精品解析：浙江清华附中嘉兴实验高级中学2025-2026学年第二学期期中考试高一物理试题卷(A卷)

2025-2026学年第二学期期中考试 高一年级物理试题卷（A卷） 2026.4 本试题卷共7页，满分100分，考试时间90分钟 考生注意： 1.答题前，请务必将自己的姓名，考号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在答题纸规定的位置上。 2.答题时，请按照答题纸上“考生须知”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。 3.本卷无特殊说明，重力加速度取。 选择题部分 一、选择题I（本大题共10小题，每题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个符合题目要求，不选、错选、多选均不得分） 1. 下列国际单位制中表示能量单位的是（　　） A. kg·m2/s2 B. kg·m/s2 C. W D. J/s 2. 下列物理情景中，经典的牛顿力学不再适用的是（　　） A. 原子核外电子的运动 B. 超音速飞行的歼-20战斗机在空中飞行的运动 C. 月球绕地球的运动 D. 小明在投篮时，篮球在空中的运动 3. 如图所示，木块A、B叠放在光滑水平面上，A、B之间不光滑，用水平力F拉B，使A、B一起沿光滑水平面加速向右运动，设A、B间的摩擦力为f。则以下说法正确的是（　　） A. F对B做正功，对A也做正功 B. F对B做正功，对A不做功 C. f对B不做功，对A做负功 D. f对B做负功，对A也做负功 4. 关于生活中的圆周运动，已知重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 如图甲，物体随水平圆盘匀速转动时，受到重力、支持力、摩擦力和向心力作用 B. 如图乙，物体在水平面上做圆周运动，若在A点运动轨迹突然发生改变而沿虚线运动，则一定是因为物体的速度突然变大了 C. 如图丙，火车轨道倾角，水平面内圆周运动半径为r，则当火车转弯时速度时，火车车轮对外轨道有挤压 D. 如图丁，小球在竖直平面内放置的圆形轨道内侧做圆周运动，过点C时小球对轨道的压力最小 5. 如图，A、B、C分别是自行车的大齿轮、小齿轮和后轮边缘上的三个点，到各自转动轴的距离分别为3r、r和10r。支起自行车后轮，在转动踏板的过程中，A、B、C三点（　　） A. 角速度大小关系是 B. 线速度大小关系是 C. 角速度大小关系是 D. 线速度大小关系是 6. 如图所示，在公路的弯道处，常会挂有减速标牌，提醒驾驶员急弯下坡减速。则汽车（　　） A. 过急弯惯性会减小 B. 下坡过程中惯性会增大 C. 减速可增大过急弯处所受的摩擦力，避免侧滑 D. 减速可减小过急弯处所需的向心力，避免侧滑 7. 如图所示，有一轻质杆长，一端固定一质量m为0.5kg的小球（可视为质点），杆绕另一端在竖直面内做圆周运动，重力加速度g取。下列说法正确的是（　　） A. 当小球在最高点时刚好对杆无作用力，小球的线速度大小为0 B. 当小球运动到最高点时的速率为1m/s时，杆对小球的作用力方向向下 C. 当小球运动到最高点时的速率为4m/s时，杆对小球的作用力大小为11N D. 当小球运动到最低点时，若小球受杆的拉力为41N，则小球运动的角速度大小为 8. 如图甲所示，花样滑冰比赛中运动员做圆锥摆运动，可简化为如图乙所示的模型。小球质量为，小球到悬挂点的摆线长为，测得小球做圆锥摆运动的周期为，摆线与竖直方向的夹角为，小球运动过程中始终没有与地面接触，下列说法正确的是（　　） A. 小球做圆周运动的圆心为悬挂点 B. 摆线对小球的拉力充当小球的向心力 C. 小球所需的向心力大小为 D. 摆线对小球的拉力大小为 9. 2026年2月12日，我国太原卫星发射中心在广东阳江附近海域使用捷龙三号运载火箭，成功将7颗卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务取得圆满成功。其中“港中大一号”卫星系全球首颗面向城市可持续发展的AI大模型卫星，具备强大的智能感知与数据处理能力。“港中大一号”卫星在轨高度520千米。其做匀速圆周运动时（　　） A. 速度小于第一宇宙速度 B. 向心加速度大于9.8m/s2 C. 周期小于近地卫星的周期 D. 角速度小于地球自转的角速度 10. 如图所示，人造地球卫星1在圆形轨道Ⅰ上运行，人造地球卫星2在椭圆轨道Ⅱ上运行，其中椭圆轨道上的A点为远地点，B点为近地点，两轨道相切于A点，下列说法正确的是（　　） A. 卫星1在轨道Ⅰ上的速度大于7.9km/s B. 卫星1和卫星2在相同时间内与地球连线扫过的面积相等 C. 卫星1在A点的加速度等于卫星2在A点的加速度 D. 卫星1在轨道Ⅰ上A点的动能小于在卫星2在轨道Ⅱ上A点的动能 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 11. 如图所示，2026年春晚节目《武BOT》中，某机器人的右臂以肩关节O点为圆心做匀速圆周运动，转动过程中上臂与前臂始终垂直，P、Q两点分别位于肘关节、腕关节上，已知，，，则P、Q两点做圆周运动的（　　） A. 角速度大小相同 B. 线速度方向相同 C. 线速度大小之比为 D. 向心加速度大小之比为 12. 一行星绕恒星做圆周运动。由天文观测可得，其运行周期为T，速度为v。引力常量为G，则下列说正确的是（　　） A. 行星的质量为 B. 恒星的质量为 C. 行星运动的轨道半径为 D. 行星运动运动的加速度为 13. “辘轳”是中国古代取水的重要设施，如图甲。在某次研学活动中，一种用电动机驱动的辘轳引发了同学们的兴趣。该种辘轳的工作原理简化图如图乙，已知转筒（辘轳）半径。在某次提水的过程中，电动机以恒定输出功率将质量为的水桶（含水）由静止开始竖直向上提起。圆筒转动的角速度随时间变化的图像如图丙。忽略转筒（辘轳）的质量以及所有摩擦阻力，取重力加速度，则下列说法正确的是（　　） A. 电动机的输出功率 B. 内井绳对水桶的拉力逐渐增大 C. 当角速度时，水桶的加速度大小为 D. 内水桶上升的高度为 非选择题部分 三、实验题（本题共1小题，每空2分，共14分） 14. 某实验小组用如图所示装置探究向心力大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。 （1）本实验的实验方法是_________（填“理想实验法”“等效替代法”或“控制变量法”）。 （2）摇动手柄时，图中长槽上 B处挡板的转动半径大于A 处挡板的半径，短槽上C处挡板的转动半径等于A 处挡板的转动半径，要探究向心力与角速度的关系，将质量_________（填“相同”或“不同”）的小球，分别放在挡板_________（填“A、C”或“B、C”）处，将皮带处于左右塔轮的半径_________（填“相等”或“不等”）的塔轮上。 （3）将质量之比为2：1的两个小球分别放在挡板B、C处，B、C挡板到转轴的距离之比为2：1，皮带选用左右塔轮的半径之比为3：1，实验会发现，左、右标尺露出格数之比为_________。 15. 某同学设计了一个实验来计算生活中的做功问题。如图所示，将一根质量为20g的筷子从处自由下落后插入米杯中，插入深度为。，则在此过程中： （1）重力做功距离为：______cm； （2）受到阻力的大小为：______N。 四、解答题（15题9分，16题10分，17题12分，18题13分，共44分） 16. 如图所示，运动员把质量为1kg的足球从水平地面踢出，足球在空中到达的最大高度是4m，在最高点的速度为10m/s，不考虑空气阻力，g=10m/s²。求： （1）足球上升过程中克服重力做功； （2）运动员踢球时对足球做的功； （3）足球在落地时重力的功率。 17. 如图甲，这是湖南电视台“智勇大冲关”游戏节目中的大转盘游戏环节，经验不足的人会坐在转盘边缘，当转盘转速达到某一数值时，人恰好滑离转盘落入水中，等效模型如图乙。现测得转盘半径R=0.5m，离水面的高度H=0.8m，人落水过程的水平位移大小x=0.4m。设人所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，人视为质点，不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2。求： （1）人恰好离开转盘时的初速度大小v0； （2）人与转盘间的动摩擦因数μ。 （3）人落水时的速度大小v。 18. 一宇航员为了估测某一星球表面的重力加速度和该星球的质量，在该星球的表面做自由落体实验：让小球在离地面h高处自由下落，他测出经时间t小球落地，又已知该星球的半径为R，忽略一切阻力．求： (1)该星球表面的重力加速度g； (2)该星球的质量M； (3)该星球的第一宇宙速度v． 19. 某游乐场的游乐装置可简化为如图所示的竖直面内轨道，左侧为半径的光滑圆弧轨道，轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角，下端点C与粗糙水平轨道相切，为倾角的光滑倾斜轨道，一轻质弹簧上端固定在E点处的挡板上。现有质量为的小滑块P（可视为质点）从空中的A点以的初速度水平向左抛出，恰好从B点沿轨道切线方向进入轨道，沿着圆弧轨道运动到C点之后继续沿水平轨道滑动，经过D点（不计经过D点时的能量损失）后沿倾斜轨道向上运动至F点（图中未标出），弹簧恰好压缩至最短。已知C、D之间和D、F之间距离都为，滑块与轨道间的动摩擦因数为，不计空气阻力。求： （1）小滑块P经过圆弧轨道上B点的速度大小； （2）小滑块P到达圆弧轨道上的C点时对轨道压力的大小； （3）弹簧的弹性势能的最大值； （4）试判断滑块返回时能否从B点离开，如能求出飞出B点的速度大小；若不能，判断滑块最后位于何处。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年第二学期期中考试 高一年级物理试题卷（A卷） 2026.4 本试题卷共7页，满分100分，考试时间90分钟 考生注意： 1.答题前，请务必将自己的姓名，考号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在答题纸规定的位置上。 2.答题时，请按照答题纸上“考生须知”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。 3.本卷无特殊说明，重力加速度取。 选择题部分 一、选择题I（本大题共10小题，每题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个符合题目要求，不选、错选、多选均不得分） 1. 下列国际单位制中表示能量单位的是（　　） A. kg·m2/s2 B. kg·m/s2 C. W D. J/s 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A．因为1kg·m2/s2=1kg·m/s2∙m=1N∙m=1J，A正确； B．因为1kg·m/s2=1N，B错误； C．W是功率单位，C错误； D．1J/s=1W是功率单位，D错误。 故选A。 2. 下列物理情景中，经典的牛顿力学不再适用的是（　　） A. 原子核外电子的运动 B. 超音速飞行的歼-20战斗机在空中飞行的运动 C. 月球绕地球的运动 D. 小明在投篮时，篮球在空中的运动 【答案】A 【解析】 【详解】牛顿力学适用于宏观低速运动的物体，对微观高速运动的粒子不再适用，所以原子核外电子的运动经典的牛顿力学不再适用；超音速飞行的歼-20战斗机在空中飞行的运动、月球绕地球的运动、小明在投篮时，篮球在空中的运动，都属于宏观低速运动的物体，牛顿力学适用。 故选A。 3. 如图所示，木块A、B叠放在光滑水平面上，A、B之间不光滑，用水平力F拉B，使A、B一起沿光滑水平面加速向右运动，设A、B间的摩擦力为f。则以下说法正确的是（　　） A. F对B做正功，对A也做正功 B. F对B做正功，对A不做功 C. f对B不做功，对A做负功 D. f对B做负功，对A也做负功 【答案】B 【解析】 【详解】A、B一起沿光滑水平面加速向右运动，以A为对象，可知B对A的摩擦力向右，与运动方向相同；则A对B的摩擦力向左，与运动方向相反；所以摩擦力f对A做正功，摩擦力f对B做负功；力F作用在B上，所以力F对B做正功，力F没有作用在A上，对A没有做功。 故选B。 4. 关于生活中的圆周运动，已知重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 如图甲，物体随水平圆盘匀速转动时，受到重力、支持力、摩擦力和向心力作用 B. 如图乙，物体在水平面上做圆周运动，若在A点运动轨迹突然发生改变而沿虚线运动，则一定是因为物体的速度突然变大了 C. 如图丙，火车轨道倾角，水平面内圆周运动半径为r，则当火车转弯时速度时，火车车轮对外轨道有挤压 D. 如图丁，小球在竖直平面内放置的圆形轨道内侧做圆周运动，过点C时小球对轨道的压力最小 【答案】C 【解析】 【详解】A．如图甲，物体随水平圆盘匀速转动时，受到重力、支持力、摩擦力作用，其中的摩擦力提供所需的向心力，故A错误； B．如图乙，物体在水平面上做圆周运动，若在A点运动轨迹突然发生改变而沿虚线运动，即做离心运动，则可能是因为物体的速度突然变大了，也可能是提供的向心力变小了，故B错误； C．如图丙，火车轨道倾角，水平面内圆周运动半径为r，当重力和支持力的合力刚好提供向心力时，有 可得 当火车转弯时速度时，火车有离心运动趋势，火车车轮对外轨道有挤压，故C正确； D．如图丁，小球在竖直放置的圆形轨道内侧做圆周运动，过最低点Ｃ时小球速度最大，根据 可知过点C时小球对轨道的压力最大，故D错误。 故选C。 5. 如图，A、B、C分别是自行车的大齿轮、小齿轮和后轮边缘上的三个点，到各自转动轴的距离分别为3r、r和10r。支起自行车后轮，在转动踏板的过程中，A、B、C三点（　　） A. 角速度大小关系是 B. 线速度大小关系是 C. 角速度大小关系是 D. 线速度大小关系是 【答案】C 【解析】 【详解】由题图可知，A、B两点的线速度大小相等，根据，由于，可知 由于B、C两点同轴转动，则B、C两点角速度相等，根据，由于，则有 综上分析可得， 故选C。 6. 如图所示，在公路的弯道处，常会挂有减速标牌，提醒驾驶员急弯下坡减速。则汽车（　　） A. 过急弯惯性会减小 B. 下坡过程中惯性会增大 C. 减速可增大过急弯处所受的摩擦力，避免侧滑 D. 减速可减小过急弯处所需的向心力，避免侧滑 【答案】D 【解析】 【详解】AB．惯性只与物体质量有关，故过急弯惯性不变，下坡过程中惯性也不变，故AB错误； CD．减速本身并不能增大过急弯处所受的摩擦力，而是通过减小过急弯处所需的向心力，避免侧滑，故C错误，D正确。 故选D。 7. 如图所示，有一轻质杆长，一端固定一质量m为0.5kg的小球（可视为质点），杆绕另一端在竖直面内做圆周运动，重力加速度g取。下列说法正确的是（　　） A. 当小球在最高点时刚好对杆无作用力，小球的线速度大小为0 B. 当小球运动到最高点时的速率为1m/s时，杆对小球的作用力方向向下 C. 当小球运动到最高点时的速率为4m/s时，杆对小球的作用力大小为11N D. 当小球运动到最低点时，若小球受杆的拉力为41N，则小球运动的角速度大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．小球在最高点时刚好对杆无作用力，此时重力提供向心力，有 解得，故A错误； B．当小球运动到最高点时的速率为1m/s时，根据牛顿第二定律有 解得 则杆对小球的作用力方向向上，故B错误； C．当小球运动到最高点时的速率为4m/s时，根据牛顿第二定律有 解得 可知杆对小球的作用力大小为11N，故C正确； D．当小球运动到最低点时，小球受杆的拉力为41N，由牛顿第二定律有 解得 则小球运动的角速度大小为，故D错误。 故选C。 8. 如图甲所示，花样滑冰比赛中运动员做圆锥摆运动，可简化为如图乙所示的模型。小球质量为，小球到悬挂点的摆线长为，测得小球做圆锥摆运动的周期为，摆线与竖直方向的夹角为，小球运动过程中始终没有与地面接触，下列说法正确的是（　　） A. 小球做圆周运动的圆心为悬挂点 B. 摆线对小球的拉力充当小球的向心力 C. 小球所需的向心力大小为 D. 摆线对小球的拉力大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．小球在水平面内做圆周运动，运动圆心为悬挂点在运动平面内的投影，故A错误； B．摆线的拉力指向悬挂点，应该是拉力的水平分力提供向心力，故B错误； C．小球所需的向心力大小，故C错误； D．摆线对小球的拉力大小的水平分力提供向心力，即 结合C选项的结论，可得，故D正确。 故选D。 9. 2026年2月12日，我国太原卫星发射中心在广东阳江附近海域使用捷龙三号运载火箭，成功将7颗卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务取得圆满成功。其中“港中大一号”卫星系全球首颗面向城市可持续发展的AI大模型卫星，具备强大的智能感知与数据处理能力。“港中大一号”卫星在轨高度520千米。其做匀速圆周运动时（　　） A. 速度小于第一宇宙速度 B. 向心加速度大于9.8m/s2 C. 周期小于近地卫星的周期 D. 角速度小于地球自转的角速度 【答案】A 【解析】 【详解】A．卫星绕地球做匀速圆周运动万有引力提供向心力 可得。 第一宇宙速度是近地轨道（）的环绕速度。“港中大一号”卫星轨道半径 ，因此 小于第一宇宙速度，故A正确； B．万有引力提供向心力 可得 地球表面重力加速度 “港中大一号”卫星轨道半径，向心加速度小于，故B错误； C．万有引力提供向心力 可得 “港中大一号”卫星轨道半径，故，故C错误; D．“港中大一号”卫星轨道卫星周期小于地球自转周期，故角速度大于地球自转角速度，故D错误。 故选A。 10. 如图所示，人造地球卫星1在圆形轨道Ⅰ上运行，人造地球卫星2在椭圆轨道Ⅱ上运行，其中椭圆轨道上的A点为远地点，B点为近地点，两轨道相切于A点，下列说法正确的是（　　） A. 卫星1在轨道Ⅰ上的速度大于7.9km/s B. 卫星1和卫星2在相同时间内与地球连线扫过的面积相等 C. 卫星1在A点的加速度等于卫星2在A点的加速度 D. 卫星1在轨道Ⅰ上A点的动能小于在卫星2在轨道Ⅱ上A点的动能 【答案】C 【解析】 【详解】A．卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力得 可得 地球第一宇宙速度7.9km/s等于近地卫星的运行速度，则卫星1在轨道Ⅰ上的速度小于7.9km/s，故A错误； B．根据开普勒第二定律可知，同一轨道上在相同时间内，卫星与地球连线扫过的面积相等，但不同轨道的卫星1和卫星2在相同时间内与地球连线扫过的面积不相等，故B错误； C．根据牛顿第二定律可得 可得 可知卫星1在A点的加速度等于卫星2在A点的加速度，故C正确； D．由于不清楚卫星1与卫星2的质量关系，所以无法比较卫星1在轨道Ⅰ上A点的动能与卫星2在轨道Ⅱ上A点的动能大小关系，故D错误。 故选C。 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 11. 如图所示，2026年春晚节目《武BOT》中，某机器人的右臂以肩关节O点为圆心做匀速圆周运动，转动过程中上臂与前臂始终垂直，P、Q两点分别位于肘关节、腕关节上，已知，，，则P、Q两点做圆周运动的（　　） A. 角速度大小相同 B. 线速度方向相同 C. 线速度大小之比为 D. 向心加速度大小之比为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．右臂上的P、Q两点分别位于肘关节、腕关节上，转动过程中上臂与前臂始终垂直，P、Q两点的运动属于同轴转动，所以P、Q两点的角速度大小相同，A正确； BCD．右臂上P、Q两点做匀速圆周运动的半径分别为、，且、不在同一直线上。 又知P、Q两点做匀速圆周运动的线速度方向与半径垂直，故P、Q两点的线速度方向不相同。 由几何关系可得 所以，，故B错误，C错误，D正确。 故选AD。 12. 一行星绕恒星做圆周运动。由天文观测可得，其运行周期为T，速度为v。引力常量为G，则下列说正确的是（　　） A. 行星的质量为 B. 恒星的质量为 C. 行星运动的轨道半径为 D. 行星运动运动的加速度为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．行星为环绕天体，无法求出质量，故A错误； B．C．根据万有引力提供向心力 得 线速度为 轨道半径为 代入质量表达式 故BC正确； D．加速度为 故D错误。 故选BC。 13. “辘轳”是中国古代取水的重要设施，如图甲。在某次研学活动中，一种用电动机驱动的辘轳引发了同学们的兴趣。该种辘轳的工作原理简化图如图乙，已知转筒（辘轳）半径。在某次提水的过程中，电动机以恒定输出功率将质量为的水桶（含水）由静止开始竖直向上提起。圆筒转动的角速度随时间变化的图像如图丙。忽略转筒（辘轳）的质量以及所有摩擦阻力，取重力加速度，则下列说法正确的是（　　） A. 电动机的输出功率 B. 内井绳对水桶的拉力逐渐增大 C. 当角速度时，水桶的加速度大小为 D. 内水桶上升的高度为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．水桶被提起的最大速度为 电动机的输出功率为，故A正确； B．内速度增大，根据可知，拉力逐渐减小，故B错误； C．当角速度时，速度 水桶的加速度大小为，故C错误； D．0~4s内，根据动能定理有 0~4s内水桶上升的高度为 4s-6s内水桶上升的高度为 内水桶上升的高度为，故D正确； 故选AD。 非选择题部分 三、实验题（本题共1小题，每空2分，共14分） 14. 某实验小组用如图所示装置探究向心力大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。 （1）本实验的实验方法是_________（填“理想实验法”“等效替代法”或“控制变量法”）。 （2）摇动手柄时，图中长槽上 B处挡板的转动半径大于A 处挡板的半径，短槽上C处挡板的转动半径等于A 处挡板的转动半径，要探究向心力与角速度的关系，将质量_________（填“相同”或“不同”）的小球，分别放在挡板_________（填“A、C”或“B、C”）处，将皮带处于左右塔轮的半径_________（填“相等”或“不等”）的塔轮上。 （3）将质量之比为2：1的两个小球分别放在挡板B、C处，B、C挡板到转轴的距离之比为2：1，皮带选用左右塔轮的半径之比为3：1，实验会发现，左、右标尺露出格数之比为_________。 【答案】（1）控制变量法 （2） ①. 相同 ②. A、C ③. 不等 （3）4：9 【解析】 【小问1详解】 本实验的实验方法是控制变量法。 【小问2详解】 [1][2][3]探究向心力与角速度的关系，将质量相同的小球，分别放在挡板A、C处（半径相同），将皮带处于左右塔轮的半径不等的皮带轮上，两个轮转动的角速度不同。 【小问3详解】 由 结合题意可知，左右两塔轮转动的角速度之比为1：3，由 结合题意可知，左右两球做圆周运动的向心力之比为4：9，即左、右标尺露出格数之比为4：9。 15. 某同学设计了一个实验来计算生活中的做功问题。如图所示，将一根质量为20g的筷子从处自由下落后插入米杯中，插入深度为。，则在此过程中： （1）重力做功距离为：______cm； （2）受到阻力的大小为：______N。 【答案】（1）12 （2）0.6 【解析】 【小问1详解】 根据题意可知，重力做功距离为 【小问2详解】 根据动能定理可得 解得受到的阻力大小为 四、解答题（15题9分，16题10分，17题12分，18题13分，共44分） 16. 如图所示，运动员把质量为1kg的足球从水平地面踢出，足球在空中到达的最大高度是4m，在最高点的速度为10m/s，不考虑空气阻力，g=10m/s²。求： （1）足球上升过程中克服重力做功； （2）运动员踢球时对足球做的功； （3）足球在落地时重力的功率。 【答案】（1）40J （2）90J （3） 【解析】 【小问1详解】 足球上升过程中克服重力做功 【小问2详解】 由能量关系可知运动员踢球时对足球做的功 【小问3详解】 落地时的竖直速度 落地时重力的功率 17. 如图甲，这是湖南电视台“智勇大冲关”游戏节目中的大转盘游戏环节，经验不足的人会坐在转盘边缘，当转盘转速达到某一数值时，人恰好滑离转盘落入水中，等效模型如图乙。现测得转盘半径R=0.5m，离水面的高度H=0.8m，人落水过程的水平位移大小x=0.4m。设人所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，人视为质点，不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2。求： （1）人恰好离开转盘时的初速度大小v0； （2）人与转盘间的动摩擦因数μ。 （3）人落水时的速度大小v。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）物块做平抛运动，在竖直方向上有 在水平方向上有 解得 （2）物块离开转台时，最大静摩擦力提供向心力，有 代入数据解得 （3）根据动能定理 解得 v= 18. 一宇航员为了估测某一星球表面的重力加速度和该星球的质量，在该星球的表面做自由落体实验：让小球在离地面h高处自由下落，他测出经时间t小球落地，又已知该星球的半径为R，忽略一切阻力．求： (1)该星球表面的重力加速度g； (2)该星球的质量M； (3)该星球的第一宇宙速度v． 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由自由落体运动规律 可得 （2）在星球表面物体所受万有引力等于物体重力 可得 （3）物体在星球表面附近做匀速圆周运动，所受万有引力提供向心力 19. 某游乐场的游乐装置可简化为如图所示的竖直面内轨道，左侧为半径的光滑圆弧轨道，轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角，下端点C与粗糙水平轨道相切，为倾角的光滑倾斜轨道，一轻质弹簧上端固定在E点处的挡板上。现有质量为的小滑块P（可视为质点）从空中的A点以的初速度水平向左抛出，恰好从B点沿轨道切线方向进入轨道，沿着圆弧轨道运动到C点之后继续沿水平轨道滑动，经过D点（不计经过D点时的能量损失）后沿倾斜轨道向上运动至F点（图中未标出），弹簧恰好压缩至最短。已知C、D之间和D、F之间距离都为，滑块与轨道间的动摩擦因数为，不计空气阻力。求： （1）小滑块P经过圆弧轨道上B点的速度大小； （2）小滑块P到达圆弧轨道上的C点时对轨道压力的大小； （3）弹簧的弹性势能的最大值； （4）试判断滑块返回时能否从B点离开，如能求出飞出B点的速度大小；若不能，判断滑块最后位于何处。 【答案】（1）；（2）；（3）；（4）无法从B点离开，离D点或离C点 【解析】 【分析】 【详解】（1）设滑块P经过B点的速度大小为，由平抛运动知识 得 （2）滑块P从B点到达最低点C点的过程中，由机械能守恒定律 解得 经过C点时受轨道的支持力，有 解得 由牛顿第三定律可得对轨道的压力大小 （3）设弹簧的弹性势能的最大值为，根据动能定理有 代入数据可解得 （4）设滑块返回时能上升的高度h，根据动能定理有 代入数据可解得 因为，故无法从B点离开，又 代入数据可解得 滑块最后静止时离D点或离C点 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $