高一物理期末模拟卷03(通用版)
2026-01-13
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2份
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23页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 7.88 MB |
| 发布时间 | 2026-01-13 |
| 更新时间 | 2026-01-13 |
| 作者 | 愚公已删 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-01-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55931379.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
高一物理期末模拟卷03
(考试时间:75分钟,分值:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
3.测试范围:人教版2019必修第一册+必修第二册第5~6章。
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,只有一项符合题目要求。
1.如图所示,一只小鸟停在一根电线杆上点,现从点飞到另一根电线杆上点。对此过程,下列说法正确的是( )
A.研究小鸟飞行姿态时可将其视为质点 B.只要小鸟沿直线飞行,时间一定最短
C.无论小鸟怎么飞,小鸟的位移都相同 D.沿直线飞行,小鸟做匀速直线运动
【答案】C
【详解】A.研究小鸟飞行姿态时,需要研究小鸟翅膀的细节,不能将其视为质点,故A错误;
B.飞行时间不仅与路程有关,还与速度有关,故B错误;
C.位移只与初末位置有关,故C正确;
D.沿直线飞行,小鸟不一定做匀速直线运动,故D错误。
故选C。
2.在平直公路上,甲、乙两辆车同时同地向同一方向运动,其速度v随时间t变化的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.0~ t0时间内乙车的加速度始终比甲车大
B.t0时刻甲车追上乙车
C.t0时刻后某个时刻,乙车追上甲车
D.甲车追上乙车前,t0时刻两车相距最远
【答案】D
【详解】A.0~ t0时间内乙车图像的斜率先比甲车大后比甲车小,所以乙车的加速度先比甲车大后比甲车小,A错误;
BD.t0时刻甲车没有追上乙车,此时两车速度相等,距离最大,B错误,D正确;
C.t0时刻后甲车速度大,故可知某个时刻,甲车追上乙车,C错误。
故选D。
3.在水库边悬挂起如图甲所示的指示牌,提醒人们注意安全,简化模型如图乙。若每个警示牌的重力均为mg,则两侧等长细绳上的弹力大小为( )
A. B. C.mg D.2mg
【答案】D
【详解】以其中一个指示牌为对象,竖直方向根据平衡条件可得
解得两侧等长细绳上的弹力大小为
故选D。
4.如图所示,一轻绳跨过定滑轮将物体A、B连接在一起,A、B均处于静止状态。已知两物体质量分别为mA=3kg和mB=7kg,滑轮左侧绳与水平方向的夹角为θ=30°,物体B与地面的动摩擦因数μ=0.5,不计滑轮和绳的摩擦,取重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是( )
A.物体B受3个力
B.物体A、B之间绳子的拉力大小为25N
C.物体B受水平地面对它的支持力大小为55N
D.物体B受到地面对它的摩擦力大小为27.5N
【答案】C
【详解】A.对物体B受力分析,由平衡条件可知物体B受到重力、支持力、拉力、静摩擦力4个作用力,选项A错误;
B.对物体A受力分析得,轻绳的拉力,选项B错误;
C.B物体由平衡条件得,选项C正确;
D.根据题意物体A、B均处于静止状态,则,选项D错误。
故选C。
5.如图甲所示,传送带使用简便,有效节省人力物力,在农业、工矿企业和交通运输业中应用广泛,简化示意图如图乙所示,传送带与水平面间的夹角为,A、B间距为。传送带静止时,将质量的小包裹(可视为质点)从A点静止释放,经时间运动到B点。取重力加速度,,。若传送带以的速度沿逆时针方向匀速转动,仍将该包裹从A点静止释放,在包裹从A点运动到B点过程中( )
A.与传送带之间的动摩擦因数为0.25 B.刚放上传送带时的加速度大小为
C.从A点运动到B点的时间为1.05s D.运动到B点时的速度大小为6m/s
【答案】D
【详解】A.传送带静止时,由匀变速直线运动的规律可得
由牛顿第二定律得
解得,故A错误;
B.包裹刚放上运动的传送带上时,由牛顿第二定律得
解得,故B错误;
CD.传送带运动时,包裹从静止运动到与传送带共速的过程中,由匀变速直线运动的规律得
解得
由于包裹沿传送带方向的重力分力大于包裹受到的摩擦力,包裹继续做匀加速直线运动,加速度大小为,由匀变速直线运动的规律得,
解得
所以包裹从A点运动到B点的时间为,故C错误,D正确。
故选D。
6.随着无人机技术的高速发展,无人机已经应用到各个领域,如图所示:是一次无人机消防灭火的演习示意图,在距离地面高为26.2m的楼房处设置着火点,无人机携带消防管在距离楼房水平距离为10.8m处竖直起飞,已知从管口喷出的水速最大为15m/s,忽略空气阻力,已知,无人机斜向上喷水。则无人机至少上升多高才能保证水流水平进入着火点室内( )
A.21m B.19m C.17m D.14m
【答案】B
【详解】令无人机距离楼房水平距离为x,着火点高度为H,喷出水上升到最大高度的时间为t,水流初速度为,与水平方向的夹角为;由于水流水平到达着火点,可以逆向看成水在做平抛运动,有,
两式联立得或
令无人机至少上升多高h才能保证水流水平进入着火点室内,则有
解得或
题目要求取上升的最小距离,即为19m。
故选B。
7.如图甲所示,为地面实验室中航天员做超重环境训练时的离心机,工作时实验舱绕竖直轴快速转动,可以产生水平方向较大的加速度,从而模拟超重环境。如图乙所示,某次训练中,质量为m的航天员躺坐在实验舱的座椅上,随离心机在水平面内做匀速圆周运动,其加速度大小为8g(g为重力加速度的大小)。下列说法正确的是( )
A.航天员在实验舱中所受的重力大小为8mg
B.航天员所受实验舱的作用力大小为8mg
C.航天员所受的合力方向水平指向圆周运动的圆心
D.若离心机处于减速过程,则航天员所受的合力与其运动方向相反
【答案】C
【详解】A.航天员所受重力
与运动状态无关,A错误;
B.航天员受重力mg,实验舱作用力,合力提供向心力
根据平行四边形定则,实验舱作用力
B错误;
C.航天员做匀速圆周运动,合力提供向心力,方向水平指向圆心,C正确;
D.离心机减速时,航天员做减速圆周运动,合力沿运动方向的分力与运动方向相反,还有指向圆心的分力,合力方向不与运动方向相反,D错误。
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。
8.一个“L”形支架固定在水平转台上,如图所示,支架两边与水平面的夹角分别为和,且。转台绕过支架顶点的竖直轴线以角速度匀速转动,两个小物块、随支架转动且与支架相对静止。已知、距离水平转台的高度相同,下列说法正确的是( )
A.物块、的向心加速度大小相等
B.物块、受到的摩擦力不可能同时为零
C.当物块受到的摩擦力为零时,受到的摩擦力一定沿支架右边平面向下
D.若物块受到的摩擦力为零时,受到的摩擦力一定沿支架左边平面向下
【答案】BC
【详解】A.由
依题意相同,
解得,A错误;
B.如图所示,若物块A恰好不受摩擦力作用,由牛顿第二定律
有
设物块、距离水平转台的高度为
有
解得
若物块B恰好不受摩擦力作用
同理可得
依题意
解得
故物块、受到的摩擦力不可能同时为零,B正确;
C.由前面分析可知,当物块A恰好不受摩擦力作用时,转台的角速度为
当物块B恰好不受摩擦力作用时,转台的角速度为
因为
有
由
得当物块受到的摩擦力为零时,物块需要的向心力大于重力、支持力能提供的合力,物块B有沿斜面向上滑的趋势,故受到的摩擦力一定沿支架右边平面向下,C正确;
D.由前面分析可知,当物块受到的摩擦力为零,由,物块A需要的向心力小于重力、支持力能提供的合力,物块A有沿斜面向下滑的趋势,故受到的摩擦力一定沿支架左边平面向上,D错误。
故选BC。
9.2025年亚洲冬奥会在哈尔滨举行,如图为某滑雪场地的侧视简图,它由助滑雪道和着陆坡构成,着陆坡与水平面的夹角。某次滑雪过程中,运动员在点沿与着陆坡夹角的方向,以的初速度离开雪道,在着陆坡上的点着陆。忽略空气阻力,取重力加速度,则运动员( )
A.从点到最高点的运动时间为
B.在空中运动的最小速度为
C.离着陆坡的最远距离为
D.运动轨迹最高点与点的高度差为
【答案】BD
【详解】A.因v0与水平方向夹角为30°,则从A点到最高点的运动时间为,选项A错误;
B.在空中运动的最小速度等于抛出时的水平速度,则为,选项B正确;
C.离着陆坡的最远距离为,选项C错误;
D.由斜抛运动可知,
解得t=2s,L=20m
则运动轨迹最高点与B点的高度差为,选项D正确。
故选BD。
10.如图所示,在平直的公路上,甲车以36km/h的速度匀速行驶,乙车以72km/h的速度匀速行驶。当前方路口处的绿灯开始闪烁时,乙车立即开始减速,甲一直以原速率匀速运动,黄灯亮起时,甲车恰好通过停止线N1N2;红灯亮起时,乙车恰好停在停止线M1M2处,再次亮起绿灯时,乙车以2m/s2的加速度做匀加速直线运动,速度达到72km/h时保持该速度做匀速直线运动。已知绿灯闪烁的时间为3s,黄灯亮的时间也为3s,红灯亮的时间为30s,两停止线之间的距离为30m,不考虑司机的反应时间,不考虑汽车的长度。下列判断正确的是( )
A.乙车减速的加速度大小为3m/s2
B.乙车开始减速时,甲、乙两车沿着公路相距60m
C.乙追上甲前,甲、乙两车沿着公路相距最远为385m
D.乙车从停止线M1M2处开始运动后经36s的时间追上甲车
【答案】BC
【详解】A.甲车的速度v1=36km/h=10m/s,乙车的速度v2=72km/h=20m/s,乙车减速过程,有
解得
故A错误;
B.设乙车开始减速到停止线M1M2的距离为,有
解得
根据匀速运动的规律,可知绿灯开始闪烁时,甲车恰好位于停止线M1M2处,故乙车开始减速时,甲、乙两车沿着公路相距60m,故B正确;
C.当乙车加速到与甲车速度相同时相距最远,设加速时间为,根据
可得
此时甲、乙两车沿着公路相距
故C正确;
D.设乙车从静止开始加速到最大速度所用的时间为,有
达到最大速度后匀速运动的时间为,则
解得
故乙车从停止线M1M2处开始运动追上甲车所用的时间为
故D错误。
故选BC。
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.某物理兴趣小组研究向心力的影响因素,他们设计了两个方案。
方案一:
(1)用图1所示装置探究做匀速圆周运动的物体所需向心力的大小与哪些因素有关。图2为装置剖面图,图3为俯视图,A、B槽分别与a、b轮同轴固定,且a、b轮半径相同。当a、b两轮在皮带的带动下匀速转动时:
① 两槽转动的角速度ωA ωB(选填“大于”、“等于”或“小于”);
② 现有两个质量之比为1:2的金属球1、2分别放在A槽、B槽的横臂挡板处,若它们到各自转轴的距离相等,当金属1、2各自对应的标尺露出的格数之比为 时,向心力大小Fm得到验证。
方案二:
(2) 他们设计了如图4所示的实验装置,将物块放置在光滑卡槽内,卡槽沿径向固定于平台,平台绕中心轴的转速可调节,平台匀速转动时,物块随之做匀速圆周运动。转速传感器测量平台转速(以r/s为单位),力传感器测量物块所受拉力大小。
① 转速传感器的示数为n时,物块转动的角速度为 。
② 利用控制变量法,保证物块质量和转动半径不变,探究向心力大小与角速度的关系。该同学根据测算数据画出的 F-图像如图5所示,纵轴为力传感器 读数F,横轴为。用刻度尺测得物块转动的半径为50cm,由图线可知物块的 质量m= kg(结果保留2位有效数字)。
【答案】 等于 1:2 2πn 0.10
【详解】(1)①[1]由于a、b轮半径相同,且皮带传动轮缘线速度相等,所以两个轮的角速度相等,两槽与轮同轴转动,所以两个槽转动的角速度相等,即;
② [2]由题意可知两个球转动的半径和角速度都相等,由题意可知, 若Fm成立,则 ;
(2) ①[3]转速传感器的示数为n时,由题意可知物块转动的角速度;
② [4]由题意有,即,由图可知图像的斜率
所以
结合r=50cm=0.5m
所以m=0.10kg
12.为探究加速度与物体受力、物体质量的关系,实验装置如图1所示:
(1)以下实验操作正确的是______。
A.补偿阻力时,需将木板不带定滑轮一端适当垫高,使小车在钩码的牵引下恰好做匀速直线运动
B.调节定滑轮的高度,使细线与木板平行
C.补偿好阻力后,将小车停在打点计时器附近,接通电源,释放小车,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一系列点,断开电源
D.实验中为减小误差应保证车及车中砝码的总质量远小于钩码的总质量
(2)实验中得到如图2所示的一条纸带(相邻两计数点间还有4个点没有画出),已知打点计时器频率为,根据纸带可求出小车的加速度为 (结果保留两位有效数字)。
(3)某同学保持小车及车中砝码质量一定,探究加速度与所受外力的关系,他在轨道水平及倾斜两种情况下分别做了实验,得到两条-图线,如图3所示。图线 (选填“①”或“②”)是在轨道水平情况下得到的;小车及车中砝码的总质量 kg。
【答案】(1)BC
(2)0.25
(3) ② 0.5
【详解】(1)A.实验前要补偿阻力,补偿阻力时小车不能与砝码和砝码盘相连,故A错误;
B.为使小车受到的拉力等于细线拉力,应调节滑轮的高度,使细线与木板平行,故B正确;
C.实验时要先接通电源后释放纸带,为充分利用纸带,将小车停在打点计时器附近,故C正确;
D.实验中为减小误差应保证钩码的总质量远小于车及车中砝码的总质量,故D错误。
故选BC。
(2)打点周期为
两相邻计数点间还有4个计时点没有画出,则相邻计数点间的时间间隔为
由逐差法可得,小车的加速度为
(3)[1] 由图线①可知,当F=0时,a≠0。也就是说当绳子上没有拉力时小车就有加速度,该同学实验操作中平衡摩擦力过大,即倾角过大,平衡摩擦力时木板的右端垫得过高。
所以图线①是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的,那么图线②是轨道水平情况下得到的。
[2] 轨道水平时未平衡摩擦力,则会出力大于最大静摩擦力才会出现加速度,故②是在轨道水平情况下得到的,根据牛顿第二定律 ,所以
所以图像斜率为质量倒数,所以。
13.如图所示,物块A被轻质细绳系住静止在倾角为的斜面上,细绳绕过光滑定滑轮后与轻弹簧点相连,物块B静止悬挂在点下方,轻弹簧水平,细绳左右两边与竖直方向的夹角分别为、。已知轻弹簧劲度系数为k,B的质量为,重力加速度为g,A与斜面间的动摩擦因数,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)弹簧的伸长量;
(2)水平地面对斜面的摩擦力的大小和方向;
(3)要使A、B始终在原有位置保持静止,A质量的最大值。(斜面始终处于静止状态)
【答案】(1)
(2)mg,方向水平向左
(3)
【详解】(1)对结点O下侧的轻绳与B整体进行分析,根据平衡条件有,
解得,
(2)对A与斜面整体进行分析,根据平衡条件有
结合上述解得
方向水平向左。
(3)对A进行分析,斜面对A的支持力大小
斜面对A的最大静摩擦力
当A的质量达到最大值时,对A进行分析有
解得
14.如图所示,小物块A放在木板B的左端,A、B用细线通过轻质滑轮连接,静置在水平面上。已知A、B的质量分别为、,A、B间动摩擦因素,B与地面间的动摩擦因数,B的长度,重力加速度,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用水平拉力作用在滑轮上。
(1)若,求物块A受到的摩擦力大小;
(2)若A、B间发生相对滑动,求拉力的最小值;
(3)若,作用一段时间后撤去拉力,最终A刚好不脱离B。求拉力的作用时间。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)A、B之间的最大静摩擦力为
B与地面之间的最大静摩擦力为
若时,可知A、B均处于静止状态,以轻质滑轮为对象,根据平衡条件可得
以A为对象,根据平衡条件可得
联立可得物块A受到的摩擦力大小为
(2)若A、B间发生相对滑动,当A、B间的静摩擦力刚好达到最大时,拉力有最小值,此时A、B仍有相同的加速度;以轻质滑轮为对象,根据平衡条件可得
以A、B和轻质滑轮为整体,根据牛顿第二定律可得
以A为对象,根据牛顿第二定律可得
联立解得
(3)若,以轻质滑轮为对象,根据平衡条件可得
解得细线拉力大小为
以A为对象,根据牛顿第二定律可得
解得
以B为对象,根据牛顿第二定律可得
解得
作用一段时间后撤去拉力,此时A、B的速度分别为,
撤去力时,A、B发生的相对位移为
撤去拉力后,A的加速度大小为
方向水平向左;B的加速度大小为
方向水平向左;最终A刚好不脱离B,可知A到达B的右端时,刚好共速;设撤去力后到A、B共速所用时间为,则有
解得
撤去力后到A、B共速,A、B发生的相对位移为
又
联立可得
15.科技馆有一套儿童喜爱的机械装置,其结构如图所示:传送带AB部分水平,其长度,以顺时针匀速转动。大轮半径,其下端C点与圆弧轨道DEF的D点在同一水平线上,F点和倾斜传送带GH的下端G点平滑连接。圆弧轨道的半径,倾斜传送带GH长为,倾角,某同学将一质量为的小物块轻放在水平传送带左端A处,小物块从B点离开水平传送带后,恰能从D点沿切线方向进入圆弧轨道,到达F点后,小物块以的速度滑上倾斜传送带GH。已知小物块与两段传送带的动摩擦因数均为,重力加速度,,,求:
(1)小物块由A到B所经历的时间;
(2)小物块在D点时,对圆弧压力的大小;
(3)若传送带GH顺时针运转速度为1m/s,判断小物块能否被送到H端。(写明必要计算过程)
【答案】(1)1.36s
(2)9.6N
(3)能
【详解】(1)由牛顿第二定律物体在水平传送带上,可得
μmg=ma1
解得
a1=5m/s2
物体加速到v1=1.8m/s的时间满足
a1t1=v1
解得
t1=0.36s
在加速阶段的位移
<L1=2.124m
物体做匀速直线运动的时间
v1t2=L1-x1
解得
t2=1s
物块由A到B所经历的时间为
t=t1+t2=0.36s+1s=1.36s
(2)若物体能在B点恰好离开传送带做平抛运动,则满足
解得
v0=1.2m/s<v1=1.8m/s
物体在B点离开传送带做平抛运动,平抛的时间满足
解得
t3=0.24s
到达D点时,如图
物体沿竖直方向的分速度
vy=gt3=10×0.24m/s=2.4m/sD点速度
到达D点时物体的速度与水平方向之间的夹角
解得
α=53°
在D点有
解得
FN=9.6N
根据牛顿第三定律可得物块在D点对圆弧的压力大小为9.6N。
(3)若传送带GH顺时针运转速度为1m/s,则开始时物体先向上减速
mgsinθ+μmgcosθ=ma2
解得
a2=10m/s2
减速到与传送带共速时的位移
减速到共速后因为μ<tanθ将继续以a3减速,有
mgsinθ-μmgcosθ=ma3
解得
a3=2m/s2
减速到零的位移
因
则物体能被送到H端。
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高一物理期末模拟卷03
(考试时间:75分钟,分值:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
3.测试范围:人教版2019必修第一册+必修第二册第5~6章。
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,只有一项符合题目要求。
1.如图所示,一只小鸟停在一根电线杆上点,现从点飞到另一根电线杆上点。对此过程,下列说法正确的是( )
A.研究小鸟飞行姿态时可将其视为质点 B.只要小鸟沿直线飞行,时间一定最短
C.无论小鸟怎么飞,小鸟的位移都相同 D.沿直线飞行,小鸟做匀速直线运动
2.在平直公路上,甲、乙两辆车同时同地向同一方向运动,其速度v随时间t变化的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.0~ t0时间内乙车的加速度始终比甲车大
B.t0时刻甲车追上乙车
C.t0时刻后某个时刻,乙车追上甲车
D.甲车追上乙车前,t0时刻两车相距最远
3.在水库边悬挂起如图甲所示的指示牌,提醒人们注意安全,简化模型如图乙。若每个警示牌的重力均为mg,则两侧等长细绳上的弹力大小为( )
A. B. C.mg D.2mg
4.如图所示,一轻绳跨过定滑轮将物体A、B连接在一起,A、B均处于静止状态。已知两物体质量分别为mA=3kg和mB=7kg,滑轮左侧绳与水平方向的夹角为θ=30°,物体B与地面的动摩擦因数μ=0.5,不计滑轮和绳的摩擦,取重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是( )
A.物体B受3个力
B.物体A、B之间绳子的拉力大小为25N
C.物体B受水平地面对它的支持力大小为55N
D.物体B受到地面对它的摩擦力大小为27.5N
5.如图甲所示,传送带使用简便,有效节省人力物力,在农业、工矿企业和交通运输业中应用广泛,简化示意图如图乙所示,传送带与水平面间的夹角为,A、B间距为。传送带静止时,将质量的小包裹(可视为质点)从A点静止释放,经时间运动到B点。取重力加速度,,。若传送带以的速度沿逆时针方向匀速转动,仍将该包裹从A点静止释放,在包裹从A点运动到B点过程中( )
A.与传送带之间的动摩擦因数为0.25 B.刚放上传送带时的加速度大小为
C.从A点运动到B点的时间为1.05s D.运动到B点时的速度大小为6m/s
6.随着无人机技术的高速发展,无人机已经应用到各个领域,如图所示:是一次无人机消防灭火的演习示意图,在距离地面高为26.2m的楼房处设置着火点,无人机携带消防管在距离楼房水平距离为10.8m处竖直起飞,已知从管口喷出的水速最大为15m/s,忽略空气阻力,已知,无人机斜向上喷水。则无人机至少上升多高才能保证水流水平进入着火点室内( )
A.21m B.19m C.17m D.14m
7.如图甲所示,为地面实验室中航天员做超重环境训练时的离心机,工作时实验舱绕竖直轴快速转动,可以产生水平方向较大的加速度,从而模拟超重环境。如图乙所示,某次训练中,质量为m的航天员躺坐在实验舱的座椅上,随离心机在水平面内做匀速圆周运动,其加速度大小为8g(g为重力加速度的大小)。下列说法正确的是( )
A.航天员在实验舱中所受的重力大小为8mg
B.航天员所受实验舱的作用力大小为8mg
C.航天员所受的合力方向水平指向圆周运动的圆心
D.若离心机处于减速过程,则航天员所受的合力与其运动方向相反
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。
8.一个“L”形支架固定在水平转台上,如图所示,支架两边与水平面的夹角分别为和,且。转台绕过支架顶点的竖直轴线以角速度匀速转动,两个小物块、随支架转动且与支架相对静止。已知、距离水平转台的高度相同,下列说法正确的是( )
A.物块、的向心加速度大小相等
B.物块、受到的摩擦力不可能同时为零
C.当物块受到的摩擦力为零时,受到的摩擦力一定沿支架右边平面向下
D.若物块受到的摩擦力为零时,受到的摩擦力一定沿支架左边平面向下
9.2025年亚洲冬奥会在哈尔滨举行,如图为某滑雪场地的侧视简图,它由助滑雪道和着陆坡构成,着陆坡与水平面的夹角。某次滑雪过程中,运动员在点沿与着陆坡夹角的方向,以的初速度离开雪道,在着陆坡上的点着陆。忽略空气阻力,取重力加速度,则运动员( )
A.从点到最高点的运动时间为
B.在空中运动的最小速度为
C.离着陆坡的最远距离为
D.运动轨迹最高点与点的高度差为
10.如图所示,在平直的公路上,甲车以36km/h的速度匀速行驶,乙车以72km/h的速度匀速行驶。当前方路口处的绿灯开始闪烁时,乙车立即开始减速,甲一直以原速率匀速运动,黄灯亮起时,甲车恰好通过停止线N1N2;红灯亮起时,乙车恰好停在停止线M1M2处,再次亮起绿灯时,乙车以2m/s2的加速度做匀加速直线运动,速度达到72km/h时保持该速度做匀速直线运动。已知绿灯闪烁的时间为3s,黄灯亮的时间也为3s,红灯亮的时间为30s,两停止线之间的距离为30m,不考虑司机的反应时间,不考虑汽车的长度。下列判断正确的是( )
A.乙车减速的加速度大小为3m/s2
B.乙车开始减速时,甲、乙两车沿着公路相距60m
C.乙追上甲前,甲、乙两车沿着公路相距最远为385m
D.乙车从停止线M1M2处开始运动后经36s的时间追上甲车
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.某物理兴趣小组研究向心力的影响因素,他们设计了两个方案。
方案一:
(1)用图1所示装置探究做匀速圆周运动的物体所需向心力的大小与哪些因素有关。图2为装置剖面图,图3为俯视图,A、B槽分别与a、b轮同轴固定,且a、b轮半径相同。当a、b两轮在皮带的带动下匀速转动时:
① 两槽转动的角速度ωA ωB(选填“大于”、“等于”或“小于”);
② 现有两个质量之比为1:2的金属球1、2分别放在A槽、B槽的横臂挡板处,若它们到各自转轴的距离相等,当金属1、2各自对应的标尺露出的格数之比为 时,向心力大小Fm得到验证。
方案二:
(2) 他们设计了如图4所示的实验装置,将物块放置在光滑卡槽内,卡槽沿径向固定于平台,平台绕中心轴的转速可调节,平台匀速转动时,物块随之做匀速圆周运动。转速传感器测量平台转速(以r/s为单位),力传感器测量物块所受拉力大小。
① 转速传感器的示数为n时,物块转动的角速度为 。
② 利用控制变量法,保证物块质量和转动半径不变,探究向心力大小与角速度的关系。该同学根据测算数据画出的 F-图像如图5所示,纵轴为力传感器 读数F,横轴为。用刻度尺测得物块转动的半径为50cm,由图线可知物块的 质量m= kg(结果保留2位有效数字)。
12.为探究加速度与物体受力、物体质量的关系,实验装置如图1所示:
(1)以下实验操作正确的是______。
A.补偿阻力时,需将木板不带定滑轮一端适当垫高,使小车在钩码的牵引下恰好做匀速直线运动
B.调节定滑轮的高度,使细线与木板平行
C.补偿好阻力后,将小车停在打点计时器附近,接通电源,释放小车,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一系列点,断开电源
D.实验中为减小误差应保证车及车中砝码的总质量远小于钩码的总质量
(2)实验中得到如图2所示的一条纸带(相邻两计数点间还有4个点没有画出),已知打点计时器频率为,根据纸带可求出小车的加速度为 (结果保留两位有效数字)。
(3)某同学保持小车及车中砝码质量一定,探究加速度与所受外力的关系,他在轨道水平及倾斜两种情况下分别做了实验,得到两条-图线,如图3所示。图线 (选填“①”或“②”)是在轨道水平情况下得到的;小车及车中砝码的总质量 kg。
13.如图所示,物块A被轻质细绳系住静止在倾角为的斜面上,细绳绕过光滑定滑轮后与轻弹簧点相连,物块B静止悬挂在点下方,轻弹簧水平,细绳左右两边与竖直方向的夹角分别为、。已知轻弹簧劲度系数为k,B的质量为,重力加速度为g,A与斜面间的动摩擦因数,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)弹簧的伸长量;
(2)水平地面对斜面的摩擦力的大小和方向;
(3)要使A、B始终在原有位置保持静止,A质量的最大值。(斜面始终处于静止状态)
14.如图所示,小物块A放在木板B的左端,A、B用细线通过轻质滑轮连接,静置在水平面上。已知A、B的质量分别为、,A、B间动摩擦因素,B与地面间的动摩擦因数,B的长度,重力加速度,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用水平拉力作用在滑轮上。
(1)若,求物块A受到的摩擦力大小;
(2)若A、B间发生相对滑动,求拉力的最小值;
(3)若,作用一段时间后撤去拉力,最终A刚好不脱离B。求拉力的作用时间。
15.科技馆有一套儿童喜爱的机械装置,其结构如图所示:传送带AB部分水平,其长度,以顺时针匀速转动。大轮半径,其下端C点与圆弧轨道DEF的D点在同一水平线上,F点和倾斜传送带GH的下端G点平滑连接。圆弧轨道的半径,倾斜传送带GH长为,倾角,某同学将一质量为的小物块轻放在水平传送带左端A处,小物块从B点离开水平传送带后,恰能从D点沿切线方向进入圆弧轨道,到达F点后,小物块以的速度滑上倾斜传送带GH。已知小物块与两段传送带的动摩擦因数均为,重力加速度,,,求:
(1)小物块由A到B所经历的时间;
(2)小物块在D点时,对圆弧压力的大小;
(3)若传送带GH顺时针运转速度为1m/s,判断小物块能否被送到H端。(写明必要计算过程)
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