精品解析：福建省三明第一中学2024-2025学年高三上学期11月期中物理试题

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三明一中2024-2025学年上学期半期考 高三物理学科试卷 （考试时间：75分钟，满分：100分） 一、单项选择题：（本题共4小题，每题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，每题只有一项符合题目要求。） 1. 2024年巴黎奥运会，中国代表团以40金27银24铜共91枚奖牌的优异表现，创造了境外参加奥运会的最佳成绩，下列关于奥运比赛项目中物理知识说法正确的是（　　） A. 给正在参加跳水比赛的运动员打分时，裁判们可以把运动员看作质点 B. 羽毛球比赛中运动员击球的最大速度是指瞬时速度 C. 开幕式中升奥运会会旗时，观察到会旗冉冉升起，观察者是以“会旗”为参考系的 D. 在巴黎奥运会游泳项目男子100米自由泳决赛中，我国选手潘展乐以46.40s的成绩夺得冠军，并打破世界纪录。这里的“46.40s”指的是时刻 2. 《中国制造2025》是国家实施强国战略第一个十年行动纲领，智能机器制造是一个重要方向。如图所示，智能机械臂铁夹竖直夹起一个金属小球，保持静止状态，铁夹与球接触面竖直，则（　　） A. 小球所受的重力与摩擦力是一对相互作用力 B. 小球共受到4个力的作用 C. 小球所受重力与铁夹对小球的作用力大小相等 D. 若增大铁夹的压力，小球所受的摩擦力变大 3. 2024年4月30日神舟十七号载人飞船胜利归来，在地表附近匀减速下降阶段，克服阻力做功W、重力势能（取地面为参考平面）与下降距离x或时间t的关系图像，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，空间有一底面处于水平地面上的长方体框架，已知：，从顶点A沿不同方向平抛小球（可视为质点）。关于小球的运动，则（ ） A. 所有小球单位时间内的速率变化量均相同 B. 落在平面上的小球，末动能都相等 C. 所有击中线段的小球，击中中点处的小球末动能最小 D. 当运动轨迹与线段相交时，在交点处的速度偏转角均为 二、双项选择题：（本题共4小题，每题6分，共24分。每题有两个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 5. 耙在中国已有1500年以上的历史，北魏贾思勰著《齐民要术》称之为“铁齿楱”，将使用此农具的作业称作耙。如图甲所示，牛通过两根耙索拉耙沿水平方向匀速耙地。两根耙索等长且对称，延长线的交点为，夹角，拉力大小均为F，平面与水平面的夹角为30°（为的中点），如图乙所示。忽略耙索质量，下列说法正确的是（　　） A. 两根耙索的合力大小为 B. 两根耙索的合力大小为 C. 地对耙的水平阻力大小为 D. 地对耙的水平阻力大小为 6. 学校运动会上，某同学参加铅球比赛，他将同一铅球从空中同一位置A先后两次抛出，第一次铅球在空中轨迹如图乙中1所示，第二次铅球在空中轨迹如图乙中2所示，两轨迹的交点为B。已知铅球两次经过B点时机械能相同，不计空气阻力，不计铅球大小，则关于两次抛出，下列说法正确的是（　　） A. 两次抛出的初速度相同 B. 两次铅球在最高点机械能相同 C. 两次铅球落地时重力瞬时功率相同 D. 两次铅球在空中运动过程中重力做功平均功率2更大 7. 2023年11月10日，我国首条超高速低真空管道磁浮交通系统——高速飞车大同（阳高）试验线工程完工，其特点是全封闭真空管道和磁悬浮运输。如图所示，高速飞车的质量为m，额定功率为，高速飞车在平直轨道上从静止开始运动，先以加速度a做匀加速直线运动，加速过程中达到额定功率。后又经过一段时间达到该功率下的最大速度，若高速飞车行驶过程中所受到的阻力为且保持不变，则下列说法正确的是（　　） A. 高速飞车匀加速直线运动过程中达到的最大速度为 B. 高速飞车匀加速直线运动的时间为 C. 高速飞车匀加速直线运动的位移为 D. 高速飞车在整个加速过程中牵引力做功等于 8. 图甲所示的无人机，某次从地面由静止开始竖直向上飞行，该过程中加速度a随上升高度y的变化关系如图乙所示。已知无人机的质量为m，重力加速度为g，取地面为参考平面且竖直向上为正方向，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（　　） A. 无人机上升过程中机械能与y成正比 B. 飞至h高处时动能为0.5mgh C. 飞至2h高时机械能增加量为3.5mgh D. 飞至0.5h高时无人机的机械能为0.75mgh 二、填空、实验题（本题共5小题，共23分。9-11题每空1分，12、13题每空2分） 9. 如图所示，人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实。为了提高效率。常常选用质量较大的物体，质量越大，其运动状态越难改变，这是因为质量大的物体______大（选填“惯性”或“加速度”）；若两人同时释放绳子，重物在空中下落时处于______状态（选填“超重”或“失重”）。 10. 如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的前提下，当小车以速度v匀速向右运动时，则当拉绳与水平方向成θ角时物块A的速度大小为___________，绳中拉力___________A所受的重力（填大于、小于、等于） 11. 如图所示，质量为小球G用细线悬挂处于静止状态。细线与天花板之间的夹角为，细线水平，重力加速度，不计所有细线的重力，，。细线上的拉力大小为______N；若保持O点位置不动，沿顺时针方向缓慢转动B端，则绳上拉力大小______（选填“一直变大”、“一直变小”、“先变小后变大”），绳上拉力大小______（选填“一直变大”、“一直变小”、“先变小后变大”）。 12. 在“验证机械能守恒定律”的实验中： （1）某同学选用电磁打点计时器，则应按________（选填“甲”“乙”或“丙”）图中的方法连接电源。 （2）释放纸带前，正确的操作方式是________。 A．B． C．D． （3）本实验中，下列说法正确的是________。 A．可选用木质重物作为研究对象 B．重物的质量可以不测 C．安装打点计时器时，应使两个限位孔处于竖直方向同一直线上 D．可以根据来计算重物在时刻的瞬时速度 （4）该同学在实验中打出的一条纸带，根据纸带算出打下各点时重物的速度，量出各点到点的距离，那么以为纵坐标、以为横坐标画出的图像应是一条直线且斜率等于________则可以说明重物下落过程的机械能守恒。（当地的重力加速度为，本小题用题中所给的物理量表示） 13. “探究小车速度随时间变化的规律”的实验装置如图所示，长木板水平放置，细绳与长木板平行，按照相应的步骤就可完成实验。 （1）如果用这套装置来做“探究加速度与力、质量的关系”的实验，需调整的是___________。 A.换成质量更小的小车 B.调整长木板的倾斜程度 C.把重物更换成砝码盘和砝码 D.改变连接小车的细绳与长木板的夹角 （2）做好相关调整后，把小车靠近打点计时器，接通电源，将小车由静止释放。小车拖动纸带下滑，打出的纸带一部分如图所示。已知打点计时器所用交流电的频率为，纸带上标出的每两个相邻计数点之间还有4个打出的点未画出。则小车的加速度大小为___________（结果保留2位小数）。 （3）保持小车和钩码的质量不变，现在小车上安装一薄板，实验近似得到的某时刻起小车图像如图所示， 由图像可知小车加速度大小___________（填“逐渐变大”、“逐渐变小”或“保持不变”），出现这种情况原因是___________。 四、计算题（本题共3小题，共37分。）解题要求：（1）写出必要的文字说明、依据的主要公式或变形公式；（2）代入数据；（3）凡有数字运算的题目，运算结果要写明单位。 14. “斑马线前车让人”已逐渐成为一种普遍现象。某司机以的速度在平直的城市道路上沿直线匀速行驶。看到斑马线上有行人后立即以大小的加速度刹车，停住时车头刚好碰到斑马线。等待行人走过所耗时间，又用了匀加速至原来的速度。求： （1）从刹车开始计时，内汽车的位移大小； （2）从开始制动到恢复原速这段时间内汽车的平均速度大小。 15. 如图甲所示，一质量为的小物块从倾角的斜面上的A点由静止开始滑下，最后停在水平面上的C点。已知小物块与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面在B点处平滑连接，小物块滑过斜面与水平面连接处时无机械能损失。从滑块滑上水平面BC开始计时，其运动的速度图像如图乙所示。已知，， （1）求物块与水平面间的动摩擦因数； （2）求A、B两点间的距离； （3）若用始终平行于各处面的拉力将物块由C点拉回到A点，此过程中拉力至少要做多少功？ 16. 如图所示，一斜面体固定在水平地面上，倾角为θ=30°，高度为h=1.5m。一薄木板B置于斜面顶端，恰好能保持静止，木板下端连接有一根自然长度为L0=0.2m的轻弹弹簧，木板总质量为m=1kg，总长度为L=2.0m。一质量为M=3kg的小物块A从斜面体左侧某位置水平抛出，该位置离地高度H=1.7m，物块A经过一段时间后从斜面顶端沿平行于斜面方向落到木板上并开始向下滑行，已知A、B之间的动摩擦因数，木板下滑到斜面底端碰到挡板时立刻停下，物块A最后恰好能脱离弹簧，且弹簧被压缩时一直处于弹性限度内，最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，取重力加速度，不计空气阻力。求： (1)物块A落到木板上的速度大小v； (2)木板与挡板碰撞前的瞬间，木板和物块的速度大小； (3)弹簧被压结到最短时的弹性势能。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 三明一中2024-2025学年上学期半期考 高三物理学科试卷 （考试时间：75分钟，满分：100分） 一、单项选择题：（本题共4小题，每题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，每题只有一项符合题目要求。） 1. 2024年巴黎奥运会，中国代表团以40金27银24铜共91枚奖牌的优异表现，创造了境外参加奥运会的最佳成绩，下列关于奥运比赛项目中物理知识说法正确的是（　　） A. 给正在参加跳水比赛的运动员打分时，裁判们可以把运动员看作质点 B. 羽毛球比赛中运动员击球的最大速度是指瞬时速度 C. 开幕式中升奥运会会旗时，观察到会旗冉冉升起，观察者是以“会旗”为参考系的 D. 在巴黎奥运会游泳项目男子100米自由泳决赛中，我国选手潘展乐以46.40s的成绩夺得冠军，并打破世界纪录。这里的“46.40s”指的是时刻 【答案】B 【解析】 【详解】A．给正在参加跳水比赛运动员打分时，运动员的形状大小不能忽略不计，裁判们不可以把运动员看作质点，故A错误； B．羽毛球比赛中运动员击球的最大速度是指瞬时速度，故B正确； C．开幕式中升奥运会会旗时，观察到会旗冉冉升起，研究对象是“会旗”，不能选取“会旗”本身为参考系，可以选取地面或旗杆为参考系，故C错误； D．在巴黎奥运会游泳项目男子100米自由泳决赛中，我国选手潘展乐以46.40s的成绩夺得冠军，并打破世界纪录。这里的“46.40s”指的是时间间隔，故D错误。 故选B。 2. 《中国制造2025》是国家实施强国战略第一个十年行动纲领，智能机器制造是一个重要方向。如图所示，智能机械臂铁夹竖直夹起一个金属小球，保持静止状态，铁夹与球接触面竖直，则（　　） A. 小球所受的重力与摩擦力是一对相互作用力 B. 小球共受到4个力的作用 C. 小球所受的重力与铁夹对小球的作用力大小相等 D. 若增大铁夹的压力，小球所受的摩擦力变大 【答案】C 【解析】 【详解】AD．对小球受力分析，竖直方向的重力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，则增大铁夹的压力，小球所受的摩擦力不变，故AD错误； B．小球受重力、两个夹子的2个弹力和2个摩擦力共5个力的作用，故B错误； C．根据共点力平衡条件可知，小球所受的重力与铁夹对小球的作用力大小相等，故C正确； 故选C。 3. 2024年4月30日神舟十七号载人飞船胜利归来，在地表附近匀减速下降阶段，克服阻力做功W、重力势能（取地面为参考平面）与下降距离x或时间t的关系图像，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】AB．因为神舟十七号在地表附近匀减速下降，根据牛顿第二定律 可知神舟十七号下降过程中阻力不变，故克服阻力做功为 故图像是一条过原点的倾斜直线，图像是开口向下的抛物线，故A正确，B错误； CD．重力势能的变化量为 可得 所以图像是一条倾斜直线，图像是抛物线，故CD错误。 故选A。 4. 如图所示，空间有一底面处于水平地面上的长方体框架，已知：，从顶点A沿不同方向平抛小球（可视为质点）。关于小球的运动，则（ ） A. 所有小球单位时间内的速率变化量均相同 B. 落在平面上的小球，末动能都相等 C. 所有击中线段的小球，击中中点处的小球末动能最小 D. 当运动轨迹与线段相交时，在交点处的速度偏转角均为 【答案】C 【解析】 【详解】A．所有小球都是做平抛运动，只受重力，加速度为重力加速度g，所有小球单位时间内的速度变化率相同，故A错误； B．所有落在平面A1B1C1D1上的小球，下落高度相同，由 可知下落时间相同，而落到C1点的小球水平位移最大，所以落到C1点的小球的抛出初速度v0最大，所以落到C1点的小球的末速度最大，即落到C1点的小球的末动能最大，故B错误； C．所有击中线段CC1的小球水平位移相同，设为x，击中线段CC1某点的小球的位移偏转角为，那么下落到该点的高度h为 又由平抛规律和动能定理有 联立上式得 可知当 时，有最小值，再结合题目的几何关系知该点应为线段CC1的中点，故C正确； D．当运动轨迹与线段AC1相交时，所有小球的位移偏转角相同，其正切值为 再根据平抛推论知，所有小球速度偏转角相同，其正切值为 由此可知在交点处的速度偏转角均不为60°，故D错误； 故选C。 二、双项选择题：（本题共4小题，每题6分，共24分。每题有两个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 5. 耙在中国已有1500年以上的历史，北魏贾思勰著《齐民要术》称之为“铁齿楱”，将使用此农具的作业称作耙。如图甲所示，牛通过两根耙索拉耙沿水平方向匀速耙地。两根耙索等长且对称，延长线的交点为，夹角，拉力大小均为F，平面与水平面的夹角为30°（为的中点），如图乙所示。忽略耙索质量，下列说法正确的是（　　） A. 两根耙索的合力大小为 B. 两根耙索的合力大小为 C. 地对耙的水平阻力大小为 D. 地对耙的水平阻力大小为 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．两根耙索的合力大小为 故A错误，B正确； CD．耙索沿水平方向匀速运动，由平衡条件，地对耙的水平阻力大小为 故C正确，D错误。 故选BC。 6. 学校运动会上，某同学参加铅球比赛，他将同一铅球从空中同一位置A先后两次抛出，第一次铅球在空中轨迹如图乙中1所示，第二次铅球在空中轨迹如图乙中2所示，两轨迹的交点为B。已知铅球两次经过B点时机械能相同，不计空气阻力，不计铅球大小，则关于两次抛出，下列说法正确的是（　　） A. 两次抛出初速度相同 B. 两次铅球在最高点机械能相同 C. 两次铅球落地时重力瞬时功率相同 D. 两次铅球在空中运动过程中重力做功平均功率2更大 【答案】BD 【解析】 【详解】A．依题意，铅球做斜抛运动，只有重力做功，机械能守恒，由于两次铅球在B点机械能相同，所以两次抛出的初速度大小相等，方向不同，故A错误； B．小球在空中运动过程中机械能守恒，由于两次铅球在B点机械能相同，因此两次铅球在空中运动过程机械能相等，它们在最高点的机械能相等，故B正确； C．由于两球的机械能相等，则两次铅球落地时的速度大小相等，但速度方向不同，所以两次的竖直方向分速度大小不相等，根据 可知两次铅球落地时重力的瞬时功率不相等，故C错误； D．由图可知，第一次铅球在空中轨迹的最高点较大，运动时间较长，重力做功相同，根据 可知两次铅球在空中运动过程中重力做功平均功率2更加大，故D正确。 故选BD。 7. 2023年11月10日，我国首条超高速低真空管道磁浮交通系统——高速飞车大同（阳高）试验线工程完工，其特点是全封闭真空管道和磁悬浮运输。如图所示，高速飞车的质量为m，额定功率为，高速飞车在平直轨道上从静止开始运动，先以加速度a做匀加速直线运动，加速过程中达到额定功率。后又经过一段时间达到该功率下的最大速度，若高速飞车行驶过程中所受到的阻力为且保持不变，则下列说法正确的是（　　） A. 高速飞车匀加速直线运动过程中达到的最大速度为 B. 高速飞车匀加速直线运动的时间为 C. 高速飞车匀加速直线运动的位移为 D. 高速飞车在整个加速过程中牵引力做功等于 【答案】AC 【解析】 【详解】A．设高速飞车匀加速直线运动过程中达到的最大速度为，加速阶段高速飞车受到的牵引力F与阻力的合力提供加速度，根据牛顿第二定律 又因为 解得 故A正确； B．根据匀加速直线运动速度时间关系可得，匀加速直线运动的时间为 故B错误； C．根据匀加速直线运动位移速度关系可得，高速飞车匀加速直线运动的位移为 故C正确； D．当牵引力等于阻力时，高速飞车的速度达到最大为 整个加速过程，设在整个加速过程中牵引力做功和克服阻力做功分别为、，由动能定理得 故 故D错误。 故选 AC。 8. 图甲所示的无人机，某次从地面由静止开始竖直向上飞行，该过程中加速度a随上升高度y的变化关系如图乙所示。已知无人机的质量为m，重力加速度为g，取地面为参考平面且竖直向上为正方向，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（　　） A. 无人机上升过程中机械能与y成正比 B. 飞至h高处时动能为0.5mgh C. 飞至2h高时机械能增加量为3.5mgh D. 飞至0.5h高时无人机的机械能为0.75mgh 【答案】BC 【解析】 【详解】B．根据运动学公式 可知a − y图像与横轴围成的面积表示，则无人机飞至h高处时，有 解得无人机飞至h高处时的速度为 则无人机飞至h高处时动能为 故B正确； A．无人机的机械能满足 故无人机上升过程中机械能与y不成正比，故A错误； C．飞至2h高时机械能增加量为 故C正确； D．飞至0.5h高时机械能为 故D错误。 故选BC。 二、填空、实验题（本题共5小题，共23分。9-11题每空1分，12、13题每空2分） 9. 如图所示，人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实。为了提高效率。常常选用质量较大的物体，质量越大，其运动状态越难改变，这是因为质量大的物体______大（选填“惯性”或“加速度”）；若两人同时释放绳子，重物在空中下落时处于______状态（选填“超重”或“失重”）。 【答案】 ①. 惯性 ②. 失重 【解析】 【详解】[1]质量越大，其运动状态越难改变，这是因为质量大的物体惯性大； [2]若两人同时释放绳子，重物在空中下落时，加速度方向向下，处于失重状态。 10. 如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的前提下，当小车以速度v匀速向右运动时，则当拉绳与水平方向成θ角时物块A的速度大小为___________，绳中拉力___________A所受的重力（填大于、小于、等于） 【答案】 ①. vcosθ ②. 大于 【解析】 【分析】 【详解】[1]对速度分解如图所示 小车沿绳子方向的速度等于A的速度，设绳子与水平方向的夹角为θ，根据平行四边形定则，物体A的速度 vA=vcosθ [2]小车匀速向右运动时，θ减小，则A的速度增大，所以A加速上升，加速度方向向上，根据牛顿第二定律有 T-GA=mAa 可知拉力大于A所受重力。 11. 如图所示，质量为的小球G用细线悬挂处于静止状态。细线与天花板之间的夹角为，细线水平，重力加速度，不计所有细线的重力，，。细线上的拉力大小为______N；若保持O点位置不动，沿顺时针方向缓慢转动B端，则绳上拉力大小______（选填“一直变大”、“一直变小”、“先变小后变大”），绳上拉力大小______（选填“一直变大”、“一直变小”、“先变小后变大”）。 【答案】 ①. 30 ②. 一直变小 ③. 先变小后变大 【解析】 【详解】[1]以结点O为研究对象，受到重力、OB细线的拉力和OA细线的拉力，如下图所示 根据平衡条件，结合图中几何关系可得细线OA上的拉力大小为 N [2] [3]若保持O点位置不动，沿顺时针方向缓慢转动B端，当OB与OA垂直时，OB绳的拉力最小，如图所示 故可得AO绳上拉力大小一直变小，BO绳上拉力先变小后变大。 12. 在“验证机械能守恒定律”的实验中： （1）某同学选用电磁打点计时器，则应按________（选填“甲”“乙”或“丙”）图中的方法连接电源。 （2）释放纸带前，正确的操作方式是________。 A．B． C．D． （3）本实验中，下列说法正确的是________。 A．可选用木质重物作为研究对象 B．重物的质量可以不测 C．安装打点计时器时，应使两个限位孔处于竖直方向同一直线上 D．可以根据来计算重物在时刻的瞬时速度 （4）该同学在实验中打出的一条纸带，根据纸带算出打下各点时重物的速度，量出各点到点的距离，那么以为纵坐标、以为横坐标画出的图像应是一条直线且斜率等于________则可以说明重物下落过程的机械能守恒。（当地的重力加速度为，本小题用题中所给的物理量表示） 【答案】 ①. 甲 ②. D ③. BC ④. 【解析】 【详解】（1）[1]电磁打点计时器应该接低压交流电源，故应按图甲的方法连接电源； （2）[2]释放纸带前，用手提着纸带，使重物静止在打点计时器下方，让重物紧靠着打点计时器下方，且纸带要是够长；故选D。 （3）[3] A．木质重物的密度较小，所受到的空气阻力较大，会对实验结果造成很大的误差，故不选用木制重物作为研究对象，故A错误； B．验证的表达式中质量可以约掉，则重物的质量可以不测，故B正确； C．安装打点计时器时，应使两个限位孔处于竖直方向同一直线上，避免产生摩擦阻力，故C正确； D．利用计算速度是利用理论加速度为来算，没有使用纸带上实际数据，故计算重物在t时刻的瞬时速度是根据中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度，故D错误。 故选BC。 （4）[4]若重物下落过程的机械能守恒，则有 化简可得 则图像的斜率为 13. “探究小车速度随时间变化的规律”的实验装置如图所示，长木板水平放置，细绳与长木板平行，按照相应的步骤就可完成实验。 （1）如果用这套装置来做“探究加速度与力、质量的关系”的实验，需调整的是___________。 A.换成质量更小的小车 B.调整长木板的倾斜程度 C.把重物更换成砝码盘和砝码 D.改变连接小车的细绳与长木板的夹角 （2）做好相关的调整后，把小车靠近打点计时器，接通电源，将小车由静止释放。小车拖动纸带下滑，打出的纸带一部分如图所示。已知打点计时器所用交流电的频率为，纸带上标出的每两个相邻计数点之间还有4个打出的点未画出。则小车的加速度大小为___________（结果保留2位小数）。 （3）保持小车和钩码的质量不变，现在小车上安装一薄板，实验近似得到的某时刻起小车图像如图所示， 由图像可知小车加速度大小___________（填“逐渐变大”、“逐渐变小”或“保持不变”），出现这种情况的原因是___________。 【答案】 ①. BC##CB ②. 0.19 ③. 逐渐变小 ④. 空气阻力随速度增大而增大 【解析】 【详解】（1）[1]A．利用装置“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，需要满足小车质量远远大于钩码质量，所以不需要换成质量更小的车，故A错误； B．利用装置“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，需要利用小车斜向下的分力以平衡其摩擦阻力，所以需要将长木板按打点计时器一端较滑轮一端适当的高一些，故B正确； C．利用当前装置在“探究加速度与力、质量的关系”时，需将钩码更换成砝码盘和砝码，以满足小车质量远远大于所悬挂物体的质量，故C正确； D．实验过程中，需将连接砝码盘和小车的细绳应跟长木板始终保持平行，与之前的相同，故D错误。 故选BC。 （2）[2]小车的加速度大小满足 （3）[3]v-t图像的斜率表示加速度，所以由图像可知小车加速度大小逐渐变小。 [4]小车加速度随速度的增大而变小，根据牛顿第二定律可知小车和钩码组成的系统所受合外力F随速度的增大而变小。装上薄板后，设小车所受空气阻力大小为f，则 而钩码重力mg不变，故出现这种情况的原因是空气阻力随速度增大而增大。 四、计算题（本题共3小题，共37分。）解题要求：（1）写出必要的文字说明、依据的主要公式或变形公式；（2）代入数据；（3）凡有数字运算的题目，运算结果要写明单位。 14. “斑马线前车让人”已逐渐成为一种普遍现象。某司机以的速度在平直的城市道路上沿直线匀速行驶。看到斑马线上有行人后立即以大小的加速度刹车，停住时车头刚好碰到斑马线。等待行人走过所耗时间，又用了匀加速至原来的速度。求： （1）从刹车开始计时，内汽车的位移大小； （2）从开始制动到恢复原速这段时间内汽车的平均速度大小。 【答案】（1）37.5m；（2）3.9m/s 【解析】 【详解】（1）由题意知汽车在刹车过程中做匀减速直线运动，设刹车时间为，取初速度方向为正，有 又 解得 由于 解得 （2）设汽车做匀加速直线运动的位移大小为，有 解得 则 解得 15. 如图甲所示，一质量为的小物块从倾角的斜面上的A点由静止开始滑下，最后停在水平面上的C点。已知小物块与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面在B点处平滑连接，小物块滑过斜面与水平面连接处时无机械能损失。从滑块滑上水平面BC开始计时，其运动的速度图像如图乙所示。已知，， （1）求物块与水平面间的动摩擦因数； （2）求A、B两点间的距离； （3）若用始终平行于各处面的拉力将物块由C点拉回到A点，此过程中拉力至少要做多少功？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由图乙求得物块在水平面上滑行的加速度大小为 根据牛顿第二定律，有 求得 【小问2详解】 物块在斜面上滑行过程中，根据牛顿第二定律，有 另外 求得 【小问3详解】 由图乙可知，物体在水平面上滑行的位移为 将物块由C点拉回到A点，若物体到达A点时的速度恰好为零，则拉力所做的功最少，设为W，该过程中，根据动能定理，有 求得 16. 如图所示，一斜面体固定在水平地面上，倾角为θ=30°，高度为h=1.5m。一薄木板B置于斜面顶端，恰好能保持静止，木板下端连接有一根自然长度为L0=0.2m的轻弹弹簧，木板总质量为m=1kg，总长度为L=2.0m。一质量为M=3kg的小物块A从斜面体左侧某位置水平抛出，该位置离地高度H=1.7m，物块A经过一段时间后从斜面顶端沿平行于斜面方向落到木板上并开始向下滑行，已知A、B之间的动摩擦因数，木板下滑到斜面底端碰到挡板时立刻停下，物块A最后恰好能脱离弹簧，且弹簧被压缩时一直处于弹性限度内，最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，取重力加速度，不计空气阻力。求： (1)物块A落到木板上的速度大小v； (2)木板与挡板碰撞前的瞬间，木板和物块的速度大小； (3)弹簧被压结到最短时的弹性势能。 【答案】(1)；(2)vA=vB=3m/s；(3)5J 【解析】 【详解】(1)物块A落到木板前做平抛运动，竖直方向 2g（H−h）＝vy2 得 vy＝2m/s 物块A落到木板时的速度大小为 (2)由木板恰好静止在斜面上，得到斜面与木板间摩擦因数μ0应满足 mgsin30°＝μ0mgcos30° 得 物块A在木板上滑行时，以A为对象有 方向沿斜面向上。 以木板B为对象有 方向沿斜面向下 假设A与木板达到v共时，A还没有压缩弹簧且木板还没有到达底端，则有 解得 v共＝3m/s，t=0.4s 此过程 ， 故 说明以上假设成立。 (3)共速后，由于（M+m）gsin30°=μ0（M+m）gcos30°，A与木板B一起匀速到木板与底端挡板碰撞，木板停下，此后A做匀减速到与弹簧接触的过程，设接触弹簧时A的速度为vA，有 解得 vA＝2m/s 设弹簧最大压缩量为xm，A从开始压缩弹簧到刚好回到原长过程有 Q＝2μMgxmcos30°=MvA2 得 Q=6J， A从开始压缩弹簧到弹簧最短过程有 即弹簧压缩到最短时的弹性势能为5J。 【点睛】题综合考查了平抛运动、牛顿运动定律、运动学公式及能量守恒定律，过程复杂，综合性较强，关键是认真分析物理过程即物体的受力情况，选择合适的物理规律列方程；此题对学生的要求较高，要加强这类题型的训练。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $