内容正文:
高三一轮复习力学部分周测试卷
一、选择题:
1.关于摩擦力,下列说法中正确的是()
A.滑动摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反
B.滑动摩擦力的大小与物体的运动状态有关
C.静摩擦力的方向可能与物体的运动方向不共线
D.静摩擦力的大小一定与物体对接触面的正压力大小成正比
2.自行车传动结构的示意图如图所示,大齿轮通过绷紧的链条带动小齿轮转动。大齿轮、小齿轮的半径
之比为2:1,大、小齿轮的边缘上分别有A、B点。当自行车匀速前进时,A、B点的向心加速度大小之
比为()
小齿轮
大齿轮
A.2:1
B.1:2
C.1:1
D.1:4
3.某卫星变轨前后的示意图如图所示。O为地球地心,变轨前I轨道为近地圆轨道,在I轨道上A点可机
动变轨到椭圆Ⅱ上,C为椭圆轨道远地点。则卫星()
A.在I轨道上,经过B点的速度大于7.9km/s
球
B.在Ⅱ轨道上,A的线速度比C点的线速度要小
A
8
C.在I轨道上B点的加速度,比在Ⅱ轨道上C点的加速度小
D.在I轨道A点要变轨到Ⅲ轨道,需要点火加速
4.小明站在力传感器上完成下蹲和起立动作,力传感器的示数如图所示,由图可知()
A.小明的重力大小为50N
个FN
800
B.在1~2s内,小明先失重后超重
500
C.小明先起立后下蹲
D.在1~2s内,小明完成了一组下蹲一起立的动作
4
68t/s
5.两个质点4、b在同一直线上从同一点开始出发做直线运动,质点、b的速度一时间图像分别如图中、
b所示,由图像可知()
A.t时刻质点a、b相遇
B.t1时刻质点a的加速度为零
C.在0~1时间内质点a、b的距离逐渐变小
D.在~时间内质点b运动的平均速度大于Y+业
2
6.四个相同的物块用轻绳系住,绕过光滑的轻质滑轮,并将绳子另一端系在墙壁上。甲、乙两杆固定在
墙壁上,丙、丁两杆带有铰链并固定于墙壁上。轻杆与轻绳与水平方向夹角如图所示。四幅图中,能够保
持静止且杆的作用力相同的是()
309
30°
30
30
L30°
甲
A.甲和乙
B.乙和丙
C.甲和丁
D.乙和丁
7.如图所示,一块足够长的长木板放在光滑水平地面上,质量分别为4=4kg和B=2kg的物块A、B
放在长木板上,已知A、B与长木板间的动摩擦因数为μ=0.4,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.现用水平
拉力F拉A,取重力加速度g=10m/s.改变F的大小,研究B运动的加速度大小()
A.若木板为轻质木板,则B的最大加速度为4m/s
B
B.若木板为轻质木板,则B的最大加速度为8m/s
F
C.若木板质量为6kg,则B的最大加速度为4m/s2
D.改变木板质量,要使A、B与木板间发生相对滑动,所需的力F最大为32N。
8.(多选)下列关于曲线运动的说法正确的是()
A.曲线运动一定是变速运动
B.物体做曲线运动时加速度可能为0
C.物体做曲线运动时所受的合力一定不为0
D.当物体所受合力的方向与它的速度在同一直线上时,物体做曲线运动
9.(多选)如图所示,质量都为m的α、b两球固定在轻杆的两端,轻杆可绕过O点的水平轴在竖直面
内无摩擦转动,已知两球到O点的距离L1>L2。在图示的水平位置由静止释放两球至α到达最低点的过
程中()
b
A.杆对a球做正功
0
B.杆对b球做负功
C.杆对a球做负功
a
D.杆对b球做正功
10.(多选)在2026年春晚舞台上,武术节目《武B0T》融
入前沿智能科技,将刚劲有力的功夫招式与灵活精准的机器
人表演相结合,成为本届春晚极具视觉冲击力的创新节目之
一,如图所示,节目中间环节时,质量为m的机器人从下蹲
静止状态竖直向上起跳,经过t时间身体伸直以大小为ⅴ的速度离开地面,己知重力加速度g,在该过程
中()
A.地面对机器人的弹力是地面发生弹性形变产生的
B.地面对机器人的平均作用力大小为m}+8)
C.地面对机器人的冲量大小为mv
D.地面对机器人做功为m
二、实验题:
11.某实验小组设计实验探究弹簧的劲度系数与哪些因素有关,在研究弹簧劲度系数与弹簧的圈数关系时:
弹簧1
个x/m
弹簧2
刻度尺
B
250575
m/kg
甲
乙
丙
(1)实验小组选取材料相同,直径相同,粗细相同,长度相同,圈数不同的两个弹簧进行实验。按照如
图甲所示的方案设计实验,1的圈数少,2的圈数多,改变被支撑重物的质量,静止时测出弹簧的形变
量x,得到形变量x与质量的关系式图像,取多组类似弹簧实验均可得到类似的图像,如图乙所示侧可
知弹簧单位长度的圈数越
(填“多”或“少),弹簧的劲度系数越小。
(2)图乙中,已知弹簧1的劲度系数为k,则弹簧2的劲度系数为
(3)如图丙所示,某学习小组把两根弹簧连接起来,若不考虑弹簧自身重力的影响,把两根弹簧当成一
根新弹簧,则新弹簧的劲度系数为
12.气垫导轨是一种能有效减小摩擦阻力的实验装置,即摩擦力可忽略。某同学利用如图甲所示的装置进
行物体质量一定时,探究加速度与力的关系实验。气垫导轨一端安装有定滑轮,另一侧固定一光电门,
导轨倾角可调,滑块(含遮光条)质量为。
5/(ms2)
0.25
0.20
0.15
0.10
0.05
00.10.20.30.40.50.60.7FN
图丙
2.5N条形盒测力计
N
0.3
0.5
0三
层1.0
图甲
图乙
(1)按图甲所示安装装置,打开气泵,调节定滑轮,使细线与导轨平行,撤去细线。
(2)调节导轨为某一倾角,用细线穿过定滑轮连接弹簧测力计和滑块,滑块稳定时,遮光条对准导轨上
的O点,弹簧测力计示数如图乙所示,则读数F=
N。
(3)撤去细线,将滑块由O点静止释放,释放时遮光条与光电门的间距为,已知遮光条宽度为d,滑块
通过光电门后,数字计时器显示遮光时间为t,则遮光条通过光电门时的速度大小为
(用题中字
母表示)。
(4)改变导轨的倾角,保持滑块在导轨上的释放位置不变,重复(2)(3)步骤多次,测得F和t,记录
数据,在坐标纸上描点如图丙所示,请作出图像。
(5)结合图像得出结论:质量一定时,物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比、理论上该图像的斜
率为
(用题中字母表示)。
(6)某同学发现在进行(1)操作中,定滑轮调节偏高,细线与导轨不平行,该同学认为并不影响实验结
论,你是否同意他的观点?请说明理由。
三、计算题:
13.如图,某滑雪爱好者从静止开始沿倾角为37的斜坡上的雪道匀加速直线下滑,开始下滑后3s内下降
的高度为12m,重力加速度大小为10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)下滑3s时,滑雪爱好者的速度大小:
(2)滑雪板与雪道间的动摩擦因数。
14.如图所示为某碰撞游戏装置的简化示意图,光滑水平桌面上固定一轻质弹簧,弹簧右端放置一质量
=0.8kg的物块A。右侧地面上放置一圆心角=53°的光滑圆弧面,圆弧面的圆心与桌面等高,半径
R=0.5m。圆弧面最低点P与水平面相切,在P点放置物块B,PM是长度s=1.07m的一段粗糙的水平面,
A、B与该平面间的动摩擦因数=0.5,M点右侧有一凹槽。现用A压缩弹簧后由静止释放,恰好能沿着
切线方向进入圆弧面,A与B发生碰撞后粘在一起向右滑动,碰撞时间极短,重力加速度取g=10/s2,不
计空气阻力,两物块均可视为质点,sim53=08,cos53°=0.6。求:
(1)释放A时弹簧的弹性势能;
0000000■
(2)A与B碰撞前瞬间A对P点的压力大小:
R
7777777777777
7777777777777777777
(3)要使A不会落入凹槽,求B的质量大小。
高三一轮复习力学部分周测试卷
一、选择题:
1. 关于摩擦力,下列说法中正确的是( )
A. 滑动摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反
B. 滑动摩擦力的大小与物体的运动状态有关
C. 静摩擦力的方向可能与物体的运动方向不共线
D. 静摩擦力的大小一定与物体对接触面的正压力大小成正比
2. 自行车传动结构的示意图如图所示,大齿轮通过绷紧的链条带动小齿轮转动。大齿轮、小齿轮的半径之比为2:1,大、小齿轮的边缘上分别有A、B点。当自行车匀速前进时,A、B点的向心加速度大小之比为( )
A. 2:1 B. 1:2 C. 1:1 D. 1:4
3. 某卫星变轨前后的示意图如图所示。O为地球地心,变轨前I轨道为近地圆轨道,在I轨道上A点可机动变轨到椭圆Ⅱ上,C为椭圆轨道远地点。则卫星( )
A. 在I轨道上,经过B点的速度大于7.9km/s
B. 在Ⅱ轨道上,A的线速度比C点的线速度要小
C. 在I轨道上B点的加速度,比在Ⅱ轨道上C点的加速度小
D. 在I轨道A点要变轨到Ⅱ轨道,需要点火加速
4.小明站在力传感器上完成“下蹲”和“起立”动作,力传感器的示数如图所示,由图可知( )
A. 小明的重力大小为50N
B. 在1~2s内,小明先失重后超重
C. 小明先起立后下蹲
D. 在1~2s内,小明完成了一组“下蹲—起立”的动作
5. 两个质点a、b在同一直线上从同一点开始出发做直线运动,质点a、b的速度一时间图像分别如图中a、b所示,由图像可知( )
A.t2时刻质点a、b相遇
B.t1时刻质点a的加速度为零
C.在0~t1时间内质点a、b的距离逐渐变小
D.在t1∼t3时间内质点b运动的平均速度大于
6. 四个相同的物块用轻绳系住,绕过光滑的轻质滑轮,并将绳子另一端系在墙壁上。甲、乙两杆固定在墙壁上,丙、丁两杆带有铰链并固定于墙壁上。轻杆与轻绳与水平方向夹角如图所示。四幅图中,能够保持静止且杆的作用力相同的是( )
A. 甲和乙 B. 乙和丙 C. 甲和丁 D. 乙和丁
7. 如图所示,一块足够长的长木板放在光滑水平地面上,质量分别为mA=4 kg和mB=2kg的物块A、B放在长木板上,已知A、B与长木板间的动摩擦因数为μ=0.4,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.现用水平拉力F拉A,取重力加速度g=10 m/s2.改变F的大小,研究B运动的加速度大小( )
A. 若木板为轻质木板,则B的最大加速度为4m/s2
B. 若木板为轻质木板,则B的最大加速度为8m/s2
C. 若木板质量为6kg,则B的最大加速度为4m/s2
D. 改变木板质量,要使A、B与木板间发生相对滑动,所需的力F最大为32N。
8.(多选) 下列关于曲线运动的说法正确的是( )
A. 曲线运动一定是变速运动
B. 物体做曲线运动时加速度可能为0
C. 物体做曲线运动时所受的合力一定不为0
D. 当物体所受合力的方向与它的速度在同一直线上时,物体做曲线运动
9. (多选) 如图所示,质量都为m的a、b两球固定在轻杆的两端,轻杆可绕过O点的水平轴在竖直面内无摩擦转动,已知两球到O点的距离L1>L2。在图示的水平位置由静止释放两球至a到达最低点的过程中( )
A.杆对a球做正功
B.杆对b球做负功
C.杆对a球做负功
D.杆对b球做正功
10.(多选) 在2026年春晚舞台上,武术节目《武BOT》融入前沿智能科技,将刚劲有力的功夫招式与灵活精准的机器人表演相结合,成为本届春晚极具视觉冲击力的创新节目之一.如图所示,节目中间环节时,质量为m的机器人从下蹲静止状态竖直向上起跳,经过t时间身体伸直以大小为v的速度离开地面,已知重力加速度g,在该过程中( )
A.地面对机器人的弹力是地面发生弹性形变产生的
B.地面对机器人的平均作用力大小为
C.地面对机器人的冲量大小为mv
D.地面对机器人做功为
二、实验题:
11. 某实验小组设计实验探究弹簧的劲度系数与哪些因素有关,在研究弹簧劲度系数与弹簧的圈数关系时:
(1)实验小组选取材料相同,直径相同,粗细相同,长度相同,圈数不同的两个弹簧进行实验。按照如图甲所示的方案设计实验,1的圈数少,2的圈数多,改变被支撑重物的质量m,静止时测出弹簧的形变量x,得到形变量x与质量m的关系式图像,取多组类似弹簧实验均可得到类似的图像,如图乙所示则可知弹簧单位长度的圈数越________(填“多”或“少”),弹簧的劲度系数越小。
(2)图乙中,已知弹簧1的劲度系数为k,则弹簧2的劲度系数为________。
(3)如图丙所示,某学习小组把两根弹簧连接起来,若不考虑弹簧自身重力的影响,把两根弹簧当成一根新弹簧,则新弹簧的劲度系数为________。
12. 气垫导轨是一种能有效减小摩擦阻力的实验装置,即摩擦力可忽略。某同学利用如图甲所示的装置进行“物体质量一定时,探究加速度与力的关系”实验。气垫导轨一端安装有定滑轮,另一侧固定一光电门,导轨倾角可调,滑块(含遮光条)质量为。
(1)按图甲所示安装装置,打开气泵,调节定滑轮,使细线与导轨平行,撤去细线。
(2)调节导轨为某一倾角,用细线穿过定滑轮连接弹簧测力计和滑块,滑块稳定时,遮光条对准导轨上的点,弹簧测力计示数如图乙所示,则读数________。
(3)撤去细线,将滑块由点静止释放,释放时遮光条与光电门的间距为,已知遮光条宽度为,滑块通过光电门后,数字计时器显示遮光时间为,则遮光条通过光电门时的速度大小为________(用题中字母表示)。
(4)改变导轨的倾角,保持滑块在导轨上的释放位置不变,重复(2)(3)步骤多次,测得和,记录数据,在坐标纸上描点如图丙所示,请作出图像。________
(5)结合图像得出结论:质量一定时,物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比、理论上该图像的斜率为________(用题中字母表示)。
(6)某同学发现在进行(1)操作中,定滑轮调节偏高,细线与导轨不平行,该同学认为并不影响实验结论,你是否同意他的观点?请说明理由。________
三、计算题:
13. 如图,某滑雪爱好者从静止开始沿倾角为37°的斜坡上的雪道匀加速直线下滑,开始下滑后3s内下降的高度为12m,重力加速度大小为,,,求:
(1)下滑3s时,滑雪爱好者的速度大小;
(2)滑雪板与雪道间的动摩擦因数。
14.如图所示为某碰撞游戏装置的简化示意图,光滑水平桌面上固定一轻质弹簧,弹簧右端放置一质量的物块。右侧地面上放置一圆心角的光滑圆弧面,圆弧面的圆心与桌面等高,半径。圆弧面最低点P与水平面相切,在P点放置物块,PM是长度的一段粗糙的水平面,、与该平面间的动摩擦因数,M点右侧有一凹槽。现用压缩弹簧后由静止释放,恰好能沿着切线方向进入圆弧面,与发生碰撞后粘在一起向右滑动,碰撞时间极短,重力加速度取,不计空气阻力,两物块均可视为质点,,。求:
(1)释放时弹簧的弹性势能;
(2)与碰撞前瞬间对P点的压力大小;
(3)要使不会落入凹槽,求的质量大小。
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高三一轮复习力学部分周测试卷
1. 关于摩擦力,下列说法中正确的是( )
A. 滑动摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反
B. 滑动摩擦力的大小与物体的运动状态有关
C. 静摩擦力的方向可能与物体的运动方向不共线
D. 静摩擦力的大小一定与物体对接触面的正压力大小成正比
【答案】C
【解析】
【详解】A.将物体轻轻放在水平运动的传送带上滑动时,物体所受摩擦力与物体实际运动方向相同,A错误;
B.滑动摩擦力大小由公式决定,仅与动摩擦因数μ和正压力N有关,与运动状态无关,B错误;
C.手握啤酒瓶沿水平方向做匀速直线运动,啤酒瓶所受的静摩擦力竖直向上与运动方向不共线,C正确;
D.静摩擦力的大小由外力决定,与正压力无关,只有最大静摩擦力与正压力成正比,D错误。
故选C。
2. 自行车传动结构的示意图如图所示,大齿轮通过绷紧的链条带动小齿轮转动。大齿轮、小齿轮的半径之比为2:1,大、小齿轮的边缘上分别有A、B点。当自行车匀速前进时,A、B点的向心加速度大小之比为( )
A. 2:1 B. 1:2 C. 1:1 D. 1:4
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】大齿轮通过绷紧的链条带动小齿轮转动,大、小齿轮的边缘上分别有A、B点,故
大齿轮、小齿轮的半径之比为2:1。
由可知:A、B点的向心加速度大小之比为1:2。
故选B。
【点睛】
3. 某卫星变轨前后的示意图如图所示。O为地球地心,变轨前I轨道为近地圆轨道,在I轨道上A点可机动变轨到椭圆Ⅱ上,C为椭圆轨道远地点。则卫星( )
A. 在I轨道上,经过B点的速度大于7.9km/s
B. 在Ⅱ轨道上,A的线速度比C点的线速度要小
C. 在I轨道上B点的加速度,比在Ⅱ轨道上C点的加速度小
D. 在I轨道A点要变轨到Ⅱ轨道,需要点火加速
【答案】D
【解析】
【详解】A.因I轨道为近地圆轨道,可知经过B点的速度等于7.9km/s,故A错误;
B.根据开普勒第二定律可知,在Ⅱ轨道上,A的线速度比C点的线速度要大,故B错误;
C.根据
可得
在I轨道上B点的加速度,比在Ⅱ轨道上C点的加速度大,故C错误;
D.在I轨道A点要变轨到Ⅱ轨道,需要点火加速做离心运动,故D正确。
故选D。
4.小明站在力传感器上完成“下蹲”和“起立”动作,力传感器的示数如图所示,由图可知( )
A. 小明的重力大小为50N
B. 在1~2s内,小明先失重后超重
C. 小明先起立后下蹲
D. 在1~2s内,小明完成了一组“下蹲—起立”的动作
【答案】B
【解析】
【详解】A.当人站在力传感器上静止时,力传感器对人的支持力与人的重力是一对平衡力,此时
从图像中可以看出,力传感器示数稳定在,所以小明的重力大小为,而不是,A错误;
B.根据牛顿第二定律
当人处于失重状态时,加速度方向向下,此时
当人处于超重状态时,加速度方向向上,此时
在内,力传感器示数先小于,之后力传感器示数大于,说明小明先失重后超重,B正确;
C.在内,人先失重后超重,加速度先向下后向上。加速度向下时,人向下加速运动;加速度向上时,人向下减速运动,整个过程是下蹲过程,而不是先起立后下蹲,C错误;
D .动作过程的判断从图像中可以看出,在内,力传感器示数先变小后变大,结合前面的分析,人先失重后超重,整个过程是下蹲过程,并没有完成一组“下蹲—起立”动作,D错误。
故选B。
5. (2024·贵州贵阳·一模)两个质点a、b在同一直线上从同一点开始出发做直线运动,质点a、b的速度一时间图像分别如图中a、b所示,由图像可知( )
A.t2时刻质点a、b相遇
B.t1时刻质点a的加速度为零
C.在0~t1时间内质点a、b的距离逐渐变小
D.在t1∼t3时间内质点b运动的平均速度大于
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】利用v-t图像求加速度、利用v-t图像求位移
【详解】A.由图可知t2时刻两质点速度相等,根据图像与坐标轴围成的面积代表位移可知,a、b此时相距最远,故A错误;
B.图像的斜率代表加速度,可知t1时刻质点a的加速度不为零,故B错误;
C.根据图像与坐标轴围成的面积代表位移可知,在0~t1时间内质点a、b的距离逐渐变大,故C错误;
D.假设在t1∼t3时间内质点b做匀减速直线运动,则有
由图可知t1∼t3时间内质点b的位移比匀减速直线运动的位移要大,则平均速度大于,故D正确;
故选D。
6. 四个相同的物块用轻绳系住,绕过光滑的轻质滑轮,并将绳子另一端系在墙壁上。甲、乙两杆固定在墙壁上,丙、丁两杆带有铰链并固定于墙壁上。轻杆与轻绳与水平方向夹角如图所示。四幅图中,能够保持静止且杆的作用力相同的是( )
A. 甲和乙 B. 乙和丙 C. 甲和丁 D. 乙和丁
【答案】D
【解析】
【详解】轻杆的力与两绳对滑轮的合力等大反向,甲图杆的力与竖直方向成向右上;乙图杆的力与竖直方向成向右上;丙图为动杆,不能保持静止;丁图杆的力与竖直方向成向右上,故乙和丁的相同。
故选D。
7. 如图所示,一块足够长的长木板放在光滑水平地面上,质量分别为mA=4 kg和mB=2kg的物块A、B放在长木板上,已知A、B与长木板间的动摩擦因数为μ=0.4,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.现用水平拉力F拉A,取重力加速度g=10 m/s2.改变F的大小,研究B运动的加速度大小( )
A. 若木板为轻质木板,则B的最大加速度为4m/s2
B. 若木板为轻质木板,则B的最大加速度为8m/s2
C. 若木板质量为6kg,则B的最大加速度为4m/s2
D. 改变木板质量,要使A、B与木板间发生相对滑动,所需的力F最大为32N。
【答案】A
【解析】
【详解】AB.隔离物块A,对A进行受力分析,物块A受到的摩擦力方向向左,最大静摩擦力为
fAmax=μFNA=μmAg=16N
隔离物块B,对B进行受力分析,物块B的最大静摩擦力为
fBmax=μFNB=μmBg=8N
假设A与板间的摩擦力达到最大时B与板仍相对静止,则把木板和物块B看作一个整体,对该整体受力分析,该整体受到A对其的16N的向右的摩擦力,根据牛顿第二定律求出B的最大加速度为
此时B与板间的摩擦力为
则B与板之间不会相对静止,则B的最大加速度为
选项A正确,B错误;
C.若木板质量为6kg,假设A与板间的摩擦力达到最大时B与板仍相对静止,则把木板和物块B看作一个整体,对该整体受力分析,该整体受到A对其的16N的向右的摩擦力,根据牛顿第二定律求出木板和B的最大加速度为
此时B与板间的摩擦力为
则B与板之间会相对静止,则B的最大加速度为 2m/s2,选项C错误;
D.由A的分析可知,加速度大于amax=4m/s2时B开始产生滑动,此时若A也产生滑动,则对A
F-μmAg=mAamax
解得
F=32N
则至少需要32N的力,选项D错误。
故选A。
8. 下列关于曲线运动的说法正确的是( )
A. 曲线运动一定是变速运动
B. 物体做曲线运动时加速度可能为0
C. 物体做曲线运动时所受的合力一定不为0
D. 当物体所受合力的方向与它的速度在同一直线上时,物体做曲线运动
【答案】AC
【解析】
【详解】ABC.由于曲线运动中速度的方向是变化的,所以曲线运动一定是变速运动,物体做曲线运动时加速度一定不为0,根据牛顿第二定律,可知物体所受的合力一定不为0,故AC正确,B错误;
D.当物体所受合力的方向与它的速度不在同一直线上时,物体做曲线运动,故D错误。
故选AC。
9. 如图所示,质量都为m的a、b两球固定在轻杆的两端,轻杆可绕过O点的水平轴在竖直面内无摩擦转动,已知两球到O点的距离L1>L2。在图示的水平位置由静止释放两球至a到达最低点的过程中( )
A.杆对a球做正功 B.杆对b球做负功
C.杆对a球做负功 D.杆对b球做正功
【答案】CD
【难度】0.85
【知识点】应用动能定理求变力做功、机械能守恒定律在杆连接系统中的应用
【详解】BD.a、b组成的系统机械能守恒,有
mgL1-mgL2=Eka+Ekb>0
设杆对b做功为Wb,对b由动能定理得
-mgL2+Wb=Ekb>0
可得
Wb>0
故B错误,D正确;
AC.a、b组成的系统机械能守恒,杆对系统做功的代数和为0,杆对b球做正功,则杆对a球做负功,故A错误,C正确。
故选CD。
8.在2026年春晚舞台上,武术节目《武BOT》融入前沿智能科技,将刚劲有力的功夫招式与灵活精准的机器人表演相结合,成为本届春晚极具视觉冲击力的创新节目之一.如图所示,节目中间环节时,质量为m的机器人从下蹲静止状态竖直向上起跳,经过t时间身体伸直以大小为v的速度离开地面,已知重力加速度g,在该过程中( )
A.地面对机器人的弹力是地面发生弹性形变产生的
B.地面对机器人的平均作用力大小为
C.地面对机器人的冲量大小为mv
D.地面对机器人做功为
【答案】AB
【详解】A.地面发生形变,可知地面对机器人的弹力是地面发生弹性形变产生的,故A正确;
B.根据动量定理可得
可得地面对机器人的平均作用力大小为,故B正确;
C.地面对机器人的冲量大小为,故C错误;
D.地面对机器人做功为零,合外力做功为,故D错误。
故选AB。
11. 某实验小组设计实验探究弹簧的劲度系数与哪些因素有关,在研究弹簧劲度系数与弹簧的圈数关系时:
(1)实验小组选取材料相同,直径相同,粗细相同,长度相同,圈数不同的两个弹簧进行实验。按照如图甲所示的方案设计实验,1的圈数少,2的圈数多,改变被支撑重物的质量m,静止时测出弹簧的形变量x,得到形变量x与质量m的关系式图像,取多组类似弹簧实验均可得到类似的图像,如图乙所示则可知弹簧单位长度的圈数越________(填“多”或“少”),弹簧的劲度系数越小。
(2)图乙中,已知弹簧1的劲度系数为k,则弹簧2的劲度系数为________。
(3)如图丙所示,某学习小组把两根弹簧连接起来,若不考虑弹簧自身重力的影响,把两根弹簧当成一根新弹簧,则新弹簧的劲度系数为________。
【答案】(1)多 (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据胡克定律有
整理后有
则图像的斜率为,则图像斜率越大弹簧的劲度系数越小,由图乙可看出直线2的斜率大于直线1的斜率,则
由于1的圈数少,2的圈数多,则可知弹簧单位长度的圈数越多,弹簧的劲度系数越小。
【小问2详解】
根据
结合图乙可计算出,
由于弹簧1的劲度系数为k,则,
【小问3详解】
由题意可知,弹簧1的劲度系数为k,则弹簧2的劲度系数为,所以把两个弹簧串联起来,当下面挂质量为物体时,根据平衡条件得
,,
解得新弹簧的劲度系数为
12. (10分)气垫导轨是一种能有效减小摩擦阻力的实验装置,即摩擦力可忽略。某同学利用如图甲所示的装置进行“物体质量一定时,探究加速度与力的关系”实验。气垫导轨一端安装有定滑轮,另一侧固定一光电门,导轨倾角可调,滑块(含遮光条)质量为。
(1)按图甲所示安装装置,打开气泵,调节定滑轮,使细线与导轨平行,撤去细线。
(2)调节导轨为某一倾角,用细线穿过定滑轮连接弹簧测力计和滑块,滑块稳定时,遮光条对准导轨上的点,弹簧测力计示数如图乙所示,则读数________。
(3)撤去细线,将滑块由点静止释放,释放时遮光条与光电门的间距为,已知遮光条宽度为,滑块通过光电门后,数字计时器显示遮光时间为,则遮光条通过光电门时的速度大小为________(用题中字母表示)。
(4)改变导轨的倾角,保持滑块在导轨上的释放位置不变,重复(2)(3)步骤多次,测得和,记录数据,在坐标纸上描点如图丙所示,请作出图像。________
(5)结合图像得出结论:质量一定时,物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比、理论上该图像的斜率为________(用题中字母表示)。
(6)某同学发现在进行(1)操作中,定滑轮调节偏高,细线与导轨不平行,该同学认为并不影响实验结论,你是否同意他的观点?请说明理由。________
【答案】(2)0.54/0.55/0.56 (3)
(4)
(5)
(6)同意;由于细线与轨道倾角固定,拉力与滑块重力沿轨道方向的分力始终成正比,所以得到的图像仍然为过原点的倾斜直线,仍然可以得到实验结论。
【详解】(2)弹簧测力计示数F=0.55。
(3)遮光条通过光电门时的速度大小为
(4)做出图像如图
(5)根据以及,
可得
可知图像的斜率
(6)同意;由于细线与轨道倾角固定,拉力与滑块重力沿轨道方向的分力始终成正比,所以得到的图像仍然为过原点的倾斜直线,仍然可以得到实验结论。
13. 如图,某滑雪爱好者从静止开始沿倾角为37°的斜坡上的雪道匀加速直线下滑,开始下滑后3s内下降的高度为12m,重力加速度大小为,,,求:
(1)下滑3s时,滑雪爱好者的速度大小;
(2)滑雪板与雪道间的动摩擦因数。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)下滑3s时,滑雪爱好者沿雪道下滑的距离为
由
解得
(2)根据运动学公式
根据牛顿第二定律
根据平衡
又
解得
14.(14分)如图所示为某碰撞游戏装置的简化示意图,光滑水平桌面上固定一轻质弹簧,弹簧右端放置一质量的物块。右侧地面上放置一圆心角的光滑圆弧面,圆弧面的圆心与桌面等高,半径。圆弧面最低点P与水平面相切,在P点放置物块,PM是长度的一段粗糙的水平面,、与该平面间的动摩擦因数,M点右侧有一凹槽。现用压缩弹簧后由静止释放,恰好能沿着切线方向进入圆弧面,与发生碰撞后粘在一起向右滑动,碰撞时间极短,重力加速度取,不计空气阻力,两物块均可视为质点,,。求:
(1)释放时弹簧的弹性势能;
(2)与碰撞前瞬间对P点的压力大小;
(3)要使不会落入凹槽,求的质量大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)设物块A从水平抛出到进入圆弧面所用时间为,根据平抛运动有
设到达圆弧面竖直速度为,水平速度为,沿切线方向进入有,
解得
设弹簧的弹性势能为,根据能量守恒定律有
解得
(2)从抛出到点的过程中,由能量守恒定律有
在点物块A所受合外力提供向心力,根据牛顿第二定律有
根据牛顿第三定律有
解得
(3)物块A与B之间的碰撞为完全非弹性碰撞,根据动量守恒定律有
解得
要恰好不会落入凹槽,则根据动能定理有
解得
故
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