试卷答案
寻你做寻,想你所想

湖南省长沙麓山国际实名校2023-2024高一上学期第三次适应性测试物理试卷题(原卷版+解析版)

2023-2024-1麓山国际实验学校高一第二次适应性测试
高一年级物理试卷
总分:100分:时量:75min
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
一、单选题(本大题共6小题,每题4分,共24分)
1. 下列说法正确的是(  )
A. 篮球比赛时,研究运动员的技术动作时可以将其看成质点
B. 在标准田径场举行的米比赛中,小杨的成绩为分秒,米是指位移
C. 参考系是为了描述运动引入,所以只能以静止的物体为参考系
D. 早上为第一节课,经历分钟,其中指的是时刻
【答案】D
【解析】
【详解】A.篮球比赛时,研究运动员的技术动作时,运动员的形状大小不能忽略不计,不能看成质点,故A错误;
B.在标准田径场举行的米比赛中,杨同学的成绩记录为分秒,指的是实际轨迹的长度,是路程,故B错误;
C.参考系是为了描述运动引入的,不管运动还是静止的物体都可以做为参考系,故C错误;
D.早上为第一节课,经历分钟,其中对应时间轴上的一个点,指的是时刻,故D正确。
故选D。
2. 如图所示,物体A在水平推力F的作用下靠墙保持静止不动,下列说法正确的是(  )
A. 物体受到摩擦力的大小与推力F成正比
B. 物体受到摩擦力的大小与其重力相等
C. 当F增大时,物体所受摩擦力增大
D. 当F减小时,物体一定会下滑
【答案】B
【解析】
【详解】AB.物体静止,墙对物体的静摩擦力与重力平衡,与水平推力无关,即:f=mg,故A错误,B正确;
C.当F增大时,物体所受最大静摩擦力增大,但物体受的摩擦力仍等于mg,选项C错误;
D.当F减小时,最大静摩擦力减小,但物体不一定会下滑,故D错误;
3. 玩具小汽车(看做质点)经过水平桌面上A处时做减速曲线运动,下列关于玩具小汽车运动轨迹、受到的合力F和速度v关系示意图,合理的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】小汽车(看做质点)经过水平桌面上A处时做减速曲线运动,可知在A处受到的合力位于轨迹的凹侧,且合力与速度之间的夹角大于。
故选B。
4. 重庆奥陶纪的“蹦极”活动在全国是网红景点,蹦极过程可简化为如题图。某游客身系弹性绳自高空P点自由下落,图中a点是弹性绳的原长位置,c点是运动员所到达的最低点,b点是运动员静止地悬吊着时的平衡位置,运动员在从P点落下到最低点c的过程中(不计空气阻力),则(  )
A. 运动员在ab段作减速运动,处于超重状态
B. 在b点,运动员的速度最大,其加速度为零
C. 在bc段绳的拉力大于人的重力,运动员处于失重状态
D. 在c点,运动员的速度为零,其加速度为零
【答案】B
【解析】
【详解】AB.设运动员的质量为,弹性绳在b点时的弹力为,根据题意,b点是运动员静止地悬吊着时的平衡位置,则在b点有
因此可知,从a点到b点,弹性绳的弹力始终小于运动员的重力,处于失重状态,从a点到b点,弹性绳的弹力在该过程中任意位置的弹力大小为,则由牛顿第二定律有
即运动员从a点到b点的过程中做加速度逐渐减小的加速运动,且在b点速度达到最大值,故A错误,B正确;
C.在bc段绳的拉力大于人的重力,合力向上,加速度向上,运动员处于超重状态,故C错误;
D.在c点,运动员的速度为零,但此时弹性绳的弹力大于重力,合力大于零,加速度不为零,故D错误。
故选B。
5. 某物理兴趣小组的同学在研究运动的合成和分解时,驾驶一艘快艇进行了实地演练。如图所示,在宽度一定的河中的O点固定一目标靶,经测量该目标靶距离两岸的最近距离分别为、,水流的速度平行河岸向右,且速度大小为,快艇在静水中的速度大小为。现要求快艇从图示中的下方河岸出发完成以下两个过程:第一个过程以最短的时间运动到目标靶;第二个过程由目标靶以最小的位移运动到图示中的上方河岸,则下列说法不正确的是(  )
A. 第一个过程快艇的出发点位于M点左侧12m处
B. 第一个过程所用的时间约为1.17s
C. 第二个过程快艇的船头方向应指向河的上游并与河岸夹角为
D. 第二个过程所用的时间为2s
【答案】B
【解析】
【详解】AB.第一个过程以最短的时间运动到目标靶,则此时快艇的船头要垂直于河岸,此过程运动的时间为
则此过程中沿河岸运动的位移为
所以第一个过程快艇的出发点位于M点左侧12m处,故A正确,B错误;
C.第二个过程由目标靶以最小的位移运动到图示中的上方河岸,快艇的运动轨迹要沿ON方向,则快艇的船头方向要与河岸上游方向成一定的角度,则根据几何关系有
则第二个过程快艇的船头方向应指向河的上游并与河岸夹角为。故C正确;
D.快艇实际速度为
则第二个过程所用的时间为
故D正确。
本题选不正确选项,故选B。
6. 如图所示,A、B、C三个物体静止叠放在水平桌面上,物体A的质量为2m,B和C的质量都是m,A、B间的动摩擦因数为μ,B、C间的动摩擦因数为,B和地面间的动摩擦因数为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。现对A施加一水平向右的拉力F,则下列判断正确的是(  )
A. 若A、B、C三个物体始终相对静止,则力F不能超过
B. 若要A、B、C三个物体都相对滑动,则力F至少为
C. 当力时,B的加速度为
D. 无论力F为何值,B的加速度不会超过
【答案】C
【解析】
【详解】A.A与B间的最大静摩擦力的大小为
C与B间的最大静摩擦力的大小为
B与地间的最大静摩擦力的大小为
要使A、B、C都始终相对静止,三者一起向右加速,则对整体有
假设C恰好与B相对不滑动,则对C有
解得
设此时A与B间的摩擦力为f,对A有
解得
表明C达到临界时A还没有,故要使三者始终相对静止,则力F不能超过,A错误;
B.当A相对B滑动时,C早已相对B滑动,对A、B整体得
对A有
解得
故当拉力F大于时,B与A相对滑动,因此若要A、B、C三个物体都相对滑动,则力F至少为。故B错误;
C.根据B项分析可知当力时,A、B、C三个物体都相对滑动,对B由牛顿第二定律得
解得
C正确;
D.根据对C项的分析,B的加速度可以为,选项D错误。
故选C。
二、多选题(本大题共4小题,每小题5分,答不全记3分,答错记0分,共20分)
7. 如图所示,一位同学玩飞镖游戏。圆盘最上端有一点P,飞镖抛出时与P在同一竖直面内等高,且距离P点为L。当飞镖以初速度垂直盘面瞄准P点抛出的同时,圆盘以经过盘心O点水平轴在竖直平面内匀速转动。忽略空气阻力,重力加速度g,若飞镖恰好击中P点,则(  )
A. 飞镖击中P点所需的时间为 B. 圆盘的半径为
C. 圆盘转动角速度的最小值为 D. P点随圆盘转动的线速度可能为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.飞镖水平抛出做平抛运动,在水平方向做匀速直线运动,因此
故A正确;
B.飞镖击中P点时,P恰好在最下方,则
解得圆盘的半径
故B错误;
C.飞镖击中P点,则P点转过的角度满足

则圆盘转动角速度的最小值为,故C错误;
D.P点随圆盘转动的线速度为
当时
故D正确。
故选AD。
8. 如图所示,不可伸长的轻绳平行于斜面,一端与质量为m的物块B相连,B与斜面光滑接触。轻绳另一端跨过滑轮与质量为M的物块A连接。A在外力作用下沿竖直杆以速度v1向下匀速运动,物块B始终沿斜面运动且斜面始终静止,当轻绳与杆的夹角为β时,物块B的速度大小为v2。斜面倾角为α,重力加速度为g,下列说法正确的是(  )
A. B.
C. 轻绳拉力等于 D. 斜面受到地面水平向左的摩擦力
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.将物块A的速度沿绳方向与垂直于绳方向分解,有

故A正确,B错误;
C.由于A在外力作用下沿竖直杆以速度向下匀速运动,根据上述可知轻绳与杆的夹角逐渐减小,则B的速度大小逐渐增大,即B在沿斜面向上做加速运动,B的加速度沿斜面向上,根据牛顿第二定律有
可知轻绳拉力一定大于,故C错误;
D.B对光滑斜面有斜向右下方的压力,斜面在该压力作用下有向右运动的趋势,则斜面受到地面水平向左的摩擦力,故D正确。
故选AD。
9. 如图所示,粗糙斜面体放置在水平地面上,斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块N,另一端与斜面上的物块M相连,系统处于静止状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动N,直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°。已知M和斜面体始终保持静止,则在此过程中(  )
A. 水平拉力的大小先变大后变小
B. M所受细绳的拉力大小一定一直增加
C. M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加
D. 斜面体与地面间的正压力一定不变
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.因为物体N重力是不变量,根据共点力平衡关系知,水平方向绳子的拉力和挂细绳的拉力合力不变,再根据平行四边形法则作图如图所示
由图可得,当挂N的细绳与竖直方向的角度增大时,水平拉力在不断大, M所受细绳的拉力大小一直增加,故A错误,B正确;
C.物块N的质量与物块M的质量大小关系不确定,设斜面倾角为,若
则M所受斜面的摩擦力大小一直增加,若
则M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加,故C错误;
D.对物体M、N和斜面整体分析,竖直方向只受到整体重力和支持力,故斜面体与地面间的正压力一定不变,故D正确。
故选BD。
10. 如图甲所示,一足够长的传送带倾斜放置,倾角为,以恒定速率顺时针转动。一煤块以初速度从A端冲上传送带,煤块的速度随时间变化的图像如图乙所示,取,则下列说法正确的是(  )
A. 倾斜传送带与水平方向夹角的正切值
B. 煤块与传送带间的动摩擦因数
C. 煤块从最高点下滑到A端所用的时间为
D. 煤块在传送带上留下的痕迹长为
【答案】ABD
【解析】
【详解】AB.由题图乙可知,在0~1s时间内,煤块的加速度为
负号表示方向沿传送带向下,由牛顿第二定律可得
在1~2s内,煤块的加速度为
负号表示方向沿传送带向下,由牛顿第二定律可得
联立以上各式,解得
则有
AB正确;
C.由图像与时间轴所围面积表示位移,可知煤块上升的位移为
由位移时间公式,可得煤块从最高点下滑到A端所用的时间为
C错误;
D.传送带的速度为4m/s,在0~1s时间内煤块相对传送带向上运动,则有传送带的位移为
煤块的位移
煤块与传送带的相对位移为
在1~2s时间内传送带相对煤块向上运动,则有传送带的位移
煤块的位移
煤块与传送带的相对位移为
因在0~1s时间内煤块相对传送带向上运动,在1~2s时间内传送带相对煤块向上运动,因此在煤块向上运动中,与传送带留下的痕迹长为4m;在时间内,传送带向上运动,煤块向下运动,则有煤块在传送带上留下的总痕迹长为
D正确。
故选ABD。
三、实验题(本大题共2小题,其中11题10分,12题8分,共18分)
11. 某同学用如图1所示装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验。
(1)关于实验的要点,下列说法正确的是___________。
A.重物的质量应远小于小车的质量
B.平衡摩擦力时小车应挂上重物
C.释放小车之前应先接通电源
D.调节定滑轮的高度使滑轮与小车间的细线与长木板平行
(2)实验中获得一条纸带如图2所示,其中两相邻计数点间有四个点未画出。已知所用电源的频率为50Hz,则打A点时小车运动的速度大小vA=___________m/s,小车运动的加速度大小a=___________m/s2。(计算结果要求保留两位有效数字)
(3)改变悬挂重物的质量,多次重复实验,测得多组加速度a及对应力传感器的示数。作出a-F图像如图3所示,发现图像不过原点,重新实验,为了使作出的图像经过原点,应适当___________(选填“增大”或“减小”)长木板的倾角。
(4)做“探究加速度与质量的关系”实验时,正确平衡摩擦力后,保持细线拉力不变,改变小车上砝码的质量m,多次实验,测得多组加速度a及对应小车上砝码的质量m,作出-m图像如图4所示,若图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若要验证牛顿第二定律,则小车的质量为___________。
【答案】 ①. CD##DC ②. 0.34 ③. 0.39 ④. 增大 ⑤.
【解析】
【详解】(1)[1]A.由于小车受到的外力由力传感器测得,因此不需要满足重物的质量远小于小车的质量,故A错误;
B.平衡摩擦力时应不挂重物,故B错误;
C.接通打点计时器的电源后等打点计时器打点稳定再释放小车,故C正确;
D.调节定滑轮的高度使滑轮与小车间细线与长木板平行,保证细线的拉力等于小车受到的合外力,故D正确。
故选CD。
(2)[2]打A点时小车运动的速度大小为
[3]小车运动的加速度大小为
(3)[4]图像不过原点,是由于平衡摩擦力不足或者没有平衡摩擦力,所以应适当增大木板的倾角;
[5]设小车质量为M,若牛顿第二定律成立,则
整理可得
所以
12. 如图甲所示是某种“研究平抛运动”的实验装置,铝制斜槽与电池和电磁铁组成回路,斜槽下端与弹性细金属线只接触不连接。当小球a处于斜槽末端时与小球b离地面的高度相同。
(1)在研究平抛运动的竖直分运动与自由落体运动的关系时,将小球a由斜槽某位置释放,当其经过斜槽末端时弹开金属导线,电路瞬间断开,电磁铁释放小球b,两小球在空中相碰。下列说法错误的是___________。
A.释放小球a前应调整斜槽末端水平
B.本实验不能说明平抛运动的水平分运动是匀速直线运动
C.本实验说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动
D.重复实验时,小球a必须从原来的高度释放
(2)利用该实验装置研究小球a平抛运动的初速度。
①将小球a由斜槽最上端释放,确定好两球碰撞的位置,将其标记在竖直挡板上;
②水平移动电磁铁,改变小球b的位置,将小球a仍由斜槽最上端释放,再次标记碰撞位置;重复以上操作多标记几个碰撞位置;
③根据所标记的碰撞位置,描绘出小球a平抛运动的轨迹。
某次实验描绘出的轨迹如图乙所示,图中O为抛出点,A、B、C三点均在两坐标线交点,所选坐标纸每小格的边长为5cm,重力加速度,则小球a水平飞出时的初速度大小v0=___________m/s,从A运动到B所需时间t=___________s,在B点处的瞬时速度的大小为vB=___________m/s。
【答案】 ①. D ②. 2.0 ③. 0.1 ④.
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]平抛运动的初速度沿水平方向,所以释放a小球前应调整斜槽末端水平,两球在空中相碰能说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动,不能说明平抛运动的水平分运动是匀速直线运动,重复实验时,以不同初速度抛出,两球均能相碰,所以a小球不必从原来的高度释放,故ABC正确,D错误。
故选D。
(2)③[2][3]A点的坐标为(20cm,5cm),B点的坐标为(40cm,20cm),C点的坐标为(60cm,45cm),OA、AB、BC水平间距相等,所需时间相等,对B点,根据

[4]则平抛运动的初速度
B点竖直方向上的分速度为
则B点的瞬时速度
四、解答题(本大题共3小题,共38分)
13. 如图甲所示,第一次用水平向右、大小为20N的推力恰好能推着质量的箱子在水平地面上做匀速直线运动。如图乙所示,第二次用方向斜向右上方、大小仍为20N的拉力作用在同一静止的箱子上,的方向与水平方向的夹角。已知箱子与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小,,。
(1)求箱子与地面间的动摩擦因数;
(2)求图乙中箱子对地面的压力大小;
(3)通过计算说明第二次箱子是否被拉动。
【答案】(1);(2);(3)箱子未被拉动
【解析】
【详解】(1)对题图甲中的箱子受力分析,竖直方向上有
水平方向上有
其中
解得
(2)题图乙中箱子的受力分析如图所示
竖直方向上有
根据牛顿第三定律可知箱子对地面的压力大小
解得
(3)题图乙中箱子与地面间的最大静摩擦力
箱子受到的拉力在水平方向的分力
由,可知箱子未被拉动。
14. 如图所示为歼-15舰载机成功着陆“辽宁号”航母的示意图,设歼-15飞机总质量m=2.0×104kg,g取10m/s2。若歼-15飞机以v0=50m/s的水平速度着陆甲板,所受其他水平阻力(包括空气和摩擦阻力)恒为1.0×105N。
(1)飞机着陆后,若仅受水平阻力作用,航母甲板至少为多长,才能保证飞机不滑到海里;
(2)在阻拦索的作用下,飞机匀减速滑行50m停下,求阻拦索的作用力大小;
(3)飞行员质量为60kg,求飞机对飞行员的作用力。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)取飞机着陆后运动方向正,根据牛顿第二定律
解得
由速度位移公式
解得航母甲板至少长度为
(2)取飞机着陆后运动方向为正,当时,由匀减速直线运动规律可知
根据牛顿第二定律
代入数据联立解得阻拦索的作用力大小为
(3)飞行员质量为对飞行员进行受力分析,飞行员受到飞机的作用力为
代入数据解得
15. 2022年第24届冬季奥林匹克运动会在北京和张家口举行,跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一,滑雪大跳台的赛道主要由助滑道、起跳区、着陆坡、停止区组成,其场地可以简化为如图甲所示的模型。图乙为简化后的跳台滑雪雪道示意图,段为助滑道和起跳区,段为倾角的着陆坡。运动员从助滑道的起点由静止开始下滑,到达起跳点时,借助设备和技巧,以与水平方向成角(起跳角)的方向起跳,最后落在着陆坡面上的点。已知运动员在点以的速率起跳,轨迹如图,不计一切阻力,重力加速度为。求:
(1)运动员在空中速度最小时的位置与起跳点的距离;
(2)运动员离开着陆坡面的最大距离;
(3)运动员到达点的速度大小。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)从O点抛出时的水平速度
竖直速度
运动员在空中速度最小时,则竖直速度减为零,则用时间
水平位移
竖直位移
运动员在空中速度最小时的位置与起跳点的距离
(2)沿垂直斜面方向的初速度
离斜面最远时,垂直斜面方向速度为零,则离斜面的最远距离
(3)设OC=L,则从抛出到到达C点,则
解得
则落在坡面上时的竖直速度
水平速度
运动员到达点的速度大小2023-2024-1麓山国际实验学校高一第二次适应性测试
高一年级物理试卷
总分:100分:时量:75min
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
一、单选题(本大题共6小题,每题4分,共24分)
1. 下列说法正确的是(  )
A. 篮球比赛时,研究运动员的技术动作时可以将其看成质点
B. 在标准田径场举行的米比赛中,小杨的成绩为分秒,米是指位移
C. 参考系是为了描述运动引入的,所以只能以静止的物体为参考系
D. 早上为第一节课,经历分钟,其中指的是时刻
2. 如图所示,物体A在水平推力F的作用下靠墙保持静止不动,下列说法正确的是(  )
A. 物体受到摩擦力的大小与推力F成正比
B. 物体受到摩擦力的大小与其重力相等
C. 当F增大时,物体所受摩擦力增大
D. 当F减小时,物体一定会下滑
3. 玩具小汽车(看做质点)经过水平桌面上A处时做减速曲线运动,下列关于玩具小汽车运动轨迹、受到的合力F和速度v关系示意图,合理的是(  )
A B.
C. D.
4. 重庆奥陶纪的“蹦极”活动在全国是网红景点,蹦极过程可简化为如题图。某游客身系弹性绳自高空P点自由下落,图中a点是弹性绳的原长位置,c点是运动员所到达的最低点,b点是运动员静止地悬吊着时的平衡位置,运动员在从P点落下到最低点c的过程中(不计空气阻力),则(  )
A. 运动员在ab段作减速运动,处于超重状态
B. 在b点,运动员的速度最大,其加速度为零
C. 在bc段绳的拉力大于人的重力,运动员处于失重状态
D. 在c点,运动员的速度为零,其加速度为零
5. 某物理兴趣小组的同学在研究运动的合成和分解时,驾驶一艘快艇进行了实地演练。如图所示,在宽度一定的河中的O点固定一目标靶,经测量该目标靶距离两岸的最近距离分别为、,水流的速度平行河岸向右,且速度大小为,快艇在静水中的速度大小为。现要求快艇从图示中的下方河岸出发完成以下两个过程:第一个过程以最短的时间运动到目标靶;第二个过程由目标靶以最小的位移运动到图示中的上方河岸,则下列说法不正确的是(  )
A. 第一个过程快艇的出发点位于M点左侧12m处
B. 第一个过程所用的时间约为1.17s
C. 第二个过程快艇的船头方向应指向河的上游并与河岸夹角为
D. 第二个过程所用的时间为2s
6. 如图所示,A、B、C三个物体静止叠放在水平桌面上,物体A的质量为2m,B和C的质量都是m,A、B间的动摩擦因数为μ,B、C间的动摩擦因数为,B和地面间的动摩擦因数为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。现对A施加一水平向右的拉力F,则下列判断正确的是(  )
A. 若A、B、C三个物体始终相对静止,则力F不能超过
B. 若要A、B、C三个物体都相对滑动,则力F至少
C. 当力时,B的加速度为
D. 无论力F为何值,B的加速度不会超过
二、多选题(本大题共4小题,每小题5分,答不全记3分,答错记0分,共20分)
7. 如图所示,一位同学玩飞镖游戏。圆盘最上端有一点P,飞镖抛出时与P在同一竖直面内等高,且距离P点为L。当飞镖以初速度垂直盘面瞄准P点抛出的同时,圆盘以经过盘心O点水平轴在竖直平面内匀速转动。忽略空气阻力,重力加速度g,若飞镖恰好击中P点,则(  )
A. 飞镖击中P点所需的时间为 B. 圆盘的半径为
C. 圆盘转动角速度的最小值为 D. P点随圆盘转动的线速度可能为
8. 如图所示,不可伸长的轻绳平行于斜面,一端与质量为m的物块B相连,B与斜面光滑接触。轻绳另一端跨过滑轮与质量为M的物块A连接。A在外力作用下沿竖直杆以速度v1向下匀速运动,物块B始终沿斜面运动且斜面始终静止,当轻绳与杆的夹角为β时,物块B的速度大小为v2。斜面倾角为α,重力加速度为g,下列说法正确的是(  )
A. B.
C. 轻绳拉力等于 D. 斜面受到地面水平向左的摩擦力
9. 如图所示,粗糙斜面体放置在水平地面上,斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块N,另一端与斜面上的物块M相连,系统处于静止状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动N,直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°。已知M和斜面体始终保持静止,则在此过程中(  )
A. 水平拉力的大小先变大后变小
B. M所受细绳拉力大小一定一直增加
C. M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加
D. 斜面体与地面间的正压力一定不变
10. 如图甲所示,一足够长的传送带倾斜放置,倾角为,以恒定速率顺时针转动。一煤块以初速度从A端冲上传送带,煤块的速度随时间变化的图像如图乙所示,取,则下列说法正确的是(  )
A. 倾斜传送带与水平方向夹角的正切值
B. 煤块与传送带间的动摩擦因数
C. 煤块从最高点下滑到A端所用的时间为
D. 煤块在传送带上留下的痕迹长为
三、实验题(本大题共2小题,其中11题10分,12题8分,共18分)
11. 某同学用如图1所示装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验。
(1)关于实验的要点,下列说法正确的是___________。
A.重物的质量应远小于小车的质量
B.平衡摩擦力时小车应挂上重物
C.释放小车之前应先接通电源
D.调节定滑轮的高度使滑轮与小车间的细线与长木板平行
(2)实验中获得一条纸带如图2所示,其中两相邻计数点间有四个点未画出。已知所用电源的频率为50Hz,则打A点时小车运动的速度大小vA=___________m/s,小车运动的加速度大小a=___________m/s2。(计算结果要求保留两位有效数字)
(3)改变悬挂重物的质量,多次重复实验,测得多组加速度a及对应力传感器的示数。作出a-F图像如图3所示,发现图像不过原点,重新实验,为了使作出的图像经过原点,应适当___________(选填“增大”或“减小”)长木板的倾角。
(4)做“探究加速度与质量的关系”实验时,正确平衡摩擦力后,保持细线拉力不变,改变小车上砝码的质量m,多次实验,测得多组加速度a及对应小车上砝码的质量m,作出-m图像如图4所示,若图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若要验证牛顿第二定律,则小车的质量为___________。
12. 如图甲所示是某种“研究平抛运动”的实验装置,铝制斜槽与电池和电磁铁组成回路,斜槽下端与弹性细金属线只接触不连接。当小球a处于斜槽末端时与小球b离地面的高度相同。
(1)在研究平抛运动竖直分运动与自由落体运动的关系时,将小球a由斜槽某位置释放,当其经过斜槽末端时弹开金属导线,电路瞬间断开,电磁铁释放小球b,两小球在空中相碰。下列说法错误的是___________。
A.释放小球a前应调整斜槽末端水平
B.本实验不能说明平抛运动水平分运动是匀速直线运动
C.本实验说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动
D.重复实验时,小球a必须从原来的高度释放
(2)利用该实验装置研究小球a平抛运动的初速度。
①将小球a由斜槽最上端释放,确定好两球碰撞的位置,将其标记在竖直挡板上;
②水平移动电磁铁,改变小球b的位置,将小球a仍由斜槽最上端释放,再次标记碰撞位置;重复以上操作多标记几个碰撞位置;
③根据所标记的碰撞位置,描绘出小球a平抛运动的轨迹。
某次实验描绘出的轨迹如图乙所示,图中O为抛出点,A、B、C三点均在两坐标线交点,所选坐标纸每小格的边长为5cm,重力加速度,则小球a水平飞出时的初速度大小v0=___________m/s,从A运动到B所需时间t=___________s,在B点处的瞬时速度的大小为vB=___________m/s。
四、解答题(本大题共3小题,共38分)
13. 如图甲所示,第一次用水平向右、大小为20N的推力恰好能推着质量的箱子在水平地面上做匀速直线运动。如图乙所示,第二次用方向斜向右上方、大小仍为20N的拉力作用在同一静止的箱子上,的方向与水平方向的夹角。已知箱子与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小,,。
(1)求箱子与地面间的动摩擦因数;
(2)求图乙中箱子对地面的压力大小;
(3)通过计算说明第二次箱子是否被拉动。
14. 如图所示为歼-15舰载机成功着陆“辽宁号”航母的示意图,设歼-15飞机总质量m=2.0×104kg,g取10m/s2。若歼-15飞机以v0=50m/s的水平速度着陆甲板,所受其他水平阻力(包括空气和摩擦阻力)恒为1.0×105N。
(1)飞机着陆后,若仅受水平阻力作用,航母甲板至少为多长,才能保证飞机不滑到海里;
(2)在阻拦索的作用下,飞机匀减速滑行50m停下,求阻拦索的作用力大小;
(3)飞行员质量为60kg,求飞机对飞行员的作用力。
15. 2022年第24届冬季奥林匹克运动会在北京和张家口举行,跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一,滑雪大跳台的赛道主要由助滑道、起跳区、着陆坡、停止区组成,其场地可以简化为如图甲所示的模型。图乙为简化后的跳台滑雪雪道示意图,段为助滑道和起跳区,段为倾角的着陆坡。运动员从助滑道的起点由静止开始下滑,到达起跳点时,借助设备和技巧,以与水平方向成角(起跳角)的方向起跳,最后落在着陆坡面上的点。已知运动员在点以的速率起跳,轨迹如图,不计一切阻力,重力加速度为。求:
(1)运动员在空中速度最小时的位置与起跳点的距离;
(2)运动员离开着陆坡面的最大距离;
(3)运动员到达点的速度大小。

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