精品解析：广东肇庆市第一中学2025-2026学年高一下学期期中考试物理试题

肇庆市第一中学2025-2026学年第二学期 高一年级物理学科期中考试试题 一、单项选择题（每题只有一个正确答案，共7小题，每小题4分，共28分） 1. 2025年9月9日，我国以一箭11星方式，成功将吉利星座05组卫星送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。已知该组卫星绕地球做圆周运动的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，下列说法正确的是（　　） A. 该组卫星的发射速度可能大于第二宇宙速度 B. 该组卫星绕地球运行的线速度可能大于第一宇宙速度 C. 该组卫星发射升空的过程中受到地球的万有引力不变 D. 该组卫星的运行周期小于地球自转周期 【答案】D 【解析】 【详解】A．第二宇宙速度（11.2km/s）是脱离地球引力的最小速度。若发射速度超过第二宇宙速度，卫星将脱离地球引力束缚，无法绕地球运行。该组卫星仍绕地球运动，说明发射速度介于第一宇宙速度（7.9km/s）和第二宇宙速度之间，但不可能超过第二宇宙速度，故A错误; B．第一宇宙速度是近地轨道的最大环绕速度，该组卫星绕地球运行的线速度一定小于第一宇宙速度，故B错误； C．万有引力公式为 卫星发射升空时，轨道半径逐渐增大，引力逐渐减小，故C错误； D．根据万有引力提供向心力可得 解得 由于该组卫星绕地球做圆周运动的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，则周期小于地球同步卫星的周期，即该组卫星的运行周期小于地球自转周期，故D正确。 故选D。 2. 如图所示，乒乓球从斜面上滚下，以一定的速度沿直线运动。在与乒乓球路径相垂直的方向上放一个纸筒（纸筒的直径略大于乒乓球的直径），当乒乓球经过筒口正前方时，对着球横向吹气，则关于乒乓球的运动，下列说法中正确的是（  ） A. 乒乓球将保持原有的速度继续前进 B. 乒乓球将偏离原有的运动路径，但不进入纸筒 C. 乒乓球一定能沿吹气方向进入纸筒 D. 只有用力吹气，乒乓球才能沿吹气方向进入纸筒 【答案】B 【解析】 【详解】当乒乓球经过筒口时，对着球横向吹气，乒乓球沿着原方向做匀速直线运动的同时也会沿着吹气方向做加速运动，实际运动是两个运动的合运动；故一定不会进入纸筒，要提前吹才会进入纸筒。 故选B。 3. 投壶是从先秦延续至清末的中国传统礼仪和宴饮游戏，如图，一名游戏者先后从同一位置（O点）射出两支完全相同的箭，一支箭以速度v1水平抛出，另一支箭以速度v2斜向上抛出，两支箭均落入壶中（P点）。不计空气阻力，忽略箭长、壶口大小等因素的影响，则（　　） A. 箭2在最高点的速度大于v1 B. 从O到P，箭1速度变化量较大 C. 从O到P，箭2重力做功较多 D. 从O到P，箭1重力做功的平均功率较大 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题意可知，箭1做平抛运动，箭2做斜上抛运动，则二者水平方向分运动均为匀速直线运动，且箭2运动到最高点的速度即为其水平方向上的分速度；根据箭1及箭2的运动轨迹可知，二者水平方形位移相同，但箭2的运动时间较长，故箭2在水平方向上的速度较小，即箭2在最高点的速度小于v1，故A错误； B．结合前面分析可知，两支箭从O点到P点的速度变化量可以表示为：Δv=gt，又因为箭2的运动时间较长，则箭2的速度变化量更大，故B错误； C．抛出的两支箭在空中运动的竖直位移相同，重力相同，则重力做功相同，故C错误； D．根据，两支箭重力做功相同，箭1运动时间较短，则箭1重力做功的平均功率较大，故D正确。 故选D。 4. 自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径分别为、、，它们的边缘上有三个点A、B、C。自行车前进时，下列说法正确的是（　　） A. A、B两点线速度大小之比为 B. A、B两点向心加速度大小之比为 C. B、C两点角速度之比为 D. 、两点线速度之比为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题意可知，、为链条传动，线速度大小相等 即 故A错误； B．根据可知 故B错误； C．由题意可知，、为同轴转动，角速度大小相等 即 故C正确； D．根据可知 故D错误。 故选C。 5. 如图所示，下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是（ ） A. 汽车通过凹形桥的最低点时，为了防止爆胎，车应快速驶过 B. 在铁路的转弯处外轨比内轨高，如果行驶速度超过设计速度，轮缘会挤压外轨 C. 杂技演员表演“水流星”，当“水流星”通过最高点时只要速度足够小，水就不会流出 D. 脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出 【答案】B 【解析】 【详解】A．汽车通过凹形桥的最低点时，根据 可知 则速度越大，则轮胎对地面的压力越大，为了防止爆胎，车应慢速驶过，选项A错误； B．在铁路的转弯处外轨比内轨高，如果行驶速度超过设计速度，则火车的重力和铁轨的支持力的合力不足以提供做圆周运动的向心力，则火车有做离心运动的趋势，则轮缘会挤压外轨，选项B正确； C．杂技演员表演“水流星”，当“水流星”通过最高点时最小速度满足 即 则如果速度小于该速度，水就会流出，选项C错误； D．脱水桶的脱水原理是水滴受到的附着力不足以提供做圆周运动的向心力，从而做离心运动沿切线方向甩出，选项D错误。 故选B。 6. 如图所示，轻质不可伸长的细绳绕过光滑定滑轮C与质量为m的物体A连接，A放在倾角为θ的光滑斜面上，绳的另一端和套在固定竖直杆上的物体B连接。现BC连线恰沿水平方向，从当前位置开始B以速度v0匀速下滑。设绳子的张力为FT，在此后的运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 物体A做减速运动 B. 物体A做匀速运动 C. FT可能小于mgsinθ D. FT一定大于mgsinθ 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由题意可知，将B的实际运动，分解成两个分运动，如图所示 根据平行四边形定则，可有 因B以速度匀速下滑，又在增大，所以绳子速度在增大，而A的速度大小等于，则A处于加速运动，故AB错误； CD．对物体A，根据受力分析，结合牛顿第二定律，有 则有 故C错误，D正确。 故选D。 7. 如图所示，O为半球形容器的球心，半球形容器绕通过O的竖直轴以角速度匀速转动，放在容器内的两个质量相等的小物块a和b相对容器静止，b与容器壁间恰好没有摩擦力。已知a和O、b和O的连线与竖直方向的夹角分别为60°和30°，则下列说法正确的是（　　） A. 小物块a和b做圆周运动的向心力之比为 B. 小物块a和b对容器壁的压力之比为 C. 小物块a与容器壁之间无摩擦力 D. 容器壁对小物块a的摩擦力方向沿器壁切线向下 【答案】A 【解析】 【详解】A．a、b角速度相等，向心力可表示为 所以a、b向心力之比为，A正确； BCD．若无摩擦力a将移动到和b等高的位置，所以摩擦力沿切线方向向上。定量分析：对b分析可得 结合对b分析结果，对a分析 即支持力在指向转，轴方向的分力大于所需要的向心力，因此摩擦力有背离转轴方向的分力，即摩擦力沿切线方向向上；对b有 对a有 所 BCD错误。 故选A。 二、多项选择题（以下每道题有多个选项正确，全对得6分，正确但有漏选得3分，有错选或不选得0分） 8. 在系列科幻电影《流浪地球》中，由于太阳寿命将尽，人类计划建造“行星发动机”将地球推离太阳系。太阳系中行星的公转运动可视为匀速圆周运动。如图所示，现计划使用行星发动机进行两次变轨，经过椭圆转移轨道，以最短时间将地球转移到木星轨道上，已知木星轨道与太阳中心间距为r，地球轨道与太阳中心间距为R，地球轨道上公转周期为T，则（ ） A. 从地球轨道进入转移轨道，行星发动机需要加速 B. 地球在转移轨道上运行时，速度不断增大 C. 地球在第二次变轨点，变轨前后加速度改变 D. 地球在转移轨道上运行的时间为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．从地球轨道进入转移轨道，做离心运动，行星发动机需要加速，故A正确； B．根据开普勒第二定律，近日点速度最大，远日点速度最小。地球在转移轨道上向远日点运动中，速度不断减小，故B错误； C．根据牛顿第二定律得 解得 地球在第二次变轨点，变轨前后加速度不会改变，故C错误； D．根据开普勒第三定律 解得 地球在转移轨道上运行时间为周期的一半，故D正确。 故选AD。 9. 早在两千多年前，我国就发明了汉石磨盘，如图甲所示，它是一种可使谷物脱壳、粉碎的加工工具，凝聚着人类的高度智慧.后来人们通常用驴来拉磨把谷物磨成面粉，示意图如图乙所示，假设驴拉磨可以看作匀速圆周运动，驴对磨杆末端的平均拉力F=800N，拉力沿圆周切线方向，磨杆半径r=0.7m，驴拉磨转动一周的时间为7s，π≈3，则（　　） A. 驴转动一周拉力所做的功为3360J B. 驴转动一周拉力所做的功为0 C. 驴转动一周拉力的平均功率为480W D. 磨杆末端的线速度大小为 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．驴转动一周拉力所做的功为 故A正确，B错误； C．驴转动一周拉力的平均功率为 故C正确； D．磨杆末端的线速度大小为 故D错误。 故选AC。 10. 从同一点水平抛出三个小球分别撞在竖直墙壁上a点、b点、c点，三小球撞到竖直墙壁上的速度方向与竖直墙壁的夹角分别为60°、45°、30°，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 落在a点的小球撞在墙面的速度最小 B. 三个小球撞在墙面的速度一定满足关系式 C. 落在c点的小球飞行时间最短 D. a、b、c三点速度方向的反向延长线交于一点 【答案】BD 【解析】 【详解】C．三个小球的竖直位移大小关系为 根据可知 即落在a点的小球飞行时间最短，故C错误； D．三个小球的水平位移相同，a、b、c三点速度方向的反向延长线一定过水平位移的中点，故D正确； AB．令θ表示小球撞到竖直墙壁上的速度方向与竖直墙壁的夹角，x和h分别表示水平位移和竖直位移，则 小球撞在墙面的竖直分速度大小为 合速度大小为 联立以上三式可得 三个小球水平位移相同，代入数据后解得 故A错误，B正确。 故选BD。 三、非选择题（11题6分，12题10分，13题12分，14题12分，15题14分，共54分） 11. 用如图所示的实验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，转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。某次实验图片如下，请回答相关问题： （1）在研究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系时，我们主要用到了物理学中___________的方法； A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 （2）图中是在研究向心力的大小F与___________的关系。 A．质量m B．角速度 C．半径r （3）若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为，运用圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为___________。 A． B． C． D． 【答案】 ①. C ②. B ③. B 【解析】 【详解】（1）[1]在研究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系时，保持质量m和角速度不变，探究向心力的大小F与半径r；保持质量m和半径r不变，探究向心力的大小F与角速度；保持半径r和角速度不变，探究向心力的大小F与质量m；是采用了控制变量法。 故选C。 （2）[2]图中小球的质量m相同、转动半径r也相同，可知是探究向心力的大小F与角速度的关系。 故选B。 （3）[3]由向心力的表达式可知，在小球的质量m相同、转动半径r也相同的情况下，与皮带连接的两个变速轮塔的角速度之比为 两个变速轮塔是通过皮带传动，即两变速轮塔边缘点的线速度大小相等，结合线速度与角速度的关系可知，两变速轮塔的半径之比 故选B。 12. 某实验小组用如图甲所示的装置研究平抛运动及其特点，他的实验操作如下： （1）首先安装图甲研究平抛运动实验装置时，斜槽保证________（填“需要”或“不需要”）光滑，斜槽末端切线_____； （2）然后用图甲所示方法记录平抛运动的轨迹；由于没有记录抛出点，如图乙所示，数据处理时选择点为坐标原点，乙图中小方格的边长均为，重力加速度取，则小球在点速度的大小为________； （3）最后，通过计算得出小球平抛运动的实际抛出点位置坐标为________cm，________cm。 【答案】（1） ①. 不需要 ②. 水平 （2）5 （3） ①. -60 ②. -20 【解析】 【小问1详解】 [1][2]安装图甲研究平抛运动实验装置时，需保证斜槽末端水平，使小球每次都做平抛运动；为保证每次小球做平抛运动的初速度相同，需使小球每次都是从斜槽上同一位置由静止开始释放，斜槽不需要光滑。 【小问2详解】 由题图乙可知，两计数点间，小球在水平方向的位移相等，可知两计数点间的时间间隔相等，小球在竖直方向做自由落体运动，因此由匀变速直线运动的推论 可得 则小球平抛初速度的大小为 小球在轴方向做匀变速直线运动，在某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，可得小球在点轴方向速度的大小 小球在点速度的大小 【小问3详解】 [1][2]小球在竖直方向做匀变速直线运动，从实际抛出点运动到点的时间满足 解得 实际抛出点运动到点的水平位移大小为 实际抛出点运动到点的竖直位移大小为 故实际抛出点横坐标为 纵坐标为 13. 跳台滑雪是一种勇敢者的滑雪运动，运动员在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出，在空中飞一段距离后着落。如图所示，运动员从跳台A处沿水平方向以20m/s的速度飞出，落在斜坡上的B处，斜坡与水平方向的夹角为，不计空气阻力（，，），求： （1）运动员在空中飞行的时间； （2）运动员到B处着坡时的速度大小； （3）运动员在空中离坡面的最大距离。 【答案】（1）；（2）；（3）9m 【解析】 【详解】（1）运动员做平抛运动，设着陆时间为t，则有 由图可知，运动员着陆时 可解得 （2）运动员着陆时 所以 （3）取沿斜坡向下方向（x方向）与垂直于斜坡向上方向（y方向）分析运动员的运动，则在垂直于斜坡方向上 当时，运动员在空中离坡面的距离最大，则有 14. 如图所示，是双人花样滑冰运动中男运动员拉着女运动员做圆锥摆运动的精彩场面。若女运动员伸直的身体与竖直方向的夹角为θ，质量为m，转动过程中女运动员的重心做匀速圆周运动的半径为r，忽略女运动员受到的摩擦力，重力加速度为g，求 （1）当女运动员对冰面的压力为其重力的一半时，男运动员的拉力大小和转动角速度大小； （2）当女运动员刚要离开冰面时，两人转动的周期。 【答案】（1），；（2） 【解析】 【详解】（1）对女运动员受力分析沿半径方向有 竖直方向有 FN＋F1cosθ＝mg 其中 解得 ， （2）当女运动员刚要离开冰面时，男运动员对女运动员的拉力F2和女运动员的重力mg的合力为女运动员提供向心力F，由可得 由牛顿第二定律得 解得 故 15. “抛石机”是古代战争中常用的一种设备，其装置简化原理如图所示。“抛石机”长臂的长度，短臂的长度。在某次攻城战中，敌人城墙高度H=12m，士兵们为了能将石块投入敌人城中，在城外堆出了高的小土丘，在小土丘上使用“抛石机”对敌人进行攻击。士兵将质量m=4.8kg的石块装在长臂末端的弹框中，开始时长臂处于静止状态，其与水平底面夹角。现对短臂施力，当长臂转到竖直位置时立即停止转动，石块被水平抛出且恰好击中城墙正面与小土丘等高的P点，P点与抛出位置间的水平距离。不计空气阻力，重力加速度。 （1）求石块刚被抛出时短臂末端的速度大小v。 （2）求石块转到最高点时对弹框竖直方向作用力的大小。 （3）若城墙上端的水平宽度，则石块抛出时速度多大才可以击中敌人城墙顶部？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）石块抛出后做平抛运动，有 则石块抛出时的速度 长臂和短臂的角速度相同，有 代入数据解得 （2）石块转到最高点时，弹框对石块竖直方向的作用力和石块的重力的合力提供石块做圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律得 解得 根据牛顿第三定律知，石块转到最高点时对弹框竖直方向作用力的大小为。 （3）石块击中城墙顶部时，根据公式，有 代入数据解得 石块击中城墙顶部的水平位移 抛出时初速度 代入数据解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 肇庆市第一中学2025-2026学年第二学期 高一年级物理学科期中考试试题 一、单项选择题（每题只有一个正确答案，共7小题，每小题4分，共28分） 1. 2025年9月9日，我国以一箭11星方式，成功将吉利星座05组卫星送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。已知该组卫星绕地球做圆周运动的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，下列说法正确的是（　　） A. 该组卫星的发射速度可能大于第二宇宙速度 B. 该组卫星绕地球运行的线速度可能大于第一宇宙速度 C. 该组卫星发射升空的过程中受到地球的万有引力不变 D. 该组卫星的运行周期小于地球自转周期 2. 如图所示，乒乓球从斜面上滚下，以一定的速度沿直线运动。在与乒乓球路径相垂直的方向上放一个纸筒（纸筒的直径略大于乒乓球的直径），当乒乓球经过筒口正前方时，对着球横向吹气，则关于乒乓球的运动，下列说法中正确的是（  ） A. 乒乓球将保持原有的速度继续前进 B. 乒乓球将偏离原有的运动路径，但不进入纸筒 C. 乒乓球一定能沿吹气方向进入纸筒 D. 只有用力吹气，乒乓球才能沿吹气方向进入纸筒 3. 投壶是从先秦延续至清末的中国传统礼仪和宴饮游戏，如图，一名游戏者先后从同一位置（O点）射出两支完全相同的箭，一支箭以速度v1水平抛出，另一支箭以速度v2斜向上抛出，两支箭均落入壶中（P点）。不计空气阻力，忽略箭长、壶口大小等因素的影响，则（　　） A. 箭2在最高点的速度大于v1 B. 从O到P，箭1速度变化量较大 C. 从O到P，箭2重力做功较多 D. 从O到P，箭1重力做功的平均功率较大 4. 自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径分别为、、，它们的边缘上有三个点A、B、C。自行车前进时，下列说法正确的是（　　） A. A、B两点线速度大小之比为 B. A、B两点向心加速度大小之比为 C. B、C两点角速度之比为 D. 、两点线速度之比为 5. 如图所示，下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是（ ） A. 汽车通过凹形桥的最低点时，为了防止爆胎，车应快速驶过 B. 在铁路的转弯处外轨比内轨高，如果行驶速度超过设计速度，轮缘会挤压外轨 C. 杂技演员表演“水流星”，当“水流星”通过最高点时只要速度足够小，水就不会流出 D. 脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出 6. 如图所示，轻质不可伸长的细绳绕过光滑定滑轮C与质量为m的物体A连接，A放在倾角为θ的光滑斜面上，绳的另一端和套在固定竖直杆上的物体B连接。现BC连线恰沿水平方向，从当前位置开始B以速度v0匀速下滑。设绳子的张力为FT，在此后的运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 物体A做减速运动 B. 物体A做匀速运动 C. FT可能小于mgsinθ D. FT一定大于mgsinθ 7. 如图所示，O为半球形容器的球心，半球形容器绕通过O的竖直轴以角速度匀速转动，放在容器内的两个质量相等的小物块a和b相对容器静止，b与容器壁间恰好没有摩擦力。已知a和O、b和O的连线与竖直方向的夹角分别为60°和30°，则下列说法正确的是（　　） A. 小物块a和b做圆周运动的向心力之比为 B. 小物块a和b对容器壁的压力之比为 C. 小物块a与容器壁之间无摩擦力 D. 容器壁对小物块a的摩擦力方向沿器壁切线向下 二、多项选择题（以下每道题有多个选项正确，全对得6分，正确但有漏选得3分，有错选或不选得0分） 8. 在系列科幻电影《流浪地球》中，由于太阳寿命将尽，人类计划建造“行星发动机”将地球推离太阳系。太阳系中行星的公转运动可视为匀速圆周运动。如图所示，现计划使用行星发动机进行两次变轨，经过椭圆转移轨道，以最短时间将地球转移到木星轨道上，已知木星轨道与太阳中心间距为r，地球轨道与太阳中心间距为R，地球轨道上公转周期为T，则（ ） A. 从地球轨道进入转移轨道，行星发动机需要加速 B. 地球在转移轨道上运行时，速度不断增大 C. 地球在第二次变轨点，变轨前后加速度改变 D. 地球在转移轨道上运行的时间为 9. 早在两千多年前，我国就发明了汉石磨盘，如图甲所示，它是一种可使谷物脱壳、粉碎的加工工具，凝聚着人类的高度智慧.后来人们通常用驴来拉磨把谷物磨成面粉，示意图如图乙所示，假设驴拉磨可以看作匀速圆周运动，驴对磨杆末端的平均拉力F=800N，拉力沿圆周切线方向，磨杆半径r=0.7m，驴拉磨转动一周的时间为7s，π≈3，则（　　） A. 驴转动一周拉力所做的功为3360J B. 驴转动一周拉力所做的功为0 C. 驴转动一周拉力的平均功率为480W D. 磨杆末端的线速度大小为 10. 从同一点水平抛出三个小球分别撞在竖直墙壁上a点、b点、c点，三小球撞到竖直墙壁上的速度方向与竖直墙壁的夹角分别为60°、45°、30°，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 落在a点的小球撞在墙面的速度最小 B. 三个小球撞在墙面的速度一定满足关系式 C. 落在c点的小球飞行时间最短 D. a、b、c三点速度方向的反向延长线交于一点 三、非选择题（11题6分，12题10分，13题12分，14题12分，15题14分，共54分） 11. 用如图所示的实验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，转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。某次实验图片如下，请回答相关问题： （1）在研究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系时，我们主要用到了物理学中___________的方法； A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 （2）图中是在研究向心力的大小F与___________的关系。 A．质量m B．角速度 C．半径r （3）若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为，运用圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为___________。 A． B． C． D． 12. 某实验小组用如图甲所示的装置研究平抛运动及其特点，他的实验操作如下： （1）首先安装图甲研究平抛运动实验装置时，斜槽保证________（填“需要”或“不需要”）光滑，斜槽末端切线_____； （2）然后用图甲所示方法记录平抛运动的轨迹；由于没有记录抛出点，如图乙所示，数据处理时选择点为坐标原点，乙图中小方格的边长均为，重力加速度取，则小球在点速度的大小为________； （3）最后，通过计算得出小球平抛运动的实际抛出点位置坐标为________cm，________cm。 13. 跳台滑雪是一种勇敢者的滑雪运动，运动员在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出，在空中飞一段距离后着落。如图所示，运动员从跳台A处沿水平方向以20m/s的速度飞出，落在斜坡上的B处，斜坡与水平方向的夹角为，不计空气阻力（，，），求： （1）运动员在空中飞行的时间； （2）运动员到B处着坡时的速度大小； （3）运动员在空中离坡面的最大距离。 14. 如图所示，是双人花样滑冰运动中男运动员拉着女运动员做圆锥摆运动的精彩场面。若女运动员伸直的身体与竖直方向的夹角为θ，质量为m，转动过程中女运动员的重心做匀速圆周运动的半径为r，忽略女运动员受到的摩擦力，重力加速度为g，求 （1）当女运动员对冰面的压力为其重力的一半时，男运动员的拉力大小和转动角速度大小； （2）当女运动员刚要离开冰面时，两人转动的周期。 15. “抛石机”是古代战争中常用的一种设备，其装置简化原理如图所示。“抛石机”长臂的长度，短臂的长度。在某次攻城战中，敌人城墙高度H=12m，士兵们为了能将石块投入敌人城中，在城外堆出了高的小土丘，在小土丘上使用“抛石机”对敌人进行攻击。士兵将质量m=4.8kg的石块装在长臂末端的弹框中，开始时长臂处于静止状态，其与水平底面夹角。现对短臂施力，当长臂转到竖直位置时立即停止转动，石块被水平抛出且恰好击中城墙正面与小土丘等高的P点，P点与抛出位置间的水平距离。不计空气阻力，重力加速度。 （1）求石块刚被抛出时短臂末端的速度大小v。 （2）求石块转到最高点时对弹框竖直方向作用力的大小。 （3）若城墙上端的水平宽度，则石块抛出时速度多大才可以击中敌人城墙顶部？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $