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相关试卷

1、如图所示，一竖直圆管质量为M，下端距水平地面的高度为H，顶端塞有一质量为m的小球，圆管由静止自由下落，与地面发生多次弹性碰撞，且每次碰撞时间均极短，小球一直都在管内；在运动过程中，管始终保持竖直。已知M = 2m，球和管之间的滑动摩擦力大小为2mg，g为重力加速度的大小，不计空气阻力。

(1)、求管第一次与地面碰撞后的瞬间，管和球各自的加速度大小；

(2)、求管第二次与地面碰撞前瞬间的速度；

(3)、求管从开始下落到最终停下全过程运动的路程。

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2、风洞实验室可以产生水平方向、大小可以调节的风力。如图所示，两水平面L₁、L₂（图中虚线）的间距为H，虚线区域存在方向水平向右、大小恒定的风力。在该区域下边界上的O点，将质量为m的小球以一定的初速度竖直向上抛出，小球从上边界的M点离开虚线区域，经过一段时间，小球又从上边界的N点再次进入虚线区域，小球再次进入虚线区域后做直线运动，最后小球从下边界的P点离开。已知小球从P点离开时，其速度为从O点进入时的2倍。不计虚线区域上方的空气阻力，重力加速度为g。求：（计算结果可用根号表示。）

(1)、从O点进入直到从P点离开，小球在竖直方向和水平方向分别做什么运动？

(2)、O、M的水平距离与N、P的水平距离之比；

(3)、虚线区域中水平风力的大小；

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3、2019年11月14日，中国火星探测任务着陆器悬停避障试验取得圆满成功，如图甲是由多根钢缆悬挂的试验平台。某同学为了研究钢缆对平台的拉力随高度的变化，建立了如图乙所示的简化模型进行探究，平台质量为M，由两根等长且质量可忽略的钢缆悬挂于A、B两点，A、B等高，相距S。平台到A、B连线的高度为S的k倍，k值可由安装在A、B处的装置调整，每根钢缆对平台的拉力大小设为F。

(1)、若 $k = \frac{\sqrt{3}}{2}$ ，求F；

(2)、若F = Mg，求k值；

(3)、求F随k变化的关系式，并说明随k值增大，F怎样变？

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4、利用单摆验证小球平抛运动规律，设计方案如图（a）所示，在悬点O正下方有水平放置的炽热的电热丝P，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断；MN为水平木板，已知悬线长为L，悬点到木板的距离OO^' = h（h > L）。

(1)、电热丝P必须放在悬点正下方的理由是：。

(2)、将小球向左拉起后自由释放，最后小球落到木板上的C点，O^'C = s，则小球做平抛运动的初速度为v₀ = 。

(3)、在其他条件不变的情况下，若改变释放小球时悬线与竖直方向的夹角θ，小球落点与O^'点的水平距离s将随之改变，经多次实验，以s²为纵坐标、cosθ为横坐标，得到如图（b）所示图像。则当θ = 60°时，s为m；若悬线长L = 1.0 m，悬点到木板间的距离OO^'为m。

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5、某同学想设计一个可以测量物体重量的台秤，其结构原理如图（a）所示，轻质弹簧下端固定于铁架台，弹簧上端置一托盘（g取9.8 m/s²）
砝码质量（g）
50
150
250
弹簧长度（cm）
8.50
6.54
4.58

(1)、该同学在托盘中依次增加砝码，测得相应的弹簧长度，部分数据如上表格，由数据算得劲度系数k = N/m（保留2位有效数字）；

(2)、该同学通过换算，将质量数据标在刻度尺的不同位置处，一个简易台秤就制作成功了。请问100 g应该标在刻度尺cm的位置。（计算结果保留3位有效数字）。

(3)、使用过程中，该同学更换了一个轻一点的托盘，更换托盘后，再用上述方法测量，得到弹簧的劲度系数（选填“变化”或“不变化”），刻度尺不同位置标的质量数据（选填“需要”或“不需要”）改变。

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6、如图甲为自动计数的智能呼啦圈，水平固定的圆形腰带外侧有轨道，配重通过轻绳与轨道上的滑轮P连接。锻炼中，配重的运动简化为绕腰带的中心轴在水平面内匀速转动，其模型如图乙所示。已知配重的质量为m，轻绳长为l，与竖直方向的夹角为θ，圆形腰带的半径为r，重力加速度为g，配重可视为质点，则配重（　　）

A、受到的拉力大小为 $T = m g \cos θ$ B、受到的拉力大小为 $T = \frac{m g}{cos θ}$ C、转动的角速度为 $ω = \sqrt{\frac{g}{l cos θ}}$ D、转动的角速度为 $ω = \sqrt{\frac{g tan θ}{l sin θ + r}}$

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7、图像能够直观描述物理过程，能形象表述物理规律，能有效处理实验数据。如图所示为物体做直线运动的图像，下列说法正确的是（　　）

A、甲图为A、B、C三物体做直线运动的 $s - t$ 图像， $0 - t_{1}$ 时间内三物体的平均速度相等 B、乙图中， $x_{1} - 2 x_{1}$ 物体的加速度大小为 $\frac{2 v_{0}^{2}}{x_{1}}$ C、丙图中，阴影面积表示 $t_{1} - t_{2}$ 时间内物体的速度改变量的大小 D、丁图中所描述的物体正在做匀加速直线运动，则该物体的加速度 $4 m / s^{2}$

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8、如图所示，a、b是由同种材料构成的两物体，质量分别为m₁、m₂ ，由轻质弹簧相连，放置在倾角为θ的光滑的斜面上。当给物体a施加一沿斜面向上的恒力F时，两物体一起斜向上做加速度为a的匀加速直线运动，此时弹簧的伸长量为x，则（　　）

A、弹簧的劲度系数为 $k = \frac{F - m_{2} g sin θ}{x}$ B、弹簧的劲度系数为 $k = \frac{m_{1} F}{(m_{1} + m_{2}) x}$ C、在运动过程中，若突然撤去拉力F，则撤去F的瞬间a物体的加速度大小为 $\frac{F}{m_{1}} - a$ D、若斜面粗糙，在同样恒力F作用下，两物体仍能斜向上匀加速运动，弹簧的伸长量将大于x

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9、在探究“物体质量一定时，加速度与力的关系”的实验中，某同学做了如图所示的实验改进，用力传感器来测量细线中的拉力大小。实验改进后，下列说法正确的是（　　）

A、力传感器的示数等于砂和砂桶的总重力 B、相等时间内小车和沙桶速度改变量相等 C、砂和砂桶的总质量需远小于小车质量 D、本实验仍需要进行阻力补偿

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10、图甲是北京冬奥会单板滑雪大跳台比赛项目中运动员在空中姿态的合成图。比赛场地分为助滑区、起跳台、着陆坡和终点区域四个部分。运动员进入起跳台后的运动可简化成如图乙所示，先以水平初速度 $v_{0}$ 从A点冲上圆心角为α的圆弧跳台，从B点离开跳台，C点为运动轨迹最高点，之后落在着陆坡上的E点。忽略运动过程中受到的空气阻力并将运动员及装备看成质点，则下列说法正确的是（　　）

A、运动员在C点速度为0 B、运动员在AB圆弧轨道上运动时处于失重状态 C、运动员从B到C与从C到E两个过程的速度变化量方向相反 D、运动员以更大的初速度从A点冲上轨道，运动轨迹的最高点在C点的右上方

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11、2023年的春晚舞蹈《锦绣》，艺术地再现了古代戍边将士与西域各民族化干戈为玉帛并建立深厚友谊的动人故事。图（a）是一个优美且难度极大的后仰动作，人后仰平衡时，可粗略认为头受到重力 $G$ 、肌肉拉力 $F_{2}$ 和颈椎支持力 $F_{1}$ 。如图（b），若弯曲后的头颈与水平方向成 $60 °$ 角， $F_{2}$ 与水平方向成 $45 °$ 角，则可估算出 $F_{1}$ 的大小为（　　）

A、 $(\sqrt{3} + 1) G$ B、 $(\sqrt{3} - 1) G$ C、 $(\sqrt{3} + 2) G$ D、 $(\sqrt{3} - 2) G$

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12、为了方便在医院输液的病人及时监控药液是否即将滴完，有人发明了一种利用电容器原理实现的输液报警装置，实物图和电路原理如图所示。闭合开关，当药液液面降低时，夹在输液管两侧的电容器C的两极板之间介质由液体改变为气体，蜂鸣器B就会因通过特定方向的电流而发出声音，电路中电表均为理想电表。根据以上说明，下列选项分析正确的是（　　）

A、液面下降后，电容器两端电压变大 B、液面下降后，电容器所带电量减少 C、液面下降时蜂鸣器电流由a流向b D、输液管较粗时，电容器容值会变大

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13、某物流公司用如图所示的传送带将货物从高处传送到低处。传送带与水平地面夹角θ=37°，顺时针转动的速率为v₀=2m/s。将质量为m=25kg的物体无初速地放在传送带的顶端A，物体到达底端B后能无碰撞地滑上质量为M=50kg的木板左端。已知物体与传送带、木板间的动摩擦因数分别为µ₁=0.5，µ₂=0.25，AB的距离为s=8.20m。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s²（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求：

(1)、求物块刚放上传送带时的加速度大小；

(2)、物体滑上木板左端时的速度大小；

(3)、若木板M与地面光滑，要使物体恰好不会从木板上掉下，木板长度L应是多少？

(4)、若木板M与地面间的摩擦因数 $μ_{3} \geq \frac{1}{12}$ ，要使物体恰好不会从木板上掉下，木板长度L应是多少？

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14、 $500m$ 短道速滑世界纪录由我国运动员武大靖创造并保持。在其创造纪录的比赛中：
（1）武大靖从静止出发，先沿直道加速滑行，前 $8m$ 用时 $2s$ 。该过程可视为匀加速直线运动，求此过程加速度大小；
（2）武大靖途中某次过弯时的运动可视为半径为 $10m$ 的匀速圆周运动，速度大小为 $14m / s$ 。已知武大靖的质量为 $73kg$ ，求此次过弯时所需的向心力大小；
（3）武大靖通过侧身来调整身体与水平冰面的夹角，使场地对其作用力指向身体重心而实现平稳过弯，如图所示。求武大靖在（2）问中过弯时身体与水平面的夹角 $θ$ 的正切值大小。（不计空气阻力，重力加速度大小取 $10 m / s^{2}$ ）

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15、在探究物体质量一定时加速度与力的关系实验中，小明同学作了如图甲所示的实验改进，在调节桌面水平后，添加了用力传感器来测细线中的拉力。
（1）关于该实验的操作，下列说法正确的是。
A. 必须用天平测出砂和砂桶的质量 B. 不需要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量
C. 应当先释放小车，再接通电源 D. 需要改变砂和砂桶的总质量，打出多条纸带
（2）实验得到如图乙所示的纸带，已知打点计时器使用的交流电源的频率为 $50 Hz$ ，相邻两计数点之间还有四个点未画出，由图中的数据可知，打下 $B$ 点时速度大小为 $m/s$ ，小车运动的加速度大小是 ${m/s}^{2}$ （计算结果保留三位有效数字）。
（3）由实验得到小车的加速度 $a$ 与力传感器示数 $F$ 的关系如图丙所示，则小车与轨道的滑动摩擦力 $f =$ $N$ 。

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16、如图所示，M、N两物体叠放在一起。在恒力F的作用下，一起沿粗糙竖直墙面向上做匀速直线运动，则关于两物体受力情况的说法正确的是（　　）

A、物体N受到4个力 B、物体M受到4个力 C、物体M与墙之间无滑动摩擦力 D、物体M与N之间无静摩擦力

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17、航天飞机在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有（　　）

A、在轨道Ⅱ上经过A的速度大于经过B的速度 B、在轨道Ⅱ上经过A的动能等于在轨道Ⅰ上经过A的动能 C、在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期 D、在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度

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18、如图甲所示，农民用手抛撒谷粒进行水稻播种。某次一颗谷粒被水平抛出的运动轨迹如图乙所示，O为抛出点，Q、P为轨迹上两点，且谷粒在OQ间与QP间运动的时间相等。忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A、谷粒在P点时的速度大小是在Q点速度大小的2倍 B、谷粒在OQ间竖直方向的位移大小与QP间竖直方向的位移大小相等 C、谷粒在OQ间水平方向的位移大小与QP间水平方向的位移大小相等 D、谷粒在P点时速度与水平方向间的夹角是在Q点时速度与水平方向间夹角的2倍

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19、影视作品中的武林高手展示轻功时都是吊威亚（钢丝）的。如图所示，轨道车A通过细钢丝跨过滑轮拉着特技演员B上升，便可呈现出演员B飞檐走壁的效果。轨道车A沿水平地面以速度大小 $v = 5 m/s$ 向左匀速前进，某时刻连接轨道车的钢丝与水平方向的夹角为 $37 °$ ，连接特技演员B的钢丝竖直，取 $sin 37 ° = 0.6$ ， $cos 37 ° = 0.8$ ，则下列说法正确的是（　　）

A、该时刻特技演员B有竖直向上的加速度 B、该时刻特技演员B处于失重状态 C、该时刻特技演员B的速度大小为3 $m/s$ D、该时刻特技演员B的速度大小为6.25 $m/s$

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20、利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”，如图，在研磨过程中，砚台始终静止在水平桌面上。当墨条的速度方向水平向左时（　　）

A、砚台对墨条的摩擦力方向水平向左 B、桌面对砚台的摩擦力方向水平向左 C、墨条对砚台的摩擦力和砚台对墨条的摩擦力是一对作用力和反作用力 D、桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力

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