精品解析:天津市第九十五中学2025-2026学年高三上学期期中考试物理试卷
2026-01-19
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 天津市 |
| 地区(市) | 天津市 |
| 地区(区县) | 西青区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.32 MB |
| 发布时间 | 2026-01-19 |
| 更新时间 | 2026-01-19 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-01-19 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56027175.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
九十五中学2025-2026学年度第一学期
第二次学业质量监测
高三年级物理试卷
本试卷分为第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。满分100分,考试时间为60分钟。
第I卷
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。每小题给出的四个选项中只有一项是符合题目要求的)
1. 在物理学发展的进程中,人们通过对某些重要物理实验的深入观察和研究,获得正确的理论认识。下列图示的实验中导致发现原子具有核式结构的是( )
A. B.
C. D.
2. 许多放射性元素要经过多次衰变才能达到稳定,衰变过程中既有衰变也有衰变。下列说法正确是( )
A. 元素发生衰变后质量数增加
B. 衰变过程中存在质量亏损
C. 低温会增大放射性元素的半衰期
D. 衰变说明原子核内存在电子
3. 2025年4月30日,“神舟十九号载人飞船”返回舱安全着陆,宇航员顺利出舱。在其返回过程中,下列说法正确的是( )
A. 研究返回舱运行轨迹时,可将其视为质点
B. 随着返回舱不断靠近地面,地球对其引力逐渐减小
C. 返回舱落地前,反推发动机点火减速,宇航员处于失重状态
D. 用返回舱的轨迹长度和返回时间,可计算其平均速度的大小
4. 书法课上,某同学临摹“力”字时,笔尖的轨迹如图中带箭头的实线所示。笔尖由a点经b点回到a点,则( )
A. 该过程位移为0 B. 该过程路程为0
C. 两次过a点时速度方向相同 D. 两次过a点时摩擦力方向相同
5. 如图,装有轻质光滑定滑轮的长方体木箱静置在水平地面上,木箱上的物块甲通过不可伸长的水平轻绳绕过定滑轮与物块乙相连。乙拉着甲从静止开始运动,木箱始终保持静止。已知甲、乙质量均为,甲与木箱之间的动摩擦因数为0.5,不计空气阻力,重力加速度g取,则在乙下落的过程中( )
A. 甲对木箱的摩擦力方向向左 B. 地面对木箱的支持力逐渐增大
C. 甲运动的加速度大小为 D. 乙受到绳子的拉力大小为
6. 如图所示,Ⅰ和Ⅱ分别为神舟二十号飞船的近地圆轨道、椭圆变轨轨道,Ⅲ为天和核心舱运行圆轨道,P、Q为变轨点。不计阻力,飞船在轨道Ⅱ上从P点到Q点运动过程中,下列选项正确的是( )
A. 速率增大,机械能增大 B. 速率减小,机械能减小
C. 速率增大,机械能不变 D. 速率减小,机械能不变
7. 由于高度限制,车库出入口采用图所示曲杆道闸,道闸由转动杆与横杆链接而成,P、Q为横杆的两个端点。在道闸抬起过程中,杆始终保持水平。杆绕O点从与水平方向成30°匀速转动到60°的过程中,下列说法正确的是( )
A. P点的线速度大小不变
B. P点的加速度方向不变
C. Q点在竖直方向做匀速运动
D. Q点在水平方向做匀速运动
二、不定项选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分。每小题给出的四个选项中,都有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分)
8. 卫星未发射时静置在赤道上随地球转动,地球半径为R。卫星发射后在地球同步轨道上做匀速圆周运动,轨道半径为r。则卫星未发射时和在轨道上运行时( )
A. 角速度之比为 B. 线速度之比为
C. 向心加速度之比为 D. 受到地球的万有引力之比为
9. 跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目,如图所示,当运动员从直升飞机上由静止跳下后,在下落过程中将会受到水平风力的影响,下列说法中正确的是( )
A. 风力越大,运动员下落时间越长,运动员可完成更多的动作
B. 风力越大,运动员着地速度越大,有可能对运动员造成伤害
C. 运动员下落时间与风力无关
D. 运动员着地速度与风力无关
10. 我国太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”在国际上首次成功实现空间太阳Hα波段光谱扫描成像。Hα和Hβ分别为氢原子由n = 3和n = 4能级向n = 2能级跃迁产生的谱线(如图),则( )
A. Hα的波长比Hβ的小
B. Hα的频率比Hβ的小
C. Hβ对应的光子能量为3.4eV
D. Hβ对应的光子不能使氢原子从基态跃迁到激发态
11. 如图,一粗糙斜面固定在地面上,斜面顶端装有一光滑定滑轮.一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块N.另一端与斜面上的物块M相连,系统处于静止状态.现用水平向左的拉力缓慢拉动N,直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°.已知M始终保持静止,则在此过程中( )
A. 水平拉力的大小可能保持不变
B. M所受细绳的拉力大小一定一直增加
C. M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加
D. M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加
第II卷
三、实验题(本题共1小题,共14分)
12. 甲同学用图示装置探究加速度与力的关系
(1)为补偿打点计时器对小车阻力及其他阻力,调节木板倾角,使小车在不挂槽码时运动,并打出纸带进行检验,下图中能表明补偿阻力恰当的是_____;
A. B.
C. D.
(2)某次实验得到一条纸带,部分计数点如下图所示(每相邻两个计数点间还有4个点,图中未画出),测得,,,。已知打点计时器所接交流电源频率为,则小车加速度a=___________(要求充分利用测量数据,结果保留两位有效数字);
(3)乙同学在用如图甲的装置探究M、N两车加速度和所受拉力的关系,实验_____(需要或不需要)补偿阻力(即平衡阻力)。
(4)丙同学用50分度的游标卡尺测量一物体的长度,示数如图丙所示,图丁为局部放大图,读数为_____cm。
13. 丁同学用如图所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道滑下后从点飞出,落在水平挡板上。由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板,重新释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点。
(1)下列实验条件必须满足的有_____。
A. 斜槽轨道光滑 B. 斜槽轨道末端水平
C. 挡板高度等间距变化 D. 每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球
(2)为定量研究,建立以水平方向为轴、竖直方向为轴的坐标系。取平抛运动的起始点为坐标原点,将钢球静置于点,钢球的_____(选填“最上端”、“最下端”或者“球心”)对应白纸上的位置即为原点;
(3)若遗漏记录平抛轨迹的起始点,也可按下述方法处理数据:如图2所示,在轨迹上取、、三点,和的水平间距相等且均为,测得和的竖直间距分别是和,可求得钢球平抛的初速度大小为_____(已知当地重力加速度为,结果用上述字母表示)
四、计算题(本题共3小题,共38分。要求写出必要的文字说明,方程式或重要演算步骤。只写出最后答案的不能给分,有数值计算的题,答案中应明确写出数值和单位)
14. 清代乾隆的《冰嬉赋》用“躄躠”(可理解为低身斜体)二字揭示了滑冰的动作要领。500m短道速滑世界纪录由我国运动员武大靖创造。在其创造纪录的比赛中,
(1)武大靖从静止出发,先沿直道加速滑行,前进8m用时2s。该过程可视为匀加速直线运动,求此过程加速度大小;
(2)武大靖途中某次过弯时的运动可视为半径为10m的匀速圆周运动,速度大小为14m/s。已知武大靖的质量为70kg,求此次过弯时所需的向心力大小;
(3)武大靖通过侧身来调整身体与水平冰面夹角,使场地对其作用力指向身体重心而实现平稳过弯,如图所示。求武大靖在(2)问中过弯时身体与水平面的夹角θ的大小。(不计空气阻力,重力加速度大小取10m/s2,tan22°=0.40、tan27°=0.51、tan32°=0.62、tan37°=0.75)
15. 第24届冬奥会将在我国举办。钢架雪车比赛的一段赛道如图1所示,长12m水平直道AB与长20m的倾斜直道BC在B点平滑连接,斜道与水平面的夹角为15°。运动员从A点由静止出发,推着雪车匀加速到B点时速度大小为8m/s,紧接着快速俯卧到车上沿BC匀加速下滑(图2所示),到C点共用时5.0s。若雪车(包括运动员)可视为质点,始终在冰面上运动,其总质量为110kg,sin15°=0.26,重力加速度取,求雪车(包括运动员)
(1)在直道AB上的加速度大小;
(2)过C点的速度大小;
(3)在斜道BC上运动时受到的阻力大小。
16. 如图所示,在水平匀速运动的传送带的左端(P点),轻放一个质量为物块,物块在传送带上运动到右端点后被抛出,物块恰好无碰撞地沿圆弧切线从点进入竖直光滑圆弧轨道下滑。B、D为圆弧的两端点,其连线水平。已知圆弧半径1.0m,圆弧对应的圆心角,轨道最低点为点距水平面的高度。(g取,,)求:
(1)物块离开A点时水平初速度的大小;
(2)物块经过点时速度大小为,求物块在点对轨道的压力;
(3)设物块与传送带间的动摩擦因数为0.3,传送带的速度为,求物块与传送带发生的相对位移。
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九十五中学2025-2026学年度第一学期
第二次学业质量监测
高三年级物理试卷
本试卷分为第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。满分100分,考试时间为60分钟。
第I卷
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。每小题给出的四个选项中只有一项是符合题目要求的)
1. 在物理学发展的进程中,人们通过对某些重要物理实验的深入观察和研究,获得正确的理论认识。下列图示的实验中导致发现原子具有核式结构的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.双缝干涉实验说明了光具有波动性,故A错误;
B.光电效应实验,说明了光具有粒子性,故B错误;
C.实验是有关电磁波的发射与接收,与原子核无关,故C错误;
D.卢瑟福的α粒子散射实验导致发现了原子具有核式结构,故D正确;
故选D。
2. 许多放射性元素要经过多次衰变才能达到稳定,衰变过程中既有衰变也有衰变。下列说法正确的是( )
A. 元素发生衰变后质量数增加
B. 衰变过程中存在质量亏损
C. 低温会增大放射性元素的半衰期
D. 衰变说明原子核内存在电子
【答案】B
【解析】
【详解】A.α衰变会释放出氦核(质量数4),母核质量数减少4,故A错误;
B.衰变释放能量,根据质能方程,总质量减少(质量亏损),故B正确;
C.半衰期由核内部结构决定,与温度无关,故C错误;
D.β衰变的电子是中子转化为质子时产生的,并非核内原有电子,故D错误。
故选B。
3. 2025年4月30日,“神舟十九号载人飞船”返回舱安全着陆,宇航员顺利出舱。在其返回过程中,下列说法正确的是( )
A. 研究返回舱运行轨迹时,可将其视为质点
B. 随着返回舱不断靠近地面,地球对其引力逐渐减小
C. 返回舱落地前,反推发动机点火减速,宇航员处于失重状态
D. 用返回舱的轨迹长度和返回时间,可计算其平均速度的大小
【答案】A
【解析】
【详解】A.当物体的大小和形状对所研究的问题影响可忽略时可将其视为质点,研究返回舱的运行轨迹时,其尺寸远小于轨迹长度,形状和结构不影响轨迹分析,可将其视为质点,故A正确;
B.地球对返回舱的引力由公式 决定,其中为返回舱到地心的距离,返回舱靠近地面时,减小,引力增大,故B错误;
C.反推发动机点火减速时,返回舱的加速度方向向上。根据牛顿第二定律,宇航员受到的支持力大于重力,处于超重状态,而非失重状态,故C错误;
D.平均速度的定义是位移与时间的比值,而轨迹长度为路程,轨迹长度与时间的比值是平均速率,而非平均速度的大小,故D错误。
故选A。
4. 书法课上,某同学临摹“力”字时,笔尖的轨迹如图中带箭头的实线所示。笔尖由a点经b点回到a点,则( )
A. 该过程位移为0 B. 该过程路程为0
C. 两次过a点时速度方向相同 D. 两次过a点时摩擦力方向相同
【答案】A
【解析】
【详解】A.笔尖由a点经b点回到a点过程,初位置和末位置相同,位移为零,故A正确;
B.笔尖由a点经b点回到a点过程,轨迹长度不为零,则路程不为零,故B错误;
C.两次过a点时轨迹的切线方向不同,则速度方向不同,故C错误;
D.摩擦力方向与笔尖的速度方向相反,则两次过a点时摩擦力方向不同,故D错误。
故选A 。
5. 如图,装有轻质光滑定滑轮的长方体木箱静置在水平地面上,木箱上的物块甲通过不可伸长的水平轻绳绕过定滑轮与物块乙相连。乙拉着甲从静止开始运动,木箱始终保持静止。已知甲、乙质量均为,甲与木箱之间的动摩擦因数为0.5,不计空气阻力,重力加速度g取,则在乙下落的过程中( )
A. 甲对木箱的摩擦力方向向左 B. 地面对木箱的支持力逐渐增大
C. 甲运动的加速度大小为 D. 乙受到绳子的拉力大小为
【答案】C
【解析】
【详解】A.因为物块甲向右运动,木箱静止,根据相对运动,甲对木箱的摩擦力方向向右,A错误;
B.设乙运动的加速度为,只有乙有竖直向下的恒定加速度,
对甲、乙和木箱,由整体法,竖直方向受力分析有
则地面对木箱的支持力大小不变,B错误;
CD.设绳子的弹力大小为,对甲受力分析有
对乙受力分析有
联立解得,
C正确,D错误。
故选C。
6. 如图所示,Ⅰ和Ⅱ分别为神舟二十号飞船的近地圆轨道、椭圆变轨轨道,Ⅲ为天和核心舱运行圆轨道,P、Q为变轨点。不计阻力,飞船在轨道Ⅱ上从P点到Q点运动过程中,下列选项正确的是( )
A. 速率增大,机械能增大 B. 速率减小,机械能减小
C. 速率增大,机械能不变 D. 速率减小,机械能不变
【答案】D
【解析】
【详解】根据题意可知,飞船在轨道Ⅱ上从P点到Q点运动过程中,只有万有引力做负功,则机械能不变,动能减小,即速率减小。
故选D。
7. 由于高度限制,车库出入口采用图所示的曲杆道闸,道闸由转动杆与横杆链接而成,P、Q为横杆的两个端点。在道闸抬起过程中,杆始终保持水平。杆绕O点从与水平方向成30°匀速转动到60°的过程中,下列说法正确的是( )
A. P点的线速度大小不变
B. P点的加速度方向不变
C. Q点在竖直方向做匀速运动
D. Q点在水平方向做匀速运动
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.由题知杆OP绕O点从与水平方向成30°匀速转动到60°,则P点绕O点做匀速圆周运动,则P点线速度大小不变,A正确;
B.由题知杆OP绕O点从与水平方向成30°匀速转动到60°,则P点绕O点做匀速圆周运动,P点的加速度方向时刻指向O点,B错误;
C.Q点在竖直方向的运动与P点相同,相对于O点在竖直方向的位置y关于时间t的关系为
y = lOPsin( + ωt)
则可看出Q点在竖直方向不是匀速运动,C错误;
D.Q点相对于O点在水平方向的位置x关于时间t的关系为
x = lOPcos( + ωt) + lPQ
则可看出Q点在水平方向也不匀速运动,D错误。
故选A。
【点睛】
二、不定项选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分。每小题给出的四个选项中,都有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分)
8. 卫星未发射时静置在赤道上随地球转动,地球半径为R。卫星发射后在地球同步轨道上做匀速圆周运动,轨道半径为r。则卫星未发射时和在轨道上运行时( )
A. 角速度之比为 B. 线速度之比为
C. 向心加速度之比为 D. 受到地球的万有引力之比为
【答案】AC
【解析】
【详解】A.卫星未发射时静置在赤道上随地球转动,角速度与地球自转角速度相等,卫星发射后在地球同步轨道上做匀速圆周运动,角速度与地球自转角速度相等,则卫星未发射时和在轨道上运行时角速度之比为,故A正确;
B.根据题意,由公式可知,卫星未发射时和在轨道上运行时,由于角速度相等,则线速度之比为轨道半径之比,故B错误;
C.根据题意,由公式可知,卫星未发射时和在轨道上运行时,由于角速度相等,则向心加速度之比为轨道半径之比,故C正确;
D.根据题意,由公式可知,卫星未发射时和在轨道上运行时,受到地球的万有引力之比与轨道半径的平方成反比,即,故D错误。
故选AC。
9. 跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目,如图所示,当运动员从直升飞机上由静止跳下后,在下落过程中将会受到水平风力的影响,下列说法中正确的是( )
A. 风力越大,运动员下落时间越长,运动员可完成更多的动作
B. 风力越大,运动员着地速度越大,有可能对运动员造成伤害
C. 运动员下落时间与风力无关
D. 运动员着地速度与风力无关
【答案】BC
【解析】
【详解】运动员在竖直方向做自由落体运动,水平方向做匀加速运动,则由
可知运动员下落时间与风力大小无关,风力越大,运动员下落的时间不变,根据
可知落地时竖直速度不变,水平速度变大,则落地的速度
变大,有可能对运动员造成伤害。
故选BC。
10. 我国太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”在国际上首次成功实现空间太阳Hα波段光谱扫描成像。Hα和Hβ分别为氢原子由n = 3和n = 4能级向n = 2能级跃迁产生的谱线(如图),则( )
A. Hα的波长比Hβ的小
B. Hα的频率比Hβ的小
C. Hβ对应的光子能量为3.4eV
D. Hβ对应的光子不能使氢原子从基态跃迁到激发态
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.氢原子n = 3与n = 2的能级差小于n = 4与n = 2的能级差,则Hα与Hβ相比,Hα的波长大、频率小,故A错误、B正确;
C.Hβ对应的光子能量为
E = (-0.85)eV-(-3.40)eV = 2.55eV
故C错误;
D.氢原子从基态跃迁到激发态至少需要能量
E = (-3.40)eV-(-13.60)eV = 10.2eV
Hβ对应的光子不能使氢原子从基态跃迁到激发态,故D正确。
故选BD。
11. 如图,一粗糙斜面固定在地面上,斜面顶端装有一光滑定滑轮.一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块N.另一端与斜面上的物块M相连,系统处于静止状态.现用水平向左的拉力缓慢拉动N,直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°.已知M始终保持静止,则在此过程中( )
A. 水平拉力的大小可能保持不变
B. M所受细绳的拉力大小一定一直增加
C. M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加
D. M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加
【答案】BD
【解析】
【详解】如图所示,以物块N为研究对象,它在水平向左拉力F作用下,缓慢向左移动直至细绳与竖直方向夹角为45°的过程中,水平拉力F逐渐增大,绳子拉力T逐渐增大;
对M受力分析可知,若起初M受到摩擦力f沿斜面向下,则随着绳子拉力T的增加,则摩擦力f也逐渐增大;若起初M受到的摩擦力f沿斜面向上,则随着绳子拉力T的增加,摩擦力f可能先减小后增加.故本题选BD.
第II卷
三、实验题(本题共1小题,共14分)
12. 甲同学用图示装置探究加速度与力的关系
(1)为补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力,调节木板倾角,使小车在不挂槽码时运动,并打出纸带进行检验,下图中能表明补偿阻力恰当的是_____;
A. B.
C. D.
(2)某次实验得到一条纸带,部分计数点如下图所示(每相邻两个计数点间还有4个点,图中未画出),测得,,,。已知打点计时器所接交流电源频率为,则小车的加速度a=___________(要求充分利用测量数据,结果保留两位有效数字);
(3)乙同学在用如图甲的装置探究M、N两车加速度和所受拉力的关系,实验_____(需要或不需要)补偿阻力(即平衡阻力)。
(4)丙同学用50分度的游标卡尺测量一物体的长度,示数如图丙所示,图丁为局部放大图,读数为_____cm。
【答案】(1)B (2)0.51
(3)需要 (4)4.108
【解析】
【小问1详解】
若补偿摩擦力恰当,则小车应该匀速运动,打出的纸带应该点迹均匀分布,故选B。
【小问2详解】
由于每相邻两个计数点间还有4个点未画出,可知T=5×0.02s=0.1s
由逐差法可知小车的加速度为
代入数据得
【小问3详解】
在重物前端装有力传感器,可较精确地测出细绳拉力,实验中细绳的拉力作为小车所受的合力,仍需要补偿阻力;
【小问4详解】
50分度游标卡尺的精确值为0.02mm,由图丁可知读数为
13. 丁同学用如图所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道滑下后从点飞出,落在水平挡板上。由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板,重新释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点。
(1)下列实验条件必须满足的有_____。
A. 斜槽轨道光滑 B. 斜槽轨道末端水平
C. 挡板高度等间距变化 D. 每次从斜槽上相同位置无初速度释放钢球
(2)为定量研究,建立以水平方向为轴、竖直方向为轴的坐标系。取平抛运动的起始点为坐标原点,将钢球静置于点,钢球的_____(选填“最上端”、“最下端”或者“球心”)对应白纸上的位置即为原点;
(3)若遗漏记录平抛轨迹的起始点,也可按下述方法处理数据:如图2所示,在轨迹上取、、三点,和的水平间距相等且均为,测得和的竖直间距分别是和,可求得钢球平抛的初速度大小为_____(已知当地重力加速度为,结果用上述字母表示)
【答案】(1)BD (2)球心
(3)
【解析】
【小问1详解】
AD.只要每次从斜槽上同一位置由静止释放钢球,就能保证钢球离开斜槽末端的速度相同,故斜槽轨道不必光滑,故A错误,D正确;
B.为了使钢球离开斜槽后做平抛运动,钢球离开斜槽末端时速度必须沿水平方向,故斜槽轨道末端必须水平,故B正确;
C.只要得到钢球做平抛运动的一条轨迹上的若干个点,就可以得到钢球的运动轨迹,故挡板高度不必等间距变化,故C错误。
故选BD
【小问2详解】
将钢球静置于Q点,钢球的球心对应白纸上的位置即为原点。
【小问3详解】
[2] 设钢球平抛的初速度大小为,水平方向通过位移所用时间为,因钢球水平分运动为匀速直线运动,则
钢球竖直分运动为自由落体运动,则
两式联立得
四、计算题(本题共3小题,共38分。要求写出必要的文字说明,方程式或重要演算步骤。只写出最后答案的不能给分,有数值计算的题,答案中应明确写出数值和单位)
14. 清代乾隆的《冰嬉赋》用“躄躠”(可理解为低身斜体)二字揭示了滑冰的动作要领。500m短道速滑世界纪录由我国运动员武大靖创造。在其创造纪录的比赛中,
(1)武大靖从静止出发,先沿直道加速滑行,前进8m用时2s。该过程可视为匀加速直线运动,求此过程加速度大小;
(2)武大靖途中某次过弯时的运动可视为半径为10m的匀速圆周运动,速度大小为14m/s。已知武大靖的质量为70kg,求此次过弯时所需的向心力大小;
(3)武大靖通过侧身来调整身体与水平冰面的夹角,使场地对其作用力指向身体重心而实现平稳过弯,如图所示。求武大靖在(2)问中过弯时身体与水平面的夹角θ的大小。(不计空气阻力,重力加速度大小取10m/s2,tan22°=0.40、tan27°=0.51、tan32°=0.62、tan37°=0.75)
【答案】(1)4m/s2
(2)1372N (3)27°
【解析】
【小问1详解】
武大靖从静止出发,先沿直道加速滑行,前用时
根据位移时间关系可得
代入数据解得
【小问2详解】
根据向心力的计算公式可得
【小问3详解】
设场地对武大靖的作用力大小为F,F与重力的合力提供向心力,如图所示:
根据几何关系可得
代入数据解得,所以。
15. 第24届冬奥会将在我国举办。钢架雪车比赛的一段赛道如图1所示,长12m水平直道AB与长20m的倾斜直道BC在B点平滑连接,斜道与水平面的夹角为15°。运动员从A点由静止出发,推着雪车匀加速到B点时速度大小为8m/s,紧接着快速俯卧到车上沿BC匀加速下滑(图2所示),到C点共用时5.0s。若雪车(包括运动员)可视为质点,始终在冰面上运动,其总质量为110kg,sin15°=0.26,重力加速度取,求雪车(包括运动员)
(1)在直道AB上的加速度大小;
(2)过C点的速度大小;
(3)在斜道BC上运动时受到的阻力大小。
【答案】(1);(2)12m/s;(3)66N
【解析】
【详解】(1)AB段
解得
(2)AB段
解得
BC段
过C点的速度大小
(3)在BC段有牛顿第二定律
解得
16. 如图所示,在水平匀速运动的传送带的左端(P点),轻放一个质量为物块,物块在传送带上运动到右端点后被抛出,物块恰好无碰撞地沿圆弧切线从点进入竖直光滑圆弧轨道下滑。B、D为圆弧的两端点,其连线水平。已知圆弧半径1.0m,圆弧对应的圆心角,轨道最低点为点距水平面的高度。(g取,,)求:
(1)物块离开A点时水平初速度的大小;
(2)物块经过点时速度大小为,求物块在点对轨道的压力;
(3)设物块与传送带间的动摩擦因数为0.3,传送带的速度为,求物块与传送带发生的相对位移。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
物块从到做平抛运动,根据平抛运动的规律可得竖直方向有
解得物块到达点时竖直分速度
物块到达点时速度方向与水平方向的夹角等于,则有
解得物块离开点时水平初速度的大小
【小问2详解】
在点,由牛顿第二定律得
解得,根据牛顿第三定律,物块经过点时对轨道压力的大小
【小问3详解】
因故物块在传送带上一直做匀加速直线运动,设运动时间为,根据牛顿第二定律有
由运动学公式有
物块与传送带间的相对位移
联立解得
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