
?長郡中學(xué)2023屆高三月考試卷(二)物理
本試題卷分選擇題和非選擇題兩部分,時量75分鐘。滿分100分。
第I卷 選擇題(共44分)
一、單項選擇題:本題共6小題,每小題4分,共計24分。每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。
1. 以下關(guān)于物理學(xué)史和所用物理學(xué)方法的敘述不正確的是( )
A. 在推導(dǎo)勻變速直線運動位移公式時,把整個運動過程劃分成很多小段,每一小段近似看作勻速直線運動,然后把各小段的位移相加,這里采用了微元法
B. 卡文迪什巧妙地利用扭秤裝置測出引力常量,并把自己的實驗說成是“稱量地球的質(zhì)量”
C. 伽利略對自由落體運動的研究,應(yīng)用了將實驗和邏輯推理相結(jié)合的方法
D. 速度、加速度均采用了比值定義法
2. 矢量發(fā)動機是噴口可向不同方向偏轉(zhuǎn)以產(chǎn)生不同方向推力的一種發(fā)動機。當(dāng)殲20隱形戰(zhàn)斗機以速度v斜向上飛行時,其矢量發(fā)動機的噴口如圖所示。已知飛機受到重力G、發(fā)動機推力、與速度方向垂直的升力和與速度方向相反的空氣阻力。下列受力分析示意圖可能正確的是( ?。?br />
A. B.
C. D.
3. 如圖所示,是某小行星繞太陽運動的橢圓軌道,M、N、P是小行星依次經(jīng)過的三個位置,、為橢圓的兩個焦點。小行星由M到N和由N到P的過程中,通過的路程相等,小行星與太陽中心的連線掃過的面積分別為和。已知由M到N過程中,太陽的引力對小行星做正功。下列判斷正確的是( ?。?br />
A. 太陽位于焦點處
B.
C. 在M和N處,小行星的動能
D. 在N和P處,小行星的加速度
4. 如圖所示,一質(zhì)量為M的人站在臺秤上,手拿一根長為R的細(xì)線一端,另一端系一個質(zhì)量為m的小球,使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動。若小球恰好能做完整的圓周運動,已知圓周上b為最高點,a、c為圓心的等高點,重力加速度大小為g,則下列說法正確的是( )
A. 小球運動到最高點b時,小球的速度為零
B. 小球運動到最高點b時,臺秤的示數(shù)最小,且為Mg
C. 小球在a、c兩個位置時,臺秤的示數(shù)相同,且為Mg+mg
D. 小球運動到最低點時臺秤的示數(shù)為Mg+6mg
5. 石墨烯是目前世界上已知強度最高的材料,它的發(fā)現(xiàn)使“太空電梯”的制造成為可能,人類將有望通過“太空電梯”進入太空.設(shè)想在地球赤道平面內(nèi)有一垂直于地面延伸到太空的電梯,電梯始終相對地面靜止.如圖所示,假設(shè)某物體B乘坐太空電梯到達了圖示的位置并停在此處,與同高度運行的衛(wèi)星A地球同步衛(wèi)星C相比較,下列說法正確的是
A. 物體B的角速度大于衛(wèi)星A的角速度
B. 物體B的線速度大于衛(wèi)星A的線速度
C. 物體B的線速度大于衛(wèi)星C的線速度
D. 若物體B突然脫離電梯,B將做近心運動
6. 甲乙兩質(zhì)點在同一直線上運動,從t=0時刻起同時出發(fā),甲做勻加速直線運動,x-t圖像如圖甲所示。乙做勻減速直線運動,整個運動過程x~v2圖像如圖乙所示。則下列說法正確的是( ?。?br />
A. t=0時刻,甲的速度為2m/s,乙的速度為10m/s
B. 甲質(zhì)點的加速度大小2m/s2為,乙的加速度大小為4m/s2
C. 經(jīng)過s,甲追上乙
D. 經(jīng)過2.5s,甲追上乙
二、多項選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分。每小題有多個選項符合題目要求。全部選對的得5分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。
7. 如圖所示,一內(nèi)表面光滑的半圓形凹槽放在粗糙的水平地面上,物塊(可看做質(zhì)點)靜置于槽內(nèi)最底部的A點處?,F(xiàn)用一方向不變的斜向上的推力F把物塊從A點沿著凹形槽緩慢推至B點,整個過程中,凹槽始終保持靜止。設(shè)物塊受到凹槽的支持力為FN,則在上述過程中下列說法正確的是( )
A. F一直增大,F(xiàn)N先減小后增大
B. F和FN都一直增大
C. 地面對凹槽的支持力一直減小
D. 地面對凹槽的摩擦力保持不變
8. 如圖所示,五個完全一樣的物塊整齊疊放在水平地面上,各接觸面水平且動摩擦因數(shù)都一樣,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。最下面的物塊左端與地面P點重合?,F(xiàn)在給中間的物塊施加一個水平向右的恒力F,F(xiàn)作用一段時間后,五個物塊的位置情況可能為( ?。?br />
A. B.
C. D.
9. 如圖所示,橡皮筋的一端固定在O點,另一端拴一個物體,O點的正下方A處有一垂直于紙面的光滑細(xì)桿,OA為橡皮筋的自然長度。已知橡皮筋的彈力與伸長量成正比,現(xiàn)用水平拉力F使物體在粗糙的水平面上從B點沿水平方向勻速向右運動至C點,已知運動過程中橡皮筋處于彈性限度內(nèi),且物體對水平地面始終有壓力,下列說法正確的是( ?。?br />
A. 物體所受水平面的摩擦力保持不變
B. 物體所受地面的支持力先減小后增大
C. 橡皮筋對輕桿的作用力先增大后減小
D. 水平拉力F逐漸增大
10. 意大利物理學(xué)家喬治?帕里西榮獲2021年諾貝爾物理學(xué)獎,他發(fā)現(xiàn)了從原子到行星尺度的物理系統(tǒng)中無序和漲落間的相互影響,深刻揭示了無序體系中的隱藏對稱性。如圖為一個簡單無序系統(tǒng)模型,兩個質(zhì)量均為m的小球M、N用兩根長度均為的輕質(zhì)細(xì)桿a、b連接,細(xì)桿a的一端可繞固定點自由轉(zhuǎn)動,細(xì)桿b可繞小球M自由轉(zhuǎn)動。開始時兩球與點在同一高度,時刻由靜止釋放兩球,兩球在豎直面內(nèi)做無序運動;時刻,細(xì)桿a與豎直方向的夾用,小球N恰好到達與點等高處且速度方向水平向右。重力加速度為g,不計摩擦和空氣阻力,下列說法正確的是( ?。?br />
A. 時刻,小球M的速度方向豎直向下
B. 時刻,M、N兩球速度關(guān)系
C. 到過程中,a、b兩桿對M球做功之和為
D. 到過程中,細(xì)桿b對N球沖量大小為
第Ⅱ卷 非選擇題(共56分)
三、填空題:本題共2小題,第11題8分,第12題8分,共16分。
11. 在“利用打點計時器測定勻加速直線運動加速度”的實驗中,打點計時器接在50 Hz的低壓交變電源上。某同學(xué)在打出的紙帶上每5點取一個計數(shù)點,共取了A、B、C、D、E、F六個計數(shù)點(每相鄰兩個計數(shù)點間的四個點未畫出),如圖。從每一個計數(shù)點處將紙帶剪開分成五段(分別叫a、b、c、d、e段) ,將這五段紙帶由短到長緊靠但不重疊地粘在坐標(biāo)系中,如圖所示,由此可以得到一條表示關(guān)系的圖線,從而可求出加速度。
(1)請你在坐標(biāo)系中用最簡潔的方法作出能表示關(guān)系的圖線_____,并指出哪個軸相當(dāng)于軸?答:___________。
(2)若測得a段紙帶的長度為2.0cm,e段紙帶的長度為10.0cm,則可求出加速度為___________。
(3)若在某次實驗中,交流電的頻率偏離50 Hz,且Hz,則測得的加速度數(shù)值與真實值相比是___________。(填“偏大”“偏小”或“相等”)
12. 某同學(xué)利用圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律,所用器材包括:安裝phyphox APP的智能手機、鐵球、刻度尺、鋼尺等。實驗過程如下:
(1)一鋼尺伸出水平桌面少許,將質(zhì)量為m的鐵球放在鋼尺末端,用刻度尺測出鋼尺上表面與地板間的高度差;
(2)運行智能手機中的聲音“振幅”(聲音傳感器)項目;
(3)迅速敲擊鋼尺側(cè)面,鐵球自由下落。傳感器記錄下聲音振幅隨時間變化曲線如圖10乙所示,第一、第二個尖峰的橫坐標(biāo)分別對應(yīng)鐵球開始下落和落地時刻。測得這兩個尖峰的時間間隔為。
(4)若鐵球下落過程中機械能守恒,則應(yīng)滿足等式:___________(請用物理量符號m、g、h、t表示)。
(5)若已知鐵球質(zhì)量為50g,,則下落過程中減小的重力勢能,增加的動能___________J(結(jié)果保留3位小數(shù))。相對誤差___________,據(jù)此可以得到的實驗結(jié)論:在誤差允許的范圍內(nèi),鐵球在自由下落過程中機械能守恒。
(6)敲擊鋼尺側(cè)面時若鐵球獲得一個較小的水平速度,對實驗測量結(jié)果___________(填“有”或“沒有”)影響。
四、計算題:本題共3小題,其中第13題10分,第14題12分,第15題18分。共40分,寫出必要的推理過程,僅有結(jié)果不得分。
13. 某種型號的中性筆由彈簧、內(nèi)芯和外殼三部分構(gòu)成。李強同學(xué)探究這種筆的彈跳問題時發(fā)現(xiàn)筆的彈跳過程可簡化為三個階段:把筆豎直倒立于水平硬桌面上,下壓外殼使其下端接觸桌面(如圖1所示);把筆由靜止釋放,外殼豎直上升,上升高度為h時(彈簧恰好恢復(fù)原長)與靜止的內(nèi)芯碰撞,碰撞過程時間極短,碰后瞬間,內(nèi)芯與外殼具有豎直向上的共同速度(如圖2所示);此后,內(nèi)芯與外殼一起向上運動,上升的最大高度為H(如圖3所示)。李強同學(xué)測得筆的外殼和內(nèi)芯質(zhì)量分別為m1和m2,不計彈簧質(zhì)量和空氣阻力,重力加速度大小為g。求:
(1)外殼與內(nèi)芯碰撞前瞬間的速度大小v0;
(2)在階段一中彈簧儲存的彈性勢能ΔEp。
14. 小韓同學(xué)在自建住房施工工地觀察到如圖甲所示的簡易升降機,升降機由固定架、運動箱、兩段足夠堅韌的輕繩a和b、輕質(zhì)滑輪和配重等構(gòu)成。工作過程中通過調(diào)整輕繩b的松弛與張緊,可以使運動箱呈現(xiàn)4種不同的運動狀態(tài),向下加速、向下減速、向上加速和向上減速。輕繩a左端固定在固定架的頂端,繞過輕質(zhì)滑輪,右端與裝有不同質(zhì)量沙子的塑料袋所構(gòu)成的配重連接,配重1和配重2之間通過一段輕繩b連接。為了研究運動箱的運動,在運動箱內(nèi)放置重物、電子壓力計、固定的手機等,內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖乙所示。手機拍攝電子壓力計的示數(shù)變化,同時可利用相關(guān)軟件將拍攝到的示數(shù)同步投影到屏幕上。已知配重1和配重2的質(zhì)量分別為和,不計輕繩與滑輪之間的摩擦力,重力加速度為g。
(1)運動箱從圖甲所示位置由靜止釋放,若先后經(jīng)歷向下加速和向下減速兩個過程,求運動箱及箱內(nèi)物體的總質(zhì)量m的取值范圍(用、表示);
(2)若運動箱及箱內(nèi)物體的總質(zhì)量,箱內(nèi)物體的質(zhì)量為,將運動箱拉至底板由靜止釋放,運動箱向上運動過程中手機拍攝的電子壓力計的示數(shù)先后為和;求超重過程中運動箱與配重1加速度大小的比,以及配重1的質(zhì)量。
15. 如圖所示,長為L2=2m的水平傳送帶以v=2m/s的速度勻速轉(zhuǎn)動,緊靠傳送帶兩端的水平面上各靜止一個物塊B和C,mB=mC=1.0kg。在距傳送帶左端s=0.5m的水平面上放置一豎直固定彈性擋板,物塊與擋板碰撞后會被原速率彈回,右端有一傾角為37°且足夠長的粗糙傾斜軌道de,斜面底端與傳送帶右端平滑連接。現(xiàn)從距斜面底端L1=2m處由靜止釋放一質(zhì)量mA=0.6kg的滑塊A,一段時間后物塊A與B發(fā)生彈性碰撞,碰撞時間忽略不計,碰撞后B滑上傳送帶,A被取走。已知物塊B、C與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ1=0.2,與水平面間的動摩擦因數(shù)μ2=0.02,物塊A與斜面間的動摩擦因數(shù)μ3=0.25,物塊間的碰撞都是彈性正碰,不計物塊大小,g取10m/s2。sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)物塊A與物塊B相碰前物塊A瞬時速度大??;
(2)物塊B與物塊C第一次碰撞前,物塊B在傳送帶上滑行過程中因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能;
(3)整個過程中,物塊C與擋板碰撞的次數(shù);
(4)整個過程中,物塊B在傳送帶上滑行的總路程。
長郡中學(xué)2023屆高三月考試卷(二)
物理
本試題卷分選擇題和非選擇題兩部分,時量75分鐘。滿分100分。
第I卷 選擇題(共44分)
一、單項選擇題:本題共6小題,每小題4分,共計24分。每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。
1. 以下關(guān)于物理學(xué)史和所用物理學(xué)方法的敘述不正確的是( )
A. 在推導(dǎo)勻變速直線運動位移公式時,把整個運動過程劃分成很多小段,每一小段近似看作勻速直線運動,然后把各小段位移相加,這里采用了微元法
B. 卡文迪什巧妙地利用扭秤裝置測出引力常量,并把自己的實驗說成是“稱量地球的質(zhì)量”
C. 伽利略對自由落體運動的研究,應(yīng)用了將實驗和邏輯推理相結(jié)合的方法
D. 速度、加速度均采用了比值定義法
【答案】D
2. 矢量發(fā)動機是噴口可向不同方向偏轉(zhuǎn)以產(chǎn)生不同方向推力的一種發(fā)動機。當(dāng)殲20隱形戰(zhàn)斗機以速度v斜向上飛行時,其矢量發(fā)動機的噴口如圖所示。已知飛機受到重力G、發(fā)動機推力、與速度方向垂直的升力和與速度方向相反的空氣阻力。下列受力分析示意圖可能正確的是( ?。?br />
A. B.
C. D.
【答案】A
3. 如圖所示,是某小行星繞太陽運動的橢圓軌道,M、N、P是小行星依次經(jīng)過的三個位置,、為橢圓的兩個焦點。小行星由M到N和由N到P的過程中,通過的路程相等,小行星與太陽中心的連線掃過的面積分別為和。已知由M到N過程中,太陽的引力對小行星做正功。下列判斷正確的是( ?。?br />
A. 太陽位于焦點處
B.
C. 在M和N處,小行星的動能
D. 在N和P處,小行星的加速度
【答案】B
4. 如圖所示,一質(zhì)量為M的人站在臺秤上,手拿一根長為R的細(xì)線一端,另一端系一個質(zhì)量為m的小球,使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動。若小球恰好能做完整的圓周運動,已知圓周上b為最高點,a、c為圓心的等高點,重力加速度大小為g,則下列說法正確的是( )
A. 小球運動到最高點b時,小球速度為零
B. 小球運動到最高點b時,臺秤的示數(shù)最小,且為Mg
C. 小球在a、c兩個位置時,臺秤的示數(shù)相同,且為Mg+mg
D. 小球運動到最低點時臺秤的示數(shù)為Mg+6mg
【答案】D
5. 石墨烯是目前世界上已知的強度最高的材料,它的發(fā)現(xiàn)使“太空電梯”的制造成為可能,人類將有望通過“太空電梯”進入太空.設(shè)想在地球赤道平面內(nèi)有一垂直于地面延伸到太空的電梯,電梯始終相對地面靜止.如圖所示,假設(shè)某物體B乘坐太空電梯到達了圖示的位置并停在此處,與同高度運行的衛(wèi)星A地球同步衛(wèi)星C相比較,下列說法正確的是
A. 物體B的角速度大于衛(wèi)星A的角速度
B. 物體B的線速度大于衛(wèi)星A的線速度
C. 物體B的線速度大于衛(wèi)星C的線速度
D. 若物體B突然脫離電梯,B將做近心運動
【答案】D
6. 甲乙兩質(zhì)點在同一直線上運動,從t=0時刻起同時出發(fā),甲做勻加速直線運動,x-t圖像如圖甲所示。乙做勻減速直線運動,整個運動過程的x~v2圖像如圖乙所示。則下列說法正確的是( ?。?br />
A. t=0時刻,甲的速度為2m/s,乙的速度為10m/s
B. 甲質(zhì)點的加速度大小2m/s2為,乙的加速度大小為4m/s2
C. 經(jīng)過s,甲追上乙
D. 經(jīng)過2.5s,甲追上乙
【答案】C
二、多項選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分。每小題有多個選項符合題目要求。全部選對的得5分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。
7. 如圖所示,一內(nèi)表面光滑半圓形凹槽放在粗糙的水平地面上,物塊(可看做質(zhì)點)靜置于槽內(nèi)最底部的A點處?,F(xiàn)用一方向不變的斜向上的推力F把物塊從A點沿著凹形槽緩慢推至B點,整個過程中,凹槽始終保持靜止。設(shè)物塊受到凹槽的支持力為FN,則在上述過程中下列說法正確的是( )
A. F一直增大,F(xiàn)N先減小后增大
B. F和FN都一直增大
C. 地面對凹槽的支持力一直減小
D. 地面對凹槽的摩擦力保持不變
【答案】AC
8. 如圖所示,五個完全一樣的物塊整齊疊放在水平地面上,各接觸面水平且動摩擦因數(shù)都一樣,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。最下面的物塊左端與地面P點重合?,F(xiàn)在給中間的物塊施加一個水平向右的恒力F,F(xiàn)作用一段時間后,五個物塊的位置情況可能為( ?。?br />
A. B.
C. D.
【答案】AD
9. 如圖所示,橡皮筋的一端固定在O點,另一端拴一個物體,O點的正下方A處有一垂直于紙面的光滑細(xì)桿,OA為橡皮筋的自然長度。已知橡皮筋的彈力與伸長量成正比,現(xiàn)用水平拉力F使物體在粗糙的水平面上從B點沿水平方向勻速向右運動至C點,已知運動過程中橡皮筋處于彈性限度內(nèi),且物體對水平地面始終有壓力,下列說法正確的是( )
A. 物體所受水平面的摩擦力保持不變
B. 物體所受地面的支持力先減小后增大
C. 橡皮筋對輕桿的作用力先增大后減小
D. 水平拉力F逐漸增大
【答案】AD
10. 意大利物理學(xué)家喬治?帕里西榮獲2021年諾貝爾物理學(xué)獎,他發(fā)現(xiàn)了從原子到行星尺度的物理系統(tǒng)中無序和漲落間的相互影響,深刻揭示了無序體系中的隱藏對稱性。如圖為一個簡單無序系統(tǒng)模型,兩個質(zhì)量均為m的小球M、N用兩根長度均為的輕質(zhì)細(xì)桿a、b連接,細(xì)桿a的一端可繞固定點自由轉(zhuǎn)動,細(xì)桿b可繞小球M自由轉(zhuǎn)動。開始時兩球與點在同一高度,時刻由靜止釋放兩球,兩球在豎直面內(nèi)做無序運動;時刻,細(xì)桿a與豎直方向的夾用,小球N恰好到達與點等高處且速度方向水平向右。重力加速度為g,不計摩擦和空氣阻力,下列說法正確的是( ?。?br />
A. 時刻,小球M的速度方向豎直向下
B. 時刻,M、N兩球的速度關(guān)系
C. 到過程中,a、b兩桿對M球做功之和為
D. 到過程中,細(xì)桿b對N球的沖量大小為
【答案】BC
第Ⅱ卷 非選擇題(共56分)
三、填空題:本題共2小題,第11題8分,第12題8分,共16分。
11. 在“利用打點計時器測定勻加速直線運動加速度”的實驗中,打點計時器接在50 Hz的低壓交變電源上。某同學(xué)在打出的紙帶上每5點取一個計數(shù)點,共取了A、B、C、D、E、F六個計數(shù)點(每相鄰兩個計數(shù)點間的四個點未畫出),如圖。從每一個計數(shù)點處將紙帶剪開分成五段(分別叫a、b、c、d、e段) ,將這五段紙帶由短到長緊靠但不重疊地粘在坐標(biāo)系中,如圖所示,由此可以得到一條表示關(guān)系的圖線,從而可求出加速度。
(1)請你在坐標(biāo)系中用最簡潔的方法作出能表示關(guān)系的圖線_____,并指出哪個軸相當(dāng)于軸?答:___________。
(2)若測得a段紙帶的長度為2.0cm,e段紙帶的長度為10.0cm,則可求出加速度為___________。
(3)若在某次實驗中,交流電的頻率偏離50 Hz,且Hz,則測得的加速度數(shù)值與真實值相比是___________。(填“偏大”“偏小”或“相等”)
【答案】 ①. ②. 軸 ③. 2.0m/s2 ④. 偏小
12. 某同學(xué)利用圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律,所用器材包括:安裝phyphox APP的智能手機、鐵球、刻度尺、鋼尺等。實驗過程如下:
(1)一鋼尺伸出水平桌面少許,將質(zhì)量為m的鐵球放在鋼尺末端,用刻度尺測出鋼尺上表面與地板間的高度差;
(2)運行智能手機中的聲音“振幅”(聲音傳感器)項目;
(3)迅速敲擊鋼尺側(cè)面,鐵球自由下落。傳感器記錄下聲音振幅隨時間變化曲線如圖10乙所示,第一、第二個尖峰的橫坐標(biāo)分別對應(yīng)鐵球開始下落和落地時刻。測得這兩個尖峰的時間間隔為。
(4)若鐵球下落過程中機械能守恒,則應(yīng)滿足等式:___________(請用物理量符號m、g、h、t表示)。
(5)若已知鐵球質(zhì)量為50g,,則下落過程中減小的重力勢能,增加的動能___________J(結(jié)果保留3位小數(shù))。相對誤差___________,據(jù)此可以得到的實驗結(jié)論:在誤差允許的范圍內(nèi),鐵球在自由下落過程中機械能守恒。
(6)敲擊鋼尺側(cè)面時若鐵球獲得一個較小的水平速度,對實驗測量結(jié)果___________(填“有”或“沒有”)影響。
【答案】 ①. 或 ②. 0.380 ③. 0.5 ④. 沒有
四、計算題:本題共3小題,其中第13題10分,第14題12分,第15題18分。共40分,寫出必要的推理過程,僅有結(jié)果不得分。
13. 某種型號的中性筆由彈簧、內(nèi)芯和外殼三部分構(gòu)成。李強同學(xué)探究這種筆的彈跳問題時發(fā)現(xiàn)筆的彈跳過程可簡化為三個階段:把筆豎直倒立于水平硬桌面上,下壓外殼使其下端接觸桌面(如圖1所示);把筆由靜止釋放,外殼豎直上升,上升高度為h時(彈簧恰好恢復(fù)原長)與靜止的內(nèi)芯碰撞,碰撞過程時間極短,碰后瞬間,內(nèi)芯與外殼具有豎直向上的共同速度(如圖2所示);此后,內(nèi)芯與外殼一起向上運動,上升的最大高度為H(如圖3所示)。李強同學(xué)測得筆的外殼和內(nèi)芯質(zhì)量分別為m1和m2,不計彈簧質(zhì)量和空氣阻力,重力加速度大小為g。求:
(1)外殼與內(nèi)芯碰撞前瞬間的速度大小v0;
(2)在階段一中彈簧儲存的彈性勢能ΔEp。
【答案】(1);(2)
【解析】
【分析】
【詳解】解:(1)外殼與內(nèi)芯碰撞后一起上升,假設(shè)碰后一起上升的初速度為v,由機械能守恒定律可得
碰前瞬間外殼的速度為v0,外殼與內(nèi)芯碰撞過程時間極短,可認(rèn)為碰撞時的內(nèi)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于重力,二者的動量近似守恒,由動量守恒定律可得
m1v0=(m1+m2)v
解得
(2)在階段一,由能量守恒定律,可知
解得
14. 小韓同學(xué)在自建住房施工工地觀察到如圖甲所示的簡易升降機,升降機由固定架、運動箱、兩段足夠堅韌的輕繩a和b、輕質(zhì)滑輪和配重等構(gòu)成。工作過程中通過調(diào)整輕繩b的松弛與張緊,可以使運動箱呈現(xiàn)4種不同的運動狀態(tài),向下加速、向下減速、向上加速和向上減速。輕繩a左端固定在固定架的頂端,繞過輕質(zhì)滑輪,右端與裝有不同質(zhì)量沙子的塑料袋所構(gòu)成的配重連接,配重1和配重2之間通過一段輕繩b連接。為了研究運動箱的運動,在運動箱內(nèi)放置重物、電子壓力計、固定的手機等,內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖乙所示。手機拍攝電子壓力計的示數(shù)變化,同時可利用相關(guān)軟件將拍攝到的示數(shù)同步投影到屏幕上。已知配重1和配重2的質(zhì)量分別為和,不計輕繩與滑輪之間的摩擦力,重力加速度為g。
(1)運動箱從圖甲所示位置由靜止釋放,若先后經(jīng)歷向下加速和向下減速兩個過程,求運動箱及箱內(nèi)物體的總質(zhì)量m的取值范圍(用、表示);
(2)若運動箱及箱內(nèi)物體的總質(zhì)量,箱內(nèi)物體的質(zhì)量為,將運動箱拉至底板由靜止釋放,運動箱向上運動過程中手機拍攝的電子壓力計的示數(shù)先后為和;求超重過程中運動箱與配重1加速度大小的比,以及配重1的質(zhì)量。
【答案】(1);(2)
【解析】
【詳解】(1)配重1和配重2之間輕繩b未繃直,運動箱加速度向下
輕繩b繃直后,運動箱加速度向上
得
(2)超重時
重物向上減速過程中,由牛頓第二定律有
得
設(shè)輕繩a上的拉力為F,則
解得
15. 如圖所示,長為L2=2m的水平傳送帶以v=2m/s的速度勻速轉(zhuǎn)動,緊靠傳送帶兩端的水平面上各靜止一個物塊B和C,mB=mC=1.0kg。在距傳送帶左端s=0.5m的水平面上放置一豎直固定彈性擋板,物塊與擋板碰撞后會被原速率彈回,右端有一傾角為37°且足夠長的粗糙傾斜軌道de,斜面底端與傳送帶右端平滑連接?,F(xiàn)從距斜面底端L1=2m處由靜止釋放一質(zhì)量mA=0.6kg的滑塊A,一段時間后物塊A與B發(fā)生彈性碰撞,碰撞時間忽略不計,碰撞后B滑上傳送帶,A被取走。已知物塊B、C與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ1=0.2,與水平面間的動摩擦因數(shù)μ2=0.02,物塊A與斜面間的動摩擦因數(shù)μ3=0.25,物塊間的碰撞都是彈性正碰,不計物塊大小,g取10m/s2。sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)物塊A與物塊B相碰前物塊A的瞬時速度大??;
(2)物塊B與物塊C第一次碰撞前,物塊B在傳送帶上滑行過程中因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能;
(3)整個過程中,物塊C與擋板碰撞的次數(shù);
(4)整個過程中,物塊B在傳送帶上滑行的總路程。
【答案】(1)4m/s;(2)0.5J;(3)10;(4)11m
【解析】
【詳解】(1)物塊A在下滑到斜面底端的過程中,由動能定理得
代入數(shù)據(jù)可得
vA=4m/s
(2)A、B兩物塊發(fā)生彈性碰撞,設(shè)碰后A的速度為vA1,B的速度為vB,有
代入數(shù)據(jù)得
vB=3m/s
物塊B在傳送帶上運動的速度大于傳送帶速度,物塊B做勻減速運動,對物塊B
解得
物塊B經(jīng)時間t1后,速度與傳送帶速度相等,設(shè)向左運動的位移為x,則有
,
由于x
這是一份2024屆湖南省長沙市長郡中學(xué)高三上學(xué)期月考(四)物理試題 Word版,共10頁。
這是一份2024屆湖南省長沙市長郡中學(xué)高三上學(xué)期月考(三)物理試題(解析版),共4頁。試卷主要包含了選擇題,填空題,計算題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份2024屆湖南省長沙市長郡中學(xué)高三上學(xué)期月考(二)物理試題(解析版),文件包含湖南省長沙市長郡中學(xué)2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期月考物理試題二原卷版docx、湖南省長沙市長郡中學(xué)2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期月考物理試題二Word版含解析docx等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共27頁, 歡迎下載使用。
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