精品解析：河北省保定市定州市2023-2024学年高一下学期7月期末物理试题

高一物理考试 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、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。 4．本试卷主要考试内容：人教版必修第二册。 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. 跳伞是一种极限运动，假设某跳伞运动员在由静止开始下落的过程中始终受恒定阻力（不含空气对降落伞的作用力）作用，打开降落伞前下落了一段距离，打开降落伞后开始做匀减速直线运动，下列说法正确的是（ ） A. 跳伞运动员打开降落伞前的过程中恒定阻力做负功 B. 跳伞运动员打开降落伞前的过程中重力做负功 C. 跳伞运动员打开降落伞后重力做功的功率逐渐增大 D. 跳伞运动员打开降落伞后恒定阻力做正功 2. 如图，B物体置于水平桌面上，A物体通过轻绳和轻质定滑轮与B物体相连。开始时，A，B两物体均静止，A物体距地面高H，轻绳恰好伸直。已知B物体的质量是A物体质量的二分之一，重力加速度为g，不计一切摩擦。物体A从静止开始下落至刚要落地时，物体B的速度大小为（　　） A. B. C. D. 3. 宇宙速度是从地球表面向宇宙空间发射人造地球卫星、行星际和恒星际飞行器所需的最低速度．下列关于宇宙速度的说法正确的是（ ） A. 第一宇宙速度是人造地球卫星的最小发射速度 B. 若飞行器的发射速度大于第二宇宙速度，则飞行器将绕地球做椭圆运动 C. 若飞行器的发射速度大于第三宇宙速度，则飞行器将绕太阳运动 D. 卫星绕地球做圆周运动的速率可能大于第一宇宙速度 4. 2024年6月4日，携带月球样品的嫦娥六号上升器自月球背面起飞，随后成功进入预定环月轨道。嫦娥六号完成世界首次月球背面采样和起飞。图为嫦娥六号着陆月球前部分轨道的简化示意图，Ⅰ是嫦娥六号的地月转移轨道，Ⅱ、Ⅲ是嫦娥六号绕月球运行的椭圆轨道，Ⅳ是嫦娥六号绕月球运行的圆形轨道。P、Q分别为椭圆轨道Ⅱ上的远月点和近月点，不考虑月球的自转。下列说法正确的是（　　） A. 嫦娥六号从轨道Ⅱ上的Q点变轨至轨道Ⅲ需点火加速 B. 在轨道Ⅱ上运行的嫦娥六号经过P点时的速率大于经过Q点时的速率 C. 嫦娥六号在轨道Ⅱ上运行时的机械能小于在轨道Ⅳ上运行时的机械能 D. 嫦娥六号在轨道Ⅳ上运行时的速率小于在Ⅱ上运行时经过Q点的速率 5. 如图所示为一种叫作“魔盘”的娱乐设施，当转盘转动比较慢时，人会随着“魔盘”一起转动，当“魔盘”转动到一定的转速时，即使底板脱落，人也会“贴”在“魔盘”竖直壁上，而不会掉下．若魔盘半径为r，人与魔盘竖直壁间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，在人“贴”在“魔盘”竖直壁上，随“魔盘”一起运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 人随“魔盘”转动过程中受四个力作用 B. 如果“魔盘”转速变大，人与竖直壁之间的摩擦力变大 C. 如果“魔盘”转速变大，人与竖直壁之间的弹力不变 D. 为使人不掉落，“魔盘”的转速一定不小于 6. 如图甲所示，质量为的物块初始时静止在倾角为的斜面上，施加给物块一沿斜面的恒定拉力F，使物块开始沿斜面运动，物块运动了时撤去拉力F。物块的动能随物块沿斜面上滑距离x变化的部分图像如图乙所示，物块与斜面间的最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，取重力加速度大小。下列说法正确的是（ ） A. 物块受到的滑动摩擦力大小为 B. 恒定拉力F的大小为 C. 物块与斜面间的动摩擦因数为 D. 物块运动到最高点后会沿斜面下滑 7. 如图所示，质量为m的小球穿在半径为R的光滑圆环上，圆环可绕竖直方向的轴以角速度匀速转动，相对于圆环静止（未在圆环最低点）的小球和圆心的连线与转轴的夹角为（大小未知），重力加速度大小为g．下列说法正确的是（ ） A. B C. 只要圆环转动的角速度足够大，可能为 D. 当时，小球仍能在圆环上除最低点外的某位置相对于圆环静止 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。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 为检测某电梯的安全性能，测试人员进行了如下测试：如图所示，某时刻断开连接电梯的缆绳，电梯由静止从一定的高度向下坠落，一段时间后，会压缩电梯井底的缓冲轻质弹簧，逐渐停止运动。电梯下滑过程中，电梯顶部的安全钳给电梯的滑动摩擦力大小恒定，不计空气阻力，弹簧始终在弹性限度内。对于电梯从接触弹簧到第一次运动至最低点的过程，下列说法正确的是（ ） A. 电梯和弹簧组成的系统机械能守恒 B. 电梯动能先增大后减小 C. 弹簧的弹性势能先增大后减小 D. 安全钳和电梯间因摩擦产生的热量等于两者间的滑动摩擦力乘以弹簧的压缩量 9. 一倾角为的圆盘绕垂直盘面的轴以大小为的角速度匀速转动，盘面上有一个离转轴距离为r、质量为m的物块（可视为质点）随圆盘一起转动（相对于盘面静止）。如图所示，P点是物块运动的轨迹圆上的最高点，Q点是物块运动的轨迹圆上的最低点，重力加速度大小为g，物块与圆盘间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（ ） A. 物块经过Q点时受到静摩擦力大小为 B. 物块经过P点时受到的静摩擦力大小为 C. 物块与盘面间的动摩擦因数可能为 D. 若圆盘的角速度继续缓慢增大，则物块最容易与圆盘发生相对滑动的位置为Q点 10. 如图所示，悬点O下方固定一光滑小圆环，水平光滑细长杆左侧套有一物块Q。现用一轻质细绳跨过小圆环，细绳一端连接物块Q，另一端悬挂一物块P，物块Q在外力作用下静止时到圆环部分的细绳与长杆的夹角，小圆环下端到长杆的距离为h。现将P、Q由静止释放，已知物块P、Q的质量之比为，取重力加速度大小为g，不计摩擦和空气阻力。对于物块Q从开始运动到速度第一次为0的过程，物块Q不与竖直细绳接触，下列说法正确的是（　　） A. 物块Q的位移大小为 B. 该过程中物块P机械能一直在减小 C. 该过程中物块Q的最大速度为 D. 该过程中物块P一直处于失重状态 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，物体对支持面几乎没有压力，所以在这种环境中已无法用天平称量物体的质量。假设某同学在这种环境中设计了如图所示的装置（图中O为光滑的小孔）来间接测量物体的质量：给待测量物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动，设航天器中备有必要的基本测量工具。 （1）物体与桌面间的摩擦力_______忽略不计。（选填“可以”或“不可以”）； （2）物体做匀速圆周运动的向心力数值上等于_______。（选填“A．弹簧秤的拉力”或“B．物体的重力”，选填字母“A”或“B”） （3）实验时需要测量物理量是：圆周运动的周期T、弹簧秤示数F、圆周运动的半径r，则待测物体质量的表达式为m=_______。 12. 某实验小组用如图甲所示的装置来完成“验证机械能守恒定律”实验，其中D为铁架台，E为固定在铁架台上的轻质滑轮，F为光电门，C为固定在物块A上、宽度为d的遮光条，物块B与物块A用跨过滑轮的细绳连接。铁架台上标记一位置O，并测得该位置与光电门F之间的距离为h。让遮光条C与位置O对齐，让物块A由静止开始下降，测得遮光条通过光电门时的遮光时间为t。实验时测得物块A（含遮光条）、B的质量分别为、，重力加速度大小为g。 （1）遮光条经过光电门时物块A的速度大小__________，从物块A开始下落到遮光条经过光电门的过程中，物块A、B构成的系统增加的动能__________，系统减少的重力势能__________。（均用题目中给定的物理量符号表示） （2）改变距离h，重复实验，测得各次遮光条的挡光时间t，以h为横轴、为纵轴建立平面直角坐标系，在坐标系中作出图像，如图乙所示，该图像的斜率为k，在实验误差允许范围内，若__________（用题目中给定的物理量符号表示）成立，说明系统机械能守恒。 （3）实验时总是测得系统增加的动能略小于减少的重力势能，造成该误差的原因可能是__________（任写一种即可）。 13. “路亚”是一种钓鱼方法，用这种方法钓鱼时，先把鱼饵通过鱼线收到鱼竿上端，然后用力将鱼饵甩向远处。如图所示，鱼饵在最高点a时被甩出，同时迅速释放鱼线确保鱼线松弛，鱼饵被水平抛出，鱼饵落在水面上时，速度与水平方向上的夹角。已知a点离水面的高度，鱼饵的质量，取重力加速度大小，取鱼饵在水面时的重力势能为0，，，不计空气阻力，求： （1）鱼饵被甩出时的初速度大小； （2）鱼饵从被甩出至落到水面的水平位移大小x； 14. 如图所示，轨道半径的光滑竖直半圆形轨道CDE固定在光滑水平地面上，与地面相切于C点，水平面左侧有一高度的曲面轨道，与地面相切于B点。质量的滑块从曲面最高点A处由静止开始下滑，下滑过程中始终未脱离曲面。经过水平面后进入半圆轨道，通过E点时对轨道的压力大小。取重力加速度大小，滑块可视为质点，水平地面BC起够长。求： （1）滑块经过C点的速度大小； （2）滑块从E点飞出落到水平地面时离C点的距离x； （3）滑块在曲面上运动时克服阻力做的功。 15. 如图所示， 倾角为30°的足够长光滑斜面固定在水平地面上， 一轻绳绕过两个光滑的轻质滑轮连接着固定点P和物体B，两滑轮之间的轻绳始终与斜面平行，物体A 与动滑轮连接，开始时， 物体A、B处于静止状态， 求： （1） 若静止释放后物体B开始竖直向下运动，需要满足什么条件？ （2）若A、B两物体质量相等均为m，静止释放后， 物体A 的位移为L时，重力加速度为g，求 ①物体A 的速度大小vA； ②物体A 的机械能相比静止时的变化量 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高一物理考试 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、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。 4．本试卷主要考试内容：人教版必修第二册。 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. 跳伞是一种极限运动，假设某跳伞运动员在由静止开始下落的过程中始终受恒定阻力（不含空气对降落伞的作用力）作用，打开降落伞前下落了一段距离，打开降落伞后开始做匀减速直线运动，下列说法正确的是（ ） A. 跳伞运动员打开降落伞前的过程中恒定阻力做负功 B. 跳伞运动员打开降落伞前的过程中重力做负功 C. 跳伞运动员打开降落伞后重力做功的功率逐渐增大 D. 跳伞运动员打开降落伞后恒定阻力做正功 【答案】A 【解析】 【详解】A．跳伞运动员打开降落伞前的过程中恒定阻力方向向上，位移向下，则恒定阻力对它们做负功，故A正确； B．跳伞运动员打开降落伞前的过程中重力方向和位移方向都向下，所以重力做正功，故B错误； C．跳伞运动员打开降落伞后开始做匀减速直线运动，速率减小，根据 可知，重力做功的功率在减小，故C错误； D．跳伞运动员打开降落伞后恒定阻力方向向上，位移向下，则恒定阻力对它们做负功，故D错误。 故选A 2. 如图，B物体置于水平桌面上，A物体通过轻绳和轻质定滑轮与B物体相连。开始时，A，B两物体均静止，A物体距地面高H，轻绳恰好伸直。已知B物体的质量是A物体质量的二分之一，重力加速度为g，不计一切摩擦。物体A从静止开始下落至刚要落地时，物体B的速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据题意，令A、B两物体质量分别为2m、m，对A、B构成的系统，由机械能守恒定律有 解得 故选C。 3. 宇宙速度是从地球表面向宇宙空间发射人造地球卫星、行星际和恒星际飞行器所需的最低速度．下列关于宇宙速度的说法正确的是（ ） A. 第一宇宙速度是人造地球卫星的最小发射速度 B. 若飞行器的发射速度大于第二宇宙速度，则飞行器将绕地球做椭圆运动 C. 若飞行器的发射速度大于第三宇宙速度，则飞行器将绕太阳运动 D. 卫星绕地球做圆周运动的速率可能大于第一宇宙速度 【答案】A 【解析】 【详解】AD．第一宇宙速度是人造地球卫星的最小发射速度，也是地球卫星绕地球飞行的最大速度，故A正确，D错误； B．第二宇宙速度是在地面上发射物体，使之成为绕太阳运动或绕其他行星运动的人造卫星所必需的最小发射速度，故B错误； C．第三宇宙速度是在地面上发射物体，使之飞到太阳系以外宇宙空间所必需的最小发射速度，故C错误。 故选A。 4. 2024年6月4日，携带月球样品的嫦娥六号上升器自月球背面起飞，随后成功进入预定环月轨道。嫦娥六号完成世界首次月球背面采样和起飞。图为嫦娥六号着陆月球前部分轨道的简化示意图，Ⅰ是嫦娥六号的地月转移轨道，Ⅱ、Ⅲ是嫦娥六号绕月球运行的椭圆轨道，Ⅳ是嫦娥六号绕月球运行的圆形轨道。P、Q分别为椭圆轨道Ⅱ上的远月点和近月点，不考虑月球的自转。下列说法正确的是（　　） A. 嫦娥六号从轨道Ⅱ上的Q点变轨至轨道Ⅲ需点火加速 B. 在轨道Ⅱ上运行的嫦娥六号经过P点时的速率大于经过Q点时的速率 C. 嫦娥六号在轨道Ⅱ上运行时的机械能小于在轨道Ⅳ上运行时的机械能 D. 嫦娥六号在轨道Ⅳ上运行时的速率小于在Ⅱ上运行时经过Q点的速率 【答案】D 【解析】 【详解】A．嫦娥六号从轨道Ⅱ上的Q点变轨至轨道Ⅲ，做近心运动，应让发动机在Q点减速，故A错误； B．嫦娥六号在轨道Ⅱ上由P运动到Q过程，万有引力做正功，可知，嫦娥六号在轨道Ⅱ上经过P点时的速率小于经过Q点时的速率，故B错误； C．嫦娥六号从轨道Ⅱ上变轨到轨道Ⅳ上，除了万有引力以外的力做负功，机械能减小，故嫦娥六号在轨道Ⅱ上运行时的机械能大于在轨道Ⅳ上运行时的机械能，故C错误； D．嫦娥六号在Q点从轨道Ⅱ上经过近心运动进入轨道Ⅳ上，速度减小，故嫦娥六号在轨道Ⅳ上运行时的速率小于在Ⅱ上运行时经过Q点的速率，故D正确。 故选D。 5. 如图所示为一种叫作“魔盘”的娱乐设施，当转盘转动比较慢时，人会随着“魔盘”一起转动，当“魔盘”转动到一定的转速时，即使底板脱落，人也会“贴”在“魔盘”竖直壁上，而不会掉下．若魔盘半径为r，人与魔盘竖直壁间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，在人“贴”在“魔盘”竖直壁上，随“魔盘”一起运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 人随“魔盘”转动过程中受四个力作用 B. 如果“魔盘”转速变大，人与竖直壁之间的摩擦力变大 C. 如果“魔盘”转速变大，人与竖直壁之间的弹力不变 D. 为使人不掉落，“魔盘”的转速一定不小于 【答案】D 【解析】 【详解】A．人随“魔盘”转动过程中受重力、弹力、摩擦力，三个力的作用，故A错误； B．人在竖直方向受到重力和摩擦力，二力平衡，则知转速变大时，人与器壁之间的摩擦力不变，故B错误； C．如果转速变大，由，知人与器壁之间的弹力变大，故C错误； D．人恰好贴在魔盘上时，有 又 解得转速为 故“魔盘”的转速一定大于等于，故D正确； 故选D。 6. 如图甲所示，质量为的物块初始时静止在倾角为的斜面上，施加给物块一沿斜面的恒定拉力F，使物块开始沿斜面运动，物块运动了时撤去拉力F。物块的动能随物块沿斜面上滑距离x变化的部分图像如图乙所示，物块与斜面间的最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，取重力加速度大小。下列说法正确的是（ ） A. 物块受到的滑动摩擦力大小为 B. 恒定拉力F的大小为 C. 物块与斜面间的动摩擦因数为 D. 物块运动到最高点后会沿斜面下滑 【答案】C 【解析】 【详解】A．物块从运动到过程中，根据动能定理 解得 故A错误； B．物块从运动到过程中，根据动能定理 解得 故B错误； C．物块受到的滑动摩擦力 解得 故C正确； D．物块运动到最高点后，重力沿斜面向下的分力 最大静摩擦力 所以物块运动到最高点后，最大静摩擦力等于重力沿斜面向下的分力，即物块恰好静止，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，质量为m小球穿在半径为R的光滑圆环上，圆环可绕竖直方向的轴以角速度匀速转动，相对于圆环静止（未在圆环最低点）的小球和圆心的连线与转轴的夹角为（大小未知），重力加速度大小为g．下列说法正确的是（ ） A. B. C. 只要圆环转动的角速度足够大，可能为 D. 当时，小球仍能在圆环上除最低点外的某位置相对于圆环静止 【答案】B 【解析】 【详解】AB．对小球受力分析可知 解得 A错误，B正确； C．当时，弹力方向水平，重力方向沿竖直方向，竖直方向无法平衡，无论如何小球无法做圆周运动，C错误； D．当时，可知圆环静止（未在圆环最低点）的小球和圆心的连线与转轴的夹角为 显然是不可能的，D错误。 故选B。 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。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 为检测某电梯安全性能，测试人员进行了如下测试：如图所示，某时刻断开连接电梯的缆绳，电梯由静止从一定的高度向下坠落，一段时间后，会压缩电梯井底的缓冲轻质弹簧，逐渐停止运动。电梯下滑过程中，电梯顶部的安全钳给电梯的滑动摩擦力大小恒定，不计空气阻力，弹簧始终在弹性限度内。对于电梯从接触弹簧到第一次运动至最低点的过程，下列说法正确的是（ ） A. 电梯和弹簧组成的系统机械能守恒 B. 电梯的动能先增大后减小 C. 弹簧的弹性势能先增大后减小 D. 安全钳和电梯间因摩擦产生热量等于两者间的滑动摩擦力乘以弹簧的压缩量 【答案】BD 【解析】 【详解】A．电梯和弹簧组成的系统除电梯的重力和弹簧的弹力做功外，还有电梯受到的滑动摩擦力做功，使系统的机械能减小，故A错误； B．电梯接触弹簧后受到重力，向上的摩擦力和向上的弹力作用，重力大于摩擦力，弹力是由0开始逐渐增大的，开始时弹力与摩擦力的和小于重力，物体速度增大，当弹力与摩擦力的和等于重力时，速度达到最大，之后弹力与摩擦力的和大于重力，加速度反向增加，速度减小直到减小到0，所以整个过程速度先增大后减小，即电梯的动能先增大后减小，故B正确； C．弹簧的形变量一直变大，所以弹簧的弹性势能一直增大，故C错误； D．根据功能关系可知，安全钳和电梯间因摩擦产生的热量等于克服滑动摩擦力做的功，电梯从接触弹簧到第一次运动至最低点的过程，两者相对滑动的路程等于弹簧的压缩量，所以，克服滑动摩擦力做的功等于两者间的滑动摩擦力乘以弹簧的压缩量，故D正确。 故选BD。 9. 一倾角为的圆盘绕垂直盘面的轴以大小为的角速度匀速转动，盘面上有一个离转轴距离为r、质量为m的物块（可视为质点）随圆盘一起转动（相对于盘面静止）。如图所示，P点是物块运动的轨迹圆上的最高点，Q点是物块运动的轨迹圆上的最低点，重力加速度大小为g，物块与圆盘间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（ ） A. 物块经过Q点时受到的静摩擦力大小为 B. 物块经过P点时受到的静摩擦力大小为 C. 物块与盘面间的动摩擦因数可能为 D. 若圆盘的角速度继续缓慢增大，则物块最容易与圆盘发生相对滑动的位置为Q点 【答案】AD 【解析】 【详解】物块随圆盘一起转动过程中，所需向心力为 A．物块经过Q点时根据牛顿第二定律 解得 故A正确； B．物块经过P点时根据牛顿第二定律 解得 故B错误； C．静摩擦力小于等于最大静摩擦力，即 解得 故C错误； D．若圆盘的角速度继续缓慢增大，物块经过Q点时，沿斜面向上的静摩擦力和沿斜面向下的重力的分力的合力提供向心力，即静摩擦力等于重力与向心力之和；物块经过P点时，当静摩擦力为零时 解得 则，当角速度增大到后，沿斜面向下的静摩擦力和沿斜面向下的重力的分力的合力提供向心力，即静摩擦力等于重力与向心力之差，即在Q点时的静摩擦力大，所以，若圆盘的角速度继续缓慢增大，则物块最容易与圆盘发生相对滑动的位置为Q点，故D正确。 故选AD。 10. 如图所示，悬点O下方固定一光滑小圆环，水平光滑细长杆左侧套有一物块Q。现用一轻质细绳跨过小圆环，细绳一端连接物块Q，另一端悬挂一物块P，物块Q在外力作用下静止时到圆环部分的细绳与长杆的夹角，小圆环下端到长杆的距离为h。现将P、Q由静止释放，已知物块P、Q的质量之比为，取重力加速度大小为g，不计摩擦和空气阻力。对于物块Q从开始运动到速度第一次为0的过程，物块Q不与竖直细绳接触，下列说法正确的是（　　） A. 物块Q的位移大小为 B. 该过程中物块P的机械能一直在减小 C. 该过程中物块Q的最大速度为 D. 该过程中物块P一直处于失重状态 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据运动的对称性可知，物块Q从开始运动到右侧关于竖直绳对称的位置的速度第一次为0，根据几何关系有 故A正确； B．结合上述，物块Q从开始运动到右侧关于竖直绳对称的位置的速度第一次为0，该过程中，物块P先下降后上升，绳对P先做负功后做正功，可知，物块P的机械能先减小，后增大。故B错误； C．结合上述可知，Q运动到环的正下方时，P的速度为0，Q的速度达到最大，则有 解得 故C正确； D．根据速度分解关系有 初始状态，两物块速度均为0，当Q运动到环正下方时，P的速度为0，之后物块Q运动到右侧关于竖直绳对称的位置的速度第一次为0，此时P的速度也为0，可知，当Q在竖直绳左侧运动时，P向下先加速后减速，当Q在竖直绳右侧运动时，P向上先加速后减速，即当Q在竖直绳左侧运动时，P的加速度方向先向下后向上，当Q在竖直绳右侧运动时，P的加速度先向上后向下，即P先处于失重状态，后处于超重状态，最后又处于失重状态。故D错误。 故选AC。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，物体对支持面几乎没有压力，所以在这种环境中已无法用天平称量物体的质量。假设某同学在这种环境中设计了如图所示的装置（图中O为光滑的小孔）来间接测量物体的质量：给待测量物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动，设航天器中备有必要的基本测量工具。 （1）物体与桌面间的摩擦力_______忽略不计。（选填“可以”或“不可以”）； （2）物体做匀速圆周运动的向心力数值上等于_______。（选填“A．弹簧秤的拉力”或“B．物体的重力”，选填字母“A”或“B”） （3）实验时需要测量的物理量是：圆周运动的周期T、弹簧秤示数F、圆周运动的半径r，则待测物体质量的表达式为m=_______。 【答案】（1）可以 （2）A （3） 【解析】 【小问1详解】 可以，因为飞船绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，物体对支持面没有压力，所以物体与桌面间的摩擦力为零。 【小问2详解】 物体在水平面做圆周运动，物体做匀速圆周运动的向心力由弹簧的拉力提供。 故选A。 【小问3详解】 根据牛顿第二定律有 解得 12. 某实验小组用如图甲所示的装置来完成“验证机械能守恒定律”实验，其中D为铁架台，E为固定在铁架台上的轻质滑轮，F为光电门，C为固定在物块A上、宽度为d的遮光条，物块B与物块A用跨过滑轮的细绳连接。铁架台上标记一位置O，并测得该位置与光电门F之间的距离为h。让遮光条C与位置O对齐，让物块A由静止开始下降，测得遮光条通过光电门时的遮光时间为t。实验时测得物块A（含遮光条）、B的质量分别为、，重力加速度大小为g。 （1）遮光条经过光电门时物块A的速度大小__________，从物块A开始下落到遮光条经过光电门的过程中，物块A、B构成的系统增加的动能__________，系统减少的重力势能__________。（均用题目中给定的物理量符号表示） （2）改变距离h，重复实验，测得各次遮光条的挡光时间t，以h为横轴、为纵轴建立平面直角坐标系，在坐标系中作出图像，如图乙所示，该图像的斜率为k，在实验误差允许范围内，若__________（用题目中给定的物理量符号表示）成立，说明系统机械能守恒。 （3）实验时总是测得系统增加的动能略小于减少的重力势能，造成该误差的原因可能是__________（任写一种即可）。 【答案】（1） ①. ②. ③. （2） （3）空气阻力##绳子与滑轮之间存在摩擦阻力 【解析】 【小问1详解】 [1]遮光条经过光电门时物块A的速度大小为 [2]系统增加的动能为 [3]系统减小的重力势能为 【小问2详解】 若系统机械能守恒，则 即 整理得 所以，图线的斜率为 【小问3详解】 实验时总是测得系统增加的动能略小于减少的重力势能，即机械能减小，造成该误差的原因可能是：空气阻力、绳子与滑轮之间存在摩擦阻力。 13. “路亚”是一种钓鱼方法，用这种方法钓鱼时，先把鱼饵通过鱼线收到鱼竿上端，然后用力将鱼饵甩向远处。如图所示，鱼饵在最高点a时被甩出，同时迅速释放鱼线确保鱼线松弛，鱼饵被水平抛出，鱼饵落在水面上时，速度与水平方向上的夹角。已知a点离水面的高度，鱼饵的质量，取重力加速度大小，取鱼饵在水面时的重力势能为0，，，不计空气阻力，求： （1）鱼饵被甩出时的初速度大小； （2）鱼饵从被甩出至落到水面的水平位移大小x； 【答案】（1）6m/s；（2）4.8m 【解析】 【详解】（1）由于不计空气阻力，鱼线处于松弛状态，则鱼饵做平抛运动，则有 鱼饵落在水面上时，根据速度分解有 解得 ， （2）鱼饵做平抛运动，水平方向上有 结合上述解得 14. 如图所示，轨道半径的光滑竖直半圆形轨道CDE固定在光滑水平地面上，与地面相切于C点，水平面左侧有一高度的曲面轨道，与地面相切于B点。质量的滑块从曲面最高点A处由静止开始下滑，下滑过程中始终未脱离曲面。经过水平面后进入半圆轨道，通过E点时对轨道的压力大小。取重力加速度大小，滑块可视为质点，水平地面BC起够长。求： （1）滑块经过C点的速度大小； （2）滑块从E点飞出落到水平地面时离C点的距离x； （3）滑块在曲面上运动时克服阻力做的功。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据牛顿第三定律，滑块通过E点时对轨道的压力大小等于轨道对滑块的支持力，对滑块，根据牛顿第二定律 解得 滑块由C点到E点的过程，根据动能定理 解得 （2）滑块从E点飞出落到水平地面过程，滑块做平抛运动，在竖直方向 解得 水平方向 （3）滑块在光滑水平地面上做匀速直线运动，即 滑块从A点运动到B点的过程中，根据动能定理 解得 15. 如图所示， 倾角为30°的足够长光滑斜面固定在水平地面上， 一轻绳绕过两个光滑的轻质滑轮连接着固定点P和物体B，两滑轮之间的轻绳始终与斜面平行，物体A 与动滑轮连接，开始时， 物体A、B处于静止状态， 求： （1） 若静止释放后物体B开始竖直向下运动，需要满足什么条件？ （2）若A、B两物体质量相等均为m，静止释放后， 物体A 的位移为L时，重力加速度为g，求 ①物体A 的速度大小vA； ②物体A 的机械能相比静止时的变化量 【答案】（1）；（2）①；② 【解析】 【详解】（1）若静止释放后物体B开始竖直向下运动，则A沿斜面向上运动，设绳子的拉力为T，由牛顿第二定律可得：对B有 对A有 解得 解得 （2）①若A、B两物体质量相等均为m，静止释放后，物体A的位移为L时，物体B的位移为2L，物体A的速度为vA，物体B的速度为 由系统机械能守恒可得 解得 ②物体A的机械能相比静止时的变化量为 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$