贵州省遵义市绥阳县郑场中学2022届高三物理上学期期中试题含解析

2022-2022学年贵州省遵义市绥阳县郑场中学高三（上）期中物理试卷一、选择题：本大题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中.1～5题只有一项符合题目要求．6～8有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．1．如图所示，杂技演员站在一块被他踩成斜面的木板上处于静止状态，关于斜面对演员的作用力，下面说法正确的是()A．木板对人可能有摩擦力作用，也可能没有摩擦力作用B．木板对人一定有摩擦C．木板对人的弹力方向一定竖直向上D．木板对人的作用力方向垂直板斜向上2．我国成功发射“天宫一号”飞行器，入轨后绕地球的运动可视为匀速圆周运动，运动周期为T，已知地球同步卫星的周期为T0，则以下判断正确的是()A．“天宫一号”的轨道半径与地球同步卫星的轨道半径之比为B．“天宫一号”的角速度与地球同步卫星的角速度之比为C．“天宫一号”的线速度与地球同步卫星的线速度之比为D．“天宫一号”的向心加速度与地球同步卫星的向心加速度之比为3．取水平地面为重力势能零点，一物块从某一高度水平抛出，在抛出点其动能与重力势能恰好相等．不计空气阻力，该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为()A．B．C．D．-17-\n4．空中花样跳伞是流行于全世界的一种极限运动．假设某跳伞运动员从静止在空中的飞机上无初速度跳下，沿竖直方向下落，运动过程中，运动员受到的空气阻力随着速度的增大而增大，运动员的机械能与位移的关系图象如图所示，其中0～x1过程中的图线为曲线，x1～x2过程中的图线为直线．根据该图象，下列判断错误的是()A．0～x1过程中运动员受到的空气阻力是变力，且不断增大B．x1～x2过程中运动员做匀速直线运动C．x1～x2过程中运动员做变加速直线运动D．0～x1过程中运动员的动能不断增大5．为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯．无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转．一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示．则在加速过程中，下列说法中正确的是()A．顾客受到三个力的作用B．顾客处于超重状态C．扶梯对顾客没有摩擦力的作用D．顾客对扶梯的压力等于顾客的重量6．如图，两个质量均为m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴OO′的距离为l，b与转轴的距离为2l，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g，若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速运动，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是()A．b一定比a先开始滑动B．a，b所受的摩擦力始终相等C．当ω=时，b开始滑动的临界角速度D．当ω=时，a所受摩擦力的大小为kmg-17-\n7．为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动，用如图所示的装置进行试验，小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开，自由下落，关于该实验，下列说法中正确的是()A．两球的质量应相等B．两球应同时落地C．应改变装置的高度，多次实验D．实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动8．如图所示，A、B两物块的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上，A、B间的动摩擦因数为μ，B与地面间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，现对A施加一水平拉力F，则()A．当F＜2μmg时，A、B都相对地面静止B．当F=μmg时，A的加速度为μgC．当F＞3μmg时，A相对B滑动D．无论F为何值，B的加速度不会超过μg二、非选择题．包括必考题和选考题两部分．第22题～第32题为必考题，每个试题考生都必须作答．第33题～第40题为选考题，考生根据要求作答．（一）必考题（11题，共129分）9．在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中（装置如图甲）：①下列说法哪一项是正确的__________．（填选项前字母）A．平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上B．为减小系统误差，应使钩码质量远大于小车质量C．实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放②图乙是实验中获得的一条纸带的一部分，选取O、A、B、C计数点，已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，则打B点时小车的瞬时速度大小为__________m/s（保留三位有效数字）．-17-\n10．某同学根据机械能守恒定律，设计实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系．（1）如图（a），将轻质弹簧下端固定于铁架台，在上端的托盘中依次增加砝码，测得相应的弹簧长度，部分数据如下表，有数据算得劲度系数k=__________N/m（g取9.8m/s2）．砝码质量（g）50100150弹簧长度（cm）8.627.636.66（2）取下弹簧，将其一端固定于气垫导轨左侧，如图（b）所示；调整导轨，使滑块自由滑动时，通过两个光电门的速度大小__________．（3）用滑块压缩弹簧，记录弹簧的压缩量x；释放滑块，记录滑块脱离弹簧后的速度v，释放滑块过程中，弹簧的弹性势能转化为__________．（4）重复③中的操作，得到v与x的关系如图（c）．有图可知，v与x成__________关系，由上述实验可得结论：对同一根弹簧，弹性势能与弹簧的__________成正比．11．如图，有一水平传送带以2m/s的速度匀速运动，现将一物体轻轻放在传送带上，若物体与传送带间的动摩擦因数为0.5，则传送带将该物体传送10m的距离所需时间为多少？（g=10m/s2）12．2022年10月，奥地利极限运动员菲利克斯•鲍姆加特纳乘气球升至约39km的高空后跳下，经过4分20秒到达距地面约1.5km高度处，打开降落伞并成功落地，打破了跳伞运动的多项世界纪录，取重力加速度的大小g=10m/s2．（1）忽略空气阻力，求该运动员从静止开始下落到1.5km高度处所需要的时间及其在此处速度的大小；-17-\n（2）实际上物体在空气中运动时会受到空气阻力，高速运动受阻力大小可近似表示为f=kv2，其中v为速率，k为阻力系数，其数值与物体的形状，横截面积及空气密度有关，已知该运动员在某段时间内高速下落的v﹣t图象如图所示，着陆过程中，运动员和所携装备的总质量m=100kg，试估算该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数（结果保留1位有效数字）[物理--选修3-5]13．学校科技节上，同学发明了一个用弹簧枪击打目标的装置，原理如图甲，AC段是水平放置的同一木板；CD段是竖直放置的光滑半圆弧轨道，圆心为O，半径R=0.2m；MN是与O点处在同一水平面的平台；弹簧的左端固定，右端放一可视为质点、质量m=0.05kg的弹珠P，它紧贴在弹簧的原长处B点；对弹珠P施加一水平外力F，缓慢压缩弹簧，在这一过程中，所用外力F与弹簧压缩量x的关系如图乙所示．已知BC段长L=1.2m，EO间的距离s=0.8m．计算时g取10m/s2，滑动摩擦力等于最大静摩擦力．压缩弹簧释放弹珠P后，求：（1）弹珠P通过D点时的最小速度vD；（2）弹珠P能准确击中平台MN上的目标E点，它通过C点时的速度vc；（3）当缓慢压缩弹簧到压缩量为x0时所用的外力为8.3N，释放后弹珠P能准确击中平台MN上的目标E点，求压缩量x0．-17-\n2022-2022学年贵州省遵义市绥阳县郑场中学高三（上）期中物理试卷一、选择题：本大题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中.1～5题只有一项符合题目要求．6～8有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．1．如图所示，杂技演员站在一块被他踩成斜面的木板上处于静止状态，关于斜面对演员的作用力，下面说法正确的是()A．木板对人可能有摩擦力作用，也可能没有摩擦力作用B．木板对人一定有摩擦C．木板对人的弹力方向一定竖直向上D．木板对人的作用力方向垂直板斜向上【考点】静摩擦力和最大静摩擦力；弹性形变和范性形变；物体的弹性和弹力．【专题】定性思想；推理法；摩擦力专题．【分析】根据摩擦力产生的条件及人的运动趋势判断摩擦力的有无，根据平衡条件判断作用力的方向．【解答】解：AB、演员有沿斜面下滑的趋势，木板对演员一定有摩擦力作用，故A错误，B正确；C、人受到的弹力是由于木板的形变产生的；方向垂直于接触面指向受力物体；故方向斜向上；故C错误；D、人受自身的重力和木板对他的作用力平衡，所以木板对演员的作用力方向一定竖直向上，故D错误；故选：B【点评】本题考查了摩擦力有无的判断和平衡条件下物体的受力情况．要注意明确木板的作用力包括支持力和摩擦力，是二力的合力．2．我国成功发射“天宫一号”飞行器，入轨后绕地球的运动可视为匀速圆周运动，运动周期为T，已知地球同步卫星的周期为T0，则以下判断正确的是()A．“天宫一号”的轨道半径与地球同步卫星的轨道半径之比为B．“天宫一号”的角速度与地球同步卫星的角速度之比为C．“天宫一号”的线速度与地球同步卫星的线速度之比为-17-\nD．“天宫一号”的向心加速度与地球同步卫星的向心加速度之比为【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．【专题】定量思想；推理法；人造卫星问题．【分析】解决卫星运行规律问题的核心原理是万有引力提供向心力，通过选择不同的向心力公式，来研究不同的物理量之间的关系．本题也可定性分析．【解答】解：A、卫星环绕地球作匀速圆周运动时，万有引力提供向心力，即有：，所以：天宫一号的轨道半径与地球同步卫星的轨道半径之比为，故A错误；B、ω∝，所以：天宫一号的角速度与地球同步卫星的角速度之比为，故B正确；C、v∝，所以：天宫一号的线速度与地球同步卫星的线速度之比为，故C错误；D、a∝；所以：天宫一号的向心加速度与地球同步卫星的向心加速度之比，故D错误；故选：B【点评】本类题型可灵活选择方法，卫星运行规律问题如果定性研究，可简单记为“越近越快”，即离地面越近，轨道半径越小，线速度、角速度、加速度越大，周期越小；若定量计算，则需按万有引力提供向心力，选择合适的公式求解．3．取水平地面为重力势能零点，一物块从某一高度水平抛出，在抛出点其动能与重力势能恰好相等．不计空气阻力，该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为()A．B．C．D．【考点】平抛运动．【专题】平抛运动专题．-17-\n【分析】根据机械能守恒定律，以及已知条件：抛出时动能与重力势能恰好相等，分别列式即可求出落地时速度与水平速度的关系，从而求出物块落地时的速度方向与水平方向的夹角．【解答】解：设抛出时物体的初速度为v0，高度为h，物块落地时的速度大小为v，方向与水平方向的夹角为α．根据机械能守恒定律得：+mgh=，据题有：=mgh，联立解得：v=，则cosα==，得：α=．故选：B．【点评】解决本题的关键会熟练运用机械能守恒定律处理平抛运动，并要掌握平抛运动的研究方法：运动的分解．4．空中花样跳伞是流行于全世界的一种极限运动．假设某跳伞运动员从静止在空中的飞机上无初速度跳下，沿竖直方向下落，运动过程中，运动员受到的空气阻力随着速度的增大而增大，运动员的机械能与位移的关系图象如图所示，其中0～x1过程中的图线为曲线，x1～x2过程中的图线为直线．根据该图象，下列判断错误的是()A．0～x1过程中运动员受到的空气阻力是变力，且不断增大B．x1～x2过程中运动员做匀速直线运动C．x1～x2过程中运动员做变加速直线运动D．0～x1过程中运动员的动能不断增大【考点】功能关系；牛顿第二定律；动能和势能的相互转化．【专题】应用题；学科综合题；定性思想；推理法；动能定理的应用专题．【分析】因为除重力以外其它力做功等于机械能的增量，知E﹣x图线的斜率绝对值表示阻力的大小．结合运动员的受力，结合牛顿第二定律判断运动员的运动规律．【解答】解：A、因为除重力以外其它力做功等于机械能的增量，知E﹣s图线的斜率绝对值表示阻力的大小，0～x1过程中，图线切线的斜率逐渐变大，知阻力不断增大．故A正确．B、C、x1～x2过程，图线的斜率不变，知阻力不变，运动员做匀速直线运动．故B正确，C错误．-17-\nD、0～x1过程中，阻力逐渐增大，根据牛顿第二定律知，加速度逐渐减小，加速度方向与速度方向相同，做加速运动，动能不断增大．故D正确．本题选择错误的，故选：C．【点评】解决本题的关键知道图线的斜率表示阻力，这是解决本题的突破口，知道加速度方向与合力方向相同，当加速度方向与速度方向相同时，做加速运动，当加速度方向与速度方向相反时，做减速运动．5．为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯．无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转．一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示．则在加速过程中，下列说法中正确的是()A．顾客受到三个力的作用B．顾客处于超重状态C．扶梯对顾客没有摩擦力的作用D．顾客对扶梯的压力等于顾客的重量【考点】牛顿第二定律；超重和失重；运动的合成和分解．【专题】牛顿运动定律综合专题．【分析】正确解答本题要掌握：正确对物体进行受力分析，应用牛顿第二定律解题；明确超重和失重的实质，理解生活中的超重和失重现象．【解答】解：A、以人为研究对象，加速过程中，人受到静摩擦力、重力、支持力三个力的作用下沿电梯加速上升，故A正确；B、顾客有竖直向上的加速度，因此顾客处于超重状态，故B正确；C、顾客受到水平方向的静摩擦力作用，故C错误；D、顾客处于超重状态，对扶梯的压力大于顾客的重量，故D错误．故选AB．【点评】本题考查了牛顿第二定律在生活中的应用，要熟练应用牛顿第二定律解决生活中的具体问题，提高理论联系实际的能力．6．如图，两个质量均为m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴OO′的距离为l，b与转轴的距离为2l，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g，若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速运动，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是()A．b一定比a先开始滑动B．a，b所受的摩擦力始终相等-17-\nC．当ω=时，b开始滑动的临界角速度D．当ω=时，a所受摩擦力的大小为kmg【考点】向心力．【专题】匀速圆周运动专题．【分析】木块随圆盘一起转动，静摩擦力提供向心力，而所需要的向心力大小由物体的质量、半径和角速度决定．当圆盘转速增大时，提供的静摩擦力随之而增大．当需要的向心力大于最大静摩擦力时，物体开始滑动．因此是否滑动与质量无关，是由半径大小决定．【解答】解：A、B、两个木块的最大静摩擦力相等．木块随圆盘一起转动，静摩擦力提供向心力，由牛顿第二定律得：木块所受的静摩擦力f=mω2r，m、ω相等，f∝r，所以b所受的静摩擦力大于a的静摩擦力，当圆盘的角速度增大时b的静摩擦力先达到最大值，所以b一定比a先开始滑动，故A正确，B错误；C、当b刚要滑动时，有kmg=mω2•2l，解得：ω=，故C正确；D、以a为研究对象，当ω=时，由牛顿第二定律得：f=mω2l，可解得：f=，故D错误．故选：AC．【点评】本题的关键是正确分析木块的受力，明确木块做圆周运动时，静摩擦力提供向心力，把握住临界条件：静摩擦力达到最大，由牛顿第二定律分析解答．7．为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动，用如图所示的装置进行试验，小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开，自由下落，关于该实验，下列说法中正确的是()A．两球的质量应相等B．两球应同时落地C．应改变装置的高度，多次实验D．实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动【考点】研究平抛物体的运动．【专题】实验题．【分析】本题图源自课本中的演示实验，通过该装置可以判断两球同时落地，可以验证做平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动；-17-\n【解答】解：根据装置图可知，两球由相同高度同时运动，A做平抛运动，B做自由落体运动，因此将同时落地，由于两球同时落地，因此说明A、B在竖直方向运动规律是相同的，故根据实验结果可知，平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动，不需要两球质量相等，要多次实验，观察现象，则应改变装置的高度，多次实验，故BC正确．故选：BC．【点评】本题比较简单，重点考察了平抛运动特点，平抛是高中所学的一种重要运动形式，要重点加强．8．如图所示，A、B两物块的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上，A、B间的动摩擦因数为μ，B与地面间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，现对A施加一水平拉力F，则()A．当F＜2μmg时，A、B都相对地面静止B．当F=μmg时，A的加速度为μgC．当F＞3μmg时，A相对B滑动D．无论F为何值，B的加速度不会超过μg【考点】牛顿第二定律；摩擦力的判断与计算．【专题】牛顿运动定律综合专题．【分析】根据A、B之间的最大静摩擦力，隔离对B分析求出整体的临界加速度，通过牛顿第二定律求出A、B不发生相对滑动时的最大拉力．然后通过整体法隔离法逐项分析．【解答】解：A、设B对A的摩擦力为f1，A对B的摩擦力为f2，地面对B的摩擦力为f3，由牛顿第三定律可知f1与f2大小相等，方向相反，f1和f2的最大值均为2μmg，f3的最大值为，．故当0＜F≤时，A、B均保持静止；继续增大F，在一定范围内A、B将相对静止以共同的加速度开始运动，故A错误；B、设当A、B恰好发生相对滑动时的拉力为F′，加速度为a′，则对A，有F′﹣2μmg=2ma′，对A、B整体，有F′﹣，解得F′=3μmg，故当＜F≤3μmg时，A相对于B静止，二者以共同的加速度开始运动；当F＞3μmg时，A相对于B滑动．当F=时，A、B以共同的加速度开始运动，将A、B看作整体，由牛顿第二定律有F﹣=3ma，解得a=，故B、C正确．D、对B来说，其所受合力的最大值Fm=2μmg﹣，即B的加速度不会超过，故D正确．-17-\n故选：BCD．【点评】本题考查牛顿第二定律的综合运用，解决本题的突破口在于通过隔离法和整体法求出A、B不发生相对滑动时的最大拉力．二、非选择题．包括必考题和选考题两部分．第22题～第32题为必考题，每个试题考生都必须作答．第33题～第40题为选考题，考生根据要求作答．（一）必考题（11题，共129分）9．在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中（装置如图甲）：①下列说法哪一项是正确的C．（填选项前字母）A．平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上B．为减小系统误差，应使钩码质量远大于小车质量C．实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放②图乙是实验中获得的一条纸带的一部分，选取O、A、B、C计数点，已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，则打B点时小车的瞬时速度大小为0.653m/s（保留三位有效数字）．【考点】探究功与速度变化的关系．【专题】实验题．【分析】①平衡摩擦力是用重力的下滑分量来平衡小车受到的摩擦力，故不应该将钩码通过细线挂在小车上，为减小系统误差，应使钩码质量远小于小车质量，实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放；②用平均速度等于中间时刻的瞬时速度的结论求解．【解答】解：①A、平衡摩擦力时要将纸带、打点计时器、小车等连接好，但不要通电和挂钩码，故A错误；B、为减小系统误差，应使钩码质量远小于小车质量，使系统的加速度较小，避免钩码失重的影响，故B错误；C、实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放，故C正确；故选：C；②B为AC时间段的中间时刻，根据匀变速运动规律得，平均速度等于中间时刻的瞬时速度，故：vB==m/s=0.653m/s故答案为：①C②0.653．【点评】“探究恒力做功与动能改变的关系”与“探究加速度与力、质量的关系”有很多类似之处，在平时学习中要善于总结、比较，提高对实验的理解能力．10．某同学根据机械能守恒定律，设计实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系．-17-\n（1）如图（a），将轻质弹簧下端固定于铁架台，在上端的托盘中依次增加砝码，测得相应的弹簧长度，部分数据如下表，有数据算得劲度系数k=50.0N/m（g取9.8m/s2）．砝码质量（g）50100150弹簧长度（cm）8.627.636.66（2）取下弹簧，将其一端固定于气垫导轨左侧，如图（b）所示；调整导轨，使滑块自由滑动时，通过两个光电门的速度大小相等．（3）用滑块压缩弹簧，记录弹簧的压缩量x；释放滑块，记录滑块脱离弹簧后的速度v，释放滑块过程中，弹簧的弹性势能转化为滑块的动能．（4）重复③中的操作，得到v与x的关系如图（c）．有图可知，v与x成正比关系，由上述实验可得结论：对同一根弹簧，弹性势能与弹簧的压缩量的平方成正比．【考点】验证机械能守恒定律．【专题】实验题．【分析】（1）根据胡克定律，F=k△x，结合表格数据，将单位统一，即可求解；（2）调整导轨的目的时，滑块在导轨上做匀速直线运动，即可求解结果；（3）当释放压缩的弹簧时，弹性势能转化为滑块的动能，再由光电门测量瞬时速度，求出弹性势能的大小；（4）根据v与x的关系图，可知，v与x成正比，结合动能表达式，即可知弹性势能与压缩量的关系，从而即可求解．【解答】解：（1）表格中，当50g时，弹簧长度为8.62cm，当100g时，弹簧长度为7.63cm，当150g时，弹簧长度为6.66cm，根据胡克定律，F=k△x，设弹簧的劲度系数为k，原长为x0，则列式：0.05×9.8=k（x0﹣0.0862）；0.1×9.8=k（x0﹣0.0763）；联立两式，解得：k≈50.0N/m；（2）通过光电门来测量瞬时速度，从而获得释放压缩的弹簧的滑块速度，为使弹性势能完全转化为动能，则导轨必须水平，因此通过两个光电门的速度大小须相等；（3）用滑块压缩弹簧，记录弹簧的压缩量x；当释放滑块，记录滑块脱离弹簧后的速度v，释放滑块过程中，弹簧的弹性势能转化为滑块的动能；（4）根据v与x的关系图可知，图线经过原点，且是斜倾直线，则v与x成正比，由动能表达式，动能与速度的大小平方成正比，而速度的大小与弹簧的压缩量成正比，因此弹簧的弹性势能与弹簧的压缩量的平方成正比；故答案为：（1）5.0；（2）相等；（3）滑块的动能；（4）正比，压缩量的平方．【点评】考查胡克定律的应用，注意弹簧的长度与形变量的区别，理解光电门能测量瞬时速度的原理，知道弹簧弹性势能与滑块动能的关系．同时注意图线的物理含义．-17-\n11．如图，有一水平传送带以2m/s的速度匀速运动，现将一物体轻轻放在传送带上，若物体与传送带间的动摩擦因数为0.5，则传送带将该物体传送10m的距离所需时间为多少？（g=10m/s2）【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．【专题】牛顿运动定律综合专题．【分析】物体轻轻放在传送带上受到滑动摩擦力而做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律求得加速度，由速度公式求出物体的速度增大到与传送带相等所用时间，并求出此过程的位移，判断速度相等后物体的运动情况，若物体继续做匀速直线运动，由位移公式求解时间，即可求得总时间．【解答】解：物体轻轻放在传送带上受到滑动摩擦力而做匀加速直线运动，以物体为研究对象，则得物体做匀加速运动的加速度为a==μg=5m/s2设物体经过时间t1速度与传送带相等，由v=at1得，t1==此过程物体通过的位移为s1==m=0.4m＜10m物体的速度与传送带相同后，不受摩擦力作用而做匀速直线运动，匀速直线运动的时间为t2==s=4.8s则将该物体传送10m的距离所需时间为t=t1+t2=5.2s答：将该物体传送10m的距离所需时间为5.2s．【点评】传送带是动力学中典型问题，关键是分析物体的运动情况，再根据牛顿第二定律和运动学公式结合进行研究．12．2022年10月，奥地利极限运动员菲利克斯•鲍姆加特纳乘气球升至约39km的高空后跳下，经过4分20秒到达距地面约1.5km高度处，打开降落伞并成功落地，打破了跳伞运动的多项世界纪录，取重力加速度的大小g=10m/s2．（1）忽略空气阻力，求该运动员从静止开始下落到1.5km高度处所需要的时间及其在此处速度的大小；（2）实际上物体在空气中运动时会受到空气阻力，高速运动受阻力大小可近似表示为f=kv2-17-\n，其中v为速率，k为阻力系数，其数值与物体的形状，横截面积及空气密度有关，已知该运动员在某段时间内高速下落的v﹣t图象如图所示，着陆过程中，运动员和所携装备的总质量m=100kg，试估算该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数（结果保留1位有效数字）【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系．【专题】牛顿运动定律综合专题．【分析】（1）忽略空气阻力，运动员做自由落体运动，根据速度时间关系公式和位移时间关系公式列式后联立求解即可；（2）由图象得到最大速度，然后根据平衡条件列式求解即可．【解答】解：（1）设运动员从开始自由下落至1.5km高度处的时间为t，下落距离为S，在1.5km高度处的速度为v，根据运动学公式，有：v=gt…①s=…②根据题意，有：s=39km﹣1.5km=37.5km=37500m…③联立①②③解得：t=87s，v=870m/s；（2）该运动员达到最大速度vmax时，加速度为零，根据牛顿第二定律，有：mg=k…④由所给的v﹣t图象可读出：vmax≈360m/s…⑤联立④⑤解得：k=0.008kg/m．答：（1）忽略空气阻力，求该运动员从静止开始下落到1.5km高度处所需要的时间及其在此处速度的大小为870m/s；（2）该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数0.008kg/m．【点评】本题关键是明确运动员的受力情况和运动情况，知道当阻力与重力平衡时，运动员的速度达到最大值，不难．[物理--选修3-5]13．学校科技节上，同学发明了一个用弹簧枪击打目标的装置，原理如图甲，AC段是水平放置的同一木板；CD段是竖直放置的光滑半圆弧轨道，圆心为O，半径R=0.2m；MN是与O点处在同一水平面的平台；弹簧的左端固定，右端放一可视为质点、质量m=0.05kg-17-\n的弹珠P，它紧贴在弹簧的原长处B点；对弹珠P施加一水平外力F，缓慢压缩弹簧，在这一过程中，所用外力F与弹簧压缩量x的关系如图乙所示．已知BC段长L=1.2m，EO间的距离s=0.8m．计算时g取10m/s2，滑动摩擦力等于最大静摩擦力．压缩弹簧释放弹珠P后，求：（1）弹珠P通过D点时的最小速度vD；（2）弹珠P能准确击中平台MN上的目标E点，它通过C点时的速度vc；（3）当缓慢压缩弹簧到压缩量为x0时所用的外力为8.3N，释放后弹珠P能准确击中平台MN上的目标E点，求压缩量x0．【考点】动能定理的应用；机械能守恒定律．【专题】动能定理的应用专题．【分析】（1）根据D点所受弹力为零，通过牛顿第二定律求出D点的最小速度；（2）根据平抛运动的规律求出D点的速度，通过机械能守恒定律求出通过C点的速度．（3）当外力为0.1N时，压缩量为零，知摩擦力大小为0.1N，对B的压缩位置到C点的过程运用动能定理求出弹簧的压缩量．【解答】解：（1）当弹珠做圆周运动到D点且只受重力时速度最小，根据牛顿第二定律有：解得．（2）弹珠从D点到E点做平抛运动，设此时它通过D点的速度为v，则s=vt从C点到D点，弹珠机械能守恒，有：联立解得代入数据得，．（3）由图乙知弹珠受到的摩擦力f=0.1N，根据动能定理得，且F1=0.1N，F2=8.3N．-17-\n得代入数据解得x0=0.18m．答：（1）弹珠P通过D点时的最小速度为；（2）通过C点时的速度为m/s；（3）压缩量为0.18m．【点评】本题考查了动能定理、机械能守恒定律、牛顿第二定律的综合，涉及到圆周运动和平抛运动，知道圆周运动向心力的来源，以及平抛运动在竖直方向和水平方向上的运动规律是解决本题的关键．-17-