精品解析：重庆市大足中学等多校联考2024-2025学年高一下学期5月期中物理试题

重庆市高一物理考试 注意事项： 1．答题前，务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡规定的位置上。 2．答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。 3．答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位 置上。 4．考试结束后，将答题卷交回。 一、选择题：本题共10小题，共43分。 （一）单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项 是符合题目要求的。 1. 如图所示，水平路面上有一辆汽车正向前匀速行驶，车厢中有一个质量为m的人正用恒力F向前推车厢，人始终相对于车厢静止，在车行驶距离L的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 人对车做总功为FL B. 人对车做的总功为−FL C. 人对车做的总功为0 D. 人对车做的总功为（F+mg）L 2. 在“弹性网缓冲”实验中，质量为m的弹性球从高处自由下落，与弹性网接触后继续运动至最低点。从球刚接触弹性网到第一次到达最低点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 网对球的冲量始终向上，球的动量先增大后减小 B. 网对球的弹力始终做负功，球的动能一直减小 C. 球刚接触网时，网的弹性势能为零，球的动能最大 D. 球在最低点时，网对球的弹力等于球所受的重力 3. 中国“天宫”空间站运行在距地高度约400公里的近圆轨道上，轨道倾角41.5°，周期约90分钟。已知地球同步卫星轨道半径约为4.2×104公里，地球半径约为6400公里。下列说法正确的是（　　） A. “天宫”里的宇航员不受重力 B. “天宫”向心加速度小于地球同步卫星的向心加速度 C. “天宫”的运行速度大于赤道上空静止卫星的运行速度 D. “天宫”的周期大于月球绕地球运动的周期 4. 重庆轻轨3号线是重庆轨道交通系统中的一条重要线路，全长约67公里，设站45座。假设某次运行中，一列轻轨列车从静止开始启动，发动机的额定功率为800kW。列车质量为200吨，行驶过程中受到的阻力恒为列车重力的0.02倍，重力加速度取10m/s2。列车启动后。发动机以额定功率工作，下列说法正确的是（　　） A. 列车启动后，速度随时间均匀增加 B. 列车达到最大速度时，牵引力等于4×104N C. 列车的最大速度为40m/s D. 列车在达到最大速度前，牵引力始终增大 5. 如图所示，可视为质点的物块质量为m=1kg，长木板的质量为M=1kg，长木板的长度为L=2m，地面光滑，长木板与物块之间有摩擦。物块以v0=4m/s的速度从左端滑上原处于静止的长木板，最终物块恰好没有滑离长木板，则下列说法正确的是（　　） A. 物块最终的速度为2m/s B. 物块与长木板之间的动摩擦因数为0.1 C. 物块吸收的热量为4J D. 长木板增加的能量为2J 6. 2025年1月16日凌晨，“火星冲日”天象上演。当火星、地球、太阳三者依次排成一条直线时，称为火星冲日，如图所示。地球、火星绕太阳的运动均可看成匀速圆周运动且公转方向相同，已知地球公转半径为，火星的公转半径为，，下列说法正确的是（　　） A. 火星的公转周期约为1.5年 B. 火星冲日后，火星相对于地球将往前运动 C. 火星冲日后，再经半年的时间，火星与地球相距最远 D. 下一次火星冲日将发生于2027年 7. 如图，“旋转秋千”中的两个座椅A、B质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在水平的旋转圆盘上，座椅A离转轴的距离较近。不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动，稳定后A、B都在水平面内做匀速圆周运动。则下列说法正确的是（　　） A. 座椅A、B在同一水平面内做匀速圆周运动 B. 座椅A、B做匀速圆周运动的线速度相等 C. 座椅A、B做匀速圆周运动时缆绳的延长线与转轴的交点为同一点 D. 悬挂B的缆绳所承受的拉力比悬挂A的缆绳所承受的拉力大 （二） 多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符 合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，一个半径为R的水平圆盘绕过圆盘中心的竖直转轴匀速转动，某时刻，距离圆盘中心处的P点正上方高度为h的Q点处的一小物块（可视为质点）自由下落，恰好打在P点处，重力加速度为g，忽略空气阻力。则下列选项正确的是（　　） A. 小物块的下落时间为 B. 小物块落到圆盘P点前瞬间的速度为 C. 圆盘转动的角速度可能为 D. 圆盘转动的角速度可能为 9. 如图所示，半径为R的光滑圆形轨道固定在竖直平面内，质量为2m的A球和质量为m的B球（均可看成质点）穿在圆形轨道上，此两小球用一根长为2R的轻杆相连接，一开始A球在轨道最高点，B球在轨道最低点。某时刻给A球水平向右的初速度，给B球向左的初速度，两球初速度大小均为，直到小球运动到第一次处于同一水平线上时，在此过程中有（　　） A. 小球A、B组成的系统动量不守恒 B. 小球A、B组成的系统机械能不守恒 C. 小球A、B在同一水平线时，B球的速度为 D. 从小球获得初速度到两小球第一次处于同一水平线过程中，轻杆对A球做的功为 10. 如图所示，质量为m，可看成质点的物体A用轻绳相连且穿过一固定粗糙竖直杆，轻绳跨过M处的一光滑定滑轮，轻绳左侧在Q处与一原长为L的轻弹簧相连，弹簧另一端固定在墙 上，杆与物体间的动摩擦因数为μ。初始时，物体A位于O处，Q、O和M点等高，OM长度为L，此时物体A恰好能处于静止状态。现在给物体A一竖直向下的初速度v，物体A能到达的最低点为N点，轻弹簧劲度系数 ，且始终未到M处，，P点为ON的中点 （图中未画出），重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（　　） A. 初始时弹簧处于拉伸状态，形变量为L B. 物体A从O运动到N的过程中，物体A的加速度先增大后减小 C. 物体A从O运动到N的过程中，物体A减小的动能等于弹簧增加的弹性势能 D. 从O到P点和从P到N点过程中，物体A克服摩擦力做功相同 二、 非选择题：本题共5小题，共57分。 11. （1）取中国象棋的“炮”和“車”两个棋子。如图甲所示，将“車”夹在拇指与弯曲的食指之间，“炮”放在中指上，使两个棋子处于同一高度。用食指弹击放在中指上的“炮”，使其沿水平方向飞出，同时“車”被释放，自由下落。改变高度或改变食指弹击的力量，观察到“炮”和“車”两个棋子总是___________（选填“同时”或“不同时”）落地；该现象可以说明棋子 “炮”在竖直方向做___________运动。 （2）采用频闪摄影方法拍摄到如题图乙所示的“炮”做平抛运动的照片，图中背景方格的边长均为5cm，如果重力加速度g取10 m/s2，照相机的曝光时间为___________s；“炮” 平抛的初速度大小为___________m/s。 12. 某班物理学习小组做“验证机械能守恒定律”实验，实验装置如图所示。 （1）接通电源后，释放纸带前，装置如图甲所示，该装置存在的问题是___________。 （2）解决了装置中的问题后，规范完成实验，得到如图乙所示的一条纸带，在纸带上选取三个 连续计数点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、hB=45.40cm、hC=77.6cm。已知两计数点间的时间间隔是0.1s，重力加速度g取，重锤的质量为m=50g。则从O点到B点，重锤动能增加量Ek=_______J，重锤重力势能减少量Ep=_______J。 （均保留三位有效数字） （3）实验结果显示，动能的增加量小于重力势能的减少量，主要原因可能是___________。 A. 工作电压偏高 B. 存在空气阻力和摩擦阻力的影响 C. 先释放重物，后接通电源打出纸带 D. 利用公式计算重物速度 13. 为了提升居民的文明素养，在居民小区都规定了禁止高空抛物。为了让居民直观感受高空抛物的危险性，某实验小组开展了相关实验。一位实验员将一个梨从七楼阳台由静止释放。该过程可以简化成如下情景：梨质量为m=0.5kg，从h=20m高处由静止落下。假设梨落地时与地面的碰撞时间为t=0.02s，重力加速度。不计空气阻力。 （1）求梨落到地面前瞬间的速度大小。 （2）若梨碰地面后速度变为零，求梨与地面碰撞过程中梨对地面的平均作用力大小。 14. 中国“天问一号”火星探测器成功着陆火星后，使得原本只能在地面进行的科学实验与测试可在火星进行。如果探测器在火星表面某处以初速度竖直向上弹出一个物体，经过时间t后物体落回原地（在火星表面空气阻力可以不计）。 （1）推导火星表面重力加速度。 （2）已知火星的半径为R，航天器发射中第二宇宙速度是第一宇宙速度的倍，若要使航天器从火星表面返回地球，求航天器在火星表面的最小发射速度（用R和题中已知量表示）。 15. 某跨境物流公司为提升出口效率，升级了装货装置。如图所示，装货装置由倾角为α=37°的传送带PQ和倾角为的木板平滑地衔接，木板的另一端O点搭在货车上，已 知传送带PQ长度，木板OQ长度，传送带以的速率顺时针匀速传动，将一个质量为m=5kg的包裹无初速度地放在传送带的底端P，经过一段时间包裹刚好被运送到货车上的O位置，包裹与木板之间的动摩擦因数，，。 重力加速度，求： （1）包裹运到传送带顶端Q的速度vQ。 （2）包裹与传送带之间的动摩擦因数。 （3）由于要传送包裹，电动机多消耗电能。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 重庆市高一物理考试 注意事项： 1．答题前，务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡规定的位置上。 2．答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。 3．答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位 置上。 4．考试结束后，将答题卷交回。 一、选择题：本题共10小题，共43分。 （一）单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项 是符合题目要求的。 1. 如图所示，水平路面上有一辆汽车正向前匀速行驶，车厢中有一个质量为m的人正用恒力F向前推车厢，人始终相对于车厢静止，在车行驶距离L的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 人对车做的总功为FL B. 人对车做的总功为−FL C. 人对车做的总功为0 D. 人对车做的总功为（F+mg）L 【答案】C 【解析】 【详解】根据人受力平衡可知，车对人的合力竖直向上，则人对车的合力竖直向下，人对车做的总功为0。 故选C 2. 在“弹性网缓冲”实验中，质量为m的弹性球从高处自由下落，与弹性网接触后继续运动至最低点。从球刚接触弹性网到第一次到达最低点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 网对球的冲量始终向上，球的动量先增大后减小 B. 网对球的弹力始终做负功，球的动能一直减小 C. 球刚接触网时，网的弹性势能为零，球的动能最大 D. 球在最低点时，网对球的弹力等于球所受的重力 【答案】A 【解析】 【详解】A．网对球的弹力方向始终向上，因此冲量方向始终向上。球接触网后，弹力逐渐增大。初始阶段弹力小于重力，合力向下，球继续加速，动量增大；当弹力等于重力时速度最大，之后弹力超过重力，合力向上，球减速，动量减小至零，故A正确； B．网对球的弹力始终向上，球的位移向下，弹力始终做负功。但动能变化由合外力做功决定：初始阶段合力向下，动能增加；后期合力向上，动能减少。因此动能先增后减，而非一直减小，故B错误； C．球刚接触网时，网未形变，弹性势能为零。但此时球仍在加速，动能未达最大；当弹力等于重力时速度最大，动能最大，故C错误； D．在最低点，球瞬时静止，但加速度向上（需克服重力并产生反弹），故弹力必大于重力，故D错误。 故选A。 3. 中国“天宫”空间站运行在距地高度约400公里的近圆轨道上，轨道倾角41.5°，周期约90分钟。已知地球同步卫星轨道半径约为4.2×104公里，地球半径约为6400公里。下列说法正确的是（　　） A. “天宫”里的宇航员不受重力 B. “天宫”的向心加速度小于地球同步卫星的向心加速度 C. “天宫”的运行速度大于赤道上空静止卫星的运行速度 D. “天宫”的周期大于月球绕地球运动的周期 【答案】C 【解析】 【详解】A．宇航员处于完全失重状态，但仍受地球引力作用，引力提供向心力，故A错误； B．根据 则向心加速度，“天宫”空间站轨道半径r小于同步卫星，故a更大，故B错误； C．根据 运行速度 “天宫”空间站轨道半径更小，速度更大，故C正确； D．月球轨道半径远大于“天宫”空间站，由开普勒第三定律T2∝r3，月球周期（约27天）远大于“天宫”空间站（90分钟），故D错误。 故选C 4. 重庆轻轨3号线是重庆轨道交通系统中的一条重要线路，全长约67公里，设站45座。假设某次运行中，一列轻轨列车从静止开始启动，发动机的额定功率为800kW。列车质量为200吨，行驶过程中受到的阻力恒为列车重力的0.02倍，重力加速度取10m/s2。列车启动后。发动机以额定功率工作，下列说法正确的是（　　） A. 列车启动后，速度随时间均匀增加 B. 列车达到最大速度时，牵引力等于4×104N C. 列车的最大速度为40m/s D. 列车在达到最大速度前，牵引力始终增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．当发动机以额定功率工作时，功率P=Fv 随着速度v增大，牵引力F逐渐减小。根据牛顿第二定律 加速度a逐渐减小，因此速度增加变慢，并非均匀增加，故A错误； B．最大速度时，牵引力等于阻力。阻力 此时牵引力，故B正确； C．最大速度，故C错误； D．牵引力，随着速度v增大，牵引力逐渐减小，直至等于阻力，故D错误。 故选B。 5. 如图所示，可视为质点的物块质量为m=1kg，长木板的质量为M=1kg，长木板的长度为L=2m，地面光滑，长木板与物块之间有摩擦。物块以v0=4m/s的速度从左端滑上原处于静止的长木板，最终物块恰好没有滑离长木板，则下列说法正确的是（　　） A. 物块最终的速度为2m/s B. 物块与长木板之间的动摩擦因数为0.1 C. 物块吸收的热量为4J D. 长木板增加的能量为2J 【答案】A 【解析】 【详解】A．由于地面光滑，物块和长木板组成的系统动量守恒，有 得 故A正确； B．对系统，由能量守恒定律得 解得μ=0.2 故B错误； C．物块和长木板之间产生的热量 这个内能由物块、长木板和周围的环境共同吸收，故C错误； D．长木板的动能增加了 长木板还要吸收部分热量，故长木板增加的能量大于2J，故D错误。 故选A。 6. 2025年1月16日凌晨，“火星冲日”天象上演。当火星、地球、太阳三者依次排成一条直线时，称为火星冲日，如图所示。地球、火星绕太阳的运动均可看成匀速圆周运动且公转方向相同，已知地球公转半径为，火星的公转半径为，，下列说法正确的是（　　） A. 火星的公转周期约为1.5年 B. 火星冲日后，火星相对于地球将往前运动 C. 火星冲日后，再经半年的时间，火星与地球相距最远 D. 下一次火星冲日将发生于2027年 【答案】D 【解析】 【详解】A．地球的公转周期T1= 1年，由开普勒第三定律 得火星的公转周期为年，故A错误； BC．由于地球公转的轨道半径比火星的小，根据开普勒第三定律可知，地球公转的周期比火星的小，则地球公转的角速度比火星的大，则火星冲日后，以地球为参考系，火星相对于地球往后运动，二者之间的距离越来越大，当时，火星和地球之间的距离最大，解得年 故BC错误； D．当时，解得t'=2.11年 由于2025年1月16日发生了火星冲日，则在2027年一定会再次出现火星冲日现象，故D正确。 故选D 7. 如图，“旋转秋千”中的两个座椅A、B质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在水平的旋转圆盘上，座椅A离转轴的距离较近。不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动，稳定后A、B都在水平面内做匀速圆周运动。则下列说法正确的是（　　） A. 座椅A、B在同一水平面内做匀速圆周运动 B. 座椅A、B做匀速圆周运动的线速度相等 C. 座椅A、B做匀速圆周运动时缆绳的延长线与转轴的交点为同一点 D. 悬挂B的缆绳所承受的拉力比悬挂A的缆绳所承受的拉力大 【答案】D 【解析】 【详解】A．设悬点与转轴的距离为，缆绳长度为，稳定时缆绳与竖直方向的夹角为，则有 整理得 座椅A、B角速度相等，因座椅A的悬点离转轴较近，即 则 故座椅A、B不在同一水平面内做匀速圆周运动，故A错误； B．座椅A、B角速度相等，根据 因， 故座椅A匀速圆周运动的线速度比B的小，故B错误； C．设缆绳延长线与转轴交点到座椅的长度为L，则有 得 即 其中为缆绳的延长线与转轴的交点到座椅的竖直高度，由于ω相同，则 由于 所以A比B低，座椅A细绳的延长线与转轴的交点比B的交点低，故C错误； D．根据座椅竖直方向受力平衡有 即 由于 故 故D正确。 故选D。 （二） 多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符 合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，一个半径为R的水平圆盘绕过圆盘中心的竖直转轴匀速转动，某时刻，距离圆盘中心处的P点正上方高度为h的Q点处的一小物块（可视为质点）自由下落，恰好打在P点处，重力加速度为g，忽略空气阻力。则下列选项正确的是（　　） A. 小物块的下落时间为 B. 小物块落到圆盘P点前瞬间的速度为 C. 圆盘转动的角速度可能为 D. 圆盘转动的角速度可能为 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．小物块做自由落体运动，有 解得 由公式 解得， 故A错误，B正确； CD．由于小物块从P点正上方又落回到P点，所以小物块下落时间为圆盘运动周期的整数倍t=nT 由 可得（n为正整数） 当n=1时，，故C正确，D错误。 故选BC。 9. 如图所示，半径为R的光滑圆形轨道固定在竖直平面内，质量为2m的A球和质量为m的B球（均可看成质点）穿在圆形轨道上，此两小球用一根长为2R的轻杆相连接，一开始A球在轨道最高点，B球在轨道最低点。某时刻给A球水平向右的初速度，给B球向左的初速度，两球初速度大小均为，直到小球运动到第一次处于同一水平线上时，在此过程中有（　　） A. 小球A、B组成的系统动量不守恒 B. 小球A、B组成的系统机械能不守恒 C. 小球A、B在同一水平线时，B球的速度为 D. 从小球获得初速度到两小球第一次处于同一水平线过程中，轻杆对A球做的功为 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．对A、B球组成的系统，合外力不为0，初始时只有水平方向有动量，运动过程中，出现竖直方向上的动量，所以动量不守恒。对A、B球组成的系统，能量是在小球动能和重力势能 间相互转化，所以系统机械能守恒，故A正确，B错误。 CD．杆从竖直转到水平过程中，A、B球角速度相同，圆周运动半径相同，所以A、B球线速度大小相同。对A、B球组成的系统，由能量守恒得 得 对A球，由动能定理得 得，故C正确，D错误。 故选AC。 10. 如图所示，质量为m，可看成质点的物体A用轻绳相连且穿过一固定粗糙竖直杆，轻绳跨过M处的一光滑定滑轮，轻绳左侧在Q处与一原长为L的轻弹簧相连，弹簧另一端固定在墙 上，杆与物体间的动摩擦因数为μ。初始时，物体A位于O处，Q、O和M点等高，OM长度为L，此时物体A恰好能处于静止状态。现在给物体A一竖直向下的初速度v，物体A能到达的最低点为N点，轻弹簧劲度系数 ，且始终未到M处，，P点为ON的中点 （图中未画出），重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（　　） A. 初始时弹簧处于拉伸状态，形变量为L B. 物体A从O运动到N的过程中，物体A的加速度先增大后减小 C. 物体A从O运动到N的过程中，物体A减小的动能等于弹簧增加的弹性势能 D. 从O到P点和从P到N点过程中，物体A克服摩擦力做的功相同 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．对物体A，一开始静止，受到重力、杆的支持力、绳子拉力和最大静摩擦力平衡，有 弹簧弹力等于绳子拉力 所以弹簧一开始为拉伸状态，且得形变量，故A正确； D．设物体运动到ON中间某点，此时绳子与杆的夹角为θ角， 物体A受到的摩擦力 得物体A下滑过程中，摩擦力大小没变，从O到P点和从P到N点过程中，物体A克服摩擦力做的功相同，故D正确； B．对物体，由选项D分析，竖直方向有 解得 θ减小，加速度一直增大，故B错误； C．最低点N点速度为0，对物体，从O到N点过程中，由动能定理得 因f=mg，且方向相反，故 得 轻绳做的功即为弹簧弹性势能的增加量，故物体A减小的动能等于弹簧增加的弹性势能，故C正确。 故选ACD。 二、 非选择题：本题共5小题，共57分。 11. （1）取中国象棋的“炮”和“車”两个棋子。如图甲所示，将“車”夹在拇指与弯曲的食指之间，“炮”放在中指上，使两个棋子处于同一高度。用食指弹击放在中指上的“炮”，使其沿水平方向飞出，同时“車”被释放，自由下落。改变高度或改变食指弹击的力量，观察到“炮”和“車”两个棋子总是___________（选填“同时”或“不同时”）落地；该现象可以说明棋子 “炮”在竖直方向做___________运动。 （2）采用频闪摄影的方法拍摄到如题图乙所示的“炮”做平抛运动的照片，图中背景方格的边长均为5cm，如果重力加速度g取10 m/s2，照相机的曝光时间为___________s；“炮” 平抛的初速度大小为___________m/s。 【答案】（1） ①. 同时 ②. 自由落体 （2） ①. 0.1 ②. 1.5 【解析】 【小问1详解】 [1][2]改变高度或改变食指弹击的力量，观察到“炮”和“車”两个棋子总是同时落地；该现象可以说明两棋子在竖直方向的运动完全相同，即棋子 “炮”在竖直方向做自由落体运动。 【小问2详解】 [1][2]因ABC三点水平距离相等，则时间间隔相同，竖直方向根据 解得T=0.1s 则初速度 12. 某班物理学习小组做“验证机械能守恒定律”实验，实验装置如图所示。 （1）接通电源后，释放纸带前，装置如图甲所示，该装置存在的问题是___________。 （2）解决了装置中的问题后，规范完成实验，得到如图乙所示的一条纸带，在纸带上选取三个 连续计数点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、hB=45.40cm、hC=77.6cm。已知两计数点间的时间间隔是0.1s，重力加速度g取，重锤的质量为m=50g。则从O点到B点，重锤动能增加量Ek=_______J，重锤重力势能减少量Ep=_______J。 （均保留三位有效数字） （3）实验结果显示，动能的增加量小于重力势能的减少量，主要原因可能是___________。 A. 工作电压偏高 B. 存在空气阻力和摩擦阻力的影响 C. 先释放重物，后接通电源打出纸带 D. 利用公式计算重物速度 【答案】（1）打点计时器安装得太靠上，打出的纸带有效长度太短 （2） ①. 0.207 ②. 0.222 （3）B 【解析】 【小问1详解】 题图甲可知该装置存在的问题是打点计时器 安装得太靠上，打出的纸带有效长度太短。 【小问2详解】 打点计时器打B点的速度 重锤增加的动能 重锤减少的重力势能 【小问3详解】 A．工作电压偏高，只会影响打点的清晰度，不会导致动能增加量小于重力势能减少量，故A错误； B．存在空气阻力和摩擦阻力的影响，重锤下落过程中要克服这些阻力做功，机械能有损失，所以动能的增加量小于重力势能的减少量，故B正确； C．先释放重物，后接通电源打出纸带，会使纸带上前面的点缺失，会导致动能增加量大于重力势能减少量，故C错误； D．利用公式计算重物速度，则减少的重力势能一定等于增加的动能，如果用这个公式计算末速度， 则是建立在机械能守恒的前提下得到的，结果一定是减少的重力势能等于增加的动能，所以不能用这个方法来得到末速度，故D错误。 故选B。 13. 为了提升居民的文明素养，在居民小区都规定了禁止高空抛物。为了让居民直观感受高空抛物的危险性，某实验小组开展了相关实验。一位实验员将一个梨从七楼阳台由静止释放。该过程可以简化成如下情景：梨质量为m=0.5kg，从h=20m高处由静止落下。假设梨落地时与地面的碰撞时间为t=0.02s，重力加速度。不计空气阻力。 （1）求梨落到地面前瞬间的速度大小。 （2）若梨碰地面后速度变为零，求梨与地面碰撞过程中梨对地面的平均作用力大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 梨在空中做自由落体运动，由 可得梨落到地面前瞬间的速度大小为 【小问2详解】 取向上为正方向，根据动量定理可得 可得碰撞过程中，地面对梨的平均作用力大小为 代入数据解得 14. 中国“天问一号”火星探测器成功着陆火星后，使得原本只能在地面进行的科学实验与测试可在火星进行。如果探测器在火星表面某处以初速度竖直向上弹出一个物体，经过时间t后物体落回原地（在火星表面空气阻力可以不计）。 （1）推导火星表面重力加速度。 （2）已知火星的半径为R，航天器发射中第二宇宙速度是第一宇宙速度的倍，若要使航天器从火星表面返回地球，求航天器在火星表面的最小发射速度（用R和题中已知量表示）。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设竖直向上为正方向，根据竖直上抛运动知识有 可得 【小问2详解】 忽略火星的自转，物体在火星表面所受的重力等于万有引力，对于火星的近地卫星，根据万有引力提供向心力有 得 由题意知，航天器发射中第二宇宙速度 得 故若要使航天器从火星表面返回地球，航天器在火星表面的最小发射速度为 15. 某跨境物流公司为提升出口效率，升级了装货装置。如图所示，装货装置由倾角为α=37°的传送带PQ和倾角为的木板平滑地衔接，木板的另一端O点搭在货车上，已 知传送带PQ长度，木板OQ长度，传送带以的速率顺时针匀速传动，将一个质量为m=5kg的包裹无初速度地放在传送带的底端P，经过一段时间包裹刚好被运送到货车上的O位置，包裹与木板之间的动摩擦因数，，。 重力加速度，求： （1）包裹运到传送带顶端Q的速度vQ。 （2）包裹与传送带之间的动摩擦因数。 （3）由于要传送包裹，电动机多消耗的电能。 【答案】（1） （2） （3）=1 600J 【解析】 【小问1详解】 包裹在木板上从Q到O过程中，沿木板方向匀减速，根据牛顿第二定律 由运动学公式 联立得 【小问2详解】 由于 因此包裹在传送带上一直加速，由动能定理得 解得 【小问3详解】 在传送包裹的过程中包裹增加的动能 包裹增加的重力势能 包裹运动的时间为t，有 解得t=10s 系统产生的热量 电动机多消耗电能 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$