2023届河北省衡水市部分中学高三年级上册10月联考试题物理

试卷类型A

河北省衡水市部分中学2023届高三上学期10月联考试题

物理

2022.10

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有

一项是符合题目要求的。

1.甲、乙两相同的货车在相邻的直线车道中匀速行驶，甲车速度为72km/h,乙车速度为36km/h,当甲货车

尾部与乙车的前端平齐时，甲货车突然以4m/s?的加速度匀减速刹车，乙车仍匀速运动，己知货车长为6m,

则经多长时间乙车完全超越甲车（）

AB.6sC.5sD.

2.远程输电线路如图所示，质量为加的电缆，一端系在左侧杆上的。点，另一端系在右侧杆上的匕点，最

低点为co测得〃段长是曲段的3倍，且力端的切线与竖直方向的夹角为45°,已知重力加速度为g。则（）

A.电缆在。处的弹力大小为之叵根g

46

B.电缆在。处的弹力大小为避7mg

4

C.电缆在c处的弹力大小为！〃吆

4

3

D.电缆在c处的弹力大小为一根g

4

3.如图所示，黑板擦在手施加的5N恒力作用下竖直向上匀速擦拭黑板。已知黑板擦与黑板间的动摩擦因

数为，不计黑板擦的重力，则它所受的摩擦力大小为（）

A.3NB.75NC.2ND.*N

4.小朋友玩快速启动游戏，比较爆发力大小，斜面体上用一细线平行斜面系一光滑小球，斜面倾角为8,

用水平力快速向左由静止拉动斜面，加速过程中下列说法正确的是（）

A.与静止时相比，绳中拉力可能不变

B.与静止时相比，斜面对小球的弹力可能增大

C.运动后，随着水平拉力的增大地面对斜面的摩擦力一定增大

D.若小球的加速度aNgcot。，则细线与竖直方向夹角为a,tana=-

g

5.如图甲所示，一物块以一定初速度沿倾角为30。的固定斜面上滑，运动过程中物块动能项与路程s的关

系如图乙所示。出发位置为零势能面，重力加速度大小取g=10m/s2,E为物块的机械能，综为物块的

重力势能，下列图像中正确的是()

6.如图，在水平桌面上叠放着两个物块M和爪轻绳绕过光滑的定滑轮0',一端与相相连，另一端悬挂

重物A。用外力F缓慢拉结点。，F方向与00'夹角为a=120。且保持不变，使0。从竖直拉至水平，两

物块始终保持静止，下列说法正确的是()

A.绳子00'拉力先减小后增大

B."1对M的摩擦力一直在增大

C.地面对桌子的摩擦力先增大后减小

D.桌面对M的摩擦力可能一直在减小

7.如图所示，一轻杆连接两相同的光滑小球，由倾角为75。的斜面滑下，滑到图示位置时小球。到地面高度

为L,此时杆与水平地面夹角为45。，6球速度大小为J懑，则小球a滑到水平面上时球的速度大小为()

A.辰B.即C.2疯D.^^2

8.如图所示，左、右两侧竖直圆轨道半径均为R,。点与圆心。在同一水平线上，0。与竖直方向夹角为

6=30。，b、c两点在同一水平线上。一个可视为质点的小滑块从。点由静止滑下，从轨道末端6抛出，恰

好由c点无碰撞进入右侧圆轨道，最后停在最低点”，整个过程不计空气阻力，小滑块与左右两侧圆轨道间

的动摩擦因数相同。已知小滑块的质量为机，从人到c的过程中，离水平面的最大高度为“，重力加速度为

g,则下列说法正确的是()

A.小滑块由人到c的速度变化量为，^万

B.小滑块经过匕点时的速度大小为病万’

C.小滑块经过c点时对圆轨道的压力大小为网㈣

R

D.小滑块在左侧圆轨道内摩擦产生热量为孝相g/?-4根gH

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多

项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9.如图所示，载有防疫物资无人驾驶小车，在水平段以恒定功率200W匀速行驶，速度大小为5m/s,

进入斜坡功率立即变为570W,小车从P点开始以2m/s匀速行驶。已知小车总质量为50kg,斜坡的倾角为

30°,重力加速度g取lOm/s?，不计空气阻力。下列说法正确的有()

A.从M到N,小车牵引力大小为40N

B.斜坡上小车所受的摩擦力大小为35N

C.小车在斜坡上到P点前做加速度减小的减速运动

D.小车在斜坡上到P点前先加速后减速运动

10.因为太阳离地球比较远，并且比地球大的多，所以太阳光可以认为是平行光。某颗赤道正上方的卫星距

离地球表面的高度等于地球半径R,运行周期为T,在2022年9月23日秋分这天，太阳光直射赤道，则下

列说法正确的是()

A.该卫星上的黑夜时长为,丁

2

B.该卫星上的黑夜时长为‘T

6

C.绕赤道飞行的近地卫星黑夜时长为也T

8

D.绕赤道飞行的近地卫星黑夜时长为工7

2

11.2022年9月20日在德国柏林国际轨道交通技术展览会上，中国中车面向全球发布了时速600公里高速

磁浮交通系统，如图1所示。图2为高速磁悬浮列车在水平长直轨道上的模拟运行图，5节质量相同的车厢

编组运行，列车以额定功率尸向右以最大速度运行，1号车厢会受到前方空气的阻力，车厢碰到空气前空气

的速度为0,碰到车厢后空气的速度变为与车厢速度相同，己知空气密度为夕，1号车厢的迎风面积(垂直

运动方向上的投影面积）为S。不计其他阻力，忽略2号、3号、4号、5号车厢受到的空气阻力。则下列说

法正确的是（）

A.列车的最大运行速度为

B.列车的最大运行速度为；工巴

\pS

C.若突然撤去动力3号车厢对4号车厢的作用力为（正3?

D.若突然撤去动力3号车厢对•4号车厢的作用力为［五法

12.一光滑斜面固定在水平面上，斜面倾角为。，沿斜面放一劲度系数为上的轻弹簧，弹簧下端固定，上端

与物体A连接，物体B紧挨着A并排放置，A、B质量均为加。开始系统静止在。点，向下压缩弹簧后释

放，若释放时A、B的加速度为。，且a>gsin。，贝ij（）

A.物体A、B将在距释放点+处分离

k

B.物体A、B分离时的速度最大

9/77/7

C.物体B到。点的最大距离大于一

K

D.物体A、B分离后，A向上运动到最大距离处时的弹性势能是开始释放时的,

2

三、非选择题：本题共6小题，共60分。

13.Phyphox软件是专门针对智能手机开发的开展物理实验的软件，可以很好地助力同学们开展居家实验，

从而成为居家实验中最常用的手机软件之一.某同学在智能手机上安装Phyphox软件后，设计实验测量氢

气球所受的浮力以及运动中气球所受阻力大小与速率的关系。实验步骤如下：

①测量出手机和气球的总质量0.2kg,g=9.8m/s2；

②如图所示，该同学用细线将手机悬吊在氢气球的下方，由静止释放，氢气球将在空中向上运动，记录氢

气球上升过程中多个位置的加速度。和速率丫数据；

位置12345678

速度/m・sT

加速度/m§2329

③根据表中的测量数据，在坐标纸上描出了各个点，做出"-V图像如图所示。

(1)从a-u图像可以确定氢气球运动所受阻力/大小与(选填V、/、yT、丫!)成正比；

(2)根据得到的。-v图像可得到氢气球所受的浮力大小为N：由a-v图像计算出图线斜率大小为

k0,阻力，大小与上升速率v的关系式为：(用题中测得的物理量符号表示)。

14.某同学利用图中所示的DIS向心力实验器来探究圆周运动向心力的影响因素。

①实验时，圆柱体和另一端的挡光杆随旋臂一起做圆周运动，通过力传感器测得圆柱体受到的向心力F,测

出挡光杆经过光电门的挡光时间加。

②测得挡光杆到转轴的距离为d,挡光杆的挡光宽度为As,圆柱体做圆周运动的半径为八

③保持圆柱体的质量和转动半径不变，改变转速重复步骤①，得到多组F.4的数据，研究尸与v关系。

(1)圆柱体转动线速度叶(用所测物理量符号表示)。

(2)实验中测得的数据如表：

v/(m-s-1)123

F/N2

甲、乙、丙三图是根据上述实验数据作出的E—u、F-v2，1三个图像，那么研究向心力与线速度

的关系时，保持圆柱体质量和运动半径一定，为方便研究，应使用的图像是o

(3)上述图像是保持r=0.2m时得到的，由图可得圆柱体的质量为kg(保留两位有效数字)。

(4)若研究尸与r的关系，实验时应使挡光杆经过光电门时的挡光时间(选填“变”或“不变”)o

15.如图甲所示，一轻弹簧的两端分别与两物块A、B相连接，A的质量叫=2kg,B的质量为帆2,开始

静止在光滑的水平面上。7=0时刻使B获得3m/s水平向右的瞬时速度，两物块的速度随时间变化的规律如

图乙所示。求：

(1)B物块的质量；

(2)物块A的最大速度。

16.紧靠在一起的甲、乙两小物块停放在水平地面上，甲距左侧竖直墙壁x=9m。某时刻使甲、乙同时获

得相反方向的速度，大小分别为唯=10m/s、v乙=6m/s,整个过程中，甲的加速度大小为a甲=2m/s?,

乙的加速度大小为。乙=lm/s2。不计甲与竖直墙壁的碰撞时间，碰撞前后的速度大小不变。求：

(1)甲、乙间的最大距离;

(2)乙停止运动时两者间的距离。

17.如图所示，某游戏装置固定在水平地面上，由弧形轨道AB,竖直圆轨道BMCND,水平直轨道OE平滑

连接而成，弧形轨道底端与圆轨道间略错开，不影响小球旋转后进入水平轨道。已知圆轨道半径R=1m，

弧形轨道和圆轨道均光滑，小球与水平直轨道OE间的动摩擦因数从。开始沿轨道均匀减少〃=0.8-0.lx

(x为到D端的距离)。质量m=1kg的小球从离地高〃处由静止释放。

(1)若小球能通过轨道的最高点C,则人至少多大；

(2)若小球不脱离轨道，且小球能进入水平直轨道的光滑区域，求/z的取值范围；

(3)若在竖直圆轨道。点正上方开一段缺口例MM、N点关于OC对称，小球能沿路径运动，当

缺口所对的圆心角a为多大时最小？

18.如图所示，水平轨道右端有一个弹性挡板A,长为9m的木板B质量为机，静止在光滑水平面上，木板

右端距弹性挡板Q=l.()m,质量为M的滑块C从木板左端以8m/s的初速度冲上木板，滑块与木板间的动

摩擦因数为〃=0.4,〃=2m，木板撞到弹性挡板后立即原速率返回，重力加速度g=10m/s2,求：

(1)木板第1次撞击挡板的速度大小；

(2)从滑块滑上木板到木板第2次撞击挡板的时间；

(3)木板第〃次撞击挡板的速度大小；

(4)至第"次撞击挡板木板运动的总路程。

河北省衡水市部分中学2023届高三上学期10月联考试题

物理

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有

一项是符合题目要求的。

1.甲、乙两相同的货车在相邻的直线车道中匀速行驶，甲车速度为72km/h,乙车速度为36km/h,当甲货车

尾部与乙车的前端平齐时，甲货车突然以4向52的加速度匀减速刹车，乙车仍匀速运动，已知货车长为6m,

则经多长时间乙车完全超越甲车()

A.B.6sC.5sD.

【答案】A

【解析】

【详解】根据题意可知，甲车速度为

乙车的速度为

设经过时间r甲车停止，由运动学公式可得

此时甲车的位移为

乙车的位移为

此时，甲货车尾部与乙车的前端仍平齐，设再经过时间4乙车完全超越甲车，则有

则乙车完全超越甲车的时间为

故选A

2.远程输电线路如图所示，质量为机的电缆，一端系在左侧杆上的。点，另一端系在右侧杆上的0点，最

低点为c.测得ac段长是be段的3倍，且b端的切线与竖直方向的夹角为45°,已知重力加速度为g。则（）

A.电缆在“处的弹力大小为之叵加g

4

B.电缆在〃处弹力大小为姮mg

4

C.电缆在C处的弹力大小为,"2g

4

3

D.电缆在c处的弹力大小为一mg

4

【答案】C

【解析】

【详解】设〃端的切线与竖直方向夹角为电缆在c处的弹力水平，大小为工，对如段受力分析得

3

Fm.cos0=—mg,FacsinO=FC

对近段受力分析得

Fbccos45。=：fng,Fhcsin45°=F.

解得，电缆在c处的弹力大小为

ac段电缆的弹力为

即电缆在。处的弹力大小为巫mg。

4

故选Co

3.如图所示，黑板擦在手施加的5N恒力作用下竖直向上匀速擦拭黑板。已知黑板擦与黑板间的动摩擦因

数为，不计黑板擦的重力，则它所受的摩擦力大小为()

A.3NB.指NC.2ND.与N

【答案】B

【解析】

【详解】设恒力与黑板夹角为夕，黑白擦向上匀速运动，不计黑板擦的重力，则

Fsine=N,Fcos6=于，f=〃N

整理

可得

摩擦力大小为

故选B。

4.小朋友玩快速启动游戏，比较爆发力大小，斜面体上用一细线平行斜面系一光滑小球，斜面倾角为8,

用水平力快速向左由静止拉动斜面，加速过程中下列说法正确的是()

A.与静止时相比，绳中拉力可能不变

B.与静止时相比，斜面对小球的弹力可能增大

C.运动后，随着水平拉力的增大地面对斜面的摩擦力一定增大

D.若小球的加速度aZgcot。，则细线与竖直方向夹角为a,tana=乌

g

【答案】D

【解析】

【详解】AB.静止时，对小球受力分析可知

若向左的加速度为小则

可知

Tz>T\

N2<NI

选项AB错误；

C.对整体受力分析可知，加水平拉力时，整体对地面的压力仍等于整体的重力，整体对地面的压力不变,

摩擦力不变，选项C错误；

D.当小球将要脱离斜面时，则

若小球的加速度

则小球将离开斜面，此时细线与竖直方向夹角为a,则

选项D正确。

故选D。

5.如图甲所示，一物块以一定初速度沿倾角为30。的固定斜面上滑，运动过程中物块动能々与路程s的关

系如图乙所示。出发位置为零势能面，重力加速度大小取g=10m/s2,E为物块的机械能，综为物块的

重力势能，下列图像中正确的是()

【答案】C

【解析】

【详解】AB.由题意可知，刚开始的时候，物块具有一定的动能，随着运动进行，物块动能减小，重力势

能增大，当速度为零时，重力势能达到最大，之后重力势能减小，动能增大，当再次达到斜面底端时，物

块的动能比刚开始时动能小，说明运动过程有能量损失，机械能不守恒。由图可知，滑动过程中损失的能

量为10J,单次损失的联能量为5J,故当s=10m时，重力势能为35J,s=20m时，重力势能为0J,故AB错

误；

C.由上述分析可知，当s=20m时，机械能为30J,最开始机械能为40J,故C正确，D错误。

故选Co

6.如图，在水平桌面上叠放着两个物块M和爪轻绳绕过光滑的定滑轮O',一端与相相连，另一端悬挂

重物A。用外力F缓慢拉结点。，F方向与夹角为a=120。且保持不变，使从竖直拉至水平，两

物块始终保持静止，下列说法正确的是()

A.绳子00'的拉力先减小后增大

B./n对M的摩擦力一直在增大

C.地面对桌子的摩擦力先增大后减小

D.桌面对M的摩擦力可能一直在减小

【答案】C

【解析】

【详解】A.对节点。受力分析，绳子拉力和F的夹角不变，合力与悬挂物体的重力等大反向，作出受力

分析图如下

分析发现，随着绳拉力7由竖直逐渐变为水平过程，绳拉力先增大，后减小，故A错误；

B.对根分析，绳子的拉力与M对机的摩擦力为一对平衡力，等大反向，绳拉力先增大，后减小，则“对

，”的摩擦力先增大，后减小，根据牛顿第三定律，机对M的摩擦力先增大，后减小，故B错误；

C.对M和〃，以及桌子、悬挂物及滑轮等物体整体，根据平衡条件，产的水平分力与地面对桌子的摩擦力

等大反向，由图像可知，尸的水平分力大小（图中尸与T在圆上交点到G的距离）先增大后减小，则地面

对桌子的摩擦力先增大后减小，故C正确；

D.对M和，"整体，根据平衡条件，绳子的拉力与桌面对〃的摩擦力为一对平衡力，等大反向，绳拉力先

增大，后减小，则桌面对M的摩擦力先增大，后减小，故D错误。

故选Co

7.如图所示，一轻杆连接两相同的光滑小球，由倾角为75。的斜面滑下，滑到图示位置时小球a到地面高度

为L,此时杆与水平地面夹角为45。，h球速度大小为，丽，则小球。滑到水平面上时球的速度大小为（）

A.历B.辰C.2疯D.

【答案】B

【解析】

【详解】滑到图示位置时，两球沿杆方向速度大小相同，则

由图示位置到a滑到水平面上过程，根据机械能守恒

联立解得

故选Bo

8.如图所示，左、右两侧竖直圆轨道半径均为七〃点与圆心。在同一水平线上，0b与竖直方向夹角为

6=30°,从C两点在同一水平线上。一个可视为质点的小滑块从。点由静止滑下，从轨道末端。抛出，恰

好由c点无碰撞进入右侧圆轨道，最后停在最低点”，整个过程不计空气阻力，小滑块与左右两侧圆轨道间

的动摩擦因数相同。已知小滑块的质量为相，从匕到c的过程中，离水平面的最大高度为，，重力加速度为

g,则下列说法正确的是()

A.小滑块由。到c的速度变化量为J旃

B.小滑块经过8点时的速度大小为J语

C.小滑块经过c点时对圆轨道的压力大小为出誓

D.小滑块在左侧圆轨道内摩擦产生的热量为日mgR-4mgH

【答案】D

【解析】

【详解】B.根据机械能守恒定律得

解得

B错误；

A.小滑块由b到c的速度变化量为

A错误；

C.小滑块经过c点时对圆轨道的压力大小为

解得

C错误；

D.小滑块在左侧圆轨道内摩擦产生的热量为

D正确。

故选D。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多

项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9.如图所示，载有防疫物资的无人驾驶小车，在水平MN段以恒定功率200W匀速行驶，速度大小为5m/s,

进入斜坡功率立即变为570W,小车从P点开始以2m/s匀速行驶。已知小车总质量为50kg,斜坡的倾角为

30°,重力加速度g取lOm/sz,不计空气阻力。下列说法正确的有()

A.从M到N,小车牵引力大小为40N

B.斜坡上小车所受的摩擦力大小为35N

C.小车在斜坡上到P点前做加速度减小的减速运动

D.小车在斜坡上到P点前先加速后减速运动

【答案】ABC

【解析】

【详解】A.根据题意，由公式P=&可得，从M到N,小车牵引力大小为

故A正确；

B.根据题意，由公式P=&可得，在斜坡上。点，小车的牵引力为

由平衡条件有

解得

故B正确；

CD.根据题意，由公式尸=&可得，小车刚进入斜坡时，牵引力为

可知

由牛顿第二定律有

解得

方向沿斜面向下，则小车做减速运动，速度v逐渐减小，由公式可得，牵引力B逐渐增大，则加速

度生逐渐减小，当小车运动到P点，加速度减小到0,保持匀速，则小车在斜坡上到P点前做加速度减小

的减速运动，故D错误，C正确。

故选ABCo

10.因为太阳离地球比较远，并且比地球大的多，所以太阳光可以认为是平行光。某颗赤道正上方的卫星距

离地球表面的高度等于地球半径R，运行周期为T,在2022年9月23日秋分这天，太阳光直射赤道，则下

列说法正确的是()

A.该卫星上的黑夜时长为‘7

2

B.该卫星上的黑夜时长为

6

C.绕赤道飞行的近地卫星黑夜时长为也T

8

D.绕赤道飞行的近地卫星黑夜时长为‘T

2

【答案】BC

【解析】

【详解】AB.如图，有几何关系可知，卫星处在黑夜过程中，轨迹对应的圆心角为60°,则该卫星上的黑

夜时长为

A错误，B正确；

CD.对于轨道半径为2R的卫星，由牛顿第二定律

该卫星周期为

对于近地卫星

周期为

近地卫星黑夜时长

C正确，D错误。

故选BC。

11.2022年9月20日在德国柏林国际轨道交通技术展览会上，中国中车面向全球发布了时速600公里高速

磁浮交通系统，如图1所示•图2为高速磁悬浮列车在水平长直轨道上的模拟运行图，5节质量相同的车厢

编组运行，列车以额定功率尸向右以最大速度运行，1号车厢会受到前方空气的阻力，车厢碰到空气前空气

的速度为0,碰到车厢后空气的速度变为与车厢速度相同，已知空气密度为夕，1号车厢的迎风面积（垂直

运动方向上的投影面积）为S。不计其他阻力，忽略2号、3号、4号、5号车厢受到的空气阻力。则下列说

法正确的是（）

A.列车的最大运行速度为」上

B.列车的最大运行速度为：区

\pS

C.若突然撤去动力3号车厢对4号车厢的作用力为（正方

D.若突然撤去动力3号车厢对4号车厢的作用力为［五不

【答案】AD

【解析】

【详解】AB.设动车的速度为v,动车对空气的作用力为F,则根据动量定理可得

解得

当牵引力等于阻力时，动车速度达到最大，则有

解得

故A正确，B错误：

CD.当动车速度达到最大时，根据前面选项的分析已知动车对空气的作用力，则根据牛顿第三定律可知此

时动车受到的空气阻力为

设每节车厢的质量为〃?，撤去动力瞬间，对动车整体根据牛顿第二定律进行分析可得

对4、5号车厢根据牛顿第二定律进行分析可得

联立以上各式解得3号车厢对4号车厢的作用力为

故C错误，D正确。

故选AD。

12.一光滑斜面固定在水平面上，斜面倾角为8,沿斜面放一劲度系数为人的轻弹簧，弹簧下端固定，上端

与物体A连接，物体B紧挨着A并排放置，A、B质量均为〃开始系统静止在0点，向下压缩弹簧后释

放，若释放时A、B的加速度为且a>gsin。，则（）

A.物体A、B将在距释放点24经116+。）处分离

k

B.物体A、B分离时的速度最大

2777/7

C.物体B到0点的最大距离大于一

k

D.物体A、B分离后，A向上运动到最大距离处时的弹性势能是开始释放时的L

2

【答案】AC

【解析】

【详解】A.释放时A、B的加速度为“，设此时弹簧的压缩量为以A、B为整体，根据牛顿第二定律

可得

解得

当弹簧恢复原长时，物体A、B将分离，可知物体A、B分离时离释放点距离为2'"（gsm'+a）,故A正

k

确；

B.分离前，物体A、B先沿斜面向上加速运动，当到达0点，弹簧弹力等于A、B两物体总重力沿斜面向

下的分力时，加速度为零，此时物体A、B的速度最大，之后物体A、B沿斜面向上减速运动，直到弹簧原

长时，物体A、B将分离，故B错误；

C.设开始系统静止在。点，弹簧的压缩量为％,则有

释放点离0点距离为

物体A、B从释放点到0点做加速度逐渐减小的加速运动，过。点做加速度逐渐增大的减速运动，若物体

A、B不分离，根据对称性可知，物体B到达最高点离。点距离也为£竺，而实际上物体A、B在弹簧恢

复原长时分离，分离后物体B不再做加速度增大的减速运动，而是做加速度为gsin。的减速运动，可知物

体B实际能到达的最高点离0点距离大于一丝，故C正确；

K

D.设释放点弹簧的弹性势能为与一物体A、B分离时的速度为叭从释放点到分离过程，由于分离时弹

簧处于原长状态，根据系统机械能守恒可得

可得此时物体A的动能满足

设分离后物体A向上运动到最大距离处时的弹性势能Epz，物体A从分离到最高点增加的重力势能为八不重,

根据机械能守恒可得

可得

故D错误。

故选AC。

三、非选择题：本题共6小题，共60分。

13.Phyphox软件是专门针对智能手机开发的开展物理实验的软件，可以很好地助力同学们开展居家实验，

从而成为居家实验中最常用的手机软件之一。某同学在智能手机上安装Phyphox软件后，设计实验测量氢

气球所受的浮力以及运动中气球所受阻力大小与速率的关系。实验步骤如下：

①测量出手机和气球的总质量〃=0.2kg,g=9.8nVs:

②如图所示，该同学用细线将手机悬吊在氢气球的下方，由静止释放，氢气球将在空中向上运动，记录氢

气球上升过程中多个位置的加速度〃和速率v数据；

位置12345678

速度/nrs-

加速度/m-s"329

③根据表中的测量数据，在坐标纸上描出了各个点，做出a-u图像如图所示.

(1)从a-u图像可以确定氢气球运动所受阻力/大小与(选填v、/、v-\1)成正比；

(2)根据得到的。-v图像可得到氢气球所受的浮力大小为N：由。-v图像计算出图线斜率大小为

k0,阻力f大小与上升速率v的关系式为：(用题中测得的物理量符号表示)。

【答案】①.v②.③./=

【解析】

【详解】（1）[1]由图可知，随着速度增大，气球的加速度越来越小，这是因为速度增大，气球所受的空气

阻力也变大，从而使加速度变小；由牛顿第二定律可得

由图可知，加速度〃与v为一次函数，结合上述分析可知，气球所受阻力/与u成正比。

（2）[2]由图像结合上述分析可得

根据图中数据可得

解得

⑶由题意及图像可得

由上述分析可得

即

14.某同学利用图中所示的D1S向心力实验器来探究圆周运动向心力的影响因素。

①实验时，圆柱体和另一端的挡光杆随旋臂一起做圆周运动，通过力传感器测得圆柱体受到的向心力凡测

出挡光杆经过光电门的挡光时间Ar。

②测得挡光杆到转轴的距离为d,挡光杆的挡光宽度为As，圆柱体做圆周运动的半径为r。

③保持圆柱体的质量和转动半径不变，改变转速重复步骤①，得到多组凡△，的数据，研究尸与v关系。

（1）圆柱体转动线速度叶（用所测物理量符号表示）。

（2）实验中测得的数据如表：

-1

v/(m-s)123

F/N2

甲、乙、丙三图是根据上述实验数据作出的尸—u、F-v\三个图像，那么研究向心力与线速度

的关系时，保持圆柱体质量和运动半径一定，为方便研究，应使用的图像是。

（3）上述图像是保持r=0.2m时得到的，由图可得圆柱体的质量为kg（保留两位有效数字）。

⑷若研究尸与r的关系，实验时应使挡光杆经过光电门时的挡光时间（选填“变”或“不变”）。

【答案】①.r券Av②.乙③.④.不变

d\t

【解析】

【详解】（1）[1]挡光杆转动的线速度

挡光杆与圆柱体转动的角速度相同，则圆柱体的线速度

（2）⑵根据

则研究向心力与线速度的关系时，保持圆柱体质量和运动半径一定，为方便研究，应使用的图像是乙图像；

(3)[3]上述图像是保持r=0.2m时得到的，则

由图可得

可得圆柱体的质量为

m

(4)⑷若研究尸与，的关系，实验时应保持质量和线速度不变，则应使挡光杆经过光电门时的挡光时间不

变。

15.如图甲所示，一轻弹簧的两端分别与两物块A、B相连接，A的质量班=2kg,B的质量为"％,开始

静止在光滑的水平面上。/=0时刻使B获得3m/s水平向右的瞬时速度，两物块的速度随时间变化的规律如

图乙所示。求：

(1)B物块的质量；

(2)物块A的最大速度。

【答案】(1)1kg；(2)2m/s

【解析】

【详解】(1)O~ls内町、组成的系统动量守恒

解得

(2)当弹簧恢复原长时A的速度最大，两者组成的系统动量守恒

系统机械能守恒

解得

16.紧靠在一起的甲、乙两小物块停放在水平地面上，甲距左侧竖直墙壁x=9m。某时刻使甲、乙同时获

得相反方向的速度，大小分别为%=10m/s、v乙=6m/s,整个过程中，甲的加速度大小为旬=Zm/s?,

乙的加速度大小为。乙=lm/s2。不计甲与竖直墙壁的碰撞时间，碰撞前后的速度大小不变。求：

(1)甲、乙间的最大距离；

(2)乙停止运动时两者间的距离。

【答案】(1)14.5m；(2)11m

【解析】

【详解】(1)由题意知，甲、乙两物体均做匀减速直线运