精品解析：福建省福州第一中学2024-2025学年高一下学期7月期末物理试题

福州一中2024-2025第二学期第四学段模块考试 高一物理学科必修二模块试卷 （完卷75分钟 满分100分） 一、单项选择题（每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。） 1. 汽车上坡性能主要取决于发动机功率、传动系统效率、轮胎抓地力以及悬挂系统的性能。这些因素共同决定了汽车在爬坡时的表现。如图所示，汽车在圆形拱形桥上进行相关性能测试，若图中汽车正在减速上坡，则汽车此时所受合力F的画法合理的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】AD．物体做曲线运动时，合外力及加速度指向运动轨迹凹的一侧，故AD错误； BC．汽车做减速曲线运动，合力与速度夹角为钝角，故C正确，B错误。 故选C。 2. 物体在恒定的合力F作用下，做直线运动，在时间△t1内速度由0增大到v，在时间△t2内速度由v增大到2v，设F在△t1内做功是W1，冲量是I1，在△t2内做的功是W2，冲量是I2，那么（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】D 【解析】 【分析】根据动能定理研究功的关系，根据动量定理研究冲量的关系． 【详解】根据动能定理：，，则． 根据动量定理：，，知，故D正确，ABC错误． 【点睛】根据动能的变化由动能定理求合力的功、根据动量的变化由动量定理求合力的冲量是这两大定理基本的应用． 3. 我国计划发射“人造月亮”，届时天空中将会同时出现月亮和“人造月亮”，月亮A和“人造月亮” B绕地球（球心为O）的运动均可视为匀速圆周运动，如图所示，设∠BAO＝θ，运动过程中θ的最大正弦值为p，月亮绕地球运动的线速度大小和周期分别为v1和T1，“人造月亮”绕地球运动的线速度大小和周期分别为v2和T2，则（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】由题图知，当AB的连线与“人造月亮”的轨道圆相切时，θ最大，有最大正弦值为p，根据几何关系可得 根据万有引力提供向心力 可得： 由 得 所以 故A正确，BCD错误． 故选A。 4. 一列火车沿水平轨道匀速前进，火车的总质量为M，某时刻车尾有一节质量为m的车厢（无动力）脱钩。当火车司机发现时，火车已行驶时间t，于是他立即关闭发动机。已知火车和车厢所受阻力与其重力成正比，且关闭发动机前，火车牵引力恒定，求当火车和脱钩车厢都停止运动时，火车比车厢多运动了多长时间（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】火车脱钩前做匀速运动，牵引力等于阻力，即 脱钩后，剩余部分质量，阻力变为 由牛顿第二定律可知， 可解得加速度为 在时间内，火车速度增加到 关闭发动机后，火车只受阻力， 减速至停止所用时间 总时间。 车厢脱钩后仅受阻力，加速度也是 减速所用时间为。 时间差 故选B。 二、双项选择题（每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有两项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 5. 以下四个图中，系统动量守恒的是（　　） A. 图甲：在光滑的水平面上，子弹射入木块的过程（子弹与木块为系统） B. 图乙：剪断细线，弹簧恢复原长的过程（弹簧与木块为系统） C. 图丙：木球与铁球通过细线连接，在水中匀速下降；细线断裂后，两球在水中运动的过程，且木球尚未露出水面，铁球尚未沉至水底（木球与铁球为系统） D. 图丁：木块沿光滑固定斜面，由静止下滑的过程（木块与固定斜面为系统） 【答案】AC 【解析】 【详解】A．在光滑的水平面上，子弹射入木块的过程，对子弹与木块构成的系统，所受外力的合力为0，则系统动量守恒，故A正确； B．剪断细线，弹簧恢复原长的过程，对弹簧与木块构成的系统，速度增大，动量增大，系统动量不守恒，故B错误； C．木球与铁球通过细线连接，在水中匀速下降，重力与浮力平衡，细线断裂后，两球在水中运动的过程，且木球尚未露出水面，铁球尚未沉至水底，对木球与铁球构成的系统，所受外力的合力为0，则系统动量守恒，故C正确； D．木块沿光滑固定斜面，由静止下滑的过程，木块匀加速下滑，斜面处于静止，对木块与固定斜面构成的系统，所受外力的合力不为0，则系统动量不守恒，故D错误。 故选AC。 6. 把皮球从地面以某一初速度竖直上抛，经过一段时间后皮球又落回抛出点，上升最大高度的一半处记为A点。以地面为零势能面。设运动过程中受到的空气阻力大小与速率成正比，则（　　） A. 皮球上升过程中克服重力做功大于下降过程中重力做功 B. 皮球上升过程中重力的冲量小于下降过程中重力的冲量 C. 皮球上升经过A点与下降经过A点空气阻力做功的瞬时功率相等 D. 皮球下降过程中重力势能与动能相等的位置在A点下方 【答案】BD 【解析】 【详解】A．皮球上升和下降过程中的高度变化大小相同，重力做功大小相等，故A错误； B．设阻力为，上升过程中， 下降过程中 对比可知，上升过程中的平均加速度更大，运动相同的路程时上升过程用时更短，所以上升过程中的重力冲量更小，B正确； C．由于，在经过同一位置时，上升过程中的速度大于下降过程，阻力的功率不相等，故C错误； D．设上升到最高点的高度为，当下降高度为时，动能与重力势能相等，即 对此过程列动能定理，有 可求得 可知，，即位置在中点的下方，故D正确。 故选 BD。 7. 如图，固定在竖直面内的光滑轨道ABC由直线段AB和圆弧段BC组成，两段相切于B点，AB段与水平面夹角为θ，BC段圆心为O，最高点为C，A与C的高度差等于圆弧轨道的直径2R。小球从A点以初速度v0冲上轨道，能沿轨道运动恰好到达C点，下列说法正确的是（ ） A. 小球从B到C的过程中，对轨道的压力逐渐增大 B. 小球从A到C的过程中，重力的功率始终保持不变 C. 小球的初速度 D. 若小球初速度v0增大，小球有可能从B点脱离轨道 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由题知，小球能沿轨道运动恰好到达C点，则小球在C点的速度为 vC = 0 则小球从C到B的过程中，有 联立有 FN= 3mgcosα－2mg 则从C到B的过程中α由0增大到θ，则cosα逐渐减小，故FN逐渐减小，而小球从B到C的过程中，对轨道的压力逐渐增大，A正确； B．由于A到B的过程中小球的速度逐渐减小，则A到B的过程中重力的功率为 P = －mgvsinθ 则A到B的过程中小球重力的功率始终减小，从B到C速度减小，速度的竖直分量减小，则重力的功率也减小，则B错误； C．从A到C的过程中有 解得 C错误； D．小球在B点恰好脱离轨道有 则 则若小球初速度v0增大，小球在B点的速度有可能为，故小球有可能从B点脱离轨道，D正确。 故选AD。 8. “奔月先行者”鹊桥二号中继卫星为嫦娥六号在月球背面工作提供了稳定的通信保障。鹊桥二号在复杂的引力条件下，始终在轨道上稳定运行。如图所示，地球与月球可以看作双星系统，它们均绕连线上的A点（图中未画出）转动。沿地月球心连线的延长线上有一个拉格朗日点P，位于这个点的鹊桥二号能在地球引力和月球引力的共同作用下绕A点做匀速圆周运动，并保持与地球月球相对位置不变。已知地球质量M是月球质量的81倍，鹊桥二号质量为m，地月球心距离为L，P点与月球球心距离为d。若忽略太阳对鹊桥二号的引力，忽略鹊桥二号对地球、月球的引力，则（　　） A. 地球球心和月球球心到A点的距离之比为1：81 B. 地球和月球对鹊桥二号的引力大小之比为81d：（L-d） C. 月球与鹊桥二号的线速度大小之比为 D. 月球与鹊桥二号的向心加速度大小之比为81L2：（81L-82d）2 【答案】AC 【解析】 【详解】A．设地球球心到A点的距离为，月球球心到A点的距离为，可得 且 可得地球球心和月球球心到A点的距离之比为 故A正确； B．根据万有引力公式可知，地球和月球对鹊桥二号的引力大小之比为 故B错误； C．鹊桥二号与地球月球相对位置不变，角速度相等，又， 月球与鹊桥二号的线速度大小之比为 故C正确； D．月球与鹊桥二号的向心加速度大小之比为 故D错误。 故选AC。 三、填空题与实验题（每空2分，共26分） 9. 如图所示为马戏团中上演的飞车节目，在竖直平面内有半径为的圆轨道，表演者骑摩托车在圆轨道内做圆周运动。已知人和摩托车的总质量为，以的速度通过轨道最高点，则此时轨道对车的作用力大小为_____，方向为_____． 【答案】 ①. ②. 竖直向下 【解析】 【详解】[1][2]对人和摩托车整体受力分析，根据牛顿第二定律可得 其中 联立解得 即此时轨道对车的作用力大小为，方向竖直向下。 10. 如图所示，在光滑水平桌面上静止有A、B两物块，质量分别是3m和m。两物块用细线拴在一起，中间压缩一弹簧（与物块未拴接），压缩量为d，剪断细线后，两物块被弹开，弹开瞬间A、B动能大小之比是______，此过程A的位移大小为______。 【答案】 ①. 1∶3 ②. 【解析】 【详解】[1]两物块被弹开的过程动量守恒，即A、B的动量等大反向，则根据 可知弹开瞬间A、B动能大小之比是1∶3； [2]根据 可得 由于 可知此过程A的位移大小为 11. 如图所示，汽车在平直路面上匀速运动，用跨过光滑定滑轮的轻绳牵引轮船，汽车与滑轮间的绳保持水平。当牵引轮船的绳与水平方向成θ角时，轮船速度为v，绳的拉力对船做功的功率为P，则此时汽车瞬时速度大小为______；绳对船的拉力FT=______。 【答案】 ①. vcosθ ②. 【解析】 【详解】[1]将船速度分解为沿绳方向分速度和垂直绳方向分速度，可知此时汽车的速度大小为 [2]绳拉力对船做功的功率为P，由 可得绳对船的拉力为 12. 某同学用气垫导轨验证动量守恒定律，实验装置如图所示。 （1）实验室有两组滑块装置。甲组两个滑块的碰撞端面装上弹性碰撞架，乙组两个滑块的碰撞端面分别装上撞针和橡皮泥。若要求碰撞过程动能损失最小，应选择_______组的实验装置（填“甲”或“乙”）。 （2）用天平测得滑块A、B的质量（均包括遮光条）分别为调整好气垫导轨后，将滑块A向左弹出，与静止的滑块B发生碰撞，此过程可视为弹性碰撞，与光电门1相连的计时器显示的挡光时间为，与光电门2相连的计时器显示的先后挡光时间为和。从实验结果可知两滑块的质量满足_______（填“＞”“＜”或“＝”）；滑块A、B碰撞过程中满足表达式_______（用所测物理量的符号表示，遮光条宽度相同），则说明碰撞过程中动量守恒。 【答案】（1）甲 （2） ①. ＞ ②. 【解析】 【详解】（1）甲组两个滑块的碰撞端面装上弹性碰撞架，发生的是弹性碰撞；乙组两个滑块碰撞后连在一起，为完全非弹性碰撞，动能损失最大，要求碰撞过程动能损失最小，应选择甲。 （2） [1]由题意可知碰撞后滑块A没有反弹，所以 [2]碰撞前A的速度大小为 碰撞后A、B的速度大小分别为， 碰撞中若满足动量守恒则 得 13. 两学习小组A、B用如图所示实验装置验证向心力大小与速度的平方成正比。轻绳（未知长度）一端在圆心O处与DIS传感器相连（图中未画出），用于测量摆锤做圆周运动过程中绳拉力F的大小，另一端与一摆锤相连，摆锤平衡时重心恰在等高线O处，装置中的标尺盘相邻等高线间距相等。利用光电门可测得摆锤通过光电门时的速度v。已知重力加速度为g。 （1）A组同学控制摆锤的质量m（未知）、运动半径r（未知）不变，多次改变摆锤的释放点高度，记录摆锤每次运动至最低点时绳中的拉力大小F及摆锤经过光电门的速度大小v，若以F为纵坐标，以__________（选填“v”“v2”或“”）为横坐标，可在坐标纸中描出数据点作一条直线，即可说明摆锤的向心力与速度平方成正比。若测得图线的斜率为k，纵截距为b，则摆锤的质量m=__________。（用已知及所测物理量字母表示） （2）B组同学控制摆锤的质量m（未知）、运动半径r（未知）不变，将摆锤从不同高度的等高线处由静止释放，记录每次高度h及对应的摆锤运动至最低点时绳中的拉力大小F，描绘出F—h图像，若表达式__________成立，则可证明摆锤的向心力与速度平方成正比，根据图线的斜率或纵截距，也可求出摆锤质量。 （3）在实验中B组同学测得的摆锤质量比A组同学明显偏小，造成这个误差的最主要原因可能是 。 A. B组同学每次释放时将摆锤的最高点与高度为h的等高线对齐 B. B组同学每次释放时将摆锤的最低点与高度为h的等高线对齐 C. B组同学每次释放时摆锤初速度不为零 【答案】（1） ①. ②. （2） （3）A 【解析】 小问1详解】 [1][2]由牛顿第二定律有 得 即若以F为纵坐标，以v2为横坐标，可在坐标纸中描出数据点作一条直线，则 解得 【小问2详解】 根据， 得 【小问3详解】 AB．将摆锤最高点与高度为h的等高线对齐，设此时摆锤重心距摆锤最高点距离为，根据 解得 纵截距偏小，测得摆锤质量偏小，A正确，B错误； C．若初速度不为零，则 再由 得 纵截距偏大，测得摆锤质量偏大，C错误。 故选A。 四、计算题（本题共3小题，共34分。解答应有必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。解题过程中需要用到，但题目中没有给出的物理量，要在解题时做必要的说明。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的，答案中必须写出数值和单位。） 14. 滑板运动由冲浪运动演变而来，已被列为奥运会正式比赛项目。如图所示，某滑板爱好者从斜坡上距平台高处由静止开始下滑，水平离开A点后越过壕沟落在水平地面的B点，A、B两点高度差，水平距离。已知人与滑板的总质量，取重力加速度，不计空气阻力，求： （1）人与滑板从A点离开时的速度大小； （2）人与滑板从A点运动到B点重力做功的平均功率； （3）人与滑板从斜坡下滑到A点过程克服阻力做的功。 【答案】（1） （2） （3）420J 【解析】 【小问1详解】 设人与滑板从A点到B点所用的时间为，根据平抛运动规律，在竖直方向上位移 解得 在水平方向上位移 解得 【小问2详解】 人与滑板从A点运动到B点重力做功为 平均功率 解得 【小问3详解】 人与滑板从斜坡下滑过程中，由动能定理 解得 故克服阻力做功420J 15. 如图所示，桌面上固定有一半径为R水平光滑圆轨道，M、N为轨道上的两点，且位于同一直径上，P为MN段的中点。在P点处有一加速器（大小可忽略），小球每次经过P点后，其速度大小都增加v0。质量为m的小球1从N处以初速度v0沿轨道逆时针运动，与静止在M处的小球2发生第一次弹性碰撞，碰后瞬间两球速度大小相等。忽略每次碰撞时间。求： （1）球1第一次经过P点后瞬间向心力的大小； （2）球2的质量； （3）两球从第一次碰撞到第二次碰撞所用时间。 【答案】（1）；（2）3m；（3） 【解析】 【详解】（1）球1第一次经过P点后瞬间速度变为2v0，所以 （2）球1与球2发生弹性碰撞，且碰后速度大小相等，说明球1碰后反弹，则 联立解得 ， （3）设两球从第一次碰撞到第二次碰撞所用时间为Δt，则 所以 16. 如图所示，光滑水平平台BC右端与顺时针匀速转动的水平传送带左端点平滑无缝连接，左端与固定在竖直面内的半径为R的光滑四分之一圆弧轨道AB最低点平滑连接，平台表面与圆弧AB相切，半径为R的四分之一圆弧面EF也固定在竖直面内，圆弧面的圆心刚好为传送带的右端点D，传送带两端点C、D间的距离为2.5R，将质量为的物块a放在平台上，将质量为m的物块b从圆弧轨道AB的最高点A由静止释放，物块b与物块a发生弹性碰撞，物块a与传送带间的动摩擦因数为0.5，物块a、b均可视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g。求： （1）物块b滑到圆弧轨道B点时对轨道的压力大小； （2）若碰撞后物块a一直匀减速运动到传送带的右端点D，传送带转动的速度大小满足什么条件？ （3）改变传送带转动的速度，使物块a从D点落到EF圆弧面的过程中动能的变化量最小，则动能最小变化量为多少？ 【答案】（1）3mg （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 物块b从A到B，由机械能守恒定律可知 在B点时 解得 由牛顿第三定律可知，物块b滑到圆弧轨道B点时对轨道的压力大小3mg； 【小问2详解】 设b与a碰撞后一瞬间，a的速度大小为v1，b的速度大小为v2，以向右为正方向，根据动量守恒定律 根据能量守恒 解得 物块a在传送带上一直做减速运动，设物块a到传送带D点时速度大小为v3，则传送带的速度大小v，满足 根据运动学公式 根据牛顿第二定律 解得 因此传送带的速度v满足的条件为。 【小问3详解】 物块a从D点抛出的速度越大，落在圆弧面上的位置越高，重力做功越少，根据动能定理可知，动能的变化量越小。 当物块a一直加速到D点时，速度最大，设最大速度为v4，根据运动学公式有 解得 设下落的高度为y，水平位移为x，则， 又 解得 根据动能定理，动能的最小增加量 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 福州一中2024-2025第二学期第四学段模块考试 高一物理学科必修二模块试卷 （完卷75分钟 满分100分） 一、单项选择题（每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。） 1. 汽车上坡性能主要取决于发动机功率、传动系统效率、轮胎抓地力以及悬挂系统的性能。这些因素共同决定了汽车在爬坡时的表现。如图所示，汽车在圆形拱形桥上进行相关性能测试，若图中汽车正在减速上坡，则汽车此时所受合力F的画法合理的是（ ） A. B. C. D. 2. 物体在恒定的合力F作用下，做直线运动，在时间△t1内速度由0增大到v，在时间△t2内速度由v增大到2v，设F在△t1内做功是W1，冲量是I1，在△t2内做的功是W2，冲量是I2，那么（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 3. 我国计划发射“人造月亮”，届时天空中将会同时出现月亮和“人造月亮”，月亮A和“人造月亮” B绕地球（球心为O）的运动均可视为匀速圆周运动，如图所示，设∠BAO＝θ，运动过程中θ的最大正弦值为p，月亮绕地球运动的线速度大小和周期分别为v1和T1，“人造月亮”绕地球运动的线速度大小和周期分别为v2和T2，则（　　） A. B. C. D. 4. 一列火车沿水平轨道匀速前进，火车的总质量为M，某时刻车尾有一节质量为m的车厢（无动力）脱钩。当火车司机发现时，火车已行驶时间t，于是他立即关闭发动机。已知火车和车厢所受阻力与其重力成正比，且关闭发动机前，火车牵引力恒定，求当火车和脱钩车厢都停止运动时，火车比车厢多运动了多长时间（　　） A. B. C. D. 二、双项选择题（每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有两项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 5. 以下四个图中，系统动量守恒的是（　　） A. 图甲：在光滑的水平面上，子弹射入木块的过程（子弹与木块为系统） B. 图乙：剪断细线，弹簧恢复原长的过程（弹簧与木块为系统） C. 图丙：木球与铁球通过细线连接，在水中匀速下降；细线断裂后，两球在水中运动的过程，且木球尚未露出水面，铁球尚未沉至水底（木球与铁球为系统） D. 图丁：木块沿光滑固定斜面，由静止下滑的过程（木块与固定斜面为系统） 6. 把皮球从地面以某一初速度竖直上抛，经过一段时间后皮球又落回抛出点，上升最大高度的一半处记为A点。以地面为零势能面。设运动过程中受到的空气阻力大小与速率成正比，则（　　） A. 皮球上升过程中克服重力做功大于下降过程中重力做功 B. 皮球上升过程中重力的冲量小于下降过程中重力的冲量 C. 皮球上升经过A点与下降经过A点空气阻力做功的瞬时功率相等 D. 皮球下降过程中重力势能与动能相等的位置在A点下方 7. 如图，固定在竖直面内的光滑轨道ABC由直线段AB和圆弧段BC组成，两段相切于B点，AB段与水平面夹角为θ，BC段圆心为O，最高点为C，A与C的高度差等于圆弧轨道的直径2R。小球从A点以初速度v0冲上轨道，能沿轨道运动恰好到达C点，下列说法正确的是（ ） A. 小球从B到C的过程中，对轨道的压力逐渐增大 B. 小球从A到C的过程中，重力的功率始终保持不变 C. 小球的初速度 D 若小球初速度v0增大，小球有可能从B点脱离轨道 8. “奔月先行者”鹊桥二号中继卫星为嫦娥六号在月球背面工作提供了稳定通信保障。鹊桥二号在复杂的引力条件下，始终在轨道上稳定运行。如图所示，地球与月球可以看作双星系统，它们均绕连线上的A点（图中未画出）转动。沿地月球心连线的延长线上有一个拉格朗日点P，位于这个点的鹊桥二号能在地球引力和月球引力的共同作用下绕A点做匀速圆周运动，并保持与地球月球相对位置不变。已知地球质量M是月球质量的81倍，鹊桥二号质量为m，地月球心距离为L，P点与月球球心距离为d。若忽略太阳对鹊桥二号的引力，忽略鹊桥二号对地球、月球的引力，则（　　） A. 地球球心和月球球心到A点距离之比为1：81 B. 地球和月球对鹊桥二号的引力大小之比为81d：（L-d） C. 月球与鹊桥二号的线速度大小之比为 D. 月球与鹊桥二号的向心加速度大小之比为81L2：（81L-82d）2 三、填空题与实验题（每空2分，共26分） 9. 如图所示为马戏团中上演的飞车节目，在竖直平面内有半径为的圆轨道，表演者骑摩托车在圆轨道内做圆周运动。已知人和摩托车的总质量为，以的速度通过轨道最高点，则此时轨道对车的作用力大小为_____，方向为_____． 10. 如图所示，在光滑水平桌面上静止有A、B两物块，质量分别是3m和m。两物块用细线拴在一起，中间压缩一弹簧（与物块未拴接），压缩量为d，剪断细线后，两物块被弹开，弹开瞬间A、B动能大小之比是______，此过程A的位移大小为______。 11. 如图所示，汽车在平直路面上匀速运动，用跨过光滑定滑轮的轻绳牵引轮船，汽车与滑轮间的绳保持水平。当牵引轮船的绳与水平方向成θ角时，轮船速度为v，绳的拉力对船做功的功率为P，则此时汽车瞬时速度大小为______；绳对船的拉力FT=______。 12. 某同学用气垫导轨验证动量守恒定律，实验装置如图所示 （1）实验室有两组滑块装置。甲组两个滑块的碰撞端面装上弹性碰撞架，乙组两个滑块的碰撞端面分别装上撞针和橡皮泥。若要求碰撞过程动能损失最小，应选择_______组的实验装置（填“甲”或“乙”）。 （2）用天平测得滑块A、B的质量（均包括遮光条）分别为调整好气垫导轨后，将滑块A向左弹出，与静止的滑块B发生碰撞，此过程可视为弹性碰撞，与光电门1相连的计时器显示的挡光时间为，与光电门2相连的计时器显示的先后挡光时间为和。从实验结果可知两滑块的质量满足_______（填“＞”“＜”或“＝”）；滑块A、B碰撞过程中满足表达式_______（用所测物理量的符号表示，遮光条宽度相同），则说明碰撞过程中动量守恒。 13. 两学习小组A、B用如图所示实验装置验证向心力大小与速度平方成正比。轻绳（未知长度）一端在圆心O处与DIS传感器相连（图中未画出），用于测量摆锤做圆周运动过程中绳拉力F的大小，另一端与一摆锤相连，摆锤平衡时重心恰在等高线O处，装置中的标尺盘相邻等高线间距相等。利用光电门可测得摆锤通过光电门时的速度v。已知重力加速度为g。 （1）A组同学控制摆锤的质量m（未知）、运动半径r（未知）不变，多次改变摆锤的释放点高度，记录摆锤每次运动至最低点时绳中的拉力大小F及摆锤经过光电门的速度大小v，若以F为纵坐标，以__________（选填“v”“v2”或“”）为横坐标，可在坐标纸中描出数据点作一条直线，即可说明摆锤的向心力与速度平方成正比。若测得图线的斜率为k，纵截距为b，则摆锤的质量m=__________。（用已知及所测物理量字母表示） （2）B组同学控制摆锤的质量m（未知）、运动半径r（未知）不变，将摆锤从不同高度的等高线处由静止释放，记录每次高度h及对应的摆锤运动至最低点时绳中的拉力大小F，描绘出F—h图像，若表达式__________成立，则可证明摆锤的向心力与速度平方成正比，根据图线的斜率或纵截距，也可求出摆锤质量。 （3）在实验中B组同学测得的摆锤质量比A组同学明显偏小，造成这个误差的最主要原因可能是 。 A. B组同学每次释放时将摆锤的最高点与高度为h的等高线对齐 B. B组同学每次释放时将摆锤的最低点与高度为h的等高线对齐 C. B组同学每次释放时摆锤初速度不为零 四、计算题（本题共3小题，共34分。解答应有必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。解题过程中需要用到，但题目中没有给出的物理量，要在解题时做必要的说明。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的，答案中必须写出数值和单位。） 14. 滑板运动由冲浪运动演变而来，已被列为奥运会正式比赛项目。如图所示，某滑板爱好者从斜坡上距平台高处由静止开始下滑，水平离开A点后越过壕沟落在水平地面的B点，A、B两点高度差，水平距离。已知人与滑板的总质量，取重力加速度，不计空气阻力，求： （1）人与滑板从A点离开时的速度大小； （2）人与滑板从A点运动到B点重力做功的平均功率； （3）人与滑板从斜坡下滑到A点过程克服阻力做的功。 15. 如图所示，桌面上固定有一半径为R的水平光滑圆轨道，M、N为轨道上的两点，且位于同一直径上，P为MN段的中点。在P点处有一加速器（大小可忽略），小球每次经过P点后，其速度大小都增加v0。质量为m的小球1从N处以初速度v0沿轨道逆时针运动，与静止在M处的小球2发生第一次弹性碰撞，碰后瞬间两球速度大小相等。忽略每次碰撞时间。求： （1）球1第一次经过P点后瞬间向心力的大小； （2）球2的质量； （3）两球从第一次碰撞到第二次碰撞所用时间。 16. 如图所示，光滑水平平台BC右端与顺时针匀速转动的水平传送带左端点平滑无缝连接，左端与固定在竖直面内的半径为R的光滑四分之一圆弧轨道AB最低点平滑连接，平台表面与圆弧AB相切，半径为R的四分之一圆弧面EF也固定在竖直面内，圆弧面的圆心刚好为传送带的右端点D，传送带两端点C、D间的距离为2.5R，将质量为的物块a放在平台上，将质量为m的物块b从圆弧轨道AB的最高点A由静止释放，物块b与物块a发生弹性碰撞，物块a与传送带间的动摩擦因数为0.5，物块a、b均可视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g。求： （1）物块b滑到圆弧轨道B点时对轨道的压力大小； （2）若碰撞后物块a一直匀减速运动到传送带的右端点D，传送带转动的速度大小满足什么条件？ （3）改变传送带转动的速度，使物块a从D点落到EF圆弧面的过程中动能的变化量最小，则动能最小变化量为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $