山東省中昇大聯(lián)考2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期10月月考聯(lián)考物理試卷[解析版]

這是一份山東省中昇大聯(lián)考2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期10月月考聯(lián)考物理試卷[解析版]，共26頁。試卷主要包含了6s內(nèi)兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的位移相同等內(nèi)容，歡迎下載使用。
本試卷滿分100分，考試用時(shí)90分鐘。
注意事項(xiàng)：
1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號(hào)等填寫在答題卡和試卷指定位置。
2.回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)。回答非選擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。
3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。
一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。
1. 一位航天員飄浮在太空深處一個(gè)航天器旁邊，他用個(gè)人力量推這個(gè)龐大航天器；在地面上，一個(gè)小孩用力推一張桌子。以下說法正確的是（ ）
A. 航天員一定能夠“推動(dòng)”航天器使航天器產(chǎn)生加速度
B. 因航天器質(zhì)量太大，航天員不能推動(dòng)航天器
C. 小孩一定能推動(dòng)桌子
D. 小孩推不動(dòng)桌子，是因?yàn)樾『?duì)桌子的作用力小于地面對(duì)桌子的摩擦力
【答案】A
【解析】AB．根據(jù)牛頓第二定律
可知航天員給飄浮在太空深處的航天器一個(gè)外力作用，則這個(gè)力即可產(chǎn)生加速度，從而推動(dòng)航天器，故A正確，B錯(cuò)誤；
C．小孩要想推動(dòng)在地球表面上的桌子，他對(duì)桌子的作用一定要大于地面給桌子的最大靜摩擦力，故小孩不一定能推動(dòng)桌子，故C錯(cuò)誤；
D．小孩推不動(dòng)桌子，是因?yàn)樗麑?duì)桌子的作用力小于地面給桌子的最大靜摩擦力，此時(shí)桌子處于靜止?fàn)顟B(tài)，故他對(duì)桌子的作用力等于地面對(duì)桌子的摩擦力，故D錯(cuò)誤。
故選A。
2. 如圖所示，物塊a、b的質(zhì)量均為m，各接觸面均光滑，在水平推力F作用下，兩物塊始終保持靜止?fàn)顟B(tài)，則水平推力F從零逐漸增大的過程中（ ）
A. a所受合力逐漸增大
B. a對(duì)地面的壓力保持不變
C. a對(duì)地面的壓力逐漸增大
D. b對(duì)地面的壓力逐漸增大
【答案】D
【解析】A．兩物塊始終保持靜止?fàn)顟B(tài)，所以a所受合力為0，保持不變，故A錯(cuò)誤；
BC．對(duì)ab整體受力分析可知，墻對(duì)a的水平向左的彈力與力F大小相等，方向相反，當(dāng)F從零逐漸增大的過程中，墻對(duì)a的彈力也在增大。對(duì)a受力分析，有向下的重力，向上的地面支持力，水平向左的墻對(duì)a的彈力和b對(duì)a斜向右上方的支持力四個(gè)力，合力為0。則b對(duì)a斜向右上方的支持力也在增大，那么地面對(duì)a的支持力將減小，即a對(duì)地面的壓力逐漸減小，故BC錯(cuò)誤；
D．由BC選項(xiàng)分析可知，b對(duì)a斜向右上方的支持力在增大，根據(jù)牛頓第三定律，可知a對(duì)b的斜向左下方的支持力也在增大。對(duì)b受力分析，有向下的重力，向上的地面支持力，水平向右的水平推力F和a對(duì)b的斜向左下方的支持力四個(gè)力，合力為0。則地面對(duì)b向上的支持力將增大，根據(jù)牛頓第三定律，可知b對(duì)地面的壓力逐漸增大，故D正確。
故選D 。
3. 2024年8月16日北京首條無入機(jī)配送航線在八達(dá)嶺長城景區(qū)正式開通，為游客配送防暑降溫，應(yīng)急救援等物資（如左圖）。右圖為配送無人機(jī)某次過程中在豎直方向運(yùn)動(dòng)的v—t圖像。若配送物資質(zhì)量為1.5kg，以豎直向上為正方向，設(shè)水平方向速度始終為0，取。關(guān)于無人機(jī)的運(yùn)動(dòng)情況，下列說法正確的是（ ）
A. 無人機(jī)在第3s內(nèi)只在重力作用下處于無動(dòng)力運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
B. 在此過程中無人機(jī)上升的最大高度為8m
C. 在1s末和6s末配送物資所受無人機(jī)的拉力均為18N
D. 無人機(jī)在第4s內(nèi)和第5s內(nèi)的加速度大小相等，方向相反
【答案】C
【解析】A．根據(jù)圖像可知，第3s內(nèi)無人機(jī)向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，無人機(jī)受到重力與向上的動(dòng)力，故A錯(cuò)誤；
B．v—t圖像的面積表示位移，根據(jù)圖像可知，4s時(shí)無人機(jī)運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)，則
故B錯(cuò)誤；
C．v—t圖像的斜率表示加速度，根據(jù)圖像可知，在1s末和6s末的加速度均為
根據(jù)牛頓第二定律有
解得F=18N
故C正確；
D．v—t圖像的斜率表示加速度，根據(jù)圖像可知，無人機(jī)在第4s內(nèi)和第5s內(nèi)的加速度大小相等，方向相同，故D錯(cuò)誤。
故選C。
4. 2024年8月6日全紅嬋以425.60的總分成功蟬聯(lián)女子10米跳臺(tái)跳水冠軍，為中國奧運(yùn)隊(duì)再添一金。假設(shè)全紅嬋（視為質(zhì)點(diǎn)）起跳離開跳臺(tái)后在一條直線上運(yùn)動(dòng)，其離開跳臺(tái)至入水后豎直向下速度減為零的過程中，最大速度大小為v，豎直向上離開跳臺(tái)時(shí)速度大小為不計(jì)空氣阻力，在水中受到的阻力恒定，在水中豎直向下運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是其在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間的一半，重力加速度大小為g，則下列說法正確的是（ ）
A. 全紅嬋在上升過程處于超重狀態(tài)
B. 全紅嬋在下降過程處于失重狀態(tài)
C. 全紅嬋在空中上升高度與跳板離水面的高度之比為1∶16
D. 全紅嬋離水面最遠(yuǎn)距離與入水的深度之比為8∶5
【答案】D
【解析】A．全紅嬋在上升過程中做減速運(yùn)動(dòng)，加速度向下，處于失重狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；
B．全紅嬋在空中下降過程中做加速運(yùn)動(dòng)，加速度向下，處于失重狀態(tài)，在水中下降過程中做減速運(yùn)動(dòng)，加速度向上，處于超重狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；
C．全紅嬋在空中上升的高度為
全紅嬋入水前在空中下降的高度為
則跳板離水面的高度為
全紅嬋在空中上升高度與跳板離水面的高度之比為
故C錯(cuò)誤；
D．全紅嬋在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為
根據(jù)題意，全紅嬋在水中豎直向下運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為
全紅嬋入水的深度為
全紅嬋離水面最遠(yuǎn)距離與入水的深度之比為
故D正確。
故選D。
5. 如圖所示，上、下兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)均從左向右做直線運(yùn)動(dòng)，用頻閃相機(jī)記錄下了第0.1s末，第0.2s末，…，第0.7s末每個(gè)質(zhì)點(diǎn)的位置（對(duì)應(yīng)1，2，3，…，7標(biāo)記點(diǎn)），下列選項(xiàng)正確的是（ ）
A. 0~0.6s內(nèi)兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的位移相同
B. 0.35s時(shí)兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的速度大小相等
C. 0.3s時(shí)，上、下兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的速度大小之比為1∶1
D. 0.3s時(shí)，上、下兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的速度大小之比為3∶4
【答案】B
【解析】A．由圖可知，0~0.6s內(nèi)上面質(zhì)點(diǎn)的位移大小比下面質(zhì)點(diǎn)的位移大小更小，故兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的位移不相同，故A錯(cuò)誤；
B．由圖可知，上面質(zhì)點(diǎn)兩相鄰的位移差是一個(gè)常數(shù)，說明上面質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則0.35s時(shí)的速度大小等于0.3s末到0.4s的平均速度大小，設(shè)每小格的長度為l，由圖可知3到4的位移為4l，則0.35s時(shí)的速度大小為
下面質(zhì)點(diǎn)兩相鄰的位移都相同，說明下面質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由圖可知3到4的位移為4l，則0.35s時(shí)的速度大小為
綜上可得
故B正確；
CD．上面質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則0.3s時(shí)的速度等于0.2末到0.4末的平均速度，由圖可知2到4的位移為7l, 則0.3s時(shí)的速度大小為
下面質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由圖可知2到4的位移為8l, 則0.3s時(shí)的速度大小為
故0.3s時(shí)，上、下兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的速度大小之比為
故CD錯(cuò)誤。
故選B。
6. 據(jù)國家航天局消息，5月3日17時(shí)27分，嫦娥六號(hào)探測(cè)器由長征五號(hào)遙八運(yùn)載火箭在中國文昌航天發(fā)射場(chǎng)發(fā)射，之后準(zhǔn)確進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道，發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功。假設(shè)嫦娥六號(hào)繞月正常運(yùn)行的軌道為月球近地圓軌道，把月球和地球都視為質(zhì)量分布均勻的球體，已知月球和地球半徑之比，月球和地球的平均密之比為，已知環(huán)繞地球表面飛行的宇宙飛船的線速度為，則嫦娥六號(hào)探測(cè)器環(huán)繞月球表面飛行的線速度應(yīng)為（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】環(huán)繞地球表面飛行的宇宙飛船的線速度為，則有
令嫦娥六號(hào)探測(cè)器環(huán)繞月球表面飛行的線速度，則有
由于
，
解得
故選A。
7. 如圖所示，一根質(zhì)量分布均勻的柔軟纜繩，在其末端系一個(gè)重球，掛在直升機(jī)下面，當(dāng)直升機(jī)勻速水平飛行時(shí)，考慮空氣阻力作用，纜繩呈現(xiàn)的形狀是下圖中的（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由題意可知，重球處于平衡狀態(tài)，所受合力為零。對(duì)重球受力分析，受到向下的重力，繩子的拉力和向左的阻力，由于重球的質(zhì)量較大，重球所受空氣阻力造成的影響小于繩所受空氣阻力造成的影響，所以繩將向左彎曲（開口向右）。
故選B。
8. 如圖所示，現(xiàn)有一質(zhì)量為m的“L”形木板A，在水平推力F作用下沿水平地面向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。這時(shí)緊靠在木板A左側(cè)的一質(zhì)量也為m的小木塊B與A保持相對(duì)靜止而不下滑。改變推力F，經(jīng)過一段時(shí)間木塊B滑落至A的底部且不反彈，撤去推力F，此時(shí)B仍在A的最左側(cè)。已知木塊B與木板A之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，木板A與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。則以下說法正確的是（ ）
A. 增加水平推力F的大小，木塊B受向上摩擦力增大
B. 若，則A先停止運(yùn)動(dòng)，B在A上繼續(xù)向右滑動(dòng)
C. 若，則A先停止運(yùn)動(dòng)，B在A上繼續(xù)向右滑動(dòng)
D. 若，則A先停止運(yùn)動(dòng)，B在A上繼續(xù)向右滑動(dòng)
【答案】D
【解析】A．在水平推力F作用下沿水平地面向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，小木塊B與A保持相對(duì)靜止，可知豎直方向受力平衡，木板B向上的摩擦力等于其重力mg，增加水平推力F的大小，整體的加速度變大，A對(duì)B的壓力變大，B與A之間的最大靜摩擦力變大，但是由于豎直方向B仍受力平衡，可知木塊B受向上摩擦力仍等于重力mg不變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；
B．若，則AB整體以相同的加速度運(yùn)動(dòng)，B與A之間的摩擦力恰好是最大靜摩擦力，則AB將一起停止運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；
C．若，假設(shè)整體一起相對(duì)靜止做減速運(yùn)動(dòng)，則加速度為
此時(shí)B受摩擦力為
可知假設(shè)成立，即AB一起向右滑動(dòng)，一起停止運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；
D．若，假設(shè)整體一起相對(duì)靜止做減速運(yùn)動(dòng)，則加速度為
此時(shí)B受摩擦力為
可知AB不能相對(duì)靜止，則B在A上繼續(xù)向右滑動(dòng)，B的加速度為
A的加速度
則A先停止運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D正確。故選D。
二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。
9. 如圖，光滑水平面上的物體受五個(gè)沿水平面的恒力、、、、作用，以速率沿水平面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度方向與恒力的方向相反，與的方向垂直，速度方向與恒力的方向夾角為（）。若撤去其中某個(gè)力（其他力不變），則在以后的運(yùn)動(dòng)中，下列說法正確的是（ ）
A. 若撤去的是，則經(jīng)過一段時(shí)間后物體的速率可能再次變?yōu)?br>B. 若撤去的是，則經(jīng)過一段時(shí)間后物體的速率可能再次變?yōu)?br>C. 若撤去的是，則經(jīng)過一段時(shí)間后物體的速率可能再次變?yōu)?br>D. 若撤去的是，則經(jīng)過一段時(shí)間后物體的最小速率是
【答案】BD
【解析】A．若撤去的時(shí)，則其余四個(gè)力的合力與大小相等，方向相反。即合力與方向垂直，所以可知經(jīng)過一段時(shí)間后物體的速率都比大，故A錯(cuò)誤；
B．若撤去的時(shí)，則其余四個(gè)力的合力與大小相等，方向相反。即合力與方向成鈍角，所以物體的速率先減小后增大，經(jīng)過一段時(shí)間后物體的速率可能再次變?yōu)?，故B正確；
C．若撤去的時(shí)，則其余四個(gè)力的合力與大小相等，方向相反。即合力與方向成銳角，所以可知經(jīng)過一段時(shí)間后物體的速率都比大，故C錯(cuò)誤；
D．若撤去的時(shí)，則其余四個(gè)力的合力與大小相等，方向相反。即合力與方向成鈍角，所以物體的速率先減小后增大。當(dāng)速度方向與合力方向垂直時(shí)，速率最小，為沿垂直于合力方向的分速度，則最小速率為，故D正確。故選BD。
10. 在商場(chǎng)購物時(shí)，購物者食指、中指和無名指各掛一個(gè)購物袋站立，如圖所示。若袋內(nèi)所裝物品重量相等，在物品之間的相互支撐下，各個(gè)手指所受購物袋的拉力都沿著每個(gè)手指的指向，中指所提購物袋中線恰好沿豎直向下的方向。三個(gè)手指跟手掌在同一豎直面內(nèi)，三個(gè)購物袋的重心也都處于該豎直平面內(nèi)，忽略購物袋之間的摩擦力。則下列說法正確的是（ ）
A. 中指承受的拉力最小
B. 三個(gè)手指承受的拉力一樣大
C. 如果向三個(gè)袋內(nèi)增加相同的物品，則三個(gè)手指所受拉力不變
D. 如果向三個(gè)袋內(nèi)增加相同的物品，則三個(gè)購物袋所受合力不變
【答案】AD
【解析】AB．由題知，食指拉力與豎直方向的夾角等于無名指拉力與豎直方向的夾角，設(shè)為，整個(gè)物品和購物袋的質(zhì)量都為m，對(duì)食指、中指、無名指所拉購物袋進(jìn)行受力分析有
根據(jù)平衡條件可得
，，
可知
根據(jù)牛頓第三定律，可知中指承受的拉力最小，故A正確，B錯(cuò)誤；
C．如果向三個(gè)袋內(nèi)增加相同的物品，根據(jù)
，，
可知三個(gè)拉力會(huì)增大，根據(jù)牛頓第三定律，則三個(gè)手指所受拉力會(huì)增大，故C錯(cuò)誤；
D．增加相同物品前，三購物袋處于靜止?fàn)顟B(tài)，故三個(gè)購物袋所受合力為零；如果向三個(gè)袋內(nèi)增加相同的物品，三個(gè)購物袋仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，故三個(gè)購物袋所受合力不變，仍然為零，故D正確。
故選AD。
11. 如圖所示，自A點(diǎn)水平向右拋出小球甲，自B點(diǎn)水平向左拋出小球乙，兩小球先后經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)速度大小相等。甲經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)，速度與豎直方向夾角為，乙經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)，速度與豎直方向夾角為。AC兩點(diǎn)的高度差為h，不計(jì)阻力。由以上條件可知（ ）
A. A、B兩點(diǎn)的高度差為3h
B. A、B兩點(diǎn)高度差為2h
C. A、B兩點(diǎn)的水平距離為
D. A、B兩點(diǎn)的水平距離為
【答案】BD
【解析】AB．設(shè)經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的速度大小為，速度的分解可知
，
，
根據(jù)豎直方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律有
解得
故A錯(cuò)誤，B正確；
CD．根據(jù)水平方向運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知
其中
，
則
解得
故C錯(cuò)誤，D正確；
故選BD。
12. 如圖所示（俯視圖），“雪地轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)”游戲中，游客乘坐雪圈，在拉力作用下隨軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，其中水平桿長（從轉(zhuǎn)軸中心到水平桿端點(diǎn)），離地高度，繩長，取，則以下說法正確的是（ ）
A. 雪圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度越大，繩與豎直方向夾角越大
B. 雪圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度越大，繩與豎直方向夾角越小
C. 雪圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度越大，繩子拉力的水平分力與摩擦力的夾角越小
D. 雪圈在雪地上轉(zhuǎn)動(dòng)的最大角速度是
【答案】CD
【解析】AB．受力分析如圖所示：
由于h和繩長L2一定，且h與l垂直，所以在雪圈未離地前，繩與豎直方向夾角θ=53°恒定不變，故AB錯(cuò)誤；
C．設(shè)雪圈與雪地動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，雪圈做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合力指向圓心提供向心力。豎直方向上
因此
將拉力T水平分力T1分解為切向分力T1 x和徑向分力T1y，如圖所示，則
因此
可得
由于雪圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度越大，繩子拉力T越大，可知a角越小，又因?yàn)?br>故可知β越小，即雪圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度越大，繩子拉力的水平分力與摩擦力的夾角越小，C正確；
D．當(dāng)N=0時(shí)，雪圈在雪地上轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度最大，由
可得:
且當(dāng)N=0時(shí)，可知
可得
求解得
故D正確。故選CD。
三、非選擇題：本題共6小題，共60分。
13. 某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的裝置來探究圓錐擺運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，輕質(zhì)細(xì)線穿過豎直固定的細(xì)圓管（內(nèi)壁以及管口均光滑）并跨越光滑的定滑輪，一端連接物塊（質(zhì)量為M），另一端連接小球，讓小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)并通過光電計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，物塊靜止不動(dòng)，用秒表來記錄小球做圓周運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，重力加速度大小為g，忽略空氣阻力。
（1）若測(cè)得連續(xù)n次（n從0開始計(jì)數(shù)）通過光電計(jì)數(shù)器的時(shí)間間隔為t，則小球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期：__________（用n、t表示），若測(cè)得細(xì)圓管下管口與圓弧軌跡圓心間的高度差為H，圓弧軌跡的半徑為r，則小球受到的向心力__________（用H、r、M、g表示）。
（2）用上述測(cè)量的量表示重力加速度為__________（選用H、r、n、t表示）
【答案】（1） （2）
【解析】【小問1詳解】
[1]從小球某次通過光電門開始計(jì)時(shí)，若測(cè)得連續(xù)n次（n從0開始計(jì)數(shù)）通過光電門的時(shí)間間隔為t，則小球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期
[2]物塊靜止不動(dòng)，根據(jù)平衡條件，細(xì)線拉力
若測(cè)得細(xì)圓管下管口與圓弧軌跡圓心間的高度差為H，圓弧軌跡的半徑為r，根據(jù)幾何關(guān)系有
解得小球受到的向心力
【小問2詳解】
[1]設(shè)小球質(zhì)量為m，根據(jù)牛頓第二定律
又小球在運(yùn)動(dòng)過程中受到重力和繩子的拉力，重力和繩子的拉力的合力提供小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，故
又
且
聯(lián)立解得
14. 物理實(shí)驗(yàn)興趣小組的同學(xué)在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，甲、乙、丙、丁四位同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，小車總質(zhì)量用M、重物質(zhì)量用m表示。
（1）為便于測(cè)量合力的大小，并得到小車總質(zhì)量一定時(shí)，小車的加速度與所受合力成正比的結(jié)論。下列說法正確的是______。（填選項(xiàng)字母）
A. 四組實(shí)驗(yàn)中只有甲需要平衡摩擦力
B. 四組實(shí)驗(yàn)都需要平衡摩擦力
C. 為了減小系統(tǒng)誤差，四組實(shí)驗(yàn)中只有甲需要滿足所掛重物質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量M的條件
D. 四組實(shí)驗(yàn)中繩子拉力等于所懸掛重物重力的有甲、丙
（2）按丁同學(xué)設(shè)計(jì)裝置完成實(shí)驗(yàn)，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)，畫出小車的圖像如圖所示，圖線在縱軸上的截距為，直線斜率為k，則小車的質(zhì)量______；不考慮偶然誤差，該值與小車的實(shí)際質(zhì)量相比是______（選填“偏大”，“偏小”或“相等”）的。
（3）若乙、丙、丁三位同學(xué)發(fā)現(xiàn)某次測(cè)量中力傳感器和彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)相同，通過計(jì)算得到小車加速度大小相等，則乙、丙、丁實(shí)驗(yàn)時(shí)所用小車總質(zhì)量之比為______。
【答案】（1）BC （2） 相等 （3）
【解析】【小問1詳解】
AB．實(shí)驗(yàn)中需要使連接小車的細(xì)繩的拉力等于小車所受外力的合力，四組實(shí)驗(yàn)均需要平衡摩擦力，故A錯(cuò)誤，B正確；
C．甲實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為懸掛重物的重力近似等于細(xì)繩的拉力，為了減小系統(tǒng)誤差，需要使所掛重物質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量M，而乙、丙、丁實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚶脧椈蓽y(cè)力計(jì)與力傳感器將細(xì)繩的拉力直接測(cè)量出來，可知，乙、丙、丁不需要使所掛重物質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量M，即為了減小系統(tǒng)誤差，四組實(shí)驗(yàn)中只有甲需要滿足所掛重物質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量M的條件，故C正確。
故選BC。
【小問2詳解】
[1]丁同學(xué)設(shè)計(jì)裝置完成實(shí)驗(yàn)，彈簧測(cè)力計(jì)的拉力為F，畫出小車的圖像縱軸截距為正值，即細(xì)線沒有拉力作用時(shí)，小車已經(jīng)存在一定的加速度，表明平衡摩擦力過多，令小車重力沿長木板的分力與摩擦力的合力大小為，根據(jù)牛頓第二定律有
則有
結(jié)合圖像有
解得
[2]根據(jù)上述數(shù)據(jù)處理方法可知，利用圖像的斜率求解小車的質(zhì)量與平衡摩擦力過多沒有關(guān)系，即該值與小車的實(shí)際質(zhì)量相比是相等。
小問3詳解】
平衡摩擦力后，根據(jù)牛頓第二定律有
，，
解得
15. 一質(zhì)點(diǎn)由靜止開始，分段做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為nT，第一段時(shí)間T內(nèi)的加速度為a，而后每經(jīng)相等時(shí)間T，加速度增加，即第一段時(shí)間T內(nèi)加速度為a，第二段時(shí)間T內(nèi)加速度為，第三段時(shí)間T內(nèi)加速度為，依次類推。求：
（1）時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的末速度大??；
（2）第n段時(shí)間T內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的位移大小。
【答案】（1）4aT （2）
【解析】【小問1詳解】
當(dāng)時(shí)，總時(shí)間為3T，質(zhì)點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，初速度為0，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知
第一段時(shí)間T內(nèi)，則有
第二段時(shí)間T內(nèi)，則有
第三段時(shí)間T內(nèi)，則有
【小問2詳解】
質(zhì)點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，初速度，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律有
在第一段時(shí)間T內(nèi)有
在第二段時(shí)間T內(nèi)有
在第三段時(shí)間T內(nèi)有
在第四段時(shí)間T內(nèi)有
在第n段時(shí)間T內(nèi)有
聯(lián)立以上各式可得
解得
同理，可得第(n-1)段時(shí)間T的末速度為
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，可得第n段時(shí)間T內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移大小為
聯(lián)立可得
16. 如果車輪各部分的質(zhì)量分布不均勻，當(dāng)車輪高速旋轉(zhuǎn)起來后，就會(huì)造成車輪抖動(dòng)。為了避免這種現(xiàn)象，通常在要在汽車輪轂上安置一個(gè)配重塊來調(diào)整車輪的質(zhì)量分布，使其盡可能轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)更穩(wěn)定。已知某型號(hào)輪胎半徑為30cm，輪轂上安置一個(gè)質(zhì)量為10g可視為質(zhì)點(diǎn)的配重塊，配重塊距離車輪中心距離為22cm，汽車以108km/h的速度在平直公路上勻速行駛。車輪與地面之間不打滑，重力加速度大小為。試求
（1）車輪的轉(zhuǎn)速多大？
（2）車輪對(duì)配重塊的最大作用力是其重力的多少倍？
【答案】（1） （2）
【解析】【小問1詳解】
車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度
車輪轉(zhuǎn)速
【小問2詳解】
配重塊運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，車輪對(duì)配重塊的作用力最大，設(shè)為F，由牛頓第二定律得
解得
所以，車輪對(duì)配重塊的最大作用力與其重力之比為
17. 如圖所示，工程隊(duì)向峽谷對(duì)岸平臺(tái)拋射重物，拋出點(diǎn)P和落點(diǎn)Q的連線與水平方向夾角為53°，兩點(diǎn)的高度差為20 m。重力加速度大小取10 m/s2，忽略空氣阻力。求：
（1）在點(diǎn)P以水平方向的初速度拋出的重物，離PQ連線的距離最遠(yuǎn)時(shí)的速度大小；
（2）在點(diǎn)P以垂直于PQ連線方向的初速度拋出的重物，剛要落到Q點(diǎn)的速度大小。
【答案】（1）12.5 m/s； （2）
【解析】【小問1詳解】
由題意可知，此時(shí)重物做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)水平方向和豎直方向的規(guī)律
其中
可得
將初速度和重力加速度沿著PQ方向和垂直于PQ方向分解，得
當(dāng)垂直于PQ方向的分速度減為0時(shí)，重物離PQ連線最遠(yuǎn)，則
即離PQ連線的距離最遠(yuǎn)時(shí)的速度大小為12.5 m/s。
【小問2詳解】
由題意可知，此時(shí)重物做斜上拋運(yùn)動(dòng)，將初速度沿著水平方向和豎直方向分解為和。水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做豎直上拋運(yùn)動(dòng)。則
其中
解得
則Q點(diǎn)的速度為
其中
解得
18. 如圖所示為貨場(chǎng)使用的傳送帶的模型，足夠長的傳送帶傾斜放置，與水平面夾角為。貨物與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，可視為質(zhì)點(diǎn)的貨物質(zhì)量。
（1）傳送帶靜止，貨物以的初速度從A端滑上傳送帶，貨物剛滑上傳送帶時(shí)的加速度為多大？
（2）在（1）中，從貨物滑上傳送帶開始計(jì)時(shí)，貨物再次滑回A端共用了多少時(shí)間？
（3）傳送帶以大小為的恒定速率順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，貨物以的初速度從A端滑上傳送帶，貨物再次滑回A端，此過程，貨物在傳送帶上留下的劃痕總長度為多少？
（4）為保證貨物在傳送帶上不下滑，在其他條件不變情況下，可調(diào)節(jié)傳送帶與水平方向的夾角θ。應(yīng)滿足怎么的條件？
【答案】（1）
（2）
（3）
（4）
【解析】【小問1詳解】
設(shè)貨物剛滑上傳送帶時(shí)加速度為，貨物受力如圖所示
根據(jù)牛頓第二定律得，沿傳送帶方向
又
聯(lián)立解得
【小問2詳解】
在（1）中，從貨物滑上傳送帶開始計(jì)時(shí)，到最高點(diǎn)所時(shí)間
位移為
再返回到A點(diǎn)過程，根據(jù)牛頓第二定律
解得
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律
解得
故從貨物滑上傳送帶開始計(jì)時(shí)，貨物再次滑回A端共用了
【小問3詳解】
貨物速度與傳送帶速度相等前，貨物都會(huì)做加速度為
勻減速直線運(yùn)動(dòng)，所用時(shí)間為
位移為
傳送帶向上運(yùn)動(dòng)的位移為
故貨物向上超前傳送帶5m，之后再以加速度
做勻減速直線運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，所用時(shí)間為
沿傳送帶向上滑的位移
傳送帶向上運(yùn)動(dòng)的位移為
故貨物向上落后傳送帶1m，故向上運(yùn)動(dòng)時(shí)貨物在傳送帶上留下的劃痕長度為5m，之后貨物以加速度
做勻加速直線運(yùn)動(dòng)到出發(fā)點(diǎn)，位移為
根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律
解得
傳送帶向上運(yùn)動(dòng)的位移為
貨物向下運(yùn)動(dòng)時(shí)向下超前傳送帶，故貨物在傳送帶上留下的劃痕總長度為。
【小問4詳解】
為保證貨物在傳送帶上不下滑，當(dāng)貨物向上運(yùn)動(dòng)至速度與傳送帶速度相等時(shí)，必須滿足
解得