精品解析：福建省龙岩市三校协作2025-2026学年高三上学期12月联考物理试题

“德化三中、大田五中、漳平二中”三校协作 2025—2026学年第一学期联考 高三物理试题 （考试时间：75分钟 总分100分） 试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分 第I卷（选择题，共40分） 一、单项选择题：共4题，每题4分，共16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. 贵州“村超”6月9日的一场比赛中，一名球员踢出了一记“圆月弯刀”直击球门死角，所谓“圆月弯刀”是指足球的飞行轨迹是一条优美的弧线。以下说法正确的是（　　） A. 比赛时间是当日16：30开始，观众提前60分钟入场。其中16：30是指时间间隔 B. 研究足球的飞行轨迹时可以把足球看作质点 C. 一名前排观众激动说：“太精彩了，目测最大球速超过120km/h”。这里的球速是指平均速度 D. 该足球的飞行轨迹长度就是它的位移 2. 折线ABCD和曲线OE分别为甲、乙物体沿同一直线运动的位移和时间图象如图所示．t 2s时,图像相交于C点,下列说法正确的是( ) A. 两个物体同时、同地、同向出发 B. 2 4s内,甲做减速运动,乙做加速运动 C. 2s末,甲、乙速度相等 D. 第3s内,甲、乙运动方向相反 3. 如图所示，从水平地面上同一位置抛出两个不同的小球A、B，分别落在地面上的M、N两点，两球运动的最大高度相同。空气阻力不计，则（　　） A. 落地时，小球B与小球A的速度相等 B. 小球B与小球A的飞行时间不同 C. 飞行时，小球B比小球A的机械能大 D. 相同时间内小球B与小球A的速度变化相同 4. 机械臂在我们生活生产中的应用屡见不鲜，某机械臂肘关节装置简化如图所示，M1、M2为套在两根相互垂直的光滑杆上的两个圆环，中间用轻杆连接，现用水平向左的力F缓慢推动M1，在此过程中（　　） A. 力F逐渐变大 B. 轻杆对M2作用力逐渐变大 C. 水平杆对M1的作用力不变 D. 轻杆对M1做功的数值始终等于轻杆对M2做功的数值 二、双项选择题：共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，每题有两个选项符合题目要求。全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5. 某同学站在力传感器上做“下蹲”和“起立”动作，在一次完整的“下蹲”和“起立”过程中，力传感器显示力随时间变化的规律如图所示，则关于该同学的下蹲过程，下列说法正确的是（　　） A. 先超重后失重 B. 先失重后超重 C. 加速度先减小后增大，再减小再增大 D. 加速度先增大后减小，再增大再减小 6. 如图所示，材料相同的物体m1、m2由轻绳连接，在恒定拉力F的作用下沿斜面向上加速运动。轻绳拉力T的大小（　　） A. 若增大斜面倾角θ，系统仍匀加速直线运动，拉力T会随之增大 B. 若仅减小动摩擦因数μ，拉力T不变 C. 若m1和m2的质量均变为原来的2倍，系统仍匀加速直线运动，拉力T仍不变 D. 若拉力F的方向改为沿斜面向下（拉m2），拉力T的大小一定减小 7. 如图所示为某地球卫星发射的示意图，轨道1为近地圆轨道，轨道3为预定圆轨道，轨道2为过渡椭圆轨道，P为轨道1、2的切点，Q为轨道2、3的切点，P、Q两点的距离等于地球直径的3倍。下列说法正确的是（　　） A. 卫星在轨道2和轨道3运行的周期之比为 B. 卫星在轨道1的运行速度大于在轨道3的运行速度 C. 卫星在轨道3经过Q点的加速度大于在轨道2经过Q点的加速度 D. 此卫星的发射速度大于11.2km/s 8. 端午佳节，我国各地会举办赛龙舟活动。利用与某龙舟同方向匀速直线飞行的无人机跟踪拍摄，发现在某段时间内，该龙舟做匀加速和匀减速交替的周期性直线运动。若以无人机为参考系，该龙舟在t时间内，速度由0增加到，再经历t时间（未划桨阶段）又匀减速至0.5，紧接着又在相同时间内匀加速至1.5，之后又在相同时间匀减速至。则关于这段时间内该龙舟的位置、速度、动能与时间的关系，下列图像可能正确的（　　） A. B. C. D. 第II卷（选择题，共60分） 三、填空题：共3小题，每空1分，共9分。 9. 电风扇正常工作时，叶片绕转轴做匀速圆周运动。如图所示，同一叶片上a、b两点的角速度大小关系为___________，周期关系为___________，线速度大小关系为___________。（均选填“=”、“>”或“<”） 10. 一物体做自由落体运动，在落地前的最后一秒内下落了35m，重力加速度g取10m/s2，则物体落地前最后一秒内的平均速度为__________m/s，物体下落的总高度为__________m，物体运动全过程的平均速度为__________m/s。 11. 如图所示，四块相同的物块叠放在一起，其中物块B受到水平向左的大小为5N的拉力，物块C受到水平向右的大小为3N的拉力，所有物块均处于静止状态。则： （1）物块A的下表面受到的摩擦力大小为______ N； （2）物块C的上表面受到的摩擦力大小为______ N； （3）物块D的下表面受到的摩擦力大小为______ N。 四、实验题：每空2分，共14分 12. 下图是一小组成员探究“两个互成角度的力的合成规律”的实验示意图，本实验将橡皮条的一端固定于A点，另一端挂上轻质小圆环。图甲表示橡皮条处于原长；图乙表示橡皮条在两个弹簧测力计互成角度施加拉力、的共同作用下，小圆环处于O点；图丙表示橡皮条在一个弹簧测力计施加拉力F的作用下，小圆环仍处于O点；图丁是在白纸上根据实验记录画出的力的合成图示；图戊是合力与的关系图（与的大小不变，夹角为）。 （1）关于此实验，下列叙述正确的是______（多选，填选项前的字母）； A. 图乙中连接环与测力计的两根细绳必须等长 B. 本实验采用的科学方法为等效替代法 C. 在进行图乙的实验操作时，、的夹角越大越好 D. 实验时，弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行 （2）图丁中是以、为邻边构成的平行四边形的对角线，一定沿AO方向的是________（填“F”或“”）； （3）根据图戊，若与的夹角在0~360°之间变化，能得到的合力大小的变化范围是：________。 13. 一位同学用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验，如图甲所示，通过电磁铁控制的小球从B点的正上方A点自由下落，下落过程中经过光电门B时，光电计时器记录下小球过光电门时间t，当地的重力加速度为g。 （1）为了验证机械能守恒定律，该实验还需要测量下列哪些物理量________。 A. AB之间的距离H B. 小球的质量为m； C. 小球从A到B的下落时间 D. 小球的直径d （2）小球通过光电门时的瞬时速度________（用（1）中测量物理量表达） （3）多次改变AB之间距离H，重复上述过程，作出随H的变化图象如图乙所示，当小球下落过程中机械能守恒时，该直线斜率的理论值________。（用（1）中测量物理量表达） （4）在实验中根据数据实际绘出的图乙直线的斜率为则实验过程中小球所受的平均阻力与小球重力的比值为________（用、表示）。 五、计算题：第14题9分，第15题12分，第16题16分。 14. 游泳是一项深受欢迎的有氧运动，某游泳爱好者的游泳过程可看成水平方向匀变速直线运动和匀速直线运动的两个阶段。已知该爱好者质量m=50kg，从静止开始加速，在1s内向前游了1m，之后保持匀速游到终点，g取10m/s2求： （1）游泳爱好者在加速阶段的加速度a； （2）游泳爱好者在匀加速和匀速过程中受到水的作用力。（结果可用根号表示） 15. 现在很多健身设备智能化，一种自动计数的呼啦圈深受人们欢迎，如图甲，腰带外侧带有轨道，轨道内有一滑轮，滑轮与细绳连接，细绳的另一端连接配重，其模型简化如图乙所示，已知配重质量1kg，绳长为0.3m，悬挂点到腰带中心的距离为0.12m，水平固定好腰带，通过人体微小扭动，使配重在水平面内做匀速圆周运动。不计一切阻力，绳子与竖直方向夹角，配重距离地面高度为0.8m，，，，求： （1）绳的拉力大小； （2）配重在轨道中圆周运动的角速度的大小； （3）若配重球不慎脱落，脱落后平抛的水平距离。 16. 如图，水平桌面CD右侧竖直固定一个半径为R＝1.6m的光滑半圆弧轨道EFG，直径EG与桌面垂直，水平桌面左侧固定一个倾角为α＝37°、长度为l＝5R的光滑直轨道AB，质量M＝0.2kg、长度L＝11m的木板置于桌面上并紧靠倾斜直轨道，且木板上表面与B、E两点高度相同；倾斜直轨道与圆弧轨道在同一竖直平面内。一个质量m＝0.2kg、可视为质点的小滑块，从P点水平抛出，初速度大小为v0＝8m/s，恰好在A点沿切线进入倾斜轨道，离开倾斜轨道后滑上木板，经过倾斜轨道与木板连接处能量损失不计。已知滑块与木板间的动摩擦因数μ1＝0.4，木板与桌面间的动摩擦因数μ2＝0.1，xCD＝12m；木板如果与挡板ED碰撞将以原速率反弹；重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求： （1）P、A两点间的水平距离； （2）通过计算分析小滑块能否滑上圆弧轨道；如果能，则计算经过E点时速度大小； （3）如果小滑块能滑上圆弧轨道，通过计算分析小滑块最终落在木板上还是倾斜导轨上。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ “德化三中、大田五中、漳平二中”三校协作 2025—2026学年第一学期联考 高三物理试题 （考试时间：75分钟 总分100分） 试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分 第I卷（选择题，共40分） 一、单项选择题：共4题，每题4分，共16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. 贵州“村超”6月9日的一场比赛中，一名球员踢出了一记“圆月弯刀”直击球门死角，所谓“圆月弯刀”是指足球的飞行轨迹是一条优美的弧线。以下说法正确的是（　　） A. 比赛时间是当日16：30开始，观众提前60分钟入场。其中16：30是指时间间隔 B. 研究足球的飞行轨迹时可以把足球看作质点 C. 一名前排观众激动说：“太精彩了，目测最大球速超过120km/h”。这里的球速是指平均速度 D. 该足球的飞行轨迹长度就是它的位移 【答案】B 【解析】 【详解】A．16：30是指时刻，故A错误； B．研究足球的飞行轨迹时，足球的大小和形状可以忽略，故可以将足球看作质点，故B正确； C．目测最大球速超过120km/h，这里的球速是指瞬时速度，故C错误； D．该足球的飞行轨迹长度就是它的路程，故D错误。 故选B。 2. 折线ABCD和曲线OE分别为甲、乙物体沿同一直线运动的位移和时间图象如图所示．t 2s时,图像相交于C点,下列说法正确的是( ) A. 两个物体同时、同地、同向出发 B. 2 4s内,甲做减速运动,乙做加速运动 C. 2s末,甲、乙速度相等 D. 第3s内,甲、乙运动方向相反 【答案】D 【解析】 【详解】A.由图可以看出，t=0时甲乙的速度都不为零，即同时出发，但是t=0时，甲在A点，乙在x=0处，故甲乙不是同地出发，故A项错误； B.2～4s内，甲的斜率不变，则速度不变，即甲做匀速运动，乙的斜率越来越大，即乙做加速运动，故B项错误； C.2s末甲斜率为负，则代表速度沿负向，乙斜率为正，则代表速度沿正向，故C项错误； D.斜率表示速度，第3s内，甲斜率为负，则代表速度沿负向，乙斜率为正则代表速度沿正向，即甲、乙运动方向相反，故D项正确． 3. 如图所示，从水平地面上同一位置抛出两个不同的小球A、B，分别落在地面上的M、N两点，两球运动的最大高度相同。空气阻力不计，则（　　） A. 落地时，小球B与小球A的速度相等 B. 小球B与小球A的飞行时间不同 C. 飞行时，小球B比小球A的机械能大 D. 相同时间内小球B与小球A的速度变化相同 【答案】D 【解析】 【详解】AB．小球从最高点到地面过程中，在竖直方向做自由落体运动，由 两球运动的最大高度相同，以及运动的对称性可知两球在空中的飞行时间一样，由图可知B球在水平方向的位移更大，故 在竖直方向上有，可知 小球的落地速度大小为 可知两球的落地速度不相等，故AB错误； C．小球的机械能和小球的质量有关，由于不清楚两球的质量关系，所以无法比较两球的机械能关系，故C错误； D．根据，可知相同时间内小球B与小球A的速度变化相同，故D正确。 故选D。 4. 机械臂在我们生活生产中的应用屡见不鲜，某机械臂肘关节装置简化如图所示，M1、M2为套在两根相互垂直的光滑杆上的两个圆环，中间用轻杆连接，现用水平向左的力F缓慢推动M1，在此过程中（　　） A. 力F逐渐变大 B. 轻杆对M2作用力逐渐变大 C. 水平杆对M1的作用力不变 D. 轻杆对M1做功的数值始终等于轻杆对M2做功的数值 【答案】C 【解析】 【详解】B．设光滑杆与竖直方向的夹角为，以M2为对象，根据平衡条件可得， 可得， 由于变小，则轻杆对M2作用力逐渐变小，竖直杆对M2作用力逐渐变小，故B错误； AC．以M1、M2为整体，根据平衡条件可得， 由于竖直杆对M2作用力逐渐变小，则力F逐渐变小；水平杆对M1的作用力一直等于整体的重力，保持不变，故A错误，C正确； D．轻杆对M1、M2做功的代数和为0，所以轻杆对M1做功的数值始终等于轻杆对M2做功的数值的相反数，故D错误。 故选C。 二、双项选择题：共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，每题有两个选项符合题目要求。全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5. 某同学站在力传感器上做“下蹲”和“起立”动作，在一次完整的“下蹲”和“起立”过程中，力传感器显示力随时间变化的规律如图所示，则关于该同学的下蹲过程，下列说法正确的是（　　） A. 先超重后失重 B. 先失重后超重 C. 加速度先减小后增大，再减小再增大 D. 加速度先增大后减小，再增大再减小 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．由图像可知，下蹲过程F先比重力小后比重力大，所以应是先失重后超重，故A错误，B正确； CD．力传感器的示数F为该同学对传感器的压力大小，由牛顿第三定律可知，传感器对该同学的支持力大小也为F。 下蹲过程F比重力小时为向下加速过程，根据牛顿第二定律得加速度大小 由图像可知F先减小后增大，因此此过程加速度先增大后减小； 下蹲过程F比重力大时为向下减速过程，根据牛顿第二定律得加速度大小 由图像可知F先增大后减小，因此此过程加速度先增大后减小，故C错误，D正确。 故选BD。 6. 如图所示，材料相同的物体m1、m2由轻绳连接，在恒定拉力F的作用下沿斜面向上加速运动。轻绳拉力T的大小（　　） A. 若增大斜面倾角θ，系统仍匀加速直线运动，拉力T会随之增大 B. 若仅减小动摩擦因数μ，拉力T不变 C. 若m1和m2的质量均变为原来的2倍，系统仍匀加速直线运动，拉力T仍不变 D. 若拉力F的方向改为沿斜面向下（拉m2），拉力T的大小一定减小 【答案】BC 【解析】 【详解】ABC．对两个物体组成的系统，根据牛顿第二定律可得 对，根据牛顿第二定律可得 解得 所以，拉力与斜面的倾角和动摩擦因数无关，若m1和m2的质量均变为原来的2倍，系统仍匀加速直线运动，拉力T仍不变，故A错误，BC正确； D．若拉力F的方向改为沿斜面向下（拉m2），对两个物体组成的系统，根据牛顿第二定律可得 对，根据牛顿第二定律可得 解得 由于与的质量关系未知，无法判断拉力T的大小如何变化，故D错误。 故选BC。 7. 如图所示为某地球卫星发射的示意图，轨道1为近地圆轨道，轨道3为预定圆轨道，轨道2为过渡椭圆轨道，P为轨道1、2的切点，Q为轨道2、3的切点，P、Q两点的距离等于地球直径的3倍。下列说法正确的是（　　） A. 卫星在轨道2和轨道3运行的周期之比为 B. 卫星在轨道1的运行速度大于在轨道3的运行速度 C. 卫星在轨道3经过Q点的加速度大于在轨道2经过Q点的加速度 D. 此卫星的发射速度大于11.2km/s 【答案】AB 【解析】 【详解】A．设地球半径为R，根据开普勒第三定律可知， 可得卫星在轨道2和轨道3运行的周期之比为，A正确； B．根据 可得 卫星在轨道1的运行速度大于在轨道3的运行速度，B正确； C．根据 可得 可知卫星在轨道3经过Q点的加速度等于在轨道2经过Q点的加速度，C错误； D．此卫星没有脱离地球的引力范围，则发射速度小于11.2km/s，D错误。 故选AB。 8. 端午佳节，我国各地会举办赛龙舟活动。利用与某龙舟同方向匀速直线飞行的无人机跟踪拍摄，发现在某段时间内，该龙舟做匀加速和匀减速交替的周期性直线运动。若以无人机为参考系，该龙舟在t时间内，速度由0增加到，再经历t时间（未划桨阶段）又匀减速至0.5，紧接着又在相同时间内匀加速至1.5，之后又在相同时间匀减速至。则关于这段时间内该龙舟的位置、速度、动能与时间的关系，下列图像可能正确的（　　） A. B. C. D. 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．龙舟在第一个时间内的加速度为 在第二个时间内的加速度为 在第三个时间内的加速度为 在第四个时间内的加速度为 可以发现， 加速度表现为图的斜率，因此第一段平行于第三段，第二段平行于第四段，折线的前后端点分别表示每段运动的初末速度，端点位置和题中描述的速度相符，故A正确； B．图的斜率表示速度，任意时刻速度均大于零，图一直上升，速度先增大后减小，接着再增大后减小；图斜率对应着先增大后减小，接着再增大后减小，故B正确； CD．由知图的每一段是抛物线函数图像的一段，由的系数可知抛物线开口向上，故C正确，D错误。 故选ABC。 第II卷（选择题，共60分） 三、填空题：共3小题，每空1分，共9分。 9. 电风扇正常工作时，叶片绕转轴做匀速圆周运动。如图所示，同一叶片上a、b两点的角速度大小关系为___________，周期关系为___________，线速度大小关系为___________。（均选填“=”、“>”或“<”） 【答案】 ①. = ②. = ③. > 【解析】 【详解】[1][2][3]a、b两点同轴转动，所以a、b两点的角速度大小关系为，周期关系为；根据， 可得线速度大小关系为 10. 一物体做自由落体运动，在落地前的最后一秒内下落了35m，重力加速度g取10m/s2，则物体落地前最后一秒内的平均速度为__________m/s，物体下落的总高度为__________m，物体运动全过程的平均速度为__________m/s。 【答案】 ①. 35 ②. 80 ③. 20 【解析】 【详解】[1]物体落地前最后一秒内的平均速度为 [2]设自由落体的总时间为，则有 解得 则物体下落的总高度为 [3]则物体运动全过程的平均速度为 11. 如图所示，四块相同的物块叠放在一起，其中物块B受到水平向左的大小为5N的拉力，物块C受到水平向右的大小为3N的拉力，所有物块均处于静止状态。则： （1）物块A的下表面受到的摩擦力大小为______ N； （2）物块C的上表面受到的摩擦力大小为______ N； （3）物块D的下表面受到的摩擦力大小为______ N。 【答案】（1）0 （2）5 （3）2 【解析】 【小问1详解】 由图可知，A水平方向不受外力作用，则其所受摩擦力是0。 【小问2详解】 对AB整体，整体在5N 的拉力下处于静止状态，所以C物块对B物块的摩擦力为5N，因此C物体上表面所受摩擦力大小为5N。 【小问3详解】 对四个物体整体分析，物块D的下表面受到的摩擦力大小为 四、实验题：每空2分，共14分 12. 下图是一小组成员探究“两个互成角度的力的合成规律”的实验示意图，本实验将橡皮条的一端固定于A点，另一端挂上轻质小圆环。图甲表示橡皮条处于原长；图乙表示橡皮条在两个弹簧测力计互成角度施加拉力、的共同作用下，小圆环处于O点；图丙表示橡皮条在一个弹簧测力计施加拉力F的作用下，小圆环仍处于O点；图丁是在白纸上根据实验记录画出的力的合成图示；图戊是合力与的关系图（与的大小不变，夹角为）。 （1）关于此实验，下列叙述正确的是______（多选，填选项前的字母）； A. 图乙中连接环与测力计的两根细绳必须等长 B. 本实验采用的科学方法为等效替代法 C. 在进行图乙的实验操作时，、的夹角越大越好 D. 实验时，弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行 （2）图丁中是以、为邻边构成的平行四边形的对角线，一定沿AO方向的是________（填“F”或“”）； （3）根据图戊，若与的夹角在0~360°之间变化，能得到的合力大小的变化范围是：________。 【答案】（1）BD （2） （3） 【解析】 【详解】（1）A．为减小力的方向的测量误差，两根细绳可以适当长些，但不需要等长，故A错误； B．本实验的原理是：采用力的图示法，用平行四边形定则，作出两个分力的合力理论值，再读出合力的实验值，对比理论值与实验值，若在误差允许的范围内，和的大小和方向相同，则说明平行四边形定则是正确的，故本实验采用的科学方法为等效替代法，故B正确； C．、两个力的夹角尽量合适，过大会导致分力过大，容易超过量程，也不容易作图，故C错误； D．为了作图的精确性，弹簧测力计，细绳，橡皮条应与木板平行，故D正确。 故选BD。 （2）经平行四边形作出的合力理论值不一定沿AO方向，而合力的实验值由一个弹簧测力计测得，故一定沿AO方向，故填。 （3）设两个分力中较大的力为，较小的力为，由图可知时有； 时有 联立解得：， 任意改变这两个分力的夹角，能得到的合力大小的变化范围是 即。 13. 一位同学用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验，如图甲所示，通过电磁铁控制的小球从B点的正上方A点自由下落，下落过程中经过光电门B时，光电计时器记录下小球过光电门时间t，当地的重力加速度为g。 （1）为了验证机械能守恒定律，该实验还需要测量下列哪些物理量________。 A. AB之间的距离H B. 小球的质量为m； C. 小球从A到B的下落时间 D. 小球的直径d （2）小球通过光电门时的瞬时速度________（用（1）中测量物理量表达） （3）多次改变AB之间距离H，重复上述过程，作出随H的变化图象如图乙所示，当小球下落过程中机械能守恒时，该直线斜率的理论值________。（用（1）中测量物理量表达） （4）在实验中根据数据实际绘出的图乙直线的斜率为则实验过程中小球所受的平均阻力与小球重力的比值为________（用、表示）。 【答案】（1）AD （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 A．根据实验原理可知，需要测量的是点到光电门的距离，故A正确 B．根据机械能守恒的表达式可知，方程两边可以约掉质量，因此不需要测量质量，故B错误； C．利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，不需要测量下落时间，故C错误； D．利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度时，需要知道挡光物体的尺寸，因此需要测量小球的直径，故D正确。 故选AD。 【小问2详解】 已知经过光电门时的时间小球的直径，则可以由平均速度表示经过光电门时的速度，即 【小问3详解】 若减小的重力势能等于增加的动能时，可以认为机械能守恒，则有 解得 解得 则该直线斜率 【小问4详解】 乙图线 因存在阻力，则有 所以重物和纸带下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为 五、计算题：第14题9分，第15题12分，第16题16分。 14. 游泳是一项深受欢迎的有氧运动，某游泳爱好者的游泳过程可看成水平方向匀变速直线运动和匀速直线运动的两个阶段。已知该爱好者质量m=50kg，从静止开始加速，在1s内向前游了1m，之后保持匀速游到终点，g取10m/s2求： （1）游泳爱好者在加速阶段的加速度a； （2）游泳爱好者在匀加速和匀速过程中受到水的作用力。（结果可用根号表示） 【答案】（1），方向沿水平方向 （2）加速时，方向与水平方向的夹角正切值为;匀速时,方向竖直向上。 【解析】 【小问1详解】 由题意可知游泳爱好者从静止开始加速，在内向前游了，根据 解得 方向沿水平方向。 【小问2详解】 游泳爱好者在匀加速阶段，根据牛顿第二定律有（方向沿水平方向） 该过程游泳爱好者受到重力mg（其方向竖直向下）和水的作用力，根据平行四边形定则可知 联立解得 设方向与水平方向成角，则有 游泳爱好者在匀速阶段，根据平衡条件，可知游泳爱好者受到水的作用力与重力等大反向，即 方向竖直向上。 15. 现在很多健身设备智能化，一种自动计数的呼啦圈深受人们欢迎，如图甲，腰带外侧带有轨道，轨道内有一滑轮，滑轮与细绳连接，细绳的另一端连接配重，其模型简化如图乙所示，已知配重质量1kg，绳长为0.3m，悬挂点到腰带中心的距离为0.12m，水平固定好腰带，通过人体微小扭动，使配重在水平面内做匀速圆周运动。不计一切阻力，绳子与竖直方向夹角，配重距离地面高度为0.8m，，，，求： （1）绳的拉力大小； （2）配重在轨道中圆周运动的角速度的大小； （3）若配重球不慎脱落，脱落后平抛的水平距离。 【答案】（1）12.5N （2） （3）0.6m 【解析】 【小问1详解】 对配重进行受力分析，根据共点力平衡，在竖直方向上有 解得绳的拉力大小为 【小问2详解】 由题知，配重做匀速圆周运动，根据几何关系有 配重受到的合外力提供向心力，则有 解得 【小问3详解】 配重球不慎脱落后做平抛运动，在竖直方向上有 解得 平抛的初速度为 平抛的水平距离为 16. 如图，水平桌面CD右侧竖直固定一个半径为R＝1.6m的光滑半圆弧轨道EFG，直径EG与桌面垂直，水平桌面左侧固定一个倾角为α＝37°、长度为l＝5R的光滑直轨道AB，质量M＝0.2kg、长度L＝11m的木板置于桌面上并紧靠倾斜直轨道，且木板上表面与B、E两点高度相同；倾斜直轨道与圆弧轨道在同一竖直平面内。一个质量m＝0.2kg、可视为质点的小滑块，从P点水平抛出，初速度大小为v0＝8m/s，恰好在A点沿切线进入倾斜轨道，离开倾斜轨道后滑上木板，经过倾斜轨道与木板连接处能量损失不计。已知滑块与木板间的动摩擦因数μ1＝0.4，木板与桌面间的动摩擦因数μ2＝0.1，xCD＝12m；木板如果与挡板ED碰撞将以原速率反弹；重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求： （1）P、A两点间的水平距离； （2）通过计算分析小滑块能否滑上圆弧轨道；如果能，则计算经过E点时速度大小； （3）如果小滑块能滑上圆弧轨道，通过计算分析小滑块最终落在木板上还是倾斜导轨上。 【答案】（1）4.8m （2）小滑块能滑上圆弧轨道，10m/s （3）小滑块最终落在木板上 【解析】 【小问1详解】 因小滑块恰好在A点沿切线进入倾斜轨道，故有 所以小滑块做平抛运动的时间为 P、A两点的水平距离为 【小问2详解】 小滑块在A点的速度大小 小滑块从A点到B点，根据机械能守恒定律可得 解得 小滑块滑上木板后做匀减速运动，加速度大小为 木板做匀加速直线运动，加速度大小为 设木板从开始运动到撞上圆弧轨道下端挡板的时间为t2，则 解得 此时小滑块的位移为 此距离正好为木板位移与木板长度之和，即C、D间距，所以此时小滑块恰好滑上圆弧轨道。小滑块在E点速度大小为 【小问3详解】 小滑块能经过G点的临界条件是 设小滑块能经过G点，则有 解得 所以小滑块能经过G点做平抛运动；如果小滑块能落到木板上，则有 可得 水平位移为 显然，无论木板停在何位置，小滑块都会落在木板上。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $