精品解析:四川省南充市阆中东风中学2025-2026学年高三上学期9月月考物理试题
2025-10-12
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内容正文:
四川省阆中东风中学校
2025-2026学年度上期高中三年级9月月考物理试题
考试时间:75分钟试卷满分:100分
一、单项选择题:本题共7小题,每小题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. 2021年4月21日,浙江桐乡的苏老师利用导航软件从振兴东路到乌镇西栅景区,图是导航的轨迹,图是导航的相关数据。下列说法正确的是( )
A. “2021.4.21 09:23”是指的时间的概念,最快速度95km/h指的是瞬时速度
B. 研究苏老师开车将朋友送达乌镇的过程,不能将车看作质点
C. 根据以上数据可以估算该段时间内的平均速度为41km/h
D. 根据以上数据无法估算该段时间内的平均速度,但可以判断平均速度应该小于41km/h
2. 2025年4月24日,在甘肃酒泉卫星发射中心成功发射了搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭。若在初始的内燃料对火箭的平均推力约为。火箭质量约为500吨且认为在内基本不变,则火箭在初始内的加速度大小约为( )(重力加速度g取)
A. B. C. D.
3. 是“电子不停车收费系统”的简称,常用于高速公路出入口的通道。装有打卡装置的汽车,从通道驶入、驶出高速公路时,系统能在汽车行驶中实现自动快速计、缴费。如图所示是一辆汽车通过直线通道运动过程的位移一时间()图像.其中和时间段内的图像是直线段,下列说法正确的是( )
A. 在时间段内,汽车做匀加速直线运动
B. 在时刻,汽车的速度最大
C. 在时间段内,汽车做加速直线运动
D. 在和两时间段内,汽车的加速度方向相同
4. 从地面竖直上抛物体甲,与此同时在甲的正上方有一物体乙自由下落,若两物体在空中相遇时速率相等,则( )
A. 物体甲的初速度的大小是相遇时物体速率的3倍
B. 相遇时甲上升的距离是乙下落距离的2倍
C. 甲在空中运动时间是乙在空中运动时间的2倍
D. 甲落地时的速度是乙落地时速度的2倍
5. 如图所示,不可伸长的轻绳一端固定在竖直墙上的O点,另一端穿过轻质光滑小环悬挂物体甲,轻质光滑小环拴牢在另一轻绳上,通过光滑定滑轮与物体乙相连。当系统平衡后,O点处轻绳与竖直墙的夹角=30°,取sin15°=,cos15°=,则甲、乙两物体的质量之比为( )
A. ()∶2 B. ()∶2 C. 2∶1 D. 1∶3
6. 无线蓝牙耳机可以在一定距离内与手机等设备实现无线连接。已知无线连接的最远距离为10m,甲和乙两位同学做了一个有趣实验。甲佩戴无线蓝牙耳机,乙携带手机检测,甲、乙开始位置齐平如图(a)所示,甲、乙同时分别沿两条平行相距8m的直线轨道向同一方向运动,甲做匀速直线运动,乙从静止开始先做匀加速直线运动,再做匀速直线运动,其速度v随时间t的关系如图(b)所示,则在运动过程中,手机检测到蓝牙耳机能被连接的总时间为( )
A. 4s B. 5s C. 8s D. 13s
7. 如图所示,小球A通过小滑轮P用细线悬挂在空中,细线一端固定在点,另一端跨过小滑轮连接一弹簧。弹簧下端与小球B连接,小球B置于粗糙水平面上的光滑半圆柱体上,两球均处于静止状态。已知B球质量为m,小滑轮用轻杆固定在半圆柱体圆心的正上方,与竖直方向成角,长度与半圆柱体半径相等,与竖直方向成角,细线、滑轮、弹簧质量可忽略不计,则下列叙述正确的是( )
A. A球质量为
B. 地面对半圆柱体的摩擦力大小为
C. 杆对滑轮作用力大小为
D. 若将AB两小球的质量均加倍,与竖直方向夹角保持不变
二、多项选择题:本题共3个小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图所示,轻质弹性绳(长度变化忽略不计)上端固定,下端连接光滑小球a(可视为质点),斜面b静止在水平地面上,小球放在斜面上,开始时弹性绳与斜面平行。现将斜面缓慢向左移到虚线处,小球仍静止在斜面上。下列说法正确的是( )
A. b对a的弹力减小
B. 弹性绳的弹力减小
C. 地面对b的支持力增加
D. 地面对b的摩擦力减小
9. “儿童蹦极”中,拴在腰间左右两侧的是悬点等高、完全相同的两根橡皮绳。质量为m的小明如图所示静止悬挂时,两橡皮绳的夹角为120°,则( )
A. 每根橡皮绳的拉力为
B. 若将悬点间距离变小,则每根橡皮绳所受拉力将变小
C. 若此时小明左侧橡皮绳在腰间断裂,则小明此时加速度a=g,沿未断裂绳的方向斜向上
D. 若拴在腰间左右两侧的是悬点等高、完全相同的两根轻绳,两轻绳的夹角也为120°。则小明左侧轻绳在腰间断裂时,小明的加速度a=
10. 在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻弹簧连接的物块A和B,它们的质量分别为3m和2m,弹簧的劲度系数为k,C为一固定挡板,系统处于静止状态。现用一沿斜面向上的恒力F拉物块A使之沿斜面向上运动,当B刚要离开C时,A的速度为v,A的加速度的方向沿斜面向上,大小为a,则下列说法正确的是( )
A. 从静止到B刚要离开C的过程中,A运动的距离为
B. 从静止到B刚要离开C的过程中,A克服重力做的功为
C. 恒力F的大小为5mgsinθ+3ma
D. 当A的速度达到最大时,B的加速度大小为2a
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中,某同学的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)图乙中的__________是力F1和F2的合力的理论值;________是力F1和F2的合力的实际测量值。
(2)在实验中,如果将细绳也换成橡皮筋,那么实验结果________(填“会”或“不会”)发生变化。
12. 利用如图甲的实验装置“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”。
(1)图乙是实验得到纸带的一部分,每相邻两计数点间有四个点未画出。相邻计数点的间距已在图中给出。打点计时器电源频率为50Hz,则小车的加速度大小为______m/s2(结果保留3位有效数字)。
(2)实验得到的理想a-F图像应是一条过原点的直线,但由于实验误差影响,常出现如图丙所示的①、②、③三种情况。下列说法正确的是( )
A. 图线①的产生原因是摩擦力过大
B. 图线②的产生原因是平衡摩擦力时长木板的倾角过大
C. 图线③的产生原因是平衡摩擦力时长木板的倾角过大
(3)实验小组的同学觉得用图甲装置测量加速度较大时系统误差较大,所以大胆创新,选用图丁所示器材进行实验,测量小车质量M,所用交流电频率为50Hz,共5个槽码,每个槽码的质量均为m=10g。实验步骤如下:
i.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5个槽码。调整轨道的倾角,用手轻拨小车,直到打点计时器在纸带上打出一系列等间距的点,表明小车沿倾斜轨道匀速下滑;
ii.保持轨道倾角不变,取下1个槽码(即细线下端悬挂4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a;
iii.逐个减少细线下端悬挂的槽码数量,重复步骤ii;
iv.以取下槽码的总个数n(1≤n≤5)的倒数为横坐标,为纵坐标,在坐标纸上作出关系图线。
已知重力加速度大小g=10m/s2,请完成下列填空:
①写出随变化的关系式______(用M,m,g,a,n表示);
②测得关系图线的斜率的大小为2.5,则小车质量M=______kg。
13. 一辆大客车正在以20m/s的速度匀速行驶.突然,司机看见车的正前方x0=50m处有一只小狗,如图所示.司机立即采取制动措施.司机从看见小狗到开始制动客车的反应时间为Δt=0.5s,设客车制动后做匀减速直线运动.试求:
(1)客车在反应时间Δt内前进的距离.
(2)为了保证小狗的安全,客车制动的加速度至少为多大?(假设这个过程中小狗一直未动)
14. 图1为冰壶比赛场地示意图。某次比赛中,运动员携带质量m=20kg的冰壶一起从起踏器处以v0=6m/s的速度做匀减速直线运动,运动至投掷线处,释放冰壶,此时冰壶速度v=2m/s。为了使冰壶停止位置尽量靠近营垒圆心O点,队友可用毛刷在冰壶滑行前方来回摩擦冰面来控制其运动情况(如图2所示)。已知起踏器和投掷线之间距离l=8m,用毛刷擦冰面前和后冰壶与冰面之间动摩擦因数分别为μ1=8×10-3和μ2=4×10-3,投掷线与O点的距离s=30m,冰壶可视为质点。
(1)冰壶到达投掷线前,其受到的合外力F的大小;
(2)释放冰壶后,若队友未擦冰面,则冰壶静止位置离O点的距离L1;
(3)释放冰壶后,若冰壶运动一段距离后队友持续擦冰面直至冰壶恰好静止于O点,则擦冰面的长度L2。
15. 某工厂用倾角为37°的传送带把货物由低处运送到高处,已知传送带总长为,正常运转的速度为。一次工人刚把的货物放到传送带上的A处时停电了,为了不影响工作的进度,工人拿来一块带有挂钩的木板,把货物放到木板上,通过定滑轮用绳子把木板拉上去。货物与木板及木板与传送带之间的动摩擦因数均为0.8,(物块与木板均可看作质点,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,,,)
(1)为把货物拉上去,且货物与木板不发生相对滑动,求拉力F的最大值;
(2)若工人用的恒定拉力使货物运动10s,求货物的位移大小;
(3)若10s后来电,来电后工人撤去拉力,问还需要多长时间货物能到达B处(不计传送带的加速时间)。
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四川省阆中东风中学校
2025-2026学年度上期高中三年级9月月考物理试题
考试时间:75分钟试卷满分:100分
一、单项选择题:本题共7小题,每小题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. 2021年4月21日,浙江桐乡的苏老师利用导航软件从振兴东路到乌镇西栅景区,图是导航的轨迹,图是导航的相关数据。下列说法正确的是( )
A. “2021.4.21 09:23”是指的时间的概念,最快速度95km/h指的是瞬时速度
B. 研究苏老师开车将朋友送达乌镇的过程,不能将车看作质点
C. 根据以上数据可以估算该段时间内的平均速度为41km/h
D. 根据以上数据无法估算该段时间内的平均速度,但可以判断平均速度应该小于41km/h
【答案】D
【解析】
【详解】A.“2021.421 09:23”是指的时刻的概念,选项A错误;
B.研究苏老师开车将朋友送达乌镇的过程,可以将车看作质点,选项B错误;
C.,但根据题意22.5km指的是路程,所以41km/h应该是平均速率,并不是平均速度,选项C错误;
D.虽然无法知道位移大小,但图中可知位移小于路程,所以平均速度应该小于41km/h,选项D正确。
故选D。
2. 2025年4月24日,在甘肃酒泉卫星发射中心成功发射了搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭。若在初始的内燃料对火箭的平均推力约为。火箭质量约为500吨且认为在内基本不变,则火箭在初始内的加速度大小约为( )(重力加速度g取)
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意,由牛顿第二定律有
代入数据解得
故选A。
3. 是“电子不停车收费系统”的简称,常用于高速公路出入口的通道。装有打卡装置的汽车,从通道驶入、驶出高速公路时,系统能在汽车行驶中实现自动快速计、缴费。如图所示是一辆汽车通过直线通道运动过程的位移一时间()图像.其中和时间段内的图像是直线段,下列说法正确的是( )
A. 在时间段内,汽车做匀加速直线运动
B. 在时刻,汽车的速度最大
C. 在时间段内,汽车做加速直线运动
D. 在和两时间段内,汽车的加速度方向相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.由“位移-时间”图像切线的斜率表示瞬时速度,0~t1图像的斜率不变,则汽车做匀速直线运动,A错误;
B.t1~t2图像切线的斜率(表示瞬时速度)越来越小,在时刻,汽车的速度最小,B错误;
C.t2~t3图像切线的斜率越来越大,则汽车做加速直线运动,C正确;
D.t1~t2和t2~t3汽车先做减速后做加速,所以加速度方向相反,D错误。
故选C。
4. 从地面竖直上抛物体甲,与此同时在甲的正上方有一物体乙自由下落,若两物体在空中相遇时速率相等,则( )
A. 物体甲的初速度的大小是相遇时物体速率的3倍
B. 相遇时甲上升的距离是乙下落距离的2倍
C. 甲在空中运动时间是乙在空中运动时间的2倍
D. 甲落地时的速度是乙落地时速度的2倍
【答案】C
【解析】
【详解】A.设两物体从下落到相遇的时间为t,竖直上抛甲物体的初速度为,相遇时速度为v,由
解得
故A错误;
B.乙做自由落体,则
相遇时,甲的位移为
可得
故B错误;
C.由A分析可得,甲到最高点时,乙恰好落地,由对称性可知,甲在空中运动时间是乙在空中运动时间的2倍。故C正确;
D.甲下落时间与乙下落时间相等,则根据速度与时间关系可知甲落地时的速度与乙落地时速度相等,故D错误。
故选C。
5. 如图所示,不可伸长的轻绳一端固定在竖直墙上的O点,另一端穿过轻质光滑小环悬挂物体甲,轻质光滑小环拴牢在另一轻绳上,通过光滑定滑轮与物体乙相连。当系统平衡后,O点处轻绳与竖直墙的夹角=30°,取sin15°=,cos15°=,则甲、乙两物体的质量之比为( )
A. ()∶2 B. ()∶2 C. 2∶1 D. 1∶3
【答案】A
【解析】
【详解】悬挂物体甲的轻绳的拉力等于甲所受的重力,该轻绳在光滑小环处形成的夹角为
悬挂物体乙的轻绳的拉力等于乙所受的重力,设该轻绳与悬挂甲的轻绳的上下两段形成的夹角分别为,,则根据正弦定理可得
所以有
根据正交分解法有
整理可得
故选A。
6. 无线蓝牙耳机可以在一定距离内与手机等设备实现无线连接。已知无线连接的最远距离为10m,甲和乙两位同学做了一个有趣实验。甲佩戴无线蓝牙耳机,乙携带手机检测,甲、乙开始位置齐平如图(a)所示,甲、乙同时分别沿两条平行相距8m的直线轨道向同一方向运动,甲做匀速直线运动,乙从静止开始先做匀加速直线运动,再做匀速直线运动,其速度v随时间t的关系如图(b)所示,则在运动过程中,手机检测到蓝牙耳机能被连接的总时间为( )
A. 4s B. 5s C. 8s D. 13s
【答案】C
【解析】
【详解】已知无线连接的最远距离为10m,直线轨道相距8m,手机检测到蓝牙耳机时,甲、乙间位移之差最大值为
当时,根据图像与时间轴所围的面积表示位移,可知甲、乙的位移之差
设4s之前手机与蓝牙耳机能被连接的时间为,从到,有
即
解得
或(舍去)
可知在内手机与蓝牙耳机一直处于连接状态;根据对称性可知,在内手机与蓝牙耳机处于断开状态,在时手机与蓝牙耳机又开始处于连接状态,由图像中可知此时乙开始做匀速运动,设从6s之后手机与蓝牙耳机能被连接的时间为,则有
即
解得
则在运动过程中,手机检测到蓝牙耳机能被连接的总时间为
故选C。
7. 如图所示,小球A通过小滑轮P用细线悬挂在空中,细线一端固定在点,另一端跨过小滑轮连接一弹簧。弹簧下端与小球B连接,小球B置于粗糙水平面上的光滑半圆柱体上,两球均处于静止状态。已知B球质量为m,小滑轮用轻杆固定在半圆柱体圆心的正上方,与竖直方向成角,长度与半圆柱体半径相等,与竖直方向成角,细线、滑轮、弹簧质量可忽略不计,则下列叙述正确的是( )
A. A球质量为
B. 地面对半圆柱体的摩擦力大小为
C. 杆对滑轮作用力大小为
D. 若将AB两小球的质量均加倍,与竖直方向夹角保持不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.对小球B分析,受拉力、重力、支持力处于平衡状态,根据几何关系和平衡条件可得
对小球A分析,根据竖直方向平衡条件可得
联立可得
故A错误;
B.对小球B分析,圆柱体对B的支持力大小
方向与竖直方向夹角为30°,则根据牛顿第三定律,B对圆柱体压力
对圆柱体分析,根据水平方向的平衡条件可得
解得
故B错误;
C.对滑轮分析,根据平衡条件,两绳对滑轮的作用力合力(两力大小相等且垂直,则合力为)与杆对滑轮作用力大小相等,则杆对滑轮作用力大小
故C正确;
D. 若将AB两小球的质量均加倍,假设与竖直方向夹角保持不变,根据
则绳拉力扩大两倍,则弹簧拉力扩大两倍,则弹簧伸长,则B位置改变,则与竖直方向不成角,则此时不再满足
即B质量扩大两倍,绳拉力并未扩大两倍,前后矛盾,则假设不成立,即与竖直方向夹角发生改变,故D错误。
故选C。
二、多项选择题:本题共3个小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图所示,轻质弹性绳(长度变化忽略不计)上端固定,下端连接光滑小球a(可视为质点),斜面b静止在水平地面上,小球放在斜面上,开始时弹性绳与斜面平行。现将斜面缓慢向左移到虚线处,小球仍静止在斜面上。下列说法正确的是( )
A. b对a的弹力减小
B. 弹性绳的弹力减小
C. 地面对b的支持力增加
D. 地面对b的摩擦力减小
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.对小球进行分析,作出力学矢量动态三角形,如图所示
可知,b对a的弹力减小,弹性绳的弹力增大,故A正确,B错误;
CD.对斜面b受力分析,如图所受
由平衡可得,
由于N减小,地面对b的支持力减小,地面对b的摩擦力减小,故C错误,D正确。
故选AD。
9. “儿童蹦极”中,拴在腰间左右两侧的是悬点等高、完全相同的两根橡皮绳。质量为m的小明如图所示静止悬挂时,两橡皮绳的夹角为120°,则( )
A. 每根橡皮绳的拉力为
B. 若将悬点间距离变小,则每根橡皮绳所受拉力将变小
C. 若此时小明左侧橡皮绳在腰间断裂,则小明此时加速度a=g,沿未断裂绳的方向斜向上
D. 若拴在腰间左右两侧的是悬点等高、完全相同的两根轻绳,两轻绳的夹角也为120°。则小明左侧轻绳在腰间断裂时,小明的加速度a=
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由于静止悬挂时,两橡皮绳的夹角为120°,故两个拉力的夹角为120°,故两个拉力的合力一定在角平分线上,且在竖直线上,大小为
即
解得,故A错误;
B.若将悬点间距离变小,则每根橡皮绳与竖直方向间的夹角变小,由平衡条件可知
则每根橡皮绳所受拉力将变小,故B正确;
C.当右侧橡皮绳拉力变为零时,左侧橡皮条拉力不变,重力也不变,由于三力平衡时,三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线,故左侧橡皮条拉力与重力的合力与右侧橡皮条断开前的弹力反方向,大小等于mg,故加速度为g,方向沿原断裂绳的方向斜向下,故C错误;
D.若拴在腰间左右两侧的是悬点等高、完全相同的两根轻绳,则小明左侧轻绳在腰间断裂时,小明以右侧轻绳悬点为圆心向下运动,此时的加速度为沿圆周切线方向,由牛顿第二定律mgsin60°= ma
则加速度的大小为,故D正确。
故选BD。
10. 在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻弹簧连接的物块A和B,它们的质量分别为3m和2m,弹簧的劲度系数为k,C为一固定挡板,系统处于静止状态。现用一沿斜面向上的恒力F拉物块A使之沿斜面向上运动,当B刚要离开C时,A的速度为v,A的加速度的方向沿斜面向上,大小为a,则下列说法正确的是( )
A. 从静止到B刚要离开C的过程中,A运动的距离为
B. 从静止到B刚要离开C的过程中,A克服重力做的功为
C. 恒力F的大小为5mgsinθ+3ma
D. 当A的速度达到最大时,B的加速度大小为2a
【答案】AC
【解析】
【详解】A.开始A处于静止状态,弹簧处于压缩,根据平衡有
解得弹簧的压缩量
当B刚离开C时,B对挡板的弹力为零,有
解得弹簧的伸长量
可知从静止到B刚离开C的过程中,A发生的位移
故A正确;
B.从静止到B刚要离开C的过程中,重力对A做的功为
即A克服重力做功,故B错误;
C.根据牛顿第二定律得
解得
故C正确;
D.当A的速度达到最大时,A受到的合外力为0,则
解得
B沿斜面方向受到的力
解得
故D错误。
故选AC。
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中,某同学的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)图乙中的__________是力F1和F2的合力的理论值;________是力F1和F2的合力的实际测量值。
(2)在实验中,如果将细绳也换成橡皮筋,那么实验结果________(填“会”或“不会”)发生变化。
【答案】 ①. F ②. F′ ③. 不会
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1][2]以F1、F2为邻边所作平行四边形的对角线F是理论值,在验证前并不认为它就是合力,F′是实际的合力,由于F′起到的效果与F1、F2共同作用的效果相同,所以叫做F1、F2的合力的实际测量值。
(2)[3]若将细绳换成橡皮筋,实验结果仍会相同。
12. 利用如图甲的实验装置“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”。
(1)图乙是实验得到纸带的一部分,每相邻两计数点间有四个点未画出。相邻计数点的间距已在图中给出。打点计时器电源频率为50Hz,则小车的加速度大小为______m/s2(结果保留3位有效数字)。
(2)实验得到的理想a-F图像应是一条过原点的直线,但由于实验误差影响,常出现如图丙所示的①、②、③三种情况。下列说法正确的是( )
A. 图线①的产生原因是摩擦力过大
B. 图线②的产生原因是平衡摩擦力时长木板的倾角过大
C. 图线③的产生原因是平衡摩擦力时长木板的倾角过大
(3)实验小组的同学觉得用图甲装置测量加速度较大时系统误差较大,所以大胆创新,选用图丁所示器材进行实验,测量小车质量M,所用交流电频率为50Hz,共5个槽码,每个槽码的质量均为m=10g。实验步骤如下:
i.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5个槽码。调整轨道的倾角,用手轻拨小车,直到打点计时器在纸带上打出一系列等间距的点,表明小车沿倾斜轨道匀速下滑;
ii.保持轨道倾角不变,取下1个槽码(即细线下端悬挂4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a;
iii.逐个减少细线下端悬挂的槽码数量,重复步骤ii;
iv.以取下槽码的总个数n(1≤n≤5)的倒数为横坐标,为纵坐标,在坐标纸上作出关系图线。
已知重力加速度大小g=10m/s2,请完成下列填空:
①写出随变化的关系式______(用M,m,g,a,n表示);
②测得关系图线的斜率的大小为2.5,则小车质量M=______kg。
【答案】(1)2.86 (2)B
(3) ①. ②. 0.2
【解析】
【小问1详解】
相邻两计数点的时间间隔为
根据逐差法求出小车的加速度大小为
【小问2详解】
A.图线①的产生原因是,砝码盘和砝码的总质量增大到一定程度后不再满足砝码盘和砝码的总质量远小于小车质量,是由于小车质量太小造成的,故A错误;
B.图线②说明F=0时小车就有加速度,其产生原因是平衡摩擦力时长木板的倾角过大,故B正确;
C.图线③说明F增大到一定程度小车才开始有加速度,其产生原因是平衡摩擦力时长木板的倾角偏小或未平衡摩擦力,故C错误。
故选B。
【小问3详解】
[1]设小车匀速下滑时受到的摩擦力为,当小车匀速下滑时有
减小n个槽码,对小车和槽码分别有
整理得
[2]图像的斜率为
解得小车质量为
13. 一辆大客车正在以20m/s的速度匀速行驶.突然,司机看见车的正前方x0=50m处有一只小狗,如图所示.司机立即采取制动措施.司机从看见小狗到开始制动客车的反应时间为Δt=0.5s,设客车制动后做匀减速直线运动.试求:
(1)客车在反应时间Δt内前进的距离.
(2)为了保证小狗的安全,客车制动的加速度至少为多大?(假设这个过程中小狗一直未动)
【答案】(1)(2)
【解析】
【详解】(1)匀速速度: ,位移为:
(2).根据题意得刹车位移为:,所以加速度: .
14. 图1为冰壶比赛场地示意图。某次比赛中,运动员携带质量m=20kg的冰壶一起从起踏器处以v0=6m/s的速度做匀减速直线运动,运动至投掷线处,释放冰壶,此时冰壶速度v=2m/s。为了使冰壶停止位置尽量靠近营垒圆心O点,队友可用毛刷在冰壶滑行前方来回摩擦冰面来控制其运动情况(如图2所示)。已知起踏器和投掷线之间距离l=8m,用毛刷擦冰面前和后冰壶与冰面之间动摩擦因数分别为μ1=8×10-3和μ2=4×10-3,投掷线与O点的距离s=30m,冰壶可视为质点。
(1)冰壶到达投掷线前,其受到的合外力F的大小;
(2)释放冰壶后,若队友未擦冰面,则冰壶静止位置离O点的距离L1;
(3)释放冰壶后,若冰壶运动一段距离后队友持续擦冰面直至冰壶恰好静止于O点,则擦冰面的长度L2。
【答案】(1)40N;(2)5m;(3)10m
【解析】
【详解】(1)冰壶到达投掷线前,由匀变速直线运动规律
带入题中数据可解得
a=-2m/s2
对冰壶,由牛顿第二定律
F=ma
带入数据可得
F=-40N
负号说明合外力与速度方向相反。
故冰壶到达投掷线前,其受到的合外力F的大小为40N。
(2)释放冰壶后,若队友未擦冰面,由牛顿第二定律
a1==0.08m/s2
设冰壶减速到零发生位移为x1,由运动学规律
则冰壶静止位置离O点的距离
(3)设队友刚开始擦冰面时冰壶的速度为,则由运动学规律
可解得
15. 某工厂用倾角为37°的传送带把货物由低处运送到高处,已知传送带总长为,正常运转的速度为。一次工人刚把的货物放到传送带上的A处时停电了,为了不影响工作的进度,工人拿来一块带有挂钩的木板,把货物放到木板上,通过定滑轮用绳子把木板拉上去。货物与木板及木板与传送带之间的动摩擦因数均为0.8,(物块与木板均可看作质点,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,,,)
(1)为把货物拉上去,且货物与木板不发生相对滑动,求拉力F的最大值;
(2)若工人用的恒定拉力使货物运动10s,求货物的位移大小;
(3)若10s后来电,来电后工人撤去拉力,问还需要多长时间货物能到达B处(不计传送带的加速时间)。
【答案】(1)192N;(2)10m;(3)6.25s
【解析】
【详解】(1)设最大拉力为Fm,货物与木板之间的静摩擦力达到最大值,设此时的加速度为a1,对货物分析,根据牛顿第二定律得
代入数据得
对货物与木板整体分析,根据牛顿第二定律得
代入数据得
(2)设工人拉木板的加速度为a2,根据牛顿第二定律得
代入数据解得
10s末木板的速度为
即此10s内,货物一直做匀加速直线运动,货物的位移大小
代入数据解得
(3)由于v1<4m/s,所以来电后木板继续加速,加速度为a3
代入数据得
设经过t1木板速度与传送带速度相同
代入数据得
设t1内木板加速的位移为x1
得
共速后,木板与传送带相对静止一起匀速运动,设匀速运动的时间为t2,匀速运动的位移
该段位移所用时间
所以来电后木板再需要运动的时间为
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