精品解析:黑龙江省牡丹江市第二高级中学2025-2026学年高三上学期第一次阶段性测试物理试题
2025-10-15
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 黑龙江省 |
| 地区(市) | 牡丹江市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.14 MB |
| 发布时间 | 2025-10-15 |
| 更新时间 | 2025-10-26 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-10-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54387908.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
牡二中2025-2026学年度第一学期高三第一次阶段性测试试题
物理
考生注意
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
第Ⅰ卷(选择题共46分)
一、选择题(本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1-7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8-10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 瓢虫身上的星数(斑点数)显示了它的种类,在下列研究瓢虫的具体情形中,可将瓢虫视为质点的是( )
A. 研究瓢虫的转身动作 B. 观察瓢虫的翅膀扇动
C. 记录瓢虫身上的星数 D. 研究瓢虫的飞行路线
2. 如图是粉刷墙壁时的情景图和工作示意图,粉刷工人通过上下缓慢滚动滚筒,将涂料粉刷到墙面上,设撑杆与竖直墙面的夹角为θ。在滚筒缓慢向上滚动的过程中,θ逐渐变小,滚筒与墙壁间的摩擦力忽略不计,滚筒质量m不变。则在此过程中,下列说法正确的是(重力加速度为g)( )
A. 墙壁对滚筒的弹力大小为mgsinθ
B. 向上滚动的过程中,墙壁对滚筒的弹力变小
C. 向上滚动的过程中,撑杆和墙壁对滚筒的合力变小
D. 向上滚动的过程中,撑杆对滚筒的支持力变大
3. 如图所示,一圆球(可视为质点)放置于动摩擦因数为的斜面上,有一绳长为L的细绳拉着圆球使其在A处处于静止状态,且此时绳与竖直面的夹角为37°,圆球恰好不受摩擦力的作用。对此下列说法正确的是( )
A. 圆球所受的合力方向竖直向上
B. 绳子的拉力F与圆球的质量m的关系式是:mg=
C. 绳子的拉力F与圆球的质量m的关系式是:mg=
D. 将绳子切断,小球A所受的合力为
4. 如图所示,竖直轻弹簧一端与地面相连,另一端与物块相连,物块处于静止状态。现对物块施加一个竖直向上的拉力,使物块向上做初速度为零的匀加速直线运动,此过程中弹簧的形变始终在弹性限度内,则拉力随时间变化的图像可能正确的是( )
A. B. C. D.
5. 投壶是从先秦延续至清末的中国传统礼仪和宴饮游戏,《礼记传》中提到:“投壶,射之细也,宴饮有射以乐宾,以习容向讲艺也。”如图所示,甲、乙两人沿水平方向各射出一支箭,箭尖插入壶中时与水平面的夹角分别为和;已知两支箭质量相同,忽略空气阻力、箭长、壶口大小等因素的影响,下列说法正确的是(,,,)( )
A. 若箭在竖直方向下落的高度相等,则甲所射箭落入壶口时速度比乙小
B. 若箭在竖直方向下落的高度相等,则甲投壶位置距壶的水平距离比乙大
C. 若两人站在距壶相同水平距离处投壶,甲所投的箭在空中运动时间比乙的短
D. 若两人站在距壶相同水平距离处投壶,甲所投箭的初速度比乙的大
6. 如图所示,一根细线下端拴一个金属小球P,细线的上端固定在金属块Q上,Q放在带小孔(小孔光滑)的水平桌面上,小球在某一水平面内做匀速圆周运动(圆锥摆)。现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动(图中P'位置),两次金属块Q都静止在桌面上的同一点,则后一种情况与原来相比较,下列判断正确的是 ( )
A. 细线所受的拉力变小
B. 小球P运动的角速度变小
C. Q受到桌面静摩擦力变大
D. 小球P运动的向心加速度变小
7. 如图所示,半径为R的大圆环固定在竖直面内,一质量为m的光滑小环套在大环上做圆周运动,当小环在最高点的速度分别为v0和时,大环对小环的作用力大小相同。已知重力加速度为g,该作用力的大小为( )
A. B. C. mg D.
8. 刚清洁过的地面比较湿滑,人走在上面容易出现后仰摔倒的情况,所以许多商场都会在刚清洁过的地面旁边竖立如图所示的标识。关于人运动到湿滑地面上后仰摔倒的情况,下列说法正确的是( )
A. 在湿滑地面上摔倒是因为人的惯性变小了
B. 在湿滑地面上摔倒是因为人脚受到的摩擦力突然变小
C. 在湿滑地面上摔倒是因为人上身的速度突然变小了
D. 在湿滑地面上摔倒是因为人脚的速度突然变大了
9. 金星和地球绕太阳运动可以近似地看作同一平面内的匀速圆周运动.已知金星绕太阳公转半径约为地球绕太阳公转半径的 ;金星半径约为地球半径的、质量约为地球质量的.忽略星体的自转.以下判断正确的是
A. 金星公转的向心加速度大于地球公转的向心加速度
B. 金星绕太阳运行的线速度小于地球绕太阳运行的线速度
C. 金星的第一宇宙速度约为地球的第一宇宙速度的0.9
D. 金星表面重力加速度约为地球表面重力加速度的0.9
10. 如图甲所示,光滑水平面上停着一辆表面粗糙质量为M的平板车,与平板车上表面等高的光滑平台上有一质量为m的滑块以水平初速度v₀向着平板车滑来,从滑块刚滑上平板车开始计时,之后它们的速度随时间变化的图像如图乙所示,t₀是滑块在车上运动的时间,以下说法正确的是( )
A. 滑块与平板车的质量之比m∶M=1∶1
B. 滑块与平板车的质量之比m∶M=2∶1
C. 滑块与平板车表面间的动摩擦因数为
D. 平板车上表面的长度为
第Ⅱ卷(非选择题共54分)
二、非选择题(本大题包含5小题,共54分。)
11. 成都市其学校的实验小组在学习完牛顿第二定律后,为验证小球的加速度与合外力的关系,设计了如图甲所示的装置。实验原理如下:
①带滑轮的木板放在水平桌面上,小车放在木板上,小车在砝码盘及砝码的带动下做匀加速直线运动。
②待运动稳定后,小球相对小车静止,此时轻绳与竖直方向的夹角可由角度传感器(图中未画出)测得。
③改变砝码质量,得到多组小车及小球的加速度a及轻绳与竖直方向的夹角θ,并记录如下:
加速度a
a1
a2
a3
……
角度θ
θ1
θ2
θ3
……
④对数据进行分析,做出相应图像,即可验证小球的加速度与合外力的关系。
根据上述信息,请回答以下问题:
(1)某次实验,该组同学得到了如图乙所示的一条纸带,纸带上相邻两个计数点时间间隔为T。为了充分利用实验数据,减小误差,小车及小球加速度大小的计算式应为a=___________(用图乙中所给的数据及T表示)。
(2)根据实验记录数据,为了更直观地验证小球的加速度与合外力成正比,该组同学作出了a-x图像如图丙所示,其中x所表示的物理量是___________(填“”或“”)。
(3)下列操作或要求中能够提高实验精度、简化实验操作的有___________(下列说法中只有一个选项符合要求,请填选项前的字母)
A.小球应选用质量和密度较大的金属球
B.实验前,垫高木板右端,平衡摩擦力
C.实验前,应保证砝码及托盘的总质量远小于小车及小球的总质量
D实验时,先释放小车,再打开打点计时器
12. 某同学用如图甲所示装置结合频闪照相研究平抛运动。重力加速度。
(1)让小球从斜槽上合适的位置由静止释放,频闪照相得到小球的位置如图乙所示,A、B、C是相邻三次闪光小球成像的位置,坐标纸每小格边长为5cm。则小球运动到B点的速度______,B点离抛出点的水平距离______m。
(2)实验得到平抛小球的运动轨迹后,在轨迹上取一些点,以平抛起点O为坐标原点,测量它们的水平坐标x和竖直坐标y,作出图像,能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是图___________。
A. B. C. D.
13. 第24届冬季奥林匹克运动会,于2022年02月04日~2022年02月20日在我国北京和张家口市联合举行,其中跳台滑雪是一项勇敢者的运动,它需要利用山势特点建造一个特殊跳台。一运动员穿着专用滑雪板,不带雪杖,在滑雪道上获得较高速度后从A点沿水平方向飞出,在空中飞行一段距离后在山坡上B点着陆,如图所示。已知可视为质点的运动员从A点水平飞出的速度,山坡可看成倾角为37°的斜面,不考虑空气阻力,(重力加速度g取10m/s2,,)
(1)运动员在空中的飞行时间t1;
(2)运动员何时离斜面最远?
14. 如图所示,将质量m=0.5kg的圆环套在固定的水平直杆上,环的直径略大于杆的截面直径,环与杆的动摩擦因数为μ=0.5对环施加一位于竖直平面内斜向上与杆夹角θ=53°的恒定拉力F=10N,使圆环从静止开始做匀加速直线运动.(取g=10m/s2,sin 53°=0.6,cos 53°=0.8)求:
(1)圆环加速度a大小;
(2)若F作用时间t=1s后撤去,圆环从静止开始到停共能运动多远.
15. 如图所示,长度L=5.8m 的传送带与水平方向成θ=37°角,以v=4 m/s 的速度顺时针匀速转动,水平面上质量M=1kg 的木板紧靠在传送带底端,木板上表面与传送带底端B 等高。质量m=3kg 的物块(可视为质点)从传送带的顶端A由静止释放,在底端B滑上静止的木板,假设物块冲上木板前后瞬间速度大小不变,最终物块恰好不滑离木板。已知物块与传送带间的动摩擦因数μ1=0.5,物块与木板间的动摩擦因数μ2=0.3,木板与地面间的动摩擦因数μ₃=0.2,sin 37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度取g=10m/s², 求:
(1)从A端运动到B端的过程中,物块相对传送带的位移大小;
(2)木板的长度;
(3)物块从A端开始运动到静止,所经历的时间。
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牡二中2025-2026学年度第一学期高三第一次阶段性测试试题
物理
考生注意
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
第Ⅰ卷(选择题共46分)
一、选择题(本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1-7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8-10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 瓢虫身上的星数(斑点数)显示了它的种类,在下列研究瓢虫的具体情形中,可将瓢虫视为质点的是( )
A. 研究瓢虫的转身动作 B. 观察瓢虫的翅膀扇动
C. 记录瓢虫身上的星数 D. 研究瓢虫的飞行路线
【答案】D
【解析】
【详解】A.研究瓢虫的转身动作时,瓢虫身体各部分的运动差异不能忽略,不能视为质点,故A不符合题意;
B.观察瓢虫的翅膀扇动时,瓢虫身体各部分的运动差异不能忽略,不能视为质点,故B不符合题意;
C.记录瓢虫身上的星数时,瓢虫的大小不能忽略,不能视为质点,故C不符合题意;
D.研究瓢虫的飞行路线时,瓢虫的大小以及身体各部分的运动差异都可以忽略,可以视为质点,故D符合题意。
故选D。
2. 如图是粉刷墙壁时的情景图和工作示意图,粉刷工人通过上下缓慢滚动滚筒,将涂料粉刷到墙面上,设撑杆与竖直墙面的夹角为θ。在滚筒缓慢向上滚动的过程中,θ逐渐变小,滚筒与墙壁间的摩擦力忽略不计,滚筒质量m不变。则在此过程中,下列说法正确的是(重力加速度为g)( )
A. 墙壁对滚筒的弹力大小为mgsinθ
B. 向上滚动的过程中,墙壁对滚筒的弹力变小
C. 向上滚动的过程中,撑杆和墙壁对滚筒的合力变小
D. 向上滚动的过程中,撑杆对滚筒的支持力变大
【答案】B
【解析】
【详解】A.设墙面对滚筒的弹力为,撑杆对滚筒的弹力为,对滚筒受力分析如图所示
由平衡条件可知,,故A错误;
BD.在向上滚动的过程中,角度在减小,所以墙壁的弹力在减小,撑杆的弹力在减小,故B正确,D错误;
C.向上滚动中,撑杆和墙壁对滚筒的合力一直与重力等大反向,合力不变,故C错误。
故选B。
3. 如图所示,一圆球(可视为质点)放置于动摩擦因数为斜面上,有一绳长为L的细绳拉着圆球使其在A处处于静止状态,且此时绳与竖直面的夹角为37°,圆球恰好不受摩擦力的作用。对此下列说法正确的是( )
A. 圆球所受的合力方向竖直向上
B. 绳子拉力F与圆球的质量m的关系式是:mg=
C. 绳子的拉力F与圆球的质量m的关系式是:mg=
D. 将绳子切断,小球A所受的合力为
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.圆球在A处处于静止状态,所受合力为零,A错误;
BC.斜面对圆球的支持力N与竖直方向夹角为37°,由平衡条件可得
联立解得
,
B错误,C正确;
D.将绳子切断,小球A所受的合力为
D错误。
故选C。
4. 如图所示,竖直轻弹簧一端与地面相连,另一端与物块相连,物块处于静止状态。现对物块施加一个竖直向上的拉力,使物块向上做初速度为零的匀加速直线运动,此过程中弹簧的形变始终在弹性限度内,则拉力随时间变化的图像可能正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】物块处于静止状态时,弹簧弹力等于重力,弹簧处于压缩状态
现给物体施加一个竖直向上拉力,做匀加速直线运动则有
当物体向上位移x,则有
整理得
物块做匀加速直线运动,有
联立可得
可知拉力与时间图像呈抛物线形状。
故选A。
5. 投壶是从先秦延续至清末的中国传统礼仪和宴饮游戏,《礼记传》中提到:“投壶,射之细也,宴饮有射以乐宾,以习容向讲艺也。”如图所示,甲、乙两人沿水平方向各射出一支箭,箭尖插入壶中时与水平面的夹角分别为和;已知两支箭质量相同,忽略空气阻力、箭长、壶口大小等因素的影响,下列说法正确的是(,,,)( )
A. 若箭在竖直方向下落的高度相等,则甲所射箭落入壶口时速度比乙小
B. 若箭在竖直方向下落的高度相等,则甲投壶位置距壶的水平距离比乙大
C. 若两人站在距壶相同水平距离处投壶,甲所投的箭在空中运动时间比乙的短
D. 若两人站在距壶相同水平距离处投壶,甲所投箭的初速度比乙的大
【答案】A
【解析】
【详解】A.箭尖插入壶中时与水平面的夹角为,若箭在竖直方向下落的高度相等,根据
,,
解得
则夹角越大,速度越小,即甲所射箭落入壶口时速度比乙小,故A正确;
B.根据上述,投壶位置距壶的水平距离为
解得
则夹角越大,水平距离越小,即甲投壶位置距壶的水平距离比乙小,故B错误;
C.若两人站在距壶相同水平距离处投壶,则竖直分速度
,
根据速度分解有
解得
两人站在距壶相同水平距离处投壶,则夹角越大,时间越大,即甲所投的箭在空中运动时间比乙的长,故C错误;
D.根据上述解得
两人站在距壶相同水平距离处投壶,则夹角越大,水平初速度越小,即甲所投箭的初速度比乙的小,故D错误。
故选A。
6. 如图所示,一根细线下端拴一个金属小球P,细线的上端固定在金属块Q上,Q放在带小孔(小孔光滑)的水平桌面上,小球在某一水平面内做匀速圆周运动(圆锥摆)。现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动(图中P'位置),两次金属块Q都静止在桌面上的同一点,则后一种情况与原来相比较,下列判断正确的是 ( )
A. 细线所受的拉力变小
B. 小球P运动的角速度变小
C. Q受到桌面的静摩擦力变大
D. 小球P运动的向心加速度变小
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.设桌面下方细线与竖直方向的夹角为θ、拉力大小为FT、长度为L。P球做匀速圆周运动时,由重力和细线拉力的合力提供向心力,如图所示
则有
FT=
mgtan θ=mω2Lsin θ
解得角速度
ω=
周期
T==2π
使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动时,θ增大,cos θ减小,则细线拉力FT增大,角速度增大,周期T减小,对Q由平衡条件知,Q受到桌面的静摩擦力变大,选项AB错误,C正确;
D.小球P运动的向心加速度为
a=gtan θ
因θ增大,则向心加速度变大,选项D错误。
故选C。
7. 如图所示,半径为R的大圆环固定在竖直面内,一质量为m的光滑小环套在大环上做圆周运动,当小环在最高点的速度分别为v0和时,大环对小环的作用力大小相同。已知重力加速度为g,该作用力的大小为( )
A. B. C. mg D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据牛顿第二定律得 ,,解得。
故选B。
8. 刚清洁过的地面比较湿滑,人走在上面容易出现后仰摔倒的情况,所以许多商场都会在刚清洁过的地面旁边竖立如图所示的标识。关于人运动到湿滑地面上后仰摔倒的情况,下列说法正确的是( )
A. 在湿滑地面上摔倒是因为人的惯性变小了
B. 在湿滑地面上摔倒是因为人脚受到的摩擦力突然变小
C. 在湿滑地面上摔倒是因为人上身的速度突然变小了
D. 在湿滑地面上摔倒是因为人脚的速度突然变大了
【答案】BD
【解析】
【详解】在湿滑地面上摔倒是因为人脚受到的摩擦力突然变小,上身速度不变,下身速度变大,出现后仰摔倒的情况,惯性不变。
故选BD。
9. 金星和地球绕太阳的运动可以近似地看作同一平面内的匀速圆周运动.已知金星绕太阳公转半径约为地球绕太阳公转半径的 ;金星半径约为地球半径的、质量约为地球质量的.忽略星体的自转.以下判断正确的是
A. 金星公转的向心加速度大于地球公转的向心加速度
B. 金星绕太阳运行的线速度小于地球绕太阳运行的线速度
C. 金星第一宇宙速度约为地球的第一宇宙速度的0.9
D. 金星表面重力加速度约为地球表面重力加速度的0.9
【答案】ACD
【解析】
【分析】
【详解】AB.对于任一行星,由万有引力提供向心力,得
得
,
金星绕太阳旋转半径比地球绕太阳公转半径小,则由上式可知,金星公转的向心加速度大于地球公转的向心加速度,金星绕太阳运行的线速度大于地球绕太阳运行的线速度.故A正确,B错误.
C.由
得行星的第一宇宙速度表达式
已知金星半径约为地球半径的、质量约为地球质量的.可此式可得金星的第一宇宙速度约为地球的第一宇宙速度的≈0.9,故C正确.
D.在行星表面上,有
则得行星表面的重力加速度为
可得,金星表面重力加速度约为地球表面重力加速度的,故D正确.
故选ACD.
10. 如图甲所示,光滑水平面上停着一辆表面粗糙质量为M的平板车,与平板车上表面等高的光滑平台上有一质量为m的滑块以水平初速度v₀向着平板车滑来,从滑块刚滑上平板车开始计时,之后它们的速度随时间变化的图像如图乙所示,t₀是滑块在车上运动的时间,以下说法正确的是( )
A. 滑块与平板车的质量之比m∶M=1∶1
B. 滑块与平板车的质量之比m∶M=2∶1
C. 滑块与平板车表面间的动摩擦因数为
D. 平板车上表面的长度为
【答案】AC
【解析】
【详解】ABC.由图可知滑块的加速度大小
由牛顿第二定律可得
小车的加速度大小
由牛顿第二定律可得
则滑块与小车的质量之比m:M=1:1
滑块与平板车表面间的动摩擦因数为,故AC正确,B错误。
D.平板车上表面的长度为,D错误。
故选AC。
第Ⅱ卷(非选择题共54分)
二、非选择题(本大题包含5小题,共54分。)
11. 成都市其学校的实验小组在学习完牛顿第二定律后,为验证小球的加速度与合外力的关系,设计了如图甲所示的装置。实验原理如下:
①带滑轮的木板放在水平桌面上,小车放在木板上,小车在砝码盘及砝码的带动下做匀加速直线运动。
②待运动稳定后,小球相对小车静止,此时轻绳与竖直方向的夹角可由角度传感器(图中未画出)测得。
③改变砝码质量,得到多组小车及小球的加速度a及轻绳与竖直方向的夹角θ,并记录如下:
加速度a
a1
a2
a3
……
角度θ
θ1
θ2
θ3
……
④对数据进行分析,做出相应图像,即可验证小球的加速度与合外力的关系。
根据上述信息,请回答以下问题:
(1)某次实验,该组同学得到了如图乙所示的一条纸带,纸带上相邻两个计数点时间间隔为T。为了充分利用实验数据,减小误差,小车及小球加速度大小的计算式应为a=___________(用图乙中所给的数据及T表示)。
(2)根据实验记录的数据,为了更直观地验证小球的加速度与合外力成正比,该组同学作出了a-x图像如图丙所示,其中x所表示的物理量是___________(填“”或“”)。
(3)下列操作或要求中能够提高实验精度、简化实验操作的有___________(下列说法中只有一个选项符合要求,请填选项前的字母)
A.小球应选用质量和密度较大的金属球
B.实验前,垫高木板右端,平衡摩擦力
C.实验前,应保证砝码及托盘的总质量远小于小车及小球的总质量
D.实验时,先释放小车,再打开打点计时器
【答案】 ①. ②. ③. A
【解析】
【详解】(1)[1]根据逐差法可知加速度
(2)[2]对小球受力分析,根据牛顿第二定律有
解得
可知x所表示的物理量是;
(3)[3]A.应选取质量和密度较大的金属球,减小空气阻力带来的影响,故A正确;
BC.根据实验原理可知,实验前,无需平衡摩擦力,也不用保证砝码及托盘的总质量远小于小车及小球的总质量,故BC错误;
D.实验时,先打开打点计时器,再释放小车,故D错误;
故选A。
12. 某同学用如图甲所示装置结合频闪照相研究平抛运动。重力加速度。
(1)让小球从斜槽上合适的位置由静止释放,频闪照相得到小球的位置如图乙所示,A、B、C是相邻三次闪光小球成像的位置,坐标纸每小格边长为5cm。则小球运动到B点的速度______,B点离抛出点的水平距离______m。
(2)实验得到平抛小球的运动轨迹后,在轨迹上取一些点,以平抛起点O为坐标原点,测量它们的水平坐标x和竖直坐标y,作出图像,能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是图___________。
A. B. C. D.
【答案】 ①. 2.5 ②. 0.3 ③. B
【解析】
【详解】(1)[1]小球在竖直方向为自由落体运动,设频闪照相闪光时间间隔为,根据匀变速运动推论可得竖直方向有
解得
水平方向做匀速直线运动可得初速度大小为
根据匀变速运动推论到达B点时的竖直方向速度为
小球运动到B点的速度
[2]小球从抛出点到B点所用的时间为
B点离抛出点的水平距离为
(2)[3]小球做平抛运动,其运动轨迹为抛物线。经过时间t,水平位移和竖直方向位移分别为
,
联立解得
可知此时y-x2图像为一条过原点的直线,故选B。
13. 第24届冬季奥林匹克运动会,于2022年02月04日~2022年02月20日在我国北京和张家口市联合举行,其中跳台滑雪是一项勇敢者的运动,它需要利用山势特点建造一个特殊跳台。一运动员穿着专用滑雪板,不带雪杖,在滑雪道上获得较高速度后从A点沿水平方向飞出,在空中飞行一段距离后在山坡上B点着陆,如图所示。已知可视为质点的运动员从A点水平飞出的速度,山坡可看成倾角为37°的斜面,不考虑空气阻力,(重力加速度g取10m/s2,,)
(1)运动员在空中的飞行时间t1;
(2)运动员何时离斜面最远?
【答案】(1)3s;(2)1.5s
【解析】
【详解】(1)运动员从A点到B点做平抛运动,水平方向的位移
竖直方向的位移
又有
代入数据解得
(2)如图,运动员距离斜面最远时,合速度方向与斜面平行
解得
14. 如图所示,将质量m=0.5kg的圆环套在固定的水平直杆上,环的直径略大于杆的截面直径,环与杆的动摩擦因数为μ=0.5对环施加一位于竖直平面内斜向上与杆夹角θ=53°的恒定拉力F=10N,使圆环从静止开始做匀加速直线运动.(取g=10m/s2,sin 53°=0.6,cos 53°=0.8)求:
(1)圆环加速度a的大小;
(2)若F作用时间t=1s后撤去,圆环从静止开始到停共能运动多远.
【答案】见解析.
【解析】
【详解】(1)环受力分析如图
竖直方向:
N=3N
环受摩擦力:
f=1.5N
水平方向:
环的加速度大小: a1=9m/s2
(2)环1秒末速度:v1=a1t =9m/s
环1秒末位移:
撤F后环的加速度大小:
15. 如图所示,长度L=5.8m 的传送带与水平方向成θ=37°角,以v=4 m/s 的速度顺时针匀速转动,水平面上质量M=1kg 的木板紧靠在传送带底端,木板上表面与传送带底端B 等高。质量m=3kg 的物块(可视为质点)从传送带的顶端A由静止释放,在底端B滑上静止的木板,假设物块冲上木板前后瞬间速度大小不变,最终物块恰好不滑离木板。已知物块与传送带间的动摩擦因数μ1=0.5,物块与木板间的动摩擦因数μ2=0.3,木板与地面间的动摩擦因数μ₃=0.2,sin 37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度取g=10m/s², 求:
(1)从A端运动到B端的过程中,物块相对传送带的位移大小;
(2)木板的长度;
(3)物块从A端开始运动到静止,所经历的时间。
【答案】(1)0.2m;(2)4.5m;(3)3.65 s
【解析】
【详解】(1)根据题意,物块在传送带上先做匀加速运动,由牛顿第二定律得
mgsinθ+μ1mgcosθ=ma1
解得
a1=10 m/s2
物块滑上传送带到与传送带速度相同所需的时间为t₁,则
v=a1t1
解得
t1=0.4s
此过程物块的位移大小为
之后滑动摩擦力方向沿斜面向上,由牛顿第二定律得
mgsinθ-μ1mgcosθ=ma2
解得
a2=2m/s2
由
解得
由
解得
t2=1s
物块从A端运动到B端的过程中相对传送带的位移大小为
△x=L-v(t1+t2)=0.2m
(2)物块滑上木板后,设物块的加速度大小为a3,木板的加速度大小为a4,根据牛顿第二定律得
μ2mg=ma3,μ2mg-μ3(m+M)g=Ma4
解得
a3=3m /s2,a4=1m/s2
物块与木板经时间 t3达到共同速度 v1,则有
,v1=a4t3
联立解得
t3=1.5s,v1=1.5m /s
则木板的长度
(3)因μ2>μ3,当物块与木板共速后二者一起做匀减速直线运动,由牛顿第二定律,得
μ3(m+M)g=(m+M)a5
解得
a5=2m /s2
由
0=v1-a5t4
解得
t4=0.75s
物块从A端运动到静止所经历的时间
t=t1+t2+t3+t4=3.65 s
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