精品解析：海南省海口市龙华区海口黄冈金盘学校2024-2025学年高一下学期5月月考物理试题（四）

2024-2025学年海南高一年级阶段性教学检测（四） 物理 注意事项： 1、本试卷满分100分，测试时间90分钟，共8页。 2、考查范围：必修第一册全册、必修第二册全册。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 一位小朋友在公园内荡秋千（其运动过程视为圆周运动），忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 小朋友运动到最低点时，座板的支持力提供向心力 B. 小朋友运动到最低点时，座板的支持力和小朋友所受重力的合力提供向心力 C. 由最高点荡到最低点的过程中，小朋友受到的合外力就是向心力 D. 小朋友运动过程中受到重力、支持力和向心力的共同作用 2. 2024年9月25日，解放军向太平洋方向发射一枚洲际弹道导弹，该导弹的射程约12000公里，采用了钱学森弹道设计理念。如图所示为导弹从起飞到击中目标的轨迹示意图，导弹在点加速冲向目标，图中所示四个点中速度方向和所受合力方向的示意图，可能正确的是（　　） A. 点 B. 点 C. 点 D. 点 3. 如图所示，物块叠放在光滑的水平面上，二者在力的作用下一起向右加速运动，下列说法正确的是（　　） A. 物块受到4个力的作用 B. 物块、的接触面可能光滑 C. 物块受到5个力的作用 D. 物块受到的支持力大小等于物块的重力 4. 一小物块在水平拉力的作用下向右运动，拉力随小物块的位置坐标变化的图像如图所示，则在内，拉力做的功为（　　） A. B. C. D. 5. 影视剧中，武打演员的轻功出神入化，实际上是通过吊威亚实现的，如图所示，牵引车通过细钢丝跨过定滑轮拉着特技演员上升，连接特技演员的细钢丝竖直，处于图示位置时，和牵引车相连的细钢丝与水平方向的夹角。若特技演员可视为质点，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 特技演员匀速上升时，牵引车匀速向左运动 B. 牵引车匀速向左运动时，特技演员上升的速度越来越小 C. 处于图示位置时，特技演员上升的速度是牵引车速度的倍 D. 牵引车匀速向左运动时，特技演员处于失重状态 6. 如图所示，一辆四轮汽车接连通过拱桥和凹陷路段。已知拱桥和凹陷路段可视为半径均为的弧形面，单只轮胎能承受的最大压力为车重的0.4倍，重力加速度为，汽车可视为质点，为保证汽车不脱离拱桥最高点且不爆胎，则汽车匀速行驶的速度大小应满足（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，在遥远的银河中有一颗行星，卫星绕其做匀速圆周运动，卫星绕其运行的轨迹为椭圆，两卫星的绕行方向均为顺时针方向，为椭圆轨道的“近地点”，为椭圆轨道的上顶点。已知行星的半径为，卫星的绕行半径和卫星运行轨道的半长轴均为，卫星的周期为，引力常量为，忽略行星的自转，不计两卫星之间的作用力。下列说法正确的是（　　） A. 卫星的运行周期为 B. 卫星从点运行到点所需的时间为 C. 行星的密度为 D. 行星表面的重力加速度为 8. 某次环岛军事演习中，舰载机从航母上起飞升空，翱翔蓝天。某舰载机的质量为、起飞决断速度（即起飞前的最小速度）为，航母甲板的有效加速长度为，舰载机经弹射加速后瞬间获得一初速度后，立即启动发动机以的加速度匀加速运动。舰载机可视为质点，当舰载机恰好在甲板末端以决断速度起飞时，下列说法正确的是（　　） A. 舰载机匀加速的时间为 B. 弹射加速后，舰载机获得的瞬时速度大小为 C. 弹射器对舰载机做的功为 D. 舰载机匀加速阶段合外力的平均功率为 二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。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. 分别用相同的力拉着甲、乙两物块由静止开始沿着光滑水平面运动相同的距离。已知，两物块均可视为质点，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 运动过程中，甲物块所受拉力的瞬时功率越来越大 B. 运动过程中，乙物块所受拉力的瞬时功率保持不变 C. 运动过程中，两物块所受拉力的平均功率 D. 运动过程中，两物块所受拉力平均功率 10. 如图所示为一岸防炮射出的炮弹在空中的运行轨迹。已知炮弹的质量为，轨迹的最高点到水平面的距离为，炮口的高度为，重力加速度为，不计空气阻力，炮弹可视为质点。下列说法正确的是（　　） A. 炮弹从点运动到点的过程中，其重力势能不断增大 B. 炮弹从点运动到点的过程中，其重力做负功 C. 炮弹从射出到落回水平面的过程中，重力做的功为 D. 炮弹从射出到落回水平面的过程中，重力势能减少量为 11. 如图所示为宇宙飞船和卫星绕地球运动的运行轨道，其中轨道1为椭圆轨道，点为近地点，点为远地点，轨道2为圆轨道，二者在点相切，只考虑地球对它们的作用，下列说法正确的是（　　） A. 宇宙飞船运行周期大于卫星的运行周期 B. 宇宙飞船的发射速度需要大于 C. 宇宙飞船要想进入轨道2，需要在点点火加速 D. 宇宙飞船进入轨道2后一直加速就可以追上卫星 12. 如图1所示，足够长的传送带顺时针匀速转动，现将一质量为的物块轻放在传送带左端，并同时施加一大小为、方向水平向右的拉力，物块运动的图像如图2所示。物块可视为质点，重力加速度取，下列说法正确的是（　　） A. 传送带的运行速度大小为 B. 物块与传送带间的动摩擦因数为0.3 C. 时物块的速度大小为 D. 内摩擦力所做的功为 13. 节能减排，绿色出行。某款质量为的新能源汽车如图1所示，测试其性能时的图像如图2所示，其中时间内，图像为一条过原点的直线。时刻，汽车的速度大小为且达到额定功率，此后汽车的功率保持不变，时刻起汽车以最大速度匀速行驶。假设汽车所受阻力恒定，下列说法正确的是（　　） A. 时间内汽车的牵引力逐渐增大 B. 汽车所受阻力大小为 C. 时间内牵引力对汽车做的功为 D. 时间内，汽车行驶的距离为 三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。 14. 某实验小组准备用如图1所示装置来探究向心力大小与速度大小的关系。轻质细线的一端系着小钢球，另一端固定在力传感器上，将小钢球拉起一定高度后由静止释放，光电门测出小钢球的球心经过最低点时的挡光时间，力传感器测出此时细线的拉力大小。已知小钢球的直径为、质量为，当地的重力加速度为。 （1）某次光电门记录的挡光时间为，则小钢球经过最低点时的速度大小为___________。 （2）多次改变小钢球的释放位置，测出多组数据，作出图像，若图像为图2中的___________（选填“A”“B”或“C”），说明向心力大小与速度大小的平方可能成正比。 15. 某同学用如图3所示的装置验证牛顿第二定律。回答下列问题： （1）实验开始前，___________（选填“需要”或“不需要”）垫起长木板的一端以平衡阻力。 （2）某次实验时，得到纸带如图4所示，选出五个计数点。已知打点计时器所用交流电的频率为，每相邻两个计数点间还有4个点未画出，测得，则小车运动的加速度大小为___________（结果保留3位有效数字）。 （3）改变重物的质量，多次实验，记录力传感器的示数并求得对应的加速度大小，作出图线，若图线近似为一条过原点的倾斜直线，则说明___________。 16. 某同学在实验室用如图1所示装置验证机械能守恒定律，利用打点计时器记录重物自由下落的运动过程。用天平测出重物的质量为，请回答下列问题： （1）该同学在实验中得到的纸带如图2所示，选取纸带上打出的连续的五个点，测出点到起点的距离为，两点间的距离为，两点间的距离为，使用的交变电源的周期为。已知当地的重力加速度为，则打点计时器打点时重物的动能为___________，打点计时器在打点和点的这段时间内重物的重力势能的减少量为___________。（均用已知量和测量量的符号表示） （2）用纵轴表示重物动能增加量或重力势能减少量，用横轴表示重物下落的高度，该同学在同一坐标系中作出了和图像，如图3所示。由于重物下落过程中受到阻力的作用，可知图线___________（选填“①”或“②”）表示图像。 （3）某同学借助该装置，测量物体下落过程所受的阻力，他用两个体积相同、质量分别为和的重物M和N进行实验，处理数据后画出重物下落高度为时与对应的瞬时速度平方的二分之一的关系图像（图像）如图4所示。M、N下落过程中所受的阻力相同，由图像可知___________（选填“>”或“<”）；已知实验所用的重物的质量，当地重力加速度取，测得图4中M所对应的图像斜率，则重物M所受的平均阻力大小___________。（结果保留小数点后2位） 四、计算题：本题共3小题，共38分。把解答写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。 17. 如图所示，哪吒发现山脚下有一海妖由静止开始以的加速度沿水平方向向左逃向海边，于是他立即将乾坤圈沿水平方向抛出，经过恰好击中海妖。已知哪吒所在位置到海妖初始位置的水平距离，重力加速度取，不计空气阻力，海妖及乾坤圈均可视为质点。求： （1）哪吒所在山顶与海妖所在位置之间的高度差； （2）乾坤圈抛出时的速度大小。 18. 如图所示，质量的物体B放在固定的水平平台最左端，通过细绳跨过光滑的定滑轮与质量的物体A相连接，连接B的细绳水平，细绳拉直时用手托住A使其由静止释放。已知A下落时的加速度大小，B与平台之间的动摩擦因数，物体A、B均可视为质点，平台足够高，不计空气阻力。 （1）求当地重力加速度的大小及细绳拉力的大小； （2）A下落时切断细绳，为保证不冲出平台，求平台的长度应满足的条件。 19. 如图所示，弹射器固定在水平平台的左端，初始时质量的物块位于平台上的A点，某时刻弹射器工作将物块向右弹出，在A、B之间的某位置，物块脱离弹射器，从点飞出后恰好沿C点的切线方向进入光滑圆弧轨道，一段时间后物块恰好能通过圆弧轨道的最高点D。已知物块与平台间的动摩擦因数，圆弧轨道的圆心与平台的高度差，轨道半径，半径与竖直方向的夹角，之间的距离，物块可视为质点，重力加速度取，不计空气阻力。求： （1）物块经过C点时轨道对物块的支持力大小； （2）B、C两点间的水平距离； （3）物块从A点到B点的过程中，弹射器对物块所做的功。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年海南高一年级阶段性教学检测（四） 物理 注意事项： 1、本试卷满分100分，测试时间90分钟，共8页。 2、考查范围：必修第一册全册、必修第二册全册。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 一位小朋友在公园内荡秋千（其运动过程视为圆周运动），忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 小朋友运动到最低点时，座板的支持力提供向心力 B. 小朋友运动到最低点时，座板的支持力和小朋友所受重力的合力提供向心力 C. 由最高点荡到最低点的过程中，小朋友受到的合外力就是向心力 D. 小朋友运动过程中受到重力、支持力和向心力的共同作用 【答案】B 【解析】 【详解】AB．在最低点，向心力由座板的支持力和小朋友所受重力的合力提供，故A错误，B正确； C．从最高点到最低点的过程中，小朋友做变速圆周运动，合外力除了提供向心力外，还提供切向方向的分力，故C错误； D．向心力是效果力，由实际力（重力和支持力）的合力提供，并非独立存在的力，故D错误。 故选B。 2. 2024年9月25日，解放军向太平洋方向发射一枚洲际弹道导弹，该导弹的射程约12000公里，采用了钱学森弹道设计理念。如图所示为导弹从起飞到击中目标的轨迹示意图，导弹在点加速冲向目标，图中所示四个点中速度方向和所受合力方向的示意图，可能正确的是（　　） A. 点 B. 点 C. 点 D. 点 【答案】B 【解析】 【详解】根据曲线运动的特点，可知速度v方向沿运动轨迹的切线方向，合力F方向指向运动轨迹的凹侧，轨迹在两者之间；其中在点加速冲向目标，则此时合力F方向与速度v方向的夹角小于；故图中所示四个点中速度方向和所受合力方向的示意图，可能正确的是点。 故选B。 3. 如图所示，物块叠放在光滑的水平面上，二者在力的作用下一起向右加速运动，下列说法正确的是（　　） A. 物块受到4个力的作用 B. 物块、的接触面可能光滑 C. 物块受到5个力的作用 D. 物块受到的支持力大小等于物块的重力 【答案】C 【解析】 【详解】AB．对P受力分析，可知在竖直方向上，物块P受到重力与物块Q对P的支持力平衡，水平方向上，由于二者一起向右做加速运动，故物块P在水平方向受到Q对其的摩擦力，因此物块P受到三个力的作用，故AB错误； CD．单独对物块Q受力分析可知，竖直方向上，Q受到自身的重力、P对Q的压力以及地面对Q的支持力，根据平衡条件及牛顿第三定律可知，物块受到的支持力大小等于物块、P的总重力；水平方向上，Q受到P对Q的摩擦力和外力，因此物块Q总共受到5个力的作用，故C正确，D错误。 故选C。 4. 一小物块在水平拉力的作用下向右运动，拉力随小物块的位置坐标变化的图像如图所示，则在内，拉力做的功为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】在图像中，图像与轴围成的面积表示拉力做的功。设拉力做功，此段图像为梯形，根据梯形面积公式 这里，， 可得 设拉力做功，此段图像为三角形，根据三角形面积公式 这里， 可得 那么内拉力做的功 故选A。 5. 影视剧中，武打演员的轻功出神入化，实际上是通过吊威亚实现的，如图所示，牵引车通过细钢丝跨过定滑轮拉着特技演员上升，连接特技演员的细钢丝竖直，处于图示位置时，和牵引车相连的细钢丝与水平方向的夹角。若特技演员可视为质点，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 特技演员匀速上升时，牵引车匀速向左运动 B. 牵引车匀速向左运动时，特技演员上升的速度越来越小 C. 处于图示位置时，特技演员上升的速度是牵引车速度的倍 D. 牵引车匀速向左运动时，特技演员处于失重状态 【答案】C 【解析】 【详解】A．设牵引车的速度为，将其沿钢丝方向和垂直于钢丝方向分解，沿钢丝方向的分速度为，若特技演员匀速上升，随着牵引车向左运动，逐渐减小，逐渐增大。为保持不变，需逐渐减小，即牵引车做减速运动，而非匀速运动。故A错误； BD．若牵引车匀速向左运动，不变，由A选项可知，随着牵引车向左运动，逐渐减小，逐渐增大，因此会逐渐增大，而非越来越小，特技演员加速上升，处于超重状态，而非失重状态，故BD错误； C．图示位置时，则，即特技演员上升的速度是牵引车速度的倍，故C正确． 故选C。 6. 如图所示，一辆四轮汽车接连通过拱桥和凹陷路段。已知拱桥和凹陷路段可视为半径均为的弧形面，单只轮胎能承受的最大压力为车重的0.4倍，重力加速度为，汽车可视为质点，为保证汽车不脱离拱桥最高点且不爆胎，则汽车匀速行驶的速度大小应满足（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设车恰好不脱离拱桥时速度为，则有 解得 设车恰好不爆胎时车速为，则有 解得 故为保证汽车不脱离拱桥最高点且不爆胎，综合可知车速度满足。 故选A。 7. 如图所示，在遥远的银河中有一颗行星，卫星绕其做匀速圆周运动，卫星绕其运行的轨迹为椭圆，两卫星的绕行方向均为顺时针方向，为椭圆轨道的“近地点”，为椭圆轨道的上顶点。已知行星的半径为，卫星的绕行半径和卫星运行轨道的半长轴均为，卫星的周期为，引力常量为，忽略行星的自转，不计两卫星之间的作用力。下列说法正确的是（　　） A. 卫星的运行周期为 B. 卫星从点运行到点所需的时间为 C. 行星的密度为 D. 行星表面的重力加速度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据开普勒第三定律可知，绕同一中心天体运行的行星（卫星），其轨道半长轴的三次方与周期的平方之比是一常数，即 由于卫星的绕行半径和卫星运行轨道的半长轴均为，因此二者的周期相等，故A错误； B．卫星Q从H点运动到K点的过程中，卫星Q要克服万有引力做功，动能减小，速度减小，因此卫星Q从H点到K点的平均速度大于从K点到“远地点”的平均速度，故卫星从点运到点所需的时间小于，故B错误； C．万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律可得 结合密度公式， 联立解得行星的密度为，故C错误； D．在星球表面，万有引力大小等于重力的大小，则有 结合上述结论可知 联立解得，行星表面的重力加速度为，故D正确。 故选D。 8. 某次环岛军事演习中，舰载机从航母上起飞升空，翱翔蓝天。某舰载机的质量为、起飞决断速度（即起飞前的最小速度）为，航母甲板的有效加速长度为，舰载机经弹射加速后瞬间获得一初速度后，立即启动发动机以的加速度匀加速运动。舰载机可视为质点，当舰载机恰好在甲板末端以决断速度起飞时，下列说法正确的是（　　） A. 舰载机匀加速的时间为 B. 弹射加速后，舰载机获得的瞬时速度大小为 C. 弹射器对舰载机做功为 D. 舰载机匀加速阶段合外力的平均功率为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据解得 根据解得，故AB错误； C．根据动能定理，得弹射器对舰载机做功，故C错误； D．根据牛顿第二定律，有 得舰载机匀加速阶段合外力的平均功率，故D正确。 故选D 二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。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. 分别用相同的力拉着甲、乙两物块由静止开始沿着光滑水平面运动相同的距离。已知，两物块均可视为质点，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 运动过程中，甲物块所受拉力的瞬时功率越来越大 B. 运动过程中，乙物块所受拉力的瞬时功率保持不变 C. 运动过程中，两物块所受拉力的平均功率 D. 运动过程中，两物块所受拉力的平均功率 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．由牛顿第二定律可得 根据运动学规律可得 物块的瞬时功率 联立整理可得 因此运动过程中，两物块所受拉力的瞬时功率越来越大，故A正确，B错误； CD．由动能定理可得 解得 结合题意，则有 根据匀变速直线运动的平均速度 可得 根据平均功率可知，因此，故C正确，D错误。 故选AC 。 10. 如图所示为一岸防炮射出的炮弹在空中的运行轨迹。已知炮弹的质量为，轨迹的最高点到水平面的距离为，炮口的高度为，重力加速度为，不计空气阻力，炮弹可视为质点。下列说法正确的是（　　） A. 炮弹从点运动到点的过程中，其重力势能不断增大 B. 炮弹从点运动到点的过程中，其重力做负功 C. 炮弹从射出到落回水平面的过程中，重力做的功为 D. 炮弹从射出到落回水平面的过程中，重力势能减少量为 【答案】ABD 【解析】 【详解】AB．炮弹从点运动到点的过程中，炮弹的高度逐渐增大，所以重力做负功，重力势能不断增大，故AB正确； CD．炮弹从射出到落回水平面的过程中，重力做的功为 则重力势能减少量为，故C错误，D正确。 故选ABD。 11. 如图所示为宇宙飞船和卫星绕地球运动的运行轨道，其中轨道1为椭圆轨道，点为近地点，点为远地点，轨道2为圆轨道，二者在点相切，只考虑地球对它们的作用，下列说法正确的是（　　） A. 宇宙飞船的运行周期大于卫星的运行周期 B. 宇宙飞船的发射速度需要大于 C. 宇宙飞船要想进入轨道2，需要在点点火加速 D. 宇宙飞船进入轨道2后一直加速就可以追上卫星 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据开普勒第三定律，由于轨道1的半长轴小于轨道2的半径，所以宇宙飞船的运行周期小于卫星的运行周期，故A错误； B．第一宇宙速度是近地卫星的发射速度，宇宙飞船的发射速度需要大于第一宇宙速度，故B正确； C．卫星从低轨道变轨到高轨道需要在变轨处点火加速，所以宇宙飞船要想进入轨道2，需要在点点火加速，故C正确； D．宇宙飞船进入轨道2后一直加速，所受万有引力不足以提供向心力，将做离心运动，不可能追上卫星，故D错误。 故选BC。 12. 如图1所示，足够长的传送带顺时针匀速转动，现将一质量为的物块轻放在传送带左端，并同时施加一大小为、方向水平向右的拉力，物块运动的图像如图2所示。物块可视为质点，重力加速度取，下列说法正确的是（　　） A. 传送带的运行速度大小为 B. 物块与传送带间的动摩擦因数为0.3 C. 时物块的速度大小为 D. 内摩擦力所做的功为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由图2可知，在时，物块的受力发生突变，所以此时物块与传送带共速，则传送带的运行速度大小为，故A正确； B．在内，物块加速度大小为 根据牛顿第二定律可得 解得，故B错误； C．后，根据牛顿第二定律可得 解得加速度大小为 则时物块的速度大小为，故C正确； D．内，物块的位移大小为 内，物块位移大小为 则内摩擦力所做的功为，故D错误。 故选AC。 13. 节能减排，绿色出行。某款质量为的新能源汽车如图1所示，测试其性能时的图像如图2所示，其中时间内，图像为一条过原点的直线。时刻，汽车的速度大小为且达到额定功率，此后汽车的功率保持不变，时刻起汽车以最大速度匀速行驶。假设汽车所受阻力恒定，下列说法正确的是（　　） A. 时间内汽车的牵引力逐渐增大 B. 汽车所受阻力大小为 C. 时间内牵引力对汽车做的功为 D. 时间内，汽车行驶的距离为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由图2可知，时间内，汽车做匀加速直线运动，汽车受到的合外力不变，由于汽车行驶过程中所受阻力恒定，因此时间内，汽车的牵引力不变，故A错误； B．汽车速度最大时，匀速行驶，受力平衡，阻力的大小等于汽车的牵引力，则有，故B正确； C．根据动能定理可知，时间内 因此时间内牵引力对汽车做的功大于，故C错误； D．设时间内，汽车的位移为，根据动能定理可得 结合上述结论 联立解得，故D正确。 故选BD。 三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。 14. 某实验小组准备用如图1所示的装置来探究向心力大小与速度大小的关系。轻质细线的一端系着小钢球，另一端固定在力传感器上，将小钢球拉起一定高度后由静止释放，光电门测出小钢球的球心经过最低点时的挡光时间，力传感器测出此时细线的拉力大小。已知小钢球的直径为、质量为，当地的重力加速度为。 （1）某次光电门记录的挡光时间为，则小钢球经过最低点时的速度大小为___________。 （2）多次改变小钢球的释放位置，测出多组数据，作出图像，若图像为图2中的___________（选填“A”“B”或“C”），说明向心力大小与速度大小的平方可能成正比。 【答案】（1） （2）A 【解析】 【小问1详解】 某次光电门记录的挡光时间为，则小钢球经过最低点时的速度大小为 【小问2详解】 根据牛顿第二定律可得 又 整理可得 若图像为图2中的A，说明向心力大小与速度大小的平方可能成正比。 15. 某同学用如图3所示的装置验证牛顿第二定律。回答下列问题： （1）实验开始前，___________（选填“需要”或“不需要”）垫起长木板的一端以平衡阻力。 （2）某次实验时，得到的纸带如图4所示，选出五个计数点。已知打点计时器所用交流电的频率为，每相邻两个计数点间还有4个点未画出，测得，则小车运动的加速度大小为___________（结果保留3位有效数字）。 （3）改变重物的质量，多次实验，记录力传感器的示数并求得对应的加速度大小，作出图线，若图线近似为一条过原点的倾斜直线，则说明___________。 【答案】（1）需要 （2）1.01 （3）在质量一定时，物体的加速度与所受合外力成正比 【解析】 【小问1详解】 为了使实验过程中小车受到的合外力等于细线的拉力，实验前需要将木板的一端垫起以平衡阻力。 【小问2详解】 由题可知，相邻计数点之间的时间间隔为 由逐差法可知，小车的加速度大小为 【小问3详解】 根据牛顿第二定律可知 解得 即物体质量一定时，物体的加速度与所受合外力成正比。 16. 某同学在实验室用如图1所示的装置验证机械能守恒定律，利用打点计时器记录重物自由下落的运动过程。用天平测出重物的质量为，请回答下列问题： （1）该同学在实验中得到的纸带如图2所示，选取纸带上打出的连续的五个点，测出点到起点的距离为，两点间的距离为，两点间的距离为，使用的交变电源的周期为。已知当地的重力加速度为，则打点计时器打点时重物的动能为___________，打点计时器在打点和点的这段时间内重物的重力势能的减少量为___________。（均用已知量和测量量的符号表示） （2）用纵轴表示重物动能增加量或重力势能减少量，用横轴表示重物下落的高度，该同学在同一坐标系中作出了和图像，如图3所示。由于重物下落过程中受到阻力的作用，可知图线___________（选填“①”或“②”）表示图像。 （3）某同学借助该装置，测量物体下落过程所受的阻力，他用两个体积相同、质量分别为和的重物M和N进行实验，处理数据后画出重物下落高度为时与对应的瞬时速度平方的二分之一的关系图像（图像）如图4所示。M、N下落过程中所受的阻力相同，由图像可知___________（选填“>”或“<”）；已知实验所用的重物的质量，当地重力加速度取，测得图4中M所对应的图像斜率，则重物M所受的平均阻力大小___________。（结果保留小数点后2位） 【答案】（1） ①. ②. （2）② （3） ①. > ②. 0.01 【解析】 【小问1详解】 [1]打点计时器打点时重物的速度大小为 则打点计时器打点时重物的动能为 [2]打点计时器在打点和点的这段时间内重物的重力势能的减少量为 【小问2详解】 重力势能减少量为 根据动能定理可得重物动能增加量为 可知图线的斜率小于图线的斜率，则图线②表示图像。 【小问3详解】 [1]根据动能定理可得 整理可得 由于M、N下落过程中所受的阻力相同，则质量越大，图线的斜率越大，由图像可知； [2]对于重物M图线，可得 代入数据解得重物M所受的平均阻力大小 四、计算题：本题共3小题，共38分。把解答写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。 17. 如图所示，哪吒发现山脚下有一海妖由静止开始以的加速度沿水平方向向左逃向海边，于是他立即将乾坤圈沿水平方向抛出，经过恰好击中海妖。已知哪吒所在位置到海妖初始位置的水平距离，重力加速度取，不计空气阻力，海妖及乾坤圈均可视为质点。求： （1）哪吒所在山顶与海妖所在位置之间的高度差； （2）乾坤圈抛出时的速度大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设哪吒所在山顶与海妖所在位置之间的高度差为，乾坤圈抛出后，竖直方向做自由落体运动，有 【小问2详解】 被乾坤圈击中前，海妖做匀加速直线运动，运动的距离为 故乾坤圈水平飞行的距离为 解得乾坤圈水平抛出时的速度大小为 18. 如图所示，质量的物体B放在固定的水平平台最左端，通过细绳跨过光滑的定滑轮与质量的物体A相连接，连接B的细绳水平，细绳拉直时用手托住A使其由静止释放。已知A下落时的加速度大小，B与平台之间的动摩擦因数，物体A、B均可视为质点，平台足够高，不计空气阻力。 （1）求当地重力加速度的大小及细绳拉力的大小； （2）A下落时切断细绳，为保证不冲出平台，求平台的长度应满足的条件。 【答案】（1）， （2）不小于 【解析】 【小问1详解】 在A下落过程中，对A受力分析，根据牛顿第二运动定律，有 同理，对B受力分析，有 联立解得， 【小问2详解】 切断细绳时，B滑行的距离 则此时B的速度大小 设切断细绳后B做匀减速运动的加速度大小为，有 切断细绳后B继续滑行的距离 B的总位移 联立解得 故平台的长度应不小于。 19. 如图所示，弹射器固定在水平平台的左端，初始时质量的物块位于平台上的A点，某时刻弹射器工作将物块向右弹出，在A、B之间的某位置，物块脱离弹射器，从点飞出后恰好沿C点的切线方向进入光滑圆弧轨道，一段时间后物块恰好能通过圆弧轨道的最高点D。已知物块与平台间的动摩擦因数，圆弧轨道的圆心与平台的高度差，轨道半径，半径与竖直方向的夹角，之间的距离，物块可视为质点，重力加速度取，不计空气阻力。求： （1）物块经过C点时轨道对物块的支持力大小； （2）B、C两点间的水平距离； （3）物块从A点到B点的过程中，弹射器对物块所做的功。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 物块恰好能通过最高点，有 根据机械能守恒定律，从点到点的过程，有 在点，对物块受力分析，有 联立解得轨道对物块的支持力大小 【小问2详解】 从B点到C点，根据机械能守恒定律，有 根据平抛运动规律，从点到点，有 、间的水平距离 联立解得 【小问3详解】 根据动能定理，物块从A点到点的过程中，有 联立解得弹射器对物块做的功 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $