内容正文:
重庆市渝高中学高2026届高三上10月月考物理试题
满分100分 时间:75分钟
一、单项选择题:共7题,每题4分,共28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. 图甲是某人站在力传感器上做下蹲、起跳动作的示意图,中间的“·”表示人的重心。图乙是根据力传感器采集到的数据画出的力—时间图像。两图中a~g各点均对应,其中有几个点在图甲中没有画出。根据图像可知( )
A. d点位置对应人处于跳起的最高点
B. c点位置对应人处于失重状态
C. b点位置对应人处于下蹲过程的最低点
D. b点位置对应人处于失重状态
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由题图乙可知,人的重力约为500 N,d、c点位置人所受支持力大于重力,尚未离地,且人的加速度向上,处于超重状态,A、B错误;
CD.b点位置人所受支持力小于重力,人的加速度向下,处于失重状态,且b点位置对应人处于下蹲过程,加速度方向向下,此时仍向下运动,还没有到达最低点,C错误,D正确。
故选D。
2. 两个完全相同的小球、在水平面内做圆锥摆运动。如图甲所示,小球、在同一水平面内做圆锥摆运动(连接球的绳较长);则下列说法正确的是( )
A. 小球、角速度相等
B. 小球、线速度大小相等
C. 小球、所需的向心加速度大小相等
D. 小球受到绳的拉力与小球受到绳的拉力大小相等
【答案】A
【解析】
【详解】D.设小球质量为,绳子与竖直方向夹角为,圆周运动半径为,悬点到圆周水平面的竖直高度为,绳子长度为
竖直方向小球受力平衡,有
解得
由题图可知,,故小球受到绳的拉力小于小球受到绳的拉力大小,故D错误;
A.小球在水平面内做匀速圆周运动,由合外力提供向心力,则由牛顿第二定律有
其中
联立解得
因为小球、与悬点间的竖直高度相同,所以小球、的角速度相同,故A正确;
B.线速度与角速度的关系满足
由题图可知,因此线速度,故B错误;
C.小球做圆周运动所需的向心加速度大小满足
整理得
由题图可知,故向心加速度大小,故C错误。
故选A。
3. 2024年10月30日,搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,取得圆满成功。70后、80后、90后航天员齐聚“天宫”,完成中国航天史上第5次“太空会师”。空间站绕地球的运动可以看作匀速圆周运动。已知空间站离地面高度为h(约为400km),地球半径为R(约为6400km),地球表面的重力加速度为g,引力常量为G,则( )
A. 悬浮在空间站内的物体,不受力的作用
B. 空间站运行的线速度与第一宇宙速度之比约为
C. 根据已知信息可以求得地球的平均密度为
D. 空间站的向心加速度小于赤道上物体随地球自转的向心加速度
【答案】B
【解析】
【详解】A.悬浮在空间站内的物体,受万有引力作用,故A错误;
B.根据万有引力提供向心力有
所以
所以空间站运行的线速度与第一宇宙速度之比约为
故B正确;
C.地球的平均密度为,
所以
故C错误;
D.根据万有引力提供向心力有
所以
由于空间站的轨道半径小于静止卫星的轨道半径,所以空间站的向心加速度大于静止卫星的向心加速度,而赤道上物体随地球自转的角速度与静止卫星的角速度相等,根据可知,静止卫星的向心加速度大于赤道上物体的向心加速度,所以空间站的向心加速度大于赤道上物体随地球自转的向心加速度,故D错误。
故选B。
4. 一辆汽车在平直的公路上匀速行驶,司机突然发现正前方有一辆老年代步车正在慢速行驶,短暂反应后司机立即采取制动措施,结果汽车恰好没有撞上前方的老年代步车。若从司机发现老年代步车时开始计时(t=0),两车的速度时间(v-t)图像如图所示,则( )
A. 汽车经过3.5s停止运动
B. 司机发现老年代步车时两车相距30m
C. 从司机发现老年代步车到两车速度相等时经历的时间为3.0s
D. v-t图像中,图线a为汽车的图像,图线b为老年代步车的图像
【答案】B
【解析】
【详解】A.由v-t图像可知,汽车速度减为零的时间是4.5s,故A错误;
B.由于汽车恰好没有撞上前方的老年代步车,则司机发现老年代步车时两车间的距离为
故B正确;
C.由v-t图像可知,两图像的交点对应的时间是3.5s,即从司机发现代步车到两车速度相等时经历的时间为3.5s,故C错误;
D.由题意可知,汽车先做匀速后减速运动,老年代步车一直做匀速运动,则图线a为老年代步车的图像,图线b为汽车的图像,故D错误。
故选B。
5. 建筑工人利用绳索提升货物的情景简化如图所示。绳索一端穿过固定光滑圆环连接货物,另一端由工人拉住。工人以速度沿水平向右做匀速直线运动(保持手握绳索的高度不变)。当工人所拉绳索与水平方向夹角为时,下列说法正确的是( )
A. 货物的速度大小为
B. 货物的速度大小为
C. 绳索对货物的拉力等于货物的重力
D. 绳索对货物的拉力小于货物的重力
【答案】B
【解析】
【详解】AB.将工人的速度沿绳方向和垂直于绳方向分解,根据速度的分解可知,货物的速度大小为,故A错误,B正确;
CD.人向右运动时,减小,则货物的速度增大,可见货物向上加速运动,则绳索对货物的拉力大于货物的重力,故CD错误;
故选B。
6. 如图,一艘小船船头始终垂直于河岸,从岸边向对岸航行。已知船在静水中的速度大小,水流速度大小,河的宽度,下列说法正确的是( )
A. 小船过河的时间为
B. 小船过河的时间为
C. 小船过河的位移为105 m
D. 无论如何改变船头方向,小船都不能垂直到达河的正对岸
【答案】A
【解析】
【详解】AB.船头垂直河岸,垂直河岸的分速度等于船速。船渡河时间由垂直河岸分运动决定,小船过河的时间为,故A正确,B错误。
C.船沿河岸方向被水流冲向下游的位移大小
则合位移大小为,故C错误。
D.若把船头朝上游偏转,让船沿河岸的分速度抵消水流速度,则小船能够垂直到达正对岸,故D错误。
故选A。
7. 如图甲所示,水平地面上轻弹簧左端固定,右端通过滑块压缩后锁定,时解除锁定同时释放滑块,其图像如图乙所示,其中bc段为直线,对应的运动时间为,直线Od是图线过O点的切线,已知滑块质量,重力加速度g取,下列说法正确的是( )
A. 滑块与地面间的动摩擦因数为0.4 B. 解除锁定后滑块运动,滑块速度达最大
C. 弹簧的劲度系数为 D. 滑块与弹簧分离后运动的距离为
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据图像中图线的斜率表示加速度,可知滑块脱离弹簧后的加速度大小为
由牛顿第二定律有
解得滑块与地面间的动摩擦因数为,故A错误;
B.加速度为0时,滑块速度最大,此时弹簧弹力大小等于摩擦力大小,则有
解得
所以滑块解除锁定后运动距离为时速度达到最大,故B正确;
C.根据图像中图线的斜率表示加速度,可知刚释放时滑块的加速度为
由牛顿第二定律有
联立解得,故C错误;
D.滑块与弹簧分离后做匀减速直线运动,运动的距离为,故D错误。
故选B。
二、多项选择题:共3题,每题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,有错选的得0分。
8. 2021年9月17日,“神舟十二号”返回舱在东风着陆场安全降落。返回舱从工作轨道Ⅰ返回地面的运动轨迹如图,椭圆轨道Ⅱ与圆轨道Ⅰ、Ⅲ分别相切于P、Q两点,返回舱从轨道Ⅲ上适当位置减速后进入大气层,最后在东风着陆场着陆。下列说法正确的是( )
A. 返回舱在Ⅰ轨道上P需要向运动方向的反方向喷气进入Ⅱ轨道
B. 返回舱在Ⅱ轨道上运动的周期小于返回舱在Ⅲ轨道上运动的周期
C. 返回舱在Ⅲ轨道上Q点的速度的大小大于Ⅱ轨道上P点速度的大小
D. 返回舱在Ⅰ轨道上经过P点时的加速度等于在Ⅱ轨道上经过P点时的加速度
【答案】CD
【解析】
【详解】A.返回舱从Ⅰ轨道进入Ⅱ轨道需要减速,因此在Ⅰ轨道上P点需要向运动方向的同方向喷气,选项A错误;
B.根据开普勒第三定律有
返回舱在Ⅱ轨道上的半长轴大于返回舱在Ⅲ轨道上的半长轴,所以在Ⅱ轨道上的运动的周期大于返回舱在Ⅲ轨道上运动的周期,选项B错误;
C.根据万有引力提供向心力,有
解得
返回舱在Ⅰ轨道上的半径大于Ⅲ轨道的半径,则有
又返回舱从Ⅰ轨道进入Ⅱ轨道需要减速,则有
所以有
即返回舱在Ⅲ轨道上Q点的速度的大小大于Ⅱ轨道上P点速度的大小,选项C正确;
D.根据牛顿第二定律有
解得
返回舱在Ⅰ轨道上P点时的半径等于返回舱在Ⅱ轨道上P点时的半径,所以返回舱在Ⅰ轨道上经过P点时的加速度等于在Ⅱ轨道上经过P点时的加速度,选项D正确。
故选CD。
9. 如图所示,在水平地面上放置了一个顶端固定有定滑轮的斜面,物块放置在斜面上,轻细绳的一端与相连,另一端通过定滑轮与小球相连。现对小球施加水平外力使其缓慢运动,直至将拉至图示位置,拉动过程中物块和斜面始终静止。不计细绳与滑轮的摩擦,则下列说法正确的是( )
A. 拉力先减小再增大
B. 绳上的拉力一直增大
C. 斜面对的摩擦力可能一直减小
D. 地面对斜面的摩擦力不变
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.对小球受力分析,如图所示
根据受力平衡可得,
小球缓慢移动过程中逐渐变大,所以可得绳上的拉力一直增大,拉力一直增大,故A错误,B正确;
C.对物块,其重力沿斜面向下的分量为,由于与的质量关系未知,所以开始时受斜面的摩擦力可能向下,也可能向上。当初始位置细绳的拉力小于时,斜面对的摩擦力沿斜面向上,有
由于拉力一直增大,因此斜面对的摩擦力逐渐减小,直至将拉至图示位置时,若细绳拉力仍旧小于,则斜面对的摩擦力一直减小;若细绳拉力大于,则斜面对的摩擦力方向沿斜面向下且逐渐增加。当初始位置细绳的拉力大于时,斜面对的摩擦力沿斜面向下,有
由于拉力一直增大,因此斜面对的摩擦力逐渐增加。综上,斜面对的摩擦力可能一直减小,可能先减小后反向增大,也可能一直增大,故C正确;
D.用整体法对小球、斜面、物块以及轻细绳、定滑轮组成的系统进行受力分析,系统受外力为水平拉力、总重力、总支持力以及摩擦力。系统水平方向受力平衡,小球缓慢运动时,拉力一直增大,因此地面对斜面的摩擦力也一直增大,故D错误。
故选BC。
10. 如图所示,两带电小球的质量均为m,小球A用一端固定在墙上的绝缘轻绳连接,小球B用固定的绝缘轻杆连接。A球静止时,轻绳与竖直方向的夹角为60°,两球连线与轻绳的夹角为30°,整个系统在同一竖直平面内,重力加速度大小为g,下列说法正确的是( )
A. A球静止时,轻绳上拉力为2mg
B. A球静止时,A球与B球间的库仑力大小为
C. 若将轻绳剪断,则剪断瞬间A球加速度大小为g
D. 若将轻绳剪断,则剪断瞬间轻杆对B球的作用力变小
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.根据题意A球静止时,对A球受力分析,如图所示
由平行四边形定则及几何关系,轻绳上拉力为
A球与B球间的库仑力大小为
故A错误,B正确;
C.若将轻绳剪断,则剪断瞬间A球受到轻绳的拉力消失,重力和库仑力均保持不变,则重力和库仑力的合力大小为
根据牛顿第二定律可知,剪断瞬间A球加速度大小为g,故C正确;
D.若将轻绳剪断,则剪断瞬间B球受到的库仑力、重力不变,小球仍然处在静止状态,则轻杆对B球的作用力不变,故D错误。
故选BC。
第II卷 非选择题
三、实验题:本大题共2个小题,共16分。
11. 在“研究小球做平抛运动”的实验中:
(1)下列说法正确的是_____。
A. 实验所用斜槽应尽量光滑
B. 画轨迹时应把所有描出的点用平滑的曲线连接起来
C. 求平抛运动初速度时应读取轨迹上离原点较远的点的数据
(2)小荣同学用频闪照相机拍摄到如图所示的小球平抛运动的照片,小方格的边长L=10cm,看小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,照相机每隔一段时间曝光一次,小球平抛初速度为v0=_____m/s,到达b点时的瞬时速度大小为vb=_____m/s(g=10m/s2,计算结果保留2位有效数字)。
【答案】(1)C (2) ①. 2.0 ②. 2.5
【解析】
【小问1详解】
A.实验所用斜槽光滑与否对实验无影响,选项A错误;
B.画轨迹时应用平滑的曲线连接各点,同时舍去误差较大的点,选项B错误;
C.为减小误差,求平抛运动初速度时应读取轨迹上离原点较远的点的数据,选项C正确。
故选C。
【小问2详解】
[1]竖直方向,根据
可得
T=0.1s
则初速度
[2]b点的竖直速度
b点时的瞬时速度大小为
12. “探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示。
(1)除了图甲中器材外,在下列器材中还必须使用的有__________。(多选)
A. 、的交流电源 B. 低压直流电源
C. 天平(或电子秤) D. 刻度尺
(2)甲同学在保持一定时,探究小车的加速度与的关系。
①关于该实验,下列说法正确的是__________。
A.平衡摩擦力时,砂桶应用细线通过定滑轮系在小车上且小车后面的纸带也应连好;
B.平衡摩擦力时,如果纸带上打出的点距是均匀的,说明重力沿斜面方向的分力刚好平衡了小车所受的摩擦力
C.实验中应改变砂和砂桶的质量,打出几条纸带
D.实验时,先接通打点计时器的电源,再放开小车
②图乙是某次实验打点计时器打出的一条纸带(部分)。若,,计数点间的时间间隔均为0.10 s,从图中给定的数据,可求出小车的加速度大小是__________(计算结果均保留两位有效数字)
③该同学根据测得的多组数据画出关系图像,如图丙所示,发现该图线既不通过坐标原点且段明显偏离直线,分析其产生原因,下列说法正确的是__________。
A.不通过坐标原点可能是因为平衡摩擦力不足
B.不通过坐标原点可能是因为平衡摩擦力过度
C.图线段弯曲可能是砂与砂桶总质量未满足远小于小车与车内砝码总质量的条件
【答案】(1)ACD (2) ①. BD ②. 1.0 ③. AC
【解析】
【小问1详解】
AB.电火花打点计时器使用220V、50Hz交流电源,故A正确,B错误;
C.实验要测小车、砂桶质量,需要天平,故C正确;
D.处理纸带求加速度,测量点迹距离,需要刻度尺,故D正确。
故选ACD。
【小问2详解】
①[1]A.平衡摩擦力时不能挂砂桶,只连纸带,让小车重力分力平衡摩擦力,故A错误;
B.点距均匀,小车匀速,说明摩擦力被平衡,故B正确;
C.本次实验是:研究一定时,探究小车的加速度与的关系,所以应保持砂和砂桶质量不变,改变小车质量,故C错误;
D.正确的实验操作是:先开电源,后释放小车,故D正确。
故选BD。
②[2]读刻度尺:,
时间间隔
根据,可得小车的加速度大小
③[3]图像横轴有截距,即到一定值才有加速度。
A.平衡摩擦力不足(摩擦力没完全抵消),拉力要先克服摩擦力,才有加速度。故A正确;B错误。
C.AB段弯曲说明砂桶质量没有远小于小车质量,绳子拉力明显小于砂桶重力,图像偏离直线。故C正确。
故选AC。
四、计算题:本大题共3个小题,共41分。解答时应写出必要的文字说明、公式、方程式和重要的演算步骤,只写出结果的不得分,有数值计算的题,答案中必须写出明确的数值和单位。
13. 高速公路在一些长下坡路段行车道外侧时常会增设避险车道,车道表面是粗糙碎石,其作用是供下坡的车辆在刹车失灵的情况下紧急避险,如图所示为某处避险车道。现有一辆质量为m=1.0×104kg的货车沿倾角θ=5°的下坡路面行驶,当驾驶员发现刹车失灵的同时发动机失去动力,此时速度表示数v1=72km/h,货车继续沿下坡路面直线行驶了t=20s时到达避险车道,此时速度表示数v2=108km/h.若把货车整体视为质点,其在下坡路面和避险车道上的运动均视为匀变速直线运动,且不计下坡路面与避险车道连接处的能量损失,重力加速度大小g=10m/s2,sin5°=0.09,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)求货车下坡时受到的阻力大小;
(2)若该避险车道与水平地面的夹角α=37°,货车与避险车道之间的动摩擦因数μ=0.25,求货车在避险车道上运动的最大位移。
【答案】(1)4.0×103N
(2)56.25m
【解析】
【小问1详解】
)货车在下坡过程中的加速度
解得
对货车受力分析,由牛顿第二定律得
联立解得
【小问2详解】
在避险车道上,根据牛顿第二定律可得
解得
由运动公式
联立解得
14. 如图所示为某一游戏装置的示意图。装置由水平传送带、竖直光滑圆轨道、水平轨道组成,水平直轨道BC、EF相接于C、E两点,C与E前后略错开,可视为质点的物块能从C点进入圆轨道内侧运动,轨道各部分平滑连接。已知传送带以v=6m/s的速度顺时针匀速转动,AB两端距离L1=5m,EF长L2=1.8m,OM为水平地面,F点位于O点正上方H=1.25m处。将质量m=0.2 kg物块从传送带左端A点静止释放,物块滑上竖直圆轨道后能经过最高点D并从E点进入水平轨道EF,并从F点离开。物块与传送带AB、水平轨道EF之间的动摩擦因数均为μ=0.25,BC部分光滑,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)物块从A点运动至B点的时间;
(2)物块在水平地面上的落点与O点的水平距离;
(3)圆轨道半径R需满足的条件。
【答案】(1)2s (2)2m
(3)
【解析】
【小问1详解】
对物块,根据牛顿第二定律有
解得
a=2.5m/s2
假设物块一直匀加速,则有
解得
v1=5m/s<v=6m/s
故假设成立,根据速度与时间关系有
解得
t=2s
【小问2详解】
在EF段上,根据速度与位移关系有
物块飞出平台后,根据平抛运动规律有
解得
x=2m
【小问3详解】
物块滑上竖直圆轨道后恰能经过最高点D,需满足
根据动能定理有
解得
R=0.5m
所以物块能通过最高点D点,圆轨道半径应满足R≤0.5m。
15. 如图所示,足够长的木板静止于水平地面上,小物块A放在木板的中间,现在对A施加一与水平方向成53°的恒定拉力F,F的大小为5 N,将木板锁定,不让其运动,3 s以后撤去拉力F的同时,另一小物块B以vB = 6.5 m/s对地速度(向右)冲上木板的左端。已知长木板的质量为M = 1 kg,A与B的质量均为m = 1 kg,A和B与木板间的动摩擦因数均为μ1 = 0.25,木板与地面间的动摩擦因数为μ2 = 0.10,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g = 10 m/s2,运动过程中A,B不会相撞。求:
(1)撤去拉力F前、后物块A的加速度各是多少?撤去F后小物块A经多长时间停止运动。
(2)若撤去拉力F时,立即解除锁定,小物块A与长木板达到共速的时间是多少?
(3)若撤去拉力F时,立即解除锁定,则长木板运动的总时间是多少?
【答案】(1)a1 = 1.5 m/s2,方向水平向右;a2 = 2.5 m/s2,方向水平向左;1.8 s
(2)1 s (3)
【解析】
【小问1详解】
有拉力作用时,对A分析,在竖直方向上有
对A分析,在水平方向上有
,
解得
(方向水平向右)
撤去拉力F后
解得
(方向水平向左)
撤去拉力F时,根据速度公式有
解得
撤去拉力F后
解得
【小问2详解】
撤去拉力F的同时,另一小物块B以vB = 6.5 m/s对地速度(向右)冲上木板的左端,由于A与B的质量均为m = 1 kg,A和B与木板间的动摩擦因数均为μ1 = 0.25,A、B与木板之间的滑动摩擦力大小相等,则A,B均以相同加速度向右做匀减速直线运动,且
对木板有
解得
木板向右做匀加速直线运动,经历时间t2,A与木板达到相等速度,则有
解得
【小问3详解】
A与木板达到相等速度
此时B的速度
随后,木板与A保持相对静止,向右做匀减速直线运动,加速度大小为
经历时间t3,B、A与木板达到相等速度,则有
解得
,
之后,A、B与木板保持相对静止向右匀减速至0,则有
,
解得
则长木板运动的总时间
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重庆市渝高中学高2026届高三上10月月考物理试题
满分100分 时间:75分钟
一、单项选择题:共7题,每题4分,共28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. 图甲是某人站在力传感器上做下蹲、起跳动作的示意图,中间的“·”表示人的重心。图乙是根据力传感器采集到的数据画出的力—时间图像。两图中a~g各点均对应,其中有几个点在图甲中没有画出。根据图像可知( )
A. d点位置对应人处于跳起的最高点
B. c点位置对应人处于失重状态
C. b点位置对应人处于下蹲过程的最低点
D. b点位置对应人处于失重状态
2. 两个完全相同的小球、在水平面内做圆锥摆运动。如图甲所示,小球、在同一水平面内做圆锥摆运动(连接球的绳较长);则下列说法正确的是( )
A. 小球、角速度相等
B. 小球、线速度大小相等
C. 小球、所需的向心加速度大小相等
D. 小球受到绳的拉力与小球受到绳的拉力大小相等
3. 2024年10月30日,搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,取得圆满成功。70后、80后、90后航天员齐聚“天宫”,完成中国航天史上第5次“太空会师”。空间站绕地球的运动可以看作匀速圆周运动。已知空间站离地面高度为h(约为400km),地球半径为R(约为6400km),地球表面的重力加速度为g,引力常量为G,则( )
A. 悬浮在空间站内的物体,不受力的作用
B. 空间站运行的线速度与第一宇宙速度之比约为
C. 根据已知信息可以求得地球的平均密度为
D. 空间站的向心加速度小于赤道上物体随地球自转的向心加速度
4. 一辆汽车在平直的公路上匀速行驶,司机突然发现正前方有一辆老年代步车正在慢速行驶,短暂反应后司机立即采取制动措施,结果汽车恰好没有撞上前方的老年代步车。若从司机发现老年代步车时开始计时(t=0),两车的速度时间(v-t)图像如图所示,则( )
A. 汽车经过3.5s停止运动
B. 司机发现老年代步车时两车相距30m
C. 从司机发现老年代步车到两车速度相等时经历的时间为3.0s
D. v-t图像中,图线a为汽车的图像,图线b为老年代步车的图像
5. 建筑工人利用绳索提升货物的情景简化如图所示。绳索一端穿过固定光滑圆环连接货物,另一端由工人拉住。工人以速度沿水平向右做匀速直线运动(保持手握绳索的高度不变)。当工人所拉绳索与水平方向夹角为时,下列说法正确的是( )
A. 货物的速度大小为
B. 货物的速度大小为
C. 绳索对货物的拉力等于货物的重力
D. 绳索对货物的拉力小于货物的重力
6. 如图,一艘小船船头始终垂直于河岸,从岸边向对岸航行。已知船在静水中的速度大小,水流速度大小,河的宽度,下列说法正确的是( )
A. 小船过河的时间为
B. 小船过河的时间为
C. 小船过河的位移为105 m
D. 无论如何改变船头方向,小船都不能垂直到达河的正对岸
7. 如图甲所示,水平地面上轻弹簧左端固定,右端通过滑块压缩后锁定,时解除锁定同时释放滑块,其图像如图乙所示,其中bc段为直线,对应的运动时间为,直线Od是图线过O点的切线,已知滑块质量,重力加速度g取,下列说法正确的是( )
A. 滑块与地面间的动摩擦因数为0.4 B. 解除锁定后滑块运动,滑块速度达最大
C. 弹簧的劲度系数为 D. 滑块与弹簧分离后运动的距离为
二、多项选择题:共3题,每题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,有错选的得0分。
8. 2021年9月17日,“神舟十二号”返回舱在东风着陆场安全降落。返回舱从工作轨道Ⅰ返回地面的运动轨迹如图,椭圆轨道Ⅱ与圆轨道Ⅰ、Ⅲ分别相切于P、Q两点,返回舱从轨道Ⅲ上适当位置减速后进入大气层,最后在东风着陆场着陆。下列说法正确的是( )
A. 返回舱在Ⅰ轨道上P需要向运动方向的反方向喷气进入Ⅱ轨道
B. 返回舱在Ⅱ轨道上运动的周期小于返回舱在Ⅲ轨道上运动的周期
C. 返回舱在Ⅲ轨道上Q点的速度的大小大于Ⅱ轨道上P点速度的大小
D. 返回舱在Ⅰ轨道上经过P点时的加速度等于在Ⅱ轨道上经过P点时的加速度
9. 如图所示,在水平地面上放置了一个顶端固定有定滑轮的斜面,物块放置在斜面上,轻细绳的一端与相连,另一端通过定滑轮与小球相连。现对小球施加水平外力使其缓慢运动,直至将拉至图示位置,拉动过程中物块和斜面始终静止。不计细绳与滑轮的摩擦,则下列说法正确的是( )
A. 拉力先减小再增大
B. 绳上的拉力一直增大
C. 斜面对的摩擦力可能一直减小
D. 地面对斜面的摩擦力不变
10. 如图所示,两带电小球的质量均为m,小球A用一端固定在墙上的绝缘轻绳连接,小球B用固定的绝缘轻杆连接。A球静止时,轻绳与竖直方向的夹角为60°,两球连线与轻绳的夹角为30°,整个系统在同一竖直平面内,重力加速度大小为g,下列说法正确的是( )
A. A球静止时,轻绳上拉力为2mg
B. A球静止时,A球与B球间的库仑力大小为
C. 若将轻绳剪断,则剪断瞬间A球加速度大小为g
D. 若将轻绳剪断,则剪断瞬间轻杆对B球的作用力变小
第II卷 非选择题
三、实验题:本大题共2个小题,共16分。
11. 在“研究小球做平抛运动”的实验中:
(1)下列说法正确的是_____。
A. 实验所用斜槽应尽量光滑
B. 画轨迹时应把所有描出的点用平滑的曲线连接起来
C. 求平抛运动初速度时应读取轨迹上离原点较远的点的数据
(2)小荣同学用频闪照相机拍摄到如图所示的小球平抛运动的照片,小方格的边长L=10cm,看小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,照相机每隔一段时间曝光一次,小球平抛初速度为v0=_____m/s,到达b点时的瞬时速度大小为vb=_____m/s(g=10m/s2,计算结果保留2位有效数字)。
12. “探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示。
(1)除了图甲中器材外,在下列器材中还必须使用的有__________。(多选)
A. 、的交流电源 B. 低压直流电源
C. 天平(或电子秤) D. 刻度尺
(2)甲同学在保持一定时,探究小车的加速度与的关系。
①关于该实验,下列说法正确的是__________。
A.平衡摩擦力时,砂桶应用细线通过定滑轮系在小车上且小车后面的纸带也应连好;
B.平衡摩擦力时,如果纸带上打出的点距是均匀的,说明重力沿斜面方向的分力刚好平衡了小车所受的摩擦力
C.实验中应改变砂和砂桶的质量,打出几条纸带
D.实验时,先接通打点计时器的电源,再放开小车
②图乙是某次实验打点计时器打出的一条纸带(部分)。若,,计数点间的时间间隔均为0.10 s,从图中给定的数据,可求出小车的加速度大小是__________(计算结果均保留两位有效数字)
③该同学根据测得的多组数据画出关系图像,如图丙所示,发现该图线既不通过坐标原点且段明显偏离直线,分析其产生原因,下列说法正确的是__________。
A.不通过坐标原点可能是因为平衡摩擦力不足
B.不通过坐标原点可能是因为平衡摩擦力过度
C.图线段弯曲可能是砂与砂桶总质量未满足远小于小车与车内砝码总质量的条件
四、计算题:本大题共3个小题,共41分。解答时应写出必要的文字说明、公式、方程式和重要的演算步骤,只写出结果的不得分,有数值计算的题,答案中必须写出明确的数值和单位。
13. 高速公路在一些长下坡路段行车道外侧时常会增设避险车道,车道表面是粗糙碎石,其作用是供下坡的车辆在刹车失灵的情况下紧急避险,如图所示为某处避险车道。现有一辆质量为m=1.0×104kg的货车沿倾角θ=5°的下坡路面行驶,当驾驶员发现刹车失灵的同时发动机失去动力,此时速度表示数v1=72km/h,货车继续沿下坡路面直线行驶了t=20s时到达避险车道,此时速度表示数v2=108km/h.若把货车整体视为质点,其在下坡路面和避险车道上的运动均视为匀变速直线运动,且不计下坡路面与避险车道连接处的能量损失,重力加速度大小g=10m/s2,sin5°=0.09,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)求货车下坡时受到的阻力大小;
(2)若该避险车道与水平地面的夹角α=37°,货车与避险车道之间的动摩擦因数μ=0.25,求货车在避险车道上运动的最大位移。
14. 如图所示为某一游戏装置的示意图。装置由水平传送带、竖直光滑圆轨道、水平轨道组成,水平直轨道BC、EF相接于C、E两点,C与E前后略错开,可视为质点的物块能从C点进入圆轨道内侧运动,轨道各部分平滑连接。已知传送带以v=6m/s的速度顺时针匀速转动,AB两端距离L1=5m,EF长L2=1.8m,OM为水平地面,F点位于O点正上方H=1.25m处。将质量m=0.2 kg物块从传送带左端A点静止释放,物块滑上竖直圆轨道后能经过最高点D并从E点进入水平轨道EF,并从F点离开。物块与传送带AB、水平轨道EF之间的动摩擦因数均为μ=0.25,BC部分光滑,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)物块从A点运动至B点的时间;
(2)物块在水平地面上的落点与O点的水平距离;
(3)圆轨道半径R需满足的条件。
15. 如图所示,足够长的木板静止于水平地面上,小物块A放在木板的中间,现在对A施加一与水平方向成53°的恒定拉力F,F的大小为5 N,将木板锁定,不让其运动,3 s以后撤去拉力F的同时,另一小物块B以vB = 6.5 m/s对地速度(向右)冲上木板的左端。已知长木板的质量为M = 1 kg,A与B的质量均为m = 1 kg,A和B与木板间的动摩擦因数均为μ1 = 0.25,木板与地面间的动摩擦因数为μ2 = 0.10,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g = 10 m/s2,运动过程中A,B不会相撞。求:
(1)撤去拉力F前、后物块A的加速度各是多少?撤去F后小物块A经多长时间停止运动。
(2)若撤去拉力F时,立即解除锁定,小物块A与长木板达到共速的时间是多少?
(3)若撤去拉力F时,立即解除锁定,则长木板运动的总时间是多少?
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