江蘇省南通市2021屆新高考物理一模試卷含解析

1、江蘇省南通市 2021 屆新高考物理一模試卷、單項(xiàng)選擇題：本題共 6小題，每小題 5分，共 30 分在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合 題目要求的1如圖所示，質(zhì)量為 m 的物體 A 靜止在質(zhì)量為 M 的斜面 B 上，斜面 B 的傾角 30°?，F(xiàn)用水平力 F 推物體 A ，在 F 由零逐漸增加至mg 再逐漸減為零的過程中，A 和B 始終保持靜止。對此過程下列說法B A 所受摩擦力方向始終沿斜面向上C A 所受摩擦力的最小值為mg4，最大值為3mg2D A 對 B 的壓力的最小值為3 mgmg2，最大值為33mg4【答案】 D【解析】【分析】【詳解】B 的支持力，所以地面對 BA

2、對 AB 組成的整體受力分析，整體受力平衡，豎直方向受到重力和地面對 的支持力等于 (M m) g ，保持不變， A 錯誤；B拉力 F 最大時沿斜面向上的分力為F cos30 0.75mg重力沿斜面向下的分力為mg sin30 0.5mg故此時摩擦力沿斜面向下， B 錯誤；C對 A 受力分析，受到重力、支持力、拉力和摩擦力作用，當(dāng)拉力沿斜面向上的分力等于重力沿斜面向 下的分力時，摩擦力為零，所以摩擦力最小為零，當(dāng) F 0時，f 最大，fmax mg sin 30 0.5mgC 錯誤；D垂直于斜面方向有FN mg cos30F sin30當(dāng) F 0 時， FN 最小，最小為FNminmg cos

3、30mg當(dāng)F3 mg 時， FN 最大，最大為2FNmaxmg cos3031mg22334 mgD 正確。故選 D 。2米歇爾 ?麥耶和迪迪埃 ?奎洛茲因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)了第一顆太陽系外行星飛馬座51b 而獲得 2019 年諾貝爾物理學(xué)獎。飛馬座 51b 與恒星相距為 L ，構(gòu)成雙星系統(tǒng)（如圖所示） ，它們繞共同的圓心 O 做勻速圓周運(yùn)動。 設(shè)它們的質(zhì)量分別為 m1、m2且（ m1<m2），已知萬有引力常量為 G則下列說法正確的是（ ）A 飛馬座 51b 與恒星運(yùn)動具有相同的線速度B飛馬座 51b 與恒星運(yùn)動所受到的向心力之比為m1： m2C飛馬座 51b 與恒星運(yùn)動軌道的半徑之比為 m2：m1

4、D飛馬座 51b 與恒星運(yùn)動周期之比為 m1： m2【答案】 C【解析】【詳解】BD雙星系統(tǒng)屬于同軸轉(zhuǎn)動的模型，具有相同的角速度和周期，兩者之間的萬有引力提供向心力，故兩 者向心力相同，故 BD 錯誤；22C根據(jù) m1 2r1m2 2r2 ，則半徑之比等于質(zhì)量反比，飛馬座51b 與恒星運(yùn)動軌道的半徑之比，即 r1： r2 m2： m1，故 C 正確；A 線速度之比等于半徑之比，即v1：v2m1： m2，故 A 錯誤。故選 C.3如圖，若 x軸表示時間， y 軸表示位置，則該圖像反映了某質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動時，位置與時間的關(guān) 系。若令 x 軸和 y 軸分別表示其它的物理量，則該圖像又可以反映在某種

5、情況下，相應(yīng)的物理量之間的關(guān) 系。下列說法中正確的是（ ）體動能與時間的關(guān)系 B 若 x 軸表示頻率， 間的關(guān)系C若 x 軸表示時間， 動量與時間的關(guān)系D若 x 軸表示時間，y 軸表示動能，則該圖像可以反映某物體受恒定合外力作用做直線運(yùn)動過程中，物y 軸表示動能，則該圖像可以反映光電效應(yīng)中，光電子最大初動能與入射光頻率之y 軸表示動量，則該圖像可以反映某物體在沿運(yùn)動方向的恒定合外力作用下，物體y 軸表示感應(yīng)電動勢，則該圖像可以反映靜置于磁場中的某閉合回路，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng) 度隨時間均勻增大時，閉合回路的感應(yīng)電動勢與時間的關(guān)系答案】 C解析】分析】 【詳解】 圖中的直線表示是一次函數(shù)的關(guān)系； A若物體

6、受恒定合外力作用做直線運(yùn)動，則物體做勻加速直線運(yùn)動，其速度與時間圖像是線性關(guān)系，由1 2 1 2物體的動能 mv2m(v0 at)2 ，速度的平方與時間的圖像就不是線性關(guān)系了，所以此圖像不能表示反22映某物體受恒定合外力作用做直線運(yùn)動過程中，物體動能與時間的關(guān)系，故選項(xiàng) A 錯誤； B在光電效應(yīng)中，由于 Ek h W0 ，說明動能與頻率是一次函數(shù)的關(guān)系，但是當(dāng)頻率=0 時，動能應(yīng)該是負(fù)值，與現(xiàn)在的圖像不相符，故選項(xiàng) B 錯誤；C若物體在沿運(yùn)動方向的恒定合外力作用下，物體做勻加速直線運(yùn)動， 由動量定理 p Ft 可得物體的動量 p p0 Ft ，故 C 正確；D當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間均勻增大時，電動

7、勢的大小是不變的，所以選項(xiàng)D 錯誤。故選 C 。A粒子帶負(fù)電荷4一帶電粒子從電場中的 A 點(diǎn)運(yùn)動到 B 點(diǎn)，其運(yùn)動軌跡如圖中虛線所示，若不計(jì)粒子所受重力，下列說B粒子的初速度不為零C粒子在 A 點(diǎn)的速度大于在 B 點(diǎn)的速度D粒子的加速度大小先減小后增大【答案】 B【解析】【詳解】A由粒子的運(yùn)動軌跡彎曲方向可知，帶電粒子受電場力的方向沿電場線向右，與電場強(qiáng)度方向相同，故 粒子帶正電，故 A 錯誤；B依據(jù)運(yùn)動軌跡，可知，粒子的初速度不為零，否則運(yùn)動軌跡與電場力共線，故B 正確；C 根據(jù)沿電場線方向電勢降低可知， A 點(diǎn)電勢比 B 點(diǎn)電勢高，帶正電的粒子在 A 點(diǎn)的電勢能大于 B 點(diǎn) 的電勢能，由能

8、量守恒可知，粒子在 A 點(diǎn)的動能比 B 點(diǎn)的小，即粒子在 A 點(diǎn)的速度小于在 B 點(diǎn)的速度D 依據(jù)電場線密集，電場強(qiáng)度大，電場力大，加速度大，所以粒子的加速度先增大后減小，故D 錯誤。故選 B 。5某物體以一定的初速度沿足夠長的斜面從底端向上滑去，此后該物體的運(yùn)動圖像不可能的是（圖中 x是位移、 v 是速度、 t 是時間）解析】12x v0t at 2 ，如果上滑到最2AB 正確；速度時間圖像試題分析：物體上滑過程中，由于受力恒定，做勻減速直線運(yùn)動，故位移高點(diǎn)能下滑，則為拋物線，若物體上滑上最高點(diǎn)，不能下落，則之后位移恒定，的斜率表示加速度，上滑過程中加速度為a1 gsin gcos ，下滑過

9、程中加速度a2 gsin gcos ，故上滑過程中加速度大于下滑過程中的加速度， C 錯誤；如果物體上滑做勻 減速直線運(yùn)動，速度減小到零后，重力沿斜面向下的分力小于最大靜摩擦力，則物體不會繼續(xù)下滑，故處 于靜止?fàn)顟B(tài)，故 D 正確； 考點(diǎn)：考查了運(yùn)動圖像【名師點(diǎn)睛】物體以一定的初速度沿足夠長的斜面，可能先向上做勻減速直線運(yùn)動，后向下做勻加速直線 運(yùn)動，勻加速運(yùn)動的加速度小于勻減速運(yùn)動的加速度，物體返回時速度減??；可能先向上做勻減速直線運(yùn) 動，后停在最高點(diǎn)v，不6在離地高 h 處，同時自由下落和豎直向上拋出各一個小球，其中豎直上拋的小球初速度大小為計(jì)空氣阻力，重力加速度為 g，兩球落地的時間差為

10、( )h2h2vA B Cvvg【答案】 D【解析】【分析】【詳解】自由下落的小球，有12h= gt122得t1對于豎直上拋的小球，由機(jī)械能守恒得：1 2 1 2 mv mv22則得落地時速度大小為vv2 2ghg，則運(yùn)動對于豎直上拋的小球，將其運(yùn)動看成一種勻減速直線運(yùn)動，取豎直向上為正方向，加速度為時間為：t2ggvv2 2hgg2 g故時間之差為vt t2 t1g2hgA h ，與結(jié)論不相符，選項(xiàng) A 錯誤； vB 2h ，與結(jié)論不相符，選項(xiàng) B 錯誤； vC2v ，與結(jié)論不相符，選項(xiàng) gC 錯誤；vDg與結(jié)論相符，選項(xiàng)D 正確；故選 D 點(diǎn)睛：本題關(guān)鍵要明確小球運(yùn)動中機(jī)械能守恒，要理清過

11、程中的速度關(guān)系，寫出相應(yīng)的公式，分析運(yùn)動時 間的關(guān)系二、多項(xiàng)選擇題：本題共 6小題，每小題 5分，共 30 分在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目 要求全部選對的得 5 分，選對但不全的得 3 分，有選錯的得 0 分7荷蘭某研究所推出了 2023 年讓志愿者登陸火星、建立人類聚居地的計(jì)劃 . 登陸火星需經(jīng)歷如圖所示的 變軌過程，已知引力常量為 G ，則下列說法正確的是( )A 飛船在軌道上運(yùn)動時，運(yùn)行的周期Tm Tn T1B飛船在軌道上的機(jī)械能大于在軌道上的機(jī)械能C 飛船在 P 點(diǎn)從軌道變軌到軌道，需要在P 點(diǎn)朝速度方向噴氣D若軌道貼近火星表面，已知飛船在軌道上運(yùn)動的角速度，可以推知火星的

12、密度 【答案】 ACD【解析】【詳解】A 、根據(jù)開普勒第三定律可知，飛船在軌道上運(yùn)動時，運(yùn)行的周期T T T，故選項(xiàng) A 正確；BC、飛船在 P 點(diǎn)從軌道變軌到軌道，需要在 P 點(diǎn)朝速度方向噴氣，從而使飛船減速到達(dá)軌道，則 飛船在軌道上的機(jī)械能小于在軌道上的機(jī)械能，故選項(xiàng) B 錯誤， C 正確；2D、根據(jù) G Mm2 m 2R 以及 M 4 R3 ，解得 3 ，已知飛船在軌道上運(yùn)動的角速度，可以 R23 4 G推知火星的密度，故選項(xiàng) D 正確。8下列說法正確的是 ( )A常見的金屬是多晶體，具有確定的熔點(diǎn)B干濕泡濕度計(jì)的濕泡和干泡所示的溫度相差越多，表示空氣濕度越大C把玻璃管的裂口放在火焰上燒

13、熔，尖端會變鈍是因?yàn)橐后w表面張力作用的結(jié)果D脫脂棉脫脂的目的，在于使它從不能被水浸潤變?yōu)榭梢员凰?，以便吸取藥液E.飽和汽的壓強(qiáng)一定大于非飽和汽的壓強(qiáng)【答案】 ACD【解析】【詳解】A 常見的金屬是多晶體，具有確定的熔點(diǎn)，選項(xiàng)A 正確；B干濕泡濕度計(jì)的濕泡和干泡所示的溫度相差越多，說明濕泡的蒸發(fā)非常快，空氣的相對濕度越小，選項(xiàng) B 錯誤；C 正確；C把玻璃管的裂口放在火焰上燒熔，尖端會變鈍是因?yàn)橐后w表面張力作用的結(jié)果，選項(xiàng)D脫脂棉脫脂的目的，在于使它從不能被水浸潤變?yōu)榭梢员凰櫍员阄∷幰?，選項(xiàng)D 正確；E飽和汽壓的大小與溫度有關(guān)，在溫度不知道的情況下，不能簡單地說飽和汽的壓強(qiáng)一定大于非

14、飽和汽 的壓強(qiáng)，故 E 錯誤。故選 ACD 。9如圖所示為一簡化后的跳臺滑雪的雪道示意圖，運(yùn)動員從O 點(diǎn)由靜止開始，在不借助其它外力的情況下，自由滑過一段圓心角為 60°的光滑圓弧軌道后從 A 點(diǎn)水平飛出，落到斜坡上的 B 點(diǎn)。已知 A 點(diǎn)是斜 坡的起點(diǎn)，光滑圓弧軌道半徑為 R 40m ，斜坡與水平面的夾角 30 ，運(yùn)動員的質(zhì)量 m 50kg ，重力加速度 g 10m /s2 。下列說法正確的是（）A 運(yùn)動員從 O 運(yùn)動到 B 的整個過程中機(jī)械能守恒B運(yùn)動員到達(dá) A 點(diǎn)時的速度為 2m/sC 運(yùn)動員到達(dá) B 點(diǎn)時的動能為 7 10 J3D運(yùn)動員從 A 點(diǎn)飛出到落到 B 點(diǎn)所用的時間為

15、 3 s【答案】 AC【解析】【詳解】A 運(yùn)動員從 O 運(yùn)動到 B 的整個過程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒，故 A 選項(xiàng)正確； B運(yùn)動員在光滑圓軌道上運(yùn)動時，由機(jī)械能守恒得12mvA mgh mgR 1 cos60所以vA 2gR 1 cos60 gR 10 40m/s=20m/s故 B 選項(xiàng)錯誤；D設(shè)運(yùn)動員做平拋運(yùn)動的時間為t，水平位移為 x，豎直位移為 y ，則x vAty 12 gt2由幾何關(guān)系y tan30 3x3聯(lián)立得t 4 3 s31 4 3 80y 10 m m233故 D 選項(xiàng)錯誤；C 運(yùn)動員從 A 到 B 的過程中機(jī)械能守恒，所以在 B 點(diǎn)的動能12EkB mgy 2mvA代

16、入EkB 7 104 J3故 C 選項(xiàng)正確。故選 AC 。10如圖所示， ABCD 為固定的水平光滑矩形金屬導(dǎo)軌， AB 間距離為 L ，左右兩端均接有阻值為 R 的電 阻， 處在方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B 的勻強(qiáng)磁場中，質(zhì)量為 m、長為 L 的導(dǎo)體棒 MN 放在導(dǎo)軌 上， 甲、乙兩根相同的輕質(zhì)彈簧一端與 MN 棒中點(diǎn)連接，另一端均被固定， MN 棒始終與導(dǎo)軌垂直并保 持良好接觸，導(dǎo)軌與 MN 棒的電阻均忽略不計(jì)。初始時刻，兩彈簧恰好處于自然長度， MN 棒具有水平向 左的初速度 v0，經(jīng)過一段時間， MN 棒第一次運(yùn)動至最右端， 在這一過程中 AB 間電阻 R 上產(chǎn)生的焦耳熱 為 Q

17、 ，則（ ）C當(dāng)棒再次回到初始位置時，AB 間電阻 R 的功率小于B2 L2 (v028Q)3m2Q3A 初始時刻棒受到安培力大小為2B2L2v0 RB從初始時刻至棒第一次到達(dá)最左端的過程中，整個回路產(chǎn)生焦耳熱等于12 D當(dāng)棒第一次到達(dá)最右端時，甲彈簧具有的彈性勢能為mv02 2Q20 【答案】 AC【解析】【分析】【詳解】A 初始時刻棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為： E=BLv 0、感應(yīng)電流為：E 2BLv0I R R2棒受到安培力大小為：F BIL222B2L2v0R2Q。故 A 正確；B MN 棒第一次運(yùn)動至最右端的過程中AB 間電阻 R 上產(chǎn)生的焦耳熱 Q，回路中產(chǎn)生的總焦耳熱為由于安培力始終對

18、 MN 做負(fù)功，產(chǎn)生焦耳熱，棒第一次達(dá)到最左端的過程中，棒平均速度最大，平均安培 力最大，位移也最大，棒克服安培力做功最大，整個回路中產(chǎn)生的焦耳熱應(yīng)大于122Q Q33故 B 錯誤；C 設(shè)棒再次回到初始位置時速度為v。從初始時刻至棒再次回到初始位置的過程，整個回路產(chǎn)生焦耳熱大于：Q 2 2Q 4Q33 根據(jù)能量守恒定律有： 1mv02 1mv2 QE=BLv， AB 間電阻 R 的功率為：202 棒再次回到初始位置時，棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：聯(lián)立解得：22B2L2P2 8Qv0 3m故 C 正確；D 由能量守恒得知， 當(dāng)棒第一次達(dá)到最右端時，物體的機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化為整個回路中的焦耳熱和甲乙彈簧的彈

19、性勢能，又甲乙兩彈簧的彈性勢能相等，所以甲具有的彈性勢能為12mv041 1 2mv0 2Q2 2 0 故 D 錯誤。 故選： AC 。在斜劈轉(zhuǎn)動的角速11如圖所示，一直角斜劈繞其豎直邊BC 做圓周運(yùn)動，物塊始終靜止在斜劈 AB 上。度 緩慢增加的過程中，下列說法正確的是（A斜劈對物塊的支持力逐漸減小B斜劈對物塊的支持力保持不變C斜劈對物塊的摩擦力逐漸增加D斜劈對物塊的摩擦力變化情況無法判斷 【答案】 AC【解析】【詳解】物塊的向心加速度沿水平方向，加速度大小為 f- mgsin =macos垂直 AB 方向有a=2r ，設(shè)斜劈傾角為 ，對物塊沿 AB方向mgcos -N=masin 解得f=

20、mgsin +macos N=mgcos-masin 當(dāng)角速度 逐漸增加時，加速度 a 逐漸增加，f 逐漸增加， N 逐漸減小，故 AC 正確，BD 錯誤。故選 AC 。12如圖甲所示的電路中理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為9 :1 ，電表均為理想電表，R1為阻值隨溫度升高而變小的熱敏電阻，R0 為定值電阻，若發(fā)電機(jī)向原線圈輸入如圖乙所示的正弦交變電流。下列說法中正確的是（ ）Au 36 2 sin 50 t(V)輸入變壓器原線圈的交變電流的電壓表達(dá)式為B t 4 10 2s 時，該發(fā)電機(jī)的線圈平面位于中性面C Rt 溫度升高時，電流表的示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變小，變壓器的輸入功率變大D Rt 溫

21、度升高時，電流表的示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變大，變壓器的輸入功率變大 【答案】 BC【解析】【分析】【詳解】A 由交變電流的圖像可讀出電壓的最大值為36 2V ， 周期為 0.02s，則角速度為2 rad/s 100 rad/s0.02所以輸入變壓器原線圈的交變電流的電壓表達(dá)式為u 36 2 sin100 t(V)故A 錯誤；B當(dāng) t 4 10 2s 時，電壓的瞬時值為 0，所以該發(fā)電機(jī)的線圈平面位于中性面，故B 正確；CD Rt 溫度升高時，其阻值變小，副線圈中的電流變大則原線圈中電流也變大，由P UI可知變壓器的輸入功率變大，電壓表讀數(shù)U3 U2 I 2R0減小，故 C 正確， D 錯誤。故選

22、 BC 。三、實(shí)驗(yàn)題 :共 2 小題，每題 8 分，共 16分13為了測量木塊與木板間動摩擦因數(shù)，某實(shí)驗(yàn)小組使用位移傳感器設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，讓木塊從傾斜木板上 A 點(diǎn)由靜止釋放， 位移傳感器可以測出木塊到傳感器的距離。 位移傳感器連接計(jì)算機(jī)， 繪出滑塊與傳感器的距離 s隨時間 t 變化規(guī)律，取 g 10m/s 2， sin37 0.6，如圖所示：(1) 根據(jù)上述圖線，計(jì)算可得木塊在 0.4s 時的速度大小為 v ()m/s；(2) 根據(jù)上述圖線，計(jì)算可得木塊的加速度大小 a () m/s2；(3) 現(xiàn)測得斜面傾角為 37 ，則 ()。(所有結(jié)果均保留 2 位小數(shù))【答案】 0.40 1

23、.00 0.63【解析】【分析】【詳解】(1) 1 木塊在斜面上做勻加速直線運(yùn)動，某段時間內(nèi)的平均速度等于這段時間內(nèi)中間時刻的瞬時速度，則 木塊在 0.4s 時的速度大小v (30 14) 10 2 m/s 0.40m/s0.6 0.2(2) 2 木塊在 0.2s時的速度大小v (32 24) 10 2 m/s 0.20m/s0.4 0木塊的加速度大小a v v 0.4 0.2 m/s2 1.00m/s2 t 0.4 0.2(3) 3斜面傾角為 37 ，則對木塊受力分析，由牛頓第二定律可得mgsin37 mgcos37 am解得55 0.638。置于水平桌面的長木板上固定兩14某同學(xué)利用下圖所

24、示的實(shí)驗(yàn)裝置測定滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)個光電門 1、2?；瑝K上端裝有寬度為 d 的擋光條，滑塊和擋光條的總質(zhì)量為 M ，右端通過不可伸長的細(xì)線與鉤碼 m 相連，光電門 1、 2 中心間的距離為x 。開始時直線處于張緊狀態(tài)，用手托住m ，實(shí)驗(yàn)時使其 由靜止開始下落，滑塊 M 經(jīng)過光電門 1、2 所用的時間分別為 t1、t2。(1) 該同學(xué)認(rèn)為鉤碼的重力等于滑塊所受到的拉力，那么他應(yīng)注意 (2) 如果滿足 (1)中的條件，該同學(xué)得出滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)= 。(3) 若該同學(xué)想利用該裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，他只需 就可以完成實(shí)驗(yàn)。答案】 M 遠(yuǎn)大于 mm d 2 1 122M 2gx t22

25、 t12將木板左端抬高，平衡摩擦力解析】分析】詳解】(1) 1 實(shí)際上滑塊所受到的拉力小于鉤碼的重力，對滑塊應(yīng)用牛頓第二定律FTMg Ma對鉤碼mg FT ma兩式相加解得加速度a mg MgMm而如果滿足題中條件，同理解得加速度為mg MgM若想M 必須遠(yuǎn)大于 m 。(2) 2 對于滑塊通過光電門時的速度dt1v2dt2由動能定理得：(mg Mg)x 1M (d)2 1M (d)22 t2 2t1解得m d2 (1 1)M 2gx ( t22 t12 )(3) 3 驗(yàn)證機(jī)械能守恒，需要將摩擦力平衡掉，所以該同學(xué)需將木板左端抬高，平衡摩擦力。 四、解答題：本題共 3 題，每題 8 分，共 24

26、 分15某日清晨，中國海監(jiān)船在執(zhí)行東海定期維權(quán)巡航執(zhí)法過程中，發(fā)現(xiàn)從事非法調(diào)查作業(yè)活動的某船只位 于圖甲中的 A 處，預(yù)計(jì)在 80秒的時間內(nèi)將到達(dá)圖甲的 C 處，我國海監(jiān)執(zhí)法人員立即調(diào)整好航向，沿直線 BC 從靜止出發(fā)恰好在運(yùn)動了 80 秒時到達(dá) C 處，而此時該非法船只也恰好到達(dá) C 處，我國海監(jiān)部門立即 對非法船只進(jìn)行了驅(qū)趕非法船只一直做勻速直線運(yùn)動且 AC 與 BC 距離相等，我國海監(jiān)船運(yùn)動的 v t 圖象如圖乙所示。(1) 求非法船只的速度大??；(2) 若海監(jiān)船加速與減速過程的加速度大小不變，海監(jiān)船從B 處由靜止開始若以最短時間準(zhǔn)確停在 C 點(diǎn)，需要加速的時間為多少？【答案】 (1)1

27、5m/s(2)30 3 s解析】詳解】(1) 結(jié)合圖乙可知海監(jiān)船運(yùn)行的位移即為v t 圖線與橫坐標(biāo)軸所圍的面積：1x(7030)80 20m1 200m2由運(yùn)動學(xué)公式 x vt ，代入數(shù)據(jù)可求得：v 15m/s(2) 由加速度定義式： a v 代入數(shù)據(jù)可求加速與減速過程中加速度大小分別為：20 0 2 2 2 a1 m/s m/s30 3a220 010m/s22m/s2設(shè)加速時間為 t1，減速時間為 t2，要使時間最短有a1t1 a2t1 2 1 2 a1t1a2t2 x22解得t130 3 s 16如圖甲是某型號無人機(jī)在水平地面沿直線加速滑行和離開地面以固定仰角沿直線勻速爬升的示意圖，3無

28、人機(jī)在滑行和爬升兩個過程中：所受推力大小均為其重力的 3 倍，方向與速度方向相同；所受升力大小5k2，方向與速度與其速率的比值均為 k 1，方向與速度方向垂直；所受空氣阻力大小與其速率的比值均為方向相反。 k1、k2 未知；已知重力加速度為 g，無人機(jī)質(zhì)量為 m，勻速爬升時的速率為 v0，仰角為 ，且 724sin = ， cos= 。2525(1) 求 k1，k2 的值。(2) 若無人機(jī)受到地面的阻力等于壓力的k3 倍，無人機(jī)沿水平地面滑行時能做勻加速直線運(yùn)動，求 k3 的值。(3) 若無人機(jī)在水平地面由靜止開始沿直線滑行，其加速度a 與滑行距離 s的關(guān)系如圖乙所示，求 s02s0 過 程與

29、 0s0 過程的時間之比。 (無人機(jī)在 s02s0這段滑行過程中的平均速度可用該過程始末速度的算術(shù)平均值替代)24mg 8mg 答案】 (1)k1 2245mv0g，k2 82m5vg0 ；解析】分析】詳解】(1)無人機(jī)以速度v 0勻速爬升階段，受力平衡，沿速度方向有3 mg mgsink2v0垂直速度方向有mg cosk1 v0聯(lián)立得mg cos 24 mg k1v025v00.6mg mg sin8mgk2v025v0(2) 設(shè)無人機(jī)在地面滑行時速度為v，受到地面彈力為 F N，受力分析可知豎直方向平衡FN k1v mg水平方向勻加速3mgk2v ma3v a ( k3 )g (k3k1 k2)5m 無人機(jī)能做勻加速直線運(yùn)動， a 不變，方程中 v 的系數(shù)必須為零，即k3k1k2 0則有k3k2 1 k1 3(3) 設(shè)無人機(jī)在 0s0過程經(jīng)歷時間為 t1，s0 位置的速率為 v1；在 s02s0過程經(jīng)歷時間為 t2， 2s0位置的無人機(jī)速率為 v2，0s0 過程以加速度 a0勻加速運(yùn)動，則12 a0t12s0v1a0t1 2a0s0合外力做功為 mas，此過程合外力做功可表示為ma0s0