精品解析：吉林长春市第二中学2026-2027学年高三上学期第一次调研测试物理试题

吉林长春市第二中学2026-2027学年高三上学期第一次调研测试物理试题 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 2026年10月5日晚，东北超最终对决，长春队击败大连队夺冠。大连梭鱼湾决赛现场63259人观赛，刷新梭鱼湾球场上座纪录。比赛时某次足球在空中的飞行轨迹如图中虚线所示，足球在空中运动时不旋转，轨迹在竖直平面内。足球在最高点的速度和所受合力的方向可能正确的是（ ） A. B. C. D. 2. 某汽车在高速公路上通过ETC通道的图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 内，汽车所受的合力逐渐减小 B. 内，汽车所受的牵引力为零 C. 内，汽车的加速度逐渐减小 D. 内汽车的平均速度比内的平均速度大 3. 吊环是男子竞技体操项目之一。双环由两吊绳分别悬挂。某运动员两手各握一环以静止方式展示了下列四种姿态。若同种姿态下两吊绳中的张力大小相等，则四种姿态下吊绳中张力最小的是（ ） A. B. C. D. 4. 郭守敬望远镜是我国首个天文领域大科学装置，积累了大量的观测数据。分析观测数据表明，某行星绕一恒星做匀速圆周运动的周期为T，轨道半径为该恒星半径的n倍。不考虑其他星体的影响，引力常量为G，则该恒星的平均密度为（ ） A. B. C. D. 5. 物块M在静止的传送带上匀速下滑时，传送带突然转动，传送带转动的方向如图中箭头所示。则传送带转动后（　　） A. M受到的摩擦力变小 B. M受到的摩擦力变大 C. M将减速下滑 D. M仍匀速下滑 6. 如图所示，长度相同的轻质细线和轻弹簧分别系有两个质量均为8kg的灯笼甲和乙，、的上端都系在天花板上，下端用轻质水平细线连接，使和与竖直方向的夹角都为，两个灯笼处于静止状态，不计空气阻力，将灯笼视为质点，。现将细线从中间剪断，则剪断瞬间以下说法正确的是（　　） A. 剪断绳瞬间甲中倾斜细线的拉力大小变为64N B. 剪断绳瞬间甲中倾斜细线与乙中弹簧的拉力之比为 C. 图中甲的加速度大小为，方向水平向左 D. 图中乙的加速度大小为，方向水平向右 7. 如图所示为高速磁悬浮列车在水平长直轨道上的模拟运行图，5节质量均为m的车厢编组运行，只有1号车厢为动力车厢。列车由静止开始以额定功率P运行，经过一段时间达到最大速度。列车向右运动过程中，1号车厢会受到前方空气的阻力，假设车厢碰到空气前空气的速度为0，碰到空气后空气的速度立刻与列车速度相同，已知空气密度为，1号车厢的迎风面积（垂直运动方向上的投影面积）为S。不计其他阻力，忽略2号、3号、4号、5号车厢受到的空气阻力。当列车以额定功率运行到速度为最大速度的一半时，3号车厢对4号车厢的作用力大小为（ ） A. B. C. D. 8. 把一个小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使小球在短时间内沿光滑的漏斗壁在水平面内做匀速圆周运动，如图中的轨迹1和轨迹2所示。比较小球沿轨迹1和轨迹2的运动，下列说法正确的是（ ） A. 沿轨迹1运动时受到的弹力较大 B. 沿轨迹2运动时的角速度较大 C. 沿轨迹1运动时的机械能较大 D. 沿轨迹2运动时合力的功率较大 9. 处于自然状态的水都是向重力势能更低处流动。当水不再流动时，同一滴水在水表面的不同位置具有相同的重力势能，即水面是等势面。通常稳定状态下的水面为“水平面”，但将一桶水绕竖直固定中心轴以恒定的角速度转动，稳定时，水面呈凹状，如图所示。这一现象依然可用等势面解释：以转动的桶为参考系，桶中的水处于相对静止状态，假如认为处于水表面的质量为m的小水滴（可视为质点）除了受真实力作用外，还受到一个假想的“离心力”，使其合力为零，那么在形式上牛顿运动定律仍适用。类似于重力与重力势能的对应关系，水滴还将具有一个与该“离心力”对应的“离心势能”。该“离心势能”与小水滴的重力势能之和为其总势能，水会向总势能更低的地方流动，稳定时水表面上的相同质量的水滴具有相同的总势能。为便于研究，在过桶竖直轴线的平面内，以水面最低处为坐标原点、以竖直向上为y轴正方向建立相对桶静止的直角坐标系xOy，研究xOy平面内水面上坐标为、质量为m的小水滴在这个坐标系下的运动情况和能量。重力加速度为g，根据以上信息可知，下列说法正确的是（ ） A. “离心力”的大小与xOy平面内横坐标x成反比 B. 若在xOy平面内水面上移动小水滴，该“离心力”做功与路径有关 C. 以角速度大小稳定转动时，桶中水面的纵截面的方程为 D. 若选取y轴处“离心势能”为零，“离心势能”的表达式 10. 如图甲所示，一质量为的小薄板（厚度可忽略）以初速度v0沿水平面向右运动，即将进入区域①的左边界。薄板与区域①之间的动摩擦因数为，区域②光滑，两区域交替出现且长度均与薄板的ad边长相等。当薄板的ab边在每个区域①内运动时，受到水平向右的拉力（，，x为距①左边界的距离）；当薄板的边在区域②内运动时，。薄板的速度大小与运动时间的关系如题图乙所示，是薄板运动速度的最大值，已知重力加速度为g，则（　　） A. 薄板在区域①内运动的加速度为 B. ad边的长度为 C. D. 二、非选择题：本题共6小题，共54分 11. 实验小组做平抛实验，得到小球做平抛运动的轨迹如图甲所示，图中每小方格的边长为5cm，取重力加速度大小g=10m/s2；另一实验小组用喷水枪喷射出一股水流，改变水流喷出时初速度的大小和方向，得到的运动轨迹如图乙所示，五条轨迹分别为1、2、3、4、5，水流喷出时初速度方向与水平方向的夹角在对应的轨迹上标出，以此来探究斜抛运动的规律。回答下列问题: （1）由图甲可知，O点____（填“是”或“不是”）平抛运动的抛出点，平抛运动的初速度大小v0=____m/s（结果保留两位有效数字）。 （2）五条轨迹中运动时间最长的是轨迹_______（填“1”“2”“3”“4”或“5”），轨迹2与轨迹4的初速度大小__________（填“相等”或“不相等”）。 12. 某实验小组用如图甲所示的实验装置探究外力一定时加速度与质量的关系。 （1）下列操作正确的是_____。 A. 使小车和车上砝码的总质量远小于槽码质量 B. 补偿阻力时垫块垫得越高越好 C. 补偿阻力时需要用细绳连接槽码 D. 先接通打点计时器的电源后释放小车 （2）为补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力，在正确的操作下，打出纸带进行检验，下列纸带能说明补偿阻力恰当的是_____。 A. B. C. D. （3）若某次实验中，没有使槽码的总质量远小于小车和车上砝码的总质量，其他实验操作均正确。以小车和车上砝码的总质量为横坐标，以小车加速度的倒数为纵坐标，、两组同学得到的图像如图乙所示（为已知量）。由图乙可知，小车和车上砝码的总质量越大，小车的加速度越_____（填“大”或“小”）；若该实验验证了牛顿第二定律，则当地的重力加速度大小为_____（用表示）；组所用槽码的总质量比组的更_____（填“大”或“小”）。 13. 如图，一个质量为0.6kg的小球以某一初速度从 P点水平抛出， 恰好从光滑圆弧ABC 的A 点的切线方向进入圆弧（不计空气阻力， 进入圆弧时无机械能损失）。已知圆弧的半径 R0.3m，θ60°，小球到达A 点时的速度 v4m/s。（g取10m/s2）求： （1）小球做平抛运动的初速度v0； （2）P点与A点的竖直高度； （3）若小球到达圆弧最高点C时的速度vC2m/s，则小球在最高点C时对轨道的压力？ 14. 如图所示，一固定足够长的粗糙面与水平面夹角θ＝30°。一个质量m＝1kg的小物体（可视为质点），在F＝10N的沿斜面向上的拉力作用下，由静止开始沿斜面向上运动。已知斜面与物体间的动摩擦因数为，g取10m/s2。则： （1）求物体在拉力F作用下运动的加速度a1； （2）若力F作用1.2s后撤去，求物体在上滑过程中距出发点的最大距离。 15. 地球可近似认为是质量均匀分布的球体，忽略地球自转，重力加速度g随物体到地心的距离r变化关系如图所示。 将g-r曲线与横轴包围的面积，分割成三个部分：①O-R部分的阴影面积；②R-2R部分的阴影面积；③2R~∞部分的阴影面积。已知三部分阴影面积均相等，地球质量为M，半径为R，万有引力常量G。不计空气阻力，不考虑其它星球引力的影响，结果用题目中的已知量表示。求： （1）图中的大小； （2）若将物体从处自由释放，请运用动能定理，并借助本题图像，求物体到达地球表面时的速率； （3）地球的第二宇宙速度大小。 16. 图为某兴趣小组设计的连锁反应游戏装置：AB 是半径为R的四分之一光滑固定圆弧轨道，其末端B水平；在轨道末端等高处紧挨一质量为m的“□”形小盒C（可视为质点），小盒C与大小可忽略、质量为3m的物块D通过光滑定滑轮用轻绳相连，左侧滑轮与小盒C之间的绳长为R；物块D压在质量为2m的木板E左端，木板E上表面光滑、下表面与水平桌面间动摩擦因数μ=0.4（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），木板E右端到桌子右边缘固定挡板（厚度不计，中间有一光滑小孔）的距离为L；质量为m且粗细均匀的细杆F通过桌子右边缘的光滑定滑轮用轻绳穿过光滑小孔与木板E相连，木板E与定滑轮间轻绳水平，细杆F下端到地面的距离也为L；质量为m的圆环（可视为质点）套在细杆F上端，环与杆之间滑动摩擦力和最大静摩擦力相等，大小为现将质量为m的小球从轨道最高点A 处静止释放，小球水平进入小盒C时刚好能被卡住（作用时间很短可不计），此后小球与小盒C一起向右摆动，圆环和细杆 F带动木板E向右运动。木板 E与挡板相撞、细杆F与地面相撞反弹后瞬间动能与撞前瞬间动能之比均为不计空气阻力，重力加速度为g，求： （1）小球进入小盒C刚好被卡住瞬间的速度大小v； （2）木板E与挡板第一次相撞前瞬间的速度大小v1； （3）若圆环始终未脱离细杆F，求圆环与细杆F因摩擦而产生的总热量Q。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 吉林长春市第二中学2026-2027学年高三上学期第一次调研测试物理试题 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 2026年10月5日晚，东北超最终对决，长春队击败大连队夺冠。大连梭鱼湾决赛现场63259人观赛，刷新梭鱼湾球场上座纪录。比赛时某次足球在空中的飞行轨迹如图中虚线所示，足球在空中运动时不旋转，轨迹在竖直平面内。足球在最高点的速度和所受合力的方向可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】足球做曲线运动，在最高点时有水平分速度，且水平分速度方向沿轨迹的切线方向；足球除受重力外还受到与速度方向相反的空气阻力作用，则所受的合力方向与速度方向的夹角为钝角。 故选C。 2. 某汽车在高速公路上通过ETC通道的图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 内，汽车所受的合力逐渐减小 B. 内，汽车所受的牵引力为零 C. 内，汽车的加速度逐渐减小 D. 内汽车的平均速度比内的平均速度大 【答案】C 【解析】 【详解】A．图像中，图像的斜率表示质点的加速度，内，图线的斜率不变，因此汽车的加速度不变，汽车所受的合外力不变，故A错误； B．时间内，汽车匀速行驶，汽车受力平衡，汽车的牵引力等于汽车受到的阻力，故B错误； C．时间内，图线的斜率逐渐减小，则汽车的加速度逐渐减小，故C正确； D．由图像可知，时间内汽车做匀减速运动，此过程汽车的平均速度 由于图线与坐标轴围成的面积表示位移的大小，显然时间内的平均速度 即内汽车的平均速度比内的平均速度小，故D错误。 故选C。 3. 吊环是男子竞技体操项目之一。双环由两吊绳分别悬挂。某运动员两手各握一环以静止方式展示了下列四种姿态。若同种姿态下两吊绳中的张力大小相等，则四种姿态下吊绳中张力最小的是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据题意，设吊绳与竖直方向的夹角为，每根吊绳中张力为，由平衡条件有 解得 可知，当时，最小。 故选D。 4. 郭守敬望远镜是我国首个天文领域大科学装置，积累了大量的观测数据。分析观测数据表明，某行星绕一恒星做匀速圆周运动的周期为T，轨道半径为该恒星半径的n倍。不考虑其他星体的影响，引力常量为G，则该恒星的平均密度为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设恒星半径为R，由题意得行星轨道半径r = nR 行星绕恒星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，有 整理得恒星质量 恒星为均匀球体，体积，平均密度，将r = nR代入得 故选C。 5. 物块M在静止的传送带上匀速下滑时，传送带突然转动，传送带转动的方向如图中箭头所示。则传送带转动后（　　） A. M受到的摩擦力变小 B. M受到的摩擦力变大 C. M将减速下滑 D. M仍匀速下滑 【答案】D 【解析】 【详解】设物块与传送带间的动摩擦力因数为，物块M在静止的传送带上可以匀速下滑，根据平衡条件可得 传送带突然以图中方向转动时，物块M受到的滑动摩擦力方向仍沿传送带向上，保持不变，则物块M受力保持不变，M仍匀速下滑。 故选D。 6. 如图所示，长度相同的轻质细线和轻弹簧分别系有两个质量均为8kg的灯笼甲和乙，、的上端都系在天花板上，下端用轻质水平细线连接，使和与竖直方向的夹角都为，两个灯笼处于静止状态，不计空气阻力，将灯笼视为质点，。现将细线从中间剪断，则剪断瞬间以下说法正确的是（　　） A. 剪断绳瞬间甲中倾斜细线的拉力大小变为64N B. 剪断绳瞬间甲中倾斜细线与乙中弹簧的拉力之比为 C. 图中甲的加速度大小为，方向水平向左 D. 图中乙的加速度大小为，方向水平向右 【答案】A 【解析】 【详解】A．剪断绳瞬间甲中倾斜细线的拉力大小变为，A正确； B．剪断细绳之前弹簧的弹力 剪断绳瞬间乙中弹簧的弹力不变，则此时甲中倾斜细线与乙中弹簧的拉力之比为64:100=16:25，B错误； C．图中甲的加速度大小为，方向垂直细绳方向斜向下，C错误； D．图中乙的加速度大小为，方向水平向右，D错误。 故选A。 7. 如图所示为高速磁悬浮列车在水平长直轨道上的模拟运行图，5节质量均为m的车厢编组运行，只有1号车厢为动力车厢。列车由静止开始以额定功率P运行，经过一段时间达到最大速度。列车向右运动过程中，1号车厢会受到前方空气的阻力，假设车厢碰到空气前空气的速度为0，碰到空气后空气的速度立刻与列车速度相同，已知空气密度为，1号车厢的迎风面积（垂直运动方向上的投影面积）为S。不计其他阻力，忽略2号、3号、4号、5号车厢受到的空气阻力。当列车以额定功率运行到速度为最大速度的一半时，3号车厢对4号车厢的作用力大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】车厢碰到空气前空气的速度为0，碰到空气后空气的速度立刻与列车速度相同，以一定质量空气为研究对象，根据动量定理则有， 联立解得 当列车以额定功率运行到速度为最大速度时 当列车以额定功率运行到速度为最大速度的一半时，整体受力分析根据牛顿第二定律，， 对4、5节车厢受力分析 联立解得 故选A。 8. 把一个小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使小球在短时间内沿光滑的漏斗壁在水平面内做匀速圆周运动，如图中的轨迹1和轨迹2所示。比较小球沿轨迹1和轨迹2的运动，下列说法正确的是（ ） A. 沿轨迹1运动时受到的弹力较大 B. 沿轨迹2运动时的角速度较大 C. 沿轨迹1运动时的机械能较大 D. 沿轨迹2运动时合力的功率较大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．小球做匀速圆周运动时，只受重力和支持力两个力作用，由两个力的合力提供向心力，如图所示 小球受到的弹力为，小球在两轨迹上运动时弹力相等，故A错误； BC．由牛顿第二定律可得 且r1＞r2，可得ω1＜ω2，v1＞v2，则沿轨迹1运动时角速度较小，动能、重力势能较大，机械能较大，故BC正确； D．小球在短时间内沿光滑的漏斗壁在水平面内做匀速圆周运动，合力指向圆心且与速度方向垂直，根据P=Fvcosα可知，合力的功率都为0，故D错误。 故选BC。 9. 处于自然状态的水都是向重力势能更低处流动。当水不再流动时，同一滴水在水表面的不同位置具有相同的重力势能，即水面是等势面。通常稳定状态下的水面为“水平面”，但将一桶水绕竖直固定中心轴以恒定的角速度转动，稳定时，水面呈凹状，如图所示。这一现象依然可用等势面解释：以转动的桶为参考系，桶中的水处于相对静止状态，假如认为处于水表面的质量为m的小水滴（可视为质点）除了受真实力作用外，还受到一个假想的“离心力”，使其合力为零，那么在形式上牛顿运动定律仍适用。类似于重力与重力势能的对应关系，水滴还将具有一个与该“离心力”对应的“离心势能”。该“离心势能”与小水滴的重力势能之和为其总势能，水会向总势能更低的地方流动，稳定时水表面上的相同质量的水滴具有相同的总势能。为便于研究，在过桶竖直轴线的平面内，以水面最低处为坐标原点、以竖直向上为y轴正方向建立相对桶静止的直角坐标系xOy，研究xOy平面内水面上坐标为、质量为m的小水滴在这个坐标系下的运动情况和能量。重力加速度为g，根据以上信息可知，下列说法正确的是（ ） A. “离心力”的大小与xOy平面内横坐标x成反比 B. 若在xOy平面内水面上移动小水滴，该“离心力”做功与路径有关 C. 以角速度大小稳定转动时，桶中水面的纵截面的方程为 D. 若选取y轴处“离心势能”为零，“离心势能”的表达式 【答案】CD 【解析】 【详解】A．对m受力分析，如下图所示 以旋转的桶为参照物，水面是静止的，所以F惯与重力和其它液体对它的弹力N合力大小相等，方向相反，即F惯=mω2x，“离心力”的大小与xOy平面内横坐标x成正比，故A错误； B．离心力是保守力（类比重力），保守力做功只与物体的初末位置有关，与其所经过的路径无关，故B错误； C．由于整个水面总势能相等，在O点处总势能为0，则一个小水滴在该水面上任何位置重力势能与该势能的和均为0，即 解得，故C正确； D．以桶为参照系，如果把质量为m的水滴从（x1，y1）移动到（x2，y2），又F惯=mω2x，则F惯做功大小为 如果取y轴为势能零点，类比弹性势能和弹簧弹力做功的关系即弹簧弹力做的功等于弹簧弹性势能的变化量，则F惯做功与F惯对应的势能关系为 整理可得，故D正确。 故选CD。 10. 如图甲所示，一质量为的小薄板（厚度可忽略）以初速度v0沿水平面向右运动，即将进入区域①的左边界。薄板与区域①之间的动摩擦因数为，区域②光滑，两区域交替出现且长度均与薄板的ad边长相等。当薄板的ab边在每个区域①内运动时，受到水平向右的拉力（，，x为距①左边界的距离）；当薄板的边在区域②内运动时，。薄板的速度大小与运动时间的关系如题图乙所示，是薄板运动速度的最大值，已知重力加速度为g，则（　　） A. 薄板在区域①内运动的加速度为 B. ad边的长度为 C. D. 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．小薄板在区域①内运动时所受摩擦力 根据图，小薄板在区域①内运动时为匀加速直线运动，区域②运动时为变减速运动。 小薄板在区域①内运动时由牛顿第二定律可知 由匀加速直线运动可知合力应为恒力，则有， 解得，故A正确； BC．从开始进入区域①到开始进入下一个区域①的过程中，在ab边通过区域②时摩擦力随位移增大而均匀减小，则可采用平均力法求解摩擦力的功，由动能定理可知有 解得 根据上述，则ad边的长度为，故B正确，C错误； D．从开始进入区域①到刚进入区域②的过程，由动能定理可得 解得，故D正确。 故选ABD。 二、非选择题：本题共6小题，共54分 11. 实验小组做平抛实验，得到小球做平抛运动的轨迹如图甲所示，图中每小方格的边长为5cm，取重力加速度大小g=10m/s2；另一实验小组用喷水枪喷射出一股水流，改变水流喷出时初速度的大小和方向，得到的运动轨迹如图乙所示，五条轨迹分别为1、2、3、4、5，水流喷出时初速度方向与水平方向的夹角在对应的轨迹上标出，以此来探究斜抛运动的规律。回答下列问题: （1）由图甲可知，O点____（填“是”或“不是”）平抛运动的抛出点，平抛运动的初速度大小v0=____m/s（结果保留两位有效数字）。 （2）五条轨迹中运动时间最长的是轨迹_______（填“1”“2”“3”“4”或“5”），轨迹2与轨迹4的初速度大小__________（填“相等”或“不相等”）。 【答案】（1） ①. 是 ②. 1.5 （2） ①. 1 ②. 相等 【解析】 【小问1详解】 [1]由题图甲可知，小球从O点到A点和从A点到B点的水平距离均为15cm，故它们的运动时间相等，若O点是平抛运动的起点，则小球从O点到A点和从A点到B点的竖直方向上的分位移大小之比应为1:3，由题图甲可知，，，则有 则O点是平抛运动的抛出点； [2]在竖直方向上 水平方向上 将，代入，解得 【小问2详解】 [1]斜抛运动的运动时间由竖直方向上的高度来决定，高度越大，运动时间越长，则轨迹1的运动时间最长； [2]设轨迹2、4的初速度大小分别为、，把轨迹2、4的初速度分别沿着水平方向和竖直方向分解，则运动时间分别为， 射程分别为、 由题图乙可知 解得 12. 某实验小组用如图甲所示的实验装置探究外力一定时加速度与质量的关系。 （1）下列操作正确的是_____。 A. 使小车和车上砝码的总质量远小于槽码质量 B. 补偿阻力时垫块垫得越高越好 C. 补偿阻力时需要用细绳连接槽码 D. 先接通打点计时器的电源后释放小车 （2）为补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力，在正确的操作下，打出纸带进行检验，下列纸带能说明补偿阻力恰当的是_____。 A. B. C. D. （3）若某次实验中，没有使槽码的总质量远小于小车和车上砝码的总质量，其他实验操作均正确。以小车和车上砝码的总质量为横坐标，以小车加速度的倒数为纵坐标，、两组同学得到的图像如图乙所示（为已知量）。由图乙可知，小车和车上砝码的总质量越大，小车的加速度越_____（填“大”或“小”）；若该实验验证了牛顿第二定律，则当地的重力加速度大小为_____（用表示）；组所用槽码的总质量比组的更_____（填“大”或“小”）。 【答案】（1）D （2）C （3） ①. 小 ②. ③. 小 【解析】 【小问1详解】 A．为了使小车和车上砝码所受的合力大小近似等于槽码受到的总重力，应使小车和车上砝码的总质量远大于槽码的总质量，选项A错误； B．为了保证小车所受细绳拉力等于小车所受合力，需要调整垫块位置以补偿阻力，但不是将垫块垫得越高越好，选项B错误； C．补偿阻力时不能用细绳连接槽码，选项C错误； D．根据操作要求，应先接通打点计时器的电源后释放小车，选项D正确。 故选D。 【小问2详解】 补偿阻力恰当时，小车在不受槽码拉力的情况下应做匀速直线运动，可以通过纸带上的点迹是否均匀来判断小车是否做匀速运动。 故选C。 【小问3详解】 [1][2][3]由题图乙可知，小车和车上砝码的总质量越大，小车的加速度越小；由牛顿第二定律有 化简可得 可知当时， 即 且图线的斜率越小，槽码的总质量越大，由题图乙可知组所用的槽码的质量比组的更小 13. 如图，一个质量为0.6kg的小球以某一初速度从 P点水平抛出， 恰好从光滑圆弧ABC 的A 点的切线方向进入圆弧（不计空气阻力， 进入圆弧时无机械能损失）。已知圆弧的半径 R0.3m，θ60°，小球到达A 点时的速度 v4m/s。（g取10m/s2）求： （1）小球做平抛运动的初速度v0； （2）P点与A点的竖直高度； （3）若小球到达圆弧最高点C时的速度vC2m/s，则小球在最高点C时对轨道的压力？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧，则小球到A点的速度与水平方向的夹角为θ，所以 【小问2详解】 小球到A点的竖直分速度 由平抛运动规律得 解得P点与A点的竖直高度 【小问3详解】 C点时，由圆周运动向心力公式得 代入数据得 根据牛顿第三定律，小球对轨道的压力大小 方向竖直向上。 14. 如图所示，一固定足够长的粗糙面与水平面夹角θ＝30°。一个质量m＝1kg的小物体（可视为质点），在F＝10N的沿斜面向上的拉力作用下，由静止开始沿斜面向上运动。已知斜面与物体间的动摩擦因数为，g取10m/s2。则： （1）求物体在拉力F作用下运动的加速度a1； （2）若力F作用1.2s后撤去，求物体在上滑过程中距出发点的最大距离。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）物体在拉力F作用下加速上滑过程，根据牛顿第二定律可得 解得物体的加速度为 a1＝2.5m/s2 （2）力F作用t0＝1.2s后，物体的速度大小为 v＝a1t0＝3m/s 物体向上滑行的距离为 此后物体减速上滑，其加速度大小为 减速上滑的最大距离为 距出发点的最大距离为 x＝x1＋x2＝2.4m 15. 地球可近似认为是质量均匀分布的球体，忽略地球自转，重力加速度g随物体到地心的距离r变化关系如图所示。 将g-r曲线与横轴包围的面积，分割成三个部分：①O-R部分的阴影面积；②R-2R部分的阴影面积；③2R~∞部分的阴影面积。已知三部分阴影面积均相等，地球质量为M，半径为R，万有引力常量G。不计空气阻力，不考虑其它星球引力的影响，结果用题目中的已知量表示。求： （1）图中的大小； （2）若将物体从处自由释放，请运用动能定理，并借助本题图像，求物体到达地球表面时的速率； （3）地球的第二宇宙速度大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 忽略地球自转时，地球表面（处）物体的重力等于万有引力，即 解得 【小问2详解】 物体从到，重力做功的大小等于第②部分面积与质量的乘积，即 三部分面积相等，则 物体下落过程中，由动能定理得 联立解得 【小问3详解】 第二宇宙速度是物体从地球表面出发，能脱离地球引力到达无穷远处的最小发射速度，此时物体在无穷远处动能为0。 对物体从地球表面（）到无穷远的过程，引力做功的大小等于曲线区间的总面积与质量的乘积，即 三部分面积相等，因此总面积为 物体从地球表面（）到无穷远的过程，由动能定理得 联立解得 16. 图为某兴趣小组设计的连锁反应游戏装置：AB 是半径为R的四分之一光滑固定圆弧轨道，其末端B水平；在轨道末端等高处紧挨一质量为m的“□”形小盒C（可视为质点），小盒C与大小可忽略、质量为3m的物块D通过光滑定滑轮用轻绳相连，左侧滑轮与小盒C之间的绳长为R；物块D压在质量为2m的木板E左端，木板E上表面光滑、下表面与水平桌面间动摩擦因数μ=0.4（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），木板E右端到桌子右边缘固定挡板（厚度不计，中间有一光滑小孔）的距离为L；质量为m且粗细均匀的细杆F通过桌子右边缘的光滑定滑轮用轻绳穿过光滑小孔与木板E相连，木板E与定滑轮间轻绳水平，细杆F下端到地面的距离也为L；质量为m的圆环（可视为质点）套在细杆F上端，环与杆之间滑动摩擦力和最大静摩擦力相等，大小为现将质量为m的小球从轨道最高点A 处静止释放，小球水平进入小盒C时刚好能被卡住（作用时间很短可不计），此后小球与小盒C一起向右摆动，圆环和细杆 F带动木板E向右运动。木板 E与挡板相撞、细杆F与地面相撞反弹后瞬间动能与撞前瞬间动能之比均为不计空气阻力，重力加速度为g，求： （1）小球进入小盒C刚好被卡住瞬间的速度大小v； （2）木板E与挡板第一次相撞前瞬间的速度大小v1； （3）若圆环始终未脱离细杆F，求圆环与细杆F因摩擦而产生的总热量Q。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球下滑 得 小球与C完全非弹性碰撞，动量守恒 得 【小问2详解】 碰撞后小球与C共速，入盒瞬间C做圆周运动（摆长R），张力 代入得 恰等于D的重力，D对E压力为零，桌面摩擦只计E自重，则 对E根据牛顿第二定律 求得 如果圆环随F一起以向下加速（无相对滑动），对圆环列牛顿第二定律 求得 而圆环与杆之间的最大静摩擦是，因为，静摩擦足够提供，所以圆环与F确实无相对滑动，E从静止开始匀加速，向右位移L后撞挡板，有 求得 此时F同步下落L撞地，圆环与F仍无相对滑动。 【小问3详解】 E撞挡板、F撞地同时发生。已知碰后动能与碰前动能之比为，而，所以碰后速度为碰前的 则E反弹向左为，F反弹向上圆环没有撞到任何东西，保持向下速度，F向上运动（），圆环向下运动（），圆环相对F向下滑，相对速度 相对滑动产生滑动摩擦力，摩擦做功转化为热量。 对圆环（向下运动，摩擦向上阻碍） 求得 即圆环向下匀减速，加速度大小，方向向上 对E、F整体（沿反弹方向运动，受三力阻碍），F的重力mg（向下，阻碍F上升），圆环对F的摩擦力（向下，阻碍F上升），E的桌面摩擦（阻碍E左移） 根据牛顿第二定律有 圆环与F反向减速，相对加速度等于两者之和 相对滑动距离（匀减速到相对静止） 代入，求得 共速后系统恰好静止，共速时间 此时F的速度 碰后系统刚好完全停下，即E停在挡板左侧处，F停在距地面处。停下后，E静止（绳拉力被桌面摩擦平衡），但F与圆环受重力2mg向下、绳拉力向上，合力向下；F再次下落，E再次被拉向右，匀加速，位移后又撞挡板。第二次撞前 速度平方每次除以14，即等比数列，公比为。相应地每轮的相对位移和热量也按递减，即 利用等比数列求和，得总热量 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $