精品解析:广东省中山市东升高级中学2025-2026学年高三上学期10月段考物理试题
2026-08-21
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内容正文:
2026届高三年级上学期10月考试试题
物理
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1. 我国公路、铁路里程均居世界前列,下列关于汽车、火车行驶中的实例分析,说法正确的是( )
A. 图甲中,汽车在水平弯道上转弯时发生侧滑,是因为受到的离心力过大
B. 图乙中,汽车通过凹形桥最低点的速度越大,越容易发生“爆胎”
C. 图丙中,汽车通过拱桥顶端的速度越大,汽车对桥面的压力就越大
D. 图丁中,火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道,火车对内轨有侧压力
2. 近期,中原“村BA”篮球联赛燃爆河南。在某次比赛中,一队员投出的篮球在空中运动的轨迹如图中虚线所示,篮球所受合力 F与速度 v的关系可能正确的是( )
A. B.
C. D.
3. 如图所示,放在水平地面的人字梯在收拢过程中,梯子底端M、N的移动速度大小均为v,,当AM、AN夹角为时,顶端A的速度大小为( )
A. B. C. D.
4. 在工程领域起重机等机械的运用十分广泛。如图甲所示,用起重机吊起正方形混凝土板ABCD,已知混凝土板边长为,质量为,且始终呈水平状态,四根钢索、OC、OD的长度均为,某次施工,起重机司机将正方形混凝土板ABCD从地面开始竖直提升,其运动的图像如图乙所示,不计钢索所受重力。已知重力加速度为,下列说法正确的是( )
A. 末建筑材料离地面的距离为
B. 每根钢索所受的拉力大小均为
C. 钢索的拉力小于钢索的拉力
D. 若将4根钢索都替换成长度为,则每根钢索所受的拉力大小均为
5. 天舟九号飞船在文昌发射场成功发射,并与空间站天和核心舱后向端口成功对接。如图所示为天舟九号飞船与中国空间站对接的示意图。天舟九号飞船先在近地圆轨道Ⅰ飞行,变轨后进入椭圆轨道Ⅱ运行,最后与在圆轨道Ⅲ飞行的空间站对接。下列说法正确的是( )
A. 天舟九号飞船的发射速度需大于
B. 天舟九号飞船从椭圆轨道Ⅱ变到轨道Ⅲ需要在远地点处点火加速
C. 与空间站对接后,天舟九号飞船中的物资将失去重力
D. 天舟九号飞船在轨道Ⅰ上运行的周期比在轨道Ⅱ上运行的周期大
6. 如图所示,细绳一端固定在天花板上,另一端跨过一光滑动滑轮和两固定在天花板上的光滑定滑轮,动滑轮下端挂有一重物。某人抓住绳的一端,从右侧定滑轮正下方A点以的速度匀速移动到B点,此时细绳与水平方向的夹角为。已知重物质量为,右侧定滑轮与A点的竖直高度,重力加速度,,不考虑滑轮的大小和质量,下列说法正确的是( )
A. 重物匀速上升
B. 人到达B点时,重物重力的功率大小为200W
C. 整个过程人对重物做功为100J
D. 人行走时,对地面的摩擦力方向水平向右
7. 从地面竖直向上抛出一物体,物体在运动过程中除受到重力外,还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用.距地面高度h在3m以内时,物体上升、下落过程中动能Ek随h的变化如图所示.重力加速度取10m/s2.该物体的质量为
A. 2kg B. 1.5kg C. 1kg D. 0.5kg
二、多选题:本大题共5小题,共20分。
8. 某升降电梯的原理图如图所示,轿厢A与对重B跨过轻质定滑轮通过轻质缆绳连接,电机通过轻质缆绳拉动对重,使轿厢A由静止开始向上做匀加速直线运动,到达一定高度后关闭电机,轿厢A和对重B减速到0时卡死缆绳。已知轿厢A与对重B的质量之比为,轿厢A加速和减速时的加速度大小相等,运动过程中轿厢A未接触滑轮、对重B未落地,不考虑空气阻力与摩擦阻力,取重力加速度大小,下列说法正确的是( )
A. 轿厢A减速上升时的加速度大小为
B. 轿厢A加速上升时的加速度大小为
C. 轿厢A加速上升与减速上升时受到缆绳的拉力大小之比为
D. 轿厢A加速上升时,连接电机的缆绳中的拉力与对重B所受的重力大小相等
9. 羽毛球爱好者小彭左手拿着球筒,球筒中静置着一个羽毛球,右手迅速拍打筒的上端,使筒获得向下的初速度并与左手发生相对运动,最后羽毛球(视为质点)从筒口上端出来,已知球筒质量为(不含球的质量),羽毛球质量为,球筒与手之间的滑动摩擦力为,球与筒之间的滑动摩擦力为,羽毛球离筒的上端距离为,重力加速度取,空气阻力忽略不计,下列说法正确的是( )
A. 静置时,羽毛球的摩擦力为
B. 拍打球筒后,羽毛球相对于地面向上运动
C. 拍打球筒后瞬间,筒的加速度大小为
D. 若右手拍打一次,筒获得的初速度,则羽毛球就能从筒口上端出来
10. 人们用滑道从高处向低处运送货物.如图所示,可看作质点的货物从圆弧滑道顶端点静止释放,沿滑道运动到圆弧末端点时速度大小为。已知货物质量为,滑道高度为,且过点的切线水平,重力加速度取。关于货物从点运动到点的过程,下列说法正确的有( )
A. 重力做的功为 B. 克服阻力做的功为
C. 经过点时向心加速度大小为 D. 经过点时对轨道的压力大小为
11. 一质量为1kg的物体在水平拉力的作用下,由静止开始在水平地面上沿x轴运动,出发点为x轴零点,拉力做的功W与物体坐标x的关系如图所示。物体与水平地面间的动摩擦因数为0.4,重力加速度大小取10m/s2。下列说法正确的是( )
A. 在x = 1m时,拉力的功率为6W
B. 在x = 4m时,物体的动能为2J
C. 从x = 0运动到x = 2m,物体克服摩擦力做的功为8J
D. 从x = 0运动到x = 4的过程中,物体的动量最大为2kg∙m/s
12. 如图(a),水平地面上固定有一倾角为的足够长光滑斜面,一质量为的滑块锁定在斜面上。时解除锁定,同时对滑块施加沿斜面方向的拉力,随时间的变化关系如图(b)所示,取沿斜面向下为正方向,重力加速度大小为,则滑块( )
A. 在内一直沿斜面向下运动
B. 在内所受合外力的总冲量大小为零
C. 在时动量大小是在时的一半
D. 在内的位移大小比在内的小
三、实验题:本大题共2小题,共18分。
13. 在“研究平抛运动”的实验中,根据频闪照片得到小球的运动轨迹如图所示。a、b、c、d为连续拍照记录下的四个位置,其中a为抛出点。已知坐标纸上每个小正方形的边长为l,重力加速度为g,则
(1)小球在水平方向做___________直线运动,竖直方向做___________直线运动(均选填“匀速”、“匀加速”或“匀减速”);
(2)小球做平抛运动的初速度大小为___________。
(3)在研究平抛运动实验中,为减小空气阻力对小球运动的影响,应采用___________;
A. 实心小铁球 B. 空心小铁球 C. 实心小木球 D. 以上三种小球都可以
(4)在做“探究平抛运动”的实验时,让小球多次从同一高度释放沿同一轨道运动,通过描点法画小球做平抛运动的轨迹,为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求,将你认为正确的选项前面的字母填在横线上___________;
A. 调节斜槽的末端保持水平
B. 每次释放小球的位置必须不同
C. 每次必须由静止释放小球
D. 记录小球位置用的木条(或凹槽)每次必须严格地等距离下降
E. 小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触
F. 将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线
14. 某实验小组设计了如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律。
(1)实验时,该同学进行了如下操作:
①用天平分别测出物块A、B的质量m1和m2(A的质量含遮光片);
②用20分度游标卡尺量遮光片的挡光宽度d,示数如图乙所示,游标卡尺的示数为___________mm;
(2)将重物A、B用轻绳按图甲所示连接,跨放在轻质定滑轮上,一个同学用手托住重物B,另一个同学测量出挡光片中心到光电门中心的竖直距离h,之后释放重物B使其由静止开始下落。测得遮光片经过光电门的时间为。则重物B速度的大小为___________,重物B下降的高度为___________。(用题目给定的或测得的物理量符号表示)
(3)要验证系统(重物A、B)的机械能守恒,应满足的关系式为___________(用质量m1、m2,重力加速度为g,遮光片经过光电门的时间为,遮光片的宽度d和距离h表示)。
四、计算题:本大题共3小题,共34分。
15. 如图所示,小球B静止在光滑的水平台面上,台面距离地面的高度为。小球A以速度向着B运动并发生正碰,之后A和B先后从台面水平抛出,落到地面上时的落点分别为a和b,测得a、b之间的距离,已知两个小球A和B的质量相同,取,求:
(1)小球A、B落到地面上的时间分别为多少;
(2)正碰后小球A、B的速度分别为多大?
16. 如图所示,AB为竖直光滑圆弧轨道的直径,其半径R=0.9m,A端切线水平。水平轨道BC与半径r=0.5m的光滑圆弧轨道CD相接于C点,D为圆弧轨道的最低点,圆弧轨道CD对应的圆心角θ=37°。一质量为M=1kg的小球(视为质点)从水平轨道上某点以某一速度冲上竖直圆轨道,并从A点飞出,取 g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)若小球恰好能从A点飞出,求A点小球速度和小球落地点与B点的水平距离;
(2)若小球从A 点飞出,经过C点恰好沿切线进入圆弧轨道,求小球在A点对圆弧轨道的压力大小。
17. 如图所示,一汽车停在距离小山坡底部右侧处,因气象灾害产生的泥石流从小山坡上的点由静止开始以的加速度沿着小山坡加速向下运动,泥石流到达坡底时没有能量的损失,然后在水平面上做匀减速直线运动,加速度大小。当泥石流到达坡底时司机发现险情,立即启动车辆向右做匀加速直线运动以求逃生,点到坡底的距离,为了简化问题,泥石流、汽车均可视为质点。
(1)求泥石流到达坡底时的速度大小;
(2)若汽车以的加速度逃生,求泥石流与汽车间的最小距离;
(3)要想逃生成功,求汽车加速度的最小值。
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2026届高三年级上学期10月考试试题
物理
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1. 我国公路、铁路里程均居世界前列,下列关于汽车、火车行驶中的实例分析,说法正确的是( )
A. 图甲中,汽车在水平弯道上转弯时发生侧滑,是因为受到的离心力过大
B. 图乙中,汽车通过凹形桥最低点的速度越大,越容易发生“爆胎”
C. 图丙中,汽车通过拱桥顶端的速度越大,汽车对桥面的压力就越大
D. 图丁中,火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道,火车对内轨有侧压力
【答案】B
【解析】
【详解】A.汽车在水平弯道上转弯时发生侧滑,是因为弯道提供向心力不足,汽车做离心运动,不是受到离心力,故A错误;
B.根据向心力公式
汽车通过凹形桥最低点的速度越大, 轮胎受到的支持力越大,即越容易发生“爆胎”,故B正确;
C.根据向心力公式
汽车通过拱桥顶端的速度越大,汽车受到的支持力越小,即对桥面的压力就越小,故C错误;
D.火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道,火车对外轨有侧压力,故D错误。
故选B。
2. 近期,中原“村BA”篮球联赛燃爆河南。在某次比赛中,一队员投出的篮球在空中运动的轨迹如图中虚线所示,篮球所受合力 F与速度 v的关系可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】篮球做曲线运动,则速度方向沿轨迹的切线方向,篮球受向下的重力和与速度方向相反的阻力作用,则合力方向斜向左下。
故选B。
3. 如图所示,放在水平地面的人字梯在收拢过程中,梯子底端M、N的移动速度大小均为v,,当AM、AN夹角为时,顶端A的速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】将两点的速度分解,如图所示
则
解得
故选B。
4. 在工程领域起重机等机械的运用十分广泛。如图甲所示,用起重机吊起正方形混凝土板ABCD,已知混凝土板边长为,质量为,且始终呈水平状态,四根钢索、OC、OD的长度均为,某次施工,起重机司机将正方形混凝土板ABCD从地面开始竖直提升,其运动的图像如图乙所示,不计钢索所受重力。已知重力加速度为,下列说法正确的是( )
A. 末建筑材料离地面的距离为
B. 每根钢索所受的拉力大小均为
C. 钢索的拉力小于钢索的拉力
D. 若将4根钢索都替换成长度为,则每根钢索所受的拉力大小均为
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据v-t图像中图线与坐标轴所围面积表示位移,可知末建筑材料离地面的距离为
故A错误;
B.由乙图可知,混凝土板匀速上升,处于平衡状态,设钢索与竖直方向夹角为,则有
因为混凝土板边长及四根钢索OA、OB、OC、OD的长度均为a,则由几何关系可知,每根钢索在土板上的投影均为
则有
解得,
联立,可得
故B错误;
C.由乙图可知,内混凝土板匀加速上升,处于超重状态,有
内混凝土板匀减速上升,处于失重状态,有
可知
故C错误;
D.若将4根钢索都替换成长度为,由几何关系可知
解得,
则每根钢索所受的拉力大小均为
故D正确。
故选D。
5. 天舟九号飞船在文昌发射场成功发射,并与空间站天和核心舱后向端口成功对接。如图所示为天舟九号飞船与中国空间站对接的示意图。天舟九号飞船先在近地圆轨道Ⅰ飞行,变轨后进入椭圆轨道Ⅱ运行,最后与在圆轨道Ⅲ飞行的空间站对接。下列说法正确的是( )
A. 天舟九号飞船的发射速度需大于
B. 天舟九号飞船从椭圆轨道Ⅱ变到轨道Ⅲ需要在远地点处点火加速
C. 与空间站对接后,天舟九号飞船中的物资将失去重力
D. 天舟九号飞船在轨道Ⅰ上运行的周期比在轨道Ⅱ上运行的周期大
【答案】B
【解析】
【详解】A.是第二宇宙速度,是卫星挣脱地球引力束缚的最小发射速度,天舟九号飞船绕地球运行,其发射速度应大于,小于,故A错误;
B.天舟九号飞船从椭圆轨道Ⅱ变到轨道Ⅲ,是从低轨道变到高轨道,需要在远地点处点火加速,使飞船做离心运动从而进入高轨道,故B正确;
C.天舟九号飞船与空间站对接后,其中的物资仍受地球引力作用,重力并未消失,只是处于完全失重状态,故C错误;
D.根据开普勒第三定律,轨道Ⅰ的半径小于轨道Ⅱ的半长轴,所以天舟九号飞船在轨道Ⅰ上运行的周期比在轨道Ⅱ上运行的周期小,故D错误。
故选B。
6. 如图所示,细绳一端固定在天花板上,另一端跨过一光滑动滑轮和两固定在天花板上的光滑定滑轮,动滑轮下端挂有一重物。某人抓住绳的一端,从右侧定滑轮正下方A点以的速度匀速移动到B点,此时细绳与水平方向的夹角为。已知重物质量为,右侧定滑轮与A点的竖直高度,重力加速度,,不考虑滑轮的大小和质量,下列说法正确的是( )
A. 重物匀速上升
B. 人到达B点时,重物重力的功率大小为200W
C. 整个过程人对重物做功为100J
D. 人行走时,对地面的摩擦力方向水平向右
【答案】B
【解析】
【详解】A.在B点绳末端,由关联速度可得,沿绳方向的分速度
人向右移动过程中,减小,v不变,故增大,即重物加速上升,A错误;
B.人到达B点时,由动滑轮特点,物体上升的速度
即重物重力的功率
B正确;
C.由能量守恒定律,人对重物做的功等于重物机械能的增量,右侧绳长增长
重物上升的高度
则
C错误;
D.人行走时,受到的静摩擦力水平向右,人对地面的摩擦力水平向左,D错误。
故选B。
7. 从地面竖直向上抛出一物体,物体在运动过程中除受到重力外,还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用.距地面高度h在3m以内时,物体上升、下落过程中动能Ek随h的变化如图所示.重力加速度取10m/s2.该物体的质量为
A. 2kg B. 1.5kg C. 1kg D. 0.5kg
【答案】C
【解析】
【详解】对上升过程,由动能定理,,得,即F+mg=12N;下落过程,,即N,联立两公式,得到m=1kg、F=2N.
二、多选题:本大题共5小题,共20分。
8. 某升降电梯的原理图如图所示,轿厢A与对重B跨过轻质定滑轮通过轻质缆绳连接,电机通过轻质缆绳拉动对重,使轿厢A由静止开始向上做匀加速直线运动,到达一定高度后关闭电机,轿厢A和对重B减速到0时卡死缆绳。已知轿厢A与对重B的质量之比为,轿厢A加速和减速时的加速度大小相等,运动过程中轿厢A未接触滑轮、对重B未落地,不考虑空气阻力与摩擦阻力,取重力加速度大小,下列说法正确的是( )
A. 轿厢A减速上升时的加速度大小为
B. 轿厢A加速上升时的加速度大小为
C. 轿厢A加速上升与减速上升时受到缆绳的拉力大小之比为
D. 轿厢A加速上升时,连接电机的缆绳中的拉力与对重B所受的重力大小相等
【答案】BCD
【解析】
【详解】AB.A减速上升过程中,对A研究
对B研究
其中
联立解得
轿厢A加速和减速时的加速度大小相等,故B正确,A错误;
C.A加速上升过程中,对A研究
则
减速时
故轿厢A加速上升与减速上升时受到缆绳的拉力大小之比为
故C正确;
D.轿厢A加速上升时,对B研究
代入可得
故轿厢A加速上升时,连接电机的缆绳中的拉力与对重B所受的重力大小相等,故D正确。
故选BCD。
9. 羽毛球爱好者小彭左手拿着球筒,球筒中静置着一个羽毛球,右手迅速拍打筒的上端,使筒获得向下的初速度并与左手发生相对运动,最后羽毛球(视为质点)从筒口上端出来,已知球筒质量为(不含球的质量),羽毛球质量为,球筒与手之间的滑动摩擦力为,球与筒之间的滑动摩擦力为,羽毛球离筒的上端距离为,重力加速度取,空气阻力忽略不计,下列说法正确的是( )
A. 静置时,羽毛球的摩擦力为
B. 拍打球筒后,羽毛球相对于地面向上运动
C. 拍打球筒后瞬间,筒的加速度大小为
D. 若右手拍打一次,筒获得的初速度,则羽毛球就能从筒口上端出来
【答案】AC
【解析】
【详解】A.静置时,根据平衡条件有,故A正确;
BCD.拍打球筒后瞬间,对羽毛球由牛顿第二定律有
解得
仅拍打一次,羽毛球恰能飞出,则羽毛球与球筒恰好达到共同速度,设球筒的加速度为,筒的初速度为,则对球筒由牛顿第二定律有
解得
球筒做匀减速运动,羽毛球做匀加速运动,有,
代入数据解得
根据分析可知球筒向下运动的距离比羽毛球向上运动的距离大,所以羽毛球相对地面向下运动,故BD错误,C正确。
故选AC。
10. 人们用滑道从高处向低处运送货物.如图所示,可看作质点的货物从圆弧滑道顶端点静止释放,沿滑道运动到圆弧末端点时速度大小为。已知货物质量为,滑道高度为,且过点的切线水平,重力加速度取。关于货物从点运动到点的过程,下列说法正确的有( )
A. 重力做的功为 B. 克服阻力做的功为
C. 经过点时向心加速度大小为 D. 经过点时对轨道的压力大小为
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.重力做的功为
A错误;
B.下滑过程据动能定理可得
代入数据解得,克服阻力做的功为
B正确;
C.经过点时向心加速度大小为
C正确;
D.经过点时,据牛顿第二定律可得
解得货物受到的支持力大小为
据牛顿第三定律可知,货物对轨道的压力大小为,D正确。
故选BCD。
11. 一质量为1kg的物体在水平拉力的作用下,由静止开始在水平地面上沿x轴运动,出发点为x轴零点,拉力做的功W与物体坐标x的关系如图所示。物体与水平地面间的动摩擦因数为0.4,重力加速度大小取10m/s2。下列说法正确的是( )
A. 在x = 1m时,拉力的功率为6W
B. 在x = 4m时,物体的动能为2J
C. 从x = 0运动到x = 2m,物体克服摩擦力做的功为8J
D. 从x = 0运动到x = 4的过程中,物体的动量最大为2kg∙m/s
【答案】BC
【解析】
【详解】由于拉力在水平方向,则拉力做的功为
W = Fx
可看出W—x图像的斜率代表拉力F。
AB.在物体运动的过程中根据动能定理有
则x = 1m时物体的速度为
v1= 2m/s
x = 1m时,拉力为
则此时拉力的功率
P = Fv1= 12W
x = 4m时物体的动能为
Ek= 2J
A错误、B正确;
C.从x = 0运动到x = 2m,物体克服摩擦力做的功为
Wf= μmgx = 8J
C正确;
D.根据W—x图像可知在0—2m的过程中F1= 6N,2—4m的过程中F2= 3N,由于物体受到的摩擦力恒为f = 4N,则物体在x = 2m处速度最大,且根据选项AB分析可知此时的速度
则从x = 0运动到x = 4的过程中,物体的动量最大为
D错误。
故选BC。
12. 如图(a),水平地面上固定有一倾角为的足够长光滑斜面,一质量为的滑块锁定在斜面上。时解除锁定,同时对滑块施加沿斜面方向的拉力,随时间的变化关系如图(b)所示,取沿斜面向下为正方向,重力加速度大小为,则滑块( )
A. 在内一直沿斜面向下运动
B. 在内所受合外力的总冲量大小为零
C. 在时动量大小是在时的一半
D. 在内的位移大小比在内的小
【答案】AD
【解析】
【详解】根据图像可知当时,物块加速度为
方向沿斜面向下;当时,物块加速度大小为
方向沿斜面向上,作出物块内的图像
A.根据图像可知,物体一直沿斜面向下运动,故A正确;
B.根据图像可知,物块的末速度不等于0,根据动量定理
故B错误;
C.根据图像可知时物块速度大于时物块的速度,故时动量不是时的一半,故C错误;
D.图像与横轴围成的面积表示位移,故由图像可知过程物体的位移小于的位移,故D正确。
故选AD。
三、实验题:本大题共2小题,共18分。
13. 在“研究平抛运动”的实验中,根据频闪照片得到小球的运动轨迹如图所示。a、b、c、d为连续拍照记录下的四个位置,其中a为抛出点。已知坐标纸上每个小正方形的边长为l,重力加速度为g,则
(1)小球在水平方向做___________直线运动,竖直方向做___________直线运动(均选填“匀速”、“匀加速”或“匀减速”);
(2)小球做平抛运动的初速度大小为___________。
(3)在研究平抛运动实验中,为减小空气阻力对小球运动的影响,应采用___________;
A. 实心小铁球 B. 空心小铁球 C. 实心小木球 D. 以上三种小球都可以
(4)在做“探究平抛运动”的实验时,让小球多次从同一高度释放沿同一轨道运动,通过描点法画小球做平抛运动的轨迹,为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求,将你认为正确的选项前面的字母填在横线上___________;
A. 调节斜槽的末端保持水平
B. 每次释放小球的位置必须不同
C. 每次必须由静止释放小球
D. 记录小球位置用的木条(或凹槽)每次必须严格地等距离下降
E. 小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触
F. 将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线
【答案】(1) ①. 匀速 ②. 匀加速
(2)
(3)A (4)ACE
【解析】
【小问1详解】
[1]由题图可知,小球在水平方向有
即在相等时间内通过的位移相等,因此小球在水平方向做匀速直线运动。
[2]小球在竖直方向有
由匀变速直线运动的推论可知,小球竖直方向做匀加速直线运动。
【小问2详解】
由匀变速直线运动的推论可得
小球做平抛运动的初速度大小为
【小问3详解】
在研究平抛运动实验中,为减小空气阻力对小球运动的影响,应采用实心小铁球,实心小铁球体积较小,质量较大,受空气阻力的影响相对较小。
故选A。
【小问4详解】
ABC.在做“探究平抛运动”的实验时,要确保小球的初速度水平,且每次抛出初速度要相同,则调节斜槽的末端保持水平,每次释放小球的位置必须相同,每次必须由静止释放小球,AC正确,B错误;
D.记录小球位置用的木条(或凹槽)每次不必严格地等距离下降,D错误;
E.确保小球运动时不会受到摩擦力作用,则小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触,E正确;
F.将球的位置记录在纸上后,取下纸,将点连成平滑的曲线,F错误。
故选ACE。
14. 某实验小组设计了如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律。
(1)实验时,该同学进行了如下操作:
①用天平分别测出物块A、B的质量m1和m2(A的质量含遮光片);
②用20分度游标卡尺量遮光片的挡光宽度d,示数如图乙所示,游标卡尺的示数为___________mm;
(2)将重物A、B用轻绳按图甲所示连接,跨放在轻质定滑轮上,一个同学用手托住重物B,另一个同学测量出挡光片中心到光电门中心的竖直距离h,之后释放重物B使其由静止开始下落。测得遮光片经过光电门的时间为。则重物B速度的大小为___________,重物B下降的高度为___________。(用题目给定的或测得的物理量符号表示)
(3)要验证系统(重物A、B)的机械能守恒,应满足的关系式为___________(用质量m1、m2,重力加速度为g,遮光片经过光电门的时间为,遮光片的宽度d和距离h表示)。
【答案】(1)
(2) ①. ②.
(3)
【解析】
【小问1详解】
游标卡尺的示数
【小问2详解】
[1]根据极短时间的平均速度表示瞬时速度,重物A速度的大小
根据滑轮组原理,重物B速度的大小
[2]动滑轮上升的高度为,根据滑轮组原理,重物B下降的高度等于。
【小问3详解】
重物A、B组成的系统机械能守恒得
代入、得
四、计算题:本大题共3小题,共34分。
15. 如图所示,小球B静止在光滑的水平台面上,台面距离地面的高度为。小球A以速度向着B运动并发生正碰,之后A和B先后从台面水平抛出,落到地面上时的落点分别为a和b,测得a、b之间的距离,已知两个小球A和B的质量相同,取,求:
(1)小球A、B落到地面上的时间分别为多少;
(2)正碰后小球A、B的速度分别为多大?
【答案】(1)落地时间均为;(2),
【解析】
【详解】(1)小球A、B从同一高度做平抛运动,而平抛运动竖直方向为自由落体运动,则有
解得
(2)设小球A、B的质量均为,正碰后的速度分别为、,由动量守恒定律有
在平抛运动中的水平方向上有位移关系
联立解得
,
16. 如图所示,AB为竖直光滑圆弧轨道的直径,其半径R=0.9m,A端切线水平。水平轨道BC与半径r=0.5m的光滑圆弧轨道CD相接于C点,D为圆弧轨道的最低点,圆弧轨道CD对应的圆心角θ=37°。一质量为M=1kg的小球(视为质点)从水平轨道上某点以某一速度冲上竖直圆轨道,并从A点飞出,取 g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)若小球恰好能从A点飞出,求A点小球速度和小球落地点与B点的水平距离;
(2)若小球从A 点飞出,经过C点恰好沿切线进入圆弧轨道,求小球在A点对圆弧轨道的压力大小。
【答案】(1)3m/s;1.8m
(2)
【解析】
【小问1详解】
小球恰好能从A点飞出,重力提供小球圆周运动的向心力,根据牛顿第二定律可得
解得
小球从A点飞出后做平抛运动,则在竖直方向上有
解得小球在空中运动的时间
故小球落地点与B点的水平距离
【小问2详解】
设小球从A点飞出的速度为时,恰好从C点沿切线进入圆弧轨道,小球在C点的速度为,根据动能定理可得
根据运动的分解可得
联立解得
在A点对小球受力分析,根据牛顿第二定律可得
代入数据解得
结合牛顿第三定律可知,小球在A点对圆弧轨道的压力大小
17. 如图所示,一汽车停在距离小山坡底部右侧处,因气象灾害产生的泥石流从小山坡上的点由静止开始以的加速度沿着小山坡加速向下运动,泥石流到达坡底时没有能量的损失,然后在水平面上做匀减速直线运动,加速度大小。当泥石流到达坡底时司机发现险情,立即启动车辆向右做匀加速直线运动以求逃生,点到坡底的距离,为了简化问题,泥石流、汽车均可视为质点。
(1)求泥石流到达坡底时的速度大小;
(2)若汽车以的加速度逃生,求泥石流与汽车间的最小距离;
(3)要想逃生成功,求汽车加速度的最小值。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据运动学公式有
解得
【小问2详解】
设汽车从开始运动到与泥石流速度相等所用时间为,则有
该时间内泥石流的位移
该时间内汽车的位移
则泥石流与汽车间的最小距离
解得
【小问3详解】
设汽车运动时间为,汽车的速度与泥石流的速度相等,则有
根据位移关系有
解得
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