精品解析:吉林长春汽车经济技术开发区第三中学2026-2027学年高三上学期11月期中物理试题
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内容正文:
汽开三中2026-2027学年度上学期期中考试
高三物理
注意事项:
试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共3页,总分100分,考试时间75分钟。
第Ⅰ卷
一、选择题:(本题包括 10个小题,共46分。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,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1. 2025年8月14日,“2025世界人形机器人运动会”在国家速滑馆“冰丝带”正式开幕。来自16个国家和地区的280支参赛队伍齐聚北京,这场盛会全面展现了人形机器人在智能决策、运动协作等领域的前沿成果。下列对各场景的阐述正确的是( )
A. 图1所示,在研究自由搏击中的机器人的动作时,可以将机器人视为质点
B. 图2所示,北京灵翌宇树机器人在环形跑道上以6分29秒37率先冲线获得1500m冠军,此次比赛该机器人的平均速率约为4m/s
C. 图3所示,100m障碍赛中机器人缓慢通过起伏路面,此过程中机器人所受地面的支持力不变
D. 图4所示,机器人在平直路面奔跑时,脚底与地面间产生的是滑动摩擦力
【答案】B
【解析】
【详解】A.在研究自由搏击中的机器人的动作时,机器人的形状大小不能忽略不计,不可以将机器人视为质点,故A错误;
B.北京灵翌宇树机器人在环形跑道上以6分29秒37率先冲线获得1500m冠军,此次比赛该机器人的平均速率约为,故B正确;
C.100m障碍赛中机器人缓慢通过起伏路面,此过程中机器人所受地面的支持力大小方向都发生变化,故C错误;
D.机器人在平直路面奔跑时,脚底与地面间接触过程没有发生相对滑动,产生的是静摩擦力,故D错误。
故选B。
2. 关于两个分力与它们的合力之间的关系,下列说法中正确的是( )
A. 合力的作用效果与两分力共同作用的效果不同
B. 合力的大小一定等于两分力大小的代数和
C. 合力的大小一定大于它的任一分力大小
D. 两分力F₁、F₂的大小不变,合力的大小范围
【答案】D
【解析】
【详解】A.合力的定义就是用来等效替代两个分力的,合力的作用效果和两个分力共同作用的效果完全相同,故A错误;
B.只有当两个分力方向完全同向时,合力大小才等于两分力的代数和,一般情况下合力是矢量合成的结果,大小小于等于两分力代数和,并非“一定等于”,故B错误;
C.合力的大小不一定大于任一分力,例如两个大小相等、方向相反的分力,合力为0,比两个分力都小,故C错误;
D.根据平行四边形定则,两分力大小固定时,同向合力最大(等于两分力之和),反向合力最小(等于两分力大小之差的绝对值),因此合力的大小范围为,故D正确。
故选D 。
3. 在广场游玩时,一小孩将一充有氢气的气球用细绳系于一个小石块上,并将小石块静止置于水平地面上,如图所示.若水平的风速逐渐增大(设空气密度不变),则下列说法正确的是( )
A. 细绳的拉力逐渐减小
B. 小石块有可能连同气球一起被吹离地面
C. 小石块滑动前受到地面施加的摩擦力逐渐增大
D. 地面受到小石块的压力逐渐减小
【答案】C
【解析】
【详解】A. 以气球为研究对象,分析受力如图1所示:重力G1,空气的浮力F1,风力F,绳子的拉力T.设绳子与水平方向的夹角为α,当风力增大时,α将减小.根据平衡条件得竖直方向:
F1=G1+Tsinα
当α减小时,sinα减小,而F1、G1都不变,则绳子拉力T增大.故A错误.
B. 由于地面对石块的支持力
N=G1+G2−F1
保持不变,与风力无关,所以当风力增大时,小石块连同气球一起不可能被吹离地面.故B错误.
CD. 以气球和石块整体为研究对象,分析受力如图2,根据平衡条件得
竖直方向:
N+F1=G1+G2
水平方向:
f=F
气球所受的浮力F1、气球的重力G1、石块的重力G2都不变,则地面对石块的支持力N不变,地面受到小石块的压力也不变.在石块滑动前,当风力F增大时,石块所受的摩擦力增大.故C正确D错误.
4. 如图所示,A、B两木块间连一轻质弹簧,A的质量为m、B的质量为2m,一起静止地放在一块木板上。若将此木板突然抽去,在此瞬间,A、B两木块的加速度分别是(重力加速度为g)( )
A. aA=0,aB=3g B. aA=g,aB=g
C. aA=0, D. aA=g,aB=3g
【答案】C
【解析】
【详解】在抽出木板的瞬时,弹簧对A的支持力和对B的压力并未改变,A物体受重力和弹簧向上的弹力,即
mg=F
故
aA=0
B物体受重力和弹簧的向下的弹力,根据牛顿第二定律可得
故选C。
5. 如图所示,一跳台滑雪运动员以的初速度从倾角为的斜坡顶端水平滑出。不计空气阻力,重力加速度。则运动员再次落到斜面上时,其落点与坡顶的高度差为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】由题意可知,运动员做平抛运动,从斜面顶端抛出又落到斜面上,则
其中
代入数据可得
则其落点与坡顶的高度差为
故选C。
6. 如图,半径为的餐桌中心有一个可以匀速转动、半径为1m的圆盘。圆盘与餐桌在同一水平面内且两者之间的间隙可忽略不计。置于圆盘边缘质量的物体(可视为质点)与圆盘之间的动摩擦因数,与餐桌之间的动摩擦因数。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计空气阻力,重力加速度取。则( )
A. 当圆盘的角速度恒为1时,物体受到的摩擦力大小为
B. 为使物体不滑到餐桌上,圆盘角速度的最大值为
C. 若物体从圆盘上滑下,则一定能离开餐桌
D. 若物体从圆盘上滑下,则刚好停在餐桌边缘
【答案】D
【解析】
【详解】A.当圆盘的角速度恒为1时,物体所需的向心力为,可知物体没有相对滑动,摩擦力大小为,故A错误;
B.当摩擦力达到最大值时,有
可得圆盘角速度的最大值为,故B错误;
CD.若物体从圆盘上滑下,如图所示
物体到餐桌边缘的距离为
物体的速度满足
物体与餐桌之间的动摩擦因数
因为
可知刚好停在餐桌边缘,故C错误,D正确。
故选D。
7. 两颗行星和的卫星绕各自行星做匀速圆周运动。如图为卫星的角速度与轨道半径的关系图,图中两直线纵截距的差值,已知行星的半径是的3倍,忽略行星自转和其他星球影响,结合图像数据,下列说法正确的是( )
A. 行星A与B的质量之比为1:9
B. 行星A与B表面的重力加速度之比为9:1
C. 行星A与B的平均密度之比为1:3
D. 行星B的第一宇宙速度是A的3倍
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据万有引力提供向心力
整理可得
图中两直线的纵截距的差值b-a=lg9
即
即
行星B与A的质量之比为81:1,故A错误;
B.行星B的半径是A的3倍,根据黄金代换
行星B与A表面的重力加速度之比为9:1,故B错误;
C.根据体积公式,可得体积之比为27:1,根据密度公式
可知行星B与A的平均密度之比为3:1,故C正确;
D.第一宇宙速度公式
解得
可知行星B的第一宇宙速度是A的倍,故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. 一辆汽车在平直公路上从静止开始启动,该汽车加速度随时间的变化规律如图所示,时刻汽车达到额定功率且功率不再变化,时刻图像与时间轴相切。已知汽车质量为,运动过程中受到的阻力恒为,则有( )
A. 汽车的额定功率为
B. 汽车的额定功率为
C. 和时间内汽车牵引力做功之比为
D. 和时间内汽车牵引力做功之比为
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.汽车从静止开始运动,因此时刻的速度等于内图像的面积
时刻加速度为,由牛顿第二定律
得牵引力,此时汽车达到额定功率,额定功率,故A错误,B正确;
CD.加速度恒定,做匀加速直线运动,位移
牵引力恒定,做功
功率保持额定功率不变,牵引力做功
做功之比化简,故C错误,D正确。
故选BD。
10. 如图所示,套在一光滑的水平固定杆上的小环和另一套在光滑竖直固定杆上的小环用一不可伸长的轻绳连接在一起,两杆在同一竖直面内,两环的质量均为,绳长为。一水平外力作用在小环上,整个系统处于静止状态,轻绳与竖直杆夹角为。不计空气阻力,轻绳始终处于伸直状态。已知,重力加速度取,则下列说法正确的是( )
A. 作用在小环上外力的大小为
B. 撤去后,小环在运动过程中机械能守恒
C. 撤去后,轻绳与竖直杆夹角时,小环的速度大小为
D. 撤去后,小环能达到的最大速度为
【答案】AC
【解析】
【详解】A.初始时在拉力F的作用下,M、N均处于静止状态,以M为研究对象,受力分析如下
根据平衡条件则有
再将M、N整体受力分析,水平方向则有,故A正确;
B.在运动的过程中,M、N组成的系统机械能守恒,由于轻绳拉力对小环M做负功,故小环M的机械能不守恒,故B错误;
C.轻绳与竖直杆夹角时,将M、N的速度分解到沿绳的方向和垂直绳的方向,则有
在运动的过程中,M、N组成的系统机械能守恒,则有
联立解得,故C正确;
D.设N的最大速度为,根据机械能守恒有
解得,故D错误。
故选AC。
第Ⅱ卷
二、实验题(本题包括 2个小题,共16分)
11. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,橡皮条的另一端系两根细绳,细绳另一端带有绳套.先用两个弹簧秤分别勾住绳套并互成角度地拉橡皮条,使橡皮条的结点达到某一位置O,并记下该点的位置O.再用一个弹簧秤将橡皮条的结点拉到同一位置O点,如图甲所示.
(1)物理学有很多的科学研究方法,本实验所采用的是__________;
A. 理想模型法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 演绎推理法
(2)图甲中沿OB方向拉的弹簧测力计的示数为__________N;(保留三位有效数字)
(3)实验中,在白纸上画出的测量结果如图乙所示,其中O处为结点位置.图中的F与两力中,方向一定沿橡皮筋方向的是__________;
(4)关于本实验,下列说法正确的是__________.
A. 弹簧秤、细绳、橡皮筋都应与木板平行
B. 橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C. 两次拉伸橡皮条,只要使橡皮条伸长到相同长度即可
D. 拉橡皮筋的细绳要适当长些,标记同一细绳方向的两点要适当远些
【答案】(1)B (2)3.70
(3) (4)AD
【解析】
【小问1详解】
本实验用一根弹簧测力计拉橡皮条的效果替代两根弹簧测力计拉橡皮条的效果,应用了等效替代法。
故选B。
【小问2详解】
弹簧测力计的精确度为0.1N,因此要估读到下一位,所以弹簧测力计的示数为3.70N。
【小问3详解】
是通过平行四边形得出的值,而是用一个弹簧拉绳套时测得的力,其方向一定沿橡皮筋方向。
【小问4详解】
A.测量力的实验要求尽量准确,为了减小实验中因摩擦造成的误差,操作中要求弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行,A正确;
B.橡皮筋可以与两绳夹角的平分线在同一直线上,也可以不在同一直线上,保证每次的结点相同即可,B错误;
C.本实验采用“等效法”,为了使两次拉伸橡皮条的效果相同,要求两次拉橡皮条时必须将其结点拉至同一个位置,即沿同一个方向拉伸相同长度,故C错误;
D.弹簧测力计标记同一细绳方向的两点要远些,作图时产生的角度误差会减小,故D正确。
故选AD
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。
三、解答题(本题包括 3个小题,共38分)
13. 2025蛇年春晚的舞台上,人形机器人成为春晚的一大亮点。一次排练过程中,机器人将质量为0.1kg可视为质点的手绢以5m/s的速度竖直向上抛出,然后立即下蹲,在抛出点正下方0.55m处准备接住下落的手绢。在接手绢的过程中,机器人要让手绢从接触手指开始在下降0.1m时速度减至0。不考虑空气阻力的影响,重力加速度10m/s2,求:
(1)手绢在空中的运动时间为多少?
(2)接住手绢的过程中,机器人的手指对手绢的平均加速度?
【答案】(1)1.1s
(2)180m/s2,方向竖直向上
【解析】
【小问1详解】
规定向上为正方向,根据竖直上抛可知
解得手绢在空中的运动时间
【小问2详解】
机器人从抛出到接住手绢时的速度
接住手绢后,下降0.1m过程中,手指对手绢的加速度由
得加速度
方向竖直向上。
14. 如图,M、N为固定在竖直平面内同一高度的两根细钉,间距。一根长为的轻绳一端系在M上,另一端竖直悬挂质量的小球,小球与水平地面接触但无压力。时,小球以水平向右的初速度开始在竖直平面内做圆周运动。小球牵引着绳子绕过N、M,运动到M正下方与M相距L的位置时,绳子刚好被拉断,小球开始做平抛运动。小球可视为质点,绳子不可伸长,不计空气阻力,重力加速度g取。
(1)求绳子被拉断时小球的速度大小,及绳子所受的最大拉力大小;
(2)求小球做平抛运动时抛出点到落地点的水平距离;
(3)若在时,只改变小球的初速度大小,使小球能通过N的正上方且绳子不松弛,求初速度的最小值。
【答案】(1),
(2)4m (3)
【解析】
【小问1详解】
小球从最下端以速度v0抛出到运动到M正下方距离为L的位置时,根据机械能守恒定律
在该位置时根据牛顿第二定律
解得,
【小问2详解】
小球做平抛运动时,
解得x=4m
【小问3详解】
若小球经过N点正上方绳子恰不松弛,则满足
从最低点到该位置由动能定理
解得
15. 可利用如图所示装置测量滑块与某些材料间的动摩擦因数。将原长为L的轻质弹簧放置在光滑水平面AB上,一端固定在A点,另一端与滑块P(可视为质点,质量为m)接触但不连接,AB的长度为(),B端与半径为L的光滑半圆轨道BCD相切,C点与圆心O等高,D点在O点的正上方,是半圆轨道的最高点,用滑块P将弹簧压缩至E点(图中未画出),AE的长度为R,静止释放后,滑块P刚好能到达半圆轨道的最高点D;在水平面AB上铺被测材料薄膜,滑块P仍从E点由静止释放,恰能运动到半圆轨道上的F点,O、F连线与OC的夹角为,重力加速度为g,。
(1)求滑块P与被测材料间的动摩擦因数;
(2)在不撤去被测材料的基础上仅将滑块P换为质量的同种材质的滑块Q,滑块Q最终不与弹簧接触,试判断滑块Q由静止释放后能否压缩弹簧2次。
【答案】(1);(2)滑块Q可以压缩弹簧两次
【解析】
【详解】(1)滑块P到达半圆轨道最高点D点时,只有滑块P的重力提供向心力,有
滑块P从E点运动到D点的过程,由机械能守恒定律有
水平面AB上铺上被测材料薄膜后,滑块P到达F点时,只有滑块P重力沿半径方向的分力提供向心力有
由能量守恒定律可得
又
联立解得
(2)当换成滑块Q后,假设滑块Q滑不到C处,由能量守恒定律得
解得
则假设成立,滑块Q第一次释放后没有脱离半圆轨道,由能量守恒定律可得
解得
若滑块Q下滑后都运动到E点,可知释放后滑块Q可以再运动到E点两次,而实际上,滑块下滑后都只能运动到E点左侧,故释放后滑块Q可以压缩弹簧两次。
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汽开三中2026-2027学年度上学期期中考试
高三物理
注意事项:
试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共3页,总分100分,考试时间75分钟。
第Ⅰ卷
一、选择题:(本题包括 10个小题,共46分。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,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1. 2025年8月14日,“2025世界人形机器人运动会”在国家速滑馆“冰丝带”正式开幕。来自16个国家和地区的280支参赛队伍齐聚北京,这场盛会全面展现了人形机器人在智能决策、运动协作等领域的前沿成果。下列对各场景的阐述正确的是( )
A. 图1所示,在研究自由搏击中的机器人的动作时,可以将机器人视为质点
B. 图2所示,北京灵翌宇树机器人在环形跑道上以6分29秒37率先冲线获得1500m冠军,此次比赛该机器人的平均速率约为4m/s
C. 图3所示,100m障碍赛中机器人缓慢通过起伏路面,此过程中机器人所受地面的支持力不变
D. 图4所示,机器人在平直路面奔跑时,脚底与地面间产生的是滑动摩擦力
2. 关于两个分力与它们的合力之间的关系,下列说法中正确的是( )
A. 合力的作用效果与两分力共同作用的效果不同
B. 合力的大小一定等于两分力大小的代数和
C. 合力的大小一定大于它的任一分力大小
D. 两分力F₁、F₂的大小不变,合力的大小范围
3. 在广场游玩时,一小孩将一充有氢气的气球用细绳系于一个小石块上,并将小石块静止置于水平地面上,如图所示.若水平的风速逐渐增大(设空气密度不变),则下列说法正确的是( )
A. 细绳的拉力逐渐减小
B. 小石块有可能连同气球一起被吹离地面
C. 小石块滑动前受到地面施加的摩擦力逐渐增大
D. 地面受到小石块的压力逐渐减小
4. 如图所示,A、B两木块间连一轻质弹簧,A的质量为m、B的质量为2m,一起静止地放在一块木板上。若将此木板突然抽去,在此瞬间,A、B两木块的加速度分别是(重力加速度为g)( )
A. aA=0,aB=3g B. aA=g,aB=g
C. aA=0, D. aA=g,aB=3g
5. 如图所示,一跳台滑雪运动员以的初速度从倾角为的斜坡顶端水平滑出。不计空气阻力,重力加速度。则运动员再次落到斜面上时,其落点与坡顶的高度差为( )
A. B. C. D.
6. 如图,半径为的餐桌中心有一个可以匀速转动、半径为1m的圆盘。圆盘与餐桌在同一水平面内且两者之间的间隙可忽略不计。置于圆盘边缘质量的物体(可视为质点)与圆盘之间的动摩擦因数,与餐桌之间的动摩擦因数。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计空气阻力,重力加速度取。则( )
A. 当圆盘的角速度恒为1时,物体受到的摩擦力大小为
B. 为使物体不滑到餐桌上,圆盘角速度的最大值为
C. 若物体从圆盘上滑下,则一定能离开餐桌
D. 若物体从圆盘上滑下,则刚好停在餐桌边缘
7. 两颗行星和的卫星绕各自行星做匀速圆周运动。如图为卫星的角速度与轨道半径的关系图,图中两直线纵截距的差值,已知行星的半径是的3倍,忽略行星自转和其他星球影响,结合图像数据,下列说法正确的是( )
A. 行星A与B的质量之比为1:9
B. 行星A与B表面的重力加速度之比为9:1
C. 行星A与B的平均密度之比为1:3
D. 行星B的第一宇宙速度是A的3倍
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. 一辆汽车在平直公路上从静止开始启动,该汽车加速度随时间的变化规律如图所示,时刻汽车达到额定功率且功率不再变化,时刻图像与时间轴相切。已知汽车质量为,运动过程中受到的阻力恒为,则有( )
A. 汽车的额定功率为
B. 汽车的额定功率为
C. 和时间内汽车牵引力做功之比为
D. 和时间内汽车牵引力做功之比为
10. 如图所示,套在一光滑的水平固定杆上的小环和另一套在光滑竖直固定杆上的小环用一不可伸长的轻绳连接在一起,两杆在同一竖直面内,两环的质量均为,绳长为。一水平外力作用在小环上,整个系统处于静止状态,轻绳与竖直杆夹角为。不计空气阻力,轻绳始终处于伸直状态。已知,重力加速度取,则下列说法正确的是( )
A. 作用在小环上外力的大小为
B. 撤去后,小环在运动过程中机械能守恒
C. 撤去后,轻绳与竖直杆夹角时,小环的速度大小为
D. 撤去后,小环能达到的最大速度为
第Ⅱ卷
二、实验题(本题包括 2个小题,共16分)
11. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,橡皮条的另一端系两根细绳,细绳另一端带有绳套.先用两个弹簧秤分别勾住绳套并互成角度地拉橡皮条,使橡皮条的结点达到某一位置O,并记下该点的位置O.再用一个弹簧秤将橡皮条的结点拉到同一位置O点,如图甲所示.
(1)物理学有很多的科学研究方法,本实验所采用的是__________;
A. 理想模型法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 演绎推理法
(2)图甲中沿OB方向拉的弹簧测力计的示数为__________N;(保留三位有效数字)
(3)实验中,在白纸上画出的测量结果如图乙所示,其中O处为结点位置.图中的F与两力中,方向一定沿橡皮筋方向的是__________;
(4)关于本实验,下列说法正确的是__________.
A. 弹簧秤、细绳、橡皮筋都应与木板平行
B. 橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C. 两次拉伸橡皮条,只要使橡皮条伸长到相同长度即可
D. 拉橡皮筋的细绳要适当长些,标记同一细绳方向的两点要适当远些
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“=”)。
三、解答题(本题包括 3个小题,共38分)
13. 2025蛇年春晚的舞台上,人形机器人成为春晚的一大亮点。一次排练过程中,机器人将质量为0.1kg可视为质点的手绢以5m/s的速度竖直向上抛出,然后立即下蹲,在抛出点正下方0.55m处准备接住下落的手绢。在接手绢的过程中,机器人要让手绢从接触手指开始在下降0.1m时速度减至0。不考虑空气阻力的影响,重力加速度10m/s2,求:
(1)手绢在空中的运动时间为多少?
(2)接住手绢的过程中,机器人的手指对手绢的平均加速度?
14. 如图,M、N为固定在竖直平面内同一高度的两根细钉,间距。一根长为的轻绳一端系在M上,另一端竖直悬挂质量的小球,小球与水平地面接触但无压力。时,小球以水平向右的初速度开始在竖直平面内做圆周运动。小球牵引着绳子绕过N、M,运动到M正下方与M相距L的位置时,绳子刚好被拉断,小球开始做平抛运动。小球可视为质点,绳子不可伸长,不计空气阻力,重力加速度g取。
(1)求绳子被拉断时小球的速度大小,及绳子所受的最大拉力大小;
(2)求小球做平抛运动时抛出点到落地点的水平距离;
(3)若在时,只改变小球的初速度大小,使小球能通过N的正上方且绳子不松弛,求初速度的最小值。
15. 可利用如图所示装置测量滑块与某些材料间的动摩擦因数。将原长为L的轻质弹簧放置在光滑水平面AB上,一端固定在A点,另一端与滑块P(可视为质点,质量为m)接触但不连接,AB的长度为(),B端与半径为L的光滑半圆轨道BCD相切,C点与圆心O等高,D点在O点的正上方,是半圆轨道的最高点,用滑块P将弹簧压缩至E点(图中未画出),AE的长度为R,静止释放后,滑块P刚好能到达半圆轨道的最高点D;在水平面AB上铺被测材料薄膜,滑块P仍从E点由静止释放,恰能运动到半圆轨道上的F点,O、F连线与OC的夹角为,重力加速度为g,。
(1)求滑块P与被测材料间的动摩擦因数;
(2)在不撤去被测材料的基础上仅将滑块P换为质量的同种材质的滑块Q,滑块Q最终不与弹簧接触,试判断滑块Q由静止释放后能否压缩弹簧2次。
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