精品解析：上海市进才中学2025-2026学年高一下学期4月期中考试模拟物理试卷

高一物理（等级考）试卷 重力加速度g取10m/s2 1. 篮球运动作为一个常规的球类运动在学校普遍受到学生的喜爱。一个标准合格的篮球质量为m。 （1）篮球以水平初速度v0抛出，不考虑篮球的自转。 ①若不计空气阻力，在t0、2t0、3t0时刻，篮球在空中运动的速度分别为v1、v2、v3，则v1、v2、v3的矢量图示正确的可能是（ ） A. B. C. D. E. F. ②若篮球在空中运动时，受到方向与运动方向相反、大小恒定的阻力，则在空中运动时，篮球的加速度大小将（ ） A.保持不变 B.逐渐减小 C.逐渐增大 D.先增大后减小 （2）小明同学将篮球以速度v1从离地高度为h1处投出。篮球以速度v2进入离地高度为h2篮筐，如图所示。运动过程中篮球离地最大高度为H。空气阻力不能忽略。 ①篮球在以下两个位置所受合力F的示意图，可能正确的是（ ） A.B.C.D. ②篮球从出手到进入篮筐过程中，损失的机械能（ ） A.mgH-mgh2 B.mgh1-mgh2 C. D. （3）将篮球从离地H高度处由静止开始下落，经过一次与地面的碰撞后，竖直反弹至最高H处。若篮球和地面碰撞没有能量损失，运动过程中空气阻力大小保持不变。 ①在篮球下落过程中，某物理量A随位移s变化的关系如图所示，该物理量可能是（ ） A.速度 B.动能 C.加速度 D.重力做功的功率 ②空气阻力和重力之比等于_____。如果让篮球连续不断的上下弹跳，最后会停止在地面，则篮球通过的总路程s=_______。 ③为使得篮球与地面碰撞后反弹至高度H处，运动员需要在原始高度H处拍一下篮球，重力加速度为g。求拍球过程中运动员对篮球做的功______？ 【答案】（1） ①. C ②. B （2） ①. AC##CA ②. D （3） ①. B ②. ③. 7H ④. 【解析】 【小问1详解】 [1]由于篮球做平抛运动，水平方向为匀速直线运动，竖直方向为自由落体运动，所以速度变化量为 即速度变化量的方向始终竖直向下，且经过相同时间速度变化量相同。 故选C。 [2]由于篮球初速度方向沿水平方向，所以阻力沿水平方向，在运动过程中，速度方向向下偏，则阻力向上偏，根据矢量合成原理作出重力与阻力的合力，如图所示 由图可知，合力不断减小，根据牛顿第二定律可知，篮球的加速度不断减小。 故选B。 【小问2详解】 [1]AB．篮球运动过程中受重力和阻力作用，重力方向竖直向下，空气阻力方向与速度方向相反，即沿轨迹的切线反方向，所以合力的方向指向左下，故A正确，B错误； CD．当篮球运动到最高点时，阻力方向水平向左，所以合力方向指向左下方，故C正确，D错误。 故选AC。 [2]选取地面为参考平面，抛出时篮球的机械能为 进入篮筐时机械能为 所以损失的机械能为 故选D。 【小问3详解】 [1]AC．篮球下落过程中，所受重力和阻力恒定，即合力恒定，加速度不变，根据速度位移关系可得 由此可知，篮球加速度保持不变，速度的二次方与位移成正比，故AC错误； B．篮球的动能为 即篮球的动能与位移成正比，故B正确； D．重力的功率为 即重力的功率与位移不成正比，故D错误。 故选B。 [2]篮球下落过程，根据牛顿第二定律可得， 向上弹起过程，有， 联立解得 [3]从篮球开始下落到最后停止在地面上，根据动能定理可得 解得 [4]根据动能定理可得 解得 2. 游乐场里的各种游乐设施，处处都蕴含着动能与势能的相互转化、匀速圆周运动等物理规律。 （1）一同学在坐旋转飞椅，当飞椅以一定的速度旋转时，坐在飞椅上的同学在水平面内做匀速圆周运动，不计空气阻力。 ①同学做匀速圆周运动时，保持不变的物理量有（ ） A.合外力 B.加速度 C.动量 D.动能 ②重力和摆线对飞椅（包括同学）做功分别为WG、WT，则（ ） A.， B.， C.， D.， ③若转盘1min旋转10圈，则转盘的周期为____________s。该同学的质量为40kg，其做匀速圆周运动的半径为5m，则飞椅对同学的作用力大小为_____________N。 （2）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，轨道粗糙程度不均匀，质量为m的同学从最高点A以某一初速度滑行到圆弧最低点B的过程中速率不变，不计空气阻力，重力加速度为g，则此过程中该同学（　　） A. 机械能变化了-mgR B. 合外力不变 C. 摩擦力做功的功率逐渐减小 D. 重力做功功率先增大后减小 E. 在最低点B点，弹力等于重力 【答案】（1） ①. D ②. B ③. 6 ④. 456 （2）AC 【解析】 【小问1详解】 [1]同学做匀速圆周运动时，合外力、加速度、速度、动量的大小均保持不变，但方向时刻改变，由于速度大小不变，所以动能保持不变。 故选D。 [2]由于同学所受重力和摆线的拉力方向均与位移方向垂直，则重力和拉力均不做功。 故选B。 [3]转盘的周期为 [4]飞椅对同学的作用力大小为 【小问2详解】 A．根据题意可知，该同学做匀速圆周运动，速度大小不变，动能不变，重力势能减少量为mgR，所以机械能减少量为mgR，即机械能变化了-mgR，故A正确； B．合外力大小不变，方向不断变化，故B错误； C．由于该同学做匀速圆周运动，速度大小不变，所以摩擦力与重力沿轨道切线方向的分力大小相等，即 下滑过程中，该同学与O点连线与竖直方向的夹角θ不断减小，所以摩擦力不断减小，根据可知，摩擦力做功的功率逐渐减小，故C正确； D．根据可知，该同学初速度沿切线方向向下，重力功率最大，滑到最低点时，重力方向与速度方向间夹角为90°，重力功率为零，所以重力做功功率减小，故D错误； E．在最低点，根据牛顿第二定律可得 则 即最低点时，弹力大于重力，故E错误。 故选AC。 3. 校园体育项目，生命在于运动，在各项运动中，同学们挥洒着汗水，一次次挑战身体的极限，追求“更高、更快、更强”。 （1）立定跳远过程包括预摆、起跳、腾空和落地四个阶段。 ①如图所示一同学正在立定跳远，不计空气阻力，该同学可视为质点，下列说法正确的是（ ） A.起跳过程中（离地前），地面支持力对人做功为零 B.在空中先超重后失重 C.在最高点位置时动能已全部转化为重力势能 D.从跳离地面到落地过程中重力的平均功率一定为零 ②假设该同学质量65kg，上升至最高位置过程中，重心升高了0.8m，若该同学在最高点水平速度为7m/s，起跳时的动能至少为___________J。 （2）一同学在参加羽毛球训练，某次用羽毛球拍将质量为m的羽毛球以初速度v0竖直向上击出，此时视为零时刻，羽毛球在运动过程中所受空气阻力大小f与其速率v的关系满足f=kv（k为常数），当羽毛球落回至击出点时速度大小为vt，不计风力，重力加速度为g，则： ①在此次击球过程中，拍对球冲量的大小_____球对拍冲量的大小？ A.大于 B.等于 C.小于 D.无法确定 ②对于羽毛球从被击出到落回至击出点的运动过程，规定竖直向上为正方向，则羽毛球的速度时间图像如图所示。则羽毛球上升过程机械能减少量_______下降过程机械能减少量；羽毛球球上升过程所受阻力冲量的大小______下降过程所受阻力冲量的大小（均选涂“A.大于”、“B.小于”、“C.等于”、“D.不确定”） ③羽毛球从抛出到落地的总时间为多少______？ 【答案】（1） ①. AD##DA ②. 2112.5 （2） ①. B ②. A ③. C ④. 【解析】 【小问1详解】 [1]A．起跳过程中（离地前），由于作用点没有发生位移，所以地面支持力对人做功为零，故A正确； B．在空中运动时，由于只受重力，处于完全失重状态，故B错误； C．在最高点时，该同学水平方向速度不为零，则动能没有全部转化为重力势能，故C错误； D．从跳离地面到落地过程中重力做功为零，根据可知，平均功率一定为零，故D正确。 故选AD。 [2]根据机械能守恒定律可得 【小问2详解】 [1]根据牛顿第三定律可知，拍对球的作用力与球对拍的作用力大小相等，所以拍对球冲量的大小等于球对拍冲量的大小。 故选B。 [2]根据功能关系可知，羽毛球机械能的变化量等于阻力做功，由于上升过程中速度较大，阻力较大，所以上升过程机械能减少量大于下降过程机械能减少量。 故选A。 [3]阻力的冲量大小为 由此可知，羽毛球上升过程所受阻力冲量的大小等于下降过程所受阻力冲量的大小。 故选C。 [4]羽毛球上升过程，根据动量定理可得 羽毛球下降过程，根据动量定理可得 联立可得 4. 空中芭蕾，蹦床运动是一项运动员利用蹦床网面的弹性上下跳动的运动。运动员在蹦床比赛中的情景如图所示。一质量为m的运动员在空中从最高点下落h后，接触到蹦床网面；然后下压网面d距离到达最低点。若蹦床网面产生的形变量与其受力成正比，重力加速度为g，不计空气阻力，以运动员开始下落的位置为原点，竖直向下为x轴正方向。 （1）下列描述运动员向下运动过程的位移时间x-t图正确的是（　　） A. B. （2）运动员接触蹦床向下运动的过程中，若蹦床和运动员系统机械能守恒，此系统势能_______（选填“一直增大”、“先增大后减小”、“先减小后增大”、“一直减小”），蹦床弹性势能的增量为_________。 （3）运动员下落的过程，可以等效为如图所示的小球落到轻弹簧上的过程。小球质量为m=1kg，若空气阻力大小恒定。在小球下落至最低点的过程中，小球重力势能Ep、弹簧的弹性势能E弹随小球位移变化的关系图线分别如图甲、乙所示，弹簧始终在弹性限度范围内，则小球在下落过程空气阻力大小为________N；已知弹簧的劲度系数k=320N/m，小球下落速度最大时的位置坐标_______m。 【答案】（1）B （2） ①. 先减小后增大 ②. （3） ①. 2 ②. 0.625 【解析】 【小问1详解】 根据题意可知，运动员在0~t1时间内做自由落体运动，取向下为正方向，则有 由此可知，0~t1时间内x-t图像为开口向上的抛物线，接触蹦床网面后，弹力小于运动员的重力，则运动员做加速度减小的加速运动，运动一段距离，弹力等于重力，速度最大，继续向下运动，运动员开始做加速度增大的减速运动，直到运动到最低点，速度为0，位移=达到最大。 故选B。 【小问2详解】 [1]由于蹦床和运动员系统机械能守恒，由于运动员的速度先增大后减小，则动能先增大后减小，所以此系统势能先减小后增大； [2]当运动员到达最低点时，蹦床弹性势能的增量等于全过程运动员重力势能的减少量，即 【小问3详解】 [1]由图可知，小球下落过程中重力势能减少量为8J，弹簧弹性势能增加量为6.4J，所以小球克服空气阻力做功为1.6J，则 代入数据解得 [2]小球下落速度最大时，加速度为零，则 解得 所以小球此时的位置坐标为 5. 一家人自驾新能源纯电车旅游，欣赏自然风景、体验各地旅游项目和风土人情。 （1）如图所示，出行前用手持式喷水枪清洗车辆。若已知水枪口的横截面积为S，喷出水的速度为v，水的密度为ρ，试问在时间t内喷出水的动能Ek的表达式为_________。 （2）汽车静止时测得车长为L1，当高速行驶时，静止在地面上观察者测得其长度为L2。仅考虑狭义相对论效应，比较两者的大小（　　） A. L1>L2 B. L1<L2 C. L1=L2 D. 不能确定 （3）汽车过转弯道时，路面内低外高，已知汽车总质量为m，路面倾角为θ，重力加速度为g，弯道半径为R。过该弯道处最不磨损轮胎的通过速度是______，若速度小于上述速度，赛车没打滑，则斜面给赛车的摩擦力方向为沿斜面______（选填“向上”或“向下”）。 （4）汽车的安全带和气囊可有效保护乘客安全。车辆发生碰撞时，安全气囊会自动弹出，接触乘员后通过排气孔缓慢放气，柔性吸收能量并缓冲乘员。图（甲）为气囊的简易测试装置，质量m=80kg、可视为质点的头锤从离气囊表面高度H=5.0m处自由下落，与正下方的气囊发生碰撞。触及气囊即开始计时，气囊对头锤竖直方向作用力F随时间t的变化规律如图（乙）所示。不计空气阻力。则碰撞过程中，气囊对头锤冲量的大小__________N·s；气囊吸收头锤的动能∆Ek=__________J。 （5）一家人在观看越野摩托车比赛，如图所示，BCD是一段曲面，AB、BC相切于B点，DE是一段半径为R=10m的圆弧曲面，E为圆弧的顶点。运动员驾驶摩托车过B点时速度vB=20m/s，经t=2s的时间，摩托车通过圆弧曲面的顶点E，此时压力传感器显示摩托车对E点的压力为零。已知人车总质量为m=180kg，坡顶高度h=16.2m，摩托车冲上高台过程中功率恒定为P=3kW。求： ①人和摩托车在E点时的速度大小； ②人和摩托车在BE段克服阻力做的功Wf。 【答案】（1） （2）A （3） ①. ②. 向上 （4） ①. 1600 ②. 3840J （5）①10m/s；②3840J 【解析】 【小问1详解】 t内喷出水的质量为 t内喷出水的动能为 【小问2详解】 当汽车高速行驶时，静止在地面上观察者测得其长度为 故选A。 【小问3详解】 [1]过该弯道处最不磨损轮胎，即汽车只受重力和地面的支持力，根据牛顿第二定律可得 解得 [2]若汽车速度较小，则汽车有向内滑的趋势，汽车没打滑，其受到斜面的摩擦力方向沿斜面向上。 【小问4详解】 [1]F-t图线与坐标轴所围区域的面积表示力的冲量，所以气囊对头锤冲量的大小为 [2]根据自由落体运动规律可得 头锤接触气囊后，规定竖直向上为正方向，根据动量定理可得 解得 所以气囊吸收头锤的动能为 解得 【小问5详解】 ①在E点，根据牛顿第二定律可得 解得 ②在BE段，根据动能定理可得 代入数据解得 6. 中国航天，中国航天自主创新、稳步发展，从人造卫星、载人航天到探月探火，不断探索宇宙。 （1）从地表发射地球卫星的速度应（　　） A. 小于第一宇宙速度 B. 大于第一宇宙速度并小于第二宇宙速度 C. 大于第二宇宙速度 （2）卫星a、b分别沿圆轨道、椭圆轨道运动，圆的半径与椭圆的半长轴相等，两轨道在同一平面内且相交于M、N两点。 ①如图，某时刻两卫星与地心恰好在同一直线上，则（ ） A.此时卫星a的机械能等于卫星b的机械能 B.此时卫星a的速度大于卫星b的速度 C.此时卫星a的加速度大于卫星b的加速度 D.两卫星分别经过M点时的加速度相同 ②如图所示，其中阴影部分分别为卫星a和卫星b与地球连线在相等时间内扫过的面积S1______S2（选涂“A.大于”、“B.小于”、“C.等于”、“D.都有可能”）。 ③卫星b的质量为m，近地点、远地点离地心分别为r1、r2。如果卫星b运动到近地点时的速度为v，则卫星运动到远地点时的速度为v′=______v，卫星b从近地点运动到远地点过程中，地球引力对卫星b做功为_____________。 （3）地球静止卫星发射首先利用火箭将卫星运载至地球附近圆形轨道B，通过变轨最终进入地球同步轨道A。如图所示，B轨道半径为r，地球半径为。已知卫星质量为m，地球表面的重力加速度为g，为地球中心，引力常量为G。若规定距地球无限远处为地球引力零势能点。求： ①卫星在B轨道的运行周期T； ②卫星在B轨道的机械能E； ③已知同步卫星轨道A半径为6.6R，轨道B半径r=3.3R，则卫星自B轨道运动至A轨道的过程中，燃料至少供给卫星的能量E′。 【答案】（1）B （2） ①. BCD ②. A ③. ④. （3）①；②；③ 【解析】 【小问1详解】 从地球发射卫星的最小速度是第一宇宙速度，而第二宇宙速度是脱离地球的束缚，所以从地表发射地球卫星的速度应大于第一宇宙速度并小于第二宇宙速度。 故选B。 【小问2详解】 [1]A．因为两卫星的质量关系未知，所以无法判断卫星a与卫星b的机械能大小，故A错误； B．以地球球心为圆心，以卫星b此刻到地心的距离为半径作圆，记作轨道3，根据变轨原理可知，卫星在椭圆轨道b点与在轨道3上的线速度的关系为 根据万有引力提供向心力，有 所以 由此可知，轨道半径越小，线速度越大，即 所以，故B正确； CD．根据万有引力提供向心力有 可得 卫星b位于远地点，卫星a轨道半径小，则卫星a的向心加速度大，当两卫星分别经过M点时，r相同，则加速度相同，故CD正确。 故选BCD。 [2]根据开普勒第三定律可知，两卫星运行的周期相等，一个周期内卫星a扫过的面积为 卫星b扫过的面积为 由此可知，相等时间内卫星a与地球连线扫过的面积大于卫星b与地球连线扫过的面积，即 故选A。 [3]根据开普勒第二定律可得 所以 [4]根据动能定理可得 解得 【小问3详解】 ①根据万有引力与重力的关系 根据万有引力提供向心力 所以 ②根据万有引力提供向心力 卫星在B轨道的机械能 联立解得 ③卫星自B轨道运动至A轨道的过程中，燃料至少供给卫星的能量为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一物理（等级考）试卷 重力加速度g取10m/s2 1. 篮球运动作为一个常规的球类运动在学校普遍受到学生的喜爱。一个标准合格的篮球质量为m。 （1）篮球以水平初速度v0抛出，不考虑篮球的自转。 ①若不计空气阻力，在t0、2t0、3t0时刻，篮球在空中运动的速度分别为v1、v2、v3，则v1、v2、v3的矢量图示正确的可能是（ ） A. B. C. D. E. F. ②若篮球在空中运动时，受到方向与运动方向相反、大小恒定的阻力，则在空中运动时，篮球的加速度大小将（ ） A.保持不变 B.逐渐减小 C.逐渐增大 D.先增大后减小 （2）小明同学将篮球以速度v1从离地高度为h1处投出。篮球以速度v2进入离地高度为h2篮筐，如图所示。运动过程中篮球离地最大高度为H。空气阻力不能忽略。 ①篮球在以下两个位置所受合力F的示意图，可能正确的是（ ） A.B.C.D. ②篮球从出手到进入篮筐过程中，损失的机械能（ ） A.mgH-mgh2 B.mgh1-mgh2 C. D. （3）将篮球从离地H高度处由静止开始下落，经过一次与地面的碰撞后，竖直反弹至最高H处。若篮球和地面碰撞没有能量损失，运动过程中空气阻力大小保持不变。 ①在篮球下落过程中，某物理量A随位移s变化的关系如图所示，该物理量可能是（ ） A.速度 B.动能 C.加速度 D.重力做功的功率 ②空气阻力和重力之比等于_____。如果让篮球连续不断的上下弹跳，最后会停止在地面，则篮球通过的总路程s=_______。 ③为使得篮球与地面碰撞后反弹至高度H处，运动员需要在原始高度H处拍一下篮球，重力加速度为g。求拍球过程中运动员对篮球做的功______？ 2. 游乐场里的各种游乐设施，处处都蕴含着动能与势能的相互转化、匀速圆周运动等物理规律。 （1）一同学在坐旋转飞椅，当飞椅以一定的速度旋转时，坐在飞椅上的同学在水平面内做匀速圆周运动，不计空气阻力。 ①同学做匀速圆周运动时，保持不变的物理量有（ ） A.合外力 B.加速度 C.动量 D.动能 ②重力和摆线对飞椅（包括同学）做功分别为WG、WT，则（ ） A.， B.， C.， D.， ③若转盘1min旋转10圈，则转盘的周期为____________s。该同学的质量为40kg，其做匀速圆周运动的半径为5m，则飞椅对同学的作用力大小为_____________N。 （2）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，轨道粗糙程度不均匀，质量为m的同学从最高点A以某一初速度滑行到圆弧最低点B的过程中速率不变，不计空气阻力，重力加速度为g，则此过程中该同学（　　） A. 机械能变化了-mgR B. 合外力不变 C. 摩擦力做功的功率逐渐减小 D. 重力做功功率先增大后减小 E. 在最低点B点，弹力等于重力 3. 校园体育项目，生命在于运动，在各项运动中，同学们挥洒着汗水，一次次挑战身体的极限，追求“更高、更快、更强”。 （1）立定跳远过程包括预摆、起跳、腾空和落地四个阶段。 ①如图所示一同学正在立定跳远，不计空气阻力，该同学可视为质点，下列说法正确的是（ ） A.起跳过程中（离地前），地面支持力对人做功为零 B.在空中先超重后失重 C.在最高点位置时动能已全部转化为重力势能 D.从跳离地面到落地过程中重力的平均功率一定为零 ②假设该同学质量65kg，上升至最高位置过程中，重心升高了0.8m，若该同学在最高点水平速度为7m/s，起跳时的动能至少为___________J。 （2）一同学在参加羽毛球训练，某次用羽毛球拍将质量为m的羽毛球以初速度v0竖直向上击出，此时视为零时刻，羽毛球在运动过程中所受空气阻力大小f与其速率v的关系满足f=kv（k为常数），当羽毛球落回至击出点时速度大小为vt，不计风力，重力加速度为g，则： ①在此次击球过程中，拍对球冲量的大小_____球对拍冲量的大小？ A.大于 B.等于 C.小于 D.无法确定 ②对于羽毛球从被击出到落回至击出点的运动过程，规定竖直向上为正方向，则羽毛球的速度时间图像如图所示。则羽毛球上升过程机械能减少量_______下降过程机械能减少量；羽毛球球上升过程所受阻力冲量的大小______下降过程所受阻力冲量的大小（均选涂“A.大于”、“B.小于”、“C.等于”、“D.不确定”） ③羽毛球从抛出到落地的总时间为多少______？ 4. 空中芭蕾，蹦床运动是一项运动员利用蹦床网面的弹性上下跳动的运动。运动员在蹦床比赛中的情景如图所示。一质量为m的运动员在空中从最高点下落h后，接触到蹦床网面；然后下压网面d距离到达最低点。若蹦床网面产生的形变量与其受力成正比，重力加速度为g，不计空气阻力，以运动员开始下落的位置为原点，竖直向下为x轴正方向。 （1）下列描述运动员向下运动过程的位移时间x-t图正确的是（　　） A. B. （2）运动员接触蹦床向下运动的过程中，若蹦床和运动员系统机械能守恒，此系统势能_______（选填“一直增大”、“先增大后减小”、“先减小后增大”、“一直减小”），蹦床弹性势能的增量为_________。 （3）运动员下落的过程，可以等效为如图所示的小球落到轻弹簧上的过程。小球质量为m=1kg，若空气阻力大小恒定。在小球下落至最低点的过程中，小球重力势能Ep、弹簧的弹性势能E弹随小球位移变化的关系图线分别如图甲、乙所示，弹簧始终在弹性限度范围内，则小球在下落过程空气阻力大小为________N；已知弹簧的劲度系数k=320N/m，小球下落速度最大时的位置坐标_______m。 5. 一家人自驾新能源纯电车旅游，欣赏自然风景、体验各地旅游项目和风土人情。 （1）如图所示，出行前用手持式喷水枪清洗车辆。若已知水枪口的横截面积为S，喷出水的速度为v，水的密度为ρ，试问在时间t内喷出水的动能Ek的表达式为_________。 （2）汽车静止时测得车长为L1，当高速行驶时，静止在地面上观察者测得其长度为L2。仅考虑狭义相对论效应，比较两者的大小（　　） A. L1>L2 B. L1<L2 C. L1=L2 D. 不能确定 （3）汽车过转弯道时，路面内低外高，已知汽车总质量为m，路面倾角为θ，重力加速度为g，弯道半径为R。过该弯道处最不磨损轮胎的通过速度是______，若速度小于上述速度，赛车没打滑，则斜面给赛车的摩擦力方向为沿斜面______（选填“向上”或“向下”）。 （4）汽车的安全带和气囊可有效保护乘客安全。车辆发生碰撞时，安全气囊会自动弹出，接触乘员后通过排气孔缓慢放气，柔性吸收能量并缓冲乘员。图（甲）为气囊的简易测试装置，质量m=80kg、可视为质点的头锤从离气囊表面高度H=5.0m处自由下落，与正下方的气囊发生碰撞。触及气囊即开始计时，气囊对头锤竖直方向作用力F随时间t的变化规律如图（乙）所示。不计空气阻力。则碰撞过程中，气囊对头锤冲量的大小__________N·s；气囊吸收头锤的动能∆Ek=__________J。 （5）一家人在观看越野摩托车比赛，如图所示，BCD是一段曲面，AB、BC相切于B点，DE是一段半径为R=10m的圆弧曲面，E为圆弧的顶点。运动员驾驶摩托车过B点时速度vB=20m/s，经t=2s的时间，摩托车通过圆弧曲面的顶点E，此时压力传感器显示摩托车对E点的压力为零。已知人车总质量为m=180kg，坡顶高度h=16.2m，摩托车冲上高台过程中功率恒定为P=3kW。求： ①人和摩托车在E点时的速度大小； ②人和摩托车在BE段克服阻力做的功Wf。 6. 中国航天，中国航天自主创新、稳步发展，从人造卫星、载人航天到探月探火，不断探索宇宙。 （1）从地表发射地球卫星的速度应（　　） A. 小于第一宇宙速度 B. 大于第一宇宙速度并小于第二宇宙速度 C. 大于第二宇宙速度 （2）卫星a、b分别沿圆轨道、椭圆轨道运动，圆的半径与椭圆的半长轴相等，两轨道在同一平面内且相交于M、N两点。 ①如图，某时刻两卫星与地心恰好在同一直线上，则（ ） A.此时卫星a的机械能等于卫星b的机械能 B.此时卫星a的速度大于卫星b的速度 C.此时卫星a的加速度大于卫星b的加速度 D.两卫星分别经过M点时的加速度相同 ②如图所示，其中阴影部分分别为卫星a和卫星b与地球连线在相等时间内扫过的面积S1______S2（选涂“A.大于”、“B.小于”、“C.等于”、“D.都有可能”）。 ③卫星b的质量为m，近地点、远地点离地心分别为r1、r2。如果卫星b运动到近地点时的速度为v，则卫星运动到远地点时的速度为v′=______v，卫星b从近地点运动到远地点过程中，地球引力对卫星b做功为_____________。 （3）地球静止卫星发射首先利用火箭将卫星运载至地球附近圆形轨道B，通过变轨最终进入地球同步轨道A。如图所示，B轨道半径为r，地球半径为。已知卫星质量为m，地球表面的重力加速度为g，为地球中心，引力常量为G。若规定距地球无限远处为地球引力零势能点。求： ①卫星在B轨道的运行周期T； ②卫星在B轨道的机械能E； ③已知同步卫星轨道A半径为6.6R，轨道B半径r=3.3R，则卫星自B轨道运动至A轨道的过程中，燃料至少供给卫星的能量E′。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $