精品解析：江西省九江市同文中学2023-2024学年高一下学期5月月考物理试题

九江市同文中学高一年级下学期物理学科期段二考试题 全卷满分100分。考试用时75分钟 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. 滑雪是一项勇敢者的运动，运动员从弧形的雪坡上沿水平方向飞出后，又落回到足够长的倾斜雪坡上。如图所示，某运动员以速度从倾角为θ的雪坡（视为斜面）上的a点水平飞出，从飞出到离斜面最远所用时间为，从飞出到落到斜面上所用时间为，运动员刚落到斜面上时速度方向与斜面的夹角为，飞出后在空中的姿势保持不变，不计空气阻力。若运动员飞出的水平速度增大，则下列说法正确的是（　　） A. 变小 B. 变大 C. 变小 D. 变大 2. 如图所示，下列有关生活中圆周运动实例分析，其中说法正确的是（ ） A. 甲图中，汽车通过凹形桥的最低点时，速度不能超过 B. 乙图中，“水流星”匀速转动过程中，在最低处水对桶底的压力最大 C. 丙图中，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对内轮缘会有挤压作用 D. 丁图中，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球向心加速度不相等 3. 嵖岈山风景区地处河南省遂平县境内，景区内人文史迹星罗棋布，自然景观枚不胜举，比如明代礼部尚书、诗人徐赞曾在此留下：“嵖岈山秀寻迷踪，隐隐云壑十万峰”著名诗句。某位同学利用假期游览嵖岈山，则该同学沿上山台阶向上走的过程中（　　） A. 重力做负功，台阶支持力做正功，重力势能增加 B. 重力做负功，台阶的支持力不做功，重力势能增加 C. 重力做正功，台阶的支持力不做功，重力势能减少 D. 重力做正功，台阶的支持力做正功，重力势能减少 4. 某工地建房时用小车将细沙从一楼提到七楼（高度为20m），小车和细沙总质量为10kg。由于小车漏沙，在被匀加速提升至七楼的过程中，小车和细沙的总质量随着上升距离的变化关系如图所示。小车可以看成质点，已知小车加速度为2m/s2，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。由图像可知，在提升的整个过程中，拉力对小车做的功为（ ） A. 2160J B. 1800J C. 2400J D. 180J 5. 列车在平直轨道上由静止开始启动，启动过程受到的合外力F随时间变化的关系图像如图所示，列车达到额定功率后保持该功率不变，若列车所受阻力恒定，则（ ） A. 时刻，列车刚达到额定功率 B. 时间内，列车的功率随时间增大得越来越慢 C. 时间内，列车的合力的功率随速率均匀减小 D. 时间内，列车先后做匀加速直线运动和匀速直线运动 6. 如图所示为一简化后的滑雪雪道模型示意图，竖直平面内半径R＝7.2m的光滑圆弧轨道固定在水平面上与水平雪道相切于B点、质量m＝50kg的运动员由A点静止下滑，最后静止于水平雪道上的C点。已知运动员与地面BC间的动摩擦因数。运动员可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度大小为，则（　　） A. 运动员从A运动到B加速度方向始终指向圆心 B. 运动员在B点时速度大小 C. 运动员在B点时所受圆弧轨道的支持力大小为1500N D. B、C两点间的距离为42m 7. 2023年2月23日我国首颗超百Gbps容量高通量地球静止轨道通信卫星中星26号卫星在西昌卫星发射中心成功发射，该卫星主要为固定端及车、船、机载终端提供高速宽带接入服务。如图所示为中星26号卫星发射过程的示意图，先将卫星送入一个近地圆轨道Ⅰ，然后在P点点火加速进入椭圆转移轨道Ⅱ，其中P是近地点，Q是远地点，在Q点再次点火加速进入同步圆轨道Ⅲ，下列说法正确的是（　　） A. 该卫星可以定点在广州上空并与广州保持相对静止 B. 该卫星在轨道Ⅱ上经过P点的速度大于第一宇宙速度 C. 该卫星在轨道Ⅱ上运动的周期大于在轨道Ⅲ运动的周期 D. 无论在哪个轨道上，万有引力对卫星都不做功 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. 假设宇宙中有一双星系统由质量分别为m和M的A、B两颗星体组成。这两颗星绕它们连线上的某一点在二者万有引力作用下做匀速圆周运动，如图所示，A、B两颗星的距离为L，引力常量为G，则（　　） A. 因为OA>OB，所以m>M B. 两颗星做圆周运动的周期为2π C. 若星体A由于不断吸附宇宙中的尘埃而使得质量缓慢增大，其他量不变，则星体A的周期将缓慢增大 D. 若星体A由于不断吸附宇宙中的尘埃而使得质量缓慢增大，其他量不变，则星体A的轨道半径将缓慢减小 9. 在如图所示的水平转盘上，沿半径方向放着质量分别为、的两物块A和B(均视为质点)，它们用不可伸长的轻质细线相连与圆心的距离分别为2r、3r，A、B两物块与转盘之间的动摩擦因数分别、，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为。现缓慢加快转盘的转速，当两物块相对转盘将要发生滑动时，保持转盘的转速不变，下列说法正确的是（　　） A. 此时转盘的角速度大为 B. 此时烧断细线后的瞬间，B的加速度大小为 C. 此时细线中的张力大少为 D. 此时烧断细线后的瞬间，A、B两物块都做离心运动 10. “蹦极”是很多年轻人喜爱的极限运动（如图甲所示），质量为m的蹦极爱好者从跳台上落下，其加速度随下降位移变化的图像如图乙所示（图甲x1、x2、g，已知，x3、am未知，忽略空气阻力以及绳索的重力，蹦极所用的绳索可看成满足胡克定律的弹性绳，g为重力加速度，对于蹦极爱好者，下列说法正确的是（　　） A. 下降位移为x2时，速度最大 B. 下降过程中的最大速度大小为 C. 下降的最大位移 D. 下降过程中的最大加速度大小为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 如图甲所示为向心力演示仪，某同学探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度a和半径r之间的关系。长槽的A、B处和短槽的C处分别到各自转轴中心距离之比为，该同学设计了如图乙所示的三种组合方式，变速塔轮自上而下每层左右半径之比分别为、和。 （1）本实验的目的是探究向心力的大小F与小球质量m、角速度ω和半径r之间的关系，实验中采用的实验方法是__________； A. 理想模型法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 （2）在某次实验中，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第______层塔轮（选填“一”、 “二”或“三”）； （3）在另一次实验中，把两个质量相等的钢球放在A、C位置，传动皮带位于第二层，转动手柄，当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比约为_______。 A. B. C. D. 12. 如图1是“探究平抛运动的特点”的实验装置图。 （1）请在图2选择最合理抛出点的位置___________（填“甲”“乙”或“丙”）。 （2）在“探究平抛运动水平方向分运动的特点”的实验中，将白纸换成方格纸，每个小方格边长L=1.8cm。实验记录了小球在运动中的4个点迹，如图3所示，则___________ （填“<”、“=”或“>”），该小球做平抛运动的初速度为___________m/s（g取10m/s2）（保留2位有效数字）。 13. 火星半径约为地球半径的一半，火星质量约为地球质量的，一位宇航员连同宇航服在地球上的质量为50 kg.(取地球表面的重力加速度g＝10 m/s2)求： (1)在火星上宇航员所受的重力为多少？ (2)宇航员在地球上可跳1.5 m高，他以相同初速度在火星上可跳多高？ 14. 如图所示的塔式起重机在将质量为m＝2×103kg重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上做匀加速直线运动，加速度a＝0.4m/s2，当起重机输出功率达到额定功率后保持该功率，直到重物以速度m＝1.04m/s做匀速运动。取g＝10m/s2，.不计额外功。求： （1）起重机的额定功率P0； （2）重物做匀加速直线运动所经历的时间。 15. 如图所示装置由AB、BC、CD三段轨道组成，轨道交接处均由很小圆弧平滑连接，其中轨道AB、CD段是光滑的，水平轨道BC的长度，轨道CD足够长且倾角，A、D两点离轨道BC的高度分别为，。现让质量为的小滑块自点由静止释放。已知小滑块与轨道间的动摩擦因数，重力加速度取，，，求： （1）小滑块第一次到达D点时速度大小； （2）小滑块第一次与第二次通过C点的时间间隔； （3）小滑块最终停止的位置距B点的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 九江市同文中学高一年级下学期物理学科期段二考试题 全卷满分100分。考试用时75分钟 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. 滑雪是一项勇敢者的运动，运动员从弧形的雪坡上沿水平方向飞出后，又落回到足够长的倾斜雪坡上。如图所示，某运动员以速度从倾角为θ的雪坡（视为斜面）上的a点水平飞出，从飞出到离斜面最远所用时间为，从飞出到落到斜面上所用时间为，运动员刚落到斜面上时速度方向与斜面的夹角为，飞出后在空中的姿势保持不变，不计空气阻力。若运动员飞出的水平速度增大，则下列说法正确的是（　　） A. 变小 B. 变大 C. 变小 D. 变大 【答案】B 【解析】 【详解】A．将运动员的运动沿斜面与垂直于斜面进行分解，垂直于斜面做双向匀变速直线运动，利用逆向思维有 解得 可知，若运动员飞出的水平速度增大时，变大，故A错误； B．令运动员落地的位移为，则有 ， 解得 可知，若运动员飞出的水平速度增大时，变大，故B正确； CD．运动员落点位置，对速度进行分解有 可知，若运动员飞出的水平速度增大时，不变，故CD错误。 故选B。 2. 如图所示，下列有关生活中圆周运动实例分析，其中说法正确的是（ ） A. 甲图中，汽车通过凹形桥的最低点时，速度不能超过 B. 乙图中，“水流星”匀速转动过程中，在最低处水对桶底压力最大 C. 丙图中，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对内轮缘会有挤压作用 D. 丁图中，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球向心加速度不相等 【答案】B 【解析】 【详解】A．汽车通过凹形桥的最低点时为超重，速度大小可以超过，A错误； B．“水流星”匀速转动过程中，在最低处桶底对水的支持力为，则 得 由牛顿第三定律得，水对桶底的压力大小为 在最高处桶底对水的压力为，则 由牛顿第三定律得，在最高处水对桶底的压力大小为 所以在最低处水对桶底的压力最大，B正确； C．丙图中，火车转弯超过规定速度行驶时，重力和支持力的合力不够提供向心力，外轨受到挤压，C错误； D．丁图中，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，设筒臂和竖直方向的夹角为，则 得 所以A、B两位置小球向心加速度相等，D错误。 故选B。 3. 嵖岈山风景区地处河南省遂平县境内，景区内人文史迹星罗棋布，自然景观枚不胜举，比如明代礼部尚书、诗人徐赞曾在此留下：“嵖岈山秀寻迷踪，隐隐云壑十万峰”的著名诗句。某位同学利用假期游览嵖岈山，则该同学沿上山台阶向上走的过程中（　　） A. 重力做负功，台阶的支持力做正功，重力势能增加 B. 重力做负功，台阶的支持力不做功，重力势能增加 C. 重力做正功，台阶支持力不做功，重力势能减少 D. 重力做正功，台阶的支持力做正功，重力势能减少 【答案】B 【解析】 【详解】该同学沿上山台阶向上走的过程中，重力做负功，重力势能增加，台阶的支持力对人没有产生位移，则支持力不做功。 故选B。 4. 某工地建房时用小车将细沙从一楼提到七楼（高度为20m），小车和细沙总质量为10kg。由于小车漏沙，在被匀加速提升至七楼的过程中，小车和细沙的总质量随着上升距离的变化关系如图所示。小车可以看成质点，已知小车加速度为2m/s2，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。由图像可知，在提升的整个过程中，拉力对小车做的功为（ ） A. 2160J B. 1800J C. 2400J D. 180J 【答案】A 【解析】 【详解】由于小车匀加速上升，由于小车和细沙总质量随位移均匀减小，结合题图可知 根据牛顿第二定律 可得 故拉力与位移满足线性关系，所以可用平均力法求解变力做功。当h=0时； 当h=20m时； 则在提车的整个过程中，拉力对小车做的功为 故选A。 5. 列车在平直轨道上由静止开始启动，启动过程受到的合外力F随时间变化的关系图像如图所示，列车达到额定功率后保持该功率不变，若列车所受阻力恒定，则（ ） A. 时刻，列车刚达到额定功率 B. 时间内，列车的功率随时间增大得越来越慢 C. 时间内，列车的合力的功率随速率均匀减小 D. 时间内，列车先后做匀加速直线运动和匀速直线运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据 时间内，列车的功率在随速度均匀增大，在时刻速度达到最大，即达到额定功率，故A错误； B．根据牛顿第二定律 即在时间内，列车的加速度不变，则列车的功率为 所以，列车的功率随时间均匀增大，故B错误； C．根据 因为在时间内，列车的功率为额定功率且不变，则 在时间内，列车的合力的功率随速率均匀减小，故C正确； D．根据 可知，列车的加速度变化与合外力的变化相同，即在时间内，列车先做匀加速直线运动，再做加速度减小的变加速直线运动，最后做匀速直线运动，故D错误。 故选C。 6. 如图所示为一简化后的滑雪雪道模型示意图，竖直平面内半径R＝7.2m的光滑圆弧轨道固定在水平面上与水平雪道相切于B点、质量m＝50kg的运动员由A点静止下滑，最后静止于水平雪道上的C点。已知运动员与地面BC间的动摩擦因数。运动员可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度大小为，则（　　） A. 运动员从A运动到B加速度方向始终指向圆心 B. 运动员在B点时速度大小为 C. 运动员在B点时所受圆弧轨道的支持力大小为1500N D. B、C两点间的距离为42m 【答案】C 【解析】 【详解】A．运动员从A运动到B做变速圆周运动，所受合外力沿切向的分力，使运动员的速率发生变化，沿径向的分力提供向心力，使运动员的速度方向不断变化，可知合外力不指向圆心，因而合加速度也不指向圆心，故A错误； B．运动员从A运动到B，根据根据动能定理有 解得 故B错误； C．运动员在B点时，根据牛顿第二定律有 解得 故C正确； D．运动员由B点运动到C点的过程中，根据动能定理有 解得 故D错误。 故选C。 7. 2023年2月23日我国首颗超百Gbps容量高通量地球静止轨道通信卫星中星26号卫星在西昌卫星发射中心成功发射，该卫星主要为固定端及车、船、机载终端提供高速宽带接入服务。如图所示为中星26号卫星发射过程的示意图，先将卫星送入一个近地圆轨道Ⅰ，然后在P点点火加速进入椭圆转移轨道Ⅱ，其中P是近地点，Q是远地点，在Q点再次点火加速进入同步圆轨道Ⅲ，下列说法正确的是（　　） A. 该卫星可以定点在广州上空并与广州保持相对静止 B. 该卫星在轨道Ⅱ上经过P点的速度大于第一宇宙速度 C. 该卫星在轨道Ⅱ上运动的周期大于在轨道Ⅲ运动的周期 D. 无论在哪个轨道上，万有引力对卫星都不做功 【答案】B 【解析】 【详解】A．地球静止轨道通信卫星的轨道平面与地球赤道平面处于同一平面上，可知，该卫星不能够定点在广州上空并与广州保持相对静止，故A错误； B．地球第一宇宙速度等于近地卫星的环绕速度，轨道Ⅰ相对于轨道Ⅱ是低轨道，由轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ需要在切点P处加速，可知，该卫星在轨道Ⅱ上经过P点的速度大于第一宇宙速度，故B正确； C．根据开普勒第三定律有 由于卫星在轨道Ⅱ上运动的半长轴小于在轨道Ⅲ运动的半径，可知，卫星在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅲ运动的，故C错误； D．在Ⅰ、Ⅲ圆轨道上，万有引力方向与线速度方向垂直，万有引力不做功，在Ⅱ椭圆轨道上，卫星由近地点到远地点过程，万有引力做负功，卫星由远地点到近地点过程，万有引力做正功，故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. 假设宇宙中有一双星系统由质量分别为m和M的A、B两颗星体组成。这两颗星绕它们连线上的某一点在二者万有引力作用下做匀速圆周运动，如图所示，A、B两颗星的距离为L，引力常量为G，则（　　） A. 因为OA>OB，所以m>M B. 两颗星做圆周运动的周期为2π C. 若星体A由于不断吸附宇宙中的尘埃而使得质量缓慢增大，其他量不变，则星体A的周期将缓慢增大 D. 若星体A由于不断吸附宇宙中的尘埃而使得质量缓慢增大，其他量不变，则星体A的轨道半径将缓慢减小 【答案】BD 【解析】 【详解】A．设A、B两颗星体的轨道半径分别为r1、r2，双星之间的万有引力提供向心力，则有 ① ② 两式联立得 mr1＝Mr2 OA>OB，即r1>r2，所以有m<M，A错误； BC.联立①②两式及r1＋r1＝L可得两颗星的周期为 若m缓慢增大，其他量不变，由上式可知周期T变小，故B正确，C错误； D.由r1＋r2＝L，结合mr1＝Mr2，可得 若m缓慢增大，其他量不变，由上式可知A的轨道半径将缓慢减小，D正确。 故选BD。 9. 在如图所示的水平转盘上，沿半径方向放着质量分别为、的两物块A和B(均视为质点)，它们用不可伸长的轻质细线相连与圆心的距离分别为2r、3r，A、B两物块与转盘之间的动摩擦因数分别、，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为。现缓慢加快转盘的转速，当两物块相对转盘将要发生滑动时，保持转盘的转速不变，下列说法正确的是（　　） A. 此时转盘的角速度大为 B. 此时烧断细线后的瞬间，B的加速度大小为 C. 此时细线中的张力大少为 D. 此时烧断细线后的瞬间，A、B两物块都做离心运动 【答案】AC 【解析】 【详解】AC．A、B两物体相比，根据向心力公式 可知B物体所需要的向心力较大，当转速增大时，B所受的静摩擦力沿半径指向圆心，A所受的静摩擦力沿半径背离圆心；当刚要发生相对滑动时，以B为研究对象，有 以A为研究对象，有 由以上两式得 故AC正确； BD．此时烧断细线后的瞬间，A、B都相对圆盘滑动的临界角速度为 ， 解得 A不会做离心运动， B做离心运动，BD错误。 故选AC。 10. “蹦极”是很多年轻人喜爱的极限运动（如图甲所示），质量为m的蹦极爱好者从跳台上落下，其加速度随下降位移变化的图像如图乙所示（图甲x1、x2、g，已知，x3、am未知，忽略空气阻力以及绳索的重力，蹦极所用的绳索可看成满足胡克定律的弹性绳，g为重力加速度，对于蹦极爱好者，下列说法正确的是（　　） A. 下降位移为x2时，速度最大 B. 下降过程中的最大速度大小为 C. 下降的最大位移 D. 下降过程中的最大加速度大小为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由图乙可知，位移内，人的加速度方向始终向下，人先做自由落体运动，后做加速度逐渐减小的加速运动，下降位移为时，蹦极爱好者加速度为零，此时速度最大，故A正确； B．根据动能定理可得 图像的面积乘以人的质量即为合外力的功，由图像可得 解得 故B错误； C．图像的面积表示弹性绳弹力的功，设绳子劲度系数为，由胡克定律及其图像可求出弹性绳的弹性势能表达式为。对全过程由机械能守恒定律可得 在处，由平衡条件可得 联立解得 故C错误； D．在处，由牛顿第二定律可得 解得 故D正确。 故选AD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 如图甲所示为向心力演示仪，某同学探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度a和半径r之间的关系。长槽的A、B处和短槽的C处分别到各自转轴中心距离之比为，该同学设计了如图乙所示的三种组合方式，变速塔轮自上而下每层左右半径之比分别为、和。 （1）本实验的目的是探究向心力的大小F与小球质量m、角速度ω和半径r之间的关系，实验中采用的实验方法是__________； A. 理想模型法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 （2）在某次实验中，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第______层塔轮（选填“一”、 “二”或“三”）； （3）在另一次实验中，把两个质量相等的钢球放在A、C位置，传动皮带位于第二层，转动手柄，当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比约为_______。 A. B. C. D. 【答案】 ①. C ②. 一 ③. B 【解析】 【详解】（1）[1]本实验探究向心力的大小F与小球质量m关系时，保持r、ω不变，探究向心力的大小F与角速度ω的关系时，保持r、m不变，探究向心力的大小F和半径r之间的关系时，保持m、ω不变，所以实验中采用的实验方法是控制变量法。 故选C； （2）[2]在某次实验中，探究向心力的大小与半径的关系时，保持m、ω不变，则需要将传动皮带调至第一层塔轮； （3）[3]在另一次实验中，把两个质量相等的钢球放在A、C位置，则r、m相同，传动皮带位于第二层，角速度比值为 当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比表示向心力的比值，约为 故选B。 12. 如图1是“探究平抛运动的特点”的实验装置图。 （1）请在图2选择最合理抛出点的位置___________（填“甲”“乙”或“丙”）。 （2）在“探究平抛运动水平方向分运动的特点”的实验中，将白纸换成方格纸，每个小方格边长L=1.8cm。实验记录了小球在运动中的4个点迹，如图3所示，则___________ （填“<”、“=”或“>”），该小球做平抛运动的初速度为___________m/s（g取10m/s2）（保留2位有效数字）。 【答案】 ①. 乙 ②. > ③. 1.2 【解析】 【详解】（1）[1]小球抛出点位置的确定需要考虑小球的直径，所以选择图乙比较合理。 （2）[2]由于小球在水平方向做匀速直线运动，根据 可知 [3]由图可知，小球通过AC、CD两段过程所用时间相等，设其时间为t，则水平方向有 竖直方向根据 有 联立解得 13. 火星半径约为地球半径的一半，火星质量约为地球质量的，一位宇航员连同宇航服在地球上的质量为50 kg.(取地球表面的重力加速度g＝10 m/s2)求： (1)在火星上宇航员所受的重力为多少？ (2)宇航员在地球上可跳1.5 m高，他以相同初速度在火星上可跳多高？ 【答案】(1)222.2N (2)3.375m 【解析】 【详解】(1)由题意可知，，，宇航员连同宇航服总质量m=50kg 当宇航员在地球表面附近时 ① 当宇航员在火星表面附近时 ② 宇航员在火星表面的重力 ③ 联立①②③，带入数据得宇航员在火星上所受的重力为 (2)由(1)可知，火星表面的重力加速度 ④ 设宇航员在星球表面跳高的初速度大小为 在地球表面跳高时 ⑤ 在火星表面跳高时 ⑥ 联立④⑤⑥并带入数据得 =3.375m 【点晴】（1）在忽略星球自转影响的情况下，物体在星球表面附近受到的重力和万有引力相等；（2）质量是物体的故有属性，在经典物理范围内，质量是不变的，与地球还是火星无关，所以，在求得火星表面重力加速度后，宇航员在火星表面的重力就可以求解；（3）在星球表面跳高的过程，可以看成竖直上抛运动，列出竖直上抛运动速度和位移的关系，即可求解相关问题． 14. 如图所示的塔式起重机在将质量为m＝2×103kg重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上做匀加速直线运动，加速度a＝0.4m/s2，当起重机输出功率达到额定功率后保持该功率，直到重物以速度m＝1.04m/s做匀速运动。取g＝10m/s2，.不计额外功。求： （1）起重机的额定功率P0； （2）重物做匀加速直线运动所经历的时间。 【答案】（1）2.08×104W；（2）2.5s 【解析】 【详解】（1）起重机的额定功率为P0，重物达到最大速度vm时拉力F0等于重物重力，则有 P0＝F0vm F0＝mg 解得 P0＝2.08×104W （2）匀加速运动结束时起重机达到额定功率P0，设此时拉力为F，重物速度为v，则有 F－mg＝ma P0＝Fv 又 v＝at 解得 t＝2.5s 15. 如图所示装置由AB、BC、CD三段轨道组成，轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接，其中轨道AB、CD段是光滑的，水平轨道BC的长度，轨道CD足够长且倾角，A、D两点离轨道BC的高度分别为，。现让质量为的小滑块自点由静止释放。已知小滑块与轨道间的动摩擦因数，重力加速度取，，，求： （1）小滑块第一次到达D点时速度大小； （2）小滑块第一次与第二次通过C点的时间间隔； （3）小滑块最终停止的位置距B点的距离。 【答案】（1）3m/s；（2）2s；（3）1.4m 【解析】 【详解】（1）小滑块从A点到第一次到达D点过程中，由动能定理得 代入数据解得 （2）小滑块从A点到第一次到达C点过程中，由动能定理得 代入数据解得 小滑块沿CD段上滑的加速度大小为 小滑块沿CD段上滑到最高点的时间为 由对称性可知小滑块从最高点滑回C点的时间为 故小滑块第一次与第二次通过C点的时间间隔为 （3）设小滑块在水平轨道上运动的总路程为，对小滑块运动全过程应用动能定理有 代入数据解得 故小滑块最终停止的位置距B点的距离为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$