内容正文:
2026届高三定时训练
物理试题
本试卷共8页。满分100分。考试用时90分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必用0.5毫米黑色墨水签字笔将自己的姓名、准考证号、学校、班级等填写在答题卡规定的位置。
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,再选涂其它答案标号。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.考试结束后,将答题卡交回。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 如图是日常生活中人们磨刀的情景。若磨刀石始终处于静止状态,当人推动刀相对磨刀石向前运动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 磨刀石对刀的摩擦力方向向前
B. 地面对磨刀石的摩擦力方向向前
C. 磨刀石受到五个力的作用
D. 磨刀对磨刀石的作用力等于磨刀石对地面的作用力
【答案】C
【解析】
【详解】A.当刀相对磨刀石向前运动的过程中,刀受到的滑动摩擦力向后,故A错误;
B.当刀相对磨刀石向前运动的过程中,刀对磨刀石的摩擦力向前,根据平衡条件可知,磨刀石受到地面的静摩擦力向后,故B错误;
C.磨刀石受到重力、地面支持力、刀的摩擦力和地面的摩擦力以及刀的压力共5个力作用,故C正确;
D.磨刀对磨刀石的作用力与磨刀石对地面的作用力无直接关联,故D错误。
故选C。
2. 若长度、质量、时间和动量分别用、、和表示,则下列各式表示能量的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据题意可知的单位为
结合动能公式可知为能量单位,故A正确;
B.根据题意可知的单位为,是力的单位,故B错误;
C.根据题意可知的单位为,是速度的单位,故C错误;
D.根据题意可知的单位为,与能量单位不符,故D错误。
故选A。
3. 如图所示,某景区中A、B两景点间可通过缆车往返,当甲车以6m/s的速度开始减速时,对向的乙车从B景点由静止启动,两车加速度大小均为甲车到B景点速度减为零。则甲、乙相遇时,甲到B景点的距离为( )
A. B. 18m C. 27m D. 36m
【答案】A
【解析】
【详解】设甲、乙两车经过时间相遇,甲车做匀减速直线运动,根据速度—时间公式,甲车速度减为零的时间
甲车的位移
乙车做初速度为零的匀加速直线运动,乙车的位移
又因为(两车初始距离等于甲车以初速度行驶时间的位移)
即
解得
则甲到景点的距离
A正确。
故选A。
4. 如图所示,工人利用定滑轮通过绳索施加拉力,将一根均匀的钢梁拉起,定滑轮位于钢梁端的正上方,拉起的过程中钢梁绕端缓慢转动。拉力的大小( )
A. 始终不变 B. 逐渐增大
C. 逐渐减小 D. 先增大后减小
【答案】C
【解析】
【详解】对钢梁AB受力分析,向下的重力mg,细绳的拉力F以及地面对A点的作用力N(摩擦力和支持力的合力),三个力的合力交于一点,组成力的封闭三角形,则由相似三角形可知
则随着钢梁B点逐渐升高,则OC的减小,F减小。
故选C。
5. 如图所示,在竖直平面内有ac、abc、adc三个细管道,ac沿竖直方向,abcd是一个矩形,将三个小球同时从a点静止释放,忽略一切摩擦,不计拐弯时的速度损失,当竖直下落的小球运动到c点时,另两个小球的位置关系可能正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设ac=d,∠acb=α,则沿ac运动的球到达c点的时间
沿abc运动的球在ab斜面上运动的加速度
到达b点的时间
沿adc运动的球在ad斜面上运动的加速度
到达d点的时间
因t1=t2=t3,可知当竖直下落的小球运动到c点时,另两个小球分别到达b点和d点。
故选B。
6. 如图所示(俯视图),在光滑水平面上固定半径为R的圆盘,O点为圆心。长为L的轻质细线一端固定在圆盘边缘上,另一端与小球相连,初始时细线绷直并与圆盘相切。给小球垂直于细线方向的初速度,在圆盘上缠绕过程中小球的运动轨迹称为"阿基米德螺旋线"。假设细线与圆盘的切点与O点的距离不变,下列说法正确的是( )
A. 运动过程中细线对小球做正功
B. 运动过程中小球的线速度大小不变
C. 小球绕切点旋转的角速度不变
D. 运动过程中细线上的拉力越来越小
【答案】B
【解析】
【详解】A.小球在运动过程中,细线的拉力方向始终与小球速度方向垂直,根据做功的条件,力与位移方向垂直时力不做功,所以细线对小球不做功,故A错误;
B.由于细线与圆盘的切点与圆心距离不变,小球在缠绕过程中,速度方向始终垂直于细线,且没有其他力改变其速度大小,所以小球的线速度大小不变,故B正确;
C.设小球到切点的距离为,根据,线速度不变,但逐渐减小,所以小球绕切点旋转的角速度增大,故C错误;
D.根据向心力公式,这里为小球到切点的距离,不变,减小,所以细线上的拉力越来越大,故D错误。
故选B。
7. 天体的第二宇宙速度为第一宇宙速度的倍。已知火星与地球的质量比为、半径比为。地球的半径为R,地球表面的重力加速度为,忽略天体自转的影响,则火星的第二宇宙速度为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】地球的第一宇宙速度等于卫星贴近地面做匀速圆周运动的环绕速度,已知地球的半径为R,地球表面的重力加速度为g,则有
解得
根据万有引力和重力的关系可得
则
已知火星与地球的质量比为k、半径比为n,则火星的第一宇宙速度为
火星的第二宇宙速度为
故选C。
8. 如图(a)为某索桥模型的示意图,图(b)为改进后的示意图。图(a)中桥索与两竖直杆上等高的、点连接,且放重物后、处切线方向与水平面的夹角均为。图(b)中在、两点固定了两个光滑定滑轮,桥索绕过竖直杆上的定滑轮接入地下且固定,接地绳索与水平面的夹角均为。若竖直杆所受桥索拉力的合力在水平方向上的分力不能超过,则改进后索桥能承受的最大重量增加了( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】对图(a)P点,进行受力分析,如图甲所示,
又P、Q两点绳拉力的竖直分力与承受的重量平衡,有
竖直杆所受桥索拉力的合力在水平方向上的分力不能超过600N,解得索桥能承受的最大重量
对图(b)P点,进行受力分析,如图乙所示,有
又通过滑轮绳子上的拉力大小相等,有
又
解得索桥能承受的最大重量
最大重量增加了
故选A。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16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4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 如图所示,轻质动滑轮下方悬挂重物,轻质定滑轮下方悬挂重物,悬挂滑轮的轻质细线竖直。开始时,用手托住、使、均处于静止状态且离地足够高,释放后、开始运动。已知的质量为,的质量为,忽略所有阻力,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A. 细线的拉力大小为
B. 细线的拉力大小为
C. 、的加速度大小之比为
D. 当的位移为时,的速度为
【答案】ACD
【解析】
【详解】C.A、B运动的时间相同,设为,轻质细线不可伸长,当A向下运动的位移为时,动滑轮下降,动滑轮两侧的细线各伸长,因此B的位移大小为,由匀加速直线运动位移与时间关系
有,
得,即A、B的加速度大小之比为,C正确;
AB.设细线的拉力大小为,由牛顿第二定律
对A,有
对B,有
得,,A正确,B错误;
D.根据前面分析,当的位移为时,B的位移为,由匀加速直线运动速度与位移关系
对B,有
得,D正确。
故选ACD。
10. 中国天眼FAST已发现约500颗脉冲星,成为世界上发现脉冲星效率最高的设备,如在球状星团M92第一次探测到“红背蜘蛛”脉冲双星。如图是相距为的、星球构成的双星系统绕点做匀速圆周运动情景,其运动周期为。为的卫星,绕做匀速圆周运动的轨道半径为,周期也为,忽略与之间的引力,且与之间的引力远大于与之间的引力。引力常量为,则( )
A. 的质量为
B. 、的质量和为
C. 、的轨道半径之比为
D. 的质量为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.对C球由万有引力提供向心力有
由于C的质量约去,无法求出C的质量,故A错误;
BCD.对A、B组成的双星系统有,
又
联立解得、
则、
故BC正确,D错误。
故选BC。
11. 如图所示,长为的轻绳一端固定在点,另一端固定质量为的小球(可看成质点),现使小球在最低点获得的水平初速度,取重力加速度为,在此后的运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 小球速度第一次达到时,轻绳拉力为
B. 小球速度第一次达到时,轻绳拉力为
C. 轻绳第一次刚好松弛时,轻绳与竖直向上方向夹角的余弦值为
D. 轻绳第一次刚好松弛时,轻绳与竖直向上方向夹角的余弦值为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.小球运动过程机械能守恒,以最低点为零势能面,当速度
时
解得上升高度。
此时小球在O点下方,设绳子与竖直向下方向夹角为,由几何关系
得
沿绳方向合力指向O点提供向心力
代入数据得
故A正确,B错误;
CD.轻绳刚好松弛时拉力,此时小球在O点上方,设轻绳与竖直向上方向夹角为,重力沿绳分力提供向心力
得
从最低点到该位置,总上升高度
再由机械能守恒
综合前述可得
故C错误,D正确;
故选AD。
12. 如图甲所示,物块A和B叠放在水平地面上。敲击B,B立即获得水平向右的初速度,A、B都向右运动,A始终没有从B上滑落,最终两物块都运动至停下来。这段过程中,B的关系图线如图乙所示,已知A与B、B与地面间的动摩擦因数相同,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是( )
A. 物块A和B的质量之比为
B. A与B左端的距离至少为
C. 摩擦力对A、B的总冲量大小之比为
D. A和B间因摩擦产生的热量与B和地面间产生热量之比是
【答案】BD
【解析】
【详解】A.设A的质量为,B的质量为,动摩擦因数大小为,根据图像可知的加速度大小为
A的加速度大小为
对A根据牛顿第二定律有
对B根据牛顿第二定律有
联立解得,故A错误;
B.开始时A加速,B减速运动,当A、B速度相等后一起减速运动,所以A与B左端的距离至少为
解得,故B正确;
C.A的初速度为零,最后和B静止在地面上,根据动量定理可知摩擦力对A的冲量大小为0,摩擦力对B的冲量大小为,故C错误;
D.A和B间因摩擦产生的热量为
B与地面之间因摩擦产生的热量为
整理得
则,故D正确。
故选BD。
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13. 某探究小组利用橡皮筋完成下面实验。
(1)将粘贴有坐标纸的木板竖直放置。橡皮筋的一端用图钉固定在木板上,另一端悬挂钩码。钩码质量分别为、、、,平衡时橡皮筋底端在坐标纸上对应的位置如图(a)中圆点所示(钩码的质量在图中用数字标出)。根据图(a)中各点的位置可知,橡皮筋的劲度系数为__________(保留2位有效数字,重力加速度取)。
(2)悬挂的钩码质量为时,在橡皮筋底端施以水平向右的力,平衡时橡皮筋方向如图(b)中虚线所示,图(b)中测力计的示数给出了力的大小,则__________,__________g(选填“300”“350”“400”“450”或“500”)。
【答案】(1)52##53##54
(2) ①. 1.50 ②. 450
【解析】
【小问1详解】
根据胡克定律
可得劲度系数
数据处理:质量增量,重力增量
长度增量
劲度系数
【小问2详解】
[1]由图(b)放大图可知,弹簧测力计分度值为0.1N,指针指在1.0N处,故。
[2]橡皮筋与竖直方向夹角的正切值
得
可得,故选填450。
14. 用如图(a)装置“探究物体加速度与所受外力和质量的关系”,位移传感器的发射器装在小车上,接收器装在支架上。重物质量为,和小车间由力传感器连接。小车和发射器总质量。
(1)关于实验操作,下列说法正确的是__________;
A. 实验时使用了力传感器测合力,所以不需要补偿阻力
B. 实验需补偿阻力,补偿时要将重物挂在与小车相连的细线上
C. 实验前,需调节定滑轮的高度使细线与木板平行
D. 实验时,应先释放小车再打开位移传感器的电源
(2)为了使力传感器的示数等于小车所受合力,应__________;
A. 必须满足,力传感器的测力挂钩位于端
B. 不必满足,力传感器的测力挂钩位于端
C. 必须满足,力传感器的测力挂钩位于端
D. 不必满足,力传感器的测力挂钩位于端
(3)正确操作后,用位移传感器测得某次小车运动的速度随时间变化的部分图像如图(b)。由图可知,力传感器的示数应为__________N(保留2位有效数字)。
(4)改变重物质量,可得到多组数据,作出图像如图(c)所示,图线不过原点的原因是__________________。
【答案】(1)C (2)B
(3)1.8 (4)未补偿阻力或未完全补偿阻力
【解析】
【小问1详解】
A.实验时使用了力传感器测合力,不必满足,但是需要补偿阻力,故A错误;
B.实验需补偿阻力,补偿时不要将重物挂在与小车相连的细线上,故B错误;
C.实验前,需调节定滑轮的高度使细线与木板平行,使绳子拉力为小车和发射器的合力,故C正确;
D.实验时,应先打开位移传感器的电源再释放小车,故D错误。
故选C。
【小问2详解】
由于力传感器可以直接测量绳子的拉力,所以不必满足;为了使力传感器的示数等于小车的合外力,力传感器测力挂钩在端。
故选B。
【小问3详解】
由图可知,小车的加速度大小为
根据牛顿第二定律可得
【小问4详解】
大到一定程度时才有加速度,可知未补偿阻力或未完全补偿阻力。
15. 如图所示,滑雪场的工作人员借助卷扬机将物资沿雪道从点运送到点,雪道与水平地面间的夹角为。质量为的物资,在卷扬机的牵引下从点由静止开始运动,牵引物资的轻绳始终与雪道平行,物资到达点前速度已达到最大。已知卷扬机的输出功率恒为,物资从点运动到点的时间为,物资与雪道之间的动摩擦因数为,取,,重力加速度。物资可视为质点,不计空气阻力。求:
(1)物资能达到的最大速度;
(2)之间的距离。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
物资速度达到最大时,受到轻绳的拉力大小为
根据功率的公式,则有
解得
【小问2详解】
设之间的距离为,对物资由动能定理得
解得
16. 如图(a),农民利用传统的扬谷扇车分离谷粒和杂质。其简化原理如图(b),风车叶片匀速转动,产生水平向右的稳定气流,气流速度为,谷粒和杂质均在气流区域受到水平向右的风力。假设某一质量为的谷粒从距离地面高度为的出口静止释放,气流区域的高度为,谷粒离开气流区域时速度的水平分量为,重力加速度大小为,不计其它阻力。
(1)若该谷粒在下落过程中经过气流区域时受到气流的作用力恒为,求其落到地面上的动能;
(2)若该谷粒在气流区域受到水平向右的风力大小(为常量,为谷粒与气流的水平相对速度大小),求其落地时与出风口之间的水平距离。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
谷粒进入气流区域后水平方向做匀加速运动,水平方向加速度为
设在气流区域的水平位移为,根据匀变速规律,有
气流作用力做功为
谷粒下落过程中,根据动能定理,有
联立解得。
【小问2详解】
设谷粒运动总时间,则
设谷粒在气流区域的运动时间为,则在竖直方向有
离开气流区域后水平方向做匀速运动,水平位移
设谷粒在气流区域的水平位移为,在较短时间内,根据动量定理,有
此时位移关系为
对谷粒在气流区域运动累积可得
谷粒运动的水平总位移
联立解得。
17. 如图所示,竖直光滑圆弧轨道圆心角为,半径,其右侧连接长度为的粗糙水平轨道,点右侧与顺时针匀速转动的水平传送带平滑衔接,传送带足够长。质量为的物块(视为质点)以的速度从点向斜上方抛出,与水平方向夹角。已知物块恰能由点无碰撞地进入轨道,并在传送带上留下长度为的痕迹。物块与轨道、传送带间的动摩擦因数均为,取,,。求:
(1)、两点的高度差;
(2)物块在点时对轨道压力的大小;
(3)传送带转动的速度大小。
【答案】(1)
(2)
(3)或
【解析】
【小问1详解】
物块抛出后做斜抛运动,水平方向速度不变,水平初速度为
竖直初速度为
设上升高度为,则
设点物块竖直分速度大小为,则
设下降高度为,则
、两点的高度差
解得
【小问2详解】
设物块在点速度为,根据
由到过程中,根据机械能守恒定律
在点,根据牛顿第二定律可得
解得
根据牛顿第三定律可得物块运动到点时对轨道的压力大小为
【小问3详解】
设物块进入传送带的速度为,由到过程
物块进入传送带后,设加速度为,则
若传送带的速度大于,物块做匀加速运动,设达到共速时间为,则
由位移关系
解得
若传送带的速度小于,物块做匀减速运动,设达到共速时间为,则
由位移关系
解得
则传送带的速度大小为或
18. 如图甲所示,轻质弹簧竖直固定在水平面上,上端与木板A相连,物块B置于木板A上,的力竖直向下作用在B上使系统处于静止状态。撤去外力后,B竖直上升至最高点处时AB间压力恰好为零,上升高度。现将小球C置于弹簧上端,用外力将弹簧压至与图甲相同状态,如图乙所示。随后撤去外力,当C球上升至高度的点时,撤去弹簧,且C球恰好进入竖直向下运动的足够长竖直圆管内,圆管此时速度。已知木板A与物块B质量均为,C球质量,圆管质量,C球与圆管之间的滑动摩擦力。圆管全程处于竖直状态,不计空气阻力,取。求:
(1)图甲中,当撤去力时,B对A压力的大小;
(2)图乙中,C球自进入圆管到圆管下落至点的过程中,系统因摩擦产生的热量;
(3)图乙中,C球自进入圆管到圆管下落至点的过程中,圆管下降与上升的时间差。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
初始时,系统处于静止状态,根据平衡条件,有
撤去外力后,对AB,根据牛顿第二定律,有
对B物块, 根据牛顿第二定律,有
联立解得
根据牛顿第三定律,B对A的压力大小为。
【小问2详解】
撤去外力后,A、B恰能运动到点,且A、B间压力为0,则此时弹簧为原长。设弹簧弹性势能为,则
撤去外力后,C球与弹簧机械能守恒,设C球运动到点速度为,则
联立解得
C球进入管中,设C球加速度大小为,根据牛顿第二定律,有
对圆管,设加速度大小为,根据牛顿第二定律,有
解得,
设经过时间,两者达到共同速度,以向上为正方向,则,
解得,
此后,C球与圆管保持相对静止,一起做竖直上抛运动。
设二者相对位移为,则
系统因摩擦产生的热量
联立解得
【小问3详解】
设圆管向下运动减速到0时间为,有
设圆管与C球共速后,上升到最高点时间为,有
圆管与C球共速时,圆管位移
此时圆管与抛出点距离
从此时开始做竖直上抛运动,设圆管由最高点下降的时间为,根据
圆管下降与上升的时间差
解得
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物理试题
本试卷共8页。满分100分。考试用时90分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必用0.5毫米黑色墨水签字笔将自己的姓名、准考证号、学校、班级等填写在答题卡规定的位置。
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,再选涂其它答案标号。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.考试结束后,将答题卡交回。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 如图是日常生活中人们磨刀的情景。若磨刀石始终处于静止状态,当人推动刀相对磨刀石向前运动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 磨刀石对刀的摩擦力方向向前
B. 地面对磨刀石的摩擦力方向向前
C. 磨刀石受到五个力的作用
D. 磨刀对磨刀石的作用力等于磨刀石对地面的作用力
2. 若长度、质量、时间和动量分别用、、和表示,则下列各式表示能量的是( )
A. B. C. D.
3. 如图所示,某景区中A、B两景点间可通过缆车往返,当甲车以6m/s的速度开始减速时,对向的乙车从B景点由静止启动,两车加速度大小均为甲车到B景点速度减为零。则甲、乙相遇时,甲到B景点的距离为( )
A. B. 18m C. 27m D. 36m
4. 如图所示,工人利用定滑轮通过绳索施加拉力,将一根均匀的钢梁拉起,定滑轮位于钢梁端的正上方,拉起的过程中钢梁绕端缓慢转动。拉力的大小( )
A. 始终不变 B. 逐渐增大
C. 逐渐减小 D. 先增大后减小
5. 如图所示,在竖直平面内有ac、abc、adc三个细管道,ac沿竖直方向,abcd是一个矩形,将三个小球同时从a点静止释放,忽略一切摩擦,不计拐弯时的速度损失,当竖直下落的小球运动到c点时,另两个小球的位置关系可能正确的是( )
A. B. C. D.
6. 如图所示(俯视图),在光滑水平面上固定半径为R的圆盘,O点为圆心。长为L的轻质细线一端固定在圆盘边缘上,另一端与小球相连,初始时细线绷直并与圆盘相切。给小球垂直于细线方向的初速度,在圆盘上缠绕过程中小球的运动轨迹称为"阿基米德螺旋线"。假设细线与圆盘的切点与O点的距离不变,下列说法正确的是( )
A. 运动过程中细线对小球做正功
B. 运动过程中小球的线速度大小不变
C. 小球绕切点旋转的角速度不变
D. 运动过程中细线上的拉力越来越小
7. 天体的第二宇宙速度为第一宇宙速度的倍。已知火星与地球的质量比为、半径比为。地球的半径为R,地球表面的重力加速度为,忽略天体自转的影响,则火星的第二宇宙速度为( )
A. B.
C. D.
8. 如图(a)为某索桥模型的示意图,图(b)为改进后的示意图。图(a)中桥索与两竖直杆上等高的、点连接,且放重物后、处切线方向与水平面的夹角均为。图(b)中在、两点固定了两个光滑定滑轮,桥索绕过竖直杆上的定滑轮接入地下且固定,接地绳索与水平面的夹角均为。若竖直杆所受桥索拉力的合力在水平方向上的分力不能超过,则改进后索桥能承受的最大重量增加了( )
A. B.
C. D.
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16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4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 如图所示,轻质动滑轮下方悬挂重物,轻质定滑轮下方悬挂重物,悬挂滑轮的轻质细线竖直。开始时,用手托住、使、均处于静止状态且离地足够高,释放后、开始运动。已知的质量为,的质量为,忽略所有阻力,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A. 细线的拉力大小为
B. 细线的拉力大小为
C. 、的加速度大小之比为
D. 当的位移为时,的速度为
10. 中国天眼FAST已发现约500颗脉冲星,成为世界上发现脉冲星效率最高的设备,如在球状星团M92第一次探测到“红背蜘蛛”脉冲双星。如图是相距为的、星球构成的双星系统绕点做匀速圆周运动情景,其运动周期为。为的卫星,绕做匀速圆周运动的轨道半径为,周期也为,忽略与之间的引力,且与之间的引力远大于与之间的引力。引力常量为,则( )
A. 的质量为
B. 、的质量和为
C. 、的轨道半径之比为
D. 的质量为
11. 如图所示,长为的轻绳一端固定在点,另一端固定质量为的小球(可看成质点),现使小球在最低点获得的水平初速度,取重力加速度为,在此后的运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 小球速度第一次达到时,轻绳拉力为
B. 小球速度第一次达到时,轻绳拉力为
C. 轻绳第一次刚好松弛时,轻绳与竖直向上方向夹角的余弦值为
D. 轻绳第一次刚好松弛时,轻绳与竖直向上方向夹角的余弦值为
12. 如图甲所示,物块A和B叠放在水平地面上。敲击B,B立即获得水平向右的初速度,A、B都向右运动,A始终没有从B上滑落,最终两物块都运动至停下来。这段过程中,B的关系图线如图乙所示,已知A与B、B与地面间的动摩擦因数相同,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是( )
A. 物块A和B的质量之比为
B. A与B左端的距离至少为
C. 摩擦力对A、B的总冲量大小之比为
D. A和B间因摩擦产生的热量与B和地面间产生热量之比是
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13. 某探究小组利用橡皮筋完成下面实验。
(1)将粘贴有坐标纸的木板竖直放置。橡皮筋的一端用图钉固定在木板上,另一端悬挂钩码。钩码质量分别为、、、,平衡时橡皮筋底端在坐标纸上对应的位置如图(a)中圆点所示(钩码的质量在图中用数字标出)。根据图(a)中各点的位置可知,橡皮筋的劲度系数为__________(保留2位有效数字,重力加速度取)。
(2)悬挂的钩码质量为时,在橡皮筋底端施以水平向右的力,平衡时橡皮筋方向如图(b)中虚线所示,图(b)中测力计的示数给出了力的大小,则__________,__________g(选填“300”“350”“400”“450”或“500”)。
14. 用如图(a)装置“探究物体加速度与所受外力和质量的关系”,位移传感器的发射器装在小车上,接收器装在支架上。重物质量为,和小车间由力传感器连接。小车和发射器总质量。
(1)关于实验操作,下列说法正确的是__________;
A. 实验时使用了力传感器测合力,所以不需要补偿阻力
B. 实验需补偿阻力,补偿时要将重物挂在与小车相连的细线上
C. 实验前,需调节定滑轮的高度使细线与木板平行
D. 实验时,应先释放小车再打开位移传感器的电源
(2)为了使力传感器的示数等于小车所受合力,应__________;
A. 必须满足,力传感器的测力挂钩位于端
B. 不必满足,力传感器的测力挂钩位于端
C. 必须满足,力传感器的测力挂钩位于端
D. 不必满足,力传感器的测力挂钩位于端
(3)正确操作后,用位移传感器测得某次小车运动的速度随时间变化的部分图像如图(b)。由图可知,力传感器的示数应为__________N(保留2位有效数字)。
(4)改变重物质量,可得到多组数据,作出图像如图(c)所示,图线不过原点的原因是__________________。
15. 如图所示,滑雪场的工作人员借助卷扬机将物资沿雪道从点运送到点,雪道与水平地面间的夹角为。质量为的物资,在卷扬机的牵引下从点由静止开始运动,牵引物资的轻绳始终与雪道平行,物资到达点前速度已达到最大。已知卷扬机的输出功率恒为,物资从点运动到点的时间为,物资与雪道之间的动摩擦因数为,取,,重力加速度。物资可视为质点,不计空气阻力。求:
(1)物资能达到的最大速度;
(2)之间的距离。
16. 如图(a),农民利用传统的扬谷扇车分离谷粒和杂质。其简化原理如图(b),风车叶片匀速转动,产生水平向右的稳定气流,气流速度为,谷粒和杂质均在气流区域受到水平向右的风力。假设某一质量为的谷粒从距离地面高度为的出口静止释放,气流区域的高度为,谷粒离开气流区域时速度的水平分量为,重力加速度大小为,不计其它阻力。
(1)若该谷粒在下落过程中经过气流区域时受到气流的作用力恒为,求其落到地面上的动能;
(2)若该谷粒在气流区域受到水平向右的风力大小(为常量,为谷粒与气流的水平相对速度大小),求其落地时与出风口之间的水平距离。
17. 如图所示,竖直光滑圆弧轨道圆心角为,半径,其右侧连接长度为的粗糙水平轨道,点右侧与顺时针匀速转动的水平传送带平滑衔接,传送带足够长。质量为的物块(视为质点)以的速度从点向斜上方抛出,与水平方向夹角。已知物块恰能由点无碰撞地进入轨道,并在传送带上留下长度为的痕迹。物块与轨道、传送带间的动摩擦因数均为,取,,。求:
(1)、两点的高度差;
(2)物块在点时对轨道压力的大小;
(3)传送带转动的速度大小。
18. 如图甲所示,轻质弹簧竖直固定在水平面上,上端与木板A相连,物块B置于木板A上,的力竖直向下作用在B上使系统处于静止状态。撤去外力后,B竖直上升至最高点处时AB间压力恰好为零,上升高度。现将小球C置于弹簧上端,用外力将弹簧压至与图甲相同状态,如图乙所示。随后撤去外力,当C球上升至高度的点时,撤去弹簧,且C球恰好进入竖直向下运动的足够长竖直圆管内,圆管此时速度。已知木板A与物块B质量均为,C球质量,圆管质量,C球与圆管之间的滑动摩擦力。圆管全程处于竖直状态,不计空气阻力,取。求:
(1)图甲中,当撤去力时,B对A压力的大小;
(2)图乙中,C球自进入圆管到圆管下落至点的过程中,系统因摩擦产生的热量;
(3)图乙中,C球自进入圆管到圆管下落至点的过程中,圆管下降与上升的时间差。
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