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首页 > 试题列表 > 单题解析
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mx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mx的大小，重复步骤③，得到6组mx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-mx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
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[考点]
牛顿第二定律的简单应用，牛顿第三定律的理解与应用，无外力的水平板块模型，平抛运动速度的计算，动能定理的简单应用，
[答案]
见试题解答内容
[解析]
解：（1）物块从A点到B点做平抛运动，则有：
＝2g（H﹣h）
可得，物体运动到B时竖直分速度 vy＝3m/s
将物体经过B点的速度分析，可得 cos37°＝
小物块在B点时的速度大小 vB＝5m/s
（2）从B至C点，由动能定理得：
mgh＝﹣。
解得：vC＝6m/s
设物块在C点受到的支持力为FN，由牛顿第二定律得：
FN﹣mg＝m
由几何关系得 R（1﹣cos37°）＝h
联立可得：FN≈23.1 N
根据牛顿第三定律可知，物块对圆弧轨道C点的压力大小为23.1N。
（3）小物块m与长木板间的滑动摩擦力：f＝μ1mg＝0.4×1×10N＝4N
长木板与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，为：f′＝μ2（M+m）g＝0.1×（1+1）×10N＝2N
因f＞f′，所以小物块在长木板上滑动时，长木板相对于地面向右运动。
根据牛顿第二定律得：
对小物块m：f＝mam。
对长木板M：f﹣f＝MaM。
可得 am＝4m/s2，aM＝2m/s2。
设经过时间t小物块m与长木板的速度相等，共同速度为v。则
v＝vC﹣amt＝aMt
解得：t＝1s，v＝2m/s
长木板长度至少为：l＝t﹣＝t＝×1m＝3m
答：（1）小物块运动至B点时的速度大小为5m/s；
（2）小物块滑动至C点时，对圆弧轨道C点的压力是23.1N；
（3）长木板至少为3m，才能保证小物块不滑出长木板。
[点评]
本题考查了"牛顿第二定律的简单应用，牛顿第三定律的理解与应用，无外力的水平板块模型，平抛运动速度的计算，动能定理的简单应用，"，属于"压轴题"，熟悉题型是解题的关键。
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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:1.4
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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:1.4
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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
d
t
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”、“
1
t
”、“
1
t
2
”）；
（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”）。
共享时间:2023-12-29 难度:2 相似度:1.4
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160469. （2018•长安区•二模） 为了探水流射程与排水孔高度的关系，某研究性学习小组设计了如图甲所示的实验装置，取一只较高的塑料瓶，在侧壁的母线上钻一排小孔，保持小孔的间距相等，在每个小孔中紧插一段圆珠笔芯的塑料管，作为排水管。再剪若干小段软塑料管，将其一头加热软化封闭起来，作为排水管的套帽。先后只打开其中某一小孔，让水流出，测得此时刻该水流的射程为s和其对应排水孔到底面的高度为h，每次实验保持液面的高度均为H，利用描点法就可画出s﹣h的图象：
（1）请你根据理论分析写出s与h的关系式　        （已知排水孔喷出水流的速度v与排水孔到地面的高度h的关系为v2＝g（H﹣h）。
（2）水孔高度h为多少时水流射程最大？    　      （以图中字母表示）。

共享时间:2018-03-16 难度:1 相似度:1.2
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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:1.2
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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vD；
（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:1.2
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159663. （2023•西安八十五中•高一下一月） 德优题库一同学利用实验室设备配合频闪摄像机设计了如下实验来探究“平抛运动的规律”。实验步骤如下：
（I）如图甲，该同学将两个相同的实心金属小球放置在实验装置上，调整A、B球的高度，使两个小球重心在同一高度上。
（Ⅱ）调整频闪摄像机位置，将频闪摄像机正对实验装置甲所在的位置，并打开摄像功能。
（Ⅲ）用小木槌敲击弹片，让A、B两个小球同时开始运动，直至落在实验台上。
（Ⅳ）通过频闪摄像机连接打印机进行打印得到如图乙所示的图像。
（V）在图乙中沿水平方向和竖直方向建立坐标系（坐标系图中未画出），选择A球的三个影像C、D、E的球心位置进行测量，得到xCD=xDE=4.00cm、hCD=7.00cm、hDE=9.00cm,并测得小球影像的直径d=2.0mm（已知实验小球的直径为D=1.00cm）
（1）下列说法正确的是        。
A.该实验能用来判断平抛运动在竖直方向的分运动为自由落体运动
B.该实验不能用来判断小球在水平方向做匀速直线运动
C.提升两球所处平台的高度，对探究平抛运动的规律没有影响
D.小球的材质对实验没有影响
（2）通过测量数据可知，该频闪摄像机的拍照时间间隔为        s,小球A抛出时的初速度为        m/s（保留两位有效数字）；物体经过D点时速度为        m/s（可用根号表示）。（g取10m/s2）
共享时间:2023-04-10 难度:1 相似度:1.2
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159182. （2023•滨河中学•高一上二月） 如图甲所示，质量为M=1.0kg的平板小车C静止在光滑的水平面上，在t=0时，质量为2.0kg的A物块与质量为1.0kg的B物块同时从左右两端水平冲上小车，1.0s内它们的v-t图像如图乙所示，g取10m/s2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：
（1）物块A和B与平板小车之间的动摩擦因数μA、μB；
（2）判断小车在0～1.0s内所做的运动，并说明理由；
（3）要使A、B在整个运动过程中不会相碰车的长度至少为多少。德优题库
共享时间:2023-12-14 难度:1 相似度:1.2
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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:0.9
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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:0.7
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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
r
2
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
r
2
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:0.53
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159954. （2022•关山中学•高一下三月） 德优题库如图，从地面上方某点，将一质量为1kg的小球以10m/s的初速度沿水平方向抛出，小球经过1s落地，不计空气阻力，g=10m/s2。则可求出（　　）

A.小球下落过程中重力做功为100J

B.小球落地时重力的瞬时功率为100W

C.小球落地时的速度大小是15m/s

D.小球落地时的速度方向与水平地面成45°角

共享时间:2022-07-13 难度:3 相似度:0.53
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151819. （2015•西安中学•七模） 如图所示，一质量为m＝2kg的滑块从半径为R＝0.2m的光滑四分之一圆弧轨道的顶端A处由静止滑下，A点和圆弧对应的圆心O点等高，圆弧的底端B与水平传送带平滑相接。已知传送带匀速运行速度为v0＝4m/s，B点到传送带右端C点的距离为L＝2m。当滑块滑到传送带的右端C时，其速度恰好与传送带的速度相同。（g＝10m/s2）求：
（1）滑块到达底端B时对轨道的压力；
（2）滑块与传送带间的动摩擦因数μ；
（3）此过程中，由于滑块与传送带之间的摩擦而产生的热量Q。

共享时间:2015-06-09 难度:3 相似度:0.53
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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:0.53
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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:0.53
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2023-12-29

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