高一下学期物理期末压轴题考卷02

高一下学期物理期末压轴题考卷02（解析版） 高中物理 （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．测试范围：人教版（2019）：必修第二册。 2．本卷平均难度系数0.45。 第Ⅰ卷 选择题 1、 单项选择题，本题共7小题，单选题每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1．变速箱是汽车的动力传递装置，由一排排大小不一的齿轮组成。如图所示，是某变速箱中的一部分齿轮，A、B、C齿轮的半径分别为，其中点和点分别位于A、B齿轮边缘，点位于C齿轮半径的中点（图中未标出），当齿轮匀速转动时（　　） A．A齿轮上的点与B齿轮上点的向心加速度之比为2：3 B．A齿轮上的点与C齿轮上点角速度之比为2：1 C．B齿轮上的点与C齿轮上点线速度之比为1：2 D．B齿轮上的点与C齿轮上点转速之比为1：1 2．如图所示，在遥远的银河中有一颗0-50行星，卫星P绕其做匀速圆周运动，卫星Q绕其运行的轨迹为椭圆，两卫星的绕行方向均为顺时针方向，为椭圆轨道的“近地点”，为椭圆轨道的上顶点。已知0-50行星的半径为，卫星的绕行半径和卫星运行轨道的半长轴均为，卫星的周期为，引力常量为，忽略行星的自转，不计两卫星之间的作用力。下列说法正确的是（　　） A．卫星的运行周期为 B．卫星从点运行到点所需的时间为 C．相同时间内，卫星和与行星连线扫过的面积不相等 D．若卫星和的轨道共面，则它们一定会在交点处相遇 3．如图所示，小车通过一根绕过轻质定滑轮的轻绳吊起一重物，设法使以速度向左做匀速运动，（），不计空气阻力，忽略绳与滑轮间摩擦，则（　　） A．对轻绳的拉力大小等于的重力 B．滑轮的轴对轮的作用力方向斜向左下方 C．当车右端的轻绳与水平方向成角时，的速度 D．上升到滑轮处前的过程中处于失重状态 4．将一物体以某一初速度沿与水平方向成角从点斜向上抛出，经过点时速度与水平方向的夹角为。已知之间的水平距离为，忽略空气阻力的影响，重力加速度为，则下列说法正确的是（　　） A．从点抛出时的速度大小为 B．从到过程中速度的最小值为 C．从到的时间为 D．之间的高度差为 5．洪水无情人有情，每一次重大抢险救灾，都有子弟兵的身影。如图所示，水速为v，消防武警驾驶冲锋舟，若采用以下两种过河方式：①冲锋舟速度大小不变，过河时间最短，线路为A处到B处，与平直河岸成30°角；②线路也为A处到B处，但冲锋舟速度最小。则两种方案中，速度和速度之比为（　　） A． B． C． D． 6．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 7．如图所示，将小球从空中P点斜向右上抛出，初速度大小为，方向与水平方向的夹角为，小球在运动过程中受到水平向左的恒定风力F作用，下列说法正确的是（　　） A．仅增大，球在空中运动时间变长 B．仅增大，球在空中运动时间不变 C．仅增大，球在空中速度变化量变小 D．仅增大F，球在空中速度的变化率不变 二、多项选择题。本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8．新能源汽车是指采用非常规的燃料作为动力来源的汽车。一次测试某品牌新能源汽车的性能时，得到该汽车在水平的公路上做直线运动的图像如图所示。已知汽车质量为，限定最大功率为，匀加速阶段内的加速度大小为，时刻汽车达到限定的最大功率并保持功率不变，运动过程中阻力恒定。下列说法正确的是（　　） A．汽车受到的阻力大小为 B．图像中 C．在内，汽车牵引力做的功为 D．因不知道是否大于，故无法求出在内汽车牵引力做的功 9．如图所示，弹簧的一端固定在墙上，另一端系一物块，把弹簧压缩一段距离后（为弹簧原长时的位置），在的右边再紧贴着放另一相同的物块。然后撤去外力。A、B均可视为质点。则此后运动过程中，下列说法正确的是（　　） A．若地面光滑，A、B组成的系统回到点时动能最大 B．若地面光滑，弹簧减小的弹性势能等于增大的动能 C．若地面粗糙且A、B能够分离，则分离时的位置一定在点 D．若地面粗糙且A、B能够分离，则分离时的位置一定在点左侧 10．一小球在如图甲所示的平面上运动，时，小球位于轴上。它在轴方向的图像和轴方向的图像分别如图乙、丙所示，下列说法正确的是（　　） A．前内小球做匀变速曲线运动 B．小球的初速度为 C．时，小球的速度大小为 D．时，小球的位置坐标为（，） 第Ⅱ卷 非选择题 三、实验题（共2小题,共20分） 11．(1)为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图甲所示，用小锤打击弹性金属片，B球就水平飞出，同时A球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面；如图乙所示的实验：将两个完全相同的斜滑道固定在同一竖直面内，最下端水平。把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板连接，则将观察到的现象是球1落到水平木板上击中球2，这两个实验说明（　　） A．甲实验只能说明平抛运动在竖直方向做自由落体运动 B．乙实验只能说明平抛运动在水平方向做匀速直线运动 C．不能说明上述规律中的任何一条 D．甲、乙二个实验均能同时说明平抛运动在水平、竖直方向上的运动性质 (2)关于图丙所示的“研究物体平抛运动”实验，下列说法正确的是（　　） A．小球与斜槽之间有摩擦会增大实验误差 B．安装斜槽时其末端切线应水平 C．小球必须每次从斜槽上同一位置由静止开始释放 D．将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行 (3)如图丙，某同学在做平抛运动实验时得出如图丁所示的小球运动轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出。则：（g取10m/s2，结果均保留三位有效数字） ①小球平抛运动的初速度为______m/s。 ②小球运动到b点的速度为______m/s。 ③平抛起始点的坐标为______。 12．某实验小组使用如图甲所示装置验证机械能守恒定律。某次实验得到的纸带如图乙所示，其中O为纸带打出的第一个点，A、B、C是三个连续打出的点，测量得到点A、C之间的距离为。已知打点计时器的频率为f，当地重力加速度为g。 (1)关于本实验，下列说法正确的是____（填标号）。 A．不必测量重物的质量 B．打点计时器应接低压直流电 C．应先接通电源打点，后释放纸带 D．需使用秒表测出重物下落的时间 (2)若要验证机械能守恒定律，还需要从图乙纸带上测量的物理量是____（填标号）。 A．点O、A之间的距离 B．点O、B之间的距离 C．点O、C之间的距离 (3)重物的质量和体积大小对本实验的误差有影响，质量越大，体积越小，实验误差越____（填“大”或“小”）。 四、计算题（本题共3小题，共32分） 13．某电视台正在策划的“快乐向前冲”节目的场地设施如图所示，AB为水平直轨道，上面安装有电动悬挂器，可以载人运动，下方水面上漂浮着一个半径为铺有海绵垫的转盘，转盘轴心在正下方且离平台的水平距离为，平台与转盘平面的高度差为，A点位于平台边缘的正上方，水平直轨道与平台间的高度差可忽略不计。选手抓住悬挂器后，按动开关，在电动机的带动下从点沿轨道做初速度为零、加速度为的匀加速直线运动，启动后2s人脱离悬挂器。设人的质量为（人可看成质点，忽略空气阻力），人与转盘间的最大静摩擦力为，重力加速度为。求： (1)假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为零，为保证他落在任何位置都不会被甩下转盘，转盘的角速度最大值； (2)若，，，取，选手要想落在转盘上，加速度的范围。 14．下图是一向上传输防滑缓冲装置，传输装置为一倾角为的倾斜传送带。传输物体时，为防止物体返回到传送带底端滑出传送带时被损坏，故在传送带底端平滑连接一倾角为37°的固定斜面，并在斜面底端固定一轻质弹簧，当物体撞击弹簧时可起到缓冲作用。某次传输物体时，传送带以的速度逆时针匀速转动，一质量物体以与水平方向夹角的初速度从传送带底端A点冲上传送带，经物体与传送带共速。若物体可视为质点，物体与传送带、斜面间的动摩擦因数相同，传送带的长度，弹簧的劲度系数，弹簧处于原长状态时其上端距传送带底端A点的距离，弹簧被压缩时始终处于弹性限度内，不计空气阻力，重力加速度g取，已知，，求： (1)物体与传送带间的动摩擦因数μ； (2)物体在传送带上留下的痕迹长度； (3)弹簧的最大弹力F的大小。 15．一工厂运送产品的示意图如图甲所示，水平传送带AB长L0=2.5m、顺时针转动的速度大小v0=4m/s，在B点与长度为L1=1.6m、倾角为θ（sinθ=0.3）的斜面BC平滑连接，斜面在C点与长L2=6.9m的水平轨道CD平滑连接。一质量m=20kg可视为质点的产品无初速度地放于A处，恰好能到达C处，在C处施加一拉力后到达D处进行质检，产品与AB、CD间的动摩擦因数分别为μ0=0.4、μ=0.2。不计空气阻力，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小g=10m/s2。 (1)求产品在AB上运动的时间t； (2)求产品在BC上运动受到的摩擦力大小f； (3)若在C处没有对产品施加拉力，产品将沿BC返回，求产品在BC上运动的总路程； (4)若在C处对产品施加与CD方向成α=37°角的斜向上拉力F，F大小与产品在CD上运动的位移的关系如图乙所示，已知sin37°=0.6，求当产品到达x=6.9m的D处时的速度大小。 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一下学期物理期末压轴题考卷01 高中物理参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D B B D D C BD AD AC 11．(1) 不同 A 第一 (2) 1:2 1:3 ω2 (3)1:2 【详解】（1）[1][2]为了探究向心力大小与质量的关系，应该保持小球做圆周运动的半径相同，角速度相同，小球的质量不同，因此应将两小球分别放在长槽上的挡板A处与短槽上的挡板C处； [3]塔轮之间是通过皮带传动，根据公式 可知，两塔轮半径应该相同，因此调节皮带至第一层塔轮进行实验。 （2）[1][2][3]标尺露出的格子数表示向心力的大小，在第二层的向心力之比 根据公式 可知，角速度之比为 在第三层的向心力之比 根据公式 可知，角速度之比为 在实验误差允许范围内，质量和半径相同时，可以得到向心力和角速度的关系是F正比于ω2。 （3）将两个质量相等的小钢球分别放在挡板B和挡板C处，调节皮带至第二层塔轮，根据向心力公式 则挡板B处小球和挡板C处小球所受向心力之比应为 12．(1)C (2)AC (3) 3 0.6 【详解】（1）A．小球落地时间与初速度大小无关，与下落高度有关，高度不变，落地时间不变，A错误； B．该装置只能探究平抛运动竖直方向是自由落体运动，B错误； C．两个小球在竖直方向上总是从同一高度同时开始做自由落体运动，改变高度，也能同时落地，C正确。 故选C。 （2）A．每次实验小球必须由静止释放，并且释放位置必须相同，保证每次小球做平抛运动的初速度相同，A正确； B．该实验不需要用秒表测时间，不用刻度尺测量记录点间的距离，只描绘小球做平抛运动的轨迹，B错误； C．斜槽末端一定要水平，保证小球离开斜槽末端后做平抛运动，斜槽轨道光滑、粗糙不影响实验结果，C正确。 故选AC。 （3）[1]相机拍照的时间间隔为 竖直方向 解得 根据题意 [2]平抛运动初速度大小 13．(1)， (2) (3) 【详解】（1）设下落高度的过程加速度为，根据牛顿第二定律 根据匀变速直线运动规律， 解得， （2）当调至最大值时，无人机下落至N点时减速为0 根据动能定理 解得 当调至最小值时，无人机下落至M点时减速为0 根据动能定理 解得 综上，的调节范围 （3）无人机恰好没有向下落出目标区域，到M点时速度刚好减为0 失去升力下降阶段加速度为，下降高度为，最大速度为 根据牛顿第二定律， 恢复升力下降阶段加速度为，下降高度为 根据牛顿第二定律， 由题意可知 从N下降到M的总时间 解得， 设无人机恢复升力上升阶段加速度为，则 解得 设从M点回到O点所用时间为，则 解得 无人机从失去升力到飞回O点所需时间 解得 14．(1) (2) (3) 【详解】（1）物块从C点抛出至D点的过程中，物块做平抛运动，物块落至水平地面D点时水平分速度大小为 竖直分速度大小为 则平抛的时间为 物块从C点抛出至D点的水平位移大小 （2）物块在C点时，由于 所以，当物块在传送带上一直减速，且物块最终恰好与传送带共速时，H的值最大，此时根据动能定理 解得 （3）若将物块在斜面上下滑的高度调整为 此时根据动能定理 解得 设物块落地时速度和水平地面的夹角为，则 解得 15．(1) (2) (3) 【详解】（1）恰好通过Q点，小球不受圆弧轨道作用力 由牛顿第二定律 得： （2）小球从Q点开始到CD边，水平方向的位移 得： 竖直方向的位移 得： （3）根据对称性，小球碰前后的运动可等效为一个完整的平抛运动竖直方向的位移 得 水平方向的位移 得 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一下学期物理期末压轴题考卷02（解析版） 高中物理 （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．测试范围：人教版（2019）：必修第二册。 2．本卷平均难度系数0.45。 第Ⅰ卷 选择题 1、 单项选择题，本题共7小题，单选题每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1．变速箱是汽车的动力传递装置，由一排排大小不一的齿轮组成。如图所示，是某变速箱中的一部分齿轮，A、B、C齿轮的半径分别为，其中点和点分别位于A、B齿轮边缘，点位于C齿轮半径的中点（图中未标出），当齿轮匀速转动时（　　） A．A齿轮上的点与B齿轮上点的向心加速度之比为2：3 B．A齿轮上的点与C齿轮上点角速度之比为2：1 C．B齿轮上的点与C齿轮上点线速度之比为1：2 D．B齿轮上的点与C齿轮上点转速之比为1：1 【答案】B 【详解】A．题意易知A与B、B与C边缘线速度大小相等，题意知，根据 可知A齿轮上的点与B齿轮上点的向心加速度之比为3∶2，故A错误； B．由A选项可知AC边缘线速度关系有 可知AC角速度之比 又因为 故A齿轮上的点与C齿轮上点角速度之比为2：1，故B正确； C．因为，根据 可知 因为BC轮边缘处线速度相等，故，故C错误； D．因为BC轮边缘处线速度相等，则有 解得 因为C与c转速相等，故，故D错误。 故选B。 2．如图所示，在遥远的银河中有一颗0-50行星，卫星P绕其做匀速圆周运动，卫星Q绕其运行的轨迹为椭圆，两卫星的绕行方向均为顺时针方向，为椭圆轨道的“近地点”，为椭圆轨道的上顶点。已知0-50行星的半径为，卫星的绕行半径和卫星运行轨道的半长轴均为，卫星的周期为，引力常量为，忽略行星的自转，不计两卫星之间的作用力。下列说法正确的是（　　） A．卫星的运行周期为 B．卫星从点运行到点所需的时间为 C．相同时间内，卫星和与行星连线扫过的面积不相等 D．若卫星和的轨道共面，则它们一定会在交点处相遇 【答案】C 【详解】A．根据开普勒第三定律可知，绕同一中心天体运行的行星（卫星），其轨道半长轴的三次方与周期的平方之比是一常数，由于卫星P的绕行半径和卫星Q运行轨道的半长轴均为10R，因此二者的周期相等，故A错误； B．卫星Q在椭圆轨道上运动时，近地点H的速度最大，远地点附近速度最小。从H到K的过程中，卫星Q的速度逐渐减小，因此这段路程的平均速度大于从K到远地点的平均速度，所以从H到K的时间小于，故B错误； C．开普勒第二定律（面积定律）是对同一颗行星而言的，即同一行星与中心天体的连线在相等时间内扫过的面积相等。卫星P和Q是两颗不同的卫星，它们的轨道和速度都不同，因此在相同时间内，它们与行星连线扫过的面积不相等，故C正确； D．虽然卫星P和Q的轨道共面且周期相同，但它们的初始位置不一定相同，因此不一定会在交点处相遇，故D错误。 故选C。 3．如图所示，小车通过一根绕过轻质定滑轮的轻绳吊起一重物，设法使以速度向左做匀速运动，（），不计空气阻力，忽略绳与滑轮间摩擦，则（　　） A．对轻绳的拉力大小等于的重力 B．滑轮的轴对轮的作用力方向斜向左下方 C．当车右端的轻绳与水平方向成角时，的速度 D．上升到滑轮处前的过程中处于失重状态 【答案】C 【详解】AD．设与A连接的绳子与水平方向夹角为（锐角），则有 小车A向左匀速运动时，轻绳与水平方向夹角θ逐渐减小，可知B的速度增大，B向上做加速运动，B的加速度向上，故B处于超重状态，轻绳对B的拉力大于B的重力，根据牛顿第三定律可知，轻绳对B的拉力与B对轻绳的拉力等大，故B对轻绳的拉力大于B的重力，故AD错误； B．轻质滑轮受两段轻绳的拉力（大小相等），一段拉力水平向左，一段拉力竖直向下。滑轮静止，轴对滑轮的作用力需与两段绳的合力等大反向。两段绳拉力的合力斜向左下方，因此轴对滑轮的作用力方向斜向右上方，故B错误； C．由A选项可知当时，B的速度，故C正确。 故选C。 4．将一物体以某一初速度沿与水平方向成角从点斜向上抛出，经过点时速度与水平方向的夹角为。已知之间的水平距离为，忽略空气阻力的影响，重力加速度为，则下列说法正确的是（　　） A．从点抛出时的速度大小为 B．从到过程中速度的最小值为 C．从到的时间为 D．之间的高度差为 【答案】B 【详解】AC．设初速度为v，则水平方向的速度为 竖直方向的速度为 由于水平方向速度不变，所以末状态下的竖直方向的速度 取竖直向下为正方向，所以A到B的时间为 水平方向上有 联立解得， 故AC错误； B．速度最小值是最高点的速度，此时竖直方向速度为零，即最小速度，故B正确； D．取竖直向下为正方向，从A到B过程有 联立解得，故D错误。 故选B。 5．洪水无情人有情，每一次重大抢险救灾，都有子弟兵的身影。如图所示，水速为v，消防武警驾驶冲锋舟，若采用以下两种过河方式：①冲锋舟速度大小不变，过河时间最短，线路为A处到B处，与平直河岸成30°角；②线路也为A处到B处，但冲锋舟速度最小。则两种方案中，速度和速度之比为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】当冲锋舟过河时间最短时，速度的方向垂直河岸，根据几何关系，有 可解得 在第二次过河的过程中，当冲锋舟速度最小时，速度方向应与虚线垂直，有 所以 故选D。 6．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 【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。 7．如图所示，将小球从空中P点斜向右上抛出，初速度大小为，方向与水平方向的夹角为，小球在运动过程中受到水平向左的恒定风力F作用，下列说法正确的是（　　） A．仅增大，球在空中运动时间变长 B．仅增大，球在空中运动时间不变 C．仅增大，球在空中速度变化量变小 D．仅增大F，球在空中速度的变化率不变 【答案】A 【详解】A．小球在竖直方向做上抛运动，竖直方向的加速度为重力加速度；仅增大，竖直向上的初始分速度变大，根据运动学公式可知，球在空中运动的时间变长，故A正确； BC．仅增大，竖直向上的初始分速度变大，根据运动学公式可知，球在空中运动的时间变长；由于小球受到的重力和风力均为恒力，所以小球所受合力恒定不变，加速度恒定不变，根据可知，球在空中速度变化量变大，故BC错误； D．仅增大F，小球受到的重力和风力的合力变大，球在空中运动的合加速度变大，则球在空中速度的变化率变大，故D错误。 故选A。 二、多项选择题。本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8．新能源汽车是指采用非常规的燃料作为动力来源的汽车。一次测试某品牌新能源汽车的性能时，得到该汽车在水平的公路上做直线运动的图像如图所示。已知汽车质量为，限定最大功率为，匀加速阶段内的加速度大小为，时刻汽车达到限定的最大功率并保持功率不变，运动过程中阻力恒定。下列说法正确的是（　　） A．汽车受到的阻力大小为 B．图像中 C．在内，汽车牵引力做的功为 D．因不知道是否大于，故无法求出在内汽车牵引力做的功 【答案】BC 【详解】A．当汽车达到最大速度时，牵引力等于阻力，此时功率达到最大值，故阻力，故A错误； B．匀加速结束时汽车功率达到最大值，则有 因为 其中，联立解得， 故B正确； CD．在时间内，对汽车，根据牛顿第二定律有 解得牵引力 则汽车牵引力做的功 汽车牵引力做的功 故时间内汽车牵引力做的功，故C正确，D错误。 故选BC。 9．如图所示，弹簧的一端固定在墙上，另一端系一物块，把弹簧压缩一段距离后（为弹簧原长时的位置），在的右边再紧贴着放另一相同的物块。然后撤去外力。A、B均可视为质点。则此后运动过程中，下列说法正确的是（　　） A．若地面光滑，A、B组成的系统回到点时动能最大 B．若地面光滑，弹簧减小的弹性势能等于增大的动能 C．若地面粗糙且A、B能够分离，则分离时的位置一定在点 D．若地面粗糙且A、B能够分离，则分离时的位置一定在点左侧 【答案】AC 【详解】A．若地面光滑，A、B组成的系统在弹簧弹力作用下加速，当弹簧恢复原长（O点）后，弹簧开始拉伸，系统开始减速。因此，系统动能最大的位置是O点，故A正确； B．若地面光滑，根据能量守恒，弹簧减小的弹性势能等于 A、B两物块增加的动能之和，故B错误； CD．设A、B质量均为m，动摩擦因数为μ，AB分离时AB间弹力为0且AB加速度相同，规定向右为正方向，则分离时B的加速度（方向向左） 对A有 联立解得 可知分离时的位置一定在O点，故C正确，D错误。 故选AC。 10．一小球在如图甲所示的平面上运动，时，小球位于轴上。它在轴方向的图像和轴方向的图像分别如图乙、丙所示，下列说法正确的是（　　） A．前内小球做匀变速曲线运动 B．小球的初速度为 C．时，小球的速度大小为 D．时，小球的位置坐标为（，） 【答案】AD 【详解】A．由图像可知小球沿轴方向做匀变速直线运动，由图像可知小球沿轴方向做匀速直线运动，根据运动的合成可知，小球在前内小球做匀变速曲线运动，故A正确； B．小球在轴方向的分速度大小为 则小球的初速度大小为，故B错误； C．时，小球的速度大小为，故C错误； D．在内小球沿轴方向通过的位移为 已知时，小球位于轴上，结合图像可知，时，小球的位置坐标为（，），故D正确。 故选AD。 第Ⅱ卷 非选择题 三、实验题（共2小题,共20分） 11．(1)为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图甲所示，用小锤打击弹性金属片，B球就水平飞出，同时A球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面；如图乙所示的实验：将两个完全相同的斜滑道固定在同一竖直面内，最下端水平。把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板连接，则将观察到的现象是球1落到水平木板上击中球2，这两个实验说明（　　） A．甲实验只能说明平抛运动在竖直方向做自由落体运动 B．乙实验只能说明平抛运动在水平方向做匀速直线运动 C．不能说明上述规律中的任何一条 D．甲、乙二个实验均能同时说明平抛运动在水平、竖直方向上的运动性质 (2)关于图丙所示的“研究物体平抛运动”实验，下列说法正确的是（　　） A．小球与斜槽之间有摩擦会增大实验误差 B．安装斜槽时其末端切线应水平 C．小球必须每次从斜槽上同一位置由静止开始释放 D．将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行 (3)如图丙，某同学在做平抛运动实验时得出如图丁所示的小球运动轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出。则：（g取10m/s2，结果均保留三位有效数字） ①小球平抛运动的初速度为______m/s。 ②小球运动到b点的速度为______m/s。 ③平抛起始点的坐标为______。 【答案】(1)AB (2)BCD (3) 2 2.5 （-10cm，-1.25cm） 【详解】（1）A．用小锤打击弹性金属片，B球水平飞出，同时A球做自由落体运动，两球同时落地，说明平抛运动竖直方向为自由落体运动，A正确； BCD．两球从斜面同一高度由静止释放，球1击中球2，说明平抛运动水平方向为匀速直线运动，B正确，CD错误。 故选AB。 （2）A。小球与斜槽间的摩擦不影响平抛运动，A错误； B．斜槽末端切线水平是为了保证小球初速度水平，B正确； C．小球每次从同一高度释放，以保证轨迹相同，C正确； D．木板平面需与小球下落的竖直平面平行，D正确； 故选 BCD。 （3）① 竖直方向 得 初速度 ② b点竖直分速度 b点速度 ③抛出点距b点的时间 抛出点距b点的水平距离 抛出点距b点的竖直距离 故平抛起始点的坐标为（-10cm，-1.25cm） 12．某实验小组使用如图甲所示装置验证机械能守恒定律。某次实验得到的纸带如图乙所示，其中O为纸带打出的第一个点，A、B、C是三个连续打出的点，测量得到点A、C之间的距离为。已知打点计时器的频率为f，当地重力加速度为g。 (1)关于本实验，下列说法正确的是____（填标号）。 A．不必测量重物的质量 B．打点计时器应接低压直流电 C．应先接通电源打点，后释放纸带 D．需使用秒表测出重物下落的时间 (2)若要验证机械能守恒定律，还需要从图乙纸带上测量的物理量是____（填标号）。 A．点O、A之间的距离 B．点O、B之间的距离 C．点O、C之间的距离 (3)重物的质量和体积大小对本实验的误差有影响，质量越大，体积越小，实验误差越____（填“大”或“小”）。 【答案】(1)AC (2)B (3)小 【详解】（1）A．验证机械能守恒的表达式为 ，质量可约去，因此不必测量重物的质量。A正确； B．打点计时器应接低压交流电，而非直流电。B错误； C．应先接通电源，待打点稳定后，再释放纸带，以保证纸带起始点清晰，数据准确。C正确； D．重物下落的时间可通过打点计时器的频率和点迹间隔计算得出，无需使用秒表。D错误。 故选AC。 （2）验证机械能守恒，需要比较重力势能的减少量和动能的增加量。 重力势能减少量：，因此需要测量点、之间的距离; 动能增加量：,其中是点的瞬时速度，可通过计算，其中已知。 故选B。 （3）实验误差主要来源于空气阻力和摩擦阻力。 质量越大，重力越大，相对而言，空气阻力和摩擦阻力的影响就越小。 体积越小，空气阻力也越小。因此，质量越大、体积越小，实验误差越小。 四、计算题（本题共3小题，共32分） 13．某电视台正在策划的“快乐向前冲”节目的场地设施如图所示，AB为水平直轨道，上面安装有电动悬挂器，可以载人运动，下方水面上漂浮着一个半径为铺有海绵垫的转盘，转盘轴心在正下方且离平台的水平距离为，平台与转盘平面的高度差为，A点位于平台边缘的正上方，水平直轨道与平台间的高度差可忽略不计。选手抓住悬挂器后，按动开关，在电动机的带动下从点沿轨道做初速度为零、加速度为的匀加速直线运动，启动后2s人脱离悬挂器。设人的质量为（人可看成质点，忽略空气阻力），人与转盘间的最大静摩擦力为，重力加速度为。求： (1)假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为零，为保证他落在任何位置都不会被甩下转盘，转盘的角速度最大值； (2)若，，，取，选手要想落在转盘上，加速度的范围。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）因选手落到转盘边缘所需向心力最大有 转盘的角速度最大值为 （2）人匀加速运动的位移为 末的速度 平抛运动竖直方向有 水平射程 选手要想落在转盘上满足 联立解得 14．下图是一向上传输防滑缓冲装置，传输装置为一倾角为的倾斜传送带。传输物体时，为防止物体返回到传送带底端滑出传送带时被损坏，故在传送带底端平滑连接一倾角为37°的固定斜面，并在斜面底端固定一轻质弹簧，当物体撞击弹簧时可起到缓冲作用。某次传输物体时，传送带以的速度逆时针匀速转动，一质量物体以与水平方向夹角的初速度从传送带底端A点冲上传送带，经物体与传送带共速。若物体可视为质点，物体与传送带、斜面间的动摩擦因数相同，传送带的长度，弹簧的劲度系数，弹簧处于原长状态时其上端距传送带底端A点的距离，弹簧被压缩时始终处于弹性限度内，不计空气阻力，重力加速度g取，已知，，求： (1)物体与传送带间的动摩擦因数μ； (2)物体在传送带上留下的痕迹长度； (3)弹簧的最大弹力F的大小。 【答案】(1)0.5 (2)2.25m (3)16N 【详解】（1）由题可知，物块减速运动时的加速度大小为 方向沿传送带向下，对物块受力分析，根据牛顿第二定律可得 代入数据解得 （2）时间内，物块的位移 传送带的位移为 相对位移，向上； 共速后，设物块的加速度为大小，对物块受力分析，根据牛顿第二定律可得 解得 则物块速度减为零的时间 在这段时间内，物块的位移 传送带的位移为 相对位移，向下； 物块到达最高点后将匀加速下滑回到A点，加速度仍为，则物块加速的时间 此过程传送带的位移为 相对位移，向下； 很明显向下的相对位移大于向上的相对位移，故物块在传送带上的痕迹长度为 （3）物块滑出A点的速度 下滑至速度为0时弹簧压缩量最大，弹力最大。设弹簧的最大压缩量为，根据胡克定律可知，此时弹簧的最大弹力为 作出图像如图所示 可知弹力所做的功为 根据动能定理可得 代入数据解得 则弹簧的最大弹力 15．一工厂运送产品的示意图如图甲所示，水平传送带AB长L0=2.5m、顺时针转动的速度大小v0=4m/s，在B点与长度为L1=1.6m、倾角为θ（sinθ=0.3）的斜面BC平滑连接，斜面在C点与长L2=6.9m的水平轨道CD平滑连接。一质量m=20kg可视为质点的产品无初速度地放于A处，恰好能到达C处，在C处施加一拉力后到达D处进行质检，产品与AB、CD间的动摩擦因数分别为μ0=0.4、μ=0.2。不计空气阻力，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小g=10m/s2。 (1)求产品在AB上运动的时间t； (2)求产品在BC上运动受到的摩擦力大小f； (3)若在C处没有对产品施加拉力，产品将沿BC返回，求产品在BC上运动的总路程； (4)若在C处对产品施加与CD方向成α=37°角的斜向上拉力F，F大小与产品在CD上运动的位移的关系如图乙所示，已知sin37°=0.6，求当产品到达x=6.9m的D处时的速度大小。 【答案】(1)1.125s (2)40N (3)4m (4)0 【详解】（1）产品在AB上加速过程，有，， 因，所以产品在AB上将继续做匀速运动，匀速运动所用时间为 所以 （2）产品在BC上运动，有， 解得 （3）产品在BC上每次下滑到B处经传送带减速再加速回到B处时的速度大小不变，最终停在B处，在BC上运动的全过程，有 解得 （4）在极短位移内，摩擦力为 由动能定理有 即 将上式求和得 由图像得 解得 学科网（北京）股份有限公司 $