精品解析：安徽阜阳市太和中学2025-2026学年高一实验部下学期第二次阶段检测物理试题

太和中学高一实验部下学期第二次月考 物理试题 一、单选题（4*8=32） 1. 如图所示，细线一端固定在天花板上，另一端连接在物块上，用水平铅笔与细线接触，开始铅笔上端细线竖直，现使铅笔以速度v水平向右匀速平移，运动中连接物块的细线始终水平，铅笔与铅笔两边细线所在竖直面始终垂直，则在铅笔移动过程中（　　） A. 物块做匀速运动 B. 物块的速度越来越大 C. 物块的速度大小可能等于2v D. 当连接天花板的细线与竖直方向夹角为θ时，物块速度大小为vsinθ 2. 如图所示是一只蜜蜂的飞行轨迹，这只蜜蜂以恒定的速率依次经过A、B、C、D四个点，则蜜蜂飞过哪个位置时受到的合力最大（　　） A. B. C. D. 3. 一款“转转杯”玩具可简化如图，水平大圆盘绕竖直轴OO′顺时针转动，其上均匀分布五个相同的小圆盘，绕各自圆心逆时针转动，大小圆盘转动的角速度大小均为ω。取图示时刻为计时起点，此时小圆盘边缘两点A、B的位置如图所示，不考虑小圆盘的厚度，下列说法正确的是（ ） A. t = 0时刻A点对地速度大小为(L－r)ω B. t = 0时刻B点对地速度大小为 C. 时A点到大圆盘圆心的距离最远 D. 时B点到大圆盘圆心的距离最远 4. 在某次深空探测活动中，科学家发现两颗恒星A、B相对静止绕着共同的圆心O在同一平面内做匀速圆周运动，A、B连线经过O点，P是A、B连线与A运动轨道的交点，某时刻空间位置如图所示。小禹同学猜想，这个系统中如果还存在一个天体C，应该也可以实现三个天体都绕着O匀速转动。若这是一个A、B、C组成的“三星系统”，则（　　） A. A的质量小于B的质量 B. C可能位于A、B连线的中垂线上 C. 若C与A质量相等，C可能位于P点 D. 若C的质量远小于A、B的质量，C一定在B的外侧 5. 如图，光滑斜面的倾角为θ＝45°，斜面足够长，在斜面上A点向斜上方抛出一小球，初速度方向与水平方向夹角为α，小球与斜面垂直碰撞于D点，不计空气阻力；若小球与斜面碰撞后返回A点，碰撞时间极短，且碰撞前后能量无损失，重力加速度g取10m/s2。则可以求出的物理量是（　　） A. α的值 B. 小球的初速度v0 C. 小球在空中运动时间 D. 小球初动能 6. 卫星P、Q绕某行星运动的轨道均为椭圆，只考虑P、Q受到该行星的引力，引力大小随时间的变化如图所示，已知。下列说法正确的是（　　） A. P、Q绕行星公转的周期之比为 B. P、Q到行星中心距离的最小值之比为 C. P、Q的质量之比为 D. P、Q的轨道长轴之比为 7. 如图所示，斜面体OAB固定在水平桌面上，斜面底端A、B处夹角分别为、，斜面体与桌面材质相同，在顶端O处同时静止释放完全相同的两物块a、b，两物块均沿斜面向下滑行最终静止在水平桌面上，物块在A、B处没有机械能的损失。则以下说法正确的是（　　） A. 两物块运动全程的位移大小相等 B. 两物块运动全程的路程相等 C. 两物块一定同时到达水平桌面 D. 两物块刚到达水平桌面时动能相等 8. 单位行程耗能和单位时间耗能是衡量纯电动汽车性能的两个重要参量。现有某纯电动汽车在水平路段以匀速行驶时，单位行程耗能；以匀速行驶时，单位行程耗能。电动机驱动汽车匀速行驶，单位时间耗能（单位为）与阻力的功率成线性关系，即（为未知常数），汽车所受阻力与速度大小成正比。单位行程耗能最小时，汽车的速度为（ ） A. B. C. D. 二、多选题（选对不全得3分，全对得5分） 9. 如图所示，半径为r的光滑圆轨道竖直放置，以圆心O为坐标原点在竖直平面建立直角坐标系。一小球在最低端A点沿内轨以速度水平射出，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 小球将在B点下方某点脱离轨道 B. 小球将在B点上方某点脱离轨道 C. 小球脱轨后，将在与脱离点关于y轴对称的位置再次进入轨道 D. 小球脱离轨道后，将在x轴下方某点与轨道相撞 10. 如图所示，光滑竖直杆固定于水平地面，杆上套一质量为0.6m的滑块a，轻绳一端连接滑块a，另一端跨过光滑轻质定滑轮后连接质量为m的滑块b，滑轮与杆之间的距离为d，滑块a和b均可视为质点。初始时，滑块a在外力作用下处于静止状态，此时，轻绳与水平方向之间的夹角为。某时刻静止释放a，整个运动过程中，滑块a、b均未触碰地面，重力加速度为g，取sin37°=0.6，cos37°=0.8。a向下运动过程中（　　） A. 时，a、b的动能之比为12：5 B. 时，a的速度大小为 C. b减少的机械能最多为 D. 滑块a下落的最大高度为 三、实验题 11. 某实验小组利用图甲所示装置探究平抛运动的规律。小球从斜槽末端Q点飞出后，被倾斜挡板MN卡住，通过调节挡板高度，可记录小球经过的多个位置，从而绘制出平抛运动的轨迹。 （1）关于本实验，下列说法正确的是______ A. 减小小球与斜槽间的摩擦可减小实验误差 B. 硬板必须保持竖直，且与小球下落平面平行 C. 上下移动挡板MN时，挡板高度必须等间距变化 D. 实验过程中白纸未移动，但不小心移动了复写纸，则需要重新做实验 （2）如图乙所示为正确操作后得到的部分运动轨迹，以水平方向为x轴，竖直方向为y轴建立直角坐标系。在描出的轨迹上取A、B、C三点，测得A、B和B、C的水平间距均为，竖直间距分别为、，g取。则A点______（选填“是”或者“不是”）抛出点，小球做平抛运动的初速度______m/s，从抛出到B点的运动时间为______s。（结果均保留2位有效数字） 12. 某学习小组用如图甲所示的装置探究机械能守恒定律。手托住用轻绳跨过定滑轮连接的A、B两物块，某时刻静止释放。已知A的质量，B的质量为M（M未知，且）。用周期的频闪照相机拍摄B物块，获得的照片如图乙所示。取重力加速度。 （1）根据图乙信息可判断B物块在拍摄第一张频闪照片时处于______状态（选填“静止”或“运动”）； （2）根据图乙信息可求得B物块的加速度______（结果保留3位有效数字）； （3）根据图乙信息，可求得B物块质量大小______（结果保留3位有效数字）； （4）该小组同学选取一张清晰的频闪照片，取多个不同的点，算出各点速度，测量各点到起始点的距离，作出如图丙所示的图，图像斜率为。不计空气阻力及各处摩擦，则重力加速度的表达式为______（用表示）。由于空气阻力和定滑轮与轻绳间摩擦力的影响，测量出来的重力加速度与当地重力加速度比较结果______（选填“偏大”“偏小”或“相等”）。 四、解答题 13. 如图，某同学研究卫星先环绕地球运动，之后再做变轨的过程。设卫星质量为，先在近地圆轨道上绕地球运行。已知地球质量为，引力常量为，地球半径为。 （1）求卫星变轨前的运行速率； （2）研究变轨时，在地表附近的点短暂启动发动机，使卫星进入椭圆轨道，该轨道的远地点距地心为。已知卫星的引力势能可表示为（为卫星到地心的距离，设无限远处引力势能为零） a.求变轨前卫星的机械能； b.结合开普勒第二定律，求短暂启动过程中发动机对卫星做的功。 14. 如图为某工厂装车部分的示意图。AB段为粗糙斜面，BC段为光滑水平面，CD为水平传送带，滑块从斜面上距B点L0处静止释放，最后从D点水平抛出落在车厢上。已知AB段倾角，传送带长度LCD=9m，车厢尾端位于D点的正下方，距D点的高度h=1.25m，车厢长度L=5m，滑块与斜面间动摩擦因数为，与水平传送带之间的动摩擦因数为。斜面与水平面之间用不计长度的光滑圆弧连接，忽略水平面与传送带之间的空隙，滑块可看作质点，重力加速度取g=10m/s2。 （1）若L0=12.5m，求滑块到达B点时的速度大小； （2）若L0=12.5m，传送带的速度可调，速度满足5m/s≤v≤10m/s，求滑块落点范围； （3）为了省电，较长时间没有物块经过时，传送带会停止转动，当检测到滑块经过C点时传送带开始匀加速启动，加速度大小为a0=0.5m/s2，速度达到5m/s开始匀速运动。若，求滑块的落点与车尾之间的距离。 15. 如图所示为一款游戏的装置示意图。长为的水平轨道、半径为的粗细均匀的光滑管道、半径为的圆弧形挡板均固定在倾角为的光滑斜面上，水平轨道与管道最低点在点相切，管的内径远小于，与斜面底边垂直，的圆心在点，原长为的轻弹簧放在水平轨道上，右端与固定在点的挡板连接，将质量为的小球放在水平轨道上，用力向右推小球压缩弹簧至某位置释放，小球运动到点时沿平行斜面方向对管道的压力恰好为零，小球的直径比管径略小，小球在水平轨道上受到的阻力是其重力的倍，不计小球的大小，重力加速度为，弹簧始终在弹性限度内。 （1）求小球运动到点时的速度大小； （2）小球在管道内运动到与点等高的位置时，求沿平行斜面方向小球对管道的压力大小； （3）若小球压缩弹簧使弹簧的压缩量为时，由静止释放小球，小球能打到挡板上的点，与间夹角为，求此情况中开始压缩弹簧具有的弹性势能大小； （4）调节小球压缩弹簧的压缩量，仍由静止释放小球，使小球打到挡板时动能最小，求小球打到挡板时的最小动能值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 太和中学高一实验部下学期第二次月考 物理试题 一、单选题（4*8=32） 1. 如图所示，细线一端固定在天花板上，另一端连接在物块上，用水平铅笔与细线接触，开始铅笔上端细线竖直，现使铅笔以速度v水平向右匀速平移，运动中连接物块的细线始终水平，铅笔与铅笔两边细线所在竖直面始终垂直，则在铅笔移动过程中（　　） A. 物块做匀速运动 B. 物块的速度越来越大 C. 物块的速度大小可能等于2v D. 当连接天花板的细线与竖直方向夹角为θ时，物块速度大小为vsinθ 【答案】B 【解析】 【详解】D．当连接天花板的细线与竖直方向夹角为时，对线与铅笔接触点的速度分解可知，线与铅笔接触点的速度沿倾斜绳方向的分速度大小等于，此时物块的速度大小，故D错误； AB．由于不断增大，物块的速度不断增大，故A错误B正确； C．由于不断增大趋近于，物块最终的速度趋向于，但不可能等于，故C错误。 故选B。 2. 如图所示是一只蜜蜂的飞行轨迹，这只蜜蜂以恒定的速率依次经过A、B、C、D四个点，则蜜蜂飞过哪个位置时受到的合力最大（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】蜜蜂在每小段的运动都可以视为圆周运动的一部分，因为是匀速率飞行，合力方向指向各自圆心，点对应的圆周半径最小，合力提供向心力 根据向心力公式 可知蜜蜂在点所受合力最大。 故选D。 3. 一款“转转杯”玩具可简化如图，水平大圆盘绕竖直轴OO′顺时针转动，其上均匀分布五个相同的小圆盘，绕各自圆心逆时针转动，大小圆盘转动的角速度大小均为ω。取图示时刻为计时起点，此时小圆盘边缘两点A、B的位置如图所示，不考虑小圆盘的厚度，下列说法正确的是（ ） A. t = 0时刻A点对地速度大小为(L－r)ω B. t = 0时刻B点对地速度大小为 C. 时A点到大圆盘圆心的距离最远 D. 时B点到大圆盘圆心的距离最远 【答案】B 【解析】 【详解】AB．以地面为参照系记有A、B点的小圆盘的圆心为C，则C相对于地面的速度为ωL方向顺时针，t = 0时水平向右，而A点相对于C点的速度为ωr，在t = 0时方向水平向右，则A点在t = 0时相对地面的速度大小为(L＋r)ω，同理B点相对于C点的速度为ωr，在t = 0时方向竖直向上，则B点在t = 0时相对地面的速度大小为，故A错误、B正确； CD．以大圆盘为参照系，小圆盘以2ω的角速度逆时针转动，则在时，A点转动了2π此时A点到大圆盘圆心的距离最近，在时，B点转动了π，此时B点到大圆盘圆心的距离为，非最远距离，故CD错误。 故选B。 4. 在某次深空探测活动中，科学家发现两颗恒星A、B相对静止绕着共同的圆心O在同一平面内做匀速圆周运动，A、B连线经过O点，P是A、B连线与A运动轨道的交点，某时刻空间位置如图所示。小禹同学猜想，这个系统中如果还存在一个天体C，应该也可以实现三个天体都绕着O匀速转动。若这是一个A、B、C组成的“三星系统”，则（　　） A. A的质量小于B的质量 B. C可能位于A、B连线的中垂线上 C. 若C与A质量相等，C可能位于P点 D. 若C的质量远小于A、B的质量，C一定在B的外侧 【答案】B 【解析】 【详解】A．设A、B间的距离为，的长度为，的长度为，A、B系统做圆周运动的角速度为，则根据万有引力提供向心力有， 解得 由于 所以A的质量大于B的质量，故A错误； B．当C位于A、B连线的中垂线上某点时，若此时天体A、B对C的万有引力的合力恰好指向圆心O，提供C做圆周运动的向心力，则C可以绕着O匀速转动。但必须满足C的质量远小于A、B的质量，以至于C的引力对A、B运动的影响可忽略，否则A、B不能绕着O匀速转动，故B正确； C．若C与A的质量相等，且C位于P点，因C与A角速度相等，则A和C受到的合力应相等，而A和C受到的合力大小分别为， 显然 所以，若C与A质量相等，C不可能位于P点，故C错误； D．若C的质量远小于A、B的质量，C的引力对A、B运动的影响可忽略，但C的向心力需由A、B引力的合力提供。C的位置不一定在B的外侧，也可能在A、B之间（需满足合力指向O），故D错误。 故选B。 5. 如图，光滑斜面的倾角为θ＝45°，斜面足够长，在斜面上A点向斜上方抛出一小球，初速度方向与水平方向夹角为α，小球与斜面垂直碰撞于D点，不计空气阻力；若小球与斜面碰撞后返回A点，碰撞时间极短，且碰撞前后能量无损失，重力加速度g取10m/s2。则可以求出的物理量是（　　） A. α的值 B. 小球的初速度v0 C. 小球在空中运动时间 D. 小球初动能 【答案】A 【解析】 【详解】设初速度v0与竖直方向夹角β，则β＝90°−α（1）； 由A点斜抛至至最高点时，设水平位移为x1，竖直位移为y1，由最高点至碰撞点D的平抛过程Ⅱ中水平位移为x2，竖直位移y2。A点抛出时： （2） （3） （4） 小球垂直打到斜面时，碰撞无能力损失，设竖直方向速度vy2，则水平方向速度保持不变，斜面倾角θ＝45°， （5） （6） （7）， 平抛运动中，速度的偏向角正切值等于位移偏向角的正切值的二倍，所以： （8） 由（8）变形化解： （9） 同理，Ⅱ中水平位移为： （10） （11） 故 即 （12）  由此得  故可求得α的值，其他选项无法求出； 故选：A。 6. 卫星P、Q绕某行星运动的轨道均为椭圆，只考虑P、Q受到该行星的引力，引力大小随时间的变化如图所示，已知。下列说法正确的是（　　） A. P、Q绕行星公转的周期之比为 B. P、Q到行星中心距离的最小值之比为 C. P、Q的质量之比为 D. P、Q的轨道长轴之比为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题图可知，对于P卫星，其周期为 对于Q卫星，其周期为 所以有，故A项错误 D．由开普勒第三定律有 结合之前的分析解得，故D项正确； B．当卫星与行星之间的距离最近时，其万有引力最大，结合题图，对卫星P，最大引力为8F，最小引力为2F，又因为 所以 对卫星Q，最大引力为9F，最小引力为F，所以 又因为椭圆来说，半长轴有 则整理分析有，故B项错误； C．由之前的分析可知 解得，故C项错误。 故选D。 7. 如图所示，斜面体OAB固定在水平桌面上，斜面底端A、B处夹角分别为、，斜面体与桌面材质相同，在顶端O处同时静止释放完全相同的两物块a、b，两物块均沿斜面向下滑行最终静止在水平桌面上，物块在A、B处没有机械能的损失。则以下说法正确的是（　　） A. 两物块运动全程的位移大小相等 B. 两物块运动全程的路程相等 C. 两物块一定同时到达水平桌面 D. 两物块刚到达水平桌面时动能相等 【答案】A 【解析】 【详解】C．由题意可知，物块与斜面和地面有摩擦，设物块和斜面与地面的动摩擦因数为，设O与水平桌面的高度为h，在O点到水平桌面过程中，对a，由牛顿第二定律有 联立解得 同理对b有 解得 因为 所以 故C错误； D．到达水平桌面时，对a由动能定理得 同理对b有 因为 所以 故D错误； A．设物块a从A点到静止的水平位移为，对全过程由动能定理得 设物块b从A点到静止的水平位移为，对全过程由动能定理得 可得 可得两物块在水平方向上位移相等，竖直方向的位移为h，所以两物块的位移大小相等，故A正确； B．对物块a，从最高点到静止时根据动能定理 解得 则物块a的路程为 同理，对b，从B点到静止时由动能定理 解得 则物块b的路程为 因为 所以两物块运动全程的路程不相等，故B错误。 故选A。 8. 单位行程耗能和单位时间耗能是衡量纯电动汽车性能的两个重要参量。现有某纯电动汽车在水平路段以匀速行驶时，单位行程耗能；以匀速行驶时，单位行程耗能。电动机驱动汽车匀速行驶，单位时间耗能（单位为）与阻力的功率成线性关系，即（为未知常数），汽车所受阻力与速度大小成正比。单位行程耗能最小时，汽车的速度为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】汽车匀速行驶时阻力与速度成正比，即，阻力功率 单位时间耗能 单位行程耗能为每行驶1米消耗的能量，1米行驶时长为，因此 设，，代入两组已知条件： 时，，整理得 时，，整理得 联立解得，，即 根据均值不等式，当时取最小值，解得，即（速度取正值）。 故选B。 二、多选题（选对不全得3分，全对得5分） 9. 如图所示，半径为r的光滑圆轨道竖直放置，以圆心O为坐标原点在竖直平面建立直角坐标系。一小球在最低端A点沿内轨以速度水平射出，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 小球将在B点下方某点脱离轨道 B. 小球将在B点上方某点脱离轨道 C. 小球脱轨后，将在与脱离点关于y轴对称的位置再次进入轨道 D. 小球脱离轨道后，将在x轴下方某点与轨道相撞 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．小球脱离轨道的临界条件是轨道对它的支持力，此时重力沿半径方向的分力提供向心力。设脱离点与圆心O的连线和水平x轴的夹角为。由向心力公式 解得 机械能守恒 联立解得 。所以脱离点在B点上方，故A错误，B正确； CD．脱离点角度满足 则脱离点位于圆心右侧上方，坐标为。 小球脱离后，以速度 做斜抛运动，根据速度的分解有（向左），（向上） 上升到最高点的时间由 得 斜上抛回到与抛出点等高时的水平位移 圆轨道上斜抛抛出点所在的水平弦长 斜上抛回到与抛出点等高时的水平位移小于圆轨道上斜抛抛出点所在的水平弦长，斜上抛轨迹是抛物线，不是圆。不可能刚好对称贴回去，小球脱离轨道后，将在x轴下方某点与轨道相撞，故C错误，D正确。 故选BD。 10. 如图所示，光滑竖直杆固定于水平地面，杆上套一质量为0.6m的滑块a，轻绳一端连接滑块a，另一端跨过光滑轻质定滑轮后连接质量为m的滑块b，滑轮与杆之间的距离为d，滑块a和b均可视为质点。初始时，滑块a在外力作用下处于静止状态，此时，轻绳与水平方向之间的夹角为。某时刻静止释放a，整个运动过程中，滑块a、b均未触碰地面，重力加速度为g，取sin37°=0.6，cos37°=0.8。a向下运动过程中（　　） A. 时，a、b的动能之比为12：5 B. 时，a的速度大小为 C. b减少的机械能最多为 D. 滑块a下落的最大高度为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．时，设a的速度大小为v，则b的速度大小为，a 的动能为 b的动能为 所以 a、b 的动能之比为，故A正确； B．时，b 的速度为零，对 a、b 由能量守恒定律得 解得，故B 错误； C．时，b的速度为零，下落的高度最大，减少的机械能最多为 故C正确； D．a、b组成的系统机械能守恒，滑块a下落的高度为时，b回到初始位置，系统的重力势能减小，因此a和b组成的系统动能一定不为零，所以a还有向下的速度，故D错误。 故选AC。 三、实验题 11. 某实验小组利用图甲所示装置探究平抛运动的规律。小球从斜槽末端Q点飞出后，被倾斜挡板MN卡住，通过调节挡板高度，可记录小球经过的多个位置，从而绘制出平抛运动的轨迹。 （1）关于本实验，下列说法正确的是______ A. 减小小球与斜槽间的摩擦可减小实验误差 B. 硬板必须保持竖直，且与小球下落平面平行 C. 上下移动挡板MN时，挡板高度必须等间距变化 D. 实验过程中白纸未移动，但不小心移动了复写纸，则需要重新做实验 （2）如图乙所示为正确操作后得到的部分运动轨迹，以水平方向为x轴，竖直方向为y轴建立直角坐标系。在描出的轨迹上取A、B、C三点，测得A、B和B、C的水平间距均为，竖直间距分别为、，g取。则A点______（选填“是”或者“不是”）抛出点，小球做平抛运动的初速度______m/s，从抛出到B点的运动时间为______s。（结果均保留2位有效数字） 【答案】（1）B （2） ①. 不是 ②. 0.70 ③. 0.11 【解析】 【小问1详解】 A．实验过程中不需要减小小球与斜槽间的摩擦，且不能减小实验误差，故A错误； B．硬板必须保持竖直，且与小球下落平面平行，减小实验误差，故B正确； C．上下移动挡板MN时，挡板高度不需要等间距变化，故C错误； D．实验过程中白纸未移动，但不小心移动了复写纸，对实验结果无影响，不需要重新做实验，故D错误。 故选B。 【小问2详解】 [1] A、B和C的时间间隔相等，若A点是抛出点，则竖直方向是自由落体运动，竖直间距满足，与实验数据不符，则A点不是抛出点。 [2]由，得时间间隔 则初速度 [3]，则代入数据，解得，从抛出到B点的运动时间为 12. 某学习小组用如图甲所示的装置探究机械能守恒定律。手托住用轻绳跨过定滑轮连接的A、B两物块，某时刻静止释放。已知A的质量，B的质量为M（M未知，且）。用周期的频闪照相机拍摄B物块，获得的照片如图乙所示。取重力加速度。 （1）根据图乙信息可判断B物块在拍摄第一张频闪照片时处于______状态（选填“静止”或“运动”）； （2）根据图乙信息可求得B物块的加速度______（结果保留3位有效数字）； （3）根据图乙信息，可求得B物块质量大小______（结果保留3位有效数字）； （4）该小组同学选取一张清晰的频闪照片，取多个不同的点，算出各点速度，测量各点到起始点的距离，作出如图丙所示的图，图像斜率为。不计空气阻力及各处摩擦，则重力加速度的表达式为______（用表示）。由于空气阻力和定滑轮与轻绳间摩擦力的影响，测量出来的重力加速度与当地重力加速度比较结果______（选填“偏大”“偏小”或“相等”）。 【答案】（1）静止 （2）2.40 （3）1.22 （4） ①. ②. 偏小 【解析】 【小问1详解】 物块B做匀加速直线运动，根据图乙可知，拍第二张频闪照片后相邻相等时间间隔内的位移差在误差允许范围内均为2.40cm，表明拍第二张频闪照片后的运动满足匀加速直线运动的要求，根据图乙有 该值与2.40cm相隔太多，表明拍第一张频闪照片与拍第二张频闪照片过程中，B实际运动时间小于0.1s，可知，B物块在拍摄第一张频闪照片时处于静止状态。 【小问2详解】 舍去图乙中的第一段，利用逐差法，加速度 【小问3详解】 对A进行分析，根据牛顿第二定律有 对B进行分析，根据牛顿第二定律有 结合上述解得M=1.22kg 【小问4详解】 [1]结合上述解得B运动的加速度 根据速度与位移的关系有 则有 图像斜率为，则有 解得 [2]令空气阻力和定滑轮与轻绳间摩擦力大小为f，则有 解得 结合上述有 解得 可知，由于空气阻力和定滑轮与轻绳间摩擦力的影响，测量出来的重力加速度与当地重力加速度比较结果偏小。 四、解答题 13. 如图，某同学研究卫星先环绕地球运动，之后再做变轨的过程。设卫星质量为，先在近地圆轨道上绕地球运行。已知地球质量为，引力常量为，地球半径为。 （1）求卫星变轨前的运行速率； （2）研究变轨时，在地表附近的点短暂启动发动机，使卫星进入椭圆轨道，该轨道的远地点距地心为。已知卫星的引力势能可表示为（为卫星到地心的距离，设无限远处引力势能为零） a.求变轨前卫星的机械能； b.结合开普勒第二定律，求短暂启动过程中发动机对卫星做的功。 【答案】（1） （2）a.，b. 【解析】 【小问1详解】 卫星变轨前在近地轨道上环绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力得 解得 【小问2详解】 a. 变轨前卫星的动能为 变轨前卫星的引力势能为 变轨前卫星的机械能为 解得 b. 变轨后卫星在椭圆轨道上运动，设其在、点的速度大小分别为、。 变轨后卫星从到的过程，根据机械能守恒定律有 根据开普勒第二定律，取极短时间，有 联立解得 变轨的瞬间卫星的引力势能不变，根据功能关系，点火过程中发动机对卫星做的功为 解得 14. 如图为某工厂装车部分的示意图。AB段为粗糙斜面，BC段为光滑水平面，CD为水平传送带，滑块从斜面上距B点L0处静止释放，最后从D点水平抛出落在车厢上。已知AB段倾角，传送带长度LCD=9m，车厢尾端位于D点的正下方，距D点的高度h=1.25m，车厢长度L=5m，滑块与斜面间动摩擦因数为，与水平传送带之间的动摩擦因数为。斜面与水平面之间用不计长度的光滑圆弧连接，忽略水平面与传送带之间的空隙，滑块可看作质点，重力加速度取g=10m/s2。 （1）若L0=12.5m，求滑块到达B点时的速度大小； （2）若L0=12.5m，传送带的速度可调，速度满足5m/s≤v≤10m/s，求滑块落点范围； （3）为了省电，较长时间没有物块经过时，传送带会停止转动，当检测到滑块经过C点时传送带开始匀加速启动，加速度大小为a0=0.5m/s2，速度达到5m/s开始匀速运动。若，求滑块的落点与车尾之间的距离。 【答案】（1）10m/s （2）4m≤x≤5m （3）1m 【解析】 【小问1详解】 滑块在斜面上运动时由牛顿第二定律 故加速度为 由运动学公式 解得vB=10m/s 【小问2详解】 滑块在传送带上相对滑动时由牛顿第二定律，解得 若滑块在传送带上一直减速，D点速度为vDmin 由运动学公式，得vDmin=8m/s 故D点速度范围为8m/s≤vD≤10m/s 由平抛运动规律可得，x=vDt 解得t=0.5s，4m≤x≤5m 【小问3详解】 滑块在斜面上做匀加速运动，vB=5m/s 滑块刚滑上传送带的一段时间内，滑块做匀减速运动，加速度大小 设经过时间t1滑块与传送带速度相等 解得t1=2s， 共速速度为 之后共同加速，设飞出时速度为vD， 解得vD=2m/s 滑块落点与车尾的距离x=vDt=1m 其运动过程速度—时间图像如图 15. 如图所示为一款游戏的装置示意图。长为的水平轨道、半径为的粗细均匀的光滑管道、半径为的圆弧形挡板均固定在倾角为的光滑斜面上，水平轨道与管道最低点在点相切，管的内径远小于，与斜面底边垂直，的圆心在点，原长为的轻弹簧放在水平轨道上，右端与固定在点的挡板连接，将质量为的小球放在水平轨道上，用力向右推小球压缩弹簧至某位置释放，小球运动到点时沿平行斜面方向对管道的压力恰好为零，小球的直径比管径略小，小球在水平轨道上受到的阻力是其重力的倍，不计小球的大小，重力加速度为，弹簧始终在弹性限度内。 （1）求小球运动到点时的速度大小； （2）小球在管道内运动到与点等高的位置时，求沿平行斜面方向小球对管道的压力大小； （3）若小球压缩弹簧使弹簧的压缩量为时，由静止释放小球，小球能打到挡板上的点，与间夹角为，求此情况中开始压缩弹簧具有的弹性势能大小； （4）调节小球压缩弹簧的压缩量，仍由静止释放小球，使小球打到挡板时动能最小，求小球打到挡板时的最小动能值。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 设小球运动到点时速度大小为，根据题意 解得 【小问2详解】 设小球运动到管道上与点等高的位置时速度大小为，根据机械能守恒 解得 根据牛顿第二定律 解得 根据牛顿第三定律，小球对管道的压力大小 【小问3详解】 落在点，则有， 联立解得 设弹簧开始的弹性势能为，根据功能关系 解得 【小问4详解】 设小球到点速度为时小球落到圆弧挡板上时动能最小，则， 根据几何关系 根据动能定理 解得 当时小球落到挡板上时的动能最小，由数学知识可得最小值为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $