精品解析：上海市建平中学2024-2025学年高一下学期期中教学质量检测物理试卷

建平中学2024学年第二学期期中教学质量检测高一物理试卷 注意：1、考试时间：60分钟。满分：100分；2、请将答案填在答题卷上。 一、单选题（本大题共6小题，每小题3分，只有一个选项是正确的） 1. 关于机械能守恒，以下说法正确的是（　　） A. 物体做匀速运动，它的机械能一定守恒 B. 物体所受合力的功为零，它的机械能一定守恒 C. 物体所受的合力不等于零，它的机械能可能守恒 D. 物体所受的合力等于零，它的机械能一定守恒 2. 地球可近似看成球形,由于地球表面上物体都随地球自转,所以有（ ） A. 物体在赤道处受的地球引力等于两极处,而重力小于两极处 B. 赤道处的角速度比南纬30°大 C. 地球上物体的向心加速度都指向地心，且赤道上物体的向心加速度比两极处大 D. 地面上的物体随地球自转时提供向心力的是重力 3. 已知金星和地球的半径分别为R1、R2，金星和地球表面的重力加速度分别为g1、g2，则金星与地球的质量之比为（　　） A. B. C. D. 4. 如图1所示，长为L的匀质链条静置于光滑水平桌面上，现使链条右端从静止开始竖直向下运动，刚运动到竖直长度为时，链条速度大小为v，如图2所示，重力加速度为g，则 A. B. C. D. 5. 如图所示，一颗卫星绕地球做椭圆运动，运动周期为T，图中虚线为卫星的运行轨迹，A、B、C、D是轨迹上的四个位置，其中A距离地球最近，C距离地球最远。B和D点是弧线ABC和ADC的中点，下列说法正确的是（　　） A. 卫星在C点的速度最大 B. 卫星在C点的加速度最大 C. 卫星从A经D到C点的运动时间为 D. 卫星从B经A到D点的运动时间为 6. 假设沿地轴的方向凿通一条贯穿地球两极的隧道PQ，隧道极窄，地球仍可看作一个球心为O、半径为R、质量分布均匀的球体。以球心O为坐标原点，x轴正方向如图所示。从隧道口P点由静止释放一小球，小球能够在隧道PQ内运动，小球运动到某位置时受到的引力大小为F，速度为v。已知小球所受引力随x变化的图象如图所示。小球在运动过程中，下列图象可能正确的是（　　） A. B. C. D. 二、多选题（本大题共3小题，每小题5分，每小题至少有两个选项是正确的） 7. 如图，在点以相同的速率抛出质量相同的石子甲和乙，其轨迹在同一竖直平面内相交于点，抛出时甲的初速度斜向上，乙的初速度水平，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 从到，甲重力做功比乙多 B. 在点，甲重力的瞬时功率比乙大 C. 从到，甲重力做功的平均功率比乙大 D. 人对甲、乙做的功一样多 8. 北京时间年月日时分，我国在西昌卫星发射中心使用长征四号乙运载火箭，成功将遥感四十三号组卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。卫星的发射过程可简化为三个轨道，如图所示，先由近地圆轨道进入椭圆轨道，再调整至圆轨道。已知近地圆轨道的半径等于地球的半径，椭圆轨道的半长轴等于地球的直径，卫星沿椭圆轨道运行时，经过点的速度大小为为地球表面的重力加速度。忽略地球的自转及探测器变轨时质量的变化且变轨时间极短，除了变轨瞬间，卫星在轨道上运行时均处于无动力航行状态，下列说法正确的是（　　） A. 变轨时卫星需要在P点加速，在Q点减速 B. 探测器在点变轨时发动机做的功为 C. 卫星在椭圆轨道中经过Q点加速度大小与在轨道中经过Q点的加速度大小相等 D. 在轨道、上运行时周期之比为 9. 如图所示，光滑水平面上有一长为L的小车，在小车的一端放有一小物体，在其上施一水平恒力F，使它由静止开始从小车的一端运动到另一端，在此过程中小车运动的位移为s。设小车与物体间的摩擦力为f，则（　　） A. 整个过程物体克服摩擦力做的功为 B. 整个过程摩擦力对小车做的功为 C. 物体到达另一端时的动能为 D. 物体到达另一端时小车的动能为fs 三、填空题（本大题共3小题，每小题6分） 10. 汽车发动机的功率不变时，汽车的牵引力跟汽车的速度成___________（选填“正比”、“反比”），故汽车上坡时，其速度___________（选填“增大”、“减小”）。 11. 如图，一固定容器的内壁是半径为0.5m的半球面，在半球面水平直径的一端有一质量为4kg的质点P。它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中，克服摩擦力做的功为8J。重力加速度大小g取。则质点P在最低点时，向心加速度的大小为a=___________；容器对它的支持力大小N=___________N。 12. 如图所示，人造卫星P（可视为质点）绕地球做匀速圆周运动。在卫星运动轨道平面内，过卫星P作地球的两条切线，两条切线的夹角为。设卫星P绕地球运动的周期为T，则越大，___________（选填“越大”、“越小”、和“不变”）；已知引力常量为，若测得和，则地球的密度为___________。（已知半径为R的球体体积公式为） 四、综合题（要给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。） 13. 一汽车发动机的额定功率为80kW、质量为1000kg，在水平路面上行驶。 （1）若汽车行驶时所受阻力与它的速度成正比，汽车以速度v匀速行驶时，发动机的功率为15kW；当它以2v的速率匀速行驶时，它的功率为___________kW。 （2）若汽车从静止开始保持2m/s2的加速度做匀加速直线运动，最终做匀速直线运动。在此过程汽车所受阻力恒为车重的0.2倍。汽车匀加速运动达到额定功率后行驶了500m达到最大速度，重力加速度g取10m/s2，求该汽车： ①在水平路面上能达到的最大速度； ②匀加速过程持续的时间； ③匀加速结束后继续行驶500m所用的时间； ④整个过程牵引力随时间变化的F-t图像，通过计算标出关键数据。 跳台滑雪 苏翊鸣在北京冬奥会单板滑雪男子大跳台比赛中夺得冠军，成为首位赢得冬奥会单板滑雪金牌的中国运动员。大跳台主要由助滑道，起跳台和着陆坡组成，如图所示为简化示意图。运动员在助滑道下滑后在起跳台起跳，在空中做抛体运动后落在着陆坡上。图中虚线为苏翊鸣在某次比赛中起跳后的运动轨迹，a点为起跳点，b点为轨迹最高点，c为落在坡上的着陆点。 14. 根据要求作图：（力要用相应的字母符号） （1）在图中画出在c处着陆后，苏翊鸣对地面的弹力FN的示意图； （2）考虑到有空气阻力，画出苏翊鸣经过ab过程中P点时，他所受到的力。 15. 若忽略空气阻力，在bc段运动过程中， （1）运动员处于（ ） A．超重状态 B．失重状态 C．既不超重也不失重 （2）运动员的速度随时间___________变化 A．均匀 B．不均匀 （3）下列哪幅图像符合运动员所受重力的功率随时间的变化规律？（ ） 16. 运动员过了b点做平抛运动，某同学做了“探究平抛运动的特点”实验，如图是实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。 （1）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有___________。 A．斜槽轨道必须光滑 B．安装斜槽轨道，使其末端保持水平 C．每次小球释放的初始位置可以任意选择 D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可用折线连接 （2）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，下图中y-x2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是（ ） 17. 若某次比赛中，苏翊鸣在距a点竖直高度H=34m处从静止下滑。在空中b点时距a点的竖直高度为h=12m，此时速度为18m/s。已知苏翊鸣的质量为70kg，不考虑空气阻力，g取10m/s2。 （1）求起跳的初速度v0（结果保留3位有效数字）； （2）求在助滑道滑行过程中，运动员克服赛道阻力所做的功。 无人机 无人驾驶飞机简称为无人机，是以电动机来提供动力，在航拍、农业、快递、救援、观测等众多领域应用广泛。它通常具有三个以上的旋翼轴，通过每个轴上的电动机转动带动旋翼，从而产生升推力，可以完成垂直起降、悬停等各种飞行动作。 18. 四个桨叶的无人机总质量1.2kg，从地面竖直向上起飞，其图像如图所示，在0t0时间内单桨叶提供的升力为4.2 N，假设忽略空气阻力，重力加速度为g=10m/s2.求（结果保留3位有效数字）： （1）t0的大小； （2）悬停位置离地面的高度h； （3）在3t03.5t0时间内，无人机的机械能变化量（不考虑桨叶转动动能的变化）。 19. 已知此无人机质量为m，重力加速度为g，当其以恒定速率v、沿半径为R的圆周在空中水平面内盘旋时，空气对无人机的作用力的大小为___________。 20. 甲、乙、丙三位同学，看到了无人机正好悬停在空中，有了下面的对话： 甲：因为无人机不动，所以电机是不做功的，其功率为零； 乙：虽然无人机不动，但此时电机还是做功的，它在克服重力做功，不然无人机就掉下来了； 丙：我认为电机是做功的，因为悬停也耗电！但想不明白，根据能量守恒，如果电机还做功，其消耗的能量哪去了呢！？ 请你判断甲乙两同学的说法是否正确，不正确的指出其错误。并回答丙的疑问。 对于甲同学：___________；对于乙同学：___________；回答丙同学：___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 建平中学2024学年第二学期期中教学质量检测高一物理试卷 注意：1、考试时间：60分钟。满分：100分；2、请将答案填在答题卷上。 一、单选题（本大题共6小题，每小题3分，只有一个选项是正确的） 1. 关于机械能守恒，以下说法正确的是（　　） A. 物体做匀速运动，它的机械能一定守恒 B. 物体所受合力的功为零，它的机械能一定守恒 C. 物体所受的合力不等于零，它的机械能可能守恒 D. 物体所受的合力等于零，它的机械能一定守恒 【答案】C 【解析】 【详解】机械能守恒的条件是：只有重力（或系统内弹力）做功，其他力不做功或做功的代数和为零。 A．物体做匀速运动时动能不变，但重力势能可能变化，例如降落伞匀速下降，重力势能减小，机械能减小，故A错误； B．合力做功为零时动能不变，但重力势能可能变化，例如降落伞匀速下降时合力做功为零，机械能减小，故B错误； C．物体合力不为零时，若仅受重力作用，只有重力做功，机械能守恒，例如自由落体运动，故C正确； D．合力等于零时，可能存在除重力外的其他力做功，例如降落伞匀速下降时合力为零，空气阻力做负功，机械能减小，故D错误。 故选C。 2. 地球可近似看成球形,由于地球表面上物体都随地球自转,所以有（ ） A. 物体在赤道处受的地球引力等于两极处,而重力小于两极处 B. 赤道处的角速度比南纬30°大 C. 地球上物体的向心加速度都指向地心，且赤道上物体的向心加速度比两极处大 D. 地面上的物体随地球自转时提供向心力的是重力 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A．地球两极处，物体不随地球自转，万有引力等于重力，赤道处重力作为万有引力的一个分力，小于万有引力．故A正确； B．地球各处相同时间转过的角度相等，由角速度的定义式 ，赤道和南纬30°角速度相等．故B错误； CD．地球上所有物体的向心加速度方向都指向地轴，只有赤道地区的物体向心加速度方向指向地心，由a=ω2r可知角速度相同时，转动半径越大，角速度相同，向心加速度越大，赤道上物体的向心加速度比两极处大．自转时提供向心力的是万有引力的一个分力，不是重力．故CD错误； 故选A。 3. 已知金星和地球的半径分别为R1、R2，金星和地球表面的重力加速度分别为g1、g2，则金星与地球的质量之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据星球表面物体重力等于万有引力，得 所以有，故A正确，BCD错误． 点睛：本题主要考查星球表面的重力等于万有引力这个关系，这个关系在天体问题中有重要的应用：有时用来求重力加速度，有时用进行代换，有时用来求星球的质量，等等，熟练掌握这个关系对于解决天体问题很重要． 4. 如图1所示，长为L的匀质链条静置于光滑水平桌面上，现使链条右端从静止开始竖直向下运动，刚运动到竖直长度为时，链条速度大小为v，如图2所示，重力加速度为g，则 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】铁链释放之后，到离开桌面到落地的过程，由于桌面无摩擦，整个链条的机械能守恒．取桌面为零势能面，整个软绳的质量为m. 根据机械能守恒定律得： −mg⋅= 解得：v=，故A正确，BCD错误 故选A . 5. 如图所示，一颗卫星绕地球做椭圆运动，运动周期为T，图中虚线为卫星的运行轨迹，A、B、C、D是轨迹上的四个位置，其中A距离地球最近，C距离地球最远。B和D点是弧线ABC和ADC的中点，下列说法正确的是（　　） A. 卫星在C点的速度最大 B. 卫星在C点的加速度最大 C. 卫星从A经D到C点的运动时间为 D. 卫星从B经A到D点的运动时间为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题图可知A是近地点，C点是远地点，故在A的速度最大，在C的速度最小，A错误； B．根据牛顿第二定律与万有引力定律有 可知在A点的加速度最大，在C点的加速度最小，故B错误； C．卫星从A经B到C的速度一直减小，从A经D到C的速度也一直减小，两种情况下路程一样，根据对称性规律可知，卫星从A经D到C点的运动时间为，故C正确； D．卫星从B经A到D的速度一直大于从B经C到D的速度，两种情况下的路程一样，所以卫星从B经A到D点的运动时间小于，故D错误。 故选C。 6. 假设沿地轴的方向凿通一条贯穿地球两极的隧道PQ，隧道极窄，地球仍可看作一个球心为O、半径为R、质量分布均匀的球体。以球心O为坐标原点，x轴正方向如图所示。从隧道口P点由静止释放一小球，小球能够在隧道PQ内运动，小球运动到某位置时受到的引力大小为F，速度为v。已知小球所受引力随x变化的图象如图所示。小球在运动过程中，下列图象可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】B．根据题意可知靠近时，引力变小，根据牛顿第二定律可知加速度变小，则图像斜率先减小后增大，B错误； ACD．加速度先变小后变大，则图像斜率先变小后变大，D正确，AC错误。 故选D。 二、多选题（本大题共3小题，每小题5分，每小题至少有两个选项是正确的） 7. 如图，在点以相同的速率抛出质量相同的石子甲和乙，其轨迹在同一竖直平面内相交于点，抛出时甲的初速度斜向上，乙的初速度水平，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 从到，甲重力做功比乙多 B. 在点，甲重力的瞬时功率比乙大 C. 从到，甲重力做功的平均功率比乙大 D. 人对甲、乙做的功一样多 【答案】BD 【解析】 【详解】A．重力做功与路径无关，从到，石子的质量相等，高度相同，故重力做的功相等，故A错误； B．从到，石子的机械能守恒，在点，甲、乙石子的速率相同，甲速度方向与水平面夹角比乙大，竖直方向速率大，根据可知重力的瞬时功率大，B正确； C．从到，乙飞行的时间比甲短，根据可知乙重力做功的平均功率大，C错误； D．在点根据动能定理，人对石子做的功等于石子动能的增加量，石子质量和速率一样，人做的功一样，故D正确。 故选BD。 8. 北京时间年月日时分，我国在西昌卫星发射中心使用长征四号乙运载火箭，成功将遥感四十三号组卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。卫星的发射过程可简化为三个轨道，如图所示，先由近地圆轨道进入椭圆轨道，再调整至圆轨道。已知近地圆轨道的半径等于地球的半径，椭圆轨道的半长轴等于地球的直径，卫星沿椭圆轨道运行时，经过点的速度大小为为地球表面的重力加速度。忽略地球的自转及探测器变轨时质量的变化且变轨时间极短，除了变轨瞬间，卫星在轨道上运行时均处于无动力航行状态，下列说法正确的是（　　） A. 变轨时卫星需要在P点加速，在Q点减速 B. 探测器在点变轨时发动机做的功为 C. 卫星在椭圆轨道中经过Q点加速度大小与在轨道中经过Q点的加速度大小相等 D. 在轨道、上运行时周期之比为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．由题设条件知，卫星在P和Q点变轨时，均向高轨道变轨，故需要增大速度，使卫星做离心运动，故A错误； B．卫星在近地圆轨道运行时 在点变轨时，根据动能定理 故B正确； C．根据牛顿第二定律 可得 可知卫星在椭圆轨道中经过Q点加速度大小与在轨道中经过Q点的加速度大小相等，故C正确； D．根据题意可得③轨道的轨道半径为，根据开普勒第三定律，在①轨道和在③轨道上运行时，满足 代入数据可得 故D正确。 故选BCD。 9. 如图所示，光滑水平面上有一长为L的小车，在小车的一端放有一小物体，在其上施一水平恒力F，使它由静止开始从小车的一端运动到另一端，在此过程中小车运动的位移为s。设小车与物体间的摩擦力为f，则（　　） A. 整个过程物体克服摩擦力做的功为 B. 整个过程摩擦力对小车做的功为 C. 物体到达另一端时的动能为 D. 物体到达另一端时小车的动能为fs 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．整个过程物体克服摩擦力做的功为，故A错误； B．整个过程摩擦力对小车做的功为，故B正确； C．根据动能定理可得物体到达另一端时的动能为，故C正确； D．根据题意，对小车，由动能定理有，由于小车的初动能为0，则物体到达另一端时小车的动能为fs，故D正确。 故选BCD。 三、填空题（本大题共3小题，每小题6分） 10. 汽车发动机的功率不变时，汽车的牵引力跟汽车的速度成___________（选填“正比”、“反比”），故汽车上坡时，其速度___________（选填“增大”、“减小”）。 【答案】 ①. 反比 ②. 减小 【解析】 【详解】[1][2]根据可知，汽车发动机的功率不变时，汽车的牵引力跟汽车的速度成反比，故汽车上坡时，发动机的牵引力变大，则其速度减小。 11. 如图，一固定容器的内壁是半径为0.5m的半球面，在半球面水平直径的一端有一质量为4kg的质点P。它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中，克服摩擦力做的功为8J。重力加速度大小g取。则质点P在最低点时，向心加速度的大小为a=___________；容器对它的支持力大小N=___________N。 【答案】 ①. 12 ②. 88 【解析】 【详解】[1]设质点P到最低点的速度为，从初位置到最低点过程对质点P列动能定理方程有 解得 根据向心加速度与速度的关系 解得 [2]在最低点质点P受到的重力和支持力的合力提供做圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律有 解得 12. 如图所示，人造卫星P（可视为质点）绕地球做匀速圆周运动。在卫星运动轨道平面内，过卫星P作地球的两条切线，两条切线的夹角为。设卫星P绕地球运动的周期为T，则越大，___________（选填“越大”、“越小”、和“不变”）；已知引力常量为，若测得和，则地球的密度为___________。（已知半径为R的球体体积公式为） 【答案】 ①. 越小 ②. 【解析】 【详解】[1]根据 则越大，卫星的轨道半径r越小，根据，可知卫星的周期越小； [2]根据， 联立可得 四、综合题（要给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。） 13. 一汽车发动机的额定功率为80kW、质量为1000kg，在水平路面上行驶。 （1）若汽车行驶时所受阻力与它的速度成正比，汽车以速度v匀速行驶时，发动机的功率为15kW；当它以2v的速率匀速行驶时，它的功率为___________kW。 （2）若汽车从静止开始保持2m/s2的加速度做匀加速直线运动，最终做匀速直线运动。在此过程汽车所受阻力恒为车重的0.2倍。汽车匀加速运动达到额定功率后行驶了500m达到最大速度，重力加速度g取10m/s2，求该汽车： ①在水平路面上能达到的最大速度； ②匀加速过程持续的时间； ③匀加速结束后继续行驶500m所用的时间； ④整个过程牵引力随时间变化的F-t图像，通过计算标出关键数据。 【答案】（1）60 （2）①40m/s；②10s；③20s；④ 【解析】 【小问1详解】 根据 则 速度为2v时的功率 【小问2详解】 ①当牵引力等于阻力时，速度最大，汽车在水平路面上能达到的最大速度 ②汽车从静止做匀加速直线运动，则当功率达到额定功率时，匀加速结束，根据牛顿第二定律得F牵-f=ma 得F牵=4000N 依题意有 则有匀加速过程持续的时间 ③根据动能定理 得t0=20s ④整个过程牵引力随时间变化的F-t图像为 跳台滑雪 苏翊鸣在北京冬奥会单板滑雪男子大跳台比赛中夺得冠军，成为首位赢得冬奥会单板滑雪金牌的中国运动员。大跳台主要由助滑道，起跳台和着陆坡组成，如图所示为简化示意图。运动员在助滑道下滑后在起跳台起跳，在空中做抛体运动后落在着陆坡上。图中虚线为苏翊鸣在某次比赛中起跳后的运动轨迹，a点为起跳点，b点为轨迹最高点，c为落在坡上的着陆点。 14. 根据要求作图：（力要用相应的字母符号） （1）在图中画出在c处着陆后，苏翊鸣对地面的弹力FN的示意图； （2）考虑到有空气阻力，画出苏翊鸣经过ab过程中P点时，他所受到的力。 15. 若忽略空气阻力，在bc段运动过程中， （1）运动员处于（ ） A．超重状态 B．失重状态 C．既不超重也不失重 （2）运动员的速度随时间___________变化 A．均匀 B．不均匀 （3）下列哪幅图像符合运动员所受重力的功率随时间的变化规律？（ ） 16. 运动员过了b点做平抛运动，某同学做了“探究平抛运动的特点”实验，如图是实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。 （1）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有___________。 A．斜槽轨道必须光滑 B．安装斜槽轨道，使其末端保持水平 C．每次小球释放的初始位置可以任意选择 D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可用折线连接 （2）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，下图中y-x2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是（ ） 17. 若某次比赛中，苏翊鸣在距a点竖直高度H=34m处从静止下滑。在空中b点时距a点的竖直高度为h=12m，此时速度为18m/s。已知苏翊鸣的质量为70kg，不考虑空气阻力，g取10m/s2。 （1）求起跳的初速度v0（结果保留3位有效数字）； （2）求在助滑道滑行过程中，运动员克服赛道阻力所做的功。 【答案】14. 15. ①. B ②. A ③. A 16. ①. B ②. C 17. ； 【解析】 【14题详解】 【15题详解】 [1]如果忽略空气阻力，运动员只受重力，加速度大小为g,竖直向下，处于完全失重状态。 故选B； [2]运动员的速度变化，所以速度均匀变化。 故选A。 [3]运动员在竖直方向加速度为g，恒定不变。竖直分速度随时间均匀变化，重力的瞬时功率也随时间均匀变化。 故A正确。 【16题详解】 [1]A．斜槽的作用是让小球获得一个相同速度，从同一位置静止释放即可，斜槽无须光滑，故A错误； BC．为了保证小球做平抛运动，安装斜槽轨道，必须使其末端保持水平；为保证小球做平抛运动的初速度相等，每次小球应从同一位置由静止释放，故B正确，C错误； D．用平滑的曲线连接描绘的点得到小球的运动轨迹，故D错误； 故选B。 [2]由平抛运动的运动规律得 ， 消去t得 轨迹是抛物线，但图线是一条倾斜直线。 故选C。 【17题详解】 设运动员起跳的初速度为,在助滑道滑行过程中，运动员克服赛道阻力所做的功为，由a到b的运动可以看作平抛运动的逆运动，由平抛运动的规律得 联立解得 从开始运动到起跳点a点的过程中由动能定理得 无人机 无人驾驶飞机简称为无人机，是以电动机来提供动力，在航拍、农业、快递、救援、观测等众多领域应用广泛。它通常具有三个以上的旋翼轴，通过每个轴上的电动机转动带动旋翼，从而产生升推力，可以完成垂直起降、悬停等各种飞行动作。 18. 四个桨叶的无人机总质量1.2kg，从地面竖直向上起飞，其图像如图所示，在0t0时间内单桨叶提供的升力为4.2 N，假设忽略空气阻力，重力加速度为g=10m/s2.求（结果保留3位有效数字）： （1）t0的大小； （2）悬停位置离地面的高度h； （3）在3t03.5t0时间内，无人机的机械能变化量（不考虑桨叶转动动能的变化）。 19. 已知此无人机质量为m，重力加速度为g，当其以恒定速率v、沿半径为R的圆周在空中水平面内盘旋时，空气对无人机的作用力的大小为___________。 20. 甲、乙、丙三位同学，看到了无人机正好悬停在空中，有了下面的对话： 甲：因为无人机不动，所以电机是不做功的，其功率为零； 乙：虽然无人机不动，但此时电机还是做功的，它在克服重力做功，不然无人机就掉下来了； 丙：我认为电机是做功的，因为悬停也耗电！但想不明白，根据能量守恒，如果电机还做功，其消耗的能量哪去了呢！？ 请你判断甲乙两同学的说法是否正确，不正确的指出其错误。并回答丙的疑问。 对于甲同学：___________；对于乙同学：___________；回答丙同学：___________。 【答案】18. [1] [2] [3] 19. 20. ①. 错误，电机是做功的，其功率不为零。 ②. 错误，电机带动叶片旋转，推动空气做功。 ③. 电机是做功的，悬停也耗电，电机带动叶片旋转，推动空气做功。 【解析】 【18题详解】 [1]对无人机，由动量定理，有 解得 [2]由图像，可知，则 [3]由题可知，机械能变化量为， 解得 【19题详解】 由题意，空气对无人机的作用力的水平分量提供向心力，有 竖直分量与重力平衡，有 则 即 【20题详解】 [1]错误，电机是做功的，其功率不为零。 [2]错误，电机带动叶片旋转，推动空气做功。 [3]电机是做功的，悬停也耗电，电机带动叶片旋转，推动空气做功。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $