精品解析：山西太原市小店区山西大学附属中学校2025-2026学年高一下学期开学物理试题

山西大学附中 2025~2026学年第二学期高一年级3月模块诊断 物理试题 考查时间：75分钟 满分：100分 考查内容：必修一、抛体运动 一、单选题（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 项正确） 1. 将小石子以不同初速度水平抛出，观察石子下落过程中水平地面上石子影子的运动。太阳光可视为平行光线，光线均平行于平抛轨迹所在的竖直面。图（a）中光线竖直向下，图（b）、（c）中光线斜向下。不计空气阻力，则（ ） A. 图（a）中影子可能匀变速直线运动 B. 图（b）中影子运动的加速度大小可能会变 C. 图（b）中影子可能匀速运动 D. 图（c）中影子一定做匀变速直线运动 2. 物体从t=0时开始做匀变速直线运动，其x-t图像的一段图线如图所示，图线经过图中坐标（3，10）和（4，9）的点，其中（3，10）为抛物线的顶点。关于该物体的运动，下列说法正确的是（　　） A. t=0时，物体从坐标原点出发 B. 物体的初速度为 C. 物体加速度大小为2m/s2 D. 物体0~4s内的路程为8m 3. 直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子，如图所示，设投放初速度为零，箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿态。则在箱子下落过程中，下列说法正确的是（　　） A. 箱子刚从飞机上投下时，箱内物体受到的支持力最大 B. 箱子接近地面时，箱内物体可能处于超重状态 C. 箱子先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动 D. 若下落距离足够长，箱内物体所受支持力大小有可能等于它的重力大小 4. 洗衣机脱水桶的原理示意图如图所示。衣服（视为质点）在竖直圆筒的内壁上随圆筒做匀速圆周运动时，刚好不沿着筒壁向下滑动，筒壁到转轴之间的距离为r，衣服与筒壁之间的动摩擦因数为0.2，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　） A. 衣服的角速度大小为 B. 衣服所需的向心力大小为mg C. 衣服受到摩擦力大小为0.2mg D. 若脱水桶的转速增大，则衣服受到的摩擦力不变 5. 王同学用光滑的硬钢丝弯折成“”形状，将它竖直固定放置。OB是竖直方向，BC是水平方向，角AOB等于30°，一个光滑的轻环套在足够长OA上，一根足够长的轻绳一端固定在OB上的M点，轻绳穿过小环，另一端吊着一个质量为m的物体，下列说法正确的是（　　） A. OA杆受到小环的压力大小为2mg B. OA杆受到小环的压力大小为mg C. 绳端从M点移到B点绳子张力变大 D. 绳端从B点水平向左移到N点绳子张力大小不变 6. 如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上，一质量为m的小车在沿斜面向下的外力F作用下沿斜面下滑，在小车下滑的过程中，小车支架上连接着小球（质量也为m）的轻绳恰好水平。则外力F的大小为（重力加速度为g）（　　） A. B. C. D. 7. 风洞实验室中可以产生竖直方向向上的、大小可调节的风力。现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室，小球孔径略大于细杆直径，细杆与小球之间的动摩擦因数为μ。当细杆在与水平方向成θ角（μ≠tanθ）的方向上倾斜固定时，调节竖直向上风力的大小为某一恒定值，小球在细杆上刚好以某一速度沿细杆向上匀速运动，如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 风力大小等于小球的重力大小 B. 细杆对小球的支持力垂直细杆指向左上方 C. 细杆对小球支持力垂直细杆指向右下方 D. 细杆对小球的摩擦力方向沿细杆向下 二、多选题（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多个选项正确，选对但不全得3分，有错或不答得0分。） 8. 骑马射箭是蒙古族传统的体育项目，如图所示。在某次比赛中，选手骑马沿直线AB匀速前进，速度大小为，射出的箭可看作做匀速直线运动，速度大小为，靶中心距AB所在竖直面的垂直距离为d，某次射箭时箭的出射点恰好与靶心等高，下列说法正确的是（　　） A. 为确保可以命中靶心，且箭运动时间最短，箭射出方向需指向靶心 B. 为确保可以命中靶心，且箭运动时间最短，箭的运动时间为 C. 为确保可以命中靶心，且箭运动位移最短，若，则最短位移为d D. 为确保可以命中靶心，且箭运动位移最短，若，则命中时的速度大小为 9. 如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端与A物体相连接，将B物体放置在A物体的上面，A、B的质量都为m，初始时两物体都处于静止状态。现用竖直向上的拉力F作用在物体B上，使物体B开始向上做匀加速运动，拉力F与物体B的位移x的关系如图乙所示，重力加速度g=10m/s2，则下列说法中正确的是（　　） A. 物体B位移为4cm时，弹簧处于原长状态 B. 物体B的加速度大小为5m/s2 C. 物体A的质量为4kg D. 弹簧的劲度系数为5N/cm 10. 如图甲所示，倾角为45°的斜面置于粗糙的水平地面上，有一滑块通过轻绳绕过定滑轮与质量为m的小球相连（绳与斜面平行），滑块质量2m，滑块恰好静止在粗糙的斜面上。图乙中，换成让小球在水平面上做匀速圆周运动，轻绳与竖直方向的夹角为，且，此时滑块、斜面仍然处于静止状态，重力加速度为g，下列说法中正确的是（　　） A. 甲图滑块受到斜面摩擦力为 B. 甲图斜面受到地面的摩擦力为 C. 乙图中时，滑块恰好不受摩擦力 D. 乙图中小球转动角速度越小，滑块受到的摩擦力越大 三、实验题（共2小题，每空2分，共18分） 11. 某实验小组的同学为了探究向心力大小与角速度的关系，设计了如图甲所示的实验装置：电动机带动转轴匀速转动，改变电动机的电压可以改变转轴的转速；其中是固定在竖直转轴上的水平凹槽，端固定的压力传感器可测出小球对其压力的大小，端固定一宽度为的挡光片，光电门可测量挡光片每一次的挡光时间。该同学多次改变转速后，记录了一系列力与对应角速度的数据，忽略小球所受的摩擦力，作出了如图乙所示的图像。 具体实验步骤如下： ①测出挡光片与转轴的距离为； ②将小钢球紧靠传感器放置在凹槽上，测出此时小钢球球心与转轴的距离为； ③启动电动机，使凹槽绕转轴匀速转动； ④记录下此时压力传感器的示数和光电门的挡光时间； ⑤多次改变转速后，利用记录的数据作出了如图乙所示的图像。 （1）小钢球转动的角速度___________（用表示）； （2）乙图中坐标系的横轴应为___________（选填A、B或C）； A. B. C. （3）本实验中所使用的小钢球的质量___________kg（结果保留2位有效数字）。 12. 采用如图1所示的装置可以研究平抛运动。图2是确定小球位置的硬纸片的示意图，带有一大一小两个孔，大孔宽度与做平抛的小球的直径d相当，可沿虚线折成图1中的样式，放在如图1中的多个合适位置，可用来确定小球经过的运动轨迹。已知重力加速度为g。 （1）已备有器材：有孔的硬纸片、坐标纸、图钉、长方形平木板、铅笔、三角板、刻度尺、弧形斜槽、小球、铁架台（含铁夹），还需要的一种实验器材是（　　）。 A. 秒表 B. 天平 C. 重锤线 D. 弹簧测力计 （2）关于本实验的一些说法，正确的是（　　）。 A. 斜槽必须是光滑的，且每次释放小球的初位置相同 B. 应该将斜槽轨道的末端调成水平 C. 以斜槽末端，紧贴着槽口处作为小球做平抛运动起点和所建坐标的原点O D. 为使所描曲线与小球运动轨迹吻合，应将所有通过硬纸片确定的点都用直线依次连接 （3）已知理想的平抛运动在水平方向和竖直方向的位移分别为x和y，则其初速度大小v0=________。在实际的平抛运动实验的研究中，也利用上述关系式计算初速度，那么计算的初速度误差与x、y的大小选取________。（选填“有关”或“无关”） （4）甲同学得到部分运动轨迹如图3所示。图中水平方向与竖直方向每小格的长度均为l，P1、P2和P3是轨迹图线上的三个点，P1和P2、P2和P3之间的水平距离相等。那么，小球从P1运动到P2所用的时间为________。小球抛出后的水平速度为________。 四、解答题（13题8分，14题12分，15题16分） 13. 游乐园中的“空中飞椅”可简化成如图所示的模型图，其中P为处于水平面内的转盘，可绕OO'轴转动，圆盘半径d=24m，绳长l=10m。假设座椅随圆盘做匀速圆周运动时，绳与竖直方向的夹角为θ，θ=37°），座椅和人的总质量m=60kg，已知g=10m/s2，求： （1）绳子的拉力大小； （2）座椅做圆周运动的线速度大小； （3）座椅转一圈的时间。 14. 如图所示，一截面为直角梯形状的物体固定在水平面上，斜面与水平方向的夹角为，可视为质点的滑块从A点右上方的O点以水平初速度抛出，经过一段时间无碰撞地由A点滑上斜面，最终经B点后落在水平面。已知滑块落在斜面上A点瞬间的速度大小为，滑块与斜面间的动摩擦因数为，忽略空气阻力，重力加速度g取．求： （1）两点间的水平间距； （2）滑块从A到B的时间； （3）滑块的落地点到C点的距离。 15. 运输货箱传送带可以将货箱从高处传送到低处平板车上，简化原理如图。已知传送带顺时针匀速转动的速率为v0=2m/s，将质量m=20kg的物块无初速地放在传送带的顶端A，物块到达底端B后能无碰撞地滑上质量为M=20kg的木板左端。已知物块与传送带、木板间的动摩擦因数分别为µ1=0.5，µ2=0.3。已知传送带与水平地面夹角θ=37°，AB两端的距离为s=8.2m，物块可视为质点，木板足够长。求： （1）物块在传送带上刚开始下滑时的加速度大小； （2）物块下滑到传送带B端时速度大小； （3）根据实际需要，木板下表面涂抹涂层，使木板与地面的动摩擦因数µ3=0.1。求从物块离开传送带直至最终静止的过程中，物块相对地面运动的位移大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 山西大学附中 2025~2026学年第二学期高一年级3月模块诊断 物理试题 考查时间：75分钟 满分：100分 考查内容：必修一、抛体运动 一、单选题（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 项正确） 1. 将小石子以不同初速度水平抛出，观察石子下落过程中水平地面上石子影子的运动。太阳光可视为平行光线，光线均平行于平抛轨迹所在的竖直面。图（a）中光线竖直向下，图（b）、（c）中光线斜向下。不计空气阻力，则（ ） A. 图（a）中影子可能匀变速直线运动 B. 图（b）中影子运动的加速度大小可能会变 C. 图（b）中影子可能匀速运动 D. 图（c）中影子一定做匀变速直线运动 【答案】D 【解析】 【详解】A．将石子的运动分解在水平和竖直方向，如图（a） 石子在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀加速直线运动，影子的运动是水平方向的运动，故其做匀速直线运动，故A错误； BC．图（b）中可把平抛运动分解为垂直于光线的匀加速直线运动和平行于光线的匀变速直线运动，影子的运动是垂直于光线方向的运动，则影子的加速度不变（重力加速度沿垂直影子方向的分量），故BC错误； D．图（c）中可把运动分解为平行于光线的匀加速直线运动和垂直于光线的匀变速直线运动，影子的运动是垂直于光线方向的运动，所以影子做匀变速直线运动，故D正确。 故选D。 2. 物体从t=0时开始做匀变速直线运动，其x-t图像的一段图线如图所示，图线经过图中坐标（3，10）和（4，9）的点，其中（3，10）为抛物线的顶点。关于该物体的运动，下列说法正确的是（　　） A. t=0时，物体从坐标原点出发 B. 物体初速度为 C. 物体加速度大小为2m/s2 D. 物体0~4s内的路程为8m 【答案】C 【解析】 【详解】BC．物体匀变速直线运动，由x-t图像的斜率表示速度可知，末速度，时瞬时速度等于间平均速度，即 则有加速度的大小 物体初速度 B错误，C正确； A．位移 解得初始时的位移 A错误； D．路程 则有物体0~4s内的路程为 D错误。 故选C。 3. 直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子，如图所示，设投放初速度为零，箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿态。则在箱子下落过程中，下列说法正确的是（　　） A. 箱子刚从飞机上投下时，箱内物体受到的支持力最大 B. 箱子接近地面时，箱内物体可能处于超重状态 C. 箱子先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动 D. 若下落距离足够长，箱内物体所受支持力大小有可能等于它的重力大小 【答案】D 【解析】 【详解】BC．刚释放时，速度较小，阻力较小，箱子做加速运动，空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，阻力不断变大，故箱子做加速度不断减小的加速运动，箱子处于失重状态。当加速度减为零时，速度达到最大，之后做匀速运动，故BC错误； AD．对箱内物体受力分析，受到重力和支持力，根据牛顿第二定律，有 由于逐渐由减小到零，故支持力由0逐渐增大到，之后保持不变。故A错误，D正确。 故选D。 4. 洗衣机脱水桶的原理示意图如图所示。衣服（视为质点）在竖直圆筒的内壁上随圆筒做匀速圆周运动时，刚好不沿着筒壁向下滑动，筒壁到转轴之间的距离为r，衣服与筒壁之间的动摩擦因数为0.2，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　） A. 衣服的角速度大小为 B. 衣服所需的向心力大小为mg C. 衣服受到的摩擦力大小为0.2mg D. 若脱水桶的转速增大，则衣服受到的摩擦力不变 【答案】D 【解析】 【详解】C．对衣服进行分析，在竖直方向上有，故C错误； B．衣服刚好不沿着筒壁向下滑动，则摩擦力达到最大静摩擦力，则有 结合上述解得 对衣服进行分析可知，由筒壁对衣服的弹力提供向心力，即衣服所需的向心力大小为，故B错误； A．结合上述有 解得，故A错误； D．若脱水桶的转速增大，所需向心力增大，则筒壁对衣服的弹力增大，最大静摩擦力增大，但衣服受到的摩擦力大小仍然等于衣服的重力，即衣服受到的摩擦力不变，故D正确。 故选D。 5. 王同学用光滑的硬钢丝弯折成“”形状，将它竖直固定放置。OB是竖直方向，BC是水平方向，角AOB等于30°，一个光滑的轻环套在足够长OA上，一根足够长的轻绳一端固定在OB上的M点，轻绳穿过小环，另一端吊着一个质量为m的物体，下列说法正确的是（　　） A. OA杆受到小环的压力大小为2mg B. OA杆受到小环的压力大小为mg C. 绳端从M点移到B点绳子张力变大 D. 绳端从B点水平向左移到N点绳子张力大小不变 【答案】D 【解析】 【详解】CD．对悬挂的重物受力分析可知，绳子中的拉力始终与重物重力平衡 故，无论绳子左端点如何移动绳子中的张力大小都保持不变，C错误，D正确； AB．小环受力情况如图所示 由几何关系可知，两绳子夹角为，故 由牛顿第三定律可知，OA杆受到小环的压力大小为mg，AB错误。 故选D。 6. 如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上，一质量为m的小车在沿斜面向下的外力F作用下沿斜面下滑，在小车下滑的过程中，小车支架上连接着小球（质量也为m）的轻绳恰好水平。则外力F的大小为（重力加速度为g）（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】对小球受力分析，小球受重力和水平方向绳子的拉力，由于小车沿斜面下滑，则小球的合力沿斜面向下，根据几何关系可知，小球的合力 则小球的加速度为 对小车和小球整体受力分析，根据牛顿第二定律可得 联立解得 故ABC错误D正确。 故选D。 7. 风洞实验室中可以产生竖直方向向上的、大小可调节的风力。现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室，小球孔径略大于细杆直径，细杆与小球之间的动摩擦因数为μ。当细杆在与水平方向成θ角（μ≠tanθ）的方向上倾斜固定时，调节竖直向上风力的大小为某一恒定值，小球在细杆上刚好以某一速度沿细杆向上匀速运动，如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 风力大小等于小球的重力大小 B. 细杆对小球的支持力垂直细杆指向左上方 C. 细杆对小球的支持力垂直细杆指向右下方 D. 细杆对小球的摩擦力方向沿细杆向下 【答案】CD 【解析】 【详解】小球在细杆上刚好以某一速度沿细杆向上匀速运动，一定合力等于零。小球受到4个力作用，重力的方向一定竖直向下，风力的方向竖直向上，摩擦力的方向与相对运动方向相反，一定沿细杆向下，细杆对小球的支持力垂直细杆一定指向右下方，否则合力不能等于零，CD正确，AB错误。 故选CD。 二、多选题（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多个选项正确，选对但不全得3分，有错或不答得0分。） 8. 骑马射箭是蒙古族传统的体育项目，如图所示。在某次比赛中，选手骑马沿直线AB匀速前进，速度大小为，射出的箭可看作做匀速直线运动，速度大小为，靶中心距AB所在竖直面的垂直距离为d，某次射箭时箭的出射点恰好与靶心等高，下列说法正确的是（　　） A. 为确保可以命中靶心，且箭运动时间最短，箭射出方向需指向靶心 B. 为确保可以命中靶心，且箭运动时间最短，箭的运动时间为 C. 为确保可以命中靶心，且箭运动位移最短，若，则最短位移为d D. 为确保可以命中靶心，且箭运动位移最短，若，则命中时的速度大小为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．为确保可以命中靶心，且箭运动最短时间，则箭射出方向一定要垂直于AB，使合速度指向靶心。故A错误； B．为确保可以命中靶心，且箭运动最短时间，箭射出方向一定垂直与AB，最短时间为 故B正确； C．为确保可以命中靶心，且箭运动最短位移，由于，如图 合速度可以垂直于AB，所以最短位移等于d。故C正确； D．由于，则合速度为 故D错误。 故选BC。 9. 如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端与A物体相连接，将B物体放置在A物体的上面，A、B的质量都为m，初始时两物体都处于静止状态。现用竖直向上的拉力F作用在物体B上，使物体B开始向上做匀加速运动，拉力F与物体B的位移x的关系如图乙所示，重力加速度g=10m/s2，则下列说法中正确的是（　　） A. 物体B位移为4cm时，弹簧处于原长状态 B. 物体B的加速度大小为5m/s2 C. 物体A的质量为4kg D. 弹簧的劲度系数为5N/cm 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．当物体B位移为4cm时，物体A、B仍有向上的加速度，此时弹簧产生的向上的弹力大于物体A的重力，所以弹簧处于压缩状态，选项A错误； BC．设力F未作用时弹簧的压缩量为x0，则有 kx0＝2mg 设物体A、B的共同加速度大小为a，则当 F＝F1＝20N 时，由牛顿第二定律得 F1＋kx0－2mg＝2ma 当 F＝F2＝50N 时，物体A、B刚好分离，对物体B有 F2－mg＝ma 以上各式联立可解得 a＝2.5m/s2，m＝4kg 选项B错误，C正确； D．当物体A、B刚好分离时，对物体A有 k（x0－x）－mg＝ma 将x＝0.04m代入解得 k＝7.5N/cm 选项D错误。 故选C。 10. 如图甲所示，倾角为45°的斜面置于粗糙的水平地面上，有一滑块通过轻绳绕过定滑轮与质量为m的小球相连（绳与斜面平行），滑块质量2m，滑块恰好静止在粗糙的斜面上。图乙中，换成让小球在水平面上做匀速圆周运动，轻绳与竖直方向的夹角为，且，此时滑块、斜面仍然处于静止状态，重力加速度为g，下列说法中正确的是（　　） A. 甲图滑块受到斜面的摩擦力为 B. 甲图斜面受到地面的摩擦力为 C. 乙图中时，滑块恰好不受摩擦力 D. 乙图中小球转动角速度越小，滑块受到的摩擦力越大 【答案】CD 【解析】 【详解】AB．根据题意，对甲图中小球受力分析，由平衡条件可知，绳子的拉力为 对甲图中滑块受力分析，由于可知滑块受沿斜面向上的摩擦力，如图所示 由平衡条件有 解得 对滑块与斜面整体受力分析，设地面对斜面的摩擦力为，受力图如图所示 由平衡条件有 解得 故错误； ．根据题意，对图乙中小球受力分析， 如图所示几何关系有， 若，则有 对乙图中滑块受力分析，则有 滑块恰好不受摩擦力 由于，则有 对乙图中滑块受力分析，则有 解得 若乙图中小球转动角速度越小，则所需向心力减小，即小球的合力减小，则减小，变大，CD正确。 故选CD。 三、实验题（共2小题，每空2分，共18分） 11. 某实验小组的同学为了探究向心力大小与角速度的关系，设计了如图甲所示的实验装置：电动机带动转轴匀速转动，改变电动机的电压可以改变转轴的转速；其中是固定在竖直转轴上的水平凹槽，端固定的压力传感器可测出小球对其压力的大小，端固定一宽度为的挡光片，光电门可测量挡光片每一次的挡光时间。该同学多次改变转速后，记录了一系列力与对应角速度的数据，忽略小球所受的摩擦力，作出了如图乙所示的图像。 具体实验步骤如下： ①测出挡光片与转轴的距离为； ②将小钢球紧靠传感器放置在凹槽上，测出此时小钢球球心与转轴的距离为； ③启动电动机，使凹槽绕转轴匀速转动； ④记录下此时压力传感器的示数和光电门的挡光时间； ⑤多次改变转速后，利用记录的数据作出了如图乙所示的图像。 （1）小钢球转动角速度___________（用表示）； （2）乙图中坐标系的横轴应为___________（选填A、B或C）； A. B. C. （3）本实验中所使用的小钢球的质量___________kg（结果保留2位有效数字）。 【答案】（1） （2）C （3）#### 【解析】 【小问1详解】 小钢球转动的角速度与挡光片角速度相同，挡光片的线速度为 解得 【小问2详解】 小钢球做圆周运动所需的向心力由传感器的弹力提供，满足 压力传感器的示数与成正比。 故选C。 【小问3详解】 图乙的斜率 结合向心力的表达式可知小钢球的质量 考虑斜率测量误差，小钢球的质量取、、均正确。 12. 采用如图1所示的装置可以研究平抛运动。图2是确定小球位置的硬纸片的示意图，带有一大一小两个孔，大孔宽度与做平抛的小球的直径d相当，可沿虚线折成图1中的样式，放在如图1中的多个合适位置，可用来确定小球经过的运动轨迹。已知重力加速度为g。 （1）已备有器材：有孔的硬纸片、坐标纸、图钉、长方形平木板、铅笔、三角板、刻度尺、弧形斜槽、小球、铁架台（含铁夹），还需要的一种实验器材是（　　）。 A. 秒表 B. 天平 C. 重锤线 D. 弹簧测力计 （2）关于本实验一些说法，正确的是（　　）。 A. 斜槽必须是光滑的，且每次释放小球的初位置相同 B. 应该将斜槽轨道的末端调成水平 C. 以斜槽末端，紧贴着槽口处作为小球做平抛运动的起点和所建坐标的原点O D. 为使所描曲线与小球运动轨迹吻合，应将所有通过硬纸片确定的点都用直线依次连接 （3）已知理想的平抛运动在水平方向和竖直方向的位移分别为x和y，则其初速度大小v0=________。在实际的平抛运动实验的研究中，也利用上述关系式计算初速度，那么计算的初速度误差与x、y的大小选取________。（选填“有关”或“无关”） （4）甲同学得到部分运动轨迹如图3所示。图中水平方向与竖直方向每小格的长度均为l，P1、P2和P3是轨迹图线上的三个点，P1和P2、P2和P3之间的水平距离相等。那么，小球从P1运动到P2所用的时间为________。小球抛出后的水平速度为________。 【答案】（1）C （2）B （3） ①. ②. 有关 （4） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 实验中还需要的一种实验器材是重锤线，用来确定竖直方向。 故选C。 【小问2详解】 A．斜槽不一定必须是光滑的，但每次释放小球的初位置必须相同，选项A错误； B．应该将斜槽轨道的末端调成水平，以保证小球做平抛运动，选项B正确； C．以斜槽末端，紧贴着槽口以上小球球心投影位置作为小球做平抛运动的起点和所建坐标的原点O，选项C错误； D．描小球运动轨迹时，要用平滑的曲线连接各点，舍去误差较大的点，选项D错误。 故选B。 【小问3详解】 [1]根据水平位移 x=v0t 竖直位移 解得 [2]计算初速度时要尽量远离选取点，即x、y的值尽量大些，这样计算得出的初速度误差较小，即计算的初速度误差与x、y的大小选取有关。 【小问4详解】 [1]竖直方向，根据 可得 [2]初速度 四、解答题（13题8分，14题12分，15题16分） 13. 游乐园中的“空中飞椅”可简化成如图所示的模型图，其中P为处于水平面内的转盘，可绕OO'轴转动，圆盘半径d=24m，绳长l=10m。假设座椅随圆盘做匀速圆周运动时，绳与竖直方向的夹角为θ，θ=37°），座椅和人的总质量m=60kg，已知g=10m/s2，求： （1）绳子的拉力大小； （2）座椅做圆周运动的线速度大小； （3）座椅转一圈的时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 如图所示 由平衡条件得，解得 【小问2详解】 由牛顿第二定律得 解得 【小问3详解】 座椅的角速度为 座椅转一圈的时间为 14. 如图所示，一截面为直角梯形状的物体固定在水平面上，斜面与水平方向的夹角为，可视为质点的滑块从A点右上方的O点以水平初速度抛出，经过一段时间无碰撞地由A点滑上斜面，最终经B点后落在水平面。已知滑块落在斜面上A点瞬间的速度大小为，滑块与斜面间的动摩擦因数为，忽略空气阻力，重力加速度g取．求： （1）两点间的水平间距； （2）滑块从A到B的时间； （3）滑块的落地点到C点的距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【详解】（1）滑块离开O点后做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，由题意可知小球的初速度为 滑块落在A点瞬间的竖直速度为 滑块从O到A的时间为 两点间水平间距为 解得 （2）滑块从A到B的过程，由牛顿第二定律得 又， 解得 由几何关系 由位移公式得 代入数据解得 （3）滑块运动到B点的速度为 滑块离开B点后做斜抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做竖直下抛运动，滑块离开B点后的水平分速度为 竖直分速度为 在竖直方向上有 解得 滑块的落地点到C点的间距为 解得 15. 运输货箱的传送带可以将货箱从高处传送到低处平板车上，简化原理如图。已知传送带顺时针匀速转动的速率为v0=2m/s，将质量m=20kg的物块无初速地放在传送带的顶端A，物块到达底端B后能无碰撞地滑上质量为M=20kg的木板左端。已知物块与传送带、木板间的动摩擦因数分别为µ1=0.5，µ2=0.3。已知传送带与水平地面夹角θ=37°，AB两端的距离为s=8.2m，物块可视为质点，木板足够长。求： （1）物块在传送带上刚开始下滑时的加速度大小； （2）物块下滑到传送带B端时速度大小； （3）根据实际需要，木板下表面涂抹涂层，使木板与地面动摩擦因数µ3=0.1。求从物块离开传送带直至最终静止的过程中，物块相对地面运动的位移大小。 【答案】（1）10m/s2 （2）6m/s （3）6.75m 【解析】 【小问1详解】 物块刚开始下滑时，根据牛顿第二定律可得 解得 【小问2详解】 物块先以加速度a1经历时间t1与传送带达到相等速度，则有 解得 此时物块的位移 解得 由于 之后，物块向下做匀加速直线运动，有 解得 根据位移与速度关系式有 解得 【小问3详解】 当物块滑上木板后，由于 则木板刚开始时也发生滑动，物块先以a3向右做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律可得 两者达到相等速度之前，对木板，有 解得 历时t3两者达到相等速度，则有 解得， 此过程物块的位移 此后两者保持相对静止，对整体，根据牛顿第二定律有 解得 利用逆向思维，根据速度与位移的关系有 物块相对于地面位移大小为 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $