超级全能生2023届高考全国卷地区高三年级9月联考LL(3018C)理科综合答案

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15.(8分)加速能力是冰球运动员的专项技能之一，如图所示为加速能力训练的示意图。冰球由弹射器每间隔时间t。=1s从起始线1弹出，冰球在冰面上做匀减速直线运动，并射入位于终点线的接收盒。当第一颗冰球射出的同时，运动员从起始线2由静止开始向终点线方向做匀加速直线运动。已知运动员（包括装备）的质量为m=80kg,so=18m,s1=118m,s2=100m,冰球射出时的初速度大小为v。=30m/s,冰球与冰面间的动摩擦因数为：=0.025，忽略接收盒的大小和运动员的反应时间，冰球和运动员均可视为质点，起始线1、2和终点线相互平行，冰球和运动员均沿垂直起始线的方向运动。(1)求冰球到达终点线时的速度大小1。(2)若运动员的最大加速度为8m/s2,与第一颗冰球比较，谁先到达终点线。(3)若运动员到达终点线时，第5颗冰球恰好也到达接收盒，求运动员滑行中受到的合外力大小F。接收盒终点线S2起始线2运动员起始线1冰球弹射器【答案】(1)29m/s(2)第一颗冰球先到达终点线(3)250N【解析】(1)以冰球为研究对象，则冰球在冰面上滑行时的加速度大小a =tmgm=以g(1分)由运动学公式得v1-v6=-2gs1(1分)解得v1=29m/s(1分)(2)冰球到达终点线的时间v0-01=4s(1分)ug设运动员运动过程加速度为a1,到达终点线的时间为t215g=2016(1分)代入数据解得t2=5s>4s第一颗冰球先到达终点线(1分)(3)第5颗冰球到达接收盒的时间为8s,设此时运动员的加速度为α'。根据1(1分)解得a'=3.125m/s2由牛顿第二定律得F=ma'=250N(1分)

13.(6分)某同学用如图甲所示装置探究加速度与质量的关系。图中小车及砝码A的总质量用M表示，托盘及砝码B的总质量用m表示，交流电源的频率为50Hz,当地重力加速度g取10m/s2,实验中该同学取托盘及砝码B的重力mg作为小车所受的合力。小车砝码打点计时器纸带BH托盘及砝码甲(1)实验中，下列说法正确的是(填正确答案标号)A.每次在小车上加减砝码时，需再平衡摩擦力B.实验中M应远大于mC.实验时应先释放小车后接通电源D.小车加速度大小可用a=mg计算(2)某次实验得到的纸带如图乙所示，图中相邻计数点之间还有4个点未画出，由该纸带可求得小车的加速度大小为a=m/s2。(结果保留两位有效数字)4a/(m*s2)BEF0.80.511.011.492.012.502.99cm00.4x/kg'Z丙(3)该同学通过增减砝码以改变小车的质量M,可得到小车的加速度大小a与对应质量M的数据。画出a1图线如图丙所示，由图中数据可求得托盘及砝码B的质量为m=kg。由图丙发现：当较大时，图线发生弯曲，在处理数据时为避免图线发生弯曲，该同学应画出的是(填正确答案标号)A.a与(M十m)的关系图线B.a与M的关系图线C.a与M m的关系图线D.a与册的关系图线【答案】(1)B(1分)(2)0.50(1分)(3)0.2(2分)C(2分)【解析】(1)平衡摩擦力，假设木板倾角为0，则F:=Mg sin0=Mg cos0,即gsin0=gcos0,与M无关，故不需要重新平衡摩擦力，A错误；为了保证托盘及砝码的重力等于细绳的拉力，托盘及砝码的质量m应远小于小车和砝码的质量M,B正确：实验时应先接通电源后释放小车，C错误；小车的加速度应该根据打点计时器打出的纸带应用匀变速运动规律求出，不能用a=爱计第，D错误。(2)根据△x=9aT2知，a=△x9T2(2.01 2.50 2.99)-(0.51 1.01 1.49×102m/g≈0.50m/s2。9×0.1211(3)当M>m时，由牛频第二定律得mg=M,解得a=mg·厅，所以a方图像的斜率为mg,由图知，mg=解得m=0,2kg:当行较大时，M越小，不再满足M>m,根据牛顿第二定律，对小车，F=M,对托盒布砖0.8码mg一F=ma,解得an平M一n十M×mg,所以作图时应作出amgm十M图像，C正确，A,B,D错误。