内容正文:
厦门沧江高级中学2025—2026学年第一学期高一年级质量检测
物理试题
考试时间75分钟,总分100分
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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.考试结束后,将答题卡交回。
一、单项选择题: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,只有一个选项符合题目要求。
1. 北京时间2024年10月30日4时27分,搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,约10分钟后,神舟十九号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,航天员乘组状态良好,发射取得圆满成功,下列说法正确的是( )
A. “4时27分”和“10分钟”都是指时间间隔
B. 研究火箭的运动轨迹时可以将火箭视为质点
C. 若飞船能够绕地球飞行一周,则飞船位移大小为其飞行轨迹长度
D. 火箭加速升空时,火箭的速度越大,其加速度一定越大
2. 如图所示, 甲、乙两位同学利用直尺测量反应时间。甲用一只手在直尺下方做捏尺的准备,从他看到乙同学放开直尺开始,到他捏住直尺为正,测出直尺在这段时间内下落的高度为20cm,则这次测量出甲的反应时间是(g取10m/s2)( )
A. 0.2s B. 0.1s C. 0.14s D. 0.02s
3. 一款车载磁吸式手机支架通过内置的强磁铁可以将手机稳固吸附在接触面上,支架侧视图如图所示。已知手机处于静止状态,下列说法正确的是( )
A. 手机受到的摩擦力沿斜面向下
B. 支架接触面对手机的支持力是因为手机发生形变产生的
C. 手机受到重力、支持力、摩擦力、下滑力共四个作用力
D. 支架接触面对手机的支持力与手机对支架接触面的压力是一对作用力和反作用力
4. 车辆超载严重影响行车安全,已知一辆执勤的警车停在公路边,交警发现从旁边驶过的货车严重超载,决定发动汽车追赶,从货车经过警车开始计时,两车的图像如图所示,则( )
A. 警车的加速度大小为 B. 时警车能追上货车
C. 追赶过程中两车的最大距离是 D. 追上货车时警车的位移是
二、双项选择题(4小题,每小题6分,共24分。在每小题给出的四个选项中,有两项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全得3分,有选错得0分)
5. 蹦极运动过程如图所示。弹性绳的一端固定在点,另一端和运动员相连。运动员从A点自由竖直下落,至点弹性绳刚好伸直,到达最低点C后向上弹起。整个过程中忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 到过程中,运动员先失重后超重
B. 到过程中,运动员先加速后减速
C. 到过程中,运动员在点速度最大
D. 运动员在点所受重力和弹性绳拉力大小相等
6. 明代宋应星在《天工开物》一书中描述了测量弓力的方法:以足踏弦就地,秤钩搭挂弓腰,弦满之时,推移秤锤所压,则知多少,”如图所示,假设弓满时,弓弦弯曲的夹角为,秤钩与弦之间的摩擦不计,弓弦的拉力即弓力,满弓时秤钩的拉力大小为,则下列说法正确的是( )
A. 一定,越大,弓力越大 B. 一定,越小,弓力越大
C. 一定,越小,弓力越大 D. 一定,越大,弓力越大
7. 某同学在学校卫生大扫除中用拖把拖地,沿拖杆方向对拖把头施加推力,如图所示,此时推力与水平方向的夹角为,()且拖把头刚好做匀速直线运动,则( )
A. 拖把头所受地面的摩擦力大小为
B. 地面对拖把头的作用力方向与水平向左方向的夹角大于
C. 保持推力的大小不变,减小夹角,地面对拖把头的支持力变大
D. 保持推力的大小不变,减小夹角,拖把头将做加速运动
8. 如图所示,、两个物体相互接触,但不黏连,放在倾角的光滑斜面上,两物体的质量,。从开始,推力和拉力分别作用于、上,、随时间的变化规律为和,(取,,重力加速度)。则下列说法正确的是( )
A. 一起运动时,、的加速度相同
B. 一起运动时,、间的弹力为定值
C. 、从开始运动到末恰好分离
D. 末只撤去,此时物体运动的加速度为
三、非选择题(共60分。其中9-11题为填空题,12、13题为实验题,114-16题为计算题。考生根据要求作答。)
9. 如图所示,甲为某车站的安全检查仪,用于对旅客的行李进行安全检查。其传送装置可简化为如图乙的模型,紧绷的传送带始终保持的恒定速率运行。旅客把行李箱无初速度地放在处,然后到处取走,间的距离为,行李箱大小忽略不计,与传送带之间的动摩擦因数为,行李箱加速阶段的加速度______,行李箱从处运动到处所需的时间______。
10. 如图,两个竖直挡板之间,用轻绳和轻弹簧挂着一个小球,小球静止时,轻绳与竖直方向的夹角为,弹簧恰好水平。已知小球的质量为,轻弹簧的劲度系数为,则轻绳拉力为______;剪断轻绳瞬间,小球的加速度______。(取,,重力加速度取)
11. 如图,一辆公共汽车在水平公路上做直线运动,小球用细线悬挂在车顶上,车厢底板上放一箱苹果,箱和苹果的总质量为,苹果箱和箱内的苹果始终相对于车厢底板静止,苹果箱与公共汽车车厢底板间的动摩擦因数为,重力加速度大小为,若观察到细线偏离竖直方向夹角大小为保持不变,则汽车的加速度大小为________,车厢底板对苹果箱的摩擦力________。
12. 某实验小组用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”,木板竖直固定,弹簧测力计挂于固定点,用水平向左的力拉着弹簧测力计,结点静止在某位置。
(1)图中弹簧测力计的示数为__________。
(2)关于该实验的操作,有利于减小实验误差的是__________(单选)。
A. 测量时,细线和弹簧测力计应贴近并平行于木板
B. 测量时弹簧测力计外壳与木板之间不能存在摩擦
C. 每次实验必须保持结点在同一位置
(3)现缓慢增大弹簧测力计的水平拉力,则__________(多选)。
A. 弹簧测力计的示数变大 B. 弹簧测力计的示数变小
C. 弹簧测力计的合力变大 D. 弹簧测力计的合力不变
(4)实验小组还测得弹簧测力计的刻度线到刻度线的长度为10cm,该弹簧测力计弹簧的劲度系数是__________。
13. 实验小组同学在探究加速度与力和质量的关系“实验中,使用如图甲所示的实验装置。
(1)该实验同时研究三个物理量间的关系是很困难的,因此本实验采用的研究方法是______(单选)。
A. 放大法 B. 控制变量法 C. 微元法 D. 极值法
(2)在研究加速度与力的关系过程中,为了“测力”,实验小组提出用槽码的重力代替小车所受合力的构想,为实现构想,下列说法正确的是:______(多选)
A. 使小车沿倾角合适的轨道运动,小车受力可等效为只受细绳的拉力
B. 使小车沿水平放置的轨道运动,小车受力可等效为只受细绳的拉力
C. 使小车沿轨道运动的加速度越大槽码的重力就越接近细绳的拉力
D. 使槽码的质量远小于小车的质量,槽码的重力就越接近细绳的拉力
(3)实验小组获取一条如乙图所示的纸带(图中相邻两点间有4个点未画出,交流电源频率为50Hz,并标出测量点和对应的间距,则打点计时器打下D时,小车的速度______m/s,该小车的加速度大小为______。(计算结果均保留2位有效数字)
(4)实验小组在探究小车的加速度与力关系的实验时,保持小车质量不变。根据测得的数据作出如丙图所示的图线,所得的图线既不过原点,又不是直线,原因可能是______(多选)
A. 轨道右端所垫物体较低,使得轨道的倾角偏小
B. 轨道右端所垫物体较高,使得轨道的倾角偏大
C. 多次实验中槽码的质量未始终满足远小于小车的质量
D. 多次实验中槽码的质量始终满足远小于小车的质量
14. 质量为1kg的小型无人机执行拍摄任务,从地面竖直向上起飞,匀加速5s后达到最大速度10m/s,继续匀速上升3s时间后,匀减速2s恰好悬停在预定高度,无人机在运动过程中所受的恒定阻力为2N,求:
(1)无人机匀加速过程的加速度大小;
(2)无人机从地面到预定高度。
(3)无人机匀加速过程的升力大小;
15. 如图所示,长为L=2m、质量为M=8kg的木板,放在水平地面上。木板向右运动的速度时,在木板前端轻放一个大小不计,质量为m=2kg的小物块。木板与地面、物块与木板间的动摩擦因数均为μ=0.2,。求:
(1)物块及木板的加速度大小。
(2)物块滑离木板时的速度大小。
(3)要使物块不从木板上分离,其他物理量不变的情况下,木板的长度至少多少?
16. 甲图是一沙滩上的滑草项目,一小朋友正坐在滑板上游玩,其过程简化为乙图的物理模型,倾斜滑道长,倾角,水平滑道长为足够长的水平沙地,滑板与滑道间的动摩擦因数分别为,滑板经过和位置的速度大小变化忽略不计,求:
(1)人和滑板从位置静止开始下滑,到达倾斜滑道底端位置时的速度大小;
(2)人和滑板从位置静止开始下滑,停止位置与倾斜滑道底端位置的距离;
(3)若工作人员在倾斜滑道顶端位置推一下滑板,人和滑板以初速度开始下滑,人和滑板停止的位置与倾斜滑道底端位置的距离与的关系式。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
厦门沧江高级中学2025—2026学年第一学期高一年级质量检测
物理试题
考试时间75分钟,总分100分
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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.考试结束后,将答题卡交回。
一、单项选择题: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,只有一个选项符合题目要求。
1. 北京时间2024年10月30日4时27分,搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,约10分钟后,神舟十九号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,航天员乘组状态良好,发射取得圆满成功,下列说法正确的是( )
A. “4时27分”和“10分钟”都是指时间间隔
B. 研究火箭的运动轨迹时可以将火箭视为质点
C. 若飞船能够绕地球飞行一周,则飞船位移大小为其飞行轨迹长度
D. 火箭加速升空时,火箭的速度越大,其加速度一定越大
【答案】B
【解析】
【详解】A.“4时27分”指的是时刻,“10分钟”是指时间间隔,故A错误;
B.研究火箭的运动轨迹时,可以忽略火箭的大小及形状,将火箭视为质点,故B正确;
C.若飞船能够绕地球飞行一周,则飞船位移大小为0,故C错误;
D.火箭加速升空时,火箭的速度越大,其加速度不一定越大,速度与加速度没有直接的关系,加速度的大小与受力情况及物体的质量有关,故D错误。
故选B。
2. 如图所示, 甲、乙两位同学利用直尺测量反应时间。甲用一只手在直尺下方做捏尺的准备,从他看到乙同学放开直尺开始,到他捏住直尺为正,测出直尺在这段时间内下落的高度为20cm,则这次测量出甲的反应时间是(g取10m/s2)( )
A. 0.2s B. 0.1s C. 0.14s D. 0.02s
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】根据自由落体运动规律有
可得反应时间为
所以A正确;BCD错误;
故选A。
3. 一款车载磁吸式手机支架通过内置的强磁铁可以将手机稳固吸附在接触面上,支架侧视图如图所示。已知手机处于静止状态,下列说法正确的是( )
A. 手机受到的摩擦力沿斜面向下
B. 支架接触面对手机的支持力是因为手机发生形变产生的
C. 手机受到重力、支持力、摩擦力、下滑力共四个作用力
D. 支架接触面对手机的支持力与手机对支架接触面的压力是一对作用力和反作用力
【答案】D
【解析】
【详解】A.手机有向下滑动的趋势,故手机受到的摩擦力沿斜面向上,A错误;
B.支架接触面对手机的支持力是因为支架接触面发生形变产生的,B错误;
C.手机受到重力、支持力、摩擦力三个作用力,下滑力是重力的效果分力,C错误;
D.支架接触面对手机的支持力与手机对支架接触面的压力是一对作用力和反作用力,D正确。
故选D。
4. 车辆超载严重影响行车安全,已知一辆执勤的警车停在公路边,交警发现从旁边驶过的货车严重超载,决定发动汽车追赶,从货车经过警车开始计时,两车的图像如图所示,则( )
A. 警车的加速度大小为 B. 时警车能追上货车
C. 追赶过程中两车的最大距离是 D. 追上货车时警车的位移是
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据图像的斜率可得,警车的加速度大小为
故A错误;
BD.警车加速到最高速度的时间为
所以警车在时的位移为
而货车在时的位移为
可知,说明在时警车恰好能追上货车,故B正确,D错误;
C.在警车速度小于货车时,两车距离变大,在警车速度大于货车后,两车距离变小,所以在警车速度等于货车速度时,两车距离最大,即两车距离最大,则追赶过程中两车的最大距离是
故C错误。
故选B。
二、双项选择题(4小题,每小题6分,共24分。在每小题给出的四个选项中,有两项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全得3分,有选错得0分)
5. 蹦极运动过程如图所示。弹性绳的一端固定在点,另一端和运动员相连。运动员从A点自由竖直下落,至点弹性绳刚好伸直,到达最低点C后向上弹起。整个过程中忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 到过程中,运动员先失重后超重
B. 到过程中,运动员先加速后减速
C. 到过程中,运动员在点速度最大
D. 运动员在点所受重力和弹性绳拉力大小相等
【答案】AB
【解析】
【详解】运动员从A到B做自由落体运动,经过B点以后有
当弹力逐渐增大时,加速度逐渐减小至零时,速度达到最大速度;
接着弹力继续增大,则有
随着弹力增大,运动员做加速度增大的变减速运动直至速度为零到达最低点C,综上分析可知到过程中,运动员先失重后超重,运动员先加速后减速,运动员在点速度未达到最大,在点所受重力小于弹性绳拉力大小。
故选AB。
6. 明代宋应星在《天工开物》一书中描述了测量弓力的方法:以足踏弦就地,秤钩搭挂弓腰,弦满之时,推移秤锤所压,则知多少,”如图所示,假设弓满时,弓弦弯曲的夹角为,秤钩与弦之间的摩擦不计,弓弦的拉力即弓力,满弓时秤钩的拉力大小为,则下列说法正确的是( )
A. 一定,越大,弓力越大 B. 一定,越小,弓力越大
C. 一定,越小,弓力越大 D. 一定,越大,弓力越大
【答案】AD
【解析】
【详解】设弓弦的拉力大小为,以秤钩与弦接触点为对象,根据受力平衡可得
解得
可知一定,越大,弓力越大;一定,越大,越小,弓力越大。
故选AD。
7. 某同学在学校卫生大扫除中用拖把拖地,沿拖杆方向对拖把头施加推力,如图所示,此时推力与水平方向的夹角为,()且拖把头刚好做匀速直线运动,则( )
A. 拖把头所受地面的摩擦力大小为
B. 地面对拖把头的作用力方向与水平向左方向的夹角大于
C. 保持推力的大小不变,减小夹角,地面对拖把头的支持力变大
D. 保持推力的大小不变,减小夹角,拖把头将做加速运动
【答案】BD
【解析】
【详解】将分解为水平分力和竖直向下的分力,拖把头刚好做匀速直线运动,由平衡条件:
水平方向
竖直方向
A.由水平平衡,摩擦力,故A错误;
B.地面对拖把头的作用力是支持力与摩擦力的合力,设该合力方向与方向的夹角为,则
因此,故,故B正确;
C.支持力,减小,减小,减小,故C错误;
D.减小,水平分力增大,而摩擦力随减小而减小。水平方向合力,拖把头加速,故D正确。
故选BD。
8. 如图所示,、两个物体相互接触,但不黏连,放在倾角的光滑斜面上,两物体的质量,。从开始,推力和拉力分别作用于、上,、随时间的变化规律为和,(取,,重力加速度)。则下列说法正确的是( )
A. 一起运动时,、的加速度相同
B. 一起运动时,、间的弹力为定值
C. 、从开始运动到末恰好分离
D. 末只撤去,此时物体运动的加速度为
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.一起运动时,对A、B整体受力分析,根据牛顿第二定律可得加速度大小为
设A、B间的弹力大小为,对B分析,由牛顿第二定律有
由于分离前加速度恒定,而随着时间的改变逐渐增大,而弹力逐渐减小,故A正确,B错误;
C.、分离瞬间弹力减为0,加速度仍为分离前的加速度,代入B的受力分析解得
故C正确;
D.末只撤去,对B分析,由牛顿第二定律有
解得
故D错误。
故选AC。
三、非选择题(共60分。其中9-11题为填空题,12、13题为实验题,114-16题为计算题。考生根据要求作答。)
9. 如图所示,甲为某车站的安全检查仪,用于对旅客的行李进行安全检查。其传送装置可简化为如图乙的模型,紧绷的传送带始终保持的恒定速率运行。旅客把行李箱无初速度地放在处,然后到处取走,间的距离为,行李箱大小忽略不计,与传送带之间的动摩擦因数为,行李箱加速阶段的加速度______,行李箱从处运动到处所需的时间______。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]加速度由滑动摩擦力提供,由牛顿第二定律
解得加速度
[2]加速时间,
加速位移由运动学公式
解得
之后行李箱匀速,剩余位移
匀速时间
总时间
10. 如图,两个竖直挡板之间,用轻绳和轻弹簧挂着一个小球,小球静止时,轻绳与竖直方向的夹角为,弹簧恰好水平。已知小球的质量为,轻弹簧的劲度系数为,则轻绳拉力为______;剪断轻绳瞬间,小球的加速度______。(取,,重力加速度取)
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]小球受三个力平衡:重力竖直向下,轻绳拉力沿绳指向右上方,弹簧弹力水平向左。由平衡条件:
竖直方向
水平方向
代入数据解得,
[2]剪断轻绳,绳拉力突变为零,弹簧弹力因形变来不及改变,仍为
此时小球仅受向下重力和弹簧向右弹力,合力大小为
加速度大小
方向与竖直方向夹角满足,即
11. 如图,一辆公共汽车在水平公路上做直线运动,小球用细线悬挂在车顶上,车厢底板上放一箱苹果,箱和苹果的总质量为,苹果箱和箱内的苹果始终相对于车厢底板静止,苹果箱与公共汽车车厢底板间的动摩擦因数为,重力加速度大小为,若观察到细线偏离竖直方向夹角大小为保持不变,则汽车的加速度大小为________,车厢底板对苹果箱的摩擦力________。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]细线偏离竖直方向夹角保持不变,说明小球与汽车具有相同的加速度。小球受重力和细线拉力,合力水平,由牛顿第二定律
解得
[2]苹果箱随车一起运动,加速度也为,所受合力即车厢底板对它的摩擦力
由牛顿第二定律
12. 某实验小组用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”,木板竖直固定,弹簧测力计挂于固定点,用水平向左的力拉着弹簧测力计,结点静止在某位置。
(1)图中弹簧测力计的示数为__________。
(2)关于该实验的操作,有利于减小实验误差的是__________(单选)。
A. 测量时,细线和弹簧测力计应贴近并平行于木板
B. 测量时弹簧测力计外壳与木板之间不能存在摩擦
C. 每次实验必须保持结点在同一位置
(3)现缓慢增大弹簧测力计的水平拉力,则__________(多选)。
A. 弹簧测力计的示数变大 B. 弹簧测力计的示数变小
C. 弹簧测力计的合力变大 D. 弹簧测力计的合力不变
(4)实验小组还测得弹簧测力计的刻度线到刻度线的长度为10cm,该弹簧测力计弹簧的劲度系数是__________。
【答案】(1)4.00
(2)A (3)AD
(4)50
【解析】
【小问1详解】
该弹簧测力计最小分度值为0.1N,故估读到0.01N,则测力计读数为;
【小问2详解】
细线和弹簧测力计应贴近并平行于木板,结点位置变化不会改变两测力计拉力合力的效果,弹簧测力计外壳与木板之间可以存在摩擦。
故选A。
【小问3详解】
AB.弹簧测力计的水平拉力增大,由勾股定理弹簧测力计拉力变大,故A正确,B错误;
CD.由共点力平衡可知,弹簧AB的合力都等于物块的重力,故C错误,D正确。
故选AD。
【小问4详解】
由胡克定律
代入题中数据解得
13. 实验小组同学在探究加速度与力和质量的关系“实验中,使用如图甲所示的实验装置。
(1)该实验同时研究三个物理量间的关系是很困难的,因此本实验采用的研究方法是______(单选)。
A. 放大法 B. 控制变量法 C. 微元法 D. 极值法
(2)在研究加速度与力的关系过程中,为了“测力”,实验小组提出用槽码的重力代替小车所受合力的构想,为实现构想,下列说法正确的是:______(多选)
A. 使小车沿倾角合适的轨道运动,小车受力可等效为只受细绳的拉力
B. 使小车沿水平放置的轨道运动,小车受力可等效为只受细绳的拉力
C. 使小车沿轨道运动的加速度越大槽码的重力就越接近细绳的拉力
D. 使槽码的质量远小于小车的质量,槽码的重力就越接近细绳的拉力
(3)实验小组获取一条如乙图所示的纸带(图中相邻两点间有4个点未画出,交流电源频率为50Hz,并标出测量点和对应的间距,则打点计时器打下D时,小车的速度______m/s,该小车的加速度大小为______。(计算结果均保留2位有效数字)
(4)实验小组在探究小车的加速度与力关系的实验时,保持小车质量不变。根据测得的数据作出如丙图所示的图线,所得的图线既不过原点,又不是直线,原因可能是______(多选)
A. 轨道右端所垫物体较低,使得轨道的倾角偏小
B. 轨道右端所垫物体较高,使得轨道的倾角偏大
C. 多次实验中槽码的质量未始终满足远小于小车的质量
D. 多次实验中槽码的质量始终满足远小于小车的质量
【答案】(1)B (2)AD
(3) ①. ②. (4)AC
【解析】
【小问1详解】
该实验同时研究三个物理量间的关系是很困难的,因此本实验采用的研究方法是控制变量法。
故选B。
【小问2详解】
AB.倾角合适时,重力沿轨道方向上的分力与摩擦力抵消,小车受力可等效为只受细绳的拉力,故A正确,B错误;
CD.根据题意,设绳子的拉力为,小车的质量为,槽码的质量为,由牛顿第二定律有,
解得,
可知,使槽码的质量远小于小车的质量,小车沿轨道运动的加速度越小,槽码的重力就越接近细绳的拉力,故C错误,D正确。
故选AD。
【小问3详解】
[1]交流电源频率为50Hz,相邻两点间有4个点未画出,相邻两点间时间间隔为
打点计时器打下D时,小车的速度
[2]由逐差法可得,小车的加速度为
【小问4详解】
AB.由图可知,当时,,可能是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足,即轨道右端所垫物体较低,使得轨道的倾角偏小,故A正确,B错误;
CD.由图可知,图像不是直线,在较大时出现弯曲,因为槽码的质量不满足远小于小车的质量,故C正确,D错误。
故选AC。
14. 质量为1kg的小型无人机执行拍摄任务,从地面竖直向上起飞,匀加速5s后达到最大速度10m/s,继续匀速上升3s时间后,匀减速2s恰好悬停在预定高度,无人机在运动过程中所受的恒定阻力为2N,求:
(1)无人机匀加速过程的加速度大小;
(2)无人机从地面到预定高度。
(3)无人机匀加速过程的升力大小;
【答案】(1)
(2)65m (3)14N
【解析】
【小问1详解】
无人机从地面上由静止起飞,根据匀变速运动的速度时间规律,有
解得加速阶段的加速度为
【小问2详解】
根据平均速度公式,无人机匀加速阶段上升的高度为
接下来无人机匀速上升3s,上升的高度为
无人机又减速运动到悬停,上升的高度为
所以无人机从地面到预定高度为
【小问3详解】
设无人机匀加速上升时升力为F,应用牛顿第二定律,有
代入数据后可解得
15. 如图所示,长为L=2m、质量为M=8kg的木板,放在水平地面上。木板向右运动的速度时,在木板前端轻放一个大小不计,质量为m=2kg的小物块。木板与地面、物块与木板间的动摩擦因数均为μ=0.2,。求:
(1)物块及木板的加速度大小。
(2)物块滑离木板时的速度大小。
(3)要使物块不从木板上分离,其他物理量不变的情况下,木板的长度至少多少?
【答案】(1);
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
对物块受力分析,由牛顿第二定律
解得物块的加速度大小为
方向水平向右;对木板受力分析,由牛顿第二定律
解得木板的加速度大小为
方向水平向左。
【小问2详解】
假设物块一直在木板上,设经过时间 两者达到共同速度,由速度公式
代入数据解得,
在此时间内,物块的位移
木板的位移
相对位移为
因为 ,所以物块与木板在达到共速之前已经滑离木板。
设物块滑离木板所用时间为 ,此时相对位移等于板长,则
则
代入数据整理得
解得或 (超过共速时间,不合题意,舍去)
则物块滑离木板时的速度大小
【小问3详解】
要使物块不滑离木板,需满足两者共速时的相对位移不超过板长。
由(2)问中的计算可知两者达到共同速度时的相对位移为
因此,为了保证物块不脱离,木板的长度至少应为
16. 甲图是一沙滩上的滑草项目,一小朋友正坐在滑板上游玩,其过程简化为乙图的物理模型,倾斜滑道长,倾角,水平滑道长为足够长的水平沙地,滑板与滑道间的动摩擦因数分别为,滑板经过和位置的速度大小变化忽略不计,求:
(1)人和滑板从位置静止开始下滑,到达倾斜滑道底端位置时的速度大小;
(2)人和滑板从位置静止开始下滑,停止位置与倾斜滑道底端位置的距离;
(3)若工作人员在倾斜滑道顶端位置推一下滑板,人和滑板以初速度开始下滑,人和滑板停止的位置与倾斜滑道底端位置的距离与的关系式。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
到B过程,对人和滑板,由牛顿第二定律得其加速度为
设到B点速度为,由速度位移关系
联立解得
【小问2详解】
B到C过程,对滑板,由牛顿第二定律得其加速度为
由速度位移关系
联立解得
此时人和滑板未进入沙地区域;
【小问3详解】
若人和滑板未过位置C,由速度位移系,AB上满足
BC上满足
联立解得
若人和滑板过位置C,由速度位移系,AB上满足
设到达C时速度为,则由速度位移系,BC上满足
之后再CD上速度减为0,人和滑板在CD上的加速度
由速度位移系,CD上满足
联立解得
(m)
故
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$