精品解析：四川省遂宁市射洪市2025-2026学年高一上学期1月期末拔尖创新人才素质监测物理试题

2025级高一上学期期末拔尖创新人才素质监测试题 物 理 本试卷满分100分，考试时间75分钟 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 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，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，只将答题卡交回。 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，只有一项最符合题目要求。 1. “物理”概念的思想源头，可追溯至先秦经典《庄子·天下》中“判天地之美，析万物之理”的论述。其中“析万物之理”一句，意为剖析天地间各类事物的内在法则，既蕴含了古人对自然现象的观察思考，也为“物理”一词的后续衍生奠定了思想基础。关于物理思想与方法，下列说法错误的是（　　） A. 重心、合力的概念都体现了等效替代的思想 B. 加速度的定义式为，用到了比值定义法 C. 在探究加速度与力、质量的关系时，运用了控制变量法 D. 伽利略的理想斜面实验运用了在可靠的事实基础上进行合理外推的方法 【答案】B 【解析】 【详解】A．重心是重力的等效作用点，合力是多个力的等效替代，均体现等效替代思想，故A正确； B．加速度的定义式应为，而是牛顿第二定律的表达式，并非比值定义法，故B错误； C．在探究加速度与力、质量的关系时，通过控制某些变量不变研究其他变量关系，运用了控制变量法，故C正确； D．伽利略的理想斜面实验基于实验事实外推至理想情况，运用了合理外推方法，故D正确。 本题选错误的，故选B。 2. 无人机甲与三楼阳台平齐悬于空中，从无人机上同时以20m/s的速率抛出两个小球，其中一个球竖直上抛，另一个球竖直下抛，它们落地的时间差为Δt；如果另一无人机乙与六楼阳台平齐悬于空中，以与甲完全相同的方式抛出两个小球，则它们落地的时间差为Δt'。不计空气阻力，Δt'和Δt相比较，有（　　） A. Δt'<Δt B. Δt'＝Δt C. Δt'>Δt D. 无法判断 【答案】B 【解析】 【详解】选竖直向下为正方向。 小球竖直上抛 解得小球落地的时间 小球竖直下抛 解得小球落地的时间 时间差 可见，只与初速度和重力加速度有关，与高度 无关。由于小球抛出的速率均为 ，故 故选 B。 3. 如图所示，矩形平板ABCD的AD边固定在水平面上，平板与水平面夹角为，AC与AB的夹角也为。质量为m的物块在平行于平板的拉力作用下，沿AC方向匀速运动。物块与平板间的动摩擦因数，重力加速度大小为g，物体与平板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下面说法正确的是（　　） A. 摩擦力的方向沿斜面平行于AB边向下 B. 撤去外力后，物体将做匀减速直线运动 C. 拉力大小为 D. 拉力大小为 【答案】C 【解析】 【详解】ACD．重力沿斜面的分力平行于CD向下，滑动摩擦力与运动方向相反，沿着方向，受力分析有 ， 根据余弦定理得 故C正确，AD错误； B．撤去外力后瞬间，物体所受摩擦力方向不变，还受到重力沿着斜面向下的分力，两个力的合力与速度方向不在同一条直线上，将做曲线运动，故B错误。 故选Ｃ。 4. 在非洲的干旱草原和半沙漠地带有一种猫科动物狞猫，狞猫跳跃能力极强，奔跑速度快，能捉降落或起飞时的鸟类。某次狞猫在捕食树上的鸟时，先慢慢趴低身体，使身体贴近地面，然后突然蹬地向上加速，重心上升后离地向上运动，狞猫在离开地面前，其加速度a与重心上升高度h的关系如图所示，忽略空气阻力，重力加速度g取10 m/s2，则狞猫离地后重心上升的最大高度为（　　） A. 3m B. 6m C. 30m D. 60m 【答案】A 【解析】 【详解】设狞猫离地时速度为，根据运动学公式，整理可得 可知图像与横轴围成的面积表示，则有 解得 则狞猫离地后重心上升的最大高度为 故选A。 5. 如图，某河流中水流速度大小恒为v1，A处的下游C处有个漩涡，漩涡与河岸相切于B点，漩涡的半径为r，AB=。为使小船从A点出发以恒定的速度安全到达对岸，小船航行时在静水中速度的最小值为（　　） A. B. C. v1 D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据题意得 解得 小船航行时在静水中速度的最小值为 解得 故选B。 6. 如图所示，倾角为α的斜面固定在水平面上，在斜面和固定的竖直挡板之间有两个匀质球P、Q，P球的质量是Q球质量的两倍，各接触面均光滑，系统处于静止状态，若P、Q两球的球心连线与竖直方向的夹角为β，下列说法正确的是（　　） A. 4tan α=tan β B. 3tanα=tan β C. 2tan α=tan β D. tan α=tan β 【答案】B 【解析】 【详解】以两球整体为研究对象，受力如图甲所示 由平衡条件可得 隔离Q球，受力如图乙所示 由平衡条件可得 解得 故选B。 7. 粗糙水平地面上有一质量为M、倾角为30°的粗糙楔形物体C，斜面上有一个质量为2m的物块B，B通过平行于斜面的轻绳绕过定滑轮P与结点O连接，结点处悬挂一质量为m的小球A。初始时OP间轻绳水平，拉力F与OP绳的夹角α=135°，如图所示。现让拉力F顺时针缓慢转动90°且保持大小不变，转动过程B、C始终保持静止。下列说法正确的是（　　） A. 拉力F先增大后减小 B. 绳对B的拉力一直增大 C. B、C间的摩擦力先增大后减小 D. 物体C对地面的压力先增大后减小 【答案】C 【解析】 【详解】AB．对题图右侧结点处受力分析，角大小不变，与物体B相连的绳上的拉力用表示，由，可知最初与竖直方向的夹角为，可以使用辅助圆方法判断力的动态变化情况，如图所示 通过分析可得绳子拉力先增大再减小，在恰好过圆心时的位置，取得绳子拉力的最大值，拉力最初刚好过圆心，之后一直减小，故AB错误。 C．由图可知，初始状态，对A分析可得绳子拉力大小为，对B分析，可发现 即一开始B与C间的静摩擦力为零，缓慢转动过程中，绳子拉力最大时如图有，所以B、C间的静摩擦力方向沿斜面向下且增大至，拉力缓慢转动时，为竖直方向，此时，B、C间的静摩擦力方向沿斜面向下且减小至0，即BC间的摩擦力先增大后减小，故C正确。 D．将B、C看成整体，竖直方向有 由于先增大再减小，B、C总重力不变，故先减小再增大，由牛顿第三定律可知，物体C对地面的压力先减小再增大，故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。每小题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. 一质量为m的乘客乘坐竖直电梯下楼，其位移x与时间t的关系图像如图所示，t1~t2段为直线。乘客所受支持力的大小用FN表示，速度大小用表示。重力加速度大小为g。以下判断正确的是（　　） A. 0~t1时间内，增大，FN<mg B. t1~t2时间内，减小，FN＝mg C. t2~t3时间内，增大，FN<mg D. t2~t3时间内，减小，FN>mg 【答案】AD 【解析】 【详解】在图中，其斜率，因乘客乘坐竖直电梯下楼，故取竖直向下为正方向。 A．0~t1时间内，斜率在变大，为加速，且位移为正，为加速下降，所以为失重现象，故，故A正确； B．t1~t2时间内，斜率不变，为匀速直线运动，故B错误； CD．t2~t3时间内，斜率在减小，为减速运动，且位移为正，为减速下降，所以为超重现象，故，故C错误，D正确。 故选AD。 9. 如图所示，质量为m的水平托盘B与一竖直放置的轻弹簧焊接，托盘上放置一质量仍为m的小物块A，二者不粘连，整个系统在竖直向下的F=2mg的恒力作用下处于静止状态。不计空气阻力，重力加速度为g，某一时刻将力F撤去，若弹簧将A、B弹起的过程中，A、B能够分离，则下列叙述正确的是（　　） A. 撤去力的瞬间，A、B的加速度大小均为2g B. 撤去力的瞬间，A对B的弹力大小为2 C. A、B被弹起的过程中，两者即将分离时，弹簧处于压缩状态 D. 若A、B运动过程中所受空气阻力大小相等，A、B能被弹起且二者仍能分离，则分离位置与不计空气阻力时相同 【答案】BD 【解析】 【详解】A．撤去力之前， 撤去力的瞬间，将A、B作为一个整体进行受力分析得到 解得，故A错误； B．撤去力的瞬间，对A进行受力分析有 解得A和B之间的弹力大小为，故B正确； C．A、B被弹起的过程中，两者即将分离时，弹簧处于压缩状态A、B分离的临界条件：两者间弹力，且加速度相同。 对A：时，仅受重力，加速度（向下，向上为正）。 对B：受弹簧弹力（向上）、自身重力（向下），由牛顿第二定律：有 因分离时，代入得 此时弹簧弹力为0，处于原长状态，并非压缩状态。C错误。 D．设空气阻力为f（A、B向上运动时，阻力向下，故为负）。分离时，且加速度相同：对A： 对B： 联立两式得，即弹簧仍处于原长状态。 无论是否有阻力，分离时弹簧均处于原长，故分离位置与无阻力时相同。D正确。 故选BD。 10. 如图所示，物块正在沿粗糙的斜面匀速下滑，斜面保持静止状态。在下列几种情况中，物块仍沿斜面下滑，则关于地面对斜面体的摩擦力说法正确的是（　　） A. 若对物块施加竖直向下的外力，地面对斜面体没有摩擦力 B. 若对物块施加沿斜面向下的外力，地面对斜面体的摩擦力水平向右 C. 若对物块施加沿斜面向上的外力，地面对斜面体没有摩擦力 D. 若对物块施加垂直于斜面向下的外力，地面对斜面体的摩擦力水平向左 【答案】AC 【解析】 【详解】物块正在沿粗糙的斜面匀速下滑，根据平衡条件可知，物块受到的支持力和滑动摩擦力的合力与物块的重力大小相等，方向相反，则物块受到的支持力和滑动摩擦力的合力方向竖直向上； A．若对物块施加竖直向下的外力，根据，可知物块受到的支持力和滑动摩擦力等比例变大，物块受到的支持力和滑动摩擦力的合力方向竖直向上，则物块对斜面的作用力方向竖直向下，以斜面为对象，根据平衡条件可知，地面对斜面体没有摩擦力，故A正确； B．若对物块施加沿斜面向下的外力，物块受到的支持力和滑动摩擦力保持不变，物块受到的支持力和滑动摩擦力的合力方向竖直向上，则物块对斜面的作用力方向竖直向下，以斜面为对象，根据平衡条件可知，地面对斜面体没有摩擦力，故B错误； C．若对物块施加沿斜面向上的外力，物块受到的支持力和滑动摩擦力保持不变，物块受到的支持力和滑动摩擦力的合力方向竖直向上，则物块对斜面的作用力方向竖直向下，以斜面为对象，根据平衡条件可知，地面对斜面体没有摩擦力，故C正确； D．若对物块施加垂直于斜面向下的外力，根据，可知物块受到的支持力和滑动摩擦力等比例变大，物块受到的支持力和滑动摩擦力的合力方向竖直向上，则物块对斜面的作用力方向竖直向下，以斜面为对象，根据平衡条件可知，地面对斜面体没有摩擦力，故D错误。 故选AC。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。其中第13-15小题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 某实验小组用如图甲所示的装置测量某轻弹簧的劲度系数，取重力加速度。测劲度系数的实验步骤如下： （1）把弹簧竖直悬挂在铁架台的横杆上，将刻度尺竖直固定在弹簧旁，使其零刻度与弹簧上端对齐； （2）在弹簧下端依次挂上不同质量的钩码，记录每次钩码的总质量m及相应的弹簧长度l； （3）通过描点作图，得到图像如图乙所示。根据图像可得，弹簧的原长______，弹簧的劲度系数______。 （4）若考虑弹簧自身重力的影响，实验中得到的弹簧的劲度系数______实际值。（选填“大于”、“等于”或“小于”） 【答案】 ①. 4 ②. 25 ③. 等于 【解析】 【详解】（3）[1][2]令弹簧原长为，根据胡克定律有 根据平衡条件 解得 根据图像可知，图像与纵轴的截距为-100g，结合图像有 ， 解得 ， （4）[3]令弹簧重力为，若考虑弹簧自身重力的影响，根据胡克定律，结合上述有 变形得 根据图像可知，图像的斜率仍然为，可知若考虑弹簧自身重力的影响，实验中得到的弹簧的劲度系数等于实际值。 12. 如图甲所示，某实验小组利用验证牛顿第二定律的实验装置测定物块与木板之间的动摩擦因数，实验装置正确安装后，调节木板及物块右侧两段细绳水平。实验开始时在沙桶中放入适量的细沙，物块做加速运动，打出的纸带如图乙所示，已知所用交流电源的频率为50Hz，重力加速度大小为g。 （1）本实验中，沙和沙桶的质量__（选填“需要”或“不需要”）远小于物块的质量； （2）已读出弹簧测力计的示数为F，为进一步测量动摩擦因数，下列物理量中还需测量的有　　； A. 木板的长度L B. 物块的质量m C. 沙和沙桶的质量M D. 物块的运动时间t （3）图乙中给出了实验中获取的纸带的一部分数据，0、1、2、3、4是计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图乙所示。则打下计数点2时物块对应的速度大小v＝__m/s；本次实验物块对应的加速度大小a＝__m/s2（结果均保留两位有效数字）； （4）改变沙桶内细沙的质量，测量出对应的加速度a和弹簧测力计的示数F。若用图像法处理数据，得到了如图丙所示的一条倾斜的直线，如果该图线的横轴截距等于b，斜率为k。则动摩擦因数μ＝__（用题目中给的b、k、g表示）。 【答案】（1）不需要 （2）B （3） ①. 0.26 ②. 0.50 （4） 【解析】 【小问1详解】 因绳上拉力可通过弹簧测力计准确读出，无需满足沙和沙桶的质量远小于物块的质量。 【小问2详解】 依据物块受力分析（其中为物块的质量） 加速度可通过纸带测出，已读出弹簧测力计的示数为F，为进一步测量动摩擦因数，只需测出物块的质量。 故选B。 【小问3详解】 相邻两计数点间还有4个点未画出，故相邻两计数点时间间隔 [1] 打下计数点2时物块对应的速度大小 [2] 物块对应的加速度大小 【小问4详解】 依据物块受力分析 可解得 斜率 将横截距代入可得 故 13. 一汽车在直线公路段上以54km/h的速度匀速行驶，突然发现在其正前方14m处有一辆自行车以5m/s的速度同向匀速行驶．经过0.4s的反应时间后，司机开始刹车，则： （1）为了避免相撞，汽车的加速度大小至少为多少？ （2）若汽车刹车时的加速度只为4m/s2，在汽车开始刹车的同时自行车开始以一定的加速度匀加速，则自行车的加速度至少为多大才能保证两车不相撞？ 【答案】(1) ；（2） 【解析】 【详解】（1）设汽车的加速度大小为a，初速度，初始距离，反应时间 自行车的位移为 汽车的位移为 从汽车刹车开始计时，假设汽车能追上自行车，此时有 代入数据整理得 要保证不相撞，即此方程至多只有一个解，即得 解得 （2）设自行车加速度为。同理可得 代入数据得： 整理得 要保证不相撞，即此方程至多只有一个解，即得 解得 14. 当下无人机广泛用于工业、农业、科学研究、日常生活等方面。如图所示， 是竖直面内半径为的圆上的点，且它们分别位于竖直直径与水平直径上， 点是点与圆心 连线的中点。两无人机分别在两处先后以向左、向右水平抛出两物件 1、2 （可视为质点），其中物件 1 恰好通过 点。已知 ，重力加速度为 ，不计空气阻力，求： （1）的大小； （2）物件1运动到圆周上的时间 ； （3）物件1、2通过圆周时的位置间的距离 。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对物件1运动到D点的过程，由平抛运动的规律 解得 【小问2详解】 如图 物件1运动到圆周上的E点，O、E连线与竖直方向的夹角为，由平抛运动的规律， 解得 所以物件1运动到圆周上的时间 【小问3详解】 经分析，物件2将通过圆周的最低点。由余弦定理可知，物件1、2通过圆周时的位置间的距离 15. 如图所示，水平传送带足够长，传送带以顺时针匀速率转动，现将质量为左端有竖直挡板的木板轻放上传送带，同时给挡板施加一水平向右的推力F，使挡板顶端质量为的小木块（可视为质点）恰好相对木板静止。已知小木块与挡板和木板之间动摩擦因数均为，木板与传送带之间的动摩擦因数为，挡板高，当木板速度等于传送带速度时立即撤去推力且同时使传送带停止转动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，不计空气阻力。求： （1）水平推力F的大小； （2）小木块掉落在木板上位置到挡板的距离d； （3）要使小木块不从木板上滑出，木板水平部分L至少多长？从开始放上传送带到木板停止运动，木板相对传送带的位移X相大小是多少？（小木块落在木板上时水平速度不变，竖直速度立即减为零，且不影响木板速度。） 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 对小木块，竖直方向受力平衡 水平方向由牛顿第二定律 得 对小木块和木板整体，由牛顿第二定律 解得 【小问2详解】 撤去外力F同时传送带停止转动后，小木块做平抛运动 得 木板做匀减速直线运动， 得 【小问3详解】 小木块落在木板上时木板速度为，此后，小木块加速度为a1、木板加速度为 小木块落在木板上后与木板共速所用时间为t1 ，小木块对地位移为X1 此过程木板位移 所以 二者共速后一起做匀减速直线运动， 整个过程木板位移 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025级高一上学期期末拔尖创新人才素质监测试题 物 理 本试卷满分100分，考试时间75分钟 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 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，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，只将答题卡交回。 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，只有一项最符合题目要求。 1. “物理”概念的思想源头，可追溯至先秦经典《庄子·天下》中“判天地之美，析万物之理”的论述。其中“析万物之理”一句，意为剖析天地间各类事物的内在法则，既蕴含了古人对自然现象的观察思考，也为“物理”一词的后续衍生奠定了思想基础。关于物理思想与方法，下列说法错误的是（　　） A. 重心、合力的概念都体现了等效替代的思想 B. 加速度的定义式为，用到了比值定义法 C. 在探究加速度与力、质量的关系时，运用了控制变量法 D. 伽利略的理想斜面实验运用了在可靠的事实基础上进行合理外推的方法 2. 无人机甲与三楼阳台平齐悬于空中，从无人机上同时以20m/s的速率抛出两个小球，其中一个球竖直上抛，另一个球竖直下抛，它们落地的时间差为Δt；如果另一无人机乙与六楼阳台平齐悬于空中，以与甲完全相同的方式抛出两个小球，则它们落地的时间差为Δt'。不计空气阻力，Δt'和Δt相比较，有（　　） A. Δt'<Δt B. Δt'＝Δt C. Δt'>Δt D. 无法判断 3. 如图所示，矩形平板ABCD的AD边固定在水平面上，平板与水平面夹角为，AC与AB的夹角也为。质量为m的物块在平行于平板的拉力作用下，沿AC方向匀速运动。物块与平板间的动摩擦因数，重力加速度大小为g，物体与平板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下面说法正确的是（　　） A. 摩擦力的方向沿斜面平行于AB边向下 B. 撤去外力后，物体将做匀减速直线运动 C. 拉力大小为 D. 拉力大小为 4. 在非洲的干旱草原和半沙漠地带有一种猫科动物狞猫，狞猫跳跃能力极强，奔跑速度快，能捉降落或起飞时的鸟类。某次狞猫在捕食树上的鸟时，先慢慢趴低身体，使身体贴近地面，然后突然蹬地向上加速，重心上升后离地向上运动，狞猫在离开地面前，其加速度a与重心上升高度h的关系如图所示，忽略空气阻力，重力加速度g取10 m/s2，则狞猫离地后重心上升的最大高度为（　　） A. 3m B. 6m C. 30m D. 60m 5. 如图，某河流中水流速度大小恒为v1，A处的下游C处有个漩涡，漩涡与河岸相切于B点，漩涡的半径为r，AB=。为使小船从A点出发以恒定的速度安全到达对岸，小船航行时在静水中速度的最小值为（　　） A. B. C. v1 D. 6. 如图所示，倾角为α的斜面固定在水平面上，在斜面和固定的竖直挡板之间有两个匀质球P、Q，P球的质量是Q球质量的两倍，各接触面均光滑，系统处于静止状态，若P、Q两球的球心连线与竖直方向的夹角为β，下列说法正确的是（　　） A. 4tan α=tan β B. 3tanα=tan β C. 2tan α=tan β D. tan α=tan β 7. 粗糙水平地面上有一质量为M、倾角为30°的粗糙楔形物体C，斜面上有一个质量为2m的物块B，B通过平行于斜面的轻绳绕过定滑轮P与结点O连接，结点处悬挂一质量为m的小球A。初始时OP间轻绳水平，拉力F与OP绳的夹角α=135°，如图所示。现让拉力F顺时针缓慢转动90°且保持大小不变，转动过程B、C始终保持静止。下列说法正确的是（　　） A. 拉力F先增大后减小 B. 绳对B的拉力一直增大 C. B、C间的摩擦力先增大后减小 D. 物体C对地面的压力先增大后减小 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题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. 一质量为m的乘客乘坐竖直电梯下楼，其位移x与时间t的关系图像如图所示，t1~t2段为直线。乘客所受支持力的大小用FN表示，速度大小用表示。重力加速度大小为g。以下判断正确的是（　　） A. 0~t1时间内，增大，FN<mg B. t1~t2时间内，减小，FN＝mg C. t2~t3时间内，增大，FN<mg D. t2~t3时间内，减小，FN>mg 9. 如图所示，质量为m的水平托盘B与一竖直放置的轻弹簧焊接，托盘上放置一质量仍为m的小物块A，二者不粘连，整个系统在竖直向下的F=2mg的恒力作用下处于静止状态。不计空气阻力，重力加速度为g，某一时刻将力F撤去，若弹簧将A、B弹起的过程中，A、B能够分离，则下列叙述正确的是（　　） A. 撤去力的瞬间，A、B的加速度大小均为2g B. 撤去力的瞬间，A对B的弹力大小为2 C. A、B被弹起的过程中，两者即将分离时，弹簧处于压缩状态 D. 若A、B运动过程中所受空气阻力大小相等，A、B能被弹起且二者仍能分离，则分离位置与不计空气阻力时相同 10. 如图所示，物块正在沿粗糙的斜面匀速下滑，斜面保持静止状态。在下列几种情况中，物块仍沿斜面下滑，则关于地面对斜面体的摩擦力说法正确的是（　　） A. 若对物块施加竖直向下的外力，地面对斜面体没有摩擦力 B. 若对物块施加沿斜面向下的外力，地面对斜面体的摩擦力水平向右 C. 若对物块施加沿斜面向上的外力，地面对斜面体没有摩擦力 D. 若对物块施加垂直于斜面向下的外力，地面对斜面体的摩擦力水平向左 三、非选择题：本题共5小题，共54分。其中第13-15小题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 某实验小组用如图甲所示的装置测量某轻弹簧的劲度系数，取重力加速度。测劲度系数的实验步骤如下： （1）把弹簧竖直悬挂在铁架台的横杆上，将刻度尺竖直固定在弹簧旁，使其零刻度与弹簧上端对齐； （2）在弹簧下端依次挂上不同质量的钩码，记录每次钩码的总质量m及相应的弹簧长度l； （3）通过描点作图，得到图像如图乙所示。根据图像可得，弹簧的原长______，弹簧的劲度系数______。 （4）若考虑弹簧自身重力的影响，实验中得到的弹簧的劲度系数______实际值。（选填“大于”、“等于”或“小于”） 12. 如图甲所示，某实验小组利用验证牛顿第二定律的实验装置测定物块与木板之间的动摩擦因数，实验装置正确安装后，调节木板及物块右侧两段细绳水平。实验开始时在沙桶中放入适量的细沙，物块做加速运动，打出的纸带如图乙所示，已知所用交流电源的频率为50Hz，重力加速度大小为g。 （1）本实验中，沙和沙桶的质量__（选填“需要”或“不需要”）远小于物块的质量； （2）已读出弹簧测力计的示数为F，为进一步测量动摩擦因数，下列物理量中还需测量的有　　； A. 木板的长度L B. 物块的质量m C. 沙和沙桶的质量M D. 物块的运动时间t （3）图乙中给出了实验中获取的纸带的一部分数据，0、1、2、3、4是计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图乙所示。则打下计数点2时物块对应的速度大小v＝__m/s；本次实验物块对应的加速度大小a＝__m/s2（结果均保留两位有效数字）； （4）改变沙桶内细沙的质量，测量出对应的加速度a和弹簧测力计的示数F。若用图像法处理数据，得到了如图丙所示的一条倾斜的直线，如果该图线的横轴截距等于b，斜率为k。则动摩擦因数μ＝__（用题目中给的b、k、g表示）。 13. 一汽车在直线公路段上以54km/h的速度匀速行驶，突然发现在其正前方14m处有一辆自行车以5m/s的速度同向匀速行驶．经过0.4s的反应时间后，司机开始刹车，则： （1）为了避免相撞，汽车的加速度大小至少为多少？ （2）若汽车刹车时的加速度只为4m/s2，在汽车开始刹车的同时自行车开始以一定的加速度匀加速，则自行车的加速度至少为多大才能保证两车不相撞？ 14. 当下无人机广泛用于工业、农业、科学研究、日常生活等方面。如图所示， 是竖直面内半径为的圆上的点，且它们分别位于竖直直径与水平直径上， 点是点与圆心 连线的中点。两无人机分别在两处先后以向左、向右水平抛出两物件 1、2 （可视为质点），其中物件 1 恰好通过 点。已知 ，重力加速度为 ，不计空气阻力，求： （1）的大小； （2）物件1运动到圆周上的时间 ； （3）物件1、2通过圆周时的位置间的距离 。 15. 如图所示，水平传送带足够长，传送带以顺时针匀速率转动，现将质量为左端有竖直挡板的木板轻放上传送带，同时给挡板施加一水平向右的推力F，使挡板顶端质量为的小木块（可视为质点）恰好相对木板静止。已知小木块与挡板和木板之间动摩擦因数均为，木板与传送带之间的动摩擦因数为，挡板高，当木板速度等于传送带速度时立即撤去推力且同时使传送带停止转动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，不计空气阻力。求： （1）水平推力F的大小； （2）小木块掉落在木板上位置到挡板的距离d； （3）要使小木块不从木板上滑出，木板水平部分L至少多长？从开始放上传送带到木板停止运动，木板相对传送带的位移X相大小是多少？（小木块落在木板上时水平速度不变，竖直速度立即减为零，且不影响木板速度。） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $