精品解析:福建宁德市部分学校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:
2026-2027学年第一学期适应性练习高三物理
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. 2026年7月10日12时15分,长征十号乙运载火箭在海南商业航天发射场点火升空,火箭一二级分离约6分钟后,一级火箭最后垂直落回海上回收平台。下列说法正确的是( )
A. 一级火箭返回过程,一直处于失重状态
B. “12时15分”、“约6分钟”均指时间间隔
C. 从发射至回收,一级火箭位移不为0
D. 研究一级火箭回收过程时的姿态,可将其视为质点
【答案】C
【解析】
【详解】A.一级火箭返回过程中,临近回收平台时需要减速落地,此时加速度向上,处于超重状态,并非一直失重,故A错误;
B.“12时15分”对应火箭点火的瞬间,是时刻;“约6分钟”对应一二级分离到一级落地的过程时长,是时间间隔,二者不都为时间间隔,故B错误;
C.一级火箭初始位置是陆地发射场,最终落回海上回收平台,初末位置不重合,因此位移不为0,故C正确;
D.研究火箭回收姿态时,需要关注火箭的形状、朝向等自身特征,不能忽略其大小和形状,因此不可视为质点,故D错误。
故选C。
2. 如图所示,一光滑地面上有一质量为m′的木板ab,一质量为m的人站在木板的a端,关于人由静止开始运动到木板的b端(M、N表示地面上原a、b对应的点),下列图示正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】木板质量为,人质量为,根据动量守恒定律推导得,结合,可知木板整体向左移动,右端最终位于点左侧,人最终位于木板右端,符合该规律的只有D选项。
故选D。
3. 将一质量为的小球从水平地面以初速度竖直向上抛出,规定地面为重力势能零势能面,竖直向上为正方向,不计空气阻力。从小球抛出到落地的过程中,小球的动能、重力的瞬时功率的绝对值随时间变化,速度的平方、重力势能随距地面的高度变化,下列四幅图像中,能正确反映上述物理量对应关系的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.小球做竖直上抛运动,动能,展开为关于的二次函数,则图像为开口向上的抛物线,故A错误;
B.重力的瞬时功率绝对值,在上升阶段,速度线性减小至0;下落阶段,速度大小线性增加,则图像是一条顶点在处横轴上的“V”型折线,故B正确;
C.由运动学公式,得,则图像为一条向下倾斜的直线,故C错误;
D.重力势能,则图像是一条过原点的倾斜直线,故D错误。
故选B。
4. 如图所示,轻弹簧一端固定在点,另一端系一小球,小球穿在固定于竖直面内、圆心为的光滑圆环上,在的正上方,是的连线和圆环的交点,将小球从圆环上的点由静止释放后,发现小球通过了点,最终在、之间做往复运动。已知小球在点时弹簧被压缩。下列说法正确的是( )
A. 从点到点过程小球机械能守恒
B. 弹簧在点时的弹性势能小于在点时的弹性势能
C. 从点到点的过程中小球的速率先增大再减小
D. 小球在点时动能最大
【答案】C
【解析】
【详解】AB.圆环光滑,小球在A、B之间做往复运动时,只有重力和弹簧的弹力做功,所以小球和弹簧组成的系统机械能守恒。从A点到B点过程弹簧对小球做功,则小球机械能不守恒,小球在A点的动能和重力势能均最小,根据系统机械能守恒,小球在A点的弹性势能必大于在C点的弹性势能,故AB错误;
CD.小球从点到点过程,在光滑圆环半径切线方向上,弹簧弹力的分力先大于小球重力沿切线方向的分力,小球先做加速运动;当切向合力为零(此时弹簧仍处于伸长状态)时,小球的速度最大,动能最大,之后随着小球运动,弹簧弹力的分力小于重力沿切线方向的分力,小球做减速运动,所以从点到点过程小球速率先增大再减小,小球在C点时动能不是最大,故C正确,D错误。
故选C。
二、双项选择题:本题共4小题。
5. 关于教材中的四幅插图,下列说法正确的是( )
A. 图1中,在观察桌面的形变时,运用了等效替代的科学思想
B. 图2中,当小球所受合力的方向与速度方向不在同一直线上时,物体做曲线运动
C. 图3中,地球上、两点在随地球自转过程中具有相同的角速度
D. 图4中,伽利略利用实验和逻辑推理相结合的方法得到了小球自由下落的位移与所用时间成正比
【答案】BC
【解析】
【详解】A.图1中,在观察桌面微小形变时,利用光学放大法放大不易观察的微小形变,不是等效替代法,故A错误;
B.图2是物体做曲线运动的演示实验,给物体一个初速度,同时施加一个与速度方向不在同一直线上的力,物体的运动轨迹会发生弯曲。这验证了当物体所受合力的方向与速度方向不在同一直线上时,物体做曲线运动,故B正确;
C.图3中,地球上、两点都绕地轴做圆周运动,可知在随地球自转过程中具有相同的角速度,故C正确;
D.伽利略通过实验和逻辑推理,得到自由下落小球的位移与所用时间的平方成正比,并非与时间成正比,故D错误。
故选BC。
6. 2026年8月25日11时21分,长征六号丙遥一运载火箭在太原卫星发射中心发射升空,将中科卫星14星等7颗卫星顺利送入预定轨道,飞行试验任务取得圆满成功。如图所示,若其中某颗卫星发射成功后先进入近地圆轨道Ⅰ做匀速圆周运动,再经椭圆轨道Ⅱ变轨,最终进入圆轨道Ⅲ做匀速圆周运动。已知、两点分别是椭圆轨道Ⅱ的近地点和远地点,卫星沿椭圆轨道从点运动到点所用的最短时间为,地球的半径为,地球表面的重力加速度为,则( )
A. 卫星在轨道Ⅰ上的机械能大于卫星在轨道Ⅱ上的机械能
B. 卫星在轨道Ⅲ上运行的周期大于
C. 圆轨道Ⅲ的半径为
D. 卫星在轨道Ⅰ的线速度大于卫星在轨道Ⅱ上点的线速度
【答案】BD
【解析】
【详解】A.卫星在轨道Ⅰ上运动时,万有引力恰好提供圆周运动所需的向心力。在点加速后,按原半径做圆周运动所需的向心力增大,卫星向原轨道外侧偏离,进入椭圆轨道Ⅱ。加速变轨时发动机做正功,卫星的机械能增大;此后沿轨道Ⅱ运动时只有万有引力做功,机械能守恒。因此卫星在轨道Ⅰ上的机械能小于在轨道Ⅱ上的机械能,故A错误;
BC.设轨道Ⅰ、Ⅲ的半径分别为和,轨道Ⅱ的半长轴为,轨道Ⅱ、Ⅲ的周期分别为和。由图可知,,为椭圆长轴的两端,地心为椭圆的一个焦点,两段半椭圆对应的扫过面积相等。根据开普勒第二定律,从到的最短时间为半个周期,故。由椭圆长轴的几何关系有
根据开普勒第三定律可列
结合前述半周期关系,可得
设地球质量为,卫星质量为,引力常量为。忽略地球自转,地球表面物体的重力等于万有引力,有
轨道Ⅲ上的卫星由万有引力提供向心力,有
联立上述各式,解得,故B正确,C错误;
D.设卫星在圆轨道Ⅰ、Ⅲ上的速度大小分别为和,在椭圆轨道Ⅱ上点的速度大小为。对圆轨道Ⅰ上的卫星,由万有引力提供向心力,有
对圆轨道Ⅲ上的卫星,同理有
由于内圆轨道半径较小,解得
卫星从轨道Ⅱ的远地点进入圆轨道Ⅲ,需要加速以满足圆周运动所需的向心力条件,因此,故D正确。
故选BD。
7. 生活中人们为了往高楼中搬运大型货物,可能会用到如图所示的方法提升重物。图中甲、乙两名工人分别位于两栋楼的不同楼层阳台处,甲、乙两人间的距离为、楼间距为,两人各用一根轻绳与质量为的重物相连。初始时重物在甲的正下方地面上,此时工人甲的绳长为,现甲拉住绳端不动的同时乙缓慢收短手中的轻绳,最终将重物拉至乙处。重力加速度取,则在将重物拉离地面至接近乙的过程中下列说法正确的是( )
A. 甲、乙对绳的拉力始终小于
B. 甲、乙对绳的拉力始终大于
C. 当重物接近乙处时甲对绳的拉力接近
D. 当重物接近乙处时乙对绳的拉力接近
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.将重物拉离地面至接近乙的过程中,甲、乙对绳的拉力之间的角度始终为锐角,根据力的分解与合成可知,甲、乙对绳的拉力的合力等于重物的重力,且甲、乙对绳的拉力始终小于合力,即甲、乙对绳的拉力始终小于,故A正确,B错误;
C.甲、乙间的竖直距离为
当重物接近乙处时,设甲绳与竖直方向的夹角为,则甲对绳的拉力接近,故C正确;
D.当重物接近乙处时乙对绳的拉力接近,故D错误。
故选AC。
8. 如图1所示,倾角为的光滑斜面上,有A、B两个物体相互接触但并不黏合。已知物体A、B的质量分别为,,重力加速度取。从开始,沿斜面向上的推力和拉力分别作用于初始状态为静止的A、B上,和随时间的变化规律如图2所示。则( )
A. 经过,A和B分离
B. A和B分离时,B的速度大小为
C. 末和末,A的速度大小和方向均相同
D. 末,B的速度大小为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.由图2可得内两个力的表达式分别为,
A和B未分离时,对A、B整体,沿斜面方向由牛顿第二定律得
联立解得
所以只要A、B相互接触(存在弹力),二者就以恒定加速度做匀加速直线运动。两物体分离的临界条件是相互间的作用力,但二者加速度仍相等。则对B由牛顿第二定律得
解得分离时
结合,解得分离时刻为
则A和B分离时,B的速度大小为,故A正确,B错误
C.2s末A、B分离,分离后对A由牛顿第二定律得
可得()
图像与时间轴所围的面积表示速度变化量。时,的加速度为
2s到4s内,A的加速度从线性减小到,这段时间内的图像与时间轴所围正负面积大小相等,因此速度变化量为0,因此末和末,A的速度大小和方向均相同,故C错误;
D.2s末A、B分离,分离后对B由牛顿第二定律得
可得()
时,B的加速度为
则时间内B的速度变化量为
因此3s末B的速度为,故D正确。
故选AD。
三、非选择题。
9. 如图所示,水平转台上有两个完全相同的均可视为质点的物体甲和乙,其质量为,甲到转轴的距离为,物体乙到转轴的距离为,两者与转台间的动摩擦因数为。现让转台绕中心轴转动,两物体相对转台均不发生滑动的最大角速度为________,在此角速度下两物体与转台之间的摩擦力、大小之比为________。(可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为)
【答案】 ①. 5 ②. 1∶2
【解析】
【详解】[1]物体刚好不滑动的临界条件:最大静摩擦力提供向心力,即,
对甲乙分别计算,甲:
乙:
乙的转动半径更大,临界角速度更小,乙先滑动。故两物体均不滑动的最大角速度由乙决定:
[2]在时,乙刚好达到最大静摩擦力:
甲尚未达到最大静摩擦力,摩擦力仅提供向心力:
故
10. 如图甲所示,售货员给推车一初速度,使其运动一段距离后停靠在墙边,该过程可看成推车做匀变速直线运动。用位置固定的手机每隔给运动中的推车拍一张照片,取连续的三张照片①②③整合到一起,如图乙所示,拍照间隔内推车移动的距离分别为、。则推车离手后的加速度大小为________,到达图乙中的位置③后还能继续滑行的距离为________。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
[1]取推车运动方向为正方向,以表示推车的加速度。图乙中相邻照片对应的位移依次为和,拍照时间间隔为。设照片①、②中推车的速度分别为和。推车做匀减速直线运动,由匀变速直线运动公式有,,且
两位移式相减并代入速度关系,得
所以加速度为
负号表示加速度方向与运动方向相反,其大小为
[2]由照片②至③的速度关系,结合前述第二段位移公式,得照片③中推车的速度为
设推车从位置③继续滑行至停止的位移为,此过程加速度不变、末速度为零,由匀变速直线运动的速度与位移关系得
解得还能继续滑行的距离为
11. 如图所示,可视为质点的光滑定滑轮与竖直墙面上的点等高,为的中点,距离为。一根轻质不可伸长的细绳一端系在点,穿过质量为的光滑圆环再绕过定滑轮,另一端吊着质量为的重物。将圆环由点静止释放,设与水平方向夹角为。已知重力加速度为,整个过程中未与滑轮相撞,不计空气阻力和一切摩擦。则任意时刻,和的速度关系为________;和总动能最大时,________。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
[1]圆环两侧绳的张力相等,结合对称的初始位置,圆环始终沿过的竖直线运动,两段斜绳长度相等,与水平方向的夹角均为。以下和均表示速率。先考虑圆环下落、重物上升的过程,速度及沿绳方向的投影如图所示
设每段斜绳长度增加的速率为。圆环的速度沿每段斜绳方向的投影决定该绳段长度的变化,故有
细绳总长不变,重物上升时竖直绳段缩短的速率,等于两段斜绳长度增加的速率之和,因此
[2]取圆环、重物和轻绳为系统,固定绳端和光滑定滑轮均不做功,且无摩擦等损耗,系统机械能守恒,总动能的增减由两物体重力做功的代数和决定。圆环下落时重力做正功,重物上升时重力做负功。由瞬时功率等于力与沿力方向速度分量的乘积,两物体重力的总功率为
由动能定理,重力总功率为正时,总动能增加;重力总功率为负时,总动能减小。圆环从点下落时,从零逐渐增大,重力总功率先正后负,因此总动能最大时满足,解得
12. 某同学探究加速度与力的关系,实验装置如图甲所示。
(1)关于实验下列说法正确的是________;
A. 细绳与长木板可以不平行
B. 抬高木板右端,平衡摩擦力后,弹簧测力计上的示数可看作小车所受的合外力
C. 砂和砂桶的质量不一定要远小于小车的质量
D. 为了让小车运动到桌面最左端的数据都有效,砂桶离地面高度大于小车到桌面左端距离即可
(2)平衡摩擦力后进行实验,弹簧测力计的示数如图乙所示,读数为________;
(3)在保持小车的质量不变的条件下,多次改变砂桶中砂的质量进行重复实验,记录多组弹簧测力计的示数及对应的小车加速度。以为纵坐标、为横坐标绘制关系图线,所得图线为一条过原点的倾斜直线,且其斜率等于________,即可验证小车的加速度与其所受合外力成正比。
【答案】(1)C (2)2.64##2.65##2.66
(3)
【解析】
【小问1详解】
A.细绳应与长木板平行,使拉力沿小车运动方向,避免拉力改变小车对木板的压力而影响摩擦力的平衡,故A错误;
B.忽略绳和滑轮的质量及滑轮摩擦,测力计示数等于每段绳中的拉力。动滑轮受到两段绳沿木板向左的拉力,平衡摩擦力后,小车所受合力为,故B错误;
C.本装置用测力计直接测量绳中拉力,无需用砂和砂桶的总重力近似代替绳中拉力,因此不要求砂和砂桶的质量远小于小车的质量,故C正确;
D.图甲中连接动滑轮的两段平行细绳,随小车向左运动而同时缩短。设小车向左移动的距离为,砂桶下降的高度为,由细绳总长不变得
要使小车到达桌面最左端前砂桶不落地,砂桶初始离地高度须大于小车到桌面左端距离的两倍,故D错误。
故选C。
【小问2详解】
图乙中弹簧测力计的示数从上向下增大,分度值为,应估读到。指针位于与之间的中间附近,读数为,读数在2.64~2.66之间均可。
【小问3详解】
平衡摩擦力后,取沿木板向左为正方向。由第(1)问可知,小车所受合力为测力计示数的两倍,由牛顿第二定律得
整理得
保持小车质量不变,以为横坐标、为纵坐标,所得图线为过原点的倾斜直线,其斜率为
13. 为研究平抛运动规律,某实验小组利用矿泉水瓶和染成红色的水进行实验。在无盖矿泉水瓶的侧壁沿水平方向钻一小孔;先堵住小孔,再向瓶内注水,然后打开小孔,水便从小孔水平射出,形成水柱。
(1)如图1,取两个完全相同的矿泉水瓶,左瓶装水较多、右瓶装水较少,两瓶小孔c的位置相同。由喷出的水柱形状可判断,水从小孔射出的初速度与小孔________方的液柱高度有关(填“上”或“下”)。
(2)如图2,将矿泉水瓶置于水平桌面边缘,桌边悬挂一重锤线,使照相机正对水柱,拍摄某一时刻水柱的照片并打印出来。实验中可认为形成所拍水柱的各水滴从小孔射出时的初速度相同。
①在照片的水柱上选取A、B、C三点,测得A、B两点以及A、C两点沿平行于重锤线的方向的距离分别为、,沿垂直于重锤线的方向的距离分别为x、2x。已知照片中矿泉水瓶的高度为h,矿泉水瓶的实际高度为H,重力加速度为g,则水射出的初速度________(用题中所给字母表示)。
②为减小实验误差,下列说法正确的有( )
A.悬挂重锤线是为了确定竖直方向
B.应选用瓶径更大的矿泉水瓶
C.小孔开口越大越好
【答案】(1)上 (2) ①. ②. AB##BA
【解析】
【小问1详解】
小孔处水的压强由小孔上方液柱的高度决定,上方液柱越高,小孔处压强越大,水从小孔射出的初速度越大;下方液柱的高度不影响射出初速度。左瓶装水较多,小孔c上方液柱更高,水射出的初速度更大,水柱水平射得更远。故填“上”。
【小问2详解】
[1] 水滴做平抛运动,水平方向为匀速直线运动。由水平位移关系可知,A到B的水平距离为x、A到C的水平距离为2x,故B到C的水平距离也为x,即水滴从A运动到B、从B运动到C的时间相等,令为T。
照片与实物按比例缩放,缩放比为,则实际水平位移为、A到B的实际竖直距离为、A到C的实际竖直距离为。
在水平方向
得
竖直方向上,水滴做匀变速直线运动,由匀变速直线运动的推论,连续相等时间间隔内的位移差恒定,即
B到C的实际竖直距离为
故
即
联立解得
[2]A.悬挂重锤线是为了确定竖直方向,A正确;
B.选用瓶径更大的矿泉水瓶,上方水高下降越慢,出水初速度变化越慢,水柱形状越稳定,B正确;
C.小孔开口越大,不仅液面下降越快,且水束越粗、越难保证水平射出,取点误差越大,C错误。
故选AB。
14. 如图所示,赛艇在拉桨和回桨过程中均可视为匀变速直线运动。运动过程所受恒定阻力大小,已知每次拉桨产生一个恒定的水平总推力,其作用时间;回桨过程可认为船桨对赛艇无推力作用,回桨时间。已知运动员与赛艇的总质量,赛艇由静止开始到第一次拉桨结束时的速度为。求:
(1)拉桨所产生的水平总推力大小;
(2)一个拉桨和回桨的周期内,赛艇的速度增量大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
加速过程中的加速度大小
代入数据解得
根据牛顿第二定律可得
代入数据解得
【小问2详解】
加速过程的速度变化量大小为
减速过程,根据牛顿第二定律可知
减速过程的速度变化量大小为
则一个拉桨和回桨的周期内,赛艇的速度增量大小为
15. 如图,长为的粗糙水平面与光滑圆弧轨道在点相切,右侧与竖直面内的光滑半圆形导轨在点相切,为竖直半圆形导轨的最高点。的细线系着一质量为的小球在水平面内做圆周运动,缓慢增大角速度,在小球细线与竖直方向夹角为时运动到点,此时细线突然断开,小球飞出后恰好从点沿切线进入左侧光滑圆弧轨道,经过水平面后从点进入半圆形轨道。已知左侧圆弧轨道的半径,圆心角,右侧半圆形轨道的半径,点与圆心等高,重力加速度取,,。求:
(1)小球运动到点时的速度大小;
(2)点距点的高度;
(3)若小球进入半圆形轨道后可以通过点,求粗糙水平面动摩擦因数的最大值。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
小球在细线约束下在水平面内做圆周运动时,根据牛顿第二定律可得
代入数据解得
【小问2详解】
方法一:在点,由几何关系得小球竖直分速度
则、高度差
代入数据解得
方法二:在点,由几何关系得小球的速度
由到,由动能定理可得
代入数据解得
【小问3详解】
由小球恰好运动到点,则有
由(2)可知,小球运动到点的速度,则点到点全过程,由动能定理得
其中
综上可得
16. 煤矿深井运送煤块,常用到传送带和弹射装置,模型简化如图甲所示,轻弹簧左端固定在竖直墙壁上,弹簧恢复原长时右侧自由端恰好位于传送带的左端,弹簧所在的水平面光滑且与水平传送带的端平滑连接,传送带的水平部分长,右端恰与足够长的木板的左端水平对接(忽略的长度),传送带沿顺时针运行的速率,木板的质量,静止在光滑的水平面上。现将一个质量的煤块(可视作质点)从点向左压缩弹簧至点由静止释放,弹簧的弹力与煤块在段运动的位移的关系如图乙所示。已知煤块与传送带、长木板间的动摩擦因数均为,重力加速度取。求:
(1)煤块滑上传送带的初速度大小;
(2)煤块在传送带上运行过程中因摩擦产生的热量;
(3)若压缩弹簧储存的弹性势能为,煤块离开弹簧后滑上传送带,最终在木板上留下的痕迹长度为。试写出痕迹长度随弹性势能变化的函数关系式。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据图像的面积数值上表示弹力的功,则有
由功能关系可得
解得
【小问2详解】
由于,煤块被传送带带动加速,设煤块在传送带上的加速度为,加速时间后与传送带共速,加速位移为,由牛顿第二定律有
由运动学速度规律得
由运动学位移规律得
联立解得,
可知共速时恰离开传送带,煤块在传送带上运行过程中因摩擦产生的热量为
解得
【小问3详解】
煤块在木板上与木板相互作用,由动量守恒定律得
由能量守恒定律得
联立可得
临界①:煤块在传送带上全程加速,恰好在端达到传送带速度,则有
由(1)可知
对应弹性势能
临界②:煤块在传送带上全程减速,恰好在端达到传送带速度,则有
解得
对应弹性势能
当():煤块全程加速,则有,
解得
当():煤块先匀变速到后匀速,则有,
当():煤块全程减速,则有,
解得
综上
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2026-2027学年第一学期适应性练习高三物理
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. 2026年7月10日12时15分,长征十号乙运载火箭在海南商业航天发射场点火升空,火箭一二级分离约6分钟后,一级火箭最后垂直落回海上回收平台。下列说法正确的是( )
A. 一级火箭返回过程,一直处于失重状态
B. “12时15分”、“约6分钟”均指时间间隔
C. 从发射至回收,一级火箭位移不为0
D. 研究一级火箭回收过程时的姿态,可将其视为质点
2. 如图所示,一光滑地面上有一质量为m′的木板ab,一质量为m的人站在木板的a端,关于人由静止开始运动到木板的b端(M、N表示地面上原a、b对应的点),下列图示正确的是( )
A. B.
C. D.
3. 将一质量为的小球从水平地面以初速度竖直向上抛出,规定地面为重力势能零势能面,竖直向上为正方向,不计空气阻力。从小球抛出到落地的过程中,小球的动能、重力的瞬时功率的绝对值随时间变化,速度的平方、重力势能随距地面的高度变化,下列四幅图像中,能正确反映上述物理量对应关系的是( )
A. B.
C. D.
4. 如图所示,轻弹簧一端固定在点,另一端系一小球,小球穿在固定于竖直面内、圆心为的光滑圆环上,在的正上方,是的连线和圆环的交点,将小球从圆环上的点由静止释放后,发现小球通过了点,最终在、之间做往复运动。已知小球在点时弹簧被压缩。下列说法正确的是( )
A. 从点到点过程小球机械能守恒
B. 弹簧在点时的弹性势能小于在点时的弹性势能
C. 从点到点的过程中小球的速率先增大再减小
D. 小球在点时动能最大
二、双项选择题:本题共4小题。
5. 关于教材中的四幅插图,下列说法正确的是( )
A. 图1中,在观察桌面的形变时,运用了等效替代的科学思想
B. 图2中,当小球所受合力的方向与速度方向不在同一直线上时,物体做曲线运动
C. 图3中,地球上、两点在随地球自转过程中具有相同的角速度
D. 图4中,伽利略利用实验和逻辑推理相结合的方法得到了小球自由下落的位移与所用时间成正比
6. 2026年8月25日11时21分,长征六号丙遥一运载火箭在太原卫星发射中心发射升空,将中科卫星14星等7颗卫星顺利送入预定轨道,飞行试验任务取得圆满成功。如图所示,若其中某颗卫星发射成功后先进入近地圆轨道Ⅰ做匀速圆周运动,再经椭圆轨道Ⅱ变轨,最终进入圆轨道Ⅲ做匀速圆周运动。已知、两点分别是椭圆轨道Ⅱ的近地点和远地点,卫星沿椭圆轨道从点运动到点所用的最短时间为,地球的半径为,地球表面的重力加速度为,则( )
A. 卫星在轨道Ⅰ上的机械能大于卫星在轨道Ⅱ上的机械能
B. 卫星在轨道Ⅲ上运行的周期大于
C. 圆轨道Ⅲ的半径为
D. 卫星在轨道Ⅰ的线速度大于卫星在轨道Ⅱ上点的线速度
7. 生活中人们为了往高楼中搬运大型货物,可能会用到如图所示的方法提升重物。图中甲、乙两名工人分别位于两栋楼的不同楼层阳台处,甲、乙两人间的距离为、楼间距为,两人各用一根轻绳与质量为的重物相连。初始时重物在甲的正下方地面上,此时工人甲的绳长为,现甲拉住绳端不动的同时乙缓慢收短手中的轻绳,最终将重物拉至乙处。重力加速度取,则在将重物拉离地面至接近乙的过程中下列说法正确的是( )
A. 甲、乙对绳的拉力始终小于
B. 甲、乙对绳的拉力始终大于
C. 当重物接近乙处时甲对绳的拉力接近
D. 当重物接近乙处时乙对绳的拉力接近
8. 如图1所示,倾角为的光滑斜面上,有A、B两个物体相互接触但并不黏合。已知物体A、B的质量分别为,,重力加速度取。从开始,沿斜面向上的推力和拉力分别作用于初始状态为静止的A、B上,和随时间的变化规律如图2所示。则( )
A. 经过,A和B分离
B. A和B分离时,B的速度大小为
C. 末和末,A的速度大小和方向均相同
D. 末,B的速度大小为
三、非选择题。
9. 如图所示,水平转台上有两个完全相同的均可视为质点的物体甲和乙,其质量为,甲到转轴的距离为,物体乙到转轴的距离为,两者与转台间的动摩擦因数为。现让转台绕中心轴转动,两物体相对转台均不发生滑动的最大角速度为________,在此角速度下两物体与转台之间的摩擦力、大小之比为________。(可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为)
10. 如图甲所示,售货员给推车一初速度,使其运动一段距离后停靠在墙边,该过程可看成推车做匀变速直线运动。用位置固定的手机每隔给运动中的推车拍一张照片,取连续的三张照片①②③整合到一起,如图乙所示,拍照间隔内推车移动的距离分别为、。则推车离手后的加速度大小为________,到达图乙中的位置③后还能继续滑行的距离为________。
11. 如图所示,可视为质点的光滑定滑轮与竖直墙面上的点等高,为的中点,距离为。一根轻质不可伸长的细绳一端系在点,穿过质量为的光滑圆环再绕过定滑轮,另一端吊着质量为的重物。将圆环由点静止释放,设与水平方向夹角为。已知重力加速度为,整个过程中未与滑轮相撞,不计空气阻力和一切摩擦。则任意时刻,和的速度关系为________;和总动能最大时,________。
12. 某同学探究加速度与力的关系,实验装置如图甲所示。
(1)关于实验下列说法正确的是________;
A. 细绳与长木板可以不平行
B. 抬高木板右端,平衡摩擦力后,弹簧测力计上的示数可看作小车所受的合外力
C. 砂和砂桶的质量不一定要远小于小车的质量
D. 为了让小车运动到桌面最左端的数据都有效,砂桶离地面高度大于小车到桌面左端距离即可
(2)平衡摩擦力后进行实验,弹簧测力计的示数如图乙所示,读数为________;
(3)在保持小车的质量不变的条件下,多次改变砂桶中砂的质量进行重复实验,记录多组弹簧测力计的示数及对应的小车加速度。以为纵坐标、为横坐标绘制关系图线,所得图线为一条过原点的倾斜直线,且其斜率等于________,即可验证小车的加速度与其所受合外力成正比。
13. 为研究平抛运动规律,某实验小组利用矿泉水瓶和染成红色的水进行实验。在无盖矿泉水瓶的侧壁沿水平方向钻一小孔;先堵住小孔,再向瓶内注水,然后打开小孔,水便从小孔水平射出,形成水柱。
(1)如图1,取两个完全相同的矿泉水瓶,左瓶装水较多、右瓶装水较少,两瓶小孔c的位置相同。由喷出的水柱形状可判断,水从小孔射出的初速度与小孔________方的液柱高度有关(填“上”或“下”)。
(2)如图2,将矿泉水瓶置于水平桌面边缘,桌边悬挂一重锤线,使照相机正对水柱,拍摄某一时刻水柱的照片并打印出来。实验中可认为形成所拍水柱的各水滴从小孔射出时的初速度相同。
①在照片的水柱上选取A、B、C三点,测得A、B两点以及A、C两点沿平行于重锤线的方向的距离分别为、,沿垂直于重锤线的方向的距离分别为x、2x。已知照片中矿泉水瓶的高度为h,矿泉水瓶的实际高度为H,重力加速度为g,则水射出的初速度________(用题中所给字母表示)。
②为减小实验误差,下列说法正确的有( )
A.悬挂重锤线是为了确定竖直方向
B.应选用瓶径更大的矿泉水瓶
C.小孔开口越大越好
14. 如图所示,赛艇在拉桨和回桨过程中均可视为匀变速直线运动。运动过程所受恒定阻力大小,已知每次拉桨产生一个恒定的水平总推力,其作用时间;回桨过程可认为船桨对赛艇无推力作用,回桨时间。已知运动员与赛艇的总质量,赛艇由静止开始到第一次拉桨结束时的速度为。求:
(1)拉桨所产生的水平总推力大小;
(2)一个拉桨和回桨的周期内,赛艇的速度增量大小。
15. 如图,长为的粗糙水平面与光滑圆弧轨道在点相切,右侧与竖直面内的光滑半圆形导轨在点相切,为竖直半圆形导轨的最高点。的细线系着一质量为的小球在水平面内做圆周运动,缓慢增大角速度,在小球细线与竖直方向夹角为时运动到点,此时细线突然断开,小球飞出后恰好从点沿切线进入左侧光滑圆弧轨道,经过水平面后从点进入半圆形轨道。已知左侧圆弧轨道的半径,圆心角,右侧半圆形轨道的半径,点与圆心等高,重力加速度取,,。求:
(1)小球运动到点时的速度大小;
(2)点距点的高度;
(3)若小球进入半圆形轨道后可以通过点,求粗糙水平面动摩擦因数的最大值。
16. 煤矿深井运送煤块,常用到传送带和弹射装置,模型简化如图甲所示,轻弹簧左端固定在竖直墙壁上,弹簧恢复原长时右侧自由端恰好位于传送带的左端,弹簧所在的水平面光滑且与水平传送带的端平滑连接,传送带的水平部分长,右端恰与足够长的木板的左端水平对接(忽略的长度),传送带沿顺时针运行的速率,木板的质量,静止在光滑的水平面上。现将一个质量的煤块(可视作质点)从点向左压缩弹簧至点由静止释放,弹簧的弹力与煤块在段运动的位移的关系如图乙所示。已知煤块与传送带、长木板间的动摩擦因数均为,重力加速度取。求:
(1)煤块滑上传送带的初速度大小;
(2)煤块在传送带上运行过程中因摩擦产生的热量;
(3)若压缩弹簧储存的弹性势能为,煤块离开弹簧后滑上传送带,最终在木板上留下的痕迹长度为。试写出痕迹长度随弹性势能变化的函数关系式。
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