精品解析:河南洛阳市宜阳县第一高级中学2026-2027学年高三上学期10月模考物理试卷
2026-10-23
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内容正文:
宜阳一高高三月模考试卷(物理)
(范围:力学为主 总分:100分 限时:75分钟)
一、单选题(每题4分,本题7个小题,共28分)
1. 如图甲所示是武汉鹦鹉洲长江大桥,采用三塔四跨钢-混结合加劲梁悬索桥的方案。图乙中A、B、C、D、E为大桥上五根钢丝绳悬索,每两根悬索之间距离相等,若一辆汽车从悬索A处开始做匀减速直线运动,刚好在悬索E处停下,汽车通过悬索D时的瞬时速度为vD,通过DE段的时间为t,汽车看作质点,则下列说法正确的是( )
A. 汽车通过悬索C时的速度大小为2vD
B. 汽车通过AB段的时间等于
C. 汽车通过悬索C时的瞬时速度小于通过AE段的平均速度
D. 汽车通过AD段的平均速度是通过DE段平均速度的2倍
【答案】B
【解析】
【详解】A.利用逆向思维法以及初速度为零的匀加速直线运动的关系可知
所以 ,故A错误;
B.根据初速度为零的匀加速直线运动的比例关系可知
所以汽车通过AB段的时间等于 ,故B正确;
C.汽车通过吊索C时的瞬时速度即中间位置的速度,由于汽车经过AD段的位移为DE段位移的3倍,根据匀变速运动推论可知汽车通过AD、DE所用时间相等,通过AE段的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,即D点的速度,由于汽车做匀减速直线运动,经过C点的速度大于经过D点的速度,所以汽车通过吊索C时的瞬时速度大于通过AE段的平均速度,故C错误;
D.由于汽车经过AD段的位移为DE段位移的3倍,所以汽车通过AD、DE所用时间相等,则汽车通过AD段的平均速度是通过DE段平均速度的3倍,故D错误。
故选B。
2. 某人在室内以窗户为背景摄影时,恰好把窗外从高处落下的一个小石子摄在照片中,已知本次摄影的曝光时间是0.01s。量得照片中石子运动痕迹的长度为0.8cm,实际长度为100cm的窗框在照片中的长度为4.0cm。g取10 m/s2。这个石子大约是从距离窗户多高的地方落下的( )
A. 10m B. 20m C. 30m D. 40m
【答案】B
【解析】
【详解】由窗框实际长度和照片长度得比例系数
石子实际下落距离
曝光时间极短,平均速度近似等于瞬时速度
由自由落体公式
解得
故选B。
3. 为了安全,在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离。我国交通管理部门规定:高速公路上行驶的汽车安全距离为x,汽车行驶的最高速度为120km/h ,驾驶员的反应时间为0.3s~0.6s ,g取10m/s2 。下列说法正确的是( )
各种路面与轮胎之间的动摩擦因数
路面
动摩擦因数
干沥青与混凝土路面
0.7~0.8
干碎石路面
0.6~0.7
湿沥青与混凝土路面
0.32~0.4
A. 根据提供的资料,安全距离约为256.4m
B. 根据提供的资料,安全距离约为150m
C. 假设x=200m,求路面与轮胎之间的动摩擦因数最小值约为0.31
D. 假设x=200m,求路面与轮胎之间的动摩擦因数最小值约为0.2
【答案】C
【解析】
【详解】AB.,安全距离应按最不利情况估算,即反应时间取最长、动摩擦因数取最小值;
反应时间内汽车做匀速直线运动,反应距离
代入得;
刹车后由牛顿第二定律得
即
代入得
由速度位移关系得
代入得;
故安全距离, AB均错误;
CD.若,反应距离仍为,刹车距离则为;由
得
代入得
再由得,即动摩擦因数的最小值约为,C正确,D错误。
故选C。
4. 在篮球比赛中,投篮的投出角度太大和太小,都会影响投篮的命中率。在某次投篮表演中,运动员在空中一个漂亮的投篮,篮球以与水平面成45°的倾角准确落入篮筐,这次跳起投篮时,投球点和篮筐正好在同一水平面上(图),设投球点到篮筐距离为9.8m,不考虑空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 篮球进筐的速度
B. 篮球进筐的速度
C. 篮球投出后的最高点相对篮筐的竖直高度是
D. 篮球投出后的最高点相对篮筐的竖直高度是
【答案】C
【解析】
【详解】AB.根据运动合成和分解篮球进筐时的水平分速度
竖直分速度
设篮球由最高点运动到篮筐的时间为t,则水平方向
则
由可得,AB错误;
CD.篮球投出后的最高点相对篮筐的竖直高度是,C正确,D错误。
故选C。
5. 卫星发射可简化为如图所示过程,卫星首先进入圆形停泊轨道Ⅰ进行数据确认,在轨道Ⅰ的点P点火进入转移轨道Ⅱ,再在轨道Ⅱ的点Q点火进入运行轨道Ⅲ。已知停泊轨道Ⅰ和运行轨道Ⅲ都是圆形轨道,停泊轨道Ⅰ的半径近似为地球半径R,轨道Ⅲ距地面的高度为3R,P、Q分别为轨道Ⅱ的近地点和远地点,则下列说法正确的是( )
A. 卫星在轨道Ⅰ与轨道Ⅲ上的线速度大小之比为1:2
B. 卫星在轨道Ⅱ与轨道Ⅲ上的Q点的加速度大小之比为1:2
C. 卫星在轨道Ⅱ上的P点的速度等于第一宇宙速度
D. 卫星在轨道Ⅰ与轨道Ⅱ上的周期之比为
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据万有引力提供向心力
可得
卫星在轨道Ⅰ与轨道Ⅲ上的线速度大小之比为,A错误;
B.根据牛顿第二定律,可得
故卫星在轨道Ⅱ与轨道Ⅲ上的Q点的加速度大小之比为1:1,故B错误;
C.卫星在停泊轨道Ⅰ的速度等于第一宇宙速度,由停泊轨道上P点进入轨道Ⅱ要在P点加速,则卫星在轨道Ⅱ上的P点的速度大于第一宇宙速度,C错误;
D.轨道Ⅱ的半长轴为 ,根据开普勒第三定律
可得卫星在轨道Ⅰ与轨道Ⅱ上的周期之比为,D正确。
故选D。
6. 如图所示,一质量为m的小球,用长为l的轻绳悬挂于O点的正下方P点。已知重力加速度大小为g( )
A. 小球在水平拉力的作用下,从P点缓慢地移动到Q点,细线拉力先变小后变大
B. 小球在水平拉力的作用下,从P点缓慢地移动到Q点,水平拉力F做的功为Flsinθ
C. 小球在水平恒力的作用下,从P点运动到Q点,则小球在Q点的速度大小为
D. 小球在水平恒力的作用下,运动到Q点时绳子的拉力为
【答案】C
【解析】
【详解】A.设细线拉力为T,对小球,根据平衡条件有,
解得,
小球从P点缓慢地移动到Q点过程,增大,因此F增大、T增大,故A错误;
B.小球从P点缓慢地移动到Q点过程,F为变力,做功不等于;该过程对小球,根据动能定理有
解得,故B错误;
C.若,小球从P点移动到Q点过程,根据动能定理有
联立解得小球在Q点的速度大小,故C正确;
D.若,小球在Q点有
联立解得小球运动到Q点时绳子的拉力为,故D错误。
故选C。
7. 如图,A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连,A放在固定斜面上,B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,C放在水平地面上。现用手控制住A,使细线刚刚拉直且无拉力作用,并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知A的质量为5m,B、C的质量均为1.5m,重力加速度大小为g,不计一切摩擦。开始时整个系统处于静止状态,释放A后,A沿斜面下滑至速度最大时,C恰好离开地面。则下列说法正确的是( )
A. 斜面的倾角
B. A球获得的最大速度
C. B球获得的最大速度
D. 释放A的瞬间,B球的加速度大小为2g
【答案】B
【解析】
【详解】A.C刚离开地面时,弹簧的伸长量为,对C有
此时B有最大速度,即
则对B有
对A有
以上方程联立可解得,α=37°,故A错误;
BC.初始系统静止,且线上无拉力,弹簧的压缩量为,对B有
则综合可得
则从释放至C刚离开地面过程中,弹性势能变化量为零。此过程中ABC组成的系统机械能守恒,即
以上方程联立可解得
所以A和B获得最大速度均为,故B正确,C错误;
D.释放A的瞬间,对A有
对B有
解得B球的加速度大小为,故D错误。
故选B。
二、多选题(本题3个小题,每题6分,选不全的3分,错选不得分,共18分)
8. 如图所示,带有一白点的黑色圆盘,绕过其中心且垂直于盘面的轴沿顺时针方向匀速转动,转速n=20r/s。在暗室中用每秒闪光21次的频闪光源照射圆盘( )
A. 观察到白点顺时针转动
B. 观察到白点逆时针转动
C. 观察到白点转动周期为1s
D. 观察到白点转动周期为0.05s
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.带有一白点的黑色圆盘,可绕过其中心,垂直于盘面的轴匀速转动,每秒沿顺时针方向旋转20圈,则,在暗室中用每秒闪光21次的频闪光源照射圆盘,则,可得
所以观察到白点逆时针旋转,故A错误,B正确。
CD.因为
所以观察到白点每秒逆时针旋转1圈,周期为,故C正确,D错误。
故选BC。
9. 如图,质量均为m的木块A和B,并排放在光滑水平面上,A上固定一竖直轻杆,轻杆上端的O点系一长为L的细线,细线另一端系一质量为2m的球 C。现将 C 球拉起使细线水平伸直,并由静止释放C球。则( )
A. C到最低点时A的位移
B. A、B 两木块分离时,B 的速度大小
C. C经过最低点后第一次上升的最大高度
D. C第二次经过最低点时C 的速度大小
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.质量均为m的木块A、B和球C组成的系统水平方向所受合力为零,则该系统水平方向动量守恒,木块A、B一起向右运动,球C到达最低点时木块A、B和球C相对位移大小为,设木块A、B位移大小为,球C的位移大小为,则在水平方向上可类比于人船模型,则可得,
解得木块A、B位移大小,方向向右,球C的位移大小,方向向左,故 A错误;
B.球C下落到最低点时,木块A、B速度相同,此过程水平方向动量守恒,取水平向左为正方向,则得
根据机械能守恒有
联立解得,故B正确;
C.设球C经过最低点后第一次在左侧上升最大高度为,此时A与C共速,设速度为,取水平向左为正方向,由水平方向动量守恒得
由机械能守恒得
联立解得,故C正确;
D.设球C第二次经过最低点时C和A的速度大小分别为和,取水平向左为正方向,由水平方向动量守恒得
由机械能守恒得
联立解得,故D正确。
故选BCD。
10. 质量不计的直角支架两端分别连接质量为2m的小球A和质量为3m的小球B,支架的两直角边长度分别为L和,支架可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动,如图所示。开始时边水平,现将小球A由静止释放,重力加速度为g,则( )
A. 小球A到达最低点时的速度大小为
B. 当水平方向夹角为37°时,小球A、B速度达到最大
C. 小球B最大速度为
D. 小球A到达最低点的过程中,杆对小球A所做的功为
【答案】C
【解析】
【详解】AD.由题意得,小球A从静止至到达最低点的过程中,两球组成的系统机械能守恒,小球A从静止至到达最低点的过程中,根据系统机械能守恒可得
解得
对A由动能定理
解得杆对小球A所做的功为
选项AD错误;
BC.当OA直角边与水平方向的夹角为θ时,由系统机械能守恒可得
可得
由数学知识可知
当时v最大,此时
小球B最大速度为
选项B错误,C正确;
故选C。
三、实验题(本题2个小题,共16分)
11. 用如图1所示装置来研究平抛运动,已知当地的重力加速度g取。请回答下列问题:
(1)关于该实验,下列说法中正确的是______
A. 斜槽轨道末端必需保持水平
B. 斜槽轨道必需是光滑的
C. 同一实验中,需要保证每次小球从斜槽轨道同一位置由静止释放
D. 实验所用小球,用金属球还是塑料球都是一样的
(2)为了准确描绘小球的运动轨迹,记录平板需调至竖直状态,使坐标系的y轴正方向竖直向下,并以小球在斜槽末端时______的位置为坐标原点建立平面直角坐标系。甲、乙两位同学经过一系列正确的操作,在同一记录纸上得到如图2所示的Ⅰ和Ⅱ两条轨迹图线。其中,图线Ⅱ对应小球由静止释放时的位置更______(填“高”或“低”)。
(3)在图线Ⅰ上采集若干点测量其坐标(,),运用计算机软件拟合得到图线对应的解析式为“”,由此可知对应小球做平抛运动的初速度大小为______m/s(结果保留两位有效数字)。
【答案】(1)AC (2) ①. 球心 ②. 高
(3)1.4
【解析】
【小问1详解】
A.为了保证小球抛出时的速度处于水平方向,斜槽轨道末端必需保持水平,故A正确;
BC.为了保证小球抛出时的速度相同,同一实验中,需要保证每次小球从斜槽轨道同一位置由静止释放,但斜槽轨道不需要是光滑的,故B错误,C正确;
D.为了减小空气阻力的影响,实验所用小球应选择金属球,故D错误。
故选AC。
【小问2详解】
[1]为了准确描绘小球的运动轨迹,记录平板需调至竖直状态,使坐标系的y轴正方向竖直向下,并以小球在斜槽末端时球心的位置为坐标原点建立平面直角坐标系。
[2]根据如图2所示的Ⅰ和Ⅱ两条轨迹图线,可知相同下落高度时,图线Ⅰ对应的水平位移小于图线Ⅱ对应的水平位移,则图线Ⅰ对应的初速度小于图线Ⅱ对应的初速度,所以图线Ⅱ对应小球由静止释放时的位置更高。
【小问3详解】
根据平抛运动规律可得,
联立可得
运用计算机软件拟合得到图线对应的解析式为“”,则有
解得小球做平抛运动的初速度大小为
12. 如图甲所示为“探究加速度与力的关系”的实验装置示意图。其中小车与车中砝码的质量为M,槽码的质量为m,重力加速度为g。某同学在已经平衡摩擦力的情况下,将槽码所受的重力当作细线对小车的拉力F,多次改变槽码的质量,测得多组拉力F与对应的小车加速度a,描绘出如图乙所示的a-F图像。
(1)图丙是某次实验打点计时器打出的一条纸带(部分)。A、B、C、D、E为纸带上标出的连续5个计数点,相邻计数点间的时间间隔均为0.10 s,从图中给定的数据,可求出小车加速度的大小是__________m/s2(计算结果保留2位有效数字)。
(2)图乙中AB段出现弯曲的原因是_________________________________。
(3)图乙中,该同学利用加速度较小的几组数据拟合了一条直线OAP,过P点作横轴的垂线,垂足为N,垂线与AB段交于Q点,则P点对应加速度大小等于_______ ,Q点对应加速度大小等于________ ,等于____________(第(3)问各空用M、m、g等表示)。
【答案】(1)0.80
(2)小车和砝码的质量M没有远大于槽码的质量m
(3) ①. ②. ③.
【解析】
【小问1详解】
相邻计数点间时间间隔
由逐差法
【小问2详解】
设细线对小车的拉力为,对小车由牛顿第二定律有
对槽码有
联立解得
则
只有当时才有,即把槽码重力当作拉力时,图线才是过原点的直线;当槽码质量增大到不再满足时,实际加速度随的增大增长得越来越慢,图线便向下弯曲。所以AB段出现弯曲的原因是小车和砝码的质量M没有远大于槽码的质量m。
【小问3详解】
[1]直线OAP是用加速度较小(即满足)的几组数据拟合的,此时可认为细线拉力等于槽码重力,即,且;P点的横坐标为,故P点对应的加速度
[2]Q点在真实图线AB上,对应小车与槽码一起加速的实际情况,对小车和槽码整体由牛顿第二定律有
故Q点对应的加速度
[3]由图可知,
则
所以
四、解答题(本题3个小题,共38分)
13. 如图所示,水平地面上固定放置一个斜劈,斜面倾角为,斜面光滑且足够长,斜劈质量。某时刻一质量为的物块以的初速度滑上斜劈,整个过程斜劈始终保持静止,重力加速度g取。试求:
(1)物块在斜劈上运动的时间;
(2)物块在斜劈上运动的过程中斜劈所受地面的摩擦力和支持力的大小。
【答案】(1)1.2s
(2)N,65N
【解析】
【小问1详解】
物块在斜面上运动,其受力如图。所受合力为,方向沿斜面向下
由牛顿第二定律可得,物块的加速度为,方向沿斜面向下
所以,物块沿斜面做匀变速直线运动。由位移公式可得
解之即得,物块在斜面上的运动时间为
【小问2详解】
如(1)受力分析,物块所受斜面的支持力大小为
由牛顿第三定律可知,物块对斜劈的压力为,方向垂直斜面向下。
对斜面受力分析,如图所示。
所以,斜劈所受地面的摩擦力大小为
而地面对斜劈的支持力大小为
14. 如图所示,质量为m的小球A用一不可伸长的轻绳悬挂在O点,在O点正下方的光滑桌面上有一个与A完全相同的静止小球B,小球A与B球心距O点的距离均为L。现将A拉至某一高度,由静止释放,A以速度v在水平方向和B发生正碰并粘在一起。重力加速度为g。
(1)若A释放时摆角比较小,求A碰前的运动时间;
(2)求碰撞前瞬间绳子的拉力大小;
(3)碰撞过程中系统损失的机械能。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
可认为是单摆,由单摆周期公式
可知运动时间为
【小问2详解】
碰前瞬间,对A由牛顿第二定律得
解得
【小问3详解】
A、B碰撞过程中,根据动量守恒定律得
解得
则碰撞过程中损失的机械能为
15. 如图,质量为2.5kg的一只长方体空铁箱在水平拉力F作用下沿水平面向右匀加速直线运动,铁箱与水平面间的动摩擦因数μ1为0.3。这时铁箱内一个质量为0.5kg的木块(可视为质点)恰好能静止在后壁上。木块与铁箱内壁间的动摩擦因数μ2为0.25。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2,求:
(1)木块对铁箱压力的大小;
(2)水平拉力F的大小;
(3)减小拉力F,经过一段时间,木块沿铁箱左侧壁落到底部且不反弹,之后当箱的速度为6m/s时撤去拉力,又经1s时间木块从左侧到达右侧,则铁箱的长度是多少?
【答案】(1)20N;(2)129N;(3)0.3m
【解析】
【详解】(1)对木块:在竖直方向由平衡条件得
则
FN=20N
由牛顿第三定律得,木块对铁箱的压力
FN′=-FN=-20N(方向水平向左)
故木块对铁箱的压力大小为20N。
(2)对木块:在水平方向有
FN=ma
得
a=40m/s2
对铁箱和木块整体有
F-μ1(M+m)g=(M+m)a
得水平拉力
F=129N
(3)撤去拉力F,箱和木块的速度均为v=6m/s,因μ1>μ2,以后木块相对箱滑动,木块加速度
a2==2.5m/s2
又铁箱加速度
μ1(M+m)g-μ2mg=Ma1
得
a1=3.1m/s2
铁箱减速时间为
t0==1.9s>1s
故木块到达箱右端时,箱未能停止。
则经t=1s木块比铁箱向右多移动距离L即铁箱长。即有
L=(vt-)-(vt-)=
解得
L=0.3m
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宜阳一高高三月模考试卷(物理)
(范围:力学为主 总分:100分 限时:75分钟)
一、单选题(每题4分,本题7个小题,共28分)
1. 如图甲所示是武汉鹦鹉洲长江大桥,采用三塔四跨钢-混结合加劲梁悬索桥的方案。图乙中A、B、C、D、E为大桥上五根钢丝绳悬索,每两根悬索之间距离相等,若一辆汽车从悬索A处开始做匀减速直线运动,刚好在悬索E处停下,汽车通过悬索D时的瞬时速度为vD,通过DE段的时间为t,汽车看作质点,则下列说法正确的是( )
A. 汽车通过悬索C时的速度大小为2vD
B. 汽车通过AB段的时间等于
C. 汽车通过悬索C时的瞬时速度小于通过AE段的平均速度
D. 汽车通过AD段的平均速度是通过DE段平均速度的2倍
2. 某人在室内以窗户为背景摄影时,恰好把窗外从高处落下的一个小石子摄在照片中,已知本次摄影的曝光时间是0.01s。量得照片中石子运动痕迹的长度为0.8cm,实际长度为100cm的窗框在照片中的长度为4.0cm。g取10 m/s2。这个石子大约是从距离窗户多高的地方落下的( )
A. 10m B. 20m C. 30m D. 40m
3. 为了安全,在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离。我国交通管理部门规定:高速公路上行驶的汽车安全距离为x,汽车行驶的最高速度为120km/h ,驾驶员的反应时间为0.3s~0.6s ,g取10m/s2 。下列说法正确的是( )
各种路面与轮胎之间的动摩擦因数
路面
动摩擦因数
干沥青与混凝土路面
0.7~0.8
干碎石路面
0.6~0.7
湿沥青与混凝土路面
0.32~0.4
A. 根据提供的资料,安全距离约为256.4m
B. 根据提供的资料,安全距离约为150m
C. 假设x=200m,求路面与轮胎之间的动摩擦因数最小值约为0.31
D. 假设x=200m,求路面与轮胎之间的动摩擦因数最小值约为0.2
4. 在篮球比赛中,投篮的投出角度太大和太小,都会影响投篮的命中率。在某次投篮表演中,运动员在空中一个漂亮的投篮,篮球以与水平面成45°的倾角准确落入篮筐,这次跳起投篮时,投球点和篮筐正好在同一水平面上(图),设投球点到篮筐距离为9.8m,不考虑空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 篮球进筐的速度
B. 篮球进筐的速度
C. 篮球投出后的最高点相对篮筐的竖直高度是
D. 篮球投出后的最高点相对篮筐的竖直高度是
5. 卫星发射可简化为如图所示过程,卫星首先进入圆形停泊轨道Ⅰ进行数据确认,在轨道Ⅰ的点P点火进入转移轨道Ⅱ,再在轨道Ⅱ的点Q点火进入运行轨道Ⅲ。已知停泊轨道Ⅰ和运行轨道Ⅲ都是圆形轨道,停泊轨道Ⅰ的半径近似为地球半径R,轨道Ⅲ距地面的高度为3R,P、Q分别为轨道Ⅱ的近地点和远地点,则下列说法正确的是( )
A. 卫星在轨道Ⅰ与轨道Ⅲ上的线速度大小之比为1:2
B. 卫星在轨道Ⅱ与轨道Ⅲ上的Q点的加速度大小之比为1:2
C. 卫星在轨道Ⅱ上的P点的速度等于第一宇宙速度
D. 卫星在轨道Ⅰ与轨道Ⅱ上的周期之比为
6. 如图所示,一质量为m的小球,用长为l的轻绳悬挂于O点的正下方P点。已知重力加速度大小为g( )
A. 小球在水平拉力的作用下,从P点缓慢地移动到Q点,细线拉力先变小后变大
B. 小球在水平拉力的作用下,从P点缓慢地移动到Q点,水平拉力F做的功为Flsinθ
C. 小球在水平恒力的作用下,从P点运动到Q点,则小球在Q点的速度大小为
D. 小球在水平恒力的作用下,运动到Q点时绳子的拉力为
7. 如图,A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连,A放在固定斜面上,B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,C放在水平地面上。现用手控制住A,使细线刚刚拉直且无拉力作用,并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知A的质量为5m,B、C的质量均为1.5m,重力加速度大小为g,不计一切摩擦。开始时整个系统处于静止状态,释放A后,A沿斜面下滑至速度最大时,C恰好离开地面。则下列说法正确的是( )
A. 斜面的倾角
B. A球获得的最大速度
C. B球获得的最大速度
D. 释放A的瞬间,B球的加速度大小为2g
二、多选题(本题3个小题,每题6分,选不全的3分,错选不得分,共18分)
8. 如图所示,带有一白点的黑色圆盘,绕过其中心且垂直于盘面的轴沿顺时针方向匀速转动,转速n=20r/s。在暗室中用每秒闪光21次的频闪光源照射圆盘( )
A. 观察到白点顺时针转动
B. 观察到白点逆时针转动
C. 观察到白点转动周期为1s
D. 观察到白点转动周期为0.05s
9. 如图,质量均为m的木块A和B,并排放在光滑水平面上,A上固定一竖直轻杆,轻杆上端的O点系一长为L的细线,细线另一端系一质量为2m的球 C。现将 C 球拉起使细线水平伸直,并由静止释放C球。则( )
A. C到最低点时A的位移
B. A、B 两木块分离时,B 的速度大小
C. C经过最低点后第一次上升的最大高度
D. C第二次经过最低点时C 的速度大小
10. 质量不计的直角支架两端分别连接质量为2m的小球A和质量为3m的小球B,支架的两直角边长度分别为L和,支架可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动,如图所示。开始时边水平,现将小球A由静止释放,重力加速度为g,则( )
A. 小球A到达最低点时的速度大小为
B. 当水平方向夹角为37°时,小球A、B速度达到最大
C. 小球B最大速度为
D. 小球A到达最低点的过程中,杆对小球A所做的功为
三、实验题(本题2个小题,共16分)
11. 用如图1所示装置来研究平抛运动,已知当地的重力加速度g取。请回答下列问题:
(1)关于该实验,下列说法中正确的是______
A. 斜槽轨道末端必需保持水平
B. 斜槽轨道必需是光滑的
C. 同一实验中,需要保证每次小球从斜槽轨道同一位置由静止释放
D. 实验所用小球,用金属球还是塑料球都是一样的
(2)为了准确描绘小球的运动轨迹,记录平板需调至竖直状态,使坐标系的y轴正方向竖直向下,并以小球在斜槽末端时______的位置为坐标原点建立平面直角坐标系。甲、乙两位同学经过一系列正确的操作,在同一记录纸上得到如图2所示的Ⅰ和Ⅱ两条轨迹图线。其中,图线Ⅱ对应小球由静止释放时的位置更______(填“高”或“低”)。
(3)在图线Ⅰ上采集若干点测量其坐标(,),运用计算机软件拟合得到图线对应的解析式为“”,由此可知对应小球做平抛运动的初速度大小为______m/s(结果保留两位有效数字)。
12. 如图甲所示为“探究加速度与力的关系”的实验装置示意图。其中小车与车中砝码的质量为M,槽码的质量为m,重力加速度为g。某同学在已经平衡摩擦力的情况下,将槽码所受的重力当作细线对小车的拉力F,多次改变槽码的质量,测得多组拉力F与对应的小车加速度a,描绘出如图乙所示的a-F图像。
(1)图丙是某次实验打点计时器打出的一条纸带(部分)。A、B、C、D、E为纸带上标出的连续5个计数点,相邻计数点间的时间间隔均为0.10 s,从图中给定的数据,可求出小车加速度的大小是__________m/s2(计算结果保留2位有效数字)。
(2)图乙中AB段出现弯曲的原因是_________________________________。
(3)图乙中,该同学利用加速度较小的几组数据拟合了一条直线OAP,过P点作横轴的垂线,垂足为N,垂线与AB段交于Q点,则P点对应加速度大小等于_______ ,Q点对应加速度大小等于________ ,等于____________(第(3)问各空用M、m、g等表示)。
四、解答题(本题3个小题,共38分)
13. 如图所示,水平地面上固定放置一个斜劈,斜面倾角为,斜面光滑且足够长,斜劈质量。某时刻一质量为的物块以的初速度滑上斜劈,整个过程斜劈始终保持静止,重力加速度g取。试求:
(1)物块在斜劈上运动的时间;
(2)物块在斜劈上运动的过程中斜劈所受地面的摩擦力和支持力的大小。
14. 如图所示,质量为m的小球A用一不可伸长的轻绳悬挂在O点,在O点正下方的光滑桌面上有一个与A完全相同的静止小球B,小球A与B球心距O点的距离均为L。现将A拉至某一高度,由静止释放,A以速度v在水平方向和B发生正碰并粘在一起。重力加速度为g。
(1)若A释放时摆角比较小,求A碰前的运动时间;
(2)求碰撞前瞬间绳子的拉力大小;
(3)碰撞过程中系统损失的机械能。
15. 如图,质量为2.5kg的一只长方体空铁箱在水平拉力F作用下沿水平面向右匀加速直线运动,铁箱与水平面间的动摩擦因数μ1为0.3。这时铁箱内一个质量为0.5kg的木块(可视为质点)恰好能静止在后壁上。木块与铁箱内壁间的动摩擦因数μ2为0.25。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2,求:
(1)木块对铁箱压力的大小;
(2)水平拉力F的大小;
(3)减小拉力F,经过一段时间,木块沿铁箱左侧壁落到底部且不反弹,之后当箱的速度为6m/s时撤去拉力,又经1s时间木块从左侧到达右侧,则铁箱的长度是多少?
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