精品解析：江西省南昌市第二中学2024-2025学年高三上学期10月月考物理试题

江西省南昌市第二中学2024-2025学年高三上学期10月月考 物理试题 一、选择题（共46分。1-7题单选，每题４分；8—10题多选，全选对得6分，选对但不全得3分，有错选得0分。） 1. 如图甲所示，滚筒洗衣机脱水时，衣物紧贴着滚筒内壁在竖直平面内做匀速圆周运动，可简化为图乙所示的模型。可视为质点的衣物经过的最高位置和最低位置分别为A、B，已知此时滚筒转动的周期为T，滚筒半径为R，衣物的质量为m，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A. 衣物在随滚筒做匀速圆周运动时，其合外力不是总等于向心力 B. 衣物的向心加速度大小为 C. 滚筒转动越快，衣物在位置A越容易离开滚筒作近心运动 D. 衣物在位置B时处于失重状态 【答案】B 【解析】 【详解】A．衣物在随滚筒做匀速圆周运动时，其合外力总等于向心力，故A错误； B．衣物的向心加速度大小为 故B正确； C．滚筒转动越快，衣物在位置A越容易离开滚筒作离心运动，故C错误； D．衣物在位置B时加速度向上，所以处于超重状态，故D错误。 故选B。 2. 如图甲，抛秧种水稻与插秧种水稻不同，它是直接将秧苗抛种在田里，比插秧更轻便省时。如图乙，在同一竖直面内，两位村民分别以初速度va和vb，分别将两棵质量相同视为质点的秧苗a、b分别从高度为h1和h2（h1>h2）的两点沿水平方向同时抛出，均落到与两抛出点水平距离相等的P点。若不计空气阻力，则（　　） A. a、b两秧苗抛出的初速度va>vb B. a、b两秧苗的落地时间之比为va：vb C. a、b两秧苗抛出时的竖直高度之比为vb2：va2 D. 落地时a的重力瞬时功率小于b的重力瞬时功率 【答案】C 【解析】 【详解】AB．两个小球都做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，由 解得 因为 h1>h2 所以 ta>tb 小球水平方向都做匀速直线运动，由 xv0t 由题意x相等，联立以上可得 vavb 故AB错误； C．根据 可知 故C正确； D．a与b的重力相等，因h1>h2，根据 解得 根据 可知，落地时a的重力瞬时功率大于b的重力瞬时功率，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，截面为四分之一圆的柱体放在墙脚，一个小球用细线拉着静止在光滑圆弧面上，细线的悬点在竖直墙面上A点，保持细线伸直长度不变，小球大小不计，将悬点沿竖直墙面缓慢向上移，在小球沿圆弧面向上缓慢移动过程中，下列判断正确的是（　　） A. 细线的拉力大小不变 B. 细线的拉力减小 C. 圆弧面对小球的支持力大小不变 D. 圆弧面对小球的支持力增大 【答案】B 【解析】 【详解】设悬点到水平面的距离为h，圆的半径为R，细线长为L，小球重力为mg，支持力为N，细线拉力为F，如图 根据相似三角形法有 随着h增大，F减小，N减小。 故选B。 4. 2023年10月1日，在杭州亚运会田径铁饼赛场上，几只电子机械狗来来回回运送铁饼，这是体育赛事中的首次。已知裁判员将铁饼放在机器狗背部的铁饼卡槽中，机器狗从静止开始沿直线奔跑70m恰好停到投掷点，其在5~63m区间作匀速直线运动，全运动过程的a—x图像如图所示。则下列说法正确的是（　　） A. 机器狗在68~70m的运动过程中做匀减速运动 B. 机器狗奔跑过程中的最大速度为m/s C. 机器狗奔跑过程中的最大速度为3m/s D. 机器狗在0~5m的运动过程中的加速度大小为0.45m/s2 【答案】C 【解析】 【详解】A．机器狗在68~70m的运动过程中加速度大小逐渐减小，可知，机器狗做变减速运动，故A错误； BC．若初速度为0，根据位移与速度的关系有 则有 可知，若初速度为0，图像中，图像与横轴所围几何图形的面积表示速度平方的一半，根据图像可知，利用逆向思维，在70m处速度为0，在63~70m区间内有 解得 故B错误，C正确； D．结合上述，机器狗在0~5m的运动过程中初速度为0，则有 结合上述解得 a=1.8m/s2 故D错误。 故选C。 5. 质量为M的粗糙长木板ae放在光滑水平面上，b、c、d是ae的四等分点。质量为m的物块（可视为质点）以一定的初速度从a点水平滑上木板左端，经过一段时间物块停在木板上。如图是物块刚滑上木板时的物块与木板的位置状态，下图是物块刚与木板达到共同速度时的位置，关于木板与物块的质量关系，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】水平面光滑，物块与木板的加速度分别为 当两者共速时，有 可得 对M有 设相对位移为，对m有 整理得 因为，解得 故选A。 6. 如图所示，某一斜面与水平面平滑连接，一小木块从斜面由静止开始滑下，已知小木块与斜面、水平面间的动摩擦因数相同，取水平面为参考平面，重力势能Ep、动能Ek、机械能E和产生的内能Q与水平位移x的关系图线错误的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设动摩擦因数为μ，斜面的倾角为θ，小木块开始下滑位置到水平面的高度为H； A．小木块在斜面上运动时的重力势能为 解得 小球在水平面上运动时 A正确，不符合题意； B．木块在斜面上运动时，根据动能定理得 解得 木块在水平面上运动时，设初动能为Ek0，根据动能定理得 解得 B正确，不符合题意； D．木块克服摩擦力做功转化为内能，木块在斜面上时 解得 木块在水平面上运动时 木块在斜面上运动和在水平面上运动，图像的斜率相同，D正确，不符合题意； C．木块在斜面上运动时，根据能量守恒定律得 解得 木块在水平面上运动时，设初始机械能为E0，根据能量守恒定律得 木块在斜面上运动和在水平面上运动，图像的斜率相同，C错误，符合题意。 故选C。 7. 货车司机常说的“饿死不拉卷”是因为钢卷的重量很大，如果车速过快，急刹车时，驾驶舱后的钢卷容易发生滚动，从而与驾驶舱相撞造成交通事故。有人在高速路上拍下卡车运载钢卷的情景如图甲所示，半径为R的圆形钢卷没有采用其他的固定方式，只在钢卷的前、后各用一块三角尖楔顶在钢卷下端，三角尖楔与钢卷接触点距离水平车面高度为h，如图乙所示。若尖楔相对车面不滑动，重力加速度为g，钢卷与尖楔的摩擦力不计，在突发情况下，为了保证钢卷不离开车面，则卡车的刹车加速度大小不能超过（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设钢卷的质量为m，三角尖楔对钢卷弹力N的方向与竖直方向的夹角为，钢卷不向前滚出的临界条件是后面一块尖楔对钢卷的弹力恰好为零且车面对钢卷的支持力也为零，对钢卷受力分析如图所示 即 又由几何关系可知 解得 所以卡车的刹车加速度大小不能超过。 故选A。 8. 为研究球鞋的防滑性能，某同学将球鞋置于斜面上，逐渐增大斜面倾角，当球鞋刚好开始滑动时，斜面倾角等于37°。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8。下列说法正确的是（　　） A. 球鞋与斜面间的动摩擦因数为0.8 B. 在球鞋滑动前，增大斜面倾角时，球鞋对斜面的压力减小 C. 在鞋内放置重物，逐渐增大斜面倾角，当球鞋刚好开始滑动时，斜面倾角大于37° D. 斜面倾角为时，对球鞋施力使鞋沿斜面加速下滑，此时地面对斜面没有摩擦力 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由平衡可知 可得球鞋与斜面间的动摩擦因数为 μ=0.75 选项A错误； B．在球鞋滑动前，球鞋对斜面的压力 增大斜面倾角时，球鞋对斜面的压力减小，选项B正确； C．在鞋内放置重物，逐渐增大斜面倾角，当球鞋刚好开始滑动时，则 可得斜面倾角 α=37° 选项C错误； D．斜面倾角为时，当不施加力时鞋子对斜面的摩擦力 对斜率的压力 两个力的合力竖直向下，可知此时地面对斜面体无摩擦力作用；对球鞋施力使鞋沿斜面加速下滑，此时鞋子对斜面的摩擦力 （α为力F与斜面的夹角）对斜面的压力 即两个力大小成比例增加，可知两个力的合力仍竖直向下，则地面对斜面仍没有摩擦力，选项D正确。 故选BD。 9. 北斗系统主要由离地面高度约为6R（R为地球半径）的同步轨道卫星和离地面高度约为3R的中轨道卫星组成，已知地球表面重力加速度为g，忽略地球自转。则（　 ） A. 中轨道卫星的向心加速度约为 B. 中轨道卫星的向心加速度约为 C. 中轨道卫星的运行周期约为小时 D. 中轨道卫星的运行周期约为小时 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．中轨道卫星，根据牛顿第二定律有 解得 故A错误，B正确； CD．根据开普勒第三定律有 解得 故C错误，D正确。 故选BD。 10. 如图所示，在光滑水平桌面上有一个质量为m的质点，在沿平行于桌面方向的恒定外力F作用下，以初速度v0从A点开始做曲线运动，图中曲线是质点的运动轨迹。已知在ts末质点的速度达到最小值v，到达B点时的速度方向与初速度v0的方向垂直，则（　　） A. 质点到最小速度的时间 B. 质点从A运动到B点的时间为 C. 质点到达B点时的速度大小为 D. A到B的过程中恒力F做功为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．到达B点时的速度方向与初速度v0的方向垂直，恒力F的方向与速度方向成钝角π﹣θ，建立坐标系 则减为零时质点的速度达到最小值v，故 根据牛顿第二定律有 Fmay 解得 故A正确； BC．设质点从A点运动到B经历时间t1，设在v0方向上的加速度大小为a1，在垂直v0方向上的加速度大小为a2，根据牛顿第二定律可得 Fcosθma1 Fsinθma2 根据运动学公式可得 v0a1t1 vBa2t1 解得质点到达B点时的速度大小为 vB 质点从A运动到B点的时间为 故B错误，C正确； D．从A到B过程，根据动能定理，恒力F做功为 W 故D正确。 故选ACD。 三、实验题（２7＝１4分） 11. 某实验小组用如图所示的装来验证系统的动能定理，当地的重力加速度为g，主要实验步骤如下： A．用天平测量滑块与遮光条的总质量M以及钩码的质量m，调节气垫导轨成水平状态； B．将带有遮光条的滑块放在气垫导轨上，用跨过光滑定滑轮的细线拴接滑块和钩码，调节细线； C．将滑块由气垫导轨的左侧某个位置由静止释放，通过刻度尺读出释放点与光电门之间的距离L以及遮光条通过光电门的挡光时间； D．重复上述实验步骤得出多组实验数据． （1）下列说法正确的是________（填标号）； A．实验过程中，钩码的重力做的功等于绳对滑块的拉力做的功 B．需要调节细线与气垫导轨成平行状态 C．为了完成该实验，还需要测量挡光片从释放点到光电门处的运动时间 （2）若测得挡光条的宽度为d，则滑块经过光电门的瞬间速度为________； （3）以为纵轴、以为横轴，当绘出的函数图像的斜率________，就能验证系统的动能定理。 【答案】 ①. B ②. ③. 【解析】 【详解】（1）[2]A．运动过程中由于钩码加速下降，故钩码的重力大于绳上的拉力，故钩码的重力做的功大于绳对滑块的拉力做的功，A错误； B．需要调节细线与气垫导轨成平行状态，避免形成垂直于气垫导轨的分力，确保绳上的拉力等于滑块受到的合力，B正确； C．据动能定理可得 为了完成该实验，只要验证上式是否成立即可，不需要测量挡光片从释放点到光电门处的运动时间，C错误。 故选B。 （2）[2]若测得挡光条的宽度为d，则滑块经过光电门的瞬间速度为 （3）[3]由（1）解析中动能定理的关系式可得 以为纵轴、以为横轴，可得函数图像的斜率为 就能验证系统的动能定理。 12. 在“探究平抛运动的特点”实验中 （1）用图1装置进行探究，下列说法正确的是 。 A. 只能探究平抛运动水平分运动的特点 B. 需改变小锤击打的力度，多次重复实验 C. 能同时探究平抛运动水平、竖直分运动的特点 （2）用图2装置进行实验，下列说法正确的是 。 A. 斜槽轨道M必须光滑且其末端水平 B. 上下调节挡板N时必须每次等间距移动 C. 钢球从斜槽M上同一位置静止滚下 （3）用图3装置进行实验，竖直挡板上附有复写纸和白纸，可以记下钢球撞击挡板时的点迹。让钢球从斜槽上P点静止滚下，撞击挡板留下点迹A，然后将挡板依次水平向右移动x，重复实验，挡板上留下点迹B、C。若测得A、B间距离，B、C间距离，重力加速度为g，根据以上直接测得的物理量推导出小球初速度的计算公式为v0=_________（用所给字母表示）。 （4）某同学对平抛钢球进行频闪拍照得到了一幅频闪照片，实验时忘了标记重垂线方向，为解决此问题，他在频闪照片中，以某位置为坐标原点，沿根据经验分析出的大概的重垂线方向为y轴正方向，作垂直于y轴的直线为x轴，建立直角坐标系xoy，并测量出另外两个位置的坐标值（x1，y1）、（x2，y2），如图4所示。根据平抛运动规律，利用运动的合成与分解的方法，可得重垂线方向与y轴间夹角的正切值为___________。 【答案】（1）B （2）C （3） （4） 或 【解析】 【小问1详解】 用图1装置可以探究平抛运动竖直方向做自由落体运动，需要改变小锤击打的力度，多次重复实验。 故选B。 【小问2详解】 AC.用图2装置进行实验，为了保证从斜槽末端水平飞出的速度大小相等，小钢球必须从斜槽M上同一位置静止滚下，斜槽轨道不必要光滑，但末端必须水平，故A错误，C正确； B．挡板的作用是为了方便确定小球的运动位置，没有必要每次等间距移动，故B错误。 故选C。 【小问3详解】 根据题意，由图3装置进行实验，由图可知，A、B间和B、C间的水平距离相等，则运动时间相等，设相等时间为，竖直方向上，由逐差法有 水平方向上有 联立解得 【小问4详解】 如图、分别表示水平和竖直方向，设重垂线方向与y轴间的夹角为，建立坐标系存在两种情况，如图所示 当建立的坐标系为、时，则x轴方向做匀减速运动，根据逐差法计算加速度有 在y轴方向 联立解得 当建立的坐标系为、时，则x轴方向做匀加速运动，根据逐差法计算加速度有 在y轴方向 联立解得 四、解答题（10分+13分+17分=40分） 13. 美国航天局的“机智”号直升机在火星表面尝试动力飞行，并且在起飞后成功着陆，这是人类首次用飞行器探测其他天体表面，当“机智”号悬停在空中时，直升机旋翼提供的动力为F，已知“机智”号的质量为m，火星的半径为R，万有引力常量为G，忽略火星自转的影响，求： （1）火星表面的重力加速度以及火星的质量； （2）火星的第一宇宙速度。 【答案】（1），；（2） 【解析】 【详解】（1）根据二力平衡可得 所以 由万有引力提供重力可得 联立解得 （2）由万有引力提供向心力可得 解得 14. 现代科学的发展揭示了无序性也是世界构成的一个本质要素。意大利物理学家乔治·帕里西发现了从原子到行星尺度的物理系统中无序和涨落间的相互影响，深刻揭示了无序体系中的隐藏对称性，荣获了诺贝尔物理学奖。如图所示是力学中的一个无序系统模型，质量均为m的小球P、Q用两根长度均为L的轻质细杆a、b连接，细杆a的一端可绕固定点O自由转动，细杆b可绕小球P自由转动。开始时两球与O点在同一高度，静止释放两球，并开始计时，两球在竖直面内做无序运动；t时，细杆a与竖直方向的夹角为，小球Q恰好到达与O点等高处且速度方向水平向右。重力加速度g，不计一切摩擦和空气阻力，求： （1）t时刻，Q球的速度大小v； （2）t时间内，b杆对Q球所做的功。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 细杆a的一端可绕固定点O自由转动，则P的速度方向始终与杆a垂直，设t时，P、Q的速度大小分别为u、v，如图所示 当Q速度方向水平向右时，根据关联速度规律有 vsinθ=ucosθ 根据机械能守恒定律有 解得 【小问2详解】 对Q由动能定理有 结合上述解得 15. 在江西丰城火力发电厂，有一种将煤块制成煤粉的球磨机，其核心部件是一个半径R的躺卧圆筒。圆筒绕水平中心轴旋转，将筒内的钢球带到一定高度后，钢球脱离筒壁落下将煤块击碎，截面简化如图。设筒内仅有一个质量为m、大小不计的钢球，初始静止在最低点A。（已知重力加速度为g） （1）启动电机使圆筒加速转动，钢球与圆筒保持相对静止，第一次到达与圆心等高的位置B时，圆筒的角速度ω，求此时圆筒对钢球的弹力FN大小； （2）当钢球通过C点时，另一装置瞬间让钢球与圆筒分离（分离前后瞬间钢球速度不变），此后钢球仅在重力作用下落到位置D，途中没有再与圆筒内壁发生碰撞，CD连线过O点，与水平方向成45°。求分离时钢球的速度v； （3）停止工作后将圆筒洗净，内壁视为光滑。将一钢球从位置C正下方的E点由静止释放，与筒壁碰撞6次后恰好又回到E点。若所有碰撞都是弹性的（即碰撞前后沿半径方向速度大小相等方向相反，沿切线方向速度不变），求CE之间的距离d。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 第一次到达与圆心等高的位置B时，圆筒的角速度ω，根据牛顿第二定律可得 【小问2详解】 钢球从C点到D点做斜抛运动，将钢球的运动分解为沿C点速度方向的分运动和沿CD方向的分运动，则沿C点速度方向的分运动做加速度为的匀减速直线运的，沿CD方向的分运动做加速度为的匀加速运动；其中沿CD方向的分运动有 解得 沿C点速度方向的分运动有 解得分离时钢球的速度为 【小问3详解】 与筒壁碰撞6次后恰好又回到E点，则运动轨迹如图所示 根据几何关系可知，在F点发生碰撞后做平抛运动，钢球从F点到A点，根据平抛运动规律有 联立解得 则EF的高度为 根据几何关系可知，CE之间的距离为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 江西省南昌市第二中学2024-2025学年高三上学期10月月考 物理试题 一、选择题（共46分。1-7题单选，每题４分；8—10题多选，全选对得6分，选对但不全得3分，有错选得0分。） 1. 如图甲所示，滚筒洗衣机脱水时，衣物紧贴着滚筒内壁在竖直平面内做匀速圆周运动，可简化为图乙所示的模型。可视为质点的衣物经过的最高位置和最低位置分别为A、B，已知此时滚筒转动的周期为T，滚筒半径为R，衣物的质量为m，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A. 衣物在随滚筒做匀速圆周运动时，其合外力不是总等于向心力 B. 衣物的向心加速度大小为 C. 滚筒转动越快，衣物在位置A越容易离开滚筒作近心运动 D. 衣物在位置B时处于失重状态 2. 如图甲，抛秧种水稻与插秧种水稻不同，它是直接将秧苗抛种在田里，比插秧更轻便省时。如图乙，在同一竖直面内，两位村民分别以初速度va和vb，分别将两棵质量相同视为质点的秧苗a、b分别从高度为h1和h2（h1>h2）的两点沿水平方向同时抛出，均落到与两抛出点水平距离相等的P点。若不计空气阻力，则（　　） A. a、b两秧苗抛出的初速度va>vb B. a、b两秧苗的落地时间之比为va：vb C. a、b两秧苗抛出时的竖直高度之比为vb2：va2 D. 落地时a的重力瞬时功率小于b的重力瞬时功率 3. 如图所示，截面为四分之一圆的柱体放在墙脚，一个小球用细线拉着静止在光滑圆弧面上，细线的悬点在竖直墙面上A点，保持细线伸直长度不变，小球大小不计，将悬点沿竖直墙面缓慢向上移，在小球沿圆弧面向上缓慢移动过程中，下列判断正确的是（　　） A. 细线的拉力大小不变 B. 细线的拉力减小 C. 圆弧面对小球的支持力大小不变 D. 圆弧面对小球的支持力增大 4. 2023年10月1日，在杭州亚运会田径铁饼赛场上，几只电子机械狗来来回回运送铁饼，这是体育赛事中的首次。已知裁判员将铁饼放在机器狗背部的铁饼卡槽中，机器狗从静止开始沿直线奔跑70m恰好停到投掷点，其在5~63m区间作匀速直线运动，全运动过程的a—x图像如图所示。则下列说法正确的是（　　） A. 机器狗在68~70m的运动过程中做匀减速运动 B. 机器狗奔跑过程中的最大速度为m/s C. 机器狗奔跑过程中的最大速度为3m/s D. 机器狗在0~5m的运动过程中的加速度大小为0.45m/s2 5. 质量为M的粗糙长木板ae放在光滑水平面上，b、c、d是ae的四等分点。质量为m的物块（可视为质点）以一定的初速度从a点水平滑上木板左端，经过一段时间物块停在木板上。如图是物块刚滑上木板时的物块与木板的位置状态，下图是物块刚与木板达到共同速度时的位置，关于木板与物块的质量关系，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，某一斜面与水平面平滑连接，一小木块从斜面由静止开始滑下，已知小木块与斜面、水平面间的动摩擦因数相同，取水平面为参考平面，重力势能Ep、动能Ek、机械能E和产生的内能Q与水平位移x的关系图线错误的是（　　） A. B. C. D. 7. 货车司机常说的“饿死不拉卷”是因为钢卷的重量很大，如果车速过快，急刹车时，驾驶舱后的钢卷容易发生滚动，从而与驾驶舱相撞造成交通事故。有人在高速路上拍下卡车运载钢卷的情景如图甲所示，半径为R的圆形钢卷没有采用其他的固定方式，只在钢卷的前、后各用一块三角尖楔顶在钢卷下端，三角尖楔与钢卷接触点距离水平车面高度为h，如图乙所示。若尖楔相对车面不滑动，重力加速度为g，钢卷与尖楔的摩擦力不计，在突发情况下，为了保证钢卷不离开车面，则卡车的刹车加速度大小不能超过（ ） A. B. C. D. 8. 为研究球鞋的防滑性能，某同学将球鞋置于斜面上，逐渐增大斜面倾角，当球鞋刚好开始滑动时，斜面倾角等于37°。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8。下列说法正确的是（　　） A. 球鞋与斜面间的动摩擦因数为0.8 B. 在球鞋滑动前，增大斜面倾角时，球鞋对斜面的压力减小 C. 在鞋内放置重物，逐渐增大斜面倾角，当球鞋刚好开始滑动时，斜面倾角大于37° D. 斜面倾角为时，对球鞋施力使鞋沿斜面加速下滑，此时地面对斜面没有摩擦力 9. 北斗系统主要由离地面高度约为6R（R为地球半径）的同步轨道卫星和离地面高度约为3R的中轨道卫星组成，已知地球表面重力加速度为g，忽略地球自转。则（　 ） A. 中轨道卫星的向心加速度约为 B. 中轨道卫星的向心加速度约为 C. 中轨道卫星的运行周期约为小时 D. 中轨道卫星的运行周期约为小时 10. 如图所示，在光滑水平桌面上有一个质量为m的质点，在沿平行于桌面方向的恒定外力F作用下，以初速度v0从A点开始做曲线运动，图中曲线是质点的运动轨迹。已知在ts末质点的速度达到最小值v，到达B点时的速度方向与初速度v0的方向垂直，则（　　） A. 质点到最小速度的时间 B. 质点从A运动到B点的时间为 C. 质点到达B点时的速度大小为 D. A到B的过程中恒力F做功为 三、实验题（２7＝１4分） 11. 某实验小组用如图所示的装来验证系统的动能定理，当地的重力加速度为g，主要实验步骤如下： A．用天平测量滑块与遮光条的总质量M以及钩码的质量m，调节气垫导轨成水平状态； B．将带有遮光条的滑块放在气垫导轨上，用跨过光滑定滑轮的细线拴接滑块和钩码，调节细线； C．将滑块由气垫导轨的左侧某个位置由静止释放，通过刻度尺读出释放点与光电门之间的距离L以及遮光条通过光电门的挡光时间； D．重复上述实验步骤得出多组实验数据． （1）下列说法正确的是________（填标号）； A．实验过程中，钩码的重力做的功等于绳对滑块的拉力做的功 B．需要调节细线与气垫导轨成平行状态 C．为了完成该实验，还需要测量挡光片从释放点到光电门处的运动时间 （2）若测得挡光条的宽度为d，则滑块经过光电门的瞬间速度为________； （3）以为纵轴、以为横轴，当绘出的函数图像的斜率________，就能验证系统的动能定理。 12. 在“探究平抛运动的特点”实验中 （1）用图1装置进行探究，下列说法正确的是 。 A. 只能探究平抛运动水平分运动的特点 B. 需改变小锤击打的力度，多次重复实验 C. 能同时探究平抛运动水平、竖直分运动的特点 （2）用图2装置进行实验，下列说法正确的是 。 A. 斜槽轨道M必须光滑且其末端水平 B. 上下调节挡板N时必须每次等间距移动 C. 钢球从斜槽M上同一位置静止滚下 （3）用图3装置进行实验，竖直挡板上附有复写纸和白纸，可以记下钢球撞击挡板时的点迹。让钢球从斜槽上P点静止滚下，撞击挡板留下点迹A，然后将挡板依次水平向右移动x，重复实验，挡板上留下点迹B、C。若测得A、B间距离，B、C间距离，重力加速度为g，根据以上直接测得的物理量推导出小球初速度的计算公式为v0=_________（用所给字母表示）。 （4）某同学对平抛钢球进行频闪拍照得到了一幅频闪照片，实验时忘了标记重垂线方向，为解决此问题，他在频闪照片中，以某位置为坐标原点，沿根据经验分析出的大概的重垂线方向为y轴正方向，作垂直于y轴的直线为x轴，建立直角坐标系xoy，并测量出另外两个位置的坐标值（x1，y1）、（x2，y2），如图4所示。根据平抛运动规律，利用运动的合成与分解的方法，可得重垂线方向与y轴间夹角的正切值为___________。 四、解答题（10分+13分+17分=40分） 13. 美国航天局的“机智”号直升机在火星表面尝试动力飞行，并且在起飞后成功着陆，这是人类首次用飞行器探测其他天体表面，当“机智”号悬停在空中时，直升机旋翼提供的动力为F，已知“机智”号的质量为m，火星的半径为R，万有引力常量为G，忽略火星自转的影响，求： （1）火星表面的重力加速度以及火星的质量； （2）火星的第一宇宙速度。 14. 现代科学的发展揭示了无序性也是世界构成的一个本质要素。意大利物理学家乔治·帕里西发现了从原子到行星尺度的物理系统中无序和涨落间的相互影响，深刻揭示了无序体系中的隐藏对称性，荣获了诺贝尔物理学奖。如图所示是力学中的一个无序系统模型，质量均为m的小球P、Q用两根长度均为L的轻质细杆a、b连接，细杆a的一端可绕固定点O自由转动，细杆b可绕小球P自由转动。开始时两球与O点在同一高度，静止释放两球，并开始计时，两球在竖直面内做无序运动；t时，细杆a与竖直方向的夹角为，小球Q恰好到达与O点等高处且速度方向水平向右。重力加速度g，不计一切摩擦和空气阻力，求： （1）t时刻，Q球的速度大小v； （2）t时间内，b杆对Q球所做的功。 15. 在江西丰城火力发电厂，有一种将煤块制成煤粉的球磨机，其核心部件是一个半径R的躺卧圆筒。圆筒绕水平中心轴旋转，将筒内的钢球带到一定高度后，钢球脱离筒壁落下将煤块击碎，截面简化如图。设筒内仅有一个质量为m、大小不计的钢球，初始静止在最低点A。（已知重力加速度为g） （1）启动电机使圆筒加速转动，钢球与圆筒保持相对静止，第一次到达与圆心等高的位置B时，圆筒的角速度ω，求此时圆筒对钢球的弹力FN大小； （2）当钢球通过C点时，另一装置瞬间让钢球与圆筒分离（分离前后瞬间钢球速度不变），此后钢球仅在重力作用下落到位置D，途中没有再与圆筒内壁发生碰撞，CD连线过O点，与水平方向成45°。求分离时钢球的速度v； （3）停止工作后将圆筒洗净，内壁视为光滑。将一钢球从位置C正下方的E点由静止释放，与筒壁碰撞6次后恰好又回到E点。若所有碰撞都是弹性的（即碰撞前后沿半径方向速度大小相等方向相反，沿切线方向速度不变），求CE之间的距离d。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $