精品解析：新疆和田地区第二中学2024-2025学年高一下学期期中考试物理试卷

2024--2025学年第二学期期中考试试卷 高一物理 （卷面分值：100分，考试时间：90分钟） 注意事项： 1、答题前，考生先将自己的座位号、姓名、准考证号填写清楚，待监考员粘贴条形码后，认真核 对条形码上的姓名、准考证号、考场号、座位号与自己的准考证上的信息是否一致。 2、选择题必须使用2B铅笔填涂，按题号顺序将选择的答案填涂在对应的信息点。 3、非选择题必须使用0.5 毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。必须按照大题号顺序在对应的题号区域内作答，作答有小题号的需依次写明小题号，超出答题区域或在其它答题区域书写的答案无效，在草稿纸、试题卷上答题无效。 4、保持卡面清洁，不要折叠、弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、透明胶带、刮纸刀。 第Ⅰ卷（选择题，共40分） 一、选择题（本题共10小题，每题4分，满分40分。第1～6题为单项选择题，每题所给的选项只有一个是符合题意的；第7～10题为多选题，所给的选项中有几个符合题意。将所有符合题意选项的序号选出，填入答题卡中。全部选对的得4分，部分选对的得2分，有错选或不选的得0分） 1. 以下关于功说法正确的是（ ） A. 力是矢量，功是矢量 B. 力和位移都是矢量，功也一定是矢量 C. 因为功有正功和负功的区别，所以功是矢量 D. 因为功没有方向，所以功是标量 2. 关于如图a、图b、图c、图d所示四种圆周运动模型，下列说法不正确的是（　　） A. 图a圆形桥半径，若最高点车速时，车对桥面的压力为零，车将做平抛运动 B. 图b中，在固定圆锥筒（内壁光滑）内做匀速圆周运动的小球，受重力、弹力和向心力 C. 图c中，仅在重力和轻绳拉力作用下，绕另一固定端在竖直面内做圆周运动的小球，最容易拉断轻绳的位置一定是最低点 D. 图d中，火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道时，外轨对火车有侧压力，火车易脱轨做离心运动 3. 如图所示，a、b、c三个相同的小球，a从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑，同时b、c从同高度分别开始自由下落和平抛。则从开始到水平地面的过程中（ ） A. 它们的落地时间相同 B. 运动过程中重力做的功相同 C. 它们落地时的速度相同 D. 它们落地时重力的平均功率相同 4. 地球的公转轨道接近圆，但哈雷彗星的绕日运动轨道则是一个非常扁的椭圆，如图所示。天文学家哈雷成功预言哈雷彗星的回归，哈雷彗星最近出现的时间是1986年。已知哈雷彗星轨道半长轴约为（地球和太阳之间的距离为）。预计哈雷彗星下次回归将在（　　） A. 2023年 B. 2049年 C. 2061年 D. 2081年 5. 如图所示，为了测试隐形战机“歼—20”对地面目标的打击能力，某次先后释放两颗炸弹，分别击中斜坡上的M点和N点。已知释放炸弹时，战机沿水平方向匀速直线飞行。记录炸弹击中M、N的时间间隔为，M、N两点间水平距离为；释放两颗炸弹的时间间隔为，此过程飞机飞行的距离为， 不计空气阻力，则下列关系正确的是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 6. 有a、b、c、d四颗地球卫星：a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动；b在地球的近地圆轨道上正常运行；c是地球静止卫星；d是高空探测卫星。各卫星排列位置如图，则下列说法正确的是（　　） A. a的向心加速度大于b的向心加速度 B. 四颗卫星的速度大小关系是： C. 在相同时间内b转过的弧长最长 D. d的运动周期可能是20h 7. 关于万有引力定律发现过程中的科学史，下列说法正确的是（　　） A. 托勒密和哥白尼都坚持日心说 B. 开普勒发现三定律利用了第谷的观测数据 C. 卡文迪许测定了万有引力常量 D. 牛顿发现了万有引力定律，说明经典力学适用于任何物体的运动 8. 2023年10月26日17时46分，我国发射的神舟十七号载人飞船与已在轨的空间站组合体完成自主快速交会对接。神舟十七号载人飞船的变轨过程如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 飞船的发射速度可以小于第一宇宙速度 B. 飞船进入III轨道后运行速度小于第一宇宙速度 C. 飞船若要与空间站对接，可以在III轨道上点火加速追上空间站 D. 飞船在III轨道上c点的加速度等于在II轨道上c点的加速度 9. 如图所示，一年轻人骑着一款电动平衡车正行驶在平直的路上，该车的额定功率为P，车的质量为m，人的质量为，车行驶中受到地面的阻力为车对路面压力的0.2倍，其他阻力不计，重力加速度大小为g，则下列判断正确的是（ ） A. 平衡车能行驶的最大速度为 B. 以额定功率行驶，车的速度为最大速度一半时，车的加速度大小为 C. 以最大速度匀速行驶时，车的功率突然减少为时，车的加速度大小为 D. 以最大速度匀速行驶时，人突然跳离车后一瞬间（小车速度不变），车的加速度大小为g 10. 如图，赤道上空有2颗人造卫星A、B绕地球做同方向的匀速圆周运动，地球半径为，卫星A、B的轨道半径分别为、，卫星B的运动周期为，某时刻2颗卫星与地心在同一直线上，两颗卫星之间保持用光信号直接通信，则（　　） A. 卫星A的加速度小于B的加速度 B. 卫星A、B的周期之比为 C. 再经时间，两颗卫星之间的通信将中断 D. 为了使赤道上任一点任一时刻均能接收到卫星A所在轨道的卫星的信号，该轨道至少需要3颗卫星 第Ⅱ卷（非选择题，共60分） 二、实验题（共18分，每空2分。） 11. （1）用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系。如图是探究过程中某次实验时装置的状态。 ①如图中所示，两个钢球质量和半径相等，则是在研究向心力的大小与________的关系。 A.质量 B.半径 C.角速度 ②若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为，与皮带连接的两个变速轮塔的半径之比为________。 A. B. C. D. （2）如图所示是某同学“用圆锥摆实验验证向心力公式”的实验，细线下悬挂了一个质量为的小钢球，细线上端固定在点。将画有几个同心圆的白纸置于水平桌面上，使小钢球静止时（细线张紧）位于同心圆上。用手带动小钢球，使小钢球在水平面内做匀速圆周运动，随即手与球分离。（当地的重力加速度为） ①用秒表记录小钢球运动圈的时间，再通过纸上的圆，测出小钢球做匀速圆周运动的半径；那么根据向心力公式可算出小钢球做匀速圆周运动所需的向心力________。 ②测量出细绳长度，根据受力分析可得小钢球做匀速圆周运动时所受的合力________（小钢球的直径与绳长相比可忽略）。 ③实验发现与总是近似相等，这说明了向心力公式的正确性。 12. 三个同学根据不同的实验条件，进行了“探究平抛运动规律”的实验： (1)甲同学采用如图甲所示的装置。用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明____________________； (2)乙同学采用如图乙所示装置。两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端可看作与光滑的水平板相切，两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调节电磁铁C、D的高度使AC＝BD，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等，现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出。实验可观察到的现象应是_________。仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明________； (3)丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图丙所示的“小球做平抛运动”的照片，图中每个小方格的边长为1.25 cm，则由图可求得拍摄时每________s曝光一次，该小球做平抛运动的初速度大小为________m/s。（g取9.8 m/s2） 三、计算题，本大题共4个小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13. 在冬天，高为h＝0.8m的平台上，覆盖了一层冰，一乘雪橇的滑雪爱好者，从距平台边缘x0＝30m处以v0＝7m/s的初速度向平台边缘滑去，如图所示。已知平台上的冰面与雪橇间的动摩擦因数μ＝0.04，重力加速度g取10m/s2。求： （1）滑雪者从平台边缘离开瞬间的速度v。 （2）滑雪者在空中飞行的时间。 （3）滑雪者着地点到平台边缘的水平距离。 14. 如图所示，一过山车在半径为r的轨道内运动，过山车的质量为，里面人的质量为，运动过程中人与过山车始终保持相对静止，则： （1）当过山车以多大的速度经过最高点时，人对座椅的压力大小刚好等于人的重力?此时过山车对轨道的压力为多大? （2）当过山车以的速度经过最低点时，人对座椅的压力为多大？ 15. “嫦娥四号”探月卫星即将登月。它主要任务是更深层次、更全面的科学探测月球地貌等方面的信息，完善月球档案资料。已知万有引力常量为G，月球半径为R，忽略月球自转。假如“嫦娥四号”探月卫星靠近月球后，先在近月轨道上做匀速圆周运动，运行周期为T．然后经过一系列过程，在离月球表面高为处悬停，即相对于月球静止。关闭发动机后，探测器自由下落直至达到月球表面。求： （1）月球的第一宇宙速度； （2）月球的密度ρ； （3）探测器落地的速度大小v． 16. 如图，质量分别为、的A、B两物块（可视为质点）用长的细线连接，放在半径的水平圆形转台上，物块B位于转台的边缘处，开始细线拉直且过水平转台的中心O点，两物块与转台间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小，两物块滑动前可随转台一起转动。增大转台的转速，当A物块刚要相对转台滑动时细线也恰好被拉断。转台离水平地面的高度，重力加速度g取，不计其他阻力。求： （1）细线刚好绷紧时转台的角速度的大小； （2）细线承受的最大拉力及细线恰好被拉断时转台的角速度的大小； （3）细线断后物块B落地时重力的瞬时功率。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024--2025学年第二学期期中考试试卷 高一物理 （卷面分值：100分，考试时间：90分钟） 注意事项： 1、答题前，考生先将自己的座位号、姓名、准考证号填写清楚，待监考员粘贴条形码后，认真核 对条形码上的姓名、准考证号、考场号、座位号与自己的准考证上的信息是否一致。 2、选择题必须使用2B铅笔填涂，按题号顺序将选择的答案填涂在对应的信息点。 3、非选择题必须使用0.5 毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。必须按照大题号顺序在对应的题号区域内作答，作答有小题号的需依次写明小题号，超出答题区域或在其它答题区域书写的答案无效，在草稿纸、试题卷上答题无效。 4、保持卡面清洁，不要折叠、弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、透明胶带、刮纸刀。 第Ⅰ卷（选择题，共40分） 一、选择题（本题共10小题，每题4分，满分40分。第1～6题为单项选择题，每题所给的选项只有一个是符合题意的；第7～10题为多选题，所给的选项中有几个符合题意。将所有符合题意选项的序号选出，填入答题卡中。全部选对的得4分，部分选对的得2分，有错选或不选的得0分） 1. 以下关于功的说法正确的是（ ） A. 力是矢量，功是矢量 B. 力和位移都是矢量，功也一定是矢量 C. 因为功有正功和负功的区别，所以功是矢量 D. 因为功没有方向，所以功是标量 【答案】D 【解析】 【详解】力是矢量，功是标量，A错误；力和位移是矢量，但功是标量，B错误；功是标量，当力对物体做正功表示该力为动力，当力对物体做负功表示该力为阻力，C错误；功没有方向，故功是标量，D正确．故选D． 2. 关于如图a、图b、图c、图d所示四种圆周运动模型，下列说法不正确的是（　　） A. 图a圆形桥半径，若最高点车速时，车对桥面的压力为零，车将做平抛运动 B. 图b中，在固定圆锥筒（内壁光滑）内做匀速圆周运动的小球，受重力、弹力和向心力 C. 图c中，仅在重力和轻绳拉力作用下，绕另一固定端在竖直面内做圆周运动的小球，最容易拉断轻绳的位置一定是最低点 D. 图d中，火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道时，外轨对火车有侧压力，火车易脱轨做离心运动 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．图a中，在圆形桥最高点对车受力分析，根据牛顿第二定律，有 代入数据，可得 车将做平抛运动，故A正确，不符合题意； B．图b中，在固定圆锥筒（内壁光滑）内做匀速圆周运动的小球，受重力、弹力，合力提供小球的向心力，故B错误，符合题意； C．图c中，仅在重力和轻绳拉力作用下，绕另一固定端在竖直面内做圆周运动的小球，在最高点，有 整理，可得 在最低点，有 整理，可得 根据能量关系可知 故 最容易拉断轻绳的位置一定是最低点，故C正确，不符合题意； D．图d中，火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道时，根据公式 可知，重力与支持力的合力不足以提供向心力，故外轨对火车有侧压力，火车易脱轨做离心运动，故D正确，不符合题意。 故选B。 3. 如图所示，a、b、c三个相同的小球，a从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑，同时b、c从同高度分别开始自由下落和平抛。则从开始到水平地面的过程中（ ） A. 它们的落地时间相同 B. 运动过程中重力做的功相同 C. 它们落地时的速度相同 D. 它们落地时重力的平均功率相同 【答案】B 【解析】 【详解】A．设斜面高度为h、倾角为，沿斜面下滑的时间为t，应有 其中 联立解得 由 可求出物体自由下落和平抛运动时的时间为 可知它们运动的时间不相等．故A错误； B．重力做功与路径无关均为mgh，故B正确； C．三种情况下合力（重力）做的功相同均为mgh，根据动能定理有 解得 可知它们落地时的速度大小相同，但方向不同，故C错误； D．它们落地时重力的平均功率 由于t不同，它们落地时重力的平均功率不相同，故D错误。 故选B。 4. 地球公转轨道接近圆，但哈雷彗星的绕日运动轨道则是一个非常扁的椭圆，如图所示。天文学家哈雷成功预言哈雷彗星的回归，哈雷彗星最近出现的时间是1986年。已知哈雷彗星轨道半长轴约为（地球和太阳之间的距离为）。预计哈雷彗星下次回归将在（　　） A. 2023年 B. 2049年 C. 2061年 D. 2081年 【答案】C 【解析】 【详解】根据题意，由开普勒第三定律可得 代入数据解得 年 则预计哈雷彗星下次回归将在年。 故选C。 5. 如图所示，为了测试隐形战机“歼—20”对地面目标的打击能力，某次先后释放两颗炸弹，分别击中斜坡上的M点和N点。已知释放炸弹时，战机沿水平方向匀速直线飞行。记录炸弹击中M、N的时间间隔为，M、N两点间水平距离为；释放两颗炸弹的时间间隔为，此过程飞机飞行的距离为， 不计空气阻力，则下列关系正确的是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】A 【解析】 【详解】如果两颗炸弹都落在同一水平面上时，由于高度相同，所以 由于第二颗炸弹落在更高的斜面，所以下落的高度减小，所用的时间减小，所以 同理可知，由于炸弹和飞机水平方向的速度相同，时间越小，飞行的距离越小，所以 故选A。 6. 有a、b、c、d四颗地球卫星：a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动；b在地球的近地圆轨道上正常运行；c是地球静止卫星；d是高空探测卫星。各卫星排列位置如图，则下列说法正确的是（　　） A. a的向心加速度大于b的向心加速度 B. 四颗卫星的速度大小关系是： C. 在相同时间内b转过弧长最长 D. d的运动周期可能是20h 【答案】C 【解析】 【详解】A．因为a、c的角速度相同，根据 因a离地心的距离小于c离地心的距离，所以a的向心加速度小于c；b、c是围绕地球公转的卫星，根据万有引力提供向心力 解得 因b的轨道半径小于c的轨道半径，所以b的向心加速度大于c，综上分析可知，a的向心加速度小于b的向心加速度，故A错误； B．因为a、c的角速度相同，根据 知a的速度小于c；b、c、d是围绕地球公转的卫星，根据万有引力提供向心力 解得 因b的轨道半径最小，d的轨道半径最大，所以b的速度大于c，c的速度大于d，则 ， 故B错误； C．因b的线速度最大，则在相同时间内b转过的弧长最长，故C正确； D．c、d是围绕地球公转的卫星，根据万有引力提供向心力 解得 可知因d的轨道半径大于c的轨道半径，d的周期大于c，而c的周期是24h，则d的运动周期大于24h，故D错误。 故选C。 7. 关于万有引力定律发现过程中的科学史，下列说法正确的是（　　） A. 托勒密和哥白尼都坚持日心说 B. 开普勒发现三定律利用了第谷的观测数据 C. 卡文迪许测定了万有引力常量 D. 牛顿发现了万有引力定律，说明经典力学适用于任何物体的运动 【答案】BC 【解析】 【详解】A．托勒密坚持地心说，哥白尼坚持日心说，故A错误； B．开普勒发现三定律利用了第谷的观测数据，故B正确； C．卡文迪许测定了万有引力常量，故C正确； D．牛顿发现了万有引力定律，但经典力学仅适用于宏观、低速运动，不适用于微观、高速运动，故D错误。 故选BC。 8. 2023年10月26日17时46分，我国发射的神舟十七号载人飞船与已在轨的空间站组合体完成自主快速交会对接。神舟十七号载人飞船的变轨过程如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 飞船的发射速度可以小于第一宇宙速度 B. 飞船进入III轨道后运行速度小于第一宇宙速度 C. 飞船若要与空间站对接，可以在III轨道上点火加速追上空间站 D. 飞船在III轨道上c点的加速度等于在II轨道上c点的加速度 【答案】BD 【解析】 【详解】A．飞船的发射速度大于第一宇宙速度，故A错误； B．卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力得 可得 地球第一宇宙速度是卫星贴近地球做匀速圆周运动的线速度，轨道半径为地球半径，飞船在III轨道的运行半径大于地球半径过，因此运行速度小于第一宇宙速度，故B正确； C．飞船若在III轨道上点火加速，飞船将做离心运动，不可能追上空间站与空间站对接，故C错误； D．根据牛顿第二定律可得 可得 可知飞船在III轨道上c点的加速度等于在II轨道上c点的加速度，故D正确。 故选BD。 9. 如图所示，一年轻人骑着一款电动平衡车正行驶在平直的路上，该车的额定功率为P，车的质量为m，人的质量为，车行驶中受到地面的阻力为车对路面压力的0.2倍，其他阻力不计，重力加速度大小为g，则下列判断正确的是（ ） A. 平衡车能行驶的最大速度为 B. 以额定功率行驶，车的速度为最大速度一半时，车的加速度大小为 C. 以最大速度匀速行驶时，车的功率突然减少为时，车的加速度大小为 D. 以最大速度匀速行驶时，人突然跳离车后的一瞬间（小车速度不变），车的加速度大小为g 【答案】AD 【解析】 【详解】A.当牵引力等于阻力时，速度最大，有 解得 故A正确； B.当速度为最大速度的一半时，根据 解得 故B错误； C.以最大速度匀速行驶时，车的功率突然减少为时，有 解得 故C错误； D.人跳离车后的一瞬间 解得 故D正确。 故选AD。 10. 如图，赤道上空有2颗人造卫星A、B绕地球做同方向的匀速圆周运动，地球半径为，卫星A、B的轨道半径分别为、，卫星B的运动周期为，某时刻2颗卫星与地心在同一直线上，两颗卫星之间保持用光信号直接通信，则（　　） A. 卫星A的加速度小于B的加速度 B. 卫星A、B的周期之比为 C. 再经时间，两颗卫星之间的通信将中断 D. 为了使赤道上任一点任一时刻均能接收到卫星A所在轨道的卫星的信号，该轨道至少需要3颗卫星 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据 解得 可知A的加速度大于B的加速度，故A错误； B．根据 解得 可得 故B正确； C．由题意可知当卫星A与B的连线与地球相切时信号将中断，由几何关系可知此时AB卫星的距离为，角度关系为 （为卫星A，B与地心连线的夹角） 联立，由数学知识可求得 故C正确； D．对于静止卫星来讲，由于赤道的角度为，而一颗卫星能覆盖，故要有3颗，才能全部覆盖地球表面，静止卫星据地心的距离大约7R，而卫星A的轨道半径为，覆盖的范围比静止卫星还要小，因此至少需要3颗以上才可以，故D错误。 故选BC。 第Ⅱ卷（非选择题，共60分） 二、实验题（共18分，每空2分。） 11. （1）用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系。如图是探究过程中某次实验时装置的状态。 ①如图中所示，两个钢球质量和半径相等，则是在研究向心力的大小与________的关系。 A.质量 B.半径 C.角速度 ②若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为，与皮带连接的两个变速轮塔的半径之比为________。 A. B. C. D. （2）如图所示是某同学“用圆锥摆实验验证向心力公式”的实验，细线下悬挂了一个质量为的小钢球，细线上端固定在点。将画有几个同心圆的白纸置于水平桌面上，使小钢球静止时（细线张紧）位于同心圆上。用手带动小钢球，使小钢球在水平面内做匀速圆周运动，随即手与球分离。（当地的重力加速度为） ①用秒表记录小钢球运动圈的时间，再通过纸上的圆，测出小钢球做匀速圆周运动的半径；那么根据向心力公式可算出小钢球做匀速圆周运动所需的向心力________。 ②测量出细绳长度，根据受力分析可得小钢球做匀速圆周运动时所受的合力________（小钢球的直径与绳长相比可忽略）。 ③实验发现与总是近似相等，这说明了向心力公式正确性。 【答案】 ① C ②. B ③. ④. 【解析】 【详解】（1）[1]两个钢球质量和半径相等，由可知，这是在研究向心力的大小与角速度的关系。 故选C。 [2]根据可知，两球的向心力之比为，半径和质量相等，则转动的角速度之比为，因为靠皮带传动，变速转塔的线速度大小相等，根据可知，与皮带连接的两个变速轮塔的半径之比为。 故选B。 （2）[3]由向心力的基本规律可知 其中 得 [4]由题可知 得 12. 三个同学根据不同的实验条件，进行了“探究平抛运动规律”的实验： (1)甲同学采用如图甲所示的装置。用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明____________________； (2)乙同学采用如图乙所示的装置。两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端可看作与光滑的水平板相切，两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调节电磁铁C、D的高度使AC＝BD，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等，现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出。实验可观察到的现象应是_________。仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明________； (3)丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图丙所示的“小球做平抛运动”的照片，图中每个小方格的边长为1.25 cm，则由图可求得拍摄时每________s曝光一次，该小球做平抛运动的初速度大小为________m/s。（g取9.8 m/s2） 【答案】 ①. 两球在竖直方向上运动情况相同，做自由落体运动，与A球初速度大小无关。 ②. P球击中Q球 ③. 平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动 ④. 0.036 ⑤. 0.7 【解析】 【详解】(1)[1]甲图中两球在竖直方向上同时开始运动，着地时在竖直方向上通过了相同的距离，若无论A球初速度大小如何，两球总是同时着地，说明两球在竖直方向上运动情况相同，做自由落体运动，与A球初速度大小无关。 (2)[2][3]图乙中两球同时离开轨道后，一球在水平方向上匀速运动，另一球做平抛运动。实验可观察到的现象应是P球能击中Q球；仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象表明两球在相同时间内在水平方向上通过了相同距离，P做平抛运动的水平分运动与Q的匀速运动情况相同，即平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动。 (3)[4]做平抛运动的小球在竖直方向上是匀变速运动，竖直方向上有 由图知 故解得； [5]小球做平抛运动的初速度大小为 三、计算题，本大题共4个小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13. 在冬天，高为h＝0.8m的平台上，覆盖了一层冰，一乘雪橇的滑雪爱好者，从距平台边缘x0＝30m处以v0＝7m/s的初速度向平台边缘滑去，如图所示。已知平台上的冰面与雪橇间的动摩擦因数μ＝0.04，重力加速度g取10m/s2。求： （1）滑雪者从平台边缘离开瞬间的速度v。 （2）滑雪者在空中飞行的时间。 （3）滑雪者着地点到平台边缘的水平距离。 【答案】（1）5m/s；（2）0.4s；（3）2m 【解析】 【详解】（1）滑雪者在平台上滑行过程，由动能定理 代入数据求得，滑雪者从平台边缘离开的速度为 v=5m/s （2）（3）滑雪者离开平台后做平抛运动 竖直方向有 水平方向有 x=vt 联立计算得出 t=0.4s，x=2m 14. 如图所示，一过山车在半径为r的轨道内运动，过山车的质量为，里面人的质量为，运动过程中人与过山车始终保持相对静止，则： （1）当过山车以多大的速度经过最高点时，人对座椅的压力大小刚好等于人的重力?此时过山车对轨道的压力为多大? （2）当过山车以的速度经过最低点时，人对座椅的压力为多大？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【详解】（1）人对座椅压力大小为，则座椅对人的支持力向下大小也为，则根据牛顿第二定律可以得到： 解得过山车在最高点的速度大小为： 轨道对过山车的支持力为，对人和过山车整体有： 解得： 根据牛顿第三定律，过山车对轨道压力为： （2）对人，在最低点根据牛顿第二定律有： 而 解得： 根据牛顿第三定律，人对座椅压力大小为． 15. “嫦娥四号”探月卫星即将登月。它的主要任务是更深层次、更全面的科学探测月球地貌等方面的信息，完善月球档案资料。已知万有引力常量为G，月球半径为R，忽略月球自转。假如“嫦娥四号”探月卫星靠近月球后，先在近月轨道上做匀速圆周运动，运行周期为T．然后经过一系列过程，在离月球表面高为处悬停，即相对于月球静止。关闭发动机后，探测器自由下落直至达到月球表面。求： （1）月球的第一宇宙速度； （2）月球的密度ρ； （3）探测器落地的速度大小v． 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】(1)月球的第一宇宙速度 (2)此时万有引力提供向心力 可得月球的质量为 由于月球的体积为 可得月球的密度为 (3)不考虑自转，万有引力等于重力 探测器做自由落体运动 因此落地速度大小为 16. 如图，质量分别为、的A、B两物块（可视为质点）用长的细线连接，放在半径的水平圆形转台上，物块B位于转台的边缘处，开始细线拉直且过水平转台的中心O点，两物块与转台间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小，两物块滑动前可随转台一起转动。增大转台的转速，当A物块刚要相对转台滑动时细线也恰好被拉断。转台离水平地面的高度，重力加速度g取，不计其他阻力。求： （1）细线刚好绷紧时转台的角速度的大小； （2）细线承受的最大拉力及细线恰好被拉断时转台的角速度的大小； （3）细线断后物块B落地时重力的瞬时功率。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 根据题意，由牛顿第二定律有 解得 可知，半径越大，角速度越小，即物块B先滑动，则细线刚好绷紧时，对物块B有 解得 【小问2详解】 根据题意可知，当A物块刚要相对转台滑动时，对A物块有 对B物块有 联立解得， 【小问3详解】 物块B离开平台后做平抛运动，竖直方向上有 细线断后物块B落地时重力的瞬时功率 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$