内容正文:
2026届高三物理学情检测一
一、单项选择题(11小题,每小题4分,共44分)
1. 平直公路上行驶的a车和b车,其位移时间图象分别为图中直线a和曲线b,已知b车做匀变速直线运动,t=2s时,直线a和曲线b刚好相切,下列说法正确的是( )
A. b车的加速度大小为1 m/s2
B. a车的速度大小为3 m/s
C. b车做匀加速直线运动
D. t=2s时,a、b两车相遇,速度不相等
【答案】A
【解析】
【详解】AB.位移时间图像中的斜率代表物体的速度,所以a物体做匀速运动,t=2s时,直线a和曲线b刚好相切,所以,对b车从0到2s,设初速度:,,联立解得:,,A正确B错误
C.因为斜率代表速度,而b车的斜率越来越小,所以b车做匀减速运动,C错误
D.因为t=2s时,直线a和曲线b刚好相切,斜率相同,所以辆车在该时刻速度相等,D错误
2. 图(1)为波源S1和S2形成的两列水波的干涉图样,其中实线表示波峰,虚线表示波谷,B为AC连线中点,图(2)为波源S3在均匀介质中做匀速直线运动时某一时刻的波面分布图。下列说法正确的是( )
A. S1和S2的起振方向可能相反
B. A、B、C三点均为振动增强点
C. S3向右运动,且运动速度大于波速
D. 在E点观察到的频率小于在F点观察到的频率
【答案】B
【解析】
【详解】AB.图1可知在两波源连线的中垂线上的点均是振动增强点,故两波源起振方向相同,故A错误,B正确;
C.根据图2可知,波源S3左侧波面比右侧波面密集,可知波源S3向左运动,且运动速度小于波速,故C错误;
D.图2可知E点附近波面密集,则单位时间内E点接收到的波面比F点多,故在E点观察到的频率大于在F点观察到的频率,故D错误。
故选B。
3. 在地球附近沿逆时针方向做匀速圆周运动的宇宙飞船为实现变轨,在P点向图中箭头所指径向方向极短时间内喷射气体,使飞船获得一定的反冲速度,从而实现变轨,变轨后的轨道如虚线所示,其半长轴大于原轨道半径。下列说法正确的是( )
A. 飞船变轨前的速度小于变轨后在近地点的速度
B. 飞船变轨后在P点的加速度大于变轨前在P点的加速度
C. 飞船变轨后在P点的速度小于变轨前在P点的速度
D. 飞船变轨后的周期小于变轨前的周期
【答案】A
【解析】
【详解】AC.变轨后在P点因反冲运动相当于瞬间获得指向地心的速度,原切线方向的线速度不变,因此合速度变大;由于飞船变轨后在P点的速度比变轨前大,而比在近地点的速度小,则飞船变轨前的速度小于变轨后在近地点的速度,故A正确,C错误;
B.飞船变轨前、后,在P点受到的万有引力不变,根据牛顿第二定律
解得
可知飞船变轨前、后在P点的加速度相同,故B错误;
D.变轨后其半长轴大于原轨道半径,根据开普勒第三定律可知,飞船变轨后的周期大于变轨前的周期,故D错误。
故选A。
4. 如图所示,光滑的轻滑轮通过支架固定在天花板上,一足够长的细绳跨过滑轮,一端悬挂小球b,另一端与套在水平细杆上的小球a连接。在水平拉力F作用下小球a从图示虚线(最初是竖直的)位置开始缓慢向右移动(细绳中张力大小视为不变)。已知小球b的质量是小球a的2倍,滑动摩擦力等于最大静摩擦力,小球a与细杆间的动摩擦因数为。则拉力F( )
A. 先增大后减小 B. 先减小后增大 C. 一直减小 D. 一直增大
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】在水平拉力F作用下小球a从图示虚线(最初是竖直的)位置开始缓慢向右移动,设细绳与水平方向的夹角为,则有
竖直方向有
水平方向有
联立解得
代入数据整理得
由于从开始逐渐减小,则从 逐渐减小时,逐渐增大,则拉力F越来越大
当后
竖直方向有
水平方向有
联立解得
代入数据整理得
由于从开始逐渐减小,则从逐渐减小时,逐渐增大,则拉力F还是越来越大
所以D正确;ABC错误;
故选D。
5. 如图所示,平行板电容器与直流电源、理想二极管连接,电源负极接地。初始电容器不带电,闭合开关,电路稳定后,一带电油滴位于电容器中的P点且处于静止状态。下列说法不正确的是( )
A. 将下极板上移,则P点的电势降低
B. 将上极板下移,则带电油滴在P点的电势能减小
C. 减小极板间的正对面积,P点的电势不变
D. 减小极板间的正对面积,带电油滴将向上加速运动
【答案】C
【解析】
【详解】AB.将上极板下移,或者将下极板上移,两极板间距d减小,根据电容器电容的决定式可知,电容增大,电容器充电,两极板间电压不变,电容器电量增大,根据电场强度与电势差的关系可知,内部电场强度增大,将上极板下移,P点和下极板间距不变,电势差增大,则P点电势升高,根据题意可知带电油滴带负电,由电势能公式可知带电油滴在P点的电势能减小;将下极板上移,P点到上极板距离不变,所以P点与上极板电势差增大,由于两极板间电压不变,所以上极板电势不变,因此P点的电势降低,故AB正确,均不符合题意;
CD.根据公式可知减小极板间的正对面积,电容减小,由于二极管具有单向导电性,电容器的带电量不能减小,根据电容的定义式可知两极板间的电压升高,根据电场强度与电势差的关系可知电容器内部的电场强度增加,油滴受电场力大于重力,带电油滴将向上加速运动;P点与下极板间的距离保持不变,P点与下极板间的电势差增大,因此P点的电势升高,故C错误,符合题意,D正确,不符合题意。
故选C。
6. 如图所示,一根细线一端系在天花板上,另一端系在木箱上,木箱内放有一个质量m=0.1kg的物块,物块与水平轻质弹簧相连,弹簧的另一端与木箱左壁相连,此时弹簧处于伸长状态,弹簧的弹力为0.5N,物块保持静止状态。取重力加速度。用剪刀把细线剪断的瞬间,物块的加速度大小是( )
A. a=0 B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】用剪刀把绳子剪断的瞬间,物块有竖直方向的加速度
因物块完全失重,物块对木箱压力为零,则水平方向不受摩擦力,只受弹簧的拉力,则
可知物块的加速度大小
故选D。
7. 关于下列实验,相应的说法正确的是( )
A. 图甲“探究两个互成角度的力的合成”实验中,同一组实验两次拉橡皮筋时结点O的位置可以不同
B. 图乙“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”实验中,采用的实验方法是等效替代法
C. 图丙“探究平抛运动的特点”实验中,斜槽轨道不光滑对实验结果没有影响
D. 图丁“探究重物的速度随时间变化的规律”实验中,释放重锤前应用手托往重物
【答案】C
【解析】
【详解】A.“探究两个互成角度的力的合成”实验中,同一组实验,为了保证效果相同,两次拉橡皮筋时,一定要将橡皮筋的结点O拉至同一位置,故A错误;
B.图乙“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”实验中,采用的实验方法是控制变量法,故B错误;
C.每次小球应从同一位置由静止释放,以保证到达底端速度相同,轨道不必光滑,故C正确;
D.图丁“探究重物的速度随时间变化的规律”实验中,释放重锤前,用手拉着纸带上端处于竖直面,故D错误。
故选C。
8. 如图所示,质量为M、长为L的木板置于光滑的水平面上,一质量为m的滑块放置在木板左端,滑块与木板间滑动摩擦力太小为,用水平的恒定拉力F作用于滑块,当滑块运动到木板右端时,木板在地面上移动的距离为s,滑块速度为,木板速度为,下列结论中正确的是( )
A. 上述过程中,F做功大小为
B. 其他条件不变的情况下,F越大,滑块到达右端所用时间越长
C. 其他条件不变的情况下,M越大,s越大
D. 其他条件不变的情况下,越大,滑块与木板间产生的热量越多
【答案】D
【解析】
【详解】A.由功能关系可知拉力F做功除了增加两物体的动能外,还有系统摩擦产生了热量,故A错误;
B.由于滑块和木板都是做初速度为零的匀加速运动,木板的加速度由滑块对它的摩擦力提供,在其它条件不变的情况下增大F,木板受到的摩擦力大小不变,因此木板的运动情况不变,滑块和木板的相对位移还是L,但增大F后滑块的加速度增大,离开木板的时间就越短,故B错误;
C.由于木板受到的摩擦力大小不变,因此当M越大时木板的加速度越小,而滑块的加速度不变,相对位移仍是L,滑块在木板上的运动时间越短,所以木板运动的位移越小,故C错误;
D.系统产生的热量等于摩擦力和相对位移的乘积,相对位移不变化,因此摩擦力越大,产生的热量越多,故D正确。
故选D。
9. 如图所示,矩形框架ABCD位于竖直平面内,轻弹簧的一端固定在A点,另一端连接一个质量为m的小球,小球穿在框架的光滑竖直杆CD上并处于静止状态。现让框架绕AB边所在的O1O2轴由静止开始转动,在角速度逐渐增大的过程中,下列说法正确的是( )
A. 弹簧的长度不变 B. 弹簧的长度变长
C. CD杆对小球的弹力变大 D. CD杆对小球的弹力不变
【答案】A
【解析】
【详解】AB.对小球受力分析,设弹簧的弹力为F,弹簧与水平方向的夹角为,如图所示
则对小球在竖直方向上有
由胡克定律,可得
联立两式可知,为定值,则F也不变,则当角速度不断增大时,小球的高度不变,弹簧的弹力不变,弹簧的长度不变,故A正确,B错误;
CD.小球由静止开始做圆周运动,由F在水平方向的分力和杆对小球的弹力一起提供向心力,根据牛顿第二定律得
解得
此时随增大,先减小后反向增大,故CD错误。
故选A。
10. 如图1所示,在两平行金属板中央有一个静止的电子(不计重力),当两板间的电压分别如图2中甲、乙、丙、丁所示时,电子在板间运动(假设不与板相碰),下列说法正确的是( )
A. 电压是甲图时,在0~T时间内,电子的电势能一直减少
B. 电压是乙图时,在0~时间内,电子的电势能先增加后减少
C. 电压是丙图时,电子在板间做往复运动
D. 电压是丁图时,电子在板间做往复运动
【答案】D
【解析】
【详解】A.若电压是甲图,0~T时间内,电场力先向左后向右,则电子先向左做匀加速直线运动,后做匀减速直线运动,即电场力先做正功后做负功,电势能先减少后增加,故A错误;
B.电压是乙图时,在0~时间内,电子向右先加速后减速,即电场力先做正功后做负功,电势能先减少后增加,故B错误;
C.电压是丙图时,电子先向左做加速度先增大后减小的加速运动,过了后做加速度先增大后减小的减速运动,到T时速度减为0,之后重复前面的运动,故电子一直朝同一方向运动,故C错误;
D.电压是丁图时,电子先向左加速,到后向左减速,后向右加速,后向右减速,T时速度减为零,之后重复前面的运动,故电子做往复运动,故D正确。
故选D。
11. 竖直的轻弹簧下端固定在水平地面上,处于原长时上端在点。小球在点正上方的A点由静止释放后落在弹簧上,运动到点速度为零。以点为坐标原点,竖直向下为正方向建立轴,小球向下运动过程的速度、加速度、动能及其机械能随位置坐标的变化规律可能正确的是(不计空气阻力,重力加速度为)( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.小球在由A点下落到O点的过程中,做自由落体运动,加速度,有
图像应是开口向右的抛物线,故A错误;
B.小球在由A点到O点的下落过程中只受重力,加速度为g;小球压缩弹簧后,根据牛顿第二定律有
解得
图像是向下倾斜的直线,小球先加速后减速,故B正确;
C.小球在由A点到O点的下落过程中只受重力,机械能守恒,有
减少的重力势能等于增加的动能,动能随下落高度均匀增加;小球压缩弹簧后根据动能定理,重力和弹簧弹力对小球做的总功等于小球动能的增量,有
即
图像是开口向下的抛物线,故C错误;
D.小球在由A点到O点的下落过程中只受重力,机械能守恒;小球压缩弹簧后,由功能关系知,弹簧弹力对小球做的功等于小球机械能的减少量,有
即
图像是开口向下的抛物线,故D错误。
故选B。
二、实验题(15分)
12. 某物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验装置。在足够大的水平平台上的A点放置一个光电门,其右侧摩擦很小,可忽略不计,左侧为粗糙水平面。当地重力加速度大小为g。采用的实验步骤如下:
A.在小滑块a上固定一个宽度为d的窄挡光片;
B.用天平分别测出小滑块a(含挡光片)和小球b的质量ma、mb;
C.在a和b间用细线连接,中间夹一被压缩了的轻短弹簧(与a、b不连接),静止放置在平台上;
D.细线烧断后,a、b瞬间被弹开,向相反方向运动;
E.记录滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间t;
F.小球b从平台边缘飞出后,落在水平地面的B点,用刻度尺测出平台距水平地面的高度h及平台边缘铅垂线与B点之间的水平距离s;
G.改变弹簧压缩量,进行多次测量。
(1)用游标卡尺测量挡光片的宽度,如图乙所示,则挡光片的宽度d为________mm。
(2)针对该实验装置和实验结果,同学们做了充分的讨论。讨论结果如下:
①该实验要验证“动量守恒定律”,则只需验证a、b两物体弹开后的动量大小相等,即________=________(用上述实验所涉及物理量的字母表示);
②若该实验的目的是求弹簧的最大弹性势能,则弹簧的弹性势能为________(用上述实验所涉及物理量的字母表示);
③改变弹簧压缩量,多次测量后,该实验小组得到与的关系图象如图所示,图线的斜率为k,则平台上A点左侧与滑块a之间的动摩擦因数大小为________(用上述实验数据字母表示)。
【答案】(1)3.80
(2) ①. ②. ③. ④.
【解析】
【小问1详解】
20分度游标卡尺的精确值为,由图乙可知挡光片的宽度为
【小问2详解】
[1][2]应该验证
而a球通过光电门可得
而b球离开平台后做平抛运动,则有,
可得
因此验证动量守恒的表达式为
[3]根据能量守恒可知,弹簧的弹性势能为
联立可得
[4]根据动能定理可得
而
联立整理得
可知图像的斜率为
可得动摩擦因数为
三、计算题(6分+8分+12分+15分,共41分)
13. 2020年12月17日,嫦娥五号完成月球火山岩采样,采样后返回时先进入近月圆轨道I,再进入椭圆轨道II,在轨道II的N点与返回器对接,嫦娥五号在II轨道上从M点飞行到N点的时间是在轨道I上运行周期的倍,图中M、N分别为椭圆轨道的近月点和远月点。已知月球半径为R,万有引力常量为G。月球表面的重力加速度为g,忽略月球自转。求:
(1)月球的质量M;
(2)N点离月球表面的高度。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
在月球表面,质量为m的物体所受重力等于物体所受万有引力,即
解得。
【小问2详解】
由题意可知,近月轨道I的半径为R,设近月轨道I的周期为T,椭圆轨道II的半长轴为a,周期为,根据开普勒第三定律得
由题意可知
联立可得a=2R
因此N点离月球表面的高度。
14. 一列沿轴传播的简谐横波在时的波形图如图1所示,图2为轴上点的振动图像,图1中质点的位移为。求:
(1)从时刻开始到质点第一次到达波谷的时间;
(2)质点在时间内通过的路程。
【答案】(1)0.35s
(2)
【解析】
【小问1详解】
由图1可知,两点平衡位置处的距离为,则
解得
由图2知,周期
则波速
机械波向右传播,波谷第一次传到点,传播的距离
质点第一次到达波谷需要的时间
【小问2详解】
由
可知0.25s时质点刚好回到平衡位置,质点在时间内通过的路程
15. 如图a,一个正点电荷固定在绝缘水平面上x轴的原点O处,轴上各点电势与的关系如图b。可视为质点的滑块质量为0.05kg、电荷量为,从处由静止释放,在处时速度达到最大。已知滑块与水平面间的动摩擦因数,。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则:
(1)在处滑块所受电场力大小是多少?
(2)滑块速度大小为多少?
(3)计算滑块到达的最远位置。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)在处滑块速度达到最大,则此时滑块受力平衡,即电场力等于滑动摩擦力
代入数据,解得
(2)由图知,在处即,此处的电势为;在处即,此处的电势为,则两处的电势差为
根据动能定理
解得
(3)由图b可知,电势与位置x之间的关系为
则从到最远位置,根据动能定理
解得
或(舍去)
16. 如图甲所示,光滑水平面内两个质量均为的小球A和B,半径很小。将A、B两球套在一根光滑的水平细杆上,用长为的轻质细线连接,开始时细线刚好被拉直。现在线的中点施加一与水平细杆垂直的水平恒力,使两球由静止开始沿杆运动。求
(1)当两球相距为时,两球沿杆滑行的加速度的大小;
(2)在两球碰撞前瞬间,两球的速度大小;
(3)如图乙所示,若在间细线中点还连有一个与A、B等质量的光滑小球C(C球不套在细杆上),将恒力作用于C球,求A、B之间的距离为时, A、B球的速度大小。
【答案】(1)
(2)
(3)m/s
【解析】
【小问1详解】
根据题意,对结点受力分析,如图所示,由平衡条件有
由几何关系可得,
对小球,由牛顿第二定律有
联立解得
【小问2详解】
由动能定理,可得
解得
【小问3详解】
如图所示,之间距离为时,C下降的距离
A、C之间速度关联为v´cos53°=vCsin53°
由功能关系可得
解得v´=m/s
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2026届高三物理学情检测一
一、单项选择题(11小题,每小题4分,共44分)
1. 平直公路上行驶的a车和b车,其位移时间图象分别为图中直线a和曲线b,已知b车做匀变速直线运动,t=2s时,直线a和曲线b刚好相切,下列说法正确的是( )
A. b车的加速度大小为1 m/s2
B. a车的速度大小为3 m/s
C. b车做匀加速直线运动
D. t=2s时,a、b两车相遇,速度不相等
2. 图(1)为波源S1和S2形成的两列水波的干涉图样,其中实线表示波峰,虚线表示波谷,B为AC连线中点,图(2)为波源S3在均匀介质中做匀速直线运动时某一时刻的波面分布图。下列说法正确的是( )
A. S1和S2的起振方向可能相反
B. A、B、C三点均为振动增强点
C. S3向右运动,且运动速度大于波速
D. 在E点观察到的频率小于在F点观察到的频率
3. 在地球附近沿逆时针方向做匀速圆周运动的宇宙飞船为实现变轨,在P点向图中箭头所指径向方向极短时间内喷射气体,使飞船获得一定的反冲速度,从而实现变轨,变轨后的轨道如虚线所示,其半长轴大于原轨道半径。下列说法正确的是( )
A. 飞船变轨前的速度小于变轨后在近地点的速度
B. 飞船变轨后在P点的加速度大于变轨前在P点的加速度
C. 飞船变轨后在P点的速度小于变轨前在P点的速度
D. 飞船变轨后的周期小于变轨前的周期
4. 如图所示,光滑的轻滑轮通过支架固定在天花板上,一足够长的细绳跨过滑轮,一端悬挂小球b,另一端与套在水平细杆上的小球a连接。在水平拉力F作用下小球a从图示虚线(最初是竖直的)位置开始缓慢向右移动(细绳中张力大小视为不变)。已知小球b的质量是小球a的2倍,滑动摩擦力等于最大静摩擦力,小球a与细杆间的动摩擦因数为。则拉力F( )
A. 先增大后减小 B. 先减小后增大 C. 一直减小 D. 一直增大
5. 如图所示,平行板电容器与直流电源、理想二极管连接,电源负极接地。初始电容器不带电,闭合开关,电路稳定后,一带电油滴位于电容器中的P点且处于静止状态。下列说法不正确的是( )
A. 将下极板上移,则P点的电势降低
B. 将上极板下移,则带电油滴在P点的电势能减小
C. 减小极板间的正对面积,P点的电势不变
D. 减小极板间的正对面积,带电油滴将向上加速运动
6. 如图所示,一根细线一端系在天花板上,另一端系在木箱上,木箱内放有一个质量m=0.1kg的物块,物块与水平轻质弹簧相连,弹簧的另一端与木箱左壁相连,此时弹簧处于伸长状态,弹簧的弹力为0.5N,物块保持静止状态。取重力加速度。用剪刀把细线剪断的瞬间,物块的加速度大小是( )
A. a=0 B. C. D.
7. 关于下列实验,相应的说法正确的是( )
A. 图甲“探究两个互成角度的力的合成”实验中,同一组实验两次拉橡皮筋时结点O的位置可以不同
B. 图乙“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”实验中,采用的实验方法是等效替代法
C. 图丙“探究平抛运动的特点”实验中,斜槽轨道不光滑对实验结果没有影响
D. 图丁“探究重物的速度随时间变化的规律”实验中,释放重锤前应用手托往重物
8. 如图所示,质量为M、长为L的木板置于光滑的水平面上,一质量为m的滑块放置在木板左端,滑块与木板间滑动摩擦力太小为,用水平的恒定拉力F作用于滑块,当滑块运动到木板右端时,木板在地面上移动的距离为s,滑块速度为,木板速度为,下列结论中正确的是( )
A. 上述过程中,F做功大小为
B. 其他条件不变的情况下,F越大,滑块到达右端所用时间越长
C. 其他条件不变的情况下,M越大,s越大
D. 其他条件不变的情况下,越大,滑块与木板间产生的热量越多
9. 如图所示,矩形框架ABCD位于竖直平面内,轻弹簧的一端固定在A点,另一端连接一个质量为m的小球,小球穿在框架的光滑竖直杆CD上并处于静止状态。现让框架绕AB边所在的O1O2轴由静止开始转动,在角速度逐渐增大的过程中,下列说法正确的是( )
A. 弹簧的长度不变 B. 弹簧的长度变长
C. CD杆对小球的弹力变大 D. CD杆对小球的弹力不变
10. 如图1所示,在两平行金属板中央有一个静止的电子(不计重力),当两板间的电压分别如图2中甲、乙、丙、丁所示时,电子在板间运动(假设不与板相碰),下列说法正确的是( )
A. 电压是甲图时,在0~T时间内,电子的电势能一直减少
B. 电压是乙图时,在0~时间内,电子的电势能先增加后减少
C. 电压是丙图时,电子在板间做往复运动
D. 电压是丁图时,电子在板间做往复运动
11. 竖直的轻弹簧下端固定在水平地面上,处于原长时上端在点。小球在点正上方的A点由静止释放后落在弹簧上,运动到点速度为零。以点为坐标原点,竖直向下为正方向建立轴,小球向下运动过程的速度、加速度、动能及其机械能随位置坐标的变化规律可能正确的是(不计空气阻力,重力加速度为)( )
A. B.
C. D.
二、实验题(15分)
12. 某物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验装置。在足够大的水平平台上的A点放置一个光电门,其右侧摩擦很小,可忽略不计,左侧为粗糙水平面。当地重力加速度大小为g。采用的实验步骤如下:
A.在小滑块a上固定一个宽度为d的窄挡光片;
B.用天平分别测出小滑块a(含挡光片)和小球b的质量ma、mb;
C.在a和b间用细线连接,中间夹一被压缩了的轻短弹簧(与a、b不连接),静止放置在平台上;
D.细线烧断后,a、b瞬间被弹开,向相反方向运动;
E.记录滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间t;
F.小球b从平台边缘飞出后,落在水平地面的B点,用刻度尺测出平台距水平地面的高度h及平台边缘铅垂线与B点之间的水平距离s;
G.改变弹簧压缩量,进行多次测量。
(1)用游标卡尺测量挡光片的宽度,如图乙所示,则挡光片的宽度d为________mm。
(2)针对该实验装置和实验结果,同学们做了充分的讨论。讨论结果如下:
①该实验要验证“动量守恒定律”,则只需验证a、b两物体弹开后的动量大小相等,即________=________(用上述实验所涉及物理量的字母表示);
②若该实验的目的是求弹簧的最大弹性势能,则弹簧的弹性势能为________(用上述实验所涉及物理量的字母表示);
③改变弹簧压缩量,多次测量后,该实验小组得到与的关系图象如图所示,图线的斜率为k,则平台上A点左侧与滑块a之间的动摩擦因数大小为________(用上述实验数据字母表示)。
三、计算题(6分+8分+12分+15分,共41分)
13. 2020年12月17日,嫦娥五号完成月球火山岩采样,采样后返回时先进入近月圆轨道I,再进入椭圆轨道II,在轨道II的N点与返回器对接,嫦娥五号在II轨道上从M点飞行到N点的时间是在轨道I上运行周期的倍,图中M、N分别为椭圆轨道的近月点和远月点。已知月球半径为R,万有引力常量为G。月球表面的重力加速度为g,忽略月球自转。求:
(1)月球的质量M;
(2)N点离月球表面的高度。
14. 一列沿轴传播的简谐横波在时的波形图如图1所示,图2为轴上点的振动图像,图1中质点的位移为。求:
(1)从时刻开始到质点第一次到达波谷的时间;
(2)质点在时间内通过的路程。
15. 如图a,一个正点电荷固定在绝缘水平面上x轴的原点O处,轴上各点电势与的关系如图b。可视为质点的滑块质量为0.05kg、电荷量为,从处由静止释放,在处时速度达到最大。已知滑块与水平面间的动摩擦因数,。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则:
(1)在处滑块所受电场力大小是多少?
(2)滑块速度大小为多少?
(3)计算滑块到达的最远位置。
16. 如图甲所示,光滑水平面内两个质量均为的小球A和B,半径很小。将A、B两球套在一根光滑的水平细杆上,用长为的轻质细线连接,开始时细线刚好被拉直。现在线的中点施加一与水平细杆垂直的水平恒力,使两球由静止开始沿杆运动。求
(1)当两球相距为时,两球沿杆滑行的加速度的大小;
(2)在两球碰撞前瞬间,两球的速度大小;
(3)如图乙所示,若在间细线中点还连有一个与A、B等质量的光滑小球C(C球不套在细杆上),将恒力作用于C球,求A、B之间的距离为时, A、B球的速度大小。
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