精品解析:山东临沂市盛能湖高级中学2025-2026学年高一上学期第三次调研检测物理试题
2026-09-01
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内容正文:
盛能湖高中第三次调研检测
物理试题
满分:100分,时间:90分钟
第一部分选择题(共40分)
一、单项选择题:(本题8小题,每小题3分,共24分)
1. 下列说法中正确的是( )
A. 速度、加速度、位移、路程都是矢量
B. 任何有规则形状的物体,它的重心一定与它的几何中心重合,且在物体上
C. 通常所说的压力、支持力和绳的拉力都是弹力
D. 摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反
【答案】C
【解析】
【详解】A.路程是标量,故A错误;
B.只有质量分布均匀形状规则的物体,其重心才在几何中心上,并不一定在物体上,故B错误。
C.通常所说的压力、支持力和绳的拉力本质都是弹力,故C正确;
D.摩擦力的方向一定与物体的相对运动方向或相对运动趋势方向相反,故D错误。
故选C。
2. 一物体在以为直角坐标系的平面上运动,其运动规律为,(式中的物理量单位均为国际单位),关于物体的运动,下列说法正确的是( )
A. 物体在轴方向上做匀减速直线运动
B. 物体在轴方向上做匀加速直线运动
C. 物体运动的轨迹,可能是直线,也可能是曲线
D. 物体运动的轨迹是一条曲线
【答案】B
【解析】
【详解】AB.根据位移时间公式得
,,,
所以物体在两个方向上均做匀加速直线运动,A错误,B正确;
CD.因为有
所以物体运动的轨迹是一条直线。CD错误。
故选B。
3. 春节烟花汇演中常伴随无人机表演。如图是两架无人机a、b同时从同一地点竖直向上飞行的图像。下列说法正确的是( )
A. 时,无人机a处于失重状态
B. 时,无人机a飞到了最高点
C. 内,两架无人机a、b的平均速度相等
D. 内,无人机a的位移小于无人机b的位移
【答案】C
【解析】
【详解】A.时,无人机向上匀加速运动,a处于超重状态,故A错误;
B.时,无人机a速度达到最大,10s后减速上升,30s时飞到了最高点,故B错误;
C.图像下与坐标轴围成的面积表示位移,内,两架无人机a、b的位移相等,平均速度相等,故C正确;
D.图像下与坐标轴围成的面积表示位移,内,无人机a的位移大于无人机b的位移,故D错误。
故选C。
4. 质量为m的物块静止在光滑的水平面上,某时刻物块受到水平力F的作用开始运动,取水平向右的方向为正方向,力F随时间t的变化图像如图甲所示,物块运动的速度v随时间t变化的图像如图乙所示,已知物块在t=0时刻和时刻处于同一位置,则关于力和的大小关系,速率和的大小关系,以下说法正确的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】B
【解析】
【详解】由题意可知,时间内物块朝正方向做匀加速直线运动,位移大小为
时间内物块先朝正方向做匀减速直线运动,再朝负方向做匀加速直线运动,时刻回到出发点,位移大小为
联立可得
据牛顿第二定律及加速度的定义式可得,阶段
,
阶段
,
联立解得
故选B。
5. 如图所示,竖直平面内三个圆的半径之比为3:2:1,它们的最低点相切于P点,有三根光滑细杆AP、BP、CP,杆的最高点分别处于三个圆的圆周上的某一点,杆的最低点都处于圆的最低点P。现各有一小环分别套在细杆上,都从杆的最高点由静止开始沿杆自由下滑至P点,空气阻力不计,则小环在细杆AP、BP、CP上运动的时间之比为( )
A. B.
C. 3:2:1 D. 1:1:1
【答案】A
【解析】
【详解】根据等时圆模型,如图所示
只需要求出A′P、B′P、C′P,的时间之比,设最小圆的直径为d,则
故选A。
6. 如图所示,物体A放在光滑的水平桌面上用轻绳跨过光滑的定滑轮与B相连,A、B的质量均为m,B离滑轮的距离足够长,重力加速度为g。现对A施加一水平向左的恒力F,使A向左做匀加速运动。则轻绳的张力大小为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设绳子拉力为,对A、B整体,根据牛顿第二定律
对B物体,根据牛顿第二定律
联立可得
故选B。
7. 如图,物体A、B相对静止,共同沿粗糙斜面匀速下滑,若默认最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力的大小,则下列说法中正确的是( )
A. A与B之间可能没有摩擦力
B. B受到斜面的滑动摩擦力大于
C. B与斜面的滑动摩擦因数
D. A与B的滑动摩擦因数一定等于B与斜面间的滑动摩擦因数
【答案】B
【解析】
【详解】BC.对AB整体,受力情况如图所示
由共点力平衡条件得
滑动摩擦力为
由以上三式可以解得
故B正确,C错误;
AD.对A物体,受力情况如图所示
由共点力平衡条件可得
滑动摩擦力为
又有
fmax≥fA
联立以上等式和不等式可解得
μAB≥tanθ=μ
故AD错误。
故选B。
8. 如图所示,物体用跨过定滑轮的轻绳与汽车连接,汽车以的速度向右匀速运动,连接小车端的轻绳与水平方向的夹角为,在物体上升过程中,下列说法正确的是( )
A. 物体向上做减速运动
B. 绳子拉力大于物体的重力
C. 时物体的速度大小为
D. 物体始终处于失重状态
【答案】B
【解析】
【详解】ABD.根据关联速度,物体与小车间的速度关系为
物体上升过程中小车与水平方向的夹角逐渐减小,则的速度逐渐增大,做加速运动,根据牛顿第二定律可知,绳子拉力大于物体重力,物体超重,故AD错误,B正确;
C.将小车的速度沿绳和垂直绳方向分解,沿绳方向的分速度大小即为物体上升的速度大小
当时,,故C错误。
故选B。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 如图所示,跨过光滑定滑轮的轻绳一端系着铁球(大小不可忽略,轻绳延长线过球心),一端连在水平台上的玩具小车上,小车牵引着水平绳使球沿光滑竖直墙面从较低处匀速上升。在铁球上升且未离开墙面的过程中,下列说法正确的是( )
A. 绳对球的拉力变小 B. 绳对球的拉力变大
C. 竖直墙面对球的支持力变小 D. 竖直墙面对球的支持力变大
【答案】BD
【解析】
【详解】对球受力分析
设球的重力为,绳对球的拉力大小为,墙对球的支持力大小,拉力与竖直方向夹角为,球受三力作用处于平衡状态,则有
所以,随的增大,、增大。
故选BD。
10. 如图所示,足够长的光滑固定斜面倾角为30°,质量为m的甲球与质量为3m的乙球被固定在斜面上的挡板挡住,甲、乙之间用轻弹簧连接,系统处于静止状态。已知弹簧的劲度系数为k,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 系统静止时,弹簧的形变量为
B. 系统静止时,斜面对乙的支持力为
C. 撤去挡板瞬间,甲的加速度大小为
D. 撤去挡板瞬间,乙的加速度大小为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.对甲进行受力分析,沿着斜面方向有
解得,故A正确;
B.对乙进行受力分析有,故B错误;
C.撤去挡板瞬间,弹簧弹力不变,故甲的合力依然为零,加速度也为零,故C错误;
D.撤去挡板前,对甲乙整体进行受力分析,可知挡板对乙的支持力
撤去挡板瞬间,挡板对乙的支持力消失,其他力不变,由牛顿第二定律有
解得,故D正确;
故选AD。
11. 如图甲所示,倾角为的粗糙斜面体固定在水平面上,初速度为、质量为的小木块沿斜面上滑,若从此时开始计时,整个过程中小木块速度的二次方随路程变化的关系图像如图乙所示,,则( )
A. 斜面倾角为30°
B. 斜面倾角为37°
C. 小木块与斜面间的动摩擦因数为0.5
D. 小木块与斜面角的动摩擦因数为0.75
【答案】BC
【解析】
【详解】小木块上滑时加速度为
小木块下滑时加速度为
小木块上滑时根据动力学公式有
小木块下滑时根据动力学公式有
上滑时位移为
下滑时位移为
联立解得
,
故选BC。
12. 如图所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速度顺时针运行,小物块以的初速度从传送带右端滑上传送带。已知物块与传送带间的动摩擦因数为,传送带的长度为,重力加速度,考虑小物块滑上传送带到离开传送带的过程,下列说法正确的是( )
A. 小物块从传送带右端滑离传送带
B. 小物块滑离传送带时的速度大小为
C. 小物块从滑上传送带到滑离传送带经历的时间为
D. 小物块在传送带上留下的划痕长度为
【答案】AC
【解析】
【详解】A.物块在传送带上的加速度
向左减速到零的时间
向左运动的最大距离
故物块不会从左端滑离传送带,应从传送带右端滑离传送带,故A正确;
B.物块向左减速到零后,向右加速,但只能加速到
故B错误;
C.物块向右加速到用时
这段时间内向右运动的距离
之后,做匀速直线运动,剩余在传送带上运动时间
小物块从滑上传送带到滑离传送带经历的时间
故C正确;
D.向左运动过程,划痕长度
右运动过程,划痕长度
故若不考虑传送带滑轮大小,小物块在传送带上留下的划痕长度为,若考虑传送带上滑轮大小,则小物块在传送带上留下的划痕长度在之间,故D错误。
故选AC。
三、实验题(共两题,13题8分,14题10分,共18分)
13. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中,桌上放一块方木板,用图钉把一张白纸钉在方木板上,再用图钉把橡皮条一端固定在板上的A点,如图甲所示,在橡皮条另一端拴上两条细绳形成结点O,细绳的另一端系着绳套,先用两个弹簧测力计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条;再用一个弹簧测力计通过细绳套拉橡皮条。
(1)实验中除了需要记录拉力的大小和方向外,还需要标记的信息是__________。(选填“橡皮条的原长”“橡皮条拉长后结点的位置”)
(2)下列措施可以减小实验误差的是__________;(单选)
A. 橡皮条应与两拉线夹角的平分线在同一直线上
B. 用两个弹簧测力计去拉橡皮条时,弹簧测力计可以与木板不平行
C. 用两个弹簧测力计去拉橡皮条时,两个拉线的夹角必须是90°
D. 拉小圆环的拉线要适当长一点,记录拉线方向的两点要适当远一点
(3)如图乙是张华和李明两位同学在做以上实验时得到的结果,其中__________(填“张华”或“李明”)的实验比较符合实验事实。(力F′是用一个弹簧测力计拉时的图示)
(4)在该探究实验中,老师先用两个成一定角度的弹簧测力计拉悬挂的橡皮条,使橡皮条由O点伸长到E点(如图丙所示),现保持橡皮条伸长后的位置E点不动,使弹簧测力计的拉力的方向不变,将另一个弹簧测力计的拉力的方向由水平方向顺时针转过90°,该过程中和将__________。(单选)
A. 保持不变,先减小后增大
B. 逐渐减小,先减小后增大
C. 逐渐增大,先增大后减小
D. 保持不变,先增大后减小
【答案】(1)橡皮条拉长后结点的位置 (2)D
(3)张华 (4)B
【解析】
【小问1详解】
实验是以等效替代的原理探究两个互成角度的力的合成规律,需保证两次拉橡皮条的作用效果相同,即橡皮条拉长后结点的位置相同;
【小问2详解】
A.橡皮条与两绳套夹角的平分线在同一直线上对实验没有影响,且不易操作,故A错误;
B.弹簧测力计必须要与木板平行,可减小实验误差,故B错误;
C.两个弹簧测力计弹力的夹角大小应合适,不必等于,故C错误;
D.拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些,有利于标记弹力方向,故D正确。
故选D。
【小问3详解】
用一个弹簧测力计通过细绳套拉橡皮条得到的力一定与AO在一条直线上,故张华的实验比较符合实验事实。
【小问4详解】
保持弹簧伸长后的位置点不动,则拉力和的合力不变,使弹簧测力计的拉力的方向不变,根据力的平行四边形定则,作出拉力和及合力的示意图,如图所示
由图可知,将另一个弹簧测力计的拉力的方向由水平方向顺时针转过的过程中,逐渐减小,先减小后增大,故B正确。
故选B。
14. 小明和小华分别用电火花计时器设计了甲、乙两种方案做“探究加速度与力、质量的关系”的实验,如图所示。
(1)除上图中器材外,实验时还需要的器材有( )
A. 直流电源 B. 刻度尺 C. 秒表
(2)在图甲的实验方案中,下列说法中正确的有( )
A. 补偿阻力时,应把重物用细绳通过定滑轮拴在小车上
B. 为了让重物的重力代替拉小车的拉力,应使小车质量远小于所挂重物质量
C. 初始时小车应靠近打点计时器,且应先接通电源打点再释放小车
(3)做图甲实验时,小明作出了三种图像,如左下图所示。其中,补偿阻力不足时得到的图像是_____。(填图中字母序号)
(4)小明按照图甲方案做实验时,得到如右上图所示的一条点迹清晰的纸带,图中相邻两个计数点之间还有四个点未画出,打点计时器的打点周期为0.02s,由该纸带可求得小车的加速度a=_______m/s2(结果保留三位有效数字)。
(5)小华同学按照图乙装置做实验时,以弹簧测力计的示数F为横坐标,加速度a为纵坐标,画出的图像如图所示,图线与横轴的夹角为θ,图线的斜率为k,则小车的质量M=_______。
【答案】(1)B (2)C
(3)c (4)1.97
(5)
【解析】
【小问1详解】
A.电火花计时器使用220V的交流电源,不需要直流电源,故A错误;
B.实验中需要用刻度尺测量纸带的点间距来计算加速度,故B正确;
C.打点计时器本身可以计时,不需要秒表,故C错误。
故选B。
【小问2详解】
A.补偿阻力时,应去掉重物,让小车在长木板上匀速运动,若拴着重物会改变受力,无法正确平衡阻力,故A错误;
B.只有小车的质量M远大于重物的质量m时,小车受到的拉力才近似等于重物的重力,才能用重物的重力代替拉力,故B错误;
C.初始时小车靠近打点计时器,且应先接通电源再释放小车,这样能保证纸带打出足够多的点,便于数据处理,故C正确。
故选C。
【小问3详解】
补偿阻力不足时,当拉力F较小时,拉力不足以克服阻力,小车不会产生加速度,只有当拉力F增大到一定值后,小车才会有加速度,所以对应图像c。
【小问4详解】
打点计时器的打点周期为0.02s,相邻计数点间有四个点未画出,所以两相邻计数点间的时间间隔为
舍去左端第一段,则根据匀变速直线运动的逐差公式可得小车的加速度为
【小问5详解】
对小车列牛顿第二定律方程有
变形得
所以图像的斜率
解得小车的质量为
四、计算题(共4小题,42分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须写出明确的数值和单位。)
15. 冬季来临,滑雪项目一直深受年轻人的喜爱,其运动模型如图所示:运动员(可视为质点)沿倾斜滑道由静止开始沿直线匀加速下滑,到达坡底B点后进入水平滑道沿直线匀减速滑行一段距离后在C点停下。已知运动员及装备的总质量,倾斜滑道的倾角,运动员沿斜面下滑50m到达坡底时的速度大小为20m/s。设运动员与整个滑道的动摩擦因数均相同,运动员从倾斜滑道进入水平滑道瞬间的速度大小不变,不计空气阻力,取,求:(,)
(1)滑道上的动摩擦因数;
(2)运动员从静止开始15s内运动的总路程。
【答案】(1)0.25
(2)130m
【解析】
【小问1详解】
运动员在斜面上运动时的加速度
由牛顿第二定律
解得
【小问2详解】
在斜面上的时间
在水平滑道上的加速度
在水平滑道上运动的时间
则15s时已经停止,则总路程为
16. 如图,一小船从河岸的A点渡河,河的宽度d=300m,水流速度,船在静水中的速度为,则:
(1)要使小船在最短时间内渡河,渡河的时间是多少?位移的大小是多少?
(2)当小船渡河的航程最短时,渡河的位移大小为?
【答案】(1)100s,500m (2)400m
【解析】
【小问1详解】
要使船在最短时间内渡河,船头应朝垂直河岸方向,如图所示
可得
解得渡河的时间是
由勾股定理可知,船的合速度为
位移的大小是
【小问2详解】
由于水流速度大于船速,所以当船速与合速度垂直时,小船渡河的航程最短,如图
设合速度与河岸的夹角为,根据相似有
解得
17. 如图所示,固定在光滑地面上倾角为θ = 37°,质量为M = 6kg的斜面体,其上静止放置质量为m = 1kg的小物块。如果给小物块一个沿斜面向下的初速度,它恰能沿斜面匀速下滑,取最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g = 10m/s2。
(1)将小物块从斜面底端以初速度v0= 6m/s沿斜面向上运动,求在斜面上运动时间t;
(2)斜面体解除固定并在右侧施加一水平向左力F,要使其上相对于斜面静止的小物块不发生滑动,求F的最大值Fmax。
【答案】(1)0.5s;(2)240N
【解析】
【详解】(1)小滑块上滑时受摩擦力沿斜面向下,做匀减速运动,速度为零时静止在斜面上。
由牛顿第二定律得
而依题意有
解得
由运动学公式得
0 = v0 - at
解得
t = 0.5s
(2)小滑块和斜面体不相对滑动,对小滑块,受重力、支持力和沿斜面向下的摩擦力。
有
FNcos37° = Ffsin37° + mg,FNsin37° + Ffcos37° = ma,Ff = μFN
得
a = g
对整体
F = (M + m)a
得
Fmax = 240N
18. 如图所示,传送带与水平方向成角,以的速度顺时针匀速转动,水平面上质量的木板(足够长)左侧上表面紧靠传送带底端B。质量的滑块(可视为质点)从传送带的顶端A由静止释放,在底端B滑上静止的木板。已知滑块冲上木板前、后的瞬间速度大小不变均为9m/s,滑块与传送带间的动摩擦因数,滑块与木板间的动摩擦因数,木板与水平面间的动摩擦因数,重力加速度,,,求:
(1)滑块与木板经多长时间达到共速,速度大小为多少?
(2)最终木板左端与传送带底端B之间的距离;
(3)滑块从传送带顶端A运动到底端B的距离。
【答案】(1)1s,5m/s
(2)15m (3)10.45m
【解析】
【小问1详解】
滑块在木板B上做减速运动,加速度大小为
木板的加速度
当两者共速时则
解得t=1s,v=5m/s
【小问2详解】
从滑块滑上木板到相对静止,木板的位移
因,则共速后两者一起减速运动,加速度大小为
则木板还能运动的距离
最终木板左端与传送带底端B之间的距离
【小问3详解】
根据题意,滑块在传送带上先做匀加速运动,由牛顿第二定律得mgsinθ+μ1mgcosθ=ma1
代入数据解得a1=10m/s2
设滑块滑上传送带到与传送带同速过程物块的位移大小为
之后滑块所受滑动摩擦力方向沿斜面向上,由牛顿第二定律得代入数据解得
由到达传送带底端时,匀变速直线运动规律得
解得
小滑块从传送带顶端A运动到底端B的距离
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盛能湖高中第三次调研检测
物理试题
满分:100分,时间:90分钟
第一部分选择题(共40分)
一、单项选择题:(本题8小题,每小题3分,共24分)
1. 下列说法中正确的是( )
A. 速度、加速度、位移、路程都是矢量
B. 任何有规则形状的物体,它的重心一定与它的几何中心重合,且在物体上
C. 通常所说的压力、支持力和绳的拉力都是弹力
D. 摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反
2. 一物体在以为直角坐标系的平面上运动,其运动规律为,(式中的物理量单位均为国际单位),关于物体的运动,下列说法正确的是( )
A. 物体在轴方向上做匀减速直线运动
B. 物体在轴方向上做匀加速直线运动
C. 物体运动的轨迹,可能是直线,也可能是曲线
D. 物体运动的轨迹是一条曲线
3. 春节烟花汇演中常伴随无人机表演。如图是两架无人机a、b同时从同一地点竖直向上飞行的图像。下列说法正确的是( )
A. 时,无人机a处于失重状态
B. 时,无人机a飞到了最高点
C. 内,两架无人机a、b的平均速度相等
D. 内,无人机a的位移小于无人机b的位移
4. 质量为m的物块静止在光滑的水平面上,某时刻物块受到水平力F的作用开始运动,取水平向右的方向为正方向,力F随时间t的变化图像如图甲所示,物块运动的速度v随时间t变化的图像如图乙所示,已知物块在t=0时刻和时刻处于同一位置,则关于力和的大小关系,速率和的大小关系,以下说法正确的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
5. 如图所示,竖直平面内三个圆的半径之比为3:2:1,它们的最低点相切于P点,有三根光滑细杆AP、BP、CP,杆的最高点分别处于三个圆的圆周上的某一点,杆的最低点都处于圆的最低点P。现各有一小环分别套在细杆上,都从杆的最高点由静止开始沿杆自由下滑至P点,空气阻力不计,则小环在细杆AP、BP、CP上运动的时间之比为( )
A. B.
C. 3:2:1 D. 1:1:1
6. 如图所示,物体A放在光滑的水平桌面上用轻绳跨过光滑的定滑轮与B相连,A、B的质量均为m,B离滑轮的距离足够长,重力加速度为g。现对A施加一水平向左的恒力F,使A向左做匀加速运动。则轻绳的张力大小为( )
A. B.
C. D.
7. 如图,物体A、B相对静止,共同沿粗糙斜面匀速下滑,若默认最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力的大小,则下列说法中正确的是( )
A. A与B之间可能没有摩擦力
B. B受到斜面的滑动摩擦力大于
C. B与斜面的滑动摩擦因数
D. A与B的滑动摩擦因数一定等于B与斜面间的滑动摩擦因数
8. 如图所示,物体用跨过定滑轮的轻绳与汽车连接,汽车以的速度向右匀速运动,连接小车端的轻绳与水平方向的夹角为,在物体上升过程中,下列说法正确的是( )
A. 物体向上做减速运动
B. 绳子拉力大于物体的重力
C. 时物体的速度大小为
D. 物体始终处于失重状态
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 如图所示,跨过光滑定滑轮的轻绳一端系着铁球(大小不可忽略,轻绳延长线过球心),一端连在水平台上的玩具小车上,小车牵引着水平绳使球沿光滑竖直墙面从较低处匀速上升。在铁球上升且未离开墙面的过程中,下列说法正确的是( )
A. 绳对球的拉力变小 B. 绳对球的拉力变大
C. 竖直墙面对球的支持力变小 D. 竖直墙面对球的支持力变大
10. 如图所示,足够长的光滑固定斜面倾角为30°,质量为m的甲球与质量为3m的乙球被固定在斜面上的挡板挡住,甲、乙之间用轻弹簧连接,系统处于静止状态。已知弹簧的劲度系数为k,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 系统静止时,弹簧的形变量为
B. 系统静止时,斜面对乙的支持力为
C. 撤去挡板瞬间,甲的加速度大小为
D. 撤去挡板瞬间,乙的加速度大小为
11. 如图甲所示,倾角为的粗糙斜面体固定在水平面上,初速度为、质量为的小木块沿斜面上滑,若从此时开始计时,整个过程中小木块速度的二次方随路程变化的关系图像如图乙所示,,则( )
A. 斜面倾角为30°
B. 斜面倾角为37°
C. 小木块与斜面间的动摩擦因数为0.5
D. 小木块与斜面角的动摩擦因数为0.75
12. 如图所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速度顺时针运行,小物块以的初速度从传送带右端滑上传送带。已知物块与传送带间的动摩擦因数为,传送带的长度为,重力加速度,考虑小物块滑上传送带到离开传送带的过程,下列说法正确的是( )
A. 小物块从传送带右端滑离传送带
B. 小物块滑离传送带时的速度大小为
C. 小物块从滑上传送带到滑离传送带经历的时间为
D. 小物块在传送带上留下的划痕长度为
三、实验题(共两题,13题8分,14题10分,共18分)
13. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中,桌上放一块方木板,用图钉把一张白纸钉在方木板上,再用图钉把橡皮条一端固定在板上的A点,如图甲所示,在橡皮条另一端拴上两条细绳形成结点O,细绳的另一端系着绳套,先用两个弹簧测力计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条;再用一个弹簧测力计通过细绳套拉橡皮条。
(1)实验中除了需要记录拉力的大小和方向外,还需要标记的信息是__________。(选填“橡皮条的原长”“橡皮条拉长后结点的位置”)
(2)下列措施可以减小实验误差的是__________;(单选)
A. 橡皮条应与两拉线夹角的平分线在同一直线上
B. 用两个弹簧测力计去拉橡皮条时,弹簧测力计可以与木板不平行
C. 用两个弹簧测力计去拉橡皮条时,两个拉线的夹角必须是90°
D. 拉小圆环的拉线要适当长一点,记录拉线方向的两点要适当远一点
(3)如图乙是张华和李明两位同学在做以上实验时得到的结果,其中__________(填“张华”或“李明”)的实验比较符合实验事实。(力F′是用一个弹簧测力计拉时的图示)
(4)在该探究实验中,老师先用两个成一定角度的弹簧测力计拉悬挂的橡皮条,使橡皮条由O点伸长到E点(如图丙所示),现保持橡皮条伸长后的位置E点不动,使弹簧测力计的拉力的方向不变,将另一个弹簧测力计的拉力的方向由水平方向顺时针转过90°,该过程中和将__________。(单选)
A. 保持不变,先减小后增大
B. 逐渐减小,先减小后增大
C. 逐渐增大,先增大后减小
D. 保持不变,先增大后减小
14. 小明和小华分别用电火花计时器设计了甲、乙两种方案做“探究加速度与力、质量的关系”的实验,如图所示。
(1)除上图中器材外,实验时还需要的器材有( )
A. 直流电源 B. 刻度尺 C. 秒表
(2)在图甲的实验方案中,下列说法中正确的有( )
A. 补偿阻力时,应把重物用细绳通过定滑轮拴在小车上
B. 为了让重物的重力代替拉小车的拉力,应使小车质量远小于所挂重物质量
C. 初始时小车应靠近打点计时器,且应先接通电源打点再释放小车
(3)做图甲实验时,小明作出了三种图像,如左下图所示。其中,补偿阻力不足时得到的图像是_____。(填图中字母序号)
(4)小明按照图甲方案做实验时,得到如右上图所示的一条点迹清晰的纸带,图中相邻两个计数点之间还有四个点未画出,打点计时器的打点周期为0.02s,由该纸带可求得小车的加速度a=_______m/s2(结果保留三位有效数字)。
(5)小华同学按照图乙装置做实验时,以弹簧测力计的示数F为横坐标,加速度a为纵坐标,画出的图像如图所示,图线与横轴的夹角为θ,图线的斜率为k,则小车的质量M=_______。
四、计算题(共4小题,42分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须写出明确的数值和单位。)
15. 冬季来临,滑雪项目一直深受年轻人的喜爱,其运动模型如图所示:运动员(可视为质点)沿倾斜滑道由静止开始沿直线匀加速下滑,到达坡底B点后进入水平滑道沿直线匀减速滑行一段距离后在C点停下。已知运动员及装备的总质量,倾斜滑道的倾角,运动员沿斜面下滑50m到达坡底时的速度大小为20m/s。设运动员与整个滑道的动摩擦因数均相同,运动员从倾斜滑道进入水平滑道瞬间的速度大小不变,不计空气阻力,取,求:(,)
(1)滑道上的动摩擦因数;
(2)运动员从静止开始15s内运动的总路程。
16. 如图,一小船从河岸的A点渡河,河的宽度d=300m,水流速度,船在静水中的速度为,则:
(1)要使小船在最短时间内渡河,渡河的时间是多少?位移的大小是多少?
(2)当小船渡河的航程最短时,渡河的位移大小为?
17. 如图所示,固定在光滑地面上倾角为θ = 37°,质量为M = 6kg的斜面体,其上静止放置质量为m = 1kg的小物块。如果给小物块一个沿斜面向下的初速度,它恰能沿斜面匀速下滑,取最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g = 10m/s2。
(1)将小物块从斜面底端以初速度v0= 6m/s沿斜面向上运动,求在斜面上运动时间t;
(2)斜面体解除固定并在右侧施加一水平向左力F,要使其上相对于斜面静止的小物块不发生滑动,求F的最大值Fmax。
18. 如图所示,传送带与水平方向成角,以的速度顺时针匀速转动,水平面上质量的木板(足够长)左侧上表面紧靠传送带底端B。质量的滑块(可视为质点)从传送带的顶端A由静止释放,在底端B滑上静止的木板。已知滑块冲上木板前、后的瞬间速度大小不变均为9m/s,滑块与传送带间的动摩擦因数,滑块与木板间的动摩擦因数,木板与水平面间的动摩擦因数,重力加速度,,,求:
(1)滑块与木板经多长时间达到共速,速度大小为多少?
(2)最终木板左端与传送带底端B之间的距离;
(3)滑块从传送带顶端A运动到底端B的距离。
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