精品解析：山西省海亮教育联盛中学2023-2024学年高一下学期6月月考物理试题

海亮教育联盛中学2023-2024学年高一下学期六月月考试题 物 理 试 卷 考生注意： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。满分100分，考试时间75分钟。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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.考试内容：必修二和选择性必修一前两节。 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. 太阳由于辐射，质量在不断减少，地球由于接受太阳辐射和吸收宇宙中的尘埃，其质量在增加。假定地球增加的质量等于太阳减少的质量，且地球的轨道半径不变，则（　　） A. 太阳对地球的引力不变 B. 太阳对地球的引力变小 C. 地球运行的周期变长 D. 地球运行的周期变短 【答案】C 【解析】 【详解】AB．设太阳的质量为M，地球的质量为m，太阳减小的质量为m1，开始引力为 质量变化后，引力为 因为 可知引力增大，故AB错误； C．根据 得周期 太阳的质量减小，则周期增大，故C正确，D错误。 故选C。 2. 如图所示，是使货物在水平面上转弯的自动流水线装置图，及其示意图。货物从传送带A端传送到B端，传送过程中传送速率保持不变，货物与传送带之间不打滑。则货物在此过程中（　　） A. 所受合力为零 B. 所受摩擦力对货物做负功 C. 所受合力的冲量不为零 D. 所受重力的冲量为零 【答案】C 【解析】 【详解】A．货物做匀速圆周运动，则所受合力不为零，选项A错误； B．货物做匀速圆周运动，摩擦力提供向心力，则摩擦力的方向与货物的速度方向垂直，则所受摩擦力对货物不做功，选项B错误； C．因货物所受的合力不为零，根据I=Ft可知，所受合力的冲量不为零，选项C正确； D．根据I=Ft可知，所受重力的冲量不为零，选项D错误。 故选C。 3. 研究乒乓球发球问题，设球台长2L，网高h，如图乒乓球反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反，且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力（设重力加速度为g），从A点将球水平发出，刚好过网，在B点接到球，则下列说法正确的是（　　） A. 网高 B. 发球时的水平初速度 C. 球落到球台上时的速度 D. 球从A→B所用的时间 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．由于乒乓球反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变，方向相反，且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力，所以在整个的运动的过程中，乒乓球的能量是守恒的，由于球恰好在最高点时越过球网，无法判断网高，A错误； B．从乒乓球发出到第一次接触球台，此时乒乓球做的是平抛运动， 从反弹后到越过球网过程中，乒乓球在竖直方向上做的竖直上抛运动，根据自由落体运动的规律 可以求得球从发出到第一次落在球台上的时间为 在乒乓球从发出到刚越过球网的时刻，在水平方向上，乒乓球一直是匀速直线运动，从发球到刚越过球网时的总时间为2t，又因为水平的位移为 即 B错误； C．从抛出到落到台上，在竖直方向做自由落体运动，有 由于抛出时有初速度，故落到台上的速度大于，C错误； D．刚好过网，在B点接到球，球从A点到B点所用时间为 D正确。 故选D。 4. 如图所示，小环A套在光滑竖直杆上，小环B套在光滑水平杆上，A、B两环用一不可伸长的轻绳连接在一起。初始时，用力F作用在A上，使A、B两环均处于静止状态，轻绳处于伸直状态且与竖直杆夹角为60°。撤去F后，小环A运动至轻绳与竖直杆夹角为37°时的速率为v。已知A、B两环的质量均为m，绳长为l，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 力F的大小为2mg，方向竖直向上 B. 在运动过程中，小环A的机械能守恒 C. 轻绳与竖直杆夹角为37°时，细绳对小环B做的功为 D. 轻绳与竖直杆夹角为37°时，小环A的速率为 【答案】D 【解析】 【详解】A．在拉力作用下，A、B都处于静止；以B为对象，根据受力平衡可知轻绳上的拉力为0；对A为对象，根据受力平衡可知力F的大小为 方向竖直向上，故A错误； B．在运动过程中，A、B组成的系统机械能守恒，由于轻绳拉力对A做功，所以小环A的机械能不守恒，故B错误； CD．轻绳与竖直杆夹角为37°时，将A、B的速度分解为沿绳的方向和垂直于绳子的方向，两物体沿绳子方向的速度大小相等，则有 可得 在运动过程中，A、B组成的系统机械能守恒，则有 联立解得小环A的速率为 根据动能定理可知细绳对小环B做的功为 故C错误，D正确。 故选D。 5. 如图所示，小球从静止开始沿光滑曲面轨道AB滑下，从B端水平飞出，撞击到一个与地面成θ=37°的斜面上，撞击点为C。已知斜面上端与曲面末端B相连，A、B间的高度差为h，B、C间的高度差为H，不计空气阻力，则h与H的比值为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】对AB段，根据机械能守恒得 解得 根据 得 又 解得 故选D。 6. 如图所示，在匀速转动的电动机带动下，足够长的水平传送带以恒定速率匀速向右运动。一质量为m的滑块从传送带右端以水平向左的速率（）滑上传送带，最终滑块又返回至传送带的右端。就上述过程，下列判断正确的是（　　） A. 滑块返回传送带右端时的速率为 B. 此过程中传送带对滑块做功为 C. 此过程中电动机对传送带做功为 D. 此过程中滑块与传送带间摩擦产生的热量为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．滑块从传送带右端滑上传送带，先向右做匀减速直线运动到速度减为0，之后反向向右做匀加速直线运动，由于，则滑块返回传送带右端时的速率为；根据动能定理可知，此过程中传送带对滑块做功为 故AB错误； C．设滑块与传送带的动摩擦因数为，由运动学公式可得，滑块在传送带上运动的时间为 则传送带的位移为 此过程为了维持传送带匀速运动，则有 则此过程中电动机对传送带做功为 故C正确； D．根据题意可知，此过程中滑块的位移为0，则滑块与传送带间的相对位移为，则此过程中滑块与传送带间摩擦产生的热量为 故D错误。 故选C。 7. 在风洞实验室内的竖直粗糙墙面上放置一钢板，风垂直吹向钢板，在钢板由静止开始下落的过程中，作用在钢板上的风力恒定，用、、、分别表示钢板下落过程中的动能、重力势能、速度和重力的功率，关于它们随下落高度h、下落时间t、下落时间平方的变化规律，下列四个图象中不正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．设钢板下落的加速度为a，根据 而下落过程中，距地面的高度 因此 可知与为一次函数关系，A正确； B．重力的功率 而 整理得 可知图像为曲线，B错误； C．由于钢板加速下落，由于 因此动能 故动能与下落高度成正比，C正确； D．下落的过程中，由于加速下落，因此 因此图像为一条过坐标原点的直线，D正确。 故不正确的是B。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 幼儿园滑梯（如图甲所示）是孩子们喜欢的游乐设施之一，滑梯可以简化为如图乙所示模型。一质量为m的小朋友（可视为质点），从竖直面内、半径为r的圆弧形滑道的A点由静止开始下滑，利用速度传感器测得小朋友到达圆弧最低点B时的速度大小为（g为当地的重力加速度）。已知过A点的切线与竖直方向的夹角为30°，滑道各处动摩擦因数相同，则小朋友在沿着AB下滑的过程中（　　） A. 克服摩擦力做功为 B. 处于先超重后失重状态 C. 重力的功率先增大后减小 D. 在最低点B时对滑道的压力大小为mg 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由动能定理得 联立可得克服摩擦力做功为 故A错误； B．小朋友在A点时加速度沿着切线向下，处于失重状态，到最低点时加速度竖直向上，处于超重状态，故B错误； C．小朋友在A点时速度为零，重力的功率为零，到最低点时重力的方向与速度方向垂直，重力的功率也为零，故重力的功率先增大后减小，故C正确； D．根据牛顿第二定律得 结合牛顿第三定律得小朋友在最低点B时对滑道的压力大小为 故D正确。 故选CD。 9. 如图甲所示，将质量为m的小球以速度竖直向上抛出，小球上升的最大高度为h。若将质量分别为2m、3m、4m、5m的小球，分别以同样大小的速度从半径均为的竖直圆形光滑轨道的最低点水平向右射入轨道，轨道形状如图乙、丙、丁、戊所示。小球视为质点，在不计空气阻力的情况下，下列判断正确的是（　　） A. 只有质量为4m的小球能到达最大高度h B. 只有质量为2m、4m的小球能到达最大高度h C. 质量为2m的小球到达与圆心等高处时，对轨道的压力大小为4mg D. 质量为3m的小球到达与圆心等高处时，处于超重状态 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．对甲由机械能守恒定律 可知，小球在最高点h处的速度不能大于零，否则违反机械能守恒定律；质量为2m、3m、5m的三个小球的最高点的速度都不等于零，都不能到达h高处，有质量为4m的小球在最高点的速度等于零，能到达最大高度h，A正确，B错误； C．由机械能守恒定律和向心力公式 解得 ，C正确； D．质量为3m的小球到达与圆心等高处时，加速度方向偏下，处于失重状态，D错误。 故选AC。 10. 在水平面上静置有质量相等的a、b两个物体，水平推力、分别作用在a、b上，一段时间后撤去推力，物体继续运动一段距离后停下，a、b在运动过程中未相撞，a、b的v-t图像如图所示，图中平行于，整个过程中a、b的最大速度相等，运动时间之比。则在整个运动过程中下列说法正确的是（　　） A. 物体a、b受到的摩擦力大小相等 B. 两水平推力对物体的冲量之比为 C. 两水平推力对物体的做功之比为 D. 两水平推力的大小之比为 【答案】ABC 【解析】 【详解】AD．由题图知，平行于，说明撤去推力后两物体的加速度相同，而撤去推力后物 体的合力等于摩擦力，根据牛顿第二定律可知 解得 根据图像可知 ， 解得 故A正确，D错误； B．根据动量定理有 ， 解得 故B正确； C．根据动能定理可得 ， ， 解得 故C正确。 故选ABC。 三、实验题（每空2分，共16分） 11. 某同学用如图（a）所示的装置验证机械能守恒定律。用细线把钢制的圆柱挂在架子上，架子下部固定一个小电动机，电动机轴上装一支软笔。电动机转动时，软笔尖每转一周就在钢柱表面画上一条痕迹（时间间隔为T）。如图（b），在钢柱上从痕迹O开始选取5条连续的痕迹A、B、C、D、E，测得它们到痕迹O的距离分别为hA、hB、hC、hD、hE。已知当地重力加速度为g。 （1）若电动机的转速为3000r/min，则T = __________s。 （2）实验操作时，应该__________。（填正确答案标号） A．先打开电源使电动机转动，后烧断细线使钢柱自由下落 B．先烧断细线使钢柱自由下落，后打开电源使电动机转动 （3）画出痕迹D时，钢柱下落的速度 __________。（用题中所给物理量的字母表示） （4）设各条痕迹到O的距离为h，对应钢柱的下落速度为v，画出图像，发现图线接近一条倾斜的直线，若该直线的斜率近似等于__________，则可认为钢柱下落过程中机械能守恒。 【答案】 ①. 0.02 ②. A ③. ④. 2g 【解析】 【详解】（1）[1]由于电动机的转速为3000r/min，则其频率为 则 （2）[2]实验操作时，为了使软笔在钢柱表面画上一条痕迹条数多一些，应该先打开电源使电动机转动，后烧断细线使钢柱自由下落。 故选A。 （3）[3]根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则画出痕迹D时，钢柱下落的速度为 （4）[4]钢制的圆柱下落过程中，只有重力做功，重力势能的减小等于动能的增加，即 可得 若图线为一条倾斜直线，且直线的斜率近似等于，则可认为钢柱下落过程中机械能守恒。 12. 用如图所示的实验装置来验证向心力公式。匀质小球由轻绳和分别系于一轻质木架上的点和点。当木架绕轴匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，绳在竖直方向、绳在水平方向。两绳的、端分别安装有拉力传感器1、2，重力加速度为，忽略空气的阻力，实验步骤如下： A．实验之前，用游标卡尺测得小球的直径为，用刻度尺测得绳的长度为，绳的长度为； B．使木架绕轴匀速转动，并带动小球在水平面内做匀速圆周运动，记录转圈对应的时间； C．读出拉力传感器1、2的示数分别为、； D．当小球运动到图示位置时，绳被突然烧断，同时木架也立即停止转动，读出拉力传感器1在此瞬间的示数为。 （1）小球的质量___________，做匀速圆周运动的周期___________； （2）绳被烧断之前小球做匀速圆周运动，若等式___________成立，则向心力公式得到验证；（用、、、、、和表示） （3）绳被烧断之后的瞬间，若等式___________成立，则向心力公式得到验证。（用、、、、、和表示） 【答案】 ①. ②. ③. ④. 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1][2]小球做匀速圆周运动时，竖直方向二力平衡，则有 解得 做匀速圆周运动的周期 (2)[3]小球做匀速圆周运动所需要的向心力由绳的拉力提供，轨迹半径 再根据向心力公式 求出向心力的值 看、两者是否相等，若，即 则向心力公式得到验证。 (3)[4]小球做匀速圆周运动的线速度 绳被烧断之后的瞬间，小球的速度未来得及突变，即将在竖直面内做变速圆周运动，半径为，绳的拉力突变为，向心力突变为，若 成立，即 则向心力公式得到验证。 四、计算题（共3个小题，共38分） 13. 宇航员站在一星球表面上的某高处，沿水平方向抛出一个小球，经过时间t，小球落到星球表面，测得抛出点与落地点之间的距离为l。若抛出时的初速度增大到3倍，则抛出点与落地点之间的距离为。已知两落地点在同一水平面上，该星球的半径为R，万有引力常量为G。试求： （1）两次落地点的距离； （2）该星球的质量M。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【分析】 【详解】（1）设抛出点的高度为h，第一次平抛水平射程为x，则 若平抛初速度增大3倍，则有 解得 则两次落地点的距离 （2）根据 解得星球表面的重力加速度 根据 解得 14. 如图所示，在倾角为θ=37°的斜面的底端有一个固定挡板D，已知物块与斜面PO间的动摩擦因数μ＝0.5，斜面OD部分光滑，处于自然长度的轻质弹簧一端固定在D点，另一端在O点，PO的长度L=9m。在P点有一质量为1kg的小物体A（可视为质点），现使A从静止开始下滑，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）物体第一次接触弹簧时物体速度的大小； （2）若已知弹簧的最大压缩量为d=0.5m，求压缩弹簧过程中物块克服弹簧弹力做功； 【答案】（1）6.0m/s；（2）21J 【解析】 【分析】 【详解】（1）物体在PO过程中受到竖直向下的重力、垂直斜面向上的弹力、和沿斜面向上的摩擦力，此过程应用动能定理得 –0 解得 m/s （2）物体由O到将弹簧压缩至最短的过程中，此过程应用动能定理得 所以物块克服弹簧弹力做功21J。 15. 如图所示，有一倾斜放置的长度L＝30 m的传送带，与水平面的夹角θ＝37°，传送带一直保持匀速运动，速度v＝4 m/s。现将一质量m＝1 kg的物体轻轻放上传送带底端，使物体从底端运送到顶端，已知物体与传送带间的动摩擦因数μ＝0.8.以物体在传送带底端时的势能为零，求此过程中：（已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度g＝10 m/s2） (1)物体从底端运送到顶端所需的时间； (2)物体到达顶端时的机械能； (3)物体与传送带之间因摩擦而产生的热量； (4)电动机由于传送物体而多消耗的电能。 【答案】(1)12.5s；(2)188J；(3)128J；(4)316J. 【解析】 【详解】(1)物体放到传送带时先做匀加速直线运动，设加速度为a。根据牛顿第二定律得 μmgcosθ-mgsinθ=ma 解得 a=μgcosθ-gsinθ=0.4m/s2 设物体匀加速至速度等于v=4m/s时用时间 通过的位移为x1。则 v2=2ax1 得 共速时，由于 μmgcosθ＞mgsinθ 所以之后物体随传送带匀速上升，则到达顶端还需时间 共需时间 t=t1+t2=12.5s (2)物体到达顶端时的动能 重力势能 机械能 E＝Ek+Ep＝188J (3)设物体匀加速运动的时间为t，则 v=at 得 t=10s 在t时间内传送带的位移 x带=vt=40m t时间内物体与传送带间的相对位移大小 △x=x带-x1=20m 因摩擦产生的热量 Q=μmgcosθ△x 代入数据解得 Q=128J (4)电动机由于传送物体而多消耗的电能 E电=E+Q=316J 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 海亮教育联盛中学2023-2024学年高一下学期六月月考试题 物 理 试 卷 考生注意： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。满分100分，考试时间75分钟。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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.考试内容：必修二和选择性必修一前两节。 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. 太阳由于辐射，质量在不断减少，地球由于接受太阳辐射和吸收宇宙中的尘埃，其质量在增加。假定地球增加的质量等于太阳减少的质量，且地球的轨道半径不变，则（　　） A. 太阳对地球的引力不变 B. 太阳对地球的引力变小 C. 地球运行的周期变长 D. 地球运行的周期变短 2. 如图所示，是使货物在水平面上转弯的自动流水线装置图，及其示意图。货物从传送带A端传送到B端，传送过程中传送速率保持不变，货物与传送带之间不打滑。则货物在此过程中（　　） A. 所受合力为零 B. 所受摩擦力对货物做负功 C. 所受合力的冲量不为零 D. 所受重力的冲量为零 3. 研究乒乓球发球问题，设球台长2L，网高h，如图乒乓球反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反，且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力（设重力加速度为g），从A点将球水平发出，刚好过网，在B点接到球，则下列说法正确的是（　　） A. 网高 B. 发球时的水平初速度 C. 球落到球台上时的速度 D. 球从A→B所用的时间 4. 如图所示，小环A套在光滑竖直杆上，小环B套在光滑水平杆上，A、B两环用一不可伸长的轻绳连接在一起。初始时，用力F作用在A上，使A、B两环均处于静止状态，轻绳处于伸直状态且与竖直杆夹角为60°。撤去F后，小环A运动至轻绳与竖直杆夹角为37°时的速率为v。已知A、B两环的质量均为m，绳长为l，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 力F的大小为2mg，方向竖直向上 B. 在运动过程中，小环A的机械能守恒 C. 轻绳与竖直杆夹角为37°时，细绳对小环B做的功为 D. 轻绳与竖直杆夹角为37°时，小环A的速率为 5. 如图所示，小球从静止开始沿光滑曲面轨道AB滑下，从B端水平飞出，撞击到一个与地面成θ=37°的斜面上，撞击点为C。已知斜面上端与曲面末端B相连，A、B间的高度差为h，B、C间的高度差为H，不计空气阻力，则h与H的比值为（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，在匀速转动的电动机带动下，足够长的水平传送带以恒定速率匀速向右运动。一质量为m的滑块从传送带右端以水平向左的速率（）滑上传送带，最终滑块又返回至传送带的右端。就上述过程，下列判断正确的是（　　） A. 滑块返回传送带右端时的速率为 B. 此过程中传送带对滑块做功为 C. 此过程中电动机对传送带做功为 D. 此过程中滑块与传送带间摩擦产生的热量为 7. 在风洞实验室内的竖直粗糙墙面上放置一钢板，风垂直吹向钢板，在钢板由静止开始下落的过程中，作用在钢板上的风力恒定，用、、、分别表示钢板下落过程中的动能、重力势能、速度和重力的功率，关于它们随下落高度h、下落时间t、下落时间平方的变化规律，下列四个图象中不正确的是（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 幼儿园滑梯（如图甲所示）是孩子们喜欢的游乐设施之一，滑梯可以简化为如图乙所示模型。一质量为m的小朋友（可视为质点），从竖直面内、半径为r的圆弧形滑道的A点由静止开始下滑，利用速度传感器测得小朋友到达圆弧最低点B时的速度大小为（g为当地的重力加速度）。已知过A点的切线与竖直方向的夹角为30°，滑道各处动摩擦因数相同，则小朋友在沿着AB下滑的过程中（　　） A. 克服摩擦力做功为 B. 处于先超重后失重状态 C. 重力的功率先增大后减小 D. 在最低点B时对滑道的压力大小为mg 9. 如图甲所示，将质量为m的小球以速度竖直向上抛出，小球上升的最大高度为h。若将质量分别为2m、3m、4m、5m的小球，分别以同样大小的速度从半径均为的竖直圆形光滑轨道的最低点水平向右射入轨道，轨道形状如图乙、丙、丁、戊所示。小球视为质点，在不计空气阻力的情况下，下列判断正确的是（　　） A. 只有质量为4m的小球能到达最大高度h B. 只有质量为2m、4m的小球能到达最大高度h C. 质量为2m的小球到达与圆心等高处时，对轨道的压力大小为4mg D. 质量为3m的小球到达与圆心等高处时，处于超重状态 10. 在水平面上静置有质量相等的a、b两个物体，水平推力、分别作用在a、b上，一段时间后撤去推力，物体继续运动一段距离后停下，a、b在运动过程中未相撞，a、b的v-t图像如图所示，图中平行于，整个过程中a、b的最大速度相等，运动时间之比。则在整个运动过程中下列说法正确的是（　　） A. 物体a、b受到的摩擦力大小相等 B. 两水平推力对物体的冲量之比为 C. 两水平推力对物体的做功之比为 D. 两水平推力的大小之比为 三、实验题（每空2分，共16分） 11. 某同学用如图（a）所示的装置验证机械能守恒定律。用细线把钢制的圆柱挂在架子上，架子下部固定一个小电动机，电动机轴上装一支软笔。电动机转动时，软笔尖每转一周就在钢柱表面画上一条痕迹（时间间隔为T）。如图（b），在钢柱上从痕迹O开始选取5条连续的痕迹A、B、C、D、E，测得它们到痕迹O的距离分别为hA、hB、hC、hD、hE。已知当地重力加速度为g。 （1）若电动机的转速为3000r/min，则T = __________s。 （2）实验操作时，应该__________。（填正确答案标号） A．先打开电源使电动机转动，后烧断细线使钢柱自由下落 B．先烧断细线使钢柱自由下落，后打开电源使电动机转动 （3）画出痕迹D时，钢柱下落的速度 __________。（用题中所给物理量的字母表示） （4）设各条痕迹到O的距离为h，对应钢柱的下落速度为v，画出图像，发现图线接近一条倾斜的直线，若该直线的斜率近似等于__________，则可认为钢柱下落过程中机械能守恒。 12. 用如图所示的实验装置来验证向心力公式。匀质小球由轻绳和分别系于一轻质木架上的点和点。当木架绕轴匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，绳在竖直方向、绳在水平方向。两绳的、端分别安装有拉力传感器1、2，重力加速度为，忽略空气的阻力，实验步骤如下： A．实验之前，用游标卡尺测得小球的直径为，用刻度尺测得绳的长度为，绳的长度为； B．使木架绕轴匀速转动，并带动小球在水平面内做匀速圆周运动，记录转圈对应的时间； C．读出拉力传感器1、2的示数分别为、； D．当小球运动到图示位置时，绳被突然烧断，同时木架也立即停止转动，读出拉力传感器1在此瞬间的示数为。 （1）小球的质量___________，做匀速圆周运动的周期___________； （2）绳被烧断之前小球做匀速圆周运动，若等式___________成立，则向心力公式得到验证；（用、、、、、和表示） （3）绳被烧断之后的瞬间，若等式___________成立，则向心力公式得到验证。（用、、、、、和表示） 四、计算题（共3个小题，共38分） 13. 宇航员站在一星球表面上的某高处，沿水平方向抛出一个小球，经过时间t，小球落到星球表面，测得抛出点与落地点之间的距离为l。若抛出时的初速度增大到3倍，则抛出点与落地点之间的距离为。已知两落地点在同一水平面上，该星球的半径为R，万有引力常量为G。试求： （1）两次落地点的距离； （2）该星球的质量M。 14. 如图所示，在倾角为θ=37°的斜面的底端有一个固定挡板D，已知物块与斜面PO间的动摩擦因数μ＝0.5，斜面OD部分光滑，处于自然长度的轻质弹簧一端固定在D点，另一端在O点，PO的长度L=9m。在P点有一质量为1kg的小物体A（可视为质点），现使A从静止开始下滑，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）物体第一次接触弹簧时物体速度的大小； （2）若已知弹簧的最大压缩量为d=0.5m，求压缩弹簧过程中物块克服弹簧弹力做功； 15. 如图所示，有一倾斜放置的长度L＝30 m的传送带，与水平面的夹角θ＝37°，传送带一直保持匀速运动，速度v＝4 m/s。现将一质量m＝1 kg的物体轻轻放上传送带底端，使物体从底端运送到顶端，已知物体与传送带间的动摩擦因数μ＝0.8.以物体在传送带底端时的势能为零，求此过程中：（已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度g＝10 m/s2） (1)物体从底端运送到顶端所需的时间； (2)物体到达顶端时的机械能； (3)物体与传送带之间因摩擦而产生的热量； (4)电动机由于传送物体而多消耗的电能。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $