精品解析：山东省泰安市新泰市第一中学老校区（新泰中学）2024-2025学年高一下学期期中考试物理试题

新泰中学2024级高一下学期期中考试 物理试题 （考试时间：90分钟，分值：100分） 第I卷选择题（共40分） 一、选择题（本题共12小题，在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，每小题3分；9~12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。） 1. 为了减小关后备箱时箱盖和车体间的冲力，在箱盖和车体间安装液压缓冲杆，其结构如图所示。当液压杆长度为L时，和水平方向夹角为，和水平方向夹角为，A点相对于的速度是，则A点相对于的角速度为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】将沿着杆和垂直杆分解，由几何关系可得 解得 故选A。 2. 如图在水平地面上放置一边长为0.8m的正方形水箱，一水管可在ABCD面内绕A点转动，已知出水口截面积为，出水速率为2.5m/s，不计水管管口长度及一切阻力，水落至液面或打至侧壁不再弹起，则（ ） A. 任何方向喷出的水柱都能打到DCGH或CGFB侧面 B. 水在空中运动时间的最大值为 C. 空中运动的水的质量最大值为0.5kg D. 若保持不变，则随着液面上升，水在空中运动的时长逐渐缩短 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据平抛知识，如果全都落在水平面上，则在竖直方向上 水平方向上 求得 ， 而由几何关系可知 所以不是所有方向喷出的水都能达到DCGH或CGFB侧面，水在空中运动时间的最大值为，AB错误； C．水的流量为 空中运动的水的质量最大值为 C正确； D．若保持与AD边一个较小的角或者与AB边一个较小的角不变，使喷出的水打到侧面一个较高位置处，则随着液面上升，水在空中运动的时长先不变，然后再减小，D错误。 故选C。 3. 某实验兴趣小组对新能源车的加速性能进行探究。他们根据自制的电动模型车模拟汽车启动状态，并且通过传感器，绘制了模型车从开始运动到刚获得最大速度过程中速度的倒数和牵引力F之间的关系图像，如图所示。已知模型车的质量，行驶过程中受到的阻力恒定，整个过程时间持续5s，获得最大速度为4m/s，则下列说法正确的是（ ） A. 模型车受到的阻力大小为1N B. 模型车匀加速运动的时间为2s C. 模型车牵引力的最大功率为6W D. 模型车运动的总位移为14m 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据 可得 结合图线的斜率可得 即模型车的速度从2m/s增加至4m/s的过程中，模型车以恒定的功率行驶，速度最大时合外力为零，即牵引力等于阻力，根据图像可知，在时速度达到最大值，因此有 故A错误； B．由图像可知小车初始牵引力为4N，且匀加速结束时模型车的速度大小，根据牛顿第二定律有 解得加速度 根据匀变速直线运动，速度与时间的关系可得匀加速运动的时间 故B错误； C．根据以上分析可知，模型车牵引力功率最大时即为匀加速结束时获得的功率，可知最大功率为，故C错误； D．根据题意，模型车速度达到最大用时5s，而匀加速阶段用时1s，则可知，模型车以恒定功率运动所需时间，根据动能定理 式中 ， 解得 匀加速阶段位移 故总位移 故D正确。 故选D。 4. 如图所示，竖直平面内的光滑金属细圆环半径为R，质量为m的带孔小球穿于环上，一长为R的轻杆一端固定于球上，另一端通过光滑的铰链连接于圆环最低点，重力加速度为g。当圆环以角速度绕竖直直径转动时，轻杆对小球的作用力大小和方向为（  ） A. ，沿杆向上 B. ，沿杆向下 C. ，沿杆向上 D. ，沿杆向下 【答案】B 【解析】 【详解】设轻杆与竖直直径夹角为，由几何关系可得 得 则小球圆周运动的半径为 做圆周运动所需向心力为 小球有向上运动的趋势，设杆对小球有沿杆向下的拉力F1，环对小球有指向圆心的支持力F2，根据平衡条件可知 解得 故选B。 5. 国产科幻大片《流浪地球2》中提出太空电梯设想，其原理如图所示。假设有一太空电梯轨道连接地球赤道上的固定基地与同步空间站A，空间站A相对地球静止，某时刻电梯停靠在轨道某位置，卫星B与同步空间站A的运行方向相同，此时二者距离最近，经过时间t后，A、B第一次相距最远。已知地球自转周期为T，则下列说法正确的是（　　） A. 太空电梯内的乘客处于完全失重状态 B. 电梯轨道对电梯的作用力方向指向地心 C. 电梯轨道外部一物体脱落后将做匀速圆周运动 D. 卫星B绕地球做圆周运动的周期为 【答案】D 【解析】 【详解】A．对地球卫星有 解得 可知，卫星轨道半径越大，角速度越小，由于太空电梯上各质点的角速度与静止卫星的角速度相同，即太空电梯各质点的角速度小于与其处于同一轨道半径上卫星的角速度，则太空电梯上各质点做圆周运动所需的向心加速度小于该轨道卫星的向心加速度，卫星的向心力是全部由万有引力提供，但是太空电梯上各质点的向心力小于其万有引力，则电梯轨道对电梯的作用力方向背离地心，该作用力将万有引力的效果抵消，从而达到圆周运动的供求平衡，所以处于失重状态，但是不是完全失重状态，故AB错误； C．同步空间站上，万有引力等于空间站做圆周运动的向心力，即 电梯的环绕半径小于空间站的环绕半径，即 则 万有引力大于电梯做圆周运动的向心力，故电梯外壳上脱落的物体将做近心运动，故C错误； D．静止卫星的周期为 当两卫星第一次相距最远时，满足 解得 故D正确。 故选D。 6. 风力和空气阻力会影响雨滴下落的轨迹，如图为从某时刻开始计时的雨滴在水平x方向和竖直y方向的运动图像，下列说法不正确的是（　　） A. 雨滴做匀变速曲线运动 B. 雨滴的初速度是 C. 内，雨滴重力的瞬时功率一直增大 D. 内，重力和风力对雨滴做的功大于雨滴克服空气阻力做的功 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据题图可知，在水平方向雨滴做初速度为0，加速度为 匀加速直线运动，在竖直方向雨滴做速度大小为 的匀速直线运动，可知，雨滴的初速度方向与加速度方向垂直，且雨滴的加速度恒定，由此可知雨滴做匀变速曲线运动，故AB正确，不符合题意； C．由于雨滴在竖直方向做匀速直线运动，其竖直分速度不变，则重力的瞬时功率 不变，故C错误，符合题意； D．内，对雨滴下落过程中由能量守恒有 可得 由于雨滴下落过程中竖直方向速度不变，但水平方向速度始终在增加，因此雨滴动能的变化量大于0，则有 由此可知内，重力和风力对雨滴做的功大于雨滴克服空气阻力做的功，故D正确，不符合题意。 故选C。 7. 如图，倾角θ=37°的光滑斜面固定在水平面上，斜面长L=0.75m，质量m=1.0kg的物块从斜面顶端无初速度释放，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2，则（　　） A. 物块从斜面顶端滑到底端的过程中重力做功为7.5J B. 物块滑到斜面底端时的动能为1.5J C. 物块从斜面顶端滑到底端的过程中重力的平均功率为24W D. 物块滑到斜面底端时重力的瞬时功率为18W 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．重力做的功为 故A错误； B．根据动能定理可得 故B错误； C．由受力分析可以知道 解得 重力的平均功率为 故C错误； D．物体运动斜面低端时的瞬时速度为 重力的瞬时功率为 故D正确。 故选D。 【点睛】根据牛顿第二定律求出物块下滑的加速度,然后有运动学公式求出下滑时间和速度，在利用动能定理求动能的大小。 8. 现有一均匀变小的力拉着物体在粗糙水平地面从静止开始滑动，物体质量，物体与地面间的动摩擦因数随物体位移的变化如图所示，当物体位移为时停止运动。取10m/s2，则下列说法正确的是（　　） A. 物体动能的最大值为 B. C. 物体在2.5m时的速度最大 D. 物体速度的最大值为 【答案】A 【解析】 【详解】B．物体所受摩擦力为 在0~3m内，根据动能定理有 此过程拉力做功 其中，，联立解得， 故B错误； C．根据图像可知 由于物体先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动，当拉力大小等于摩擦力时，加速度为0，速度达到最大值，则有 解得 故C错误； AD．物体速度最大时，动能最大，结合选项C分析，根据图像围成的面积表示功，利用动能定理有 求得物体动能的最大值为，物体速度的最大值为。 故A正确，D错误。 故选A。 9. 如图所示，探测卫星a在某星球的赤道平面内绕该星球转动，其轨道可视为圆，绕行方向与该星球自转方向相反，卫星通过发射激光与星球赤道上一固定的观测站P通信，已知该星球半径为R、自转周期为T，卫星轨道半径为2R、周期为2T。下列说法正确的是（　　） A. 该星球的第一宇宙速度为 B. 该星球的“同步”卫星轨道半径为 C. 每卫星a经过P正上方一次 D. 该星球赤道上的重力加速度大小为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据开普勒第三定律 可得近地卫星的周期为 该星球的第一宇宙速度为 故A正确； B．根据开普勒第三定律 解得 故B错误； C．设经过时间星a经过P正上方一次，则有 解得 故C正确； D．在赤道上有 对探测卫星有 联立解得 故D错误。 故选AC。 10. 如图所示，一物块放在水平木板上，现用木板托住物块一起绕O点在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动，角速度大小为，物块与木板之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。若在运动过程中物块和木板始终保持相对静止且木板始终保持水平，则下列说法正确的是（ ） A. 在圆心等高处时物块受到的摩擦力为 B. 在圆心等高处时物块受到的摩擦力为 C. 的最大值为 D. 的最大值为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．依题意，可知物块在圆心等高处时物块受到静摩擦力提供其做匀速圆周运动所需的向心力，大小为 大小不一定等于，故A错误，B正确； CD．由于物块加速度的水平方向分量是由摩擦力产生的，加速度的竖直分量是由重力和支持力的合力产生，如图，根据动力学关系 有 联立求得 由数学知识，可得的最大值为 故C错误，D正确。 故选BD 。 11. 一质量为m的物体自倾角为的固定斜面底端沿斜面向上滑动。该物体开始滑动时的动能为，向上滑动一段距离后速度减小为零，此后物体向下滑动，到达斜面底端时动能为。已知，重力加速度大小为g。则（　　） A. 物体向上滑动的距离为 B. 物体向下滑动时的加速度大小为 C. 物体与斜面间的动摩擦因数等于0.5 D. 物体向上滑动所用的时间比向下滑动的时间长 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】AC．物体从斜面底端回到斜面底端根据动能定理有 物体从斜面底端到斜面顶端根据动能定理有 整理得 ； A错误，C正确； B．物体向下滑动时的根据牛顿第二定律有 求解得出 B正确； D．物体向上滑动时的根据牛顿第二定律有 物体向下滑动时的根据牛顿第二定律有 由上式可知 a上 > a下 由于上升过程中的末速度为零，下滑过程中的初速度为零，且走过相同的位移，根据公式 则可得出 D错误。 故选BC。 12. 如图所示，倾角为的斜面体固定在水平地面上，上表面点以下部分粗糙且足够长，其余部分光滑。在斜面体点上方放置一质量为且分布均匀、长度为0.2m的薄板，薄板下端与点之间的距离为。现由静止释放薄板，薄板沿斜面向下运动，已知当薄板通过点过程中，薄板所受摩擦力大小是薄板在斜面点以下部分重量的倍，重力加速度取。则（　　） A. 薄板减速运动时最大加速度为 B. 薄板与O点以下部分的动摩擦因数为 C. 薄板的最大速度为 D. 薄板静止时，其下端距点 【答案】BD 【解析】 【详解】A．薄板全部在O点下方时，减速运动的加速度最大，则薄板减速运动时最大加速度为 故A错误； B．由 题意知 联立解得 故B正确； C．当重力沿斜面的分力与摩擦力平衡时，速度最大，有 可得 因为 既摩擦力与薄板在斜面O点以下部分成正比，薄板下端与O点之间的距离为l=0.4m，则由动能定理可得 联立解得最大速度 故C错误； D．薄板长度为=0.2m，由动能定理可得 计算可得板静止时，其下端距O点 故D正确。 故选BD。 第II卷 非选择题（共60分） 二、实验题（本题共2小题，每空2分，共14分。） 13. 某同学设计了一个测油漆喷枪喷射速度的实验。装置如图甲所示，该油漆喷枪能够向外喷射四种速度大小不同的油漆雾滴，一个直径为的纸带环安放在水平转台上，纸带环上刻有一条狭缝A，在狭缝A的正对面画一条标志线。转台稳定转动时，向侧面同样开有狭缝B的纸盒中沿水平方向喷射油漆雾滴，当狭缝A、B正对平行时，雾滴通过狭缝A在纸带的内侧面留下油漆痕迹。改变喷射速度v0（）重复实验，在纸带上留下四个油漆痕迹a、b、c、d，将纸带展开平放在刻度尺旁边，如图乙所示。 （1）图乙中，速度最大的雾滴所留的痕迹是___________点； （2）已知转台转动的角速度，如果不计雾滴所受空气阻力，则喷枪喷出雾滴速度的最大值为___________m/s（保留三位有效数字）。 【答案】（1）d （2）20.0 【解析】 【小问1详解】 转盘的角速度一定，雾滴速度越大，运行时间越短，在雾滴运行的时间内，转盘转过的角度越小，则雾滴与标志线的距离越近，故d点对应雾滴的速度最大。 【小问2详解】 当雾滴运动时间与转台周期相同时有 解得 而，说明雾滴运动时间小于转台的周期。速度最大的是d点，距离标志线的距离是 根据 根据弧长半径关系可得 联立可得喷枪喷出雾滴速度的最大值为 14. 如图1所示是某同学验证“做圆周运动的物体所受向心力大小与线速度关系”的实验装置。一根细线系住钢球，悬挂在铁架台上，钢球静止于A点，光电门固定在A的正下方靠近A处。在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条，小钢球的质量为m，重力加速度为g。实验步骤如下： （1）将小球竖直悬挂，测出悬点到钢球球心之间的距离，得到钢球运动的半径为R；用刻度尺测量遮光条宽度，示数如图2所示，其读数为________cm；将钢球拉至某一位置释放，测得遮光条的挡光时间为0.010s，小钢球在A点的速度大小v=________m/s（结果保留三位有效数字）。 （2）先用力传感器的示数FA计算小钢球运动的向心力，FA应取该次摆动过程中示数的________（选填“平均值”或“最大值”），然后再用计算向心力。 （3）改变小球释放的位置，重复实验，比较发现F总是略大于，分析表明这是系统造成的误差，该系统误差的可能原因是________。 A．小钢球的质量偏大 B．小钢球初速不为零 C．总是存在空气阻力 D．速度的测量值偏大 （4）为了消除该系统误差，可以________（回答一条即可）。 【答案】 ①. 1.50（1.49-1.51） ②. 1.50（1.49-1.51） ③. 最大值 ④. D ⑤. 测出光电门发光孔到悬点的距离L，由，求出小球的准确速度（将悬线变长一些、遮光条长度变短不得分） 【解析】 【详解】（1）[1]根据刻度尺数据可直接读出，读数为1.50cm。 [2]根据速度公式可得 （2）[3]因为只有力传感器的示数FA最大时，小球在最低点，此时才能满足。 （3）[4]因为，当速度测量值偏大时，F偏大，此时F才略大于，故选D。 （4）[5] 为了消除该系统误差，可以减小速度误差，测出光电门发光孔到悬点的距离L，由，求出小球的准确速度。 三、计算题（本题共4题，共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 15. 质量m＝1kg小物块以初速度v0＝4m/s从B点沿切线方向进入光滑竖直的圆弧轨道BC．O点为圆弧的圆心，��＝60°，轨道半径R＝0.8m，圆弧轨道与水平地面上长为L＝2.4m的粗糙直轨道CD平滑连接．小物块沿轨道BCD运动并与右侧的竖直墙壁发生碰撞，且能原速返回（g＝10m/s2，空气阻力不计）．求： ⑴小物块第一次经过最低点C时，圆弧轨道对物块的支持力F； ⑵若小物块与轨道CD之间的动摩擦因数＝0.4，则小物块最终停在何处？ 【答案】（1）40N（2）停在距D点0.6m处 【解析】 【详解】（1）物块由B到C过程中：根据动能定理得： 解得： 根据公式： 解得：FN=40N （2）设物块最后停止在M点位置，B到M过程中，根据动能定理： 解得： 即小物体最终停在距D点0.6m处. 16. 火星是距离太阳第四近的行星，也是太阳系中仅次于水星的第二小的行星，为太阳系里四颗类地行星之一，其半径R = 3400 km。我国发射的火星探测器“天问一号”在登陆火星之前围绕火星做圆周运动，其环绕速度v与轨道半径r之间的关系如图甲所示。“天问一号”火星探测器成功登陆火星表面后，“祝融号”火星车出舱进行探测任务，如图乙所示。某次任务时，火星车以速度v0 = 0.5 m/s沿水平面匀速行驶，前方有一高度h = 2 m的断崖，断崖下方是平坦的地面。求： （1）火星表面的重力加速度g火； （2）火星车在断崖下方地面着陆时的速度v。 【答案】（1）4 m/s2，方向竖直向下 （2），方向与水平方向夹角的正切值为8 【解析】 【小问1详解】 根据万有引力充当向心力 可得 结合图像可知 在火星表面上有 解得 方向竖直向下。 【小问2详解】 火星车做平抛运动，在竖直方向有 可得 水平方向做匀速直线运动 火星车在断崖下方地面着陆时的速度 设着陆时速度方向与水平方向的夹角为θ，则有 则速度方向与水平方向夹角的正切值为8。 17. 如图所示，ABC是半径为R的光滑圆弧形轮滑赛道，A点与圆心O等高，B为最低点（位于水平地面上），圆弧BC所对的圆心角为60°。轮滑运动员从A点以一定的初速度沿圆弧面滑下，从C点滑出后，运动员上升到的最高点与O点在同一水平面上，此后运动员恰好落到平台上的D点，D点距水平地面的高为。已知运动员和轮滑鞋的总质量为m，重力加速度大小为g，运动员和轮滑鞋整体视为质点，不计空气阻力。求： （1）运动员从C点滑出时的速度大小； （2）运动员和轮滑鞋一起在B点对轨道的压力； （3）平台D点离圆弧轨道C点的水平距离。 【答案】（1） （2），方向竖直向下 （3） 【解析】 【小问1详解】 设运动员从C点滑出的速度大小为vC，运动员从C点滑出后，竖直上升的高度 竖直方向分运动 解得 【小问2详解】 设运动员到B点时速度大小为vB，从B到C，根据机械能守恒 在B点，根据牛顿第二定律有 解得 根据牛顿第三定律，运动员和轮滑鞋一起在B点对轨道的压力大小 方向竖直向下 【小问3详解】 运动员从C点滑出后，上升的过程有 设下降的时间为t2，则 则D点与C点的水平距离 18. 如图所示，长为l的轻绳一端固定在O点，另一端拴一质量为m的小球，O点下方固定有一个滑槽装置，由水平直轨道和竖直圆弧轨道组成。其中BC段为粗糙水平轨道，长度为d，CDE部分为光滑圆弧轨道，半径为R，B点在O点正下方，D点为圆弧最高点，E点和圆心O等高。现将球拉至最高点A，以的速度向左水平抛出。当小球运动至最低点时，与静止在B点的一质量为m的滑块P发生弹性正碰。碰撞后滑块P沿BC滑向圆弧轨道CDE。滑块和小球均视为质点，重力加速度为g，求： （1）小球抛出后，经过多长时间绳子被拉直？ （2）设绳子被拉直瞬间，小球沿绳子方向的分速度突变为零，则小球第一次运动到B点的速度vB大小为多少？ （3）要使滑块始终不脱离圆弧轨道，则水平轨道BC段的摩擦因数μ取值范围是多少？ 【答案】（1） （2） （3）或者 【解析】 【小问1详解】 由于 故小球抛出后做平抛运动。设绳子恰好拉直时绳子与水平方向的夹角为θ，平抛运动的时间为t，则有 水平位移 x = lcosθ = v0t 水平位移 可求得 θ = 0° 即当小球运动到绳子刚好处于水平位置时被拉直。 由以上式解得 【小问2详解】 在绳子拉直瞬间，小球沿绳子方向速度立即消失，只余竖直方向的速度 此后小球做圆周运动，从拉直瞬间到运动到最低点B，由动能定理可得 解得 【小问3详解】 当小球与滑块发生弹性碰撞过程中，由小球和滑块组成的系统动量守恒、机械能守恒。设碰后小球速度为v1，滑块速度为v2，有 解得 要使滑块不脱离轨道CDE，有两种情况： ①滑块能在圆弧轨道CDE做完整的圆周运动，则滑块从B点运动到圆轨道最高点D的过程中，由动能定理可得 在D点时 解得 ②滑块最高运动到与圆心O′等高处速度恰好为零，沿轨道返回，设滑块上升的最大高度为h，则有 0 ≤ h ≤ R 解得 即当水平轨道BC段的摩擦因数μ满足或者时，滑块始终不脱离圆轨道。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 新泰中学2024级高一下学期期中考试 物理试题 （考试时间：90分钟，分值：100分） 第I卷选择题（共40分） 一、选择题（本题共12小题，在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，每小题3分；9~12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。） 1. 为了减小关后备箱时箱盖和车体间的冲力，在箱盖和车体间安装液压缓冲杆，其结构如图所示。当液压杆长度为L时，和水平方向夹角为，和水平方向夹角为，A点相对于的速度是，则A点相对于的角速度为（　　） A. B. C. D. 2. 如图在水平地面上放置一边长为0.8m的正方形水箱，一水管可在ABCD面内绕A点转动，已知出水口截面积为，出水速率为2.5m/s，不计水管管口长度及一切阻力，水落至液面或打至侧壁不再弹起，则（ ） A. 任何方向喷出的水柱都能打到DCGH或CGFB侧面 B. 水在空中运动时间的最大值为 C. 空中运动的水的质量最大值为0.5kg D. 若保持不变，则随着液面上升，水在空中运动的时长逐渐缩短 3. 某实验兴趣小组对新能源车的加速性能进行探究。他们根据自制的电动模型车模拟汽车启动状态，并且通过传感器，绘制了模型车从开始运动到刚获得最大速度过程中速度的倒数和牵引力F之间的关系图像，如图所示。已知模型车的质量，行驶过程中受到的阻力恒定，整个过程时间持续5s，获得最大速度为4m/s，则下列说法正确的是（ ） A. 模型车受到的阻力大小为1N B. 模型车匀加速运动时间为2s C. 模型车牵引力的最大功率为6W D. 模型车运动的总位移为14m 4. 如图所示，竖直平面内的光滑金属细圆环半径为R，质量为m的带孔小球穿于环上，一长为R的轻杆一端固定于球上，另一端通过光滑的铰链连接于圆环最低点，重力加速度为g。当圆环以角速度绕竖直直径转动时，轻杆对小球的作用力大小和方向为（  ） A. ，沿杆向上 B. ，沿杆向下 C. ，沿杆向上 D. ，沿杆向下 5. 国产科幻大片《流浪地球2》中提出太空电梯设想，其原理如图所示。假设有一太空电梯轨道连接地球赤道上的固定基地与同步空间站A，空间站A相对地球静止，某时刻电梯停靠在轨道某位置，卫星B与同步空间站A的运行方向相同，此时二者距离最近，经过时间t后，A、B第一次相距最远。已知地球自转周期为T，则下列说法正确的是（　　） A. 太空电梯内的乘客处于完全失重状态 B. 电梯轨道对电梯的作用力方向指向地心 C. 电梯轨道外部一物体脱落后将做匀速圆周运动 D. 卫星B绕地球做圆周运动的周期为 6. 风力和空气阻力会影响雨滴下落的轨迹，如图为从某时刻开始计时的雨滴在水平x方向和竖直y方向的运动图像，下列说法不正确的是（　　） A. 雨滴做匀变速曲线运动 B. 雨滴的初速度是 C. 内，雨滴重力的瞬时功率一直增大 D. 内，重力和风力对雨滴做的功大于雨滴克服空气阻力做的功 7. 如图，倾角θ=37°的光滑斜面固定在水平面上，斜面长L=0.75m，质量m=1.0kg的物块从斜面顶端无初速度释放，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2，则（　　） A. 物块从斜面顶端滑到底端的过程中重力做功为7.5J B. 物块滑到斜面底端时的动能为1.5J C. 物块从斜面顶端滑到底端的过程中重力的平均功率为24W D. 物块滑到斜面底端时重力的瞬时功率为18W 8. 现有一均匀变小的力拉着物体在粗糙水平地面从静止开始滑动，物体质量，物体与地面间的动摩擦因数随物体位移的变化如图所示，当物体位移为时停止运动。取10m/s2，则下列说法正确的是（　　） A. 物体动能的最大值为 B. C. 物体在2.5m时的速度最大 D. 物体速度的最大值为 9. 如图所示，探测卫星a在某星球的赤道平面内绕该星球转动，其轨道可视为圆，绕行方向与该星球自转方向相反，卫星通过发射激光与星球赤道上一固定的观测站P通信，已知该星球半径为R、自转周期为T，卫星轨道半径为2R、周期为2T。下列说法正确的是（　　） A. 该星球的第一宇宙速度为 B. 该星球的“同步”卫星轨道半径为 C. 每卫星a经过P正上方一次 D. 该星球赤道上重力加速度大小为 10. 如图所示，一物块放在水平木板上，现用木板托住物块一起绕O点在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动，角速度大小为，物块与木板之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。若在运动过程中物块和木板始终保持相对静止且木板始终保持水平，则下列说法正确的是（ ） A. 在圆心等高处时物块受到的摩擦力为 B. 在圆心等高处时物块受到的摩擦力为 C. 的最大值为 D. 的最大值为 11. 一质量为m的物体自倾角为的固定斜面底端沿斜面向上滑动。该物体开始滑动时的动能为，向上滑动一段距离后速度减小为零，此后物体向下滑动，到达斜面底端时动能为。已知，重力加速度大小为g。则（　　） A. 物体向上滑动的距离为 B. 物体向下滑动时的加速度大小为 C. 物体与斜面间的动摩擦因数等于0.5 D. 物体向上滑动所用的时间比向下滑动的时间长 12. 如图所示，倾角为的斜面体固定在水平地面上，上表面点以下部分粗糙且足够长，其余部分光滑。在斜面体点上方放置一质量为且分布均匀、长度为0.2m的薄板，薄板下端与点之间的距离为。现由静止释放薄板，薄板沿斜面向下运动，已知当薄板通过点过程中，薄板所受摩擦力大小是薄板在斜面点以下部分重量的倍，重力加速度取。则（　　） A. 薄板减速运动时最大加速度为 B. 薄板与O点以下部分动摩擦因数为 C. 薄板的最大速度为 D. 薄板静止时，其下端距点 第II卷 非选择题（共60分） 二、实验题（本题共2小题，每空2分，共14分。） 13. 某同学设计了一个测油漆喷枪喷射速度的实验。装置如图甲所示，该油漆喷枪能够向外喷射四种速度大小不同的油漆雾滴，一个直径为的纸带环安放在水平转台上，纸带环上刻有一条狭缝A，在狭缝A的正对面画一条标志线。转台稳定转动时，向侧面同样开有狭缝B的纸盒中沿水平方向喷射油漆雾滴，当狭缝A、B正对平行时，雾滴通过狭缝A在纸带的内侧面留下油漆痕迹。改变喷射速度v0（）重复实验，在纸带上留下四个油漆痕迹a、b、c、d，将纸带展开平放在刻度尺旁边，如图乙所示。 （1）图乙中，速度最大的雾滴所留的痕迹是___________点； （2）已知转台转动角速度，如果不计雾滴所受空气阻力，则喷枪喷出雾滴速度的最大值为___________m/s（保留三位有效数字）。 14. 如图1所示是某同学验证“做圆周运动的物体所受向心力大小与线速度关系”的实验装置。一根细线系住钢球，悬挂在铁架台上，钢球静止于A点，光电门固定在A的正下方靠近A处。在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条，小钢球的质量为m，重力加速度为g。实验步骤如下： （1）将小球竖直悬挂，测出悬点到钢球球心之间的距离，得到钢球运动的半径为R；用刻度尺测量遮光条宽度，示数如图2所示，其读数为________cm；将钢球拉至某一位置释放，测得遮光条的挡光时间为0.010s，小钢球在A点的速度大小v=________m/s（结果保留三位有效数字）。 （2）先用力传感器的示数FA计算小钢球运动的向心力，FA应取该次摆动过程中示数的________（选填“平均值”或“最大值”），然后再用计算向心力。 （3）改变小球释放的位置，重复实验，比较发现F总是略大于，分析表明这是系统造成的误差，该系统误差的可能原因是________。 A．小钢球的质量偏大 B．小钢球初速不为零 C．总是存在空气阻力 D．速度的测量值偏大 （4）为了消除该系统误差，可以________（回答一条即可）。 三、计算题（本题共4题，共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 15. 质量m＝1kg的小物块以初速度v0＝4m/s从B点沿切线方向进入光滑竖直的圆弧轨道BC．O点为圆弧的圆心，��＝60°，轨道半径R＝0.8m，圆弧轨道与水平地面上长为L＝2.4m的粗糙直轨道CD平滑连接．小物块沿轨道BCD运动并与右侧的竖直墙壁发生碰撞，且能原速返回（g＝10m/s2，空气阻力不计）．求： ⑴小物块第一次经过最低点C时，圆弧轨道对物块的支持力F； ⑵若小物块与轨道CD之间的动摩擦因数＝0.4，则小物块最终停在何处？ 16. 火星是距离太阳第四近的行星，也是太阳系中仅次于水星的第二小的行星，为太阳系里四颗类地行星之一，其半径R = 3400 km。我国发射的火星探测器“天问一号”在登陆火星之前围绕火星做圆周运动，其环绕速度v与轨道半径r之间的关系如图甲所示。“天问一号”火星探测器成功登陆火星表面后，“祝融号”火星车出舱进行探测任务，如图乙所示。某次任务时，火星车以速度v0 = 0.5 m/s沿水平面匀速行驶，前方有一高度h = 2 m的断崖，断崖下方是平坦的地面。求： （1）火星表面的重力加速度g火； （2）火星车在断崖下方地面着陆时的速度v。 17. 如图所示，ABC是半径为R的光滑圆弧形轮滑赛道，A点与圆心O等高，B为最低点（位于水平地面上），圆弧BC所对的圆心角为60°。轮滑运动员从A点以一定的初速度沿圆弧面滑下，从C点滑出后，运动员上升到的最高点与O点在同一水平面上，此后运动员恰好落到平台上的D点，D点距水平地面的高为。已知运动员和轮滑鞋的总质量为m，重力加速度大小为g，运动员和轮滑鞋整体视为质点，不计空气阻力。求： （1）运动员从C点滑出时的速度大小； （2）运动员和轮滑鞋一起在B点对轨道的压力； （3）平台D点离圆弧轨道C点的水平距离。 18. 如图所示，长为l的轻绳一端固定在O点，另一端拴一质量为m的小球，O点下方固定有一个滑槽装置，由水平直轨道和竖直圆弧轨道组成。其中BC段为粗糙水平轨道，长度为d，CDE部分为光滑圆弧轨道，半径为R，B点在O点正下方，D点为圆弧最高点，E点和圆心O等高。现将球拉至最高点A，以的速度向左水平抛出。当小球运动至最低点时，与静止在B点的一质量为m的滑块P发生弹性正碰。碰撞后滑块P沿BC滑向圆弧轨道CDE。滑块和小球均视为质点，重力加速度为g，求： （1）小球抛出后，经过多长时间绳子被拉直？ （2）设绳子被拉直瞬间，小球沿绳子方向分速度突变为零，则小球第一次运动到B点的速度vB大小为多少？ （3）要使滑块始终不脱离圆弧轨道，则水平轨道BC段的摩擦因数μ取值范围是多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $