精品解析：四川省眉山市彭山区第一中学2025-2026学年高二上学期入学考试物理试题

彭山一中2027届高二上入学考试物理试题 本卷共7页，满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1.答题前，务必将自己的姓名、考籍号填写在答题卡规定的位置上。 2.答选择题时，必须使用2B铅笔将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，再选涂其它答案标号。 3.答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。 4.所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。 5.考试结束后，只将答题卡交回。 一、单选题（共7小题，每小题4分，共计28分，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求） 1. 某质点在多个共点力的作用下做匀速直线运动，若仅撤去其中一个恒力，关于质点之后的运动，下列说法正确的是（　　） A. 一定做曲线运动 B. 不可能做匀速圆周运动 C. 质点的动量可能不变 D. 若做曲线运动，合力的瞬时功率不可能为零 2. 近两年特别流行的网红烟花加特林，由于具有观赏性和趣味性深受大家的欢迎。元旦跨年时，一市民手持加特林烟花在一空旷的地面燃放，燃放过程中通过不断改变烟花出射方向来改变烟花的运动轨迹，某时刻从H点连续喷出质量相等的两束烟花分别落于（ ，轨迹如图所示，两轨迹交于P点，两条轨迹最高点等高，不计空气阻力，则（　　） A. 两束烟花在最高点的速度相同 B. 落在Q2处的烟花在空中运动的时间更长 C. 两束烟花运动过程中动能的变化量相同 D. 两束烟花运动过程中动量的变化量不相同 3. 一辆质量为20kg的玩具赛车在水平直跑道上由静止开始匀加速启动，达到额定功率后保持功率不变，其加速度a随时间t变化的规律如图所示。已知赛车在跑道上运动时受到的阻力恒为40N，赛车从起点到终点所用的时间为35s，赛车到达终点前已达到最大速度，下列说法正确的是（　　） A. 赛车匀加速行驶的距离是10m B. 赛车最大速度是10m/s C. 赛车额定功率是400W D. 赛车行驶距离为550m 4. 2021年4月29日，我国在海南文昌用长征五号B运载火箭成功将空间站天和核心舱送入预定轨道。核心舱运行轨道距地面的高度为左右，地球静止卫星距地面的高度接近。则该核心舱的（　　） A. 角速度比地球静止卫星的小 B. 周期比地球静止卫星的长 C. 向心加速度比地球静止卫星的大 D. 线速度比地球静止卫星的小 5. 如图甲所示，物体在水平恒力F作用下沿粗糙水平地面由静止开始运动，在时刻撤去恒力F，物体运动的图像如图乙所示．重力加速度g取，下列说法正确的是（　　） A. 物体在内的位移 B. 恒力F与摩擦力大小之比 C. 物体与地面间的动摩擦因数 D. 在撤去F前后两个阶段的平均速度大小之比 6. 竖直平面内有一L型光滑细杆，杆上套有相同的小球A、B。现让杆绕过底部O点所在的竖直轴匀速转动，两小球A、B在杆上稳定时，其相对位置关系可能正确的是（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，足够长的半径为的圆弧形光滑轨道固定于竖直平面内，圆弧形轨道与光滑固定的水平轨道相切，可视为质点的质量均为的小球甲、乙用轻杆连接，置于圆弧形轨道上，小球甲与O点等高，小球乙位于圆心O的正下方。某时刻将两小球由静止释放，最终它们在水平面上运动。g取10m/s2。则( ) A. 下滑过程中小球乙的机械能守恒 B. 两小球最终在水平面上运动的速度大小为2m/s C. 当小球甲滑到圆轨道最低点时，轨道对它的支持力大小为10N D. 小球甲下滑过程中重力对它做功的功率增大 二、多选题（共3道题，每小题6分，共计18分，每小题给出的四个选项当中有多项符合题目要求，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，物体A、B用足够长的细线通过轻质定滑轮连接悬于天花板。现将A、B同时由静止开始释放，A下降，B上升，忽略滑轮摩擦及一切阻力，则在A、B运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 物体A机械能减少 B. 物体A机械能守恒 C. 细线对物体B做负功 D. 物体A和物体B组成的系统机械能守恒 9. 如图所示,在光滑水平面上有静止物体A和B.物体A的质量是B的2倍,两物体中间有用细绳捆绑的水平压缩轻弹簧(弹簧和物体不栓接).当把绳剪开以后任何瞬间,下列说法正确的是 A. A的速率是B的速率的一半 B. A的动量是B的动量的两倍 C. A、B所受的力大小相等 D. A、B组成的系统的总动量不为0 10. 如图甲所示，在公元年闻名于世的“襄阳炮”其实是一种大型抛石机。将石块放在长臂一端的石袋中，在短臂端挂上重物M。发射前将长臂端往下拉至地面，然后突然松开，石袋中的石块过最高点时就被抛出。现将其简化为图乙所示。将一质量m=50kg的可视为质点的石块装在长L=10m的长臂末端的石袋中，初始时长臂与水平面的夹角，松开后，长臂转至竖直位置时，石块被水平抛出，落在水平地面上。测得石块落地点与O点的水平距离s=30m，忽略长臂、短臂和石袋的质量，不计空气阻力和所有摩擦，，下列说法正确的是（　　） A. 石块水平抛出时的初速度为 B. 重物M重力势能的减少量等于石块m机械能的增加量 C. 石块从A到最高点的过程中，石袋对石块做功15000J D. 石块圆周运动至最高点时，石袋对石块的作用力大小为500N 三、实验题（本题共两小题，其中11题6分，12题10分，共16分） 11. 某学习小组设计如下实验研究平抛运动。如图1所示，弯曲轨道AB固定在水平桌面上，在离轨道边缘B不远处有一可移动的竖直平面abcd，平面中心竖直线标有刻度，0刻度线与桌面边缘平齐。以边缘B正下方的O点为原点建立水平x轴。实验时，将竖直平面移动到x处，从固定立柱处由静止释放体积很小的钢珠，钢珠从B点离开后击中中心竖直线某点，记录刻度值y；改变x，重复实验。 （1）研究平抛运动规律时，下述条件对减小误差没有帮助的是______。 A.弯曲轨道边缘保持水平 B.弯曲轨道尽量光滑 C.保持竖直平面abcd与水平面垂直 D.使用相同体积但质量较大的小钢珠 （2）如图所示的图像中，能正确反映y与x的关系的是_____。 （3）若某次将钢珠从固定立柱处由静止释放，记录钢珠击中中心竖直线的刻度，记为y；将竖直平面向远离B方向平移10.00 cm，再次将钢珠从固定立柱处由静止释放，记录钢珠击中中心竖直线的刻度为y1=y+5.02 cm；将竖直平面再向远离B方向平移10.00 cm，让钢珠从固定立柱处由静止释放，记录钢珠击中中心竖直线的刻度为y2=y+19.84 cm。钢珠的初速度为v0=____m/s。 12. “用DIS验证机械能守恒定律”实验装置如图。 （1）本实验利用___________传感器测量摆锤释放后经过各个点的速度，结合各挡光片相对轨道最低点的___________和摆锤质量，可以分析摆锤运动过程中机械能的变化。 （2）将摆锤由A点静止释放，在摆锤摆到最低点的过程中（ ）。 A．连接杆拉力不做功，合外力不做功 B．连接杆拉力不做功，合外力做正功 C．连接杆拉力做正功，合外力不做功 D．连接杆拉力做正功，合外力做正功 （3）实验结果绘制数据如下图所示，图像的横轴表示摆锤距离最低点的高度，纵轴表示小球的重力势能，动能，或机械能E。其中表示摆锤的重力势能、动能图线分别是________和________。（选填“甲”、“乙”或“丙”） （4）根据实验图象，可以得出的结论是_________。 四、解答题（本题共3小题，共38分。其中13题10分，14题12分，15题16分，解答应当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，不能得分） 13. 电影《流浪地球》中，由于太阳即将毁灭，人类为了生存，给地球装上推进器，“驾驶”地球逃离太阳系，飞向比邻星系定居，泊入比邻星轨道，成为这颗恒星的卫星。地球绕比邻星做圆周运动的轨道半径为r，周期为T，比邻星的半径为R，引力常量为G(忽略其他星球对地球的影响)，求： （1）比邻星的平均密度。 （2）比邻星的第一宇宙速度。 14. 如图所示，固定点O上系一长L=0.5m的细绳，细绳的下端系一质量的小球（可视为质点），原来处于静止状态，球与平台的边缘B点接触但对平台无压力，平台高h=0.8m。一质量的物块开始静止在平台上的P点，现使物块获得一水平向右的初速度，物块沿粗糙平台向右运动到平台边缘B处与小球m发生正碰，碰后小球m在绳的约束下做圆周运动，恰好经过最高点A，而物块落在水平地面上的C点，其水平位移x=1m。不计空气阻力，。求： （1）碰撞后瞬间物块的速度大小v2； （2）碰撞后瞬间小球对细绳的拉力FT； （3）若平台表面与物块间的动摩擦因数μ=0.2，物块与小球的初始距离为x1=6m，求物块在P处的初速度v0大小。 15. 物流园的包裹流通路线如图所示，斜面长度倾角。一个质量的包裹从斜面上的A点由静止滑下，在斜面底端经过一段可忽略不计的光滑小圆弧从B点滑上水平传送带，传送带顺时针匀速转动，包裹与传送带共速后从传送带末端C点水平飞出，最后落入地面上的包装盒中。包装盒与C点的竖直高度，水平距离为。已知包裹与斜面间动摩擦因数为，包裹与传送带间动摩擦因数为。g取10，，。求： （1）包裹滑上传送带B点时的速度大小； （2）传送带匀速运动的速度； （3）包裹与传送带间因摩擦产生的热量Q。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 彭山一中2027届高二上入学考试物理试题 本卷共7页，满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1.答题前，务必将自己的姓名、考籍号填写在答题卡规定的位置上。 2.答选择题时，必须使用2B铅笔将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，再选涂其它答案标号。 3.答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。 4.所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。 5.考试结束后，只将答题卡交回。 一、单选题（共7小题，每小题4分，共计28分，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求） 1. 某质点在多个共点力的作用下做匀速直线运动，若仅撤去其中一个恒力，关于质点之后的运动，下列说法正确的是（　　） A. 一定做曲线运动 B. 不可能做匀速圆周运动 C. 质点的动量可能不变 D. 若做曲线运动，合力的瞬时功率不可能为零 【答案】B 【解析】 【详解】A．撤去其中一个力后，若剩余力的合力与初速度共线，则做直线运动，A错误； B．因剩余力的合力恒定，故质点不可能做匀速圆周运动，B正确； C．因合力恒定，冲量不为零，故动量一定会变，C错误； D．若做曲线运动，当合力与速度方向垂直时，合力的瞬时功率为零，D错误。 故选B。 2. 近两年特别流行的网红烟花加特林，由于具有观赏性和趣味性深受大家的欢迎。元旦跨年时，一市民手持加特林烟花在一空旷的地面燃放，燃放过程中通过不断改变烟花出射方向来改变烟花的运动轨迹，某时刻从H点连续喷出质量相等的两束烟花分别落于（ ，轨迹如图所示，两轨迹交于P点，两条轨迹最高点等高，不计空气阻力，则（　　） A. 两束烟花在最高点的速度相同 B. 落在Q2处的烟花在空中运动的时间更长 C. 两束烟花运动过程中动能的变化量相同 D. 两束烟花运动过程中动量的变化量不相同 【答案】C 【解析】 【详解】BC．由题意可知，两束烟花在运动过程中仅受到重力作用，出射到最高点的过程中，在竖直方向根据速度-位移公式，有 对全过程，根据位移-时间公式，有 根据动能定理，有 两轨迹的h和H相同，则出射时相同，整个运动过程时间t相同，动能变化量也相同，故C正确，B错误； D．根据动量定理，有 所以两束烟花则两束烟花运动过程中动量的变化量也相同，故D错误； A．由于水平方向做匀速直线运动，对Q1轨迹，有 对Q2轨迹，有 根据图可知 则有 故A错误。 故选C。 3. 一辆质量为20kg的玩具赛车在水平直跑道上由静止开始匀加速启动，达到额定功率后保持功率不变，其加速度a随时间t变化的规律如图所示。已知赛车在跑道上运动时受到的阻力恒为40N，赛车从起点到终点所用的时间为35s，赛车到达终点前已达到最大速度，下列说法正确的是（　　） A. 赛车匀加速行驶的距离是10m B. 赛车最大速度是10m/s C. 赛车额定功率是400W D. 赛车行驶距离为550m 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，赛车匀加速时的加速度大小为 匀加速运动时间为 故赛车匀加速运动的距离 A错误； BC．设赛车匀加速阶段的牵引力为，根据牛顿第二定律则有 代入数据解得 5s末赛车以恒定功率加速，此时赛车的速度 故赛车的额定功率为 当赛车的牵引力等于阻力时，赛车的速度最大，则有 BC错误； D．设赛车在内的位移为，根据动能定理可得 其中，， 联立解得 故整个过程中，赛车通过的距离为 D正确。 故选D。 4. 2021年4月29日，我国在海南文昌用长征五号B运载火箭成功将空间站天和核心舱送入预定轨道。核心舱运行轨道距地面的高度为左右，地球静止卫星距地面的高度接近。则该核心舱的（　　） A. 角速度比地球静止卫星的小 B. 周期比地球静止卫星的长 C. 向心加速度比地球静止卫星的大 D. 线速度比地球静止卫星的小 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】核心舱和地球静止卫星都是受万有引力提供向心力而做匀速圆周运动，有 可得 而核心舱运行轨道距地面的高度为左右，地球静止卫星距地面的高度接近，有，故有 ，，， 则核心舱角速度比地球静止卫星的大，周期比地球静止卫星的短，向心加速度比地球静止卫星的大，线速度比地球静止卫星的大，故ABD错误，C正确； 故选C。 5. 如图甲所示，物体在水平恒力F作用下沿粗糙水平地面由静止开始运动，在时刻撤去恒力F，物体运动的图像如图乙所示．重力加速度g取，下列说法正确的是（　　） A. 物体在内的位移 B. 恒力F与摩擦力大小之比 C. 物体与地面间的动摩擦因数 D. 在撤去F前后两个阶段的平均速度大小之比 【答案】C 【解析】 【详解】A．图像与坐标轴围成的面积等于位移，可知物体在内的位移 选项A错误； B．前1s内的位移 整个过程由动能定理 解得恒力F与摩擦力大小之比 选项B错误； C．撤去力F后的加速度 则物体与地面间的动摩擦因数 选项C正确； D．在撤去F前后两个阶段的平均速度大小之比 选项D错误。 故选C。 6. 竖直平面内有一L型光滑细杆，杆上套有相同的小球A、B。现让杆绕过底部O点所在的竖直轴匀速转动，两小球A、B在杆上稳定时，其相对位置关系可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】AB．设杆与竖直方向的夹角为α，小球距离O点的高度为h，根据牛顿第二定律得 解得 两个小球的角速度ω相同，α越小h越大， AB错误； CD．根据牛顿第二定律得 解得 两个小球的角速度ω相同，α越小运动半径r越大，所以A球的运动半径比B球的运动半径大， C错误，D正确。 故选D。 7. 如图所示，足够长的半径为的圆弧形光滑轨道固定于竖直平面内，圆弧形轨道与光滑固定的水平轨道相切，可视为质点的质量均为的小球甲、乙用轻杆连接，置于圆弧形轨道上，小球甲与O点等高，小球乙位于圆心O的正下方。某时刻将两小球由静止释放，最终它们在水平面上运动。g取10m/s2。则( ) A. 下滑过程中小球乙的机械能守恒 B. 两小球最终在水平面上运动的速度大小为2m/s C. 当小球甲滑到圆轨道最低点时，轨道对它的支持力大小为10N D. 小球甲下滑过程中重力对它做功的功率增大 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．下滑过程中，杆要对小球乙做功，则小球乙的机械能不守恒，故A错误； B．两个球系统机械能守恒，故 解得 故B错误； C．小球甲下滑到圆弧形轨道最低点，重力和支持力的合力提供向心力 解得 根据牛顿第三定律，压力也为10N，故C正确； D．小球甲下滑过程中，最高点速度为零，故重力的功率为零；最低点速度和重力垂直，故重力的功率也是零；而中途重力的功率不为零，故重力的功率应该时先增加后减小，故D错误。 故选C。 【点睛】本题关键时明确两个球相同机械能守恒，而单个球的机械能不守恒，同时要结合动能定理分析，还要找到甲到圆弧最低点时向心力来源。 二、多选题（共3道题，每小题6分，共计18分，每小题给出的四个选项当中有多项符合题目要求，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，物体A、B用足够长的细线通过轻质定滑轮连接悬于天花板。现将A、B同时由静止开始释放，A下降，B上升，忽略滑轮摩擦及一切阻力，则在A、B运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 物体A机械能减少 B. 物体A机械能守恒 C. 细线对物体B做负功 D. 物体A和物体B组成的系统机械能守恒 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．物体A下降的过程中，绳子的拉力对A做负功，则A的机械能减少，选项A正确，B错误； C．因B物体上升，则细线对物体B做正功，选项C错误； D．物体A和物体B组成的系统，只有重力对系统做功，则系统的机械能守恒，选项D正确。 故选AD。 9. 如图所示,在光滑水平面上有静止物体A和B.物体A的质量是B的2倍,两物体中间有用细绳捆绑的水平压缩轻弹簧(弹簧和物体不栓接).当把绳剪开以后任何瞬间,下列说法正确的是 A. A的速率是B的速率的一半 B. A的动量是B的动量的两倍 C. A、B所受的力大小相等 D. A、B组成的系统的总动量不为0 【答案】AC 【解析】 【详解】取向左为正方向，根据系统的动量守恒得：mAvA-mBvB=0，因为mA=2mB，所以vA=0.5vB，故A正确．由动量守恒得：mAvA-mBvB=0，所以A的动量与B的动量大小相等，方向相反，故B错误．A、B受到的力等于弹簧的弹力，大小相等，故C正确．A、B和弹簧组成的系统合外力为零，系统的总动量守恒，保持为零，故D错误．故选AC． 10. 如图甲所示，在公元年闻名于世的“襄阳炮”其实是一种大型抛石机。将石块放在长臂一端的石袋中，在短臂端挂上重物M。发射前将长臂端往下拉至地面，然后突然松开，石袋中的石块过最高点时就被抛出。现将其简化为图乙所示。将一质量m=50kg的可视为质点的石块装在长L=10m的长臂末端的石袋中，初始时长臂与水平面的夹角，松开后，长臂转至竖直位置时，石块被水平抛出，落在水平地面上。测得石块落地点与O点的水平距离s=30m，忽略长臂、短臂和石袋的质量，不计空气阻力和所有摩擦，，下列说法正确的是（　　） A. 石块水平抛出时的初速度为 B. 重物M重力势能的减少量等于石块m机械能的增加量 C. 石块从A到最高点的过程中，石袋对石块做功15000J D. 石块圆周运动至最高点时，石袋对石块的作用力大小为500N 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】A．石块平抛运动的高度 根据 得 故石块水平抛出时的初速度 故A正确； B．转动过程中，重物的动能也在增加，因此重物重力势能的减少量不等于石块机械能的增加量，故B错误； C．石块从A到最高点的过程中，石袋对石块做功等于石块机械能的增量，则有 故C正确； D．石块圆周运动至最高点时，有 可得 故D错误。 故选AC。 三、实验题（本题共两小题，其中11题6分，12题10分，共16分） 11. 某学习小组设计如下实验研究平抛运动。如图1所示，弯曲轨道AB固定在水平桌面上，在离轨道边缘B不远处有一可移动的竖直平面abcd，平面中心竖直线标有刻度，0刻度线与桌面边缘平齐。以边缘B正下方的O点为原点建立水平x轴。实验时，将竖直平面移动到x处，从固定立柱处由静止释放体积很小的钢珠，钢珠从B点离开后击中中心竖直线某点，记录刻度值y；改变x，重复实验。 （1）研究平抛运动规律时，下述条件对减小误差没有帮助的是______。 A.弯曲轨道边缘保持水平 B.弯曲轨道尽量光滑 C.保持竖直平面abcd与水平面垂直 D.使用相同体积但质量较大的小钢珠 （2）如图所示的图像中，能正确反映y与x的关系的是_____。 （3）若某次将钢珠从固定立柱处由静止释放，记录钢珠击中中心竖直线的刻度，记为y；将竖直平面向远离B方向平移10.00 cm，再次将钢珠从固定立柱处由静止释放，记录钢珠击中中心竖直线的刻度为y1=y+5.02 cm；将竖直平面再向远离B方向平移10.00 cm，让钢珠从固定立柱处由静止释放，记录钢珠击中中心竖直线的刻度为y2=y+19.84 cm。钢珠的初速度为v0=____m/s。 【答案】 ①. B ②. C ③. 1.0 【解析】 【详解】（1）[1]A．弯曲轨道边缘保持水平，能保证小球离开轨道后做平抛运动，故对减小误差有帮助，故A正确，与题意不符； B．本实验只需要保证每次小球平抛的初速度相同即可，轨道光滑对减小实验误差没有帮助，故B错误，与题意相符； C．保持竖直平面abcd与水平面垂直，刻度值y才表示竖直位移，故对减小误差有帮助，故C正确，与题意不符； D．使用相同体积但质量较大的小钢珠，能减小空气阻力的影响，小钢珠的运动更接近平抛运动，故对减小误差有帮助，故D正确，与题意不符。 故选B。 （2）[2]由平抛运动规律可得 x=v0t，y=gt2 联立可得 可知y与x2成正比。 故选C。 （3）[3]设钢珠水平运动10 cm运动的时间为t，则有 Δx=10 cm=v0t，Δy=（y2-y1）-（y1-y）=gt2 联立解得 v0=1.0 m/s。 12. “用DIS验证机械能守恒定律”实验装置如图。 （1）本实验利用___________传感器测量摆锤释放后经过各个点的速度，结合各挡光片相对轨道最低点的___________和摆锤质量，可以分析摆锤运动过程中机械能的变化。 （2）将摆锤由A点静止释放，在摆锤摆到最低点的过程中（ ）。 A．连接杆拉力不做功，合外力不做功 B．连接杆拉力不做功，合外力做正功 C．连接杆拉力做正功，合外力不做功 D．连接杆拉力做正功，合外力做正功 （3）实验结果绘制数据如下图所示，图像的横轴表示摆锤距离最低点的高度，纵轴表示小球的重力势能，动能，或机械能E。其中表示摆锤的重力势能、动能图线分别是________和________。（选填“甲”、“乙”或“丙”） （4）根据实验图象，可以得出的结论是_________。 【答案】 ①. 光电门 ②. 高度 ③. B ④. 乙 ⑤. 丙 ⑥. 摆锤运动过程中机械能守恒 【解析】 【详解】（1）[1][2]本实验利用光电门传感器测量摆锤释放后经过各个点的速度，结合各挡光片相对轨道最低点的高度和摆锤质量，可以分析摆锤运动过程中机械能的变化。 （2）[3]将摆锤由A点静止释放，在摆锤摆到最低点的过程中，连接杆拉力方向始终垂直于摆锤的速度方向，所以不做功，而摆锤动能增大，合外力做正功，故选B。 （3）[4][5]摆锤的重力势能Ep随h的增大而增大，动能Ek随h的增大而减小，所以其中表示摆锤的重力势能、动能图线分别是乙和丙。 （4）[6]易知甲图线表示摆锤运动过程中的机械能，在实验误差允许的情况下图线甲平行于h轴，由此可以得出的结论是摆锤运动过程中机械能守恒。 四、解答题（本题共3小题，共38分。其中13题10分，14题12分，15题16分，解答应当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，不能得分） 13. 电影《流浪地球》中，由于太阳即将毁灭，人类为了生存，给地球装上推进器，“驾驶”地球逃离太阳系，飞向比邻星系定居，泊入比邻星轨道，成为这颗恒星的卫星。地球绕比邻星做圆周运动的轨道半径为r，周期为T，比邻星的半径为R，引力常量为G(忽略其他星球对地球的影响)，求： （1）比邻星的平均密度。 （2）比邻星的第一宇宙速度。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）地球进入比邻星轨道，根据牛顿第二定律得 解得 比邻星的体积为 所以，比邻星的密度为 （2）比邻星的近地卫星的线速度即为第一宇宙速度，有 解得 14. 如图所示，固定点O上系一长L=0.5m的细绳，细绳的下端系一质量的小球（可视为质点），原来处于静止状态，球与平台的边缘B点接触但对平台无压力，平台高h=0.8m。一质量的物块开始静止在平台上的P点，现使物块获得一水平向右的初速度，物块沿粗糙平台向右运动到平台边缘B处与小球m发生正碰，碰后小球m在绳的约束下做圆周运动，恰好经过最高点A，而物块落在水平地面上的C点，其水平位移x=1m。不计空气阻力，。求： （1）碰撞后瞬间物块的速度大小v2； （2）碰撞后瞬间小球对细绳的拉力FT； （3）若平台表面与物块间的动摩擦因数μ=0.2，物块与小球的初始距离为x1=6m，求物块在P处的初速度v0大小。 【答案】（1）2.5 m/s；（2）30N，方向竖直向下；（3）7m/s 【解析】 【详解】（1）碰撞后物体做平抛运动，设其平抛的初速度为v2，平抛运动时间为t，有 解得 （2）物块与小球在B点处碰撞，碰撞后小球的速度为vB，碰后小球从B点处运动到最高点A过程中机械能守恒，设小球在A点的速度为vA，有 小球在最高点时有 解得 vB=5m/s 当碰撞后瞬间小球在最低点时由 解得 由牛顿第三定律的小球对绳子的拉力大小 方向竖直向下 （3）设碰撞前物块的速度为v1，由动量守恒定律得 物块从P点运动到B点的过程中，由动能定理得 解得 15. 物流园的包裹流通路线如图所示，斜面长度倾角。一个质量的包裹从斜面上的A点由静止滑下，在斜面底端经过一段可忽略不计的光滑小圆弧从B点滑上水平传送带，传送带顺时针匀速转动，包裹与传送带共速后从传送带末端C点水平飞出，最后落入地面上的包装盒中。包装盒与C点的竖直高度，水平距离为。已知包裹与斜面间动摩擦因数为，包裹与传送带间动摩擦因数为。g取10，，。求： （1）包裹滑上传送带B点时的速度大小； （2）传送带匀速运动的速度； （3）包裹与传送带间因摩擦产生的热量Q。 【答案】（1）2m/s；（2）4m/s；（3）4J 【解析】 【详解】（1）包裹从A到由动能定理得 解得 （2）包裹从C点飞出后做平抛运动，则有 水平方向 解得C点速度为 由于包裹已和传送带共速，故传送带的速度为； （3）包裹滑上传送带后先做加速运动，与传送带共速后做匀速运动，设包裹加速运动过程中的时间为，加速度为，位移为x1，传送带位移为x2， 对包裹根据牛顿第二定律 共速时间为 包裹的位移为 皮带的位移为 则由功能关系可得物块和皮带间产生的热量 代入数据解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $