2024-2025學(xué)年湖北省武漢市華中師大一附中高三上學(xué)期10月檢測物理試題及答案

華中師大一附中2024-2025學(xué)年度十月月度檢測高三物理試題時限：75分鐘滿分：100分一、選擇題（本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一項符合題目要求，第8~10題有多項符合題目要求。每小題全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得01.比值定義法是物理學(xué)中常用的研究方法，它用兩個基本的物理量的“比”來定義一個新的物理量。定義的物理量往往是反映物質(zhì)的最本質(zhì)的屬性，它不隨定義所用物理量的大小而改變，下面式子屬于比值定義法的是（??）FQr2aEkA.CB.D.mEpsrCq2.橘子洲大橋主橋長1156米，引橋長94米，引橋相當(dāng)于從岸上搭到主橋的上一個斜面。下列說法正確的是（）A.橘子洲大橋建很長的引橋是為了增大汽車重力沿斜面向下的分力B.如果橘子洲大橋高度不變，增大引橋的長度，則停在引橋橋面上的汽車對橋面的壓力變小C.如果橘子洲大橋高度不變，減小引橋的長度，則停在引橋橋面上的汽車對橋面的摩擦力變大D.如果橘子洲大橋高度不變，減小引橋的長度，則停在引橋橋面上的汽車對橋面的最大靜摩擦力變大3.如圖，甲將排球從離地面高為1m的O位置由靜止擊出并沿軌跡①運動，當(dāng)排球運動到離地面高為2.8m的P位置時，速度大小為10m/s，此時，被乙擊回并以水平速度18m/s沿軌跡②運動，恰好落回到O位置。已知排球的質(zhì)量約為0.3kg，g取10m/s2，忽略空氣阻力，則（??）A.排球沿軌跡①運動的時間為0.6sB.O、P兩位置的水平距離為10.8mD.乙對排球做的功約為15JC.排球沿軌跡①運動的最小速度為10m/s4.北京時間2024年4月25日，神舟十八號載人飛船發(fā)射取得成功。假如“神舟十八號”僅受地球施加的萬有引力作用下，繞地球沿如圖橢圓形軌道運動，它在A、B、C三點以下關(guān)系正確的是（??）第1頁/共7頁A.從A點運動至B點的過程中，“神舟十八號”的機械能不斷減少B.從A點運動至C點的時間小于從C點運動至B點的時間C.“神舟十八號”在A點處的加速度最小D.“神舟十八號”在B點處受到的地球施加的萬有引力最大5.如圖所示，靜止框架中的桿豎直，桿與水平面間的夾角60，且桿光滑。彈簧與30，上端用鉸鏈與固定點B相連，下端與穿在桿上的質(zhì)量為m的小環(huán)相連，豎直方向間的夾角已知兩點間的距離為L。則（??）A.桿對小環(huán)的彈力大小為mgB.彈簧彈力的大小為16gC.若整個框架以為軸開始轉(zhuǎn)動，當(dāng)小環(huán)穩(wěn)定在與B點等高的A點時轉(zhuǎn)速為nLD.若整個框架以為軸開始轉(zhuǎn)動，若小環(huán)緩慢運動到與B點等高的A點，則此過程桿對小環(huán)做的功為2mgL6.如圖，質(zhì)量為200kg的小船在靜止水面上以3m/s的速率向右勻速行駛，一質(zhì)量為50kg的救生員站在船尾，相對小船靜止。若救生員以相對船6m/s的速率水平向左躍入水中，則救生員躍出后小船的速率為（）A.4.5m/sB.4.2m/sC.2.5m/sD.2.25m/s第2頁/共7頁7.兩列簡諧橫波在同一介質(zhì)中相向傳播，t0時刻的波形如圖所示，兩波源的平衡位置分別位于M、N兩點處，O點為M、N連線的中點，兩波源的振動方向平行。已知M、N兩點的間距d16m，振動頻率f2.5HzA12。t，N處波源的振幅時刻O處的質(zhì)點開始均為，M處波源的振幅振動。下列說法正確的是（??）A.兩列波的波速大小均為3B.從t0到t2.2s，O處質(zhì)點運動的路程為0.5mC.從t2.0s到t2.2s，O處質(zhì)點的動能先增大后減小D.經(jīng)過足夠長的時間，MN間（不包括M、N兩點）振幅為15cm的點共有14個8.蹦極也叫機索跳，是近年來新興的一項非常刺激的戶外休閑體育運動，其運動過程與下述模型相似，如m的小球從與輕彈簧上端相距xkg計一切摩擦力，則在小球向下運動的過程中（??）A.最大加速度為gB.最大加速度大于gD.最大速度為gxmgk2k2C.最大速度為2gx9.如圖所示，傾角為α的光滑固定斜面底端有一固定擋板P，兩個用輕彈簧連接在一起的滑塊M、N置于MN剛要離開擋板時滑塊M的速度為v。已知M、N的質(zhì)量均為m彈簧的勁度系數(shù)為k，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)。則關(guān)于從物塊M開始運動到物塊N剛要離開擋板的過程，已知重力加速度為g，下列說法中正確的是（??）第3頁/共7頁sinA.滑塊M的位移為k2gsinB.滑塊N剛要離開擋板的瞬間，滑塊M的加速度大小為4m3g2sin2C.滑塊M獲得瞬時沖量的大小為mv22k2m2g2sin2D.重力對滑塊M做的功為10.如圖所示，傾角為k90v、的斜面足夠長，現(xiàn)從斜面上O點以與斜面成相同的角（2v速度分別拋出小球PQPQ剛要落在斜面上AB兩點時的速度分別為P、OA間的vQs1OBs2距離為，、間的距離為，不計空氣阻力，當(dāng)取不同值時，下列說法正確的是（??）A.P、Q在空中飛行的時間可能相等vvPB.C.方向與斜面的夾角一定等于方向與斜面的夾角QvQ2P41一定等于D.2可能大于二、實驗題11.于豎直放置的標有角度的紙板上的O點，輕桿下端固定一小球，桿可在豎直紙面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動。將此裝置固定于運動小車上，可粗略測量小車的加速度。主要操作如下：（1）先讓連著紙帶的重錘做自由落體運動，打點計時器在紙帶上打出一系列點選取一條較理想的紙帶，0.02s紙帶上計數(shù)點的間距如圖乙所示，相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔為。根據(jù)數(shù)據(jù)求出當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊?頁/共7頁g___________m/s2（保留3（2）若輕桿從豎直位置突然向左擺動，則小車可能向__________（填“左”或“右）加速運動；a、（3）若輕桿擺動穩(wěn)定時與豎直方向的夾角為，則小車加速度__________（用12.、B原長?；嗁|(zhì)量不計且滑輪凹槽中涂有潤滑油。以保證細線與滑輪之間的摩擦可以忽略不計，細線始終伸1mE2x（kp2g力加速度為dl（d遠遠小于lt靜止釋放，記錄物塊通過光電門的時間。（1）物塊通過光電門時的速度為_____；1l2（2）改變光電門的位置，重復(fù)實驗，每次滑塊均從B點靜止釋放，記錄多組1和對應(yīng)的時間，做出t1l圖像如圖所示，若在誤差允許的范圍內(nèi)，系統(tǒng)機械能守恒；滿足關(guān)系式__________時，可驗證輕彈簧和小物塊組成的t2（3）在（2）中條件下，l1和ll時，物塊通過光電門時彈簧具有的兩彈性勢能分別為Ep1、E，則p33EEl、、l、g_______（用p1p313（4）在（2）中條件下，取某個值時，可以使物塊通過光電門時的速度最大，速度最大值為__________、、k（三、解答題13.某同學(xué)設(shè)計的拋射裝置如圖所示，固定傾斜長直導(dǎo)軌與水平面的夾角37，開始滑塊和小球均位于v14m/s導(dǎo)軌底端。某時刻滑塊以的初速度沿導(dǎo)軌上滑，同時小球斜向上拋出，滑塊滑至軌道最高點0.125，不計空氣阻力，滑塊和小球均可視為質(zhì)0時恰好被小球擊中。已知滑塊與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)第5頁/共7頁g10m/s2,sin37370.8。求：點。重力加速度大小tx（1）滑塊運動到最高點的時間與位移的大小；v（2）小球初速度的大小及初速度與導(dǎo)軌間夾角的正切值。14.如圖所示，內(nèi)壁粗糙、半徑R0.4m的四分之一圓弧軌道AB在最低點B與足夠長光滑水平軌道BC10.2kg的小20.2kg相切。質(zhì)量的小球b左端連接一輕質(zhì)彈簧，靜止在光滑水平軌道上，另一質(zhì)量球a自圓弧軌道頂端由靜止釋放，運動到圓弧軌道最低點B時，對軌道的壓力為小球a重力的兩倍。忽略空氣阻力，重力加速度g取10m/s2。（1）求小球a由A點運動到B點的過程中，摩擦力做功W。fEp（2）求小球a通過彈簧與小球b相互作用的過程中，彈簧的最大彈性勢能；（3）求小球a通過彈簧與小球b相互作用的整個過程中，彈簧對小球b的沖量I的大小。15.如圖所示，一傳送帶傾斜放置，其與水平面間的夾角37，傳送帶順時針勻速率運轉(zhuǎn)，速度大小v/sL8m。t0v0/s。傳送帶上表面PQ兩點間的距離時刻，物塊1以初速度從Q點滑v/s2t上傳送帶向下運動、物塊2以初速度從P點滑上傳送帶向上運動，經(jīng)過時間，物塊1、2在116kg傳送帶上M點（圖中未畫出）發(fā)生彈性碰撞，碰撞時間極短。已知物塊1的質(zhì)量，其與傳送帶2，重力加速度0.5122kg；物塊2的質(zhì)量間的動摩擦因數(shù)，其與傳送帶間的動摩擦因數(shù)g10m/s2，sin37°0.6，37°0.8。x2（1）求P點到M點間的距離；（2）求物塊2從0時刻到離開傳送帶經(jīng)歷的時間t；2（3）從0時刻，到兩物塊恰好要相碰，求傳送帶多消耗的能量E。第6頁/共7頁第7頁/共7頁華中師大一附中2024-2025學(xué)年度十月月度檢測高三物理試題時限：75分鐘滿分：100分一、選擇題（本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一項符合題目要求，第8~10題有多項符合題目要求。每小題全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得01.比值定義法是物理學(xué)中常用的研究方法，它用兩個基本的物理量的“比”來定義一個新的物理量。定義的物理量往往是反映物質(zhì)的最本質(zhì)的屬性，它不隨定義所用物理量的大小而改變，下面式子屬于比值定義法的是（??）FQr2aEkA.C.B.D.mEpsrCq【答案】C【解析】【詳解】比值法定義的基本特點是被定義的物理量往往是反映物質(zhì)的最本質(zhì)的屬性，或基本運動特征，它不隨定義所用的物理量的大小取舍而改變；電場中某點的電勢是由電場本身決定的，與放入電場中的試探電荷的電勢能和電量無關(guān)，即Epq是比值定義法；而FQrsa、Ek、Cr2m都不是比值定義法。故選C。2.橘子洲大橋主橋長1156米，引橋長94米，引橋相當(dāng)于從岸上搭到主橋的上一個斜面。下列說法正確的是（）A.橘子洲大橋建很長的引橋是為了增大汽車重力沿斜面向下的分力B.如果橘子洲大橋高度不變，增大引橋的長度，則停在引橋橋面上的汽車對橋面的壓力變小C.如果橘子洲大橋高度不變，減小引橋的長度，則停在引橋橋面上的汽車對橋面的摩擦力變大D.如果橘子洲大橋高度不變，減小引橋的長度，則停在引橋橋面上的汽車對橋面的最大靜摩擦力變大第1頁/共21頁【答案】C【解析】【詳解】AB．橘子洲大橋建很長的引橋可以減小引橋橋面的傾角，汽車重力沿橋面向下的分力Gxsin減小，汽車與橋面的壓力Ncos增大，故AB錯誤；C．根據(jù)平衡條件可知，汽車停在引橋橋面上時受到的摩擦力大小為fGxsin如果橘子洲大橋高度不變，減小引橋的長度，引橋橋面的傾角變大，則摩擦力F變大，根據(jù)牛頓第三定f律可知汽車對橋面的摩擦力也變大，故C正確；D．汽車與橋面之間的最大靜摩擦力為FFcosmN傾角變大，則最大靜摩擦力F減小，故D錯誤。m故選C。3.如圖，甲將排球從離地面高為1m的O位置由靜止擊出并沿軌跡①運動，當(dāng)排球運動到離地面高為2.8m的P位置時，速度大小為10m/s，此時，被乙擊回并以水平速度18m/s沿軌跡②運動，恰好落回到O位置。已知排球的質(zhì)量約為0.3kg，g取10m/s2，忽略空氣阻力，則（??）A.排球沿軌跡①運動的時間為0.6sC.排球沿軌跡①運動的最小速度為10m/s【答案】BB.O、P兩位置的水平距離為10.8mD.乙對排球做的功約為15J【解析】【詳解】B．對于軌跡②的運動，豎直方向有第2頁/共21頁1h22解得2h2(2.81)ts0.6sg10水平方向有xvt180.6m10.8m可知O、P兩位置的水平距離為10.8m，故B正確；AC．排球沿軌跡①做斜拋運動，豎直方向上做豎直上拋運動，在最高點豎直速度為0，水平方向做勻速直線運動，豎直方向上運動距離hh2.8m1.8m則排球沿軌跡①運動的時間大于0.6s，且最高點的速度小于10m/s，故AC錯誤；D．設(shè)乙將排球擊出的速度為v，在P點由動能定理可知，乙對排球所做的功為1211乙mv220.3210)J33.6J222故D錯誤。故選B。4.北京時間2024年4月25日，神舟十八號載人飛船發(fā)射取得成功。假如“神舟十八號”僅受地球施加的萬有引力作用下，繞地球沿如圖橢圓形軌道運動，它在A、B、C三點以下關(guān)系正確的是（??）A.從A點運動至B點的過程中，“神舟十八號”的機械能不斷減少B.從A點運動至C點的時間小于從C點運動至B點的時間C.“神舟十八號”在A點處的加速度最小D.“神舟十八號”在B點處受到的地球施加的萬有引力最大【答案】B【解析】【詳解】A．僅受萬有引力作用，從A點運動至B點的過程中，“神舟十八號”的機械能守恒，A錯誤；第3頁/共21頁B．根據(jù)開普勒第二定律，在近地點最快，在遠地點最慢，從A點到B點一直減速，兩段路程相等，從A點運動至C點的速度大時間短，從C點運動至B點速度小時間長，B正確；C．根據(jù)牛頓第二定律得MmGma2r解得MaGr2“神舟十八號”在A點處距離地球最近，加速度最大，C錯誤；D．根據(jù)萬有引力定律MmFGr2“神舟十八號”在B點處距離地球最遠，受到的地球施加的萬有引力最小，D錯誤。故選B。5.如圖所示，靜止框架中的桿豎直，桿與水平面間的夾角60，且桿光滑。彈簧與豎直方向間的夾角30，上端用鉸鏈與固定點B相連，下端與穿在桿上的質(zhì)量為m的小環(huán)相連，已知兩點間的距離為L。則（??）公眾號：高中試卷君A.桿對小環(huán)的彈力大小為mgB.彈簧彈力的大小為16gC.若整個框架以為軸開始轉(zhuǎn)動，當(dāng)小環(huán)穩(wěn)定在與B點等高的A點時轉(zhuǎn)速為nLD.若整個框架以為軸開始轉(zhuǎn)動，若小環(huán)緩慢運動到與B點等高的A點，則此過程桿對小環(huán)做的功為2mgL【答案】C【解析】【詳解】AB．小環(huán)在P點靜止時，受力分析如圖所示第4頁/共21頁根據(jù)平衡條件有T90sin0Tsin90N0解得NmgT，故AB錯誤；CA點時，設(shè)小環(huán)做圓周運動的半徑為r，所受彈簧的彈力大小為TFN平方向有FFsinr2TN豎直方向有N0Lrtan由幾何關(guān)系有彈簧伸長的長度與初始相同，則TT解得6gL根據(jù)n解得轉(zhuǎn)速為16gnL故C正確；第5頁/共21頁D．小環(huán)將由靜止開始沿桿向上滑動，初速度小環(huán)在A點的速度大小vP0vAr2gL小環(huán)由P點到A點的過程中，根據(jù)動能定理有L1W2A022解得W1.5mgL故D錯誤。故選C。6.如圖，質(zhì)量為200kg的小船在靜止水面上以3m/s的速率向右勻速行駛，一質(zhì)量為50kg的救生員站在船尾，相對小船靜止。若救生員以相對船6m/s的速率水平向左躍入水中，則救生員躍出后小船的速率為（）A.4.5m/s【答案】B【解析】B.4.2m/sC.2.5m/sD.2.25m/s【詳解】設(shè)船的質(zhì)量為M，人的質(zhì)量為m，人在躍出的過程中船人組成的系統(tǒng)水平方向外力之和為零，滿v足系統(tǒng)動量守恒；若救生員以相對船6m/s的速率水平向左躍入水中，設(shè)救生員躍出后小船的速率為，規(guī)定向右為正方向，則有(Mm)0m(6v)代入數(shù)據(jù)解得v4.2m/s故選B。7.兩列簡諧橫波在同一介質(zhì)中相向傳播，t0時刻的波形如圖所示，兩波源的平衡位置分別位于M、N兩點處，O點為M、N連線的中點，兩波源的振動方向平行。已知M、N兩點的間距d16m，振動頻率均為f2.5Hz，M處波源的振幅1，N處波源的振幅2。t時刻O處的質(zhì)點開始第6頁/共21頁振動。下列說法正確的是（??）A.兩列波的波速大小均為3B.從t0到t2.2s，O處質(zhì)點運動的路程為0.5mC.從t2.0s到t2.2s，O處質(zhì)點的動能先增大后減小D.經(jīng)過足夠長的時間，MN間（不包括M、N兩點）振幅為15cm的點共有14個【答案】B【解析】A長相等，故d22又vf聯(lián)立解得2m，v故A錯誤；B．兩列簡諧橫波的周期為11Tsf2.5兩波源振動步調(diào)相反，O點為M、N連線的中點，可知O處質(zhì)點為振動減弱點，t時刻O處的質(zhì)點t到t2.2sO處質(zhì)點振動了5TtO處質(zhì)點運動的路0到t2.2s2程為5s4(AA)100.5m122故B正確；C．t時刻Ot到tO處質(zhì)點振動了0.8sTt時1刻O處的質(zhì)點位于平衡位置，從t到t2.2s，O處質(zhì)點振動了0.2s，即T，可知t時刻O處2的質(zhì)點位于平衡位置，故從t2.0s到t2.2s，處質(zhì)點的動能先減小后增大，故C錯誤；O第7頁/共21頁xD．振幅為15cm的點為振動加強點，設(shè)振動加強點與M點的距離為，兩波源振動步調(diào)相反，則1xx)(n)（n＝0，1，2，3…）2解得x15.5m故經(jīng)過足夠長的時間，MN間（不包括M、N兩點）振幅為15cm的點共有16個，故D錯誤。故選B。8.蹦極也叫機索跳，是近年來新興的一項非常刺激的戶外休閑體育運動，其運動過程與下述模型相似，如m的小球從與輕彈簧上端相距xkg計一切摩擦力，則在小球向下運動的過程中（??）A.最大加速度為gB.最大加速度大于gD.最大速度為gxmgk2k2C.最大速度為2gx【答案】BC【解析】【詳解】小球與彈簧相互作用時，牛頓第二定律mgma解得ka=g-xm作出a?x圖像，圍成面積的含義為v2v20。2第8頁/共21頁ABa?xg，故A錯誤，B正確；CD．加速度減為零時，即x軸坐標為x1時，速度最大，則ka=g-(1-x)=0m根據(jù)a?x圖像在第一象限圍成面積，此時最大速度為vm，則1v2m2Sgxg(1x)2解得2km2gx故C正確，D錯誤。故選BC。9.如圖所示，傾角為α的光滑固定斜面底端有一固定擋板P，兩個用輕彈簧連接在一起的滑塊M、N置于MN剛要離開擋板時滑塊M的速度為v。已知M、N的質(zhì)量均為m彈簧的勁度系數(shù)為k，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)。則關(guān)于從物塊M開始運動到物塊N剛要離開擋板的過程，已知重力加速度為g，下列說法中正確的是（??）sinA.滑塊M的位移為k2gsinB.滑塊N剛要離開擋板的瞬間，滑塊M的加速度大小為4m3g2sin2C.滑塊M獲得瞬時沖量的大小為mv22k第9頁/共21頁2m2g2sin2D.重力對滑塊M做的功為k【答案】BC【解析】【詳解】A．滑塊M、N置于斜面上處于靜止狀態(tài)時，彈簧處于壓縮狀態(tài)，根據(jù)胡克定律有sin1物塊N剛要離開擋板時，彈簧處于拉伸狀態(tài)，根據(jù)胡克定律有mgsin2滑塊M的位移為x12解得2sinxk故A錯誤；B．滑塊N剛要離開擋板的瞬間，對滑塊M進行分析，根據(jù)牛頓第二定律有mgsin2ma解得a2gsin故B正確；D．重力對滑塊M做的功為Wmgxxsin12解得2m2g2sin2Wk故D錯誤；C．結(jié)合上述可知，滑塊M向上運動過程中，彈簧初始位置的壓縮量等于末位置的伸長量，即彈簧初末狀態(tài)的彈性勢能相等，根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒可得12102xxsin1222滑塊M獲得瞬時沖量的大小第10頁/共21頁I0聯(lián)立解得4m3g2sin2Imv22k故C正確。故選BC。10.如圖所示，傾角為的斜面足夠長，現(xiàn)從斜面上O點以與斜面成相同的角（v、902v速度分別拋出小球PQPQ剛要落在斜面上AB兩點時的速度分別為P、OA間的vQ距離為s，O、間的距離為Bs2，不計空氣阻力，當(dāng)取不同值時，下列說法正確的是（??）1A.P、Q在空中飛行的時間可能相等v方向與斜面的夾角一定等于vB.C.方向與斜面的夾角PQvQ一定等于2vPD.2可能大于41【答案】BC【解析】【詳解】A．將初速度分解在垂直斜面方向和平行斜面方向，垂直斜面方向vvsin⊥0平行斜面方向vv∥0垂直斜面的加速度平行斜面的加速度在空中飛行的時間agcos∥gsin第11頁/共21頁0sint0g所以P、Q在空中飛行的時間之比為1：2，故A錯誤；D．小球的位移1svtat2∥∥2結(jié)合可得∥sint:t1:2PQs241故D錯誤；B．速度與斜面的夾角的正切值0sin0gsinttan結(jié)合t:t1:2PQ可知v方向與斜面的夾角一定等于v方向與斜面的夾角，故B正確；PQvQC．結(jié)合B選項分析，速度方向相同，垂直斜面和平行斜面的速度之比均為12，根據(jù)速度的合成可知一定等于2v，故C正確。P故選BC。二、實驗題11.于豎直放置的標有角度的紙板上的O點，輕桿下端固定一小球，桿可在豎直紙面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動。將此裝置固定于運動小車上，可粗略測量小車的加速度。主要操作如下：第12頁/共21頁（1）先讓連著紙帶的重錘做自由落體運動，打點計時器在紙帶上打出一系列點選取一條較理想的紙帶，紙帶上計數(shù)點的間距如圖乙所示，相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔為0.02s。根據(jù)數(shù)據(jù)求出當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭___________m/s2（保留3（2）若輕桿從豎直位置突然向左擺動，則小車可能向__________（填“左”或“右）加速運動；（3）若輕桿擺動穩(wěn)定時與豎直方向的夾角為，則小車加速度a【答案】（1）9.75__________（用、（2）右（3）gtan【解析】【小問1詳解】根據(jù)逐差法可得當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?5x13gT2代入數(shù)據(jù)解得22.090.931.32)10gm/s29.75m/s240.022【小問2詳解】若輕桿從豎直位置突然向左擺動，可知小球受到重力和輕桿彈力的合力方向水平向右，則加速度方向水平向右，小車可能向右加速運動?！拘?詳解】若輕桿擺動穩(wěn)定時與豎直方向的夾角為，以小球為對象，根據(jù)受力平衡可得tan可得agtan則小車加速度為gtan。第13頁/共21頁12.、B原長?；嗁|(zhì)量不計且滑輪凹槽中涂有潤滑油。以保證細線與滑輪之間的摩擦可以忽略不計，細線始終伸1直。小物塊連同遮光條的總質(zhì)量為mkE2x（p2力加速度為gdl（d遠遠小于lt靜止釋放，記錄物塊通過光電門的時間。（1）物塊通過光電門時的速度為_____；1l（2）改變光電門的位置，重復(fù)實驗，每次滑塊均從B點靜止釋放，記錄多組1和對應(yīng)的時間，做出t21圖像如圖所示，若在誤差允許的范圍內(nèi)，系統(tǒng)機械能守恒；l滿足關(guān)系式__________時，可驗證輕彈簧和小物塊組成的t2（3）在（2）中條件下，l1和l3時，物塊通過光電門時彈簧具有的兩彈性勢能分別為Ep1、Ep3，則EEl、、l、g13_______（用（4）在（2）中條件下，取某個值時，可以使物塊通過光電門時的速度最大，速度最大值為__________（、、kp1p3【答案】（1）dt1k2gl2l2（2）（3）t22dll31mk（4）g【解析】【小問1詳解】第14頁/共21頁遮光條的寬度為d，通過光電門的時間，則物塊通過光電門時的速度為tdvt【小問2詳解】若系統(tǒng)機械能守恒，則有211dmgl2m2t2變式為1k2gll22llt222d2所以圖像若能在誤差允許的范圍內(nèi)滿足1k2gt2d2即可驗證彈簧和小物塊組成的系統(tǒng)機械能守恒?！拘?詳解】由圖像可知ll和ll時，時間相等，則物塊的速度大小相等，動能相等，可得31EE3p3kmglEE1p1k聯(lián)立可得Ep1Ep3ll13【小問4詳解】由圖像可知ll時遮光板擋光時間最短，此時物塊通過光電門時的速度最大，可得2mgl2k又11mgl222m222聯(lián)立可得mmgk三、解答題13.某同學(xué)設(shè)計的拋射裝置如圖所示，固定傾斜長直導(dǎo)軌與水平面的夾角37，開始滑塊和小球均位于第15頁/共21頁v14m/s0導(dǎo)軌底端。某時刻滑塊以的初速度沿導(dǎo)軌上滑，同時小球斜向上拋出，滑塊滑至軌道最高點時恰好被小球擊中。已知滑塊與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)0.125，不計空氣阻力，滑塊和小球均可視為質(zhì)370.8。求：點。重力加速度大小g10m/s2,sin37tx（1）滑塊運動到最高點的時間與位移的大小；v（2）小球初速度的大小及初速度與導(dǎo)軌間夾角的正切值。【答案】（1）2s，14m8（2）/s，【解析】【小問1詳解】由牛頓第二定律得sincos解得a7m/s2滑塊運動到最高點的時間位移為0at00xt14m2【小問2詳解】以斜面方向和垂直斜面方向建立直角坐標系，則加速度滿足axgsin6m/s2，ayg/s2速度分解vxvcosvyvsin由于恰好在最高點擊中，則沿垂直斜面方向第16頁/共21頁10vtat2yy21xvxtaxt22解得v8m/s，v/syxv小球初速度的大小vvx2vy2/s初速度與導(dǎo)軌間夾角的正切值vy8tanvx1314.如圖所示，內(nèi)壁粗糙、半徑R0.4m的四分之一圓弧軌道AB在最低點B與足夠長光滑水平軌道BC相切。質(zhì)量20.2kg10.2kg的小球b左端連接一輕質(zhì)彈簧，靜止在光滑水平軌道上，另一質(zhì)量的小球a自圓弧軌道頂端由靜止釋放，運動到圓弧軌道最低點B時，對軌道的壓力為小球a重力的兩倍。忽略空氣阻力，重力加速度g取10m/s2。（1）求小球a由A點運動到B點的過程中，摩擦力做功W。f（2）求小球a通過彈簧與小球b相互作用的過程中，彈簧的最大彈性勢能E；p（3）求小球a通過彈簧與小球b相互作用的整個過程中，彈簧對小球b的沖量I的大小?！敬鸢浮浚?）0.4J（2）0.2J（3）0.4【解析】【小問1詳解】小球由A靜止釋放運動到最低點B的過程中，根據(jù)動能定理有1mgRWmv211f12第17頁/共21頁小球在最低點，根據(jù)牛頓第三定律可知，小球受