内容正文:
长沙市实验中学2027届高三第一次阶段检测
物理试题
本试卷共两部分 共6页 满分:100分 时间:75分钟
第Ⅰ部分
一、单选题(共6个小题,每小题4分,只有一个选项符合题目要求,共24分)
1. 下面关于物理教材上的插图说法正确的是( )
A. 伽利略利用图甲斜面实验直接证明了重的物体比轻的物体下落得快
B. 伽利略利用图乙理想实验证明了力是维持物体运动状态的原因
C. 伽利略利用图甲斜面实验间接证明了自由落体是匀加速直线运动
D. 图丙用光路观察桌子的微小形变涉及到等效替代的思想
【答案】C
【解析】
【详解】AC.图甲是伽利略利用斜面实验研究自由落体的实验,间接证明了自由落体是匀加速直线运动,故A错误,C正确。
B.伽利略利用图乙理想实验证明了力不是维持物体运动状态的原因,故B错误。
D.图丙用光路观察桌子的微小形变涉及到将微小变化转化为宏观的思想,不是等效替代思想,故D错误。
故选C。
2. 如图所示,质量均为m的A、B、C三个物体叠放在水平地面上保持静止,A、B、C之间以及C与地面之间的动摩擦因数均为,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,现用水平恒力F向右拉B,A、B、C均相对地面保持静止,重力加速度为g,以下判断正确的是( )
A. A受到B水平向右的摩擦力
B. 地面对C的摩擦力大小为
C. B一定受到5个力的作用
D. A一定受到4个力的作用
【答案】C
【解析】
【详解】A.由于A相对地面保持静止,故A不受到来自B的摩擦力,故A错误。
B.地面对C的摩擦力为最大静摩擦力时,地面对C摩擦力大小才为;若不为最大静摩擦力,则摩擦力大小为F,故B错误。
C.对B做受力分析可知,B受到自身的重力,C提供的支持力与摩擦力,A的压力以及外力F,故B受到5个力的作用,故C正确。
D.由上可知A只受自身重力与B提供的支持力,故D错误。
故选C。
3. 2026年2月11日,梦舟载人飞船系统完成国内首次最大动压逃逸飞行试验。已知动压p的单位为。用ρ表示空气密度,v表示飞船相对空气的速度,s表示飞船的横截面积,表示飞船相对于空气运动时的动能,下列关于p的关系式可能正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.的单位为,与动压单位相同,则表达式有可能正确,故A正确;
B.的单位为,与动压单位不同,则表达式一定错误,故B错误;
C.的单位为,与动压单位不同,则表达式一定错误,故C错误;
D.的单位为,与动压单位不同,则表达式一定错误,故D错误;
故选A。
4. 如图所示,MA、MB、NA是竖直面内三根固定的光滑细杆,M、N、A、B、C位于同一圆周上、C、A两点分别为圆周的最高点和最低点,O点为圆心。每根杆上都套着一个小滑环(图中未画出),3个滑环分别从M点和N点无初速度释放,、依次表示滑环从M点到达B点和A点所用的时间,表示滑环从N点到达A点所用的时间,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设每个杆与竖直方向夹角为θ,圆半径为R,则对MA和NA杆,
解得
可知
过M点做等时圆,可知圆环滑过MA的时间等于滑过MP的时间,可知滑过MB的时间大于滑过MA的时间,即
故选B。
5. 利用图像法研究物理量之间的关系是一种常用的数学物理方法。下图为物体做直线运动时各物理量之间的关系图像(、、、分别表示物体的位移、速度、加速度和时间),则下列说法正确的是( )
A. 根据甲图可求出物体的加速度为2m/s2
B. 根据乙图可求出物体的加速度为2m/s2
C. 根据丙图可求出物体的加速度为-8m/s2
D. 根据丁图可求出物体在前2s内的速度变化量大小为8m/s
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据图线的斜率表示速度,甲图可求出物体的速度为,故A错误;
B.根据匀变速直线运动位移与速度的关系
可知图线的斜率表示,乙图可求出物体的加速度为,故B错误;
C.根据匀变速直线运动位移与时间的关系
变式得
可知图线的纵截距表示,丙图可求出物体的加速度为,故C正确;
D.根据图线与时间轴所围图形的面积表示速度变化量的大小,丁图可求出物体在前内的速度变化量大小为,故D错误。
故选C。
6. 如图甲,劲度系数为k的轻弹簧竖直固定在水平地面上,距弹簧上端处一小球由静止下落。以小球开始下落的位置为坐标原点,沿竖直向下方向建立坐标轴Ox,小球下落至最低点坐标过程中的加速度a随位移x变化关系的图像如图乙所示,图乙中坐标值均为已知量,重力加速度大小为g。不计空气阻力,则( )
A. 小球接触弹簧立即做减速运动
B. 小球加速度时对应的横坐标为
C. 小球向下运动过程中最大加速度大小为
D. 阶段图像与横坐标轴所围面积在数值上表示小球最大速度的大小
【答案】C
【解析】
【详解】A.小球接触弹簧后,初始阶段弹簧弹力小于重力,合力向下,由牛顿第二定律,可知加速度向下,速度仍继续增大,小球仍做加速运动,当弹力大于重力后才开始减速,故A错误;
B.小球接触弹簧后,根据胡克定律和牛顿第二定律,得
整理得
当时,,由胡克定律和牛顿第二定律,得
可得
令,代入的表达式,得
解得,故B错误;
C.最低点在,将代入的表达式
因此最大加速度大小为,故C正确;
D.最大速度出现在处,不是处,故D错误。
故选C。
二、多选题(共4个小题,每小题5分,有多个选项符合题目要求,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分,共20分)
7. 在一次立式风洞跳伞实验中,风洞喷出竖直向上的气流将实验者加速向上“托起”,此过程中( )
A. 地球对人的吸引力和人对地球的吸引力大小相等
B. 人受到的重力和人受到气流的力是一对作用力和反作用力
C. 人受到的重力大小等于气流对人的作用力大小
D. 人被向上“托起”时处于超重状态
【答案】AD
【解析】
【详解】A.地球对人的吸引力和人对地球的吸引力是一对相互作用力,等大反向,A正确;
B.相互作用力是两个物体间的相互作用,而人受到的重力和人受到气流的力涉及人、地球、气流三个物体,不是一对相互作用力,B错误;
C.由于风洞喷出竖直向上的气流将实验者加速向上“托起”,在竖直方向上合力不为零,所以人受到的重力大小不等于气流对人的作用力大小,C错误;
D.实验者被加速向上“托起”时,加速度方向向上,处于超重状态,D正确。
故选AD。
8. 在平直公路上A、B两辆小汽车分别在相邻的两条车道上均以72km/h的速度同向行驶。开始计时时两车前后相距50m,后面的B车以1m/s²的加速度追赶A车,A、B两车均可视为质点。则下列说法正确的是( )
A. B车追上A车所用的时间为10s
B. B车追上A车所用的时间为5s
C. B车追上A车时,A车行驶了200m
D. B车追上A车时,B车的速度大小为40m/s
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.B车追上A车时满足
解得所用的时间为
t=10s
选项A正确,B错误;
C.B车追上A车时,A车行驶了
xA=v0t=200m
选项C正确;
D.B车追上A车时,B车的速度大小为
vB=v0+at=30m/s
选项D错误。
故选AC。
9. 如图所示,在水平面上固定光滑半圆形细金属轨道,半圆的直径竖直,点为半圆圆心,点为圆心等高处,小球套在轨道上,当给小球施加水平向右的推力为时,小球恰好静止在点。连线与竖直方向夹角为。轨道对小球的弹力为,以下说法正确的是( )
A. 保持推力方向不变,缓慢增大推力,小球沿轨道向上运动,可能达到点之上
B. 若保持小球位置不动,改变推力方向。推力最小值为
C. 若保持推力方向不变,缓慢将小球推至与竖直方向夹角为位置,此过程推力和弹力都增大
D. 若保持推力大小不变,缓慢使推力方向顺时针转动过程中,弹力先减小后增大
【答案】BC
【解析】
【详解】A.设小球质量为,在点静止,有
推力方向不变,推力逐渐增大时,与竖直方向夹角逐渐增大,只有,小球才有可能平衡,故小球不可能到达点之上,A错误;
B.作出小球受力平衡图示(1),当推力方向与弹力方向垂直时,推力的值最小,由平衡条件有,B正确;
C.保持推力大小不变,缓慢使推力方向顺时针转动过程,作出受力平衡图示(2),由图示可知,弹力一直增大,D错误;
D.保持推力方向不变,缓慢将小球推至与竖直方向夹角为过程,如图(3)所示,推力和弹力都增大,C正确。
故选BC。
10. 如图所示,足够长的光滑水平面上,质量为m的光滑圆柱体放在质量也为m且形状对称的V形槽中,O为圆心,A,B分别为左右接触点,OA和OB与水平方向的夹角均为,且,另有质量为M的物体通过跨过定滑轮的不可伸长的细绳与V形槽相连,不计一切摩擦,重力加速度为g,由静止释放,下列说法正确的是( )
A. 物体下落过程中细绳拉力小于Mg
B. 欲使圆柱体在运动中不离开V形槽,重物的质量M最大不能超过3m
C. 若,圆柱体在A点所受的弹力大小为
D. 若,则无论M为多大,圆柱体都不能离开V形槽
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.物体下落过程中,加速度向下处于失重状态,可知细绳拉力小于Mg,A正确;
B.根据题意分析可知,当圆柱体不受B处弹力时
故
解得M=2m
欲使圆柱体在运动中不离开V形槽,重物的质量M最大不能超过2m,故B错误;
C.根据题意分析可知,将三个物体看成一个整体,由牛顿第二定律
解得
对圆柱体受力分析(NA+NB)sinα=mg,(NA-NB)cosα=ma1
解得,,故C正确;
D.若,根据可知,但是整体加速度最大值不超过g,即若,则无论M为多大,圆柱体都不能离开V形槽,故D正确。
故选ACD。
第Ⅱ部分
三、实验题(共2个小题,每空2分,共16分)
11. 某实验小组用如图1所示装置进行验证力的平行四边形定则的实验,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳。
(1)本实验最主要采用的科学方法是 (填选项前的字母)。
A. 建立物理模型法 B. 理想实验法 C. 控制变量法 D. 等效替代法
(2)如图2所示,________的方向和AO的方向共线(填F或F′)。
(3)同学接着进行了如图3所示的实验,一竖直木板上固定白纸,白纸上附有角度刻度线,弹簧测力计a和b连接细线系于O点,其下端用细线挂一重物Q,使结点O静止在角度刻度线的圆心位置。从Ob水平开始,保持弹簧测力计a和b的夹角及O点位置不变,使弹簧测力计a和b均逆时针缓慢转动至弹簧测力计a竖直。则初始弹簧测力计a的读数为__________ N,转动的整个过程中弹簧测力计b的读数变化情况是 _____________。
【答案】(1)D (2)
(3) ①. 5.80 ②. 一直减小
【解析】
【小问1详解】
本实验最主要采用的科学方法是等效替代法,故选D;
【小问2详解】
F是根据平行四边形定则得到的理论值,是对橡皮筋的实际拉力,方向一定是沿AO方向。
【小问3详解】
[1]弹簧测力计的最小刻度为0.1N,则初始弹簧测力计a的读数为5.80N;
[2]整个转动的过程中,重物Q对O点的拉力FOQ与Q的重力相等,保持不变,三个力形成的力的矢量三角形如图,由图可知Foa和Fob都逐渐减小。
12.
(1)图1是“探究小车加速度与力、质量的关系”的实验方案甲,图2是改进后的方案乙,下列说法正确的是________。
A. 两种方案均需要平衡摩擦力
B. 两种方案均需要让牵引小车的细线跟轨道保持平行
C. 两种方案中均需要满足小车的质量远大于槽码的质量
D. 操作中,应先释放小车再接通电源
(2)某组同学按照方案甲正确操作打出的一条纸带,从比较清晰的点迹起,在纸带上标出连续的5个计数点A、B、C、D、E,相邻两个计数点之间都有4个点迹未标出,测出各计数点到A点间的距离。已知所用电源的频率为50Hz,则打点计时器打下D点时小车的速度大小________m/s,小车的加速度大小________。(结果均保留2位有效数字)
(3)另一组同学按照方案乙做实验,在实验中,正确平衡摩擦力后,保持槽码盘中的槽码质量不变,仅改变小车的质量M,测得多组加速度大小a和对应的小车的质量M,作出图像如图丙所示,图像的纵截距为,则槽码盘和动滑轮的总质量为________(用字母b、表示,滑轮均光滑,细绳质量不计)。
【答案】(1)AB (2) ①. 0.50 ②. 0.93
(3)
【解析】
【小问1详解】
A.两种方案均需要平衡摩擦力,这样才能使得细线的拉力等于小车受的合力,A正确;
B.两种方案均需要让牵引小车的细线跟轨道保持平行,B正确;
C.方案乙中有力传感器测量小车受的拉力,则不需要满足小车的质量远大于槽码的质量,C错误;
D.操作中,应先接通电源再释放小车,D错误。
故选AB。
【小问2详解】
[1]相邻两个计数点之间都有4个点迹未标出,则T=0.1s;打点计时器打下D点时小车的速度大小
[2]小车的加速度大小。
【小问3详解】
设槽码盘和动滑轮的总质量为m,根据牛顿第二定律,对小车T=Ma
对槽码、槽码盘和动滑轮的整体
解得
可知
解得
四、计算题(本题共3小题,共计40分。解答时请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,答案中必须明确写出数值和单位)
13. 从地面处竖直上抛一个小球,小球两次经过高度为h处经历的时间为,求小球抛出的初速度大小和在空中运动的总时间?(忽略空气阻力,重力加速度为g)
【答案】;
【解析】
【分析】
【详解】根据竖直上抛运动的对称性特点,设上升最大高度为H,则
故小球在空中运动的时间为
小球上抛的初速度大小,就等于下落的末速度大小
14. 如图所示,质量、倾角为的斜面体静置于水平地面上,物块(质量未知且大小可调节)悬挂在轻绳OP、OQ的结点处,水平,与竖直方向的夹角为,且跨过轻质光滑定滑轮与斜面体上质量的物块相连(BQ段绳与斜面平行)。与之间、与地面之间的动摩擦因数均为。现改变的质量,使整个系统在图示位置能始终保持静止,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度,,。
(1)当与之间的摩擦力恰好为零时,求绳上的拉力大小与斜面对的支持力大小;
(2)当的质量时,求物块受到摩擦力的大小和方向;
(3)求物块的质量大小应满足的条件。(结果保留两位有效数字)
【答案】(1)17.6N,13.2N
(2),方向沿着斜面向上
(3)
【解析】
【小问1详解】
对物块垂直斜面方向由平衡条件可得
对沿斜面方向由平衡条件可得
【小问2详解】
设此时绳中拉力大小为,则对则有
对,设此时受到的摩擦力为,由平衡条件则有
联立解得
方向沿着斜面向上。
【小问3详解】
在斜面上所受的最大静摩擦力的大小为
当物块沿斜面即将下滑时,此时物块的质量为满足条件的最小值,设为,设此时拉力为,对则有
对点有
联立解得
设的最大质量为,当物块沿斜面即将上滑时,设此时拉力为,对有
对点有
联立解得
将A、B、C视为整体,当相对与地面刚要滑动时,设的质量为,地面对的最大静摩擦力为
要保持整个系统静止,则有
对点有
解得
综上可知,保持系统始终静止,物块的质量应满足
15. 如图所示,C为质量不计的足够长的极薄的形变可忽略的硬质膜,放在光滑的水平面上,其上分别静止放有两个物体A和B,A的质量为10kg,B的质量5kg,与膜之间的动摩擦因数均为μ=0.2,t=0时刻,在水平拉力F=50N的作用下开始运动,求:(认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10m/s2)
(1)A和B两个物体的加速度分别多大?
(2)如果拉力F作用时间到t=2s时撤去那么A、B两物体最终速度多大?A、B两物体在膜上留下的划痕分别多长?
【答案】(1)aB=2m/s2;aA=4m/s2;(2)8m/s;;;m
【解析】
【分析】
【详解】(1)A与膜的最大摩擦力为
B与膜的最大摩擦力为
因为膜无质量,所以B最先达最大摩擦力。
所以B的加速度为
膜的合外力必为零,所以A与膜的摩擦力也为10N(静摩擦)
所以A和膜一起运动
aA=4m/s2
(2)2s时,物体A与膜的速度为
vA=aAt=8m/s
物体B的速度为
vB=4m/s
此时物体B运动了
膜和物体A运动了
所以划痕长度
L1=4m(向左划)
撤去外力F后,经历△t时间共速(共速后以速度vg一起匀速运动),那么有:
此时A物体的加速度为
解得
所以
【注:此处计算vg可用动量定理Ft=(mA+mB)vg】
此段时间B的位移为
此段时间A的位移为
所以划痕长度
(左划)
所以总的划痕长度为
L=L1+L2=m
则A物体无划痕,B物体的划痕长为m。
(也可以用图象法计算)
第1页/共1页
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长沙市实验中学2027届高三第一次阶段检测
物理试题
本试卷共两部分 共6页 满分:100分 时间:75分钟
第Ⅰ部分
一、单选题(共6个小题,每小题4分,只有一个选项符合题目要求,共24分)
1. 下面关于物理教材上的插图说法正确的是( )
A. 伽利略利用图甲斜面实验直接证明了重的物体比轻的物体下落得快
B. 伽利略利用图乙理想实验证明了力是维持物体运动状态的原因
C. 伽利略利用图甲斜面实验间接证明了自由落体是匀加速直线运动
D. 图丙用光路观察桌子的微小形变涉及到等效替代的思想
2. 如图所示,质量均为m的A、B、C三个物体叠放在水平地面上保持静止,A、B、C之间以及C与地面之间的动摩擦因数均为,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,现用水平恒力F向右拉B,A、B、C均相对地面保持静止,重力加速度为g,以下判断正确的是( )
A. A受到B水平向右的摩擦力
B. 地面对C的摩擦力大小为
C. B一定受到5个力的作用
D. A一定受到4个力的作用
3. 2026年2月11日,梦舟载人飞船系统完成国内首次最大动压逃逸飞行试验。已知动压p的单位为。用ρ表示空气密度,v表示飞船相对空气的速度,s表示飞船的横截面积,表示飞船相对于空气运动时的动能,下列关于p的关系式可能正确的是( )
A. B. C. D.
4. 如图所示,MA、MB、NA是竖直面内三根固定的光滑细杆,M、N、A、B、C位于同一圆周上、C、A两点分别为圆周的最高点和最低点,O点为圆心。每根杆上都套着一个小滑环(图中未画出),3个滑环分别从M点和N点无初速度释放,、依次表示滑环从M点到达B点和A点所用的时间,表示滑环从N点到达A点所用的时间,则( )
A. B. C. D.
5. 利用图像法研究物理量之间的关系是一种常用的数学物理方法。下图为物体做直线运动时各物理量之间的关系图像(、、、分别表示物体的位移、速度、加速度和时间),则下列说法正确的是( )
A. 根据甲图可求出物体的加速度为2m/s2
B. 根据乙图可求出物体的加速度为2m/s2
C. 根据丙图可求出物体的加速度为-8m/s2
D. 根据丁图可求出物体在前2s内的速度变化量大小为8m/s
6. 如图甲,劲度系数为k的轻弹簧竖直固定在水平地面上,距弹簧上端处一小球由静止下落。以小球开始下落的位置为坐标原点,沿竖直向下方向建立坐标轴Ox,小球下落至最低点坐标过程中的加速度a随位移x变化关系的图像如图乙所示,图乙中坐标值均为已知量,重力加速度大小为g。不计空气阻力,则( )
A. 小球接触弹簧立即做减速运动
B. 小球加速度时对应的横坐标为
C. 小球向下运动过程中最大加速度大小为
D. 阶段图像与横坐标轴所围面积在数值上表示小球最大速度的大小
二、多选题(共4个小题,每小题5分,有多个选项符合题目要求,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分,共20分)
7. 在一次立式风洞跳伞实验中,风洞喷出竖直向上的气流将实验者加速向上“托起”,此过程中( )
A. 地球对人的吸引力和人对地球的吸引力大小相等
B. 人受到的重力和人受到气流的力是一对作用力和反作用力
C. 人受到的重力大小等于气流对人的作用力大小
D. 人被向上“托起”时处于超重状态
8. 在平直公路上A、B两辆小汽车分别在相邻的两条车道上均以72km/h的速度同向行驶。开始计时时两车前后相距50m,后面的B车以1m/s²的加速度追赶A车,A、B两车均可视为质点。则下列说法正确的是( )
A. B车追上A车所用的时间为10s
B. B车追上A车所用的时间为5s
C. B车追上A车时,A车行驶了200m
D. B车追上A车时,B车的速度大小为40m/s
9. 如图所示,在水平面上固定光滑半圆形细金属轨道,半圆的直径竖直,点为半圆圆心,点为圆心等高处,小球套在轨道上,当给小球施加水平向右的推力为时,小球恰好静止在点。连线与竖直方向夹角为。轨道对小球的弹力为,以下说法正确的是( )
A. 保持推力方向不变,缓慢增大推力,小球沿轨道向上运动,可能达到点之上
B. 若保持小球位置不动,改变推力方向。推力最小值为
C. 若保持推力方向不变,缓慢将小球推至与竖直方向夹角为位置,此过程推力和弹力都增大
D. 若保持推力大小不变,缓慢使推力方向顺时针转动过程中,弹力先减小后增大
10. 如图所示,足够长的光滑水平面上,质量为m的光滑圆柱体放在质量也为m且形状对称的V形槽中,O为圆心,A,B分别为左右接触点,OA和OB与水平方向的夹角均为,且,另有质量为M的物体通过跨过定滑轮的不可伸长的细绳与V形槽相连,不计一切摩擦,重力加速度为g,由静止释放,下列说法正确的是( )
A. 物体下落过程中细绳拉力小于Mg
B. 欲使圆柱体在运动中不离开V形槽,重物的质量M最大不能超过3m
C. 若,圆柱体在A点所受的弹力大小为
D. 若,则无论M为多大,圆柱体都不能离开V形槽
第Ⅱ部分
三、实验题(共2个小题,每空2分,共16分)
11. 某实验小组用如图1所示装置进行验证力的平行四边形定则的实验,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳。
(1)本实验最主要采用的科学方法是 (填选项前的字母)。
A. 建立物理模型法 B. 理想实验法 C. 控制变量法 D. 等效替代法
(2)如图2所示,________的方向和AO的方向共线(填F或F′)。
(3)同学接着进行了如图3所示的实验,一竖直木板上固定白纸,白纸上附有角度刻度线,弹簧测力计a和b连接细线系于O点,其下端用细线挂一重物Q,使结点O静止在角度刻度线的圆心位置。从Ob水平开始,保持弹簧测力计a和b的夹角及O点位置不变,使弹簧测力计a和b均逆时针缓慢转动至弹簧测力计a竖直。则初始弹簧测力计a的读数为__________ N,转动的整个过程中弹簧测力计b的读数变化情况是 _____________。
12.
(1)图1是“探究小车加速度与力、质量的关系”的实验方案甲,图2是改进后的方案乙,下列说法正确的是________。
A. 两种方案均需要平衡摩擦力
B. 两种方案均需要让牵引小车的细线跟轨道保持平行
C. 两种方案中均需要满足小车的质量远大于槽码的质量
D. 操作中,应先释放小车再接通电源
(2)某组同学按照方案甲正确操作打出的一条纸带,从比较清晰的点迹起,在纸带上标出连续的5个计数点A、B、C、D、E,相邻两个计数点之间都有4个点迹未标出,测出各计数点到A点间的距离。已知所用电源的频率为50Hz,则打点计时器打下D点时小车的速度大小________m/s,小车的加速度大小________。(结果均保留2位有效数字)
(3)另一组同学按照方案乙做实验,在实验中,正确平衡摩擦力后,保持槽码盘中的槽码质量不变,仅改变小车的质量M,测得多组加速度大小a和对应的小车的质量M,作出图像如图丙所示,图像的纵截距为,则槽码盘和动滑轮的总质量为________(用字母b、表示,滑轮均光滑,细绳质量不计)。
四、计算题(本题共3小题,共计40分。解答时请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,答案中必须明确写出数值和单位)
13. 从地面处竖直上抛一个小球,小球两次经过高度为h处经历的时间为,求小球抛出的初速度大小和在空中运动的总时间?(忽略空气阻力,重力加速度为g)
14. 如图所示,质量、倾角为的斜面体静置于水平地面上,物块(质量未知且大小可调节)悬挂在轻绳OP、OQ的结点处,水平,与竖直方向的夹角为,且跨过轻质光滑定滑轮与斜面体上质量的物块相连(BQ段绳与斜面平行)。与之间、与地面之间的动摩擦因数均为。现改变的质量,使整个系统在图示位置能始终保持静止,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度,,。
(1)当与之间的摩擦力恰好为零时,求绳上的拉力大小与斜面对的支持力大小;
(2)当的质量时,求物块受到摩擦力的大小和方向;
(3)求物块的质量大小应满足的条件。(结果保留两位有效数字)
15. 如图所示,C为质量不计的足够长的极薄的形变可忽略的硬质膜,放在光滑的水平面上,其上分别静止放有两个物体A和B,A的质量为10kg,B的质量5kg,与膜之间的动摩擦因数均为μ=0.2,t=0时刻,在水平拉力F=50N的作用下开始运动,求:(认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10m/s2)
(1)A和B两个物体的加速度分别多大?
(2)如果拉力F作用时间到t=2s时撤去那么A、B两物体最终速度多大?A、B两物体在膜上留下的划痕分别多长?
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