精品解析：福建厦门海沧实验中学2026-2027学年高三上学期10月阶段检测物理试题

厦门海沧实验中学2027届高三10月阶段测试 物理试题 （本试卷共6页，16小题，满分100分，考试时长75分钟） 一、单项选择题（共4小题，每小题4分，满分16分） 1. 2026年4月19日，人形机器人“闪电”在北京亦庄半程马拉松中夺冠并打破机器人组赛会纪录。若机器人在一段水平圆弧道路上转弯过程中速度大小保持不变，则机器人（ ） A. 加速度可能为零 B. 所受合外力的方向保持不变 C. 所受合外力的大小一定变化 D. 速度的方向一定变化 2. 如图所示，修正带是通过两个齿轮的相互啮合进行工作的。其原理可简化为图中所示的模型。A、B是转动的齿轮边缘的两点，若A轮半径是B轮半径的1.5倍，则下列说法中正确的是（ ） A. A、B两点的线速度大小之比为 B. A、B两点的角速度大小之比为 C. A、B两点的周期之比为 D. A、B两点的向心加速度大小之比为 3. 神舟十八号载人飞船与天和核心舱对接过程的示意图如图所示，天和核心舱处于半径为的圆轨道Ⅲ：十八号飞船处于半径为（大于地球半径）的圆轨道Ⅰ，通过变轨操作后，沿椭圆轨道Ⅱ运动到B处与天和核心舱对接，之后在圆轨道Ⅲ上运行。则下列说法正确的是（ ） A. 由轨道Ⅰ变换到轨道Ⅱ需要在A点减速 B. 在轨道Ⅰ上经过A点时加速度大于轨道Ⅱ上经过A点时加速度 C. 在轨道Ⅱ上经过B点时的速度小于7.9km/s D. 在轨道Ⅰ上和轨道Ⅲ上圆周运动的周期比为 4. 如图所示，一位同学玩飞镖游戏，圆盘最上端有一P点，飞镖抛出时与P等高，且距离P点为，当飞镖以初速度垂直盘面瞄准P点抛出的同时，圆盘以经过盘心O点的水平轴在竖直平面内匀速转动，忽略空气阻力，重力加速度为，若飞镖恰好击中P点，则（ ） A. 圆盘的半径为5cm B. 圆盘转动的周期可能是0.4s C. 圆盘转动的角速度最小值为 D. 若飞镖初速度增大1倍，则它将击中圆心O 二、双向选择题（共4小题，每小题6分，满分24分） 5. 下列对物理必修2教材中出现的四幅图分析正确的是（ ） A. 图甲：小球在水平面做匀速圆周运动时，向心力是由细线拉力的水平分力提供 B. 图乙：物体随水平圆盘做匀速圆周运动时，受到重力、支持力和向心力三个力作用 C. 图丙：汽车过拱桥最高点时，处于失重状态，速度越大，对桥面的压力越小 D. 图丁：若轿车在水平路面转弯时速度过大，可能因受到离心力的作用而侧翻 6. 如图所示，一辆货车用跨过光滑定滑轮的轻质缆绳提升一箱货物，已知货箱的质量为M，货物的质量为m，货车以速度v向左做匀速直线运动，重力加速度为g，则在将货物提升到图示的位置时，下列说法正确的是（ ） A. 货物匀速上升 B. 货箱向上运动的速度大小为 C. 货箱向上运动的速度大小为 D. 货物对货箱底部的压力大于 7. 如图甲所示，小球穿在竖直平面内光滑的固定圆环上，绕圆心点做半径为的圆周运动。小球运动到最高点时，圆环与小球间弹力大小为，小球在最高点的速度大小为，其关系图像如图乙所示，重力加速度取，则（　　） A. 小球的质量为 B. 固定圆环的半径为 C. 小球在最高点的速度为时受圆环的弹力向上 D. 当弹力与小球重力大小相等时小球的速度可能是 8. 如图所示，A、B两物块的质量分别为3m和2m，两物块静止叠放在水平地面上，A、B间的动摩擦因数为μ，B与地面间的动摩擦因数为（μ≠0）．最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，现对B施加一水平推力F，则下列说法正确的是（　　） A. 若F＝μmg，A、B间的摩擦力一定为零 B. 无论F为多大时，A相对B都不会滑动 C. 当F＝3μmg时，A的加速度为μg D. 若去掉B上的力，而将F＝3μmg的力作用在A上，则B的加速度为 三、填空题（共3小题，满分24分） 9. 如图质量为的木块在倾角的足够长的固定斜面上由静止开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因数为，已知：，，取。则木块下滑的加速度大小为______；前内重力做功______。 10. 经长期观测，人们在宇宙中已经发现了“双星系统”，“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的直径远小于两颗星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体。如图所示，两颗星球，组成的双星系统，在相互之间万有引力的作用下，绕连线上的O点做匀速圆周运动。现测得两颗星之间的距离为L，公转周期均为T，万有引力常量为G，、做圆周运动的轨道半径之比为。则可知、做圆周运动的线速度大小之比为______，两天体的质量之和等于______。 11. 如图，摩天轮在竖直平面内做匀速圆周运动。座舱的质量为，运动半径为，角速度大小为，重力加速度为，座舱的运动周期为______________；某时刻，座舱A与摩天轮圆心在同一高度，此时座舱A受摩天轮的作用力大小为______________。 四、实验题（共2小题，满分12分） 12. 如图甲所示为向心力演示仪，可探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系。长槽的A、B处和短槽的C处分别到各自转轴中心距离之比为1∶2∶1。 （1）本实验中采用的科学方法是______。 A. 等效替代法 B. 逻辑推理方法 C. 控制变量法 D. 放大法 （2）在某次实验中，将两个质量相等的钢球放在A、C位置，将传动皮带套在半径不同的两塔轮上，是探究向心力大小与_______（选填“角速度”或“半径”）的关系。 （3）其他条件不变，若增大手柄的转速，则左、右两标尺的格数_____（选填“变多”“变少”或“不变”），两标尺格数的比值________。（选填“变大”“变小”或“不变”） 13. 小鲁同学利用图1所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用手机连拍功能对做平抛运动的小球进行拍摄，手机每秒拍摄7张照片并能自动将拍摄到的图片进行叠加处理在一张照片中，图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，其上每个方格的边长为10 cm。 （1）下列说法正确的是___________。 A. 实验所用斜槽应尽量光滑 B. 斜槽末端必须保持水平 C. 小球在平抛过程中，任意相邻相等时间内竖直方向位移相同 （2）图2是实验中小球从斜槽上不同位置由静止释放获得的两条轨迹，图线①所对应的小球在斜槽上释放的位置___________（选填“较低”或“较高”）。 （3）某次拍摄后得到的照片如图3所示，小球做平抛运动的初速度大小v0=_____。（保留两位有效数字） （4）该小组利用实验数据绘制“ y-x2 ”图线，发现是一条过原点的直线，由此判断小球下落的轨迹是抛物线，并求得斜率k，当地的重力加速度表达式为g=___________（用斜率k和初速度v0表示）。 五、解答题（共3小题，满分39分） 14. 嫦娥六号着陆月球之前，经历了动力减速、悬停避障、缓速下降三个阶段。在动力减速阶段的减速末期，探测器速度大小由100m/s匀减速到0，历时80s。在悬停避障阶段，探测器启用最大推力为7500N的变推力发动机，在距月球表面约百米高度处悬停，寻找着陆点。已知月球半径约为地球半径的，月球质量约为地球质量的，地球表面重力加速度大小取。求： （1）在动力减速阶段末期，探测器的加速度大小和下降距离； （2）月球表面的重力加速度； （3）在悬停避障阶段，能借助该变推力发动机实现悬停的探测器的最大质量。 15. 如图所示，一根原长为L的轻弹簧套在光滑直杆上，其下端固定在杆的A端，质量为m的小球也套在杆上且与弹簧的上端相连。小球和杆一起绕经过杆A端的竖直轴匀速转动，且杆与水平面间始终保持 角。已知杆处于静止状态时弹簧长度为，重力加速度为g，。 （1）求弹簧原长时，小球的角速度； （2）求弹簧的劲度系数k； （3）当杆的角速度时，求弹簧形变量x。 16. 如图所示为某游戏轨道模型图，该装置由固定在水平地面上倾角的直轨道、螺旋圆形轨道、水平直轨道，传送带，是固定于水平地面上的薄平板，除直轨道和传送带外其余各段轨道均光滑，且各处平滑连接。现将一可视为质点的滑块自点静止释放，经螺旋圆形轨道后，滑上传送带。已知滑块质量，距所在的水平面高度，圆轨道半径，水平直轨道长，传送带长并可向右匀速传动，与水平距离，高度差，平板长，滑块与直轨道和传送带间的动摩擦因数均为，，，，求： （1）滑块通过轨道点的速度大小； （2）滑块通过圆轨道最低点时对轨道的压力大小； （3）要使滑块从点由静止释放时落在平板上，求传送带的速度范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 厦门海沧实验中学2027届高三10月阶段测试 物理试题 （本试卷共6页，16小题，满分100分，考试时长75分钟） 一、单项选择题（共4小题，每小题4分，满分16分） 1. 2026年4月19日，人形机器人“闪电”在北京亦庄半程马拉松中夺冠并打破机器人组赛会纪录。若机器人在一段水平圆弧道路上转弯过程中速度大小保持不变，则机器人（ ） A. 加速度可能为零 B. 所受合外力的方向保持不变 C. 所受合外力的大小一定变化 D. 速度的方向一定变化 【答案】D 【解析】 【详解】AD．机器人在一段水平圆弧道路上转弯过程中，任意时刻的速度方向为轨迹的切线方向，因此速度方向一定不断变化，机器人做变速运动，加速度不可能为零，故A错误，D正确； B．机器人沿圆弧运动时，所受合外力指向圆心，合外力的方向随位置不断改变，故B错误； C．机器人沿水平圆弧道路转弯过程中，速度大小不变，故合外力提供向心力，满足 由于机器人质量、速度大小、圆弧轨道半径均不变，因此合外力大小恒定，故C错误。 故选D。 2. 如图所示，修正带是通过两个齿轮的相互啮合进行工作的。其原理可简化为图中所示的模型。A、B是转动的齿轮边缘的两点，若A轮半径是B轮半径的1.5倍，则下列说法中正确的是（ ） A. A、B两点的线速度大小之比为 B. A、B两点的角速度大小之比为 C. A、B两点的周期之比为 D. A、B两点的向心加速度大小之比为 【答案】B 【解析】 【详解】A．修正带通过两个齿轮相互咬合进行工作，属于齿轮传动模型，两齿轮边缘点的线速度大小相等，即，所以、两点的线速度大小之比为，故A错误； B．根据线速度与角速度的关系公式，可得 因为，且 所以、两点的角速度大小之比为，故B正确； C．根据周期与角速度的关系公式，可知周期与角速度成反比，所以、两点的周期之比为，故C错误； D．根据向心加速度公式，因为，所以、两点的向心加速度大小之比为，故D错误。 故选B。 3. 神舟十八号载人飞船与天和核心舱对接过程的示意图如图所示，天和核心舱处于半径为的圆轨道Ⅲ：十八号飞船处于半径为（大于地球半径）的圆轨道Ⅰ，通过变轨操作后，沿椭圆轨道Ⅱ运动到B处与天和核心舱对接，之后在圆轨道Ⅲ上运行。则下列说法正确的是（ ） A. 由轨道Ⅰ变换到轨道Ⅱ需要在A点减速 B. 在轨道Ⅰ上经过A点时加速度大于轨道Ⅱ上经过A点时加速度 C. 在轨道Ⅱ上经过B点时的速度小于7.9km/s D. 在轨道Ⅰ上和轨道Ⅲ上圆周运动的周期比为 【答案】C 【解析】 【详解】A．飞船由轨道Ⅰ变换到轨道Ⅱ，是从低轨道进入高轨道（做离心运动），需要在A点点火加速，使万有引力不足以提供向心力，故A错误； B．根据牛顿第二定律和万有引力定律，加速度 在A点时，无论是轨道Ⅰ还是轨道Ⅱ，飞船到地心的距离r相同，受到的万有引力相同，因此加速度大小相等，故B错误； C．第一宇宙速度7.9km/s是近地圆轨道的环绕速度，也是圆轨道运行的最大速度。根据可知，轨道半径越大，线速度越小，因此轨道Ⅲ的运行速度。飞船在轨道Ⅱ上运动到B点时，需要加速才能进入轨道Ⅲ，说明轨道Ⅱ上B点的速度小于轨道Ⅲ的速度，即，故C正确； D．根据开普勒第三定律 可知在轨道Ⅰ上和轨道Ⅲ上圆周运动的周期平方比为 则周期比为，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，一位同学玩飞镖游戏，圆盘最上端有一P点，飞镖抛出时与P等高，且距离P点为，当飞镖以初速度垂直盘面瞄准P点抛出的同时，圆盘以经过盘心O点的水平轴在竖直平面内匀速转动，忽略空气阻力，重力加速度为，若飞镖恰好击中P点，则（ ） A. 圆盘的半径为5cm B. 圆盘转动的周期可能是0.4s C. 圆盘转动的角速度最小值为 D. 若飞镖初速度增大1倍，则它将击中圆心O 【答案】B 【解析】 【详解】A. 根据平抛运动的规律可知， 解得t=0.2s，圆盘的半径为r=10cm，A错误； BC. 圆盘转动的周期满足（n=0、1、2、3….） 解得，则当n=0时T=0.4s，此时圆盘转动的角速度最小值为，B正确，C错误； D.根据，，则 若飞镖初速度增大1倍，则下落的高度变为原来的，则将击中圆心O与最高点的中点位置，D错误。 故选B。 二、双向选择题（共4小题，每小题6分，满分24分） 5. 下列对物理必修2教材中出现的四幅图分析正确的是（ ） A. 图甲：小球在水平面做匀速圆周运动时，向心力是由细线拉力的水平分力提供 B. 图乙：物体随水平圆盘做匀速圆周运动时，受到重力、支持力和向心力三个力作用 C. 图丙：汽车过拱桥最高点时，处于失重状态，速度越大，对桥面的压力越小 D. 图丁：若轿车在水平路面转弯时速度过大，可能因受到离心力的作用而侧翻 【答案】AC 【解析】 【详解】A．图甲：小球受重力和细线的拉力作用，细线拉力竖直向上的分力与重力平衡，水平分力提供向心力，故A正确； B．图乙：向心力是效果力，匀速圆周运动中向心力由合外力提供，物体受到重力、支持力和摩擦力三个力作用，故B错误； C．汽车过凸形桥最高点时，加速度向下，处于失重状态，速度越大，所需要的向心力越大，对桥面的压力越小，故C正确； D．汽车在水平路面转弯时，受到重力、支持力、摩擦力三个力的作用，摩擦力提供向心力，速度过大，可能导致汽车做离心运动，容易造成交通事故，故D错误。 故选AC。 6. 如图所示，一辆货车用跨过光滑定滑轮的轻质缆绳提升一箱货物，已知货箱的质量为M，货物的质量为m，货车以速度v向左做匀速直线运动，重力加速度为g，则在将货物提升到图示的位置时，下列说法正确的是（ ） A. 货物匀速上升 B. 货箱向上运动的速度大小为 C. 货箱向上运动的速度大小为 D. 货物对货箱底部的压力大于 【答案】BD 【解析】 【详解】两物体沿连接方向上的速度大小相同，设货箱的速度为，由题图分析可得 货车保持匀速运动，不变，夹角变小，则增大，货物加速上升，加速度向上，对货物受力分析，由牛顿第二定律得，货物受到货箱底部的支持力大于，由牛顿第三定律得，货物对货箱底部的压力大于。 故选BD。 7. 如图甲所示，小球穿在竖直平面内光滑的固定圆环上，绕圆心点做半径为的圆周运动。小球运动到最高点时，圆环与小球间弹力大小为，小球在最高点的速度大小为，其关系图像如图乙所示，重力加速度取，则（　　） A. 小球的质量为 B. 固定圆环的半径为 C. 小球在最高点的速度为时受圆环的弹力向上 D. 当弹力与小球重力大小相等时小球的速度可能是 【答案】AD 【解析】 【详解】小球在最高点受重力和圆环弹力，满足向心力公式 A．当速度时，弹力等于重力，由图像可得此时，故，故A正确； B．当时，重力提供向心力，由图像可得此时，代入可得，故B错误； C．当时，，此时向心力，则，重力不足以提供全部向心力，需要弹力补充，故弹力方向必须向下，故C错误； D．弹力与重力大小相等，即，代入 解得，，故D正确。 故选AD。 8. 如图所示，A、B两物块的质量分别为3m和2m，两物块静止叠放在水平地面上，A、B间的动摩擦因数为μ，B与地面间的动摩擦因数为（μ≠0）．最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，现对B施加一水平推力F，则下列说法正确的是（　　） A. 若F＝μmg，A、B间的摩擦力一定为零 B. 无论F为多大时，A相对B都不会滑动 C. 当F＝3μmg时，A的加速度为μg D. 若去掉B上的力，而将F＝3μmg的力作用在A上，则B的加速度为 【答案】AD 【解析】 【分析】当F作用在B上时，根据A、B之间的最大静摩擦力，隔离对B分析求出整体的临界加速度，通过牛顿第二定律求出A、B不发生相对滑动时的最大拉力；当F作用在A上，根据隔离法求出发生相对滑动的最小拉力，判断是否发生相对滑动，再结合牛顿第二定律进行求解； 【详解】A、B与地面间的最大静摩擦力，当时，AB处于静止，对A分析，A所受的摩擦力为零，故A正确； B、A发生相对滑动的临界加速度，对整体分析，，解得：，所以当时，A相对B滑动，故B错误； C、当，可知AB保持相对静止，一起做匀加速直线运动，加速度，故C错误； D、若去掉B上的力，而将的力作用在A上，B发生相对滑动的临界加速度，对A分析，解得不发生相对滑动的最小拉力，可知的力作用在A上，AB一起做匀加速直线运动，加速度，故D正确． 【点睛】本题考查了摩擦力的计算和牛顿第二定律的综合运用，解决本题的突破口在于通过隔离法和整体法求出A、B不发生相对滑动时的最大拉力． 三、填空题（共3小题，满分24分） 9. 如图质量为的木块在倾角的足够长的固定斜面上由静止开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因数为，已知：，，取。则木块下滑的加速度大小为______；前内重力做功______。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1] 垂直斜面方向，木块受力平衡，支持力 沿斜面方向，重力的分力与滑动摩擦力的合力提供加速度，根据牛顿第二定律有 两式联立，代入数据解得 [2] 木块由静止开始做匀加速直线运动，前内的下滑位移 该过程木块竖直方向下落的高度 重力做功 10. 经长期观测，人们在宇宙中已经发现了“双星系统”，“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的直径远小于两颗星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体。如图所示，两颗星球，组成的双星系统，在相互之间万有引力的作用下，绕连线上的O点做匀速圆周运动。现测得两颗星之间的距离为L，公转周期均为T，万有引力常量为G，、做圆周运动的轨道半径之比为。则可知、做圆周运动的线速度大小之比为______，两天体的质量之和等于______。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]双星系统中双星圆周运动的角速度线相等，由速度与角速度的关系得，线速度大小之比； [2]双星圆周运动的向心力由万有引力提供，对有 对有 由题意有 且有 联立解得 11. 如图，摩天轮在竖直平面内做匀速圆周运动。座舱的质量为，运动半径为，角速度大小为，重力加速度为，座舱的运动周期为______________；某时刻，座舱A与摩天轮圆心在同一高度，此时座舱A受摩天轮的作用力大小为______________。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]由题设为条件可知，座舱的运动周期为 [2]座舱做匀速圆周运动，在座舱A与摩天轮圆心在同一高度时，对座舱受力分析，受摩天轮的作用力F，重力mg，如图所示，由牛顿第二定律，可知座舱所受摩天轮的作用力与重力的合力提供向心力，合力大小为 所以此时座舱A受摩天轮的作用力大小为 四、实验题（共2小题，满分12分） 12. 如图甲所示为向心力演示仪，可探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系。长槽的A、B处和短槽的C处分别到各自转轴中心距离之比为1∶2∶1。 （1）本实验中采用的科学方法是______。 A. 等效替代法 B. 逻辑推理方法 C. 控制变量法 D. 放大法 （2）在某次实验中，将两个质量相等的钢球放在A、C位置，将传动皮带套在半径不同的两塔轮上，是探究向心力大小与_______（选填“角速度”或“半径”）的关系。 （3）其他条件不变，若增大手柄的转速，则左、右两标尺的格数_____（选填“变多”“变少”或“不变”），两标尺格数的比值________。（选填“变大”“变小”或“不变”） 【答案】（1）C （2）角速度 （3） ①. 变多 ②. 不变 【解析】 【小问1详解】 本实验的目的是探究向心力的大小与小球质量、角速度和半径之间的关系，采用的实验方法是控制变量法。 故选C。 【小问2详解】 将两个质量相等的钢球放在A、C位置，控制小球质量和半径相等，将传动皮带套在半径不同的两塔轮上，使其角速度不同，是探究向心力大小与角速度的关系。 【小问3详解】 [1][2]由公式可知，由于皮带传动，左右塔轮的角速度之比等于塔轮半径的反比，保持不变；在小球质量和半径不变的情况下，向心力之比，即标尺格数比值保持不变。 13. 小鲁同学利用图1所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用手机连拍功能对做平抛运动的小球进行拍摄，手机每秒拍摄7张照片并能自动将拍摄到的图片进行叠加处理在一张照片中，图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，其上每个方格的边长为10 cm。 （1）下列说法正确的是___________。 A. 实验所用斜槽应尽量光滑 B. 斜槽末端必须保持水平 C. 小球在平抛过程中，任意相邻相等时间内竖直方向位移相同 （2）图2是实验中小球从斜槽上不同位置由静止释放获得的两条轨迹，图线①所对应的小球在斜槽上释放的位置___________（选填“较低”或“较高”）。 （3）某次拍摄后得到的照片如图3所示，小球做平抛运动的初速度大小v0=_____。（保留两位有效数字） （4）该小组利用实验数据绘制“ y-x2 ”图线，发现是一条过原点的直线，由此判断小球下落的轨迹是抛物线，并求得斜率k，当地的重力加速度表达式为g=___________（用斜率k和初速度v0表示）。 【答案】（1）B （2）较高 （3）2.8 （4） 【解析】 【小问1详解】 A．斜槽的作用是使小球获得一个平抛的初速度，光滑与否只影响平抛初速度的大小，故A错误； B．斜槽末端必须保持水平，从而使小球离开斜槽时的速度为水平方向，保证小球离开斜槽后做平抛运动，故B正确； C．小球在平抛过程中，竖直方向做自由落体运动，任意相邻相等时间内竖直方向的位移差为一恒量，故C错误。 故选B。 【小问2详解】 图线①和②比较起来，竖直方向下落相同高度水平方向飞的更远，说明初速度更大，故图线①对应小球在斜槽上释放的位置较高。 【小问3详解】 手机每秒拍摄7张照片，相邻两次拍摄的时间间隔为，方格边长，由图③知相邻两次拍摄小球水平方向前进，则有 【小问4详解】 由，得 利用实验数据绘制“ y-x2 ”图线，发现是一条过原点的直线，则 即当地的重力加速度表达式为 五、解答题（共3小题，满分39分） 14. 嫦娥六号着陆月球之前，经历了动力减速、悬停避障、缓速下降三个阶段。在动力减速阶段的减速末期，探测器速度大小由100m/s匀减速到0，历时80s。在悬停避障阶段，探测器启用最大推力为7500N的变推力发动机，在距月球表面约百米高度处悬停，寻找着陆点。已知月球半径约为地球半径的，月球质量约为地球质量的，地球表面重力加速度大小取。求： （1）在动力减速阶段末期，探测器的加速度大小和下降距离； （2）月球表面的重力加速度； （3）在悬停避障阶段，能借助该变推力发动机实现悬停的探测器的最大质量。 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由速度-时间关系 解得 根据运动学公式可得下降距离为 【小问2详解】 在月球表面，根据万有引力等于重力，有 在地球表面，根据万有引力等于重力，有 解得 【小问3详解】 能够悬停的探测器最大质量为，由力的平衡条件有 解得 15. 如图所示，一根原长为L的轻弹簧套在光滑直杆上，其下端固定在杆的A端，质量为m的小球也套在杆上且与弹簧的上端相连。小球和杆一起绕经过杆A端的竖直轴匀速转动，且杆与水平面间始终保持 角。已知杆处于静止状态时弹簧长度为，重力加速度为g，。 （1）求弹簧原长时，小球的角速度； （2）求弹簧的劲度系数k； （3）当杆的角速度时，求弹簧形变量x。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 当弹簧弹力为零时，小球只受到重力和杆的支持力，它们的合力提供向心力，则有 解得 【小问2详解】 对小球进行分析，根据平衡条件有 解得弹簧的劲度系数为 【小问3详解】 结合上述可知，当时，弹簧处于伸长状态，令伸长量为x，对小球进行分析，在竖直方向上有 在水平方向上有 解得 16. 如图所示为某游戏轨道模型图，该装置由固定在水平地面上倾角的直轨道、螺旋圆形轨道、水平直轨道，传送带，是固定于水平地面上的薄平板，除直轨道和传送带外其余各段轨道均光滑，且各处平滑连接。现将一可视为质点的滑块自点静止释放，经螺旋圆形轨道后，滑上传送带。已知滑块质量，距所在的水平面高度，圆轨道半径，水平直轨道长，传送带长并可向右匀速传动，与水平距离，高度差，平板长，滑块与直轨道和传送带间的动摩擦因数均为，，，，求： （1）滑块通过轨道点的速度大小； （2）滑块通过圆轨道最低点时对轨道的压力大小； （3）要使滑块从点由静止释放时落在平板上，求传送带的速度范围。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 滑块从到过程，根据动能定理，有 解得 【小问2详解】 滑块从点到点的过程中，由机械能守恒定律有 解得 对滑块在点受力分析，根据牛顿第二定律有 解得圆轨道对滑块的支持力 由牛顿第三定律可知，滑块通过圆轨道最低点时，圆轨道对滑块的支持力与滑块对轨道的压力等大反向，即 【小问3详解】 设滑块从点飞出后能够到达平板的最小速度为，最大速度为；竖直方向，滑块做自由落体运动，满足 水平方向，滑块做匀速直线运动，满足， 解得， 若传送带不动，设滑块运动到点的速度为，从点到点由动能定理得 解得 若传送带一直对滑块做正功，设滑块运动到点的速度为，从点到点由动能定理得 解得 故要使滑块从点由静止释放时落在平板上，传送带的速度范围为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $