精品解析:湖北省随州市随县一中曾都一中2025-2026学年高一上学期12月联考(实验班)物理试题
2026-01-14
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内容正文:
曾都一中、随县一中2025级实验班12月联考
物理试题
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,第1-7题只有一项符合题目要求,第8-10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
1. 在物理学的发展过程中,许多的物理学家都做出了重要的贡献,他们也探索出了许多的研究方法,下列说法中错误的是( )
A. 引入“重心”、“合力与分力”概念时,运用了等效替代的思想
B. 当时,就可以表示物体在某时刻的瞬时速度,该定义运用了极限思维法
C. 在研究物体的运动与力的关系时,伽利略在逻辑推理的基础上通过斜面实验证明了“力是维持物体运动的原因”
D. 通过平面镜观察桌面的微小形变运用了微小量放大法
【答案】C
【解析】
【详解】A.重心、合力和分力等概念的建立都体现了等效替代的思想,故A正确;
B.根据速度定义式,当足够小时,就可以表示物体在某时刻的瞬时速度,该定义应用了极限思想方法,故B正确;
C.在研究物体的运动与力的关系时,伽利略在逻辑推理的基础上通过斜面实验得到了“物体的运动不需要力来维持”的结论。故C错误;
D.通过平面镜观察桌面的微小形变运用了微小量放大法,故D正确。
本题选错的,故选C。
2. 如图所示,粗糙木箱内有一物块A,A与右侧箱壁间用一根轻弹簧连接,此时,弹簧处于拉伸状态,整个系统处于静止状态。若要使物块A相对木箱底面向右运动,下列操作可能正确的是( )
A. 使木箱向上做加速运动 B. 使木箱向下做减速运动
C. 使木箱向左做加速运动 D. 使木箱向右做加速运动
【答案】C
【解析】
【详解】A.木箱保持静止时,在水平方向弹簧的弹力没有大于A与木箱之间的最大静摩擦力。当木箱向上加速运动时,A处于超重,木箱对物体的支持力增大,则A对木箱的压力大于重力,则最大静摩擦力更大,故最大静摩擦力大于弹簧弹力,物体A与木箱一定相对静止,故A错误;
B.当木箱向下减速运动时,木箱的加速度向上,A处于超重,A对木箱的压力大于重力,最大静摩擦力比静止时大,故弹力可能小于最大静摩擦力,弹簧不可能拉动A相对木箱底面向右移动,故B错误;
C.使木箱向左做加速运动,若加速度是,物块恰好没有滑动,对物块由牛顿第二定律可得
可知木箱向左运动的加速度小于等于时,物块不产生相对滑动,当木箱加速度大于时,将使弹簧拉动物块相对木箱底面向右运动,C正确;
D.假设木箱向右以加速度运动时,物块恰好没有滑动,对物块由牛顿第二定律可得
可知木箱向右运动的加速度小于等于时,物块不产生相对滑动,当木箱加速度大于时,物块相对木箱底面向左运动,故D错误。
故选C。
3. 如图所示,足够长的光滑杆1、2固定在同一竖直平面内,杆1与水平方向之间夹角为,轻质小环套在杆1上,质量的小球套在竖直杆2上,轻质细线连接环和球,当环与球静止时,细线的拉力为F。取重力加速度大小。则F的大小为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】轻质小环重力不计,受到杆的弹力与绳的拉力,根据平衡条件可知,绳的拉力方向垂直于斜杆,对小球进行分析,根据平衡条件有
解得
故选B。
4. 如图所示,小车在水平方向做直线运动,小球A用细线悬挂车顶上,车内放一箱苹果,苹果箱和箱内的苹果相对于车厢始终静止,若观察到细线偏离竖直方向的夹角保持不变,已知重力加速度为g。则下列说法中正确的是( )
A. 小车的加速度一定为
B. 小车向左做匀加速直线运动
C. 小球受到的合力大小与小球质量无关
D. 车厢对苹果箱的摩擦力水平向右
【答案】A
【解析】
【详解】A.由于小车在水平方向运动,则车内每个物体的运动状态均与小车的运动状态相同,对小球受力分析如图所示
则有
加速度
可知球A所受合外力不为零,且合力与加速度方向水平向左,故A正确;
B.球A加速度向左,则可知小车的加速度也向左,因此小车可能向右做匀减速运动或向左做匀加速直线运动,故B错误;
C.根据可知小球受到的合力大小与小球质量有关,故C错误;
D.苹果箱在竖直方向受重力与车厢对其的支持力而平衡,而水平方向随车一起运动,则可知其水平方向的合外力水平向左,而水平方向只可能受到摩擦力的作用,因此水平方向所受摩擦力即为合外力,即车厢对苹果箱的摩擦力水平向左,故D错误。
故选A。
5. 如图所示,物体A在小车的牵引下以的速度向上做匀速直线运动。某瞬间连接小车端的绳子与水平方向的夹角为,下列说法正确的是( )
A. 小车做匀速运动 B. 小车做加速运动
C. 该瞬间小车的速度大小为 D. 该瞬间小车的速度大小为
【答案】D
【解析】
【详解】将小车的速度分解为沿绳子分速度和垂直绳子分速度,则有
可得该瞬间小车的速度大小为
由于小车向右运动过程中,逐渐减小,则小车速度逐渐减小,小车做减速运动。
故选D。
6. 如图,轮滑训练场沿直线等间距地摆放着若干个定位锥筒,锥筒间距为d,某同学穿着轮滑鞋向右匀减速直线滑行。现测出他从1号锥筒运动到2号锥筒的平均速度为,从2号锥筒运动到3号锥筒的平均速度为。该同学经过3号锥桶的瞬时速度为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设该同学经过1、2.3号锥桶的速度分别为、、,根据匀变速直线运动推论有
,
设加速度大小为,根据运动学公式可得
,
联立解得
,,
故选B。
7. 小口径的水泥管如图甲所示,通常用于排水、灌溉和防护。运输到目的地时可用简易装置卸货。如图乙所示,两根直木棍和相互平行,两端分别靠在车和地面上固定不动。一个半径、质量的水泥管从木棍的上部恰好能匀速滑下,已知两木棍间距,与水平面的夹角。(,,取),可能用到的数学公式,则下列说法正确的是( )
A. 每根直木棍对水泥圆筒的弹力为
B. 将水泥圆筒沿直木棍匀速向上拉动,可施加沿斜面向上的力
C. 将水泥圆筒沿直木棍匀速向上拉动,所需最小拉力为
D. 每根直木棍与水泥桶间的动摩擦因数为0.75
【答案】B
【解析】
【详解】AD.从右侧视角分析,在沿斜坡方向有
垂直与斜坡方向有
解得,
从BD→AC视角分析,受力示意图如图所示
图中θ角满足
所以
由
解得
所以动摩擦因数为
AD错误;
C.从右侧视角受力分析,如图所示
因木棍提供的支持力合成为2Ncosθ,摩擦力合成为
故两个力的合力方向固定,图中β角满足
故
现问题变为“物体受重力、木棍提供的力和拉力三力平衡,拉力最小值为多少”,根据力学平衡的矢量三角形得
解得
C错误;
B.将水泥圆筒沿直木棍匀速向上拉动,若拉力沿斜面向上,则
B正确。
故选B。
8. 《西游记》中,一只大龟浮水作舟,驮着唐僧师徒四人和白龙马渡过了通天河。如图所示,河岸平直,A处的下游靠河岸B处是个旋涡,A点和旋涡边缘的连线与河岸的最大夹角为(为锐角),河宽为d,河水的速度大小为。大龟在静水中的速度恒定,大龟经过旋涡边缘视为安全。下列说法正确的是( )
A. 只要大龟在静水中的速度大于,大龟就可以垂直河岸渡河
B. 只要大龟在静水中的速度小于,大龟就无法安全渡河
C. 大龟能够安全渡河的最小速度为
D. 大龟以最小速度安全渡河的位移大小为d
【答案】AC
【解析】
【详解】A.设大龟在静水中的速度大小为,只要
大龟的合速度方向就可能垂直于河岸,大龟就可以垂直河岸渡河,故A正确;
BC.若的情况下,只要
大龟的合速度与河岸的夹角
大龟就可以安全渡河,故B错误,C正确;
D.大龟以最小速度安全渡河时,渡河的位移大小为,故D错误。
故选AC。
9. 如图所示,质量为M=2.0kg、长度为l=2.5m的长木板静置于水平地面上,它与地面间的动摩擦因数μ1=0.2。质量为m=3.0kg可视为质点的滑块从长木板的右端以初速度v0向左滑上长木板,滑块恰好运动到长木板的左端。已知长木板刚开始运动时的加速度大小a1=1m/s2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10m/s2。则下列说法正确的是( )
A. 滑块与长木板间的动摩擦因数
B. 滑块与长木板间的动摩擦因数
C. 滑块初速度
D. 滑块初速度
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.长木板刚开始运动时的加速度大小,对木板分析,根据牛顿第二定律有
解得,故A正确,B错误;
CD.对滑块进行分析,根据牛顿第二定律有
解得
可知滑块先向左做匀减速直线运动,木板向左做匀加速直线运动,两者达到相等速度后保持相对静止向左做匀减速直线运动,最终停止运动。两者达到相等速度过程有
滑块相对于木板的相对位移大小恰好等于木板长度,即有
解得,故C错误,D正确。
故选AD。
10. 如图(a)所示,在倾角的固定光滑斜面上,劲度系数为k的轻质弹簧下端固定在斜面底端的挡板上,上端与小滑块A相连,小滑块B在斜面上紧靠着A但不粘连,A、B的质量均为m,初始时小滑块均处于静止状态。现用沿斜面向上的拉力F拉动B,使B沿斜面向上做加速度大小为a的匀加速运动,A、B的图像如图(b)所示,A的图像在时刻的切线与t轴平行,已知重力加速度大小为g,则( )
A. 施加力F的瞬间,A、B间的弹力大小为
B. A、B在时刻分离,此时弹簧弹力大小为
C. 弹簧恢复到原长时,A的速度达到最大值
D. A沿斜面向上运动过程中速度最大时,A、B间的距离为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.当小滑块均处于静止状态时,设弹簧的压缩量为,则根据平衡关系有
解得
施加力F的瞬间,对小滑块A进行受力分析,列牛顿第二定律方程有
解得此时A、B间的弹力大小为,故A错误;
B.由图(b)可知,A、B在时刻分离,此时对小滑块A进行受力分析,列牛顿第二定律方程有
解得此时弹簧弹力的大小为,故B正确;
C.当小滑块A的加速度为零时,其速度达到最大值,设此时弹簧的压缩量为,则对小滑块A进行受力分析,根据共点力平衡有
解得,故C错误;
D.由图(b)可知,时刻小滑块A沿斜面向上运动速度有最大值,则根据匀变速直线运动位移与时间的关系式可得,时间内小滑块B上升的位移为
又因为该过程小滑块A上升的位移为
所以A沿斜面向上运动过程中速度最大时,A、B间的距离为,故D正确。
故选BD。
二、实验题(共6+10=16分)
11. 某物理实验学习小组学员分别用图甲和图丙所示的装置“探究平抛运动的特点”
(1)“频闪摄影”是摄像机每隔一定时间就对运动物体拍摄一次,因此拍摄到物体的图像是不连续的,但从这些不连续的图像中可发现物体运动的规律。某同学利用如图甲所示的装置和频闪摄影探究平抛运动的特点。如甲图用小锤击打弹性金属片,球沿水平方向抛出,同时球自由落下。某次实验,频闪照相记录两小球在不同时刻的位置如图乙所示。以下说法合理的是___________;
A. 分析乙图照片,仅可判断球竖直方向做自由落体运动
B. 分析乙图照片,仅可判断球竖直方向做匀速直线运动
C. 分析乙图照片,可判断球竖直方向做自由落体运动,水平方向做匀速直线运动
(2)某同学用图丙装置探究平抛运动的特点时,下面说法合理的是___________;
A. 挡板高度必须等间距变化
B. 每次可从斜槽上不同的位置无初速度释放钢球
C. 在白纸上记录斜槽末端小球球心的位置,作为所建坐标系的原点
(3)图丁是某同学利用“频闪摄影”得到的小球轨迹图,、、是连续三次摄影时小球的位置,和的水平间距相等且均为,测得和的竖直间距分别是和,则平抛的初速度大小为___________(已知当地重力加速度为,结果均用上述字母表示)。
【答案】(1)C (2)C
(3)
【解析】
【小问1详解】
分析乙图照片,与左边自由落体运动对比可以判断球竖直方向做自由落体运动,相同时间内,水平方向位移相同,可以判断水平方向做匀速直线运动。
故选C。
【小问2详解】
A.挡板只要能记录下小球下落在不同高度时的不同的位置即可,不需要等间距变化,故A错误;
B.为了能画出平抛运动轨迹,首先保证小球做的是平抛运动,所以斜槽轨道不一定要光滑,但必须是水平的,同时要让小球总是从同一位置无初速度释放,这样才能找到同一运动轨迹上的几个点,故B错误;
C.在白纸上记录斜槽末端小球球心的位置,作为所建坐标系的原点,故C正确。
故选C。
【小问3详解】
竖直方向,根据
水平方向
联立可得
12. 某兴趣小组的同学做“探究加速度与力、质量的关系”实验时采用了两种方案,图甲是教材中的实验方案;图乙是拓展方案,其实验操作步骤如下:
i.测量遮光片的宽度d,挂上托盘和砝码,调节木板的倾角,使质量为M的小车通过两光电门的时间一致;
ii.取下托盘和砝码,称量出其总质量为m,将小车从木板上P点由静止释放,记下小车通过光电门2的时间t,并测出P点和光电门2的距离为x,计算并记录加速度a;
iii.改变砝码质量和木板倾角,重复上述步骤并保证每次小车都从P点释放,多次测量,作图得到a-F的关系。
(1)在记录数据时,把mg作为合外力F值的实验方案是__________(选填“甲”、“乙”或“甲和乙”);需要满足条件的实验方案是__________(选填“甲”、“乙”或“甲和乙”;需要在实验前平衡摩擦力的实验方案是__________(选填“甲”、“乙”或“甲和乙”)。
(2)在方案乙中,由步骤(ⅱ)得到的加速度表达式a=__________(使用x,t,d表示)。
(3)该小组的田同学和郑同学都采用了方案乙进行实验,田同学操作正确,而郑同学在步骤(ⅱ)中只取下并称量了砝码的质量,也记为,并在没有取下托盘的情况下进行了操作(ⅲ),两位同学都将自己测量的数据mg作为小车所受合外力F,绘制了a-F图像,其中田同学的图像用实线表示,郑同学的图像用虚线表示,若田同学测得图像斜率为k1,郑同学测得图像斜率为k2,图A中纵轴截距为,图B中横轴截距为c,则托盘质量为__________(只可选用、、、表示)
A. B.C. D.
【答案】(1) ①. 甲和乙 ②. 甲 ③. 甲
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
[1][2][3]在记录数据时,把mg作为合外力F值的实验方案是甲和乙,在图乙实验方案中,挂上托盘和砝码,使小车匀速下滑,设斜面的倾斜角为,小车受到的阻力总和为f,则有
取下托盘和砝码,小车做匀加速直线运动,由牛顿第二定律可得
即
故乙方案中,不需要满足;在图甲的实验方案中,由托盘和砝码的重力提供拉力,让小车做匀加速直线运动,由牛顿第二定律可得
解得
则绳子对小车的拉力
当时,绳子拉力近似等于托盘和砝码的重力,故甲需要满足。需要在实验前平衡摩擦力的实验方案是甲。
【小问2详解】
小车通过光电门2的速度
根据,得
【小问3详解】
由题意可知,田同学的测量满足
化简可得
可得田同学测得的斜率为
由题意可知,郑同学的测量有
化简可得
可得郑同学测得的斜率为
因为,对比图像可知,他们得到的图像应是图D。
由和可知,该托盘的质量为
三、计算题(请写出必要的文字说明、方程式和重要步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位,共10+16+18=44分)
13. 如图所示,质量的物块在沿斜面向上的推力作用下与斜面一起向右匀速运动,已知斜面质量,斜面倾角,斜面与地面间的动摩擦因数,,,重力加速度大小g=10m/s2。
(1)求沿斜面向上的推力F的大小;
(2)若此时物块恰好不沿斜面上滑,则物块与斜面间的动摩擦因数μ'是多少?
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
以物块和斜面为整体,分析受力,水平方向有
竖直方向有
而
联立解得
【小问2详解】
以物块为研究对象,分析受力,沿斜面方向,有
垂直斜面方向,有
而
联立解得
14. 如图,国家射击队在进行某项模拟训练时使用的装置。受训运动员处于高的塔顶,在距塔水平距离为的地面上有一个电子抛靶装置,圆形靶以速度被装置竖直向上抛出。当靶被抛出的同时,运动员立即用枪射击,子弹初速度。若子弹沿水平方向射出,不计人的反应时间、抛靶装置的高度及子弹在枪膛中的运动时间,忽略空气阻力,且靶可以看成质点。(取)
(1)当如何取值时,无论为何值,靶都不能被击中?
(2)若,,试通过计算说明靶能否被击中;
(3)若,,其它条件不变,子弹与靶不同时开始运动,靶能被击中,求时间差。
【答案】(1)
(2)恰好击中 (3)或
【解析】
【小问1详解】
依题意,子弹飞出做平抛运动,若无论为何值,靶都不能被击中,则子弹的水平位移小于水平距离l,子弹落地时,水平位移最大,则有竖直方向
水平方向
解得。
则当时,无论为何值,靶都不能被击中。
【小问2详解】
若,,
设子弹和靶相遇时,子弹竖直位移,子弹水平位移刚好为,靶竖直位移为则对子弹有,
解得,
设竖直向上为正方向,则对靶有
则可得
可知,恰好击中。
【小问3详解】
若,,靶能被击中,子弹的运动时间为
子弹下落的高度为
若子弹先射出,对靶有
解得
(舍),
若子弹后射出,对靶有。
解得(舍),
综上所示,时间差为或。
15. 如图所示,光滑水平面的左侧有一以顺时针转动的倾斜传送带,传送带与水平面的夹角且与水平面平滑连接。水平面右侧竖直平面内有一以为圆心,半径的圆弧坡,以弧面最低点的点为原点、水平方向为轴,竖直方向为轴建立直角坐标系,某时刻有一物体以初速度从水平面冲上传送带。已知传送带足够长,物体与传送带间动摩擦因数,,,,求:
(1)物体在传送带上运动的总时长;
(2)物体在传送带上相对传送带运动的总路程;
(3)物体返回水平面后,从右端飞出落在坡上的落点坐标。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)从物体冲上传送带到与传送带共速,设物体的加速度为,运动时间为,根据牛顿第二定律和运动学公式
从物体与传送带共速到物体离开传送带,设物体的加速度为,运动时间为,根据牛顿第二定律和运动学公式
解得
,或(舍)
则运动的总时间
(2)以传送带为参考系,从物体冲上传送带到与传送带共速
从物体与传送带共速到物体离开传送带
则总相对路程
代入数据
(3)返回水平面物体的速度
物体离开水平面后,水平方向
竖直方向
根据几何关系
解得
,
故落点坐标为。
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曾都一中、随县一中2025级实验班12月联考
物理试题
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,第1-7题只有一项符合题目要求,第8-10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
1. 在物理学的发展过程中,许多的物理学家都做出了重要的贡献,他们也探索出了许多的研究方法,下列说法中错误的是( )
A. 引入“重心”、“合力与分力”概念时,运用了等效替代的思想
B. 当时,就可以表示物体在某时刻的瞬时速度,该定义运用了极限思维法
C. 在研究物体的运动与力的关系时,伽利略在逻辑推理的基础上通过斜面实验证明了“力是维持物体运动的原因”
D. 通过平面镜观察桌面的微小形变运用了微小量放大法
2. 如图所示,粗糙木箱内有一物块A,A与右侧箱壁间用一根轻弹簧连接,此时,弹簧处于拉伸状态,整个系统处于静止状态。若要使物块A相对木箱底面向右运动,下列操作可能正确的是( )
A. 使木箱向上做加速运动 B. 使木箱向下做减速运动
C. 使木箱向左做加速运动 D. 使木箱向右做加速运动
3. 如图所示,足够长的光滑杆1、2固定在同一竖直平面内,杆1与水平方向之间夹角为,轻质小环套在杆1上,质量的小球套在竖直杆2上,轻质细线连接环和球,当环与球静止时,细线的拉力为F。取重力加速度大小。则F的大小为( )
A. B.
C. D.
4. 如图所示,小车在水平方向做直线运动,小球A用细线悬挂车顶上,车内放一箱苹果,苹果箱和箱内的苹果相对于车厢始终静止,若观察到细线偏离竖直方向的夹角保持不变,已知重力加速度为g。则下列说法中正确的是( )
A. 小车的加速度一定为
B. 小车向左做匀加速直线运动
C. 小球受到的合力大小与小球质量无关
D. 车厢对苹果箱的摩擦力水平向右
5. 如图所示,物体A在小车的牵引下以的速度向上做匀速直线运动。某瞬间连接小车端的绳子与水平方向的夹角为,下列说法正确的是( )
A. 小车做匀速运动 B. 小车做加速运动
C. 该瞬间小车的速度大小为 D. 该瞬间小车的速度大小为
6. 如图,轮滑训练场沿直线等间距地摆放着若干个定位锥筒,锥筒间距为d,某同学穿着轮滑鞋向右匀减速直线滑行。现测出他从1号锥筒运动到2号锥筒的平均速度为,从2号锥筒运动到3号锥筒的平均速度为。该同学经过3号锥桶的瞬时速度为( )
A. B. C. D.
7. 小口径的水泥管如图甲所示,通常用于排水、灌溉和防护。运输到目的地时可用简易装置卸货。如图乙所示,两根直木棍和相互平行,两端分别靠在车和地面上固定不动。一个半径、质量的水泥管从木棍的上部恰好能匀速滑下,已知两木棍间距,与水平面的夹角。(,,取),可能用到的数学公式,则下列说法正确的是( )
A. 每根直木棍对水泥圆筒的弹力为
B. 将水泥圆筒沿直木棍匀速向上拉动,可施加沿斜面向上的力
C. 将水泥圆筒沿直木棍匀速向上拉动,所需最小拉力为
D. 每根直木棍与水泥桶间的动摩擦因数为0.75
8. 《西游记》中,一只大龟浮水作舟,驮着唐僧师徒四人和白龙马渡过了通天河。如图所示,河岸平直,A处的下游靠河岸B处是个旋涡,A点和旋涡边缘的连线与河岸的最大夹角为(为锐角),河宽为d,河水的速度大小为。大龟在静水中的速度恒定,大龟经过旋涡边缘视为安全。下列说法正确的是( )
A. 只要大龟在静水中的速度大于,大龟就可以垂直河岸渡河
B. 只要大龟在静水中的速度小于,大龟就无法安全渡河
C. 大龟能够安全渡河的最小速度为
D. 大龟以最小速度安全渡河的位移大小为d
9. 如图所示,质量为M=2.0kg、长度为l=2.5m的长木板静置于水平地面上,它与地面间的动摩擦因数μ1=0.2。质量为m=3.0kg可视为质点的滑块从长木板的右端以初速度v0向左滑上长木板,滑块恰好运动到长木板的左端。已知长木板刚开始运动时的加速度大小a1=1m/s2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10m/s2。则下列说法正确的是( )
A. 滑块与长木板间的动摩擦因数
B. 滑块与长木板间的动摩擦因数
C. 滑块初速度
D. 滑块初速度
10. 如图(a)所示,在倾角的固定光滑斜面上,劲度系数为k的轻质弹簧下端固定在斜面底端的挡板上,上端与小滑块A相连,小滑块B在斜面上紧靠着A但不粘连,A、B的质量均为m,初始时小滑块均处于静止状态。现用沿斜面向上的拉力F拉动B,使B沿斜面向上做加速度大小为a的匀加速运动,A、B的图像如图(b)所示,A的图像在时刻的切线与t轴平行,已知重力加速度大小为g,则( )
A. 施加力F的瞬间,A、B间的弹力大小为
B. A、B在时刻分离,此时弹簧弹力大小为
C. 弹簧恢复到原长时,A的速度达到最大值
D. A沿斜面向上运动过程中速度最大时,A、B间的距离为
二、实验题(共6+10=16分)
11. 某物理实验学习小组学员分别用图甲和图丙所示的装置“探究平抛运动的特点”
(1)“频闪摄影”是摄像机每隔一定时间就对运动物体拍摄一次,因此拍摄到物体的图像是不连续的,但从这些不连续的图像中可发现物体运动的规律。某同学利用如图甲所示的装置和频闪摄影探究平抛运动的特点。如甲图用小锤击打弹性金属片,球沿水平方向抛出,同时球自由落下。某次实验,频闪照相记录两小球在不同时刻的位置如图乙所示。以下说法合理的是___________;
A. 分析乙图照片,仅可判断球竖直方向做自由落体运动
B. 分析乙图照片,仅可判断球竖直方向做匀速直线运动
C. 分析乙图照片,可判断球竖直方向做自由落体运动,水平方向做匀速直线运动
(2)某同学用图丙装置探究平抛运动的特点时,下面说法合理的是___________;
A. 挡板高度必须等间距变化
B. 每次可从斜槽上不同的位置无初速度释放钢球
C. 在白纸上记录斜槽末端小球球心的位置,作为所建坐标系的原点
(3)图丁是某同学利用“频闪摄影”得到的小球轨迹图,、、是连续三次摄影时小球的位置,和的水平间距相等且均为,测得和的竖直间距分别是和,则平抛的初速度大小为___________(已知当地重力加速度为,结果均用上述字母表示)。
12. 某兴趣小组的同学做“探究加速度与力、质量的关系”实验时采用了两种方案,图甲是教材中的实验方案;图乙是拓展方案,其实验操作步骤如下:
i.测量遮光片的宽度d,挂上托盘和砝码,调节木板的倾角,使质量为M的小车通过两光电门的时间一致;
ii.取下托盘和砝码,称量出其总质量为m,将小车从木板上P点由静止释放,记下小车通过光电门2的时间t,并测出P点和光电门2的距离为x,计算并记录加速度a;
iii.改变砝码质量和木板倾角,重复上述步骤并保证每次小车都从P点释放,多次测量,作图得到a-F的关系。
(1)在记录数据时,把mg作为合外力F值的实验方案是__________(选填“甲”、“乙”或“甲和乙”);需要满足条件的实验方案是__________(选填“甲”、“乙”或“甲和乙”;需要在实验前平衡摩擦力的实验方案是__________(选填“甲”、“乙”或“甲和乙”)。
(2)在方案乙中,由步骤(ⅱ)得到的加速度表达式a=__________(使用x,t,d表示)。
(3)该小组的田同学和郑同学都采用了方案乙进行实验,田同学操作正确,而郑同学在步骤(ⅱ)中只取下并称量了砝码的质量,也记为,并在没有取下托盘的情况下进行了操作(ⅲ),两位同学都将自己测量的数据mg作为小车所受合外力F,绘制了a-F图像,其中田同学的图像用实线表示,郑同学的图像用虚线表示,若田同学测得图像斜率为k1,郑同学测得图像斜率为k2,图A中纵轴截距为,图B中横轴截距为c,则托盘质量为__________(只可选用、、、表示)
A. B.C. D.
三、计算题(请写出必要的文字说明、方程式和重要步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位,共10+16+18=44分)
13. 如图所示,质量的物块在沿斜面向上的推力作用下与斜面一起向右匀速运动,已知斜面质量,斜面倾角,斜面与地面间的动摩擦因数,,,重力加速度大小g=10m/s2。
(1)求沿斜面向上的推力F的大小;
(2)若此时物块恰好不沿斜面上滑,则物块与斜面间的动摩擦因数μ'是多少?
14. 如图,国家射击队在进行某项模拟训练时使用的装置。受训运动员处于高的塔顶,在距塔水平距离为的地面上有一个电子抛靶装置,圆形靶以速度被装置竖直向上抛出。当靶被抛出的同时,运动员立即用枪射击,子弹初速度。若子弹沿水平方向射出,不计人的反应时间、抛靶装置的高度及子弹在枪膛中的运动时间,忽略空气阻力,且靶可以看成质点。(取)
(1)当如何取值时,无论为何值,靶都不能被击中?
(2)若,,试通过计算说明靶能否被击中;
(3)若,,其它条件不变,子弹与靶不同时开始运动,靶能被击中,求时间差。
15. 如图所示,光滑水平面的左侧有一以顺时针转动的倾斜传送带,传送带与水平面的夹角且与水平面平滑连接。水平面右侧竖直平面内有一以为圆心,半径的圆弧坡,以弧面最低点的点为原点、水平方向为轴,竖直方向为轴建立直角坐标系,某时刻有一物体以初速度从水平面冲上传送带。已知传送带足够长,物体与传送带间动摩擦因数,,,,求:
(1)物体在传送带上运动的总时长;
(2)物体在传送带上相对传送带运动的总路程;
(3)物体返回水平面后,从右端飞出落在坡上的落点坐标。
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