精品解析:重庆市第八中学校2026-2027学年高三上学期开学物理试题
2026-08-31
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内容正文:
重庆八中高 2027 届高三(上)入学测试
物理试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.试卷由”整理排版。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题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. 小车在水平地面上沿轨道从左向右运动,动能一直增加。如果用带箭头的线段表示小车在轨道上相应位置处所受合力,下列四幅图可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】AB.小车做曲线运动,所受合外力指向曲线的凹侧,故AB错误;
CD.小车沿轨道从左向右运动,动能一直增加,故合外力与运动方向夹角为锐角,C错误,D正确。
故选D。
2. 图(a)是贵州特有的“独竹漂”表演,此项目已被列入第五批国家级非物质文化遗产保护名录。某次表演过程中,表演者甲在河中心位置完成表演后沿直线划向岸边,同时表演者乙从另一岸边沿同一直线划向河中心并准备表演,该过程甲、乙运动的位置与时间的关系图像如图(b)所示,则( )
A. 内甲、乙的运动方向相反
B. 内甲、乙的位移大小相等
C. 内乙的平均速度一定等于甲的平均速度
D. 内乙的瞬时速度都大于甲的瞬时速度
【答案】C
【解析】
【详解】A.在图像中,图线的斜率表示瞬时速度,图线上两时刻的纵坐标差表示位移。从0到内,甲、乙的图线都随时间增大而下降,斜率均为负,运动方向相同,故A错误;
B.从0到内,乙的位移为
由图可知
所以甲的位移大小为
该不等式表明甲、乙的位移大小不相等,故B错误;
C.平均速度定义为。从0到内,乙的平均速度为
甲的平均速度为,故C正确;
D.在到之间,乙的图线水平,瞬时速度为0;甲的图线仍在下降,瞬时速度为负,所以乙的瞬时速率小于甲,故D错误。
故选C。
3. 中国传统工艺——榫卯结构出现在当下流行的拼插玩具中,如图甲所示。凸出部分叫榫,凹进部分叫卯,榫和卯咬合,起到连接作用。图乙是一种榫卯连接构件,相互连接的两部分M、N,其中构件M固定在水平地面上,榫、卯接触面间的动摩擦因数均为μ,沿N的轴线OP用大小为F的力才能将N从M中缓慢拉出。可认为各接触面间的弹力大小均为,滑动摩擦力与最大静摩擦力大小相等,N的下表面与水平地面未接触,则榫、卯接触面间的动摩擦因数μ为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】缓慢拉出,所以处于平衡态,榫卯结构有4个接触面,则
解得
故选C。
4. 潜艇从海水高密度区域驶入低密度区域,浮力顿减,称之为掉深。如图甲所示,某潜艇在高密度海水区域沿水平方向缓慢航行。t=0时,该潜艇掉深,随后采取措施成功脱险,在0~30s时间内潜艇竖直方向的v-t图像如图乙所示(设竖直向下为正方向)。不计水的粘滞阻力,则( )
A. 潜艇在掉深时的加速度为1m/s2
B. t=30s时潜艇回到初始高度
C. 潜艇竖直向下的最大位移为100m
D. 潜艇在10~30s时间内处于超重状态
【答案】D
【解析】
【详解】A.潜艇在“掉深”时向下加速,则由图像可知加速度为
故A错误;
B.在30s内先向下加速后向下减速,则潜艇向下到达最大深度,故B错误;
C.由图像可知潜艇竖直向下的最大位移为
故C错误;
D.由图可知,潜艇在10~30s时间内向下减速,加速度向上,则处于超重状态,故D正确。
故选D。
5. 图1是工人把货物运送到房屋顶端的场景,简化图如图2所示,绳子跨过定滑轮拉动货物A,沿倾角为θ的玻璃棚缓慢向上移动,忽略货物所受摩擦阻力,则下列说法正确的是( )
A. 货物A对玻璃棚的压力不变
B. 货物A对玻璃棚的压力越来越大
C. 绳子的拉力越来越大
D. 绳子的拉力越来越小
【答案】C
【解析】
【详解】对A受力分析,其动态图如下
货物缓慢向上移动,则拉力方向与竖直方向上的夹角减小,由图可知,绳子的拉力越来越大。同时,玻璃棚对货物的支持力变小,则货物A对玻璃棚的压力越来越小。
故选C。
6. 打印机在正常工作的情况下,进纸系统每次只进一张纸。进纸系统的结构示意图如图所示,若图中有10张相同的纸,每张纸的质量为m,搓纸轮按图示方向转动并带动最上面的1张纸向右运动,搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为,纸张与纸张之间、纸张与底部摩擦片之间的动摩擦因数均为,工作时搓纸轮对第1张纸压力大小为F。打印机正常工作时,下列说法正确的是( )
A. 第2张纸与第3张纸之间的摩擦力为滑动摩擦力
B. 第5张纸与第6张纸之间的摩擦力大小为
C. 第10张纸与摩擦片之间的摩擦力大小为
D. 若,进纸系统仍能正常进纸
【答案】B
【解析】
【详解】A.由于进纸系统每次只进一张纸,则在第1张纸向右运动时,第2张纸与第3张纸保持相对静止,第2张纸与第3张纸之间的摩擦力为静摩擦力,故A错误;
BC.工作时搓纸轮给第1张纸压力大小为F,第1张纸对第2张纸的压力为,则第1张纸与第2张纸之间的滑动摩擦力为
由于第2张及第2张以下的纸没有运动,只有运动趋势,所以第2张以下的纸之间以及第10张纸与摩擦片之间的摩擦力均为静摩擦力,大小均为
故B正确,C错误;
D.若,则有
可知搓纸轮与第1张纸之间会发生相对滑动,而第1张纸静止不动,所以进纸系统不能正常进纸,故D错误。
故选B。
7. 如图所示,MN为半径为r的圆弧路线,NP为长度19r的直线路线,为半径为4r的圆弧路线,为长度16r的直线路线。赛车从M点以最大安全速度通过圆弧路段后立即以最大加速度沿直线加速至最大速度vm并保持vm匀速行驶。已知赛车匀速转弯时径向最大静摩擦力和加速时的最大合外力均为车重的k倍,最大速度,g为重力加速度,赛车从M点按照MNP路线运动到P点与按照路线运动到点的时间差为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】赛车从M点按照MNP路线运动到P点过程,在圆周运动过程有
,
在NP直线路线匀加速过程有
,
解得
,
在NP直线路线匀加速至最大速度过程的位移为
则匀速过程的时间
赛车从M点按照路线运动到点过程,在圆周运动过程有
,
在直线路线匀加速过程有
,
解得
,
在直线路线匀加速至最大速度过程的位移为
即匀加速至最大速度时,恰好到达,则赛车从M点按照MNP路线运动到P点与按照路线运动到点的时间差为
解得
故选C。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题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. 我国计划将“羲和二号”太阳探测卫星部署至日地系统拉格朗日点L5。研究表明,太阳中心S、地球中心和的连线构成稳定的等边三角形,太阳、地球和部署在的卫星以相同周期绕日地连线上的点做圆周运动,如图所示,则( )
A. 卫星的线速度比地球的小
B. 卫星的向心加速度比地球的大
C. 太阳和地球对卫星引力的合力指向、连线中点
D. 太阳和地球对卫星的引力大小之比等于太阳和地球的质量之比
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.太阳和地球相互绕质心做圆周运动。设,,由质心关系得
因太阳质量大于地球质量,质心位于与中点靠近的一侧,且。由等边三角形几何关系得
于是
因此卫星绕的轨道半径大于地球绕的轨道半径。三者周期相同,角速度相同,由线速度公式知卫星线速度比地球大;由向心加速度公式知卫星向心加速度比地球大,故A错误,B正确;
CD.在处,卫星到太阳、地球的距离均为。由万有引力定律,太阳和地球对卫星的引力大小分别为,
因此
两力方向分别沿,,且大小不等;若合力指向中点,则两力应关于中垂线对称而大小相等,与上式矛盾。因此太阳和地球对卫星的合力不指向中点,故C错误,D正确。
故选BD。
9. 如图,广场水平地面上同种盆栽紧密排列在以为圆心、和为半径的同心圆上,圆心处装有竖直细水管,其上端水平喷水嘴的高度、出水速度及转动的角速度均可调节,以保障喷出的水全部落入相应的花盆中。依次给内圈和外圈上的盆栽浇水时,喷水嘴的高度、出水速度及转动的角速度分别用和表示。花盆大小相同,半径远小于同心圆半径,出水口截面积保持不变,忽略喷水嘴水平长度和空气阻力,重力加速度为。则( )
A. 若,则
B. 增大,其他量不变,单位时间落入花盆的总水量增大
C. 若,喷水嘴各转动一周的过程中落入外圈每个花盆的平均水量更多
D. 若,喷水嘴各转动一周的过程中落入内圈每个花盆的平均水量更多
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据平抛运动的规律,
解得
可知若,则,A正确;
B.出水口截面积S不变,出水速度v不变时,单位时间喷出的总水量Q=Sv,是由出水口参数决定的定值,和喷水嘴转动的角速度ω无关,因此单位时间落入花盆的总水量不变,B错误;
C.若,则喷水嘴各转动一周的时间相同,因,出水口的截面积相同,可知单位时间喷出水的质量相同,喷水嘴转动一周喷出的水量相同,但因外圈上的花盆总数量较多,可知每个花盆的平均水量较少,C错误;
D.设出水口横截面积为S0,喷水速度为v,因h相等,则水落地的时间相等,则,
在圆周上单位时间内单位长度的水量为
若喷水嘴各转动一周过程中落入内圈每个花盆的平均水量更多,D正确。
故选AD。
10. 如图所示,A为L形框架,滑轮1固定在A上方,滑轮2、3固定在竖直墙面上,滑轮1和滑轮2处于同一水平线上,滑轮2和滑轮3处于同一竖直线上。物体B被一根细线通过三个定滑轮与L形框架A相连,连线始终处于竖直或者水平。初始状态系统静止,物体B距离A底板上表面为d,已知A的质量为5m,B的质量为m,当地重力加速度为g,所有接触面均光滑,不计定滑轮的质量。从物体B下落到恰与A底板上表面接触的过程中,则( )
A. A的水平位移与B的竖直位移之比为1:2
B. 物体B下落的时间为
C. 物体B的最大速度为
D. 物体A的最大动能为
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.由于B下落的过程中定滑轮1和2间的绳子变短,B带动着A向右运动,两者水平方向速度相同,B的运动由水平方向和竖直的两个分运动组成,且A向右运动的距离等于B下落距离的一半,即A的水平位移与B的竖直位移之比为1:2,故A正确;
B.对A、B在水平和竖直方向,根据牛顿第二定律有
由于A向右运动的距离等于B下落距离的一半,则
联立可得
,
在竖直方向B运动了d,则
解得
故B正确;
CD.在竖直方向B运动了d,则B下落到刚与A接触时,B在y方向的速度为
解得
则物体B下落到刚与A接触时,B的速度最大,物体A的最大动能,所以
故C错误,D正确。
故选ABD。
三、实验题:本题共2小题,第11题6分,第12题9分,共15分。
11. 在“探究平抛运动的特点”实验中:
(1)小明同学用如图甲所示的装置描绘小球做平抛运动的轨迹。下列说法正确的是_____。
A. 为减小空气阻力的影响,应选用密度大、体积小的实心球
B. 检验装置时,将小球轻放在轨道末端,若不能保持静止,则说明末端切线不是水平的
C. 为描绘完整的运动轨迹,小球每次应从轨道上不同高度处释放,以获得不同的抛出速度
D. 处理数据时,坐标纸上记录的各轨迹点应用直线段连接
(2)小明同学只记录了小球运动途中的、、三点的位置,取点为坐标原点,各点的位置坐标如图乙所示,,小球平抛的初速度大小_____m/s(结果保留两位有效数字);小球抛出点的位置坐标是_____cm,_____cm。
【答案】(1)AB (2) ①. 1.0 ②. -10 ③. -5
【解析】
【小问1详解】
A.空气阻力相对重力越小,实验误差越小;在材料相同的情况下,选用密度大、体积小的实心球可减小空气阻力的影响,故A正确;
B.将小球轻放在轨道末端,若不能保持静止,说明小球沿轨道方向仍有加速度,轨道末端切线不水平,故B正确;
C.每次从不同高度释放会改变小球的抛出速度,使各次运动轨迹不同,不能据此描绘同一条完整轨迹,故C错误;
D.平抛运动轨迹是抛物线,处理数据时应根据各点描出平滑曲线,不能用直线段连接,故D错误。
故选AB。
【小问2详解】
[1][2][3]取水平方向为轴正方向、竖直向下为轴正方向,设抛出点坐标为。由平抛运动水平方向匀速、竖直方向初速度为零,得和
消去时间得轨迹方程
图乙中点为坐标原点,点和点坐标分别为和,坐标长度单位均为厘米。在厘米制下设轨迹为
由点得;代入点和点得和(长度单位取厘米)。
解得,,故轨迹方程为
抛出点是抛物线的顶点,故其横坐标为
纵坐标为
将上述轨迹方程换算为国际单位制后,二次项系数为。由平抛轨迹方程的二次项系数得
解得
代入数据得
12. 在“探究一定质量下小车加速度与力关系的实验”中,小川同学按照图甲所示实验装置安装好实验器材。实验中,可以通过增加或减少钩码来改变细线拉力的大小,利用弹簧测力计可以测量拉力的大小。
(1)实验中正确的操作是_____(填正确答案标号);
A. 实验前需要将带滑轮的长木板左端适当垫高,以补偿阻力
B. 若钩码质量标注不清,实验需要用天平测出钩码的质量
C. 为减小系统误差,实验中一定要保证钩码的质量远小于小车的质量
D. 实验时小车应靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车
(2)小川按(1)中正确操作平衡摩擦力后,某次实验中让小车做匀加速运动,打出一条纸带,他选取了连续的几个点,依次标记为、、、、、、,如图乙所示,点周围有一块脏污,看不清楚,于是他只测量了四段间距,测得,已知打点计时器的频率为,为了尽可能减小实验误差,则此次实验小车的加速度的表达式为_____(用、以及表示);
(3)小川同学根据实验数据作出了小车的加速度与弹簧测力计示数的关系图像如图丙所示,若直线斜率为,则小车的质量_____。
(4)后续实验中,小川同学发现弹簧测力计损坏无法读数,因此改变实验方案:他在小车上放上适量钩码,每增加一个悬挂的钩码,小车上同时减少钩码个数,每个钩码的质量均为;实验中测量小车的加速度,记录悬挂的钩码个数,重复该实验多次。要使绘制的图像为线性的,当悬挂钩码质量增加时,小车上钩码质量应减少_____(用题中字母表示)。
【答案】(1)AD (2)
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
A.将长木板左端垫高,使小车所受重力沿斜面的分力补偿阻力,操作正确,故A正确;
B.本实验用弹簧测力计直接测量细线拉力,不需要由钩码质量推算拉力,故B错误;
C.使用拉力传感器测量拉力时,不要求钩码质量远小于小车质量,故C错误;
D.小车应靠近打点计时器,实验时先接通电源,待打点稳定后再释放小车,故D正确。
故选AD。
【小问2详解】
设相邻计数点的时间间隔为,其中为打点频率。由频率定义有,由逐差法有
【小问3详解】
由图丙可知,时,,说明对小车平衡摩擦力过度。设时,小车加速度为,以小车为研究对象,由牛顿第二定律得
图像斜率满足
所以
【小问4详解】
设小车(含车上钩码)的质量为,悬挂钩码总质量为,细线拉力为。对小车和悬挂钩码分别列牛顿第二定律方程
对悬挂钩码有
两式相加得
要使与悬挂钩码个数成线性关系,应使分母中的总质量保持不变。因此每增加一个质量为的悬挂钩码,小车上钩码质量应减少。
四、计算题:本题共3小题,共42分。
13. 如图所示的装置叫作阿特伍德机,是阿特伍德创制的一种著名力学实验装置,用来研究匀变速直线运动的规律。已知物体的质量相等均为,轻绳与轻滑轮间的摩擦不计,绳子不可伸长,如果物体的质量为物体质量的一半,重力加速度为。求:
(1)物体B运动过程中的加速度大小;
(2)系统由静止释放后,运动过程中物体B、C间作用力的大小;
(3)若B、C释放点距地面,则A上升的最大高度为多少。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
设物体的加速度为,绳子的张力为,对物体A,由牛顿第二定律有
对B、C整体有
联立解得
【小问2详解】
物体C的加速度向下,等于整体的加速度,对物体C单独受力分析,由牛顿第二定律有
解得
【小问3详解】
物体B、C一起向下加速运动位移直到落地,物体A同步向上运动,由
可得此时物体A的速度
物体B落地后,绳子拉力消失,A只受重力,以速度做竖直上抛运动,设继续上升的高度为,则
解得
因此A上升的最大高度
14. 如图所示,水平转盘上静置有质量为的小物块,和质量为的小物块,小物块和转盘间的动摩擦因数为,小物块和转盘间的动摩擦因数为,小物块、与转盘圆心的距离分别为和,A、B两物块由一过圆心的轻质细绳相连,初始时刻轻绳恰好伸长且无拉力。使转盘由静止开始绕圆心做角速度缓慢增加的圆周运动。物体间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为。
(1)求轻绳无拉力时角速度的取值范围;
(2)在小物块B与转盘间的摩擦力达到最大静摩擦力之前,求轻绳拉力与角速度的关系;
(3)当A、B两物块相对转盘静止,且A所受摩擦力大小为时,求转盘的角速度。
【答案】(1)
(2)当时,;当时,
(3)或
【解析】
【小问1详解】
圆周运动的向心力由静摩擦力单独提供,当物体所需向心力超过自身最大静摩擦力时,绳子才会产生拉力。对小物块A,最大静摩擦力提供向心力
解得临界角速度
对小物块B,最大静摩擦力提供向心力
解得临界角速度
轻绳无拉力的条件是两物体的静摩擦都未达最大值,因此角速度范围为
【小问2详解】
当时,轻绳上有拉力,小物块A的摩擦力为最大静摩擦力。在小物块A、B与转盘间的摩擦力均为最大静摩擦力之前,A、B与转盘间的摩擦力均指向圆心。小物块A由拉力和摩擦力的合力提供向心力,对于小物块B由拉力和摩擦力提供向心力。设拉力为,则对小物块A有
解得
对小物块B有
可得
又
解得
结合第1问可得,当时,;当时,
【小问3详解】
小物块A的摩擦力存在两种指向的可能,当A的摩擦力指向圆心时,此时
此时两物体的静摩擦都未达最大值,轻绳无拉力,对小物块A有
解得
当角速度继续增大,当小物块B达到最大静摩擦力后,由于小物块B所需向心力大于小物块A所需向心力,因此小物块A的静摩擦力指向圆心先达到最大值静摩擦力后,会反向背离圆心,此时
对小物块A有
对小物块B有
联立解得
15. 质量为的小铅块,用长度不可伸长的轻绳悬挂于点,足够长的传送带水平放置,点在点正下方, ,初始将铅块拉至与点等高的点由静止释放,当其第一次摆至点时轻绳刚好被拉断,随后铅块以水平速度滑上传送带。段是一个与传送带等高接触但不影响其转动的光滑平台,平台右侧并排放有10个完全相同的木块,其上表面与平台等高,如图甲所示。每个木块的质量为,DE长为,铅块与木块上表面之间、木块与地面之间和铅块与传送带之间的动摩擦因数分别为,和,不考虑铅块的大小,不计空气阻力。。
(1)求的大小以及轻绳能承受的最大拉力大小;
(2)若传送带以的速度顺时针运转,铅块以速度滑上传送带的同时,对铅块施加周期性水平外力(如图乙所示),水平向右为正方向,铅块与传送带共速后撤去外力,求铅块与传送带之间因摩擦产生的热量;
(3)若传送带初始静止,当铅块滑上传送带时传送带立即以恒定加速度顺时针转动,一旦铅块与传送带共速,传送带便以此时的速度匀速运动,直至铅块滑上平台,为使铅块能停留在第10个木块上,求传送带加速度的取值范围。
【答案】(1),。
(2)。
(3)
【解析】
【小问1详解】
铅块从点到点的过程中,只有重力做功,取点为重力势能零点。由机械能守恒定律有
所以
点是摆动过程中的最低点,速度最大,绳的拉力也最大。由牛顿第二定律,在点沿半径方向有
所以
【小问2详解】
铅块相对传送带向左运动,传送带对铅块的滑动摩擦力向右,大小为
图乙表明外力在每个周期的前为,后为,前一阶段由牛顿第二定律有
得;后一阶段有
得;每个周期内铅块速度增加
初速度为,经过个完整周期后速度为,再经历前一阶段后与传送带达到共速,因此相对运动时间为,设第个完整周期开始时铅块相对传送带的速度为,则
该周期内相对位移为
由等差数列求和,前个周期的相对位移为
最后内相对速度从减为零,相对位移为,故总相对位移为。摩擦生热等于滑动摩擦力与相对位移的乘积,因此
【小问3详解】
设传送带加速度为,方向向右。铅块在传送带上相对传送带向右运动,所受滑动摩擦力向左,大小为
铅块加速度为
传送带速度达到共速时有
所以共速速度为
铅块滑上每一个新的木块时,木块初速度为零。铅块所受木块滑动摩擦力为,木块所受地面滑动摩擦力为
由牛顿第二定律,铅块和木块的加速度分别为和,相对加速度大小为
设铅块进入第个木块时的速度为。通过该木块的条件为
设通过该木块所需时间为,相对运动方程为
因而相对速度满足,铅块离开该木块时的速度为
记,则
铅块通过前个木块的条件为
铅块在第个木块上停留的条件为
逐次计算边界值得。代入
得传送带加速度取值范围为
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重庆八中高 2027 届高三(上)入学测试
物理试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.试卷由”整理排版。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题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. 小车在水平地面上沿轨道从左向右运动,动能一直增加。如果用带箭头的线段表示小车在轨道上相应位置处所受合力,下列四幅图可能正确的是( )
A. B.
C. D.
2. 图(a)是贵州特有的“独竹漂”表演,此项目已被列入第五批国家级非物质文化遗产保护名录。某次表演过程中,表演者甲在河中心位置完成表演后沿直线划向岸边,同时表演者乙从另一岸边沿同一直线划向河中心并准备表演,该过程甲、乙运动的位置与时间的关系图像如图(b)所示,则( )
A. 内甲、乙的运动方向相反
B. 内甲、乙的位移大小相等
C. 内乙的平均速度一定等于甲的平均速度
D. 内乙的瞬时速度都大于甲的瞬时速度
3. 中国传统工艺——榫卯结构出现在当下流行的拼插玩具中,如图甲所示。凸出部分叫榫,凹进部分叫卯,榫和卯咬合,起到连接作用。图乙是一种榫卯连接构件,相互连接的两部分M、N,其中构件M固定在水平地面上,榫、卯接触面间的动摩擦因数均为μ,沿N的轴线OP用大小为F的力才能将N从M中缓慢拉出。可认为各接触面间的弹力大小均为,滑动摩擦力与最大静摩擦力大小相等,N的下表面与水平地面未接触,则榫、卯接触面间的动摩擦因数μ为( )
A. B. C. D.
4. 潜艇从海水高密度区域驶入低密度区域,浮力顿减,称之为掉深。如图甲所示,某潜艇在高密度海水区域沿水平方向缓慢航行。t=0时,该潜艇掉深,随后采取措施成功脱险,在0~30s时间内潜艇竖直方向的v-t图像如图乙所示(设竖直向下为正方向)。不计水的粘滞阻力,则( )
A. 潜艇在掉深时的加速度为1m/s2
B. t=30s时潜艇回到初始高度
C. 潜艇竖直向下的最大位移为100m
D. 潜艇在10~30s时间内处于超重状态
5. 图1是工人把货物运送到房屋顶端的场景,简化图如图2所示,绳子跨过定滑轮拉动货物A,沿倾角为θ的玻璃棚缓慢向上移动,忽略货物所受摩擦阻力,则下列说法正确的是( )
A. 货物A对玻璃棚的压力不变
B. 货物A对玻璃棚的压力越来越大
C. 绳子的拉力越来越大
D. 绳子的拉力越来越小
6. 打印机在正常工作的情况下,进纸系统每次只进一张纸。进纸系统的结构示意图如图所示,若图中有10张相同的纸,每张纸的质量为m,搓纸轮按图示方向转动并带动最上面的1张纸向右运动,搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为,纸张与纸张之间、纸张与底部摩擦片之间的动摩擦因数均为,工作时搓纸轮对第1张纸压力大小为F。打印机正常工作时,下列说法正确的是( )
A. 第2张纸与第3张纸之间的摩擦力为滑动摩擦力
B. 第5张纸与第6张纸之间的摩擦力大小为
C. 第10张纸与摩擦片之间的摩擦力大小为
D. 若,进纸系统仍能正常进纸
7. 如图所示,MN为半径为r的圆弧路线,NP为长度19r的直线路线,为半径为4r的圆弧路线,为长度16r的直线路线。赛车从M点以最大安全速度通过圆弧路段后立即以最大加速度沿直线加速至最大速度vm并保持vm匀速行驶。已知赛车匀速转弯时径向最大静摩擦力和加速时的最大合外力均为车重的k倍,最大速度,g为重力加速度,赛车从M点按照MNP路线运动到P点与按照路线运动到点的时间差为( )
A. B.
C. D.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题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. 我国计划将“羲和二号”太阳探测卫星部署至日地系统拉格朗日点L5。研究表明,太阳中心S、地球中心和的连线构成稳定的等边三角形,太阳、地球和部署在的卫星以相同周期绕日地连线上的点做圆周运动,如图所示,则( )
A. 卫星的线速度比地球的小
B. 卫星的向心加速度比地球的大
C. 太阳和地球对卫星引力的合力指向、连线中点
D. 太阳和地球对卫星的引力大小之比等于太阳和地球的质量之比
9. 如图,广场水平地面上同种盆栽紧密排列在以为圆心、和为半径的同心圆上,圆心处装有竖直细水管,其上端水平喷水嘴的高度、出水速度及转动的角速度均可调节,以保障喷出的水全部落入相应的花盆中。依次给内圈和外圈上的盆栽浇水时,喷水嘴的高度、出水速度及转动的角速度分别用和表示。花盆大小相同,半径远小于同心圆半径,出水口截面积保持不变,忽略喷水嘴水平长度和空气阻力,重力加速度为。则( )
A. 若,则
B. 增大,其他量不变,单位时间落入花盆的总水量增大
C. 若,喷水嘴各转动一周的过程中落入外圈每个花盆的平均水量更多
D. 若,喷水嘴各转动一周的过程中落入内圈每个花盆的平均水量更多
10. 如图所示,A为L形框架,滑轮1固定在A上方,滑轮2、3固定在竖直墙面上,滑轮1和滑轮2处于同一水平线上,滑轮2和滑轮3处于同一竖直线上。物体B被一根细线通过三个定滑轮与L形框架A相连,连线始终处于竖直或者水平。初始状态系统静止,物体B距离A底板上表面为d,已知A的质量为5m,B的质量为m,当地重力加速度为g,所有接触面均光滑,不计定滑轮的质量。从物体B下落到恰与A底板上表面接触的过程中,则( )
A. A的水平位移与B的竖直位移之比为1:2
B. 物体B下落的时间为
C. 物体B的最大速度为
D. 物体A的最大动能为
三、实验题:本题共2小题,第11题6分,第12题9分,共15分。
11. 在“探究平抛运动的特点”实验中:
(1)小明同学用如图甲所示的装置描绘小球做平抛运动的轨迹。下列说法正确的是_____。
A. 为减小空气阻力的影响,应选用密度大、体积小的实心球
B. 检验装置时,将小球轻放在轨道末端,若不能保持静止,则说明末端切线不是水平的
C. 为描绘完整的运动轨迹,小球每次应从轨道上不同高度处释放,以获得不同的抛出速度
D. 处理数据时,坐标纸上记录的各轨迹点应用直线段连接
(2)小明同学只记录了小球运动途中的、、三点的位置,取点为坐标原点,各点的位置坐标如图乙所示,,小球平抛的初速度大小_____m/s(结果保留两位有效数字);小球抛出点的位置坐标是_____cm,_____cm。
12. 在“探究一定质量下小车加速度与力关系的实验”中,小川同学按照图甲所示实验装置安装好实验器材。实验中,可以通过增加或减少钩码来改变细线拉力的大小,利用弹簧测力计可以测量拉力的大小。
(1)实验中正确的操作是_____(填正确答案标号);
A. 实验前需要将带滑轮的长木板左端适当垫高,以补偿阻力
B. 若钩码质量标注不清,实验需要用天平测出钩码的质量
C. 为减小系统误差,实验中一定要保证钩码的质量远小于小车的质量
D. 实验时小车应靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车
(2)小川按(1)中正确操作平衡摩擦力后,某次实验中让小车做匀加速运动,打出一条纸带,他选取了连续的几个点,依次标记为、、、、、、,如图乙所示,点周围有一块脏污,看不清楚,于是他只测量了四段间距,测得,已知打点计时器的频率为,为了尽可能减小实验误差,则此次实验小车的加速度的表达式为_____(用、以及表示);
(3)小川同学根据实验数据作出了小车的加速度与弹簧测力计示数的关系图像如图丙所示,若直线斜率为,则小车的质量_____。
(4)后续实验中,小川同学发现弹簧测力计损坏无法读数,因此改变实验方案:他在小车上放上适量钩码,每增加一个悬挂的钩码,小车上同时减少钩码个数,每个钩码的质量均为;实验中测量小车的加速度,记录悬挂的钩码个数,重复该实验多次。要使绘制的图像为线性的,当悬挂钩码质量增加时,小车上钩码质量应减少_____(用题中字母表示)。
四、计算题:本题共3小题,共42分。
13. 如图所示的装置叫作阿特伍德机,是阿特伍德创制的一种著名力学实验装置,用来研究匀变速直线运动的规律。已知物体的质量相等均为,轻绳与轻滑轮间的摩擦不计,绳子不可伸长,如果物体的质量为物体质量的一半,重力加速度为。求:
(1)物体B运动过程中的加速度大小;
(2)系统由静止释放后,运动过程中物体B、C间作用力的大小;
(3)若B、C释放点距地面,则A上升的最大高度为多少。
14. 如图所示,水平转盘上静置有质量为的小物块,和质量为的小物块,小物块和转盘间的动摩擦因数为,小物块和转盘间的动摩擦因数为,小物块、与转盘圆心的距离分别为和,A、B两物块由一过圆心的轻质细绳相连,初始时刻轻绳恰好伸长且无拉力。使转盘由静止开始绕圆心做角速度缓慢增加的圆周运动。物体间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为。
(1)求轻绳无拉力时角速度的取值范围;
(2)在小物块B与转盘间的摩擦力达到最大静摩擦力之前,求轻绳拉力与角速度的关系;
(3)当A、B两物块相对转盘静止,且A所受摩擦力大小为时,求转盘的角速度。
15. 质量为的小铅块,用长度不可伸长的轻绳悬挂于点,足够长的传送带水平放置,点在点正下方, ,初始将铅块拉至与点等高的点由静止释放,当其第一次摆至点时轻绳刚好被拉断,随后铅块以水平速度滑上传送带。段是一个与传送带等高接触但不影响其转动的光滑平台,平台右侧并排放有10个完全相同的木块,其上表面与平台等高,如图甲所示。每个木块的质量为,DE长为,铅块与木块上表面之间、木块与地面之间和铅块与传送带之间的动摩擦因数分别为,和,不考虑铅块的大小,不计空气阻力。。
(1)求的大小以及轻绳能承受的最大拉力大小;
(2)若传送带以的速度顺时针运转,铅块以速度滑上传送带的同时,对铅块施加周期性水平外力(如图乙所示),水平向右为正方向,铅块与传送带共速后撤去外力,求铅块与传送带之间因摩擦产生的热量;
(3)若传送带初始静止,当铅块滑上传送带时传送带立即以恒定加速度顺时针转动,一旦铅块与传送带共速,传送带便以此时的速度匀速运动,直至铅块滑上平台,为使铅块能停留在第10个木块上,求传送带加速度的取值范围。
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