内容正文:
2025—2026学年普通高中高一下学期期中教学质量检测
物理
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 春节期间,2026架无人机亮相南阳卧龙岗,以“骏马贺岁春满南都”为主题贺新春,点亮了飞龙潭的夜空。一架无人机以恒定的速率沿圆弧飞行,完成灯光造型。下列说法正确的是( )
A. 因速度大小不变,该无人机做匀速运动
B. 因速度大小不变,该无人机的运动状态没变
C. 无人机所受合力为零
D. 无人机的加速度方向始终指向圆弧轨迹的圆心
2. 如图所示,用力在岸上用一条长绳拉一条小船,使小船水平向左靠岸。若以恒定的速率v拉绳,某时刻绳与水面的夹角为37°,忽略滑轮和船的大小,长绳无弹性。已知,。下列说法正确的是( )
A. 小船以恒定速率v靠岸 B. 小船做匀变速运动
C. 此时小船运动的速度为 D. 此时小船运动的速度为
3. 近日,西安交大在三校区同步开展“一站式”学生社区“激活计划”套圈通关挑战赛。如图所示,某同学站在标志线后水平抛出一铁丝圈,经过0.5s正好套中静放在正前方2m处的水平地面上的圆柱体A。若铁丝圈、圆柱体均可视为质点,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2,下列说法正确的是( )
A. 铁丝圈抛出时的速度为8m/s
B. 抛出时铁丝圈位于标志线的正上方h=1.5m处
C. 铁丝圈落地前瞬间,速度大小为5m/s
D. 保持铁丝圈抛出速度不变,若要套中圆柱体A前方0.4m处的圆柱体B,抛出时铁丝圈应位于标志线的正上方h=1.8m处
4. 石拱桥作为中国传统桥梁四大基本形式之一,承载着千年营造智慧。假设某拱形桥为圆的一部分,半径为R=40m。一辆质量为m=200kg的汽车以恒定速率v=10m/s匀速通过该桥,Q点为该拱形桥的最高点,g取10m/s2。则( )
A. 汽车通过拱形桥时的角速度大小为
B. 向心加速度大小为25m/s2
C. 汽车通过最高点时桥对汽车的力为1500N
D. 汽车通过最高点时汽车对桥的力竖直向上
5. 在播种季节,农民经常采用抛秧的方式种植水稻。如图所示,某次抛秧时农民将秧苗(视为质点)从A点以与水平面成的速度抛出,经过时间t=1s秧苗落在水平水田上的B点(图中未画出),已知A、B两点的水平距离x=4m,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。则( )
A. 秧苗抛出时的初速度大小为4m/s B. 秧苗抛出后离水田的最大高度为2m
C. 秧苗落到水田前瞬间的速度大小为 D. 秧苗落到水田前瞬间的速度大小为5m/s
6. 科学测量发现,月球正以每年约3.8cm的速度远离地球,也就是说月亮正在与地球悄悄的“告别”。原因是月球的引力在地球上产生了周期性的潮汐现象,潮汐力耗散地球的自转能量,降低地球的自转速度,同时也导致月球正在以每年3.8cm的速度远离地球。不考虑其他变化,则很多年后与现在相比,下列说法正确的是( )
A. 月球绕地球做圆周运动的角速度将增大
B. 月球绕地球做圆周运动的线速度将增大
C. 月球的质量将逐渐减小
D. 地球同步卫星的轨道高度将增加
7. 我国有一传统民俗文化表演——“抡花”,如图所示,竖直转轴固定在水平地面点,点固定一带有相同“花筒”M、N的水平杆对称分布,快速转动手柄AB,“花筒”随之一同在水平面内转动,筒内烧红的铁屑沿轨迹切线飞出落到地面。若水平杆长为L,离地高度为h,手摇AB转动的角速度为,重力加速度为g,忽略空气阻力且“花筒”可看作质点,则( )
A. 手柄转动越慢,铁屑飞出后落在地面的轨迹离中心点Q2越远
B. 铁屑飞出的瞬间,铁屑的加速度
C. 若“花筒”(含铁屑)的质量为m,其受水平杆的作用力为
D. 若“花筒”(含铁屑)的质量为m,其受水平杆的作用力为
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. 赛龙舟是中华民族源远流长的传统民俗活动,承载着深厚的文化底蕴与团结奋进的精神。某龙舟在比赛前划向比赛点的途中要渡过80m宽的两岸平直的河流,已知龙舟在静水中划行时的速度为8m/s,河水的流速为6m/s。下列说法中正确的是( )
A. 该龙舟垂直指向对岸时渡河时间最短,最短时间为10s
B. 该龙舟船头垂直河岸渡河时,到达对岸时龙舟的位移为100m
C. 该龙舟以最小位移渡河时,龙舟与上游所成角度为,且
D. 该龙舟渡河的最短位移为100m
9. 如图所示,小球从平台上抛出,正好落在临近平台的一倾角为的光滑斜面上,且速度方向恰好沿斜面,并沿光滑斜面下滑,已知斜面顶端与平台的高度差h=0.8m,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。则( )
A. 小球到达斜面顶端的时间为0.4s
B. 小球水平抛出的初速度v0=3m/s
C. 水平平台边缘到斜面顶端的水平距离为s=12m
D. 若斜面顶端高H=7.2m,则小球沿斜面运动的时间为1.4s
10. 2025年2月11日17时30分,长征八号改运载火箭在海南文昌航天发射场点火升空,成功将卫星送入预定轨道,任务取得圆满成功。如图所示,如果卫星先沿圆周轨道1运动,再沿椭圆轨道2运动,两轨道相切于P点,Q为轨道2离地球最远点,在两轨道上卫星只受地球引力作用,下列说法正确的是( )
A. 卫星在轨道2上经过P点时受到地球的万有引力比在轨道1上经过P点时受到地球的万有引力小
B. 卫星从轨道1上经过P点变轨到轨道2需要在P点点火加速
C. 卫星在轨道1的速度比在轨道2上经过Q点时的速度大
D. 卫星在轨道1的周期比轨道2的周期大
三、非选择题(本题共5小题,共54分)
11. 图甲为用向心力演示器验证向心力公式的实验示意图,图乙为其俯视图。图中、槽分别与、轮同轴固定,且、轮半径相同。、两轮在皮带的带动下匀速转动。
(1)本实验采用的方法是___________
A. 比较法 B. 控制变量法 C. 等效法 D. 放大法
(2)两槽转动的角速度___________(选填“>”“=”或“<”)。
(3)现有两质量相同的钢球,①球放在A槽的边缘,②球放在B槽的边缘,它们到各自转轴的距离之比为2:1,则钢球①、②的线速度之比为___________,受到的向心力之比为___________。
12. 小明同学用如图甲所示的装置研究平抛运动及其特点,他的实验操作是:在小球A、B处于同一高度时,用小锤轻击弹性金属片,使A球水平飞出,同时B球被松开下落。
(1)图甲装置是用来探究________(填“水平”或“竖直”)分运动的特点。
(2)利用图乙装置描绘平抛运动轨迹,下列说法正确的有( )
A. 斜槽粗糙对实验无影响,原因是摩擦力对小钢球影响较小,可忽略
B. 利用图乙探究另一方向的分运动性质时,要用到图甲装置探究的结论
C. 重垂线的作用是维持装置的稳定
(3)某同学用频闪照相机拍摄如图丙所示的小球平抛运动的照片,其中小方格边长L=2.5cm,a、b、c、d为连续拍摄记录的四个位置,则小球平抛运动的初速度v0=________m/s(当地重力加速度g取10m/s2,结果保留两位有效数字)。
13. 月球车“玉兔二号”作为世界首个在月球背面软着陆和巡视探测的航天器,其主要任务是继续更深层次更全面地科学探测月球地质、资源等方面的信息,完善月球的档案资料。已知地球表面重力加速度为g,地球半径为R,月球质量与地球质量之比为k,月球半径与地球半径之比为q,(忽略星球自转)求:
(1)月球表面的重力加速度大小;
(2)月球上的第一宇宙速度与地球上的第一宇宙速度之比。
14. 如图所示,用一根l=1m长的细线,一端系一质量m=1kg的小球(可视为质点),另一端固定在一放置在地面上的光滑锥体顶端,圆锥体始终静止不动,锥面与竖直方向的夹角,点距地面高度h=1.5m。小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动。(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)求小球能贴着圆锥体运动的最大角速度;
(2)当时,小球在转动中绳子突然断裂,求小球落点到O在水平面投影的距离s。
15. 如图所示,在水平桌面上离桌面右边缘3.2m处放着一质量为0.1kg的小铁球(可看作质点),铁球与水平桌面间的动摩擦因数μ=0.2.现用水平向右推力F=1.0N作用于铁球,作用一段时间后撤去.铁球继续运动,到达水平桌面边缘A点飞出,恰好落到竖直圆弧轨道BCD的B端沿切线进入圆弧轨道,碰撞过程速度不变,且铁球恰好能通过圆弧轨道的最高点D.已知∠BOC=37°,A、B、C、D四点在同一竖直平面内,水平桌面离B端的竖直高度H=0.45m,圆弧轨道半径R=0.5m,C点为圆弧轨道的最低点,求:(取sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)铁球运动到圆弧轨道最高点D点时的速度大小vD;
(2)若铁球以vC=5.15m/s的速度经过圆弧轨道最低点C,求此时铁球对圆弧轨道的压力大小FC;(计算结果保留两位有效数字)
(3)铁球运动到B点时的速度大小vB;
(4)水平推力F作用的时间t.
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2025—2026学年普通高中高一下学期期中教学质量检测
物理
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 春节期间,2026架无人机亮相南阳卧龙岗,以“骏马贺岁春满南都”为主题贺新春,点亮了飞龙潭的夜空。一架无人机以恒定的速率沿圆弧飞行,完成灯光造型。下列说法正确的是( )
A. 因速度大小不变,该无人机做匀速运动
B. 因速度大小不变,该无人机的运动状态没变
C. 无人机所受合力为零
D. 无人机的加速度方向始终指向圆弧轨迹的圆心
【答案】D
【解析】
【详解】A.速度是矢量,匀速运动要求速度的大小和方向均保持不变;无人机沿圆弧飞行时速度方向时刻改变,属于变速运动,故A错误;
B.运动状态的改变以速度变化为标志,只要速度的大小或方向发生变化,运动状态就改变;无人机速度方向不断变化,运动状态发生了改变,故B错误;
C.合力为零的物体将保持静止或匀速直线运动状态,无人机速度方向不断变化,存在加速度,因此合力不为零,故C错误;
D.无人机以恒定速率沿圆弧飞行,做匀速圆周运动,仅存在向心加速度,加速度方向始终指向圆弧轨迹的圆心,故D正确。
故选D。
2. 如图所示,用力在岸上用一条长绳拉一条小船,使小船水平向左靠岸。若以恒定的速率v拉绳,某时刻绳与水面的夹角为37°,忽略滑轮和船的大小,长绳无弹性。已知,。下列说法正确的是( )
A. 小船以恒定速率v靠岸 B. 小船做匀变速运动
C. 此时小船运动的速度为 D. 此时小船运动的速度为
【答案】C
【解析】
【详解】AB.设小船运动的速度为,绳与水面的夹角为,则
解得
小船水平向左靠岸,增大,减小,增大,小船做变加速运动,故AB错误;
CD.当时,故C正确,D错误。
故选C。
3. 近日,西安交大在三校区同步开展“一站式”学生社区“激活计划”套圈通关挑战赛。如图所示,某同学站在标志线后水平抛出一铁丝圈,经过0.5s正好套中静放在正前方2m处的水平地面上的圆柱体A。若铁丝圈、圆柱体均可视为质点,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2,下列说法正确的是( )
A. 铁丝圈抛出时的速度为8m/s
B. 抛出时铁丝圈位于标志线的正上方h=1.5m处
C. 铁丝圈落地前瞬间,速度大小为5m/s
D. 保持铁丝圈抛出速度不变,若要套中圆柱体A前方0.4m处的圆柱体B,抛出时铁丝圈应位于标志线的正上方h=1.8m处
【答案】D
【解析】
【详解】A.由,解得,故A错误;
B.由
解得,故B错误;
C.由
故,故C错误;
D.由
联立解得,故D正确。
故选D。
4. 石拱桥作为中国传统桥梁四大基本形式之一,承载着千年营造智慧。假设某拱形桥为圆的一部分,半径为R=40m。一辆质量为m=200kg的汽车以恒定速率v=10m/s匀速通过该桥,Q点为该拱形桥的最高点,g取10m/s2。则( )
A. 汽车通过拱形桥时的角速度大小为
B. 向心加速度大小为25m/s2
C. 汽车通过最高点时桥对汽车的力为1500N
D. 汽车通过最高点时汽车对桥的力竖直向上
【答案】C
【解析】
【详解】A.由,解得,故A错误;
B.向心加速度大小为,故B错误;
CD.汽车通过最高点时
解得
所以汽车通过最高点时桥对汽车的支持力为1500N,由牛顿第三定律可知汽车通过最高点时汽车对桥的力竖直向下,故C正确,D错误。
故选C。
5. 在播种季节,农民经常采用抛秧的方式种植水稻。如图所示,某次抛秧时农民将秧苗(视为质点)从A点以与水平面成的速度抛出,经过时间t=1s秧苗落在水平水田上的B点(图中未画出),已知A、B两点的水平距离x=4m,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。则( )
A. 秧苗抛出时的初速度大小为4m/s B. 秧苗抛出后离水田的最大高度为2m
C. 秧苗落到水田前瞬间的速度大小为 D. 秧苗落到水田前瞬间的速度大小为5m/s
【答案】C
【解析】
【详解】A.将初速度分别沿水平方向和竖直方向分解为
则秧苗水平方向做匀速直线运动,竖直方向做竖直上抛运动,取竖直向上为正方向
水平方向
解得,故A错误;
B.竖直方向
解得,即抛出点到地面的高度为2m,因抛出后秧苗先要上升一段高度,故秧苗抛出后离水田的最大高度大于2m,故B错误;
CD.秧苗落到水田前瞬间竖直方向的速度为
故合速度为,故C正确,D错误。
故选C。
6. 科学测量发现,月球正以每年约3.8cm的速度远离地球,也就是说月亮正在与地球悄悄的“告别”。原因是月球的引力在地球上产生了周期性的潮汐现象,潮汐力耗散地球的自转能量,降低地球的自转速度,同时也导致月球正在以每年3.8cm的速度远离地球。不考虑其他变化,则很多年后与现在相比,下列说法正确的是( )
A. 月球绕地球做圆周运动的角速度将增大
B. 月球绕地球做圆周运动的线速度将增大
C. 月球的质量将逐渐减小
D. 地球同步卫星的轨道高度将增加
【答案】D
【解析】
【详解】A.月球绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,由
得
月球远离地球时轨道半径增大,故角速度减小,故A错误;
B.由
得
增大时线速度减小,故B错误;
C.题干仅说明潮汐力耗散地球自转能量,无信息表明月球质量发生变化,故C错误;
D.地球自转速度降低,故地球自转周期增大,同步卫星的周期等于地球自转周期,由
得
增大则轨道半径增大,轨道高度,故同步卫星轨道高度增加,故D正确。
故选D。
7. 我国有一传统民俗文化表演——“抡花”,如图所示,竖直转轴固定在水平地面点,点固定一带有相同“花筒”M、N的水平杆对称分布,快速转动手柄AB,“花筒”随之一同在水平面内转动,筒内烧红的铁屑沿轨迹切线飞出落到地面。若水平杆长为L,离地高度为h,手摇AB转动的角速度为,重力加速度为g,忽略空气阻力且“花筒”可看作质点,则( )
A. 手柄转动越慢,铁屑飞出后落在地面的轨迹离中心点Q2越远
B. 铁屑飞出的瞬间,铁屑的加速度
C. 若“花筒”(含铁屑)的质量为m,其受水平杆的作用力为
D. 若“花筒”(含铁屑)的质量为m,其受水平杆的作用力为
【答案】D
【解析】
【详解】A.铁屑飞出后做平抛运动,根据平抛运动规律
知铁屑下落高度不变,运动时间不变,根据平抛运动规律
铁屑飞出后落在地面的轨迹离中心点Q2的距离,
又由铁屑飞出的速度与花筒做圆周运动的线速度
得手柄转动越慢,角速度越小,越小,铁屑飞出后落在地面的轨迹离中心点Q2越近,故A错误;
B.铁屑飞出后只受重力,故铁屑飞出瞬间加速度为重力加速度,故B错误;
CD.“花筒”在水平面内做匀速圆周运动,竖直方向合力为0,故水平杆作用力的竖直分量平衡重力,即
水平杆作用力的水平分量提供向心力,大小
所以水平杆的作用力为
故C错误,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。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. 赛龙舟是中华民族源远流长的传统民俗活动,承载着深厚的文化底蕴与团结奋进的精神。某龙舟在比赛前划向比赛点的途中要渡过80m宽的两岸平直的河流,已知龙舟在静水中划行时的速度为8m/s,河水的流速为6m/s。下列说法中正确的是( )
A. 该龙舟垂直指向对岸时渡河时间最短,最短时间为10s
B. 该龙舟船头垂直河岸渡河时,到达对岸时龙舟的位移为100m
C. 该龙舟以最小位移渡河时,龙舟与上游所成角度为,且
D. 该龙舟渡河的最短位移为100m
【答案】AB
【解析】
【详解】A.该龙舟以最短时间渡河时,船头方向与河岸垂直,则最短时间为,故A正确;
B.该龙舟船头垂直河岸渡河时,水的速度与船速垂直,根据勾股定理得合速度
根据A选项得,龙舟船头垂直河岸渡河时时间为
位移为,故B正确;
D.由于,可得龙舟船头指向对岸上游时,船的位移垂直河岸,此时位移最短为河岸宽度,即最短位移为,故D错误;
C.设龙舟以最小位移渡河时,龙舟与上游所成角度为,根据几何关系得,故C错误。
故选AB。
9. 如图所示,小球从平台上抛出,正好落在临近平台的一倾角为的光滑斜面上,且速度方向恰好沿斜面,并沿光滑斜面下滑,已知斜面顶端与平台的高度差h=0.8m,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。则( )
A. 小球到达斜面顶端的时间为0.4s
B. 小球水平抛出的初速度v0=3m/s
C. 水平平台边缘到斜面顶端的水平距离为s=12m
D. 若斜面顶端高H=7.2m,则小球沿斜面运动的时间为1.4s
【答案】AB
【解析】
【详解】A.小球从平台上抛出,做平抛运动,竖直方向由,解得小球到达斜面顶端的时间为,故A正确;
B.小球到达斜面顶端时竖直方向的速度大小为
小球到达斜面顶端时,由,解得,故B正确;
C.水平平台边缘到斜面顶端的水平距离为,故C错误;
D.小球到达斜面顶端时速度大小为
小球在斜面上运动的加速度大小为
设小球沿斜面运动的时间为,则
解得,(舍去),故D错误。
故选AB。
10. 2025年2月11日17时30分,长征八号改运载火箭在海南文昌航天发射场点火升空,成功将卫星送入预定轨道,任务取得圆满成功。如图所示,如果卫星先沿圆周轨道1运动,再沿椭圆轨道2运动,两轨道相切于P点,Q为轨道2离地球最远点,在两轨道上卫星只受地球引力作用,下列说法正确的是( )
A. 卫星在轨道2上经过P点时受到地球的万有引力比在轨道1上经过P点时受到地球的万有引力小
B. 卫星从轨道1上经过P点变轨到轨道2需要在P点点火加速
C. 卫星在轨道1的速度比在轨道2上经过Q点时的速度大
D. 卫星在轨道1的周期比轨道2的周期大
【答案】BC
【解析】
【详解】A.轨道2上经过P点和轨道1上经过P点是同一点到地心的距离相同,由万有引力定律知,卫星在轨道2上经过P点时受到地球的万有引力与在轨道1上经过P点时受到地球的万有引力相等,故A错误;
B.卫星从轨道1上经过P点变轨到轨道2需要在P点点火加速,使需要的向心力增大,大于万有引力提供的向心力,从而做离心运动,故B正确;
C.设卫星在轨道1的速度为,根据变轨原理可知,在轨道2上经过Q点时的速度小于以Q点到地心距离为半径圆轨道的速度,根据,故,故C正确;
D.轨道1与轨道2相比是低轨道,故卫星在轨道1的周期比轨道2的周期小,故D错误。
故选BC。
三、非选择题(本题共5小题,共54分)
11. 图甲为用向心力演示器验证向心力公式的实验示意图,图乙为其俯视图。图中、槽分别与、轮同轴固定,且、轮半径相同。、两轮在皮带的带动下匀速转动。
(1)本实验采用的方法是___________
A. 比较法 B. 控制变量法 C. 等效法 D. 放大法
(2)两槽转动的角速度___________(选填“>”“=”或“<”)。
(3)现有两质量相同的钢球,①球放在A槽的边缘,②球放在B槽的边缘,它们到各自转轴的距离之比为2:1,则钢球①、②的线速度之比为___________,受到的向心力之比为___________。
【答案】(1)B (2)=
(3) ①. 2:1 ②. 2:1
【解析】
【小问1详解】
该实验控制两物体角速度一样,控制半径不同,来验证向心力公式,采用控制变量法。
故选B。
【小问2详解】
因皮带传送,边缘上的点线速度大小相等,又a、b两轮半径相同,所以a、b两轮转动的角速度相同,而两槽的角速度与两轮的角速度相同,则。
【小问3详解】
[1]钢球①、②的角速度相同,半径之比为2∶1,则根据可知,线速度之比为2∶1;
[2]根据可知,受到的向心力之比为2∶1。
12. 小明同学用如图甲所示的装置研究平抛运动及其特点,他的实验操作是:在小球A、B处于同一高度时,用小锤轻击弹性金属片,使A球水平飞出,同时B球被松开下落。
(1)图甲装置是用来探究________(填“水平”或“竖直”)分运动的特点。
(2)利用图乙装置描绘平抛运动轨迹,下列说法正确的有( )
A. 斜槽粗糙对实验无影响,原因是摩擦力对小钢球影响较小,可忽略
B. 利用图乙探究另一方向的分运动性质时,要用到图甲装置探究的结论
C. 重垂线的作用是维持装置的稳定
(3)某同学用频闪照相机拍摄如图丙所示的小球平抛运动的照片,其中小方格边长L=2.5cm,a、b、c、d为连续拍摄记录的四个位置,则小球平抛运动的初速度v0=________m/s(当地重力加速度g取10m/s2,结果保留两位有效数字)。
【答案】(1)竖直 (2)B
(3)1.0
【解析】
【小问1详解】
小球A、B同时落地,说明了平抛的小球在竖直方向上做自由落体运动,即图甲装置是用来探究竖直分运动的特点。
【小问2详解】
A.小球每次均从斜槽同一位置静止释放,摩擦力对小钢球影响不是可以忽略,而是小钢球克服斜槽摩擦力做功相同,小球每次飞出斜槽末端速度大小相等,故A错误;
B.探究水平方向分运动时,需要用图甲得出的“竖直方向是自由落体运动”的结论,先通过竖直方向的运动求出时间,再分析水平方向的位移规律,故B正确;
C.重垂线的作用是确定竖直方向,从而保证木板平面竖直,与小球运动平面平行,而不是维持稳定,故C错误。
故选B。
【小问3详解】
在竖直方向上,根据匀变速直线运动的规律可得
解得
在水平方向,根据匀速直线运动可得
13. 月球车“玉兔二号”作为世界首个在月球背面软着陆和巡视探测的航天器,其主要任务是继续更深层次更全面地科学探测月球地质、资源等方面的信息,完善月球的档案资料。已知地球表面重力加速度为g,地球半径为R,月球质量与地球质量之比为k,月球半径与地球半径之比为q,(忽略星球自转)求:
(1)月球表面的重力加速度大小;
(2)月球上的第一宇宙速度与地球上的第一宇宙速度之比。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
在星球表面有
可得
则有
可得月球表面的重力加速度大小为
【小问2详解】
星球第一宇宙速度等于星球表面轨道卫星的运行速度,则有
可得
则月球上的第一宇宙速度与地球上的第一宇宙速度之比
14. 如图所示,用一根l=1m长的细线,一端系一质量m=1kg的小球(可视为质点),另一端固定在一放置在地面上的光滑锥体顶端,圆锥体始终静止不动,锥面与竖直方向的夹角,点距地面高度h=1.5m。小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动。(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)求小球能贴着圆锥体运动的最大角速度;
(2)当时,小球在转动中绳子突然断裂,求小球落点到O在水平面投影的距离s。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
小球能贴着圆锥体运动的角速度最大时,支持力为0,仅受重力mg和绳子拉力T,合力提供向心力。竖直方向有
水平方向有
可得
【小问2详解】
当时小球离开椎体表面,则
解得
绳子断裂后小球做平抛运动,平抛初速度
平抛下落高度
由,得下落时间
水平位移
即O点投影到抛出点的水平距离为
可知落地点到O投影的距离
15. 如图所示,在水平桌面上离桌面右边缘3.2m处放着一质量为0.1kg的小铁球(可看作质点),铁球与水平桌面间的动摩擦因数μ=0.2.现用水平向右推力F=1.0N作用于铁球,作用一段时间后撤去.铁球继续运动,到达水平桌面边缘A点飞出,恰好落到竖直圆弧轨道BCD的B端沿切线进入圆弧轨道,碰撞过程速度不变,且铁球恰好能通过圆弧轨道的最高点D.已知∠BOC=37°,A、B、C、D四点在同一竖直平面内,水平桌面离B端的竖直高度H=0.45m,圆弧轨道半径R=0.5m,C点为圆弧轨道的最低点,求:(取sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)铁球运动到圆弧轨道最高点D点时的速度大小vD;
(2)若铁球以vC=5.15m/s的速度经过圆弧轨道最低点C,求此时铁球对圆弧轨道的压力大小FC;(计算结果保留两位有效数字)
(3)铁球运动到B点时的速度大小vB;
(4)水平推力F作用的时间t.
【答案】(1)m/s;(2)6.3N;(3)5m/s;(4)0.6s
【解析】
【分析】
【详解】(1)小球恰好通过D点时,重力提供向心力,由牛顿第二定律可得
可得
(2)小球在C点受到的支持力与重力的合力提供向心力,则
代入数据可得
F=6.3N
由牛顿第三定律可知,小球对轨道的压力
FC=F=6.3N
(3)小球从A点到B点的过程中做平抛运动,根据平抛运动规律有
得
vy=3m/s
小球沿切线进入圆弧轨道,则
(4)小球从A点到B点的过程中做平抛运动,水平方向的分速度不变,可得:
小球在水平面上做加速运动时
可得
小球做减速运动时
可得
由运动学的公式可知最大速度
又因为
联立可得
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