精品解析:安徽部分学校2026-2027学年高三上学期11月阶段检测物理试题 B
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内容正文:
2027届高三11月期中质量检测
物理B
满分100分,时间75分钟。
一、单选题:本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合要求的。
1. 当地时间2026年9月23日,在爱知·名古屋亚运会男子半程马拉松竞走决赛中,中国队石升吉以1小时23分32秒夺冠,半程马拉松竞走的距离约为21.1km,下列说法正确的是( )
A. 1小时23分32秒是指时刻
B. 21.1km是半程马拉松竞走的位移
C. 研究石升吉比赛中是否有违规时,不能把他看成质点
D. 在确定石升吉的最终比赛成绩时,不能把他看成质点
【答案】C
【解析】
【详解】A.时刻是时间轴上对应某一瞬时的点,是完成比赛的整个过程对应的时间间隔,是两个时刻之间的时长,并非时刻,故A错误;
B.位移是从初位置到末位置的有向线段,大小为初末位置的直线距离,是竞走实际运动轨迹的总长度,属于路程而非位移,故B错误;
C.研究石升吉比赛中是否违规时,需要关注他的肢体动作(如竞走规则要求的脚部姿态、是否腾空等),他的形状、肢体细节对研究问题有决定性影响,无法忽略,因此不能把他看成质点,故C正确;
D.确定石升吉的最终比赛成绩时,仅需统计他完成全程的总时间,他的自身尺寸、肢体动作对该研究问题的影响可忽略,因此可以把他看成质点,故D错误。
故选C。
2. 某舰载机起飞阶段可视为匀加速直线运动,已知舰载机在第2s内的位移为3x,在第4s内的位移为7x。则其运动的加速度大小为( )
A. x B. 2x C. 3x D. 4x
【答案】B
【解析】
【详解】设初速度为、加速度为,第2s内的位移等于前2s内与前1s内位移之差,由得
同理,第4s内的位移等于前4s内与前3s内位移之差,得
由题意、,两式相减得,解得
故选B。
3. 如图所示为“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验装置图。钩码的质量均为m,在竖直的弹簧下端挂一个钩码,静止时弹簧的长度为l1,挂n个钩码,静止时弹簧的长度为l2,已知弹簧中的弹力与形变量遵循胡克定律,重力加速度大小为g。则该弹簧的劲度系数为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设弹簧的原长为。挂一个钩码静止时,由平衡条件得弹簧的弹力,由胡克定律得
挂个钩码静止时,同理得
两式相减得
故该弹簧的劲度系数
故选A。
4. 科学家发现一颗新恒星,有一行星绕该恒星做匀速圆周运动。该行星的轨道半径为地球绕太阳公转轨道半径的a倍,公转周期为地球绕太阳公转周期的b倍。据此可推知,该恒星的质量为太阳质量的( )
A. 倍 B. 倍 C. 倍 D. 倍
【答案】B
【解析】
【详解】行星绕中心天体做匀速圆周运动时,万有引力提供向心力。设中心天体质量为,行星质量为,轨道半径为,公转周期为,由牛顿第二定律得
整理得中心天体质量表达式
设新恒星质量为,太阳质量为,新行星轨道半径,周期,代入质量公式相比得
故选B。
5. 如图所示,伞骨一端与相连,另一端与下巢相连,满足,、、三处均用铰链连接。自动雨伞展开过程中,下巢沿着中棒向上滑动,伞骨绕固定上巢以角速度匀速转动。下列说法正确的是( )
A. 雨伞展开的过程中点的速度不变
B. 雨伞展开的过程中点的加速度不变
C. 当时,下巢的速度大小为
D. 当时,下巢的速度大小为
【答案】D
【解析】
【详解】A.点绕点做匀速圆周运动,线速度大小不变,但速度方向时刻沿切线方向改变,故A错误;
B.点做匀速圆周运动,向心加速度大小不变,但加速度方向时刻指向圆心,方向时刻改变,故B错误;
C.当时,为等边三角形,则
P点速度为,方向垂直于OP,将沿QP杆方向和垂直于QP杆方向分解,得到沿杆分量为。设Q的速度为,方向沿QO向上,将沿QP杆方向和垂直于QP杆方向分解,得到沿杆分量为,速度分解如图所示:
由沿杆分速度相等可得
解得,故C错误;
D.当时,在等腰中,可得
P点速度垂直于OP,沿QP杆的分量为
Q点速度沿QO向上,沿QP杆的分量为,速度分解如图所示:
由沿杆分速度相等可得
解得,故D正确。
故选D。
6. 如图所示,上表面粗糙的长木板置于光滑水平面上,且始终做匀速直线运动,第一次长木板速度大小为,第二次速度大小为。木板两次匀速运动时均将同一木块轻放在木板正中央,木块最终均滑离木板。与第一次相比,第二次木块在长木板上滑动过程中( )
A. 加速度变大 B. 加速度变小
C. 离开木板时的速度较大 D. 离开木板时的速度较小
【答案】D
【解析】
【详解】AB.木块在水平方向只受滑动摩擦力作用,根据牛顿第二定律有
解得加速度
由于动摩擦因数和重力加速度均不变,所以两次木块的加速度相同,故AB错误;
CD.设木板长度为,木块滑离木板时相对木板的位移大小为。设木板速度为,木块滑离时间为,则有
木块离开木板时的速度
即
代入位移关系式整理得
解得
由此可见,当木板速度增大时,木块离开木板时的速度减小。第二次木板速度大于第一次速度,所以第二次木块离开木板时的速度较小,故C错误,D正确。
故选D。
7. 如图所示,小球甲以初速度大小,与水平方向成角斜向上抛出,同时小球乙以大小相同的初速度,与水平方向成角斜向下抛出。两球均在同一竖直平面内运动,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 两球可能在空中相遇
B. 相等时间内,两球速度的变化量不同
C. 两球之间的距离与运动的时间成正比
D. 两球之间的距离与运动时间的平方成正比
【答案】C
【解析】
【详解】A.两球水平方向均做匀速直线运动,由得两球水平方向的分位移均为,水平位置始终相同,两球始终处于同一竖直线上,只在抛出时刻位于同一点,之后两球之间的距离不断增大,不可能在空中相遇,故A错误;
B.两球抛出后均只受重力作用,加速度均为,由得相等时间内两球速度的变化量相同,故B错误;
CD.竖直方向上两球均做匀变速直线运动,由得甲的竖直位移,乙的竖直位移
两球水平位置相同,两球之间的距离,与运动的时间成正比,故C正确,D错误。
故选C。
8. 如图甲所示,内壁粗糙的V型槽倾斜固定,槽内有一圆柱体,槽的截面如图乙所示,其中槽壁OA、OB的夹角为,圆柱体与两槽壁之间的动摩擦因数均为。当槽与水平面之间的夹角为时,圆柱体恰好沿槽匀速下滑。下列说法正确的是( )
A.
B.
C. 增大槽与水平面的夹角,圆柱体对槽的压力将减小
D. 增大槽与水平面的夹角,圆柱体所受合力方向沿槽向上
【答案】C
【解析】
【详解】A.设每个槽壁对圆柱体的支持力大小为,每个摩擦力大小为。圆柱体恰好沿槽匀速下滑,根据沿槽方向受力平衡有
在垂直于槽轴线的截面内,两支持力、的夹角为,根据截面内平衡条件有
又,联立解得
故A错误;
B.由上述推导可知,匀速下滑时满足,为接触面的固有定值,题干未给出的具体数值,无法推导得出,故B错误;
C.圆柱体对槽的压力大小等于槽对圆柱体的支持力,由解得。可知增大槽与水平面的夹角时,减小,减小,即圆柱体对槽的压力将减小,故C正确;
D.原来匀速下滑时沿槽方向合力为零,增大后沿槽向下的分力增大,而总摩擦力随减小而减小,因此圆柱体所受合力方向沿槽向下,故D错误。
故选C。
二、多项选择题:本题共2小题,每小题5分,共10分。每小题有多个选项符合要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
9. 如图所示,内壁光滑的圆筒竖直固定,圆筒的半径为。将一个可视为质点的小球从筒壁上的M点沿筒壁切线方向水平射入筒内,初速度大小为,不计空气阻力,重力加速度大小为。经过一段时间,小球运动至M正下方筒壁上的N点。下列说法正确的是( )
A. MN之间的距离可能为
B. MN之间的距离可能为
C. 运动过程中小球受到三个力作用
D. 筒壁对小球的弹力大小始终不变
【答案】BD
【解析】
【详解】小球在圆筒内壁运动时,水平面内做匀速圆周运动,竖直方向做自由落体运动。筒壁光滑,水平切向无作用力,水平分速度大小保持,故水平方向角速度为。设小球从运动到的时间为,水平方向转过的角度为(),则
竖直方向有
联立解得()
A.由可知,当时,但只能取正整数,故之间的距离不可能为,故A错误;
B.当时,故之间的距离可能为,故B正确;
C.小球受重力、筒壁弹力作用,共两个力,故C错误;
D.水平方向由筒壁弹力提供向心力有
因此弹力大小始终不变,故D正确。
故选BD。
10. 如图为某新能源汽车在水平路面上行驶时,发动机的牵引力与速度之间的关系图像,其中段与横轴平行,段的延长线过坐标原点。已知汽车的质量为,速度为时汽车的功率达到额定功率,接着汽车保持功率不变直至匀速运动,设汽车所受的阻力恒定。下列说法正确的是( )
A. 汽车所受的阻力大小为
B. 发动机在段做的功为
C. 汽车在段运动的平均速度大于
D. 若汽车由静止开始运动,匀加速运动的最长时间为
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.根据题意和图像可知,点对应的速度刚好达到额定功率,即,根据题干描述,速度为时汽车功率达到额定功率,BC段汽车保持恒定功率运动”,当汽车匀速运动时,牵引力与阻力平衡,图中点对应最大速度,则阻力,由解得,故A正确;
B.汽车在段保持恒定功率运动,根据动能定理有
由此可知,发动机在段做的功大于,故B错误;
C.汽车在段由速度加速至,由于功率恒定,牵引力逐渐减小,根据牛顿第二定律有
加速度逐渐减小,其速度-时间图像的斜率逐渐减小,图线与时间轴包围的面积大于初末速度相同的匀加速直线运动,故平均速度大于,故C正确;
D.若汽车由静止匀加速启动,牵引力恒为,当功率达到额定功率时,匀加速阶段结束,此时速度为,根据牛顿第二定律有
匀加速运动的最长时间为
联立解得,故D正确。
故选ACD。
三、非选择题:共5题,共58分。
11. 某小组用如图甲所示的实验装置完成“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验。
(1)关于本实验的操作,下列做法正确的是________________________;
A. 弹簧测力计、细绳、橡皮条可以不与木板平行
B. 两个分力的夹角应取,以便于计算合力大小
C. 读弹簧测力计的示数时,视线要正对测力计的刻度
D. 作力的图示时,分力和合力所用的比例标度不一定相同
(2)图乙为某次弹簧测力计的示数,该读数为________________________N;
(3)若只有一只弹簧测力计,为了完成该实验至少需要________________________(填“2”“3”或“4”)次把结点拉到相同的位置O点。
【答案】(1)C (2)2.70##2.69##2.71
(3)3
【解析】
【小问1详解】
A.弹簧测力计、细绳、橡皮条可以不与木板平行,错误,应使它们与木板平行,以保证各力在同一平面内;
B.两个分力的夹角应取,以便于计算合力大小,错误,夹角适当即可,不必取,且应使两分力大小和方向适当以减小误差;
C.读弹簧测力计的示数时,视线要正对测力计的刻度,正确,可减小读数误差;
D.作力的图示时,分力和合力所用的比例标度不一定相同,错误,必须采用相同的比例标度,才能正确比较和作图。
【小问2详解】
由图乙可知,弹簧测力计的最小分度为,指针指在刻度线处,需估读一位,故读数为。
【小问3详解】
若只有一只弹簧测力计,需要分别测出两个分力的大小和方向,再测出合力的大小和方向;三次都应把结点拉到同一位置,故至少需要次。
12. 用图甲所示的装置研究平抛运动。将白纸和复写纸固定在背板上,钢球沿斜槽轨道滑下后飞出,落在水平挡板MN上,钢球侧面会在白纸上挤压出一个印迹。上下移动挡板,重复实验,白纸上留下一系列印迹。
(1)安装、调节背板:将白纸放在复写纸的____________(填“上面”或“下面”),然后固定在装置背板上,用重垂线检查背板是否竖直;
(2)将固定有斜槽的木板放在实验桌上,小球放在斜槽末端直轨道上,调节斜槽直至小球在直轨道上的任意位置均能静止。这样做的目的是____________;
(3)若小球运动轨迹如图乙所示,以A点为坐标原点,水平方向为x轴,竖直向下为y轴,如果A点为抛出点,B点的坐标为(,),C点横坐标为,则C点的纵坐标为____________(用表示);
(4)若在实验过程中以斜槽末端的Q点为坐标原点O,水平方向为X轴,竖直向下为Y轴,在轨迹上取几个点,得到各点的坐标(X,Y),做出的图像如图丙所示。已知图线的斜率为k,纵截距为,重力加速度大小为g,则小球平抛运动的初速度大小____________(用k、g表示),小球的半径____________(用c表示)。
【答案】(1)下面 (2)使斜槽末端切线水平,保证小球离开斜槽后做平抛运动
(3)
(4) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
钢球通过复写纸在白纸上留下印迹,复写纸应位于靠近钢球的一侧,因此白纸放在复写纸的下面。
【小问2详解】
小球在斜槽末端直轨道上任意位置均能静止,说明直轨道水平,即斜槽末端切线水平,目的是保证小球离开斜槽后初速度沿水平方向,做平抛运动。
【小问3详解】
根据平抛运动规律有,
消去得
因点横坐标为,点坐标为,由得
【小问4详解】
[1]设球心做平抛运动,记录点为球与背板接触点,其初始纵坐标为,有,
消去得
与比较,由斜率得
解得
[2]由纵截距得
解得
13. 2026年亚运会女子4×100米接力赛中,中国队最终以42秒96的成绩夺冠。如图所示,在4×100米接力比赛中,当甲运动员以8 m/s的速度匀速通过起跑标记点A时,乙运动员在接力区起点B由静止开始以2 m/s2的加速度匀加速预跑,加速至10 m/s后保持匀速直线运动。已知甲运动员在完成交接棒前速度保持不变,接力区长度为20 m。求:
(1)乙运动员能否在接力区加速至10 m/s;
(2)若A、B两点间的距离为12 m,求完成交接棒时乙预跑的距离;
【答案】(1)不能 (2)4 m
【解析】
【小问1详解】
根据题意,设乙运动员从静止匀加速运动的位移为时,速度达到,则有
解得
乙运动员不能在接力区加速至。
【小问2详解】
设A点至交接棒位置的距离为,甲运动员做匀速运动,则有
设B点至交接棒位置的距离为,则有
由空间位置关系得
解得,(不符合题意)
可得
14. 如图所示为一款“小车闯关”玩具的示意图,玩具由两段圆弧轨道组成,一段是半径为的圆弧轨道,另一段是半径为的圆弧轨道,两段轨道在点平滑连接,在点与水平面相切,且整个装置固定在竖直平面内。一个质量为的无动力小车在水平桌面上以水平向右的速度出发,若能顺利通过点则视为闯关成功。已知重力加速度大小为,小车在轨道上运动时可视为质点,忽略一切摩擦阻力。
(1)若恰好闯关成功,求小车在点的速度大小;
(2)若、两点对小车的弹力大小之差为,求小车在点的速度大小;
(3)小车在经过点时,其向心加速度的大小发生了突变。求出小车成功闯关时,在点处向心加速度大小变化量的最小值。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
设小车在点速度为,点处轨道半径为2r,恰好闯关成功时轨道对小车弹力恰好为零,根据牛顿第二定律有
解得
【小问2详解】
设小车在点速度为,此时点速度为,点处轨道半径为,根据牛顿第二定律分别有,
由机械能守恒定律有
由题意有
联立解得
【小问3详解】
恰好闯关成功时点速度最小,由机械能守恒定律有
代入解得
在点前后曲率半径分别为和2r,向心加速度大小变化量为
代入数据解得
15. 图为某药品自动传送系统的示意图。该系统由水平传送带、竖直可调螺旋滑槽和与滑槽平滑连接的平台组成,滑槽高为4L,平台高为L。所有不同药品盒轻轻放在以的速度匀速率运动的传送带上,都是在与传送带共速后从A点进入滑槽,滑到滑槽末端B点时,速度都为,质量为m的药品盒P与传送带及平台间的动摩擦因数均为,到达平台最右侧C点时的速度为,最终恰好落在桌面圆盘的圆心位置O点。已知同一药品盒与传送带及平台间的动摩擦因数相同,不同药品盒则不同,圆盘半径,重力加速度大小为g,忽略空气阻力和圆盘的厚度,将药品盒视为质点。
(1)求从滑槽A点滑到B点,药品盒P克服摩擦力做的功;
(2)求因传送药品盒P,传送带电动机多消耗的电能E;
(3)为了保证所有的药品盒都能落入圆盘中,求药品盒与传送带及平台间的动摩擦因数的取值范围。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
药品盒P从A点滑至B点的过程中克服阻力做功,根据动能定理、
解得
【小问2详解】
药品盒P在传送带上加速到的过程中,对P有,
时间t内,药品盒P与传送带发生的相对位移,且,
解得
因摩擦产生的内能
解得
根据能量守恒定律可知因传送药品盒P,传送带电动机多消耗的电能
解得
【小问3详解】
药品盒P从B点滑到C点,由动能定理得
解得
药品盒P从C点到O点做平抛运动,有,
解得圆盘圆心距平台的距离
当药品盒到达圆盘的左侧或右侧时,对应有,
且,
则药品盒从B点滑到C点的过程中,有,
解得,
因此药品盒与传送带及平台间的动摩擦因数的取值范围为
【点睛】
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2027届高三11月期中质量检测
物理B
满分100分,时间75分钟。
一、单选题:本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合要求的。
1. 当地时间2026年9月23日,在爱知·名古屋亚运会男子半程马拉松竞走决赛中,中国队石升吉以1小时23分32秒夺冠,半程马拉松竞走的距离约为21.1km,下列说法正确的是( )
A. 1小时23分32秒是指时刻
B. 21.1km是半程马拉松竞走的位移
C. 研究石升吉比赛中是否有违规时,不能把他看成质点
D. 在确定石升吉的最终比赛成绩时,不能把他看成质点
2. 某舰载机起飞阶段可视为匀加速直线运动,已知舰载机在第2s内的位移为3x,在第4s内的位移为7x。则其运动的加速度大小为( )
A. x B. 2x C. 3x D. 4x
3. 如图所示为“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验装置图。钩码的质量均为m,在竖直的弹簧下端挂一个钩码,静止时弹簧的长度为l1,挂n个钩码,静止时弹簧的长度为l2,已知弹簧中的弹力与形变量遵循胡克定律,重力加速度大小为g。则该弹簧的劲度系数为( )
A. B.
C. D.
4. 科学家发现一颗新恒星,有一行星绕该恒星做匀速圆周运动。该行星的轨道半径为地球绕太阳公转轨道半径的a倍,公转周期为地球绕太阳公转周期的b倍。据此可推知,该恒星的质量为太阳质量的( )
A. 倍 B. 倍 C. 倍 D. 倍
5. 如图所示,伞骨一端与相连,另一端与下巢相连,满足,、、三处均用铰链连接。自动雨伞展开过程中,下巢沿着中棒向上滑动,伞骨绕固定上巢以角速度匀速转动。下列说法正确的是( )
A. 雨伞展开的过程中点的速度不变
B. 雨伞展开的过程中点的加速度不变
C. 当时,下巢的速度大小为
D. 当时,下巢的速度大小为
6. 如图所示,上表面粗糙的长木板置于光滑水平面上,且始终做匀速直线运动,第一次长木板速度大小为,第二次速度大小为。木板两次匀速运动时均将同一木块轻放在木板正中央,木块最终均滑离木板。与第一次相比,第二次木块在长木板上滑动过程中( )
A. 加速度变大 B. 加速度变小
C. 离开木板时的速度较大 D. 离开木板时的速度较小
7. 如图所示,小球甲以初速度大小,与水平方向成角斜向上抛出,同时小球乙以大小相同的初速度,与水平方向成角斜向下抛出。两球均在同一竖直平面内运动,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 两球可能在空中相遇
B. 相等时间内,两球速度的变化量不同
C. 两球之间的距离与运动的时间成正比
D. 两球之间的距离与运动时间的平方成正比
8. 如图甲所示,内壁粗糙的V型槽倾斜固定,槽内有一圆柱体,槽的截面如图乙所示,其中槽壁OA、OB的夹角为,圆柱体与两槽壁之间的动摩擦因数均为。当槽与水平面之间的夹角为时,圆柱体恰好沿槽匀速下滑。下列说法正确的是( )
A.
B.
C. 增大槽与水平面的夹角,圆柱体对槽的压力将减小
D. 增大槽与水平面的夹角,圆柱体所受合力方向沿槽向上
二、多项选择题:本题共2小题,每小题5分,共10分。每小题有多个选项符合要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
9. 如图所示,内壁光滑的圆筒竖直固定,圆筒的半径为。将一个可视为质点的小球从筒壁上的M点沿筒壁切线方向水平射入筒内,初速度大小为,不计空气阻力,重力加速度大小为。经过一段时间,小球运动至M正下方筒壁上的N点。下列说法正确的是( )
A. MN之间的距离可能为
B. MN之间的距离可能为
C. 运动过程中小球受到三个力作用
D. 筒壁对小球的弹力大小始终不变
10. 如图为某新能源汽车在水平路面上行驶时,发动机的牵引力与速度之间的关系图像,其中段与横轴平行,段的延长线过坐标原点。已知汽车的质量为,速度为时汽车的功率达到额定功率,接着汽车保持功率不变直至匀速运动,设汽车所受的阻力恒定。下列说法正确的是( )
A. 汽车所受的阻力大小为
B. 发动机在段做的功为
C. 汽车在段运动的平均速度大于
D. 若汽车由静止开始运动,匀加速运动的最长时间为
三、非选择题:共5题,共58分。
11. 某小组用如图甲所示的实验装置完成“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验。
(1)关于本实验的操作,下列做法正确的是________________________;
A. 弹簧测力计、细绳、橡皮条可以不与木板平行
B. 两个分力的夹角应取,以便于计算合力大小
C. 读弹簧测力计的示数时,视线要正对测力计的刻度
D. 作力的图示时,分力和合力所用的比例标度不一定相同
(2)图乙为某次弹簧测力计的示数,该读数为________________________N;
(3)若只有一只弹簧测力计,为了完成该实验至少需要________________________(填“2”“3”或“4”)次把结点拉到相同的位置O点。
12. 用图甲所示的装置研究平抛运动。将白纸和复写纸固定在背板上,钢球沿斜槽轨道滑下后飞出,落在水平挡板MN上,钢球侧面会在白纸上挤压出一个印迹。上下移动挡板,重复实验,白纸上留下一系列印迹。
(1)安装、调节背板:将白纸放在复写纸的____________(填“上面”或“下面”),然后固定在装置背板上,用重垂线检查背板是否竖直;
(2)将固定有斜槽的木板放在实验桌上,小球放在斜槽末端直轨道上,调节斜槽直至小球在直轨道上的任意位置均能静止。这样做的目的是____________;
(3)若小球运动轨迹如图乙所示,以A点为坐标原点,水平方向为x轴,竖直向下为y轴,如果A点为抛出点,B点的坐标为(,),C点横坐标为,则C点的纵坐标为____________(用表示);
(4)若在实验过程中以斜槽末端的Q点为坐标原点O,水平方向为X轴,竖直向下为Y轴,在轨迹上取几个点,得到各点的坐标(X,Y),做出的图像如图丙所示。已知图线的斜率为k,纵截距为,重力加速度大小为g,则小球平抛运动的初速度大小____________(用k、g表示),小球的半径____________(用c表示)。
13. 2026年亚运会女子4×100米接力赛中,中国队最终以42秒96的成绩夺冠。如图所示,在4×100米接力比赛中,当甲运动员以8 m/s的速度匀速通过起跑标记点A时,乙运动员在接力区起点B由静止开始以2 m/s2的加速度匀加速预跑,加速至10 m/s后保持匀速直线运动。已知甲运动员在完成交接棒前速度保持不变,接力区长度为20 m。求:
(1)乙运动员能否在接力区加速至10 m/s;
(2)若A、B两点间的距离为12 m,求完成交接棒时乙预跑的距离;
14. 如图所示为一款“小车闯关”玩具的示意图,玩具由两段圆弧轨道组成,一段是半径为的圆弧轨道,另一段是半径为的圆弧轨道,两段轨道在点平滑连接,在点与水平面相切,且整个装置固定在竖直平面内。一个质量为的无动力小车在水平桌面上以水平向右的速度出发,若能顺利通过点则视为闯关成功。已知重力加速度大小为,小车在轨道上运动时可视为质点,忽略一切摩擦阻力。
(1)若恰好闯关成功,求小车在点的速度大小;
(2)若、两点对小车的弹力大小之差为,求小车在点的速度大小;
(3)小车在经过点时,其向心加速度的大小发生了突变。求出小车成功闯关时,在点处向心加速度大小变化量的最小值。
15. 图为某药品自动传送系统的示意图。该系统由水平传送带、竖直可调螺旋滑槽和与滑槽平滑连接的平台组成,滑槽高为4L,平台高为L。所有不同药品盒轻轻放在以的速度匀速率运动的传送带上,都是在与传送带共速后从A点进入滑槽,滑到滑槽末端B点时,速度都为,质量为m的药品盒P与传送带及平台间的动摩擦因数均为,到达平台最右侧C点时的速度为,最终恰好落在桌面圆盘的圆心位置O点。已知同一药品盒与传送带及平台间的动摩擦因数相同,不同药品盒则不同,圆盘半径,重力加速度大小为g,忽略空气阻力和圆盘的厚度,将药品盒视为质点。
(1)求从滑槽A点滑到B点,药品盒P克服摩擦力做的功;
(2)求因传送药品盒P,传送带电动机多消耗的电能E;
(3)为了保证所有的药品盒都能落入圆盘中,求药品盒与传送带及平台间的动摩擦因数的取值范围。
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