精品解析:河南省驻马店市新蔡县第一高级中学2024-2025学年高一下学期4月期中物理试题
2025-06-06
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 河南省 |
| 地区(市) | 驻马店市 |
| 地区(区县) | 新蔡县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.63 MB |
| 发布时间 | 2025-06-06 |
| 更新时间 | 2026-04-17 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-06-06 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52466676.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
新蔡县第一高级中学2024-2025学年高一下学期4月份期中模拟考试物理试题
一、单项选择题:本题共7 小题,每小题4分,共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 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,之后一直沿轨道运动直至轨道末端,在此过程中小球的速度方向与初速度方向相同和相反的次数分别是( )
A. 2;3 B. 2;2 C. 3;2 D. 3;3
【答案】A
【解析】
【详解】如图所示
可知在此过程中小球的速度方向与初速度方向相同的次数为两次,相反的次数为三次。
故选A。
2. 如图所示一种古老的舂米机,舂米时,稻谷放在石臼中,横梁可以绕转动,在横梁前端处固定一春米锤,脚踏在横梁另一端点往下压时,舂米锤便向上抬起。然后提起脚,舂米锤就向下运动,击打中的稻谷,使稻谷的壳脱落,稻谷变为大米。已知,则在横梁绕O转动过程中( )
A. B、C的向心加速度大小相等
B. B、C的角速度关系满足
C. B、C的线速度大小关系满足
D. B、C的加速度大小关系满足
【答案】D
【解析】
【详解】AB.B、C属于同轴转动,角速度相等,即
由向心加速度公式
因为
故B、C的向心加速度关系为
故AB错误;
C.由线速度与角速度关系
可知
故C错误;
D.B、C分别绕O做匀速圆周运动,则有
由上述分析可知
故D正确。
故选D。
3. 如图所示,一半径为R、密度均匀的球体,在距球心2R处有一质点。若以球心O为中心挖去一个半径为的球体,则剩余部分对该质点的万有引力变为原来的( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设球体的密度为,则球体的质量为
被挖去的小球体的质量为
可知完整球体对质点的万有引力大小为
被挖去的小球体对质点的万有引力大小为
则剩余部分对质点的万有引力大小为
可知剩余部分对该质点的万有引力变为原来的。
故选B。
4. 滑滑板是一项青少年酷爱的运动,依靠自身的体能,展现快速的运动艺术。如图所示,一少年在一次训练中以速度从P点沿切线进入曲面轨道,从O点离开曲面轨道,离开O点时的速度与水平方向夹角为,再经过1s落在倾角为的斜面上Q点点未标出。已知重力加速度g取,P点到O点的竖直高度,少年和滑板可视为质点总质量,忽略空气阻力。少年在此运动过程中,下列说法错误的是( )
A. 从O点到Q点的距离为5m
B. 在曲面轨道上克服摩擦力做的功为30J
C. 少年落在Q点前瞬间重力的功率为3750W
D. 少年离斜面的最大距离为1m
【答案】D
【解析】
【详解】A.少年由O到Q的过程做平抛运动,将此运动沿水平方向与竖直方向分解,如图1所示
设O点的速度大小为v,其水平分速度大小为,竖直分速度大小为,从O到Q水平方向做匀速直线运动,可得
竖直方向做竖直上抛运动,可得
由几何关系得
又已知
联立解得,,
由几何关系得O点到Q点的距离
故A正确,不符合题意;
B.设在曲面轨道上克服摩擦力做的功为W,对此过程,根据动能定理得
解得
故B正确,不符合题意;
C.少年落在Q点前瞬间的竖直分速度大小为
此时重力的功率为
故C正确,不符合题意;
D.由O到Q的过程,少年在垂直于斜面的方向上速度减到零时,其离斜面的距离最远,将O到Q的运动沿垂直于斜面与平行于斜面分解,如图2所示
O点的速度v和重力加速度g垂直于斜面的分量分别为、。
设少年离斜面的最大距离为,在垂直于斜面的方向上,由运动学公式得
解得
故D错误,符合题意。
本题选错误的,故选D。
5. 蹦极运动以其惊险刺激深得年轻人的喜爱,图示为某次蹦极运动中的情景,原长为l、劲度系数为k的轻弹性绳一端固定在机臂上,另一端固定在质量为m的蹦极者身上,蹦极者从机臂上由静止自由下落,当蹦极者距离机臂h时,下落至最低点。空气阻力恒为重力的,重力加速度为g。此过程中( )
A. 弹性绳增加的弹性势能为
B. 蹦极者减少的机械能为
C. 蹦极者的最大动能为
D. 蹦极者和弹性绳组成的系统减少的机械能为
【答案】A
【解析】
【详解】C.根据题意可知,蹦极者下落l的过程中,蹦极者受重力和空气阻力,根据动能定理可知蹦极者此时动能为
此时蹦极者所受合力向下,蹦极者继续加速,则蹦极者的最大动能大于,故C错误;
B.蹦极者从静止开始运动到最低点的过程中,其动能变化量为0,所以其机械能的减少量为其重力势能减少量
故B错误;
A.弹性绳增加的弹性势能为蹦极者减少的机械能去掉克服阻力做的功,即
故A正确;
D.蹦极者和弹性绳组成的系统减少的机械能为整个过程克服阻力所做的功
故D错误。
故选A。
6. 中国计划在2030年前实现载人登月。航天器先在月球表面附近的圆轨道上绕月球做周期为T的匀速圆周运动,然后逐渐调整并安全登月。航天员出舱后沿竖直方向做了一次跳跃,他腾空的高度为h,腾空的时间为t。已知引力常量为G,则月球的质量为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设月球的半径为,月球表面的重力加速度大小为,根据自由落体有
解得
根据万有引力提供向心力,有
结合
联立解得月球质量
故选D。
7. 如图所示,三个可视为质点的小球a、b、c,先后从同一固定斜面(其中)的顶点A处水平抛出(初速度均平行于OD),落点分别为B、C、D。已知AB=BC,O、C、D三点共线且OC=CD,不计空气阻力,则小球a、b、c平抛时的初速度大小之比为( )
A. 1:2:4 B. 1:4:8 C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设小球a、b、c平抛时的初速度大小分别为va、vb、vc,对小球a、b,竖直方向有
水平方向有
联立可得
对小球b、c,有,
可得
因此
故选D。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3 分,有选错的得0分。
8. 脚踩火箭炮是一种儿童很喜欢的玩具,用力脚踩气囊,火箭会以一定的速度发射出去,转动发射柱,还可以改变初速度方向,不考虑火箭底座的离地高度。关于该玩具,以下说法正确的是( )
A. 若考虑空气阻力的影响火箭炮竖直发射时,上升的时间大于下落的时间
B. 若不计空气阻力,转动发射柱可以改变发射方向,若初速度大小恒定,则当发射初速度与地面夹角为时,火箭炮飞的最远
C. 若不计空气阻力,在倾角为的斜坡上沿水平方向发射火箭炮,若都落在斜坡上,则发射初速度变为原来的2倍,落在斜坡上的速度也变为原来的2倍
D. 若不计空气阻力,在倾角为的斜面上以初速度垂直斜面发射,经时间火箭炮离斜面最远
【答案】BC
【解析】
【详解】A.若考虑空气阻力的影响,火箭上升时有
下降时有
可知
根据位移—时间公式
可知上升的时间小于下落的时间,故A错误;
B.设发射初速度与地面夹角为时有,
解得
根据数学知识可知,当时,火箭炮飞的最远,故B正确;
C.若都落在斜坡上,则有(代表速度与水平方向的夹角)
根据
可知发射初速度变为原来的2倍,落在斜坡上的速度也变为原来的2倍,故C正确;
D.在倾角为的斜面上以初速度垂直斜面发射,经
火箭炮离斜面最远,故D错误;
故选BC。
9. 如图,在一个平台上有物体A和物体B,质量均为m,物体间系着轻质且不可伸长的细绳。已知物体A和B与桌面间的动摩擦因数均为μ且接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g,物体A到轴O1O2的距离为r,物体B到轴O1O2的距离为2r。若平台绕轴O1O2转动,转动的角速度ω从0开始缓慢增大,则下列说法中正确的有( )
A. 当时,物体A才开始相对桌面滑动
B. 当时,物体A和物体B中间的绳子无拉力
C. 当时,物体A刚好达到最大静摩擦力
D. 当时,物体A受到绳子的拉力为
【答案】BD
【解析】
【详解】B.若A和B中间无绳,则根据公式
得到A和B滑动时的临界角速度分别为
所以当时,物体A和B仅靠摩擦力提供向心力,故B正确;
AC.当时,绳上开始有拉力,若物体A受到最大静摩擦力,对物体A有
对物体B有
联立得
当时绳上有拉力且物块A、B相对静止,物体A、B均未滑动,故AC错误;
D.当时,对物体B分析有
可得
故D正确。
故选BD。
10. 资料显示,质量为的某型号小汽车,其轮胎的最大承重为,超过该值将会爆胎。某次汽车正以30m/s的速度匀速通过一段凸凹不平的路面,将这段路面简化为弧形,其最高点和最低点分别为A、B,对应圆弧的半径r均为150m,两圆弧的圆心连线与竖直方向间的夹角为37°,取,,,则汽车( )
A. 从A点到B点的过程中重力势能减少了
B. 通过最高点A时对路面的压力为6000N
C. 通过最低点B时不会爆胎
D. 若以40m/s的速度匀速通过该路段时,不会脱离路面
【答案】BC
【解析】
【详解】A.根据做功的公式可知重力做功为
故A错误;
B.根据牛顿第二定律有
解得
根据牛顿第三定律可知,通过最高点A时对路面的压力为6000N,故B正确;
C.在最低点,根据牛顿第二定律有
解得
根据牛顿第三定律可知,通过B时对路面的压力为,不会爆胎,故C正确;
D.脱离路面的最小速度满足
解得
所以若以40m/s的速度匀速通过该路段时,会脱离路面,故D错误;
故选BC。
三、非选择题:本题共5 小题,共54分。
11. 学习小组利用距离传感器研究平抛运动的规律,实验装置如图1所示。某次实验得到了不同时刻小球的位置坐标图,如图2所示,其中点为抛出点,标记为,其他点依次标记为。相邻点的时间间隔均为。把各点用平滑的曲线连接起来就是平抛运动的轨迹图。
(1)经数据分析可得小球竖直方向为自由落体运动,若根据轨迹图计算当地的重力加速度,则需要知道的物理量为___________(单选,填下列选项字母序号),重力加速度的表达式为___________(用所选物理量符号和题中所给物理量符号表示)。
A.测量第个点到的竖直距离
B.测量第个点到的水平距离
C.测量第个点到的距离
(2)若测出重力加速度,描点连线画出图线为过原点的一条直线,如图3所示,则说明平抛运动的轨迹为抛物线。可求出平抛运动的初速度为___________m/s(结果保留2位有效数字)。
【答案】(1) ①. A ②.
(2)0.70
【解析】
【小问1详解】
[1]根据平抛运动的规律,在竖直方向是做自由落体运动,所以需要测量第n个点到O的竖直距离。
故选A。
[2]在竖直方向,根据
解得
【小问2详解】
由图3可知,图线为过原点的一条直线,则有
其中k为定值,说明平抛运动的轨迹为抛物线。
根据平抛运动的规律,在水平方向有
在竖直方向有
联立可得
则有
由图3可得
可得
12. 某同学用图甲所示装置做“测定当地重力加速度”实验,已知打点计时器所接交流电源上标有“220V,50Hz”。
(1)以下实验操作正确的是________(多选)。
A. 重物最好选用质量较大,体积较小的
B. 打点计时器的两个限位孔应在同一竖直线上
C. 实验前,手应提住纸带上端,使纸带竖直
D. 实验时,先放开纸带,再接通打点计时器的电源
(2)进行正确实验操作后,纸带上打出图乙所示的一系列点,点A、B、C、D、E是连续打出的5个点,两个相邻点的间距分别为,,,,则打下D点时重物的速度大小为________,当地重力加速度大小为________(结果均保留3位有效数字)。
(3)不计其他影响,若电源实际频率小于50Hz,则所测重力加速度________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(4)用图甲所示装置做“验证机械能守恒定律”实验时,________(填“需要”或“不需要”)用到天平。
【答案】(1)ABC (2) ①. 2.07 ②. 9.75
(3)偏大 (4)不需要
【解析】
【小问1详解】
A.重物最好选用质量较大,体积较小的,以减小空气阻力的影响,A正确;
B.为减小摩擦阻力,打点计时器的两个限位孔应在同一竖直线上,B正确;
C.实验前,手应提住纸带上端,并使纸带竖直,减小纸带与打点计时器限位孔之间的摩擦,C正确;
D.实验时,应先接通电源,等打点计时器打点稳定后再释放纸带,D错误。
故选ABC。
【小问2详解】
[1]相邻两点间的时间间隔为
故打下D点时重物的速度大小为
[2]根据逐差法可得重物加速度大小为
【小问3详解】
不计其他影响,若电源实际频率小于50Hz,计算时所用的频率偏大,则计算加速度所用时间间隔T偏小,根据可知所测重力加速度偏大。
【小问4详解】
用图甲所示装置做“验证机械能守恒定律”实验时,若在误差允许范围内有
即
则能够验证机械能守恒定律成立,故实验中不需要测量重物的质量,不需要用到天平。
13. 如图所示,一质量的滑板Q静止在光滑水平桌面上,其右侧A处有一与滑板等高的柱子(不计宽度,上表面光滑),柱子顶端距离地面的高度为。现一质量为的物块(视为质点)以速度水平滑上滑板。当滑板运动到A时被柱子牢固粘连。已知滑板Q长,其右端到A的距离在范围内变化,物块P与滑板Q间的动摩擦因数为,重力加速度大小为,求:
(1)物块刚滑上滑板时,滑板的加速度的大小;
(2)当时,物块运动到点时的速度大小;
(3)试讨论:物块从A飞出后,在地面上的落点到的距离与的关系。
【答案】(1)
(2)
(3)见解析
【解析】
【小问1详解】
对滑板,根据牛顿第二定律
解得滑板的加速度的大小为
【小问2详解】
对物块,根据牛顿第二定律
解得
设经时间物块与滑板共速,则
解得,
物块在滑板上滑动距离为
此过程滑板的位移为
说明物块与滑板共速时,滑板恰与柱子粘连,物块继续做匀减速运动,则
解得物块运动到点时的速度大小为
【小问3详解】
由(2)可知①当时,物块运动到A点时的速度相同,物块从A飞出后做平抛运动,有
在地面上的落点到的距离为
解得
②当时,物块一直做匀减速运动,则
在地面上的落点到的距离为
14. 为了研究过山车的原理,某物理小组提出了下列的设想:取一个与水平方向夹角为,长为的倾斜光滑轨道,通过微小圆弧与光滑水平轨道相连,然后在处平滑连接一个半径的竖直圆轨道,如图所示。现将一个质量小球从距A点高为的水平台面上以一定的初速度水平弹出,到A点时速度方向恰沿方向,并沿倾斜轨道滑下。取,求:
(1)小球初速度的大小;
(2)小球滑到点时的速度的大小;
(3)小球刚进入圆轨道时,对点的压力大小。
【答案】(1)3m/s
(2)9m/s (3)182N
【解析】
【小问1详解】
小球做平抛运动到达A点,由平抛运动规律知竖直方向有
即
因为在A点的速度恰好沿AB方向,所以小球初速度
【小问2详解】
小球在光滑轨道AB上运动时,由牛顿第二定律
由运动学公式
其中
联立解得小球滑到点时的速度的大小
【小问3详解】
小球在BC段做匀速直线运动,则
在C点由牛顿第二定律
由牛顿第三定律,小球刚进入圆轨道时,对点的压力大小为
15. 如图所示,质量为的滑块(可视为质点)放在光滑平台上,向左缓慢推动滑块压缩轻弹簧至P点,释放后滑块以一定速度从A点水平飞出后,恰好从B点无碰撞滑入竖直平面内的光滑圆弧轨道BC,然后从C点进入与圆弧轨道BC相切于C点的水平面CD,同一竖直平面内的光滑半圆轨道DE与水平面CD相切于D点。已知圆弧轨道BC的半径,AB两点的高度差,光滑圆弧BC对应的圆心角为53°,滑块与CD部分的动摩擦因数,,重力加速度。求:
(1)弹簧对滑块做的功;
(2)滑块到达圆弧末端C时对轨道的压力;
(3)滑块冲上半圆轨道后中途不会脱离半圆轨道,轨道DE的半径满足的条件。
【答案】(1)
(2),方向竖直向下
(3)或
【解析】
【小问1详解】
滑块从A点运动到B点的过程为平抛运动,设滑块运动到B点时水平方向的速度为,竖直方向的分速度为,则根据平抛运动的性质有
解得
又因为滑块恰好从B点无碰撞滑入竖直平面内的光滑圆弧轨道BC,则有
解得
即滑块运动到A点时的速度为,则滑块从P点运动到A点的过程根据能量守恒定律有
解得弹簧对滑块做的功为
【小问2详解】
滑块由B点运动到C点的过程,根据动能定理得
又因为
联立解得滑块运动到C点时的速度为
在C点对滑块进行受力分析,根据牛顿第二定律有
解得此时轨道对滑块的支持力为
则由牛顿第三定律可知,滑块到达圆弧末端C时对轨道的压力大小为,方向竖直向下。
【小问3详解】
滑块冲上半圆轨道后不会脱离轨道运动,分两种情况:一是到达与圆心等高处时速度恰好为零;二是恰好到达半圆弧轨道的最高点。当滑块到达与圆心等高处时速度恰好为零时,由动能定理得
解得
当滑块恰好能够到达半圆弧轨道的最高点时,由动能定理得
滑块在最高点E时,由重力恰好提供向心力有
联立解得
综上所述可知,若滑块冲上半圆轨道后中途不会脱离轨道运动,则轨道DE的半径满足的条件为或
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新蔡县第一高级中学2024-2025学年高一下学期4月份期中模拟考试物理试题
一、单项选择题:本题共7 小题,每小题4分,共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 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,之后一直沿轨道运动直至轨道末端,在此过程中小球的速度方向与初速度方向相同和相反的次数分别是( )
A. 2;3 B. 2;2 C. 3;2 D. 3;3
2. 如图所示一种古老的舂米机,舂米时,稻谷放在石臼中,横梁可以绕转动,在横梁前端处固定一春米锤,脚踏在横梁另一端点往下压时,舂米锤便向上抬起。然后提起脚,舂米锤就向下运动,击打中的稻谷,使稻谷的壳脱落,稻谷变为大米。已知,则在横梁绕O转动过程中( )
A. B、C的向心加速度大小相等
B. B、C的角速度关系满足
C. B、C的线速度大小关系满足
D. B、C的加速度大小关系满足
3. 如图所示,一半径为R、密度均匀的球体,在距球心2R处有一质点。若以球心O为中心挖去一个半径为的球体,则剩余部分对该质点的万有引力变为原来的( )
A. B. C. D.
4. 滑滑板是一项青少年酷爱的运动,依靠自身的体能,展现快速的运动艺术。如图所示,一少年在一次训练中以速度从P点沿切线进入曲面轨道,从O点离开曲面轨道,离开O点时的速度与水平方向夹角为,再经过1s落在倾角为的斜面上Q点点未标出。已知重力加速度g取,P点到O点的竖直高度,少年和滑板可视为质点总质量,忽略空气阻力。少年在此运动过程中,下列说法错误的是( )
A. 从O点到Q点的距离为5m
B. 在曲面轨道上克服摩擦力做的功为30J
C. 少年落在Q点前瞬间重力的功率为3750W
D. 少年离斜面的最大距离为1m
5. 蹦极运动以其惊险刺激深得年轻人的喜爱,图示为某次蹦极运动中的情景,原长为l、劲度系数为k的轻弹性绳一端固定在机臂上,另一端固定在质量为m的蹦极者身上,蹦极者从机臂上由静止自由下落,当蹦极者距离机臂h时,下落至最低点。空气阻力恒为重力的,重力加速度为g。此过程中( )
A. 弹性绳增加的弹性势能为
B. 蹦极者减少的机械能为
C. 蹦极者的最大动能为
D. 蹦极者和弹性绳组成的系统减少的机械能为
6. 中国计划在2030年前实现载人登月。航天器先在月球表面附近的圆轨道上绕月球做周期为T的匀速圆周运动,然后逐渐调整并安全登月。航天员出舱后沿竖直方向做了一次跳跃,他腾空的高度为h,腾空的时间为t。已知引力常量为G,则月球的质量为( )
A. B. C. D.
7. 如图所示,三个可视为质点的小球a、b、c,先后从同一固定斜面(其中)的顶点A处水平抛出(初速度均平行于OD),落点分别为B、C、D。已知AB=BC,O、C、D三点共线且OC=CD,不计空气阻力,则小球a、b、c平抛时的初速度大小之比为( )
A. 1:2:4 B. 1:4:8 C. D.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3 分,有选错的得0分。
8. 脚踩火箭炮是一种儿童很喜欢的玩具,用力脚踩气囊,火箭会以一定的速度发射出去,转动发射柱,还可以改变初速度方向,不考虑火箭底座的离地高度。关于该玩具,以下说法正确的是( )
A. 若考虑空气阻力的影响火箭炮竖直发射时,上升的时间大于下落的时间
B. 若不计空气阻力,转动发射柱可以改变发射方向,若初速度大小恒定,则当发射初速度与地面夹角为时,火箭炮飞的最远
C. 若不计空气阻力,在倾角为的斜坡上沿水平方向发射火箭炮,若都落在斜坡上,则发射初速度变为原来的2倍,落在斜坡上的速度也变为原来的2倍
D. 若不计空气阻力,在倾角为的斜面上以初速度垂直斜面发射,经时间火箭炮离斜面最远
9. 如图,在一个平台上有物体A和物体B,质量均为m,物体间系着轻质且不可伸长的细绳。已知物体A和B与桌面间的动摩擦因数均为μ且接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g,物体A到轴O1O2的距离为r,物体B到轴O1O2的距离为2r。若平台绕轴O1O2转动,转动的角速度ω从0开始缓慢增大,则下列说法中正确的有( )
A. 当时,物体A才开始相对桌面滑动
B. 当时,物体A和物体B中间的绳子无拉力
C. 当时,物体A刚好达到最大静摩擦力
D. 当时,物体A受到绳子的拉力为
10. 资料显示,质量为的某型号小汽车,其轮胎的最大承重为,超过该值将会爆胎。某次汽车正以30m/s的速度匀速通过一段凸凹不平的路面,将这段路面简化为弧形,其最高点和最低点分别为A、B,对应圆弧的半径r均为150m,两圆弧的圆心连线与竖直方向间的夹角为37°,取,,,则汽车( )
A. 从A点到B点的过程中重力势能减少了
B. 通过最高点A时对路面的压力为6000N
C. 通过最低点B时不会爆胎
D. 若以40m/s的速度匀速通过该路段时,不会脱离路面
三、非选择题:本题共5 小题,共54分。
11. 学习小组利用距离传感器研究平抛运动的规律,实验装置如图1所示。某次实验得到了不同时刻小球的位置坐标图,如图2所示,其中点为抛出点,标记为,其他点依次标记为。相邻点的时间间隔均为。把各点用平滑的曲线连接起来就是平抛运动的轨迹图。
(1)经数据分析可得小球竖直方向为自由落体运动,若根据轨迹图计算当地的重力加速度,则需要知道的物理量为___________(单选,填下列选项字母序号),重力加速度的表达式为___________(用所选物理量符号和题中所给物理量符号表示)。
A.测量第个点到的竖直距离
B.测量第个点到的水平距离
C.测量第个点到的距离
(2)若测出重力加速度,描点连线画出图线为过原点的一条直线,如图3所示,则说明平抛运动的轨迹为抛物线。可求出平抛运动的初速度为___________m/s(结果保留2位有效数字)。
12. 某同学用图甲所示装置做“测定当地重力加速度”实验,已知打点计时器所接交流电源上标有“220V,50Hz”。
(1)以下实验操作正确的是________(多选)。
A. 重物最好选用质量较大,体积较小的
B. 打点计时器的两个限位孔应在同一竖直线上
C. 实验前,手应提住纸带上端,使纸带竖直
D. 实验时,先放开纸带,再接通打点计时器的电源
(2)进行正确实验操作后,纸带上打出图乙所示的一系列点,点A、B、C、D、E是连续打出的5个点,两个相邻点的间距分别为,,,,则打下D点时重物的速度大小为________,当地重力加速度大小为________(结果均保留3位有效数字)。
(3)不计其他影响,若电源实际频率小于50Hz,则所测重力加速度________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(4)用图甲所示装置做“验证机械能守恒定律”实验时,________(填“需要”或“不需要”)用到天平。
13. 如图所示,一质量的滑板Q静止在光滑水平桌面上,其右侧A处有一与滑板等高的柱子(不计宽度,上表面光滑),柱子顶端距离地面的高度为。现一质量为的物块(视为质点)以速度水平滑上滑板。当滑板运动到A时被柱子牢固粘连。已知滑板Q长,其右端到A的距离在范围内变化,物块P与滑板Q间的动摩擦因数为,重力加速度大小为,求:
(1)物块刚滑上滑板时,滑板的加速度的大小;
(2)当时,物块运动到点时的速度大小;
(3)试讨论:物块从A飞出后,在地面上的落点到的距离与的关系。
14. 为了研究过山车的原理,某物理小组提出了下列的设想:取一个与水平方向夹角为,长为的倾斜光滑轨道,通过微小圆弧与光滑水平轨道相连,然后在处平滑连接一个半径的竖直圆轨道,如图所示。现将一个质量小球从距A点高为的水平台面上以一定的初速度水平弹出,到A点时速度方向恰沿方向,并沿倾斜轨道滑下。取,求:
(1)小球初速度的大小;
(2)小球滑到点时的速度的大小;
(3)小球刚进入圆轨道时,对点的压力大小。
15. 如图所示,质量为的滑块(可视为质点)放在光滑平台上,向左缓慢推动滑块压缩轻弹簧至P点,释放后滑块以一定速度从A点水平飞出后,恰好从B点无碰撞滑入竖直平面内的光滑圆弧轨道BC,然后从C点进入与圆弧轨道BC相切于C点的水平面CD,同一竖直平面内的光滑半圆轨道DE与水平面CD相切于D点。已知圆弧轨道BC的半径,AB两点的高度差,光滑圆弧BC对应的圆心角为53°,滑块与CD部分的动摩擦因数,,重力加速度。求:
(1)弹簧对滑块做的功;
(2)滑块到达圆弧末端C时对轨道的压力;
(3)滑块冲上半圆轨道后中途不会脱离半圆轨道,轨道DE的半径满足的条件。
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