精品解析：福建厦门双十中学2026-2027学年高三上学期10月阶段检测物理试题

厦门双十中学2026-2027学年高三上学期10月月考物理试题 一、单选题 1. 如图，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度，木箱与路面之间始终存在弹力，则木箱获得的动能一定：() A. 等于拉力所做的功； B. 小于拉力所做的功； C. 等于克服摩擦力所做的功； D. 大于克服摩擦力所做的功； 2. 发高远球是羽毛球运动中的一项基本技能。某同学发高远球，球的运动轨迹如图所示，假设此过程中羽毛球竖直方向所受空气阻力大小保不变，以竖直向上为正方向，则下列关于羽毛球竖直方向的位移一时间图像中，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 3. 城市高层建筑建设施工，往往采用配重的方式把装修材料运送到高处，精简模型如图甲所示，固定于水平面上倾角为37°的斜面，绕过顶端定滑轮的轻绳连接两小球A、B（可视作质点），质量分别为M和m，B小球被固定于地面上的锁定装置锁定，某时刻解除锁定，安装在斜面底端的位移采集传感器采集到A在斜面上下滑的位移x与时间t的二次方关系如图乙所示，若该图像的斜率为k，不考虑一切摩擦， 重力加速度取， sin37°=0.6，则A与B的质量之比为（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，水平面光滑，物块A质量为，物块B质量为，物块C质量为，物块A、B间以及A、C间的动摩擦因数均为，给物块A一个水平向左的恒力F。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，下列说法错误的是（ ） A. 无论F多大，三者都不可能保持相对静止 B. 若，则B的加速度大小为 C. 若，则C加速度的水平分量大小为 D. 若，则A、C间的作用力大小为 二、多选题 5. 骑马射箭是蒙古族传统的体育项目，如图所示。在某次比赛中，选手骑马沿直线AB匀速前进，速度大小为，射出的箭可看作做匀速直线运动，速度大小为，靶中心距AB所在竖直面的垂直距离为d，某次射箭时箭的出射点恰好与靶心等高，下列说法正确的是（　　） A. 为确保可以命中靶心，且箭运动时间最短，箭射出方向需指向靶心 B. 为确保可以命中靶心，且箭运动时间最短，箭的运动时间为 C. 为确保可以命中靶心，且箭运动位移最短，若，则最短位移为d D. 为确保可以命中靶心，且箭运动位移最短，若，则命中时的速度大小为 6. 如图所示，四分之一圆柱体P放在水平地面上，圆心O的正上方有一个大小可忽略的光滑定滑轮A，一根轻绳跨过定滑轮A，一端与质量为m的小球连接，小球置于圆柱体P上，另一端系在固定竖直杆上的B点。一质量为m0的钩码挂在AB间的轻绳上，整个装置处于静止状态。除圆柱体P与地面之间的摩擦以外，其它摩擦不计，绳的总长不变，则（ ） A. 若将B点缓慢移动到C点，且小球未动，在这个过程中，轻绳对钩码的拉力不变 B. 若将竖直杆缓慢向右移动，且小球未动，在这个过程中，地面对圆柱体P的支持力增大 C. 若减小钩码的质量，整个装置再次处于静止状态时，小球依然处于圆柱体P上，则轻绳的张力变大 D. 若增大钩码的质量，整个装置再次处于静止状态时，小球依然处于圆柱体P上，则圆柱P对小球的支持力减小 7. 如图，一块足够大倾斜平板与水平面成角，平板上放着一个小物块，一根细绳一端系着小物块，另一端通过斜面上的小孔穿到平板下方空间。开始时细绳处于水平位置，小物块与小孔之间的距离为。情景一：斜面光滑，保持不变，给小物块一个沿斜面向下的初速度，小物块恰好能在斜面上做完整圆周运动；情景二：斜面粗糙，极慢地拉斜面下的细绳，小物块在斜面上恰好通过半圆形的轨迹后到达小孔。小物块全程不翻滚，重力加速度为，则（ ） A. 情景一中，小物块通过最高点时候的速度为 B. 情景一中，小物块在最高点绳子断掉，当回到起始高度时离起始位置的距离为 C. 情景二中，平板与小物块的摩擦因数 D. 情景二中，平板与小物块的摩擦因数 8. 如图甲所示，一根粗糙的直杆OM被固定在墙角，与水平面的夹角为53°，其上套着一质量为1kg的滑块。弹性轻绳一端固定于O点，另一端跨过固定在Q处（O点正上方）的光滑定滑轮与位于直杆上P点的滑块拴接，弹性轻绳原长为OQ，PQ为1.6m且垂直于OM，以P点为原点，沿杆向下建立x轴。现将滑块无初速度释放，已知滑块下滑过程中的加速度与位移的关系图像是一条直线，如图乙所示，图中x1大小为0.64m，x2为滑块刚好减速为零的位置坐标。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹性轻绳上弹力F的大小与其伸长量l满足关系式：F=kl，其中k=10N/m，重力加速度g取10m/s2，sin53°=0.8。下列说法正确的是（　　） A. 滑块与直杆间的动摩擦因数为 B. 图乙中 C. 图乙中 D. 滑块沿杆上滑过程中速度最大的位置也在x1点 三、填空题 9. 如图所示，一块直木板可绕过O点的水平轴在竖直平面内转动，木板上放有一小木块，木板右端受到竖直向上的作用力F，从图中位置A缓慢转动到位置B。小木块相对木板不发生滑动，则在此过程中，摩擦力对小木块__________；支持力对小木块__________；合力对小木块__________（选填“做正功”“做负功”或者“不做功”）。 10. 如图所示，静止卫星的运行速率为，向心加速度为，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为，第一宇宙速度为，已知静止卫星的轨道半径为r，地球半径为R，则______；______（用r和R表示）。 11. 如图所示，倾角为θ的斜面固定在水平地面上，两个物块A、B用轻质弹簧连接，两个物块恰好能静止在斜面上。已知物块A的质量为1kg，物块A与斜面间的动摩擦因数为0.4，物块B与斜面间的动摩擦因数为0.8，两物块受到的摩擦力方向相同，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s2，sinθ=0.6，则弹簧中的弹力大小为___________N，物块B的质量为___________kg。 四、实验题 12. 某实验小组利用图（a）所示装置验证小球平抛运动的特点。实验时，先将斜槽固定在贴有复写纸和白纸的木板边缘，调节槽口水平并使木板竖直；把小球放在槽口处，用铅笔记下小球在槽口时球心在木板上的水平投影点O，建立坐标系．然后从斜槽上固定的位置释放小球，小球落到挡板上并在白纸上留下印迹．上下调节挡板进行多次实验．实验结束后，测量各印迹中心点、、的坐标，并填入表格中，计算对应的值。 2.95 6.52 9.27 13.20 16.61 19.90 5.95 8.81 10.74 12.49 14.05 15.28 35.4 77.6 115.3 156.0 197.4 233.5 （1）根据上表数据，在图（b）给出的坐标纸上补上数据点，并绘制“”图线______。 （2）由图线可知，小球下落的高度y，与水平距离的平方成____________（填“线性”或“非线性”）关系，由此判断小球下落的轨迹是抛物线。 （3）由图线求得斜率k，小球平抛运动的初速度表达式为____________（用斜率k和重力加速度g表示）。 （4）该实验得到的图线常不经过原点，可能的原因是________________________。 13. 某实验小组利用如图甲所示的装置探究加速度与物体所受合力的关系。水平轨道上安装两个光电门1、2，小车（含遮光片）质量为，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，定滑轮间的细绳始终与导轨平行。，重力加速度大小为。 实验步骤如下： （1）实验前需要适当垫高轨道左端以平衡小车所受摩擦力，不悬挂钩码，轻推小车使其依次通过光电门1、2，记录小车通过两光电门1、2时遮光片的挡光时间、，如果，则应将导轨左端适当调__________（填“高”或“低”），直至轻推小车后，小车通过两光电门的挡光时间相等。 （2）测出光电门1到光电门2的距离、挡光片的宽度，测出挡光片通过光电门、的挡光时间、，由此可测出小车的加速度大小__________（用、、、表示）。 （3）从左侧细绳下取个钩码挂到右侧。多次实验，作图，如图乙所示，图像近似为一条过原点的倾斜直线，若斜率为__________（用、、、、表示），则可以验证质量一定时，物体的加速度与所受合外力成正比。 （4）若实验时，右侧滑轮偏低，使细绳与导轨不平行（不考虑细绳与导轨之间夹角在小车运动过程中的变化，也不考虑因细绳与导轨不平行导致的小车与导轨间摩擦力的变化），作图像如图b所示，其中正确的是__________（填正确答案标号）。 A. B. C. D. 五、解答题 14. 太极柔力球运动融合了太极拳和现代竞技体育特征，是一项具有民族特色的体育运动项目。某次训练时，运动员舞动球拍，球拍带动小球在竖直平面内做匀速圆周运动，小球始终与球拍保持相对静止，其运动过程如图乙所示，小球做圆周运动的半径为0.8m，A点为圆周最高点，B点与圆心O等高，C点为最低点。已知小球质量为0.1kg，在C点时球与球拍间的弹力大小为3.0N，重力加速度g取，不计空气阻力，求： （1）小球在C点的速度大小； （2）小球从C运动到A的过程中，球拍对小球做功的平均功率； （3）小球运动到B点时，球拍对小球的作用力大小。 15. 一轻弹簧的一端固定在倾角为θ的固定光滑斜面的底部，另一端和质量为m的小物块a相连，如图所示。质量为的小物块b紧靠a静止在斜面上，此时弹簧的压缩量为x0，从t=0时开始，对b施加沿斜面向上的外力，使b始终做匀加速直线运动。经过一段时间后，物块a、b分离；再经过同样长的时间，b距其出发点的距离恰好也为x0。弹簧的形变始终在弹性限度内，重力加速度大小为g。求： (1)弹簧的劲度系数； (2)物块b加速度的大小； (3)在物块a、b分离前，外力大小随时间变化的关系式。 16. 如图为传送带运送货物的装置。水平传送带固定于距离水平地面高处，传送带以速度顺时针匀速运转，转轴间距为。可视为质点质量的货物以初速度水平滑入传送带左端，同时给货物施加一个恒力，如图与水平方向夹角为，大小为。货物在运动过程中可从传送带右端水平抛出，脱离传送带的瞬间撤去恒力。货物与传送带之间的动摩擦因数为，最大静摩擦等于滑动摩擦力，取，重力加速度。 （1）当，，求物块开始运动的加速度大小； （2）当，，，，求物块落地点与传送带左端的水平距离大小； （3）当，，，转轴间距可以任意取值（传送带依然绷直），但满足。求物块落地点距离传送带左端水平距离的最大值与之间满足的关系。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 厦门双十中学2026-2027学年高三上学期10月月考物理试题 一、单选题 1. 如图，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度，木箱与路面之间始终存在弹力，则木箱获得的动能一定：() A. 等于拉力所做的功； B. 小于拉力所做的功； C. 等于克服摩擦力所做的功； D. 大于克服摩擦力所做的功； 【答案】B 【解析】 【分析】受力分析，找到能影响动能变化的是那几个物理量，然后观测这几个物理量的变化即可． 【详解】木箱受力如图所示： 木箱在移动的过程中有两个力做功，拉力做正功，摩擦力做负功， 根据动能定理可知即： ，所以动能小于拉力做的功，故B正确；无法比较动能与摩擦力做功的大小，ACD错误． 故选B 【点睛】正确受力分析，知道木箱在运动过程中有那几个力做功且分别做什么功，然后利用动能定理求解末动能的大小． 2. 发高远球是羽毛球运动中的一项基本技能。某同学发高远球，球的运动轨迹如图所示，假设此过程中羽毛球竖直方向所受空气阻力大小保不变，以竖直向上为正方向，则下列关于羽毛球竖直方向的位移一时间图像中，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【分析】本题考查运动图像，目的是考查学生的推理能力。 【详解】羽毛球上升阶段，竖直方向的速度逐渐减小，图像的斜率逐渐减小，在最高点，竖直方向的速度为零，即图像的斜率为零；羽毛球下落阶段，竖直方向的速度逐渐增大，图像的斜率逐渐增大。羽毛球上升阶段竖直方向的合力较大，加速度较大，根据匀变速直线运动的规律，羽毛球上升阶段竖直方向的初速度大于下降阶段竖直方向的末速度，即羽毛球上升阶段竖直方向的平均速度较大，上升时间较短。综上所述，只有选项A正确。 故选A。 3. 城市高层建筑建设施工，往往采用配重的方式把装修材料运送到高处，精简模型如图甲所示，固定于水平面上倾角为37°的斜面，绕过顶端定滑轮的轻绳连接两小球A、B（可视作质点），质量分别为M和m，B小球被固定于地面上的锁定装置锁定，某时刻解除锁定，安装在斜面底端的位移采集传感器采集到A在斜面上下滑的位移x与时间t的二次方关系如图乙所示，若该图像的斜率为k，不考虑一切摩擦， 重力加速度取， sin37°=0.6，则A与B的质量之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】解除锁定后，沿绳方向上对A、B和绳组成的系统，由牛顿第二定律有 对A，由运动学规律有 联立解得 结合图像，斜率 解得 故选B。 4. 如图所示，水平面光滑，物块A质量为，物块B质量为，物块C质量为，物块A、B间以及A、C间的动摩擦因数均为，给物块A一个水平向左的恒力F。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，下列说法错误的是（ ） A. 无论F多大，三者都不可能保持相对静止 B. 若，则B的加速度大小为 C. 若，则C加速度的水平分量大小为 D. 若，则A、C间的作用力大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．若AB保持相对静止，物块B的最大加速度 若三者保持相对静止，C竖直方向加速度为0，所受静摩擦力等于重力，有 则 因此C的加速度最小为 故无论F多大，三者都不可能保持相对静止，A正确； B．若，则B相对A滑动，B的加速度大小为，B正确； C．若，C与A水平方向保持相对静止，水平方向的加速度为，C正确； D．若，C与A水平方向保持相对静止，A、C间的作用力为静摩擦力与弹力的合力，其大小为，D错误； 本题选说法错误项，故选D。 二、多选题 5. 骑马射箭是蒙古族传统的体育项目，如图所示。在某次比赛中，选手骑马沿直线AB匀速前进，速度大小为，射出的箭可看作做匀速直线运动，速度大小为，靶中心距AB所在竖直面的垂直距离为d，某次射箭时箭的出射点恰好与靶心等高，下列说法正确的是（　　） A. 为确保可以命中靶心，且箭运动时间最短，箭射出方向需指向靶心 B. 为确保可以命中靶心，且箭运动时间最短，箭的运动时间为 C. 为确保可以命中靶心，且箭运动位移最短，若，则最短位移为d D. 为确保可以命中靶心，且箭运动位移最短，若，则命中时的速度大小为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．为确保可以命中靶心，且箭运动最短时间，则箭射出方向一定要垂直于AB，使合速度指向靶心。故A错误； B．为确保可以命中靶心，且箭运动最短时间，箭射出方向一定垂直与AB，最短时间为 故B正确； C．为确保可以命中靶心，且箭运动最短位移，由于，如图 合速度可以垂直于AB，所以最短位移等于d。故C正确； D．由于，则合速度为 故D错误。 故选BC。 6. 如图所示，四分之一圆柱体P放在水平地面上，圆心O的正上方有一个大小可忽略的光滑定滑轮A，一根轻绳跨过定滑轮A，一端与质量为m的小球连接，小球置于圆柱体P上，另一端系在固定竖直杆上的B点。一质量为m0的钩码挂在AB间的轻绳上，整个装置处于静止状态。除圆柱体P与地面之间的摩擦以外，其它摩擦不计，绳的总长不变，则（ ） A. 若将B点缓慢移动到C点，且小球未动，在这个过程中，轻绳对钩码的拉力不变 B. 若将竖直杆缓慢向右移动，且小球未动，在这个过程中，地面对圆柱体P的支持力增大 C. 若减小钩码的质量，整个装置再次处于静止状态时，小球依然处于圆柱体P上，则轻绳的张力变大 D. 若增大钩码的质量，整个装置再次处于静止状态时，小球依然处于圆柱体P上，则圆柱P对小球的支持力减小 【答案】AC 【解析】 【详解】设圆柱体半径为、质量为，小球球心为，滑轮到圆心的距离为，小球与滑轮间的绳长为，绳的张力为，圆柱体对小球的支持力为。小球受到重力、绳的拉力和沿OQ方向的支持力，三力平衡，力的三角形与几何三角形AOQ相似，故有 解得， 因此，张力随小球到滑轮的距离增大而增大，圆柱体对小球的支持力大小则与小球的位置无关。 A．小球未动时，和均不变，由可知绳的张力不变；钩码静止时，轻绳对钩码的合力始终与其重力等大反向，故A正确； B．设OQ与竖直方向的夹角为，以圆柱体为研究对象，竖直方向受力平衡，有地面的支持力 小球未动时，及均不变，地面对圆柱体的支持力不变，故B错误； C．减小钩码质量后，小球原位置处的绳张力暂时减小，小球沿圆柱面向下移动，与滑轮的距离增大；再次平衡时，由可知轻绳张力比原来大，故C正确； D．增大钩码质量后，小球的位置发生变化，但只要小球仍在圆柱体上且处于静止状态，就始终满足 其中、、均不变，因此圆柱体对小球的支持力大小不变，故D错误。 故选AC。 7. 如图，一块足够大倾斜平板与水平面成角，平板上放着一个小物块，一根细绳一端系着小物块，另一端通过斜面上的小孔穿到平板下方空间。开始时细绳处于水平位置，小物块与小孔之间的距离为。情景一：斜面光滑，保持不变，给小物块一个沿斜面向下的初速度，小物块恰好能在斜面上做完整圆周运动；情景二：斜面粗糙，极慢地拉斜面下的细绳，小物块在斜面上恰好通过半圆形的轨迹后到达小孔。小物块全程不翻滚，重力加速度为，则（ ） A. 情景一中，小物块通过最高点时候的速度为 B. 情景一中，小物块在最高点绳子断掉，当回到起始高度时离起始位置的距离为 C. 情景二中，平板与小物块的摩擦因数 D. 情景二中，平板与小物块的摩擦因数 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．斜面光滑，在斜面上做完整圆周运动，圆周运动的“最高点”是斜面上等效重力沿斜面向下的反方向，由于其恰好完成完整的圆周运动，最高点绳子拉力为0，故 解得，故A正确； B．情景一中，小物块在最高点绳子断掉，物块在斜面上做类平抛运动，沿等效重力方向 垂直等效重力方向 当回到起始高度时，起始位置与最高点沿斜面的高度差为 且 故 由于小物块在最高点沿斜面左侧运动，根据几何关系可得当回到起始高度时离起始位置的距离为，故B正确； CD．斜面粗糙，极慢地拉斜面下的细绳，小物块在斜面上恰好通过半圆形的轨迹后到达小孔，物块缓慢运动，处于平衡状态；其中圆周运动轨迹可以分解为径向与切向，拉力只在径向，切向只有重力分力的切向分量、摩擦力；切向方向上 其中为与轨迹法线的夹角，当时，重力分力全部沿切线方向，此时切向驱动力最大，这就是整个半圆轨迹中最难通过的临界位置。恰好可以完成半圆轨迹，临界条件：这个最难位置切向平衡。则 故，故C正确，D错误。 故选ABC。 8. 如图甲所示，一根粗糙的直杆OM被固定在墙角，与水平面的夹角为53°，其上套着一质量为1kg的滑块。弹性轻绳一端固定于O点，另一端跨过固定在Q处（O点正上方）的光滑定滑轮与位于直杆上P点的滑块拴接，弹性轻绳原长为OQ，PQ为1.6m且垂直于OM，以P点为原点，沿杆向下建立x轴。现将滑块无初速度释放，已知滑块下滑过程中的加速度与位移的关系图像是一条直线，如图乙所示，图中x1大小为0.64m，x2为滑块刚好减速为零的位置坐标。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹性轻绳上弹力F的大小与其伸长量l满足关系式：F=kl，其中k=10N/m，重力加速度g取10m/s2，sin53°=0.8。下列说法正确的是（　　） A. 滑块与直杆间的动摩擦因数为 B. 图乙中 C. 图乙中 D. 滑块沿杆上滑过程中速度最大的位置也在x1点 【答案】BC 【解析】 【详解】A．x1处滑块的加速度为零，对滑块受力分析如图所示 根据胡克定律可得弹性绳弹力为 垂直杆方向有 平行杆方向有 其中 又 联立解得 可知滑块与杆之间的弹力保持不变，滑动摩擦力大小不变，可得滑块与直杆间的动摩擦因数为，故A错误； BC．从释放到x2，速度变化量为零，根据图像面积表示，可知， 滑块释放时，加速度为，有 解得 故BC正确； D．滑块上滑的摩擦力方向向下，设其平衡点为，有 解得 故D错误。 故选BC。 三、填空题 9. 如图所示，一块直木板可绕过O点的水平轴在竖直平面内转动，木板上放有一小木块，木板右端受到竖直向上的作用力F，从图中位置A缓慢转动到位置B。小木块相对木板不发生滑动，则在此过程中，摩擦力对小木块__________；支持力对小木块__________；合力对小木块__________（选填“做正功”“做负功”或者“不做功”）。 【答案】 ①. 不做功 ②. 做正功 ③. 不做功 【解析】 【详解】[1]小木块所受的摩擦力总与运动方向垂直，因此不做功； [2]小木块所受的支持力总与水板方向垂直，始终与小木块的运动方向一致，故小木块所受的支持力一直对小木块做正功； [3]小木块缓慢运动，小木块的合力为零，因此合力对小木块不做功。 10. 如图所示，静止卫星的运行速率为，向心加速度为，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为，第一宇宙速度为，已知静止卫星的轨道半径为r，地球半径为R，则______；______（用r和R表示）。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]地球静止卫星绕地球做匀速圆周运动的角速度与地球自转角速度相等，则有 ， 可得 [2]设地球质量为M，静止卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力可得 解得 第一宇宙速度为卫星在地球表面附近绕地球做匀速圆周运动的运行速度，根据万有引力提供向心力可得 解得 联立可得 11. 如图所示，倾角为θ的斜面固定在水平地面上，两个物块A、B用轻质弹簧连接，两个物块恰好能静止在斜面上。已知物块A的质量为1kg，物块A与斜面间的动摩擦因数为0.4，物块B与斜面间的动摩擦因数为0.8，两物块受到的摩擦力方向相同，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s2，sinθ=0.6，则弹簧中的弹力大小为___________N，物块B的质量为___________kg。 【答案】 ①. 2.8 ②. 7 【解析】 【详解】[1]对A有 解得 [2]对AB整体有 解得 四、实验题 12. 某实验小组利用图（a）所示装置验证小球平抛运动的特点。实验时，先将斜槽固定在贴有复写纸和白纸的木板边缘，调节槽口水平并使木板竖直；把小球放在槽口处，用铅笔记下小球在槽口时球心在木板上的水平投影点O，建立坐标系．然后从斜槽上固定的位置释放小球，小球落到挡板上并在白纸上留下印迹．上下调节挡板进行多次实验．实验结束后，测量各印迹中心点、、的坐标，并填入表格中，计算对应的值。 2.95 6.52 9.27 13.20 16.61 19.90 5.95 8.81 10.74 12.49 14.05 15.28 35.4 77.6 115.3 156.0 197.4 233.5 （1）根据上表数据，在图（b）给出的坐标纸上补上数据点，并绘制“”图线______。 （2）由图线可知，小球下落的高度y，与水平距离的平方成____________（填“线性”或“非线性”）关系，由此判断小球下落的轨迹是抛物线。 （3）由图线求得斜率k，小球平抛运动的初速度表达式为____________（用斜率k和重力加速度g表示）。 （4）该实验得到的图线常不经过原点，可能的原因是________________________。 【答案】 ①. ②. 线性 ③. ④. 水平射出点未与O点重合 【解析】 【详解】（1）[1]根据上表数据在坐标纸上描出数据点，并绘制“”图线如图所示 （2）[2]由图线为一条倾斜的直线可知，小球下落的高度y，与水平距离的平方成线性关系。 （3）[3]根据平抛运动规律可得 联立可得 可知图像的斜率为 解得小球平抛运动的初速度为 （4）[4]图线是一条直线，但常不经过原点，说明实验中测量的y值偏大或偏小一个定值，这是小球的水平射出点未与O点重合，位于坐标原点O上方或下方所造成的。 13. 某实验小组利用如图甲所示的装置探究加速度与物体所受合力的关系。水平轨道上安装两个光电门1、2，小车（含遮光片）质量为，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，定滑轮间的细绳始终与导轨平行。，重力加速度大小为。 实验步骤如下： （1）实验前需要适当垫高轨道左端以平衡小车所受摩擦力，不悬挂钩码，轻推小车使其依次通过光电门1、2，记录小车通过两光电门1、2时遮光片的挡光时间、，如果，则应将导轨左端适当调__________（填“高”或“低”），直至轻推小车后，小车通过两光电门的挡光时间相等。 （2）测出光电门1到光电门2的距离、挡光片的宽度，测出挡光片通过光电门、的挡光时间、，由此可测出小车的加速度大小__________（用、、、表示）。 （3）从左侧细绳下取个钩码挂到右侧。多次实验，作图，如图乙所示，图像近似为一条过原点的倾斜直线，若斜率为__________（用、、、、表示），则可以验证质量一定时，物体的加速度与所受合外力成正比。 （4）若实验时，右侧滑轮偏低，使细绳与导轨不平行（不考虑细绳与导轨之间夹角在小车运动过程中的变化，也不考虑因细绳与导轨不平行导致的小车与导轨间摩擦力的变化），作图像如图b所示，其中正确的是__________（填正确答案标号）。 A. B. C. D. 【答案】（1）低 （2） （3） （4）C 【解析】 【小问1详解】 如果，则根据可知经过1的速度小于2的速度，则左侧高，故将导轨左端适当调低； 【小问2详解】 小车通过光电门、的速度为， 故小车的加速度大小 【小问3详解】 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，从左侧细绳下取个钩码挂到右侧。左侧钩码为个；右侧钩码为个；则合外力为 根据牛顿第二定律可得 可得 整理可得 故斜率为 【小问4详解】 右侧轮子偏低，绳子与水平木板夹角为，其沿木板方向的分力 其中 故 由于，结合上述整理可得 正常时，可知C图符合题意。 故选C。 五、解答题 14. 太极柔力球运动融合了太极拳和现代竞技体育特征，是一项具有民族特色的体育运动项目。某次训练时，运动员舞动球拍，球拍带动小球在竖直平面内做匀速圆周运动，小球始终与球拍保持相对静止，其运动过程如图乙所示，小球做圆周运动的半径为0.8m，A点为圆周最高点，B点与圆心O等高，C点为最低点。已知小球质量为0.1kg，在C点时球与球拍间的弹力大小为3.0N，重力加速度g取，不计空气阻力，求： （1）小球在C点的速度大小； （2）小球从C运动到A的过程中，球拍对小球做功的平均功率； （3）小球运动到B点时，球拍对小球的作用力大小。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）在C点时，由牛顿第二定律 解得 （2）小球从C运动到A的过程中，所用时间为t，则 由动能定理 小球从C运动到A的过程中，球拍对小球做功的平均功率 解得 （3）小球运动到B点时，设球拍对球的作用力为F，合力提供向心力，由力的合成规则 其中 解得 15. 一轻弹簧的一端固定在倾角为θ的固定光滑斜面的底部，另一端和质量为m的小物块a相连，如图所示。质量为的小物块b紧靠a静止在斜面上，此时弹簧的压缩量为x0，从t=0时开始，对b施加沿斜面向上的外力，使b始终做匀加速直线运动。经过一段时间后，物块a、b分离；再经过同样长的时间，b距其出发点的距离恰好也为x0。弹簧的形变始终在弹性限度内，重力加速度大小为g。求： (1)弹簧的劲度系数； (2)物块b加速度的大小； (3)在物块a、b分离前，外力大小随时间变化的关系式。 【答案】(1) (2) (3) 【解析】 【分析】 【详解】(1)对整体分析，根据平衡条件可知，沿斜面方向上重力的分力与弹簧弹力平衡，则有： kx0=(m+ m）gsinθ 解得 k=     (2)由题意可知，b经两段相等的时间位移为x0； 由匀变速直线运动相邻相等时间内位移关系的规律可知      说明当形变量为时二者分离； 对m分析，因分离时ab间没有弹力，则根据牛顿第二定律可知 kx1-mgsinθ=ma   联立解得 a= (3)设时间为t，则经时间t时，ab前进的位移 x=at2= 则形变量变为 △x=x0-x 对整体分析可知，由牛顿第二定律有 F+k△x-（m+m）gsinθ=(m+m）a 解得 F= mgsinθ+t2   因分离时位移x=由 x==at2 解得 故应保证0≤t＜，F表达式才能成立。 16. 如图为传送带运送货物的装置。水平传送带固定于距离水平地面高处，传送带以速度顺时针匀速运转，转轴间距为。可视为质点质量的货物以初速度水平滑入传送带左端，同时给货物施加一个恒力，如图与水平方向夹角为，大小为。货物在运动过程中可从传送带右端水平抛出，脱离传送带的瞬间撤去恒力。货物与传送带之间的动摩擦因数为，最大静摩擦等于滑动摩擦力，取，重力加速度。 （1）当，，求物块开始运动的加速度大小； （2）当，，，，求物块落地点与传送带左端的水平距离大小； （3）当，，，转轴间距可以任意取值（传送带依然绷直），但满足。求物块落地点距离传送带左端水平距离的最大值与之间满足的关系。 【答案】（1） （2） （3）当时，；当时，；当时， 【解析】 【小问1详解】 对货物受力分析正交分解有， 滑动摩擦力有 联立解得 【小问2详解】 货物加速度，开始加速到共速时， 共速后货物以继续加速至从传送带右端飞出，根据牛顿第二定律有 解得 此过程中有 解得 货物飞出后平抛至落地有 则物块落地点与传送带左端的水平距离大小 【小问3详解】 受力分析知货物先向右匀减速直线运动，根据牛顿第二定律 解得 假设货物匀减速运动至右端以速度直接飞出，则物块落地点距离传送带左端水平距离 当时， 计算知：货物以从减速至所需位移 货物以从减速至所需位移 即若，则物体落地点离传送带左端的距离为 若，则物体先减速再匀速，则物体落地点离传送带左端的距离为，由此式知当时，，即最大值仍为（因可在间任意取值） 综上，物体落地点离传送带左端的距离与转轴间距离的关系如图所示 则当时， 当时， 当时， 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $