精品解析：安徽省马鞍山市第二中学2025-2026学年高三上学期期中测试物理试题

马鞍山二中2025~2026学年度第一学期高三期中测试 物理试卷 一、单项选择题：本大题共8小题，每小题，共3。每小题均只有一个选项符合题目要求。 1. 关于重力和万有引力的关系，下列说法正确的是（　　） A. 地面附近的物体所受的重力就是万有引力 B. 由于地球的自转，物体在纬度越高的地方所受重力越大 C. 物体在赤道上时，万有引力和重力的合力提供物体随地球自转所需的向心力 D. 地球上的所有物体都会在万有引力、重力和支持力三个力的作用下处于平衡状态 2. 如图所示，半圆环竖直固定在水平地面上，光滑小球套在半圆环上。对小球施加一始终指向半圆环最高点B的拉力F，使小球从圆环最低点A缓慢移动到最高点B。下列说法正确的是（　　） A. 拉力F一直减小 B. 拉力F先增大后减小 C. 小球对圆环的压力先减小后增大 D. 小球对圆环的压力先增大后减小 3. 如图所示，质量为m的物体A静止在竖直轻弹簧上端，质量也为m的物体B用不可伸长的细线悬挂起来处于静止状态，A、B相互接触且A、B之间恰好无压力。某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间，下列说法中正确的是（重力加速度为g）（　　） A. 轻弹簧弹力大小为2mg B. 物体A的加速度大小为0 C. 物体B的加速度大小为g D. 物体B对物体A的压力大小为 4. 如图所示，可视为质点的两个小球在同一水平线AB上。当一个小球从A点以初速度被水平抛出的同时，另一个小球从B点开始自由下落（空气阻力忽略不计），曲线AC和直线BD为两小球的运动轨迹，两轨迹相交于O点。下列说法正确的是（　　） A. 两小球运动到O点所用的时间不一定相同 B. 从开始下落到运动至O点的过程中，两小球速度的变化量相等 C. 若增大，则两小球不一定能相遇 D. 若减小，则两小球在O上方某位置相遇 5. 如图所示，长为的轻质细线一端固定在水平天花板上点，另一端拴一个可视为质点、质量为的小球。点正下方点固定一光滑钉子（大小不计）。现使细线偏离竖直方向后，从点处无初速度释放小球，小球做圆周运动到最低点时细线碰到钉子。已知，重力加速度大小为，下列说法正确的是（　　） A. 小球运动到点时的速度大小为 B. 细线碰到钉子前瞬间，细线上的弹力大小为 C. 细线碰到钉子后瞬间，细线上的弹力大小为 D. 细线碰到钉子后，小球恰好能绕钉子做完完整的圆周运动 6. 自1970年4月24日中国第一颗人造卫星“东方红一号”的成功发射，我国已发射各式卫星、飞船、空间站等人造天体600余颗，航天事业取得了举世瞩目的伟大成就。如图所示，为地球赤道上的物体，为近地空间站，为中轨道极地卫星，为地球同步轨道卫星，则下列说法中正确的是（　　） A. 的向心加速度比的向心加速度大 B. 、、、周期的关系为 C. 、、、线速度大小关系为 D. 、、与地心的连线在相同的时间内扫过的面积都相同 7. 如图所示，一足够长的木板在光滑水平面上以速度v向右匀速运动，现将质量为m的物块竖直向下轻轻地放置在木板的右端。为保持木板的速度不变，须对木板施加一水平向右的作用力F。从物块放到木板上到它相对木板静止的过程中，物块始终未从木板上掉落，则下列说法正确的是（　　） A. 物块所受摩擦力对物块做负功 B. 木板对物块的摩擦力做的功与物块对木板的摩擦力做的功绝对值相等 C. 木板与物块间摩擦产生的热量等于木板对物块的摩擦力做的功与物块对木板的摩擦力做的功之和的绝对值 D. 力F做的功等于物块与木板的动能增量之和 8. 2021年4月16日，全球首条无人驾驶云巴在重庆璧山正式开通，这是一种采用无人驾驶技术的小运量轨道交通系统。已知质量为的云巴在平直轨道上以速度匀速行驶时，发动机功率为；进入限速区时，自动将功率调整为原来的一半，并保持该功率行驶，设所受阻力大小恒定不变，经再次匀速行驶（重力加速度大小为）。则下列说法正确的是（　　） A. 刚调整功率瞬间的加速度大小为 B. 再次匀速行驶时牵引力大小为原来的 C. 再次匀速行驶时的速度大小为 D. 功率调整后的50s内行驶的距离为1425m 二、多项选择题：本大题共2小题，每小题5分，共10分。每小题均有多个选项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全得，错选不得分。 9. 有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（重力加速度大小为）（　　） A. 如图甲，小球固定在细绳的一端，在竖直面内绕绳的另一端做圆周运动，小球通过最高点的速度至少等于 B. 如图乙，若把地球看作半径为的巨大“拱形桥”，汽车的速度达到时会变成一颗“卫星”，这就是地球的第一宇宙速度 C. 如图丙，A、B两个物块放在匀速转动的水平转台上随转台一起做匀速圆周运动，若，，转台转速缓慢加快时，物块A先开始滑动 D. 如图丁，火车转弯超过规定速度行驶时，车轮对内轨会有挤压作用 10. 如图所示，一足够长的轻绳一端挂一个质量为的物体B，另一端系在一个质量为的圆环A上，圆环套在竖直固定的杆上，轻质定滑轮（不计大小）与细杆相距。将圆环A从与定滑轮等高位置由静止释放，环沿杆向下滑动的最大距离为，不计一切摩擦和空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 圆环A下滑的过程中一直处于失重状态 B. 在圆环A下滑的过程中，圆环A与物体B的速度大小之比一直在增大 C. 圆环A与物体B的质量之比为 D. 圆环A下滑的全过程，A的机械能一直在减少 三、实验题：每空，共16分。 11. 实验小组利用下面三种方法来研究平抛运动。 （1）甲图中，小球从坐标原点О水平抛出，做平抛运动，两束光分别沿着与坐标轴平行的方向照射小球，在两个坐标轴上留下了小球的两个影子，其中影子2做__________运动。 （2）乙图中两个完全相同的斜槽M、N，N置于可视为光滑的水平地面上，M在N正上方且两斜槽在同一竖直平面内，从斜槽最高点同时释放两个完全相同的小球P、Q，Р球落地时正好与О球相碰，可判断Р球水平方向做_____________运动。 （3）如图丙研究斜面上的平抛运动。实验装置如图a所示，每次将小球从弧型轨道同一位置静止释放，并逐渐改变斜面与水平地面之间的夹角θ，获得不同的水平射程x，最后作出了如图b所示的x-tanθ图像，g=10m/s2，则：由图b可知，小球在斜面顶端水平抛出时的初速度=_________m/s。 12. 实验小组利用图甲所示的装置验证机械能守恒定律。水平桌面上固定一气垫导轨，把气垫导轨调节水平，在导轨上A点处有一带长方形遮光条的滑块，其总质量为，左端用跨过轻质定滑轮的细线与质量为的钩码相连，遮光条两条长边与导轨垂直，导轨上B点有一光电门，可以测量遮光条经过光电门时的挡光时间，用表示遮光条的宽度，表示A、B两点间的距离，将遮光条通过光电门的平均速度看成滑块通过B点时的瞬时速度。重力加速度为。完成下列问题。 （1）如图乙所示，用游标卡尺测得遮光条的宽度____mm。 （2）实验时将滑块从图甲所示的A位置由静止释放，由数字计时器读出时间，则滑块经过光电门的瞬时速度为____m/s（结果保留2位有效数字）。 （3）若将滑块自A点由静止释放，则在滑块从A点运动至B点的过程中，测得滑块、遮光条与钩码组成的系统重力势能的减少量为____，动能的增加量为____。（两空均用题目中给出的字母表示） （4）若滑块及遮光条总质量未知，实验小组改变所挂钩码的质量，每次均让滑块自同一点（A点）开始运动，测量相应的值。根据测量的多组数据作出图像，如图丙所示，测得纵截距为，则滑块的总质量的表达式为____。若在误差允许的范围内，直线的斜率____，则验证了机械能守恒。（两空均用题目给出的字母表示） 四、解答题：本大题共3小题，共4。请写出必要的公式和文字说明，只有最后答案不得分。 13. 如图甲所示，质量为1kg的物块放在粗糙水平面上，在水平向右的拉力作用下从静止开始运动，拉力大小随物块运动的位移变化规律如图乙所示，当拉力为零时，物块的速度也恰好为零，重力加速度大小为，求： （1）拉力在0~4m内所做的功； （2）地面与物块间的动摩擦因数。 14. 如图所示，水平转台上有一个小物块，用长为L的轻细绳将物块连接在通过转台中心的转轴上，细绳与竖直转轴的夹角为，系统静止时细绳绷直但张力为零。物块与转台间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。物块随转台由静止开始缓慢加速转动（忽略空气阻力的影响），求： （1）绳中刚要出现拉力时转台的角速度； （2）物块刚离开转台时转台的角速度； （3）若转台的角速度为，此时绳子的拉力。 15. 一长的水平传送带在电机作用下以的速度逆时针匀速转动，其右端B处平滑连接着一个固定在竖直平面内、半径的四分之一光滑圆轨道。传送带左端A与光滑水平面平滑连接。一轻质弹簧的左端固定在竖直墙壁上，质量的小物块P在外力作用下初次压缩弹簧并处于静止状态，弹簧与小物块不拴接。现撤去外力，小物块在此后运动中最高能上升到。小物块与传送带之间的动摩擦因数，重力加速度取，求： （1）小物块P第一次经过圆轨道最低点时对圆轨道的压力； （2）从最后一次离开B到与传送带共速后第一次到达A的过程中，小物块P在传送带上运动的时间； （3）在第（2）问过程中，物体与传送带间由于摩擦产生的热量以及电动机对传送带多做的功。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 马鞍山二中2025~2026学年度第一学期高三期中测试 物理试卷 一、单项选择题：本大题共8小题，每小题，共3。每小题均只有一个选项符合题目要求。 1. 关于重力和万有引力的关系，下列说法正确的是（　　） A. 地面附近的物体所受的重力就是万有引力 B. 由于地球的自转，物体在纬度越高的地方所受重力越大 C. 物体在赤道上时，万有引力和重力的合力提供物体随地球自转所需的向心力 D. 地球上的所有物体都会在万有引力、重力和支持力三个力的作用下处于平衡状态 【答案】B 【解析】 【详解】重力是万有引力的一个分力，物体在两极时重力方向与万有引力方向相同，此时万有引力等于重力，物体在赤道上时，万有引力和地面的支持力的合力提供物体随地球自转所需要的向心力，则物体在纬度越高的地方所受重力越大； 故选B。 2. 如图所示，半圆环竖直固定在水平地面上，光滑小球套在半圆环上。对小球施加一始终指向半圆环最高点B的拉力F，使小球从圆环最低点A缓慢移动到最高点B。下列说法正确的是（　　） A. 拉力F一直减小 B. 拉力F先增大后减小 C. 小球对圆环的压力先减小后增大 D. 小球对圆环的压力先增大后减小 【答案】A 【解析】 【详解】对小球受力分析，如下图： 根据受力平衡，结合图像可得 由题意可知，从A到B的过程中，OD不变、OB不变、DB减小，结合重力不变、可得到弹力N不变、拉力F变小，结合相互作用力特点，可得小球对圆环的压力也一直不变。 故选A。 3. 如图所示，质量为m的物体A静止在竖直轻弹簧上端，质量也为m的物体B用不可伸长的细线悬挂起来处于静止状态，A、B相互接触且A、B之间恰好无压力。某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间，下列说法中正确的是（重力加速度为g）（　　） A. 轻弹簧弹力大小为2mg B. 物体A的加速度大小为0 C. 物体B的加速度大小为g D. 物体B对物体A的压力大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．未剪断细绳时，A、B相互接触且A、B之间恰好无压力，此时对物体A受力分析可得 在细线被剪断的瞬间，由于弹簧弹力不会突变，所以轻弹簧弹力大小为，与剪断前相同，故A错误； BC．在细线被剪断的瞬间，A、B间的作用力立即发生变化，弹簧弹力不变，A、B加速度相同，对物体A、B整体受力分析，由牛顿第二定律有 解得 所以物体A、B的加速度大小均为，故BC错误； D．对物体B，由牛顿第二定律有 解得 由牛顿第三定律可知，物体B对物体A的压力大小为，故D正确。 故选D。 4. 如图所示，可视为质点的两个小球在同一水平线AB上。当一个小球从A点以初速度被水平抛出的同时，另一个小球从B点开始自由下落（空气阻力忽略不计），曲线AC和直线BD为两小球的运动轨迹，两轨迹相交于O点。下列说法正确的是（　　） A. 两小球运动到O点所用的时间不一定相同 B. 从开始下落到运动至O点的过程中，两小球速度的变化量相等 C. 若增大，则两小球不一定能相遇 D. 若减小，则两小球在O上方某位置相遇 【答案】B 【解析】 【详解】A B．从两小球开始下落到相遇于O点的过程中，竖直方向根据 因高度相同，故两小球运动到O点所用的时间一定相同 又 从开始下落到运动至O点的过程中，两小球速度的变化量相等，故A错误，B正确； C．若增大，则两小球一定O上方某位置相遇，故C错误， D．若减小，相遇时间间隔变长，则可能在O下方某位置相遇, 故D错误。 故选B。 5. 如图所示，长为的轻质细线一端固定在水平天花板上点，另一端拴一个可视为质点、质量为的小球。点正下方点固定一光滑钉子（大小不计）。现使细线偏离竖直方向后，从点处无初速度释放小球，小球做圆周运动到最低点时细线碰到钉子。已知，重力加速度大小为，下列说法正确的是（　　） A. 小球运动到点时的速度大小为 B. 细线碰到钉子前瞬间，细线上的弹力大小为 C. 细线碰到钉子后瞬间，细线上的弹力大小为 D. 细线碰到钉子后，小球恰好能绕钉子做完完整的圆周运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．小球从A点到O点的过程，根据机械能守恒定律有 解得，故A错误； B．细线碰到钉子前瞬间，对小球，根据牛顿第二定律有 解得细线上的弹力大小为，故B错误； C．细线碰到钉子后瞬间，半径变为，对小球，根据牛顿第二定律有 解得细线上的弹力大小为，故C正确； D．细线碰到钉子后，假设小球可以做完整圆周运动，根据机械能守恒定律有 解得 当小球刚好经过最高点时，有 解得 故细线碰到钉子后，小球不能绕钉子做完整的圆周运动，故D错误。 故选C。 6. 自1970年4月24日中国第一颗人造卫星“东方红一号”的成功发射，我国已发射各式卫星、飞船、空间站等人造天体600余颗，航天事业取得了举世瞩目的伟大成就。如图所示，为地球赤道上的物体，为近地空间站，为中轨道极地卫星，为地球同步轨道卫星，则下列说法中正确的是（　　） A. 的向心加速度比的向心加速度大 B. 、、、周期的关系为 C. 、、、线速度大小关系为 D. 、、与地心的连线在相同的时间内扫过的面积都相同 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题知，b为近地空间站，d为地球同步轨道卫星，都是围绕地球公转，由万有引力提供向心力，则有 解得 因，故； 又为地球赤道上的物体，为地球同步轨道卫星，故两者角速度相同，根据 因，故 联立可得，故A错误； B．由题知，为近地空间站，为中轨道极地卫星，为地球同步轨道卫星，都是围绕地球公转，由万有引力提供向心力，则有 解得 因，故 又为地球赤道上的物体，为地球同步轨道卫星，故两者周期相同，即 联立可得，故B正确； C．由题知，为近地空间站，为中轨道极地卫星，为地球同步轨道卫星，都是围绕地球公转，由万有引力提供向心力，则有 解得 因，故 又为地球赤道上的物体，为地球同步轨道卫星，故两者角速度相同，根据 因，故 联立可得，故C错误； D．根据开普勒第二定律，可知同一行星与中心天体的连线在相等时间内扫过相等的面积；而b、c、d是不同的环绕天体，轨道半径不同，因此它们与地心的连线在相同时间内扫过的面积不相同，故D错误。 故选B。 7. 如图所示，一足够长的木板在光滑水平面上以速度v向右匀速运动，现将质量为m的物块竖直向下轻轻地放置在木板的右端。为保持木板的速度不变，须对木板施加一水平向右的作用力F。从物块放到木板上到它相对木板静止的过程中，物块始终未从木板上掉落，则下列说法正确的是（　　） A. 物块所受摩擦力对物块做负功 B. 木板对物块的摩擦力做的功与物块对木板的摩擦力做的功绝对值相等 C. 木板与物块间摩擦产生的热量等于木板对物块的摩擦力做的功与物块对木板的摩擦力做的功之和的绝对值 D. 力F做的功等于物块与木板的动能增量之和 【答案】C 【解析】 【详解】A．物块所受摩擦力与物块的运动方向相同，对物块做正功，故A错误； B．设物块的位移为x1，木板的位移为x2，木板和物块之间的滑动摩擦力为f，则 木板对物块的摩擦力做的功大小为 物块对木板的摩擦力做的功大小为 因为x1<x2，所以 木板对物块的摩擦力做的功与物块对木板的摩擦力做的功绝对值不相等，故B错误； C．木板与物块间摩擦产生的热量为 木板对物块的摩擦力做的功 物块对木板的摩擦力做的功 木板对物块的摩擦力做的功与物块对木板的摩擦力做的功之和的绝对值为 所以，故C正确； D．力F做的功等于物块动能增量、木板的动能增量、摩擦产生的热量三者之和，故D错误。 故选C。 8. 2021年4月16日，全球首条无人驾驶云巴在重庆璧山正式开通，这是一种采用无人驾驶技术的小运量轨道交通系统。已知质量为的云巴在平直轨道上以速度匀速行驶时，发动机功率为；进入限速区时，自动将功率调整为原来的一半，并保持该功率行驶，设所受阻力大小恒定不变，经再次匀速行驶（重力加速度大小为）。则下列说法正确的是（　　） A. 刚调整功率瞬间的加速度大小为 B. 再次匀速行驶时牵引力大小为原来的 C. 再次匀速行驶时的速度大小为 D. 功率调整后的50s内行驶的距离为1425m 【答案】D 【解析】 【详解】A．云巴在平直轨道上以速度匀速行驶时，所受的阻力为 刚调整功率瞬间的牵引力为 则由牛顿第二定律有 解得刚调整功率瞬间的加速度大小为 B．当再次匀速行驶时，根据平衡关系可知，此时牵引力的大小等于阻力的大小。由于所受阻力的大小恒定不变，所以此时牵引力的大小和原来的牵引力大小相等，故B错误； C．调整功率后云巴再次匀速行驶时的速度大小为，故C错误； D．功率调整后50s内，根据动能定理有 解得功率调整后的50s内行驶的距离为，故D正确。 故选D。 二、多项选择题：本大题共2小题，每小题5分，共10分。每小题均有多个选项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全得，错选不得分。 9. 有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（重力加速度大小为）（　　） A. 如图甲，小球固定在细绳的一端，在竖直面内绕绳的另一端做圆周运动，小球通过最高点的速度至少等于 B. 如图乙，若把地球看作半径为的巨大“拱形桥”，汽车的速度达到时会变成一颗“卫星”，这就是地球的第一宇宙速度 C. 如图丙，A、B两个物块放在匀速转动的水平转台上随转台一起做匀速圆周运动，若，，转台转速缓慢加快时，物块A先开始滑动 D. 如图丁，火车转弯超过规定速度行驶时，车轮对内轨会有挤压作用 【答案】AB 【解析】 【详解】A．绳子只能提供拉力，在最高点时，如绳子的拉力为零，则只有重力提供小球做圆周运动的向心力，即 解得，故A正确； B．由可得第一宇宙速度，若把地球看作半径为的巨大“拱形桥”，汽车的速度达到时，会恰好脱离地球成为一颗地球“卫星”，汽车处于失重状态，故B正确； C．物块放在匀速转动的水平转台上随转台一起做匀速圆周运动，摩擦力提供向心力，最大角速度对应最大静摩擦力，即有 解得 由于，则物块的临界角速度与动摩擦因数有关，与质量无关，故C错误； D．火车转弯超过规定速度行驶时，重力和支持力的合力不够提供向心力，车轮对外轨会有挤压作用，故D错误。 故选AB。 10. 如图所示，一足够长的轻绳一端挂一个质量为的物体B，另一端系在一个质量为的圆环A上，圆环套在竖直固定的杆上，轻质定滑轮（不计大小）与细杆相距。将圆环A从与定滑轮等高位置由静止释放，环沿杆向下滑动的最大距离为，不计一切摩擦和空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 圆环A下滑的过程中一直处于失重状态 B. 在圆环A下滑的过程中，圆环A与物体B的速度大小之比一直在增大 C. 圆环A与物体B的质量之比为 D. 圆环A下滑的全过程，A的机械能一直在减少 【答案】CD 【解析】 【详解】A．圆环A先向下加速后向下减速，即加速度先向下后向上，则先失重后超重，故A错误； B．在圆环A下滑的过程中，设细绳与竖直杆的夹角为θ，则 可知 因θ逐渐减小，可知圆环A与物体B的速度大小之比一直在减小，故B错误； C．由能量关系可知，圆环A下滑的全过程，圆环A减小的重力势能等于物体B增加的重力势能，即 其中h=0.4m， 可得圆环A与物体B的质量之比为m:M=1：2，故C正确； D．圆环A下滑的全过程，绳子拉力对其一直做负功，圆环A的机械能一直减少，故D正确。 故选CD。 三、实验题：每空，共16分。 11. 实验小组利用下面三种方法来研究平抛运动。 （1）甲图中，小球从坐标原点О水平抛出，做平抛运动，两束光分别沿着与坐标轴平行的方向照射小球，在两个坐标轴上留下了小球的两个影子，其中影子2做__________运动。 （2）乙图中两个完全相同的斜槽M、N，N置于可视为光滑的水平地面上，M在N正上方且两斜槽在同一竖直平面内，从斜槽最高点同时释放两个完全相同的小球P、Q，Р球落地时正好与О球相碰，可判断Р球水平方向做_____________运动。 （3）如图丙研究斜面上的平抛运动。实验装置如图a所示，每次将小球从弧型轨道同一位置静止释放，并逐渐改变斜面与水平地面之间的夹角θ，获得不同的水平射程x，最后作出了如图b所示的x-tanθ图像，g=10m/s2，则：由图b可知，小球在斜面顶端水平抛出时的初速度=_________m/s。 【答案】（1）自由落体 （2）匀速直线 （3）1## 【解析】 【小问1详解】 [1]因为平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，所以影子2做自由落体运动。 【小问2详解】 [1]M在N正上方且两斜槽在同一竖直平面内，从斜槽最高点同时释放两个完全相同的小球P、Q，Р球落地时正好与О球相碰，可判断Р球水平方向做匀速直线运动。 【小问3详解】 [1]物体在水平方向有 在竖直方向有 所以 结合图线可得 所以 12. 实验小组利用图甲所示的装置验证机械能守恒定律。水平桌面上固定一气垫导轨，把气垫导轨调节水平，在导轨上A点处有一带长方形遮光条的滑块，其总质量为，左端用跨过轻质定滑轮的细线与质量为的钩码相连，遮光条两条长边与导轨垂直，导轨上B点有一光电门，可以测量遮光条经过光电门时的挡光时间，用表示遮光条的宽度，表示A、B两点间的距离，将遮光条通过光电门的平均速度看成滑块通过B点时的瞬时速度。重力加速度为。完成下列问题。 （1）如图乙所示，用游标卡尺测得遮光条的宽度____mm。 （2）实验时将滑块从图甲所示的A位置由静止释放，由数字计时器读出时间，则滑块经过光电门的瞬时速度为____m/s（结果保留2位有效数字）。 （3）若将滑块自A点由静止释放，则在滑块从A点运动至B点的过程中，测得滑块、遮光条与钩码组成的系统重力势能的减少量为____，动能的增加量为____。（两空均用题目中给出的字母表示） （4）若滑块及遮光条总质量未知，实验小组改变所挂钩码的质量，每次均让滑块自同一点（A点）开始运动，测量相应的值。根据测量的多组数据作出图像，如图丙所示，测得纵截距为，则滑块的总质量的表达式为____。若在误差允许的范围内，直线的斜率____，则验证了机械能守恒。（两空均用题目给出的字母表示） 【答案】（1）3.80 （2）0.32 （3） ①. ②. （4） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 游标卡尺为20分度，精度值为0.05mm。主尺读数为3mm，游标尺上第16条刻度线与主尺对齐，所以遮光条的宽度为 【小问2详解】 由于遮光条宽度d很小，滑块经过光电门的时间t很短，可认为滑块经过光电门时的平均速度等于瞬时速度。所以滑块经过光电门的瞬时速度为 【小问3详解】 [1] 系统重力势能的减少量等于钩码重力势能的减少量，已知A、B两点间的距离为，则钩码下落的高度为，钩码质量为m，所以重力势能减少量为 [2] 滑块经过光电门的速度为 则系统动能的增加量为 【小问4详解】 [1] 若机械能守恒，则满足 即 整理可得 则有 解得滑块的总质量的表达式为 [2] 若在误差允许的范围内，直线的斜率 则验证了机械能守恒。 四、解答题：本大题共3小题，共4。请写出必要的公式和文字说明，只有最后答案不得分。 13. 如图甲所示，质量为1kg的物块放在粗糙水平面上，在水平向右的拉力作用下从静止开始运动，拉力大小随物块运动的位移变化规律如图乙所示，当拉力为零时，物块的速度也恰好为零，重力加速度大小为，求： （1）拉力在0~4m内所做的功； （2）地面与物块间的动摩擦因数。 【答案】（1）12J （2）0.3 【解析】 【小问1详解】 根据可知，图线与坐标轴所围面积表示拉力F做功，则 【小问2详解】 全过程，根据动能定理 解得 14. 如图所示，水平转台上有一个小物块，用长为L的轻细绳将物块连接在通过转台中心的转轴上，细绳与竖直转轴的夹角为，系统静止时细绳绷直但张力为零。物块与转台间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。物块随转台由静止开始缓慢加速转动（忽略空气阻力的影响），求： （1）绳中刚要出现拉力时转台的角速度； （2）物块刚离开转台时转台的角速度； （3）若转台的角速度为，此时绳子的拉力。 【答案】（1）；（2）；（3）2mg，与竖直方向夹角为60° 【解析】 【详解】（1）当最大静摩擦力不能满足所需要向心力时，细绳上开始有张力，则由牛顿第二定律得 解得 （2）物块刚离开转台时，物体和转台之间恰好无相互作用力，有，，对物块有 ， 联立解得 （3）当转台的角速度时，物块离开转台，设绳与竖直方向夹角为，则有 得 可得 则绳的拉力为 则绳子拉力大小为，与竖直方向夹角为。 15. 一长的水平传送带在电机作用下以的速度逆时针匀速转动，其右端B处平滑连接着一个固定在竖直平面内、半径的四分之一光滑圆轨道。传送带左端A与光滑水平面平滑连接。一轻质弹簧的左端固定在竖直墙壁上，质量的小物块P在外力作用下初次压缩弹簧并处于静止状态，弹簧与小物块不拴接。现撤去外力，小物块在此后运动中最高能上升到。小物块与传送带之间的动摩擦因数，重力加速度取，求： （1）小物块P第一次经过圆轨道最低点时对圆轨道的压力； （2）从最后一次离开B到与传送带共速后第一次到达A的过程中，小物块P在传送带上运动的时间； （3）在第（2）问过程中，物体与传送带间由于摩擦产生的热量以及电动机对传送带多做的功。 【答案】（1）98N，方向竖直向下 （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 第一次到达圆轨道最低点到物体上升至最高点，由能量守恒定律得 在B点由牛顿第二定律得 解得 由牛顿第三定律可知，小物块P最后一次经过圆轨道最低点时对圆轨道的压力大小为98N，方向竖直向下。 【小问2详解】 通过分析可知，初始状态弹簧的弹性势能为 每次经过传送带机械能损失，第n次从A到达B后动能为 能从A到达B的条件为 因此n最大取3，物块最后一次离开B时，有 解得 通过分析可知，在A滑向B的过程中减速到零，并反向加速到与传送带共速，速度的变化量大小为 此过程相对滑动的时间为 在B滑向A后有 解得 P离开A后最大位移为 此时速度减为零，开始反向加速，加速到共速时，与A距离为 接下来匀速，则匀速运动的时间为 则从最后一次离开B到与传送带共速后第一次到达A的过程中，物块在传送带上的时间为 【小问3详解】 小物块最后一次由B返回A时的动能为 解得 此过程中用时 物体位移 传送带位移 两者相对位移 系统由于摩擦产生热量 物块向右离开A到与传送带共速后第一次到达A的过程用时 两者相对位移 系统由于摩擦产生热量 在第（2）问过程中，物体与传送带间由于摩擦产生的热量 由能量守恒可得 电动机对传送带多做的功 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