精品解析：上海市洋泾中学2023-2024学年高一下学期期末考试物理试卷

上海市洋泾中学2023学年度第二学期 高一物理期末考试试卷 本卷卷面总分100分，考试时间为60分钟。 考生注意： 1.本考试分设试卷和答题纸。答题前，务必在答题纸上填写姓名，并将核对后的条形码贴在指定位置上。作答必须写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。 2.标注“多选”的试题，每小题应选两个及以上的选项，但不可全选；未特别标注的选择类试题，每小题只能选一个选项。标注“计算”“简答”的试题，在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。 自行车 自行车，又称脚踏车或单车，通常是二轮的小型陆上车辆。人骑上车后，以脚踩踏板为动力，是绿色环保的交通工具。回答下列小题： 1. 如图所示，小悟同学用力蹬脚踏板，使自行车由静止开始向前进时，前轮和后轮所受摩擦力的方向为（　　） A. 前后轮受到的摩擦力方向都向前 B. 前后轮受到的摩擦力方向都向后 C. 前轮受到的摩擦力方向向前，后轮的向后 D. 前轮受到的摩擦力方向向后，后轮的向前 2. 如图所示是自行车气嘴灯及其结构图，弹簧一端固定在A端，另一端拴接重物，当车轮高速旋转时，重物由于做离心运动拉伸弹簧后才使触点M、N接触，从而接通电路，LED灯就会发光，下列说法正确的是（　　） A. 安装时A端比B端更靠近气嘴 B. 高速旋转时，重物做离心运动是由于受到离心力作用 C. 增大重物质量可使LED灯在较低转速下也能发光 D. 匀速行驶时，若LED灯转到最低点时能发光，则在最高点时也一定能发光 3. 若自行车的车轮半径R约为28英寸（1英寸＝2.54厘米），车轮沿水平方向在地面上无滑动地滚动。1s后自行车气嘴由轮子的正上方第一次运动到轮子正下方，则气嘴平均速度的大小为____m/s（保留3位有效数字），自行车的平均速度大小为______m/s（保留3位有效数字）。 4. 小悟同学骑自行车在水平路面沿直线行进。当人停止蹬车后，自行车受阻力作用做减速运动，直至速度减为零。此过程中克服阻力做功为W，人停止蹬车时自行车的速度为v，符合实际情况的图像为图中的（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，场地自行车比赛，场地自行车赛道与水平面成一定倾角， A、B、C三位运动员骑自行车在赛道转弯处以相同大小的线速度做匀速圆周运动（不计空气阻力）。下列说法正确的是（　　） A 自行车（含运动员）受到重力、支持力 B 自行车（含运动员）受到重力、支持力、摩擦力、向心力 C. 为运动员安全考虑，弯道处赛道应该设计成内侧低外侧高 D. 自行车受到地面的静摩擦力指向圆周运动的圆心 6. 小悟同学的有一辆变速自行车，如图所示，有3个链轮和6个飞轮，链轮和飞轮的齿数如表所示。骑行时通过选择不同的链轮和飞轮，可以采用合理的变速模式，这辆变速自行车共有______种变速模式。假设踏板的转速不变，该自行车可实现的最大行驶速度与最小行驶速度之比为______。 名称 链轮 齿数 48 38 28 名称 飞轮 齿数 14 16 18 22 24 28 7. 小悟同学为了监测骑行速度和里程，在自己的一辆自行车装上显示自行车行驶速度和行驶里程的“码表”。码表由传感器、表体两个基本部件构成。传感器安装在车轴上，车轮每转一周，传感器产生一个脉冲信号，脉冲信号被安装在车把上的“表体”记录下来，经过内部电路处理之后就能显示出自行车行驶速度和行驶里程。 （1）设骑行过程中“表体”记录到的传感器的脉冲信号频率为f，运动员还需要给“表体”输入一个必要的数据，才能正确显示出自行车的骑行速度。这位同学应该输入的数据是________（写出输入数据的意义和相应的字母），“表体”上显示的骑行速度应为________（用上述数据的字母表示） （2）在骑行的一段时间内，传感器总共发出了n个脉冲信号。则这一段的骑行里程为________（可用（1）中数据字母表示） （3）如果有一只“码表”是跟男式大轮自行车配套的，现把它装在女式小轮自行车上，则显示出的骑行速度________（选填“偏大”、“准确” 或“偏小”）。 万有引力与中国太空探索 2023年10月15日是神舟五号飞天二十周年，二十年前杨利伟代表13亿中国人踏上了逐梦太空的征途。从此，中国人开启了从“飞天梦圆”到“圆梦天宫”，实现了“嫦娥奔月”。 8. 神舟飞船从发射升空至返回大致经历了以下四个阶段，判断在各个阶段中返回舱的机械能守恒的是（　　） A. 飞船发射升空 B. 飞船在椭圆轨道上绕地球运行 C. 飞船进行最后一圈绕地飞行时进入返回姿态。返回舱与推进舱分离制动发动机点火，飞船持续下降预备进入大气层 D. 飞船借助降落伞和反推发动机逐步减速穿越大气层。以3-4m/s的速度下降预备着陆 9. 天宫二号是中国首个具备补加功能的载人航天科学实验空间实验室，在预设的离地处在轨上绕地球运行近似可以看做匀速圆周运动，重8.6吨。 （1）在天宫二号运行的过程中，下列哪个物理量保持不变_______ A.速度    B. 角速度     C. 加速度   D. 合外力 （2）已知地球的质量为、半径约为，万有引力常量，则天宫二号在轨道上受到地球的万有引力大小为_______。（保留2位有效数字） 10. 在天宫二号中，航天员在方格背景前做了以下实验：将质量为 m 的小球以速度 v 撞向质量为 6m 的静止大球，经过时间 Δt 两球发生正碰碰撞（忽略两球碰撞时间），实验过程中，相机拍下了三个时刻球的位置，如图所示。则碰撞后大球的速度为________v，如果在 2Δt 时刻还拍摄到了大球的位置，则通过该实验可以验证_______守恒定律。 11. 有同学设想在天宫二号空间站利用下列装置进行高中物理实验，你认为可行的是（　　） A. 探究两个互称角度的力的合成规律 B. 用力传感器研究作用力和反作用力关系 C. 研究平抛运动的规律 D. 研究向心力的实验 12. 在地面上做“验证机械能守恒定律”的实验，A、B 是固定在不同位置的两个挡光片，以最低点 C 作为零势能点。 重力加速度为 g。 （1）实验中使用的传感器是_______传感器。 （2）已知挡光片宽度为 d，摆锤通过某个挡光片的挡光时间为△t，则摆锤经过挡光片时的速度大小为_______。 （3）已知 A、B 两个挡光片与最低点 C 的高度差分别为hA、hB，实验测得摆锤经过A、B 时的速度大小分别为 vA、vB。为了证明摆锤在 A、B 两点的机械能相等，需要得到的关系式是_______。 （用给定的符号表示） （4）以摆锤所在位置到最低点的高度 h 为横坐标，摆锤速度为，以为纵坐标。若摆动过程中摆锤的机械能守恒，作出的图线应是图中的_______，图线的斜率表示_______。 13. “玉兔号”月球车成功抵达月背表面后，航天员对月球车模型的性能进行研究。月球车运动全过程的v-t图如图所示。月球车在t1~18s内以1.41×10-1W的额定功率行驶，在18s末关闭月球车的动力系统，运动过程中月球车受到的阻力大小不变，求月球车 （1）受到的阻力大小（保留2位有效数字） （2）质量（精确到1kg） （3）前15秒内的位移大小（保留2位有效数字） 体育运动 在体育运动项目中，包含着丰富的物理原理。只要你善于观察，都能用物理知识解决实际问题。 14. 我国女子短道速滑队在2013年世锦赛上实现女子接力三连冠。观察发现，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出，如图所示。在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则（　　） A. 甲对乙和乙对甲的冲量大小相等、方向相反 B. 甲和乙的动量变化一定大小相等、方向相同 C. 甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量 D. 甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功 15. 如图，某同学从同一竖直线上的1、2两点水平抛出两个铅球，两个铅球都经过空中的P点，不计空气阻力，则两个铅球从飞出到经过P点的过程中（　　） A. 在空中的飞行时间 B. 经过P点时速度的竖直方向的分量 C. 抛出的速度 D. 经过P点时的速度大小可能相等 16. 运动员通过练习颠羽毛球来提高手眼协调能力和反应速度。在某次颠球时，羽毛球拍将原来静止的质量为m的羽毛球以初速度v0竖直向上击出，若将羽毛球击出的瞬间确定为零时刻，且羽毛球在运动过程中所受空气阻力大小f与其速率v的关系满足f = kv（k 为常数），当羽毛球落回至击出点时速度大小为vt，不计风力，对于羽毛球从被击出到落回至击出点的运动过程。重力加速度为g。 （1）若规定竖直向上为正方向，则羽毛球的速度—时间（v—t）图像，可能的是（ ） A. B. C. D. （2）羽毛球受到的空气阻力的冲量If = ______；羽毛球的运动时间t=______。 17. 如图所示，运动员质量为m，从离地高h的雪坡最高点沿倾角为θ的直赛道由静止起下滑，接近雪坡底端时匀速下滑。运动员所受空气阻力F=kSv2，k为常量，S为截面积，v为速度。运动员与雪坡间的动摩擦因数为μ。重力加速度为g，则常量k的单位是______（用国际单位制的基本单位表示），由此推测k所代表的物理量可能是______。 18. 一足球运动员踢一个质量为400g的足球以2m/s的水平速度大小撞击墙壁，并以1m/s的速度大小反向弹回。以初速度方向为正方向，则碰撞过程中足球速度的变化量为______m/s，动能的变化量为______J。 19. 在游乐节目中，选手需要借助悬挂在高处绳飞越到水面的浮台上，小明和小阳观看后对此进行了讨论。如图所示，他们将选手简化为质量m=60kg的质点，选手抓住绳由静止开始摆动，此时绳与竖直方向夹角α=53°，绳的悬挂点O距水面的高度为H=3m。不考虑空气阻力和绳的质量，浮台露出水面的高度不计，水足够深。取重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6。 （1）求选手摆到最低点时对绳拉力的大小F； （2）选手从静止摆到最高点过程中，其动能随时间的变化关系图像为（　　） A. B. C. D. （3）若绳长L=2m，选手摆到最高点时松手落入水中。设水对选手的平均浮力f1=800N，平均阻力f2=700N，求选手落入水中的深度d； （4）若选手摆到最低点时松手，小明认为绳越长，在浮台上的落点距岸边越远；小阳认为绳越短，落点距岸边越远，请通过推算说明你的观点。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 上海市洋泾中学2023学年度第二学期 高一物理期末考试试卷 本卷卷面总分100分，考试时间为60分钟。 考生注意： 1.本考试分设试卷和答题纸。答题前，务必在答题纸上填写姓名，并将核对后的条形码贴在指定位置上。作答必须写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。 2.标注“多选”的试题，每小题应选两个及以上的选项，但不可全选；未特别标注的选择类试题，每小题只能选一个选项。标注“计算”“简答”的试题，在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。 自行车 自行车，又称脚踏车或单车，通常是二轮的小型陆上车辆。人骑上车后，以脚踩踏板为动力，是绿色环保的交通工具。回答下列小题： 1. 如图所示，小悟同学用力蹬脚踏板，使自行车由静止开始向前进时，前轮和后轮所受摩擦力的方向为（　　） A. 前后轮受到的摩擦力方向都向前 B. 前后轮受到的摩擦力方向都向后 C. 前轮受到的摩擦力方向向前，后轮的向后 D. 前轮受到的摩擦力方向向后，后轮的向前 2. 如图所示是自行车气嘴灯及其结构图，弹簧一端固定在A端，另一端拴接重物，当车轮高速旋转时，重物由于做离心运动拉伸弹簧后才使触点M、N接触，从而接通电路，LED灯就会发光，下列说法正确的是（　　） A. 安装时A端比B端更靠近气嘴 B. 高速旋转时，重物做离心运动是由于受到离心力作用 C. 增大重物质量可使LED灯在较低转速下也能发光 D. 匀速行驶时，若LED灯转到最低点时能发光，则在最高点时也一定能发光 3. 若自行车的车轮半径R约为28英寸（1英寸＝2.54厘米），车轮沿水平方向在地面上无滑动地滚动。1s后自行车气嘴由轮子的正上方第一次运动到轮子正下方，则气嘴平均速度的大小为____m/s（保留3位有效数字），自行车的平均速度大小为______m/s（保留3位有效数字）。 4. 小悟同学骑自行车在水平路面沿直线行进。当人停止蹬车后，自行车受阻力作用做减速运动，直至速度减为零。此过程中克服阻力做功为W，人停止蹬车时自行车的速度为v，符合实际情况的图像为图中的（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，场地自行车比赛，场地自行车赛道与水平面成一定倾角， A、B、C三位运动员骑自行车在赛道转弯处以相同大小的线速度做匀速圆周运动（不计空气阻力）。下列说法正确的是（　　） A. 自行车（含运动员）受到重力、支持力 B. 自行车（含运动员）受到重力、支持力、摩擦力、向心力 C. 为运动员安全考虑，弯道处赛道应该设计成内侧低外侧高 D. 自行车受到地面的静摩擦力指向圆周运动的圆心 6. 小悟同学的有一辆变速自行车，如图所示，有3个链轮和6个飞轮，链轮和飞轮的齿数如表所示。骑行时通过选择不同的链轮和飞轮，可以采用合理的变速模式，这辆变速自行车共有______种变速模式。假设踏板的转速不变，该自行车可实现的最大行驶速度与最小行驶速度之比为______。 名称 链轮 齿数 48 38 28 名称 飞轮 齿数 14 16 18 22 24 28 7. 小悟同学为了监测骑行速度和里程，在自己的一辆自行车装上显示自行车行驶速度和行驶里程的“码表”。码表由传感器、表体两个基本部件构成。传感器安装在车轴上，车轮每转一周，传感器产生一个脉冲信号，脉冲信号被安装在车把上的“表体”记录下来，经过内部电路处理之后就能显示出自行车行驶速度和行驶里程。 （1）设骑行过程中“表体”记录到的传感器的脉冲信号频率为f，运动员还需要给“表体”输入一个必要的数据，才能正确显示出自行车的骑行速度。这位同学应该输入的数据是________（写出输入数据的意义和相应的字母），“表体”上显示的骑行速度应为________（用上述数据的字母表示） （2）在骑行的一段时间内，传感器总共发出了n个脉冲信号。则这一段的骑行里程为________（可用（1）中数据字母表示） （3）如果有一只“码表”是跟男式大轮自行车配套的，现把它装在女式小轮自行车上，则显示出的骑行速度________（选填“偏大”、“准确” 或“偏小”）。 【答案】1. D 2. C 3. ①. 2.65 ②. 2.23 4. AC 5. C 6. ①. 17 ②. 7. ①. 车轮半径 ②. ③. ④. 偏大 【解析】 【1题详解】 用脚踩脚踏板，通过链传动使后轮获得动力，后轮发生转动时，与地面接触的地方有向后运动的趋势，地面给了后轮一个向前的静摩擦力的作用，而前轮在后轮动力的作用下，与地面接触的地方相对于地面有向前运动的趋势，因此地面给前轮的静摩擦力向后。 故选D。 【2题详解】 A．要使重物做离心运动拉伸弹簧后才使触点M、N接触，则A端应靠近圆心，因此安装时A端比B端更远离气嘴，故A错误； B．高速旋转时，重物做离心运动是由于重物所受的合外力小于所需的向心力而做离心运动，选项B错误； C．灯在最低点时，由牛顿第二定律得 F弹-mg=mω2r 即 F弹=mg+mω2r 因此增大重物质量可使LED灯在较低转速下也能发光，故C正确； D．灯在最低点时，由牛顿第二定律有 F1-mg=mω2r 灯在最高点时有 F2+mg=mω2r 即 F1>F2 匀速行驶时，在最低点时弹簧对重物的弹力大于在最高点时对重物的弹力，因此匀速行驶时，若LED灯转到最低点时能发光，则在最高点时不一定能发光，故D错误。 故选C。 【3题详解】 [1]根据题已知可得自行车轮子的半径 R=28×254cm=0.7112m 气门芯由轮子的正上方第一次到达轮子正下方，其竖直方向的位移为 x1=2R 水平方向的位移为 x2=πR 则可得该过程气门芯的位移为 平均速度的大小为 [2]该过程中自行车的位移大小为 x2=πR 则其在该过程中的平均速度的大小为 【4题详解】 由动能定理可知 可知W-v2图像是过原点的直线；W-v图像为抛物线。 故选AC。 【5题详解】 AB．向心力只是效果力，受力分析时不再重复加入；自行车在赛道转弯处做匀速圆周运动，自行车（含运动员）受到重力、支持力、摩擦力，故AB错误； C．为运动员安全考虑，弯道处赛道应该设计成内侧低外侧高，这样支持力的水平分力可以提供向心力，减小运动员在转弯时发生侧滑的危险，故C正确； D．场地自行车赛道与水平面成一定倾角，自行车受到地面的静摩擦力沿斜面方向，而圆周运动的圆心与自行车在同一水平面上，故D错误。 故选C。 【6题详解】 [1]设踏板的角速度为ω，链轮的半径为r1，飞轮的半径为r2，车轮的半径为R，则飞轮的角速度为 可知自行车行驶的速度为 由于半径与齿数成正比，则结合表中数据可知，当链轮和飞轮的齿数分别为48、24时与链轮和飞轮的齿数分别为28、14时的自行车速度相同，所以这辆变速自行车共有3×6种-1种=17种变速模式。 [2]自行车行驶的最小速度为 自行车行驶的最大速度为 故该自行车可实现的最大行驶速度与最小行驶速度之比为 【7题详解】 （1）[1][2]因为车轮每转一圈发出一个脉冲信号，则脉冲信号频率就是车轮转动的频率，所以自行车轮子转动的角速 ω=2πf 线速 v=Rω=2πRf 因此还需要车轮半R这个必要参数。 （2）[3]一段时间内，传感器总共发出了n个脉冲信号，表明自行车车轮转动n圈，每转一圈自行车前进一个周长的距离，因此这段时间内的里程 s=n×2πR=2nπR （3）[4]如果有一只码表是跟男士大轮自行车配套的，显示的速度 v=2πfR 而实际的速度是 v′=2πfR′ 由于 R′＜R 可见现实的骑行速度偏大。 万有引力与中国太空探索 2023年10月15日是神舟五号飞天二十周年，二十年前杨利伟代表13亿中国人踏上了逐梦太空的征途。从此，中国人开启了从“飞天梦圆”到“圆梦天宫”，实现了“嫦娥奔月”。 8. 神舟飞船从发射升空至返回大致经历了以下四个阶段，判断在各个阶段中返回舱的机械能守恒的是（　　） A. 飞船发射升空 B. 飞船在椭圆轨道上绕地球运行 C. 飞船进行最后一圈绕地飞行时进入返回姿态。返回舱与推进舱分离制动发动机点火，飞船持续下降预备进入大气层 D. 飞船借助降落伞和反推发动机逐步减速穿越大气层。以3-4m/s的速度下降预备着陆 9. 天宫二号是中国首个具备补加功能的载人航天科学实验空间实验室，在预设的离地处在轨上绕地球运行近似可以看做匀速圆周运动，重8.6吨。 （1）在天宫二号运行的过程中，下列哪个物理量保持不变_______ A.速度    B. 角速度     C. 加速度   D. 合外力 （2）已知地球的质量为、半径约为，万有引力常量，则天宫二号在轨道上受到地球的万有引力大小为_______。（保留2位有效数字） 10. 在天宫二号中，航天员在方格背景前做了以下实验：将质量为 m 的小球以速度 v 撞向质量为 6m 的静止大球，经过时间 Δt 两球发生正碰碰撞（忽略两球碰撞时间），实验过程中，相机拍下了三个时刻球的位置，如图所示。则碰撞后大球的速度为________v，如果在 2Δt 时刻还拍摄到了大球的位置，则通过该实验可以验证_______守恒定律。 11. 有同学设想在天宫二号空间站利用下列装置进行高中物理实验，你认为可行的是（　　） A. 探究两个互称角度的力的合成规律 B. 用力传感器研究作用力和反作用力的关系 C. 研究平抛运动的规律 D. 研究向心力的实验 12. 在地面上做“验证机械能守恒定律”的实验，A、B 是固定在不同位置的两个挡光片，以最低点 C 作为零势能点。 重力加速度为 g。 （1）实验中使用的传感器是_______传感器。 （2）已知挡光片宽度为 d，摆锤通过某个挡光片的挡光时间为△t，则摆锤经过挡光片时的速度大小为_______。 （3）已知 A、B 两个挡光片与最低点 C 的高度差分别为hA、hB，实验测得摆锤经过A、B 时的速度大小分别为 vA、vB。为了证明摆锤在 A、B 两点的机械能相等，需要得到的关系式是_______。 （用给定的符号表示） （4）以摆锤所在位置到最低点的高度 h 为横坐标，摆锤速度为，以为纵坐标。若摆动过程中摆锤的机械能守恒，作出的图线应是图中的_______，图线的斜率表示_______。 13. “玉兔号”月球车成功抵达月背表面后，航天员对月球车模型的性能进行研究。月球车运动全过程的v-t图如图所示。月球车在t1~18s内以1.41×10-1W的额定功率行驶，在18s末关闭月球车的动力系统，运动过程中月球车受到的阻力大小不变，求月球车 （1）受到的阻力大小（保留2位有效数字） （2）质量（精确到1kg） （3）前15秒内的位移大小（保留2位有效数字） 【答案】8. B 9. ①. B ②. 10. ①. 0.25 ②. 动量 11. ABD 12. ①. 光电门 ②. ③. ④. D ⑤. 13. （1）；（2）；（3） 【解析】 【8题详解】 A.飞船发射升空，动能和重力势能均增加，则机械能增加，故A错误； B．飞船在椭圆轨道上绕地球运行，只有地球的引力对飞船做功，则机械能守恒，故B正确； C．飞船进行最后一圈绕地飞行时进入返回姿态，返回舱与推进舱分离，制动发动机点火，飞船持续下降预备进入大气层，则飞船要克服大气的阻力做功，机械能减小，故C错误； D．飞船借助降落伞和反推发动机逐步减速穿越大气层，以3~4m/s的速度下降预备着陆，则飞船的要克服大气的阻力做功，则机械能减小，故D错误。 故选B。 【9题详解】 （1）天宫二号在预设离地390km处在轨上绕地球运行近似可以看做匀速圆周运动，其线速度、加速度、合外力方向时刻变化，角速度不变。 故选B。 （2）天宫二号受到地球的万有引力提供向心力，由 代入数据解得 【10题详解】 [1]设小方格的长度为L，碰前小球的速度为 碰后小球的速度为 根据动量守恒定律有 联立解得 [2]如果在2Δt时刻还拍摄到了大球的位置，就可以测出大球碰后的速度，则通过该实验可以验证动量守恒定律。 【11题详解】 空间站里面的物体处于完全失重状态，凡是与重力相关的实验都不能正常进行，研究平抛运动的规律与重力相关则不能正常进行，而探究两个互称角度的力的合成规律、用力传感器研究作用力和反作用力的关系、研究向心力的实验不用涉及重力相关情况，都可以正常进行。 故选ABD。 【12题详解】 （1）[1]实验中要测量出A、B两个位置的速度，所以使用的传感器是光电门传感器。 （2）[2]因为很小，可以用平均速度代替瞬时速度，所以摆锤经过挡光片时的速度大小为 （3）[3]A位置的机械能为 B位置的机械能为 为了证明摆锤在A、B两点的机械能相等，需要得到的关系式是 解得 （4）[4][5]由机械能守恒，则E为定值，有 解得 可知图为一次函数关系。由上式可知，斜率为 故选D。 【13题详解】 （1）由图可知，15s~18s内匀速运动，由 则 解得 （2）在18s后加速度大小为 由牛顿第二定律 解得 （3）加速运动过程可分为：时间内的匀加速运动，时间内的变加速运动两个阶段。时功率为，速度为，匀加速阶段的牵引力F为 由牛顿第二定律 解得 匀加速运动的时间为 匀加速运动的位移为 内，由动能定理得 解得加速运动过程中的总位移为 体育运动 在体育运动项目中，包含着丰富的物理原理。只要你善于观察，都能用物理知识解决实际问题。 14. 我国女子短道速滑队在2013年世锦赛上实现女子接力三连冠。观察发现，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出，如图所示。在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则（　　） A. 甲对乙和乙对甲的冲量大小相等、方向相反 B. 甲和乙的动量变化一定大小相等、方向相同 C. 甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量 D. 甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功 15. 如图，某同学从同一竖直线上的1、2两点水平抛出两个铅球，两个铅球都经过空中的P点，不计空气阻力，则两个铅球从飞出到经过P点的过程中（　　） A. 在空中的飞行时间 B. 经过P点时速度的竖直方向的分量 C. 抛出的速度 D. 经过P点时的速度大小可能相等 16. 运动员通过练习颠羽毛球来提高手眼协调能力和反应速度。在某次颠球时，羽毛球拍将原来静止的质量为m的羽毛球以初速度v0竖直向上击出，若将羽毛球击出的瞬间确定为零时刻，且羽毛球在运动过程中所受空气阻力大小f与其速率v的关系满足f = kv（k 为常数），当羽毛球落回至击出点时速度大小为vt，不计风力，对于羽毛球从被击出到落回至击出点的运动过程。重力加速度为g。 （1）若规定竖直向上为正方向，则羽毛球的速度—时间（v—t）图像，可能的是（ ） A. B. C. D. （2）羽毛球受到的空气阻力的冲量If = ______；羽毛球的运动时间t=______。 17. 如图所示，运动员质量为m，从离地高h的雪坡最高点沿倾角为θ的直赛道由静止起下滑，接近雪坡底端时匀速下滑。运动员所受空气阻力F=kSv2，k为常量，S为截面积，v为速度。运动员与雪坡间的动摩擦因数为μ。重力加速度为g，则常量k的单位是______（用国际单位制的基本单位表示），由此推测k所代表的物理量可能是______。 18. 一足球运动员踢一个质量为400g的足球以2m/s的水平速度大小撞击墙壁，并以1m/s的速度大小反向弹回。以初速度方向为正方向，则碰撞过程中足球速度的变化量为______m/s，动能的变化量为______J。 19. 在游乐节目中，选手需要借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上，小明和小阳观看后对此进行了讨论。如图所示，他们将选手简化为质量m=60kg的质点，选手抓住绳由静止开始摆动，此时绳与竖直方向夹角α=53°，绳的悬挂点O距水面的高度为H=3m。不考虑空气阻力和绳的质量，浮台露出水面的高度不计，水足够深。取重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6。 （1）求选手摆到最低点时对绳拉力的大小F； （2）选手从静止摆到最高点过程中，其动能随时间的变化关系图像为（　　） A. B. C. D. （3）若绳长L=2m，选手摆到最高点时松手落入水中。设水对选手的平均浮力f1=800N，平均阻力f2=700N，求选手落入水中的深度d； （4）若选手摆到最低点时松手，小明认为绳越长，在浮台上的落点距岸边越远；小阳认为绳越短，落点距岸边越远，请通过推算说明你的观点。 【答案】14. A 15. D 16. ①. D ②. 0 ③. 17. ①. kg/m3 ②. 密度 18 ①. -3m/s ②. -0.6J 19. （1）；（2）A；（3）；（4）见解析 【解析】 【14题详解】 A．根据冲量的定义式可知，相互作用的一对作用力，冲量的大小相等，方向相反，则甲对乙和乙对甲的冲量大小相等、方向相反，故A正确； B．根据动量定理有 结合上述可知，甲和乙的动量变化一定大小相等、方向相反，故B错误； C．根据动能与动量的关系有 由于甲乙运动员质量关系不确定，可知，甲的动能增加量与乙的动能减少量的关系也不确定，故C错误； D．根据动能定理有 结合上述可知，甲的动能增加量与乙的动能减少量的关系不确定，则甲对乙做功大小与乙对甲做功大小关系也不确定，故D错误。 故选A。 【15题详解】 A．铅球做平抛运动，竖直方向上有 解得 由于铅球1竖直下落高度大一些，则有 故A错误； B．铅球竖直方向做自由落体运动，则有 结合上述可知 故B错误； C．铅球水平方向分位移相等，则有 结合上述可知 故C错误； D．铅球在P点的速度 结合上述有 ， 可知，铅球经过P点时的速度大小可能相等，故D正确。 故选D。 【16题详解】 （1）[1]羽毛球向上运动过程，根据牛顿第二定律有 羽毛球向上做减速运动，速度减小，加速度方向向下，大小减小。羽毛球向上运动过程，根据牛顿第二定律有 羽毛球向下做加速运动，速度增大，加速度方向向下，大小减小，即图像的斜率始终为负值，且斜率的绝对值减小。 故选D。 （2）[2]根据冲量的定义式有 可知，阻力的冲量 由于羽毛球最终返回出发点，则有 解得 [3]根据动量定理有 结合上述解得 【17题详解】 [1][2]运动员所受空气阻力 F=kSv2 则有 利用单位进行运算可知，k的单位为，根据单位可知，k代表的物理量可能为密度。 【18题详解】 [1]以初速度方向为正方向，则碰撞过程中足球速度的变化量为 [2]碰撞过程中足球动能变化量 解得 【19题详解】 （1）选手摆动到最低点过程，根据动能定理有 选手在最低点时，根据牛顿第二定律有 根据牛顿第三定律有 解得 （2）将选手的摆动类比于单摆的振动，选手从相对于最低点的最大位移开始振动，令选手相对于最低点的最大高度为A，则水平方向近似满足 则竖直方向上近似满足 根据机械能守恒定律有 即动能随时间的变化关系满足正弦规律变化，第一个图像满足要求。 故选A。 （3）根据动能定理有 解得 （4）选手从最低点开始做平抛运动，则有 ， 结合上述解得 根据数学函数规律，当有 x有最大值，解得 可知，两人的看法均不正确，当绳长越接近1.5m时，落地距离岸边越远。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$