精品解析:山东济宁市微山县第二中学2026-2027学年高三上学期第一次段考物理试题
2026-10-13
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内容正文:
2026-2027学年第一学期第一学段教学质量检测
高三物理试题
注意:满分100分,时间90分钟
第Ⅰ卷 (共40分)
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分
1. 某中学2024年秋季田径运动会正如火如荼地进行。下列说法中正确的是( )
A. 广播通知径赛检录于9:30开始,此处9:30指的是时刻
B. 百米赛跑中,一名运动员发现自己在“后退”,他是以大地为参考系
C. 运动员跑完1000m比赛,这个1000m指的是位移
D. 百米赛跑运动员以9.5m/s的速度冲过终点线,这里的速度是指平均速度
【答案】A
【解析】
【详解】A.时刻是时间轴上的一个点,而时间间隔是两个时刻之间的长度。广播通知中的“9:30”是检录开始的时刻,故A正确;
B.若以大地为参考系,运动员应向前运动,不会感到“后退”。运动员感觉自己“后退”是因为以比自己快的运动员为参考系,而非大地,故B错误;
C.1000m比赛的总长度是实际运动轨迹的长度,属于路程,位移是初位置指向末位置的有向线段,故C错误;
D.冲过终点时的速度对应瞬时速度,而非平均速度,故D错误。
故选A。
2. 如图,一个内壁光滑的弯管处于竖直平面内,其中管道半径为R。现有一个半径略小于弯管横截面半径的光滑小球在弯管内运动,当小球通过最高点时速率为v0,已知重力加速度为g。则下列说法正确的是( )
A. 若v0=0,则小球对管内壁无压力
B. 若,则小球对管内下壁有压力
C. 若,则小球对管内上壁没有压力
D. 不论v0多大,小球对管内壁都有压力
【答案】B
【解析】
【详解】A.设小球在最高点时管内下壁对小球有竖直向上的支持力,则有
若v0=0,可得小球所受的支持力
根据牛顿第三定律,可知小球对管内下壁有竖直向下的压力,故A错误;
B.设小球在最高点时管内上壁对小球有竖直向下的压力,则有
若,可得小球所受的压力
负号说明管内下壁对小球有竖直向上的支持力,根据牛顿第三定律,可知小球对管内下壁有竖直向下的压力,故B正确;
C.设小球在最高点时管内上壁对小球有竖直向下的压力,则有
若,可得小球所受的压力
即管内上壁对小球有竖直向下的压力,大小为,根据牛顿第三定律,可知小球对管内上壁有竖直向上的压力,小球对管内下壁没有压力,故C错误;
D.设小球在最高点时管内壁对小球没有力的作用,则有
解得
此时小球对管内壁没有压力,故D错误。
故选B。
3. 王某在学习完圆周运动知识后对修正带的内部结构进行研究。如图,修正带盘固定在大齿轮的转轴上大、小齿轮相互咬合,图中a、b点分别位于大、小齿轮的边缘,c点位于大齿轮的转轴半径中点,且ra=2rb=2rc。当修正带被匀速拉动进行字迹修改时( )
A. 大、小齿轮沿相同方向转动
B. a、b点的角速度大小之比为1:1
C. a、c点的向心加速度大小之比为2:1
D. b、c点的线速度大小之比为1:2
【答案】C
【解析】
【详解】AB.大、小齿轮同缘传动时,转动方向相反,而边缘点的线速度大小相等,即a、b点的线速度大小相等,根据
可得a、b点的角速度大小之比为
故AB错误;
C.同轴传动时,角速度相等,故a、c点的角速度大小相等,根据
可得a、c点的向心速度大小之比为
故C正确;
D.根据
a、c点的线速度大小之比为
则b、c点的线速度大小之比为
故D错误。
故选C。
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.
B.
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. 当挡板顺时针缓慢转动到水平位置的过程中,减小
【答案】A
【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A正确,B错误;
CD.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CD错误。
故选A。
5. 下列有关力的说法中正确的是( )
A. 两个力的合力一定大于其中任意一个分力
B. 3N、6N、7N三个共点力的合力的最小值为0N
C. 同一接触面上的弹力和摩擦力不一定垂直
D. 静摩擦力的大小与正压力成正比
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据平行四边形定则,两个力的合力可以大于、小于或等于任意一个分力,例如方向相反的5N和3N两个分力,合力仅为2N,小于较大的分力5N,也小于较小的分力3N,故A错误;
B.先计算3N和6N两个力的合力范围,由,可得二者合力范围为
7N在该范围内,因此可调整3N、6N的方向,使二者合力为7N且与第三个7N的力反向,此时总合力为0,即三个共点力合力最小值为0N,故B正确;
C.同一接触面上,弹力方向垂直于接触面,摩擦力方向平行于接触面,二者一定相互垂直,故C错误;
D.静摩擦力的大小由物体的受力平衡状态或运动状态决定,取值范围为,仅最大静摩擦力与正压力成正比,静摩擦力本身大小与正压力无直接关系,故D错误。
故选B。
6. 如图所示是足球比赛过程中运动员踢出的“香蕉球”的情境示意图。下列说法正确的是( )
A. 足球在空中运动过程中,可能处于平衡状态
B. 足球在空中运动时的速度方向沿运动轨迹的法线方向
C. 足球在空中运动过程中,速度方向与加速度方向在同一条直线上
D. 足球在空中运动过程中,所受合力的方向指向运动轨迹弯曲的内侧
【答案】D
【解析】
【详解】A.依题意,足球在空中运动过程中,做曲线运动,不可能处于平衡状态。故A错误;
B.足球在空中运动时的速度方向沿运动轨迹的切线方向。故B错误;
C.足球在空中运动过程中,做曲线运动,速度方向与加速度方向不在同一条直线上。故C错误;
D.在空中运动过程中,所受合力的方向指向运动轨迹弯曲的内侧。故D正确。
故选D。
7. 如图所示,相同的物块A、B叠放在一起,放在水平转台上随圆盘一起匀速运动,它们和圆盘保持相对静止,以下说法正确的是( )
A. B所需的向心力比A大
B. 图中A对B摩擦力是向左的
C. 两物块所受的合力大小不相等
D. 圆盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的2倍
【答案】D
【解析】
【详解】A.由向心力公式相同的物块A、B叠放在一起做圆周运动,故向心力相同。故A错误;
B.图中A做圆周运动向心力是B对其向左的摩擦力提供的,所以A对B摩擦力是向右的,故B错误;
C.两物块所受的合力提供向心力,而A、B向心力相同,故C错误;
D.物块A所受摩擦力为
物块B所受转台提供摩擦力和A对B的摩擦力合力提供向心力
与等大,所以
故D正确。
故选D。
8. 甲乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动,加速度方向一直不变。在第一段时间内,两辆汽车的加速度大小不变,汽车甲的加速度大小是乙的三倍;在接下来的相同时间内,汽车甲的加速度大小减小为原来的三分之一,汽车乙的加速度大小增加为原来的三倍。则甲乙两车各自在这两段时间内走过的总路程之比是( )
A. 5∶3 B. 3∶5 C. 7∶5 D. 1∶1
【答案】A
【解析】
【详解】设第一段时间为,乙的加速度为,则甲的加速度为。在第一段时间内,甲运动的路程为
乙运动的路程为
在第二段时间内,甲与乙的初速度分别为与,甲与乙的加速度分别为a和3a。
此段过程甲的路程为
乙的路程为
所以甲运动的总路程为
乙运动的总路程为
可知
故选A。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有错选的得0分。
9. 图甲为弹簧高跷,当人抓住扶手用力蹬踏板压缩弹簧后,人就向上弹起,进而带动高跷跳跃,如图乙。不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. 人向上弹起过程中,踏板对人的作用力大于人对踏板的作用力
B. 人向上弹起过程中,先处于超重状态后处于失重状态
C. 弹簧压缩到最低点时,高跷对人的作用力大于人的重力
D. 从最高点下落至最低点的过程,人先做匀加速运动后做匀减速运动
【答案】BC
【解析】
【详解】A.踏板对人的作用力和人对踏板的作用力是一对作用力与反作用力,根据牛顿第三定律可知,相互作用力大小相等,方向相反,故A错误;
B.当人开始向上弹起时,高跷对人向上的支持力大于人的重力,人处于超重状态;当人向上运动并减速时,高跷对人向上的支持力小于人的重力,人处于失重状态,故B正确;
C.当弹簧压缩到最低点时,人的速度已经为0,并要开始向上做加速运动,则高跷对人的作用力大于人的重力,故C正确;
D.当人从最高点开始下落时,人处于完全失重状态,人做自由落体运动;当弹簧触地时,弹簧会向上产生弹力,并且弹力随着压缩量的增加而增大,所以人会先做加速度减小的加速运动,后做加速度增加的减速运动,故D错误。
故选BC。
10. 如图所示,小球甲从距离地面高度为h1=15m处以速度v0=10m/s竖直向上抛出,同时小球乙从距离地面高度为h₂=20m处开始自由下落,小球运动的过程中不计空气阻力,重力加速度取g=10m/s2,则下列说法中正确的是乙( )
A. 小球乙落地前,两小球的速度差逐渐变大
B. 落地前的运动过程中小球甲、乙的平均速率之比为5∶6
C. 至小球乙落地时,甲、乙两球的位移大小之比为3∶4
D. 小球甲、乙在落地前最后 1s下落的高度相同
【答案】BD
【解析】
【详解】A.取竖直向上为正方向,小球乙落地前,甲球与乙球的速度差为
保持恒定,故A错误;
B.对甲球,取竖直向上为正方向,对整个过程,有
解得甲球运动的总时间
t2=3s
甲球上升的最大高度为
则甲球运动的总路程为
s1=2H+h1=2×5m+15m=25m
整个过程平均速率为
对乙球,根据
得乙球落地用时间为
t3=2s
乙球经过的路程为
s2=20m
落地前的运动过程中小球乙的平均速率为
落地前的运动过程中小球甲、乙的平均速率之比为5∶6,故B正确;
C.小球乙落地时,甲球刚好回到出发位置,位移为零,至小球乙落地时,甲、乙两球的位移大小之比为0,故C错误;
D.对甲球,根据公式
解得它落地时的速度大小为20m/s,方向竖直向下,跟乙球落地时的速度一样,由于加速度相同,所以小球甲、乙在落地前最后 1s下落的高度相同,故D正确。
故选BD。
11. 如图甲,物块在t=0时刻滑上一固定斜面,其v—t图线如图乙所示。若重力加速度g及图中的、、、均为已知量,则可求( )
A. 斜面的倾角 B. 斜面的长度
C. 物块的质量 D. 物块与斜面间的动摩擦因数
【答案】AD
【解析】
【详解】AD.由图可知上滑过程的加速度大小为
有
下滑过程加速度大小为
有
联立上述方程可计算出斜面的倾斜角度以及动摩擦因数,故A正确,D正确;
B.物块沿斜面向上滑行的最大距离
可以求出向上滑行最大距离,但求不出斜面长度,故B错误;
C.物块的质量无法求得,故C错误;
故选AD。
12. 泰山是五岳之首,因其雄伟壮观的山势、悠久的历史文化底蕴和丰富的自然景观而闻名于世。乘坐图甲所示的缆车可沿途欣赏到泰山的壮丽景色。爱思考的小明设计了如图乙所示的模型,缆车车厢通过悬臂悬挂在缆绳上,车厢和悬臂的总质量为M,车厢水平底板上另放一质量为m的物体,在缆绳牵引下车厢斜向上匀速运动,车厢与缆绳之间未发生相对滑动且物体与车厢保持相对静止。已知重力加速度为g,缆绳与水平方向夹角为θ,运动过程中悬臂和车厢始终处于竖直方向,不考虑空气阻力,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是( )
A. 缆绳对缆车的作用力大小为
B. 水平底板受到物体水平向右的静摩擦力
C. 缆车与缆绳间的动摩擦因数至少为tanθ
D. 水平底板对物体的支持力大小为mgcosθ
【答案】AC
【解析】
【详解】A.缆车斜向上匀速运动,受到自身重力、缆绳的弹力和静摩擦力而平衡,缆绳对缆车的作用力是弹力与静摩擦力的合力,与缆车的重力等大反向,则
故A正确;
BD.物体随缆车斜向上匀速运动,受到重力和水平底板的支持力而平衡,不受摩擦力,水平底板对物体的支持力大小为mg。故BD错误;
C.由
解得
故C正确。
故选AC。
第Ⅱ卷 (共60分)
三、实验题:共2小题,每空3分,共27分
13. 图甲是研究“平抛物体的运动”的实验装置图。(计算取)
(1)实验时每次让小球从同一位置由静止释放,是为了______。
(2)图乙是正确实验取得的数据,其中O为抛出点,小球初速度为,则小球的轨迹方程为______(用字母表示);计算得此小球做平抛运动的初速度为______m/s。
(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸,每小格的边长,通过实验,记录了小球在运动途中的三个位置,如图丙所示,则小球做平抛运动的初速度为______m/s。
【答案】(1)保证小球每次做平抛运动的初速度都相同
(2) ①. ②. 1.6
(3)1.5
【解析】
【小问1详解】
实验时每次让小球从同一位置由静止释放,是为了保证小球每次做平抛运动的初速度都相同;
【小问2详解】
[1]根据平抛知识有,
整理得
[2]把图乙中数据代入表达式中有
解得
【小问3详解】
由图丙可知,由平抛知识和匀变速直线运动的推论可得
竖直方向
解得
水平方向
解得
14. 某实验小组利用如图所示实验装置探究加速度与力、质量的关系,打点计时器的工作频率为50。
(1)在补偿小车受到的摩擦力时,接通打点计时器电源,轻推小车,发现纸带上打出的点相邻点间的距离逐渐减小,则应移动左侧垫片使木板的倾角略微_________(选填“增大”或“减小”)。
(2)实验时我们认为小桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力,实际上小桶及桶内砝码的总重力_________(选填“大于”、“小于”或“等于”)绳子拉力。
(3)某次测量纸带上计数点的间距如图甲所示,每相邻两计数点之间还有一个点未画出,则打下E点时木块的速度_________,木块加速度_________。(结果均保留3位有效数字)
(4)某同学在用此装置研究加速度a与拉力F的关系时实验中忘记补偿阻力,轨道水平放置,得到如图乙所示直线,直线在纵轴上的截距为。则由图像求得该木块与木板间的动摩擦因数为_________。(重力加速度为g取9.8,结果保留两位有效数字)
【答案】(1)增大 (2)大于
(3) ①. 0.910 ②. 2.97
(4)0.50
【解析】
【小问1详解】
纸带上打出的点间距离逐渐减小,即小车在做减速运动,说明平衡摩擦力不足,则应移动左侧垫片使木板的倾角略微增大
【小问2详解】
实验中桶及桶内砝码竖直向下加速,桶及桶内砝码的总重力大于绳子拉力
【小问3详解】
[1]由于每两个相邻的计数点之间还有1个计时点未画出,所以相邻的计数点之间时间间隔为,
[2]根据逐差法可知,小车的加速度
【小问4详解】
根据牛顿第二定律有
解得
根据图像的纵轴截距可知
解得。
四、计算题:共4小题,第15题8分,第16题8分,第17题8分,第18题9分,共33分
15. 如图所示,质量为的物体甲通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为O,轻绳OB水平且B端与放置在水平面上质量为的物体乙相连,轻绳OA与竖直方向的夹角,物体甲、乙均处于静止状态。求:
(1)轻绳OA、OB受到的拉力是多大;
(2)物体乙受到的摩擦力是多大,方向如何。
【答案】(1)10N,6N
(2)6N,方向水平向左
【解析】
【小问1详解】
以结点为研究对象,受到三个拉力作用,作出力图,其中物体甲对O点拉力等于物体甲的重力,即
根据平衡条件得,轻绳OA的拉力
轻绳OB的拉力
【小问2详解】
对乙物体研究,由二力平衡得:物体乙受到的摩擦力
方向水平向左。
16. 质量m=5.0kg的物块(可视为质点),在恒定拉力F=50N的作用下,从水平面上A点由静止开始作匀变速直线运动,如图所示。F斜向下与水平面的夹角成37°,运动t=5.0s后撤去该力,物块继续滑行一段距离后停在B点。已知物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求:
(1)撤去拉力时速度v的大小;
(2)撤去F后,物块还能继续向前运动的距离x大小。
【答案】(1) (2)144m
【解析】
【小问1详解】
受到F时,物块的加速度为
由
可得撤去拉力时速度v的大小
【小问2详解】
撤去F后,物块
由
得撤去F后,物块还能继续向前运动的距离x大小
17. 如图所示,一质量为的小球,用长为的轻绳系着在竖直平面内做圆周运动。取,求:
(1)球要做完整的圆周运动,在最高点的速度至少为多大?
(2)当小球在与点等高的速度为时,小球所受的合力多大?
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
小球做完整圆周运动通过最高点,在最高点的最小速度时,绳子拉力为0,重力提供向心力,即
解得
【小问2详解】
小球在点等高时速度,此时绳子的拉力提供向心力,有
所以小球的合力
18. 如图所示,一个可视为质点的小球沿光滑水平地面冲上一个光滑的半圆形轨道,半圆形轨道的最低点为A点。已知小球运动到轨道的最高点时对轨道的压力恰好等于零,轨道半径为R,重力加速度为g,求:
(1)小球运动到最高点时的速度大小v;
(2)小球离开轨道后在空中运动的时间t;
(3)小球落地点与A点的水平距离x。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
小球运动到轨道的最高点时对轨道的压力恰好等于零,则由牛顿第二定律
解得
【小问2详解】
小球离开轨道后在空中做平抛运动,则竖直方向,根据
可得运动的时间
【小问3详解】
水平方向
可得小球落地点与A点的水平距离
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2026-2027学年第一学期第一学段教学质量检测
高三物理试题
注意:满分100分,时间90分钟
第Ⅰ卷 (共40分)
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分
1. 某中学2024年秋季田径运动会正如火如荼地进行。下列说法中正确的是( )
A. 广播通知径赛检录于9:30开始,此处9:30指的是时刻
B. 百米赛跑中,一名运动员发现自己在“后退”,他是以大地为参考系
C. 运动员跑完1000m比赛,这个1000m指的是位移
D. 百米赛跑运动员以9.5m/s的速度冲过终点线,这里的速度是指平均速度
2. 如图,一个内壁光滑的弯管处于竖直平面内,其中管道半径为R。现有一个半径略小于弯管横截面半径的光滑小球在弯管内运动,当小球通过最高点时速率为v0,已知重力加速度为g。则下列说法正确的是( )
A. 若v0=0,则小球对管内壁无压力
B. 若,则小球对管内下壁有压力
C. 若,则小球对管内上壁没有压力
D. 不论v0多大,小球对管内壁都有压力
3. 王某在学习完圆周运动知识后对修正带的内部结构进行研究。如图,修正带盘固定在大齿轮的转轴上大、小齿轮相互咬合,图中a、b点分别位于大、小齿轮的边缘,c点位于大齿轮的转轴半径中点,且ra=2rb=2rc。当修正带被匀速拉动进行字迹修改时( )
A. 大、小齿轮沿相同方向转动
B. a、b点的角速度大小之比为1:1
C. a、c点的向心加速度大小之比为2:1
D. b、c点的线速度大小之比为1:2
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.
B.
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. 当挡板顺时针缓慢转动到水平位置的过程中,减小
5. 下列有关力的说法中正确的是( )
A. 两个力的合力一定大于其中任意一个分力
B. 3N、6N、7N三个共点力的合力的最小值为0N
C. 同一接触面上的弹力和摩擦力不一定垂直
D. 静摩擦力的大小与正压力成正比
6. 如图所示是足球比赛过程中运动员踢出的“香蕉球”的情境示意图。下列说法正确的是( )
A. 足球在空中运动过程中,可能处于平衡状态
B. 足球在空中运动时的速度方向沿运动轨迹的法线方向
C. 足球在空中运动过程中,速度方向与加速度方向在同一条直线上
D. 足球在空中运动过程中,所受合力的方向指向运动轨迹弯曲的内侧
7. 如图所示,相同的物块A、B叠放在一起,放在水平转台上随圆盘一起匀速运动,它们和圆盘保持相对静止,以下说法正确的是( )
A. B所需的向心力比A大
B. 图中A对B摩擦力是向左的
C. 两物块所受的合力大小不相等
D. 圆盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的2倍
8. 甲乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动,加速度方向一直不变。在第一段时间内,两辆汽车的加速度大小不变,汽车甲的加速度大小是乙的三倍;在接下来的相同时间内,汽车甲的加速度大小减小为原来的三分之一,汽车乙的加速度大小增加为原来的三倍。则甲乙两车各自在这两段时间内走过的总路程之比是( )
A. 5∶3 B. 3∶5 C. 7∶5 D. 1∶1
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有错选的得0分。
9. 图甲为弹簧高跷,当人抓住扶手用力蹬踏板压缩弹簧后,人就向上弹起,进而带动高跷跳跃,如图乙。不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. 人向上弹起过程中,踏板对人的作用力大于人对踏板的作用力
B. 人向上弹起过程中,先处于超重状态后处于失重状态
C. 弹簧压缩到最低点时,高跷对人的作用力大于人的重力
D. 从最高点下落至最低点的过程,人先做匀加速运动后做匀减速运动
10. 如图所示,小球甲从距离地面高度为h1=15m处以速度v0=10m/s竖直向上抛出,同时小球乙从距离地面高度为h₂=20m处开始自由下落,小球运动的过程中不计空气阻力,重力加速度取g=10m/s2,则下列说法中正确的是乙( )
A. 小球乙落地前,两小球的速度差逐渐变大
B. 落地前的运动过程中小球甲、乙的平均速率之比为5∶6
C. 至小球乙落地时,甲、乙两球的位移大小之比为3∶4
D. 小球甲、乙在落地前最后 1s下落的高度相同
11. 如图甲,物块在t=0时刻滑上一固定斜面,其v—t图线如图乙所示。若重力加速度g及图中的、、、均为已知量,则可求( )
A. 斜面的倾角 B. 斜面的长度
C. 物块的质量 D. 物块与斜面间的动摩擦因数
12. 泰山是五岳之首,因其雄伟壮观的山势、悠久的历史文化底蕴和丰富的自然景观而闻名于世。乘坐图甲所示的缆车可沿途欣赏到泰山的壮丽景色。爱思考的小明设计了如图乙所示的模型,缆车车厢通过悬臂悬挂在缆绳上,车厢和悬臂的总质量为M,车厢水平底板上另放一质量为m的物体,在缆绳牵引下车厢斜向上匀速运动,车厢与缆绳之间未发生相对滑动且物体与车厢保持相对静止。已知重力加速度为g,缆绳与水平方向夹角为θ,运动过程中悬臂和车厢始终处于竖直方向,不考虑空气阻力,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是( )
A. 缆绳对缆车的作用力大小为
B. 水平底板受到物体水平向右的静摩擦力
C. 缆车与缆绳间的动摩擦因数至少为tanθ
D. 水平底板对物体的支持力大小为mgcosθ
第Ⅱ卷 (共60分)
三、实验题:共2小题,每空3分,共27分
13. 图甲是研究“平抛物体的运动”的实验装置图。(计算取)
(1)实验时每次让小球从同一位置由静止释放,是为了______。
(2)图乙是正确实验取得的数据,其中O为抛出点,小球初速度为,则小球的轨迹方程为______(用字母表示);计算得此小球做平抛运动的初速度为______m/s。
(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸,每小格的边长,通过实验,记录了小球在运动途中的三个位置,如图丙所示,则小球做平抛运动的初速度为______m/s。
14. 某实验小组利用如图所示实验装置探究加速度与力、质量的关系,打点计时器的工作频率为50。
(1)在补偿小车受到的摩擦力时,接通打点计时器电源,轻推小车,发现纸带上打出的点相邻点间的距离逐渐减小,则应移动左侧垫片使木板的倾角略微_________(选填“增大”或“减小”)。
(2)实验时我们认为小桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力,实际上小桶及桶内砝码的总重力_________(选填“大于”、“小于”或“等于”)绳子拉力。
(3)某次测量纸带上计数点的间距如图甲所示,每相邻两计数点之间还有一个点未画出,则打下E点时木块的速度_________,木块加速度_________。(结果均保留3位有效数字)
(4)某同学在用此装置研究加速度a与拉力F的关系时实验中忘记补偿阻力,轨道水平放置,得到如图乙所示直线,直线在纵轴上的截距为。则由图像求得该木块与木板间的动摩擦因数为_________。(重力加速度为g取9.8,结果保留两位有效数字)
四、计算题:共4小题,第15题8分,第16题8分,第17题8分,第18题9分,共33分
15. 如图所示,质量为的物体甲通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为O,轻绳OB水平且B端与放置在水平面上质量为的物体乙相连,轻绳OA与竖直方向的夹角,物体甲、乙均处于静止状态。求:
(1)轻绳OA、OB受到的拉力是多大;
(2)物体乙受到的摩擦力是多大,方向如何。
16. 质量m=5.0kg的物块(可视为质点),在恒定拉力F=50N的作用下,从水平面上A点由静止开始作匀变速直线运动,如图所示。F斜向下与水平面的夹角成37°,运动t=5.0s后撤去该力,物块继续滑行一段距离后停在B点。已知物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求:
(1)撤去拉力时速度v的大小;
(2)撤去F后,物块还能继续向前运动的距离x大小。
17. 如图所示,一质量为的小球,用长为的轻绳系着在竖直平面内做圆周运动。取,求:
(1)球要做完整的圆周运动,在最高点的速度至少为多大?
(2)当小球在与点等高的速度为时,小球所受的合力多大?
18. 如图所示,一个可视为质点的小球沿光滑水平地面冲上一个光滑的半圆形轨道,半圆形轨道的最低点为A点。已知小球运动到轨道的最高点时对轨道的压力恰好等于零,轨道半径为R,重力加速度为g,求:
(1)小球运动到最高点时的速度大小v;
(2)小球离开轨道后在空中运动的时间t;
(3)小球落地点与A点的水平距离x。
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