精品解析：湖北襄阳市第五中学2025-2026学年高一下学期4月阶段测试物理试卷

襄阳五中2028届高一年级下学期4月月考测试 物理试卷 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 在物理学的发展过程中，下列说法中正确的是（ ） A. 天王星是人们根据万有引力定律计算出其轨道后才发现的，被称为“笔尖下的行星” B. 开普勒利用他精湛的数学经过长期计算分析，最后终于发现了万有引力定律 C. 牛顿通过月地检验，证明万有引力是普遍存在的 D. 卡文迪什发现了万有引力定律并测出了万有引力常量的数值 【答案】C 【解析】 【详解】A．海王星是人们根据万有引力定律计算出轨道后发现的，被称为“笔尖下的行星”，天王星是先被观测发现后才发现其轨道与理论计算存在偏差，故A错误； B．开普勒提出了行星运动三大定律，万有引力定律是牛顿发现的，故B错误； C．牛顿通过月地检验，证实地球对月球的引力与地球对地面物体的引力是同一种力、遵循相同的平方反比规律，证明了万有引力是普遍存在的，故C正确； D．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪什仅测出了万有引力常量的数值，故D错误。 故选C。 2. 如图所示，倾角的光滑斜面固定在水平面上，斜面长，质量的物块从斜面顶端无初速度释放，，，重力加速度g取10m/s2，则（ ） A. 物块从斜面顶端滑到底端的过程中重力做的功为15J B. 物块滑到斜面底端时的动能为12J C. 物块从斜面顶端滑到底端的过程中重力的平均功率为30W D. 物块滑到斜面底端时重力的瞬时功率为36W 【答案】D 【解析】 【详解】A．重力做的功为 故A错误； B．根据动能定理可得 故B错误； C．由受力分析可以知道 解得 重力的平均功率为 故C错误； D．物体运动斜面低端时的瞬时速度为 重力的瞬时功率为 故D正确。 故选D。 3. 水平桌面上，长6m的轻绳一端固定于O点，如图所示（俯视图），另一端系一质量m=2.0kg的小球。现对小球施加一个沿桌面大小不变的力F=10N，F拉着物体从M点运动到N点，F的方向始终与小球的运动方向成37°角。已知小球与桌面间的动摩擦因数μ=0.2，不计空气阻力，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则下列说法正确的是（　　） A. 拉力F对小球做的功为16π（J） B. 拉力F对小球做的功为8π（J） C. 小球克服摩擦力做的功为16π（J） D. 小球克服摩擦力做的功为4π（J） 【答案】A 【解析】 【详解】AB．将圆弧分成很多小段l1，l2，…，ln，拉力F在每小段上做的功为W1，W2，…，Wn，因拉力F大小不变，方向始终与小球的运动方向成37°角，所以 W1=Fl1cos37° W2=Fl2cos37° Wn=Flncos37° 故 故A正确，B错误； CD．同理可得小球克服摩擦力做的功 故CD错误。 故选A。 4. 如图所示，一轻弹簧一端固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同一水平面且使弹簧保持原长的A点无初速度释放，让它自由摆下，不计空气阻力，在重物由A点摆至O点正下方B点的过程中（　　） A. 重力做正功，弹力不做功 B. 弹力做负功，弹性势能增加 C. 在O点正下方B点时，重力的功率为零 D. 若用与弹簧原长相等的不可伸长的细绳代替弹簧后，重力做功的功率一直增大 【答案】B 【解析】 【详解】AB．在重物由A点摆向最低点B的过程中，重物的高度下降，重物的重力势能减小，重力对重物做正功；弹簧伸长，弹簧的弹力对重物做负功，根据功能原理知，小球的机械能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量，故A错误，B正确； C．在O点正下方B点时，弹簧伸长，重物向下运动，重力的功率不为零，故C错误； D．若用与弹簧原长相等的不可伸长的细绳代替弹簧后，重力做功的功率先增大后减小，故D错误。 故选B。 5. 如图所示，a为放在赤道上相对地球静止的物体，随地球自转做匀速圆周运动，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星（轨道半径约等于地球半径），c为地球的静止卫星。下列关于a、b、c的说法中正确的是（ ） A. 在a、b、c中，b的线速度最大 B. a、b、c做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为 C. a、b、c做匀速圆周运动的周期关系为 D. a的向心加速度等于重力加速度g 【答案】A 【解析】 【详解】A．对于b、c卫星，根据 可知 可得 对于a、c，根据 可得 联立可得 A正确； C．由于c为地球静止卫星，相对地面静止，因此 对于b、c卫星，根据 可得 因此 联立可得 C错误； B．对于b、c卫星，根据 可知 对于a、c，根据 由于运行周期相同， 因此 联立可得 B错误； D．对卫星，根据 可得 对于地球的近地卫星，有 可得 结合B选项分析可知 可得 D错误。 故选A。 6. 我国新能源汽车发展迅速，2022年仅比亚迪新能源汽车全年销量为186.35万辆，位列全球第一、如图所示为比亚迪某型号汽车某次测试行驶时的加速度和车速倒数的关系图像。若汽车质量为，它由静止开始沿平直公路行驶，且行驶中阻力恒定，最大车速为30m/s，则（　　） A. 汽车以恒定功率启动 B. 汽车匀加速所需时间为10s C. 汽车所受阻力为 D. 汽车在车速为5m/s时，功率为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图知，汽车以恒定加速度启动，汽车匀加速运动的加速度为，故A错误； B．汽车匀加速运动的末速度 解得 匀加速运动的时间，故B错误； C．加速度为零时，汽车速度达到最大，由图可知汽车的最大速度为，此时汽车做匀速直线运动，有 根据牛顿第二定律得 可得 图像的斜率，可得 又，联立解得，，故C错误； D．根据牛顿第二定律，汽车匀加速运动时有 代入数据解得 车速为时，功率为 解得，故D正确。 故选D。 7. 如图甲所示为一小女孩在水泥管内踢球的情境，整个过程可简化为图乙。固定的竖直圆形轨道半径为R，圆心为O，轨道上的C点和圆心O点的连线与水平方向的夹角为37°。某次踢球时，小女孩把球从轨道最低点A水平向左踢出，球在第一次经过C点后恰好能通过最高点B，当球第二次到达C点时，恰好离开轨道并落入书包内，接球时书包位于直径AB的右侧，与直径AB的水平距离为0.2R。已知球从A点刚被踢出时的速度是经过B点时速度的3倍，球的质量为m，球与轨道间的动摩擦因数处处相等，重力加速度为g，球可视为质点，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 球从A到B和从B到A的过程中，摩擦力做功相等 B. 球从A到B的过程中，摩擦力做功为2mgR C. 球第二次到达C点的速度大小 D. 接球时书包离A点的竖直高度为0.8R 【答案】C 【解析】 【详解】A．球从A到B的过程比从B到A的过程中到达相同高度时速度大，因此A到B的过程球对轨道的压力更大，摩擦力也更大，摩擦力做功更多，A错误； B．由球在第一次经过C点后恰好能通过最高点B，故在B点 得，则 球从A到B的过程运用动能定理有 解得，B错误； C．当球第二次到达C点时，恰好离开轨道并落入书包内，则有 解得，C正确； D．离开轨道球做斜抛运动，将分解， ， 水平方向有 竖直方向有 则接球时书包离A点的竖直高度 联立解得，D错误。 故选C。 8. 2022年我国航天事业发生多件大事，让世界瞩目。北京时间2022年6月5日10时44分，神舟十四号载人飞船发射取得成功。北京时间2022年6月5日17时42分，成功对接于天和核心舱径向端口，整个对接过程历时约7小时。北京时间2022年11月30日7时33分，神舟十四号乘组迎来神舟十五号3名航天员顺利进驻中国空间站，完成“太空会师”历史性大事件。2022年12月4日20时09分，神舟十四号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。假设返回舱从工作轨道I返回地面的运动轨迹如图，椭圆轨道II与圆轨道I、III分别相切于P、Q两点，返回舱从轨道III上适当位置减速后进入大气层，最后在东风着陆场着陆。下列说法正确的是（ ） A. 返回舱在I轨道上P需要向运动方向的反方向喷气进入II轨道 B. 返回舱在II轨道上运动的周期小于返回舱在III轨道上运动的周期 C. 返回舱在III轨道上Q点的速度的大小大于II轨道上P点速度的大小 D. 返回舱在I轨道上经过P点时的加速度等于在II轨道上经过P点时的加速度 【答案】CD 【解析】 【详解】A．返回舱从Ⅰ轨道进入Ⅱ轨道需要减速，因此在Ⅰ轨道上P点需要向运动方向的同方向喷气，选项A错误； B．根据开普勒第三定律有 返回舱在Ⅱ轨道上的半长轴大于返回舱在Ⅲ轨道上的轨道半径，所以在Ⅱ轨道上的运动的周期大于返回舱在Ⅲ轨道上运动的周期，选项B错误； C．根据万有引力提供向心力，有 解得 返回舱在Ⅰ轨道上的半径大于Ⅲ轨道的半径，则有 又返回舱从Ⅰ轨道进入Ⅱ轨道需要减速，则有 所以有 即返回舱在Ⅲ轨道上Q点的速度的大小大于Ⅱ轨道上P点速度的大小，选项C正确； D．根据牛顿第二定律有 解得 返回舱在Ⅰ轨道上P点时的半径等于返回舱在Ⅱ轨道上P点时的半径，所以返回舱在Ⅰ轨道上经过P点时的加速度等于在Ⅱ轨道上经过P点时的加速度，选项D正确。 故选CD。 9. 风洞是测试飞机性能、研究流体力学的一种必不可少的重要设施，我国的风洞技术处于世界领先地位。如图所示，某次风洞实验中，使风力大小恒定，方向水平，一质量为m的小球先后经过a、b两点，其中在a点的速度大小为，方向与a、b连线成角；在b点的速度大小也为，方向与a、b连线成角。已知a、b连线长为d，与水平方向的夹角为，小球的空气阻力忽略不计，下列说法正确的是（ ） A. 从a运动到b点所用的时间为 B. 小球的最小速度为0 C. 风力大小为 D. 若改用质量为的小球，同样从a点以相同速度抛出，其仍能经过b点 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．小球在a点和b点速度大小相等，速度方向与a、b连线夹角相等，根据此特点可知合力方向垂直于a、b连线，小球运动可看作斜上抛运动，如下图所示 因，由图可知小球在“最高点”速度最小，最小速度为 小球在平行a、b连线方向做匀速运动，从a运动到b点所用的时间为，故A正确，B错误； C．由斜上抛运动规律知 设合力大小为，根据牛顿第二定律可知 两式联立解得 因合力方向与a、b连线垂直，即与水平方向的夹角为偏向左下方，可知风力大小为，故C正确； D．若改用质量为的小球，同样从a点以相同速度抛出，由于风力大小恒定，重力变为原来的2倍，所以合力大小方向都发生改变，小球不能经过b点，故D错误。 故选AC。 10. 风洞实验通过产生人工控制的气流模拟飞行器在气流中的运动过程。如图所示为某次实验示意图，固定在竖直面内的光滑圆弧轨道ACD与粗糙水平面平滑相切于A点，O为圆弧轨道的圆心。将质量为m的滑块（可视为质点）从水平地面上的E点由静止释放，整个装置处在水平向右的风场中，滑块始终受到恒定风力作用。已知圆弧轨道的半径为R，滑块与水平地面间的动摩擦因数，且滑块恰好能在圆弧轨道上的B点处保持静止，OB与竖直方向的夹角，重力加速度。设A、E两点间的距离为l，下列说法正确的是（　　） A. 滑块受到的风力大小为 B. 若滑块能通过圆弧轨道的最高点C，则 C. 当时，滑块运动到D点之前一定不会脱离圆轨道 D. 当时，滑块运动到D点之前一定会脱离圆轨道 【答案】BC 【解析】 【详解】A．对静止在B处的小球进行受力分析，滑块受到的风力大小 故A错误； B．若滑块恰能通过圆周最高点C，满足 又 解得 故B正确； C．风力与重力的等效合力 方向与竖直方向成θ角斜向右下方，滑块到D点之前恰好不脱离圆轨道时，满足 又 解得 当时，滑块运动到D点之前一定不会脱离圆轨道，故C正确； D．当l较小时，滑块可能会返回，不一定脱离圆轨道，故D错误。 故选BC。 二、非选择题：本大题共5小题，共60分。 11. 用如图甲所示的向心力演示器探究向心力的表达式，已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为。 （1）在这个实验中，利用了__________来探究向心力的大小与小球质量、角速度和半径之间的关系。 A．理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 （2）探究向心力大小与质量的关系时，选择两个质量__________（选填“相同”或“不同”）的小球，分别放在挡板__________（选填“A”或“B”）和挡板C处。 （3）如图乙所示，一类似于实验装置的皮带传动装置，A、B、C三点到各自转轴的距离分别为、、，已知，若在传动过程中，皮带不打滑。则A点与C点的角速度之比__________，B点与C点的向心加速度大小之比__________。 【答案】 ①. C ②. 不同 ③. A ④. ⑤. 【解析】 【详解】（1）[1] 本实验采用的科学方法是控制变量法，故选C。 （2）[2] [3]探究向心力大小与质量的关系时，两小球的质量应不同，而旋转半径应相同，故分别放在挡板A和挡板C处。 （3）[4]因为皮带不打滑，所以A点与C点的线速度相等，即 则 所以 [5]而B点与A点的角速度相同，则B点与C点的向心加速度大小之比为 12. 在“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置可用于“探究物体所受合力做功与动能变化的关系”，物理小组同学们采用如图所示实验装置进行探究。实验要求小车受到的合外力为绳的拉力的合力。实验中同学们研究了砂和砂桶的运动过程所受合力做功是否等于其动能增量。忽略细线与滑轮间的摩擦阻力。 （1）本实验_________（填“需要”或者“不需要”）满足m远小于M的条件。 （2）实验前测出砂和砂桶的总质量，已知重力加速度为。接通打点计时器的电源，静止释放砂和砂桶，带着小车开始做加速运动，读出运动过程中力传感器的读数，通过纸带得出起始点（初速度为零的点）到某点的位移，并通过纸带算出点的速度。实验过程中_________（填“需要”或者“不需要”）平衡小车所受的摩擦力。 （3）对研究，所需验证的动能定理的表达式为_________。（用、、、、表示） （4）通过纸带测出了起始点到不同点A、B、C、D…的位移及A、B、C、D…的速度，并做出了图中所示的实线。那么在保证小车质量不变的情况下增加砂的质量，重复实验，将会得到如图中虚线_________（填“甲”或者“乙”）所示的图线。 【答案】（1）不需要 （2）需要 （3） （4）甲 【解析】 【小问1详解】 实验中，根据力传感器的读数可以直接求出砂和砂桶受到的拉力，不需要满足小车的质量M远大于砂和砂桶的总质量m这一条件。 【小问2详解】 尽管实验装置采用了力传感器，也需要平衡摩擦力，否则小车受到的合外力不为绳的拉力的合力 【小问3详解】 由题意可知小车M运动到点A的位移大小为、速度大小为，可知砂和砂桶的位移大小为、速度大小为，根据动能定理可得 整理得 【小问4详解】 对小车，根据动能定理有 与第（3）问结果联立得 在保证小车质量不变的情况下增加砂的质量，图像的斜率越大，故在保证小车质量不变的情况下增加砂的质量，重复实验，将会得到图中虚线甲所示的图线。 13. 我国航天技术飞速发展，设想数年后宇航员登上了某星球表面。宇航员从距该星球表面高度为h处，沿水平方向以初速度v抛出一小球，测得小球做平抛运动的水平距离为L，已知该星球的半径为R，引力常最为G，忽略星球自转，试求： （1）该星球表面的重力加速度g； （2）该星球的平均密度ρ。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据平抛运动规律有 联立解得该星球表面的重力加速度 【小问2详解】 根据黄金代换式 因为密度 联立以上，解得该星球的平均密度 14. 质量分别为m和2m的两个小球P和Q，中间用轻质杆固定连接，杆长为L，在离P球处有一个光滑固定轴O，如图所示。现在把杆置于水平位置后自由释放，在Q球顺时针摆动到最低点位置时，求： （1）小球P的速度大小为多少； （2）Q球对杆的拉力； （3）在杆转动到竖直位置的过程中，杆对Q球做了多少功。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 在Q球顺时针摆动到最低点位置时，设小球P的速度大小为，则Q的速度为，根据机械能守恒定律有 由于两球是做同轴转动，所以两球的角速度大小相等，由于 所以 解得， 【小问2详解】 对Q球分析有 解得 根据牛顿第三定律可知，Q球对杆的拉力为 【小问3详解】 对Q球，根据动能定理有 解得 15. 如图甲，竖直平面内，一长度大于的水平轨道OP与光滑半圆形轨道PNM在P点平滑连接，固定在水平地面上。可视为质点的A、B两小物块靠在一起，静置于轨道左端。现用一水平向右推力F作用在A上，使A、B向右运动。以x表示A离开初始位置的位移，F随x变化的图像如图乙所示。已知A、B质量均为0.2kg，A与水平轨道间的动摩擦因数为0.25，B与水平轨道间的摩擦不计，重力加速度大小取。 （1）求A离开初始位置向右运动2m的过程中，推力F做的功； （2）求A的位移为2m时，A、B间的作用力大小； （3）若B能到达M点，求半圆形轨道半径应满足的条件。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 图像的面积表示推力F做功的大小，由图丙可知A从初始位置向右运动2m的过程中推力F做的功 【小问2详解】 A与水平轨道间的摩擦力大小为 对A、B整体受力分析可知当A的位移为2m时，系统的合外力为 由牛顿第二定律可知，系统的加速度满足 对物块B隔离分析可知A对B的作用力大小满足 【小问3详解】 A的位移为3m时，推力 之后随着推力的减小，物块A做减速运动，物块A、B分离，物块B做匀速直线运动直至滑上光滑半圆形轨道PNM，由图乙可知物块A从初始位置向右运动3m的过程中推力F做的功 该过程中，由动能定理可知物块A、B分离瞬间，物块B的速度大小满足 解得 若B能到达M点，由牛顿第二定律可知，物块B到达M点的速度大小满足 物块B从P点运动到M点的过程中，由动能定理可知 两式联立解得 若B能到达M点，半圆形轨道半径应满足 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 襄阳五中2028届高一年级下学期4月月考测试 物理试卷 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 在物理学的发展过程中，下列说法中正确的是（ ） A. 天王星是人们根据万有引力定律计算出其轨道后才发现的，被称为“笔尖下的行星” B. 开普勒利用他精湛的数学经过长期计算分析，最后终于发现了万有引力定律 C. 牛顿通过月地检验，证明万有引力是普遍存在的 D. 卡文迪什发现了万有引力定律并测出了万有引力常量的数值 2. 如图所示，倾角的光滑斜面固定在水平面上，斜面长，质量的物块从斜面顶端无初速度释放，，，重力加速度g取10m/s2，则（ ） A. 物块从斜面顶端滑到底端的过程中重力做的功为15J B. 物块滑到斜面底端时的动能为12J C. 物块从斜面顶端滑到底端的过程中重力的平均功率为30W D. 物块滑到斜面底端时重力的瞬时功率为36W 3. 水平桌面上，长6m的轻绳一端固定于O点，如图所示（俯视图），另一端系一质量m=2.0kg的小球。现对小球施加一个沿桌面大小不变的力F=10N，F拉着物体从M点运动到N点，F的方向始终与小球的运动方向成37°角。已知小球与桌面间的动摩擦因数μ=0.2，不计空气阻力，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则下列说法正确的是（　　） A. 拉力F对小球做的功为16π（J） B. 拉力F对小球做的功为8π（J） C. 小球克服摩擦力做的功为16π（J） D. 小球克服摩擦力做的功为4π（J） 4. 如图所示，一轻弹簧一端固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同一水平面且使弹簧保持原长的A点无初速度释放，让它自由摆下，不计空气阻力，在重物由A点摆至O点正下方B点的过程中（　　） A. 重力做正功，弹力不做功 B. 弹力做负功，弹性势能增加 C. 在O点正下方B点时，重力的功率为零 D. 若用与弹簧原长相等的不可伸长的细绳代替弹簧后，重力做功的功率一直增大 5. 如图所示，a为放在赤道上相对地球静止的物体，随地球自转做匀速圆周运动，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星（轨道半径约等于地球半径），c为地球的静止卫星。下列关于a、b、c的说法中正确的是（ ） A. 在a、b、c中，b的线速度最大 B. a、b、c做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为 C. a、b、c做匀速圆周运动的周期关系为 D. a的向心加速度等于重力加速度g 6. 我国新能源汽车发展迅速，2022年仅比亚迪新能源汽车全年销量为186.35万辆，位列全球第一、如图所示为比亚迪某型号汽车某次测试行驶时的加速度和车速倒数的关系图像。若汽车质量为，它由静止开始沿平直公路行驶，且行驶中阻力恒定，最大车速为30m/s，则（　　） A. 汽车以恒定功率启动 B. 汽车匀加速所需时间为10s C. 汽车所受阻力为 D. 汽车在车速为5m/s时，功率为 7. 如图甲所示为一小女孩在水泥管内踢球的情境，整个过程可简化为图乙。固定的竖直圆形轨道半径为R，圆心为O，轨道上的C点和圆心O点的连线与水平方向的夹角为37°。某次踢球时，小女孩把球从轨道最低点A水平向左踢出，球在第一次经过C点后恰好能通过最高点B，当球第二次到达C点时，恰好离开轨道并落入书包内，接球时书包位于直径AB的右侧，与直径AB的水平距离为0.2R。已知球从A点刚被踢出时的速度是经过B点时速度的3倍，球的质量为m，球与轨道间的动摩擦因数处处相等，重力加速度为g，球可视为质点，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 球从A到B和从B到A的过程中，摩擦力做功相等 B. 球从A到B的过程中，摩擦力做功为2mgR C. 球第二次到达C点的速度大小 D. 接球时书包离A点的竖直高度为0.8R 8. 2022年我国航天事业发生多件大事，让世界瞩目。北京时间2022年6月5日10时44分，神舟十四号载人飞船发射取得成功。北京时间2022年6月5日17时42分，成功对接于天和核心舱径向端口，整个对接过程历时约7小时。北京时间2022年11月30日7时33分，神舟十四号乘组迎来神舟十五号3名航天员顺利进驻中国空间站，完成“太空会师”历史性大事件。2022年12月4日20时09分，神舟十四号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。假设返回舱从工作轨道I返回地面的运动轨迹如图，椭圆轨道II与圆轨道I、III分别相切于P、Q两点，返回舱从轨道III上适当位置减速后进入大气层，最后在东风着陆场着陆。下列说法正确的是（ ） A. 返回舱在I轨道上P需要向运动方向的反方向喷气进入II轨道 B. 返回舱在II轨道上运动的周期小于返回舱在III轨道上运动的周期 C. 返回舱在III轨道上Q点的速度的大小大于II轨道上P点速度的大小 D. 返回舱在I轨道上经过P点时的加速度等于在II轨道上经过P点时的加速度 9. 风洞是测试飞机性能、研究流体力学的一种必不可少的重要设施，我国的风洞技术处于世界领先地位。如图所示，某次风洞实验中，使风力大小恒定，方向水平，一质量为m的小球先后经过a、b两点，其中在a点的速度大小为，方向与a、b连线成角；在b点的速度大小也为，方向与a、b连线成角。已知a、b连线长为d，与水平方向的夹角为，小球的空气阻力忽略不计，下列说法正确的是（ ） A. 从a运动到b点所用的时间为 B. 小球的最小速度为0 C. 风力大小为 D. 若改用质量为的小球，同样从a点以相同速度抛出，其仍能经过b点 10. 风洞实验通过产生人工控制的气流模拟飞行器在气流中的运动过程。如图所示为某次实验示意图，固定在竖直面内的光滑圆弧轨道ACD与粗糙水平面平滑相切于A点，O为圆弧轨道的圆心。将质量为m的滑块（可视为质点）从水平地面上的E点由静止释放，整个装置处在水平向右的风场中，滑块始终受到恒定风力作用。已知圆弧轨道的半径为R，滑块与水平地面间的动摩擦因数，且滑块恰好能在圆弧轨道上的B点处保持静止，OB与竖直方向的夹角，重力加速度。设A、E两点间的距离为l，下列说法正确的是（　　） A. 滑块受到的风力大小为 B. 若滑块能通过圆弧轨道的最高点C，则 C. 当时，滑块运动到D点之前一定不会脱离圆轨道 D. 当时，滑块运动到D点之前一定会脱离圆轨道 二、非选择题：本大题共5小题，共60分。 11. 用如图甲所示的向心力演示器探究向心力的表达式，已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为。 （1）在这个实验中，利用了__________来探究向心力的大小与小球质量、角速度和半径之间的关系。 A．理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 （2）探究向心力大小与质量的关系时，选择两个质量__________（选填“相同”或“不同”）的小球，分别放在挡板__________（选填“A”或“B”）和挡板C处。 （3）如图乙所示，一类似于实验装置的皮带传动装置，A、B、C三点到各自转轴的距离分别为、、，已知，若在传动过程中，皮带不打滑。则A点与C点的角速度之比__________，B点与C点的向心加速度大小之比__________。 12. 在“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置可用于“探究物体所受合力做功与动能变化的关系”，物理小组同学们采用如图所示实验装置进行探究。实验要求小车受到的合外力为绳的拉力的合力。实验中同学们研究了砂和砂桶的运动过程所受合力做功是否等于其动能增量。忽略细线与滑轮间的摩擦阻力。 （1）本实验_________（填“需要”或者“不需要”）满足m远小于M的条件。 （2）实验前测出砂和砂桶的总质量，已知重力加速度为。接通打点计时器的电源，静止释放砂和砂桶，带着小车开始做加速运动，读出运动过程中力传感器的读数，通过纸带得出起始点（初速度为零的点）到某点的位移，并通过纸带算出点的速度。实验过程中_________（填“需要”或者“不需要”）平衡小车所受的摩擦力。 （3）对研究，所需验证的动能定理的表达式为_________。（用、、、、表示） （4）通过纸带测出了起始点到不同点A、B、C、D…的位移及A、B、C、D…的速度，并做出了图中所示的实线。那么在保证小车质量不变的情况下增加砂的质量，重复实验，将会得到如图中虚线_________（填“甲”或者“乙”）所示的图线。 13. 我国航天技术飞速发展，设想数年后宇航员登上了某星球表面。宇航员从距该星球表面高度为h处，沿水平方向以初速度v抛出一小球，测得小球做平抛运动的水平距离为L，已知该星球的半径为R，引力常最为G，忽略星球自转，试求： （1）该星球表面的重力加速度g； （2）该星球的平均密度ρ。 14. 质量分别为m和2m的两个小球P和Q，中间用轻质杆固定连接，杆长为L，在离P球处有一个光滑固定轴O，如图所示。现在把杆置于水平位置后自由释放，在Q球顺时针摆动到最低点位置时，求： （1）小球P的速度大小为多少； （2）Q球对杆的拉力； （3）在杆转动到竖直位置的过程中，杆对Q球做了多少功。 15. 如图甲，竖直平面内，一长度大于的水平轨道OP与光滑半圆形轨道PNM在P点平滑连接，固定在水平地面上。可视为质点的A、B两小物块靠在一起，静置于轨道左端。现用一水平向右推力F作用在A上，使A、B向右运动。以x表示A离开初始位置的位移，F随x变化的图像如图乙所示。已知A、B质量均为0.2kg，A与水平轨道间的动摩擦因数为0.25，B与水平轨道间的摩擦不计，重力加速度大小取。 （1）求A离开初始位置向右运动2m的过程中，推力F做的功； （2）求A的位移为2m时，A、B间的作用力大小； （3）若B能到达M点，求半圆形轨道半径应满足的条件。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $