内容正文:
2026—2027学年度上学期高中学段高三联合考试
物理科试卷
答题时间:75分钟 满分:100分
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题只有一项符合题目要求,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. 3月28日,中国“张雪机车”在世界顶级赛事中,拿下中国品牌首个大排量摩托车冠军。图为“张雪机车”冲刺情形,下列说法正确的是( )
A. 研究车手的驾驶技巧可以将赛车看作一个质点
B. 车手的姿态不会影响赛车的最大速度
C. 转弯时赛车的加速度一定改变
D. 赛车对路面的压力与路面对赛车的支持力是一对平衡力
【答案】C
【解析】
【详解】A.研究车手的驾驶技巧时,需要关注赛车的姿态、位置变化等细节,赛车的形状和大小不能忽略,因此不能将赛车看作质点,A错误;
B.车手的姿态会影响赛车的空气阻力(迎风面积、流线型效果),而最大速度由动力与阻力平衡决定,因此车手姿态会影响赛车的最大速度,B错误;
C.转弯时赛车做曲线运动,速度方向时刻改变,而加速度是矢量,其方向(向心加速度指向圆心)也会随速度方向变化,因此加速度一定改变,C正确;
D.赛车对路面的压力与路面对赛车的支持力,是一对作用力与反作用力(作用在不同物体上),而平衡力必须作用在同一物体上,D错误。
故选C。
2. 如图,直线a与四分之一圆弧b分别表示两质点A、B从同一地点出发,沿同一方向做直线运动的v-t图,当B的速度变为0时,A恰好追上B,则A的加速度为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【分析】两质点A、B从同一地点出发,A追上B时两者的位移相等,根据v-t图象的“面积”表示位移,进行列式求解.
【详解】设A的加速度为a.两质点A、B从同一地点出发,A追上B时两者的位移相等,即xa=xb.根据v-t图象的“面积”表示位移,得,由题知t=2s,解得.故选C.
【点睛】对于速度图线,关键抓住斜率等于加速度、“面积”等于位移来理解其物理意义.本题还要抓住追及时位移关系来列式.
3. 水平桌面上放置有半圆柱,截面如图所示,半径为R,圆心为。半圆柱表面上a点在正上方,从a点用轻绳拉着重力为G的光滑小球,轻绳恰好水平。小球球心为,半径为r。整个装置保持静止,下列选项正确的是( )
A. 桌面对半圆柱的摩擦力向左
B. 半圆柱对小球的弹力大小为
C. 若整个装置向上加速运动,绳子拉力大小不变
D. 若整个装置向左加速运动,半圆柱对小球的弹力减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.设半圆柱对小球的支持力为,绳的张力为,与水平方向的夹角为。小球受力如图所示:
由几何关系得
小球静止,水平方向和竖直方向的平衡方程分别为和
取水平向右为正方向,设桌面对半圆柱的摩擦力为,半圆柱水平方向的平衡方程为
结合前述小球水平方向平衡关系可得,故A错误;
B.由前述小球竖直方向平衡方程和几何关系可得,故B正确;
C.装置以加速度向上加速,小球质量为。小球竖直方向的牛顿第二定律方程为
由于几何关系不变,增大,其水平分量也增大,绳张力随之增大,故C错误;
D.装置向左加速时,小球的竖直加速度仍为零,其竖直方向的牛顿第二定律方程为
由前述几何关系可得,故D错误。
故选B。
4. 如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端连接一小物块,O点为弹簧在原长时物块的位置。物块由A点静止释放,沿粗糙程度相同的水平面向右运动,最远到达B点。在从A到B的过程中,物块( )
A. 加速度先增大后减小
B. 经过O点时的速度最大
C. 所受弹簧弹力始终做正功
D. 所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功
【答案】D
【解析】
【详解】AB.物块由A点开始向右加速运动,弹簧压缩量逐渐减小,F弹减小,由
可知,a减小,所以物块做加速度减小的加速运动;
当运动到F弹=Ff时,a减小为零,此时物块速度最大,弹簧仍处于压缩状态,不是在O点;
由于惯性,物块继续向右运动,此时
物块做减速运动,且随着压缩量继续减小,a逐渐增大;
当越过O点后,弹簧开始被拉伸,此时
随着拉伸量增大,a继续增大,综上所述,从A到B过程中,物块加速度先减小后反向增大,在O点左侧F弹=Ff时速度v达到最大,故AB错误;
C.在AO段,弹簧压缩,物块所受弹簧弹力做正功,在OB段,弹簧伸长,物块所受弹簧弹力做负功,故C错误;
D.由动能定理知,从A到B的过程中,弹簧弹力做功与摩擦力做功之和为0,所以物块所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功,故D正确。
故选D。
5. 某自动驾驶汽车在水平路面上运动的动量随时间变化的图像如图,则下列有关该自动驾驶汽车所受的合力随时间变化的图像和汽车动量的二次方与其位移的关系图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】AB.根据动量定理,合外力的冲量等于动量变化,即
整理得
也就是说图像的斜率等于汽车所受的合外力F。
根据图像分为两段倾斜的直线,两段斜率均为定值,前一段斜率的绝对值更大,可知图像应该是两段水平的恒力,前一段F更大,故A错误,B错误;
CD.由动量定义
可得
结合动能定理
代入整理得
可见图像的斜率为,两段合外力均为定值,前一阶段合外力F更大,则图线是两段倾斜的直线,前一段的斜率更大,故C错误,D正确。
故选D。
6. 一名滑雪爱好者从倾角的坡道上滑下,某段过程中滑雪爱好者运动的图像如图所示,其中虚线、分别为曲线在点和点的切线,切线平行于横轴。已知滑雪爱好者及其装备的总质量为,其所受空气阻力与速度的大小满足,为比例系数,取,。在到的时间内,下列说法正确的是( )
A.
B. 滑雪板与坡道间的动摩擦因数是0.25
C. 滑雪爱好者做加速度增大的加速运动
D. 滑雪爱好者一直处于超重状态
【答案】B
【解析】
【详解】AB.对滑雪爱好者受力分析如下图所示
则得,
其中,
图像中对应点的切线斜率为该点的加速度,则得当时,
当时,
联立可得,,故A错误,B正确;
C.图像中对应点的切线斜率为该点的加速度,由图可得图像斜率在逐渐减小,加速度在减小,滑雪爱好者做加速度减小的加速运动,故C错误;
D.滑雪爱好者向下运动,加速度沿斜面向下,有竖直向下的分量,则滑雪爱好者一直处于失重状态,故D错误。
故选B。
7. “嫦娥七号”登陆月球将经历如图所示的变轨过程,图中I为圆轨道,轨道Ⅱ为椭圆轨道。轨道Ⅱ与月面、轨道I分别相切于A点和C点,为轨道Ⅱ的中心,其短轴BD与月球表面相切于点。设探测器在轨道I上的机械能为,在轨道Ⅱ上A、C两点的机械能分别为、,轨道Ⅱ上运行速度大小v与距月心的距离r满足:(为v和r的夹角,c为常量)。关于探测器,下列说法正确的是( )
A.
B.
C. 经过轨道Ⅱ上A、B两点的速度之比为
D. 经过轨道Ⅱ上A、B两点的速度之比为
【答案】C
【解析】
【详解】A.探测器从圆轨道I变轨到椭圆轨道Ⅱ,需要在切点C处减速,使探测器受到的引力大于所需的向心力,探测器做近心运动,因此探测器在轨道I的机械能大于在轨道Ⅱ的机械能,即,故A错误;
B.同一椭圆轨道上探测器仅受月球引力,机械能守恒,在轨道Ⅱ上A、C两点的机械能相等,即
可得,故B错误;
CD.设月球半径为,椭圆近月点A与月面相切,因此A到月心的距离
A点速度方向与垂直,,,代入题给公式得
椭圆中心为,短轴BD与月面相切于,结合几何关系可得椭圆半长轴,焦距,椭圆半短轴满足
B点到月心的距离
在B点,速度方向沿椭圆切线,平行于椭圆长轴,设速度方向与的夹角为,则
可得
联立得
解得,故C正确,D错误。
故选C。
8. 下列关于几幅插图的说法正确的是( )
A. 甲图中,牛顿测定引力常量的实验运用了放大法测微小量
B. 乙图中,研究小船渡河问题时,主要运用了等效法
C. 丙图中,探究向心力大小与质量、角速度和半径之间的关系时,运用了控制变量法
D. 丁图中,火车转弯超过规定速度行驶时,内轨对内轮缘会有挤压作用
【答案】BC
【解析】
【详解】A.甲图中,卡文迪许测定引力常量的实验运用了放大法测微小量,A错误;
B.乙图中,研究小船渡河问题时,主要运用了等效法,即合运动的效果与两个分运动的效果一致,B正确;
C.丙图中,探究向心力大小与质量、角速度和半径之间的关系时,研究一个物理量与多个物理量之间的关系,运用了控制变量法,C正确;
D.丁图中,火车转弯超过规定速度行驶时,重力和支持力的合力不足以提供火车做圆周运动的向心力,则火车有做离心运动的趋势,则外轨对外轮缘会有挤压作用,D错误。
故选BC。
9. 某建筑工地需将建材运至高空作业平台,工人设计了一套简易提升装置:将牵引滑块B放在作业平台上,质量为的货箱A通过一根不可伸长的轻绳跨过光滑定滑轮与B相连。工人运送货箱时拉动滑块B,使其以速度沿作业平台向左匀速运动,当连接B的细绳与水平地面的夹角为时,A的速度为,绳对A的拉力大小为。不计滑轮大小,重力加速度为,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.滑块B的实际运动方向是水平向左的,速度为。由于绳子不可伸长,B沿绳子方向的速度分量等于货箱A向上运动的速度,将B的速度沿绳和垂直绳方向分解,根据几何关系有,故A错误,B正确;
CD.随着B向左运动,B与定滑轮之间的水平距离增大,导致连接B的细绳与水平地面的夹角逐渐减小。
由于减小,增大,由可知,货箱A向上的速度逐渐增大。这说明货箱A在向上做加速运动。
对货箱A受力分析,受到向下的重力和向上的绳子拉力。根据牛顿第二定律
所以,绳对A的拉力大于A的重力,即,故C正确,D错误。
故选BC。
10. 如图甲所示,足够长木板P在粗糙地面上滑行,时刻在木板右端无初速度放置一煤块Q,此时木板速度,一段时间后两者速度均减为0,图乙所示为内P、Q间摩擦力对P、Q做功功率大小随时间变化的关系图像。已知P的质量为,取,煤块可视为质点并能在木板上留下痕迹,从P、Q开始接触到最终停下的整个过程,下列说法正确的是( )
A. P与Q间动摩擦因数为0.2
B. P与地面间动摩擦因数为0.4
C. Q在P上留下的痕迹长度为
D. P与Q间因摩擦产生的热量为
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.设煤块Q的质量为,二者之间的滑动摩擦力为
在内,P向右减速,Q向右加速,二者发生相对滑动,时两条功率图线相交,说明此时二者速度相等,相对滑动结束。功率大小分别为,
初始时,P的速度,由图乙得
解得
Q的功率从0线性增加到,则
解得共速速度
则
解得,,故A正确;
B.对P,在内速度由减到,加速度大小为
由牛顿第二定律
解得
地面对P的摩擦力为,又
解得,,故B错误;
C.共速前,由速度位移公式
分别解得P的位移,Q的位移
相对位移
共速后,假设P、Q一起减速,加速度为,则
此时Q需要的静摩擦力,但P、Q间的最大静摩擦力仅为,故两者不能相对静止,将发生第二次相对滑动。
由于P受地面摩擦较大,减速更快,Q会相对P向右滑动,直到二者停止,且第二次滑动痕迹会与第一次重合。对Q,新的加速度,对P,
速度位移公式分别解得,
则相对位移,小于第一次相对位移,则痕迹长度仍为第一次痕迹长度,即痕迹长度,故C正确;
D.摩擦生热等于滑动摩擦力乘以总相对路程,则,故D正确。
故选ACD。
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 利用“探究加速度与力、质量的关系”的实验可以测量物体间的动摩擦因数,图甲是实验方案示意图:水平桌面上放置带滑轮的长木板,长木板上木块的质量是500 g,木块上放有10个质量均为50 g的砝码,上端水平的细绳通过滑轮连接木块和质量可忽略的砝码桶,长木板左端合适的位置固定打点计时器。
①从木块上逐个取出砝码并放入砝码桶,记下砝码桶中的砝码数量;
②当木块开始滑动后,利用打点计时器测出加速度;
③继续增加砝码桶中的砝码数量,多次测量加速度;
④通过作图可得到的关系图。
(1)实验获得如图乙所示的纸带,打点计时器的频率为50 Hz,计数点、、、、间均有四个点未画出,则此次实验时木块的加速度大小为__________(保留两位有效数字);
(2)选择木块和__________(填“木块上”或“所有”)的砝码为研究对象,列式计算后,的关系图为一条斜率为的直线,则木板与木块间的动摩擦因数是__________(结果仅用和数值表示,取)。
【答案】(1)2.0 (2) ①. 所有 ②.
【解析】
【小问1详解】
打点计时器的频率为,计数点O、A、B、C、D间均有四个点未画出,相邻计数点间的时间间隔
根据匀变速直线运动的逐差法可知,加速度
【小问2详解】
[1] [2]设木块的质量为M,每个砝码的质量为m,动摩擦因数为,砝码总数为N,选择木块和所有的砝码这个整体研究,根据牛顿第二定律有
代入质量并化简得
即斜率
解得
12. 为探究系统机械能守恒规律,实验人员搭建如图实验装置,不计轻绳质量、滑轮质量及一切摩擦阻力。
(1)实验时,该实验员进行了如下操作:
①测得上方物块B质量为,下方带有遮光条的物块A质量为(含遮光条)。
②将重物A与重物B通过轻绳连接,跨过轻质滑轮组。实验时用手托住重物B,使系统保持静止,测量遮光条中心与光电门中心的竖直间距为H;随后释放重物B,使其自由下落,带动重物A上升。测得遮光条通过光电门的时间为,此时重物B的速度__________(用、表示)。
(2)从图甲情形至遮光条刚通过光电门过程中,系统(重物A、B)重力势能的减少量__________(用、重力加速度、表示);系统动能增加量为__________(用、、表示)。
(3)遮光条宽度偏大易引发实验误差。若不计其他实验误差,仅考虑遮光条宽度带来的影响,则在“A上升,B下降”过程中系统重力势能的减少量和动能的增加量的关系为__________(选填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1)
(2) ①. ②.
(3)>
【解析】
【小问1详解】
遮光条固定在物块上,它随上下运动,遮光条通过光电门时物块的速度
由滑轮组的结构可知,与动滑轮相连的绳有两段,物块下降的距离是物块上升距离的倍,故
代入得
【小问2详解】
[1]遮光条随上升时,物块下降,系统重力势能的减少量
代入得
[2]系统动能的增加量
代入得
【小问3详解】
设挡光开始、结束时物块的速度分别为、,挡光过程中物块做匀加速直线运动;
光电门测得的是挡光过程的平均速度,等于挡光时间中点的速度,即
由
得挡光位移中点的速度;
因,由均方根大于算术平均值可知
遮光条中心到达光电门中心时正好是挡光位移的中点,该处的真实速度为,故测得的速度比真实值偏小;
因此用算出的偏小,而不受影响,故。
13. 机动车辆如果“遇行人通过人行横道未停车让人”,将被扣分。如图所示,汽车以的速度匀速行驶,距离路口时,看见有一老人正准备过人行横道,汽车立刻刹车做匀减速直线运动,刚好到斑马线前停止,此时老人开始以的速度过人行横道。老人通过人行横道后,汽车立刻以加速度起步,已知人行横道的宽度为,不计汽车司机的反应时间。
(1)求汽车刹车时加速度的大小;
(2)求通过该路段时,因老人过人行横道而多花的时间。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
汽车刹车过程
解得
【小问2详解】
汽车刹车时间
老人过人行横道时间
汽车加速时间
加速位移
汽车以初速度正常通过减速和加速路程所需时间
因老人过人行横道而多花的时间
求得
14. 如图,游戏轨道由水平光滑直轨道和两个外切的半径为的四分之一光滑细圆管轨道组成(管的直径可忽略不计),与相切,在圆管轨道的点下表面装有微型压力传感器(图中没有画出),可测小球对轨道压力的大小。可视为质点、质量为的光滑小球在恒力作用下从点由静止出发,到点时传感器的读数为,此时撤去恒力,小球继续沿着圆管轨道运动到点后水平抛出,落在水平地面上的C点。已知重力加速度大小为,求:
(1)小球从点运动到点的时间;
(2)M点和C点的距离。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
在水平光滑直轨道段,到达点由动量定理得
在圆轨道的点由牛顿第二定律得
根据牛顿第三定律可知
解得
【小问2详解】
设小球在点速度为,从点到点由动能定理得
从点到点小球做平抛运动,可得竖直方向
水平方向
设之间距离为,则从点到点由动能定理得
则从点到点距离
联立解得
15. 电动机带动滚轮匀速转动,在滚轮的作用下,将金属杆从最底端送往倾角的足够长斜面上部。滚轮与金属杆的切点与斜面底部的距离为,当金属杆的下端运动到处时,滚轮提起,与杆脱离接触,杆由于自身重力作用最终会返回斜面底部,与挡板相撞后,立即静止不动,此时滚轮再次压紧杆,又将金属杆从最底端送往斜面上部,如此周而复始。已知滚轮边缘角速度恒为,半径,滚轮对杆的正压力,滚轮与杆间的动摩擦因数为,杆的质量为,不计杆与斜面间的摩擦,取,求:
(1)杆加速上升至与滚轮速度相同时前进的距离;
(2)杆往复运动的周期;
(3)每个周期中滚轮对金属杆所做的功。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
滚轮边缘的线速度
杆在滚轮摩擦力作用下沿斜面向上加速,由牛顿第二定律得
故
杆加速到与滚轮速度相同时前进的距离
【小问2详解】
杆在一个周期内的运动分为三个阶段。第一阶段杆做匀加速直线运动,时间
第二阶段杆随滚轮做匀速直线运动,位移
时间
第三阶段杆脱离滚轮,只受重力沿斜面向下的分力作用,取沿斜面向上为正方向,加速度
杆下端由 回到 的位移为 ,由
得
解得
故杆往复运动的周期
【小问3详解】
每个周期中杆从 出发又回到 ,高度变化为零,重力做的总功为零,斜面的支持力也不做功,故由动能定理可知,滚轮对杆做的功等于杆回到 时(与挡板相撞前)的动能。
杆回到 时的速度 满足
即
故每个周期中滚轮对金属杆所做的功
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2026—2027学年度上学期高中学段高三联合考试
物理科试卷
答题时间:75分钟 满分:100分
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题只有一项符合题目要求,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. 3月28日,中国“张雪机车”在世界顶级赛事中,拿下中国品牌首个大排量摩托车冠军。图为“张雪机车”冲刺情形,下列说法正确的是( )
A. 研究车手的驾驶技巧可以将赛车看作一个质点
B. 车手的姿态不会影响赛车的最大速度
C. 转弯时赛车的加速度一定改变
D. 赛车对路面的压力与路面对赛车的支持力是一对平衡力
2. 如图,直线a与四分之一圆弧b分别表示两质点A、B从同一地点出发,沿同一方向做直线运动的v-t图,当B的速度变为0时,A恰好追上B,则A的加速度为( )
A.
B.
C.
D.
3. 水平桌面上放置有半圆柱,截面如图所示,半径为R,圆心为。半圆柱表面上a点在正上方,从a点用轻绳拉着重力为G的光滑小球,轻绳恰好水平。小球球心为,半径为r。整个装置保持静止,下列选项正确的是( )
A. 桌面对半圆柱的摩擦力向左
B. 半圆柱对小球的弹力大小为
C. 若整个装置向上加速运动,绳子拉力大小不变
D. 若整个装置向左加速运动,半圆柱对小球的弹力减小
4. 如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端连接一小物块,O点为弹簧在原长时物块的位置。物块由A点静止释放,沿粗糙程度相同的水平面向右运动,最远到达B点。在从A到B的过程中,物块( )
A. 加速度先增大后减小
B. 经过O点时的速度最大
C. 所受弹簧弹力始终做正功
D. 所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功
5. 某自动驾驶汽车在水平路面上运动的动量随时间变化的图像如图,则下列有关该自动驾驶汽车所受的合力随时间变化的图像和汽车动量的二次方与其位移的关系图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
6. 一名滑雪爱好者从倾角的坡道上滑下,某段过程中滑雪爱好者运动的图像如图所示,其中虚线、分别为曲线在点和点的切线,切线平行于横轴。已知滑雪爱好者及其装备的总质量为,其所受空气阻力与速度的大小满足,为比例系数,取,。在到的时间内,下列说法正确的是( )
A.
B. 滑雪板与坡道间的动摩擦因数是0.25
C. 滑雪爱好者做加速度增大的加速运动
D. 滑雪爱好者一直处于超重状态
7. “嫦娥七号”登陆月球将经历如图所示的变轨过程,图中I为圆轨道,轨道Ⅱ为椭圆轨道。轨道Ⅱ与月面、轨道I分别相切于A点和C点,为轨道Ⅱ的中心,其短轴BD与月球表面相切于点。设探测器在轨道I上的机械能为,在轨道Ⅱ上A、C两点的机械能分别为、,轨道Ⅱ上运行速度大小v与距月心的距离r满足:(为v和r的夹角,c为常量)。关于探测器,下列说法正确的是( )
A.
B.
C. 经过轨道Ⅱ上A、B两点的速度之比为
D. 经过轨道Ⅱ上A、B两点的速度之比为
8. 下列关于几幅插图的说法正确的是( )
A. 甲图中,牛顿测定引力常量的实验运用了放大法测微小量
B. 乙图中,研究小船渡河问题时,主要运用了等效法
C. 丙图中,探究向心力大小与质量、角速度和半径之间的关系时,运用了控制变量法
D. 丁图中,火车转弯超过规定速度行驶时,内轨对内轮缘会有挤压作用
9. 某建筑工地需将建材运至高空作业平台,工人设计了一套简易提升装置:将牵引滑块B放在作业平台上,质量为的货箱A通过一根不可伸长的轻绳跨过光滑定滑轮与B相连。工人运送货箱时拉动滑块B,使其以速度沿作业平台向左匀速运动,当连接B的细绳与水平地面的夹角为时,A的速度为,绳对A的拉力大小为。不计滑轮大小,重力加速度为,则( )
A. B.
C. D.
10. 如图甲所示,足够长木板P在粗糙地面上滑行,时刻在木板右端无初速度放置一煤块Q,此时木板速度,一段时间后两者速度均减为0,图乙所示为内P、Q间摩擦力对P、Q做功功率大小随时间变化的关系图像。已知P的质量为,取,煤块可视为质点并能在木板上留下痕迹,从P、Q开始接触到最终停下的整个过程,下列说法正确的是( )
A. P与Q间动摩擦因数为0.2
B. P与地面间动摩擦因数为0.4
C. Q在P上留下的痕迹长度为
D. P与Q间因摩擦产生的热量为
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 利用“探究加速度与力、质量的关系”的实验可以测量物体间的动摩擦因数,图甲是实验方案示意图:水平桌面上放置带滑轮的长木板,长木板上木块的质量是500 g,木块上放有10个质量均为50 g的砝码,上端水平的细绳通过滑轮连接木块和质量可忽略的砝码桶,长木板左端合适的位置固定打点计时器。
①从木块上逐个取出砝码并放入砝码桶,记下砝码桶中的砝码数量;
②当木块开始滑动后,利用打点计时器测出加速度;
③继续增加砝码桶中的砝码数量,多次测量加速度;
④通过作图可得到的关系图。
(1)实验获得如图乙所示的纸带,打点计时器的频率为50 Hz,计数点、、、、间均有四个点未画出,则此次实验时木块的加速度大小为__________(保留两位有效数字);
(2)选择木块和__________(填“木块上”或“所有”)的砝码为研究对象,列式计算后,的关系图为一条斜率为的直线,则木板与木块间的动摩擦因数是__________(结果仅用和数值表示,取)。
12. 为探究系统机械能守恒规律,实验人员搭建如图实验装置,不计轻绳质量、滑轮质量及一切摩擦阻力。
(1)实验时,该实验员进行了如下操作:
①测得上方物块B质量为,下方带有遮光条的物块A质量为(含遮光条)。
②将重物A与重物B通过轻绳连接,跨过轻质滑轮组。实验时用手托住重物B,使系统保持静止,测量遮光条中心与光电门中心的竖直间距为H;随后释放重物B,使其自由下落,带动重物A上升。测得遮光条通过光电门的时间为,此时重物B的速度__________(用、表示)。
(2)从图甲情形至遮光条刚通过光电门过程中,系统(重物A、B)重力势能的减少量__________(用、重力加速度、表示);系统动能增加量为__________(用、、表示)。
(3)遮光条宽度偏大易引发实验误差。若不计其他实验误差,仅考虑遮光条宽度带来的影响,则在“A上升,B下降”过程中系统重力势能的减少量和动能的增加量的关系为__________(选填“>”“<”或“=”)。
13. 机动车辆如果“遇行人通过人行横道未停车让人”,将被扣分。如图所示,汽车以的速度匀速行驶,距离路口时,看见有一老人正准备过人行横道,汽车立刻刹车做匀减速直线运动,刚好到斑马线前停止,此时老人开始以的速度过人行横道。老人通过人行横道后,汽车立刻以加速度起步,已知人行横道的宽度为,不计汽车司机的反应时间。
(1)求汽车刹车时加速度的大小;
(2)求通过该路段时,因老人过人行横道而多花的时间。
14. 如图,游戏轨道由水平光滑直轨道和两个外切的半径为的四分之一光滑细圆管轨道组成(管的直径可忽略不计),与相切,在圆管轨道的点下表面装有微型压力传感器(图中没有画出),可测小球对轨道压力的大小。可视为质点、质量为的光滑小球在恒力作用下从点由静止出发,到点时传感器的读数为,此时撤去恒力,小球继续沿着圆管轨道运动到点后水平抛出,落在水平地面上的C点。已知重力加速度大小为,求:
(1)小球从点运动到点的时间;
(2)M点和C点的距离。
15. 电动机带动滚轮匀速转动,在滚轮的作用下,将金属杆从最底端送往倾角的足够长斜面上部。滚轮与金属杆的切点与斜面底部的距离为,当金属杆的下端运动到处时,滚轮提起,与杆脱离接触,杆由于自身重力作用最终会返回斜面底部,与挡板相撞后,立即静止不动,此时滚轮再次压紧杆,又将金属杆从最底端送往斜面上部,如此周而复始。已知滚轮边缘角速度恒为,半径,滚轮对杆的正压力,滚轮与杆间的动摩擦因数为,杆的质量为,不计杆与斜面间的摩擦,取,求:
(1)杆加速上升至与滚轮速度相同时前进的距离;
(2)杆往复运动的周期;
(3)每个周期中滚轮对金属杆所做的功。
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