2022-2023學年安徽省合肥市一中高三年級上冊期中考試物理試題及答案

合肥一中2022-2023學年第一學期高三年級階段性診斷考試物理試卷

—.選擇題：（共12小題，每小題4分。其中1~8題只有一個選項是正確的，9~12

題有兩個或多個選項是正確的，請把正確的選項填涂在答題卡上O）

1.如圖所示,木塊8上表面是水平的,木塊力置于8上，并與8保持相對靜止,一起沿固

定的光滑斜面由靜止開始下滑，在下滑過程中（）

A.力所受的合力對力做正功B.8對4的彈力對Z做正功

C.8對Z的摩擦力對2做負功D./對8的作用力對8做正功

2.某工廠為了落實有關節(jié)能減排政策，水平的排水管道滿管徑工作，減排前、后.水落點

距出水口的水平距離分別為，.，則減排前、后單位時間內的排水量之比（

A.B.

C.D.

3.如圖所示,a6兩細繩一端系著質量為m的小球，另一端系在豎直放置的圓環(huán)上,小球位

于圓環(huán)的中心，開始時繩a水平,繩6傾斜.現(xiàn)將圓環(huán)在豎直平面內順時針緩慢地向右滾動一

銳角至繩6水平,在此過程中繩a上張力7；和繩b上張力Tb（

A.7；逐漸增大,〃逐漸增大B.7；逐漸減小,〃逐漸減小

C.5逐漸減小，〃逐漸增大.D.7；逐漸增大，〃逐漸減小

4.如圖甲所示,兩段等長輕質細線將質量均為m的小球A、B（均可視為質點）懸掛在。

點，小球A受到水平向右的恒力片的作用，小球B受到水平向左的恒力月的作用，當系統(tǒng)

處于靜止狀態(tài)時，出現(xiàn)了如圖乙所示的狀態(tài).小球B剛好位于。點正下方,則尸

小關系是（）十

A/=；-2EB.￡=3月$~*用

C.F-4F,D.2F=3F,F2*-?

?"J甲

5.某同學在課外活動時設計了一個小游戲，將質量為”.10的滑塊套在豎直桿上.滑塊下

側面有一光滑軌道（半徑可忽略，輕繩繞滑塊轉動），長為工血的輕繩一端與軌道相連，

高三物理第1頁，共6頁

另一端與質量為2-的小球相連，滑塊與豎直桿間的動摩擦因數(shù)、''。讓小球繞豎直桿在

2

水平面內做勻速圓周運動.重力加速度為:：Jhn設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力.

滑塊恰不下滑，則小球做圓周運動的角速度為（）/加

A.6rjd'sB.5rud/，................

C.2yJbrAd'JD.2>jSra?l's

5-

6.在一顆半徑為地球半徑三的行星表面,將一物體以24姐的速度豎直上拋，從拋出開始

6

計時，已知物體第7s內和前3s內通過的位移相同，地球表面的重力加速度為JOm/s2.不

計空氣阻力，則下列說法正確的是（）

A.該行星表面的重力加速度大小為8/77"

B.該行星的質量與地球的質量之比為64:125

C.該行星的第一宇宙速度和地球的第一宇宙速度之比為7:7

D.地球的平均密度和該行星的平均密度之比為36:25

7.在搶險救災工作中常見到直升機的身影.如圖為直升機搶救傷員的情景,直升機懸停在

空中，用繩索將傷員由靜止向上吊起，繩索對傷員做功的功率恒定，則在傷員加速上升的過

程中（不計空氣阻力）（）-v

A.繩索對傷員的拉力越來越大

B.傷員克服重力做功的功率恒定

C.傷員運動的速度變化越來越慢號

D.合力對傷員做功的功率越來越大

8.如圖所示，一個小球（視為質點）從4=11m高處，由靜止開始沿光滑彎曲軌道力8進入

半徑R=4m的豎直圓環(huán)內側,且與圓環(huán)的動摩擦因數(shù)處處相等，當?shù)竭_圓環(huán)頂點C時，剛

好對軌道的壓力為零，然后沿C8圓弧滑下，進入光滑弧形軌道8。到達高度為人的。點

時速度為零,則〃的值可能為（）

A.10mB.9.5m

C.9mD.8.5m

9.揮桿套馬是我國蒙古族傳統(tǒng)體育項目，烈馬從騎手身邊奔馳而過時,騎手持6m長的套

馬桿，由靜止開始催馬追趕.二者的廣。圖像如圖所示.貝山

A.0~4s內騎手靠近烈馬

高三物理第2頁，共6頁

B.6s時刻騎手剛好追上烈馬

C.騎手在9s時刻揮桿，能套到烈馬

D.8~9s內烈馬加速度大于0~6s內騎手的加速度

10.如圖所示，一根細線繞過光滑斜面上的定滑輪，細線與斜面平行，其兩端分別連接物塊

A.B。物塊B通過細線連接物塊C,輕彈簧上端與A相連,下端固定于擋板上。已知三個

物塊的質量均為m斜面傾角為30°,彈簧始終在彈性限度內，重力加速度為a下列說法

正確的是（）

A.剪斷B、C間細線的瞬間，A、B間細線上的彈力大小為“”

2

B.剪斷B、C間細線的瞬間，B的加速度大小為g

C.剪斷A.B間細線的瞬間，A的加速度大小為2g

D.剪斷A、B間細線的瞬間，B.C間細線上的彈力大小為mg

11.我國自主研發(fā)的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)是世界四大導航系統(tǒng)之一,它由空間段、地面段和用

戶段三部分組成。空間段由若干地球靜止軌道衛(wèi)星A（GEO）、傾斜地球同步軌道衛(wèi)星B（IGSO）

和中圓地球軌道衛(wèi)星C（MEO）組成。如圖所示.三類衛(wèi)星都繞地球做勻速圓周運動，A距

地面高度為/八，C距地面高度為，，地球自轉周期為匚地球半徑為分地球表面重力加

速度為夕下列說法正確的是（）

A.衛(wèi)星A的加速度,?。?+%）

T'

B.衛(wèi)星B的加速度k,，廠U

C.衛(wèi)星C的線速度為'上

5+力,

D.衛(wèi)星C的線速度11此山

T

12.如圖所示甲、乙兩種粗糙面不同的傳送帶。傾斜于水平地面放置.以同樣恒定速率v向

上運動.現(xiàn)將一質量為，”的小物體（視為質點）輕輕放在.4處，小物體在甲傳送帶上到達8處

時恰好達到傳送帶的速率v；在乙傳送帶上到達離B豎直高度為"的C處時達到傳送帶的

速率入已知8處離地面高度為，，則在物體從4到6的運動過程中（）

A.兩種傳送帶對小物體做功相等

B.將小物體傳送到8處，乙傳送帶上的劃痕長

C.將小物體傳送到8處，乙系統(tǒng)由于摩擦產生的熱量多

D.將小物體傳送到8處，甲上的小物體需要的時間較長

二,實驗題：（每空2分，共14分）

高三物理第3頁，共6頁

13.某實驗小組利用圖甲所示的裝置探究加速度與小左啰感器之線滑輪

3

力的關系,將力傳感器固定在小車上，細繩的一端

/

帶刻度尺的長木板

固定在傳感器上，傳感器的示數(shù)就是拉力F的大小

重物

用手機的連拍功能對小車進行照相。甲

尸“刷山礎

293043

(1)下列操作正確的是

A.調節(jié)滑輪的高度，使細線與長木板平行

B.在細繩下端掛上重物，墊高長木板左端到恰當高度以補償阻力

C.實驗時，小車的加速度a可以通過傳感器的示數(shù)尸除以小車的質量M獲得。

D.為盡可能減小實驗誤差，重物的質量應遠小于小車的質量

(2)將拍攝的照片進行處理,從某一張照片起每隔四張照片選取一張，依次分別記為A.B、

C.D,E,拼接后將得到的圖像如圖乙所示。已知手機連拍的頻率為50Hz,則小車加速度的

大小a=m/s2(計算結果保留三位有效數(shù)字)。

14.小明利用手機測量當?shù)氐闹亓铀俣?，實驗場景如圖1所示，他將一根木條平放在樓梯

臺階邊緣，小球放置在木條上,打開手機的‘聲學秒表”軟件，用鋼尺水平擊打木條使其轉開

后.小球下落撞擊地面,手機接收到鋼尺的擊打聲開始計時，接收到小球落地的撞擊聲停止

計時,記錄下?lián)舸蚵暸c撞擊聲的時間間隔入多次測量不同臺階距離地面的高度力及對應的

時間間隔t。

(1)現(xiàn)有以下材質的小球，實驗中應當選用。

A.鋼球B.乒乓球C.橡膠球

(2)用分度值為Imm的刻度尺測量某級臺階高度h的示

數(shù)如圖2所示(零刻線)，則刻度尺讀數(shù)力二cm。

(3)作出2人.八圖線，如圖3所示,則可得到重力加速

度《=(保留三位有效數(shù)字)。

圖1

高三物理第4頁，共6頁

圖2

圖3

（4）在圖1中，將手機放在木條與地面間「.中點附近進行測量，若將手機放在地面4點，

設聲速為匕考慮擊打聲的傳播時間，則小球下落時間可表示為/'=―__（用力、，和〃表示）。

（5）小明在實驗中未考慮木條厚度,用圖像計算出來的重力加速度g跟真實值相比，結果

（填偏大、偏小或無影響）.

三.計算題：（第15小題12分、第16小題12分、第17小題14分，共38分）

15.如圖所示,一質點做勻加速直線運動，依次經過ab、c、d四點。已知經過瑟、be和

cd三段所用時間之比為1：2：3,數(shù)段的位移為2m,生段的位移為10m,求cd段的位移。

????

abcd

16.如圖所示，讓擺球從圖中的C位置由靜止開始擺下，擺到最低點D處，擺球剛好與水

平面不接觸，而此時擺線恰好被拉斷，小球在粗糙的水平面上由D點向右做勻減速運動.

到達A孔進入半徑R=0.3m的豎直放置的光滑圓軌道,當擺球進入圓軌道立即關閉A孔.已

知擺線長L=2m,0=5猶小球質量為m=0.5kg,D點與A孔的水平距離s=2m,重力

加速度g=lOm/^g^sinSS0=0.8,cos53O=0.6）

⑴求擺線能承受的最大拉力為多大；

⑵要使擺球能進入圓軌道并且不脫離軌道,求擺球

與粗糙水平面間的動摩擦因數(shù)口的范圍。

高三物理第5頁，共6頁

17.如圖所示，在傾角為e=37的足夠長的固定的光滑斜面上，有一質量為〃々的長

木板正以⑦=72/n/s的初速度沿斜面向下運動，現(xiàn)將一質量m=的小物塊(可視為質

點)輕放在長木板最下端。已知物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)〃=0.5,設物塊與木板間最

大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度g=70/n/s2,sinSZ'=0.6,cos37°=0.8,求:

(1)放上小物塊后，木板和小物塊的加速度大小。

(2)要使小物塊不滑離長木板，長木板至少要有多長。

(3)假設長木板長乙=10m,在輕放小物塊的同時對長木板施加一沿斜面向上的尸=40V

的恒力，求小物塊在長木板上運動時間。

高三物理第6頁，共6頁

高三

2022~2023高三第一學期期中考試試題

—.選擇題：（共12小題，其中1~8題只有一個選項是正確的，9~12題有兩個或兩個

以上的選項是正確的）

1.如圖所示，木塊8上表面是水平的，木塊4置于5上，并與8保持相對靜止，一起沿固

定的光滑斜面由靜止開始下滑，在下滑過程中（A

A./所受的合力對/做正功B.8對”的彈力對4做正功

C.8對/的摩擦力對/做負功D.4對8的作用力對8做正功_________I

2.某工廠為了落實有關節(jié)能減排政策，水平的排水管道滿管徑工作，減排前、后，水落點

距出水口的水平距離分別為」，、心，則減排前、后單位時間內的

排水量之比（A）二必

3.如圖所示ab兩細繩一端系著質量為小的小球，另一端系在豎直放置的圓環(huán)上，小球位

于圓環(huán)的中心，開始時繩a水平，繩b傾斜.現(xiàn)將圓環(huán)在豎直平面內順時針緩慢地向右滾動一銳

角至繩b水平,在此過程中繩a上張力為7。和b上張力為乙，則（D）

A.北逐漸增大，口逐漸增大B.兀逐漸減小，%逐漸減小/；y\

C.兀逐漸減小，乙逐漸增大.D.兀逐漸增大，〃逐漸減?。?

7Z777/77

4.如圖甲所示，兩段等長輕質細線將質量均為6的小球A、B（均可視為質點）懸掛在。

點，小球A受到水平向右的恒力后的作用，小球B受到水平向左的恒力月的作用，當系統(tǒng)

處于靜止狀態(tài)時，出現(xiàn)了如圖乙所示的狀態(tài)，小球B剛好位于。干弋

點正下方，則&與E的大小關系是（B）夕

A6=2乙B.片=3鳥乃+4）?

C.耳=4月D,2月=3工

試題

高三

5.某同學在課外活動時設計了一個小游戲，將質量為＞n=1kg的滑塊

套在豎直桿上，滑塊下側面有一光滑軌道（半徑可忽略，輕繩繞滑塊J?m

轉動），長為乙=1m的輕繩一端與軌道相連，另一端與質量為2,n的小0r5?

球相連，滑塊與豎直桿間的動摩擦因數(shù)〃=亭。讓小球繞豎直桿在

水平面內做勻速圓周運動，重力加速度為g=10m/s2.設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，

滑塊恰不下滑，則小球做圓周運動的角速度為（D）

A.6rad/sB.5rad/s

C.2V6rad/sD.2V5rad/s

【答案】A【詳解】設輕繩與豎直方向夾角為e,

滑塊恰好不下滑，對整體〃,2mgtan9=3mg,9=60°

小球做勻速圓周運動，有2mgtan8=2〃小療sin8

心、機一定，有煙。=得解得o=2Gad/s故D正確，ABC錯誤。故選D。

co~L

6.在一顆半徑為地球半徑，的行星表面，將一物體以24m/s的速度豎直上拋，從拋出開始

計時，已知物體第1s內和前3s內通過的位移相同，地球表面的重力加速度為10m/s2,不

計空氣阻力，則下列說法正確的是（）

A.該行星表面的重力加速度大小為8m/s2

B.該行星的質量與地球的質量之比為64:125

C.該行星的第一宇宙速度和地球的第一宇宙速度之比為1:1

D.地球的平均密度和該行星的平均密度之比為36:25

【答案】C

【解析】/、已知物體第1s內和前3s內通過的位移相同，可知物體上升到最高點的時間為t=

2s,物體上升時的加速度大小即行星表面重力加速度大小，為g'=早=12m/s2,選項/錯

M，-r

誤;8、物體在天體表面受到的重力近似等于萬有引力，有爺=mg,解得小=意，選項8

地

2%

錯誤;C、根據(jù)呻可知第一宇宙速度為u=解得丁=1,選項C正確；

試題

高三

pM

D、根據(jù)萬=*V=^nR3,可得d=；；=算,選項。錯誤。

，3P行M/地36

7,在搶險救災工作中常見到直升機的身影.如圖為直升機搶救傷員的情景，直升機懸停在

空中，用繩索將傷員由靜止向上吊起，繩索對傷員做功的功率恒定，則在

傷員加速上升的過程中（不計空氣阻力）（）

A.繩索對傷員的拉力越來越大

B.傷員克服重力做功的功率恒定

C傷員運動的速度變化越來越慢

D.合力對傷員做功的功率越來越大

【答案】C解析：繩索對傷員的拉力做功的功率不變，而傷員加速上升，速度增大，由P=

a?可知，繩索對傷員的拉力廠越來越小，A項錯誤；由尸尸儂y可知，傷員克服重力做功的

功率不斷增大，B項錯誤；由八儂=儂可知，傷員運動的加速度越來越小，速度變化得越

來越慢，C項正確；合力對傷員做功的功率（F-mg）v=P-mgv,由于尸不變，速度越來越

大，則合力對傷員做功的功率越來越小，D項錯誤.

8.如圖所示，一個小球（視為質點）從〃=11m高處，由靜止開始沿光滑彎曲軌道AB進入

半徑火=4m的豎直圓環(huán)內側，且與圓環(huán)的動摩擦因數(shù)處處相等，當?shù)竭_圓環(huán)頂點C時，剛

好對軌道的壓力為零，然后沿CB圓弧滑下，進入光滑弧彳

形軌道BD,到達高度為h的D點時速度為零，則h的值J,zA

可能為（B）」……

A.10mB.9.5m

C.9mD.8.5m

試題

高三

9.揮桿套馬是我國蒙古族傳統(tǒng)體育項目，烈馬從騎手身邊奔馳而過時，騎手持6m長的套

馬桿，由靜止開始催馬追趕，二者的修圖像如圖所示，則（）

A.0~4s內騎手靠近烈馬B.6s時刻騎手剛好追上烈馬

C.騎手在9s時刻揮桿，能套到烈馬D.8~9s內烈馬加速度大于0~6s內騎手的加速度

【答案】CD

10.如圖所示，一根細線繞過光滑斜面上的定滑輪，細線與斜面平行，其兩端分別連接物

塊A、B,物塊B通過細線連接物塊C,輕彈簧上端與A相連，下端固定于擋板上。已知三

個物塊的質量均為m,斜面傾角為30°,彈簧始終在彈性限度內,

重力加速度為多下列說法正確的是（）

A.剪斷B、C間細線的瞬間，A、B間細線上的彈力大小為弩

B.剪斷B、C間細線的瞬間，B的加速度大小為g

C.剪斷A、B間細線的瞬間，A的加速度大小為2g

D.剪斷A、B間細線的瞬間，B、C間細線上的彈力大小為mg

【答案】AC【詳解】B.開始由平衡條件可得R+/"gsin30'=2/Mg

剪斷B、C間細線的瞬間，彈簧的彈力保持不變，AB一起運動，則有

F+mgsin30^-mg=2機生聯(lián)立解得所以剪斷B、C間細線的瞬間，B的加速度大小

為會則B錯誤；A.對C分析有=叫解得T=所以A正確；C.剪斷A、B

間細線的瞬間，彈簧的彈力保持不變，有尸+sgsin300=機生

試題

高三

解得。2=2g所以C正確；D.剪斷A、B間細線的瞬間，BC一起運動向下做自由落體運動,

則B、C間細線上的彈力大小為0,所以D錯誤;故選AC。

11.我國自主研發(fā)的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)是世界四大導航系統(tǒng)之一，它由空間段、地面段和

用戶段三部分組成。空間段由若干地球靜止軌道衛(wèi)星A（GEO）、傾斜地球同步軌道衛(wèi)星B

（IGSO）和中圓地球軌道衛(wèi)星C（MEO）組成。如圖所示，三類衛(wèi)星都繞地球做勻速圓周

運動，A距地面高度為砥，C距地面高度為生,地球自轉

周期為T,地球半徑為凡地球表面重力加速度為g,下列說

法正確的是（）

A.衛(wèi)星A的加速度4萬-（R+RJ

T2

B.衛(wèi)星B的加速度五

c.衛(wèi)星C的線速度為

D衛(wèi)星c的線速度當⑴

【答案】AC

12.如圖所示甲、乙兩種粗糙面不同的傳送帶。傾斜于水平地面放置.以同樣恒定速率v向

上運動.現(xiàn)將一質量為加的小物體（視為質點）輕輕放在/處，小物體在甲傳送帶上到達8處

時恰好達到傳送帶的速率v；在乙傳送帶上到達離B豎直高度為人的C處時達到傳送帶的

速率丫。已知8處離地面高度為〃，則在物體從Z到8的運動過程中（AD）

A.兩種傳送帶對小物體做功相等

B.將小物體傳送到8處，乙傳送帶上的劃痕長

C.將小物體傳送到B處，乙系統(tǒng)由于摩擦產生的熱量多

D.將小物體傳送到8處，甲上的小物體需要的時間較長

二.實驗題：（每空2分，共16分）

某實驗小組利用圖甲所示的裝置探究加速小主……山，

13.小弋,傳感器細線滑輪

度與力的關系，將力傳感器固定在小車上，細j/11

繩的一端固定在傳感器上，傳感器的示數(shù)就是帶刻度尺嬴[木板1驗臺[

重物

甲L

試題

高三

拉力F的大小，用手機的連拍功能對小車進行照相。

（1）下列操作正確的是A:

A.調節(jié)滑輪的高度，使細線與長木板平行

B.在細繩下端掛上重物，墊高長木板左端到恰當高度以補償阻力

C.實驗時，小車的加速度a可以通過傳感器的示數(shù)尸除以小車的質量”獲得。

D.為盡可能減小實驗誤差，重物的質量應遠小于小車的質量

（2）將拍攝的照片進行處理，從某一張照片起每隔四張照片選取一張，依次分別記為A、

B、C、D、E,拼接后將得到的圖像如圖乙所示。已知手機連拍的頻率為50Hz,則小車

加速度的大小a=2.40m/s2（計算結果保留三位有效數(shù)字）。

【解答】解：（1）A.實驗中必須要使細繩與長木板平行，這樣才能使得繩子的拉力沿長

木板斜面方向，才能使細繩的拉力等于小車的合外力，故A正確;

B.實驗前不掛重物，墊高長木板左端到恰當高度以補償阻力，以保證細繩的拉力等于小

車受的合力，故B錯誤；C.實驗是為了驗證牛頓第二定律，故不能用牛頓第二定律的結

論循環(huán)驗證，故C錯誤；D.由于有力傳感器測量繩的拉力，則沒必要使重物的質量應遠

小于小車的質量，故D錯誤。故選：A。

（2）由手機連拍的頻率為50Hz,每隔四張照片選取一張，可知圖中照片時間間隔

T—5x阡=5x-^QS—0.1S

2

根據(jù)逐差法可知a=練聲=（96.70-58.30）-（58.30-29.50）^2=2.40m/s

4/L4XU.14

所以小車a-F圖像的直線斜率表示小車的質量（包括傳感器）的倒數(shù)，即k=?

所以小車的質量（包括傳感器）為m=4故答案為：（1）

ft

AC；（2）2.40；

14.小明利用手機測量當?shù)氐闹亓铀俣?，實驗場景如圖

1所示，他將一根木條平放在樓梯臺階邊緣，小球放置在

木條上，打開手機的"聲學秒表"軟件，用鋼尺水平擊打

試題

圖1

高三

木條使其轉開后、小球下落撞擊地面，手機接收到鋼尺的擊打聲開始計時，接收到小球落地

的撞擊聲停止計時，記錄下?lián)舸蚵暸c撞擊聲的時間間隔t,多次測量不同臺階距離地面的高

度，及對應的時間間隔t.

(1)現(xiàn)有以下材質的小球，實驗中應當選用。

A.鋼球B.乒乓球C.橡膠球

(2)用分度值為1mm的刻度尺測量某級臺階高度h的示數(shù)如圖2所示(零刻線)，則

h=cmo

(3)作出26-f2圖線，如圖3所示，則可得至使力加速度g=_____m/s2(保留三位有效

數(shù)字)。

圖2

圖3

(4)在圖1中，將手機放在木條與地面間的中點附近進行測量，若將手機放在地面力點,

設聲速為“，考慮擊打聲的傳播時間，則小球下落時間可表示為/'=—(用無［和v

表小1

(5)小明在實驗中未考慮木條厚度，用圖像法計算的重力加速度g跟真實值相比，結果

(填偏大、偏小或無影響\

試題

高三

h

【答案】①.A(2).61.20③.9.48(9.41?9.58)t+-⑤.無影響，

v

理由見解析

【解析】(1)為了減小空氣阻力等誤差影響，應該選用材質密度較大的小鋼球，故選A。

(2)刻度尺的分度值為1mm，估讀到分度值的下一位，由圖可知/?=61.30cm;

(3)根據(jù)/?=38/可知

2〃

故在2〃-t2圖像中斜率表示重力加速度，則根據(jù)圖線有

3.27-0.50

gm/s2?9.55m/s2

0.35-0.06

(4)下落過程中聲音傳播的時間為=-則小球下落的時間為t'=t+t=t+-

V}V

(5)[5]設木條厚度為〃，則臺階距離地面的高度力1時的時間為,高度小時的時間為t2；

2仇+H)—2伍+2優(yōu)一

則根據(jù)前面的分析有g=一——-=,7可知與〃無關。

三.計算題：(第15小題12分、第16小題12分、第17小題14分，共38分)

15.如圖所示，一質點做勻加速直線運動，依次經過〃、b、c、d四點。已知經過〃b、be

和cd三段所用時間之比為1：2：3,

M段的位移為2m,be段的位移為abCd

10m,求cd段的位移。

【答案】30m

【解析】：設ab段時間為t,則be段和cd段時間分別為2t、3t

從ab中間時刻到be中間時刻，器=段+a?|t.得：at2=2

從be中間時刻到Cd中間時刻，塞=^+a?|t.即：工=^+a,|t.

試題

高三

所以，Xcd=30m

16.如圖所示，讓擺球從圖中的C位置由靜止開始擺下，擺到最低點1)處，擺球剛好與水

平面不接觸，而此時擺線恰好被拉斷，小球在粗糙的水平面上由1)點向右做勻減速運動，到

達A孔進入半徑R=0.3m的豎直放置的光滑圓軌道，當

擺球進入圓軌道立即關閉A孑I.已知擺線長I.=2m,0

=53°，小球質量為m=0.5kg,I)點與A孔的水平距離

s=2m,g取10m/s2.(sin53°=0.8,cos53°=0.6)

(1)求擺線能承受的最大拉力為多大；

(2)要使擺球能進入圓軌道并且不脫離軌道，求擺球與粗糙水平面間的動摩擦因數(shù)日的范圍.

【答案】：(1)9N(2)0.25WuW0.4或者uW0.025

解析：⑴當擺球由C到I)運動，

2

根據(jù)動能定理有mg(I.-Leos0)=-mvD

一2

在D點，由牛頓第二定律可得F.-mg=nX，解得F.=9N

(2)小球不脫離圓軌道分兩種情況

①要保證小球能到達A孔，設小球到達A孔的速度恰好為零，由動能定理可得

-P]HlgS=0-,可得u,=0.4

試題

局三

若進入A孔的速度較小，那么小球將會在圓心以下做往返運動，不脫離軌道，其臨界情況為

2

到達圓心等高處速度為零，由動能定理可得-mgR=0-|mvA

由動能定理可得-U2mgs=,可求得P2=0.25

②若小球能過圓軌道的最高點則不會脫離軌道，當小球恰好到達最高點時，在圓軌道的最高

點，由牛頓第二定律可得mg=m-,

1

2

-mV

由動能定理可得-u3mgs-2mgR2--mv2,解得u=0.025

203

綜上所述，動摩擦因數(shù)U的范圍為0.25<PW0.4或者u<0.025.

17.如圖所示，在傾角為。=37。的足夠長的固定的光滑斜面上，有一質量為M=4kg的長

木板正以北=12m/s的初速度沿斜面向下運動現(xiàn)將一質量m=2kg的小物塊(可視為質點)

輕放在長木板最下端。已知物塊與長木板間的動摩擦因砌=0.5,設物塊與木板間最大靜

2

摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g=10m/s,sin37。=0.6,cos37。=0.8o求：

(1)放上小物塊后，木板和小物塊的加速度大小。

(2)要使小物塊不滑離長木板，長木板至少要有多長。

(3)假設長木板長L=10m,在輕放小物塊的同時對長

木板施加一沿斜面向上的尸=40N的恒力，求小物塊在長木板上運動時間。

【答案】(1)4m/s2;10m/s2;(2)12m;(3)2.25s

【解析】

(1)小物塊在長木板上滑動時受到沿板的滑動摩擦力大小為Ff=/jmgcos0=8N

試題

高三

設放上小物塊后，長木板和小物塊的加速度大小分別為G和%，對二者分別由牛頓第二定

律得Ff+maiMgsmO-Ff=Ma2

解得a；=10m/s2a7=4m/s2

(2)設經過時間6小物塊與長木板達到共同速率臼,根據(jù)運動學公式有b尸尸v0+a2t!

解得ti=2sKz=20m/s

匕時間內小物塊與長木板的相對位移大小為△%=空〃h=12m

所以木板的最小長度為N=Ax=12m

將恒力廠剛開始作用在長木板上之后，小物塊的加速度大小為為=2

(3)a2=10m/s

設此時長木板的加速度大小為a4,對長木板根據(jù)牛頓第二定律得F+Ff-Mgs\nQ=Ma4

解得2

a4=6m/s

方向沿斜面向上；設經過時間0