精品解析:广东省广州市增城区2025-2026学年高三上学期10月教学质量监测检测物理试卷
2026-08-22
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内容正文:
2025-2026学年广东省广州市增城区高三(上)教学质量监测检测物理试卷(10月)
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1. 习近平总书记在2025年新年贺词中提到“嫦娥六号首次月背采样,梦想号探秘大洋,深中通道踏浪海天,南极秦岭站崛起冰原,展现了中国人追梦星辰大海的豪情壮志”,下列说法正确的是( )
A. 嫦娥六号在月背减速下降过程中,处于失重状态
B. 汽车从南极秦岭站出发绕冰原行驶一圈回到起点,平均速率为零
C. 研究“梦想”号大洋钻探船绕地球运行的轨迹时,船身可以看作质点
D. 一汽车通过全长约24km的深中通道,用时20min,则该车的平均速度约为72km/h
【答案】C
【解析】
【详解】A.嫦娥六号在月背减速下降过程中,其加速度方向向上,处于超重状态,故A错误;
B.汽车从南极秦岭站出发绕冰原行驶一圈回到起点,其路程不为,平均速率不为,故B错误;
C.研究“梦想”号大洋钻探船绕地球运行的轨迹时,船身的形状和大小对研究问题的影响可以忽略不计,此时船身可以看作质点,故C正确;
D.汽车通过深中通道,全长指的是路程,运动时间为,根据平均速率公式有
代入数据解得该车的平均速率为
题中指的是平均速率而非平均速度,故D错误。
故选C。
2. 教学用的棋盘是铁质的,每个棋子内部均嵌有小磁铁,能吸附在棋盘上处于静止状态.现将棋盘由竖直方向缓慢转到虚线所在位置(如图所示),对于静止在棋盘上的某颗棋子,不计棋子间的相互作用力,下列说法正确的是( )
A. 棋子受到三个力的作用
B. 棋子所受的弹力变大
C. 棋子所受的摩擦力变大
D. 棋盘对棋子的作用力大小等于棋子所受的重力
【答案】D
【解析】
【详解】A.棋子受到重力、棋盘的支持力、磁铁的吸引力以及摩擦力共四个力的作用,故A错误;
B.磁铁的吸引力大小不变,对棋子进行受力分析,棋盘竖直时,根据垂直于棋盘方向受力平衡有
棋盘倾斜时,设棋盘与水平面的夹角为,根据垂直于棋盘方向受力平衡有
推导可得
所以棋子所受的弹力变小,故B错误;
C.对棋子进行受力分析,棋盘竖直时,根据沿棋盘方向受力平衡有
棋盘倾斜时,根据沿棋盘方向受力平衡有
推导可得
所以棋子所受的摩擦力变小,故C错误;
D.棋子受到重力与棋盘对它的作用力,由于棋子处于平衡状态,根据平衡条件可知,棋盘对棋子的作用力大小等于棋子所受的重力,故D正确。
故选D。
3. 如图所示,运动员投出的篮球在空中做曲线运动,忽略空气阻力,篮球从A点运动到B点的过程中,其水平位移x、竖直位移y、水平速度、竖直速度分别随时间t变化规律正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】AC.篮球在空中做抛体运动,水平方向做匀速直线运动,水平位移
其中水平速度不变,水平位移x与时间t成正比。故AC错误;
BD.篮球竖直方向做竖直上抛运动,竖直位移
故图像为开口朝下的抛物线。
竖直速度
故图像是斜率为负值的一条直线。故B正确,D错误。
故选B。
4. 为了节省能量,某商场安装了智能化的电动扶梯.无人搭乘时,扶梯运转得很慢;有人站上扶梯时,它会先慢慢加速,再匀速运转,一顾客乘扶梯上楼,恰好经历了这两个过程,如图所示,下列说法中正确的是( )
A. 顾客始终处于超重状态
B. 顾客始终受到三个力的作用
C. 顾客受到的支持力始终等于mg
D. 顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方,再竖直向下
【答案】D
【解析】
【详解】A.设扶梯与水平面的夹角为,加速向上运动时加速度大小为,竖直方向的分加速度为,由于具有向上的加速度分量,顾客处于超重状态;当扶梯匀速运动时加速度为零,顾客处于平衡状态,不再超重,故A错误;
B.刚开始顾客随扶梯加速运动时,水平方向有向右的分加速度,竖直方向有向上的分加速度,因此受到重力、竖直向上的支持力和水平向右的静摩擦力三个力的作用;匀速运动时,受力平衡,水平方向静摩擦力为零,顾客只受到重力、支持力两个力的作用,故B错误;
C.当扶梯加速向上时,根据牛顿第二定律在竖直方向有
解得
可知此时顾客受到的支持力大于mg;当扶梯匀速运动时处于平衡状态,受到的支持力等于mg,故C错误;
D.加速向上运动时,顾客受到的静摩擦力水平向右,支持力竖直向上,二者的合力即为扶梯对顾客的作用力,由于具有水平向右和竖直向上的两个分力,该合力方向指向右上方,根据牛顿第三定律可知,顾客对扶梯作用力的方向指向左下方;匀速运动时,顾客仅受重力和竖直向上的支持力,扶梯对顾客的作用力竖直向上,根据牛顿第三定律可知,顾客对扶梯作用力的方向竖直向下,故D正确。
故选D。
5. 我国天舟九号货运飞船与空间站对接示意图如图所示,飞船进入预定圆轨道Ⅰ,之后从轨道Ⅰ经椭圆转移轨道Ⅱ逐步接近在圆轨道Ⅲ运行的空间站,完成交会对接后随空间站在轨道Ⅲ做匀速圆周运动,已知轨道Ⅰ的半径为,轨道Ⅲ的半径为,空间站在轨道Ⅲ运行的周期为T,该轨道离地高度约为400km,同步卫星轨道离地高度约为36000km,下列说法正确的是( )
A. 天舟九号沿轨道Ⅰ运行的周期大于24h
B. 天舟九号沿轨道Ⅱ从A点运动到B点的时间为
C. 天舟九号沿轨道Ⅱ运行时A、B点的速度大小之比为
D. 天舟九号在轨道Ⅲ时具有的机械能小于在轨道Ⅰ时具有的机械能(忽略其质量变化)
【答案】B
【解析】
【详解】A.同步卫星运行的周期为,由题意可知,轨道的半径比同步卫星轨道半径小,根据开普勒第三定律可知,天舟九号沿轨道运行的周期小于,故A错误;
B.根据开普勒第三定律有
解得天舟九号沿轨道从点运动到点的时间为,故B正确;
C.天舟九号沿轨道运行时,根据开普勒第二定律有
解得、点的速度大小之比为,故C错误;
D.天舟九号由轨道变为轨道需要加速,由轨道变为轨道也需要加速,则天舟九号变轨过程机械能增加,而天舟九号在同一轨道上运动时机械能守恒,可见天舟九号在轨道时具有的机械能大于在轨道时具有的机械能(忽略其质量变化),故D错误。
故选B。
6. 竖直轻弹簧固定在水平地面上,弹簧的劲度系数为k,原长为l,质量为m的铁球由弹簧的正上方h高处自由下落,与弹簧接触后压缩弹簧,当铁球下落到最低点时弹簧压缩量为x,不计空气阻力,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 铁球下落到最低点时所受合外力为零 B. 铁球下落过程中铁球的机械能守恒
C. 铁球的最大动能为 D. 弹簧的最大弹性势能为
【答案】C
【解析】
【详解】A.铁球刚接触弹簧时重力大于弹力,向下做加速运动,当重力等于弹力时速度达到最大,此时铁球所受合外力为零,设此时弹簧的压缩量为,根据平衡条件有
解得
铁球越过该位置继续向下运动直到最低点,此过程弹簧压缩量逐渐增大,弹力逐渐增大并大于重力,合力方向向上,铁球做减速运动,可知到达最低点时弹力大于重力,合外力不为零,故A错误;
B.铁球下落过程中未接触弹簧前只受重力作用,机械能守恒,铁球接触弹簧后继续下落的过程中,弹簧的弹力对铁球做负功,根据功能关系可知铁球的机械能不守恒,故B错误;
C.由对A选项的分析可知当弹簧的压缩量为时铁球的速度最大,动能最大,铁球由静止下落到速度最大位置的过程,对于铁球和弹簧组成的系统,根据机械能守恒定律有
将代入解得
可知铁球的最大动能为,故C正确;
D.铁球从静止开始下落到最低点的过程,对于铁球和弹簧组成的系统,根据机械能守恒定律可知,铁球减小的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能,设弹簧的最大弹性势能为,则有
可知弹簧的最大弹性势能为,故D错误。
故选C。
7. 如图为一快递分拣流水线的简化示意图,传送带在电机带动下以恒定速率v=2m/s顺时针转动,一快递包裹从距水平传送带0.8m高度处的分拣口无初速释放,释放时传送带的A点恰好在包裹正下方,若传送带足够长,包裹落到传送带上不反弹,包裹与传送带之间的动摩擦因数为0.2,重力加速度g取10m/s2,下列说法正确的是( )
A. 包裹在传送带上先受滑动摩擦力后受静摩擦力
B. 包裹从开始下落到与传送带共速时所用时间为0.6s
C. 包裹在传送带上留下的划痕为3m
D. 包裹与传送带共速时,包裹与传送带A点的距离为1.8m
【答案】D
【解析】
【详解】A.包裹落到传送带上时水平速度为0,与传送带有相对运动,受滑动摩擦力;共速后,与传送带无相对运动,不受摩擦力,故A错误;
B.包裹从分拣口无初速释放,做自由落体运动,有
解得
传送带以顺时针转动,包裹落到传送带上后,水平方向初速度为0,与传送带存在相对运动,受到滑动摩擦力。根据牛顿第二定律,滑动摩擦力产生的加速度
包裹在水平方向做初速度为0的匀加速直线运动,直到与传送带共速,有
可得共速所需时间
包裹从开始下落到与传送带共速的总时间,故B错误;
C.包裹在传送带上滑动时,传送带的位移
包裹的水平位移
划痕长度为相对位移,为,故C错误;
D.包裹从开始下落到与传送带共速的总时间
传送带始终以匀速运动,因此总时间内传送带的位移即A点的位移为
包裹与传送带共速时,包裹的水平位移
因此,包裹与A点的距离为,故D正确。
故选D。
二、多选题:本大题共3小题,共18分。
8. 如图雪地转转圈游戏,小孩乘坐雪圈(小孩和雪圈总质量为60kg,可视为质点)绕轴以1rad/s的角速度在水平雪地上匀速转动.已知水平杆长为3m,离地高为3m,绳长为5m,且绳与水平杆垂直,下列说法正确的是( )
A. 雪圈的运动半径为4m B. 雪圈的线速度大小为5m/s
C. 雪圈受到地面的摩擦力大小为100N D. 雪圈(含人)的向心力大小为300N
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由几何关系可知,雪圈做圆周运动的半径,故A错误;
B.雪圈线速度大小为,故B正确;
CD.如下俯视图所示,绳子拉力斜向上,其在水平面方向的分力与转动半径的夹角为,
根据匀速圆周运动规律可得,
联立解得雪圈(含人)的向心力大小,雪圈受到摩擦力大小,故C错误,D正确;
故选BD。
9. 三个完全相同的小球从同一高度处以初速度大小都是v,方向依次是水平、竖直向上、竖直向下抛出,如图所示,三个小球最终均落在水平地面上,不计空气阻力.下列说法正确的是( )
A. 三个小球落地时的速度相同
B. 三个小球在空中运动的时间相同
C. 从抛出到落地,三个小球重力做的功相等
D. 三个小球在落地时,重力瞬时功率的大小关系是
【答案】CD
【解析】
【详解】A.根据动能定理有
三个小球初速度大小相等,初动能相等,下落过程重力做功相等,故三个小球的落地时速度大小相等,但A球落地时速度方向与C、B两球的速度方向不同,故A错误;
B.平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,在同一高度自由落体运动的时间小于竖直上抛运动的时间,大于竖直下抛运动的时间。故B错误。
C.根据
三个小球的初、末位置的高度差相同,质量相等,故三个小球重力做的功相等,故C正确;
D.根据重力的瞬时功率公式
竖直方向上,A球做自由落体运动,B球做竖直上抛运动,由对称性可得,B球下落回到抛出点时,速度向下,大小也为v
故B球之后的运动与C球运动相同,落地时速度与C球相等。故
由于A、B、C三个小球质量相等,所以,故D正确。
故选CD。
10. 如图所示,水平地面上有一电动小车,小车上静置一物块,小车与物块质量均为m,两者之间动摩擦因数为µ,某时刻小车以恒定功率P由静止开始做直线运动,此时物块与小车发生相对滑动,经过一段时间两者刚好速度相同,大小为v0,已知小车足够长,若小车受到地面的阻力大小为其对地面压力的µ倍,不计空气阻力,重力加速度大小为g,则在这段时间内下列说法正确的是( )
A. 小车做匀加速直线运动
B. 物块的位移大小为
C. 小车的位移大小为
D. 物块与小车间因摩擦产生的热为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.小车以恒定功率由静止开始做直线运动,根据公式可知随着速度增大牵引力逐渐减小,对小车根据牛顿第二定律有
可知小车的加速度逐渐减小,即小车做加速度减小的变加速直线运动,故A错误;
B.对物块,根据牛顿第二定律有
解得
根据匀变速直线运动速度与位移的关系式有
解得,故B正确;
C.对物块,根据运动学公式有
解得
对小车,根据动能定理有
联立解得,故C错误;
D.物块与小车由于相对滑动而产生热量,根据摩擦生热公式有
联立解得,故D正确。
故选BD。
三、实验题:本大题共2小题,共16分。
11. 某实验小组利用如图甲的装置来探究平抛运动的特点.小球A和接收器B组成二维运动传感器,弹射器弹出小球A后,接收器B每隔相等的时间T,采集一次小球A的位置信息,并将数据发送给计算机进行处理。
(1)下列实验步骤必要的是( )
A. 在安装时,必须确保弹射器水平放置
B. 为了减小实验误差,应选用体积小密度大的小球A
C. 为了减小实验误差,小球A与弹簧底部接触面一定要光滑
(2)弹射器将小球A弹出后,计算机利用接收到的数据绘出了小球A运动的点迹,如图乙所示,根据图乙,在误差允许的范围内,水平方向______________________________,说明平抛运动水平方向的分运动是匀速直线运动;竖直方向______________________________,说明平抛运动竖直方向的分运动是匀变速直线运动.已知接收器B采集小球A位置的周期T=0.05s,每小格的边长L=5cm,则小球A做平抛运动的初速度大小为________m/s,当地重力加速度大小为________m/s2(结果均保留两位有效数字)。
【答案】(1)AB (2) ①. 相等时间内位移相等 ②. 相邻相等时间内位移差相等 ③. 1.0 ④. 9.7
【解析】
【小问1详解】
A.要保证每次小球A都做平抛运动,则必须确保弹射器水平放置,故A正确;
B.为了减小实验误差,减少空气阻力的影响,应选用体积小密度大的小球A,故B正确;
C.只需要弹射器弹出小球A有初速度即可,大小没有关系,不一定需要底面光滑,故C错误。
故选AB。
【小问2详解】
[1]根据图乙,在误差允许的范围内,水平方向相等时间内位移相等,说明平抛运动水平方向的分运动是匀速直线运动;
[2]竖直方向相邻相等时间内位移差相等,说明平抛运动竖直方向的分运动是匀变速直线运动;
[3]由图乙可知,水平方向有
解得初速度
[4]竖直方向根据逐差法有
即
解得
12. 某实验小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律,如图甲是他们所用的实验装置示意图。已知光电计时器可以测出滑块的挡光片通过光电门所用的时间。
(1)实验步骤:
①将气垫导轨放在水平桌面上,桌面高度不低于;
②用游标卡尺测出遮光条的宽度,示数如图乙所示,则遮光条宽度____________;
③将滑块移至图示位置,测出遮光条到光电门的距离L;
④待托盘和砝码静止不动时,释放滑块,要求托盘和砝码落地前挡光条已通过光电门;
⑤从数字计时器(图中未画出)上读出挡光条通过光电门所用的时间t,则滑块经过光电门时的瞬时速度大小为____________(用题中所给的符号表示);
(2)除了上述操作之外,该实验中还需要完成的操作是____________
A. 将气垫导轨调节至水平
B. 将气垫导轨右端垫高,以平衡滑块所受摩擦力
C. 用天平称出滑块和挡光条的总质量M,再称出托盘和砝码的总质量m
(3)实验中其他条件不变,改变L,多次实验得到多组相应数据,做图像如图丙所示。已知当地的重力加速度为g,在误差允许范围内,若图线斜率数值上为____________(用题中所给的符号表示),则可认为上述实验过程满足机械能守恒定律。
【答案】(1) ①. 10.60 ②. (2)AC
(3)
【解析】
【小问1详解】
②[1]20分度游标卡尺的精确值为,由图乙可知遮光条宽度为
⑤[2]挡光条通过光电门所用的时间t,则滑块经过光电门时的瞬时速度大小为
【小问2详解】
AB.气垫导轨是常用的一种实验仪器,它利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦,所以不需要平衡摩擦力,应将气垫导轨调节至水平,故A正确,B错误;
C.该实验如果托盘和砝码的重力势能的减少量等于系统动能的增加量即可验证机械能守恒定律,所以需要用天平称出滑块和挡光条的总质量M,再称出托盘和砝码的总质量m,故C正确。
故选AC。
【小问3详解】
根据系统机械能守恒可得
整理可得
可知在误差允许范围内,若图线斜率数值上为,则可认为上述实验过程满足机械能守恒定律。
四、计算题:本大题共3小题,共38分。
13. 关于飞机的运动,研究下列问题:
(1)飞机获得的升力大小F与速度v的平方成正比,v是飞机在平直跑道上滑行时的速度,F与飞机所受重力相等时的v称为飞机的起飞离地速度.已知飞机不装载货物时质量为m,起飞离地速度为v1,重力加速度为g,当飞机装载质量为M的货物后,求飞机的起飞离地速度v2的大小;
(2)飞机在跑道起点由静止开始做匀加速直线运动,跑道上存在这样一个位置,飞机一旦超过该位置就不能放弃起飞,否则将会冲出跑道,己知跑道的长度为L,飞机加速时加速度大小为a1,减速时最大加速度大小为a2,求该位置距起点的距离d。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
设飞机获得的升力为
飞机装载货物前,达到离地速度时,有
飞机装载货物后,达到离地速度时,有
解得。
【小问2详解】
设飞机加速到该位置时速度为v,根据匀变速运动的位移速度关系
从该位置减速到零,根据匀变速运动的位移速度关系
解得。
【点睛】
14. “深坑打夯机”的工作示意图如图所示。首先,电动机带动两个摩擦轮匀速转动,将夯杆从深坑提起;当夯杆的下端刚到达坑口时,两个摩擦轮将夯杆松开;夯杆在自身重力的作用下,落回坑底;这样周而复始地进行,就可以达到将坑底夯实的目的。已知两摩擦轮边缘的线速度v=4m/s,对夯杆的压力均为F=2×104N,与夯杆的动摩擦因数µ=0.3,夯杆的质量m=1.0×103kg,坑深h=6m,重力加速度g=10m/s2,不计夯实坑底引起的深度变化,求:
(1)夯杆刚被提起时夯杆的加速度大小a;
(2)夯杆自坑底上升的最大高度H及该上升过程的时间t;
(3)每个打夯周期中,电动机因提升夯杆多消耗的能量E。
【答案】(1)2m/s2
(2)6.8m,2.9s
(3)11.6×104J
【解析】
【小问1详解】
设夯杆的加速度大小为,根据牛顿第二定律有
解得
【小问2详解】
设夯杆加速到的时间为,上升的高度为,根据运动学公式分别有,
联立解得,
因为,所以夯杆先匀加速再匀速,匀速上升阶段的高度为
解得
设匀速上升阶段的时间为,有
解得
离开坑口后夯杆做竖直上抛运动,设减速上升阶段的时间为,上升高度为,根据运动学公式分别有,
联立解得,
上升的最大高度为
解得
上升过程的总时间为
解得
【小问3详解】
从夯杆刚被提起起到释放夯杆,设摩擦力对夯杆做功为,根据动能定理有
解得
在时间内,滚轮边缘转过的路程为
解得
摩擦产生的热量为
解得
每个打夯周期中,电动机因提升夯杆多消耗的能量为
解得
15. 如图甲所示,一可视为质点的小锤用细线系于固定悬挂点O处,将小锤拉至O点左侧一定高度不超过O点所在的水平面由静止释放,小锤恰好在最低点P与停在光滑水平面上的物块发生弹性正碰,碰后物块冲向右边固定在墙上的细长钢钉,随后钢钉穿入物块.当小锤释放点距离P点的竖直高度为时,物块最终停止时其右端到墙的水平距离为,已知小锤的质量,物块的质量,物块和钢钉的长度分别为l、2l,OP距离为R,钢钉进入物块的过程中,物块受到的阻力大小与钢钉进入物块的距离d的关系如图乙所示,重力加速度为g,求:
(1)当时,小锤与物块碰前瞬间对细线的拉力;
(2)当时,物块开始接触钢钉时的速度大小;
(3)要使物块最终被穿透但又没碰到墙,试求h的取值范围以及在此范围内物块停止时其右端与墙的水平距离x与h的关系式。
【答案】(1)4mg,方向竖直向下
(2),
(3),
【解析】
【小问1详解】
设小锤运动到点时速度大小为,小锤下降过程,根据动能定理有
在点设细线对小锤的拉力大小为,根据牛顿第二定律有
代入已知高度联立解得,
根据牛顿第三定律可知小锤碰前瞬间对细线的拉力大小为4mg,方向竖直向下。
【小问2详解】
设小锤与物块碰后速度大小分别为、,取水平向右为正方向,根据动量守恒定律和机械能守恒定律分别有,
将、代入解得,
【小问3详解】
设物块被穿透后所受阻力恒为,由图乙可知穿透过程中阻力做功为,当时物块右端到墙的水平距离为,此时物块穿过钢钉后继续滑行的距离为,根据动能定理有
解得
当小锤释放高度为时,由前面分析同理推导可得物块接触钢钉前瞬间的速度为
当物块最终右端到墙的水平距离为时,物块穿过钢钉后继续滑行的距离为,根据动能定理有
联立解得
当物块刚好穿透钢钉时,代入表达式解得
当物块刚好到墙时,代入表达式解得
要使物块最终被穿透但又没碰到墙,联立解得的取值范围及与的关系式为,
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2025-2026学年广东省广州市增城区高三(上)教学质量监测检测物理试卷(10月)
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1. 习近平总书记在2025年新年贺词中提到“嫦娥六号首次月背采样,梦想号探秘大洋,深中通道踏浪海天,南极秦岭站崛起冰原,展现了中国人追梦星辰大海的豪情壮志”,下列说法正确的是( )
A. 嫦娥六号在月背减速下降过程中,处于失重状态
B. 汽车从南极秦岭站出发绕冰原行驶一圈回到起点,平均速率为零
C. 研究“梦想”号大洋钻探船绕地球运行的轨迹时,船身可以看作质点
D. 一汽车通过全长约24km的深中通道,用时20min,则该车的平均速度约为72km/h
2. 教学用的棋盘是铁质的,每个棋子内部均嵌有小磁铁,能吸附在棋盘上处于静止状态.现将棋盘由竖直方向缓慢转到虚线所在位置(如图所示),对于静止在棋盘上的某颗棋子,不计棋子间的相互作用力,下列说法正确的是( )
A. 棋子受到三个力的作用
B. 棋子所受的弹力变大
C. 棋子所受的摩擦力变大
D. 棋盘对棋子的作用力大小等于棋子所受的重力
3. 如图所示,运动员投出的篮球在空中做曲线运动,忽略空气阻力,篮球从A点运动到B点的过程中,其水平位移x、竖直位移y、水平速度、竖直速度分别随时间t变化规律正确的是( )
A. B.
C. D.
4. 为了节省能量,某商场安装了智能化的电动扶梯.无人搭乘时,扶梯运转得很慢;有人站上扶梯时,它会先慢慢加速,再匀速运转,一顾客乘扶梯上楼,恰好经历了这两个过程,如图所示,下列说法中正确的是( )
A. 顾客始终处于超重状态
B. 顾客始终受到三个力的作用
C. 顾客受到的支持力始终等于mg
D. 顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方,再竖直向下
5. 我国天舟九号货运飞船与空间站对接示意图如图所示,飞船进入预定圆轨道Ⅰ,之后从轨道Ⅰ经椭圆转移轨道Ⅱ逐步接近在圆轨道Ⅲ运行的空间站,完成交会对接后随空间站在轨道Ⅲ做匀速圆周运动,已知轨道Ⅰ的半径为,轨道Ⅲ的半径为,空间站在轨道Ⅲ运行的周期为T,该轨道离地高度约为400km,同步卫星轨道离地高度约为36000km,下列说法正确的是( )
A. 天舟九号沿轨道Ⅰ运行的周期大于24h
B. 天舟九号沿轨道Ⅱ从A点运动到B点的时间为
C. 天舟九号沿轨道Ⅱ运行时A、B点的速度大小之比为
D. 天舟九号在轨道Ⅲ时具有的机械能小于在轨道Ⅰ时具有的机械能(忽略其质量变化)
6. 竖直轻弹簧固定在水平地面上,弹簧的劲度系数为k,原长为l,质量为m的铁球由弹簧的正上方h高处自由下落,与弹簧接触后压缩弹簧,当铁球下落到最低点时弹簧压缩量为x,不计空气阻力,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 铁球下落到最低点时所受合外力为零 B. 铁球下落过程中铁球的机械能守恒
C. 铁球的最大动能为 D. 弹簧的最大弹性势能为
7. 如图为一快递分拣流水线的简化示意图,传送带在电机带动下以恒定速率v=2m/s顺时针转动,一快递包裹从距水平传送带0.8m高度处的分拣口无初速释放,释放时传送带的A点恰好在包裹正下方,若传送带足够长,包裹落到传送带上不反弹,包裹与传送带之间的动摩擦因数为0.2,重力加速度g取10m/s2,下列说法正确的是( )
A. 包裹在传送带上先受滑动摩擦力后受静摩擦力
B. 包裹从开始下落到与传送带共速时所用时间为0.6s
C. 包裹在传送带上留下的划痕为3m
D. 包裹与传送带共速时,包裹与传送带A点的距离为1.8m
二、多选题:本大题共3小题,共18分。
8. 如图雪地转转圈游戏,小孩乘坐雪圈(小孩和雪圈总质量为60kg,可视为质点)绕轴以1rad/s的角速度在水平雪地上匀速转动.已知水平杆长为3m,离地高为3m,绳长为5m,且绳与水平杆垂直,下列说法正确的是( )
A. 雪圈的运动半径为4m B. 雪圈的线速度大小为5m/s
C. 雪圈受到地面的摩擦力大小为100N D. 雪圈(含人)的向心力大小为300N
9. 三个完全相同的小球从同一高度处以初速度大小都是v,方向依次是水平、竖直向上、竖直向下抛出,如图所示,三个小球最终均落在水平地面上,不计空气阻力.下列说法正确的是( )
A. 三个小球落地时的速度相同
B. 三个小球在空中运动的时间相同
C. 从抛出到落地,三个小球重力做的功相等
D. 三个小球在落地时,重力瞬时功率的大小关系是
10. 如图所示,水平地面上有一电动小车,小车上静置一物块,小车与物块质量均为m,两者之间动摩擦因数为µ,某时刻小车以恒定功率P由静止开始做直线运动,此时物块与小车发生相对滑动,经过一段时间两者刚好速度相同,大小为v0,已知小车足够长,若小车受到地面的阻力大小为其对地面压力的µ倍,不计空气阻力,重力加速度大小为g,则在这段时间内下列说法正确的是( )
A. 小车做匀加速直线运动
B. 物块的位移大小为
C. 小车的位移大小为
D. 物块与小车间因摩擦产生的热为
三、实验题:本大题共2小题,共16分。
11. 某实验小组利用如图甲的装置来探究平抛运动的特点.小球A和接收器B组成二维运动传感器,弹射器弹出小球A后,接收器B每隔相等的时间T,采集一次小球A的位置信息,并将数据发送给计算机进行处理。
(1)下列实验步骤必要的是( )
A. 在安装时,必须确保弹射器水平放置
B. 为了减小实验误差,应选用体积小密度大的小球A
C. 为了减小实验误差,小球A与弹簧底部接触面一定要光滑
(2)弹射器将小球A弹出后,计算机利用接收到的数据绘出了小球A运动的点迹,如图乙所示,根据图乙,在误差允许的范围内,水平方向______________________________,说明平抛运动水平方向的分运动是匀速直线运动;竖直方向______________________________,说明平抛运动竖直方向的分运动是匀变速直线运动.已知接收器B采集小球A位置的周期T=0.05s,每小格的边长L=5cm,则小球A做平抛运动的初速度大小为________m/s,当地重力加速度大小为________m/s2(结果均保留两位有效数字)。
12. 某实验小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律,如图甲是他们所用的实验装置示意图。已知光电计时器可以测出滑块的挡光片通过光电门所用的时间。
(1)实验步骤:
①将气垫导轨放在水平桌面上,桌面高度不低于;
②用游标卡尺测出遮光条的宽度,示数如图乙所示,则遮光条宽度____________;
③将滑块移至图示位置,测出遮光条到光电门的距离L;
④待托盘和砝码静止不动时,释放滑块,要求托盘和砝码落地前挡光条已通过光电门;
⑤从数字计时器(图中未画出)上读出挡光条通过光电门所用的时间t,则滑块经过光电门时的瞬时速度大小为____________(用题中所给的符号表示);
(2)除了上述操作之外,该实验中还需要完成的操作是____________
A. 将气垫导轨调节至水平
B. 将气垫导轨右端垫高,以平衡滑块所受摩擦力
C. 用天平称出滑块和挡光条的总质量M,再称出托盘和砝码的总质量m
(3)实验中其他条件不变,改变L,多次实验得到多组相应数据,做图像如图丙所示。已知当地的重力加速度为g,在误差允许范围内,若图线斜率数值上为____________(用题中所给的符号表示),则可认为上述实验过程满足机械能守恒定律。
四、计算题:本大题共3小题,共38分。
13. 关于飞机的运动,研究下列问题:
(1)飞机获得的升力大小F与速度v的平方成正比,v是飞机在平直跑道上滑行时的速度,F与飞机所受重力相等时的v称为飞机的起飞离地速度.已知飞机不装载货物时质量为m,起飞离地速度为v1,重力加速度为g,当飞机装载质量为M的货物后,求飞机的起飞离地速度v2的大小;
(2)飞机在跑道起点由静止开始做匀加速直线运动,跑道上存在这样一个位置,飞机一旦超过该位置就不能放弃起飞,否则将会冲出跑道,己知跑道的长度为L,飞机加速时加速度大小为a1,减速时最大加速度大小为a2,求该位置距起点的距离d。
14. “深坑打夯机”的工作示意图如图所示。首先,电动机带动两个摩擦轮匀速转动,将夯杆从深坑提起;当夯杆的下端刚到达坑口时,两个摩擦轮将夯杆松开;夯杆在自身重力的作用下,落回坑底;这样周而复始地进行,就可以达到将坑底夯实的目的。已知两摩擦轮边缘的线速度v=4m/s,对夯杆的压力均为F=2×104N,与夯杆的动摩擦因数µ=0.3,夯杆的质量m=1.0×103kg,坑深h=6m,重力加速度g=10m/s2,不计夯实坑底引起的深度变化,求:
(1)夯杆刚被提起时夯杆的加速度大小a;
(2)夯杆自坑底上升的最大高度H及该上升过程的时间t;
(3)每个打夯周期中,电动机因提升夯杆多消耗的能量E。
15. 如图甲所示,一可视为质点的小锤用细线系于固定悬挂点O处,将小锤拉至O点左侧一定高度不超过O点所在的水平面由静止释放,小锤恰好在最低点P与停在光滑水平面上的物块发生弹性正碰,碰后物块冲向右边固定在墙上的细长钢钉,随后钢钉穿入物块.当小锤释放点距离P点的竖直高度为时,物块最终停止时其右端到墙的水平距离为,已知小锤的质量,物块的质量,物块和钢钉的长度分别为l、2l,OP距离为R,钢钉进入物块的过程中,物块受到的阻力大小与钢钉进入物块的距离d的关系如图乙所示,重力加速度为g,求:
(1)当时,小锤与物块碰前瞬间对细线的拉力;
(2)当时,物块开始接触钢钉时的速度大小;
(3)要使物块最终被穿透但又没碰到墙,试求h的取值范围以及在此范围内物块停止时其右端与墙的水平距离x与h的关系式。
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