精品解析：湖南省常德市汉寿县第一中学2024-2025学年高一下学期3月月考物理试题

湖南省常德市汉寿县第一中学2024-2025学年 高一下学期3月月考物理试卷 一、单选题 1. 2021年4月28日，国际行星防御大会召开，我国代表介绍了正在论证的小行星探测任务。关于行星运动规律下列说法正确的是（　　） A. 第谷根据多年的观测总结揭示了行星的运动规律，为万有引力定律的发现奠定了基础 B. 牛顿发现万有引力定律后，开普勒整理牛顿的观测数据后，发现了行星运动的规律 C. 开普勒第三定律表达式为月亮围绕地球运动的k值与人造卫星围绕地球运动的k值相同 D. 行星绕太阳运动时、线速度方向时刻在变，大小始终不变 2. 两辆完全相同的汽车，沿水平直路一前一后匀速行驶，速度均为v0，若前车突然以恒定的加速度刹车，在它减速至时，后车以前车刹车时的加速度开始刹车。已知汽车从开始刹车到停止所行驶的距离为s，若要保证两车在上述情况中不相撞，则两车在匀速行驶时保持的距离至少为（　　） A. s B. 2s C. 3s D. 4s 3. 2022年2月6日，农历新年正月初六，中国女足在2球落后的情况下连扳3球以3-2战胜韩国女足，时隔16年，第9次问鼎女足亚洲杯，再度续写逆转奇迹，给国人带来了精彩足球盛宴。假设女足队员王霜在某次足球传递训练过程中用42N力将足球传出去，球沿球场草地滚了25米停下来了，请问王霜在本次训练中对足球做的功为多少？（　　） A. 0 B. 1050J C. 525J D. 无法计算 4. 中澳美“科瓦里-2019”特种兵联合演练于8月28日至9月4日在澳大利亚举行，中国空军空降兵部队首次派员参加，演习中一名特种兵从空中静止的直升飞机上，抓住一根竖直悬绳由静止开始下滑，运动的速度随时间变化的规律如图所示，t2时刻特种兵着地，下列说法正确的是（　　） A. 在t1~t2时间内，平均速度 B. 在t1~t2间内特种兵所受阻力越来越大 C. 特种兵在0~t1时间内处于超重状态，t1~t2时间内处于失重状态 D. 若第一个特种兵开始减速时第二个特种兵立即以同样的方式下滑，则他们在悬绳上的距离先减小后增大 5. 潘多拉是电影《阿凡达》虚构的一个天体，其属于阿尔法半人马星系，即阿尔法半人马星系B-4号行星，大小与地球相差无几（半径与地球半径近似相等），若把电影中的虚构视为真实的，地球人登上该星球后发现：自己在该星球上体重只有在地球上体重的n倍（），由此可以判断（　　） A. 潘多拉星球上的重力加速度是地球表面重力加速度的倍 B. 潘多拉星球的质量是地球质量的n倍 C. 若在潘多拉星球上发射卫星，最小发射速度是地球第一宇宙速度的n倍 D. 若在潘多拉星球上发射卫星，第二宇宙速度是11.2km/s 6. 如图所示，同一水平面皮带轮A、B通过不打滑的皮带传动，A轮的半径是B轮的2倍。在皮带轮各自的轴上用长度相同的轻绳分别悬挂质量为和的甲、乙两个小球，二者质量关系满足。两轻绳上端的悬挂点足够高且在同一水平面上，通过外力驱动A轮，待系统稳定转动后，两轻绳与轴的夹角分别为α和β。下列说法正确的是（ ） A. 甲、乙两球转动的角速度之比为1：2 B. 甲、乙两球在同一水平面上 C. 因为，所以 D. 甲、乙两球受到细绳的拉力大小相等 二、多选题 7. 一个质量为M，倾角为的足够长的斜面体放置在粗糙的水平面上，质量为m的滑块沿着粗糙斜面匀速下滑，动摩擦因数均为，现对小物块施加一个与水平方向夹角也为斜向下的外力F，如图所示，在滑块沿斜面向下运动的过程中，以下说法正确的是（　　） A. 滑块受到的摩擦力沿斜面向上，大小为 B. 斜面体受到水平地面向右的静摩擦力 C. 斜面体对地面的压力大于(M+m)g D. 滑块和斜面体受力个数均为4个力 8. 某同学在课后设计开发了如图所示的玩具装置。在水平圆台的中轴上O点固定一根结实的细绳，细绳的一端连接一个小木箱，木箱里坐着一只玩具小熊，此时细绳与转轴间的夹角为θ=53°，且处于恰好伸直的状态。已知小木箱与玩具小熊的总质量为m，木箱与水平圆台间的动摩擦因数μ=0.2，最大摩擦力等于滑动摩擦力，sin53°=0.8，cos53°=0.6，重力加速度为g，不计空气阻力。在可调速电动机的带动下，让水平圆台缓慢加速运动。则（　　） A. 当圆台的角速度时，细绳中无张力 B. 当圆台的角速度时，细绳中有张力 C. 当圆台的角速度时，圆台对木箱无支持力 D. 当角速度时，圆台对木箱有支持力 9. 如图甲所示，在光滑水平地面上放有一质量为的长木板A，其左端放有可视为质点的小木块B，两者均保持静止。在时刻，对B施加一水平外力F，作用1s后撤去F。长木板A与小木块B运动的图像如图乙所示，重力加速度，则（ ） A. A、B间的动摩擦因数为0.1 B. 长木板A的长度至少为2.5m C. 小木块B的质量为0.25kg D. 外力F的大小为1.5N 10. 2018年5月21日，我国发射人类首颗月球中继卫星“鹊桥”，6月14日进入使命轨道——地月拉格朗日L2轨道，为在月球背面着陆的“嫦娥四号”与地球站之间提供通信链路。12月8日，我国成功发射“嫦娥四号”探测器，并于2019年1月3日成功着陆于月球背面，通过中继卫星“鹊桥”传回了月背影像图，如图1所示，揭开了古老月背的神秘面纱。如图2所示，假设“鹊桥”中继卫星在拉格朗日点L2时，跟月、地两个大天体保持相对静止。设地球的质量为月球的k倍，地月间距为L，拉格朗日点L2与月球间距为d。地球、月球和“鹊桥”中继卫星均视为质点，忽略太阳对“鹊桥”中继星的引力，则下列选项正确的是（　　） A. “鹊桥”中继卫星在拉格朗日点L2时处于平衡状态 B. “鹊桥”中继卫星与月球绕地球运动的线速度之比为 C. k、L、d的关系式为 D. k、L、d的关系式为 三、实验题 11. 用如图所示的装置“研究平抛物体的运动”。其主要实验步骤如下： （a）将弧形斜槽固定在桌面上，让其末端伸出桌面边缘处 （b）用图钉将白纸钉在薄木板上，用支架将木板竖直固定 （c）将小球从斜槽上释放，在竖直白纸上记录小球所经过多个位置，用平滑的曲线连接起来，即为小球平抛运动的轨迹。 （1）在“研究平抛物体的运动”实验时，已备有下列器材：白纸、图钉、薄木板、铅笔、弧形斜槽、小球、刻度尺、铁架台，还需要下列器材中的________； A．秒表　　B．天平　　C．重锤线　　D．测力计 （2）在该实验中，为减少空气阻力对小球的影响，所以选择小球时，应选择_________ A．实心小铁球　　B．空心小铁球　　C．实心小木球　　D．塑料小球 （3）该实验中，应采取下列哪些措施减小实验误差_________。 A．斜槽轨道末端切线必须水平 B．斜槽轨道必须光滑 C．每次要平衡摩擦力 D．小球每次应从斜槽同一高度静止释放 （4）在该实验中，某同学正确地确定了坐标原点及坐标轴后，描绘出小球在同时刻所通过的三个位置A、B、C，相邻的两个位置间的水平距离均为x，测得x＝10.00cm，A、B间的竖直距离y1＝4.78cm，A、C间的竖直距离y2＝19.36cm。如图所示。（重力加速度g取9.80m/s2）根据以上直接测量的物理量导出小球做平抛运动的初速度的公式为v0＝__________（用题中所给字母表示）。代入数据得到小球的初速度值为________m/s（保留两位有效数字）。 12. 某实验小组进行“探究加速度与物体受力、质量的关系”的实验，实验器材及安装如图甲所示。该小组先在重物P下部固定好硬纸带（图中未画出），调整砂桶Q中的细砂，直至P、Q均保持静止，记下拉力传感器的读数F0；启动喷墨器后，再往砂桶中加入适量细砂，释放重物P，记下砂桶下落过程中拉力传感器的读数F。已知脉冲喷墨器的工作频率为10Hz。 （1）为了测量重物P的加速度，还必须使用的仪器是______。（填正确答案标号） A. 弹簧秤 B. 刻度尺 C. 秒表 D. 天平 （2）实验中得到如图乙所示的一条硬纸带，A、B、C、D、E、F、G为实际喷墨点，测得x1=1.78 cm，，，，，，根据以上数据。可求出重物P的加速度大小a=______。（结果保留两位有效数字） （3）实验小组通过改变砂桶Q中的细砂来改变重物P受到的合外力，实验中_________（填“需要”或“不需要”）保证砂桶Q及砂总质量远小于重物P的质量：该实验小组得到了多组数据，以a为纵轴，以F为横轴作出a-F图像，测得图像的斜率为k，则当地的重力加速度大小g=________。（用题中所给物理量的字母表示） 四、解答题 13. 我国于2024年4月25日成功发射“神舟十八号”载人飞船。如图所示，“神舟十八号”载人飞船发射后先在近地圆形轨道Ⅰ上运动，到达轨道a点时变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达b点时再次变轨进入圆轨道Ⅲ，在轨道Ⅲ载人飞船离地球表面距离为h，地球表面的重力加速度为g，地球的半径为R，引力常量为G，忽略地球自转。 （1）试判断载人飞船在圆轨道Ⅰ由a点进入椭圆轨道Ⅱ时是加速还是减速，并说明理由； （2）求地球的质量M和平均密度ρ； （3）求载人飞船在圆轨道Ⅲ上运行时的线速度v大小。 14. 如图，杆AB与不计质量的钢丝AC及地面构成倾角为的斜面，斜面顶点A与半径为的光滑圆弧相接，A为圆弧的最低点，一个质量的石头以的速度经过A点，经后，一小动物从A点，以的速度沿斜面匀速下滑，结果在斜面上石头刚好击中动物，一位维修工人正在距A点0.3m处作业，已知，工人、石头、小动物均视为质点，（，，），不计空气阻力。求： （1）石头在A点时受到轨道支持力的大小； （2）从石头经过A点开始计时，与动物开始运动的时间差等于多少？ （3）工人想要营救动物，则工人至少以多大水平速度才能跳到对面的钢丝AC上？ 15. 如图所示，在水平地面上沿直线并排摆放两块完全相同的木板A、B，长度均为m，两板质量均为2kg，两板之间不粘连。一质量为1kg的C物块（可视为质点），从左端冲上A木板，物块与木板间的动摩擦因数为，物块、木板与地面间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s。 （1）若物块滑上木板A时，木板A、B不动，而滑上木板B时，木板B开始滑动，求应满足的条件； （2）若，且C物块以3m/s的初速度从左端冲上A木板。求物块滑到木板A右端时的速度大小； （3）在（2）的情况下，从滑上A的左端开始，求物块向右运动的最远距离。（结果保留3位有效数字） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 湖南省常德市汉寿县第一中学2024-2025学年 高一下学期3月月考物理试卷 一、单选题 1. 2021年4月28日，国际行星防御大会召开，我国代表介绍了正在论证的小行星探测任务。关于行星运动规律下列说法正确的是（　　） A. 第谷根据多年的观测总结揭示了行星的运动规律，为万有引力定律的发现奠定了基础 B. 牛顿发现万有引力定律后，开普勒整理牛顿的观测数据后，发现了行星运动的规律 C. 开普勒第三定律表达式为月亮围绕地球运动的k值与人造卫星围绕地球运动的k值相同 D. 行星绕太阳运动时、线速度方向时刻在变，大小始终不变 【答案】C 【解析】 【详解】AB．开普勒根据第谷多年的观测总结揭示了行星的运动规律，为万有引力定律的发现奠定了基础，故AB错误； C．开普勒第三定律中的k值只与中心天体有关，故C正确； D．行星绕太阳运动时、轨道是椭圆，所以线速度方向时刻在变，大小也在改变，故D错误。 故选C。 2. 两辆完全相同汽车，沿水平直路一前一后匀速行驶，速度均为v0，若前车突然以恒定的加速度刹车，在它减速至时，后车以前车刹车时的加速度开始刹车。已知汽车从开始刹车到停止所行驶的距离为s，若要保证两车在上述情况中不相撞，则两车在匀速行驶时保持的距离至少为（　　） A. s B. 2s C. 3s D. 4s 【答案】A 【解析】 【详解】根据题意可得 所以 故选A。 3. 2022年2月6日，农历新年正月初六，中国女足在2球落后的情况下连扳3球以3-2战胜韩国女足，时隔16年，第9次问鼎女足亚洲杯，再度续写逆转奇迹，给国人带来了精彩足球盛宴。假设女足队员王霜在某次足球传递训练过程中用42N力将足球传出去，球沿球场草地滚了25米停下来了，请问王霜在本次训练中对足球做的功为多少？（　　） A. 0 B. 1050J C. 525J D. 无法计算 【答案】D 【解析】 【详解】球员给足球的作用力是瞬间完成的，足球的位移为足球脱离脚作用后才发生的，根据功的计算公式，无法计算球员对足球所做的功。 故选D。 4. 中澳美“科瓦里-2019”特种兵联合演练于8月28日至9月4日在澳大利亚举行，中国空军空降兵部队首次派员参加，演习中一名特种兵从空中静止的直升飞机上，抓住一根竖直悬绳由静止开始下滑，运动的速度随时间变化的规律如图所示，t2时刻特种兵着地，下列说法正确的是（　　） A. 在t1~t2时间内，平均速度 B. 在t1~t2间内特种兵所受阻力越来越大 C. 特种兵在0~t1时间内处于超重状态，t1~t2时间内处于失重状态 D. 若第一个特种兵开始减速时第二个特种兵立即以同样的方式下滑，则他们在悬绳上的距离先减小后增大 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．在t1~t2时间内，如果特种兵做匀减速直线运动，即和两点之间的图像为直线时，其平均速度为 由图可知，t1~t2时间内实际图像所围的面积大于直线图像所围的面积，所以 故A错误； B．在t1~t2时间内，根据牛顿第二定律可得 图像斜率的大小等于加速度的大小，由图可知加速度越来越大，由上式可知越来越大，故B正确； C．特种兵在0~t1时间内向下做加速运动，故处于失重状态；在t1~t2时间内向下做减速运动，故处于超重状态，故C错误； D．若第一个特种兵开始减速时第二个特种兵立即以同样的方式下滑，则在第二个特种兵的速度增大到等于第一个特种兵的速度之前，二人的距离逐渐增大的；之后第二个特种兵的速度大于第一个特种兵，二人的距离开始逐渐减小；即他们在悬绳上的距离先增大后减小，故D错误。 故选B。 5. 潘多拉是电影《阿凡达》虚构的一个天体，其属于阿尔法半人马星系，即阿尔法半人马星系B-4号行星，大小与地球相差无几（半径与地球半径近似相等），若把电影中的虚构视为真实的，地球人登上该星球后发现：自己在该星球上体重只有在地球上体重的n倍（），由此可以判断（　　） A. 潘多拉星球上的重力加速度是地球表面重力加速度的倍 B. 潘多拉星球质量是地球质量的n倍 C. 若在潘多拉星球上发射卫星，最小发射速度是地球第一宇宙速度的n倍 D. 若在潘多拉星球上发射卫星，第二宇宙速度是11.2km/s 【答案】B 【解析】 【详解】A．因为地球人的质量不变，则根据 可知潘多拉星球上的重力加速度是地球表面重力加速度的n倍。故A错误； B．根据 可知半径与地球半径近似相等时，该星球质量是地球质量的n倍。故B正确； C．卫星的最小发射速度也是该星球的第一宇宙速度，根据 解得 潘多拉星球上的重力加速度是地球表面重力加速度的n倍，则最小发射速度是地球第一宇宙速度的倍。故C错误； D．第二宇宙速度是卫星脱离该星球的引力束缚飞到无限远处所必须具有的速度，卫星在地面上具有的动能应等于从地面附近运动到无限远处克服重力做的功，因为重力大小不同，则在潘多拉星球上发射卫星时第二宇宙速度与地球的第二宇宙速度不相等，不是11.2km/s。故D错误。 故选B。 6. 如图所示，同一水平面的皮带轮A、B通过不打滑的皮带传动，A轮的半径是B轮的2倍。在皮带轮各自的轴上用长度相同的轻绳分别悬挂质量为和的甲、乙两个小球，二者质量关系满足。两轻绳上端的悬挂点足够高且在同一水平面上，通过外力驱动A轮，待系统稳定转动后，两轻绳与轴的夹角分别为α和β。下列说法正确的是（ ） A. 甲、乙两球转动的角速度之比为1：2 B. 甲、乙两球在同一水平面上 C. 因为，所以 D. 甲、乙两球受到细绳的拉力大小相等 【答案】AD 【解析】 【详解】A．A、B通过皮带传动，系统稳定后，A、B匀速转动，线速度大小相同，即 ， 所以 故A正确； B．甲、乙两球做匀速圆周运动，设θ为轻绳与轴的夹角，显然0<θ< ，由 ， 得 甲、乙两球离悬挂点的高度之比为4: 1，故甲、乙两球不在同一水平面上，故B错误； C．甲、乙两球做匀速圆周运动，由 得 再由 得 故 α <β 但此大小关系与质量无关，C错误； D．由题知拉力 因，且甲、乙两球离悬挂点的高度之比为4: 1，可知甲、乙两球受到细绳的拉力大小相等，故D正确。 故选AD。 二、多选题 7. 一个质量为M，倾角为的足够长的斜面体放置在粗糙的水平面上，质量为m的滑块沿着粗糙斜面匀速下滑，动摩擦因数均为，现对小物块施加一个与水平方向夹角也为斜向下的外力F，如图所示，在滑块沿斜面向下运动的过程中，以下说法正确的是（　　） A. 滑块受到的摩擦力沿斜面向上，大小为 B. 斜面体受到水平地面向右的静摩擦力 C. 斜面体对地面的压力大于(M+m)g D. 滑块和斜面体受力个数均为4个力 【答案】CD 【解析】 【详解】A．对滑块受力分析如图所示 滑块受到的摩擦力大小为 故A错误； B．滑块沿粗糙斜面匀速下滑时，滑块处于平稳状态，根据平衡条件可得 解得 说明此过程中斜面体对滑块的力在竖直方向上与重力平衡，滑块对斜面体的力竖直向下，地面对斜面体没有摩擦力；对滑块施加力F后，由于滑动摩擦力与正压力成正比，所以此时滑块的摩擦力与沿斜面向下的分力仍大小相等，则斜面体不受地面的摩擦力，故B错误； C．由于滑块受到斜向左下方的推力，此力有沿竖直向下的分力，则斜面体对地面的压力大于(M+m)g，故C正确； D．由A项对滑块受力分析可知，滑块受4个力的作用，斜面体受重力，地面的支持力，滑块的压力，滑块对其的摩擦力4力的作用，故D正确。 故选CD。 8. 某同学在课后设计开发了如图所示的玩具装置。在水平圆台的中轴上O点固定一根结实的细绳，细绳的一端连接一个小木箱，木箱里坐着一只玩具小熊，此时细绳与转轴间的夹角为θ=53°，且处于恰好伸直的状态。已知小木箱与玩具小熊的总质量为m，木箱与水平圆台间的动摩擦因数μ=0.2，最大摩擦力等于滑动摩擦力，sin53°=0.8，cos53°=0.6，重力加速度为g，不计空气阻力。在可调速电动机的带动下，让水平圆台缓慢加速运动。则（　　） A. 当圆台的角速度时，细绳中无张力 B. 当圆台的角速度时，细绳中有张力 C. 当圆台的角速度时，圆台对木箱无支持力 D. 当角速度时，圆台对木箱有支持力 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．当木箱与圆台之间的摩擦力刚好达到最大时，细绳恰好无张力，设此时的角速度为，则 可得 因此角速度大于时，绳子开始有张力。可知，A错误，B正确； CD．当圆台对木箱的支持力恰好为0时，设此时圆台的角速度为，则 可得 故当角速度大于时，圆台对木箱的支持力为0，木箱开始离开圆台。可知，C正确，D错误； 故选BC。 9. 如图甲所示，在光滑水平地面上放有一质量为的长木板A，其左端放有可视为质点的小木块B，两者均保持静止。在时刻，对B施加一水平外力F，作用1s后撤去F。长木板A与小木块B运动的图像如图乙所示，重力加速度，则（ ） A. A、B间的动摩擦因数为0.1 B. 长木板A的长度至少为2.5m C. 小木块B的质量为0.25kg D. 外力F的大小为1.5N 【答案】BC 【解析】 【详解】A．1s后撤去，以B为对象，根据图像可知，共速前B的加速度大小为 根据牛顿第二定律可得 解得A、B间的动摩擦因数为 故A错误； B．根据图像与横轴围成的面积表示位移，可知共速前B相对A向前的位移大小为 可知长木板A的长度至少为2.5m，故B正确； C．以A为对象，根据图像可知，共速前A的加速度大小为 根据牛顿第二定律可得 解得 故C正确； D．根据图像可知，撤去力前，B的加速度大小为 根据牛顿第二定律可得 解得 故D错误。 故选BC。 10. 2018年5月21日，我国发射人类首颗月球中继卫星“鹊桥”，6月14日进入使命轨道——地月拉格朗日L2轨道，为在月球背面着陆的“嫦娥四号”与地球站之间提供通信链路。12月8日，我国成功发射“嫦娥四号”探测器，并于2019年1月3日成功着陆于月球背面，通过中继卫星“鹊桥”传回了月背影像图，如图1所示，揭开了古老月背的神秘面纱。如图2所示，假设“鹊桥”中继卫星在拉格朗日点L2时，跟月、地两个大天体保持相对静止。设地球的质量为月球的k倍，地月间距为L，拉格朗日点L2与月球间距为d。地球、月球和“鹊桥”中继卫星均视为质点，忽略太阳对“鹊桥”中继星的引力，则下列选项正确的是（　　） A. “鹊桥”中继卫星在拉格朗日点L2时处于平衡状态 B. “鹊桥”中继卫星与月球绕地球运动的线速度之比为 C. k、L、d的关系式为 D. k、L、d的关系式为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．“鹊桥”中继卫星与月球相对静止，故“鹊桥”中继卫星绕地球做匀速圆周运动的角速度与月球绕地球做匀速圆周运动的角速度相等，在拉格朗日点L2时处于不平衡状态，故A错误； B．根据 “鹊桥”中继卫星与月球绕地球运动的半径分别是L+d和L，故线速度之比为 故B正确； CD．设地球的质量为M，月球的质量为，“鹊桥”中继卫星的质量为，则对月球 对“鹊桥”中继卫星 联立解得 故C错误，D正确。 故选BD。 三、实验题 11. 用如图所示的装置“研究平抛物体的运动”。其主要实验步骤如下： （a）将弧形斜槽固定在桌面上，让其末端伸出桌面边缘处 （b）用图钉将白纸钉在薄木板上，用支架将木板竖直固定 （c）将小球从斜槽上释放，在竖直白纸上记录小球所经过的多个位置，用平滑的曲线连接起来，即为小球平抛运动的轨迹。 （1）在“研究平抛物体的运动”实验时，已备有下列器材：白纸、图钉、薄木板、铅笔、弧形斜槽、小球、刻度尺、铁架台，还需要下列器材中的________； A．秒表　　B．天平　　C．重锤线　　D．测力计 （2）在该实验中，为减少空气阻力对小球的影响，所以选择小球时，应选择_________ A．实心小铁球　　B．空心小铁球　　C．实心小木球　　D．塑料小球 （3）在该实验中，应采取下列哪些措施减小实验误差_________。 A．斜槽轨道末端切线必须水平 B．斜槽轨道必须光滑 C．每次要平衡摩擦力 D．小球每次应从斜槽同一高度静止释放 （4）在该实验中，某同学正确地确定了坐标原点及坐标轴后，描绘出小球在同时刻所通过的三个位置A、B、C，相邻的两个位置间的水平距离均为x，测得x＝10.00cm，A、B间的竖直距离y1＝4.78cm，A、C间的竖直距离y2＝19.36cm。如图所示。（重力加速度g取9.80m/s2）根据以上直接测量的物理量导出小球做平抛运动的初速度的公式为v0＝__________（用题中所给字母表示）。代入数据得到小球的初速度值为________m/s（保留两位有效数字）。 【答案】 ①. C ②. A ③. AD##DA ④. ⑤. 1.0 【解析】 【详解】（1）[1]在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要重锤线，确保小球抛出是在竖直面内运动，故应选C． （2）[2]为了减小空气阻力对小球的影响，要选择体积较小质量较大的小球，故选实心小铁球，故A正确，BCD错误；故选A． （3）[3]A．实验中所用斜槽末端的切线必须调到水平，以保证做平抛运动，故A正确； BC．每次实验小球必须从斜槽的同一位置由静止释放，所用斜槽不必光滑，也不需要平衡摩擦力，只要到达底端的速度相同即可，故BC错误； D．每次实验中小球必须由静止释放，初始位置必须相同，故D正确 故应选AD。 （4）[4]竖直方向，根据匀变速直线运动的推论 △y=（y2-y1）-y1=gT2 水平方向 x=v0T 解得 [5]代入数据可得 v0=1.0m/s 12. 某实验小组进行“探究加速度与物体受力、质量的关系”的实验，实验器材及安装如图甲所示。该小组先在重物P下部固定好硬纸带（图中未画出），调整砂桶Q中的细砂，直至P、Q均保持静止，记下拉力传感器的读数F0；启动喷墨器后，再往砂桶中加入适量细砂，释放重物P，记下砂桶下落过程中拉力传感器的读数F。已知脉冲喷墨器的工作频率为10Hz。 （1）为了测量重物P的加速度，还必须使用的仪器是______。（填正确答案标号） A. 弹簧秤 B. 刻度尺 C. 秒表 D. 天平 （2）实验中得到如图乙所示的一条硬纸带，A、B、C、D、E、F、G为实际喷墨点，测得x1=1.78 cm，，，，，，根据以上数据。可求出重物P的加速度大小a=______。（结果保留两位有效数字） （3）实验小组通过改变砂桶Q中的细砂来改变重物P受到的合外力，实验中_________（填“需要”或“不需要”）保证砂桶Q及砂总质量远小于重物P的质量：该实验小组得到了多组数据，以a为纵轴，以F为横轴作出a-F图像，测得图像的斜率为k，则当地的重力加速度大小g=________。（用题中所给物理量的字母表示） 【答案】 ①. B ②. 0.80 ③. 不需要 ④. 【解析】 【详解】（1）[1]利用硬纸带计算其加速度，需要用刻度尺测量墨点间的距离，ACD错误，B正确。 故选B。 （2）[2]因脉冲喷墨器的工作频率为10Hz，所以相邻喷墨点间的时间间隔，根据逐差法，有 （3）[3]因实验中拉力传感器读数即为重物P受到的拉力，所以不需要保证砂桶Q及细砂的总质量远小于重物P的质量。 [4]由牛顿第二定律，可知 可知 所以 又 则当地的重力加速度大小为 四、解答题 13. 我国于2024年4月25日成功发射“神舟十八号”载人飞船。如图所示，“神舟十八号”载人飞船发射后先在近地圆形轨道Ⅰ上运动，到达轨道a点时变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达b点时再次变轨进入圆轨道Ⅲ，在轨道Ⅲ载人飞船离地球表面的距离为h，地球表面的重力加速度为g，地球的半径为R，引力常量为G，忽略地球自转。 （1）试判断载人飞船在圆轨道Ⅰ由a点进入椭圆轨道Ⅱ时是加速还是减速，并说明理由； （2）求地球的质量M和平均密度ρ； （3）求载人飞船在圆轨道Ⅲ上运行时的线速度v大小。 【答案】（1）见解析；（2），；（3） 【解析】 【详解】（1）加速，载人飞船在a点经圆轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ要做离心运动，故要加速； （2）根据万有引力与重力关系 所以 解得 （3）当飞船在圆轨道Ⅲ上运行时，有 所以 14. 如图，杆AB与不计质量的钢丝AC及地面构成倾角为的斜面，斜面顶点A与半径为的光滑圆弧相接，A为圆弧的最低点，一个质量的石头以的速度经过A点，经后，一小动物从A点，以的速度沿斜面匀速下滑，结果在斜面上石头刚好击中动物，一位维修工人正在距A点0.3m处作业，已知，工人、石头、小动物均视为质点，（，，），不计空气阻力。求： （1）石头在A点时受到轨道支持力的大小； （2）从石头经过A点开始计时，与动物开始运动的时间差等于多少？ （3）工人想要营救动物，则工人至少以多大的水平速度才能跳到对面的钢丝AC上？ 【答案】（1）15N；（2）0.1s；（3） 【解析】 【详解】（1）石头A点时由牛顿第二定律 解得石头受到轨道支持力的大小 FNA=15N （2）石头平抛运动，落到斜面上时 解得 t2=0.6s 此时石块落点到出发点的距离 动物下滑的时间 则 （3）当工人跳到钢丝上速度最小时，速度方向沿钢丝方向，则 位移关系 解得 15. 如图所示，在水平地面上沿直线并排摆放两块完全相同的木板A、B，长度均为m，两板质量均为2kg，两板之间不粘连。一质量为1kg的C物块（可视为质点），从左端冲上A木板，物块与木板间的动摩擦因数为，物块、木板与地面间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s。 （1）若物块滑上木板A时，木板A、B不动，而滑上木板B时，木板B开始滑动，求应满足的条件； （2）若，且C物块以3m/s的初速度从左端冲上A木板。求物块滑到木板A右端时的速度大小； （3）在（2）的情况下，从滑上A的左端开始，求物块向右运动的最远距离。（结果保留3位有效数字） 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设，当C滑上A时，A、B不动的条件是 解得 C滑上B时，B开始滑动的条件是 解得 得应满足的条件为 （2）对C由牛顿第二定律可得 代入数据得 则物块滑到木板A右端时的速度 得 （3）C在B上滑动时，B加速度大小为 得 当BC达到共同速度，有 解得 ， 这个过程C运动距离为 因为 所以BC一起运动，加速度大小设为，由牛顿第二定律 解得 两者一起运动的位移为 解得 物块向右运动最远距离为 得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$