精品解析:山东威海市乳山市银滩高级中学2026-2027学年高三上学期9月模块检测物理试题
2026-09-25
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内容正文:
2026-2027学年度第一学期高三9月模块检测
物理试题
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分,考试时间90分钟。考试结束后,将答卷纸和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷(共40分)
注意事项
1、答题前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的班级、姓名、座号、准考证号填写在答题卡和试卷规定的位置上,并将答题卡上的考号、科目、试卷类型涂好。
2、第Ⅰ卷每小题选出答案后,用2B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,答案不能答在试卷上。
3、第Ⅱ卷必须用0.5毫米黑色签字笔在答卷纸各题的答题区域内作答;不能写在试题卷上,不按以上要求作答的答案无效。
一、单选题
1. 薄雾漫过江岸,渔夫枕着涛声,将小船摇进温柔的水光里。如图所示,渔夫正撑杆使船离岸,下列说法正确的是( )
A. 渔夫与船之间存在摩擦力 B. 杆的弯曲是由于受到杆对渔夫的力
C. 杆对岸的力大于岸对杆的力 D. 渔夫对杆的力和岸对杆的力是一对相互作用力
2. 两个小铁球在空中不同高度同时由静止释放,两球落地的时间差为1 s,两球由静止释放时的高度差为,两球落地时的速度差为。忽略空气阻力,重力加速度取,则( )
A. B.
C. D.
3. 李南在学习了超重和失重后,到科技馆做实验,他站在压力传感器上在10秒内连续做了2次“下蹲—起立”的动作,则屏幕上压力随时间变化的图线大致呈现为下图中的( )
A. B.
C. D.
4. 某同学放风筝过程的简化图如图所示,该同学拉着风筝水平向右匀速奔跑,风筝到地面的高度不变。已知风筝的质量为m,空气对风筝的作用力垂直于风筝平面,风筝平面、风筝线与水平方向的夹角均为37°,重力加速度为g,取:下列说法正确的是( )
A. 空气对风筝的作用力大小为 B. 空气对风筝的作用力大小为
C. 风筝线上的拉力大小为 D. 风筝线上的拉力大小为
5. 如图所示,轻杆的一端通过光滑铰链固定在地面上的O点,另一端固定一小球。不可伸长的轻绳一端与小球相连,另一端跨过O点正上方的光滑定滑轮施加一拉力F。使杆在竖直面内沿顺时针方向缓慢转动,不计滑轮质量,则下列说法正确的是( )
A. 轻杆对小球的支持力大小不变
B. 轻杆对小球的支持力一直增大
C. 轻杆对小球的支持力一直减小
D. 轻杆对小球的支持力先减小后增大
6. 如图所示,在同一平直公路上行驶的车和车,其位置—时间图像分别为图中的直线和抛物线。已知时车开始刹车,做初速度为的匀减速运动,时,直线和抛物线刚好相切。下列说法正确的是( )
A. 时,车和车相距最远
B. 车的加速度大小为
C. 、两车会相遇两次
D. 时,车和车相距
7. 如图甲所示,倾斜的传送带正以恒定速率沿顺时针方向转动,传送带的倾角为。一煤块以初速度从传送带的底部冲上传送带并沿传送带向上运动,其运动的图像如图乙所示,煤块到传送带顶端时速度恰好为零,,。g取,则( )
A. 煤块在传送带上的划痕为8米
B. 物块与传送带间的动摩擦因数为0.5
C. 摩擦力方向一直与物块运动的方向相反
D. 传送带转动的速率越大,物块到达传送带顶端时的速度就会越大
8. 近几年,极限运动越来越受到年轻人的喜欢,其中“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示是简化模型,弹性轻绳的上端固定在O点,拉长后将下端固定在体验者的身上,并与固定在地面上的力传感器相连,此时力传感器示数为1200N。打开扣环,从A点由静止释放,体验者像火箭一样被“竖直发射”,经B点上升到最高位置C点,在B点时速度最大。已知人与装备(可视为质点)的总质量为60kg,不计空气阻力,重力加速度g取,下列说法正确的是( )
A. 打开扣环瞬间,体验者的加速度大小为20m/s2
B. 从A到C过程中,橡皮筋的弹力先小于人的重力后大于人的重力,速度先增大后减小,加速度先减小后增大
C. 在B点,体验者所受合力最大
D. 在C点,体验者处于超重状态
二、多选题
9. 图像能够直观描述物理过程,能形象表述物理规律,能有效处理实验数据。如图所示为物体做直线运动的图像,下列说法正确的是( )
A. 甲图中,物体在这段时间内的位移为
B. 乙图中,物体的加速度为
C. 丙图中,阴影面积表示时间内物体的速度变化量
D. 丁图中,物体做匀速直线运动,且时物体的速度为
10. 如图所示,弹簧上端系着质量为的小球,下端固定在车厢下板,一轻绳和小球相连后系在车厢的天花板上,车厢向右运动时,绳子与竖直方向的夹角为,弹簧竖直,重力加速度为,则下列说法正确的是( )
A. 若车厢向右做匀速直线运动,则轻绳上无拉力
B. 若车厢向右做匀加速直线运动,小球一定受到3个力
C. 若车厢向右做匀加速直线运动,小球的加速度大小可能是
D. 若车厢向右做加速度为的匀加速直线运动时,突然剪断绳子,则绳断瞬间小球的加速度大小为
11. 如图所示,质量分别为m1、m2的A、B两个滑块放在斜面上,中间用一个轻杆相连,A、B与斜面间的动摩擦因数分别为μ1、μ2,它们在斜面上加速下滑.关于杆的受力情况,下列分析正确的是( )
A. 若μ1>μ2,m1=m2,则杆受到压力
B. 若μ1=μ2,m1>m2,则杆受到拉力
C. 若μ1=μ2,m1≠m2,则杆不受到作用力
D. 若μ1<μ2,m1<m2,则杆受到压力
12. 图甲是上海东方明珠塔和观光电梯示意图。小明乘坐观光电梯时,通过手机上的加速度传感器,记录了电梯从静止开始运动的加速度a随时间t变化情况,近似处理后得到如图乙所示图像(以向上为正方向)。电梯总质量,忽略一切阻力,重力加速度g取,下列说法中正确的是( )
A. 电梯在第1s末的速率为
B. 电梯在第11s末速度达到最大
C. 电梯在11s到30s内向上做匀速运动且速率为
D. 电梯在上升过程中受到的最小拉力为
三、实验题
13. 小兰设计如下不同的实验方案测量当地重力加速度。
(1)①如图甲,下列实验步骤的正确顺序是_________(把下列实验步骤前的字母按正确操作顺序排序)
A.断开电源,取下纸带,计算重力加速度
B.接通电源,使电火花打点计时器开始工作
C.释放重锤,带动纸带做自由落体运动
②图乙中标出的相邻两计数点之间还有4个计时点未画出,纸带部分被污染,若实验时电源频率为50Hz,则根据现有数据计算出重力加速度为_________m/s2(保留三位有效数字);
③若实验时电源频率略低于50Hz,但该同学并不知道,则重力加速度测量值与真实值相比________(选填“偏大”“偏小”或“不变")。
(2)如图丙,两个光电门间隔L,小球直径为d,将小球静止释放后依次通过两个光电门,时间依次为t1,t2,则用所给字母表示重力加速度___________。
14. 某同学用如图甲所示装置来测定滑块与水平木板间的动摩擦因数,实验过程如下:
①测出滑块质量M和所挂钩码的质量m;
②木板固定在水平桌面上,滑块置于木板左侧,测出滑块右端到光电门中心的距离l;
③用游标卡尺测量遮光片宽度d,结果如图乙所示,并将遮光片固定在滑块上正确位置;
④按住滑块,用绕过定滑轮的水平细线将钩码与滑块相连;
⑤将滑块和钩码由静止释放,记录遮光片通过光电门的时间t。
请回答下列问题:
(1)遮光片宽度________;
(2)静止释放后滑块的加速度________(用表示);
(3)设当地重力加速度为g,则滑块与木板间的动摩擦因数________(用表示);
(4)下列四幅图片中遮光片安装位置最合理的是( )
A. B.
C. D.
四、解答题
15. 非法改装电动车对交通安全造成了严重的威胁。在某平直路段,一辆非法改装电动车无视红灯急速行驶,其位移时间-图像如图甲所示。电动车冲过停车线的同时,其正后方12.5m处的警车立即启动追赶电动车,为了在最短时间内追上电动车,警车的速度-时间图像如图乙所示。求:
(1)警车追上电动车所用的时间;
(2)警车追上电动车之前,两者间的最大距离。
16. 现代战争中,无人机发挥了重要的作用,如图为某款无人机正在进行投弹演习。这款无人机的质量为,携带的炸弹(可视为质点,所受空气阻力可忽略)质量为,其动力系统可提供最大的竖直升力,运动过程中无人机所受空气阻力大小恒定,且方向与运动方向相反。无人机携带炸弹在地面上从静止开始,以最大升力竖直向上起飞,在时离地面的高度为(g取)。
(1)求无人机运动过程中所受空气阻力大小;
(2)若无人机悬停在离地20m处,突然释放炸弹,此时立即开启最大动力系统使无人机加速上升,求炸弹落地时无人机的离地高度。
17. 如图所示,可在竖直平面内转动的长为1m的轻杆一端固定于O,另一端Q固定一小球,穿过O正下方小孔P的细线连接质量均为2kg物块与小球。现用沿细线方向的力F拉小球,小球和物块静止时∠OQP=90°、∠POQ=37°。重力加速度g取,sin37°=0.6,sin53°=0.8,忽略一切摩擦。求:
(1)F的大小;
(2)撤去F瞬间,线对小球的拉力大小T;
18. 如图所示,水平传送带长,右端与放在水平地面上的木板、上表面平齐。A、B紧靠在一起,质量均为,上表面长度均为。传送带以的速度顺时针匀速转动,某时刻将质量为的物块无初速放在传送带左端,已知与传送带、、上表面间的摩擦因数均为,、与地面间的摩擦因数为,重力加速度大小取,的大小忽略不计,求:
(1)C滑上后,A、B间的弹力大小;
(2)A的最大速度;
(3)C到木板B左端的最大距离。
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2026-2027学年度第一学期高三9月模块检测
物理试题
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分,考试时间90分钟。考试结束后,将答卷纸和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷(共40分)
注意事项
1、答题前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的班级、姓名、座号、准考证号填写在答题卡和试卷规定的位置上,并将答题卡上的考号、科目、试卷类型涂好。
2、第Ⅰ卷每小题选出答案后,用2B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,答案不能答在试卷上。
3、第Ⅱ卷必须用0.5毫米黑色签字笔在答卷纸各题的答题区域内作答;不能写在试题卷上,不按以上要求作答的答案无效。
一、单选题
1. 薄雾漫过江岸,渔夫枕着涛声,将小船摇进温柔的水光里。如图所示,渔夫正撑杆使船离岸,下列说法正确的是( )
A. 渔夫与船之间存在摩擦力 B. 杆的弯曲是由于受到杆对渔夫的力
C. 杆对岸的力大于岸对杆的力 D. 渔夫对杆的力和岸对杆的力是一对相互作用力
【答案】A
【解析】
【详解】A.渔夫与船之间存在相对运动的趋势,则它们之间存在摩擦力,故A正确;
B.杆的弯曲是由于受到渔夫对杆的力,故B错误;
CD.杆对岸的力与岸对杆的力是一对相互作用力,大小相等;渔夫对杆的力和岸对杆的力不是一对相互作用力,故CD错误。
故选A。
2. 两个小铁球在空中不同高度同时由静止释放,两球落地的时间差为1 s,两球由静止释放时的高度差为,两球落地时的速度差为。忽略空气阻力,重力加速度取,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设位置较低的小铁球下落总时间为(),则位置较高的小铁球下落总时间为。
AB.高度差,因,故,故AB错误;
CD.落地速度差,故C正确,D错误。
故选C。
3. 李南在学习了超重和失重后,到科技馆做实验,他站在压力传感器上在10秒内连续做了2次“下蹲—起立”的动作,则屏幕上压力随时间变化的图线大致呈现为下图中的( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】对人第1次“下蹲-起立”过程分析,人下降时先是加速下降,处于失重状态,到达最大速度后,再减速下降,处于超重状态,故对应压力先减小后增大;人起立时先是加速上升,处于超重状态,达到最大速度后,再减速上升,处于失重状态,故对应先超重再失重,则压力先增大后减小。人第2次“下蹲—起立”的情况重复第1次“下蹲—起立”的情况。
故选D。
4. 某同学放风筝过程的简化图如图所示,该同学拉着风筝水平向右匀速奔跑,风筝到地面的高度不变。已知风筝的质量为m,空气对风筝的作用力垂直于风筝平面,风筝平面、风筝线与水平方向的夹角均为37°,重力加速度为g,取:下列说法正确的是( )
A. 空气对风筝的作用力大小为 B. 空气对风筝的作用力大小为
C. 风筝线上的拉力大小为 D. 风筝线上的拉力大小为
【答案】C
【解析】
【详解】对风筝受力分析如图所示
由题知,风筝平面、风筝线与水平方向的夹角均为37°,根据几何关系,可知与水平方向的夹角为,根据平衡条件和正交分解,可得,
联立解得,
故选C。
5. 如图所示,轻杆的一端通过光滑铰链固定在地面上的O点,另一端固定一小球。不可伸长的轻绳一端与小球相连,另一端跨过O点正上方的光滑定滑轮施加一拉力F。使杆在竖直面内沿顺时针方向缓慢转动,不计滑轮质量,则下列说法正确的是( )
A. 轻杆对小球的支持力大小不变
B. 轻杆对小球的支持力一直增大
C. 轻杆对小球的支持力一直减小
D. 轻杆对小球的支持力先减小后增大
【答案】A
【解析】
【详解】设滑轮到点的高度为,杆长为,小球的重力为,轻杆对小球的支持力为,小球在三个力的作用下处于平衡状态,根据力的矢量三角形和边的三角形相似,由相似三角形规律,可得
在杆缓慢转动过程中,不变,故大小保持不变,A正确,B、C、D错误。
故选A。
6. 如图所示,在同一平直公路上行驶的车和车,其位置—时间图像分别为图中的直线和抛物线。已知时车开始刹车,做初速度为的匀减速运动,时,直线和抛物线刚好相切。下列说法正确的是( )
A. 时,车和车相距最远
B. 车的加速度大小为
C. 、两车会相遇两次
D. 时,车和车相距
【答案】D
【解析】
【详解】由图像可知,车做匀速直线运动,速度
车做匀减速直线运动,初速度。
A.在内,车速度
因时两图线相切,斜率相等,即
解得
在时,,车追车,两车距离逐渐减小,故时相距最远,时不是最远,故A错误;
B.由上述分析可知,车的加速度大小为,故B错误;
C.4s时两车位置坐标相同,且速度相同,之后,车在前且速度大,两车不会再相遇,即只相遇一次,故C错误;
D.设车初始位置为,则车位移公式为
当时,,代入数据得
解得。时车在处,故两车相距,故D正确。
故选D。
7. 如图甲所示,倾斜的传送带正以恒定速率沿顺时针方向转动,传送带的倾角为。一煤块以初速度从传送带的底部冲上传送带并沿传送带向上运动,其运动的图像如图乙所示,煤块到传送带顶端时速度恰好为零,,。g取,则( )
A. 煤块在传送带上的划痕为8米
B. 物块与传送带间的动摩擦因数为0.5
C. 摩擦力方向一直与物块运动的方向相反
D. 传送带转动的速率越大,物块到达传送带顶端时的速度就会越大
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图乙可知,1s时,煤块的运动发生突变,可知传送带的速度为,之后传送带继续做减速运动,在1s前煤块相对于传送带向上运动,此过程的相对位移为
1s后煤块相对于传送带向下运动,此过程的相对位移为
可知,煤块在传送带上的划痕为8米,故A正确;
B.在内,物块的速度大于传送带速度,传送带对物块的摩擦力沿传送带向下,根据牛顿第二定律有
根据图乙可得
在内传送带的速度大于物块的速度,传送带对物块的摩擦力沿传送带向上,根据牛顿第二定律有
根据图乙可得
联立解得
故B错误;
C.结合上述可知,在内,物块的速度大于传送带速度,传送带对物块的摩擦力沿传送带向下,在内传送带的速度大于物块的速度,传送带对物块的摩擦力沿传送带向上,故C错误;
D.结合上述可知,当传送带的速度大于后,物块在传送带上一直做加速度大小为的减速运动,无论传送带的速度为多大,物块到达传送带顶端时的速度都相等,故D错误。
故选A。
8. 近几年,极限运动越来越受到年轻人的喜欢,其中“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示是简化模型,弹性轻绳的上端固定在O点,拉长后将下端固定在体验者的身上,并与固定在地面上的力传感器相连,此时力传感器示数为1200N。打开扣环,从A点由静止释放,体验者像火箭一样被“竖直发射”,经B点上升到最高位置C点,在B点时速度最大。已知人与装备(可视为质点)的总质量为60kg,不计空气阻力,重力加速度g取,下列说法正确的是( )
A. 打开扣环瞬间,体验者的加速度大小为20m/s2
B. 从A到C过程中,橡皮筋的弹力先小于人的重力后大于人的重力,速度先增大后减小,加速度先减小后增大
C. 在B点,体验者所受合力最大
D. 在C点,体验者处于超重状态
【答案】A
【解析】
【详解】A.传感器的示数为,设此时弹性绳的弹力大小为,由平衡条件有
解得
打开扣环瞬间,由牛顿第二定律有
解得,故A正确;
B.体验者在段橡皮筋的拉力先小于人的重力后大于人的重力,由牛顿第二定律可知,加速度先减小后增大,物体先加速运动,后减速运动,所以速度先增大后减小,故B错误;
C.在点时速度最大,故体验者所受合力为零,故C错误;
D.在点时速度最大,点速度为0,可知到过程人做减速运动,加速度向下,故人处于失重状态,故D错误。
故选A。
二、多选题
9. 图像能够直观描述物理过程,能形象表述物理规律,能有效处理实验数据。如图所示为物体做直线运动的图像,下列说法正确的是( )
A. 甲图中,物体在这段时间内的位移为
B. 乙图中,物体的加速度为
C. 丙图中,阴影面积表示时间内物体的速度变化量
D. 丁图中,物体做匀速直线运动,且时物体的速度为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.图像中,图像与时间轴围成的面积表示位移,甲图中,速度的斜率逐渐减小,曲线在原点到的斜线上方,因此内位移大于,故A错误;
B.初速度为0的匀变速直线运动,满足公式
因此图像的斜率
由乙图得斜率
解得,故B正确;
C.由加速度定义
可得
因此图像中,图像与时间轴围成的面积就是对应时间内的速度变化量,丙图阴影面积表示时间内的速度变化量,故C正确;
D.对匀变速直线运动,位移公式
可得
说明图像对应物体做匀变速直线运动,故D错误。
故选BC。
10. 如图所示,弹簧上端系着质量为的小球,下端固定在车厢下板,一轻绳和小球相连后系在车厢的天花板上,车厢向右运动时,绳子与竖直方向的夹角为,弹簧竖直,重力加速度为,则下列说法正确的是( )
A. 若车厢向右做匀速直线运动,则轻绳上无拉力
B. 若车厢向右做匀加速直线运动,小球一定受到3个力
C. 若车厢向右做匀加速直线运动,小球的加速度大小可能是
D. 若车厢向右做加速度为的匀加速直线运动时,突然剪断绳子,则绳断瞬间小球的加速度大小为
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.若车厢向右做匀速直线运动,则小球所受合力为零,轻绳上无拉力,故A正确;
BC.若车厢向右做匀加速直线运动,小球可能只受重力和轻绳的拉力两个力,此时小球所受合力为,加速度为,故B错误,C正确;
D.若车厢向右做加速度为的匀加速直线运动,根据牛顿第二定律可知,轻绳拉力的水平分力大小为,则轻绳拉力的竖直分力大小为,剪断绳子前,小球竖直方向受力平衡,剪断绳子后瞬间,弹簧弹力不变,故小球所受合力大小为,方向竖直向上,故绳断瞬间小球的加速度大小为,故D正确。
故选ACD。
11. 如图所示,质量分别为m1、m2的A、B两个滑块放在斜面上,中间用一个轻杆相连,A、B与斜面间的动摩擦因数分别为μ1、μ2,它们在斜面上加速下滑.关于杆的受力情况,下列分析正确的是( )
A. 若μ1>μ2,m1=m2,则杆受到压力
B. 若μ1=μ2,m1>m2,则杆受到拉力
C. 若μ1=μ2,m1≠m2,则杆不受到作用力
D. 若μ1<μ2,m1<m2,则杆受到压力
【答案】AC
【解析】
【详解】假设杆无弹力,滑块受重力,支持力和滑动摩擦力,对滑块A根据牛顿第二定律
可得
同理对滑块B有
A.若,则,B的加速度较大,杆受到压力,A正确;
BC.若,则,两滑块的加速度相同,说明没有相对滑动的趋势,故杆不受到作用力,B错误,C正确;
D.若,则,A的加速度较大,杆受到拉力,D错误。
故选AC。
12. 图甲是上海东方明珠塔和观光电梯示意图。小明乘坐观光电梯时,通过手机上的加速度传感器,记录了电梯从静止开始运动的加速度a随时间t变化情况,近似处理后得到如图乙所示图像(以向上为正方向)。电梯总质量,忽略一切阻力,重力加速度g取,下列说法中正确的是( )
A. 电梯在第1s末的速率为
B. 电梯在第11s末速度达到最大
C. 电梯在11s到30s内向上做匀速运动且速率为
D. 电梯在上升过程中受到的最小拉力为
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.图像与时间轴所包围的面积表示速度变化量,电梯的初速度为零,所以电梯在第1s末的速率为,故A正确;
B.电梯在内向上加速运动,内向上匀速运动,内向上减速运动,所以电梯在第11s末速度达到最大,故B正确;
C.电梯在11s到30s内向上做匀速运动,由于初速度为零,所以其速率等于内的速度变化量,即,故C正确;
D.电梯在以最大加速度减速上升过程中受到的拉力最小,减速上升的最大加速度为
根据牛顿第二定律有
求得,故D错误。
故选ABC。
三、实验题
13. 小兰设计如下不同的实验方案测量当地重力加速度。
(1)①如图甲,下列实验步骤的正确顺序是_________(把下列实验步骤前的字母按正确操作顺序排序)
A.断开电源,取下纸带,计算重力加速度
B.接通电源,使电火花打点计时器开始工作
C.释放重锤,带动纸带做自由落体运动
②图乙中标出的相邻两计数点之间还有4个计时点未画出,纸带部分被污染,若实验时电源频率为50Hz,则根据现有数据计算出重力加速度为_________m/s2(保留三位有效数字);
③若实验时电源频率略低于50Hz,但该同学并不知道,则重力加速度测量值与真实值相比________(选填“偏大”“偏小”或“不变")。
(2)如图丙,两个光电门间隔L,小球直径为d,将小球静止释放后依次通过两个光电门,时间依次为t1,t2,则用所给字母表示重力加速度___________。
【答案】(1) ①. BCA ②. 9.85 ③. 偏大
(2)
【解析】
【小问1详解】
[1]该实验应先接通电源,使电火花打点计时器开始工作,然后释放重锤,带动纸带做自由落体运动,最后断开电源,取下纸带,计算重力加速度。故实验步骤的正确顺序为BCA;
[2]相邻两个计数点之间的时间间隔为
根据纸带上的数据计算出重力加速度为
[3]若实验时电源频率略低于50Hz,即相邻两个计数点之间的时间间隔实际上大于,根据重力加速度的计算式可知,重力加速度测量值与真实值相比偏大。
【小问2详解】
小球经过A、B两个光电门时的速度分别为
小球由光电门A运动到光电门B过程有
联立得
14. 某同学用如图甲所示装置来测定滑块与水平木板间的动摩擦因数,实验过程如下:
①测出滑块质量M和所挂钩码的质量m;
②木板固定在水平桌面上,滑块置于木板左侧,测出滑块右端到光电门中心的距离l;
③用游标卡尺测量遮光片宽度d,结果如图乙所示,并将遮光片固定在滑块上正确位置;
④按住滑块,用绕过定滑轮的水平细线将钩码与滑块相连;
⑤将滑块和钩码由静止释放,记录遮光片通过光电门的时间t。
请回答下列问题:
(1)遮光片宽度________;
(2)静止释放后滑块的加速度________(用表示);
(3)设当地重力加速度为g,则滑块与木板间的动摩擦因数________(用表示);
(4)下列四幅图片中遮光片安装位置最合理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】(1)12.0
(2)
(3) (4)C
【解析】
【小问1详解】
由图乙可知,遮光片宽度为
【小问2详解】
滑块的末速度大小为
则加速度大小为
解得
【小问3详解】
对滑块和钩码组成的整体,根据牛顿第二定律
解得
【小问4详解】
由于位移的大小测量的是滑块右端到光电门中心的距离,所以遮光片安装在滑块右端最合理。
故选C。
四、解答题
15. 非法改装电动车对交通安全造成了严重的威胁。在某平直路段,一辆非法改装电动车无视红灯急速行驶,其位移时间-图像如图甲所示。电动车冲过停车线的同时,其正后方12.5m处的警车立即启动追赶电动车,为了在最短时间内追上电动车,警车的速度-时间图像如图乙所示。求:
(1)警车追上电动车所用的时间;
(2)警车追上电动车之前,两者间的最大距离。
【答案】(1)5s (2)22.5m
【解析】
【小问1详解】
设警车追上电动车所用时间为,电动车位移
警车位移
结合题意可得
由图甲可知
由图乙可知
代入数据解得
【小问2详解】
当两车速度相等时距离最大,设经过时间两车的速度相等,则有
解得
两车的最大距离
16. 现代战争中,无人机发挥了重要的作用,如图为某款无人机正在进行投弹演习。这款无人机的质量为,携带的炸弹(可视为质点,所受空气阻力可忽略)质量为,其动力系统可提供最大的竖直升力,运动过程中无人机所受空气阻力大小恒定,且方向与运动方向相反。无人机携带炸弹在地面上从静止开始,以最大升力竖直向上起飞,在时离地面的高度为(g取)。
(1)求无人机运动过程中所受空气阻力大小;
(2)若无人机悬停在离地20m处,突然释放炸弹,此时立即开启最大动力系统使无人机加速上升,求炸弹落地时无人机的离地高度。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
无人机携带炸弹在地面上从静止开始,以最大升力竖直向上起飞,设加速度大小为,根据运动学公式可得
解得
根据牛顿第二定律可得
解得无人机运动过程中所受空气阻力大小为
【小问2详解】
若无人机悬停在离地20m处,突然释放炸弹,炸弹做自由落体运动,则有
解得
以无人机为对象,根据牛顿第二定律可得
解得
根据运动学公式可得
则炸弹落地时无人机的离地高度为
17. 如图所示,可在竖直平面内转动的长为1m的轻杆一端固定于O,另一端Q固定一小球,穿过O正下方小孔P的细线连接质量均为2kg物块与小球。现用沿细线方向的力F拉小球,小球和物块静止时∠OQP=90°、∠POQ=37°。重力加速度g取,sin37°=0.6,sin53°=0.8,忽略一切摩擦。求:
(1)F的大小;
(2)撤去F瞬间,线对小球的拉力大小T;
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
对物块,由平衡条件可知,细线拉力
对小球,根据平衡条件,沿QP方向有
联立解得
【小问2详解】
撤去F瞬间,小球即将做局部圆周运动,此时速度为0,则沿杆方向向心力为0,沿线方向,由牛顿第二定律
同时,物块也满足
联立解得
18. 如图所示,水平传送带长,右端与放在水平地面上的木板、上表面平齐。A、B紧靠在一起,质量均为,上表面长度均为。传送带以的速度顺时针匀速转动,某时刻将质量为的物块无初速放在传送带左端,已知与传送带、、上表面间的摩擦因数均为,、与地面间的摩擦因数为,重力加速度大小取,的大小忽略不计,求:
(1)C滑上后,A、B间的弹力大小;
(2)A的最大速度;
(3)C到木板B左端的最大距离。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
为C在木板上滑动时C的加速度,为C在A上滑动时A、B整体的加速度,为C在B上滑动时B的加速度
A、B一起向右做加速运动,以A、B为整体,受力分析可得
解得
对B受力分析可得
解得
【小问2详解】
C在传送带上的加速度
若C加速到传送带速度需位移
故C滑上A时速度
物块C刚从A离开时,A的速度最大,设物块C在A上运动时间为,可得
解得
A的最大速度为
【小问3详解】
C到木板B时,对木板B受力分析可得
解得木板B加速度为
当B与C共速时,C到木板B左端的距离最大,C刚运动至B左端时C的速度为
B的速度为
设物块C在B上运动时间为时,物块B与C共速,有
解得
C到木板B左端的最大距离为
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