精品解析：四川省绵阳市绵阳中学实验学校2022-2023学年高一下学期期末模拟考试物理试卷

绵阳中学实验学校高2022级高一下期期末模拟考试 物理试题 （考试时间：75分钟 满分：100分） 一、单项选择题。本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 以下说法正确的是（　　） A. 氢原子内电子的运动适合用经典力学求解 B. 经典力学可以解决自然界中所有的问题 C. 描述灰尘的运动需要用到相对论 D. 地面上观察高速飞行的飞船时，飞船内的时间将比地面上的时间走得慢 2. 图中的虚线为某同学投出篮球的运动轨迹，下列四幅图中能正确表示篮球在图示位置时加速度方向的是（不计空气阻力）（　　） A. B. C. D. 3. 如图是家庭里常见的厨房水槽的水龙头，A、B分别是出水口上的两点。当出水口绕转轴O转动，v表示线速度，表示角速度，a表示向心加速度，T表示周期，则下列判断正确的是（ ） A. B. C. D. 4. 如图所示，粗糙水平圆盘上，质量相等的A、B两物块叠放在一起，随圆盘一起做匀速圆周运动，则（　　） A. 圆盘对B的摩擦力等于B对A的摩擦力 B. 圆盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的2倍 C. B的向心力是A的向心力的2倍 D. B的合外力是A的合外力的2倍 5. 2022年2月4日，北京冬奥会开幕式用二十四节气倒计时，惊艳全球。二十四节气，对应着地球在公转轨道上的二十四个不同的位置。从天体物理学可知，地球沿椭圆轨道绕太阳运动经过如图所示的四个位置时，分别对应其中的四个节气。以下说法正确的是（　　） A. 太阳所在位置为地球椭圆轨道的一个焦点 B. 地球沿椭圆轨道绕太阳运动的速度大小不变 C. 地球在夏至时受到太阳的万有引力比在冬至时大 D. 夏至到冬至地球的机械能增大 6. 质量为0.2kg的苹果，从离地面1.8m高处的苹果树树枝上落至地面，忽略空气阻力，g取10m/s2，则苹果（　　） A. 下落过程中重力势能变化量为3.6J B. 下落过程中机械能变化量3.6J C. 着地前瞬间重力的功率为12W D. 下落过程中重力的平均功率为12W 7. 图为一种拓展训练的团队合作项目——“鼓动人心”。每个队友都拉着其中一条绳子，通过绳子控制鼓面来颠球。借助全体队员的共同努力，完成颠球目标。某次颠球过程，质量为250g的排球从静止下落45cm击中鼓面，被队员齐心协力竖直弹回原高度，球与鼓面的接触时间为0.1s，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 从落下到弹回原处的过程中，排球重力的冲量为零 B. 鼓面向上颠球的过程中，鼓面对排球的冲量等于排球动量的变化量 C. 所有绳子对鼓的冲量等于鼓的动量变化量 D. 鼓面向上颠球的过程中，鼓面对排球的平均作用力大小为17.5N 8. 一轻绳系住一质量为m的小球悬挂在O点，在最低点给小球一水平初速度，小球恰能在竖直平面内绕O点做圆周运动。若在水平半径OP的中点A处钉一枚光滑的钉子，仍在最低点给小球同样的初速度，小球向上通过P点后将绕A点做圆周运动，则到达最高点N时，绳子的拉力大小为（　　） A. 3mg B. 2mg C. 4mg D. 0 二、多项选择题。本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 关于力的说法正确的是（　　） A 力对物体做了功，则该力对物体一定有冲量 B 力对物体有冲量，则该力对物体一定要做功 C. 合力对物体做功为0，则物体的动量一定不变 D. 合力对物体冲量为0，则物体的动量一定不变 10. 如图所示，直径为d的竖直圆筒绕中心轴线以恒定的转速匀速转动。一子弹以水平速度沿圆筒直径方向从左侧射入圆筒，从右侧射穿圆筒后发现两弹孔在同一竖直线上且相距为h，重力加速度为g，则（　　） A. 子弹在圆筒中的水平速度为v0=d B. 子弹在圆筒中的水平速度为v0=2d C. 圆筒转动的角速度可能为ω=π D. 圆筒转动的角速度可能为ω=4π 11. 一滑块在水平地面上沿直线滑行，时其速度为1m/s，从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平作用力F，力F和滑块的速度v随时间t的变化规律分别如图甲、乙所示，则以下说法正确的是（ ） A. 第1s内，F对滑块做的功为2J B. 第2s内，F对滑块做功的平均功率为4W C. 第3s末，F对滑块做功瞬时功率为1W D. 前3s内，F对滑块做的总功为零 12. 如图所示，固定光滑斜面的倾角为37°，轻弹簧的一端固定在斜面上C点正上方的固定转轴O处，另一端与一质量为m的滑块（视为质点）相连，弹簧原长和O点到斜面的距离均为d。将滑块从与O点等高的A点由静止释放，滑块经过O点在斜面上的垂足B点到达C点的过程中始终未离开斜面，滑块到达C点时弹簧的弹力小于滑块受到的重力，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A. 滑块经过B点的速度小于 B. 滑块从A点运动到C点的过程中，在B点的速度最大 C. 滑块从A点运动到C点的过程中，其速度一直在增大 D. 弹簧的劲度系数小于 三、实验题。本题共2小题，每空2分，共16分。 13. 某研究小组利用频闪照相机研究小钢球平抛运动的规律，实验中得到的频闪照片如图所示，A、B、C均为拍摄到的位置，K点为某同学选定的一个点。已知背景中小正方形的边长为L，闪光频率为f。 （1）根据图中的表格可知，当地的重力加速度g的大小为__________。 （2）根据图中的表格可知，小钢球通过B点时竖直方向的分速度vy大小为__________。 （3）某同学通过观察照片，认为小钢球平抛运动的初始位置为K点，他的判断是__________（选填“正确”或“错误”）的。 14. 小李同学利用图①装置验证机械能守恒定律时，打出如图②所示纸带，已知打点计时器频率为。 （1）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含夹子）、打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材是_______。 A. 交流电源 B. 刻度尺 C. 天平（含砝码） （2）下列关于该实验说法正确的是_______。 A. 纸带必须尽量保持竖直方向以减小摩擦阻力作用 B. 为了验证机械能守恒，必须选择纸带上打出的第一个点作为起点 C. 将电磁打点计时器改成电火花计时器可以减少纸带和打点计时器间的摩擦 D. 可以选择较轻的物体作为重物以延长下落的时间，实验效果更好 （3）小明同学用两个形状完全相同，但质量不同的重物和分别进行实验，测得几组数据，并作出图像，如图③所示，由图像可判断的质量_______的质量（选填“大于”或“小于”）。 （4）小敏利用DIS 实验装置验证机械能守恒定律。如图④，主要由光电门与轻质摆杆组成单摆绕O点转动。实验时，质量为m的光电门从M点由静止下摆，依次经过6个宽度为d的遮光片，光电门摆至左边海绵止动阀处被卡住不再回摆。已知摆长为L，当摆杆与竖直方向的夹角为θ（θ小于90°）时，光电门经过遮光片的时间为△t，则光电门的动能Ek=________（选用字母m、L、θ、d、△t、g表示），然后对比不同遮光片处势能和动能之和是否相等；实验结束后，得到了如图所示的实验数据，其中势能变化的图线应该是下图中的_______。（选A、B或者C） 四、计算题。本题共3小题，共36分。解答过程中，要求必须写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。 15. 在中国空间站“天和”核心舱圆满完成两次“中国空间站太空授课”的“神舟十三号”飞行乘组航天员，已于4月16日采用“快速返回”技术安全返回。已知空间站离地面的高度为h，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，忽略地球自转。若空间站可视为绕地心做匀速圆周运动，求: （1）地球的平均密度； （2）空间站的线速度大小。 16. 一辆载重汽车在水平公路上，所受阻力大小与汽车对地面压力大小成正比。已知这辆载重汽车质量m0=3.0t，额定功率P=90kW，空载时在水平公路上行驶的最大速度vm=25m/s。某次，这辆汽车装上m=2.0t的货物，在水平公路上以额定功率起动并保持额定功率，经过时间t=1.0min达到最大速度。g取10m/s2。求： （1）汽车空载，在水平公路上行驶时受到的阻力大小f； （2）汽车装上m=2.0t的货物，在水平公路上行驶的最大速度v； （3）汽车装上m=2.0t的货物，在时间t=1.0min内通过的路程s。 17. 如图所示，水平轨道BC的左端与固定的光滑竖直圆轨道相切于B点，右端与一倾角为30°的光滑斜面轨道在C点平滑连接（即物体经过C点时速度的大小不变），斜面顶端固定一轻质弹簧，一质量为2kg的滑块从圆弧轨道的顶端A点由静止释放，经水平轨道后滑上斜面并压缩弹簧，第一次可将弹簧压缩至D点，已知光滑圆轨道的半径R=0.45m，水平轨道BC长为0.4m，其动摩擦因数μ=0.2，光滑斜面轨道上CD长为0.6m，g取10m/s2，求： （1）滑块第一次经过B点时对轨道的压力大小FN； （2）整个过程中弹簧具有最大的弹性势能Ep弹； （3）滑块第四次经过B点滑上圆轨道最高点的重力势能Ep（以地面为零势能面）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 绵阳中学实验学校高2022级高一下期期末模拟考试 物理试题 （考试时间：75分钟 满分：100分） 一、单项选择题。本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 以下说法正确的是（　　） A. 氢原子内电子的运动适合用经典力学求解 B. 经典力学可以解决自然界中所有的问题 C. 描述灰尘的运动需要用到相对论 D. 地面上观察高速飞行的飞船时，飞船内的时间将比地面上的时间走得慢 【答案】D 【解析】 【详解】A．氢原子内的电子属于微观粒子，其运动具有显著的量子效应，需用量子力学描述，经典力学不适用，故A错误； B．经典力学仅适用于宏观、低速情况，无法处理高速（接近光速）或微观领域的问题，故B错误； C．灰尘是宏观低速物体，其运动可用经典力学描述，无需相对论，故C错误； D．根据狭义相对论的钟慢效应，高速运动的飞船内的时间相对于地面观察者会变慢，故D正确。 故选D。 2. 图中的虚线为某同学投出篮球的运动轨迹，下列四幅图中能正确表示篮球在图示位置时加速度方向的是（不计空气阻力）（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】抛出的篮球只受重力作用，重力的方向竖直向下，故加速度a竖直向下，故B正确。 故选B。 3. 如图是家庭里常见的厨房水槽的水龙头，A、B分别是出水口上的两点。当出水口绕转轴O转动，v表示线速度，表示角速度，a表示向心加速度，T表示周期，则下列判断正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】AB．A、B两点是水龙头上的两点，角速度相同，即 A、B两点与转轴距离，由公式 得 AB错误； C．由向心加速度公式 由于，，得 C正确； D．由 由于，得，D错误。 故选C。 4. 如图所示，粗糙水平圆盘上，质量相等的A、B两物块叠放在一起，随圆盘一起做匀速圆周运动，则（　　） A. 圆盘对B的摩擦力等于B对A的摩擦力 B. 圆盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的2倍 C. B的向心力是A的向心力的2倍 D. B的合外力是A的合外力的2倍 【答案】B 【解析】 【详解】AB．由题知，A、B两物体的质量、角速度和半径都相等，由摩擦力提供运动的向心力，对AB整体分析，根据牛顿第二定律有 对A分析，根据牛顿第二定律有 可知，故A错误，B正确； C．根据 两物体的质量、角速度和半径都相等，故两物体的向心力相等，故C错误； D．两物体做匀速圆周运动的向心力由合外力提供，因两物体的向心力相等，故两物体的合外力也相等，故D错误。 故选B。 5. 2022年2月4日，北京冬奥会开幕式用二十四节气倒计时，惊艳全球。二十四节气，对应着地球在公转轨道上的二十四个不同的位置。从天体物理学可知，地球沿椭圆轨道绕太阳运动经过如图所示的四个位置时，分别对应其中的四个节气。以下说法正确的是（　　） A. 太阳所在位置为地球椭圆轨道的一个焦点 B. 地球沿椭圆轨道绕太阳运动的速度大小不变 C. 地球在夏至时受到太阳的万有引力比在冬至时大 D. 夏至到冬至地球的机械能增大 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据开普勒第一定律可知太阳所在位置为地球椭圆轨道的一个焦点，故A正确； B．根据开普勒第二定律可知夏至时地球在远日点，公转速度最小，冬至时地球在近日点，公转速度最大，故B错误； C．根据万有引力定律公式有 可知地球在夏至时受到太阳的万有引力比在冬至时小，故C错误； D．地球在同一轨道运动，机械能守恒，故D错误。 故选A。 6. 质量为0.2kg的苹果，从离地面1.8m高处的苹果树树枝上落至地面，忽略空气阻力，g取10m/s2，则苹果（　　） A. 下落过程中重力势能变化量为3.6J B. 下落过程中机械能变化量为3.6J C. 着地前瞬间重力的功率为12W D. 下落过程中重力平均功率为12W 【答案】C 【解析】 【详解】A．重力势能变化量为，故A错误； B．忽略空气阻力时，机械能守恒，机械能变化量为零，故B错误； C．着地瞬间速度 瞬时功率，故C正确； D．下落时间 平均功率，故D错误。 故选C。 7. 图为一种拓展训练的团队合作项目——“鼓动人心”。每个队友都拉着其中一条绳子，通过绳子控制鼓面来颠球。借助全体队员的共同努力，完成颠球目标。某次颠球过程，质量为250g的排球从静止下落45cm击中鼓面，被队员齐心协力竖直弹回原高度，球与鼓面的接触时间为0.1s，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 从落下到弹回原处的过程中，排球重力的冲量为零 B. 鼓面向上颠球的过程中，鼓面对排球的冲量等于排球动量的变化量 C. 所有绳子对鼓的冲量等于鼓的动量变化量 D. 鼓面向上颠球的过程中，鼓面对排球的平均作用力大小为17.5N 【答案】D 【解析】 【详解】A．从落下到弹回原处的过程中，排球重力的作用时间不为零，根据IG=Gt可知，重力的冲量不为零，A错误； B．根据动量定理，鼓面向上颠球的过程中，鼓面对排球的冲量以及排球重力的冲量的矢量和等于排球动量的变化量，B错误； C．根据动量定理，所有绳子对鼓的冲量与鼓的重力的冲量的矢量和等于鼓的动量变化量，C错误； D．球下落到鼓面时的速度以及反弹的速度大小均为 向上为正方向，鼓面向上颠球的过程中，对球根据动量定理 解得鼓面对排球的平均作用力大小为F=17.5N，D正确。 故选D。 8. 一轻绳系住一质量为m的小球悬挂在O点，在最低点给小球一水平初速度，小球恰能在竖直平面内绕O点做圆周运动。若在水平半径OP的中点A处钉一枚光滑的钉子，仍在最低点给小球同样的初速度，小球向上通过P点后将绕A点做圆周运动，则到达最高点N时，绳子的拉力大小为（　　） A. 3mg B. 2mg C. 4mg D. 0 【答案】A 【解析】 【详解】小球恰能在竖直平面内绕O点做圆周运动，在最高点由重力提供向心力，则有 解得 根据机械能守恒，在小圆周最高点N的速度为，则 根据向心力公式 联立得 故选A。 二、多项选择题。本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 关于力的说法正确的是（　　） A. 力对物体做了功，则该力对物体一定有冲量 B. 力对物体有冲量，则该力对物体一定要做功 C. 合力对物体做功为0，则物体动量一定不变 D. 合力对物体冲量为0，则物体的动量一定不变 【答案】AD 【解析】 【详解】A．如果力对物体做了功，说明有力作用在物体上，并且物体在力的方向上有位移，故有力作用了一段时间，根据 可知该力一定有冲量。所以力对物体做了功，则该力对物体一定有冲量，故A正确； B．当力方向与物体位移垂直且作用一段时间后，力产生了冲量，但力对物体不做功，故B错误； C．合力对物体做功为0，根据动能定理，物体的动能不变，但速度方向可能改变，动量是矢量，所以动量可能改变。例如匀速圆周运动，合力做功为0，但物体的动量方向不断变化，动量改变，故C错误； D．根据动量定理，合力的冲量等于物体动量的变化量。如果合力对物体冲量为0，那么物体动量的变化量为0，即物体的动量一定不变，故D正确。 故选AD。 10. 如图所示，直径为d的竖直圆筒绕中心轴线以恒定的转速匀速转动。一子弹以水平速度沿圆筒直径方向从左侧射入圆筒，从右侧射穿圆筒后发现两弹孔在同一竖直线上且相距为h，重力加速度为g，则（　　） A. 子弹在圆筒中的水平速度为v0=d B. 子弹在圆筒中的水平速度为v0=2d C. 圆筒转动的角速度可能为ω=π D. 圆筒转动的角速度可能为ω=4π 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．子弹在圆筒中运动时水平方向做匀速运动，竖直方向做自由落体运动，则子弹在筒中运动的时间 水平速度为，A正确，B错误； CD．由题意可知（n=0、1、2、3……） 当n=0时，C正确，D错误。 故选AC。 11. 一滑块在水平地面上沿直线滑行，时其速度为1m/s，从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平作用力F，力F和滑块的速度v随时间t的变化规律分别如图甲、乙所示，则以下说法正确的是（ ） A. 第1s内，F对滑块做的功为2J B. 第2s内，F对滑块做功的平均功率为4W C. 第3s末，F对滑块做功的瞬时功率为1W D. 前3s内，F对滑块做的总功为零 【答案】AC 【解析】 【详解】第1秒内、第2秒内、第3秒内力F的大小分别为 F1=2N F2=3N F3=1N A．第1s内的位移 x1=1×1=1m 则第1s内F对滑块做功为 W1=F1x1=2×1=2J 故A正确； B．第2s内，滑块位移为 则第2s内F对滑块做功为 W2=F2x2=3×1.5J=4.5J 第2s内，F对滑块做功的平均功率为 故B错误； C．第3s末的速度 v3=1m/s 则第3s末F对滑块做功的瞬时功率为 P3=F3v3=1×1W=1W 故C正确； D．第3s内的位移 则第3s内F对滑块做功为 W3=F3x3=1×1.5=1.5J 前3s内，F对滑块做的总功为 W=W1+W2+W3=8J 故D错误。 故选AC。 12. 如图所示，固定光滑斜面的倾角为37°，轻弹簧的一端固定在斜面上C点正上方的固定转轴O处，另一端与一质量为m的滑块（视为质点）相连，弹簧原长和O点到斜面的距离均为d。将滑块从与O点等高的A点由静止释放，滑块经过O点在斜面上的垂足B点到达C点的过程中始终未离开斜面，滑块到达C点时弹簧的弹力小于滑块受到的重力，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A. 滑块经过B点的速度小于 B. 滑块从A点运动到C点的过程中，在B点的速度最大 C. 滑块从A点运动到C点的过程中，其速度一直在增大 D. 弹簧的劲度系数小于 【答案】CD 【解析】 【详解】A．滑块从A到B由动能定理得 由几何关系 故得 故A错误； B．在B点滑块的加速度仍然向下，仍在加速，故B错误； C．因为在C点弹簧的弹力仍小于滑块受到的重力，故滑块从A点运动到C点的过程中合力一直沿斜面向下，故滑块一直沿斜面向下加速，故C正确； D．滑块在C点 得 故D正确； 故选CD。 三、实验题。本题共2小题，每空2分，共16分。 13. 某研究小组利用频闪照相机研究小钢球平抛运动的规律，实验中得到的频闪照片如图所示，A、B、C均为拍摄到的位置，K点为某同学选定的一个点。已知背景中小正方形的边长为L，闪光频率为f。 （1）根据图中的表格可知，当地的重力加速度g的大小为__________。 （2）根据图中的表格可知，小钢球通过B点时竖直方向的分速度vy大小为__________。 （3）某同学通过观察照片，认为小钢球平抛运动的初始位置为K点，他的判断是__________（选填“正确”或“错误”）的。 【答案】 ①. ②. 4fL ③. 正确 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]水平方向匀速运动，故 ，竖直方向 解得 (2)[2] 小钢球通过B点时竖直方向的分速度vy大小 (3)[3]因为竖直位移比为1:3:5，故小钢球平抛运动初始位置为K点，他的判断是正确的。 14. 小李同学利用图①装置验证机械能守恒定律时，打出如图②所示的纸带，已知打点计时器频率为。 （1）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含夹子）、打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材是_______。 A. 交流电源 B. 刻度尺 C. 天平（含砝码） （2）下列关于该实验说法正确的是_______。 A. 纸带必须尽量保持竖直方向以减小摩擦阻力作用 B. 为了验证机械能守恒，必须选择纸带上打出的第一个点作为起点 C. 将电磁打点计时器改成电火花计时器可以减少纸带和打点计时器间的摩擦 D. 可以选择较轻的物体作为重物以延长下落的时间，实验效果更好 （3）小明同学用两个形状完全相同，但质量不同的重物和分别进行实验，测得几组数据，并作出图像，如图③所示，由图像可判断的质量_______的质量（选填“大于”或“小于”）。 （4）小敏利用DIS 实验装置验证机械能守恒定律。如图④，主要由光电门与轻质摆杆组成单摆绕O点转动。实验时，质量为m的光电门从M点由静止下摆，依次经过6个宽度为d的遮光片，光电门摆至左边海绵止动阀处被卡住不再回摆。已知摆长为L，当摆杆与竖直方向的夹角为θ（θ小于90°）时，光电门经过遮光片的时间为△t，则光电门的动能Ek=________（选用字母m、L、θ、d、△t、g表示），然后对比不同遮光片处势能和动能之和是否相等；实验结束后，得到了如图所示的实验数据，其中势能变化的图线应该是下图中的_______。（选A、B或者C） 【答案】（1）AB （2）AC （3）大于 （4） ①. ②. C 【解析】 【小问1详解】 实验中还需要交流电源给打点计时器供电；刻度尺用来测量纸带；不需要测量重物的质量，则不需要天平。 故选AB。 【小问2详解】 A．纸带必须尽量保持竖直方向以减小摩擦阻力作用，A正确； B．验证机械能守恒不一定要选择纸带上打出的第一个点作为起点，B错误； C．将电磁打点计时器改成电火花计时器可以减少纸带和打点计时器间的摩擦，C正确； D．可以选择较重的物体可减小阻力的影响，D错误。 故选AC。 【小问3详解】 形状相同，则空气阻力相同，设空气阻力为f，则由动能定理 可得 由于P的斜率大于Q的斜率，则P的质量大于Q的质量。 【小问4详解】 [1]光电门的动能 [2]因光电门向下摆动，则随h的减小，重力势能减小，可知图线C是势能变化的图线。 四、计算题。本题共3小题，共36分。解答过程中，要求必须写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。 15. 在中国空间站“天和”核心舱圆满完成两次“中国空间站太空授课”的“神舟十三号”飞行乘组航天员，已于4月16日采用“快速返回”技术安全返回。已知空间站离地面的高度为h，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，忽略地球自转。若空间站可视为绕地心做匀速圆周运动，求: （1）地球的平均密度； （2）空间站的线速度大小。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）对地球表面上的物体，有 ① 地球的平均密度为 ② ③ 由①②③联立解得 （2）对空间站，由牛顿第二定律有 ④ 由①④ 16. 一辆载重汽车在水平公路上，所受阻力大小与汽车对地面压力大小成正比。已知这辆载重汽车质量m0=3.0t，额定功率P=90kW，空载时在水平公路上行驶的最大速度vm=25m/s。某次，这辆汽车装上m=2.0t的货物，在水平公路上以额定功率起动并保持额定功率，经过时间t=1.0min达到最大速度。g取10m/s2。求： （1）汽车空载，在水平公路上行驶时受到的阻力大小f； （2）汽车装上m=2.0t的货物，在水平公路上行驶的最大速度v； （3）汽车装上m=2.0t的货物，在时间t=1.0min内通过的路程s。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 汽车空载，设在水平公路上以最大速度vm行驶时受到阻力大小为f，汽车牵引力为F，则P=Fvm，F=f 解得f=3.6×103 N 【小问2详解】 汽车装上m=2.0t货物，设最大速度为v时，汽车牵引力为F1，受到的阻力为f1，则f=km0g，f1=k(m0+m)g 达到最大速度时F1=f1 又P=F1v 解得F1=f1=6×103 N，v=15m/s 【小问3详解】 根据动能定理 解得 17. 如图所示，水平轨道BC的左端与固定的光滑竖直圆轨道相切于B点，右端与一倾角为30°的光滑斜面轨道在C点平滑连接（即物体经过C点时速度的大小不变），斜面顶端固定一轻质弹簧，一质量为2kg的滑块从圆弧轨道的顶端A点由静止释放，经水平轨道后滑上斜面并压缩弹簧，第一次可将弹簧压缩至D点，已知光滑圆轨道的半径R=0.45m，水平轨道BC长为0.4m，其动摩擦因数μ=0.2，光滑斜面轨道上CD长为0.6m，g取10m/s2，求： （1）滑块第一次经过B点时对轨道的压力大小FN； （2）整个过程中弹簧具有最大的弹性势能Ep弹； （3）滑块第四次经过B点滑上圆轨道最高点的重力势能Ep（以地面为零势能面）。 【答案】（1）60N （2） （3） 【解析】 小问1详解】 对滑块，从A到B，由动能定理有 解得vB=3m/s 在B点，由牛顿第二定律可得 由牛顿第三定律可得 解得=60N 【小问2详解】 滑块第一次到D点具有最大的弹性势能，从A到D，由动能定理可得 解得 【小问3详解】 由A经过四次B点滑上圆轨道最高点全过程由能量守恒定律可得， 且 解得Ep=2.6J 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $