摘要:
**基本信息**
以功和能为核心,融合《淮南子》记载、风力发电、国产汽车等文化与科技情境,构建基础巩固(如功的概念辨析)、能力提升(如汽车功率计算)、创新应用(如圆环轨道实验)的梯度化命题。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|12题/40分|功的性质、机械能守恒、功率计算|第1题结合古代文献渗透文化传承,第6题风力发电体现能量观念应用|
|填空题|4题/20分|摩擦力做功、平抛运动、汽车启动|第15题通过v-t图像考查功率与运动关系,强化科学推理|
|实验题|1题/12分|机械能守恒验证|设计图像转化(1/t²-l)提升数据处理能力,落实科学探究|
|解答题|2题/28分|圆周运动功计算、圆环轨道综合|创新实验题(22题)涉及临界速度分析,培养质疑创新思维|
内容正文:
:
:
2025-2026学年高一物理下学期第三次月考卷
O
(考试时间:60分钟,分值:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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.测试范围:沪科版2020必修第二册第7章
4.难度系数:0.7
○
:
一、选择题(18题为单选题,每小题3分,9~12题为多选题,每道题4分,共40分)
1.我国古代力学发展较为完善。例如,《准南子》中记载“物之功,动而有益,则损随之”,这里的“功”己
%
.:
初步具备现代物理学中功的含义。关于功,下列说法正确的是()
尽
A.力和位移都是矢量,所以功也是矢量
B.物体运动过程中,合力做功可能为零
C.作用力做功,反作用力也一定做功
O
O
D.滑动摩擦力一定对物体做负功
2,如图所示,在减速上升的升降机中,物块始终静止在固定的斜面上,关于物块所受各力做功的说法正
确的是(
.:
O
A.合力做正功
B.支持力做负功
C.摩擦力不做功
D.摩擦力做正功
:
3.下列情境中,物体机械能守恒的是()
A.羽毛在真空环境中自由下落
B.物体沿粗糙斜面加速下滑
C.点火后加速上升的火箭
D.汽车在倾斜路面上匀速行驶
4.运动员从高处落下,在接触蹦床向下运动过程中()
A.动能先增加后减少,重力势能减少
B.动能先增加后减少,重力势能增加
○
:
C.动能减少,重力势能减少
D.动能减少,重力势能增加
试题第1页(共8页)
学科网·学易金卷原既总是萧
5.如图荡秋千的小红由最低点O到最高点A的过程中,重力的瞬时功率()
A.不断增大
B.不断减小
C.先减小后增大D.先增大后减小
6.风力发电是清洁电力供应的重要方式。风力发电机叶片转动时可形成与风向垂直的圆面,并将经过此
圆面的40%的空气动能转化为电能。已知风速为v时,发电机的发电功率为P,则风速为2时,发电机
的发电功率为()。
A.2P
B.4P
C.8P
D.16P
7.随着科技的飞速发展,国产汽车的性能正迎来全面突破,在动力、智能化、安全性和环保性等方面均
达到国际先进水平。有一辆质量为m的汽车,发动机额定功率为P,开上一倾角为α的坡路,汽车所受
阻力为车重的K倍,那么汽车的最大速度为()
P
Psina
Psin a
A.
B.
C.
ngsina
mg(K+sina)
Knig
0.
g(K+sina)
8.某额定功率为的汽车以加速度匀加速启动,到额定功率后保持恒功率行驶至最大速度。己知汽车
v-t
图线如图①所示。若该汽车以加速度a2(42=24)匀加速启动,以相同的方式达到汽车最大速度,若
整个过程阻力不变,v-t图线可能是下列中的()
v(m/s)
v(m/s)
②
②
①
①
A
B.
0t211
9
0t2t1
s
v(m/s)
◆v(m/s)
②
②
①
D
0
1211
0t2t1
t/s
9.用枪竖直向上射出一粒子弹,设空气阻力与子弹速度大小成正比,子弹从射出点升到最高点之后,又
试题第2页(共8页)
命学科网·学易金卷德既高限是籍
落回射出点,下面关于子弹运动过程的判断正确的是()
A.子弹出枪口时的加速度值最大
B.子弹在落回射出点时速度小于初始射出时的速度
C.子弹上升时间小于下降时间
D.子弹在最高点时速度为零,处于平衡状态
10.如图所示,质量相同的三个小物块a、b、c处在同一高度,光滑斜面固定在水平地面上。将α和b由静
止释放,同时将c沿水平方向抛出。不计空气阻力,下列说法正确的是()
CK8006000666600006
A.三个物块同时落地
B.三个物块动能的变化量相同
C.三个物块落地前瞬间重力的功率相同
D.重力对三个物块做功相同
11.某游乐场的滑梯可以简化为如图所示的竖直面内半径为的四分之一固定圆弧轨道,轨道粗糙程度不
均匀,质量为m的小球从最高点A以某一初速度滑行到最低点B的过程中速率不变,不计空气阻力,重
力加速度为8,则此过程中()
A
R
B
777777777577777777777777777777
A.摩擦力做功为-gR
B.摩擦力大小不变
C.摩擦力做功的功率逐渐减小
D.重力做功功率先增大后减小
12.如图甲所示,小明将竖直弹簧固定在水平面上,将质量为m的小球从竖直轻弹簧的正上方h处由静止
自由落下。以小球开始下落的位置为坐标原点,沿竖直向下方向建立坐标轴x,小球所受弹力的大小随
小球位置坐标x的变化关系如图乙所示。小球向下运动过程中,弹簧始终处于竖直状态且在弹性限度内。
小球可视为质点,不计空气阻力的影响,重力加速度为8。下列说法正确的是()
mg
h
h+xo h+2xox
甲
乙
A.x=h+x。处,小球的速度为零
试题第3页(共8页)
B.x=h处与x=+2x。处,小球的加速度大小相同
C.从x=h处到x=h+2x。过程中,小球的动能一直增大
D.从x=h处到x=h+2x。过程中,小球所受弹力做功为-2g。
二、填空题(每空2分,共20分)
兵
13.如图所示,一个重为5N的物体被水平力F=25N压在竖直墙面上匀速下滑20cm,则匀速下滑的过程
中压力F做的功为
J,摩擦力做功
J。
张
河
14.如图所示,从倾角为45的斜面顶端以2/s的初速度水平抛出一个质量为3kg的小球,重力加速度
拼
游
g=10m/s2,则小球落到斜面上所需的时间为s,小球落到斜面上时重力的瞬时功率为
W。
S
B
O
O
7777777777777777777777777
15.一次测试某品牌新能源汽车的性能时,得到该汽车在水平的公路上做直线运动的v-t图像如图所示。
已知汽车质量为2t,限定最大功率为100kW,匀加速阶段0-t内的加速度大小为2.5m/s2,t时刻汽车达
肉
到限定的最大功率并保持功率不变,运动过程中阻力恒定。汽车受到的阻力大小为
N,图
像中t=
s,0-11s内,汽车牵引力做的功为
性
/(ms')
20
t/s
締
烧
试题第4页(共8页)
:
16.如图所示,水平桌面上有一个质量为m的小木块,在水平拉力的作用下做半径为R的匀速圆周运动。
:
己知小木块与水平桌面间的动摩擦因数为4,重力加速度为8,在运动一周的过程中,动能变化量为
O
摩擦力做功为
水平拉力做功
:
:
:
三、实验题(12分)
:
17.某同学用如图1所示的装置验证轻弹簧和物块(带有遮光条)组成的系统机械能守恒。图中光电门安
装在铁架台上且位置可调。物块释放前,细线与弹簧和物块的拴接点A、B在同一水平线上,且弹簧处
:
于原长。滑轮质量和一切摩擦均不计,细线始终伸直。物块连同遮光条的总质量为m,弹簧的劲度系数
:
为,弹性势能E。=
:2,重力加速度为3,遮光条的宽度为d,物块释放点与光电门之间的距离为1(d
2
远远小于!)。现将物块由静止释放,记录物块通过光电门的时间t。
O
常
O
B
光电门
图1
图2
怒
蝶
(1)某次实验中物块从B点静止释放,记录1,和对应的时间t,物块通过光电门时的动能为
此时弹簧的弹性势能为
:若要验证轻弹簧和物块组成的系统机械能守恒,则在误差允许的范
围内,需要验证的关系式是」
(三空均用k,t,,d,l和8等字母表示)。
(2)某同学为了更精确地完成实验,多次改变光电门的位置,重复实验,每次物块均从B点静止释放,
记
录多组1和对应的时间。他以1为横轴,是为纵轴,做出图像,如图2所示,他发现此图像为一条曲线,
为了方便数据处理应该将此曲线转化成一条直线,那么他应该做的图像是
,理论上此直线的斜
率的绝对值为
(用、dk表示)。
:
:
:
.:
:
试题第5页(共8页)
学科网·学易金卷筒既玩限是萧
试题第6页(共8页)
学科网·学易金卷筒既限家
四、解答题(10分+18分,共28分)
18.如图,质量为的小球用长为L的轻绳吊挂于O点的钉子上,小球静止时位于A点。现给小球施加一
个方向始终水平向右的拉力,使小球缓慢运动到B点,OB与竖直方向的夹角为53(s53°=0.8),不计
小球的大小,重力加速度大小为8,求:
0
53
B
F
A
(1)小球运动到B点时,水平拉力的大小及小球从A运动到B过程中拉力对小球做功的大小:
(2)若小球在A点时,给小球施加一个方向始终水平向右、大小恒定等于2g的拉力,则小球运动到B
点时速度多大。
创新实验
如图为某创新实验室制作的一个“圆环轨道力学装置”示意图.其中直轨道AB与光滑竖直半圆轨道BCD
平滑连接,直径BD处于竖直方向,C点位于圆心等高处,一小球经固定的弹簧发射器发射出后,沿直轨
道运动,经B点沿半圆轨道上升,并从D点水平抛出,最后落在轨道AB上。已知小球质量为m=0.5kg,
半圆轨道半径R=0.4m,安装于D处的光电门测得速度v。=3m/s。(不考虑空气阻力)
弹簧发射器
H交
A
B
19.若小球从A点弹出时的速度为10/s,则发射过程弹簧发射器对小球做了
」的功,运动到B
点时发现速度有所减小,可能的原因是
20.(多选)小球沿BCD轨道上升过程中,小球()
A.在D点时加速度方向向下
B.在C点时加速度方向向左
C.从B到D的过程中,只有重力做功
D.从B到D的过程中,弹力先做正功后做负功
21.小球从B点到达D点的过程中,其速度大小v,与其离B点的竖直高度h的关系,下列y,-图可能正
试题第7页(共8页)
确的是()
22.计算:(1)求小球在D点所受弹力FN:
(2)若AB轨道水平,小球从D点抛出后,求落地点距B点距离s;
年
(3)当小球在B点速度小于多少时,将无法到达D点?
%
女
游
S
肉
世
烯
试题第8页(共8页) (
11
)
2025-2026学年高一物理下学期第三次月考卷
(
贴条形码区
考生禁填
: 缺考标记
违纪标记
以上标志由监考人员用
2B
铅笔
填涂
选择题填涂样例
:
正确填涂
错误填
涂
[×] [√] [/]
1.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准条形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
2.选择题必须用
2B
铅笔填涂;非选择题必须用
0.5
mm
黑
色签字笔答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4
.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
注意事项
) (
姓
名:
__________________________
准考证号:
)答题卡
(
一、
选择
题(
1~8
题
为单选题,每小题
3分,
9~12题为多选题,每道题4分,
共
4
0分)
1
.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
2
.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
3
.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
4
.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
5
.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
6
.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
7
.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
8
.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
9
.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
10
.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
11
.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
1
2
.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
二
、填空题
(每空2分,共
20
分)
13. ____________________
14. ____________________
_______________________
15. ____________________
_______________________
_______________________
1
6
. ____________________
_______________________
_______________________
三
、
实验
题
(
12
分)
1
7
.
(
1
)
____________________
_______________________
_______________________
(2)
____________________
_______________________
)
(
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
)
(
四
、解答题
(1
0
分+1
8
分,共
28
分)
1
8
.
(
1
)
(
2
)
19.
____________________
____________________
20
.
____________________
21
.
____________________
22.(1)
(2)
(
3
)
)
(
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
)
学科网(北京)股份有限公司
$2025-2026学年高一物理下学期第三次月考卷
日
答题卡
姓
名:
准考证号:
贴条形码区
注意事项
1.
答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准
考生禁填:
缺考标记
口
条形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
违纪标记
□
2.
选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题必须用0.5mm黑色签字笔
以上标志由监考人员用2B铅笔填涂
答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.
请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案
选择题填涂样例:
无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
正确填涂■
4.
保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
错误填涂×][1[/]
一、
选择题(18题为单选题,每小题3分,912题为多选题,每道题4分,共40分)
1[A][B][C][D]
6.[A][B][C][D]
11.[AJ[BJ[C][D1
2.[A1[B1[C][D]
7.A][B1[CI[D]
12.IA][B][C1[D1
3.[A][B][C][D]
8.[A][B][C][D]
4.[A][B][C][D]
9.AJ[B1[C1[D]
5.[A][B][C][D]
10.A1[B[C1[D
二、填空题(每空2分,共20分)
13
14.
15
16.
三、实验题(12分)
17.
(1)
(2)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
四、解答题(10分+18分,共28分)
18.(1)
(2)
19.
20.
21.
22.(1)
(2)
(3)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
此卷只装订不密封
………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
2025-2026学年高一物理下学期第三次月考卷
(考试时间:60分钟,分值:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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.测试范围:沪科版2020必修第二册 第7章
4.难度系数:0.7
一、选择题(1~8题为单选题,每小题3分,9~12题为多选题,每道题4分,共40分)
1.我国古代力学发展较为完善。例如,《淮南子》中记载“物之功,动而有益,则损随之”,这里的“功”已初步具备现代物理学中功的含义。关于功,下列说法正确的是( )
A.力和位移都是矢量,所以功也是矢量
B.物体运动过程中,合力做功可能为零
C.作用力做功,反作用力也一定做功
D.滑动摩擦力一定对物体做负功
2.如图所示,在减速上升的升降机中,物块始终静止在固定的斜面上,关于物块所受各力做功的说法正确的是( )
A.合力做正功 B.支持力做负功
C.摩擦力不做功 D.摩擦力做正功
3.下列情境中,物体机械能守恒的是( )
A.羽毛在真空环境中自由下落 B.物体沿粗糙斜面加速下滑
C.点火后加速上升的火箭 D.汽车在倾斜路面上匀速行驶
4.运动员从高处落下,在接触蹦床向下运动过程中( )
A.动能先增加后减少,重力势能减少 B.动能先增加后减少,重力势能增加
C.动能减少,重力势能减少 D.动能减少,重力势能增加
5.如图荡秋千的小红由最低点O到最高点A的过程中,重力的瞬时功率( )
A.不断增大 B.不断减小 C.先减小后增大 D.先增大后减小
6.风力发电是清洁电力供应的重要方式。风力发电机叶片转动时可形成与风向垂直的圆面,并将经过此圆面的40%的空气动能转化为电能。已知风速为v时,发电机的发电功率为P,则风速为2v时,发电机的发电功率为( )。
A.2P B.4P C.8P D.16P
7.随着科技的飞速发展,国产汽车的性能正迎来全面突破,在动力、智能化、安全性和环保性等方面均达到国际先进水平。有一辆质量为m的汽车,发动机额定功率为P,开上一倾角为α的坡路,汽车所受阻力为车重的K倍,那么汽车的最大速度为( )
A. B. C. D.
8.某额定功率为的汽车以加速度匀加速启动,到额定功率后保持恒功率行驶至最大速度。已知汽车
图线如图①所示。若该汽车以加速度()匀加速启动,以相同的方式达到汽车最大速度,若整个过程阻力不变,图线可能是下列中的( )
A. B.
C. D.
9.用枪竖直向上射出一粒子弹,设空气阻力与子弹速度大小成正比,子弹从射出点升到最高点之后,又落回射出点,下面关于子弹运动过程的判断正确的是( )
A.子弹出枪口时的加速度值最大 B.子弹在落回射出点时速度小于初始射出时的速度
C.子弹上升时间小于下降时间 D.子弹在最高点时速度为零,处于平衡状态
10.如图所示,质量相同的三个小物块a、b、c处在同一高度,光滑斜面固定在水平地面上。将a和b由 静止释放,同时将c沿水平方向抛出。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.三个物块同时落地 B.三个物块动能的变化量相同
C.三个物块落地前瞬间重力的功率相同 D.重力对三个物块做功相同
11.某游乐场的滑梯可以简化为如图所示的竖直面内半径为的四分之一固定圆弧轨道,轨道粗糙程度不均匀,质量为的小球从最高点以某一初速度滑行到最低点的过程中速率不变,不计空气阻力,重力加速度为,则此过程中( )
A.摩擦力做功为 B.摩擦力大小不变
C.摩擦力做功的功率逐渐减小 D.重力做功功率先增大后减小
12.如图甲所示,小明将竖直弹簧固定在水平面上,将质量为的小球从竖直轻弹簧的正上方处由静止自由落下。以小球开始下落的位置为坐标原点,沿竖直向下方向建立坐标轴,小球所受弹力的大小随小球位置坐标的变化关系如图乙所示。小球向下运动过程中,弹簧始终处于竖直状态且在弹性限度内。小球可视为质点,不计空气阻力的影响,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A.处,小球的速度为零
B.处与处,小球的加速度大小相同
C.从处到过程中,小球的动能一直增大
D.从处到过程中,小球所受弹力做功为
二、填空题(每空2分,共20分)
13.如图所示,一个重为5N的物体被水平力压在竖直墙面上匀速下滑20cm,则匀速下滑的过程中压力做的功为__________J,摩擦力做功____________J。
14.如图所示,从倾角为的斜面顶端以的初速度水平抛出一个质量为的小球,重力加速度,则小球落到斜面上所需的时间为______s,小球落到斜面上时重力的瞬时功率为______W。
15.一次测试某品牌新能源汽车的性能时,得到该汽车在水平的公路上做直线运动的图像如图所示。已知汽车质量为,限定最大功率为,匀加速阶段内的加速度大小为时刻汽车达到限定的最大功率并保持功率不变,运动过程中阻力恒定。汽车受到的阻力大小为___________,图像中___________,0-11s内,汽车牵引力做的功为___________J。
16.如图所示,水平桌面上有一个质量为的小木块,在水平拉力的作用下做半径为的匀速圆周运动。已知小木块与水平桌面间的动摩擦因数为,重力加速度为,在运动一周的过程中,动能变化量为___________,摩擦力做功为___________,水平拉力做功___________。
三、实验题(12分)
17.某同学用如图1所示的装置验证轻弹簧和物块(带有遮光条)组成的系统机械能守恒。图中光电门安装在铁架台上且位置可调。物块释放前,细线与弹簧和物块的拴接点在同一水平线上,且弹簧处于原长。滑轮质量和一切摩擦均不计,细线始终伸直。物块连同遮光条的总质量为,弹簧的劲度系数为,弹性势能,重力加速度为,遮光条的宽度为,物块释放点与光电门之间的距离为(远远小于)。现将物块由静止释放,记录物块通过光电门的时间。
(1)某次实验中物块从B点静止释放,记录l,和对应的时间t,物块通过光电门时的动能为________,此时弹簧的弹性势能为________;若要验证轻弹簧和物块组成的系统机械能守恒,则在误差允许的范围内,需要验证的关系式是________(三空均用k,t,m,d,l和等字母表示)。
(2)某同学为了更精确地完成实验,多次改变光电门的位置,重复实验,每次物块均从B点静止释放,记
录多组l和对应的时间t。他以l为横轴,为纵轴,做出图像,如图2所示,他发现此图像为一条曲线,为了方便数据处理应该将此曲线转化成一条直线,那么他应该做的图像是________,理论上此直线的斜率的绝对值为________(用m、d、k表示)。
四、解答题(10分+18分,共28分)
18.如图,质量为m的小球用长为L的轻绳吊挂于O点的钉子上,小球静止时位于A点。现给小球施加一个方向始终水平向右的拉力,使小球缓慢运动到B点,OB与竖直方向的夹角为,不计小球的大小,重力加速度大小为g,求:
(1)小球运动到B点时,水平拉力的大小及小球从A运动到B过程中拉力对小球做功的大小;
(2)若小球在A点时,给小球施加一个方向始终水平向右、大小恒定等于2mg的拉力,则小球运动到B点时速度多大。
创新实验
如图为某创新实验室制作的一个“圆环轨道力学装置”示意图.其中直轨道AB与光滑竖直半圆轨道BCD平滑连接,直径BD处于竖直方向,C点位于圆心等高处,一小球经固定的弹簧发射器发射出后,沿直轨道运动,经B点沿半圆轨道上升,并从D点水平抛出,最后落在轨道AB上。已知小球质量为,半圆轨道半径,安装于D处的光电门测得速度。(不考虑空气阻力)
19.若小球从A点弹出时的速度为10m/s,则发射过程弹簧发射器对小球做了_________J的功,运动到B点时发现速度有所减小,可能的原因是_________.
20.(多选)小球沿BCD轨道上升过程中,小球( )
A.在D点时加速度方向向下
B.在C点时加速度方向向左
C.从B到D的过程中,只有重力做功
D.从B到D的过程中,弹力先做正功后做负功
21.小球从B点到达D点的过程中,其速度大小与其离B点的竖直高度h的关系,下列图可能正确的是( )
A.B.C. D.
22.计算:(1)求小球在D点所受弹力;
(2)若AB轨道水平,小球从D点抛出后,求落地点距B点距离;
(3)当小球在B点速度小于多少时,将无法到达D点?
试题 第7页(共8页) 试题 第8页(共8页)
试题 第1页(共8页) 试题 第2页(共8页)
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2025-2026学年高一物理下学期第三次月考卷
(考试时间:60分钟,分值:100分)
一、选择题(1~8题为单选题,每小题3分,9~12题为多选题,每道题4分,共40分)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
B
D
A
A
D
C
B
D
ABC
BD
AC
BD
二、填空题(每空2分,共20分)
13. 0 -1
14. 0.4 120
15. 5000 4
16. 0
三、实验题(12分)
17.(1) (2分) (2分) (2分)
(2) (3分) (3分)
四、解答题(10分+18分,共28分)
18.(1)小球缓慢运动到B点时处于平衡状态,对小球受力分析,
由共点力平衡条件 (1分)
解得(1分)
小球缓慢运动,动能变化为0,绳子拉力不做功,
从A到B由动能定理(2分)
解得拉力做功(1分)
(2)恒定拉力,拉力方向的水平位移为(1分)
初速度为0,从A到B由动能定理(2分)
解得B点速度(2分)
19.25(2分) AB段摩擦力对小球做负功(1分)
20.AC(3分)
21.D (3分)
22.(1)小球在D点,由牛顿第二定律可得 (1分)
代入数据解得(1分)
(2)若AB轨道水平,小球从D点抛出做平抛运动,竖直方向有 (1分)
解得(1分)
则落地点距B点距离为(1分)
(3)当小球恰好可以到达D点时,有(1分)
设此时小球在B点的速度为,由机械能守恒定律可得(1分)
联立解得(1分)
可知小球在B点的速度小于4.47m/s时,小球将无法到达D点。(1分)
1 / 2
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2025-2026学年高一物理下学期第三次月考卷
(考试时间:60分钟,分值:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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.测试范围:沪科版2020必修第二册 第7章
4.难度系数:0.7
一、选择题(1~8题为单选题,每小题3分,9~12题为多选题,每道题4分,共40分)
1.我国古代力学发展较为完善。例如,《淮南子》中记载“物之功,动而有益,则损随之”,这里的“功”已初步具备现代物理学中功的含义。关于功,下列说法正确的是( )
A.力和位移都是矢量,所以功也是矢量
B.物体运动过程中,合力做功可能为零
C.作用力做功,反作用力也一定做功
D.滑动摩擦力一定对物体做负功
【答案】B
【详解】A.功的计算公式为,是标量,正负仅表示做功的性质,不代表方向,故A错误;
B.当物体做匀速圆周运动时,合力始终与速度方向垂直,合力做功为0,因此合力做功可能为零,故B
正确;
C.例如木块沿固定地面滑动时,地面对木块的滑动摩擦力对木块做功,但木块对地面的滑动摩擦力作用
下地面无位移,不做功,因此作用力做功时反作用力不一定做功,故C错误;
D.将静止的物体轻放在运动的传送带上时,滑动摩擦力作为动力使物体加速,对物体做正功,因此滑动
摩擦力不一定做负功,故D错误。
故选B。
2.如图所示,在减速上升的升降机中,物块始终静止在固定的斜面上,关于物块所受各力做功的说法正确的是( )
A.合力做正功 B.支持力做负功
C.摩擦力不做功 D.摩擦力做正功
【答案】D
【详解】A.升降机减速上升,位移方向竖直向上,加速度方向向下,因此物块所受合力方向向下。根据功的计算公式 合力与位移方向夹角为,,因此合力做负功,故A错误;
B.物块静止在斜面上,受重力、垂直斜面向上的支持力、沿斜面向上的静摩擦力,位移方向竖直向上。
支持力垂直斜面向上,分解后存在竖直向上的分量,与位移方向同向,因此支持力做正功,故B错误;
CD.摩擦力沿斜面向上,分解后也存在竖直向上的分量,与位移方向同向,因此摩擦力做正功,故C错
误,D正确。
故选D。
3.下列情境中,物体机械能守恒的是( )
A.羽毛在真空环境中自由下落 B.物体沿粗糙斜面加速下滑
C.点火后加速上升的火箭 D.汽车在倾斜路面上匀速行驶
【答案】A
【详解】A.羽毛在真空环境中自由下落,只受重力作用,只有重力做功,仅发生动能和重力势能的相互转化,机械能守恒,故A正确;
B.物体沿粗糙斜面加速下滑,摩擦力对物体做负功,机械能转化为内能,机械能总量减少,故B错误;
C.点火后加速上升的火箭,推力对火箭做正功,燃料的化学能转化为火箭的机械能,机械能总量增加,
故C错误;
D.汽车在倾斜路面匀速行驶时,动能不变,重力势能在变化,则机械能不守恒,故D错误。
故选A。
4.运动员从高处落下,在接触蹦床向下运动过程中( )
A.动能先增加后减少,重力势能减少 B.动能先增加后减少,重力势能增加
C.动能减少,重力势能减少 D.动能减少,重力势能增加
【答案】A
【详解】运动员从高处落下,在接触蹦床向下运动过程中,运动员刚接触蹦床时重力大于弹力,先向下做
加速运动,后弹力大于重力,运动员再做减速运动,故运动员的动能先变大后变小;运动员从接触蹦床
到最低点过程中,重力做正功,运动员的重力势能一直减小。
故选A。
5.如图荡秋千的小红由最低点O到最高点A的过程中,重力的瞬时功率( )
A.不断增大 B.不断减小 C.先减小后增大 D.先增大后减小
【答案】D
【详解】重力的瞬时功率公式为 其中是速度沿竖直方向(重力方向)的分量,结合运动过程分析。在最低点O时,速度沿水平方向,竖直分量,因此重力瞬时功率
在最高点A时,小红速度减为0,因此重力瞬时功率也满足
从O到A的过程中,速度不为零,且存在竖直分量,因此
由此可知,重力的瞬时功率从0先增大,后减小到0,整个过程先增大后减小。
故选D。
6.风力发电是清洁电力供应的重要方式。风力发电机叶片转动时可形成与风向垂直的圆面,并将经过此圆面的40%的空气动能转化为电能。已知风速为v时,发电机的发电功率为P,则风速为2v时,发电机的发电功率为( )。
A.2P B.4P C.8P D.16P
【答案】C
【详解】发电功率来源于单位时间内通过叶片圆面的空气动能,其中40%转化为电能。时间内通过圆面的空气质量流量
发电功率
当风速从增至时,发电功率变为8倍,即。
故选C。
7.随着科技的飞速发展,国产汽车的性能正迎来全面突破,在动力、智能化、安全性和环保性等方面均达到国际先进水平。有一辆质量为m的汽车,发动机额定功率为P,开上一倾角为α的坡路,汽车所受阻力为车重的K倍,那么汽车的最大速度为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】汽车上坡时所受的阻力为
当汽车以最大速度匀速上坡时,牵引力F等于总阻力。根据
可得最大速度;
故选B。
8.某额定功率为的汽车以加速度匀加速启动,到额定功率后保持恒功率行驶至最大速度。已知汽车
图线如图①所示。若该汽车以加速度()匀加速启动,以相同的方式达到汽车最大速度,若整个过程阻力不变,图线可能是下列中的( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】汽车以加速度匀加速启动过程,根据牛顿第二定律得
解得牵引力大小为
结束匀加速运动时的速度大小为
匀加速阶段所用时间为
同理可知汽车以加速度()匀加速启动,结束匀加速运动时,
有,
可得,
故选D。
9.用枪竖直向上射出一粒子弹,设空气阻力与子弹速度大小成正比,子弹从射出点升到最高点之后,又落回射出点,下面关于子弹运动过程的判断正确的是( )
A.子弹出枪口时的加速度值最大 B.子弹在落回射出点时速度小于初始射出时的速度
C.子弹上升时间小于下降时间 D.子弹在最高点时速度为零,处于平衡状态
【答案】ABC
【详解】A.子弹上升过程空气阻力向下,根据牛顿第二定律,加速度,子弹出枪口时速度最大,因此加速度值最大,故A正确;
B.子弹运动全过程空气阻力一直做负功,机械能持续减少,落回射出点时重力势能与初始状态相等,因
此动能小于初始动能,速度小于初始射出速度,故B正确;
C.对于上升和下降两个过程,由于空气阻力始终做负功,在经过同一位置时,上升过程的速度大小总是大于
下降过程的速度大小,因此整个上升过程的平均速度大于整个下降过程的平均速度,即。又因为位移
大小相等,由可得上升时间小于下降时间,故C正确;
D.平衡状态的充要条件是合力为零,子弹在最高点时速度为零、空气阻力为零,合力等于重力,加速度
为,不满足平衡状态条件,故D错误。
故选ABC。
10.如图所示,质量相同的三个小物块a、b、c处在同一高度,光滑斜面固定在水平地面上。将a和b由 静止释放,同时将c沿水平方向抛出。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.三个物块同时落地 B.三个物块动能的变化量相同
C.三个物块落地前瞬间重力的功率相同 D.重力对三个物块做功相同
【答案】BD
【详解】A.设下落高度为,斜面倾角为,对于物块a有
对于物块b、c竖直方向有 可得,故A错误;
BD.重力对三个物块做功相同,均为
根据动能定理可得 可知三个物块动能的变化量相同,故BD正确;
C.根据 又,
可知三个物块落地前瞬间重力的功率大小关系为,故C错误。
故选BD。
11.某游乐场的滑梯可以简化为如图所示的竖直面内半径为的四分之一固定圆弧轨道,轨道粗糙程度不均匀,质量为的小球从最高点以某一初速度滑行到最低点的过程中速率不变,不计空气阻力,重力加速度为,则此过程中( )
A.摩擦力做功为 B.摩擦力大小不变
C.摩擦力做功的功率逐渐减小 D.重力做功功率先增大后减小
【答案】AC
【详解】A.根据动能定理有 解得,故A正确;
B.设小球与O点的连线与竖直方向的夹角为,因速率不变,故沿切线方向有
减小,故摩擦力变小,故B错误;
D. 由 减小,故重力做功的功率逐渐减小,故D错误。
C.小球速率不变,动能不变,故 重力做功的功率逐渐减小,故摩擦力的功率逐渐减小,C正
确。
故选AC。
12.如图甲所示,小明将竖直弹簧固定在水平面上,将质量为的小球从竖直轻弹簧的正上方处由静止自由落下。以小球开始下落的位置为坐标原点,沿竖直向下方向建立坐标轴,小球所受弹力的大小随小球位置坐标的变化关系如图乙所示。小球向下运动过程中,弹簧始终处于竖直状态且在弹性限度内。小球可视为质点,不计空气阻力的影响,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A.处,小球的速度为零
B.处与处,小球的加速度大小相同
C.从处到过程中,小球的动能一直增大
D.从处到过程中,小球所受弹力做功为
【答案】BD
【详解】A.处,弹力等于重力,合力为零,由牛顿第二定律可知,小球加速度为零,速度达到
最大值,故A错误;
B.处,弹力为0,合力,加速度大小为
处,弹力,重力与弹力平衡,由胡克定律,可得弹簧劲度系数
处,弹力 合力
由牛顿第二定律,得加速度大小为 则,两处加速度大小相同,故B正确;
C.从到,重力大于弹力,小球向下加速,速度增大,动能增大;从到,
弹力大于重力,小球向下减速,速度减小,动能减小。因此动能先增大后减小,故C错误;
D.图像中,图线与坐标轴围成的面积等于弹力做功的大小,弹力方向与位移方向相反,做功为负。
从到,三角形面积为 因此弹力做功,故D正确。
故选BD。
二、填空题(每空2分,共20分)
13.如图所示,一个重为5N的物体被水平力压在竖直墙面上匀速下滑20cm,则匀速下滑的过程中压力做的功为__________J,摩擦力做功____________J。
【答案】 0 -1
【详解】[1][2]压力的方向水平,物体位移的方向竖直向下,力与位移方向垂直,
根据功的公式
当时, 故压力做的功为。
物体匀速下滑,处于平衡状态,竖直方向上滑动摩擦力与重力平衡,即 方向竖直向上。
位移大小 方向竖直向下。
摩擦力方向与位移方向相反,做负功
14.如图所示,从倾角为的斜面顶端以的初速度水平抛出一个质量为的小球,重力加速度,则小球落到斜面上所需的时间为______s,小球落到斜面上时重力的瞬时功率为______W。
【答案】 0.4 120
【详解】[1]小球水平抛出落到斜面上,则有
水平方向 竖直方向
联立得
[2]设速度为,位移与竖直方向的夹角为,竖直方向的速度为
重力的瞬时功率为
15.一次测试某品牌新能源汽车的性能时,得到该汽车在水平的公路上做直线运动的图像如图所示。已知汽车质量为,限定最大功率为,匀加速阶段内的加速度大小为时刻汽车达到限定的最大功率并保持功率不变,运动过程中阻力恒定。汽车受到的阻力大小为___________,图像中___________,0-11s内,汽车牵引力做的功为___________J。
【答案】 5000 4
【详解】[1]当牵引力与阻力平衡时速度达到最大 故
[2]在时间内,由牛顿第二定律有
时刻有
联立解得,
[3] 时间内汽车的位移
汽车牵引力做的功为,由动能定理
内汽车牵引力做的功为
0-11s内,汽车牵引力做的功为
16.如图所示,水平桌面上有一个质量为的小木块,在水平拉力的作用下做半径为的匀速圆周运动。已知小木块与水平桌面间的动摩擦因数为,重力加速度为,在运动一周的过程中,动能变化量为___________,摩擦力做功为___________,水平拉力做功___________。
【答案】 0
【详解】[1]小木块做匀速圆周运动,速率v不变,质量m也不变,因此动能不变,故动能变化量为0。
[2]摩擦力大小为μmg,方向始终与运动方向相反。运动一周的路程为2πR,
摩擦力做功
[3]根据动能定理:合外力做功等于动能变化量,即
联立解得
三、实验题(12分)
17.某同学用如图1所示的装置验证轻弹簧和物块(带有遮光条)组成的系统机械能守恒。图中光电门安装在铁架台上且位置可调。物块释放前,细线与弹簧和物块的拴接点在同一水平线上,且弹簧处于原长。滑轮质量和一切摩擦均不计,细线始终伸直。物块连同遮光条的总质量为,弹簧的劲度系数为,弹性势能,重力加速度为,遮光条的宽度为,物块释放点与光电门之间的距离为(远远小于)。现将物块由静止释放,记录物块通过光电门的时间。
(1)某次实验中物块从B点静止释放,记录l,和对应的时间t,物块通过光电门时的动能为________,此时弹簧的弹性势能为________;若要验证轻弹簧和物块组成的系统机械能守恒,则在误差允许的范围内,需要验证的关系式是________(三空均用k,t,m,d,l和等字母表示)。
(2)某同学为了更精确地完成实验,多次改变光电门的位置,重复实验,每次物块均从B点静止释放,记
录多组l和对应的时间t。他以l为横轴,为纵轴,做出图像,如图2所示,他发现此图像为一条曲线,为了方便数据处理应该将此曲线转化成一条直线,那么他应该做的图像是________,理论上此直线的斜率的绝对值为________(用m、d、k表示)。
【答案】(1) (2)
【详解】(1)[1]实验中物块从B点静止释放,记录l,和对应的时间t,
物块通过光电门时的动能为
[2]此时弹簧的弹性势能为
[3]若要验证轻弹簧和物块组成的系统机械能守恒,则在误差允许的范围内,
需要验证的关系式是 整理可得
(2)[1]为了方便数据处理应该将此曲线转化成一条直线,根据
整理得到
那么他应该做的图像是图像。
[2]做出①中的直线,根据
可得理论上此直线的斜率的绝对值为
四、解答题(10分+18分,共28分)
18.如图,质量为m的小球用长为L的轻绳吊挂于O点的钉子上,小球静止时位于A点。现给小球施加一个方向始终水平向右的拉力,使小球缓慢运动到B点,OB与竖直方向的夹角为,不计小球的大小,重力加速度大小为g,求:
(1)小球运动到B点时,水平拉力的大小及小球从A运动到B过程中拉力对小球做功的大小;
(2)若小球在A点时,给小球施加一个方向始终水平向右、大小恒定等于2mg的拉力,则小球运动到B点时速度多大。
【答案】(1), (2)
【详解】(1)小球缓慢运动到B点时处于平衡状态,对小球受力分析,
由共点力平衡条件 解得
小球缓慢运动,动能变化为0,绳子拉力不做功,
从A到B由动能定理 解得拉力做功
(2)恒定拉力,拉力方向的水平位移为。初速度为0,
从A到B由动能定理
解得B点速度
创新实验
如图为某创新实验室制作的一个“圆环轨道力学装置”示意图.其中直轨道AB与光滑竖直半圆轨道BCD平滑连接,直径BD处于竖直方向,C点位于圆心等高处,一小球经固定的弹簧发射器发射出后,沿直轨道运动,经B点沿半圆轨道上升,并从D点水平抛出,最后落在轨道AB上。已知小球质量为,半圆轨道半径,安装于D处的光电门测得速度。(不考虑空气阻力)
19.若小球从A点弹出时的速度为10m/s,则发射过程弹簧发射器对小球做了_________J的功,运动到B点时发现速度有所减小,可能的原因是_________.
20.(多选)小球沿BCD轨道上升过程中,小球( )
A.在D点时加速度方向向下
B.在C点时加速度方向向左
C.从B到D的过程中,只有重力做功
D.从B到D的过程中,弹力先做正功后做负功
21.小球从B点到达D点的过程中,其速度大小与其离B点的竖直高度h的关系,下列图可能正确的是( )
A.B.C. D.
22.计算:(1)求小球在D点所受弹力;
(2)若AB轨道水平,小球从D点抛出后,求落地点距B点距离;
(3)当小球在B点速度小于多少时,将无法到达D点?
【答案】19. 25 AB段摩擦力对小球做负功 20.AC 21.D
22.(1)6.25N,方向竖直向下;(2)1.2m;(3)/4.47m/s
【解析】 19.[1]若小球从A点弹出时的速度为10m/s,则发射过程弹簧发射器对小球做的功为
[2]运动到B点时发现速度有所减小,可能的原因是:AB段摩擦力对小球做负功。
20.A.小球在D点时,水平方向不受力,小球的合力方向一定竖直向下,所以加速度方向向下,A正确;
B.小球在C点时,轨道对小球的弹力水平向左,小球的重力竖直向下,根据力的合成可知,小球合力的
方向斜向左下方,因此小球的加速度斜向左下方,故B错误;
CD.B到D的过程中,弹力的方向始终垂直于小球的运动方向,弹力对小球不做功,只有重力对小球做
负功,故C正确,D错误。
故选AC。
21.B到D的过程中,只有重力做功,根据机械能守恒定律可得
解得 根据数学知识可知图像应为开口向左的抛物线。
故选D。
22.(1)小球在D点,由牛顿第二定律可得 代入数据解得
(2)若AB轨道水平,小球从D点抛出做平抛运动,竖直方向有 解得
则落地点距B点距离为
(3)当小球恰好可以到达D点时,有
设此时小球在B点的速度为,由机械能守恒定律可得
联立解得
可知小球在B点的速度小于4.47m/s时,小球将无法到达D点。
1 / 2
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2025-2026学年高一物理下学期第三次月考卷
(考试时间:60分钟,分值:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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.测试范围:沪科版2020必修第二册 第7章
4.难度系数:0.7
一、选择题(1~8题为单选题,每小题3分,9~12题为多选题,每道题4分,共40分)
1.我国古代力学发展较为完善。例如,《淮南子》中记载“物之功,动而有益,则损随之”,这里的“功”已初步具备现代物理学中功的含义。关于功,下列说法正确的是( )
A.力和位移都是矢量,所以功也是矢量
B.物体运动过程中,合力做功可能为零
C.作用力做功,反作用力也一定做功
D.滑动摩擦力一定对物体做负功
2.如图所示,在减速上升的升降机中,物块始终静止在固定的斜面上,关于物块所受各力做功的说法正确的是( )
A.合力做正功 B.支持力做负功
C.摩擦力不做功 D.摩擦力做正功
3.下列情境中,物体机械能守恒的是( )
A.羽毛在真空环境中自由下落 B.物体沿粗糙斜面加速下滑
C.点火后加速上升的火箭 D.汽车在倾斜路面上匀速行驶
4.运动员从高处落下,在接触蹦床向下运动过程中( )
A.动能先增加后减少,重力势能减少 B.动能先增加后减少,重力势能增加
C.动能减少,重力势能减少 D.动能减少,重力势能增加
5.如图荡秋千的小红由最低点O到最高点A的过程中,重力的瞬时功率( )
A.不断增大 B.不断减小 C.先减小后增大 D.先增大后减小
6.风力发电是清洁电力供应的重要方式。风力发电机叶片转动时可形成与风向垂直的圆面,并将经过此圆面的40%的空气动能转化为电能。已知风速为v时,发电机的发电功率为P,则风速为2v时,发电机的发电功率为( )。
A.2P B.4P C.8P D.16P
7.随着科技的飞速发展,国产汽车的性能正迎来全面突破,在动力、智能化、安全性和环保性等方面均达到国际先进水平。有一辆质量为m的汽车,发动机额定功率为P,开上一倾角为α的坡路,汽车所受阻力为车重的K倍,那么汽车的最大速度为( )
A. B. C. D.
8.某额定功率为的汽车以加速度匀加速启动,到额定功率后保持恒功率行驶至最大速度。已知汽车
图线如图①所示。若该汽车以加速度()匀加速启动,以相同的方式达到汽车最大速度,若整个过程阻力不变,图线可能是下列中的( )
A. B.
C. D.
9.用枪竖直向上射出一粒子弹,设空气阻力与子弹速度大小成正比,子弹从射出点升到最高点之后,又落回射出点,下面关于子弹运动过程的判断正确的是( )
A.子弹出枪口时的加速度值最大 B.子弹在落回射出点时速度小于初始射出时的速度
C.子弹上升时间小于下降时间 D.子弹在最高点时速度为零,处于平衡状态
10.如图所示,质量相同的三个小物块a、b、c处在同一高度,光滑斜面固定在水平地面上。将a和b由 静止释放,同时将c沿水平方向抛出。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.三个物块同时落地 B.三个物块动能的变化量相同
C.三个物块落地前瞬间重力的功率相同 D.重力对三个物块做功相同
11.某游乐场的滑梯可以简化为如图所示的竖直面内半径为的四分之一固定圆弧轨道,轨道粗糙程度不均匀,质量为的小球从最高点以某一初速度滑行到最低点的过程中速率不变,不计空气阻力,重力加速度为,则此过程中( )
A.摩擦力做功为 B.摩擦力大小不变
C.摩擦力做功的功率逐渐减小 D.重力做功功率先增大后减小
12.如图甲所示,小明将竖直弹簧固定在水平面上,将质量为的小球从竖直轻弹簧的正上方处由静止自由落下。以小球开始下落的位置为坐标原点,沿竖直向下方向建立坐标轴,小球所受弹力的大小随小球位置坐标的变化关系如图乙所示。小球向下运动过程中,弹簧始终处于竖直状态且在弹性限度内。小球可视为质点,不计空气阻力的影响,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A.处,小球的速度为零
B.处与处,小球的加速度大小相同
C.从处到过程中,小球的动能一直增大
D.从处到过程中,小球所受弹力做功为
二、填空题(每空2分,共20分)
13.如图所示,一个重为5N的物体被水平力压在竖直墙面上匀速下滑20cm,则匀速下滑的过程中压力做的功为__________J,摩擦力做功____________J。
14.如图所示,从倾角为的斜面顶端以的初速度水平抛出一个质量为的小球,重力加速度,则小球落到斜面上所需的时间为______s,小球落到斜面上时重力的瞬时功率为______W。
15.一次测试某品牌新能源汽车的性能时,得到该汽车在水平的公路上做直线运动的图像如图所示。已知汽车质量为,限定最大功率为,匀加速阶段内的加速度大小为时刻汽车达到限定的最大功率并保持功率不变,运动过程中阻力恒定。汽车受到的阻力大小为___________,图像中___________,0-11s内,汽车牵引力做的功为___________J。
16.如图所示,水平桌面上有一个质量为的小木块,在水平拉力的作用下做半径为的匀速圆周运动。已知小木块与水平桌面间的动摩擦因数为,重力加速度为,在运动一周的过程中,动能变化量为___________,摩擦力做功为___________,水平拉力做功___________。
三、实验题(12分)
17.某同学用如图1所示的装置验证轻弹簧和物块(带有遮光条)组成的系统机械能守恒。图中光电门安装在铁架台上且位置可调。物块释放前,细线与弹簧和物块的拴接点在同一水平线上,且弹簧处于原长。滑轮质量和一切摩擦均不计,细线始终伸直。物块连同遮光条的总质量为,弹簧的劲度系数为,弹性势能,重力加速度为,遮光条的宽度为,物块释放点与光电门之间的距离为(远远小于)。现将物块由静止释放,记录物块通过光电门的时间。
(1)某次实验中物块从B点静止释放,记录l,和对应的时间t,物块通过光电门时的动能为________,此时弹簧的弹性势能为________;若要验证轻弹簧和物块组成的系统机械能守恒,则在误差允许的范围内,需要验证的关系式是________(三空均用k,t,m,d,l和等字母表示)。
(2)某同学为了更精确地完成实验,多次改变光电门的位置,重复实验,每次物块均从B点静止释放,记
录多组l和对应的时间t。他以l为横轴,为纵轴,做出图像,如图2所示,他发现此图像为一条曲线,为了方便数据处理应该将此曲线转化成一条直线,那么他应该做的图像是________,理论上此直线的斜率的绝对值为________(用m、d、k表示)。
四、解答题(10分+18分,共28分)
18.如图,质量为m的小球用长为L的轻绳吊挂于O点的钉子上,小球静止时位于A点。现给小球施加一个方向始终水平向右的拉力,使小球缓慢运动到B点,OB与竖直方向的夹角为,不计小球的大小,重力加速度大小为g,求:
(1)小球运动到B点时,水平拉力的大小及小球从A运动到B过程中拉力对小球做功的大小;
(2)若小球在A点时,给小球施加一个方向始终水平向右、大小恒定等于2mg的拉力,则小球运动到B点时速度多大。
创新实验
如图为某创新实验室制作的一个“圆环轨道力学装置”示意图.其中直轨道AB与光滑竖直半圆轨道BCD平滑连接,直径BD处于竖直方向,C点位于圆心等高处,一小球经固定的弹簧发射器发射出后,沿直轨道运动,经B点沿半圆轨道上升,并从D点水平抛出,最后落在轨道AB上。已知小球质量为,半圆轨道半径,安装于D处的光电门测得速度。(不考虑空气阻力)
19.若小球从A点弹出时的速度为10m/s,则发射过程弹簧发射器对小球做了_________J的功,运动到B点时发现速度有所减小,可能的原因是_________.
20.(多选)小球沿BCD轨道上升过程中,小球( )
A.在D点时加速度方向向下
B.在C点时加速度方向向左
C.从B到D的过程中,只有重力做功
D.从B到D的过程中,弹力先做正功后做负功
21.小球从B点到达D点的过程中,其速度大小与其离B点的竖直高度h的关系,下列图可能正确的是( )
A.B.C. D.
22.计算:(1)求小球在D点所受弹力;
(2)若AB轨道水平,小球从D点抛出后,求落地点距B点距离;
(3)当小球在B点速度小于多少时,将无法到达D点?
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