精品解析:新疆维吾尔自治区喀什第二中学2026-2027学年高三上学期学情检测物理试题
2026-10-20
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内容正文:
高 三 物 理
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28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. 为保护古树,相关部门常在树干上悬挂古树保护介绍牌。如图所示,在某古树上,用两根长度相等的轻质细绳对称悬挂一块保护牌,两绳上端固定在树干同一位置,保护牌处于静止状态,下列说法正确的是( )
A. 两细绳拉力的合力大于保护牌的重力
B. 增大两细绳之间的夹角,单根细绳的拉力会增大
C. 增大两细绳之间的夹角,两细绳拉力的合力会增大
D. 两细绳拉力的合力与保护牌受到的重力是一对相互作用力
【答案】B
【解析】
【详解】AC.根据平衡条件,两细绳拉力的合力与保护牌的重力大小相等、方向相反,因此无论两绳夹角如何变化,拉力的合力始终等于保护牌的重力,AC错误;
B.设单根绳的拉力为,两绳夹角为,由平衡条件可得
解得
增大两绳夹角时,增大,减小,因此单根细绳的拉力会增大,B正确;
D.两细绳拉力的合力与保护牌的重力作用在同一物体上,大小相等、方向相反,是一对平衡力,D错误。
故选B。
2. 一台自动导引搬运机器人沿直线轨道往返运送货物。以出发点为坐标原点,用x表示机器人相对出发点的位移。该机器人的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 机器人全程始终沿正方向运动
B. 机器人在0~10 s内做匀变速直线运动
C. 机器人在前20 s内的平均速度大小为15 m/s
D. 机器人在第30 s末的瞬时速度大小为1.5 m/s
【答案】D
【解析】
【详解】A.位移—时间图像的斜率表示速度,斜率的正负表示运动方向。以轴正方向为正方向,内图线水平,机器人静止;内图线斜率为负,机器人沿负方向运动,故A错误;
B.内图线为倾斜直线,斜率不变,机器人做匀速直线运动,其速度为,故B错误;
C.前内机器人的位移为,根据平均速度的定义,其平均速度大小为 ,故C错误;
D.内图线为倾斜直线,机器人做匀速直线运动,其速度为
因此第末的瞬时速度大小为,故D正确。
故选D。
3. 如图所示,一条宽度的平直河流,水流速度大小,小船(视为质点)在静水中的速度大小。小船船头与垂直河岸方向成角斜向上游,小船恰好垂直到达正对岸。下列说法正确的是( )
A.
B. 小船渡河的时间为
C. 小船的实际航行速度大小为
D. 若船头垂直河岸渡河,则小船到达对岸时向下游偏移的距离为
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.船恰好到达正对岸,沿河岸方向的合速度为零,船在静水中的上游分速度与水流速度大小相等,故
代入数据得
所以,垂直河岸方向的合速度就是实际航行速度,大小为
沿垂直河岸方向做匀速直线运动,渡河时间为,故AB错误,C正确;
D.若船头垂直河岸,垂直河岸方向的速度大小为,由匀速直线运动的位移关系得渡河时间
此时沿河岸方向的速度大小为,向下游偏移的距离为,故D错误。
故选C。
4. 某摩托车赛车在水平赛道上过弯时,车身向弯道内侧倾斜,保持地面对赛车的作用力恰好通过赛车系统(含车手)的重心。该赛车在水平面内做匀速圆周运动,速度大小,弯道半径,取重力加速度大小,忽略空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 赛车系统受到重力、支持力、摩擦力和向心力
B. 赛车系统的向心力由支持力和摩擦力的合力提供
C. 赛车系统所在平面与水平地面的夹角为
D. 若安全转弯不侧滑,转弯速度越大,则赛车系统所在平面与地面的夹角也越大
【答案】C
【解析】
【详解】A.向心力是效果力,并非赛车系统实际受到的力,系统实际受力为重力、地面的支持力、静摩擦力,故A错误;
B.赛车系统的向心力由重力、支持力和摩擦力的合力提供,故B错误;
C.地面对赛车的作用力为支持力和静摩擦力的合力,竖直方向受力平衡得
水平方向由牛顿第二定律得
设合力与竖直方向夹角为,则
代入数据得
即,赛车系统所在平面与水平地面的夹角,故C正确;
D.转弯半径不变时,速度越大则越大,越小,即赛车系统所在平面与地面的夹角越小,故D错误。
故选C。
5. 有一质量为m、半径为R、密度均匀的球体,在距离球体左端为2R的地方有一质量为的质点。现从该球体中挖去半径为的小球体,如图所示,引力常量为G,则剩余部分对质点的万有引力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设挖去小球的质量为。两球密度相同,由球体体积公式可得
由题图,质点、球心和依次共线,小球与大球内切。设质点到两球心的距离分别为和。质点到大球球心的距离为
质点到小球球心的距离为
均匀球体对球外质点的引力,可按球体质量集中于球心计算。由万有引力定律,完整球体对质点的引力大小为
挖去的小球若仍在原位置,对质点的引力大小为
两引力方向均向右。根据引力的叠加关系,完整球体的引力等于剩余部分与挖去小球引力的合力,故剩余部分对质点的万有引力大小为
故选A。
6. 如图所示,质量为M的长木板静置在光滑水平地面上,长木板上放置一质量为m的物块(视为质点),已知。物块与长木板间的动摩擦因数为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现对长木板施加一水平向右的恒定拉力,重力加速度大小为g,下列说法正确的是( )
A. 物块与长木板始终保持相对静止,一起做匀加速直线运动
B. 长木板的加速度大小为
C. 物块的加速度大小为
D. 若逐渐增大拉力,则物块与长木板间的摩擦力一定会同步增大
【答案】A
【解析】
【详解】AB.物块仅由长木板的静摩擦力提供加速度,最大加速度由滑动摩擦力决定,由牛顿第二定律有
解得
假设物块与长木板相对静止,对整体由牛顿第二定律可知整体的加速度
因为
说明静摩擦力足以带动物块同步加速,所以二者无相对滑动,始终保持相对静止、共同做匀加速直线运动,故A正确,B错误。
C.物块与长木板相对静止,由前面分析知长木板的加速度大小为,未达到最大加速度,故C错误。
D.逐渐增大拉力时,未达到相对滑动临界前,静摩擦力随加速度增大而增大;但拉力增大到使板块相对滑动后,摩擦力变为恒定的滑动摩擦力,不再随拉力增大而变化,因此摩擦力不会随拉力增大同步增大,故D错误。
故选A。
7. 在某次高温超导高速磁浮列车性能测试中,质量为的磁浮列车在水平轨道上启动,其图像如图所示。列车先做匀加速运动,达到速度后转入额定功率运行,最终达到最大速度40 m/s。已知匀加速阶段加速度大小为,列车额定功率为,运动过程中阻力恒定。下列说法正确的是( )
A. 列车受到的阻力大小为
B. 图像中
C. 在内,列车牵引力做的功为
D. 内列车牵引力做正功,后列车牵引力不做功
【答案】C
【解析】
【详解】A.列车达到速度后保持额定功率不变,达到最大速度后做匀速直线运动,列车受到的阻力等于牵引力,即,故A错误;
B.在内,根据牛顿第二定律可得,列车牵引力为
则时刻列车的速度为
列车匀加速的时间为,故B错误;
C.在内,列车的位移为
列车牵引力做的功为,故C正确;
D.内,列车牵引力与列车运动方向一致,牵引力做正功;后列车牵引力与列车运动方向仍然一致,牵引力做正功,故D错误;
故选C。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 一滴质量恒定的水珠从瀑布高处自由下落,不计空气阻力,以瀑布底端为重力势能零势能面,关于水珠下落的过程,下列说法正确的是( )
A. 水珠的重力势能不断减小
B. 重力对水珠做正功
C. 水珠下落高度越大,重力势能越大
D. 若改变零势能面的选取位置,则水珠重力势能的变化量也会改变
【答案】AB
【解析】
【详解】A.水珠下落过程中高度持续降低,设水珠相对零势能面的高度为,则重力势能表达式为
因此重力势能不断减小,故A正确;
B.重力方向竖直向下,水珠位移方向也竖直向下,力与位移同向,因此重力对水珠做正功,故B正确;
C.水珠下落高度越大,相对零势能面的高度降低,重力势能减小,故C错误
D.重力势能的变化量仅由重力做功决定,重力做功与零势能面的选取无关,因此改变零势能面位置,重力势能变化量不变,故D错误。
故选AB。
9. 小强同学站在被放入电梯中的体重秤上,静止时秤的示数为60 kg。电梯从一楼启动,竖直向上运动到八楼停止,然后从八楼返回一楼,在这个过程中,可能看到的现象是( )
A. 从一楼出发时,秤的示数为55 kg
B. 快到八楼时,秤的示数为60 kg
C. 快回到一楼时,秤的示数为65 kg
D. 匀速下降过程中,秤的示数为60 kg
【答案】CD
【解析】
【详解】A.从一楼出发时电梯向上启动,加速度竖直向上,处于超重状态,支持力大于重力,对应示数应大于60kg,故A错误;
B.快到八楼时电梯向上减速,加速度竖直向下,处于失重状态,支持力小于重力,对应示数应小于60kg,故B错误;
C.快回到一楼时电梯向下减速,加速度竖直向上,处于超重状态,支持力大于重力,对应示数可以为65kg,故C正确;
D.匀速下降过程中加速度为零,支持力等于重力,秤的示数等于实际质量60kg,故D正确。
故选CD。
10. 在平直公路上,甲、乙两质点同向行驶,t=0时乙质点在甲质点前方6 m处,甲质点做初速度为0的匀加速直线运动。两质点的位置x随时间t变化的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. 两质点在3 s时相遇
B. 两质点在相遇前的最大距离为8 m
C. 6 s末,甲质点的速度比乙质点的速度大3 m/s
D. 0~4 s内甲质点的位移大小为8 m
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由图像,乙质点的速度等于图线斜率,故乙质点做匀速运动,其速度为
甲质点初速度为且做匀加速直线运动,由位移公式
在时,代入可得,故甲质点的位置函数为
乙质点的位置函数为
相遇时两质点的位置相等,满足
取,解得相遇时刻为,因此时不相遇,故A错误;
B.两质点间距为
相遇前甲质点速度逐渐增大、乙质点速度保持为;甲质点速度每秒增加,所以两速度相等的时刻为两秒,间距由增大转为减小,此时最大距离为,故B正确;
C.由前述结果,末甲质点的速度为
乙质点的速度为
两质点的速度差为,故C错误;
D.在内甲质点的位置单调增加,位移大小为,故D正确。
故选BD。
三、非选择题:共5小题,共54分。
11. 某学校物理实验小组用如图甲所示的装置来探究弹簧弹力F和长度x的关系。把弹簧上端固定在铁架台的横杆上,记录弹簧自由下垂时下端对准的刻度位置。然后,在弹簧下端悬挂不同质量的钩码,记录每一次悬挂钩码的质量和弹簧下端的刻度位置,实验中弹簧始终未超过弹簧的弹性限度。通过分析数据得出实验结论。
(1)关于本实验,下列说法正确的是__________。
A. 应保证刻度尺位于竖直方向
B. 为了使实验效果明显,每个钩码的质量越大越好
C. 在弹簧的下端挂上钩码后,应等弹簧稳定后再读数
D. 为减小实验误差,应多测几组数据,且每次增加的钩码数量必须相等
(2)以弹簧受到的弹力F为纵轴、弹簧的长度x为横轴建立直角坐标系,依据实验数据作出图像,如图乙所示。由图像可知,弹簧自由下垂时的长度__________cm,弹簧的劲度系数__________N/m。(结果均保留三位有效数字)
【答案】(1)AC (2) ①. 3.00 ②. 100
【解析】
【小问1详解】
A.实验中,弹簧处于竖直方向,为了准确读出弹簧在竖直方向上的伸长量,刻度尺必须始终位于竖直方向上,故A正确。
B.为了实验效果明显,需要根据弹簧的劲度系数判断弹簧伸长量来决定钩码的质量,保证实验效果明显,不是钩码质量越大越好,质量过大,容易造成测量数据组数太少,不利于最终结果的计算,故B错误。
C.在弹簧的下端挂上钩码后,当弹簧稳定时,指针指在确定刻度时读数,误差最小,所以应等弹簧稳定后再读数,故C正确。
D.为减小实验误差,应多测几组数据,但是不需要每次增加的钩码数量必须相等,故D错误。
故选AC。
【小问2详解】
[1]弹簧自由下垂时,弹簧弹力为0,由图像可知,弹簧自由下垂时的长度
[2]根据胡克定律,可得弹簧劲度系数
12. 某物理兴趣小组用如图甲所示的装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出,落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板,重新释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点。
(1)关于该实验,下列说法正确的是 。
A. 应将斜槽轨道末端调节至水平状态
B. 钢球的体积尽可能大些
C. 图中挡板MN每次必须等间距下移
D. 描绘钢球不同轨迹时,每次都应从斜槽上相同位置处无初速度释放钢球
(2)如图乙所示,在描出的轨迹上取A、B、C三点,A、B两点和B、C两点的水平间距相等且均为,竖直间距分别是和,若A点是抛出点,cm,cm,cm,重力加速度大小,则钢球平抛的初速度大小为__________m/s,经过B点时的速度大小为__________m/s。(结果均保留三位有效数字)
(3)处理数据后发现,测得钢球的初速度偏小,则其原因是__________。(任写一条即可)
【答案】(1)A (2) ①. 1.50 ②. 2.50
(3)存在空气阻力
【解析】
【小问1详解】
A.为了保证钢球抛出时的速度处于水平方向,斜槽轨道末端需要调节至水平状态,故A正确;
B.钢球的体积尽量小些,以减小阻力的影响,故B错误;
C.挡板只要能记录下钢球在不同高度时的不同位置,故题图甲中挡板MN每次不需要等间距下移,故C错误;
D.描绘钢球不同轨迹时,每次从斜槽上不同位置处无初速度释放钢球,故D错误。
故选A。
【小问2详解】
[1]钢球做平抛运动,在竖直方向上有
代入数据解得
在水平方向上有
解得
[2]钢球经过B点时竖直方向的速度大小
则经过B点时速度大小
【小问3详解】
钢球下落过程中受到的空气阻力不能忽略。
13. 如图所示,有一倾角的固定光滑斜面,斜面的长度。质量的物块(视为质点)从斜面底端A点以初速度沿斜面向上运动,物块从A点开始,始终受到一个大小、方向水平向左的恒力作用,不计空气阻力,取重力加速度大小,,。求:
(1)物块沿斜面向上滑动过程的加速度大小a;
(2)物块运动到斜面顶端B点时的速度大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
取沿斜面向下为正方向。物块受水平向左的恒力、重力和斜面对物块的支持力,支持力与斜面垂直,沿斜面方向没有分量。受力分析图见下图
恒力沿斜面向下的分力为,重力沿斜面向下的分力为。由牛顿第二定律,物块沿斜面方向有
代入数据,恒力和重力沿斜面的分力分别为和,故沿斜面合力为。代入牛顿第二定律,得加速度大小为,方向沿斜面向下。
【小问2详解】
在到方向取正方向,则物块的加速度为,位移为。由匀变速直线运动的速度与位移关系得
代入数据得
解得
14. 在某次返回舱着陆演练中,一个模拟返回舱从离地面高处由静止开始下落。下落过程中先不打开降落伞,在竖直方向做自由落体运动;一段时间后降落伞自动打开,返回舱开始以的加速度匀减速下降。为保证返回舱安全着陆,要求落地速度最大不得超过,取重力加速度大小。
(1)求降落伞打开时,返回舱离地面的最小高度h;
(2)若返回舱恰好安全着陆,求返回舱从开始下落到落地的总时间t。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
取竖直向下为正方向,设开伞瞬间速度为,落地速度为。要使开伞高度尽可能低而仍能安全着陆,临界情况是落地速度达到允许的最大值,所以取。开伞前做自由落体运动,下降高度为,由速度与位移关系得
开伞后做匀减速直线运动,按正方向列速度与位移关系得
联立可得
整理得
代入数据得
【小问2详解】
由第(1)问,开伞瞬间速度为
自由落体阶段初速度为零,由得
开伞后有
所以
总时间为
15. 某校物理实验小组设置了一套“力学综合测试平台”,其结构示意图如图所示。水平导轨右侧配备可调弹射器,左侧与固定在竖直平面内的光滑半圆轨道BCD相切于B点,BD为其竖直直径,半圆轨道的半径。水平导轨上有长度的粗糙测量段AB,其余轨道均光滑。滑块(视为质点)的质量,滑块与AB段间的动摩擦因数,取重力加速度大小。用滑块压缩弹射器后将滑块由静止释放,滑块从A点离开弹射器,不计空气阻力。
(1)若弹射器储存的弹性势能,求滑块第一次运动至半圆轨道最低点B时对半圆轨道的压力大小F;
(2)若滑块从D点水平飞出后恰好落在AB的中点,求弹射器应提供的弹性势能;
(3)若滑块滑入半圆轨道后仍能沿原路返回至水平轨道,求弹簧弹性势能应该满足的条件。
【答案】(1)12N (2)7J
(3)
【解析】
【小问1详解】
滑块从释放到运动至B点,根据能量守恒
代入数据得
解得
在B点,根据牛顿第二定律
代入数据得支持力 ,根据牛顿第三定律,滑块对轨道的压力
【小问2详解】
滑块从D点飞出后做平抛运动,竖直方向
水平方向
解得
从释放到D点,根据能量守恒
代入数据得
【小问3详解】
滑块滑入半圆后仍能沿原路返回,需要满足两个条件
能滑入半圆轨道:到达B点时速度大于0,即
轨道上能到达的最高点不超过圆心高度,即上升最大高度满足 ,由能量守恒得
即
综上,弹性势能满足
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高 三 物 理
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28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. 为保护古树,相关部门常在树干上悬挂古树保护介绍牌。如图所示,在某古树上,用两根长度相等的轻质细绳对称悬挂一块保护牌,两绳上端固定在树干同一位置,保护牌处于静止状态,下列说法正确的是( )
A. 两细绳拉力的合力大于保护牌的重力
B. 增大两细绳之间的夹角,单根细绳的拉力会增大
C. 增大两细绳之间的夹角,两细绳拉力的合力会增大
D. 两细绳拉力的合力与保护牌受到的重力是一对相互作用力
2. 一台自动导引搬运机器人沿直线轨道往返运送货物。以出发点为坐标原点,用x表示机器人相对出发点的位移。该机器人的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 机器人全程始终沿正方向运动
B. 机器人在0~10 s内做匀变速直线运动
C. 机器人在前20 s内的平均速度大小为15 m/s
D. 机器人在第30 s末的瞬时速度大小为1.5 m/s
3. 如图所示,一条宽度的平直河流,水流速度大小,小船(视为质点)在静水中的速度大小。小船船头与垂直河岸方向成角斜向上游,小船恰好垂直到达正对岸。下列说法正确的是( )
A.
B. 小船渡河的时间为
C. 小船的实际航行速度大小为
D. 若船头垂直河岸渡河,则小船到达对岸时向下游偏移的距离为
4. 某摩托车赛车在水平赛道上过弯时,车身向弯道内侧倾斜,保持地面对赛车的作用力恰好通过赛车系统(含车手)的重心。该赛车在水平面内做匀速圆周运动,速度大小,弯道半径,取重力加速度大小,忽略空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 赛车系统受到重力、支持力、摩擦力和向心力
B. 赛车系统的向心力由支持力和摩擦力的合力提供
C. 赛车系统所在平面与水平地面的夹角为
D. 若安全转弯不侧滑,转弯速度越大,则赛车系统所在平面与地面的夹角也越大
5. 有一质量为m、半径为R、密度均匀的球体,在距离球体左端为2R的地方有一质量为的质点。现从该球体中挖去半径为的小球体,如图所示,引力常量为G,则剩余部分对质点的万有引力大小为( )
A. B. C. D.
6. 如图所示,质量为M的长木板静置在光滑水平地面上,长木板上放置一质量为m的物块(视为质点),已知。物块与长木板间的动摩擦因数为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现对长木板施加一水平向右的恒定拉力,重力加速度大小为g,下列说法正确的是( )
A. 物块与长木板始终保持相对静止,一起做匀加速直线运动
B. 长木板的加速度大小为
C. 物块的加速度大小为
D. 若逐渐增大拉力,则物块与长木板间的摩擦力一定会同步增大
7. 在某次高温超导高速磁浮列车性能测试中,质量为的磁浮列车在水平轨道上启动,其图像如图所示。列车先做匀加速运动,达到速度后转入额定功率运行,最终达到最大速度40 m/s。已知匀加速阶段加速度大小为,列车额定功率为,运动过程中阻力恒定。下列说法正确的是( )
A. 列车受到的阻力大小为
B. 图像中
C. 在内,列车牵引力做的功为
D. 内列车牵引力做正功,后列车牵引力不做功
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 一滴质量恒定的水珠从瀑布高处自由下落,不计空气阻力,以瀑布底端为重力势能零势能面,关于水珠下落的过程,下列说法正确的是( )
A. 水珠的重力势能不断减小
B. 重力对水珠做正功
C. 水珠下落高度越大,重力势能越大
D. 若改变零势能面的选取位置,则水珠重力势能的变化量也会改变
9. 小强同学站在被放入电梯中的体重秤上,静止时秤的示数为60 kg。电梯从一楼启动,竖直向上运动到八楼停止,然后从八楼返回一楼,在这个过程中,可能看到的现象是( )
A. 从一楼出发时,秤的示数为55 kg
B. 快到八楼时,秤的示数为60 kg
C. 快回到一楼时,秤的示数为65 kg
D. 匀速下降过程中,秤的示数为60 kg
10. 在平直公路上,甲、乙两质点同向行驶,t=0时乙质点在甲质点前方6 m处,甲质点做初速度为0的匀加速直线运动。两质点的位置x随时间t变化的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. 两质点在3 s时相遇
B. 两质点在相遇前的最大距离为8 m
C. 6 s末,甲质点的速度比乙质点的速度大3 m/s
D. 0~4 s内甲质点的位移大小为8 m
三、非选择题:共5小题,共54分。
11. 某学校物理实验小组用如图甲所示的装置来探究弹簧弹力F和长度x的关系。把弹簧上端固定在铁架台的横杆上,记录弹簧自由下垂时下端对准的刻度位置。然后,在弹簧下端悬挂不同质量的钩码,记录每一次悬挂钩码的质量和弹簧下端的刻度位置,实验中弹簧始终未超过弹簧的弹性限度。通过分析数据得出实验结论。
(1)关于本实验,下列说法正确的是__________。
A. 应保证刻度尺位于竖直方向
B. 为了使实验效果明显,每个钩码的质量越大越好
C. 在弹簧的下端挂上钩码后,应等弹簧稳定后再读数
D. 为减小实验误差,应多测几组数据,且每次增加的钩码数量必须相等
(2)以弹簧受到的弹力F为纵轴、弹簧的长度x为横轴建立直角坐标系,依据实验数据作出图像,如图乙所示。由图像可知,弹簧自由下垂时的长度__________cm,弹簧的劲度系数__________N/m。(结果均保留三位有效数字)
12. 某物理兴趣小组用如图甲所示的装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出,落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板,重新释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点。
(1)关于该实验,下列说法正确的是 。
A. 应将斜槽轨道末端调节至水平状态
B. 钢球的体积尽可能大些
C. 图中挡板MN每次必须等间距下移
D. 描绘钢球不同轨迹时,每次都应从斜槽上相同位置处无初速度释放钢球
(2)如图乙所示,在描出的轨迹上取A、B、C三点,A、B两点和B、C两点的水平间距相等且均为,竖直间距分别是和,若A点是抛出点,cm,cm,cm,重力加速度大小,则钢球平抛的初速度大小为__________m/s,经过B点时的速度大小为__________m/s。(结果均保留三位有效数字)
(3)处理数据后发现,测得钢球的初速度偏小,则其原因是__________。(任写一条即可)
13. 如图所示,有一倾角的固定光滑斜面,斜面的长度。质量的物块(视为质点)从斜面底端A点以初速度沿斜面向上运动,物块从A点开始,始终受到一个大小、方向水平向左的恒力作用,不计空气阻力,取重力加速度大小,,。求:
(1)物块沿斜面向上滑动过程的加速度大小a;
(2)物块运动到斜面顶端B点时的速度大小。
14. 在某次返回舱着陆演练中,一个模拟返回舱从离地面高处由静止开始下落。下落过程中先不打开降落伞,在竖直方向做自由落体运动;一段时间后降落伞自动打开,返回舱开始以的加速度匀减速下降。为保证返回舱安全着陆,要求落地速度最大不得超过,取重力加速度大小。
(1)求降落伞打开时,返回舱离地面的最小高度h;
(2)若返回舱恰好安全着陆,求返回舱从开始下落到落地的总时间t。
15. 某校物理实验小组设置了一套“力学综合测试平台”,其结构示意图如图所示。水平导轨右侧配备可调弹射器,左侧与固定在竖直平面内的光滑半圆轨道BCD相切于B点,BD为其竖直直径,半圆轨道的半径。水平导轨上有长度的粗糙测量段AB,其余轨道均光滑。滑块(视为质点)的质量,滑块与AB段间的动摩擦因数,取重力加速度大小。用滑块压缩弹射器后将滑块由静止释放,滑块从A点离开弹射器,不计空气阻力。
(1)若弹射器储存的弹性势能,求滑块第一次运动至半圆轨道最低点B时对半圆轨道的压力大小F;
(2)若滑块从D点水平飞出后恰好落在AB的中点,求弹射器应提供的弹性势能;
(3)若滑块滑入半圆轨道后仍能沿原路返回至水平轨道,求弹簧弹性势能应该满足的条件。
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