精品解析:江苏南通如皋市第一中学2025-2026学年高一上学期期末综合(三)物理试卷
2026-02-12
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版必修 第一册 |
| 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 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 南通市 |
| 地区(区县) | 如皋市 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.13 MB |
| 发布时间 | 2026-02-12 |
| 更新时间 | 2026-07-13 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-02-12 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56440247.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2025—2026学年度高一年级第一学期期末综合(三)
物理试题
(考试时间:75分钟 分值:100分)
一、单项选择题:共11题,每题4分,共44分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 对力学中基本量、基本单位、导出单位的理解不正确的是( )
A. 长度、质量、时间是力学中的基本量
B. 力、加速度、质量都是基本量
C. 牛顿、焦耳、帕斯卡均是导出单位
D. 所有导出单位都可用基本单位表示
【答案】B
【解析】
【详解】A.在力学中,长度、质量、时间是基本量,其单位为基本单位,故A正确。
B.力学中的基本量是长度、质量、时间;力由导出,加速度由导出,均为导出量,质量是基本量,故B错误。
C.牛顿(力)、焦耳(功)、帕斯卡(压强)均由基本单位通过物理公式导出,属于导出单位,故C正确。
D.导出单位由基本单位通过定义或公式组合而成,如牛顿可表示为,因此所有导出单位均可用基本单位表示,故D正确。
本题选不正确的,故选B。
2. 下列预防措施中,与离心现象无关的是
A. 桥梁处的限载标志
B. 火车拐弯处设置限速标志
C. 砂轮的外侧加防护罩
D. 投掷链球的区域加防护网
【答案】A
【解析】
【详解】桥梁处的限载标志是为了防止超载,保护桥梁的安全,和离心现象无关,故A正确;火车拐弯处设置限速标志,为了防止由于离心现象而出现脱轨现象,故B错误;砂轮的外侧加防护罩,是防止摩擦产生的碎屑做离心运动,对人有伤害,故C错误;投掷链球的区域加防护网,为了防止由于离心现象而对其他人有伤害,故D错误;本题选择与离心现象无关的,故选A.
点睛:本题考查的是学生的对离心现象的掌握情况,要注意明确离心现象发生在做圆周运动的物体上,在平时的学习过程中基础知识一定要掌握牢固,并能解释相关现象.
3. 质点以初速度v0从A点开始在光滑水平面上运动,由于受水平斥力的作用,物体的运动轨迹如图中的实线所示,B为该轨迹上的一点,虚线是过A、B两点并与该轨迹相切的切线,虚线和实线将水平面划分为5个区域。对于施力物体位置的判断,下列说法正确的是( )
A. 施力物体在①②③⑤区域均有可能
B. 施力物体可能在①②③区域
C. 施力物体一定在④区域
D. 施力物体一定在②区域
【答案】D
【解析】
【详解】做曲线运动物体的轨迹一定处于合外力与速度方向之间且弯向合外力这一侧,若这个力是斥力,则施力物体一定在②区域。
故选D。
4. 如图所示,同学们组成的跑操方阵排列整齐地匀速率通过圆弧形跑道区域,每个方阵中的每位同学均可视为做匀速圆周运动。则下列说法正确的是( )
A. 每位同学的角速度相同
B. 每位同学所受的合力为零
C. 每位同学的速度大小相同
D. 每位同学的加速度保持不变
【答案】A
【解析】
【详解】A.依题意,每位同学绕同一个圆心转动,则角速度相同。故A正确;
B.每位同学均做匀速圆周运动,所受的合力提供向心力,不为零。故B错误;
C.根据
可知每位同学的速度大小不相同。故C错误;
D.根据
可知每位同学的加速度大小保持不变,方向指向圆心,时刻改变。故D错误。
故选A。
5. 飞镖是常见的一种娱乐方式,某同学瞄准标靶,水平掷出飞镖,飞镖落在竖直墙上标靶中心点的正上方点A处,如图所示,若飞镖掷出后的运动可视为平抛运动,仅改变其中一个因素,使飞镖能落在标靶中心处,以下方式可行的是( )
A. 离标靶稍近一点
B. 让飞镖出手速度稍小一些
C. 飞镖出手点的高度再高一点
D. 把标靶的位置往下移动一点
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.离标靶稍近一点,水平距离减小,初速度不变,则飞镖击中靶子的时间减小,竖直方向下落的高度减小,飞镖将打在A正点上方,故A错误;
B.让飞镖出手速度稍小一些,水平距离不变,初速度变小,则飞镖击中靶子的时间增大,竖直方向下落的高度增大,可使飞镖打在A点正下方,从而击中靶心,故B正确;
C.由于初速度不变,水平位移不变,则飞镖击中靶子的时间不变,则竖直方向上下落高度不变,所以若飞镖出手点的高度再高一点,飞镖将打在A点正上方,故C错误;
D.由于初速度不变,水平位移不变,则飞镖击中靶子的时间不变,则竖直方向上下落高度不变,所以若把标靶的位置往下移动一点,飞镖将打在A点正上方,故D错误。
故选B。
6. 2020年5月6日我国新一代载人飞船试验船由长征五号B运载火箭成功发射,新一代载人飞船运用了自主变轨技术,经过七次变轨后由近地小椭圆轨道进入大椭圆轨道,则关于飞船在近地小椭圆轨道和大椭圆轨道上的运动说法正确的是( )
A. 地球位于椭圆轨道的中心位置
B. 小椭圆轨道上飞船与地球连线单位时间内扫过面积与大椭圆轨道上飞船与地球连线单位时间内扫过面积相等
C. 飞船在小椭圆轨道上运动周期大于在大椭圆轨道上运动的周期
D. 飞船在小椭圆轨道和大椭圆轨道上运动的半长轴的三次方与周期平方比值相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.地球位于椭圆轨道的焦点位置,选项A错误;
B.飞船与地球的连线在同一椭圆轨道上相同时间扫过面积相等,选项B错误;
C.根据开普勒第三定律,飞船轨道半长轴越大,周期越大,则飞船在小椭圆轨道上运动周期小于在大椭圆轨道上运动的周期,选项C错误;
D.根据开普勒第三定律,飞船小椭圆轨道和大椭圆轨道上运动的半长轴三次方与周期平方比值相等,选项D正确。
故选D。
7. 如图所示,轻质不可伸长的细绳绕过光滑定滑轮C与质量为m的物体A连接,A放在倾角为θ的光滑斜面上,绳的另一端和套在固定竖直杆上的物体B连接。现BC连线恰沿水平方向,从当前位置开始B以速度v0匀速下滑。设绳子的张力为FT,在此后的运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 物体A做减速运动 B. 物体A做匀速运动
C. FT可能小于mgsinθ D. FT一定大于mgsinθ
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由题意可知,将B的实际运动,分解成两个分运动,如图所示
根据平行四边形定则,可有
因B以速度匀速下滑,又在增大,所以绳子速度在增大,而A的速度大小等于,则A处于加速运动,故AB错误;
CD.对物体A,根据受力分析,结合牛顿第二定律,有
则有
故C错误,D正确。
故选D。
8. 如图所示,圆环和点在同一竖直平面内,在环上取一点与连成光滑直轨道,一物块由静止开始从点滑向圆环。是圆环的最高点,是圆环的最右端,是圆环与地面的接触点,是与环的交点,为圆心,是与环的交点,物块滑到圆环上所需的最短时间为( )
A. 沿轨道运动的时间 B. 沿轨道运动的时间
C. 沿轨道运动的时间 D. 沿轨道运动的时间
【答案】C
【解析】
【详解】如图所示
过点画一竖直线,以此作为斜边,再分别以作为直角边,构造直角三角形,可见过D的直角三角形的斜边最短,对应的等时圆半径最小,则沿轨道运动的时间最短,故选C。
9. 如图所示,在粗糙的水平面上,质量分别为m和M的物块A、B用轻弹簧相连,两物块与水平面间的动摩擦因数均为μ,当用水平力F作用于B上且两物块以相同加速度a1向右做匀加速直线运动时,弹簧的伸长量为x1;当用同样大小的恒力F沿着倾角为的光滑斜面向上作用于B上且两物块以相同加速度a2,在沿斜面向上做匀加速直线运动时,弹簧的伸长量为x2,下列说法中正确的是( )
A. 若M=2m,有x1=2x2 B. 若M=2m,有x1>2x2
C. 若,有x1 <x2 D. 若,有x1=x2
【答案】D
【解析】
【详解】两物块在水平面上做匀加速运动时,对AB整体,由牛顿第二定律得
对A、由牛顿第二定律可得
联立可得
两物块在斜面上做匀加速运动时,对AB整体,由牛顿第二定律得
对A,由牛顿第二定律得
联立可得
由此可知,总有x1=x2。
故选D。
10. 理论上已经证明:质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零。现假设地球是一半径为R、质量分布均匀的实心球体,O为球心,以O为原点建立坐标轴Ox,如图所示。一个质量一定的小物体(假设它能够在地球内部移动)在x轴上各位置受到的重力大小用F表示,则如图所示的四个F随x的变化关系图正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设地球的密度为ρ,当x≥R时,地球可被看成球心处的质点,物体所受的重力为
当x≤R时,可将地球“分割”为两部分,一部分是厚度为(R-x)的球壳,一部分是半径为x的球体,由题目信息可知,重力为
故选A。
11. 质量为M的物体内有光滑圆形轨道,现有两个质量分别为、的小滑块在竖直面上沿该圆形轨道做圆周运动,速度不为零,两滑块间用轻杆相连,且;A、C分别为圆周的最高点和最低点,B、D点与圆心O在同一水平线上,两小滑块运动时,物体M在地面上静止不动,则物体M对地面的压力和地面对M的摩擦力的有关说法中正确的是( )
A. 小滑块m在A点时,,M与地面无摩擦力
B. 小滑块m在B点时,,M受地面摩擦力方向向右
C. 小滑块m在C点时,,M与地面无摩擦力
D. 小滑块m在D点时,,M受地面摩擦力方向向左
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.小滑块在点时,因为,则系统受的合力竖直向下,系统对M的作用力方向向上,故
系统在水平方向不受力的作用,所以没有摩擦力的作用,故A错误;
B.小滑块在点时,系统在水平方向需要向右的合力,地面要对有向右的摩擦力的作用,在竖直方向上,与对无作用力,所以物体对地面的压力
故B正确;
C.小滑块在点时,系统受的合力竖直向上,故
系统在水平方向不受力的作用,所以没有摩擦力的作用,故C错误;
D.小滑块在点和的受力情况类似,由B的分析可知
摩擦力方向向左,故D错误。
故选B。
二、非选择题:共6题,共56分。其中第13题~第17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,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
12. 所示的装置可以用来“探究加速度与力、质量的关系”,其中小车与车中砝码的总质量记为M,砂与砂桶的总质量记为m,重力加速度为g。
(1)小陈同学在保持m一定时,探究小车的加速度a与M的关系。
①关于该实验,下列说法正确的是________。
A.平衡摩擦力时,砂桶应用细线通过定滑轮系在小车上且小车后面的纸带也应连好
B.平衡摩擦力时,如果纸带上打出的点距是均匀的,说明重力沿斜面方向的分力刚好平衡了小车所受的摩擦力
C.实验中应改变砂和砂桶的质量,打出几条纸带
D.实验时,先接通打点计时器的电源,再放开小车
②图乙是某次实验打点计时器打出的一条纸带(部分)。若B,C,D计数点间的时间间隔均为0.10s,从图中给定的数据,可求出小车的加速度大小是________m/s2,打下C点时小车的瞬时速度大小是________m/s。(计算结果均保留两位有效数字)
③该同学根据测得的多组数据画出a-关系图像,如图丙所示,发现该图线既不通过坐标原点且AB段明显偏离直线,分析其产生原因,下列说法正确的是________。
A.不通过坐标原点可能是因为平衡摩擦力不足
B.不通过坐标原点可能是因为平衡摩擦力过度
C.图线AB段弯曲可能是砂与砂桶总质量未满足远小于小车与车内砝码总质量的条件
(2)小张同学在保持M一定时,探究小车的加速度a与受力F的关系时,根据实验数据做出a-F图像,如图丁所示(若实验前已经补偿了阻力)。小傅同学利用最初的几组数据拟合了一条直线OAP。一条与纵轴平行的直线和这两条图线以及横轴的交点分别为P、Q、N。求=______(用题中的M、m表示)。
【答案】(1) ①. BD ②. 1.0 ③. 0.44 ④. AC
(2)
【解析】
【小问1详解】
①[1]A.平衡摩擦力时,应不挂砂桶,只让小车后面拖着纸带在木板上匀速运动,A错误;
B.平衡摩擦力时,如果纸带上打出的点距是均匀的,说明小车匀速运动,则重力沿斜面方向的分力刚好平衡了小车所受的摩擦力,B正确;
C. 实验中应保持砂和砂桶的质量不变,改变小车与车中砝码的总质量,打出几条纸带,故C错误;
D.实验时,先接通打点计时器的电源,再放开小车,以充分利用纸带,D正确。
故选BD。
②[2][3]根据逐差法可得小车运动的加速度为
匀变速直线运动中间时刻速度等于该段的平均速度,则打C点时小车的速度为
③[4]AB.由图像可知加速度为零时,小车的合力不为零,说明平衡摩擦力不足,故A正确,B错误;
C.实验前已经补偿了阻力,对小车和砝码由牛顿第二定律有对小车有F=Ma,mg-F=ma
可得,只有当砂与砂桶总质量满足远小于小车与车内砝码总质量时,才认为F=mg;图线AB段弯曲可能是砂与砂桶总质量未满足远小于小车与车内砝码总质量的条件,故C正确。
故选AC。
【小问2详解】
图中PN对应小车合力为悬挂物的重力mg时的加速度,则mg=Ma
图中QN对应小车的实际加速度,根据牛顿第二定律,设细线拉力为F,则对小车有F=Ma′,对悬挂物有mg-F=ma′
可得
联立解得
13. 如图所示,A、B两颗卫星和赤道平面共面,沿相同方向环绕地球做匀速圆周运动,A卫星的轨道半径是B卫星的4倍。已知地球表面重力加速度为g,地球半径为R,A运动的周期为T。
(1)求卫星B环绕地球运动的周期;
(2)求在0~时间内观察到A、B两颗卫星相距最近的次数。
【答案】(1)
(2)3次
【解析】
【小问1详解】
根据万有引力作为向心力可得,对卫星A有
对卫星B有
又
联立解得
【小问2详解】
设从0时刻开始经时间两卫星第n次相距最近,则有
解得
又
联立解得
可知n取最大整数3,即在0~时间内观察到A、B两颗卫星相距最近的次数为3次。
14. 某同学投篮,篮球从篮圈上方斜向下直接经过篮圈的中心点进入篮筐。篮球的投出点高度,速度为,与水平方向夹角为,篮圈距离地面高。篮球质量,重力加速度g取,,。求
(1)篮球在最高点时的速度大小;
(2)篮球投出点距离篮圈中心点的水平距离x。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)篮球到最高点只有水平方向的速度,由题意
可得
(2)解法一:篮球在竖直方向的初速度
因为篮球在竖直方向做匀减速直线运动,所以有
代入数据得
,(不合题意,舍去)
篮球在水平方向做匀速直线运动,投出点距离篮圈中心点的水平距离
可得
解法二:篮球从抛出到落入篮筐过程中,设篮球落入篮筐的速度为由动能定理
代入数据得
篮球在竖直方向上做匀减速直线运动,取向上为正方向,把分解后知
篮球在竖直方向的初速度
这段运动时间
解得
篮球在水平方向做匀速直线运动,投出点距离篮圈中心点的水平距离
15. 质量、长的木板在动摩擦因数的水平地面上向右滑行,当速度时,在木板的右端轻放一质量的小物块如图所示当小物块刚好滑到木板左端时,物块和木板达到共同速度取,求:
(1)从木块放到木板上到它们达到相同速度所用的时间t;
(2)小物块与木板间的动摩擦因数.
【答案】(1)1s (2)0.08
【解析】
【详解】(1)设木板在时间t内的位移为x1;铁块的加速度大小为a2,时间t内的位移为x2
则有
又
代入数据得
t=1s
(2)根据牛顿第二定律,有
解得
16. 如图所示,倾角的斜面体固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上,斜面最低点在转轴OO1上,质量均为m=1kg、可视为质点的两个小物块P、Q随转台一起匀速转动,P、Q到转轴OO1的距离均为0.4m,P与转台之间的动摩擦因数为0.5,Q与转台之间的动摩擦因数为0.8,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。转台转动时,P、Q均与转台保持相对静止,求:
(1)当P不受摩擦力时转台的角速度;
(2)转台角速度的最大值;
(3)Q所受摩擦力的变化范围。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
当P不受摩擦力时对P受力分析如图所示
根据牛顿第二定律有
代入数据解得
【小问2详解】
当P受到的摩擦力达到最大且方向沿斜面向下时,假设此时Q与转台保持相对静止,设此时的角速度为ω1,对P根据牛顿第二定律有,
又
联立代入数据解得
这时Q的向心力大小为
Q与转台之间的最大静摩擦力为
说明此时Q已经和转台发生了相对滑动,所以转台的最大角速度为ωm
对Q根据牛顿第二定律有
解得
【小问3详解】
当P受到斜面的摩擦力方向沿斜面向上且达到最大静摩擦力时,转台的角速度最小,设为ω',对P受力分析,如下图所示
根据牛顿第二定律有,
又
联立代入数据解得
此时Q受到的摩擦力大小为
所以Q受到的摩擦力大小范围为。
17. 如图,某智能物流输运系统由倾角为的传送带和倾角相同的长木板组成。传送带长度,以的恒定速度顺时针转动,且与木板无缝连接。现将物件P无初速置于传送带A端,恰好能上升到点,随即被机械手取走。物件可视为质点,与传送带间的动摩擦因数,与木板的动摩擦因数。已知,,取重力加速度。求
(1)物件在传送带上的运动时间;
(2)长木板的长度;
(3)假如机械手未能在点及时把物件取走,物件将会下滑,下滑过程离A点最近距离。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)物件放上传送带后,设加速度大小为,由牛顿第二定律
设经过时间与传送带达到共速,根据速度时间公式有
物件加速位移为
解得
因为,且满足
所以物件可以与传送带保持相对静止,与传送带一向上做匀速运动,设经过时间上升至C点。由运动学公式
物件在传送带上运动时间为
联立解得
(2)物件在木板上匀减速运动,设加速度大小为,由牛顿第二定律
由匀减速运动规律
解得,长木板的长度为
(3)物件由D点下滑,设加速度大小为,由牛顿第二定律
设返回到C时速度为v,则有
物件返回传送带后做匀减速运动,加速度大小仍为。当速度减为0时,距离A点最近。设在传送带上减速运动位移为,根据匀减速直线运动规律
由几何关系
联立解得,物件下滑过程离A点最近距离为
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2025—2026学年度高一年级第一学期期末综合(三)
物理试题
(考试时间:75分钟 分值:100分)
一、单项选择题:共11题,每题4分,共44分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 对力学中基本量、基本单位、导出单位的理解不正确的是( )
A. 长度、质量、时间是力学中的基本量
B. 力、加速度、质量都是基本量
C. 牛顿、焦耳、帕斯卡均是导出单位
D. 所有导出单位都可用基本单位表示
2. 下列预防措施中,与离心现象无关的是
A. 桥梁处的限载标志
B. 火车拐弯处设置限速标志
C. 砂轮的外侧加防护罩
D. 投掷链球的区域加防护网
3. 质点以初速度v0从A点开始在光滑水平面上运动,由于受水平斥力的作用,物体的运动轨迹如图中的实线所示,B为该轨迹上的一点,虚线是过A、B两点并与该轨迹相切的切线,虚线和实线将水平面划分为5个区域。对于施力物体位置的判断,下列说法正确的是( )
A. 施力物体在①②③⑤区域均有可能
B. 施力物体可能在①②③区域
C. 施力物体一定在④区域
D. 施力物体一定在②区域
4. 如图所示,同学们组成的跑操方阵排列整齐地匀速率通过圆弧形跑道区域,每个方阵中的每位同学均可视为做匀速圆周运动。则下列说法正确的是( )
A. 每位同学的角速度相同
B. 每位同学所受的合力为零
C. 每位同学的速度大小相同
D. 每位同学的加速度保持不变
5. 飞镖是常见的一种娱乐方式,某同学瞄准标靶,水平掷出飞镖,飞镖落在竖直墙上标靶中心点的正上方点A处,如图所示,若飞镖掷出后的运动可视为平抛运动,仅改变其中一个因素,使飞镖能落在标靶中心处,以下方式可行的是( )
A. 离标靶稍近一点
B. 让飞镖出手速度稍小一些
C. 飞镖出手点的高度再高一点
D. 把标靶的位置往下移动一点
6. 2020年5月6日我国新一代载人飞船试验船由长征五号B运载火箭成功发射,新一代载人飞船运用了自主变轨技术,经过七次变轨后由近地小椭圆轨道进入大椭圆轨道,则关于飞船在近地小椭圆轨道和大椭圆轨道上的运动说法正确的是( )
A. 地球位于椭圆轨道的中心位置
B. 小椭圆轨道上飞船与地球连线单位时间内扫过面积与大椭圆轨道上飞船与地球连线单位时间内扫过面积相等
C. 飞船在小椭圆轨道上运动周期大于在大椭圆轨道上运动的周期
D. 飞船在小椭圆轨道和大椭圆轨道上运动的半长轴的三次方与周期平方比值相等
7. 如图所示,轻质不可伸长的细绳绕过光滑定滑轮C与质量为m的物体A连接,A放在倾角为θ的光滑斜面上,绳的另一端和套在固定竖直杆上的物体B连接。现BC连线恰沿水平方向,从当前位置开始B以速度v0匀速下滑。设绳子的张力为FT,在此后的运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 物体A做减速运动 B. 物体A做匀速运动
C. FT可能小于mgsinθ D. FT一定大于mgsinθ
8. 如图所示,圆环和点在同一竖直平面内,在环上取一点与连成光滑直轨道,一物块由静止开始从点滑向圆环。是圆环的最高点,是圆环的最右端,是圆环与地面的接触点,是与环的交点,为圆心,是与环的交点,物块滑到圆环上所需的最短时间为( )
A. 沿轨道运动的时间 B. 沿轨道运动的时间
C. 沿轨道运动的时间 D. 沿轨道运动的时间
9. 如图所示,在粗糙的水平面上,质量分别为m和M的物块A、B用轻弹簧相连,两物块与水平面间的动摩擦因数均为μ,当用水平力F作用于B上且两物块以相同加速度a1向右做匀加速直线运动时,弹簧的伸长量为x1;当用同样大小的恒力F沿着倾角为的光滑斜面向上作用于B上且两物块以相同加速度a2,在沿斜面向上做匀加速直线运动时,弹簧的伸长量为x2,下列说法中正确的是( )
A. 若M=2m,有x1=2x2 B. 若M=2m,有x1>2x2
C. 若,有x1 <x2 D. 若,有x1=x2
10. 理论上已经证明:质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零。现假设地球是一半径为R、质量分布均匀的实心球体,O为球心,以O为原点建立坐标轴Ox,如图所示。一个质量一定的小物体(假设它能够在地球内部移动)在x轴上各位置受到的重力大小用F表示,则如图所示的四个F随x的变化关系图正确的是( )
A. B.
C. D.
11. 质量为M的物体内有光滑圆形轨道,现有两个质量分别为、的小滑块在竖直面上沿该圆形轨道做圆周运动,速度不为零,两滑块间用轻杆相连,且;A、C分别为圆周的最高点和最低点,B、D点与圆心O在同一水平线上,两小滑块运动时,物体M在地面上静止不动,则物体M对地面的压力和地面对M的摩擦力的有关说法中正确的是( )
A. 小滑块m在A点时,,M与地面无摩擦力
B. 小滑块m在B点时,,M受地面摩擦力方向向右
C. 小滑块m在C点时,,M与地面无摩擦力
D. 小滑块m在D点时,,M受地面摩擦力方向向左
二、非选择题:共6题,共56分。其中第13题~第17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,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
12. 所示的装置可以用来“探究加速度与力、质量的关系”,其中小车与车中砝码的总质量记为M,砂与砂桶的总质量记为m,重力加速度为g。
(1)小陈同学在保持m一定时,探究小车的加速度a与M的关系。
①关于该实验,下列说法正确的是________。
A.平衡摩擦力时,砂桶应用细线通过定滑轮系在小车上且小车后面的纸带也应连好
B.平衡摩擦力时,如果纸带上打出的点距是均匀的,说明重力沿斜面方向的分力刚好平衡了小车所受的摩擦力
C.实验中应改变砂和砂桶的质量,打出几条纸带
D.实验时,先接通打点计时器的电源,再放开小车
②图乙是某次实验打点计时器打出的一条纸带(部分)。若B,C,D计数点间的时间间隔均为0.10s,从图中给定的数据,可求出小车的加速度大小是________m/s2,打下C点时小车的瞬时速度大小是________m/s。(计算结果均保留两位有效数字)
③该同学根据测得的多组数据画出a-关系图像,如图丙所示,发现该图线既不通过坐标原点且AB段明显偏离直线,分析其产生原因,下列说法正确的是________。
A.不通过坐标原点可能是因为平衡摩擦力不足
B.不通过坐标原点可能是因为平衡摩擦力过度
C.图线AB段弯曲可能是砂与砂桶总质量未满足远小于小车与车内砝码总质量的条件
(2)小张同学在保持M一定时,探究小车的加速度a与受力F的关系时,根据实验数据做出a-F图像,如图丁所示(若实验前已经补偿了阻力)。小傅同学利用最初的几组数据拟合了一条直线OAP。一条与纵轴平行的直线和这两条图线以及横轴的交点分别为P、Q、N。求=______(用题中的M、m表示)。
13. 如图所示,A、B两颗卫星和赤道平面共面,沿相同方向环绕地球做匀速圆周运动,A卫星的轨道半径是B卫星的4倍。已知地球表面重力加速度为g,地球半径为R,A运动的周期为T。
(1)求卫星B环绕地球运动的周期;
(2)求在0~时间内观察到A、B两颗卫星相距最近的次数。
14. 某同学投篮,篮球从篮圈上方斜向下直接经过篮圈的中心点进入篮筐。篮球的投出点高度,速度为,与水平方向夹角为,篮圈距离地面高。篮球质量,重力加速度g取,,。求
(1)篮球在最高点时的速度大小;
(2)篮球投出点距离篮圈中心点的水平距离x。
15. 质量、长的木板在动摩擦因数的水平地面上向右滑行,当速度时,在木板的右端轻放一质量的小物块如图所示当小物块刚好滑到木板左端时,物块和木板达到共同速度取,求:
(1)从木块放到木板上到它们达到相同速度所用的时间t;
(2)小物块与木板间的动摩擦因数.
16. 如图所示,倾角的斜面体固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上,斜面最低点在转轴OO1上,质量均为m=1kg、可视为质点的两个小物块P、Q随转台一起匀速转动,P、Q到转轴OO1的距离均为0.4m,P与转台之间的动摩擦因数为0.5,Q与转台之间的动摩擦因数为0.8,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。转台转动时,P、Q均与转台保持相对静止,求:
(1)当P不受摩擦力时转台的角速度;
(2)转台角速度的最大值;
(3)Q所受摩擦力的变化范围。
17. 如图,某智能物流输运系统由倾角为的传送带和倾角相同的长木板组成。传送带长度,以的恒定速度顺时针转动,且与木板无缝连接。现将物件P无初速置于传送带A端,恰好能上升到点,随即被机械手取走。物件可视为质点,与传送带间的动摩擦因数,与木板的动摩擦因数。已知,,取重力加速度。求
(1)物件在传送带上的运动时间;
(2)长木板的长度;
(3)假如机械手未能在点及时把物件取走,物件将会下滑,下滑过程离A点最近距离。
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