精品解析：山东省济宁市育才中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试卷

济宁市育才中学2023级高一下学期期中考试物理试题 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 做曲线运动的物体，在运动过程中，一定变化的物理量是（　　） A. 速率 B. 速度 C. 加速度 D. 合外力 2. 21世纪以来，“校园足球”一直是备受关注的焦点。如图为某次足球比赛时足球在空中的飞行轨迹（轨迹在竖直平面内，空气阻力不可忽略），则足球在最高点的速度v的方向和所受合力F的方向应为（　　） A. B. C. D. 3. 质量为2kg的物体做自由落体运动，经过2s落地。取。关于重力做功、功率，下列说法正确的是（　　） A. 下落过程中重力做功是200J B. 下落过程中重力的平均功率是100W C. 落地前的瞬间重力的瞬时功率是200W D. 落地前的瞬间重力的瞬时功率是400W 4. 在静水中的速度大小不变、方向可变的某艘小船渡过一条宽为40m、方向平行于河岸的、水流速度为1.5m/s的河，用时最短为20s，则下列说法正确的是（　　） A. 小船在静水中的速度大小为2m/s B. 小船以最短时间渡河时的合速度大小为2m/s C. 调整小船渡河时的船头方向，小船的合速度大小可能为4m/s D. 小船无论如何调整船头方向，都无法以垂直河岸方向的速度渡河 5. 如图所示，用长为0.5m的轻绳将一小球拴在一竖直转轴上，当转轴稳定转动时，轻绳与转轴的夹角为37°。小球可以视为质点，已知重力加速度大小，，，则小球线速度大小为（　　） A. B. C. 1.5m/s D. 2.5m/s 6. 如图，机场中长度为L=2m的水平传送带以v=1m/s的速度顺时匀速传动，现将质量为5kg的行李箱轻放在传送带的左端，行李箱与传送带间的动摩擦因数为μ=0.5。行李箱可视为质点，重力加速度大小为g=10m/s2，则在行李箱被输送到传送带右端的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 行李箱在传送带上运动的时间为2s B. 传送带对行李箱做了50J功 C. 传送带和行李箱间因摩擦产生的热量为5J D. 因输送行李箱，传送带电动机额外消耗的电能为5J 7. 2023年11月23日《中国日报》消息，11月23日18时00分04秒，我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭及远征三号上面级成功将互联网技术试验卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务取得圆满成功。如果互联网技术试验卫星的轨道半径为r，周期为T，地球的半径为R，引力常量为G，则（ ） A. 地球的质量为 B. 地球的质量为 C. 地球的密度为 D. 地球的密度为 8. 2021年6月17日，神舟十二号载人飞船与天和核心舱成功对接，对接过程如图所示，天和核心舱处于半径为的圆轨道Ⅲ；神舟十二号飞船处于半径为的圆轨道Ⅰ，运行周期为，当经过A点时，通过变轨操作后，沿椭圆轨道Ⅱ运动到B处与核心舱对接，则神舟十二号飞船（　　） A. 在轨道Ⅰ上的速度小于沿轨道Ⅱ运动经过B点的速度 B. 沿轨道Ⅱ运行的周期为 C. 沿轨道Ⅱ从A运动到B的过程中，速度不断增大 D. 沿轨道Ⅰ运行的周期大于天和核心舱沿轨道Ⅲ运行的周期 二、多项选择题（本题共4个小题，每小题4分，共16分；全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分） 9. 如图所示，一木块放在光滑水平面上，一子弹水平射入木块中，射入深度为d，平均阻力为f。设木块滑行距离为s时开始匀速前进，下列说法正确的是（ ） A. 木块动能的增加量等于fs B. 子弹损失的动能等于fs C. 子弹与木块总机械能的损失等于fs D. 子弹与木块总机械能的损失等于fd 10. 如图所示，甲、乙两名滑板运动员在水平U型赛道上比赛，甲、乙先后从赛道边缘上的A点滑出，一段时间后再次滑入赛道，观察发现甲的滞空时间比乙长，运动过程中乙的最小速度比甲的最小速度大。不计空气阻力，可将运动员视为质点，则下列说法正确的是（ ） A. 甲从A点滑出时的初速度一定大于乙的初速度 B. 甲的最大腾空高度大于乙的最大腾空高度 C. 甲、乙从A点滑出时的初速度方向可能相同 D. 甲、乙再次滑入赛道的位置可能相同 11. 一辆电动小汽车在水平路面上由静止启动，在 0~t1时间内做匀加速直线运动，t1时刻达到额定功率，之后保持以额定功率运动，其 v-t 图像如图所示。已知汽车的质量 m=1000 kg，汽车受到的阻力恒为 1000 N，取重力加速度大小g=10 m/s2，则下列说法正确的是（　　） A. 0~t1时间内汽车的加速度大小为 4 m/s2 B. 0~t2时间内汽车牵引力做的功为1.62×105J C. 汽车的额定功率为18kW D. 根据题述条件可以求得 t2 =4s 12. 如图所示，质量为的物体A，其下端拴接一固定在水平地面上的轻质弹簧，弹簧的劲度系数，物体A的上端通过不可伸长的细线跨过两个光滑的小定滑轮连接中间有孔的小球B，小球B套在倾角的光滑直杆上，D为杆的底端，与固定杆的夹角也是，细线水平，此时细线的拉力是。小球B的质量，C是杆上一点且与杆垂直，，重力加速度g取。现由静止释放小球B，下列说法正确的是（　　） A. 物体A、B系统的机械能不守恒 B. 小球B第一次运动到C点时的动能为7.2J C. 小球B第一次运动到C点时细线对B做的功为10J D. 小球B第一次运动到D点时A的动能为零 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某同学为了探究做圆周运动的物体所需要的向心力F与其质量m、转动半径r和转动角速度ω之间的关系。 （1）该同学先用如图甲所示的向心力演示器探究F与ω的关系。在两小球质量和转动半径相等时，标尺上的等分格显示得出两个小球A、B所受向心力的比值为1:4，由圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速塔轮相对应的半径之比为_________ A 1:2 B. 2:1 C. 1:4 D. 4:1 （2）为了更精确探究F与ω的关系，该同学再用如图乙所示接有传感器的向心力实验器来进行实验。力传感器可直接测量向心力的大小F，水平直杆的一端套一个滑块P，另一端固定一个宽度为d的挡光条，挡光条到竖直转轴的距离为D。某次旋转过程中挡光条经过光电门传感器，系统自动记录其挡光时间为Δt，力传感器的示数为F，则角速度ω=_________。改变ω，获得多组F、Δt的数据，以F为纵坐标，以_________（填“Δt”、“”、“”或“”）为横坐标，在坐标纸中描点作图得到一条直线，结果发现图线不过原点，该同学多次实验，作出的该图线也不过原点，经检查分析，实验仪器、操作和读数均没有问题，则图线不过原点的主要原因是__________________。 14. 如图1所示，是利用自由落体运动进行“验证机械能守恒定律”的实验。所用的打点计时器通以50Hz的交流电。 （1）甲同学按照正确实验步骤操作后，选出一条纸带如图2所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，用刻度尺测得OA=12.41cm，OB=18.60cm，OC=27.21cm，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点。已知重物的质量为1.00kg，取g=9.80m/s2、在OB段运动过程中，重物重力势能的减少量△EP=_________J；重物的动能增加量△Ek=_________J（结果均保留三位有效数字）。 （2）该实验没有考虑各种阻力的影响，这属于本实验的_________误差（选填“偶然”或“系统”）。 （3）甲同学多次实验，以重物的速度平方v2为纵轴， 以重物下落的高度h为横轴，作出如图所示的v2—h图像， 则当地的重力加速度g= _________m/s2。（结果保留3位有效数字） 15. 如图所示，质量均匀的链条放在光滑的水平桌面上，链条全长为，质量为，有的长度悬于桌面下。链条由静止开始下滑，设桌面的高度大于，则从链条开始下滑到刚离开桌面的过程中（重力加速度大小为） （1）求重力做的功为多少； （2）该过程中链条重心下降了多少； （3）链条刚离开桌面时速度是多大。 16. 如图所示，摩托车做腾跃特技表演，沿曲面冲上高0.8m顶部水平高台，接着以v=3m/s水平速度离开平台，落至地面时，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入粗糙竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑。A、B为圆弧两端点，其连线水平。已知圆弧半径为R=1.0m，人和车的总质量为200kg，特技表演的全过程中，空气阻力忽略不计。（计算中取g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6°）求： （1）从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离s； （2）从平台飞出到A点时速度大小vA及圆弧对应圆心角θ； （3）人和车从A点第一次运动到圆弧轨道最低点O时速度，此过程中摩擦阻力做的功W。 17. 如图所示，半径为r的光滑圆轨道固定在水平地面上，O为圆心，分别为竖直、水平直径，一质量为m的小球（视为质点）从轨道上的P点获得一个沿轨道向下的速度，下滑到Q点时刚好与轨道分离，小球在Q点的速度的延长线与地面的交点为J，小球从Q点离开轨道时，立即给小球施加一个恒定的作用力F（F为未知量），使小球沿着做匀加速直线运动，已知，、，重力加速度为g，求： （1）与间的夹角的大小； （2）当F取最小值时，小球从Q到J的加速度大小以及小球刚到达J点时的动能。 18. 如图所示，一弹射游戏装置由安装在水平台面上的固定弹射器、竖直圆轨道（在最低点E分别与水平轨道EO和EA相连）、高度h可调的斜轨道AB组成。游戏时滑块从O点弹出，经过圆轨道并滑上斜轨道．全程不脱离轨道且恰好停在B端则视为游戏成功。已知圆轨道半径r=0.1m，OE长L1=0.2m，AC长L2=0.4m，圆轨道和AE段光滑，滑块与AB、OE之间的动摩擦因数。滑块质量m=2g且可视为质点，g=10m/s2，弹射时滑块从静止释放且弹簧的弹性势能完全转化为滑块动能．忽略空气阻力，各部分平滑连接。求： （1）滑块恰好能过圆轨道最高点F时的速度大小； （2）当h=0.1m且游戏成功时，滑块经过E点时对圆轨道压力FN大小； （3）要使游戏成功，弹簧弹性势能EP与高度h之间满足的关系。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 济宁市育才中学2023级高一下学期期中考试物理试题 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 做曲线运动的物体，在运动过程中，一定变化的物理量是（　　） A. 速率 B. 速度 C. 加速度 D. 合外力 【答案】B 【解析】 【详解】A．做曲线运动的物体，在运动过程中，速度大小，即速率不一定发生变化，例如匀速圆周运动，A错误； B．做曲线运动的物体，在运动过程中，速度的方向时刻发生变化，即一定变化的物理量是速度，B正确； CD．做曲线运动的物体，在运动过程中，其所受外力的合力与加速度可能不变，例如平抛运动，CD错误。 故选B。 2. 21世纪以来，“校园足球”一直是备受关注的焦点。如图为某次足球比赛时足球在空中的飞行轨迹（轨迹在竖直平面内，空气阻力不可忽略），则足球在最高点的速度v的方向和所受合力F的方向应为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】ABCD．足球在最高点的特点是速度方向沿水平方向，受到竖直向下的重力和与速度方向相反的空气阻力 若最高点速度水平向左，如图所示 若最高点速度水平向右，如图所示 故BCD错误，A正确。 故选A。 3. 质量为2kg的物体做自由落体运动，经过2s落地。取。关于重力做功、功率，下列说法正确的是（　　） A. 下落过程中重力做功是200J B. 下落过程中重力的平均功率是100W C. 落地前的瞬间重力的瞬时功率是200W D. 落地前的瞬间重力的瞬时功率是400W 【答案】D 【解析】 【详解】A．物体下落的高度为 则下落过程中重力做的功是 故A错误； B．重力做功的平均功率为 故B错误； CD．落地时物体的速度 则重力做功的瞬时功率 故C错误，D正确。 故选D。 4. 在静水中的速度大小不变、方向可变的某艘小船渡过一条宽为40m、方向平行于河岸的、水流速度为1.5m/s的河，用时最短为20s，则下列说法正确的是（　　） A. 小船在静水中的速度大小为2m/s B. 小船以最短时间渡河时的合速度大小为2m/s C. 调整小船渡河时的船头方向，小船的合速度大小可能为4m/s D. 小船无论如何调整船头方向，都无法以垂直河岸方向的速度渡河 【答案】A 【解析】 【详解】A．小船船头方向垂直河岸过河时，渡河时间最短，由此可知小船在静水中的速度大小 故A正确； B．小船以最短时间渡河时的合速度大小为 故B错误； C．根据速度的合成规律可知小船的合速度大小应满足 故C错误； D．由可知，小船适当调整船头方向时能以垂直河岸方向的速度渡河。故D错误。 故选A。 5. 如图所示，用长为0.5m的轻绳将一小球拴在一竖直转轴上，当转轴稳定转动时，轻绳与转轴的夹角为37°。小球可以视为质点，已知重力加速度大小，，，则小球线速度大小为（　　） A. B. C. 1.5m/s D. 2.5m/s 【答案】C 【解析】 【详解】由轻绳拉力与小球重力的合力作为向心力，可得 解得 故选C。 6. 如图，机场中长度为L=2m的水平传送带以v=1m/s的速度顺时匀速传动，现将质量为5kg的行李箱轻放在传送带的左端，行李箱与传送带间的动摩擦因数为μ=0.5。行李箱可视为质点，重力加速度大小为g=10m/s2，则在行李箱被输送到传送带右端的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 行李箱在传送带上运动的时间为2s B. 传送带对行李箱做了50J的功 C. 传送带和行李箱间因摩擦产生的热量为5J D. 因输送行李箱，传送带电动机额外消耗的电能为5J 【答案】D 【解析】 【详解】A．行李箱在传送带上的加速度为 行李箱做匀加速运动的时间为 行李箱做匀加速运动的位移为 行李箱在传送带上匀速运动的时间为 所以行李箱在传送带上运动的时间为 故A错误； B．传送带对行李箱做的功为 故B错误； C．传送带和行李箱间因摩擦产生的热量为 故C错误； D．因输送行李箱，传送带电动机额外消耗的电能为 故D正确 故选D。 7. 2023年11月23日《中国日报》消息，11月23日18时00分04秒，我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭及远征三号上面级成功将互联网技术试验卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务取得圆满成功。如果互联网技术试验卫星的轨道半径为r，周期为T，地球的半径为R，引力常量为G，则（ ） A. 地球质量为 B. 地球的质量为 C. 地球的密度为 D. 地球的密度为 【答案】D 【解析】 【详解】根据 可得地球质量 地球密度 故选D。 8. 2021年6月17日，神舟十二号载人飞船与天和核心舱成功对接，对接过程如图所示，天和核心舱处于半径为的圆轨道Ⅲ；神舟十二号飞船处于半径为的圆轨道Ⅰ，运行周期为，当经过A点时，通过变轨操作后，沿椭圆轨道Ⅱ运动到B处与核心舱对接，则神舟十二号飞船（　　） A. 在轨道Ⅰ上的速度小于沿轨道Ⅱ运动经过B点的速度 B. 沿轨道Ⅱ运行的周期为 C. 沿轨道Ⅱ从A运动到B的过程中，速度不断增大 D. 沿轨道Ⅰ运行的周期大于天和核心舱沿轨道Ⅲ运行的周期 【答案】B 【解析】 【详解】A．由 得 故 在B点经点火加速后才能进入轨道Ⅲ，故轨道Ⅱ上经过B点的速度小于，A错误； B．根据开普勒第三定律，有 B正确； C．沿轨道Ⅱ从A运动到B的过程中，万有引力做负功，速度不断减小，C错误； D．绕地球做匀速圆周运动时万有引力提供向心力，有 ， 解得 因为小于，所以飞船沿轨道Ⅰ运行的周期小于天和核心舱沿轨道Ⅲ运行的周期，D错误。 故选B。 二、多项选择题（本题共4个小题，每小题4分，共16分；全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分） 9. 如图所示，一木块放在光滑水平面上，一子弹水平射入木块中，射入深度为d，平均阻力为f。设木块滑行距离为s时开始匀速前进，下列说法正确的是（ ） A. 木块动能增加量等于fs B. 子弹损失的动能等于fs C. 子弹与木块总机械能的损失等于fs D. 子弹与木块总机械能的损失等于fd 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】A．根据动能定理，木块动能的增加量 A正确； B．根据动能定理，子弹损失的动能 B错误； CD．根据能量守恒定律，子弹与木块损失的总机械能为 C错误，D正确。 故选AD。 10. 如图所示，甲、乙两名滑板运动员在水平U型赛道上比赛，甲、乙先后从赛道边缘上的A点滑出，一段时间后再次滑入赛道，观察发现甲的滞空时间比乙长，运动过程中乙的最小速度比甲的最小速度大。不计空气阻力，可将运动员视为质点，则下列说法正确的是（ ） A. 甲从A点滑出时的初速度一定大于乙的初速度 B. 甲的最大腾空高度大于乙的最大腾空高度 C. 甲、乙从A点滑出时的初速度方向可能相同 D. 甲、乙再次滑入赛道的位置可能相同 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．竖直方向先做竖直上抛运动，再做自由落体运动，运动时间具有对称性。甲的滞空时间t比乙长，根据 可知，甲的最大腾空高度更大，运动员滑出后做斜抛运动，则竖直方向有 说明甲初速度的竖直分速度更大。水平分速度vx即最小速度，乙的最小速度比甲的最小速度大，因为 则无法确定二者初速度大小，故A错误，B正确； C．设滑出的速度与水平方向夹角为α，由 可知甲的初速度与水平方向夹角更大，故C错误； D．水平位移为 结合前边的分析可知甲、乙再次滑入赛道的位置可能相同，故D正确。 故选BD。 11. 一辆电动小汽车在水平路面上由静止启动，在 0~t1时间内做匀加速直线运动，t1时刻达到额定功率，之后保持以额定功率运动，其 v-t 图像如图所示。已知汽车的质量 m=1000 kg，汽车受到的阻力恒为 1000 N，取重力加速度大小g=10 m/s2，则下列说法正确的是（　　） A. 0~t1时间内汽车的加速度大小为 4 m/s2 B. 0~t2时间内汽车牵引力做的功为1.62×105J C. 汽车的额定功率为18kW D. 根据题述条件可以求得 t2 =4s 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由 可得0~t1 时间内汽车牵引力大小为 由牛顿第二定律 可得 故A正确； BD．由 可得 t1~t2 时间内做变加速运动，由动能定理可得 可知t2与x2是互求关系，这两个量都未知，故0~t2 时间内汽车牵引力做的功未知，故BD错误； C．由 可得 故C正确。 故选AC。 12. 如图所示，质量为的物体A，其下端拴接一固定在水平地面上的轻质弹簧，弹簧的劲度系数，物体A的上端通过不可伸长的细线跨过两个光滑的小定滑轮连接中间有孔的小球B，小球B套在倾角的光滑直杆上，D为杆的底端，与固定杆的夹角也是，细线水平，此时细线的拉力是。小球B的质量，C是杆上一点且与杆垂直，，重力加速度g取。现由静止释放小球B，下列说法正确的是（　　） A. 物体A、B系统的机械能不守恒 B. 小球B第一次运动到C点时的动能为7.2J C. 小球B第一次运动到C点时细线对B做的功为10J D. 小球B第一次运动到D点时A的动能为零 【答案】AC 【解析】 【详解】A．物块A与小球B组成的系统除了受到重力以外，弹簧弹力对A做功，即其它力所做功不为零，则物块A与小球B组成的系统机械能不守恒，故A正确； B．小球B第一次运动到C点时，物块A下降的高度为 小球B下降的高度为 未释放小球B时，设弹簧的形变量为，对物块A有 解得 此时弹簧被拉伸，当小球B第一次运动到C点时 此时弹簧被压缩，故此时弹簧的弹性势能与未释放小球B时相等，A、B和弹簧组成的系统机械能守恒，有 由于小球B在C点时，细线与小球B速度方向垂直，可知 解得小球B的动能为 故B错误； C．小球B从释放第一次运动到C点，对小球B，根据动能定理可得 解得 故C正确； D．由几何知识可得 故小球B第一次运动到D点，细线物块A回到初始位置，设此时小球B的速度为，物块A的速度为，则 小球B下降的高度为 整个过程根据动能定理可得 则A的动能为 故D错误。 故选AC。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某同学为了探究做圆周运动的物体所需要的向心力F与其质量m、转动半径r和转动角速度ω之间的关系。 （1）该同学先用如图甲所示的向心力演示器探究F与ω的关系。在两小球质量和转动半径相等时，标尺上的等分格显示得出两个小球A、B所受向心力的比值为1:4，由圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速塔轮相对应的半径之比为_________ A. 1:2 B. 2:1 C. 1:4 D. 4:1 （2）为了更精确探究F与ω的关系，该同学再用如图乙所示接有传感器的向心力实验器来进行实验。力传感器可直接测量向心力的大小F，水平直杆的一端套一个滑块P，另一端固定一个宽度为d的挡光条，挡光条到竖直转轴的距离为D。某次旋转过程中挡光条经过光电门传感器，系统自动记录其挡光时间为Δt，力传感器的示数为F，则角速度ω=_________。改变ω，获得多组F、Δt的数据，以F为纵坐标，以_________（填“Δt”、“”、“”或“”）为横坐标，在坐标纸中描点作图得到一条直线，结果发现图线不过原点，该同学多次实验，作出的该图线也不过原点，经检查分析，实验仪器、操作和读数均没有问题，则图线不过原点的主要原因是__________________。 【答案】（1）B （2） ①. ②. ③. 滑块与水平直杆之间存在摩擦力 【解析】 【小问1详解】 根据 两球的向心力之比为1:4，半径和质量相等，则转动的角速度之比为1:2，因为靠皮带传动，变速塔轮的线速度大小相等，根据 可知，与皮带连接的变速塔轮对应的半径之比为2: 1。 故选B。 【小问2详解】 [1]每次遮光片经过光电门时的线速度大小为 由线速度大小和角速度大小的关系式可得 [2]对于物块P的运动，根据牛顿第二定律可得 由于做出的图像为一条直线，则可知应以F为纵坐标，以为横坐标。 [3]分析可知，在滑块P套在水平直杆上做圆周运动时，其与水平直杆之间存在摩擦力，实际上提供滑块P做圆周运动的向心力应为力传感器的拉力以及P与水平直杆之间的摩擦力的合力，则根据牛顿第二定律有 若以F为纵坐标，以为横坐标做图，则上式变式为 可知，做出的图线不过原点，而不过原点的主要原因显然是因为滑块与水平直杆之间存在摩擦力。 14. 如图1所示，是利用自由落体运动进行“验证机械能守恒定律”的实验。所用的打点计时器通以50Hz的交流电。 （1）甲同学按照正确的实验步骤操作后，选出一条纸带如图2所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，用刻度尺测得OA=12.41cm，OB=18.60cm，OC=27.21cm，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点。已知重物的质量为1.00kg，取g=9.80m/s2、在OB段运动过程中，重物重力势能的减少量△EP=_________J；重物的动能增加量△Ek=_________J（结果均保留三位有效数字）。 （2）该实验没有考虑各种阻力的影响，这属于本实验的_________误差（选填“偶然”或“系统”）。 （3）甲同学多次实验，以重物的速度平方v2为纵轴， 以重物下落的高度h为横轴，作出如图所示的v2—h图像， 则当地的重力加速度g= _________m/s2。（结果保留3位有效数字） 【答案】（1） ①. 1.82 ②. 1.71 （2）系统 （3）9.67 【解析】 【小问1详解】 [1]由题可知 [2]根据动能的定义可知 而点的瞬时速度 所以 【小问2详解】 由于实验过程中，摩檫力是真实存在的，不可避免，故属于系统误差。 【小问3详解】 根据机械能守恒定律可知 即有 所以图像中，其斜率即为重力加速度的两倍，所以 15. 如图所示，质量均匀链条放在光滑的水平桌面上，链条全长为，质量为，有的长度悬于桌面下。链条由静止开始下滑，设桌面的高度大于，则从链条开始下滑到刚离开桌面的过程中（重力加速度大小为） （1）求重力做的功为多少； （2）该过程中链条重心下降了多少； （3）链条刚离开桌面时速度是多大。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设桌面为参考平面，开始时重力势能 末态时重力势能 根据重力做功与重力势能变化量的关系可得 （2）设该过程中链条重心下降了h，则 解得 （3）)设链条滑至刚刚离开桌边时的速度大小为v，根据机械能守恒定律有 解得 16. 如图所示，摩托车做腾跃特技表演，沿曲面冲上高0.8m顶部水平高台，接着以v=3m/s水平速度离开平台，落至地面时，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入粗糙竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑。A、B为圆弧两端点，其连线水平。已知圆弧半径为R=1.0m，人和车的总质量为200kg，特技表演的全过程中，空气阻力忽略不计。（计算中取g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6°）求： （1）从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离s； （2）从平台飞出到A点时速度大小vA及圆弧对应圆心角θ； （3）人和车从A点第一次运动到圆弧轨道最低点O时速度，此过程中摩擦阻力做的功W。 【答案】（1）1.2m；（2）5m/s，106°；（3）-100J 【解析】 【详解】（1）从平台飞出到A点的过程，人和车做平抛运动，根据平抛运动规律，有 解得人和车运动的水平距离为 （2）从平台飞出到A点时速度大小为 所以 （3）人和车从A点第一次运动到圆弧轨道最低点，根据动能定理可得 解得 17. 如图所示，半径为r的光滑圆轨道固定在水平地面上，O为圆心，分别为竖直、水平直径，一质量为m的小球（视为质点）从轨道上的P点获得一个沿轨道向下的速度，下滑到Q点时刚好与轨道分离，小球在Q点的速度的延长线与地面的交点为J，小球从Q点离开轨道时，立即给小球施加一个恒定的作用力F（F为未知量），使小球沿着做匀加速直线运动，已知，、，重力加速度为g，求： （1）与间的夹角的大小； （2）当F取最小值时，小球从Q到J加速度大小以及小球刚到达J点时的动能。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）设两点的高度差为，则有 小球从到由机械能守恒定律可得 当小球刚运动到点，轨道对小球的支持力刚好为0，把重力分别沿着和垂直分解，由牛顿第二定律可得 结合，解得 （2）小球沿着做匀加速度直线运动，与的合力沿着方向，根据二力合成的矢量三角形分析可得，当与垂直即沿着斜向右上方向时，取最小值；当取最小值时，小球的合力为 由牛顿第二定律可得 小球从到，由动能定理可得 由（1）可知 综合解得 18. 如图所示，一弹射游戏装置由安装在水平台面上的固定弹射器、竖直圆轨道（在最低点E分别与水平轨道EO和EA相连）、高度h可调的斜轨道AB组成。游戏时滑块从O点弹出，经过圆轨道并滑上斜轨道．全程不脱离轨道且恰好停在B端则视为游戏成功。已知圆轨道半径r=0.1m，OE长L1=0.2m，AC长L2=0.4m，圆轨道和AE段光滑，滑块与AB、OE之间的动摩擦因数。滑块质量m=2g且可视为质点，g=10m/s2，弹射时滑块从静止释放且弹簧的弹性势能完全转化为滑块动能．忽略空气阻力，各部分平滑连接。求： （1）滑块恰好能过圆轨道最高点F时的速度大小； （2）当h=0.1m且游戏成功时，滑块经过E点时对圆轨道的压力FN大小； （3）要使游戏成功，弹簧的弹性势能EP与高度h之间满足的关系。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【分析】 【详解】（1）滑块恰过F点，有 解得 （2）滑块从E到B 设滑块在E点时受到圆轨道的支持力大小为，则 由牛顿第三定律得 解得 （3）滑块恰能过F点时弹簧的弹性势能 得 滑块运动到B点时速度减为0，则从O点到B点的过程中 得 滑块能停在B点，设斜轨道AB的倾角为，则 得 从O点到B点，有 得 式中 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $