精品解析：河南郑州外国语学校2026-2027学年高三上学期9月阶段检测物理试题

郑州外国语学校2026—2027学年高三上期调研1考试 物 理 （75分钟 100分） 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. 机器狼是最近的网络热词。如图是机器狼的图片，关于机器狼，下列说法正确的是（ ） A. 在研究机器狼跑步动作时可以被看作质点 B. 机器狼单脚静止在水平地面上时，水平地面对它的支持力方向不一定竖直向上 C. 机器狼在水平地面向右加速时，地面对它的力斜向左上 D. 机器狼在水平地面向左加速时，它对地面的力斜向右下 2. 我国未来将建立月球基地，并在绕月轨道上建造空间站。如图所示，关闭发动机的航天飞机A在月球引力作用下沿椭圆轨道向月球靠近，并将在椭圆的近月点B处与空间站对接。已知空间站绕月轨道半径为r，周期为T，引力常量为G，月球的半径为R。下列判断不正确的是（ ） A. 航天飞机到达B处由椭圆轨道进入空间站轨道时必须减速 B. 图中的航天飞机正在加速飞向B处 C. 月球的质量 D. 月球的第一宇宙速度 3. 贴“福”字是中国民间由来已久的风俗，小吴同学正写“福”字，如图所示。他在水平桌面上平铺一张红纸，并在红纸左侧靠近边缘处用“镇纸”压住以防止打滑，整个书写过程中红纸始终保持静止，则该同学在书写过程中（ ） A. 提笔悬空静止时，手对毛笔的摩擦力大小与握力没有关系，和重力相等，方向竖直向下 B. 向下顿笔时，毛笔对红纸的压力等于红纸对毛笔的支持力，它们是一对平衡力 C. 向右行笔时，镇纸对红纸的静摩擦力方向向左 D. 向右行笔时，红纸对桌面的静摩擦力方向向右 4. 图甲为某人发明的自动叉秸秆工具。捆成圆柱形的秸秆从地上被叉起后，长直杆逆时针转动，秸秆被与长直杆夹角小于90°的另一短直杆挡住，简化图如图乙所示，不计摩擦。若长直杆由水平缓慢转至竖直，则下列说法正确的是（ ） A. 短直杆对秸秆的弹力先减小后增大 B. 短直杆对秸秆的弹力一直增大 C. 长直杆对秸秆的弹力一直增大 D. 长直杆对秸秆的弹力先减小后增大 5. 如图所示，一块可视为质点的石头从倾角的屋檐点由静止沿斜面下滑，于点脱离屋檐。已知、间距，距水平地面高度，石头与屋檐动摩擦因数。，，重力加速度，不计空气阻力。则下列说法正确的是（ ） A. 石头到点的速度为 B. 石头做抛体运动的时间为0.4s C. 石头落地速度的大小为 D. 石头做抛体运动的水平位移为 6. 如图所示，倾斜圆盘绕过圆心O且与盘面垂直的转轴以角速度匀速转动，盘面有一可视为质点的物块随圆盘保持相对静止做匀速圆周运动。物块的质量为0.1kg，物块到转轴的距离为0.5m，物块与盘面的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，盘面与水平面夹角，重力加速度g=10m/s2.下列说法正确的是（ ） A. 物块随圆盘保持相对静止做匀速圆周运动的最大向心力为0.3N B. 运动过程中摩擦力方向始终指向圆盘中心 C. 越大物块在最高点受到的摩擦力越大 D. 倾斜圆盘角速度最大值 7. 如图所示，在竖直面内有一半径为的四分之三圆形光滑轨道，以轨道圆心为坐标原点，建立坐标系。将一质量为的小球从点正上方处静止释放，从点进入圆轨道。小球经过轨道最低点时，对轨道的压力大小为，到达点时的速度大小为，且恰好脱离轨道。下列说法错误的是（ ） A. 小球在点的速度大小为 B. 小球在点所受合力竖直向下 C. 点的坐标为 D. 脱离圆轨道后，小球运动的最高点与点的竖直高度差为 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 已知质量分布均匀的空心球壳对内部任意位置的物体万有引力为零。P、Q两个星球的质量分布均匀，忽略自转影响，它们的重力加速度大小随物体到星球中心的距离r变化的图像如图所示，关于P、Q星球，下列说法正确的是（ ） A. P、Q两星球的半径之比为2∶1 B. Q星球的密度等于P星球的密度 C. P、Q两星球质量之比为1∶8 D. P、Q两星球第一宇宙速度大小之比为2∶1 9. 如图所示，倾角为的光滑斜面固定在水平地面上，一轻质弹簧一端与垂直固定在斜面上的挡板相连，另一端与物块B栓接，劲度系数为k。物块A紧靠着物块B，物块与斜面均静止。现用一沿斜面向上的力F作用于A，使A、B两物块一起沿斜面做加速度大小为的匀加速直线运动直到A、B分离。物块A质量为m，物块B质量为2m，重力加速度为g，。下列说法中正确的是（ ） A. A、B分离瞬间弹簧弹力大小为 B. 施加拉力的瞬间，A、B间的弹力大小为 C. 拉力F的最大值为0.8mg D. 在A、B分离前整个过程中A的位移为 10. 如图甲所示，质量为的足够长木板置于水平面上，滑块、质量均为，置于上，位于右方某处。、间的动摩擦因数，、间和与地面间的动摩擦因数。给施加一水平向右的恒力，从开始施加恒力到、第一次相遇的时间为。可得与的关系如图乙所示（最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取），下列说法正确的是（ ） A. 滑块能获得的最大加速度为 B. 、之间的初始距离为 C. 若，、之间将发生相对滑动 D. 滑块的质量为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 在探究当物体质量一定时其加速度与力的关系实验中， 小明同学做了如图甲所示的实验改进， 使用力传感器来测量细线中的拉力。 （1）实验时，下列操作或说法正确的是_____。 A. 需要用天平测出砂和砂桶的总质量 B. 小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录拉力传感器的示数 C. 将电火花打点计时器接到输出电压为 的直流电源上 D. 为减小误差， 实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量 （2）实验得到如图乙纸带，已知打点计时器使用的交流电源的频率为，相邻两计数点之间还有四个点未画出，由图乙中的数据可知，小车经过点时的速度大小是_____ 。 （计算结果保留三位有效数字） （3）由实验得到小车的加速度与力传感器示数的关系如图丙所示， 图像为一条倾斜直线，已知图像的斜率为，则小车的质量为_____ A. B. C. D. 12. 实验小组根据平抛运动的规律，利用如图甲所示的实验装置，用“轨迹法”测量小球做平抛运动的初速度大小。 （1）关于该实验，下列说法正确的是 。 A. 斜槽轨道末端应保持水平 B. 应想办法尽量减小小球与轨道之间的摩擦 C. 每次应将小球从斜槽轨道上同一位置由静止释放 D. 实验时，必须控制挡板高度等间距下降 （2）该小组正确实验后，在方格纸上记录了小球在不同时刻的位置如图乙中a、b、c所示，建立如图所示的平面直角坐标系，y轴沿竖直方向，方格纸每一小格的边长为L，a、b、c三点的坐标分别为a（2L，2L）、b（4L，3L）、c（8L，8L）。在小球轨迹上取一个点d（图中未画出），使得小球从b点到d点和从d点到c点的运动时间相等，则d点的纵坐标为_________。 （3）若当地重力加速度的大小为g，则小球做平抛运动的初速度大小为________。（用题目所给符号表示） 13. 如图所示，一圆管放在水平地面上，长为L=1.6m，圆管的上端离天花板的距离h=8m，在圆管的正上方紧靠天花板放一小球，小球直径小于圆管内径（可看成质点），让小球由静止释放，同时给圆管一竖直向上的初速度v0=10m/s，重力加速度g取10m/s2。求： （1）圆管经过多长时间上升到最高点； （2）小球释放后经多长时间与圆管上端相遇； （3）改变圆管的初速度v0的大小，要求小球穿过圆管下端瞬间，圆管正处于下降阶段，求v0的范围。 14. 如图，半径为的餐桌中心有一个半径为的圆盘，沿半径方向放置物体A和B，，，它们分居在圆心两侧，A恰在圆盘边缘，与圆心距离为，B与圆心距离，中间用细线相连，A、B与盘间的动摩擦因数均为，A与桌面间动摩擦因数为，桌面上表面距地面高度。现从静止开始缓慢增大圆盘的角速度，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，圆盘厚度及圆盘与桌面的间隙都不计，物体A和B均可视为质点。求： （1）当圆盘转动的角速度为时，物体A和B所受的摩擦力大小； （2）当圆盘转动的角速度为，绳子恰好断裂，求物体A落到地面时距O点的水平距离。 15. 如图所示，竖直平面内倾角的直轨道AB，其末端B与水平传送带左端平滑连接。传送带转轮半径，转轴间距，以恒定线速度逆时针转动，转轮最低点距地面高度。将小物块从直轨道上距传送带高处由静止释放，物块经B点滑至传送带左端点时，速度大小不变，方向变为水平向右。已知物块与直轨道及传送带间的动摩擦因数均为。 （1）若，求小物块到达B端时速度的大小； （2）要使小物块从D点恰好水平抛出，求h需要满足的条件？ （3）小滑块自不同高度处由静止下滑，到达传送带右端转轮最高点D点后水平抛出，最终落于以D为圆心的四分之一圆弧轨道EF上，其中F为D点正下方的地面位置。求下落高度y为何值时，滑块落到圆弧轨道上速度最小，并求D点速度大小（结果可用根号表示）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 郑州外国语学校2026—2027学年高三上期调研1考试 物 理 （75分钟 100分） 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. 机器狼是最近的网络热词。如图是机器狼的图片，关于机器狼，下列说法正确的是（ ） A. 在研究机器狼跑步动作时可以被看作质点 B. 机器狼单脚静止在水平地面上时，水平地面对它的支持力方向不一定竖直向上 C. 机器狼在水平地面向右加速时，地面对它的力斜向左上 D. 机器狼在水平地面向左加速时，它对地面的力斜向右下 【答案】D 【解析】 【详解】A．研究机器狼的跑步动作时，需要关注肢体不同部位的运动姿态，若将其看作质点，就无法描述肢体的动作细节，因此不能视为质点，故A错误； B．弹力中支持力的方向始终垂直于接触面，水平地面的接触面为水平面，因此地面对机器狼的支持力一定竖直向上，故B错误； C．机器狼向右加速时，地面给它的力是竖直向上的支持力和水平向右的静摩擦力的合力，因此地面给机器狼的合力斜向右上，故C错误； D．机器狼水平向左加速时，地面给机器狼的作用力包含竖直向上的支持力、水平向左的静摩擦力，因此地面给机器狼的合力斜向左上；根据牛顿第三定律，机器狼对地面的反作用力与该合力大小相等、方向相反，即斜向右下，故D正确。 故选D。 2. 我国未来将建立月球基地，并在绕月轨道上建造空间站。如图所示，关闭发动机的航天飞机A在月球引力作用下沿椭圆轨道向月球靠近，并将在椭圆的近月点B处与空间站对接。已知空间站绕月轨道半径为r，周期为T，引力常量为G，月球的半径为R。下列判断不正确的是（ ） A. 航天飞机到达B处由椭圆轨道进入空间站轨道时必须减速 B. 图中的航天飞机正在加速飞向B处 C. 月球的质量 D. 月球的第一宇宙速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．设椭圆轨道半长轴为a。B点到月心的距离为r，远月点到月心的距离大于r，所以a>r。由椭圆轨道机械能关系得 由于，所以。而半径为r的圆轨道速度满足 故，飞船要与空间站同轨，需减小切向速度，故A正确； B．飞船沿椭圆轨道向近月点B运动时，月球引力对飞船做正功，飞船动能增大，速度增大，因此正在加速飞向B处，故B正确； C．空间站做半径为r、周期为T的匀速圆周运动，月球引力提供向心力。由万有引力定律和向心力公式得 解得，故C正确； D．月球表面附近的物体做圆周运动时，月球引力提供向心力。由万有引力定律和向心力公式得 所以 代入得，故D错误。 本题选择错误的，故选D。 3. 贴“福”字是中国民间由来已久的风俗，小吴同学正写“福”字，如图所示。他在水平桌面上平铺一张红纸，并在红纸左侧靠近边缘处用“镇纸”压住以防止打滑，整个书写过程中红纸始终保持静止，则该同学在书写过程中（ ） A. 提笔悬空静止时，手对毛笔的摩擦力大小与握力没有关系，和重力相等，方向竖直向下 B. 向下顿笔时，毛笔对红纸的压力等于红纸对毛笔的支持力，它们是一对平衡力 C. 向右行笔时，镇纸对红纸的静摩擦力方向向左 D. 向右行笔时，红纸对桌面的静摩擦力方向向右 【答案】D 【解析】 【详解】A．提笔静止时，手对毛笔的摩擦力大小与握力没有关系，摩擦力和重力平衡，则两者等大反向，则手对毛笔的摩擦力方向竖直向上，故A错误； B．向下顿笔时，毛笔对红纸的压力等于红纸对毛笔的支持力，它们是一对相互作用力，不是平衡力，故B错误； C．不管向什么方向行笔，“镇纸”相对红纸无运动趋势，则红纸与“镇纸”之间不存在摩擦力，故C错误； D．向右行笔时，笔对红纸的滑动摩擦力向右，则由平衡可知，桌面对红纸的静摩擦力向左，由牛顿第三定律，则红纸对桌面的静摩擦力方向向右，故D正确。 故选D。 4. 图甲为某人发明的自动叉秸秆工具。捆成圆柱形的秸秆从地上被叉起后，长直杆逆时针转动，秸秆被与长直杆夹角小于90°的另一短直杆挡住，简化图如图乙所示，不计摩擦。若长直杆由水平缓慢转至竖直，则下列说法正确的是（ ） A. 短直杆对秸秆的弹力先减小后增大 B. 短直杆对秸秆的弹力一直增大 C. 长直杆对秸秆的弹力一直增大 D. 长直杆对秸秆的弹力先减小后增大 【答案】B 【解析】 【详解】对秸秆受力分析可知，秸秆受到重力，短直杆弹力，长直杆弹力，如图所示。 由题意可知长直杆与短直杆的夹角小于不变，则与的夹角不能变，故图中不能变，由于秸秆受三力平衡，作出力的矢量三角形如上图所示； 当长直杆由水平缓慢转至竖直的过程，由竖直转至水平，根据图像可知一直增大，先增加后减小，故短直杆对秸秆的弹力一直增大，长直杆对秸秆的弹力先增加后减小。 故选B。 5. 如图所示，一块可视为质点的石头从倾角的屋檐点由静止沿斜面下滑，于点脱离屋檐。已知、间距，距水平地面高度，石头与屋檐动摩擦因数。，，重力加速度，不计空气阻力。则下列说法正确的是（ ） A. 石头到点的速度为 B. 石头做抛体运动的时间为0.4s C. 石头落地速度的大小为 D. 石头做抛体运动的水平位移为 【答案】B 【解析】 【详解】A．石头从点由静止沿斜面下滑到点过程中，根据动能定理 解得，故A错误； B．石头脱离A时， 水平分速度 竖直分速度（向下）， 竖直方向做匀加速直线运动，位移 解得，故B正确； C．落地竖直分速度，  合速度大小 ，故C错误； D．水平方向匀速，水平位移 可得，故D错误。 故选 B。 6. 如图所示，倾斜圆盘绕过圆心O且与盘面垂直的转轴以角速度匀速转动，盘面有一可视为质点的物块随圆盘保持相对静止做匀速圆周运动。物块的质量为0.1kg，物块到转轴的距离为0.5m，物块与盘面的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，盘面与水平面夹角，重力加速度g=10m/s2.下列说法正确的是（ ） A. 物块随圆盘保持相对静止做匀速圆周运动的最大向心力为0.3N B. 运动过程中摩擦力方向始终指向圆盘中心 C. 越大物块在最高点受到的摩擦力越大 D. 倾斜圆盘角速度最大值 【答案】D 【解析】 【详解】A．物块在圆盘最低点时，所需向心力沿盘面向上，指向圆心，此时是静摩擦力达到最大值的临界位置。垂直盘面方向受力平衡，支持力  最大静摩擦力 最低点时沿盘面方向 代入得，故A错误； B．圆盘倾斜时，重力沿盘面有分力，物块的向心力是重力沿盘面的分力、摩擦力的合力，方向始终指向圆心，因此摩擦力需要平衡重力的盘面分力、同时提供部分向心力，方向不会始终指向圆盘中心，故B错误； C．物块在盘面最高点时，向心力沿盘面向下指向圆心，沿盘面方向的受力关系为 当角速度从0开始增大时，摩擦力先沿盘面向上、大小随增大而减小，减为0后再沿盘面向下、大小随增大而增大，并非全程随增大而变大，故C错误； D．角速度的最大值由最容易滑动的最低点临界条件决定，最低点静摩擦力达到最大值时， 解得，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，在竖直面内有一半径为的四分之三圆形光滑轨道，以轨道圆心为坐标原点，建立坐标系。将一质量为的小球从点正上方处静止释放，从点进入圆轨道。小球经过轨道最低点时，对轨道的压力大小为，到达点时的速度大小为，且恰好脱离轨道。下列说法错误的是（ ） A. 小球在点的速度大小为 B. 小球在点所受合力竖直向下 C. 点的坐标为 D. 脱离圆轨道后，小球运动的最高点与点的竖直高度差为 【答案】C 【解析】 【详解】A．在C点，小球受重力和轨道支持力，合力提供向心力。根据牛顿第三定律，轨道对小球的支持力 由向心力公式得 解得，故A正确； B．小球在D点恰好脱离轨道，说明轨道对小球的支持力为0，此时小球仅受重力，合力就是重力，方向竖直向下，故B正确； C．小球在D点恰好脱离轨道，此时向心力仅由重力沿半径方向的分力提供。设OD与y轴正方向夹角为，则重力沿OD指向O的分力为，满足 根据点时的速度大小为​​，解得 根据，可得 D点在第二象限，坐标为，，故C错误； D．小球脱离D点后做斜抛运动，初速度​的竖直分量为 到最高点时竖直速度减为0，竖直方向运动满足 解得小球运动的最高点与点的竖直高度差，故D正确。 本题选错误的，故选C。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 已知质量分布均匀的空心球壳对内部任意位置的物体万有引力为零。P、Q两个星球的质量分布均匀，忽略自转影响，它们的重力加速度大小随物体到星球中心的距离r变化的图像如图所示，关于P、Q星球，下列说法正确的是（ ） A. P、Q两星球的半径之比为2∶1 B. Q星球的密度等于P星球的密度 C. P、Q两星球质量之比为1∶8 D. P、Q两星球第一宇宙速度大小之比为2∶1 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据图像，P星球的重力加速度在处达到最大值，说明P星球的半径，Q星球的重力加速度在处达到最大值，说明Q星球的半径，因此有，故A错误； B．根据万有引力公式，在星球表面有 又有， 化简后得 由A选项有， 因此有 即，故B正确； C．由B选项有 又有， 由A选项有， 因此，故C正确； D．第一宇宙速度即近地卫星环绕速度，公式有 因此有，故D错误。 故选BC。 9. 如图所示，倾角为的光滑斜面固定在水平地面上，一轻质弹簧一端与垂直固定在斜面上的挡板相连，另一端与物块B栓接，劲度系数为k。物块A紧靠着物块B，物块与斜面均静止。现用一沿斜面向上的力F作用于A，使A、B两物块一起沿斜面做加速度大小为的匀加速直线运动直到A、B分离。物块A质量为m，物块B质量为2m，重力加速度为g，。下列说法中正确的是（ ） A. A、B分离瞬间弹簧弹力大小为 B. 施加拉力的瞬间，A、B间的弹力大小为 C. 拉力F的最大值为0.8mg D. 在A、B分离前整个过程中A的位移为 【答案】ABC 【解析】 【详解】AB．施加拉力F之前，A、B整体受力平衡，根据平衡条件，则有 解得 施加F瞬间，物体A、B加速度大小为 对A、B整体，根据牛顿第二定律可得 对A，根据牛顿第二定律可得 联立解得 分离时，物体A、B之间作用力为0，对B根据牛顿第二定律可得 解得，故AB正确； C．由题可知，整个过程中拉力F一直增大， A、B分离瞬间，物体A、B之间作用力为0，F最大，对A根据牛顿第二定律可得 解得，故C正确； D．由题可知，开始时弹簧的压缩量为 A、B分离时，弹簧的压缩量为 在A、B分离前整个过程中A的位移为，故D错误。 故选ABC。 10. 如图甲所示，质量为的足够长木板置于水平面上，滑块、质量均为，置于上，位于右方某处。、间的动摩擦因数，、间和与地面间的动摩擦因数。给施加一水平向右的恒力，从开始施加恒力到、第一次相遇的时间为。可得与的关系如图乙所示（最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取），下列说法正确的是（ ） A. 滑块能获得的最大加速度为 B. 、之间的初始距离为 C. 若，、之间将发生相对滑动 D. 滑块的质量为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．以滑块A为研究对象，根据牛顿第二定律 代入得，解得，故A正确； B．以滑块B为研究对象，根据牛顿第二定律 代入得，解得，由题图乙可知F足够大时，A、B均相对C滑动，相遇，时间恒定为 根据 代入得 解得，故B错误； D．当时，滑块B与C恰好发生相对滑动，根据牛顿第二定律 代入得，解得，故D正确； C．设A、B、C均产生相对运动时的拉力为，则有 代入得，解得，，A、C之间不发生相对滑动，故C错误。 故选AD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 在探究当物体质量一定时其加速度与力的关系实验中， 小明同学做了如图甲所示的实验改进， 使用力传感器来测量细线中的拉力。 （1）实验时，下列操作或说法正确的是_____。 A. 需要用天平测出砂和砂桶的总质量 B. 小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录拉力传感器的示数 C. 将电火花打点计时器接到输出电压为 的直流电源上 D. 为减小误差， 实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量 （2）实验得到如图乙纸带，已知打点计时器使用的交流电源的频率为，相邻两计数点之间还有四个点未画出，由图乙中的数据可知，小车经过点时的速度大小是_____ 。 （计算结果保留三位有效数字） （3）由实验得到小车的加速度与力传感器示数的关系如图丙所示， 图像为一条倾斜直线，已知图像的斜率为，则小车的质量为_____ A. B. C. D. 【答案】（1）B （2）0.721 （3）D 【解析】 【小问1详解】 AD．本实验中可以通过力传感器获取小车所受拉力大小，所以不需要用天平测出砂和砂桶的总质量，也不需要小车所受拉力近似等于砂和砂桶的总重力，即不需要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量，故AD错误； B．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录拉力传感器的示数，故B正确； C．电火花计时器使用的是交流电，故C错误。 故选B。 【小问2详解】 打点计时器使用的交流电源的频率为，故两计数点间的时间间隔 小车经过B点时的速度大小是 【小问3详解】 根据牛顿第二定律有 则 已知图像的斜率为k，则 解得，故ABC错误、D正确。 故选D。 12. 实验小组根据平抛运动的规律，利用如图甲所示的实验装置，用“轨迹法”测量小球做平抛运动的初速度大小。 （1）关于该实验，下列说法正确的是 。 A. 斜槽轨道末端应保持水平 B. 应想办法尽量减小小球与轨道之间的摩擦 C. 每次应将小球从斜槽轨道上同一位置由静止释放 D. 实验时，必须控制挡板高度等间距下降 （2）该小组正确实验后，在方格纸上记录了小球在不同时刻的位置如图乙中a、b、c所示，建立如图所示的平面直角坐标系，y轴沿竖直方向，方格纸每一小格的边长为L，a、b、c三点的坐标分别为a（2L，2L）、b（4L，3L）、c（8L，8L）。在小球轨迹上取一个点d（图中未画出），使得小球从b点到d点和从d点到c点的运动时间相等，则d点的纵坐标为_________。 （3）若当地重力加速度的大小为g，则小球做平抛运动的初速度大小为________。（用题目所给符号表示） 【答案】（1）AC （2）5L （3） 【解析】 【小问1详解】 A．为保证小球初速度水平，斜槽轨道末端应保持水平，故A正确； B．小球与轨道之间的摩擦对实验结果无影响，故B错误； C．为保证小球初速度相等，每次应将小球从斜槽轨道上同一位置由静止释放，故C正确； D．实验时，挡板高度无需等间距下降，故D错误。 故选AC。 【小问2详解】 根据平抛运动的性质可知，小球水平方向做的是匀速直线运动，则相邻两点间的水平距离相等时小球的运动时间相等。又因为竖直方向为自由落体运动，故应满足相邻相等时间内位移差相等，即 设d点的纵坐标为，则有 解得 【小问3详解】 根据竖直方向自由落体运动有 即 代入数据解得 由水平方向做匀速直线运动有 解得 13. 如图所示，一圆管放在水平地面上，长为L=1.6m，圆管的上端离天花板的距离h=8m，在圆管的正上方紧靠天花板放一小球，小球直径小于圆管内径（可看成质点），让小球由静止释放，同时给圆管一竖直向上的初速度v0=10m/s，重力加速度g取10m/s2。求： （1）圆管经过多长时间上升到最高点； （2）小球释放后经多长时间与圆管上端相遇； （3）改变圆管的初速度v0的大小，要求小球穿过圆管下端瞬间，圆管正处于下降阶段，求v0的范围。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 圆管做竖直上抛运动，初速度，上升到最高点时速度为零，根据逆向思维和速度时间公式有 可得 【小问2详解】 小球做自由落体运动，向下的位移大小 圆管做竖直上抛运动，向上的位移大小 小球与圆管上端相遇时，应有 联立解得 【小问3详解】 设当时，圆管刚落回地面瞬间，小球到达圆管下端。根据圆管竖直上抛运动对称性可得 小球竖直下落位移为，则 联立解得 设当时，圆管上升到最高点瞬间，小球到达圆管下端，则圆管上升阶段 小球与圆管位移大小之和为，则 联立解得 综上所述，的取值范围是 14. 如图，半径为的餐桌中心有一个半径为的圆盘，沿半径方向放置物体A和B，，，它们分居在圆心两侧，A恰在圆盘边缘，与圆心距离为，B与圆心距离，中间用细线相连，A、B与盘间的动摩擦因数均为，A与桌面间动摩擦因数为，桌面上表面距地面高度。现从静止开始缓慢增大圆盘的角速度，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，圆盘厚度及圆盘与桌面的间隙都不计，物体A和B均可视为质点。求： （1）当圆盘转动的角速度为时，物体A和B所受的摩擦力大小； （2）当圆盘转动的角速度为，绳子恰好断裂，求物体A落到地面时距O点的水平距离。 【答案】（1）， （2） 【解析】 【小问1详解】 由得 可知 可判断随着圆盘角速度的增大，物体A先达到最大静摩擦力，设当角速度为时，物体A刚好达到最大静摩擦力，则： 则： 因为，则物体A受到的摩擦力达到最大值，且绳子有拉力，则：， 解得： A受到的摩擦力达到最大值： 【小问2详解】 两物体都将相对转盘滑动时，对A有 对B有 解得： 故当圆盘转动的角速度为时，两物体都相对于圆盘静止，物体A的线速度： 绳断后，物体A滑至桌面，在桌面上做匀减速运动，则： ，， 解得： 物体A离开桌面后做平抛运动，则：， 解得： 物体A落到地面时距O点的水平距离为： 代入数据解得： 15. 如图所示，竖直平面内倾角的直轨道AB，其末端B与水平传送带左端平滑连接。传送带转轮半径，转轴间距，以恒定线速度逆时针转动，转轮最低点距地面高度。将小物块从直轨道上距传送带高处由静止释放，物块经B点滑至传送带左端点时，速度大小不变，方向变为水平向右。已知物块与直轨道及传送带间的动摩擦因数均为。 （1）若，求小物块到达B端时速度的大小； （2）要使小物块从D点恰好水平抛出，求h需要满足的条件？ （3）小滑块自不同高度处由静止下滑，到达传送带右端转轮最高点D点后水平抛出，最终落于以D为圆心的四分之一圆弧轨道EF上，其中F为D点正下方的地面位置。求下落高度y为何值时，滑块落到圆弧轨道上速度最小，并求D点速度大小（结果可用根号表示）。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 物块从到的过程中，根据牛顿第二定律有 因为 代入数据，联立解得 【小问2详解】 恰好从D点水平抛出，则有 解得 从C到D减速，根据牛顿第二定律有 因为， 联立解得 【小问3详解】 设D点速度为，平抛的水平距离为，竖直高度为，最小速度为，有， 因为， 解得 可知时v有最小值，即 代入，联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $