精品解析:2027届福建泉州市第七中学高三上学期“顶尖计划”(一)物理试题(1卷)
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内容正文:
2027届高三毕业班“顶尖计划”(一)物理试题
一、单项选择题:本题共4小题。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 无人驾驶汽车以初速度做匀减速直线运动,加速度大小,则汽车在第9s内运动的位移大小为( )
A. 0 B. 0.25m C. 1m D. 0.5m
【答案】A
【解析】
【详解】汽车匀减速至静止的时间
即汽车在7.5秒末已停止,后续时间位移均为零,则汽车在第9s内运动的位移大小为0。
故选A。
2. 赵州桥是世界上现存年代最久远、保存最完整的单孔坦弧敞肩石拱桥。在评估古建筑石材的承重极限时,工程师通常会计算材料截面所受的“应力”(定义为物体内部单位面积上承受的附加内力),用以抵抗外力引起的变形。在国际单位制(SI)中,下列关于应力单位的表达,全部使用基本单位的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】应力为单位面积上承受的附加内力,在国际单位制中,力的单位N用基本单位表示为,则应力的单位用基本单位表示为
A.N是力的单位,属导出单位,A错误;
B.全部由基本单位kg、m、s构成,B正确;
C.是力的单位用基本单位的表达,不是应力的单位,C错误;
D.Pa是压强单位的专门名称,属导出单位,D错误。
故选B
3. 消防员在一次用高压水枪灭火的过程中,消防员同时启动了多个喷水口进行灭火。有甲、乙靠在一起的高压水枪,它们喷出的水在空中运动的轨迹曲线如图所示,已知两曲线在同一竖直面内,忽略空气阻力,则( )
A. 甲、乙水枪喷出的水初速度相等
B. 乙水枪喷出的水初速度较大
C. 乙水枪喷出的水在空中运动的时间较长
D. 甲水枪喷出的水在最高点的速度较大
【答案】B
【解析】
【详解】AB.令喷出水的初速度与水平方向夹角为,到达最高点过程,斜抛运动竖直方向做竖直上抛运动,利用逆向思维有
解得
根据图示可知,竖直方向高度相等,甲喷出的初速度与水平方向夹角大一些,则乙水枪喷出的水初速度较大,故A错误,B正确;
C.斜抛运动竖直方向做竖直上抛运动,根据图示可知,高度相等,利用逆向思维有
根据对称性可知,上升与下降时间相等,水枪喷出的水在空中运动的时间
解得
即甲、乙水枪喷出的水在空中运动的时间相等,故C错误;
D.斜抛运动水平方向做匀速直线运动,则水在最高点的速度
结合上述可知,甲喷水速度小于乙喷水速度,甲喷出的初速度与水平方向夹角大一些,则甲水枪喷出的水在最高点的速度较小,故D错误。
故选B。
4. 如图所示,质量分别为m1=1kg和m2=2kg的两个大小完全相同的物块A、B,通过轻绳相连,并连接在装有定滑轮的小车上,不计一切摩擦.在水平推力F1的作用下物块A紧贴着小车,且小车和两个物块恰好一起向右做初速度为零的匀加速运动,若将图中两个小物块的位置互换,在水平推力F2的作用下物块B紧贴着小车,使得小车和两个物块恰好一起向右做初速度为零的匀加速运动,若两次运动的时间相同,则两次小车运动的位移之比为( )
A. 1:1 B. 2:1 C. 1:4 D. 4:1
【答案】C
【解析】
【详解】第一次设绳子拉力为T1,根据平衡条件可得
对物块B,根据牛顿第二定律可得
解得
由于小车与物块相对静止,因此小车的加速度等于滑块的加速度,两个小物块的位置互换后,设绳子拉力为T2,根据平衡条件可得
对物块A,根据牛顿第二定律可得
解得
根据位移时间关系可知,在相同时间内,两次小车运动的位移之比为
故选C。
二、双项选择题:本题共4小题。在每小题给出的四个选项中,有两项符合题目要求。
5. 杂技是沧州吴桥的传统民俗。在某次杂技表演中,演员用额头顶着一根质量不计的直杆,在额头与杆底端间有一软垫(图中未画出),可使演员表演时头顶的直杆与竖直方向间保持角且不发生转动,杆顶端顶有一只质量为的碗。当演员以恒定加速度水平向前匀加速走动时,碗受到杆的作用力大小为。碗始终与杆保持相对静止,不计空气阻力及碗底与杆间的摩擦力,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A. 的方向可能沿杆 B. 的方向不可能沿杆
C. 的大小一定大于 D. 的大小一定小于
【答案】AC
【解析】
【详解】匀加速走动时,碗的加速度为,合外力水平向前,大小为,则
AB.根据几何关系可知,只有当时,的方向才沿杆方向。故A正确,B错误;
CD.根据表达式可知的大小一定大于,故C正确,D错误。
故选AC。
6. “二十四节气”起源于黄河流域,是上古农耕文明的产物。地球围绕太阳公转的轨道是一个椭圆轨道,将地球绕日一年转的分为24份,每为一个节气。立春、立夏、立秋、立冬分别作为春、夏、秋、冬四季的起始。地球公转位置与节气的对照图如图所示。下列说法正确的是( )
A. 夏至时地球的机械能比冬至时地球的机械能大
B. 太阳对地球的万有引力与地球对太阳的万有引力大小始终相等
C. 地球绕太阳公转的每一天中,夏至这一天地球与太阳的连线扫过的面积最大
D. 太阳系内行星轨道的半长轴a与周期T均满足关系式(k为常量)
【答案】BD
【解析】
【详解】A.地球绕太阳公转的过程中仅受到太阳的万有引力,地球的机械能守恒,故A错误;
B.根据牛顿第三定律可知,太阳对地球的万有引力与地球对太阳的万有引力大小始终相等、方向相反,故B正确;
C.根据开普勒第二定律可知,地球绕太阳公转的每一天,地球与太阳的连线扫过的面积均相同,故C错误;
D.根据开普勒第三定律可知,太阳系内行星轨道的半长轴a与周期T均满足关系式(k为常量),故D正确。
故选BD。
7. 如图所示,质量为m的木块在质量为M的长木板上,受到向右的拉力F的作用而向右滑行,长木板处于静止状态,已知木块与木板间的动摩擦因数为μ1,木板与地面间的动摩擦因数为μ2,下列说法正确的是(重力加速度为g)( )
A. 木板受到地面的摩擦力的大小一定是,方向向左
B. 木板受到地面的摩擦力的大小一定是,方向向右
C. 当时,木板便会开始运动
D. 无论怎样改变F的大小,木板都不可能运动
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.由于木块在木板上向右滑动,故木块一定受到向左的滑动摩擦力的作用,且
因木板静止不动,一定受到地面的静摩擦力,方向水平向左,大小为
A正确,B错误;
CD.无论F多大,当木块相对于木板向右滑动时,木块对木板的滑动摩擦力大小不变,故木板都不可能向右运动,C错误,D正确。
故选AD。
8. 下图是某同学用手持式打气筒对一个篮球打气的情景。打气前篮球内气压等于1.1p0(p0为大气压强),每次打入的气体的压强为1.0p0、体积为篮球容积的,假设整个过程中篮球没有变形,不计气体的温度变化,球内气体可视为理想气体,则( )
A. 打气后,球内气体分子对球内壁的平均作用力增大
B. 打气后,球内气体分子对球内壁单位面积的平均作用力增大
C. 打气6次后,球内气体的压强为1.4p0
D. 打气6次后,球内气体的压强为1.7p0
【答案】BC
【解析】
【详解】A.打气后,由于气体的温度不变,分子平均动能不变,球内气体分子对球内壁的平均作用力不变,故A错误;
B.打气后,球内气体的压强变大,即球内气体分子对球内壁单位面积的平均作用力增大,故B正确;
CD.打气6次后,由玻意耳定律得
p1V0+p0×6×0.05V0=pV0
解得
p=1.4p0
即球内气体的压强为1.4p0,故C正确,D错误。
故选BC。
三、非选择题:其中9、10、11为填空题,12、13为实验题,14、15、16为计算题。
9. 近年来,我国在空间科技领域取得了举世瞩目的成就。
(1)天宫一号空间站绕地球做匀速圆周运动,其运动的轨道半径为,空间站自身质量为,则该空间站的动能为______________。(已知地球质量为,引力常量为)
(2)假设在某段时间内,天宫一号空间站轨道高度先后进行了两次自然衰减,第一次下降了小高度,第二次也下降了小高度。若这两次下降过程中,空间站引力势能的变化量绝对值分别为,,则二者的大小关系为_________(选填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
空间站做匀速圆周运动,地球对它的万有引力提供向心力,由万有引力定律和牛顿第二定律得
由动能定义式并代入上式得
【小问2详解】
万有引力大小满足,轨道半径越小,万有引力越大。第一次下降后轨道半径减小,第二次下降发生在更小的轨道半径处;两次下降的高度相同,所以第二次下降过程中万有引力做功更多。由重力做功与重力势能变化的关系,第二次重力势能减少量的绝对值更大,所以
10. 一机车在平直轨道上由静止开始做匀加速直线运动,经过时间,速度达到时,发动机达到额定功率。此后机车保持额定功率继续做加速度________(填“不变”“增大”或“减小”)的加速运动,最终以最大速度匀速行驶,已知机车行驶过程中所受阻力恒定。则根据以上信息,求得该机车的质量为________。(用题中所给物理量字母表示)。
【答案】 ①. 减小 ②.
【解析】
【详解】[1]机车匀加速结束达到额定功率,继续加速,功率不变,故牵引力减小,根据牛顿第二定律可知加速度减小。
[2]当机车以最大速度匀速行驶时,牵引力与阻力平衡,有
此时功率达到额定值,由
可得阻力
在匀加速阶段,加速度,根据牛顿第二定律有
可得
解得机车质量
11. 质量相等的A、B两个小球,A球上方通过一根轻质细线悬挂于天花板,A、B两球之间通过一根轻质弹簧相连。如图,整个系统处于静止状态,重力加速度大小为。现将A球上方的轻质细线剪断,在剪断细线的瞬间,A球的加速度大小为__________,B球的加速度大小为__________。
【答案】 ①. 2g ②. 0
【解析】
【详解】[1]在剪断细线的瞬间,绳子拉力瞬间消失,弹簧弹力不变,故A球受到重力以及弹簧拉力的作用,对A受力分析,由牛顿第二定律可得
对未剪断之前的B受力分析,可得
故
[2]在剪断细线的瞬间,弹簧弹力不变,故B仍然处于平衡状态,故加速度为0。
12. 某小组用图(a)所示的实验装置探究斜面倾角是否对动摩擦因数产生影响。所用器材有:绒布木板、滑块、挡光片、米尺、游标卡尺、光电门、倾角调节仪等。实验过程如下:
(1)将绒布平铺并固定在木板上,然后将光电门A、B固定在木板上。用米尺测量A、B间距离L;
(2)用游标卡尺测量挡光片宽度d,示数如图(b)所示。该挡光片宽度_________
(3)调节并记录木板与水平面的夹角,让装有挡光片的滑块从木板顶端下滑。记录挡光片依次经过光电门A和B的挡光时间和,求得挡光片经过光电门时滑块的速度大小和。某次测得,则_________(结果保留3位有效数字)
(4)推导滑块与绒布间动摩擦因数的表达式,可得_________(用L、、、和重力加速度大小g表示),利用所得实验数据计算出值;
(5)改变进行多次实验,获得与对应的,并在坐标纸上作出关系图像,如图(c)所示;
(6)根据上述实验,在误差允许范围内,可以得到的结论为_________。
【答案】 ①. 5.25 ②. 1.00 ③. ④. 斜面倾角对动摩擦因数没有影响
【解析】
【详解】(2)[1]该挡光片宽度
d=5mm+5×0.05mm=5.25mm
(3)[2]根据时间极短的平均速度近似等于瞬时速度,挡光片经过光电门A的速度
(4)[3]挡光片依次经过光电门A和B,由动能定理可得
解得
(5)[4]根据图像可知,动摩擦因数并不随角度的变化而发生变化,所以可以得到的结论为斜面倾角对动摩擦因数没有影响。
13. 《研究平抛运动》的实验装置如图(甲)所示。
(1)为减少空气阻力对小球的影响,应选择的小球是______。
A.实心小铁球 B.实心小木球
C.空心小铁球 D.以上三种球都可以
(2)用小锤打击弹性金属片,球就水平飞出;同时球被松开,做自由落体运动。把这个装置放在不同高度进行实验,结果两小球总是同时落地:这个实验说明了球______。
A.水平方向的分运动是匀速直线运动 B.水平方向的分运动是匀加速直线运动
C.竖直方向的分运动是自由落体运动 D.竖直方向的分运动是匀速直线运动
(3)某同学描出了的小钢球做平抛运动的轨迹如图乙所示。他以抛出点为坐标原点,取水平向右为轴,竖直向下为轴,在轨迹上取两点和,且使,若测量发现为______,则说明小钢球在水平方向做匀速直线运动。
(4)另一个同学研究物体做平抛运动的规律,他以的水平初速度抛出一小球,如图丙所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分,图中背景方格的边长表示实际长度,如果取,则物体经过a点时的速度大小是______(结果可用根号表示)。
【答案】 ①. A ②. C ③. ④.
【解析】
【详解】(1)[1]为减小空气阻力对小球的影响,在相同体积的情况下,实心小铁球密度最大,因而最重,故应选择实心小铁球,故A正确,BCD错误。
故选A。
(2)[2]由于两球同时落地,故在竖直方向上两球运动规律相同,均为自由落体运动,但不能证明A球在水平方向做匀速直线运动,故C正确,ABD错误。
故选C。
(3)[3]由于A球在竖直方向做自由落体运动,且
则O到A的时间和A到B的时间相等,则若测量发现为1:2,则说明小钢球在水平方向做匀速直线运动。
(4)[4]a到c是平抛运动的一部分
竖直方向
得
b点竖直分速度为
又
联立得a点竖直分速度
水平方向
得
故a点速度为
14. 某汽车沿平直公路匀速行驶,某时刻发现前方发生交通事故,该汽车进行紧急刹车。汽车在开始刹车后的前两个内的位移大小分别为和将汽车刹车后的运动看作匀减速直线运动,求:
(1)汽车刹车2s时的速度大小v;
(2)汽车运动的加速度大小a;
(3)汽车从开始刹车到停止的位移大小x。
【答案】(1)12m/s
(2)6m/s² (3)48m
【解析】
【小问1详解】
汽车在开始刹车后的前两个内的位移大小之比
逆向分析运动过程,结合初速度为零的匀加速直线运动规律,可以判断汽车刹车4s恰好停下。根据运动学规律,汽车刹车2s时的速度大小
解得v=12m/s
【小问2详解】
前两个t=2s内的位移大小分别为 和
根据运动学规律
解得a=6m/s²
【小问3详解】
设汽车初速度大小为,根据位移公式
逆向分析
代入数据,汽车从开始刹车到停止的位移大小x=48m。
15. 某科技活动小组进行无人机性能测试。让无人机从地面由静止开始匀加速竖直上升,经时间到达高度时,关闭动力,无人机立即失去升力。已知无人机质量,正常工作时提供的升力,无人机所受的空气阻力大小不变,取重力加速度大小,求:
(1)无人机所受空气阻力的大小;
(2)此次测试无人机能达到的最大高度。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
设无人机加速上升的加速度大小为,由匀加速运动规律有
由牛顿第二定律有
解得
【小问2详解】
设无人机失去升力时的速度大小为,失去升力后的加速度大小为,能上升的高度为,最大高度为,则,,,
联立解得
16. 某游戏装置如下:光滑水平平台上质量为的物体压缩弹簧由静止释放(物体与弹簧不粘连),物体从B点水平飞出后恰好沿着C点切线进入竖直平面内光滑圆弧轨道,滑入粗糙的斜面DE,圆弧轨道与倾角为的斜面DE相切于D点,最后滑上放在粗糙水平面上,质量为的木板EF上表面继续运动,木板与竖直墙壁发生碰撞后以原速反弹,且发生碰撞后竖直墙壁将会倒塌,变成和左侧一样的足够长粗糙水平面。已知BC的高度差h=0.8m,圆弧轨道半径为R=1m,DE的高度差H=3m,物体与DE的动摩擦因数,物体与木板之间的动摩擦因数,木板与水平面间的动摩擦因数。木板厚度可忽略,木板长度为L(未知),木板F点与竖直墙壁的距离为d(未知),物体可视为质点,所有轨道均在同一个竖直平面内。重力加速度,,。求:
(1)弹簧的弹性势能及物体到达E点速度大小;
(2)若木板未能与竖直墙壁发生碰撞且物体没有滑离木板,求d和L各自需要满足什么条件;
(3)若L足够大,d=0.5m,求木板最终停下时左端离E点的距离。
【答案】(1)9J;10m/s
(2)d≥5m;L≥10m
(3)
【解析】
【小问1详解】
由B到C的平抛过程,竖直方向
平抛水平速度
弹簧弹性势能
解得
则C点的速度为
解得
由C到达E点过程由动能定理得
解得
【小问2详解】
根据牛顿第二定律,对m:
对M:
设共速时间t,则
解得,,,
则相对位移
解得
故
长木板位移
因,共速后两者一起减速
根据匀变速直线运动规律
代入数据得
【小问3详解】
物体在木板上的加速度为
木板的加速度为
当d=0.5m时,木板加速到墙时间
则
木板与墙壁碰前速度
木板与墙壁碰撞竖直墙倒塌,木板原速反弹,速度大小仍为
此时木板加速度
得
木板减速到0的时间为
得
木板向左运动距离为
得,木板未回到E点
此时物体的速度
得
此后木板向右加速,加速度变回,当木板与物体共速时有
解得,
木板向右运动的位移为
得
共速之后,因,物体和木板一起向右减速,加速度大小为
木板向右运动的位移为
得
则木板最终停下时左端离E点的距离
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2027届高三毕业班“顶尖计划”(一)物理试题
一、单项选择题:本题共4小题。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 无人驾驶汽车以初速度做匀减速直线运动,加速度大小,则汽车在第9s内运动的位移大小为( )
A. 0 B. 0.25m C. 1m D. 0.5m
2. 赵州桥是世界上现存年代最久远、保存最完整的单孔坦弧敞肩石拱桥。在评估古建筑石材的承重极限时,工程师通常会计算材料截面所受的“应力”(定义为物体内部单位面积上承受的附加内力),用以抵抗外力引起的变形。在国际单位制(SI)中,下列关于应力单位的表达,全部使用基本单位的是( )
A. B. C. D.
3. 消防员在一次用高压水枪灭火的过程中,消防员同时启动了多个喷水口进行灭火。有甲、乙靠在一起的高压水枪,它们喷出的水在空中运动的轨迹曲线如图所示,已知两曲线在同一竖直面内,忽略空气阻力,则( )
A. 甲、乙水枪喷出的水初速度相等
B. 乙水枪喷出的水初速度较大
C. 乙水枪喷出的水在空中运动的时间较长
D. 甲水枪喷出的水在最高点的速度较大
4. 如图所示,质量分别为m1=1kg和m2=2kg的两个大小完全相同的物块A、B,通过轻绳相连,并连接在装有定滑轮的小车上,不计一切摩擦.在水平推力F1的作用下物块A紧贴着小车,且小车和两个物块恰好一起向右做初速度为零的匀加速运动,若将图中两个小物块的位置互换,在水平推力F2的作用下物块B紧贴着小车,使得小车和两个物块恰好一起向右做初速度为零的匀加速运动,若两次运动的时间相同,则两次小车运动的位移之比为( )
A. 1:1 B. 2:1 C. 1:4 D. 4:1
二、双项选择题:本题共4小题。在每小题给出的四个选项中,有两项符合题目要求。
5. 杂技是沧州吴桥的传统民俗。在某次杂技表演中,演员用额头顶着一根质量不计的直杆,在额头与杆底端间有一软垫(图中未画出),可使演员表演时头顶的直杆与竖直方向间保持角且不发生转动,杆顶端顶有一只质量为的碗。当演员以恒定加速度水平向前匀加速走动时,碗受到杆的作用力大小为。碗始终与杆保持相对静止,不计空气阻力及碗底与杆间的摩擦力,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A. 的方向可能沿杆 B. 的方向不可能沿杆
C. 的大小一定大于 D. 的大小一定小于
6. “二十四节气”起源于黄河流域,是上古农耕文明的产物。地球围绕太阳公转的轨道是一个椭圆轨道,将地球绕日一年转的分为24份,每为一个节气。立春、立夏、立秋、立冬分别作为春、夏、秋、冬四季的起始。地球公转位置与节气的对照图如图所示。下列说法正确的是( )
A. 夏至时地球的机械能比冬至时地球的机械能大
B. 太阳对地球的万有引力与地球对太阳的万有引力大小始终相等
C. 地球绕太阳公转的每一天中,夏至这一天地球与太阳的连线扫过的面积最大
D. 太阳系内行星轨道的半长轴a与周期T均满足关系式(k为常量)
7. 如图所示,质量为m的木块在质量为M的长木板上,受到向右的拉力F的作用而向右滑行,长木板处于静止状态,已知木块与木板间的动摩擦因数为μ1,木板与地面间的动摩擦因数为μ2,下列说法正确的是(重力加速度为g)( )
A. 木板受到地面的摩擦力的大小一定是,方向向左
B. 木板受到地面的摩擦力的大小一定是,方向向右
C. 当时,木板便会开始运动
D. 无论怎样改变F的大小,木板都不可能运动
8. 下图是某同学用手持式打气筒对一个篮球打气的情景。打气前篮球内气压等于1.1p0(p0为大气压强),每次打入的气体的压强为1.0p0、体积为篮球容积的,假设整个过程中篮球没有变形,不计气体的温度变化,球内气体可视为理想气体,则( )
A. 打气后,球内气体分子对球内壁的平均作用力增大
B. 打气后,球内气体分子对球内壁单位面积的平均作用力增大
C. 打气6次后,球内气体的压强为1.4p0
D. 打气6次后,球内气体的压强为1.7p0
三、非选择题:其中9、10、11为填空题,12、13为实验题,14、15、16为计算题。
9. 近年来,我国在空间科技领域取得了举世瞩目的成就。
(1)天宫一号空间站绕地球做匀速圆周运动,其运动的轨道半径为,空间站自身质量为,则该空间站的动能为______________。(已知地球质量为,引力常量为)
(2)假设在某段时间内,天宫一号空间站轨道高度先后进行了两次自然衰减,第一次下降了小高度,第二次也下降了小高度。若这两次下降过程中,空间站引力势能的变化量绝对值分别为,,则二者的大小关系为_________(选填“>”“<”或“=”)。
10. 一机车在平直轨道上由静止开始做匀加速直线运动,经过时间,速度达到时,发动机达到额定功率。此后机车保持额定功率继续做加速度________(填“不变”“增大”或“减小”)的加速运动,最终以最大速度匀速行驶,已知机车行驶过程中所受阻力恒定。则根据以上信息,求得该机车的质量为________。(用题中所给物理量字母表示)。
11. 质量相等的A、B两个小球,A球上方通过一根轻质细线悬挂于天花板,A、B两球之间通过一根轻质弹簧相连。如图,整个系统处于静止状态,重力加速度大小为。现将A球上方的轻质细线剪断,在剪断细线的瞬间,A球的加速度大小为__________,B球的加速度大小为__________。
12. 某小组用图(a)所示的实验装置探究斜面倾角是否对动摩擦因数产生影响。所用器材有:绒布木板、滑块、挡光片、米尺、游标卡尺、光电门、倾角调节仪等。实验过程如下:
(1)将绒布平铺并固定在木板上,然后将光电门A、B固定在木板上。用米尺测量A、B间距离L;
(2)用游标卡尺测量挡光片宽度d,示数如图(b)所示。该挡光片宽度_________
(3)调节并记录木板与水平面的夹角,让装有挡光片的滑块从木板顶端下滑。记录挡光片依次经过光电门A和B的挡光时间和,求得挡光片经过光电门时滑块的速度大小和。某次测得,则_________(结果保留3位有效数字)
(4)推导滑块与绒布间动摩擦因数的表达式,可得_________(用L、、、和重力加速度大小g表示),利用所得实验数据计算出值;
(5)改变进行多次实验,获得与对应的,并在坐标纸上作出关系图像,如图(c)所示;
(6)根据上述实验,在误差允许范围内,可以得到的结论为_________。
13. 《研究平抛运动》的实验装置如图(甲)所示。
(1)为减少空气阻力对小球的影响,应选择的小球是______。
A.实心小铁球 B.实心小木球
C.空心小铁球 D.以上三种球都可以
(2)用小锤打击弹性金属片,球就水平飞出;同时球被松开,做自由落体运动。把这个装置放在不同高度进行实验,结果两小球总是同时落地:这个实验说明了球______。
A.水平方向的分运动是匀速直线运动 B.水平方向的分运动是匀加速直线运动
C.竖直方向的分运动是自由落体运动 D.竖直方向的分运动是匀速直线运动
(3)某同学描出了的小钢球做平抛运动的轨迹如图乙所示。他以抛出点为坐标原点,取水平向右为轴,竖直向下为轴,在轨迹上取两点和,且使,若测量发现为______,则说明小钢球在水平方向做匀速直线运动。
(4)另一个同学研究物体做平抛运动的规律,他以的水平初速度抛出一小球,如图丙所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分,图中背景方格的边长表示实际长度,如果取,则物体经过a点时的速度大小是______(结果可用根号表示)。
14. 某汽车沿平直公路匀速行驶,某时刻发现前方发生交通事故,该汽车进行紧急刹车。汽车在开始刹车后的前两个内的位移大小分别为和将汽车刹车后的运动看作匀减速直线运动,求:
(1)汽车刹车2s时的速度大小v;
(2)汽车运动的加速度大小a;
(3)汽车从开始刹车到停止的位移大小x。
15. 某科技活动小组进行无人机性能测试。让无人机从地面由静止开始匀加速竖直上升,经时间到达高度时,关闭动力,无人机立即失去升力。已知无人机质量,正常工作时提供的升力,无人机所受的空气阻力大小不变,取重力加速度大小,求:
(1)无人机所受空气阻力的大小;
(2)此次测试无人机能达到的最大高度。
16. 某游戏装置如下:光滑水平平台上质量为的物体压缩弹簧由静止释放(物体与弹簧不粘连),物体从B点水平飞出后恰好沿着C点切线进入竖直平面内光滑圆弧轨道,滑入粗糙的斜面DE,圆弧轨道与倾角为的斜面DE相切于D点,最后滑上放在粗糙水平面上,质量为的木板EF上表面继续运动,木板与竖直墙壁发生碰撞后以原速反弹,且发生碰撞后竖直墙壁将会倒塌,变成和左侧一样的足够长粗糙水平面。已知BC的高度差h=0.8m,圆弧轨道半径为R=1m,DE的高度差H=3m,物体与DE的动摩擦因数,物体与木板之间的动摩擦因数,木板与水平面间的动摩擦因数。木板厚度可忽略,木板长度为L(未知),木板F点与竖直墙壁的距离为d(未知),物体可视为质点,所有轨道均在同一个竖直平面内。重力加速度,,。求:
(1)弹簧的弹性势能及物体到达E点速度大小;
(2)若木板未能与竖直墙壁发生碰撞且物体没有滑离木板,求d和L各自需要满足什么条件;
(3)若L足够大,d=0.5m,求木板最终停下时左端离E点的距离。
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