资源描述
2
024~2025 学年高三 11 月测评(福建)
物理
全卷满分 100 分,考试时间 75 分钟。
注意事项:
1
.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上
的指定位置。
2
.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答
题区域均无效。
3
.选择题用 2B 铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作
答;字体工整,笔迹清楚。
4
.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
一、单项选择题:本题共 4 小题,每小题 4 分,共 16 分.在每小题给出的四个选项中,只有
一项是符合题目要求的。
1
.关于对做圆周运动的物体的向心加速度的理解,下列说法正确的是(
)
A.向心加速度用来描述物体速度方向变化的快慢
B.向心加速度的方向可能与速度方向成任意角度
C.向心加速度可能改变速度的大小
D.做圆周运动物体的角速度恒定时,向心加速度恒定
2
.一质点沿平直的轨道运动时,通过位移传感器描绘了质点位置随时间的变化规律,图像如图所示.已知该
图像为开口向下的抛物线,1.5s 处为抛物线的最高点.倾斜的虚线为 t=0 时图像的切线,此时,质点的速度
大小为 6m/s.下列说法正确的是(
)
A.质点始终向同一方向运动
B. x0=3.5m
C.质点的加速度大小为 2m/s2
D. t0=4s
3
. 2024 年 8 月 3 日,在巴黎奥运会网球女子单打金牌赛中,中国选手郑钦文 2 比 0 战胜克罗地亚选手维基
奇,夺得金牌.郑钦文某次击球时,将球沿斜向上的方向击出,击球点距离地面的高度为 h,速度大小为
v0 = 5 10gh ,与水平方向夹角为q = 37° ,重力加速度为 g,sin37°=0.6,cos37°=0.8,不计空气阻力,
网球可视为质点.下列说法正确的是(
)
A.网球运动的最高点到地面的高度为 45h
1
0h
B.网球在空中运动的总时间为 6
g
C.网球的水平射程为8(15+ 230)h
D.网球落地瞬间的速度大小为5 10gh
4
.如图所示,倾角a = 30°的光滑斜面体固定在水平面上,在斜面的底端固定一挡板,轻弹簧固定在挡板
上,质量为 m 的物块 B 与轻弹簧相连接,静止时弹簧的压缩量为 x(x 未知),将一质量为 2m 的物块 A 从
斜面体上与物块 B 间距为 x0 处由静止释放,两物块碰后粘在一起(碰撞时间极短),向下运动 12x 时速度
减为零,重力加速度为 g.两物块可视为质点,弹簧始终在弹性限度内.则下列说法正确的是(
)
gx0
3
A.两物块碰后瞬间的速度为
2
B.两物块因碰撞损失的机械能为 mgx
0
3
x0
C.
x =
3
6
4
mg
x0
D.弹簧的劲度系数为
二、双项选择题:本题共 4 小题,每小题 6 分,共 24 分.每小题有两项符合题目要求.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
.如图所示为一小朋友放风筝的示意图.稳定时风筝悬浮在空中,地面上的人用轻绳拉住风筝,为了让风筝
沿同一竖直线缓慢升高,地面上的人缓慢地放绳,整个过程人始终没有走动,假设空气对风筝作用力的方
向不变.则风筝缓慢上升时(
)
A.空气对风筝的作用力逐渐增大
B.轻绳的拉力逐渐减小
C.人对地面的压力逐渐增大
D.地面对人的摩擦力逐渐增大
6
.一物体放在光滑水平面上,在物体上施加一水平外力,使物体在外力的作用下由静止开始运动,物体的
加速度随时间的变化规律如图所示.则下列说法正确的是(
)
A.物体做往返运动
B. 0.5T 时物体的速度为零
C. 0~T 时间内,外力的冲量为零
D. 0~T 时间内,外力对物体做功为零
7
.土星是太阳系中的第二大行星,距离地球约为 15 亿千米,如图所示为发射土星探测器的示意图,探测器
经地土转移轨道后,经停泊轨道 1.2,最后进入探测轨道 3.下列说法正确的是(
)
A.探测器的发射速度大于 7.9km/s,小于 11.2km/s
B.探测器在轨道 1、2、3 的运行周期 T >T >T
3
1
2
C.探测器由轨道 1 进入轨道 2 需在 P 点减速
D.探测器在轨道 1 经 P 点的速度小于在轨道 3 经 P 点的速度
.如图所示,半径为 R、圆心为 O 的半圆轨道竖直固定在水平面上,质量为 2m 的小球 P 通过轻质细线跨
8
过两定滑轮 A、B 后与质量为 m 的物体 Q 相连接,左侧的滑轮 A 刚好位于 O 点正上方,且 O 到滑轮 A 的
距离为 R,M 点为轨道上一点,∠MON=60°,N 点为轨道的最低点,现将小球 P 从轨道左侧的最高点由静
止释放,整个运动过程中物体 Q 不会与滑轮发生碰撞.重力加速度为 g,小球 P 可视为质点,两定滑轮的大
小不计,一切摩擦阻力均可忽略.则下列说法正确的是(
)
A.小球 P 由释放到 N 的过程,物体 Q 始终超重
2
2(1+ 2 - 3)gR
B.到 M 点时小球 P 的速度大小为
3
(1+ 2 - 3)gR
C.到 M 点时物体 Q 的速度大小为
3
D.到 N 点时小球 P 的加速度大小为 2g
三、非选择题:共 60 分.考生根据要求作答.
9
.(3 分)如图所示为地球的理想示意图,地球环绕过南北极的轴自转,O 点为地心,P、Q 分别为地球表
面上的点,分别位于北纬 60°和北纬 30°.则 P、Q 的线速度大小之比为 ,P、Q 的转速之比
为
。
1
0.(3 分)如图所示为多层晒鱼网罩,上下截面均为边长 a=40cm 的正方形,现用四根长度均为 L=40cm
的轻绳拴接在上截面的四个顶点上,并将四根轻绳另一端拴接在一挂钩上并悬挂.已知网罩的重力为 G,则
每根轻绳的拉力大小为 ,相邻两根轻绳拉力的合力大小为
。
1
1.(3 分)如图所示,质量为 m 的物体放在粗糙水平面的 O 点,在物体上施加一水平向右的恒力 F=mg,
使其由静止开始运动,经时间 t 撤去 F,又经时间 2t 物体停止运动,重力加速度为 g.则物体与水平面间的
动摩擦因数为
,t 时刻物体的速度大小为
(用 g、t 表示),物体加速与减速时的加
速度大小之比为
。
1
2.(6 分)某实验小组的同学利用如图所示的装置测量当地的重力加速度,铁架台的下端固定光电门,上
端固定一电磁铁,实验时接通开关,直径为 d 的小铁球被电磁铁吸住,断开开关,小铁球立即做自由落体
运动,小球经过光电门时电脑记录挡光时间 t,小铁球的释放点的球心到光电门中心的距离为 h.多次改变
小铁球的释放点到光电门的距离 h,并记录相应的挡光时间 t.
(
1)小铁球经过光电门瞬间的速度大小为 v=
,若用运动学公式求重力加速度,则重力加速度
g= (均用“h、d、t”中的物理量表示).
(
2)该小组同学欲利用图像法求重力加速度,建立好坐标系后以 h 为纵轴,欲将图线拟合成一条直线,
1
1
应以
(填“t”“ ”“ ”或“ ”)为横轴,若图线的斜率大小为 k,则重力加速度 g=
t
2
t
t
2
(
用“k、d”表示).
1
3.(8 分)晓宇同学在探究“碰撞过程中的动量守恒”时,设计了如图所示的实验装置,并进行了如下的
操作:
a.将两个相同的遮光片分别固定在滑块甲和滑块乙上,用天平测量两滑块甲、乙(含遮光片)的质量 m1、
m2,将两个光电门 A、B 分别固定在气垫导轨上;
b.为了调节气垫导轨水平,先将滑块甲放在光电门 A 的左侧,轻推滑块甲使其依次通过光电门 A、B,遮光
片的挡光时间分别为 Dt 、 Dt ;
1
2
c.将轻弹簧放置在两滑块之间(不拴接),使弹簧压缩且处于锁定状态,并将两滑块放在两光电门之间,某
时刻将锁定解除,两滑块被弹簧弹开,两滑块甲、乙通过光电门前已经与弹簧分离,记录甲、乙分别经过
光电门 A、B 的挡光时间 t 、t .
1
2
回答下列问题:
(
1)操作 b 中,若气垫导轨水平,则 Dt1
Dt2 (填“>”“=”或“<”);
(
2)本次实验若仅探究两滑块弹开过程中动量是否守恒,则
(填“需要”或“不需要”)测量
遮光片的宽度 d,关系式
成立,则动量守恒;若本次实验再探究弹簧储存的弹性势能,则
(
填“需要”或“不需要”)测量遮光片的宽度 d,则锁定解除瞬间,弹簧储存的弹性势能
为 Ep=
(用以上测量的物理量表示).
1
4.(9 分)某人在地面上竖直向上先后发射两个物体,第 1 个物体的速度大小为 v =25m/s,经 t =1.5s 从同
1
0
一地点发射第 2 个物体,第 2 个物体的发射速度大小为 v2=20m/s,忽略空气阻力,物体均可视为质点,重
力加速度 g=10m/s2.求:
(
(
1)第 1 个物体到达最高点时,两物体之间的间距;
2)两物体相遇时各自的速度.
1
5.(12 分)如图所示,倾角为 θ=37°的固定斜面体,顶端放置均可视为质点的小球和滑块,某时刻给小球
沿水平方向的初速度 v0,使其做平抛运动,同时给滑块沿斜面体向下的速度 v,滑块刚好沿斜面体匀速下
滑,经 t0=1.2s 的时间,小球和滑块同时到达斜面体的底端.重力加速度 g=10m/s2,sin37°=0.6,
cos37°=0.8,空气阻力忽略不计.求:
(
(
(
1)滑块与斜面体间的动摩擦因数;
2)v0 和 v 的大小;
3)上述过程中,小球和滑块的最大间距.
1
6.(16 分)如图所示,光滑的曲面轨道与粗糙水平轨道相切于 P 点,质量 M=4kg、长 L=4m 的长木板 B
静止在水平面上,且长木板 B 的最左端刚好位于 P 点,质量为 m=2kg 的可视为质点的物体 C 静止在长木
板 B 的正中央,另一质量为 m0=4kg 的物体 A 从曲面上的 O 点由静止释放,经过一段时间与长木板 B 发生
1
1
弹性碰撞,已知 B、C 间的动摩擦因数为 m1 =
,B 与水平轨道间的动摩擦因数为 m2 = ,重力加速度
1
0
6
g=10m/s2,A、C 均可视为质点,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.求:
(
(
(
1)物体 A 与长木板 B 碰后瞬间,长木板 B 与物体 C 的加速度大小;
2)欲使物体 C 刚好不从长木板 B 的左端离开,释放点 O 到 P 点的高度;
3)若使物体 A 从距离 P 点高为 h0=0.2m 处由静止释放,A、B 碰后的瞬间,立即在长木板 B 上施加水平
向右的恒力 F =20N,若物体 C 刚好不从长木板上离开,则恒力作用的时间 t (结果可保留根号)
0
1
2
024~2025 学年高三 11 月测评(福建)•物理
参考答案、提示及评分细则
题号
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
A
B
C
C
AD CD BC BD
一、单项选择题:本题共 4 小题,每小题 4 分,共 16 分.在每小题给出的四个选项中,只有
一项是符合题目要求的.
1
.【答案】A
【
解析】向心加速度只能改变速度的方向,并不改变速度的大小,用来描绘物体速度方向变化的快慢,A
正确,C 错误;向心加速度的方向沿半径指向圆心,线速度方向则沿圆周的切线方向,所以向心加速度的
方向始终与线速度方向垂直,B 错误;向心加速度的方向始终指向圆心,做圆周运动物体的角速度恒定
时,向心加速度的大小恒定,D 错误.
2
.【答案】B
【
解析】0~1.5s 内质点沿正方向运动,1.5s~t0 内质点沿负方向运动,A 错误;由于位移—时间图像为抛物
线,则质点做匀变速直运动,位移—时间图像的切线斜率表示物体的速度,则 0 时刻质点的速度为
8
- x0
.75
v0
a
v0 =
,
又由题意可知
v = 6m / s
0
,解得
x = 3.5m,B 正确;0~1.5s 内,由速度公式得t =
,加
0
0
速度大小为
a = 4m / s2
,C 错误;1.5s~t0 内质点做初速度为零的匀加速直线运动,则有
1
x = a(t -1.5)2
,
解得
t = 3.5s
,D 错误.
0
0
2
3
.【答案】C
【
解析】网球被击出后做斜抛运动,网球在水平方向上做匀速直线运动,竖直方向做竖直上抛运动,网球
水平方向的速度大小为 v = v cos 37° = 4 10gh ,竖直方向的速度大小为 v = v sin 37° = 3 10gh ,网
x
0
y
0
v
2
y
球被击出后上升的最大高度为 h
=
,联立解得 ,网球运动的最高点到地面的高度为
h = 45h
1
1
2
g
vy
9
0h
H = h + h = 46h ,A 错误;网球上升的时间为t =
=
,网球下降的时间为
1
1
g
g
2
H
92h
h
t2 =
=
,网球运动的总时间为t = t + t = ( 90 + 92)
,B 错误;网球的水平射程为
1
2
g
g
g
x = vxt ,联立解得 x = 8(15+ 230)h ,C 正确;网球落地瞬间的竖直速度为 vy¢ = gt2 = 92gh ,则网球
v = vx + vy¢2 v = 6 7gh
2
落地瞬间的速度大小为
,解得
,D 错误.
4
.【答案】C
【
解析】物块 A 由静止释放到碰前的过程,物块 A 的机械能守恒,则由机械能守恒定律得
1
2
2
D
mg sina × x = ´2mv2
,
解得 ,两物块碰撞的过程,由动量守恒定律得
v = gx
0
0
0
0
2
2
2
3
mv = (2m + m)v ,解得 v = v =
gx0 ,A 错误;该碰撞损失的机械能为
0
0
3
1
1
1
E = ´2mv2 - ´3mv2
,
解得
DE = mgx
,B 错误;碰前,物块 B 静止,由力的平衡条件得
0
0
2
2
3
mg sina = kx,碰后,两物块与轻弹簧组成的系统机械能守恒,则由机械能守恒定律得
1
2
kx +13kx
x0
36
18mg
´
3mv2 + 3mg ´12xsina =
´12x
,
解得
x =
, k
=
,C 正确,D 错误.
2
x0
二、双项选择题:本题共 4 小题,每小题 6 分,共 24 分.每小题有两项符合题目要求.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
.【答案】AD
【
解析】以风筝为研究对象,受力分析如图所示,
风筝受重力 mg、轻绳的拉力 F 和空气的作
用力 T,风筝缓慢上升,拉力和空气作用力的合力与重力大小相等,方向相反,风筝缓慢上升的过程中,
轻绳与水平方向的夹角变大,由图可知轻绳的拉力增大,空气对风筝的作用力增大,A 正确,B 错误;以
人为研究对象,受力分析如图所示,
假设轻绳与水平方向的夹角为 α,则在竖直方向上由力
的平衡条件得 F = Mg - F sina ,由以上分析可知 F 增大,α 增大则 sinα 增大,所以 F 减小,C 错误;
N
N
以风筝和人作为整体,受力分析,如图所示,
由以上分析可知空气对风筝的作用力逐渐增
大,方向不变,则空气对风筝的作用力水平向右的分力增大,由力的平衡条件可知地面对人的摩擦力增
大,D 正确.
6
.【答案】CD
【
解析】a-T 图像的面积表示物体速度的变化量,0~0.5T 时间内物体一直沿正方向做加速运动,0.5T 时物
体的加速度为零,此时物体的速度最大;0.5T~T 时间内,物体沿正方向做减速运动,T 时刻物体的速度减
为零,显然物体一直朝正方向运动,AB 错误;由于 0 时刻、T 时刻物体的速度均为零,则 0~T 时间内物
体动量的变化量为零,由动量定理得合力的冲量为零,即外力的冲量为零,C 正确;由以上分析可知,
0
~T 时间内物体动能的变化量为零,由动能定理得合力所做的功为零,即外力对物体做功为零,D 正确
7
.【答案】BC
【
解析】探测器需要到达土星,因此其最终会脱离地球的引力束缚,其发射速度应大于第二宇宙速度,A
R
3
1
3
2
T
2
1
T22
错误;由开普勒第三定律得
=
,由题图可知轨道 1 的半长轴最大、轨道 3 的轨道半径最小,所以探
R
测器在轨道 1、2、3 的运行周期关系为T > T > T ,B 正确;探测器由轨道 1 进入轨道 2,即由高轨道进
1
2
3
Mm
v
2
P1
r
入低轨道,需点火减速,C 正确;探测器在轨道 1 上经过 P 点后做离心运动,则有G
< m
,探测
r
2
Mm
v
2
P3
r
器在轨道 3 上经过 P 点做匀速圆周运动,则有G
= m
,显然 ,D 错误.
v < v
P3 P1
r
2
8
.【答案】BD
【
解析】小球 P 由静止释放沿半圆轨道下滑,经过一段时间,小球 P 运动到半圆环的最低点 N,此时小球
P 的速度与细线垂直,此时小球 Q 的速度为零,显然小球 P 由释放到最低点 N 的过程,物体 Q 先向上加
速运动再向上减速运动,即物体 Q 的加速度先向上后向下,所以物体 Q 先超重后失重,A 错误;小球 P
由释放到 N 的过程,小球 P 下落的高度为 R,物体 Q 上升的高度为 (2R - 2R) ,对 P、Q 组成的系统,
1
由机械能守恒定律得
2
mgR - mg(2R - 2R) = ´2mv2
,解得
v =
2gR
,此时小球 P 的加速度大小
N
N
2
v
2
N
R
R
为
a =
=
2 ,D 正确;小球 P 到 M 点时,如图所示,小球 P 下落的高度为 h = Rcos 60° =
g
,
P
2
3
CM
AM
1
2
CM =
R , AM = 3R ,有 cosÐCMA =
=
, ÐCMA = 60°,则有物体 Q 上升的高度为
2
h = ( 3 - 2)R ,设小球 P 在 M 点的速度为 v ,此时小球 P 沿细线方向的分速度 v 等于物体 Q 的速
Q
P
1
1
度,有 v = v cos 60° = v ,小球 P 由释放到 M 点的过程中,对 P、Q 组成的系统由机械能守恒定律得
Q
P
P
2
2 2(1+ 2 - 3)gR
1
1
2
mgh - mg( 3 - 2)R = ´2mv2 + mv2
,
解得
v =
、
P
P
Q
P
2
2
3
2
(1+ 2 - 3)gR
vQ =
,B 正确,C 错误.
3
三、非选择题:共 60 分.考生根据要求作答.
9
.【答案及评分细则】(3 分)
1
: 3 (1 分,其他结果均不得分)1∶1(2 分,其他结果均不得分)
【
解析】由题意,P、Q 分别为北纬 60°和北纬 30°,则 P、Q 到地轴的距离为圆周运动的轨道半径,假设
1
3
地球的半径为 R,则 P、Q 做圆周运动的轨道半径分别为 r = Rcos 60° = R 、 r = Rcos 30° =
R ,
P
Q
2
2
由公式 v = wr 可知 v :v =1: 3 ,由于 P、Q 随地球的自转做圆周运动,则 P、Q 的角速度相同,由公
P
Q
式w = 2pn 可知,P、Q 的转速之比为 1∶1.
1
0.【答案及评分细则】(3 分)
2
G
6G
(
1 分,其他结果均不得分)
(2 分,其他结果均不得分)
4
4
【
解析】设每根轻绳与水平方向的夹角为a ,则由几何关系可知a = 45°,设每根轻绳的拉力大小为 F,
2
G
由力的平衡条件得 4F sina = G ,解得 F =
;又由几何关系可知,相邻两根轻绳与底边构成一正三
4
6
G
角形,则由力的合成法则可知,相邻两根轻绳拉力的合力大小为 F1 = 2F cos 30° =
.
4
1
1.【答案及评分细则】(3 分)
1
2
3
gt
2 :1(每空 1 分,其他结果均不得分)
3
【
解析】当力 F 作用时,设物体的加速度大小为 a1,从开始经时间 t 后物体的速度为 v,由牛顿第二定律
及运动学公式得 F - mmg = ma , v = a t ;撤去力 F 后,设物体的加速度大小为 a ,由牛顿第二定律及
2
1
1
1
2
运动学公式得 mmg = ma , 0 = v - a ×2t ,又 F = mg ,解得 m = , v = gt ;撤走外力前后,物体的
2
2
3
3
加速度大小之比为 a : a = 2:1.
1
2
1
2.【答案及评分细则】(6 分)
d
d
2
(
1) (1 分,其他结果均不得分)
(2 分,其他结果均不得分)
t
2ht
2
1
d
2
(
【
2) (1 分,其他结果均不得分)
(2 分,其他结果均不得分)
t
2
2k
解析】(1)由于小铁球经过光电门时的挡光时间极短,在该时间内的平均速度近似等于小铁球的瞬时速
d
d
2
度,即 v = ;由运动学公式得
v
2
= 2gh
,由以上解得
g =
;
t
2ht
2
d
t
d
2
1
(
为
2)由公式
v
2
= 2gh 和 v =
整理得
h =
×
,欲使图线为过原点的倾斜直线,则横轴的物理意义应
2g t
2
1
d
2
d
2
,图像的斜率为 k =
,解得 g =
.
t
2
2g
2k
1
3.【答案及评分细则】(8 分)
1)=(2 分,其他结果均不得分)
(
m1 m2
(
2)不需要(1 分,其他结果均不得分)
=
(2 分,结果正确,形式不同可以同样得分,其他结果
t1
t2
m1d
2
m2d
2t22
2
均不得分)需要(1 分,其他结果均不得分)
+
(2 分,结果正确,形式不同可以同样得分,
2t
2
1
其他结果均不得分)
【
解析】(1)若气垫导轨调节为水平,则轻推滑块甲后,滑块甲应在气垫导轨上做匀速直线运动,则滑块
甲通过两光电门时的挡光时间应相同,即 Dt = Dt ;
1
2
(
2)遮光片的宽度为 d,弹簧弹开两滑块后,滑块甲、乙通过光电门 A、B 的挡光时间 t 、t ,则滑块
1
2
d
d
甲、乙通过光电门 A、B 的速度大小分别为 v1 = 、 v2 = ,由动量守恒定律得 0 = m v - m v ,整理得
1
1
1
2
t1
t2
m1 m2
=
,
所以不需要测量遮光片的宽度 d;由以上分析可知,两滑块甲、乙与轻弹簧分离瞬间的速度大
t1
t2
d
d
1
1
2
m1d
2t12
2
m2d
2t22
2
小为分别为 v1 = 、 v2 = ,弹簧储存的弹性势能为
E = m v2 + m v2
,解得
Ep =
+
,
p
1
1
2
2
t1
t2
2
故需要测量遮光片的宽度.
1
4.【答案】(1)16.25m
(2) -16.25m/s,负号表示方向竖直向下
-6.25m/s,负号表示方
向竖直向下
v1
g
25
【
解析及评分细则】(1)第 1 个物体从发射到速度减为 0 所需的时间为
t =
1
=
s = 2.5s
10
v
2
1
g
252
2´10
第 1 个物体上升的最大高度为
h =
1
=
m = 31.25m
2
第 1 个物体的速度减为 0 时,第 2 个物体运动的时间为t = t -t =1s ,显然第 2 个物体处在上升阶段,
2
1
0
1
则第 2 个物体上升的高度为
h = v t - gt
2
2
2
2 2
2
代入数据解得 h2 =15m
所以第 1 个物体的速度为 0 时,两物体之间的间距为 Dh = h - h ,解得 Dh =16.25m
1
2
按步骤得分,步骤齐全且结果正确,得全分;若结果错误,扣除结果分后,其余按步骤得分,
1
¢
= v t - gt
2
3
(
2)设第 2 个物体发射后经时间 t3 两物体相遇,则第 2 个物体的位移为
h
2
2 3
2
1
¢
1
= v (t + t ) - g(t + t )2
第 1 个物体的位移为
h
1
3
0
3
0
2
又 h h2¢
¢
1
=
解得t3 = 2.625s
此时第 1 个物体的速度为 v1¢ v1 g(t3 t )
=
-
+
0
解得 v1¢
= -16.25m / s ,负号表示方向竖直向下
此时第 2 个物体的速度为 v2¢ v2 gt3
=
-
解得 v2¢
= -6.25m / s ,负号表示方向竖直向下
(
其他合理解法也可得分)
按步骤得分,步骤齐全且结果正确,得全分;若结果错误,扣除结果分后,其余按步骤得分,
5.【答案】(1)0.75 (2)8m/s 10m/s (3)1.8m
解析及评分细则】(1)滑块沿斜面体向下做匀速运动,则滑块受力平衡,对滑块受力分析
如图所示
1
【
由力的平衡条件得 mg sinq = Ff
FN = mg cosq
又 Ff = mFN
代入数据解得 m = 0.75
按步骤得分,步骤齐全且结果正确,得全分;若结果错误,扣除结果分后,其余按步骤得分。
(
2)小球离开斜面体的顶端后做平抛运动,水平方向匀速直线运动,则有 x = v0t0
1
竖直方向做自由落体运动,有
y = gt0
2
2
y
由几何关系有 tanq =
x
解得 v0 = 8m / s
x
斜面体的顶端到底端的间距为 L =
cosq
L
滑块沿斜面体下滑的速度为 v =
t0
解得 v=10m/s
按步骤得分,步骤齐全且结果正确,得全分;若结果错误,扣除结果分后,其余按步骤得分。
(
3)以抛出点为原点建立直角坐标系,分别取水平向右和竖直向下为 x、y 轴正方向.设经过时间 t 小球和
滑块的间距最大,对小球在水平方向有 x = v t
1
0
1
竖直方向有
y = gt
2
1
2
对滑块在水平方向有 x = vt cosq = v t
2
0
v0 sinq
cosq
竖直方向有
y = vt sinq =
2
t
二者间的距离
d = (x - x )2 + (y - y )2
2
1
2
1
1
整理得
d = v t tanq - gt
2
0
2
即
d = 6t -5t
2
当t = 0.6s 时,小球和滑块的间距最大,最大间距为 dm =1.8m
按步骤得分,步骤齐全且结果正确,得全分;若结果错误,扣除结果分后,其余按步骤得分。
4
10 -10
1
6.【答案】(1)3m/s2
(2)0.8m
(3)
s
5
【
解析及评分细则】(1)物体 A 与长木板 B 碰后物体 C 做加速运动,长木板 B 做减速运动,由牛顿第二
定律对 C 有 m1mg = ma1
解得
a =1m / s2
1
对长木板 B 由牛顿第二定律得 m mg + m (M + m)g = Ma
2
1
2
解得
a = 3m / s2
2
按步骤得分,步骤齐全且结果正确,得全分;若结果错误,扣除结果分后,其余按步骤得分
(
2)设碰后长木板 B 的速度为 v1,欲使物体 C 刚好不从长木板 B 的最左端滑出,则应使物体 C 刚好滑到
长木板的最左端二者共速,设共同的速度为 v.则有 v = a t = v - a t
1
1
2
L
v + v1
2
v
又由
=
t - t
2
2
解得 v1 = 4m / s
物体 A 和长木板 B 发生弹性碰撞,设碰前物体 A 的速度为 v0,对于碰撞的过程由动量守恒定律、机械能守
恒定律得 m v = Mv + m v
2
0
0
1
0
1
2
1
1
m0v0 = Mv2 + m v2
2
1
0
2
2
2
解得 v = 4m / s 、 v = 0
0
2
1
2
物体 A 由 O 到 P 的过程,由机械能守恒定律得
m0v0 = m0 gh
2
解得 h=0.8m
按步骤得分,步骤齐全且结果正确,得全分;若结果错误,扣除结果分后,其余按步骤得分,
1
(
3)物体 A 从距离 P 点 h0 = 0.2m处静止释放,碰前有
m gh = m v2
0
0
0
2
碰前 A 的速度为 v = 2m / s
由第(2)问解析可知,碰后瞬间 B 的速度为 v = 2m / s ,A、B 碰后的瞬间,在长木板上施加的水平向右
的恒力 F0 = 20N ,撤走外力前物体 C 以
a =1m / s2
1
加速运动,长木板 B 加速运动,对长木板 B 由牛顿第
二定律得 F - m mg - m (M + m)g = Ma
3
0
1
2
解得
a = 2m / s2
3
1
撤走外力瞬间长木板 B 的速度和位移分别为 v = v + a t 、
x = vt + a t
2
3 1
3
3 1
3
1
2
1
物体 C 的速度和位移分别为 v = a t 、
x = a t
2
1 1
4
1 1
4
2
1
1
D
x = x - x = v t + a t
2
3 1
- a t
2
1 1
t1 时间内 C 在 B 上表面向左滑动的距离为
1
3
4
1 1
2
2
由于 v > v ,所以此后物体 C 继续加速,长木板 B 开始减速,设撤走外力后经时间 t 物体 C 与 B 共速,
2
3
4
且此时物体 C 刚好到达长木板 B 的最左端,由(1)问可知长木板 B 减速时的加速度为
a = 3m / s2
2
则由 v = v + a t = v - a t
2 2
共
4
1 2
3
v3 + v
v4 + v
Dx2 =
共
t2 -
共
t2
t2 时间内 C 在 B 上表面向左滑动的距离为
2
2
L
则有 Dx + Dx =
1
2
2
4
10 -10
10
5
由以上解得t1 =
s、t2 =
s、 v共 = ( 10 - 2)m / s
5
按步骤得分,步骤齐全且结果正确,得全分;若结果错误,扣除结果分后,其余按步骤得分。
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