内容正文:
2025-2026学年高三上学期第三次模拟考试
物 理 试 题
(时间∶90分钟 满分∶100分)
一、选择题(本题共12小题,每小题4分。共计48分,1-8为单选,9-12为多选,全部选对的得4分,漏选得2分,多选或不选不得分)
1. 甲、乙两物体同时从同一地点沿同一方向做直线运动的速度时间图像如图所示。在0~6s内,下列说法正确的是( )
A. 乙物体先向前运动2s,随后向后运动
B. 乙物体在4s末的加速度大小为1m/s2,沿正方向
C. 两物体相距最远的时刻是1s末
D. 两物体两次相遇的时刻是2s末和6s末
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙物体运动方向始终沿正方向,故A 错误;
B.乙物体在4s末的加速度
即加速度大小为1m/s2,沿负方向,故B错误;
C.4s末两物体相距的距离等于2s-4s之间上面三角形的面积,可知,4s末二者的距离最大,相距最远,故C错误;
D.根据速度-时间图像与坐标轴围成图形的面积表示位移,可知,0-2s内两个物体通过的位移相等,两者又是从同一地点出发的,故2s末时二者相遇,同理可知6s末二者又相遇,故D正确。
故选D。
2. 如图所示,物体A、B、C叠放在水平桌面上,水平力F作用于C物体,使A、B、C以共同速度向右匀速运动,那么关于物体受几个力的说法正确的是 ( )
A. A 受6个,B受2个,C受4个
B. A 受5个,B受3个,C受3个
C. A 受5个,B受2个,C受4个
D. A 受6个,B受3个,C受4个
【答案】A
【解析】
【详解】A受到重力、地面对A的支持力、B对A的压力、C对A的压力、地面对A的摩擦力、C对A的摩擦力功6个力.B匀速运动,受到重力和支持力,没有摩擦力.C受到拉力、重力、支持力、摩擦力共4个力,所以选A.
3. 如图所示,在水平粗糙横杆上,有一质量为m的小圆环A,用一细线悬吊一个质量为m的球B.现用一水平力F缓慢地拉起B,在此过程中A一直保持静止不动,设圆环A受到的支持力为FN,摩擦力为f ,此过程中: ( )
A. FN增大,f增大 B. FN减小,f增大
C. FN不变,f增大 D. FN不变,f减小
【答案】C
【解析】
【分析】B缓慢运动可视为受力平衡,则对B受力分析,由共点力的平衡可得出拉力的变化;再对整体受力分析可得出摩擦力及支持力的变化;
【详解】对B受力分析,则B受重力、绳子的拉力及F,三力满足应始终处于平衡状态;受力分析如图所示:
在B上升的过程中绳子与竖直方向的夹角增大,而重力不变,,故拉力F应增大;
以AB为整体受力分析,整体在水平方向受拉力、摩擦力;竖直方向上受重力、支持力;
因整体处于平衡状态,故水平方向f=F,因F增大,故摩擦力f增大;竖直方向重力不变,则压力FN不变,故C正确,A、B、D错误;
故选C.
【点睛】关键在于运用整体法和隔离法对整体和小球受力分析,然后根据共点力平衡条件列式求解,对于研究对象的灵活选择,有时可以使问题大大简化,起到事半功倍的效果.
4. 如图所示,一重为G的匀质球放在光滑斜面上,斜面倾角为α,在斜面上有一光滑的木板挡住球,使之处于静止状态。今使挡板与斜面的夹角β缓缓增大,直到挡板处于水平状态的过程中,球对挡板和球对斜面的压力大小如何变化( )
A. 球对斜面的压力不断减小 B. 球对斜面的压力不断增大
C. 球对挡板的压力一直增大 D. 球对挡板的压力一直减小
【答案】A
【解析】
【详解】
对小球进行受力分析,如图受向下的重力、斜面的支持力和挡板的弹力。其中重力大小、方向一直保持不变,斜面的支持力方向不变、大小可变;挡板的弹力大小和方向都会发生变化。根据力的矢量合成法可知斜面的支持力、挡板的弹力的合力等于重力,可以构筑一个一条边不变、一条边角度不变长度可变、一条边自由转动的三角形如下图所示。
根据几何关系可知当挡板的弹力和斜面压力相互垂直时挡板的弹力最小,随着挡板的逆时针转动斜面的支持力不断减小、挡板的弹力先减小后增大。
故选A。
5. 如图所示,固定在水平地面上的斜面体顶端安装一定滑轮,两物块P、Q用轻绳连接并跨过定滑轮,P悬于空中,Q放在斜面上,均处于静止状态。不计滑轮的质量和绳子与滑轮间的摩擦,当用水平向右的恒力推Q时,P、Q仍静止不动,则( )
A. Q受到的摩擦力一定变大 B. Q受到的摩擦力一定变小
C. 轻绳上的拉力一定变小 D. Q对斜面的压力一定变大
【答案】D
【解析】
【详解】C.对物体P受力分析,受重力和拉力,二力平衡,故绳子的拉力等于物体P的重力;当用水平向右的恒力推Q时,P、Q仍静止不动,故绳子的拉力仍然等于物体P的重力,轻绳上拉力一定不变。故C错误;
AB.再对物体Q受力分析,受重力、拉力、支持力,可能有静摩擦力。当静摩擦力沿斜面向上时,有
当用水平向右的恒力推Q时,静摩擦力f会减小,也可能摩擦力大小不变,方向相反。当静摩擦力沿着斜面向下时,有
当用水平向右的恒力推Q时,静摩擦力会增加。故AB错误;
D.Q对斜面间的压力等于重力的垂直斜面的分力与推力的垂直斜面分力之和,故一定变大。故D正确。
故选D。
6. 一物体由静止开始沿直线运动,其加速度随时间变化的规律如图所示,取物体开始运动的方向为正方向,则下列关于物体运动的图像正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】步骤1:分析加速度随时间变化的规律
根据题目中给出的加速度随时间变化的规律图,可以看到加速度在0到1秒内为,在1到2秒内为,之后重复上述加速度。这意味着物体在0到1秒内加速,1到2秒内减速,之后重复前面的运动速度。
步骤2:计算速度随时间变化的规律
由于物体由静止开始运动,其初始速度为0。在0到1秒内,物体以的加速度加速,因此速度随时间线性增加,1秒末速度为1m/s。在1到2秒内,物体以的加速度减速,因此速度随时间线性减少,2秒末速度为0m/s。之后,物体重复前面的运动速度。
步骤3:确定速度随时间变化的图像
根据上述分析,速度随时间变化的图像应该在0到1秒内为一条斜率为1的直线,1到2秒内为一条斜率为的直线,之后重复。因此,正确的图像为选项A。
故选A。
7. 图示为索道输运货物的情景,已知倾斜的索道与水平方向的夹角为37°,质量为的重物与车厢地板之间的动摩擦因数为0.20。当载重车厢沿索道向上加速运动时,重物与车厢仍然保持相对静止状态,重物对车厢内水平地板的正压力为其重力的1.15倍,重力加速度取,那么这时重物对车厢地板的摩擦力大小以及车厢的加速度大小分别为( )
A. 0.35mg,2m/s2 B. 0.30mg,2m/s2
C. 0.25mg,2.5m/s2 D. 0.20mg,2.5m/s2
【答案】D
【解析】
【详解】由于重物对车厢内水平地板的正压力为其重力的1.15倍,根据牛顿第三定律可得地板对重物的支持力为
设重物的加速度为,在竖直方向的加速度为,在水平方向的加速度为,则
根据牛顿第二定律在竖直方向上有
解得
根据牛顿第二定律在水平方向上有
解得
故选D。
8. 如图所示,质量为M的小车放在光滑的水平面上。小车上用细线悬吊一质量为m的小球,M>m。现用一力F水平向右拉小球,使小球和车一起以加速度a向右运动时,细线与竖直方向成α角,细线的拉力为T;若用另一力水平向左拉小车,使小球和车一起以加速度向左运动时,细线与竖直方向也成α角,细线的拉力为。则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】第一种情况对小车水平方向分析有
对小球竖直方向分析有
解得,
第二种情况对小球水平方向分析有
竖直方向有
解得,
因,则,
故选B。
9. 细绳拴一个质量为m的小球,小球用固定在墙上的水平弹簧支持,平衡时细绳与竖直方向的夹角为53°,如图所示。以下说法正确的是( )
A. 细绳烧断瞬间小球的加速度方向无法确定
B. 细绳烧断瞬间小球的加速度大小为
C. 小球静止时弹簧的弹力大小为
D. 小球静止时细绳的拉力大小为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.细绳烧断瞬间,弹簧弹力不能突变,重力不变,合力方向与原细绳拉力方向相反,加速度方向确定,故A错误;
B.细绳烧断瞬间,合力大小等于原细绳拉力大小,由平衡条件
得
则,故B正确;
C.小球静止时,由平衡条件
解得弹簧弹力,故C正确;
D.小球静止时,由平衡条件
解得细绳拉力,故D错误。
故选BC。
10. 如图,物块A放在倾斜的木板上,木板的倾角α为30°和45°时物块所受摩擦力的大小恰好相同,则下列判断正确的是( )
A. 物块和木板间的动摩擦因数为0.5
B. 物块和木板间的动摩擦因数为
C. 木板的倾角α为45°时物块可能在斜面上做匀速运动
D. 木板的倾角α为45°时物块一定在斜面上做匀加速运动
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.木板的倾角α为30°时为静摩擦力,大小为
倾角为45°时为滑动摩擦力,大小为
由题意可知
解得,A错误,B正确;
CD.木板的倾角α为45°时,因,可知物块一定在斜面上做匀加速运动,C错误,D正确。
故选BD。
11. 某物体以30m/s的初速度竖直上抛,不计空气阻力,g取10m/s2.5s内物体的
A. 路程为65m
B. 位移大小为25m,方向向上
C. 速度改变量的大小为10m/s
D. 平均速度大小为13m/s,方向向上
【答案】AB
【解析】
【详解】初速度30m/s,只需要3s即可上升到最高点,位移为h1=302/20m=45m,再自由落体2s时间,下降高度为h2=0.5×10×22m=20m,故路程为65m,A对;此时离地面高25m,位移方向竖直向上,B对;规定向下为正,此时速度为v=10×2m/s=20m/s,速度该变量为,C错;平均速度为25m/5s=5m/s,D错.
12. 某中学物理实验小组利用DIS系统(数字化信息实验室系统),观察超重和失重现象。他们在学校电梯内做实验。在电梯天花板上固定一个力传感器,测量时挂钩向下。并在钩上悬挂一个重为10N的钩码,在电梯运动的过程中,计算机显示屏上显示出如图所示图线。根据图线分析可知,下列说法中正确的是( )
A. t1到t2时间内,钩码处于超重状态,t3到t4时间内,钩码处于失重状态
B. t1到t2时间内,电梯一定正在向下运动,t3到t4时间内,电梯可能正在向上运动
C. t1到t4时间内,电梯可能先加速向下。接着匀速向下,再减速向下
D. t1到t4时间内,电梯可能先减速向上,接着匀速向上,再加速向上
【答案】CD
【解析】
【详解】A. t1到t2时间内,拉力小于重力,钩码处于失重状态;t3到t4时间内,拉力大于重力,钩码处于超重状态,故A错误;
B.从时刻t1到t2,钩码受到的拉力小于重力时,加速度向下,可能加速下降,也可能减速上升,故B错误;
CD. t1到t4时间内,钩码先失重,再处于平衡状态,最后处于超重状态,先有竖直向下的加速度,再加速度等于零,最后有竖直向上的加速度,故可能先加速下降或者减速上升,再匀速下降或者匀速上升,最后可能减速下降或者加速上升,故CD正确
故选CD。
二、实验题(每空2分,共14分)
13. 如图所示,某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中,由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s,其中x1=7.05cm、x2=7.68cm、x3=8.33cm、x4=8.95cm、x5=9.61cm、x6=10.26cm,则A点处瞬间速度大小是________m/s,小车运动的加速度计算表达式为___________________,加速度的大小是________m/s2.(计算结果保留两位有效数字)
【答案】 ①. 0.86 ②. ③. 0.64
【解析】
【详解】[1]根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上A点时小车的瞬时速度,即:
[2]根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,得:
x4-x1=3a1T2
x5-x2=3a2T2
x6-x3=3a3T2
为了更加准确的求解加速度,我们对三个加速度取平均值,得:
即小车运动的加速度计算表达式为:
[3]代入数据解得:
a0.64m/s2.
14. 在”研究共点力的合成”的实验中,
(1)某同学用两只弹簧测力计分别拉住细绳套,互成角度地拉细绳使结点移动到某一位置O静止,此时另一位同学必须记录的是(用字母表示) 。
A. 两条细绳套间的夹角 B. 两条细绳的方向
C. O点的位置 D. 弹簧固定点
E. 弹簧伸长的长度 F. 两弹簧测力计的示数
(2)下面操作对减小实验误差有益的是( )
A. 两个细绳必须等长
B. 弹簧秤,橡皮筋,细绳都应与木板平行
C. 用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大
D. 拉橡皮筋的细绳要长些,标记同一细线方向的两点要远些
【答案】(1)BCF (2)BD
【解析】
【小问1详解】
A.两条细绳套间的夹角可由记录的方向确定,无需直接记录,故A错误;
B.记录两条细绳的方向是为了确定分力的方向,故B正确;
C.记录点的位置是为了保证等效性,故C正确;
D.弹簧固定点不影响力的测量记录,故D错误;
E.弹簧伸长的长度不等于力的大小,应记录示数,故E错误;
F.记录两弹簧测力计的示数是为了确定分力的大小,故F正确。
故选BCF。
【小问2详解】
A.细绳的作用是确定力的方向,只要足够长以便标记方向即可,不需要等长,故A错误;
B.弹簧秤、橡皮筋、细绳都应与木板平行,以防止力产生垂直于木板的分量,减小投影误差,故B正确;
C.两弹簧秤示数之差无需尽可能大,示数适当大些可减小读数相对误差,但差值无要求,故C错误;
D.拉橡皮筋的细绳长些,标记同一细线方向的两点远些,可以减小确定力方向时的误差,故D正确。
故选BD。
15. 某同学在研究性学习中,利用所学的知识解决了如下问题:一轻弹簧竖直悬挂于某一深度为h=35.0cm,且开口向下的小筒中(没有外力作用时弹簧的下部分位于筒内,但测力计可以同弹簧的下端接触),如图甲所示,如果本实验的长度测量工具只能测量出筒的下端弹簧的长度l,现要测出弹簧的原长和弹簧的劲度系数k,该同学通过改变l而测出对应的弹力F,作出F-l变化的图线如图乙所示,则弹簧的劲度系数k=______N/m,弹簧的原长=______cm。
【答案】 ①. 100 ②. 25
【解析】
【详解】[1]由斜率表示弹簧的劲度系数为
[2]当拉力
解得弹簧伸长量
弹簧的原长
三、计算题(本题共4小题;共38分,16、17各8分、、18题10分,19题12分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题。答案中必须明确写出数值和单位。)
16. 一光滑圆环固定在竖直平面内,环上套着两个小球A和B(中央有孔),A、B间由轻细绳连接着,它们处于图中所示位置时恰好都能保持静止状态。此情况下,B球与环中心O处于同一水平面上,A、B间的细绳呈伸直状态,与水平线成夹角。已知B球的质量为,重力加速度为g,求:
(1)细绳对B球的拉力;
(2)A球的质量。
【答案】(1),方向由B指向A;(2)2m
【解析】
【详解】(1)受力分析如图所示,对B根据平衡条件可得
解得
方向由B指向A。
(2)根据几何关系可知细绳与OA的夹角和OA与竖直方向的夹角均为30°,对A根据平衡条件以及对称性可知
解得
17. 甲、乙两汽车沿同一平直公路同向匀速行驶,甲车在前,乙车在后,它们行驶的速度均为v0=10m/s。已知甲车紧急刹车时加速度的大小为a1=3m/s2,乙车紧急刹车时加速度的大小为a2=4m/s2,乙车司机的反应时间为=0.5s(即乙车司机看到开始甲车刹车后0.5s才开始刹车),求为保证两车在紧急刹车过程中不相撞,甲、乙两车行驶过程中至少应保持多大距离。
【答案】1.5m
【解析】
【详解】以甲车开始刹车的时刻为计时起点。设经过时间,甲、乙两车的速度刚好相等。在此时段内,甲车一直做匀减速直线运动,其速度表达式为
乙车在(即前)内做匀速直线运动,在后做匀减速直线运动,其速度表达式为
令,代入已知数据可得
解得
时:甲车位移
乙车的运动分为匀速反应阶段和匀减速阶段,其总位移为
代入数据得
为保证两车不相撞,初始时刻乙车至少落后甲车的距离应满足:
18. 如图所示,质量m=2kg的物体在恒定的水平推力F作用下,从固定斜面的底端由静止开始沿斜面向上运动,已知斜面的倾角,物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.5。若已知F=42N,设斜面足够长(g取10m/s2)求∶
(1)求物体向上运动的加速度大小;
(2)若物体上行4m后撤去F,则物体沿斜面向上滑行的最大距离?
【答案】(1)0.5m/s2
(2)0.2m
【解析】
【小问1详解】
物体受重力、支持力和摩擦力,通过受力分析可知物体对斜面的压力为
受到的摩擦力为
由牛顿第二定律,有
可得
【小问2详解】
加速阶段由运动学公式
解得
减速过程,由牛顿第二定律,有
解得
由运动学公式
解得物体沿斜面向上滑行的最大距离。
19. 一传送带装置如图所示,其中AB段是水平的,长度LAB=4 m,BC段是倾斜的,长度LBC=5 m,倾角为θ=37°,AB和BC由B点通过一段短的圆弧连接(图中未画出圆弧),传送带以v=4 m/s的恒定速率顺时针运转,已知工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度g取10 m/s2。现将一个工件(可看作质点)无初速度地放在A点,求:
(1)工件第一次到达B点所用的时间;
(2)工件沿传送带上升的最大高度;
(3)工件运动了23 s后所在的位置。
【答案】(1)1.4 s;(2)2.4 m;(3)在A点右侧2.4 m处
【解析】
【详解】(1)工件刚放在水平传送带上的加速度大小为a1,由牛顿第二定律得
μmg=ma1
解得
a1=μg=5 m/s2
经t1时间工件与传送带的速度相同,解得
t1==0.8 s
工件前进的位移为
x1=a1t12=1.6 m
此后工件将与传送带一起匀速运动至B点,用时
t2==0.6 s
所以工件第一次到达B点所用的时间
t=t1+t2=1.4 s
(2)在倾斜传送带上工件的加速度为a2,由牛顿第二定律得
μmgcos θ-mgsin θ=ma2
解得
a2=-2 m/s2
由速度位移公式得
0-v2=2a2
解得
hm=2.4 m
(3)工件沿传送带向上运动的时间为
t3==2 s
此后由于工件在传送带的倾斜段运动时的加速度相同,在传送带的水平段运动时的加速度也相同,故工件将在传送带上做往复运动,其周期为T,则
T=2t1+2t3=5.6s
工件从开始运动到第一次返回传送带的水平部分,且速度变为零所需时间
t0=2t1+t2+2t3=6.2s
而
23 s=t0+3T
这说明经过23s后工件恰好运动到传送带的水平部分,且速度为零,故工件在A点右侧,到A点的距离
x=LAB-x1=2.4 m
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2025-2026学年高三上学期第三次模拟考试
物 理 试 题
(时间∶90分钟 满分∶100分)
一、选择题(本题共12小题,每小题4分。共计48分,1-8为单选,9-12为多选,全部选对的得4分,漏选得2分,多选或不选不得分)
1. 甲、乙两物体同时从同一地点沿同一方向做直线运动的速度时间图像如图所示。在0~6s内,下列说法正确的是( )
A. 乙物体先向前运动2s,随后向后运动
B. 乙物体在4s末的加速度大小为1m/s2,沿正方向
C. 两物体相距最远的时刻是1s末
D. 两物体两次相遇的时刻是2s末和6s末
2. 如图所示,物体A、B、C叠放在水平桌面上,水平力F作用于C物体,使A、B、C以共同速度向右匀速运动,那么关于物体受几个力的说法正确的是 ( )
A. A 受6个,B受2个,C受4个
B. A 受5个,B受3个,C受3个
C. A 受5个,B受2个,C受4个
D. A 受6个,B受3个,C受4个
3. 如图所示,在水平粗糙横杆上,有一质量为m的小圆环A,用一细线悬吊一个质量为m的球B.现用一水平力F缓慢地拉起B,在此过程中A一直保持静止不动,设圆环A受到的支持力为FN,摩擦力为f ,此过程中: ( )
A. FN增大,f增大 B. FN减小,f增大
C. FN不变,f增大 D. FN不变,f减小
4. 如图所示,一重为G的匀质球放在光滑斜面上,斜面倾角为α,在斜面上有一光滑的木板挡住球,使之处于静止状态。今使挡板与斜面的夹角β缓缓增大,直到挡板处于水平状态的过程中,球对挡板和球对斜面的压力大小如何变化( )
A. 球对斜面的压力不断减小 B. 球对斜面的压力不断增大
C. 球对挡板的压力一直增大 D. 球对挡板的压力一直减小
5. 如图所示,固定在水平地面上的斜面体顶端安装一定滑轮,两物块P、Q用轻绳连接并跨过定滑轮,P悬于空中,Q放在斜面上,均处于静止状态。不计滑轮的质量和绳子与滑轮间的摩擦,当用水平向右的恒力推Q时,P、Q仍静止不动,则( )
A. Q受到的摩擦力一定变大 B. Q受到的摩擦力一定变小
C. 轻绳上的拉力一定变小 D. Q对斜面的压力一定变大
6. 一物体由静止开始沿直线运动,其加速度随时间变化的规律如图所示,取物体开始运动的方向为正方向,则下列关于物体运动的图像正确的是( )
A. B.
C. D.
7. 图示为索道输运货物的情景,已知倾斜的索道与水平方向的夹角为37°,质量为的重物与车厢地板之间的动摩擦因数为0.20。当载重车厢沿索道向上加速运动时,重物与车厢仍然保持相对静止状态,重物对车厢内水平地板的正压力为其重力的1.15倍,重力加速度取,那么这时重物对车厢地板的摩擦力大小以及车厢的加速度大小分别为( )
A. 0.35mg,2m/s2 B. 0.30mg,2m/s2
C. 0.25mg,2.5m/s2 D. 0.20mg,2.5m/s2
8. 如图所示,质量为M的小车放在光滑的水平面上。小车上用细线悬吊一质量为m的小球,M>m。现用一力F水平向右拉小球,使小球和车一起以加速度a向右运动时,细线与竖直方向成α角,细线的拉力为T;若用另一力水平向左拉小车,使小球和车一起以加速度向左运动时,细线与竖直方向也成α角,细线的拉力为。则( )
A. B.
C. D.
9. 细绳拴一个质量为m的小球,小球用固定在墙上的水平弹簧支持,平衡时细绳与竖直方向的夹角为53°,如图所示。以下说法正确的是( )
A. 细绳烧断瞬间小球的加速度方向无法确定
B. 细绳烧断瞬间小球的加速度大小为
C. 小球静止时弹簧的弹力大小为
D. 小球静止时细绳的拉力大小为
10. 如图,物块A放在倾斜的木板上,木板的倾角α为30°和45°时物块所受摩擦力的大小恰好相同,则下列判断正确的是( )
A. 物块和木板间的动摩擦因数为0.5
B. 物块和木板间的动摩擦因数为
C. 木板的倾角α为45°时物块可能在斜面上做匀速运动
D. 木板的倾角α为45°时物块一定在斜面上做匀加速运动
11. 某物体以30m/s的初速度竖直上抛,不计空气阻力,g取10m/s2.5s内物体的
A. 路程为65m
B. 位移大小为25m,方向向上
C. 速度改变量的大小为10m/s
D. 平均速度大小为13m/s,方向向上
12. 某中学物理实验小组利用DIS系统(数字化信息实验室系统),观察超重和失重现象。他们在学校电梯内做实验。在电梯天花板上固定一个力传感器,测量时挂钩向下。并在钩上悬挂一个重为10N的钩码,在电梯运动的过程中,计算机显示屏上显示出如图所示图线。根据图线分析可知,下列说法中正确的是( )
A. t1到t2时间内,钩码处于超重状态,t3到t4时间内,钩码处于失重状态
B. t1到t2时间内,电梯一定正在向下运动,t3到t4时间内,电梯可能正在向上运动
C. t1到t4时间内,电梯可能先加速向下。接着匀速向下,再减速向下
D. t1到t4时间内,电梯可能先减速向上,接着匀速向上,再加速向上
二、实验题(每空2分,共14分)
13. 如图所示,某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中,由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s,其中x1=7.05cm、x2=7.68cm、x3=8.33cm、x4=8.95cm、x5=9.61cm、x6=10.26cm,则A点处瞬间速度大小是________m/s,小车运动的加速度计算表达式为___________________,加速度的大小是________m/s2.(计算结果保留两位有效数字)
14. 在”研究共点力的合成”的实验中,
(1)某同学用两只弹簧测力计分别拉住细绳套,互成角度地拉细绳使结点移动到某一位置O静止,此时另一位同学必须记录的是(用字母表示) 。
A. 两条细绳套间的夹角 B. 两条细绳的方向
C. O点的位置 D. 弹簧固定点
E. 弹簧伸长的长度 F. 两弹簧测力计的示数
(2)下面操作对减小实验误差有益的是( )
A. 两个细绳必须等长
B. 弹簧秤,橡皮筋,细绳都应与木板平行
C. 用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大
D. 拉橡皮筋的细绳要长些,标记同一细线方向的两点要远些
15. 某同学在研究性学习中,利用所学的知识解决了如下问题:一轻弹簧竖直悬挂于某一深度为h=35.0cm,且开口向下的小筒中(没有外力作用时弹簧的下部分位于筒内,但测力计可以同弹簧的下端接触),如图甲所示,如果本实验的长度测量工具只能测量出筒的下端弹簧的长度l,现要测出弹簧的原长和弹簧的劲度系数k,该同学通过改变l而测出对应的弹力F,作出F-l变化的图线如图乙所示,则弹簧的劲度系数k=______N/m,弹簧的原长=______cm。
三、计算题(本题共4小题;共38分,16、17各8分、、18题10分,19题12分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题。答案中必须明确写出数值和单位。)
16. 一光滑圆环固定在竖直平面内,环上套着两个小球A和B(中央有孔),A、B间由轻细绳连接着,它们处于图中所示位置时恰好都能保持静止状态。此情况下,B球与环中心O处于同一水平面上,A、B间的细绳呈伸直状态,与水平线成夹角。已知B球的质量为,重力加速度为g,求:
(1)细绳对B球的拉力;
(2)A球的质量。
17. 甲、乙两汽车沿同一平直公路同向匀速行驶,甲车在前,乙车在后,它们行驶的速度均为v0=10m/s。已知甲车紧急刹车时加速度的大小为a1=3m/s2,乙车紧急刹车时加速度的大小为a2=4m/s2,乙车司机的反应时间为=0.5s(即乙车司机看到开始甲车刹车后0.5s才开始刹车),求为保证两车在紧急刹车过程中不相撞,甲、乙两车行驶过程中至少应保持多大距离。
18. 如图所示,质量m=2kg的物体在恒定的水平推力F作用下,从固定斜面的底端由静止开始沿斜面向上运动,已知斜面的倾角,物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.5。若已知F=42N,设斜面足够长(g取10m/s2)求∶
(1)求物体向上运动的加速度大小;
(2)若物体上行4m后撤去F,则物体沿斜面向上滑行的最大距离?
19. 一传送带装置如图所示,其中AB段是水平的,长度LAB=4 m,BC段是倾斜的,长度LBC=5 m,倾角为θ=37°,AB和BC由B点通过一段短的圆弧连接(图中未画出圆弧),传送带以v=4 m/s的恒定速率顺时针运转,已知工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度g取10 m/s2。现将一个工件(可看作质点)无初速度地放在A点,求:
(1)工件第一次到达B点所用的时间;
(2)工件沿传送带上升的最大高度;
(3)工件运动了23 s后所在的位置。
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