精品解析：重庆市凤鸣山中学2023-2024学年高一下学期5月月考物理试题

重庆市凤鸣山中学高2026届（一下）5月考试物理试题 考试时间:90分钟 试题总分100分 第Ⅰ卷 选择题 一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32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. 关于做曲线运动的物体，下列说法正确的是（　　） A. 其速度可以保持不变 B. 其动能一定发生变化 C. 它所受的合外力一定是变力 D. 它所受的合外力一定不为零 2. 关于摩擦力做功的下列说法中正确的是（　　） A. 滑动摩擦力阻碍物体的相对运动，一定做负功 B. 静摩擦力有阻碍物体的相对运动趋势的作用，一定不做功 C. 静摩擦力和滑动摩擦力一定都做负功 D. 系统内两物体间相互作用，一对摩擦力做功的总和不一定等于零 3. 如图甲拳击训练时，训练师拿着厚厚的防护垫以延长接触时间避免自己受伤：铁砂掌大师在表演“手劈砖头”时，往往减少手与砖接触时间才能完成挑战，如图乙。下列说法正确的是（　　） A. 拳击训练师是为了减小拳手对自己的冲量 B. 拳击训练师是为了减小拳手对自己的冲力 C. 铁砂掌大师是为了减小手对砖头的作用力 D. 铁砂掌大师是为了减小手对砖头的冲量 4. 质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到摩擦阻力大小一定，汽车速度能够达到的最大值为v，那么当汽车的车速为时，汽车的瞬时加速度的大小为（　　） A. B. C. D. 5. 一质量为m的小球以初动能Ek竖直向上抛出，小球上升的最大高度为h，小球在运动过程中阻力大小恒为f，则小球从被抛出至落回出发点的过程中（　　） A. 重力做功为2mgh B. 小球所受合力做功为-2fh C. 阻力做功为0 D. 落回出发点时动能为Ek-fh 6. 如图为某双星系统A、B绕其连线上O点做匀速圆周运动的示意图，若A星的轨道半径大于B星的轨道半径，双星的总质量为M，双星间的距离为L，其运动周期为T，则（　　） A. A的质量一定大于B的质量 B. A的线速度一定大于B的线速度 C. L一定，M越大，T越大 D. M一定，L越大，T越小 7. 2022年4月16日，如图所示，神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场预定区域成功着陆。三名航天员结束为期6个月的太空“出差”，回到地球的怀抱。返回舱在距地面高1m左右时，相对地面竖直向下的速度为，此时反推发动机点火，在极短时间内喷出体积为的气体、其速度相对地面竖直向下为，能使返回舱平稳落地。已知喷出气体的密度为，估算返回舱受到的平均反冲力大小为（　　） A. B. C. D. 8. 如图甲所示，足够长的水平传送带以恒定的速度匀速运动。t=0时刻在适当的位置放上质量为m、具有一定初速度的小物块，小物块在传送带上运动的v-t图像如图乙所示，以传送带运动的方向为正方向，已知物块与传送带间的动摩擦因数为μ，v1=2v2=2v，t1=2t，t2=3t，重力加速度为g，下列说法正确的（　　） A. 0～t2内小物块加速度先减小后增大 B. 小物块在0～t1内位移是t1～t2内的位移的2倍 C. 0～t2，摩擦力对物块做的功为-1.5μmgvt D. 0～t2，物块与传送带间产生的热量为3μmgvt 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，有错选的得0分。 9. 质量为m的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行，其运动视为匀速圆周运动。已知月球的质量为M，月球的半径为R，月球表面的重力加速度为g，引力常量为G，不考虑月球自转的影响，则关于航天器（　　） A. 运行周期 B. 线速度 C. 加速度 D. 角速度 10. 如图所示，质量为m的钢球以速度v水平射入静止于光滑水平面上的弹簧枪的枪管中，弹簧枪的质量为M。钢球在枪管内压缩弹簧至最大压缩量过程中，下列说法正确的是（　　） A. 系统机械能守恒，动量不守恒 B. 钢球动能先增大后减小 C. 弹簧压缩量最大时，弹簧枪的速度为 D. 弹簧压缩量最大时，弹性势能 11. 如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿直径方向放着用轻绳相连的物体A和B，A和B质量都为m。它们分居圆心两侧，与圆心的距离分别为，，A、B与盘间的动摩擦因数相同且均为。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，下列说法正确的是（　　） A. 绳子张力为 B. 圆盘的角速度为 C. 此时A所受摩擦力方向沿绳指向圆外 D. 烧断绳子，物体A、B仍将随盘一块转动 12. 如图甲所示为建筑工地重器塔吊。工作时悬臂保持不动，可沿悬臂水平移动的天车下有一个挂钩可用于悬挂重物。天车有两个功能，一是吊着重物沿竖直方向运动，二是吊着重物沿水平方向运动。重物经过A点开始计时（t＝0），在将一质量为m的重物运送到B过程中，天车水平方向以的速度匀速运动，竖直方向运动的加速度随时间变化如图乙所示，不计一切阻力，重力加速度为g，对于该过程，下列说法正确的是（　　） A 重物做匀变速曲线运动，合力竖直向下 B. 在t＝0与t＝t0时刻，拉线对重物拉力的差值为ma0 C. t0时刻，重物的动能大小为 D. 0～t0，拉线对重物拉力冲量大小为 第Ⅱ卷 非选择题 三、实验题：本大题共2个小题，共14分。 13. 某同学验证两个小球在斜槽末端碰撞时的动量守恒，实验装置如图所示。A、B为两个直径相同的小球。实验时，不放B，让A从固定的斜槽上E点自由滚下，在水平面上得到一个落点位置；将B放置在斜槽末端，让A再次从斜槽上E点自由滚下，与B发生正碰，在水平面上又得到两个落点位置。三个落点位置标记为M、N、P。 （1）为了确认两个小球的直径相同，该同学用10分度的游标卡尺对它们的直径进行了测量，某次测量的结果如下图所示，其读数为__________。 （2）下列关于实验的要求哪个是正确的__________。 A．斜槽的末端必须是水平的 B．斜槽的轨道必须是光滑的 C．必须测出斜槽末端的高度 D．A、B的质量必须相同 （3）如果该同学实验操作正确且碰撞可视为弹性碰撞，A、B碰后在水平面上的落点位置分别为__________、__________。（填落点位置的标记字母） 14. 某研究小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律，在滑块上安装了遮光条，实验装置如图所示，滑块用细线跨过定滑轮在一个钩码作用下运动，先后通过两个光电门，配套的数字计时器可记录遮光条通过光电门1和光电门2的时间、，测得两个光电门之间的距离为，遮光条的宽度为，重力加速度为。 （1）实验前接通气源，将滑块置于导轨上（不挂钩码），给滑块一定的初速度，若 __________（选填“”“”或“”），说明气垫导轨已经水平。 （2）若气垫导轨已经水平，不挂钩码，给滑块一定的初速度后发现，则可能是连气阀气密性较差，滑块与气垫导轨间有摩擦，则其动摩擦因数__________（用、、、、表示）。 （3）换用气密性良好的连气阀，调节导轨使其水平，现小明要验证滑块与钩码组成的系统机械能是否守恒，除了需重新测量滑块通过两光电门的时间、外，还需要测出__________和__________（写出物理量的名称和符号）。 （4）测出（3）的物理量后，若满足关系式__________，则滑块与钩码组成的系统机械能守恒。 四、计算题：本大题共3个小题，共38分。解答时应写出必要的文字说明、公式、方程式和重要的演算步骤，只写出结果的不得分，有数值计算的题，答案中必须写出明确的数值和单位。 15. 如图所示，小球质量，用长的细线悬挂，把小球拉到水平位置处（细线绷直）静止释放，当小球从点摆到悬点正下方点时，细线恰好被拉断，然后运动到地面点。悬点与地面的竖直高度，不计空气阻力，取。求： （1）小球从到重力势能的减少量； （2）小球运动到点时的速度大小； （3）小球落地点与的水平距离。 16. 开普勒第三定律指出：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。该定律对一切具有中心天体的引力系统都成立。如图，嫦娥三号探月卫星在半径为r的圆形轨道Ⅰ上绕月球运行，周期为T。月球的半径为R，引力常量为G。某时刻嫦娥三号卫星在A点变轨进入椭圆轨道Ⅱ，在月球表面的B点着陆A、O、B三点在一条直线上。求： （1）月球密度； （2）在轨道Ⅱ上运行的时间。 17. 保龄球又称“地滚球”，是一种在木板球道上用球滚击球瓶的室内体育运动。一位保龄球手在练习投掷时，在投球区投出一颗质量的A球，如图所示，该球在O点以的初速度沿直线运动，并与静止在N点的质量的球瓶B相撞。B球可视为沿直线撞出且AB速度共线。已知，滚球与轨道间的摩擦力恒为重力的0.05倍，A、B均可看成质点。取。求： （1）A球在撞上B球前瞬间的速度大小； （2）若撞击后A、B速度均向右，且大小之比为，碰撞过程中A、B系统损失的动能； （3）若换用质量满足（）的球撞击球瓶，可视为弹性正碰，球瓶获得的速度。 18. 如图甲所示为2022年北京冬奥会上，我国滑雪运动员谷爱凌女子大跳台夺冠瞬间。图乙是女子大跳台完整结构示意图，AB是助滑坡段，高度h1=60m；圆弧BCD为起飞段，圆心角，半径R=63m，AB与圆弧BCD相切；EF为着陆坡段，高度h2=20m，倾角；FG为停止区。某次运动员从A点由静止开始自由起滑，经过圆弧BCD从与B点等高的D点飞出，最终恰好沿EF面从E点落入着陆坡段，CE与圆弧相切于C。已知除圆弧轨道外，其余轨道各部分与滑雪板间的动摩擦因数均为，经过圆弧段对C点压力为重力的1.5倍，运动员连同滑雪板的质量m=60kg，各段连接处无能量损失，忽略空气阻力的影响。（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求： （1）运动员在C点的速度大小； （2）运动员经过圆弧BCD段时摩擦力做的功； （3）运动员在FG停止区运动的时间为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 重庆市凤鸣山中学高2026届（一下）5月考试物理试题 考试时间:90分钟 试题总分100分 第Ⅰ卷 选择题 一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32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. 关于做曲线运动的物体，下列说法正确的是（　　） A. 其速度可以保持不变 B. 其动能一定发生变化 C. 它所受的合外力一定是变力 D. 它所受的合外力一定不为零 【答案】D 【解析】 【详解】A．做曲线运动的物体其速度方向一定变化，则速度一定变化，选项A错误； B．做曲线运动的物体其速度大小可能不变，即动能可能不变，例如匀速圆周运动，选项B错误； C．做曲线运动的物体它所受的合外力可能是恒力，例如平抛运动，选项C错误； D．做曲线运动的物体加速度一定不为零，则它所受的合外力一定不为零，选项D正确。 故选D。 2. 关于摩擦力做功的下列说法中正确的是（　　） A. 滑动摩擦力阻碍物体的相对运动，一定做负功 B. 静摩擦力有阻碍物体的相对运动趋势的作用，一定不做功 C. 静摩擦力和滑动摩擦力一定都做负功 D. 系统内两物体间相互作用，一对摩擦力做功的总和不一定等于零 【答案】D 【解析】 【详解】A．滑动摩擦力阻碍物体的相对运动，可滑动摩擦力对物体可能做正功，也可能做负功，例如将物体轻放在水平匀速运动的传送带上，传送带在物体的滑动摩擦力作用下，物体相对传送带运动，滑动摩擦力对物体做正功，A错误； B．静摩擦力有阻碍物体的相对运动趋势的作用，可静摩擦力对物体可能做正功，也可能做负功，也可能不做功，例如物体在倾斜的传送带上随传送带向上一起运动时，传送带对物体的静摩擦力做正功，B错误； C．由以上分析可知，静摩擦力和滑动摩擦力，都可以做正功，也可以做负功，C错误； D．系统内两物体间若存在静摩擦力，由于两个物体间没有相对位移，一对静摩擦力方向相反，一对静摩擦力做功大小相等，正负相反，总和一定等于零；系统内两物体间若存在滑动摩擦力，由于两物体间有相对位移，两个物体的位移不相等，一对滑动摩擦力的方向相反，一对滑动摩擦力做功大小不相等，正负相反，总和一定不等于零，D正确。 故选D。 3. 如图甲拳击训练时，训练师拿着厚厚的防护垫以延长接触时间避免自己受伤：铁砂掌大师在表演“手劈砖头”时，往往减少手与砖接触时间才能完成挑战，如图乙。下列说法正确的是（　　） A. 拳击训练师是为了减小拳手对自己的冲量 B. 拳击训练师是为了减小拳手对自己的冲力 C. 铁砂掌大师是为了减小手对砖头的作用力 D. 铁砂掌大师是为了减小手对砖头的冲量 【答案】B 【解析】 【详解】AB．拳击训练时拳头对人的冲量是一定的，根据动量定理 F∆t=∆p 可知，带上厚厚的防护垫以延长接触时间，为了减小拳手对自己的冲力，选项A错误，B正确； CD．练铁砂掌时手对砖头的冲量是一定的，根据动量定理 F∆t=∆p 可知，减少手与砖接触时间才能增加手对砖头的作用力，选项CD错误。 故选B。 4. 质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到摩擦阻力大小一定，汽车速度能够达到的最大值为v，那么当汽车的车速为时，汽车的瞬时加速度的大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】当汽车匀速行驶时，有 根据 得 由牛顿第二定律得 故选项B正确，A、C、D错误。 故选B。 5. 一质量为m的小球以初动能Ek竖直向上抛出，小球上升的最大高度为h，小球在运动过程中阻力大小恒为f，则小球从被抛出至落回出发点的过程中（　　） A. 重力做功为2mgh B. 小球所受合力做功为-2fh C. 阻力做功0 D. 落回出发点时动能为Ek-fh 【答案】B 【解析】 【详解】A．小球从被抛出至落回出发点的过程中，重力的位移为零，则重力做功为零，选项A错误； BC．小球所受阻力做功为-2fh，则合力做功为-2fh，选项B正确，C错误； D．由能量关系可知，落回出发点时动能为Ek-2fh，选项D错误。 故选B。 6. 如图为某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动的示意图，若A星的轨道半径大于B星的轨道半径，双星的总质量为M，双星间的距离为L，其运动周期为T，则（　　） A. A的质量一定大于B的质量 B. A的线速度一定大于B的线速度 C. L一定，M越大，T越大 D. M一定，L越大，T越小 【答案】B 【解析】 【详解】A．设双星质量分别为mA、mB，轨道半径分别为RA、RB，角速度相等，均为ω，根据万有引力提供向心力可知 距离关系为 联立解得 因为 所以A的质量一定小于B的质量，A错误； B．根据线速度与角速度的关系有 因为角速度相等，轨道半径 所以A的线速度大于B的线速度，B正确； CD．根据万有引力提供向心力可知 联立可得 所以L一定，M越大，T越小；M一定，L越大，T越大，CD错误。 故选B。‍ 7. 2022年4月16日，如图所示，神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场预定区域成功着陆。三名航天员结束为期6个月的太空“出差”，回到地球的怀抱。返回舱在距地面高1m左右时，相对地面竖直向下的速度为，此时反推发动机点火，在极短时间内喷出体积为的气体、其速度相对地面竖直向下为，能使返回舱平稳落地。已知喷出气体的密度为，估算返回舱受到的平均反冲力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】喷出气体的质量为 以喷出气体为研究对象，设气体受到的平均冲力为，以向下为正方向，根据动量定理可得 由于在极短时间内喷出气体，可认为喷出气体的重力冲量忽略不计，故有 解得 根据牛顿第三定律可知返回舱受到的平均反冲力大小为，A正确，BCD错误。 故选A。 8. 如图甲所示，足够长的水平传送带以恒定的速度匀速运动。t=0时刻在适当的位置放上质量为m、具有一定初速度的小物块，小物块在传送带上运动的v-t图像如图乙所示，以传送带运动的方向为正方向，已知物块与传送带间的动摩擦因数为μ，v1=2v2=2v，t1=2t，t2=3t，重力加速度为g，下列说法正确的（　　） A. 0～t2内小物块加速度先减小后增大 B. 小物块在0～t1内位移是t1～t2内的位移的2倍 C. 0～t2，摩擦力对物块做的功为-1.5μmgvt D. 0～t2，物块与传送带间产生的热量为3μmgvt 【答案】C 【解析】 【详解】A．0～t2内v-t图像的斜率不变，则小物块加速度不变，选项A错误； B．因v-t图像的面积等于位移，可知小物块在0～t1内位移是t1～t2内的位移的4倍，选项B错误； C．0～t2，摩擦力对物块做的功为 选项C正确； D．0～t2，物块相对传送带的位移 物块与传送带间产生的热量为 选项D错误。 故选C。 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，有错选的得0分。 9. 质量为m的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行，其运动视为匀速圆周运动。已知月球的质量为M，月球的半径为R，月球表面的重力加速度为g，引力常量为G，不考虑月球自转的影响，则关于航天器（　　） A. 运行周期 B. 线速度 C. 加速度 D. 角速度 【答案】AB 【解析】 【详解】A．万有引力等于重力 则 探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行，则轨道半径为，根据万有引力提供卫星做圆周运动的向心力，则 解得航天器运行周期 故A正确； B．根据万有引力提供卫星做圆周运动的向心力，则 解得航天器线速度 故B正确； C．根据万有引力提供卫星做圆周运动的向心力，则 解得航天器加速度 故C错误； D．根据万有引力提供卫星做圆周运动的向心力，则 解得航天器角速度 故D错误。 故选AB。 10. 如图所示，质量为m的钢球以速度v水平射入静止于光滑水平面上的弹簧枪的枪管中，弹簧枪的质量为M。钢球在枪管内压缩弹簧至最大压缩量过程中，下列说法正确的是（　　） A 系统机械能守恒，动量不守恒 B. 钢球动能先增大后减小 C. 弹簧压缩量最大时，弹簧枪的速度为 D. 弹簧压缩量最大时，弹性势能为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．钢球与弹簧枪除受重力外所受的支持力不做功，所以系统机械能守恒；系统所受合外力为零，所以动量守恒，故A错误； B．钢球在枪管内压缩弹簧至最大压缩量过程，钢球速度逐渐减小，弹簧枪速度逐渐增大，最大压缩量时，二者有共同速度，所以钢球动能逐渐减小，故B错误； C．弹簧压缩量最大时，由动量守恒定律得 解得弹簧枪和钢球的共同速度为 故C正确； D．由机械能守恒可得，弹簧压缩量最大时，弹性势能为 故D正确。 故选CD。 11. 如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿直径方向放着用轻绳相连的物体A和B，A和B质量都为m。它们分居圆心两侧，与圆心的距离分别为，，A、B与盘间的动摩擦因数相同且均为。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，下列说法正确的是（　　） A. 绳子张力 B. 圆盘的角速度为 C. 此时A所受摩擦力方向沿绳指向圆外 D. 烧断绳子，物体A、B仍将随盘一块转动 【答案】AC 【解析】 【详解】C．两物体A和B随着圆盘转动时，合力提供向心力，有 B的轨道半径比A的轨道半径大，所以B所需向心力大，绳子拉力相等，所以当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，B所受的最大静摩擦力方向沿绳指向圆心，A所受的最大静摩擦力方向沿绳背离圆心，故C正确； AB．设绳子拉力为T，以B为研究对象，有 以A为研究对象有 联立解得 故A正确，B错误； D．烧断绳子，对A分析，若A恰好未发生相对滑动有 解得 故此时烧断绳子A一定发生相对滑动，同理可得，B也一定发生相对滑动，故D错误。 故选AC。 12. 如图甲所示为建筑工地重器塔吊。工作时悬臂保持不动，可沿悬臂水平移动的天车下有一个挂钩可用于悬挂重物。天车有两个功能，一是吊着重物沿竖直方向运动，二是吊着重物沿水平方向运动。重物经过A点开始计时（t＝0），在将一质量为m的重物运送到B过程中，天车水平方向以的速度匀速运动，竖直方向运动的加速度随时间变化如图乙所示，不计一切阻力，重力加速度为g，对于该过程，下列说法正确的是（　　） A. 重物做匀变速曲线运动，合力竖直向下 B. 在t＝0与t＝t0时刻，拉线对重物拉力的差值为ma0 C. t0时刻，重物的动能大小为 D. 0～t0，拉线对重物拉力的冲量大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．依题意可知，由于重物水平方向匀速直线运动，竖直方向做加速度随时间均匀减小的加速运动，所以重物合力竖直向上，做非匀变速曲线运动，故A错误； B．在t＝0时刻，根据牛顿第二定律，由图乙可得 t＝t0时刻，重物加速度为0，拉线对重物拉力 二者的差值为 故B正确； C．根据图像围成的面积表示速度的改变量，可得t0时刻，重物在竖直方向上的速度大小为 则t0时刻，重物的速度大小为 动能大小为 故C错误； D．0～t0对重物，根据动量定理可得 可得拉线对重物拉力的冲量大小为 故D正确。 故选BD。 第Ⅱ卷 非选择题 三、实验题：本大题共2个小题，共14分。 13. 某同学验证两个小球在斜槽末端碰撞时的动量守恒，实验装置如图所示。A、B为两个直径相同的小球。实验时，不放B，让A从固定的斜槽上E点自由滚下，在水平面上得到一个落点位置；将B放置在斜槽末端，让A再次从斜槽上E点自由滚下，与B发生正碰，在水平面上又得到两个落点位置。三个落点位置标记为M、N、P。 （1）为了确认两个小球的直径相同，该同学用10分度的游标卡尺对它们的直径进行了测量，某次测量的结果如下图所示，其读数为__________。 （2）下列关于实验的要求哪个是正确的__________。 A．斜槽的末端必须是水平的 B．斜槽的轨道必须是光滑的 C．必须测出斜槽末端的高度 D．A、B的质量必须相同 （3）如果该同学实验操作正确且碰撞可视为弹性碰撞，A、B碰后在水平面上的落点位置分别为__________、__________。（填落点位置的标记字母） 【答案】 ①. 10.5 ②. A ③. M ④. P 【解析】 【详解】（1）[1]观察主尺的单位为，读出主尺的读数是，游标尺上的第五条刻度线与主尺上的刻度线对齐，其读数为，结合主尺及游标尺的读数得到被测直径为 （2）[2]ABC．首先考查在实验的过程中，需要小球A两次沿斜槽滚到末端时的速度都水平且大小相同。实验时应使小球A每次都从同一位置由静止开始释放，并不需要斜槽的轨道光滑的条件，也不需要测出斜槽末端的高度，但是必须保证斜槽末端水平，故A正确，BC错误； D．小球A与B发生正碰时，为使小球A在碰后不反弹，要求小球A的质量大于小球B的质量，故D错误。 故选A。 （3）[3][4]设A、B两球的质量分别为mA和mB，由（2）中分析知mA>mB；碰前A的速度v0；因为两个金属小球的碰撞视为弹性碰撞，则由动量守恒定律得 由机械能守恒定律得 解得 ， 可见碰后小球A的速度小于小球B的速度，也小于碰前A的速度v0；所以小球A单独滚下落到水平面上的位置为N，A、B碰后在水平面上的落点位置分别为M、P。 14. 某研究小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律，在滑块上安装了遮光条，实验装置如图所示，滑块用细线跨过定滑轮在一个钩码作用下运动，先后通过两个光电门，配套的数字计时器可记录遮光条通过光电门1和光电门2的时间、，测得两个光电门之间的距离为，遮光条的宽度为，重力加速度为。 （1）实验前接通气源，将滑块置于导轨上（不挂钩码），给滑块一定的初速度，若 __________（选填“”“”或“”），说明气垫导轨已经水平。 （2）若气垫导轨已经水平，不挂钩码，给滑块一定的初速度后发现，则可能是连气阀气密性较差，滑块与气垫导轨间有摩擦，则其动摩擦因数__________（用、、、、表示）。 （3）换用气密性良好的连气阀，调节导轨使其水平，现小明要验证滑块与钩码组成的系统机械能是否守恒，除了需重新测量滑块通过两光电门的时间、外，还需要测出__________和__________（写出物理量的名称和符号）。 （4）测出（3）的物理量后，若满足关系式__________，则滑块与钩码组成的系统机械能守恒。 【答案】 ①. = ②. ③. 钩码的质量 ④. 滑块的质量 ⑤. 【解析】 【详解】（1）[1]实验前接通气源，将滑块置于导轨上（不挂钩码），给滑块一定的初速度，若，可认为滑块做匀速运动，说明气垫导轨已经水平。 （2）[2]由于挡光时间很短，滑块经过两个光电门时的速度可认为等于挡光过程的平均速度，则有 ， 滑块从光电门1到光电门2过程，根据动能定理可得 联立解得 （3）[3][4]要验证滑块与钩码组成的系统机械能是否守恒，需要知道钩码减少的重力势能和钩码、滑块增加的动能，故除了需重新测量滑块通过两光电门的时间、外，还需要测出钩码的质量和滑块的质量。 （4）钩码减少的重力势能为 钩码、滑块增加的动能为 若满足关系式 则滑块与钩码组成的系统机械能守恒。 四、计算题：本大题共3个小题，共38分。解答时应写出必要的文字说明、公式、方程式和重要的演算步骤，只写出结果的不得分，有数值计算的题，答案中必须写出明确的数值和单位。 15. 如图所示，小球质量，用长的细线悬挂，把小球拉到水平位置处（细线绷直）静止释放，当小球从点摆到悬点正下方点时，细线恰好被拉断，然后运动到地面点。悬点与地面的竖直高度，不计空气阻力，取。求： （1）小球从到重力势能减少量； （2）小球运动到点时的速度大小； （3）小球落地点与的水平距离。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）小球从到重力势能的减少量为 （2）小球从到过程，根据动能定理可得 解得小球运动到点时的速度大小为 （3）小球从到做平抛运动，竖直方向有 解得 小球落地点与的水平距离为 16. 开普勒第三定律指出：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。该定律对一切具有中心天体的引力系统都成立。如图，嫦娥三号探月卫星在半径为r的圆形轨道Ⅰ上绕月球运行，周期为T。月球的半径为R，引力常量为G。某时刻嫦娥三号卫星在A点变轨进入椭圆轨道Ⅱ，在月球表面的B点着陆A、O、B三点在一条直线上。求： （1）月球的密度； （2）在轨道Ⅱ上运行的时间。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）万有引力提供向心力 解得 月球体积 密度 解得 （2）椭圆轨道的半长轴 设椭圆轨道上运行周期为，由开普勒第三定律有 在轨道Ⅱ上运行的时间为 解得 17. 保龄球又称“地滚球”，是一种在木板球道上用球滚击球瓶的室内体育运动。一位保龄球手在练习投掷时，在投球区投出一颗质量的A球，如图所示，该球在O点以的初速度沿直线运动，并与静止在N点的质量的球瓶B相撞。B球可视为沿直线撞出且AB速度共线。已知，滚球与轨道间的摩擦力恒为重力的0.05倍，A、B均可看成质点。取。求： （1）A球在撞上B球前瞬间的速度大小； （2）若撞击后A、B速度均向右，且大小之比为，碰撞过程中A、B系统损失的动能； （3）若换用质量满足（）的球撞击球瓶，可视为弹性正碰，球瓶获得的速度。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）保龄球从O点到N点由动能定理得 解得A球在撞上B球前瞬间的速度大小 （2）撞击后A、B速度大小分别为、，由动量守恒定律可得 解得 则碰撞过程中A、B系统损失的动能为 （3）由动量守恒定律和机械能守恒定律得 ， 解得 由于，所以 18. 如图甲所示为2022年北京冬奥会上，我国滑雪运动员谷爱凌女子大跳台夺冠瞬间。图乙是女子大跳台完整结构示意图，AB是助滑坡段，高度h1=60m；圆弧BCD为起飞段，圆心角，半径R=63m，AB与圆弧BCD相切；EF为着陆坡段，高度h2=20m，倾角；FG为停止区。某次运动员从A点由静止开始自由起滑，经过圆弧BCD从与B点等高的D点飞出，最终恰好沿EF面从E点落入着陆坡段，CE与圆弧相切于C。已知除圆弧轨道外，其余轨道各部分与滑雪板间的动摩擦因数均为，经过圆弧段对C点压力为重力的1.5倍，运动员连同滑雪板的质量m=60kg，各段连接处无能量损失，忽略空气阻力的影响。（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求： （1）运动员在C点的速度大小； （2）运动员经过圆弧BCD段时摩擦力做的功； （3）运动员在FG停止区运动的时间为多少？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）运动员在C点，由牛顿第二定律可得 则 解得运动员在C点的速度大小 （2）从A点到B点由动能定理得 解得 D点与E点高度差为 从D点到E点由动能定理得 又 解得 运动员经过圆弧BCD段时由动能定理得 解得运动员经过圆弧BCD段时摩擦力做的功 （3）从E点到F点由动能定理得 解得 在FG段由牛顿第二定律得 则运动员在FG停止区运动的时间为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$