内容正文:
青铜峡市第一中学2026-2027学年度月考试卷
高三物理
试卷总分:100分 考试时间:75分钟
一、单项选择题:本题共9小题,每小题3分,共27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. 现代科技为物资运输提供了多种方式。某物流企业分别利用无人机和新能源货车从山上装货点P运输货物至山下仓库Q,两种方式中一定相同的是( )
A. 位移 B. 路程 C. 时间 D. 平均速度
2. 新能源电动车已经走进我们的生活,逐渐为大家所青睐。对某新能源电动车进行刹车测试时,该车以30m/s的速度开始做匀减速直线运动,运动最后1s内的位移大小为6m。该车在匀减速直线运动过程中描述正确的( )
A. 加速度大小为6m/s2 B. 位移大小为37.5m
C. 减速的时间为5s D. 平均速度大小为10m/s
3. 硼10治疗癌症的核反应方程为,锂离子的射程仅4~10μm(单个癌细胞大小),只破坏癌细胞的DNA,解决传统放疗“杀敌一千自损八百”的痛点,其中的X为( )
A. B. C. D.
4. 如图甲所示,轻弹簧上端固定,下端系一小球,使其在竖直方向做简谐运动。取竖直向下为正方向,平衡位置为坐标原点。时刻小球恰好经过平衡位置且向下运动,其图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 在0~0.1s内,小球做加速运动
B. 时,小球的加速度为零
C. 在0.1~0.2s内,小球的速度方向竖直向下
D. 0~0.3s内,小球的路程为4cm
5. 雾霾天气对公路、铁路、航空、航运等均产生重要影响,雾、霾会造成空气质量下降,影响生态环境,给人体健康带来较大危害,在我国治理雾霾已刻不容缓,在一大雾天,一辆小汽车以30m/s的速度行驶在高速公路上,突然发现正前方30m处有一辆大卡车以10m/s的速度同方向匀速行驶,小汽车紧急刹车,刹车过程中刹车失灵,如图所示,a、b分别为小汽车和大卡车的图像,以下说法正确的是( )
A. 因刹车失灵前小汽车已减速,不会追尾
B. 因车速太快,刹车不失灵也会追尾
C. 在时追尾
D. 在时追尾
6. 如图所示是家庭晾晒衣物常用的圆形晾衣篮,四根等长的布条一端等间距固定在晾衣篮边缘,另一端系在挂钩上。若晾衣篮直径为60 cm,每根布条的长度均为50 cm,承受的最大拉力均为30 N,不计晾衣篮质量,重力加速度g取10 m/s2,则篮中放置衣物的最大质量为( )
A. 16 kg B. 9.6 kg C. 8 kg D. 7.2 kg
7. 甲、乙两个小灯笼用轻绳连接,悬挂在空中,在相同的水平风力作用下发生倾斜,稳定时与竖直方向的夹角分别为α、θ,如图所示,已知甲的质量为2m、乙的质量为m,下列关系式正确的是( )
A. B. C. D.
8. 《墨经》中记载可以通过车梯(一种前低后高的斜面车)提升重物。如图所示,轻绳一端固定,另一端系在光滑小球上,向右推动车梯,小球沿斜面缓慢上升至轻绳与斜面平行。则此过程中轻绳中的张力大小( )
A. 逐渐增大 B. 逐渐减小
C. 先减小后增大 D. 保持不变
9. 利用图像法研究物理量之间的关系是常用的一种数学物理方法。如图所示为物体做直线运动时各物理量之间的关系图像(、、、分别表示物体的位移、速度、加速度和时间),则下列说法中正确的是( )
A. 甲图可求出物体的加速度大小为
B. 乙图可求出物体的加速度大小为
C. 丙图可求出物体的加速度大小为
D. 丁图可求出前内的速度变化量大小为
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。
10. 甲、乙两物体从同一点开始沿一直线运动,甲的图像和乙的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 0~6s内,甲物体做往复运动,在3s末回到出发点
B. 0~6s内,甲、乙两物体位移大小都为零
C. 第4s内甲、乙两物体速度方向相反
D. 第2s末到第4s末甲的位移大小为8m,乙的位移大小为4m
11. 如图所示,在光滑的水平桌面上有一个质量为的物体A,通过绳子与质量为m的物体B相连,假设绳子的质量以及绳子与定滑轮之间的摩擦力都忽略不计,绳子不可伸长,物体B与竖直面无摩擦。重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. 物体A的加速度大小为g B. 物体B的加速度大小为
C. 绳子的拉力为 D. 物体B处于失重状态
12. 如图甲、乙所示,细绳拴着一个质量为m的小球,小球分别用固定在墙上的轻质铰链杆和轻质弹簧支撑,平衡时细绳与竖直方向的夹角均为53°,轻杆和轻弹簧均水平。已知重力加速度为g,,。下列结论正确的是( )
A. 甲、乙两种情境中,小球静止时,细绳的拉力大小均为
B. 甲、乙两种情境中,小球静止时,杆和弹簧的弹力大小均为
C. 甲图所示的情境中,细绳烧断瞬间小球的加速度大小为g
D. 乙图所示的情境中,细绳烧断瞬间小球的加速度大小为g
三、实验题(本题共2小题,每空2分,共16分)
13. 以下是某实验小组探究“两个互成角度的力的合成规律”的过程。首先进行如下操作:
①如图甲,两细绳套拴在橡皮条的一端,另一端固定在水平木板上,橡皮条的原长为GE;
②如图乙,用手通过两个弹簧测力计共同拉动橡皮条。橡皮条和细绳套的连接点在拉力F1、F2的共同作用下,位于O点,橡皮条伸长的长度为EO;
③撤去F1、F2,改用一个力F单独拉住其中一根细绳套,仍使其位于O点,如图丙。
(1)图乙中弹簧测力计的示数为________N;
(2)实验过程中每次都要将连接点拉到O点的原因___________;
(3)同学们发现,由于两次橡皮条伸长的长度、方向相同,即橡皮条对小圆环的拉力相同,所以F等于F1、F2的合力(如图丁所示),本实验采用的科学方法是( )
A. 理想实验法 B. 等效替代法
C. 控制变量法 D. 建立物理模型法
(4)若两个弹簧秤的读数分别为6N、8N,且两弹簧秤拉力方向的夹角为锐角,则___________(选填“能”或“不能”)用一个量程为10N的弹簧秤测量出它们的合力。
14. 某同学用如图甲所示实验装置做"探究弹簧弹力的大小与弹簧形变量的关系"实验时,先将一弹簧竖直悬挂让其自然下垂,测出其自然长度,然后在其下端挂上钩码,测出弹簧的总长度,改变钩码个数,测出几组数据。
(1)关于本实验,下列说法正确的是________。
A. 为了使实验效果明显,每个钩码重力越大越好
B. 应保证标尺位于竖直方向,待钩码静止时再读数
C. 为减小实验误差,应多测几组数据,每次增加的钩码数量必须相等
(2)实验中,以弹簧弹力为纵轴、弹簧总长度为横轴建立坐标系,依据实验数据作出图像如图乙所示。根据图乙,可知该弹簧的自然长度________cm,弹簧的劲度系数________N/m。
(3)若实验中刻度尺没有完全竖直,而读数时视线保持水平,则由实验数据得到的弹簧劲度系数将________(填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。
四、解答题:本大题共3小题,共39分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
15. 某款国产民用无人机已实现全自动作业。如图所示,无人机完成某次任务后开始返航,此时所在位置与降落点的水平距离为120 m,竖直距离为90 m。无人机先以10 m/s的速度沿水平直线飞行至与降落点水平距离50 m处,然后沿原运动方向做匀减速直线运动至降落点正上方,随后用时33 s竖直下降至降落点,返航结束。求:
(1)无人机沿水平方向做匀减速直线运动的加速度大小。
(2)无人机从开始返航到返航结束的位移大小和平均速度大小。
16. 如图所示,一直立的汽缸用一质量为的活塞封闭一定量的理想气体,活塞横截面积为,到缸底的距离为,汽缸内壁光滑且缸壁是导热的,开始活塞被固定,打开固定螺栓K,活塞下落,经过一段时间后,活塞停在B点,。已知大气压强为,重力加速度为,环境温度保持不变。
(1)求下落前,缸内封闭气体的压强;
(2)求整个过程中通过缸壁传递的热量Q。
17. 如图所示,在光滑的水平地面上有一个长为L,质量为M=4kg的木板A,在木板的左端有一个质量为m=2kg的小物体B,A、B之间的动摩擦因数为μ=0.2,当对B施加水平向右的力F作用时(设A、B间的最大静摩擦力大小与滑动摩擦力大小相等),重力加速度g取10m/s2。
(1)若F=4.2N,则A、B加速度分别为多大?
(2)若F=10N,则A、B加速度分别为多大?
(3)在(2)的条件下,若力F作用时间t=3s,B刚好到达木板A的右端,则木板长L应为多少?
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青铜峡市第一中学2026-2027学年度月考试卷
高三物理
试卷总分:100分 考试时间:75分钟
一、单项选择题:本题共9小题,每小题3分,共27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. 现代科技为物资运输提供了多种方式。某物流企业分别利用无人机和新能源货车从山上装货点P运输货物至山下仓库Q,两种方式中一定相同的是( )
A. 位移 B. 路程 C. 时间 D. 平均速度
【答案】A
【解析】
【详解】A.位移是从初位置指向末位置的有向线段,仅由初、末位置决定,两种运输方式的初位置都是P、末位置都是Q,故位移一定相同,A正确;
B.路程是物体运动轨迹的长度,无人机和货车的行驶路径不同,运动轨迹长度不一定相等,故路程不一定相同,B错误;
C.运动时间由运动路程和运行速率共同决定,两者的路程、运行速率均无确定关系,故时间不一定相同,C错误;
D.平均速度的定义为,两者位移相同,但运动时间不一定相同,故平均速度不一定相同,D错误。
故选A。
2. 新能源电动车已经走进我们的生活,逐渐为大家所青睐。对某新能源电动车进行刹车测试时,该车以30m/s的速度开始做匀减速直线运动,运动最后1s内的位移大小为6m。该车在匀减速直线运动过程中描述正确的( )
A. 加速度大小为6m/s2 B. 位移大小为37.5m
C. 减速的时间为5s D. 平均速度大小为10m/s
【答案】B
【解析】
【详解】A.由运动学公式,由逆向思维法,最后1s内的位移大小为
其中
,
解得该车在匀减速直线运动过程中加速度大小为
故A错误;
BCD.该车减速的时间为
该车在匀减速直线运动过程中的位移大小为
该车在匀减速直线运动过程中的平均速度大小
故B正确,CD错误。
故选B。
3. 硼10治疗癌症的核反应方程为,锂离子的射程仅4~10μm(单个癌细胞大小),只破坏癌细胞的DNA,解决传统放疗“杀敌一千自损八百”的痛点,其中的X为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设粒子的质量数、电荷数分别为,。核反应前后质量数和电荷数分别守恒,故有,。解得,,粒子为。
故选D。
4. 如图甲所示,轻弹簧上端固定,下端系一小球,使其在竖直方向做简谐运动。取竖直向下为正方向,平衡位置为坐标原点。时刻小球恰好经过平衡位置且向下运动,其图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 在0~0.1s内,小球做加速运动
B. 时,小球的加速度为零
C. 在0.1~0.2s内,小球的速度方向竖直向下
D. 0~0.3s内,小球的路程为4cm
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图乙可知,在内,小球从平衡位置向正向最大位移处运动,则小球的速度逐渐减小,即小球做减速运动,故A错误;
B.由图乙可知,时,小球经过平衡位置,则小球的加速度为零,故B正确;
C.由图乙可知,在内,小球从正向最大位移处(最低点)向平衡位置运动,即小球的速度方向竖直向上,故C错误;
D.由图乙可知,振幅,在内,小球先由平衡位置运动到正向最大位移处,又由正向最大位移处经平衡位置运动到负向最大位移处,通过的路程为,故D错误。
故选B。
5. 雾霾天气对公路、铁路、航空、航运等均产生重要影响,雾、霾会造成空气质量下降,影响生态环境,给人体健康带来较大危害,在我国治理雾霾已刻不容缓,在一大雾天,一辆小汽车以30m/s的速度行驶在高速公路上,突然发现正前方30m处有一辆大卡车以10m/s的速度同方向匀速行驶,小汽车紧急刹车,刹车过程中刹车失灵,如图所示,a、b分别为小汽车和大卡车的图像,以下说法正确的是( )
A. 因刹车失灵前小汽车已减速,不会追尾
B. 因车速太快,刹车不失灵也会追尾
C. 在时追尾
D. 在时追尾
【答案】D
【解析】
【详解】ACD.从图像中可以得出小汽车刹车失灵前加速度为,刹车失灵后加速度为,假设能追尾,设追尾时间为t,则小汽车刹车失灵前的位移为
小汽车刹车失灵后的位移为
大卡车位移为
由
解得
则假设成立,故AC错误,D正确;
B.如果刹车不失灵,则在时两车速度相同,此时小汽车的位移为
大卡车的位移为
且
故这时没有追尾,以后两车间距会越来越大,更不会追尾,故B错误。
故选D。
6. 如图所示是家庭晾晒衣物常用的圆形晾衣篮,四根等长的布条一端等间距固定在晾衣篮边缘,另一端系在挂钩上。若晾衣篮直径为60 cm,每根布条的长度均为50 cm,承受的最大拉力均为30 N,不计晾衣篮质量,重力加速度g取10 m/s2,则篮中放置衣物的最大质量为( )
A. 16 kg B. 9.6 kg C. 8 kg D. 7.2 kg
【答案】B
【解析】
【详解】晾衣篮直径,故半径,布条长。
设布条与竖直方向的夹角为,由勾股定理得布条竖直方向的分量长度
因此
当布条拉力达到最大值时,衣物质量最大。
不计晾衣篮质量,竖直方向受力平衡,四根布条拉力的竖直分量之和等于衣物重力
代入数据
故选B。
【点睛】
7. 甲、乙两个小灯笼用轻绳连接,悬挂在空中,在相同的水平风力作用下发生倾斜,稳定时与竖直方向的夹角分别为α、θ,如图所示,已知甲的质量为2m、乙的质量为m,下列关系式正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设每个灯笼受到的水平风力为F,对乙分析
对甲、乙整体分析
则
故选A。
8. 《墨经》中记载可以通过车梯(一种前低后高的斜面车)提升重物。如图所示,轻绳一端固定,另一端系在光滑小球上,向右推动车梯,小球沿斜面缓慢上升至轻绳与斜面平行。则此过程中轻绳中的张力大小( )
A. 逐渐增大 B. 逐渐减小
C. 先减小后增大 D. 保持不变
【答案】B
【解析】
【详解】小球缓慢上升处于动态平衡状态,全程合力为0,小球共受三个力,竖直向下的重力,大小方向均恒定,斜面的支持力,方向始终垂直斜面向上,轻绳的张力。 将三个力构建矢量三角形,如图所示。
随着车梯右移,轻绳逐渐向斜面方向转动,张力的方向不断向平行于斜面的方向靠拢,这个过程中支持力持续增大,轻绳的张力逐渐减小。
故选B。
9. 利用图像法研究物理量之间的关系是常用的一种数学物理方法。如图所示为物体做直线运动时各物理量之间的关系图像(、、、分别表示物体的位移、速度、加速度和时间),则下列说法中正确的是( )
A. 甲图可求出物体的加速度大小为
B. 乙图可求出物体的加速度大小为
C. 丙图可求出物体的加速度大小为
D. 丁图可求出前内的速度变化量大小为
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲图中图像为正比关系图像,根据公式可知,此图像斜率为
则加速度为
A错误;
B.乙图中图像为正比关系图像,根据公式可知,此图像斜率为
则加速度为
B正确;
C.根据公式整理得,,根据丙图图中为一次函数关系图像,则图像的斜率为
解得
则加速度的大小为,C错误;
D.根据公式可知,在图像的图线与坐标轴所围成的面积表示这段时间内物体的速度变化量,则丁图中图可求出在前内的速度变化量大小为
D错误。
故选B。
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。
10. 甲、乙两物体从同一点开始沿一直线运动,甲的图像和乙的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 0~6s内,甲物体做往复运动,在3s末回到出发点
B. 0~6s内,甲、乙两物体位移大小都为零
C. 第4s内甲、乙两物体速度方向相反
D. 第2s末到第4s末甲的位移大小为8m,乙的位移大小为4m
【答案】AB
【解析】
【详解】A.由图甲可知 0~6s内,甲物体做往复运动,在3s末位移为零,回到出发点,故A正确;
B.0~6s内,甲的位移为零,回到出发点;因v-t图像的面积等于位移,可知乙的位移也为零,即乙回到出发点,所以甲、乙两物体位移大小都为零,故B正确;
C.根据位移—时间图像斜率代表速度,则第4s内甲物体速度方向沿负方向,根据乙物体的速度—时间图像直接读取乙的速度为负值,方向也是沿负方向,即两者第4s内速度方向相同,故C错误;
D.第2s末到第4s末甲的位移大小为8m,因v-t图像的面积等于位移,乙的位移大小为0,故D错误。
故选AB。
11. 如图所示,在光滑的水平桌面上有一个质量为的物体A,通过绳子与质量为m的物体B相连,假设绳子的质量以及绳子与定滑轮之间的摩擦力都忽略不计,绳子不可伸长,物体B与竖直面无摩擦。重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. 物体A的加速度大小为g B. 物体B的加速度大小为
C. 绳子的拉力为 D. 物体B处于失重状态
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.AB连在一起,加速度大小相同;对整体分析
解得
故A错误,B正确;
C.对物体A,根据牛顿第二定律
解得
故C错误;
D.物体B加速度向下,则处失重状态,故D正确。
故选BD。
12. 如图甲、乙所示,细绳拴着一个质量为m的小球,小球分别用固定在墙上的轻质铰链杆和轻质弹簧支撑,平衡时细绳与竖直方向的夹角均为53°,轻杆和轻弹簧均水平。已知重力加速度为g,,。下列结论正确的是( )
A. 甲、乙两种情境中,小球静止时,细绳的拉力大小均为
B. 甲、乙两种情境中,小球静止时,杆和弹簧的弹力大小均为
C. 甲图所示的情境中,细绳烧断瞬间小球的加速度大小为g
D. 乙图所示的情境中,细绳烧断瞬间小球的加速度大小为g
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.甲、乙两种情境中,小球静止时,轻杆对小球与轻弹簧对小球的作用力都是水平向右,受力分析如图所示
小球静止,受力平衡,细绳的拉力大小都为
杆和弹簧的弹力大小均为,故A正确,B错误;
CD.甲图所示情境中,细绳烧断瞬间,小球将做圆周运动,所以小球的加速度大小为
乙图所示情境中,细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变,则小球所受的合力与烧断前细绳拉力的大小相等、方向相反,则此瞬间小球的加速度大小为,故C正确,D错误。
故选AC。
三、实验题(本题共2小题,每空2分,共16分)
13. 以下是某实验小组探究“两个互成角度的力的合成规律”的过程。首先进行如下操作:
①如图甲,两细绳套拴在橡皮条的一端,另一端固定在水平木板上,橡皮条的原长为GE;
②如图乙,用手通过两个弹簧测力计共同拉动橡皮条。橡皮条和细绳套的连接点在拉力F1、F2的共同作用下,位于O点,橡皮条伸长的长度为EO;
③撤去F1、F2,改用一个力F单独拉住其中一根细绳套,仍使其位于O点,如图丙。
(1)图乙中弹簧测力计的示数为________N;
(2)实验过程中每次都要将连接点拉到O点的原因___________;
(3)同学们发现,由于两次橡皮条伸长的长度、方向相同,即橡皮条对小圆环的拉力相同,所以F等于F1、F2的合力(如图丁所示),本实验采用的科学方法是( )
A. 理想实验法 B. 等效替代法
C. 控制变量法 D. 建立物理模型法
(4)若两个弹簧秤的读数分别为6N、8N,且两弹簧秤拉力方向的夹角为锐角,则___________(选填“能”或“不能”)用一个量程为10N的弹簧秤测量出它们的合力。
【答案】(1)
(2)保证一个力与两个力,的作用效果相同 (3)B
(4)不能
【解析】
【小问1详解】
图乙中弹簧测力计的最小分度为,指针指在刻度处,读数为。
【小问2详解】
每次都将橡皮条与细绳套的连接点拉到同一位置,可使橡皮条的长度和方向与原来相同,橡皮条的形变相同,力的作用效果也相同。这样才能比较一个力与两个力,的作用效果。
【小问3详解】
A.本实验通过实际操作比较不同力的作用效果,不是理想实验,故A错误;
B.先用两个力,共同拉橡皮条,再用一个力拉到相同位置,以一个力的作用效果替代两个力共同的作用效果,采用的是等效替代法,故B正确;
C.本实验的核心是比较不同力的作用效果是否相同,并非控制某个因素研究另一个因素的变化,故C错误;
D.本实验没有通过建立新的物理模型来研究问题,故D错误。
故选B。
【小问4详解】
由力的平行四边形定则和余弦定理,设两力夹角为锐角,合力大小满足
两力的大小分别为和,且为正值,所以
合力大小大于,超过弹簧测力计的量程,因此不能用该测力计测量。
14. 某同学用如图甲所示实验装置做"探究弹簧弹力的大小与弹簧形变量的关系"实验时,先将一弹簧竖直悬挂让其自然下垂,测出其自然长度,然后在其下端挂上钩码,测出弹簧的总长度,改变钩码个数,测出几组数据。
(1)关于本实验,下列说法正确的是________。
A. 为了使实验效果明显,每个钩码重力越大越好
B. 应保证标尺位于竖直方向,待钩码静止时再读数
C. 为减小实验误差,应多测几组数据,每次增加的钩码数量必须相等
(2)实验中,以弹簧弹力为纵轴、弹簧总长度为横轴建立坐标系,依据实验数据作出图像如图乙所示。根据图乙,可知该弹簧的自然长度________cm,弹簧的劲度系数________N/m。
(3)若实验中刻度尺没有完全竖直,而读数时视线保持水平,则由实验数据得到的弹簧劲度系数将________(填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。
【答案】(1)B (2) ①. 8 ②. 200
(3)偏小
【解析】
【分析】
【小问1详解】
A.钩码重力过大,会使弹簧伸长超过弹性限度,实验出错,故A错误;
B.弹簧竖直悬挂,标尺需保持竖直,钩码静止时弹力等于钩码重力,此时读数准确,故B正确;
C.实验只需多测几组数据,不需要每次增加的钩码数量一定相等,故C错误。
故选 B。
【小问2详解】
[1]根据胡克定律 ,F-l图像中,时对应的弹簧长度就是自然长度,由图得自然长度
[2] 劲度系数是图像的斜率得
【小问3详解】
刻度尺未完全竖直时,读出的弹簧长度比真实竖直长度偏大,计算得到的伸长量 测量值偏大,而弹力准确,由可知,测得的劲度系数偏小。
【点睛】
四、解答题:本大题共3小题,共39分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
15. 某款国产民用无人机已实现全自动作业。如图所示,无人机完成某次任务后开始返航,此时所在位置与降落点的水平距离为120 m,竖直距离为90 m。无人机先以10 m/s的速度沿水平直线飞行至与降落点水平距离50 m处,然后沿原运动方向做匀减速直线运动至降落点正上方,随后用时33 s竖直下降至降落点,返航结束。求:
(1)无人机沿水平方向做匀减速直线运动的加速度大小。
(2)无人机从开始返航到返航结束的位移大小和平均速度大小。
【答案】(1)1m/s2
(2)150m,3m/s
【解析】
【小问1详解】
(1)根据匀变速直线运动公式,代入数据有
可得匀减速直线运动的加速度大小为
【小问2详解】
无人机从开始返航到返航结束的位移大小
无人机匀速时需要的时间为
匀减速阶段的时间为
由于竖直方向运动时间为
所以全程的平均速度为
16. 如图所示,一直立的汽缸用一质量为的活塞封闭一定量的理想气体,活塞横截面积为,到缸底的距离为,汽缸内壁光滑且缸壁是导热的,开始活塞被固定,打开固定螺栓K,活塞下落,经过一段时间后,活塞停在B点,。已知大气压强为,重力加速度为,环境温度保持不变。
(1)求下落前,缸内封闭气体的压强;
(2)求整个过程中通过缸壁传递的热量Q。
【答案】(1);(2)110J
【解析】
【详解】(1)活塞停在B点时,根据平衡条件可得封闭气体的压强为
封闭气体经历等温变化,根据玻意耳定律有
解得
(2)由于气体的温度不变,则内能的变化量为零,根据热力学第一定律可知气体对外界放出的热量等于外界对气体做功,即
17. 如图所示,在光滑的水平地面上有一个长为L,质量为M=4kg的木板A,在木板的左端有一个质量为m=2kg的小物体B,A、B之间的动摩擦因数为μ=0.2,当对B施加水平向右的力F作用时(设A、B间的最大静摩擦力大小与滑动摩擦力大小相等),重力加速度g取10m/s2。
(1)若F=4.2N,则A、B加速度分别为多大?
(2)若F=10N,则A、B加速度分别为多大?
(3)在(2)的条件下,若力F作用时间t=3s,B刚好到达木板A的右端,则木板长L应为多少?
【答案】(1)0.7m/s2,0.7m/s2;(2)1m/s2,3m/s2;(3)9m
【解析】
【详解】(1)由于A在水平方向上仅受到B给它的摩擦力,因此当B所受到的摩擦力刚好达到最大值时,则A的加速度达到最大值,对A由牛顿第二定律可得
解得
此时以A、B为整体研究可得
因此当F=4.2N时,小于,A、B相对静止,一起匀加速运动,加速度均为
(2)当F=10N时,大于,A、B发生相对滑动,因此对A
对B由牛顿第二定律可得
解得
(3)F作用3s,A、B发生的位移分别为和,则
因此
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