精品解析：江西南昌县莲塘第一中学2026届高三上学期物理周末练

2026届高三物理周末练 一、选择题（本题共 10 小题，1~7题只有一个选项符合题目要求，选对得4分；8~10 题有多项符合题目要求，全部选对得 6 分，选对但不全的得3分，有选错或不答得 0 分。） 1. 机器人“天工”参加了在北京举办的全球首个人形机器人半程马拉松赛（如图），下列关于“天工”的描述正确的是（ ） A. 研究“天工”奔跑动作时，不能将其看成质点 B. “天工”马拉松比赛全程位移的大小等于路程 C. “天工”冲过终点线的瞬时速度一定等于其全程的平均速度 D. “天工”在奔跑过程中，一直受到地面对它的滑动摩擦力 2. 引体向上是中考体育考试选择项目之一。如图所示，两手用宽握距正握（掌心向前）单杠，略宽于肩，两脚离地，两臂自然下垂伸直。用背阔肌的收缩力量将身体竖直往上拉起，当下巴超过单杠时称为上升过程；然后逐渐放松背阔肌，让身体竖直下降，直到恢复完全下垂称为下降过程。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 上升过程杠对两手的支持力合力总大于重力 B. 下降过程杠对两手的支持力合力总小于重力 C. 上升和下降过程中杠对两手的支持力合力均等于重力 D. 上升和下降过程中人的机械能均不守恒 3. 下列四幅图中质量不同的重物用轻绳连接，绕过无摩擦的轻滑轮。由静止释放瞬间加速度最大的是（　　） A. B. C. D. 4. 2024年“嫦娥七号”探测器计划着陆月球南极，开展水冰探测。已知月球质量为M，引力常量为。探测器在环月圆轨道Ⅰ上运行时，轨道半径为，之后经变轨进入椭圆轨道Ⅱ，椭圆轨道近月点距离月心为，远月点为原环月轨道Ⅰ上的点。不考虑其他天体的影响，下列说法正确的是（　　） A. 探测器在环月圆形轨道Ⅰ上运行时的线速度满足 B. 探测器从环月圆形轨道Ⅰ变轨到椭圆轨道Ⅱ，需在远月点减速，减速后瞬间的加速度满足 C. 探测器在椭圆轨道Ⅱ上运行时，从远月点到近月点，月球引力做正功，其动能的增加量大于引力势能的减少量 D. 若探测器在环月圆轨道Ⅰ和椭圆轨道Ⅱ上运行的周期分别为和，则 5. 轻轨是重庆的一张名片，如图为李子坝车站轻轨穿楼，列车进站过程视为匀减速直线运动。某次列车进站时，小明同学站在楼外，从车头靠近楼房开始计时，第一个2s，第一节车厢刚好进楼；第二个2s，第二节车厢通过了。已知该列车共四节车厢（含车头），每节车厢的长度均为15m。关于列车进站过程，下列说法正确的是（　　） A. 加速度大小为0.5 B. 进楼时初速度为7m/s C. 前三节车厢进楼经历的时间16s D. 停下时，车头与进楼处的距离为49m 6. 在水平面上放置一个半径为的圆盘，圆盘上放置两个可视为质点的物体和（如图甲），其中在圆盘中心，和之间用长为的轻绳连结。物体的质量为，物体的质量为，且它们和圆盘的动摩擦因数相同。现圆盘绕通过圆心的轴从静止缓慢加速转动，当角速度的大小为时，和恰好与圆盘发生相对滑动。如果把物体和沿直径放置在圆盘上（如图乙），此时物体到圆心的距离为，然后再次让圆盘绕通过圆心的轴从静止缓慢加速转动，当角速度的大小为时，和也恰好与圆盘发生相对滑动。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则的大小为（　　） A. B. C. D. 1 7. 如图所示，弹簧下端固定在水平面A点，弹簧上端固连有一质量为m的小物块，物块静止在O点，对物块施加一个竖直向上大小为2mg的恒力，小物块开始向上运动，运动到B点速度最大，到达C点时速度为零；取O点为零重力势能面，小物块的动能为，重力势能为，系统的机械能为，弹簧的弹性势能为，以O点为坐标原点，竖直向上为正方向，以下各能量关于小物块位移变化的图像正确的是（　　） A. B. C. D. 8. 倾角为的传送带AB以速度v顺时针匀速转动，如图所示，传送带底端B点与水平轨道BC平滑连接，一质量为m的小物块从传送带上P点由静止释放，到达底端B时恰好达到与传送带速度相等，在B点无机械能损失，且恰好运动到水平轨道上Q点。已知物块与传送带之间、物块与水平地面之间的动摩擦因数均为，。重力加速度为g。关于小物块的运动，下列说法正确的是（　　） A. 若从P点上方某一位置由静止释放小物块，小物块仍恰好运动到Q点 B. 若从P点下方某一位置由静止释放小物块，小物块仍恰好运动到Q点 C. 小物块从P点运动到B点的过程中，传送带电动机增加的功率为 D. 小物块从P点运动到Q点的过程中，整个系统由于摩擦面产生的内能为 9. 某电视节目通过造浪机验证了洪水来临时自救的最科学方式：选取纵向“1字”阵列，由前往后依次按身体素质从强到弱的顺序站定，如图甲所示。某同学为分析各处的受力情况，建立了如图乙所示的物理模型：水平地面上并排放置四个质量均为的相同物块，每个物块与地面间的动摩擦因数均为，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块1、2之间固定一个质量不计的压力传感器。时，对物块1施加一水平力，下列说法正确的是（ ） A. 若四个物块均静止，则物块之间的弹力的比例从左往右依次为 B. 若四个物块一起向右匀加速运动，则物块之间的弹力的比例从左往右依次为 C. 若随时间均匀变化，满足关系，则在时，压力传感器的示数 D. 若随时间均匀变化，满足关系，则在时，四个物块刚好被推动 10. 如图，一“”型竖直固定导轨POQ，其中OP段粗糙均匀，OQ段光滑；现将两质量均为的小球A、B用长为的轻绳悬挂，恰好处于静止状态。此时轻绳与竖直杆间的夹角为。现用一水平向左的外力F作用在A上，使其向左匀加速运动，时，轻绳与竖直杆间的夹角为，滑动摩擦力等于最大静摩擦力。则下列说法正确的是（　　） A. 时AB两球的速度之比为 B. 时B球的速度 C. 内轻绳对B做功为 D. 水平外力做功 三、实验题 11. 某同学利用家里废弃的饮料瓶来探究平抛运动的规律，设计方案如下： ①饮料瓶内装满水，并用密封性良好的瓶塞将瓶口密封； ②在瓶塞上开两个小孔，分别插入两根细管1、2，调整细管2末端水平； ③将饮料瓶倒置，如图甲所示，发现水从管2流出，在空中形成抛物线状的细水柱； ④将该装置靠近贴有方格纸的竖直墙壁，让水柱所在平面与墙面平行； ⑤水柱稳定后用相机对流出的细水柱进行拍摄，得到细水柱的轨迹照片。 试回答下列问题： （1）为了使水流速度不变，实验过程中水位应保持在管1顶端P点______（选填“以上”或“以下”）。 （2）在正确操作下，用相机拍摄的细水柱的轨迹照片如图乙所示，在轨迹图上取O、A、B、C四点，已知当地的重力加速度大小为g，图中方格边长均为L，则管口处水流速度大小为______，B点处水流速度大小为______。 12. 某实验小组利用图1所示装置完成“探究加速度与力、质量的关系”实验。 （1） 图2所示是实验中打下的一条纸带，在其上取连续的0~6七个计数点（相邻两计数点间均有4个点未标出），已知交流电的频率为50Hz，则计数点3对应的读数为_________cm；小车的加速度大小为___________m/s2（保留两位有效数字）。 （2）下列说法正确的是___________。 A. 实验中打点计时器应该选用8V直流电源 B. 连接槽码和小车的细线与轨道必须平行 C. 实验前平衡摩擦力时小车需要连上槽码和纸带 （3）利用如图3所示装置改进实验，关于改进后的方案，下列说法正确的是___________。 A. 不用再平衡摩擦力 B. 槽码质量不必远小于小车质量 C. 可用槽码总重力代替小车牵引力 D. 不断增加槽码质量，小车加速度可能大于重力加速度 四、解答题 13. 风洞实验，作为一种重要的空气动力学研究方法，广泛应用于各类工程领域。现有一实验小组利用风洞研究小球在恒定风力作用下的各种参数，简化为如下图，一质量为m的小球，以初速度从A点竖直向上抛出，同时其始终受到水平向右的风力作用，当小球通过B点时速率为，方向水平向右，全程只计重力与风力，重力加速度取g。求： （1）风力的大小； （2）小球在A、B两点所受合力做功的瞬时功率大小之比； （3）从A到B过程小球机械能的变化量。 14. 如图为某游戏装置原理示意图。水平桌面上固定一半圆形竖直挡板，其半径为2R、内表面光滑，挡板的两端A、B在桌面边缘，B与半径为R的固定光滑圆弧轨道在同一竖直平面内，过C点的轨道半径与竖直方向的夹角为60°。质量为m的小物块以某一水平初速度由A点切入挡板内侧，从B点飞出桌面后，在C点沿圆弧切线方向进入轨道内侧，并恰好能到达轨道的最高点D。小物块与桌面之间的动摩擦因数为，重力加速度大小为g，忽略空气阻力，小物块可视为质点。则： （1）求小物块到达C点时重力的瞬时功率大小； （2）证明：BD两点等高； （3）求小物块在A点的初速度大小。 15. 如图所示，为某工厂卸货装置原理图，货物从货物架上无初速度沿斜面滑下，进入传送带，之后滑上无动力静止在水平面的平板车，平板车将货物运输到卸货员位置处，最后完成卸货工作。已知货物质量为，平板车质量为，货物到传送带的竖直高度，斜面倾角，货物与斜面的动摩擦因数，传送带顺时针匀速转动的速度为，货物与传送带间的动摩擦因数，传送带长度为，货物与平板车间的动摩擦因数为，平板车与地面间的动摩擦因数为，假设平板车与地面间为滑动摩擦。（忽略货物经过、两处的能量损失，取）求： （1）货物从斜面滑至点时的速度大小？ （2）货物在传送带上滑行的时间？ （3）为使货物不从平板车上滑落，平板车至少需要多长？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026届高三物理周末练 一、选择题（本题共 10 小题，1~7题只有一个选项符合题目要求，选对得4分；8~10 题有多项符合题目要求，全部选对得 6 分，选对但不全的得3分，有选错或不答得 0 分。） 1. 机器人“天工”参加了在北京举办的全球首个人形机器人半程马拉松赛（如图），下列关于“天工”的描述正确的是（ ） A. 研究“天工”奔跑动作时，不能将其看成质点 B. “天工”马拉松比赛全程位移的大小等于路程 C. “天工”冲过终点线的瞬时速度一定等于其全程的平均速度 D. “天工”在奔跑过程中，一直受到地面对它的滑动摩擦力 【答案】A 【解析】 【详解】A．研究奔跑动作时，机器人形状是主要因素，不能将其看成质点，A正确； B．马拉松是曲线运动，位移的大小小于路程，B错误； C．瞬时速度和平均速度的关系不确定，C错误； D．机器人正常奔跑时所受摩擦力属于静摩擦力，D错误。 故选A。 2. 引体向上是中考体育考试选择项目之一。如图所示，两手用宽握距正握（掌心向前）单杠，略宽于肩，两脚离地，两臂自然下垂伸直。用背阔肌的收缩力量将身体竖直往上拉起，当下巴超过单杠时称为上升过程；然后逐渐放松背阔肌，让身体竖直下降，直到恢复完全下垂称为下降过程。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 上升过程杠对两手的支持力合力总大于重力 B. 下降过程杠对两手的支持力合力总小于重力 C. 上升和下降过程中杠对两手的支持力合力均等于重力 D. 上升和下降过程中人的机械能均不守恒 【答案】D 【解析】 【详解】根据题意可知做引体向上的同学在上升过程中先向上加速后向上减速；下降过程中先向下加速后向下减速。故上升过程中先超重后失重，下降过程中先失重后超重。 ABC．上升和下降过程中，人受到杠向上的支持力和自身重力作用，根据上述分析可知上升过程中支持力先大于重力，后小于重力，下降过程中支持力先小于重力，后大于重力。故ABC错误； D．上升和下降过程中内力做功，机械能不守恒，故D正确。 故选D。 3. 下列四幅图中质量不同的重物用轻绳连接，绕过无摩擦的轻滑轮。由静止释放瞬间加速度最大的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设m1>m2，对系统根据牛顿第二定律可知 可得系统的加速度为 则A图中的加速度 B图中的加速度 C图中的加速度 D图中的加速度 故选A。 4. 2024年“嫦娥七号”探测器计划着陆月球南极，开展水冰探测。已知月球质量为M，引力常量为。探测器在环月圆轨道Ⅰ上运行时，轨道半径为，之后经变轨进入椭圆轨道Ⅱ，椭圆轨道近月点距离月心为，远月点为原环月轨道Ⅰ上的点。不考虑其他天体的影响，下列说法正确的是（　　） A. 探测器在环月圆形轨道Ⅰ上运行时的线速度满足 B. 探测器从环月圆形轨道Ⅰ变轨到椭圆轨道Ⅱ，需在远月点减速，减速后瞬间的加速度满足 C. 探测器在椭圆轨道Ⅱ上运行时，从远月点到近月点，月球引力做正功，其动能的增加量大于引力势能的减少量 D. 若探测器在环月圆轨道Ⅰ和椭圆轨道Ⅱ上运行的周期分别为和，则 【答案】D 【解析】 【详解】A．探测器在环月圆轨道Ⅰ上运行时，轨道半径为，由万有引力提供向心力，则有 解得，故A错误； B．减速后瞬间对探测器进行分析，根据牛顿第二定律有 解得，故B错误； C．探测器在椭圆轨道Ⅱ上运行时，从远月点到近月点，只有月球引力做功且做正功，则探测器的机械能守恒，可知，探测器动能的增加量等于引力势能的减少量，故C错误； D．椭圆轨道Ⅱ的半长轴 根据开普勒第三定律有 解得，故D正确。 故选D。 5. 轻轨是重庆的一张名片，如图为李子坝车站轻轨穿楼，列车进站过程视为匀减速直线运动。某次列车进站时，小明同学站在楼外，从车头靠近楼房开始计时，第一个2s，第一节车厢刚好进楼；第二个2s，第二节车厢通过了。已知该列车共四节车厢（含车头），每节车厢的长度均为15m。关于列车进站过程，下列说法正确的是（　　） A. 加速度大小为0.5 B. 进楼时初速度为7m/s C. 前三节车厢进楼经历的时间16s D. 停下时，车头与进楼处的距离为49m 【答案】A 【解析】 【详解】A．由匀变速直线规律，得加速度大小，A正确； B．第一、二节车厢连接处进楼时的速度v1等于前4s的平均速度 车头进楼时初速度 ，B错误； C．车厢长度L，前三节车厢进楼经历时间t，则 得t=16-2s （另一个解舍去），C错误； D．进楼至停下，车头行进距离，D错误； 故选A。 6. 在水平面上放置一个半径为的圆盘，圆盘上放置两个可视为质点的物体和（如图甲），其中在圆盘中心，和之间用长为的轻绳连结。物体的质量为，物体的质量为，且它们和圆盘的动摩擦因数相同。现圆盘绕通过圆心的轴从静止缓慢加速转动，当角速度的大小为时，和恰好与圆盘发生相对滑动。如果把物体和沿直径放置在圆盘上（如图乙），此时物体到圆心的距离为，然后再次让圆盘绕通过圆心的轴从静止缓慢加速转动，当角速度的大小为时，和也恰好与圆盘发生相对滑动。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则的大小为（　　） A. B. C. D. 1 【答案】A 【解析】 【详解】图甲中，当和恰好相对圆盘发生滑动时有 解得 图乙中，当和恰好相对圆盘发生滑动时，对有 对有 解得 所以，A正确。 故选A。 7. 如图所示，弹簧下端固定在水平面A点，弹簧上端固连有一质量为m的小物块，物块静止在O点，对物块施加一个竖直向上大小为2mg的恒力，小物块开始向上运动，运动到B点速度最大，到达C点时速度为零；取O点为零重力势能面，小物块的动能为，重力势能为，系统的机械能为，弹簧的弹性势能为，以O点为坐标原点，竖直向上为正方向，以下各能量关于小物块位移变化的图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．由动能定理：得与位移的图像其斜率为合外力，由题可知，小物块所受的合外力先减小后增大，A错误； B．物块到达B处，合力为零，弹簧弹力向下等于mg，此时势能不为零，物块动能最大，物块由B点到达C点，动能减小，外力F继续做正功，小物块的动能和外力F做的功全部转化为弹性势能和重力势能，但外力大于重力，因此在C点弹簧的弹性势能大于物块的最大动能，B错误； CD．由， 得和关于位移的图像斜率分别为mg和F，图像均为直线，而，图像的斜率为图像斜率的两倍，C正确，D错误。 故选C。 8. 倾角为的传送带AB以速度v顺时针匀速转动，如图所示，传送带底端B点与水平轨道BC平滑连接，一质量为m的小物块从传送带上P点由静止释放，到达底端B时恰好达到与传送带速度相等，在B点无机械能损失，且恰好运动到水平轨道上Q点。已知物块与传送带之间、物块与水平地面之间的动摩擦因数均为，。重力加速度为g。关于小物块的运动，下列说法正确的是（　　） A. 若从P点上方某一位置由静止释放小物块，小物块仍恰好运动到Q点 B. 若从P点下方某一位置由静止释放小物块，小物块仍恰好运动到Q点 C. 小物块从P点运动到B点的过程中，传送带电动机增加的功率为 D. 小物块从P点运动到Q点的过程中，整个系统由于摩擦面产生的内能为 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．由题意知，则物体在传动带上，物体的摩擦力大小 当物体和传送带共速后，物体速度不继续增大，和传送带一起做匀速运动，所以若从P点上方某一位置由静止释放小物块，小物块仍恰好运动到Q点，若从P点下方某一位置由静止释放小物块，物体的速度不能达到传送带的速度，则小物块不能运动到Q点，故A正确，B错误； C．小物块从P点运动到B点的过程中，传送带对物块的摩擦力大小为 则传送带电动机增加的功率为 故C正确； D．小物块从P点运动到B点的过程中，所用时间设为，则在传动带上产生的内能为 物体的加速度 故增加的内能为 在BQ端由动能定理得 可得小物块从P点运动到Q点的过程中，整个系统由于摩擦面产生的内能为 故D错误。 故选AC。 9. 某电视节目通过造浪机验证了洪水来临时自救的最科学方式：选取纵向“1字”阵列，由前往后依次按身体素质从强到弱的顺序站定，如图甲所示。某同学为分析各处的受力情况，建立了如图乙所示的物理模型：水平地面上并排放置四个质量均为的相同物块，每个物块与地面间的动摩擦因数均为，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块1、2之间固定一个质量不计的压力传感器。时，对物块1施加一水平力，下列说法正确的是（ ） A. 若四个物块均静止，则物块之间的弹力的比例从左往右依次为 B. 若四个物块一起向右匀加速运动，则物块之间的弹力的比例从左往右依次为 C. 若随时间均匀变化，满足关系，则在时，压力传感器的示数 D. 若随时间均匀变化，满足关系，则在时，四个物块刚好被推动 【答案】BD 【解析】 【详解】A．四个物块都静止时，由于静摩擦力的大小无法确定，故彼此间的弹力无法确定，故A错误； B．一起匀加速时，根据整体法，对四个物块有 设物块1对物块2的弹力为，对物块2、3、4有 设物块2对物块3的弹力为，对物块3、4有 设物块3对物块4的弹力为，对物块4有 联立解得，， 则物块之间的弹力的比例从左往右依次为，故B正确； C．若随时间均匀变化，满足关系，则在时， 可知压力传感器的示数为0，故C错误； D．若随时间均匀变化，满足关系，则在时， 根据整体法可知，四个物块刚好被推动，故D正确。 故选BD。 10. 如图，一“”型竖直固定导轨POQ，其中OP段粗糙均匀，OQ段光滑；现将两质量均为的小球A、B用长为的轻绳悬挂，恰好处于静止状态。此时轻绳与竖直杆间的夹角为。现用一水平向左的外力F作用在A上，使其向左匀加速运动，时，轻绳与竖直杆间的夹角为，滑动摩擦力等于最大静摩擦力。则下列说法正确的是（　　） A. 时AB两球的速度之比为 B. 时B球的速度 C. 内轻绳对B做功为 D. 水平外力做功 【答案】AC 【解析】 【详解】A．球A、B沿轻绳方向的分速度相同，如图所示 则有 解得时两球的速度之比为 故A正确； B．时球A的位移大小为 解得 球A向左匀加速运动，设时其速度大小为，由运动学公式得 解得 由A选项的结论可得此时B球的速度 故B错误； C．时球B上升的高度为 解得h=1m 对B球，根据动能定理得 解得 故C正确； D．时球A的动能为 球B增加的机械能等于轻绳对B做功W1=18J， 球A、B增加的总机械能为 根据功能关系可知，水平外力做功等于球A、B增加的总机械能加上球A与导轨摩擦生热，即水平外力做功大于22.5J，故D错误。 故选AC。 三、实验题 11. 某同学利用家里废弃的饮料瓶来探究平抛运动的规律，设计方案如下： ①饮料瓶内装满水，并用密封性良好的瓶塞将瓶口密封； ②在瓶塞上开两个小孔，分别插入两根细管1、2，调整细管2末端水平； ③将饮料瓶倒置，如图甲所示，发现水从管2流出，在空中形成抛物线状的细水柱； ④将该装置靠近贴有方格纸的竖直墙壁，让水柱所在平面与墙面平行； ⑤水柱稳定后用相机对流出的细水柱进行拍摄，得到细水柱的轨迹照片。 试回答下列问题： （1）为了使水流速度不变，实验过程中水位应保持在管1顶端P点______（选填“以上”或“以下”）。 （2）在正确操作下，用相机拍摄的细水柱的轨迹照片如图乙所示，在轨迹图上取O、A、B、C四点，已知当地的重力加速度大小为g，图中方格边长均为L，则管口处水流速度大小为______，B点处水流速度大小为______。 【答案】（1）以上 （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 当水位保持在管1顶端P点以上时，管1内的气体压强始终等于外界大气压，此时管2出水口处的压强就能保持不变，从而使流水速度不变。 【小问2详解】 [1]由图可知，水平方向上有 说明O到A，A到B，B到C所用的时间都相等，设为T 在竖直方向有 解得 水平方向做匀速直线运动，则有 解得则管口处水流速度大小为 [2]根据匀变速直线运动的推论，可知B点竖直方向的分速度等于A至C在竖直方向的平均速度，则有 故B点处水流速度大小为 12. 某实验小组利用图1所示装置完成“探究加速度与力、质量的关系”实验。 （1） 图2所示是实验中打下的一条纸带，在其上取连续的0~6七个计数点（相邻两计数点间均有4个点未标出），已知交流电的频率为50Hz，则计数点3对应的读数为_________cm；小车的加速度大小为___________m/s2（保留两位有效数字）。 （2）下列说法正确的是___________。 A. 实验中打点计时器应该选用8V直流电源 B. 连接槽码和小车的细线与轨道必须平行 C. 实验前平衡摩擦力时小车需要连上槽码和纸带 （3）利用如图3所示装置改进实验，关于改进后的方案，下列说法正确的是___________。 A. 不用再平衡摩擦力 B. 槽码质量不必远小于小车质量 C. 可用槽码总重力代替小车牵引力 D. 不断增加槽码质量，小车加速度可能大于重力加速度 【答案】（1） ①. 7.45##7.46##7.47##7.47##7.48##7.49##7.50##7.51##7.52 ②. 0.48##0.49##0.50##0.51 （2）B （3）BD 【解析】 【小问1详解】 [1]由图2可知，刻度尺的分度值为1mm，计数点对应的读数为7.50cm。 [2]相邻两计数点间的时间间隔 由图2可得，，，，， 根据逐差法 代入数据可得 【小问2详解】 A．打点计时器需要使用交流电源，不能用直流电源，故A错误； B．连接槽码和小车的细线与轨道必须平行，这样才能保证小车受到的拉力等于细线的拉力，故B正确； C．实验前平衡摩擦力时，小车不需要连槽码，只需要连纸带，故C错误。 故选B。 【小问3详解】 A．改进后，仍需平衡摩擦力，这样小车所受到的拉力才等于小车所受合外力，故A错误； B．因为有力传感器可以直接测出拉力，所以槽码质量不必远小于小车质量，故B正确； C．此时小车的牵引力由力传感器测出，不是槽码总重力，故C错误； D．根据动滑轮的性质，同一时间段内小车的位移大小是槽码的两倍，两者初速度都为零，根据可知，小车的加速度大小是槽码的两倍，所以档不断增加槽码质量，小车加速度可能大于重力加速度，故D正确。 故选BD。 四、解答题 13. 风洞实验，作为一种重要的空气动力学研究方法，广泛应用于各类工程领域。现有一实验小组利用风洞研究小球在恒定风力作用下的各种参数，简化为如下图，一质量为m的小球，以初速度从A点竖直向上抛出，同时其始终受到水平向右的风力作用，当小球通过B点时速率为，方向水平向右，全程只计重力与风力，重力加速度取g。求： （1）风力的大小； （2）小球在A、B两点所受合力做功的瞬时功率大小之比； （3）从A到B过程小球机械能的变化量。 【答案】（1）2mg （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球水平方向做初速度为0的匀加速运动，在竖直方向做竖直上抛运动，设小球受到的风力大小为F，从A到B经历的时间为。建立水平方向为x轴，竖直方向为y轴的平面xOy坐标系，水平（x轴）方向，对于小球，根据牛顿第二定律有 据运动学公式有 其中 竖直（轴）方向，对于小球，据运动学公式有 其中 联立以上式子，解得风力大小 【小问2详解】 由题可知，小球在A点所受合力做功的瞬时功率，即为重力做功的瞬时功率，大小为 同理，小球在点所受合力做功的瞬时功率，即为风力做功的瞬时功率，大小为 其中 故小球在A、B两点所受合力做功的瞬时功率大小之比为 【小问3详解】 设从A到过程，小球的水平位移为，根据运动学公式有 加速度 解得 根据功能关系有 其中 解得从A到过程小球机械能的变化量 14. 如图为某游戏装置原理示意图。水平桌面上固定一半圆形竖直挡板，其半径为2R、内表面光滑，挡板的两端A、B在桌面边缘，B与半径为R的固定光滑圆弧轨道在同一竖直平面内，过C点的轨道半径与竖直方向的夹角为60°。质量为m的小物块以某一水平初速度由A点切入挡板内侧，从B点飞出桌面后，在C点沿圆弧切线方向进入轨道内侧，并恰好能到达轨道的最高点D。小物块与桌面之间的动摩擦因数为，重力加速度大小为g，忽略空气阻力，小物块可视为质点。则： （1）求小物块到达C点时重力的瞬时功率大小； （2）证明：BD两点等高； （3）求小物块在A点的初速度大小。 【答案】（1） （2）见解析 （3） 【解析】 【详解】（1）物块恰好到达D点时，由牛顿第二定律可知 C→D动能定理 解得 物块在C点时，其竖直方向速度 故物块在C时重力的瞬时功率大小 （2）B→C平抛运动，竖直方向自由落体 解得 由图可得 所以BD两点等高; （3）因为BD等高，由能量守恒可知 A→B过程，根据动能定理 解得 15. 如图所示，为某工厂卸货装置原理图，货物从货物架上无初速度沿斜面滑下，进入传送带，之后滑上无动力静止在水平面的平板车，平板车将货物运输到卸货员位置处，最后完成卸货工作。已知货物质量为，平板车质量为，货物到传送带的竖直高度，斜面倾角，货物与斜面的动摩擦因数，传送带顺时针匀速转动的速度为，货物与传送带间的动摩擦因数，传送带长度为，货物与平板车间的动摩擦因数为，平板车与地面间的动摩擦因数为，假设平板车与地面间为滑动摩擦。（忽略货物经过、两处的能量损失，取）求： （1）货物从斜面滑至点时的速度大小？ （2）货物在传送带上滑行的时间？ （3）为使货物不从平板车上滑落，平板车至少需要多长？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）在A到B过程中，对货物进行受力分析，由牛顿第二定律 解得 由运动学公式 可得货物运动到B点处速度为 （2）货物滑上传送带上，由牛顿第二定律 解得货物的加速度大小为 货物加速时间为 货物加速位移大小为 货物匀速运动时间为 货物在传送带上的运动总时间为 （3）货物滑上平板车后，由牛顿第二定律 货物的加速度大小为 平板车加速度大小为 货物与平板车共速时 解得 ， 平板车长度至少为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $