精品解析：天津市南开区2027届高三上学期期中考试物理试题

高三年级 物理学科 本试卷分为第I卷（选择题）和第II卷两部分，共100分。考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，答卷时，考生务必将答案涂写在答题卡上，答在试卷上的无效。考试结束后，将答题卡交回。 第I卷（选择题 共48分） 一、单项选择题（每小题6分，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的。） 1. 如图所示，是一名登山运动员攀登陡峭雪壁的情形，假设峭壁是竖直的光滑冰面，运动员腿伸直垂直蹬在峭壁面上，轻绳与壁面的夹角为30°，已知运动员质量为80 kg，重力加速度。则轻绳的张力的大小（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】以运动员为研究对象。壁面光滑，运动员受到竖直向下的重力、垂直壁面且水平向外的支持力及沿绳斜向上的张力。轻绳与竖直壁面的夹角为，张力的竖直分量平衡重力。三力的方向及张力与竖直方向的夹角如下图所示 取竖直向上为正方向，运动员处于平衡状态，由平衡条件得 解得轻绳的张力为 故选A。 2. 如图所示，一个大理石半球静置在水平地面上，球心为。一只小蚂蚁缓慢从图中点沿圆弧爬向半球面最高点，运动过程中大理石半球始终保持静止。已知与的夹角为，在此过程中，下列说法正确的是（ ） A. 大理石半球对小蚂蚁的作用力变大 B. 大理石半球对小蚂蚁的支持力变小 C. 地面对大理石半球的摩擦力始终为零 D. 地面对大理石半球的支持力变小 【答案】C 【解析】 【详解】AB．对小蚂蚁受力分析如图所示 可知大理石半球对小蚂蚁的作用力为支持力与摩擦力的合力，大小始终等于蚂蚁的重力，保持不变；蚂蚁受到的摩擦力为 蚂蚁受到的支持力为 小蚂蚁缓慢从图中点沿圆弧爬向点的过程中逐渐变小，则小蚂蚁受到的支持力变大，摩擦力变小，大理石半球对小蚂蚁的作用力不变，故AB错误； CD．选取大理石半球与小蚂蚁组成的整体为研究对象，可知二者只受到重力与地面的支持力，所以大理石半球受到地面的支持力始终大小等于二者重力的合力，保持不变，大理石半球与地面之间没有摩擦力的作用，故C正确，D错误。 故选C。 3. 图甲为某游乐园飓风飞椅，图乙为其结构示意图，两个圆锥摆的摆线与竖直方向的夹角分别为53°、37°，轨迹圆的半径相等，摆球A、B质量相等且均可视为质点，，。下列说法正确的是（ ） A. A、B所受的合力大小之比为 B. A、B所受摆线的拉力大小之比为 C. A、B运动的线速度大小之比为 D. A、B运动的周期之比为 【答案】B 【解析】 【详解】AB．两摆球均做水平面内的匀速圆周运动。设摆球质量为，共同的轨迹圆半径为，摆线拉力大小为，摆线与竖直方向的夹角为。取竖直向上、水平指向轨迹圆心为正方向，摆球在竖直方向的加速度为零。下图以一个圆锥摆为例，红色箭头表示拉力和重力，蓝色箭头表示水平合力 以和分别表示两摆球所受的拉力，由竖直方向的平衡条件分别有， 利用两角互余及题给三角函数值，拉力之比为 对任一摆球，水平方向只有拉力的分量，因此合力大小为 两摆球的质量相等，所受合力大小之比为，故A错误，B正确； CD．以和分别表示两摆球的线速度大小，由合力提供向心力分别有， 两式相比得 以和分别表示两摆球的周期，由匀速圆周运动关系分别有， 因此周期之比为，故CD错误。 故选B。 4. 已知火星的半径约为地球半径的0.5倍，火星绕太阳运行的轨道半径约为地球绕太阳运行轨道半径的1.5倍，火星的第一宇宙速度约为地球的倍。如图所示，设行星绕太阳的运动是匀速圆周运动，且忽略行星自转影响，下列说法正确的是（ ） A. 火星的质量约为地球质量的0.4倍 B. 火星与太阳之间的万有引力约为地球与太阳之间万有引力的25倍 C. 火星的公转周期约为地球公转周期的倍 D. 火星表面重力加速度约为地球表面重力加速度的0.4倍 【答案】D 【解析】 【详解】A．设火星和地球的质量分别为，，半径分别为，，第一宇宙速度分别为，，为万有引力常量。第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，取卫星质量为。对火星的近地卫星，由万有引力提供向心力得 对地球的近地卫星，同理有 两式分别整理得和 质量之比为，故A错误； BC．设太阳质量为，火星和地球的公转轨道半径分别为，。由万有引力定律，两行星所受太阳引力分别为， 引力之比为 两行星绕太阳做匀速圆周运动，设其公转周期分别为，，由开普勒第三定律 得 因此周期之比为，故BC错误； D．忽略自转影响，行星表面物体所受重力等于万有引力。设火星和地球的表面重力加速度分别为，，对质量为的物体分别有， 两式分别整理为和 所以重力加速度之比为，故D正确。 故选D。 5. 如图（甲）所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上， 时，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上竖直压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再落下，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力随时间变化的图像如图（乙）所示，则（ ） A. 时刻小球加速度方向向下 B. 时间内，小球加速度先减小后增大 C. 时间内，小球的机械能一直增加 D. 时间内，小球的动能一直减少 【答案】B 【解析】 【详解】AB．图乙是弹簧弹力随时间变化的图像，纵坐标表示弹力大小。弹簧弹力随压缩量增大而增大，因此时刻小球开始压缩弹簧，时刻弹力最大、小球到达最低点，时刻弹簧恢复原长、小球离开弹簧。取竖直向上为正方向，设为小球质量，为重力加速度的大小，表示小球的加速度。小球与弹簧接触时，受到向上的弹力和向下的重力，由牛顿第二定律得 可得 时刻小球由向下运动转为向上运动，加速度方向向上，弹力大于重力。在时间内，弹力由最大值逐渐减小到零，合力先向上减小到零，再向下增大，故加速度大小先减小后增大，故A错误，B正确； C．在时间内，小球向下压缩弹簧，弹力向上，对小球做负功。根据功能关系，重力以外的力对小球做负功，小球的机械能不断减少，故C错误； D．在时间内，弹力由零逐渐增大，起初小于重力，小球向下加速；弹力增大到等于重力时，小球速度最大；随后弹力大于重力，小球向下减速，到时刻速度减为零。因此，小球的动能先增加后减少，故D错误。 故选B。 二、不定项选择题（每小题6分，共18分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分。） 6. 两物体同时从同一位置出发，二者的速度随时间变化的关系如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 时，两物体相遇 B. 内，两物体速度方向相反，加速度方向相同 C. 时，两物体间距最大，且最大间距为2 m D. 时，两物体相距1.5 m 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．v-t图线与时间轴围成的面积代表位移，两物体同地同时出发，位移相等时才相遇，t=2s时两者面积差不为0，位移不相等，故A错误； B．0~1s内，物体1速度为正，物体2速度为负，速度方向相反；但两者v-t图线斜率均为正，加速度方向都沿正方向，即加速度方向相同，故B正确； C．0~1s阶段：物体1向正方向运动，物体2向负方向运动，二者运动方向完全相反，两者的距离持续增大，1～2s内物体2的速度小于物体1的速度，两者的速度持续增大，故两者在t=2s时距离最大，0-2s内图线1的位移为 物体2的位移为0 故两者的距离最大为2m。 故C 正确； D．物体1的位移： 物体2的位移：  二者间距为，D正确。 故选BCD。 7. 如图所示，光滑水平面上静止一长为4m、质量为M=50kg的平板小车，一质量为m=30kg的小孩站在小车左端。小孩从小车左端移动到小车右端（不打滑），在这一过程中小孩的最大速度，小孩可视为质点。下列说法中正确的是（　　） A. 车的最大速率为0.6m/s B. 从开始到最大速度过程中小孩做的功为15J C. 整个过程中小孩发生的位移为2.5m D. 整个过程中小车发生的位移为2.5m 【答案】AC 【解析】 【详解】A．从开始到小孩速度最大过程中由动量守恒有 解得，故车的最大速率为0.6m/s，故A正确； B．由能量守恒可知，从开始到最大速度过程中小孩做的功为，故B错误； CD．设此过程中小孩发生的位移为，小车发生的位移大小为，由动量守恒有 由题意有 解得，故C正确，D错误。 故选AC。 8. 如图所示，民族运动会上有一个骑射项目，运动员骑在奔驰的马背上沿直跑道运动，拉弓放箭射向他左侧的固定目标。假设运动员骑马奔驰的速度为，运动员静止时水平射出的箭速度为，跑道离固定目标的最近距离。若不计空气阻力的影响，要想命中目标且水平射出的箭在空中飞行时间最短，则（ ） A. 运动员放箭处离目标的水平距离为 B. 运动员放箭处离点的水平距离为 C. 箭射到靶的最短时间为 D. 箭在空中运动的位移为 【答案】AB 【解析】 【详解】C．要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短，则运动员射出的箭速度的方向与线段平行，运动员骑马奔驰速度与箭射出速度的合速度方向指向固定目标，如图所示 故箭射到靶的最短时间为，故C错误； AB．运动员放箭处离点的水平距离 运动员放箭处离目标的水平距离为，故AB正确； D．箭从水平射出到命中目标，在空中飞行时下落的高度满足 故箭在空中运动的位移为，故D错误。 故选AB。 第II卷（共52分） 9. 某同学利用如图甲所示的气垫导轨和光电门等装置验证动量守恒定律，两个滑块、相互碰撞的端面上装有弹性碰撞架，滑块碰撞后随即分开，两滑块上固定有相同的遮光条。 （1）用螺旋测微器测量遮光条的宽度如图乙所示，则遮光条的宽度__________。 （2）调节气垫导轨水平时，先取下滑块，将滑块置于光电门的左侧并向右轻推，若数字计时器记录滑块通过光电门、的时间分别为、，且，则应调________________（选填“高”或者“低”）气垫导轨左端的底脚螺丝。 （3）气垫导轨调节水平后，将滑块置于光电门的左侧，滑块静置于            ，给滑块一定的初速度去碰撞滑块。 A. 光电门的左侧 B. 光电门、之间 C. 光电门的右侧 （4）某次实验中，用滑块去碰撞静止在气垫导轨上的滑块，测得两滑块（包含遮光条）的质量分别为和，滑块两次经过光电门的时间为、，滑块经过光电门的时间为。则实验中_________________（选填“”、“”或“”）。 【答案】（1）#### （2）低 （3）B （4） 【解析】 【小问1详解】 螺旋测微器的分度值为，由图乙可知遮光条宽度为 【小问2详解】 气垫导轨水平时滑块经过两个光电门的时间应该相同，根据题意滑块通过光电门、的时间，说明滑块在导轨上做加速运动，所以应将气垫导轨左端的底脚螺丝调低。 【小问3详解】 滑块向右运动，先通过光电门，与滑块碰撞后，滑块向右经过光电门，通过测量挡光时间即可求得滑块的碰后速度，故滑块B应该放在光电门、之间。 故选B。 【小问4详解】 实验中碰撞后反向运动、两次经过光电门，说明碰撞后被弹回，设向右为正方向，由动量守恒定律、机械能守恒定律可得， 联立解得 滑块两次经过光电门，说明 可知。 10. 某实验小组用图1所示的实验装置“探究加速度与力、质量关系”。 （1）实验过程中，为了补偿小车运动中受到的阻力，应该采用的是               A. 不挂砂和砂桶，逐步调节木板的倾斜程度，使静止的小车开始运动 B. 挂上砂和砂桶，逐步调节木板的倾斜程度，使小车在木板上保持静止 C. 不挂砂和砂桶，调节木板到一定的倾斜程度，轻轻沿板面向下推动小车，使夹在小车后面的纸带上所打的点间隔均匀 D. 挂上砂和砂桶，调节木板到一定的倾斜程度，轻轻沿板面向下推动小车，使夹在小车后面的纸带上所打的点间隔均匀 （2）图2为实验中打出的纸带，图中相邻计数点间还有4个点未画出，交流电的频率为，则打点计时器在打下计数点5时小车的速度为________________；小车的加速度为________________。（结果均保留两位有效数字） （3）根据实验测得的数据得到加速度与外力的关系如图3中实线所示，虚线为过原点的倾斜直线。导致图线发生弯曲最可能的原因是_____________________________________________________。 （4）为减小实验误差，细线下端所挂砂和砂桶的质量不能超过                  。 A. B. C. D. 【答案】（1）C （2） ①. ②. #### （3）随着外力增大，砂和砂桶的总质量不再远小于小车的质量，实验中把砂和砂桶的重力当作小车的拉力，实际小车的真实拉力小于砂和砂桶的重力，导致加速度的增长逐渐偏离理论直线，图线向下弯曲 （4）B 【解析】 【小问1详解】 补偿阻力的核心是让小车重力沿斜面向下的分力恰好平衡运动过程的所有阻力，操作要求是不挂砂和砂桶，轻推小车后，若纸带上点迹间隔均匀，说明小车做匀速直线运动，代表阻力已被完全补偿。 故选C。 【小问2详解】 [1] 相邻计数点间有4个点未画出，所以相邻计数点的时间间隔 根据匀变速直线运动的规律，计数点5的瞬时速度等于计数点4到6的平均速度，即 [2]由逐差法可知，小车的加速度 【小问3详解】 本实验近似把砂和砂桶的总重力当作小车拉力，该近似成立的前提是砂和砂桶总质量远小于小车质量；当砂桶质量过大时，近似条件失效，砂桶向下运动时存在较明显的加速度，细线拉力明显小于砂桶重力，图线偏离理论直线发生弯曲。 【小问4详解】 实验要求砂和砂桶的质量要远小于小车的质量， 用砂和砂桶的重力代替小车受到的拉力，由图像可知，实线与虚线分离时，外力约为，对应重物的最大质量约为 故选B。 11. 如图所示为货物在流水线上的打包过程，装运工将质量的货物于倾斜直滑道上的点静止释放，货物到点进入半径的圆弧滑道（点为圆弧轨道最低点），之后经点沿水平方向抛出，刚好落入在水平传送带上匀速运动且质量的包装盒内。已知段滑道长度，与水平面夹角，倾斜滑道与圆弧滑道在点平滑相切。若货物经过点时受到滑道的支持力，传送带速度，包装盒与传送带间的动摩擦因数，货物落入包装盒后不反弹，且在极短时间内与包装盒共速，货物和包装盒均可看作质点，不计空气阻力，，，。求： （1）货物滑至点时速度的大小； （2）货物从到的运动过程，摩擦力做的功 （3）若要求包装盒到达传送带右端前与传送带共速，货物落入时包装盒到传送带右端距离的最小值。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 货物在圆弧最低点时，竖直方向合力提供向心力，由牛顿第二定律得 代入数据解得 【小问2详解】 货物从到，由动能定理有 代入数据解得 【小问3详解】 货物落入包装盒前后，两者水平动量守恒，设两者共速速度为，则有 解得 随后货物和包装盒整体会在传送带滑动摩擦力作用下加速到传送带速度，则有 解得 根据速度与位移的关系有 解得最小距离 12. 根据交通法规，电动自行车驾驶人和乘坐人员须佩戴安全头盔。头盔可以吸收撞击的能量，再加上安全头盔内的缓冲材料，能防止85%的头部受伤，大大降低了损伤程度和事故死亡率。在某次佩戴头盔的安全测试中，用头部仿真材料模拟撞击地面的情况。假设头部模型的质量m＝2.0kg，从高度h＝1.8m处自由下落，垂直撞击水平地面。若不戴头盔，头部模型与地面的撞击时间极短，约为t1＝0.005s，撞击后头部模型速度变为零。若使佩戴合格头盔的头部模型仍从高度h处自由下落。在撞击过程中，头盔的缓冲材料被压缩，头部模型又经x＝0.02m的距离减速至停止，整个缓冲过程持续时间为t2＝0.02s。不计空气阻力，重力作用不可忽略，重力加速度g＝10m/s2。求： （1）不戴头盔时，头部模型撞击地面瞬间的速度v的大小； （2）不戴头盔时，头部模型与地面撞击的完整过程中，地面对头部模型的平均撞击力F； （3）佩戴合格头盔时，头盔的缓冲材料在撞击过程对头部模型的作用力所做的功W和平均功率。 【答案】（1）6 m/s （2）2420 N，方向竖直向上 （3）W＝-36.4 J， 【解析】 【小问1详解】 模型自由下落过程，根据动能定理有 解得v＝6m/s 【小问2详解】 取竖直向下为正方向，撞击过程根据动量定理 解得F＝2420N 方向竖直向上； 【小问3详解】 撞击过程根据动能定理有 解得W＝-36.4J 平均功率 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三年级 物理学科 本试卷分为第I卷（选择题）和第II卷两部分，共100分。考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，答卷时，考生务必将答案涂写在答题卡上，答在试卷上的无效。考试结束后，将答题卡交回。 第I卷（选择题 共48分） 一、单项选择题（每小题6分，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的。） 1. 如图所示，是一名登山运动员攀登陡峭雪壁的情形，假设峭壁是竖直的光滑冰面，运动员腿伸直垂直蹬在峭壁面上，轻绳与壁面的夹角为30°，已知运动员质量为80 kg，重力加速度。则轻绳的张力的大小（ ） A. B. C. D. 2. 如图所示，一个大理石半球静置在水平地面上，球心为。一只小蚂蚁缓慢从图中点沿圆弧爬向半球面最高点，运动过程中大理石半球始终保持静止。已知与的夹角为，在此过程中，下列说法正确的是（ ） A. 大理石半球对小蚂蚁的作用力变大 B. 大理石半球对小蚂蚁的支持力变小 C. 地面对大理石半球的摩擦力始终为零 D. 地面对大理石半球的支持力变小 3. 图甲为某游乐园飓风飞椅，图乙为其结构示意图，两个圆锥摆的摆线与竖直方向的夹角分别为53°、37°，轨迹圆的半径相等，摆球A、B质量相等且均可视为质点，，。下列说法正确的是（ ） A. A、B所受的合力大小之比为 B. A、B所受摆线的拉力大小之比为 C. A、B运动的线速度大小之比为 D. A、B运动的周期之比为 4. 已知火星的半径约为地球半径的0.5倍，火星绕太阳运行的轨道半径约为地球绕太阳运行轨道半径的1.5倍，火星的第一宇宙速度约为地球的倍。如图所示，设行星绕太阳的运动是匀速圆周运动，且忽略行星自转影响，下列说法正确的是（ ） A. 火星的质量约为地球质量的0.4倍 B. 火星与太阳之间的万有引力约为地球与太阳之间万有引力的25倍 C. 火星的公转周期约为地球公转周期的倍 D. 火星表面重力加速度约为地球表面重力加速度的0.4倍 5. 如图（甲）所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上， 时，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上竖直压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再落下，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力随时间变化的图像如图（乙）所示，则（ ） A. 时刻小球加速度方向向下 B. 时间内，小球加速度先减小后增大 C. 时间内，小球的机械能一直增加 D. 时间内，小球的动能一直减少 二、不定项选择题（每小题6分，共18分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分。） 6. 两物体同时从同一位置出发，二者的速度随时间变化的关系如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 时，两物体相遇 B. 内，两物体速度方向相反，加速度方向相同 C. 时，两物体间距最大，且最大间距为2 m D. 时，两物体相距1.5 m 7. 如图所示，光滑水平面上静止一长为4m、质量为M=50kg的平板小车，一质量为m=30kg的小孩站在小车左端。小孩从小车左端移动到小车右端（不打滑），在这一过程中小孩的最大速度，小孩可视为质点。下列说法中正确的是（　　） A. 车的最大速率为0.6m/s B. 从开始到最大速度过程中小孩做的功为15J C. 整个过程中小孩发生的位移为2.5m D. 整个过程中小车发生的位移为2.5m 8. 如图所示，民族运动会上有一个骑射项目，运动员骑在奔驰的马背上沿直跑道运动，拉弓放箭射向他左侧的固定目标。假设运动员骑马奔驰的速度为，运动员静止时水平射出的箭速度为，跑道离固定目标的最近距离。若不计空气阻力的影响，要想命中目标且水平射出的箭在空中飞行时间最短，则（ ） A. 运动员放箭处离目标的水平距离为 B. 运动员放箭处离点的水平距离为 C. 箭射到靶的最短时间为 D. 箭在空中运动的位移为 第II卷（共52分） 9. 某同学利用如图甲所示的气垫导轨和光电门等装置验证动量守恒定律，两个滑块、相互碰撞的端面上装有弹性碰撞架，滑块碰撞后随即分开，两滑块上固定有相同的遮光条。 （1）用螺旋测微器测量遮光条的宽度如图乙所示，则遮光条的宽度__________。 （2）调节气垫导轨水平时，先取下滑块，将滑块置于光电门的左侧并向右轻推，若数字计时器记录滑块通过光电门、的时间分别为、，且，则应调________________（选填“高”或者“低”）气垫导轨左端的底脚螺丝。 （3）气垫导轨调节水平后，将滑块置于光电门的左侧，滑块静置于            ，给滑块一定的初速度去碰撞滑块。 A. 光电门的左侧 B. 光电门、之间 C. 光电门的右侧 （4）某次实验中，用滑块去碰撞静止在气垫导轨上的滑块，测得两滑块（包含遮光条）的质量分别为和，滑块两次经过光电门的时间为、，滑块经过光电门的时间为。则实验中_________________（选填“”、“”或“”）。 10. 某实验小组用图1所示的实验装置“探究加速度与力、质量关系”。 （1）实验过程中，为了补偿小车运动中受到的阻力，应该采用的是               A. 不挂砂和砂桶，逐步调节木板的倾斜程度，使静止的小车开始运动 B. 挂上砂和砂桶，逐步调节木板的倾斜程度，使小车在木板上保持静止 C. 不挂砂和砂桶，调节木板到一定的倾斜程度，轻轻沿板面向下推动小车，使夹在小车后面的纸带上所打的点间隔均匀 D. 挂上砂和砂桶，调节木板到一定的倾斜程度，轻轻沿板面向下推动小车，使夹在小车后面的纸带上所打的点间隔均匀 （2）图2为实验中打出的纸带，图中相邻计数点间还有4个点未画出，交流电的频率为，则打点计时器在打下计数点5时小车的速度为________________；小车的加速度为________________。（结果均保留两位有效数字） （3）根据实验测得的数据得到加速度与外力的关系如图3中实线所示，虚线为过原点的倾斜直线。导致图线发生弯曲最可能的原因是_____________________________________________________。 （4）为减小实验误差，细线下端所挂砂和砂桶的质量不能超过                  。 A. B. C. D. 11. 如图所示为货物在流水线上的打包过程，装运工将质量的货物于倾斜直滑道上的点静止释放，货物到点进入半径的圆弧滑道（点为圆弧轨道最低点），之后经点沿水平方向抛出，刚好落入在水平传送带上匀速运动且质量的包装盒内。已知段滑道长度，与水平面夹角，倾斜滑道与圆弧滑道在点平滑相切。若货物经过点时受到滑道的支持力，传送带速度，包装盒与传送带间的动摩擦因数，货物落入包装盒后不反弹，且在极短时间内与包装盒共速，货物和包装盒均可看作质点，不计空气阻力，，，。求： （1）货物滑至点时速度的大小； （2）货物从到的运动过程，摩擦力做的功 （3）若要求包装盒到达传送带右端前与传送带共速，货物落入时包装盒到传送带右端距离的最小值。 12. 根据交通法规，电动自行车驾驶人和乘坐人员须佩戴安全头盔。头盔可以吸收撞击的能量，再加上安全头盔内的缓冲材料，能防止85%的头部受伤，大大降低了损伤程度和事故死亡率。在某次佩戴头盔的安全测试中，用头部仿真材料模拟撞击地面的情况。假设头部模型的质量m＝2.0kg，从高度h＝1.8m处自由下落，垂直撞击水平地面。若不戴头盔，头部模型与地面的撞击时间极短，约为t1＝0.005s，撞击后头部模型速度变为零。若使佩戴合格头盔的头部模型仍从高度h处自由下落。在撞击过程中，头盔的缓冲材料被压缩，头部模型又经x＝0.02m的距离减速至停止，整个缓冲过程持续时间为t2＝0.02s。不计空气阻力，重力作用不可忽略，重力加速度g＝10m/s2。求： （1）不戴头盔时，头部模型撞击地面瞬间的速度v的大小； （2）不戴头盔时，头部模型与地面撞击的完整过程中，地面对头部模型的平均撞击力F； （3）佩戴合格头盔时，头盔的缓冲材料在撞击过程对头部模型的作用力所做的功W和平均功率。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $