北京市海淀區(qū)一零一中學(xué)2023屆高三上學(xué)期9月月考試題 物理 Word版含解析

PAGEPAGE-23-北京101中學(xué)2023屆上學(xué)期高三年級(jí)9月月考物理試卷一、單選題：本大題共10小題，每題3分，共30分。在每小題給出的4個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題意的，選對(duì)的得3分，有選錯(cuò)或不答的得0分。1.如圖所示，是一測(cè)定風(fēng)力儀器的結(jié)構(gòu)圖，懸掛在O點(diǎn)的輕質(zhì)細(xì)金屬絲的下端固定一個(gè)質(zhì)量為m的金屬球P，在豎直平面內(nèi)的刻度盤可以讀出金屬球P自由擺動(dòng)時(shí)擺線的擺角。圖示風(fēng)向水平向左，金屬球P靜止時(shí)金屬絲與豎直方向的夾角為，此時(shí)風(fēng)力F的大小是（）A.B.C.D.【答案】C【解析】【詳解】如圖受力分析：則風(fēng)力故選C。2.為了研究超重與失重問題，某同學(xué)靜止站在電梯中的體重計(jì)上觀察示數(shù)變化在電梯運(yùn)動(dòng)的某階段，他發(fā)現(xiàn)體重計(jì)的示數(shù)大于自己實(shí)際體重，此時(shí)電梯的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能是A.勻速上升 B.加速上升 C.勻速下降 D.加速下降【答案】B【解析】【詳解】體重計(jì)的示數(shù)大于實(shí)際體重，以向上為正方向，根據(jù)牛頓第二定律有：，可知此時(shí)人和電梯的加速度方向向上；電梯可能向上做加速運(yùn)動(dòng)，也有可能向下做減速運(yùn)動(dòng)．故B項(xiàng)正確，ACD三項(xiàng)錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】超重是物體所受限制力，也可稱之為彈力(拉力或支持力)大于物體所受重力的現(xiàn)象．當(dāng)物體做向上加速運(yùn)動(dòng)或向下減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體均處于超重狀態(tài)，只要物體具有向上的加速度，物體就處于超重狀態(tài)．3.利用水滴下落可以粗略測(cè)量重力加速度g的大小。調(diào)節(jié)家中水龍頭，讓水一滴一滴地流出，在水龍頭的正下方放一個(gè)盤子，調(diào)整盤子的高度，使一滴水剛碰到盤子時(shí)，恰好有另一滴水剛開始下落，而空中還有一滴水正在下落。測(cè)出此時(shí)出水口到盤子的高度為h，從第1滴水開始下落到第n滴水剛落至盤中所用時(shí)間為t。下列說法正確的是（）A.每滴水下落時(shí)間為B.相鄰兩滴水開始下落的時(shí)間間隔為C.第1滴水剛落至盤中時(shí)，第2滴水距盤子的距離為D.此地重力加速度的大小為【答案】D【解析】【詳解】A．水滴的運(yùn)動(dòng)可看做自由落體運(yùn)動(dòng)，則由h＝gt02得每滴水下落時(shí)間為選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．相鄰的兩滴水間隔的時(shí)間相同，設(shè)為Δt，則每一滴水下落需要的時(shí)間t0＝2Δt故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．由初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的推論知，第1滴水剛落至盤中時(shí)，第2滴水距盤子的距離為，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．第1滴水到第n滴水落到盤中間隔Δt的個(gè)數(shù)為(n－1)，則由故重力加速度的大小選項(xiàng)D正確。故選D。4.壁球是一種對(duì)墻擊球的室內(nèi)運(yùn)動(dòng)，如圖所示，某同學(xué)分別在同一直線上相同高度的A、B、C三個(gè)位置先后擊打壁球，結(jié)果都使壁球垂直擊中墻壁同一位置。設(shè)三次擊打后球到達(dá)墻壁前在空中飛行的時(shí)間分別為t1，t2，t3，到達(dá)墻壁時(shí)的速度分別為v1，v2，v3，不計(jì)空氣阻力，則（）A.t1>t2>t3，v1>v2>v3B.t1>t2>t3，v1=v2=v3C.t1=t2=t3，v1>v2>v3D.t1=t2=t3，v1=v2=v3【答案】C【解析】【詳解】因?yàn)槿味际潜谇虼怪睋糁袎Ρ谕晃恢?，因此可以看成是三次平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知，三次時(shí)間相同，速度v1最大，故選項(xiàng)C正確。故選C。5.如圖甲所示，光滑平直軌道MO和ON底端平滑對(duì)接，將它們固定在同一豎直平面內(nèi)，兩軌道與水平地面間的夾角分別為和，且＞，它們的上端M和N位于同一水平面內(nèi)。現(xiàn)將可視為質(zhì)點(diǎn)的一小滑塊從M端由靜止釋放，若小滑塊經(jīng)過兩軌道的底端連接處的時(shí)間可忽略不計(jì)且無機(jī)械能損失，小滑塊沿軌道可運(yùn)動(dòng)到N端。以a、E分別表示小滑塊沿軌道運(yùn)動(dòng)的加速度大小和機(jī)械能，t表示時(shí)間，則小滑塊由M端釋放至第一次到達(dá)N端的運(yùn)動(dòng)過程中的a-t圖像和E-t圖像，其中可能正確的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【詳解】AB．物塊在MO上滑動(dòng)時(shí)的加速度為在ON上滑動(dòng)時(shí)的加速度為因α>β可知a1>a2選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；CD．滑塊在斜面上滑動(dòng)的過程中只有重力做功，機(jī)械能守恒，則E-t圖線是一條平行于t軸的直線，選項(xiàng)CD錯(cuò)誤。故選A。6.如圖所示，質(zhì)量為M的小車放在光滑的水平地面上，右面靠墻，小車的上表面是一個(gè)光滑的斜面，斜面的傾角為α，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，那么當(dāng)有一個(gè)質(zhì)量為m的物體在這個(gè)斜面上自由下滑時(shí)，小車對(duì)右側(cè)墻壁的壓力大小是（）A.mgsinαcosαBC.mgtanαD.【答案】A【解析】【詳解】對(duì)小車進(jìn)行受力分析，如圖所示：

小車處于靜止?fàn)顟B(tài)，受力平衡，水平方向有：N=mgcosαsinα故選A。7.如圖物體A疊放在物體B上，B置于光滑水平面上。A、B質(zhì)量分別為mA＝6kg，mB＝2kg。A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，開始時(shí)F＝10N，此后逐漸增加，在增大到50N的過程中，則（）A.當(dāng)拉力F＜12N時(shí)，兩物體均保持靜止?fàn)顟B(tài)B.兩物體開始沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)拉力超過12N時(shí)，開始相對(duì)滑動(dòng)C.兩物體間會(huì)出現(xiàn)相對(duì)運(yùn)動(dòng)D.兩物體間始終沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)【答案】C【解析】【詳解】假設(shè)AB達(dá)到最大靜摩擦力將要開始滑動(dòng)時(shí)，則此時(shí)對(duì)物體B的加速度為對(duì)AB系統(tǒng)來說當(dāng)拉力F＜48N時(shí)，兩物體均保持靜止?fàn)顟B(tài)；當(dāng)拉力超過48N時(shí)，開始相對(duì)滑動(dòng)。故當(dāng)F從10N逐漸增到50N的過程中，兩物體會(huì)出現(xiàn)相對(duì)運(yùn)動(dòng)。故選C。8.如圖所示，一輛可視為質(zhì)點(diǎn)的汽車以恒定的速率駛過豎直面內(nèi)的凸形橋。已知凸形橋面是圓弧形柱面，則下列說法中正確的是（）A.汽車在凸形橋上行駛的過程中，其機(jī)械能守恒B.汽車在凸形橋上行駛的過程中，其始終處于超重狀態(tài)C.汽車從橋底行駛到橋頂?shù)倪^程中，其所受合外力的沖量為零D.汽車從橋底行駛到橋頂?shù)倪^程中，其所受合外力的功為零【答案】D【解析】【詳解】A．汽車以恒定的速率駛過豎直面內(nèi)的凸形橋，汽車的動(dòng)能保持不變，重力勢(shì)能發(fā)生變化，可知汽車的機(jī)械能不守恒，A錯(cuò)誤；B．汽車在凸形橋上行駛的過程中，汽車的加速度指向圓心，有豎直向下的加速度分量，汽車處于失重狀態(tài)，B錯(cuò)誤；C．汽車從橋底行駛到橋頂?shù)倪^程中，汽車的動(dòng)量大小不變，方向發(fā)生變化，可知汽車的動(dòng)量變化不為零，根據(jù)動(dòng)量定理可知，汽車所受合外力的沖量不為零，C錯(cuò)誤；D．汽車從橋底行駛到橋頂?shù)倪^程中，汽車的動(dòng)能保持不變，根據(jù)動(dòng)能定理可知，汽車所受合外力的功為零，D正確。故選D。9.如圖所示，一輛裝滿石塊的貨車在水平直道上以加速度a向右勻加速運(yùn)動(dòng)。貨箱中石塊B的質(zhì)量為m。重力加速度為g。下列說法正確的是（）A.貨車速度增加的越來越快B.貨車相鄰兩個(gè)1s內(nèi)的位移之差為C.石塊B對(duì)與它接觸物體的作用力方向水平向左D.與B接觸的物體對(duì)B的作用力大小為【答案】D【解析】【詳解】A．由于貨車做勻加速運(yùn)動(dòng)，所以貨車速度均勻增加，故A錯(cuò)誤；B．做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體相鄰時(shí)間間隔內(nèi)通過的位移之差等于故B錯(cuò)誤；C．對(duì)B受力分析可知，重力、與它接觸物體對(duì)B的作用力，由于合力水平向右，則與它接觸物體對(duì)B的作用力方向斜向右上方，由牛頓第三定律可知，石塊B對(duì)與它接觸物體的作用力斜向左下方，故C錯(cuò)誤；D．由平行四邊形定則可知故D正確。故選D。10.如圖，一不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩跨過滑輪后，兩端分別懸掛質(zhì)量為和的物體A和B。若滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)有一定大小，質(zhì)量為且分布均勻，滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)與繩之間無相對(duì)滑動(dòng)，不計(jì)滑輪與軸之間的摩擦。設(shè)細(xì)繩對(duì)A和B的拉力大小分別為和，已知下列四個(gè)關(guān)于的表達(dá)式中有一個(gè)是正確的，請(qǐng)你根據(jù)所學(xué)的物理知識(shí)，通過一定的分析判斷正確的表達(dá)式是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【詳解】設(shè)m=0，則系統(tǒng)加速度a=對(duì)A物體運(yùn)用牛頓第二定律得T1-m1g=m1aT1=m1（g+a)=把m=0代入ABCD四個(gè)選項(xiàng)得C選項(xiàng)符合。故選C?！军c(diǎn)睛】二、不定項(xiàng)選擇題：本大題共4小題，每題3分，共12分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，至少有一個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)的得3分，選不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分。11.放在水平地面上的一物塊，受到方向不變的水平推力F的作用，力F的大小與時(shí)間t的關(guān)系如甲圖所示；物塊的運(yùn)動(dòng)速度v與時(shí)間t的關(guān)系如乙圖所示，6s后的速度圖象沒有畫出，g取10m/s2．下列說法正確的是（）A.滑動(dòng)時(shí)受的摩擦力大小是3NB.物塊的質(zhì)量為1.5kgC.物塊在6－9s內(nèi)的加速度大小是2m/s2D.物塊前6s內(nèi)的平均速度大小是4.5m/s【答案】BCD【解析】【詳解】物體在3-6s內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以拉力F等于摩擦力f，即物體滑動(dòng)時(shí)受到的摩擦力大小為6N，故A錯(cuò)誤；根據(jù)圖像可知物體在0-3s內(nèi)的加速度，根據(jù)牛頓第二定律可得F-f=ma1，所以物體的質(zhì)量：m=1.5kg，故B正確．物體在6-9s內(nèi)的加速度大小為，故C正確；v-t圖像中圖線圍成的面積表示物體的位移，所以物體在前6s內(nèi)的位移是：，所用時(shí)間為t=6s，所以平均速度為，故D正確。故選BCD。12.如圖所示，彈簧的一端固定，另一端連接一個(gè)物塊，彈簧質(zhì)量不計(jì)，O點(diǎn)為彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)物塊的位置。將物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）拉至A點(diǎn)由靜止釋放，物塊在粗糙的水平桌面上沿直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度恰好減為0。在物塊由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的過程中，下列說法中正確的是（）A.彈簧彈力做功大于物塊克服摩擦力做功B.彈簧彈力的沖量大小小于摩擦力的沖量大小C.物塊運(yùn)動(dòng)的速度先增大后減小D.物塊運(yùn)動(dòng)的速度一直增大【答案】AC【解析】【詳解】A．物塊由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的過程中，設(shè)O點(diǎn)的速度為，摩擦力做功大小為，根據(jù)動(dòng)能定理有所以有

A正確；B．根據(jù)動(dòng)量定理，物塊由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的過程中，有所以有B錯(cuò)誤；CD．在物塊由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的過程中，根據(jù)胡克定律，有在一直減小，到O點(diǎn)時(shí)為0，所以彈簧的彈力在A點(diǎn)時(shí)最大，大于摩擦力，物塊做加速運(yùn)動(dòng)，隨著物塊向O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，彈簧彈力越來越趨近0，所以合力方向在運(yùn)動(dòng)過程中會(huì)向右，物塊做減速運(yùn)動(dòng)，得物塊運(yùn)動(dòng)的速度先增大后減小，C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。13.斜面靜止在粗糙水平地面上，一物塊恰能沿斜面勻速下滑，現(xiàn)用一個(gè)豎直向下的恒力作用在物塊上，如圖所示，恒力過物塊重心，則下列說法正確的是（）A.物塊將沿斜面加速下滑B.物塊仍能保持勻速下滑C.地面對(duì)斜面的摩擦力變化D.地面對(duì)斜面的摩擦力不變【答案】BD【解析】【詳解】AB．斜面靜止在粗糙水平地面上，一物塊恰能沿斜面勻速下滑時(shí)，對(duì)物塊由平衡條件可得解得施加一個(gè)豎直向下的恒力后，對(duì)物塊以沿斜面向下為正聯(lián)立可得，沿斜面方向合力仍為0，即物塊仍然處于平衡狀態(tài)，A錯(cuò)誤，B正確；CD．由于物塊始終處于平衡狀態(tài)，對(duì)斜面和物塊系統(tǒng)受力分析可得，水平方向不受外力，即斜面與水平地面間始終沒有摩擦力，C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。14.2022年北京冬奧會(huì)自由式滑雪女子大跳臺(tái)決賽中，中國(guó)選手谷愛凌以188.25分的成績(jī)獲得金牌。將谷愛凌視為質(zhì)點(diǎn)，圖（a）是谷愛凌從3m高跳臺(tái)斜向上沖出的運(yùn)動(dòng)示意圖，圖（b）是谷愛凌在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)離跳臺(tái)底部所在水平面的高度y隨時(shí)間t變化的圖線。已知時(shí)，圖線所對(duì)應(yīng)的切線斜率為4（單位：m/s），重力加速度g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是（）A.谷愛凌沖出跳臺(tái)的速度大小為14m/sB.時(shí)，谷愛凌到達(dá)最高點(diǎn)，離跳臺(tái)底部所在水平面的高度為9.8mC.和時(shí)，谷愛凌的速度大小相等D.谷愛凌落到跳臺(tái)底部所在水平面的速度一定大于16m/s【答案】CD【解析】【詳解】A．由豎直方向勻變速直線運(yùn)動(dòng)方程及圖線斜率表示豎直分速度知，時(shí)得谷愛凌沖出跳臺(tái)時(shí)的豎直分速度還有水平分速度，故A錯(cuò)誤；B．最高點(diǎn)豎直分速度為0，得時(shí)間到達(dá)最高點(diǎn)，由其中解得離跳臺(tái)底部所在水平面的高度為故B錯(cuò)誤；C．和時(shí)，豎直分速度大小相等，方向相反，水平分速度不變，所以合速度大小相等，方向并不是相反，故C正確；D．谷愛凌落到跳臺(tái)底部所在水平面的豎直分速度則合速度一定大于，故D正確。故選CD。三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共18分。15.研究物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的情況可以用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，也可以用光電門傳感器。一組同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用交流電源的頻率是50Hz，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在小車拖動(dòng)的紙帶上打下了一個(gè)個(gè)點(diǎn)跡，以此記錄小車的運(yùn)動(dòng)情況。（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期是________s。（2）圖甲為某次實(shí)驗(yàn)打出的一條紙帶，其中1、2、3、4為依次選中的計(jì)數(shù)點(diǎn)（各相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有四個(gè)點(diǎn)跡）。根據(jù)圖中標(biāo)出的數(shù)據(jù)可知，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打出計(jì)數(shù)點(diǎn)3時(shí)小車的速度大小為_________m/s，小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小為_______m/s2。（計(jì)算結(jié)果取小數(shù)點(diǎn)后兩位）【答案】①.0.02②.0.53③.1.40【解析】【詳解】（1）[1]打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期是（2）[2]計(jì)數(shù)周期為在打出計(jì)數(shù)點(diǎn)3時(shí)小車的速度大小為[3]由數(shù)據(jù)可知，小車的運(yùn)動(dòng)是理想的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則加速度16.為了探究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，某同學(xué)用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（1）為了準(zhǔn)確地描繪出平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，下列要求合理的是__________。A．小球每次必須從斜槽上同一位置由靜止釋放B．斜槽軌道必須光滑C．斜槽軌道末端必須水平D．本實(shí)驗(yàn)必需器材還有刻度尺和秒表（2）甲同學(xué)按正確的操作完成實(shí)驗(yàn)并描繪出平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，以平拋運(yùn)動(dòng)的初始位置O為坐標(biāo)原點(diǎn)建立xOy坐標(biāo)系，如圖所示。從運(yùn)動(dòng)軌跡上選取多個(gè)點(diǎn)，根據(jù)其坐標(biāo)值可以驗(yàn)證軌跡是符合y＝ax2的拋物線。若坐標(biāo)紙中每小方格的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，根據(jù)圖中M點(diǎn)的坐標(biāo)值，可以求出a＝_________，小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0＝___________。（重力加速度為g）（3）乙同學(xué)不小心將記錄實(shí)驗(yàn)的坐標(biāo)紙弄破損，導(dǎo)致平拋運(yùn)動(dòng)的初始位置缺失。他選取軌跡中任意一點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立xOy坐標(biāo)系（x軸沿水平方向、y軸沿豎直方向），如圖所示。在軌跡中選取A、B兩點(diǎn)，坐標(biāo)紙中每小方格的邊長(zhǎng)仍為L(zhǎng)，重力加速度為g。由此可知小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0＝__________。（4）丙同學(xué)將實(shí)驗(yàn)方案做了改變，他把桌子搬到墻的附近，調(diào)整好儀器，使從斜槽軌道滾下的小球打在正對(duì)的墻上，把白紙和復(fù)寫紙附在墻上，記錄小球的落點(diǎn)。然后等間距地改變桌子與墻的距離，就可以得到多個(gè)落點(diǎn)。如果丙同學(xué)還有一把刻度尺，他是否可以計(jì)算出小球平拋時(shí)的初速度？請(qǐng)簡(jiǎn)要闡述理由。__________【答案】①.AC②.③.④.⑤.可以。用刻度尺量出落點(diǎn)與拋出點(diǎn)之間的豎直距離y，測(cè)量墻與桌子的水平距離x，測(cè)量多組x、y值，計(jì)算多組初速度，取平均值即可?！窘馕觥俊驹斀狻浚?）[1]A．小球每次必須從斜槽上同一位置由靜止釋放，以保證到達(dá)底端時(shí)速度相等，選項(xiàng)A正確；B．斜槽軌道沒必要必須光滑，只要到達(dá)底端時(shí)的速度相同即可，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．斜槽軌道末端必須水平，以保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C正確；D．本實(shí)驗(yàn)必需的器材還有刻度尺，不需要停表，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選AC。（2）[2][3]由圖可知解得圖中M點(diǎn)x=5L，y=5L代入解得則（3）[4]因OA與AB的水平距離相等，則時(shí)間相等，即t1=t2時(shí)間間隔平拋的初速度（4）[5]可以計(jì)算小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度。用刻度尺測(cè)量落點(diǎn)與拋出點(diǎn)之間的豎直距離y，測(cè)量墻與桌子的水平距離x，根據(jù)可得初速度所以改變桌子與墻的水平距離x，測(cè)量多組x，y值，計(jì)算多組初速度，取平均值即可。四、解答題：本大題共4小題，共40分。解答要寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，真接寫出最后答案的不得分。17.如圖所示，一個(gè)質(zhì)量m=10kg的物體放在水平地面上。對(duì)物體施加一個(gè)F=50N的拉力，使物體做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。已知拉力與水平方向的夾角θ=37°，物體與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.50，sin37°=0.60，cos37°=0.80，取重力加速度g=10m/s2。(1)求物體運(yùn)動(dòng)的加速度大??；(2)求物體在2.0s末的瞬時(shí)速率；(3)若在2.0s末時(shí)撤去拉力F，求此后物體沿水平地面可滑行的最大距離?！敬鸢浮?1)0.5m/s2；(2)1m/s；(3)0.1m【解析】【詳解】(1)對(duì)物體進(jìn)行受力分析，如圖所示以向右為正方向，根據(jù)牛頓第二定律以及平衡條件可以得到：水平方向豎直方向根據(jù)摩擦力公式聯(lián)立代入數(shù)據(jù)可以得到(2)根據(jù)速度與時(shí)間的關(guān)系可以得到(3)撤去力F后，根據(jù)牛頓第二定律得到則根據(jù)位移與速度關(guān)系可以得到18.對(duì)于兩物體碰撞前后速度在同一直線上，且無機(jī)械能損失碰撞過程，可以簡(jiǎn)化為如下模型運(yùn)用牛頓定律知識(shí)解決物理問題：A、B兩物體位于光滑水平面上，僅限于沿同一直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)它們之間的距離大于等于某一定值d時(shí)，相互作用力為零；當(dāng)它們之間的距離小于d時(shí)，存在大小恒為F的斥力。設(shè)A物體質(zhì)量m1＝1.0kg，開始時(shí)靜止在直線上某點(diǎn)；B物體質(zhì)量m2＝3.0kg，以速度v0從遠(yuǎn)處沿該直線向A運(yùn)動(dòng)，如圖所示。若d＝0.10m，F(xiàn)＝0.60N，v0＝0.20m/s，求：（1）相互作用過程中A加速度的大小；（2）從開始相互作用到A、B間的距離最小時(shí)A運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；（3）A、B間的最小距離?！敬鸢浮浚?）；（2）0.25s；（3）0.075m【解析】【詳解】（1）由F=ma可得A的加速度為（2）B加速度為兩者速度相同時(shí)，距離最近，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律得A的速度B的速度已知解得t=0.25s（3）從開始相互作用到A、B間的距離最小時(shí)，A的位移B的位移兩物體間的距離將t=0.25s代入，解得A、B間的最小距離19.如圖所示為演示“過山車”原理的實(shí)驗(yàn)裝置，該裝置由兩段傾斜直軌道與一圓軌道拼接組成，在圓軌道最低點(diǎn)處的兩側(cè)稍錯(cuò)開一段距離，并分別與左右兩側(cè)的直軌道平滑相連．某研學(xué)小組將這套裝置固定在水平桌面上，然后在圓軌道最高點(diǎn)A的內(nèi)側(cè)安裝一個(gè)薄片式壓力傳感器（它不影響小球運(yùn)動(dòng)，在圖中未畫出）．將一個(gè)小球從左側(cè)直軌道上的某處由靜止釋放，并測(cè)得釋放處距離圓軌道最低點(diǎn)的豎直高度為h，記錄小球通過最高點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道（壓力傳感器）的壓力大小為F．此后不斷改變小球在左側(cè)直軌道上釋放位置，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，經(jīng)多次測(cè)量，得到了多組h和F，把這些數(shù)據(jù)標(biāo)在F-h圖中，并用一條直線擬合，結(jié)果如圖所示．為了方便研究，研學(xué)小組把小球簡(jiǎn)化為質(zhì)點(diǎn)，并忽略空氣及軌道對(duì)小球運(yùn)動(dòng)的阻力，取重力加速度g=10m/s2．請(qǐng)根據(jù)該研學(xué)小組的簡(jiǎn)化模型和如圖所示的F-h圖分析：（1）當(dāng)釋放高度h=0.20m時(shí)，小球到達(dá)圓軌道最低點(diǎn)時(shí)的速度大小v；（2）圓軌道的半徑R和小球的質(zhì)量m；（3）若兩段傾斜直軌道都足夠長(zhǎng)，為使小球在運(yùn)動(dòng)過程中始終不脫離圓軌道，釋放高度h應(yīng)滿足什么條件．【答案】（1）（2/r