2024-2025學(xué)年山西省太原市新希望雙語學(xué)校高三（上）開學(xué)物理試卷（含解析）-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

1.相關(guān)物理概念和事件說法正確的是( )
A. 單位m、g、s是一組屬于國(guó)際單位制的基本單位
B. 牛頓第一定律可以通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
C. 亞里士多德認(rèn)為，必須有力作用在物體上，物體才能運(yùn)動(dòng)；沒有力的作用，物體就要靜止在某一地方
D. 高速行駛的公共汽車緊急剎車時(shí)，乘客都要向前傾倒，說明乘客受到慣性力的作用
2.一乘客乘坐商場(chǎng)扶梯上樓，遇到緊急情況，扶梯啟動(dòng)了緊急制動(dòng)功能，乘客隨扶梯一起減速運(yùn)動(dòng)。關(guān)于乘客的受力分析正確的是( )
A. B. C. D.
3.一個(gè)箱子隨著熱氣球從地面由靜止開始豎直向上運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后繩子斷裂，箱子的速率—時(shí)間圖像如圖所示，箱子所受的空氣阻力恒定，g取10m/s2，下列不正確的是( )
A. 箱子上升的最大高度24m
B. 空氣阻力與箱子重力之比為1：5
C. 懸吊箱子的繩子張力與箱子重力之比為7：5
D. 5秒末箱子的速率是8m/s
4.宇航員抵達(dá)月球后，已知月球半徑R，在月球表面向傾角為α的固定斜面，沿水平方向以v0拋出一個(gè)小球，運(yùn)動(dòng)時(shí)間t時(shí)恰好垂直擊中斜面。則下面正確的是( )
A. 月球表面的重力加速度為g=v0ttanαB. 月球的質(zhì)量為M=v0R3tGtanα
C. 月球的密度為3v04πtGR2tanαD. 月球的第一宇宙速度為 v0ttanα
5.某款手機(jī)支架如圖所示，光滑支架AB和BC相互垂直，當(dāng)角α逐漸減小時(shí)，下面正確的是( )
A. 支架對(duì)手機(jī)的作用力逐漸變小B. 手機(jī)對(duì)支架的作用力逐漸變大
C. 底部支撐AB對(duì)手機(jī)的作用力逐漸減小D. 背部支撐BC對(duì)手機(jī)的作用力逐漸減小
6.為了迎接5月中旬的排球比賽，體育課上，乙同學(xué)在離地?2=0.7m處將排球墊起，上升到最高點(diǎn)?1=2.5m處時(shí)被甲同學(xué)水平原速率v=8m/s擊回。已知g=10m/s，不計(jì)空氣阻力，則排球被甲同學(xué)擊中前( )
A. 排球被甲同學(xué)擊中時(shí)在空中飛行時(shí)間為8sB. 排球空中飛行位移為10米
C. 乙同學(xué)將排球擊出的速度為6m/sD. 排球在水平方向上飛行的距離為4.8m
7.如圖所示，水平地面的小車上放一質(zhì)量為m=2kg的滑塊，滑塊與車上右側(cè)擋板用輕彈簧連接，小車在水平向右的力F作用下以a=1m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中彈簧處于壓縮狀態(tài)，彈力為1N，滑塊與小車保持相對(duì)靜止，現(xiàn)減小力F使小車的加速度逐漸減小到零，則( )
A. 彈簧的彈力逐漸減小
B. 滑塊受到的摩擦力逐漸減小
C. 當(dāng)小車加速度為零時(shí)，滑塊不受摩擦力作用
D. 滑塊與小車仍保持相對(duì)靜止
8.復(fù)興號(hào)電力動(dòng)車組是由中國(guó)鐵路總公司牽頭組織研制，具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，達(dá)到世界先進(jìn)水平的電力動(dòng)車組的統(tǒng)稱，其中由CR400系列擔(dān)當(dāng)?shù)牟糠周嚧问鞘澜缟仙虡I(yè)運(yùn)營(yíng)時(shí)速最高的動(dòng)車組列車。若某“復(fù)興號(hào)”列車的額定功率為1.0×104kW，列車的質(zhì)量為1.0×105kg，列車在水平路面上行駛時(shí)，阻力是車重的k倍，k=0.1。列車在水平軌道上行駛，受到的阻力保持不變，重力加速度g取10m/s2。下列選項(xiàng)正確的是( )
A. 若列車保持額定功率行駛，當(dāng)列車行駛速度為20m/s時(shí)，列車的加速度大小為5m/s2
B. 列車保持額定功率行駛，列車能達(dá)到的最大速度100m/s
C. 若列車由靜止開始，保持以1.0m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為40s
D. 若列車由靜止開始，保持以1.0m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)則25秒末列車的瞬時(shí)功率為5×106W
9.如圖所示，輕質(zhì)彈簧下端固定在水平地面上，上端疊放著兩個(gè)物體A、B，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)用大小為22N的恒力豎直向上拉物體A。已知物體A的質(zhì)量m=2kg，物體B的質(zhì)量M=10kg，彈簧的勁度系數(shù)為80N/m，重力加速度g取10m/s2。下列說法正確的是( )
A. 恒力作用瞬間，A、B即分離
B. 物塊A上升12.5cm時(shí)，A、B開始分離
C. 恒力作用瞬間，A的加速度大小為1.0m/s2
D. 物塊A、B分離前，物塊B的最大加速度大小為2.0m/s2
10.如圖所示，輕繩繞過定滑輪，一端連接物塊A，另一端連接在滑塊C上，物塊A的下端用彈簧與放在地面上的物塊B連接，A、B兩物塊的質(zhì)量均為5kg，開始時(shí)繩連接滑塊C部分處于水平，繩剛好拉直且無彈力，滑輪到桿的距離為3米，用手控制滑塊C，使其沿桿緩慢下滑，當(dāng)C下滑4米時(shí)，釋放滑塊C，結(jié)果滑塊C剛好處于靜止，此時(shí)B剛好要離開地面，不計(jì)一切摩擦，重力加速度為g=10m/s2( )
A. C的質(zhì)量為8kg
B. 當(dāng)B剛好要離開地面時(shí)，所以繩的拉力為100N
C. 彈簧的勁度系數(shù)為500N/m
D. 若從開始位置(繩連接滑環(huán)C部分處于水平時(shí))由靜止釋放滑塊C，當(dāng)物塊B剛好要離開地面時(shí)，滑塊C的速度大小為 2757m/s
11.向心力演示器如圖所示，用來探究小球做圓周所需向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系。兩個(gè)變速輪塔通過皮帶連接，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄使長(zhǎng)槽和短槽分別隨變速輪塔1和變速輪塔2勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，槽內(nèi)的鋼球就做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。橫臂的擋板對(duì)鋼球的壓力提供向心力，鋼球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^橫臂的杠桿作用使彈簧測(cè)力筒下降，從而露出標(biāo)尺，標(biāo)尺上的黑白相間的等分格顯示出兩個(gè)鋼球所受向心力的比值。如圖是探究過程中某次實(shí)驗(yàn)時(shí)裝置的狀態(tài)。
①在研究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系時(shí)我們主要用到了物理學(xué)中的______。
A.理想實(shí)驗(yàn)法
B.等效替代法
C.控制變量法
D.演繹法
②圖中所示，若兩個(gè)鋼球質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)半徑相等，則是在研究向心力的大小F與______的關(guān)系；
A.鋼球質(zhì)量m
B.運(yùn)動(dòng)半徑r
C.角速度ω
③圖中所示，若兩個(gè)鋼球質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)半徑相等，圖中標(biāo)尺上黑白相間的等分格顯示出鋼球1和鋼球2所受向心力的比值為1：9，則與皮帶連接的變速輪塔1和變速輪塔2的半徑之比為______。
A.1：3
B.3：1
C.1：9
D.9：1
12.在“探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，如圖甲所示為實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50Hz。

(1)下列做法正確的是______。
A.調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與長(zhǎng)木板保持平行
B.每次改變拉小車的拉力后都需要重新平衡摩擦力
C.鉤碼的總質(zhì)量應(yīng)當(dāng)遠(yuǎn)大于小車的質(zhì)量
D.實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開小車再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源
(2)根據(jù)圖乙中紙帶上的計(jì)數(shù)點(diǎn)和相關(guān)數(shù)據(jù)可求出小車的加速度大小a= ______m/s2。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
(3)有三位同學(xué)通過測(cè)量，分別作出a?F圖像如圖丙中的A、B、C圖線所示，試分析：
①A圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是______；
②B圖線上端明顯偏離直線的原因是______；
③C圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是______。
13.圖甲所示為固定在豎直平面內(nèi)半徑為R=0.5m的半圓形軌道，A為最低點(diǎn)，B與圓心等高，C為最高點(diǎn)，AC豎直。一質(zhì)量為1kg的小球從最低點(diǎn)A以一定速度進(jìn)入半圓軌道，沿軌道運(yùn)動(dòng)過程中小球的速率的平方與上升高度的關(guān)系圖像如圖乙所示。已知軌道粗糙程度處處相同，不計(jì)空氣阻力，重力加速度g=10m/s2。則：

(1)小球從軌道脫離時(shí)速度大小為多少？
(2)小球沿軌道運(yùn)動(dòng)過程中摩擦力做的功為多少？
14.從傾角為θ=37°、長(zhǎng)為L(zhǎng)=2.5m固定斜面頂端無初速度釋放質(zhì)量為1kg的滑塊，滑塊在下滑過程中，沿斜面下滑的距離x與動(dòng)摩擦因數(shù)μ的函數(shù)圖像如圖所示，重力加速度為10m/s2，sin37°=0.6，滑塊視為質(zhì)點(diǎn)。
(1)滑塊下滑到斜面底端的速度大??；
(2)滑塊沿斜面下滑過程中，動(dòng)能的最大值；
(3)下滑過程中，滑塊機(jī)械能減小多少。
15.如圖所示，半徑為R=0.4m的光滑半圓弧軌道固定在豎直面內(nèi)，水平面與圓弧軌道最低點(diǎn)A相切，AB垂直水平面。質(zhì)量為0.1kg的物塊a放在水平面上的P點(diǎn)，放在水平面上的0.3kg的物塊b放在水平面上的Q點(diǎn)，PA=R，PQ=2R，C為PQ的中點(diǎn)，給物塊b一個(gè)水平向右的恒定推力，當(dāng)物塊通過C點(diǎn)后的某位置撤去恒力，此后物塊b與a發(fā)生彈性碰撞，a進(jìn)入圓弧軌道后從B點(diǎn)飛出，恰好落在Q點(diǎn)(豎直方向始終視為彈性碰撞)，兩物塊大小不計(jì)，與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，重力加速度取10m/s2，求(結(jié)果可帶分式或根號(hào))：
(1)b與a碰撞后一瞬間，物塊a的速度大?。?br>(2)作用在物塊b上推力的大小范圍。
(3)若想讓a、b兩個(gè)物塊再次相遇，需要對(duì)物塊b施加的水平向左的沖量最小是多少？
答案解析
1.C
【解析】解：A、國(guó)際單位制的基本單位為m，kg，s，K，A，ml，cd，不包含g，故A錯(cuò)誤
B、牛頓第一定律是由推理概括出來的，不可以通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，故B錯(cuò)誤；
C、亞里士多德認(rèn)為，必須有力作用在物體上，物體才能運(yùn)動(dòng)；沒有力的作用，物體就要靜止在某一地方，符合物理學(xué)史，故C正確。
D、高速行駛的公共汽車緊急剎車時(shí)，乘客都要向前傾倒，是由于慣性，不是受到慣性力的作用，故D錯(cuò)誤。
故選：C。
A、國(guó)際單位制的基本單位為m，kg，s，K，A，ml，cd；
B、牛頓第一定律是由推理概括出來的，不可以通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證；
C、亞里士多德認(rèn)為，必須有力作用在物體上，物體才能運(yùn)動(dòng)；沒有力的作用，物體就要靜止在某一地方，符合物理學(xué)史。
D、慣性是物體的一種固有特性，不是力。
考查對(duì)物理學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的熟悉狀況，要記清楚這些基礎(chǔ)知識(shí)。
2.D
【解析】解：乘客隨扶梯一起減速運(yùn)動(dòng)，加速度方向沿著扶梯斜面斜向左下方，將加速度分解成水平、豎直兩個(gè)方向，水平方向加速度方向向左，則人所受摩擦力的方向向左，豎直方向加速度方向向下，則人所受合力方向向下，即重力大于支持力，故D正確，ABC錯(cuò)誤。
故選：D。
乘客隨扶梯一起減速運(yùn)動(dòng)，加速度方向沿著扶梯斜面斜向左下方，將加速度分解成水平、豎直兩個(gè)方向，以此判斷所受力的方向。
考查牛頓第二定律的運(yùn)用，根據(jù)人的運(yùn)動(dòng)情況將加速度分解后分析受力情況。
3.C
【解析】解：A、箱子先向上做加速運(yùn)動(dòng)后向上做減速運(yùn)動(dòng)，t=4s時(shí)刻速度為零時(shí)箱子上升到最高點(diǎn)，圖象與時(shí)間軸圍成的面積等于箱子的位移，箱子上升的最大高度?=12×12×4m=24m，故A正確；
BC、由圖示圖象可知，箱子加速運(yùn)動(dòng)過程的加速度大小a=ΔvΔt=123m/s2=4m/s2
箱子減速上升過程的加速度大小a′=Δv′Δt′=121m/s2=12m/s2
設(shè)繩子拉力為F，空氣阻力為f，對(duì)箱子，由牛頓第二定律得：
F?mg?f=ma
mg+f=ma′
解得：fmg=15，F(xiàn)mg=85，故C錯(cuò)誤，B正確；
D、4s后箱子下降，根據(jù)牛頓第二定律有
mg?f=ma′′
解得a′′=8m/s2
5秒末箱子的速率是v=a′′t=8×1=8m/s
故D正確；
本題選擇錯(cuò)誤選項(xiàng)；
故選：C。
箱子一直向上運(yùn)動(dòng)，4s末上升到最大高度，根據(jù)圖象的面積求解最大高度。根據(jù)圖象的斜率求出勻加速運(yùn)動(dòng)和勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度，由牛頓第二定律先求出空氣阻力，再求出繩子的張力，根據(jù)牛頓第二定律解得箱子下降的加速度，從而計(jì)算速度。
本題考查了運(yùn)動(dòng)學(xué)圖象和牛頓第二定律的綜合運(yùn)用，要知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的橋梁，同時(shí)要理解v?t圖象的物理意義，知道圖象的斜率表示加速度，面積表示位移。
4.A
【解析】解：AB、根據(jù)速度的分解可知tanα=v0gt
解得g=v0ttanα
根據(jù)萬有引力與重力的關(guān)系有GMmR2=mg
解得M=v0R2Gttanα
故A正確，B錯(cuò)誤；
C、根據(jù)密度的計(jì)算公式有ρ=M43πR3
解得ρ=3v04GtπRtanα
故C錯(cuò)誤；
D、根據(jù)第一宇宙速度的計(jì)算公式有mg=mv2R
解得v= v0Rttanα
故D錯(cuò)誤；
故選：A。
根據(jù)速度的分解可解得月球表面的重力加速度，根據(jù)萬有引力與重力的關(guān)系解得月球的質(zhì)量，根據(jù)密度的公式計(jì)算C，根據(jù)mg=mv2R計(jì)算第一宇宙速度。
本題考查平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，注意萬有引力的應(yīng)用問題一般由重力加速度求得中心天體質(zhì)量。
5.C
【解析】解：AB、當(dāng)角α逐漸減小時(shí)，手機(jī)仍處于平衡狀態(tài)，根據(jù)平衡條件可知，支架對(duì)手機(jī)的作用力始終與重力等大反向，保持不變；根據(jù)牛頓第三定律可知，手機(jī)對(duì)支架的作用力保持不變，故AB錯(cuò)誤；
CD、以手機(jī)為研究對(duì)象，受力情況如圖所示：
根據(jù)平衡條件可得：FN=mgcsα，F(xiàn)=mgsinα，當(dāng)角α逐漸減小時(shí)，底部支撐AB對(duì)手機(jī)的作用力F逐漸減小，背部支撐BC對(duì)手機(jī)的作用力FN逐漸增大，故C正確、D錯(cuò)誤。
故選：C。
根據(jù)平衡條件可知，支架對(duì)手機(jī)的作用力始終與重力等大反向，由此分析AB選項(xiàng)；以手機(jī)為研究對(duì)象，根據(jù)平衡條件分析CD選項(xiàng)。
本題主要是考查了共點(diǎn)力的平衡問題，解答此類問題的一般步驟是：確定研究對(duì)象、進(jìn)行受力分析、利用平行四邊形法則進(jìn)行力的合成或者是正交分解法進(jìn)行力的分解，然后在坐標(biāo)軸上建立平衡方程進(jìn)行解答。
6.D
【解析】解：A、由?1??2=12gt2
可得排球被墊起前在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間
t=0.6s
故A錯(cuò)誤；
B、在空中做平拋運(yùn)動(dòng)
y=?1??2
x=v0t=8×0.6m=4.8m
排球空中飛行位移為l= x2+y2
代入數(shù)據(jù)得l≈5.1m
故B錯(cuò)誤；
C、2g(?1??2)=vy2
可得
vy=6m/s
則乙同學(xué)將排球擊出的速度大小
v= v02+vy2
代入數(shù)據(jù)得v=10m/s
故C錯(cuò)誤；
D、甲、乙兩同學(xué)水平方向距離
x=v0t=8×0.6m=4.8m
故D正確。
故選：D。
該過程的逆過程為平拋運(yùn)動(dòng)，平拋運(yùn)動(dòng)可分解為豎直方向的自由落體和水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)豎直方向上的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；根據(jù)速度一時(shí)間公式得出豎直方向上的速度，結(jié)合幾何關(guān)系和矢量合成的特點(diǎn)完成分析。
本題主要考查了平拋運(yùn)動(dòng)的相關(guān)應(yīng)用，理解平拋運(yùn)動(dòng)在不同方向上的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式即可完成分析。
7.BD
【解析】解：當(dāng)加速度為a=1m/s2時(shí)，以物體為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律可得f?T=ma
解得f=3N
所以最大靜摩擦力至少為3N，減小外力使小車的加速度逐漸減小到零時(shí)，此時(shí)摩擦力與彈簧彈力相等為1N，滑塊與小車仍保持相對(duì)靜止，根據(jù)f=T+ma可知摩擦力逐漸減小、彈力不變，故AC錯(cuò)誤，BD正確。
故選：BD。
根據(jù)牛頓第二定律得到最大靜摩擦力的范圍，由受力情況分析物體的運(yùn)動(dòng)情況，由此分析彈力和摩擦力的變化。
對(duì)于牛頓第二定律的綜合應(yīng)用問題，關(guān)鍵是弄清楚物體的運(yùn)動(dòng)過程和受力情況，利用牛頓第二定律或運(yùn)動(dòng)學(xué)的計(jì)算公式求解加速度，再根據(jù)題目要求進(jìn)行解答；知道加速度是聯(lián)系靜力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的橋梁。
8.BD
【解析】解：A、當(dāng)列車行駛速度為20m/s時(shí)，牽引力為F=Pv
根據(jù)牛頓第二定律有F?kmg=ma
解得a=4m/s2
故A錯(cuò)誤；
B、當(dāng)列車的牽引力與阻力大小相等時(shí)，列車速度達(dá)到最大，列車做勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)力的平衡可知牽引力F′=f=kmg
列車能達(dá)到的最大速度v′=Pf
解得v′=100m/s
故B正確；
CD、列車從靜止開始以1.0m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)這種加速運(yùn)動(dòng)能達(dá)到的最大速度為vm′，所需的時(shí)間為t，當(dāng)列車達(dá)到速度vm′時(shí)，列車的實(shí)際功率恰好達(dá)到額定功率，根據(jù)功率公式有P額=F′′vm′
根據(jù)牛頓第二定律有F′′?f=ma′
根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有vm′=a′t
解得t=50s
25秒末列車的速度為v′′=a′t′
功率為P′=F′′v′′
解得P′=5×106W
故C錯(cuò)誤，D正確；
故選：BD。
當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)速度達(dá)到最大，根據(jù)P=fv求得最大速度；根據(jù)牛頓第二定律求得勻加速時(shí)的牽引力，根據(jù)P=Fv求得勻加速達(dá)到的最大速度，根據(jù)速度—時(shí)間公式求得運(yùn)動(dòng)時(shí)間。
本題主要考查了機(jī)車乙恒定的加速度啟動(dòng)，明確啟動(dòng)方式，抓住當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)速度達(dá)到最大。
9.B
【解析】解：AC、設(shè)力F作用的瞬間，AB的加速度大小為a，根據(jù)牛頓第二定律可得：F=(m+M)a，解得：a=116m/s2
設(shè)此時(shí)二者之間的彈力大小為T，對(duì)A分析可得：F?T=ma，解得：T≈18.3N，說明恒力作用瞬間，A、B沒有分離，故AC錯(cuò)誤；
B、原來彈簧的壓縮量為：x1=(M+m)gk=(10+2)×1080m=1.5m
物塊A、B分離時(shí)二者之間的彈力為零，對(duì)A根據(jù)牛頓第二定律可得：F?mg=ma′，對(duì)B根據(jù)牛頓第二定律可得：kx2?Mg=Ma′，聯(lián)立解得：x2=1.375m
此過程中物塊A上升的高度為：x=x1?x2=1.5m?1.375m=0.125m=12.5cm，故B正確；
D、以整體為研究對(duì)象，開始時(shí)彈簧彈力等于總重，二者上升過程中、彈簧彈力逐漸減小，合力變小、加速度變小，所以力F剛剛作用時(shí)，二者的加速度最大，最大加速度為116m/s2，故D錯(cuò)誤。
故選：B。
根據(jù)牛頓第二定律力求解F作用的瞬間AB的加速度大小，對(duì)A分析，根據(jù)牛頓第二定律求解此時(shí)二者時(shí)間的彈力，由此說明二者是否分離；
求出原來彈簧的壓縮量，物塊A、B分離時(shí)二者之間的彈力為零，分別對(duì)A、對(duì)B根據(jù)牛頓第二定律列方程求解分離時(shí)彈簧的壓縮量，由此得到物塊A上升的高度；
力F剛剛作用時(shí)，二者的加速度最大，根據(jù)C選項(xiàng)的分析得到最大加速度大小。
本題主要是考查了牛頓第二定律的知識(shí)；利用牛頓第二定律答題時(shí)的一般步驟是：確定研究對(duì)象、進(jìn)行受力分析、利用牛頓第二定律建立方程進(jìn)行解答；注意整體法和隔離法的應(yīng)用。
10.ABD
【解析】解：B、C靜止時(shí)，B剛好要離開地面，對(duì)AB整體受力分析：T=mg+mg，解得T=100N，故B正確；
A、對(duì)C靜止時(shí)受力分析：
Tcsθ=mCg，此時(shí)C下降4m，又由于滑輪與桿的間距為3m，故tanθ=34，故csθ=45，解得：mC=8kg，故A正確；
C、由幾何關(guān)系可知，C靜止時(shí)，滑輪右側(cè)的繩長(zhǎng)為：L= (3m)2+(4m)2=5m，之前滑輪右側(cè)繩長(zhǎng)為3m，故A向上移動(dòng)了2m，即彈簧的長(zhǎng)度變化了2m，初始彈簧支持A，后來彈簧向上拉B，故彈簧先提供支持力，后提供拉力，先壓縮后伸長(zhǎng)，兩次的彈力大小恰好都等于A或B的重力，故彈簧最初的壓縮量為1m，根據(jù)胡克定律k=Fx，解得k=50N/m，故C錯(cuò)誤；
D、從開始位置，由靜止釋放C，到B剛要離開地面時(shí)，對(duì)ABC整體用動(dòng)能定理：mCg??mgΔL=12mCvC2，而A的速度與繩的速度相等，C的速度沿豎直方向，根據(jù)下圖：
可得vA=vCcsθ，代入解得：vC= 2757m/s，故D正確。
故選：ABD。
根據(jù)C可以剛好靜止，可以對(duì)C列平衡的關(guān)系式，得到C的質(zhì)量；根據(jù)B剛好要離開地面，對(duì)AB整體受力分析，可以得到繩的拉力；根據(jù)C移動(dòng)的距離和幾何關(guān)系可以推出A移動(dòng)的距離，得到彈簧的形變量，根據(jù)胡克定律可以計(jì)算勁度系數(shù)；由于整個(gè)過程沒有摩擦力，故ABC和彈簧，作為一個(gè)系統(tǒng)，可以用動(dòng)能定理計(jì)算末速度。
根據(jù)對(duì)物體的受力分析，可以得到拉力、重力之間的等量關(guān)系式。注意關(guān)聯(lián)速度的等量關(guān)系，分解C的速度時(shí)，應(yīng)分解其實(shí)際速度，將其按照沿繩和垂直于繩的方向分解，在沿繩方向上，速度相等。
11.C C B
【解析】解：①根據(jù)F=mrω2，要研究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系，就要保持質(zhì)量m、角速度ω和半徑r中的兩個(gè)量不變，研究力F與其他一個(gè)量的關(guān)系，因此實(shí)驗(yàn)采用的是控制變量法。故選C。
②圖中所示，若兩個(gè)鋼球質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)半徑相等，則根據(jù)控制變量法的研究方法可知，是在研究向心力的大小F與角速度ω的關(guān)系，故選C。
③根據(jù)F=mω2r，兩球的向心力之比為1：9，半徑和質(zhì)量相等，則轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度之比為1：3，因?yàn)榭科鲃?dòng)，變速輪塔的線速度大小相等，根據(jù)v=rω，知與皮帶連接的變速輪塔對(duì)應(yīng)的半徑之比為3：1。
故選：B。
故答案為：①C ②C ③B
①該實(shí)驗(yàn)是采用的控制變量法；
②質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)半徑相等，研究向心力的大小F與角速度ω的關(guān)系；
③根據(jù)F=mω2r，半徑和質(zhì)量相等，可知?jiǎng)t轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度之比為1：3，而變速輪塔的線速度大小相等，根據(jù)v=rω，知與皮帶連接的變速輪塔對(duì)應(yīng)的半徑之比為3：1。
本實(shí)驗(yàn)采用控制變量法，即要研究一個(gè)量與另外一個(gè)量的關(guān)系，需要控制其它量不變，在學(xué)習(xí)過程中要熟練掌握控制變量法的實(shí)驗(yàn)方法。
12.A 3.75 長(zhǎng)木板傾角過大鉤碼的質(zhì)量太大，未滿足鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足
【解析】解：(1)A、調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與長(zhǎng)木板保持平行，這樣小車受到的合力才等于細(xì)線的拉力，故A正確；
B、每次改變拉小車的拉力(鉤碼的重力)后，由于小車的阻力與重力未變化，所以不需要重新平衡摩擦力，故B錯(cuò)誤；
C、鉤碼的總質(zhì)量應(yīng)當(dāng)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，故C錯(cuò)誤；
D、實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源再放開小車，故D錯(cuò)誤。
故選：A。
(2)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T=2×0.02s=0.04s
由逐差法可知a=xCE?xAC4T2=7.40+8.01?6.21?6.804×0.042×0.01m/s2=3.75m/s2
(3)①A圖像不過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是長(zhǎng)木板傾角過大；
②B圖線上端明顯偏離直線的原因是鉤碼的質(zhì)量太大，未滿足鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量；
③C圖線不過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。
故答案為：(1)A；(2)3.75；(3)長(zhǎng)木板傾角過大；鉤碼的質(zhì)量太大，未滿足鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量；沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足
(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理和注意事項(xiàng)分析判斷；
(2)根據(jù)逐差法求小車的加速度；
(3)根據(jù)分析鉤碼質(zhì)量和平衡摩擦力造成的誤差判斷。
本題考查探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，要求掌握實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)處理和誤差分析。
13.解：(1)設(shè)小球脫離軌道時(shí)與O點(diǎn)連線與豎直方向的夾角為θ，根據(jù)幾何關(guān)系可得：
csθ=??RR=0.8?，所以θ=37°
將重力沿半徑方向分解，如圖所示：

根據(jù)向心力公式可得：mgcsθ=mv2R
解得：v= 3m/s；
(2)小球沿軌道運(yùn)動(dòng)過程中，設(shè)摩擦力做的功為W，根據(jù)動(dòng)能定理可得：
?mg?+W=12mv2?12mv02
解得：W=?8.5J。
答：(1)小球從軌道脫離時(shí)速度大小為 3m/s；
(2)小球沿軌道運(yùn)動(dòng)過程中摩擦力做的功為?8.5J。
【解析】(1)根據(jù)幾何關(guān)系求解小球脫離軌道時(shí)與O點(diǎn)連線與豎直方向的夾角，根據(jù)向心力公式；
(2)小球沿軌道運(yùn)動(dòng)過程中，根據(jù)動(dòng)能定理進(jìn)行解答。
本題主要是考查了動(dòng)能定理；運(yùn)用動(dòng)能定理解題時(shí)，首先要選取研究過程，然后分析在這個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中哪些力做正功、哪些力做負(fù)功，初末動(dòng)能為多少，根據(jù)動(dòng)能定理列方程解答。
14.解：(1)在滑塊從斜面頂端由靜止釋放的過程中，設(shè)下滑到斜面底端的速度大小為v，根據(jù)動(dòng)能定理有mgLsin37°?0+μm2mgcs37°L=12mv2，代入L=2.5m，m=1kg，μm=0.8，解得v= 14m/s
(2)由于滑塊下滑過程中滑動(dòng)摩擦力逐漸增大，沿斜面下滑過程中做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)滿足mgsin37°=μmgcs37°時(shí)，即μ=0.75時(shí)，加速度減為0，速度達(dá)到最大，此時(shí)動(dòng)能也達(dá)到最大，設(shè)最大速度為vm，由μ?x圖像可得，此時(shí)物體運(yùn)動(dòng)的位移為x=0.750.8×2.5m=7532m=2.34m，根據(jù)動(dòng)能定理有
mgxsin37°?0+μ2mgcs37°x=12mvm2=Ekm，代入數(shù)據(jù)解得Ekm=7.02J
(3)根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律可知，機(jī)械能的減小量等于物體克服滑動(dòng)摩擦力做的功，即ΔE=0+μm2mgcs37°L，代入數(shù)據(jù)解得ΔE=8J
答：(1)滑塊下滑到斜面底端的速度大小為 14m/s；
(2)滑塊沿斜面下滑過程中，動(dòng)能的最大值為7.02J；
(3)下滑過程中，滑塊機(jī)械能減小了8J。
【解析】(1)(2)根據(jù)動(dòng)能定理結(jié)合圖像提供的信息求解到達(dá)底端時(shí)的速度大小和最大動(dòng)能；
(3)根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律分析計(jì)算機(jī)械能的減小量。
考查動(dòng)能定理、平衡條件以及能的轉(zhuǎn)化和守恒定律，會(huì)根據(jù)題意進(jìn)行分析和解答。
15.解；(1)a進(jìn)入圓弧軌道后從B點(diǎn)飛出，恰好落在Q點(diǎn)，設(shè)物塊a在B點(diǎn)的速度大小為vB；物塊a在空中做平拋運(yùn)動(dòng)，則有
2R=12gt2
3R=vBt
聯(lián)立解得
t=0.4s，vB=3m/s
設(shè)碰撞后一瞬間，物塊a的速度大小為va，物塊a從碰撞后到B的過程，根據(jù)動(dòng)能定理可得
?μmagR?mag?2R=12mavB2?12mava2
解得碰撞后一瞬間，物塊a的速度大小為
va= 29m/s
(2)設(shè)物塊b碰撞前瞬間速度為v0，碰撞后瞬間速度為vb，以v0的方向?yàn)檎较?，碰撞過程根據(jù)動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒可得
mbv0=mbvb+mava
12mbv02=12mbvb2+12mava2
解得
v0=2 293m/s
vb= 293m/s
設(shè)推力的作用距離為x，物塊b從Q點(diǎn)到P點(diǎn)碰撞前過程，根據(jù)動(dòng)能定理可得
Fx?μmbg?2R=12mbv02?0
根據(jù)題意有
R

相關(guān)試卷

相關(guān)試卷更多

相關(guān)試卷

相關(guān)試卷 更多

相關(guān)試卷更多