精品解析:福建省泉州市第七中学2025-2026学年高三上学期11月期中物理试题
2025-12-18
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内容正文:
泉州七中2025-2026学年度上学期高三年期中考物理试卷
考试时间:75分钟 满分:100分
一、单项选择题(共4小题,每题4分,总计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. 我国运动员全红婵在2024年奥运会女子10米跳台跳水决赛中荣获冠军.下图为她在决赛中一次跳水时重心的运动轨迹和相关数据.将全红婵视为质点,将她的运动情况简化为竖直方向的运动。关于本次跳水她在空中的运动过程,下列说法正确的是( )
A. 全红婵的位移大小为11.4m
B. 图中显示的空中运动时间1.6s指时刻
C. 数据中的入水速度47.2km/h指的是平均速率
D. 全红婵在空中运动时平均速度大小为约为6.25m/s
【答案】D
【解析】
【详解】A.全红婵的位移大小为10m,A错误;
B.图中显示的空中运动时间1.6s指时间间隔,B错误;
C.数据中的入水速度47.2km/h指的是瞬时速度的大小,C错误;
D.根据平均速度的计算公式可得
D正确。
故选D
2. 抖空竹是国家级非物质文化遗产代表性项目,我校把它引入到体育校本课程,深受学生喜爱。如图所示,在一次表演赛中,张宇同学保持一只手A不动,另一只手B沿图中的四个方向缓慢移动,忽略空竹转动的影响,不计空竹和轻质细线间的摩擦力,且认为细线不可伸长。下列说法正确的是( )
A. 沿虚线a向左移动时,细线的拉力将增大
B. 沿虚线b向上移动时,细线的拉力将不变
C. 沿虚线c斜向上移动时,细线的拉力将减小
D. 沿虚线d向右移动时,细线对空竹的合力将增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.设θ为细线与竖直方向的夹角,对空竹受力分析,在竖直方向受力平衡有
沿虚线a向左移动时,θ角减小,则细线的拉力将减小,故A正确;
B.沿虚线b向上移动时,AB两点间距不变,绳长不变,可知细线与竖直方向的夹角θ不变,则细线的拉力不变,故B正确;
C.沿虚线c斜向上移动时,夹角θ变大,则细线的拉力将变大,故C错误;
D.沿虚线d向右移动时,细线对空竹的合力与重力等大反向,可知合力不变,故D错误。
故选B。
3. 套圈是我国民众喜爱的传统游戏,小孩和大人在同一条竖直线上的不同高度分别水平抛出相同的圆环,结果恰好都套中前方同一物体,不计空气阻力。若大人和小孩抛出圆环的高度之比为,圆环及被套物体均可视为质点,则下列说法正确的是( )
A. 大人和小孩抛出的圆环初速度之比为
B. 大人和小孩抛出的圆环在空中飞行的时间之比为
C. 大人和小孩抛出的圆环落地时重力的瞬时功率之比为
D. 大人和小孩抛出的圆环在空中运动过程中速度的变化量之比为
【答案】D
【解析】
【详解】AB.圆环做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,由
解得圆环运动的时间为
大人和小孩抛出圆环的高度之比为,所以运动时间之比为
水平方向做的是匀速直线运动,由
可得
水平位移相等,则大人和小孩抛出的圆环初速度之比为,故AB错误;
C.圆环落地时竖直方向的速度为
圆环落地时重力的瞬时功率为
所以落地时重力的瞬时功率之比为,故C错误;
D.根据
可得大人和小孩抛出的圆环在空中运动过程中速度的变化量之比为,故D正确。
故选D。
4. 如图甲所示,物体以一定的初速度从倾角为的斜面底端沿斜面向上运动,上升的最大高度为3.0m。选择地面为参考平面,上升过程中物体的机械能随高度h的变化如图乙所示。g取,,。则( )
A. 物体的质量
B. 物体回到斜面底端时的动能
C. 物体上升过程中的加速度大小
D. 物体与斜面之间的动摩擦因数
【答案】C
【解析】
【详解】A.物体到达最高点时,动能为零,机械能
则物体的质量为,故A错误;
BD.物体上升过程中,克服摩擦力做功,机械能减少,减少的机械能等于克服摩擦力做的功,由功能原理得
解得
在整个过程中,由动能定理得
则物体回到斜面底端时的动能为,故BD错误;
C.物体上升过程中,由牛顿第二定律得
解得,故C正确。
故选C。
二、双项选择题(共4小题,每题6分,总计24分。在每小题有两个项符合题目要求,每题正确得6分,选对不全得3分,其它为0分)
5. 2025年7月1日至3日,黄渤海新区时光塔滨海区域举办大型无人机表演,2025架无人机呈现城市地标、海洋元素与科技未来感交织的视觉奇观。某次表演中两架无人机M、N分别在两个并排直线轨道竖直向上飞行,其运动的图像如图乙所示,图线M是直线,图线N是抛物线,则下列说法正确的是( )
A. 时间内,M的加速度不变,N的加速度不断减小
B. 无人机N在时,运动方向发生了改变
C. 时间内,M的平均速度小于N的平均速度
D. 若时刻M、N相遇,则时刻M、N一定再次相遇
【答案】AC
【解析】
【详解】A.图像中图线的斜率表示加速度,由图可知,时间内,M的加速度不变,N的加速度不断减小,故A正确;
B.时,无人机N速度达到最大,后减速上升,时飞到了最高点,无人机N在时运动方向没有发生改变,故B错误;
C.图像中图线与轴所围图形面积表示位移,由图可知,时间内,M的位移小于N的位移,根据可知,M的平均速度小于N的平均速度,故C正确;
D.图像中图线与轴所围图形面积表示位移,若时刻M、N相遇,则时刻,N位移大于M,故D错误。
故选AC。
6. 随着科技的发展,无人机送快递成为新的探究热点。若某次试验时无人机从地面竖直向上匀加速起飞过程的位置时间图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A. ::::
B. 时刻无人机的瞬时速度大小
C.
D.
【答案】BC
【解析】
【详解】A.题意知无人机做初速度为零的匀加速直线运动,则有
可知
故A错误;
B.为的中间时刻,则时刻无人机的瞬时速度等于时间内的平均速度,其大小为
故B正确;
C.以上分析可知
则
故C正确;
D.由
得加速度为
故D错误。
故选 BC。
7. “飞行魔毯”安装了n架相同的无人机,一次飞行中,“飞行魔毯”从静止开始保持额定功率竖直向上起飞,经过时间t上升高度h时达到最大速度。已知每架无人机的额定功率均为P,“飞行魔毯”加上飞行员的总质量为m,“飞行魔毯”竖直上升过程中所受的空气阻力恒为f,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. “飞行魔毯”从静止至速度达到最大的过程中,空气阻力做的功为fh
B. “飞行魔毯”的最大速度
C. “飞行魔毯”从静止至速度达到最大的过程中,加速度逐渐增大
D. “飞行魔毯”从静止至速度达到最大的过程中满足关系式
【答案】BD
【解析】
【详解】A.“飞行魔毯”从静止至速度达到最大的过程中,空气阻力做的功为,故A错误;
B.当“飞行魔毯”达到最大速度时,牵引力与总阻力平衡,即
解得最大速度为,故B正确;
C.牵引力大小为
物体的加速度大小为
随着速度增大,牵引力减小,物体的加速度逐渐减小,故C错误;
D.对“飞行魔毯”从静止至速度达到最大的过程中,根据动能定理可得
解得,故D正确。
故选BD。
8. 如图甲所示,倾角θ = 37°、底端带有固定挡板的足够长的斜面体置于水平面上,斜面光滑,劲度系数k = 500 N/m的轻质弹簧,一端固定在斜面体底端挡板上,另一端与小物块A相连,小物块B紧靠着A一起静止在斜面上。现用水平向左的推力使斜面体向左以加速度a做匀加速运动,弹簧稳定后的形变量大小为x,如图乙所示为弹簧形变量x与相应加速度a间的x − a关系图像,弹簧始终在弹性限度内,重力加速度g = 10 m/s2,sin37° = 0.6,cos37° = 0.8。下列说法正确的是( )
A. 乙图中a0 = 7.5 m/s2
B. 物块A的质量mA = 1.5 kg
C. 物块B的质量mB = 1 kg
D. 当a > a0时,斜面体对物块B的支持力FN与a的关系式为FN = 16 + 1.2a(N)
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据图乙可知,加速度为a0时,弹簧形变量x为0,即此时弹簧处于原长,对A、B整体分析有
解得
故A正确;
BC.根据图乙,加速度为0时,弹簧压缩量为x0 = 3.6 × 10−2 m,A、B处于静止状态,对A、B整体分析有
根据图乙可知,加速度大于a0时,弹簧处于拉伸状态,此时A、B分离,对A进行分析有
,
解得
结合图乙有
结合上述解得
,
故BC错误;
D.结合上述可知,当a > a0时,A、B分离,B与斜面在垂直于斜面方向的分加速度相等,对B进行分析,则垂直于斜面方向上,根据牛顿第二定律有
结合上述解得
故D正确。
故选AD。
三、非选择题(本题共8小题,共60分。其中9~11小题为填空题,12~13小题为实验题,14~16小题为计算题。考生在答题卡的相应位置上规范作答。)
9. 如图,实线为河岸,河宽为d,虚线为小船从河岸M驶向正对岸N的实际航线,船头方向与虚线MN夹角为30°,河水流速为,船在静水中的速度大小为,则______。若船头方向始终垂直于河岸,则渡河时间为______。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]由题意河水速度和船速关系满足
可得
[2]若船头方向始终垂直于河岸,则渡河时间
10. 如图所示,在固定的光滑水平地面上有质量分别为和的木块、。、之间用轻质弹簧相连接,用水平向右的恒力推,弹簧稳定后,、一起向右做匀加速直线运动,此时间弹簧弹力的大小为____________。在弹簧稳定后的某时刻,突然将外力撤去,撤去外力的瞬间,木块的加速度大小为________。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]、一起向右做匀加速直线运动,对A、B整体由牛顿第二定律可得
对B由牛顿第二定律可得
解得
[2]突然将外力撤去,撤去外力的瞬间,弹簧弹力不变,对A由牛顿第二定律可得
解得
木块的加速度大小为
11. 如图所示,小汽车以大小为v的速度沿平台向左匀速运动,通过绕过定滑轮的轻绳将货物提升。货物的速度___________(填“增大”“减小”或“不变”);货物处于___________(填“超重”或“失重”)状态;若取sin37°=0.6,cos37°=0.8,则当连接小汽车的轻绳与水平方向的夹角为37°时,货物的速度大小为___________。
【答案】 ①. 增大 ②. 超重 ③. 0.8v
【解析】
【详解】[1]由题意,可将小汽车的速度v分解成沿轻绳方向和垂直轻绳方向的两个分速度,如图所示,设轻绳与水平方向的夹角为,由几何关系可得货物的速度为
可知随小汽车以大小为v的速度沿平台向左匀速运动的过程中,逐渐减小,则有货物的速度逐渐增大。
[2]货物的速度逐渐增大,可知货物的加速度向上,货物处于超重状态。
[3]当连接小汽车的轻绳与水平方向的夹角为37°时,货物的速度大小为
12. “探究力的平行四边形定则”实验如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细线的结点,和为细绳。图乙所示是在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)某次实验操作中,与细绳相连的弹簧测力计示数如图丙所示,则读数为_________N;
(2)实验中,下列说法正确的有
A. 本实验采用了“控制变量法”的科学研究方法
B. 作力的图示时,各力所用的比例标度必须相同
C. 图乙中的F是力与的合力的理论值,是力与的合力的实际测量值
D. 重复实验再次进行验证时,结点O的位置必须与前一次相同
(3)在(1)问中保持结点O的位置不变,OA与OB的夹角也不变,逐渐增大OA与OC的夹角,则与细绳OC相连的弹簧测力计示数将___________(选填“增大”或“减小”)。
【答案】(1)2.45(2.42到2.47) (2)BC
(3)增大
【解析】
【小问1详解】
弹簧测力计的示数为
【小问2详解】
A.本实验采用了“等效替代”的科学研究方法,A错误;
B.作平行四边形时,两只弹簧测力计对应的力的标度需相同,B正确;
C.由图可知是通过作图的方法得到合力的理论值,而是通过一个弹簧称沿AO方向拉橡皮条,使橡皮条伸长到O点,使得一个弹簧称的拉力与两个弹簧称的拉力效果相同,测量出的合力,C正确;
D.重复做实验时结点O的位置可以不同,但在同一次实验中两次拉动时结点O的位置必须相同,D错误。
故选BC。
【小问3详解】
保持结点O的位置不变即合力不变,OA与OB的夹角也不变,逐渐增大OA与OC的夹角时即增大两个分力的夹角,则两个分力均增大,故与细绳OC相连的弹簧测力计示数将增大。
13. 某学习小组利用图1所示的装置验证系统的机械能守恒。所用器材有:气垫导轨、气源、光电门(含光电计时器)、带遮光条的滑块、刻度尺、天平、细线及钩码等。重力加速度为g。
(1)用天平测出滑块与遮光条的总质量M和钩码的质量m。
(2)用游标卡尺测遮光条的宽度d,示数如图2所示,则______cm。
(3)将滑块置于光电门左侧某位置,用刻度尺测出遮光条中心到光电门中心的距离x。接通光电门电源,将滑块由静止释放,记录遮光条通过光电门时的挡光时间t,则滑块通过光电门的速度______(用测得的物理量符号表示)。
(4)安装器材,调节气垫导轨水平,调整滑轮高度,使细线与导轨平行。
(5)改变x,做多组实验。记录与、…,对应的时间、…,作出图像如图3所示。若在误差允许的范围内,图像的斜率k满足______(用M、m、d和g表示),则可认为系统机械能守恒。
(6)若在实验中,由于系统受到恒定阻力了作用,作出的图像的斜率为,则______(用和k表示)。
【答案】 ①. 0.62 ②. ③. ④.
【解析】
【详解】(2)[1]10分度游标卡尺的精确值为,由图2可知测遮光条的宽度
(3)[2]记录遮光条通过光电门时的挡光时间t,则滑块通过光电门的速度
(5)[3]根据机械能守恒定律有
变形可得
若在误差允许的范围内,图像的斜率满足,可认为系统机械能守恒。
(6)[4]若在实验中,由于系统受到恒定阻力了作用,则有
整理得
则图像的斜率为
联立解得
14. 如图所示,倾角的斜面体静止于水平桌面上,物块A悬挂在水平绳OP和OQ的结点O处,OQ与竖直方向的夹角、且跨过轻质光滑定滑轮与斜面体上质量的物块B相连。已知B与斜面体间的动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取,,。改变物块A的质量,使A、B始终保持静止,求:
(1)当B与斜面体间的摩擦力恰好为零时,绳OP的拉力大小;
(2)当物块A的质量时,斜面体受到物块B给的静摩擦力大小和方向。
【答案】(1)8N (2)2.5N,方向沿斜面向上
【解析】
【小问1详解】
当B与斜面体间的摩擦力恰好为零时,对物块B受力分析,有
对结点O受力分析,水平方向有
解得绳OP的拉力大小
【小问2详解】
当物块A的质量时,由平衡条件可知,绳OQ的拉力大小
假设物块B受到的静摩擦力方向沿斜面向下,对物块B受力分析,有
解得
由牛顿第三定律可知,斜面体受到物块B给的静摩擦力大小为2.5N,方向沿斜面向上。
15. 如图所示,固定的粗糙弧形轨道下端点切线水平,上端与点的高度差为,倾斜传送带与水平方向的夹角为,传送带的上端点与点的高度差为(传送带传动轮的大小可忽略不计)。一质量为的滑块(可看作质点)从轨道的点由静止滑下,然后从点水平抛出,恰好以平行于传送带的速度从点落到传送带上,传送带逆时针转动,速度大小为,滑块与传送带间的动摩擦因数为,且传送带足够长,滑块运动过程中空气阻力忽略不计,,,,试求:
(1)滑块运动至点时的速度大小;
(2)滑块由到运动过程中克服摩擦力做的功;
(3)滑块在传送带上运动时与传送带摩擦产生的热量。
【答案】(1);
(2);
(3)
【解析】
【小问1详解】
在点,竖直分速度
由
解得
【小问2详解】
点的水平分速度与点的速度相等,则
从到点的过程中,根据动能定理得
解得
【小问3详解】
滑块在传送带先做匀减速运动,根据牛顿第二定律
解得
达到共同速度所需时间
两者间的相对位移
由于
此后滑块将做匀速运动。故滑块在传送带上运动时与传送带摩擦产生的热量
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M=4kg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m=0.5kg的物块A和B,物块A紧靠着挡板P,物块B通过跨过光滑轻质定滑轮的轻质细绳与质量m0=4kg、可视为质点的物块C相连,与物块B相连的细绳平行于斜面,物块C在外力作用下静止在对应圆心角为、半径R=2m的光滑圆弧轨道的最高点a处,此时细绳恰好伸直且无拉力。现由静止释放物块C,C沿圆弧轨道下滑,当物块C滑至b点时,物块B未到达a点,物块A此时恰好离开挡板P,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C对圆弧轨道的压力大小;
(3)物块C滑上长木板D的瞬间,同时给D一个水平向右的初速度, 物块C与长木板D之间的动摩擦因数=0.1,长木板D与地面之间的动摩擦因数=0.2,C滑上木板时无能量损失。求从C滑上木板到C和D都停止运动所经历的时间。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
物块C位于a处时,弹簧被压缩,设压缩量为,对物块B,由平衡条件
有
依题意,当物块A恰好离开挡板P时,弹簧处于拉伸状态,设伸长量为,此时物块A的加速度为0
对物块A,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C在a处与b处时,弹簧的形变量相同,弹性势能相同,对物块A、物块B、弹簧和物块C组成的系统,当物块C由a滑到b时,由机械能守恒定律有
将物块C在b处的速度分解,则
得
在b处,对物块C,由牛顿第二定律有
得
由牛顿第三定律得物块C对圆弧轨道的压力大小为
【小问3详解】
物块C滑上长木板时,由于,物块C做匀加速直线运动,长木板D做匀减速直线运动
对物块C有
得
对长木板D有
得
经过一段时间二者达到共同的速度,由,对物块C有
对长木板D
得,
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C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D足够长,物块C最终停在长木板D上,对物块C有
得
物块C停下来所经历时间
对长木板D有
得
长木板D停下来所经历时间
由于
故长木板D停止后不再运动
由得从C滑上木板到C和D都停止运动所经历的时间
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泉州七中2025-2026学年度上学期高三年期中考物理试卷
考试时间:75分钟 满分:100分
一、单项选择题(共4小题,每题4分,总计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. 我国运动员全红婵在2024年奥运会女子10米跳台跳水决赛中荣获冠军.下图为她在决赛中一次跳水时重心的运动轨迹和相关数据.将全红婵视为质点,将她的运动情况简化为竖直方向的运动。关于本次跳水她在空中的运动过程,下列说法正确的是( )
A. 全红婵的位移大小为11.4m
B. 图中显示的空中运动时间1.6s指时刻
C. 数据中的入水速度47.2km/h指的是平均速率
D. 全红婵在空中运动时平均速度大小为约为6.25m/s
2. 抖空竹是国家级非物质文化遗产代表性项目,我校把它引入到体育校本课程,深受学生喜爱。如图所示,在一次表演赛中,张宇同学保持一只手A不动,另一只手B沿图中的四个方向缓慢移动,忽略空竹转动的影响,不计空竹和轻质细线间的摩擦力,且认为细线不可伸长。下列说法正确的是( )
A. 沿虚线a向左移动时,细线的拉力将增大
B. 沿虚线b向上移动时,细线的拉力将不变
C. 沿虚线c斜向上移动时,细线的拉力将减小
D. 沿虚线d向右移动时,细线对空竹的合力将增大
3. 套圈是我国民众喜爱的传统游戏,小孩和大人在同一条竖直线上的不同高度分别水平抛出相同的圆环,结果恰好都套中前方同一物体,不计空气阻力。若大人和小孩抛出圆环的高度之比为,圆环及被套物体均可视为质点,则下列说法正确的是( )
A. 大人和小孩抛出的圆环初速度之比为
B. 大人和小孩抛出的圆环在空中飞行的时间之比为
C. 大人和小孩抛出的圆环落地时重力的瞬时功率之比为
D. 大人和小孩抛出的圆环在空中运动过程中速度的变化量之比为
4. 如图甲所示,物体以一定的初速度从倾角为的斜面底端沿斜面向上运动,上升的最大高度为3.0m。选择地面为参考平面,上升过程中物体的机械能随高度h的变化如图乙所示。g取,,。则( )
A. 物体的质量
B. 物体回到斜面底端时的动能
C. 物体上升过程中的加速度大小
D. 物体与斜面之间的动摩擦因数
二、双项选择题(共4小题,每题6分,总计24分。在每小题有两个项符合题目要求,每题正确得6分,选对不全得3分,其它为0分)
5. 2025年7月1日至3日,黄渤海新区时光塔滨海区域举办大型无人机表演,2025架无人机呈现城市地标、海洋元素与科技未来感交织的视觉奇观。某次表演中两架无人机M、N分别在两个并排直线轨道竖直向上飞行,其运动的图像如图乙所示,图线M是直线,图线N是抛物线,则下列说法正确的是( )
A. 时间内,M的加速度不变,N的加速度不断减小
B. 无人机N在时,运动方向发生了改变
C. 时间内,M的平均速度小于N的平均速度
D. 若时刻M、N相遇,则时刻M、N一定再次相遇
6. 随着科技的发展,无人机送快递成为新的探究热点。若某次试验时无人机从地面竖直向上匀加速起飞过程的位置时间图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A. ::::
B. 时刻无人机的瞬时速度大小
C.
D.
7. “飞行魔毯”安装了n架相同的无人机,一次飞行中,“飞行魔毯”从静止开始保持额定功率竖直向上起飞,经过时间t上升高度h时达到最大速度。已知每架无人机的额定功率均为P,“飞行魔毯”加上飞行员的总质量为m,“飞行魔毯”竖直上升过程中所受的空气阻力恒为f,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. “飞行魔毯”从静止至速度达到最大的过程中,空气阻力做的功为fh
B. “飞行魔毯”的最大速度
C. “飞行魔毯”从静止至速度达到最大的过程中,加速度逐渐增大
D. “飞行魔毯”从静止至速度达到最大的过程中满足关系式
8. 如图甲所示,倾角θ = 37°、底端带有固定挡板的足够长的斜面体置于水平面上,斜面光滑,劲度系数k = 500 N/m的轻质弹簧,一端固定在斜面体底端挡板上,另一端与小物块A相连,小物块B紧靠着A一起静止在斜面上。现用水平向左的推力使斜面体向左以加速度a做匀加速运动,弹簧稳定后的形变量大小为x,如图乙所示为弹簧形变量x与相应加速度a间的x − a关系图像,弹簧始终在弹性限度内,重力加速度g = 10 m/s2,sin37° = 0.6,cos37° = 0.8。下列说法正确的是( )
A. 乙图中a0 = 7.5 m/s2
B. 物块A的质量mA = 1.5 kg
C. 物块B的质量mB = 1 kg
D. 当a > a0时,斜面体对物块B的支持力FN与a的关系式为FN = 16 + 1.2a(N)
三、非选择题(本题共8小题,共60分。其中9~11小题为填空题,12~13小题为实验题,14~16小题为计算题。考生在答题卡的相应位置上规范作答。)
9. 如图,实线为河岸,河宽为d,虚线为小船从河岸M驶向正对岸N的实际航线,船头方向与虚线MN夹角为30°,河水流速为,船在静水中的速度大小为,则______。若船头方向始终垂直于河岸,则渡河时间为______。
10. 如图所示,在固定的光滑水平地面上有质量分别为和的木块、。、之间用轻质弹簧相连接,用水平向右的恒力推,弹簧稳定后,、一起向右做匀加速直线运动,此时间弹簧弹力的大小为____________。在弹簧稳定后的某时刻,突然将外力撤去,撤去外力的瞬间,木块的加速度大小为________。
11. 如图所示,小汽车以大小为v的速度沿平台向左匀速运动,通过绕过定滑轮的轻绳将货物提升。货物的速度___________(填“增大”“减小”或“不变”);货物处于___________(填“超重”或“失重”)状态;若取sin37°=0.6,cos37°=0.8,则当连接小汽车的轻绳与水平方向的夹角为37°时,货物的速度大小为___________。
12. “探究力的平行四边形定则”实验如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细线的结点,和为细绳。图乙所示是在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)某次实验操作中,与细绳相连的弹簧测力计示数如图丙所示,则读数为_________N;
(2)实验中,下列说法正确的有
A. 本实验采用了“控制变量法”的科学研究方法
B. 作力的图示时,各力所用的比例标度必须相同
C. 图乙中的F是力与的合力的理论值,是力与的合力的实际测量值
D. 重复实验再次进行验证时,结点O的位置必须与前一次相同
(3)在(1)问中保持结点O的位置不变,OA与OB的夹角也不变,逐渐增大OA与OC的夹角,则与细绳OC相连的弹簧测力计示数将___________(选填“增大”或“减小”)。
13. 某学习小组利用图1所示的装置验证系统的机械能守恒。所用器材有:气垫导轨、气源、光电门(含光电计时器)、带遮光条的滑块、刻度尺、天平、细线及钩码等。重力加速度为g。
(1)用天平测出滑块与遮光条的总质量M和钩码的质量m。
(2)用游标卡尺测遮光条的宽度d,示数如图2所示,则______cm。
(3)将滑块置于光电门左侧某位置,用刻度尺测出遮光条中心到光电门中心的距离x。接通光电门电源,将滑块由静止释放,记录遮光条通过光电门时的挡光时间t,则滑块通过光电门的速度______(用测得的物理量符号表示)。
(4)安装器材,调节气垫导轨水平,调整滑轮高度,使细线与导轨平行。
(5)改变x,做多组实验。记录与、…,对应的时间、…,作出图像如图3所示。若在误差允许的范围内,图像的斜率k满足______(用M、m、d和g表示),则可认为系统机械能守恒。
(6)若在实验中,由于系统受到恒定阻力了作用,作出的图像的斜率为,则______(用和k表示)。
14. 如图所示,倾角的斜面体静止于水平桌面上,物块A悬挂在水平绳OP和OQ的结点O处,OQ与竖直方向的夹角、且跨过轻质光滑定滑轮与斜面体上质量的物块B相连。已知B与斜面体间的动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取,,。改变物块A的质量,使A、B始终保持静止,求:
(1)当B与斜面体间的摩擦力恰好为零时,绳OP的拉力大小;
(2)当物块A的质量时,斜面体受到物块B给的静摩擦力大小和方向。
15. 如图所示,固定的粗糙弧形轨道下端点切线水平,上端与点的高度差为,倾斜传送带与水平方向的夹角为,传送带的上端点与点的高度差为(传送带传动轮的大小可忽略不计)。一质量为的滑块(可看作质点)从轨道的点由静止滑下,然后从点水平抛出,恰好以平行于传送带的速度从点落到传送带上,传送带逆时针转动,速度大小为,滑块与传送带间的动摩擦因数为,且传送带足够长,滑块运动过程中空气阻力忽略不计,,,,试求:
(1)滑块运动至点时的速度大小;
(2)滑块由到运动过程中克服摩擦力做的功;
(3)滑块在传送带上运动时与传送带摩擦产生的热量。
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M=4kg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m=0.5kg的物块A和B,物块A紧靠着挡板P,物块B通过跨过光滑轻质定滑轮的轻质细绳与质量m0=4kg、可视为质点的物块C相连,与物块B相连的细绳平行于斜面,物块C在外力作用下静止在对应圆心角为、半径R=2m的光滑圆弧轨道的最高点a处,此时细绳恰好伸直且无拉力。现由静止释放物块C,C沿圆弧轨道下滑,当物块C滑至b点时,物块B未到达a点,物块A此时恰好离开挡板P,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C对圆弧轨道的压力大小;
(3)物块C滑上长木板D的瞬间,同时给D一个水平向右的初速度, 物块C与长木板D之间的动摩擦因数=0.1,长木板D与地面之间的动摩擦因数=0.2,C滑上木板时无能量损失。求从C滑上木板到C和D都停止运动所经历的时间。
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