精品解析:2027届福建福州高级中学高三上学期10月模拟预测物理试题
2026-10-13
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内容正文:
福州高级中学2026-2027学年高三10月适应性考试
物理学科试卷
试卷总分:100分完卷 时间:75分钟
一、单选题(本题共4小题,每题仅有一个选项,每小题4分,共16分)
1. 如图所示,金铙山主峰白石顶海拔为1858m,素有“东南秀起第一巅”之称。一质量为60kg的游客从海拔1200m处先乘缆车,后步行约3600m登上白石顶,共用时2小时。重力加速度g取10m/s2,则该游客从乘缆车到登顶的过程中( )
A. 位移大小约为658m
B. 平均速度大小约为0.50m/s
C. 克服重力所做的功约为3.95×105J
D. 克服重力所做功的平均功率约为1.98×105W
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据题意无法确定游客的初末位置间的距离,所以位移不确定,而游客的竖直位移为658m,故A错误;
B.由于位移不确定,不能计算平均速度,故B错误;
C.克服重力所做的功为
故C正确;
D.克服重力所做功的平均功率约为
故D错误。
故选C。
2. 踢毽子是一种深受学生喜爱的体育运动。在无风天气里,毽子受到的空气阻力大小与其下落的速度大小成正比。一毽子从很高处由静止竖直下落到地面的过程中,运动的时间为t,下落的高度h、速度大小为v、重力势能为、动能为。以地面的重力势能为零。则下列图像中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】AB.根据牛顿第二定律可得
可知毽子由静止下落过程,随着速度的增加,加速度逐渐减小,所以毽子做加速度逐渐减小的加速运动,当空气阻力等于重力时,毽子匀速下落;根据图像的切线斜率表示速度,可知图像的切线斜率先增大后保持不变;根据图像的切线斜率表示加速度,可知图像的切线斜率逐渐减小,故AB错误;
C.以地面的重力势能为零,设初始位置离地的高度为,根据重力势能表达式可得
故C正确;
D.根据动能定理可知,图像的切线斜率表示合力,而毽子下落过程所受合力逐渐减小,则图像的切线斜率逐渐减小,故D错误。
故选C。
3. 如图甲所示,一物体置于倾角的足够长光滑斜面上,电动机通过跨过定滑轮的轻绳牵引物体沿斜面上升。启动电动机后,在 时间内物体运动的图像如图乙所示,其中除时间段图像为曲线外,其余时间段图像均为直线, 后电动机的输出功率保持不变。已知物体的质量为5kg,不计一切阻力,重力加速度g取。则( )
A. 内电动机的输出功率不变
B. 内电动机牵引力逐渐变大
C. 后电动机的输出功率为
D. 物体上滑达到最大速度时重力的瞬时功率大小为
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,内物体做匀加速的直线运动,根据牛顿第二定律,则电动机牵引力大小不变,物体速度增大,根据,则内电动机的输出功率变大,故A错误;
B.由图可知,内物体的加速度逐渐减小,根据牛顿第二定律,则电动机牵引力逐渐减小,故B错误;
C.由图可知,内物体的加速度为
由牛顿第二定律可得,内电动机牵引力大小为
后电动机的输出功率不变,等于 时的输出功率,则有,故C错误;
D.物体上滑达到的最大速度时,有
解得
此时重力的瞬时功率为,D正确。
故选D。
4. 如图所示,固定斜面倾角为θ,整个斜面分为AB、BC两段,且,小物块P(可视为质点)与AB、BC两段斜面之间的动摩擦因数分别为,已知P由静止开始从A点释放,恰好能滑动到C点而停下,那么间应满足的关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】从A点释放,恰好能滑动到点,物块受重力、支持力、滑动摩擦力。设斜面长为,运用动能定理,列出等式
解得
故选B。
二、双项选择题(本题有两个选项符合题意,全部选对得6分,选对但不全得3分,有选错的得0分,共24分)
5. 在武汉体育中心举行的2023年全国跳水锦标赛女子双人10米跳台决赛中陈芋汐、全红婵获得冠军。如果她们一起竖直跃起后重心升高0.45米到达最高位置然后再下落入水。不计空气阻力,重力加速度取。则( )
A. 她们跃起后到最高点所用时间为
B. 她们从跳台上跃起的速度为
C. 跃起后上升过程的速度变化比下降过程的速度变化快
D. 跃起后上升过程中加速度向上、下降过程中加速度向下
【答案】AB
【解析】
【详解】AB.上升过程是竖直上抛运动,可逆向为初速度为0的匀加速直线运动,则初速度为
上升速度减小为0过程中所用时间为
故AB正确;
CD.上升与下降过程加速度均为g、方向均向下,且速度变化快慢一样,故CD错误。
故选AB。
6. 一条足够长的浅色水平传送带自左向右匀速运行,现将一个木炭包无初速地放在传送带的最左端,木炭包在传送带上将会留下一段黑色的轨迹.下列说法中正确的是( )
A. 黑色的径迹将出现在木炭包的右侧
B. 木炭包的质量越大,径迹的长度越短
C. 传送带运动的速度越大,径迹的长度越短
D. 木炭包与传送带间动摩擦因数越大,径迹的长度越短
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由于木炭无初速度放在传送带上,所以传送带在水平方向上的速度大于木炭的速度,故两者会发生相对滑动,即木炭相对传送带向左运动,故黑色的径迹出现在木炭包的右侧,A正确;
BCD.设他们之间的动摩擦因数为μ,传送带的速度为v,木炭是从静止开始运动的,当速度达到和传送带的速度相同时,两者之间相对运动消失,
根据公式可得
所以传送带的速度越大,径迹越长,动摩擦因数越大,径迹越小, D正确。
故选AD。
7. 如图所示,在水平地面上有一个质量为2m的木板A,在木板上一个质量为m的小物体B,A、B之间的动摩擦因数为,A、B处于静止状态,现将水平力F作用在物体B上,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,已知重力加速度为g。则( )
A. 若地面是光滑的,当时,B处于静止状态
B. 若地面是光滑的,当时,B相对于A发生滑动
C. 若地面与A的动摩擦因数是,当时,A的加速度为
D. 若地面与A的动摩擦因数是,当时,A的加速度为
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.设A、B未发生相对运动,则有
又
则
可知当时,B相对于A发生滑动,当时,A、B保持相对静止一起做匀加速运动,故B正确,A错误;
CD.若地面与A的动摩擦因数是,设A、B未发生相对运动,则有
又
综上可得
则时,A、B保持相对静止一起做匀加速运动,时,A、B保持静止,时,A、B发生相对滑动,可知无论还是,A的加速度都为
故C正确,D错误。
故选BC。
8. 如图甲所示,竖直放置的轻弹簧一端固定于风洞实验室的水平地面,质量m=0.1kg的小球在轻弹簧正上方某处由静止下落,同时受到一个竖直向上恒定的风力。以小球开始下落的位置为原点,竖直向下为x轴正方向,取地面为零势能参考面,在小球下落的全过程中,小球重力势能随小球位移变化关系如图乙中的图线①,弹簧弹性势能随小球位移变化关系如图乙中的图线②,弹簧始终在弹性限度范围内,取重力加速度g=10m/s2;则( )
A. 小球释放位置距地面的高度为7m
B. 小球在下落过程受到的风力为0.1N
C. 小球刚接触弹簧时的动能为0.4J
D. 小球的最大加速度大小为99m/s2
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由图乙中图线①可知,小球处于释放位置的重力势能为
取地面为零势能面,则释放点距地面高度,故A错误;
B.由图线②可知,小球从处开始接触弹簧,到处弹簧压缩量,此时弹簧弹性势能最大,为,且小球动能为零
对小球从释放到最低点的全过程,设风力大小为,由动能定理得
代入相关数据,解得,故B正确;
C.小球刚接触弹簧时,由动能定理得,故C错误;
D.在最低点处,弹簧压缩量最大
根据
解得
此时弹力向上,有最大值
因此小球所受合力向上,
则最大加速度大小为,故D正确。
故选BD。
三、非选择题:本题共8题,共60分。
9. 如图,若篮球质量为m,某次从离地高为的P点以大小为的速度斜向上飞出,球能到达的最高点离地高度为。(以P点所在水平面为零势能面,不计空气阻力)。人对球做的功是________;球在Q点时的机械能为________;球从P点运动到Q点的过程中,其动能的变化量为________。
【答案】 ①. ②. ③.
【解析】
【详解】[1]根据动能定理可知,人对球做的功为
[2]球在空中只受重力作用,机械能守恒,以P点所在水平面为零势能面,则球在Q点时的机械能为
[3]球从P点运动到Q点的过程中,根据动能定理可知,其动能的变化量为
10. 图甲是某人站在接有传感器的地板上做下蹲、起跳和回落动作的示意图,图中的小黑点表示人的重心,图乙是地板所受压力随时间变化的图像,取重力加速度,根据图像分析可知:b到c的过程中,人处于________(选填“失重”或“超重”、“先失重再超重”或“先超重再失重”)状态,人上升的最大高度约为________m。(结果保留2位有效数字)
【答案】 ①. 先失重再超重 ②. 0.31
【解析】
【详解】[1]在b点时,人对地板的压力小于自身的重力,处于失重状态;在c点时,人对地板的压力大于自身的重力,处于超重状态;所以在b到c的过程中,人处于先失重再超重状态。
[2]由图乙可知,人在空中的运动时间,所以上升的最大高度约为
11. 如图甲所示,清洗楼房玻璃的工人靠一根绳索把自己悬挂在几十层高的大楼外,从楼顶开始缓慢下滑,清洗楼层的玻璃幕墙。工人贴墙缓慢下滑的过程,可简化为图乙所示的模型。不计人与玻璃幕墙间的摩擦、绳索的重力。则在下滑过程中绳索对人的拉力大小________,竖直玻璃幕墙对人的弹力大小N________(均选填“增大”、“不变”、“减小”),N________大于(选填“一定”、“不一定”)
【答案】 ①. 减小 ②. 减小 ③. 不一定
【解析】
【详解】[1]设绳子与竖直方向的夹角为,下滑过程中,人保持静止,根据平衡条件可得
下滑过程中绳索对人的拉力大小为
下滑过程中,减小,绳索对人的拉力大小减小。
[2]竖直玻璃幕墙对人的弹力大小为
下滑过程中,减小,竖直玻璃幕墙对人的弹力大小减小。
[3]下滑过程中弹力为
若,,则;
若,,则;
若,,则;
故不一定大于。
12. 小明利用安装有phyphoxAPP的智能手机验证机械能守恒定律,实验装置如图甲所示。主要器材包括:水平固定的钢尺、质量为m的铁球、刻度尺。实验步骤如下:
(1)一钢尺伸出水平桌面少许,将铁球放在钢尺末端,用刻度尺测量钢尺上表面末端到地面的高度h=1.2m。
(2)打开手机phyphoxAPP的声音传感器功能,选择“振幅”模式。
(3)迅速敲击钢尺侧面,使铁球由静止开始下落。传感器记录的声音振幅—时间曲线如图乙,前两个尖峰时刻分别对应铁球开始下落和落地的时刻,测得铁球下落时间t=______s。
(4)若铁球下落过程机械能守恒,应满足的等式为______(用题目给定的物理量符号m、g、h、t表示,其中g为重力加速度)。
(5)已知铁球质量m=0.2kg,下落过程中重力势能的减少量ΔEp=2.35J,计算动能的增加量ΔEk=______J(g取9.8m/s²,结果保留3位小数)。则在误差允许范围内,铁球在下落过程中机械能守恒。
【答案】 ①. 0.50##0.5 ②. ③. 2.304
【解析】
【详解】[1]由图乙可知,第一个尖峰对应铁球开始下落的时刻,第二个尖峰对应铁球落地的时刻
则铁球下落时间
[2]若铁球下落过程机械能守恒,则重力势能的减少量等于动能的增加量。
铁球由静止下落,下落高度为,下落时间为
铁球落地的瞬时速度可由平均速度公式求得,有
因此,应满足的等式为
[3]铁球落地的瞬时速度为
则动能的增加量为
13. 某实验小组利用力传感器和分体式位移传感器A、B来测量弹簧的劲度系数。实验装置如图1所示,把弹簧上端固定在铁架台的横杆上,下端挂上一个力传感器和位移传感器A的组合体,在传感器A正下方桌面上固定位移传感器B,弹簧下端到传感器A下端面的高度差为。现用手扶住组合体使其保持竖直状态,逐渐向下拉动,力传感器实时记录组合体移到不同位置时的弹力大小、位移传感器实时记录传感器A下端面到传感器B上端面的距离,实验数据如下表所示。(结果均保留两位有效数字)
实验序号
1
2
3
4
5
6
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
0.45
18.96
16.78
14.69
12.16
10.01
7.62
(1)以为横坐标,为纵坐标,作出图像如图2,可知弹簧的劲度系数为______;
(2)组合体的重力对劲度系数的测量结果______(选填“有影响”或“无影响”);
(3)在本实验中将传感器A的下端面正对着传感器B的上端面竖直向下拉动的过程中,力传感器可以记录到的最大值为______N;
(4)未挂组合体时,弹簧下端到传感器B上端面的距离为______cm。
【答案】(1)2.2 (2)无影响
(3)0.62 (4)40
【解析】
【小问1详解】
弹簧弹力与(A下端到B上端的距离)满足关系
图像斜率的绝对值就是劲度系数,由图可得
可得
换算单位可得
【小问2详解】
弹簧弹力和距离都是传感器测量的,组合体的重力无关,因此对劲度系数测量结果无影响。
【小问3详解】
向下拉动时,最小为0,代入
可得
【小问4详解】
设未挂组合体时弹簧下端到B上端面距离为,当弹簧弹力为零时,根据
可得
可得
14. 我国自主研制了运—20重型运输机。飞机获得的升力大小F可用描述,k为系数(未知),v是飞机在平直跑道上的滑行速度,F与飞机所受重力相等时的v称为飞机的起飞离地速度。已知飞机质量为时,起飞离地速度为,重力加速度为g。当飞机装载货物后总质量变为,在一水平牵引力作用下从静止开始匀加速滑行了L后起飞离地,此过程不计空气阻力。求:
(1)系数k的大小;
(2)该飞机装载货物后,在滑行过程中所用的时间;
(3)该飞机离地前瞬间,水平牵引力的瞬时功率。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
空载起飞时,升力正好等于重力,竖直方向平衡时,有
解得
【小问2详解】
装载货物后,有
可得
根据运动学公式,有
解得
【小问3详解】
加速度为
根据牛顿第二定律,有
飞机离地前瞬间,水平牵引力的瞬时功率
联立可得
15. 如图所示,质量的物块A放置在水平地面上,上表面为光滑斜面,斜面长,与水平方向的夹角。质量的小物块B从斜面顶端由静止沿斜面下滑,A保持静止。A与地面间的动摩擦因数为,取重力加速度。
(1)求物块B在斜面上运动的时间;
(2)B在斜面顶端时,给A、B相同的水平初速度,此后A、B恰能一起以相同的加速度向左做匀减速运动,求A与地面间的动摩擦因数;
(3)B沿斜面下滑,此时对A施加水平向右的推力F,A、B在水平方向的加速度相同,B相对A做匀速直线运动,求B下滑到底端的过程中推力做的功。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)设物块沿斜面下滑的加速度为,由牛顿第二定律得
沿斜面向下运动
代入数据解得
(2)设A、B一起运动的加速度为,对B受力分析可知
对整体受力分析可知
代入数据解得
(3)设下滑的时间为,获得的速度为,相对于A匀速下滑的时间为,则
B相对于A匀速下滑,则B在竖直方向做匀速直线运动
A、B的加速度
对整体受力分析可知
整体的位移
推力做的功
代入数据解得
16. 如图所示,一质量为、长度为的均匀长木板放在倾角为的光滑斜面上,斜面下端内嵌一条倾角相同的足够长的传送带,其与木板间的动摩擦因数,传送带左侧与光滑斜面平滑连接,初始时传送带静止。长木板右端位于光滑斜面与传送带的临界点,左端系一轻质细线通过光滑定滑轮后连接一质量为的重物。某时刻长木板和重物均由静止释放,已知g=10m/s2。
(1)求释放瞬间长木板的加速度大小;
(2)求长木板速度最大时长木板的位移;
(3)若初始时传送带以恒定速率(足够大)逆时针转动,设长木板与传送带接触的长度为x,求长木板和重物的加速度a与x的关系;
(4)若初始时传送带以恒定速率顺时针转动,求长木板由静止释放到全部进入传送带时,传送带对木板施加的摩擦力所做的功。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
设释放瞬间绳子的拉力为,对重物运用牛顿第二定律有
沿斜面方向对长木板运用牛顿第二定律有
联立以上两式可得释放瞬间长木板的加速度大小为。
【小问2详解】
长木板速度最大时加速度为零,对整体合力为0得
则长木板接触传送带的质量为
长木板速度最大时长木板的位移为。
【小问3详解】
当长木板与传送带接触的长度为时,长木板与传送带接触的质量为
将长木板和重物视为一个整体,对整体运用牛顿第二定律,可得长木板和重物的加速度大小为
联立以上两式并代入数值可得。
【小问4详解】
设长木板与传送带速度相同()时的位移为,此过程中对长木板和重物这个整体运用动能定理有
代入数值解得
此过程中摩擦力做的功为
长木板与传送带速度相同时,长木板加速度为0,对整体列牛顿第二定律得
解得静摩擦力为(负号表示方向沿斜面向上)
到长木板全部进入传送带过程中,静摩擦力做的功为
则传送带对长木板施加的摩擦力所做的功为。
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福州高级中学2026-2027学年高三10月适应性考试
物理学科试卷
试卷总分:100分完卷 时间:75分钟
一、单选题(本题共4小题,每题仅有一个选项,每小题4分,共16分)
1. 如图所示,金铙山主峰白石顶海拔为1858m,素有“东南秀起第一巅”之称。一质量为60kg的游客从海拔1200m处先乘缆车,后步行约3600m登上白石顶,共用时2小时。重力加速度g取10m/s2,则该游客从乘缆车到登顶的过程中( )
A. 位移大小约为658m
B. 平均速度大小约为0.50m/s
C. 克服重力所做的功约为3.95×105J
D. 克服重力所做功的平均功率约为1.98×105W
2. 踢毽子是一种深受学生喜爱的体育运动。在无风天气里,毽子受到的空气阻力大小与其下落的速度大小成正比。一毽子从很高处由静止竖直下落到地面的过程中,运动的时间为t,下落的高度h、速度大小为v、重力势能为、动能为。以地面的重力势能为零。则下列图像中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
3. 如图甲所示,一物体置于倾角的足够长光滑斜面上,电动机通过跨过定滑轮的轻绳牵引物体沿斜面上升。启动电动机后,在 时间内物体运动的图像如图乙所示,其中除时间段图像为曲线外,其余时间段图像均为直线, 后电动机的输出功率保持不变。已知物体的质量为5kg,不计一切阻力,重力加速度g取。则( )
A. 内电动机的输出功率不变
B. 内电动机牵引力逐渐变大
C. 后电动机的输出功率为
D. 物体上滑达到最大速度时重力的瞬时功率大小为
4. 如图所示,固定斜面倾角为θ,整个斜面分为AB、BC两段,且,小物块P(可视为质点)与AB、BC两段斜面之间的动摩擦因数分别为,已知P由静止开始从A点释放,恰好能滑动到C点而停下,那么间应满足的关系是( )
A. B.
C. D.
二、双项选择题(本题有两个选项符合题意,全部选对得6分,选对但不全得3分,有选错的得0分,共24分)
5. 在武汉体育中心举行的2023年全国跳水锦标赛女子双人10米跳台决赛中陈芋汐、全红婵获得冠军。如果她们一起竖直跃起后重心升高0.45米到达最高位置然后再下落入水。不计空气阻力,重力加速度取。则( )
A. 她们跃起后到最高点所用时间为
B. 她们从跳台上跃起的速度为
C. 跃起后上升过程的速度变化比下降过程的速度变化快
D. 跃起后上升过程中加速度向上、下降过程中加速度向下
6. 一条足够长的浅色水平传送带自左向右匀速运行,现将一个木炭包无初速地放在传送带的最左端,木炭包在传送带上将会留下一段黑色的轨迹.下列说法中正确的是( )
A. 黑色的径迹将出现在木炭包的右侧
B. 木炭包的质量越大,径迹的长度越短
C. 传送带运动的速度越大,径迹的长度越短
D. 木炭包与传送带间动摩擦因数越大,径迹的长度越短
7. 如图所示,在水平地面上有一个质量为2m的木板A,在木板上一个质量为m的小物体B,A、B之间的动摩擦因数为,A、B处于静止状态,现将水平力F作用在物体B上,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,已知重力加速度为g。则( )
A. 若地面是光滑的,当时,B处于静止状态
B. 若地面是光滑的,当时,B相对于A发生滑动
C. 若地面与A的动摩擦因数是,当时,A的加速度为
D. 若地面与A的动摩擦因数是,当时,A的加速度为
8. 如图甲所示,竖直放置的轻弹簧一端固定于风洞实验室的水平地面,质量m=0.1kg的小球在轻弹簧正上方某处由静止下落,同时受到一个竖直向上恒定的风力。以小球开始下落的位置为原点,竖直向下为x轴正方向,取地面为零势能参考面,在小球下落的全过程中,小球重力势能随小球位移变化关系如图乙中的图线①,弹簧弹性势能随小球位移变化关系如图乙中的图线②,弹簧始终在弹性限度范围内,取重力加速度g=10m/s2;则( )
A. 小球释放位置距地面的高度为7m
B. 小球在下落过程受到的风力为0.1N
C. 小球刚接触弹簧时的动能为0.4J
D. 小球的最大加速度大小为99m/s2
三、非选择题:本题共8题,共60分。
9. 如图,若篮球质量为m,某次从离地高为的P点以大小为的速度斜向上飞出,球能到达的最高点离地高度为。(以P点所在水平面为零势能面,不计空气阻力)。人对球做的功是________;球在Q点时的机械能为________;球从P点运动到Q点的过程中,其动能的变化量为________。
10. 图甲是某人站在接有传感器的地板上做下蹲、起跳和回落动作的示意图,图中的小黑点表示人的重心,图乙是地板所受压力随时间变化的图像,取重力加速度,根据图像分析可知:b到c的过程中,人处于________(选填“失重”或“超重”、“先失重再超重”或“先超重再失重”)状态,人上升的最大高度约为________m。(结果保留2位有效数字)
11. 如图甲所示,清洗楼房玻璃的工人靠一根绳索把自己悬挂在几十层高的大楼外,从楼顶开始缓慢下滑,清洗楼层的玻璃幕墙。工人贴墙缓慢下滑的过程,可简化为图乙所示的模型。不计人与玻璃幕墙间的摩擦、绳索的重力。则在下滑过程中绳索对人的拉力大小________,竖直玻璃幕墙对人的弹力大小N________(均选填“增大”、“不变”、“减小”),N________大于(选填“一定”、“不一定”)
12. 小明利用安装有phyphoxAPP的智能手机验证机械能守恒定律,实验装置如图甲所示。主要器材包括:水平固定的钢尺、质量为m的铁球、刻度尺。实验步骤如下:
(1)一钢尺伸出水平桌面少许,将铁球放在钢尺末端,用刻度尺测量钢尺上表面末端到地面的高度h=1.2m。
(2)打开手机phyphoxAPP的声音传感器功能,选择“振幅”模式。
(3)迅速敲击钢尺侧面,使铁球由静止开始下落。传感器记录的声音振幅—时间曲线如图乙,前两个尖峰时刻分别对应铁球开始下落和落地的时刻,测得铁球下落时间t=______s。
(4)若铁球下落过程机械能守恒,应满足的等式为______(用题目给定的物理量符号m、g、h、t表示,其中g为重力加速度)。
(5)已知铁球质量m=0.2kg,下落过程中重力势能的减少量ΔEp=2.35J,计算动能的增加量ΔEk=______J(g取9.8m/s²,结果保留3位小数)。则在误差允许范围内,铁球在下落过程中机械能守恒。
13. 某实验小组利用力传感器和分体式位移传感器A、B来测量弹簧的劲度系数。实验装置如图1所示,把弹簧上端固定在铁架台的横杆上,下端挂上一个力传感器和位移传感器A的组合体,在传感器A正下方桌面上固定位移传感器B,弹簧下端到传感器A下端面的高度差为。现用手扶住组合体使其保持竖直状态,逐渐向下拉动,力传感器实时记录组合体移到不同位置时的弹力大小、位移传感器实时记录传感器A下端面到传感器B上端面的距离,实验数据如下表所示。(结果均保留两位有效数字)
实验序号
1
2
3
4
5
6
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
0.45
18.96
16.78
14.69
12.16
10.01
7.62
(1)以为横坐标,为纵坐标,作出图像如图2,可知弹簧的劲度系数为______;
(2)组合体的重力对劲度系数的测量结果______(选填“有影响”或“无影响”);
(3)在本实验中将传感器A的下端面正对着传感器B的上端面竖直向下拉动的过程中,力传感器可以记录到的最大值为______N;
(4)未挂组合体时,弹簧下端到传感器B上端面的距离为______cm。
14. 我国自主研制了运—20重型运输机。飞机获得的升力大小F可用描述,k为系数(未知),v是飞机在平直跑道上的滑行速度,F与飞机所受重力相等时的v称为飞机的起飞离地速度。已知飞机质量为时,起飞离地速度为,重力加速度为g。当飞机装载货物后总质量变为,在一水平牵引力作用下从静止开始匀加速滑行了L后起飞离地,此过程不计空气阻力。求:
(1)系数k的大小;
(2)该飞机装载货物后,在滑行过程中所用的时间;
(3)该飞机离地前瞬间,水平牵引力的瞬时功率。
15. 如图所示,质量的物块A放置在水平地面上,上表面为光滑斜面,斜面长,与水平方向的夹角。质量的小物块B从斜面顶端由静止沿斜面下滑,A保持静止。A与地面间的动摩擦因数为,取重力加速度。
(1)求物块B在斜面上运动的时间;
(2)B在斜面顶端时,给A、B相同的水平初速度,此后A、B恰能一起以相同的加速度向左做匀减速运动,求A与地面间的动摩擦因数;
(3)B沿斜面下滑,此时对A施加水平向右的推力F,A、B在水平方向的加速度相同,B相对A做匀速直线运动,求B下滑到底端的过程中推力做的功。
16. 如图所示,一质量为、长度为的均匀长木板放在倾角为的光滑斜面上,斜面下端内嵌一条倾角相同的足够长的传送带,其与木板间的动摩擦因数,传送带左侧与光滑斜面平滑连接,初始时传送带静止。长木板右端位于光滑斜面与传送带的临界点,左端系一轻质细线通过光滑定滑轮后连接一质量为的重物。某时刻长木板和重物均由静止释放,已知g=10m/s2。
(1)求释放瞬间长木板的加速度大小;
(2)求长木板速度最大时长木板的位移;
(3)若初始时传送带以恒定速率(足够大)逆时针转动,设长木板与传送带接触的长度为x,求长木板和重物的加速度a与x的关系;
(4)若初始时传送带以恒定速率顺时针转动,求长木板由静止释放到全部进入传送带时,传送带对木板施加的摩擦力所做的功。
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