精品解析：福建省晋江市养正中学2023-2024学年高一下学期5月期中物理试题

安溪一中、养正中学、惠安一中、泉州实验中学 2024年春季高一年期中联考 考试科目：物理 满分：100 一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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. 体育课上，小华利用单杠做引体向上，在身体缓慢上移的过程中（　　） A. 单杠对小华不做功 B. 单杠对小华做负功 C. 单杠对小华的作用力大于小华的重力 D. 单杠对小华的作用力大于小华对单杠的作用力 2. 如图所示，汽车上坡的时候，司机一般会换低挡，其目的是（　　） A. 减小功率，得到较小的牵引力 B. 增大功率，得到较小的牵引力 C. 减小速度，得到较大的牵引力 D. 增大速度，得到较大的牵引力 3. 如图所示，在长约一米的一端封闭的玻璃管中注满清水，水中放一个大小适当的圆柱形红蜡块，玻璃管的开口端用胶塞塞紧，保证将其迅速竖直倒置时，红蜡块能沿玻璃管由管口匀速上升到管底。现将此玻璃管倒置安装在置于桌面上的小车上的同时，小车从A位置在恒力F作用下从静止开始运动。经过一段时间后，小车运动到虚线表示的B位置。按照图中建立的坐标系，在这一过程中红蜡块实际运动的轨迹可能是（　　） A. B. C. D. 4. 人们有时用“打夯”方式把松散的地面夯实。设某次打夯符合以下模型：两人同时通过绳子对重物各施加一个恒力F方向都与竖直方向成，重物离开地面H后人停止施力，最后重物自由下落把地面砸深了h。已知重物的质量为M，下列说法正确的是（　　） A. 整个过程重力做功为零 B. 拉力做功为 C. 重物刚落地时的动能为 D. 重物克服地面的冲击力做的功为 5. 如图所示，长为L匀质链条放在光滑水平桌面上，且有 悬于桌面外，链条由静止开始释放，则它刚滑离桌面时的速度为（ ） A B. C. D. 6. 如图，可视为质点的小球，位于半径为m半圆柱体左端点A的正上方某处，以一定的初速度水平抛出小球，其运动轨迹恰好能与半圆柱体相切于B点。过B点半圆柱体半径与水平方向的夹角为60°，则物体初速度为（不计空气阻力，重力加速度为g=10m/s2）（　　） A. B. C. D. 二、双项选择题：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，有两项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 7. 如图所示，有一条宽为的河道，一小船从岸边的某点渡河，渡河过程中保持船头指向与河岸始终垂直。已知小船在静水中的速度大小为，水流速度大小为。下列说法正确的是（　　） A. 小船渡河过程中的位移大小为 B. 小船渡河的时间是 C. 小船在河水中航行的轨迹是曲线 D. 小船在河水中的速度是 8. 在大型物流货场，广泛应用着传送带搬运货物。如图甲所示，与水平面成角倾斜的传送带以恒定速率运动，皮带始终是绷紧的，将的货物放在传送带上的A处，经过到达传送带的B端。用速度传感器测得货物与传送带的速度v随时间t变化图像如图乙所示。已知重力加速度，由图像可知（ ） A. 货物从A运动到B过程中，摩擦力恒定不变 B. 货物从A运动到B过程中，传送带对货物摩擦力做功为 C. 货物从A运动到B过程中，货物与传送带摩擦产生的热量为 D. 货物从A运动到B过程中，货物与传送带摩擦产生的热量为 9. 如图，轻质弹簧下端固定在光滑斜面底端，弹簧处于原长时上端在O点．小球将弹簧压缩到M点（弹簧和小球不拴接）．由静止释放后，将该时刻记为，小球第一次运动到O点的时刻为，小球运动的最高点为N．在小球第一次从M点运动到N点的过程中，速度、加速度a、动能以及小球机械能E随时间t，变化的图像可能正确的是（ ） A. B. C. D. 10. 如图所示，倾角θ=37o的光滑且足够长的斜面固定在水平面上，在斜面顶端固定一个轮半径和质量不计的光滑定滑轮D，质量均为m=1kg的物体A和B用一劲度系数k=240N/m的轻弹簧连接，物体B被位于斜面底端且垂直于斜面的挡板P挡住。用一不可伸长的轻绳使物体A跨过定滑轮与质量为M的小环C连接，小环C穿过竖直固定的光滑均匀细杆，当整个系统静止时，环C位于Q处，绳与细杆的夹角α=53o，且物体B对挡板P的压力恰好为零。图中SD水平且长度为d=0.2m，位置R与位置Q关于位置S对称，轻弹簧和定滑轮右侧的绳均与斜面平行。现让环C从位置R由静止释放，且环C在下落过程中绳始终未松弛。sin37o=0.6，cos37o=0.8，g取10m/s2。以下说法正确的是（　　） A. 小环C的质量为0.72kg B. 小环C通过位置S时的动能Ek=1.08J C. 环从位置R运动到位置S的过程中轻绳对环做的功WT=0.3J D. 小环C运动到位置Q的速率v=3m/s 三、填空题、实验题（11题4分，12题4分，13题6分，14题6分，共20分） 11. 如图所示，在“蹦极”运动中，用一根弹性橡皮绳连接人的腰部和跳台。当人下落至图中Q点时，橡皮绳刚好被拉直。那么，在P点足够高的情况下，人越过Q点继续向下直至最低点的过程中，人的机械能________，人的动能________（两个空格选填“一直减小”，“一直增加”，“先增大后减小”，“先减小后增大”）。 12. 某同学为研究“合力做功和物体功能改变的关系”，设计了如下实验，他的操作步骤是： A.按如图所示摆好实验装置 B.将质量M=0.20kg的小车拉到打点计时器附近，并按住小车 C.在质量m分别为10g、30g、50g的三种钩码中，挑选了一个质量为50g的钩码挂在拉线的挂钩上 D.接通打点计时器的电源（电源频率为f=50Hz），然后释放小车，打出一条纸带 （1）多次重复实验，从中挑选一条点迹清晰的纸带如图所示，把打下的第一点记作“0”，然后依次取若干个计数点，相邻计数点间还有4个点未画出，用毫米刻度尺测得各计数点到0点距离分别为，，，，，，他把钩码重力（当地重力加速度）作为小车所受合力算出打下“0”点到打下“5”点合力做的功，则合力做功W=______J，（结果均保留2位有效数字），打下“0”点到打下“5”点，小车动能的改变量。 （2）此次实验研究的结果，他没能得到“合力对物体做的功等于物体动能的增量”的结论，且误差很大，显然，在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素，请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助分析一下，造成较大误差的主要原因可能是（　　） A. 钩码质量没有远小于小车质量 B. 小车释放时离打点计时器太近 C. 钩码质量太小 D. 小车与长木板间有摩擦 13. 用如图所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”实验时，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带由静止开始自由下落。 （1）下列操作中正确的是________。 A. 必须要称出重物的质量 B. 打点计时器应接直流电源 C. 应先接通电源，后释放重物 D. 需使用秒表测出重物下落的时间 （2）实验中，得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、、，已知当地重力加速为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少________，动能的变化量________。（结果用m、g、、、和T表示） 14. 某实验小组利用图（a）所示装置验证小球平抛运动的特点。实验时，先将斜槽固定在贴有复写纸和白纸的木板边缘，调节槽口水平并使木板竖直；把小球放在槽口处，用铅笔记下小球在槽口时球心在木板上的水平投影点O，建立坐标系．然后从斜槽上固定的位置释放小球，小球落到挡板上并在白纸上留下印迹．上下调节挡板进行多次实验．实验结束后，测量各印迹中心点、、的坐标，并填入表格中，计算对应的值。 2.95 6.52 9.27 13.20 16.61 19.90 5.95 881 10.74 12.49 14.05 15.28 35.4 77.6 115.3 156.0 197.4 2335 （1）根据上表数据，在图（b）给出的坐标纸上补上数据点，并绘制“”图线______。 （2）由图线可知，小球下落的高度y，与水平距离的平方成____________（填“线性”或“非线性”）关系，由此判断小球下落的轨迹是抛物线。 （3）由图线求得斜率k，小球平抛运动的初速度表达式为____________（用斜率k和重力加速度g表示）。 （4）该实验得到的图线常不经过原点，可能的原因是________________________。 四、解答题（15题6分，16题8分，17题10分，18题16分，共40分） 15. 跳台滑雪比赛时，某运动员从跳台A处沿水平方向飞出，在斜坡B处着陆，如图所示。测得A、B间的距离为75m，斜坡与水平方向的夹角为37°；sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，试计算： （1）运动员在空中的飞行时间t； （2）运动员在A处水平飞出时速度大小vA。 16. 如图甲所示，在水平路段上有一质量为的汽车，正以的速度向右匀速行驶，汽车前方的水平路段比更粗糙，汽车通过整个路段的图像如图乙所示，在时汽车到达点，整个运动过程中汽车发动机的输出功率保持不变。设汽车在AB路段上运动时所受的恒定阻力（含摩擦力和空气阻力等）。（汽车可以看成质点）求： （1）运动过程中汽车发动机的输出功率； （2）汽车速度减至时的加速度的大小； 17. 如图所示，P是倾角为的光沿固定斜面，物块B停靠于固定在斜面底端的挡板上。劲度系数为k的轻弹簧一端与物块B相连，另一端与质量为m的物块A相连接。细绳的一端系在A上，另一端跨过光滑定滑轮系-个不计质量的小挂钩，小挂钩不挂物体时，A处于静止状态，细绳与斜面平行。在小挂钩上轻轻挂上一个质量也为m的物块C后，A沿斜面向上运动，当A的速度最大时B恰好离开挡板。斜面足够长，运动过程中C始终未接触地面，已知当地重力加速度为g。求： （1）物块A的速度达到最大时弹簧的形变量 （2）物块B的质量 （3）物块A的最大速度v 18. 如图甲所示，足够长的木板A置于水平面上，物块B放在木板A上的左端，A、B的质量分别为mA=4.0kg、mB=1.0kg，A、B之间的动摩擦因数μ1=0.1。t=0时刻电动机（距离木板足够远）通过水平轻绳拉木板A，使木板A从静止开始运动，若0~2s内木板A做加速度大小为2m/s2的匀加速直线运动，0~4s内绳拉力的功率P随时间t变化的图像如图乙所示，t=4s以后电动机停止工作。已知最大静摩擦力可近似等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2。求∶ (1)0~2s内物块B的加速度大小； (2)木板A与水平面之间的动摩擦因数； (3)物块B在木板A上滑行的过程中，因摩擦产生的内能。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 安溪一中、养正中学、惠安一中、泉州实验中学 2024年春季高一年期中联考 考试科目：物理 满分：100 一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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. 体育课上，小华利用单杠做引体向上，在身体缓慢上移的过程中（　　） A. 单杠对小华不做功 B. 单杠对小华做负功 C. 单杠对小华的作用力大于小华的重力 D. 单杠对小华的作用力大于小华对单杠的作用力 【答案】A 【解析】 【详解】AB．小华在身体上移过程中，单杠对小华作用力的作用点没有位移，该力不做功，故A正确，B错误； C．小华缓慢上移，处于平衡状态，单杠对小华的作用力与小华的重力等大反向，故C错误； D．单杠对小华的作用力与小华对单杠的作用力是一对相互作用力，大小相等，故D错误。 故选A。 2. 如图所示，汽车上坡的时候，司机一般会换低挡，其目的是（　　） A. 减小功率，得到较小的牵引力 B. 增大功率，得到较小的牵引力 C. 减小速度，得到较大的牵引力 D. 增大速度，得到较大的牵引力 【答案】C 【解析】 【详解】根据公式，P不变的情况下，减小速度可得到较大的牵引力，故汽车上坡的时候，司机一般会换低挡，其目的就是通过减小速度，得到较大的牵引力，故C正确。 故选C。 3. 如图所示，在长约一米的一端封闭的玻璃管中注满清水，水中放一个大小适当的圆柱形红蜡块，玻璃管的开口端用胶塞塞紧，保证将其迅速竖直倒置时，红蜡块能沿玻璃管由管口匀速上升到管底。现将此玻璃管倒置安装在置于桌面上的小车上的同时，小车从A位置在恒力F作用下从静止开始运动。经过一段时间后，小车运动到虚线表示的B位置。按照图中建立的坐标系，在这一过程中红蜡块实际运动的轨迹可能是（　　） A. B. C D. 【答案】C 【解析】 【详解】红蜡块能沿玻璃管由管口匀速上升到管底，竖直方向合力为0，小车从A位置在恒力F作用下从静止开始运动，红蜡块在水平方向做匀加速运动，合力方向沿x方向正方向，由于合力方向指向轨迹内侧，可知选项C符合要求。 故选C。 4. 人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实。设某次打夯符合以下模型：两人同时通过绳子对重物各施加一个恒力F方向都与竖直方向成，重物离开地面H后人停止施力，最后重物自由下落把地面砸深了h。已知重物的质量为M，下列说法正确的是（　　） A. 整个过程重力做功为零 B. 拉力做功为 C. 重物刚落地时的动能为 D. 重物克服地面的冲击力做的功为 【答案】D 【解析】 【详解】A．整个过程重物的位移向下，则重力做正功，选项A错误； B．拉力做功为 选项B错误； C．根据机械能守恒定律可知，若刚停止施力时重物的速度为v，则重物刚落地时的动能为 选项C错误； D．整个过程中由动能定理 即重物克服地面的冲击力做的功为 选项D正确。 故选D。 5. 如图所示，长为L的匀质链条放在光滑水平桌面上，且有 悬于桌面外，链条由静止开始释放，则它刚滑离桌面时的速度为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】铁链释放之后，到离开桌面，由于桌面无摩擦，整个链条的机械能守恒．取桌面为零势能面，整个链条的质量为m．根据机械能守恒有： ，解得： ． A．与计算结果不符，A错误． B．与计算结果相符，B正确． C．与计算结果不符，C错误． D．与计算结果不符，D错误． 6. 如图，可视为质点的小球，位于半径为m半圆柱体左端点A的正上方某处，以一定的初速度水平抛出小球，其运动轨迹恰好能与半圆柱体相切于B点。过B点半圆柱体半径与水平方向的夹角为60°，则物体初速度为（不计空气阻力，重力加速度为g=10m/s2）（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】小球运动过程中，水平位移为 小球恰好与半圆柱体相切于B点，可知在B点的速度与水平方向的夹角为30，则 联立解得 故选C 二、双项选择题：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，有两项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 7. 如图所示，有一条宽为的河道，一小船从岸边的某点渡河，渡河过程中保持船头指向与河岸始终垂直。已知小船在静水中的速度大小为，水流速度大小为。下列说法正确的是（　　） A. 小船渡河过程中的位移大小为 B. 小船渡河的时间是 C. 小船在河水中航行的轨迹是曲线 D. 小船在河水中的速度是 【答案】BD 【解析】 【详解】ABD．渡河过程中保持船头指向与河岸始终垂直，由运动的合成，可知小船在河水中的速度大小 小船渡河的时间是 小船渡河中的位移大小为 A错误，BD正确； C．由于小船渡河参与的两个分运动都是匀速直线运动，则小船在河水中航行的轨迹是直线，C错误。 故选BD。 8. 在大型物流货场，广泛应用着传送带搬运货物。如图甲所示，与水平面成角倾斜的传送带以恒定速率运动，皮带始终是绷紧的，将的货物放在传送带上的A处，经过到达传送带的B端。用速度传感器测得货物与传送带的速度v随时间t变化图像如图乙所示。已知重力加速度，由图像可知（ ） A. 货物从A运动到B过程中，摩擦力恒定不变 B. 货物从A运动到B过程中，传送带对货物摩擦力做功为 C. 货物从A运动到B过程中，货物与传送带摩擦产生的热量为 D. 货物从A运动到B过程中，货物与传送带摩擦产生的热量为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由图像可知，传送带的速度为，在物体到达与传送带共速之前，即内，货物受沿斜面向下的摩擦力；在此之后，货物受沿斜面向上的摩擦力，故A错误； B．由图像可以看出货物做两段匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有 由图像得到 解得 ， 第一个加速阶段货物的位移 第一个加速阶段货物的位移 故摩擦力做功 故B正确； C D．两个加速阶段，货物与传送带的相对位移分别为、，货物与传送带摩擦产生的热量分两段来求，有 故C正确，故D错误。 故选BC。 9. 如图，轻质弹簧下端固定在光滑斜面底端，弹簧处于原长时上端在O点．小球将弹簧压缩到M点（弹簧和小球不拴接）．由静止释放后，将该时刻记为，小球第一次运动到O点的时刻为，小球运动的最高点为N．在小球第一次从M点运动到N点的过程中，速度、加速度a、动能以及小球机械能E随时间t，变化的图像可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】AC 【解析】 【详解】ABC．小球向上运动过程中，根据牛顿第二定律有 随着弹力减小，加速度逐渐减小，速度逐渐增大，至 此时加速度为0，速度达到最大，此时小球位于MO之间，随后有 随着弹力F逐渐减小，加速度逐渐增大，直至后，加速度为 之后加速度保持不变，速度逐渐减小，结合图像斜率为加速度，动能的计算公式可知AC图正确，B图错误，故AC正确，B错误； D．小球运动过程中，弹簧弹力对小球做正功，小球机械能先增大，后不变，故D错误。 故选AC。 10. 如图所示，倾角θ=37o的光滑且足够长的斜面固定在水平面上，在斜面顶端固定一个轮半径和质量不计的光滑定滑轮D，质量均为m=1kg的物体A和B用一劲度系数k=240N/m的轻弹簧连接，物体B被位于斜面底端且垂直于斜面的挡板P挡住。用一不可伸长的轻绳使物体A跨过定滑轮与质量为M的小环C连接，小环C穿过竖直固定的光滑均匀细杆，当整个系统静止时，环C位于Q处，绳与细杆的夹角α=53o，且物体B对挡板P的压力恰好为零。图中SD水平且长度为d=0.2m，位置R与位置Q关于位置S对称，轻弹簧和定滑轮右侧的绳均与斜面平行。现让环C从位置R由静止释放，且环C在下落过程中绳始终未松弛。sin37o=0.6，cos37o=0.8，g取10m/s2。以下说法正确的是（　　） A. 小环C的质量为0.72kg B. 小环C通过位置S时的动能Ek=1.08J C. 环从位置R运动到位置S的过程中轻绳对环做的功WT=0.3J D. 小环C运动到位置Q的速率v=3m/s 【答案】AC 【解析】 详解】A．开始时，分析B，得弹簧伸长了 分析AB，得绳子的拉力为 以C为研究对象，则C受到重力、绳子的拉力和杆的弹力处于平衡状态，如图 则 代入数据得 故A正确； B．由题图中的几何关系可知 所以圆环C由点运动到点的过程中A沿斜面向下运动的距离为 可知弹簧将由开始时的伸长状态变成压缩状态，压缩量 由于弹簧的压缩量等于弹簧开始时的伸长量，所以当C运动到点时，弹簧的弹性势能与开始时的弹性势能是相等的。 在C从点运动到点的过程中，C受到的重力、A受到的重力对A与C组成的系统做功。当C到达点时，C沿绳子方向的分速度是0，所以A的速度是0，A与C减小的重力势能转化为C的动能，由机械能守恒定律得 代入数据求得小环C通过位置时的动能 故B错误； C．环下降的过程中重力和绳子的拉力对环做功，由动能定理得 代入数据，得 故C正确； D．当环到达点时，由于，所以，物体A恰好又回到了开始时的位置，弹簧的长度又回到了最初的长度，所以环从到的过程中，只有环的重力势能减小，A物体的势能保持不变。对环在点的速度进行分解如下图 则由图可知，物体A上升的速度即沿绳子方向的速度，是环C的一个分速度，它们之间的关系为 所以 由系统的机械能守恒得 代入数据解得 故D错误。 故选AC。 三、填空题、实验题（11题4分，12题4分，13题6分，14题6分，共20分） 11. 如图所示，在“蹦极”运动中，用一根弹性橡皮绳连接人的腰部和跳台。当人下落至图中Q点时，橡皮绳刚好被拉直。那么，在P点足够高的情况下，人越过Q点继续向下直至最低点的过程中，人的机械能________，人的动能________（两个空格选填“一直减小”，“一直增加”，“先增大后减小”，“先减小后增大”）。 【答案】 ①. 一直减小 ②. 先增大后减小 【解析】 【详解】[1]人越过Q点继续向下直至最低点的过程中，橡皮绳弹力一直对人做负功，人的机械能一直减小。 [2]人越过Q点继续向下直至最低点的过程中，橡皮绳弹力先小于重力，人先向下做加速运动；当橡皮绳弹力等于重力时，人的速度达到最大；之后，橡皮绳弹力大于重力，人先向下做减速运动；则的动能先增大后减小。 12. 某同学为研究“合力做功和物体功能改变的关系”，设计了如下实验，他的操作步骤是： A.按如图所示摆好实验装置 B.将质量M=0.20kg的小车拉到打点计时器附近，并按住小车 C.在质量m分别为10g、30g、50g的三种钩码中，挑选了一个质量为50g的钩码挂在拉线的挂钩上 D.接通打点计时器的电源（电源频率为f=50Hz），然后释放小车，打出一条纸带 （1）多次重复实验，从中挑选一条点迹清晰的纸带如图所示，把打下的第一点记作“0”，然后依次取若干个计数点，相邻计数点间还有4个点未画出，用毫米刻度尺测得各计数点到0点距离分别为，，，，，，他把钩码重力（当地重力加速度）作为小车所受合力算出打下“0”点到打下“5”点合力做的功，则合力做功W=______J，（结果均保留2位有效数字），打下“0”点到打下“5”点，小车动能的改变量。 （2）此次实验研究的结果，他没能得到“合力对物体做的功等于物体动能的增量”的结论，且误差很大，显然，在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素，请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助分析一下，造成较大误差的主要原因可能是（　　） A. 钩码质量没有远小于小车质量 B. 小车释放时离打点计时器太近 C. 钩码质量太小 D. 小车与长木板间有摩擦 【答案】（1）0.092 （2）AD 【解析】 【小问1详解】 由于实验中把钩码重力作为小车所受合力算出打下“0”点到打下“5”点合力做的功，则合力做功为 【小问2详解】 A．释放小车后，钩码也在向下做加速运动，加速度方向向下，则钩码重力大于细绳的拉力，若实验中已经平衡摩擦力，对小车进行分析有 对钩码进行分析有 解得 当时，则有 可知，钩码质量没有远小于小车质量是造成较大误差的主要原因之一，故A正确； B．小车释放时离打点计时器过近时并不影响合力做功值与动能增加量之间的差异，故B错误； C．结合上述可知，若平衡摩擦力，钩码质量越小，实验误差越小，故C错误； D．小车与长木板间有摩擦，实验中若没有平衡摩擦力，则实际上小车的合力值为细绳的弹力与摩擦力之差，结合上述可知，该差值小于钩码的重力，即小车与长木板间有摩擦是引起实验误差的主要原因，故D正确。 故选AD 13. 用如图所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”实验时，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带由静止开始自由下落。 （1）下列操作中正确的是________。 A. 必须要称出重物的质量 B. 打点计时器应接直流电源 C. 应先接通电源，后释放重物 D. 需使用秒表测出重物下落的时间 （2）实验中，得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、、，已知当地重力加速为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少________，动能的变化量________。（结果用m、g、、、和T表示） 【答案】（1）C （2） ①. mgh2 ②. 【解析】 【小问1详解】 A．验证机械能守恒时验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，两端都有质量，可以约去，所以不需要测量重物的质量，故A错误； B．打点计时器应接交流电源，故B错误； C．实验中应先接通电源，后释放重物，故C正确； D．打点计时器可以计时，因此不需使用秒表测出重物下落的时间，故D错误。 故选C。 【小问2详解】 [1] 从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少 [2] 打B点的速度 则从打O点到打B点的过程中，动能的变化量 14. 某实验小组利用图（a）所示装置验证小球平抛运动的特点。实验时，先将斜槽固定在贴有复写纸和白纸的木板边缘，调节槽口水平并使木板竖直；把小球放在槽口处，用铅笔记下小球在槽口时球心在木板上的水平投影点O，建立坐标系．然后从斜槽上固定的位置释放小球，小球落到挡板上并在白纸上留下印迹．上下调节挡板进行多次实验．实验结束后，测量各印迹中心点、、的坐标，并填入表格中，计算对应的值。 2.95 6.52 9.27 13.20 16.61 19.90 5.95 8.81 10.74 12.49 14.05 15.28 35.4 77.6 115.3 156.0 197.4 233.5 （1）根据上表数据，在图（b）给出的坐标纸上补上数据点，并绘制“”图线______。 （2）由图线可知，小球下落的高度y，与水平距离的平方成____________（填“线性”或“非线性”）关系，由此判断小球下落的轨迹是抛物线。 （3）由图线求得斜率k，小球平抛运动的初速度表达式为____________（用斜率k和重力加速度g表示）。 （4）该实验得到的图线常不经过原点，可能的原因是________________________。 【答案】 ①. 见解析 ②. 线性 ③. ④. 水平射出点未与O点重合 【解析】 【详解】（1）[1]根据上表数据在坐标纸上描出数据点，并绘制“”图线如图所示 （2）[2]由图线为一条倾斜的直线可知，小球下落的高度y，与水平距离的平方成线性关系。 （3）[3]根据平抛运动规律可得 联立可得 可知图像的斜率为 解得小球平抛运动的初速度为 （4）[4]图线是一条直线，但常不经过原点，说明实验中测量的y值偏大或偏小一个定值，这是小球的水平射出点未与O点重合，位于坐标原点O上方或下方所造成的。 四、解答题（15题6分，16题8分，17题10分，18题16分，共40分） 15. 跳台滑雪比赛时，某运动员从跳台A处沿水平方向飞出，在斜坡B处着陆，如图所示。测得A、B间的距离为75m，斜坡与水平方向的夹角为37°；sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，试计算： （1）运动员在空中的飞行时间t； （2）运动员在A处水平飞出时速度大小vA。 【答案】（1）3s；（2）20m/s 【解析】 【详解】（1）运动员的竖直位移大小为 解得 （2）运动员的水平位移大小为 运动员在A处水平飞出时速度大小为 16. 如图甲所示，在水平路段上有一质量为的汽车，正以的速度向右匀速行驶，汽车前方的水平路段比更粗糙，汽车通过整个路段的图像如图乙所示，在时汽车到达点，整个运动过程中汽车发动机的输出功率保持不变。设汽车在AB路段上运动时所受的恒定阻力（含摩擦力和空气阻力等）。（汽车可以看成质点）求： （1）运动过程中汽车发动机的输出功率； （2）汽车速度减至时的加速度的大小； 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）根据题意可知，汽车在AB路段时，牵引力和阻力相等，则有 根据 由图乙可知 联立解得 （2）根据题意可知，后汽车处于匀速运动状态，有 又根据 联立解得 由图乙可知，时汽车在做减速运动，则有 解得 17. 如图所示，P是倾角为的光沿固定斜面，物块B停靠于固定在斜面底端的挡板上。劲度系数为k的轻弹簧一端与物块B相连，另一端与质量为m的物块A相连接。细绳的一端系在A上，另一端跨过光滑定滑轮系-个不计质量的小挂钩，小挂钩不挂物体时，A处于静止状态，细绳与斜面平行。在小挂钩上轻轻挂上一个质量也为m的物块C后，A沿斜面向上运动，当A的速度最大时B恰好离开挡板。斜面足够长，运动过程中C始终未接触地面，已知当地重力加速度为g。求： （1）物块A的速度达到最大时弹簧的形变量 （2）物块B的质量 （3）物块A的最大速度v 【答案】（1）；（2）m；（3） 【解析】 【分析】 【详解】（1）A的速度最大时合力为零，此时对A有 对C有 可得 即弹簧伸长了 （2）当A的速度最大时B恰好离开挡板，所以 解得 （3）刚开始时弹簧的压力大小为，弹簧的压缩量为 即与速度最大时弹簧的形变量相同，弹性势能相同，速度最大的时候AC速度相等，物块C下降的高度 根据能量守恒 解得 18. 如图甲所示，足够长的木板A置于水平面上，物块B放在木板A上的左端，A、B的质量分别为mA=4.0kg、mB=1.0kg，A、B之间的动摩擦因数μ1=0.1。t=0时刻电动机（距离木板足够远）通过水平轻绳拉木板A，使木板A从静止开始运动，若0~2s内木板A做加速度大小为2m/s2的匀加速直线运动，0~4s内绳拉力的功率P随时间t变化的图像如图乙所示，t=4s以后电动机停止工作。已知最大静摩擦力可近似等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2。求∶ (1)0~2s内物块B的加速度大小； (2)木板A与水平面之间的动摩擦因数； (3)物块B在木板A上滑行的过程中，因摩擦产生的内能。 【答案】(1) 1m/s2 ；(2)0.2；(3)8J 【解析】 【分析】 【详解】(1)0-2s内，假设A、B之间发生相对滑动，由牛顿第二定律得 μ1mBg=mBaB 代入数据解得 aB=1m/s2 因 aB＜aA，故假设成立，因此物块B的加速度大小为1m/s2。 (2)由题意，t1=2s时，木板A的速度大小为 vA1=aAt1=2×2=4m/s 此时 P=FvA1=76W 可得 F=19N 对木板A，由牛顿第二定律可得 F-μ2（mB+mA）g-μ1mBg=mAaA 解得 μ2=0.2 (3)t1=2s时刻，功率突变为44W，可得此时绳子拉力大小为 对A，由牛顿第二定律得 F′-μ2（mB+mA）g-μ1mBg=mAaA2 代入数据解得 aA2=0 此刻开始A做匀速运动，B继续做匀加速运动，设经过t2时间A、B速度相等，则有 vA1=aB（t1+t2） 代入数据解得 t2=2s 0-4s内，A的位移为 解得 xA1=12m B的位移为 xB1=aB（t1+t2）2 解得 xB1=8m A、B间的相对位移为 △x=xA1-xB1=4m t=4s以后，A、B各自以不同的加速度减速运动 对B μ1mBg=mBaB2 解得 aB=1m/s2 对A μ2（mB+mA）g-μ1mBg=mAaA3 解得 aA3=2.25m/s2 对A有 vA12=2aA3xA2 解得 对B有 vA12=2aBxB2 解得 因xB2-xA2>△x，故B最终从A左端滑出，因此 Q=μ1mBg•2△x 解得 Q=8J 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$