精品解析：湖南省常德市汉寿县第一中学2025-2026学年高一下学期学情自测物理试题

湖南省常德市汉寿县第一中学2025-2026学年 高一下学期入学考试物理试题 一、单选题 1. 2025年9月3日，我国举行盛大阅兵仪式，“东风-5C”液体洲际战略核导弹接受检阅。“东风-5C”液体洲际战略核导弹是我国战略反击体系中的重要组成，打击范围覆盖全球。某次中国人民解放军火箭军从海南岛向南太平洋相关公海海域成功发射了1发携带训练模拟弹头的洲际弹道导弹，并准确落入预定海域。从发射到命中目标，整个过程仅耗时20多分钟，飞行速度高达25马赫（即声速的25倍），射程约12000公里，创下了全球洲际导弹实际测试中的最远纪录。下列说法正确的是（　　） A. 题目中“射程约12000公里”指的是位移 B. 题目中“马赫”为国际单位制中的基本单位 C. 上边图片中正在加速上升的导弹处于超重状态 D. 导弹的惯性随着飞行速度的增大而增大 2. 如图所示，晾晒衣服的绳子两端分别固定在两根等高的竖直杆上，绳子的质量及绳与衣架挂钩间摩擦均忽略不计，原来保持静止。一阵恒定的风吹来，衣服受到水平向右的恒定风力而发生滑动，并在新的位置保持静止。则（　　） A. 两绳子拉力不再相等 B. 两绳子拉力的合力变大 C. 两绳子拉力的合力变小 D. 衣服所受合力变大 3. 如图所示，甲、乙两艘小船在静水中的速度大小相等，渡河时甲船头向河的上游偏，乙船头向河的下游偏，两小船的船头与河岸的夹角大小相等。水流速度恒定，则下列说法正确的是（　　） A. 甲过河的位移一定大于乙过河的位移 B. 渡河过程中，两小船不可能相遇 C. 甲过河的时间一定大于乙过河的时间 D. 无论水流速度多大，只要适当改变角，甲总能到达正对岸 4. 如图所示，吊盒A与物体B的质量相等，用轻弹簧将物体B悬挂在吊盒内，且静止，当悬挂吊盒的绳突然剪断的瞬间，吊盒A和物体B的加速度分别为（ ） A. g，g B. 2g，g C. g，2g D. 2g，0 5. 测得电梯从静止开始运行加速度一时间图像，如下图所示。质量为240g的手机置于电梯地面上与电梯相对静止，规定向上为正，重力加速度g取，下列说法正确的是（　　） A. 1. 0s手机受到电梯的支持力为2. 4N B. 1. 8s手机受到电梯的支持力为2. 4N C. 3. 0s手机受到电梯的支持力为2. 4N D. 手机所受的支持力不变 6. 如图所示，一个上表面光滑的斜面体M置于水平地面上，它的两个斜面与水平面间的夹角分别为、，且，M的顶端装有一定滑轮，一轻质细绳跨过定滑轮后连接A、B两个小物块，细绳与各自的斜面平行，不计绳与滑轮间的摩擦，A、B恰好在同一高度处于静止状态，剪断细绳后，A、B滑至斜面底端，M始终保持静止，下列说法正确的是（　　） A. 物块A的质量等于B的质量 B. 物块A对斜面体M的压力小于B对斜面体M的压力 C. 物块A比B先滑到斜面底端 D. 在滑块A、B下滑的过程中，斜面体受到水平面向左的摩擦力 二、多选题 7. 如图所示，水平面上固定一倾角为的足够长光滑斜面，斜面上有质量为的小球A和质量为m的小球B，它们用劲度系数为k的轻质弹簧连接，现对B施加一水平向左的恒力F，使A、B一起以大小为g的加速度沿斜面向上做匀加速直线运动，此时弹簧的长度为l，重力加速度为g，则弹簧原长和恒力F的大小分别为（　　） A. B. C. D. 8. 2024年6月2日，嫦娥六号成功着陆于月球背面南极-艾特肯盆地。为了使嫦娥六号平稳着陆，探测器在最后着陆阶段向下喷气，着陆前探测器沿竖直方向运动。从探测器向下喷气开始计时，以竖直向上为正方向，探测器着陆过程中的加速度随时间变化的关系图像如图所示，时刻探测器的速度恰好为零。下列说法正确的是（　　） A. 时，探测器的速度大小为 B. 时，探测器的速度大小为 C. 时间内探测器的加速度大于时间内探测器平均加速度的两倍 D. 时间内探测器的位移大于时间内探测器位移的倍 9. 如图所示，套在竖直细杆上的轻环A由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连施加外力让A沿杆以速度v匀速上升，从图中M位置上升至与定滑轮的连线处于水平N位置，已知AO与竖直杆成θ角，则（　　） A. 刚开始时B的速度为 B A匀速上升时，重物B也匀速下降 C. 重物B下降过程，绳对B的拉力大于B的重力 D. A运动到位置N时，B的速度最大 10. 如图所示，长杆水平固定，在杆O点正下方Q点固定一定滑轮，物块甲套在长杆上，其下端用刚性轻绳绕过定滑轮与物块乙相连。物块甲在外力的作用下从O点左侧以1m/s速度匀速向右运动，当运动至P点时，PQ间的轻绳与竖直方向的夹角。下列说法正确的是（　　） A. 物块甲运动到O点时，物块乙的速度为0 B. 物块甲运动到P点时，物块乙的速度大小为 C. 物块甲从O点运动至P点的过程中，物块乙处于超重状态 D. 物块甲从O点运动至P点的过程中，物块乙处于失重状态 三、实验题 11. 用如图甲所示的装置探究加速度a与力F的关系，带滑轮的长木板水平放置，弹簧测力计固定在墙上。 （1）实验时，一定要进行的操作是__________（填选项前的字母）。 A. 小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，根据纸带的数据求出加速度a，同时记录弹簧测力计的示数F B. 改变小车的质量，打出几条纸带 C. 用天平测出砂和砂桶的总质量 D. 为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量 （2）在平衡摩擦力后，他用打点计时器打出的纸带的一段如图所示，该纸带上相邻两个计数点间还有4个点未标出，打点计时器使用交流电的频率是50Hz，则小车的加速度大小是__________，当打点计时器打B点时小车的速度是__________m/s；（结果保留三位有效数字） （3）若某次实验，求得小车的加速度为a，则此时砂和砂桶的加速度为__________； （4）若弹簧测力计的读数为F，则F__________mg（m为砂和桶的总质量）。（填“大于”“等于”或“小于”） 12. 在某次研究平抛运动的实验中： （1）如图甲所示，用小锤打击弹性金属片，A球沿水平方向抛出，同时B球由静止自由下落，可观察到两小球同时落地；改变两小球距地面的高度和打击的力度，多次实验，都能观察到两小球同时落地。实验表明_____。 A. 平抛运动水平方向的分运动是匀速直线运动 B. 平抛运动水平方向的分运动是匀加速直线运动 C. 平抛运动竖直方向的分运动是匀速直线运动 D. 平抛运动竖直方向的分运动是自由落体运动 （2）如图乙所示，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PO滑下后从O点飞出，落在水平挡板MN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为了保证钢球从O点水平飞出且初速度是一定的，下列实验条件必须满足的是_____。 A.斜槽轨道光滑 B.斜槽轨道末端水平 C.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球 ②某同学做实验时记录了A、B、C三点，取A点为坐标原点，建立了如图丙所示的坐标系，平抛轨迹上的这三点的坐标值已在图中标出，根据图中数据判断，A点_____（选填“是”或“不是”）平抛运动的抛出点。 ③某同学实验时忘了标记重垂线方向，为解决此问题，他以某点迹为坐标原点，沿任意两个相互垂直的方向作为轴和轴正方向，建立直角坐标系，并测量出另外两个点迹的坐标值、，且，如图丁所示，假设各个点迹之间的时间间隔相等，则可得重垂线方向与轴间夹角的正切值为_____（用、、、坐标表示）。 四、解答题 13. 足球比赛中，经常使用“边路突破，下底传中”的战术，即攻方队员带球沿边线前进，到底线附近进行传中。运动员在中线处将足球沿边线以v0=10m/s的速度踢出，经t0=2.5s后运动员从静止开始以a2=2m/s2的加速度匀加速追赶足球，当运动员速度达到最大vm后保持不变，恰好在足球停止运动时追上。已知足球踢出后在草地上运动为匀减速直线运动其加速度大小a1=1m/s2，求： （1）足球踢出到停止运动通过的距离s； （2）运动员的最大速度的大小vm； （3）运动员追赶足球的过程中与足球间的最大距离x。 14. 在竖直墙壁的左侧水平地面上，放置一个边长为a、质量为M=2kg的正方体ABCD，在墙壁和正方体之间放置一半径为、质量为m的光滑球，正方体和球均保持静止，如图所示。球的球心为O，OB与竖直方向的夹角为，正方体的边长，正方体与水平地面的动摩擦因数为（已知重力加速度，并认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。求： (1)若，，竖直墙壁对球的弹力是多大； (2)若，保持球的半径不变，只增大球的质量，为了不让正方体出现滑动，则球质量的最大值为多少？（）； (3)改变正方体到墙壁之间的距离，当正方体的右侧面AB到墙壁的距离小于某个值L时，则无论球的质量是多少，球和正方体都始终处于静止状态，且球没有掉落地面，请问这个距离的值L是多少。 15. 风洞是一种通过产生可控气流以模拟真实空气动力学条件的管道实验设备，用于测试模型或实物的气流特性与性能，被誉为研制新一代飞行器的摇篮。如图所示，在风洞中，有一固定的斜面，斜面倾角为30°、长且距地面有一定高度。有一质量的小滑块以的初速度从斜面顶端A点沿斜面下滑，与斜面的动摩擦因数为，在斜面上风洞对滑块始终施加水平向右的恒定风力F，小滑块从斜面底端B点离开时速度为2m/s，取。求： （1）恒定风力F的大小； （2）若小滑块离开B点时，风洞对滑块风力变为大小为10N，方向沿斜面向上的恒力，求小滑块从B点离开后的最小速度（小滑块达到最小速度前未落地），以及从离开B点到达到最小速度所用的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 湖南省常德市汉寿县第一中学2025-2026学年 高一下学期入学考试物理试题 一、单选题 1. 2025年9月3日，我国举行盛大阅兵仪式，“东风-5C”液体洲际战略核导弹接受检阅。“东风-5C”液体洲际战略核导弹是我国战略反击体系中的重要组成，打击范围覆盖全球。某次中国人民解放军火箭军从海南岛向南太平洋相关公海海域成功发射了1发携带训练模拟弹头的洲际弹道导弹，并准确落入预定海域。从发射到命中目标，整个过程仅耗时20多分钟，飞行速度高达25马赫（即声速的25倍），射程约12000公里，创下了全球洲际导弹实际测试中的最远纪录。下列说法正确的是（　　） A. 题目中“射程约12000公里”指的是位移 B. 题目中“马赫”为国际单位制中的基本单位 C. 上边图片中正在加速上升的导弹处于超重状态 D. 导弹的惯性随着飞行速度的增大而增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．题目中“射程约12000公里”指的是路程，故A错误； B．长度、时间是基本物理量，但速度是导出量，其单位是导出单位，故B错误； C．上边图片中正在加速上升导弹，加速度方向向上，处于超重状态，故C正确； D．导弹的惯性是其本身固有的属性，其大小只跟其质量大小有关，跟飞行速度大小无关，故D错误。 故选C。 2. 如图所示，晾晒衣服的绳子两端分别固定在两根等高的竖直杆上，绳子的质量及绳与衣架挂钩间摩擦均忽略不计，原来保持静止。一阵恒定的风吹来，衣服受到水平向右的恒定风力而发生滑动，并在新的位置保持静止。则（　　） A. 两绳子拉力不再相等 B. 两绳子拉力的合力变大 C. 两绳子拉力的合力变小 D. 衣服所受合力变大 【答案】B 【解析】 【详解】A．由于绳与衣架挂钩间摩擦忽略不计，故挂钩相当于定滑轮，两端的拉力是一定相等的，故A错误； BC．衣服原来是受重力和两个拉力而平衡，受到风力后是四力平衡，两个绳子的拉力的合力与重力、风力的合力相平衡，重力与风力垂直，所以风力和重力的合力大于重力，故两个绳子的拉力的合力变大，故B正确，C错误； D．衣服受力仍平衡，则所受合力不变，D错误。 故选B。 3. 如图所示，甲、乙两艘小船在静水中的速度大小相等，渡河时甲船头向河的上游偏，乙船头向河的下游偏，两小船的船头与河岸的夹角大小相等。水流速度恒定，则下列说法正确的是（　　） A. 甲过河的位移一定大于乙过河的位移 B. 在渡河过程中，两小船不可能相遇 C. 甲过河的时间一定大于乙过河的时间 D. 无论水流速度多大，只要适当改变角，甲总能到达正对岸 【答案】B 【解析】 【详解】AC．甲、乙两船渡河的时间分别为 ， 由于 可知甲过河的时间等于乙过河的时间；船过河的位移为 由于河岸宽度一定，甲、乙两船渡河时间相等，而乙船沿河岸方向的速度一定大于甲船沿河岸方向的速度，则乙船沿河岸方向的位移一定大于甲船沿河岸方向的位移，即甲过河的位移一定小于乙过河的位移，故AC错误； B．甲、乙两船从同一点出发，垂直河岸方向分速度相等，沿河岸方向分速度不相等，则两船不可能相遇，故B正确； D．如果河水流速大于甲的船速，则甲不能达到正对岸，故D错误。 故选B 4. 如图所示，吊盒A与物体B的质量相等，用轻弹簧将物体B悬挂在吊盒内，且静止，当悬挂吊盒的绳突然剪断的瞬间，吊盒A和物体B的加速度分别为（ ） A. g，g B. 2g，g C. g，2g D. 2g，0 【答案】D 【解析】 【详解】A在平衡时所受绳的拉力用整体法可知，现剪断绳时，绳的拉力消失，其它力不变，则剩下力的合力等于绳的拉力，方向竖直向下，由牛顿第二定律可得；物体B受重力和支持力，弹簧的弹力不能突变，在细绳剪断瞬间，B受到的弹力与重力相等，所受合力为零，由牛顿第二定律可知，其加速度aB=0；故选D. 【点睛】本题是力学中的瞬时问题，关键是先根据平衡条件求出各个力，然后根据牛顿第二定律列式求解加速度；同时要注意轻弹簧的弹力与行变量成正比，来不及突变，而细线的弹力是有微小形变产生的，故可以突变． 5. 测得电梯从静止开始运行的加速度一时间图像，如下图所示。质量为240g的手机置于电梯地面上与电梯相对静止，规定向上为正，重力加速度g取，下列说法正确的是（　　） A. 1. 0s手机受到电梯的支持力为2. 4N B. 1. 8s手机受到电梯的支持力为2. 4N C. 3. 0s手机受到电梯的支持力为2. 4N D. 手机所受的支持力不变 【答案】B 【解析】 【详解】A．1.0s时加速度向上，手机处于超重状态，手机受到电梯支持力大于 故A错误； B．手机匀速运动，受到电梯的支持力为 故B正确； C．时加速度向下，手机处于失重状态，受到电梯的支持力小于 故C错误； D．手机做变加速运动，支持力一直变化，故D错误。 故选B。 6. 如图所示，一个上表面光滑的斜面体M置于水平地面上，它的两个斜面与水平面间的夹角分别为、，且，M的顶端装有一定滑轮，一轻质细绳跨过定滑轮后连接A、B两个小物块，细绳与各自的斜面平行，不计绳与滑轮间的摩擦，A、B恰好在同一高度处于静止状态，剪断细绳后，A、B滑至斜面底端，M始终保持静止，下列说法正确的是（　　） A. 物块A的质量等于B的质量 B. 物块A对斜面体M的压力小于B对斜面体M的压力 C. 物块A比B先滑到斜面底端 D. 在滑块A、B下滑的过程中，斜面体受到水平面向左的摩擦力 【答案】D 【解析】 【详解】A．滑块A和滑块B沿着斜面方向的分力等大，故 由于，故，故A错误； B．滑块A对斜面体的压力等于重力垂直斜面的分力，滑块B对斜面体的压力也等于重力垂直斜面的分力，因，故 且，故A对斜面的压力大于B对斜面的压力，故B错误； C．滑块下滑过程机械能守恒，有 故 由于两个滑块高度差相等，故落地速度相等；由牛顿第二定律得 由于，则 物体的运动时间 则，故C错误； D．滑块A对斜面体的压力等于重力垂直斜面的分力，滑块B对斜面体的压力也等于重力垂直斜面的分力，如图所示 则 由于，故 故在滑块A、B下滑的过程中，斜面体相对地面有向右运动的趋势，斜面体受到水平面向左的摩擦力，故D正确。 故选D。 二、多选题 7. 如图所示，水平面上固定一倾角为的足够长光滑斜面，斜面上有质量为的小球A和质量为m的小球B，它们用劲度系数为k的轻质弹簧连接，现对B施加一水平向左的恒力F，使A、B一起以大小为g的加速度沿斜面向上做匀加速直线运动，此时弹簧的长度为l，重力加速度为g，则弹簧原长和恒力F的大小分别为（　　） A. B. C. D. 【答案】BC 【解析】 【详解】以整体为研究对象，受力分析如图所示 沿斜面方向，根据牛顿第二定律有 ① 以A为研究对象，对其受力分析如图所示 根据牛顿第二定律有 ② ③ 联立①②③得 ， 故选BC。 8. 2024年6月2日，嫦娥六号成功着陆于月球背面南极-艾特肯盆地。为了使嫦娥六号平稳着陆，探测器在最后着陆阶段向下喷气，着陆前探测器沿竖直方向运动。从探测器向下喷气开始计时，以竖直向上为正方向，探测器着陆过程中的加速度随时间变化的关系图像如图所示，时刻探测器的速度恰好为零。下列说法正确的是（　　） A. 时，探测器的速度大小为 B. 时，探测器的速度大小为 C. 时间内探测器的加速度大于时间内探测器平均加速度的两倍 D. 时间内探测器的位移大于时间内探测器位移的倍 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．时刻探测器的速度恰好减为零，加速度时间图像与坐标轴围成的面积等于速度变化量，可知时刻探测器的速度大小为 时间内，探测器的加速度不变，做匀减速直线运动，根据速度时间关系可得时，探测器的速度大小 可得，故A错误，B正确； C．时间内探测器的加速度为，时间内探测器平均加速度 可得时间内探测器的加速度等于时间内探测器平均加速度的两倍，故C错误； D．时间内，探测器的位移大小为 如图所示 根据速度时间图像的面积表示位移可得时间内探测器位移小于 可得时间内探测器的位移大于时间内探测器位移的倍，故D正确。 故选BD。 9. 如图所示，套在竖直细杆上的轻环A由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连施加外力让A沿杆以速度v匀速上升，从图中M位置上升至与定滑轮的连线处于水平N位置，已知AO与竖直杆成θ角，则（　　） A. 刚开始时B的速度为 B. A匀速上升时，重物B也匀速下降 C. 重物B下降过程，绳对B的拉力大于B的重力 D. A运动到位置N时，B的速度最大 【答案】AC 【解析】 【详解】AD.对于A，它的速度如图中标出的v，这个速度看成是A的合速度，其分速度分别是va ，vb其中va就是B的速度vB（同一根绳子，大小相同），刚开始时B的速度为vB＝vcosθ； 当A环上升至与定滑轮的连线处于水平位置时，va＝0，所以B的速度vB＝0，故A正确，D错误； BC.因A匀速上升时，由公式vB＝vcosθ，当A上升时，夹角θ增大，因此B做减速运动，由牛顿第二定律，可知，绳对B的拉力大于B的重力，故B错误，C正确． 10. 如图所示，长杆水平固定，在杆O点正下方Q点固定一定滑轮，物块甲套在长杆上，其下端用刚性轻绳绕过定滑轮与物块乙相连。物块甲在外力的作用下从O点左侧以1m/s速度匀速向右运动，当运动至P点时，PQ间的轻绳与竖直方向的夹角。下列说法正确的是（　　） A. 物块甲运动到O点时，物块乙的速度为0 B. 物块甲运动到P点时，物块乙的速度大小为 C. 物块甲从O点运动至P点的过程中，物块乙处于超重状态 D. 物块甲从O点运动至P点的过程中，物块乙处于失重状态 【答案】AC 【解析】 【详解】A．物块甲、乙沿着绳方向的分速度大小是相等的，所以甲在O点时， 所以，故A正确； B．甲运动到P点时， 所以，故B错误； CD．根据公式有，其中α是绳与竖直方向的夹角 物块甲从O运动到P的过程中，角度α逐渐增加，所以物块乙的速度逐渐增大，物块乙向上做加速运动，加速度方向也是向上的，所以处于超重状态，故C正确，D错误。 故选AC。 三、实验题 11. 用如图甲所示的装置探究加速度a与力F的关系，带滑轮的长木板水平放置，弹簧测力计固定在墙上。 （1）实验时，一定要进行的操作是__________（填选项前的字母）。 A. 小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，根据纸带的数据求出加速度a，同时记录弹簧测力计的示数F B. 改变小车的质量，打出几条纸带 C. 用天平测出砂和砂桶的总质量 D. 为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量 （2）在平衡摩擦力后，他用打点计时器打出的纸带的一段如图所示，该纸带上相邻两个计数点间还有4个点未标出，打点计时器使用交流电的频率是50Hz，则小车的加速度大小是__________，当打点计时器打B点时小车的速度是__________m/s；（结果保留三位有效数字） （3）若某次实验，求得小车的加速度为a，则此时砂和砂桶的加速度为__________； （4）若弹簧测力计的读数为F，则F__________mg（m为砂和桶的总质量）。（填“大于”“等于”或“小于”） 【答案】（1）A （2） ①. 0.390 ②. 0.377 （3） （4）小于 【解析】 【小问1详解】 A．打点计时器使用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，该实验探究加速度与力和质量的关系，要记录弹簧测力计的示数，故A正确； B．改变砂和砂桶质量，即改变拉力的大小，打出几条纸带，研究加速度随F变化关系，不需要改变小车的质量，故B错误； CD．本题拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使砂和砂桶的质量远小于车的总质量，故CD错误。 故选A。 【小问2详解】 [1]由于相邻计数点间还有4个点没有画出来，计数点间的时间间隔 由逐差法得加速度大小为 [2]打点计时器打B点时小车的速度 【小问3详解】 由图可知，相等时间内，砂桶的位移是小车位移的2倍，根据知，砂桶的加速度是小车加速度的2倍，则此时砂和砂桶的加速度为。 【小问4详解】 由于砂桶的加速度方向向下，有 则小于。 12. 在某次研究平抛运动的实验中： （1）如图甲所示，用小锤打击弹性金属片，A球沿水平方向抛出，同时B球由静止自由下落，可观察到两小球同时落地；改变两小球距地面的高度和打击的力度，多次实验，都能观察到两小球同时落地。实验表明_____。 A. 平抛运动水平方向的分运动是匀速直线运动 B. 平抛运动水平方向的分运动是匀加速直线运动 C. 平抛运动竖直方向的分运动是匀速直线运动 D. 平抛运动竖直方向的分运动是自由落体运动 （2）如图乙所示，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PO滑下后从O点飞出，落在水平挡板MN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为了保证钢球从O点水平飞出且初速度是一定的，下列实验条件必须满足的是_____。 A.斜槽轨道光滑 B.斜槽轨道末端水平 C.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球 ②某同学做实验时记录了A、B、C三点，取A点为坐标原点，建立了如图丙所示的坐标系，平抛轨迹上的这三点的坐标值已在图中标出，根据图中数据判断，A点_____（选填“是”或“不是”）平抛运动的抛出点。 ③某同学实验时忘了标记重垂线方向，为解决此问题，他以某点迹为坐标原点，沿任意两个相互垂直的方向作为轴和轴正方向，建立直角坐标系，并测量出另外两个点迹的坐标值、，且，如图丁所示，假设各个点迹之间的时间间隔相等，则可得重垂线方向与轴间夹角的正切值为_____（用、、、坐标表示）。 【答案】（1）D （2） ①. BC##CB ②. 不是 ③. 【解析】 【小问1详解】 A球沿水平方向抛出，同时B球由静止自由下落，可观察到两小球同时落地。改变两小球距地面的高度和打击的力度，多次实验，都能观察到两小球同时落地。根据实验能判断出A球在竖直方向做自由落体运动。 故选D。 【小问2详解】 [1]斜槽轨道末端水平可以保证钢球水平飞出，每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球可以保证飞出的初速度是一定的，斜槽轨道光滑与否不影响实验效果。 故选BC。 [2]假设点为抛出点，则竖直方向应该满足 由丙图数据可得 矛盾，故A不是抛出点。 [3]依题意 可知小球沿轴做减速运动，那么轴是斜向上偏离水平方向，设重垂线与轴间的夹角为，将重力加速度分别沿、轴方向分解，如图所示 则， 根据匀变速运动推论，设相邻点之间的时间间隔为，则沿轴方向有 解得 沿y轴方向有 解得 因此 四、解答题 13. 足球比赛中，经常使用“边路突破，下底传中”的战术，即攻方队员带球沿边线前进，到底线附近进行传中。运动员在中线处将足球沿边线以v0=10m/s的速度踢出，经t0=2.5s后运动员从静止开始以a2=2m/s2的加速度匀加速追赶足球，当运动员速度达到最大vm后保持不变，恰好在足球停止运动时追上。已知足球踢出后在草地上运动为匀减速直线运动其加速度大小a1=1m/s2，求： （1）足球踢出到停止运动通过的距离s； （2）运动员的最大速度的大小vm； （3）运动员追赶足球的过程中与足球间的最大距离x。 【答案】（1）50m （2）10m/s （3）31.25m 【解析】 【小问1详解】 由运动学公式可知，足球踢出到停止运动通过的距离为 【小问2详解】 恰好在足球停止运动前追上，则 解得 【小问3详解】 由题意可知，设运动员经过时间t与足球共速时，此时间距最大 解得 运动员追赶足球的过程中与足球间的最大距离为 14. 在竖直墙壁的左侧水平地面上，放置一个边长为a、质量为M=2kg的正方体ABCD，在墙壁和正方体之间放置一半径为、质量为m的光滑球，正方体和球均保持静止，如图所示。球的球心为O，OB与竖直方向的夹角为，正方体的边长，正方体与水平地面的动摩擦因数为（已知重力加速度，并认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。求： (1)若，，竖直墙壁对球的弹力是多大； (2)若，保持球的半径不变，只增大球的质量，为了不让正方体出现滑动，则球质量的最大值为多少？（）； (3)改变正方体到墙壁之间的距离，当正方体的右侧面AB到墙壁的距离小于某个值L时，则无论球的质量是多少，球和正方体都始终处于静止状态，且球没有掉落地面，请问这个距离的值L是多少。 【答案】(1)15N；(2)4kg；(3)m 【解析】 【详解】(1)以球为研究对象，受力如图 小球受力平衡，根据三角形定则可知，墙壁对球的弹力 (2)以正方体和球整体为研究对象，竖直方向受重力和地面的支持力FN，水平方向受墙壁的弹力N2和地面的摩擦力Ff， 根据平衡条件有 所以 得出 (3)根据（方法有多种，这里给出其中一种仅给参考） 无论mg多大，只要 就不可能动起来，即 通过几何关系解得 15. 风洞是一种通过产生可控气流以模拟真实空气动力学条件的管道实验设备，用于测试模型或实物的气流特性与性能，被誉为研制新一代飞行器的摇篮。如图所示，在风洞中，有一固定的斜面，斜面倾角为30°、长且距地面有一定高度。有一质量的小滑块以的初速度从斜面顶端A点沿斜面下滑，与斜面的动摩擦因数为，在斜面上风洞对滑块始终施加水平向右的恒定风力F，小滑块从斜面底端B点离开时速度为2m/s，取。求： （1）恒定风力F的大小； （2）若小滑块离开B点时，风洞对滑块的风力变为大小为10N，方向沿斜面向上的恒力，求小滑块从B点离开后的最小速度（小滑块达到最小速度前未落地），以及从离开B点到达到最小速度所用的时间。 【答案】（1） （2），与水平方向夹角为（左下）；0.1s 【解析】 【小问1详解】 小滑块由过程 可得 垂直于斜面方向 沿斜面方向, 解得 【小问2详解】 法一：小滑块离开B点后的合力，与水平方向夹角，与速度方向夹角；当小滑块速度与合力垂直，斜向左下时，速度最小，此时速度与水平方向成夹角；将速度v分解为沿合力和垂直于合力方向，沿合力方向分速度。 垂直于合力方向分速度 最小速度 加速度 所用时间 法二：将速度v分解为沿水平方向和竖直方向 水平方向 竖直方向 水平方向加速度 竖直方向加速度 经过时间t小滑块从B点到速度最小；水平速度 竖直速度 速度最小时 解得 最小速度为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $