精品解析:内蒙古包头市第一中学2026-2027学年第一学期高三年级阶段性测试物理试题
2026-09-27
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内容正文:
包头一中2026-2027学年第一学期高三年级阶段性测试
物理试题
一.选择题(本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1. 现代科技为物资运输提供了多种方式。某物流企业分别利用无人机和新能源货车从山上装货点P运输货物至山下仓库Q,两种方式中一定相同的是( )
A. 路程 B. 位移 C. 平均速率 D. 平均速度
【答案】B
【解析】
【详解】物流企业分别利用无人机和新能源货车从山上装货点P运输货物至山下仓库Q,两种方式货物的运动轨迹不同,则路程不同,时间也不一定相等,但物体的初末位置相同,可知位移一定相同,由于平均速率为路程与时间之比,所以平均速率不一定相同,而平均速度为位移与时间之比,位移相同,时间不一定相同,所以平均速度不一定相同。
故选B。
2. 如图所示,一只小鸟站在弯曲的树枝上处于静止状态。下列说法正确的是( )
A. 树枝对小鸟作用力的方向一定竖直向上
B. 小鸟对树枝的弹力是由于树枝发生形变产生的
C. 小鸟对树枝的压力和小鸟受到的重力是一对平衡力
D. 小鸟起飞瞬间,树枝对小鸟的作用力大于小鸟对树枝的作用力
【答案】A
【解析】
【详解】A.小鸟处于静止状态,受到竖直向下的重力和树枝对小鸟的作用力,二力平衡,根据平衡条件有
因此树枝对小鸟作用力的方向竖直向上,故A正确;
B.小鸟对树枝的弹力是小鸟发生形变产生的,故B错误;
C.小鸟对树枝的压力作用在树枝上,小鸟受到的重力作用在小鸟上,两个力作用在不同物体上,不是一对平衡力,故C错误;
D.小鸟起飞瞬间,小鸟对树枝的作用力与树枝对小鸟的作用力始终大小相等、方向相反,D错误。
故选A。
3. 一物体放在水平面上,它的俯视图如图,两个相互垂直的力F1和F2同时作用在物体上,使物体沿图中v0的方向做直线运动。经过一段位移的过程中,力F1和F2对物体所做的功分别为3J和4J。则这两个力的合力对物体所做的功为( )
A. 1J B. 4J C. 5J D. 7J
【答案】D
【解析】
【详解】当有多个力对物体做功的时候,总功的大小就等于用各个力对物体做功的代数和,所以这两个力的合力对物体所做的功W=3J+4J=7J
故选D。
4. 我国一箭12星,首个太空计算卫星星座成功入轨。如图所示该系统中的两颗卫星A和B绕地球做匀速圆周运动。卫星A、卫星B的轨道半径rA<rB,线速度大小分别为vA、vB,角速度大小分别为ωA、ωB,周期分别为TA、TB,向心加速度大小分别为aA、aB,已知,下列说法正确的是( )
A. vA<vB B. ωA<ωB C. TA<TB D. aA<aB
【答案】C
【解析】
【详解】A.地球质量为。对卫星,万有引力提供向心力
对卫星,万有引力提供向心力
由两式化简并结合题给的轨道半径大小关系得
因此,故A错误;
BC.对卫星,万有引力提供向心力
对卫星,万有引力提供向心力
由两式化简并结合题给的轨道半径大小关系得
由周期与角速度的关系,可知,故B错误,C正确;
D.对卫星沿半径方向应用牛顿第二定律
对卫星沿半径方向应用牛顿第二定律
由两式化简并结合题给的轨道半径大小关系得,故D错误。
故选C。
5. 图甲所示,AO为弹性良好的轻质橡皮筋(弹力与伸长量成正比),BO为可绕B点自由转动的轻质细杆,A、B两点的高度差为h。当O点不挂重物时,BO杆水平,橡皮筋恰好处于原长且与细杆的夹角α=30°;在O点挂上质量为m的重物,静止时如图乙,橡皮筋长度变为L=3h,重力加速度为g,则橡皮筋的劲度系数为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由甲图可知,橡皮筋的原长
挂上重物后,对O点受力分析如图
则由几何关系可知
又知
联立解得,橡皮筋弹力
根据胡克定律有
联立解得
故选B。
6. 如图所示,半径为、内壁光滑的圆环轨道固定在竖直平面内。初始时刻,质量为的小球甲从圆环内表面最高处以大小为(为重力加速度大小)的水平初速度向右运动,同时质量为的小球乙从圆环内表面最低处以某一水平初速度向左运动。当甲第一次运动到圆环最低点时,乙恰好第一次运动到圆环最高点。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 乙的初速度大小为
B. 甲、乙两小球运动的周期相等
C. 任意时刻两小球的连线均过圆环圆心
D. 任意时刻两小球对圆环作用力的合力均为零
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据题意当甲第一次运动到最低点时,乙恰好第一次运动到圆环最高点,根据对称性可知,乙的初速度大小等于甲到达最低点时的速度大小,故乙在最高点时的速度大小等于,设乙球在最低处时速度为,由机械能守恒得
解得,故A错误;
B.根据题意当甲第一次运动到最低点时,乙恰好第一次运动到圆环最高点,根据对称性可知,球从最高点到最低点和从最低点到最高点的时间相等,故甲乙两球运动的周期相等,故B正确;
C.分析可知,甲从最高点运动到最低点,速度大小从增大到,乙从最低点到最高点,速度大小从减小到,从初始时刻取一很短时间,甲经过的弧长短,乙经过的弧长长,转过的角度不同,故不可能任意时刻两小球的连线均过圆心,故C错误;
D.根据前面分析可知除两球分别在最高点和最低点时两球连线经过圆心,其它位置均不满足两小球的连线过圆心,小球对圆环的作用力方向不在同一直线,合力一定不为零,故D错误。
故选B。
7. 2018年2月2日,在平昌冬奥会跳台滑雪女子标准台比赛中,中国选手常馨月最终位列该项比赛的第20名,这是中国女子跳台滑雪运动员首次闯入冬奥会并进入决赛的创历史时刻,如图所示,有两名质量相同的运动员在斜面顶端先后水平跃出,第一名运动员落到斜面中点B处,第二名运动员落到斜面底端的C处,运动员均可视为质点,不计一切阻力,则第一名和第二名运动员( )
A. 初速度大小之比为1:2
B. 动量变化量大小之比为1:2
C. 落到斜面上时重力的瞬时功率之比为1:
D. 落到斜面上时的动能之比为1:
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据平抛运动的规律,分解位移可得
竖直方向
由以上两式可得
所以第一名运动员和第二名运动员的初速度之比等于,故A错误;
B.根据动量定理可知
即
所以第一名运动员和第二名运动员的动量变化量大小之比等于,故B错误;
C.由于两运动员都落在斜面上,根据平抛运动的推论速度方向与水平方向夹角的正切值等位移与水平方向夹角正切值的两倍可知,两名运动员落在斜面上时的速度方向相同,将速度分解为水平方向和竖直方向,设速度方向与水平方向夹角为,则
此时,重力的瞬时功率为
所以落到斜面上时重力的瞬时功率之比为,故C正确;
D.落在斜面时的动能
所以动能之比等于初速度的平方之比等于1:2,故D错误。
故选C。
【点睛】解决本题关键知道处理平抛运动的方法,当已知位移方向时分解位移,当已知速度方向时分解速度,结合平抛运动的推论即平抛运动的推论速度方向与水平方向夹角的正切值等位移与水平方向夹角正切值的两倍。
8. 如图1所示,水平传送带以恒定速率顺时针转动,时刻在传送带左端点轻放一小物块,物块在传送带上运动全程的图像如图2所示(为抛物线,为直线)。取重力加速度大小,下列说法中正确的是( )
A. 传送带的转动速率是4m/s
B. 物块与传送带间的动摩擦因数为0.1
C. 物块与传送带的相对位移大小为16m
D. 若物块以6 m/s的速率从端向左滑上传送带,则它离开传送带时的速率是6m/s
【答案】AB
【解析】
【详解】A.物块和传送带共速匀速运动,传送带速度大小等于图中这段直线的斜率,即,故A正确;
B.物块匀加速运动,图像满足匀加速规律,代入,,解得
匀加速过程中摩擦力提供加速度,根据牛顿第二定律
解得,故B正确;
C.加速阶段,传送带位移,物块位移,共速后物块和传送带相对静止,因此相对位移,故C错误;
D.由图得AB总长,物块以从B点向左滑,加速度向右,若物块能到达A端,由运动学公式得,即离开传送带时速率为,故D错误。
故选AB。
9. 如图1所示,一质量为M的足够长木板静止在地面上,其左端放置一个质量为m的小物块,时刻起在物块上加一个水平向右的力F,大小与时间满足关系,其中,从此时起,木板和物块的加速度大小随时间变化的关系如图2所示,重力加速度g取。根据题干及图2中所给出的数据可知( )
A. 长木板的质量为
B. 时小物块的速度大小为
C. 物块和长木板之间的动摩擦因数为0.5
D. 物块和长木板之间的动摩擦因数为0.4
【答案】BC
【解析】
【详解】ACD.由图2可知,当时,物块和长木板开始运动,所以地面与长木板间没有摩擦力。当时,
设长木板的质量为,根据牛顿第二定律
当时,物块和长木板发生相对滑动,对物块根据牛顿第二定律
又
整理可得
联立,解得,,,故AD错误,C正确;
B.过程中,物块和长木板一直处于相对静止,对整体,根据动量定理
解得,故B正确。
故选BC。
10. 如图所示,某千斤顶的主体结构由铰链相连的四根等长铁杆构成。摇动手柄竖直抬升重物的过程中,、两点的间距每秒均匀缩短2mm,当时,下列说法正确的是( )
A. 点相对点的速度大小为
B. 与两点速度大小相等,方向相反
C. 点速度大小为
D. 点速度大小为
【答案】ACD
【解析】
【详解】BCD.由题意可知,四边形ABCD是菱形,摇动手柄竖直抬升重物过程中,B点的速度方向竖直向上,A、C两点的速度方向分别垂直AD、CD方向,大小相等,A、C两点的间距每秒均匀缩短2mm,可知A、C两点速度的水平分量大小相等为
当时,B点和C点沿BC方向的分速度大小相等,即
又
可得,
A、C两点的速度大小相等,方向相互垂直,故B错误,CD正确;
A.A、C两点竖直方向的速度大小相等,方向相同,水平方向速度大小相等,方向相反,所以A点相对C点的速度沿水平方向,大小为,故A正确。
故选ACD。
二.实验题(本题共2小题,共14分)
11. 某实验小组采用如图(a)所示的实验装置探究“加速度与力、质量的关系”。
(1)按照图(a)进行实验,首先,为了使细线的拉力为小车的合力,实验应__________________;然后,为使砂桶和砂的重力可视为小车的合力,实验还应__________________。(均填选项序号)
A.调整轨道的倾斜度平衡阻力
B.满足细线与长木板平行
C.满足砂桶和砂的总质量远小于小车质量
D.满足砂桶和砂的总质量远大于小车质量
(2)调整好实验装置后进行实验,得到的纸带如图(b)所示,已知电火花打点计时器所接交流电源的频率为,则小车运动的加速度__________________。
(3)保持小车的质量不变,改变砂桶中砂的质量,重复实验,得到对应的加速度。以砂桶和砂的质量为横坐标、小车对应的加速度为纵坐标,作出图像,若图线的斜率为,重力加速度为,则小车的质量__________________。
【答案】(1) ①. AB ②. C
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
[1]调整轨道的倾斜度,使重力沿斜面的分量和摩擦力平衡;细线与长木板平行,细线上拉力方向沿轨道方向;又重力垂直轨道方向的分量和支持力平衡,细线的拉力为小车的合力。
故选AB。
[2]由于细绳不可拉伸,小车和砂桶、砂沿绳子方向运动相同,将小车和砂桶、砂看作一个整体,根据牛顿第二定律得
对小车进行分析,根据牛顿第二定律得
为了使
需要
可得
即
故选C。
【小问2详解】
每两个计数点之间有一个点,时间间隔
根据逐差法计算加速度得
【小问3详解】
当满足时,有
可得
对应一次函数
可得图像的图线斜率
解得
12.
(1)某实验小组欲研究平抛运动的特点,他用频闪法记录了小球运动过程中的几个位置,如图1所示,并根据小球的位置画出了小球的两条运动轨迹①、②,轨迹①为小球的下包络线,轨迹②为小球最高点的连线,则轨迹______(选填“①”或“②”)符合实验研究要求。
(2)另一实验小组用如图2实验装置探究平抛运动的特点,他们每次都将小球从斜槽的同一位置无初速度释放,并从斜槽末端水平飞出,小球落到倾斜的挡板N上,挤压复写纸并在白纸上留下印迹,多次上下调节挡板N,重复操作,在白纸上留下多个印迹。
①下列说法正确的是______。
A.为减小实验误差,实验时选择小木球比小钢球更好
B.为确保小球落到倾斜挡板N上,整个装置最好微微倾斜,让小球能在白纸上滚动
C.若挡板N左右高度稍微不一致,不会影响描绘出小球的运动轨迹
②实验小组根据实验数据点描出小球运动轨迹,已知O点不是抛出点,方向与重垂线平行,在画出的轨迹上取3个测量点,测量点对应坐标如图3所示,则如果轨迹是抛物线、、之间应满足的关系式为______,小球离开斜槽末端的速度为______(以上两空均用、、、、g表示)。
【答案】(1)② (2) ①. C ②. ③.
【解析】
【小问1详解】
小球的最高点相对球心的位置不变,则小球最高点位置的连线与小球球心的轨迹相似。小球的下包络线所选取的点相对小球球心的位置一直发生改变,误差较大。故轨迹②符合实验研究要求。
【小问2详解】
①[1]A.用小钢球可减小空气阻力的影响,可减小实验误差,故A错误;
B.若让小球在白纸上滚动,则小球会受到白纸的摩擦力作用,小球的运动不是平抛运动,故B错误;
C.若挡板N左右高度稍微不一致,每次小球落到挡板上时,挤压复写纸在白纸上留下的印迹依然可以代表小球平抛运动轨迹,故C正确。
故选C。
②[2]若轨迹是抛物线,设小球从平抛运动起点运动到O处所用的时间为t,从O处运动到对应位置处所用的时间为,则竖直方向有,,
联立可得
[3]竖直方向由匀变速直线运动规律有
设小球离开斜槽末端的速度为,则
三.计算题(本题共3小题,共40分。13题10分,14题13分,15题17分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13. 如图所示,山坡的倾角为,一名滑雪爱好者以2m/s的初速度沿山坡匀加速直线滑下。已知人与滑板的总质量为60kg,受到的总阻力为60N,重力加速度g取,求:
(1)3s内滑雪者下滑位移的大小;
(2)3s末人与滑板总阻力的瞬时功率大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
对滑雪者受力分析,根据牛顿第二定律可得
代入数据解得
由运动学规律
代入数据解得,3s内滑雪者下滑位移的大小为
【小问2详解】
根据匀变速直线运动规律可得,3s末人与滑板的速度大小为
则3s末人与滑板总阻力的瞬时功率大小
14. 如图所示,两物体A和B并排静置于光滑水平地面,它们的质量M均为0.5kg;质量m=0.1kg的子弹以v0=34m/s的水平速度从左边射入A,射出物体A时A的速度vA=2m/s,子弹紧接着射入B中,最终子弹未从B中穿出。子弹在物体A和B中所受阻力相同且一直保持不变,A的长度为LA=0.23m,不计空气阻力,g取10m/s2。
(1)求物体B最终的速度大小vB;
(2)求子弹穿过A的过程中摩擦产生的热量Q;
(3)求物体B的最小长度LB
【答案】(1)4m/s
(2)46J (3)0.03m
【解析】
【小问1详解】
从最初到最终共速,由动量守恒
解得
【小问2详解】
从子弹射入A到穿出,由动量守恒
解得
由能量守恒
解得
【小问3详解】
子弹从射入到共速时
解得
由得
可得
故物体B的最小长度
15. 如图,机舱内装有质量均为的甲、乙两个灭火弹模型的弹射型无人机,静止在的斜直轨道上,无人机空载时质量。无人机在弹射系统作用下以的速度沿轨道离开,随后无人机依靠自身动力飞行,达到高度时,开始以的速度沿水平方向做匀速直线运动,并进行投弹训练。设两弹所受空气阻力不计,落地点均在同一水平面上,取重力加速度。
(1)求载弹无人机在斜直轨道上运动过程中所受合力的冲量大小和方向;
(2)设水平飞行过程中,载弹无人机水平方向动力与质量满足(国际单位制),所受空气阻力大小恒为,方向与飞行方向相反,若两弹相对无人机无初速度先后被释放,时间间隔,求两弹落地点之间的距离;
(3)设无人机水平飞行过程中,先相对无人机无初速度释放甲,当甲落地时沿水平方向发射乙,此时乙相对地面的速度大小为,若无人机的速度始终不变,求乙从发射到落地的过程中,两弹之间距离的最小值与取值的关系。
【答案】(1),方向与水平方向夹角为
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
载弹无人机在斜直轨道上运动过程中,由动量定理有
代入数据解得
则载弹无人机在斜直轨道上运动过程中所受合力的冲量大小为,方向沿斜直轨道向上,即与水平方向夹角为。
【小问2详解】
先释放一个灭火弹后载弹无人机水平方向的动力大小为
水平方向由牛顿第二定律有
则释放第一个灭火弹后,第二个灭火弹与无人机一起做匀加速直线运动,所以后释放的灭火弹释放时的速度为
从释放第一个灭火弹到释放第二个灭火弹的过程,由速度位移公式可知后释放的灭火弹的位移为
由于两弹所受空气阻力不计,则两弹释放后均做平抛运动,有
则两弹落地点之间的距离为
【小问3详解】
相对无人机无初速度释放甲,且无人机的速度始终不变,则根据平抛运动规律可知,甲落地时,乙在甲的正上方H处,设发射乙后乙的运动时间为,则此时两弹之间的距离为
由二次函数知识可知,当,两弹之间距离最小,即
由于,上述对称轴只有在即时,才落在有效区间内。
当时,对称轴,二次函数在区间单调递增,最小值在(发射瞬间)取得,此时两弹水平距离为0,竖直距离为,故
综上有
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包头一中2026-2027学年第一学期高三年级阶段性测试
物理试题
一.选择题(本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1. 现代科技为物资运输提供了多种方式。某物流企业分别利用无人机和新能源货车从山上装货点P运输货物至山下仓库Q,两种方式中一定相同的是( )
A. 路程 B. 位移 C. 平均速率 D. 平均速度
2. 如图所示,一只小鸟站在弯曲的树枝上处于静止状态。下列说法正确的是( )
A. 树枝对小鸟作用力的方向一定竖直向上
B. 小鸟对树枝的弹力是由于树枝发生形变产生的
C. 小鸟对树枝的压力和小鸟受到的重力是一对平衡力
D. 小鸟起飞瞬间,树枝对小鸟的作用力大于小鸟对树枝的作用力
3. 一物体放在水平面上,它的俯视图如图,两个相互垂直的力F1和F2同时作用在物体上,使物体沿图中v0的方向做直线运动。经过一段位移的过程中,力F1和F2对物体所做的功分别为3J和4J。则这两个力的合力对物体所做的功为( )
A. 1J B. 4J C. 5J D. 7J
4. 我国一箭12星,首个太空计算卫星星座成功入轨。如图所示该系统中的两颗卫星A和B绕地球做匀速圆周运动。卫星A、卫星B的轨道半径rA<rB,线速度大小分别为vA、vB,角速度大小分别为ωA、ωB,周期分别为TA、TB,向心加速度大小分别为aA、aB,已知,下列说法正确的是( )
A. vA<vB B. ωA<ωB C. TA<TB D. aA<aB
5. 图甲所示,AO为弹性良好的轻质橡皮筋(弹力与伸长量成正比),BO为可绕B点自由转动的轻质细杆,A、B两点的高度差为h。当O点不挂重物时,BO杆水平,橡皮筋恰好处于原长且与细杆的夹角α=30°;在O点挂上质量为m的重物,静止时如图乙,橡皮筋长度变为L=3h,重力加速度为g,则橡皮筋的劲度系数为( )
A. B.
C. D.
6. 如图所示,半径为、内壁光滑的圆环轨道固定在竖直平面内。初始时刻,质量为的小球甲从圆环内表面最高处以大小为(为重力加速度大小)的水平初速度向右运动,同时质量为的小球乙从圆环内表面最低处以某一水平初速度向左运动。当甲第一次运动到圆环最低点时,乙恰好第一次运动到圆环最高点。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 乙的初速度大小为
B. 甲、乙两小球运动的周期相等
C. 任意时刻两小球的连线均过圆环圆心
D. 任意时刻两小球对圆环作用力的合力均为零
7. 2018年2月2日,在平昌冬奥会跳台滑雪女子标准台比赛中,中国选手常馨月最终位列该项比赛的第20名,这是中国女子跳台滑雪运动员首次闯入冬奥会并进入决赛的创历史时刻,如图所示,有两名质量相同的运动员在斜面顶端先后水平跃出,第一名运动员落到斜面中点B处,第二名运动员落到斜面底端的C处,运动员均可视为质点,不计一切阻力,则第一名和第二名运动员( )
A. 初速度大小之比为1:2
B. 动量变化量大小之比为1:2
C. 落到斜面上时重力的瞬时功率之比为1:
D. 落到斜面上时的动能之比为1:
8. 如图1所示,水平传送带以恒定速率顺时针转动,时刻在传送带左端点轻放一小物块,物块在传送带上运动全程的图像如图2所示(为抛物线,为直线)。取重力加速度大小,下列说法中正确的是( )
A. 传送带的转动速率是4m/s
B. 物块与传送带间的动摩擦因数为0.1
C. 物块与传送带的相对位移大小为16m
D. 若物块以6 m/s的速率从端向左滑上传送带,则它离开传送带时的速率是6m/s
9. 如图1所示,一质量为M的足够长木板静止在地面上,其左端放置一个质量为m的小物块,时刻起在物块上加一个水平向右的力F,大小与时间满足关系,其中,从此时起,木板和物块的加速度大小随时间变化的关系如图2所示,重力加速度g取。根据题干及图2中所给出的数据可知( )
A. 长木板的质量为
B. 时小物块的速度大小为
C. 物块和长木板之间的动摩擦因数为0.5
D. 物块和长木板之间的动摩擦因数为0.4
10. 如图所示,某千斤顶的主体结构由铰链相连的四根等长铁杆构成。摇动手柄竖直抬升重物的过程中,、两点的间距每秒均匀缩短2mm,当时,下列说法正确的是( )
A. 点相对点的速度大小为
B. 与两点速度大小相等,方向相反
C. 点速度大小为
D. 点速度大小为
二.实验题(本题共2小题,共14分)
11. 某实验小组采用如图(a)所示的实验装置探究“加速度与力、质量的关系”。
(1)按照图(a)进行实验,首先,为了使细线的拉力为小车的合力,实验应__________________;然后,为使砂桶和砂的重力可视为小车的合力,实验还应__________________。(均填选项序号)
A.调整轨道的倾斜度平衡阻力
B.满足细线与长木板平行
C.满足砂桶和砂的总质量远小于小车质量
D.满足砂桶和砂的总质量远大于小车质量
(2)调整好实验装置后进行实验,得到的纸带如图(b)所示,已知电火花打点计时器所接交流电源的频率为,则小车运动的加速度__________________。
(3)保持小车的质量不变,改变砂桶中砂的质量,重复实验,得到对应的加速度。以砂桶和砂的质量为横坐标、小车对应的加速度为纵坐标,作出图像,若图线的斜率为,重力加速度为,则小车的质量__________________。
12.
(1)某实验小组欲研究平抛运动的特点,他用频闪法记录了小球运动过程中的几个位置,如图1所示,并根据小球的位置画出了小球的两条运动轨迹①、②,轨迹①为小球的下包络线,轨迹②为小球最高点的连线,则轨迹______(选填“①”或“②”)符合实验研究要求。
(2)另一实验小组用如图2实验装置探究平抛运动的特点,他们每次都将小球从斜槽的同一位置无初速度释放,并从斜槽末端水平飞出,小球落到倾斜的挡板N上,挤压复写纸并在白纸上留下印迹,多次上下调节挡板N,重复操作,在白纸上留下多个印迹。
①下列说法正确的是______。
A.为减小实验误差,实验时选择小木球比小钢球更好
B.为确保小球落到倾斜挡板N上,整个装置最好微微倾斜,让小球能在白纸上滚动
C.若挡板N左右高度稍微不一致,不会影响描绘出小球的运动轨迹
②实验小组根据实验数据点描出小球运动轨迹,已知O点不是抛出点,方向与重垂线平行,在画出的轨迹上取3个测量点,测量点对应坐标如图3所示,则如果轨迹是抛物线、、之间应满足的关系式为______,小球离开斜槽末端的速度为______(以上两空均用、、、、g表示)。
三.计算题(本题共3小题,共40分。13题10分,14题13分,15题17分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13. 如图所示,山坡的倾角为,一名滑雪爱好者以2m/s的初速度沿山坡匀加速直线滑下。已知人与滑板的总质量为60kg,受到的总阻力为60N,重力加速度g取,求:
(1)3s内滑雪者下滑位移的大小;
(2)3s末人与滑板总阻力的瞬时功率大小。
14. 如图所示,两物体A和B并排静置于光滑水平地面,它们的质量M均为0.5kg;质量m=0.1kg的子弹以v0=34m/s的水平速度从左边射入A,射出物体A时A的速度vA=2m/s,子弹紧接着射入B中,最终子弹未从B中穿出。子弹在物体A和B中所受阻力相同且一直保持不变,A的长度为LA=0.23m,不计空气阻力,g取10m/s2。
(1)求物体B最终的速度大小vB;
(2)求子弹穿过A的过程中摩擦产生的热量Q;
(3)求物体B的最小长度LB
15. 如图,机舱内装有质量均为的甲、乙两个灭火弹模型的弹射型无人机,静止在的斜直轨道上,无人机空载时质量。无人机在弹射系统作用下以的速度沿轨道离开,随后无人机依靠自身动力飞行,达到高度时,开始以的速度沿水平方向做匀速直线运动,并进行投弹训练。设两弹所受空气阻力不计,落地点均在同一水平面上,取重力加速度。
(1)求载弹无人机在斜直轨道上运动过程中所受合力的冲量大小和方向;
(2)设水平飞行过程中,载弹无人机水平方向动力与质量满足(国际单位制),所受空气阻力大小恒为,方向与飞行方向相反,若两弹相对无人机无初速度先后被释放,时间间隔,求两弹落地点之间的距离;
(3)设无人机水平飞行过程中,先相对无人机无初速度释放甲,当甲落地时沿水平方向发射乙,此时乙相对地面的速度大小为,若无人机的速度始终不变,求乙从发射到落地的过程中,两弹之间距离的最小值与取值的关系。
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