精品解析：广东东莞市第一中学2026-2027学年高三上学期第一次阶段检测物理试题

东莞市第一中学2026-2027学年第一学期第一次阶段检测 高三物理 考试时间：75分钟 满分：100分 一、单选题（共7小题，每小题4分，共28分。） 1. 如图所示的曲线是某个质点在恒力作用下的一段运动轨迹。质点从M点出发经P点到达N点，已知弧长MP大于弧长PN，质点由M点运动到P点与从P点运动到N点的时间相等。下列说法中正确的是（ ） A. 质点的加速度越来越大 B. 质点从M到N过程中速度大小可能保持不变 C. 质点在这两段时间内的速度变化量一定相同 D. 质点在这两段时间内的速度变化量大小可能相等，方向不断变化 【答案】C 【解析】 【详解】A．因质点在恒力作用下运动，由牛顿第二定律可知，质点做匀变速曲线运动，加速度不变，故A错误； B．从M到N过程中，加速度不变，则速度大小变化，故B错误； CD．质点的加速度不变，且由M点运动到P点与从P点运动到N点的时间相等，根据 可知质点在这两段时间内的速度变化量一定大小相同，方向相同，故C正确，D错误。 故选C。 2. 如图所示，某快递公司利用传送带输送快件，绷紧的水平传送带AB始终保持恒定速度运行，在传送带上A处轻轻放置一快件，快件由静止开始加速，与传送带共速后，做匀速运动到达B处。忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 快件先受滑动摩擦力作用，后受静摩擦力作用 B. 快件与传送带间动摩擦因数越大，快件与传送带相对位移越小 C. 因传送快件多消耗的电能等于快件增加的动能 D. 运送距离一定时，快件与传送带间动摩擦因数越大，运送时间越长 【答案】B 【解析】 【详解】A．快件与传送带共速前受滑动摩擦力作用，共速后快件不受摩擦力作用，故A错误； B．快件与传送带有相对运动时，其加速度大小为 快件由静止加速至速率为v的过程用时 快件由静止加速至速率为v过程与传送带的相对位移大小为 所以快件与传送带间动摩擦因数越大，快件与传送带相对位移越小，故B正确； C．因传送快件多消耗的电能等于快件增加的动能与因摩擦增加的内能之和，故C错误； D．快件匀速运动的时间为 快件运输的总时间为 所以运送距离一定时，快件与传送带间动摩擦因数越大，运送时间越短，故D错误。 故选B。 3. 2024年3月20日，长征八号火箭成功发射，将鹊桥二号直接送入预定地月转移轨道，如图所示，鹊桥二号在进入近月点P、远月点A的月球捕获椭圆轨道，开始绕月球飞行。经过多次轨道控制，鹊桥二号最终进入近月点P和远月点B的环月椭圆轨道，关于鹊桥二号的说法正确的是（　　） A. 发射时的速度大于11.2km/s B. 经过捕获椭圆轨道上P点的速度小于经过环月椭圆轨道上P点的速度 C. 在捕获椭圆轨道上的周期大于在环月椭圆轨道上的周期 D. 经过A点的加速度比经过B点的加速度大 【答案】C 【解析】 【详解】A．鹊桥二号并没有脱离地球的约束，所以鹊桥二号发射时的速度小于11.2km/s，故A错误； B．卫星从高轨道变轨到低轨道需要在变轨处点火减速，则鹊桥二号经过捕获椭圆轨道上P点的速度大于经过环月椭圆轨道上P点的速度，故B错误； C．根据开普勒第三定律 由于捕获椭圆轨道的半长轴大于环月椭圆轨道的半长轴，则鹊桥二号在捕获椭圆轨道上的周期大于在环月椭圆轨道上的周期，故C正确； D．根据牛顿第二定律可得 可得 可知鹊桥二号经过A点的加速度比经过B点的加速度小，故D错误。 故选C。 4. 如图为西汉龙纹玉璧的简化模型示意图。玉璧静置于倾角为的光滑斜面上，底部由两个位于同一高度且垂直于斜面的钉子A、B支撑，A、B与玉璧中心O的连线夹角为。玉璧质量为m，重力加速度为g，则（ ） A. 斜面对玉璧的支持力为 B. 每个钉子对玉璧的支持力为 C. 若减小钉子A、B水平间距，每个钉子对玉璧的作用力不变 D. 若增大钉子A、B水平间距，斜面和钉子对玉璧作用力的合力不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．以玉璧为研究对象，沿垂直于斜面方向受力平衡。平衡方程为 由此得，故A错误； BC．两个钉子对玉璧的支持力大小相等，设每个钉子的支持力为。两力合力沿夹角平分线，沿斜面方向受力平衡。平衡方程为 由此得 钉子间距减小时，减小，增大，故减小，故BC错误； D．斜面和两个钉子对玉璧作用力的合力始终与重力等大、反向，其大小为，不随钉子间距改变，故D正确。 故选D。 5. 激光打印机是自动进纸的，其进纸原理如图所示，进纸槽里叠放一叠白纸，每一张纸的质量均相等，进纸时滚轮以竖直向下的力压在第1张白纸上，并沿逆时针方向转动，确保第1张纸与第2张纸相对滑动，设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，滚轮与白纸之间的动摩擦因数为μ1，白纸与白纸之间、白纸与纸槽底座之间的动摩擦因数均为μ2，不考虑静电力的影响，则（　　） A. 第1张白纸受到滚轮的摩擦力向左 B. 最后一张白纸受到纸槽底座的摩擦力向右 C. 下一张白纸受到上一张白纸的摩擦力一定向左 D. 正常情况下单张纸打印必须满足μ1>μ2 【答案】D 【解析】 【详解】A．第1张白纸相对滚轮有向左的运动趋势，滚轮对第1张白纸的滑动摩擦力方向应向右，故A错误； B．除第1张白纸外的所有白纸处于静止状态，以它们为整体，第1张白纸对第2张白纸的摩擦力向右，因此纸槽底座对最后一张白纸的摩擦力应向左，故B错误； C．第1张白纸相对第2张白纸向右滑动，第1张白纸对第2张白纸的摩擦力向右，故C错误； D．为保证第1张白纸与第2张白纸发生相对滑动，滚轮与第1张白纸之间的摩擦能力应大于白纸之间的摩擦能力，因此必须满足，即。故D正确。 故选D。 6. 一质量为m的物体静止在光滑水平面上，某时刻起受到水平向右的大小随位移变化的力F的作用，F随位移变化的规律如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 物块先做匀加速运动，后做匀减速运动 B. 物块的位移为x0时，物块的速度最大 C. 力F对物块做的总功为6F0x0 D. 物块的最大速度为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．物体在光滑水平面上运动，受到的合外力为F，因为F为正，所以物体一直加速运动；那么，物体的位移为3x0时，物块的速度最大，故AB错误； C．物体所受合外力F随位移的关系式可有图象得到，由图可知，合外力做功的大小为图中曲线与x轴围成的面积，所以力F对物块做的总功为 故C错误； D．物体的位移为3x0时，物块的速度最大，由动能定理可得 所以最大速度为 故D正确。 故选D。 7. 如图为某国产车分别在智驾模式、非智驾模式下沿直线刹车的图像，它们分别于和时刻停下来，且刹车过程位移相等，下列说法正确的是（ ） A. 智驾模式刹车，汽车加速度逐渐变大 B. 刹车过程，两种模式全程的平均速度大小相等 C. 时刻，两种模式的位移相等 D. 智驾模式在时间内，汽车平均速度小于 【答案】D 【解析】 【详解】A．智驾模式的曲线斜率绝对值逐渐变小，说明加速度逐渐减小，故A错误； B．全程位移x相等，但，平均速度 时间不同，全程平均速度不相等，故B错误； C．时间段内，时刻之前非智驾模式的图线始终在智驾上方，围成的面积更大，位移更大，时刻两者位移不相等，故C错误； D．时间内，非智驾是匀减速，平均速度等于 智驾的曲线在匀减速直线（非智驾图线）下方，相同时间内位移x更小，由，故智驾的平均速度小于，故D正确。 故选D。 二、多选题（共3小题，每小题6分，漏选得3分，共18分。） 8. 如图所示，带孔滑块P套在水平杆上，并用轻绳将P与小球Q相连，与水平方向成一定夹角的拉力F作用在小球Q上，开始时拉力与细线成钝角，系统静止。现保持F的方向不变，缓慢增大拉力F，在滑动之前，下列判断正确的是（ ） A. P受到横杆的摩擦力增大 B. P受到横杆的支持力减小 C. 细线张力先减小，后增加 D. 细线张力一直增大 【答案】ABD 【解析】 【详解】对小球受力分析，设细线与水平方向夹角为，拉力与水平方向夹角为，根据平衡条件有 水平方向： 竖直方向： 两式相除得 随着缓慢增大，分子减小，分母增大，故减小，即减小。 A．对滑块，水平方向根据平衡条件有 由，增大，不变，所以增大，即增大，故A正确； B．对滑块，竖直方向根据平衡条件有 由，增大，故减小，所以减小，故B正确； CD．由，减小，则减小，减小，所以一直增大，故C错误，D正确。 故选ABD。 9. 下列对物理必修2教材中出现的四幅图分析正确的是（ ） A. 图甲：小球在水平面做匀速圆周运动时，向心力是由细线拉力的水平分力提供 B. 图乙：物体随水平圆盘做匀速圆周运动时，受到重力、支持力和向心力三个力作用 C. 图丙：汽车过拱桥最高点时，处于失重状态，速度越大，对桥面的压力越小 D. 图丁：若轿车在水平路面转弯时速度过大，可能因受到离心力的作用而侧翻 【答案】AC 【解析】 【详解】A．图甲：小球受重力和细线的拉力作用，细线拉力竖直向上的分力与重力平衡，水平分力提供向心力，故A正确； B．图乙：向心力是效果力，匀速圆周运动中向心力由合外力提供，物体受到重力、支持力和摩擦力三个力作用，故B错误； C．汽车过凸形桥最高点时，加速度向下，处于失重状态，速度越大，所需要的向心力越大，对桥面的压力越小，故C正确； D．汽车在水平路面转弯时，受到重力、支持力、摩擦力三个力的作用，摩擦力提供向心力，速度过大，可能导致汽车做离心运动，容易造成交通事故，故D错误。 故选AC。 10. 如图所示，摩天轮是游乐园中常见的大型游乐设施之一。乘客在摩天轮的水平座椅上，均在竖直面内做半径相同的匀速圆周运动，、、、分别是圆周的最低点，最高点，最左端的点，最右端的点，当摩天轮顺时针匀速转动时，关于某位乘客从到的运动过程中（不包含、两点），下列说法正确的有（　　） A. 该乘客的加速度不变 B. 该乘客受到的摩擦力方向不变 C. 该乘客对座椅的压力一直增大 D. 该乘客一直处于失重状态 【答案】BC 【解析】 【详解】A．做匀速圆周运动的物体，加速度大小（v是线速度，r是半径 ） 可知大小不变，但加速度方向始终指向圆心。在从B到A的过程中，加速度方向一直在变，故A错误； B．乘客从到的运动过程中（不包含、两点），乘客的加速度始终具有向左的水平分量，该分量由摩擦力提供，故乘客从到的运动过程中，摩擦力方向始终向左未变，故B正确； C．设乘客与圆心连线和竖直方向夹角为θ，在竖直方向上，在B到D过程中，根据牛顿第二定律 在B到D过程中，θ从0逐渐增大到，则减小，则乘客受到的支持力变大，在D到A过程中，根据牛顿第二定律 在D到A过程中，θ从逐渐增大到，则为负值，则 θ从逐渐增大到，的绝对值在变大，故乘客受到的支持力变大，根据牛顿第三定律，乘客对座椅的压力与座椅对乘客的支持力是一对相互作用力，大小相等，所以乘客对座椅的压力一直增大 ，故C正确； D．失重状态是指物体具有向下的加速度，在从B到A过程中，在竖直方向上乘客具有的加速度方向先向下后向上，故乘客先失重后超重，故D错误。 故选BC。 三、实验题（共2小题，共12分，请按题目要求在答题卡上作答。） 11. 某同学利用如图甲所示的向心力演示器探究小球做圆周运动所需的向心力F与小球质量m、运动半径r和角速度之间的关系。左右塔轮自上而下有三层，每层半径之比由上至下分别是1∶1，2∶1和3∶1（如图乙所示），它们通过不打滑的传动皮带连接，并可通过改变传动皮带所处的层来改变左右塔轮的角速度之比。实验时，将两个小球分别放在短槽的C处和长槽的A（或B）处，A、C分别到左右塔轮中心的距离相等，B到左塔轮中心的距离是A到左塔轮中心距离的2倍，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮一起匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。请回答相关问题： （1）本实验采用的主要实验方法为________ A.等效替代法 B.控制变量法 C.放大法 （2）若要探究向心力的大小F与半径r的关系，可以将相同的钢球分别放在挡板C和挡板B处，将传动皮带置于第________层（填“一”、“二”或“三”）。 （3）某次实验时，将质量为和的小球分别放在B、C位置，传动皮带位于第三层，转动手柄，则当塔轮匀速转动时，左右两标尺的露出的格子数之比1∶3，由此可知________。 【答案】 ①. B ②. 一 ③. 3：2 【解析】 【详解】（1）[1] 在探究向心力与半径、质量、角速度的关系时，用到的实验方法是控制变量法。故选B。 （2）[2]若要探究向心力的大小F与半径r的关系，则角速度和质量相等，需将传动皮带调制第一层塔轮。 （3）[3] 将质量为和的小球分别放在B、C位置，其半径之比为2：1； 根据 若传动皮带套在塔轮第三层，则塔轮转动时，A、C两处的角速度之比为1：3； 根据 由于左右两标尺的露出的格子数之比为1：3，由此可知 3：2 12. 用如图装置测量小车加速度，探究加速度a与力F、质量M的关系。小车与遮光片总质量为，导轨上有光电门A、B，细线跨过轻滑轮，一端与小车相连，另一端挂有钩码，已经平衡小车的运动阻力。 （1）实验中利用光电门测速度，下列说法正确的是（ ） A. 遮光片宽度越大，测出的瞬时速度越准确 B. 改变小车质量后，需要重新平衡小车的运动阻力 C. 平衡阻力时，需要挂上钩码，轻推小车 D. 适当增加两光电门间距x，可减小实验误差 （2）实验中测出遮光片宽度为，小车经过光电门A挡光时间，经过光电门B挡光时间，A、B间距x。则小车加速度表达式为____________。 （3）多次改变钩码个数（总质量为m），作出a与F图像如图所示，导致图线弯曲最可能的原因是____________________________________________。 【答案】（1）D （2） （3）未满足钩码的总质量m远小于小车（含挡光片）总质量M 【解析】 【小问1详解】 A．遮光片宽度越小，平均速度越接近瞬时速度，故A错误； B．平衡阻力时小车的受力情况 则有 因此改变小车质量不需要重新平衡阻力，故B错误。 C．平衡阻力时不能挂钩码，只让小车（带遮光片）重力分力平衡摩擦力，故C错误； D．适当增加两光电门间距x，可以减小位移的测量带来的误差，从而减小实验误差，故D正确。 故选D。 【小问2详解】 由题可知，小车经过光电门A的速度为 小车经过光电门B的速度为 根据匀变速直线运动规律 解得小车的加速度为 【小问3详解】 实验时，当钩码的总质量m远小于小车（含挡光片）总质量M，可以用钩码的总重力代替小车受到的合外力，图线弯曲的原因是由于未满足钩码的总质量m远小于小车（含挡光片）总质量M。 四、解答题（共3小题，共42分，请写出必要的文字说明，关键表达式和重要的演算步骤。） 13. 目前，上海有若干辆超级电容车试运行，运行中无须连接电缆，只需在乘客上车间隙充电30秒到1分钟，就能行驶3到5千米。假设有一辆超级电容车，质量，额定功率，当超级电容车在平直水平路面上行驶时，受到的阻力是车重的0.1倍，取。 （1）超级电容车在此路面上行驶所能达到的最大速度是多少？ （2）若超级电容车从静止开始，保持以的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？ （3）若超级电容车从静止开始，保持额定功率做加速运动，后达到最大速度，求此过程中超级电容车的位移。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）当电容车速度达到最大时电容车的牵引力与阻力平衡，即 解得 （2）电容车做匀加速运动，由牛顿第二定律得 解得 设电容车刚达到额定功率时的速度为 设电容车匀加速运动的时间为，则 解得 （3）从静止到最大速度整个过程牵引力与阻力做功，由动能定理得 解得 14. 如图所示，一质量为的小球（可视为质点），从光滑水平轨道上的A点由静止开始，在恒定水平拉力F作用下做匀加速直线运动。运动位移到达B点后，撤去拉力。随后小球从B点水平抛出，恰好沿切线方向以速度进入竖直光滑圆弧形轨道的C点。已知圆弧形轨道半径，C点与圆心O的连线和竖直方向夹角为，B点与C点的竖直高度差，重力加速度，不计空气阻力，轨道接触面光滑。（，）求： （1）小球到达B点时的速度大小； （2）水平拉力F的大小； （3）小球运动到圆弧形轨道C时，轨道对小球的支持力的大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设小球从点运动到点的时间为，竖直方向有 解得 点切线与水平方向的夹角为，由速度分解得 由 解得 【小问2详解】 小球在水平轨道上运动时，由动能定理有 代入数据得 【小问3详解】 小球在点的速度大小为 沿点指向点方向，重力在该方向的分力大小为，方向与向心方向相反，由牛顿第二定律有 解得 15. 如图所示，长，质量的玻璃板静止在光滑水平面上，质量的小铁块（可视为质点）静置于玻璃板最左端。已知小铁块与玻璃板间的动摩擦因数，取重力加速度。 （1）敲击小铁块，使小铁块瞬间获得一个向右的初速度。小铁块在玻璃板上滑行的过程中，分别求小铁块和玻璃板加速度的大小 （2）按第（1）问条件，请分析说明小铁块最终能否冲出玻璃板 （3）现对小铁块施加一个水平向右的拉力F，为使小铁块与玻璃板不发生相对滑动，则F应满足什么条件。（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力） 【答案】（1）， （2）能冲出玻璃板 （3） 【解析】 【小问1详解】 铁块获得初速度相对玻璃板向右滑行，受到玻璃板向左的滑动摩擦力，设加速度为，由牛顿第二定律： 解得： 玻璃板在光滑的桌面上，水平方向仅受到铁块向右的滑动摩擦力，设加速度为，由牛顿第二定律： 解得： 【小问2详解】 设经过时间t铁块和玻璃板达到等速v，由速度公式：， 联立解得：， 此后因桌面光滑，则两者可以一起向右做匀速直线运动，则共速前，铁块的位移为 玻璃板的位移为 两者的相对位移为 则表示两者共速前铁块已向右冲出玻璃板。 【小问3详解】 （方法一）设小铁块与玻璃板刚好不发生相对滑动的临界拉力为，此时两接触面间为滑动摩擦力但加速度相同，对铁块有： 对玻璃板： 联立解得： 则不相对滑动的拉力满足的范围为 （或方法二）令不发生相对滑动，整体共同加速度： 玻璃板能达到的最大加速度： 当时，即时，不会发生相对滑动。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 东莞市第一中学2026-2027学年第一学期第一次阶段检测 高三物理 考试时间：75分钟 满分：100分 一、单选题（共7小题，每小题4分，共28分。） 1. 如图所示的曲线是某个质点在恒力作用下的一段运动轨迹。质点从M点出发经P点到达N点，已知弧长MP大于弧长PN，质点由M点运动到P点与从P点运动到N点的时间相等。下列说法中正确的是（ ） A. 质点的加速度越来越大 B. 质点从M到N过程中速度大小可能保持不变 C. 质点在这两段时间内的速度变化量一定相同 D. 质点在这两段时间内的速度变化量大小可能相等，方向不断变化 2. 如图所示，某快递公司利用传送带输送快件，绷紧的水平传送带AB始终保持恒定速度运行，在传送带上A处轻轻放置一快件，快件由静止开始加速，与传送带共速后，做匀速运动到达B处。忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 快件先受滑动摩擦力作用，后受静摩擦力作用 B. 快件与传送带间动摩擦因数越大，快件与传送带相对位移越小 C. 因传送快件多消耗的电能等于快件增加的动能 D. 运送距离一定时，快件与传送带间动摩擦因数越大，运送时间越长 3. 2024年3月20日，长征八号火箭成功发射，将鹊桥二号直接送入预定地月转移轨道，如图所示，鹊桥二号在进入近月点P、远月点A的月球捕获椭圆轨道，开始绕月球飞行。经过多次轨道控制，鹊桥二号最终进入近月点P和远月点B的环月椭圆轨道，关于鹊桥二号的说法正确的是（　　） A. 发射时的速度大于11.2km/s B. 经过捕获椭圆轨道上P点的速度小于经过环月椭圆轨道上P点的速度 C. 在捕获椭圆轨道上的周期大于在环月椭圆轨道上的周期 D. 经过A点的加速度比经过B点的加速度大 4. 如图为西汉龙纹玉璧的简化模型示意图。玉璧静置于倾角为的光滑斜面上，底部由两个位于同一高度且垂直于斜面的钉子A、B支撑，A、B与玉璧中心O的连线夹角为。玉璧质量为m，重力加速度为g，则（ ） A. 斜面对玉璧的支持力为 B. 每个钉子对玉璧的支持力为 C. 若减小钉子A、B水平间距，每个钉子对玉璧的作用力不变 D. 若增大钉子A、B水平间距，斜面和钉子对玉璧作用力的合力不变 5. 激光打印机是自动进纸的，其进纸原理如图所示，进纸槽里叠放一叠白纸，每一张纸的质量均相等，进纸时滚轮以竖直向下的力压在第1张白纸上，并沿逆时针方向转动，确保第1张纸与第2张纸相对滑动，设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，滚轮与白纸之间的动摩擦因数为μ1，白纸与白纸之间、白纸与纸槽底座之间的动摩擦因数均为μ2，不考虑静电力的影响，则（　　） A. 第1张白纸受到滚轮的摩擦力向左 B. 最后一张白纸受到纸槽底座的摩擦力向右 C. 下一张白纸受到上一张白纸的摩擦力一定向左 D. 正常情况下单张纸打印必须满足μ1>μ2 6. 一质量为m的物体静止在光滑水平面上，某时刻起受到水平向右的大小随位移变化的力F的作用，F随位移变化的规律如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 物块先做匀加速运动，后做匀减速运动 B. 物块的位移为x0时，物块的速度最大 C. 力F对物块做的总功为6F0x0 D. 物块的最大速度为 7. 如图为某国产车分别在智驾模式、非智驾模式下沿直线刹车的图像，它们分别于和时刻停下来，且刹车过程位移相等，下列说法正确的是（ ） A. 智驾模式刹车，汽车加速度逐渐变大 B. 刹车过程，两种模式全程的平均速度大小相等 C. 时刻，两种模式的位移相等 D. 智驾模式在时间内，汽车平均速度小于 二、多选题（共3小题，每小题6分，漏选得3分，共18分。） 8. 如图所示，带孔滑块P套在水平杆上，并用轻绳将P与小球Q相连，与水平方向成一定夹角的拉力F作用在小球Q上，开始时拉力与细线成钝角，系统静止。现保持F的方向不变，缓慢增大拉力F，在滑动之前，下列判断正确的是（ ） A. P受到横杆的摩擦力增大 B. P受到横杆的支持力减小 C. 细线张力先减小，后增加 D. 细线张力一直增大 9. 下列对物理必修2教材中出现的四幅图分析正确的是（ ） A. 图甲：小球在水平面做匀速圆周运动时，向心力是由细线拉力的水平分力提供 B. 图乙：物体随水平圆盘做匀速圆周运动时，受到重力、支持力和向心力三个力作用 C. 图丙：汽车过拱桥最高点时，处于失重状态，速度越大，对桥面的压力越小 D. 图丁：若轿车在水平路面转弯时速度过大，可能因受到离心力的作用而侧翻 10. 如图所示，摩天轮是游乐园中常见的大型游乐设施之一。乘客在摩天轮的水平座椅上，均在竖直面内做半径相同的匀速圆周运动，、、、分别是圆周的最低点，最高点，最左端的点，最右端的点，当摩天轮顺时针匀速转动时，关于某位乘客从到的运动过程中（不包含、两点），下列说法正确的有（　　） A. 该乘客的加速度不变 B. 该乘客受到的摩擦力方向不变 C. 该乘客对座椅的压力一直增大 D. 该乘客一直处于失重状态 三、实验题（共2小题，共12分，请按题目要求在答题卡上作答。） 11. 某同学利用如图甲所示的向心力演示器探究小球做圆周运动所需的向心力F与小球质量m、运动半径r和角速度之间的关系。左右塔轮自上而下有三层，每层半径之比由上至下分别是1∶1，2∶1和3∶1（如图乙所示），它们通过不打滑的传动皮带连接，并可通过改变传动皮带所处的层来改变左右塔轮的角速度之比。实验时，将两个小球分别放在短槽的C处和长槽的A（或B）处，A、C分别到左右塔轮中心的距离相等，B到左塔轮中心的距离是A到左塔轮中心距离的2倍，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮一起匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。请回答相关问题： （1）本实验采用的主要实验方法为________ A.等效替代法 B.控制变量法 C.放大法 （2）若要探究向心力的大小F与半径r的关系，可以将相同的钢球分别放在挡板C和挡板B处，将传动皮带置于第________层（填“一”、“二”或“三”）。 （3）某次实验时，将质量为和的小球分别放在B、C位置，传动皮带位于第三层，转动手柄，则当塔轮匀速转动时，左右两标尺的露出的格子数之比1∶3，由此可知________。 12. 用如图装置测量小车加速度，探究加速度a与力F、质量M的关系。小车与遮光片总质量为，导轨上有光电门A、B，细线跨过轻滑轮，一端与小车相连，另一端挂有钩码，已经平衡小车的运动阻力。 （1）实验中利用光电门测速度，下列说法正确的是（ ） A. 遮光片宽度越大，测出的瞬时速度越准确 B. 改变小车质量后，需要重新平衡小车的运动阻力 C. 平衡阻力时，需要挂上钩码，轻推小车 D. 适当增加两光电门间距x，可减小实验误差 （2）实验中测出遮光片宽度为，小车经过光电门A挡光时间，经过光电门B挡光时间，A、B间距x。则小车加速度表达式为____________。 （3）多次改变钩码个数（总质量为m），作出a与F图像如图所示，导致图线弯曲最可能的原因是____________________________________________。 四、解答题（共3小题，共42分，请写出必要的文字说明，关键表达式和重要的演算步骤。） 13. 目前，上海有若干辆超级电容车试运行，运行中无须连接电缆，只需在乘客上车间隙充电30秒到1分钟，就能行驶3到5千米。假设有一辆超级电容车，质量，额定功率，当超级电容车在平直水平路面上行驶时，受到的阻力是车重的0.1倍，取。 （1）超级电容车在此路面上行驶所能达到的最大速度是多少？ （2）若超级电容车从静止开始，保持以的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？ （3）若超级电容车从静止开始，保持额定功率做加速运动，后达到最大速度，求此过程中超级电容车的位移。 14. 如图所示，一质量为的小球（可视为质点），从光滑水平轨道上的A点由静止开始，在恒定水平拉力F作用下做匀加速直线运动。运动位移到达B点后，撤去拉力。随后小球从B点水平抛出，恰好沿切线方向以速度进入竖直光滑圆弧形轨道的C点。已知圆弧形轨道半径，C点与圆心O的连线和竖直方向夹角为，B点与C点的竖直高度差，重力加速度，不计空气阻力，轨道接触面光滑。（，）求： （1）小球到达B点时的速度大小； （2）水平拉力F的大小； （3）小球运动到圆弧形轨道C时，轨道对小球的支持力的大小。 15. 如图所示，长，质量的玻璃板静止在光滑水平面上，质量的小铁块（可视为质点）静置于玻璃板最左端。已知小铁块与玻璃板间的动摩擦因数，取重力加速度。 （1）敲击小铁块，使小铁块瞬间获得一个向右的初速度。小铁块在玻璃板上滑行的过程中，分别求小铁块和玻璃板加速度的大小 （2）按第（1）问条件，请分析说明小铁块最终能否冲出玻璃板 （3）现对小铁块施加一个水平向右的拉力F，为使小铁块与玻璃板不发生相对滑动，则F应满足什么条件。（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $