精品解析：2026届广东省顺德区高三上学期教学质量检测（一）物理试题

2025学年顺德区普通高中高三教学质量检测（一） 物理试题 本试卷共8页，15小题，满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。 2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔在答题卡上对应题目后面的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。 3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先写上新答案，然后再划掉原来的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。 4．考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，请将答题卡交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 下列关于教材中的几幅插图，说法正确的是（　　） A. 图甲中射箭运动员拉弓过程中，弓箭的机械能守恒 B. 利用图乙装置可以验证平抛运动在竖直方向上的特点 C. 利用图丙装置可以定量测量小球所受到向心力的大小 D. 图丁中男生给女生的作用力大于女生给男生的作用力 2. 哈雷彗星是能用裸眼从地球看见的短周期彗星。哈雷彗星在近日点a处与地球公转轨道相切，运行轨迹如图所示。在相同时间内，哈雷彗星与太阳连线扫过的面积分别为、，地球与太阳连线扫过的面积为。天体均视为质点。下列说法正确的是（　　） A. 哈雷彗星在a点的速度小于c点的速度 B. 面积和相等 C. 从b点逆时针第一次运行到c点的过程，太阳对哈雷彗星的引力做正功 D. 在a点地球的加速度大小等于哈雷彗星的加速度大小 3. 我区积极推动“低空经济”，启用无人机高效完成巡河、反馈、处理等任务。无人机在某次巡河任务中，由于受到气流扰动，其实际运动过程与预设过程有一定偏差。如图实线为该过程的实际运动的（速度时间）图像，内虚线为预设的图像，其中实际匀速速度大小与减速过程与预设相同（图中未画出），下列说法正确的是（　　） A. 阶段，无人机做曲线运动 B. 阶段，无人机悬停在空中 C. 若无人机未受气流影响，到达设定悬停点所需时间将小于t3 D. 阶段无人机减速过程，其加速度不断减小 4. 某款厨房夹单器采用重力自锁设计，其核心结构简化如图所示。铝合金框架背板固定于竖直墙面，内部放置一颗球形玻璃珠，现沿箭头方向将质量为m的纸质小票插入背板和玻璃珠间，玻璃珠在重力作用下压紧小票，使其静止。已知小票与背板间、小票与玻璃珠间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。插入小票后，下列说法正确的是（　　） A. 小票受到5个力 B. 玻璃珠对小票的作用力水平向左 C. 小票受到摩擦力大小为 D. 取下小票后，框架对玻璃珠的作用力大于玻璃珠的重力 5. 我国自主设计建造首艘弹射型航空母舰“福建舰”已完成多次海试。在某一次海试过程中，质量为m的“福建舰”以速度沿直线匀速驶向某训练海域，所受阻力恒定，多台发动机的输出总功率为P。若临时关闭其中一半发动机，下列说法正确的是（　　） A. “福建舰”所受阻力为 B. “福建舰”将做加速度减小的减速运动 C. “福建舰”在关闭瞬间的加速度大小为 D. “福建舰”从关闭到再次匀速运动过程中，克服阻力做功为 6. 电影《哪吒2》中，申公豹手握雷公鞭纵身，一人战三龙的情景让观众热血沸腾。申公豹挥舞雷公鞭，可视为周期为1s的简谐运动，t=0时刻雷公鞭的波形图如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 该波波速为2m/s B. t=0时质点a的回复力为零 C. t=0.25s时质点a向y轴负方向运动 D. t=0.5s时质点b的速率为零 7. 2025年8月，全球首座兆瓦级高空风能发电装备——浮空风力发电系统在长沙组装完成，该系统可在1500米的高空利用稳定且强劲的风力发电。假设高速气流以速度v冲击涡轮发电机叶片后速度减为零，发电机叶片受气流冲击的面积为S，空气密度为ρ，则风力对叶片的平均冲击力大小为（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. “无动力过山车”是以亲子互动为主的游乐设备。如图，家长通过链条驱动将质量为M的座舱和质量为m的小孩一起从轨道最低点沿轨道向上运动，座舱和小孩到轨道最高点时以一定的速度沿轨道滑下，最后停在轨道上，已知轨道最高点离轨道最低点的高度差为h，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 在轨道最高点时，小孩对座舱的压力小于小孩的重力 B. 在整个上升阶段，座舱和小孩的重力势能增加 C. 在下降阶段，座舱所受支持力的冲量为零 D. 在下降阶段，合外力对小孩做功等于其动能的变化量 9. 图为阅兵运输直升机悬挂旗帜接受检阅的画面。在无风条件下，直升机沿水平方向匀速飞行，已知旗帜（含重物）所受空气阻力与运动方向相反且随速度增大而增大。若直升机加速到某一较大速度后仍保持匀速飞行，与加速前相比，下列说法正确的是（　　） A. 绳OP的拉力变大 B. 绳OP与水平方向的夹角变大 C. 直升机发动机的功率将变大 D. 旗帜（含重物）受到空气阻力与绳OP拉力的合力变大 10. 拖把是由拖杆和拖把头构成的清洁工具。如图，某同学保持拖杆与竖直方向的夹角θ不变，并用沿拖杆方向的推力F推拖把头，发现无论推力F多大，拖把一直保持静止状态，设拖把头质量为m，忽略拖杆质量，拖把头与地板之间的动摩擦因数为µ，下列说法正确的是（　　） A. 增大推力F，拖把头所受合力增大 B. 拖把保持静止状态的原因是 C. 增大推力F，地面对拖把头的作用力可能先减小后增大 D. 若要推动拖把，可增大拖杆与竖直方向的夹角θ 三、非选择题（本题共5小题，共54分。考生根据要求作答） 11. 请完成下列实验操作和计算。 （1）在“长度的测量及其测量工具的选用”实验中，用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，其值为______mm。 （2）某兴趣小组利用如图装置来验证机械能守恒定律。两个半径分别为R、r的四分之一圆弧轨道竖直固定在水平桌面上并平滑连接交于B点，半径为r的轨道末端C点放置厚度可忽略不计的压力传感器，C点的正上方D点放置某位移传感器，D点与半径为R的轨道圆心O点处于同一高度，重力加速度为g。 将质量为m小球从轨道A点静止释放，小球到达C点时对轨道的压力大小F由压力传感器测出，小球离开轨道后到达的最高点与D点距离h可通过位移传感器测出。 ①小球离开C点后无法到达D点的主要原因是______； ②通过测量F大小，可得小球到达C点速度vC=______（用题目中的已知量符号表示）； ③小球从离开C点到上升至最高点过程中，若满足：F=______（用题目中的已知量符号表示），可验证机械能守恒定律。 12. 某实验小组利用如图所示实验装置测量物块与桌面的动摩擦因数，已知重力加速度为g。 （1）实验步骤如下： ①用游标卡尺测量遮光条的宽度为d，用天平分别测出物块的质量为M，重物的质量为m； ②挂上重物，让重物拉着物块在水平桌面上运动，记录物块通过光电门A、B的时间分别为和； ③多次改变重物质量并重复步骤②，求出的平均值。 （2）根据实验步骤回答以下问题： ①本实验以物块和重物为研究对象，______（选填“需要”或“不需要”）满足“物块质量远大于重物质量”的条件； ②为测量物块的加速度a，还需测量光电门A、B间的距离L，测量结果如图所示L＝______cm，物块通过光电门B的速度______（用题目中的已知量符号表示）； ③写出物块与桌面间动摩擦因数的表达式：______（用题目中的已知量符号表示）。 13. 自动烤串机底部带凹槽的长直轨道与电机相连，带齿轮的不锈钢签子卡在卡槽中，不锈钢签子在齿轮、卡槽和凹槽的共同作用下转动。某次转动中，带凹槽的轨道在电机作用下由静止开始向右加速，再减速运动至停止。已知轨道在x＝10cm的范围内做往返运动，加速过程和减速过程可看作加速度大小均为的匀变速直线运动，半径为r＝1cm的齿轮做圆周运动。A为齿轮边缘上一个质点，求： （1）若以第一次加速运动的开始为起始时刻（t＝0），在第一次加速阶段，求质点A的线速度和角速度关于时间t的表达式； （2）求轨道往返运动的最大速度和周期T。 14. 如图，轨道AB与水平轨道BC平滑连接，轨道BC右端与内径为r的竖直固定圆筒内侧相切，切点为C，已知圆筒上下表面水平，距离圆筒上表面H处有一小孔D，D处于C点正对面的下方。在AB轨道上静止释放质量为m的小球P（可视为质点），释放点距水平轨道高度为H，小球恰能从D点飞出圆筒，已知重力加速度为g，不计一切摩擦。 （1）求小球对圆筒内壁上C点的压力大小； （2）求小球经过D点时的速度； （3）若小孔D距圆筒上表面的高度为h，为使小球恰能经过D点，求H关于h、r的表达式。 15. 游乐场某闯关游戏可简化为如图甲的情景，长度L＝5.5m、质量M＝3kg的木板c静止在光滑水平面上，左右两侧的平台足够长且与木板等高。初始时，木板c左端与左侧平台接触但不粘连。现有可视为质点的两滑块a和b，质量分别为kg、kg，滑块b静止放置于左侧平台最右端。滑块a受到拉力F的作用，其变化图像如图乙所示，t＝5s时撤去力F，此时滑块a恰好与滑块b发生弹性碰撞。已知滑块a与左侧平台间动摩擦因数，滑块b和木板c间动摩擦因数，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10。 （1）求滑块a受到F作用后多长时间开始运动； （2）求a、b碰后滑块b的速度大小； （3）如果木板c与右侧平台相碰后立即粘在一起，要使滑块b能滑上右侧平台，求s的取值范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025学年顺德区普通高中高三教学质量检测（一） 物理试题 本试卷共8页，15小题，满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。 2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔在答题卡上对应题目后面的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。 3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先写上新答案，然后再划掉原来的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。 4．考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，请将答题卡交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 下列关于教材中的几幅插图，说法正确的是（　　） A. 图甲中射箭运动员拉弓过程中，弓箭的机械能守恒 B. 利用图乙装置可以验证平抛运动在竖直方向上的特点 C. 利用图丙装置可以定量测量小球所受到向心力的大小 D. 图丁中男生给女生的作用力大于女生给男生的作用力 【答案】B 【解析】 【详解】A．图甲中射箭运动员拉弓过程中，射箭运动员对弓箭做正功，则弓箭的机械能增大，故A错误； B．利用图乙装置可以观察两球是否同时落地来验证平抛运动在竖直方向上的特点，故B正确； C．利用图丙装置可以探究小球所受到向心力的大小与质量、半径、角速度大小的关系，故C错误； D．根据牛顿第三定律，图丁中男生给女生的作用力等于女生给男生的作用力，故D错误。 故选B。 2. 哈雷彗星是能用裸眼从地球看见的短周期彗星。哈雷彗星在近日点a处与地球公转轨道相切，运行轨迹如图所示。在相同时间内，哈雷彗星与太阳连线扫过的面积分别为、，地球与太阳连线扫过的面积为。天体均视为质点。下列说法正确的是（　　） A. 哈雷彗星在a点的速度小于c点的速度 B. 面积和相等 C. 从b点逆时针第一次运行到c点的过程，太阳对哈雷彗星的引力做正功 D. 在a点地球的加速度大小等于哈雷彗星的加速度大小 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据开普勒第二定律可知，彗星在a点的速度大于c点的速度，故A错误； B．根据开普勒第二定律可知，面积和相等，为地球与太阳连线扫过的面积，不符合开普勒第二定律，故B错误； C．从b点逆时针第一次运行到c点的过程，太阳引力与彗星速度间的夹角为钝角，可知太阳对哈雷彗星的引力做负功，故C错误； D．根据牛顿第二定律可得 可得加速度为 可知在a点地球的加速度大小等于哈雷彗星的加速度大小，故D正确。 故选D。 3. 我区积极推动“低空经济”，启用无人机高效完成巡河、反馈、处理等任务。无人机在某次巡河任务中，由于受到气流扰动，其实际运动过程与预设过程有一定偏差。如图实线为该过程的实际运动的（速度时间）图像，内虚线为预设的图像，其中实际匀速速度大小与减速过程与预设相同（图中未画出），下列说法正确的是（　　） A. 阶段，无人机做曲线运动 B. 阶段，无人机悬停在空中 C. 若无人机未受气流影响，到达设定悬停点所需时间将小于t3 D. 阶段为无人机减速过程，其加速度不断减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．图像只能描述直线运动，所以阶段，无人机做直线运动，故A错误； B．阶段，无人机速度保持不变，做匀速直线运动，故B错误； C．若无人机未受气流影响，在阶段，平均速度更大，加速阶段所用时间减小，则其到达目的地上空悬停点所需时间将减小，故C正确； D．图线切线的斜率表示加速度，所以阶段，无人机的加速度先增大后减小，故D错误。 故选C。 4. 某款厨房夹单器采用重力自锁设计，其核心结构简化如图所示。铝合金框架背板固定于竖直墙面，内部放置一颗球形玻璃珠，现沿箭头方向将质量为m的纸质小票插入背板和玻璃珠间，玻璃珠在重力作用下压紧小票，使其静止。已知小票与背板间、小票与玻璃珠间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。插入小票后，下列说法正确的是（　　） A. 小票受到5个力 B. 玻璃珠对小票的作用力水平向左 C. 小票受到的摩擦力大小为 D. 取下小票后，框架对玻璃珠的作用力大于玻璃珠的重力 【答案】A 【解析】 【详解】A．小票受重力、背板和玻璃珠的弹力、背板和玻璃珠的摩擦力，即受5个力，故A正确； B．玻璃珠对小票有水平方向的弹力和竖直方向的摩擦力，可知玻璃珠对小票的作用力不是水平向左，故B错误； C．对小票，根据受力平衡可得小票受到的摩擦力大小为，故C错误； D．取下小票后，对玻璃珠，根据平衡条件可得框架对玻璃珠的作用力等于玻璃珠的重力，故D错误。 故选A。 5. 我国自主设计建造的首艘弹射型航空母舰“福建舰”已完成多次海试。在某一次海试过程中，质量为m的“福建舰”以速度沿直线匀速驶向某训练海域，所受阻力恒定，多台发动机的输出总功率为P。若临时关闭其中一半发动机，下列说法正确的是（　　） A. “福建舰”所受阻力为 B. “福建舰”将做加速度减小的减速运动 C. “福建舰”在关闭瞬间的加速度大小为 D. “福建舰”从关闭到再次匀速运动过程中，克服阻力做功为 【答案】B 【解析】 【详解】A．匀速行驶时，牵引力 F 等于阻力 f，由功率公式，得阻力， A 错误； C．关闭一半发动机后，总功率变为 。关闭瞬间，速度不变，此时牵引力 。合力，加速度， C 错误； B．由于速度减小，牵引力  会增大，合力 减小，加速度减小，是加速度减小的减速运动，B正确； D．从关闭发动机到再次匀速，设舰的速度为 因 ，可得 ；舰的动能变化为 设从关闭发动机到再次匀速，克服阻力做功为，根据动能定理 解得 ，D错误。 故选B。 6. 电影《哪吒2》中，申公豹手握雷公鞭纵身，一人战三龙的情景让观众热血沸腾。申公豹挥舞雷公鞭，可视为周期为1s的简谐运动，t=0时刻雷公鞭的波形图如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 该波的波速为2m/s B. t=0时质点a的回复力为零 C. t=0.25s时质点a向y轴负方向运动 D. t=0.5s时质点b的速率为零 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，波长4m，所以，故A错误； B．由图可知，t=0时质点a处于波峰，所以回复力最大，故B错误； C．由于周期为1s，t=0时质点a处于波峰，所以t=0.25s时质点a回到平衡位置，且向y轴负方向运动，故C正确； D．t=0时质点b处于平衡位置，t=0.5s时，即经过半个周期质点b仍处于平衡位置，速度最大，故D错误。 故选C。 7. 2025年8月，全球首座兆瓦级高空风能发电装备——浮空风力发电系统在长沙组装完成，该系统可在1500米的高空利用稳定且强劲的风力发电。假设高速气流以速度v冲击涡轮发电机叶片后速度减为零，发电机叶片受气流冲击的面积为S，空气密度为ρ，则风力对叶片的平均冲击力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】取时间微元，根据动量定理有 可得平均冲击力大小 故选C 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. “无动力过山车”是以亲子互动为主的游乐设备。如图，家长通过链条驱动将质量为M的座舱和质量为m的小孩一起从轨道最低点沿轨道向上运动，座舱和小孩到轨道最高点时以一定的速度沿轨道滑下，最后停在轨道上，已知轨道最高点离轨道最低点的高度差为h，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 在轨道最高点时，小孩对座舱的压力小于小孩的重力 B. 在整个上升阶段，座舱和小孩的重力势能增加 C. 在下降阶段，座舱所受支持力的冲量为零 D. 在下降阶段，合外力对小孩做功等于其动能的变化量 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．在轨道最高点时，对小孩有 可知小孩受座舱的支持力小于小孩的重力，根据牛顿第三定律可得小孩对座舱的压力小于小孩的重力，故A正确； B．在整个上升阶段，根据重力势能定义可知座舱和小孩的重力势能增加，故B正确； C．在下降阶段，座舱所受支持力不为零，根据冲量定义，可知座舱所受支持力的冲量不为零，故C错误； D．在下降阶段，根据动能定理可知合外力对小孩做功等于其动能的变化量，故D正确。 故选ABD 9. 图为阅兵运输直升机悬挂旗帜接受检阅的画面。在无风条件下，直升机沿水平方向匀速飞行，已知旗帜（含重物）所受空气阻力与运动方向相反且随速度增大而增大。若直升机加速到某一较大速度后仍保持匀速飞行，与加速前相比，下列说法正确的是（　　） A. 绳OP的拉力变大 B. 绳OP与水平方向的夹角变大 C. 直升机发动机的功率将变大 D. 旗帜（含重物）受到空气阻力与绳OP拉力的合力变大 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由题意知，直升机加速到某一较大速度后仍保持匀速飞行，直升机最后匀速飞行的速度比之前加速飞行的速度更大。旗帜（含重物）所受空气阻力与运动方向相反且随速度增大而增大，可知增大，旗帜（含重物）受力如下图所示，绳子拉力 增大，绳的拉力变大，故A正确； B．绳与水平方向的夹角，由上述分析知增大，减小，减小。故B错误； C．由功率公式 由上述分析知，直升机的速度增大，直升机发动机牵引力 故直升机发动机的功率将变大，故C正确； D．由受力分析可知,旗帜（含重物）受到空气阻力与绳OP拉力的合力等于旗帜（含重物）的重力，保持不变。故D错误。 故选AC。 10. 拖把是由拖杆和拖把头构成的清洁工具。如图，某同学保持拖杆与竖直方向的夹角θ不变，并用沿拖杆方向的推力F推拖把头，发现无论推力F多大，拖把一直保持静止状态，设拖把头质量为m，忽略拖杆质量，拖把头与地板之间的动摩擦因数为µ，下列说法正确的是（　　） A. 增大推力F，拖把头所受合力增大 B. 拖把保持静止状态的原因是 C. 增大推力F，地面对拖把头的作用力可能先减小后增大 D. 若要推动拖把，可增大拖杆与竖直方向的夹角θ 【答案】BD 【解析】 【详解】A．增大推力F，拖把头所受合力一直为零，故A错误； B．无论推力F多大，拖把一直保持静止状态，则可以忽略拖把头的重力，则 所以，故B正确； C．根据平衡条件可得，增大推力F，则地面对拖把头的作用力增大，故C错误； D．若要推动拖把，可增大拖杆与竖直方向的夹角θ，使得时，可以推动拖把，故D正确。 故选BD。 三、非选择题（本题共5小题，共54分。考生根据要求作答） 11. 请完成下列实验操作和计算。 （1）在“长度的测量及其测量工具的选用”实验中，用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，其值为______mm。 （2）某兴趣小组利用如图装置来验证机械能守恒定律。两个半径分别为R、r的四分之一圆弧轨道竖直固定在水平桌面上并平滑连接交于B点，半径为r的轨道末端C点放置厚度可忽略不计的压力传感器，C点的正上方D点放置某位移传感器，D点与半径为R的轨道圆心O点处于同一高度，重力加速度为g。 将质量为m的小球从轨道A点静止释放，小球到达C点时对轨道的压力大小F由压力传感器测出，小球离开轨道后到达的最高点与D点距离h可通过位移传感器测出。 ①小球离开C点后无法到达D点的主要原因是______； ②通过测量F大小，可得小球到达C点速度vC=______（用题目中的已知量符号表示）； ③小球从离开C点到上升至最高点过程中，若满足：F=______（用题目中的已知量符号表示），可验证机械能守恒定律。 【答案】（1）1.840（1.839～1.841） （2） ①. 小球受轨道的摩擦力作用，部分机械能转化为内能 ②. ③. 【解析】 【小问1详解】 螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和，所以图示读数为 【小问2详解】 [1]小球离开C点后无法到达D点的主要原因是小球受轨道的摩擦力作用，部分机械能转化为内能； [2]根据牛顿第二定律可得 所以 [3]若小球离开轨道后到达的最高点过程中机械能守恒，则 联立解得 12. 某实验小组利用如图所示实验装置测量物块与桌面的动摩擦因数，已知重力加速度为g。 （1）实验步骤如下： ①用游标卡尺测量遮光条的宽度为d，用天平分别测出物块的质量为M，重物的质量为m； ②挂上重物，让重物拉着物块在水平桌面上运动，记录物块通过光电门A、B的时间分别为和； ③多次改变重物质量并重复步骤②，求出的平均值。 （2）根据实验步骤回答以下问题： ①本实验以物块和重物为研究对象，______（选填“需要”或“不需要”）满足“物块质量远大于重物质量”的条件； ②为测量物块的加速度a，还需测量光电门A、B间的距离L，测量结果如图所示L＝______cm，物块通过光电门B的速度______（用题目中的已知量符号表示）； ③写出物块与桌面间动摩擦因数的表达式：______（用题目中的已知量符号表示）。 【答案】 ①. 不需要 ②. 38.55##38.54##38.56 ③. ④. 【解析】 【详解】（2）①[1]本实验只需要物块做加速运动即可，即以物块和重物为研究对象，不需要满足“物块质量远大于重物质量”的条件； ②[2]刻度尺最小刻度为0.1mm，则光电门A、B间的距离 L＝38.55cm [3]物块通过光电门B的速度； （3）[4]物块通过光电门A的速度 根据 其中 解得 13. 自动烤串机底部带凹槽的长直轨道与电机相连，带齿轮的不锈钢签子卡在卡槽中，不锈钢签子在齿轮、卡槽和凹槽的共同作用下转动。某次转动中，带凹槽的轨道在电机作用下由静止开始向右加速，再减速运动至停止。已知轨道在x＝10cm的范围内做往返运动，加速过程和减速过程可看作加速度大小均为的匀变速直线运动，半径为r＝1cm的齿轮做圆周运动。A为齿轮边缘上一个质点，求： （1）若以第一次加速运动的开始为起始时刻（t＝0），在第一次加速阶段，求质点A的线速度和角速度关于时间t的表达式； （2）求轨道往返运动的最大速度和周期T。 【答案】（1）（m/s），（rad/s） （2）0.1m/s，4s 【解析】 【小问1详解】 （1）加速阶段 由于加速过程和减速过程的加速度大小相同 代入数据解得 轨道的速度、质点A的线速度大小（m/s） 由于质点A在做圆周运动，又有（rad/s） 【小问2详解】 轨道加速过程有 代入数据得 则往返周期为 代入数据得 14. 如图，轨道AB与水平轨道BC平滑连接，轨道BC右端与内径为r的竖直固定圆筒内侧相切，切点为C，已知圆筒上下表面水平，距离圆筒上表面H处有一小孔D，D处于C点正对面的下方。在AB轨道上静止释放质量为m的小球P（可视为质点），释放点距水平轨道高度为H，小球恰能从D点飞出圆筒，已知重力加速度为g，不计一切摩擦。 （1）求小球对圆筒内壁上C点的压力大小； （2）求小球经过D点时的速度； （3）若小孔D距圆筒上表面的高度为h，为使小球恰能经过D点，求H关于h、r的表达式。 【答案】（1） （2），速度与水平方向的夹角为45° （3）（n=0，1，2，3…） 【解析】 【小问1详解】 小球从释放点到C点，有 小球在C点，有 根据牛顿第三定律可得 解得 【小问2详解】 小球从释放点到D点，有 解得 竖直方向，有， 设小球经过D点时速度与水平方向的夹角是α，则 解得 【小问3详解】 小球从C到D，竖直方向，有 为使小球恰能经过D点，应满足水平方向（n=0，1，2，3……） 解得（n=0，1，2，3……） 15. 游乐场某闯关游戏可简化为如图甲的情景，长度L＝5.5m、质量M＝3kg的木板c静止在光滑水平面上，左右两侧的平台足够长且与木板等高。初始时，木板c左端与左侧平台接触但不粘连。现有可视为质点的两滑块a和b，质量分别为kg、kg，滑块b静止放置于左侧平台最右端。滑块a受到拉力F的作用，其变化图像如图乙所示，t＝5s时撤去力F，此时滑块a恰好与滑块b发生弹性碰撞。已知滑块a与左侧平台间动摩擦因数，滑块b和木板c间动摩擦因数，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10。 （1）求滑块a受到F作用后多长时间开始运动； （2）求a、b碰后滑块b的速度大小； （3）如果木板c与右侧平台相碰后立即粘在一起，要使滑块b能滑上右侧平台，求s的取值范围。 【答案】（1）1s （2）8m/s （3）s＜0.9m 【解析】 【小问1详解】 由乙图知F＝2t（N） 滑块a在左侧平台上受到的最大静摩擦力 又因为 联立解得t＝1s 即1s后滑块a开始运动。 【小问2详解】 根据题意F-t图像的面积表示冲量，规定F方向为正方向，前1-5s内由动量定理得 其中图面积表示冲量，根据图乙可知力F在1-5s内的冲量 代入数据计算得 ab发生碰撞，系统动量守恒、机械能守恒 ， 联立解得碰后b的速度大小 小问3详解】 解法一：假设木板c与右侧平台相碰前，滑块b与木板c已经共速，根据动量守恒定律有 代入数据解得 由能量守恒得 代入数据解得 木板c与右侧平台相碰后，对滑块b由动能定理得 代入数据解得 滑块b的滑行距离 所以要想滑块b能滑到右侧平台，木板c与右侧平台相碰前，还未共速。 设木板c与右侧平台相碰时，滑块b和木板c速度分别为、，根据动量守恒定律有 由能量守恒得 木板c与右侧平台相碰后，滑块b恰能滑到右侧平台，位移为，由动能定理得 代入数据解得 设木板c与右侧平台相碰前位移大小为，由功能关系有 代入数据解得 所以s的取值范围应满足s＜0.9m时，滑块b才能滑到右侧平台。 解法二：假设滑块b、木板c共速前，b未从木板c上滑下，c与右侧平台相碰后，b恰匀减速滑到右侧平台 对滑块b，由牛顿第二定律有 解得 对木板c，由牛顿第二定律有 解得 滑块b全程做匀减速运动，恰好匀减速滑到右侧平台，由 解得s＝09m 木板c与右侧平台相碰前，一直做匀加速运动，由 解得 木板c的加速时间 解得t＝0.6s 木板c与右侧平台碰前b的速度 解得 此过程中滑块b的位移为，由 解得 滑块b与木板c相对位移为，则 解得且 所以bc共速前，c与右侧平台相碰，滑块b未从木板c上滑下，假设成立。所以s＜0.9m。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $