精品解析:天津市第一中学滨海学校2025-2026学年高三上学期10月月考物理试题
2025-10-24
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内容正文:
2025-2026-1高三年级第一学期十月考检测
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷两部分,满分100分,考试时间60分钟。
答卷前,考生务必将自己的学校、姓名、准考证号填写在答题纸上。答卷时,考生务必将Ⅰ卷答案涂在答题纸指定位置;Ⅱ卷答案也写在答题纸上,答在试卷上的无效。
第Ⅰ卷 选择题(56分)
注意事项:
1.每题选出答案后,将题目答案写在答题纸的表格对应位置。
2.本卷共14小题,每小题4分,共56分。
一、单项选择题(每小题4分,共40分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的。)
1. 下列物理量的国际单位制符号错误的是( )
A. 力N B. 磁通量Wb C. 长度m D. 时间t
2. 如图,一个倾角为的光滑斜面,在水平面上向右做匀加速直线运动,物体m与斜面保持相对静止,重力加速度为g,则斜面运动的加速度为
A. B. C. D.
3. 如图所示,质量均为m的物块a、b之间用竖直轻弹簧相连,系在a上的细线竖直悬挂于固定点O,a、b与竖直粗糙墙壁接触,整个系统处于静止状态。重力加速度大小为g,则( )
A. 弹簧弹力可能小于mg
B. 细线的拉力可能等于mg
C. 剪断细线瞬间物块b的加速度大小为g
D. 剪断细线瞬间物块a的加速度大小为2g
4. 如图所示,重力为G的石头卡在绝壁间,悬空于峡湾千米之上。设两侧绝壁光滑且均为平面,左侧平面竖直,右侧平面与竖直方向夹角为,左右两侧绝壁对石头的作用力大小分别为和,则( )
A. B. 可能大于
C. 人站上石头,不变 D. 人站上石头,不变
5. 如图所示为拍电影时吊威亚的情景.工作人员B向左运动用绕过定滑轮的轻绳将小演员A竖直向上吊起,定滑轮两边轻绳的夹角为,A运动的速度大小为,B运动的速度大小为,当时,下列关系正确的是( )
A. B. C. D.
6. 图甲所示为高速避险车道,它是在高速公路上设置的一种特殊车道,主要用于在紧急情况下帮助失控车辆减速和安全停车。图乙是高速避险车道简化图,汽车自A点冲进避险车道,在E点停下,B、C、D为AE的四等分点,汽车在斜面上的运动可视为匀减速直线运动。已知汽车自B到C的时间为t,汽车自A到E的总时间为( )
A. B. C. D.
7. 在第五届中国国际消费品博览会上,全球首款即将量产的分体式飞行汽车成为观众驻足观看的焦点之一、该飞行汽车由陆行体(增程式汽车)和飞行体(纯电动垂直起降飞行器)组成。假设某次飞行体起飞测试时,质量为360kg的飞行体沿竖直方向做直线运动,一段时间内的速度—时间(),图像如图所示,取竖直向上为正方向,下列说法正确的是( )
A. 0~3s内飞行体处于失重状态 B. 0~3s内飞行体的加速度大小为
C. 飞行体在第6s末受到的合力大小为360 N D. 第3s末飞行体上升到最高点
8. 某同学练习定点投篮,其中有两次篮球垂直撞在竖直篮板上,篮球的轨迹分别如图中曲线1、2所示。若两次抛出篮球的速度分别为v1、v2,两次篮球从抛出到撞篮板的时间分别为t1、t2,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. t1等于t2
B. t1大于t2
C. v1和v2的水平分量相等
D. v1和v2的竖直分量相等
9. 由同种材料制成的两滑块A、B用一根轻质细绳连接,将滑块B按在水平桌面上,细绳跨过轻质定滑轮将滑块A悬挂在空中,如图甲所示,松手后滑块A、B的加速度大小均为。现仅将滑块A、B位置互换(如图乙所示),松手后滑块A、B的加速度大小均为3a。已知滑块B的质量等于滑块A的质量的两倍,则滑块与水平桌面间的动摩擦因数为( )
A. 0.1 B. 0.2 C. 0.3 D. 0.4
10. 如图所示,一只蜘蛛在地面与竖直墙壁间结网,蛛丝AB与水平地面之间的夹角为45°,A到地面的距离为1m,重力加速度g取,空气阻力不计,若蜘蛛从竖直墙上距地面0.6m的C点以水平速度跳出,要到达蛛丝,水平速度至少为( )
A. m/s B. 2m/s C. 2m/s D. 2m/s
二、不定项选择题(每小题4分,共16分。每小题给出的四个选项中都有多个选项是正确的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,选错或不答的得0分。)
11. 如图所示,将弹性小球以10m/s的速度从距地面2m处的A点竖直向下抛出,小球落地后竖直反弹经过距地面1.5m高的B点时,向上的速度为7m/s,小球从A点到B点共用时0.3s,则此过程中( )
A. 小球发生的位移大小为0.5m,方向竖直向下
B. 小球速度变化量的大小为3m/s,方向竖直向下
C. 小球平均速度的大小为8.5m/s,方向竖直向下
D. 小球平均加速度的大小约为,方向竖直向上
12. 北京冬奥会的举办让越来越多的运动爱好者被吸引到冰雪运动中来,其中高台跳雪是北京冬奥会的比赛项目之一。如图甲所示,两名跳雪爱好者a,b(可视为质点)从雪道末端先后以初速度之比va:vb=1:4,沿水平方向向左飞出,示意图如图乙。不计空气阻力,则两名跳雪爱好者从飞出至落到雪坡(可视为斜面)上的整个过程中,下列说法正确的是( )
A. 他们飞行时间之比为1:4
B. 他们飞行的水平位移之比为1:8
C. 他们在空中离雪坡面的最大距离之比为1:16
D. 他们落到雪坡上的瞬时速度方向可能不同
13. 用三根细线a、b、c将两个小球1和2连接并悬挂,如图所示,两小球处于静止状态,细线a与竖直方向的夹角为30°,细线c水平。小球1和2的质量之比为2:1,下列说法正确的是( )
A. 细线a、c拉力之比为3∶1
B. 细线a、b拉力之比为
C. 细线b与竖直方向的夹角为60°
D. 若保持细线c水平,减小细线a与竖直方向的夹角,细线c的拉力增大
14. 甲、乙两车在一条路上沿同一方向做直线运动,初始时刻乙车在甲车前,且间距为,如图1所示,图2为甲车的v2-x图像,图3为乙车的图像,已知两车的运动互不影响,则( )
A. 甲车运动24m时,与乙车第一次相遇
B. 甲、乙两车能相遇两次,且甲车已经停止运动后,与乙车第二次相遇
C. 从第一次相遇到第二次相遇甲车的位移为21.12m
D. 甲、乙两车能相遇两次,第二次相遇时乙车共运行的位移为25.92m
第Ⅱ卷 非选择题(共44分)
注意事项:
1.用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题纸上。
2.本卷共4题,共44分。
三、实验题(本题共2小题,共12分)
15. 图1是“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置示意图。
(1)该实验过程中操作正确的是( )
A. 平衡小车受到的阻力时小车未连接纸带
B. 纸带打点时,先接通打点计时器电源,后释放小车
C. 调节滑轮高度使细绳与长木板平行
(2)某同学通过正确实验操作获得一条纸带,测得各计数点到计数点1的距离如图2所示。已知打点计时器所用交变电流的频率为50Hz,相邻两计数点间还有四个点未画出,则小车加速度大小a=___________m/s2(结果保留小数点后两位)。
(3)在探究小车的加速度a与小车质量M的关系时,采用图像法处理数据,以小车质量的倒数为横坐标,小车的加速度大小a为纵坐标。甲、乙两组同学分别得到的图像如图3所示。
①两图线的左下部分均可视为直线,请分析甲组同学所得直线斜率较大的原因___________;
②两图线的右上部分的斜率随的增大逐渐减小,原因是___________。
16. 某实验小组做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A处为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳。
(1)本实验采用的科学方法是________。(理想模型、控制变量、等效替代)
(2)实验中不需要标记或者记录的信息有________。
A. 橡皮筋原长时结点的位置
B. 橡皮筋拉伸后结点的位置
C. 力F的大小和方向
D. 力的大小和方向
(3)某同学认为在此过程中必须注意以下几项,其中正确的是( )
A. 两根细绳不必等长
B. 橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C. 在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的读数相等
D. 在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行
四、综合题(本题共2小题,共32分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
17. 一足够长的木板P静置于粗糙水平面上,木板的质量M=4kg,质量m=1kg的小滑块Q(可视为质点)从木板的左端以初速度v0滑上木板,与此同时在木板右端作用水平向右的恒定拉力F,如图甲所示,设滑块滑上木板为t=0时刻,经过t1=2s撤去拉力F,两物体一起做匀减速直线运动,再经过t2=4s两物体停止运动,画出的两物体运动的v-t图像如图乙所示。(最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10m/s2)求:
(1)0~2s内滑块Q和木板P的加速度大小,两物体一起做匀减速直线运动的加速度大小;
(2)滑块Q运动的总位移大小;
(3)拉力F的大小。
18. 如图所示,传送带的倾角,从A到B长度为,传送带以的速度逆时针转动。在传送带上A端无初速度地放一个质量的黑色煤块,它与传送带之间的动摩擦因数为。煤块在传送带上经过会留下黑色划痕。已知,,,求:
(1)煤块从A到B的时间;
(2)煤块从A到B的过程中传送带上留下划痕的长度;
(3)若传送带逆时针转动的速度可以调节,煤块从A点到达B点的最短时间是多少?
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2025-2026-1高三年级第一学期十月考检测
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷两部分,满分100分,考试时间60分钟。
答卷前,考生务必将自己的学校、姓名、准考证号填写在答题纸上。答卷时,考生务必将Ⅰ卷答案涂在答题纸指定位置;Ⅱ卷答案也写在答题纸上,答在试卷上的无效。
第Ⅰ卷 选择题(56分)
注意事项:
1.每题选出答案后,将题目答案写在答题纸的表格对应位置。
2.本卷共14小题,每小题4分,共56分。
一、单项选择题(每小题4分,共40分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的。)
1. 下列物理量的国际单位制符号错误的是( )
A. 力N B. 磁通量Wb C. 长度m D. 时间t
【答案】D
【解析】
【详解】A.力对应的国际单位制符号是N,故A正确;
B.磁通量对应的国际单位制符号是Wb,故B正确;
C.长度对应的国际单位制符号是m,故C正确;
D. 时间对应的国际单位制符号是s,故D错误。
本题选错误的,故选D。
2. 如图,一个倾角为的光滑斜面,在水平面上向右做匀加速直线运动,物体m与斜面保持相对静止,重力加速度为g,则斜面运动的加速度为
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】对木块受力分析,因为木块的加速度与斜面的加速度相同,则合力沿水平方向,如图所示,
则F合=mgtanθ,根据牛顿第二定律得,加速度
a==gtanθ。
A.,故A不符合题意;
B.,故B不符合题意;
C.,故C符合题意;
D.,故D不符合题意。
故选C。
3. 如图所示,质量均为m的物块a、b之间用竖直轻弹簧相连,系在a上的细线竖直悬挂于固定点O,a、b与竖直粗糙墙壁接触,整个系统处于静止状态。重力加速度大小为g,则( )
A. 弹簧弹力可能小于mg
B. 细线的拉力可能等于mg
C. 剪断细线瞬间物块b的加速度大小为g
D. 剪断细线瞬间物块a的加速度大小为2g
【答案】D
【解析】
【详解】虽然a、b与竖直粗糙墙壁接触,但与墙壁之间并没有挤压作用,故与墙壁之间没有弹力和摩擦力的作用。
A.物块b受力平衡,故根据受力分析可知弹簧弹力等于的重力mg。故A错误;
B.整个系统受力平衡,则细线的拉力等于a、b的总重力2mg。故B错误;
C.剪断细线瞬间物块b的受力没有变化,加速度大小为零。故C错误;
D.剪断细线瞬间物块a所受细线拉力消失,其他力没变化,则有
可得加速度大小为
故D正确。
故选D。
4. 如图所示,重力为G的石头卡在绝壁间,悬空于峡湾千米之上。设两侧绝壁光滑且均为平面,左侧平面竖直,右侧平面与竖直方向夹角为,左右两侧绝壁对石头的作用力大小分别为和,则( )
A. B. 可能大于
C. 人站上石头,不变 D. 人站上石头,不变
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据、和G构成的矢量三角形知
,故A正确;
B.为直角三角形斜边,一定小于,故B错误;
CD.人站上石头,不变,和均增大,故C、D错误。
故选A。
5. 如图所示为拍电影时吊威亚的情景.工作人员B向左运动用绕过定滑轮的轻绳将小演员A竖直向上吊起,定滑轮两边轻绳的夹角为,A运动的速度大小为,B运动的速度大小为,当时,下列关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】将B的速度分解为沿细绳和垂直细绳方向的速度,则A的速度等于沿细绳方向的速度,即绳两端沿绳方向速度相等,因此有
故选B。
6. 图甲所示为高速避险车道,它是在高速公路上设置的一种特殊车道,主要用于在紧急情况下帮助失控车辆减速和安全停车。图乙是高速避险车道简化图,汽车自A点冲进避险车道,在E点停下,B、C、D为AE的四等分点,汽车在斜面上的运动可视为匀减速直线运动。已知汽车自B到C的时间为t,汽车自A到E的总时间为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设汽车的总位移为,总时间为,汽车在斜面上做匀减速直线运动,将其看成是反向的初速度为0的匀加速直线运动,在EB段,根据运动学公式
在EC段,根据运动学公式,可得,且
解得
对全程,根据运动学公式
联立解得,故选B。
7. 在第五届中国国际消费品博览会上,全球首款即将量产的分体式飞行汽车成为观众驻足观看的焦点之一、该飞行汽车由陆行体(增程式汽车)和飞行体(纯电动垂直起降飞行器)组成。假设某次飞行体起飞测试时,质量为360kg的飞行体沿竖直方向做直线运动,一段时间内的速度—时间(),图像如图所示,取竖直向上为正方向,下列说法正确的是( )
A. 0~3s内飞行体处于失重状态 B. 0~3s内飞行体的加速度大小为
C. 飞行体在第6s末受到的合力大小为360 N D. 第3s末飞行体上升到最高点
【答案】C
【解析】
【详解】A.图像的斜率表示加速度,0~3s内飞行体的加速度方向竖直向上,处于超重状态,A错误;
B.0~3s内飞行体的加速度大小,B错误;
C.飞行体在第6s末的加速度大小
飞行体受到的合力大小,C正确;
D.0~11s内飞行体的速度方向始终竖直向上,因此第3s末飞行体并未上升到最高点,D错误。
故选C。
8. 某同学练习定点投篮,其中有两次篮球垂直撞在竖直篮板上,篮球的轨迹分别如图中曲线1、2所示。若两次抛出篮球的速度分别为v1、v2,两次篮球从抛出到撞篮板的时间分别为t1、t2,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. t1等于t2
B. t1大于t2
C. v1和v2的水平分量相等
D. v1和v2的竖直分量相等
【答案】B
【解析】
【详解】AB.篮球反向做平抛运动,竖直分运动是自由落体运动,根据
解得
因为,故,故A错误,B正确;
C.在水平方向上,水平位移相等,根据,有,故C错误;
D.在竖直方向上,根据可知,故D错误。
故选B。
9. 由同种材料制成的两滑块A、B用一根轻质细绳连接,将滑块B按在水平桌面上,细绳跨过轻质定滑轮将滑块A悬挂在空中,如图甲所示,松手后滑块A、B的加速度大小均为。现仅将滑块A、B位置互换(如图乙所示),松手后滑块A、B的加速度大小均为3a。已知滑块B的质量等于滑块A的质量的两倍,则滑块与水平桌面间的动摩擦因数为( )
A. 0.1 B. 0.2 C. 0.3 D. 0.4
【答案】B
【解析】
【详解】设滑块A的质量为,滑块B的质量为;调换前,对系统根据牛顿第二定律可得
调换后,对系统根据牛顿第二定律可得
联立解得
故选B。
10. 如图所示,一只蜘蛛在地面与竖直墙壁间结网,蛛丝AB与水平地面之间的夹角为45°,A到地面的距离为1m,重力加速度g取,空气阻力不计,若蜘蛛从竖直墙上距地面0.6m的C点以水平速度跳出,要到达蛛丝,水平速度至少为( )
A. m/s B. 2m/s C. 2m/s D. 2m/s
【答案】C
【解析】
【详解】当蜘蛛做平抛运动的轨迹恰好与蛛丝相切时最小,设蜘蛛跳出后经时间t到达蛛丝,根据平抛运动规律可得,
蜘蛛到达蛛丝时速度方向恰好沿蛛丝方向,所以
由几何知识得
联立解得
故选C。
二、不定项选择题(每小题4分,共16分。每小题给出的四个选项中都有多个选项是正确的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,选错或不答的得0分。)
11. 如图所示,将弹性小球以10m/s的速度从距地面2m处的A点竖直向下抛出,小球落地后竖直反弹经过距地面1.5m高的B点时,向上的速度为7m/s,小球从A点到B点共用时0.3s,则此过程中( )
A. 小球发生的位移大小为0.5m,方向竖直向下
B. 小球速度变化量的大小为3m/s,方向竖直向下
C. 小球平均速度的大小为8.5m/s,方向竖直向下
D. 小球平均加速度的大小约为,方向竖直向上
【答案】AD
【解析】
【详解】A.位移是指起点到终点的有向线段,由图可知,小球发生的位移为0.5m,方向竖直向下。故A正确;
B.设速度向下为正,则速度变化量
负号说明速度变化方向竖直向上。故B错误;
C.物体平均速度
方向竖直向下。故C错误;
D.根据加速度的定义可知
负号说明加速度方向竖直向上。故D正确。
故选AD。
12. 北京冬奥会的举办让越来越多的运动爱好者被吸引到冰雪运动中来,其中高台跳雪是北京冬奥会的比赛项目之一。如图甲所示,两名跳雪爱好者a,b(可视为质点)从雪道末端先后以初速度之比va:vb=1:4,沿水平方向向左飞出,示意图如图乙。不计空气阻力,则两名跳雪爱好者从飞出至落到雪坡(可视为斜面)上的整个过程中,下列说法正确的是( )
A. 他们飞行时间之比为1:4
B. 他们飞行的水平位移之比为1:8
C. 他们在空中离雪坡面的最大距离之比为1:16
D. 他们落到雪坡上的瞬时速度方向可能不同
【答案】AC
【解析】
【详解】A.设运动员的初速度为v0时,飞行时间为t,水平方向的位移大小为x、竖直方向的位移大小为y,如图所示。运动员在水平方向上做匀速直线运动,有x=v0t,在竖直方向上做自由落体运动,有
运动员落在斜面上时,有
联立解得
则知运动员飞行的时间t与v0成正比,则他们飞行时间之比为,故A正确;
B.水平位移
运动员飞行的水平位移x与初速度的平方成正比,则他们飞行的水平位移之比为1:16,故B错误;
C.将运动员的运动分解为沿坡面和垂直于坡面的两个方向上,建立直角坐标系,在沿坡面方向做匀加速直线运动,垂直于坡面方向做匀减速直线运动,则运动员在空中离雪道坡面的最大高度为
所以他们在空中离雪道坡面的最大高度之比为1:16,故C正确;
D.落到雪坡上时,设运动员的速度方向与竖直方向夹角为α,则有
则他们落到雪坡上的瞬时速度方向一定相同,故 D错误。
故选AC。
【点睛】两名运动员在空中做平抛运动,落到雪坡上时,利用竖直位移和水平位移的比值等于斜面倾角的正切值,可表示出平抛运动的时间,从而求得时间之比;根据水平方向的匀速直线运动求解水平位移之比;根据运动的合成与分解结合几何关系分析他们落到雪坡上的瞬时速度方向;在垂直于斜面方向上,根据速度位移关系求解离开斜面的最大距离之比。
本题考查平抛运动规律的应用,知道平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,能够根据平抛运动的规律结合运动学公式进行解答。
13. 用三根细线a、b、c将两个小球1和2连接并悬挂,如图所示,两小球处于静止状态,细线a与竖直方向的夹角为30°,细线c水平。小球1和2的质量之比为2:1,下列说法正确的是( )
A. 细线a、c拉力之比为3∶1
B. 细线a、b拉力之比为
C. 细线b与竖直方向的夹角为60°
D. 若保持细线c水平,减小细线a与竖直方向的夹角,细线c的拉力增大
【答案】BC
【解析】
【详解】A.两个小球1和2的质量分别为2m和m,选取1、2两球整体为研究对象,受力如图所示
利用正交分解法,得,
解得,,故A错误;
B.选取球2为研究对象,由平衡条件可得
细线a、b拉力之比为,故B正确;
C.对球2根据受力平衡有
解得细线b与竖直方向的夹角为,故C正确;
D.对整体分析可知
若保持细线c水平,减小a与竖直方向的夹角,细线c的拉力减小,故D错误。
故选BC。
14. 甲、乙两车在一条路上沿同一方向做直线运动,初始时刻乙车在甲车前,且间距为,如图1所示,图2为甲车的v2-x图像,图3为乙车的图像,已知两车的运动互不影响,则( )
A. 甲车运动24m时,与乙车第一次相遇
B. 甲、乙两车能相遇两次,且甲车已经停止运动后,与乙车第二次相遇
C. 从第一次相遇到第二次相遇甲车的位移为21.12m
D. 甲、乙两车能相遇两次,第二次相遇时乙车共运行的位移为25.92m
【答案】AC
【解析】
【详解】A.对图2,根据
整理得
结合图2可知
解得
对图3,根据
整理得
根据图3可知,,
解得
若甲乙相遇则有
代入题中数据,解得
甲车做匀加速运动的时间
说明在甲车匀加速的末态两车相遇,即甲车运动24m时,与乙车第一次相遇,故A正确;
BC.时,乙车的速度为
可知两车相遇后,甲车在前方减速运动,乙车在后方加速运动,两车一定能再次相遇,假设在甲车停止运动前两车相遇,设经过时间,两车再次相遇,有
解得
图2可知减速过程甲的加速度大小
则甲车匀减速到停止需要的时间为
由于,则假设成立,在甲车停止之前两车相遇。从第一次相遇到第二次相遇甲车的位移为
故B错误,C正确;
D.甲、乙两车第二次相遇的时刻
第二次相遇时乙车共运行的位移为
故D错误。
故选AC。
第Ⅱ卷 非选择题(共44分)
注意事项:
1.用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题纸上。
2.本卷共4题,共44分。
三、实验题(本题共2小题,共12分)
15. 图1是“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置示意图。
(1)该实验过程中操作正确的是( )
A. 平衡小车受到的阻力时小车未连接纸带
B. 纸带打点时,先接通打点计时器电源,后释放小车
C. 调节滑轮高度使细绳与长木板平行
(2)某同学通过正确实验操作获得一条纸带,测得各计数点到计数点1的距离如图2所示。已知打点计时器所用交变电流的频率为50Hz,相邻两计数点间还有四个点未画出,则小车加速度大小a=___________m/s2(结果保留小数点后两位)。
(3)在探究小车的加速度a与小车质量M的关系时,采用图像法处理数据,以小车质量的倒数为横坐标,小车的加速度大小a为纵坐标。甲、乙两组同学分别得到的图像如图3所示。
①两图线的左下部分均可视为直线,请分析甲组同学所得直线斜率较大的原因___________;
②两图线的右上部分的斜率随的增大逐渐减小,原因是___________。
【答案】(1)BC (2)0.51
(3) ①. 甲组同学实验中所用槽码的质量大于乙组同学实验中所用槽码的质量 ②. 槽码质量不满足远小于小车质量
【解析】
【小问1详解】
A.平衡小车受到的阻力时应不挂槽码,但要使小车拖着纸带匀速运动,故A错误;
B.纸带打点时,先接通打点计时器电源,后释放小车,故B正确;
C.调节滑轮高度使细绳与长木板平行,故C正确。
故选BC。
【小问2详解】
相邻两计数点间还有四个点未画出,则相邻两计数点间的时间间隔为
所以小车运动的加速度大小为
【小问3详解】
[1]两图线的左下部分均可视为直线,根据可知,甲组同学所得直线斜率较大的原因是甲组中小车受的牵引力较大,即甲组同学实验中所用槽码的质量大于乙组同学实验中所用槽码的质量;
[2]设绳上的拉力为T,对槽码m,有
对小车M,有
解得加速度为
若m≪M时,则
即小车加速度随着增大而增大,若槽码质量m不满足远小于小车质量M,则
由此可知,图像偏离线性关系,且斜率减小。
16. 某实验小组做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A处为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳。
(1)本实验采用的科学方法是________。(理想模型、控制变量、等效替代)
(2)实验中不需要标记或者记录的信息有________。
A. 橡皮筋原长时结点的位置
B. 橡皮筋拉伸后结点的位置
C. 力F的大小和方向
D. 力的大小和方向
(3)某同学认为在此过程中必须注意以下几项,其中正确的是( )
A. 两根细绳不必等长
B. 橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C. 在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的读数相等
D. 在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行
【答案】(1)等效替代
(2)A (3)AD
【解析】
【小问1详解】
“验证力的平行四边形定则”采用的是“等效替代法”;
【小问2详解】
根据实验原理可知,实验过程中,在用两个完全相同的弹簧秤成一定角度拉橡皮筋时,需要记录两细绳的方向、两弹簧秤的示数、结点O的位置,所以橡皮筋拉伸后结点的位置、力F的大小和方向、力的大小和方向都需要标记或记录,不需要记录橡皮筋的原长即橡皮筋原长时结点的位置。
故选A。
【小问3详解】
A.为减小力的方向的测量误差,两根细绳应适当长一些,以细绳的两个端点确定两点,然后将这两点用直线连接起来即为力的方向,再从该线段上截取用以表示力大小的线段,不需要细绳等长,故A正确;
BC.只有当两个弹簧秤拉力大小相等时,橡皮筋才与两绳夹角的平分线在同一直线上,而本实验中并不要求两个弹簧秤的拉力大小相等,故BC错误;
D.在使用弹簧秤时,要注意使弹簧秤与木板平面平行,以减小力的测量误差,故D正确。
故选AD。
四、综合题(本题共2小题,共32分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
17. 一足够长的木板P静置于粗糙水平面上,木板的质量M=4kg,质量m=1kg的小滑块Q(可视为质点)从木板的左端以初速度v0滑上木板,与此同时在木板右端作用水平向右的恒定拉力F,如图甲所示,设滑块滑上木板为t=0时刻,经过t1=2s撤去拉力F,两物体一起做匀减速直线运动,再经过t2=4s两物体停止运动,画出的两物体运动的v-t图像如图乙所示。(最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10m/s2)求:
(1)0~2s内滑块Q和木板P的加速度大小,两物体一起做匀减速直线运动的加速度大小;
(2)滑块Q运动的总位移大小;
(3)拉力F的大小。
【答案】(1)4m/s2,2m/s2,1m/s2
(2)24m (3)9N
【解析】
【小问1详解】
v-t图像中,图线斜率的绝对值表示加速度大小,根据图乙可知,
0~2s内滑块Q的加速度大小
0~2s内木板P的加速度大小
两物体一起做匀减速直线运动的加速度大小
【小问2详解】
v-t图像中,图线与时间轴所围几何图形的面积表示位移,则滑块Q运动的总位移
【小问3详解】
0~2s内对滑块Q分析有
0~2s内对木板P分析有
两物体一起做匀减速直线运动,对PQ整体分析有
联立代入数据解得F=9N。
18. 如图所示,传送带的倾角,从A到B长度为,传送带以的速度逆时针转动。在传送带上A端无初速度地放一个质量的黑色煤块,它与传送带之间的动摩擦因数为。煤块在传送带上经过会留下黑色划痕。已知,,,求:
(1)煤块从A到B的时间;
(2)煤块从A到B的过程中传送带上留下划痕的长度;
(3)若传送带逆时针转动的速度可以调节,煤块从A点到达B点的最短时间是多少?
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)开始阶段,由牛顿第二定律得
解得
煤块加速至传送带速度相等时需要的时间为
煤块发生的位移为
所以煤块加速到时仍未到达B点,此后摩擦力方向改变;第二阶段有
解得
设第二阶段煤块滑动到B点的时间为,则
解得
则煤块从A到B的时间
(2)第一阶段煤块的速度小于传送带速度,煤块相对传送带向上移动,煤块与传送带的相对位移大小为
故煤块相对于传送带上移;
第二阶段煤块的速度大于传送带速度,煤块相对传送带向下移动,煤块相对于传送带的位移大小为
即煤块相对传送带下移,故传送带表面留下黑色炭迹的长度为
(3)若增加传送带的速度,煤块一直以加速度做匀加速运动时,从A运动到B的时间最短,则有
可得
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