精品解析：上海市上上海外国语大学附属大境中学2024-2025学年高一下学期期末考试物理试题

上外附属大境中学2024学年度第二学期期末考试高一物理试卷 （试卷满分100分，考试时间60分钟） 一、平抛运动：（共16分） 平抛运动 1. 套圈游戏深得人们的喜爱。游戏时，将圆圈向前抛出，套中目标即为获胜。假定沿水平方向将圆圈抛出，忽略空气阻力，g取，若初速度，则从抛出开始，到的时间内圆圈速度变化的方向（　　） A. 竖直向下 B. 在水平方向上 C. 与水平方向成45°角斜向上 D. 与水平方向成45°角斜向下 2. 某同学在试投时，圆圈落在图中的虚线位置。正式投掷时，为了能套住小熊，应（　　） A. 保持初速度不变，增大抛出点的高度h B. 保持初速度不变，减小抛出点的高度h C. 保持抛出点的高度h不变，增大初速度 D. 同时增大抛出点的高度h和初速度 3. 下图中左图是足球明星倒挂金钩进球画面，若把这个过程简化为右图模型，足球被踢飞时速度沿水平方向，距地面的高度h为1.8m，若足球落地前没有受到任何阻挡，且不计空气阻力，g取10m/s2。 （1）关于足球的运动下列描述正确的是（ ） A.水平方向做匀减速直线运动 B.水平方向做匀速直线运动 C.竖直方向做匀减速直线运动 D.竖直方向做匀速直线运动 （2）从踢飞足球开始计时到足球落地的时间是__________s（用小数表示）。 （3）若足球刚好击中18米远处的门柱底端，则球击中时的速度大小__________m/s，击中时球的运动方向与水平方向的夹角为__________。 （4）若足球刚好以大小相等的速度反向反弹，则足球动能的改变量为__________J，速度的改变量为__________m/s。（上述结果均在小数点后面保留一位数字） 二、旋转圆桌：（共20分） 餐桌的中心有一个圆盘，可绕其中心轴转动，圆盘上放置物品，可跟随圆盘一起转动，方便了不同人的就餐需求。 4. 一装有饮料的杯子放置在水平圆盘上，圆盘绕中心做匀速圆周运动，二者相对静止。 （1）关于杯子（含饮料）的受力情况，下列说法正确的是（ ） A.杯子受到重力、支持力和摩擦力的作用 B.杯子受到重力、支持力、摩擦力和向心力的作用 C.杯子所受摩擦力的方向由杯子背离桌面中心 D.杯子所受摩擦力的方向与杯子的线速度方向相反 （2）相对于餐桌转盘的转轴，观察到杯内饮料液面的倾斜形态将呈现为（ ） A. B. C. D. （3）餐桌加速转动时，杯子飞出（飞出过程中忽略阻力），则杯子飞出方向是（ ） A.沿着背离圆心方向 B.沿着指向圆心方向 C.沿着切线方向运动 D.以上情况都有可能 （4）若转盘正以速率v匀速转动，发现其在时间t内转过的路程所对圆心角约为θ（弧度），则在此段时间内，杯子的合力方向与速度的方向_________（选填“垂直”或“不垂直”），其向心加速度大小为_________。 5. 如图所示，a为置于距圆桌转盘中心处的杯子，装满水的总质量为2m，另有一空杯子b质量为m，置于距圆盘中心处，已知，圆盘从静止开始缓慢地加速转动，两杯子与桌面间的动摩擦因数均为μ，且均未相对桌面滑动，认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力大小。 （1）某时刻，a、b两杯子角速度的大小关系为（ ） A. B. C. （2）任意时刻，a、b所受的摩擦力大小关系为（ ） A. B. C. （3）杯子b开始滑动时的角速度为___________。（用m、、μ、g表示） （4）说理题：随着圆盘转动逐渐加快，哪个杯子先动_______？通过文字和列式简单阐述理由__________。 三、空间站：（共10分） 2022年11月12日，我国空间站基本建成。如图所示，空间站绕地球的运动可视为匀速圆周运动，轨道半径为r。已知空间站的总质量为m，地球质量为M，地球半径为R，引力常量为G。 6. 空间站绕地球做匀速圆周运动时受到地球的万有引力大小为（　　） A. B. C. D. 7. 关于做匀速圆周运动的人造地球卫星，轨道越高，下列说法中正确的是（　　） A. 周期越大 B. 角速度越大 C. 线速度越大 D. 向心加速度越大 8. 假如空间站受到宇宙尘埃的阻力影响，速度减小，空间站的运动情况（　　） A. 匀速圆周运动 B. 离心运动 C. 近心运动 D. 减速圆周运动 9. 已知某星球表面附近的重力加速度与地球表面重力加速度之比，，该星球的半径与地球半径之比为，该星球的质量与地球质量之比__________。 10. 飞船从预定轨道I的A点第一次变轨进入椭圆轨道II，到达椭圆轨道的远地点B时，再次变轨进入空间站的运行轨道III，与空间站实现对接。下列说法中正确的是（　　） A. 飞船在椭圆轨道II经过A点时的加速度比飞船在圆轨道I经过A点时的加速度大 B. 飞船在椭圆轨道II经过A点时的速度一定大于11.2km/s C. 飞船沿轨道II运行的周期小于沿轨道III运行的周期 D. 在轨道I和轨道III上飞船与地心连线在相等的时间内扫过的面积相等 四、相对论：（共15分） 11. 以下属于牛顿力学可以描述的情景是（　　） A. 高铁的运动 B. 高能粒子加速器中质子的运动 C. 原子内核外电子的运动 D. 中子星的运动 12. 一列高铁列车过桥时，桥上的观察者认为__________（选填“高铁列车”或“桥”）变短了，高铁列车上的观察者认为高铁长度__________（选填“变长”、“变短”或“没变”） 13. 广义相对论是狭义相对论的推广，也是牛顿引力理论的推广，是我们理解天体物理和宇宙学的重要理论基础。 （1）以下属于广义相对论基本原理的有（ ） A.相对性原理 B.等效原理 C.光速不变原理 D.广义相对性原理 （2）下列不属于广义相对论证据的是（ ） A.引力场中的谱线红移 B.水星公转轨道的近日点进动 C.光线偏折 D.物体的运动速度越大，运动质量越大 14. 如图所示，空间站相对地面运动，地面上的观察者测得地面上光源发出的光同时到达空间站的前端和后端，则空间站中的人测得光先到达空间站__________（选填“前端”或“后端”）；这两束闪光相对空间站的速率__________（填“相等”或“不相等”） 五、静电现象：（共16分） 生活中有很多静电现象，通过摩擦、接触、感应等方式可以使物体带电。 15. 某金属球A带的正电荷，另一完全相同的金属球B带的负电荷，将两金属球充分接触后再分开，则B球的电荷量为（　　） A. B. C. D. 16. 如图所示为两个等量点电荷P、Q的电场线分布。 （1）电荷P带________电，电荷Q带________电（均填“正”或“负”）。 （2）________（选填“A”或“B”）点的电场强度大，B点的场强方向为________。 （3）某带电粒子（不计重力）以一定的初速度从A点射出，仅在电场力的作用下沿图中虚线由A点运动至B点。判断该粒子带________（选填“正”或“负”）电。 17. 为了避免雷击损坏建筑，我们常在建筑顶部安装避雷针，当低空带负电的云团靠近避雷针时，云团和地面之间形成电场分布，如图，雷雨天，在避雷针附近产生电场，其等势面的分布如虚线所示。 （1）A、B、C三点中，场强最大的位置是__________。 （2）一带电量为的电荷q，由B运动到C点，求电场力做功_____；（结果均保留两位有效数字） 六、巴黎奥运会：（共23分） 2024年巴黎奥运会，中国代表团以40金27银24铜的优异表现，创造了境外参加奥运会最佳成绩。 18. 篮球运动员立定向斜上方抛投一个篮球，在考虑空气阻力的情况下： （1）篮球在空中运动到图示位置时，所受合力F与速度v的方向关系可能为（ ） A. B. C. D. （2）篮球从离手到进入篮框为止的过程中，其动能随距地面的高度h的变化关系可能为（ ） A. B. C. D. （3）如图，运动员将篮球从其球心离地高为h处，以大小为v的速度抛出，篮球恰能进入离地高为H的篮圈。设篮球质量为m，地面为零势能面，则球心经过篮圈时篮球的机械能为（不计空气阻力和篮球转动的影响，重力加速度大小为g）（ ） A. B. C. D. 19. 足球运动员用100N的力将1kg的足球由静止踢出15m远。若足球离开人的脚时的速度为10m/s，则他对足球做的功为（　　） A. 1500J B. 150J C. 50J D. 15J 20. 赛车过转弯道时可参考火车轨道，赛道往往设计成内低外高，现已知赛车的总质量为m，如图已知赛道斜面倾角为θ，重力加速度为g，弯道半径为R。过该弯道处最不磨损轮胎的通过速度是_________，若速度小于上述速度，赛车没打滑，则斜面给赛车的摩擦力方向为沿斜面_________（选填“向上”或“向下”）。 21. 本届亚运会使用了大量新能源汽车运送物资。一辆质量的新能源汽车在水平面上以加速度启动，所受阻力大小是，汽车启动后第1s末的瞬时功率为（　　） A. 2kW B. 11kW C. 20kW D. 22kW 22. 如图所示，越野摩托车比赛，BCD是一段曲面，AB、BC相切于B点，DE是一段半径为的圆弧曲面，E为圆弧的顶点。运动员驾驶摩托车过B点时速度，经的时间，摩托车通过圆弧曲面的顶点E，此时压力传感器显示摩托车对E点的压力为零，通过E后做平抛运动，落地点与E点的水平距离为。已知人车总质量为，摩托车冲上高台过程中功率恒定为，重力加速度。求： （1）人和摩托车在E点时的速度大小； （2）坡顶高度h； （3）人和摩托车在BE段克服阻力做的功。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 上外附属大境中学2024学年度第二学期期末考试高一物理试卷 （试卷满分100分，考试时间60分钟） 一、平抛运动：（共16分） 平抛运动 1. 套圈游戏深得人们的喜爱。游戏时，将圆圈向前抛出，套中目标即为获胜。假定沿水平方向将圆圈抛出，忽略空气阻力，g取，若初速度，则从抛出开始，到的时间内圆圈速度变化的方向（　　） A. 竖直向下 B. 在水平方向上 C. 与水平方向成45°角斜向上 D. 与水平方向成45°角斜向下 2. 某同学在试投时，圆圈落在图中的虚线位置。正式投掷时，为了能套住小熊，应（　　） A. 保持初速度不变，增大抛出点的高度h B. 保持初速度不变，减小抛出点的高度h C. 保持抛出点的高度h不变，增大初速度 D. 同时增大抛出点的高度h和初速度 3. 下图中左图是足球明星倒挂金钩进球画面，若把这个过程简化为右图模型，足球被踢飞时速度沿水平方向，距地面的高度h为1.8m，若足球落地前没有受到任何阻挡，且不计空气阻力，g取10m/s2。 （1）关于足球的运动下列描述正确的是（ ） A.水平方向做匀减速直线运动 B.水平方向做匀速直线运动 C.竖直方向做匀减速直线运动 D.竖直方向做匀速直线运动 （2）从踢飞足球开始计时到足球落地的时间是__________s（用小数表示）。 （3）若足球刚好击中18米远处的门柱底端，则球击中时的速度大小__________m/s，击中时球的运动方向与水平方向的夹角为__________。 （4）若足球刚好以大小相等的速度反向反弹，则足球动能的改变量为__________J，速度的改变量为__________m/s。（上述结果均在小数点后面保留一位数字） 【答案】1. A 2. B 3. ①. B ②. 0.6 ③. 30.6 ④. ⑤. 0 ⑥. ## 【解析】 【1题详解】 圆圈做平抛运动，则圆圈的速度变化 故速度变化的方向与重力加速度的方向相同，为竖直向下。 故选A。 【2题详解】 AB．由图可知，圆圈做平抛运动，其水平位移太大；圆圈水平方向上做匀速直线运动，根据 可知为了能套住小熊，则要减小水平位移；若保持初速不变，则要减小运动时间；圆圈在竖直方向上做自由落体运动，根据 可知要减小抛出点的高度，故A错误，B正确； C．由图可知，圆圈做平抛运动，其水平位移太大；圆圈在竖直方向上做自由落体运动，根据 可知保持抛出点的高度不变，则运动时间不变，根据 可知为了能套住小熊，则要减小水平位移，故需要减小初速度，故C错误； D．由图可知，圆圈做平抛运动，其水平位移太大，可知为了能套住小熊，则要减小水平位移；若同时增大抛出点的高度h和初速度，则圆圈的水平位移更大，不能套住小熊，故D错误。 故选B。 【3题详解】 [1]因不计空气阻力，则足球水平方向做匀速直线运动，竖直方向只受重力作用做匀加速直线运动。 故选B。 [2]足球做平抛运动，在竖直方向上有 解得从踢飞足球开始计时到足球落地的时间是 [3]足球做平抛运动，在水平方向上有 解得水平速度 落地时的竖直速度为 则则球击中门柱底端时的速度大小 [4]设击中时球的运动方向与水平方向的夹角为，根据几何关系有 解得 [5]动能是标量，足球刚好以大小相等的速度反向反弹，则反弹前后的动能相等，故足球动能的改变量为； [6]速度是矢量，设反弹前的速度方向为正方向，足球刚好以大小相等的速度反向反弹，故反弹前后速度的改变量为 若设反弹后的速度方向为正方向，足球刚好以大小相等的速度反向反弹，故反弹前后速度的改变量为 二、旋转圆桌：（共20分） 餐桌的中心有一个圆盘，可绕其中心轴转动，圆盘上放置物品，可跟随圆盘一起转动，方便了不同人的就餐需求。 4. 一装有饮料的杯子放置在水平圆盘上，圆盘绕中心做匀速圆周运动，二者相对静止。 （1）关于杯子（含饮料）的受力情况，下列说法正确的是（ ） A.杯子受到重力、支持力和摩擦力的作用 B.杯子受到重力、支持力、摩擦力和向心力的作用 C.杯子所受摩擦力的方向由杯子背离桌面中心 D.杯子所受摩擦力的方向与杯子的线速度方向相反 （2）相对于餐桌转盘的转轴，观察到杯内饮料液面的倾斜形态将呈现为（ ） A. B. C. D. （3）餐桌加速转动时，杯子飞出（飞出过程中忽略阻力），则杯子飞出方向是（ ） A.沿着背离圆心方向 B.沿着指向圆心方向 C.沿着切线方向运动 D.以上情况都有可能 （4）若转盘正以速率v匀速转动，发现其在时间t内转过的路程所对圆心角约为θ（弧度），则在此段时间内，杯子的合力方向与速度的方向_________（选填“垂直”或“不垂直”），其向心加速度大小为_________。 5. 如图所示，a为置于距圆桌转盘中心处的杯子，装满水的总质量为2m，另有一空杯子b质量为m，置于距圆盘中心处，已知，圆盘从静止开始缓慢地加速转动，两杯子与桌面间的动摩擦因数均为μ，且均未相对桌面滑动，认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力大小。 （1）某时刻，a、b两杯子角速度的大小关系为（ ） A. B. C. （2）任意时刻，a、b所受的摩擦力大小关系为（ ） A. B. C. （3）杯子b开始滑动时的角速度为___________。（用m、、μ、g表示） （4）说理题：随着圆盘转动逐渐加快，哪个杯子先动_______？通过文字和列式简单阐述理由__________。 【答案】4. ①. A ②. B ③. C ④. 垂直 ⑤. 5. ①. B ②. B ③. ④. b ⑤. 见解析 【解析】 【4题详解】 [1]A．杯子受到重力、支持力和摩擦力的作用，故A正确； B．向心力是效果力，不是实际受到的力，因此不能说受到向心力作用，故B错误； CD．摩擦力提供向心力，方向由杯子指向桌面中心，与杯子的线速度方向垂直，故CD错误。 故选A。 [2]相对于餐桌转盘的转轴，杯内饮料将做离心运动，液面的外侧高。 故选B。 [3]当餐桌加速转动，静摩擦力不足以提供向心力时，杯子会脱离圆盘。由于飞出过程中忽略阻力，杯子将保持脱离瞬间的速度方向运动，即沿切线方向运动。 故选C。 [4]若转盘正以速率匀速转动，说明合力仅改变速度的方向，不改变速度的大小，则合力方向与速度方向垂直； [5]由题知，角速度为 则向心加速度为 【5题详解】 [1]某时刻，a、b两杯子随圆桌转盘一起做同轴转动，角速度相等。 故选B。 [2] a、b两杯子随圆桌转盘一起做同轴转动，静摩擦力提供向心力 根据牛顿第二定律可得， 又 可得 故选B。 [3]杯子b开始滑动时，提供向心力的静摩擦力达到最大，则有 又 解得 [4] [5]a开始滑动时，提供向心力的静摩擦力达到最大，则有 解得 因此b比a先达到最大静摩擦力，故b先开始滑动。 三、空间站：（共10分） 2022年11月12日，我国空间站基本建成。如图所示，空间站绕地球的运动可视为匀速圆周运动，轨道半径为r。已知空间站的总质量为m，地球质量为M，地球半径为R，引力常量为G。 6. 空间站绕地球做匀速圆周运动时受到地球的万有引力大小为（　　） A. B. C. D. 7. 关于做匀速圆周运动的人造地球卫星，轨道越高，下列说法中正确的是（　　） A. 周期越大 B. 角速度越大 C. 线速度越大 D. 向心加速度越大 8. 假如空间站受到宇宙尘埃的阻力影响，速度减小，空间站的运动情况（　　） A. 匀速圆周运动 B. 离心运动 C. 近心运动 D. 减速圆周运动 9. 已知某星球表面附近的重力加速度与地球表面重力加速度之比，，该星球的半径与地球半径之比为，该星球的质量与地球质量之比__________。 10. 飞船从预定轨道I的A点第一次变轨进入椭圆轨道II，到达椭圆轨道的远地点B时，再次变轨进入空间站的运行轨道III，与空间站实现对接。下列说法中正确的是（　　） A. 飞船在椭圆轨道II经过A点时的加速度比飞船在圆轨道I经过A点时的加速度大 B. 飞船在椭圆轨道II经过A点时的速度一定大于11.2km/s C. 飞船沿轨道II运行的周期小于沿轨道III运行的周期 D. 在轨道I和轨道III上飞船与地心连线在相等的时间内扫过的面积相等 【答案】6. B 7. A 8. C 9. 1:80 10. C 【解析】 【6题详解】 根据万有引力定律可知，空间站受到地球的万有引力大小为，故选B。 【7题详解】 根据 可得，，， 则做匀速圆周运动的人造地球卫星轨道越高，轨道半径越大，周期越大，角速度越小，线速度越小，向心加速度越小。 故选A。 【8题详解】 假如空间站受到宇宙尘埃的阻力影响，速度减小，万有引力将大于空间站所需的向心力，则空间站将做近心运动，逐渐靠近地球。故选C。 【9题详解】 根据 可得 可得 【10题详解】 A．根据可知，飞船在椭圆轨道II经过A点时的加速度等于飞船在圆轨道I经过A点时的加速度，A错误； B．飞船没有脱离地球引力作用，则在椭圆轨道II经过A点时的速度小于11.2km/s，B错误； C．根据开普勒第三定律，飞船沿轨道II运行的轨道半长轴小于沿轨道III运行的轨道半径，则飞船沿轨道II运行的周期小于沿轨道III运行的周期，C正确； D．根据开普勒第二定律，在不同轨道上运行时飞船与地心连线在相等的时间内扫过的面积不相等，D错误。 故选C。 四、相对论：（共15分） 11. 以下属于牛顿力学可以描述的情景是（　　） A. 高铁的运动 B. 高能粒子加速器中质子的运动 C. 原子内核外电子的运动 D. 中子星的运动 12. 一列高铁列车过桥时，桥上的观察者认为__________（选填“高铁列车”或“桥”）变短了，高铁列车上的观察者认为高铁长度__________（选填“变长”、“变短”或“没变”） 13. 广义相对论是狭义相对论的推广，也是牛顿引力理论的推广，是我们理解天体物理和宇宙学的重要理论基础。 （1）以下属于广义相对论基本原理的有（ ） A.相对性原理 B.等效原理 C.光速不变原理 D.广义相对性原理 （2）下列不属于广义相对论证据的是（ ） A.引力场中的谱线红移 B.水星公转轨道的近日点进动 C.光线偏折 D.物体的运动速度越大，运动质量越大 14. 如图所示，空间站相对地面运动，地面上的观察者测得地面上光源发出的光同时到达空间站的前端和后端，则空间站中的人测得光先到达空间站__________（选填“前端”或“后端”）；这两束闪光相对空间站的速率__________（填“相等”或“不相等”） 【答案】11. A 12. ①. 高铁列车 ②. 没变 13. ①. BD ②. D 14. ①. 后端 ②. 相等 【解析】 【11题详解】 牛顿力学只适用的条件为低速、宏观、弱引力环境，高铁的运动符合条件，而质子、电子属于微观世界，中子星属于强引力环境，均不符合条件，故选A。 【12题详解】 [1]桥上的观察者默认以自己为参考系，则桥不动，高铁列车在动，根据“尺缩效应”，会认为高铁列车变短了，故填高铁列车； [2]同[1]分析，高铁列车上的观察者认为高铁长度没变。 【13题详解】 [1]广义相对论的两大基本原理是广义相对性原理和‌等效原理。广义相对性原理指出，在任何参考系（包括惯性参考系）中，物理规律都是相同的。等效原理则认为，一个均匀引力场与一个做匀加速运动的参考系是等价的‌。故选BD。 [2]引力场中的谱线红移、水星公转轨道的近日点进动和光线偏折均属于属于广义相对论证据；物体的运动速度越大，运动质量越大属于狭义相对论证据。故选D。 【14题详解】 [1]对于空间站中的观察者来说，空间站是静止的，地面光源发出的光向前后传播的速度都是，地面上的观察者看到光同时到达前后端，是因为空间站在向前运动，前端在远离光、后端在靠近光；而在空间站参考系中，光向前后的速度相同，但光源发出光时，后端离光源更近，所以光会先到达后端； [2]根据光速不变原理，在任何惯性参考系中，光在真空中的速率都是，所以这两束闪光相对空间站的速率相等。 五、静电现象：（共16分） 生活中有很多静电现象，通过摩擦、接触、感应等方式可以使物体带电。 15. 某金属球A带的正电荷，另一完全相同的金属球B带的负电荷，将两金属球充分接触后再分开，则B球的电荷量为（　　） A. B. C. D. 16. 如图所示为两个等量点电荷P、Q的电场线分布。 （1）电荷P带________电，电荷Q带________电（均填“正”或“负”）。 （2）________（选填“A”或“B”）点的电场强度大，B点的场强方向为________。 （3）某带电粒子（不计重力）以一定的初速度从A点射出，仅在电场力的作用下沿图中虚线由A点运动至B点。判断该粒子带________（选填“正”或“负”）电。 17. 为了避免雷击损坏建筑，我们常在建筑顶部安装避雷针，当低空带负电的云团靠近避雷针时，云团和地面之间形成电场分布，如图，雷雨天，在避雷针附近产生电场，其等势面的分布如虚线所示。 （1）A、B、C三点中，场强最大的位置是__________。 （2）一带电量为的电荷q，由B运动到C点，求电场力做功_____；（结果均保留两位有效数字） 【答案】15. B 16. ①. 正 ②. 负 ③. A ④. 水平向右 ⑤. 正 17. ①. A点 ②. 【解析】 【15题详解】 两球接触后电量先中和后均分，则B球的电荷量为，故选B。 【16题详解】 （1）[1][2]电荷P带正电，电荷Q带负电。 （2）[3][4]因A点电场线较B点密集，可知A点的电场强度大，B点的场强方向为水平向右。 （3）[5]由粒子的运动轨迹可知，粒子受电场力大致向右，与电场线方向相同，可知该粒子带正电。 【17题详解】 （1）[1]A、B、C三点中，因A点等差等势面密集，可知电场线密集，则场强最大的位置是A点。 （2）[2]由B运动到C点，电场力做功 六、巴黎奥运会：（共23分） 2024年巴黎奥运会，中国代表团以40金27银24铜的优异表现，创造了境外参加奥运会最佳成绩。 18. 篮球运动员立定向斜上方抛投一个篮球，在考虑空气阻力的情况下： （1）篮球在空中运动到图示位置时，所受合力F与速度v的方向关系可能为（ ） A. B. C. D. （2）篮球从离手到进入篮框为止的过程中，其动能随距地面的高度h的变化关系可能为（ ） A. B. C. D. （3）如图，运动员将篮球从其球心离地高为h处，以大小为v的速度抛出，篮球恰能进入离地高为H的篮圈。设篮球质量为m，地面为零势能面，则球心经过篮圈时篮球的机械能为（不计空气阻力和篮球转动的影响，重力加速度大小为g）（ ） A. B. C. D. 19. 足球运动员用100N的力将1kg的足球由静止踢出15m远。若足球离开人的脚时的速度为10m/s，则他对足球做的功为（　　） A. 1500J B. 150J C. 50J D. 15J 20. 赛车过转弯道时可参考火车轨道，赛道往往设计成内低外高，现已知赛车的总质量为m，如图已知赛道斜面倾角为θ，重力加速度为g，弯道半径为R。过该弯道处最不磨损轮胎的通过速度是_________，若速度小于上述速度，赛车没打滑，则斜面给赛车的摩擦力方向为沿斜面_________（选填“向上”或“向下”）。 21. 本届亚运会使用了大量新能源汽车运送物资。一辆质量的新能源汽车在水平面上以加速度启动，所受阻力大小是，汽车启动后第1s末的瞬时功率为（　　） A. 2kW B. 11kW C. 20kW D. 22kW 22. 如图所示，越野摩托车比赛，BCD是一段曲面，AB、BC相切于B点，DE是一段半径为的圆弧曲面，E为圆弧的顶点。运动员驾驶摩托车过B点时速度，经的时间，摩托车通过圆弧曲面的顶点E，此时压力传感器显示摩托车对E点的压力为零，通过E后做平抛运动，落地点与E点的水平距离为。已知人车总质量为，摩托车冲上高台过程中功率恒定为，重力加速度。求： （1）人和摩托车在E点时的速度大小； （2）坡顶高度h； （3）人和摩托车在BE段克服阻力做的功。 【答案】18. ①. B ②. A ③. D 19. C 20. ①. ②. 向上 21. D 22. （1）10m/s （2）16.2m （3）3840J 【解析】 【18题详解】 [1]若考虑空气阻力，则空气阻力的方向与篮球运动方向相反，篮球还受重力，由平行四边形法则可知，篮球所受合力的方向应在速度的反方向与重力方向夹角内，故选B。 [2]篮球离手后受重力和空气阻力作用，水平方向做减速运动，竖直方向在上升过程中最高点速度减到零，由于重力大于空气阻力，下落过程做加速运动，所以在最高点时动能最小，且动能先减小后增大，故选A。 [3]篮球初状态机械能为，篮球在空中运动机械能守恒，则球心经过篮圈时篮球的机械能，故选D。 【19题详解】 根据动能定理，则足球从静止到获得10m/s速度过程中，运动员对足球做的功，故选C。 【20题详解】 [1]过该弯道处最不磨损轮胎，则赛车轮胎不受到侧向摩擦力，做圆周运动的向心力由重力和支持力的合力来提供，有 解得； [2]若速度小于上述速度，则，有做近心运动的趋势，故斜面给赛车的摩擦力的方向沿斜面向上。 【21题详解】 汽车在水平面上以加速度启动，根据牛顿第二定律，有 解得 汽车启动后第1s末的瞬时速度 解得此时的瞬时功率为，故选D。 【22题详解】 （1）摩托车通过圆弧曲面的顶点E时，对E点的压力为零，则有 解得 （2）通过E后做平抛运动，水平方向有 竖直方向有 解得 （3）在BE段，对人和摩托车，根据动能定理得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $