精品解析：山东省实验中学2024-2025学年高一下学期4月期中物理试题

山东省实验中学2024~2025学年第二学期期中 高一物理试题 说明：本试卷满分100分，分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，第Ⅰ卷为第1页至第4页，第Ⅱ卷为第5页至第6页．试题答案请用2B铅笔或0.5mm签字笔填涂到答题卡规定位置上，书写在试题上的答案无效．考试时间90分钟． 第Ⅰ卷（共40分） 一、单项选择题（本题包括8小题，每小题3分，共24分．每小题只有一个选项符合题意） 1. 图甲为一女士站在台阶式自动扶梯上匀速上楼，图乙为一男士站立在履带式自动扶梯上匀速上楼。下列关于两人受到的力以及做功情况不正确的是（　　） A. 甲图中支持力对人做正功 B. 甲图中摩擦力对人做负功 C. 乙图中支持力对人不做功 D. 两人受到电梯的作用力的方向相同 2. 如图所示，将完全相同的小球1、2、3分别从同一高度由静止释放（图甲和图丙）或平抛（图乙），其中图丙是一固定在地面上的光滑斜面，每个小球从开始运动到落地过程，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 小球3落地瞬间的重力的功率最小 B. 3个小球落地瞬间的速度大小相等 C. 该过程中，小球3的重力做功最多 D. 该过程中，3个小球的重力做功的平均功率相等 3. 如图所示，在水平面放置的截面半径为R的圆柱体轴线的正上方的P点，将一个小球以水平速度沿垂直圆柱体的轴线方向抛出，小球飞行一段时间后恰好从圆柱体的Q点沿切线方向飞过，测得O、Q连线与竖直方向的夹角为，那么小球完成这段飞行的时间是（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，两支步枪先后在同一位置沿同一水平方向各射出一发子弹，打在100m远处靶子上，两单孔在竖直方向上相距5cm，其中A为甲枪的子弹孔，B为乙枪的子弹孔。若乙枪子弹射出时速度为，，则甲枪子弹射出时的速度为（　　） A B. 500m/s C. D. 100m/s 5. 如图为修正带的内部结构，由大小两个相互咬合的齿轮组成，修正带芯固定在大齿轮的转轴上．当按压并拖动其头部时，齿轮转动，从而将遮盖物质均匀地涂抹在需要修改的字迹上．若图中大小齿轮的半径之比为，A、B分别为大齿轮和小齿轮边缘上的一点，C为大齿轮上转轴半径的中点，则（　　） A. A与C的线速度大小之比为 B. B与C的线速度大小之比为 C. A与C的向心加速度大小之比为 D. A与B的角速度大小之比为 6. 某小组为探究向心力的大小，设计了如下实验．粗糙圆形水平桌面可匀速转动，不可伸长的细绳一端连接固定在桌面圆心O处的拉力传感器，另一端连接物块P．力传感器可测得绳上的拉力F，初始时刻F示数为0，细绳始终处于伸直状态．若P与桌面始终相对静止，P与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，细绳质量不计，控制桌面转动的角速度不变，改变P的质量多次实验，记录数据后绘出F-m图像为（　　） A. B. C. D. 7. 物体的运动如图甲、乙、丙所示，均不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中，小球从某一高度由静止落入光滑半圆形固定轨道，全过程小球的机械能一定守恒 B. 乙图中，物体所受的合外力为零时，机械能一定守恒 C. 丙图中，弹簧越长，弹性势能越大 D. 丙图中光滑水平面上，被压缩的弹簧将小球向右弹出的过程中，小球的机械能守恒 8. 如图，固定光滑长斜面倾角为37°，下端有一固定挡板。两小物块A、B放在斜面上，质量均为m，用与斜面平行的轻弹簧连接。一跨过轻小定滑轮的轻绳左端与B相连，右端与水平地面上的电动玩具小车相连。系统静止时，滑轮左侧轻绳与斜面平行，右侧竖直轻绳长度为L，绳中无弹力。当小车缓慢向右运动的距离时A恰好不离开挡板。已知重力加速度大小为g，，。下列说法正确的是（　　） A. 弹簧的劲度系数为 B. 当弹簧恢复原长时，物体B沿斜面向上移动了 C. 若小车匀速向右移动的速度为，则小车向右运动的距离时物体B的速度为 D. 当小车缓慢向右运动距离时轻绳突然断开，B达到最大速度时重力势能最小 二、多项选择题（本题包括4小题，每小题4分，共16分．每小题有多个选项符合题意，选对但不全得2分，有选错不得分） 9. 2024年11月4日，神舟十八号载人飞船返回舱返回地面，在打开降落伞后的一段时间内，整个装置先减速后匀速下降，在这段时间内关于返回舱的说法正确的是（　　） A. 减速下降阶段，返回舱处于失重状态 B. 减速下降阶段，返回舱动能的减少量小于飞船克服阻力做的功 C. 匀速下降阶段，返回舱机械能的减少量大于重力对飞船做的功 D. 匀速下降阶段，重力对飞船做的功等于飞船克服阻力做的功 10. 2025年2月3日《观点网》消息，小米汽车官方微博宣布，2025年1月，小米交付量再次超过两万辆．时刻，一辆小米汽车在一段试车专用的平直的公路上由静止启动，时功率达到之后功率保持不变，其图像如图所示．设汽车在运动过程中阻力不变，下列说法正确的是（　　） A. 汽车受到的阻力大小为 B. 匀加速运动阶段汽车牵引力做的功为 C. 汽车的质量为 D. 汽车在做变加速运动过程中的位移大小约为 11. 图甲为游乐场中常见的“空中飞椅”的游乐项目，简化图如图乙所示。已知某座椅和游客的总质量为80kg，转盘半径为4m，钢丝绳长为10m，转盘绕其竖直中心轴匀速转动时，带动座椅和游客在水平面内做匀速圆周运动，此时钢丝绳与竖直方向的夹角，不计空气阻力和钢丝绳自身的重力，取重力加速度大小，下列说法正确的是（　　） A. 由于向心力效果，游客对座椅的压力大于座椅对游客的支持力 B. 钢丝绳上的拉力大小为1000N C. 游客（含座椅）做圆周运动的向心力大小为900N D. 游客做圆周运动的周期为 12. 如图所示，工程队向峡谷对岸平台抛射重物，初速度大小为，与水平方向的夹角为，抛出点P和落点Q的连线与水平方向夹角为，重力加速度大小取，忽略空气阻力，重物在此运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 运动时间 B. 落地速度与水平方向夹角为 C. 重物离连线的最远距离为 D. 轨迹最高点与落点的高度差为 第Ⅱ卷（非选择题，共60分） 三、实验题（本题包括2小题，共14分） 13. 利用图1所示的装置进行“验证机械能守恒定律”实验； （1）实验操作步骤如下，请将第二步补充完整： 第一步：按实验要求安装好实验装置； 第二步：使重物靠近打点计时器，接着__________，打点计时器在纸带上打下一系列的点； A.先接通电源后释放纸带 B.先释放纸带后接通电源 第三步：如图2为一条符合实验要求的纸带，O点为打点计时器打下的第一个点。分别测出若干连续点A、B、C…与O点之间的距离、、… （2）为了验证下落OB段过程重物的机械能是否守恒，若重物的质量为m，打点计时器所使用交流电的频率为f，重力加速度为g，则重物重力势能的减少量为__________，动能的增加量为__________。（用题中所给的符号来表示） （3）若同学在某次实验得到的纸带如图3所示。在测量数据时不慎将上述纸带从OA之间扯断，她仅利用A点之后的纸带能否实现验证机械能守恒定律的目的？__________（选填“能”或“不能”）； 14. 在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹。 （1）为了能较准确地描绘运动轨迹 A.通过调节使斜槽的末端保持水平； B．每次释放小球的位置必须相同； C．每次必须由____释放小球（选填“运动”或者“静止”）； D．小球运动时不应与木板上的白纸相接触； E．将小球的位置记录在白纸上后，取下白纸，将点连成光滑曲线。 （2）某同学在做“研究平抛运动”的实验中，忘记记下小球抛出点的位置O，如图所示，A为小球运动一段时间后的位置。g取10 m/s2，根据图像，可知小球的初速度为____m/s；小球抛出点的位置O的坐标为____cm。 四、计算题（本题包括4小题，共46分） 15. 如图所示，质量为物块与地面之间的动摩擦因数为，具有的水平向右的初速度，此时给物块施加一个大小为20N、与水平方向成的恒力F，使物块向右运动的距离，求： （1）此时物块的速度多大？ （2）物块运动24m的过程中拉力的平均功率多大？ 16. 如图所示，将长为3L的轻杆穿过光滑水平转轴O，两端分别固定质量为m的球A和质量为3m的球B，A到O的距离为L，现使杆在竖直平面内转动，当球A运动到最高点时，恰好与轻杆没有作用力，两球均视为质点。已知重力加速度为g，求： （1）A球在最高点的速度大小； （2）A球在最高点时，轻杆对B小球的作用力大小； 17. 一半径为R的水平圆盘距地面高度也为R，圆盘绕竖直轴匀速转动，边缘处一物体与圆盘间的动摩擦因数为，当圆盘转速缓慢增大到物件恰好滑动时，物体脱离圆盘沿水平方向抛出，落于地面。若整个运动过程中忽略空气阻力，重力加速度为g，问： （1）物体能够随圆盘转动时，角速度的取值； （2）物体落地点到圆盘中心的水平距离与圆盘半径R的比值。 18. 如图所示，半径为的圆弧形轨道竖直固定在水平地面上，D为其最高点，C为其最低点，O为其圆心，倾斜轨道与圆弧轨道相切于B点，倾斜轨道与水平地面的夹角．质量的小球由倾斜轨道某处滑下，重力加速度。 （1）若小球恰好能通过D点，求小球经过C点时的速度大小； （2）若小球恰好能通过D点，小球从倾斜轨道刚进入圆弧轨道上时（刚刚过B点）对轨道的压力比通过D点对轨道的压力大，求小球在B点的速度大小； （3）改变小球释放的高度使其以不同速度从D点水平抛出并落到倾斜轨道上，为了使其落到倾斜轨道上的速度最小，求小球在D点速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 山东省实验中学2024~2025学年第二学期期中 高一物理试题 说明：本试卷满分100分，分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，第Ⅰ卷为第1页至第4页，第Ⅱ卷为第5页至第6页．试题答案请用2B铅笔或0.5mm签字笔填涂到答题卡规定位置上，书写在试题上的答案无效．考试时间90分钟． 第Ⅰ卷（共40分） 一、单项选择题（本题包括8小题，每小题3分，共24分．每小题只有一个选项符合题意） 1. 图甲为一女士站在台阶式自动扶梯上匀速上楼，图乙为一男士站立在履带式自动扶梯上匀速上楼。下列关于两人受到的力以及做功情况不正确的是（　　） A. 甲图中支持力对人做正功 B. 甲图中摩擦力对人做负功 C. 乙图中支持力对人不做功 D. 两人受到电梯的作用力的方向相同 【答案】B 【解析】 【详解】AB．甲图受力分析，可知受重力和支持力作用，不受摩擦力作用，如图所示 甲图中支持力与运动方向成锐角，根据功的定义可知支持力对人做正功，摩擦力不做功，故A正确，不满足题意要求；B错误，满足题意要求； C．乙图受力分析如图所示 支持力与运动方向垂直，所以支持力对人不做功，故C正确，不满足题意要求； D．甲乙两人均匀速，处于平衡状态，两人受到电梯的作用力均与重力平衡，即两人受到电梯的作用力均竖直向上，故D正确，不满足题意要求。 故选B。 2. 如图所示，将完全相同的小球1、2、3分别从同一高度由静止释放（图甲和图丙）或平抛（图乙），其中图丙是一固定在地面上的光滑斜面，每个小球从开始运动到落地过程，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 小球3落地瞬间的重力的功率最小 B. 3个小球落地瞬间的速度大小相等 C. 该过程中，小球3的重力做功最多 D. 该过程中，3个小球的重力做功的平均功率相等 【答案】A 【解析】 【详解】A．落地瞬间重力的功率为 则对甲有 对乙有 对丙有 所以落地瞬间重力的功率 故A正确； B．根据动能定理对甲有 得 对乙有 得 对丙有 得 则落地瞬间速度 故B错误； C．重力做功的特点与路径无关，只与初末位置的高度差决定，所以该过程重力做功 故C错误； D．全程重力做功的平均功率为 由于三个小球下落的时间有 所以全程重力做功的平均功率 故D错误。 故选A。 3. 如图所示，在水平面放置的截面半径为R的圆柱体轴线的正上方的P点，将一个小球以水平速度沿垂直圆柱体的轴线方向抛出，小球飞行一段时间后恰好从圆柱体的Q点沿切线方向飞过，测得O、Q连线与竖直方向的夹角为，那么小球完成这段飞行的时间是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】依题意，小球飞行一段时间后恰好从圆柱体的Q点沿切线方向飞过，如图所示，有 由 解得，故选B。 4. 如图所示，两支步枪先后在同一位置沿同一水平方向各射出一发子弹，打在100m远处的靶子上，两单孔在竖直方向上相距5cm，其中A为甲枪的子弹孔，B为乙枪的子弹孔。若乙枪子弹射出时速度为，，则甲枪子弹射出时的速度为（　　） A. B. 500m/s C. D. 100m/s 【答案】B 【解析】 【详解】根据平抛运动得 ， 解得 根据题意得 解得 故选B。 5. 如图为修正带的内部结构，由大小两个相互咬合的齿轮组成，修正带芯固定在大齿轮的转轴上．当按压并拖动其头部时，齿轮转动，从而将遮盖物质均匀地涂抹在需要修改的字迹上．若图中大小齿轮的半径之比为，A、B分别为大齿轮和小齿轮边缘上的一点，C为大齿轮上转轴半径的中点，则（　　） A. A与C的线速度大小之比为 B. B与C的线速度大小之比为 C. A与C的向心加速度大小之比为 D. A与B的角速度大小之比为 【答案】D 【解析】 【详解】A．A与C为同轴转动，有相同的角速度，根据 可知角速度一定时，与成正比，由于A与C的半径之比为2∶1，所以A与C的线速度大小之比为2∶1，故A错误； D．两齿轮间为齿轮传动，传动时两齿轮边缘点的线速度大小相等，根据 可知线速度一定时，与r成反比，由于大小齿轮的半径之比为2∶1，所以A与B的角速度大小之比为1∶2，故D正确； B．由于A与B的线速度大小相等，所以B与C的线速度大小之比等于A与C的线速度大小之比，为2∶1，故B错误； C．A与C有相同的角速度，根据 可知角速度一定时，与成正比，由于A与C的半径之比为2∶1，所以A与C的向心加速度大小之比为2∶1，故C错误。 故选D。 6. 某小组为探究向心力的大小，设计了如下实验．粗糙圆形水平桌面可匀速转动，不可伸长的细绳一端连接固定在桌面圆心O处的拉力传感器，另一端连接物块P．力传感器可测得绳上的拉力F，初始时刻F示数为0，细绳始终处于伸直状态．若P与桌面始终相对静止，P与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，细绳质量不计，控制桌面转动的角速度不变，改变P的质量多次实验，记录数据后绘出F-m图像为（　　） A B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据牛顿第二定律得 整理得 D正确，ABC错误。 故选D。 7. 物体的运动如图甲、乙、丙所示，均不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中，小球从某一高度由静止落入光滑半圆形固定轨道，全过程小球的机械能一定守恒 B. 乙图中，物体所受的合外力为零时，机械能一定守恒 C. 丙图中，弹簧越长，弹性势能越大 D. 丙图中光滑水平面上，被压缩的弹簧将小球向右弹出的过程中，小球的机械能守恒 【答案】A 【解析】 【详解】A．小球由静止沿光滑半圆形固定轨道下滑，轨道对小球的支持力不做功，只有重力做功，小球的机械能守恒，A正确； B．乙图中，物体所受合外力为零时，物体沿斜面下滑，重力势能减小，动能不变，机械能等于重力势能与动能之和，故机械能减小，机械能一定不守恒，B错误； C．丙图中，如果弹簧开始时被压缩，弹簧恢复原长的过程中，弹簧越长，弹性势能越小，C错误； D．丙图中光滑水平面上，被压缩的弹簧将小球向右弹出的过程中，小球受到弹簧弹力的作用，弹簧张力对小球做正功，故小球的机械能增加，D错误。 故选A。 8. 如图，固定光滑长斜面倾角为37°，下端有一固定挡板。两小物块A、B放在斜面上，质量均为m，用与斜面平行的轻弹簧连接。一跨过轻小定滑轮的轻绳左端与B相连，右端与水平地面上的电动玩具小车相连。系统静止时，滑轮左侧轻绳与斜面平行，右侧竖直轻绳长度为L，绳中无弹力。当小车缓慢向右运动的距离时A恰好不离开挡板。已知重力加速度大小为g，，。下列说法正确的是（　　） A. 弹簧的劲度系数为 B. 当弹簧恢复原长时，物体B沿斜面向上移动了 C. 若小车匀速向右移动的速度为，则小车向右运动的距离时物体B的速度为 D. 当小车缓慢向右运动距离时轻绳突然断开，B达到最大速度时重力势能最小 【答案】C 【解析】 【详解】A．当小车缓慢向右运动的距离时，弹簧长度的改变量为 根据 得 解得 A错误； B．当弹簧恢复原长时，物体B沿斜面向上移动的距离为 B错误； C．小车向右运动的距离时，绳与水平方向的夹角为 解得 物体B的速度为 C正确； D．当小车缓慢向右运动距离时轻绳突然断开，物体B做简谐运动，平衡位置在系统静止时的位置，振幅为，B达到最大速度时在平衡位置，即系统静止时的位置，物体B重力势能最小的位置在平衡位置下方最大位移处，D错误。 故选C。 二、多项选择题（本题包括4小题，每小题4分，共16分．每小题有多个选项符合题意，选对但不全得2分，有选错不得分） 9. 2024年11月4日，神舟十八号载人飞船返回舱返回地面，在打开降落伞后的一段时间内，整个装置先减速后匀速下降，在这段时间内关于返回舱的说法正确的是（　　） A. 减速下降阶段，返回舱处于失重状态 B. 减速下降阶段，返回舱动能的减少量小于飞船克服阻力做的功 C. 匀速下降阶段，返回舱机械能的减少量大于重力对飞船做的功 D. 匀速下降阶段，重力对飞船做的功等于飞船克服阻力做的功 【答案】BD 【解析】 【详解】A．打开降落伞后，返回舱减速下降时，加速度方向向上，处于超重状态，故A错误； B．减速下降阶段，由功能关系可知 则返回舱动能的减少量小于飞船克服阻力做的功，故B正确； CD．匀速下降阶段，返回舱机械能的减少量等于飞船克服阻力做功的大小，而重力与阻力的大小相同，所以返回舱机械能的减少量等于返回舱重力所做的功，故C错误，D正确； 故选BD。 10. 2025年2月3日《观点网》消息，小米汽车官方微博宣布，2025年1月，小米交付量再次超过两万辆．时刻，一辆小米汽车在一段试车专用的平直的公路上由静止启动，时功率达到之后功率保持不变，其图像如图所示．设汽车在运动过程中阻力不变，下列说法正确的是（　　） A. 汽车受到的阻力大小为 B. 匀加速运动阶段汽车牵引力做的功为 C. 汽车的质量为 D. 汽车在做变加速运动过程中的位移大小约为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．汽车在平直的公路上由静止启动，设发动机提供的牵引力为，则对汽车受力分析可知 由图像可知从0到，汽车做匀变速直线运动，后功率不变，汽车仍在加速，根据 可知增加时，减小，根据图像的斜率，当时，汽车的速度为，汽车的加速度为0，则 A正确； B．匀加速运动阶段，时 匀加速运动位移 牵引力做功 B错误； C．匀加速运动阶段，根据图像的斜率求得加速度为 根据 解得 C正确； D．变加速运动阶段，根据动能定理 即 解得 D错误。 故选AC。 11. 图甲为游乐场中常见的“空中飞椅”的游乐项目，简化图如图乙所示。已知某座椅和游客的总质量为80kg，转盘半径为4m，钢丝绳长为10m，转盘绕其竖直中心轴匀速转动时，带动座椅和游客在水平面内做匀速圆周运动，此时钢丝绳与竖直方向的夹角，不计空气阻力和钢丝绳自身的重力，取重力加速度大小，下列说法正确的是（　　） A. 由于向心力的效果，游客对座椅的压力大于座椅对游客的支持力 B. 钢丝绳上的拉力大小为1000N C. 游客（含座椅）做圆周运动的向心力大小为900N D. 游客做圆周运动的周期为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据牛顿第三定律，游客对座椅的压力等于座椅对游客的支持力，A错误； B．根据平衡条件得 解得 B正确； C．游客（含座椅）做圆周运动的向心力大小为 C错误； D．根据牛顿第二定律得 解得 D正确。 故选BD。 12. 如图所示，工程队向峡谷对岸平台抛射重物，初速度大小为，与水平方向的夹角为，抛出点P和落点Q的连线与水平方向夹角为，重力加速度大小取，忽略空气阻力，重物在此运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 运动时间为 B. 落地速度与水平方向夹角为 C. 重物离连线的最远距离为 D. 轨迹最高点与落点的高度差为 【答案】ACD 【解析】 【详解】AD．初速度沿PQ方向的分速度为 初速度沿垂直于PQ方向的分速度为 重力速度沿PQ方向的分加速度为 重力速度沿垂直于PQ方向的分加速度为 重物运动时间为 重物离PQ连线的最远距离为 故AD正确； B．重物落地时竖直分速度为 重物落地时水平分速度为 重物落地时与水平方向夹角的正切值为 解得，故B错误； D．上升时间为 下落时间为 轨迹最高点与落点的高度差为，故D正确 故选ACD。 第Ⅱ卷（非选择题，共60分） 三、实验题（本题包括2小题，共14分） 13. 利用图1所示的装置进行“验证机械能守恒定律”实验； （1）实验操作步骤如下，请将第二步补充完整： 第一步：按实验要求安装好实验装置； 第二步：使重物靠近打点计时器，接着__________，打点计时器在纸带上打下一系列点； A.先接通电源后释放纸带 B.先释放纸带后接通电源 第三步：如图2为一条符合实验要求的纸带，O点为打点计时器打下的第一个点。分别测出若干连续点A、B、C…与O点之间的距离、、… （2）为了验证下落OB段过程重物机械能是否守恒，若重物的质量为m，打点计时器所使用交流电的频率为f，重力加速度为g，则重物重力势能的减少量为__________，动能的增加量为__________。（用题中所给的符号来表示） （3）若同学在某次实验得到的纸带如图3所示。在测量数据时不慎将上述纸带从OA之间扯断，她仅利用A点之后的纸带能否实现验证机械能守恒定律的目的？__________（选填“能”或“不能”）； 【答案】（1）A （2） ①. ②. （3）能 【解析】 【小问1详解】 为打点稳定，充分利用纸带，打点计时器打点时应先接通电源后释放纸带。 故选A。 【小问2详解】 [1]重物重力势能的减少量为 [2]相邻两计数点的时间间隔为 根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度，点的速度为 动能的增加量为 【小问3详解】 若不慎将上述纸带从OA之间扯断可以将A点后面的纸带上取出两个点，分别计算出通过两点的动能，测量出这两点的高度差，计算出两点的动能增量是否和重力势能的减小量相等从而验证机械能守恒定律，即能实现验证机械能守恒定律的目的。 14. 在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹。 （1）为了能较准确地描绘运动轨迹 A.通过调节使斜槽的末端保持水平； B．每次释放小球的位置必须相同； C．每次必须由____释放小球（选填“运动”或者“静止”）； D．小球运动时不应与木板上的白纸相接触； E．将小球的位置记录在白纸上后，取下白纸，将点连成光滑曲线。 （2）某同学在做“研究平抛运动”的实验中，忘记记下小球抛出点的位置O，如图所示，A为小球运动一段时间后的位置。g取10 m/s2，根据图像，可知小球的初速度为____m/s；小球抛出点的位置O的坐标为____cm。 【答案】（1）静止 （2） ①. 2 ②. （-20，-5） 【解析】 【小问1详解】 每次必须由静止释放小球，从而保证小球到达底端时速度相等； 【小问2详解】 [1]竖直方向做匀加速直线运动，设，根据 解得 初速度 [2]因 可得从抛出点到C点的时间为 即从抛出到到达A点时间为 可知抛出点距A点的水平距离为x=v0t=0.2m=20cm 抛出点距A点的竖直距离为 结合图像可知，小球抛出点的位置O的坐标为（-20，-5）cm。 四、计算题（本题包括4小题，共46分） 15. 如图所示，质量为的物块与地面之间的动摩擦因数为，具有的水平向右的初速度，此时给物块施加一个大小为20N、与水平方向成的恒力F，使物块向右运动的距离，求： （1）此时物块的速度多大？ （2）物块运动24m的过程中拉力的平均功率多大？ 【答案】（1）5m/s （2）48W 【解析】 【小问1详解】 物块在向右运动中只有恒力F和摩擦力做功，由动能定理可得 解得 【小问2详解】 物块在24m位移运动中的平均速度 由平均功率公式可得物块的平均功率 16. 如图所示，将长为3L的轻杆穿过光滑水平转轴O，两端分别固定质量为m的球A和质量为3m的球B，A到O的距离为L，现使杆在竖直平面内转动，当球A运动到最高点时，恰好与轻杆没有作用力，两球均视为质点。已知重力加速度为g，求： （1）A球在最高点的速度大小； （2）A球在最高点时，轻杆对B小球的作用力大小； 【答案】（1） （2）9mg 【解析】 【小问1详解】 A球重力充当向心力 可得： 【小问2详解】 A球和B球角速度相等，根据 可得： 对B球应用牛顿第二定律： 可得F=9mg 17. 一半径为R的水平圆盘距地面高度也为R，圆盘绕竖直轴匀速转动，边缘处一物体与圆盘间的动摩擦因数为，当圆盘转速缓慢增大到物件恰好滑动时，物体脱离圆盘沿水平方向抛出，落于地面。若整个运动过程中忽略空气阻力，重力加速度为g，问： （1）物体能够随圆盘转动时，角速度的取值； （2）物体落地点到圆盘中心的水平距离与圆盘半径R的比值。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设物体离开圆盘时的速度为v，根据题意有 可得 所以物体能够随圆盘转动时，角速度的取值范围为 【小问2详解】 物体离开圆盘后做平抛运动，竖直方向 水平方向 其中 落点与圆盘中心的水平距离 根据题意有物体落地点到圆盘中心的水平距离与圆盘半径R的比值为 18. 如图所示，半径为的圆弧形轨道竖直固定在水平地面上，D为其最高点，C为其最低点，O为其圆心，倾斜轨道与圆弧轨道相切于B点，倾斜轨道与水平地面的夹角．质量的小球由倾斜轨道某处滑下，重力加速度。 （1）若小球恰好能通过D点，求小球经过C点时的速度大小； （2）若小球恰好能通过D点，小球从倾斜轨道刚进入圆弧轨道上时（刚刚过B点）对轨道的压力比通过D点对轨道的压力大，求小球在B点的速度大小； （3）改变小球释放的高度使其以不同速度从D点水平抛出并落到倾斜轨道上，为了使其落到倾斜轨道上的速度最小，求小球在D点速度大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 若小球恰好能通过D点，则有 解得小球在D点的速度为 从C到D过程，由动能定理有 联立解得 【小问2详解】 小球刚好过D点，所以D点压力大小为0，则B点支持力大小为，设此时B点速度为，根据牛顿第二定律有 解得 【小问3详解】 由平抛运动知，设水平方向位移为x，竖直方向位移为y，水平方向有 竖直方向有 由几何关系知 又 联立解得 则当时速度取得最小值，即 联立以上解得 由于，故落到倾斜轨道上速度最小时，小球在D点速度大小取。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$