精品解析:湖北九师联盟2026-2027学年高三上学期10月阶段测试物理试题
2026-10-25
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内容正文:
高三物理
考生注意:
1、本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2、答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3、考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,
超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4、本卷命题范围:必修第一册(35%左右),必修第二册(65%左右)。
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题,只有一项是符合题目要求的。第8~10题有多项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
1. 如图所示,某人站在平衡车上从静止开始沿水平路面加速行驶,人和平衡车始终保持相对静止,则在加速运动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 由于人和平衡车保持相对静止,故人处于平衡状态
B. 平衡车对人的作用力大于人的重力
C. 平衡车对人的作用力与加速度同向
D. 人对车的压力是由车子形变产生的
【答案】B
【解析】
【详解】A.人和平衡车始终保持相对静止,在加速运动的过程中,人具有加速度,所受合力不为0,不是处于平衡状态,故A错误;
BC.设人的加速度大小为,人的质量为,则平衡车对人的作用力的水平分量和竖直分量分别为,
可得平衡车对人的作用力大小为
平衡车对人的作用力斜向上,与加速度不同向,故B正确,C错误;
D.人对车的压力是由人形变产生的,故D错误。
故选B。
2. 如图所示,倾角为的斜面体固定在水平面上,一个物块放在斜面上,垂直于斜面向下的力作用在物块上,物块刚好能处于静止状态。已知物块与斜面间的动摩擦因数为0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,,,则力与物块重力的比值等于( )
A. 0.4 B. 0.6 C. 0.8 D. 1.0
【答案】A
【解析】
【详解】物块刚好静止,说明沿斜面方向的下滑力与最大静摩擦力平衡。对物块受力分析,重力沿斜面向下的分力,垂直于斜面向下的压力,斜面的支持力,最大静摩擦力沿斜面向上
由平衡条件
解得
故选A。
3. “朱雀三号”火箭一、二级分离后,火箭一级向上飘至约140公里高度开始下落,在约100公里高度处由太空再入大气层。火箭一级在回落过程中,在距地面约80公里处通过“再入点火”减速,随后关闭发动机依靠空气阻力减速,最后在距离地面3至4公里时“着陆点火”减速,实现“高度归零、速度归零”的软着陆。下列说法正确的是( )
A. 火箭一级从开始下落到“再入点火”前阶段一直处于完全失重状态
B. 火箭一级从“再入点火”到“着陆点火”阶段重力加速度一直增大
C. 火箭一级在接近地面时引力小于重力
D. 火箭一级在接近地面时引力等于重力
【答案】B
【解析】
【详解】A.火箭一级从开始下落到“再入点火”前,100公里高度处就已经再入大气层,进入大气层后火箭会受到空气阻力作用,合外力不再完全等于重力,不满足完全失重(仅重力作用、加速度为重力加速度)的条件,因此该阶段并非一直处于完全失重状态,故A错误;
B.根据万有引力公式
距离地心越近(高度越低),重力加速度的数值越大,从“再入点火”的80公里高度到“着陆点火”的3~4公里高度,火箭一级的高度持续降低,因此重力加速度一直增大,故B正确。
CD.我们日常所说的“重力”,本质是地球对物体的万有引力(引力)扣除物体随地球自转所需的向心力后的分力: 在接近地面时,地球自转的向心力远小于万有引力,引力的大小略大于重力,因此“引力小于重力”“引力等于重力”的描述均错误,故CD错误。
故选B 。
4. 一列质量为的动车在平直轨道上以额定功率从静止开始启动,列车的最大速度为,列车行驶过程中受到的阻力与速度的大小成正比,则当列车的速度为时列车的加速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设阻力与速度的比例系数为,牵引力大小为。由题意,列车所受阻力大小为
牵引力与速度同向,由瞬时功率公式有。列车达到最大速度时,加速度为零,牵引力与阻力平衡,因此
解得
当列车速度为时,由功率公式得牵引力大小
此时阻力大小为
取列车前进方向为正方向,由牛顿第二定律得
代入上述结果,得加速度大小
故选C。
5. 如图所示,一个小球在水平桌面边缘以一定的初速度向右水平抛出,同时一长木板以一定的初速度竖直向上抛出,小球运动轨迹所在平面始终与板面平行,板足够长,桌面足够高,长木板左侧边缘靠近桌面右侧边缘,不计空气阻力,则小球在板面上投影轨迹可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】小球的绝对初速度是水平向右的,长木板的绝对初速度是竖直向上的,因此小球相对于木板的初速度是水平向右、竖直向下的合速度。
小球和长木板都只受重力,二者的加速度都是竖直向下,大小等于重力加速度g,因此小球相对于长木板的相对加速度为0,小球在木板参考系中做匀速直线运动。
因此小球相对长木板沿右下方做匀速直线运动,在板面上的投影轨迹是一条倾斜直线。
故选D。
6. 一个质点做直线运动,运动到位置开始计时,前内运动的位移与运动的时间关系为(、均为国际单位),后以末的速度做匀速运动,则该质点从位置到回到位置所用的时间为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】取质点初速度方向为正方向。前内,将题给位移关系与匀变速直线运动的位移公式对比,可知初速度为,加速度为。由速度公式,得末的速度
此时质点相对位置的位移为
速度为负,说明质点已沿负方向运动。设此后匀速运动到位置所需时间为,返回时总位移为零,由匀速直线运动的位移关系得
解得
从开始计时到返回位置的总时间为
故选C。
7. 如图所示,斜面体倾角为,在斜面体顶端点以大小为、方向垂直斜面向上的初速度抛出一个小球,小球第一次与斜面碰撞的位置在点(图中未标出),第二次刚好落到斜面底端点,小球与点碰撞前后一瞬间,沿斜面方向的速度不变,垂直斜面方向的速度大小相等,方向相反。不计球的大小,重力加速度为,,,则下列说法正确的是( )
A. 小球在D点反弹时速度水平 B. AD与DB长之比为
C. 小球到达B点时速度大小为 D. 斜面高度AC为
【答案】D
【解析】
【详解】A.重力沿着斜面向下的分加速度为
重力垂直斜面向下的分加速度为
小球初速度垂直斜面向上,垂直斜面方向做匀变速运动,初速度向上,加速度向下,回到斜面(D点)时垂直斜面方向位移为0,由
解得
此过程沿斜面方向初速度为0,到达D点时沿斜面方向的速度为
垂直斜面方向的速度(负号表示方向垂直斜面向下)。合速度方向不是水平,故A错误;
B.沿着斜面向下是以做匀加速运动,此方向位移为
分析D点的碰撞反弹,碰撞后沿斜面速度不变,仍为1.5,垂直斜面速度反向,变为(方向垂直斜面向上)。反弹后垂直斜面方向仍做匀变速运动,再次回到斜面的时间为
此过程沿斜面方向继续以匀加速运动,位移为
所以,故B错误;
C.小球到达B点时,沿斜面方向速度为
垂直斜面方向速度为,合速度大小为,故C错误;
D.斜面总长度为
斜面高度,故D正确。
故选D。
8. A、B两卫星绕地球运行,A的运行轨迹是圆,B的运行轨迹是椭圆,B运行的近地点到地心距离是A轨道半径的2倍,B运行的远地点到地心的距离为A轨道半径的6倍,则下列说法正确的是( )
A. 卫星B的运行周期是A运行周期的8倍
B. 卫星A运动的加速度是B运行最大加速度的4倍
C. 卫星A受到的地球引力一定比卫星B受到地球引力大
D. 卫星A运行的速度是B运行最大速度的倍
【答案】AB
【解析】
【详解】A.设卫星A的圆轨道半径为,卫星B的椭圆轨道,近地点到地心距离,远地点到地心距离,椭圆半长轴
根据开普勒第三定律
解得,因此,故A正确;
B.卫星的加速度由万有引力产生,卫星A的加速度
卫星B在近地点时加速度最大,此时
因此,故B正确;
C.卫星受到的引力
虽然卫星A的轨道半径小于卫星B的轨道半径,但题目没有给出卫星A、B的质量关系,因此无法比较两者所受引力大小,故C错误;
D.设卫星B在近地点的速度为,在远地点的速度为,卫星在近地点距离地心,远地点距离地心,在极短时间内,扫过的面积相等,即
解得
卫星B从近地点到远地点,只有万有引力做功,机械能守恒,即
将代入上式
解得
卫星A在圆轨道运行,半径为,速度
所以,故D错误。
故选AB。
9. 为可绕竖直转轴自由转动的光滑小圆环,穿过圆环的轻绳两端分别连着小球和,使、两球同时绕过点的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动,两球做圆周运动的周期均为;已知段和段轻绳长之比为2∶3,段轻绳与竖直方向的夹角为、段轻绳与竖直方向的夹角为,重力加速度为,不计球和环的大小,下列说法正确的是( )
A. 、两球运动的轨迹一定在同一平面内
B. 、两球的质量之比为3∶2
C.
D. 、两点的高度差为
【答案】AB
【解析】
【详解】设轻绳对摆球的拉力为,对摆球受力分析,竖直方向则有
水平方向则有
整理可得
AD.两摆球到悬点O的高度
结合上述分析可得
由题意可知,两球做圆周运动的周期均为,则
解得
因此,两球到O点的高度差相等,即、两球运动的轨迹一定在同一平面内,故A正确,D错误;
B.根据上述分析可知
解得
结合上述结论则有
解得、两球的质量之比为,故B正确
C.根据上述分析可知
由数学知识可得
则
显然,与不是正比关系,故C错误。
故选AB。
10. 如图所示,半径为的圆形光滑轨道固定在竖直面内,小球A、B用长为的轻杆连接放在轨道上,开始时A球与圆轨道的圆心在同一高度,由静止释放两球,当B球到最高点时,轻杆刚好竖直。重力加速度为,B球质量为,不计小球的大小,下列说法正确的是( )
A. A、B两球的速度始终相同
B. A球质量等于
C. 当轻杆水平时,杆对A、B两球作用力均为推力
D. 从初始位置到B球第一次到最低点过程中,杆对B球做功等于
【答案】BCD
【解析】
【详解】B.由题意知,为等边三角形,取圆心为坐标原点,竖直向上为轴正方向。初始高度,
当B球到最高点时,速度为0,满足条件的坐标为,B为,A为
因此,
系统初末速度均为零,机械能守恒,质心高度相等,即
解得,故B正确;
A.两球用刚性轻杆连接且在同一个圆轨道上运动,系统的角速度始终相同,因此两球的线速度大小始终相等,即
但速度是矢量,两球的位置不同,速度方向不同,故A错误;
C.系统从初始位置顺时针摆动,当轻杆第一次水平时,A、B位于上半圆的左右两侧。此时两球的重力都有使系统顺时针转动的趋势。
由于,A的重力切向分量更大,为保持两球具有相同的角加速度,杆必须对A施加与重力切向分量相反的力,向右的推力,对B施加与重力同向的力,向左的推力,故C正确;
D.当B球第一次到最低点时,B的极角为,A的极角为
此时系统高度为,
重力势能变化量
代入
解得
由机械能守恒,系统总动能
解得
此时B的动能为
此过程中重力对B做的功
由动能定理,杆对B做的功,故D正确。
故选BCD。
二、非选择题:本题共5小题,共60分。
11. 某同学用如图甲所示装置探究加速度与质量的关系。
(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度,示数如图乙所示,则遮光条宽度________。
(2)实验要调节气垫导轨水平,方法是:不悬挂砂桶,接通气源,将滑块轻放在气垫导轨上,如果滑块向左加速运动,则需要调节________,使气垫导轨左端适当________(填“升高”或“降低”),直至滑块放在气垫导轨的不同位置时均能处于静止状态。
(3)按图甲安装好装置,接通气源,释放滑块,记录力传感器的示数、滑块通过光电门时遮光条的遮光时间,测出滑块、遮光条及滑块上砝码的总质量;改变滑块上砝码质量重复多次实验,滑块每次释放的位置相同,每次改变滑块质量后实验多做几遍,通过调节砂桶中砂的质量,直至释放滑块后力传感器的示数为,再记录每次实验遮光条的遮光时间,滑块、遮光条及滑块上砝码的总质量;测出滑块释放位置遮光条到光电门的距离,作出图像,如果图像是一条过原点的倾斜直线,且图像的斜率等于________,表明合外力一定时,加速度与质量成________。
【答案】(1)3.00
(2) ①. 底脚螺丝 ②. 升高
(3) ①. ②. 反比
【解析】
【小问1详解】
遮光条的宽度
【小问2详解】
[1][2]如果滑块向左加速运动,说明气垫导轨左侧低,则需要调节底脚螺丝,使气垫导轨左端适当升高。
【小问3详解】
[1][2]力传感器的示数为滑块受到的合外力,由
解得
因此当图像是一条过原点的倾斜直线,且图像的斜率等于,表明合外力一定时,加速度与质量成反比。
12. 某同学用如图所示装置验证机械能守恒定律,长为的轻绳一端连接在固定力传感器上,另一端连着小球,将小球拉开,保持静止不动,用手机测角度软件测出轻绳与竖直方向的夹角,小球直径远小于,小球质量为,重力加速度为。
(1)由静止释放小球,小球在竖直面内做圆周运动,若力传感器的最大示数为,小球质量为,则小球运动中的最大动能为_______。
(2)改变轻绳与竖直方向的夹角重复实验,每次实验记录小球释放时轻绳与竖直方向的夹角,力传感器测得的拉力最大值,作出图像,如果图像是一条倾斜直线,图像与纵轴截距等于__________、图像的斜率等于__________,则表明小球摆动到最低点的过程中机械能守恒。
(3)实验__________(填“存在”或“不存在”)因未考虑小球半径而产生的系统误差。
【答案】(1)
(2) ①. ②.
(3)不存在
【解析】
【小问1详解】
由牛顿第二定律,有
可得最大动能
【小问2详解】
若机械能守恒,
得到
因此当图像是一条倾斜直线,图像与纵轴的截距为,图像的斜率为,则表明小球摆动到最低点的过程中机械能守恒。
【小问3详解】
从表达式可以看出,不存在因未考虑小球半径而产生的系统误差。
13. 如图所示,截面半径为R、内壁光滑的圆筒竖直固定在水平地面上,质量为m的小球用不可伸长的细线悬挂于圆筒上底面圆心O点,给小球一个初速度,使小球沿圆筒内壁以大小为的角速度做水平面内的匀速圆周运动,重力加速度为g,细线与竖直方向的夹角为,,,不计小球大小,不计空气阻力。
(1)求细线上的拉力及筒壁对小球的弹力大小;
(2)若细线断开,小球开始沿筒壁运动直至落地,且落地点在线断时小球位置的正下方,则圆筒的高度为多少。
【答案】(1),
(2),
【解析】
【小问1详解】
小球在水平面内做匀速圆周运动,设细线拉力为,圆筒壁对小球的支持力为
竖直方向根据平衡条件有
解得
水平方向,拉力的水平分力与筒壁弹力共同提供向心力,根据牛顿第二定律有
代入,,,得
解得
【小问2详解】
细线断开后,小球在水平方向做匀速圆周运动,线速度为
圆周运动周期
要使落地点在断线时位置的正下方,小球运动时间必须为周期的整数倍,即()
由几何关系可知,细线长度
断线时,小球距离圆筒上底面圆心O的竖直高度为
小球在竖直方向做自由落体运动,下落的高度为
根据位移公式有
代入数据解得
故圆筒的总高度为()
14. 如图所示,某生产线上相互垂直且靠近的甲、乙水平传送带等高、长度均为、宽度均为,均以大小为的速度运行,图中虚线为传送带中线,甲的一边与乙的一端平齐。一工件(视为质点)从甲左端中线处释放,与甲共速后由甲右端滑上乙,滑至乙中线处时恰好相对乙静止。已知工件与两传送带间的动摩擦因数相同,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度取,求:
(1)工件在乙传送带上的痕迹长度;
(2)工件与两传送带间的动摩擦因数;
(3)工件从甲左端释放到滑离乙所经历的时间。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
工件滑上传送带乙时,工件相对乙的速度大小为
方向沿着与乙成的方向。工件滑上乙后一段时间,相对于乙做匀减速直线运动,工件在乙传送带上的痕迹长度为
【小问2详解】
工件相对于乙做匀减速直线运动过程,由牛顿第二定律
由运动学公式
联立解得,
【小问3详解】
工件在甲传送带上的加速时间为
在甲传送带上的匀速时间为
工件在乙传送带上相对匀减速运动的时间为
在乙传送带上的匀速时间
则工件从甲左端释放到滑离乙所经历的时间
15. 如图所示,斜面体固定在水平面上,斜面体由倾角为的光滑斜面和半径为的光滑圆弧面及竖直面组成,圆弧面所对的圆心角为,圆弧面的最低点与固定水平轨道左端紧靠一起,且轨道上表面刚好在圆弧面最低点与圆弧面相切;与斜面平行的轻质弹簧两端连接两个质量均为的物块和,物块紧靠固定挡板。物块通过跨过光滑定滑轮的轻质细绳与物块相连,物块的质量为,连接物块的细绳平行于斜面,物块在外力作用下静止在圆弧轨道的最高点,此时细绳恰好伸直且无拉力。由静止释放物块,沿圆弧轨道下滑,当物块滑至圆弧轨道最低点时,物块还未到达斜面的最高点,物块恰好离开挡板,此时细绳断裂。弹簧始终处于弹性限度内,细绳不可伸长,物块和定滑轮的大小不计,物块与水平轨道间的动摩擦因数为0.2,重力加速度为,轨道上表面离水平面的高度为。
(1)求弹簧的劲度系数;
(2)求细绳断裂的瞬间,物块的速度大小;
(3)要使物块落地时离点的水平距离最大,则长应为多少。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
设开始时弹簧的压缩量为,则对物块B受力分析,有
当物块到达圆弧轨道最低点时,设弹簧的伸长量为,则对物块A受力分析有
则可得
根据几何关系
代入解得
【小问2详解】
物块在圆弧最高点和在圆弧最低点时,弹簧的形变量相等,弹簧的弹性势能相同,则对整个系统,根据机械能守恒有
又由连接方向上速度大小相等,则物块B、C的速度关系为
联立解得
【小问3详解】
设长为,物块到点时的速度大小为,则物块C,从D到E由动能定理有
解得
物块从点做平抛运动,则竖直方向有
落点到点的水平距离
由得,
代入得
即
因此当时,有最大值,即
解得
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高三物理
考生注意:
1、本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2、答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3、考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,
超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4、本卷命题范围:必修第一册(35%左右),必修第二册(65%左右)。
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题,只有一项是符合题目要求的。第8~10题有多项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
1. 如图所示,某人站在平衡车上从静止开始沿水平路面加速行驶,人和平衡车始终保持相对静止,则在加速运动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 由于人和平衡车保持相对静止,故人处于平衡状态
B. 平衡车对人的作用力大于人的重力
C. 平衡车对人的作用力与加速度同向
D. 人对车的压力是由车子形变产生的
2. 如图所示,倾角为的斜面体固定在水平面上,一个物块放在斜面上,垂直于斜面向下的力作用在物块上,物块刚好能处于静止状态。已知物块与斜面间的动摩擦因数为0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,,,则力与物块重力的比值等于( )
A. 0.4 B. 0.6 C. 0.8 D. 1.0
3. “朱雀三号”火箭一、二级分离后,火箭一级向上飘至约140公里高度开始下落,在约100公里高度处由太空再入大气层。火箭一级在回落过程中,在距地面约80公里处通过“再入点火”减速,随后关闭发动机依靠空气阻力减速,最后在距离地面3至4公里时“着陆点火”减速,实现“高度归零、速度归零”的软着陆。下列说法正确的是( )
A. 火箭一级从开始下落到“再入点火”前阶段一直处于完全失重状态
B. 火箭一级从“再入点火”到“着陆点火”阶段重力加速度一直增大
C. 火箭一级在接近地面时引力小于重力
D. 火箭一级在接近地面时引力等于重力
4. 一列质量为的动车在平直轨道上以额定功率从静止开始启动,列车的最大速度为,列车行驶过程中受到的阻力与速度的大小成正比,则当列车的速度为时列车的加速度大小为( )
A. B. C. D.
5. 如图所示,一个小球在水平桌面边缘以一定的初速度向右水平抛出,同时一长木板以一定的初速度竖直向上抛出,小球运动轨迹所在平面始终与板面平行,板足够长,桌面足够高,长木板左侧边缘靠近桌面右侧边缘,不计空气阻力,则小球在板面上投影轨迹可能是( )
A. B.
C. D.
6. 一个质点做直线运动,运动到位置开始计时,前内运动的位移与运动的时间关系为(、均为国际单位),后以末的速度做匀速运动,则该质点从位置到回到位置所用的时间为( )
A. B. C. D.
7. 如图所示,斜面体倾角为,在斜面体顶端点以大小为、方向垂直斜面向上的初速度抛出一个小球,小球第一次与斜面碰撞的位置在点(图中未标出),第二次刚好落到斜面底端点,小球与点碰撞前后一瞬间,沿斜面方向的速度不变,垂直斜面方向的速度大小相等,方向相反。不计球的大小,重力加速度为,,,则下列说法正确的是( )
A. 小球在D点反弹时速度水平 B. AD与DB长之比为
C. 小球到达B点时速度大小为 D. 斜面高度AC为
8. A、B两卫星绕地球运行,A的运行轨迹是圆,B的运行轨迹是椭圆,B运行的近地点到地心距离是A轨道半径的2倍,B运行的远地点到地心的距离为A轨道半径的6倍,则下列说法正确的是( )
A. 卫星B的运行周期是A运行周期的8倍
B. 卫星A运动的加速度是B运行最大加速度的4倍
C. 卫星A受到的地球引力一定比卫星B受到地球引力大
D. 卫星A运行的速度是B运行最大速度的倍
9. 为可绕竖直转轴自由转动的光滑小圆环,穿过圆环的轻绳两端分别连着小球和,使、两球同时绕过点的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动,两球做圆周运动的周期均为;已知段和段轻绳长之比为2∶3,段轻绳与竖直方向的夹角为、段轻绳与竖直方向的夹角为,重力加速度为,不计球和环的大小,下列说法正确的是( )
A. 、两球运动的轨迹一定在同一平面内
B. 、两球的质量之比为3∶2
C.
D. 、两点的高度差为
10. 如图所示,半径为的圆形光滑轨道固定在竖直面内,小球A、B用长为的轻杆连接放在轨道上,开始时A球与圆轨道的圆心在同一高度,由静止释放两球,当B球到最高点时,轻杆刚好竖直。重力加速度为,B球质量为,不计小球的大小,下列说法正确的是( )
A. A、B两球的速度始终相同
B. A球质量等于
C. 当轻杆水平时,杆对A、B两球作用力均为推力
D. 从初始位置到B球第一次到最低点过程中,杆对B球做功等于
二、非选择题:本题共5小题,共60分。
11. 某同学用如图甲所示装置探究加速度与质量的关系。
(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度,示数如图乙所示,则遮光条宽度________。
(2)实验要调节气垫导轨水平,方法是:不悬挂砂桶,接通气源,将滑块轻放在气垫导轨上,如果滑块向左加速运动,则需要调节________,使气垫导轨左端适当________(填“升高”或“降低”),直至滑块放在气垫导轨的不同位置时均能处于静止状态。
(3)按图甲安装好装置,接通气源,释放滑块,记录力传感器的示数、滑块通过光电门时遮光条的遮光时间,测出滑块、遮光条及滑块上砝码的总质量;改变滑块上砝码质量重复多次实验,滑块每次释放的位置相同,每次改变滑块质量后实验多做几遍,通过调节砂桶中砂的质量,直至释放滑块后力传感器的示数为,再记录每次实验遮光条的遮光时间,滑块、遮光条及滑块上砝码的总质量;测出滑块释放位置遮光条到光电门的距离,作出图像,如果图像是一条过原点的倾斜直线,且图像的斜率等于________,表明合外力一定时,加速度与质量成________。
12. 某同学用如图所示装置验证机械能守恒定律,长为的轻绳一端连接在固定力传感器上,另一端连着小球,将小球拉开,保持静止不动,用手机测角度软件测出轻绳与竖直方向的夹角,小球直径远小于,小球质量为,重力加速度为。
(1)由静止释放小球,小球在竖直面内做圆周运动,若力传感器的最大示数为,小球质量为,则小球运动中的最大动能为_______。
(2)改变轻绳与竖直方向的夹角重复实验,每次实验记录小球释放时轻绳与竖直方向的夹角,力传感器测得的拉力最大值,作出图像,如果图像是一条倾斜直线,图像与纵轴截距等于__________、图像的斜率等于__________,则表明小球摆动到最低点的过程中机械能守恒。
(3)实验__________(填“存在”或“不存在”)因未考虑小球半径而产生的系统误差。
13. 如图所示,截面半径为R、内壁光滑的圆筒竖直固定在水平地面上,质量为m的小球用不可伸长的细线悬挂于圆筒上底面圆心O点,给小球一个初速度,使小球沿圆筒内壁以大小为的角速度做水平面内的匀速圆周运动,重力加速度为g,细线与竖直方向的夹角为,,,不计小球大小,不计空气阻力。
(1)求细线上的拉力及筒壁对小球的弹力大小;
(2)若细线断开,小球开始沿筒壁运动直至落地,且落地点在线断时小球位置的正下方,则圆筒的高度为多少。
14. 如图所示,某生产线上相互垂直且靠近的甲、乙水平传送带等高、长度均为、宽度均为,均以大小为的速度运行,图中虚线为传送带中线,甲的一边与乙的一端平齐。一工件(视为质点)从甲左端中线处释放,与甲共速后由甲右端滑上乙,滑至乙中线处时恰好相对乙静止。已知工件与两传送带间的动摩擦因数相同,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度取,求:
(1)工件在乙传送带上的痕迹长度;
(2)工件与两传送带间的动摩擦因数;
(3)工件从甲左端释放到滑离乙所经历的时间。
15. 如图所示,斜面体固定在水平面上,斜面体由倾角为的光滑斜面和半径为的光滑圆弧面及竖直面组成,圆弧面所对的圆心角为,圆弧面的最低点与固定水平轨道左端紧靠一起,且轨道上表面刚好在圆弧面最低点与圆弧面相切;与斜面平行的轻质弹簧两端连接两个质量均为的物块和,物块紧靠固定挡板。物块通过跨过光滑定滑轮的轻质细绳与物块相连,物块的质量为,连接物块的细绳平行于斜面,物块在外力作用下静止在圆弧轨道的最高点,此时细绳恰好伸直且无拉力。由静止释放物块,沿圆弧轨道下滑,当物块滑至圆弧轨道最低点时,物块还未到达斜面的最高点,物块恰好离开挡板,此时细绳断裂。弹簧始终处于弹性限度内,细绳不可伸长,物块和定滑轮的大小不计,物块与水平轨道间的动摩擦因数为0.2,重力加速度为,轨道上表面离水平面的高度为。
(1)求弹簧的劲度系数;
(2)求细绳断裂的瞬间,物块的速度大小;
(3)要使物块落地时离点的水平距离最大,则长应为多少。
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