精品解析：山东省潍坊市2023-2024学年高一下学期5月期中考试物理试题

2024年5月份期中检测试题 高一物理 注意事项： 1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间90分钟。 2．答题前，考生务必将姓名、班级等个人信息填写在答题卡指定位置。 3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答。超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3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. 雨滴相对伞的速度方向沿伞柄时挡雨面积最大，挡雨效果最好。一无风的下雨天，雨滴下落速度为2.0m/s，某同学打着伞匀速行走，行进速度为1.5m/s，以下伞柄的方向挡雨效果最好的是（　　） A. B. C. D. 2. 如图所示，曲面上a、b两点离水平地面的高度分别为和，且，O点为曲面的最低点，下列说法正确的是（　　） A. 小滑块由O运动到a的过程，增大曲面的粗糙程度时重力做功变大 B. 小滑块由O运动到a比由a运动到b的过程，重力势能的变化量大 C. 若取b点为零势能面，则小滑块在a点的重力势能大于在b点的重力势能 D. 无论选取何处作为零势能面，小滑块在b的重力势能均比在a点时的重力势能大 3. 木星的卫星中有4颗是伽利略发现的，称为伽利略卫星，其中木卫二绕木星做圆周运动。小华同学根据所学万有引力定律计算木卫二绕木星运动的周期，收集到的数据有“木星的质量、木卫二的质量、木卫二运动的半径、万有引力常量G”，其中不必要的是（　　） A. 木星的质量 B. 木卫二的质量 C. 木卫二运动的半径 D. 万有引力常量G 4. 开普勒行星运动规律不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕行星的运动。一颗人造地球卫星沿椭圆轨道运动，离地心最近距离和最远距离分别为a、b，则在最近距离和最远距离处（　　） A. 受到的地球引力之比为 B. 线速度的大小之比为 C. 角速度大小之比为 D. 向心加速度大小之比为 5. 如图所示，a为置于距圆桌转盘中心处的杯子，装满水的总质量为2m，另有一空杯子b质量为m，置于距圆盘中心处，已知，圆盘从静止开始加速转动，a、b两杯子均未相对桌面滑动。已知两杯子与桌面间的动摩擦因数均为，认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。则（　　） A. 某时刻a、b两杯子角速度的大小关系为 B. 某时刻a、b所受的摩擦力大小关系为 C. 圆盘允许转动的最大角速度为 D. 若转速逐渐增大，a、b两杯子将同时相对圆盘滑动 6. 质量为1kg的木箱在拉力作用下竖直向上运动的图像如图所示。已知重力加速度为，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 0~2s内，拉力对木箱做的功为50J B. 2~4s内，重力势能减少60J C. 4~8s内，拉力的平均功率为0 D. 0~8s内，拉力的最大瞬时功率为46W 7. 如图所示，我国北斗导航系统中，卫星a与卫星b在同一轨道平面内绕地心O做逆时针方向的匀速圆周运动。若卫星b的运动周期为T，卫星b的轨道半径为卫星a轨道半径的2倍。从卫星a、b距离最近到a、b第一次相距最远经历的时间为（　　） A. B. C. D. 8. 如图在水平地面上放置一边长为0.45m的正方体水箱，一水管可在abcd面内绕a点转动（）。已知出水口截面积为，出水速率为2.0m/s，水的密度，不计水管管口长度及一切阻力，水落至液面或打至侧壁不再弹起，已知重力加速度为，则水沿各方向射出时（　　） A. 水柱都能打到竖直侧壁上 B. 水在空中运动时间的最大值为 C. 空中运动的水的质量最大值为6kg D. 若保持不变，则随着液面上升，水在空中运动的时间一定变短 二、多项选择题：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。 9. 如图甲所示，小球在竖直放置的光滑圆形细管道内做圆周运动。当小球运动到圆形管道的最高点时，管道对小球的弹力与在最高点时的速度平方的关系如图乙所示（取竖直向上为正方向），重力加速度为。则下列说法正确的是（　　） A. 小球的质量为0.8kg B. 小球的质量为0.4kg C. 小球做圆周运动的半径为1.0m D. 小球做圆周运动的半径为0.4m 10. 水平地面上静止一质量为m的足球，甲运动员将其以大小为初速度斜向上踢出，踢球过程中运动员对足球做的功为W，球在空中上升的最大高度为h。在球即将落地时，乙运动员以大小为的速度反向踢出。不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 甲踢出后，足球上升到最高点的速度大小为 B. 乙踢出后，足球上升到最高点的速度大小为 C. 乙踢出的过程中，运动员对足球做的功为3W D. 乙踢出的过程中，运动员对足球做的功为5W 11. 如图甲所示，在风洞实验室中，质量为m的小球用细线悬挂，静止时细线与竖直方向成。若将球取下，从a点以水平速度向左抛出，经过一段时间小球运动到a点正下方的b点处，如图乙所示。设风力为恒力，重力加速度为g。则（　　） A. 风力大小为 B. 小球从a点运动到b点的时间为 C. a、b两点间距离为 D. 小球从a点运动到b点的过程中的最大速度为 12. 拉格朗日点指的是在太空中类似于“地一月”或“日一地”的天体系统中的某些特殊位置，在该位置处的物体由两个天体引力之和提供其圆周运动所需要的向心力，使该物体与该天体系统处于相对静止状态，即具有相同的角速度。如图所示是“地一月”天体系统，在月球外侧、距离月球球心的距离为s的地月连线上存在一个拉格朗日点，发射一颗质量为m的人造卫星至该点跟着月球一起绕地球转动。已知地球的半径为R，地球表面重力加速度为g，地月球心之间的距离为r，地球自转周期为，月球的公转周期为，则由以上数据可以算出（　　） A. 地球的密度为 B. 拉格朗日点卫星的线速度比月球的线速度小 C. 拉格朗日点卫星的向心加速度比月球的向心加速度大 D. 月球对该卫星的引力为 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某兴趣小组在学习《平抛运动》，用水平喷出的水流径迹进行了探究。实验所用的主要装置示意图如图所示，盛水桶放置在升降台上，出水管固定于有标尺的背景前。实验步骤如下： a．调整出水管方向，之后保持不变。 b．水流稳定后，拍摄第一张水流照片。调整升降台高度，重复步骤a，进行第二次实验。 c．数据处理。以出水管管口中心为坐标原点O，以水流初速度方向为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向。在照片中水流中心线上选取五个标记点，读出这些点的位置坐标，并记录在表格中。 x/cm 0 3.00 6.00 9.0 12.0 实验1 y1/cm 0 0.39 1.30 2.85 4.95 实验2 y2/cm 0 0.79 3.18 7.18 12.78 分析数据回答下列问题： （1）调整后的出水管方向应为______； （2）比较可知：实验1出水管口处水流速度______（选填“大于”“等于”“小于”）实验2出水管口处水流速度； （3）实验2中出水管口处的水流速度为______m/s（结果保留两位有效数字）。 14. 物理学上将角速度的增加量与对应时间的比值定义为角加速度，用表示，即。某学习小组设计了如图甲所示的实验装置，用测量直线运动加速度的方法研究转盘的转动问题。实验步骤如下： a．如图乙所示，用游标卡尺测出转盘的直径； b．如图甲，将打点计时器固定在铁架台上，将转盘的转轴固定在合适的位置，做成一个定滑轮，把纸带缠绕在转盘外缘，纸带另一端竖直穿过打点计时器的限位孔，并夹在重锤上； c．接通电源，释放重锤，纸带拉着转盘转动起来，在纸带上打出一系列点，如图丙所示； d．在纸带上取A、B、C、D、E、F六个计数点，相邻计数点之间还有4个点未画出。 已知圆盘与纸带间没有相对滑动，纸带厚度不计。根据实验步骤，完成以下问题： （1）测得转盘的直径______cm； （2）已知电源的频率为50Hz，则重物下落的加速度______。打E点时转盘转动的角速度______；（结果均保留两位小数） （3）转盘转动的角加速度______（结果保留两位小数）。 15. 如图所示，水平轨道ab与竖直半圆形光滑轨道在b点平滑连接，半圆形轨道半径。质量的小滑块（可视为质点）在以某一初速度从a点开始运动，经过b点后恰好通过半圆形轨道最高点c。重力加速度为，求： （1）小滑块到达c点时的速度大小； （2）小滑块经过竖直半圆形光滑轨道b点时对轨道的压力。 16. 喷灌是现代灌溉的一种方式，有省水、省工、提高土地利用率、增产和适应性强等优点。如图所示为植物园里浇灌水平草皮的情景。已知该喷头距地面高度，，喷头可向四周以相同速率喷出大量水射流（水射流是由喷嘴流出的高速水流束），水射流可以与水平面成0°～90°的所有角度喷出。当水射流水平喷出时，水平射程为。忽略空气阻力，取重力加速度为，。 （1）求水射流喷出时的速率； （2）若保持水射流与水平面成斜向上喷出，求水射流在地面上的落点所形成圆的半径（结果可用根式表示）。 17. 火星是太阳系中和地球环境最相似的行星，我国发射的“祝融号”火星车已行驶在火星上，圆满完成既定巡视探测任务。在地球和火星表面分别让小球做自由落体运动，从距星球表面相同高度无初速释放，在地球和火星上下落的时间之比为2∶3，已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R，火星半径是地球半径的，万有引力常量为G，求： （1）火星的密度； （2）火星的第一宇宙速度大小； （3）如图所示，在火星的一个倾角为的足够长斜坡上，将小球以初速度水平抛出，经多长时间小球落到坡上。 18. 如图所示，水平台面上a点静置一质量的小滑块，b为台面右端点，a、b两点间的距离。平台右侧的水平地面上有一截面半径的光滑圆弧形凹槽，c点位于凹槽的上边缘，d点为凹槽最低点，b点到水平面的高度。用小锤敲击小滑块，小滑块自b点水平飞出，之后自c点沿切线进入凹槽。已知小滑块与水平台面间的动摩擦因数为，b、c两点间的水平距离，重力加速度为。求： （1）小滑块从b点飞出的速度大小； （2）锤子对小滑块做的功； （3）小滑块运动到d点时，对凹槽的压力大小； （4）小滑块滑至圆轨道上e点时的加速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024年5月份期中检测试题 高一物理 注意事项： 1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间90分钟。 2．答题前，考生务必将姓名、班级等个人信息填写在答题卡指定位置。 3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答。超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3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. 雨滴相对伞的速度方向沿伞柄时挡雨面积最大，挡雨效果最好。一无风的下雨天，雨滴下落速度为2.0m/s，某同学打着伞匀速行走，行进速度为1.5m/s，以下伞柄的方向挡雨效果最好的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】已知雨滴落在伞上时，相对于伞的速度垂直时人淋雨最少，设伞柄与竖直方向的夹角为，则根据速度合成关系可得 解得 故选B。 2. 如图所示，曲面上a、b两点离水平地面的高度分别为和，且，O点为曲面的最低点，下列说法正确的是（　　） A. 小滑块由O运动到a的过程，增大曲面的粗糙程度时重力做功变大 B. 小滑块由O运动到a比由a运动到b的过程，重力势能的变化量大 C. 若取b点为零势能面，则小滑块在a点的重力势能大于在b点的重力势能 D. 无论选取何处作为零势能面，小滑块在b的重力势能均比在a点时的重力势能大 【答案】D 【解析】 【详解】A．小滑块由O运动到a的过程，重力做功为 与曲线的粗糙程度无关，故A错误； B．小滑块由O运动到a重力势能减少 小滑块由a运动到b重力势能减少 所以小滑块由O运动到a比由a运动到b的过程，重力势能的变化量小，故B错误； C．若以b点为零势能平面，根据 Ep=mgh 知，a点的重力势能为 b点的重力势能为0，所以小滑块在a点的重力势能小于在b点的重力势能，故C错误； D．因为b点比a点离地面的高度高，无论以何处为参考平面，小球在b点的重力势能均比a点大，故D正确。 故选D。 3. 木星的卫星中有4颗是伽利略发现的，称为伽利略卫星，其中木卫二绕木星做圆周运动。小华同学根据所学万有引力定律计算木卫二绕木星运动的周期，收集到的数据有“木星的质量、木卫二的质量、木卫二运动的半径、万有引力常量G”，其中不必要的是（　　） A. 木星的质量 B. 木卫二的质量 C. 木卫二运动的半径 D. 万有引力常量G 【答案】B 【解析】 【详解】由万有引力提供向心力得 解得 可知其中不必要的是木卫二的质量。 故选B。 4. 开普勒行星运动规律不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕行星的运动。一颗人造地球卫星沿椭圆轨道运动，离地心最近距离和最远距离分别为a、b，则在最近距离和最远距离处（　　） A. 受到的地球引力之比为 B. 线速度的大小之比为 C. 角速度大小之比为 D. 向心加速度大小之比为 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据万有引力定律可知 故卫星在最近距离和最远距离受到的地球引力之比为，A正确； B．根据开普勒第二定律可知 解得卫星在最近距离和最远距离处线速度的大小之比为，B错误； C．根据角速度与线速度的关系 可得 故角速度之比为，C错误； D．根据万有引力定律和牛顿第二定律可知 可知，其加速度之比等于万有引力之比，D错误。 故选A。 5. 如图所示，a为置于距圆桌转盘中心处的杯子，装满水的总质量为2m，另有一空杯子b质量为m，置于距圆盘中心处，已知，圆盘从静止开始加速转动，a、b两杯子均未相对桌面滑动。已知两杯子与桌面间的动摩擦因数均为，认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。则（　　） A. 某时刻a、b两杯子角速度的大小关系为 B. 某时刻a、b所受的摩擦力大小关系为 C. 圆盘允许转动的最大角速度为 D. 若转速逐渐增大，a、b两杯子将同时相对圆盘滑动 【答案】C 【解析】 【详解】A．a、b两杯子均未相对桌面滑动，a、b两杯子同轴转动，角速度相等，故A错误； B．a、b两杯子均未相对桌面滑动，静摩擦力提供向心力，根据 ， 可知 故B错误； CD．a开始滑动 解得 b开始滑动时 解得 若转速逐渐增大，b先开始滑动，圆盘允许转动的最大角速度为，故C正确，D错误。 故选C。 6. 质量为1kg的木箱在拉力作用下竖直向上运动的图像如图所示。已知重力加速度为，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 0~2s内，拉力对木箱做的功为50J B. 2~4s内，重力势能减少60J C. 4~8s内，拉力的平均功率为0 D. 0~8s内，拉力的最大瞬时功率为46W 【答案】D 【解析】 【详解】A．0~2s内，木箱的位移为 由动能定理得 解得 拉力对木箱做的功为 故A错误； B．2~4s内，木箱在向上运动，重力势能是增加。故B错误； C．4~8s内，木箱做匀速直线运动，拉力等于重力，拉力的平均功率不为0。故C错误； D．0~8s内，拉力的最大瞬时功率为 故D正确。 故选D。 7. 如图所示，我国北斗导航系统中，卫星a与卫星b在同一轨道平面内绕地心O做逆时针方向的匀速圆周运动。若卫星b的运动周期为T，卫星b的轨道半径为卫星a轨道半径的2倍。从卫星a、b距离最近到a、b第一次相距最远经历的时间为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】对卫星，万有引力提供向心力，有 得 所以卫星A的周期为 设经过t时间，A、B第一次相距最远，则有 解得 故选B。 8. 如图在水平地面上放置一边长为0.45m的正方体水箱，一水管可在abcd面内绕a点转动（）。已知出水口截面积为，出水速率为2.0m/s，水的密度，不计水管管口长度及一切阻力，水落至液面或打至侧壁不再弹起，已知重力加速度为，则水沿各方向射出时（　　） A. 水柱都能打到竖直侧壁上 B. 水在空中运动时间的最大值为 C. 空中运动的水的质量最大值为6kg D. 若保持不变，则随着液面上升，水在空中运动的时间一定变短 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据平抛知识，如果全都落在水平面上，则在竖直方向上 水平方向上 解得 ， 由几何关系可知 所以不是所有方向喷出的水都能打到竖直侧壁上。水在空中运动时间的最大值为0.3s，故AB错误； C．水的流量为 空中运动的水的质量最大值为 故C正确； D．若保持与ad边一个较小的角或者与ab边一个较小的角不变，使喷出的水打到侧面一个较高位置处，则随着液面上升，水在空中运动的时长先不变，然后再减小，故D错误。 故选C。 二、多项选择题：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。 9. 如图甲所示，小球在竖直放置的光滑圆形细管道内做圆周运动。当小球运动到圆形管道的最高点时，管道对小球的弹力与在最高点时的速度平方的关系如图乙所示（取竖直向上为正方向），重力加速度为。则下列说法正确的是（　　） A. 小球的质量为0.8kg B. 小球的质量为0.4kg C. 小球做圆周运动的半径为1.0m D. 小球做圆周运动的半径为0.4m 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．当速度的平方为零时，小球在最高点时处于平衡状态，此时 可得 故B正确，A错误； CD．当在最高点，管道对小球速度为零时，速度平方为10，此时重力提供向心力，有 代入数据可得 故C正确，D错误。 故选BC。 10. 水平地面上静止一质量为m的足球，甲运动员将其以大小为初速度斜向上踢出，踢球过程中运动员对足球做的功为W，球在空中上升的最大高度为h。在球即将落地时，乙运动员以大小为的速度反向踢出。不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 甲踢出后，足球上升到最高点的速度大小为 B. 乙踢出后，足球上升到最高点的速度大小为 C. 乙踢出的过程中，运动员对足球做的功为3W D. 乙踢出的过程中，运动员对足球做的功为5W 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．甲踢出后，到足球上升到最高点速度为，由动能定理有 得 故A正确； B．乙以大小为的速度反向踢出，则踢出后的水平速度是甲踢出的水平速度的两倍，足球上升到最高点的速度为水平速度，故B正确； CD．由题意甲踢出的过程中，运动员对足球做的功为 所以乙踢出的过程中，运动员对足球做的功为 故C正确，D错误。 故选ABC。 11. 如图甲所示，在风洞实验室中，质量为m的小球用细线悬挂，静止时细线与竖直方向成。若将球取下，从a点以水平速度向左抛出，经过一段时间小球运动到a点正下方的b点处，如图乙所示。设风力为恒力，重力加速度为g。则（　　） A. 风力大小为 B. 小球从a点运动到b点的时间为 C. a、b两点间距离为 D. 小球从a点运动到b点的过程中的最大速度为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．对小球受力分析，根据几何关系可知 解得风力大小为 故A错误； BC．小球水平方向受风力作用，所以小球在水平方向先向左匀减速再向右匀加速，由对称性知小球回到b点水平方向速度为，则有 小球从a点运动到b点的运动的时间为 a、b两点间距离为 联立解得 故B正确，C错误； D．小球在水平方向先向左匀减速再向右匀加速，由对称性知小球回到b点水平方向速度为，在竖直方向一直做自由落体运动，可知最大速度为在b点为 v 故D正确。 故选BD。 12. 拉格朗日点指的是在太空中类似于“地一月”或“日一地”的天体系统中的某些特殊位置，在该位置处的物体由两个天体引力之和提供其圆周运动所需要的向心力，使该物体与该天体系统处于相对静止状态，即具有相同的角速度。如图所示是“地一月”天体系统，在月球外侧、距离月球球心的距离为s的地月连线上存在一个拉格朗日点，发射一颗质量为m的人造卫星至该点跟着月球一起绕地球转动。已知地球的半径为R，地球表面重力加速度为g，地月球心之间的距离为r，地球自转周期为，月球的公转周期为，则由以上数据可以算出（　　） A. 地球的密度为 B. 拉格朗日点卫星的线速度比月球的线速度小 C. 拉格朗日点卫星的向心加速度比月球的向心加速度大 D. 月球对该卫星的引力为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．因位于拉格朗日点的卫星与月球具有相同的角速度，由 解得地球的密度 故A错误； BC．因为于拉格日点的卫星与月球具有相同的角速度，由 知位于拉格朗日点的卫星的线速度和向心加速度均比月球的大，故B错误，C正确； D．位于拉格朗日点的卫星的向心力由地球和月球共同提供，故有 其中，地球表面的物体 解得 故D正确。 故选CD。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某兴趣小组在学习《平抛运动》，用水平喷出的水流径迹进行了探究。实验所用的主要装置示意图如图所示，盛水桶放置在升降台上，出水管固定于有标尺的背景前。实验步骤如下： a．调整出水管方向，之后保持不变。 b．水流稳定后，拍摄第一张水流照片。调整升降台高度，重复步骤a，进行第二次实验。 c．数据处理。以出水管管口中心为坐标原点O，以水流初速度方向为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向。在照片中水流中心线上选取五个标记点，读出这些点的位置坐标，并记录在表格中。 x/cm 0 3.00 6.00 9.0 12.0 实验1 y1/cm 0 0.39 1.30 2.85 4.95 实验2 y2/cm 0 0.79 3.18 7.18 12.78 分析数据回答下列问题： （1）调整后的出水管方向应为______； （2）比较可知：实验1出水管口处水流速度______（选填“大于”“等于”“小于”）实验2出水管口处水流速度； （3）实验2中出水管口处的水流速度为______m/s（结果保留两位有效数字）。 【答案】（1）水平方向 （2）大于 （3）0.75 【解析】 【小问1详解】 本实验研究平抛运动，研究对象初速度方向应该沿水平方向，所以调整后的出水管方向应为水平方向。 【小问2详解】 由表可见，实验1和实验2前两点在水平方向的距离都为 但是实验2的竖直高度更大，根据 可知实验2用时更长，根据 可知实验1出水管口处水流速度大于实验2出水管口处水流速度。 【小问3详解】 由表可见相邻两点的水平位移相同，说明相邻两点的时间间隔相等，设为，由表有实验2在竖直方向相邻相等的时间间隔内的位移差为 根据 得 实验2中出水管口处的水流速度为 14. 物理学上将角速度的增加量与对应时间的比值定义为角加速度，用表示，即。某学习小组设计了如图甲所示的实验装置，用测量直线运动加速度的方法研究转盘的转动问题。实验步骤如下： a．如图乙所示，用游标卡尺测出转盘的直径； b．如图甲，将打点计时器固定在铁架台上，将转盘的转轴固定在合适的位置，做成一个定滑轮，把纸带缠绕在转盘外缘，纸带另一端竖直穿过打点计时器的限位孔，并夹在重锤上； c．接通电源，释放重锤，纸带拉着转盘转动起来，在纸带上打出一系列点，如图丙所示； d．在纸带上取A、B、C、D、E、F六个计数点，相邻计数点之间还有4个点未画出。 已知圆盘与纸带间没有相对滑动，纸带厚度不计。根据实验步骤，完成以下问题： （1）测得转盘的直径______cm； （2）已知电源的频率为50Hz，则重物下落的加速度______。打E点时转盘转动的角速度______；（结果均保留两位小数） （3）转盘转动的角加速度______（结果保留两位小数）。 【答案】（1）12.20 （2） ①. 0.60 ②. 7.4 （3）10 【解析】 【小问1详解】 用游标卡尺测出转盘的直径 【小问2详解】 由题意知打点周期为 每两计数点时间间隔为 则由逐差法求得重物下落的加速度为 打E的速度为 打E点时转盘转动的角速度 【小问3详解】 重物点D点的速度为 打D点时转盘转动的角速度 由题意转盘转动的角加速度 15. 如图所示，水平轨道ab与竖直半圆形光滑轨道在b点平滑连接，半圆形轨道半径。质量的小滑块（可视为质点）在以某一初速度从a点开始运动，经过b点后恰好通过半圆形轨道最高点c。重力加速度为，求： （1）小滑块到达c点时的速度大小； （2）小滑块经过竖直半圆形光滑轨道b点时对轨道的压力。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）滑块恰好能通过最高点c，则重力恰好提供向心力 解得 （2）滑块从b到c根据动能定理 解得 设轨道对滑块的支持力为，根据合力提供向心力 解得 根据牛顿第三定律，小滑块经过竖直半圆形光滑轨道b点时对轨道的压力等于轨道对滑块的支持力 16. 喷灌是现代灌溉的一种方式，有省水、省工、提高土地利用率、增产和适应性强等优点。如图所示为植物园里浇灌水平草皮的情景。已知该喷头距地面高度，，喷头可向四周以相同速率喷出大量水射流（水射流是由喷嘴流出的高速水流束），水射流可以与水平面成0°～90°的所有角度喷出。当水射流水平喷出时，水平射程为。忽略空气阻力，取重力加速度为，。 （1）求水射流喷出时的速率； （2）若保持水射流与水平面成斜向上喷出，求水射流在地面上的落点所形成圆的半径（结果可用根式表示）。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）当水射流水平喷出时，竖直方向 水平方向 联立解得 （2）若水射流保持与水平面成斜向上喷出，水射流向上运动的时间 水射流从最高点运动到地面过程中，有 解得 水射流水平射程为 17. 火星是太阳系中和地球环境最相似的行星，我国发射的“祝融号”火星车已行驶在火星上，圆满完成既定巡视探测任务。在地球和火星表面分别让小球做自由落体运动，从距星球表面相同高度无初速释放，在地球和火星上下落的时间之比为2∶3，已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R，火星半径是地球半径的，万有引力常量为G，求： （1）火星的密度； （2）火星的第一宇宙速度大小； （3）如图所示，在火星的一个倾角为的足够长斜坡上，将小球以初速度水平抛出，经多长时间小球落到坡上。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由 得 故 又地球的密度 同理可得，火星的密度 故 故火星的密度 （2）地球的第一宇宙速度大小 火星的第一宇宙速度大小 故 得 （3）设小球经过时间后落到斜面上。水平方向 竖直方向 又 又（1）可知 解得 18. 如图所示，水平台面上a点静置一质量的小滑块，b为台面右端点，a、b两点间的距离。平台右侧的水平地面上有一截面半径的光滑圆弧形凹槽，c点位于凹槽的上边缘，d点为凹槽最低点，b点到水平面的高度。用小锤敲击小滑块，小滑块自b点水平飞出，之后自c点沿切线进入凹槽。已知小滑块与水平台面间的动摩擦因数为，b、c两点间的水平距离，重力加速度为。求： （1）小滑块从b点飞出的速度大小； （2）锤子对小滑块做的功； （3）小滑块运动到d点时，对凹槽的压力大小； （4）小滑块滑至圆轨道上e点时的加速度大小。 【答案】（1）；（2）；（3）；（4） 【解析】 【详解】（1）小滑块由b点做平抛运动，在竖直方向 解得 在水平方向 解得 （2）小滑块从a点到b点的过程，根据动能定理 解得 （3）自c点沿切线进入凹槽，则 由几何关系 解得 则小滑块在c点的速度为 小滑块从c点到d点的过程，根据动能定理 解得 设轨道对滑块的支持力为，根据合力提供向心力 解得 根据牛顿第三定律，小滑块经过竖直半圆形光滑轨道d点时对轨道的压力等于轨道对滑块的支持力 （4）根据运动的对称性可知 根据重力垂直弧面的分力和轨道对滑块的支持力的合力提供向心力，则垂直轨道的向心加速度为 沿轨道方向的合力为重力沿轨道方向的分力 解得 则小滑块滑至圆轨道上e点时的加速度大小为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $