精品解析：河南商丘市第一高级中学2026-2027学年高二上学期开学物理试题

2026—2027学年度高二年级上学期第一次限时练 物理 一、单选题 1. 如图所示，斜面倾角为θ，位于斜面底端A正上方的小球以初速度v0正对斜面顶点B水平抛出，小球到达斜面经过的时间为t，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（　　） A. 若小球以最小位移到达斜面，则 B. 若小球垂直击中斜面，则t＝ C. 若小球能击中斜面中点，则t＝ D. 无论小球怎样到达斜面，运动时间均为t＝ 2. 如图所示，光滑绝缘半圆形轨道竖直放置。质量均为，带电量均为的、两小球分别处于圆心等高处和圆弧最低点，紧靠球右侧有一竖直固定的光滑绝缘板，开始时球静止。由于球缓慢漏电，导致其沿轨道缓慢下降，球始终位于最低点。球下降过程中，下列说法正确的有（ ） A. 、两球之间的电场力变大 B. 球所受的支持力大小不变 C. 球所受挡板弹力不变 D. 球所受轨道的支持力变大 3. 两个半径为的半球壳球面上分别均匀分布着电荷量为的正电荷，两半球壳球心分别位于和处，如图所示。现测得处的电场强度大小为，方向沿轴负向。已知静电力常量为，则左半球壳在处的电场强度大小为（ ） A. B. C. D. 4. 如图所示，一轻绳绕过光滑的轻质小定滑轮O，一端和小球连接，另一端与套在光滑固定直杆上物块连接，C点与滑轮O在同一高度，OD与直杆垂直，OC与OE等长。现将物块从C点由静止释放，在其下滑过程到E点的过程中（　　） A. 物块和小球机械能不守恒 B. 小球的重力势能一直在增加 C. 物块滑至D点时，小球重力瞬时功率为零 D. 物块滑至D点时，物块具有的机械能最小 5. 如图所示，水平地面上叠放着A、B两个物块，A的质量为m，B的质量为2m，A、B间及B与地面间的动摩擦因数均为，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用水平向右的恒力F拉物块B，使A、B一起向右做加速度大小为的匀加速直线运动。下列说法正确的是（ ） A. 此时A所受的摩擦力大小为 B. 恒力F的大小为 C. 若仅将恒力F的大小变为，B的加速度大小为 D. 若仅将恒力F的大小变为，A的加速度大小为 6. 如图甲所示，质量为0.2kg的物块受到水平向右的拉力F，以5m/s的初速度从A点向右运动，F随位移x变化的图像如图乙所示。已知物块与地面间的动摩擦因数为0.5，重力加速度g取10m/s2，在运动过程中物块的最大速度为（　　） A. B. C. D. 7. 从地面上以初速度v0竖直向上抛出一质量为m的球，若运动过程中球受到的空气阻力与其速率成正比，球运动的速率随时间变化规律如图所示，t1时刻到达最高点，再落回地面，落地时速率为v1，且落地前球已经做匀速直线运动。已知重力加速度为g，则（　　） A. 球上升的时间等于下落的时间 B. 球上升阶段阻力的冲量大于下落阶段阻力的冲量 C. 球上升的最大高度 D. 球抛出瞬间的加速度大小 二、多选题 8. 中国科技发展两个方向：“上天”和“入地”两大工程。其中，“上天”工程指“神舟”载人飞船、天宫空间站和探月工程；“入地”工程指“蛟龙”号深海下潜．若地球半径为R，把地球看作质量分布均匀的球体（已知质量分布均匀的球壳对球内任一质点的万有引力为零）。“天宫一号”轨道距离地面高度为h，所在处的重力加速度为；“蛟龙”号下潜深度为d，所在处的重力加速度为；地表处重力加速度为g，不计地球自转影响，下列关系式正确的是（ ） A. B. C. D. 9. 如图所示，在点电荷Q的电场中，已知a，b两点在同一等势面上，c，d两点在同一等势面上，取过a，b两点的等势面电势为零。甲、乙两个带电粒子经过a点时动能相同，甲粒子的运动轨迹为acb，乙粒子的运动轨迹为adb（甲、乙粒子重力不计）。由此可以判定（　　） A. 甲粒子经过c点与乙粒子经过d点时的动能相等 B. 甲、乙两粒子带异种电荷 C. 甲粒子经过c点时的电势能小于乙粒子经过d点时的电势能 D. 两粒子经过b点时具有相同的动能 10. 如图所示，四分之一光滑圆弧槽C和小滑块A、B均静止在光滑水平台面上，A、B用细线连接，中间夹一被压缩的轻短弹簧（A、B与弹簧不连接）。与槽C完全相同的槽D紧靠在平台右侧，两槽底边都与水平面相切，槽半径R=0.8m，滑块A、B质量分别为mA=1.8kg、mB=4.5kg。现烧断细线，A向左刚好能滑到槽C的最高点，B向右从平台抛出后刚好落在槽D的最低点。小滑块A、B均可视为质点，取重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是（　　） A. B离开弹簧时的速度大小vB=2m/s B. 在A、B与弹簧分离的过程中，弹簧对A的冲量比对B的冲量大 C. 在A上滑到槽C最高点的过程中，A和槽C组成的系统动量守恒 D. 槽C的质量mC=3.2kg 三、实验题 11. 甲、乙两位同学分别用不同的实验装置验证动量守恒定律。 （i）甲同学用如图1所示的实验装置验证动量守恒定律。 （1）关于该实验，下列说法中正确的是______。（选填选项前的字母） A. 轨道末端必须水平 B. 轨道倾斜部分必须光滑 C. 入射小球的质量小于被碰小球的质量 D. 同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放 （2）甲同学在实验中记录了小球落点的平均位置M、P、N，发现M和N偏离了OP方向，使点O、M、P、N不在同一条直线上，如图2所示，若要验证两小球碰撞前后在OP方向上是否动量守恒，则下列操作正确的是______。 A. B. C. D. （ii）乙同学用如图3所示的装置验证“动量守恒定律”。实验步骤如下： ①用绳子将大小相同、质量分别为和的小球A和B悬挂在天花板上； ②在A、B两球之间放入少量炸药，引爆炸药，两球反方向摆起。 用量角器记录两球偏离竖直方向的最大夹角分别为、； （3）实验中所用两绳长度应______（填“相等”或“不相等”）。 （4）若两球动量守恒，应满足的表达式为______（用、、、表示）。 12. 某同学设计了一个验证牛顿第二定律的实验，使用的器材有：直导轨、小车、光电门、数字毫秒计、遮光条、天平、钩码、刻度尺、游标卡尺、定滑轮、细绳等。实验装置如图所示，光电门1、2分别固定在导轨、处，遮光条安装在小车上，连接小车两端的细绳分别跨过左右定滑轮、各悬挂10个质量均为的钩码，定滑轮间的细绳与导轨平行。重力加速度大小为 。实验步骤如下： ⅰ．用天平测量小车和遮光条的总质量 ，用刻度尺测量、间的距离，用游标卡尺测量遮光条的宽度 。 ⅱ．调节导轨倾斜程度，使小车沿导轨向右下滑时通过两个光电门的遮光时间近似相等。 ⅲ．从左侧细绳取下 个钩码挂到右侧细绳，再从导轨左端静止释放小车，用数字毫秒计测量遮光条经过光电门1、2的遮光时间、。 回答下列问题： （1）步骤ⅱ操作的主要目的是__________。 （2）由牛顿第二定律，小车的加速度大小 __________（用、 、 和 表示）。 （3）步骤ⅲ中测得的小车加速度大小 __________（用 、、和表示）。 （4）该同学根据测出的多组、 值，作出图像。若该图像近似是一条通过原点的直线，则可以验证：质量一定时，物体的加速度与所受合外力成__________。 （5）若图像明显不过原点，原因可能是__________（单选，填标号）。 A. 步骤ⅲ中小车没有从静止释放 B. 步骤ⅱ中导轨的倾斜程度调节不恰当 C. 钩码质量没有远小于小车和遮光条的总质量 四、解答题 13. 我国新能源汽车发展迅猛，已成为全球最大的新能源汽车产销国。如图所示，某新能源汽车在封闭路段测试，当质量为m的汽车以额定功率沿倾角为θ、足够长的斜坡向上做匀速直线运动时，汽车的速度大小为v。已知重力加速度大小为g，，汽车在斜坡上运动时受到斜坡和空气的总阻力大小始终为。重新测试时，汽车从该斜坡上某点由静止开始以大小为、方向沿斜坡向下的加速度向下做匀加速直线运动，汽车达到额定功率后维持功率不变继续运动。汽车始终在斜坡上运动。求： （1）汽车的额定功率P； （2）汽车沿斜坡向下运动的最大速度； （3）汽车沿斜坡向下做匀加速直线运动的时间t。 14. 如图所示，水平转盘可绕竖直中心轴转动，盘上叠放着质量均为的A、B两个物块，B物块用长为的细线与固定在转盘中心处的力传感器相连，两个物块和传感器的大小均可不计。细线能承受的最大拉力为，A、B间的动摩擦因数为0.4，B与转盘间的动摩擦因数为0.1，且可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。转盘静止时，细线刚好伸直，传感器的读数为零。当转盘以不同的角速度匀速转动时，传感器上就会显示相应的读数F（） （1）当B与转盘之间的静摩擦力达到最大值时，求转盘的角速度； （2）当A与B恰好分离时，求F的大小和转盘的角速度。 15. 如图甲所示，质量为的物块与轻质弹簧连接，静止在光滑水平面上。物块以的速度向运动，时与弹簧接触，时与弹簧分离，第一次碰撞结束，A、B的图像如图乙所示。已知从到时间内，物块运动的距离为。A、B分离后，A滑上光滑斜面，然后滑下，与一直在水平面上运动的B再次碰撞，斜面与水平面光滑连接，碰撞过程中弹簧始终处于弹性限度内。求： （1）物块的质量； （2）第一次碰撞过程中，弹簧弹性势能的最大值； （3）第一次碰撞过程中，弹簧压缩量的最大值； （4）第二次碰撞结束时，A、B的速度大小、。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026—2027学年度高二年级上学期第一次限时练 物理 一、单选题 1. 如图所示，斜面倾角为θ，位于斜面底端A正上方的小球以初速度v0正对斜面顶点B水平抛出，小球到达斜面经过的时间为t，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（　　） A. 若小球以最小位移到达斜面，则 B. 若小球垂直击中斜面，则t＝ C. 若小球能击中斜面中点，则t＝ D. 无论小球怎样到达斜面，运动时间均为t＝ 【答案】C 【解析】 【详解】A．若小球以最小位移到达斜面，即小球的位移垂直于斜面，如图所示，有，根据平抛的知识 水平方向有 竖直方向有 解得，A错误； B．若小球垂直击中斜面，小球的末速度与斜面垂直，如图所示，有，其中 解得，B错误； C．若小球能击中斜面中点，设斜面的高为，底边长为，则有，，且有 根据平抛的知识有， 解得，C正确； D．根据前面分析知，小球到达斜面的位置不一样，在空中运动的时间也不一样，D错误。 故选C。 2. 如图所示，光滑绝缘半圆形轨道竖直放置。质量均为，带电量均为的、两小球分别处于圆心等高处和圆弧最低点，紧靠球右侧有一竖直固定的光滑绝缘板，开始时球静止。由于球缓慢漏电，导致其沿轨道缓慢下降，球始终位于最低点。球下降过程中，下列说法正确的有（ ） A. 、两球之间的电场力变大 B. 球所受的支持力大小不变 C. 球所受挡板弹力不变 D. 球所受轨道的支持力变大 【答案】B 【解析】 【详解】AB．A球下降过程中，对A球进行受力分析，如图所示 根据相似三角形可得 由于不变，不变，AB距离减小，则A、B两球之间的电场力变小，A球所受的支持力大小不变，故A错误，B正确； CD．在A球下降过程中，以A、B为整体，设A球所受的支持力与竖直方向的夹角为，球所受挡板弹力为，根据受力平衡可得， 由于大小不变，逐渐减小，则B球所受挡板弹力逐渐减小，B球所受的支持力逐渐减小，故CD错误。 故选B。 3. 两个半径为的半球壳球面上分别均匀分布着电荷量为的正电荷，两半球壳球心分别位于和处，如图所示。现测得处的电场强度大小为，方向沿轴负向。已知静电力常量为，则左半球壳在处的电场强度大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设左半球壳（球心在 处）在  处产生的电场强度大小为 ，由于带正电，电场强度方向沿  轴正向。 设右半球壳（球心在 ）在  处产生的电场强度大小为 ，由于带正电，电场强度方向沿  轴负向。 根据题意， 处的合场强大小为 ，方向沿  轴负向，故  将  处的左半球壳补全为一个完整的均匀带电球壳，由于原半球壳所带电荷量为 ，补全后的完整球壳总电荷量为 。 根据点电荷的电场强度公式，完整球壳在  处产生的电场强度大小为 ，方向沿  轴正向。 根据电场叠加原理，其中  为补上的右半球壳（位于  右侧）在  处产生的场强。 由对称性可知，补上的右半球壳（分布在 ）与题目中  处的左半球壳（分布在 ）关于  对称，且电荷量均为 ，因此它们在  处产生的场强大小相等，故 所以 又知  ，  联立解得，故左半球壳在处的电场强度大小为 故选B。 4. 如图所示，一轻绳绕过光滑的轻质小定滑轮O，一端和小球连接，另一端与套在光滑固定直杆上物块连接，C点与滑轮O在同一高度，OD与直杆垂直，OC与OE等长。现将物块从C点由静止释放，在其下滑过程到E点的过程中（　　） A. 物块和小球机械能不守恒 B. 小球的重力势能一直在增加 C. 物块滑至D点时，小球重力瞬时功率为零 D. 物块滑至D点时，物块具有的机械能最小 【答案】C 【解析】 【详解】A．物块和小球组成的系统只有重力势能和动能相互转化，机械能守恒，故A错误； BC．物块由C到D过程，小球向下运动，至D点时，物块沿绳子方向的速度为0，即小球速度为0，物块由D到E过程，小球向上运动，故小球的重力势能先减小后增加，物块滑至D点时，小球重力瞬时功率为零，故B错误，C正确； D．物块滑至D点时，小球的重力势能最小，动能为0，机械能最小，故物块具有的机械能最大，故D错误； 故选C。 5. 如图所示，水平地面上叠放着A、B两个物块，A的质量为m，B的质量为2m，A、B间及B与地面间的动摩擦因数均为，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用水平向右的恒力F拉物块B，使A、B一起向右做加速度大小为的匀加速直线运动。下列说法正确的是（ ） A. 此时A所受的摩擦力大小为 B. 恒力F的大小为 C. 若仅将恒力F的大小变为，B的加速度大小为 D. 若仅将恒力F的大小变为，A的加速度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．对A受力分析，A的合力由B对A的静摩擦力提供，根据牛顿第二定律 对A、B整体受力分析，总质量为，地面对整体的滑动摩擦力为 根据牛顿第二定律 代入，得，AB错误； CD．A、B刚好相对滑动时，A的最大加速度由最大静摩擦力提供 对应整体的临界拉力 得 当，A、B发生相对滑动； 对B受力分析，根据牛顿第二定律 代入得 A、B相对滑动后，A的合力由滑动摩擦力提供，加速度，C错误，D正确。 故选D。 6. 如图甲所示，质量为0.2kg的物块受到水平向右的拉力F，以5m/s的初速度从A点向右运动，F随位移x变化的图像如图乙所示。已知物块与地面间的动摩擦因数为0.5，重力加速度g取10m/s2，在运动过程中物块的最大速度为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】物块的滑动摩擦力 根据图乙可知，当拉力大于最大静摩擦力时，物块向右加速运动，当拉力与最大静摩擦力大小相等时，合力为0，物块速度达到最大值；由图乙可知当时， F-x图像中，图像与横坐标所围几何图形的面积表示功，则拉力从0N增大到3N再减小到1N的过程中，则拉力做的功为 拉力做的功为 在运动过程中拉力做的功为 根据动能定理有 解得 故选B。 7. 从地面上以初速度v0竖直向上抛出一质量为m的球，若运动过程中球受到的空气阻力与其速率成正比，球运动的速率随时间变化规律如图所示，t1时刻到达最高点，再落回地面，落地时速率为v1，且落地前球已经做匀速直线运动。已知重力加速度为g，则（　　） A. 球上升的时间等于下落的时间 B. 球上升阶段阻力的冲量大于下落阶段阻力的冲量 C. 球上升的最大高度 D. 球抛出瞬间的加速度大小 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于上升过程与下落过程的位移大小相等，又有速度−时间图像与时间轴所围面积表示位移可知，上升过程中的平均速度大于下落过程中的平均速度，则小球在运动的全过程，上升的时间小于下落的时间，故A错误； B．由题意可得，阻力与速率的关系为 故阻力的冲量大小为 其中表示位移，因为上升过程和下落过程位移相同，则上升和下降过程冲量大小相等，故B错误； C．设上升时加速度大小为a，由牛顿第二定律得 解得 取极短时间，速度变化有 上升全程，则有 则 空气阻力与其速率成正比，最终以v1匀速下降，由平衡条件则有 联立解得 故C正确； D．小球抛出瞬间，由牛顿第二定律则有 其中 解得球抛出瞬间的加速度大小为 故D错误。 故选C。 二、多选题 8. 中国科技发展两个方向：“上天”和“入地”两大工程。其中，“上天”工程指“神舟”载人飞船、天宫空间站和探月工程；“入地”工程指“蛟龙”号深海下潜．若地球半径为R，把地球看作质量分布均匀的球体（已知质量分布均匀的球壳对球内任一质点的万有引力为零）。“天宫一号”轨道距离地面高度为h，所在处的重力加速度为；“蛟龙”号下潜深度为d，所在处的重力加速度为；地表处重力加速度为g，不计地球自转影响，下列关系式正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】BC 【解析】 【详解】A．对于“天宫一号”，根据万有引力提供向心力可得 解得 在地球表面 因此，故A错误； B．设地球质量为M，密度为，在地球表面万有引力等于重力，即 又因为 代入得 由于质量分布均匀的球壳对球内任一质点的万有引力为零，因此，故B正确； CD．联立可得，故C正确，D错误。 故选BC。 9. 如图所示，在点电荷Q的电场中，已知a，b两点在同一等势面上，c，d两点在同一等势面上，取过a，b两点的等势面电势为零。甲、乙两个带电粒子经过a点时动能相同，甲粒子的运动轨迹为acb，乙粒子的运动轨迹为adb（甲、乙粒子重力不计）。由此可以判定（　　） A. 甲粒子经过c点与乙粒子经过d点时的动能相等 B. 甲、乙两粒子带异种电荷 C. 甲粒子经过c点时的电势能小于乙粒子经过d点时的电势能 D. 两粒子经过b点时具有相同的动能 【答案】BCD 【解析】 【详解】B．由轨迹情况可知，甲受引力作用，乙受斥力作用，所以甲、乙两粒子带异种电荷，故B正确； AC．甲在到过程电场力做正功，动能增大，电势能减小；乙在到过程电场力做负功，动能减小，电势能增大，所以甲粒子经过c点的动能大于乙粒子经过d点时的动能；甲粒子经过c点时的电势能小于乙粒子经过d点时的电势能，故A错误，C正确； D．因为虚线为等势面，所以沿着acb、adb曲线运动过程中电场力所做的总功为0，两粒子在a点时具有相同的动能，根据动能定理，两粒子经过b点时具有相同的动能，故D正确。 故选BCD。 10. 如图所示，四分之一光滑圆弧槽C和小滑块A、B均静止在光滑水平台面上，A、B用细线连接，中间夹一被压缩的轻短弹簧（A、B与弹簧不连接）。与槽C完全相同的槽D紧靠在平台右侧，两槽底边都与水平面相切，槽半径R=0.8m，滑块A、B质量分别为mA=1.8kg、mB=4.5kg。现烧断细线，A向左刚好能滑到槽C的最高点，B向右从平台抛出后刚好落在槽D的最低点。小滑块A、B均可视为质点，取重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是（　　） A. B离开弹簧时的速度大小vB=2m/s B. 在A、B与弹簧分离的过程中，弹簧对A的冲量比对B的冲量大 C. 在A上滑到槽C最高点的过程中，A和槽C组成的系统动量守恒 D. 槽C的质量mC=3.2kg 【答案】AD 【解析】 【详解】A．B离开平台后做平抛运动，有， 代入数据解得 故A正确； B．在A、B与弹簧分离的过程中，弹簧对A、B的冲量大小相等，故B错误； C．在A上滑的过程中，A与槽C在水平方向动量守恒，在竖直方向上受到的合力不为零，竖直方向动量不守恒，故C错误； D．对弹簧释放过程有 A上滑到槽C的最高点的过程有， 联立解得 故D正确。 故选AD。 三、实验题 11. 甲、乙两位同学分别用不同的实验装置验证动量守恒定律。 （i）甲同学用如图1所示的实验装置验证动量守恒定律。 （1）关于该实验，下列说法中正确的是______。（选填选项前的字母） A. 轨道末端必须水平 B. 轨道倾斜部分必须光滑 C. 入射小球的质量小于被碰小球的质量 D. 同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放 （2）甲同学在实验中记录了小球落点的平均位置M、P、N，发现M和N偏离了OP方向，使点O、M、P、N不在同一条直线上，如图2所示，若要验证两小球碰撞前后在OP方向上是否动量守恒，则下列操作正确的是______。 A. B. C. D. （ii）乙同学用如图3所示的装置验证“动量守恒定律”。实验步骤如下： ①用绳子将大小相同、质量分别为和的小球A和B悬挂在天花板上； ②在A、B两球之间放入少量炸药，引爆炸药，两球反方向摆起。 用量角器记录两球偏离竖直方向的最大夹角分别为、； （3）实验中所用两绳长度应______（填“相等”或“不相等”）。 （4）若两球动量守恒，应满足的表达式为______（用、、、表示）。 【答案】（1）AD （2）B （3）相等 （4） 【解析】 【小问1详解】 A．轨道末端必须水平，以保证小球能做平抛运动，选项A正确； B．轨道倾斜部分不一定必须光滑，只要到达底端速度相等即可，选项B错误； C．为防止入射球碰后反弹，则入射小球的质量大于被碰小球的质量，选项C错误； D．同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放，以保证小球到达底端时速度相同，选项D正确。 故选AD。 【小问2详解】 小球均做平抛运动，竖直方向下落的高度一定，则下落时间相等，水平方向的速度之比可等效为位移之比，P点是一个小球不碰撞时下落的位置，所以需要测量OP及OM、ON在OP方向的投影长度OM0，ON0； 故选B。 【小问3详解】 实验中所用两绳长度应相等，以保证两球重心在同一水平面上。 【小问4详解】 对两球由能量关系 若动量守恒则满足 即 12. 某同学设计了一个验证牛顿第二定律的实验，使用的器材有：直导轨、小车、光电门、数字毫秒计、遮光条、天平、钩码、刻度尺、游标卡尺、定滑轮、细绳等。实验装置如图所示，光电门1、2分别固定在导轨、处，遮光条安装在小车上，连接小车两端的细绳分别跨过左右定滑轮、各悬挂10个质量均为的钩码，定滑轮间的细绳与导轨平行。重力加速度大小为 。实验步骤如下： ⅰ．用天平测量小车和遮光条的总质量 ，用刻度尺测量、间的距离，用游标卡尺测量遮光条的宽度 。 ⅱ．调节导轨倾斜程度，使小车沿导轨向右下滑时通过两个光电门的遮光时间近似相等。 ⅲ．从左侧细绳取下 个钩码挂到右侧细绳，再从导轨左端静止释放小车，用数字毫秒计测量遮光条经过光电门1、2的遮光时间、。 回答下列问题： （1）步骤ⅱ操作的主要目的是__________。 （2）由牛顿第二定律，小车的加速度大小 __________（用、 、 和 表示）。 （3）步骤ⅲ中测得的小车加速度大小 __________（用 、、和表示）。 （4）该同学根据测出的多组、 值，作出图像。若该图像近似是一条通过原点的直线，则可以验证：质量一定时，物体的加速度与所受合外力成__________。 （5）若图像明显不过原点，原因可能是__________（单选，填标号）。 A. 步骤ⅲ中小车没有从静止释放 B. 步骤ⅱ中导轨的倾斜程度调节不恰当 C. 钩码质量没有远小于小车和遮光条的总质量 【答案】（1）平衡摩擦力 （2） （3） （4）正比 （5）B 【解析】 【小问1详解】 通过两个光电门的遮光时间近似相等，可知速度相等，小车做匀速运动，故步骤ⅱ的主要目的是平衡摩擦力； 【小问2详解】 根据牛顿第二定律，对整体 解得小车的加速度大小为 【小问3详解】 根据运动学公式有 解得 【小问4详解】 根据前面分析有 可知当图像为一条过原点的直线，当质量一定时，物体的加速度与所受到的合外力成正比； 【小问5详解】 A．小车没有从静止释放，不影响测量的加速度大小，故不会使图像不过原点，故A错误； B．导轨的倾斜程度调节不恰当时，可知平衡摩擦力不足或者过大，根据牛顿第二定律，对整体 得，图像不过原点，故B正确； C．根据前面分析，对整体分析得出加速度表达式，当钩码质量没有远小于小车和遮光条的总质量，对本实验没有影响，故C错误。 故选B。 四、解答题 13. 我国新能源汽车发展迅猛，已成为全球最大的新能源汽车产销国。如图所示，某新能源汽车在封闭路段测试，当质量为m的汽车以额定功率沿倾角为θ、足够长的斜坡向上做匀速直线运动时，汽车的速度大小为v。已知重力加速度大小为g，，汽车在斜坡上运动时受到斜坡和空气的总阻力大小始终为。重新测试时，汽车从该斜坡上某点由静止开始以大小为、方向沿斜坡向下的加速度向下做匀加速直线运动，汽车达到额定功率后维持功率不变继续运动。汽车始终在斜坡上运动。求： （1）汽车的额定功率P； （2）汽车沿斜坡向下运动的最大速度； （3）汽车沿斜坡向下做匀加速直线运动的时间t。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设汽车沿斜坡向上做匀速直线运动时，牵引力为，根据平衡关系 汽车的额定功率 解得 【小问2详解】 汽车沿斜坡向下运动达到最大速度时，牵引力为，加速度为0，根据平衡关系 此时有 解得 【小问3详解】 汽车沿斜坡向下做匀加速直线运动时，根据牛顿第二定律 汽车恰好达到额定功率时，匀加速运动结束，设此时车的速度为，根据功率速度关系 根据匀变速运动的速度时间关系 解得 【点睛】 14. 如图所示，水平转盘可绕竖直中心轴转动，盘上叠放着质量均为的A、B两个物块，B物块用长为的细线与固定在转盘中心处的力传感器相连，两个物块和传感器的大小均可不计。细线能承受的最大拉力为，A、B间的动摩擦因数为0.4，B与转盘间的动摩擦因数为0.1，且可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。转盘静止时，细线刚好伸直，传感器的读数为零。当转盘以不同的角速度匀速转动时，传感器上就会显示相应的读数F（） （1）当B与转盘之间的静摩擦力达到最大值时，求转盘的角速度； （2）当A与B恰好分离时，求F的大小和转盘的角速度。 【答案】（1）；（2）F=6N；4rad/s 【解析】 【详解】（1）当B与转盘之间的静摩擦力达到最大值时，对A、B物体 解得 （2）当A物体所受的摩擦力大于最大静摩擦力时，A将要脱离B物体，有 μ2mg=mω22r 解得 ω2=4rad/s 此时绳子的张力为 F=2mω22r-μ1·2mg 解得 F=6N<8N 故绳子未断，接下来随角速度的增大，B脱离A物体。 15. 如图甲所示，质量为的物块与轻质弹簧连接，静止在光滑水平面上。物块以的速度向运动，时与弹簧接触，时与弹簧分离，第一次碰撞结束，A、B的图像如图乙所示。已知从到时间内，物块运动的距离为。A、B分离后，A滑上光滑斜面，然后滑下，与一直在水平面上运动的B再次碰撞，斜面与水平面光滑连接，碰撞过程中弹簧始终处于弹性限度内。求： （1）物块的质量； （2）第一次碰撞过程中，弹簧弹性势能的最大值； （3）第一次碰撞过程中，弹簧压缩量的最大值； （4）第二次碰撞结束时，A、B的速度大小、。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 由动量守恒定律 由图知 解得 【小问2详解】 由动量守恒定律 解得 由机械能守恒定律 解得 【小问3详解】 B压缩弹簧的过程中，A、B系统动量守恒，有 对方程两边同时乘以时间，可得 0~1s时间内，根据位移等于速度在时间上的累积，可得 解得 弹簧压缩量的最大值 【小问4详解】 A滑上斜面又返回水平面后速度大小不变，方向相反，第二次与碰撞后系统动量守恒 系统机械能守恒 可得；（舍去） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $