精品解析：广东省五校（东莞中学、惠州一中、深圳实验、珠海一中、中山纪念中学）2024-2025学年高一下学期5月联考物理试题

东莞中学、惠州一中、深圳实验、珠海一中、中山纪念中学 2027届高一下学期五校联考试题 高一物理 （满分：100分时间：75分钟） 第一卷 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，只有一个选项符合题目要求。选对得4分；不选、错选或多选不得分） 1. 甲物体做平抛运动，乙物体做匀速圆周运动，下列说法不正确的是（　　） A. 甲、乙物体的合外力大小都不变，所做的运动都是匀变速曲线运动 B. 甲、乙物体在某时刻向心加速度方向都与该时刻的速度方向垂直 C. 甲物体在相同时间内的速度变化量不变，乙物体的角速度不变 D. 甲物体在运动过程中重力做功的功率增大，乙物体在运动过程中的动能不变 2. 如图是大型游乐装置“大摆锤”的示意图。摆锤a和配重锤b分别固定在摆臂两端，并可绕摆臂上的转轴O在纸面内转动。若aO段与bO段的距离之比为3∶2，则在转动过程中的下列说法正确的是（　　） A. a、b的线速度大小之比为2∶3 B. a、b的角速度大小之比为2∶3 C. a、b的向心加速度之比为3∶2 D. a、b动能之比为9∶4 3. A、B、C三只小船先后从同一地点M点渡河，河中水流速度各处相同，小船A、B、C在静水中的速度分别为v1、v2、v3，方向如图所示，三次渡河过程中船头均指向上游，运动轨迹均垂直于河岸而到达正对岸N点，下列说法正确的是（　　） A. 三只小船在静水中的速度大小可能满足v1<v2<v3 B. 三只小船渡河时的合速度相同 C. 小船A渡河所用的时间最短 D. 若水流速度大小等于小船B在静水中的速度大小v₂，小船C渡河所用的时间不变，且仍能到达正对岸N点 4. 如图（a），运动员做杠铃弯举训练，保持肘关节不动，前臂从竖直的位置弯举到与上臂夹角为60°的位置，完成一次弯举，杠铃运动轨迹如图（b）。已知杠铃总质量为20kg，掌心到肘关节的距离约为30cm，此过程中运动员克服杠铃重力做功约为（　　） A. 60J B. 90J C. 112J D. 120J 5. 成语“簸扬糠秕”常用于自谦，形容自己无才而居前列。成语源于如图所示劳动情景，在恒定水平风力作用下，从同一高度由静止释放的米粒和糠秕落到地面不同位置。空气阻力忽略不计，从释放到落地的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 米粒和糠秕都做匀变速曲线运动 B. 米粒的重力做功等于糠秕的重力做功 C. 风力对米粒做功等于风力对糠秕做功 D. 米粒的机械能的变化量小于糠秕的机械能的变化量 6. 无人机快递是一种以无人机为载体的新型快递方式。如图，已知质量为8kg的物资在无人机拉力作用下先竖直向上加速10m，再匀速上升35m，然后减速直到悬停，再水平方向匀加速移动20m后，保持水平匀速运动。若空气阻力不能忽略，重力加速度。则下列说法正确的是（　　） A. 竖直向上加速过程中，物资处于失重状态 B. 整个过程，物资机械能增加了3600J C. 物资在匀速上升过程中机械能增加了2800J D. 无人机水平移动过程中空气对它的作用力、重力均不做功 7. 人工智能技术正加速与实体场景深度融合，一无人快递配送车在测试时，以恒定的加速度由静止匀加速启动，达到额定功率后保持恒定功率行驶至最大速度，该过程的图像用图线①表示。若以加速度由静止匀加速启动，其他条件不变，其图像用图线②表示，两次测试过程中配送车所受阻力相同且恒定，则下列图像中可能正确的是（　　） A. B. C. D. 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，全部选对得6分，选不全得3分，有选错或不答的得0分。） 8. 如图为自行车车轮的气嘴灯原理图，气嘴灯由接触式开关控制。其结构为轻弹簧一端固定在顶部A，另一端与重物连接，当车轮转动的角速度达到一定值时，重物拉伸弹簧后使点M、N接触，从而接通电路使气嘴灯发光。触点N与车轮圆心距离为R，车轮静止且B端在车轮最低点时触点M、N距离为0.05R。已知A靠近车轮圆心、B固定在车轮内臂，重物与触点M的总质量为m。弹簧劲度系数为k，重力加速度大小为g。不计接触式开关中的一切摩擦，重物和触点M、N均视为质点，则有（　　） A. 相同转速下，重物质量越小，LED灯越容易发光 B. 相同转速下，重物质量越大，LED灯越容易发光 C. 若气嘴灯在最高点能发光，同一转速下在最低点也一定能发光 D. 若气嘴灯在最低点能发光，同一转速下在最高点也一定能发光 9. 如图所示，P是纬度为θ的地球表面上一点，人造地球卫星A、B均做匀速圆周运动，卫星B为地球赤道同步卫星。若某时刻P、A、B与地心O在同一平面内，其中O、P、A在一条直线上，且∠OAB=90°，下列说法正确的是（　　） A. P点物体的向心加速度小于卫星A的向心加速度 B. 卫星A、B的加速度相同 C. 卫星A、B的线速度之比为 D. 卫星A、B周期之比为 10. 如图，将质量为2m的重物系在轻绳的一端，放在倾角为α=53°的固定光滑斜面上，轻绳绕过光滑轻小定滑轮，轻绳的另一端系一质量为m的环，环套在竖直固定的光滑直杆上，定滑轮与直杆的距离为d，杆上的A点与定滑轮等高，杆上的B点在A点正下方距离为d处。轻绳绷直，系重物段轻绳与斜面平行，不计一切摩擦阻力，轻绳、杆、斜面足够长，重力加速度为g。现将环从A处由静止释放，下列说法正确的是（　　） A. 环从A点释放时，环的加速度大小为g B 环下降到最低点前，环所受合力一直对环做负功 C. 环下降到最低点前，环的机械能一直在减小 D. 环到达B处时，环的速度大小为 第二卷 三、实验题（本题共有2小题，共16分） 11. 小明同学用如图甲所示的装置研究平抛运动及其特点，他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开下落。 （1）甲实验的现象是小球A、B同时落地，说明平抛运动竖直方向的运动是___________； （2）现将A、B球恢复初始状态后，用比较大的力敲击弹性金属片，小球A、B同时落地，A球落地点变远，则在空中运动的时间___________（填“变大”、“不变”或“变小”）； （3）安装图乙研究平抛运动实验装置时，保证斜槽末端水平，斜槽___________（填“需要”或“不需要”）光滑； （4）某同学用频闪照相机拍摄如图丙所示的小球平抛运动照片，其中小方格边长L=2.5cm，a、b、c、d为连续拍摄记录的四个位置，则小球平抛初速度___________（当地重力加速度大小，结果保留两位有效数字）。 12. 某同学用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验，所用计时器为电火花打点计时器： （1）对于该实验，下列操作中有利于减小实验误差的是___________； A. 重物选用质量和密度较大的金属锤 B. 打点计时器的两限位孔在同一竖直面内上下对正 C. 精确测量出重物的质量 D. 先释放重物，再接通电源 （2）实验中得到的一条纸带如图乙所示，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hA、hB、hC，重物质量用m表示，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。根据这些数据，选用从打下O点到打下B点的过程验证机械能守恒，该过程中，重物重力势能的减少量___________，动能的增加量___________ （3）某同学在纸带上选取了多个计数点，测量它们到初速度为零的起始点的距离h，并计算出打相应计数点时重物的速度v，描点并绘出的图像。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___________； A. B. C. D. （4）某同学实验数据结果显示：重物动能的增加量小于重力势能的减少量，则可能的原因有___________。 A. 利用公式计算重物速度 B. 利用公式v=gt计算重物速度 C. 空气对重物有阻力和打点计时器对纸带有阻力 D. 重物的质量过大 四、计算题（本题共3小题，共38分，按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 13. 宇航员站在某质量分布均匀的星球表面上，沿水平方向以初速度v0从斜坡上P点抛出一个小球，测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q。已知斜坡的倾角为α，该星球的半径为R，引力常量为G，球的体积公式为（r为球的半径），不考虑星球自转的影响。 （1）求该星球表面的重力加速度g； （2）求该星球的密度； 14. 如图所示，长为3L的轻杆两端分别固定有质量均为m的小铁球1和2，杆的三等分点O处有光滑的水平转动轴。初状态轻杆恰好在水平位置，静止释放，不计空气阻力，重力加速度为g，当杆到达竖直位置时，求： （1）球1的速度大小v1和球2的速度大小，以及在此过程中，轻杆对球1做的功W₁ （2）水平转动轴对轻杆的作用力F的大小。 15. 哈尔滨冰雪大世界的冰块采集自松花江，步骤为开锯、切分、打捞、运送。图甲是某次运送冰块的示意图，水平冰面AB段由于清理了积雪可视为光滑冰面、BC段动摩擦因数。长方体冰块长，质量均匀分布且总质量为开始时，静止在AB段内，现给冰块一个水平向右的初速度使冰块向着BC运动，重力加速度求： （1）冰块中点到达B点时，冰块的加速度大小a； （2）冰块静止时，冰块右端与B点的距离d； （3）如图乙，在冰块静止后，质量为，可视为质点的破冰工具，以的速度从冰块左端水平向右滑上冰块，恰能到达冰块最右端，最终一同静止在BC段冰面上，求整个运动过程冰块与地面摩擦产热Q。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 东莞中学、惠州一中、深圳实验、珠海一中、中山纪念中学 2027届高一下学期五校联考试题 高一物理 （满分：100分时间：75分钟） 第一卷 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，只有一个选项符合题目要求。选对得4分；不选、错选或多选不得分） 1. 甲物体做平抛运动，乙物体做匀速圆周运动，下列说法不正确的是（　　） A. 甲、乙物体的合外力大小都不变，所做的运动都是匀变速曲线运动 B. 甲、乙物体在某时刻的向心加速度方向都与该时刻的速度方向垂直 C. 甲物体在相同时间内的速度变化量不变，乙物体的角速度不变 D. 甲物体在运动过程中重力做功的功率增大，乙物体在运动过程中的动能不变 【答案】A 【解析】 【详解】A．甲物体平抛运动的合外力（重力）大小和方向均不变，是匀变速曲线运动；乙物体匀速圆周运动的合外力（向心力）大小不变但方向始终变化，故加速度方向变化，不是匀变速曲线运动。A错误。 B．平抛运动的加速度可分解为法向加速度（与速度方向垂直）和切向加速度，向心加速度就是法向加速度，与速度方向垂直；匀速圆周运动的向心加速度始终与速度方向垂直。因此甲、乙物体在某时刻的向心加速度方向均与速度方向垂直，B正确。 C．平抛运动的加速度恒定，相同时间内的速度变化量不变；匀速圆周运动的角速度恒定。C正确。 D．平抛运动竖直分速度逐渐增大，重力功率随之增大；匀速圆周运动速率不变，动能不变。D正确。 此题选择不正确的，故选A。 2. 如图是大型游乐装置“大摆锤”的示意图。摆锤a和配重锤b分别固定在摆臂两端，并可绕摆臂上的转轴O在纸面内转动。若aO段与bO段的距离之比为3∶2，则在转动过程中的下列说法正确的是（　　） A. a、b的线速度大小之比为2∶3 B. a、b的角速度大小之比为2∶3 C. a、b向心加速度之比为3∶2 D. a、b的动能之比为9∶4 【答案】C 【解析】 【详解】B．a、b绕同一转轴O转动，则角速度相等，B错误； A．根据可知，a、b的转动半径之比为3:2，则线速度大小之比为3:2，A错误； C．根据可知，a、b向心加速度之比为3∶2，C正确； D．a、b的质量关系不确定，则不能确定动能之比，D错误。 故选C。 3. A、B、C三只小船先后从同一地点M点渡河，河中水流速度各处相同，小船A、B、C在静水中的速度分别为v1、v2、v3，方向如图所示，三次渡河过程中船头均指向上游，运动轨迹均垂直于河岸而到达正对岸N点，下列说法正确的是（　　） A. 三只小船在静水中的速度大小可能满足v1<v2<v3 B. 三只小船渡河时的合速度相同 C. 小船A渡河所用的时间最短 D. 若水流速度大小等于小船B在静水中的速度大小v₂，小船C渡河所用的时间不变，且仍能到达正对岸N点 【答案】C 【解析】 【详解】AB．设船头方向与河岸方向间的夹角为θ，船垂直渡河，则v船cosθ=v水，v合=v水tanθ 由图示可知θ1＞θ2＞θ3，可得v1＞v2＞v3，v1合＞v2合＞v3合，故AB错误； C．渡河时间，小船在静水中的速度为v1时小船的合速度最大，渡河时间最短，故C正确； D．小船C渡河的时间，与水流速度无关，则若水流速度大小等于小船B在静水中的速度大小v2，小船C渡河所用的时间不变，但是由于水流速度大于小船C的沿河岸的分速度，可知合速度不能垂直河岸方向，即小船C不能到达正对岸N点，D错误。 故选C。 4. 如图（a），运动员做杠铃弯举训练，保持肘关节不动，前臂从竖直的位置弯举到与上臂夹角为60°的位置，完成一次弯举，杠铃运动轨迹如图（b）。已知杠铃总质量为20kg，掌心到肘关节的距离约为30cm，此过程中运动员克服杠铃重力做功约为（　　） A. 60J B. 90J C. 112J D. 120J 【答案】B 【解析】 【详解】根据功的定义式可知，运动员克服杠铃重力做功约为 故选B。 5. 成语“簸扬糠秕”常用于自谦，形容自己无才而居前列。成语源于如图所示劳动情景，在恒定水平风力作用下，从同一高度由静止释放的米粒和糠秕落到地面不同位置。空气阻力忽略不计，从释放到落地的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 米粒和糠秕都做匀变速曲线运动 B. 米粒的重力做功等于糠秕的重力做功 C. 风力对米粒做功等于风力对糠秕做功 D. 米粒的机械能的变化量小于糠秕的机械能的变化量 【答案】D 【解析】 【详解】A．空气阻力忽略不计，米粒和糠秕都受到重力与恒定水平风力作用，合外力为恒力，且由静止开始释放，故两者都做匀加速直线运动，A错误； B．米粒和糠秕重力不同，下落的高度相同，根据 可知重力对米粒做的功和重力对糠秕做的功不同，故B错误； C．由于忽略空气阻力，则米粒和糠秕在竖直方向均做自由落体运动，根据 可知下落时间相同，由于下落过程中，风力水平且大小恒定，米粒的质量大于糠秕的质量，由牛顿第二定律 可知，米粒的水平加速度小于糠秕的水平加速度，根据 可知米粒的水平位移小于糠秕的水平位移，故风力对米粒做的功小于风力对糠秕做的功，C错误； D．由功能关系可知机械能的变化量等于风力对物体所做的功，由于风力对米粒做的功小于风力对糠秕做的功，故米粒的机械能的变化量小于糠秕的机械能的变化量，D正确。 故选D。 6. 无人机快递是一种以无人机为载体的新型快递方式。如图，已知质量为8kg的物资在无人机拉力作用下先竖直向上加速10m，再匀速上升35m，然后减速直到悬停，再水平方向匀加速移动20m后，保持水平匀速运动。若空气阻力不能忽略，重力加速度。则下列说法正确的是（　　） A 竖直向上加速过程中，物资处于失重状态 B. 整个过程，物资机械能增加了3600J C. 物资在匀速上升过程中机械能增加了2800J D. 无人机水平移动过程中空气对它的作用力、重力均不做功 【答案】C 【解析】 【详解】A．物资竖直向上加速过程中，具有向上的加速度，受到的拉力大于重力，所以物资处于超重状态，故A错误； B．由分析可知，物资在竖直方向加速和匀速过程的总位移为 增加的重力势能为 由于物资还要继续减速上升直到悬停，故上升的总高度大于45m，所以增加的总的重力势能也大于。另外在水平方向运动时，动能也增加，所以整个过程物资机械能增加量大于。故B错误； C．物资匀速上升了35m，此过程机械能的增加值为，故C正确； D．无人机水平加速移动过程中，重力、空气对它的作用力的竖直分力方向与运动方向垂直，不做功；但空气对它的作用力的水平分力与运动方向相同，所以空气对它的作用力做正功，故D错误。 故选C。 7. 人工智能技术正加速与实体场景深度融合，一无人快递配送车在测试时，以恒定的加速度由静止匀加速启动，达到额定功率后保持恒定功率行驶至最大速度，该过程的图像用图线①表示。若以加速度由静止匀加速启动，其他条件不变，其图像用图线②表示，两次测试过程中配送车所受阻力相同且恒定，则下列图像中可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】无人快递配送车匀加速阶段，根据牛顿第二定律 可知，加速度大，则牵引力大；设额定功率为P，匀加速达到的最大速度为，最终速度为，则 因为第二次加速度大，则第二次牵引力大，所以第二次匀加速达到的最大速度小；前后两次阻力不变，则最终速度相同。 故选C。 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，全部选对得6分，选不全得3分，有选错或不答的得0分。） 8. 如图为自行车车轮的气嘴灯原理图，气嘴灯由接触式开关控制。其结构为轻弹簧一端固定在顶部A，另一端与重物连接，当车轮转动的角速度达到一定值时，重物拉伸弹簧后使点M、N接触，从而接通电路使气嘴灯发光。触点N与车轮圆心距离为R，车轮静止且B端在车轮最低点时触点M、N距离为0.05R。已知A靠近车轮圆心、B固定在车轮内臂，重物与触点M的总质量为m。弹簧劲度系数为k，重力加速度大小为g。不计接触式开关中的一切摩擦，重物和触点M、N均视为质点，则有（　　） A. 相同转速下，重物质量越小，LED灯越容易发光 B. 相同转速下，重物质量越大，LED灯越容易发光 C. 若气嘴灯在最高点能发光，同一转速下在最低点也一定能发光 D. 若气嘴灯在最低点能发光，同一转速下在最高点也一定能发光 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．当气嘴灯在最低点时，对重物，由牛顿第二定律得kx1-mg=mω2R 在角速度ω相同时，重物的质量m越大，弹簧的伸长量x1越大，灯容易接通发光，故A错误，B正确； CD．气嘴灯在最高点时，由牛顿第二定律可得kx2+mg=mω2R 可知x1>x2，即若气嘴灯在最高点能发光，同一转速下在最低点也一定能发光；若气嘴灯在最低点能发光，同一转速下在最高点不一定能发光，C正确，D错误。 故选BC。 9. 如图所示，P是纬度为θ的地球表面上一点，人造地球卫星A、B均做匀速圆周运动，卫星B为地球赤道同步卫星。若某时刻P、A、B与地心O在同一平面内，其中O、P、A在一条直线上，且∠OAB=90°，下列说法正确的是（　　） A. P点物体的向心加速度小于卫星A的向心加速度 B. 卫星A、B的加速度相同 C. 卫星A、B的线速度之比为 D. 卫星A、B的周期之比为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据牛顿第二定律 可得 又卫星A的轨道半径小于卫星B的轨道半径，可得卫星A的向心加速度大于卫星B的向心加速度。卫星B为地球赤道同步卫星，故卫星B的角速度和P点相同，卫星B的轨道半径大于P点的轨道半径，根据 可得卫星B的向心加速度大于P点的向心加速度，故卫星A的向心加速度大于P点物体的向心加速度，故A正确； B．由题意可知，根据牛顿第二定律 解得加速度为 可得卫星A的加速度大于卫星B的加速度，故B错误； C．根据万有引力提供向心力 可得 因为 可得卫星A、B的线速度之比为，故C错误； D．根据万有引力提供向心力 解得 可得卫星A、B的周期之比为，故D正确。 故选AD。 10. 如图，将质量为2m的重物系在轻绳的一端，放在倾角为α=53°的固定光滑斜面上，轻绳绕过光滑轻小定滑轮，轻绳的另一端系一质量为m的环，环套在竖直固定的光滑直杆上，定滑轮与直杆的距离为d，杆上的A点与定滑轮等高，杆上的B点在A点正下方距离为d处。轻绳绷直，系重物段轻绳与斜面平行，不计一切摩擦阻力，轻绳、杆、斜面足够长，重力加速度为g。现将环从A处由静止释放，下列说法正确的是（　　） A. 环从A点释放时，环的加速度大小为g B. 环下降到最低点前，环所受合力一直对环做负功 C. 环下降到最低点前，环的机械能一直在减小 D. 环到达B处时，环的速度大小为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．从A点释放，环在竖直方向上只受到重力，则环的加速度大小为g，方向竖直向下，故A正确； B．环从静止下降到最低点过程中，先加速后减速，动能先增大后减小，根据动能定理合外力做功等于动能变化量，合力先做正功再做负功，故B错误； C．环下降到最低点过程中，绳子拉力始终沿着绳向上，与环速度方向成钝角，所以绳子拉力对环始终做负功，环的机械能一直减小；而绳子拉力对重物做正功，重物的机械能一直增大，故C正确； D．不计一切摩擦阻力，重物与环组成的系统只受重力，机械能守恒。 环从A处到达B处的过程中，重物沿斜面向上运动，环与重物的动能、重物的重力势能增加，环的重力势能减少。环减少的重力势能为，重物端轻绳缩短了 则重物增加的重力势能为 设环到达B处时，环的速度大小为，根据重物与环在沿着绳方向的速度大小相等，得到重物的速度为 过程中增加的机械能等于减少的机械能，有 解得，故D正确。 故选ACD。 第二卷 三、实验题（本题共有2小题，共16分） 11. 小明同学用如图甲所示的装置研究平抛运动及其特点，他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开下落。 （1）甲实验的现象是小球A、B同时落地，说明平抛运动竖直方向的运动是___________； （2）现将A、B球恢复初始状态后，用比较大的力敲击弹性金属片，小球A、B同时落地，A球落地点变远，则在空中运动的时间___________（填“变大”、“不变”或“变小”）； （3）安装图乙研究平抛运动实验装置时，保证斜槽末端水平，斜槽___________（填“需要”或“不需要”）光滑； （4）某同学用频闪照相机拍摄如图丙所示的小球平抛运动照片，其中小方格边长L=2.5cm，a、b、c、d为连续拍摄记录的四个位置，则小球平抛初速度___________（当地重力加速度大小，结果保留两位有效数字）。 【答案】（1）自由落体运动 （2）不变 （3）不需要 （4）1.0 【解析】 【小问1详解】 小球A、B同时落地，说明了平抛的小球在竖直方向上做自由落体运动。 【小问2详解】 由第一问可知，竖直高度不变时，根据 小球运动时间不变。 【小问3详解】 为保证小球初速度相同，让小球多次从斜槽的同一点由静止释放，斜槽不需要光滑。 【小问4详解】 在竖直方向上，根据 解得 小球抛出时的水平速度 12. 某同学用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验，所用计时器为电火花打点计时器： （1）对于该实验，下列操作中有利于减小实验误差的是___________； A. 重物选用质量和密度较大的金属锤 B. 打点计时器的两限位孔在同一竖直面内上下对正 C. 精确测量出重物的质量 D. 先释放重物，再接通电源 （2）实验中得到的一条纸带如图乙所示，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hA、hB、hC，重物质量用m表示，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。根据这些数据，选用从打下O点到打下B点的过程验证机械能守恒，该过程中，重物重力势能的减少量___________，动能的增加量___________ （3）某同学在纸带上选取了多个计数点，测量它们到初速度为零的起始点的距离h，并计算出打相应计数点时重物的速度v，描点并绘出的图像。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___________； A. B. C. D. （4）某同学的实验数据结果显示：重物动能的增加量小于重力势能的减少量，则可能的原因有___________。 A. 利用公式计算重物速度 B 利用公式v=gt计算重物速度 C. 空气对重物有阻力和打点计时器对纸带有阻力 D. 重物的质量过大 【答案】（1）AB （2） ①. ②. （3）A （4）C 【解析】 【小问1详解】 A．验证机械能守恒定律阻力要尽可能的小，故重物选用质量和密度较大的金属锤，故A正确； B．打点计时器的两限位孔在同一竖直面内上下对正以尽可能减小纸带与打点计时器间的摩擦阻力，故B正确； C．机械能守恒式为 化简为，故不需要测量质量，故C错误； D．为了充分利用纸带，使用打点计时器要先接通电源，再释放重物，故D错误。 故选AB。 【小问2详解】 [1]O点到打下B点的过程重物重力势能的减少量。 [2]打下B点时的速度为 动能增加量为 【小问3详解】 由动能定理 变形得，所以与成正比，图像为过原点的倾斜直线。 故选A。 【小问4详解】 AB．利用公式或v=gt计算重物速度，则物体做自由落体运动，机械能守恒，则重物动能的增加量等于重力势能的减少量，故AB不符合题意； C．重物动能的增加量小于重力势能的减少量，则可能的原因是空气对重物有阻力和打点计时器对纸带有阻力，故C符合题意； D．验证机械能守恒，重物的质量对实验结果没有影响，重物的质量大体积小则空气阻力可忽略，重物动能的增加量更接近重力势能的减少量，故D不符合题意。 故选C。 四、计算题（本题共3小题，共38分，按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 13. 宇航员站在某质量分布均匀的星球表面上，沿水平方向以初速度v0从斜坡上P点抛出一个小球，测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q。已知斜坡的倾角为α，该星球的半径为R，引力常量为G，球的体积公式为（r为球的半径），不考虑星球自转的影响。 （1）求该星球表面的重力加速度g； （2）求该星球的密度； 【答案】（1） （2）； 【解析】 【小问1详解】 小球做平抛运动过程中，水平方向有 竖直方向有 由几何知识可得 联立解得 【小问2详解】 对于星球表面质量为m0的物体，有 星球的体积 星球的密度 解得 14. 如图所示，长为3L的轻杆两端分别固定有质量均为m的小铁球1和2，杆的三等分点O处有光滑的水平转动轴。初状态轻杆恰好在水平位置，静止释放，不计空气阻力，重力加速度为g，当杆到达竖直位置时，求： （1）球1的速度大小v1和球2的速度大小，以及在此过程中，轻杆对球1做的功W₁ （2）水平转动轴对轻杆的作用力F的大小。 【答案】（1），， （2） 【解析】 【小问1详解】 由系统机械能守恒，可得 且有 解得， 对球1根据动能定理 解得 【小问2详解】 对球1受力分析，由牛顿第二定律可得 对球2受力分析，由牛顿第二定律可得 由牛顿第三定律，球1对轻杆作用力 球2对轻杆作用力 对轻杆分析 15. 哈尔滨冰雪大世界的冰块采集自松花江，步骤为开锯、切分、打捞、运送。图甲是某次运送冰块的示意图，水平冰面AB段由于清理了积雪可视为光滑冰面、BC段动摩擦因数。长方体冰块长，质量均匀分布且总质量为开始时，静止在AB段内，现给冰块一个水平向右的初速度使冰块向着BC运动，重力加速度求： （1）冰块中点到达B点时，冰块的加速度大小a； （2）冰块静止时，冰块右端与B点的距离d； （3）如图乙，在冰块静止后，质量为，可视为质点的破冰工具，以的速度从冰块左端水平向右滑上冰块，恰能到达冰块最右端，最终一同静止在BC段冰面上，求整个运动过程冰块与地面摩擦产热Q。 【答案】（1） （2）1.25m （3）37.5J 【解析】 【详解】（1）根据牛顿第二定律 由 解得 （2）设冰块进入段长度为时，冰块所受摩擦力 由式子可知此阶段摩擦力正比于冰块进入段的长度，则此阶段克服摩擦力做功 根据能量守恒定律 由 解得 （3）设破冰工具与冰块的动摩擦因数为 假设冰块不动，则有 即 对工具， 解得，不符合假设，说明冰块滑动。 对冰块 工具到达最右端恰好共速 位移关系 解得 对冰块 共速后，工具和冰块相对静止一起减速，加速度为，有 冰块减速位移 解得 冰块与地面摩擦产热 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $