精品解析:吉林延吉市第三高级中学2026-2027学年高三第一学期第二次阶段性考试物理试题
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内容正文:
延吉市第三高级中学2026-2027学年度第一学期高三第二次阶段性考试物理学科试卷
一、选择题(1-7题为单选题;8-10为多选题)
1. 中国汉字最早起于甲骨文,后来发展为各种字体,并形成了书法艺术,毛笔书法中利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”,如图,在研磨过程中,砚台始终静止在水平桌面上。当墨条的速度方向水平向左时( )
A. 砚台对墨条的摩擦力方向水平向左
B. 桌面对砚台的摩擦力方向水平向左
C. 桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力
D. 桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力
【答案】C
【解析】
【详解】A.砚台静止,墨条相对砚台向左滑动。滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反,因此砚台对墨条的滑动摩擦力水平向右,故A错误;
BC.砚台对墨条的摩擦力与墨条对砚台的摩擦力是一对作用力与反作用力,由牛顿第三定律可知,墨条对砚台的摩擦力水平向左。以静止的砚台为研究对象,其受力方向如图。
砚台水平方向只受墨条和桌面对它的两个摩擦力。由平衡条件可知,桌面对砚台的静摩擦力水平向右,与墨条对砚台的摩擦力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,且作用于同一物体,是一对平衡力,故B错误,C正确;
D.砚台在竖直方向受到自身重力、墨条向下的压力和桌面向上的支持力。由竖直方向的平衡条件可知,桌面支持力等于砚台重力与墨条压力之和,大于墨条压力,因而桌面支持力与墨条压力不是一对平衡力,故D错误。
故选C。
2. 将一条长为L的纸带扭转180°后连接两端就构成了一个莫比乌斯环,不考虑连接纸带时的长度损失。一只蚂蚁以恒定的速率v从P点沿纸带中线向前爬行,当其再一次来到P点的整个过程中,蚂蚁的( )
A. 路程为L B. 位移的大小为L C. 加速度始终为零 D. 平均速度为零
【答案】D
【解析】
【详解】AB.从P点出发再次来到P点,路程为2L,位移为零,AB错误;
C.由于速度方向不断改变,即速度在变化,故加速度不为零,C错误;
D.由
可知,位移为零,平均速度为零,D正确。
故选D。
3. 张雪机车2026年爆火,3月WSBK世界超级摩托车锦标赛葡萄牙站,拿下双回合冠军,领先第二名近4秒,打破欧美日老牌厂商几十年的垄断,央媒、新华网、人民日报集中报道,快速破圈,突显“中国制造逆袭”。如图所示,摩托车在一次测试中做匀加速直线运动先后经过A、B、C三点,已知从A到B和从B到C速度的增加量均为18m/s,AB间的距离,BC间的距离,则该质点的加速度为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】匀加速直线运动中,相等的速度增量对应相等的时间间隔t,由Δv=at=18 m/s
连续相等时间内位移差满足x2−x1=at2
联立解得t=2 s
则加速度为
故选A。
4. 在平直公路上有甲、乙两辆汽车同时从同一位置沿着同一方向做匀加速直线运动,它们速度的平方随位置变化的图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 甲车的加速度比乙车的加速度大
B. 甲、乙两车经过处的速度不相同
C. 在处甲乙两车相遇
D. 在末甲乙两车相遇
【答案】D
【解析】
【详解】A.由
可知甲的加速度为
乙的加速度为
甲车的加速度比乙车的加速度大,故A错误;
B.由图像可知处两车的速度相等,故B错误;
C.甲、乙从同一位置出发,之前,甲的速度一直小于乙的速度,故不在处相遇,故C错误;
D.由图像知乙的初速度为,当位移相等时两车相遇,则有
解得
故D正确。
故选D。
5. 如图所示,矩形平板ABCD的AD边固定在水平面上,平板与水平面夹角为,AC与AB的夹角也为。质量为m的物块在平行于平板的拉力作用下,沿AC方向匀速运动。物块与平板间的动摩擦因数,重力加速度大小为g,拉力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】重力沿斜面的分力平行于CD向下,滑动摩擦力与运动方向相反,受力分析有
,
根据余弦定理得
故选A。
6. “蹦极”是一项非常刺激的体育运动.某人身系弹性绳自高空P点自由下落,图中a点是弹性绳的原长位置,c是人所到达的最低点,b是人静止地悬吊着时的平衡位置,空气阻力不计,则人从P点落下到最低点c的过程中( )
A. 人从a点开始做减速运动,一直处于失重状态
B. 在ab段绳的拉力小于人的重力,人处于超重状态
C. 在bc段绳的拉力大于人的重力,人处于超重状态
D. 在c点,人的速度为零,其加速度也为零
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】ABC.在Pa段绳还没有被拉长,人做自由落体运动,所以处于完全失重状态,在ab段绳的拉力小于人的重力,人受到的合力向下,有向下的加速度,处于失重状态;在bc段绳的拉力大于人的重力,人受到的合力向上,有向上的加速度,处于超重状态,故A、B错误,C正确;
D.在c点,绳的形变量最大,绳的拉力最大,人受到的合力向上,有向上的加速度,处于超重状态,故D错误;
故选择:C。
7. 如图甲所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端放置一物体(物体与弹簧不连接),初始时物体处于静止状态,现用竖直向上的拉力F作用在物体上,使物体开始向上做匀加速运动,拉力F与物体位移x的关系如图乙所示(g=10 m/s2),则正确的结论是 ( )
A. 物体与弹簧分离时,弹簧处于压缩状态 B. 弹簧的劲度系数为7.5N/cm
C. 物体的质量为3 kg D. 物体的加速度大小为5 m/s2
【答案】D
【解析】
【详解】A.物体与弹簧分离时,二者没有相互作用力,所以弹簧处于原长。A错误;
B.物体连着弹簧向上匀加速时,根据牛顿第二定律得
根据图像,斜率为劲度系数,即
B错误;
CD.根据牛顿第二定律有
,
解得
,
C错误,D正确。
故选D。
8. 如图所示,某同学沿斜面向上匀加速推A、B箱子,斜面固定倾角为,两物块与斜面间的动摩擦因数相同,推力F始终平行于斜面向上,为了增大A、B间的压力,可行的办法是( )
A. 增大推力F B. 减小倾角
C. 减小B的质量 D. 减小A的质量
【答案】AD
【解析】
【详解】设箱子和的质量分别为和,相同的动摩擦因数为,用表示重力加速度,箱间压力大小为。两箱保持接触,具有共同加速度,取沿斜面向上为正方向。两箱垂直斜面方向均无加速度,由力的平衡条件,斜面对箱子和的支持力分别为,
两箱均向上滑动,滑动摩擦力均沿斜面向下,大小分别为和
用表示箱子的重力,其受力方向如图所示
以两箱为整体,沿斜面方向由牛顿第二定律得
再隔离箱子,沿斜面方向由牛顿第二定律得
将支持力和摩擦力的关系代入,联立消去共同加速度,得到
其余条件不变时,增大推力或减小箱子的质量,箱间压力均增大;压力与倾角无关,减小倾角不能增大压力;减小箱子的质量会增大上式分母中的质量比,从而使压力减小。
故选AD。
9. 如图,细绳a一端固定在杆上C点,另一端通过定滑轮用力拉住,一重物用绳b挂在杆BC上,杆可绕B点转动,杆、细绳的质量及摩擦均不计,重物处于静止。若将细绳a慢慢放下,则下列说法正确的是( )
A. 绳a的拉力Fa减小 B. 绳a的拉力Fa增大
C. 杆所受到的压力F减小 D. 杆所受到的压力F不变
【答案】BD
【解析】
【详解】缓慢放绳时,系统可视为始终处于平衡状态。设重物的重力大小为,固定点到铰点的距离为,杆长为。重物只受重力和绳的拉力,故绳的拉力大小为
轻杆的重力不计,只在两端受力,因此杆对结点的弹力沿指向右上方;该弹力与结点对杆的压力互为作用力和反作用力,大小均为。结点还受到沿方向的绳拉力和竖直向下的绳拉力,受力如图所示
结点所受三力平衡,根据力的三角形法则,将三个力首尾相接,得到下图所示的闭合力三角形
力三角形的三边分别平行于,和,所以它与相似,对应边成比例,有
代入绳的拉力及各长度,得
缓慢放绳时,绳段的长度增大,和不变,所以绳的拉力增大,杆受到的压力大小为
重物的重力、杆长及固定距离均不变,所以杆受到的压力不变。
故选BD。
10. 某科研单位设计了一空间飞行器。飞行器从地面起飞时,发动机提供的动力方向与水平方向夹角α=60°,使飞行器恰沿与水平方向成θ=30°角的直线斜向右上方匀加速飞行,运动距离l后,将动力的方向沿逆时针旋转60°同时适当调节其大小,使飞行器依然可以沿原方向匀减速飞行。飞行器所受空气阻力不计,重力加速度为g,下列说法中正确的是( )
A. 加速时加速度的大小为g B. 加速时动力的大小等于mg
C. 减速时动力的大小等于mg D. 减速飞行距离l后速度为零
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.起飞时,飞行器受推力和重力作用,两力的合力与水平方向成30°角斜向上,设动力为F,合力为,受力分析,如图所示
根据几何关系,可知为等腰三角形,可得,
根据牛顿第二定律有
解得,故A正确,B错误;
CD.由题知,飞行器做匀加速直线运动后做匀减速直线运动,根据速度位移公式有
解得
推力方向逆时针旋转60°,合力的方向与水平方向成30°斜向下,推力跟合力垂直,如图所示
根据几何关系可得,
根据牛顿第二定律有
解得
设飞行器减速飞行距离后速度为零,根据速度位移公式,可得,故C正确,D错误。
故选AC。
二、实验题
11. (1)某同学使用两条不同的轻质弹簧a和b,得到弹力与弹簧长度的图像如图所示,则可知原长较大的是______(填“a”或者“b”)劲度系数较大的是______(填“a”或者“b”)
(2)为了测量某一弹簧的劲度系数,将该弹簧竖直悬挂起来,在自由端挂上不同质量的钩码。实验测出了钩码质量m与弹簧长度l的相应数据,其对应点已在图上标出连线。由图可求得弹簧的劲度系数为______N/m(结果保留3位有效数字,g=10m/s2)。
(3)若悬挂的钩码的质量比所标数值偏小些,则实验测得的弹簧的劲度系数比实际劲度系数偏______。
【答案】 ①. b ②. a ③. 0.266(0.260~0.270均正确) ④. 偏大。
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1][2]图像与横轴交点为弹簧原长,由图像可知原长较大的是b;图像的斜率等于劲度系数,则劲度系数较大的是a。
(2)[3]弹簧的劲度系数为
(3)[4]若悬挂的钩码的质量比所标数值偏小些,则弹簧拉力偏小,实际计算时弹力偏大,则实验测得的弹簧的劲度系数比实际劲度系数偏大。
12. 如图甲所示,某实验小组利用验证牛顿第二定律的实验装置测定物块与木板之间的动摩擦因数,实验装置固定连接完毕后,调节木板及物块右侧两段细绳水平,初步试用各个器件工作正常。实验开始时在砂桶中放入适量的细砂,系统开始工作,物块做加速运动,打出的纸带如图乙所示,已知所用交流电源的频率为50Hz,重力加速度大小为g。
(1)除图中所给的实验器材外,以下器材还必需选用的有________;
A. 天平 B. 刻度尺 C. 秒表 D. 干电池
(2)已读出弹簧测力计的示数为F,为进一步测量动摩擦因数,下列物理量中还需测量的有________;
A. 木板的长度L B. 物块的质量m
C. 砂和砂桶的质量M D. 物块的运动时间t
(3)图乙中给出了实验中获取的纸带的一部分数据,0、1、2、3、4、5是计数点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图乙所示。则打下计数点2时物块对应的速度大小为______(结果均保留三位有效数字)
(4)改变砂桶内细砂的质量,测量出对应的加速度a和弹簧测力计的示数F。若用图像法处理数据,得到了如图丙所示的一条倾斜的直线,如果该图线的横轴截距等于b,斜率为k。则动摩擦因数________(用题目中给的b、k、g表示)。
【答案】(1)AB (2)B
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
A.需要用天平测量物块的质量,以便结合牛顿第二定律求动摩擦因数,故A正确;
B.需要用刻度尺测量纸带上计数点间的距离,以求出物块的速度和加速度,故B正确;
C.打点计时器按固定的时间间隔打点,可由打点频率和间隔数确定运动时间,无需秒表,故C错误;
D.打点计时器需要交流电源,干电池提供直流电,不能满足其工作要求,故D错误。
故选AB。
【小问2详解】
A.所需测量的是纸带上计数点间的距离,木板长度不参与动摩擦因数的计算,故A错误;
BC.设物块的质量为,支持力为,滑动摩擦力大小为。图甲中与物块相连的动滑轮受到两段水平细绳的牵引,每段绳的张力均等于弹簧测力计示数,因此物块受到的总拉力为。细绳水平,物块竖直方向受力平衡,有
滑动摩擦力等于动摩擦因数与支持力的乘积,故
取向右为正方向,对物块应用牛顿第二定律得
联立整理得
加速度可由纸带求出,可直接读出,因此只需再测量物块的质量,不需要测量砂和砂桶的总质量,故B正确,C错误;
D.纸带所记录的运动时间可由打点频率和打点间隔数确定,不需要另测物块的运动时间,故D错误。
故选B。
【小问3详解】
打点频率为。相邻两计数点间还有4个未标出的点,故相邻计数点的时间间隔包含5个打点周期,其时间间隔为
2点瞬时速度
【小问4详解】
由第(2)问物块的受力方程整理得
图丙为图像,纵轴表示加速度,横轴表示弹簧测力计示数,图线斜率为加速度变化量与示数变化量的比值。与上式比较得
横轴截距对应时的测力计示数,因此有
结合斜率关系解得
三、解答题(本大题共3小题,应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
13. 如图所示,质量为2m的物块A静置于水平台面上,质量为M的半球体C静置于水平地面上,质量为m的光滑小球B(可视为质点)放在半球体C上,P点为三根轻绳PA、PB、PO的结点。系统在图示位置处于静止状态,P点位于半球体球心的正上方,PO竖直,PA水平,PB刚好与半球体相切且与竖直方向的夹角。重力加速度大小为g。求:
(1)PB绳和OP绳上的拉力大小。
(2)若物块A恰好不动,求水平台面与A的动摩擦因数。
(3)地面对C的支持力和摩擦力。
【答案】(1),
(2)
(3),竖直向上;,方向水平向右
【解析】
【小问1详解】
与半球体相切,说明与过切点的半径垂直。对光滑小球受力分析:它受重力、半球面的支持力(沿半径方向)和绳的拉力(沿切线方向)。
沿切线方向,支持力没有分量,重力的切向分量与平衡;与竖直方向成角,故重力的切向分量为
得
代入
得
对结点受力分析:绳对的拉力沿方向、与竖直方向成角,由平衡条件,竖直方向
水平方向
代入得,
即绳上的拉力大小为
绳上的拉力大小为
【小问2详解】
物块恰好不动时,台面对它的静摩擦力达到最大值,大小等于绳的拉力。
对台面的压力等于其重力,故最大静摩擦力
由
得
代入
得
【小问3详解】
沿半径方向,重力的分量为
故半球面对的支持力
代入
得
由牛顿第三定律,对半球面的压力大小也为,方向沿半径指向球心,与竖直方向的夹角为
对半球体,竖直方向受力平衡:
代入得
方向竖直向上。
水平方向,对的压力的水平分量指向左,故地面对的摩擦力
代入得
方向水平向右。
14. 如图所示,木板与水平地面间的夹角θ可以随意改变,当θ=30°时,可视为质点的一小木块恰好能沿着木板匀速下滑。若让该小木块从木板的底端以大小恒定的初速率v0=10m/s的速度沿木板向上运动,随着θ的改变,小物块沿木板滑行的距离x将发生变化,重力加速度g=10m/s2。(结果可用根号表示)
(1)求小物块与木板间的动摩擦因数;
(2)当θ角满足什么条件时,小物块沿木板滑行的距离最小,并求出此最小值。
【答案】(1);(2)60°,m
【解析】
【详解】(1)当时,对木块受力分析,根据平衡条件有
,
联立解得
(2)当变化时,木块的加速度为a,根据牛顿第二定律有
木块的位移为s,根据速度位移公式有
则有
令,则当时s最小,即,s最小值为
15. 如图所示,水平传送带长,右端与放在水平地面上的木板、上表面平齐。A、B紧靠在一起,质量均为,上表面长度均为。传送带以的速度顺时针匀速转动,某时刻将质量为的物块无初速放在传送带左端,已知与传送带、、上表面间的摩擦因数均为,、与地面间的摩擦因数为,重力加速度大小取,的大小忽略不计,求:
(1)C滑上后,A、B间的弹力大小;
(2)A的最大速度;
(3)C到木板B左端的最大距离。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
为C在木板上滑动时C的加速度,为C在A上滑动时A、B整体的加速度,为C在B上滑动时B的加速度
A、B一起向右做加速运动,以A、B为整体,受力分析可得
解得
对B受力分析可得
解得
【小问2详解】
C在传送带上的加速度
若C加速到传送带速度需位移
故C滑上A时速度
物块C刚从A离开时,A的速度最大,设物块C在A上运动时间为,可得
解得
A的最大速度为
【小问3详解】
C到木板B时,对木板B受力分析可得
解得木板B加速度为
当B与C共速时,C到木板B左端的距离最大,C刚运动至B左端时C的速度为
B的速度为
设物块C在B上运动时间为时,物块B与C共速,有
解得
C到木板B左端的最大距离为
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延吉市第三高级中学2026-2027学年度第一学期高三第二次阶段性考试物理学科试卷
一、选择题(1-7题为单选题;8-10为多选题)
1. 中国汉字最早起于甲骨文,后来发展为各种字体,并形成了书法艺术,毛笔书法中利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”,如图,在研磨过程中,砚台始终静止在水平桌面上。当墨条的速度方向水平向左时( )
A. 砚台对墨条的摩擦力方向水平向左
B. 桌面对砚台的摩擦力方向水平向左
C. 桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力
D. 桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力
2. 将一条长为L的纸带扭转180°后连接两端就构成了一个莫比乌斯环,不考虑连接纸带时的长度损失。一只蚂蚁以恒定的速率v从P点沿纸带中线向前爬行,当其再一次来到P点的整个过程中,蚂蚁的( )
A. 路程为L B. 位移的大小为L C. 加速度始终为零 D. 平均速度为零
3. 张雪机车2026年爆火,3月WSBK世界超级摩托车锦标赛葡萄牙站,拿下双回合冠军,领先第二名近4秒,打破欧美日老牌厂商几十年的垄断,央媒、新华网、人民日报集中报道,快速破圈,突显“中国制造逆袭”。如图所示,摩托车在一次测试中做匀加速直线运动先后经过A、B、C三点,已知从A到B和从B到C速度的增加量均为18m/s,AB间的距离,BC间的距离,则该质点的加速度为( )
A. B. C. D.
4. 在平直公路上有甲、乙两辆汽车同时从同一位置沿着同一方向做匀加速直线运动,它们速度的平方随位置变化的图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 甲车的加速度比乙车的加速度大
B. 甲、乙两车经过处的速度不相同
C. 在处甲乙两车相遇
D. 在末甲乙两车相遇
5. 如图所示,矩形平板ABCD的AD边固定在水平面上,平板与水平面夹角为,AC与AB的夹角也为。质量为m的物块在平行于平板的拉力作用下,沿AC方向匀速运动。物块与平板间的动摩擦因数,重力加速度大小为g,拉力大小为( )
A. B. C. D.
6. “蹦极”是一项非常刺激的体育运动.某人身系弹性绳自高空P点自由下落,图中a点是弹性绳的原长位置,c是人所到达的最低点,b是人静止地悬吊着时的平衡位置,空气阻力不计,则人从P点落下到最低点c的过程中( )
A. 人从a点开始做减速运动,一直处于失重状态
B. 在ab段绳的拉力小于人的重力,人处于超重状态
C. 在bc段绳的拉力大于人的重力,人处于超重状态
D. 在c点,人的速度为零,其加速度也为零
7. 如图甲所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端放置一物体(物体与弹簧不连接),初始时物体处于静止状态,现用竖直向上的拉力F作用在物体上,使物体开始向上做匀加速运动,拉力F与物体位移x的关系如图乙所示(g=10 m/s2),则正确的结论是 ( )
A. 物体与弹簧分离时,弹簧处于压缩状态 B. 弹簧的劲度系数为7.5N/cm
C. 物体的质量为3 kg D. 物体的加速度大小为5 m/s2
8. 如图所示,某同学沿斜面向上匀加速推A、B箱子,斜面固定倾角为,两物块与斜面间的动摩擦因数相同,推力F始终平行于斜面向上,为了增大A、B间的压力,可行的办法是( )
A. 增大推力F B. 减小倾角
C. 减小B的质量 D. 减小A的质量
9. 如图,细绳a一端固定在杆上C点,另一端通过定滑轮用力拉住,一重物用绳b挂在杆BC上,杆可绕B点转动,杆、细绳的质量及摩擦均不计,重物处于静止。若将细绳a慢慢放下,则下列说法正确的是( )
A. 绳a的拉力Fa减小 B. 绳a的拉力Fa增大
C. 杆所受到的压力F减小 D. 杆所受到的压力F不变
10. 某科研单位设计了一空间飞行器。飞行器从地面起飞时,发动机提供的动力方向与水平方向夹角α=60°,使飞行器恰沿与水平方向成θ=30°角的直线斜向右上方匀加速飞行,运动距离l后,将动力的方向沿逆时针旋转60°同时适当调节其大小,使飞行器依然可以沿原方向匀减速飞行。飞行器所受空气阻力不计,重力加速度为g,下列说法中正确的是( )
A. 加速时加速度的大小为g B. 加速时动力的大小等于mg
C. 减速时动力的大小等于mg D. 减速飞行距离l后速度为零
二、实验题
11. (1)某同学使用两条不同的轻质弹簧a和b,得到弹力与弹簧长度的图像如图所示,则可知原长较大的是______(填“a”或者“b”)劲度系数较大的是______(填“a”或者“b”)
(2)为了测量某一弹簧的劲度系数,将该弹簧竖直悬挂起来,在自由端挂上不同质量的钩码。实验测出了钩码质量m与弹簧长度l的相应数据,其对应点已在图上标出连线。由图可求得弹簧的劲度系数为______N/m(结果保留3位有效数字,g=10m/s2)。
(3)若悬挂的钩码的质量比所标数值偏小些,则实验测得的弹簧的劲度系数比实际劲度系数偏______。
12. 如图甲所示,某实验小组利用验证牛顿第二定律的实验装置测定物块与木板之间的动摩擦因数,实验装置固定连接完毕后,调节木板及物块右侧两段细绳水平,初步试用各个器件工作正常。实验开始时在砂桶中放入适量的细砂,系统开始工作,物块做加速运动,打出的纸带如图乙所示,已知所用交流电源的频率为50Hz,重力加速度大小为g。
(1)除图中所给的实验器材外,以下器材还必需选用的有________;
A. 天平 B. 刻度尺 C. 秒表 D. 干电池
(2)已读出弹簧测力计的示数为F,为进一步测量动摩擦因数,下列物理量中还需测量的有________;
A. 木板的长度L B. 物块的质量m
C. 砂和砂桶的质量M D. 物块的运动时间t
(3)图乙中给出了实验中获取的纸带的一部分数据,0、1、2、3、4、5是计数点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图乙所示。则打下计数点2时物块对应的速度大小为______(结果均保留三位有效数字)
(4)改变砂桶内细砂的质量,测量出对应的加速度a和弹簧测力计的示数F。若用图像法处理数据,得到了如图丙所示的一条倾斜的直线,如果该图线的横轴截距等于b,斜率为k。则动摩擦因数________(用题目中给的b、k、g表示)。
三、解答题(本大题共3小题,应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
13. 如图所示,质量为2m的物块A静置于水平台面上,质量为M的半球体C静置于水平地面上,质量为m的光滑小球B(可视为质点)放在半球体C上,P点为三根轻绳PA、PB、PO的结点。系统在图示位置处于静止状态,P点位于半球体球心的正上方,PO竖直,PA水平,PB刚好与半球体相切且与竖直方向的夹角。重力加速度大小为g。求:
(1)PB绳和OP绳上的拉力大小。
(2)若物块A恰好不动,求水平台面与A的动摩擦因数。
(3)地面对C的支持力和摩擦力。
14. 如图所示,木板与水平地面间的夹角θ可以随意改变,当θ=30°时,可视为质点的一小木块恰好能沿着木板匀速下滑。若让该小木块从木板的底端以大小恒定的初速率v0=10m/s的速度沿木板向上运动,随着θ的改变,小物块沿木板滑行的距离x将发生变化,重力加速度g=10m/s2。(结果可用根号表示)
(1)求小物块与木板间的动摩擦因数;
(2)当θ角满足什么条件时,小物块沿木板滑行的距离最小,并求出此最小值。
15. 如图所示,水平传送带长,右端与放在水平地面上的木板、上表面平齐。A、B紧靠在一起,质量均为,上表面长度均为。传送带以的速度顺时针匀速转动,某时刻将质量为的物块无初速放在传送带左端,已知与传送带、、上表面间的摩擦因数均为,、与地面间的摩擦因数为,重力加速度大小取,的大小忽略不计,求:
(1)C滑上后,A、B间的弹力大小;
(2)A的最大速度;
(3)C到木板B左端的最大距离。
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