精品解析：河南省周口市周口恒大中学2023-2024学年高一下学期5月月考物理试题

周口恒大中学2023--2024学年高一下5月考试 物理试题 （考试时间∶90分钟 试卷满分∶100分） 注意事项∶ 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题∶本题共7小题，每小题4分，共28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. 如图所示，竖直轻弹簧固定在水平地面上，弹簧劲度系数为，原长为。质量为的铁球由弹簧的正上方高处自由下落，与弹簧接触后压缩弹簧，当弹簧的压缩量为时，铁球下落到最低点。不计空气阻力，重力加速度为，则此过程中（　　） A. 铁球的最大动能为 B. 铁球减少的机械能为 C. 弹簧增加的弹性势能为 D. 弹簧与铁球组成的系统增加的机械能为 2. 各行星绕太阳运转的轨道如图所示，假设图中各行星只受太阳引力，并绕太阳做匀速圆周运动．下列说法中正确的是 A. 离太阳越近的行星运行周期越小 B. 离太阳越近的行星运行周期越大 C. 离太阳越近的行星角速度越小 D. 各行星运行的角速度相同 3. 物理爱好者小张想根据自己所学的物理知识估算喷泉广场上一眼喷泉的电机输出功率。通过测量，他得知该喷泉喷口的出水截面积为S=20cm2，喷口朝向与地面夹角为60°，喷出的水柱能到达的最高点距喷口的高度约为h=5m。已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3，重力加速度取g=10m/s2.据此，小张估算此喷泉的电机输出功率为（　　） A. 4kW B. 8kW C. 12kW D. 1.6kW 4. 如图所示，滑块在倾角为的斜面上，从a点由静止下滑，到b点接触到一个轻弹簧，滑块压缩弹簧到c点后被弹回，向上运动到b点时速度刚好为零。已知、在整个过程中重力对物体做功W，那么（　　） A. 滑块从a点下滑，至b点有最大动能 B. 从a到c滑块重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量 C. 弹簧弹性势能的最大值为W D. 滑块从开始压缩弹簧到返回点的过程中机械能能减少 5. 如图所示，两个内壁光滑，半径不同的半球形碗放在不同高度的水平面上，使两碗口处于同一水平面，现将两个完全相同的小球a，b分别从两个碗左边的边缘处静止释放，在释放后的运动过程中，关于两球的机械能判断正确的是　　 A. 球a的机械能始终等于球b的机械能 B. 球a的机械能始终大于球b的机械能 C. 球a的机械能始终小于球b的机械能 D. 两球机械能的大小关系无法比较 6. 下列关于万有引力的说法中错误的是（ ） A. 万有引力定律适用于自然界中任意两个物体之间 B. 万有引力定律是牛顿在总结前人研究的基础上发现的 C. 中的G是比例常数，它没有单位 D. 地球对苹果的吸引力与月球与地球之间的作用力是同一性质的力 7. 一辆车通过一根跨过定滑轮的绳提升竖井中的物体，如图所示，小车匀速向左运动的过程中，速度大小为v，当连接小车的绳与水平面的夹角为时，此时物体运动的速率为（　　） A. B. C. D. v 二、多项选择题∶本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 我国自行研制的新一代ZBL－09 8×8轮式步兵装甲车已达到国际领先水平，已成为中国军方快速部署型轻装甲部队的主力装备．该装甲车在平直的公路上从静止开始加速，经过较短的时间t和距离s速度便可达到最大值vm.设在加速过程中发动机的功率恒为P，装甲车所受阻力恒为Ff，以下说法正确的是(　　) A. 装甲车加速过程中，牵引力对它做功为Pt B. 装甲车的最大速度vm＝ C. 装甲车加速过程中，装甲车做加速度变小的加速直线运动 D. 装甲车的质量m＝ 9. 如图所示：在一倾角为的斜面顶端分别以和水平抛出质量相同的两个小球，分别落在斜面上的B、C位置，不计空气阻力，则小球从飞出到落到斜面上的整个过程中，下列说法正确的是（　　） A. 两小球在空中飞行的时间之比为 B. 两小球在空中飞行的时间相同 C. 两小球下落的高度之比为 D. 两小球在空中飞行的位移大小之比为 10. 一小孩站在岸边向湖面抛石子，a、b两粒石子先后从同一位置抛出后，各自运动的轨迹如图所示，两条轨迹的最高点位于同一水平线上，忽略空气阻力的影响关于a、b两粒石子的运动情况，下列说法正确的是（　　） A. 在空中运动的加速度 B. 在空中运动的时间 C. 抛出时的初速度 D. 入水时的末速度 三、非选择题∶共54分。把答案填在答题卡中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和需要演算步骤，共写出最后答案的不能得分。有数作计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 在“探究恒力做功与物体的动能改变量的关系”的实验中，组装的实验装置如图所示： （1）如上图所示，该学习小组的同学用沙和沙箱的总重力作为滑块受到的拉力，探究滑块所受合力做功与滑块动能变化的关系．为了让实验更加精确，该小组成员提出了以下实验措施，你认为下列做法中错误的是（ ） A．保持沙和沙桶的质量远大于滑块质量 B．实验时要先接通电源再释放滑块 C．把木板的左增端垫起适当的高度以平衡摩擦力 D．调整滑轮的高度使细线与长木板平行 （2）在多次重复实验得到的纸带中选出满意的一条，如图所示，A点是打下的第一个点（速度可以看成零），ABCDEF是纸带上依次取若干个计数点，相邻计数点间还有4个点（图中未画出），用刻度尺测得各计数点之间的距离分别为，，，，，沙桶总重力作为滑块所受合力，已知沙桶总重力为，滑块质量为，算出从打A点到打E点这一过程中合力做功W=______J（结果保留两位有效数字），滑块动能增量_____J（结果保留两位有效数字）．通过计算得到的数据结果，可以做出本实验的结论是____________________． 12. 如图甲所示，气垫导轨轨道上有很多小孔，气泵送来的压缩空气从小孔喷出，使得滑块与导轨之间有一层薄薄的空气层，两者不会直接接触，这样滑块在导轨上运动时受到的阻力很小，几乎可以忽略，光电门由光源和光敏管组成，光源和光敏管相对，光源射出的光使光敏管感光。当滑块经过光电门时，其上的遮光片把光遮住光敏管相连的电子电路自动记录遮光时间，并通过数码屏显示出来，根据遮光条的宽度和遮光时间，可以算出滑块经过光电门时的速度。某物理兴趣小组同学为了验证物体沿光滑斜面下滑过程机械能守恒，利用气垫导轨和光电门设计了如图乙所示的实验装置，在导轨左端某位置装上光电门P，将原来已调至水平的气垫导轨的右端适当垫高，设轨道与水平桌面的夹角为，滑块和遮光片的总质量为M，遮光片的宽度为d，重力加速度为g，若测得滑块释放点距离光电门的距离为l，滑块经过光电门的遮光时间为t，则（以下3问均用题目中所给字母表示）： （1）滑块经过P点的速度为______； （2）滑块从释放点到经过光电门P的过程中，滑块的重力势能的减少量为______； （3）若表达式______在误差允许的范围内成立，则可验证物体在光滑斜面上下滑时机械能守恒。 13. 某同学在做平抛运动实验时得到了如图所示的物体运动轨迹，A、B、C三点的位置在运动轨迹上已标出．（g=10m/s2）则: （1）小球由B运动到C所需时间_______s （2）小球平抛的初速度为_______m/s （3） 小球运动到B点的速度为___m/s (可用根式表示） （4）小球开始做平抛运动的位置坐标是（ ） A.(-10cm,-5cm) B.(0cm,0cm) C.(-5cm,-10cm) D.(-5cm,-2.5cm) 14. 某同学利用如图1所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验。 （1）图2是该同学某次实验得到的一条纸带，O点是重物开始下落时打出的点，A、B、C是按打点先后顺序选取的三个计数点。通过测量得到O、A间距离为h1，O、B间距离为h2，O、C间距离为h3。已知计数点A、B间和B、C间的时间间隔均为T，重物质量为m。从重物开始下落到打点计时器打B点的过程中，重物动能的增加量为___________，重物的重力势能减少量为___________。 （2）该同学在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，得到如图3所示的图像，由图像可求得当地的重力加速度g=___________m/s2。 15. 某兴趣小组的同学用如图甲所示装置验证机械能守恒定律，轻绳一端固定在光滑固定转轴O处，另一端系一小球，已知当地重力加速度为g。 （1）小明同学在小球运动的最低点和最高点附近分别放置了一组光电门，用螺旋测微器测出了小球的直径，如图乙所示，则小球的直径d＝______mm。使小球在竖直面内做圆周运动，测出小球经过最高点的挡光时间为Δt1，经过最低点的挡光时间为Δt2。 （2）小军同学在光滑水平转轴O处安装了一个拉力传感器。现使小球在竖直平面内做圆周运动，通过拉力传感器读出小球在最高点时绳上的拉力大小是F1，在最低点时绳上的拉力大小是F2。 （3）如果要验证小球从最低点到最高点机械能守恒，小明同学还需要测量的物理量有______（填字母代号）。小军同学还需要测量的物理量有______（填字母代号）。 A.小球的质量m B.轻绳的长度l C.小球运行一周所需要的时间T （4）根据小明同学的思路，请你写出验证小球从最低点运动到最高点的过程中机械能守恒的表达式：______。 （5）根据小军同学的思路，请你写出验证小球从最低点运动到最高点的过程中机械能守恒的表达式：______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 周口恒大中学2023--2024学年高一下5月考试 物理试题 （考试时间∶90分钟 试卷满分∶100分） 注意事项∶ 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题∶本题共7小题，每小题4分，共28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. 如图所示，竖直轻弹簧固定在水平地面上，弹簧劲度系数为，原长为。质量为的铁球由弹簧的正上方高处自由下落，与弹簧接触后压缩弹簧，当弹簧的压缩量为时，铁球下落到最低点。不计空气阻力，重力加速度为，则此过程中（　　） A. 铁球的最大动能为 B. 铁球减少的机械能为 C. 弹簧增加的弹性势能为 D. 弹簧与铁球组成的系统增加的机械能为 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据题意可知，铁球下落过程中，当铁球刚接触弹簧时，由机械能守恒定律可知，此时铁球的动能为 由于铁球重力大于弹簧的弹力，则铁球继续加速，则铁球的最大动能大于，故A错误； BCD．根据题意可知，铁球下落过程中，铁球和弹簧组成的系统机械能守恒，则铁球减少的机械能等于弹簧增加的弹性势能，铁球下落到最低点，机械能减少量等于铁球重力势能的减少量，则弹簧增加的弹性势能为，故BD错误，C正确。 故选C。 2. 各行星绕太阳运转的轨道如图所示，假设图中各行星只受太阳引力，并绕太阳做匀速圆周运动．下列说法中正确的是 A. 离太阳越近的行星运行周期越小 B. 离太阳越近的行星运行周期越大 C. 离太阳越近的行星角速度越小 D. 各行星运行的角速度相同 【答案】A 【解析】 【详解】行星绕太阳做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，有，得，，轨道半径越小，周期越小，角速度越大，故A正确，BCD错误。 故选A。 3. 物理爱好者小张想根据自己所学的物理知识估算喷泉广场上一眼喷泉的电机输出功率。通过测量，他得知该喷泉喷口的出水截面积为S=20cm2，喷口朝向与地面夹角为60°，喷出的水柱能到达的最高点距喷口的高度约为h=5m。已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3，重力加速度取g=10m/s2.据此，小张估算此喷泉的电机输出功率为（　　） A. 4kW B. 8kW C. 12kW D. 1.6kW 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】由斜抛运动可知 解得 设在∆t时间内从喷口喷出的水的质量为∆m，则 则此喷泉的电机输出功率为 带入数据解得 P=1.54kW 故选D。 4. 如图所示，滑块在倾角为的斜面上，从a点由静止下滑，到b点接触到一个轻弹簧，滑块压缩弹簧到c点后被弹回，向上运动到b点时速度刚好为零。已知、在整个过程中重力对物体做功W，那么（　　） A. 滑块从a点下滑，至b点有最大动能 B. 从a到c滑块重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量 C. 弹簧弹性势能的最大值为W D. 滑块从开始压缩弹簧到返回点的过程中机械能能减少 【答案】D 【解析】 【详解】A．滑块从点下滑，至点后压缩弹簧，当满足 时，加速度为零，此时速度最大，此时弹簧处于压缩状态，所以不是在b点，故A错误； B．由能量关系可知，从到滑块机械能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量与摩擦生热之和，故B错误； C．依题意，根据功能关系可知，整个过程中克服摩擦力做功等于重力做的功W，由于摩擦力做功与路径成正比，可得从a到c克服摩擦力做功为，从a到c重力做功为，则在c点时弹簧弹性势能的最大值 故C错误； D．滑块从开始压缩弹簧到返回点的过程中机械能减少量等于该过程中克服摩擦力做功，则 故D正确。 故选D。 5. 如图所示，两个内壁光滑，半径不同的半球形碗放在不同高度的水平面上，使两碗口处于同一水平面，现将两个完全相同的小球a，b分别从两个碗左边的边缘处静止释放，在释放后的运动过程中，关于两球的机械能判断正确的是　　 A. 球a的机械能始终等于球b的机械能 B. 球a的机械能始终大于球b的机械能 C. 球a的机械能始终小于球b的机械能 D. 两球机械能的大小关系无法比较 【答案】A 【解析】 【详解】两球均在光滑的碗内下滑，碗的支持力对球不做功，只有重力做功，机械能均守恒，开始时两球的机械能相等，所以下滑过程中，两球的机械能始终相等，故A正确，BCD错误． 6. 下列关于万有引力的说法中错误的是（ ） A. 万有引力定律适用于自然界中任意两个物体之间 B. 万有引力定律是牛顿在总结前人研究的基础上发现的 C. 中的G是比例常数，它没有单位 D. 地球对苹果的吸引力与月球与地球之间的作用力是同一性质的力 【答案】C 【解析】 【详解】A．万有引力定律适用于自然界中任意两个物体之间，故A 正确，不满足题意要求； B．万有引力定律是牛顿在总结前人研究的基础上发现的，故B正确，不满足题意要求； C．中的G是引力常量，它的单位是，故C错误，满足题意要求； D．地球对苹果的吸引力与月球与地球之间的作用力是同一性质的力，故D 正确，不满足题意要求。 故选C。 7. 一辆车通过一根跨过定滑轮的绳提升竖井中的物体，如图所示，小车匀速向左运动的过程中，速度大小为v，当连接小车的绳与水平面的夹角为时，此时物体运动的速率为（　　） A. B. C. D. v 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】将小车的速度沿着绳子和垂直于绳子分解，在沿着绳子方向的速度等于物体上升的速度大小，因此 可得物体运动的速率 故选A。 二、多项选择题∶本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 我国自行研制的新一代ZBL－09 8×8轮式步兵装甲车已达到国际领先水平，已成为中国军方快速部署型轻装甲部队的主力装备．该装甲车在平直的公路上从静止开始加速，经过较短的时间t和距离s速度便可达到最大值vm.设在加速过程中发动机的功率恒为P，装甲车所受阻力恒为Ff，以下说法正确的是(　　) A. 装甲车加速过程中，牵引力对它做功为Pt B. 装甲车的最大速度vm＝ C. 装甲车加速过程中，装甲车做加速度变小的加速直线运动 D. 装甲车的质量m＝ 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．因为在运动的过程中，功率不变，知牵引力做功W＝Pt，故A正确； B．当牵引力与阻力相等时，速度最大，根据P＝Ffvm知，最大速度vm＝，故B正确； C．当装甲车的速度为v时，牵引力：F＝，随速度的增大而减小；根据牛顿第二定律得，a＝，随牵引力的减小而减小，所以当装甲车的速度增大时，加速度减小，装甲车加速过程中，装甲车做加速度变小的加速直线运动，故C正确； D．根据动能定理得，Pt－Ffs＝mv2，则装甲车的质量m＝，故D错误． 故选：ABC 点睛：根据W=Pt求出牵引力做功的大小，当速度最大时，牵引力与阻力相等，根据P=Fv=Ffv求出最大速度的大小，根据牵引力的大小，结合牛顿第二定律求出加速度．根据动能定理求出装甲车的质量． 9. 如图所示：在一倾角为的斜面顶端分别以和水平抛出质量相同的两个小球，分别落在斜面上的B、C位置，不计空气阻力，则小球从飞出到落到斜面上的整个过程中，下列说法正确的是（　　） A. 两小球在空中飞行的时间之比为 B. 两小球在空中飞行的时间相同 C. 两小球下落的高度之比为 D. 两小球在空中飞行的位移大小之比为 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．两小球落在同一斜面上，位移偏向角相同均为，由位移三角形可知 因两小球的初速度之比为1:2，可知飞行时间之比为，故A正确，B错误； C．平抛运动的竖直分运动为自由落体运动，有 两小球的飞行时间之比为，则竖直位移之比为1:4，故C错误； D．根据位移的直角三角形可知 因竖直位移之比为1:4，则平抛的位移之比为1:4，故D正确。 故选AD。 10. 一小孩站在岸边向湖面抛石子，a、b两粒石子先后从同一位置抛出后，各自运动的轨迹如图所示，两条轨迹的最高点位于同一水平线上，忽略空气阻力的影响关于a、b两粒石子的运动情况，下列说法正确的是（　　） A. 在空中运动的加速度 B. 在空中运动的时间 C. 抛出时的初速度 D. 入水时的末速度 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】A．在空中运动的加速度均为g，即 选项A错误； B．在空中运动的最高点相同，则抛出时的竖直分速度相同，根据 可知时间相等 选项B正确； C．因a的水平位移较小，则抛出时的水平速度较小，抛出时的速度 可知抛出时的初速度 选项C错误； D．入水时竖直速度相等，a的水平速度较小，则入水时的末速度，选项D正确。 故选BD。 三、非选择题∶共54分。把答案填在答题卡中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和需要演算步骤，共写出最后答案的不能得分。有数作计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 在“探究恒力做功与物体的动能改变量的关系”的实验中，组装的实验装置如图所示： （1）如上图所示，该学习小组的同学用沙和沙箱的总重力作为滑块受到的拉力，探究滑块所受合力做功与滑块动能变化的关系．为了让实验更加精确，该小组成员提出了以下实验措施，你认为下列做法中错误的是（ ） A．保持沙和沙桶的质量远大于滑块质量 B．实验时要先接通电源再释放滑块 C．把木板的左增端垫起适当的高度以平衡摩擦力 D．调整滑轮的高度使细线与长木板平行 （2）在多次重复实验得到的纸带中选出满意的一条，如图所示，A点是打下的第一个点（速度可以看成零），ABCDEF是纸带上依次取若干个计数点，相邻计数点间还有4个点（图中未画出），用刻度尺测得各计数点之间的距离分别为，，，，，沙桶总重力作为滑块所受合力，已知沙桶总重力为，滑块质量为，算出从打A点到打E点这一过程中合力做功W=______J（结果保留两位有效数字），滑块动能增量_____J（结果保留两位有效数字）．通过计算得到的数据结果，可以做出本实验的结论是____________________． 【答案】 ①. A ②. 0.35 ③. 0.32 ④. 在误差允许的范围内，合外力做功等于动能的增量 【解析】 【详解】（1）[1]A．小车在水平方向上受绳的拉力和摩擦力，想用钩码的重力表示小车受到的合外力，首先需要平衡摩擦力，保持沙和沙桶的质量远小于滑块质量时，沙和沙桶的重力等于绳子的拉力即为小车是合外力，故A符合题意； B．实验中为了在纸带上打出更多的点，为了打点的稳定，具体操作中要求先启动打点计时器然后释放小车，故B不符合题意； C．把木板的左增端垫起适当的高度以平衡摩擦力，故C不符合题意； D．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，否则拉力不会等于合力，故D不符合题意． 故选A. （2）[2] A点到打E点这一过程中合力做功为 [3]由题意知，计数点间的时间间隔T=0.02s×5=0.1s，做匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度: 滑块动能增量 [4]通过计算得到的数据结果，可以做出本实验的结论是在误差允许的范围内，合外力做功等于动能的增量。 12. 如图甲所示，气垫导轨轨道上有很多小孔，气泵送来的压缩空气从小孔喷出，使得滑块与导轨之间有一层薄薄的空气层，两者不会直接接触，这样滑块在导轨上运动时受到的阻力很小，几乎可以忽略，光电门由光源和光敏管组成，光源和光敏管相对，光源射出的光使光敏管感光。当滑块经过光电门时，其上的遮光片把光遮住光敏管相连的电子电路自动记录遮光时间，并通过数码屏显示出来，根据遮光条的宽度和遮光时间，可以算出滑块经过光电门时的速度。某物理兴趣小组同学为了验证物体沿光滑斜面下滑过程机械能守恒，利用气垫导轨和光电门设计了如图乙所示的实验装置，在导轨左端某位置装上光电门P，将原来已调至水平的气垫导轨的右端适当垫高，设轨道与水平桌面的夹角为，滑块和遮光片的总质量为M，遮光片的宽度为d，重力加速度为g，若测得滑块释放点距离光电门的距离为l，滑块经过光电门的遮光时间为t，则（以下3问均用题目中所给字母表示）： （1）滑块经过P点的速度为______； （2）滑块从释放点到经过光电门P的过程中，滑块的重力势能的减少量为______； （3）若表达式______在误差允许的范围内成立，则可验证物体在光滑斜面上下滑时机械能守恒。 【答案】 ①. ②. ③. 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]由光电门原理可知，滑块经过P点的速度为 (2)[2]滑块的重力势能的减少量为 (3)[3]据机械能守恒定律可得 13. 某同学在做平抛运动实验时得到了如图所示的物体运动轨迹，A、B、C三点的位置在运动轨迹上已标出．（g=10m/s2）则: （1）小球由B运动到C所需时间_______s （2）小球平抛的初速度为_______m/s （3） 小球运动到B点的速度为___m/s (可用根式表示） （4）小球开始做平抛运动的位置坐标是（ ） A.(-10cm,-5cm) B.(0cm,0cm) C.(-5cm,-10cm) D.(-5cm,-2.5cm) 【答案】 ①. 0.1 ②. 1 ③. ④. A 【解析】 【详解】(1)[1]在竖直方向上 可得 (2)[2]小球平抛运动的初速度 (3)[3]B点在竖直方向上的分速度 小球在B点瞬时速度 (4)[4]小球运动到b点的时间 因此从平抛起点到O点时间为 因此从开始到O点水平方向上的位移为 竖直方向上的位移 所以开始做平抛运动的位置坐标为 故A正确，BCD错误。 14. 某同学利用如图1所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验。 （1）图2是该同学某次实验得到的一条纸带，O点是重物开始下落时打出的点，A、B、C是按打点先后顺序选取的三个计数点。通过测量得到O、A间距离为h1，O、B间距离为h2，O、C间距离为h3。已知计数点A、B间和B、C间的时间间隔均为T，重物质量为m。从重物开始下落到打点计时器打B点的过程中，重物动能的增加量为___________，重物的重力势能减少量为___________。 （2）该同学在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，得到如图3所示的图像，由图像可求得当地的重力加速度g=___________m/s2。 【答案】 ①. ②. mgh2 ③. 9.7 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1][2]重物开始下落到打点计时器打B点的过程中，重物动能的增加量为 重物的重力势能减少量为 （2）[3]若重物下落机械能守恒，则有 即 可知图线是一条过原点的直线，直线的斜率为 图3所示的图线的斜率为 因此，可求得当地重力加速度大小为 15. 某兴趣小组的同学用如图甲所示装置验证机械能守恒定律，轻绳一端固定在光滑固定转轴O处，另一端系一小球，已知当地重力加速度为g。 （1）小明同学在小球运动的最低点和最高点附近分别放置了一组光电门，用螺旋测微器测出了小球的直径，如图乙所示，则小球的直径d＝______mm。使小球在竖直面内做圆周运动，测出小球经过最高点的挡光时间为Δt1，经过最低点的挡光时间为Δt2。 （2）小军同学在光滑水平转轴O处安装了一个拉力传感器。现使小球在竖直平面内做圆周运动，通过拉力传感器读出小球在最高点时绳上的拉力大小是F1，在最低点时绳上的拉力大小是F2。 （3）如果要验证小球从最低点到最高点机械能守恒，小明同学还需要测量的物理量有______（填字母代号）。小军同学还需要测量的物理量有______（填字母代号）。 A.小球的质量m B.轻绳的长度l C.小球运行一周所需要的时间T （4）根据小明同学的思路，请你写出验证小球从最低点运动到最高点的过程中机械能守恒的表达式：______。 （5）根据小军同学的思路，请你写出验证小球从最低点运动到最高点的过程中机械能守恒的表达式：______。 【答案】 ①. 5.700 ②. B ③. A ④. ＝4gl ⑤. F2－F1＝6mg 【解析】 【详解】（1）[1]．螺旋测微器固定刻度读数为5.5 mm，可动刻度读数为20.0×0.01 mm，故最终读数为两者相加，即5.700 mm。 （3）[2]．根据小明同学的实验方案，小球在最高点的速度大小为 小球在最低点的速度大小为 设轻绳长度为L，则从最低点到最高点依据机械能守恒定律有 化简得 所以小明同学还需要测量的物理量是轻绳的长度l，故选B； [3]．根据小军同学的实验方案，设小球做圆周运动的半径为r，则小球在最低点有 在最高点有 从最低点到最高点依据机械能守恒定律有 联立方程化简得 F2-F1=6mg 所以小军同学还需要测量的物理量就是小球的质量m，故选A。 （4）[4]．由（3）可知，根据小明同学的思路，验证小球从最低点运动到最高点的过程中机械能守恒的表达式为 （5）[5]．由（3）可知，根据小军同学的思路，验证小球从最低点运动到最高点的过程中机械能守恒的表达式为 F2-F1=6mg。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $