精品解析:湖南长沙市长郡中学2025-2026学年高一上学期期末物理试题
2026-05-08
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内容正文:
高一物理期末
时量:75分钟 满分:100分
一、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,只有一项是合题目要求的)
1. 宇树科技是一家生产民用机器人的公司,在第一届机器人运动会上,其研发的人形机器人以7分时间在标准的跑道上跑动了,则下列说法正确的是( )
A. 7分指的是时刻 B. 比赛中机器人的位移为
C. 研究机器人运动轨迹时,可以将其看成质点 D. 比赛中机器人的平均速度约为
【答案】C
【解析】
【详解】A.7分10秒是机器人完成1500米运动所用的时间,表示时间间隔,故A错误;
B.比赛中机器人的路程为,故B错误;
C.研究运动轨迹时,物体的大小和形状对轨迹分析无影响,可忽略不计,因此机器人可视为质点,故C正确;
D.时间t=7分10秒=430秒,比赛中机器人的平均速率为,而机器人做曲线运动,平均速度小于平均速率,故D错误。
故选C。
2. 如图,玻璃杯底压一条纸带,用水平向右的拉力将纸带迅速抽出,纸带抽出过程中( )
A. 纸带对水杯摩擦力的方向向左
B. 纸带对水杯摩擦力的方向与桌面对纸带摩擦力的方向相反
C. 抽纸带的速度越大,水杯受到的摩擦力越大
D. 增加杯中的水后再抽出纸带,水杯受到摩擦力大小与未加水时相等
【答案】B
【解析】
【详解】A.纸带抽出过程中,水杯相对于纸带向左运动,则纸带对水杯摩擦力的方向向右,故A错误;
B.纸带抽出过程中,纸带相对于桌面向右运动,则桌面对纸带摩擦力的方向向左。而纸带对水杯摩擦力的方向向右,所以纸带对水杯摩擦力的方向与桌面对纸带摩擦力的方向相反,故B正确;
C.纸带抽出过程中,水杯受到的摩擦力为滑动摩擦力,滑动摩擦力大小与抽纸带的速度无关,所以抽纸带的速度越大,水杯受到的摩擦力不变,故C错误;
D.增加杯中的水后再抽出纸带,则水杯对纸带的压力增大,所以水杯受到摩擦力大小比未加水时受到的摩擦力大,故D错误。
故选B。
3. 自行车部分结构如图所示,A是大齿轮边缘上一点,B是小齿轮边缘上一点,C是后轮边缘上一点。把自行车后轮支撑起来,转动脚踏板,使后轮转动起来,已知三个轮子半径满足,下面说法中正确的是( )
A. A、B两点线速度大小之比为 B. A、B两点角速度之比为
C. B、C两点角速度大小之比为 D. B、C两点线速度大小之比为
【答案】C
【解析】
【详解】A.是皮带传动,则A、B具有相同的线速度,即,故A、B两点线速度大小之比为,故A错误;
B.由题知,根据
可得,故B错误;
C.是共轴转动,则BC具有相同的角速度,即,故B、C两点角速度大小之比为,故C正确;
D.由题知,根据
可得,故D错误。
故选C。
4. 金星和地球均绕太阳做匀速圆周运动,已知金星轨道半径为1.082亿千米;地球轨道半径为1.496亿千米,则关于金星和地球的绕行运动,下列说法正确的是( )
A. 金星的线速度大于地球线速度 B. 金星角速度小于地球角速度
C. 金星的向心加速度小于地球的向心加速度 D. 金星的周期大于地球的周期
【答案】A
【解析】
【详解】根据万有引力定律和匀速圆周运动规律,太阳对行星的引力提供向心力,即
所以,,,
由于金星的轨道半径小于地球轨道半径,所以金星的线速度、角速度、向心加速度均大于地球的线速度、角速度、向心加速度,而金星的周期小于地球的周期。
故选A。
5. 已知机动车驶过减速带的安全车速不宜超过,否则易对车辆悬挂系统造成损伤且存在安全隐患。某司机驾驶车身长度的家用轿车,以的速度在平直道路上匀速行驶,突然发现车头正前方处出现减速带(只有一条减速带)。已知该车刹车时能产生的最大加速度大小为,若司机从发现减速带时便立即开始刹车,汽车以最大加速度开始减速,则从发现减速带到汽车完全通过减速带,总共需要的最短时间为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】已知最大速度为,汽车的匀速行驶的速度为,加速度大小为,汽车先从减速到,则减速时间
减速位移
故汽车接下来匀速直线运动,则运动的时间为
故最短时间
故选B。
6. 在第十五届全运会女子铅球决赛中,巩立姣以19.68m的成绩夺得冠军,实现全运会五连冠,假设在某次训练中,铅球脱离手的瞬间,离地面高度2m,速度大小为,方向与水平方向成45°角,不计一切阻力,已知g=10m/s2,则下列说法正确的是( )
A. 铅球相对抛出点上升最大高度为8.1m B. 铅球在空中运动时间0.9s
C. 铅球做加速度变化的曲线运动 D. 铅球水平方向运动距离为18m
【答案】D
【解析】
【详解】ABD.铅球做斜抛运动,水平初速度
竖直初速度
所以铅球相对抛出点上升最大高度为
设铅球在空中运动时间为t,则
代入数据解得
铅球水平方向运动距离为,故AB错误,D正确;
C.由于铅球只受重力,所以铅球做匀变速曲线运动,故C错误。
故选D。
7. 工地用可移动的升降机吊装建材,轻绳穿过下方挂建材的光滑圆环,绳的一端固定在建筑墙面的A点,另一端固定在升降机的B点(如图)。已知建材的质量为m,升降机的质量为M,下列说法正确的是( )
A. 升降机缓慢竖直上升时,绳中的张力逐渐减小
B. 升降机缓慢竖直上升时,地面对升降机的摩擦力大小不变
C. 升降机缓慢水平向左移动时,圆环两侧绳的夹角保持不变
D. 升降机缓慢水平向右移动时,升降机对地面的压力增大
【答案】B
【解析】
【详解】AB.设绳与竖直方向夹角为,绳长为,与的水平距离为,根据几何关系可得
当升降机上下移动时,和不变,故不变,所以角度不变;对物体受力分析,根据平衡条件有
解得轻绳的拉力为,可知拉力不变;
对升降机受力分析,根据平衡条件,在水平方向上有
可知地面对升降机的摩擦力大小不变,故A错误,B正确;
C.当升降机向左移动时,增大,不变,根据
可知变大,则角度变大,根据几何关系,可知圆环两侧绳的夹角等于,故圆环两侧绳的夹角变大,故C错误;
D.当升降机向右移动时,减小,不变,根据
可知变小,角度变小;对升降机受力分析,根据平衡条件,在竖直方向上有
又拉力
联立解得
可知升降机缓慢水平向右移动时,地面对升降机的支持力与角度无关,即保持不变,根据牛顿第三定律,可知升降机对地面的压力不变,故D错误。
故选B。
二、选择题(本题共3小题,每小题5分,共15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5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8. 图甲展示了在空间站中油水混合液剧烈摇晃后再静置一段时间所呈现的情景;图乙展示的是在地面上静置了一段时间的油水混合液;图丙是“某同学在地面做水流星”实验,轻绳长为;图丁是“航天员在空间站上做水流星”实验,长为的轻绳一端系一个装有水的水桶(高度忽略不计),水桶和水的总质量为,另一端固定在支架点,在离桌面最近的A点位置给水桶一个垂直于的初速度为地球表面处的重力加速度),水桶沿图中虚线轨迹做圆周运动,轨迹上点离桌面最远,下列说法正确的是( )
A. 在空间站中,由于油和水处于完全失重状态,油和水无法靠重力自然分离
B. 在地面做水流星实验时,通过最高点时水不流出的最小速度为
C. 在空间站中水桶做圆周运动,受到绳子的拉力、重力和向心力
D. 在空间站中水桶做匀速圆周运动,在点水桶受到绳子的拉力大小为
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.在太空空间站中,物体处于完全失重状态,重力用来提供物体绕地球做圆周运动的向心力,没有下沉效果,无法自然分离油和水,故A正确;
B.在地面的水流星实验是竖直面内圆周运动,在最高点,重力提供向心力时,速度最小,可得
解得
故B正确;
C.对在空间站中的水桶进行受力分析,受到拉力和重力(或者万有引力),故C错误;
D.在空间站中,水桶处于完全失重状态,则其做匀速圆周运动,绳子的拉力提供向心力,可得
故D正确。
故选ABD。
9. 在某次射击游戏中,玩具气枪将子弹以速度射出,沿水平直线穿过一个正在逆时针匀速旋转的薄壁纸质圆筒(从A点射入、B点射出),规则是,子弹入射留下的孔和出射留下的孔距离越近,分数越高,已知圆筒半径,和之间的夹角,若要在圆筒上只出现一个弹孔,则圆筒的转速可能是( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】
【详解】根据图像可知
所以子弹穿过纸质筒用时为
若使穿入与穿出时一个位置,则有在此过程中,纸筒转过角度应为
设圆筒的转速为n,则有
所以满足条件时
代入数据可得当时,
当时,
故选BD。
10. 如甲图和乙图所示,A与B、C与D物块(均可视为质点)用轻绳跨过定滑轮连接。甲图中A在外力作用下以速度做匀速直线运动,某时刻甲图中的轻绳与竖直方向成夹角;乙图中C在恒定外力F的作用下由静止开始运动,此时刻乙图中的轻绳与竖直方向也成夹角,不计一切阻力,已知C与D的质量均为m,下列说法中正确的是( )
A. 此时B物块的速度为 B. 此刻B物块的速度为
C. 此刻D的加速度为 D. 此刻乙图中绳子的拉力为
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.由关联速度可知
可解得,故A正确,B错误;
CD.由于C与D物块此刻速度都为0,取,在内C与D都可视为做匀加速直线运动,设加速度分别为与,C与D沿绳方向的加速度分量是相等的,即
可解得
设此时绳上拉力为T,对C由牛顿第二定律得
对D由牛顿第二定律得
联立解得,,故C正确,D错误。
故选AC。
三、实验题(共2小题,每空2分,共18分)
11. 某实验小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。
(1)本实验采用的实验方法是__________。
A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 理想模型法
(2)实验时,下列不正确的是__________。
A. 实验前需对弹簧测力计校零 B. 实验时两个拉力的大小能相等
C. 实验时应保持细绳与长木板平行 D. 进行多次操作时每次都应使结点拉到O点
(3)实验结果如图甲所示。在、、F、四个力中,不是由弹簧测力计直接测得的力为 。
A. B. C. D.
(4)若用如图乙所示的装置来做实验,OB处于水平方向,与OA夹角为,则__________(填“OA”、“OB”或“OC”)的力最大。现保持弹簧测力计A和B细线的夹角不变,使弹簧测力计A和B均逆时针缓慢转动至弹簧测力计A竖直。在此过程中,弹簧测力计A的示数__________。(填“不断减小”、“不断增大”、“先减小后增大”或“先增大后减小”)
【答案】(1)B (2)D
(3)C (4) ①. OA ②. 不断减小
【解析】
【小问1详解】
该实验过程,其合力与分力的作用效果,所以本实验采用的科学方法是等效替代法。
故选B。
【小问2详解】
A.实验前需对弹簧测力计校零,故A正确,不满足题意要求;
B.实验时两个拉力的大小能相等,也可以不相等,故B正确,不满足题意要求;
C.为了减小误差,实验时应保持细绳与长木板平行,故C正确,不满足题意要求;
D.每次实验时,两个力拉和一个力拉需拉到结点O的位置,但是不同次实验,O的位置可以改变,故D错误,满足题意要求。
故选D。
【小问3详解】
、、,都是弹簧测力计测量得到,F是通过作图得到的。
故选C。
【小问4详解】
[1]以O为对象,OB与OC垂直,根据平行四边形可知OA为斜边,则OA的力最大。
[2]当弹簧测力计A和B均逆时针缓慢转动至弹簧测力计A竖直的过程中,两弹簧细线夹角保持不变,由正弦定理可得
为锐角且不断减小,可得弹簧测力计A的拉力不断减小。
12. 实验小组用图甲所示的装置做“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”的实验。将长木板置于水平桌面上,滑块置于木板上,滑块左侧与纸带连接,右侧与细线连接,细线跨过木板右侧的定滑轮后与力传感器连接。实验时保持滑块质量不变,在沙桶中添加细沙来改变滑块受到的拉力,在已经进行了平衡摩擦力操作的条件下,利用打点计时器打出的纸带求出不同拉力对应的滑块的加速度大小。已知当地重力加速度为g,据此回答下列问题:
(1)关于本实验,下列操作正确的是______。(填序号,下同)
A. 实验中需要测量出沙桶和沙子总质量
B. 保证沙桶和沙的总质量远小于滑块的质量
C. 先接通电源、再由静止释放滑块
D. 平衡摩擦力时,需要挂上沙桶且里面不能有沙子
(2)某次实验得到一条点迹清晰的纸带如图乙所示(已知打点计时器电源频率为,图中相邻两计数点间有四个计时点未画出),则打下C点时滑块的速度大小为______,滑块的加速度大小为______(以上结果均保留3位有效数字)。
(3)往沙桶中加入细沙,记录力传感器示数F,并计算对应的滑块加速度大小a,作出图像如图丙所示,已知图像的斜率为k,横轴截距为b。图像不过原点的原因可能是_________________
【答案】(1)C (2) ①. ②.
(3)平衡摩擦力时木板倾角过小
【解析】
【小问1详解】
AB.滑块拉力可以直接从力传感器读出,故不需要测量沙子和沙桶质量,同时也不需要满足滑块质量远大于沙子和沙桶总质量,故AB错误;
C.打点计时器使用时需要先接通电源,再释放滑块,故C正确;
D.在平衡摩擦力时不应该挂沙桶,故D错误。
故选C。
【小问2详解】
[1]每两点间还有四个点没有画出来,则相邻计数点间的时间间隔为
所以打下C点时滑块的瞬时速度大小
[2] 由逐差法可得,滑块的加速度为
【小问3详解】
根据图像可知当拉力F达到一定程度,滑块才开始做加速运动,说明平衡摩擦力不足,即木板的倾斜角度过小。
四、计算题(共计39分)
13. 在湘超联赛永州夺得冠军后的庆祝游行中,游行花车从永州体育场出发,以的速度沿平直公路匀速驶向游行目的地,经过停靠在路边上的赛事摄影摩托车时,摄影摩托车开始准备启动,后由静止开始做匀加速直线运动去追赶,以便提前布置拍摄机位,摩托车的加速度为,求:
(1)摩托车启动后,经过多少时间摩托车追上游行花车?
(2)追上游行花车前,两者相距的最大距离是多少?
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
设,。摩托车开始运动后经过能追上游行花车,则有。
解得
【小问2详解】
设摩托车开始运动后经过时间摩托车与花车共速,此时两者相距最远,有
两者之间距离d满足
联立解得
14. 我国航天技术发展迅速,设想数年后,宇航员登陆某星球表面,以便完善该星球的档案资料,查阅以往资料可知:该星球质量为地球质量的,半径为地球半径的,已知地球表面重力加速度为(忽略星球自转)。
(1)求该星球表面重力加速度大小;
(2)现在该星球表面做平抛运动实验,落点在一抛物线上,抛物线方程为,其中A、B两点坐标分别为和,现从A、B两点分别先后水平抛出1和2两个小球,两球刚好在抛物线上相遇,其中1球抛出的初速度,忽略一切阻力,求:
①A、B相遇点的坐标;
②2球抛出时初速度大小以及1、2两球抛出的时间差。
【答案】(1)
(2)①;②,
【解析】
【小问1详解】
忽略星球自转,在星球的表面,万有引力与重力大小相等,在地球上有
同理在该星球上有
代入已知数据可得
【小问2详解】
1球做平抛运动,设与抛物线相交的落点坐标为,A点坐标,B点坐标
水平方向上有
竖直方向上有
同时坐标满足
联立解得,,
所以两球相遇的坐标为
同理,对于2球,水平方向上也有
竖直方向上
解得,
故抛出时间之差
15. 质量为的长木板A静止放置在光滑水平面上,现将质量为的小物块B(可视为质点)轻放在长木板A的左端。某时刻突然给予物块B一个瞬间冲击,使其瞬间获得一个水平初速度,经过一段时间A、B第一次达到共同速度,此时B恰好到达A的最右端,已知A、B间的动摩擦因数为,重力加速度为,求:
(1)共速前木板A和滑块B的加速度大小;
(2)木板A的长度;
(3)若在每次A、B达到共速的瞬间,给B一个瞬间冲击,迫使B的速度发生改变,之后物块B经过很多次瞬间冲击后(每次冲击过程中,B速度大小不变,方向反向,且A速度不变),最终A、B恰好相对静止在地面上。求B从开始运动到最后停下来经过的总路程。(提示)
【答案】(1);
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据牛顿第二定律,共速前B的加速度为
【小问2详解】
第一次共速前相对滑动过程中,经过时间A、B共速,有
木板A的长度为两者位移之差
解得
木板A的长度为
【小问3详解】
设第n次共速时速度为,则在第次共速时速度为:则有
解得
对B分析,则从开始运动到第一次共速B的路程为
则从第一次共速到第二次共速过程B的路程为
则从第二次共速到第三次共速B的路程为
则从第三次共速到第四次共速B的路程为
依此类推可知从第n次共速到第次共速B的路程为
故B总路程
当n无穷大时,
即,
故B总路程
当n无穷大时,代入数据得
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高一物理期末
时量:75分钟 满分:100分
一、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,只有一项是合题目要求的)
1. 宇树科技是一家生产民用机器人的公司,在第一届机器人运动会上,其研发的人形机器人以7分时间在标准的跑道上跑动了,则下列说法正确的是( )
A. 7分指的是时刻 B. 比赛中机器人的位移为
C. 研究机器人运动轨迹时,可以将其看成质点 D. 比赛中机器人的平均速度约为
2. 如图,玻璃杯底压一条纸带,用水平向右的拉力将纸带迅速抽出,纸带抽出过程中( )
A. 纸带对水杯摩擦力的方向向左
B. 纸带对水杯摩擦力的方向与桌面对纸带摩擦力的方向相反
C. 抽纸带的速度越大,水杯受到的摩擦力越大
D. 增加杯中的水后再抽出纸带,水杯受到摩擦力大小与未加水时相等
3. 自行车部分结构如图所示,A是大齿轮边缘上一点,B是小齿轮边缘上一点,C是后轮边缘上一点。把自行车后轮支撑起来,转动脚踏板,使后轮转动起来,已知三个轮子半径满足,下面说法中正确的是( )
A. A、B两点线速度大小之比为 B. A、B两点角速度之比为
C. B、C两点角速度大小之比为 D. B、C两点线速度大小之比为
4. 金星和地球均绕太阳做匀速圆周运动,已知金星轨道半径为1.082亿千米;地球轨道半径为1.496亿千米,则关于金星和地球的绕行运动,下列说法正确的是( )
A. 金星的线速度大于地球线速度 B. 金星角速度小于地球角速度
C. 金星的向心加速度小于地球的向心加速度 D. 金星的周期大于地球的周期
5. 已知机动车驶过减速带的安全车速不宜超过,否则易对车辆悬挂系统造成损伤且存在安全隐患。某司机驾驶车身长度的家用轿车,以的速度在平直道路上匀速行驶,突然发现车头正前方处出现减速带(只有一条减速带)。已知该车刹车时能产生的最大加速度大小为,若司机从发现减速带时便立即开始刹车,汽车以最大加速度开始减速,则从发现减速带到汽车完全通过减速带,总共需要的最短时间为( )
A. B. C. D.
6. 在第十五届全运会女子铅球决赛中,巩立姣以19.68m的成绩夺得冠军,实现全运会五连冠,假设在某次训练中,铅球脱离手的瞬间,离地面高度2m,速度大小为,方向与水平方向成45°角,不计一切阻力,已知g=10m/s2,则下列说法正确的是( )
A. 铅球相对抛出点上升最大高度为8.1m B. 铅球在空中运动时间0.9s
C. 铅球做加速度变化的曲线运动 D. 铅球水平方向运动距离为18m
7. 工地用可移动的升降机吊装建材,轻绳穿过下方挂建材的光滑圆环,绳的一端固定在建筑墙面的A点,另一端固定在升降机的B点(如图)。已知建材的质量为m,升降机的质量为M,下列说法正确的是( )
A. 升降机缓慢竖直上升时,绳中的张力逐渐减小
B. 升降机缓慢竖直上升时,地面对升降机的摩擦力大小不变
C. 升降机缓慢水平向左移动时,圆环两侧绳的夹角保持不变
D. 升降机缓慢水平向右移动时,升降机对地面的压力增大
二、选择题(本题共3小题,每小题5分,共15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5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8. 图甲展示了在空间站中油水混合液剧烈摇晃后再静置一段时间所呈现的情景;图乙展示的是在地面上静置了一段时间的油水混合液;图丙是“某同学在地面做水流星”实验,轻绳长为;图丁是“航天员在空间站上做水流星”实验,长为的轻绳一端系一个装有水的水桶(高度忽略不计),水桶和水的总质量为,另一端固定在支架点,在离桌面最近的A点位置给水桶一个垂直于的初速度为地球表面处的重力加速度),水桶沿图中虚线轨迹做圆周运动,轨迹上点离桌面最远,下列说法正确的是( )
A. 在空间站中,由于油和水处于完全失重状态,油和水无法靠重力自然分离
B. 在地面做水流星实验时,通过最高点时水不流出的最小速度为
C. 在空间站中水桶做圆周运动,受到绳子的拉力、重力和向心力
D. 在空间站中水桶做匀速圆周运动,在点水桶受到绳子的拉力大小为
9. 在某次射击游戏中,玩具气枪将子弹以速度射出,沿水平直线穿过一个正在逆时针匀速旋转的薄壁纸质圆筒(从A点射入、B点射出),规则是,子弹入射留下的孔和出射留下的孔距离越近,分数越高,已知圆筒半径,和之间的夹角,若要在圆筒上只出现一个弹孔,则圆筒的转速可能是( )
A. B. C. D.
10. 如甲图和乙图所示,A与B、C与D物块(均可视为质点)用轻绳跨过定滑轮连接。甲图中A在外力作用下以速度做匀速直线运动,某时刻甲图中的轻绳与竖直方向成夹角;乙图中C在恒定外力F的作用下由静止开始运动,此时刻乙图中的轻绳与竖直方向也成夹角,不计一切阻力,已知C与D的质量均为m,下列说法中正确的是( )
A. 此时B物块的速度为 B. 此刻B物块的速度为
C. 此刻D的加速度为 D. 此刻乙图中绳子的拉力为
三、实验题(共2小题,每空2分,共18分)
11. 某实验小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。
(1)本实验采用的实验方法是__________。
A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 理想模型法
(2)实验时,下列不正确的是__________。
A. 实验前需对弹簧测力计校零 B. 实验时两个拉力的大小能相等
C. 实验时应保持细绳与长木板平行 D. 进行多次操作时每次都应使结点拉到O点
(3)实验结果如图甲所示。在、、F、四个力中,不是由弹簧测力计直接测得的力为 。
A. B. C. D.
(4)若用如图乙所示的装置来做实验,OB处于水平方向,与OA夹角为,则__________(填“OA”、“OB”或“OC”)的力最大。现保持弹簧测力计A和B细线的夹角不变,使弹簧测力计A和B均逆时针缓慢转动至弹簧测力计A竖直。在此过程中,弹簧测力计A的示数__________。(填“不断减小”、“不断增大”、“先减小后增大”或“先增大后减小”)
12. 实验小组用图甲所示的装置做“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”的实验。将长木板置于水平桌面上,滑块置于木板上,滑块左侧与纸带连接,右侧与细线连接,细线跨过木板右侧的定滑轮后与力传感器连接。实验时保持滑块质量不变,在沙桶中添加细沙来改变滑块受到的拉力,在已经进行了平衡摩擦力操作的条件下,利用打点计时器打出的纸带求出不同拉力对应的滑块的加速度大小。已知当地重力加速度为g,据此回答下列问题:
(1)关于本实验,下列操作正确的是______。(填序号,下同)
A. 实验中需要测量出沙桶和沙子总质量
B. 保证沙桶和沙的总质量远小于滑块的质量
C. 先接通电源、再由静止释放滑块
D. 平衡摩擦力时,需要挂上沙桶且里面不能有沙子
(2)某次实验得到一条点迹清晰的纸带如图乙所示(已知打点计时器电源频率为,图中相邻两计数点间有四个计时点未画出),则打下C点时滑块的速度大小为______,滑块的加速度大小为______(以上结果均保留3位有效数字)。
(3)往沙桶中加入细沙,记录力传感器示数F,并计算对应的滑块加速度大小a,作出图像如图丙所示,已知图像的斜率为k,横轴截距为b。图像不过原点的原因可能是_________________
四、计算题(共计39分)
13. 在湘超联赛永州夺得冠军后的庆祝游行中,游行花车从永州体育场出发,以的速度沿平直公路匀速驶向游行目的地,经过停靠在路边上的赛事摄影摩托车时,摄影摩托车开始准备启动,后由静止开始做匀加速直线运动去追赶,以便提前布置拍摄机位,摩托车的加速度为,求:
(1)摩托车启动后,经过多少时间摩托车追上游行花车?
(2)追上游行花车前,两者相距的最大距离是多少?
14. 我国航天技术发展迅速,设想数年后,宇航员登陆某星球表面,以便完善该星球的档案资料,查阅以往资料可知:该星球质量为地球质量的,半径为地球半径的,已知地球表面重力加速度为(忽略星球自转)。
(1)求该星球表面重力加速度大小;
(2)现在该星球表面做平抛运动实验,落点在一抛物线上,抛物线方程为,其中A、B两点坐标分别为和,现从A、B两点分别先后水平抛出1和2两个小球,两球刚好在抛物线上相遇,其中1球抛出的初速度,忽略一切阻力,求:
①A、B相遇点的坐标;
②2球抛出时初速度大小以及1、2两球抛出的时间差。
15. 质量为的长木板A静止放置在光滑水平面上,现将质量为的小物块B(可视为质点)轻放在长木板A的左端。某时刻突然给予物块B一个瞬间冲击,使其瞬间获得一个水平初速度,经过一段时间A、B第一次达到共同速度,此时B恰好到达A的最右端,已知A、B间的动摩擦因数为,重力加速度为,求:
(1)共速前木板A和滑块B的加速度大小;
(2)木板A的长度;
(3)若在每次A、B达到共速的瞬间,给B一个瞬间冲击,迫使B的速度发生改变,之后物块B经过很多次瞬间冲击后(每次冲击过程中,B速度大小不变,方向反向,且A速度不变),最终A、B恰好相对静止在地面上。求B从开始运动到最后停下来经过的总路程。(提示)
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