精品解析：广西壮族自治区“名校联盟”2024-2025学年高一下学期5月月考物理试题

广西壮族自治区“名校联盟”2024-2025学年高一下学期5月月考物理试题 一、单选题 1. 以下情景描述不符合物理实际的是（　　） A. 火车轨道在弯道处设计成外轨高于内轨，以便火车转弯更安全 B. 洗衣机脱水时利用离心现象把附着在衣物上的水分甩掉 C. 汽车通过拱形桥最高点时对桥的压力小于汽车重力 D. 在轨道上飞行的航天器中的物体处于“完全失重状态”，航天器中悬浮的液滴处于平衡状态 【答案】D 【解析】 【详解】A．火车轨道在弯道处设计成外轨高于内轨，以便火车转弯更安全，故A正确，不满足题意要求； B．洗衣机脱水时利用离心现象把附着在衣物上的水分甩掉，故B正确，不满足题意要求； C．汽车通过拱形桥最高点时，加速度方向向下，处于失重状态，汽车对桥的压力小于汽车重力，故C正确，不满足题意要求； D．在轨道上飞行的航天器中的物体处于“完全失重状态”，航天器中悬浮的液滴随航天器绕地球做匀速圆周运动，不是处于平衡状态，故D错误，满足题意要求。 故选D。 2. 广西壮族“三月三”是壮族人民的传统节日，该节日民族活动很丰富，其中抛绣球是男女青年最喜欢的项目。假设某一青年女子在楼上将绣球水平抛出，抛出点离地4.5m，绣球质量0.6kg，在离地2.0m处被一男青年抢到。重力加速度取10m/s2，在绣球被抛出至被抢到的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 重力做功15J B. 重力势能增加了15J C. 若以抛出点为参考平面，绣球被抢到时的重力势能为－27J D. 若以地面为参考平面时，上述过程中绣球重力势能的变化量最大 【答案】A 【解析】 【详解】A．重力做功为 A正确； B．重力做正功，重力势能减小，故重力势能减少了，B错误； C．若以抛出点为参考平面，绣球被抢到时的重力势能为 C错误； D．重力势能的变化与重力做功对应，与参考平面的选取无关，D错误。 故选A。 3. 荡秋千是人们平时喜爱的一项休闲娱乐活动，如图所示，某同学正在荡秋千，A和B分别为运动过程中的最低点和最高点。若忽略空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 在B位置时，该同学速度为零，处于平衡状态 B. 在A位置时，该同学处于失重状态 C. 由B到A过程中，该秋千踏板对同学的支持力逐渐增大 D. 由B到A过程中，该同学的速度始终不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．在B位置时，该同学速度为零，向心力为零，但存在沿切线方向的加速度，不是处于平衡状态，故A错误； B．在A位置时，该同学的加速度向上，处于超重状态，故B错误； CD．由B到A过程中，重力一直对该同学做正功，根据动能定理可知该同学的速度逐渐增大；设绳子与竖直方向的夹角为，则由B到A运动中，逐渐减小，又该同学的速度逐渐增大，根据牛顿第二定律可得 可知秋千踏板对同学的支持力逐渐增大，故C正确，D错误。 故选C。 4. 如图甲所示，物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动。通过力传感器和速度传感器监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙所示。取g=10m/s2。则（　　） A. 物体的质量m=l.0kg B. 物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.20 C. 第2s内物体克服摩擦力做的功W=2.0J D. 前2s内推力F做功的平均功率 P=2.0W 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．由速度时间图像可以知道在2~3s的时间内，物体匀速运动，处于受力平衡状态，所以滑动摩擦力的大小为2N，在1~2s的时间内，物体做匀加速运动，直线的斜率代表加速度的大小，所以 由牛顿第二定律可得 F-f=ma 所以 所以A错误； B．由 f=μFN=μmg 所以 所以B错误； C．第二秒内物体的位移是 摩擦力做的功 W=fx=-2N×1m=-2J 所以第2s内物体克服摩擦力做的功W=2.0J，选项C正确； D．前2s，在第一秒内物体没有运动，只在第二秒运动，F也只在第二秒做功，F的功为 W=Fx=3×1J=3J 所以前2s内推力F做功的平均功率为 所以D错误。 故选C。 5. 如图为某校学生跑操的示意图，跑操队伍宽，某时刻队伍前排刚到达出口的B端，正在A点的体育老师准备从队伍前沿直线匀速横穿到达对面出口，且不影响跑操队伍，已知学生跑操的速度，出口宽度，则以下说法正确的是（　　） A. 体育老师只能沿直线到达出口 B. 体育老师不可能沿直线匀速到达出口 C. 体育老师的速度一定大于等于 D. 体育老师到达对面出口的时间可能大于 【答案】C 【解析】 【详解】由题可知，老师需跑在学生前面且不影响跑操队伍，所以将老师的速度分解在平行BC方向和垂直BC方向，在平行于BC方向，老师的速度需要大于等于学生的速度，即 学生通过出口的时间 所以老师到达对面出口的时间不能大于2s，老师在垂直BC方向的速度 所以老师的速度 当老师垂直BC方向的速度大于1.5m/s，则会在C点右边到达出口，当老师的平行BC的速度为2m/s，垂直BC的速度为3m/s时，老师沿AD直线到达出口，故C正确，ABD错误。 故选C。 6. “天问一号”从遥远的火星传来新春的大礼，2021年2月10日晚，“天问一号”探测器在火星附近的某点（称为“捕获点”）成功被火星引力“捕获”实现变轨，开始在火星赤道所在面内绕火星运行，2月15日，“天问一号”探测器实现了完美的“侧手翻”，将轨道调整为经过火星两极的环火星轨道。将“天问一号”绕火星的运动看作匀速圆周运动，已知“天问一号”绕火星运动的轨道半径为，“天问一号”相对于火星的张角为，如图所示，火星的平均密度为，万有引力常量为G，则（　　） A. “天问一号”要实现被火星引力“捕获”需要在“捕获点”加速 B. “天问一号”在“侧手翻”前瞬间的加速度大于“侧手翻”后瞬间的加速度 C. “天问一号”绕火星做圆周运动的周期为 D. 火星表面的重力加速度为 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．“天问一号”要实现被火星引力“捕获”需要在“捕获点”减速，减小需要的向心力 才能实现绕火星运动，A错误 B．火星对“天问一号”的万有引力为“天问一号”的合力，在“侧手翻”变轨前后瞬间火星对“天问一号”的万有引力相同，根据牛顿第二定律，则加速度相同，B错误 C．“天问一号”相对于火星的张角为，根据几何关系可得火星半径为 设火星的质量为，则 设“天问一号”的质量为，周期为，根据万有引力提供向心力，有 与 联立解得“天问一号”的周期 C正确 D．质量为的物体在火星表面，有 火星的质量为 两式联立解得火星表面的重力加速度为 将火星半径为 代入上式解得火星表面的重力加速度为 D错误 故选C。 7. 如图所示，轻质弹簧的下端固定在光滑斜面的底部，一个质量为m的物块以平行斜面的初速度v向弹簧运动。已知弹簧始终处于弹性限度范围内，则下列判断正确的是（　　） A. 物块从出发点到最低点过程中，物块减少的重力势能等于弹簧增加的弹性势能 B. 物块碰到弹簧后立刻开始做减速运动 C. 物块的动能最大时，物块的重力势能与弹簧势能之和最小 D. 物块从接触弹簧到最低点的过程中，加速度不断减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．物体从出发点到最低点过程中，物块减小的重力势能与动能之和等于增加的弹性势能。A错误； BD．物块接触弹簧，沿斜面方向，物块受弹力和沿斜面方向重力的分力作用，即 刚开始，重力的分力大于弹力，物块做加速度减小的加速运动，直到加速度为零，速度达到最大值；然后重力的分力小于弹力，物体做加速度增大的减速运动，直到最低点速度为0为止；BD错误； C．由物块和弹簧组成的系统机械能守恒，物块的动能最大时，物块的重力势能与弹簧势能之和最小。C 正确。 故选C。 二、多选题 8. 某同学练习投篮，在同一高度离篮筐P不同的位置M、N两点先后将球斜向上投出，两次球均垂直击中篮板的同一位置。不计空气阻力，关于两次球投出后在空中的运动，下列说法正确的是（　　） A. 两次球的速度变化量相同 B. 在M处球被抛出的速度大 C. 在M处球被抛出时的速度与竖直方向夹角小 D. 在N处抛出的篮球在空中运动的时间长 【答案】AC 【解析】 【详解】AD．根据题意可知，本题中投篮运动的逆过程是平抛运动，则竖直方向由可得，蓝球运动时间为 由于两次投篮过程中竖直位移相等，则两次篮球运动时间相等，由可知，两次球的速度变化量相同，故D错误，A正确； B．水平方向上，由可知，由于两次得运动时间相同，由图可知，从处抛出的水平位移大，则在N处球被抛出的速度大，故B错误； C．根据平抛运动规律可知，速度与竖直方向的夹角有 则在M处球被抛出时的速度与竖直方向夹角小，故C正确。 故选AC。 9. 质量为400 kg的赛车在平直赛道上由静止开始运动，运动过程中牵引力F和车速倒数的关系图像如图所示。已知赛车行驶过程中的最大速度为100 m/s，赛车受到的阻力恒定，则（　　） A. 赛车所受阻力为1.6×103 N B. 赛车行驶过程中的最大功率为80 kW C. 赛车的速度为10 m/s时，加速度为16 m/s2 D. 赛车的速度为50 m/s时，加速度为4 m/s2 【答案】ACD 【解析】 【分析】 【详解】A．当牵引力等于阻力时，赛车的速度最大，由题图可知，赛车受到的阻力大小为 f＝1.6×103 N 选项A正确； B．当赛车行驶速度最大时，有 P＝f·vmax＝160 kW 选项B错误； C．由题图可知，当赛车的速度为10 m/s时，汽车的牵引力为F1＝8.0×103 N，由牛顿第二定律得 F1－f＝ma1 代入数据解得 a1＝16 m/s2 选项C正确； D．当赛车的速度为50 m/s时，由题图可知，此时赛车的功率达到最大，由 F＝ 可得此时赛车的牵引力为 F2＝3.2×103 N 由牛顿第二定律得 F2－f＝ma2 代入数据解得 a2＝4 m/s2 选项D正确。 故选ACD。 10. 如图所示，竖直墙上固定有光滑的小滑轮D，质量相等的物体A和B用轻弹簧连接，物体B放在地面上，用一根不可伸长的轻绳一端与物体A连接，另一端跨过定滑轮与小环C连接，小环C穿过竖直固定的光滑均匀细杆，小环C位于位置R时，绳与细杆的夹角为，此时物体B与地面刚好无压力。图中SD水平，位置R和Q关于S对称。现让小环从R处由静止释放，环下落过程中绳始终处于拉直状态，且环到达Q时速度最大。下列关于小环C下落过程中的描述正确的是（　　） A. 小环C、物体A组成的系统机械能守恒 B. 小环C下落到位置S时，小环C的机械能一定最大 C. 小环C下落到位置S时，物块A的速度为0 D. 小环C从位置R运动到位置Q的过程中，弹簧的弹性势能一定先减小后增大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．小环C、物体A组成的系统受到弹簧的弹力作用，机械能不守恒，A错误； B．从R到S绳对小环做正功，小环的机械能增加，从S到Q绳对小环做负功，小环的机械能减少，所以小环C下落到位置S时，小环C的机械能一定最大，B正确； C．小环C下落到位置S时，小环在水平方向上没有速度，物块A的速度为0，C正确； D．若小环C下落到位置S时弹簧处于压缩状态，小环C从位置R运动到位置Q的过程中，弹簧经历两次原长，弹簧的弹性势能有两次最小值，D错误。 故选BC。 三、实验题 11. 如图1所示为“用打点计时器验证机械能守恒定律”的实验装置。 （1）实验中得到的一条清晰纸带如图2，在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、、，重物质量用表示，已知当地重力加速度为，打点计时器打点的频率为，从打下O点到打下B点的过程中，重物重力势能的减少量______，动能的增加量______；（均用已知物理量符号表示） （2）由于打点计时器两限位孔不在同一竖直线上，使纸带通过时受到的阻力较大，这样会导致实验结果______（选填“<”“=”或“>”）； （3）在实验过程中，下列实验操作和数据处理错误的是______；（填序号） A. 重物下落的起始位置靠近打点计时器 B. 做实验时，先接通打点计时器的电源，再释放重物 C. 用刻度尺测量某点到O点的距离，利用公式计算重力势能的减少量 D. 利用公式计算打点计时器打下某点时重物的瞬时速度（为某点到O点的距离） （4）某同学在纸带上选取计数点后，测量它们到初速度为零的起始点的距离，并计算出打相应计数点时重物的速度，通过描绘去研究机械能是否守恒。若实验中重物所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，合理的图像是下图中的______。（填序号） A. B. C. D. 【答案】 ①. ②. ③. < ④. D ⑤. C 【解析】 【详解】（1）[1]从打下O点到打下B点的过程中，重锤重力势能的减少量 [2]根据匀变速直线运动中间时刻速度等于这段时间的平均速度，可得 动能的增加量为 （2）[3]由于阻力作用，重力势能转化为动能和内能，因此 （3）[4]AB．为了充分利用纸带，重物下落的起始位置靠近打点计时器，先接通打点计时器的电源，再释放重锤，故AB正确，不满足题意要求； C．用刻度尺测量某点到O点的距离，利用公式算重力势能的减少量，其中应取当地的重力加速度，故C正确，不满足题意要求； D．由于重物下落时不可避免受到一定的阻力作用，使得重物的加速度小于重力加速度，故不能利用公式计算打点计时器打下某点时重物的瞬时速度，D错误，满足题意要求。 故选D。 （4）[5]根据动能定理 整理得 因此图像为正比例函数，故C正确，ABD错误。 故选C。 12. 在“用圆锥摆验证向心力的表达式”实验中，如图甲所示，细绳的悬点刚好与一个竖直的刻度尺的零刻度线平齐。将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上，使钢球静止时刚好位于圆心。用手带动钢球，设法使它刚好对纸面无压力，且沿纸上某个半径为r的圆周运动，钢球的质量为m，重力加速度为g。 （1）用停表记录运动n圈的总时间为t，那么钢球做圆周运动时的向心力表达式为＝____________。 （2）通过刻度尺测量钢球运动的轨道平面距悬点的高度为h，那么钢球做圆周运动时外力提供的向心力表达式为F＝____________。 （3）改变钢球做圆周运动的半径，多次实验，得到如图乙所示的关系图像，可以达到粗略验证向心力表达式的目的，该图线的斜率表达式为k＝____________。 【答案】（1） （2）mg （3） 【解析】 【小问1详解】 用秒表记录运动n圈的总时间为t，则小球做圆周运动的周期 那么小球做圆周运动时需要的向心力表达式为 【小问2详解】 对转动的小球受力分析可知，小球受重力和绳子的拉力，合力提供向心力，设绳子与竖直方向的夹角为，即 【小问3详解】 根据 可得 由图可知 四、解答题 13. 由于地球自转的影响，地球表面的重力加速度会随纬度的变化而有所不同：若地球表面两极处的重力加速度大小为g0，在赤道处的重力加速度大小为g，地球自转的周期为T，引力常量为G，地球可视为质量均匀分布的球体。求： （1）地球半径R； （2）若地球自转速度加快，当赤道上的物体恰好能“飘”起来时，求此时地球自转周期T'。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）在地球表面两极 在赤道处，由牛顿第二定律可得 解得 （2）赤道上的物体恰好能飘起来，物体受到的万有引力恰好提供向心力，由牛顿第二定律可得 解得 14. 为了进一步解决水资源短缺和人工成本增加等问题，越来越多的绿化工程采用自动灌溉系统。如图所示，地下的水泵将水从水管（管壁厚度不计）底部点推向上方，水沿着水管上升后从水平水管喷出，已知水管横截面积，水的密度，水管上端水平部分长，通过拍摄照片发现水落地时的速度方向与水平地面的夹角，忽略摩擦和空气阻力，取重力加速度大小。 （1）求水管中水流的速度大小； （2）求水泵对水做功的功率； （3）为了能向各个方向喷水，现在让竖直水管沿竖直轴线匀速旋转，角速度，求水落地点围成的区域的面积。（结果保留两位有效数字） 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 水落地时竖直速度 解得 根据速度的分解有 解得 【小问2详解】 时间内从水管中喷出的水柱长为 根据功能关系有 其中， 解得 【小问3详解】 水在空中做平抛运动，时间 水沿半径方向运动的距离 水沿切线方向运动的距离 水落地点到点的距离 水的落地点围成的区域的面积 15. 如图是由弧形轨道、圆轨道（轨道底端B略错开，图中未画出）、水平直轨道平滑连接而成的力学探究装置。水平轨道AC右端装有理想轻弹簧（右端固定），圆轨道与水平直轨道相交于B点，且B点位置可改变，现将B点置于AC中点，质量m＝2kg的滑块（可视为质点）从弧形轨道高H＝0.6m处静止释放。已知圆轨道半径R＝0.1m，水平轨道长LAC＝1.0m，滑块与AC间动摩擦因数μ＝0.2，弧形轨道和圆轨道均视为光滑，不计其他阻力与能量损耗，求： （1）滑块第一次滑至圆轨道最高点时对轨道的压力大小； （2）轻弹簧获得的最大弹性势能； （3）若H＝0.4m，改变B点位置，使滑块在整个滑动过程中不脱离轨道，求BC长度满足的条件。 【答案】（1）100N；（2）8J；（3） 【解析】 【详解】（1）从出发到第一次滑至圆轨道最高点过程，由动能定理可得 在圆轨道最高点，由牛顿第二定律可得 联立解得 由牛顿第三定律得：滑块对轨道的压力大小为100N； （2）弹射器第一次压缩时弹性势能有最大值，有能量守恒可知： 解得 （3）①若滑块恰好到达圆轨道的最高点， 从开始到圆轨道最高点，有动能定理可知 解得 要使滑块不脱离轨道，BC之间的距离应该满足 ②若滑块刚好达到圆轨道的圆心等高处，此时的速度为零有动能定理可知 解得 即反弹时恰好上到圆心等高处，如果反弹距离更大，则上升的高度更小，更不容易脱离轨道，所以 考虑到AC的总长度等于1m，所以 结合①②两种情况 符合条件的BC长度L为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 广西壮族自治区“名校联盟”2024-2025学年高一下学期5月月考物理试题 一、单选题 1. 以下情景描述不符合物理实际的是（　　） A. 火车轨道在弯道处设计成外轨高于内轨，以便火车转弯更安全 B. 洗衣机脱水时利用离心现象把附着在衣物上的水分甩掉 C. 汽车通过拱形桥最高点时对桥的压力小于汽车重力 D. 在轨道上飞行的航天器中的物体处于“完全失重状态”，航天器中悬浮的液滴处于平衡状态 2. 广西壮族“三月三”是壮族人民的传统节日，该节日民族活动很丰富，其中抛绣球是男女青年最喜欢的项目。假设某一青年女子在楼上将绣球水平抛出，抛出点离地4.5m，绣球质量0.6kg，在离地2.0m处被一男青年抢到。重力加速度取10m/s2，在绣球被抛出至被抢到的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 重力做功15J B. 重力势能增加了15J C. 若以抛出点为参考平面，绣球被抢到时的重力势能为－27J D. 若以地面为参考平面时，上述过程中绣球重力势能的变化量最大 3. 荡秋千是人们平时喜爱的一项休闲娱乐活动，如图所示，某同学正在荡秋千，A和B分别为运动过程中的最低点和最高点。若忽略空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 在B位置时，该同学速度为零，处于平衡状态 B. 在A位置时，该同学处于失重状态 C. 由B到A过程中，该秋千踏板对同学的支持力逐渐增大 D. 由B到A过程中，该同学的速度始终不变 4. 如图甲所示，物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动。通过力传感器和速度传感器监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙所示。取g=10m/s2。则（　　） A. 物体的质量m=l.0kg B. 物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.20 C. 第2s内物体克服摩擦力做的功W=2.0J D. 前2s内推力F做功的平均功率 P=2.0W 5. 如图为某校学生跑操的示意图，跑操队伍宽，某时刻队伍前排刚到达出口的B端，正在A点的体育老师准备从队伍前沿直线匀速横穿到达对面出口，且不影响跑操队伍，已知学生跑操的速度，出口宽度，则以下说法正确的是（　　） A. 体育老师只能沿直线到达出口 B. 体育老师不可能沿直线匀速到达出口 C. 体育老师的速度一定大于等于 D. 体育老师到达对面出口的时间可能大于 6. “天问一号”从遥远的火星传来新春的大礼，2021年2月10日晚，“天问一号”探测器在火星附近的某点（称为“捕获点”）成功被火星引力“捕获”实现变轨，开始在火星赤道所在面内绕火星运行，2月15日，“天问一号”探测器实现了完美的“侧手翻”，将轨道调整为经过火星两极的环火星轨道。将“天问一号”绕火星的运动看作匀速圆周运动，已知“天问一号”绕火星运动的轨道半径为，“天问一号”相对于火星的张角为，如图所示，火星的平均密度为，万有引力常量为G，则（　　） A. “天问一号”要实现被火星引力“捕获”需要在“捕获点”加速 B. “天问一号”在“侧手翻”前瞬间的加速度大于“侧手翻”后瞬间的加速度 C. “天问一号”绕火星做圆周运动的周期为 D. 火星表面的重力加速度为 7. 如图所示，轻质弹簧的下端固定在光滑斜面的底部，一个质量为m的物块以平行斜面的初速度v向弹簧运动。已知弹簧始终处于弹性限度范围内，则下列判断正确的是（　　） A. 物块从出发点到最低点过程中，物块减少的重力势能等于弹簧增加的弹性势能 B. 物块碰到弹簧后立刻开始做减速运动 C. 物块的动能最大时，物块的重力势能与弹簧势能之和最小 D. 物块从接触弹簧到最低点的过程中，加速度不断减小 二、多选题 8. 某同学练习投篮，在同一高度离篮筐P不同的位置M、N两点先后将球斜向上投出，两次球均垂直击中篮板的同一位置。不计空气阻力，关于两次球投出后在空中的运动，下列说法正确的是（　　） A. 两次球的速度变化量相同 B. 在M处球被抛出的速度大 C. 在M处球被抛出时的速度与竖直方向夹角小 D. 在N处抛出的篮球在空中运动的时间长 9. 质量为400 kg的赛车在平直赛道上由静止开始运动，运动过程中牵引力F和车速倒数的关系图像如图所示。已知赛车行驶过程中的最大速度为100 m/s，赛车受到的阻力恒定，则（　　） A. 赛车所受阻力为1.6×103 N B. 赛车行驶过程中的最大功率为80 kW C. 赛车的速度为10 m/s时，加速度为16 m/s2 D. 赛车的速度为50 m/s时，加速度为4 m/s2 10. 如图所示，竖直墙上固定有光滑的小滑轮D，质量相等的物体A和B用轻弹簧连接，物体B放在地面上，用一根不可伸长的轻绳一端与物体A连接，另一端跨过定滑轮与小环C连接，小环C穿过竖直固定的光滑均匀细杆，小环C位于位置R时，绳与细杆的夹角为，此时物体B与地面刚好无压力。图中SD水平，位置R和Q关于S对称。现让小环从R处由静止释放，环下落过程中绳始终处于拉直状态，且环到达Q时速度最大。下列关于小环C下落过程中的描述正确的是（　　） A. 小环C、物体A组成的系统机械能守恒 B. 小环C下落到位置S时，小环C的机械能一定最大 C. 小环C下落到位置S时，物块A的速度为0 D. 小环C从位置R运动到位置Q的过程中，弹簧的弹性势能一定先减小后增大 三、实验题 11. 如图1所示为“用打点计时器验证机械能守恒定律”的实验装置。 （1）实验中得到的一条清晰纸带如图2，在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、、，重物质量用表示，已知当地重力加速度为，打点计时器打点的频率为，从打下O点到打下B点的过程中，重物重力势能的减少量______，动能的增加量______；（均用已知物理量符号表示） （2）由于打点计时器两限位孔不在同一竖直线上，使纸带通过时受到的阻力较大，这样会导致实验结果______（选填“<”“=”或“>”）； （3）在实验过程中，下列实验操作和数据处理错误的是______；（填序号） A. 重物下落的起始位置靠近打点计时器 B. 做实验时，先接通打点计时器的电源，再释放重物 C. 用刻度尺测量某点到O点的距离，利用公式计算重力势能的减少量 D. 利用公式计算打点计时器打下某点时重物的瞬时速度（为某点到O点的距离） （4）某同学在纸带上选取计数点后，测量它们到初速度为零的起始点的距离，并计算出打相应计数点时重物的速度，通过描绘去研究机械能是否守恒。若实验中重物所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，合理的图像是下图中的______。（填序号） A. B. C. D. 12. 在“用圆锥摆验证向心力的表达式”实验中，如图甲所示，细绳的悬点刚好与一个竖直的刻度尺的零刻度线平齐。将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上，使钢球静止时刚好位于圆心。用手带动钢球，设法使它刚好对纸面无压力，且沿纸上某个半径为r的圆周运动，钢球的质量为m，重力加速度为g。 （1）用停表记录运动n圈的总时间为t，那么钢球做圆周运动时的向心力表达式为＝____________。 （2）通过刻度尺测量钢球运动的轨道平面距悬点的高度为h，那么钢球做圆周运动时外力提供的向心力表达式为F＝____________。 （3）改变钢球做圆周运动的半径，多次实验，得到如图乙所示的关系图像，可以达到粗略验证向心力表达式的目的，该图线的斜率表达式为k＝____________。 四、解答题 13. 由于地球自转的影响，地球表面的重力加速度会随纬度的变化而有所不同：若地球表面两极处的重力加速度大小为g0，在赤道处的重力加速度大小为g，地球自转的周期为T，引力常量为G，地球可视为质量均匀分布的球体。求： （1）地球半径R； （2）若地球自转速度加快，当赤道上的物体恰好能“飘”起来时，求此时地球自转周期T'。 14. 为了进一步解决水资源短缺和人工成本增加等问题，越来越多的绿化工程采用自动灌溉系统。如图所示，地下的水泵将水从水管（管壁厚度不计）底部点推向上方，水沿着水管上升后从水平水管喷出，已知水管横截面积，水的密度，水管上端水平部分长，通过拍摄照片发现水落地时的速度方向与水平地面的夹角，忽略摩擦和空气阻力，取重力加速度大小。 （1）求水管中水流的速度大小； （2）求水泵对水做功的功率； （3）为了能向各个方向喷水，现在让竖直水管沿竖直轴线匀速旋转，角速度，求水落地点围成的区域的面积。（结果保留两位有效数字） 15. 如图是由弧形轨道、圆轨道（轨道底端B略错开，图中未画出）、水平直轨道平滑连接而成的力学探究装置。水平轨道AC右端装有理想轻弹簧（右端固定），圆轨道与水平直轨道相交于B点，且B点位置可改变，现将B点置于AC中点，质量m＝2kg的滑块（可视为质点）从弧形轨道高H＝0.6m处静止释放。已知圆轨道半径R＝0.1m，水平轨道长LAC＝1.0m，滑块与AC间动摩擦因数μ＝0.2，弧形轨道和圆轨道均视为光滑，不计其他阻力与能量损耗，求： （1）滑块第一次滑至圆轨道最高点时对轨道的压力大小； （2）轻弹簧获得的最大弹性势能； （3）若H＝0.4m，改变B点位置，使滑块在整个滑动过程中不脱离轨道，求BC长度满足的条件。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $