精品解析:新疆部分学校2025-2026学年高三上学期10月大联考强化卷(新课标物理卷)
2026-04-19
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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 | - |
| 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 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 新疆维吾尔自治区 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.02 MB |
| 发布时间 | 2026-04-19 |
| 更新时间 | 2026-04-19 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-04-19 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57421404.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
绝密★启用前
2026届高三10月大联考考后强化卷(新课标卷)
物理
本卷满分100分,考试时间90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,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
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,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列说法正确的是( )
A. 物体的加速度不变,其运动状态一定不变
B. 体积、质量很大的物体一定不能看成质点
C. “米”、“秒”、“牛顿”都属于国际单位制的基本单位
D. 伽利略的理想斜面实验是建立在可靠的事实基础之上的合乎逻辑的科学推理
2. 一物体受到三个共面共点力F1、F2、F3的作用,三力的矢量关系如图所示(各小方格边长相等),则下列说法正确的是( )
A. 三力的合力为F1+F2+F3,方向不确定 B. 三力的合力为3F3,方向与F3同向
C. 三力的合力为2F3,方向与F3同向 D. 由题给条件无法求出合力大小和方向
3. 为发展“低空经济”,某市计划利用无人机构建低空交通网络。无人机从出发地上空悬停点到目的地上空悬停点的水平直线飞行过程中,由于加速阶段受到气流扰动,其实际运动过程与预设过程有一定偏差。如图实线为该过程的实际运动图像,虚线为加速阶段预设的图像,实际减速过程的速度随时间变化趋势与预设相同,时间内图像平行于轴,下列说法正确的是( )
A. 0时间内,无人机实际加速度方向与速度方向始终相同
B. 时间内,无人机悬停在空中
C. 时间内,无人机加速度一直减小
D. 若无人机未受气流影响,则其到达目的地上空悬停点所需时间小于
4. 空中一热气球在风力作用下运动,沿水平方向(x轴)、竖直方向(y轴)运动的分运动vx−x、vy−y图像如图所示,则关于热气球的运动和受力说法正确的是( )
A. 合运动为匀变速直线运动 B. 合运动为变加速曲线运动
C. 所受的合力为恒力 D. 所受合力一直减小
5. 物理学是集科学知识、科学方法和科学思维为一体的学科。下列有关科学思维方法的叙述正确的有( )
A. 图甲利用“微小量放大法”观察桌面的微小形变
B. 图乙伽利略斜面实验采用了“转化法”
C. 图丙将看成、的合力,采用了“控制变量法”
D. 图丁把匀变速直线运动的图像分成很多小段,每小段近似看作匀速直线运动,把各小段的位移相加代表物体在t时间内的总位移,采用了“等效替代法”
6. 如图所示,一个质量为m的滑块静止置于倾角为30°的粗糙斜面上,一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点,另一端连接在滑块上,弹簧与竖直方向的夹角为30°,重力加速度为g,则( )
A. 滑块受到四个力作用
B. 弹簧一定处于压缩状态
C. 斜面对滑块的支持力可能为零
D. 斜面对滑块的摩擦力大小一定等于
7. 如图所示,水平传送带以恒定速率v0向右运转,一工件从传送带左端M处以水平速度v1冲上传送带,最后从右端N处离开传送带。传送带各处粗糙程度相同,则该工件从M运动到N过程中的v-t图像,一定错误的是( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,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. 在同一平直车道上,甲车和乙车正同向匀速行驶,甲车在前、乙车在后,时,甲车发现前方有险情立即刹车,为避免两车相撞,2 s后乙车也开始刹车,如图是甲、乙两车位置随时间的变化图像,其中甲车的图像为抛物线,乙在0~2 s内的图像为直线,2~8 s内的图像为抛物线。已知甲车匀速行驶的速度为10m/s,司机反应时间不计,下列说法正确的是( )
A. 甲车加速度大小为
B. 7 s时,两车速度大小相等
C. 若,两车恰好没有相撞
D. 若两车没有相撞,则从t=0开始到两车相距最近时,乙车的位移为48m
9. 如图所示,一根不可伸长的细绳跨过两个光滑滑轮,绳的一端固定在水平天花板点,另一端被小明拉住,动滑轮下方吊一质量为的物体,水平地面上的点在定滑轮正下方,点和点分居点两侧,,小明此时站在点,重力加速度为,不计滑轮大小,下列说法正确的是( )
A. 小明在点下拉绳子,拉力变大
B. 小明在点保持不动,将点左移,拉力不变
C. 小明手捏绳端手臂保持下垂,从点走到点的过程中,拉力变小
D. 小明手捏绳端手臂保持下垂,从点走到点的过程中,绳上的拉力先变大后变小
10. 今年贵州“村超”(乡村足球超级联赛)在全网爆火。某运动员在离球门正前方水平距离处头球攻门,足球在高处被水平顶出,顶出时速度垂直球门,并恰好落在球门线上。足球视为质点,不计空气阻力,g取,则此过程( )
A. 球的运动时间为
B. 球的水平初速度大小为
C. 球落地前瞬间竖直方向的分速度大小为
D. 球落地前瞬间速度方向与水平地面的夹角为45°
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某同学用如图所示的装置测定当地的重力加速度。
(1)下面的实验操作正确的是:___________
A. 先打开打点计时器电源再释放纸带
B. 先释放纸带再打开打点计时器电源
C. 电磁式打点计时器使用直流电源
D. 电火花打点计时器使用交流电源
(2)实验时使用的电源频率为,某次实验打出的一条纸带如图所示。在纸带上每两个计时点取一个计数点,标记为。计数点2、3之间的距离,计数点7、8之间的距离,根据以上数据,可求得重力加速度___________(计算结果保留三位有效数字)。
(3)此同学经查询得知当地的实际重力加速度是,他发现上述实验结果与实际值存在差异,请指出造成此差异的原因(写出一条即可)___________。
12. 为探究平抛运动的特点,某小组同学设计了如图1所示的实验:
A.在一块平木板上钉上复写纸和白纸,将其竖直紧靠斜槽轨道末端槽口,保持板面与轨道末端的水平段垂直
B.使小球从斜槽上由静止滚下,小球撞击木板留下点迹
C.将木板保持竖直沿水平方向向右平移一段距离,固定木板
D.先后使小球从斜槽上由高到低不同的6个位置由静止滚下,小球水平飞出后分别撞击木板留下点迹
E.以点迹为坐标原点,竖直向下建立坐标轴,各点迹的坐标值从上到下依次分别为、、、、、。
请回答下列问题:
(1)关于该实验,下列说法正确的是_________。
A. 斜槽轨道末端必须水平
B. 小球初速度越大,对应的值越大
C. 小球在斜槽上由静止释放的位置越高,平抛运动的时间越短
(2)用游标卡尺测量小球直径,如图2所示,则小球直径为_____________。
(3)已知当地的重力加速度为,利用轴上的6组数据,结合值、值可分别算得小球6次平抛运动的水平初速度。对应的水平初速度可表示为____________(用、、、表示)。
(4)请分析:若斜槽轨道足够长,木板足够长,当小球撞击木板的速度最小时,对应的值为____________(用、表示)。
13. 如图所示,质量为的滑块置于一倾角为的粗糙斜面上,用一平行于斜面的大小为20N的力F推滑块,滑块沿斜面向上匀速运动,斜面体质量,且始终静止,取,求:
(1)斜面与滑块间的动摩擦因数;
(2)地面对斜面体的摩擦力大小和支持力大小。
14. 骑射有定点骑射和运动骑射。靶心O高度为h=1.5m的圆形目标靶垂直地面固定于A点,一运动员骑着马可以在直线MPN上任意一点的正上方平行于地面射出箭矢。已知所有箭矢都从离地面高度为h1=2m处射出,dPA=10m,靶的半径为r=0.3m,且P点的竖直正上方点正对靶心,即PQ平行于AO。忽略空气阻力及箭矢长度,重力加速度,则:
(1)若箭头均射中靶心O,求箭矢运动的时间;
(2)若箭头在PQ上沿平行于PA方向水平射出。且马静止,要使箭能击中靶,求射出箭矢的速度范围;
(3)若箭头在PQ上朝某一方向水平射出,恰好击中靶心,此时马以v1 =15m/s的速度水平向右运动,求射出瞬间箭矢的速度大小和方向(用正切值表示)。
15. 如图所示,质量、长度的长薄木板B静止放置于粗糙水平面上,其与水平面的动摩擦因数。一质量小物块A(视为质点)以的速度冲上木板的左端,小物块与木板和地面之间的动摩擦因数均。最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。(重力加速度g取,若木块A从木板B上滑离,则其落地时间与速度变化可忽略)。求:
(1)小物块A冲上木板B的瞬间,两者各自的加速度大小;
(2)木板B的最大速度;
(3)小物块A和木板B均停止时,小物块A到木板B右端的距离。
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绝密★启用前
2026届高三10月大联考考后强化卷(新课标卷)
物理
本卷满分100分,考试时间90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,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
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,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列说法正确的是( )
A. 物体的加速度不变,其运动状态一定不变
B. 体积、质量很大的物体一定不能看成质点
C. “米”、“秒”、“牛顿”都属于国际单位制的基本单位
D. 伽利略的理想斜面实验是建立在可靠的事实基础之上的合乎逻辑的科学推理
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.速度是描述物体运动状态的,物体的加速度不变则速度一定变化,所以物体的运动状态一定改变,故A错误;
B.物体能不能看成质点,取决于所研究的问题,跟物体本身的体积无关,故B错误;
C.米、秒是基本单位,牛顿是导出单位,故C错误;
D.伽利略在研究力和运动的关系时,是在斜面实验的基础上,成功地设计了理想斜面实验,他以实际的实验为依据,抓住了客观事实的主要因素,忽略次要因素,所以伽利略的理想斜面实验是建立在可靠的事实基础之上的合乎逻辑的科学推理,故D正确;
故选D。
2. 一物体受到三个共面共点力F1、F2、F3的作用,三力的矢量关系如图所示(各小方格边长相等),则下列说法正确的是( )
A. 三力的合力为F1+F2+F3,方向不确定 B. 三力的合力为3F3,方向与F3同向
C. 三力的合力为2F3,方向与F3同向 D. 由题给条件无法求出合力大小和方向
【答案】B
【解析】
【详解】根据平行四边形定则,作出F1、F2的合力如图
大小等于2 F3,方向与F3相同,再跟F3合成,两个力同向,则三个力的合力为3 F3。
故选B。
3. 为发展“低空经济”,某市计划利用无人机构建低空交通网络。无人机从出发地上空悬停点到目的地上空悬停点的水平直线飞行过程中,由于加速阶段受到气流扰动,其实际运动过程与预设过程有一定偏差。如图实线为该过程的实际运动图像,虚线为加速阶段预设的图像,实际减速过程的速度随时间变化趋势与预设相同,时间内图像平行于轴,下列说法正确的是( )
A. 0时间内,无人机实际加速度方向与速度方向始终相同
B. 时间内,无人机悬停在空中
C. 时间内,无人机加速度一直减小
D. 若无人机未受气流影响,则其到达目的地上空悬停点所需时间小于
【答案】D
【解析】
【详解】A.阶段,速度方向不变,图像斜率即加速度有正有负,故无人机实际加速度方向与速度方向不是始终相同,选项A错误;
B.阶段,无人机速度保持不变,做匀速直线运动,选项B错误;
C.阶段,无人机的加速度先增大后减小,选项C错误;
D.若无人机未受气流影响,在阶段,平均速度更大,加速阶段所用时间减小,则其到达目的地上空悬停点所需时间将减小,选项D正确。
故选D。
4. 空中一热气球在风力作用下运动,沿水平方向(x轴)、竖直方向(y轴)运动的分运动vx−x、vy−y图像如图所示,则关于热气球的运动和受力说法正确的是( )
A. 合运动为匀变速直线运动 B. 合运动为变加速曲线运动
C. 所受的合力为恒力 D. 所受合力一直减小
【答案】B
【解析】
【详解】由图像可知,热气球竖直方向做匀速直线运动,水平方向做加速直线运动,由图可知,相等的位移速度增加量相等,平均速度增大,所用的时间减少,根据,所以加速度增大。根据牛顿第二定律可知,热气球受到的合力一直增大,与合速度方向不在同一直线上,做变加速曲线运动。
故选B。
5. 物理学是集科学知识、科学方法和科学思维为一体的学科。下列有关科学思维方法的叙述正确的有( )
A. 图甲利用“微小量放大法”观察桌面的微小形变
B. 图乙伽利略斜面实验采用了“转化法”
C. 图丙将看成、的合力,采用了“控制变量法”
D. 图丁把匀变速直线运动的图像分成很多小段,每小段近似看作匀速直线运动,把各小段的位移相加代表物体在t时间内的总位移,采用了“等效替代法”
【答案】A
【解析】
【详解】A.图甲利用“微小量放大法”观察桌面的微小形变,故A正确;
B.图乙伽利略的斜面实验是在可靠的事实基础上,经过抽象思维,抓住主要因素,忽略次要因素,推理得出结论,采用了“理想化模型法”, 故B错误;
C.图丙将看成、的合力,采用了“等效替代法”, 故C错误;
D.图丁把匀变速直线运动的图像分成很多小段,每小段近似看作匀速直线运动,把各小段的位移相加代表物体在t时间内的总位移,采用了“微元法”, 故D错误。
故选A。
6. 如图所示,一个质量为m的滑块静止置于倾角为30°的粗糙斜面上,一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点,另一端连接在滑块上,弹簧与竖直方向的夹角为30°,重力加速度为g,则( )
A. 滑块受到四个力作用
B. 弹簧一定处于压缩状态
C. 斜面对滑块的支持力可能为零
D. 斜面对滑块的摩擦力大小一定等于
【答案】D
【解析】
【详解】A.弹簧与竖直方向的夹角为30°,所以弹簧的方向垂直于斜面,因为弹簧的形变情况未知,所以斜面与滑块之间的弹力大小不确定,所以滑块可能只受重力、斜面支持力和静摩擦力三个力的作用而平衡,也可能有弹簧的弹力,A错误;
B.弹簧对滑块可能是压力,也可能是拉力,故弹簧可能处于压缩状态,也可能处于伸长状态,B错误;
C.由于滑块此时受到的摩擦力大小等于重力沿斜面向下的分力(等于),不可能为零,所以斜面对滑块的支持力不可能为零,C错误;
D.滑块处于静止状态,由平衡条件可知,沿斜面方向上,滑块受到的静摩擦力静摩擦力一定等于滑块重力的下滑分力,即
D正确。
故选D。
7. 如图所示,水平传送带以恒定速率v0向右运转,一工件从传送带左端M处以水平速度v1冲上传送带,最后从右端N处离开传送带。传送带各处粗糙程度相同,则该工件从M运动到N过程中的v-t图像,一定错误的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】若v0>v1,工件冲上传送带后作加速运动,最后共速;若v0<v1,工件冲上传送带后作减速运动,最后共速;若v0=v1,工件冲上传送带后匀速运动。
故选D。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,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. 在同一平直车道上,甲车和乙车正同向匀速行驶,甲车在前、乙车在后,时,甲车发现前方有险情立即刹车,为避免两车相撞,2 s后乙车也开始刹车,如图是甲、乙两车位置随时间的变化图像,其中甲车的图像为抛物线,乙在0~2 s内的图像为直线,2~8 s内的图像为抛物线。已知甲车匀速行驶的速度为10m/s,司机反应时间不计,下列说法正确的是( )
A. 甲车加速度大小为
B. 7 s时,两车速度大小相等
C. 若,两车恰好没有相撞
D. 若两车没有相撞,则从t=0开始到两车相距最近时,乙车的位移为48m
【答案】AC
【解析】
【详解】A.根据动力学公式
解得甲车加速度大小为,故A正确;
B.乙车的初速度为
根据图像有
解得乙车加速度大小为
两车速度相等时,有
解得
则7 s时,两车速度大小不相等,故B错误;
C.两车恰好没有相撞,则,故C正确;
D.若两车没有相撞,则从t=0开始到两车相距最近时,乙车的位移为,故D错误。
故选AC。
9. 如图所示,一根不可伸长的细绳跨过两个光滑滑轮,绳的一端固定在水平天花板点,另一端被小明拉住,动滑轮下方吊一质量为的物体,水平地面上的点在定滑轮正下方,点和点分居点两侧,,小明此时站在点,重力加速度为,不计滑轮大小,下列说法正确的是( )
A. 小明在点下拉绳子,拉力变大
B. 小明在点保持不动,将点左移,拉力不变
C. 小明手捏绳端手臂保持下垂,从点走到点的过程中,拉力变小
D. 小明手捏绳端手臂保持下垂,从点走到点的过程中,绳上的拉力先变大后变小
【答案】AC
【解析】
【详解】A.设O1O2之间的细绳与竖直方向的夹角为θ,则细绳的拉力
小明在点下拉绳子时,θ角变大,则拉力变大,A正确;
B.小明在点保持不动,将点左移,θ角变大,则拉力变大,B错误;
C.小明手捏绳端手臂保持下垂,从点走到点的过程中,θ角变小,拉力变小,C正确;
D.小明手捏绳端手臂保持下垂,从点走到点的过程中,θ角先变小后变大,绳上的拉力先变小后变大,D错误。
故选AC。
10. 今年贵州“村超”(乡村足球超级联赛)在全网爆火。某运动员在离球门正前方水平距离处头球攻门,足球在高处被水平顶出,顶出时速度垂直球门,并恰好落在球门线上。足球视为质点,不计空气阻力,g取,则此过程( )
A. 球的运动时间为
B. 球的水平初速度大小为
C. 球落地前瞬间竖直方向的分速度大小为
D. 球落地前瞬间速度方向与水平地面的夹角为45°
【答案】BC
【解析】
【详解】A.根据平抛运动公式,有
代入数据解得
t=0.6s
故A错误;
B.在水平方向上,有
代入数据解得球的水平初速度大小为
故B正确;
C.根据
可得球落地前瞬间竖直方向的分速度大小为
故C正确;
D.落地时速度与水平方向的夹角正切
所以θ不是45度,故D错误。
故选BC。
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某同学用如图所示的装置测定当地的重力加速度。
(1)下面的实验操作正确的是:___________
A. 先打开打点计时器电源再释放纸带
B. 先释放纸带再打开打点计时器电源
C. 电磁式打点计时器使用直流电源
D. 电火花打点计时器使用交流电源
(2)实验时使用的电源频率为,某次实验打出的一条纸带如图所示。在纸带上每两个计时点取一个计数点,标记为。计数点2、3之间的距离,计数点7、8之间的距离,根据以上数据,可求得重力加速度___________(计算结果保留三位有效数字)。
(3)此同学经查询得知当地的实际重力加速度是,他发现上述实验结果与实际值存在差异,请指出造成此差异的原因(写出一条即可)___________。
【答案】(1)AD (2)9.61
(3)纸带与打点计时器之间有摩擦阻力
【解析】
【小问1详解】
AB.为了减少实验误差应先接通打点计时器,后释放纸带,故A正确,B错误;
C.电磁式打点计时器使用交流电源,故C错误;
D.电火花打点计时器使用交流电源,故D正确。
故选AD。
【小问2详解】
实验时使用的电源频率为,在纸带上每两个计时点取一个计数点,则相邻计数点间的时间间隔为
根据纸带由逐差法有
解得
【小问3详解】
测量结果小于当地实际重力加速度,造成此差异的原因可能是纸带与打点计时器之间有摩擦阻力。
12. 为探究平抛运动的特点,某小组同学设计了如图1所示的实验:
A.在一块平木板上钉上复写纸和白纸,将其竖直紧靠斜槽轨道末端槽口,保持板面与轨道末端的水平段垂直
B.使小球从斜槽上由静止滚下,小球撞击木板留下点迹
C.将木板保持竖直沿水平方向向右平移一段距离,固定木板
D.先后使小球从斜槽上由高到低不同的6个位置由静止滚下,小球水平飞出后分别撞击木板留下点迹
E.以点迹为坐标原点,竖直向下建立坐标轴,各点迹的坐标值从上到下依次分别为、、、、、。
请回答下列问题:
(1)关于该实验,下列说法正确的是_________。
A. 斜槽轨道末端必须水平
B. 小球初速度越大,对应的值越大
C. 小球在斜槽上由静止释放的位置越高,平抛运动的时间越短
(2)用游标卡尺测量小球直径,如图2所示,则小球直径为_____________。
(3)已知当地的重力加速度为,利用轴上的6组数据,结合值、值可分别算得小球6次平抛运动的水平初速度。对应的水平初速度可表示为____________(用、、、表示)。
(4)请分析:若斜槽轨道足够长,木板足够长,当小球撞击木板的速度最小时,对应的值为____________(用、表示)。
【答案】(1)AC (2)6.70
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
A.为了让小球做平抛运动,斜槽轨道末端一定要水平,故A正确;
B.小球水平抛出后,在水平方向上有,在竖直方向上有,小球在水平方向上的位移相同,小球的初速度越大,运动时间越短,所以对应的y值越小,故B错误;
C.小球在斜槽上由静止释放的位置越高,平抛的初速度越大,根据B选项分析可知,平抛时间越短,故C正确。
故选AC。
【小问2详解】
由题图2可知,小球的直径为。
【小问3详解】
小球在水平方向上有
在竖直方向上有
联立解得
【小问4详解】
小球在水平方向上有
在竖直方向上有
则小球的速度为
由数学知识可知,当
时小球的速度v最小,此时小球运动时间为
则对应的y值为
13. 如图所示,质量为的滑块置于一倾角为的粗糙斜面上,用一平行于斜面的大小为20N的力F推滑块,滑块沿斜面向上匀速运动,斜面体质量,且始终静止,取,求:
(1)斜面与滑块间的动摩擦因数;
(2)地面对斜面体的摩擦力大小和支持力大小。
【答案】(1);(2),
【解析】
【详解】(1)对滑块作受力分析,设滑块受到的摩擦力为,如图所示
在平行斜面的方向上,根据受力平衡可得
解得斜面对滑块的摩擦力大小为
在垂直斜面的方向上,根据受力平衡可得
又
得
(2)因两个物体均处于平衡状态,故可以将滑块与斜面体当做一个整体来研究,地面对斜面体的摩擦力大小和支持力大小分别为,,其受力如图所示
在水平方向上,根据受力平衡可得
在竖直方向上,根据受力平衡可得
解得
14. 骑射有定点骑射和运动骑射。靶心O高度为h=1.5m的圆形目标靶垂直地面固定于A点,一运动员骑着马可以在直线MPN上任意一点的正上方平行于地面射出箭矢。已知所有箭矢都从离地面高度为h1=2m处射出,dPA=10m,靶的半径为r=0.3m,且P点的竖直正上方点正对靶心,即PQ平行于AO。忽略空气阻力及箭矢长度,重力加速度,则:
(1)若箭头均射中靶心O,求箭矢运动的时间;
(2)若箭头在PQ上沿平行于PA方向水平射出。且马静止,要使箭能击中靶,求射出箭矢的速度范围;
(3)若箭头在PQ上朝某一方向水平射出,恰好击中靶心,此时马以v1 =15m/s的速度水平向右运动,求射出瞬间箭矢的速度大小和方向(用正切值表示)。
【答案】(1)
(2)
(3),
【解析】
【小问1详解】
根据题意可知,箭矢射出后做平抛运动,由于箭头均射中靶心O,所以箭矢的下落高度为
由竖直方向自由落体运动有
解得若箭头均射中靶心O,箭矢运动的时间为
【小问2详解】
当箭矢击中靶的最上端时,竖直位移为
根据
代入数据解得箭矢运动的时间为
箭矢水平方向做的是匀速直线运动,水平位移为
解得此时射出箭矢的速度为
同理有当箭矢击中靶的最下端时,竖直位移为
根据
代入数据解得箭矢运动的时间为
水平位移为
解得此时射出箭矢的速度为
综上所得射出箭矢的速度范围是。
【小问3详解】
因为箭矢恰好击中靶心,由(1)可知,箭矢的运动时间为,所以箭矢在垂直直线MPN方向的速度为
根据运动的合成与分解可得射出瞬间箭矢的速度大小为
射出瞬间箭矢的速度方向与水平方向的夹角的正切值为
15. 如图所示,质量、长度的长薄木板B静止放置于粗糙水平面上,其与水平面的动摩擦因数。一质量小物块A(视为质点)以的速度冲上木板的左端,小物块与木板和地面之间的动摩擦因数均。最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。(重力加速度g取,若木块A从木板B上滑离,则其落地时间与速度变化可忽略)。求:
(1)小物块A冲上木板B的瞬间,两者各自的加速度大小;
(2)木板B的最大速度;
(3)小物块A和木板B均停止时,小物块A到木板B右端的距离。
【答案】(1)2 m/s2;0.4 m/s2;(2)0.4m/s;(3)0.05m
【解析】
【详解】(1)小物块和木板间动摩擦因数为,木板与地面间的动摩擦因数为,小物块在木板上运动时,小物块和木板的加速度分别为、,根据牛顿第二定律有
m/s2
m/s2
(2)假设小物块能够运动到木板最右端,此时小物块的速度为vA,木板的速度为vB,运动时间为t1,根据运动学公式可知,小物块的速度为
vA=v0-a1t1
小物块的位移为
xA=
木板的速度
vB=a2t2
木板的位移
xB=
根据几何关系有
l=xA-xB
解得
vB=0.4m/s,vA=1m/s,t1=1s(t1=1.5s时,vA < vB舍去)
由vA > vB可知假设成立,即木板的最大速度为0.4m/s;
(3)小物块滑离木板后,假设小物块经过位移x1停止,则
解得
x1=0.25 m
对木板B由牛顿第二定律可知加速度为
=0.4 m/s2
减速到停止的位移
解得
x2=0.2m
故小物块A和木板B均停止时两者间距离为
m
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