某同学设计了如图甲所示装置测量小球的质量和当地的重力加速度小球用一根不可伸长的细线与力传感器相连力传感器能显示出细线上的张力大小光电门放置在传感器正下方小球通过最低点时光电门的激光束正对小球的球心用螺旋测微器测量小球直径如图乙所示则小球的直径用刻度尺测出细线长度为将小球拉到某一高度由静止释放记录下光电门显示的时间和力传感器的示数最大值改变小球释放的高度重新测出多组和的数值用近似表示小球经过最低点时的速度作出图像如图丙所示图像横坐标

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158786. （2023•西安中学•高三上二月）某同学设计了如图甲所示装置测量小球的质量和当地的重力加速度。小球用一根不可伸长的细线与力传感器相连，力传感器能显示出细线上的张力大小。光电门放置在传感器正下方，小球通过最低点时光电门的激光束正对小球的球心。
$德优题库$
（1）用螺旋测微器测量小球直径如图乙所示，则小球的直径d= mm；
（2）用刻度尺测出细线长度为L，将小球拉到某一高度由静止释放，记录下光电门显示的时间t和力传感器的示数最大值F，改变小球释放的高度，重新测出多组t和F的数值，用

近似表示小球经过最低点时的速度，作出图像如图丙所示，图像横坐标应为（选填“t”、“t²”、“

”、“

”）；
（3）在第2问的基础上，若图丙中图线与纵轴交点坐标为b,斜率为k,可得小球质量表达式为，当地重力加速度表达式为（用b、k、L、d表示）；
（4）若考虑空气阻力的影响，上述重力加速度的测量值真实值（选填“大于”、“等于”、“小于”）。

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[考点]

牛顿第二定律的简单应用，动能定理的简单应用，

[校正]

[答案]

（1）F的大小为300N；

（2）从两人停止施力到重物恰好接触地面的时间为0.5s；

（3）地面对重物的平均阻力的大小为4800N。

[解析]

解：（1）两人施力过程，对重物，受三个力作用，如下图所示

由平衡条件得：
2Fcos37°＝mg
代入数据解得
F＝300N
（2）设停止施力时重物的速度为v，发力使重物上升的高度为h₁，停止发力后重物继续上升的高度为
h₂，从两人停止施力到重物恰好接触地面的时间为t。由
v²＝2gh₂

联立解得
t＝0.5s
（3）设地面对重物的平均阻力为f，重物把地面砸深度为h₃，重物从最高点到最低点的过程中，可以求出落地时重物的速度v₁为

代入数据解得
v₁＝3m/s
重物接触地面后在平均阻力以及重力的共同作用下，近似看成匀减速直线运动，速度减小为0，加速度为a，则

f﹣mg＝ma
代入数据解得
f＝4800N
答：（1）F的大小为300N；
（2）从两人停止施力到重物恰好接触地面的时间为0.5s；
（3）地面对重物的平均阻力的大小为4800N。

[点评]

本题考查了"牛顿第二定律的简单应用，动能定理的简单应用，"，属于"易错题"，熟悉题型是解题的关键。

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考点说明

灰色代表去掉的考点，绿色代表未变动的考点，红色代表新增的考点

相似题 全部同步专题复习模拟真题联考专练月考周考期中期末单元寒假暑假副题

151835. （2022•临潼区•二模）第24届冬季奥运会将于2022年2月在北京和张家口举行；冰壶运动是冬奥会项目之一，考验参与者的体能与脑力，展运动之健美，现取之智慧，被喻为冰上“国际象棋”。如图甲所示，在某次冰壶比赛中，运动员正用力将冰壶推出，其对冰壶斜向下的推力与水平方向的夹角为37°，大小为20N。如图乙所示，已知冰壶质量为20kg，与冰面间的动摩擦因数为0.02，重力加速度g取10m/s²，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：
（1）此时冰壶的加速度大小；
（2）冰壶推出后，运动员可利用冰刷在冰壶滑行的前方快速擦刷冰面以减少摩擦。若擦刷冰面后冰壶与冰面的动摩擦因数变为原来的

，求冰壶推出后，未擦刷冰面与擦刷冰面后自由滑行的距离之比。

共享时间:2022-03-24 难度:2 相似度:2

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159955. （2022•关山中学•高一下三月）质量为m的物体，由静止开始下落，由于空气阻力作用，下落的加速度为

g，在物体下落h的过程中，下列说法正确的是（　　）

A.物体重力做的功为mgh

B.物体克服阻力做功为

C.物体重力势能增加了mgh

D.．物体动能增加

共享时间:2022-07-13 难度:4 相似度:1.5

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159771. （2021•周至五中•高三上二月） $德优题库$ 如图所示装置由AB、BC、CD三段轨道组成，轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接，其中轨道AB、CD段是光滑的，水平轨道BC的长度s=5m,轨道CD足够长且倾角θ=37°，A、D两点离轨道BC的高度分别为h₁=4.30m、h₂=1.35m。现让质量为m的小滑块自A点由静止释放。已知小滑块与轨道BC间的动摩擦因数μ=0.5，取重力加速度g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8
（1）小滑块第一次到达D点时的速度大小v_D；
（2）小滑块最终停止的位置距B点的距离。

共享时间:2021-12-27 难度:1 相似度:1.5

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160417. （2019•高新一中•三模）物块A叠放在物块B上，物块B静止于水平桌面上，两个物块质量均为m。已知A、B之间的动摩擦因数为μ₁，B与桌面之间的动摩擦因数为μ₂，且μ₁＞2μ₂＞0。将水平外力作用在物块A上，能使A从B上滑落，力的最小值为F₁，若将水平外力作用在物块B上，能使A从B上滑落，力的最小值为F₂，则F₁＝　　；F₂＝　　。

共享时间:2019-04-11 难度:1 相似度:1.5

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158787. （2023•西安中学•高三上二月）如图（a）为“探究小车加速度和力的关系”的实验装置。 $德优题库$

（1）改变所挂钩码的数量，多次测量。在某次实验中根据测得的多组数据画出如图（b）所示的a-F图线。此图线的后半段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是；
A．所挂钩码的总质量太大
B．所用小车和传感器的总质量太大
C．拉小车的细线没有平行轨道
D．小车与轨道之间存在摩擦
（2）某小组对该实验做出改进并做了新的尝试，步骤如下：
①取一盒总质量为m=0.1kg的砝码放置在小车上，左侧不挂任何物体，将长木板的右侧抬高，调节长木板的倾角，使小车在木板上自由运动，观察电脑屏幕上的v-t图像，直至图像为一条平行于时间轴的直线；
②在左侧挂一个小盘，使小车无初速滑下，根据计算机上的v-t图像得出小车的加速度a；
③从小车上取下质量为m_x的砝码放到小盘中，再使小车无初速滑下，根据计算机上的v-t图像得出小车相应的加速度a；
④改变m_x的大小，重复步骤③，得到6组m_x及其对应的加速度a的数据；
⑤建立坐标系，作出如图（c）所示的a-m_x图线；
若从图（c）中求出斜率k=10m/（kg?s²），截距b=0.8m/s²，g取10m/s²，则小盘的质量m₀= kg,小车的质量M= kg（不含砝码的质量）。

共享时间:2023-12-29 难度:5 相似度:1.4

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229769. （2021•滨河中学•高三上三月）如图甲，单匝圆形线圈c与电路连接，电阻R₂两端与平行光滑金属直导轨p₁e₁f₁、p₂e₂f₂连接。垂直于导轨平面向下、向上有矩形匀强磁场区域Ⅰ、Ⅱ，它们的边界为e₁e₂，区域Ⅰ中垂直导轨并紧靠e₁e₂平放一导体棒ab．两直导轨分别与同一竖直平面内的圆形光滑绝缘导轨o₁、o₂相切连接，o₁、o₂在切点f₁、f₂处开有小口可让ab进入，ab进入后小口立即闭合。
已知：o₁、o₂的直径和直导轨间距均为d，c的直径为2d；电阻R₁、R₂的阻值均为R，其余电阻不计；直导轨足够长且其平面与水平面夹角为60°，区域Ⅰ的磁感应强度为B₀．重力加速度为g．在c中边长为d的正方形区域内存在垂直线圈平面向外的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化如图乙所示，ab在t＝0～

内保持静止。

（1）求ab静止时通过它的电流大小和方向；
（2）求ab的质量m；
（3）设ab进入圆轨道后能达到离f₁f₂的最大高度为h，要使ab不脱离圆形轨道运动，求区域Ⅱ的磁感应强度B₂的取值范围并讨论h与B₂的关系式。

共享时间:2021-01-28 难度:5 相似度:1.4

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151750. （2015•西工大附中•三模） $德优题库$ 如图所示，在冬奥会上，跳台滑雪运动员从滑道上的A点由静止滑下，经时间t₀从跳台末端的O点沿水平方向飞出．O点又是斜坡OB的起点，A点与O点在竖直方向的高度差为h,斜坡OB的倾角为θ．运动员的质量为m,重力加速度为g.不计一切摩擦和空气阻力．求：
（1）从A点到O点的运动过程中，重力对运动员做功的平均功率；
（2）运动员在斜坡OB上的落点到O点的距离S；
（3）若运动员在空中飞行时处理好滑雪板和水平面的夹角，便可获得一定的竖直向上的升力．假设该升力为运动员全重的5%，求实际落点到O点的距离将比第（2）问求得的距离远百分之几？（保留三位有效数字）

共享时间:2015-04-08 难度:2 相似度:1

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230039. （2022•高新三中•高一下二月）某实验小组利用打点计时器和小车做探究动能定理的实验，实验装置如图甲所示．
$德优题库$
（1）设钩码质量为m,小车质量为M，若要使细线的拉力大小近似等于钩码的重力大小，则钩码的质量与小车的质量之间的关系应满足；若要使小车受到的合力等于细线的拉力，需要进行的操作是．
（2）该实验小组在某次实验中打出了一条纸带，且给出了部分测量值，如图乙所示，已知打点计时器的打点周期为T，重力加速度为g,在满足（1）中的条件下，需要探究的表达式为．（用题中给出的字母表示）

共享时间:2022-06-17 难度:2 相似度:1

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151804. （2015•西安中学•八模）观光旅游、科学考察经常利用热气球，保证热气球的安全就十分重要．科研人员进行科学考察时，气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为M＝800kg，在空中停留一段时间后，由于某种故障，气球受到的空气浮力减小，当科研人员发现气球在竖直下降时，气球速度为v₀＝2m/s，此时开始计时经过t₀＝4s时间，气球匀加速下降了h₁＝16m，科研人员立即抛掉一些压舱物（浮力不变，不计抛物时间），使气球以大小为2m/s²的加速度匀减速下降．不考虑气球由于运动而受到的空气阻力，重力加速度g＝10m/s²．求：
（1）气球加速下降阶段的加速度大小a．
（2）抛掉的压舱物的质量m是多大？
（3）抛掉一些压舱物后，气球经过多长时间又能回到科研人员计时的高度．

共享时间:2015-06-13 难度:2 相似度:1

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229753. （2021•西工大附中•高三上四月）如图，在平面直角坐标系中，第四象限内有磁感应强度大小为B＝1×10^﹣2T，方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁场分布在等边△OAB范围内，三角形OA边与y轴重合，O为坐标原点，边长为a＝

m，大量质量为m＝1×10^﹣10kg，带电量+q＝2×10^﹣5C的粒子（重力忽略不计），从OA边中点C以速度v₀＝4×10²m/s沿不同方向射入磁场，已知入射方向与+y方向的夹角在0°～120°范围内，试求：
（1）粒子在磁场中做圆周运动的半径；
（2）粒子从OB边出射区域的长度；
（3）若第一象限存在沿x轴负向的匀强电场，场强大小为E＝4N/C，其下边界与x轴重合，左边界与y轴重合，右边界无限远，欲使从OB边射的粒子进入电场后最远能到达y轴上点D（0，0.4m）．求电场上边界与y轴交点的纵坐标．

共享时间:2021-02-14 难度:2 相似度:1

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206137. （2025•西安中学•二模） $德优题库$ 如图甲所示为某学习小组的同学们用圆锥摆粗略验证向心力表达式的实验情景。调节平台的高度，尽量使纸面贴近小球但不接触。用手带动小球运动使它在放手后恰能在纸面上方沿某个画好的圆做匀速圆周运动。
（1）若忽略小球运动中受到的阻力，小球的质量为m,重力加速度为g。在某次实验中，小球沿半径为r的圆做匀速圆周运动，用秒表记录了小球运动n圈的总时间t,则小球做此圆周运动所需的向心力大小F_需= （用m、n、t、r及相关的常量表示）。用刻度尺测得细线上端悬挂点到画有圆周纸面的竖直高度为h,那么对小球进行受力分析可知，小球做此圆周运动所提供的向心力大小F_供= （用m、h、r及相关的常量表示）。
（2）保持n的取值不变，改变h和r进行多次实验，可获取不同时间t。学习小组的同学们想用图象来处理多组实验数据，为了直观反映物理量间的关系，应合理选择坐标轴的相关变量，则应该画（选填“t²-h”或“t-r”）图象，画出的图象如图乙所示，则引起图象中出现横截距的原因是。

共享时间:2025-03-28 难度:3 相似度:0.83

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206421. （2025•西安中学•二模） $德优题库$ 如图甲所示为某学习小组的同学们用圆锥摆粗略验证向心力表达式的实验情景。调节平台的高度，尽量使纸面贴近小球但不接触。用手带动小球运动使它在放手后恰能在纸面上方沿某个画好的圆做匀速圆周运动。
（1）若忽略小球运动中受到的阻力，小球的质量为m,重力加速度为g。在某次实验中，小球沿半径为r的圆做匀速圆周运动，用秒表记录了小球运动n圈的总时间t,则小球做此圆周运动所需的向心力大小F_需= （用m、n、t、r及相关的常量表示）。用刻度尺测得细线上端悬挂点到画有圆周纸面的竖直高度为h,那么对小球进行受力分析可知，小球做此圆周运动所提供的向心力大小F_供= （用m、h、r及相关的常量表示）。
（2）保持n的取值不变，改变h和r进行多次实验，可获取不同时间t。学习小组的同学们想用图象来处理多组实验数据，为了直观反映物理量间的关系，应合理选择坐标轴的相关变量，则应该画（选填“t²-h”或“t-r”）图象，画出的图象如图乙所示，则引起图象中出现横截距的原因是。

共享时间:2025-03-27 难度:3 相似度:0.83

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230070. （2022•西工大附中•月考）算盘是我国古老的计算工具，中心带孔的相同算珠可在算盘的固定导杆上滑动，使用前算珠需要归零，如图所示，水平放置的算盘中有甲、乙两颗算珠未在归零位置，甲靠边框b,甲、乙相隔s₁=3.5×10^-2m,乙与边框a相隔s₂=2.0×10^-2m,算珠与导杆间的动摩擦因数μ=0.1。现用手指将甲以0.4m/s的初速度拨出，甲、乙碰撞后甲的速度大小为0.1 m/s,方向不变，碰撞时间极短且不计，重力加速度g取10m/s²。
（1）通过计算，判断乙算珠能否滑动到边框a；
（2）求甲算珠从拨出到停下所需的时间。
$德优题库$

共享时间:2021-12-01 难度:3 相似度:0.83

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160906. （2025•长安区一中•高二上期末）如图所示，圆形区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里。质量为m、电荷量为q的带电粒子由A点沿平行于直径CD的方向射入磁场，经过圆心O，最后离开磁场。已知圆形区域半径为R，A点到CD的距离为

，不计粒子重力。则（　　）

A.．粒子带负电

B.粒子运动速率为

C.粒子在磁场中运动的时间为

D.．粒子在磁场中运动的路程为

共享时间:2025-02-21 难度:3 相似度:0.83

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151786. （2015•西安一中•一模） $德优题库$ 如图所示，竖直平面内有一半径为r、内阻为R₁、粗细均匀的光滑半圆形金属环球，在M、N处与相距为2r、电阻不计的平行光滑金属轨道ME、NF相接，EF之间接有电阻R₂，已知R₁=12R，R₂=4R．在MN上方及CD下方有水平方向的匀强磁场Ⅰ和Ⅱ，磁感应强度大小均为B．现有质量为m、电阻不计的导体棒ab,从半圆环的最高点A处由静止下落，在下落过程中导体棒始终保持水平，与半圆形金属环及轨道接触良好，且平行轨道足够长。已知导体棒ab下落

时的速度大小为v₁，下落到MN处的速度大小为v₂。
（1）求导体棒ab下落到

时的加速度大小。
（2）若导体棒ab进入磁场Ⅱ后棒中电流大小始终不变，求磁场Ⅰ和Ⅱ之间的距离h和R₂上的电功率P₂。

共享时间:2015-03-12 难度:3 相似度:0.83

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2023-12-29

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