精品解析:重庆市第十一中学校2025-2026学年高三上学期9月月考物理试题
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内容正文:
重庆市第十一中学教育集团高2026届高三第二次质量检测
物理试题
注意事项:
1.本试卷满分为100分,考试时间为75分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、准考证号填写在答题卡上。
3.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一.选择题(共43分)
(一)单项选择题:共7题,每题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 在100米射击比赛中,运动员在离靶面100米处水平持枪射击,若忽略空气阻力,子弹射出后的运动简化为平抛运动,若子弹射出时的水平速度约为200m/s,重力加速度大小取10m/s²,则子弹在飞行过程中下落的高度约为( )
A. 1.00m B. 1.30m C. 1.25m D. 20m
2. 1931年英国物理学家狄拉克从理论上预言:存在只有一个磁极的粒子,即“磁单极子”。1982年,美国物理学家卡布莱设计了一个寻找磁单极子的实验,他设想,如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图所示的超导线圈,从上向下看,导线圈中出现的感应电流方向是( )
A. 先逆时针,后顺时针 B. 先顺时针,后逆时针
C. 一直顺时针 D. 一直逆时针
3. “二十四节气”起源于黄河流域,是上古农耕文明的产物。地球围绕太阳公转轨道是一个椭圆,将地球绕日一年转360度分为24份,每15度为一个节气。立春、立夏、立秋、立冬分别作为春、夏、秋、冬四季的起始。如图所示为地球公转位置与节气的对照图。下列说法正确的是( )
A. 地球公转到夏至时的速度比冬至时的速度小
B. 太阳对地球的万有引力大于地球对太阳的万有引力
C. 开普勒第三定律中的值大小由太阳系中各行星质量决定
D. 地球每转过相同的角度,地球与太阳的连线扫过的面积相等
4. 如图所示,跨过光滑定滑轮的轻绳一端系着皮球(细绳延长线过球心)、一端连在水平台上的玩具小车上,车牵引着绳使球沿光滑竖直墙面从较低处以速度匀速上升,某一时刻细绳与竖直方向夹角为,在球未离开墙面的过程中,下列说法正确的是( )
A. 该时刻玩具小车的速度为 B. 该过程玩具小车做减速运动
C. 该过程球对墙的压力逐渐减小 D. 该过程绳对球的拉力大小不变
5. 某智能物流系统中,质量为30kg的分拣机器人沿水平直线轨道运动,受到的合力沿轨道方向,合力F随时间t的变化如图所示,则下列图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
6. 将一个小球竖直向上抛出,一段时间后,小球落回抛出点。上升和下降的过程中,小球的动能随高度(相对于抛出点)的变化关系如图所示。若小球受到的空气阻力大小恒定,重力加速度,则小球的质量m和空气阻力f的大小正确的是( )
A. B. C. D.
7. 千帆星座卫星具有覆盖范围广以及传输延迟低等优点,已知千帆星座卫星群中的某个卫星运行在距地球表面高度约为600km的圆轨道上,地球半径为R=6400km,地球质量为M=5.97×1024kg,万有引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2,则( )
A. 若距地球表面的高度加倍,该卫星的线速度将变为原来的倍
B. 该卫星的公转周期约为24小时
C. 该卫星的公转速度约3km/s
D. 该卫星的向心加速度约为8.1m/s²
(二)多项选择题:共3题,每题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图所示,重为100N的物体A,在大小为20N方向向左的水平拉力F的作用下做匀速直线运动,经过3秒,物体A在水平面上向左移动了30cm的距离,滑轮与绳子质量不计,滑轮与绳子之间摩擦不计。则下列结论正确的是( )
A. 物体运动的速度为10m/s B. 物体与地面之间的摩擦力为40N
C. 摩擦力对物体A做的功为12J D. 拉力做的功是12J
9. 辘轳是中国古代常见的取水设施,某次研学活动中,一种用电动机驱动的辘轳引发了同学们的兴趣。如图甲所示为该种辘轳的工作原理简化图,已知辘轳的半径为r=0.2m,电动机以恒定输出功率将质量为m=3kg的水桶由静止开始竖直向上提起,提起过程中辘轳转动的角速度随时间变化的图像如图乙所示。忽略辘轳的质量以及所有摩擦阻力,取重力加速度g=10m/s²,下列说法正确的是( )
A. 电动机的输出功率P=30W B. 0~4s内水桶上升的高度为3.95m
C. 0~4s内井绳对水桶的拉力逐渐增大 D. 0~4s内水桶处于超重状态
10. 如图所示,两个质量相等、可视为质点的木块A和B放在转盘上,用长为的细绳连接,最大静摩擦力均为各自重力的K倍,A与转轴的距离为,整个装置能绕通过转盘中心的转轴转动,开始时,绳恰好伸直但无弹力。现让该装置从静止开始转动,使角速度缓慢增大,重力加速度为,下列说法正确的是( )
A. 当时,绳子一定无弹力
B. 当时,A、B相对于转盘静止
C. 在范围内增大时,A所受摩擦力大小一直变大
D. 在范围内增大时,B所受摩擦力大小变大
二、非选择题:共57分。
(一)填空题:共2题,共15分。
11. 为测量弹簧劲度系数,探究小组设计了如下实验,实验装置如图1所示,角度传感器固定在可转动的“T”形竖直螺杆上端,可显示螺杆转过的角度。“T”形螺杆中部套有螺母,螺母上固定力传感器。所测弹簧上端挂在力传感器上,下端固定在铁架台底座上,力传感器可显示弹簧弹力大小。“T”形螺杆转动时,力传感器会随着“T”形螺杆转动一周时杆沿轴线均匀上下平移一个螺距,弹簧长度随之发生变化。
(1)该探究小组操作步骤如下:
①旋转螺杆使弹簧初始长度等于原长,对应的角度传感器示数调为0;
②旋转“T”形螺杆使弹簧长度增加,记录力传感器示数及角度传感器示数;
③多次旋转“T”形螺杆,重复步骤②的操作,记录多组对应值;
④用所测数据作出图像。
(2)则角度传感器示数为时弹簧的弹力________。
(3)由图像可知弹力与弹簧的伸长量________成正比(填“”、“”、“”),若螺杆的螺距为,结合图像算出弹簧的劲度系数________。
12. 小汪同学用下列器材测量小车质量,小车一端带有定滑轮的平直轨道、垫块、细线、打点计时器、纸带、频率为的交流电源,刻度尺,6个槽码,每个槽码的质量均为。
(1)完成下列实验步骤中的填空:
.按图甲安装好实验器材,跨过定滑轮的细线一端连接在小车上,另一端悬挂着6个槽码。改变轨道的倾角,用手轻拨小车,直到打点计时器在纸带上打出一系列________的点,表明小车沿倾斜轨道匀速下滑:
.保持轨道倾角不变,取下1个槽码(即细线下端悬挂5个槽码),让小车拖着纸带沿轨道下滑,根据纸带上打的点迹测出加速度;
.依次减少细线下端悬挂的槽码数量,重复步骤;
.以取下槽码的总个数的倒数为横坐标,为纵坐标,在坐标纸上作出关系图线。
(2)请完成下列填空:
①下列说法错误的是_________;
A.接通电源后,再将小车从靠近打点计时器处释放
B.小车下滑时,位于定滑轮和小车之间的细线应始终跟倾斜轨道保持平行
C.实验中必须保证细线下端悬挂槽码的质量远小于小车的质量
D.若细线下端悬挂着2个槽码,则小车在下滑过程中受到的合外力大小为
②某次实验获得如图乙所示的纸带,相邻计数点间均有4个点未画出,则在打点时小车的速度大小________,加速度大小________;
③测得关系图线的斜率为,则小车质量_________(已知当地重力加速度大小)
(二)计算题:共3题,共42分。
13. 钢架雪车比赛的赛道如图所示,赛道由水平直轨道AB、圆弧轨道BC(半径为R)、倾斜轨道CD平滑连接而成。比赛时,运动员推着雪车在水平直道上加速滑行,到达B点前跳上雪车,然后贴着赛道滑下。已知雪车质量为m,重力加速度为g。若雪车刚滑上BC段时对轨道的压力为零,雪车从开始运动至到达B点过程克服阻力做功为W。求:
(1)雪车在B点的速度大小;
(2)雪车从开始运动至到达B点过程人对雪车做的功。
14. 如图,某同学在游戏中模拟直升机投弹后炸弹在空中的运动情况,直升机在距离水平地面一定高度处,以速度水平向右匀速飞行,某时刻在空中点释放一颗质量为的炸弹,下落,到达虚线上的点,虚线与水平地面间的区域有水平横风,能给炸弹水平向左的恒力,炸弹进入横风区域后会经过速度最小的点(未画出),最后恰好竖直向下砸向地面。炸弹下落过程中,除了考虑重力和水平风力外,不考虑空气阻力,重力加速度取。求:
(1)间的距离;
(2)炸弹在空中运动的时间;
(3)炸弹在点的速度大小和方向。
15. 几位同学正在参与一种游戏,游戏装置如图所示,A为可视作质点的煤块,B为一块长为的木板(煤块能够在木板上留下划痕)。现游戏要求将A置于B表面某一位置,一起静置于一足够长的台面上,对B施加水平向右的恒定推力,一段时间后撤去,看最终A在B表面形成的划痕长度,使划痕更长且煤块没有从B上掉出者为最终赢家。甲同学在游戏中施加推力使A、B以相同加速度做匀加速运动,撤去推力后,A停下所需时间是B停下所需时间的三倍,且A没有从B上掉出。已知A、B之间的动摩擦因数为,A、B的质量均为,重力加速度为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1)求B与台面间的动摩擦因数和甲同学推动B的情况下撤去推力后A相对B的划痕与B的位移之比;
(2)在乙同学能推动B的情况下,要保证A置于B表面任意位置时,无论推力作用时间多少,A都不可能从B的右端掉下,求推力应满足的条件;
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重庆市第十一中学教育集团高2026届高三第二次质量检测
物理试题
注意事项:
1.本试卷满分为100分,考试时间为75分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、准考证号填写在答题卡上。
3.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一.选择题(共43分)
(一)单项选择题:共7题,每题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 在100米射击比赛中,运动员在离靶面100米处水平持枪射击,若忽略空气阻力,子弹射出后的运动简化为平抛运动,若子弹射出时的水平速度约为200m/s,重力加速度大小取10m/s²,则子弹在飞行过程中下落的高度约为( )
A. 1.00m B. 1.30m C. 1.25m D. 20m
【答案】C
【解析】
【详解】子弹做平抛运动,则水平方向
竖直方向
解得y=1.25m
故选C。
2. 1931年英国物理学家狄拉克从理论上预言:存在只有一个磁极的粒子,即“磁单极子”。1982年,美国物理学家卡布莱设计了一个寻找磁单极子的实验,他设想,如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图所示的超导线圈,从上向下看,导线圈中出现的感应电流方向是( )
A. 先逆时针,后顺时针 B. 先顺时针,后逆时针
C. 一直顺时针 D. 一直逆时针
【答案】D
【解析】
【详解】若N磁单极子穿过超导线圈的过程中,当磁单极子靠近线圈时,穿过线圈中磁通量增加,且磁场方向从上向下,所以由楞次定律可知,感应磁场方向从上向下看,再由右手螺旋定则可确定感应电流方向逆时针;当磁单极子远离线圈时,穿过线圈中磁通量减小,且磁场方向从下向上,所以由楞次定律可知,感应磁场方向从下向上,再由右手螺旋定则可确定感应电流方向逆时针。因此线圈中产生的感应电流方向一直逆时针不变。
故选D。
3. “二十四节气”起源于黄河流域,是上古农耕文明的产物。地球围绕太阳公转轨道是一个椭圆,将地球绕日一年转360度分为24份,每15度为一个节气。立春、立夏、立秋、立冬分别作为春、夏、秋、冬四季的起始。如图所示为地球公转位置与节气的对照图。下列说法正确的是( )
A. 地球公转到夏至时的速度比冬至时的速度小
B. 太阳对地球的万有引力大于地球对太阳的万有引力
C. 开普勒第三定律中的值大小由太阳系中各行星质量决定
D. 地球每转过相同的角度,地球与太阳的连线扫过的面积相等
【答案】A
【解析】
【详解】A.由于地球公转轨道近似椭圆,地球在近日点(约在北半球的冬至附近)运动速度较大,在远日点(约在北半球的夏至附近)运动速度较小,故A正确;
B.根据牛顿第三定律,太阳与地球之间的万有引力大小相等、方向相反,故B错误;
C.开普勒第三定律中,由中心天体(太阳)的质量决定,行星质量对的影响可忽略,故C错误;
D.开普勒第二定律表明“相等时间内扫过的面积相等”,而不是“转过相同角度扫过的面积相等”,故D错误。
故选A。
4. 如图所示,跨过光滑定滑轮的轻绳一端系着皮球(细绳延长线过球心)、一端连在水平台上的玩具小车上,车牵引着绳使球沿光滑竖直墙面从较低处以速度匀速上升,某一时刻细绳与竖直方向夹角为,在球未离开墙面的过程中,下列说法正确的是( )
A. 该时刻玩具小车的速度为 B. 该过程玩具小车做减速运动
C. 该过程球对墙的压力逐渐减小 D. 该过程绳对球的拉力大小不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.分解球的运动,如图所示
将球的速度v分解,可知沿绳方向的分速度(即绳子的速度)为
即该时刻玩具小车的速度为,故A错误;
B.因球匀速上滑过程中θ角将增大,所以将减小,故小车做减速运动,故B正确;
CD.球受三力作用处于平衡状态,设球重为G,则绳对球的拉力大小T、球对墙的压力大小N分别为,
因球匀速上滑过程中θ角将增大,则T、N均增大,故CD错误。
故选B。
5. 某智能物流系统中,质量为30kg的分拣机器人沿水平直线轨道运动,受到的合力沿轨道方向,合力F随时间t的变化如图所示,则下列图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】结合图像和牛顿第二定律可知,0到1s内和2s到3s内分拣机器人受恒力作用,做匀变速直线运动。加速度大小为,方向相反。图像斜率表示加速度。
A.结合图像,0到1s内和2s到3s内加速度方向相同。故A错误;
B.0到1s内加速度大小。故B错误;
C.0到1s内和2s到3s内加速度大小为,方向相反。故C正确;
D.0到1s内和2s到3s内加速度大小为,方向相同。故D错误。
故选C。
6. 将一个小球竖直向上抛出,一段时间后,小球落回抛出点。上升和下降的过程中,小球的动能随高度(相对于抛出点)的变化关系如图所示。若小球受到的空气阻力大小恒定,重力加速度,则小球的质量m和空气阻力f的大小正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据动能定理,则上升阶段
下降阶段
解得,
故选A。
7. 千帆星座卫星具有覆盖范围广以及传输延迟低等优点,已知千帆星座卫星群中的某个卫星运行在距地球表面高度约为600km的圆轨道上,地球半径为R=6400km,地球质量为M=5.97×1024kg,万有引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2,则( )
A. 若距地球表面的高度加倍,该卫星的线速度将变为原来的倍
B. 该卫星的公转周期约为24小时
C. 该卫星的公转速度约3km/s
D. 该卫星的向心加速度约为8.1m/s²
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据万有引力提供向心力有
解得
可知轨道高度加倍,则线速度变小,故A错误;
B.根据万有引力提供向心力有
解得
因其轨道半径比同步卫星的小,故其周期一定比同步卫星的24小时周期小,故B错误;
C.根据万有引力提供向心力有
解得,故C错误;
D.根据牛顿第二定律有
代入数据解得向心加速度,故D正确。
故选D。
(二)多项选择题:共3题,每题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图所示,重为100N的物体A,在大小为20N方向向左的水平拉力F的作用下做匀速直线运动,经过3秒,物体A在水平面上向左移动了30cm的距离,滑轮与绳子质量不计,滑轮与绳子之间摩擦不计。则下列结论正确的是( )
A. 物体运动的速度为10m/s B. 物体与地面之间的摩擦力为40N
C. 摩擦力对物体A做的功为12J D. 拉力做的功是12J
【答案】BD
【解析】
【详解】A.物体运动的速度,故A错误;
B.作用在动滑轮上绳子的股数为2,所以A物体受到的拉力FA=2F=2×20N=40N
因为A做匀速直线运动,所以A受到的摩擦力与拉力是一对平衡力,即f=FA=40N,故B正确;
C.摩擦力对物体A做的功为,故C错误;
D.绳子自由端移动的距离s=2sA=2×0.3m=0.6m
拉力F做的功W=Fs=20N×0.6m=12J,故D正确。
故选BD。
9. 辘轳是中国古代常见的取水设施,某次研学活动中,一种用电动机驱动的辘轳引发了同学们的兴趣。如图甲所示为该种辘轳的工作原理简化图,已知辘轳的半径为r=0.2m,电动机以恒定输出功率将质量为m=3kg的水桶由静止开始竖直向上提起,提起过程中辘轳转动的角速度随时间变化的图像如图乙所示。忽略辘轳的质量以及所有摩擦阻力,取重力加速度g=10m/s²,下列说法正确的是( )
A. 电动机的输出功率P=30W B. 0~4s内水桶上升的高度为3.95m
C. 0~4s内井绳对水桶的拉力逐渐增大 D. 0~4s内水桶处于超重状态
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.水桶被提起的最大速度为
电动机的输出功率为,故A正确;
B.0~4s内,根据动能定理有
解得,0~4s内水桶上升的高度为,故B正确;
C.0~4s内根据牛顿第二定律有
0~4s内,辘轳转动的角速度逐渐增大,则井绳对水桶的拉力逐渐减小,故C错误;
D.根据,结合图像乙可得,0~4s内水桶的速度增大,则水桶的加速度向上,水桶处于超重状态,故D正确。
故选ABD。
10. 如图所示,两个质量相等、可视为质点的木块A和B放在转盘上,用长为的细绳连接,最大静摩擦力均为各自重力的K倍,A与转轴的距离为,整个装置能绕通过转盘中心的转轴转动,开始时,绳恰好伸直但无弹力。现让该装置从静止开始转动,使角速度缓慢增大,重力加速度为,下列说法正确的是( )
A. 当时,绳子一定无弹力
B. 当时,A、B相对于转盘静止
C. 在范围内增大时,A所受摩擦力大小一直变大
D. 在范围内增大时,B所受摩擦力大小变大
【答案】BC
【解析】
【详解】A.根据题意可知,A、B两物体属于同轴转动,则角速度相等,根据可知,B物体需要的向心力较大,随着缓慢增大,B先达到最大静摩擦力,当B达到最大静摩擦力时,绳子开始出现弹力,根据牛顿第二定律有
解得,可知,当时,绳子具有弹力,故A错误;
B.当A所受的摩擦力达到最大静摩擦力时,A、B相对于转盘会滑动,设此时绳子的弹力为,根据牛顿第二定律,对A有
对B有
解得,可知,当时,A、B相对于转盘会滑动,故B正确;
CD.由上述分析可知,角速度在范围内增大时,A、B所受的摩擦力变大,当时,B所受摩擦力达到最大静摩擦力,保持不变,当在范围内增大时,B所受摩擦力不变,A所受静摩擦力继续增大,即当在范围内增大时,A所受摩擦力一直增大,故C正确,D错误。
故选BC。
二、非选择题:共57分。
(一)填空题:共2题,共15分。
11. 为测量弹簧劲度系数,探究小组设计了如下实验,实验装置如图1所示,角度传感器固定在可转动的“T”形竖直螺杆上端,可显示螺杆转过的角度。“T”形螺杆中部套有螺母,螺母上固定力传感器。所测弹簧上端挂在力传感器上,下端固定在铁架台底座上,力传感器可显示弹簧弹力大小。“T”形螺杆转动时,力传感器会随着“T”形螺杆转动一周时杆沿轴线均匀上下平移一个螺距,弹簧长度随之发生变化。
(1)该探究小组操作步骤如下:
①旋转螺杆使弹簧初始长度等于原长,对应的角度传感器示数调为0;
②旋转“T”形螺杆使弹簧长度增加,记录力传感器示数及角度传感器示数;
③多次旋转“T”形螺杆,重复步骤②的操作,记录多组对应值;
④用所测数据作出图像。
(2)则角度传感器示数为时弹簧的弹力________。
(3)由图像可知弹力与弹簧的伸长量________成正比(填“”、“”、“”),若螺杆的螺距为,结合图像算出弹簧的劲度系数________。
【答案】 ①. 0.25 ②. ③. 15
【解析】
【详解】(2)[1]由图(2)可直接读出,角度传感器示数为时,弹簧的弹力
(3)[2]因为转动的角度与弹簧的伸长量成正比,而根据图(2)图像,知转动的角度与弹簧弹力成正比,所以弹力与弹簧的伸长量成正比。
[3]若螺杆的螺距为,由图可知,当角度为时,弹力为1.0N。设此时的形变为,则有
求得
解得弹簧的劲度系数
12. 小汪同学用下列器材测量小车质量,小车一端带有定滑轮的平直轨道、垫块、细线、打点计时器、纸带、频率为的交流电源,刻度尺,6个槽码,每个槽码的质量均为。
(1)完成下列实验步骤中的填空:
.按图甲安装好实验器材,跨过定滑轮的细线一端连接在小车上,另一端悬挂着6个槽码。改变轨道的倾角,用手轻拨小车,直到打点计时器在纸带上打出一系列________的点,表明小车沿倾斜轨道匀速下滑:
.保持轨道倾角不变,取下1个槽码(即细线下端悬挂5个槽码),让小车拖着纸带沿轨道下滑,根据纸带上打的点迹测出加速度;
.依次减少细线下端悬挂的槽码数量,重复步骤;
.以取下槽码的总个数的倒数为横坐标,为纵坐标,在坐标纸上作出关系图线。
(2)请完成下列填空:
①下列说法错误的是_________;
A.接通电源后,再将小车从靠近打点计时器处释放
B.小车下滑时,位于定滑轮和小车之间的细线应始终跟倾斜轨道保持平行
C.实验中必须保证细线下端悬挂槽码的质量远小于小车的质量
D.若细线下端悬挂着2个槽码,则小车在下滑过程中受到的合外力大小为
②某次实验获得如图乙所示的纸带,相邻计数点间均有4个点未画出,则在打点时小车的速度大小________,加速度大小________;
③测得关系图线的斜率为,则小车质量_________(已知当地重力加速度大小)
【答案】 ①. 等间距 ②. CD ③. 0.723 ④. 0.82 ⑤. 0.234
【解析】
【12题详解】
小车匀速下滑,则相同时间通过的距离相等,故打点计时器在纸带上打出一系列等间距的点。
【13题详解】
A.先接通电源,后释放小车,小车应从靠近打点计时器处释放,故A正确;
B.小车下滑时,为保证实验的准确性,应使细线始终与轨道平行,故B正确;
C.由于该实验每个槽码的质量已知道,小车下滑,槽码上升,系统受到的合力等于取下的槽码总重力,故不需要使小车受到的合力近似等于悬挂槽码的重力,故不需要悬挂槽码的质量远小于小车质量,故C错误;
D.若细线下端悬挂着2个槽码,取下4个槽码,小车和悬挂槽码的系统受合力为4mg,沿斜面向下,小车加速下滑,槽码加速上升,槽码超重,故细线对小车的拉力沿斜面向上大于2个槽码的重力,所以小车下滑过程中受到的合外力小于4mg,故D错误。
选错误的,故选CD。
【14题详解】
[1]根据匀变速直线运动平均速度等于中间时刻的瞬时速度,则
[2]根据逐差法可知加速度大小为
【15题详解】
对于小车匀速时有
减小n个槽码后,对小车和槽码系统有
联立变形可得
可得关系图线的斜率
解得
(二)计算题:共3题,共42分。
13. 钢架雪车比赛的赛道如图所示,赛道由水平直轨道AB、圆弧轨道BC(半径为R)、倾斜轨道CD平滑连接而成。比赛时,运动员推着雪车在水平直道上加速滑行,到达B点前跳上雪车,然后贴着赛道滑下。已知雪车质量为m,重力加速度为g。若雪车刚滑上BC段时对轨道的压力为零,雪车从开始运动至到达B点过程克服阻力做功为W。求:
(1)雪车在B点的速度大小;
(2)雪车从开始运动至到达B点过程人对雪车做的功。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
雪车刚滑上BC段时对轨道的压力为零,则在B点时由牛顿第二定律
解得
【小问2详解】
雪车从开始运动至到达B点过程由动能定理
解得人对雪车做的功
14. 如图,某同学在游戏中模拟直升机投弹后炸弹在空中的运动情况,直升机在距离水平地面一定高度处,以速度水平向右匀速飞行,某时刻在空中点释放一颗质量为的炸弹,下落,到达虚线上的点,虚线与水平地面间的区域有水平横风,能给炸弹水平向左的恒力,炸弹进入横风区域后会经过速度最小的点(未画出),最后恰好竖直向下砸向地面。炸弹下落过程中,除了考虑重力和水平风力外,不考虑空气阻力,重力加速度取。求:
(1)间的距离;
(2)炸弹在空中运动的时间;
(3)炸弹在点的速度大小和方向。
【答案】(1)128.8m
(2)6.25s (3),方向与水平方向的夹角为53°,
【解析】
【小问1详解】
炸弹到达A点时下落的竖直高度
水平位移
则OA间距为
【小问2详解】
在A点的竖直速度
在恒风区的水平加速度
用时间
则炸弹在空中运动的时间
【小问3详解】
在横风区运动时,合力方向与水平方向的夹角为
可知θ=37°
当速度方向与合力方向垂直时速度最小,则炸弹在B点的速度方向与水平方向的夹角为53°,则从A到B,水平方向
竖直方向
解得
15. 几位同学正在参与一种游戏,游戏装置如图所示,A为可视作质点的煤块,B为一块长为的木板(煤块能够在木板上留下划痕)。现游戏要求将A置于B表面某一位置,一起静置于一足够长的台面上,对B施加水平向右的恒定推力,一段时间后撤去,看最终A在B表面形成的划痕长度,使划痕更长且煤块没有从B上掉出者为最终赢家。甲同学在游戏中施加推力使A、B以相同加速度做匀加速运动,撤去推力后,A停下所需时间是B停下所需时间的三倍,且A没有从B上掉出。已知A、B之间的动摩擦因数为,A、B的质量均为,重力加速度为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1)求B与台面间的动摩擦因数和甲同学推动B的情况下撤去推力后A相对B的划痕与B的位移之比;
(2)在乙同学能推动B的情况下,要保证A置于B表面任意位置时,无论推力作用时间多少,A都不可能从B的右端掉下,求推力应满足的条件;
【答案】(1),2
(2)
【解析】
【分析】
【小问1详解】
由于A停下所需时间是B停下所需时间的三倍,所以在撤去推力后,A、B物体发生相对滑动,且B物体的加速度是A物体的3倍,即对A物体有
对B物体有
由之前分析可知,解得
撤去推力时A、B的速度相同,设为v,有
解得
A相对B的划痕
A相对B的划痕与B的位移之比为
【小问2详解】
A不可能从B右端掉出,则说明A只可能从B左端掉出,推动时,若AB相对静止,则撤去推力后A相对B向右滑动,只要A的位置合适总可以从B右端掉出,故而要实现题目的要求,在推动时A必须相对B向左滑动,撤去推力后,A继续相对B左滑直到共速,之后相对B向右滑动,要使A只可能从B左端掉下,应使A相对B向左滑动的位移大于等于相对B向右滑动的位移,故推动时,对A有
对B有
假设推力作用时间t1,则相对位移
撤去推力后,A加速B减速,设再经t2之后共速,该过程A的加速度不变,对B
且有
解得
该过程相对位移
之后A相对B向右滑动,A的加速度大小不变,对B有
相对向右滑动的位移为
在满足
解得
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