?2022-2023學(xué)年江蘇省南通市海安市實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三上學(xué)期9月月考
物理
一、單項(xiàng)選擇題：共10題，每題4分，共40分.每題只有一個(gè)選項(xiàng)最符合題意.
1. 2021年7月27日，在東京奧運(yùn)會(huì)跳水女子雙人十米跳臺(tái)決賽中，中國(guó)選手陳芋汐、張家齊奪得冠軍，如圖所示，則（　?。?br />
A. 跳臺(tái)對(duì)運(yùn)動(dòng)員的支持力是由于跳臺(tái)發(fā)生形變而產(chǎn)生的
B. 跳臺(tái)對(duì)運(yùn)動(dòng)員的支持力大小始終等于運(yùn)動(dòng)員的重力
C. 運(yùn)動(dòng)員受到的重力就是她對(duì)跳臺(tái)的壓力
D. 運(yùn)動(dòng)員受到的重力施力物體是跳臺(tái)
2. 足球在空中運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，足球視為質(zhì)點(diǎn)，空氣阻力不計(jì)。用v、E、Ek、h、t分別表示足球的速率、機(jī)械能、動(dòng)能、足球的離地高度和在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，下列圖像中可能正確的是（　　）

A. B.
C. D.
3. 如圖所示，某同學(xué)為感受繩子拉力大小與轉(zhuǎn)速、繩長(zhǎng)的關(guān)系，讓繩的一端拴一重物，手牽著繩子另一端在空中甩動(dòng)，使重物在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。則下列分析正確的是（　?。?br />
A. 若增大轉(zhuǎn)速，保持繩長(zhǎng)不變，則拉力不變 B. 若增大轉(zhuǎn)速，保持繩長(zhǎng)不變，則拉力變小
C. 若增大繩長(zhǎng)，保持轉(zhuǎn)速不變，則拉力變小 D. 若增大繩長(zhǎng)，保持轉(zhuǎn)速不變，則拉力變大
4. 2021年10月16日，神舟十三號(hào)載人飛船順利將翟志剛、王亞平、葉光富3名航天員送入太空。隨后與天和核心艙進(jìn)行對(duì)接。如圖所示，已知“天和核心艙”勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道離地約400km、周期約為93min，地球半徑為6370km，萬(wàn)有引力常量G=6.67×10-11N?m2/kg2對(duì)這些數(shù)據(jù)分析，不能確定的是（　?。?br />
A. 核心艙的質(zhì)量 B. 飛船的加速度 C. 地球的質(zhì)量 D. 地球的第一宇宙速度
5. 如圖所示，運(yùn)動(dòng)員在做俯臥撐運(yùn)動(dòng)。已知運(yùn)動(dòng)員每分鐘完成25個(gè)俯臥撐，則運(yùn)動(dòng)員克服重力做功的平均功率最接近（　?。?br />
A. 1W B. 10W C. 100W D. 1000W
6. 如圖所示，S1、S2是軟繩兩端的波源，同時(shí)做半個(gè)周期的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)形成兩列簡(jiǎn)諧波，已知波源S1、S2的振幅分別為A1、A2，周期為T1、T2，P為軟繩的中點(diǎn)，下列分析正確的是（　?。?br />
A. 兩列波都是縱波 B. 波源S1起振方向向下
C. 波源S2形成的波峰先到達(dá)P點(diǎn) D. P點(diǎn)的最大位移等于A1+A2
7. 摩擦傳動(dòng)是傳動(dòng)裝置中的一個(gè)重要模型，如圖所示的兩個(gè)水平放置的輪盤靠摩擦力傳動(dòng)，其中、分別為兩輪盤的軸心，已知兩個(gè)輪盤的半徑比和，且在正常工作時(shí)兩輪盤不打滑。今在兩輪盤上分別放置兩個(gè)同種材料制成的滑塊A、，兩滑塊與輪盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，兩滑塊距離軸心、的間距。若輪盤乙由靜止開始緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，且轉(zhuǎn)速逐漸增加，則下列敘述正確的是（　?。?br />
①滑塊A和在與輪盤相對(duì)靜止時(shí)，角速度之比
②滑塊A和在與輪盤相對(duì)靜止時(shí)，角速度之比為
③轉(zhuǎn)速增加后滑塊先發(fā)生滑動(dòng)
④轉(zhuǎn)速增加后滑塊A先發(fā)生滑動(dòng)
A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④
8. 如圖所示，A、B兩籃球先后從相同高度拋出后直接落入籃筐，落入籃筐時(shí)的速度方向相同，下列判斷正確的是（　?。?br />
A. A、B從拋出到落入籃筐所用時(shí)間相同
B. A在最高點(diǎn)的速度比B在最高點(diǎn)的速度大
C. A、B落入籃筐時(shí)速度大小相同
D. A、B上升過(guò)程中，在任意相同高度時(shí)的速度方向均相同
9. 如圖甲所示，長(zhǎng)木板靜止在光滑水平地面上，質(zhì)量為m的滑塊以水平初速v0由木板左端恰能滑至木板的右端與木板相對(duì)靜止。若將木板分成長(zhǎng)度相等的兩段（如圖乙），滑塊仍以v0從木板左端開始滑動(dòng)，已知滑塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受摩擦力不變。則下列分析正確的是（　?。?br />
A. 滑塊滑到木板的右端后飛離木板 B. 滑塊滑到木板的右端前就與木板保持相對(duì)靜止
C. 兩過(guò)程滑塊的動(dòng)量變化相同 D. 兩過(guò)程系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量相等
10. 如圖所示，質(zhì)量均為m的兩個(gè)滑塊A和B分別套在固定于豎直平面內(nèi)相互垂直的光滑桿上，A和B用輕連桿通過(guò)鉸鏈相連，對(duì)B施加水平向左的外力F，使滑塊A緩慢勻速上升．撤去外力F后較短時(shí)間內(nèi)，A的速度減為0，此時(shí)輕連桿與豎直桿的夾角=30°，然后滑塊A下落且不反彈，不計(jì)鉸鏈處摩擦，輕連桿長(zhǎng)度為L(zhǎng)，重力加速度為g，以下說(shuō)法正確的是（　?。?br />
A. F作用過(guò)程中，滑塊B的速度保持不變
B. F作用過(guò)程中，滑塊B對(duì)水平桿的壓力逐漸增大
C. A下落過(guò)程中，B的速度一直增大
D. A下落過(guò)程中，接觸水平桿前瞬間，A的動(dòng)能為
二、非選擇題：共5題，共60分.其中第12題~第15題解答時(shí)請(qǐng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分；有數(shù)值計(jì)算時(shí)，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位.
11. 某學(xué)習(xí)小組在斜面上研究動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn)，采用了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，甲、乙兩小車間有一鎖定的壓縮彈簧，解除鎖定，小車在彈簧作用下由靜止向相反方向運(yùn)動(dòng)。

（1）設(shè)兩車質(zhì)量分別為m1、m2，彈開過(guò)程中某時(shí)刻的速度大小分別為v1、v2，則該小組需要驗(yàn)證的表達(dá)式是___________；
（2）現(xiàn)進(jìn)行以下操作：
①用天平測(cè)甲、乙兩車的質(zhì)量分別為m1=0.20kg，m2=0.40kg；
②打開實(shí)驗(yàn)?zāi)０澹瑔?dòng)傳感器；
③點(diǎn)擊“開始”，解除鎖定，傳感器記錄小車的各個(gè)時(shí)刻的速度如下表所示，其中甲車的v-t圖像已由計(jì)算機(jī)繪出，請(qǐng)你根據(jù)表格中所給的數(shù)據(jù)做出乙車的v-t圖像；（ ）

時(shí)間t（s）
甲車v（m/s）
乙車v（m/s）
0.01
0.100
-0049
0.02
0.155
-0.077
0.03
0.195
-0.097
004
0.225
-0.110
0.05
0.250
-0.120
0.06
0.260
-0.110
0.07
0.270
-0.100
0.08
0.280
-0.090
0.09
0.290
-0.080
0.1
0.300
-0.070
（3）根據(jù)兩車的v-t圖像及動(dòng)量守恒條件，你認(rèn)為選擇___________時(shí)間研究更合適。
A．0~0.04s B．0.06~0.10s C．任意時(shí)段均可
（4）進(jìn)一步分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以得到的結(jié)論是___________
（5）關(guān)于實(shí)驗(yàn)的操作與反思，下列說(shuō)法正確的是___________
A． 實(shí)驗(yàn)中需要平衡摩擦力
B． 更換勁度系數(shù)更大的彈簧，有利于減小實(shí)驗(yàn)誤差
C． 該學(xué)習(xí)小組需多次改變斜面傾角進(jìn)行實(shí)驗(yàn)得出最后結(jié)論
12. 如圖所示，小球A掛在輕質(zhì)彈簧下端，上下振動(dòng)。 小球B在豎直平面內(nèi)以O(shè)為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，用水平平行光照射小球B，可以觀察到小球B的投影總和小球A重合。已知小球A的質(zhì)量為m，小球B的角速度 ，圓周運(yùn)動(dòng)半徑為R。求：
（1）小球A簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式；
（2）小球A的最大加速度a及彈簧的勁度系數(shù)k。

13. 如圖所示，水平面上一質(zhì)量為m的小球以速度v0進(jìn)入圓弧槽，已知圓弧槽的質(zhì)量為M，半徑為R，不計(jì)一切摩擦：求：
（1）當(dāng)小球到達(dá)圓弧槽與圓心O等高的B處時(shí)，圓弧槽的速度大小：
（2）若v0大小不確定，小球能通過(guò)圓弧槽的最高點(diǎn)C，則落地瞬間距槽口A點(diǎn)的最小距離。

14. 如圖所示，粗糙輕桿水平固定在豎直輕質(zhì)轉(zhuǎn)軸上A點(diǎn)。質(zhì)量為m的小球和輕彈簧套在輕桿上，小球與輕桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，彈簧原長(zhǎng)為0.6L，左端固定在A點(diǎn)，右端與小球相連。長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線一端系住小球，另一端系在轉(zhuǎn)軸上B點(diǎn)，AB間距離為0.6L。裝置靜止時(shí)將小球向左緩慢推到距A點(diǎn)0.4L處時(shí)松手，小球恰能保持靜止。接著使裝置由靜止緩慢加速轉(zhuǎn)動(dòng)。已知小球與桿間最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g，不計(jì)轉(zhuǎn)軸所受摩擦。
（1）求彈簧的勁度系數(shù)k；
（2）求小球與輕桿間恰無(wú)彈力時(shí)裝置轉(zhuǎn)動(dòng)角速度ω；
（3）從開始轉(zhuǎn)動(dòng)到小球與輕桿間恰無(wú)彈力過(guò)程中，外界提供給裝置的能量為E，求該過(guò)程摩擦力對(duì)小球做的功W。

15. 如圖所示，木板A置于粗糙的水平面上，其右側(cè)上表面放置著木塊B。將木塊與墻壁用勁度系數(shù)為的輕質(zhì)彈簧連接，此時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)。將木板與重物C用不可伸長(zhǎng)的輕繩通過(guò)滑輪連接。木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，木板與木塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)，，，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，不計(jì)其它阻力。
（1）用手托住物塊C使系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，求作用在物體C上的最小托力；
（2）撤去托力，使物塊C由靜止釋放，求A、B剛要發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，物塊C下落的高度；
（3）A、B剛要發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，立即將彈簧和繩子同時(shí)剪斷，求A、B能夠繼續(xù)滑行的距離、。


實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三年級(jí)第一次學(xué)情檢測(cè)
物理
一、單項(xiàng)選擇題：共10題，每題4分，共40分.每題只有一個(gè)選項(xiàng)最符合題意.
1. 2021年7月27日，在東京奧運(yùn)會(huì)跳水女子雙人十米跳臺(tái)決賽中，中國(guó)選手陳芋汐、張家齊奪得冠軍，如圖所示，則（　?。?br />
A. 跳臺(tái)對(duì)運(yùn)動(dòng)員的支持力是由于跳臺(tái)發(fā)生形變而產(chǎn)生的
B. 跳臺(tái)對(duì)運(yùn)動(dòng)員的支持力大小始終等于運(yùn)動(dòng)員的重力
C. 運(yùn)動(dòng)員受到的重力就是她對(duì)跳臺(tái)的壓力
D. 運(yùn)動(dòng)員受到重力施力物體是跳臺(tái)
【答案】A
【解析】
【詳解】A．跳臺(tái)對(duì)運(yùn)動(dòng)員的支持力是由于跳臺(tái)發(fā)生形變而產(chǎn)生的，A正確；
B．起跳瞬間，跳臺(tái)對(duì)運(yùn)動(dòng)員的支持力大于運(yùn)動(dòng)員的重力，B錯(cuò)誤；
C．運(yùn)動(dòng)員受到的重力和她對(duì)跳臺(tái)的壓力施力物體不同，力的性質(zhì)不同，不能說(shuō)運(yùn)動(dòng)員受到的重力就是她對(duì)跳臺(tái)的壓力，C錯(cuò)誤；
D．運(yùn)動(dòng)員受到的重力施力物體是地球，D錯(cuò)誤。
故選A。
2. 足球在空中運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，足球視為質(zhì)點(diǎn)，空氣阻力不計(jì)。用v、E、Ek、h、t分別表示足球的速率、機(jī)械能、動(dòng)能、足球的離地高度和在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，下列圖像中可能正確的是（　?。?br />
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【詳解】A．足球做曲線運(yùn)動(dòng)，不能通過(guò)v-t圖像來(lái)描述，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；
B．足球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)械能守恒，則E-t圖像是平行t軸的直線，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；
C．由機(jī)械能守恒可知

而

可知Ek-t圖像不是直線，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；
D．由機(jī)械能守恒可知

可知Ek-h圖像是傾斜的直線，選項(xiàng)D正確。
故選D。
3. 如圖所示，某同學(xué)為感受繩子拉力大小與轉(zhuǎn)速、繩長(zhǎng)的關(guān)系，讓繩的一端拴一重物，手牽著繩子另一端在空中甩動(dòng)，使重物在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。則下列分析正確的是（　?。?br />
A. 若增大轉(zhuǎn)速，保持繩長(zhǎng)不變，則拉力不變 B. 若增大轉(zhuǎn)速，保持繩長(zhǎng)不變，則拉力變小
C. 若增大繩長(zhǎng)，保持轉(zhuǎn)速不變，則拉力變小 D. 若增大繩長(zhǎng)，保持轉(zhuǎn)速不變，則拉力變大
【答案】D
【解析】
【詳解】AB．根據(jù)向心力公式可知，若增大轉(zhuǎn)速，保持繩長(zhǎng)不變，則拉力變大，故AB錯(cuò)誤；
CD．根據(jù)向心力公式可知，若增大繩長(zhǎng)，保持轉(zhuǎn)速不變，則拉力變大，故C錯(cuò)誤，D正確。
故選D。
4. 2021年10月16日，神舟十三號(hào)載人飛船順利將翟志剛、王亞平、葉光富3名航天員送入太空。隨后與天和核心艙進(jìn)行對(duì)接。如圖所示，已知“天和核心艙”勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道離地約400km、周期約為93min，地球半徑為6370km，萬(wàn)有引力常量G=6.67×10-11N?m2/kg2對(duì)這些數(shù)據(jù)分析，不能確定的是（　?。?br />
A. 核心艙的質(zhì)量 B. 飛船的加速度 C. 地球的質(zhì)量 D. 地球的第一宇宙速度
【答案】A
【解析】
【詳解】AC．根據(jù)題意能確定核心艙的軌道半徑

根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力可得

等式左右兩側(cè)核心艙的質(zhì)量m直接約去，無(wú)法求解，解得中心天體地球的質(zhì)量

C錯(cuò)誤A正確；
B．根據(jù)

解得

B錯(cuò)誤；
D．根據(jù)

解得

D錯(cuò)誤。
故選A。
5. 如圖所示，運(yùn)動(dòng)員在做俯臥撐運(yùn)動(dòng)。已知運(yùn)動(dòng)員每分鐘完成25個(gè)俯臥撐，則運(yùn)動(dòng)員克服重力做功的平均功率最接近（　?。?br />
A. 1W B. 10W C. 100W D. 1000W
【答案】C
【解析】
【詳解】假設(shè)運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量為60kg，每次重心上升的距離均為0.3m，克服重力做功為

則運(yùn)動(dòng)員克服重力做功的平均功率約為

故選C。
6. 如圖所示，S1、S2是軟繩兩端的波源，同時(shí)做半個(gè)周期的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)形成兩列簡(jiǎn)諧波，已知波源S1、S2的振幅分別為A1、A2，周期為T1、T2，P為軟繩的中點(diǎn)，下列分析正確的是（　　）

A. 兩列波都是縱波 B. 波源S1起振方向向下
C. 波源S2形成的波峰先到達(dá)P點(diǎn) D. P點(diǎn)的最大位移等于A1+A2
【答案】C
【解析】
【詳解】A．軟繩中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與簡(jiǎn)諧波傳播方向垂直，所以兩列波都是橫波，故A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)同側(cè)法可知，波源S1起振方向向上，故B錯(cuò)誤；
C．兩波源在同一繩上，則它們的波速相等，由于P為兩個(gè)波源連線的中點(diǎn)，所以它們會(huì)同時(shí)到達(dá)P點(diǎn)，由圖可知波源S2形成波的波長(zhǎng)短，波峰距離P點(diǎn)更近，故波源S2形成的波峰先到達(dá)P點(diǎn)，故C正確；
D．雖兩波源到P點(diǎn)的距離相等，但它們的波峰不能同時(shí)到達(dá)P點(diǎn)，所以P點(diǎn)的位移最大不可達(dá)到A1+A2，故D錯(cuò)誤。
故選C。
7. 摩擦傳動(dòng)是傳動(dòng)裝置中的一個(gè)重要模型，如圖所示的兩個(gè)水平放置的輪盤靠摩擦力傳動(dòng)，其中、分別為兩輪盤的軸心，已知兩個(gè)輪盤的半徑比和，且在正常工作時(shí)兩輪盤不打滑。今在兩輪盤上分別放置兩個(gè)同種材料制成的滑塊A、，兩滑塊與輪盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，兩滑塊距離軸心、的間距。若輪盤乙由靜止開始緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，且轉(zhuǎn)速逐漸增加，則下列敘述正確的是（　?。?br />
①滑塊A和在與輪盤相對(duì)靜止時(shí)，角速度之比為
②滑塊A和在與輪盤相對(duì)靜止時(shí)，角速度之比為
③轉(zhuǎn)速增加后滑塊先發(fā)生滑動(dòng)
④轉(zhuǎn)速增加后滑塊A先發(fā)生滑動(dòng)
A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④
【答案】A
【解析】
【分析】
【詳解】在正常工作時(shí)兩輪盤不打滑，則兩輪邊緣線速度相等，根據(jù)

則角速度與半徑成反比，有

滑塊在輪盤隨輪盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)，靜摩擦力提供向心力，根據(jù)

及


得A、B的向心加速度之比為

根據(jù)題意可得物塊的最大靜摩擦力相等，由牛頓第二定律可得轉(zhuǎn)動(dòng)中所受的靜摩擦力之比為

可知滑塊B先達(dá)到最大靜摩擦力，先開始滑動(dòng)，綜上可知A正確，BCD錯(cuò)誤。
故選A。
8. 如圖所示，A、B兩籃球先后從相同高度拋出后直接落入籃筐，落入籃筐時(shí)的速度方向相同，下列判斷正確的是（　?。?br />
A. A、B從拋出到落入籃筐所用時(shí)間相同
B. A在最高點(diǎn)的速度比B在最高點(diǎn)的速度大
C. A、B落入籃筐時(shí)速度大小相同
D. A、B上升過(guò)程中，在任意相同高度時(shí)的速度方向均相同
【答案】B
【解析】
【詳解】A．若研究?jī)蓚€(gè)過(guò)程的逆過(guò)程，可看做是從籃筐沿同方向斜向上的斜拋運(yùn)動(dòng)，落到同一高度上的AB兩點(diǎn)，則A上升的高度較大，高度決定時(shí)間，可知A運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)，即B先落入籃筐中，A錯(cuò)誤；
BC．因?yàn)閮汕驋伾浣窍嗤?，A的射程較遠(yuǎn)，則A球的水平速度較大，即在最高點(diǎn)的速度比B在最高點(diǎn)的速度大，C錯(cuò)誤，B正確；
D．由斜拋運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知，A、B上升過(guò)程中，在任意相同高度時(shí)的速度方向不都相同，D錯(cuò)誤。
故選B。
9. 如圖甲所示，長(zhǎng)木板靜止在光滑水平地面上，質(zhì)量為m的滑塊以水平初速v0由木板左端恰能滑至木板的右端與木板相對(duì)靜止。若將木板分成長(zhǎng)度相等的兩段（如圖乙），滑塊仍以v0從木板左端開始滑動(dòng)，已知滑塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受摩擦力不變。則下列分析正確的是（　?。?br />
A. 滑塊滑到木板的右端后飛離木板 B. 滑塊滑到木板的右端前就與木板保持相對(duì)靜止
C. 兩過(guò)程滑塊動(dòng)量變化相同 D. 兩過(guò)程系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量相等
【答案】B
【解析】
【詳解】AB．在一次在滑塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，滑塊與木板之間的摩擦力使整個(gè)木板一直加速，第二次滑塊先使整個(gè)木板加速，運(yùn)動(dòng)到右半部分上后左半部分停止加速，只有右半部分加速，加速度大于第一次的對(duì)應(yīng)過(guò)程，故第二次滑塊與右邊木板將更早達(dá)到速度相等，所以滑塊還沒(méi)有運(yùn)動(dòng)到最右端。故A錯(cuò)誤，B正確；
C．根據(jù)動(dòng)量守恒定律可知兩過(guò)程中滑塊最后的速度不同，則兩過(guò)程滑塊的動(dòng)量變化不同，故C錯(cuò)誤；
D．根據(jù)摩擦力乘以相對(duì)位移等于產(chǎn)生的熱量，知在右邊木板上相對(duì)運(yùn)動(dòng)的位移沒(méi)有左邊長(zhǎng)度的2倍，所以產(chǎn)生的熱量小于在左邊木板上滑行產(chǎn)生熱量，故D錯(cuò)誤。
故選B。
10. 如圖所示，質(zhì)量均為m的兩個(gè)滑塊A和B分別套在固定于豎直平面內(nèi)相互垂直的光滑桿上，A和B用輕連桿通過(guò)鉸鏈相連，對(duì)B施加水平向左的外力F，使滑塊A緩慢勻速上升．撤去外力F后較短時(shí)間內(nèi)，A的速度減為0，此時(shí)輕連桿與豎直桿的夾角=30°，然后滑塊A下落且不反彈，不計(jì)鉸鏈處摩擦，輕連桿長(zhǎng)度為L(zhǎng)，重力加速度為g，以下說(shuō)法正確的是（　　）

A. F作用過(guò)程中，滑塊B的速度保持不變
B. F作用過(guò)程中，滑塊B對(duì)水平桿的壓力逐漸增大
C. A下落過(guò)程中，B的速度一直增大
D. A下落過(guò)程中，接觸水平桿前瞬間，A的動(dòng)能為
【答案】D
【解析】
【分析】
【詳解】A．根據(jù)A、B沿桿方向分速度相等，則有

解得

由于力F作用過(guò)程中，角度不斷變小，則逐漸增大，所以A錯(cuò)誤；
B．對(duì)A、B整體受力分析，豎直方向只受重力及水平桿對(duì)滑塊B的支持力，豎直方向由平衡條件可得支持力等于兩滑塊的重力，由牛頓第三定律可得，F(xiàn)作用過(guò)程中，滑塊B對(duì)水平桿的壓力保持不變，所以B錯(cuò)誤；
C．A下落到最低點(diǎn)時(shí)，根據(jù)速度分解可知，則B的速度先增大后減小，所以C錯(cuò)誤；
D．A下落過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理有

接觸水平桿前瞬間，B的速度

聯(lián)立解得

所以D正確；
故選D。
二、非選擇題：共5題，共60分.其中第12題~第15題解答時(shí)請(qǐng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分；有數(shù)值計(jì)算時(shí)，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位.
11. 某學(xué)習(xí)小組在斜面上研究動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn)，采用了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，甲、乙兩小車間有一鎖定的壓縮彈簧，解除鎖定，小車在彈簧作用下由靜止向相反方向運(yùn)動(dòng)。

（1）設(shè)兩車的質(zhì)量分別為m1、m2，彈開過(guò)程中某時(shí)刻的速度大小分別為v1、v2，則該小組需要驗(yàn)證的表達(dá)式是___________；
（2）現(xiàn)進(jìn)行以下操作：
①用天平測(cè)甲、乙兩車的質(zhì)量分別為m1=0.20kg，m2=0.40kg；
②打開實(shí)驗(yàn)?zāi)０?，啟?dòng)傳感器；
③點(diǎn)擊“開始”，解除鎖定，傳感器記錄小車的各個(gè)時(shí)刻的速度如下表所示，其中甲車的v-t圖像已由計(jì)算機(jī)繪出，請(qǐng)你根據(jù)表格中所給的數(shù)據(jù)做出乙車的v-t圖像；（ ）

時(shí)間t（s）
甲車v（m/s）
乙車v（m/s）
0.01
0.100
-0.049
0.02
0.155
-0.077
0.03
0.195
-0.097
0.04
0.225
-0.110
0.05
0.250
-0.120
0.06
0.260
-0.110
0.07
0.270
-0.100
0.08
0.280
-0.090
0.09
0.290
-0.080
0.1
0.300
-0.070
（3）根據(jù)兩車v-t圖像及動(dòng)量守恒條件，你認(rèn)為選擇___________時(shí)間研究更合適。
A．0~0.04s B．0.06~0.10s C．任意時(shí)段均可
（4）進(jìn)一步分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以得到的結(jié)論是___________
（5）關(guān)于實(shí)驗(yàn)的操作與反思，下列說(shuō)法正確的是___________
A． 實(shí)驗(yàn)中需要平衡摩擦力
B． 更換勁度系數(shù)更大的彈簧，有利于減小實(shí)驗(yàn)誤差
C． 該學(xué)習(xí)小組需多次改變斜面傾角進(jìn)行實(shí)驗(yàn)得出最后結(jié)論
【答案】 ①. m1v1-m2v2=0或m1v1=m2v2 ②. 見解析 ③. A ④. 誤差允許范圍內(nèi)，彈開最初的一小段時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)動(dòng)量守恒 ⑤. BC
【解析】
【詳解】（1）[1]解除鎖定前，系統(tǒng)動(dòng)量為零，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，則解除鎖定后有
m1v1-m2v2=0
也即
m1v1=m2v2
[2]乙車的v-t圖像如圖

（3）[3]從圖像上看，在0.05s后乙車速度開始減小，說(shuō)明受到外界阻力作用，動(dòng)量不再守恒，所以應(yīng)選擇0~0.04s時(shí)間研究更合適。
故選A。
（4）[4]分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以得到的結(jié)論是：誤差允許范圍內(nèi)，彈開最初的一小段時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)動(dòng)量守恒。
（5）[5]A．實(shí)驗(yàn)中不需要平衡摩擦力，故A錯(cuò)誤；
B．更換勁度系數(shù)更大的彈簧，使內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，系統(tǒng)動(dòng)量近似守恒，有利于減小實(shí)驗(yàn)誤差，故B正確；
C．改變斜面傾角，排除偶然因素，多次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)得出最后結(jié)論，故C正確。
故選BC。
12. 如圖所示，小球A掛在輕質(zhì)彈簧下端，上下振動(dòng)。 小球B在豎直平面內(nèi)以O(shè)為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，用水平平行光照射小球B，可以觀察到小球B的投影總和小球A重合。已知小球A的質(zhì)量為m，小球B的角速度 ，圓周運(yùn)動(dòng)半徑為R。求：
（1）小球A簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式；
（2）小球A的最大加速度a及彈簧的勁度系數(shù)k。

【答案】（1）x=；（2）g ；
【解析】
【詳解】（1） 由題意
TA=TB
可得
ωA=ω
A的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)表達(dá)式
x=
（2） 由于投影始終重合，彈簧振子的最低或最高位置加速度最大，取最低點(diǎn)位置
小球A的最大加速度
aA=aB=ω2R=g
方法一：
由于彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，可知回復(fù)力F大小等于kx，取最低點(diǎn)位置：回復(fù)力大小為kR
由牛頓第二定律
kR=ma
解得

方法二：
對(duì)小球A：
最低點(diǎn)
k（R+R）-mg=ma
可得

13. 如圖所示，水平面上一質(zhì)量為m的小球以速度v0進(jìn)入圓弧槽，已知圓弧槽的質(zhì)量為M，半徑為R，不計(jì)一切摩擦：求：
（1）當(dāng)小球到達(dá)圓弧槽與圓心O等高的B處時(shí)，圓弧槽的速度大?。?br /> （2）若v0大小不確定，小球能通過(guò)圓弧槽的最高點(diǎn)C，則落地瞬間距槽口A點(diǎn)的最小距離。

【答案】（1）；（2）
【解析】
詳解】（1）小球到達(dá)B處時(shí)，可判斷兩者水平方向共速，根據(jù)水平方向動(dòng)量守恒有

可得

（2）以圓弧槽為參考系，小球恰能通過(guò)圓弧槽的最高點(diǎn)C時(shí)，落地瞬間距槽口A點(diǎn)的距離最小，設(shè)小球在最高點(diǎn)相對(duì)圓弧槽的速率為vC，則有

小球離開圓弧槽后做平拋運(yùn)動(dòng)，則有
，
解得

14. 如圖所示，粗糙輕桿水平固定在豎直輕質(zhì)轉(zhuǎn)軸上A點(diǎn)。質(zhì)量為m的小球和輕彈簧套在輕桿上，小球與輕桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，彈簧原長(zhǎng)為0.6L，左端固定在A點(diǎn)，右端與小球相連。長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線一端系住小球，另一端系在轉(zhuǎn)軸上B點(diǎn)，AB間距離為0.6L。裝置靜止時(shí)將小球向左緩慢推到距A點(diǎn)0.4L處時(shí)松手，小球恰能保持靜止。接著使裝置由靜止緩慢加速轉(zhuǎn)動(dòng)。已知小球與桿間最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g，不計(jì)轉(zhuǎn)軸所受摩擦。
（1）求彈簧的勁度系數(shù)k；
（2）求小球與輕桿間恰無(wú)彈力時(shí)裝置轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω；
（3）從開始轉(zhuǎn)動(dòng)到小球與輕桿間恰無(wú)彈力過(guò)程中，外界提供給裝置的能量為E，求該過(guò)程摩擦力對(duì)小球做的功W。

【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【詳解】（1）依題意，有
k（0.6L－0.4L）＝μmg
解得
k＝

（2）小球與輕桿間恰無(wú)彈力時(shí)受力情況如圖所示，此時(shí)彈簧長(zhǎng)度為0.8L有
Tsin37°＝mg
Tcos37°＋k（0.8L－0.6L）＝0.8mω2L
解得
ω＝
（3）題設(shè)過(guò)程中初始時(shí)彈簧的壓縮量與最終狀態(tài)時(shí)的伸長(zhǎng)量相等，故彈性勢(shì)能改變量
ΔEp＝0
設(shè)小球克服摩擦力做功為W’，則則由功能關(guān)系有

其中
v＝0.8ωL
解得

過(guò)程摩擦力對(duì)小球做的功

15. 如圖所示，木板A置于粗糙的水平面上，其右側(cè)上表面放置著木塊B。將木塊與墻壁用勁度系數(shù)為的輕質(zhì)彈簧連接，此時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)。將木板與重物C用不可伸長(zhǎng)的輕繩通過(guò)滑輪連接。木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，木板與木塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)，，，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，不計(jì)其它阻力。
（1）用手托住物塊C使系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，求作用在物體C上的最小托力；
（2）撤去托力，使物塊C由靜止釋放，求A、B剛要發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，物塊C下落的高度；
（3）A、B剛要發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，立即將彈簧和繩子同時(shí)剪斷，求A、B能夠繼續(xù)滑行的距離、。

【答案】（1）2N；（2）3cm；（3）
【解析】
【分析】
【詳解】（1）當(dāng)A上下表面的摩擦力達(dá)到最大值時(shí)，作用在物體上的托力最小，則有

則最小值為

（2）A、B剛要發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)具有相同的加速度，且B受到的摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力，對(duì)三個(gè)物體，根據(jù)牛頓第二定律有

對(duì)B，根據(jù)牛頓第二定律有

聯(lián)立解得可得C下落的高度
h=x=3cm
（3）對(duì)系統(tǒng)，根據(jù)動(dòng)能定理得

可得

將彈簧和繩子同時(shí)剪斷后，A、B一起運(yùn)動(dòng)，=，則有

則A、B能夠繼續(xù)滑行的距離



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