精品解析：安徽蚌埠禹王学校等校2026-2027学年高三上学期10月学情检测物理试卷B

高三物理B 满分：100分 时间：75分钟 注意事项： 1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。 2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹签字笔书写，字体工整、笔迹清晰。 3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。 4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。 5．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。 一、选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 如图所示，一个人从点沿着旋转式楼梯走到点。下列说法正确的是（ ） A. 楼梯对人的支持力和人对楼梯的压力是一对平衡力 B. 楼梯对人的支持力和人受到的重力是一对作用力与反作用力 C. 此人运动的路程大于位移的大小 D. 此人运动的平均速率为零 2. 某同学用手机中的加速度传感器研究自由落体运动。测量软件已在手机静止时调零，记录手机相对地面的竖直加速度。实验时手掌托住手机静止，随后手掌迅速向下运动使手机脱离手掌自由下落，最后用手掌接住手机，记录的图像如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 该图像以竖直向上为加速度正方向 B. ~时间内，手机处于完全失重状态 C. ~时间内，手机的加速度与速度方向相反 D. ~时间内，手掌对手机的支持力大于手机所受重力 3. 第十五届全国冬季运动会将于2028年在辽宁省举办。某次备战训练中，运动员将冰壶以的初速度沿水平冰面推出，以初速度方向为正方向。已知冰壶与冰面间的动摩擦因数为0.02，重力加速度取。下列说法正确的是（ ） A. 每秒内，冰壶的速度变化量为 B. 时，冰壶的速度为 C. 0~12 s时间内，冰壶的平均速度大小为 D. 3~5 s时间内，冰壶的位移大小为 4. 如图所示，末端水平的倾斜轨道固定在竖直黑板上，轨道末端位于黑板的左上角。在轨道末端固定一光电门，可视为质点的钢球从倾斜部分由静止释放，测得钢球通过光电门时速度大小为1.5m/s、方向水平。已知黑板竖直高度为0.8m，不计空气阻力，重力加速度g取，则钢球从轨道末端飞出至离开黑板时，位移大小可能为（　　） A. 0.9m B. 1.2m C. 1.6m D. 2.0m 5. 如图所示，一倾角为30°的光滑斜面固定在水平地面上。在斜面上建立直角坐标系xOy，x轴沿斜面内的水平方向，y轴沿斜面向下。原点O与斜面底边之间固定一垂直于斜面的光滑挡板。时，将可视为质点的物块从O点由静止释放，到达斜面底边前，物块沿挡板在斜面上运动。物块沿x、y方向的位移分别记为x、y，分速度分别记为、。下列图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 6. 嫦娥六号探测器发射成功，开启了人类首次从月球背面采样之旅。如图，假设嫦娥六号在环月椭圆轨道上沿图中箭头方向运动，只受到月球的引力，ab为椭圆轨道长轴，cd为椭圆轨道短轴。已知嫦娥六号绕月球运动周期为T，其近月点a到月球中心的距离为，远月点b到月球中心的距离为，引力常量为G。下列说法正确的是（　　） A. 某时刻嫦娥六号位于c点，则再经过半个周期它将位于轨道的d点 B. 嫦娥六号在近月点a和远月点b的速度之比为 C. 嫦娥六号在近月点a和远月点b的加速度之比为 D. 月球的质量为 7. 如图所示，在竖直平面内固定着光滑圆管道，PQ、MN分别为过圆心O点的水平、竖直直径。一直径略小于管内径的小球置于管道中，不计空气阻力。用粗线表示小球在运动过程中对内侧管壁可能有作用力的区域。下列说法正确的是（　　） A. 若小球在最高点M受到轻微扰动后运动，小球在运动过程中对内侧管壁可能有作用力的区域如图1所示 B. 若小球在最高点M受到轻微扰动后运动，小球在运动过程中对内侧管壁可能有作用力的区域如图3所示 C. 若小球在最低点N给一水平方向的初速度，小球在运动过程中对内侧管壁可能有作用力的区域如图2所示 D. 若小球在最低点N给一水平方向的初速度，小球在运动过程中对内侧管壁可能有作用力的区域如图4所示 8. 如图所示，质量的半圆柱体B置于水平桌面上，B与水平桌面间的动摩擦因数。轻绳跨过轻质光滑定滑轮，一端连接B、另一端悬挂物体C，绳的水平段与桌面平行、竖直段沿竖直方向。质量的小球A放在B上，A与B圆心O的连线与水平方向夹角由静止释放后，A、B始终保持相对静止且A未脱离B，B在运动过程中不发生翻转，忽略A、B间的摩擦，重力加速度g取，。下列说法正确的是（　　） A. 半圆柱体B与水平桌面间的摩擦力大于 B. 半圆柱体B对小球A的支持力大小为 C. 物体C的质量为 D. 轻绳的拉力大小为 二、选择题：本题共2小题，每小题5分，共10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5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。 9. 如图1所示，甲、乙两车在平直的公路上初始时并排，同时由静止开始同向做直线运动。甲车的位移—时间（）图像如图2所示，0~4 s内为抛物线，后为直线；乙车的速度平方—位移（）图像如图3所示。下列说法正确的是（ ） A. 甲车的加速度先增大后保持不变 B. 加速阶段甲车的加速度大于乙车的加速度 C. 两车在距出发位置处再次并排 D. 相遇前两车的最大距离为 10. 距离地球17光年处有一颗具有和地球相同自转特征的“超级地球”。如图所示，该星球可以视为均匀圆球，绕AB轴自转，O点为其球心，半径OE与赤道平面的夹角为。已知该星球的半径为R，北极点A处的重力加速度大小为，赤道上D处的重力加速度大小为，万有引力常量为G，则下列说法正确的是（　　） A. E处重力加速度方向沿着EO方向 B. 星球的质量为 C. 星球自转角速度为 D. E处的自转线速度为 三、非选择题：共5小题，共58分。 11. 为研究平抛运动规律，某实验小组利用矿泉水瓶和染成红色的水进行实验。在无盖矿泉水瓶的侧壁沿水平方向钻一小孔；先堵住小孔，再向瓶内注水，然后打开小孔，水便从小孔水平射出，形成水柱。 （1）如图1，取两个完全相同的矿泉水瓶，左瓶装水较多、右瓶装水较少，两瓶小孔c的位置相同。由喷出的水柱形状可判断，水从小孔射出的初速度与小孔________方的液柱高度有关（填“上”或“下”）。 （2）如图2，将矿泉水瓶置于水平桌面边缘，桌边悬挂一重锤线，使照相机正对水柱，拍摄某一时刻水柱的照片并打印出来。实验中可认为形成所拍水柱的各水滴从小孔射出时的初速度相同。 ①在照片的水柱上选取A、B、C三点，测得A、B两点以及A、C两点沿平行于重锤线的方向的距离分别为、，沿垂直于重锤线的方向的距离分别为x、2x。已知照片中矿泉水瓶的高度为h，矿泉水瓶的实际高度为H，重力加速度为g，则水射出的初速度________（用题中所给字母表示）。 ②为减小实验误差，下列说法正确的有（ ） A．悬挂重锤线是为了确定竖直方向 B．应选用瓶径更大的矿泉水瓶 C．小孔开口越大越好 12. 某学习小组用图1装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验。 （1）若将力传感器的示数当作小车所受合外力，则__________（选填“需要”或“不需要”）垫高长木板平衡摩擦力；____________（选填“需要”或“不需要”）满足重物质量远小于小车总质量。 （2）实验中获取的纸带如图2所示，电源频率为，相邻计数点间有4个点未标出。用毫米刻度尺测量各计数点到0点的距离，记录如下表，则打计数点4时小车的速度_________m/s（结果保留三位小数）。 计数点 1 2 3 4 5 6 位移（cm） 5.80 13.21 22.23 32.83 45.05 58.86 速度（m/s） 0.661 0.822 0.981 1.302 （3）在图3坐标纸中描出计数点4的瞬时速度并作出小车的图像________，由图像求得小车的加速度______________m/s2（保留三位有效数字）。 （4）若将长木板水平放置，并将小车车轮锁死，使小车在长木板上滑动，忽略纸带阻力和空气阻力。改变重物质量，根据小车加速度和力传感器示数作出图4所示的图像，则小车与长木板间的动摩擦因数____________（保留两位有效数字，重力加速度取）。 13. 如图所示，倾角为的斜面体置于水平面上，用轻杆将轻质光滑滑轮固定于天花板上，绕过滑轮的细线连接物块A、B，连接B的细线段与斜面平行。已知物块A的质量为、物块B的质量为、斜面体C的质量为，重力加速度取。物块与斜面体间的最大静摩擦力足够大，各接触面间均认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求： （1）整个装置静止时，轻杆所受弹力的大小； （2）为使整个装置保持静止，斜面体与水平面间的动摩擦因数至少为多大。 14. 半径为l的水平圆盘上有一个质量为m的小物块，用长也为l的轻质细绳将物块连接在穿过圆盘中心的竖直转轴上，细绳与竖直转轴的夹角，此时细绳伸直但无张力。圆盘离水平地面高度为，物块与圆盘间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块随圆盘由静止开始缓慢加速转动，重力加速度为g，，回答下列问题： （1）当水平圆盘以角速度匀速转动时，绳上恰好开始有张力，求的值； （2）当水平圆盘以角速度匀速转动时，物块恰好对圆盘压力为零，求的值； （3）当水平圆盘正以角速度匀速转动时，突然圆盘被卡死同时连接物块的细绳断裂，小物块由于惯性沿圆盘滑动至边缘后飞出，求物块离开圆盘时速度大小以及落地点（不反弹）到竖直转轴的水平距离。 15. 如图所示，一木板放置在足够大的水平地面上，可视为质点的物块静置于木板的最左端。已知木板质量，物块质量，物块与木板间的动摩擦因数，木板与水平地面间的动摩擦因数，各处最大静摩擦力均等于滑动摩擦力，重力加速度取。 （1）若锁定木板，给物块向右的初速度，物块恰好运动到木板右端，求木板的长度； （2）若解锁木板，给物块向右的初速度，物块恰好运动到木板右端，求物块的初速度大小及木板运动的总位移大小； （3）在（2）的情境中，当物块恰好运动到木板右端时，对木板施加水平向右的恒力。经过一段时间撤去恒力，最终物块恰好到达距离木板右端处相对静止，求恒力的作用时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三物理B 满分：100分 时间：75分钟 注意事项： 1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。 2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹签字笔书写，字体工整、笔迹清晰。 3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。 4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。 5．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。 一、选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 如图所示，一个人从点沿着旋转式楼梯走到点。下列说法正确的是（ ） A. 楼梯对人的支持力和人对楼梯的压力是一对平衡力 B. 楼梯对人的支持力和人受到的重力是一对作用力与反作用力 C. 此人运动的路程大于位移的大小 D. 此人运动的平均速率为零 【答案】C 【解析】 【详解】A．平衡力的作用对象必须是同一物体，楼梯对人的支持力受力物体是人，人对楼梯的压力受力物体是楼梯，二者是一对作用力与反作用力，不是平衡力，故A错误； B．作用力与反作用力是两个物体之间的相互作用，人受到的重力是地球对人的引力，楼梯对人的支持力和重力都作用在人身上，不符合作用力与反作用力的定义，故B错误； C．位移是从初位置A到末位置B的有向线段，是两点间的直线距离，路程是人实际走过的螺旋形轨迹的长度，曲线轨迹的路程一定大于初末位置间的位移大小，故C正确； D．平均速率的定义是路程与时间的比值，人运动的路程不为零、运动时间也不为零，因此平均速率不可能为零，故D错误。 故选C。 2. 某同学用手机中的加速度传感器研究自由落体运动。测量软件已在手机静止时调零，记录手机相对地面的竖直加速度。实验时手掌托住手机静止，随后手掌迅速向下运动使手机脱离手掌自由下落，最后用手掌接住手机，记录的图像如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 该图像以竖直向上为加速度正方向 B. ~时间内，手机处于完全失重状态 C. ~时间内，手机的加速度与速度方向相反 D. ~时间内，手掌对手机的支持力大于手机所受重力 【答案】D 【解析】 【详解】A．实验初始手机静止时传感器已调零，即初始示数为0。手机自由下落时加速度为竖直向下的重力加速度g，从图中可见~​的自由下落阶段加速度为正的恒定值，说明正方向是竖直向下，A错误； B．​~时间内，加速度从0逐渐增大到g，说明手掌还未完全脱离手机，手机是随手掌一起向下加速的过程，并没有做只受重力的自由落体运动，因此不是完全失重状态，B错误； C．~时间内，手机处于自由下落阶段，加速度方向竖直向下，速度方向也竖直向下，二者方向相同，C错误； D．​~时间内，手机的加速度为负值，说明加速度方向竖直向上。根据牛顿第二定律 可得手掌对手机的支持力 即支持力大于手机重力，D正确。 故选D。 3. 第十五届全国冬季运动会将于2028年在辽宁省举办。某次备战训练中，运动员将冰壶以的初速度沿水平冰面推出，以初速度方向为正方向。已知冰壶与冰面间的动摩擦因数为0.02，重力加速度取。下列说法正确的是（ ） A. 每秒内，冰壶的速度变化量为 B. 时，冰壶的速度为 C. 0~12 s时间内，冰壶的平均速度大小为 D. 3~5 s时间内，冰壶的位移大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．设冰壶质量为，初速度为，支持力为，滑动摩擦力大小为，动摩擦因数为。冰壶在竖直方向受力平衡，有 滑动摩擦力方向与运动方向相反，大小为 沿题设正方向，由牛顿第二定律得 联立得 冰壶停止前做匀减速直线运动，取时间间隔为，速度变化量为，故A错误； BC．设冰壶停止所需时间为，由匀变速直线运动的速度公式得 解得 停止后冰壶不再受到滑动摩擦力，也没有使其反向运动的水平力，因此保持静止，时。在内，冰壶的位移等于前内的位移，设此位移为，由匀变速直线运动的位移公式得 这段时间内的平均速度大小为 ，故BC错误； D．由前述计算得，冰壶在内尚未停止。设时的速度为，由速度公式得 取这一时间段的时长为，由位移公式得，故D正确。 故选D。 4. 如图所示，末端水平的倾斜轨道固定在竖直黑板上，轨道末端位于黑板的左上角。在轨道末端固定一光电门，可视为质点的钢球从倾斜部分由静止释放，测得钢球通过光电门时速度大小为1.5m/s、方向水平。已知黑板竖直高度为0.8m，不计空气阻力，重力加速度g取，则钢球从轨道末端飞出至离开黑板时，位移大小可能为（　　） A. 0.9m B. 1.2m C. 1.6m D. 2.0m 【答案】A 【解析】 【详解】钢球离开轨道末端后贴着黑板做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动。若钢球从黑板下沿离开黑板，由得，水平方向位移，钢球沿黑板运动的位移； 若钢球从黑板右侧离开，运动时间，位移，随时间增大单调增大，位移小于；综合可知，钢球从轨道末端飞出至离开黑板的位移随板宽在内连续可取，位移可能为0.9m，不可能为1.2m、1.6m、2.0m。 故选A。 5. 如图所示，一倾角为30°的光滑斜面固定在水平地面上。在斜面上建立直角坐标系xOy，x轴沿斜面内的水平方向，y轴沿斜面向下。原点O与斜面底边之间固定一垂直于斜面的光滑挡板。时，将可视为质点的物块从O点由静止释放，到达斜面底边前，物块沿挡板在斜面上运动。物块沿x、y方向的位移分别记为x、y，分速度分别记为、。下列图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】物块在光滑斜面上受重力沿斜面的分力（方向沿轴正方向）和挡板支持力作用，沿挡板方向做匀加速直线运动。 设挡板与轴夹角为，则物块沿挡板方向的加速度大小为 AC．物块位移 因此物块在轴上的分位移为 在轴上的分位移为 和均与成正比，且图像和图像均应为开口向上的抛物线，故AC错误； B．物块在轴上的分速度为 在轴上的分速度为 和均与成正比，且图像和图像均应为过原点的倾斜直线，故B正确； D．由和 解得 即与成正比，故D错误。 故选B。 6. 嫦娥六号探测器发射成功，开启了人类首次从月球背面采样之旅。如图，假设嫦娥六号在环月椭圆轨道上沿图中箭头方向运动，只受到月球的引力，ab为椭圆轨道长轴，cd为椭圆轨道短轴。已知嫦娥六号绕月球运动周期为T，其近月点a到月球中心的距离为，远月点b到月球中心的距离为，引力常量为G。下列说法正确的是（　　） A. 某时刻嫦娥六号位于c点，则再经过半个周期它将位于轨道的d点 B. 嫦娥六号在近月点a和远月点b的速度之比为 C. 嫦娥六号在近月点a和远月点b的加速度之比为 D. 月球的质量为 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据开普勒第二定律，从 过 到 速度逐渐减小，从 过 到 速度逐渐增大，故 经 到 所用时间大于半个周期，即再经过半个周期嫦娥六号尚未到达 点，A错误； B．根据开普勒第二定律可得 ，可得嫦娥六号在近月点和远月点的速度之比 ，故B错误； C．根据牛顿第二定律可得 ，可得在近月点和远月点的加速度之比 ，故C正确； D．椭圆轨道的半长轴为 。假设一圆轨道半径等于椭圆轨道的半长轴，即有 ，则有 ，可得 ，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，在竖直平面内固定着光滑圆管道，PQ、MN分别为过圆心O点的水平、竖直直径。一直径略小于管内径的小球置于管道中，不计空气阻力。用粗线表示小球在运动过程中对内侧管壁可能有作用力的区域。下列说法正确的是（　　） A. 若小球在最高点M受到轻微扰动后运动，小球在运动过程中对内侧管壁可能有作用力的区域如图1所示 B. 若小球在最高点M受到轻微扰动后运动，小球在运动过程中对内侧管壁可能有作用力的区域如图3所示 C. 若小球在最低点N给一水平方向的初速度，小球在运动过程中对内侧管壁可能有作用力的区域如图2所示 D. 若小球在最低点N给一水平方向的初速度，小球在运动过程中对内侧管壁可能有作用力的区域如图4所示 【答案】A 【解析】 【详解】AB．设圆管道半径为。当小球在最高点释放后，设其运动到与竖直方向夹角为的位置时，小球与内侧管壁的作用力恰好为零。根据牛顿第二定律有：，解得 从最高点到该位置，由动能定理可得：，联立可得 即在此圆弧区域内（图1粗线所示）小球对内侧管壁有作用力，故A正确，B错误。 CD．小球在水平直径下方运动时，不论小球速度多大，其做圆周运动所需的向心力均指向圆心（斜向上或竖直向上）。由于重力竖直向下，其在径向的分力始终背离圆心向外，因此必然需要圆管外侧管壁提供指向圆心的支持力。小球与内侧管壁绝不可能有作用力，故CD错误。 故选A。 8. 如图所示，质量的半圆柱体B置于水平桌面上，B与水平桌面间的动摩擦因数。轻绳跨过轻质光滑定滑轮，一端连接B、另一端悬挂物体C，绳的水平段与桌面平行、竖直段沿竖直方向。质量的小球A放在B上，A与B圆心O的连线与水平方向夹角由静止释放后，A、B始终保持相对静止且A未脱离B，B在运动过程中不发生翻转，忽略A、B间的摩擦，重力加速度g取，。下列说法正确的是（　　） A. 半圆柱体B与水平桌面间的摩擦力大于 B. 半圆柱体B对小球A的支持力大小为 C. 物体C的质量为 D. 轻绳的拉力大小为 【答案】B 【解析】 【详解】A．对小球A与半圆柱体B整体分析，系统只有水平加速度，竖直方向合力为零，则半圆柱体B对水平面的压力 半圆柱体B与水平面间的摩擦力，故A错误； B．对小球A分析，竖直方向有 水平方向有 解得，，故B正确； CD．对小球A与半圆柱体B整体，由牛顿第二定律得 解得轻绳中的拉力大小为 对物体C，由牛顿第二定律得 解得物体C的质量为，故CD错误。 故选B。 二、选择题：本题共2小题，每小题5分，共10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5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。 9. 如图1所示，甲、乙两车在平直的公路上初始时并排，同时由静止开始同向做直线运动。甲车的位移—时间（）图像如图2所示，0~4 s内为抛物线，后为直线；乙车的速度平方—位移（）图像如图3所示。下列说法正确的是（ ） A. 甲车的加速度先增大后保持不变 B. 加速阶段甲车的加速度大于乙车的加速度 C. 两车在距出发位置处再次并排 D. 相遇前两车的最大距离为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．x-t图像的斜率代表速度，0~4s内甲车x-t图为过原点的抛物线，结合初速度为0，由匀变速直线运动位移公式 代入t=4s、x=24m，解得 4s后图像为直线，代表甲车匀速运动，加速度为零，故甲车的加速度先恒定后为零，故A错误； B．由匀变速公式，可知图像的斜率为 代入图3数据，得 解得乙车加速阶段加速度 小于甲车加速阶段的，故B正确； C．甲车4s末的速度 4s后以12m/s匀速运动 乙车加速到时，位移为64m，对应加速时间 t=8s时，甲车总位移 乙车总位移为64m，此时两车未相遇，8s后乙以16m/s匀速运动，设t时相遇，列方程 解得t=10s 对应相遇位置距出发点96m，故C正确； D．t=4s时甲车速度为12m/s，此时乙车速度 4s后甲车保持12m/s匀速，乙车继续加速，当乙车速度增大到12m/s时，两车速度相等，此时对应时刻 此时甲车位移： 乙车位移： 最大间距，故D错误。 故选BC。 10. 距离地球17光年处有一颗具有和地球相同自转特征的“超级地球”。如图所示，该星球可以视为均匀圆球，绕AB轴自转，O点为其球心，半径OE与赤道平面的夹角为。已知该星球的半径为R，北极点A处的重力加速度大小为，赤道上D处的重力加速度大小为，万有引力常量为G，则下列说法正确的是（　　） A. E处重力加速度方向沿着EO方向 B. 星球的质量为 C. 星球自转角速度为 D. E处的自转线速度为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．E点处万有引力指向球心，充当合力，其一分量沿过E点的纬线指向垂直OA方向提供向心力，另一分量为重力，故E处重力加速度方向过E点偏向EO下方，A错误； B．在北极点A处有，，B正确； C．在赤道上D处有，结合上式联立解得，该星球自转的角速度，C正确； D．E处的自转线速度大小，D错误。 故选BC。 三、非选择题：共5小题，共58分。 11. 为研究平抛运动规律，某实验小组利用矿泉水瓶和染成红色的水进行实验。在无盖矿泉水瓶的侧壁沿水平方向钻一小孔；先堵住小孔，再向瓶内注水，然后打开小孔，水便从小孔水平射出，形成水柱。 （1）如图1，取两个完全相同的矿泉水瓶，左瓶装水较多、右瓶装水较少，两瓶小孔c的位置相同。由喷出的水柱形状可判断，水从小孔射出的初速度与小孔________方的液柱高度有关（填“上”或“下”）。 （2）如图2，将矿泉水瓶置于水平桌面边缘，桌边悬挂一重锤线，使照相机正对水柱，拍摄某一时刻水柱的照片并打印出来。实验中可认为形成所拍水柱的各水滴从小孔射出时的初速度相同。 ①在照片的水柱上选取A、B、C三点，测得A、B两点以及A、C两点沿平行于重锤线的方向的距离分别为、，沿垂直于重锤线的方向的距离分别为x、2x。已知照片中矿泉水瓶的高度为h，矿泉水瓶的实际高度为H，重力加速度为g，则水射出的初速度________（用题中所给字母表示）。 ②为减小实验误差，下列说法正确的有（ ） A．悬挂重锤线是为了确定竖直方向 B．应选用瓶径更大的矿泉水瓶 C．小孔开口越大越好 【答案】（1）上 （2） ①. ②. AB##BA 【解析】 【小问1详解】 小孔处水的压强由小孔上方液柱的高度决定，上方液柱越高，小孔处压强越大，水从小孔射出的初速度越大；下方液柱的高度不影响射出初速度。左瓶装水较多，小孔c上方液柱更高，水射出的初速度更大，水柱水平射得更远。故填“上”。 【小问2详解】 [1] 水滴做平抛运动，水平方向为匀速直线运动。由水平位移关系可知，A到B的水平距离为x、A到C的水平距离为2x，故B到C的水平距离也为x，即水滴从A运动到B、从B运动到C的时间相等，令为T。 照片与实物按比例缩放，缩放比为，则实际水平位移为、A到B的实际竖直距离为、A到C的实际竖直距离为。 在水平方向 得 竖直方向上，水滴做匀变速直线运动，由匀变速直线运动的推论，连续相等时间间隔内的位移差恒定，即 B到C的实际竖直距离为 故 即 联立解得 [2]A．悬挂重锤线是为了确定竖直方向，A正确； B．选用瓶径更大的矿泉水瓶，上方水高下降越慢，出水初速度变化越慢，水柱形状越稳定，B正确； C．小孔开口越大，不仅液面下降越快，且水束越粗、越难保证水平射出，取点误差越大，C错误。 故选AB。 12. 某学习小组用图1装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验。 （1）若将力传感器的示数当作小车所受合外力，则__________（选填“需要”或“不需要”）垫高长木板平衡摩擦力；____________（选填“需要”或“不需要”）满足重物质量远小于小车总质量。 （2）实验中获取的纸带如图2所示，电源频率为，相邻计数点间有4个点未标出。用毫米刻度尺测量各计数点到0点的距离，记录如下表，则打计数点4时小车的速度_________m/s（结果保留三位小数）。 计数点 1 2 3 4 5 6 位移（cm） 5.80 13.21 22.23 32.83 45.05 58.86 速度（m/s） 0.661 0.822 0.981 1.302 （3）在图3坐标纸中描出计数点4的瞬时速度并作出小车的图像________，由图像求得小车的加速度______________m/s2（保留三位有效数字）。 （4）若将长木板水平放置，并将小车车轮锁死，使小车在长木板上滑动，忽略纸带阻力和空气阻力。改变重物质量，根据小车加速度和力传感器示数作出图4所示的图像，则小车与长木板间的动摩擦因数____________（保留两位有效数字，重力加速度取）。 【答案】（1） ①. 需要 ②. 不需要 （2）1.141 （3） ①. ②. 1.60（1.58~1.62均可） （4）0.067（0.065~0.069均可） 【解析】 【小问1详解】 [1] 若要把力传感器的示数直接当作小车的合外力，就需要抵消小车受到的摩擦力，因此必须垫高长木板平衡摩擦力； [2]力传感器可以直接测出细线对小车的拉力大小，不需要通过重物重力近似代替拉力，因此不需要满足重物质量远小于小车总质量的条件。 【小问2详解】 电源频率为，相邻计数点间有4个点未标出，因此相邻计数点的时间间隔 根据匀变速直线运动中，某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，计数点4的速度等于计数点3到计数点5的平均速度 【小问3详解】 [1]描点作图如下 [2]图像的斜率即为加速度，取直线上相距较远的两点计算斜率，可得加速度约为 【小问4详解】 小车车轮锁死滑动时，根据牛顿第二定律 整理得 由图4可知，当时，代入得滑动摩擦力 再结合图像斜率 可得小车质量 最终解得 13. 如图所示，倾角为的斜面体置于水平面上，用轻杆将轻质光滑滑轮固定于天花板上，绕过滑轮的细线连接物块A、B，连接B的细线段与斜面平行。已知物块A的质量为、物块B的质量为、斜面体C的质量为，重力加速度取。物块与斜面体间的最大静摩擦力足够大，各接触面间均认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求： （1）整个装置静止时，轻杆所受弹力的大小； （2）为使整个装置保持静止，斜面体与水平面间的动摩擦因数至少为多大。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 对物块A受力分析，由平衡条件有 代入数据解得 对物块B受力分析，沿斜面方向，重力分力，绳拉力，由于，物块B有沿斜面向上运动的趋势，故摩擦力方向沿斜面向下。根据平衡条件有 解得 滑轮受到两段绳的拉力，大小均为，一个方向竖直向下，一个方向沿斜面向下，两力夹角为。根据平行四边形定则，轻杆所受弹力大小等于两拉力的合力，有 代入数据解得 【小问2详解】 以物块B和斜面体C整体为研究对象。整体在水平方向受到绳拉力沿水平向右的分力 代入数据解得 为使整体静止，地面对C的摩擦力应水平向左，大小 整体在竖直方向受到重力，绳拉力竖直向上的分力，地面对C的支持力。根据平衡条件有 解得 要使整个装置保持静止，需满足 解得 所以动摩擦因数至少为 14. 半径为l的水平圆盘上有一个质量为m的小物块，用长也为l的轻质细绳将物块连接在穿过圆盘中心的竖直转轴上，细绳与竖直转轴的夹角，此时细绳伸直但无张力。圆盘离水平地面高度为，物块与圆盘间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块随圆盘由静止开始缓慢加速转动，重力加速度为g，，回答下列问题： （1）当水平圆盘以角速度匀速转动时，绳上恰好开始有张力，求的值； （2）当水平圆盘以角速度匀速转动时，物块恰好对圆盘压力为零，求的值； （3）当水平圆盘正以角速度匀速转动时，突然圆盘被卡死同时连接物块的细绳断裂，小物块由于惯性沿圆盘滑动至边缘后飞出，求物块离开圆盘时速度大小以及落地点（不反弹）到竖直转轴的水平距离。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 当水平转盘以角速度匀速转动时，绳上恰好开始有张力，此时物块受到的静摩擦力达到最大静摩擦力，由牛顿第二定律得 解得 【小问2详解】 当压力为零时，物块所需要的向心力由重力和细绳拉力的合力提供，由牛顿第二定律得 解得 【小问3详解】 当水平转盘以角速度匀速转动时，由于，物块还在圆盘上；圆盘停止转动时物块速度为 物块沿断绳瞬间的速度方向做匀减速运动，由牛顿第二定律得 解得加速度 位移为 由匀变速直线运动速度与位移的关系，离开圆盘速度 物块离开圆盘做平抛运动，已知，则空中时间为 平抛水平距离 落地点距离竖直转轴水平距离为 15. 如图所示，一木板放置在足够大的水平地面上，可视为质点的物块静置于木板的最左端。已知木板质量，物块质量，物块与木板间的动摩擦因数，木板与水平地面间的动摩擦因数，各处最大静摩擦力均等于滑动摩擦力，重力加速度取。 （1）若锁定木板，给物块向右的初速度，物块恰好运动到木板右端，求木板的长度； （2）若解锁木板，给物块向右的初速度，物块恰好运动到木板右端，求物块的初速度大小及木板运动的总位移大小； （3）在（2）的情境中，当物块恰好运动到木板右端时，对木板施加水平向右的恒力。经过一段时间撤去恒力，最终物块恰好到达距离木板右端处相对静止，求恒力的作用时间。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 木板锁定，物块在木板上做匀减速直线运动，由牛顿第二定律得 由匀变速直线运动规律得 解得 【小问2详解】 解锁木板，物块做匀减速直线运动，木板做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得 设物块的初速度为，经时间二者共速，则 位移关系为 解得， 假设物块与木板共速后一起做匀减速直线运动，由牛顿第二定律得 解得 由于，所以物块可以与木板一起做匀减速直线运动，由匀变速直线运动规律得 解得木板运动的总位移大小为 【小问3详解】 对木板，由牛顿第二定律得 解得 设水平恒力的作用时间为，再经过时间，物块与木板共速，撤去水平恒力后，对木板，由牛顿第二定律得 解得：木板加速度方向向左，大小为 （此段物块始终受木板向右的滑动摩擦力，加速度为） 设F作用的时间为，再经过两者重新共速，由共速条件 代入数据解得 、时间内木板相对于物块滑动的距离之和为d，由位移关系可知 代入数据解得 其中 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $