精品解析：重庆市暨华中学校2023-2024学年高一下学期半期考试物理试题

重庆市暨华中学校2024年春季半期考试 高2026届物理试卷 考试时间：90分钟 总分：100分 一、选择题（共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，第9-12题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，有选错的得0分。） 1. 如图所示，小丽在体育课上和同学打羽毛球，在挥拍击球时，若球拍以握拍的手掌为圆心做圆周运动，在挥拍速度相同的情况下，想把羽毛球以最大的速度击出，则击球点应该在拍面的（ ） A. 右侧 B. 左侧 C. 顶部 D. 底部 【答案】C 【解析】 【详解】由 可知相同的角速度下，半径越大线速度越大。 故选C。 2. 如图所示，载人飞船先后在圆形轨道Ⅰ、椭圆轨道Ⅱ和圆形轨道Ⅲ上运行，与天和核心舱刚好B点成功对接．已知轨道Ⅰ、Ⅲ的半径分别为、，轨道Ⅰ和Ⅱ、Ⅱ和Ⅲ分别相切于A、B两点，则飞船（　　） A. 在轨道Ⅱ上运行的周期小于在轨道Ⅰ上运行的周期 B. 在轨道Ⅱ上的A点和B点的速度的大小之比为： C. 在轨道Ⅱ上从A点运行到B点的过程中机械能减小 D. 先到Ⅲ轨道，然后再加速，才能与天和核心舱完成对接 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据开普勒第三定律，有 可得 因为 所以 故A错误； B．根据开普勒第二定律，有 则 故B正确； C．在椭圆轨道上只受引力作用，万有引力做负功，引力势能增大，动能减小，机械能守恒，故C错误； D．飞船在Ⅱ轨道上经过B点时加速变轨进入Ⅲ轨道时，才能与天和核心舱完成对接，若在Ⅲ轨道加速，则飞船将做离心运动离开Ⅲ轨道，不能与天和核心舱完成对接，故D错误。 故选B。 3. 如图所示为运动员参加撑杆跳高比赛的示意图，对运动员在撑杆跳高过程中的能量变化描述正确的是（　　） A. 起跳上升过程中，运动员的机械能守恒 B. 起跳上升过程中，杆的弹性势能一直增大 C. 起跳上升过程中，运动员的动能一直减小 D. 起跳上升过程中，运动员的重力势能一直增大 【答案】D 【解析】 【详解】AB．运动员起跳上升过程中，竿的形变量逐渐减小，杆的弹性势能减少，转化为运动员的机械能，运动员机械能增加，故A、B错误； C．运动员起跳上升过程中，杆的弹力大于运动员重力时，运动员的动能增加，杆的弹力小于运动员重力时，运动员的动能减小，故C错误； D．运动员起跳上升过程中，运动员的高度不断增加，则重力势能一直增大，故D正确。 故选D 4. 某汽车以额定功率在水平路面上行驶，空载时的最大速度为，装满货物后的最大速度为，已知汽车空车的质量为，汽车所受的阻力跟车重成正比，则汽车后来所装的货物的质量是（　　） A B. C. m0 D. 【答案】A 【解析】 【详解】当汽车空载时，有 当汽车装满货物后，有 联立两式解得 故选A。 5. 年月日时分，嫦娥五号探测器在月球表面预定的区域软着陆。若嫦娥五号在环月飞行时绕月球做匀速圆周运动，其距月球表面高度为，运动周期为，月球半径，引力常量为，忽略月球自转影响，则下列说法错误的是（　　） A. 嫦娥五号绕月球做匀速圆周运动时的线速度大于 B. 物体在月球表面重力加速度大小为 C. 月球的第一宇宙速度为 D. 月球的平均密度为 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据线速度和周期关系可得嫦娥五号绕月球做匀速圆周运动时的线速度大小 故嫦娥五号绕月球做匀速圆周运动时的线速度大于  ，故A正确； B．根据牛顿第二定律 而 可得物体在月球表面重力加速度大小 故B错误； C．根据 可得月球的第一宇宙速度 故C正确； D．根据月球表面万有引力和重力近似相等有 得 又 可得月球的平均密度为 故D正确。 此题选择不正确的，故选B。 6. 从地面竖直向上抛出一物体，其机械能总等于动能与重力势能之和。取地面为重力势能零点，该物体的E总和随它离开地面的高度h的变化如图所示。重力加速度取10m/s2.由图中数据可得（　　） A. 物体的质量为1kg B. 时，物体的速率为20m/s C. 时，物体的动能 D. 从地面至，物体的动能减少100J 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知在最高点 得 A错误； B．在初位置由图可知 解得 B错误； C．时，物体的动能 C错误； D．根据图像可知从地面至，物体的动能减少 D正确。 故选D。 7. 如图所示，一个半径为r、质量为m的均匀的圆盘套在光滑固定的水平转轴上，一根轻绳绕过圆盘，两端分别连接着质量分别为4m、6m的物块A、B，其中A放在地面上，B用手托着，且A、B均处于静止，此时B离地面的高度为，圆盘两边的轻绳沿竖直方向伸直。快速撤去手，在物块B向下运动的过程中。绳子始终与圆盘没有相对滑动，已知圆盘转动的动能为（其中为圆盘转动的角速度），则物块A上升到最高点时离地面的高度为（　　）（A上升过程中未与圆盘相碰） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设B刚落地时速度为，则根据机械能守恒有 解得 当物块B落地后，A还能上升的高度 因此A上升到最高点离地面的高度为 故选B。 8. 如图所示，在水平圆盘上沿半径方向放着用细绳相连的质量均为m的两个物体A和B，它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为，，与盘间的动摩擦因数均为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，在圆盘转速缓慢加快到两物体刚好要发生滑动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 当角速度为时，绳子张力为 B. 当角速度为时，A所受摩擦力方向沿半径指向圆心O C. 当两物体刚要发生滑动时，圆盘的角速度为 D. 当两物体刚要发生滑动时，绳子上的张力大小为2μmg 【答案】C 【解析】 【详解】CD．当A、B与圆盘间静摩擦力都达到最大值时，则有 解得 故C正确，D错误； A．当角速度为时，AB一起做圆周运动，A所需要的向心力 B所需要的向心力 故此时绳子的拉力为零，故A错误； B．当角速度为时，AB一起做圆周运动，对A设所受摩擦力指向圆心，则 对滑块B 解得 则说明A所受摩擦力方向沿半径指向圆外，故B错误； 故选C。 9. 图甲、乙、丙、丁是圆周运动的一些基本模型，下列说法正确的有（　　） A. 如图甲，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态 B. 如图乙，两个圆锥摆A和B处于同一水平面，两圆锥摆的角速度大小相等 C. 如图丙，火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对火车轮缘会有挤压作用 D. 如图丁，同一小球在固定的光滑圆锥筒内的C和D位置先后做匀速圆周运动，两位置小球运动的周期相等 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】A．汽车过拱桥时，在最高点支持力小于重力，处于失重状态，A错误； B．图乙中，A和B到悬点的高度相同，设为h，则 即 故相同，B正确； C．图丙中，火车转弯时超过规定的速度，则外轨对火车轮缘有挤压作用，C正确； D．小球在C、D位置向心力相同，半径不同，由 可知，T不相同，D错误。 故选BC。 10. 下列关于各图中机械能是否守恒，判断正确的是（　　） A. 甲图中，物体A将轻质弹簧压缩的过程中，不计一切阻力，A机械能不守恒 B. 乙图中，在与摩擦力等大反向的拉力F作用下，物体B沿斜面下滑，其机械能守恒 C. 丙图中，不计任何阻力时A加速下落、B加速上升过程中，A、B组成的系统机械能守恒 D. 丁图中，若越来越小，小球慢慢降低，不计一切阻力，小球的机械能仍然守恒 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．在物体A压缩弹簧过程中，弹簧和物体A组成的系统，只有重力和弹力做功，系统机械能守恒。对于A，由于弹簧的弹性势能在增加，则A的机械能减小，A机械能不守恒，故A正确。 B．物体B在与摩擦力等大反向的拉力作用下沿斜面下滑时，除重力以外，其他力做功的代数和为零，物体B机械能守恒，故B正确。 C．丙图中，不计任何阻力时，A加速下落，B加速上升过程中，A、B组成的系统只有重力做功，机械能守恒，故C正确。 D．越来越小，小球慢慢降低，运动半径越来越来小，根据 可知速度越来越小，动能不断变小，在下降的过程中重力势能减小，所以小球的机械能不守恒，故D错误。 故选ABC。 11. 如图，工人用传送带运送货物，传送带倾角为30°，顺时针匀速转动，把货物从底端A点运送到顶端B点，其速度随时间变化关系如图所示。已知货物质量为10kg，重力加速度取10m/s2。则（ ） A. 传送带匀速转动的速度大小为1m/s B. 货物与传送带间动摩擦因数为0.5 C. 运送货物的整个过程中传送带多消耗的电能810J D. 运送货物的整个过程中摩擦力对货物做功15J 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由图乙可知，物体在被传送带运送过程中，先做匀加速直线运动，加速到和传送带速度相同时，和传送带一起做匀速直线运动，故可知传送带匀速转动的速度大小为1m/s，故A正确； B．图像的斜率表示加速度，由图乙可知，加速度阶段物体的加速度为 由牛顿第二定律有 解得 故B错误； C．内物块和传送带发生相对滑动，设物块的位移为，传送带的位移为，相对位移为，则有 因摩擦而产生的热量为 由图乙可得传送带的长度为 则可得运送货物的整个过程中传送带多消耗的电能为 故C正确； D．运送物体的整个过程中，摩擦力对物体做功可分为两个阶段，第一阶段为滑动摩擦力做功，第二阶段为静摩擦力做功，则可得摩擦力对物块做的功为 故D错误。 故选AC。 12. 如图所示，水平光滑直轨道ab与半径为R=0.4m的竖直半圆形光滑轨道bc相切于b点，一质量0.2kg的小球以某速度沿直轨道ab向右运动，进入圆形轨道后刚好能通过c点，然后小球做平抛运动落在直轨道上的d点，重力加速度g=10m/s2，则（　　） A. 小球过c点的速度为2m/s B. 小球过b点时对圆形轨道的压力为10N C. 小球在直轨道上的落点d与b点距离为0.8m D. 小球经过圆形轨道与圆心等高处时对轨道的压力为14N 【答案】AC 【解析】 【详解】A．小球恰好通过最高点c点，根据重力提供向心力，有 解得 故A正确； B．小球运动过程中机械能守恒，从b到v根据机械能守恒定律可得 小球过b点时，根据牛顿第二定律有 结合牛顿第三定律解得小球过b点时对圆形轨道的压力为12N，故B错误； C．小球离开c点后做平抛运动，小球从c点落到d点所需时间为 小球在直轨道上的落点d与b点距离为 故C正确 D．小球从c到与圆心等高处，根据机械能守恒定律可得 根据牛顿第二定律有 结合牛顿第三定律解得小球经过圆形轨道与圆心等高处时对轨道的压力为6N，故D错误。 故选AC。 二、实验题（满分16分） 13. 如图所示，一长度为L的细线上端固定，下端悬挂一个质量为m的小球（视为质点），将画有几个同心圆的白纸置于悬点下方的平台上，其圆心在细线悬挂点的正下方。给小球一个初速度，使它恰能沿纸面上某个画好的圆做匀速圆周运动，即小球对纸面恰好无压力。不计空气阻力，重力加速度大小为g。 （1）当小球做匀速圆周运动的半径为R时，理论上小球做匀速圆周运动所需的向心力大小为______。 （2）在实验中，小球沿半径为R的圆做匀速圆周运动，用秒表记录小球运动n圈所用的总时间t，则小球做匀速圆周运动所需的向心力大小为______（用m、n、t、R及相关的常量表示）。 （3）在第（2）问的基础上，保持n的取值不变，改变L和R进行多次实验，可获取不同的t。若以为纵轴，作出的图像为一条直线，则横轴是______（填“L2—R”或“”）。 【答案】 ①. ②. ③. 【解析】 【详解】（1）[1]小球做匀速圆周运动所需的向心力等于小球所受重力和细线拉力的合力，则有 （2）[2]小球做匀速圆周运动所需的向心力大小 （3）[3]根据牛顿第二定律 可得 故与成正比。 14. 某实验小组用落体法 “科学验证：机械能守恒定律”，实验装置如图甲所示。实验中测出重物自由下落的高度h及对应的瞬时速度v，计算出重物减少的重力势能mgh和增加的动能，然后进行比较，如果两者相等或近似相等，即可验证重物自由下落过程中机械能守恒。请根据实验原理和步骤完成下列问题： （1）关于上述实验，下列说法中正确的是________。 A.重物最好选择密度较小的木块 B.重物的质量可以不测量 C.实验中应先接通电源，后释放纸带 D.可以利用公式来求解瞬时速度 （2）如图乙是该实验小组得到的一条点迹清晰的纸带，纸带上的O点是起始点，选取纸带上连续的点A、B、C、D、E、F作为计数点，并测出各计数点到O点的距离依次为27.94 cm、32.78 cm、38.02 cm、43.65 cm、49.66 cm、56.07 cm。已知打点计时器所用的电源是50 Hz的交流电，重物的质量为0.5 kg，则从计时器打下点O到打下点D的过程中，重物减小的重力势能________ J；重物增加的动能________ J，两者不完全相等的原因可能是________________________。（重力加速度g取9.8 m/s2，计算结果保留三位有效数字） （3）实验小组的同学又正确计算出图乙中打下计数点A、B、C、D、E、F各点的瞬时速度v，以各计数点到A点的距离为横轴，为纵轴作出图像，如图丙所示，根据作出的图线，能粗略验证自由下落的物体机械能守恒的依据是___________________________________。 【答案】 ①. BC##CB ②. 2.14 ③. 2.12 ④. 重物下落过程中受到阻力作用 ⑤. 图像的斜率等于19.52，约为重力加速度g的两倍，故能验证 【解析】 【详解】（1）[1]A、重物最好选择密度较大的铁块，受到的阻力较小，故A错误； B．本题是以自由落体运动为例来验证机械能守恒定律，需要验证的方程是，因为我们是比较、的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平测量重物的质量操作时应先接通电源，再释放纸带，故B正确； C．释放纸带前，重物应靠近打点计时器．必须保证计时器的两限位孔在同一竖直线上，然后先接通电源，后释放纸带，故C正确； D．不能利用公式来求解瞬时速度，否则体现不了实验验证，却变成了理论推导，故D错误。 故选BC。 （2）[2][3][4]重力势能减小量 利用匀变速直线运动的推论 动能增加量 由于存在阻力作用，所以减小的重力势能大于动能的增加了； （3）[5]根据表达式，则有 若图象的斜率为重力加速度的2倍时，即可验证机械能守恒，而图象的斜率 因此能粗略验证自由下落的物体机械能守恒。 三、计算题（满分36分，其中15题8分，16题12分，17题16分，每小题需写出必要的解题步骤，只有答案不得分） 15. 如图所示，人们常用“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，力的大小均为，方向都与竖直方向成，重物离开地面后人停止施力。已知重物的质量为，g取，。求： （1）两人对重物所做的功； （2）重物离开地面的最大高度。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）一个人对重物所做的功 两人对重物所做的的功 （2）设重物上升最大高度为h，从重物离地到重物到达最高点的过程中，由动能定理 解得 16. 某学校科技小组对一辆自制小遥控车的性能进行研究，他们让小车在水平地面上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过数据处理得到如图所示的v—t图像，已知小车在0~2s内做匀加速直线运动，2~10s内小车牵引力的功率保持不变，在10s末遥控关闭小车上的电动机。小车的质量，整个过程中小车受到的阻力f保持不变。求： （1）小车所受阻力的大小和小车在0~2s内所受牵引力的大小； （2）小车在2~10s内牵引力的功率； （3）小车在14s内的总位移和克服阻力做的功。 【答案】（1）2N，4N；（2）16W；（3）72m，144J 【解析】 【详解】（1）小车10s关闭发动机后运动的加速度大小为 故所受阻力为 在前0~2s内匀加速运动的加速度大小为 由 解得 （2）在2~10s内小车功率不变，而2~10s匀速运动 小车牵引力功率 （3）小车在0~2s内的位移为 在2~7s内的位移，由动能定理 解得 在7~10s内的位移 在10~14s内的位移 故小车在14s内的总位移 在14s内小车所受阻力做的功为 故小车在14s内克服阻力做功为144J。 17. 如图所示，一质量为m=1kg的小物块（可视为质点）通过一端固定在天花板上O点的无弹性的细绳以O′为圆心做水平面内的圆周运动，细绳与竖直方向夹角为α=53°，圆周所在水平面距离地面高度为H=0.75m，小物块运动到A点时细绳断裂，设A点与右侧圆弧轨道I 、四分之三圆弧轨道Ⅱ在同一竖直平面内，小物块运动到 B点时恰好沿着切线方向进入一段圆心角为θ=37°、半径为R1=1.5m的光滑圆弧轨道 Ⅰ，小物块在最低点又经过一段动摩擦因数为μ=0.5 的水平轨道后再进入一个半径为R2=0.1m的四分之三光滑圆弧轨道Ⅱ。（重力加速度g=10m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）。求： （1）细绳的长度l； （2）小物块刚进入轨道 Ⅰ 时受到轨道 Ⅰ 的弹力大小； （3）为保证小物块能够进入轨道Ⅱ且在运动过程中不脱离轨道，则水平轨道长度x的取值范围是多少？ 【答案】（1）1.5m；（2）24.67N；（3）x≤2.6m或者3.1m≥x≥2.9m 【解析】 【详解】（1）小球做圆锥摆运动，则 进入B点时 其中 联立解得 v0=4m/s l=1.5m （2）小物块刚进入轨道 Ⅰ 时速度 解得受到轨道 Ⅰ 的弹力大小 （3）小球到达点时的速度为v1，则 解得 若小球能进入轨道Ⅱ，则 解得 小球不脱离轨道Ⅱ有两种情况： 第一：当小球恰能经过最高点时 解得 x1=2.6m 第二：当小球恰能到达与圆心等高的位置时 解得 x2=2.9m 则为保证小物块能够进入轨道Ⅱ且在运动过程中不脱离轨道，则水平轨道长度x的取值范围是 x≤2.6m或者3.1m≥x≥2.9m 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 重庆市暨华中学校2024年春季半期考试 高2026届物理试卷 考试时间：90分钟 总分：100分 一、选择题（共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，第9-12题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，有选错的得0分。） 1. 如图所示，小丽在体育课上和同学打羽毛球，在挥拍击球时，若球拍以握拍的手掌为圆心做圆周运动，在挥拍速度相同的情况下，想把羽毛球以最大的速度击出，则击球点应该在拍面的（ ） A. 右侧 B. 左侧 C. 顶部 D. 底部 2. 如图所示，载人飞船先后在圆形轨道Ⅰ、椭圆轨道Ⅱ和圆形轨道Ⅲ上运行，与天和核心舱刚好B点成功对接．已知轨道Ⅰ、Ⅲ的半径分别为、，轨道Ⅰ和Ⅱ、Ⅱ和Ⅲ分别相切于A、B两点，则飞船（　　） A. 在轨道Ⅱ上运行的周期小于在轨道Ⅰ上运行的周期 B. 在轨道Ⅱ上A点和B点的速度的大小之比为： C. 在轨道Ⅱ上从A点运行到B点的过程中机械能减小 D. 先到Ⅲ轨道，然后再加速，才能与天和核心舱完成对接 3. 如图所示为运动员参加撑杆跳高比赛的示意图，对运动员在撑杆跳高过程中的能量变化描述正确的是（　　） A. 起跳上升过程中，运动员的机械能守恒 B. 起跳上升过程中，杆的弹性势能一直增大 C. 起跳上升过程中，运动员的动能一直减小 D. 起跳上升过程中，运动员的重力势能一直增大 4. 某汽车以额定功率在水平路面上行驶，空载时的最大速度为，装满货物后的最大速度为，已知汽车空车的质量为，汽车所受的阻力跟车重成正比，则汽车后来所装的货物的质量是（　　） A. B. C. m0 D. 5. 年月日时分，嫦娥五号探测器在月球表面预定的区域软着陆。若嫦娥五号在环月飞行时绕月球做匀速圆周运动，其距月球表面高度为，运动周期为，月球半径，引力常量为，忽略月球自转影响，则下列说法错误的是（　　） A. 嫦娥五号绕月球做匀速圆周运动时的线速度大于 B. 物体在月球表面重力加速度大小为 C. 月球的第一宇宙速度为 D. 月球的平均密度为 6. 从地面竖直向上抛出一物体，其机械能总等于动能与重力势能之和。取地面为重力势能零点，该物体的E总和随它离开地面的高度h的变化如图所示。重力加速度取10m/s2.由图中数据可得（　　） A. 物体的质量为1kg B. 时，物体速率为20m/s C. 时，物体的动能 D. 从地面至，物体的动能减少100J 7. 如图所示，一个半径为r、质量为m的均匀的圆盘套在光滑固定的水平转轴上，一根轻绳绕过圆盘，两端分别连接着质量分别为4m、6m的物块A、B，其中A放在地面上，B用手托着，且A、B均处于静止，此时B离地面的高度为，圆盘两边的轻绳沿竖直方向伸直。快速撤去手，在物块B向下运动的过程中。绳子始终与圆盘没有相对滑动，已知圆盘转动的动能为（其中为圆盘转动的角速度），则物块A上升到最高点时离地面的高度为（　　）（A上升过程中未与圆盘相碰） A. B. C. D. 8. 如图所示，在水平圆盘上沿半径方向放着用细绳相连质量均为m的两个物体A和B，它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为，，与盘间的动摩擦因数均为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，在圆盘转速缓慢加快到两物体刚好要发生滑动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 当角速度为时，绳子张力为 B. 当角速度为时，A所受摩擦力方向沿半径指向圆心O C. 当两物体刚要发生滑动时，圆盘的角速度为 D. 当两物体刚要发生滑动时，绳子上的张力大小为2μmg 9. 图甲、乙、丙、丁是圆周运动一些基本模型，下列说法正确的有（　　） A. 如图甲，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态 B. 如图乙，两个圆锥摆A和B处于同一水平面，两圆锥摆的角速度大小相等 C. 如图丙，火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对火车轮缘会有挤压作用 D. 如图丁，同一小球在固定的光滑圆锥筒内的C和D位置先后做匀速圆周运动，两位置小球运动的周期相等 10. 下列关于各图中机械能是否守恒，判断正确的是（　　） A. 甲图中，物体A将轻质弹簧压缩的过程中，不计一切阻力，A机械能不守恒 B. 乙图中，在与摩擦力等大反向拉力F作用下，物体B沿斜面下滑，其机械能守恒 C. 丙图中，不计任何阻力时A加速下落、B加速上升过程中，A、B组成的系统机械能守恒 D. 丁图中，若越来越小，小球慢慢降低，不计一切阻力，小球的机械能仍然守恒 11. 如图，工人用传送带运送货物，传送带倾角为30°，顺时针匀速转动，把货物从底端A点运送到顶端B点，其速度随时间变化关系如图所示。已知货物质量为10kg，重力加速度取10m/s2。则（ ） A. 传送带匀速转动的速度大小为1m/s B. 货物与传送带间的动摩擦因数为0.5 C. 运送货物的整个过程中传送带多消耗的电能810J D. 运送货物的整个过程中摩擦力对货物做功15J 12. 如图所示，水平光滑直轨道ab与半径为R=0.4m的竖直半圆形光滑轨道bc相切于b点，一质量0.2kg的小球以某速度沿直轨道ab向右运动，进入圆形轨道后刚好能通过c点，然后小球做平抛运动落在直轨道上的d点，重力加速度g=10m/s2，则（　　） A. 小球过c点的速度为2m/s B. 小球过b点时对圆形轨道的压力为10N C. 小球在直轨道上的落点d与b点距离为0.8m D. 小球经过圆形轨道与圆心等高处时对轨道的压力为14N 二、实验题（满分16分） 13. 如图所示，一长度为L的细线上端固定，下端悬挂一个质量为m的小球（视为质点），将画有几个同心圆的白纸置于悬点下方的平台上，其圆心在细线悬挂点的正下方。给小球一个初速度，使它恰能沿纸面上某个画好的圆做匀速圆周运动，即小球对纸面恰好无压力。不计空气阻力，重力加速度大小为g。 （1）当小球做匀速圆周运动的半径为R时，理论上小球做匀速圆周运动所需的向心力大小为______。 （2）在实验中，小球沿半径为R的圆做匀速圆周运动，用秒表记录小球运动n圈所用的总时间t，则小球做匀速圆周运动所需的向心力大小为______（用m、n、t、R及相关的常量表示）。 （3）在第（2）问的基础上，保持n的取值不变，改变L和R进行多次实验，可获取不同的t。若以为纵轴，作出的图像为一条直线，则横轴是______（填“L2—R”或“”）。 14. 某实验小组用落体法 “科学验证：机械能守恒定律”，实验装置如图甲所示。实验中测出重物自由下落的高度h及对应的瞬时速度v，计算出重物减少的重力势能mgh和增加的动能，然后进行比较，如果两者相等或近似相等，即可验证重物自由下落过程中机械能守恒。请根据实验原理和步骤完成下列问题： （1）关于上述实验，下列说法中正确的是________。 A.重物最好选择密度较小的木块 B.重物的质量可以不测量 C.实验中应先接通电源，后释放纸带 D.可以利用公式来求解瞬时速度 （2）如图乙是该实验小组得到的一条点迹清晰的纸带，纸带上的O点是起始点，选取纸带上连续的点A、B、C、D、E、F作为计数点，并测出各计数点到O点的距离依次为27.94 cm、32.78 cm、38.02 cm、43.65 cm、49.66 cm、56.07 cm。已知打点计时器所用的电源是50 Hz的交流电，重物的质量为0.5 kg，则从计时器打下点O到打下点D的过程中，重物减小的重力势能________ J；重物增加的动能________ J，两者不完全相等的原因可能是________________________。（重力加速度g取9.8 m/s2，计算结果保留三位有效数字） （3）实验小组的同学又正确计算出图乙中打下计数点A、B、C、D、E、F各点的瞬时速度v，以各计数点到A点的距离为横轴，为纵轴作出图像，如图丙所示，根据作出的图线，能粗略验证自由下落的物体机械能守恒的依据是___________________________________。 三、计算题（满分36分，其中15题8分，16题12分，17题16分，每小题需写出必要的解题步骤，只有答案不得分） 15. 如图所示，人们常用“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，力的大小均为，方向都与竖直方向成，重物离开地面后人停止施力。已知重物的质量为，g取，。求： （1）两人对重物所做的功； （2）重物离开地面的最大高度。 16. 某学校科技小组对一辆自制小遥控车的性能进行研究，他们让小车在水平地面上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过数据处理得到如图所示的v—t图像，已知小车在0~2s内做匀加速直线运动，2~10s内小车牵引力的功率保持不变，在10s末遥控关闭小车上的电动机。小车的质量，整个过程中小车受到的阻力f保持不变。求： （1）小车所受阻力的大小和小车在0~2s内所受牵引力的大小； （2）小车在2~10s内牵引力的功率； （3）小车在14s内的总位移和克服阻力做的功。 17. 如图所示，一质量为m=1kg的小物块（可视为质点）通过一端固定在天花板上O点的无弹性的细绳以O′为圆心做水平面内的圆周运动，细绳与竖直方向夹角为α=53°，圆周所在水平面距离地面高度为H=0.75m，小物块运动到A点时细绳断裂，设A点与右侧圆弧轨道I 、四分之三圆弧轨道Ⅱ在同一竖直平面内，小物块运动到 B点时恰好沿着切线方向进入一段圆心角为θ=37°、半径为R1=1.5m的光滑圆弧轨道 Ⅰ，小物块在最低点又经过一段动摩擦因数为μ=0.5 的水平轨道后再进入一个半径为R2=0.1m的四分之三光滑圆弧轨道Ⅱ。（重力加速度g=10m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）。求： （1）细绳的长度l； （2）小物块刚进入轨道 Ⅰ 时受到轨道 Ⅰ 的弹力大小； （3）为保证小物块能够进入轨道Ⅱ且在运动过程中不脱离轨道，则水平轨道长度x的取值范围是多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$