内容正文:
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
B
D
B
A
B
D
C
C
AB
题号
11
12
13
14
答案
CD
BC
BC
AC
1.D
【详解】A.伽利略在研究物体的运动与力的关系时,利用了“理想斜面实验”,抓住了主要因素,忽略次要因素,依靠客观事实加大胆的科学推理得到正确的力与运动的关系,故A错误;
B.根据速度定义式,当时,就可以表示物体在时刻的瞬时速度,该定义应用了极限思想方法,故B错误;
C.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元求和的方法,故C错误;
D.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫理想模型法,故D正确。
故选D。
2.B
【详解】A.加速度是表示速度变化快慢的物理量,离开杆后,橙子的加速度相同,大橙速度变化与小橙的一样快,故A错误;
B.橙子受到每根杆的弹力的方向都与杆垂直,弹力方向与橙子的速度方向总是垂直的,橙子受到杆的弹力始终不做功,故B正确;
C.橙子下落时做的是初速度斜向下的斜抛运动,因此不会落在正下方,故C错误;
D.离开杆后,不计阻力,仅受重力作用,加速度为重力加速度,橙子在空中做匀变速曲线运动,故D错误。
故选B。
3.D
【详解】A.根据
解得
对接时,“神舟十七号”与“天和号”距离地球距离相等,可知此时“神舟十七号”的加速度等于“天和号”的加速度,故A错误;
B.开普勒第二定律(面积定律)的适用条件是同一环绕天体,在相等时间内扫过的面积相等。神舟十七号和天和号是两个不同的环绕天体,轨道也不同,因此该定律不适用,故B错误;
C.根据开普勒第三定律可知,卫星轨道半长轴越长,周期越大,由图可知,神舟十七号的椭圆轨道半长轴小于天和号的圆轨道半径(轨道半长轴等于半径),因此对接前,“神舟十七号”的周期小于“天和号”的周期,故C错误;
D.根据
解得
由于天和号的轨道半径小于同步卫星的轨道半径,因此;又因为同步卫星角速度等于地球自转的角速度,且地球半径小于同步卫星轨道半径,根据可知,,综上可知,故D正确。
故选D。
4.B
【详解】设竖直向上为正方向,则有
其中,,
解得
故选 B。
5.A
【详解】A.剪断绳瞬间甲中倾斜细线的拉力大小变为,A正确;
B.剪断细绳之前弹簧的弹力
剪断绳瞬间乙中弹簧的弹力不变,则此时甲中倾斜细线与乙中弹簧的拉力之比为64:100=16:25,B错误;
C.图中甲的加速度大小为,方向垂直细绳方向斜向下,C错误;
D.图中乙的加速度大小为,方向水平向右,D错误。
故选A。
6.B
【详解】A.以五个彩灯为整体,天花板对彩灯1的细绳拉力T1,水平拉力F,根据平衡条件,在竖直方向有
可得,故A错误;
B.对彩灯1和彩灯2整体进行受力分析,受到重力2mg,细绳拉力,彩灯2与彩灯3之间细绳的拉力,根据平衡条件,在水平方向
在竖直方向
联立方程得,故B正确;
C.以五个彩灯为整体,根据平衡条件,在水平方向,故C错误;
D.以五个彩灯为整体,根据平衡条件,在水平方向
在竖直方向
联立方程得
可以分析出缓慢增大,增大,外力F持续增大,故D错误。
故选B。
7.D
【详解】由图像可知,车做匀速直线运动,速度
车做匀减速直线运动,初速度。
A.在内,车速度
因时两图线相切,斜率相等,即
解得
在时,,车追车,两车距离逐渐减小,故时相距最远,时不是最远,故A错误;
B.由上述分析可知,车的加速度大小为,故B错误;
C.4s时两车位置坐标相同,且速度相同,之后,车在前且速度大,两车不会再相遇,即只相遇一次,故C错误;
D.设车初始位置为,则车位移公式为
当时,,代入数据得
解得。时车在处,故两车相距,故D正确。
故选D。
8.C
【详解】A.由题可知,小球做平抛运动,下落高度为H,水平位移为R,根据平抛运动的规律有,
解得,,故A错误;
B.小球竖直方向的速度为
故小球刚落到B点时的速度大小为,故B错误;
CD.由题知,小球下落的时间与圆盘转动的时间相等,则有
又角速度
联立解得
当时;当时,故C正确,D错误。
故选C。
9.C
【详解】A.若,当时,假设板、斜劈、球三者相对静止,则对板、斜劈、球构成的系统,根据牛顿第二定律有
解得
对斜劈和球构成的系统,若斜劈与板之间的摩擦力达到最大静摩擦力,根据牛顿第二定律有
解得
可知此时木板相对于斜劈静止,故A错误;
B.若,假设斜劈与球保持相对静止,则对斜劈与球构成的系统,最大加速度为
当球刚好要离开斜劈时,受到重力和绳子拉力作用,根据牛顿第二定律有
解得
可知此情况下不论F多大,小球均能和斜劈保持相对静止,故B错误;
C.若,假设板、球和斜劈相对静止,则球和斜劈构成的系统能够获得的最大加速度为
此时对板、球和斜劈构成的系统,根据牛顿第二定律有
当时,板、球和斜劈相对静止,根据牛顿第二定律可得
由B选项可知此时球刚好要离开斜劈,故小球对斜劈的压力为0,故C正确;
D.若,由C选项可知此时斜劈和板间摩擦力刚好达到最大,因此加速度大小为,则对小球分析,根据牛顿第二定律有
解得,故D错误。
故选C。
10.AB
【详解】A.火车转弯时,既不挤压内轨,也不挤压外轨,火车受到的重力及轨道的支持力为其转弯提供向心力,则有
解得
当较小时,可近似认为
联立可得火车转弯时既不挤压内轨,也不挤压外轨时的行驶速率约为
A正确;
B.当水对杯底的压力为零时,重力提供其圆周运动的向心力,则有
解得
即当过最高点时的速度为时,水对杯底无压力,B正确;
C.由于细杆可以对小球提供支持力,故小球过最高点的速度可以为零,C错误;
D.物体随圆筒一起转动而未滑动,竖直方向受力平衡,则物体受到的摩擦力的大小始终等于重力的大小,与圆筒的转速无关,D错误。
故选AB。
11.CD
【详解】A.A左移时减小,A对B的作用力减小,可得B对A的作用力减小,故A错误;
B.如图可得,A左移时减小,墙对B的作用力减小,故B错误;
CD.对整体受力分析可得,
可得水平外力F减小,地面对A的支持力不变,等于总重力,故CD正确。
故选CD。
12.BC
【详解】AC.毛驴转动一周位移为0,拉力所做的功为,故A错误,C正确;
B.毛驴做圆周运动的线速度大小为,故B正确;
D.毛驴转动一周拉力的平均功率为,故D错误。
故选BC。
13.BC
【详解】AB.设传送带运行的速率为,结合题图乙有,
设物块与传送带间的动摩擦因数为,根据牛顿第二定律有,
解得,,故B正确,A错误;
C.进一步分析可知,,前的时间为
可知物块从点运动到点的时间,故C正确;
D.第一阶段物块相对于传送带向上运动,相对位移
第二阶段物块相对于传送带向下运动,相对位移
因为,所以传送带上痕迹的长度为3m,故D错误。
故选BC。
14.AC
【详解】A.根据万有引力提供向心力有
解得,故A正确;
B.由几何关系可知,椭圆轨道的半长轴为
由开普勒第三定律有
由万有引力提供向心力有
联立解得,故B错误;
C.变轨卫星从P到K经过半个椭圆,则运动时间
卫星在高轨道2的角速度为
则高轨卫星从Q到K转过的角度
则有,故C正确;
D.由上述分析同理可得,卫星在轨道1的角速度为
由于,则有
由几何关系可知,第一次相距最近时,相对转过的角度等于初始位置角度差,即
解得,故D错误。
故选AC。
15.(1)C
(2) 一 三
【详解】(1)本实验采用的实验方法是控制变量法,“探究加速度与力、质量的关系”采用的也是控制变量法。“探究平抛运动的特点”采用的实验方法是用曲化直的方法。“探究两个互成角度的力的合成规律”采用的是等效替代。
故选C。
(2)[1]变速塔轮边缘处的线速度相等,根据可知,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;[2] 在探究向心力大小与角速度的关系时,若将质量相同的两小球分别放在A和C位置,根据向心力公式
可知角速度之比为1:3,结合可知塔轮半径之比为3:1,实验时传动皮带调至图乙中的第三层塔轮。
16.(1)9.72
(2) 匀速直线 6.0
(3)0.3
【详解】(1)相邻计数点间的时间间隔为
小球在竖直方向上,根据逐差法可知
其中
代入数据得
(2)[1]在误差允许范围内水平方向物体在相同的时间内,位移相等,所以在水平方向上物体做匀速直线运动。
[2]平抛的初速度大小为
其中
解得
(3)物体运动到B点时,在竖直方向的分速度为
其中
解得
物体在竖直方向上做自由落体运动,则
解得
17.(1)
(2)
【详解】(1)由平抛运动规律,有
因为
解得月球表面的重力加速度为
(2)解法一:卫星环绕月球表面做匀速圆周运动时,设月球质量为,卫星质量为,由万有引力提供向心力,有
在月球表面重力近似等于万有引力,有
解得
解法二:卫星环绕月球表面做匀速圆周运动时,由万有引力提供向心力,而在月球表面重力近似等于万有引力,有
解得
18.(1)25m/s
(2) m/s2
(3)2.25×106J
【详解】(1)根据可得
因给定图像bc是过原点的直线,可知在bc段汽车以恒定的功率启动,此时汽车的功率为
由图像可知汽车能达到的最大速度
(2)根据牛顿第二定律可得,,
代入数据解得
(3)a到b过程中,加速度大小为,
所以牵引力做功为
从b到c过程牵引力做功为
所以牵引力做的总功为
19.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)由静止开始运动到与挡板碰撞前,、一起以加速度向下做匀加速直线运动。对、整体由牛顿第二定律得
解得
设b第一次与挡板碰撞前瞬间的速度大小为,由匀变速直线运动的规律得
解得
(2)与挡板第一次碰撞向上反弹,对由牛顿第二定律得
解得物块的加速度大小
对由牛顿第二定律得
解得木板的加速度大小
与挡板第一次碰撞后反弹向上运动,设经时间速度减为0,可得
解得
反弹后先向上做匀减速直线运动,速度减小为0后向下做匀加速运动,由于向下运动过程中速度始终小于的速度,因此、的受力不变,加速度不变。每次与挡板碰撞的速度大小均为,、的速度随时间变化的图像如图所示
可知第一次碰撞到第二次碰撞的总时间为,与挡板第一次碰撞到第二次碰撞过程中,、的位移大小分别为,
相对位移
解得
、之间因摩擦产生的热量
代入数据解得
(3)由(2)问规律可推知,与挡板第二次碰撞到第三次碰撞、第三次碰撞到第四次碰撞过程中,相对的位移大小分别为,
与挡板第四次碰撞后瞬间,与下端之间的距离
设与挡板第四次碰撞后到从上滑落的时间为,第四次碰撞后瞬间的速度大小为,则对有
前三次碰撞过程的总时间为,则第四次碰撞后瞬间的速度
对有
相对位移
解得
说明减速到零时,刚好从上滑落。前三次间隔,从出发回到,总位移为0,摩擦力做功总和为0;只有第四次碰后,向上发生位移,摩擦力持续做负功,此过程木板向上位移
因此在上的整个运动过程中,对的摩擦力方向沿斜面向下,与的位移方向相反,做的功为
代入数据解得
答案第1页,共2页
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题号
1
2
3
4
5
6
8
9
10
答案
D
B
0
B
B
0
C
C
AB
题号
11
12
13
14
答案
CD
BC
BC
AC
1.D
【详解】A.伽利略在研究物体的运动与力的关系时,利用了“理想斜面实验”,抓住了主
要因素,忽略次要因素,依靠客观事实加大胆的科学推理得到正确的力与运动的关系,故A
错误:
B.根据速度定义式v=A
,当△1→0时,
就可以表示物体在时刻1的瞬时速度,该定义
△t
应用了极限思想方法,故B错误;
C.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看
作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元求和的方法,故C错误:
D.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫理想模型法,故D
正确。
故选D。
2.B
【详解】A.加速度是表示速度变化快慢的物理量,离开杆后,橙子的加速度相同,大橙速
度变化与小橙的一样快,故A错误:
B.橙子受到每根杆的弹力的方向都与杆垂直,弹力方向与橙子的速度方向总是垂直的,橙
子受到杆的弹力始终不做功,故B正确:
C.橙子下落时做的是初速度斜向下的斜抛运动,因此不会落在正下方,故C错误:
D.离开杆后,不计阻力,仅受重力作用,加速度为重力加速度,橙子在空中做匀变速曲线
运动,故D错误。
故选B。
3.D
【详解】A.根据GMm=ma
解得a=GM
2
对接时,“神舟十七号”与“天和号”距离地球距离相等,可知此时“神舟十七号”的加速
答案第1页,共12页
度等于“天和号”的加速度,故A错误;
B.开普勒第二定律(面积定律)的适用条件是同一环绕天体,在相等时间内扫过的面积相
等。神舟十七号和天和号是两个不同的环绕天体,轨道也不同,因此该定律不适用,故B
错误:
C.根据开普勒第三定律可知,卫星轨道半长轴越长,周期越大,由图可知,神舟十七号的
椭圆轨道半长轴小于天和号的圆轨道半径(轨道半长轴等于半径),因此对接前,“神舟十七
号”的周期小于“天和号”的周期,故C错误:
D.根据GMm
v2
=m
GM
解得v=
由于天和号的轨道半径小于同步卫星的轨道半径,因此天>啊;又因为同步卫星角速度等
于地球自转的角速度,且地球半径小于同步卫星轨道半径,根据v=0r可知,泰<同,综
上可知V天>泰,故D正确。
故选D。
4.B
【详解】设竖直向上为正方向,则有x=W-28
其中x=-0.2m,1=0.5s,g=10m/s2
解得v=2.lm/s
故选B。
5.A
【详解】A.剪断绳瞬间甲中倾斜细线的拉力大小变为T=mng cos37°=64N,A正确;
B.剪断细绳之前弹簧的弹力F=mg
=100N
c0s37°
剪断绳瞬间乙中弹簧的弹力不变,则此时甲中倾斜细线与乙中弹簧的拉力之比为
64:100=16:25,B错误;
C.图中甲的加速度大小为4-mgsin37=6ms:,方向垂直细绳方向斜向下,C错误:
m
D.图中乙的加速度大小为4=Fsin37=7.5ms,方向水平向右,D错误。
故选A。
答案第2页,共12页
6.B
【详解】A.以五个彩灯为整体,天花板对彩灯1的细绳拉力T,水平拉力F,根据平衡条
件,在竖直方向有Tcos0=5mg
可得T=5m8-10v5
cos日=3mg,故A错误:
B.对彩灯1和彩灯2整体进行受力分析,受到重力2g,细绳拉力T,彩灯2与彩灯3之
间细绳的拉力T3,根据平衡条件,在水平方向Tsin0=T3cos0
在竖直方向Tcos0=T3sin02+2mg
联立方程得an0,cos82m3-3y3,放B正确,
T sine
C.以五个彩灯为整体,根据平衡条件,在水平方向F=Tsin0=
10W315V5
3-mgx=
3mg,
故C错误:
D.以五个彩灯为整体,根据平衡条件,在水平方向Tsin0=F
在竖直方向Tcos0=5mg
联立方程得F=5 mg tan 0
可以分析出B缓慢增大,tang增大,外力F持续增大,故D错误。
故选B。
7.D
△x16
【详解】由x-t图像可知,a车做匀速直线运动,速度v=之=。m/s=4m/s
△14
b车做匀减速直线运动,初速度v。=12m/s。
A.在0~4s内,b车速度v=v。-at
因t=4s时两图线相切,斜率相等,即v。='。=4m/s
解得a=2m/s2
在t<4s时,"。>V。,b车追a车,两车距离逐渐减小,故1=0时相距最远,t=2s时不是最
远,故A错误;
答案第3页,共12页
B.由上述分析可知,b车的加速度大小为2m/s2,故B错误;
C.4s时两车位置坐标相同,且速度相同,之后,<'。,a车在前且速度大,两车不会再相
遇,即只相遇一次,故C错误:
D.设b车初始位置为xwo,则b车位移公式为x,=x+V,1-
1
t?
2
当1=4s时,x,=16m,代入数据得16=xo+12×4-
×2×42
2
解得x0=-16m。1=0时a车在x=0处,故两车相距△x=0-(-16)m=16m,故D正确。
故选D。
8.C
【详解】A.由题可知,小球做平抛运动,下落高度为H,水平位移为R,根据平抛运动的
规律有H=5g2,R=
2H
解得t=
6=R,8
故A错误;
V 8
V2H
B.小球竖直方向的速度为y,=g4=V2gH
故小球刚落到B点时的速度大小为。=√后+y=
4gH2+gR2
故B错误;
2H
n+4(=0,123.
3
CD.由题知,小球下落的时间与圆盘转动的时间相等,则有t=
又角速度o=
2π
T
联立解得@=78(4n+3)(n=0,12,3.…】
2V2H
当n=0时0=
2 V2H
当n=1时0=7π
故C正确,D错误。
2 V2H
故选C。
9.C
【详解】A.若4=02,当F=4N时,假设板、斜劈、球三者相对静止,则对板、斜劈、
球构成的系统,根据牛顿第二定律有F=3ma
解得a=m
对斜劈和球构成的系统,若斜劈与板之间的摩擦力达到最大静摩擦力,根据牛顿第二定律有
u-2mg =2ma'
答案第4页,共12页
解得d=2m/s2>a
可知此时木板相对于斜劈静止,故A错误:
B.若4=0.5,假设斜劈与球保持相对静止,则对斜劈与球构成的系统,最大加速度为
a。-4:2m=4g=5m1s
2m
当球刚好要离开斜劈时,受到重力和绳子拉力作用,根据牛顿第二定律有,”m3。
tan53°
=ma球
解得a铁=7.5m/s2>am
可知此情况下不论F多大,小球均能和斜劈保持相对静止,故B错误;
C.若4=0.8,假设板、球和斜劈相对静止,则球和斜劈构成的系统能够获得的最大加速度
为a=4:2mg=4g=8m1s
2m
此时对板、球和斜劈构成的系统,根据牛顿第二定律有F'=3m@=24N
当F=2.5N时,板、球和斜劈相对静止,根据牛顿第二定律可得4=F=75m/s2
3m
由B选项可知此时球刚好要离开斜劈,故小球对斜劈的压力为0,故C正确:
D.若4=08,由C选项可知此时斜劈和板间摩擦力刚好达到最大,因此加速度大小为
d=8m/s2,则对小球分析,根据牛顿第二定律有md=
mg
tan a
解得tana=1.25,故D错误。
故选C。
10.AB
【详解】A.火车转弯时,既不挤压内轨,也不挤压外轨,火车受到的重力及轨道的支持力
为其转弯提供向心力,则有mgan0=m心
r
解得v=√gr tan0
当0较小时,可近似认为sin0≈tan0=h
联立可得火车转弯时既不挤压内轨,也不挤压外轨时的行驶速率约为v=
grh
A正确:
B。当水对杯底的压力为零时,重力提供其圆周运动的向心力,则有mg=
R
解得v=VgR
答案第5页,共12页
即当过最高点时的速度为√gR时,水对杯底无压力,B正确:
C.由于细杆可以对小球提供支持力,故小球过最高点的速度可以为零,C错误:
D.物体随圆筒一起转动而未滑动,竖直方向受力平衡,则物体受到的摩擦力的大小始终等
于重力的大小,与圆筒的转速无关,D错误。
故选AB。
11.CD
【详解】A.A左移时O减小,A对B的作用力减小,可得B对A的作用力减小,故A错
误;
B
77777777777777777
B.如图可得,A左移时O减小,墙对B的作用力N,减小,故B错误;
CD.对整体受力分析可得N,=F,N2=(m+mg)g
可得水平外力F减小,地面对A的支持力不变,等于总重力,故CD正确。
B
A
77777才777777777777
meg+m g
故选CD。
12.BC
【详解AC.毛驴转动一周位移为0,拉力所做的功为W=F×2πr=150×2×π×1.5J=450πJ,
故A错误,C正确:
B.毛驴做圆周运动的线速度大小为v=2=0,3xm1s,故B正确:
T
答案第6页,共12页
D.毛驴转动一周拉力的平均功率为P=严_450Ew=45xw,故D错误。
t10
故选BC。
13.BC
【详解】AB.设传送带运行的速率为。,结合题图乙有=2a3m,100m2s2-=2a2·8m
设物块与传送带间的动摩擦因数为4,根据牛顿第二定律有ma,=mg sin30°+umg cos30°,
ma2=mg sin.30°-mg cos.30°
解得4=6m/s,故B正确,A错误
C.进一步分析可知a=6m/s2,4,=4m/s2,前3m的时间为=ls
可知物块从P点运动到Q点的时间1=2+10m/s-=2s,故C正确:
4a2
第二阶段物块相对于传送带向上运动,相对位移△x=,-1。
a24
第二阶段物块相对于传送带向下运动,相对位移△,=+10m/
2
242-k2=2m
因为△x,<△x,所以传送带上痕迹的长度为3m,故D错误。
故选BC。
14.AC
GMm
【详解】A.
根据万有引力提供向心力有
=m
R
GM
解得y2=
故A正确;
R
B。由几何关系可知,椭圆轨道的半长轴为a=R+B
2
由开普勒第三定律有
a R
T2=
GMm
由万有引力提供向心力有
4n2
=m
R
联立解得T=2π
(R+R)
故B错误:
8GM
答案第7页,共12页
C.变轨卫星从P到K经过半个椭圆,则运动时间1=T=π
(R+R2)
8GM
卫星在高轨道2的角速度为仙,=兰
GM
R
则高轨卫星从Q到K转过的角度∠QOK=@,1=
2(R+R
41
R
则有∠QOP=π
2(R+R)
故C正确;
GM
D.由上述分析同理可得,卫星在轨道1的角速度为@=
由于R<2,则有0>02
由几何关系可知,第一次相距最近时,相对转过的角度等于初始位置角度差,即
(0-02)t=π-
π
2(R+R
41V
R
RR
2(R+R)
解得
π-4\
R
故D错误。
GMVR-VR)
故选AC。
15.(1)C
(2)
一
三
【详解】(1)本实验采用的实验方法是控制变量法,“探究加速度与力、质量的关系”采用
的也是控制变量法。“探究平抛运动的特点”采用的实验方法是用曲化直的方法。“探究两个
互成角度的力的合成规律”采用的是等效替代。
故选C。
(2)[1]变速塔轮边缘处的线速度相等,根据v=Ro可知,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:[2]
在探究向心力大小与角速度的关系时,若将质量相同的两小球分别放在A和C位置,根据
向心力公式F=mro2
可知角速度之比为1:3,结合v=Ro可知塔轮半径之比为3:1,实验时传动皮带调至图乙中
答案第8页,共12页
的第三层塔轮。
16.(1)9.72
(2)
匀速直线
6.0
(3)0.3
【详解】(1)相邻计数点间的时间间隔为T=
=0.1s
小球在竖直方向上,根据逐差法可知△h=gT2
1.8m
其中△h=(hc-hB)
15cm
代入数据得g=9.72ms2
(2)[1]在误差允许范围内水平方向物体在相同的时间内,位移相等,所以在水平方向上物
体做匀速直线运动。
[2]平抛的初速度大小为%=C
2T
1.8m
其中x4c=(5cm+4.98cm)×
15cm
解得,≈6.0m/s
(3)物体运动到B点时,在竖直方向的分速度为=
hac
T
1.8m
其中hAc=(hc+hB)
15cm
解得v=2.91m/s
物体在竖直方向上做自由落体运动,则V=g:
解得tg≈0.3s
17.(1)%
ftan0
VoR
()②rane
【详解】(1)由平抛运动规律,有tan0=
因为0,=g4
解得月球表面的重力加速度为g=%
ftan
(2)解法一:卫星环绕月球表面做匀速圆周运动时,设月球质量为M,卫星质量为m,由
答案第9页,共12页
万有引力提供向心力,有GMm=,
R2
R
在月球表面重力近似等于万有引力,有GM
=mg
解得v=
ftan
解法二:卫星环绕月球表面做匀速圆周运动时,由万有引力提供向心力,而在月球表面重力
近似等于万有引力,有mg=mR
解得v=
R
V itan
18.(1)25m/s
(2)号m/s2
(3)2.25×10J
【详解】(1)根据P=Fv可得v=P
因给定图像b是过原点的直线,可知在bc段汽车以恒定的功率启动,此时汽车的功率为
P=
1
10-W=10W
、×103
10
10.1
由图像可知汽车能达到的最大速度=了×4”
m/s =25m/s
10
(2)根据牛顿第二定律可得F-f=m0,F=P,∫=P
代入数据解得
1
a=。m/s2
3
(3)a到b过程中,加速度大小为a=
F-f,4=4
a
所以牵引力做功为
=R上=25×105J
21
从b到c过程牵引力做功为W,=PL,=2×10J
所以牵引力做的总功为W=W+W,=2.25×10J
19.(1)5m/s
(2)120J
(3)-25J
答案第10页,共12页
【详解】(1)b由静止开始运动到与挡板P碰撞前,a、b一起以加速度a向下做匀加速直
线运动。对a、b整体由牛顿第二定律得2 mg sin0=2ma
解得a。=6m/s2
设b第一次与挡板P碰撞前瞬间的速度大小为'。,由匀变速直线运动的规律得v=2,d
解得。=5m/s
(2)b与挡板P第一次碰撞向上反弹,对a由牛顿第二定律得mng sin0-mg cos0=ma
解得物块a的加速度大小a=2m/s2
对b由牛顿第二定律得mg sin0+umg cos0=ma
解得木板b的加速度大小4,=10m/s2
b与挡板P第一次碰撞后反弹向上运动,设经时间t速度减为0,可得v。=a2t
解得1=0.5s
b反弹后先向上做匀减速直线运动,速度减小为0后向下做匀加速运动,由于b向下运动过
程中速度始终小于a的速度,因此a、b的受力不变,加速度不变。b每次与挡板P碰撞的
速度大小均为5m/s,a、b的速度v随时间t变化的图像如图所示
↑/ms)
15
10
a
2
3
t/s
b
.5
可知第一次碰撞到第二次碰撞的总时间为21,b与挡板P第一次碰撞到第二次碰撞过程中,
a、b的位移大小分别为x,=0,x,=,21+。a(2)
相对位移△x=x。一x,
答案第11页,共12页
解得△x=6m
a、b之间因摩擦产生的热量Q=f·△x,=mg cos0.△x
代入数据解得Q=120J
(3)由(2)问规律可推知,b与挡板P第二次碰撞到第三次碰撞、第三次碰撞到第四次碰
撞过程中,a相对b的位移大小分别为△x2=8m,△x=10m
b与挡板P第四次碰撞后瞬间,a与b下端之间的距离△x=L-(△x+△x2+△x3)=7m
设b与挡板P第四次碰撞后到a从b上滑落的时间为4,第四次碰撞后瞬间a的速度大小为
,则对a有=4+2a
前三次碰撞过程的总时间为61,则第四次碰撞后瞬间a的速度%=%+a·6t
对b有=财-2以
相对位移△x=x,+xI
解得1=0.5s
说明b减速到零时,α刚好从b上滑落。前三次间隔,b从P出发回到P,总位移为0,摩擦
力做功总和为0;只有第四次碰后,b向上发生位移,摩擦力持续做负功,此过程木板b向
上位移xM=以-24,=5x0.5-5x0.52m=1.25m
因此a在b上的整个运动过程中,a对b的摩擦力方向沿斜面向下,与b的位移方向相反,
做的功为W=-4m1gcos0.x
代入数据解得W=-25J
答案第12页,共12页B4正面
■ 哈尔滨师范大学附属中学2026-2027学年度上学期高三第一次调研
物理答题卡 ■
贴条码区域
姓名: 班级:
考号:
选择题: (1-9单选,每题3分;10-14多选,每题4分,不全的得2分,共47分)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
[ A ] [ A ] [ A ] [ A ] [ A ] [ A ] [ A ] [ A ] [ A ] [ A ] [ A ] [ A ] [ A ] [ A ]
[ B ] [ B ] [ B ] [ B ] [ B ] [ B ] [ B ] [ B ] [ B ] [ B ] [ B ] [ B ] [ B ] [ B ]
[ C ] [ C ] [ C ] [ C ] [ C ] [ C ] [ C ] [ C ] [ C ] [ C ] [ C ] [ C ] [ C ] [ C ]
[ D ] [ D ] [ D ] [ D ] [ D ] [ D ] [ D ] [ D ] [ D ] [ D ] [ D ] [ D ] [ D ] [ D ]
非选择题: (15题6分,16题8分,17题9分,18题13分,19题17分,共53分)
请在各题的答案区域内作答,超出黑色边框区域的答案无效! 请在各题的答案区域内作答,超出黑色边框区域的答案无效!
■ ■
2025 HSDFZ
17(9分)
18(13分)
15.(1)_________ (2)_________ __________
注意事项
1、考生必须在本页“条码粘贴区”贴好自己的条形
码,并用0.5毫米的黑色签字笔填写好姓名和班
级,否则影响考试成绩;
2、选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题必须用0.5
毫米的黑色签字笔答题,超出黑色边框区域的答
案无效;并请注意题号顺序;
3、保持卷面清洁,不要折叠,弄破;
4、选择题填涂样例:正确:▅
错误:[√] [×] [/] [▂]
16.(1)______ (2)____________ ____________ (3)______________
19(17分)
B4反面
■ ■
请在各题的答案区域内作答,超出黑色边框区域的答案无效! 请在各题的答案区域内作答,超出黑色边框区域的答案无效!
请在各题的答案区域内作答,超出黑色边框区域的答案无效! 请在各题的答案区域内作答,超出黑色边框区域的答案无效!
■ 2
HSDFZ
此
区
域
禁
止
答
题
$哈尔滨师范大学附属中学2026-2027学年度上学期高三第一次调研
物理试题
一、选择题(本题共14小题,共47分。其中第1~9题只有一个选项符合题目要求,每小题3分;第
1014题有多个选项符合题目要求,每小题4分,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,选错、
多选或不选得0分)
1.物理学的巨大发展得益于科学家们创造和应用了许多物理学方法,比如比值法、微元法、控制变量
法、建立物理模型法等,以下关于物理学研究方法的叙述中正确的是()
A.亚里士多德在研究物体的运动与力的关系时,利用了“理想斜面实验”,由于摩擦力不可能完全
消失,所以这个结论只是“理想中”成立,实际上并不成立
”一,当△1-→0时,就可以表示物体在1时刻的瞬时速度,该定义应用
C.在研究匀变速直线运动的v一1图像中,用图线与坐标轴围成的面积代表物体运动过程中的位移,
主要是利用了等效原则
D.在不需要考虑物体本身大小和形状对研究问题的影响时,用质点代替物体属于理想化模型
2.赣南脐橙,江西省赣州市特产。年产量达百万吨,但大小不一。为了筛选大小大致相同的脐橙,设
计如图所示的橙子简易筛选装置,两根共面但不平行的直杆倾斜放置,橙子沿两杆向下运动,大、中、
小橙落入不同区域的接收桶中,不计阻力,则(
A.离开杆后,大橙速度变化比小橙的快
小果
中果
B.杆对橙子的弹力不做功
大果
C.橙子落入接收桶时一定在掉落点的正下方
D.离开杆后,橙子在空中做匀变速直线运动
3.我国航天员乘坐“神舟十七号”载人飞船沿椭圆轨道经过6.5小时的飞行,顺利与“天和号”空间
站核心舱(运行高度低于同步卫星高度)在B点对接,A、B两点分别为椭圆轨道的近地点和远地点,
如图所示。则()
神舟十七号
A.对接时,“神舟十七号”的加速度大于“天和号”的加速度
B.对接前,“神舟十七号”和“天和号”相等时间内扫过的面积相等
天和号
A·地球
C.对接前,“神舟十七号”的周期大于“天和号”的周期
D.对接前,“天和号”的速度大于赤道上物体随地球自转的速度
第1页
4.“抓子”是一种中国民间的常见游戏,如图所示。其玩法是:将小石子以某
一初速度竖直上抛,然后迅速用同一只手将地面若干石子捡起,最后将抛出的
石子在落地前瞬间接住。若石子抛出位置离地竖直高度为0.2m,从抛出石子
到在地面接住抛出的石子所花时间为0.5s,重力加速度g=10m/s2,不计
空气阻力,则上抛初速度为()
A.2m/s
B.2.1m/s
c.2.5m/s
D.2.9m/s
5.如图所示,长度相同的轻质细线和轻弹簧分别系有两个质量均为8歇g的灯笼甲和乙,L、L的上端
都系在天花板上,下端用轻质水平细线L连接,使L和L与竖直方向的夹角都为0=37°,两个灯笼处
于静止状态,不计空气阻力,将灯笼视为质点,g=10/s2。现将细线L从中间剪断,则剪断瞬间以下
说法正确的是()
L
A.剪断绳瞬间甲中倾斜细线的拉力大小变为64N
L
B.剪断绳瞬间甲中倾斜细线与乙中弹簧的拉力之比为1:1
C.图中甲的加速度大小为6m/s2,方向水平向左
D.图中乙的加速度大小为6m/s2,方向水平向右
6.如图,有五个质量均为的小彩灯,通过轻质细绳进行连接。连接天花板与彩灯1的轻质细绳与竖
直方向的夹角0=30°,连接彩灯2、3的细绳与水平方向的夹角为0,彩灯5右侧通过水平恒定的拉力
F固定。下列说法正确的是()
6
A.连接天花板和彩灯1的细绳拉力大小为5
mg
3
35
B.连接彩灯2、3的细绳与水平方向的夹角82满足tan0,=
5
C.水平恒定拉力F的大小为
3 mg
D.若保持外力F的方向不变,使日缓慢增大,则外力F持续减小
共4页
7.如图所示,在同一平直公路上行驶的a车和b车,其位置一时间图像分别
Ax/m
0
为图中的直线a和抛物线b。已知t=0时b车开始刹车,做初速度为12m/s的
16
匀减速运动,1=4s时,直线a和抛物线b刚好相切。下列说法正确的是(
A.t=4s时,a车和b车相距最远
t/s
B.b车的加速度大小为1m/s2
C.a、b两车会相遇两次
D.t=0时,a车和b车相距16m
8.如图所示,半径为R的水平圆盘绕中心O点做匀速圆周运动,圆盘中心O点正上方H处有一小球
被水平抛出,此时半径O恰好与小球初速度方向垂直,从上向下看圆盘沿顺时针方向转动,小球恰好
落在B点,重力加速度大小为g。不计空气阻力,下列说法正确的是()
H
A.小球的初速度大小为R
2g
B.小球的刚落到B点时的速度大小为
4gH2+gR2
H
C.圆盘的角速度大小可能为
2 V2H
B
D.圆盘的角速度大小可能为4红,8
2 V2H
9.如图所示,足够长的木板置于光滑水平面上,倾角0=53°的斜劈放在木板上,一平行于斜面的细绳
一端系在斜劈顶,另一端拴接一可视为质点的小球,己知木板、斜劈、小球质量均为1kg,斜劈与木板
之间的动摩擦因数为4,重力加速度g=10m/s2,系统处于静止状态。现在对木板施加一水平向右的拉
力F,下列说法正确的是()
mmm品
A.若4=0.2,当F=4N时,木板相对斜劈向右运动
B.若4=0.5,当F小于某一值时,小球才能始终保持和斜劈相对静止
C.若4=0.8,当F=22.5N时,小球对斜劈的压力为0
D.若4=0.8,当F=24N时,细绳与水平方向的夹角a满足:tana=0.8
第2页
10.下列图分析正确的是()
轻杆R
G
甲
乙
丙
丁
A.图甲中火车转弯时既不挤压内轨,也不挤压外轨时的行驶速率约为
ghr,
取决于内、外轨的
高度差h、内外轨间距L及铁路弯道的轨道半径r
B.如图乙,“水流星”表演中,过最高点时水没有从杯中流出,水对杯底压力可以为零
C.如图丙,小球竖直面内做圆周运动,过最高点的速度至少等于√gR
D.如图丁,一物体随圆筒一起转动而未滑动。物体所受摩擦力会随圆筒角速度的增大而逐渐增大
11.如图所示,光滑水平地面上放有截面为圆周的柱状物体A,A与墙面之间放一光滑的圆柱形物体B,
对A施加一水平向左的力F,整个装置保持静止。若将A的位置向左移动稍许,整个装置仍保持平衡,
则()
777777777777777
A.B对A的作用力不变
B.墙对B的作用力增大
C.水平外力F减小
D.地面对A的支持力不变
12.如图所示,毛驴拉着磨盘做匀速圆周运动,已知毛驴运动的圆周半径为1.5m,拉力为150N,每10s
走完一圈,则()
A.毛驴转动一周位移为0,拉力所做的功也为0
B.毛驴做圆周运动的线速度大小为0.3πm/s
C.毛驴转动一周拉力所做的功为450πJ
D.毛驴转动一周拉力的平均功率为30πW
共4页
13.如图甲所示,倾角为30°的传送带以恒定速率逆时针运行,将一可视为质点的物块轻放在传送带的
顶端P点,一段时间后到达传送带的底端9点,该过程中物块的速度的平方与位移(2-x)的关系图像
如图乙所示,重力加速度大小g=10m/s2,物块相对传送带运动时会在传送带上留下痕迹。下列说法正
确的是()
v21(m2s2)
100
了30°.-
3
11x/m
甲
乙
A.
物块与传送带间的动摩擦因数为
B.传送带运行的速率为6m/s
10
C.物块从P点运动到Q点的时间为2sD.传送带上痕迹的长度为5m
14.地球有两个卫星轨道:半径分别为R,和R的低轨道1和高轨道2,中间有一个椭圆变轨轨道,变轨
卫星在轨道1上P点加速变轨到椭圆轨道,同时高轨卫星在Q点运行,则两卫星同时到达K点,地球质
量为M,引力常量为G,下列说法正确的是()
GM
A.卫星在高轨道2的速度2=
R
0
B.椭圆轨道的周期T=2π
(R+R)月
R
GM
C.∠Q0p=r-
2(R+R}
4V
R
(R+R)月
D.1和2两轨道上卫星分别从P、Q开始运行,第一次距离最近的时间
R
f=
GMRR
二、实验题(本题共2小题,共14分;其中15题6分,16题8分)
15.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,小球做圆周运动的向心力与标尺露出的格数成正比,变速塔轮自上而下按如图
第3页
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。
标尺
R
长槽短槽
第一层
2R
【右塔轮
左塔轮、
第二层
3R
第三层
手柄一
、传动皮带
甲
(1)本实验所采用的实验探究方法与下列哪个实验是相同的
A.探究平抛运动的特点
B.探究两个互成角度的力的合成规律
C.探究加速度与物体受力、物体质量的关系
(②)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。在探究向心力大小与角速度的关系时,若将质量相同的两小球分别放在A和C位置,
转动手柄,稳定后,观察到左侧标尺露出1格,右侧标尺露出9格,说明实验时传动皮带调至图乙中的
第
(填“一”、“二”或“三”)层塔轮。
16.某同学利用智能手机研究平抛运动规律,实验操作如下:
B
7777777777777777777777
①让小球从斜槽口水平抛出,在小球运动轨迹平面内竖直固定一长为1.8的标杆,手机正对小球轨迹
平面固定;
②打开手机的频闪照相功能记录小球运动轨迹,频闪照相的频率为10Hz:
③将频闪照相得到的多张照片叠放在一起,用针在小球位置打孔,将下落位置记录在一张照片中,如图
所示,O、A、B、C为下落过程中连续记录的一些位置,以竖直杆的垂线为水平方向,沿杆向上为竖直
方向:
④打开手机的测量功能,测出照片中标杆长度为15cm,A、B两点间的竖直高度h=2.02cm,B、C
间的竖直高度为hc=2.83cm,A、B间的水平距离为5.00cm,B、C间的水平距离为4.98cm。
共4页
通过数据分析完成下列问题:
(1)当地的重力加速度大小为
m/s2(保留3位有效数字):
(2)在误差允许范围内水平方向物体做
运动,平抛的初速度大小为
m/s(保留2位有
效数字):
(3)小球从斜槽口运动到B点的时间为
s(保留1位有效数字)。
三、计算题(本题共3小题,共39分:其中17题9分,18题13分,19题17分。解题时应写出必要的
文字说明、重要的物理规律,答题时要写出完整的数字和单位:只有结果而没有过程的不能得分)
17.我国计划在2030年前后完成载人登月计划。假设宇航员登上月球后,以初速度。水平抛出一个小
球,测得小球经时间t垂直落到倾角为0的斜坡上。已知引力常量为G,月球的半径为R,不考虑月球
自转的影响,求:
Vo
77777777777777n777777777777777777
(1)月球表面的重力加速度g:
(2)月球的第一宇宙速度v。
18。发展新能源汽车是我国当前一项重大国家战略。现有一辆纯电动汽车质量m=3×I0kg'汽车沿平
直的公路从静止开始启动,汽车启动后的速度记为,牵引力大小记为F,v-
图像如图所示,vm表
F
示最大速度,b平行于v轴,bc反向延长线过原点。已知汽车运动过程中受到的阻力大小恒定,bc段
汽车运动的时间为20s。求:
↑v/(m/s)
b
10
F(×10N)
0
10
4
(1)汽车的最大速度m:
(2)汽车的速度为20m/s时的加速度a:
(3)汽车在b段及bc段过程中牵引力所做的总功W。
第4页
l9.如图所示,足够长的光滑斜面上有长L=31m的木板b,b最上端有可视为质点的物块a。距离b下
端d=
25
处固定一弹性挡板P,b每次与挡板P相碰后均以原速率弹回,且碰撞时间极短。已知a和b
12
的质量均为m=5kg,斜面倾角0=37°,a、b之间的动摩擦因数4=0.5,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,
重力加速度g=10m/s2。某时刻将a、b同时由静止释放,求:
a
(1)b第一次和挡板P碰撞前瞬间,b的速度大小:
(2)b和挡板P第一次碰撞到第二次碰撞的过程中,αb之间因摩擦产生的热量:
(3)从开始运动到a从b上滑落的过程中,a对b做的功。
共4页
哈尔滨师范大学附属中学2026-2027学年度上学期高三第一次调研
物理试题
1、 选择题(本题共14小题,共47分。其中第1~9题只有一个选项符合题目要求,每小题3分;第10~14题有多个选项符合题目要求,每小题4分,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,选错、多选或不选得0分)
1.物理学的巨大发展得益于科学家们创造和应用了许多物理学方法,比如比值法、微元法、控制变量法、建立物理模型法等,以下关于物理学研究方法的叙述中正确的是( )
A.亚里士多德在研究物体的运动与力的关系时,利用了“理想斜面实验”,由于摩擦力不可能完全消失,所以这个结论只是“理想中”成立,实际上并不成立
B.根据,当时,就可以表示物体在时刻的瞬时速度,该定义应用了控制变量法
C.在研究匀变速直线运动的图像中,用图线与坐标轴围成的面积代表物体运动过程中的位移,主要是利用了等效原则
D.在不需要考虑物体本身大小和形状对研究问题的影响时,用质点代替物体属于理想化模型
2.赣南脐橙,江西省赣州市特产。年产量达百万吨,但大小不一。为了筛选大小大致相同的脐橙,设计如图所示的橙子简易筛选装置,两根共面但不平行的直杆倾斜放置,橙子沿两杆向下运动,大、中、小橙落入不同区域的接收桶中,不计阻力,则( )
A.离开杆后,大橙速度变化比小橙的快
B.杆对橙子的弹力不做功
C.橙子落入接收桶时一定在掉落点的正下方
D.离开杆后,橙子在空中做匀变速直线运动
3.我国航天员乘坐“神舟十七号”载人飞船沿椭圆轨道经过6.5小时的飞行,顺利与“天和号”空间站核心舱(运行高度低于同步卫星高度)在B点对接,A、B两点分别为椭圆轨道的近地点和远地点,如图所示。则( )
A.对接时,“神舟十七号”的加速度大于“天和号”的加速度
B.对接前,“神舟十七号”和“天和号”相等时间内扫过的面积相等
C.对接前,“神舟十七号”的周期大于“天和号”的周期
D.对接前,“天和号”的速度大于赤道上物体随地球自转的速度
4.“抓子” 是一种中国民间的常见游戏,如图所示。其玩法是:将小石子以某一初速度竖直上抛, 然后迅速用同一只手将地面若干石子捡起,最后将抛出的石子在落地前瞬间接住。若石子抛出位置离地竖直高度为 ,从抛出石子到在地面接住抛出的石子所花时间为 ,重力加速度 ,不计空气阻力,则上抛初速度为( )
A. B. C. D.
5.如图所示,长度相同的轻质细线和轻弹簧分别系有两个质量均为8kg的灯笼甲和乙,、的上端都系在天花板上,下端用轻质水平细线连接,使和与竖直方向的夹角都为,两个灯笼处于静止状态,不计空气阻力,将灯笼视为质点,。现将细线从中间剪断,则剪断瞬间以下说法正确的是( )
A.剪断绳瞬间甲中倾斜细线的拉力大小变为64N
B.剪断绳瞬间甲中倾斜细线与乙中弹簧的拉力之比为
C.图中甲的加速度大小为,方向水平向左
D.图中乙的加速度大小为,方向水平向右
6.如图,有五个质量均为m的小彩灯,通过轻质细绳进行连接。连接天花板与彩灯1的轻质细绳与竖直方向的夹角,连接彩灯2、3的细绳与水平方向的夹角为,彩灯5右侧通过水平恒定的拉力F固定。下列说法正确的是( )
A.连接天花板和彩灯1的细绳拉力大小为
B.连接彩灯2、3的细绳与水平方向的夹角满足
C.水平恒定拉力F的大小为
D.若保持外力F的方向不变,使缓慢增大,则外力F持续减小
7.如图所示,在同一平直公路上行驶的车和车,其位置—时间图像分别为图中的直线和抛物线。已知时车开始刹车,做初速度为的匀减速运动,时,直线和抛物线刚好相切。下列说法正确的是( )
A.时,车和车相距最远
B.车的加速度大小为
C.、两车会相遇两次
D.时,车和车相距
8.如图所示,半径为R的水平圆盘绕中心O点做匀速圆周运动,圆盘中心O点正上方H处有一小球被水平抛出,此时半径OB 恰好与小球初速度方向垂直,从上向下看圆盘沿顺时针方向转动,小球恰好落在B点,重力加速度大小为g。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.小球的初速度大小为
B.小球的刚落到B 点时的速度大小为
C.圆盘的角速度大小可能为
D.圆盘的角速度大小可能为
9.如图所示,足够长的木板置于光滑水平面上,倾角的斜劈放在木板上,一平行于斜面的细绳一端系在斜劈顶,另一端拴接一可视为质点的小球,已知木板、斜劈、小球质量均为1kg,斜劈与木板之间的动摩擦因数为,重力加速度,系统处于静止状态。现在对木板施加一水平向右的拉力F,下列说法正确的是( )
A.若,当时,木板相对斜劈向右运动
B.若,当F小于某一值时,小球才能始终保持和斜劈相对静止
C.若,当时,小球对斜劈的压力为0
D.若,当时,细绳与水平方向的夹角α满足:
10.下列图分析正确的是( )
A.图甲中火车转弯时既不挤压内轨,也不挤压外轨时的行驶速率约为,取决于内、外轨的高度差h、内外轨间距L及铁路弯道的轨道半径r
B.如图乙,“水流星”表演中,过最高点时水没有从杯中流出,水对杯底压力可以为零
C.如图丙,小球竖直面内做圆周运动,过最高点的速度至少等于
D.如图丁,一物体随圆筒一起转动而未滑动。物体所受摩擦力会随圆筒角速度的增大而逐渐增大
11.如图所示,光滑水平地面上放有截面为圆周的柱状物体A,A与墙面之间放一光滑的圆柱形物体B,对A施加一水平向左的力F,整个装置保持静止。若将A的位置向左移动稍许,整个装置仍保持平衡,则( )
A.B对A的作用力不变 B.墙对B的作用力增大
C.水平外力F减小 D.地面对A的支持力不变
12.如图所示,毛驴拉着磨盘做匀速圆周运动,已知毛驴运动的圆周半径为1.5m,拉力为150N,每10s走完一圈,则( )
A.毛驴转动一周位移为0,拉力所做的功也为0
B.毛驴做圆周运动的线速度大小为
C.毛驴转动一周拉力所做的功为
D.毛驴转动一周拉力的平均功率为
13.如图甲所示,倾角为的传送带以恒定速率逆时针运行,将一可视为质点的物块轻放在传送带的顶端点,一段时间后到达传送带的底端点,该过程中物块的速度的平方与位移的关系图像如图乙所示,重力加速度大小,物块相对传送带运动时会在传送带上留下痕迹。下列说法正确的是( )
A.物块与传送带间的动摩擦因数为 B.传送带运行的速率为
C.物块从点运动到点的时间为2s D.传送带上痕迹的长度为5m
14.地球有两个卫星轨道:半径分别为和的低轨道1和高轨道2,中间有一个椭圆变轨轨道,变轨卫星在轨道1上点加速变轨到椭圆轨道,同时高轨卫星在点运行,则两卫星同时到达点,地球质量为,引力常量为,下列说法正确的是( )
A.卫星在高轨道2的速度
B.椭圆轨道的周期
C.
D.1和2两轨道上卫星分别从、开始运行,第一次距离最近的时间
二、实验题(本题共2小题,共14分;其中15题6分,16题8分)
15.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,小球做圆周运动的向心力与标尺露出的格数成正比,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)本实验所采用的实验探究方法与下列哪个实验是相同的_____。
A.探究平抛运动的特点
B.探究两个互成角度的力的合成规律
C.探究加速度与物体受力、物体质量的关系
(2)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。在探究向心力大小与角速度的关系时,若将质量相同的两小球分别放在A和C位置,转动手柄,稳定后,观察到左侧标尺露出1格,右侧标尺露出9格,说明实验时传动皮带调至图乙中的第_____(填“一”、“二”或“三”)层塔轮。
16.某同学利用智能手机研究平抛运动规律,实验操作如下:
①让小球从斜槽口水平抛出,在小球运动轨迹平面内竖直固定一长为1.8m的标杆,手机正对小球轨迹平面固定;
②打开手机的频闪照相功能记录小球运动轨迹,频闪照相的频率为10Hz;
③将频闪照相得到的多张照片叠放在一起,用针在小球位置打孔,将下落位置记录在一张照片中,如图所示,O、A、B、C为下落过程中连续记录的一些位置,以竖直杆的垂线为水平方向,沿杆向上为竖直方向;
④打开手机的测量功能,测出照片中标杆长度为15cm,A、B两点间的竖直高度,B、C间的竖直高度为,A、B间的水平距离为5.00cm,B、C间的水平距离为4.98cm。
通过数据分析完成下列问题:
(1)当地的重力加速度大小为_________(保留3位有效数字);
(2)在误差允许范围内水平方向物体做_________运动,平抛的初速度大小为_________m/s(保留2位有效数字);
(3)小球从斜槽口运动到B点的时间为_________s(保留1位有效数字)。
3、 计算题(本题共3小题,共39分;其中17题9分,18题13分,19题17分。解题时应写出必要的文字说明、重要的物理规律,答题时要写出完整的数字和单位;只有结果而没有过程的不能得分)
17.我国计划在2030年前后完成载人登月计划。假设宇航员登上月球后,以初速度水平抛出一个小球,测得小球经时间垂直落到倾角为的斜坡上。已知引力常量为,月球的半径为,不考虑月球自转的影响,求:
(1)月球表面的重力加速度;
(2)月球的第一宇宙速度。
18.发展新能源汽车是我国当前一项重大国家战略。现有一辆纯电动汽车质量,汽车沿平直的公路从静止开始启动,汽车启动后的速度记为v,牵引力大小记为F,图像如图所示,表示最大速度,ab平行于v轴,bc反向延长线过原点。已知汽车运动过程中受到的阻力大小恒定,bc段汽车运动的时间为20s。求:
(1)汽车的最大速度vm;
(2)汽车的速度为20m/s时的加速度a;
(3)汽车在ab段及bc段过程中牵引力所做的总功W。
19.如图所示,足够长的光滑斜面上有长的木板,最上端有可视为质点的物块。距离下端处固定一弹性挡板,每次与挡板相碰后均以原速率弹回,且碰撞时间极短。已知和的质量均为,斜面倾角,、之间的动摩擦因数,取,,重力加速度。某时刻将、同时由静止释放,求:
(1)第一次和挡板碰撞前瞬间,的速度大小;
(2)和挡板第一次碰撞到第二次碰撞的过程中,之间因摩擦产生的热量;
(3)从开始运动到从上滑落的过程中,对做的功。
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