精品解析：辽宁县级重点高中协作体2025-2026学年高一下学期阶段性测试物理试卷

高一阶段性测试 物理 全卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷，草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答：字体工整，笔迹清楚。 4．考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。 一、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. 下列说法中正确的是（　　） A. 匀速圆周运动是变加速曲线运动 B. 向心加速度的方向不一定指向圆心 C. 做圆周运动的物体所受的合外力一定指向圆心 D. 物体受到恒定的合外力，可能做匀速圆周运动 2. 如图所示是地球绕太阳运动的椭圆轨迹，短轴和长轴的四个位置所对应的节气分别是春分、秋分、夏至和冬至，假设地球只受到太阳的引力，下列说法正确的是（　　） A. 春分和秋分时，地球运动的加速度相同 B. 从夏至到秋分，地球的运行时间等于公转周期的 C. 火星与太阳连线单位时间扫过的面积等于地球与太阳连线单位时间扫过的面积 D. 若用a代表椭圆轨道的半长轴，T代表公转周期，，则地球与木星对应的k值相同 3. 中国新能源汽车引领全球，某款新能源汽车具备四轮独立控制能力，可实现以O点为中心的原地旋转。A、B是车上的两点，且O、A、B三点在同一水平直线上，如图所示，在以O点为中心的原地匀速旋转过程中，下列说法正确的是（　　） A. A点的线速度的大小大于B点的线速度的大小 B. A点的加速度的大小大于B点的加速度的大小 C. A、B两点单位时间内转过的角度相同 D. B点的加速度大小不变，方向始终指向圆心，因此转动过程中B点的加速度保持不变 4. 如图为一物体在水平力F作用下沿水平面运动位移15m的图像，则该水平力在这段位移内对物体所做的功的大小为（　　） A. 800J B. 1600J C. 1800J D. 无法计算 5. 环顾太阳系，目前科学家认为“土卫六”可能是人类最宜居的地外天体。“土卫六”可看成半径为R的质量均匀球体，其质量为M，它的自转周期为。设想人造飞船贴近“土卫六”表面做匀速圆周运动一周的时间为T，引力常量为G，下列说法正确的是（　　） A. “土卫六”自转周期等于飞船贴近“土卫六”做匀速圆周运动的周期T B. “土卫六”赤道上静止物体的向心加速度大于飞船贴近“土卫六”做匀速圆周运动的向心加速度 C. “土卫六”天体的密度为 D. “土卫六”天体的密度为 6. 如图所示，游客乘坐皮艇从高处由静止开始沿着倾斜水道加速下滑，到达底端时速度大小为v。若下滑过程中游客与皮艇整体所受重力做功为、克服阻力做功为，则下滑过程中游客与皮艇（　　） A. 机械能减少了 B. 机械能减少了 C. 重力势能增加了 D. 动能增加了 7. 通过质量为m的电动玩具小车在水平面上的运动来研究功率问题。小车刚达到额定功率开始计时，且此后小车功率不变，小车的图像如图甲所示，时刻小车的速度达到最大速度的四分之三，小车速度由增加到最大值过程中，小车的牵引力与速度的关系图像如图乙所示，且图线是双曲线的一部分（即反比例图像），运动过程中小车所受阻力恒定，下列说法正确的是（　　） A. 小车的额定功率为 B. 小车的最大速度为 C. 时刻，小车的加速度大小为 D. 时间内，小车运动的位移大小为 二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题绘出的四个选项中，有多项是符合题目要求的。全选对的得6分，选不全的得3分，错选得0分。 8. 我国发射的载人飞船与已在轨的空间站组合体完成自主快速交会对接，它们在地球上空的对接过程如图所示，则下列说法中正确的是（　　） A. 飞船的发射速度应大于第一宇宙速度 B. 飞船在Ⅱ轨道运行的周期比在Ⅰ轨道运行的周期长 C. “M卫星”若要与空间站对接，可以在Ⅲ轨道上点火加速追上空间站 D. 飞船在Ⅱ轨道上c点点火加速进入Ⅲ轨道，在Ⅲ轨道上的c点的加速度等于Ⅱ轨道上的c点的加速度 9. 某游乐场的滑梯可以简化为如图所示的竖直面内半径为R的四分之一固定圆弧轨道，一质量为m的小孩沿轨道滑行，由于小孩与轨道之间的动摩擦因数是变化的，使小孩从最高点A以某一初速度滑行到最低点B的过程中速率不变，不计空气阻力，重力加速度为g，则此过程中（　　） A. 小孩所受合力始终不做功 B. 小孩所受摩擦力做功为mgR C. 小孩所受摩擦力做功的功率逐渐减小 D. 小孩所受重力做功的功率先增大后减小 10. 如图所示，一劲度系数的轻弹簧下端固定于倾角为53°的光滑斜面底端，上端连接物块Q、一轻绳跨过轻小定滑轮O一端与物块Q连接，另一端与套在光滑竖直杆上的物块P连接，定滑轮到竖直杆的距离，已知物块P的质量，物块Q的质量，初始时物块P在A点静止不动，OQ段轻绳与斜面平行，绳子上拉力大小为50N。不计滑轮和物块大小及摩擦作用，重力加速度g取，，。现用外力将物块P移到与定滑轮O在同一水平线上的B点由静止释放，则P从B点运动到A点过程中（轻绳始终伸直，弹簧处于弹性限度内），下列说法正确的是（　　） A. 物块P、Q组成的系统机械能守恒 B. 物块P、Q与弹簧组成的系统机械能守恒 C. 物块P到达A点时的速度大小为 D. 轻绳拉力对物块P所做的功为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系。两个变速塔轮通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的小球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对小球的压力提供向心力，小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子的多少可以显示出两个小球所受向心力的大小。图中所示是探究过程中某次实验时装置的状态。 （1）在探究向心力的大小F与质量m的关系时，要保持________（填选项前的字母）相同。 A. 和m B. 和r C. m和r D. m和F （2）若两个小球完全相同，则图中所示是在探究向心力的大小F与________（填选项前的字母）的关系。 A. 角速度 B. 半径r C. 质量m （3）若图中标尺1、2上红白相间的等分格子显示出两个小球所受向心力之比为，则根据实验可知，与皮带连接的两个变速塔轮1、2的半径之比为________（填选项前的字母）。 A. B. C. D. 12. 某组同学利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，经正确操作得到打点纸带如图乙所示，O点为打点计时器打下的第一个点，在纸带的后段选取连续的计数点A、B、C、D、E，相邻计数点间的时间间隔为0.02s。是A、C两点的距离，是O、B两点的距离，重锤的质量，重力加速度g取。 （1）从打点O到打计数点B的过程中重锤重力势能的减少量为________J，动能的增加量为________J，可以发现，重力势能的减少量略大于动能的增加量，其主要原因是________。（结果均保留3位有效数字） （2）依据上述方法，可以测出O点到各计数点间的距离h，计算出打下对应点时的速度v，再通过作图像的方法剔除偶然误差较大的数据，提高实验的准确程度。为得到线性图线，可作________（填“”、“”或“”）图像。 （3）另一同学用OB段的运动来验证机械能守恒时，他用计算与B点对应的重锤的瞬时速度，得到动能的增加量，你认为这种做法是否正确？并简述理由：________。 13. 火星探测器成功着陆火星表面某处后，以初速度竖直向上弹出一个物体（可视为质点），测得经过时间t后物体落回原地（在火星表面空气阻力可以不计），忽略火星自转影响。 （1）求火星表面重力加速度的大小。 （2）若已知火星的半径为R，结合（1）中结论，求火星的第一宇宙速度大小。 14. 当驾车过弯道时，为防止侧滑，行驶速度不能过大。图1为一弯道路段，其俯视图如图2所示，其中一中心线位于同一水平面内的圆弧形车道（虚线所示），半径，一汽车沿该车道中心线做匀速圆周运动，已知汽车轮胎与路面间的最大静摩擦力等于正压力的k倍，。重力加速度g取。（计算时汽车可视为质点，且在该路段行驶过程阻力不计，结果可用根式表示） （1）若此弯道的路面设计成水平，求该汽车不发生侧滑的最大速度； （2）若此弯道的路面设计成倾斜（外高内低），路基截面可简化为图3，路面与水平面夹角，弯道半径仍为r。已知，。 ①为使汽车转弯时与路面之间恰好无摩擦，求它行驶的速度大小； ②为使汽车转弯时不发生侧滑，求它行驶的最大速度。 15. 如图所示，水平地面左侧与光滑竖直半圆轨道MN在最低点M平滑连接，M点静止有一可视为质点的物块A，在其正上方的水平光滑平台上有一平板小车B，平台和B的左端与MN连线平齐，B的上表面紧挨圆弧最高点N的正下方，在B右侧前方固定有一竖直挡板。现给物块A一个水平向左的初速度，沿着圆弧轨道恰好能通过N点，无碰撞地进入小车B上表面，此后小车B在运动到挡板之前便与A达到相对静止，当小车碰到挡板时立即被锁定不动，物块A在运动过程中始终不会和挡板发生碰撞。已知物块A的质量，小车B的质量，圆弧半径，物块A与小车B之间动摩擦因数，重力加速度g取。求：（以下结果可保留分数形式） （1）物块A在M点的水平初速度的大小。 （2）物块A从滑上小车B到与B刚达到相对静止的过程中，两者间因摩擦而产生的热量Q。 （3）小车长度L的最小值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一阶段性测试 物理 全卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷，草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答：字体工整，笔迹清楚。 4．考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。 一、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. 下列说法中正确的是（　　） A. 匀速圆周运动是变加速曲线运动 B. 向心加速度的方向不一定指向圆心 C. 做圆周运动的物体所受的合外力一定指向圆心 D. 物体受到恒定的合外力，可能做匀速圆周运动 【答案】A 【解析】 【详解】A．匀速圆周运动的向心加速度方向始终指向圆心，即向心加速度在发生变化，可知，匀速圆周运动是变加速曲线运动，故A正确； B．根据向心加速度的定义可知，向心加速度的方向一定指向圆心，故B错误； C．做匀速圆周运动的物体所受的合外力一定指向圆心，做变速圆周运动的物体由于切向方向的合力不等于0，则其合力方向不指向圆心。综合上述可知，做圆周运动的物体所受的合外力不一定指向圆心，故C错误； D．物体受到恒定的合外力，物体做匀变速运动，结合上述可知，物体不可能做匀速圆周运动，故D错误。 故选A。 2. 如图所示是地球绕太阳运动的椭圆轨迹，短轴和长轴的四个位置所对应的节气分别是春分、秋分、夏至和冬至，假设地球只受到太阳的引力，下列说法正确的是（　　） A. 春分和秋分时，地球运动的加速度相同 B. 从夏至到秋分，地球的运行时间等于公转周期的 C. 火星与太阳连线单位时间扫过的面积等于地球与太阳连线单位时间扫过的面积 D. 若用a代表椭圆轨道的半长轴，T代表公转周期，，则地球与木星对应的k值相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．春分和秋分时，地球运动的加速度大小相同，但方向不同，故A错误； B．越靠近太阳速度越快，可知从夏至到秋分的时间大于秋分到冬至的时间，故从夏至到秋分，地球的运行时间大于公转周期的，故B错误； C．根据开普勒第二定律可知，对于太阳以及同一行星满足单位时间扫过的面积相同，故火星与太阳连线单位时间扫过的面积不等于地球与太阳连线单位时间扫过的面积，故C错误； D．根据开普勒第三定律可知，若用a代表椭圆轨道的半长轴，T代表公转周期，则有 因地球与木星都是围绕太阳公转，故地球与木星对应的k值相同，故D正确。 故选D。 3. 中国新能源汽车引领全球，某款新能源汽车具备四轮独立控制能力，可实现以O点为中心的原地旋转。A、B是车上的两点，且O、A、B三点在同一水平直线上，如图所示，在以O点为中心的原地匀速旋转过程中，下列说法正确的是（　　） A. A点的线速度的大小大于B点的线速度的大小 B. A点的加速度的大小大于B点的加速度的大小 C. A、B两点单位时间内转过的角度相同 D. B点的加速度大小不变，方向始终指向圆心，因此转动过程中B点的加速度保持不变 【答案】C 【解析】 【详解】AB．以O点为中心的原地旋转，且O、A、B三点在同一直线上，可知A点的角速度等于B点的角速度；根据、 由于A点的轨道半径小于B点的轨道半径，则A点的线速度和加速度小于B点的线速度和加速度，故AB错误； C．两点角速度相等，根据 可知A、B两点单位时间内转过的角度相同，故C正确； D．B点的加速度方向不断改变，则B点的加速度不断改变，故D错误。 故选C。 4. 如图为一物体在水平力F作用下沿水平面运动位移15m的图像，则该水平力在这段位移内对物体所做的功的大小为（　　） A. 800J B. 1600J C. 1800J D. 无法计算 【答案】C 【解析】 【详解】在图像中，图线与轴围成的面积就表示力对物体做的功。 代入梯形面积公式计算做功   因此这段位移内水平力做功大小为 ，故选C。 5. 环顾太阳系，目前科学家认为“土卫六”可能是人类最宜居的地外天体。“土卫六”可看成半径为R的质量均匀球体，其质量为M，它的自转周期为。设想人造飞船贴近“土卫六”表面做匀速圆周运动一周的时间为T，引力常量为G，下列说法正确的是（　　） A. “土卫六”自转周期等于飞船贴近“土卫六”做匀速圆周运动的周期T B. “土卫六”赤道上静止物体的向心加速度大于飞船贴近“土卫六”做匀速圆周运动的向心加速度 C. “土卫六”天体的密度为 D. “土卫六”天体的密度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．设人造飞船的质量为m，根据牛顿第二定律得 解得 设“土卫六”赤道上静止物体的质量为，表面加速度为g，根据牛顿第二定律得 解得 所以，故A错误； B．对人造飞船分析，由牛顿第二定律得 解得 对“土卫六”赤道上静止的物体分析，表面加速度为g，由牛顿第二定律得 解得 所以，故B错误； CD．对人造飞船分析，由牛顿第二定律得 解得 “土卫六”的体积 “土卫六”的密度，故C错误，D正确。 故选D。 6. 如图所示，游客乘坐皮艇从高处由静止开始沿着倾斜水道加速下滑，到达底端时速度大小为v。若下滑过程中游客与皮艇整体所受重力做功为、克服阻力做功为，则下滑过程中游客与皮艇（　　） A. 机械能减少了 B. 机械能减少了 C. 重力势能增加了 D. 动能增加了 【答案】B 【解析】 【详解】AB．根据功能关系，可知机械能减少量等于克服阻力做功，故机械能减少了，故A错误，B正确； C．游客的重力做正功，根据 可知游客的重力势能减少了，故C错误； D．根据动能定理有 可知动能增加了，故D错误。 故选B。 7. 通过质量为m的电动玩具小车在水平面上的运动来研究功率问题。小车刚达到额定功率开始计时，且此后小车功率不变，小车的图像如图甲所示，时刻小车的速度达到最大速度的四分之三，小车速度由增加到最大值过程中，小车的牵引力与速度的关系图像如图乙所示，且图线是双曲线的一部分（即反比例图像），运动过程中小车所受阻力恒定，下列说法正确的是（　　） A. 小车的额定功率为 B. 小车的最大速度为 C. 时刻，小车的加速度大小为 D. 时间内，小车运动的位移大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图乙可知，当汽车的速度为时，牵引力为，根据题意，由公式可知，额定功率为，故A错误； B．由图乙可知，小车速度最大时，牵引力为，根据公式，可得，故B错误； C．根据题意可知，汽车速度最大时，汽车的牵引力等于阻力，则汽车受的阻力大小为 汽车在时刻，汽车的速度为 则此时的牵引力为 根据牛顿第二定律有 解得，故C错误； D．时间内，根据动能定理有 解得，故D正确。 故选D。 二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题绘出的四个选项中，有多项是符合题目要求的。全选对的得6分，选不全的得3分，错选得0分。 8. 我国发射的载人飞船与已在轨的空间站组合体完成自主快速交会对接，它们在地球上空的对接过程如图所示，则下列说法中正确的是（　　） A. 飞船的发射速度应大于第一宇宙速度 B. 飞船在Ⅱ轨道运行的周期比在Ⅰ轨道运行的周期长 C. “M卫星”若要与空间站对接，可以在Ⅲ轨道上点火加速追上空间站 D. 飞船在Ⅱ轨道上c点点火加速进入Ⅲ轨道，在Ⅲ轨道上的c点的加速度等于Ⅱ轨道上的c点的加速度 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．第一宇宙速度是发射地球卫星的最小发射速度，发射“神舟十七号”的速度大于第一宇宙速度，A正确； B．由图可知，飞船在Ⅱ轨道的半长轴比在Ⅰ轨道的半径大，由开普勒第三定律知，神舟十七号进入Ⅱ轨道后周期变长，B正确； C．“M卫星”若要与空间站对接，“M卫星”如果在低轨道，对接开始时需要点火加速，脱离原有轨道，此后做离心运动与空间站实现对接，若在同一轨道，“M卫星”点火加速轨道会变得更高，C错误； D．根据牛顿第二定律有 可得，Ⅲ轨道上的c点的加速度等于Ⅱ轨道上的c点的加速度，D正确。 故选 ABD。 9. 某游乐场的滑梯可以简化为如图所示的竖直面内半径为R的四分之一固定圆弧轨道，一质量为m的小孩沿轨道滑行，由于小孩与轨道之间的动摩擦因数是变化的，使小孩从最高点A以某一初速度滑行到最低点B的过程中速率不变，不计空气阻力，重力加速度为g，则此过程中（　　） A. 小孩所受合力始终不做功 B. 小孩所受摩擦力做功为mgR C. 小孩所受摩擦力做功的功率逐渐减小 D. 小孩所受重力做功的功率先增大后减小 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由于小孩沿轨道匀速率下滑，所受合力方向始终与速度方向垂直，所以合力始终不做功，故A正确； B．根据动能定理有 解得，故B错误； CD．根据 小孩沿圆弧轨道下滑的速度大小不变，设小孩下落过程和圆心连线与水平方向夹角为，则逐渐增大，则在竖直方向的速度 逐渐增大，逐渐减小，所以小孩所受摩擦力和重力做功功率均一直减小，故C正确，D错误。 故选AC。 10. 如图所示，一劲度系数的轻弹簧下端固定于倾角为53°的光滑斜面底端，上端连接物块Q、一轻绳跨过轻小定滑轮O一端与物块Q连接，另一端与套在光滑竖直杆上的物块P连接，定滑轮到竖直杆的距离，已知物块P的质量，物块Q的质量，初始时物块P在A点静止不动，OQ段轻绳与斜面平行，绳子上拉力大小为50N。不计滑轮和物块大小及摩擦作用，重力加速度g取，，。现用外力将物块P移到与定滑轮O在同一水平线上的B点由静止释放，则P从B点运动到A点过程中（轻绳始终伸直，弹簧处于弹性限度内），下列说法正确的是（　　） A. 物块P、Q组成的系统机械能守恒 B. 物块P、Q与弹簧组成的系统机械能守恒 C. 物块P到达A点时的速度大小为 D. 轻绳拉力对物块P所做的功为 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．物块P、Q和弹簧组成的系统在运动过程中只有弹力和重力做功，机械能守恒；由于弹性势能储存在弹簧里，所以物块P、Q组成的系统机械能不守恒，故A错误，B正确； C．物块P在A点静止不动时，对Q进行受力分析，设绳子张力为，弹簧的伸长量为，由平衡关系可知 解得 对P进行受力分析，受力平衡，设此时绳子与竖直方向的夹角为，列式得 解得 由几何关系可知 P在B点时，轻绳伸直，Q的位置相对于P在A点时Q的位置，沿斜面下移，下移的距离 所以，P在B点时，弹簧的压缩量 由于 可得，初、末状态弹簧的弹性势能相同。 P从B点运动到A点过程中，根据机械能守恒 将P的速度沿绳方向和垂直绳方向分解，P、Q沿绳方向的速度大小相等，得 联立得，故C正确； D．P从B点运动到A点过程中，对P，根据动能定理有 代入数据得，故D错误。 故选BC。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系。两个变速塔轮通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的小球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对小球的压力提供向心力，小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子的多少可以显示出两个小球所受向心力的大小。图中所示是探究过程中某次实验时装置的状态。 （1）在探究向心力的大小F与质量m的关系时，要保持________（填选项前的字母）相同。 A. 和m B. 和r C. m和r D. m和F （2）若两个小球完全相同，则图中所示是在探究向心力的大小F与________（填选项前的字母）的关系。 A. 角速度 B. 半径r C. 质量m （3）若图中标尺1、2上红白相间的等分格子显示出两个小球所受向心力之比为，则根据实验可知，与皮带连接的两个变速塔轮1、2的半径之比为________（填选项前的字母）。 A. B. C. D. 【答案】（1）B （2）A （3）D 【解析】 【小问1详解】 在探究向心力的大小F与质量m的关系时，要保持和r相同。 故选B。 【小问2详解】 若两个小球完全相同，图中两小球做圆周运动的半径r相同，所以图中所示是在探究向心力的大小F与角速度的关系。 故选A。 【小问3详解】 若图中标尺上红白相间的等分格子显示出两个小球所受向心力之比为，则向心力之比为，根据 可知，角速度之比为；由于与皮带连接的两个变速塔轮边缘处的线速度大小相等，根据 可知，与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为。 故选D。 12. 某组同学利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，经正确操作得到打点纸带如图乙所示，O点为打点计时器打下的第一个点，在纸带的后段选取连续的计数点A、B、C、D、E，相邻计数点间的时间间隔为0.02s。是A、C两点的距离，是O、B两点的距离，重锤的质量，重力加速度g取。 （1）从打点O到打计数点B的过程中重锤重力势能的减少量为________J，动能的增加量为________J，可以发现，重力势能的减少量略大于动能的增加量，其主要原因是________。（结果均保留3位有效数字） （2）依据上述方法，可以测出O点到各计数点间的距离h，计算出打下对应点时的速度v，再通过作图像的方法剔除偶然误差较大的数据，提高实验的准确程度。为得到线性图线，可作________（填“”、“”或“”）图像。 （3）另一同学用OB段的运动来验证机械能守恒时，他用计算与B点对应的重锤的瞬时速度，得到动能的增加量，你认为这种做法是否正确？并简述理由：________。 【答案】（1） ①. 0.154 ②. 0.151 ③. 空气阻力及纸带的摩擦 （2） （3）错误，所用加速度为g，即默认了重锤是做自由落体运动，这样机械能必然守恒 【解析】 【小问1详解】 [1] 从打点O到打计数点B的过程中，重锤重力势能的减少量为 [2] 根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，可得打下计数点B时重锤的速度为 所以从打点O到打计数点B的过程中，重锤动能的增加量为 [3] 由分析可知，重力势能的减少量略大于动能的增加量的主要原因是空气阻力及纸带的摩擦。 【小问2详解】 根据机械能守恒定律有 解得 故为得到线性图线，可作图像。 【小问3详解】 这种做法是错误的。因为利用计算与B点对应的重锤的瞬时速度，从而得到动能的增加量时，已经默认了加速度为g，即认为重锤是做自由落体运动，这样机械能必然守恒。 13. 火星探测器成功着陆火星表面某处后，以初速度竖直向上弹出一个物体（可视为质点），测得经过时间t后物体落回原地（在火星表面空气阻力可以不计），忽略火星自转影响。 （1）求火星表面重力加速度的大小。 （2）若已知火星的半径为R，结合（1）中结论，求火星的第一宇宙速度大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设竖直向上为正方向，根据竖直上抛运动知识有 可得 【小问2详解】 根据万有引力提供向心力有 忽略火星自转影响，则有 得 14. 当驾车过弯道时，为防止侧滑，行驶速度不能过大。图1为一弯道路段，其俯视图如图2所示，其中一中心线位于同一水平面内的圆弧形车道（虚线所示），半径，一汽车沿该车道中心线做匀速圆周运动，已知汽车轮胎与路面间的最大静摩擦力等于正压力的k倍，。重力加速度g取。（计算时汽车可视为质点，且在该路段行驶过程阻力不计，结果可用根式表示） （1）若此弯道的路面设计成水平，求该汽车不发生侧滑的最大速度； （2）若此弯道的路面设计成倾斜（外高内低），路基截面可简化为图3，路面与水平面夹角，弯道半径仍为r。已知，。 ①为使汽车转弯时与路面之间恰好无摩擦，求它行驶的速度大小； ②为使汽车转弯时不发生侧滑，求它行驶的最大速度。 【答案】（1） （2）①；② 【解析】 【小问1详解】 此弯道的路面设计成水平，该汽车不发生侧滑，此 时由最大静摩擦力提供向心力，则有 解得 【小问2详解】 ①汽车转弯时与路面之间恰好无摩擦，对汽车受力分析，如图所示 可知由重力与支持力的合力提供向心力，则有 解得 ②汽车以最大速度转弯时不发生侧滑，对汽车受力分析，如图所示 在水平方向上，根据牛顿第二定律有 在竖直方向上，根据平衡条件有 又 联立解得 15. 如图所示，水平地面左侧与光滑竖直半圆轨道MN在最低点M平滑连接，M点静止有一可视为质点的物块A，在其正上方的水平光滑平台上有一平板小车B，平台和B的左端与MN连线平齐，B的上表面紧挨圆弧最高点N的正下方，在B右侧前方固定有一竖直挡板。现给物块A一个水平向左的初速度，沿着圆弧轨道恰好能通过N点，无碰撞地进入小车B上表面，此后小车B在运动到挡板之前便与A达到相对静止，当小车碰到挡板时立即被锁定不动，物块A在运动过程中始终不会和挡板发生碰撞。已知物块A的质量，小车B的质量，圆弧半径，物块A与小车B之间动摩擦因数，重力加速度g取。求：（以下结果可保留分数形式） （1）物块A在M点的水平初速度的大小。 （2）物块A从滑上小车B到与B刚达到相对静止的过程中，两者间因摩擦而产生的热量Q。 （3）小车长度L的最小值。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 物块A恰好能通过最高点N，则有 解得 从M到N由机械能守恒定律有 联立解得 【小问2详解】 A滑上小车后，根据牛顿第二定律 解得 对小车B，根据牛顿第二定律 解得 设经t时间两者达到相对静止，则有 解得 此过程物块A对地位移大小为 小车B对地位移大小为 故此过程两者间因摩擦产生的热量为 【小问3详解】 由（2）可得两者达到相对静止，共速时的速度大小为 物块和小车达到共速后，小车再撞上墙，小车B撞上挡板后立即停止，小物块A在小车B上表面做匀减速直线运动至停止，根据动能定理有 解得 故小车的最小长度为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $