精品解析：福建省同安第一中学2024-2025学年高三上学期摸底考试物理试卷

同安一中2024～2025学年上学期摸底考试 高三物理试卷 一、选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分） 1. 2023年10月3日，在杭州亚运会田径女子4×100m接力决赛中，位于第8道的中国队以43秒39的成绩夺得冠军，时隔9年重返亚洲之巅，其中第四棒运动员是福建选手葛曼棋。如图所示为4×100m跑道的起终点区域，部分赛道起点位置及比赛终点线如图中所标注，则在整个比赛中（　　） A. 43秒39表示时刻 B. 每位运动员位移的大小都为100m C. 中国队的平均速度约为9.2m/s D. 中国队运动员的总位移比位于第3道的新加坡队大 2. 某马戏团在三根竖直爬杆上进行着猴子的攀爬表演，三只小猴的质量相同，小猴甲静止在杆上，小猴乙匀速向上爬动，小猴丙匀速往下爬动。关于三只小猴，下列说法正确的是（　　） A. 小猴甲为了不掉下来，用力抓握杆，使所受的摩擦力变大 B. 小猴乙在攀爬的过程中，所受的摩擦力向上 C. 小猴丙在攀爬的过程中，所受的摩擦力向下 D. 三只小猴中乙所受摩擦力最大 3. 清明时节，人们有用供果祭祀祖先的传统。如图所示，供桌上摆放果盘中共有4个大致相同的苹果，下层放置3个苹果，下层的每个苹果与盘子的接触面均水平，苹果A放置在最上层。已知每个苹果的质量均为m，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 下层的每个苹果受到盘子的作用力均竖直向上 B. 下层的每个苹果受到盘子的支持力大小均为 C. 其他苹果对苹果A的作用力的合力方向竖直向上 D. 其他苹果与苹果A之间的弹力大小均为 4. 滑索是一项体育游乐项目。如图所示，游客从起点利用自然落差加速向下滑行，越过钢索的最低点减速滑至终点。滑轮与钢索间的摩擦不可忽略，不考虑空气对人的作用力。下列四幅图中，两条虚线分别表示与钢索垂直方向和竖直方向，能正确表示游客加速下滑或减速上滑的是（　　） A. 加速下滑 B. 加速下滑 C. 减速上滑 D. 减速上滑 二、双项选择题（本小题共4小题，每小题6分，共24分） 5. 沙湾飘色是番禺区沙湾镇本土特色的传统民俗艺术活动，流行于珠江三角洲一带，影响全国。它集合了材料、力学、音乐、造型、装饰等工艺，以色柜作为展示舞台，色柜上坐立着的人物造型称为“屏”，凌空而起的称为“飘”，二者由中间的色梗连接，形成一个有机整体，以此表现某个民间传说或戏曲故事片段，如图里所示，其受力简图如图乙所示。为了有更好的表演效果，飘色巡游车载着孩童正以较小的速度在做匀速直线运动，则下列说法正确的是（　　） A. 孩童受到架子对他的支持力，是由于架子发生形变而产生的 B. 孩童对架子的压力就是孩童受到的重力 C. 孩童对架子的压力与架子对孩童的支持力大小相等且方向相反 D. 孩童能跟随巡游车一起做匀速直线运动，是由于架子对孩童的支持力与孩童对架子的压力是一对平衡力 6. 无线蓝牙耳机可以在一定距离内与手机等设备实现无线连接。为了得到某款无线蓝牙耳机在运动时的最大连接距离，甲和乙两位同学做实验如下：乙佩戴无线蓝牙耳机，甲携带手机检测，二人间隔17.5m且之间无障碍，某时刻起甲追乙的图像如图所示。发现手机在3s末开始检测到蓝牙耳机信号，则下列判断正确的是（　　） A. 4s时甲、乙相距最近为8m B. 4s时甲、乙相距最近为9.5m C. 手机与蓝牙耳机连接上的时间为3s D. 最远连接距离为10m 7. 如图所示，橡皮筋的一端固定在O点，另一端连接水平地面上的物块，O点正下方处固定一滑轮，为橡皮筋的自然长度。现用水平拉力F使物块缓慢向右运动一段距离x，该过程橡皮筋一直处在弹性限度内且遵循胡克定律。下列关于地面对物块弹力和摩擦力、橡皮筋弹力、水平拉力F与物块移动距离x的关系图像正确的是（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示为常见室外晾衣设备。经特殊防滑处理的水平刚性晾衣杆上悬挂一轻质衣架，衣架上挂有一质量为1kg的衣服，衣服可视为刚性平板。衣服因受迎面吹来的风力作用而与竖直方向形成一稳定偏角，衣架在晾衣杆上始终不发生滑动，已知晾衣杆与衣架间动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（ ） A. 为使衣架在晾衣杆上不发生滑动，风力不能超过6N B. 为使衣架在晾衣杆上不发生滑动，风力不能超过8N C. 风力越大，偏角越大 D. 风力越大，衣架受到杆的摩擦力越大 三、填空题（本题共3小题，共12分） 9. 四个水球可以挡住一颗子弹！如图所示，是《国家地理频道》的实验示意图，直径相同（约30cm左右）的4个装满水的薄皮气球水平固定排列，子弹射入水球中并沿水平线做匀变速直线运动，恰好能穿出第4个水球，气球薄皮对子弹的阻力忽略不计，则子弹依次穿过第1个和第2个小球所用的时间之比为_________；子弹穿出第3个水球的瞬时速度________（填“大于”、“等于”或“小于”）全程的平均速度 10. 抖空竹是我国传统文化苑中一株灿烂的花朵，既具观赏性，又可健身。如图1所示，若抖空竹者保持一只手不动，另一只手沿图2中的四个方向缓慢移动，忽略空竹转动的影响，不计空竹和绳子间的摩擦力，且认为细线不可伸长，则沿虚线a向左移动时，细线的拉力将________（填“减小”、“增大”或“不变”），沿虚线b向上移动时，空竹会向________（填“A”、“B”）端移动。 11. 用如图模型研究斜拉桥的平衡：细杆CD固定在地面，从质量为m的均匀平板正中央空洞内穿过。通过两根轻质细线CA、CB将平板水平悬挂，与竖直方向夹角分别为30°、60°。则CB绳对平板的拉力大小为______________________；保持平板水平不动，逐渐缩短CB线，使悬挂点B左移，CB绳对平板的拉力将______________________（选填“变大”“变小”“先变大后变小”或“先变小后变大”）。 四、实验题（本题共2小题，共12分） 12. 几位同学旅游时拍到了椰子从树上由静止掉落的视频。他们从视频中每隔0.1秒截取一张图片并且还原成实际尺寸后，测得椰子在各时刻的位置O、A、B、C、D、E、F如图所示。其中，O点是椰子下落的起点，图中标出了各位置离O点的距离。 （1）小蕾根据数据可以计算出当地的重力加速度为___________；（保留三位有效数字） （2）小桃先计算出A、B、C、D、E各点的速度大小，然后描绘图像来求重力加速度，他求出D点的速度大小应为___________m/s；（保留三位有效数字） （3）小洪用一个干草组成的废弃鸟窝代替椰子来进行这个实验，在操作正确的情况下，他测量的重力加速度会比小蕾和小桃的测量结果___________（选填“大”或“小”），原因是______________________。 13. 某同学在做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验时，使用如图甲所示的原理图，其中A为固定橡皮条的图钉，为橡皮条，和为细绳，O为橡皮条与细绳的结点，在白纸上根据实验结果画出的示意图如图乙所示。 （1）本实验采用的科学方法是________（填“控制变量法”、“等效替代法”或“极限法”）。 （2）图乙中，一定与橡皮条在一条直线上的力是________（填“F”或“”），图乙四个力中，不是由弹簧测力计直接测得的是________（填“”、“”、“F”或“”）。 （3）实验时，下列操作不正确的是 。 A. 实验前需对弹簧测力计校零 B. 实验时两个拉力的大小必须相等 C. 实验时应保持细绳与长木板平行 D. 同一组实验进行多次操作时每次都应使结点拉到O点 （4）仅用一个弹簧测力计，________（填“能”或“不能”）完成本实验。 五、解答题 14. 如图所示为依托电磁悬浮技术的超级高铁测试。测试过程可简化为以下模型：车箱从轨道的一端由静止启动，在电磁作用下第1s内匀加速到180km/h，维持这个加速度直到达到最大速度900km/h后关闭动力匀速运动一段时间，最后在减速沙的阻力作用下减速至静止。全长1400m的轨道，后500m铺设了减速沙，车箱进入减速沙前保持悬浮，忽略轨道和空气产生的阻力。若将质量为400kg的车箱视为质点，受到减速沙的平均阻力为。求该车箱： (1)匀加速运动阶段的加速度大小； (2)匀速运动的时间； (3)减速阶段前进的距离。 15. 我国打破西方国家的技术封锁在川西山区建成了亚洲最大的风洞群，目前拥有8座世界级风洞设备，具备火箭助推和飞艇带飞等飞行模拟试验能力。如图所示，风洞实验室中可以产生水平向右、大小可调节的风力，现将套有小球的足够长细直杆放入风洞实验室，小球质量，小球孔径略大于杆直径，小球与杆间的动摩擦因数，已知，，取重力加速度。 （1）当杆在水平方向固定时（如图甲），调节风力的大小，使小球在杆上做匀速运动，求此时风力的大小。 （2）当杆与水平方向夹角为37°时（如图乙），调节风力的大小，使小球始终静止在杆上，求风力的大小范围。（小球和杆间的最大静摩擦力可以看成滑动摩擦力） 16. 在安全领域有一种常用的“软”性材料，其特性是越碰越软，经测定：当在第k次碰撞时，碰后反弹速度为第1次碰前速度大小的。如图所示，一质量为的足够长木板放在倾角的斜面上，板A端距斜面底端的距离为0.4m，由此材料做成的挡板固定在斜面底端。将一质量的小物块从距离木板B端5m处，以初速度沿木板向上滑上木板，同时释放木板，已知小物块与木板间的动摩擦因数，木板与斜面间的动摩擦因数。小物块可以看作质点，已知重力加速度的大小，，，。求： （1）小物块刚滑上木板时，小物块和木板的加速度的大小和方向； （2）第1次与挡板碰撞前，小物块相对木板向上滑行的最大距离； （3）从木板与挡板发生第1次碰撞到第15次碰撞前，小物块沿斜面滑行的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 同安一中2024～2025学年上学期摸底考试 高三物理试卷 一、选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分） 1. 2023年10月3日，在杭州亚运会田径女子4×100m接力决赛中，位于第8道的中国队以43秒39的成绩夺得冠军，时隔9年重返亚洲之巅，其中第四棒运动员是福建选手葛曼棋。如图所示为4×100m跑道的起终点区域，部分赛道起点位置及比赛终点线如图中所标注，则在整个比赛中（　　） A. 43秒39表示时刻 B. 每位运动员位移的大小都为100m C. 中国队的平均速度约为9.2m/s D. 中国队运动员的总位移比位于第3道的新加坡队大 【答案】D 【解析】 【详解】A．43秒39描述的是4×100m接力决赛中位于第8道的中国队所经历的实际时间，表示时间间隔，故A错误； B．位移是指初位置到末位置的一条有向线段，线段的长度表示位移大小，箭头指向表示位移方向，根据图示可知，图示运动员的初末位置不相同，表示位移的有向线段的长度与方向均不相同，即每位运动员位移的大小不一定都为100m，故B错误； D．根据图中所示可知，表示第8道中国队的位移的有向线段的长度大于第3道的新加坡队的位移的有向线段的长度，即中国队运动员的总位移比位于第3道的新加坡队大，故D正确； C．平均速率等于总路程与总时间的比值，中国队的平均速率为 平均速度等于总位移与总时间的比值，中国队做的是曲线运动，平均速度大小小于平均速率，可知中国队的平均速度大小小于9.2m/s，故C错误。 故选D。 2. 某马戏团在三根竖直爬杆上进行着猴子的攀爬表演，三只小猴的质量相同，小猴甲静止在杆上，小猴乙匀速向上爬动，小猴丙匀速往下爬动。关于三只小猴，下列说法正确的是（　　） A. 小猴甲为了不掉下来，用力抓握杆，使所受的摩擦力变大 B. 小猴乙在攀爬的过程中，所受的摩擦力向上 C. 小猴丙在攀爬的过程中，所受的摩擦力向下 D. 三只小猴中乙所受摩擦力最大 【答案】B 【解析】 【详解】A．小猴甲处于静止状态，受力平衡，向上的摩擦力等于其重力，大小不变；小猴甲用力抓握杆，这样只是增大了小猴与杆之间的最大摩擦力，故A错误； B．小猴乙在匀速向上攀爬的过程中受力平衡，受到的向上的摩擦力和向下的重力平衡，故B正确； C．小猴丙在匀速向下攀爬的过程中受力平衡，受到的向上的摩擦力和向下的重力平衡，故C错误； D．三只小猴均为平衡状态，所受的摩擦力大小相等，均等于其重力大小，故D错误。 故选B。 3. 清明时节，人们有用供果祭祀祖先的传统。如图所示，供桌上摆放果盘中共有4个大致相同的苹果，下层放置3个苹果，下层的每个苹果与盘子的接触面均水平，苹果A放置在最上层。已知每个苹果的质量均为m，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 下层的每个苹果受到盘子的作用力均竖直向上 B. 下层的每个苹果受到盘子的支持力大小均为 C. 其他苹果对苹果A的作用力的合力方向竖直向上 D. 其他苹果与苹果A之间的弹力大小均为 【答案】C 【解析】 【详解】A．下层的每个苹果受到盘面的支持力和摩擦力，盘子对下层每个苹果的作用力斜向上，故A错误。 B．将4个苹果看成一个整体，盘子对整体的支持力大小为，则下层每个苹果受到盘子的支持力均大于，故B错误； C．苹果A受到自身重力以及其他苹果对A的作用力，由共点力平衡条件可知，其他苹果对苹果A的作用力的合力与苹果A的重力大小相等、方向相反，故C正确； D．其他苹果与苹果A之间的作用力在竖直方向上的分力之和等于苹果A重力的大小，其他苹果与苹果A之间的弹力大小若均为，合力大小小于苹果A重力的大小，故D错误。 故选C。 4. 滑索是一项体育游乐项目。如图所示，游客从起点利用自然落差加速向下滑行，越过钢索的最低点减速滑至终点。滑轮与钢索间的摩擦不可忽略，不考虑空气对人的作用力。下列四幅图中，两条虚线分别表示与钢索垂直方向和竖直方向，能正确表示游客加速下滑或减速上滑的是（　　） A. 加速下滑 B. 加速下滑 C. 减速上滑 D. 减速上滑 【答案】A 【解析】 【详解】A．对游客和滑轮受力分析，如图所示 设钢索与水平方向的夹角为θ，绳与钢索垂直方向的夹角为α，根据牛顿第二定律有，对游客，有 对整体，有 由此可知，游客的加速度与和滑轮和游客的整体的加速度可能相同，故A正确； B．对游客和滑轮受力分析，如图所示 根据牛顿第二定律有，对游客，有 对整体，有 由此可知，游客的加速度大于整体的加速度，故B错误； C．对游客和滑轮受力分析，如图所示 根据牛顿第二定律有，对游客，有 对整体，有 由此可知，整体的加速度大于游客的加速度，故C错误； D．对游客和滑轮受力分析，如图所示 根据牛顿第二定律有，对游客，有 对整体，有 根据受力分析可知，整体的加速度大于游客的加速度，故D错误。 故选A。 二、双项选择题（本小题共4小题，每小题6分，共24分） 5. 沙湾飘色是番禺区沙湾镇本土特色的传统民俗艺术活动，流行于珠江三角洲一带，影响全国。它集合了材料、力学、音乐、造型、装饰等工艺，以色柜作为展示舞台，色柜上坐立着的人物造型称为“屏”，凌空而起的称为“飘”，二者由中间的色梗连接，形成一个有机整体，以此表现某个民间传说或戏曲故事片段，如图里所示，其受力简图如图乙所示。为了有更好的表演效果，飘色巡游车载着孩童正以较小的速度在做匀速直线运动，则下列说法正确的是（　　） A. 孩童受到架子对他的支持力，是由于架子发生形变而产生的 B. 孩童对架子的压力就是孩童受到的重力 C. 孩童对架子的压力与架子对孩童的支持力大小相等且方向相反 D. 孩童能跟随巡游车一起做匀速直线运动，是由于架子对孩童的支持力与孩童对架子的压力是一对平衡力 【答案】AC 【解析】 【详解】A．架子对孩童的支持力是弹力，是架子发生弹性形变产生的，A正确； B．重力是孩童受到的，压力是架子受到的，不是同一个力，B错误； C．孩童对架子的压力与架子对孩童的支持力是一对相互作用力，所以大小相等，方向相反，C正确； D．孩童受到重力和支持力的作用处于匀速直线运动状态，所以重力与支持力二力平衡是一对平衡力，D错误； 故选AC。 6. 无线蓝牙耳机可以在一定距离内与手机等设备实现无线连接。为了得到某款无线蓝牙耳机在运动时的最大连接距离，甲和乙两位同学做实验如下：乙佩戴无线蓝牙耳机，甲携带手机检测，二人间隔17.5m且之间无障碍，某时刻起甲追乙的图像如图所示。发现手机在3s末开始检测到蓝牙耳机信号，则下列判断正确的是（　　） A. 4s时甲、乙相距最近为8m B. 4s时甲、乙相距最近为9.5m C. 手机与蓝牙耳机连接上的时间为3s D. 最远连接距离为10m 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．根据题图可知，4s时甲、乙速度相等，此时相距最近，4s内则有 初始位置乙在甲前方17.5m，故此时相距9.5m，选项A错误，B正确； D．由题图可知乙的加速度为 在3s内则有 则有最远连接距离为 ∆x＝17.5m−7.5m=10m 选项D正确； C．根据图像的对称性可知，3s内与5s内甲、乙相距的距离相等，即5s末手机与蓝牙耳机信号断开，连接上的时间为2s，选项C错误。 故选BD。 7. 如图所示，橡皮筋的一端固定在O点，另一端连接水平地面上的物块，O点正下方处固定一滑轮，为橡皮筋的自然长度。现用水平拉力F使物块缓慢向右运动一段距离x，该过程橡皮筋一直处在弹性限度内且遵循胡克定律。下列关于地面对物块弹力和摩擦力、橡皮筋弹力、水平拉力F与物块移动距离x的关系图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】C．设开始时离地面的高度为L，某一时刻橡皮筋与竖直方向的夹角为，则 则此时橡皮筋的弹力为 所以不成线性关系，故C错误； A．橡皮筋在竖直方向的分力为 对物块在竖直方向有 可得 故地面对物块弹力不随物块移动距离x的变化而变化，故A错误； B．由于为定值，则地面对物块的摩擦力为 也不随物块移动距离x的变化而变化，故B错误； D．对物块在水平方向，有 所以F与x成线性关系，故D正确。 故选D。 8. 如图所示为常见室外晾衣设备。经特殊防滑处理的水平刚性晾衣杆上悬挂一轻质衣架，衣架上挂有一质量为1kg的衣服，衣服可视为刚性平板。衣服因受迎面吹来的风力作用而与竖直方向形成一稳定偏角，衣架在晾衣杆上始终不发生滑动，已知晾衣杆与衣架间动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（ ） A. 为使衣架在晾衣杆上不发生滑动，风力不能超过6N B. 为使衣架在晾衣杆上不发生滑动，风力不能超过8N C. 风力越大，偏角越大 D. 风力越大，衣架受到杆的摩擦力越大 【答案】BC 【解析】 【详解】C．对衣架与杆接触点受力分析，如图1所示 再对衣架和衣服受力分析，由于风力始终与衣服所在面垂直，再将衣架所受支持力与摩擦力用等效代替，如图2所示 受力的矢量三角形如图3所示 则由几何关系有 衣服的重力不变，所以风力越大，偏角越大，故C正确； AB．将衣架和衣服看成整体，若要衣服不滑动，有， 即有 整理有 所以 代入数据有 故B正确，A错误； D．由于 又因为静摩擦力 随着风力增大，角逐渐增大，由于 所以摩擦力先增大后减小，故D错误。 故选BC。 三、填空题（本题共3小题，共12分） 9. 四个水球可以挡住一颗子弹！如图所示，是《国家地理频道》的实验示意图，直径相同（约30cm左右）的4个装满水的薄皮气球水平固定排列，子弹射入水球中并沿水平线做匀变速直线运动，恰好能穿出第4个水球，气球薄皮对子弹的阻力忽略不计，则子弹依次穿过第1个和第2个小球所用的时间之比为_________；子弹穿出第3个水球的瞬时速度________（填“大于”、“等于”或“小于”）全程的平均速度 【答案】 ①. ②. 等于 【解析】 【详解】[1]子弹的运动可看作反向的初速度为0的匀加速直线运动，对于初速度为零的匀加速直线运动，通过连续相等位移的时间之比为，则子弹依次穿过第1个和第2个小球所用的时间之比为； [2]子弹恰好能穿出第4个水球，则根据上述分析知子弹穿过第4个水球的时间与子弹穿过前3个水球所用时间相同，则子弹穿出第3个水球时的瞬时速度即为中间时刻的速度，与全程的平均速度相等； 10. 抖空竹是我国传统文化苑中一株灿烂的花朵，既具观赏性，又可健身。如图1所示，若抖空竹者保持一只手不动，另一只手沿图2中的四个方向缓慢移动，忽略空竹转动的影响，不计空竹和绳子间的摩擦力，且认为细线不可伸长，则沿虚线a向左移动时，细线的拉力将________（填“减小”、“增大”或“不变”），沿虚线b向上移动时，空竹会向________（填“A”、“B”）端移动。 【答案】 ①. 减小 ②. A 【解析】 【详解】[1]空竹受力如图所示 如图所示，设绳子与水平方向的夹角为θ，由平衡条件在竖直方向有 设两段绳子总长度为L，两个端点A、B之间的水平距离为d，由几何关系可知 当右手B沿虚线a缓慢向左移动时，d减小，减小，增大，F将减小。 [2]当沿虚线b向上移动时，两端点之间距离d不变，绳长L不变，所以θ不变，设A到空竹的绳长为L1，B到空竹的绳长为L2，有 竖直方向上，A、B两端点之间的距离 B向上移动，其变大，两点之间的距离减小，由之前分析可知，角度θ不变，所以L1减小，即空竹到A端点的绳长变短，说明空竹向A端点移动。 11. 用如图模型研究斜拉桥的平衡：细杆CD固定在地面，从质量为m的均匀平板正中央空洞内穿过。通过两根轻质细线CA、CB将平板水平悬挂，与竖直方向夹角分别为30°、60°。则CB绳对平板的拉力大小为______________________；保持平板水平不动，逐渐缩短CB线，使悬挂点B左移，CB绳对平板的拉力将______________________（选填“变大”“变小”“先变大后变小”或“先变小后变大”）。 【答案】 ①. ②. 变大 【解析】 【详解】[1]对平板根据平衡条件 联立解得 [2]设CB绳与竖直方向夹角为，根据平衡条件 联立解得 使悬挂点B左移，则由60°逐渐减小，则CB绳拉力变大。 四、实验题（本题共2小题，共12分） 12. 几位同学旅游时拍到了椰子从树上由静止掉落的视频。他们从视频中每隔0.1秒截取一张图片并且还原成实际尺寸后，测得椰子在各时刻的位置O、A、B、C、D、E、F如图所示。其中，O点是椰子下落的起点，图中标出了各位置离O点的距离。 （1）小蕾根据数据可以计算出当地的重力加速度为___________；（保留三位有效数字） （2）小桃先计算出A、B、C、D、E各点的速度大小，然后描绘图像来求重力加速度，他求出D点的速度大小应为___________m/s；（保留三位有效数字） （3）小洪用一个干草组成的废弃鸟窝代替椰子来进行这个实验，在操作正确的情况下，他测量的重力加速度会比小蕾和小桃的测量结果___________（选填“大”或“小”），原因是______________________。 【答案】（1）9.62 （2）3.84 （3） ①. 小 ②. 废弃鸟窝受到的空气阻力较大 【解析】 【小问1详解】 根据逐差法可得，重力加速度为 【小问2详解】 根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则D点的速度大小为 【小问3详解】 [1][2]小洪用一个干草组成的废弃鸟窝代替椰子来进行这个实验，在操作正确的情况下，他测量的重力加速度会比小蕾和小桃的测量结果小；原因是废弃鸟窝受到的空气阻力较大，则废弃鸟窝受到的合力明显小于重力，废弃鸟窝的加速度明显小于重力加速度。 【点睛】 13. 某同学在做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验时，使用如图甲所示的原理图，其中A为固定橡皮条的图钉，为橡皮条，和为细绳，O为橡皮条与细绳的结点，在白纸上根据实验结果画出的示意图如图乙所示。 （1）本实验采用的科学方法是________（填“控制变量法”、“等效替代法”或“极限法”）。 （2）图乙中，一定与橡皮条在一条直线上的力是________（填“F”或“”），图乙四个力中，不是由弹簧测力计直接测得的是________（填“”、“”、“F”或“”）。 （3）实验时，下列操作不正确的是 。 A. 实验前需对弹簧测力计校零 B. 实验时两个拉力的大小必须相等 C. 实验时应保持细绳与长木板平行 D. 同一组实验进行多次操作时每次都应使结点拉到O点 （4）仅用一个弹簧测力计，________（填“能”或“不能”）完成本实验。 【答案】（1）等效替代法 （2） ①. ②. F （3）B （4）能 【解析】 【小问1详解】 根据实验原理可知本实验采用的科学方法是等效替代法； 【小问2详解】 [1] [2]图中F是利用平行四边形定则而得，所以F不是由弹簧测力计直接测得，所以一定与橡皮条在一条直线上的力是； 【小问3详解】 A．实验前需对弹簧测力计校零，以减小误差，故A正确； B．实验时两个拉力的大小适当，但不需要相同，故B错误； C．实验时应保持细绳与长木板平行，故C正确； D．为了保证作用效果相同，进行多次操作时每次都应使结点拉到O点，故D正确。 本题选不正确的，则选B。 【小问4详解】 仅用一个弹簧测力计能够完成本实验；做法是当用两个弹簧测力计拉结点O时，改为一边是弹簧测力计，另一边改用细绳，将结点仍拉到O点；读数完以后再把细绳和弹簧测力计调换，保持两力的方向再次将结点拉到O点，测出另一边的拉力，这样就可以用三次弹簧测力计的读数作图来验证力的平行四边形定则。 五、解答题 14. 如图所示为依托电磁悬浮技术的超级高铁测试。测试过程可简化为以下模型：车箱从轨道的一端由静止启动，在电磁作用下第1s内匀加速到180km/h，维持这个加速度直到达到最大速度900km/h后关闭动力匀速运动一段时间，最后在减速沙的阻力作用下减速至静止。全长1400m的轨道，后500m铺设了减速沙，车箱进入减速沙前保持悬浮，忽略轨道和空气产生的阻力。若将质量为400kg的车箱视为质点，受到减速沙的平均阻力为。求该车箱： (1)匀加速运动阶段的加速度大小； (2)匀速运动的时间； (3)减速阶段前进的距离。 【答案】(1)50m/s2；(2)；(3) 【解析】 【详解】(1)匀加速运动阶段的加速度大小即第1s内的加速度大小，设为a 由加速度的定义式得 代入数据解得 (2)设匀加速阶段的位移为；匀速阶段运动的时间为，位移为，由题意及运动学公式得 联立方程代入数据解得 (3)设减速阶段的加速度大小为，前进的距离为，由牛顿第二定律可得 由运动学公式可得 联立方程代入数据解得 15. 我国打破西方国家的技术封锁在川西山区建成了亚洲最大的风洞群，目前拥有8座世界级风洞设备，具备火箭助推和飞艇带飞等飞行模拟试验能力。如图所示，风洞实验室中可以产生水平向右、大小可调节的风力，现将套有小球的足够长细直杆放入风洞实验室，小球质量，小球孔径略大于杆直径，小球与杆间的动摩擦因数，已知，，取重力加速度。 （1）当杆在水平方向固定时（如图甲），调节风力的大小，使小球在杆上做匀速运动，求此时风力的大小。 （2）当杆与水平方向夹角为37°时（如图乙），调节风力的大小，使小球始终静止在杆上，求风力的大小范围。（小球和杆间的最大静摩擦力可以看成滑动摩擦力） 【答案】（1）5.5N；（2） 【解析】 【详解】（1）小球在杆上做匀速运动，对小球进行分析有 解得 （2）小球即将上滑，对小球进行分析，如图所示 则有 解得 若小球即将下滑，对小球分析如图所示 则有 解得 故风力的大小范围 16. 在安全领域有一种常用的“软”性材料，其特性是越碰越软，经测定：当在第k次碰撞时，碰后反弹速度为第1次碰前速度大小的。如图所示，一质量为的足够长木板放在倾角的斜面上，板A端距斜面底端的距离为0.4m，由此材料做成的挡板固定在斜面底端。将一质量的小物块从距离木板B端5m处，以初速度沿木板向上滑上木板，同时释放木板，已知小物块与木板间的动摩擦因数，木板与斜面间的动摩擦因数。小物块可以看作质点，已知重力加速度的大小，，，。求： （1）小物块刚滑上木板时，小物块和木板的加速度的大小和方向； （2）第1次与挡板碰撞前，小物块相对木板向上滑行的最大距离； （3）从木板与挡板发生第1次碰撞到第15次碰撞前，小物块沿斜面滑行的距离。 【答案】（1）10m/s2，沿斜面向下，0.8m/s2，沿斜面向下；（2）4.6m；（3）0.2m 【解析】 【详解】（1）对小物块由牛顿第二定律可得 代入数据解得小物块加速度大小为 方向沿斜面向下。 对木板由牛顿第二定律可得 代入数据解得木板加速度大小为 方向沿斜面向下。 （2）设第1次碰撞前，二者未共速 解得 此时 符合假设（恰好共速） 对物相对板向上运动， 与同向。但仍是物相对板向上运动，所以物块相对板向上滑行的最大距离，在共速时取得 长木板位移是 解得 （3）由题意可知，长木板与挡板碰撞后，对小物块沿长木板下滑，则有 解得 对长木板上滑过程则有 解得 下滑过程则有 解得 第1次碰撞前 第1次碰撞后 用时间 第2次碰撞前 所用时间 第2次碰撞后 所用时间 第3次碰撞前 因此有 可得 可得小物块沿斜面滑行的距离 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $