四川省成都市中學(xué)2023-2024學(xué)年高三年級(jí)上冊(cè)11月階段性測(cè)試?yán)砭C物理試題 含解析

樹德中學(xué)高2021級(jí)高三上學(xué)期11月階段性測(cè)試?yán)砜凭C合試題

可能用到的相對(duì)原子質(zhì)量：H-lC-120-16Mg-24

第I卷

二、選擇題：（本題共8小題，每小題6分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第14?18題只有一

項(xiàng)符合題目要求，第19?21題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3

分，有選錯(cuò)的得0分。）

1.某時(shí)刻b車經(jīng)過(guò)。車，同時(shí)a車由靜止開始運(yùn)動(dòng)，從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，它們的V"圖像如圖，已知兩車始

終在同一直線上運(yùn)動(dòng)，且超車時(shí)兩者運(yùn)動(dòng)不受影響。則下列關(guān)于兩車運(yùn)動(dòng)情況說(shuō)法正確的（）

A.Z=1.5s時(shí)a車在6車前方

B.前2s內(nèi)兩輛車運(yùn)動(dòng)方向相反

C.整個(gè)過(guò)程兩車可以相遇兩次

D.整個(gè)過(guò)程中兩車間最大距離為75m

【答案】D

【解析】

【詳解】B.由vY圖像可知前2s內(nèi)。車和6車運(yùn)動(dòng)方向均為正，故B錯(cuò)誤;

C.由圖像可知a車加速時(shí)的加速度為

2

a==—m/s=20mzs2

A1Nt、2

b車的加速度為

a,=包^=—m/s2=-10m/s2

2

Ar23

由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，兩車相遇時(shí)位移相同，有

11

V^t+~Cl^t2——Clyt2

22

其中V2=30m/s,ax=20m/s,tz2=-10m/s,解得

，=2s

在2s相遇后兩車均做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，減速的加速度相同，則6車再也不能追上°車，故整個(gè)過(guò)程兩車只

能相遇一次，故C錯(cuò)誤；

A.在/=2s時(shí)a車追上6車，貝h=1.5s時(shí)a車還在6車后方，故A錯(cuò)誤；

D.由圖像可知，兩車速度相等，即在。=1S時(shí)兩車第一次相距最遠(yuǎn)為

30,?

AAx；=—xIm=15m

而兩車都停下來(lái)后第二次距離最遠(yuǎn)為

Ax,=(gx6x40一;x30x3)m=75m

故整個(gè)過(guò)程中兩車間最大距離為75m,故D正確。

故選D。

2.如圖所示，,圓弧槽固定在水平地面上，用推力廠推動(dòng)光滑小球由/點(diǎn)向3點(diǎn)緩慢移動(dòng)，第一次推動(dòng)過(guò)

4

程中，力尸的方向始終保持水平；第二次推動(dòng)過(guò)程中，力尸的方向始終沿圓弧的切線方向.則下列說(shuō)法正

確的是()

A.第一次推動(dòng)過(guò)程中，推力廠逐漸變大，圓弧槽對(duì)小球的支持力逐漸變小

B.第一次推動(dòng)過(guò)程中,地面對(duì)圓弧槽的支持力不變，地面對(duì)圓弧槽的摩擦力不變

C.第二次推動(dòng)過(guò)程中,推力F逐漸減小，圓弧槽對(duì)小球的支持力逐漸變小

D.第二次推動(dòng)過(guò)程中，地面對(duì)圓弧槽的支持力逐漸變小，地面對(duì)圓弧槽的摩擦力先變大后變小

【答案】D

【解析】

【詳解】A.設(shè)小球與。點(diǎn)連線與豎直方向的夾角為仇小球質(zhì)量為加，圓弧槽質(zhì)量為圓弧對(duì)小球的支

持力為N,地面對(duì)圓弧槽的支持力為尸皿地面對(duì)圓弧槽的摩擦力為了,則第一次推動(dòng)過(guò)程中，對(duì)小球受力分

析如圖所示

小球由/點(diǎn)向B點(diǎn)緩慢移動(dòng)，可知小球受力平衡，重力和推力合成后，有

F=Nsin3

mg=Ncos0

小球從4緩慢移動(dòng)至5點(diǎn)時(shí)，。越來(lái)越大，則推力為

F-mgtan0

可知。越來(lái)越大，推力越來(lái)越大；另外支持力為

N=9

cos6*

可知6越來(lái)越大，支持力越來(lái)越大，故A錯(cuò)誤；

B.對(duì)圓弧槽與小球整體分析，。越來(lái)越大，豎直方向滿足

FN={M+m)g

可知，無(wú)論6變化與否，地面對(duì)圓弧槽的支持力不變；另外由于整體受力平衡，水平方向滿足

f=F

由于。越來(lái)越大，推力越來(lái)越大，所以地面對(duì)圓弧槽的摩擦力越來(lái)越大，故B錯(cuò)誤；

C.第二次推動(dòng)過(guò)程中，對(duì)小球受力分析如圖所示

推力歹始終與圓弧對(duì)小球的支持力N垂直，小球受力平衡，重力和推力合成后，有

F=mgsin6

N=mgcos6

。越來(lái)越大，則推力廠越來(lái)越大，支持力N越來(lái)越小，故C錯(cuò)誤；

D.對(duì)圓弧槽與小球整體分析，。越來(lái)越大，水平方向由平衡關(guān)系式

f-Fcosd=mgsin0cos。=gmSsin2。

可知地面對(duì)圓弧槽的摩擦力先增大后減??；豎直方向由平衡關(guān)系式

2

FN=(M+m)g-Fsin。={M+m)g-mgsin0

可知地面對(duì)圓弧槽的支持力逐漸變小，故D正確。

故選D。

3.如圖所示，從豎直圓上的頂點(diǎn)/到圓周上的C、。兩點(diǎn)建兩條光滑的直軌道，是該圓的直徑。讓兩個(gè)

質(zhì)量相同的小球從/點(diǎn)由靜止開始分別沿NC、滑行到圓上的C、。兩點(diǎn)。設(shè)NC、/D與的夾角分

別為4和2，下列結(jié)論正確的是（）

A.沿40軌道運(yùn)動(dòng)的小球先到達(dá)圓上

B.沿NC軌道運(yùn)動(dòng)小球的動(dòng)量變化率大

C.運(yùn)動(dòng)到C、D兩點(diǎn)過(guò)程中，沿/。軌道運(yùn)動(dòng)的小球所受支持力沖量更大

D.到達(dá)C、。兩點(diǎn)時(shí)，兩個(gè)小球的的合外力的沖量之比為cosqiCOS%

【答案】D

【解析】

【詳解】A.根據(jù)幾何關(guān)系，光滑的直軌道長(zhǎng)度為

L=2Rcos0

由牛頓第二定律有

mgcos0=ma

由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有

L=-af

2

聯(lián)立解得

R

t=2

g

可知，運(yùn)動(dòng)時(shí)間與，無(wú)關(guān)，則小球同時(shí)滑行到圓上的C、。兩點(diǎn)，故A錯(cuò)誤;

B.由動(dòng)量定理有

F合t二Ap

則小球的動(dòng)量變化率

△p

=尸合=mgcos0

可知，沿ND軌道運(yùn)動(dòng)小球的動(dòng)量變化率大，故B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)題意，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小球所受支持力沖量為

/N=mgtsin0

可知，沿/C軌道運(yùn)動(dòng)的小球所受支持力沖量更大，故C錯(cuò)誤；

D.兩個(gè)小球的的合外力的沖量之比為

4_mgtcos_cos4

I2mgtcos2cos02

故D正確。

故選D。

4.一高層建筑內(nèi)電梯從靜止開始沿豎直方向運(yùn)行，一個(gè)50kg的乘客與電梯一起運(yùn)動(dòng)，取向上為正方向，其

加速度。隨時(shí)間f變化的圖像如圖所示，g=10m/s2。則下列說(shuō)法正確的是（）

Aa/(m-s-2)

0.5

?

?

?2033

0

4i2?.53015;40t/s

111

11

1'1

1111

1

111

11

11

1111

-0.8_____________________L___I!___1

A.4?20s時(shí)間內(nèi)電梯內(nèi)的乘客處于失重狀態(tài)

B.20?22.5s時(shí)間內(nèi)電梯對(duì)乘客做負(fù)功

C.f=4s時(shí)電梯對(duì)乘客做功的功率為1050W

D.30.5?33s時(shí)間內(nèi)電梯對(duì)乘客做正功

【答案】C

【解析】

【詳解】根據(jù)題意，由圖可知，0?4s電梯勻加速上升，4s末，電梯的速度為

v=姑=2m/s

加速度為0,則4s~20s內(nèi)電梯勻速上升，20s~22.5s內(nèi)，加速度為負(fù)，電梯勻減速上升，速度變化量大

小為

Av==2m/s

則22.5s末電梯靜止，直到30.5s,電梯開始加速下降，直到33s,加速度為0,開始勻速下降

A.4?20s時(shí)間內(nèi)電梯內(nèi)的乘客加速度為0,既不處于超重狀態(tài)也不處于失重狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；

B.20s~22.5s內(nèi)，電梯勻減速上升，電梯對(duì)乘客做正功，故B錯(cuò)誤；

C.，=4s時(shí)，電梯的速度為2m/s,則電梯對(duì)乘客的支持力為

F=mg+ma

則電梯對(duì)乘客做功的功率為

P=Fv=(mg+ma^v=1050W

故C正確；

D.30.5?33s時(shí)間內(nèi)電梯加速下降，電梯對(duì)乘客做負(fù)功，故D錯(cuò)誤。

故選C。

5.A、B、C、D四個(gè)物體通過(guò)輕繩和輕彈簧按如圖所示方式連接，已知A、C的質(zhì)量為2m,B、D的質(zhì)量

為m,重力加速度為g。四個(gè)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，下列有關(guān)表述正確的是()

///////(//////

小

Bc

AD

A.突然男斷B、C間繩后的瞬間，A的加速度為零

B.突然剪斷B、C間繩后的瞬間，B的加速度為3g

2

C.突然剪斷A、B間繩后的瞬間，C的加速度為3g

D.突然剪斷A、B間繩后的瞬間，D的加速度為g

【答案】C

【解析】

【詳解】AB.突然剪斷B、C間的繩子，BC間繩的拉力突變?yōu)榱?，而CD間彈簧的彈力保持不變，將AB

整體可得

(%+mB)g=(mA+mB)a

解得

"g

故AB錯(cuò)誤;

CD.初始時(shí)由平衡條件可得彈簧的彈力

Fx=mDg

突然剪斷B、C間的繩子，BC間繩的拉力突變?yōu)榱悖鳦D間彈簧的彈力保持不變，可知D的受力情況保

持不變，則

aD=0

對(duì)C

mcg+Fx=mcac

解得

2

ac=§g

故C正確，D錯(cuò)誤。

故選C。

6.飛天攬?jiān)拢荚氯∪?，“嫦娥五?hào)”完成了中國(guó)航天史上一次壯舉。如圖所示為“嫦娥五號(hào)”著陸月球

前部分軌道的簡(jiǎn)化示意圖；I是地月轉(zhuǎn)移軌道，II、III是繞月球運(yùn)行的橢圓軌道，IV是繞月球運(yùn)行的圓形軌

道。尸、。分別為橢圓軌道n的遠(yuǎn)月點(diǎn)和近月點(diǎn)。已知圓軌道iv到月球表面的距離為九月球半徑為幾

月球表面的重力加速度為g,萬(wàn)有引力常量為G,不考慮月球的自轉(zhuǎn)。下列關(guān)于“嫦娥五號(hào)”的說(shuō)法正確的

A.由I軌道進(jìn)入n軌道，需在尸處向后噴氣

B.在II軌道上穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的加速度大于經(jīng)過(guò)。點(diǎn)的加速度

C.由題中已知條件，可以推知月球的密度

D.在IV軌道上繞月運(yùn)行的速度大小為

\R+h

【答案】CD

【解析】

【詳解】A.由I軌道進(jìn)入n軌道，需要制動(dòng)減速，需在尸處向前噴氣。A錯(cuò)誤;

B.由

「Mm

G「—=ma

得

GM

a二￥

P點(diǎn)到月心的距離大于。點(diǎn)到月心的距離，在II軌道上穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)經(jīng)過(guò)尸點(diǎn)的加速度小于經(jīng)過(guò)。點(diǎn)的加速

度。B錯(cuò)誤;

C.設(shè)月球表面有一個(gè)質(zhì)量為小的物體，根據(jù)萬(wàn)有引力等于重力

在月球表面時(shí)，有

Mm

mg=G

得，月球的質(zhì)量

M

G

則地球的平均密度

gR2

M-G-3g

-7TR3-7TR3A〃RG

33

D.“嫦娥五號(hào)”在IV軌道上繞月運(yùn)行時(shí)，有

2

「Mmv

CT-----------m-------

（R+。）2R+h

解得速度大小為

gR2

V二

R+h

故D正確。

故選CDo

7.如圖，水平圓形轉(zhuǎn)盤可繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，圓盤上放有小物體A、B、C,質(zhì)量分別為小、2m、3m,物塊A

疊放在B上，B、C到轉(zhuǎn)盤中心。的距離分別為3八2roB、C間用一輕質(zhì)細(xì)線相連，圓盤靜止時(shí)，細(xì)線剛

好伸直無(wú)拉力。已知B、C與圓盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃，A、B間動(dòng)摩擦因數(shù)為3〃，設(shè)最大靜摩擦力等于

滑動(dòng)摩擦力，若A和B發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，則A將會(huì)瞬間滑離。重力加速度為g,現(xiàn)讓圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度①?gòu)?/p>

0開始緩慢增加，則（）

B當(dāng)①=4整時(shí),A即將相對(duì)B開始滑動(dòng)

在刃從J絲增加到絲的過(guò)程中，c受到圓盤的摩擦力逐漸增大

V3rr

在。增大到4絲后的一段時(shí)間內(nèi)，圓盤對(duì)B、C的摩擦力大小始終相等

D.

【答案】BD

【解析】

【詳解】A.對(duì)AB整體，設(shè)細(xì)線上的拉力為刀，由牛頓第二定律，則有

7]+〃?3mg=3ma>2-3r

當(dāng)。=J筌時(shí)，代入數(shù)據(jù)解得

V2r

7]=3mx3r-3/img=|"g

可知當(dāng)細(xì)線上已經(jīng)有拉力，A錯(cuò)誤;

B.對(duì)小物體A,由牛頓第二定律，則有

F向A=md.3r

當(dāng)。=絲時(shí)，代入數(shù)據(jù)解得

r

F向A=M—X3r=3"mg

A與B之間的最大靜摩擦力

F{mA=3jLixmg=3jLimg

則有小物體A隨圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)所需向心力大小等于A受B的最大靜摩擦力，可知當(dāng)絲時(shí)，A即將相對(duì)

B開始滑動(dòng)，B正確;

C.對(duì)小物體C,由牛頓第二定律，則有

%c=-2r

當(dāng)刃=絲時(shí)，代入上式可得

V3r

F^c=3ml，2r=3mx^-x2r=2"mg

對(duì)AB整體，當(dāng)。=幺&時(shí)，所需要向心力,

V3r

%AB=3m①2-3r=3m=3"mg

AB整體與圓形轉(zhuǎn)盤間的最大靜摩擦力

鼎AB=3"mg

可知此時(shí)細(xì)線上沒(méi)有拉力，則小物體C與圓盤間的靜摩擦力大小是,由題意可知，當(dāng)座時(shí),

r

則A將會(huì)瞬間滑離B,此時(shí)B所需向心力

2

綿B=2m<y-3r=2m3r=6/nmg

r

此時(shí)細(xì)線上的拉力

2m

A=%B-〃,S=6〃加g-2〃加g=4/zmg

小物體C所需向心力

瑁c-3加g?-2r=3m^~、2r二6"mg

r

此時(shí)小物體C與圓盤間的靜摩擦力

FK=Fkc-T2=6〃加g-4〃加g=2/nmg

可知在①?gòu)?，絲增加到J絲的過(guò)程中，C受到圓盤的摩擦力不是逐漸增大，c錯(cuò)誤;

3r

D.在①增大到《絲后,A已滑離B,對(duì)B由牛頓第二定律，則有

1

瑁B-2m蘇-3r,6m①r

對(duì)C由牛頓第二定律，則有

瑁c=3m692-2r=6mo）1r

可知在。增大到j(luò)還后的一段時(shí)間內(nèi)，圓盤對(duì)B、C的摩擦力大小始終相等，D正確。

故選BDo

8.如圖所示，現(xiàn)將一長(zhǎng)為小質(zhì)量為機(jī)且分布均勻的金屬鏈條通過(guò)裝有傳送帶的斜面輸送到高處。斜面與

傳送帶靠在一起連成一直線，與水平方向夾角為。，斜面光滑，鏈條與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為常數(shù)。

傳送帶以足夠大的恒定速率順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。已知鏈條處在斜面或者傳送帶上任意位置時(shí)，支持力都均勻作用

在接觸面上。將鏈條放在傳送帶和斜面上，將位于傳送帶部分的長(zhǎng)度記為x,當(dāng)時(shí)，鏈條恰能保持靜

4

止?，F(xiàn)將鏈條從X=3的位置由靜止釋放，假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則下列說(shuō)法正確的是（）

3

/〃〃〃〃〃〃〃〃

A.鏈條與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃=4tan。

B.釋放瞬間鏈條的加速度為4gsl

3

C.鏈條從x的位置靜止釋放，到完全進(jìn)入傳送帶的瞬間，速度大小v=J2g￡sin6

D.鏈條從x〉內(nèi)的某一位置靜止釋放，到完全進(jìn)入傳送帶的過(guò)程中，鏈條增加的機(jī)械能一定小于鏈條和傳

4

送帶間的摩擦生熱

【答案】ACD

【解析】

【詳解】A.將位于傳送帶部分的長(zhǎng)度記為x,當(dāng)x=‘時(shí)，鏈條恰能保持靜止，則有

4

mgsin0-^i—mgcos0

可得，鏈條與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為

〃=4tan0

故A正確；

B.鏈條從x=3的位置由靜止釋放，則根據(jù)牛頓第二定律有

3

/d—mgcos6-mgsin0二ma

可得，釋放瞬間鏈條的加速度為

1?八

a=—gsmu

故B錯(cuò)誤；

C.從x的位置釋放瞬間，鏈條受到的合力為

x

F合=/J—mgcos0-mgsin0

L

可知，鏈條受到的合力大小隨著鏈條進(jìn)入傳送帶的長(zhǎng)度X的增大而均勻增大的，則鏈條從x=3的位置靜止

2

釋放時(shí)的合力大小為

L

F[-mgcos0-mgsin0=mgsin0

鏈條完全進(jìn)入傳送帶的瞬間的合力大小為

F=^i—mgcos0-mgsin3=3mgsin3

2L

根據(jù)動(dòng)能定理可得

解得，鏈條完全進(jìn)入傳送帶的瞬間速度大小為

v=個(gè)2gLsin3

故C正確；

D.從x的位置釋放瞬間，鏈條受到的摩擦力為

f-ju—mgcosO

L

可知，鏈條受到的摩擦力大小隨著鏈條進(jìn)入傳送帶的長(zhǎng)度x的增大而均勻增大的，設(shè)鏈條的位移為％,則

根據(jù)功能關(guān)系有，從某一位置靜止釋放，到完全進(jìn)入傳送帶的過(guò)程中，鏈條增加的機(jī)械能為

AE=%=應(yīng)

設(shè)傳送帶與鏈條的相對(duì)位移為Ax,鏈條和傳送帶間摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能為

。=小

由上述分析可知，鏈條受到的合力隨著x的增大而增大，則鏈條運(yùn)動(dòng)的加速度隨時(shí)間的增加而增大，故鏈

條做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)，而傳送帶是勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，其速度與時(shí)間關(guān)系的大致圖像如下圖所示

V

3沙

I：〉

Z0t

由圖可知，傳送帶與鏈條的相對(duì)位移Ax一定大于鏈條的位移看,則有?！礎(chǔ)E,故D正確。

故選ACD。

三、非選擇題：包括必考題和選考題兩部分?？忌鶕?jù)要求做答。

9.一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組用“伏安法”測(cè)量某材料的電阻，做實(shí)驗(yàn)之前，小組成員先在網(wǎng)上查閱資料，發(fā)現(xiàn)該材料

的電阻大約在6。左右，并設(shè)計(jì)出用伏安法測(cè)電阻的。圖、6圖兩幅原理圖，實(shí)驗(yàn)室中除了直流電源（電動(dòng)

勢(shì)為3V,內(nèi)阻約0.5。）、滑動(dòng)變阻器4（最大阻值為50）、開關(guān)、導(dǎo)線外還有以下實(shí)驗(yàn)器材：

A.電壓表Y（量程3V,內(nèi)阻約為2k。）

B.電壓表V2（量程15V,內(nèi)阻約為10k。）

C.電流表A1（量程0.6A,內(nèi)阻為1。）

D.電流表A2（量程100mA,內(nèi)阻為0.5Q）

（1）該實(shí)驗(yàn)小組在選擇電壓表時(shí)應(yīng)選用________（填寫器材前面的字母），在選擇電流表時(shí)應(yīng)選用_________

（填寫器材前面的字母）。

（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，分別利用。圖和b圖，改變滑動(dòng)變阻器阻值，分別得到兩組。和/,利用計(jì)算機(jī)擬合成如圖

甲和乙兩條直線，請(qǐng)分析乙直線對(duì)應(yīng)的原理圖為（填圖”或“6圖”）

（3）在c圖中，/甲=0.17。甲和/乙=0.16。乙分別表示甲、乙兩直線的函數(shù)關(guān)系，比較甲、乙兩種情況誤

差后，利用誤差較小的一組數(shù)據(jù)，可得被測(cè)電阻的測(cè)量值為Q(保留兩位有效數(shù)字)

【答案】①.A②.C③.6圖④.5.9

【解析】

【詳解】(1)[1]電源的電動(dòng)勢(shì)為3V,且該實(shí)驗(yàn)采用的是分壓式接法，結(jié)合電表的選取原則可知，應(yīng)選擇

最大量程為3V的電壓表，即選擇電壓表V；

[2]當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值為0時(shí)，待測(cè)電阻兩端的電壓最大，根據(jù)直除法，粗略估算可得

E3

1=——=-A=0.5A

R,6

即電流表應(yīng)選擇最大量程為0.6A的A1。

(2)[3]可知c圖中圖線的斜率表示電阻的倒數(shù)，即斜率越大，表示的電阻越小，因此可知，乙圖線表示的

電阻更大，而分析可知，電流表的內(nèi)阻為1Q,待測(cè)電阻的阻值約為60,阻值相差不大，因此若要測(cè)量誤

差小，應(yīng)選擇電流表的外接法，避免因電流表分壓而使得測(cè)量誤差增加，顯然。電路圖測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確，

而b電路圖測(cè)量結(jié)果偏大，因此c圖中的乙圖線應(yīng)該對(duì)應(yīng)的是電路圖bo

(3)[4]根據(jù)以上分析可知，在c圖所表示的兩條圖線中，甲圖線所對(duì)應(yīng)的測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確，而甲圖線對(duì)應(yīng)

的函數(shù)關(guān)系為

/甲=0.17%

即該圖新的斜率為

左=0.17

而據(jù)之前分析可知，圖線的斜率表示電阻的倒數(shù)，由此可知待測(cè)電阻的阻值為

10.如圖所示，氣墊導(dǎo)軌上質(zhì)量為M的滑塊通過(guò)輕質(zhì)細(xì)繩繞過(guò)輕質(zhì)動(dòng)滑輪與拉力傳感器相連，動(dòng)滑輪下懸

掛質(zhì)量為小的鉤碼，滑塊上遮光條寬度為小實(shí)驗(yàn)時(shí)，滑塊由靜止釋放，測(cè)得遮光條通過(guò)光電門的時(shí)間為

△/,拉力傳感器的讀數(shù)為幾

光岸門遮光條

拉力傳感斯代1占磐

C',同'/'月，連氣源

I氣墊導(dǎo)軌

鉤碼

（1）某同學(xué)在“探究繩子拉力對(duì)滑塊做功與滑塊動(dòng)能變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)，記錄滑塊的初位置與光電門的

距離工及擋光條通過(guò)光電門的時(shí)間△/,測(cè)得多組工和△/值。應(yīng)用圖像法處理數(shù)據(jù)時(shí)，為了獲得線性圖像

11,

a

應(yīng)作圖像（選填“L-—加”、L-—⑷—）^"或"-（VA/）”），該圖像的斜率4；

（2）該同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：繩子拉力廠做的功總大于滑塊動(dòng)能的變化量。若實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)量準(zhǔn)確，出現(xiàn)該情

況的可能原因是___________;

A.鉤碼質(zhì)量7〃未遠(yuǎn)小于滑塊質(zhì)量AfB.滑塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服阻力做功

C.氣墊導(dǎo)軌沒(méi)有調(diào)節(jié)水平D.沒(méi)有考慮動(dòng)滑輪的質(zhì)量

（3）若用上述裝置研究系統(tǒng)（含滑塊、鉤碼）機(jī)械能守恒,設(shè)滑塊由靜止開始的釋放點(diǎn)與光電門的距離為

L、擋光條通過(guò)光電門的時(shí)間為△/,則滿足關(guān)系式_______—（用已知量符號(hào)表示）時(shí)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中系統(tǒng)

機(jī)械能守恒。

]j2?.L=M[^\U^\

【答案】①.L-/人、2②.③.BC##CBmg+

（4）2F

【解析】

【詳解】⑴[1]由動(dòng)能定理

孑

則

,Md11

L=-

IF（A,02

,1

則為了獲得線性圖像應(yīng)作]（、、2圖像；

3）

[2]該圖像的斜率

,Md1

k=------

2F

(2)[3]A.因此實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用了力傳感器，則不需要鉤碼質(zhì)量加遠(yuǎn)小于滑塊質(zhì)量選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.滑塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服阻力做功，使得滑塊動(dòng)能的變化量小于繩子拉力下做的功，選項(xiàng)B正確；

C.氣墊導(dǎo)軌沒(méi)有調(diào)節(jié)水平，滑塊要克服重力做功，使得滑塊動(dòng)能的變化量小于繩子拉力/做的功，選項(xiàng)C

正確；

D.因此實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用了力傳感器，則動(dòng)滑輪的質(zhì)量對(duì)實(shí)驗(yàn)無(wú)影響，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；

故選BCo

(3)[4]拉力對(duì)系統(tǒng)做功

mgL

滑塊的速度

d

v=-

Ar

則鉤碼的速度為

,1d

v=-v=-----

22Ar

則系統(tǒng)動(dòng)能的增量

—Mv2+—mv2=—M(―)2+—m(―)2

222At8At

則若運(yùn)動(dòng)過(guò)程中系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則滿足關(guān)系式

mgL=M(*)2+%(，

11.如圖所示，粗糙的水平面上有一根右端固定的輕彈簧，其左端自由伸長(zhǎng)到6點(diǎn)，質(zhì)量為2kg的滑塊(可

視為質(zhì)點(diǎn))從。點(diǎn)以初速度%=6m/s開始向右運(yùn)動(dòng)，與此同時(shí)，在滑塊上施加一個(gè)大小為20N的水平恒

力尸，滑塊將彈簧壓縮至c點(diǎn)時(shí)，速度減小為零，然后滑塊被反彈至d點(diǎn)時(shí)，速度再次為零。已知M間的

距離是2m,d是仍的中點(diǎn)，be間的距離為0.5m,重力加速度g取10m/s?,sin53°=0.8>cos53°=0.6,

求：

(1)滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)4;

(2)彈簧的最大彈性勢(shì)能Epm。

---------%'1

L-'

////)//"http:///〉/〃，//////〃〃力”//////////////,////////,//////////////

adbe

【答案】(1)0.7；(2)51J

【解析】

【詳解】（1）滑塊從。到C又返回到d的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理

FXad-〃機(jī)g（X"+%）=0_g機(jī)說(shuō)

解得

以=0.7

（2）滑塊從。到d的過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理

%—FXcd-NmgXcd=°—°

又

Epm=K

聯(lián)立解得

Epm=5U

12.如圖所示，質(zhì)量M=lkg、長(zhǎng)1=1m的木板靜止在光滑水平面上，質(zhì)量為加=2kg的物塊以初速度

1=4m/s滑上木板的左端，物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃=0.2,在物塊滑上木板的同時(shí)，給木板施

加一個(gè)水平向右的恒力兒最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度g=10m/s2。求：

（1）若尸=0,物塊滑出木板時(shí)，滑塊和木板的速度大?。?/p>

（2）要使物塊不滑離木板，恒力下的取值范圍；

（3）若全過(guò)程中，滑塊與木板摩擦產(chǎn)生的總熱量為4J,則恒力尸可能的取值是多少？

mv

n~n~MF

I>

【答案】（1）匕=—m/s,v=-m/s；(2)2N<F<6N；(3)/V2N或尸=10N

1323

【解析】

【詳解】（1）根據(jù)題意，由動(dòng)量守恒定律有

mvG=m%+MV2

由能量守恒定律有

12121i2T

—mvQ=—mv,+—MV2+/LimgL

聯(lián)立解得

10z4,

-m/s,v2=-m/s

或

v1=2m/s,v2=4m/s,

由于

V2〉巧

該組解不合題意，舍去。

(2)對(duì)物塊，由牛頓第二定律有

/jmg=ma0

解得

2

a0=2m/s

當(dāng)物塊恰不從木板右端滑出時(shí)，設(shè)木板的加速度為為,有

—a。4—a/]

解得

2

4=0.5s,a1=6m/s

對(duì)木板有

Fx+/img=Ma、

解得

々=2N

當(dāng)物塊恰不從木板左端滑出時(shí)，對(duì)整體

F?=(M+掰

解得

g=6N

故廠的取值范圍為

2N<F<6N

(3)兩者之間摩擦產(chǎn)生的熱量

Q-/j.mg,As=4J

解得

As=1m

若物塊從木板右端滑出

L=\s,8<2N

若物塊從木板左端滑出，則兩者最大的相對(duì)位移為A上c，共速時(shí)有

2

—。0‘2=a2t2

(12、12A5

［也.萬(wàn)即215a222=-

解得