精品解析:宁夏吴忠市吴忠中学2025-2026学年高三上学期第二次阶段物理试题
2026-03-19
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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-阶段检测 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 宁夏回族自治区 |
| 地区(市) | 吴忠市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.37 MB |
| 发布时间 | 2026-03-19 |
| 更新时间 | 2026-03-19 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-03-19 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56912202.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
吴忠中学2025-2026学年上学期高三年级第二次月考
物理试卷
考试时间:75分钟
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,只有一个选项是符合题目要求的)
1. 在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法,如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法和科学假说法、建立物理模型法等。以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是( )
A. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫假设法
B. 从科学方法角度来说,物理学中引入“加速度”概念运用了比值定义法
C. 根据速度定义式,当非常非常小时,就可以表示物体在时刻的瞬时速度,该定义主要应用了理想模型法
D. 在推导匀变速运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了控制变量法
2. 为使汽车快速平稳转弯,驾驶员经常采用“入弯减速,出弯加速”的技巧。汽车采用该技巧在单向路面水平弯道入、出弯道时,其所受水平合力为、速率为。则下列方向关系图中,可能正确的是( )
A. B. C. D.
3. 一质点沿轴正方向做直线运动,通过坐标原点时开始计时,其图像如图所示,则
A. 质点做匀加速直线运动,初速度为2m/s
B. 质点做匀加速直线运动,加速度为0.5m/s2
C. 质点在1s末速度1.5m/s
D. 质点在第1s内的位移大小为1.5m
4. 如图甲所示,某同学站在体重计上观察超重与失重现象。由稳定的站姿变化到稳定的蹲姿称为“下蹲”过程,由稳定的蹲姿变化到稳定的站姿称为“起立”过程。他稳定站立时,体重计的示数为。关于实验现象,下列说法正确的是( )
A. “起立”过程中,先出现失重现象,后出现超重现象
B. “下蹲”过程中,支持力可能出现小于压力的情况
C. “起立”和“下蹲”过程都出现了超重和失重现象
D. 图乙记录的是他完成三次“蹲起”的过程
5. 直角侧移门(如图甲所示)可以解决小户型浴室开关门不方便的问题,其结构可简化成如图乙和图丙(俯视图)所示,玻璃门的两端滑轮A、B通过一根可自由转动的轻杆连接,滑轮可沿直角导轨自由滑动,滑轮可视为质点。在某次关门的过程中,当轻杆与右侧玻璃门的夹角为时,滑轮A的速度大小为,如图丁所示,则滑轮B的速度大小为( )
A B. C. D.
6. 戥(děng)子是我国古代一种小型杆秤,图为使用戥子称量中药的模型图,秤盘和中药材的总质量为150g,秤杆和秤钩的总质量为100g,秤砣质量为50g,其余质量忽略不计。当杆秤处于平衡状态时,对称地固定在秤盘上三根长度相等的轻绳与竖直方向的夹角均为,重力加速度取,则( )
A. 手对提绳的拉力大小为
B. 秤钩对三根轻绳的拉力大小为1N
C. 每根轻绳对秤盘的拉力大小均为
D. 仅将三根轻绳加长一点,每根轻绳拉力大小不变
7. 如图所示,质量分别为2kg、3kg的物块P、Q,通过绕在光滑定滑轮上的细线连接,Q在水平传送带的左端且连接物块Q的细线水平,当传送带逆时针转动时,Q恰好静止。当传送带以8m/s的速度顺时针转动时,Q运动到传送带的右端且恰好与传送带速度相同。重力加速度g=10m/s2,下列说法正确的是( )
A. Q与传送带间的动摩擦因数为0.6
B. Q从传送带左端滑到右端所用的时间为0.6s
C. 传送带AB间的距离为4m
D. Q从传送带左端滑到右端的过程细线受到的拉力为20N
二、多选题(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. 质量为2kg的质点在xOy平面内做曲线运动,质点在x方向的速度-时间图像和y方向的位移-时间图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 质点的初速度大小为5m/s
B. 质点所受的合外力为3N
C. 2s末质点速度大小为6m/s
D. 0~2s内质点的位移大小约为12m
9. 如图所示,在倾角为的光滑斜面上,物块A、B质量分别为2m和3m,物块A静止在轻弹簧上面,物块B用细线与斜面顶端相连,A、B紧挨在一起但A、B之间无弹力。已知重力加速度为g,某时刻把细线剪断,当细线剪断瞬间,下列说法正确的是( )
A. 物块A的加速度大小为0 B. 物块A的加速度大小为
C. 物块B处超重状态 D. 物块AB间作用力大小为
10. 2025年6月12日,我国最新研制的CR450动车组在京沪高铁启动运行试验,最高运行速度突破,刷新世界高铁商业运营速度纪录。该列车采用8节编组(车厢编号1-8),其中2、3、6、7号车厢为动力车厢,匀加速运动时每节动力车厢可提供大小为的恒定驱动力,其余车厢为无动力拖车。所有车厢质量均为,运行时每节车厢受到的阻力大小均为。当列车沿水平直轨道行驶时,下列分析正确的是( )
A. 若列车匀速行驶,则第3、4节车厢间的作用力与第4、5节车厢间的作用力相等
B. 仅启用任意两节动力车厢匀加速行驶,则列车加速度大小
C. 若启用四节动力车厢匀加速行驶,则第2节车厢对第3节车厢的拉力大小为
D. 若列车匀加速行驶,则动力系统的输出功率需随时间均匀增加
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某同学用图甲所示的装置做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验。
(1)实验时,刻度尺应保持竖直,为了便于直接读出弹簧的长度,在不挂钩码时刻度尺的零刻度应与弹簧的________(填“上端”或“下端”)对齐;某次挂钩码时指针所指刻度尺的位置如图乙所示,则此时弹簧的长度为________。
(2)改变所挂钩码的个数,进行多次实验,记录每次弹簧受到的拉力F及弹簧的伸长量x,作图像,如图丙所示,由图像可得出弹簧的劲度系数为________(结果保留一位小数)。
(3)实验过程中发现某类弹簧自身重力不可忽略,即不可视为轻质弹簧,若把此类弹簧放在铁架台上竖直悬挂,则弹簧呈现的形态如图中的________。
12. 某小组用如图甲所示装置“探究加速度与力、质量的关系”。已知打点计时器所用交流电频率为50Hz。
(1)在探究加速度与质量的关系实验中,下列做法中正确的有______;
A. 补偿阻力时,将装砝码的砝码盘用细绳通过定滑轮系在小车上
B. 补偿阻力时,将纸带连接在小车上
C. 使上部分细线与木板平行
D. 小车运动的加速度可由牛顿第二定律直接求出
(2)甲同学通过对小车所牵引纸带的测量,就能得出小车的加速度a。如图乙是某次实验所打出的一条纸带,在纸带上标出了5个计数点,在相邻的两个计数点之间还有4个打点未标出,则打计数点“3”时小车的速度大小为______ m/s,小车的加速度为______m/s² (结果均保留两位有效数字)
(3)乙同学通过给小车上增减砝码来改变小车的总质量M,得到小车的加速度a与质量M的数据,画出图线后,发现当较大时,图线发生弯曲,该同学后来又对实验方案进行了进一步地修正,避免了图线的末端发生弯曲的现象,则该同学的修正方案可能是______;
A. 改画a与的关系图线 B. 改画a与(M+m)的关系图线
C. 改画a与的关系图线 D. 改画a与的关系图线
13. 某校物理兴趣小组,为了了解高空坠物的危害,将一只鸡蛋从离地面20m高的高楼面由静止释放,让其自由下落,下落途中用Δt=0.2s的时间通过一个窗口,窗口的高度为2m,忽略空气阻力的作用,重力加速度g取10m/s2,求:
(1)鸡蛋落地时的速度大小和落地前最后1s内的位移大小;
(2)高楼面离窗上边框的高度。
14. 如图甲所示为一倾角θ=且足够长的斜面,将一质量为m=1kg的物体无初速度在斜面上释放,同时施加一沿斜面向上的拉力,拉力随时间变化的关系图象如图乙所示,物体与斜面间动摩擦因数μ=0.25,g取10m/s2,sin=0.6,cos=0.8,求:
(1)2s末物体的速度;
(2)前16s内物体发生的位移。
15. 质量为的木板放在水平地面上,质量为的小滑块(其大小可忽略)放在木板上最右端,如图所示,木板与地面的摩擦因数为,木板与滑块间的动摩擦因数为。在木板右侧施加一个水平向右的恒力,取,并认为最大静摩擦力等于同等条件下的滑动摩擦力,请求以下问题:
(1)若,则小滑块和木板加速度大小分别为多少?
(2)若,作用了后撤去。若运动过程中滑块始终未脱离木板,则木板长度最短为多少?
(3)在(2)的情境中,求滑块和木板最终静止时,滑块到木板最右端的距离为多少?
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吴忠中学2025-2026学年上学期高三年级第二次月考
物理试卷
考试时间:75分钟
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,只有一个选项是符合题目要求的)
1. 在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法,如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法和科学假说法、建立物理模型法等。以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是( )
A. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫假设法
B. 从科学方法角度来说,物理学中引入“加速度”概念运用了比值定义法
C. 根据速度定义式,当非常非常小时,就可以表示物体在时刻的瞬时速度,该定义主要应用了理想模型法
D. 在推导匀变速运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了控制变量法
【答案】B
【解析】
【详解】A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫理想模型法,故A错误;
B.从科学方法角度来说,物理学中引入“加速度”概念运用了比值定义法,故B正确;
C.根据速度定义式
当非常非常小时,就可以表示物体在时刻的瞬时速度,该定义应用了极限思想,故C错误;
D.在推导匀变速运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法,故D错误。
故选B。
2. 为使汽车快速平稳转弯,驾驶员经常采用“入弯减速,出弯加速”的技巧。汽车采用该技巧在单向路面水平弯道入、出弯道时,其所受水平合力为、速率为。则下列方向关系图中,可能正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】速度沿轨迹的切线方向,“减速入弯”时力和速度的夹角是钝角,“加速出弯”时力和速度的夹角是锐角,故C正确,ABD错误。
故选C。
3. 一质点沿轴正方向做直线运动,通过坐标原点时开始计时,其图像如图所示,则
A. 质点做匀加速直线运动,初速度为2m/s
B. 质点做匀加速直线运动,加速度为0.5m/s2
C. 质点在1s末速度为1.5m/s
D. 质点在第1s内的位移大小为1.5m
【答案】D
【解析】
【详解】AB.根据匀变速直线运动的位移时间公式
整理可得
可知图线的纵截距为初速度,斜率表示,由图可知,
解得,故质点做匀加速直线运动,故AB错误;
C.根据速度时间公式
可得质点在1s末速度为,故C错误;
D.根据位移时间公式
可得质点在第1s内的位移大小为,故D正确。
故选D。
4. 如图甲所示,某同学站在体重计上观察超重与失重现象。由稳定的站姿变化到稳定的蹲姿称为“下蹲”过程,由稳定的蹲姿变化到稳定的站姿称为“起立”过程。他稳定站立时,体重计的示数为。关于实验现象,下列说法正确的是( )
A. “起立”过程中,先出现失重现象,后出现超重现象
B. “下蹲”过程中,支持力可能出现小于压力的情况
C. “起立”和“下蹲”过程都出现了超重和失重现象
D. 图乙记录是他完成三次“蹲起”的过程
【答案】C
【解析】
【详解】AC.“起立”过程中,人先向上做加速运动,后向上做减速运动,即人先处于超重状态后处于失重状态;“下蹲”过程中,人先向下做加速运动,后向下做减速运动,即人先处于失重状态,后处于超重状态,故A错误,C正确;
B.支持力和压力是一对相互作用力,二者的大小总是相等,故B错误;
D.物体对支持物压力大于物体所受重力的情况称为超重现象,即体重计示数大于实际重量;物体对支持物的压力小于物体所受重力的情况称为失重现象,即体重计示数小于实际重量。图像中第一次变化,体重计示数先小于实际重量,后大于实际重量,即先失重后超重,为一次“下蹲”过程,第二次变化,体重计示数先大于实际重量,后小于实际重量,即先超重后失重,为一次“起立”过程,故D错误。
故选C。
5. 直角侧移门(如图甲所示)可以解决小户型浴室开关门不方便的问题,其结构可简化成如图乙和图丙(俯视图)所示,玻璃门的两端滑轮A、B通过一根可自由转动的轻杆连接,滑轮可沿直角导轨自由滑动,滑轮可视为质点。在某次关门的过程中,当轻杆与右侧玻璃门的夹角为时,滑轮A的速度大小为,如图丁所示,则滑轮B的速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】分别将滑轮A、B的速度沿轻杆和垂直轻杆方向分解,二者沿轻杆方向的分速度相等,则
所以
故选A。
6. 戥(děng)子是我国古代一种小型杆秤,图为使用戥子称量中药的模型图,秤盘和中药材的总质量为150g,秤杆和秤钩的总质量为100g,秤砣质量为50g,其余质量忽略不计。当杆秤处于平衡状态时,对称地固定在秤盘上三根长度相等的轻绳与竖直方向的夹角均为,重力加速度取,则( )
A. 手对提绳的拉力大小为
B. 秤钩对三根轻绳的拉力大小为1N
C. 每根轻绳对秤盘的拉力大小均为
D. 仅将三根轻绳加长一点,每根轻绳拉力大小不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据平衡条件手对提绳的拉力大小,故A错误;
B.根据平衡条件秤钩对三根轻绳的拉力大小应等于秤盘和中药材的总重力1.5N,故B错误;
C.对秤盘和中药材,根据平衡条件,解得,故C正确;
D.仅将三根轻绳加长一点,则轻绳与竖直方向的夹角改变,根据,则拉力大小改变,故D错误。
故选 C。
7. 如图所示,质量分别为2kg、3kg的物块P、Q,通过绕在光滑定滑轮上的细线连接,Q在水平传送带的左端且连接物块Q的细线水平,当传送带逆时针转动时,Q恰好静止。当传送带以8m/s的速度顺时针转动时,Q运动到传送带的右端且恰好与传送带速度相同。重力加速度g=10m/s2,下列说法正确的是( )
A. Q与传送带间的动摩擦因数为0.6
B. Q从传送带左端滑到右端所用的时间为0.6s
C. 传送带AB间的距离为4m
D. Q从传送带左端滑到右端的过程细线受到的拉力为20N
【答案】C
【解析】
【详解】A.当传送带逆时针转动时,Q恰好静止不动,对Q受力分析知
即有
解得
A错误;
BC.当传送带以v=8m/s顺时针转动,做初速度为零的匀加速直线运动,根据牛顿第二定律可得
解得
当速度达到传送带速度即8m/s后,做匀速直线运动,匀加速运动到共速的时间为
解得
匀加速的位移为
则传送带AB之间的位移为4m,B错误,C正确;
D.当Q加速时,对P分析受力分析,则有
解得
D错误。
故选C。
二、多选题(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. 质量为2kg的质点在xOy平面内做曲线运动,质点在x方向的速度-时间图像和y方向的位移-时间图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 质点的初速度大小为5m/s
B. 质点所受的合外力为3N
C. 2s末质点速度大小为6m/s
D. 0~2s内质点的位移大小约为12m
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.由x方向的速度-时间图像可知,质点在x方向做匀加速直线运动,初速度大小为
由y方向的位移-时间图像,质点在y方向做匀速直线运动,速度大小为
根据速度的合成与分解,可得质点的初速度大小为,故A正确;
B.质点在x方向做匀加速直线运动,则加速度大小为
质点在y方向做匀速直线运动,则有
故质点的加速度大小为
根据牛顿第二定律,可得质点所受的合外力,故B正确;
C.2s末质点速度大小为,故C错误;
D.0~2s内,x方向上的位移大小为
y方向上的位移大小为y=8m
合位移大小为,故D正确。
故选ABD。
9. 如图所示,在倾角为的光滑斜面上,物块A、B质量分别为2m和3m,物块A静止在轻弹簧上面,物块B用细线与斜面顶端相连,A、B紧挨在一起但A、B之间无弹力。已知重力加速度为g,某时刻把细线剪断,当细线剪断瞬间,下列说法正确的是( )
A. 物块A的加速度大小为0 B. 物块A的加速度大小为
C. 物块B处超重状态 D. 物块AB间作用力大小为
【答案】BD
【解析】
【详解】ABC.剪断细线前,A、B紧挨在一起但A、B之间无弹力,以A为对象,可知弹簧对A的弹力方向沿斜面向上,大小
剪断细线的瞬间,弹簧的弹力保持不变,以物块A、B为整体,根据牛顿第二定律得
解得
可知,物块A、B的加速度均为,方向沿斜面向下,处于失重状态,故AC错误,B正确;
D.根据题意,以B为对象,由牛顿第二定律有
解得
故D正确。
故选BD。
10. 2025年6月12日,我国最新研制的CR450动车组在京沪高铁启动运行试验,最高运行速度突破,刷新世界高铁商业运营速度纪录。该列车采用8节编组(车厢编号1-8),其中2、3、6、7号车厢为动力车厢,匀加速运动时每节动力车厢可提供大小为的恒定驱动力,其余车厢为无动力拖车。所有车厢质量均为,运行时每节车厢受到的阻力大小均为。当列车沿水平直轨道行驶时,下列分析正确的是( )
A. 若列车匀速行驶,则第3、4节车厢间的作用力与第4、5节车厢间的作用力相等
B. 仅启用任意两节动力车厢匀加速行驶,则列车加速度大小为
C. 若启用四节动力车厢匀加速行驶,则第2节车厢对第3节车厢的拉力大小为
D. 若列车匀加速行驶,则动力系统的输出功率需随时间均匀增加
【答案】BD
【解析】
【详解】A.当动车组做匀速运动时,对整体有
解得
则根据平衡条件可知第一列车厢有
对于一、二列车厢整体有
得二、三节车厢间作用力为
以此类推,可知,,故A错误;
B.仅启用任意两节动力车厢匀加速行驶,对整体有
解得列车加速度大小为,故B正确;
C.若启用四节动力车厢匀加速行驶,对整体有
对3~8节车厢有
第2节车厢对第3节车厢的拉力大小为,故C错误;
D.若列车匀加速行驶,根据可知,动力系统的输出功率需随时间均匀增加,故D正确;
故选BD。
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某同学用图甲所示的装置做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验。
(1)实验时,刻度尺应保持竖直,为了便于直接读出弹簧的长度,在不挂钩码时刻度尺的零刻度应与弹簧的________(填“上端”或“下端”)对齐;某次挂钩码时指针所指刻度尺的位置如图乙所示,则此时弹簧的长度为________。
(2)改变所挂钩码的个数,进行多次实验,记录每次弹簧受到的拉力F及弹簧的伸长量x,作图像,如图丙所示,由图像可得出弹簧的劲度系数为________(结果保留一位小数)。
(3)实验过程中发现某类弹簧自身重力不可忽略,即不可视为轻质弹簧,若把此类弹簧放在铁架台上竖直悬挂,则弹簧呈现的形态如图中的________。
【答案】(1) ①. 上端 ②. 14.45##14.44##14.46
(2)312.5 (3)A
【解析】
【小问1详解】
[1]实验时,刻度尺应保持竖直,为了便于直接读出弹簧的长度,在不挂钩码时刻度尺的零刻度应与弹簧的上端对齐;
[2]某次挂钩码时指针所指刻度尺的位置如图乙所示,则此时弹簧的长度为。
【小问2详解】
由图丙,根据胡克定律可得弹簧的劲度系数为
【小问3详解】
实验过程中发现某类弹簧自身重力不可忽略,即不可视为轻质弹簧,若把此类弹簧放在铁架台上竖直悬挂,则越靠近悬挂点处的弹簧部位受到下面部分的拉力越大,拉伸越明显;越靠近下端的弹簧部位受到下面部分的拉力越小,拉伸也就越小。则弹簧呈现的形态如图中的A。
12. 某小组用如图甲所示装置“探究加速度与力、质量的关系”。已知打点计时器所用交流电频率为50Hz。
(1)在探究加速度与质量的关系实验中,下列做法中正确的有______;
A. 补偿阻力时,将装砝码的砝码盘用细绳通过定滑轮系在小车上
B. 补偿阻力时,将纸带连接在小车上
C. 使上部分细线与木板平行
D. 小车运动的加速度可由牛顿第二定律直接求出
(2)甲同学通过对小车所牵引纸带的测量,就能得出小车的加速度a。如图乙是某次实验所打出的一条纸带,在纸带上标出了5个计数点,在相邻的两个计数点之间还有4个打点未标出,则打计数点“3”时小车的速度大小为______ m/s,小车的加速度为______m/s² (结果均保留两位有效数字)
(3)乙同学通过给小车上增减砝码来改变小车的总质量M,得到小车的加速度a与质量M的数据,画出图线后,发现当较大时,图线发生弯曲,该同学后来又对实验方案进行了进一步地修正,避免了图线的末端发生弯曲的现象,则该同学的修正方案可能是______;
A. 改画a与的关系图线 B. 改画a与(M+m)的关系图线
C. 改画a与的关系图线 D. 改画a与的关系图线
【答案】(1)BC (2) ①. 0.49 ②. 0.45 (3)A
【解析】
【小问1详解】
A.补偿阻力时,是使小车在木板上做匀速直线运动,不应将装砝码的砝码盘用细绳通过定滑轮系在小车上,故A错误;
B.补偿阻力时,将纸带连接在小车上,打出点迹,用来判断小车是否做匀速直线运动,故B正确;
C.做实验时,应使上部分细线与木板平行,确保绳子拉力沿小车运动方向,故C正确;
D.本实验是探究加速度与力、质量的关系,小车运动的加速度不应该由牛顿第二定律直接求出,故D错误。
故选BC
小问2详解】
[1]相邻的两个计数点之间还有4个点未标出,故相邻两计数点间的时间间隔为
打计数点“3”时小车的速度大小为
[2]由逐差法求加速度可得
【小问3详解】
小车所受合力等于绳子拉力,砝码和砝码盘受到重力和绳子拉力,当小车做加速运动时,根据牛顿第二定律,对小车有
对砝码和砝码盘有
联立解得
可知a与成正比,该同学的修正方案可能是改画a与的关系图线。
故选A。
13. 某校物理兴趣小组,为了了解高空坠物的危害,将一只鸡蛋从离地面20m高的高楼面由静止释放,让其自由下落,下落途中用Δt=0.2s的时间通过一个窗口,窗口的高度为2m,忽略空气阻力的作用,重力加速度g取10m/s2,求:
(1)鸡蛋落地时的速度大小和落地前最后1s内的位移大小;
(2)高楼面离窗的上边框的高度。
【答案】(1)20m/s,15m;(2)4.05m
【解析】
【详解】(1)根据速度位移关系
解得鸡蛋落地时速度大小为
设鸡蛋自由下落时间为t,根据速度时间关系得
鸡蛋在第1s内的位移为
则鸡蛋落地前最后1s内的位移小为
(2)由题意知,窗口的高度为
设高楼面距窗的上边框h0,鸡蛋从高楼面运动到窗的上边框的时间为t0,则
联立解得
14. 如图甲所示为一倾角θ=且足够长的斜面,将一质量为m=1kg的物体无初速度在斜面上释放,同时施加一沿斜面向上的拉力,拉力随时间变化的关系图象如图乙所示,物体与斜面间动摩擦因数μ=0.25,g取10m/s2,sin=0.6,cos=0.8,求:
(1)2s末物体的速度;
(2)前16s内物体发生的位移。
【答案】(1)5m/s(2)30m,方向沿斜面向下
【解析】
【详解】(1)由分析可知物体在前2s内沿斜面向下做初速度为零的匀加速直线运动,由牛顿第二定律可得
v1=a1t1
代入数据可得
(2)物体在前2s内发生的位移为x1,则
当拉力为F2=4.5N时,由牛顿第二定律可得
代入数据可得
a2=0.5m/s2
物体经过t2时间速度减为0,则
v1=a2t2
解得
t2=10s
t2时间发生的位移为x2,则
由于F2<μmgcosθ+mgsinθ,随物体在剩下4s时间内处于静止状态,故物体在前16s内所发生的位移
x=x1+x2=30m
方向沿斜面向下。
15. 质量为的木板放在水平地面上,质量为的小滑块(其大小可忽略)放在木板上最右端,如图所示,木板与地面的摩擦因数为,木板与滑块间的动摩擦因数为。在木板右侧施加一个水平向右的恒力,取,并认为最大静摩擦力等于同等条件下的滑动摩擦力,请求以下问题:
(1)若,则小滑块和木板的加速度大小分别为多少?
(2)若,作用了后撤去。若运动过程中滑块始终未脱离木板,则木板长度最短为多少?
(3)在(2)的情境中,求滑块和木板最终静止时,滑块到木板最右端的距离为多少?
【答案】(1),
(2)4.5m (3)3.3m
【解析】
【小问1详解】
滑块最大加速度在板块刚好要发生相对运动时,对滑块有
解得
此时外力为滑块与木板发生相对滑动的最小值,对整体做动力学分析有
解得
当时,小于,滑块与木板相对静止一起向右做匀加速运动。
对整体有
解得
【小问2详解】
持续时间内(0~1s内),由于,物块与板发生相对滑动。
根据(1)分析知此时滑块做匀加速直线运动,滑块加速度为
木板也做匀加速直线运动,对木板做动力学分析有
解得木板加速度
令,这段时间内滑块相对木板向左运动,相对位移
力撤去后至滑块与木板共速,力撤去时,木板速度
滑块速度
力撤去后,滑块将以原来的加速度继续加速,木板减速,直到它们速度一样,对木板做动力学分析有
解得木板减速时的加速度大小
设经过时间滑块和木板的速度相等,由运动学公式得共速时的速度
代入数据解得,
这段时间内滑块相对木板向左运动,相对位移为
故木板长度最短为
【小问3详解】
共速之后,木板继续减速,对木板做动力学分析有
解得木板减速时的加速度大小
滑块也做减速运动,加速度的大小仍为
直到最后都停止运动。这段时间内滑块相对木板向右运动,相对位移为
最终木块停在离木板右端点左方,距离右端点距离为如图所示
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