精品解析：广西梧州市2023-2024学年高一下学期期末统考物理试卷

梧州市2023~2024学年度高一下学期期末抽样检测 物理 注意事项： 1、答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2、请考生在答题卡上作答（答题注意事项见答题卡），写在本试卷上无效。 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，只有一个选项符合题目要求，选对的得4分，错选、不选得0分。） 1. 利用风洞实验室可以模拟运动员比赛时所受风阻情况，帮助运动员提高成绩．为了更加直观的研究风洞里的流场环境，可以借助烟尘辅助观察，如图甲所示，在某次实验中获得烟尘颗粒做曲线运动的轨迹，如图乙所示，下列说法中正确的是（　　） A. 烟尘颗粒速度始终不变 B. 烟尘颗粒一定做匀变速曲线运动 C. P点处的加速度方向可能水平向左 D. Q点处合力方向可能竖直向下 2. 如图所示，人在河岸上用轻绳拉船．某时刻人的速度为v，船的速度为v1，绳与水平方向的夹角为θ，则下列有关速度的合成或分解图正确的是（　　） A. B. C. D. 3. 在高速公路的水平弯道，若直线道路与转弯的圆曲线（曲率半径一定）道路直接连接，则弯道处存在曲率半径突变。为提高旅客乘车经过弯道时的舒适度，通常设计用一段缓和曲线将直线与圆曲线连接，实现曲率半径的逐渐过渡。假如汽车以恒定的速率经过弯道，因弯道有了缓和曲线的连接，则乘客乘车如图从P到Q的过程中（　　） A 惯性将减小 B. 向心加速度是逐渐减小的 C. 受到的合外力是逐渐增大的 D. 合外力对乘客做正功 4. 梧州和重庆都有“山城”之美称。重庆的轻轨交通颇有山城特色，由于受地域限制，弯道半径很小，在某些弯道上行驶时列车的车身倾斜。每到这样的弯道，乘客都有一种坐过山车的感觉，很是惊险刺激。假设某弯道铁轨是圆弧的一部分，转弯半径为R，重力加速度为g，列车转弯过程中倾角（车厢地面与水平面的夹角）为，则列车在这样的轨道上转弯行驶的最佳速度（以此速度行驶时轨道不受侧向挤压）为（　　） A. B. C. D. 5. 我国的二十四节气，对应着地球在公转轨道上的二十四个不同的位置。北京冬奥会开幕式以二十四节气为倒计时，最后定格于立春，惊艳全球。如图所示，地球绕太阳沿椭圆轨道运动所处的四个位置分别对应四个节气，以下说法正确的是（　　） A. 地球绕太阳运行的方向（面对纸面）是顺时针方向 B. 地球绕太阳做匀速率椭圆轨道运动 C. 地球从夏至至秋分的时间小于地球公转周期的四分之一 D. 冬至时地球的公转速率最大 6. 国务院批复，自2016年起将4月24日设立为“中国航天日”．1970年4月24日我国首次成功发射的人造卫星东方红一号，目前仍然在椭圆轨道上运行，其轨道近地点高度约为440 km，远地点高度约为2060 km；1984年4月8日成功发射的东方红二号卫星运行在赤道上空35786 km的地球同步轨道上．设东方红一号在远地点的加速度为a1，东方红二号的加速度为a2，固定在地球赤道上的物体随地球自转的加速度为a3，则a1、a2、a3的大小关系为：（ ） A. a2＞a1＞a3 B. a3＞a2＞a1 C. a3＞a1＞a2 D. a1＞a2＞a3 7. 如图，小球自a点由静止自由下落，到b点时接触弹簧，到c点时把弹簧压缩到最短，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由的运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小球的机械能守恒 B. 小球的动能一直减小 C. 小球的加速度随时间减少 D. 小球的重力势能和弹簧的弹性势能之和先减少再增加 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，选对得6分，选不全得3分，选错、不选得0分。） 8. 下列有关生活中圆周运动的实例分析，其中说法正确的是（　　） A. 汽车通过凹形桥最低点时，处于超重状态 B. 汽车通过拱形桥的最高点时，重力的瞬时功率为零 C. 杂技演员表演“水流星”，当“水流星”通过最高点时一定处于完全失重状态，不受重力作用 D. 洗衣机给衣服脱水时，衣服上大部分水因受到向外的离心力作用而被甩离 9. 设地球的半径为R0，质量为m的卫星在距地面2R0高处做匀速圆周运动，地面的重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 卫星的线速度为 B. 卫星的角速度为 C. 卫星的加速度为 D. 卫星的周期为 10. 如图所示，木块B上表面是水平的，木块A置于B上，并与B保持相对静止，一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑，在下滑过程中（　　） A. A受到的合外力对A做正功 B. B对A的支持力不做功 C. B对A摩擦力做正功 D. B对A的支持力和摩擦力做的总功为零 三、实验题（本题共有2小题，每空2分，共16分。） 11. 某物理兴趣组做“研究平抛运动”实验时，分成两个实验小组。其中一个实验小组让小球做平抛运动，用频闪照相机对准方格背景照相，拍摄到如图所示的照片，其中第4个位置已被污迹覆盖。已知每个小方格边长为10cm，当地的重力加速度g取。 （1）下列注意事项必须要满足的是______。 A. 斜槽末端水平 B. 选用密度小，体积大球 C. 尽量减小小球与斜槽之间的摩擦 D. 用平滑的曲线把所有的点都连接起来 （2）以图中小球第1个位置为坐标原点，以水平向右和竖直向下为正方向建立直角坐标系，则小球在第4个位置的坐标为（，_____m）；小球做平抛运动的初速度大小为______m/s（结果保留两位有效数字）。 （3）另一个实验小组正确地进行实验。以小球的抛出位置为坐标原点，以水平向右为x轴正方向，以竖直向下为y轴正方向建立直角坐标系，正确地描绘出小球的运动轨迹，测量出轨迹上几个不同点的坐标值。用所测到的数据，再以y为纵轴，以为横轴，在坐标纸上画出对应的图像，发现图像是一条过原点的直线，测得直线的斜率为1.25，则平抛运动的初速度大小为______m/s（结果保留两位有效数字）。 12. 小明同学用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，他让重物拖着纸带从高处由静止开始下落，打点计时器在纸带上打出一系列点，对纸带上的点进行测量，并进行数据处理，从而验证机械能守恒定律。 （1）下列关于实验过程的要求说法正确的是______。 A. 将打点计时器固定在铁架台上，保证打点计时器的两个限位孔在同一条竖直线上 B. 把纸带的一端固定到重物上，另一端穿过打点计时器的限位孔，用手提着纸带上端并将下端的重物靠近打点计时器，先接通直流电源再释放纸带 C. 打出多条纸带，选择点迹清晰且第1、2计时点间的距离接近1mm的纸带进行验证 D. 本验证实验不需要称出重物的质量 （2）小明同学按图甲所示正确安装实验装置并进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带进行测量，数据如图乙所示。图中O点为打点起始点，且速度为0。若已知重物质量，图中相邻计数点的时间间隔为0.04s，从打点计时器打下起点O到打下C点的过程中，重物重力势能的减少量______J，此过程中重物动能的增加量______J，由此可得到：在误差允许的范围内，重物自由下落过程中机械能守恒。（g取，计算结果均保留四位有效数字） （3）经过多次实验，发现重力势能的减小量总是略大于动能的增加量，其原因是______。 A. 电源的电压偏高 B. 存在空气阻力和摩擦力 C. 先释放纸带再接通电源 四、计算题（本大题共有3小题，第13题10分，第14题12分，第15题16分，共38分。解答过程中应写出必要的文字说明、方程式及计算结果，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位。） 13. 新能源汽车越来越受市民的喜爱，已被广泛应用于客运领域，目前正被研发应用于货运领域。 在一次研发试验中，汽车发动机的额定牵引功率，汽车的质量，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车的重力的0.1倍，g取。汽车保持额定功率在水平路面上从静止启动并开始计时，在时汽车已经做匀速运动，求： （1）汽车匀速运动时的速度大小； （2）在0~20s时间内汽车牵引力做的功； （3）在0~20s时间内汽车通过的路程。 14. 滑雪运动是一项动感强烈、富有刺激性的体育运动，其中涉及不少物理知识。如图，滑雪运动员由静止从助滑坡道上A点自由滑下，经C点以的速度水平飞出跳台，在坡道K点着陆。已知AC高度差，CK高度差，取，忽略空气阻力。 （1）求该运动员在空中飞行的时间t和水平距离s； （2）求落点K处的坡面与水平面的夹角的正切接近什么值时，运动员着陆时受到坡面的冲击力最小。 15. 为了研究过山车的原理，某物理小组设计了一个装置如图所示。斜面上安装一弹射装置，可以通过改变弹射装置的参数，让小球从固定的A点以不同的初速度进入轨道。倾斜轨道AB长，倾角，通过微小圆弧与长为的水平轨道BC相连，C点为一个竖直完整的圆轨道的最低点，圆轨道的半径，出口为水平轨道上的D处。已知小球质量为，小球与AB和BC间的动摩擦因数均为，其余地方不计摩擦，g取，，，小球可视为质点。试求： （1）小球从A点由静止释放，到达C点时，对圆轨道的压力大小； （2）为保证小球在运动中不脱离圆轨道，初速度应满足的条件。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 梧州市2023~2024学年度高一下学期期末抽样检测 物理 注意事项： 1、答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2、请考生在答题卡上作答（答题注意事项见答题卡），写在本试卷上无效。 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，只有一个选项符合题目要求，选对的得4分，错选、不选得0分。） 1. 利用风洞实验室可以模拟运动员比赛时所受风阻情况，帮助运动员提高成绩．为了更加直观的研究风洞里的流场环境，可以借助烟尘辅助观察，如图甲所示，在某次实验中获得烟尘颗粒做曲线运动的轨迹，如图乙所示，下列说法中正确的是（　　） A. 烟尘颗粒速度始终不变 B. 烟尘颗粒一定做匀变速曲线运动 C. P点处的加速度方向可能水平向左 D. Q点处的合力方向可能竖直向下 【答案】D 【解析】 【详解】A．烟尘颗粒做曲线运动，速度方向不断变化，故烟尘颗粒速度不断变化，A错误； B．做曲线运动的物体，所受合力总是指向轨迹凹侧，由乙图可知，烟尘颗粒受力发生变化，不可能做匀变速曲线运动，B错误； CD．P点处的合力（加速度）指向右上方，不可能水平向左，Q点处的合力方向可能竖直向下，C错误，D正确。 故选D。 2. 如图所示，人在河岸上用轻绳拉船．某时刻人的速度为v，船的速度为v1，绳与水平方向的夹角为θ，则下列有关速度的合成或分解图正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】ABD．实际发生的运动为合运动，小船实际水平向左运动，因此合速度即水平向左，故ABD错误； C．船在运动的同时，绳子长度变短，因此一个分速度沿绳子方向，即人的速度。除去绳子长度变化不考虑，即可发现另外一个效果是绳子和竖直方向的夹角变小，即在以定滑轮为圆心以绳长为半径做圆周运动，线速度方向和绳子垂直，所以另外一个分速度就是和绳子垂直的，故C正确。 故选C。 3. 在高速公路的水平弯道，若直线道路与转弯的圆曲线（曲率半径一定）道路直接连接，则弯道处存在曲率半径突变。为提高旅客乘车经过弯道时的舒适度，通常设计用一段缓和曲线将直线与圆曲线连接，实现曲率半径的逐渐过渡。假如汽车以恒定的速率经过弯道，因弯道有了缓和曲线的连接，则乘客乘车如图从P到Q的过程中（　　） A. 惯性将减小 B. 向心加速度是逐渐减小 C. 受到的合外力是逐渐增大的 D. 合外力对乘客做正功 【答案】C 【解析】 【详解】A．惯性只与物体质量有关，与速度大小、运动状态、受力等都无关，故惯性不变，A错误； B．由向心加速度公式 从P到Q的过程中，弯道半径逐渐减小，所以乘客的向心加速度逐渐增大，B错误； C．由牛顿第二定律 所以从P到Q的过程中，弯道半径逐渐减小，乘客所受合外力逐渐增大，C正确； D．汽车在转弯的过程中速率恒定，动能没有变化，由动能定理合外力做功为零，故D错误。 故选C。 4. 梧州和重庆都有“山城”之美称。重庆的轻轨交通颇有山城特色，由于受地域限制，弯道半径很小，在某些弯道上行驶时列车的车身倾斜。每到这样的弯道，乘客都有一种坐过山车的感觉，很是惊险刺激。假设某弯道铁轨是圆弧的一部分，转弯半径为R，重力加速度为g，列车转弯过程中倾角（车厢地面与水平面的夹角）为，则列车在这样的轨道上转弯行驶的最佳速度（以此速度行驶时轨道不受侧向挤压）为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】列车在这样的轨道上转弯安全行驶，此时列车受到的支持力和重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得 解得 故选A。 5. 我国的二十四节气，对应着地球在公转轨道上的二十四个不同的位置。北京冬奥会开幕式以二十四节气为倒计时，最后定格于立春，惊艳全球。如图所示，地球绕太阳沿椭圆轨道运动所处的四个位置分别对应四个节气，以下说法正确的是（　　） A. 地球绕太阳运行的方向（面对纸面）是顺时针方向 B. 地球绕太阳做匀速率椭圆轨道运动 C. 地球从夏至至秋分的时间小于地球公转周期的四分之一 D. 冬至时地球的公转速率最大 【答案】D 【解析】 【详解】A．二十四节气中，夏至在春分后，秋分在夏至后，地球绕太阳运行方向（面对纸面）是逆时针方向，故A错误； B．由开普勒第一定律知地球绕太阳运动的轨道是椭圆，由开普勒第二定律，地球与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，地球绕太阳是非匀速率椭圆轨道运动，故B错误； C．由开普勒第二定律，地球与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，可知地球在近地点比远地点转动的快，地球从夏至至秋分的时间大于地球公转周期的四分之一，故C错误； D．由开普勒第二定律，地球与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等, 近地点公转速度最快，即冬至时地球公转速度最大，故D正确。 故选D。 6. 国务院批复，自2016年起将4月24日设立为“中国航天日”．1970年4月24日我国首次成功发射的人造卫星东方红一号，目前仍然在椭圆轨道上运行，其轨道近地点高度约为440 km，远地点高度约为2060 km；1984年4月8日成功发射的东方红二号卫星运行在赤道上空35786 km的地球同步轨道上．设东方红一号在远地点的加速度为a1，东方红二号的加速度为a2，固定在地球赤道上的物体随地球自转的加速度为a3，则a1、a2、a3的大小关系为：（ ） A. a2＞a1＞a3 B. a3＞a2＞a1 C. a3＞a1＞a2 D. a1＞a2＞a3 【答案】D 【解析】 【详解】试题分析：东方红二号地球静止卫星和地球自转的角速度相同，由a=ω2r可知，a2＞a3；由万有引力提供向心力可得：，东方红一号的轨道半径小于东方红二号的轨道半径，所以有：a1＞a2，所以有：a1＞a2＞a3，故ABC错误，D正确．故选D． 考点：万有引力定律的应用 【名师点睛】解决本题的关键掌握万有引力定律的两个重要理论：1、万有引力等于重力，2、万有引力提供向心力，并能灵活运用．还要知道静止卫星的运行周期和地球自转周期相等． 7. 如图，小球自a点由静止自由下落，到b点时接触弹簧，到c点时把弹簧压缩到最短，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由的运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小球的机械能守恒 B. 小球的动能一直减小 C. 小球的加速度随时间减少 D. 小球的重力势能和弹簧的弹性势能之和先减少再增加 【答案】D 【解析】 【详解】A．小球由的运动过程中，弹簧弹力做功，小球机械能不守恒，故A错误； B．初始时重力较大，则小球继续向下加速运动，速度最大时，小球加速度为0，此后弹力大于重力，加速度向上，速度逐渐变小，则动能先变大后变小，故B错误； C．初始时重力较大，则有 弹力变大，则加速度减小，速度最大后，有 随着弹力变大，加速度逐渐变大，故C错误； D．小球与弹簧组成的系统能量守恒，由于小球动能先变大后变小，则小球的重力势能和弹簧的弹性势能之和先减少再增加，故D正确。 故选D。 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，选对得6分，选不全得3分，选错、不选得0分。） 8. 下列有关生活中圆周运动的实例分析，其中说法正确的是（　　） A. 汽车通过凹形桥的最低点时，处于超重状态 B. 汽车通过拱形桥的最高点时，重力的瞬时功率为零 C. 杂技演员表演“水流星”，当“水流星”通过最高点时一定处于完全失重状态，不受重力作用 D. 洗衣机给衣服脱水时，衣服上大部分水因受到向外的离心力作用而被甩离 【答案】AB 【解析】 【详解】A．汽车通过凹形桥的最低点时，有 支持力大于重力。根据牛顿第三定律可知，车对桥的压力大于汽车的重力，超重，故A正确； B．汽车在拱形桥的最高点时速度方向和重力垂直，由得，重力的瞬时功率为零，故B正确； C． 杂技演员表演“水流星”，当“水流星”通过最高点时，当只有重力提供向心力时处于完全失重状态，此时仍受重力作用。故C错误； D． 离心力与向心力是按力的作用效果命名的力，并非物体实际受力，而是衣服对水的吸附力小于水做圆周运动所需要的向心力，因此产生离心现象。故D错误。 故选AB。 9. 设地球的半径为R0，质量为m的卫星在距地面2R0高处做匀速圆周运动，地面的重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 卫星的线速度为 B. 卫星的角速度为 C. 卫星的加速度为 D. 卫星的周期为 【答案】AD 【解析】 【详解】质量为m的卫星在距地面2R0高处做匀速圆周运动，有 地面的重力加速度为g，有 联立解得，，，。 故选AD。 10. 如图所示，木块B上表面是水平的，木块A置于B上，并与B保持相对静止，一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑，在下滑过程中（　　） A. A受到的合外力对A做正功 B. B对A的支持力不做功 C. B对A的摩擦力做正功 D. B对A的支持力和摩擦力做的总功为零 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．木块向下加速运动，故动能增加，由动能定理可知，木块m所受合外力对m做正功，故A正确； BC．因为斜面光滑，故A与B一起会沿斜面向下做加速运动，其加速度的方向是沿斜面向下的，对物体A受力分析，如图所示 可知，B对A支持力是竖直向上的，摩擦力是水平向左的，B对A的支持力做负功，B对A的摩擦力做正功，故B错误，C正确； D ．A沿斜面向下运动的加速度为，故可知B对A的支持力和摩擦力的合力垂直于斜面向上，与A的位移垂直，做的总功为零，故D正确。 故选ACD。 三、实验题（本题共有2小题，每空2分，共16分。） 11. 某物理兴趣组做“研究平抛运动”实验时，分成两个实验小组。其中一个实验小组让小球做平抛运动，用频闪照相机对准方格背景照相，拍摄到如图所示的照片，其中第4个位置已被污迹覆盖。已知每个小方格边长为10cm，当地的重力加速度g取。 （1）下列注意事项必须要满足的是______。 A. 斜槽末端水平 B. 选用密度小，体积大的球 C. 尽量减小小球与斜槽之间的摩擦 D. 用平滑的曲线把所有的点都连接起来 （2）以图中小球第1个位置为坐标原点，以水平向右和竖直向下为正方向建立直角坐标系，则小球在第4个位置的坐标为（，_____m）；小球做平抛运动的初速度大小为______m/s（结果保留两位有效数字）。 （3）另一个实验小组正确地进行实验。以小球的抛出位置为坐标原点，以水平向右为x轴正方向，以竖直向下为y轴正方向建立直角坐标系，正确地描绘出小球的运动轨迹，测量出轨迹上几个不同点的坐标值。用所测到的数据，再以y为纵轴，以为横轴，在坐标纸上画出对应的图像，发现图像是一条过原点的直线，测得直线的斜率为1.25，则平抛运动的初速度大小为______m/s（结果保留两位有效数字）。 【答案】（1）A （2） ①. 0.6 ②. 2.0 （3）2.0 【解析】 【小问1详解】 A．实验时要使斜槽末端水平，保证小球做平抛运动，故A正确； B．为了减小阻力的影响，选择质量大一些，体积小一些的球做实验，即选择密度大一些的，故B错误； C．小球与斜槽间的摩擦不影响实验，只要每次让小球从斜槽的同一位置由静止释放即可，故C错误； D．为较准确描绘出小球的运动轨迹，应舍弃不符合要求的点，故D错误。 故选A。 【小问2详解】 小球在竖直方向上做自由落体运动，连续相等时间内的位移之差是一恒量 小球在第4个位置与位置3间竖直方向上有3格，则该位置的纵坐标 [2]在竖直方向上，由匀变速直线运动规律可知 解得 小球平抛运动的初速度 小问3详解】 小球做平抛运动，在竖直方向上 水平方向上 解得 则图像的斜率 解得 12. 小明同学用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，他让重物拖着纸带从高处由静止开始下落，打点计时器在纸带上打出一系列点，对纸带上的点进行测量，并进行数据处理，从而验证机械能守恒定律。 （1）下列关于实验过程的要求说法正确的是______。 A. 将打点计时器固定在铁架台上，保证打点计时器的两个限位孔在同一条竖直线上 B. 把纸带的一端固定到重物上，另一端穿过打点计时器的限位孔，用手提着纸带上端并将下端的重物靠近打点计时器，先接通直流电源再释放纸带 C. 打出多条纸带，选择点迹清晰且第1、2计时点间的距离接近1mm的纸带进行验证 D. 本验证实验不需要称出重物的质量 （2）小明同学按图甲所示正确安装实验装置并进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带进行测量，数据如图乙所示。图中O点为打点起始点，且速度为0。若已知重物质量，图中相邻计数点的时间间隔为0.04s，从打点计时器打下起点O到打下C点的过程中，重物重力势能的减少量______J，此过程中重物动能的增加量______J，由此可得到：在误差允许的范围内，重物自由下落过程中机械能守恒。（g取，计算结果均保留四位有效数字） （3）经过多次实验，发现重力势能的减小量总是略大于动能的增加量，其原因是______。 A. 电源的电压偏高 B. 存在空气阻力和摩擦力 C. 先释放纸带再接通电源 【答案】（1）AD （2） ①. 3.250 ②. 3.125 （3）B 【解析】 【小问1详解】 A．该实验中，保证打点计时器的两个限位孔在同一竖直线上可以减小摩擦，故A正确； B．打点计时器应该接交流电源，故B错误； C．第1、2点间的距离约为，故C错误； D．验证机械能守恒，比较与的大小关系，其中m可约去，不需要用天平称出重物的质量，故D正确。 故选AD。 小问2详解】 [1]从打点计时器打下起点O到打下C点的过程中，重物重力势能的减少量 [2]打下C点的速度大小 动能增加量 【小问3详解】 A．打点计时器的工作电压偏高对结果无影响，故A错误； B．空气阻力和摩擦力做负功，减小的重力势能中有一部分转化为摩擦产生的内能，所以重力势能的减小量总是稍大于动能的增加量，故B正确； C．先释放纸带后接通电源，测得速度偏大，则动能偏大，故C错误。 故选B。 四、计算题（本大题共有3小题，第13题10分，第14题12分，第15题16分，共38分。解答过程中应写出必要的文字说明、方程式及计算结果，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位。） 13. 新能源汽车越来越受市民的喜爱，已被广泛应用于客运领域，目前正被研发应用于货运领域。 在一次研发试验中，汽车发动机的额定牵引功率，汽车的质量，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车的重力的0.1倍，g取。汽车保持额定功率在水平路面上从静止启动并开始计时，在时汽车已经做匀速运动，求： （1）汽车匀速运动时的速度大小； （2）在0~20s时间内汽车牵引力做的功； （3）在0~20s时间内汽车通过的路程。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 汽车匀速运动时 由， 联立得 【小问2详解】 在0~20s时间内汽车牵引力做的功 【小问3详解】 对汽车在0~20s时间内的运动由动能定理得 代入数据得 14. 滑雪运动是一项动感强烈、富有刺激性体育运动，其中涉及不少物理知识。如图，滑雪运动员由静止从助滑坡道上A点自由滑下，经C点以的速度水平飞出跳台，在坡道K点着陆。已知AC高度差，CK高度差，取，忽略空气阻力。 （1）求该运动员在空中飞行的时间t和水平距离s； （2）求落点K处的坡面与水平面的夹角的正切接近什么值时，运动员着陆时受到坡面的冲击力最小。 【答案】（1）， （2） 【解析】 【小问1详解】 运动员在空中做平抛运动，， 解得， 【小问2详解】 运动员到达K点即将着陆时，若速度方向沿着坡面，坡面对运动员的冲击力最小。 设此时运动员竖直方向的速度为，则， 解得 15. 为了研究过山车的原理，某物理小组设计了一个装置如图所示。斜面上安装一弹射装置，可以通过改变弹射装置的参数，让小球从固定的A点以不同的初速度进入轨道。倾斜轨道AB长，倾角，通过微小圆弧与长为的水平轨道BC相连，C点为一个竖直完整的圆轨道的最低点，圆轨道的半径，出口为水平轨道上的D处。已知小球质量为，小球与AB和BC间的动摩擦因数均为，其余地方不计摩擦，g取，，，小球可视为质点。试求： （1）小球从A点由静止释放，到达C点时，对圆轨道的压力大小； （2）为保证小球在运动中不脱离圆轨道，初速度应满足的条件。 【答案】（1）3N （2）或 【解析】 【小问1详解】 对小球从A到C过程，由动能定理有 小球在C点，有 联立解得解得，， 根据牛顿第三定律可知，小球对圆轨道的压力大小为3N。 【小问2详解】 假设小球由静止释放，滑过C点后沿光滑斜面可上升的最大高度为h，由动能定理有 解得 可知当小球由静止释放（即）时，小球刚好到达圆弧轨道最右端而不离开轨道。 若小球恰能到达圆轨道的最高点，在最高点有 小球从A点到圆轨的最高点，有动能定理有 解得 综上，释放的A的速度需满足或。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$