精品解析：安徽省顶尖名校大联考2025-2026学年高三上学期10月月考物理试题

2025—2026学年鼎尖名校大联考 高三物理试题 注意事项： 1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。 2.选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹签字笔书写，字体工整、笔迹清晰。 3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。 4.作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。 5.保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。 一、选择题：本题共8小题，每小题4分，共32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. “机灵活泼眼如梭，来往飘忽似云过。攀援树木如飞鸟，跳跃溪涧似游鱼。”这是老舍的《观猴》片段，生动地描绘出猴子的生活习性。下图为小猴子从树干斜向上跃起腾空的情景。根据所学的知识，下列说法正确的是（　　） A. 小猴子在空中受到重力和弹力的作用 B. 小猴子在空中运动时所受的合力沿运动方向 C. 小猴子静止在树枝上时受到树枝对其作用力的方向竖直向上 D. 小猴子蹬树干时对树干的压力是由于树干发生形变而产生的 2. 2025年7月5日上午，在备受瞩目的100m混合组龙舟比赛中，安徽龙舟队奋勇争先，以25s的成绩勇夺铜牌，实现了该项目在全运会赛场上的历史性突破。若将比赛中龙舟的运动视为从静止开始的匀加速直线运动，龙舟可视为质点。关于描述龙舟运动过程的物理量，下列说法正确的是（　　） A. 中间时刻的速度大小为8m/s B. 冲线时刻的速度大小为8m/s C. 通过50m处速度大小为4m/s D. 通过前25m所用时间为5s 3. 如图所示，一同学通过伸缩牵引绳拉着宠物狗在公园散步，某一瞬间宠物狗突然以速度v向前奔跑，人处于站立静止状态，左手执绳点O的位置不发生变化，此时牵引绳与水平方向成θ角且始终处于绷紧状态，则伸缩牵引绳伸长的速度为（　　） A. B. C. D. 4. 放风筝是我国一项传统民俗，古有《事物纪原》载韩信作纸鸢量宫室远近，《询刍录》记李邺制鸢“风入竹声如鸣筝”故名风筝。现有一质量均匀分布、可视为一平面的风筝在空中稳定悬停时，受到垂直于风筝面向上的风力F（流动的空气垂直撞击风筝面产生）、沿风筝线指向人的拉力T。若风筝平面与水平方向夹角为β（0°<β<90°），风筝线与水平方向夹角为α（0°<α<90°）。某时刻风力发生变化，通过调整风筝线，风筝再次处于平衡状态时，夹角β仍保持不变，夹角α变大（0°<α<90°）。再次悬停时较之初次悬停，下列说法正确的是（　　） A. T减小，F减小 B. T减小，F增大 C. T增大，F增大 D. T增大，F减小 5. 一辆搬家货车正在水平公路上正常行驶。由于前面出现道路拥挤，司机立即刹车，此时货车做减速直线运动，货箱里面固定了一个含斜面的家具，斜面上一个物体一直和货车保持相对静止，如图所示。货车向左做减速直线运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 斜面对物体的作用力大小一定大于物体的重力大小 B. 物体一定受到斜面的摩擦力 C. 物体受到斜面的支持力大小一定小于物体的重力大小 D. 物体受到斜面的摩擦力方向一定沿斜面向上 6. 在快递分拣中心，常用倾斜传送带运输物品。如图所示，某倾斜传送带与水平面夹角为θ=37°，传送带长度为L=7.2m，以恒定速度v0=4m/s逆时针转动。将快递包裹（可视为质点）从传送带顶端A无初速度释放，包裹与传送带间的动摩擦因数为μ=0.5。已知，sin37°=0.6，重力加速度g取10m/s2。关于包裹在传送带上的运动，下列说法正确的是（　　） A. 以加速度大小为10m/s2一直做匀加速运动 B. 到达传送带底端B时的速度大小为4m/s C. 在传送带上划痕长度等于相对于传送带发生的位移大小 D. 若在包裹放置前增大传送带速度，包裹运动的最短时间为1.2s 7. 古代漕运中，船只航行常依赖纤夫拉纤助力，其情景简化如下图所示。一条轻绳穿过船头固定的光滑铁环，两名船工在船两侧拉绳，铁环两侧绳子对称，夹角为α，两绳所在平面与水平面形成的二面角的平面角为β。当船本身无动力且匀速前进时，每侧绳拉力大小为F，船受到水的阻力的大小为（　　） A. B. C. D. 8. 甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动，其（x表示汽车的位移，t表示发生这段位移所需时间）图像如图所示。已知两车在t=3s时并排行驶，关于两车之间的运动关系，下列说法正确的是（　　） A. 在t=4s时，甲、乙两车速度相同 B. 在t=0时，甲车在乙车前方18.75m C. 两车另一次并排行驶的时刻是t=5s D. 甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m 二、选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。每题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。 9. 滑雪是冬奥会的七大项目之一。如图所示，某运动员从跳台上的A点以速度v0=20m/s与水平方向成α=30°角斜向上起跳，落在倾角θ=30°的斜坡上的B点，重力加速度g取10m/s2，忽略空气阻力。关于该运动员的运动，下列说法正确的是（　　） A. 在空中运动的最小速度为10m/s B. 在空中运动的时间为4s C. 离斜坡的最远距离为10m D. 着陆时速度方向与斜坡的夹角β=30° 10. 如图甲所示，一根粗糙的直杆OM被固定在墙角，与水平面的夹角为53°，其上套着一质量为1kg的滑块。弹性轻绳一端固定于O点，另一端跨过固定在Q处（O点正上方）的光滑定滑轮与位于直杆上P点的滑块拴接，弹性轻绳原长为OQ，PQ为1.6m且垂直于OM，以P点为原点，沿杆向下建立x轴。现将滑块无初速度释放，已知滑块下滑过程中的加速度与位移的关系图像是一条直线，如图乙所示，图中x1大小为0.64m，x2为滑块刚好减速为零的位置坐标。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹性轻绳上弹力F的大小与其伸长量l满足关系式：F=kl，其中k=10N/m，重力加速度g取10m/s2，sin53°=0.8。下列说法正确的是（　　） A. 滑块与直杆间的动摩擦因数为 B. 图乙中 C. 图乙中 D. 滑块沿杆上滑过程中速度最大的位置也在x1点 三、非选择题：共5小题，共58分。 11. 某实验兴趣小组利用图甲装置开展“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验，实验思路如下：将弹簧一端连接固定于铁架台上的力传感器上，逐个增加悬挂钩码的个数，记录对应指针的位置x和力传感器示数F，获得多组数据。 （1）关于本实验操作步骤，下列说法正确的是 （填字母）。 A. 记录弹簧原长时，应将弹簧平放在桌面上测量记录 B. 实验中每次增加钩码后，需立即读数 C. 实验中所用钩码的质量应适当大一些，可减小实验误差 D. 实验中悬挂的钩码个数可任意增加 （2）若该小组根据实验数据，作出力传感器示数F与弹簧形变量的关系图像，如图乙中实线所示。由图像可得该弹簧的劲度系数k为__________N/cm（结果保留两位有效数字）；图线不过原点的原因是__________。 12. 某同学利用智能手机中的传感器和APP软件“Phyphox”来探究“质量不变的情形下小车的加速度与力的关系”实验。用同一套设备设计了两种方法，分别如图甲、乙所示。小车和智能手机总质量记为M，钩码的质量记为m，不计空气阻力，重力加速度为g。 方法一：采用装置甲，实验步骤如下： ①不挂钩码，改变木板的倾角θ，给一初速度使小车和智能手机沿木板匀速下滑（可通过软件测出加速度为零）；再保持倾角不变，进行以下步骤。 ②挂上钩码，记录其质量为m，让小车和智能手机沿木板下滑，利用手机软件Phyphox测出加速度a； ③改变钩码质量，再重复步骤②，多次测量； ④用作为小车和智能手机受到的合外力F，通过作图可得到小车加速度与合外力（a—F）的关系图像。 方法二：采用装置乙，实验步骤如下： ①挂上钩码，改变木板的倾角θ，给一初速度使小车和智能手机拖着钩码沿木板匀速下滑（可通过软件测出加速度为零）； ②取下钩码，记录其质量为m，让小车和智能手机沿木板下滑，利用手机软件Phyphox测出加速度a； ③改变钩码质量和木板倾角，再重复步骤①②，多次测量； ④用钩码的重力mg作为小车和智能手机受到的合外力F，通过作图可得到小车加速度与合外力（a—F）的关系图像。 （1）下列说法正确的是 （填字母） A. 方法一中钩码的质量需要远小于小车和智能手机的总质量 B. 方法二中钩码的质量需要远小于小车和智能手机的总质量 C. 两个方法中都需要连接小车的细绳与长木板保持平行 D. 两个方法中都存在因实验原理不完善引起的系统误差 （2）在方法一中，作出a—F图像如图丙所示，测出图像中直线的斜率为k1，图像不经过坐标原点的原因是_____________。 （3）在方法二中，作出a—F图像如图丁所示，测出图像中直线的斜率为k2。两种方法得出a—F图像的斜率k1___________k2（填“等于”或“不等于”） （4）在方法二中，根据图像得到斜率值（各物理量均采用国际单位制的基本单位），小车和智能手机的总质量为___________；若其中一组实验数据为：木板倾角θ=37°时对应钩码质量为m=60g，则此时小车和斜面间的摩擦力大小为___________。（sin37°=0.6，重力加速度g取10m/s2） 13. 某同学正在参加一个弹力球游戏：游戏者必须站在指定起点将弹力球水平抛出，弹力球碰到地面再次弹起飞行后落入指定区域即为挑战成功。该同学将弹力球以初速度v0=6m/s从指定地点水平抛出，弹力球第一次落地点到抛出点的水平距离为2.4m。弹力球可视为质点，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。求： （1）该同学抛弹力球时的竖直高度； （2）若该同学保持水平抛球速度v0=6m/s不变，碰撞后竖直分速度反向，大小变为原来的；水平分速度方向不变，大小变为原来的。地面指定区域为半径R=0.2m的圆，圆心到抛出点水平直线距离为6.2m。弹力球与地面碰撞时间忽略不计，则该同学能游戏成功的抛球竖直高度至少为多少？ 14. 如图所示，一质量为m=0.8kg的圆环套在水平固定直杆上，圆环的内径略大于杆的直径，圆环与杆间的动摩擦因数为μ=0.5。现用一大小可调、方向始终与杆的夹角为θ=37°的力拉圆环，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求： （1）若拉力F在竖直平面内拉圆环，使其沿杆向右做匀速直线运动，拉力F的大小（结果可保留分数）； （2）若拉力F在水平面内拉圆环，大小F=10N，经过t=0.8s后撤去拉力F，圆环从开始运动到最终停止的总位移。 15. 如图所示，一倾角θ=30°、足够长的固定斜面上静置有一质量为m=4kg的长木板B，长木板B右上端有一质量也为m=4kg的小物块A。一挡板垂直固定在斜面底端，并连接有处于原长状态的轻质弹簧。长木板B与斜面间的动摩擦因数，小物块A与长木板B间的动摩擦因数。初始时给小物块A沿斜面向下的初速度v0=4.5m/s，整个运动过程中小物块A始终未滑离长木板B。小物块A可视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2。 （1）求小物块A、长木板B第一次共速时的速度大小； （2）若弹簧的劲度系数k=50N/m，试通过计算判断在弹簧被长木板B压缩的过程中小物块A与长木板B是否会发生相对滑动？（弹簧始终在弹性限度内，弹簧的弹性势能为，其中：k为劲度系数，x为弹簧形变量） （3）若撤去弹簧，长木板B与底端挡板发生碰撞时不损失机械能，求长木板B第1次碰撞后到第2次与挡板发生碰撞前的这段过程中，小物块A与长木板B的相对位移。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025—2026学年鼎尖名校大联考 高三物理试题 注意事项： 1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。 2.选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹签字笔书写，字体工整、笔迹清晰。 3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。 4.作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。 5.保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。 一、选择题：本题共8小题，每小题4分，共32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. “机灵活泼眼如梭，来往飘忽似云过。攀援树木如飞鸟，跳跃溪涧似游鱼。”这是老舍的《观猴》片段，生动地描绘出猴子的生活习性。下图为小猴子从树干斜向上跃起腾空的情景。根据所学的知识，下列说法正确的是（　　） A. 小猴子在空中受到重力和弹力的作用 B. 小猴子在空中运动时所受的合力沿运动方向 C. 小猴子静止在树枝上时受到树枝对其作用力的方向竖直向上 D. 小猴子蹬树干时对树干的压力是由于树干发生形变而产生的 【答案】C 【解析】 【详解】A．小猴子在空中受到重力和空气阻力，不受弹力，故A错误； B．小猴子在空中运动轨迹是曲线，故受的合力指向轨迹的凹侧，与速度不在同一直线上，故B错误； C．小猴子静止在树枝上时，合力为零，受重力和树枝的支持力，二者等大反向，可知此时树枝对其作用力的方向竖直向上，故C正确； D．小猴子蹬树干时对树干的压力，受力物体是树干，施力物体是小猴子，故是由于小猴子脚部发生形变而产生的，故D错误。 故选C。 2. 2025年7月5日上午，在备受瞩目的100m混合组龙舟比赛中，安徽龙舟队奋勇争先，以25s的成绩勇夺铜牌，实现了该项目在全运会赛场上的历史性突破。若将比赛中龙舟的运动视为从静止开始的匀加速直线运动，龙舟可视为质点。关于描述龙舟运动过程的物理量，下列说法正确的是（　　） A. 中间时刻的速度大小为8m/s B. 冲线时刻的速度大小为8m/s C. 通过50m处速度大小为4m/s D. 通过前25m所用时间为5s 【答案】B 【解析】 【详解】A．中间时刻的速度等于全程的平均速度，则有，故A错误； B．根据匀变速直线运动规律有 解得，故B正确； C．根据 解得 根据匀变速直线运动速度—位移公式有 解得，故C错误； D．过前 25 m 时，由 解得s，故D错误。 故选 B。 3. 如图所示，一同学通过伸缩牵引绳拉着宠物狗在公园散步，某一瞬间宠物狗突然以速度v向前奔跑，人处于站立静止状态，左手执绳点O的位置不发生变化，此时牵引绳与水平方向成θ角且始终处于绷紧状态，则伸缩牵引绳伸长的速度为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】将小狗的速度分解为沿细绳方向的速度和垂直细绳方向的速度，沿细绳方向的速度记为伸缩牵引绳伸长的速度，则。 故选B。 4. 放风筝是我国一项传统民俗，古有《事物纪原》载韩信作纸鸢量宫室远近，《询刍录》记李邺制鸢“风入竹声如鸣筝”故名风筝。现有一质量均匀分布、可视为一平面的风筝在空中稳定悬停时，受到垂直于风筝面向上的风力F（流动的空气垂直撞击风筝面产生）、沿风筝线指向人的拉力T。若风筝平面与水平方向夹角为β（0°<β<90°），风筝线与水平方向夹角为α（0°<α<90°）。某时刻风力发生变化，通过调整风筝线，风筝再次处于平衡状态时，夹角β仍保持不变，夹角α变大（0°<α<90°）。再次悬停时较之初次悬停，下列说法正确的是（　　） A. T减小，F减小 B. T减小，F增大 C. T增大，F增大 D. T增大，F减小 【答案】C 【解析】 【详解】对风筝受力分析如图所示 由平衡条件， 联立解得 因为夹角β保持不变，夹角α变大，则增大，结合 可知增大。 故选C。 5. 一辆搬家货车正在水平公路上正常行驶。由于前面出现道路拥挤，司机立即刹车，此时货车做减速直线运动，货箱里面固定了一个含斜面的家具，斜面上一个物体一直和货车保持相对静止，如图所示。货车向左做减速直线运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 斜面对物体的作用力大小一定大于物体的重力大小 B. 物体一定受到斜面的摩擦力 C. 物体受到斜面的支持力大小一定小于物体的重力大小 D. 物体受到斜面的摩擦力方向一定沿斜面向上 【答案】A 【解析】 【详解】A．斜面对物体的作用力大小存在竖直分量与物体的重力平衡，还存在水平分量产生物体的加速度，则有，故A正确； BD．设斜面的倾角为，当斜面对物体的摩擦力刚好为0时，对物块由牛顿第二定律可得 解得加速度大小为 可知当货车向左做减速直线运动的加速度为时，物体不受摩擦力作用，故BD错误； C．当货车向左做减速直线运动的加速度为时，以物块为对象，竖直方向有 可得，故C错误。 故选A。 6. 在快递分拣中心，常用倾斜传送带运输物品。如图所示，某倾斜传送带与水平面夹角为θ=37°，传送带长度为L=7.2m，以恒定速度v0=4m/s逆时针转动。将快递包裹（可视为质点）从传送带顶端A无初速度释放，包裹与传送带间的动摩擦因数为μ=0.5。已知，sin37°=0.6，重力加速度g取10m/s2。关于包裹在传送带上的运动，下列说法正确的是（　　） A. 以加速度大小为10m/s2一直做匀加速运动 B. 到达传送带底端B时的速度大小为4m/s C. 在传送带上划痕长度等于相对于传送带发生的位移大小 D. 若在包裹放置前增大传送带速度，包裹运动的最短时间为1.2s 【答案】D 【解析】 【详解】A．由受力分析可知，包裹在刚开始时因传送带比包裹快（包裹初速为0），相对传送带向上滑，故摩擦力与重力沿斜面分力同向，根据牛顿第二定律有 解得10 m/s² 但当包裹速度增大到与传送带共速后，摩擦力将改为与重力分力反向，有 解得2 m/s²，故A错误； B．包裹与传送带共速前根据运动学规律， 解得s， 共速后 解得，故B错误； C．结合上述分析可知，开始包裹相对传送带向上运动，共速后相对传送带向下运动，则“包裹在传送带上划痕长度”小于包裹对传送带的相对位移大小，故C错误； D．若事先将皮带速度增大到足以保证包裹全程都相对皮带向上滑（即包裹速度始终小于皮带速度），则摩擦力与重力分力同向且均取最大值，包裹全程加速度恒为10 m/s² 由 解得t = 1.2 s 则最短时间为1.2s，故D正确。 故选D。 7. 古代漕运中，船只航行常依赖纤夫拉纤助力，其情景简化如下图所示。一条轻绳穿过船头固定的光滑铁环，两名船工在船两侧拉绳，铁环两侧绳子对称，夹角为α，两绳所在平面与水平面形成的二面角的平面角为β。当船本身无动力且匀速前进时，每侧绳拉力大小为F，船受到水的阻力的大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据题意可知，铁环两侧绳子对称，夹角为α，每侧绳拉力大小为F，则两绳的合力为 两绳所在平面与水平面形成的二面角的平面角为β，则两绳的合力与水平面的夹角为，船匀速前进时，由平衡条件可得，船受到水的阻力的大小。 故选A。 8. 甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动，其（x表示汽车的位移，t表示发生这段位移所需时间）图像如图所示。已知两车在t=3s时并排行驶，关于两车之间的运动关系，下列说法正确的是（　　） A. 在t=4s时，甲、乙两车速度相同 B. 在t=0时，甲车在乙车前方18.75m C. 两车另一次并排行驶的时刻是t=5s D. 甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据 整理得 可知图像斜率、纵截距分别为， 故结合图可知 可知 则t=4s时甲的速度 则t=4s时乙的速度 可知在t=4s时，甲、乙两车速度不相同，故A错误； B．在t=3s时甲乙位移分别为 故在t=0时，甲车在乙车前方，故B错误； C．当甲乙再次并排时有 整理得 代入数据得或（舍去） 可知另一次并排时刻是t=1s，故C错误； D．甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为，故D正确。 故选D。 二、选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。每题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。 9. 滑雪是冬奥会的七大项目之一。如图所示，某运动员从跳台上的A点以速度v0=20m/s与水平方向成α=30°角斜向上起跳，落在倾角θ=30°的斜坡上的B点，重力加速度g取10m/s2，忽略空气阻力。关于该运动员的运动，下列说法正确的是（　　） A. 在空中运动的最小速度为10m/s B. 在空中运动的时间为4s C. 离斜坡的最远距离为10m D. 着陆时速度方向与斜坡的夹角β=30° 【答案】BD 【解析】 【详解】A．运动员运动到最高点时速度最小，最小值为初速度的水平分量即，故A错误； BC．将初速度分解为沿AB方向的分速度和垂直AB方向的分速度，则有， 将重力加速度分解为沿AB方向的分加速度和垂直AB方向的分加速度，则有， 在垂直AB方向，根据对称性可得运动员空中运动的时间为 离斜坡的最远距离为 故B正确，C错误； D．运动员落地时竖直分速度大小为 则落地速度与水平方向夹角的正切值为 可得，β=30°，故D正确。 故选BD。 10. 如图甲所示，一根粗糙的直杆OM被固定在墙角，与水平面的夹角为53°，其上套着一质量为1kg的滑块。弹性轻绳一端固定于O点，另一端跨过固定在Q处（O点正上方）的光滑定滑轮与位于直杆上P点的滑块拴接，弹性轻绳原长为OQ，PQ为1.6m且垂直于OM，以P点为原点，沿杆向下建立x轴。现将滑块无初速度释放，已知滑块下滑过程中的加速度与位移的关系图像是一条直线，如图乙所示，图中x1大小为0.64m，x2为滑块刚好减速为零的位置坐标。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹性轻绳上弹力F的大小与其伸长量l满足关系式：F=kl，其中k=10N/m，重力加速度g取10m/s2，sin53°=0.8。下列说法正确的是（　　） A. 滑块与直杆间的动摩擦因数为 B. 图乙中 C. 图乙中 D. 滑块沿杆上滑过程中速度最大的位置也在x1点 【答案】BC 【解析】 【详解】A．x1处滑块的加速度为零，对滑块受力分析如图所示 根据胡克定律可得弹性绳弹力为 垂直杆方向有 平行杆方向有 其中 又 联立解得 可知滑块与杆之间的弹力保持不变，滑动摩擦力大小不变，可得滑块与直杆间的动摩擦因数为，故A错误； BC．从释放到x2，速度变化量为零，根据图像面积表示，可知， 滑块释放时，加速度为，有 解得 故BC正确； D．滑块上滑的摩擦力方向向下，设其平衡点为，有 解得 故D错误。 故选BC。 三、非选择题：共5小题，共58分。 11. 某实验兴趣小组利用图甲装置开展“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验，实验思路如下：将弹簧一端连接固定于铁架台上的力传感器上，逐个增加悬挂钩码的个数，记录对应指针的位置x和力传感器示数F，获得多组数据。 （1）关于本实验操作步骤，下列说法正确的是 （填字母）。 A. 记录弹簧原长时，应将弹簧平放在桌面上测量记录 B. 实验中每次增加钩码后，需立即读数 C. 实验中所用钩码的质量应适当大一些，可减小实验误差 D. 实验中悬挂的钩码个数可任意增加 （2）若该小组根据实验数据，作出力传感器示数F与弹簧形变量的关系图像，如图乙中实线所示。由图像可得该弹簧的劲度系数k为__________N/cm（结果保留两位有效数字）；图线不过原点的原因是__________。 【答案】（1）C （2） ①. 2.0 ②. 弹簧本身的重力作用 【解析】 【小问1详解】 A．记录弹簧原长时，应将弹簧竖直悬挂进行测量记录，A错误； B．实验中每次增加钩码后，需要等稳定后才能读数，B错误； C．实验中所用钩码的质量应适当大一些，这样弹簧的伸长量就大一些，可减小实验误差，C正确； D．实验中悬挂的钩码个数不能过多，以防超出弹簧的受力范围，D错误。 故选C。 【小问2详解】 [1]图像可得该弹簧的劲度系数； [2]图线不过原点的原因是弹簧本身的重力作用。 12. 某同学利用智能手机中的传感器和APP软件“Phyphox”来探究“质量不变的情形下小车的加速度与力的关系”实验。用同一套设备设计了两种方法，分别如图甲、乙所示。小车和智能手机总质量记为M，钩码的质量记为m，不计空气阻力，重力加速度为g。 方法一：采用装置甲，实验步骤如下： ①不挂钩码，改变木板的倾角θ，给一初速度使小车和智能手机沿木板匀速下滑（可通过软件测出加速度为零）；再保持倾角不变，进行以下步骤。 ②挂上钩码，记录其质量为m，让小车和智能手机沿木板下滑，利用手机软件Phyphox测出加速度a； ③改变钩码质量，再重复步骤②，多次测量； ④用作为小车和智能手机受到的合外力F，通过作图可得到小车加速度与合外力（a—F）的关系图像。 方法二：采用装置乙，实验步骤如下： ①挂上钩码，改变木板的倾角θ，给一初速度使小车和智能手机拖着钩码沿木板匀速下滑（可通过软件测出加速度为零）； ②取下钩码，记录其质量为m，让小车和智能手机沿木板下滑，利用手机软件Phyphox测出加速度a； ③改变钩码质量和木板倾角，再重复步骤①②，多次测量； ④用钩码的重力mg作为小车和智能手机受到的合外力F，通过作图可得到小车加速度与合外力（a—F）的关系图像。 （1）下列说法正确的是 （填字母） A. 方法一中钩码的质量需要远小于小车和智能手机的总质量 B. 方法二中钩码的质量需要远小于小车和智能手机的总质量 C. 两个方法中都需要连接小车的细绳与长木板保持平行 D. 两个方法中都存在因实验原理不完善引起的系统误差 （2）在方法一中，作出a—F图像如图丙所示，测出图像中直线的斜率为k1，图像不经过坐标原点的原因是_____________。 （3）在方法二中，作出a—F图像如图丁所示，测出图像中直线的斜率为k2。两种方法得出a—F图像的斜率k1___________k2（填“等于”或“不等于”） （4）在方法二中，根据图像得到斜率值（各物理量均采用国际单位制的基本单位），小车和智能手机的总质量为___________；若其中一组实验数据为：木板倾角θ=37°时对应钩码质量为m=60g，则此时小车和斜面间的摩擦力大小为___________。（sin37°=0.6，重力加速度g取10m/s2） 【答案】（1）C （2）补偿阻力时木板倾角偏大或补偿阻力过度 （3）等于 （4） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 A．对钩码，根据牛顿第二定律可得 解得 可知就是绳子拉力，不需要满足钩码质量远远小于手机和小车总质量，故A错误。 B．由于在悬挂钩码的时候小车和智能手机做匀速直线运动，则取下钩码时，小车所受的合外力大小跟钩码的重力一样，所以不需要钩码的质量远小于智能手机和小车的总质量，故B错误； C．为了让细绳拉小车的力为恒力，则细绳应该始终与长木板平行，故C正确； D．方法一中，用作为小车和智能手机受到的合外力F准确，原理完善，没有系统误差；方法二中小车和手机合力等于取下钩码前钩码重力,没有系统误差，故D错误。 故选C。 【小问2详解】 不挂钩码时小车和手机加速度不为零，说明重力分力大于所受摩擦力，即补偿阻力时木板倾角偏大或补偿阻力过度。 【小问3详解】 方法一，根据牛顿第二定律可得 可得 则 方法二，根据牛顿第二定律可得 同理可得 可得 【小问4详解】 [1]由于 可得 [2]对小车和手机，有 代入数据解得 13. 某同学正在参加一个弹力球游戏：游戏者必须站在指定起点将弹力球水平抛出，弹力球碰到地面再次弹起飞行后落入指定区域即为挑战成功。该同学将弹力球以初速度v0=6m/s从指定地点水平抛出，弹力球第一次落地点到抛出点的水平距离为2.4m。弹力球可视为质点，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。求： （1）该同学抛弹力球时的竖直高度； （2）若该同学保持水平抛球速度v0=6m/s不变，碰撞后竖直分速度反向，大小变为原来的；水平分速度方向不变，大小变为原来的。地面指定区域为半径R=0.2m的圆，圆心到抛出点水平直线距离为6.2m。弹力球与地面碰撞时间忽略不计，则该同学能游戏成功的抛球竖直高度至少为多少？ 【答案】（1）0.8m （2）1.8m 【解析】 【小问1详解】 弹力球第一次落地点到抛出点的水平距离为 解得弹力球运动时间 该同学抛弹力球时的竖直高度 【小问2详解】 设该同学能游戏成功的抛球竖直高度至少为，则 解得弹力球第一次落地前运动时间 由，可得弹力球第一次落地时竖直方向的速度大小 则弹力球第一次落地时水平位移大小为 弹力球第一次落地反弹后竖直方向速度大小为 弹力球第一次落地反弹后水平方向速度大小为 弹力球第一次落地反弹后运动时间 弹力球第一次落地反弹后运动水平位移大小为 弹力球两次运动的水平位移大小为 又 解得 14. 如图所示，一质量为m=0.8kg的圆环套在水平固定直杆上，圆环的内径略大于杆的直径，圆环与杆间的动摩擦因数为μ=0.5。现用一大小可调、方向始终与杆的夹角为θ=37°的力拉圆环，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求： （1）若拉力F在竖直平面内拉圆环，使其沿杆向右做匀速直线运动，拉力F的大小（结果可保留分数）； （2）若拉力F在水平面内拉圆环，大小F=10N，经过t=0.8s后撤去拉力F，圆环从开始运动到最终停止的总位移。 【答案】（1）或 （2），方向与环运动方向相同 【解析】 【小问1详解】 ①对圆环进行受力分析，如图所示，圆环沿杆向右做匀速直线运动，合力为零 则水平方向有 竖直方向有 解得 ②若，受力如图所示 则水平方向有 竖直方向有 解得(不合题意，舍去) ③若F在竖直平面内向右下方，受力如图所示 则水平方向有 竖直方向有 解得 【小问2详解】 ①若拉力F在水平面内拉圆环，在水平面内对环进行受力分析如图所示 有 在竖直面内对环进行受力分析如图所示，有 由 得 综上解得， 由 得经过环的位移 由 得此时环的速度 ②撤去拉力F后有 由 得之后环滑行的位移 综上解得圆环从开始运动到最终停止的总位移，方向与环运动方向相同。 15. 如图所示，一倾角θ=30°、足够长的固定斜面上静置有一质量为m=4kg的长木板B，长木板B右上端有一质量也为m=4kg的小物块A。一挡板垂直固定在斜面底端，并连接有处于原长状态的轻质弹簧。长木板B与斜面间的动摩擦因数，小物块A与长木板B间的动摩擦因数。初始时给小物块A沿斜面向下的初速度v0=4.5m/s，整个运动过程中小物块A始终未滑离长木板B。小物块A可视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2。 （1）求小物块A、长木板B第一次共速时的速度大小； （2）若弹簧的劲度系数k=50N/m，试通过计算判断在弹簧被长木板B压缩的过程中小物块A与长木板B是否会发生相对滑动？（弹簧始终在弹性限度内，弹簧的弹性势能为，其中：k为劲度系数，x为弹簧形变量） （3）若撤去弹簧，长木板B与底端挡板发生碰撞时不损失机械能，求长木板B第1次碰撞后到第2次与挡板发生碰撞前的这段过程中，小物块A与长木板B的相对位移。 【答案】（1） （2）会发生相对滑动 （3） 【解析】 【小问1详解】 设小物块A下滑的加速度为，对小物块A进行受力分析，沿斜面方向列牛顿第二定律方程为 解得 故小物块A以的加速度向下做匀减速直线运动；设长木板B下滑的加速度为，对长木板B进行受力分析，沿斜面方向列牛顿第二定律方程为 解得 故长木板B以的加速度向下做匀加速直线运动。设小物块A、长木板B经过时间第一次达到共速，根据运动学公式有 代入数据解得 所以小物块A、长木板B第一次共速时的速度大小为 【小问2详解】 假设弹簧被长木板B压缩的过程中小物块A与长木板B未发生相对滑动，设弹簧的最大压缩量为，则对小物块A和长木板B整体列能量守恒定律方程有 代入数据解得 对小物块A和长木板B整体列牛顿第二定律方程有 当时解得 由于小物块A与长木板B间达到最大静摩擦力时小物块A的加速度大小为，小于，所以假设不成立，即在弹簧被长木板B压缩的过程中小物块A与长木板B会发生相对滑动。 【小问3详解】 由分析可知，长木板B第1次与挡板发生碰撞后将以的速度向上做匀减速直线运动，设其加速度为，对其列牛顿第二定律方程有 代入数据解得 而小物块A以的初速度向下做匀减速直线运动，由前面分析可知小物块A的加速度大小为。设经过时间长木板B的速度减为零，则根据运动学公式有 解得 该过程小物块A下滑的位移为 长木板B上滑的位移为 所以该过程小物块A与长木板B的相对位移为 之后长木板B将以的加速度向下做匀加速直线运动，设再经过时间长木板B与挡板第2次相撞，则有 代入数据解得 该过程小物块A下滑的位移为 该过程小物块A与长木板B的相对位移为 所以从长木板B第1次碰撞后到第2次与挡板发生碰撞前的这段过程中，小物块A与长木板B的相对位移为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $