精品解析：安徽省部分学校2024-2025学年高二上学期开学考试物理试卷

高二物理 考生注意： 1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 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。 4．本卷命题范围：必修一、必修二。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32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. 2024年6月28日消息，西北工业大学第二届“庆安杯”创意航模制作飞行大赛圆满结束。小明是一位航模爱好者，在一次航模飞行练习中，取向上为正方向，某段时间内航模飞机在竖直方向的速度随时间变化的关系如图所示，下列说法正确的是（　　） A. t3时刻航模飞机在最高点 B t1~t2时间内航模飞机悬停 C. t5~t6时间内航模飞机距离地面越来越远 D. t3时刻航模飞机加速度方向不变 2. 某研究小组利用所学物理知识，研究篮球鞋防滑性能。同学将球鞋置于斜面上，逐渐增大斜面与水平面之间夹角，当夹角等于37°时，篮球鞋恰好开始滑动，设篮球鞋滑动摩擦力等于其最大静摩擦力，sin37° = 0.6，cos37° = 0.8，下列说法正确的是（　　） A. 人穿上鞋子踩相同材料板上时，压力增大，动摩擦因数也会变大 B. 篮球鞋开始滑动前，摩擦力随夹角增大而变小 C. 需测量篮球鞋质量后，才能求得篮球鞋与斜面间动摩擦因数 D. 鞋子与斜面间动摩擦因数为0.75 3. 如图所示，一辆汽车以恒定速率通过圆弧拱桥，N为桥面最高处，则汽车（　　） A. 在N处所受支持力大小小于其重力，从M到N过程所受支持力逐渐增大 B. 在N处所受支持力大小小于其重力，从M到N过程所受支持力逐渐减小 C. 在N处所受支持力大小大于其重力，从M到N过程所受支持力逐渐增大 D. 在N处所受支持力大小大于其重力，从M到N过程所受支持力逐渐减小 4. 在水平路面上骑摩托车人，遇到一个壕沟，其尺寸如图所示。摩托车后轮离开地面后失去动力，之后的运动可视为平抛运动，摩托车后轮落到壕沟对面才算安全。不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 摩托车在空中相同时间内速度的变化量不相同 B. 若摩托车能越过壕沟，则其所用时间为 C. 摩托车能安全越过壕沟的最小初速度为 D. 若摩托车越不过壕沟，则初速度越小其在空中的运动时间越短 5. 如图所示，一条宽度为d的小河，水流速度恒为v0，小船渡河时顺水流方向的分位移为，沿船头指向的分位移为BC，合位移为AC，已知矢量三角形ABC中的∠A为直角，下列说法正确的是（　　） A. 小船在静水中的速度方向与水流速度的方向之间的夹角为130° B. 小船渡河的合位移大小为2d C. 小船渡河的合速度大小为 D. 小船渡河的时间为 6. 如图所示，一人随电梯由静止开始先匀加速后匀速向上运动，从电梯开始运动时计时，下列关于人受到的摩擦力f、支持力、人的动能以及重力势能随时间t变化的关系图像可能正确的是（　　） A. B. C D. 7. 2023年2月26日，中国载人航天工程三十年成就展在中国国家博物馆举行，展示了中国载人航天发展历程和建设成就。如图所示是某次同步卫星从轨道1变轨到轨道3，点火变速在轨道P、Q两点，P为轨道1和轨道2的切点，Q为轨道2和轨道3的切点。轨道1和轨道3为圆轨道，轨道2为椭圆轨道。设轨道1、轨道2和轨道3上卫星运行周期分别为、和。下列说法正确的是（　　） A. 卫星在轨道3上的动能最大 B. 卫星在轨道3上Q点的加速度大于轨道2上P点的加速度 C. 卫星在轨道2上由P点到Q点的过程中，由于离地高度越来越大，所以机械能逐渐增大 D. 卫星运行周期关系满足 8. 质量为m的汽车由静止开始在水平地面上做加速度大小为a的匀加速直线运动，经过时间t0发动机达到额定功率，接着汽车保持额定功率不变做变加速直线运动，然后以最大速度匀速运动.已知汽车运动过程中所受的阻力恒为f，下列说法正确的是（ ） A. 汽车做匀加速直线运动时受到的牵引力大小为ma B. 汽车的额定功率为（ma+f）at0 C. 汽车在整个运动过程中的最大速度为at0 D. 汽车做匀加速直线运动时牵引力做的功为 二、多项选择题：本题共2小题，每小题5分，共10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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9. 我国发射的“夸父一号”探测卫星用于探测由太阳发射而来的高能宇宙射线，卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道离地面的高度为720km，下列说法正确的是（　　） A. “夸父一号”的运行速度小于7.9km/s B. “夸父一号”的向心加速度小于地球同步卫星的向心加速度 C. 为使“夸父一号”能更长时间观测太阳，采用a轨道比b轨道更合理 D. “夸父一号”绕地球做圆周运动的周期为24小时 10. 如图所示，质量均为m的物体A、B通过轻绳连接，A穿在固定的竖直光滑杆上，B放在固定的光滑斜面上，斜面倾角θ=30°，轻弹簧一端固定在斜面底端的挡板上，另一端连接物体B。初始时，A位于N点，轻弹簧处于原长状态，轻绳绷直（ON段水平，OB段平行于斜面）。现将A由静止释放，当A运动到M点时的速度为v。设P为A运动的最低点，B运动过程中不会碰到轻质滑轮，弹簧始终在弹性限度内，ON=l，，重力加速度为g，不计一切阻力。下列说法正确的是（　　） A. A从N点运动到M点的过程中，绳的拉力对A做的功 B. A从N点运动到M点的过程中，A减少的机械能大于B增加的机械能 C. A运动到M点时，B的速度为 D. A运动到M点时，弹簧增加的弹性势能为 三、非选择题：本题共5小题，共58分。 11. 某学习小组用图甲和图乙所示的装置“探究平抛运动的特点”。 （1）下列实验操作不合理的有______。 A.用图甲装置研究平抛物体的竖直分运动时，观察A、B两球是否同时落地 B.图乙装置中的背板必须处于竖直面内，固定时可用铅垂线检查背板是否竖直 C.若将小球放在图乙装置的斜槽末端水平部分任一位置均能保持静止，则说明斜槽末端水平 D.用图乙装置多次实验以获得钢球做平抛运动的轨迹时，可以从斜槽上任意不同位置静止释放钢球 （2）该小组利用图乙装置，记录了钢球经过的A、B、C三个位置，如图丙所示。图中每格的边长为L，重力加速度为g。 ①钢球从A运动到B和从B运动到C的时间______（选填“相等”或“不相等”）； ②钢球从A运动到B的时间为______（用L、g表示）； ③钢球做平抛运动的初速度为______（用L、g表示）。 12. 某同学利用如图甲所示装置来验证机械能守恒定律。 （1）下列操作正确的是__________（填正确答案标号）。 A. 为了减小实验误差，重物应选择密度较小的物体 B. 先释放纸带，后接通电源 C. 在纸带上选取计数点，并测量计数点到第一个点间的距离 （2）该同学正确操作后得到一条如图乙所示的纸带，为第一个点，、、、为从合适位置开始选取的四个连续点。已知打点计时器所接电源的频率为，则打点计时器打点时重物的速度大小为__________。（结果保留三位有效数字） （3）已知重物的质量为，当地的重力加速度，取图中段来验证机械能守恒定律：从点到点，重物重力势能的减少量__________J，动能的增加量__________J。（结果均保留三位有效数字） 13. 嫦娥五号探测器首次实施无人月面取样并返回，为2024年登月做好前期准备。嫦娥五号探测器由轨道器、返回器、着陆器和上升器等多个部分组成。探测器完成对月球表面的取样任务后，样品将由上升器携带升空进入环月轨道，与环月轨道上做匀速圆周运动的轨道器返回器组合体（简称组合体）对接。为了安全，上升器与组合体对接时，必须具有相同的速度。已知上升器（含样品）的质量为，月球的半径为，月球表面的重力加速度为，组合体到月球表面的高度为。取上升器与月球相距无穷远时引力势能为零，上升器与月球球心距离为时，引力势能为，为引力常量，月球的质量为（未知），不计月球自转的影响。求： （1）月球质量及组合体在环月轨道上做圆周运动的速度的大小； （2）上升器从月球表面升空并与组合体成功对接至少需要的能量。 14. 如图所示，不可伸长的轻质细绳下方悬挂一质量为m=0.1kg的小球（可视为质点），另一端固定在竖直光滑墙面上的O点，倾角α=45°、高H=5m的斜面固定在水平地面上，O点与N点等高且位于M点正上方。小球在竖直平面内做圆周运动，到最低点时细绳恰好拉断后做平抛运动并垂直击中斜面的中点Q，重力加速度g=10m/s2，求： （1）小球做平抛运动的时间和细绳的长度； （2）绳刚要拉断时张力大小； （3）若球击中斜面反弹的速度大小为击中前的一半，则反弹后球能不能落到M点？请列式说明。 15. 如图所示，一个质量m=2kg的小物块（可视为质点）压缩弹簧后被锁定，弹簧锁定后所储存的弹性势能Ep=100J。固定光滑圆形轨道右侧水平面平滑连接着一个固定的倾角θ=37°且足够长的粗糙斜面，物块与斜面的摩擦系数μ=0.5，圆形轨道左右水平面光滑，不计空气阻力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2。求： （1）解除弹簧锁定，弹簧恢复原长时小物块水平射出的速度大小； （2）若小物块第一次进入圆形轨道的过程中不脱离轨道，求圆形轨道半径R的取值范围； （3）若圆形轨道半径R=1.8m，求小物块整个运动过程在斜面上经过的总路程s。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高二物理 考生注意： 1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 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。 4．本卷命题范围：必修一、必修二。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32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. 2024年6月28日消息，西北工业大学第二届“庆安杯”创意航模制作飞行大赛圆满结束。小明是一位航模爱好者，在一次航模飞行练习中，取向上为正方向，某段时间内航模飞机在竖直方向的速度随时间变化的关系如图所示，下列说法正确的是（　　） A. t3时刻航模飞机在最高点 B. t1~t2时间内航模飞机悬停 C. t5~t6时间内航模飞机距离地面越来越远 D. t3时刻航模飞机加速度方向不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．航模飞机速度一直为正，则时刻航模飞机速度最大，但不在最高点，故A错误； B．时间内航模飞机在竖直方向做匀速直线运动，故B错误； C．时间内航模飞机速度变小但速度一直为正，距离地面越来越远，故C正确 ； D．时刻航模飞机由向上加速运动变向上减速运动，加速度方向发生改变，故D错误。 故选C。 2. 某研究小组利用所学物理知识，研究篮球鞋的防滑性能。同学将球鞋置于斜面上，逐渐增大斜面与水平面之间夹角，当夹角等于37°时，篮球鞋恰好开始滑动，设篮球鞋滑动摩擦力等于其最大静摩擦力，sin37° = 0.6，cos37° = 0.8，下列说法正确的是（　　） A. 人穿上鞋子踩在相同材料板上时，压力增大，动摩擦因数也会变大 B. 篮球鞋开始滑动前，摩擦力随夹角增大而变小 C. 需测量篮球鞋质量后，才能求得篮球鞋与斜面间动摩擦因数 D. 鞋子与斜面间动摩擦因数为0.75 【答案】D 【解析】 【详解】A．动摩擦因数由接触面的材料和粗糙程度决定，与压力大小无关，故A错误； B．篮球鞋开始滑动前，二者之间的摩擦力为静摩擦力，对篮球鞋受力分析，如图所示 由篮球鞋沿斜面方向受力平衡可知 θ越大，则Ff越大，故B错误； CD．篮球鞋恰好开始滑动时，二者之间的静摩擦力恰好达到最大静摩擦力，此时有 联立，求得 所以，只需知道篮球鞋恰好开始滑动时斜面的倾角就可以求出篮球鞋与斜面间动摩擦因数，由题意知，篮球鞋与斜面间动摩擦因数为 故C错误，D正确。 故选D。 3. 如图所示，一辆汽车以恒定速率通过圆弧拱桥，N为桥面最高处，则汽车（　　） A. 在N处所受支持力大小小于其重力，从M到N过程所受支持力逐渐增大 B. 在N处所受支持力大小小于其重力，从M到N过程所受支持力逐渐减小 C. 在N处所受支持力大小大于其重力，从M到N过程所受支持力逐渐增大 D. 在N处所受支持力大小大于其重力，从M到N过程所受支持力逐渐减小 【答案】A 【解析】 【详解】在N处，根据牛顿第二定律可得 解得 在M处，设汽车与圆心的连线与竖直方向的夹角为，根据牛顿第二定律可得 解得 从M到N过程，速率v不变，减小，增大，故逐渐增大。 故选A 4. 在水平路面上骑摩托车的人，遇到一个壕沟，其尺寸如图所示。摩托车后轮离开地面后失去动力，之后的运动可视为平抛运动，摩托车后轮落到壕沟对面才算安全。不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 摩托车在空中相同时间内速度的变化量不相同 B. 若摩托车能越过壕沟，则其所用时间为 C. 摩托车能安全越过壕沟的最小初速度为 D. 若摩托车越不过壕沟，则初速度越小其在空中的运动时间越短 【答案】B 【解析】 【详解】A．摩托车在空中做平抛运动，加速度不变，由 可知，相同时间内的速度变化量相同，故A错误； B．摩托车越过壕沟的过程，竖直方向有 可得 故B正确； C．摩托车能安全越过壕沟的最小初速度满足 求得 故C错误； D．摩托车在空中运动的时间由竖直方向下落的高度决定，若摩托车越不过壕沟，其落点如果在壕沟最深处的右侧，则初速度越小在空中运动的时间越长，落点如果在壕沟最深处的左侧，则初速度越小在空中运动的时间越短，故D错误。 故选B。 5. 如图所示，一条宽度为d的小河，水流速度恒为v0，小船渡河时顺水流方向的分位移为，沿船头指向的分位移为BC，合位移为AC，已知矢量三角形ABC中的∠A为直角，下列说法正确的是（　　） A. 小船在静水中的速度方向与水流速度的方向之间的夹角为130° B. 小船渡河的合位移大小为2d C. 小船渡河的合速度大小为 D. 小船渡河的时间为 【答案】C 【解析】 【详解】A．在矢量三角形ABC中，有 可得 小船在渡河时船头指向上游，在静水中的速度方向与水流速度的方向之间的夹角为，故A错误； B．小船渡河的合位移等于河宽，故B错误； CD．由小船沿河岸的分运动，易知小船的渡河时间为 则小船的合速度大小为 故C正确，D错误。 故选C。 6. 如图所示，一人随电梯由静止开始先匀加速后匀速向上运动，从电梯开始运动时计时，下列关于人受到的摩擦力f、支持力、人的动能以及重力势能随时间t变化的关系图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．电梯先匀加速上升再匀速上升，对运动过程受力分析结合牛顿第二定律的同向性可知人先受摩擦力后不受摩擦力，A错误； B．加速上升阶段，加速度向上，人受到的支持力大于重力，匀速上升阶段，支持力等于重力，B错误； C．人的动能先增大后不变，动能增大阶段，动能表达式 C正确； D．设电梯的倾角为，加速运动时，上升的高度随时间的关系为 重力势能随时间变化的关系为 D错误。 故选C。 7. 2023年2月26日，中国载人航天工程三十年成就展在中国国家博物馆举行，展示了中国载人航天发展历程和建设成就。如图所示是某次同步卫星从轨道1变轨到轨道3，点火变速在轨道P、Q两点，P为轨道1和轨道2的切点，Q为轨道2和轨道3的切点。轨道1和轨道3为圆轨道，轨道2为椭圆轨道。设轨道1、轨道2和轨道3上卫星运行周期分别为、和。下列说法正确的是（　　） A. 卫星在轨道3上的动能最大 B. 卫星在轨道3上Q点的加速度大于轨道2上P点的加速度 C. 卫星在轨道2上由P点到Q点的过程中，由于离地高度越来越大，所以机械能逐渐增大 D. 卫星运行周期关系满足 【答案】D 【解析】 【详解】A．在圆轨道，根据万有引力提供向心力可得 则卫星在轨道3上的速度小，故卫星在轨道3上的动能小，故A错误； B．根据牛顿第二定律可得 解得 故轨道3上Q点加速度小于轨道2上P点的加速度，故B错误； C．轨道2上从P到Q点只有万有引力做功，机械能不变，故C错误； D．根据开普勒第三律，对轨道1有 同理对2、3有 联立可得 故D正确。 故选D。 8. 质量为m的汽车由静止开始在水平地面上做加速度大小为a的匀加速直线运动，经过时间t0发动机达到额定功率，接着汽车保持额定功率不变做变加速直线运动，然后以最大速度匀速运动.已知汽车运动过程中所受的阻力恒为f，下列说法正确的是（ ） A. 汽车做匀加速直线运动时受到的牵引力大小为ma B. 汽车的额定功率为（ma+f）at0 C. 汽车在整个运动过程中的最大速度为at0 D. 汽车做匀加速直线运动时牵引力做功为 【答案】B 【解析】 【详解】A．汽车做匀加速直线运动时，根据牛顿第二定律可得 解得汽车受到的牵引力大小为 故A错误； B．t0时刻，汽车的速度为 此时汽车功率达到额定功率，则有 故B正确； C．汽车匀加速的最大速度为 此后做加速度逐渐减小的加速运动，当牵引力等于阻力时，汽车做匀速运动，速度达到最大，则有 故C错误； D．汽车做匀加速直线运动时牵引力的功率逐渐增加至 这段时间里牵引力做的功小于 故D错误。 故选B。 二、多项选择题：本题共2小题，每小题5分，共10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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9. 我国发射的“夸父一号”探测卫星用于探测由太阳发射而来的高能宇宙射线，卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道离地面的高度为720km，下列说法正确的是（　　） A. “夸父一号”的运行速度小于7.9km/s B. “夸父一号”的向心加速度小于地球同步卫星的向心加速度 C. 为使“夸父一号”能更长时间观测太阳，采用a轨道比b轨道更合理 D. “夸父一号”绕地球做圆周运动的周期为24小时 【答案】AC 【解析】 【详解】A B D．根据万有引力提供向心力，有 求得 所以，绕同一中心天体做匀速圆周运动的卫星，轨道半径越大，线速度、向心加速度越小，运行周期越大。当轨道半径等于地球半径时，线速度等于第一宇宙速度，即， “夸父一号”离地面的高度为，轨道半径大于地球半径，其运行速度小于；“夸父一号”的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，所以其向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度，其运行周期小于地球同步卫星的运行周期，即小于24小时，故A正确，B、D错误； C．若采用a轨道，卫星绕行一周一直能够观测太阳，若采用b轨道，卫星绕行一周只有一半时间能够观测太阳，即采用a轨道能够更长时间观测太阳，故C正确。 故选AC。 10. 如图所示，质量均为m的物体A、B通过轻绳连接，A穿在固定的竖直光滑杆上，B放在固定的光滑斜面上，斜面倾角θ=30°，轻弹簧一端固定在斜面底端的挡板上，另一端连接物体B。初始时，A位于N点，轻弹簧处于原长状态，轻绳绷直（ON段水平，OB段平行于斜面）。现将A由静止释放，当A运动到M点时的速度为v。设P为A运动的最低点，B运动过程中不会碰到轻质滑轮，弹簧始终在弹性限度内，ON=l，，重力加速度为g，不计一切阻力。下列说法正确的是（　　） A. A从N点运动到M点的过程中，绳的拉力对A做的功 B. A从N点运动到M点的过程中，A减少的机械能大于B增加的机械能 C. A运动到M点时，B的速度为 D. A运动到M点时，弹簧增加的弹性势能为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据动能定理 可得绳的拉力对A做的功 A错误； B．根据机械能守恒可知，A减少的机械能等于B增加的机械能和弹簧的弹性势能之和，B正确； C．利用几何关系可知 可知 利用连接体之间速度关系，可知 C错误； D．A下降到M点时，B沿斜面运动的距离 整个系统机械能守恒，可知 弹簧的弹性势能为 D正确。 故选BD。 三、非选择题：本题共5小题，共58分。 11. 某学习小组用图甲和图乙所示的装置“探究平抛运动的特点”。 （1）下列实验操作不合理的有______。 A.用图甲装置研究平抛物体的竖直分运动时，观察A、B两球是否同时落地 B.图乙装置中的背板必须处于竖直面内，固定时可用铅垂线检查背板是否竖直 C.若将小球放在图乙装置的斜槽末端水平部分任一位置均能保持静止，则说明斜槽末端水平 D.用图乙装置多次实验以获得钢球做平抛运动轨迹时，可以从斜槽上任意不同位置静止释放钢球 （2）该小组利用图乙装置，记录了钢球经过的A、B、C三个位置，如图丙所示。图中每格的边长为L，重力加速度为g。 ①钢球从A运动到B和从B运动到C的时间______（选填“相等”或“不相等”）； ②钢球从A运动到B的时间为______（用L、g表示）； ③钢球做平抛运动的初速度为______（用L、g表示）。 【答案】 ①. D ②. 相等 ③. ④. 【解析】 【详解】（1）[1]A．用图甲装置研究平抛物体的竖直分运动时，观察A、B两球是否同时落地，若同时落地，说明两球在竖直方向的分运动相同，选项A正确，不符合题意； B．图乙装置中的背板必须处于竖直面内，固定时可用铅垂线检查背板是否竖直，选项B正确，不符合题意； C．若将小球放在图乙装置的斜槽末端水平部分任一位置均能保持静止，则说明斜槽末端水平，选项C正确，不符合题意； D．用图乙装置多次实验以获得钢球做平抛运动的轨迹时，必须让小球从斜槽上相同位置由静止释放，从而保证小球做平抛运动的初速度相同，选项D错误，符合题意。 故选D。 （2）①[2]钢球从A运动到B和从B运动到C的水平位移相等，则时间相等； ②[3]根据 解得钢球从A运动到B的时间为 ③[4]钢球做平抛运动的初速度为 12. 某同学利用如图甲所示装置来验证机械能守恒定律。 （1）下列操作正确的是__________（填正确答案标号）。 A. 为了减小实验误差，重物应选择密度较小的物体 B. 先释放纸带，后接通电源 C. 在纸带上选取计数点，并测量计数点到第一个点间的距离 （2）该同学正确操作后得到一条如图乙所示的纸带，为第一个点，、、、为从合适位置开始选取的四个连续点。已知打点计时器所接电源的频率为，则打点计时器打点时重物的速度大小为__________。（结果保留三位有效数字） （3）已知重物的质量为，当地的重力加速度，取图中段来验证机械能守恒定律：从点到点，重物重力势能的减少量__________J，动能的增加量__________J。（结果均保留三位有效数字） 【答案】（1）C （2）1.92 （3） ①. 0.188 ②. 0.184 【解析】 【小问1详解】 A．在验证机械能守恒定律实验中阻力的影响越小越好，因为密度大的物体的阻力与重力之比更小，所以对于体积和形状相同的重物，实验时应选择密度大的，故A项错误； B．应该先接通电源，然后释放纸带，故B项错误； C．在纸带上选取计数点，并测量计数点到第一个点间的距离。C项正确。 故选C。 【小问2详解】 因为点为段的中间时刻，打点时重物的速度为 【小问3详解】 [1]从点到点，重物重力势能的减少量 [2]动能的增加量 13. 嫦娥五号探测器首次实施无人月面取样并返回，为2024年登月做好前期准备。嫦娥五号探测器由轨道器、返回器、着陆器和上升器等多个部分组成。探测器完成对月球表面的取样任务后，样品将由上升器携带升空进入环月轨道，与环月轨道上做匀速圆周运动的轨道器返回器组合体（简称组合体）对接。为了安全，上升器与组合体对接时，必须具有相同的速度。已知上升器（含样品）的质量为，月球的半径为，月球表面的重力加速度为，组合体到月球表面的高度为。取上升器与月球相距无穷远时引力势能为零，上升器与月球球心距离为时，引力势能为，为引力常量，月球的质量为（未知），不计月球自转的影响。求： （1）月球质量及组合体在环月轨道上做圆周运动的速度的大小； （2）上升器从月球表面升空并与组合体成功对接至少需要的能量。 【答案】（1），；（2） 【解析】 【详解】（1）在月球表面，根据万有引力等于重力有 可得，月球质量为 组合体在环月轨道上做圆周运动，根据万有引力提供向心力有 可得，组合体在环月轨道上做圆周运动的速度为 （2）上升器从月球表面升空并与组合体成功对接时，重力势能的增加量为 上升器从月球表面升空并与组合体成功对接时，增加的动能为 所以上升器从月球表面升空并与组合体成功对接至少需要的能量为 14. 如图所示，不可伸长的轻质细绳下方悬挂一质量为m=0.1kg的小球（可视为质点），另一端固定在竖直光滑墙面上的O点，倾角α=45°、高H=5m的斜面固定在水平地面上，O点与N点等高且位于M点正上方。小球在竖直平面内做圆周运动，到最低点时细绳恰好拉断后做平抛运动并垂直击中斜面的中点Q，重力加速度g=10m/s2，求： （1）小球做平抛运动的时间和细绳的长度； （2）绳刚要拉断时张力大小； （3）若球击中斜面反弹的速度大小为击中前的一半，则反弹后球能不能落到M点？请列式说明。 【答案】（1）0.5s；1.25m （2）3N （3）见解析 【解析】 【小问1详解】 小球做平抛运动并垂直击中斜面的中点，有 根据几何关系，可得水平位移为 联立解得 ， 则竖直方向的位移为 根据几何关系可得绳长为 【小问2详解】 绳刚要拉断时，对球受力分析，根据牛顿第二定律有 代入数据解得 【小问3详解】 若小球击中斜面反弹的速度大小为击中前的一半，设小球经过时间落到地面，则在竖直方向上有 代入数据解得 则水平方向位移为 由此可知，小球从Q点反弹后做斜上抛运动，恰好落到M点。 15. 如图所示，一个质量m=2kg的小物块（可视为质点）压缩弹簧后被锁定，弹簧锁定后所储存的弹性势能Ep=100J。固定光滑圆形轨道右侧水平面平滑连接着一个固定的倾角θ=37°且足够长的粗糙斜面，物块与斜面的摩擦系数μ=0.5，圆形轨道左右水平面光滑，不计空气阻力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2。求： （1）解除弹簧锁定，弹簧恢复原长时小物块水平射出的速度大小； （2）若小物块第一次进入圆形轨道的过程中不脱离轨道，求圆形轨道半径R的取值范围； （3）若圆形轨道半径R=1.8m，求小物块整个运动过程在斜面上经过的总路程s。 【答案】（1） （2）或 （3） 【解析】 【小问1详解】 设弹簧恢复原长时小物块水平射出的速度大小为，在弹簧恢复原长过程中，对于弹簧和小物块组成的系统，根据机械能守恒定律有 ① 代入数据，求得 【小问2详解】 若小物块恰好能到达圆形轨道上与圆心等高的位置，设此时圆形轨道的半径为，对于小物块射出后运动到该位置的过程，根据动能定理有 ② 求得 若小物块恰好能通过圆形轨道的最高点，设此时圆形轨道的半径为，则小物块通过最高点时，根据重力提供向心力有 ③ 对于小物块射出后运动到该最高点的过程，根据动能定理有 ④ 联立③④，求得 所以，若小物块第一次进入圆形轨道的过程中不脱离轨道，求圆形轨道半径R的取值范围为 或 即 或 【小问3详解】 若圆形轨道半径，则小物块能够通过圆形轨道最高点，再次回到水平面时速度仍为 由②式可知，若小物块恰好能到达的圆形轨道上与圆心等高的位置，小物块在圆形轨道最低点的最大速度为；由③、④两式可知，若小物块恰好能通过的圆形轨道的最高点，小物块在圆形轨道最低点的最小速度为，设小物块第一次滑上斜面向上滑动的最大位移大小为，对于该过程根据动能定理有 ⑤ 设小物块第一次沿斜面滑到底端时的速度大小为，对于小物块沿斜面下滑的过程根据动能定理有 ⑥ 联立⑤⑥，求得 因 所以，小物块再次返回圆形轨道时达到最高点低于圆心，小物块将再次返回，再次滑上斜面，沿斜面滑下之后滑上圆弧轨道，再沿圆形轨道返回，如此重复下去，小物块滑上斜面时的速度一次比一次小，小物块在斜面上往返无限次，最终小物块将不能再滑上斜面，小物块第一次滑上斜面的所有动能完全转化为内能，即 ⑦ 求得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$