精品解析：四川省眉山市仁寿第一中学校南校区2025-2026学年高二上学期9月月考物理试题

2027届高二上学期9月月考 物理试题 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、考绩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，用橡皮擦擦干净后，再选涂其它答案编号。 3、答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色铅字笔，将其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，在试卷上答题无效。 5、考试结束后，只将答题卡交回。 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分，给出的四个选项中有且只有一个正确答案） 1. 下列各组物理量中，全部是矢量的是（ ） A. 电势能、位移、平均速度、电量 B. 位移、电场强度、加速度、速度变化量 C. 位移、电势、功、加速度 D. 电流、瞬时速度、速度、加速度 2. 2024年6月，嫦娥六号探测器从月球背面实施采样后成功返回地面。该探测器在绕月飞行过程中，先进入周期为的椭圆轨道I运动，如图所示，P点为该轨道的近月点，Q点为远月点；当探测器某次到达 P 点时，实施减速制动，随即进入离月球一定高度、周期为 的圆形轨道II绕月做匀速圆周运动。已知月球半径为R，引力常量为G，则下列说法正确的是（　　） A. 月球的质量 B. 探测器在轨道Ⅱ上运动的速度不变 C. 探测器在轨道I上P 点的加速度大于在轨道II上 P 点的加速度 D. 探测器在轨道I上从P 点向Q点运动的过程中，速度不断减小，机械能保持不变 3. 如图，简谐振动的图像上有a、b、c、d、e、f六个点，下列关于a点对应的振动方向以及振子从a点到c点所经过的路程说法正确的是（　　） A. 向下，2cm B. 向下，4cm C. 向上，2cm D. 向上，4cm 4. 如图所示，a、b两个小球穿在一根与水平面成角的光滑固定杆上，并用一细绳跨过光滑定滑轮相连。初始时两球静止，Oa绳与杆的夹角也为，Ob绳沿竖直方向。现沿杆缓慢向上拉动b球，至Ob与杆垂直后静止释放，则（ ） A. a球质量是b球的2倍 B. b球返回到初始位置时，其速度是a球速度的倍 C. b球返回到初始位置时，其动能是a球动能的倍 D. 从释放至b球返回到初始位置，b球重力势能减小量小于b球返回初始位置时的动能 5. 如图甲所示，一质量为的汽车（可视为质点），正以10m/s的速度在水平路段AB上向右匀速运动，时汽车驶入较粗糙水平路段BC，汽车发动机的输出功率保持20kW不变，汽车在时离开BC路段。通过ABC路段的图像如图乙所示（时曲线的切线方向与t轴平行）。假设汽车在两个路段上受到的阻力（含地面摩擦力和空气阻力等）各自有恒定的大小。下列说法正确的是（　　） A. 汽车在AB和BC路段上所受阻力大小比1∶4 B. 汽车进入BC路段做加速度增大的减速运动 C. 汽车刚好开过B点时加速度大小为 D. BC路段的长度为68.75m 6. 如图所示为工厂中用来运输货物的传送带，工人将一质量为的货物（可视为质点）轻放到传送带A点，经时间，货物运动至B点，且恰好与传送带相对静止。已知传送带以的恒定速率运行，与水平面间的夹角为37°，重力加速度，，，则货物从A到B的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 货物增加的机械能大小为400J B. 摩擦力对货物做的功为 C. 传送带因为传送货物多消耗的电能为2800J D. 传送带因为传送货物增加的平均功率为1400W 7. 如图甲所示，小木块和（可视为质点）用轻绳连接置于水平圆盘上，的质量为，的质量为m。它们分居圆心两侧，与圆心的距离分别为，，、与盘间的动摩擦因数相同且均为。圆盘从静止开始绕转轴极缓慢地加速转动，木块和圆盘保持相对静止。表示圆盘转动的角速度，在角速度增大到一定值的过程中，、与圆盘保持相对静止，所受摩擦力与满足如图乙所示关系，图中。下列判断正确的是（　　） A. 图线（1）对应物体a B. C. D. 时绳上张力大小为 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。有多个选项正确，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错不得分） 8. 如图所示，水平面上有两个木块，两木块的质量分别为m1、m2，且m2=2m1。开始时两木块之间有一根用轻绳缚住已压缩的轻弹簧，烧断绳后，两木块分别向左、右运动。若两木块m1和m2与水平面间的动摩擦因数分别为μ1、μ2，且μ1=2μ2，则在弹簧伸长的过程中，两木块（　　） A. 动量大小之比为1:1 B. 速度大小之比为2:1 C. 动量大小之比为2:1 D. 速度大小之比为1:1 9. 如图甲所示，将一劲度系数为k的轻弹簧压缩后锁定，在弹簧上放置一质量为m的小物块，小物块距离地面高度为h1。将弹簧的锁定解除后，小物块被弹起，其动能Ek与离地高度h的关系如图乙所示，其中h4到h5间的图像为直线，其余部分均为曲线，h3对应图像的最高点，重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 小物块上升至高度h3时，弹簧形变量为0 B. 小物块上升至高度h4时，加速度为g C. 解除锁定前，弹簧的弹性势能为mgh5 D. 小物块从高度h2上升到h4，弹簧的弹性势能减少 10. 如图所示，质量均为木块A和B，并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为的细线，细线另一端系一质量为的球C。现将C球拉起使细线水平伸直，并由静止释放C球，重力加速度为。从开始释放C到A、B两木块恰好分离的过程，下列说法正确的是（　　） A. 两物块A和B分离时，A、B的速度大小均为 B. 两物块A和B分离时，C的速度大小为 C. C球由静止释放到最低点的过程中，木块移动的距离为 D. C球由静止释放到最低点，A对B的弹力的冲量大小为 三、实验题（11题6分，12题10分；共计16分） 11. 如图所示，某同学制作了一个弹簧弹射装置，轻弹簧两端各放一个金属小球（小球与弹簧不连接），压缩弹簧并锁定，该系统放在内壁光滑的金属管中（管内径略大于两球直径），金属管水平固定在离水平地面一定高度处，解除弹簧锁定，两小球向相反方向弹射，射出管时均已脱离弹簧。现要测定弹射装置锁定时具有的弹性势能，并探究弹射过程遵循的规律，实验小组配有足够的基本测量工具，重力加速度大小为g，按以下步骤进行实验： ①用天平测出小球P和Q的质量分别为m1、m2； ②用刻度尺测出管口离地面的高度H； ③解除锁定，分别记录两小球在水平地面上的落点M、N。 根据该同学的实验，回答下列问题： （1）除上述测量外，要测定弹射装置锁定时具有的弹性势能，还需要测量的物理量是_________。 A.金属管长度L B.弹簧的压缩量 C.两小球从弹出到落地的时间t1、t2 D.P、Q两小球的落地点M、N到对应管口的水平距离x1、x2 用测量的物理量表示弹簧的弹性势能：Ep=_______________________________。 （2）若满足关系式____________，则说明弹射过程中轻弹簧和两金属小球组成系统动量守恒。（用测得的物理量符号表示） 12. 图甲是“利用自由落体运动验证机械能守恒”的实验装置。让质量为m的重物自由下落，打出一条较为理想的纸带，O为打点计时器在纸带上打出的第一个点，选取纸带上连续打出的五个点A、B、C、D、E，并测量出OA间的距离为s₁，AC间的距离为s₂，CE间的距离为s₃，如图乙所示。已知打点计时器使用的交流电频率为f，请你回答：（当地重力加速度g） （1）在固定打点计时器时，应将其限位孔处于________方向； （2）手持纸带保持竖直方向，使重物静止在靠近打点计时器的地方，接着要完成的是________（填字母） A. 放开纸带 B. 接通电源 （3）与重物相连接的是图乙中纸带的________端（选填“左”或“右”）； （4）打点计时器从打第一个点O到打点C的过程中，重物的重力势能的减少量为|ΔEp|=________，重物的动能的增加量为ΔEk=________。 四、解答题（13题9分，14题12分，15题17分；共计38分） 13. 若已知火星半径为R，2021年2月，我国发射的火星探测器“天问一号”在距火星表面高为R的圆轨道上飞行，周期为T，引力常量为G，不考虑火星的自转，根据以上数据求： （1）“天问一号”的线速度； （2）火星的质量M； （3）火星的密度。 14. 如图甲所示，质量的足够长的木板静止在光滑水平面上，质量的小物块（可视为质点）静止在长木板的左端。现对小物块施加一水平向右的作用力F，小物块和长木板运动的速度图像如图乙所示。2s后撤去F，g取10。求： (1)小物块与长木板之间的动摩擦因数及水平力F的大小； (2)撤去F后，小物块和长木板构成的系统损失的机械能； (3)小物块在长木板上的最终位置距长木板左端的距离。 15. 如图所示，质量为的工件甲静置在光滑水平面上，其上表面由光滑水平轨道和四分之一光滑圆弧轨道组成，两轨道相切于点，圆弧轨道半径为，质量为的小滑块乙静置于A点，不可伸长的细线一端固定于点，另一端系一质量为的小球丙，细线竖直且丙静止时到球心的距离为，现将丙向右拉开至细线与竖直方向夹角为并由静止释放，丙在正下方与甲发生弹性碰撞，不计空气阻力，取，求： （1）丙与甲碰后瞬间各自速度的大小； （2）若乙物块恰好能到达圆弧轨道的最高点，则此时物块乙的速度大小和圆弧轨道的半径； （3）改变段的半径为（2）问中的，其他条件不变，则物块乙离开工件到升至最高点的时间； （4）若（3）问中物块乙再次回到工件甲上后，仍沿轨道运动且无能量损失，则物块乙再次离开工件甲时工件甲和物块乙的速度大小． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2027届高二上学期9月月考 物理试题 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、考绩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，用橡皮擦擦干净后，再选涂其它答案编号。 3、答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色铅字笔，将其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，在试卷上答题无效。 5、考试结束后，只将答题卡交回。 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分，给出的四个选项中有且只有一个正确答案） 1. 下列各组物理量中，全部是矢量的是（ ） A. 电势能、位移、平均速度、电量 B. 位移、电场强度、加速度、速度变化量 C. 位移、电势、功、加速度 D. 电流、瞬时速度、速度、加速度 【答案】B 【解析】 【详解】A．电势能和电量只有大小，没有方向，是标量，故A错误； B．位移、电场强度、加速度、速度变化量均是既有大小又有方向的矢量，故B正确； C．功和电势是只有大小没有方向的标量，故C错误； D．电流的运算法则不符合平行四边形定则，是标量，故D错误。 故选B。 2. 2024年6月，嫦娥六号探测器从月球背面实施采样后成功返回地面。该探测器在绕月飞行过程中，先进入周期为的椭圆轨道I运动，如图所示，P点为该轨道的近月点，Q点为远月点；当探测器某次到达 P 点时，实施减速制动，随即进入离月球一定高度、周期为 的圆形轨道II绕月做匀速圆周运动。已知月球半径为R，引力常量为G，则下列说法正确的是（　　） A. 月球的质量 B. 探测器在轨道Ⅱ上运动的速度不变 C. 探测器在轨道I上P 点的加速度大于在轨道II上 P 点的加速度 D. 探测器在轨道I上从P 点向Q点运动的过程中，速度不断减小，机械能保持不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．圆形轨道II绕月做匀速圆周运动，则 解得 故A错误； B．探测器在轨道Ⅱ上做匀速圆周运动，速度的大小不变，方向发生变化，故B错误； C．根据 解得 可知探测器在轨道I上P 点的加速度等于在轨道II上 P 点的加速度，故C错误； D．探测器在轨道I上从P 点向Q点运动的过程中，由近月点向远月点运动，速度减小，且运动过程中只有月球引力做功，故机械能不变，故D正确。 故选D。 3. 如图，简谐振动的图像上有a、b、c、d、e、f六个点，下列关于a点对应的振动方向以及振子从a点到c点所经过的路程说法正确的是（　　） A 向下，2cm B. 向下，4cm C. 向上，2cm D. 向上，4cm 【答案】D 【解析】 【详解】由图可知，a点对应的振动方向向上，振子从a点到c点所经过的路程为4cm，只有D正确。 故选D。 4. 如图所示，a、b两个小球穿在一根与水平面成角的光滑固定杆上，并用一细绳跨过光滑定滑轮相连。初始时两球静止，Oa绳与杆的夹角也为，Ob绳沿竖直方向。现沿杆缓慢向上拉动b球，至Ob与杆垂直后静止释放，则（ ） A. a球质量是b球的2倍 B. b球返回到初始位置时，其速度是a球速度的倍 C. b球返回到初始位置时，其动能是a球动能的倍 D. 从释放至b球返回到初始位置，b球重力势能减小量小于b球返回初始位置时的动能 【答案】C 【解析】 详解】分别对a、b小球受力分析，如图所示 A．根据共点力平衡条件可得 ， 解得 即 故A错误； D．b球回到初始位置时，对b 由于绳子拉力对b球做负功 所以 即 D错误； BC．b球回到初始位置时，连接a、b两个小球的绳子与杆的夹角分别为 ， 此时两球的动能为 ， 又 代入计算可得 B错误，C正确。 故选C。 5. 如图甲所示，一质量为的汽车（可视为质点），正以10m/s的速度在水平路段AB上向右匀速运动，时汽车驶入较粗糙水平路段BC，汽车发动机的输出功率保持20kW不变，汽车在时离开BC路段。通过ABC路段的图像如图乙所示（时曲线的切线方向与t轴平行）。假设汽车在两个路段上受到的阻力（含地面摩擦力和空气阻力等）各自有恒定的大小。下列说法正确的是（　　） A. 汽车在AB和BC路段上所受阻力大小比为1∶4 B. 汽车进入BC路段做加速度增大的减速运动 C. 汽车刚好开过B点时加速度的大小为 D. BC路段的长度为68.75m 【答案】D 【解析】 【详解】A．汽车在路段做匀速直线运动，根据平衡条件，有 汽车在路段末加速度是零，则有 则有阻力大小比为 选项A错误； B．汽车进入路段，阻力突然增大，引力不变，速度减小，由图像的斜率表示加速度可知，汽车的加速度逐渐减小，故做加速度减小的减速运动，选项B错误； C．汽车刚好开过B点时，则有汽车的牵引力 刚好开过点时汽车的牵引力仍为，根据牛顿第二定律，有 解得加速度大小 选项C错误； D．对于汽车在路段运动，由动能定理得 解得 选项D正确 故选D。 6. 如图所示为工厂中用来运输货物的传送带，工人将一质量为的货物（可视为质点）轻放到传送带A点，经时间，货物运动至B点，且恰好与传送带相对静止。已知传送带以的恒定速率运行，与水平面间的夹角为37°，重力加速度，，，则货物从A到B的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 货物增加的机械能大小为400J B. 摩擦力对货物做的功为 C. 传送带因为传送货物多消耗的电能为2800J D. 传送带因为传送货物增加的平均功率为1400W 【答案】D 【解析】 【详解】A．货物增加的机械能为增加的动能与重力势能之和，则有 故A错误； B．由功能关系可知，摩擦力对货物做的功等于货物机械能变化量，故摩擦力对货物做的功为2800J，故 B错误； C．传送带与货物发生的相对位移为 根据牛顿第二定律得 根据速度公式得 解得 音摩擦产生的热量为 传送带因为传送货物多消耗的电能为 故C错误； D．传送带因为传送货物增加的平均功率为 故D正确。 故选D。 7. 如图甲所示，小木块和（可视为质点）用轻绳连接置于水平圆盘上，的质量为，的质量为m。它们分居圆心两侧，与圆心的距离分别为，，、与盘间的动摩擦因数相同且均为。圆盘从静止开始绕转轴极缓慢地加速转动，木块和圆盘保持相对静止。表示圆盘转动的角速度，在角速度增大到一定值的过程中，、与圆盘保持相对静止，所受摩擦力与满足如图乙所示关系，图中。下列判断正确的是（　　） A. 图线（1）对应物体a B. C. D. 时绳上张力大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．角速度较小时，两物体受静摩擦力提供向心力，对a有 对b有 则角速度较小时，b的静摩擦力较小，则图（1）对应物体b，故A错误； B．当角速度达到时，设绳子拉力为，对a、b有 当角速度达到时，设绳子拉力为，对a、b有 解得 故B错误； C．当角速度达到时，b受最大静摩擦力提供向心力，有 当角速度达到时，设绳子拉力，对a、b有 解得 故C错误； D．由上述分析可知 联立解得 故D正确； 故选D。 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。有多个选项正确，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错不得分） 8. 如图所示，水平面上有两个木块，两木块的质量分别为m1、m2，且m2=2m1。开始时两木块之间有一根用轻绳缚住已压缩的轻弹簧，烧断绳后，两木块分别向左、右运动。若两木块m1和m2与水平面间的动摩擦因数分别为μ1、μ2，且μ1=2μ2，则在弹簧伸长的过程中，两木块（　　） A. 动量大小之比为1:1 B. 速度大小之比为2:1 C. 动量大小之比为2:1 D. 速度大小之比为1:1 【答案】AB 【解析】 【详解】AC．左侧木块所受滑动摩擦力 方向水平向右。右侧木块所受滑动摩擦力 方向水平向左。根据题意有m2=2m1，μ1=2μ2 解得 即两木块构成的系统所受外力的合力为0，则系统动量守恒，两木块动量大小相等，则动量大小之比为1:1，故A正确，C错误； BD．结合上述，根据动量守恒定律有 根据题意有m2=2m1 解得 故B正确，D错误。 故选AB。 9. 如图甲所示，将一劲度系数为k的轻弹簧压缩后锁定，在弹簧上放置一质量为m的小物块，小物块距离地面高度为h1。将弹簧的锁定解除后，小物块被弹起，其动能Ek与离地高度h的关系如图乙所示，其中h4到h5间的图像为直线，其余部分均为曲线，h3对应图像的最高点，重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 小物块上升至高度h3时，弹簧形变量为0 B. 小物块上升至高度h4时，加速度为g C. 解除锁定前，弹簧的弹性势能为mgh5 D. 小物块从高度h2上升到h4，弹簧的弹性势能减少 【答案】BD 【解析】 【详解】A．小物块上升至高度h3时，动能最大，则此时弹簧弹力与重力平衡，弹簧形变量不为0，故A错误； B．因为h4到h5间的图像为直线，即小物块做匀减速直线运动，所以小物块上升至高度h4时，弹簧形变量为零，弹簧恢复原长，小物块只受重力，加速度为g ，故B正确； C．物块和弹簧组成的系统机械能守恒，可得解除锁定前，弹簧的弹性势能为，故C错误； D．小物块从高度h2上升到h4，物块的动能先增大后减小，小物块速度先增大后减小，结合前面选项分析可知，该过程弹簧一直处于压缩状态，弹簧在该过程中逐渐恢复原长，所以弹簧的弹性势能在减少，故D正确。 故选BD。 10. 如图所示，质量均为的木块A和B，并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为的细线，细线另一端系一质量为的球C。现将C球拉起使细线水平伸直，并由静止释放C球，重力加速度为。从开始释放C到A、B两木块恰好分离的过程，下列说法正确的是（　　） A. 两物块A和B分离时，A、B的速度大小均为 B. 两物块A和B分离时，C的速度大小为 C. C球由静止释放到最低点的过程中，木块移动的距离为 D. C球由静止释放到最低点，A对B的弹力的冲量大小为 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．球C下落到最低点时，AB将要分离，根据机械能守恒定律有 系统水平方向动量守恒，根据动量守恒定律有 联立解得 ， 故A错误，B正确； C．C球由静止释放到最低点的过程中，设C对地的水平位移大小为，AB对地的水平位移大小为，则有 ， 解得 故C正确； D．C球由静止释放到最低点的过程中，选B为研究对象，由动量定理有 故D错误。 故选BC。 三、实验题（11题6分，12题10分；共计16分） 11. 如图所示，某同学制作了一个弹簧弹射装置，轻弹簧两端各放一个金属小球（小球与弹簧不连接），压缩弹簧并锁定，该系统放在内壁光滑的金属管中（管内径略大于两球直径），金属管水平固定在离水平地面一定高度处，解除弹簧锁定，两小球向相反方向弹射，射出管时均已脱离弹簧。现要测定弹射装置锁定时具有的弹性势能，并探究弹射过程遵循的规律，实验小组配有足够的基本测量工具，重力加速度大小为g，按以下步骤进行实验： ①用天平测出小球P和Q的质量分别为m1、m2； ②用刻度尺测出管口离地面的高度H； ③解除锁定，分别记录两小球在水平地面上的落点M、N。 根据该同学的实验，回答下列问题： （1）除上述测量外，要测定弹射装置锁定时具有的弹性势能，还需要测量的物理量是_________。 A.金属管的长度L B.弹簧的压缩量 C.两小球从弹出到落地的时间t1、t2 D.P、Q两小球的落地点M、N到对应管口的水平距离x1、x2 用测量的物理量表示弹簧的弹性势能：Ep=_______________________________。 （2）若满足关系式____________，则说明弹射过程中轻弹簧和两金属小球组成的系统动量守恒。（用测得的物理量符号表示） 【答案】（1） ①. D ②. （2） 【解析】 【小问1详解】 [1]AB．两小球向相反方向弹射，射出管时均已脱离弹簧，故弹性势能全部转化为小球的动能，可以通过测量两球的动能来间接测量弹簧的弹性势能，所以要测定弹射装置锁定时具有的弹性势能，不需要测量金属管的长度L和弹簧的压缩量∆x，且弹簧的劲度系数也未知，故AB错误； C．两小球从弹出到落地的时间可由竖直位移求出，不需要测量，故C错误； D．还需要测量P、Q两小球的落地点M、N到对应管口的水平距离x1、x2，这样才能求出两球的初速度，故D正确。 故选D。 [2]设P、Q两小球射出管时的初速度为、，水平位移满足， 时间满足，根据能量守恒可得弹簧的弹性势能 整理可得 【小问2详解】 若系统动量守恒，有，即 故若，弹射过程中轻弹簧和两金属小球组成的系统动量守恒。 12. 图甲是“利用自由落体运动验证机械能守恒”的实验装置。让质量为m的重物自由下落，打出一条较为理想的纸带，O为打点计时器在纸带上打出的第一个点，选取纸带上连续打出的五个点A、B、C、D、E，并测量出OA间的距离为s₁，AC间的距离为s₂，CE间的距离为s₃，如图乙所示。已知打点计时器使用的交流电频率为f，请你回答：（当地重力加速度g） （1）在固定打点计时器时，应将其限位孔处于________方向； （2）手持纸带保持竖直方向，使重物静止在靠近打点计时器的地方，接着要完成的是________（填字母） A. 放开纸带 B. 接通电源 （3）与重物相连接的是图乙中纸带的________端（选填“左”或“右”）； （4）打点计时器从打第一个点O到打点C的过程中，重物的重力势能的减少量为|ΔEp|=________，重物的动能的增加量为ΔEk=________。 【答案】（1）竖直 （2）B （3）左 （4） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 若打点计时器没有固定在竖直平面内，物体不可能做自由落体运动，无法验证机械能是否守恒，所以必须让限位孔保持竖直； 【小问2详解】 打点时，应先接通电源，打点稳定后再释放纸带进行实验。 故选B。 【小问3详解】 物体做加速运动，纸带上的点迹间的距离应越来越大，故纸带的左端与重物相连； 【小问4详解】 [1]根据重力势能的定义可知，从打第一个点O到打点C的过程中，重物的重力势能的减少量为； [2]打点计时器使用的交流电的频率为，则打点的时间间隔为 则打C点时重物的速度 重物动能的增加量 四、解答题（13题9分，14题12分，15题17分；共计38分） 13. 若已知火星半径为R，2021年2月，我国发射的火星探测器“天问一号”在距火星表面高为R的圆轨道上飞行，周期为T，引力常量为G，不考虑火星的自转，根据以上数据求： （1）“天问一号”的线速度； （2）火星的质量M； （3）火星的密度。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）天问一号绕火星飞行的轨道半径 则线速度为 （2）设火星的质量为M，探测器的质量为m，根据万有引力提供向心力可知 结合上述解得 （3）根据体积公式可得火星的体积为 则火星的密度为 14. 如图甲所示，质量的足够长的木板静止在光滑水平面上，质量的小物块（可视为质点）静止在长木板的左端。现对小物块施加一水平向右的作用力F，小物块和长木板运动的速度图像如图乙所示。2s后撤去F，g取10。求： (1)小物块与长木板之间的动摩擦因数及水平力F的大小； (2)撤去F后，小物块和长木板构成的系统损失的机械能； (3)小物块在长木板上的最终位置距长木板左端的距离。 【答案】(1)，；(2)；(3) 【解析】 【分析】 【详解】(1)由速度图像可知长木板的加速度为 由牛顿第二定律则有 解得小物块与长木板之间的动摩擦因数为 由速度图像可知小物块的加速度为 由牛顿第二定律则有 解得水平力F的大小 (2)撤去F后，小物块和长木板构成的系统动量守恒，则有 解得 撤去F后，小物块和长木板构成的系统损失的机械能为 (3)设撤去F前，由图像可知，相对位移为 设撤去F后，则有功能关系则有 解得 小物块在长木板上的最终位置距长木板左端的距离为 15. 如图所示，质量为的工件甲静置在光滑水平面上，其上表面由光滑水平轨道和四分之一光滑圆弧轨道组成，两轨道相切于点，圆弧轨道半径为，质量为的小滑块乙静置于A点，不可伸长的细线一端固定于点，另一端系一质量为的小球丙，细线竖直且丙静止时到球心的距离为，现将丙向右拉开至细线与竖直方向夹角为并由静止释放，丙在正下方与甲发生弹性碰撞，不计空气阻力，取，求： （1）丙与甲碰后瞬间各自速度的大小； （2）若乙物块恰好能到达圆弧轨道的最高点，则此时物块乙的速度大小和圆弧轨道的半径； （3）改变段半径为（2）问中的，其他条件不变，则物块乙离开工件到升至最高点的时间； （4）若（3）问中物块乙再次回到工件甲上后，仍沿轨道运动且无能量损失，则物块乙再次离开工件甲时工件甲和物块乙的速度大小． 【答案】（1）， ；（2）；（3）；（4） 【解析】 【详解】（1）丙向下摆动过程中机械能守恒 丙与甲碰撞过程，由动量守恒得 由机械能守恒得 解得 ， （2）乙到达最高点时，甲、乙速度相同，由动量守恒得 由机械能守恒得 得 （3）乙离开最高点时，甲、乙水平速度相同，水平方向动量守恒 得 由机械能守恒 得 则 乙物块竖直方向上由动量定理得 得 （4）全过程中甲乙水平方向动量守恒 机械能守恒 得 ， 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $