精品解析：辽宁省鞍山市2024-2025学年高一下学期期末考试物理试卷

综合测试卷 物理试题 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3、考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 考试时间为75分钟，满分100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. 关于运动和力，下列说法正确的是（　　） A. 物体受到的力不为恒力，物体一定做曲线运动 B. 物体受到变化合力作用时，它的速度大小一定改变 C. 物体在不垂直于速度方向的合力作用下，速度大小可能一直不变 D. 当物体受到与初速度方向不在同一条直线的合力作用时，物体一定做曲线运动 2. 如图为直升飞机吊装全地形车的情景，飞机水平匀速飞行的同时把全地形车往上提升，让全地形车竖直向上做匀加速直线运动。若以全地形车刚开始向上运动的位置为坐标原点，竖直向上为y轴正方向，飞机飞行方向为x轴正方向，则全地形车的运动轨迹为（　　） A. B. C. D. 3. 我国北斗卫星导航系统（BDS）可以为全球提供定位、导航、授时、5G传输等服务。A、B为“北斗”系统中的两颗卫星，这两颗卫星均绕地球做匀速圆周运动。A、B两颗卫星在轨运行周期之比为k，则A、B两颗卫星与地心连线在单位时间内扫过的面积之比为（ ） A. k B. C. D. 4. 2024年第11号台风“摩羯”于9月6日在海南文昌登陆，登陆时中心附近最大风力有17级以上，造成具大破坏．已知11级台风的风速范围为，17级台风的风速范围为．若台风迎面垂直吹向一固定的交通标志牌，则17级台风对该标志牌的作用力大小约为11级台风的（ ） A. 2倍 B. 4倍 C. 8倍 D. 16倍 5. 如图所示，楔形木块固定在水平面上，光滑斜面与水平面的夹角为60°，粗糙斜面与水平面的夹角为30°，与均足够长。长为l、质量为m、粗细均匀、质量分布均匀的软绳放置于上，其上端与B齐平。质量为2m的物块通过一根不计质量的细线与软绳上端相连，并放置于上，物块由静止释放后沿下滑（重力加速度为g），直到软绳刚好离开完全进入，在此过程中（　　） A. 物块和软绳组成的系统机械能守恒 B. 软绳的重力势能减少 C. 物块重力势能减少 D. 软绳克服摩擦力做的功等于软绳的机械能减少量 6. 2024年9月24日，我国全球首个医学遥感卫星（珞珈四号01星）成功发射，卫星在离地面约的高度绕地球做匀速圆周运动；2022年4月15日，我国新一代地球同步轨道通信卫星（中星卫星）成功发射，卫星在离地面约的高度绕地球做匀速圆周运动；地球赤道上有一物体。关于赤道上物体、珞珈四号01星、中星卫星，下列说法正确的是（ ） A. 赤道上物体的线速度最大 B. 赤道上物体的周期小于中星卫星的周期 C. 珞珈四号01星的角速度小于中星6D卫星的角速度 D. 珞珈四号01星向心加速度大于中星卫星的向心加速度 7. 如图所示，光滑水平面上甲、乙两球间粘少许炸药，一起以速度0.5 m/s向右做匀速直线运动。已知甲、乙两球质量分别为0.1kg和0.2kg。某时刻炸药突然爆炸，分开后两球仍沿原直线运动，从爆炸开始计时经过3.0s，两球之间的距离为x = 2.7m，则说法正确的是（　　） A. 刚分离时，甲、乙两球的速度方向相同 B. 刚分离时，甲球的速度大小为0.1m/s，方向水平向左 C. 刚分离时，乙球的速度大小为0.3m/s D. 爆炸过程中释放的能量为0.27J 二、多项选择题∶本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 水车是中国最古老的农业灌溉工具，是珍贵的历史文化遗产。水车的简易模型如图所示，水流自水平放置的水管流出，水流轨迹与水车车轮的边缘相切，可使车轮持续转动，切点与所在车轮横截面的圆心的连线与水平方向的夹角为。若水管出水口处水流的速度大小为，车轮半径，不计空气阻力，重力加速度大小取0.8，水流到达车轮边缘时的速度与车轮边缘切点的线速度相同，则下列说法正确的是（　　） A. 水管出水口距轮轴的水平距离为 B. 水管出水口距轮轴的竖直距离为 C. 车轮的角速度是 D. 从出水口到车轮边缘的过程中，水流速度变化量的大小为 9. 我国首次火星探测任务已取得圆满成功。着陆器着陆前的模拟轨迹如图所示，先在轨道I上运动，经过点启动变轨发动机切换到圆轨道II上运动，经过一段时间后，再次经过点时启动变轨发动机切换到圆轨道III上运动。轨道上的三点与火星中心位于同一直线上，两点分别是椭圆轨道的远火星点和近火星点，且（R为火星的半径）。着陆器在轨道I、Ⅱ、III上经过点的速度分别为，在轨道Ⅱ上的运行周期为，引力常量为，下列说法正确的是（ ） A. B. 火星的密度为 C. 着陆器变轨前在轨道I上运动时，经过点的加速度为 D. 着陆器在轨道Ⅱ上经过点的机械能小于轨道III上经过点的机械能 10. 中国目前拥有世界上最完善的高铁系统，高铁是中国科技发展的一张世界名片。假设有一动车组由四节车厢连接而成，每节车厢的质量均为、阻力均恒为，其中第一节和第四节为动力车厢，功率均恒为P，重力加速度为g。该动车组由静止开始恒定功率启动，下列说法正确的是（　　） A. 该动车组的最大行驶速度为 B. 由静止到最大速度过程的平均速度为 C. 该动车组速度达到最大时，第二、三两节车厢之间的作用力大小为 D. 当速度为最大值一半时，动车组运行的加速度大小为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某学习小组采用如图所示的装置验证滑块碰撞过程中的动量守恒。 （1）用天平测得滑块A、B（均包括挡光片）的质量分别为、。 （2）接通充气泵电源后，导轨左侧放一滑块并推动滑块，滑块通过两个光电门时，与光电门1、2相连的计时器测得的挡光时间分别为0.07s、0.06s，则应将导轨右端________（选填“调高”或“调低”），直至滑块通过两个光电门的________，说明气垫导轨已经调节水平。 （3）滑块B放在两个光电门之间，滑块A向左挤压导轨架上的弹片后释放滑块A，碰后滑块A、B均一直向右运动。与光电门1相连的计时器的示数只有一个，为，与光电门2相连的计时器的示数有两个，先后为、。 （4）已知两挡光片的宽度相同，在实验误差允许的范围内，若等式__________（用测得的物理量表示）成立，说明滑块A、B碰撞过程中动量守恒；若表达式__________（仅用t1、t2和t3表示）成立，说明滑块A、B碰撞过程中机械能和动量均守恒。 12. 如图甲所示的装置叫作阿特伍德机，是英国数学家和物理学家阿特伍德创制的一种著名力学实验装置，用来研究匀变速直线运动的规律。某同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律，如图乙所示，已知重力加速度为g。 （1）实验时，该同学进行了如下搰作： ①将质量均为M（A的含挡光片，B的含挂钩）的重物用轻质细绳连接后，跨放在定滑轮上，处于静止状态，测量出___________（填“A的上表面”“A的下表面”或“遮光片中心”）到光电门中心的竖直距离h及遮光片的宽度d； ②在B下端挂上质量为m的物块C，让系统（重物A、B以及物块C）由静止开始运动，光电门记录挡光片遮光的时间为∆t； （2）如果系统（重物A、B以及物块C）的机械能守恒，应满足的关系式为___________； （3）如果系统（重物A、B以及物块C）的机械能守恒，不断增大物块C的质量m，重物B的加速度a也将不断增大，那么a与m之间的定量关系是___________，m不断增大时，a会趋于___________。 13. 图甲是传统儿童玩具拨浪鼓，图乙是其结构示意图，在圆形鼓的直径两端系两根轻绳，轻绳下端连着两个相同的小球。鼓的半径为r，轻绳长度为r，小球的质量为m，重力加速度为g，当手柄竖直时，匀速转动手柄，轻绳与竖直方向的夹角为30°。不计空气阻力，求： （1）轻绳对球的拉力大小。 （2）波浪鼓转动的角速度大小。 14. 北京时间2024年7月31日，在巴黎奥运会自由式小轮车女子公园赛决赛中，中国选手邓雅文夺得金牌。这也是中国运动员第一次参加奥运会自由式小轮车项目。其部分场地可以简化为如图所示的模型，平台A左右弧面对称，右侧为半径的部分圆弧面，圆心角满足，平台B为的圆弧面，半径，邓雅文以一定的初速度从平台的左下端冲向平台A，从M点腾空后沿切线从N点进入赛道，再经过一段水平骑行从Q点进入平台B，恰好到达平台B的上端边缘，平台A上端MN间的距离为2.4m，邓雅文和独轮车总质量为75kg，运动过程中可视为质点，整个过程邓雅文只在PQ段进行了骑行做功，不计一切阻力，重力加速度取，求： （1）邓雅文和独轮车到达Q点时赛道给独轮车的支持力大小； （2）邓雅文和独轮车在MN段腾空最高处的速度； （3）邓雅文在PQ段骑行过程中所做的功。 15. 足够长的光滑水平面右侧有一固定的竖直挡板。物块A、B用一细线连接，二者之间压缩着一段轻弹簧（弹性限度内），弹簧与物块A拴接，但与物块B不栓接。烧断细线，物块A、B向两侧弹开，当弹簧恢复原长后，物块A、B将在水平面上分别向左、向右做匀速运动，直至物块B撞上右侧的竖直挡板被反弹，每次碰撞挡板后，物块B的动能都变为碰撞前的81%。物块A的质量为4kg，物块B的质量为1kg。弹簧第一次恢复原长时，物块A的速度为5m/s。物块B反弹后追上物块A时，挤压弹簧并再次被弹开。反复几次，直至不再追上物块A，求： （1）烧断细线前，弹簧的弹性势能； （2）物块B第一次被反弹后，追上物块A后弹簧弹性势能最大时，物块A的速度大小； （3）物块B第二次被反弹后，试计算物块B能否追上物块A。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 综合测试卷 物理试题 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3、考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 考试时间为75分钟，满分100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. 关于运动和力，下列说法正确的是（　　） A. 物体受到的力不为恒力，物体一定做曲线运动 B. 物体受到变化的合力作用时，它的速度大小一定改变 C. 物体在不垂直于速度方向的合力作用下，速度大小可能一直不变 D. 当物体受到与初速度方向不在同一条直线的合力作用时，物体一定做曲线运动 【答案】D 【解析】 【详解】A．物体受到的力不为恒力，但若该力方向始终与速度方向共线，物体仍做直线运动，A错误； B．若变化的合力方向始终与速度方向垂直（如匀速圆周运动），速度大小不变，B错误； C．当合力不垂直于速度方向时，沿速度方向的分力会使速度大小改变，因此速度大小不可能一直不变，C错误； D．当合力方向与初速度方向不共线时，物体速度方向会不断变化，物体一定做曲线运动，D正确； 故选D。 2. 如图为直升飞机吊装全地形车的情景，飞机水平匀速飞行的同时把全地形车往上提升，让全地形车竖直向上做匀加速直线运动。若以全地形车刚开始向上运动的位置为坐标原点，竖直向上为y轴正方向，飞机飞行方向为x轴正方向，则全地形车的运动轨迹为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】全地形车水平方向做匀速直线运动，设速度为，竖直方向上做匀加速直线运动，设加速度为，可得， 所以图像是一个运动轨迹弯向合力方向的抛物线。 故选C。 3. 我国北斗卫星导航系统（BDS）可以为全球提供定位、导航、授时、5G传输等服务。A、B为“北斗”系统中的两颗卫星，这两颗卫星均绕地球做匀速圆周运动。A、B两颗卫星在轨运行周期之比为k，则A、B两颗卫星与地心连线在单位时间内扫过的面积之比为（ ） A. k B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设卫星做圆周运动的半径为r，则 解得 则卫星与地心连线在单位时间内扫过的面积 A、B两颗卫星与地心连线在单位时间内扫过的面积之比 根据开普勒第三定律 得到 故选C。 4. 2024年第11号台风“摩羯”于9月6日在海南文昌登陆，登陆时中心附近最大风力有17级以上，造成具大破坏．已知11级台风的风速范围为，17级台风的风速范围为．若台风迎面垂直吹向一固定的交通标志牌，则17级台风对该标志牌的作用力大小约为11级台风的（ ） A. 2倍 B. 4倍 C. 8倍 D. 16倍 【答案】B 【解析】 【详解】设空气的密度为，风迎面垂直吹向一固定的交通标志牌的横截面积为S，在时间的空气质量为 假定台风迎面垂直吹向一固定的交通标志牌的末速度变为零，对风由动量定理有 解得 假设11级台风的风速 17级台风的风速 故有 故选B。 5. 如图所示，楔形木块固定在水平面上，光滑斜面与水平面的夹角为60°，粗糙斜面与水平面的夹角为30°，与均足够长。长为l、质量为m、粗细均匀、质量分布均匀的软绳放置于上，其上端与B齐平。质量为2m的物块通过一根不计质量的细线与软绳上端相连，并放置于上，物块由静止释放后沿下滑（重力加速度为g），直到软绳刚好离开完全进入，在此过程中（　　） A. 物块和软绳组成的系统机械能守恒 B. 软绳的重力势能减少 C. 物块的重力势能减少 D. 软绳克服摩擦力做的功等于软绳的机械能减少量 【答案】B 【解析】 【详解】A．由于软绳在斜面上滑行时，摩擦力对软绳做了功，系统机械能会有一部分转化为内能，因此系统机械能不守恒，故A错误； B．软绳从斜面完全进入斜面，初末状态重心下降了 重力势能减少 故B正确； C．物块初末状态的重心下降了 重力势能减少 故C错误； D．根据功能关系，软绳克服摩擦力做的功等于软绳和物块组成的系统的机械能减少量，故D错误。 故选B。 6. 2024年9月24日，我国全球首个医学遥感卫星（珞珈四号01星）成功发射，卫星在离地面约的高度绕地球做匀速圆周运动；2022年4月15日，我国新一代地球同步轨道通信卫星（中星卫星）成功发射，卫星在离地面约的高度绕地球做匀速圆周运动；地球赤道上有一物体。关于赤道上物体、珞珈四号01星、中星卫星，下列说法正确的是（ ） A. 赤道上物体的线速度最大 B. 赤道上物体的周期小于中星卫星的周期 C. 珞珈四号01星的角速度小于中星6D卫星的角速度 D. 珞珈四号01星的向心加速度大于中星卫星的向心加速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．赤道上物体与中星卫星的角速度相等，由，可知中星卫星的线速度大于赤道上物体的线速度，由，可得 珞珈四号01星的轨道半径比中星卫星的轨道半径小，可知珞珈四号01星的线速度比中星卫星的线速度大，所以珞珈四号01星的线速度最大，故A错误； B．赤道上物体的周期等于中星卫星的周期，故B错误； C．由，可得 由于珞珈四号01星的轨道半径比中星卫星的轨道半径小，所以珞珈四号01星的角速度大于中星6D卫星的角速度，故C错误； D．由，解得 由于珞珈四号01星的轨道半径比中星卫星的轨道半径小，所以珞珈四号01星的向心加速度大于中星卫星的向心加速度，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，光滑水平面上甲、乙两球间粘少许炸药，一起以速度0.5 m/s向右做匀速直线运动。已知甲、乙两球质量分别为0.1kg和0.2kg。某时刻炸药突然爆炸，分开后两球仍沿原直线运动，从爆炸开始计时经过3.0s，两球之间的距离为x = 2.7m，则说法正确的是（　　） A. 刚分离时，甲、乙两球的速度方向相同 B. 刚分离时，甲球的速度大小为0.1m/s，方向水平向左 C. 刚分离时，乙球的速度大小为0.3m/s D. 爆炸过程中释放的能量为0.27J 【答案】B 【解析】 【详解】AB．根据动量守恒定律有 爆炸时间忽略不计，若爆炸后甲速度方向向左，此时为负值，则有 解得， 若爆炸后甲速度方向向右，此时正值，则有 解得， 可知，爆炸后甲速度方向向右的情景不成立，即爆炸后甲速度方向向左，速度应取， 即分离时，甲、乙两球的速度方向相反，甲球的速度大小为0.1m/s，方向水平向左，故A错误，B正确； C．结合上述可知，刚分离时，乙球的速度大小为0.8m/s，故C错误； D．爆炸过程中释放的能量为 结合上述解得，故D错误。 故选B。 二、多项选择题∶本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 水车是中国最古老的农业灌溉工具，是珍贵的历史文化遗产。水车的简易模型如图所示，水流自水平放置的水管流出，水流轨迹与水车车轮的边缘相切，可使车轮持续转动，切点与所在车轮横截面的圆心的连线与水平方向的夹角为。若水管出水口处水流的速度大小为，车轮半径，不计空气阻力，重力加速度大小取0.8，水流到达车轮边缘时的速度与车轮边缘切点的线速度相同，则下列说法正确的是（　　） A. 水管出水口距轮轴的水平距离为 B. 水管出水口距轮轴的竖直距离为 C. 车轮的角速度是 D. 从出水口到车轮边缘的过程中，水流速度变化量的大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB.设水流到达车轮边缘时的竖直分速度为，运动时间为，水平、竖直分位移分别为，则 水管出水口距轮轴的水平距离 竖直距离 故A错误，B正确； C.因为车轮边缘切点的速度即为水流做平抛运动的合速度，即 故 故C错误； D.水流速度的变化量 故D正确。 故选BD。 9. 我国首次火星探测任务已取得圆满成功。着陆器着陆前的模拟轨迹如图所示，先在轨道I上运动，经过点启动变轨发动机切换到圆轨道II上运动，经过一段时间后，再次经过点时启动变轨发动机切换到圆轨道III上运动。轨道上的三点与火星中心位于同一直线上，两点分别是椭圆轨道的远火星点和近火星点，且（R为火星的半径）。着陆器在轨道I、Ⅱ、III上经过点的速度分别为，在轨道Ⅱ上的运行周期为，引力常量为，下列说法正确的是（ ） A. B. 火星的密度为 C. 着陆器变轨前在轨道I上运动时，经过点的加速度为 D. 着陆器在轨道Ⅱ上经过点的机械能小于轨道III上经过点的机械能 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．着陆器在P点两次变轨都是做近心运动，需要向前喷火减速，从而从高轨道变到低轨道，所以 故A正确； B．着陆器在火星的Ⅱ轨道上做圆周运动，由万有引力提供向心力得 解得 火星的体积 可得火星的密度为 故B正确； C．着陆器变轨前在轨道I上运动时，经过点的加速度由万有引力提供，与着陆器在火星的Ⅱ轨道上做圆周运动时，经过P点时受到的万有引力相等，所以根据牛顿第二定律可知着陆器两次经过P点时的加速度相等，根据，可得着陆器过P点时的加速度为 故C正确； D．着陆器从轨道Ⅱ变到轨道III上运行时，需要在P点减速，即发动机对着陆器做负功，着陆器的机械能减少，所以可知着陆器在轨道Ⅱ上经过点的机械能大于轨道III上经过点的机械能，故D错误。 故选ABC。 10. 中国目前拥有世界上最完善的高铁系统，高铁是中国科技发展的一张世界名片。假设有一动车组由四节车厢连接而成，每节车厢的质量均为、阻力均恒为，其中第一节和第四节为动力车厢，功率均恒为P，重力加速度为g。该动车组由静止开始恒定功率启动，下列说法正确的是（　　） A. 该动车组的最大行驶速度为 B. 由静止到最大速度过程的平均速度为 C. 该动车组速度达到最大时，第二、三两节车厢之间的作用力大小为 D. 当速度为最大值一半时，动车组运行的加速度大小为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．当牵引力等于阻力时，此时速度达到最大，根据 2P=4fvm 解得 故A正确； B．该动车组由静止启动到速度达到最大值过程中，动车做的是加速度减小的变加速运动，故平均速度 故B错误； C．该动车组速度达到最大值时，每节动车提供的拉力 对后两节受力分析，根据共点力平衡可知： 解得 F23=0 故C错误； D．当速度为最大值的一半时，此时牵引力 整体根据牛顿第二定律可得 F′-4f=4ma 解得 故D正确 故选AD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某学习小组采用如图所示的装置验证滑块碰撞过程中的动量守恒。 （1）用天平测得滑块A、B（均包括挡光片）的质量分别为、。 （2）接通充气泵电源后，导轨左侧放一滑块并推动滑块，滑块通过两个光电门时，与光电门1、2相连的计时器测得的挡光时间分别为0.07s、0.06s，则应将导轨右端________（选填“调高”或“调低”），直至滑块通过两个光电门的________，说明气垫导轨已经调节水平。 （3）滑块B放在两个光电门之间，滑块A向左挤压导轨架上的弹片后释放滑块A，碰后滑块A、B均一直向右运动。与光电门1相连的计时器的示数只有一个，为，与光电门2相连的计时器的示数有两个，先后为、。 （4）已知两挡光片的宽度相同，在实验误差允许的范围内，若等式__________（用测得的物理量表示）成立，说明滑块A、B碰撞过程中动量守恒；若表达式__________（仅用t1、t2和t3表示）成立，说明滑块A、B碰撞过程中机械能和动量均守恒。 【答案】 ①. 调高 ②. 时间相等 ③. ④. 【解析】 【详解】（2）[1][2]同一滑块通过两个光电门，由知，时间长的速度小，可知滑块做加速运动，导轨右端应调高一点，直至两个计时器显示的时间相等，即说明滑块做匀速直线运动，导轨已调成水平； （4）[3]滑块碰前速度为 碰后速度 滑块碰后速度 在实验误差允许的范围内，若碰撞前后动量守恒，即 联立以上可得 等式成立说明滑块A、B碰撞过程中动量守恒； [4]若碰撞过程中机械能守恒，需满足 整理得 联立解得 故成立，说明滑块A、B碰撞过程中机械能和动量均守恒。 12. 如图甲所示的装置叫作阿特伍德机，是英国数学家和物理学家阿特伍德创制的一种著名力学实验装置，用来研究匀变速直线运动的规律。某同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律，如图乙所示，已知重力加速度为g。 （1）实验时，该同学进行了如下搰作： ①将质量均为M（A的含挡光片，B的含挂钩）的重物用轻质细绳连接后，跨放在定滑轮上，处于静止状态，测量出___________（填“A的上表面”“A的下表面”或“遮光片中心”）到光电门中心的竖直距离h及遮光片的宽度d； ②在B的下端挂上质量为m的物块C，让系统（重物A、B以及物块C）由静止开始运动，光电门记录挡光片遮光的时间为∆t； （2）如果系统（重物A、B以及物块C）的机械能守恒，应满足的关系式为___________； （3）如果系统（重物A、B以及物块C）的机械能守恒，不断增大物块C的质量m，重物B的加速度a也将不断增大，那么a与m之间的定量关系是___________，m不断增大时，a会趋于___________。 【答案】 ①. 遮光片中心 ②. ③. ④. 【解析】 【详解】（1）①[1]实验时，因测量出的速度可视为挡光片中心的速度，所以测量出遮光片中心到光电门中心的竖直距离h。 （2）[2]重物A经过光电门时的速度为 如果系统（重物A、B以及物块C）的机械能守恒，应满足的关系式为 （3）[3][4]根据牛顿第二定律可知 解得a与m之间定量关系是 当m增大时，式子的分母趋近于1，则a的值会趋于重力加速度g。 13. 图甲是传统儿童玩具拨浪鼓，图乙是其结构示意图，在圆形鼓的直径两端系两根轻绳，轻绳下端连着两个相同的小球。鼓的半径为r，轻绳长度为r，小球的质量为m，重力加速度为g，当手柄竖直时，匀速转动手柄，轻绳与竖直方向的夹角为30°。不计空气阻力，求： （1）轻绳对球的拉力大小。 （2）波浪鼓转动的角速度大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 对球进行受力分析，在竖直方向上 解得绳子的拉力 【小问2详解】 在水平方向上，根据牛顿第二定律 可得波浪鼓转动的角速度 14. 北京时间2024年7月31日，在巴黎奥运会自由式小轮车女子公园赛决赛中，中国选手邓雅文夺得金牌。这也是中国运动员第一次参加奥运会自由式小轮车项目。其部分场地可以简化为如图所示模型，平台A左右弧面对称，右侧为半径的部分圆弧面，圆心角满足，平台B为的圆弧面，半径，邓雅文以一定的初速度从平台的左下端冲向平台A，从M点腾空后沿切线从N点进入赛道，再经过一段水平骑行从Q点进入平台B，恰好到达平台B的上端边缘，平台A上端MN间的距离为2.4m，邓雅文和独轮车总质量为75kg，运动过程中可视为质点，整个过程邓雅文只在PQ段进行了骑行做功，不计一切阻力，重力加速度取，求： （1）邓雅文和独轮车到达Q点时赛道给独轮车的支持力大小； （2）邓雅文和独轮车在MN段腾空最高处的速度； （3）邓雅文在PQ段骑行过程中所做的功。 【答案】（1）2250N （2）3m/s （3）562.5J 【解析】 【小问1详解】 由于运动员恰好到达平台B的上端边缘，根据机械能守恒 根据牛顿第二定律 联立解得支持力大小 【小问2详解】 运动员从M点做斜抛运动，设初速度为v，则 解得 因此在最高点的速度 【小问3详解】 从M到Q的过程中，根据动能定理 解得 15. 足够长的光滑水平面右侧有一固定的竖直挡板。物块A、B用一细线连接，二者之间压缩着一段轻弹簧（弹性限度内），弹簧与物块A拴接，但与物块B不栓接。烧断细线，物块A、B向两侧弹开，当弹簧恢复原长后，物块A、B将在水平面上分别向左、向右做匀速运动，直至物块B撞上右侧的竖直挡板被反弹，每次碰撞挡板后，物块B的动能都变为碰撞前的81%。物块A的质量为4kg，物块B的质量为1kg。弹簧第一次恢复原长时，物块A的速度为5m/s。物块B反弹后追上物块A时，挤压弹簧并再次被弹开。反复几次，直至不再追上物块A，求： （1）烧断细线前，弹簧的弹性势能； （2）物块B第一次被反弹后，追上物块A后弹簧弹性势能最大时，物块A的速度大小； （3）物块B第二次被反弹后，试计算物块B能否追上物块A。 【答案】（1）；（2）；（3）不能，见解析 【解析】 【详解】（1）烧断细线，物块A、B向两侧弹开，物块A、B动量守恒，则 解得 根据能量守恒，烧断细线前，弹簧的弹性势能 （2）物块B第一次被反弹后，物块B的动能都变为碰撞前的81%，则 解得 物块B第一次被反弹后，追上物块A后弹簧弹性势能最大时，物块A、B共速，根据动量守恒可得 解得物块A的速度大小为 （3）设物块A、B第二次被弹簧向两侧弹开时速度为、，根据动量守恒以及机械能守恒可得 解得 ， 由于第二次被弹簧向两侧弹开时物块A的速度大小大于物块B的速度大小，物块B第二次被反弹后，物块B不能追上物块A。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$