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相关试卷

1、如图所示，一长 $l = 4 m$ 的倾斜传送带，传送带与水平面的夹角 $θ = 30 °$ ，传送带以 $v = 1 m/s$ 的速率沿顺时针方向匀速运行。在水平面上有质量为 $M = 2 kg$ 且足够长的木板，质量为 $m = 1 kg$ 的滑块静止在木板左端。滑块与木板间动摩擦因数 $μ_{1} = 0.4$ ，木板与地面间动摩擦因数 $μ_{2} = 0.2$ ，木板左端离传送带 $L = \frac{27}{8} m$ ，现给木板施加一大小为 $F = 22 N$ 的水平向左的恒力，传送带与水平面交界处O点有一与木板等高的小挡片，可以粘住木板使其停止运动，从而使滑块离开木板后可以无能量损失地滑上传送带。滑块与传送带间的动摩擦因数 $μ_{3} = \frac{\sqrt{3}}{5}$ ，传送带的底端垂直传送带放一挡板P，滑块到达传送带底端时与挡板P发生碰撞，滑块与挡板P碰撞前后的速率不变且碰撞时间忽略不计，滑块可视为质点，不计空气阻力，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ 。求：

(1)、木板撞到挡片之前，滑块与木板的加速度大小；

(2)、滑块离开木板时的速度大小；

(3)、滑块与挡板P碰后第一次沿传送带向上运动至速度为零的过程中，与传送带的划痕长度。

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2、水平地面上固定一开口向上的圆锥形桶，圆锥形桶高为2R，开口半径为R，桶内中心有一直杆OP。在桶内放置一质量为m的小球，小球半径远小于R，最初小球停在圆锥靠底部位置，如图所示。现在给小球一个初速度，让小球绕竖直转轴OP在水平面内转动起来，若缓慢增加小球的线速度，最终小球会从桶的上方边缘水平飞出，已知重力加速度大小为g，不计摩擦和空气阻力，求：

(1)、小球最初静止时对桶壁的压力大小；

(2)、当小球即将从桶的上方边缘水平飞出时，小球的角速度大小ω；

(3)、小球从桶的上方边缘飞出后的落地点到O点的距离s。

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3、如图所示，一辆装满石块的货车在平直公路上以 $v = 20 m/s$ 的速度向右匀速行驶。某时刻司机发现前方有险情，立即紧急制动，货车经 $t = 2.0 s$ 停了下来，已知货车与石块的总质量为 $M = 15 t$ ，货箱中石块B的质量为 $m = 10 kg$ ，取 $g = 10 {m/s}^{2}$ 。求：

(1)、货车制动过程加速度大小a和所受阻力的大小f；

(2)、货车制动过程石块B周围与其接触的物体对石块B的作用力的合力F的大小和方向。

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4、某物理课外小组利用图（a）中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系。置于实验台上的长木板水平放置，其右端固定一轻滑轮，轻绳跨过滑轮，一端与放在木板上的小滑车相连，另一端可悬挂钩码。本实验中可用的钩码共有 $N = 5$ 个，每个质量均为 $m = 0.01 kg$ 。实验步骤如下：
（1）将5个钩码全部放入小车中，在长木板（填“左下方”或“右下方”）垫上适当厚度的小物块，使小车（和钩码）可以在木板上匀速下滑。
（2）将n（依次取 $n = 1, 2, 3, 4, 5$ ）个钩码挂在轻绳右端，其余 $(N - n)$ 个钩码仍留在小车内；用手按住小车并使轻绳与木板平行。释放小车，同时用传感器记录小车的速度v随时间t的变化图象，经数据处理后可得到相应的加速度a。
（3）对应于不同的n的a值见下表。
n
1
2
3
4
5
$a / (m \cdot s^{- 2})$
0.20
0.39
0.60
0.81
0.99
（4）利用表中的数据在图（b）中描点，并作出 $a - n$ 图象。从图象可以看出：当物体质量一定时，物体的加速度与其所受的合外力成正比。
（5）利用 $a - n$ 图象求得小车（空载）的质量为kg（保留2位有效数字，重力加速度 $g = 9.8 {m/s}^{2}$ ）
（6）若以“保持木板水平”来代替步骤（1），同样实验作出 $a - n$ 图像，发现 $a - n$ 图象仍是直线，理论上该直线（填“过”或“不过”）原点，该直线的斜率（填“大于”“小于”或“等于”）步骤（4）中直线的斜率。

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5、泸州高中的同学们热爱学习和运动，某同学家里备有健身器材——拉力器。某学习小组利用拉力器做实验，探究胡克定律。首先把弹簧上端固定在铁架台的横杆上，弹簧的右侧固定一刻度尺，如甲图所示。然后在弹簧下端悬挂不同质量的钩码，记录弹簧弹力F和相关数据。

(1)、某同学根据实验数据，绘制的弹力F与x的关系图像如图乙所示，图中x表示________。

A、弹簧的形变量 B、弹簧处于竖直状态下的自然长度 C、弹簧处于水平状态下的自然长度

(2)、小天同学使用两条不同的轻质弹簧a和b，根据实验数据绘制F与x图像（如图丙所示），发现图像中弹簧a的斜率小于弹簧b的斜率，由此可知弹簧a的劲度系数（“大于”“等于”或“小于”）弹簧b的劲度系数。若要制作一个精确度较高的弹簧测力计，应选弹簧（填“a”或“b”）。

(3)、实验过程中发现某类弹簧自身重力不可忽略，不可视为轻质弹簧，若把此类弹簧放在铁架台上竖直悬挂时，弹簧呈现的形态如下图中的________。

A、 B、 C、

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6、如图所示，在水平地面上竖直放置一质量为M的轨道，外形为正方形，内里是一半径为R、内壁光滑的圆形轨道，轨道圆心为O，A、B是轨道上与圆心O等高的两点。一质量为m的小球沿内里轨道做圆周运动且刚好能通过轨道最高点，运动过程中轨道始终在地面并保持静止状态。已知重力加速度为g，则以下说法正确的是（　　）

A、小球经过轨道最低点时，对轨道的压力大小为6mg B、小球经过A点时，地面对轨道的摩擦力大小为5mg C、小球经过B点时的加速度大小为3g D、轨道对地面的最小压力的大小为 $M g - \frac{3}{4} m g$

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7、如图所示，半圆环竖直固定在水平地面上，光滑小球套在半圆环上。对小球施加一始终指向半圆环最高点B的拉力F，使小球从半圆环最低点A缓慢移动到最高点B。下列说法正确的是（　　）

A、小球对半圆环的压力先减小后增大 B、拉力F一直减小 C、若小球到达B点前瞬间撤去拉力F，则小球向下运动过程中竖直分速度先增大再减小再增大 D、若小球到达B点前瞬间撤去拉力F，则小球向下运动过程中会出现和圆环轨道间作用力为零的情况

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8、已知第三十颗北斗导航卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，其运行速度为v，向心加速度为a，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G。下列判断正确的是（　　）

A、地球的质量为 $\frac{v^{4}}{a G}$ B、该导航卫星的运行周期大于24小时 C、该导航卫星的轨道半径与地球半径之比为 $\sqrt{g} : \sqrt{a}$ D、该导航卫星的运行速度与地球的第一宇宙速度之比为 $\sqrt{a} : \sqrt{g}$

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9、如图所示，倾角为30°且足够长的固定光滑斜面底端有一固定挡板，轻弹簧一端与挡板连接，另一端与物块A接触但不连接，A上方放置另一物块B，B与物块C用跨过光滑轻质定滑轮的细线连接，B与定滑轮间的细线与斜面平行。开始时用手托住C，使细线处于伸直但不拉紧的状态，此时A、B静止在斜面上。某时刻突然释放C，一段时间后A、B分离，此时C未触地。已知A、B分离时，B的速度大小为v，A、B、C的质量均为m，弹簧劲度系数为k，弹簧的形变始终在弹性限度内，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）

A、刚释放C时，A、B间的弹力大小为 $\frac{1}{2} m g$ B、分离时刻弹簧处于伸长状态 C、A的速度最大时沿斜面上升的距离为 $\frac{m g}{4 k}$ D、A、B分离时，B的加速度大小为 $\frac{1}{4} g$

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10、挥杆套马是我国蒙古传统体育项目，烈马从骑手身边奔驰而过时，骑手持套马杆，由静止开始催马追赶，二者的 $v - t$ 图像如图所示，则（　　）

A、 $0 \sim 4 s$ 内骑手靠近烈马 B、 $6 s$ 时刻骑手刚好追上烈马 C、 $0 \sim 6 s$ 内骑手的加速度大于 $8 \sim 9 s$ 内烈马的加速度 D、在 $0 \sim 6 s$ 内烈马的平均速度大于骑手的平均速度

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11、用跨过定滑轮的绳把湖中小船拉靠岸，如图所示，已知船的速度不变，则绳的速度（　　）

A、不变 B、逐渐增大 C、逐渐减小 D、先增大后减小

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12、一小车在平直的公路上运动的位移—时间图像如图所示，则在下列四幅小车的速度—时间图像中，可能正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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13、下列说法正确的是（　　）

A、人在松软的土地上下陷时，人对地面的压力大于地面对人的支持力 B、“强弩之末，势不能穿鲁缟”，是因为弩箭的惯性减小了 C、只有体积很小的物体才可以看作质点 D、船相对于静水的速度大于河水流速时，船过河的最短路程等于河的宽度

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14、如图甲是某厂家在弯道倾角 $θ = 45 °$ 的汽车试验场测试汽车性能时汽车从水平直道进入倾斜弯道的照片，简化图如乙所示。汽车匀速过此弯道，其重心位于汽车中轴线上，重心的轨迹可视为半径为 $R = 25 0m$ 的圆弧。已知汽车（含驾驶员）总质量为 $m = 2.0 \times 10^{3} kg$ ，刹车减速时的平均阻力 $F = 2.0 \times 10^{4} N$ ，汽车受到的最大静摩擦力大小可认为等于滑动摩擦力大小，重力加速度g取 ${10m/s}^{2}$ ，忽略空气阻力，特殊材料的动摩擦因数 $μ$ 可能大于1。

(1)、某时刻处于水平直道上的汽车以 $v_{0} = 216 km/h$ 的速度开始减速，进入倾斜弯道后恰好没有向弯道内外两侧运动的趋势，求汽车在开始减速至弯道起始线过程中，刹车产生的内能Q和刹车距离s；

(2)、当汽车车轮与地面动摩擦因数 $μ$ 满足什么条件时，汽车在弯道中无论多快都不会向外侧侧滑。

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15、某次卫星发射任务中，卫星的变轨过程如图所示。先将卫星发射到半径为 $r_{1}$ 的近地圆轨道（停泊轨道），在轨道I的P点通过点火加速使卫星进入椭圆转移轨道II，卫星运行到轨道Ⅱ的远地点Q时再次点火加速，最终进入半径为 $r_{3} (r_{3} > r_{1})$ 的同步轨道III。已知绕同一中心天体的所有卫星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值相等，卫星在轨道I、III的运行速率分别为 $v_{1}$ 和 $v_{3}$ ，两位同学对此展开讨论：
甲同学认为：“卫星在变轨过程中经历了两次点火加速，动能增加，因此 $v_{3} > v_{1}$ 。”
乙同学认为：“根据万有引力提供向心力可得 $v = \sqrt{\frac{G M}{r}}$ ，轨道半径越大，运行速率v越小，所以 $v_{3} < v_{1}$ 。”

(1)、请判断哪位同学的说法正确（不需要说明理由）；

(2)、请分析另一位同学说法错误的原因；

(3)、已知卫星在同步轨道III的运行周期为 $T_{0}$ ，请计算卫星在轨道II由P第一次运行到Q所需的时间t。（ $r_{1} 、 r_{3}$ 为已知）

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16、某兴趣小组用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，摆锤末端固定光电门，摆锤从静止释放，依次通过A、B、C、D、E、F六个挡光片，挡光时间依次为 $t_{1} 、 t_{2} 、 t_{3} 、 t_{4} 、 t_{5} 、 t_{6}$ 。六个挡光片所在位置的高度如图所示。已知挡光片的宽度 $d = 0.01 m$ ，忽略金属摆臂与悬挂点间的摩擦阻力，重力加速度为g，实验数据如下表，请回答下列问题：
挡光片所在位置
A
B
C
D
E
F
挡光时间 $t / ms$
$11.89$
$9.47$
$7.21$
$6.57$
$5.67$
$5.37$
速度 $v / (m / s)$
$0.84$
$1.06$
$1.39$

$1.76$
$1.86$
速度二次方 $v^{2} / (m^{2} / s^{2})$
$0.71$
$1.12$
$1.93$

$3.10$
$3.46$
摆锤相对A位置下降的高度 $h /cm$
0
2
4

12
14

(1)、本实验（选填“需要”或者“不需要”）测量摆锤（含光电门）的质量。

(2)、根据实验数据记录表格，摆锤通过D挡光片时的速度 $v =$ $m/s$ （结果保留三位有效数字），此时相对A下降的高度为 $cm$ 。

(3)、以摆锤相对A下降的高度h为纵坐标，通过各个挡光片时的（选填“v”或“ $v^{2}$ ”）为横坐标作图。若在误差允许的范围内，图像为一条斜率为 $\frac{1}{2 g}$ 的倾斜直线，则验证机械能守恒定律恒成立。

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17、星下点轨迹是卫星运动轨迹垂直向下在地球表面的投影。某颗卫星绕地球做匀速圆周运动，卫星轨道和绕行方向如图甲所示。图乙是卫星第Ⅰ圈、第Ⅱ圈和第Ⅲ圈的星下点轨迹展开图，横轴数值表示经度。其中P点是第Ⅰ、Ⅱ圈星下点轨迹展开图的一个交点。已知地球自转周期为 $24h$ ，卫星轨道半径约是地球半径的 $1.084$ 倍。下列说法正确的是（　　）

A、该卫星的向心加速度约等于重力加速度g B、若地球没有自转，则该卫星的星下点轨迹为一个点 C、该卫星第Ⅰ、Ⅱ圈星下点经过P点的时间间隔等于该卫星的运行周期 D、根据赤道与星下点轨迹展开图的交点，可知该卫星的运行周期约 $1 .5h$

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18、在工业生产中，常用圆锥形滚筒搭建水平传送带以完成 $90 °$ 转弯，其结构如图所示。圆锥滚筒两端横截面半径分别为 $R_{1}$ 和 $R_{2}$ ，转弯轨道的内外半径分别为 $r_{1}$ 和 $r_{2}$ 。已知货物与滚筒间不打滑，每个圆锥筒以相同的角速度转动，则下列说法正确的是（　　）

A、可视为质点的货物分别通过传送带内外两侧时的线速度大小相等 B、可视为质点的货物分别通过传送带内外两侧时的角速度大小相等 C、单个圆锥滚筒滚动时内外两端角速度之比 $\frac{ω_{1}}{ω_{2}} = \frac{R_{1}}{R_{2}}$ D、单个圆锥滚筒滚动时内外两端横截面的半径之比 $\frac{R_{1}}{R_{2}} = \frac{r_{1}}{r_{2}}$

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19、配备消防模块的机器狗可通过高压喷水装置进行灭火作业。如图所示，某次测试中，机器狗位于水平地面上O点，以与水平方向成 $θ$ 角（ $θ < 45 °$ ）的初速度v斜向上喷水，水流恰好可以喷射到水平地面P位置的火源。忽略机械狗的大小、空气阻力和水柱粗细。若机器人向火源移动一小段距离，则在以下操作中有可能让水流恰好喷射到火源的是（　　）

A、只减小夹角 $θ$ B、只增大夹角 $θ$ C、只减小初速度v D、只增大初速度v

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20、2024年11月18日，某车企成功完成全球首次新能源 $SUV$ 的 $360 °$ 环跑摩天轮极限挑战测试。总质量为m的汽车（含驾驶员）以速度 $v_{1}$ 通过半径R的圆环轨道最低点后保持恒定功率P运动，经过时间t后以速度 $v_{2}$ 顺利通过最高点，已知重力加速度为g，则由最低点运动到最高点的过程中，则汽车（含驾驶员）（　　）

A、只要 $v_{2}$ 大于零即可安全通过最高点 B、动能的变化量为 $P t - 2 m g R$ C、机械能的增加量为 $P t$ D、克服摩擦阻力做功为 $P t + \frac{1}{2} m v_{1}^{2} - \frac{1}{2} m v_{2}^{2} - 2 m g R$

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