二、填空题(每空2分,共16分。)
13.(6分)
在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验中:
(1)以下说法正确的是( )
A.弹簧被拉伸时,不能超出它的弹性限度
B.用悬挂砝码的方法给弹簧施加拉力,应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态
C.用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量
D.用几个不同的弹簧,分别测出几组拉力与 伸长量,得出拉力与伸长量之比相等
(2)某同学由实验测得某弹簧的弹力F与长度L的关系
如图所示,则弹簧的原长L0= cm,劲度系数
k= N/m
14.(10分)
光电计时器是一种研究物体运动情况的常见仪器.当有物体从光电门通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.现利用如图甲所示装置探究物体的加速度与合外力、质量关系,其 NQ是水平桌面,PQ是一端带有滑轮的长木板,1、2是固定在木板上的两个光电门(与之连接的两个光电计时器没有画出).小车上固定着用于挡光的窄片K,测得其宽度为d,让小车从木板的顶端滑下,光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2.
(1)该实验中,在改变小车的质量M或沙桶的总质量m时,保持M >>m,这样做的目的是 ;
(2)为了计算出小车的加速度,除了测量d、t1和t2之外,还需要测量 ,若上述测量量用x表示,则用这些物理量计算加速度的表达式为a = ;
(3)某位同学经过测量、计算得到如下表数据,请在图乙中作出小车加速度与所受合外力的关系图像.
组别 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
M/kg |
0.58 |
0.58 |
0.58 |
0.58 |
0.58 |
0.58 |
0.58 |
F/N |
0.10 |
0.15 |
0.20 |
0.25 |
0.30 |
0.35 |
0.40 |
a/m·s-2 |
0.13 |
0.17 |
0.26 |
0.34 |
0.43 |
0.51 |
0.59 |
(4)由图象可以看出,该实验存在着较大的误差,产生误差的主要原因是:
.
三、计算题:(本题共4小题,共计46分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.) 15.(12分)在某一旅游景区,建有一山坡滑草运动项目。该山坡可看成倾角θ=30°的斜面,一名游客连同滑草装置总质量m=80 kg,他从静止开始匀加速下滑,在时间t=5 s内沿斜面滑下的位移x =50 m。(不计空气阻力,取g=10 m/s2)求: (1)游客在斜坡上的加速度大小; (2)滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ ; (3)设游客滑下50 m后进入水平草坪,试求游客在水平面上滑动的****距离。(游客从斜坡转入水平草坪运动时速率不变,且滑草装置与草皮间的动摩擦因数处处相同)(结果可以保留根号) 16.(10分)我国的月球探测计划“嫦娥工程”分为“绕、落、回”三步。“嫦娥三号”的任务是“落”。 2013年12月2日,“嫦娥三号”发射,经过中途轨道修正和近月制动之后,“嫦娥三号”探测器进入绕月的圆形轨道I。12月12日卫星成功变轨,进入远月点P、近月点Q的椭圆形轨道II。如图所示。 2013年12月14日,“嫦娥三号”探测器在Q点附近制动,由大功率发动机减速,以抛物线路径下降到距月面100米高处进行30s悬停避障,之后再缓慢竖直下降到距月面高度仅为数米处,为避免激起更多月尘,关闭发动机,做自由落体运动,落到月球表面。 已知引力常量为G,月球的质量为M,月球的半径为R,“嫦娥三号”在轨道I上运动时的质量为m, P、Q点距月球表面的高度分别为h1、h2。 (1)求“嫦娥三号”在圆形轨道I上运动的速度大小; (2)已知“嫦娥三号”与月心的距离为r时,引力势能为 若“嫦娥三号”在轨道II上运动的过程中,动能和引力势能相互转化,它们的总量保持不变。已知“嫦娥三号”经过Q点的速度大小为v,请根据能量守恒定律求它经过P点时的速度大小; (1))小球最初自由释放位置A离最低点C的高度h; (2)小球运动到C点时对轨道的压力N的大小; (3)若斜面倾斜角与图中θ相等,均为53°,小球从离开D点至第一次落回到斜面上运动了多长时间? (取sin 53°=0.8,cos53°= 0.6 , .g =10m/s2) 18.(12分)水平地面上有一质量为 (1)求木块与水平地面间的动摩擦因数 (2)若仍用大小为 (3)若仍用大小为 一、选择题(48分) 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 C B C A C B D B AC ACD BD AD 二、实验题(每空2分,共16分) 13.AB, 10cm 50N/m 14. (1)小车所受合外力大小等于(或约等于)mg ⑵两光电门之间的距离(或“小车由光电门1运 动至光电门2所用时间”) ⑶如右图 ⑷木板倾角偏小(或“平衡摩擦力不足”或“末完 全平衡摩擦力”) 三、计算题:(本题共4小题,共计46分.) 15.(12分) (1)由 (2)由 由 可求得: (3)游客滑下50 m 后 在水平面上: 由 ∴ 游客在水平面上滑动的****距离为 16.(10分) 17.(12分) (1)在D点,速度为vD, mg = mvD2/R ∴v=2m/s 由A运动到D点,机械能守恒 mg(h-2R)= mvD2/2 ∴h=1m (4分) (2)由A运动到C点,机械能守恒 mgh=mvC2/2 在C点,由向心力公式,得 FN-mg=mvC2/R ∴FN=12N (4分) (3)设撞到斜面上E点离B点的距离为x,飞行时间为t,由位移公式,得 Rsin530+xcos530 = vDt R+Rcos530-xsin530 = gt2/2 由上面两式,得t = 15 s = 0.27s (4分) 根据牛顿第二定律,有 所以木块与地面间的动摩擦因数为 (2)撤力时木块的速度为 撤力后木块的加速度为 运动的整个过程有 推力作用的最短时间为 (3)假设力与水平面成 带入数据整理得 加速度****值为 所以由 解得(取无穷远处引力势能为零),其中m为此时“嫦娥三号”的质量。
17.(12分)如图所示,光滑圆弧轨道与光滑斜面在B点平滑连接,圆弧半径为R = 0.4m,一半径很小、质量为m = 0.2 kg的小球从光滑斜面上A点由静止释放,恰好能通过圆弧轨道****点D.求: 的木块,放在与墙的距离为
的位置。现用大小为
的水平推力推木块,使木块由静止开始运动,经过
的时间到达墙边。
;
的水平力推,为使木块能到达墙边,推力作用的最短时间
为多少?
的力作用,使木块用最短时间到达墙边,则所用时间
又为多少?
高三物理试题答案
(或“
”)
得:
(3分)
得: (2分)
(1分)
(1分)
(1分)
得:
(2分)
(1分)
(1分)
18.(12分)解:(1)木块匀加速运动,有
(3分)
(4分)
角时加速度****,根据牛顿第二定律有
(5分)