精品解析:河南省实验中学2026-2027学年高三上学期测评(二)物理试卷
2026-09-28
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内容正文:
河南省实验中学2026—2027学年高三年级测评(二)
物理
一、单选题: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,只有一项最符合题目要求。
1. 关于下列四幅图的叙述正确的是( )
A. 图1中,伽利略研究落体运动规律中,使用斜面是为了“冲淡”重力,便于测量位移
B. 图2中所示的实验是用来观察桌面微小形变,其利用了“放大”思想
C. 图3中,车速越快刹车越困难,这说明车速度越大惯性越大
D. 图4中,男生取得拔河比赛的胜利,说明男生对女生的拉力大于女生对男生的拉力
【答案】B
【解析】
【详解】A.伽利略研究落体运动时,使用斜面“冲淡”重力,目的是延长小球下落时间,便于测量时间,不是测量位移,故A错误;
B.图2是利用光的反射放大桌面的微小形变,运用了放大思想,故B正确;
C.惯性是物体的固有属性,大小只和物体质量有关,和速度无关,故C错误;
D.男生对女生的拉力和女生对男生的拉力是一对相互作用力,根据牛顿第三定律,二者大小相等,故D错误。
故选B。
2. 如图,t=0时,甲乙两汽车从相距70km的两地开始相向行驶,它们的v-t图像如图所示,忽略汽车掉头所需时间,下列对汽车运动状况的描述正确的是( )
A. 在第1小时末,乙车改变运动方向
B. 在第2小时末,甲乙两车相距最近
C. 在前4小时末,甲乙两车相遇
D. 若按照图示趋势继续发展,甲乙两车相遇两次
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,在第1小时末,乙车速度达到最大,没有改变运动方向,而在第2小时末,速度减为零,方向发生改变,故A错误;
B.由图可知,在第2小时末乙反向,与甲同向,乙相对于甲在向前运动,而甲的速度大于乙的速度,所以甲乙距离仍不断减小,即在第2小时末,甲乙两车不是相距最近,故B错误;
CD.4小时内甲车的总位移为
而乙车的总位移为
即乙车的位移为正方向的30km,两车原来相距70km,4小时末时,甲车离出发点120km,而乙车离甲车的出发点为
由此可知,在4小时之前两车已经相遇,且之后乙车的速度大于甲车速度,乙车会追上甲车,即甲乙两车相遇两次,故C错误,D正确。
故选D。
3. 某景区挂出32个灯笼,相邻两个灯笼间由轻绳连接,从高到低依次标为1、2、3、……、32。在无风状态下,32个灯笼处于静止状态,简化图如图所示,与灯笼32右侧相连的轻绳处于水平状态,已知每一个灯笼的质量,重力加速度,最左端悬挂的轻绳与竖直方向的夹角为,下列说法正确的是( )
A. 最上端轻绳的拉力
B. 最右端轻绳的拉力
C. 第16个灯笼与第17个灯笼间轻绳与竖直方向的夹角为
D. 第8个灯笼与第9个灯笼间轻绳与竖直方向的夹角为
【答案】B
【解析】
【详解】AB.对32个灯笼的整体分析可知,最上端轻绳的拉力
解得
最右端轻绳的拉力,A错误,B正确;
C.对下面16个灯笼的整体分析可知,设第16个灯笼与第17个灯笼间轻绳的拉力为T,则,
解得第16个灯笼与第17个灯笼间轻绳与竖直方向的夹角为,即,C错误;
D.对下面的24个灯笼的整体分析可知,设第8个灯笼与第9个灯笼间轻绳的拉力为,则,
第8个灯笼与第9个灯笼间轻绳与竖直方向的夹角为,即,D错误。
故选B。
4. 如图,一个质量为的均匀光滑球放在倾角为的固定斜面上,并被斜面上一竖直方向的挡板挡住,处于静止状态。已知重力加速度为,设球对挡板的压力大小为,球对斜面的压力大小为,则( )
A. F1=mgsinθ
B. F2=mgcosθ
C. 当挡板顺时针缓慢转动到水平位置的过程中,先减小后增大
D. 当挡板转动到与斜面垂直时,F1=mgsinθ
【答案】D
【解析】
【详解】AB.以球为研究对象,球受重力、斜面对球体的支持力和挡板对球体的支持力,如图所示
根据平衡条件可得,
解得,
根据牛顿第三定律可知,球对竖直挡板压力的大小
球对斜面的压力大小为,故AB错误;
C.当挡板顺时针缓慢转动到水平位置的过程中,由平衡条件得知,和的合力与mg大小相等、方向相反,力的合成图如图所示
由图可知,逐渐减小,先减小后增大,则根据牛顿第三定律可知,一直减小,先减小后增大,故C错误。
D.当挡板转动到与斜面垂直时,对球受力分析,将重力mg沿垂直挡板和垂直斜面方向分解,根据平衡条件,垂直挡板方向有
再根据牛顿第三定律,球对挡板的压力F1=mgsinθ,选项D正确。
故选D。
5. 如图所示,细线的一端固定在倾角为的光滑楔形滑块的顶端处,细线的另一端拴一质量为的小球,静止时细线与斜面平行,(已知重力加速度为)。则下列判断错误的是( )
A. 当滑块向左加速运动时,小球刚好不脱离斜面的条件是
B. 当滑块向左做匀速运动时,细线的拉力为
C. 当滑块向右匀加速直线运动时,小球对滑块的压力不可能为零
D. 当滑块向右匀加速直线运动时,细线中拉力可以为零
【答案】A
【解析】
【详解】A.当滑块向左加速运动时,小球刚好不脱离斜面时对斜面的压力为零,可得
解得,选项A错误,符合题意;
B.当滑块向左做匀速运动时,小球受力平衡,则由平衡条件可知,细线的拉力为,选项B正确,不符合题意;
C.当滑块向右匀加速直线运动时,小球对滑块的压力不可能为零;假设滑块对球的支持力为零,则小球只在重力和细线的拉力作用下,合力不可能向右,即加速度不可能向右,选项C正确,不符合题意;
D.当滑块向右匀加速直线运动时,小球可能只受重力和斜面的支持力作用,此时两个力的合力向右,细线中拉力为零,选项D正确,不符合题意。
故选A。
6. 如图所示,下列关于生活中圆周运动的实例分析,说法正确的是( )
A. 图1汽车通过凹形桥的最低点时,汽车处于失重状态
B. 图2“水流星”匀速转动过程中,在最高点处水对碗底压力小于其在最低处水对碗底的压力
C. 图3铁路转弯处,通常要求外轨比内轨高,目的是利用轮缘与外轨的侧压力助火车转弯
D. 图4脱水桶脱水时,转速越大,衣服与桶壁间的弹力越小
【答案】B
【解析】
【详解】A.图1汽车通过凹形桥的最低点时,汽车的加速度方向向上,汽车处于超重状态,故A错误;
B.图2“水流星”匀速转动过程中,在最高点处,根据牛顿第二定律可得
可得
在最低点处,根据牛顿第二定律可得
可得
可知
根据牛顿第三定律可知,在最高点处水对碗底压力小于其在最低处水对碗底的压力,故B正确;
C.图3铁路转弯处,通常要求外轨比内轨高,当火车按规定速度转弯时,由重力和支持力的合力完全提供向心力,从而减轻轮缘对轨道的挤压,故C错误;
D.图4脱水桶脱水时,桶壁对衣物的弹力提供向心力,根据可知转速越大,衣服与桶壁间的弹力越大,故D错误。
故选B。
7. “双星系统”由相距较近的两颗恒星组成,在万有引力作用下,绕连线上的O点做周期相等的匀速圆周运动。天文学家观测到一个由两颗中子星A、B组成的双星系统,如图所示,星体A的质量为,星体B的质量为,均可看作质点,它们之间的距离为L,A到O点的距离小于B到O点的距离,引力常量为G,下列说法正确的是( )
A. 星体A受到的向心力小于星体B受到的向心力
B. 星体A的质量小于星体B的质量
C. 双星做匀速圆周运动的周期为
D. 双星做匀速圆周运动的周期为
【答案】D
【解析】
【详解】A.星体A所需的向心力由星体B对它的万有引力提供,星体B所需的向心力由星体A对它的万有引力提供,而万有引力属于相互作用力,二者之间受到彼此的万有引力,大小相等,故二者的向心力大小相等,故A错误;
B.设星体A和星体B圆周运动的半径分别为和,由于二者角速度相等,根据上述分析可得星体A所受向心力等于星体B所受向心力,即
整理可得
由图可知二者做圆周运动的半径关系为,所以二者质量大小关系为,故B错误;
CD.对星体A和星体B,根据万有引力定律提供向心力可得,
又
联立可得双星做匀速圆周运动的周期为,故C错误,D正确。
故选D。
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分。每小题有多项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全得3分,有选错得0分。
8. 带有光滑圆弧轨道,质量为m的滑车静止置于光滑水平面上,如图所示,一质量也为m的小球以速度v0水平冲上滑车,到达某一高度后,小球又返回车的左端,已知重力加速度为g。则( )
A. 小球返回车的左端时,速度为v0
B. 小球返回车的左端后,对地将做自由落体运动
C. 小球上升到最高点时,小车的速度为v0
D. 小球在弧形槽上上升的最大高度为
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.根据动量守恒定律可得
根据机械能守恒定律可得
解得,
即小球返回车的左端时,速度为0,所以小球做自由落体运动,故A错误,B正确;
CD.小球上升到最高点时,有
根据机械能守恒定律可得
解得,,故C错误,D正确。
故选BD。
9. 一辆小汽车在水平路面上由静止启动,在前5s内做匀加速直线运动,5s末达到额定功率,之后保持额定功率又运动15s恰好到达最大速度,其v-t图象如图所示.已知汽车的质量为m=2103kg,汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍,则
A. 汽车在前5s内的牵引力为4103N
B. 此过程车的总位移为75m
C. 汽车的额定功率为60kW
D. 汽车的最大速度为30m/s
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.前5s内,由图有:
由题意可知,汽车受到的阻力为:
f=0.1×2×103×10=2×103N
由牛顿第二定律:
F-f=ma
解得:
故A项错误;
BCD.t=5s末功率达到额定功率为
P=Fv=6×103×10W=6×104W=60kw
当牵引力等于阻力时,汽车达最大速度,则最大速度为
汽车匀加速度过程的位移为
汽车变加速度过程由动能定理有
代入数据解得:
所以汽车此过程中的位移为
故BCD项正确.
10. 如图所示,传送带与地面倾角,从A到B长度为16m,传送带以的速度逆时针转动。在传送带上端A无初速地放一个质量为的黑色煤块,它与传送带之间的动摩擦因数为,煤块在传送带上经过会留下黑色划痕。已知,,。( )
A. 煤块从A到B运动的时间为2s
B. 煤块与传送带达到共速时,煤块位移为4m
C. 煤块从A到B的过程中传送带上形成划痕的长度为5m
D. 若传送带逆时针运转的速度可以调节,物体从A点到达B点的最短时间为
【答案】ACD
【解析】
【详解】AB.开始阶段,由牛顿第二定律得
代入数据解得
煤块加速至与传送带速度相等时需要的时间为
煤块加速至与传送带速度相等时,煤块的位移为
从A到B长度为,煤块加速到时仍未到达B点,由题意得
则煤块不能与传送带一起做匀速直线运动,对煤块受力分析,由牛顿第二定律得
代入数据解得
设第二阶段煤块滑动到B的时间为,则
代入数据解得
煤块从A到B的时间为,故A正确,B错误;
C.第一阶段煤块的速度小于皮带速度,煤块相对皮带向上移动,煤块与皮带的相对位移大小为
故煤块相对于传送带上移5m;
第二阶段煤块的速度大于皮带速度,煤块相对皮带向下移动,煤块相对于皮带的位移大小为
即煤块相对传送带下移1m;
则传送带表面留下黑色炭迹的长度为,故C正确;
D.若增加皮带的速度,煤块一直以加速度做匀加速运动时,从A运动到B的时间最短。则有
代入数据解得物体从A点到达B点的最短时间为,故D正确。
故选ACD。
三、非选择题:本题共5题,共54分。
11. 某同学用如图甲所示的装置“探究加速度与力和质量的关系”,小车的质量是M,砝码盘及盘中砝码的总质量是m。
(1)关于本实验,下列说法正确的是________。(多选)
A. 实验中一定要保证远小于
B. 平衡摩擦力时,应将砝码盘及盘中砝码用细绳通过定滑轮系在小车上
C. 实验时,先接通打点计时器的电源,再释放小车
D. 每次改变小车的质量时,需要重新平衡摩擦力
(2)某次实验中打出纸带的一部分如图乙所示,图中相邻两个计数点间有4个点未画出,打点计时器使用的交流电源的频率。由图中数据可知,小车做匀加速运动的加速度大小________。(保证两位有效数字)
(3)在“探究加速度与质量的关系”时,要保持砝码盘及盘中砝码的总质量不变,改变小车的质量,多次实验得到对应的加速度,为了能直观判断小车的加速度与小车的质量的关系,应做出________(填“”或“”)图像。
【答案】(1)AC (2)0.40
(3)
【解析】
【分析】
【小问1详解】
A.本实验将砝码和盘的总重力近似等于小车的拉力,只有当远小于时,小车拉力,因此需要满足该条件,故A正确;
B.平衡摩擦力的目的是让小车重力的分力平衡摩擦力,平衡时不能悬挂砝码盘及砝码,故B错误;
C.使用打点计时器的操作要求是先接通电源,待打点稳定后再释放小车,故C正确;
D.平衡摩擦力时,等式中会被约去,改变小车质量后,仍然满足摩擦力平衡条件,不需要重新平衡,故D错误。
故选AC。
【小问2详解】
打点计时器频率,打点周期为,相邻计数点间有4个点未画出,因此相邻计数点的时间间隔
根据匀变速直线运动规律可得
【小问3详解】
当拉力不变时,根据牛顿第二定律
与成正比,图像为过原点的直线,可以直观反映与的关系,因此选择作图像。
【点睛】
12. 甲同学采用如图甲所示的装置。为了验证做平抛运动的小球在竖直方向做自由落体运动,用小锤打击弹性金属片,A球水平抛出,同时B球被松开自由下落。
(1)关于该实验,下列说法中正确的有______。
A. 两球的质量可以不相等
B. 实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动
C. 两球的质量应相等
D. 两球应同时落地
(2)乙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图乙所示的小球做平抛运动的照片,小方格的边长,若小球在平抛运动中的几个位置如图中的、、、所示,图中的点______(选填“是”或“不是”)抛出的第一个点,平抛的初速度大小为______,小球在点的速度大小为______。(结果取两位有效数字,取)
【答案】(1)AD (2) ①. 不是 ②. 0.40 ③. 0.50
【解析】
【小问1详解】
AC.根据实验结果可知平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动,自由落体运动和小球的质量无关,故两球不需要质量相等,故A正确,故C错误。
B.本实验只能说明A球在竖直方向的运动性质,不能说明A球在水平方向做匀速直线运动,故B错误;
D.小锤打击弹性金属片后,A球做平抛运动,B球做自由落体运动,A球在竖直方向上的运动情况应该跟B球相同,因此两球同时落地,故D正确。
故选AD。
【小问2详解】
[1]平抛运动竖直方向做自由落体运动,根据逐差法可得
解得
则第一个点与第二个点在竖直方向的位移应为
则根据图乙可知a、b在竖直方向上的距离大于0.2cm,故a点不是第一个点;
[2]小球平抛的初速度大小为
[3]根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于平均速度可得小球在点竖直方向的速度为
则小球在点的速度大小为
13. 如图所示,长、质量的木板静置于光滑水平面上,质量的小物块(可视为质点)放在木板的右端,木板和物块间的动摩擦因数,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现对木板施加一水平向右的拉力,取。求:
(1)使物块与木板保持相对静止一起运动的拉力的最大值;
(2)若,要使物块不从木板上滑下,作用的最长时间。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
当物块和木板刚好发生相对滑动时,物块的加速度由最大静摩擦力提供。对物块由牛顿第二定律有
得最大加速度
对整体(),由牛顿第二定律有
解得拉力的最大值
【小问2详解】
当,物块与木板发生相对滑动,临界情况为:物块刚好不从木板滑下时,两者总相对位移等于木板长度,且最终共速。
①作用过程:物块加速度
对木板由牛顿第二定律可得
解得
设作用时间为,则时刻物块速度,木板速度
此阶段相对位移
②撤去后到共速过程:撤去后,物块加速度仍为
木板加速度满足
解得
设经过时间共速,共速时
代入得
此阶段相对位移
③临界条件求解:刚好不滑下时总相对位移
解得作用的最长时间
14. 如图所示,在半径为、质量分布均匀的某星球表面,有一倾角为的斜坡。宇航员以初速度从斜坡顶端点水平抛出一个小球,经过时间小球落在斜坡上的点。求:
(1)该星球表面附近的重力加速度;
(2)该星球的第一宇宙速度大小;
(3)该星球的平均密度。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
如图,由平抛运动位移关系得,
根据
解得
【小问2详解】
某环绕天体绕该星球表面附近做匀速圆周运动,根据重力提供向心力可得
解得
【小问3详解】
根据环绕天体在该星球表面附近重力等于引力可得
根据星球体积公式
解得该星球的平均密度
15. 某兴趣小组设计了一传送装置,其竖直截面如图所示。是倾角为的斜轨道,是以恒定速率顺时针转动的足够长水平传送带,紧靠端有半径为的固定光滑半圆弧轨道,水平面和传送带处于同一高度,各连接处平滑过渡。现有一质量为的物块,从轨道上与相距的点由静止下滑,经传送带末端点滑入圆弧轨道。物块与传送带间的动摩擦因数为,其余接触面均光滑。已知 ,,,,。不计空气阻力,物块可视为质点,传送带足够长。求物块
(1)滑到点处的速度大小;
(2)从点运动到点过程中摩擦力对其做的功;
(3)在传送带上滑动过程中产生的滑痕长度;
(4)物块在圆弧轨道最高点时受到轨道的压力大小
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
滑块从点到点由动能定理
解得滑块到达B点的速度
【小问2详解】
传送带足够长,且传送带的运送速度,故物块滑上传送带后做加速运动直到与传送带共速,由动能定理可知,摩擦力对其做的功
【小问3详解】
由牛顿第二定律可知,物块在传送带上加速运动的加速度为
故物块加速到与传送带共速所需时间
在传送带上滑动过程中产生的滑痕长度
【小问4详解】
圆弧轨道光滑,半径为,固定于水平面上,从物块开始进入圆弧槽到到达圆弧槽最高点,只有重力做功,由机械能守恒可知
代入数据解得物块在圆弧轨道最高点时的速度大小
在圆弧最高点,轨道弹力与重力的合力提供向心力,由牛顿第二定律
解得轨道对物块的弹力大小为
根据牛顿第三定律,物块在圆弧轨道最高点时受到轨道的压力与轨道对物块的弹力大小相等,为
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河南省实验中学2026—2027学年高三年级测评(二)
物理
一、单选题: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,只有一项最符合题目要求。
1. 关于下列四幅图的叙述正确的是( )
A. 图1中,伽利略研究落体运动规律中,使用斜面是为了“冲淡”重力,便于测量位移
B. 图2中所示的实验是用来观察桌面微小形变,其利用了“放大”思想
C. 图3中,车速越快刹车越困难,这说明车速度越大惯性越大
D. 图4中,男生取得拔河比赛的胜利,说明男生对女生的拉力大于女生对男生的拉力
2. 如图,t=0时,甲乙两汽车从相距70km的两地开始相向行驶,它们的v-t图像如图所示,忽略汽车掉头所需时间,下列对汽车运动状况的描述正确的是( )
A. 在第1小时末,乙车改变运动方向
B. 在第2小时末,甲乙两车相距最近
C. 在前4小时末,甲乙两车相遇
D. 若按照图示趋势继续发展,甲乙两车相遇两次
3. 某景区挂出32个灯笼,相邻两个灯笼间由轻绳连接,从高到低依次标为1、2、3、……、32。在无风状态下,32个灯笼处于静止状态,简化图如图所示,与灯笼32右侧相连的轻绳处于水平状态,已知每一个灯笼的质量,重力加速度,最左端悬挂的轻绳与竖直方向的夹角为,下列说法正确的是( )
A. 最上端轻绳的拉力
B. 最右端轻绳的拉力
C. 第16个灯笼与第17个灯笼间轻绳与竖直方向的夹角为
D. 第8个灯笼与第9个灯笼间轻绳与竖直方向的夹角为
4. 如图,一个质量为的均匀光滑球放在倾角为的固定斜面上,并被斜面上一竖直方向的挡板挡住,处于静止状态。已知重力加速度为,设球对挡板的压力大小为,球对斜面的压力大小为,则( )
A. F1=mgsinθ
B. F2=mgcosθ
C. 当挡板顺时针缓慢转动到水平位置的过程中,先减小后增大
D. 当挡板转动到与斜面垂直时,F1=mgsinθ
5. 如图所示,细线的一端固定在倾角为的光滑楔形滑块的顶端处,细线的另一端拴一质量为的小球,静止时细线与斜面平行,(已知重力加速度为)。则下列判断错误的是( )
A. 当滑块向左加速运动时,小球刚好不脱离斜面的条件是
B. 当滑块向左做匀速运动时,细线的拉力为
C. 当滑块向右匀加速直线运动时,小球对滑块的压力不可能为零
D. 当滑块向右匀加速直线运动时,细线中拉力可以为零
6. 如图所示,下列关于生活中圆周运动的实例分析,说法正确的是( )
A. 图1汽车通过凹形桥的最低点时,汽车处于失重状态
B. 图2“水流星”匀速转动过程中,在最高点处水对碗底压力小于其在最低处水对碗底的压力
C. 图3铁路转弯处,通常要求外轨比内轨高,目的是利用轮缘与外轨的侧压力助火车转弯
D. 图4脱水桶脱水时,转速越大,衣服与桶壁间的弹力越小
7. “双星系统”由相距较近的两颗恒星组成,在万有引力作用下,绕连线上的O点做周期相等的匀速圆周运动。天文学家观测到一个由两颗中子星A、B组成的双星系统,如图所示,星体A的质量为,星体B的质量为,均可看作质点,它们之间的距离为L,A到O点的距离小于B到O点的距离,引力常量为G,下列说法正确的是( )
A. 星体A受到的向心力小于星体B受到的向心力
B. 星体A的质量小于星体B的质量
C. 双星做匀速圆周运动的周期为
D. 双星做匀速圆周运动的周期为
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分。每小题有多项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全得3分,有选错得0分。
8. 带有光滑圆弧轨道,质量为m的滑车静止置于光滑水平面上,如图所示,一质量也为m的小球以速度v0水平冲上滑车,到达某一高度后,小球又返回车的左端,已知重力加速度为g。则( )
A. 小球返回车的左端时,速度为v0
B. 小球返回车的左端后,对地将做自由落体运动
C. 小球上升到最高点时,小车的速度为v0
D. 小球在弧形槽上上升的最大高度为
9. 一辆小汽车在水平路面上由静止启动,在前5s内做匀加速直线运动,5s末达到额定功率,之后保持额定功率又运动15s恰好到达最大速度,其v-t图象如图所示.已知汽车的质量为m=2103kg,汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍,则
A. 汽车在前5s内的牵引力为4103N
B. 此过程车的总位移为75m
C. 汽车的额定功率为60kW
D. 汽车的最大速度为30m/s
10. 如图所示,传送带与地面倾角,从A到B长度为16m,传送带以的速度逆时针转动。在传送带上端A无初速地放一个质量为的黑色煤块,它与传送带之间的动摩擦因数为,煤块在传送带上经过会留下黑色划痕。已知,,。( )
A. 煤块从A到B运动的时间为2s
B. 煤块与传送带达到共速时,煤块位移为4m
C. 煤块从A到B的过程中传送带上形成划痕的长度为5m
D. 若传送带逆时针运转的速度可以调节,物体从A点到达B点的最短时间为
三、非选择题:本题共5题,共54分。
11. 某同学用如图甲所示的装置“探究加速度与力和质量的关系”,小车的质量是M,砝码盘及盘中砝码的总质量是m。
(1)关于本实验,下列说法正确的是________。(多选)
A. 实验中一定要保证远小于
B. 平衡摩擦力时,应将砝码盘及盘中砝码用细绳通过定滑轮系在小车上
C. 实验时,先接通打点计时器的电源,再释放小车
D. 每次改变小车的质量时,需要重新平衡摩擦力
(2)某次实验中打出纸带的一部分如图乙所示,图中相邻两个计数点间有4个点未画出,打点计时器使用的交流电源的频率。由图中数据可知,小车做匀加速运动的加速度大小________。(保证两位有效数字)
(3)在“探究加速度与质量的关系”时,要保持砝码盘及盘中砝码的总质量不变,改变小车的质量,多次实验得到对应的加速度,为了能直观判断小车的加速度与小车的质量的关系,应做出________(填“”或“”)图像。
12. 甲同学采用如图甲所示的装置。为了验证做平抛运动的小球在竖直方向做自由落体运动,用小锤打击弹性金属片,A球水平抛出,同时B球被松开自由下落。
(1)关于该实验,下列说法中正确的有______。
A. 两球的质量可以不相等
B. 实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动
C. 两球的质量应相等
D. 两球应同时落地
(2)乙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图乙所示的小球做平抛运动的照片,小方格的边长,若小球在平抛运动中的几个位置如图中的、、、所示,图中的点______(选填“是”或“不是”)抛出的第一个点,平抛的初速度大小为______,小球在点的速度大小为______。(结果取两位有效数字,取)
13. 如图所示,长、质量的木板静置于光滑水平面上,质量的小物块(可视为质点)放在木板的右端,木板和物块间的动摩擦因数,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现对木板施加一水平向右的拉力,取。求:
(1)使物块与木板保持相对静止一起运动的拉力的最大值;
(2)若,要使物块不从木板上滑下,作用的最长时间。
14. 如图所示,在半径为、质量分布均匀的某星球表面,有一倾角为的斜坡。宇航员以初速度从斜坡顶端点水平抛出一个小球,经过时间小球落在斜坡上的点。求:
(1)该星球表面附近的重力加速度;
(2)该星球的第一宇宙速度大小;
(3)该星球的平均密度。
15. 某兴趣小组设计了一传送装置,其竖直截面如图所示。是倾角为的斜轨道,是以恒定速率顺时针转动的足够长水平传送带,紧靠端有半径为的固定光滑半圆弧轨道,水平面和传送带处于同一高度,各连接处平滑过渡。现有一质量为的物块,从轨道上与相距的点由静止下滑,经传送带末端点滑入圆弧轨道。物块与传送带间的动摩擦因数为,其余接触面均光滑。已知 ,,,,。不计空气阻力,物块可视为质点,传送带足够长。求物块
(1)滑到点处的速度大小;
(2)从点运动到点过程中摩擦力对其做的功;
(3)在传送带上滑动过程中产生的滑痕长度;
(4)物块在圆弧轨道最高点时受到轨道的压力大小
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