精品解析：河北省承德市名校联考2024-2025学年高一下学期期末考试物理试题

2024-2025学年高一下学期期末考试 物理试题 一、单项选择题：本大题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 如图所示，圆弧MON是汽车以恒定速率运动的轨迹，ab过O点与圆弧相切，cd过O点垂直于ab。汽车过O点时，所受合力的方向（ ） A. 由O指向a B. 由O指向b C. 由O指向c D. 由O指向d 【答案】C 【解析】 【详解】由题意，汽车做匀速圆周运动，故其所受合力为向心力，方向沿轨迹半径指向圆心，故A、B、D错误。 故选C。 2. 物体做曲线运动的条件为（　　） A. 物体运动的初速度不为0 B. 物体所受的合外力为变力 C. 物体所受的合外力的方向与加速度的方向不在同一条直线上 D. 物体所受的合外力的方向上与速度的方向不在同一条直线上 【答案】D 【解析】 【详解】物体做曲线运动的条件是：物体所受合外力的方向与速度方向不在同一条直线上。但物体的初速度可以为零，也可以不为零，合外力是变力或恒力都可以，但合外力不能为零。 故选D。 3. 2025年3月17日，我国在酒泉卫星发射中心使用谷神星一号运载火箭，以一箭八星方式，成功将“云遥一号”卫星送入预定轨道。“云遥一号”卫星在轨道上的运动可视为匀速圆周运动，已知该卫星运行周期为，地球的半径为，地球表面的重力加速度为，引力常量为，忽略地球自转的影响，下列说法正确的是（ ） A. 估算地球的质量为 B. “云遥一号”在轨运行的加速度等于 C. “云遥一号”轨道的离地高度为 D. “云遥一号”在轨运行的线速度大于 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据 估算地球的质量为，选项A错误； B．根据， “云遥一号”在轨运行的加速度小于，选项B错误； C．根据 解得“云遥一号”轨道的离地高度为，选项C正确； D．根据 可得 可知“云遥一号”在轨运行的线速度小于，选项D错误。 故选C。 4. 如图所示，质量相等的小球A、B分别从2l和l的高度水平抛出后落地，上述过程中A、B的水平位移分别为l和2l。两小球可视为质点，忽略空气阻力，则（　　） A. 整个运动过程中A、B的位移相等 B. 整个运动过程中A、B所受重力的冲量相等 C. A、B从抛出到落地的过程中重力的平均功率之比为2:1 D. A、B落地时重力的瞬时功率之比为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，AB两小球整个过程中位移的大小相等，但方向不同，故A错误； B．由平抛运动竖直方向的规律 可知，A、B整个过程中运动时间之比为 由于两球质量相等，由冲量的表达式 可知整个运动过程中A、B所受重力的冲量之比为∶1，故B错误； C．从抛出到落地的过程中A、B两球重力的平均功率之比为 故C错误； D．A、B落地时重力的瞬时功率之比为 故D正确。 故选D。 5. 设想将来发射一颗人造卫星，能在月球绕地球运动的轨道上稳定运行，该轨道可视为圆轨道。该卫星与月球相比，一定相等的是（　　） A. 机械能 B. 向心力大小 C. 向心加速度大小 D. 受到地球的万有引力大小 【答案】C 【解析】 【详解】A．卫星的机械能为 根据万有引力提供向心力 联立可得 由于卫星的质量与月球的质量关系未知，所以不能确定机械能大小关系，故A错误； B．向心力大小为 由于卫星的质量与月球的质量关系未知，所以不能确定向心力大小关系，故B错误； C．向心加速度大小为 由于轨道半径相同，所以向心加速度一定相等，故C正确； D．受到地球的万有引力大小为 由于卫星的质量与月球的质量关系未知，所以不能确定万有引力大小关系，故D错误。 故选C。 6. 用轻质弹簧连接的质量均为m的A、B两物体，静止在光滑的水平地面上，弹簧处于原长，A的左端靠在竖直墙壁上，现让B突然获得一个水平向左的速度v0，规定水平向左为正方向，下列说法正确的是（ ） A. 从弹簧开始压缩到第一次压缩量最大时，墙壁对A的冲量为 B. 弹簧从压缩量最大到第一次恢复到原长的过程中，A、B组成的系统动量守恒 C. 从B获得速度到A刚要离开墙壁，弹簧对B做的功为 D. 从B获得速度到A刚要离开墙壁，弹簧对B的冲量为 【答案】A 【解析】 【详解】A．从弹簧开始压缩到压缩量最大时，系统动量的变化量为 墙壁对A的冲量就是系统所受合外力的冲量，由动量定理可得 故A正确； B．弹簧从压缩量最大到恢复到原长的过程中，墙壁对A有向右的弹力，即系统受到向右的弹力，外力之和不等于0，系统的动量不守恒。故B错误； C．从B获得速度到A刚要离开墙壁，B的速度由v0变成，动能的变化量为0，由动能定理可得弹簧对B做的功为0。故C错误； D．从B获得速度到A刚要离开墙壁，B的速度由v0变成，动量的变化为 弹簧对B的冲量为 故D错误 故选A。 7. 如图所示，质量均为m的木块A和B，并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为L的细线，细线另一端系一质量为m0的球C，现将球C拉起使细线水平伸直，并由静止释放球C，则下列说法正确的是（重力加速度为g）（　　） A. 运动过程中，A、B、C组成系统动量守恒 B. C球摆到最低点过程，C球的速度为 C. C球第一次摆到最低点过程中，木块A、B向右移动的距离 D. C向左运动能达到的最大高度 【答案】B 【解析】 【详解】A．木块A、B和小球C组成的系统竖直方向动量不守恒，水平方向动量守恒，所以系统的总动量不守恒，故A错误； C．C球第一次摆到最低点过程中，A、B、C组成的系统在水平方向动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得 则 由几何关系得 解得木块A、B向右移动的距离为 故C错误。 BD．小球C下落到最低点时，A、B将要开始分离，此过程水平方向动量守恒，设A、B共同速度为，根据机械能守恒有 由水平方向动量守恒得 联立解得 此后A、B分开。当C向左运动能达到的最大高度时，AC共速，设此时A、C速度为，B的速度依然为。全程水平方向动量守恒，规定向左为正方向，即 整个过程中，系统机械能守恒，C的重力势能转化为A、B、C的动能，即 解得 故B正确，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。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。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. 如图所示，水平面上有两个木块，两木块的质量分别为m1、m2，且m2=2m1。开始时两木块之间有一根用轻绳缚住已压缩的轻弹簧，烧断绳后，两木块分别向左、右运动。若两木块m1和m2与水平面间的动摩擦因数分别为μ1、μ2，且μ1=2μ2，则在弹簧伸长的过程中，两木块（　　） A. 动量大小之比为1:1 B. 速度大小之比为2:1 C. 动量大小之比为2:1 D. 速度大小之比为1:1 【答案】AB 【解析】 【详解】AC．左侧木块所受滑动摩擦力 方向水平向右。右侧木块所受滑动摩擦力 方向水平向左。根据题意有m2=2m1，μ1=2μ2 解得 即两木块构成的系统所受外力的合力为0，则系统动量守恒，两木块动量大小相等，则动量大小之比为1:1，故A正确，C错误； BD．结合上述，根据动量守恒定律有 根据题意有m2=2m1 解得 故B正确，D错误。 故选AB。 9. 在短道速滑比赛中，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出。在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面之间在水平方向上的相互作用，则（　　） A. 甲对乙的冲量与乙对甲的冲量不同 B. 甲、乙的动量变化量的大小一定相同 C. 甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量 D. 甲与乙的加速度大小一定相等，方向相反 【答案】AB 【解析】 【详解】A．甲对乙的作用力与乙对甲的作用力是相互作用力，大小相等，方向相反，根据冲量定义可知，甲对乙的冲量与乙对甲的冲量大小相等，方向相反，可知甲对乙的冲量与乙对甲的冲量不同，故A正确； B．由于忽略运动员与冰面之间在水平方向上的相互作用，对甲乙分析可知，甲对乙的作用力等于乙所受外力的合力，乙对甲的作用力等于甲所受外力的合力，即甲乙所受外力的合力大小相等，方向相反，则甲乙合力的冲量大小相等，方向相反，根据动量定理 可知，甲、乙的动量变化量的大小一定相同，方向一定相反，故B正确； C．根据 ， 解得 由于甲乙的质量关系不确定，则甲的动能增加量不一定等于乙的动能减少量，故C错误； D．根据牛顿第二定律有 解得 根据上述，甲乙所受合力大小相等，由于甲乙质量不确定，则甲与乙的加速度方向一定相反，大小不一定相等，故D错误。 故选AB。 10. 机器人扭秧歌成了2025年年初的头条热点， 机器人的3分钟表演让国内外都为之震撼。如图机器人转动的手绢好像 “死死地” 黏在机器人的手上一样。此情景可以简化为长为 的轻杆一端固定在水平转轴上的 点，另一端固定一质量为 的小球， 在竖直平面内做角速度为 的匀速圆周运动，重力加速度为 。下列说法正确的是（　　） A. 小球转到最低点D时， 轻杆对小球的弹力的大小一定大于重力 B. 小球转到最高点C时，轻杆对小球的弹力的大小一定大于重力 C. 小球在最左端 时，轻杆对小球的作用力的大小为 D. 小球在最右端 时，轻杆对小球的作用力的大小为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．小球转到最低点D时，其合力指向圆心方向，故轻杆对小球的弹力的大小一定大于重力，故A正确； B．小球转到最高点C时速度为，可知此时轻杆对小球的弹力的大小为0，小于其重力，故B错误； CD．小球在最左端或最右端B时，小球受重力和轻杆对小球的作用力而做匀速圆周运动，合力指向圆心方向，根据平行四边形定则，可知轻杆对小球的作用力的大小为 故C错误，D正确。 故选AD。 三、非选择题：本题共5道小题，共54分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分；有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 某实验小组的同学利用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律，一根长度为L、不可伸长的轻绳一端连接固定在铁架台上的拉力传感器，另一端连接小钢球，自然下垂时小钢球刚好位于光电门处。在铁架台上固定一角度测量仪（0刻度线水平），使轻绳的上端和角度测量仪的圆心重合。已知轻绳的长度远大于小钢球的半径，重力加速度为g。 （1）实验小组的同学用螺旋测微器测量小钢球的直径d，如图乙所示，该小钢球的直径d=_________mm。 （2）小组同学先将小钢球拉离最低点一个角度，由静止释放小钢球，使小钢球在角度测量仪0刻度线下方摆动，由角度测量仪读取轻绳与水平方向的夹角θ，由光电计时器记录小钢球的挡光时间t，多次改变角度重复实验。若该过程小钢球的机械能守恒，则满足_________（用题中所给的物理量符号表示）。 （3）小组同学再给小钢球一水平向左适当大小的初速度，使小钢球摆动到角度测量仪0刻度线上方，由光电计时器记录小球的挡光时间t，由角度测量仪读取拉力传感器示数为0时的角度α，改变小钢球的初速度大小，重复上述过程。通过记录的实验数据，以为纵轴，欲将图线拟合成一条直线，应以_________（填“sinα”“cosα”或“tanα”）为横轴，若该过程小钢球的机械能守恒，则图线的斜率k=________（用题中所给的物理量符号表示） 【答案】（1）10.500 （2） （3） ①. sinα ②. 【解析】 【小问1详解】 螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和，所以小钢球的直径为 【小问2详解】 由于小钢球经过光电门时挡光时间极短，则挡光时间内小钢球的平均速度近似等于瞬时速度，则小钢球经过光电门时的速度为 若该过程小钢球的机械能守恒，则有 整理得 【小问3详解】 [1][2]拉力传感器示数为0时，小钢球重力沿轻绳方向的分力恰好提供向心力，设此时小钢球的速度为v，根据牛顿第二定律可得 根据机械能守恒可得 联立可得 化简得 所以欲将图线拟合成一条直线，应以sinα为横轴，图线的斜率为 12. 如图所示，某同学制作了一个弹簧弹射装置，轻弹簧两端各放一个金属小球（小球与弹簧不连接），压缩弹簧并锁定，该系统放在内壁光滑的金属管中（管内径略大于两球直径），金属管水平固定在离水平地面一定高度处，解除弹簧锁定，两小球向相反方向弹射，射出管时均已脱离弹簧。现要测定弹射装置锁定时具有的弹性势能，并探究弹射过程遵循的规律，实验小组配有足够的基本测量工具，重力加速度大小为g，按以下步骤进行实验： ①用天平测出小球P和Q的质量分别为m1、m2； ②用刻度尺测出管口离地面的高度H； ③解除锁定，分别记录两小球在水平地面上的落点M、N。 根据该同学的实验，回答下列问题： （1）除上述测量外，要测定弹射装置锁定时具有的弹性势能，还需要测量的物理量是_________。 A.金属管的长度L B.弹簧的压缩量 C.两小球从弹出到落地的时间t1、t2 D.P、Q两小球的落地点M、N到对应管口的水平距离x1、x2 用测量的物理量表示弹簧的弹性势能：Ep=_______________________________。 （2）若满足关系式____________，则说明弹射过程中轻弹簧和两金属小球组成的系统动量守恒。（用测得的物理量符号表示） 【答案】（1） ①. D ②. （2） 【解析】 小问1详解】 [1]AB．两小球向相反方向弹射，射出管时均已脱离弹簧，故弹性势能全部转化为小球的动能，可以通过测量两球的动能来间接测量弹簧的弹性势能，所以要测定弹射装置锁定时具有的弹性势能，不需要测量金属管的长度L和弹簧的压缩量∆x，且弹簧的劲度系数也未知，故AB错误； C．两小球从弹出到落地的时间可由竖直位移求出，不需要测量，故C错误； D．还需要测量P、Q两小球的落地点M、N到对应管口的水平距离x1、x2，这样才能求出两球的初速度，故D正确。 故选D。 [2]设P、Q两小球射出管时的初速度为、，水平位移满足， 时间满足，根据能量守恒可得弹簧的弹性势能 整理可得 小问2详解】 若系统动量守恒，有，即 故若，弹射过程中轻弹簧和两金属小球组成的系统动量守恒。 13. 城市轻轨具有运量大、速度快、污染小、能耗少、安全性高等优点。某工程师为科学合理利用能量、节约能源，在保证车辆和乘客安全前提下，设计了如图所示的轻轨车站，与站台连接的轨道都有一个小坡度。列车进站时要上坡，出站时要下坡。如果列车在途中轨道进站前的速度为，上坡前切断电源，到达站台的速度不超过。重力加速度g取。 （1）不考虑上坡时受到的阻力，站台的高度比途中轨道至少高多少？ （2）一列质量轻轨列车出站后以恒定功率沿水平轨道行驶，在10s内速度由增加到后匀速运动，已知列车受到的阻力恒为，则列车在这段时间内行驶的路程为多少？ 【答案】（1）2m；（2）88m 【解析】 【详解】（1）已知：列车在途中轨道进站前的速度为 列车达到站台的最大速度为 选途中轨道是重力势能的参考平面，由机械能守恒定律有 解得 所以站台的高度比途中轨道至少高2m； （2）由列车最后做匀速直线运动，可得，列车受力平衡，即牵引力等于阻力，则 以上各式联立，解得 列车开始加速前的速度为 列车加速过程，由能量守恒可得 代入数据，解得 14. 如图所示，倾角θ=37o斜面底端B平滑地连接着半径r=0.40m竖直光滑圆轨道，质量m=0.50kg的小物块，从距离地面h=2.7m处沿斜面由静止开始下滑，小物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.25，求：（sin37o=0.6；cos37o=0.8，g=10m/s2） （1）小物块在斜面上运动时的加速度大小？ （2）小物块滑到斜面底端B时的速度为多大？ （3）小物块沿圆轨道已完成圆周运动，求到最高点A点时对圆轨道的压力大小。 【答案】（1）4.0m/s2；（2）6m/s；（3）20N 【解析】 【详解】（1）根据牛顿第二定律，沿斜面方向和垂直斜面方向分别有 解得 （2）设B端速度为v1，从顶端到底端，则 代入已知条件得 （3）设A端速度为v2，从B到A，由由动能定理有 在A点，设轨道压力为N'，有 解得 15. 如图所示，半径的光滑四分之一圆弧轨道与水平轨道平滑相接，在水平轨道右侧P处固定一块挡板，挡板左端固定一根轻弹簧，轨道处有一质量的物体A挨着弹簧放置，弹簧处于原长，段轨道光滑；质量的物体B从圆弧轨道顶端由静止开始下滑，物体B到达N处与物体A发生弹性正碰，碰撞时间较短。两物体均可看成质点，且两物体与段间的动摩擦因数均为，M、N间的距离，重力加速度。求： （1）物体B第一次下滑到圆弧轨道最低点M时，对圆弧轨道的压力大小。 （2）弹簧获得的最大弹性势能。 （3）A、B两物体最终的距离。 【答案】（1）3N；（2）0.25J；（3）0.3m 【解析】 【详解】（1）根据题意，设物体B到达M点时的速度为，物体B在M点受到的支持力为根据机械能守恒定律有 解得 由牛顿第二定律有 解得 根据牛顿第三定律，物体B对圆弧轨道的压力 （2）设物体B到达N点时的速度为，物体B从M点运动到N点的过程，根据动能定理有 解得 A、B两物体在N点发生弹性碰撞，根据动量守恒定律有 根据机械能守恒定律有 解得 弹簧获得的最大弹性势能 （3）A、B两物体碰后反弹，设B滑行的距离为，根据动能定理有 解得 物体A返回N点后以的速度做分减速运动，设滑行的距离为，根据动能定理有 解得 所以A、B两物体最终的距离为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年高一下学期期末考试 物理试题 一、单项选择题：本大题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 如图所示，圆弧MON是汽车以恒定速率运动的轨迹，ab过O点与圆弧相切，cd过O点垂直于ab。汽车过O点时，所受合力的方向（ ） A. 由O指向a B. 由O指向b C. 由O指向c D. 由O指向d 2. 物体做曲线运动的条件为（　　） A. 物体运动的初速度不为0 B. 物体所受的合外力为变力 C. 物体所受的合外力的方向与加速度的方向不在同一条直线上 D. 物体所受的合外力的方向上与速度的方向不在同一条直线上 3. 2025年3月17日，我国在酒泉卫星发射中心使用谷神星一号运载火箭，以一箭八星方式，成功将“云遥一号”卫星送入预定轨道。“云遥一号”卫星在轨道上的运动可视为匀速圆周运动，已知该卫星运行周期为，地球的半径为，地球表面的重力加速度为，引力常量为，忽略地球自转的影响，下列说法正确的是（ ） A. 估算地球的质量为 B. “云遥一号”在轨运行的加速度等于 C. “云遥一号”轨道的离地高度为 D. “云遥一号”在轨运行的线速度大于 4. 如图所示，质量相等的小球A、B分别从2l和l的高度水平抛出后落地，上述过程中A、B的水平位移分别为l和2l。两小球可视为质点，忽略空气阻力，则（　　） A. 整个运动过程中A、B的位移相等 B. 整个运动过程中A、B所受重力的冲量相等 C. A、B从抛出到落地过程中重力的平均功率之比为2:1 D. A、B落地时重力的瞬时功率之比为 5. 设想将来发射一颗人造卫星，能在月球绕地球运动的轨道上稳定运行，该轨道可视为圆轨道。该卫星与月球相比，一定相等的是（　　） A. 机械能 B. 向心力大小 C. 向心加速度大小 D. 受到地球的万有引力大小 6. 用轻质弹簧连接的质量均为m的A、B两物体，静止在光滑的水平地面上，弹簧处于原长，A的左端靠在竖直墙壁上，现让B突然获得一个水平向左的速度v0，规定水平向左为正方向，下列说法正确的是（ ） A. 从弹簧开始压缩到第一次压缩量最大时，墙壁对A的冲量为 B. 弹簧从压缩量最大到第一次恢复到原长的过程中，A、B组成的系统动量守恒 C. 从B获得速度到A刚要离开墙壁，弹簧对B做的功为 D. 从B获得速度到A刚要离开墙壁，弹簧对B的冲量为 7. 如图所示，质量均为m的木块A和B，并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为L的细线，细线另一端系一质量为m0的球C，现将球C拉起使细线水平伸直，并由静止释放球C，则下列说法正确的是（重力加速度为g）（　　） A. 运动过程中，A、B、C组成的系统动量守恒 B. C球摆到最低点过程，C球的速度为 C. C球第一次摆到最低点过程中，木块A、B向右移动的距离 D. C向左运动能达到的最大高度 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。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. 如图所示，水平面上有两个木块，两木块的质量分别为m1、m2，且m2=2m1。开始时两木块之间有一根用轻绳缚住已压缩的轻弹簧，烧断绳后，两木块分别向左、右运动。若两木块m1和m2与水平面间的动摩擦因数分别为μ1、μ2，且μ1=2μ2，则在弹簧伸长的过程中，两木块（　　） A. 动量大小之比为1:1 B. 速度大小之比为2:1 C. 动量大小之比为2:1 D. 速度大小之比为1:1 9. 在短道速滑比赛中，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出。在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面之间在水平方向上的相互作用，则（　　） A. 甲对乙冲量与乙对甲的冲量不同 B. 甲、乙的动量变化量的大小一定相同 C. 甲动能增加量一定等于乙的动能减少量 D. 甲与乙的加速度大小一定相等，方向相反 10. 机器人扭秧歌成了2025年年初头条热点， 机器人的3分钟表演让国内外都为之震撼。如图机器人转动的手绢好像 “死死地” 黏在机器人的手上一样。此情景可以简化为长为 的轻杆一端固定在水平转轴上的 点，另一端固定一质量为 的小球， 在竖直平面内做角速度为 的匀速圆周运动，重力加速度为 。下列说法正确的是（　　） A. 小球转到最低点D时， 轻杆对小球的弹力的大小一定大于重力 B. 小球转到最高点C时，轻杆对小球的弹力的大小一定大于重力 C. 小球在最左端 时，轻杆对小球的作用力的大小为 D. 小球在最右端 时，轻杆对小球的作用力的大小为 三、非选择题：本题共5道小题，共54分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分；有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 某实验小组的同学利用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律，一根长度为L、不可伸长的轻绳一端连接固定在铁架台上的拉力传感器，另一端连接小钢球，自然下垂时小钢球刚好位于光电门处。在铁架台上固定一角度测量仪（0刻度线水平），使轻绳的上端和角度测量仪的圆心重合。已知轻绳的长度远大于小钢球的半径，重力加速度为g。 （1）实验小组的同学用螺旋测微器测量小钢球的直径d，如图乙所示，该小钢球的直径d=_________mm。 （2）小组同学先将小钢球拉离最低点一个角度，由静止释放小钢球，使小钢球在角度测量仪0刻度线下方摆动，由角度测量仪读取轻绳与水平方向的夹角θ，由光电计时器记录小钢球的挡光时间t，多次改变角度重复实验。若该过程小钢球的机械能守恒，则满足_________（用题中所给的物理量符号表示）。 （3）小组同学再给小钢球一水平向左适当大小的初速度，使小钢球摆动到角度测量仪0刻度线上方，由光电计时器记录小球的挡光时间t，由角度测量仪读取拉力传感器示数为0时的角度α，改变小钢球的初速度大小，重复上述过程。通过记录的实验数据，以为纵轴，欲将图线拟合成一条直线，应以_________（填“sinα”“cosα”或“tanα”）为横轴，若该过程小钢球的机械能守恒，则图线的斜率k=________（用题中所给的物理量符号表示） 12. 如图所示，某同学制作了一个弹簧弹射装置，轻弹簧两端各放一个金属小球（小球与弹簧不连接），压缩弹簧并锁定，该系统放在内壁光滑的金属管中（管内径略大于两球直径），金属管水平固定在离水平地面一定高度处，解除弹簧锁定，两小球向相反方向弹射，射出管时均已脱离弹簧。现要测定弹射装置锁定时具有的弹性势能，并探究弹射过程遵循的规律，实验小组配有足够的基本测量工具，重力加速度大小为g，按以下步骤进行实验： ①用天平测出小球P和Q的质量分别为m1、m2； ②用刻度尺测出管口离地面的高度H； ③解除锁定，分别记录两小球在水平地面上的落点M、N。 根据该同学的实验，回答下列问题： （1）除上述测量外，要测定弹射装置锁定时具有的弹性势能，还需要测量的物理量是_________。 A.金属管的长度L B.弹簧的压缩量 C.两小球从弹出到落地时间t1、t2 D.P、Q两小球的落地点M、N到对应管口的水平距离x1、x2 用测量的物理量表示弹簧的弹性势能：Ep=_______________________________。 （2）若满足关系式____________，则说明弹射过程中轻弹簧和两金属小球组成的系统动量守恒。（用测得的物理量符号表示） 13. 城市轻轨具有运量大、速度快、污染小、能耗少、安全性高等优点。某工程师为科学合理利用能量、节约能源，在保证车辆和乘客安全的前提下，设计了如图所示的轻轨车站，与站台连接的轨道都有一个小坡度。列车进站时要上坡，出站时要下坡。如果列车在途中轨道进站前的速度为，上坡前切断电源，到达站台的速度不超过。重力加速度g取。 （1）不考虑上坡时受到的阻力，站台的高度比途中轨道至少高多少？ （2）一列质量轻轨列车出站后以恒定功率沿水平轨道行驶，在10s内速度由增加到后匀速运动，已知列车受到的阻力恒为，则列车在这段时间内行驶的路程为多少？ 14. 如图所示，倾角θ=37o斜面底端B平滑地连接着半径r=0.40m的竖直光滑圆轨道，质量m=0.50kg的小物块，从距离地面h=2.7m处沿斜面由静止开始下滑，小物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.25，求：（sin37o=0.6；cos37o=0.8，g=10m/s2） （1）小物块在斜面上运动时的加速度大小？ （2）小物块滑到斜面底端B时的速度为多大？ （3）小物块沿圆轨道已完成圆周运动，求到最高点A点时对圆轨道的压力大小。 15. 如图所示，半径的光滑四分之一圆弧轨道与水平轨道平滑相接，在水平轨道右侧P处固定一块挡板，挡板左端固定一根轻弹簧，轨道处有一质量的物体A挨着弹簧放置，弹簧处于原长，段轨道光滑；质量的物体B从圆弧轨道顶端由静止开始下滑，物体B到达N处与物体A发生弹性正碰，碰撞时间较短。两物体均可看成质点，且两物体与段间的动摩擦因数均为，M、N间的距离，重力加速度。求： （1）物体B第一次下滑到圆弧轨道最低点M时，对圆弧轨道的压力大小。 （2）弹簧获得的最大弹性势能。 （3）A、B两物体最终的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $