精品解析：上海市复旦大学附属中学2024-2025学年高三上学期10月阶段性教学质量评估物理试卷

复旦大学附属中学2024学年第一学期高三年级 10月阶段性教学质量评估试卷 一、选择题（共33分。第1-7题每小题3分，只有1个正确答案；第8-10题每小题4分，有2个或3个正确答案。） 1. 密立根通过油滴实验首先测出了元电荷的数值，油滴在运动过程中受到的阻力可由斯托克斯公式计算（其中r为油滴半径，v为油滴下落的速率，为空气粘滞系数）。则空气粘滞系数的单位可以表示为（　　） A. B. C. D. 2. 甲、乙两车某时刻由同一地点沿同一方向开始做直线运动，若以该时刻作为计时起点，得到两车的图像，如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 时刻乙车从后面追上甲车 B. 时刻两车相距最远 C. 时刻两车的速度刚好相等 D. 在时间内，乙车的平均速度小于甲车的平均速度 3. 光滑的水平面上固定着一个螺旋形光滑水平轨道，俯视如图所示。一小球以一定速度沿轨道切线方向进入轨道，运动到螺旋形中央，下列关于该小球运动的说法正确的是（　　） A. 线速度增大，角速度不变 B. 线速度不变，角速度减小 C 线速度减小，向心加速度增大 D. 角速度增大，向心加速度增大 4. 物体运动状态可用位置和动量描述，称为相，对应图像中的一个点。物体运动状态的变化可用图像中的一条曲线来描述，称为相轨迹。假如一质点沿轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动，则对应的相轨迹可能是（　　） A. B. C. D. 5. 滑块以一定的初速度沿粗糙斜面从底端上滑，到达最高点B后返回到底端。利用频闪仪分别对上滑和下滑过程进行拍摄，频闪照片示意图如图所示。与图乙中相比，图甲中滑块（　　） A. 受到的合力较小 B. 经过A点的动能较小 C. 在A、B之间的运动时间较短 D. 在A、B之间克服摩擦力做的功较小 6. 如图所示，矩形平板ABCD的AD边固定在水平面上，平板与水平面夹角为，AC与AB的夹角也为。质量为m的物块在平行于平板的拉力作用下，沿AC方向匀速运动。物块与平板间的动摩擦因数，重力加速度大小为g，拉力大小为（　　） A. B. C. D. 7. 光具有能量，也有动量p，p方向沿光的传播方向。，h为普朗克常量，为光的波长。光照射到物体表面时会产生压力，称为光压。光射达物质界面时会发生折射，遵循折射定律，传播方向发生变化会导致其动量改变，从而产生光压。如图，一束光线从真空中入射到均匀分布的微球的A点，两次折射后从B点射出。光束经过微球的过程中，其动量变化量（　　） A. 由A指向B，光对微球产生的冲量指向B B. 由A指向B，光对微球产生的冲量指向A C. 与垂直，光对微球产生的冲量垂直向上 D. 与垂直，光对微球产生的冲量垂直向下 8. 如图所示的电路包含一电容传感器，可将声音信号转化为电信号。电容器由b两极构成，b是固定不动的金属板，a是能在声波驱动下沿水平方向振动的镀有金属层的振动膜。若声源S发出声波使a振动，则a在振动过程中（　　） A. a、b所带的电荷量不变 B. a膜向右位移最大时，a、b间的电场强度最大 C. 电路中的电流方向不变 D. a膜向右位移最大时，电容器的电容最大 9. 地下矿井中的矿石装在矿车中，用电机通过竖井运送至地面．某竖井中矿车提升的速度大小v随时间t的变化关系如图所示，其中图线①②分别描述两次不同的提升过程，它们变速阶段加速度的大小都相同；两次提升的高度相同，提升的质量相等．不考虑摩擦阻力和空气阻力．对于第①次和第②次提升过程， A. 矿车上升所用的时间之比为4:5 B. 电机的最大牵引力之比为2:1 C. 电机输出的最大功率之比为2:1 D. 电机所做的功之比为4:5 10. 有一段水平粗糙轨道长为s，第一次物块以初速度由A点出发，向右运动到达B点时速度为，第二次物块以初速度由B出发向左运动。以A为坐标原点，物块与地面的摩擦力f随x的变化如图，已知物块质量为m，下列说法正确的是（　　） A. 第二次能到达A点，且所用时间与第一次相等 B. 图像的斜率为 C. 第二次能到达A点且在A点的速度等于 D. 两次运动中，在距离A点处摩擦力功率大小相等 二、填空题（共16分。每小题4分） 11. 动能相等两人造地球卫星A、B的轨道半径之比，它们的角速度之比____，质量之比_____． 12. 如图所示，光滑水平地面上放有截面为四分之圆周的柱状物体A，A与墙面之间放一光滑的圆柱形物体B，对A施加一水平向左的力F，整个装置保持静止。若将A的位置向左移动稍许，整个装置仍保持平衡，则A对B的弹力将___________；推力F将___________。（选填“增大”“不变”或“减小”） 13. 在动摩擦因数µ=0.2的水平面上有一个质量为m=1kg的小球，小球与水平轻弹簧及与竖直方向成θ=45°角的不可伸长的轻绳一端相连，如图所示。此时小球处于静止平衡状态，且水平面对小球的弹力恰好为零。当剪断轻绳的瞬间，小球的加速度大小为___________m/s2，在剪断弹簧的瞬间小球的加速度大小为___________m/s2。（g取10m/s2） 14. 一根足够长的圆管倾斜固定在地面上，与水平面倾角，管内有一劲度系数为轻质弹簧，弹簧上下端分别连有质量可以忽略的活塞和质量为的光滑小球（小球直径略小于管径），已知活塞与管壁间的最大静摩擦力，设滑动摩擦力等于最大静摩擦力。当弹簧处于自然长度时由静止释放小球．当活塞第一次开始移动时，弹簧的伸长量为___________m；小球的速度大小为___________。（g取） 三、综合题（共51分） 15. 某同学研究自由落体运动的规律时，将小球从一固定的毫米刻度尺旁边由静止释放，用手机拍摄小球自由下落的视频，然后用相应的软件处理得到分帧图片，利用图片中小球的位置就可以得出速度、加速度等信息，实验装置如图1所示。如图2所示为小球下落过程中三幅连续相邻的分帧图片Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，相邻两帧之间的时间间隔为0.02s。 （1）小球下落过程中三幅连续相邻的分帧图片Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，其中图片Ⅲ小球球心所在的位置为_________。 （2）图片Ⅱ中小球的瞬时速度约为_________。（结果保留两位小数） （3）关于实验装置和操作，下列说法正确的是_________。 A．刻度尺应固定在竖直平面内 B．选择材质密度小的小球 C．铅垂线的作用是检验小球是否沿竖直方向下落 D．固定手机时，摄像镜头应正对刻度尺 （4）该同学利用多帧图片测算其对应的速度v和下落的高度h，绘制了图像，如图3所示。其中P、Q分别为两个大小相同，质量不同的小球下落的图像（空气阻力不变），由图像可知两球质量大小关系是_________（选填“大于”、“等于”、“小于”）。 （5）如何利用图像判断小球下落过程机械能是否守恒_________？ 竞速的小灿 小灿是一名汽车爱好者，她决定深入研究爱车性能，租用了一个专业测试场地来测试汽车的性能： 16. 该汽车发动机的额定功率为。小灿驾驶汽车时，汽车和他的总质量为。①第一次，他驾驶汽车以额定功率通过一直线测试路段时，最大速度可达，过程中汽车受到的阻力大小为___________N；第二次，他在同一测试路段以的恒定加速度片动，则汽车匀加速运动的最大速度为___________。 17. 转弯测试段为一半径的圆弧弯道。车与地面间的动摩擦因数，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。为保证汽车转弯时不发生侧滑，其最大速度大小为___________；若转弯速度大于，将会出现___________现象。（g取） 18. 爬山测试段为“S”形单行盘山公路，如图所示．弯道1、2可看作两个不同高度的水平圆弧，圆心分别为，弯道2比弯道1高，两弯道中心虚线对应的半径分别为，倾斜直道与两弯道平滑连接。一质量的汽车沿着中心虚线从弯道1经过倾斜直道进入弯道2，已知汽车在段做匀加速直线运动，加速时间，汽车在两个弯道运动时做匀速圆周运动，路面对轮胎的摩擦力始终等于汽车所受重力的0.2倍，取重力加速度大小，求： （1）汽车从弯道1运动到弯道2增加的机械能； （2）汽车在段运动时受到的支持力大小。 欢乐的游乐场 秋高气爽，小阳和小灿一起来到了游乐场，发现了很多与圆周运动有关的项目。 19. 在旋转木马处，小阳乘坐外圈的“马”，小灿乘坐内圈的“马”，测得“马”每分钟转6圈，小阳的“马”做匀速圆周运动的角速度为（　　） A. B. C. D. 20. 两人各自乘坐碰碰年沿同一直线相向而行，在碰前瞬间双方都关闭了动力，此时小阳速度大小为v，小灿的速度大小为．两车瞬间碰撞后小灿沿反方向滑行，小阳运动的方向不变且经过时间t停下。已知小阳和车的总质量均为，小灿和车的总质量为m，两车与地面之间的动摩擦因数均为，重力加速度大小为g，则碰后瞬间小阳的速度大小为___________，碰撞过程小阳的车对小灿的车的作用力的冲量大小为___________。 21. 游乐场新开发了“翻天滚地”项目，原理图如图所示，一个圆弧形光滑圆管轨道放置在竖直平面内，轨道半径为R，在A点与水平地面相接，地面与圆心O等高。是放在水平地面上长为、厚度不计的减振垫，左端M正好位于A点。游客进入中空的透明弹性球，人和球的总质量为m，球的直径略小于圆管直径。将球（内装有参与者）从A点正上方某处由静止释放后，不考虑空气阻力，重力加速度大小为g： （1）若球从C点射出后恰好能落到垫子的M端，求球经过C点时对管的作用力F； （2）要使球能通过C点后落到垫子上，求球离A点高度范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 复旦大学附属中学2024学年第一学期高三年级 10月阶段性教学质量评估试卷 一、选择题（共33分。第1-7题每小题3分，只有1个正确答案；第8-10题每小题4分，有2个或3个正确答案。） 1. 密立根通过油滴实验首先测出了元电荷的数值，油滴在运动过程中受到的阻力可由斯托克斯公式计算（其中r为油滴半径，v为油滴下落的速率，为空气粘滞系数）。则空气粘滞系数的单位可以表示为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据题意有 则有 又由于 通过单位运算，可知空气粘滞系数的单位可以表示为，ACD错误，B正确。 故选B。 2. 甲、乙两车某时刻由同一地点沿同一方向开始做直线运动，若以该时刻作为计时起点，得到两车的图像，如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 时刻乙车从后面追上甲车 B. 时刻两车相距最远 C. 时刻两车的速度刚好相等 D. 在时间内，乙车的平均速度小于甲车的平均速度 【答案】A 【解析】 【详解】AB．时刻前，甲车位移大于乙车位移，说明甲车在前面乙车在后面，时刻两车的位置相同，则时刻乙车从后面追上甲车，故A正确，B错误； C．图像的斜率表示速度，时刻乙车图像的斜率大，速度大，故C项错误； D．0到时间内，两车初、末位置相同，位移相同，乙车的平均速度等于甲车的平均速度，故D项错误。 故选A。 3. 光滑的水平面上固定着一个螺旋形光滑水平轨道，俯视如图所示。一小球以一定速度沿轨道切线方向进入轨道，运动到螺旋形中央，下列关于该小球运动的说法正确的是（　　） A. 线速度增大，角速度不变 B. 线速度不变，角速度减小 C. 线速度减小，向心加速度增大 D. 角速度增大，向心加速度增大 【答案】D 【解析】 【详解】水平轨道光滑，所以小球的线速度大小不变，但是转动半径变小，根据 可知角速度增大，根据 可知向心加速度变大，故D正确，ABC错误。 故选D。 4. 物体的运动状态可用位置和动量描述，称为相，对应图像中的一个点。物体运动状态的变化可用图像中的一条曲线来描述，称为相轨迹。假如一质点沿轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动，则对应的相轨迹可能是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】质点沿轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动，则有 而动量为 联立可得 动量关于为幂函数，且，故正确的相轨迹图像为D。 故选D。 5. 滑块以一定的初速度沿粗糙斜面从底端上滑，到达最高点B后返回到底端。利用频闪仪分别对上滑和下滑过程进行拍摄，频闪照片示意图如图所示。与图乙中相比，图甲中滑块（　　） A. 受到的合力较小 B. 经过A点的动能较小 C. 在A、B之间的运动时间较短 D. 在A、B之间克服摩擦力做的功较小 【答案】C 【解析】 【详解】A．频闪照片时间间隔相同，图甲相邻相等时间间隔内发生的位移差大，根据匀变速直线运动的推论，可知图甲中滑块加速度大，根据牛顿第二定律可知图甲中滑块受到的合力较大，故A错误； B．设斜面倾角为，动摩擦因数为，上滑阶段根据牛顿第二定律有 下滑阶段根据牛顿第二定律有 可知上滑阶段阶段加速度大于下滑阶段加速度，图甲为上滑阶段，从图甲中的A点到图乙中的A点，先上升后下降，重力不做功，摩擦力做负功，根据动能定理可知图甲经过A点的动能较大，故B错误； C．由逆向思维，由于图甲中滑块加速度大，根据 可知图甲在A、B之间的运动时间较短，故C正确； D．由于无论上滑或下滑均受到滑动摩擦力大小相等，故图甲和图乙在A、B之间克服摩擦力做的功相等，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，矩形平板ABCD的AD边固定在水平面上，平板与水平面夹角为，AC与AB的夹角也为。质量为m的物块在平行于平板的拉力作用下，沿AC方向匀速运动。物块与平板间的动摩擦因数，重力加速度大小为g，拉力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】重力沿斜面的分力平行于CD向下，滑动摩擦力与运动方向相反，受力分析有 ， 根据余弦定理得 故选A。 7. 光具有能量，也有动量p，p方向沿光的传播方向。，h为普朗克常量，为光的波长。光照射到物体表面时会产生压力，称为光压。光射达物质界面时会发生折射，遵循折射定律，传播方向发生变化会导致其动量改变，从而产生光压。如图，一束光线从真空中入射到均匀分布的微球的A点，两次折射后从B点射出。光束经过微球的过程中，其动量变化量（　　） A. 由A指向B，光对微球产生的冲量指向B B. 由A指向B，光对微球产生的冲量指向A C. 与垂直，光对微球产生的冲量垂直向上 D. 与垂直，光对微球产生的冲量垂直向下 【答案】C 【解析】 【详解】做出入射光动量方向、折射光动量方向以及折射后光线动量的变化量如图所示 可知光束经过微球的过程中，其动量变化量与AB垂直，根据动量定理可知，微球对光束作用力的方向与动量变化量的方向相同，其方向垂直AB向下，而根据牛顿第三定律可知，光束对微球的作用力与微球对光束的作用力大小相等、方向相反，可知光束对微球的作用力垂直AB向上。由冲量公式 可见光对微球产生的冲量垂直向上。 故选C。 8. 如图所示的电路包含一电容传感器，可将声音信号转化为电信号。电容器由b两极构成，b是固定不动的金属板，a是能在声波驱动下沿水平方向振动的镀有金属层的振动膜。若声源S发出声波使a振动，则a在振动过程中（　　） A. a、b所带的电荷量不变 B. a膜向右位移最大时，a、b间的电场强度最大 C. 电路中的电流方向不变 D. a膜向右位移最大时，电容器的电容最大 【答案】BD 【解析】 【详解】A．a在振动过程中，根据 ， 由于板间距离发生变化，所以电容器电容发生变化；由于电容器与电源相连，所以电压不变，则电容器所带电荷量发生变化，故A错误； B．a膜向右位移最大时，根据 由于板间距离最小，板间电压不变，则a、b间的电场强度最大，故B正确； C．振动过程中，当板间距离增大时，电容减小，电容器电荷量减小，电容器放电；当板间距离减小时，电容增大，电容器电荷量增大，电容器充电；所以路中的电流方向发生改变，故C错误； D．根据 a膜向右位移最大时，由于板间距离最小，所以电容器的电容最大，故D正确。 故选BD。 9. 地下矿井中的矿石装在矿车中，用电机通过竖井运送至地面．某竖井中矿车提升的速度大小v随时间t的变化关系如图所示，其中图线①②分别描述两次不同的提升过程，它们变速阶段加速度的大小都相同；两次提升的高度相同，提升的质量相等．不考虑摩擦阻力和空气阻力．对于第①次和第②次提升过程， A. 矿车上升所用的时间之比为4:5 B. 电机的最大牵引力之比为2:1 C. 电机输出最大功率之比为2:1 D. 电机所做的功之比为4:5 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由图可得，变速阶段加速度 ，设第②次所用时间为t，根据速度-时间图象的面积等于位移（此题中为提升的高度）可知，，解得：，所以第①次和第②次提升过程所用时间之比为 ，选项A正确； B．由于两次提升变速阶段的加速度大小相同，在匀加速阶段，由牛顿第二定律，，可得提升的最大牵引力之比为1∶1，选项B错误； C．由功率公式，P=Fv，电机输出的最大功率之比等于最大速度之比，为2∶1，选项C正确； D．加速上升过程的加速度，加速上升过程的牵引力，减速上升过程的加速度，减速上升过程的牵引力 ， 匀速运动过程的牵引力．第①次提升过程做功 ； 第②次提升过程做功 ； 两次做功相同，选项D错误． 【点睛】此题以速度图像给出解题信息．解答此题常见错误主要有四方面：一是对速度图像面积表示位移掌握不到位；二是运用牛顿运动定律求解牵引力错误；三是不能找出最大功率；四是不能得出两次提升电机做功．实际上，可以根据两次提升的高度相同，提升的质量相同，利用功能关系得出两次做功相同． 10. 有一段水平粗糙轨道长为s，第一次物块以初速度由A点出发，向右运动到达B点时速度为，第二次物块以初速度由B出发向左运动。以A为坐标原点，物块与地面的摩擦力f随x的变化如图，已知物块质量为m，下列说法正确的是（　　） A. 第二次能到达A点，且所用时间与第一次相等 B. 图像的斜率为 C. 第二次能到达A点且在A点的速度等于 D. 两次运动中，在距离A点处摩擦力功率大小相等 【答案】BC 【解析】 【详解】AC．根据能量守恒，第二次也能到达A点，且在A点的速度也为；第一次的加速度逐渐变大，第二次的加速度逐渐变小，作出对应的图像如图所示 可知第二次的时间更长，故A错误，C正确； B．从A到B运用动能定理，则有 图像的斜率为 故B正确； D．两次运动中，物块运动到距离A点时摩擦力做的功不相等，速度大小不相等，而摩擦力大小相等，根据力的瞬时功率计算公式，可得在距离A点处摩擦力功率大小不相等，故D错误。 故选BC。 二、填空题（共16分。每小题4分） 11. 动能相等的两人造地球卫星A、B的轨道半径之比，它们的角速度之比____，质量之比_____． 【答案】 ①. ②. 1:2 【解析】 【详解】[1]对人造卫星，根据万有引力提供向心力： 可得角速度 则： [2]线速度之比： 动能 可得 12. 如图所示，光滑水平地面上放有截面为四分之圆周的柱状物体A，A与墙面之间放一光滑的圆柱形物体B，对A施加一水平向左的力F，整个装置保持静止。若将A的位置向左移动稍许，整个装置仍保持平衡，则A对B的弹力将___________；推力F将___________。（选填“增大”“不变”或“减小”） 【答案】 ①. 减小 ②. 减小 【解析】 【详解】[1]对小球B受力分析，如图所示 当A的位置向左移动少许后，A对B的弹力与竖直方向的夹角减小，故A对B的弹力N′将越来越小，墙壁对B球的弹力N减小； [2]将两者看做一个整体，整体的受力分析如图所示 根据平衡条件可得 由于墙壁对B球的弹力N减小，则推力F将减小。 13. 在动摩擦因数µ=0.2水平面上有一个质量为m=1kg的小球，小球与水平轻弹簧及与竖直方向成θ=45°角的不可伸长的轻绳一端相连，如图所示。此时小球处于静止平衡状态，且水平面对小球的弹力恰好为零。当剪断轻绳的瞬间，小球的加速度大小为___________m/s2，在剪断弹簧的瞬间小球的加速度大小为___________m/s2。（g取10m/s2） 【答案】 ①. 8 ②. 0 【解析】 【详解】[1]在剪断轻绳前，小球受重力、绳子的拉力以及弹簧的弹力处于平衡，根据共点力平衡得，弹簧的弹力为 当剪断轻绳的瞬间，弹簧弹力不发生突变，支持力突变为 根据牛顿第二定律得 解得 [2]在剪断弹簧的瞬间，轻绳弹力突变为零，小球只受重力和支持力，加速度为0。 14. 一根足够长的圆管倾斜固定在地面上，与水平面倾角，管内有一劲度系数为轻质弹簧，弹簧上下端分别连有质量可以忽略的活塞和质量为的光滑小球（小球直径略小于管径），已知活塞与管壁间的最大静摩擦力，设滑动摩擦力等于最大静摩擦力。当弹簧处于自然长度时由静止释放小球．当活塞第一次开始移动时，弹簧的伸长量为___________m；小球的速度大小为___________。（g取） 【答案】 ①. ②. 0.5 【解析】 【详解】[1][2]活塞第一次开始移动时，设弹簧的伸长量为，弹簧弹力和活塞受到的沿斜面向上的最大静摩擦力平衡，则 得 从释放到活塞刚开始滑动，对小球由动能定理得 解得 三、综合题（共51分） 15. 某同学研究自由落体运动的规律时，将小球从一固定的毫米刻度尺旁边由静止释放，用手机拍摄小球自由下落的视频，然后用相应的软件处理得到分帧图片，利用图片中小球的位置就可以得出速度、加速度等信息，实验装置如图1所示。如图2所示为小球下落过程中三幅连续相邻的分帧图片Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，相邻两帧之间的时间间隔为0.02s。 （1）小球下落过程中三幅连续相邻的分帧图片Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，其中图片Ⅲ小球球心所在的位置为_________。 （2）图片Ⅱ中小球的瞬时速度约为_________。（结果保留两位小数） （3）关于实验装置和操作，下列说法正确的是_________。 A．刻度尺应固定在竖直平面内 B．选择材质密度小小球 C．铅垂线的作用是检验小球是否沿竖直方向下落 D．固定手机时，摄像镜头应正对刻度尺 （4）该同学利用多帧图片测算其对应的速度v和下落的高度h，绘制了图像，如图3所示。其中P、Q分别为两个大小相同，质量不同的小球下落的图像（空气阻力不变），由图像可知两球质量大小关系是_________（选填“大于”、“等于”、“小于”）。 （5）如何利用图像判断小球下落过程机械能是否守恒_________？ 【答案】 ①. 11.05 ②. 1.38 ③. AD##DA ④. 大于 ⑤. 见解析 【解析】 【详解】（1）[1]图片Ⅲ中小球的上缘刻度10.60cm，下缘刻度为11.50cm，则直径为0.90cm，小球球心所在的位置为 （2）[2]图片Ⅰ位置球心的位置为 则图片Ⅱ中小球瞬时速度约为 （3）[3] A．由于自由落体运动的方向是竖直向下，所以刻度尺应固定在竖直平面内，故A正确； B．为了尽量减小空气阻力对实验的影响，应选择材质密度大的小球，故B错误； C．铅垂线的作用是检验刻度尺是否固定在竖直平面内，故C错误； D．实验时需要通过手机拍摄的照片来获取位置数据，为了能够精确读数，类似于用肉眼进行刻度尺读数的要求，固定手机时，摄像镜头应正对刻度尺，故D正确。 故选AD。 （4）[4]小球下落过程若空气阻力不能忽略，且空气阻力不变，根据动能定理有 可得 由图像可知 则有 可得 （5）[5]若小球下落过程满足机械能守恒，则有 可得 在误差允许的范围内，如果图像是一条过原点的倾斜直线，且斜率等于，则小球下落过程机械能守恒，若斜率小于，则小球机械能不守恒。 竞速的小灿 小灿是一名汽车爱好者，她决定深入研究爱车性能，租用了一个专业测试场地来测试汽车的性能： 16. 该汽车发动机的额定功率为。小灿驾驶汽车时，汽车和他的总质量为。①第一次，他驾驶汽车以额定功率通过一直线测试路段时，最大速度可达，过程中汽车受到的阻力大小为___________N；第二次，他在同一测试路段以的恒定加速度片动，则汽车匀加速运动的最大速度为___________。 17. 转弯测试段为一半径的圆弧弯道。车与地面间的动摩擦因数，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。为保证汽车转弯时不发生侧滑，其最大速度大小为___________；若转弯速度大于，将会出现___________现象。（g取） 18. 爬山测试段为“S”形单行盘山公路，如图所示．弯道1、2可看作两个不同高度的水平圆弧，圆心分别为，弯道2比弯道1高，两弯道中心虚线对应的半径分别为，倾斜直道与两弯道平滑连接。一质量的汽车沿着中心虚线从弯道1经过倾斜直道进入弯道2，已知汽车在段做匀加速直线运动，加速时间，汽车在两个弯道运动时做匀速圆周运动，路面对轮胎的摩擦力始终等于汽车所受重力的0.2倍，取重力加速度大小，求： （1）汽车从弯道1运动到弯道2增加的机械能； （2）汽车在段运动时受到的支持力大小。 【答案】16. ①. 2000 ②. 3.64 17. ①. 10 ②. 离心 18. （1）；（2） 【解析】 【16题详解】 [1] 最大速度可达=40m/s，此时牵引力等于摩擦力，根据功率公式有 N [2]根据牛顿第二定律有 匀加速达到最大速度时有 解得 【17题详解】 [1]根据牛顿第二定律有 解得 10m/s [2] 若转弯速度大于，则摩擦力不足以提供向心力，将会出现离心现象。 【18题详解】 （1）汽车在弯道上做匀速圆周运动，设汽车在弯道1、2上运动时的速度大小分别为，有 汽车从弯道1运动到弯道2增加的机械能 解得 （2）设段的长度为，倾角为，有 ， 则 欢乐的游乐场 秋高气爽，小阳和小灿一起来到了游乐场，发现了很多与圆周运动有关的项目。 19. 在旋转木马处，小阳乘坐外圈的“马”，小灿乘坐内圈的“马”，测得“马”每分钟转6圈，小阳的“马”做匀速圆周运动的角速度为（　　） A. B. C. D. 20. 两人各自乘坐碰碰年沿同一直线相向而行，在碰前瞬间双方都关闭了动力，此时小阳的速度大小为v，小灿的速度大小为．两车瞬间碰撞后小灿沿反方向滑行，小阳运动的方向不变且经过时间t停下。已知小阳和车的总质量均为，小灿和车的总质量为m，两车与地面之间的动摩擦因数均为，重力加速度大小为g，则碰后瞬间小阳的速度大小为___________，碰撞过程小阳的车对小灿的车的作用力的冲量大小为___________。 21. 游乐场新开发了“翻天滚地”项目，原理图如图所示，一个圆弧形光滑圆管轨道放置在竖直平面内，轨道半径为R，在A点与水平地面相接，地面与圆心O等高。是放在水平地面上长为、厚度不计的减振垫，左端M正好位于A点。游客进入中空的透明弹性球，人和球的总质量为m，球的直径略小于圆管直径。将球（内装有参与者）从A点正上方某处由静止释放后，不考虑空气阻力，重力加速度大小为g： （1）若球从C点射出后恰好能落到垫子的M端，求球经过C点时对管的作用力F； （2）要使球能通过C点后落到垫子上，求球离A点高度的范围。 【答案】19. B 20. ①. ②. 21. （1）；方向竖直向下；（2） 【解析】 【19题详解】 “马”的周期为 s=10s 角速度为 rad/s 故选B。 【20题详解】 碰后瞬间小阳的速度大小为 根据动量守恒定律有 解得 根据动量定理可知，碰撞过程小阳的车对小灿的车的作用力的冲量大小为 【21题详解】 （1）球从C做平抛运动落到则有 球在C点受到重力和管的作用力，假设管的作用力向上 解得 根据牛顿第三定律，球对管的作用力大小为，方向竖直向下 （2）球落到M点时，释放点距离A最低为，根据动能定理有 解得 球恰好落到N点时 此时释放点距离A最高为．则 解得 综上有 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$