精品解析:福建省厦门第二中学2025-2026学年高三上学期期中考试物理试题
2026-08-19
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 福建省 |
| 地区(市) | 厦门市 |
| 地区(区县) | 思明区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.08 MB |
| 发布时间 | 2026-08-19 |
| 更新时间 | 2026-08-19 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-08-19 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59273673.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
厦门二中2025-2026学年第一学期高三期中考试
物理试卷
一、单选题(本题共4小题,每小题4分,共16分)
1. 一辆汽车在平直公路上运动的v-t图象如图所示,则汽车在0~2s内和2s~3s内相比( )
A. 速度变化相同 B. 加速度相同
C. 位移大小相等 D. 平均速度相等
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】AB.汽车在0~2s内和2s~3s内,速度变化分别为
加速度分别为
故A错误;B错误;
C.汽车在0~2s内和2s~3s内,位移大小分别为
故C错误;
D.汽车在0~2s内和2s~3s内,平均速度分别为
故D正确。
故选D。
2. 如图,商场中的斜坡式自动人行道电梯运行速度较慢,经常有顾客直接站立(未扶扶手)随电梯上行。已知某商场电梯斜坡长度为L,斜坡与水平面夹角为,稳定运行速率为v。质量为m的顾客站立在电梯上,随电梯由斜坡底端运动到顶端,已知顾客鞋底与斜坡动摩擦因数为,重力加速度为g,关于此过程下列说法正确的是( )
A. 斜坡对人的作用力大小为 B. 斜坡对人的摩擦力大小为
C. 顾客所受重力做功为 D. 顾客克服重力做功的功率为
【答案】D
【解析】
【详解】AB.因,得人相对电梯处于相对静止状态,对人受力分析可知,人受到重力、支持力、静摩擦力,斜坡对人的作用力为支持力和摩擦力,根据受力平衡得斜坡对人的作用力大小为
斜坡对人的摩擦力大小为
故AB错误;
C.根据题意,顾客所受重力做功为
故C错误;
D.根据正交分解法,把速度v分解为水平方向分速度,竖直向上分速度为,得顾客克服重力做功的功率为
由几何关系
联立解得
故D正确。
故选D。
3. 套圈是我国民众喜爱的传统游戏,小孩和大人在同一条竖直线上的不同高度分别水平抛出相同的圆环,结果恰好都套中前方同一物体,不计空气阻力。若大人和小孩抛出圆环的高度之比为,圆环及被套物体均可视为质点,则下列说法正确的是( )
A. 大人和小孩抛出的圆环初速度之比为
B. 大人和小孩抛出的圆环在空中飞行的时间之比为
C. 大人和小孩抛出的圆环落地时重力的瞬时功率之比为
D. 大人和小孩抛出的圆环在空中运动过程中速度的变化量之比为
【答案】D
【解析】
【详解】AB.圆环做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,由
解得圆环运动的时间为
大人和小孩抛出圆环的高度之比为,所以运动时间之比为
水平方向做的是匀速直线运动,由
可得
水平位移相等,则大人和小孩抛出的圆环初速度之比为,故AB错误;
C.圆环落地时竖直方向的速度为
圆环落地时重力的瞬时功率为
所以落地时重力的瞬时功率之比为,故C错误;
D.根据
可得大人和小孩抛出的圆环在空中运动过程中速度的变化量之比为,故D正确。
故选D。
4. 如图甲所示,足够长的水平传送带以某一恒定速率顺时针转动,一根轻弹簧两端分别与物块和竖直墙面连接,将物块在传送带左端无初速度释放,此时弹簧恰处于原长且为水平。物块向右运动的过程中,受到的摩擦力大小与物块位移的关系如图乙所示。已知物块质量为,物块与传送带间的动摩擦因数为,重力加速度为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,为已知量,则( )
A. 过程,物块所受的摩擦力方向向左
B. 过程,物块做匀加速运动
C. 弹簧的劲度系数为
D. 物块运动到处时,物块的加速度大小为
【答案】C
【解析】
【详解】AB.物块在刚释放的一段时间内相对传送带向左滑动,受到的滑动摩擦力向右,同时弹簧弹力逐渐增大,由题图乙可知当时,摩擦力发生突变,瞬间减小后,随着x正比例增大,考虑到弹簧弹力也是随x而正比例增大,由此可推知当时,物块刚好达与传送带达到共同速度,之后随着传送带继续向右运动,在过程物块始终相对传送带静止,弹力和静摩擦力同时增大且平衡,物块做匀速直线运动,当时,弹簧弹力大小增大至与滑动摩擦力大小相同,故AB错误;
C.根据AB选项分析可知,物块在2x0处滑动摩擦力等于弹簧拉力,故
故C正确;
D.根据对称性可知,物体可以运动到3x0处,此时根据牛顿第二定律
解得
故D错误。
故选C。
二、双项选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分。全部选对得6分,选对但不全得3分,有选错得0分)
5. 如图所示,光滑水平面上分别放着两块质量、形状相同的硬木和软木,两颗完全相同的子弹均以相同的初速度分别打进两种木头中,最终均留在木头内,已知软木对子弹的摩擦力较小,以下判断正确的是( )
A. 子弹在硬木中打入深度较大 B. 子弹在软木中打入深度较大
C. 摩擦力对硬木块做功更多 D. 两个系统产生的内能一样多
【答案】BD
【解析】
【详解】CD.设子弹质量为m,木块质量为M,由于最终都达到共同速度,根据动量守恒定律
可知,共同速度v相同,则根据
可知子弹与硬木或子弹与软木构成的系统机械能减小量相同,故摩擦力对两个木块做功一样多,两个系统产生的内能Q一样多,故C错误,D正确。
AB.根据功能关系可知产生的内能Q相同时,摩擦力越小,子弹打入深度d越大,所以子弹在软木中打入深度较大,故B正确,A错误;
故选BD。
6. 某人造卫星绕地球运动,所受地球引力随时间变化如图所示,假设卫星只受地球引力,下列说法正确的是( )
A. 卫星的周期为
B. 卫星绕地球运行时机械能守恒
C. 卫星在近地点与远地点的速度之比为
D. 卫星在近地点与远地点的加速度之比为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由图可知,卫星的周期为,选项A错误;
B.卫星绕地球运行时,只有地球引力做功,则机械能守恒,选项B正确;
C.卫星在近点时
远点时
可知
根据开普勒第二定律,卫星在近地点与远地点时
可知近地点与远地点的速度之比为
选项C错误;
D.根据,
可知卫星在近地点与远地点的加速度之比为,选项D正确。
故选BD。
7. 有长度均为的AB、BC两段水平路面,AB段光滑,BC段粗糙。在A处静止的小物体质量为m(可视为质点)在水平恒力F作用下,从A点开始运动,到C点恰好停下,BC段动摩擦因数自左往右逐渐增大,具体变化如图所示,重力加速度为g。下列判断正确的是( )
A. 水平恒力F的大小
B. 小物体在AB段加速运动,在BC段做减速运动
C. 水平恒力F在AB段的平均功率等于BC段的平均功率
D. 水平恒力F在AB段中间时刻瞬时功率小于在BC段中间时刻瞬时功率
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由A到C点恰好停下,在AC段力F做的功等于克服摩擦力做的功,力F在AB、BC两段做的功相同,故水平恒力F在AB段做的功为,由,得,选项A正确;
B.小物体在AB段,只受到向右的水平恒力F,做加速运动;在BC段,摩擦力由零开始逐渐增大,故在BC段先做加速度减小的加速运动再做加速度增加的减速运动,选项B错误;
C.小物体在AB段做匀加速直线运动,在BC段先做加速度减小的加速运动再做加速度增加的减速运动,故AB段运动的时间大于在BC段运动的时间,水平恒力F在AB段的平均功率小于BC段的平均功率,选项C错误。
D.小物体在AB段做匀加速直线运动,则小物体在AB段中间时刻的瞬时速度等于平均速度,即
BC段的平均摩擦力为
则平均合力与AB段等大反向,所以假设以平均合力做匀减速运动,则小物体在BC段中间时刻的瞬时速度等于平均速度,即
但由图知,BC段摩擦因数由小变大,所以减速效果逐渐变大,可知小物体在BC段中间时刻的瞬时速度大于平均速度;即小物体在AB段中间时刻的瞬时速度小于在BC段中间时刻的瞬时速度,则水平恒力F在AB段中间时刻瞬时功率小于在BC段中间时刻瞬时功率,故D正确。
故选AD。
8. 如图所示,质量为m的小球甲穿过一竖直固定的光滑杆拴在轻弹簧上,质量为4m的物体乙用轻绳跨过光滑的定滑轮与小球甲连接,开始用手托住物体乙,使滑轮左侧绳竖直,右侧绳与水平方向夹角为,轻绳刚好伸直但无拉力,某时刻由静止释放物体乙(距离地面足够高),经过一段时间小球甲运动到Q点,O、Q两点的连线水平,,且小球甲在P、Q两点处时弹簧的弹力大小相等。已知弹簧弹性势能表达式,其中k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量,重力加速度为g,,,下列说法正确的是( )
A. 弹簧的劲度系数
B. 小球甲位于Q点时的速度大小
C. 在小球甲从P点上升到Q点的过程中,甲乙总机械能一直减小
D. 在小球甲从P点上升到PQ中点的过程中,甲乙总机械能增加量为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.小球甲在P、Q两点处时弹簧的弹力大小相等,可知在两点的弹簧的形变量相等,因PQ=OQtan53°
解得PQ=d
则在P点时弹簧的压缩量为Δx=d
由胡克定律mg=kΔx
解得,故A错误;
B.小球甲位于Q点时,乙的速度为零,则由能量关系
解得小球甲的速度大小,故B正确;
CD.当小球甲在PQ的中点时弹簧的形变量为零,在小球甲从P点上升到Q点的过程中,弹力先做正功后做负功,弹性势能先减小后增加,则甲乙总机械能先增加后减小;小球甲从P点上升到PQ中点的过程中,甲乙总机械能增加量等于弹性势能的减小量,即
故C错误,D正确。
故选BD。
三、非选择题(本题共8小题,共60分)
9. 如图所示,质量分别为2kg和1kg的物块A、B用轻质弹簧相连放在光滑水平面上,用大小为的力作用在A上使AB相对静止一起向前匀加速运动,则弹簧的弹力大小等于__________N,突然撤去F瞬间,A的加速度大小为__________m/s2.
【答案】 ①. 6 ②. 3
【解析】
【详解】[1]设弹簧弹力为,对AB整体和B物体分别用牛顿第二定律有,
代入数值解得,
[2]突然撤去F瞬间,弹簧的弹力仍保持不变,则A的加速度大小为。
10. 高铁刚开始启动的过程可以近似看作是匀加速直线运动,此时某乘客背包上的一个挂件如图所示,若挂件和轻绳与竖直方向的夹角为,则此时列车的加速度为________。经过一段时间后,高铁进入了一段水平弯道,若挂件和轻绳与竖直方向的夹角仍为,该弯道的半径为r,则高铁过弯的速度为________。(重力加速度为g)
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]高铁刚开始启动的过程对挂件进行受力分析,根据牛顿第二定律得
则列车的加速度为
[2]高铁进入水平弯道后做匀速圆周运动,合力提供向心力,则
则高铁过弯的速度为
11. 如图所示是位于我国平潭外海的风力发电机。某时间段内该地区的风速是ν,风向恰好与叶片转动的圆面垂直,叶片转动时有效受风面积为S,气流经过叶片后速度大小变为原来的,方向不变。已知空气密度为,则单位时间内冲击叶片的气流体积为________,叶片受到的平均冲击力大小为________。
【答案】 ①. Sv ②.
【解析】
【详解】[1]设时间内气流形成的长度为
单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的体积为
[2] 规定风的方向为正方向,对时间内形成的气流由动量定理
代入数据解得
由牛顿第三定律,叶片受到的平均冲击力大小为
12. 用如图甲所示的装置探究影响向心力大小的因素。已知小球在槽中A、B、C位置做圆周运动的轨迹半径之比为1:2:1,变速塔轮自上而下按如图乙所示三种方式进行组合,每层半径之比由上至下分别为1:1、2:1和3:1.
(1)在探究向心力大小与半径的关系时,为了控制角速度相同需要将传动皮带调至第______(填“一”“二”或“三”)层塔轮,然后将两个质量相等的钢球分别放在______(填“A和B”“A和C”或“B和C”)位置,匀速转动手柄,左侧标尺露出4格,右侧标尺露出2格,则左右两球所受向心力大小之比为______;
(2)在探究向心力大小与角速度的关系时,若将传动皮带调至图乙中的第三层,转动手柄,则左右两小球的角速度之比为______。为了更精确探究向心力大小F与角速度的关系,采用接有传感器的自制向心力实验仪进行实验,测得多组数据经拟合后得到图像如图丙所示,由此可得的实验结论是__________________。
【答案】(1) ①. 一 ②. B和C ③.
(2) ①. ②. 小球的质量、运动半径相同时,小球受到的向心力与角速度的平方成正比
【解析】
【小问1详解】
[1][2]变速塔轮边缘处的线速度相等,根据
在探究向心力大小与半径的关系时,需控制小球质量、角速度相同,运动半径不同,故需要将传动皮带调至第一层塔轮,将两个质量相等的钢球分别放在B和C位置。
[3]左右两球所受向心力大小之比为
【小问2详解】
[1]变速塔轮边缘处的线速度相等,根据
左右两小球的角速度之比为
[2]可得的实验结论是:小球的质量、运动半径相同时,小球受到的向心力与角速度的平方成正比。
13. 在“验证动量守恒”实验中,通过碰撞后做平抛运动测量速度的方法来进行实验,实验装置和原理如图所示。
(1)若入射小球质量为,半径为;被碰小球质量为,半径为,则要求______,______(选填“>”、“<”和“=”)。
(2)用天平测量两个小球的质量、,实验中分别找到碰前的平均落地点P和、相碰后平均落地点的位置,经测量,小球的落地点到O点的距离分别为、、。通过验证等式______成立,从而验证动量守恒定律。若要验证两个小球发生的是弹性碰撞,还需要验证一个等式______(此式仅用“”、“”和”“”表示)成立即可。
【答案】(1) ①. > ②. =
(2) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
[1][2]为防止两球碰撞后入射球反弹,入射球质量应大于被碰球质量;为使两球发生正碰,两球半径应相等。
【小问2详解】
[1]由图可知,P是入射球碰撞前的落点,M是入射球碰撞后的落点,N是被碰球碰撞后的落点,实验需要验证
两边同时乘以小球做平抛运动的时间t,则有
可得
即实验需要验证的表达式是
[2]小球发生弹性碰撞,碰撞过程中系统动量和机械能都守恒,根据动量守恒有
机械能守恒有
联立可得
14. 国家要求:新型汽车上市前必须进行碰撞测试。某型号实验汽车在平直路面上测试,以额定功率启动,加速运行直到匀速行驶,在离固定障碍物处关闭发动机匀减速行驶,最后与障碍物发生正碰,碰撞后停止。已知实验汽车质量为,行驶过程中所受阻力恒为车重的0.2倍,重力加速度取。碰撞过程中仅考虑障碍物对汽车的冲击力。求:
(1)汽车匀速行驶的速度大小;
(2)汽车与障碍物正碰前瞬间的速度大小;
(3)汽车与障碍物正碰时所受平均冲击力的大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
汽车行驶过程中所受阻力为
根据可知,汽车匀速行驶的速度大小为
【小问2详解】
关闭发动机匀减速行驶,根据牛顿第二定律
解得关闭发动机匀减速行驶的加速度大小为
设碰撞前汽车的速度大小为,根据
解得
【小问3详解】
设汽车碰撞过程中汽车与障碍物正碰时所受平均冲击力的大小为,根据动量守恒
解得
15. 如图所示,从A点水平抛出的小物块,到达斜面顶端B处时,其速度方向恰好沿斜面向下,然后沿倾角为的固定斜面滑下,小物块到达C点时速度恰好为0,因受到微小扰动,小物块滑上与斜面平滑对接的四分之一光滑圆弧轨道上。已知圆弧轨道的半径,圆心O在C点的正下方,小物块的质量,平抛运动的水平初速度v0=2m/s,斜面BC长L=2.5m,取,,,不计空气阻力,求:
(1)小物块平抛运动中水平位移的大小;
(2)小物块与斜面BC间的动摩擦因数(保留两位小数);
(3)若小物块沿圆弧轨道滑到P点时脱离轨道,求小物块滑到P点时的速度大小。
【答案】(1)0.3m
(2)0.91 (3)2m/s
【解析】
【小问1详解】
小物块平抛到点时,其速度方向恰好沿斜面向下即
小物块从运动到,水平方向
解得
【小问2详解】
小物块平抛到点的速度
小物块从点运动到点,由动能定理可知
解得
【小问3详解】
小物块运动到点时刚与轨道分离,对圆弧轨道的压力为0,此时
小物块由点运动到点,由动能定理可知
由几何关系可知
解得
16. 如图,一滑板的上表面由长度为L=1.8m的粗糙水平部分AB和半径为R的四分之一光滑圆弧BC组成,滑板静止于光滑的水平地面上,物体P(可视为质点)置于滑板上面的A点,物体P与滑板水平部分的动摩擦因数为(已知,但具体大小未知),一根长度也为1.8m、不可伸长的轻细线,一端固定于点,另一端系一小球Q,小球Q位于最低点时与物体P处于同一高度并恰好接触。现将小球Q拉至与同一高度(细线处于水平拉直状态),然后由静止释放,小球Q向下摆动并与物体P发生弹性碰撞(碰撞时间极短)。已知小球Q的质量为m1=1kg,物体P的质量为m2=2kg,滑板的质量为m3=6kg,R=0.2m,重力加速度为g=10m/s2,不计空气阻力。
(1)小球Q与物体P碰撞后瞬间,求物体P速度的大小;
(2)若物体P恰不从C点滑出,求的值;
(3)在(2)的条件下,若经历时间t=0.8s物体P运动到圆弧最高点C,求t时间内滑板的位移大小。
【答案】(1)4m/s
(2)
(3)0.3m
【解析】
【小问1详解】
小球Q下摆过程,根据动能定理有
设Q与P碰后二者速度大小分别为,规定向左为正方向,小球Q与P发生弹性碰撞过程有,
联立解得
【小问2详解】
若P恰不从C点滑出,即P运动到C点时与滑板的速度相等(设共速为),则有,
联立解得
【小问3详解】
设任一时刻P和滑板的速度分别为,,由水平方向动量守恒
等式两边同时对时间求和有
整理可得
因为
联立解得
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厦门二中2025-2026学年第一学期高三期中考试
物理试卷
一、单选题(本题共4小题,每小题4分,共16分)
1. 一辆汽车在平直公路上运动的v-t图象如图所示,则汽车在0~2s内和2s~3s内相比( )
A. 速度变化相同 B. 加速度相同
C. 位移大小相等 D. 平均速度相等
2. 如图,商场中的斜坡式自动人行道电梯运行速度较慢,经常有顾客直接站立(未扶扶手)随电梯上行。已知某商场电梯斜坡长度为L,斜坡与水平面夹角为,稳定运行速率为v。质量为m的顾客站立在电梯上,随电梯由斜坡底端运动到顶端,已知顾客鞋底与斜坡动摩擦因数为,重力加速度为g,关于此过程下列说法正确的是( )
A. 斜坡对人的作用力大小为 B. 斜坡对人的摩擦力大小为
C. 顾客所受重力做功为 D. 顾客克服重力做功的功率为
3. 套圈是我国民众喜爱的传统游戏,小孩和大人在同一条竖直线上的不同高度分别水平抛出相同的圆环,结果恰好都套中前方同一物体,不计空气阻力。若大人和小孩抛出圆环的高度之比为,圆环及被套物体均可视为质点,则下列说法正确的是( )
A. 大人和小孩抛出的圆环初速度之比为
B. 大人和小孩抛出的圆环在空中飞行的时间之比为
C. 大人和小孩抛出的圆环落地时重力的瞬时功率之比为
D. 大人和小孩抛出的圆环在空中运动过程中速度的变化量之比为
4. 如图甲所示,足够长的水平传送带以某一恒定速率顺时针转动,一根轻弹簧两端分别与物块和竖直墙面连接,将物块在传送带左端无初速度释放,此时弹簧恰处于原长且为水平。物块向右运动的过程中,受到的摩擦力大小与物块位移的关系如图乙所示。已知物块质量为,物块与传送带间的动摩擦因数为,重力加速度为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,为已知量,则( )
A. 过程,物块所受的摩擦力方向向左
B. 过程,物块做匀加速运动
C. 弹簧的劲度系数为
D. 物块运动到处时,物块的加速度大小为
二、双项选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分。全部选对得6分,选对但不全得3分,有选错得0分)
5. 如图所示,光滑水平面上分别放着两块质量、形状相同的硬木和软木,两颗完全相同的子弹均以相同的初速度分别打进两种木头中,最终均留在木头内,已知软木对子弹的摩擦力较小,以下判断正确的是( )
A. 子弹在硬木中打入深度较大 B. 子弹在软木中打入深度较大
C. 摩擦力对硬木块做功更多 D. 两个系统产生的内能一样多
6. 某人造卫星绕地球运动,所受地球引力随时间变化如图所示,假设卫星只受地球引力,下列说法正确的是( )
A. 卫星的周期为
B. 卫星绕地球运行时机械能守恒
C. 卫星在近地点与远地点的速度之比为
D. 卫星在近地点与远地点的加速度之比为
7. 有长度均为的AB、BC两段水平路面,AB段光滑,BC段粗糙。在A处静止的小物体质量为m(可视为质点)在水平恒力F作用下,从A点开始运动,到C点恰好停下,BC段动摩擦因数自左往右逐渐增大,具体变化如图所示,重力加速度为g。下列判断正确的是( )
A. 水平恒力F的大小
B. 小物体在AB段加速运动,在BC段做减速运动
C. 水平恒力F在AB段的平均功率等于BC段的平均功率
D. 水平恒力F在AB段中间时刻瞬时功率小于在BC段中间时刻瞬时功率
8. 如图所示,质量为m的小球甲穿过一竖直固定的光滑杆拴在轻弹簧上,质量为4m的物体乙用轻绳跨过光滑的定滑轮与小球甲连接,开始用手托住物体乙,使滑轮左侧绳竖直,右侧绳与水平方向夹角为,轻绳刚好伸直但无拉力,某时刻由静止释放物体乙(距离地面足够高),经过一段时间小球甲运动到Q点,O、Q两点的连线水平,,且小球甲在P、Q两点处时弹簧的弹力大小相等。已知弹簧弹性势能表达式,其中k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量,重力加速度为g,,,下列说法正确的是( )
A. 弹簧的劲度系数
B. 小球甲位于Q点时的速度大小
C. 在小球甲从P点上升到Q点的过程中,甲乙总机械能一直减小
D. 在小球甲从P点上升到PQ中点的过程中,甲乙总机械能增加量为
三、非选择题(本题共8小题,共60分)
9. 如图所示,质量分别为2kg和1kg的物块A、B用轻质弹簧相连放在光滑水平面上,用大小为的力作用在A上使AB相对静止一起向前匀加速运动,则弹簧的弹力大小等于__________N,突然撤去F瞬间,A的加速度大小为__________m/s2.
10. 高铁刚开始启动的过程可以近似看作是匀加速直线运动,此时某乘客背包上的一个挂件如图所示,若挂件和轻绳与竖直方向的夹角为,则此时列车的加速度为________。经过一段时间后,高铁进入了一段水平弯道,若挂件和轻绳与竖直方向的夹角仍为,该弯道的半径为r,则高铁过弯的速度为________。(重力加速度为g)
11. 如图所示是位于我国平潭外海的风力发电机。某时间段内该地区的风速是ν,风向恰好与叶片转动的圆面垂直,叶片转动时有效受风面积为S,气流经过叶片后速度大小变为原来的,方向不变。已知空气密度为,则单位时间内冲击叶片的气流体积为________,叶片受到的平均冲击力大小为________。
12. 用如图甲所示的装置探究影响向心力大小的因素。已知小球在槽中A、B、C位置做圆周运动的轨迹半径之比为1:2:1,变速塔轮自上而下按如图乙所示三种方式进行组合,每层半径之比由上至下分别为1:1、2:1和3:1.
(1)在探究向心力大小与半径的关系时,为了控制角速度相同需要将传动皮带调至第______(填“一”“二”或“三”)层塔轮,然后将两个质量相等的钢球分别放在______(填“A和B”“A和C”或“B和C”)位置,匀速转动手柄,左侧标尺露出4格,右侧标尺露出2格,则左右两球所受向心力大小之比为______;
(2)在探究向心力大小与角速度的关系时,若将传动皮带调至图乙中的第三层,转动手柄,则左右两小球的角速度之比为______。为了更精确探究向心力大小F与角速度的关系,采用接有传感器的自制向心力实验仪进行实验,测得多组数据经拟合后得到图像如图丙所示,由此可得的实验结论是__________________。
13. 在“验证动量守恒”实验中,通过碰撞后做平抛运动测量速度的方法来进行实验,实验装置和原理如图所示。
(1)若入射小球质量为,半径为;被碰小球质量为,半径为,则要求______,______(选填“>”、“<”和“=”)。
(2)用天平测量两个小球的质量、,实验中分别找到碰前的平均落地点P和、相碰后平均落地点的位置,经测量,小球的落地点到O点的距离分别为、、。通过验证等式______成立,从而验证动量守恒定律。若要验证两个小球发生的是弹性碰撞,还需要验证一个等式______(此式仅用“”、“”和”“”表示)成立即可。
14. 国家要求:新型汽车上市前必须进行碰撞测试。某型号实验汽车在平直路面上测试,以额定功率启动,加速运行直到匀速行驶,在离固定障碍物处关闭发动机匀减速行驶,最后与障碍物发生正碰,碰撞后停止。已知实验汽车质量为,行驶过程中所受阻力恒为车重的0.2倍,重力加速度取。碰撞过程中仅考虑障碍物对汽车的冲击力。求:
(1)汽车匀速行驶的速度大小;
(2)汽车与障碍物正碰前瞬间的速度大小;
(3)汽车与障碍物正碰时所受平均冲击力的大小。
15. 如图所示,从A点水平抛出的小物块,到达斜面顶端B处时,其速度方向恰好沿斜面向下,然后沿倾角为的固定斜面滑下,小物块到达C点时速度恰好为0,因受到微小扰动,小物块滑上与斜面平滑对接的四分之一光滑圆弧轨道上。已知圆弧轨道的半径,圆心O在C点的正下方,小物块的质量,平抛运动的水平初速度v0=2m/s,斜面BC长L=2.5m,取,,,不计空气阻力,求:
(1)小物块平抛运动中水平位移的大小;
(2)小物块与斜面BC间的动摩擦因数(保留两位小数);
(3)若小物块沿圆弧轨道滑到P点时脱离轨道,求小物块滑到P点时的速度大小。
16. 如图,一滑板的上表面由长度为L=1.8m的粗糙水平部分AB和半径为R的四分之一光滑圆弧BC组成,滑板静止于光滑的水平地面上,物体P(可视为质点)置于滑板上面的A点,物体P与滑板水平部分的动摩擦因数为(已知,但具体大小未知),一根长度也为1.8m、不可伸长的轻细线,一端固定于点,另一端系一小球Q,小球Q位于最低点时与物体P处于同一高度并恰好接触。现将小球Q拉至与同一高度(细线处于水平拉直状态),然后由静止释放,小球Q向下摆动并与物体P发生弹性碰撞(碰撞时间极短)。已知小球Q的质量为m1=1kg,物体P的质量为m2=2kg,滑板的质量为m3=6kg,R=0.2m,重力加速度为g=10m/s2,不计空气阻力。
(1)小球Q与物体P碰撞后瞬间,求物体P速度的大小;
(2)若物体P恰不从C点滑出,求的值;
(3)在(2)的条件下,若经历时间t=0.8s物体P运动到圆弧最高点C,求t时间内滑板的位移大小。
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