2027届高三物理一轮复习单元测试 力与运动 （粤教版）

粤教版高三物理《力与运动》综合测试题 班级 姓名 学号 总分 本试卷满分：100分；考试时间：75分钟 第I卷（选择题，共46分） 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）。 1．如图所示是公共场合的两种安全提示牌，甲图是人被障碍物绊住向前倾倒的情景，乙图是人在湿滑地面上向后滑倒的情景。关于这两种情景，下列解释正确的是（　　） A．甲图中由于人具有惯性，受到阻力后整个人都没有改变运动状态 B．乙图中人的惯性小于阻力，因此整个人的运动状态都发生了改变 C．二者都是脚的运动状态改变，而上身由于惯性仍保持原来运动状态 D．二者都是上身的运动状态改变，而脚由于惯性仍保持原来的运动状态 2．两同学借助两个完全相同的平板车在教室地面上探究牛顿运动定律。他们先让平板车边沿对齐地砖上的一条缝隙并保持静止（如图1），然后让左边的甲同学推开右边的乙同学（如图2），最后两小车停在如图3所示位置处。对此现象，下列说法正确的是（　　） A．甲同学对乙同学有推力，但乙同学对甲同学未施加力 B．甲同学对乙同学的力大于乙同学对甲同学的力 C．甲同学和车的总质量大于乙同学和车的总质量 D．全过程中乙同学所受小车的摩擦力先向右后向左 3．利用相机的连拍功能，结合拍摄过程的曝光时间，可以获得运动残影来研究物体的运动。现定义：“曝光时间”Δt为每次快门开启进行拍摄的时间，“曝光间隔时间”t0为相邻两次快门执行“开启”操作的时间间隔，如图甲所示，Δt=0.02s，t0=0.1s。某同学打开相机连拍小球自由下落的影像，选取几段连续的残影，如图乙所示，若x1=2cm，g=10m/s2。通过理论计算，x3的长度为（　　） A．4cm B．6cm C．22cm D．42cm 4．李南在学习了超重和失重后，到科技馆做实验，他站在压力传感器上在10秒内连续做了2次“下蹲—起立”的动作，则屏幕上压力随时间变化的图线大致呈现为下图中的（　　） A． B． C． D． 5．如图所示，一个质量为的小箱子放在台秤的托盘上，箱内有一质量为的物体，的上端用轻弹簧与箱子的顶部连接，的下端用细线系在箱子的底部，细线绷紧，拉力大小为，整个系统处于静止状态，现将细线剪断，物体向上运动，不计轻弹簧和细线的质量，下列说法正确的是（　　） A．未剪断细线前，台秤读数为 B．剪断细线的瞬间，台秤读数突然变小 C．剪断细线的瞬间，物体的加速度为，方向竖直向上 D．剪断细线后，物体向上运动至最高点的过程中，台秤读数先减小后增大 6．物块a、b中间用一根轻质弹簧相接，放在光滑水平面上，，如图甲所示。开始时两物块均静止，弹簧处于原长，时对物块a施加水平向右的恒力F。时撤去，在0~2s内两物体的加速度随时间变化的情况如图乙所示。弹簧始终处于弹性限度内，整个运动过程中以下分析正确的是（　　） A．恒力 B．若F不撤去，则2s后两物块将一起做匀加速运动 C．撤去F瞬间，a的加速度大小为 D．物块b的质量为 7．某高速公路自动测速装置如图甲所示，测速仪向汽车驶来的方向发射脉冲超声波，相邻两次发射时间间隔为。当测速仪向汽车发射超声波时，在显示屏上呈现出一个尖形波：在接收到反射回来的超声波时，在显示屏上呈现出第二个尖形波。已知空气中的声速为。则下列说法正确的是（　　） A．汽车两次接收到超声波的时间间隔为 B．第一次接收到超声波时汽车到雷达的距离为 C．在测速仪第一次发出到第二次发出超声波期间，汽车行驶的距离为 D．在汽车两次接收到声波的过程中，汽车的平均速度为 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） 8．伽利略在研究自由落体运动时，曾做过一种假设：物体下落的速度随位移均匀变化。以物体开始下落的位置和时刻作为位移和计时的起点，定义。下列说法正确的是（　　） A．基于假设，自由落体运动中是恒定的，其单位是 B．基于假设，自由落体运动的速度 C．基于事实，自由落体运动的加速度 D．基于事实，自由落体运动中逐渐增大 9．某商场装有如图甲、乙所示的两部电梯，小明先乘坐甲电梯（接触面为水平面）后乘坐乙电梯（接触面视为斜面），若两部电梯都是先以加速度a匀加速直线运动达某速度后再匀速运动，电梯运动方向与水平方向的夹角均为θ，人与电梯始终保持相对静止，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A．乘坐甲电梯，电梯加速和匀速时，小明先受3个力作用，后受2个力作用 B．乘坐乙电梯，电梯加速和匀速时，小明先受3个力作用，后受2个力作用 C．电梯加速时，甲乙两个电梯对小明的支持力之比为 D．电梯加速时，小明在甲乙两个电梯上受到的摩擦力之比为 10．拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具（如图）。拖把头的质量为m，拖杆质量可以忽略；拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ，拖杆与竖直方向夹角为θ，重力加速度为g，某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向施加力的作用。下列说法正确的是（　　） A．若拖把静止，施加的推力大小不变，增大θ，拖把所受摩擦力一定增大 B．用大小不变的推力推动拖把运动时，增大θ，拖把所受摩擦力一定增大 C．若拖把做匀速直线运动，保持拖杆角度不变，沿拖杆方向推动与拉动所需力的比值为 D．当θ小于某一个值时，无论用多大的力推动，都不能使拖把由静止开始运动 第Ⅱ卷（非选择题，共54分） 三、实验题（本大题共2小题，共15分） 11．(6分)探究橡皮筋弹力与形变量的关系。 (1)实验步骤 ①如图甲，刻度尺固定在水平木板上，橡皮筋一端用大头针固定在刻度尺前侧，另一端与细绳的一端打结（标记结点O），细绳另一端挂在测力计挂钩上。沿刻度尺拉直橡皮筋，测力计读数为0时，记录结点位置读数为； ②水平拉测力计，使橡皮筋结点沿刻度尺移动，记录结点位置和对应的测力计读数。当橡皮筋结点位置读数为时，橡皮筋的伸长量______，测力计示数如图乙，读数______N； ③当测力计读数F达到某一特定值后，逐渐减小拉力，直到橡皮筋回缩至原长，记录实验数据。 (2)数据分析 ①根据实验数据作出图像如图丙； ②由图像可知：缓慢拉伸和回缩过程中，橡皮筋上弹力均为的情况下，形变量相差______；在范围内，拉伸图线接近线性函数，若定义劲度系数k为单位伸长量增加的弹力大小，则该范围内拉伸过程______；（结果均保留小数点后1位） ③橡皮筋存在微观非弹性行为，会使其机械能转化为内能而散失。本实验缓慢拉伸和回缩过程中，橡皮筋转化为内能而散失的机械能为______J（结果保留3位有效数字）。 12．（9分）（2025·湖南·高考）某同学通过观察小球在黏性液体中的运动，探究其动力学规律，步骤如下： （1）用螺旋测微器测量小球直径D如图1所示，__________。 （2）在液面处由静止释放小球，同时使用频闪摄影仪记录小球下落过程中不同时刻的位置，频闪仪每隔闪光一次。装置及所拍照片示意图如图2所示（图中的数字是小球到液面的测量距离，单位是）。 （3）根据照片分析，小球在A、E两点间近似做匀速运动，速度大小__________（保留2位有效数字）。 （4）小球在液体中运动时受到液体的黏滞阻力（k为与液体有关的常量），已知小球密度为，液体密度为，重力加速度大小为g，则k的表达式为_________（用题中给出的物理量表示）。 （5）为了进一步探究动力学规律，换成直径更小的同种材质小球，进行上述实验，匀速运动时的速度将__________（填“增大”“减小”或“不变”）。 四、解答题（本大题共3小题，共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不能得分。有数据计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13．（10分）某同学为研究拉链拉开和拉合的过程，将拉链装置图甲简化为图乙和图丙所示的模型，图乙中代表链牙的滑块在外力作用下，沿水平方向向中间聚拢，将拉头顶起，实现拉链的拉合。图丙中拉头在竖直向下的压力作用下将代表链牙的滑块沿水平方向向左、右方向推开，实现拉链拉开。已知代表拉头的滑块形状为等腰三角形，质量为，顶角的一半为，代表链牙的滑块和与滑块接触面动摩擦因数均为，重力加速度为。拉动过程中与、接触面始终贴合，不计其他摩擦力。 (1)如图乙所示，在某次模拟拉合的过程中，链牙B和C的速度大小为，求此时拉头A上升的速度； (2)如图丙所示，在缓慢拉开的过程中，两侧链牙间始终存在大小为，方向水平的相互作用力。对滑块施加竖直向下的压力，使其沿竖直方向缓慢向下运动距离至接触地面，求此过程中压力做的功。 14．（13分）如图所示，质量为m1=1kg的弹性减震塞放在质量m2=0.2kg、两端开口的硬质圆筒内，减震塞与圆筒间的滑动摩擦力等于减震塞重力的k倍（k=0.5）。现将减震塞和圆筒同时由静止释放，此时减震塞底端距离圆筒底端h=1.1m，圆筒底端距离地面高度H=1.25m，圆筒落地后速度立即变为零但不与地面粘连，减震塞与地面碰撞后以原速率反弹。取重力加速度g=10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，圆筒始终保持竖直且足够长，不计空气阻力，求： (1)圆筒着地前瞬间的速度大小v1； (2)从静止释放圆筒到减震塞与地面首次接触经历的时间t； (3)减震塞第一次反弹向上运动过程中，相对圆筒达到的最高点与筒底的距离L。 15．（16分）第24届北京冬季奥林匹克运动会中，高山滑雪是重要的比赛项目之一，图甲是一名滑雪运动员在比赛过程中的示意图，运动员自身和所有装备的总质量为，在倾角的斜坡上向下滑动过程中，受滑动摩擦力和空气阻力作用，假设空气阻力与速度成正比，即，其中比例系数（是的单位）。运动员在比赛中的某段过程图像如图乙中实线所示，是曲线最左端点的切线，点的坐标为，是曲线的渐近线，已知重力加速度为，。 (1)（是的单位）请写出的单位（要求写出基本单位）； (2)雪橇与斜坡间的动摩擦因数。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 粤教版高三物理《力与运动》综合测试题 班级 姓名 学号 总分 本试卷满分：100分；考试时间：75分钟 第I卷（选择题，共46分） 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）。 1．如图所示是公共场合的两种安全提示牌，甲图是人被障碍物绊住向前倾倒的情景，乙图是人在湿滑地面上向后滑倒的情景。关于这两种情景，下列解释正确的是（　　） A．甲图中由于人具有惯性，受到阻力后整个人都没有改变运动状态 B．乙图中人的惯性小于阻力，因此整个人的运动状态都发生了改变 C．二者都是脚的运动状态改变，而上身由于惯性仍保持原来运动状态 D．二者都是上身的运动状态改变，而脚由于惯性仍保持原来的运动状态 【答案】C 【解析】AB．惯性是物体固有属性不是力，不能与阻力比较大小，且甲乙两图中人均发生了倾倒，部分人体运动状态发生了改变，故AB错误； CD．甲图中脚被绊住速度突变为零，上身由于惯性保持原速度向前运动；乙图中脚打滑速度变大，上身由于惯性保持原速度相对向后，二者均为脚运动状态改变而上身保持原来运动状态，故C正确D错误。故选C。 2．两同学借助两个完全相同的平板车在教室地面上探究牛顿运动定律。他们先让平板车边沿对齐地砖上的一条缝隙并保持静止（如图1），然后让左边的甲同学推开右边的乙同学（如图2），最后两小车停在如图3所示位置处。对此现象，下列说法正确的是（　　） A．甲同学对乙同学有推力，但乙同学对甲同学未施加力 B．甲同学对乙同学的力大于乙同学对甲同学的力 C．甲同学和车的总质量大于乙同学和车的总质量 D．全过程中乙同学所受小车的摩擦力先向右后向左 【答案】C 【解析】AB．根据牛顿第三定律可知，甲同学对乙同学的作用力与乙同学对甲同学的作用力等大、反向，故AB错误； C．由图可知，乙向前运动的位移较大，则甲乙分离时乙的速度较大，说明甲乙相互作用阶段乙的加速度大，由于二者间相互作用力大小相等，则乙的质量较小，即甲同学和车的总质量大于乙同学和车的总质量，故C正确； D．甲乙相互作用阶段，乙同学和小车向右加速，所以乙同学对小车有向右的摩擦力，小车对乙同学有向左的摩擦力，当甲乙同学分离后，乙同学与小车一起向右减速，则小车对乙同学的摩擦力向左，所以全过程中乙同学所受小车的摩擦力一直向左，故D错误。故选C。 3．利用相机的连拍功能，结合拍摄过程的曝光时间，可以获得运动残影来研究物体的运动。现定义：“曝光时间”Δt为每次快门开启进行拍摄的时间，“曝光间隔时间”t0为相邻两次快门执行“开启”操作的时间间隔，如图甲所示，Δt=0.02s，t0=0.1s。某同学打开相机连拍小球自由下落的影像，选取几段连续的残影，如图乙所示，若x1=2cm，g=10m/s2。通过理论计算，x3的长度为（　　） A．4cm B．6cm C．22cm D．42cm 【答案】B 【解析】设第一个曝光时间内的初速度为；根据运动学公式，第一个曝光时间内的位移，第三次曝光的初速度，第三次曝光时间内的位移，故选B。 4．李南在学习了超重和失重后，到科技馆做实验，他站在压力传感器上在10秒内连续做了2次“下蹲—起立”的动作，则屏幕上压力随时间变化的图线大致呈现为下图中的（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】对人第1次“下蹲-起立”过程分析，人下降时先是加速下降，处于失重状态，到达最大速度后，再减速下降，处于超重状态，故对应压力先减小后增大；人起立时先是加速上升，处于超重状态，达到最大速度后，再减速上升，处于失重状态，故对应先超重再失重，则压力先增大后减小。人第2次“下蹲—起立”的情况重复第1次“下蹲—起立”的情况。故选D。 5．如图所示，一个质量为的小箱子放在台秤的托盘上，箱内有一质量为的物体，的上端用轻弹簧与箱子的顶部连接，的下端用细线系在箱子的底部，细线绷紧，拉力大小为，整个系统处于静止状态，现将细线剪断，物体向上运动，不计轻弹簧和细线的质量，下列说法正确的是（　　） A．未剪断细线前，台秤读数为 B．剪断细线的瞬间，台秤读数突然变小 C．剪断细线的瞬间，物体的加速度为，方向竖直向上 D．剪断细线后，物体向上运动至最高点的过程中，台秤读数先减小后增大 【答案】C 【解析】A．未剪断细线前，设台秤对箱子的支持力为N，由物体A和箱子整体受力平衡得N=mg+2mg=3mg，根据牛顿第三定律可知箱子对台秤的压力为3mg，即台秤读数为3mg，故A错误； BC．未剪断细线前，设弹簧的拉力为F，细线的拉力为T，由物体A受力平衡得=mg+T=mg+mg=2mg ，剪断细线的瞬间，设物体A的加速度大小为a，根据牛顿第二定律得F-mg=ma，解得a=g，方向竖直向上。可知物体A处于超重状态，那么物体A和箱子整体就处于超重状态，则台秤读数会突然大于物体A和箱子整体的重力，即大于3mg，故B错误、C正确； D．剪断细线后，物体A向上运动至最高点的过程中，物体A在竖直方向上先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动，物体A的加速度方向先向上后向下，物体A和箱子整体先处于超重状态，后处于失重状态，可得台秤读数先增大后减小，故D错误。故选C。 6．物块a、b中间用一根轻质弹簧相接，放在光滑水平面上，，如图甲所示。开始时两物块均静止，弹簧处于原长，时对物块a施加水平向右的恒力F。时撤去，在0~2s内两物体的加速度随时间变化的情况如图乙所示。弹簧始终处于弹性限度内，整个运动过程中以下分析正确的是（　　） A．恒力 B．若F不撤去，则2s后两物块将一起做匀加速运动 C．撤去F瞬间，a的加速度大小为 D．物块b的质量为 【答案】C 【解析】A．时，弹簧弹力为零，对，根据牛顿第二定律可得，故A错误； B．根据图像与时间轴所围的面积表示速度的变化量，由图像可知，时的速度大于的速度，所以若此时不撤去，弹簧在之后的一段时间内会继续伸长，的加速度减小，的加速度增大，并不能一起做匀加速运动，故B错误； D．时，、整体加速度相同，对整体，根据牛顿第二定律可得，解得，故D错误； C．2s时，对，根据牛顿第二定律可得弹簧弹力大小为，撤去瞬间，弹簧弹力不会突变，此时的加速度大小为，故C正确。故选C。 7．某高速公路自动测速装置如图甲所示，测速仪向汽车驶来的方向发射脉冲超声波，相邻两次发射时间间隔为。当测速仪向汽车发射超声波时，在显示屏上呈现出一个尖形波：在接收到反射回来的超声波时，在显示屏上呈现出第二个尖形波。已知空气中的声速为。则下列说法正确的是（　　） A．汽车两次接收到超声波的时间间隔为 B．第一次接收到超声波时汽车到雷达的距离为 C．在测速仪第一次发出到第二次发出超声波期间，汽车行驶的距离为 D．在汽车两次接收到声波的过程中，汽车的平均速度为 【答案】D 【解析】A．汽车两次接收到超声波的时间间隔为，故A错误； B．第一次接收到超声波时汽车到雷达的距离为，故B错误； CD．第二次接收到超声波时汽车到雷达的距离为，汽车两次接收到超声波时的位移，在汽车两次接收到声波的过程中，汽车的平均速度为，在测速仪第一次发出到第二次发出超声波期间，汽车行驶的距离为，故C错误，D正确。故选D。 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．伽利略在研究自由落体运动时，曾做过一种假设：物体下落的速度随位移均匀变化。以物体开始下落的位置和时刻作为位移和计时的起点，定义。下列说法正确的是（　　） A．基于假设，自由落体运动中是恒定的，其单位是 B．基于假设，自由落体运动的速度 C．基于事实，自由落体运动的加速度 D．基于事实，自由落体运动中逐渐增大 【答案】BC 【解析】AB．根据伽利略的假设“速度随位移均匀变化”，且初速度为零，则与成正比，即，则有，为恒量。的单位为，故A错误，B正确。 C．根据事实，自由落体运动有，两边对求导得，即，故C正确。 D．由可知，在下落过程中，逐渐增大，逐渐减小，故D错误。故选BC。 9．某商场装有如图甲、乙所示的两部电梯，小明先乘坐甲电梯（接触面为水平面）后乘坐乙电梯（接触面视为斜面），若两部电梯都是先以加速度a匀加速直线运动达某速度后再匀速运动，电梯运动方向与水平方向的夹角均为θ，人与电梯始终保持相对静止，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A．乘坐甲电梯，电梯加速和匀速时，小明先受3个力作用，后受2个力作用 B．乘坐乙电梯，电梯加速和匀速时，小明先受3个力作用，后受2个力作用 C．电梯加速时，甲乙两个电梯对小明的支持力之比为 D．电梯加速时，小明在甲乙两个电梯上受到的摩擦力之比为 【答案】AC 【解析】A．乘坐甲电梯，如图所示，电梯加速时受重力、支持力及水平阶段的水平向右的静摩擦力作用，电梯匀速时受重力、支持力，故A正确； B．乘坐乙电梯，如图所示，小明匀速和加速时均受到重力、支持力及沿斜面向上的摩擦力，故B错误； CD．小明乘坐甲电梯加速时，把加速度沿水平和竖直方向分解，则，，在水平方向有，在竖直方向有，解得，，乘坐乙电梯加速时，在垂直于电梯方向上有，在沿电梯方向上有，解得，则有，，故C正确，D错误。故选AC。 10．拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具（如图）。拖把头的质量为m，拖杆质量可以忽略；拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ，拖杆与竖直方向夹角为θ，重力加速度为g，某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向施加力的作用。下列说法正确的是（　　） A．若拖把静止，施加的推力大小不变，增大θ，拖把所受摩擦力一定增大 B．用大小不变的推力推动拖把运动时，增大θ，拖把所受摩擦力一定增大 C．若拖把做匀速直线运动，保持拖杆角度不变，沿拖杆方向推动与拉动所需力的比值为 D．当θ小于某一个值时，无论用多大的力推动，都不能使拖把由静止开始运动 【答案】AD 【解析】A．若拖把静止，对其受力分析，由平衡条件，可得，施加的推力大小不变，增大θ，拖把所受摩擦力一定增大，故A正确； B．用大小不变的推力推动拖把运动时，对其受力分析，如图所示， 由平衡条件，可得，，联立，解得，增大θ，拖把所受摩擦力一定减小，故B错误； C．若拖把做匀速直线运动，保持拖杆角度不变，设沿拖杆方向推动所需的力为F1，拉动所需力为F2，由平衡条件，可得，。联立，解得，故C错误； D．设当θ小于某一个值时，无论用多大的力推动，都不能使拖把由静止开始运动，则有，解得，上式右边总是大于零，且当F无限大时极限为零，则有，解得，可知当θ小于某一个值时，无论用多大的力推动，都不能使拖把由静止开始运动，故D正确。故选AD。 第Ⅱ卷（非选择题，共54分） 三、实验题（本大题共2小题，共15分） 11．(6分)探究橡皮筋弹力与形变量的关系。 (1)实验步骤 ①如图甲，刻度尺固定在水平木板上，橡皮筋一端用大头针固定在刻度尺前侧，另一端与细绳的一端打结（标记结点O），细绳另一端挂在测力计挂钩上。沿刻度尺拉直橡皮筋，测力计读数为0时，记录结点位置读数为； ②水平拉测力计，使橡皮筋结点沿刻度尺移动，记录结点位置和对应的测力计读数。当橡皮筋结点位置读数为时，橡皮筋的伸长量______，测力计示数如图乙，读数______N； ③当测力计读数F达到某一特定值后，逐渐减小拉力，直到橡皮筋回缩至原长，记录实验数据。 (2)数据分析 ①根据实验数据作出图像如图丙； ②由图像可知：缓慢拉伸和回缩过程中，橡皮筋上弹力均为的情况下，形变量相差______；在范围内，拉伸图线接近线性函数，若定义劲度系数k为单位伸长量增加的弹力大小，则该范围内拉伸过程______；（结果均保留小数点后1位） ③橡皮筋存在微观非弹性行为，会使其机械能转化为内能而散失。本实验缓慢拉伸和回缩过程中，橡皮筋转化为内能而散失的机械能为______J（结果保留3位有效数字）。 【答案】(1) 20.0（1分） 3.00（1分） (2) 5.0（1分） 13.3（1分） 0.250（2分） 【解析】（1）伸长量与测力计读数 伸长量为末位置减原长：； 弹簧测力计分度值为，指针指向，故读数为。 （2）从图像可得：弹力为时，拉伸对应形变量，回缩对应形变量，形变量差 从图像可得：弹力为时，拉伸对应形变量，结合弹力为的情况，劲度系数为： 散失的机械能等于拉伸过程外力做功与回缩过程橡皮筋做功的差值，对应图中两条图线围成的面积。 图中每个小方格的面积为，数得围成区域约20个方格，因此总散失机械能。 12．（9分）（2025·湖南·高考）某同学通过观察小球在黏性液体中的运动，探究其动力学规律，步骤如下： （1）用螺旋测微器测量小球直径D如图1所示，__________。 （2）在液面处由静止释放小球，同时使用频闪摄影仪记录小球下落过程中不同时刻的位置，频闪仪每隔闪光一次。装置及所拍照片示意图如图2所示（图中的数字是小球到液面的测量距离，单位是）。 （3）根据照片分析，小球在A、E两点间近似做匀速运动，速度大小__________（保留2位有效数字）。 （4）小球在液体中运动时受到液体的黏滞阻力（k为与液体有关的常量），已知小球密度为，液体密度为，重力加速度大小为g，则k的表达式为_________（用题中给出的物理量表示）。 （5）为了进一步探究动力学规律，换成直径更小的同种材质小球，进行上述实验，匀速运动时的速度将__________（填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】（1）2.207/2.206/2.205（2分） （3）（2分） （4） （3分） （5）减小（2分） 【解析】（1）根据图1可知小球直径D=2mm+20.7×0.01mm=2.207mm （2）由图2可知A、E两点间的距离为 时间为 所以速度为 （4）小球匀速运动，根据受力平衡有 求得体积公式为 整理可得 （5）根据（4）可知，所以换成直径更小的同种材质小球，速度将减小。 四、解答题（本大题共3小题，共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不能得分。有数据计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13．（10分）某同学为研究拉链拉开和拉合的过程，将拉链装置图甲简化为图乙和图丙所示的模型，图乙中代表链牙的滑块在外力作用下，沿水平方向向中间聚拢，将拉头顶起，实现拉链的拉合。图丙中拉头在竖直向下的压力作用下将代表链牙的滑块沿水平方向向左、右方向推开，实现拉链拉开。已知代表拉头的滑块形状为等腰三角形，质量为，顶角的一半为，代表链牙的滑块和与滑块接触面动摩擦因数均为，重力加速度为。拉动过程中与、接触面始终贴合，不计其他摩擦力。 (1)如图乙所示，在某次模拟拉合的过程中，链牙B和C的速度大小为，求此时拉头A上升的速度； (2)如图丙所示，在缓慢拉开的过程中，两侧链牙间始终存在大小为，方向水平的相互作用力。对滑块施加竖直向下的压力，使其沿竖直方向缓慢向下运动距离至接触地面，求此过程中压力做的功。 【答案】(1) (2) 【解析】（1）因为滑块和与滑块接触面速度应相同，将速度进行分解可知： （2分） 化简得（1分） （2）设滑块和与滑块接触面间的压力为，滑块对滑块和的摩擦力为 ，在缓慢拉开的过程中，与在水平方向上受力始终平衡，所以（1分） 因为（1分） 代入解得（1分） 根据牛顿第二定律，滑块和对滑块有（2分） 解得（1分） 所以此过程中压力做的功（1分） 14．（13分）如图所示，质量为m1=1kg的弹性减震塞放在质量m2=0.2kg、两端开口的硬质圆筒内，减震塞与圆筒间的滑动摩擦力等于减震塞重力的k倍（k=0.5）。现将减震塞和圆筒同时由静止释放，此时减震塞底端距离圆筒底端h=1.1m，圆筒底端距离地面高度H=1.25m，圆筒落地后速度立即变为零但不与地面粘连，减震塞与地面碰撞后以原速率反弹。取重力加速度g=10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，圆筒始终保持竖直且足够长，不计空气阻力，求： (1)圆筒着地前瞬间的速度大小v1； (2)从静止释放圆筒到减震塞与地面首次接触经历的时间t； (3)减震塞第一次反弹向上运动过程中，相对圆筒达到的最高点与筒底的距离L。 【答案】(1)5m/s (2)0.7s (3)0.6m 【解析】（1）根据速度与位移的关系有（1分） 解得（1分） （2）圆筒下落过程，根据速度公式有（1分） 圆筒着地后，对减震塞进行分析有，根据牛顿第二定律有（1分） 减震塞向下匀加速至地面过程有（1分） 则从静止释放圆筒到减震塞与地面首次接触经历的时间（1分） 解得（1分） （3）设减震塞落地时速度大小为v2，有 （1分） 减震塞反弹后，向上开始做匀减速运动，有 （1分） 对圆筒有 （1分） 圆筒开始向上做匀加速直线运动，历时两者达到相同速度，则有 （1分） 此后两者保持相对静止，则减震塞第一次反弹向上运动过程中，相对圆筒达到的最高点与筒底的距离 （1分） 解得（1分） 15．（16分）第24届北京冬季奥林匹克运动会中，高山滑雪是重要的比赛项目之一，图甲是一名滑雪运动员在比赛过程中的示意图，运动员自身和所有装备的总质量为，在倾角的斜坡上向下滑动过程中，受滑动摩擦力和空气阻力作用，假设空气阻力与速度成正比，即，其中比例系数（是的单位）。运动员在比赛中的某段过程图像如图乙中实线所示，是曲线最左端点的切线，点的坐标为，是曲线的渐近线，已知重力加速度为，。 (1)（是的单位）请写出的单位（要求写出基本单位）； (2)雪橇与斜坡间的动摩擦因数。 【答案】(1)kg/s (2) 【解析】（1）由 得： （1分） 其中阻力 的单位为 ，速度 的单位为 ，故 的单位为： （1分） 与 都是国际单位制的基本单位，故用基本单位表示即为 （1分） （2）由 图像可知，图线上某点切线的斜率表示该时刻的加速度。 是曲线在 点的切线， 点对应 ， 点对应 、（1分） 故 点对应的加速度 （1分） 运动员沿斜坡下滑过程中受重力、支持力、滑动摩擦力和空气阻力，设沿斜面向下为正方向，由牛顿第二定律得 （1分） 在 点 、（1分） 则有 （1分） 是曲线 的渐近线，表明速度增大到 后保持不变，运动员做匀速直线运动，加速度为零，由平衡条件得 （1分） 两式相减得 （1分） 即 （1分） 将其代入匀速运动的条件式，两边同除以 ，得 （1分） 由上式得 （1分） 故 （1分） 代入 、、 得 （1分） 解得 （1分） 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $