精品解析：濮阳市第一高级中学2025-2026学年高一下学期第二次质量检测物理试题

濮阳市一高高一年级（2025级）下学期第二次质量检测 物理试题 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，总分100分；考生作答时，将答案答在答题卡上，在本试卷上答题无效；考试时间为75分钟。 第Ⅰ卷 选择题部分（46分） 一．单项选择题（本题共7道小题，每小题4分，共28分；每小题只有一个选项符合题意） 1. 第十五届全国运动会于2025年11月9日至21日在广东、香港和澳门成功举办，这是粤港澳三地首次联合承办，也是香港和澳门首次参与承办全运会。全运会上的很多运动项目都涉及到曲线运动的相关知识，忽略空气阻力，下列关于这些运动的描述正确的是（　　） A. 投出的篮球在轨迹的最高点瞬时速度为零 B. 标枪扎在地上时的方向即是运动轨迹的切线方向 C. 自由式小轮车比赛中后车轮边缘上某点相对地面做圆周运动 D. 篮球运动员滑翔扣篮滞空时间段内所受合力为零 2. 如图所示，粗细均匀的光滑直杆倾斜固定放置，杆与水平方向的夹角为，小球A套在杆上，轻绳绕过大小不计的定滑轮，一端连接在小球A上，另一端悬挂小球B。现由静止释放小球B，A球沿杆向上运动，轻绳始终伸直。当滑轮两边轻绳的夹角为时（两球速度均不为零），此时A、B两球的速度大小之比为（　　） A. B. C. D. 3. 如图为某度假区的摩天轮，乘坐摩天轮游客既可以从高空鸟瞰大地的磅礴又不会太过害怕刺激，是游客喜爱的娱乐项目之一。假设摩天轮座舱与舱中的游客均可视为质点，座舱在竖直面内做匀速圆周运动。该摩天轮圆盘直径约80m，在竖直面内匀速转动一周大约需要18分钟，在摩天轮匀速运行时，座舱与游客相对静止，则下列说法正确的是（　　） A. 游客在A、B两位置时加速度相同 B. 游客在B位置时不受摩擦力 C. 游客在B位置时处于完全失重状态 D. 游客在C位置时对座舱的压力大于自身重力 4. 如图所示，两个质量均为M的球分别位于圆环、半圆环的圆心。环的质量分布均匀，且其粗细忽略不计。若甲图中环对球的万有引力大小为F，则乙图中环对球的万有引力大小为（　　） A. F B. C. D. 5. 如图所示，质量为m的小球从距桌面高处的A点由静止释放，自由下落到地面上的B点，桌面离地高为。则下列说法正确的是（　　） A. 选桌面为零势能面，在A点时的重力势能为 B. 若考虑空气阻力，下落过程重力做功为 C. 若不计空气阻力，经过桌面时的动能为 D. 无论选桌面还是地面为参考系，在A点时的重力势能均为 6. 下列关于做功的描述正确的是（　　） A. 若某滑动摩擦力做正功，其反作用力必做负功 B. 若某滑动摩擦力做负功，其反作用力必做正功 C. 若某静摩擦力做负功，其反作用力也可以不做功 D. 若作用力做正功，反作用力必做负功 7. 如图所示，水平圆盘可绕竖直轴转动，圆盘上放有小物体A、B，质量分别为m、2m，A、B离圆心O距离分别为2r、3r。A、B之间用细线相连，圆盘静止时细线刚好伸直且无张力。已知A、B与圆盘间的动摩擦因数均为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，现让圆盘从静止开始缓慢加速，则（　　） A. 当时，细线即将出现张力 B. 当时，圆盘对A的静摩擦力为零 C. 圆盘对A的静摩擦力先增大后减小 D. 当时，圆盘与A、B间的静摩擦力均达到最大值 二．多项选择题（本题共3道小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题意，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，错选或不答的得0分） 8. 某型号“双引擎”节能环保汽车的工作原理：当行驶速度时仅靠电动机输出动力；当行驶速度时，汽车自动切换引擎，仅靠汽油机输出动力。该汽车在平直的公路上由静止启动，其牵引力F随时间t变化关系如图。已知该汽车质量为，行驶时所受阻力恒为车重的0.1倍。汽车在时刻自动切换引擎后，保持牵引力功率恒定。则（　　） A. 汽车切换引擎后的牵引力功率 B. 汽车切换引擎后的最大速度为45km/h C. 汽车由启动到切换引擎所用的时间为10s D. 汽车由启动到切换引擎所用的时间为6s 9. 中国乒乓球运动员王楚钦于2026年4月5日举行的世界杯比赛中击败日本选手松岛辉空夺得冠军，维护了中国乒乓球在世界上的霸主地位。图示为两次乒乓球运动的简化模型纵截面，AB是台面的两个端点位置，PC是球网位置，D、E两点满足，且E、M、N在同一竖直线上。第一次在M点将球击出，轨迹最高点恰好过球网最高点P，同时落到A点；第二次在N点将同一乒乓球水平击出，轨迹同样恰好过球网最高点P，同时落到D点。乒乓球可看作质点，不计空气阻力作用，则下列说法正确的是（　　） A. 两次击球位置到桌面的高度为 B. 两次击球位置到桌面的高度为 C. 乒乓球从P到A和从P到D运动时间相同 D. 重力在A点的瞬时功率比D点小 10. 天舟九号是我国新一代货运飞船，为中国空间站“天和”核心舱常态化运营提供了重要保障。飞船发射后先运行在如图所示的圆轨道Ⅰ上，空间站运行在圆轨道Ⅲ上，要实施对接，飞船先在A点变轨到椭圆轨道Ⅱ上，在B点变轨刚好与空间站“天和”核心舱实现对接。已知轨道Ⅰ、Ⅲ的半径分别为、，则关于飞船在椭圆轨道Ⅱ上的运动，下列说法正确的是（　　） A. 从A运动到B，飞船与地心连线在单位时间内扫过的面积不变 B. 飞船从A运动到B，速度减小，克服地球引力做功 C. 飞船在A、B两点的线速度大小之比为 D. 飞船在A、B两点的加速度大小之比为 第II卷（非选择题 共54分） 三．实验探究题：（本题共2小题，第11题8分，第12题9分，总共17分） 11. 某学习小组利用不同的实验装置，进行探究平抛运动规律的实验。 （1）甲同学采用如图所示的装置探究平抛运动的规律，用小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开自由下落。关于该实验，下列说法中正确的有_______。 A. 两球的质量可以不相等 B. 该实验验证了平抛运动水平方向的速度保持不变 C. A球应先落地 D. 应改变装置的高度，多次实验 （2）乙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图所示的小球做平抛运动的照片，图中背景方格的边长均为5cm，重力加速度g取10m/s2，照相机的闪光频率为______Hz；小球平抛的初速度大小为______m/s，经过B点时的竖直分速度大小为______m/s。（所有结果保留2位有效数字） 12. 某学习小组甲探究“合力的功和物体速度变化关系”设计了如下实验方案，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为W。再用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验。每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。 （1）小组设计的实验中木板略微倾斜以平衡摩擦力，下列正确的是（　　） A. 是为了使释放小车后，小车能匀加速下滑 B. 可使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功 C. 小车每次释放的位置应该相同 D. 倾斜木板是没有必要的 （2）若根据多次测量数据画出的图像（图2），根据图线形状可知，对与的关系作出猜想肯定不正确的是______（填选项字母） A. B. C. D. 另一小组乙利用如图3所示的实验装置探究合外力做功与动能变化的关系。调节木板倾斜程度，使得滑块未连接细绳时，恰好可以沿着木板匀速下滑。细绳一端通过力传感器连接在天花板上，另一端绕过滑块上的滑轮连接一重物（含遮光条），重物下方安装有两个光电门A和B。 （3）本实验不需要测量的物理量有________。 A. 滑块的质量 B. 重物的质量 C. 光电门A和B之间的高度 D. 遮光条宽度和经过光电门的遮光时间、 E. 力传感器的读数 （4）重物从A运动到B的过程中，滑块所受合外力做的功为________，滑块动能的变化量为________，若两者在实验误差范围内相等，即可得到合外力做功与动能变化的关系（用（3）中的字母表示）。 四、计算题（本题有3个小题，共37分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，设地球是一个质量分布均匀的球体，其质量为M，半径为R，设想以地心为圆心，r（r<R）为半径处挖一条圆形隧道，如图所示，给小球一合适的速度，使小球恰好在隧道内做圆周运动，且不与隧道壁接触，不考虑隧道宽度与阻力，小球可视为质点，引力常量为G。求： （1）轨道处重力加速度大小； （2）小球线速度的大小。 14. 如图所示，足够长的木板B置于水平面上，电动机通过水平细绳拉动木板B，使它始终保持匀速直线运动，速度大小为v=4m/s。某时刻把物块A轻放在B的右端。已知A、B的质量mA=mB=2.0kg，A、B之间的动摩擦因数µ1=0.05，B与水平面之间的动摩擦因数µ2=0.1，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等，重力加速度g取10m/s2。求： （1）未放上A时细线的拉力大小和拉力做功的功率； （2）放上A后，在A、B共速前细线上拉力的功率； （3）放上A之后10s时间内，拉力所做的功。 15. 如图，在高的光滑水平平台上，质量的小物块压缩弹簧后被锁扣K锁住，储存了一定量的弹性势能，若打开锁扣K，物块将以一定的水平速度向右滑离平台做平抛运动，并恰好能从光滑圆弧形轨道BC的B点沿切线方向进入圆弧形轨道。已知B点的高度，圆弧形轨道BC的圆心角，轨道最低点C的切线水平，并与地面上长为的水平粗糙轨道CD平滑连接，小物块沿轨道BCD运动与右边墙壁发生碰撞，g取，，，求： （1）小物块压缩弹簧时储存的弹性势能的大小； （2）小物块落入圆弧轨道瞬间对轨道的压力大小； （3）若小物块与墙壁碰后速度大小不变，方向相反，最终小物块停在C点，试求动摩擦因数可能的数值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 濮阳市一高高一年级（2025级）下学期第二次质量检测 物理试题 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，总分100分；考生作答时，将答案答在答题卡上，在本试卷上答题无效；考试时间为75分钟。 第Ⅰ卷 选择题部分（46分） 一．单项选择题（本题共7道小题，每小题4分，共28分；每小题只有一个选项符合题意） 1. 第十五届全国运动会于2025年11月9日至21日在广东、香港和澳门成功举办，这是粤港澳三地首次联合承办，也是香港和澳门首次参与承办全运会。全运会上的很多运动项目都涉及到曲线运动的相关知识，忽略空气阻力，下列关于这些运动的描述正确的是（　　） A. 投出的篮球在轨迹的最高点瞬时速度为零 B. 标枪扎在地上时的方向即是运动轨迹的切线方向 C. 自由式小轮车比赛中后车轮边缘上某点相对地面做圆周运动 D. 篮球运动员滑翔扣篮滞空时间段内所受合力为零 【答案】B 【解析】 【详解】A．投出的篮球做斜抛运动，可分解为水平方向匀速直线运动、竖直方向竖直上抛运动，最高点竖直分速度为零，但水平分速度不为零，瞬时速度不为零，故A错误； B．曲线运动的瞬时速度方向为轨迹对应点的切线方向，标枪扎在地上时的方向为此时的速度方向，即运动轨迹的切线方向，故B正确； C．后车轮边缘上的点相对车轮轴做圆周运动，但车轮轴相对地面在运动，因此该点相对地面的运动是圆周运动与轴的平动的合运动，不是圆周运动，故C错误； D．滞空时间段内忽略空气阻力，运动员只受重力，合力等于重力，不为零，故D错误。 故选B。 2. 如图所示，粗细均匀的光滑直杆倾斜固定放置，杆与水平方向的夹角为，小球A套在杆上，轻绳绕过大小不计的定滑轮，一端连接在小球A上，另一端悬挂小球B。现由静止释放小球B，A球沿杆向上运动，轻绳始终伸直。当滑轮两边轻绳的夹角为时（两球速度均不为零），此时A、B两球的速度大小之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据几何关系可知，当滑轮两边轻绳夹角为时，牵引小球A的轻绳与杆间的夹角为，将小球A的速度分解为沿细绳方向的速度和垂直细绳方向的速度，沿细绳方向的速度等于小球B的速度，则 因此。 故选A。 3. 如图为某度假区的摩天轮，乘坐摩天轮游客既可以从高空鸟瞰大地的磅礴又不会太过害怕刺激，是游客喜爱的娱乐项目之一。假设摩天轮座舱与舱中的游客均可视为质点，座舱在竖直面内做匀速圆周运动。该摩天轮圆盘直径约80m，在竖直面内匀速转动一周大约需要18分钟，在摩天轮匀速运行时，座舱与游客相对静止，则下列说法正确的是（　　） A. 游客在A、B两位置时加速度相同 B. 游客在B位置时不受摩擦力 C. 游客在B位置时处于完全失重状态 D. 游客在C位置时对座舱的压力大于自身重力 【答案】D 【解析】 【详解】A．游客匀速圆周运动，加速度大小为 因和相同，故游客在A、B两位置时向心加速度的大小相等，但由于向心加速度的方向一直沿半径指向圆心，方向时刻变化，故游客在A、B两位置时加速度不相同，故A错误； BC．游客在B位置时，加速度指向圆心，即水平向左，根据牛顿第二定律，可知向心力指向圆心，即水平向左，由于在竖直方向上支持力与重力平衡，故在水平方向由静摩擦力提供向心力，且游客在B位置时处于不完全失重状态，故BC错误； D．游客在C位置时，根据牛顿第二定律有 可得 根据牛顿第三定律，可知游客在C位置时对座舱的压力大于自身重力，故D正确。 故选D。 4. 如图所示，两个质量均为M的球分别位于圆环、半圆环的圆心。环的质量分布均匀，且其粗细忽略不计。若甲图中环对球的万有引力大小为F，则乙图中环对球的万有引力大小为（　　） A. F B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】利用分割法将甲环分成三个圆环，则关于圆心对称的两个圆环对球的万有引力的合力必为0，根据题意得剩余圆环对球的万有引力大小为F。再利用分割法将乙环分成两个圆环，则每个圆环对球的万有引力大小均为F，由数学知识易得二者的合力为，故A、C、D错误，B正确； 故选B。 5. 如图所示，质量为m的小球从距桌面高处的A点由静止释放，自由下落到地面上的B点，桌面离地高为。则下列说法正确的是（　　） A. 选桌面为零势能面，在A点时的重力势能为 B. 若考虑空气阻力，下落过程重力做功为 C. 若不计空气阻力，经过桌面时的动能为 D. 无论选桌面还是地面为参考系，在A点时的重力势能均为 【答案】B 【解析】 【详解】AD．若选桌面为零势能面，在A点时的重力势能为，若选地面为零势能面，在A点时的重力势能为，故AD错误； B．小球从A下落到B过程中，重力做功为，与是否有空气阻力无关，故B正确； C．若不计空气阻力，根据机械能守恒，可得小球经过桌面时的动能为，故C错误。 故选B。 6. 下列关于做功的描述正确的是（　　） A. 若某滑动摩擦力做正功，其反作用力必做负功 B. 若某滑动摩擦力做负功，其反作用力必做正功 C. 若某静摩擦力做负功，其反作用力也可以不做功 D. 若作用力做正功，反作用力必做负功 【答案】A 【解析】 【详解】A．一对滑动摩擦力的总功恒为负值，等于滑动摩擦力大小乘以两物体相对滑动的路程，符号为负，若其中一个滑动摩擦力做正功，另一个滑动摩擦力的功必然为负，故A正确； B．滑动摩擦力做负功时，其反作用力不一定做正功：例如木块在固定桌面上滑动，桌面对木块的滑动摩擦力做负功，木块对桌面的滑动摩擦力的作用点无位移，做功为0；再如两个相向运动的物体接触滑动，两个滑动摩擦力均做负功，故B错误； C．一对静摩擦力的总功恒为0，因为两物体无相对滑动，两个静摩擦力的作用点位移完全相同，因此若某静摩擦力做负功，其反作用力一定做大小相等的正功，不可能不做功，故C错误； D．作用力与反作用力做功没有必然的正负对应关系，例如两个由静止释放的带同种电荷的小球，相互排斥的库仑力均做正功，故D错误。 故选A。 7. 如图所示，水平圆盘可绕竖直轴转动，圆盘上放有小物体A、B，质量分别为m、2m，A、B离圆心O距离分别为2r、3r。A、B之间用细线相连，圆盘静止时细线刚好伸直且无张力。已知A、B与圆盘间的动摩擦因数均为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，现让圆盘从静止开始缓慢加速，则（　　） A. 当时，细线即将出现张力 B. 当时，圆盘对A的静摩擦力为零 C. 圆盘对A的静摩擦力先增大后减小 D. 当时，圆盘与A、B间的静摩擦力均达到最大值 【答案】D 【解析】 【详解】A．随着圆盘的转动加快，开始两滑块均由静摩擦力提供向心力，对A有 对B有 则有 故B先达到最大静摩擦力，此时刚好出现张力，设临界角速度为，则有 解得，故A错误； B．若角速度继续增大，B的向心力由最大静摩擦力和增大的拉力提供，而A的向心力因拉力增大使得其静摩擦力逐渐减小，当A所受到的摩擦力为零时，临界角速度为，根据牛顿第二定律，对A有 对B有 联立解得，故B错误； D．若角速度增大为时，A所受的摩擦力已反向沿半径向外达最大，此时两者的摩擦力均达到最大，根据牛顿第二定律，对A有 对B有 联立解得，故D正确； C．综上分析可知，A所受的摩擦力先向内逐渐增大，后逐渐减小到零，再反向逐渐增大到最大静摩擦力，故C错误。 故选D。 二．多项选择题（本题共3道小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题意，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，错选或不答的得0分） 8. 某型号“双引擎”节能环保汽车的工作原理：当行驶速度时仅靠电动机输出动力；当行驶速度时，汽车自动切换引擎，仅靠汽油机输出动力。该汽车在平直的公路上由静止启动，其牵引力F随时间t变化关系如图。已知该汽车质量为，行驶时所受阻力恒为车重的0.1倍。汽车在时刻自动切换引擎后，保持牵引力功率恒定。则（　　） A. 汽车切换引擎后的牵引力功率 B. 汽车切换引擎后的最大速度为45km/h C. 汽车由启动到切换引擎所用的时间为10s D. 汽车由启动到切换引擎所用的时间为6s 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据题意，​时刻切换引擎时，汽车速度恰好为，此时牵引力，切换后功率恒定，因此牵引力功率，故A正确； B．行驶阻力恒为车重的0.1倍，取， 当牵引力时，汽车速度达到最大，因此最大速度，故B错误； CD．在时间内，牵引力恒定，汽车做匀加速直线运动，由牛顿第二定律，得 解得加速度 匀加速末速度，由匀变速直线运动速度与时间的关系，得加速时间，故C正确，D错误。 故选AC。 9. 中国乒乓球运动员王楚钦于2026年4月5日举行的世界杯比赛中击败日本选手松岛辉空夺得冠军，维护了中国乒乓球在世界上的霸主地位。图示为两次乒乓球运动的简化模型纵截面，AB是台面的两个端点位置，PC是球网位置，D、E两点满足，且E、M、N在同一竖直线上。第一次在M点将球击出，轨迹最高点恰好过球网最高点P，同时落到A点；第二次在N点将同一乒乓球水平击出，轨迹同样恰好过球网最高点P，同时落到D点。乒乓球可看作质点，不计空气阻力作用，则下列说法正确的是（　　） A. 两次击球位置到桌面的高度为 B. 两次击球位置到桌面的高度为 C. 乒乓球从P到A和从P到D运动时间相同 D. 重力在A点的瞬时功率比D点小 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．由，可知D、E分别为两侧的中点，设球网最高点P到桌面的高度为。从M点击出的球，在水平方向做匀速直线运动，有 在竖直方向，做竖直上抛运动，有， 联立可得 从N点水平击出的球，在水平方向做匀速直线运动，有 在竖直方向，做自由落体运动，有， 联立可得 则两次击球位置到桌面的高度，故A正确，B错误； C．从M点击出的球，在P点时竖直方向的分速度为0；从N点水平击出的球，在P点时竖直方向的分速度不为0。两次击球从P到A和从P到D竖直位移相同，但在P点的初速度不同，由匀变速直线运动位移与时间的关系，可知运动时间不同，故C错误； D．球落到桌面时重力的瞬时功率为 由匀变速直线运动速度与位移的关系，可得球落在A点和D点时，竖直方向的分速度分别为， 由，可得 因此重力在A点的瞬时功率比D点小，故D正确。 故选AD。 10. 天舟九号是我国新一代货运飞船，为中国空间站“天和”核心舱常态化运营提供了重要保障。飞船发射后先运行在如图所示的圆轨道Ⅰ上，空间站运行在圆轨道Ⅲ上，要实施对接，飞船先在A点变轨到椭圆轨道Ⅱ上，在B点变轨刚好与空间站“天和”核心舱实现对接。已知轨道Ⅰ、Ⅲ的半径分别为、，则关于飞船在椭圆轨道Ⅱ上的运动，下列说法正确的是（　　） A. 从A运动到B，飞船与地心连线在单位时间内扫过的面积不变 B. 飞船从A运动到B，速度减小，克服地球引力做功 C. 飞船在A、B两点的线速度大小之比为 D. 飞船在A、B两点的加速度大小之比为 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．飞船从A运动到B，飞船在同一椭圆轨道上运动，根据开普勒第二定律可知，飞船与地心连线在单位时间内扫过的面积相等，故A正确： B．飞船从A运动到B，万有引力做负功，飞船速度减小，故B正确； C．飞船在椭圆轨道Ⅱ上的运动，飞船在A、B两点时，在极短的相等时间间隔内，根据开普勒第二定律有 解得，故C错误； D．根据万有引力提供向心力有， 解得，故D正确。 故选ABD。 第II卷（非选择题 共54分） 三．实验探究题：（本题共2小题，第11题8分，第12题9分，总共17分） 11. 某学习小组利用不同的实验装置，进行探究平抛运动规律的实验。 （1）甲同学采用如图所示的装置探究平抛运动的规律，用小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开自由下落。关于该实验，下列说法中正确的有_______。 A. 两球的质量可以不相等 B. 该实验验证了平抛运动水平方向的速度保持不变 C. A球应先落地 D. 应改变装置的高度，多次实验 （2）乙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图所示的小球做平抛运动的照片，图中背景方格的边长均为5cm，重力加速度g取10m/s2，照相机的闪光频率为______Hz；小球平抛的初速度大小为______m/s，经过B点时的竖直分速度大小为______m/s。（所有结果保留2位有效数字） 【答案】（1）AD （2） ①. 10 ②. 1.5 ③. 2.0 【解析】 【小问1详解】 A．本实验探究平抛运动规律的实验，与小球的质量无关，所以两球的质量可以不相等，故A正确； B．该实验只能验证平抛运动竖直方向的运动规律，无法验证水平方向速度不变，故B错误； C．平抛运动的竖直分运动为自由落体运动，两球同时开始运动，会同时落地，故C错误； D．为探究实验的科学性，应改变装置的高度，多次实验，故D正确。 故选AD。 【小问2详解】 [1]已知方格边长 平抛竖直方向为自由落体运动，满足连续相等时间内位移差 由图可知，竖直位移为，竖直位移为，因此 解得 闪光频率 [2]平抛运动在水平方向为匀速直线运动，水平位移为，因此 [3]匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于平均速度，因此点竖直分速度等于的竖直平均速度，得 12. 某学习小组甲探究“合力的功和物体速度变化关系”设计了如下实验方案，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为W。再用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验。每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。 （1）小组设计的实验中木板略微倾斜以平衡摩擦力，下列正确的是（　　） A. 是为了使释放小车后，小车能匀加速下滑 B. 可使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功 C. 小车每次释放的位置应该相同 D. 倾斜木板是没有必要的 （2）若根据多次测量数据画出的图像（图2），根据图线形状可知，对与的关系作出猜想肯定不正确的是______（填选项字母） A. B. C. D. 另一小组乙利用如图3所示的实验装置探究合外力做功与动能变化的关系。调节木板倾斜程度，使得滑块未连接细绳时，恰好可以沿着木板匀速下滑。细绳一端通过力传感器连接在天花板上，另一端绕过滑块上的滑轮连接一重物（含遮光条），重物下方安装有两个光电门A和B。 （3）本实验不需要测量的物理量有________。 A. 滑块的质量 B. 重物的质量 C. 光电门A和B之间的高度 D. 遮光条宽度和经过光电门的遮光时间、 E. 力传感器的读数 （4）重物从A运动到B的过程中，滑块所受合外力做的功为________，滑块动能的变化量为________，若两者在实验误差范围内相等，即可得到合外力做功与动能变化的关系（用（3）中的字母表示）。 【答案】（1）B （2）AB （3）B （4） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 实验中木板略微倾斜以平衡摩擦力，使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功，使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动，小车每次释放的位置可以不同。 故选B。 【小问2详解】 根据图2图像并结合数学知识可知，该图像形式和形式相似，故AB错误，CD正确。 本题选不正确的，故选AB。 【小问3详解】 根据实验原理，对滑块，需要验证的表达式为 其中重物经过两光电门时的速度分别为， 则对应的滑块的速度等于重物速度的 而 即 由于使用了力传感器，不需要用重物的重力代替绳子的拉力，因此不需要测量重物的质量m，故ACDE正确，B错误。 本题选择不需要测量的物理量。故选B。 【小问4详解】 [1][2]重物从A运动到B的过程中，滑块运动的距离 滑块所受的合外力 合外力所做的功 滑块动能的变化量为 四、计算题（本题有3个小题，共37分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，设地球是一个质量分布均匀的球体，其质量为M，半径为R，设想以地心为圆心，r（r<R）为半径处挖一条圆形隧道，如图所示，给小球一合适的速度，使小球恰好在隧道内做圆周运动，且不与隧道壁接触，不考虑隧道宽度与阻力，小球可视为质点，引力常量为G。求： （1）轨道处重力加速度大小； （2）小球线速度的大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据题意，均匀球壳对壳内物体引力为零，因此小球所在位置，只有半径为的内部球体对小球产生引力作用，地球的密度为 半径的内部球体质量 对轨道处质量为的物体，引力等于重力，得 代入，化简得 【小问2详解】 小球做圆周运动，重力提供向心力，有 将代入，化简得 14. 如图所示，足够长的木板B置于水平面上，电动机通过水平细绳拉动木板B，使它始终保持匀速直线运动，速度大小为v=4m/s。某时刻把物块A轻放在B的右端。已知A、B的质量mA=mB=2.0kg，A、B之间的动摩擦因数µ1=0.05，B与水平面之间的动摩擦因数µ2=0.1，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等，重力加速度g取10m/s2。求： （1）未放上A时细线的拉力大小和拉力做功的功率； （2）放上A后，在A、B共速前细线上拉力的功率； （3）放上A之后10s时间内，拉力所做的功。 【答案】（1）2N，8W （2）20W （3）192J 【解析】 【小问1详解】 由于木板B做匀速直线运动，则 拉力做功的功率为 【小问2详解】 放上A后，对B，根据平衡条件可得 拉力的功率为 联立解得 【小问3详解】 放上A后，对A，根据牛顿第二定律可得 二者达到共速，有 解得 该过程中，拉力做功为 共速后二者一起做匀速运动，则 该过程中，拉力做功为 所以放上A之后10s时间内，拉力所做的功为 15. 如图，在高的光滑水平平台上，质量的小物块压缩弹簧后被锁扣K锁住，储存了一定量的弹性势能，若打开锁扣K，物块将以一定的水平速度向右滑离平台做平抛运动，并恰好能从光滑圆弧形轨道BC的B点沿切线方向进入圆弧形轨道。已知B点的高度，圆弧形轨道BC的圆心角，轨道最低点C的切线水平，并与地面上长为的水平粗糙轨道CD平滑连接，小物块沿轨道BCD运动与右边墙壁发生碰撞，g取，，，求： （1）小物块压缩弹簧时储存的弹性势能的大小； （2）小物块落入圆弧轨道瞬间对轨道的压力大小； （3）若小物块与墙壁碰后速度大小不变，方向相反，最终小物块停在C点，试求动摩擦因数可能的数值。 【答案】（1）0.45J （2）1.4 （3）0.125或0.25 【解析】 【小问1详解】 设从A运动到B的时间为t，根据 解得 根据速度的合成与分解可知 解得 根据能量守恒可得小物块压缩弹簧时储存的弹性势能 【小问2详解】 由几何关系可知，小物块在B点时的速度大小为 在B点，对小物块由牛顿第二定律 联立解得 由牛顿第三定律得小物块落入圆弧轨道瞬间对轨道的压力大小为 【小问3详解】 若小物块与墙壁只发生一次碰撞，则小物块在水平轨道CD上通过的总路程为2L，由能量守恒知 代入数据解得 若小物块与墙壁发生两次碰撞，则小物块在水平轨道CD上通过的总路程为4L，则能量守恒知 且满足小物块第二次到达B点时的速度为0，有 代入数据解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $