精品解析:福建省泉州第一中学2025-2026学年高三上学期10月月考物理试题
2025-11-13
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内容正文:
2026届泉州一中高三物理试卷
月考
一、单项选择题(每小题4分,共16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. 2025年2月哈尔滨亚冬会上,中国运动员在速度滑冰男子500米(环形赛道)决赛中,以34秒95的成绩夺得冠军。对运动员整个决赛过程描述正确的是( )
A. 比赛中运动员的位移大小是
B. 运动员全程的平均速率约为
C. 运动员在直线赛道上保持高速滑行时,加速度一定很大
D. 研究运动员的冲线技巧时,可以把运动员看作质点
【答案】B
【解析】
【详解】A.位移是起点到终点的直线距离。环形赛道中,运动员起点与终点重合,位移为0,而500m是路程,故A错误;
B.平均速率等于路程与时间的比值,即,故B正确;
C.若运动员保持高速且匀速直线滑行,速度大小和方向均不变,加速度为0,故C错误;
D.研究冲线技巧需分析身体动作细节,不能忽略运动员的形状和大小,故不可视为质点,D错误。
故选B。
2. 在修筑铁路时,为了消除轮缘与铁轨间的挤压,要根据弯道的半径和规定的行驶速度,设计适当的倾斜轨道,即两个轨道存在一定的高度差。火车轨道在某转弯处其轨道平面倾角为θ,转弯半径为r,在该转弯处规定行驶的速度为 ,则下列说法中正确的是( )
A. 火车运动的圆周平面为右图中的α
B. 在该转弯处规定行驶的速度为
C. 适当增大内、外轨高度差可以对火车进行有效安全的提速
D. 当火车速率大于 时,内轨将受到轮缘的挤压
【答案】C
【解析】
【详解】A.火车运动的圆周平面为水平面,即图中的b,故A错误;
B.火车以规定速度行驶时,对火车有
解得,故B错误;
C.适当增大内、外轨高度差,则增大,根据
可知v增大,故适当增大内、外轨高度差可以对火车进行有效安全的提速,故C正确;
D.当火车速率大于时,火车有外滑趋势,故外轨将受到轮缘的挤压,故D错误。
故选C。
3. A、B、C三只小船先后从同一地点M点渡河,河中水流速度各处相同,小船A、B、C在静水中的速度分别为v1、v2、v3,方向如图所示,三次渡河过程中船头均指向上游,运动轨迹均垂直于河岸而到达正对岸N点,下列说法正确的是( )
A. 三只小船在静水中的速度大小可能满足v1<v2<v3
B. 三只小船渡河时的合速度相同
C. 小船A渡河所用的时间最短
D. 若水流速度大小等于小船B在静水中的速度大小v₂,小船C渡河所用的时间不变,且仍能到达正对岸N点
【答案】C
【解析】
【详解】AB.设船头方向与河岸方向间的夹角为θ,船垂直渡河,则v船cosθ=v水,v合=v水tanθ
由图示可知θ1>θ2>θ3,可得v1>v2>v3,v1合>v2合>v3合,故AB错误;
C.渡河时间,小船在静水中的速度为v1时小船的合速度最大,渡河时间最短,故C正确;
D.小船C渡河的时间,与水流速度无关,则若水流速度大小等于小船B在静水中的速度大小v2,小船C渡河所用的时间不变,但是由于水流速度大于小船C的沿河岸的分速度,可知合速度不能垂直河岸方向,即小船C不能到达正对岸N点,D错误。
故选C。
4. 如图所示,倾角为的光滑斜面固定在水平地面上,安装在其顶端的电动机通过不可伸长轻绳与小车相连,小车上静置一物块。小车与物块质量均为m,两者之间动摩擦因数为。电动机以恒定功率P拉动小车由静止开始沿斜面向上运动。经过一段时间,小车与物块的速度刚好相同,大小为。运动过程中轻绳与斜面始终平行,小车和斜面均足够长,重力加速度大小为g,忽略其他摩擦。则这段时间内( )
A. 物块的位移大小为 B. 物块机械能增量为
C. 小车的位移大小为 D. 小车机械能增量为
【答案】C
【解析】
【详解】A.对物块根据牛顿第二定律有
解得
根据运动学公式有
解得物块的位移大小为
故A错误;
B.物块机械能增量为
故B错误;
C.对小车根据动能定理有
其中
联立解得
故C正确;
D.小车机械能增量为
故D错误。
故选C。
二、双项选择题(每小题6分,共24分。在每小题给出的四个选项中,有两项符合题目要求。全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
5. 甲、乙两质点在同一直线上运动的位移一时间图像如图所示,其中甲的图线是直线,乙的图是抛物线。甲、乙相遇时互不影响,下列说法正确的是( )
A. 甲的速度大小为 B. 乙始终朝一个方向运动
C. 甲、乙可能在内相遇 D. 在内甲、乙的速度不可能相同
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据图线的斜率表示速度,可知甲的速度大小为,故A正确;
B.由题图可知,乙在内沿正方向运动,在内沿负方向运动,故B错误;
C.图像的交点表示甲、乙相遇,所以甲、乙在内不可能相遇,故C错误;
D.根据图线的斜率表示速度,可知在内甲的速度一直为正方向,乙的速度一直为负方向,所以在内甲、乙的速度不可能相同,故D正确。
故选AD。
6. 如图所示,倾角为的斜面体固定在水平面上,质量的置于斜面上,与斜面的滑动摩擦因数为0.5,通过细绳跨过光滑的定滑轮与质量的物体相连接,连接的一段细绳与斜面平行,现用一外力作用于,使系统在图示位置保持静止,且始终静止于斜面上,绳子与竖直方向夹角为。重力加速度取,当外力最小时( )
A. 力的方向水平向右
B. 斜面对的摩擦力方向沿斜面向下
C. 绳中张力大小为
D. 力大小为
【答案】BC
【解析】
【详解】AD.物体a受到绳子拉力T、外力F及重力而平衡,如图
几何关系可知F方向与T方向垂直时F有最小值,且最小值,故AD错误;
BC.对a,由平衡条件可知此时
可知斜面对的摩擦力方向沿斜面向下,故BC正确。
故选BC。
7. 如图,在点处固定一力传感器,细绳一端系上质量为的小球,另一端连接力传感器,使小球绕点在竖直平面内做半径为的圆周运动。时刻小球通过最低点时力传感器的示数为,经过半个圆周,在时刻通过最高点时力传感器的示数为。已知运动过程中小球受到的空气阻力随小球速度的减小而减小,重力加速度为,下列说法正确的是( )
A. 时刻小球到达最低点时的速度大小为
B. 时刻小球到达最高点时的速度大小为
C. 从时刻到时刻的运动过程中,小球克服空气阻力做的功为
D. 小球再次经过最低点时,力传感器的示数一定大于
【答案】AD
【解析】
【详解】A.小球在最低点时,对小球由牛顿第二定律得,解得,故A正确;
B.小球在最高点时,对小球由牛顿第二定律得,解得,故B错误;
C.从时刻到时刻的运动过程中,对小球由动能定理得,解得,故C错误;
D.小球从最高点再次到最低点的过程中由动能定理得,,联立解得
在最低点,再次对小球由牛顿第二定律得,解得,故D正确。
故选AD。
8. 如图甲所示,斜面体固定在水平地面上,在斜面底端固定一挡板与斜面垂直,质量为m可视为质点的小物块从斜面的顶端滑下,在下滑的过程中,其机械能与重力势能随位移的变化图像如图乙所示,已知斜面长为l,物块与挡板碰撞为弹性碰撞,已知物体与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则下列说法正确的是( )
A. 在整个运动过程中,物块克服摩擦产生的热量为3.5E0
B. 滑块运动的总时间为
C. 滑块运动的总路程为
D. 斜面的动摩擦因数为
【答案】AD
【解析】
【详解】AC.从两条图像可知上方的图像为机械能随位移变化的图像,下方为重力势能随位移变化的图像,物体在下滑的过程中,机械能与重力势能随位移均匀地减小,且两个图像平行,可知下滑的过程中动能保持不变,设斜面倾角为θ,则有
由题图可知,
物体与挡板发生弹性碰撞,原速率反弹,设上升的路程为l′,则根据动能定理
联立解得
到达最高点后静止在斜面上不再下滑,因此滑块运动的总路程
物块克服摩擦产生的热量,故A正确,C错误;
B.滑块运动的总时间为
解得,故B错误;
D.结合AC选项的分析可知,
解得,故D正确。
故选AD。
三、非选择题(本题共8小题,共60分。)
9. 质量为m的物体,由静止开始下落,由于空气阻力的作用,下落的加速度为,在物体下落h的过程中,物体重力势能减少了________,物体落地前动能________,物体机械能能减少了________。
【答案】 ①. ②. ③.
【解析】
【详解】[1]在物体下落的过程中,重力做功为
则物体重力势能减少了
[2]根据动能定理可得
解得物体落地前动能为
[3]物体受到的阻力为,根据牛顿第二定律可得
解得
则物体机械能能减少了
10. 如图甲所示,一名同学站在一放置在电梯地板上的体重计上研究超重和失重现象。电梯从0时刻由静止开始上升,规定竖直向上为正方向,在内电梯的速度随时间变化情况如图乙所示。内,电梯的加速度大小为_____内,电梯上升的高度为_____内,该同学处于_____状态(选填“超重”或“失重”)。
【答案】 ①. 1 ②. 6 ③. 失重
【解析】
【详解】[1]内,电梯的加速度大小为
[2]图像与轴围成的面积表示位移,所以内,电梯上升的高度为
[3]由图可知,内该同学向上做减速运动,加速度向下,处于失重状态。
11. A、B两物体在同一高度且处于平衡状态,滑轮两边的轻绳都平行于斜面,不考虑摩擦,当剪断轻绳让物体从静止开始沿斜面滑下,则两物体的质量之比是________;着地瞬间两物体的速度大小之比是________;着地瞬间两物体所受重力做功的功率之比是________。
【答案】 ①. ②. 1:1 ③. 1:1
【解析】
【详解】[1]两物体均处于平衡状态,绳子对A、B的拉力大小相等,对A有
对B有
可得
[2]依题意,绳子剪断后,由于两个物体都机械能守恒,有
解得着地瞬间两物体速度大小
[3]着地瞬间两物体所受重力做功的功率之比
12. 某实验小组用如图甲所示的装置研究平抛运动及其特点。
(1)以下是实验过程中的一些做法,其中合理的有_____
A. 甲图中硬板一定要保持竖直
B. 安装斜槽轨道,使其末端切线保持水平
C. 斜槽末端必须要悬挂重锤线
D. 每次小球可以从不同高度由静止释放
(2)如图乙所示,在所记录的点中找出较为清晰的三个点、、。由于没有记录抛出点,数据处理时选择点为坐标原点(0,0),图中小方格的边长均为,重力加速度,则小球平抛初速度的大小为_____,小球在点速度的大小为_____m/s (计算结果均保留两位有效数字)。
【答案】(1)AB (2) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
A.平抛运动竖直方向的分运动是自由落体运动,为了探究竖直方向的运动特点,实验前必须让甲图中硬板保持竖直。故A正确;
B.平抛运动初速度方向沿水平方向,因此安装斜槽轨道,必须使其末端切线保持水平。故B正确;
C.重锤线是为了检查坐标纸上轴是否垂直,不需要悬挂在斜槽末端。故C错误;
D.为了保证小球离开斜槽末端的初速度相同,每次小球必须从相同高度由静止释放。故D错误。
故选AB。
【小问2详解】
[1]由可得相邻两个点的时间间隔
平抛运动水平方向的分运动为匀速直线运动,因此小球平抛初速度的大小为
[2]点竖直方向的分速度
小球在点速度的大小
13. 两实验小组分别作“探究加速度和力、质量的关系”实验。
(1)第一组用如图甲所示装置做实验,图中带滑轮的长木板放置于水平桌面上,拉力传感器可直接显示所受拉力的大小,做实验时,下列操作必要且正确的是
A. 将长木板右端适当垫高,使小车能自由匀速滑动
B. 小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录传感器的示数
C. 为了减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量
D. 用天平测出砂和砂桶的质量
(2)第二组用如图乙所示的实验装置来做实验。
①在正确、规范的操作中,打出一条如下图所示的纸带,每两个计数点之间还有四个计时点没有画出来,纸带上的数字为相邻两个计数点间的距离,打点计时器的频率为 50Hz。打第4个计数点时小车的速度 v4= ___________m/s;小车做匀加速直线运动的加速度a= ___________m/s2。(保留三位有效数字)
②平衡了摩擦力后,在小车质量M保持不变的情况下,不断往砂桶里加砂,直到砂的质量最终达到 M。测出每次加砂后,砂和砂桶的总重力F和小车的加速度a,作a-F的图像。下列图线正确的是___________。
A、B、
C、D、
【答案】(1)AB (2) ①. 1.21 ②. 2.02 ③. C
【解析】
【小问1详解】
A.实验前要平衡摩擦力,将长木板右端适当垫高,使小车能自由匀速滑动,故A正确;
B.实验时小车应靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录传感器的示数,故B正确;
CD.绳子的拉力可以由拉力传感器读出,实验中不需要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量,不需要用天平测出砂和砂桶的质量,故CD错误。
故选AB。
【小问2详解】
[1]由题可知,相邻计数点之间的时间间隔为
根据匀变速直线运动规律可得,打第4个计数点时小车的速度
[2]根据逐差法可得,小车的加速度为
[3]平衡了摩擦力后,对小车和沙桶整体分析,则有
解得
若满足时,则加速度
即的图像为直线,当砂和砂桶的质量为时,不再满足这一条件,其加速度遵循
随着m的增大,图像的斜率应逐渐减小,因此图像将向下弯曲。
故选C。
14. 在某次地外探险中,宇宙飞船发现了某卫星A绕行星做匀速圆周运动,卫星A的轨道半径为行星半径的4倍,它的公转周期为T。飞船在该行星表面降落,宇航员将一小球从星球表面上的倾角为α的斜面顶端以初速度v0水平抛出,经过时间t,小球落回斜面上。已知引力常量为G,不计空气阻力,不考虑行星的自转。求:
(1)该行星表面的重力加速度g;
(2)该行星的密度ρ。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
小球抛出后做平抛运动,则有,
解得
【小问2详解】
设该星球的半径为R,对卫星分析,根据万有引力提供向心力有
根据密度定义有
解得
15. 粗糙程度处处相同的细杆一端固定在竖直转轴上的O点,并可随竖直轴一起转动。杆上套有一轻质弹簧,弹簧一端固定于O点,另一端与套在杆上的圆环相连。杆未转动时,弹簧处于原长状态,此时圆环恰好静止在粗糙细杆上。当杆缓慢加速转动时,弹簧会逐渐被拉长。已知杆与竖直转轴的夹角始终为53°,弹簧原长,弹簧劲度系数,圆环质量;弹簧始终在弹性限度内,重力加速度大小取,求:
(1)圆环与粗糙细杆之间的动摩擦因数;
(2)某时圆环与粗糙细杆之间恰好没有摩擦力,此时角速度的大小;
(3)当角速度时,此时弹簧的长度。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
杆未转动时,弹簧处于原长状态,此时圆环恰好静止在粗糙细杆上,有
解得
【小问2详解】
当杆开始缓慢加速转动时,先是斜向上的摩擦力逐渐减小,当摩擦力减为零时,圆环只受重力和支持力,合力沿径向提供向心力,有
解得
【小问3详解】
当杆继续加速转动时,圆环所受摩擦力沿杆向下达到最大,此后弹簧开始拉长,设长度为,有
联立解得
16. 如图所示,倾角为的光滑斜面固定在水平地面上,斜面右侧连接一光滑圆弧轨道,圆弧轨道下面静止放着一质量的长木板,圆弧轨道最低点与木板相切接触但无挤压。与斜面平行的轻质弹簧两端连接两个质量均为的物块和,物块紧靠着挡板,物块通过跨过光滑轻质定滑轮的轻质细绳与质量、可视为质点的物块相连,与物块相连的细绳平行于斜面,物块在外力作用下静止在对应圆心角为、半径的光滑圆弧轨道的最高点处,此时细绳恰好伸直且无拉力。现由静止释放物块沿圆弧轨道下滑,当物块滑至点时,物块未到达点,物块此时恰好离开挡板,此时细绳断裂。取重力加速度,弹簧始终处于弹性限度内,细绳不可伸长,定滑轮的大小不计,木板足够长。
(1)求弹簧的劲度系数;
(2)求细绳断裂后的瞬间,物块对圆弧轨道的压力大小;
(3)物块滑上长木板的瞬间,同时给一个水平向右的初速度,物块与长木板之间的动摩擦因数,长木板与地面之间的动摩擦因数滑上木板时无能量损失。求:物块与长木板上表面产生的热量。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
物块位于处时,弹簧被压缩,设压缩量为,对物块,由平衡条件有
依题意,当物块恰好离开挡板时,弹簧处于拉伸状态,设伸长量为,此时物块的加速度为0,对物块,由牛顿第二定律有
依题意
解得
【小问2详解】
由前面分析知,物块在处与处时,弹簧的形变量相同,弹性势能相同,对物块A、物块、弹簧和物块组成的系统,当物块由滑到时,由机械能守恒定律有
将物块在处的速度分解,则
得
在处,对物块,由牛顿第二定律有
得
由牛顿第三定律得物块对圆弧轨道的压力大小为
【小问3详解】
物块滑上长木板时,由于,物块做匀加速直线运动,长木板做匀减速直线运动,对物块有
得
对长木板有
得
经过一段时间二者达到共同的速度,由
对物块有
对长木板有
得
判断:假设二者共速后能保持相对静止一起做匀减速直线运动,有
而物块可以达到的最大加速度为
假设不成立,故共速后,二者各自以不同的加速度做匀减速直线运动,依题意,长木板足够长,物块最终停在长木板上,对物块有
得
物块停下来所经历时间
对长木板有
得
长木板停下来所经历时间
由于
故长木板停止后不再运动,,
得
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2026届泉州一中高三物理试卷
月考
一、单项选择题(每小题4分,共16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. 2025年2月哈尔滨亚冬会上,中国运动员在速度滑冰男子500米(环形赛道)决赛中,以34秒95的成绩夺得冠军。对运动员整个决赛过程描述正确的是( )
A. 比赛中运动员的位移大小是
B. 运动员全程的平均速率约为
C. 运动员在直线赛道上保持高速滑行时,加速度一定很大
D. 研究运动员的冲线技巧时,可以把运动员看作质点
2. 在修筑铁路时,为了消除轮缘与铁轨间的挤压,要根据弯道的半径和规定的行驶速度,设计适当的倾斜轨道,即两个轨道存在一定的高度差。火车轨道在某转弯处其轨道平面倾角为θ,转弯半径为r,在该转弯处规定行驶的速度为 ,则下列说法中正确的是( )
A. 火车运动的圆周平面为右图中的α
B. 在该转弯处规定行驶的速度为
C. 适当增大内、外轨高度差可以对火车进行有效安全的提速
D. 当火车速率大于 时,内轨将受到轮缘的挤压
3. A、B、C三只小船先后从同一地点M点渡河,河中水流速度各处相同,小船A、B、C在静水中的速度分别为v1、v2、v3,方向如图所示,三次渡河过程中船头均指向上游,运动轨迹均垂直于河岸而到达正对岸N点,下列说法正确的是( )
A. 三只小船在静水中的速度大小可能满足v1<v2<v3
B. 三只小船渡河时的合速度相同
C. 小船A渡河所用的时间最短
D. 若水流速度大小等于小船B在静水中的速度大小v₂,小船C渡河所用的时间不变,且仍能到达正对岸N点
4. 如图所示,倾角为的光滑斜面固定在水平地面上,安装在其顶端的电动机通过不可伸长轻绳与小车相连,小车上静置一物块。小车与物块质量均为m,两者之间动摩擦因数为。电动机以恒定功率P拉动小车由静止开始沿斜面向上运动。经过一段时间,小车与物块的速度刚好相同,大小为。运动过程中轻绳与斜面始终平行,小车和斜面均足够长,重力加速度大小为g,忽略其他摩擦。则这段时间内( )
A. 物块的位移大小为 B. 物块机械能增量为
C. 小车的位移大小为 D. 小车机械能增量为
二、双项选择题(每小题6分,共24分。在每小题给出的四个选项中,有两项符合题目要求。全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
5. 甲、乙两质点在同一直线上运动的位移一时间图像如图所示,其中甲的图线是直线,乙的图是抛物线。甲、乙相遇时互不影响,下列说法正确的是( )
A. 甲的速度大小为 B. 乙始终朝一个方向运动
C. 甲、乙可能在内相遇 D. 在内甲、乙的速度不可能相同
6. 如图所示,倾角为的斜面体固定在水平面上,质量的置于斜面上,与斜面的滑动摩擦因数为0.5,通过细绳跨过光滑的定滑轮与质量的物体相连接,连接的一段细绳与斜面平行,现用一外力作用于,使系统在图示位置保持静止,且始终静止于斜面上,绳子与竖直方向夹角为。重力加速度取,当外力最小时( )
A. 力的方向水平向右
B. 斜面对的摩擦力方向沿斜面向下
C. 绳中张力大小为
D. 力大小为
7. 如图,在点处固定一力传感器,细绳一端系上质量为的小球,另一端连接力传感器,使小球绕点在竖直平面内做半径为的圆周运动。时刻小球通过最低点时力传感器的示数为,经过半个圆周,在时刻通过最高点时力传感器的示数为。已知运动过程中小球受到的空气阻力随小球速度的减小而减小,重力加速度为,下列说法正确的是( )
A. 时刻小球到达最低点时的速度大小为
B. 时刻小球到达最高点时的速度大小为
C. 从时刻到时刻的运动过程中,小球克服空气阻力做的功为
D. 小球再次经过最低点时,力传感器的示数一定大于
8. 如图甲所示,斜面体固定在水平地面上,在斜面底端固定一挡板与斜面垂直,质量为m可视为质点的小物块从斜面的顶端滑下,在下滑的过程中,其机械能与重力势能随位移的变化图像如图乙所示,已知斜面长为l,物块与挡板碰撞为弹性碰撞,已知物体与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则下列说法正确的是( )
A. 在整个运动过程中,物块克服摩擦产生的热量为3.5E0
B. 滑块运动的总时间为
C. 滑块运动的总路程为
D. 斜面的动摩擦因数为
三、非选择题(本题共8小题,共60分。)
9. 质量为m的物体,由静止开始下落,由于空气阻力的作用,下落的加速度为,在物体下落h的过程中,物体重力势能减少了________,物体落地前动能________,物体机械能能减少了________。
10. 如图甲所示,一名同学站在一放置在电梯地板上的体重计上研究超重和失重现象。电梯从0时刻由静止开始上升,规定竖直向上为正方向,在内电梯的速度随时间变化情况如图乙所示。内,电梯的加速度大小为_____内,电梯上升的高度为_____内,该同学处于_____状态(选填“超重”或“失重”)。
11. A、B两物体在同一高度且处于平衡状态,滑轮两边的轻绳都平行于斜面,不考虑摩擦,当剪断轻绳让物体从静止开始沿斜面滑下,则两物体的质量之比是________;着地瞬间两物体的速度大小之比是________;着地瞬间两物体所受重力做功的功率之比是________。
12. 某实验小组用如图甲所示的装置研究平抛运动及其特点。
(1)以下是实验过程中的一些做法,其中合理的有_____
A. 甲图中硬板一定要保持竖直
B. 安装斜槽轨道,使其末端切线保持水平
C. 斜槽末端必须要悬挂重锤线
D. 每次小球可以从不同高度由静止释放
(2)如图乙所示,在所记录的点中找出较为清晰的三个点、、。由于没有记录抛出点,数据处理时选择点为坐标原点(0,0),图中小方格的边长均为,重力加速度,则小球平抛初速度的大小为_____,小球在点速度的大小为_____m/s (计算结果均保留两位有效数字)。
13. 两实验小组分别作“探究加速度和力、质量的关系”实验。
(1)第一组用如图甲所示装置做实验,图中带滑轮的长木板放置于水平桌面上,拉力传感器可直接显示所受拉力的大小,做实验时,下列操作必要且正确的是
A. 将长木板右端适当垫高,使小车能自由匀速滑动
B. 小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录传感器的示数
C. 为了减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量
D. 用天平测出砂和砂桶的质量
(2)第二组用如图乙所示的实验装置来做实验。
①在正确、规范的操作中,打出一条如下图所示的纸带,每两个计数点之间还有四个计时点没有画出来,纸带上的数字为相邻两个计数点间的距离,打点计时器的频率为 50Hz。打第4个计数点时小车的速度 v4= ___________m/s;小车做匀加速直线运动的加速度a= ___________m/s2。(保留三位有效数字)
②平衡了摩擦力后,在小车质量M保持不变的情况下,不断往砂桶里加砂,直到砂的质量最终达到 M。测出每次加砂后,砂和砂桶的总重力F和小车的加速度a,作a-F的图像。下列图线正确的是___________。
A、B、
C、D、
14. 在某次地外探险中,宇宙飞船发现了某卫星A绕行星做匀速圆周运动,卫星A的轨道半径为行星半径的4倍,它的公转周期为T。飞船在该行星表面降落,宇航员将一小球从星球表面上的倾角为α的斜面顶端以初速度v0水平抛出,经过时间t,小球落回斜面上。已知引力常量为G,不计空气阻力,不考虑行星的自转。求:
(1)该行星表面的重力加速度g;
(2)该行星的密度ρ。
15. 粗糙程度处处相同的细杆一端固定在竖直转轴上的O点,并可随竖直轴一起转动。杆上套有一轻质弹簧,弹簧一端固定于O点,另一端与套在杆上的圆环相连。杆未转动时,弹簧处于原长状态,此时圆环恰好静止在粗糙细杆上。当杆缓慢加速转动时,弹簧会逐渐被拉长。已知杆与竖直转轴的夹角始终为53°,弹簧原长,弹簧劲度系数,圆环质量;弹簧始终在弹性限度内,重力加速度大小取,求:
(1)圆环与粗糙细杆之间的动摩擦因数;
(2)某时圆环与粗糙细杆之间恰好没有摩擦力,此时角速度的大小;
(3)当角速度时,此时弹簧的长度。
16. 如图所示,倾角为的光滑斜面固定在水平地面上,斜面右侧连接一光滑圆弧轨道,圆弧轨道下面静止放着一质量的长木板,圆弧轨道最低点与木板相切接触但无挤压。与斜面平行的轻质弹簧两端连接两个质量均为的物块和,物块紧靠着挡板,物块通过跨过光滑轻质定滑轮的轻质细绳与质量、可视为质点的物块相连,与物块相连的细绳平行于斜面,物块在外力作用下静止在对应圆心角为、半径的光滑圆弧轨道的最高点处,此时细绳恰好伸直且无拉力。现由静止释放物块沿圆弧轨道下滑,当物块滑至点时,物块未到达点,物块此时恰好离开挡板,此时细绳断裂。取重力加速度,弹簧始终处于弹性限度内,细绳不可伸长,定滑轮的大小不计,木板足够长。
(1)求弹簧的劲度系数;
(2)求细绳断裂后的瞬间,物块对圆弧轨道的压力大小;
(3)物块滑上长木板的瞬间,同时给一个水平向右的初速度,物块与长木板之间的动摩擦因数,长木板与地面之间的动摩擦因数滑上木板时无能量损失。求:物块与长木板上表面产生的热量。
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