内容正文:
荆州中学2025~2026学年高一上学期期末考试
物理试题
(全卷满分100分 考试用时75分钟)
一、选择题(1~7单选,8~10多选,每题4分,共40分)
1. t=0时刻,质点P从原点由静止开始做直线运动,其加速度a随时间t按图示的正弦曲线变化,周期为2t0。在0~3t0时间内,下列说法正确的是( )
A. t=t0时,P到原点的距离最远
B. t=t0时P的运动速度与t=t0时相同
C. t=2t0时,P回到了原点
D. t=2t0时,P的速度方向开始反向
【答案】B
【解析】
【分析】图像的面积表示速度变化量,质点初速度为0,因此图像面积的大小等于质点瞬时速度的大小,加速度正负对应速度变化的方向。
:加速度为正,速度一直沿正方向增大,时加速度减为0,速度达到最大;
:加速度为负,速度沿正方向减小,由于正、负面积绝对值相等,时速度减为0,此阶段速度方向始终为正,位移一直增大;
:加速度再次为正,速度从0开始再次沿正方向增大,速度方向始终不变。
【详解】A.后质点仍沿正方向运动,不是离原点最远,故A错误;
B.根据正弦曲线的对称性,的a-t面积,等于的总a-t面积,速度大小、方向均相同,故B正确;
C.质点始终沿正方向运动,时位移最大,未回到原点,故C错误;
D.时速度减为0,之后加速度为正,速度仍沿正方向,方向未反向,故D错误。
故选B。
2. 斑马线礼让行人是尊重生命的体现,司机发现正前方人行道上有行人过马路,马上开始刹车,刹车过程汽车做匀减速直线运动,其位移x与时间t的数值关系为x=10t-t2(各物理量均采用国际单位制)。若取汽车初速度的方向为正方向,关于该汽车的运动,下列说法正确的是( )
A. 汽车的加速度大小为a=1m/s2 B. 汽车在6s末的速度大小为v=2m/s
C. 汽车在6s内的位移为x=25m D. 汽车在6s内的平均速度为4m/s
【答案】C
【解析】
【详解】A. 由位移与时间关系式 (国际单位制)
对比匀减速直线运动位移公式
可得初速度 ,加速度 (取初速度方向为正方向),故 A 错误;
B. 汽车刹车至停止的时间为
当 时,汽车已停止,速度为零,位移保持不变。在 时(),汽车已停止,速度大小为 ,故 B 错误;
C. 在 时,汽车位移为 时的位移 ,故 C 正确;
D. 在 内位移为 ,平均速度 ,故 D 错误。
故选 C。
3. 如图所示,两拖船P、Q拉着无动力货船S一起在静水中沿图中虚线方向匀速前进,两根水平缆绳与虚线的夹角均保持为30°。假设水对三艘船在水平方向的作用力大小均为f,方向与船的运动方向相反,则每艘拖船发动机提供的动力方向与前进的水平方向夹角的正弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】对S受力分析如图所示
由力的合成可知
解得
对P受力分析如图,设每艘拖船发动机提供的动力方向与前进的水平方向夹角为
由平衡条件得前进方向
垂直前进方向
整理得
解得,
故选C。
4. 如图所示,木块甲在光滑的水平面上,质量为m的球乙置于木块与光滑竖直墙壁之间,在水平向左的推力F作用下,系统处于静止状态。其中O点为乙的球心,A点为甲、乙之间的接触点,OA与竖直方向的夹角为30°,取重力加速度大小为g。则( )
A. 推力F的大小为mg
B. 球乙对木块甲的支持力大小为mg
C. 若木块甲左移少许系统仍静止,墙壁对球乙的支持力变大
D. 若木块甲左移少许系统仍静止,地面对木块甲的支持力变大
【答案】B
【解析】
【详解】B.以球乙为研究对象,球乙在重力、墙壁水平支持力、甲对乙沿OA指向球心的支持力作用下处于静止状态,根据平衡条件,在竖直方向,有
解得
根据牛顿第三定律,球乙对木块甲的支持力大小为,故B正确;
A.在水平方向,有
以甲、乙整体为研究对象,由水平方向平衡,得推力F的大小为,故A错误;
C.甲左移少许后系统仍静止,OA与竖直方向的夹角减小,墙壁支持力
减小时减小,因此变小,故C错误;
D.以甲、乙整体为研究对象,由平衡条件可知,在竖直方向上,地面对甲的支持力和甲、乙的总重力大小相等,总重力不变,因此地面支持力不变,故D错误。
故选B。
5. 如图,质量分别为4m、3m、2m、m的四个小球A、B、C、D,通过细线或轻弹簧互相连接,悬挂于O点,处于静止状态,重力加速度为g。若将B、C间的细线剪断,则剪断瞬间C的加速度大小为( )
A. 0.5g B. g C. 1.5g D. 2g
【答案】C
【解析】
【详解】剪断前,以D球为研究对象,由平衡条件得
剪断BC间细线瞬时,CD间弹簧的弹力不变,对C球,由牛顿第二定律得
解得
故选C。
6. 如图所示,质量分别为m=2kg和M=3kg的两个物块A、B通过一根跨过定滑轮的轻绳连接,其中A放置在光滑水平面上,B竖直悬挂。现将两个物块同时由静止释放。已知轻绳不可伸长且始终处于绷紧状态,不计一切摩擦及阻力,重力加速度g取10m/s2,则下列说法正确的是( )
A. 轻绳的拉力大小为30N
B. 物块A、B的加速度大小均为4m/s2
C. 若仅将物块A、B互换位置,则轻绳的拉力大小为12N
D. 若仅将物块A、B互换位置,则两物块的加速度大小为6m/s2
【答案】C
【解析】
【详解】AB.对物块A、B整体,合力为B的重力,总质量为,由牛顿第二定律,得
解得
以A为研究对象,由牛顿第二定律,可得,故AB错误;
CD.A、B互换位置后,对物块A、B整体,合力为A的重力,由牛顿第二定律,得
解得
以B为研究对象,由牛顿第二定律,可得,故C正确,D错误。
故选C。
7. 公历2026年2月4日是立春日,而节气是指二十四个时节和气候,是中国古代订立的一种用来指导农事的补充历法,早在《淮南子》中就有记载。现行二十四节气划分是以地球和太阳的连线每扫过15°定为一个节气,如图所示为北半球二十四个节气时地球在公转轨道上位置的示意图,其中冬至时地球在近日点附近。根据如图,下列说法正确的是( )
A. 立夏时地球公转速度比小满时大
B. 芒种到小暑的时间间隔比大雪到小寒的短
C. 立春时地球公转的加速度与立秋时大小相等
D. 春分、夏至、秋分、冬至四个节气刚好将一年的时间分为四等份
【答案】A
【解析】
【详解】A.由开普勒第二定律可知,地球离太阳越近的时候,运行的速度越大。立夏到小满,地球逐渐向远日点移动,日地距离逐渐增大,公转速度逐渐减小,因此立夏公转速度大于小满,故A正确;
B.芒种到小暑位于远日点附近,公转速度慢,大雪到小寒位于近日点附近,公转速度快,两者中心角均为,因此芒种到小暑的时间间隔更长,故B错误;
C.公转加速度由万有引力提供,由牛顿第二定律可得
立春靠近近日点,日地距离更小,加速度比立秋更大,大小不相等,故C错误;
D.四个节气分隔的四段中心角均为,但不同段公转速度不同,因此时间不相等,不能将一年分为四等份,故D错误。
故选A。
8. 如图所示,在水平地面上M点的正上方h高度处,将小球S1以速度大小为v水平向右抛出,同时在地面上N点处将小球S2以速度大小为v竖直向上抛出。在S2球上升到最高点时恰与S1球相遇,不计空气阻力。关于这段过程,下列说法正确的是( )
A. 相遇时两球速度变化量不相同
B. 两球的相遇点在N点上方处
C. 相遇时小球S1的速度方向与水平方向夹角为45°
D. M、N间的距离为2h
【答案】BC
【解析】
【详解】A.两球加速度均为重力加速度,则相同时间内速度变化量相同,故A错误;
B.两球在竖直方向的运动是互逆的,则相遇点在N点上方处,故B正确;
C.球上升到最高点时恰与球相遇,则两球相遇时间
则小球的速度方向与水平方向夹角
即相遇时小球的速度方向与水平方向夹角为45°,故C正确;
D.M、N间的距离为
又
则
故D错误。
故选BC。
9. 如图所示,一个内壁光滑的弯管处于竖直平面内,其中管道半径为R。现有一个半径略小于弯管横截面半径的光滑小球在弯管里运动,小球半径比R小很多,当小球通过最高点时速率为v0,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. 若,则小球对管内下壁有压力
B. 若,则小球对管内下壁有压力
C. 若,则小球对管内上壁有压力
D. 不论v0多大,小球对管内下壁都有压力
【答案】AC
【解析】
【详解】A.小球通过最高点时,由重力和管内壁对小球的弹力的合力提供向心力,有
若,解得
管内壁对小球的弹力向上,由牛顿第三定律可知,小球对管内下壁有压力,故A正确;
B.若,解得
管内壁对小球没有弹力作用,由牛顿第三定律可知,小球对管内下壁没有压力,故B错误;
C.若,解得
管内壁对小球的弹力向下,由牛顿第三定律可知,小球对管内上壁有压力,故C正确;
D.由上述分析可知,当时,小球只对上壁有压力,对下壁无压力,故D错误。
故选AC。
10. 如图所示,在水平圆盘上,沿半径方向放置物体A和B,mA=4kg,mB=1kg它们分居在圆盘的圆心两侧,与圆心距离为rA=0.1m,rB=0.2m,中间用细线相连。A、B与盘间的动摩擦因数均为μ=0.2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,若圆盘从静止开始绕中心转轴非常缓慢地加速转动,直到A、B刚要与圆盘发生相对滑动。g=10m/s2,下列说法正确的是( )
A. A物体所受摩擦力的方向一直指向圆心
B. B物体所受摩擦力的方向一直指向圆心
C. 当ω=rad/s时,绳子出现张力
D. 当ω=rad/s时,A、B两物体出现滑动
【答案】ACD
【解析】
【详解】C.在较小时,绳子无张力,向心力完全由静摩擦力提供,A、B达到最大静摩擦力时的临界角速度满足,
解得,
当B的静摩擦力达到最大静摩擦力时,再增加,绳子出现张力,即当ω=rad/s时,绳子出现张力,故C正确;
ABD.在时,A和B的向心力完全由静摩擦力提供,方向始终指向圆心。后,继续增大,A所受的静摩擦力逐渐增大,设角速度增加到时,A所受的静摩擦力达到最大静摩擦力,A由指向圆心的最大静摩擦力和绳子拉力的合力提供向心力,有
B由指向圆心的最大静摩擦力和绳子拉力的合力提供向心力,有
联立可得
解得
后,继续增大,B所受的静摩擦力逐渐减小,设角速度增加到时,B所受的静摩擦力减小到0,A由指向圆心的最大静摩擦力和绳子拉力的合力提供向心力,有
B由绳子拉力提供向心力,有
联立可得
解得
后,继续增大,B所受的静摩擦力背离圆心逐渐增大,设角速度增加到时,B所受的静摩擦力达到最大静摩擦力,此时A、B两物体出现滑动。A由指向圆心的最大静摩擦力和绳子拉力的合力提供向心力,有
B由背离圆心的最大静摩擦力和绳子拉力的合力提供向心力,有
联立可得
解得
综上可知,A物体所受摩擦力的方向一直指向圆心;后,B物体所受摩擦力的方向背离圆心;当ω=rad/s时,A、B两物体出现滑动,故AD正确,B错误。
故选ACD。
二、实验题。(每空2分,共14分)
11. 如图甲所示,这是某实验小组“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。他们调整长木板和滑轮,使长木板水平且细线平行于长木板。在砝码盘中放入适当的砝码,接通电源,释放物块,多次改变砝码盘中砝码的质量,已知力传感器能测量绳中张力,记录力传感器的示数F,利用纸带上的数据求出物块的加速度大小。
(1)实验时,砝码盘及砝码的总质量___________(填“需要”或“不需要”)远小于物块的质量。
(2)某次实验纸带如图乙,已知打点计时器电源的频率为50Hz,纸带上相邻两计数点间还有四个计时点没有画出,求该次实验加速度大小=________m/s2。(结果保留小数点后两位)
(3)某同学记录多组实验数据后,以力传感器的示数F为横坐标,加速度为纵坐标,画出的图像是一条直线,若计算出该图线的斜率为k,已知力传感器的质量为m0,则物块的质量m=____________(用m0、k表示)。
【答案】(1)不需要 (2)1.97
(3)
【解析】
【小问1详解】
本实验中力传感器可以直接测量绳的拉力,不需要通过砝码和砝码盘的总重力近似代替拉力,因此不需要砝码盘及砝码总质量远小于物块质量。
【小问2详解】
打点计时器频率为,相邻计数点间还有4个计时点,故相邻计数点时间间隔
根据逐差法,加速度
【小问3详解】
对物块和力传感器整体,由牛顿第二定律得
整理得
因此图像的斜率
解得物块质量
12. 某同学用如图(a)所示装置探究钢质小球自由摆动至最低点时的速度大小与此时细线拉力的关系。其中力传感器显示的是小球自由摆动过程中各个时刻细线拉力的大小,光电门测量的是钢球通过光电门的挡光时间。
(1)调整细线长度,使细线悬垂时,钢球中心恰好位于光电门中心。
(2)要测量小球通过光电门的速度,还测出小球的直径,小球通过光电门的速度表达式为________(用题中所给字母和测出的物理量符号表示)。
(3)由于光电门位于细线悬点的正下方,此时细线的拉力就是力传感器显示的各个时刻的拉力中的________(选填“最大值”“最小值”或“平均值”)。
(4)改变小球通过光电门的速度,重复实验,测出多组速度和对应拉力的数据,作出图像如图(b)所示。已知重力加速度,则由图像可知,小球的质量为________kg,光电门到悬点的距离为________m。(计算结果均保留一位有效数字)
【答案】 ①. ②. 最大值 ③. 0.05 ④. 1
【解析】
【详解】(2)[1]根据可知,小球通过光电门的速度为
(3)[2]小球摆动过程中受力分析如图所示
则有
其中
解得
小球运动到最低点时速度最大,故在最低点最大。
(4)[3][4]小球摆至最低点时,由向心力公式得细线的最大拉力
当小球速度为零时,此时拉力与重力大小相等,对比图线可知
解得
斜率
解得
三、计算题。(13题14分,14题14分,15题18分)
13. 如图所示,质量mA=2kg的小物块A可以看作质点,以初速度v0=3m/s滑上静止的木板B左端,木板B足够长,当A、B的速度达到相同后,A、B又一起在水平面上滑行直至停下。已知mB=1kg,A、B间的动摩擦因数μ1=0.3,木板B与水平面间的动摩擦因数μ2=0.1,g取10m/s2。求:
(1)A、B达到相同速度所经过的时间t;
(2)小物块A从开始运动至停下的水平距离。
【答案】(1)0.5s
(2)2.25m
【解析】
【小问1详解】
A与B之间的滑动摩擦力大小为
B与水平面之间的滑动摩擦力大小为
分别以A、B为研究对象,由牛顿第二定律,得,
解得A、B的加速度大小分别为,
根据匀变速直线运动速度与时间的关系,A、B达到相同速度时,有
解得
【小问2详解】
由匀变速直线运动速度与时间的关系,A、B达到的共同速度为
由匀变速直线运动位移与时间的关系,A由开始运动到达到共速的位移
解得
以A、B整体为研究对象,
由牛顿第二定律,得
解得
一起在水平面上滑行至停下过程,由匀变速直线运动速度与位移的关系,得
解得
所以A到停下的总位移为
14. 2024年4月25日20时59分,神舟十八号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射成功,执行此次飞行任务的航天员乘组由叶光富、李聪、李广苏三名航天员组成,叶光富担任指令长。飞船上的一个检测仪器平放于压力传感器上,在地面仪器静止时测得仪器对平台的压力为,地面的重力加速度为,地球半径为R。当随着运载火箭点火后以加速度竖直向上做匀加速直线运动,到某位置时发现压力传感器的示数为。已知引力常量为G,忽略地球自转对引力的影响。
(1)求压力传感器的示数为时运载火箭离地球中心的距离;
(2)最后飞船在离地球中心为处开始绕地球做匀速圆周运动,测得环绕一周的时间为T,求飞船上的航天员能测得地球的密度表达式。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
在地面仪器静止时,仪器对平台的压力等于重力,有
运载火箭以加速度竖直向上做匀加速直线运动,传感器的示数为
根据牛顿第二定律,得
联立解得
忽略地球自转,物体在地球表面所受的重力等于万有引力,即
某高处时,设重力加速度为,则
联立解得
【小问2详解】
飞船在离地心处做匀速圆周运动,万有引力提供向心力
整理得地球质量
地球的体积
地球的密度
15. 如图所示,某天早晨小明骑着电动自行车外出,车把上挂着一包生活垃圾(可视为质点),当他以的速度匀速骑行到一段平直道路时,前方路沿外侧有一个与路沿平行的长方体型垃圾桶,车辆离路沿垂直距离,垃圾桶最近的边距路沿垂直距离为。骑行至距垃圾桶桶口点的直线距离位置时(平行于地面的距离),小明以垂直于车身前进的轴线方向(以车为参考系)将垃圾用手斜向上抛出,垃圾包划过一道弧线,精准从桶口点落入桶内。已知垃圾桶口距地面高度,手抛出点距地面高度,。求:
(1)抛出至A点过程中垃圾包在空中运动的时间;
(2)垃圾包上升的最大高度为多少;
(3)垃圾包抛出时相对地面的速度是多少?
【答案】(1)0.4s
(2)0.3125m (3),合速度的方向与竖直方向夹角为45斜向上,在水平方向的分速度方向与车身前进方向的夹角为
【解析】
【小问1详解】
垃圾包在垂直路沿方向的水平位移为
由勾股定理,得垃圾包沿车身前进方向的水平位移为
在沿车身前进方向,垃圾包的速度等于车速
沿车身方向匀速运动,得
【小问2详解】
垃圾包的运动轨迹为抛物线,在竖直方向上加速度大小为,垃圾包竖直方向位移
由匀变速直线运动位移与时间的关系,得
解得抛出时竖直分速度
垃圾包到最高点时竖直速度减为0,由匀变速直线运动速度与位移的关系,可得上升的最大高度
【小问3详解】
垃圾包在垂直车身方向匀速运动,得
由可知,合速度在水平方向的分速度方向与车身前进方向的夹角为
在水平方向的分速度大小为
由可知,合速度的方向与竖直方向夹角为斜向上
合速度大小为
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
荆州中学2025~2026学年高一上学期期末考试
物理试题
(全卷满分100分 考试用时75分钟)
一、选择题(1~7单选,8~10多选,每题4分,共40分)
1. t=0时刻,质点P从原点由静止开始做直线运动,其加速度a随时间t按图示的正弦曲线变化,周期为2t0。在0~3t0时间内,下列说法正确的是( )
A. t=t0时,P到原点的距离最远
B. t=t0时P的运动速度与t=t0时相同
C. t=2t0时,P回到了原点
D. t=2t0时,P的速度方向开始反向
2. 斑马线礼让行人是尊重生命的体现,司机发现正前方人行道上有行人过马路,马上开始刹车,刹车过程汽车做匀减速直线运动,其位移x与时间t的数值关系为x=10t-t2(各物理量均采用国际单位制)。若取汽车初速度的方向为正方向,关于该汽车的运动,下列说法正确的是( )
A. 汽车的加速度大小为a=1m/s2 B. 汽车在6s末的速度大小为v=2m/s
C. 汽车在6s内的位移为x=25m D. 汽车在6s内的平均速度为4m/s
3. 如图所示,两拖船P、Q拉着无动力货船S一起在静水中沿图中虚线方向匀速前进,两根水平缆绳与虚线的夹角均保持为30°。假设水对三艘船在水平方向的作用力大小均为f,方向与船的运动方向相反,则每艘拖船发动机提供的动力方向与前进的水平方向夹角的正弦值为( )
A. B. C. D.
4. 如图所示,木块甲在光滑的水平面上,质量为m的球乙置于木块与光滑竖直墙壁之间,在水平向左的推力F作用下,系统处于静止状态。其中O点为乙的球心,A点为甲、乙之间的接触点,OA与竖直方向的夹角为30°,取重力加速度大小为g。则( )
A. 推力F的大小为mg
B. 球乙对木块甲的支持力大小为mg
C. 若木块甲左移少许系统仍静止,墙壁对球乙的支持力变大
D. 若木块甲左移少许系统仍静止,地面对木块甲的支持力变大
5. 如图,质量分别为4m、3m、2m、m的四个小球A、B、C、D,通过细线或轻弹簧互相连接,悬挂于O点,处于静止状态,重力加速度为g。若将B、C间的细线剪断,则剪断瞬间C的加速度大小为( )
A. 0.5g B. g C. 1.5g D. 2g
6. 如图所示,质量分别为m=2kg和M=3kg的两个物块A、B通过一根跨过定滑轮的轻绳连接,其中A放置在光滑水平面上,B竖直悬挂。现将两个物块同时由静止释放。已知轻绳不可伸长且始终处于绷紧状态,不计一切摩擦及阻力,重力加速度g取10m/s2,则下列说法正确的是( )
A. 轻绳的拉力大小为30N
B. 物块A、B的加速度大小均为4m/s2
C. 若仅将物块A、B互换位置,则轻绳的拉力大小为12N
D. 若仅将物块A、B互换位置,则两物块的加速度大小为6m/s2
7. 公历2026年2月4日是立春日,而节气是指二十四个时节和气候,是中国古代订立的一种用来指导农事的补充历法,早在《淮南子》中就有记载。现行二十四节气划分是以地球和太阳的连线每扫过15°定为一个节气,如图所示为北半球二十四个节气时地球在公转轨道上位置的示意图,其中冬至时地球在近日点附近。根据如图,下列说法正确的是( )
A. 立夏时地球公转速度比小满时大
B. 芒种到小暑的时间间隔比大雪到小寒的短
C. 立春时地球公转的加速度与立秋时大小相等
D. 春分、夏至、秋分、冬至四个节气刚好将一年的时间分为四等份
8. 如图所示,在水平地面上M点的正上方h高度处,将小球S1以速度大小为v水平向右抛出,同时在地面上N点处将小球S2以速度大小为v竖直向上抛出。在S2球上升到最高点时恰与S1球相遇,不计空气阻力。关于这段过程,下列说法正确的是( )
A. 相遇时两球速度变化量不相同
B. 两球的相遇点在N点上方处
C. 相遇时小球S1的速度方向与水平方向夹角为45°
D. M、N间的距离为2h
9. 如图所示,一个内壁光滑的弯管处于竖直平面内,其中管道半径为R。现有一个半径略小于弯管横截面半径的光滑小球在弯管里运动,小球半径比R小很多,当小球通过最高点时速率为v0,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. 若,则小球对管内下壁有压力
B. 若,则小球对管内下壁有压力
C. 若,则小球对管内上壁有压力
D. 不论v0多大,小球对管内下壁都有压力
10. 如图所示,在水平圆盘上,沿半径方向放置物体A和B,mA=4kg,mB=1kg它们分居在圆盘的圆心两侧,与圆心距离为rA=0.1m,rB=0.2m,中间用细线相连。A、B与盘间的动摩擦因数均为μ=0.2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,若圆盘从静止开始绕中心转轴非常缓慢地加速转动,直到A、B刚要与圆盘发生相对滑动。g=10m/s2,下列说法正确的是( )
A. A物体所受摩擦力的方向一直指向圆心
B. B物体所受摩擦力的方向一直指向圆心
C. 当ω=rad/s时,绳子出现张力
D. 当ω=rad/s时,A、B两物体出现滑动
二、实验题。(每空2分,共14分)
11. 如图甲所示,这是某实验小组“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。他们调整长木板和滑轮,使长木板水平且细线平行于长木板。在砝码盘中放入适当的砝码,接通电源,释放物块,多次改变砝码盘中砝码的质量,已知力传感器能测量绳中张力,记录力传感器的示数F,利用纸带上的数据求出物块的加速度大小。
(1)实验时,砝码盘及砝码的总质量___________(填“需要”或“不需要”)远小于物块的质量。
(2)某次实验纸带如图乙,已知打点计时器电源的频率为50Hz,纸带上相邻两计数点间还有四个计时点没有画出,求该次实验加速度大小=________m/s2。(结果保留小数点后两位)
(3)某同学记录多组实验数据后,以力传感器的示数F为横坐标,加速度为纵坐标,画出的图像是一条直线,若计算出该图线的斜率为k,已知力传感器的质量为m0,则物块的质量m=____________(用m0、k表示)。
12. 某同学用如图(a)所示装置探究钢质小球自由摆动至最低点时的速度大小与此时细线拉力的关系。其中力传感器显示的是小球自由摆动过程中各个时刻细线拉力的大小,光电门测量的是钢球通过光电门的挡光时间。
(1)调整细线长度,使细线悬垂时,钢球中心恰好位于光电门中心。
(2)要测量小球通过光电门的速度,还测出小球的直径,小球通过光电门的速度表达式为________(用题中所给字母和测出的物理量符号表示)。
(3)由于光电门位于细线悬点的正下方,此时细线的拉力就是力传感器显示的各个时刻的拉力中的________(选填“最大值”“最小值”或“平均值”)。
(4)改变小球通过光电门的速度,重复实验,测出多组速度和对应拉力的数据,作出图像如图(b)所示。已知重力加速度,则由图像可知,小球的质量为________kg,光电门到悬点的距离为________m。(计算结果均保留一位有效数字)
三、计算题。(13题14分,14题14分,15题18分)
13. 如图所示,质量mA=2kg的小物块A可以看作质点,以初速度v0=3m/s滑上静止的木板B左端,木板B足够长,当A、B的速度达到相同后,A、B又一起在水平面上滑行直至停下。已知mB=1kg,A、B间的动摩擦因数μ1=0.3,木板B与水平面间的动摩擦因数μ2=0.1,g取10m/s2。求:
(1)A、B达到相同速度所经过的时间t;
(2)小物块A从开始运动至停下的水平距离。
14. 2024年4月25日20时59分,神舟十八号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射成功,执行此次飞行任务的航天员乘组由叶光富、李聪、李广苏三名航天员组成,叶光富担任指令长。飞船上的一个检测仪器平放于压力传感器上,在地面仪器静止时测得仪器对平台的压力为,地面的重力加速度为,地球半径为R。当随着运载火箭点火后以加速度竖直向上做匀加速直线运动,到某位置时发现压力传感器的示数为。已知引力常量为G,忽略地球自转对引力的影响。
(1)求压力传感器的示数为时运载火箭离地球中心的距离;
(2)最后飞船在离地球中心为处开始绕地球做匀速圆周运动,测得环绕一周的时间为T,求飞船上的航天员能测得地球的密度表达式。
15. 如图所示,某天早晨小明骑着电动自行车外出,车把上挂着一包生活垃圾(可视为质点),当他以的速度匀速骑行到一段平直道路时,前方路沿外侧有一个与路沿平行的长方体型垃圾桶,车辆离路沿垂直距离,垃圾桶最近的边距路沿垂直距离为。骑行至距垃圾桶桶口点的直线距离位置时(平行于地面的距离),小明以垂直于车身前进的轴线方向(以车为参考系)将垃圾用手斜向上抛出,垃圾包划过一道弧线,精准从桶口点落入桶内。已知垃圾桶口距地面高度,手抛出点距地面高度,。求:
(1)抛出至A点过程中垃圾包在空中运动的时间;
(2)垃圾包上升的最大高度为多少;
(3)垃圾包抛出时相对地面的速度是多少?
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$