精品解析：河北石家庄2026-2027学年高三上学期摸底考试物理试题

2026年普通高中阶段性练习 物 理 （本试卷满分100分，考试时间75分钟） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 如图所示，升降台托着货箱在竖直方向运动，某段时间内货箱受到的支持力大小为其重力的0.8倍，下列关于货箱的说法正确的是（ ） A. 处于超重状态 B. 处于失重状态 C. 一定向上运动 D. 一定向下运动 2. 浮空风力发电系统靠充氦浮空器把发电机组送上高空，以浮空器和发电机组整体为研究对象，系统由系留动力缆拉住，在由左向右吹的高空风中某时刻相对地面静止，如图所示。此时系统受到的作用力共有（ ） A. 6个 B. 5个 C. 4个 D. 2个 3. 智能小车从处由静止开始沿水平轨道运动，车载人工智能系统记录了小车加速度随位移变化的关系，如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 图线与轴所围“面积”表示小车速度的变化量 B. 小车运动到处时，速度最大 C. 在内，小车的速度随位移逐渐减小 D. 在内，小车做加速度逐渐减小的减速运动 4. 如图所示为滚筒洗衣机的示意图，滚筒可绕水平转轴在竖直面内转动。脱水时，衣物始终紧贴筒壁随筒一起匀速转动。已知滚筒半径为25cm，g取10m/s2，，衣物（含衣物上的水）可视为质点。脱水过程中下列说法正确的是（ ） A. 滚筒转速可能为600r/min B. 衣物的动能始终不变 C. 衣物的加速度始终不变 D. 衣物从最低点转到最高点的过程中，筒壁对衣物做的功为零 5. 某机场行李分拣时，搬运车以4.0 m/s的速度沿水平直线轨道匀速运行，识别到行李箱后，搬运车以0.5 m/s2的加速度匀加速8 s，随后切换为制动模式，以1.0 m/s2的加速度做匀减速运动，直到速度减为4.0 m/s后保持该速度不变。则搬运车从开始加速起18 s内的位移大小为（ ） A. 108 m B. 96 m C. 84 m D. 72 m 6. 某市环卫部门在洒水车尾部加装雾炮，治理道路扬尘。某次作业时，雾炮喷口将水雾以大小均为v的速度沿与水平方向成θ角的方向斜向上射出。已知喷口横截面积为S，喷口附近水雾的密度为ρ，时刻车（连同水箱及箱内剩余的水）总质量为M，重力加速度为g，雾炮车始终静止在水平地面。下列说法正确的是（ ） A. 车受到水雾反冲力的大小为 B. 单位时间内从喷口射出的水雾质量为 C. 时刻地面对车的支持力大小为 D. 若仅将θ减小，地面对车的摩擦力将减小 7. 质量为1500kg的无人配送车在水平路面上以恒定的功率沿直线加速前进，车瞬时速度的倒数和瞬时加速度a的关系如图所示，已知车在水平路面上所受的阻力恒定，车到达终点前已达到最大速度。下列说法正确的是（ ） A. 车加速前进时，加速度逐渐增大 B. 车的牵引力功率为40kW C. 车的速度大小为5m/s时，加速度大小为4m/s2 D. 车所受到的阻力大小为1500N 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，光滑铁环套在细线上，双手握住细线两端在同一高度，现双手沿水平方向以大小相同的速度匀速靠近，不计铁环与细线之间的摩擦，细线不可伸长。在此过程中（ ） A. 细线对铁环的作用力大小不变 B. 铁环始终沿竖直方向向下运动 C. 铁环下降的速度逐渐减小 D. 铁环下降的速度大小始终不变 9. 打糍粑是我国的传统习俗。如图所示，某次打击时，人双手握柄将木槌举至槌头距糍粑上表面0.80m处，随即用力向下捶打，槌头接触糍粑前人手对木槌做功为22.5J；槌头接触糍粑后立即松手，继续向下陷入糍粑，经0.04s速度刚好减为零。木柄始终保持竖直，木槌的总质量为5.0kg，g取10 m/s2。此次打击过程中，下列说法正确的是（ ） A. 槌头刚接触糍粑时，木槌的速度大小为5.0m/s B. 槌头刚接触糍粑时，木槌的速度大小为3.0m/s C. 打击过程中，糍粑对木槌的冲量大小为25N·s D. 打击过程中，糍粑对木槌的冲量大小为27N·s 10. 天问二号探测器前往半径为R的近地小行星2016HO3。如图所示，探测器携返回舱在距小行星表面高度为2R的圆轨道匀速运行。探测器运动到P点时，返回舱沿运动方向瞬间被弹出，分离时间极短；弹出后返回舱恰好脱离小行星引力束缚，踏上返回地球之路；探测器反冲减速，沿原方向绕小行星做椭圆运动，其近星点恰好贴近小行星表面。已知探测器在近星点和远星点处的速率与其到小行星中心的距离成反比。规定无穷远处引力势能为零，质量为m的物体距小行星球心为r时的引力势能为（G为引力常量，M为小行星的质量），不计其他天体的作用。下列说法正确的是（ ） A. 分离前，探测器绕圆轨道运行的线速度大小为 B. 弹出后瞬间，返回舱的速度大小为 C. 探测器与返回舱的质量之比为 D. 分离后，探测器运动到近星点时的速度大小为 三、非选择题：共54分。 11. 某同学用如图甲所示装置做探究小车速度随时间变化规律的实验，已知电火花计时器所用交流电的频率为50Hz。 （1）如图乙为实验时打出的一条纸带，纸带上每5个点取一个计数点，A、B、C、D、E、F、G为7个计数点，则小车的加速度大小为__________________m/s2。（结果保留两位有效数字） （2）该同学将打出的一条纸带沿计数点剪断得到6段纸带，由短到长并排贴在一起，各段紧靠但不重叠。建立坐标系（表示相邻计数点间的距离，表示相邻计数点间的时间间隔），将各纸带上端中点连起来得到一条直线，如图丙所示，直线的斜率表示                         A. 各计数点的瞬时速度 B. 相邻计数点瞬时速度的变化 C. 小车运动的加速度 D. 小车运动加速度的 12. 问题探究 某小组查阅资料后了解到：为降低车辆碰撞时所受损伤，通常在车身前端设置碰撞缓冲装置。该小组以“碰撞缓冲器技术原理探究与应用”为主题开展项目式学习。 （1）分析碰撞缓冲原理 图甲为用水平气垫导轨搭建的模拟装置：滑块A的质量，被左端的弹射装置以初速度弹出后沿导轨向右运动；滑块B（连同前端的缓冲装置）的质量为，静止在导轨上；碰撞后，两滑块通过挂钩连成整体一起运动。利用频闪相机在碰撞前后各连拍两张照片，相邻两次拍摄的时间间隔均为，如图乙、丙所示。测出在时间内滑块A碰撞前的位移和碰后两滑块一起运动的位移，其中、均为实际位移。碰撞前，滑块A的速度大小为______。（用题中所给字母表示） （2）探究碰后位移与滑块B总质量的关系 实验时，保持滑块A的质量m1、弹射初速度v0和连拍的时间间隔T均不变，逐次在滑块B上加装相同的配重片(质量均为)，记录每次增加配重的片数n，按照（1）中的方案测多组位移x，并作出的图像如图丁所示。根据图像可得_______kg，滑块B的质量______kg。 （3）缓冲技术应用设计 基于以上实验，小组为创客工坊的自动导引运输车设计防撞缓冲装置。运输车前端装有缓冲元件，以1.5 m/s的速度沿直线撞向固定的刚性挡块，已知运输车（含所载货物及缓冲元件）的总质量为40 kg。 ①若缓冲元件采用弹簧缓冲器，并要求弹簧的最大压缩量不超过10 cm，运输车的动能全部转化为弹簧的弹性势能，则弹簧的劲度系数至少为________________________N/m，车受到的最大冲击力为________________________N。 ②为减小车所受到的最大冲击力，若缓冲元件改用蜂窝铝吸能盒，其碰撞过程中的作用力可视为恒定。要求在最大压缩量同为10 cm的条件下吸收相同的能量，则这一恒定作用力为________________________N。 13. 跳台滑雪是冬奥会的比赛项目之一，场地由助滑坡、跳台、着陆坡、终止区组成，着陆坡可视为倾角的平直斜面，如图所示。某运动员先从助滑坡滑下，以速度从跳台与着陆坡连接处A点水平飞出，在空中飞行一段距离后到B点着陆。运动员可视为质点，g取10 m/s2，，，不计空气阻力，求： （1）运动员从A点运动到B点所用的时间。 （2）A、B两点之间的距离。 14. 某医药配送中心采用“货到人”拣选系统，其水平回转货架的圆形载货台可绕圆心O转动，转动的角速度可调，俯视图如图所示，载货台上沿同一直径放置质量均为m的货箱A和B（均可视为质点），一条不可伸长的轻质捆扎带将两箱连接，捆扎带恰好伸直且无张力，A、B到转轴的距离分别为r和2r。A、B与载货台面间的动摩擦因数分别为5μ和2μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。 （1）求捆扎带刚好有张力时，载货台匀速转动的角速度； （2）当载货台匀速转动的角速度时，求A所受摩擦力的大小； （3）为使A、B均与载货台保持相对静止，求载货台匀速转动角速度的最大值。 15. 如图所示，水平矩形固定平台上有一底面光滑、质量M=2kg的长方体小车，车高h=0.35m，长L=1.6m，车右端和平台右端对齐。质量m=6kg的机器人站在车左端，机器人和车均静止。平台右侧与倾斜矩形传送带上边缘相接，传送带与水平面的夹角θ=53°、沿图示方向以的恒定速率转动，传送带宽度d=3.5 m，长度足够。某时刻机器人向右运动，当机器人运动到车最右端时垂直平台右边缘斜向上跳出，跳出时机器人速度方向与水平方向的夹角α=37°，机器人恰能落到传送带上边缘，机器人接触传送带后，立即受到大小恒为F=48 N、方向沿传送带平面向上且与传送带速度方向垂直的推力，推力持续时间t=1 s。已知机器人与传送带间动摩擦因数，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，忽略空气阻力，机器人在传送带上运动时可视为滑块。求： （1）机器人运动到小车最右端时，小车运动的位移大小； （2）机器人从小车上跳出时的速度大小； （3）机器人在传送带上运动的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年普通高中阶段性练习 物 理 （本试卷满分100分，考试时间75分钟） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 如图所示，升降台托着货箱在竖直方向运动，某段时间内货箱受到的支持力大小为其重力的0.8倍，下列关于货箱的说法正确的是（ ） A. 处于超重状态 B. 处于失重状态 C. 一定向上运动 D. 一定向下运动 【答案】B 【解析】 【详解】AB．以货箱为研究对象，以竖直向下为正方向建立一维坐标系，设货箱质量为m、所受重力为 货箱在竖直方向只受重力G和升降台的支持力N，由题意知 小于重力G，由牛顿第二定律得 得 合并同类项得 故 方向竖直向下；超重和失重由加速度的方向决定，加速度竖直向上时物体超重，加速度竖直向下时物体失重； 故货箱处于失重状态，A错误，B正确； CD．加速度的方向只决定速度如何变化，不能决定速度本身的方向；若货箱速度竖直向上，则加速度与速度反向，货箱向上做减速运动； 若货箱速度竖直向下，则加速度与速度同向，货箱向下做加速运动；两种情形都满足 故货箱不一定向上运动，也不一定向下运动，C错误，D错误； 故选B。 2. 浮空风力发电系统靠充氦浮空器把发电机组送上高空，以浮空器和发电机组整体为研究对象，系统由系留动力缆拉住，在由左向右吹的高空风中某时刻相对地面静止，如图所示。此时系统受到的作用力共有（ ） A. 6个 B. 5个 C. 4个 D. 2个 【答案】C 【解析】 【详解】以浮空器和发电机组组成的整体为研究对象（系留动力缆是外部约束，其拉力属于外力），系统靠氦气浮力升空。 按施力物体逐一分析：地球施加竖直向下的重力G 空气对充氦浮空器施加竖直向上的浮力 由左向右吹的高空风对系统施加水平向右的风力 系留动力缆对系统施加沿缆斜向左下方的拉力T，共4个力。 故选C。 3. 智能小车从处由静止开始沿水平轨道运动，车载人工智能系统记录了小车加速度随位移变化的关系，如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 图线与轴所围“面积”表示小车速度的变化量 B. 小车运动到处时，速度最大 C. 在内，小车的速度随位移逐渐减小 D. 在内，小车做加速度逐渐减小的减速运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．只适用于匀变速直线运动。将位移分成许多小段，每一小段内可视为匀变速，则有 即图线与轴所围的“面积”表示，而不是速度的变化量，故A错误； B．内，小车做加速运动；后，小车做减速运动，故小车运动到处时速度最大，故B正确； C．内小车的加速度虽逐渐减小，但加速度仍大于零，速度仍随位移逐渐增大，故C错误； D．内小车的加速度为负，速度逐渐减小，做减速运动，但加速度的大小由0逐渐增大到，应是加速度逐渐增大的减速运动，故D错误。 故选B。 4. 如图所示为滚筒洗衣机的示意图，滚筒可绕水平转轴在竖直面内转动。脱水时，衣物始终紧贴筒壁随筒一起匀速转动。已知滚筒半径为25cm，g取10m/s2，，衣物（含衣物上的水）可视为质点。脱水过程中下列说法正确的是（ ） A. 滚筒转速可能为600r/min B. 衣物的动能始终不变 C. 衣物的加速度始终不变 D. 衣物从最低点转到最高点的过程中，筒壁对衣物做的功为零 【答案】A 【解析】 【详解】A．衣物随筒一起做匀速圆周运动，在最高点不脱离筒壁需满足 即 取 对应的最小转速 而600r/min远大于60r/min，故滚筒转速可能为600r/min，A正确； B．衣物随筒匀速转动，线速度大小不变；脱水过程中衣物上的水不断被甩出，衣物的质量不断减小，由 知衣物的动能不断减小，B错误； C．衣物做匀速圆周运动，向心加速度大小 保持不变，但方向始终指向转轴、时刻在改变，加速度是矢量，故衣物的加速度始终在改变，C错误； D．筒壁对衣物的支持力沿半径方向，始终与衣物的速度方向垂直，不做功； 衣物随筒匀速转动，筒壁对衣物的摩擦力与重力的切向分量等大反向，方向始终与衣物的运动方向相同，做正功。故筒壁对衣物做的功不为零，D错误。 故选A。 5. 某机场行李分拣时，搬运车以4.0 m/s的速度沿水平直线轨道匀速运行，识别到行李箱后，搬运车以0.5 m/s2的加速度匀加速8 s，随后切换为制动模式，以1.0 m/s2的加速度做匀减速运动，直到速度减为4.0 m/s后保持该速度不变。则搬运车从开始加速起18 s内的位移大小为（ ） A. 108 m B. 96 m C. 84 m D. 72 m 【答案】B 【解析】 【详解】匀加速阶段（0~8s）：8s末的瞬时速度 该阶段位移 匀减速阶段（8s~12s）：制动加速度 减速至用时 该阶段位移 匀速阶段（12s~18s）：剩余时长 匀速运动的位移 18s内总位移 故选B。 6. 某市环卫部门在洒水车尾部加装雾炮，治理道路扬尘。某次作业时，雾炮喷口将水雾以大小均为v的速度沿与水平方向成θ角的方向斜向上射出。已知喷口横截面积为S，喷口附近水雾的密度为ρ，时刻车（连同水箱及箱内剩余的水）总质量为M，重力加速度为g，雾炮车始终静止在水平地面。下列说法正确的是（ ） A. 车受到水雾反冲力的大小为 B. 单位时间内从喷口射出的水雾质量为 C. 时刻地面对车的支持力大小为 D. 若仅将θ减小，地面对车的摩擦力将减小 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据密度公式 时间内喷出的水的体积为 所以时间内喷出的水的质量为 所以单位时间喷出的水的质量为 根据动量定理 解得，故AB错误； C．根据动量定理，竖直方向则有 解得，所以时刻地面对车的支持力大小为，故C正确； D．车静止，水平方向则有 解得 水平方向受力平衡，地面对车的摩擦力大小等于水雾对车的水平反冲力，则有 当减小时，增大，因此地面对车的摩擦力将增大，故D错误。 故选C。 7. 质量为1500kg的无人配送车在水平路面上以恒定的功率沿直线加速前进，车瞬时速度的倒数和瞬时加速度a的关系如图所示，已知车在水平路面上所受的阻力恒定，车到达终点前已达到最大速度。下列说法正确的是（ ） A. 车加速前进时，加速度逐渐增大 B. 车的牵引力功率为40kW C. 车的速度大小为5m/s时，加速度大小为4m/s2 D. 车所受到的阻力大小为1500N 【答案】D 【解析】 【详解】A．车加速前进时速度v不断增大，由 知牵引力逐渐减小，阻力恒定时 加速度a随之逐渐减小，A错误； BD．由 得 可见与a成一次函数关系，图线斜率 纵轴截距 由图线过、两点得、 故、，B错误，D正确； C．时 代入 得，C错误； 故选D。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，光滑铁环套在细线上，双手握住细线两端在同一高度，现双手沿水平方向以大小相同的速度匀速靠近，不计铁环与细线之间的摩擦，细线不可伸长。在此过程中（ ） A. 细线对铁环的作用力大小不变 B. 铁环始终沿竖直方向向下运动 C. 铁环下降的速度逐渐减小 D. 铁环下降的速度大小始终不变 【答案】BC 【解析】 【详解】ACD．设细线总长为L，因细线不可伸长且两端被手握住、两手等高对称，铁环两侧细线等长，各长 且保持不变； 设某时刻手到中垂线的水平距离为x，铁环到两手所在水平面的距离为y，由 得 把手的水平速度v和铁环的竖直速度u分别沿细线方向分解， 令细绳与竖直方向夹角为，由沿绳方向分速度相等 得 即 手匀速靠近使x随时间均匀减小，而 同时非线性增大，故u逐渐减小，但是不随时间均匀减小，铁环向下做减速运动但不是匀减速运动，加速度a不是恒定值，由牛顿第二定律 知细线对铁环的作用力F也随时间变化，AD错误，C正确； B．同一根光滑细线上张力处处相等，两侧细线关于中垂线对称，对铁环的两个拉力大小相等、合力沿中垂线竖直向上，铁环水平方向不受力；又 故铁环始终沿竖直方向向下运动，B正确； 故选BC。 9. 打糍粑是我国的传统习俗。如图所示，某次打击时，人双手握柄将木槌举至槌头距糍粑上表面0.80m处，随即用力向下捶打，槌头接触糍粑前人手对木槌做功为22.5J；槌头接触糍粑后立即松手，继续向下陷入糍粑，经0.04s速度刚好减为零。木柄始终保持竖直，木槌的总质量为5.0kg，g取10 m/s2。此次打击过程中，下列说法正确的是（ ） A. 槌头刚接触糍粑时，木槌的速度大小为5.0m/s B. 槌头刚接触糍粑时，木槌的速度大小为3.0m/s C. 打击过程中，糍粑对木槌的冲量大小为25N·s D. 打击过程中，糍粑对木槌的冲量大小为27N·s 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．木槌由静止下落至槌头刚接触糍粑，取竖直向下为正方向，由动能定理得 代入数据得 故速度大小 方向竖直向下，故A正确，B错误； CD．取竖直向上为正方向，设糍粑对木槌的冲量大小为I，接触 内由动量定理得 故 代入数据得 方向竖直向上，故C错误，D正确； 故选AD。 10. 天问二号探测器前往半径为R的近地小行星2016HO3。如图所示，探测器携返回舱在距小行星表面高度为2R的圆轨道匀速运行。探测器运动到P点时，返回舱沿运动方向瞬间被弹出，分离时间极短；弹出后返回舱恰好脱离小行星引力束缚，踏上返回地球之路；探测器反冲减速，沿原方向绕小行星做椭圆运动，其近星点恰好贴近小行星表面。已知探测器在近星点和远星点处的速率与其到小行星中心的距离成反比。规定无穷远处引力势能为零，质量为m的物体距小行星球心为r时的引力势能为（G为引力常量，M为小行星的质量），不计其他天体的作用。下列说法正确的是（ ） A. 分离前，探测器绕圆轨道运行的线速度大小为 B. 弹出后瞬间，返回舱的速度大小为 C. 探测器与返回舱的质量之比为 D. 分离后，探测器运动到近星点时的速度大小为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．分离前，探测器和返回舱在距小行星表面高度为2R的圆轨道上运行，轨道到小行星球心的距离 万有引力提供向心力 解得，故A正确； B．弹出后返回舱恰好脱离小行星引力束缚，即到达无穷远时动能为0，引力势能也为0，全过程机械能守恒。设返回舱弹出后瞬间速度为v1，则初始机械能满足 解得，故B错误； CD．分离后探测器沿椭圆轨道运动，远星点为P到球心的距离。近星点贴近小行星表面到球心的距离。又因为近星点和远星点处的速率与其到小行星中心的距离成反比，即满足 同时椭圆轨道机械能守恒 联立解得， 分离过程时间极短，沿运动方向动量守恒。设返回舱质量为m1，探测器质量为m2，分离前共同速度为，分离后返回舱速度，探测器远星点速度，根据动量守恒则有 联立解得，所以探测器与返回舱的质量之比为，故C正确，D错误。 故选AC。 三、非选择题：共54分。 11. 某同学用如图甲所示装置做探究小车速度随时间变化规律的实验，已知电火花计时器所用交流电的频率为50Hz。 （1）如图乙为实验时打出的一条纸带，纸带上每5个点取一个计数点，A、B、C、D、E、F、G为7个计数点，则小车的加速度大小为__________________m/s2。（结果保留两位有效数字） （2）该同学将打出的一条纸带沿计数点剪断得到6段纸带，由短到长并排贴在一起，各段紧靠但不重叠。建立坐标系（表示相邻计数点间的距离，表示相邻计数点间的时间间隔），将各纸带上端中点连起来得到一条直线，如图丙所示，直线的斜率表示                         A. 各计数点的瞬时速度 B. 相邻计数点瞬时速度的变化 C. 小车运动的加速度 D. 小车运动加速度的 【答案】（1）0.40 （2）C 【解析】 【小问1详解】 由打点周期与交流电频率的关系得 纸带上每5个点取一个计数点，故相邻计数点间的时间间隔为 由图乙读出A、D、G三个计数点在刻度尺上的位置分别为、、 由累计坐标相减得前3段位移之和 同理得后3段位移之和 匀变速直线运动中连续相等时间内的位移满足 故后3段与前3段对应相减求和得 代入数据得 【小问2详解】 每段纸带的长度等于相邻计数点间的距离xn，宽度表示时间间隔T，由平均速度的定义得 故纵坐标表示各段时间内的平均速度；匀变速直线运动中，某段时间内的平均速度等于该段中间时刻的瞬时速度，故纵坐标既不是各计数点的瞬时速度，也不是相邻计数点瞬时速度的变化。 各纸带上端中点的纵坐标等于对应时刻的瞬时速度，所连直线即为图像，由加速度的定义得 故直线的斜率表示小车运动的加速度。 故选C。 12. 问题探究 某小组查阅资料后了解到：为降低车辆碰撞时所受损伤，通常在车身前端设置碰撞缓冲装置。该小组以“碰撞缓冲器技术原理探究与应用”为主题开展项目式学习。 （1）分析碰撞缓冲原理 图甲为用水平气垫导轨搭建的模拟装置：滑块A的质量，被左端的弹射装置以初速度弹出后沿导轨向右运动；滑块B（连同前端的缓冲装置）的质量为，静止在导轨上；碰撞后，两滑块通过挂钩连成整体一起运动。利用频闪相机在碰撞前后各连拍两张照片，相邻两次拍摄的时间间隔均为，如图乙、丙所示。测出在时间内滑块A碰撞前的位移和碰后两滑块一起运动的位移，其中、均为实际位移。碰撞前，滑块A的速度大小为______。（用题中所给字母表示） （2）探究碰后位移与滑块B总质量的关系 实验时，保持滑块A的质量m1、弹射初速度v0和连拍的时间间隔T均不变，逐次在滑块B上加装相同的配重片(质量均为)，记录每次增加配重的片数n，按照（1）中的方案测多组位移x，并作出的图像如图丁所示。根据图像可得_______kg，滑块B的质量______kg。 （3）缓冲技术应用设计 基于以上实验，小组为创客工坊的自动导引运输车设计防撞缓冲装置。运输车前端装有缓冲元件，以1.5 m/s的速度沿直线撞向固定的刚性挡块，已知运输车（含所载货物及缓冲元件）的总质量为40 kg。 ①若缓冲元件采用弹簧缓冲器，并要求弹簧的最大压缩量不超过10 cm，运输车的动能全部转化为弹簧的弹性势能，则弹簧的劲度系数至少为________________________N/m，车受到的最大冲击力为________________________N。 ②为减小车所受到的最大冲击力，若缓冲元件改用蜂窝铝吸能盒，其碰撞过程中的作用力可视为恒定。要求在最大压缩量同为10 cm的条件下吸收相同的能量，则这一恒定作用力为________________________N。 【答案】（1） （2） ①. 0.05 ②. 0.15 （3） ①. 9000 ②. 900 ③. 450 【解析】 【小问1详解】 根据速度公式则有 【小问2详解】 [1][2]碰撞后整体在时间T内位移为x，所以碰后共同速度 因为是完全非弹性碰撞，所以动量守恒 整理后得到 所以图像斜率为 纵轴截距为 根据图像可得， 解得， 【小问3详解】 [1]根据动能定理，则有动能的减少量等于弹性能的增加量 弹簧的弹性势能为 根据能量守恒则有 联立解得 [2]根据胡克定律可得 [3]蜂窝铝吸能盒吸收的能量等于运输车的动能，则有 代入解得 13. 跳台滑雪是冬奥会的比赛项目之一，场地由助滑坡、跳台、着陆坡、终止区组成，着陆坡可视为倾角的平直斜面，如图所示。某运动员先从助滑坡滑下，以速度从跳台与着陆坡连接处A点水平飞出，在空中飞行一段距离后到B点着陆。运动员可视为质点，g取10 m/s2，，，不计空气阻力，求： （1）运动员从A点运动到B点所用的时间。 （2）A、B两点之间的距离。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设运动员从A点运动到B点所用时间为t，竖直方向做自由落体运动，则 水平方向做匀速直线运动，则 这一过程中的位移偏角为θ，如图所示 则 联立解得 【小问2详解】 竖直方向位移为 水平方向位移为 设A、B两点的距离为s，根据运动的合成，则 14. 某医药配送中心采用“货到人”拣选系统，其水平回转货架的圆形载货台可绕圆心O转动，转动的角速度可调，俯视图如图所示，载货台上沿同一直径放置质量均为m的货箱A和B（均可视为质点），一条不可伸长的轻质捆扎带将两箱连接，捆扎带恰好伸直且无张力，A、B到转轴的距离分别为r和2r。A、B与载货台面间的动摩擦因数分别为5μ和2μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。 （1）求捆扎带刚好有张力时，载货台匀速转动的角速度； （2）当载货台匀速转动的角速度时，求A所受摩擦力的大小； （3）为使A、B均与载货台保持相对静止，求载货台匀速转动角速度的最大值。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 随载货台角速度增大，货箱B的静摩擦力先达到最大值，根据牛顿运动定律则有 解得 【小问2详解】 当时，设捆扎带张力大小为，A所受摩擦力的大小为 对货箱B，根据牛顿运动定律则有 解得，对货箱A，根据牛顿运动定律则有 解得 【小问3详解】 当货箱A所受摩擦力沿捆扎带方向背离圆心且取最大值时，两货箱均将与载货台发生相对滑动，设此时捆扎带张力大小为，对货箱A，根据牛顿运动定律则有 对货箱B，根据牛顿运动定律则有 解得 15. 如图所示，水平矩形固定平台上有一底面光滑、质量M=2kg的长方体小车，车高h=0.35m，长L=1.6m，车右端和平台右端对齐。质量m=6kg的机器人站在车左端，机器人和车均静止。平台右侧与倾斜矩形传送带上边缘相接，传送带与水平面的夹角θ=53°、沿图示方向以的恒定速率转动，传送带宽度d=3.5 m，长度足够。某时刻机器人向右运动，当机器人运动到车最右端时垂直平台右边缘斜向上跳出，跳出时机器人速度方向与水平方向的夹角α=37°，机器人恰能落到传送带上边缘，机器人接触传送带后，立即受到大小恒为F=48 N、方向沿传送带平面向上且与传送带速度方向垂直的推力，推力持续时间t=1 s。已知机器人与传送带间动摩擦因数，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，忽略空气阻力，机器人在传送带上运动时可视为滑块。求： （1）机器人运动到小车最右端时，小车运动的位移大小； （2）机器人从小车上跳出时的速度大小； （3）机器人在传送带上运动的时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设机器人的位移大小为，小车的位移大小为，如图所示 根据人船模型则有 同时 解得 【小问2详解】 机器人做抛体运动的水平位移大小为，竖直位移大小为，设跳出时的速度大小为，该过程的时间为，规定竖直向下为正方向，如图所示 由图乙中几何关系和运动学公式得， 解得， 【小问3详解】 设机器人落到传送带上时，规定竖直向下为正方向，根据运动学公式得 解得，水平方向的速度为 根据运动的合成 设合速度和水平方向夹角为，由图丙中几何关系可得 解得，所以机器人末速度方向与传送带恰好平行，机器人落到传送带上后 所以此时机器人受到的合外力为与机器人运动方向相反的滑动摩擦力 摩擦力的方向沿着传送带斜向上与传送带的速度方向夹角为，根据牛顿第二定律，在沿着斜面向上的加速度为 解得，设机器人在平行传送带向下的方向匀减速到0的时间为，根据运动学公式 解得，此时机器人在沿传送带速度方向的加速度为 解得，机器人在沿传送带速度方向的分速度大小为，根据运动学公式得 解得，由上可知，此时机器人与传送带共速，该过程中，机器人在平行传送带向下方向位移大小为，根据运动学公式得 因为，所以机器人与传送带共速后，水平向里方向随传送带一起匀速运动，沿传送带向下方向做匀加速运动，设加速度为，经时间到达传送带底端，根据牛顿第二定律得 解得，根据运动学公式得 解得，机器人在传送带上总时间 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $