精品解析：河南信阳高级中学2025-2026学年高一下学期5月阶段检测物理试题

河南省信阳高级中学新校（贤岭校区）、老校（北湖校区） 2025-2026学年高一下期05月测试（二） 物理试题 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一个选项正确，每小题4分；第8~10题有多个选项正确，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1. 太空飞行器返回大气层自由下落的过程中要通过一段“黑障区”，“黑障区”通常出现在距离地球公里的大气层空间，这段时间飞行器由于与空气摩擦，产生大量的热，外壳温度会达到，而飞行器内的设备却安然无恙。下列说法中正确的是（　　） A. 飞行器外壳应选择导热性好，熔点高的材料来制造 B. 飞行器通过黑障区时克服摩擦做功，机械能转化为内能 C. 飞行器通过黑障区过程中，重力势能减小，机械能不变 D. 飞行器通过黑障区过程中，动能增大，机械能增大 2. 如图所示，一小球从A点以初速度水平抛出，在平抛运动过程中与竖直挡板在点发生碰撞，最终落在点。已知碰撞的瞬间竖直方向速度的大小和方向都不变，水平方向速度的大小不变而方向反向，若仅增大平抛初速度，则（　　） A. 小球与挡板碰撞的点将在点的下方 B. 小球的落地点将在点的左边 C. 在整个运动过程中重力对小球做功增多 D. 小球落地时重力做功的瞬时功率增大 3. 2024年12月29日，CR450动车组成功下线，CR450动车组为4动4拖8节编组，总质量为m，平直轨道行驶中阻力恒为车重的k倍。列车启动时4台动力车全部工作，总额定功率为P0，当速度达到时，为节能运行，控制系统自动切换为仅2台动力车工作，功率减为，最终列车加速到匀速速度，。重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. B. 从4台动力车切换为2台动力车的瞬间速度变为 C. 切换前后的瞬间加速度之比为6:1 D. 切换前后动车组加速时间之比为2:3 4. 中国自主研发的第四代军用涡扇发动机在推力、燃油效率和可靠性等方面均达到了世界先进水平。已知涡扇发动机喷气的功率为，喷气口的横截面积为S，喷出的燃气密度为，则燃气从喷气口喷出时的速度大小为（　　） A. B. C. D. 5. 如图，在测试一款汽车减震系统的性能时，工程师用了一个简化模型进行研究：用质量为的小球代替汽车的某一部件，通过轻质弹簧连接于支架上的点。一个特殊装置对小球施加一个模拟来自路面的作用力（未画出）。当小球静止时，弹簧伸长，弹力与小球重力大小相等，此时弹簧与竖直方向的夹角，重力加速度大小为。下列说法正确的是（　　） A. 的大小为 B. 若保持方向不变，将顺时针缓慢旋转的过程中弹性势能变大 C. 若保持方向不变，将顺时针缓慢旋转的过程中弹力逐渐减小 D. 若保持方向不变，将顺时针缓慢旋转的过程中先减小后变大 6. 风洞是研究空气动力学的实验设备。如图甲，装置放置于风洞中，一物块每次以相同的初速率沿斜面向上运动，风洞给物块提供竖直向下的恒力。改变斜面倾角，物块冲上斜面的最大距离与的关系如图乙所示，已知物块质量，取，重力加速度大小，则（　　） A. B. 物块与斜面间的动摩擦因数 C. 图乙中的最小值 D. 当时，物块向上运动过程中与斜面摩擦产生的热量为7.2J 7. 如图所示，已知轻绳C端有一电动机用恒定的速度v收绳，质量为M的物体位于光滑水平面上，通过光滑轻小滑轮在一根轻绳的作用下向右运动，该过程中AO段的绳子与水平方向的夹角由30°变化为60°，O点到水平面的高度为h，下列说法正确的是（　　） A. 时，物体的速度为 B. 该过程物体的位移为2h C. 该过程中物体的速度逐渐变慢 D. 该过程电动机的拉力所做的功为 8. 如图所示，足够长的水平轨道与竖直光滑半圆形轨道在点平滑连接，半圆形轨道的圆心为，且。重力可视为质点的小滑块静置于上的点，某时刻滑块在一水平向右的恒力作用下开始向右运动，滑块在内运动时刚好不脱离半圆形轨道并能沿轨道返回面，。下列说法正确的是（　　） A. 滑块运动至后开始返回 B. 滑块运动至点时其机械能最大 C. 滑块运动到点时对半圆形轨道的压力最大 D. 滑块运动点时的速度大于运动到点时的速度 9. 工厂生产过程中，常用传送带运输工件。如图，一水平传送带长10m，且始终保持2m/s的速度顺时针转动，现每隔1s在传送带的左端静止释放质量为1kg的工件（可视为质点），已知工件与传送带间的动摩擦因数为0.1，不考虑其他摩擦。则（ ） A. 工件从左端运动到右端用时 B. 摩擦力对每个工件做功为2J C. 传送带正常工作时，最多有6个工件同时在运输 D. 传送带完成50个工件的传输任务，电动机额外（与空载相比）消耗能量100J 10. 如图甲所示，质量为1 kg的薄木板B放在水平地面上，O点在木板右端的正上方，高度为1.6 m，长为1.6 m的轻绳一端系于O点，另一端系一质量为2 kg、可视为质点的物块A。将轻绳拉至与竖直方向成角，由静止释放物块A，物块A到达最低点时轻绳断裂，物块A滑上木板B后恰好能到达木板B的左端。已知木板B的长度为，B运动的最大距离为，从A滑上B开始计时，A运动的速度-时间图像如乙图所示，取重力加速度大小g取，下列说法正确的是（　　） A. 物块A滑上木板B时的初速度为 B. 物块A与木板B间的动摩擦因数为0.2 C. 木板B与地面间因摩擦产生的热量为8 J D. 物块A与木板B间因摩擦产生的热量为 二、实验题（每空2分，共计16分） 11. 为验证动能定理，某兴趣小组设计如图所示的实验装置，探究“合外力做功与物体动能变化的关系”。小车质量记为M，钩码质量记为m，打点计时器工作频率为。请回答下列问题： （1）为减小实验误差，下列操作中必要的一项是（　　） A. 实验前需平衡摩擦力 B. 实验时应先释放小车，再接通电源 C. 处理纸带数据时，所选相邻计数点间距离应尽可能小 （2）在多次实验获得的纸带中，小组选取一条点迹清晰、满意的纸带进行分析。以某一清晰点记为计数点0，其后依次选取若干计数点，相邻计数点间还有4个点未画出。用刻度尺测得各计数点到点0的距离依次为、、、、、…，如图所示。打下计数点5时，小车的速度_____（用、、等题中所给物理量符号表示）。 （3）小组同学反复检查，确保了实验操作过程准确无误，读数也非常准确，他们把钩码重力（当地重力加速度为）作为小车所受合力，测得小车质量，钩码质量，电源频率，，，，，，。从计数点1到计数点5，小车增加的动能为______J、合力做的功为______J（保留两位有效数字），他们发现误差比较大，通过反思，你认为产生误差的原因是________________________。 12. 某同学依据系统机械能守恒定律，用如图所示的装置测量当地的重力加速度。主要实验步骤如下： （1）将10个质量均为的砝码放入质量为的盒子A中，在盒子A上固定一宽度为的遮光片； （2）在铁架台上固定滑轮和光电门，用细绳跨过定滑轮连接装有砝码的盒子A和质量为的盒子B； （3）在铁架台上标记遮光片的初始位置，测出点与光电门之间的距离； （4）将盒子A由静止释放，测得遮光片经过光电门的时间为。盒子A经过光电门的速度大小______（用和表示）。适当______（选填“增大”或“减小”）距离可减小速度的测量误差； （5）在盒子A中保留个砝码，将其余个砝码放入盒子B中，重复步骤（4），记录盒子A中有个砝码时遮光片经过光电门的时间，则______（含d、g、L、M、m、n的表达式）； （6）根据记录的数据作出图像，若图像斜率为，则当地的重力加速度______（用d、k、L、M、m表示）。 三、解答题（共计38分） 13. 如图所示，一架质量的无人机正在通过绳索竖直向上搬运质量的货物，上升过程中无人机始终受到恒定空气阻力的作用，无人机额定功率为3kW，此过程无人机最大速度为10m/s，求： （1）无人机受到的空气阻力大小； （2）若绳索上能够承受的最大拉力为90N，无人机起飞后达到最大功率的最短时间； （3）若无人机达到最大速度后，绳索突然断裂，无人机5s后重新匀速运动（功率始终为额定功率），此过程上升高度。 14. 如图所示，光滑斜面AB与水平粗糙传送带BC平滑连接，传送带以3m/s的速度顺时针转动，BC长。一物块由静止开始从斜面某处下滑，经过C点后水平抛出。物块落至水平地面D点时的速度大小为5m/s，方向与水平地面夹角53°。已知物块与传送带间的动摩擦因数，，，重力加速度大小g取，求： （1）物块从C点抛出至D点的水平位移大小； （2）当物块在斜面上下滑的高度H变化时，物块仍可以落至D点，求使物块仍落至D点的H的最大值； （3）若将物块在斜面上下滑的高度调整为，求物块落地时速度和水平地面的夹角。 15. 如图所示，顶端带有轻质滑轮的光滑斜劈固定在水平面上，斜面倾角为37°，转轴固定在天花板上的O点，O点与斜劈等高，长为L的轻杆一端可绕转轴在竖直平面内自由转动，另一端固定一小球P，一根不可伸长的轻绳绕过定滑轮A（大小不计），一端与小球P相连，另一端与斜面底端的滑块Q相连，已知，P、Q两物体质量都为m，滑块Q与水平面间的动摩擦因数μ=0.5.释放小球P，当P摆到最低点时，小球P与杆和绳子脱离，之后运动中，小球P落地时立即静止。小球、滑块均可看作质点，不计转轴及滑轮摩擦力的影响，sin37°=，重力加速度为g。求： （1）小球P脱离瞬间，小球P和滑块Q的速度大小的比值和滑块Q的重力势能增加量； （2）小球P脱离瞬间，小球P的速度大小；（结果可用根式表示） （3）若O点离水平面的高度为h=6.1m，L=4.1m，小球P、滑块Q最终的水平距离。（重力加速度g=10m/s²） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 河南省信阳高级中学新校（贤岭校区）、老校（北湖校区） 2025-2026学年高一下期05月测试（二） 物理试题 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一个选项正确，每小题4分；第8~10题有多个选项正确，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1. 太空飞行器返回大气层自由下落的过程中要通过一段“黑障区”，“黑障区”通常出现在距离地球公里的大气层空间，这段时间飞行器由于与空气摩擦，产生大量的热，外壳温度会达到，而飞行器内的设备却安然无恙。下列说法中正确的是（　　） A. 飞行器外壳应选择导热性好，熔点高的材料来制造 B. 飞行器通过黑障区时克服摩擦做功，机械能转化为内能 C. 飞行器通过黑障区过程中，重力势能减小，机械能不变 D. 飞行器通过黑障区过程中，动能增大，机械能增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．飞行器外壳应选择导热性差，熔点高的材料来制造，故A错误； B．飞船通过黑障区时克服摩擦做功，机械能转化为飞船的内能，飞船的温度升高，故B正确； C．飞船通过黑障区过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，克服摩擦做功，一部分机械能转化为内能，机械能减小，故C错误； D．飞船通过黑障区过程中，速度增大，动能增大，克服摩擦力做功，一部分机械能转化为内能，机械能减小，故D错误。 故选B。 2. 如图所示，一小球从A点以初速度水平抛出，在平抛运动过程中与竖直挡板在点发生碰撞，最终落在点。已知碰撞的瞬间竖直方向速度的大小和方向都不变，水平方向速度的大小不变而方向反向，若仅增大平抛初速度，则（　　） A. 小球与挡板碰撞的点将在点的下方 B. 小球的落地点将在点的左边 C. 在整个运动过程中重力对小球做功增多 D. 小球落地时重力做功的瞬时功率增大 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．当平抛起点与竖直挡板的水平距离一定时，初速度越大，打到挡板上的时间越短，竖直位移越小，故与挡板碰撞的点将在上方，故A错误； B．依题意，小球与挡板碰撞的过程只是改变了水平方向的运动，没有改变平抛运动的轨迹特征，相当于把与挡板碰撞后的运动轨迹由右边转到左边，故平抛初速度越大，水平位移越大，小球将落在点的左边，故B正确； CD．因为竖直总高度不变，所以小球下落到地面所用时间不变，故重力做功的情况不变，小球落地时重力做功的瞬时功率 不变，故CD均错误。 故选B。 3. 2024年12月29日，CR450动车组成功下线，CR450动车组为4动4拖8节编组，总质量为m，平直轨道行驶中阻力恒为车重的k倍。列车启动时4台动力车全部工作，总额定功率为P0，当速度达到时，为节能运行，控制系统自动切换为仅2台动力车工作，功率减为，最终列车加速到匀速速度，。重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. B. 从4台动力车切换为2台动力车的瞬间速度变为 C. 切换前后的瞬间加速度之比为6:1 D. 切换前后动车组加速时间之比为2:3 【答案】C 【解析】 【详解】A．列车功率满足 行驶中受到的阻力 最终匀速行驶时功率为，速度为，有 结合 解得，故A错误； B．速度是状态量，列车切换功率瞬间速度不会突变，仍为，故B错误； C．切换前瞬间，牵引力 加速度 代入 解得 切换后瞬间，牵引力 加速度 代入 解得 故，故C正确； D．切换前后，动车组均为变加速运动，根据动能定理有， 因两段位移、未知，无法求出时间之比，故D错误。 故选C。 4. 中国自主研发的第四代军用涡扇发动机在推力、燃油效率和可靠性等方面均达到了世界先进水平。已知涡扇发动机喷气的功率为，喷气口的横截面积为S，喷出的燃气密度为，则燃气从喷气口喷出时的速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】设燃气从喷气口喷出的速度大小为，时间内喷出燃气的体积 对应质量 发动机喷气功率等于单位时间内喷出燃气获得的动能，即 将代入得 整理可得 故选D。 5. 如图，在测试一款汽车减震系统的性能时，工程师用了一个简化模型进行研究：用质量为的小球代替汽车的某一部件，通过轻质弹簧连接于支架上的点。一个特殊装置对小球施加一个模拟来自路面的作用力（未画出）。当小球静止时，弹簧伸长，弹力与小球重力大小相等，此时弹簧与竖直方向的夹角，重力加速度大小为。下列说法正确的是（　　） A. 的大小为 B. 若保持方向不变，将顺时针缓慢旋转的过程中弹性势能变大 C. 若保持方向不变，将顺时针缓慢旋转的过程中弹力逐渐减小 D. 若保持方向不变，将顺时针缓慢旋转的过程中先减小后变大 【答案】C 【解析】 【详解】A．如图所示，设作用力F与竖直方向的夹角为 则， 解得，，故A错误； BCD．如图所示，若保持T方向不变，将F顺时针缓慢旋转30°，F恰好和T方向垂直，故将F顺时针缓慢旋转30°的过程中，由图解法可知 T逐渐减小，弹性势能逐渐减小，F逐渐减小，故C正确，BD错误。 故选C。 6. 风洞是研究空气动力学的实验设备。如图甲，装置放置于风洞中，一物块每次以相同的初速率沿斜面向上运动，风洞给物块提供竖直向下的恒力。改变斜面倾角，物块冲上斜面的最大距离与的关系如图乙所示，已知物块质量，取，重力加速度大小，则（　　） A. B. 物块与斜面间的动摩擦因数 C. 图乙中的最小值 D. 当时，物块向上运动过程中与斜面摩擦产生的热量为7.2J 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．由图乙可知当时，，根据动能定理可得 当时，，根据动能定理可得 联立解得，，故A正确，B错误； C．以物块为对象，根据牛顿第二定律可得 可得加速度大小为 根据数学知识可知，加速度的最大值为 则图乙中的最小值为，故C错误； D．当时，可得物块的加速度大小为 物块上滑的位移大小为 则物块向上运动过程中与斜面摩擦产生的热量为，故D正确。 故选AD。 7. 如图所示，已知轻绳C端有一电动机用恒定的速度v收绳，质量为M的物体位于光滑水平面上，通过光滑轻小滑轮在一根轻绳的作用下向右运动，该过程中AO段的绳子与水平方向的夹角由30°变化为60°，O点到水平面的高度为h，下列说法正确的是（　　） A. 时，物体的速度为 B. 该过程物体的位移为2h C. 该过程中物体的速度逐渐变慢 D. 该过程电动机的拉力所做的功为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．用表示质量为M的物体的速度大小，由于绳子在没有弹性的情况下，拉力在端点C处做功的功率与对物体做功的功率是相等的，而绳子上的拉力处处相等时，有 当 时，解得 A正确； C．由A选项可知，随着物体向右移动，减小，因此增大，C错误； B．当 时，滑轮到墙面的距离 当 时，滑轮到墙面的距离 所以物体的位移为 B错误； D．由AB选项可知 当α=30°时，物体的速度 当α=60°时，物体的速度 由于绳子在没有弹性的情况下，电动机拉力在端点C处做的功与绳子拉力对物体做的功W是相等的，以物体为研究对象，对该过程由动能定理可知 D正确。 故选AD。 8. 如图所示，足够长的水平轨道与竖直光滑半圆形轨道在点平滑连接，半圆形轨道的圆心为，且。重力可视为质点的小滑块静置于上的点，某时刻滑块在一水平向右的恒力作用下开始向右运动，滑块在内运动时刚好不脱离半圆形轨道并能沿轨道返回面，。下列说法正确的是（　　） A. 滑块运动至后开始返回 B. 滑块运动至点时其机械能最大 C. 滑块运动到点时对半圆形轨道的压力最大 D. 滑块运动点时的速度大于运动到点时的速度 【答案】BD 【解析】 【详解】A．滑块在半圆形轨道内运动时，滑块受到的重力和恒力的合力如图所示 即 所以满足滑块刚好不脱离轨道又返回点的条件时，滑块将恰好运动到与垂直的线段上的点开始返回，A错误； B．滑块在整个运动过程中，恒力对滑块做的正功越多，滑块的机械能越大，因当滑块运动到点时，恒力做的正功最多，所以滑块运动至点时的机械能最大，B正确； CD．由图可知，滑块运动到点时速度最大，运动到点时的速度大于运动到点时的速度，C错误，D正确。 故选BD。 9. 工厂生产过程中，常用传送带运输工件。如图，一水平传送带长10m，且始终保持2m/s的速度顺时针转动，现每隔1s在传送带的左端静止释放质量为1kg的工件（可视为质点），已知工件与传送带间的动摩擦因数为0.1，不考虑其他摩擦。则（ ） A. 工件从左端运动到右端用时 B. 摩擦力对每个工件做功为2J C. 传送带正常工作时，最多有6个工件同时在运输 D. 传送带完成50个工件的传输任务，电动机额外（与空载相比）消耗能量100J 【答案】BC 【解析】 【详解】AC．工件运动的加速度满足 工件与传送带共速的时间为 加速的距离为 解得s，m 此后工件匀速运动，时间为s 总时间为s 则传送带正常工作时，最多有6个工件同时在运输，故A错误，C正确； B．摩擦力对每个工件做功为J 故B正确； D．一个工件多消耗的电能为J 则传送带完成50个工件的传输任务，电动机额外（与空载相比）消耗能量J 故D错误； 故选BC。 10. 如图甲所示，质量为1 kg的薄木板B放在水平地面上，O点在木板右端的正上方，高度为1.6 m，长为1.6 m的轻绳一端系于O点，另一端系一质量为2 kg、可视为质点的物块A。将轻绳拉至与竖直方向成角，由静止释放物块A，物块A到达最低点时轻绳断裂，物块A滑上木板B后恰好能到达木板B的左端。已知木板B的长度为，B运动的最大距离为，从A滑上B开始计时，A运动的速度-时间图像如乙图所示，取重力加速度大小g取，下列说法正确的是（　　） A. 物块A滑上木板B时的初速度为 B. 物块A与木板B间的动摩擦因数为0.2 C. 木板B与地面间因摩擦产生的热量为8 J D. 物块A与木板B间因摩擦产生的热量为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．设轻绳的长度为L，轻绳断裂之前根据动能定理有 解得轻绳断裂时物块的速度大小为，A正确； B．轻绳断裂后，二者的v-t图像如图所示 设木板的长度为L，木板沿地面运动的最小距离为Lm，物块与木板间动摩擦因数为，木板与地面间动摩擦因数为，根据牛顿第二定律，对物块有 解得 对薄木板有 解得 时刻二者共速，有 根据v-t图像面积的意义，可得 则 物块和木板看成整体，根据动能定理得 联立解得，B错误； C．木板B与地面间因摩擦产生的热量，C错误； D．物块A与木板B间因摩擦产生的热量，D正确。 故选AD 。 二、实验题（每空2分，共计16分） 11. 为验证动能定理，某兴趣小组设计如图所示的实验装置，探究“合外力做功与物体动能变化的关系”。小车质量记为M，钩码质量记为m，打点计时器工作频率为。请回答下列问题： （1）为减小实验误差，下列操作中必要的一项是（　　） A. 实验前需平衡摩擦力 B. 实验时应先释放小车，再接通电源 C. 处理纸带数据时，所选相邻计数点间距离应尽可能小 （2）在多次实验获得的纸带中，小组选取一条点迹清晰、满意的纸带进行分析。以某一清晰点记为计数点0，其后依次选取若干计数点，相邻计数点间还有4个点未画出。用刻度尺测得各计数点到点0的距离依次为、、、、、…，如图所示。打下计数点5时，小车的速度_____（用、、等题中所给物理量符号表示）。 （3）小组同学反复检查，确保了实验操作过程准确无误，读数也非常准确，他们把钩码重力（当地重力加速度为）作为小车所受合力，测得小车质量，钩码质量，电源频率，，，，，，。从计数点1到计数点5，小车增加的动能为______J、合力做的功为______J（保留两位有效数字），他们发现误差比较大，通过反思，你认为产生误差的原因是________________________。 【答案】（1）A （2） （3） ①. 0.19 ②. 0.24 ③. 未满足小车质量远大于钩码质量 【解析】 【小问1详解】 A．实验前平衡摩擦力，可使小车所受合力等于绳子拉力，从而减小误差，故A正确； B．实验时应先接通电源，待打点稳定后再释放小车，故B错误； C．处理纸带时，相邻计数点间距离应尽可能大些，这样测量长度的相对误差更小，故C错误。 故选A。 【小问2详解】 打点计时器工作频率为，则打点周期为，相邻计数点间还有4个点未画出，因此相邻计数点的时间间隔 根据匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度，打计数点5时的速度等于计数点4到6的平均速度： 【小问3详解】 [1] 同理打计数点1时的速度 从计数点1到计数点5，小车增加的动能为 [2] 从计数点1到计数点5，小车的位移 钩码重力为合力， [3]分别分析小车和钩码的受力有， 解得 可见只有当时，，本实验中把钩码重力当作小车的合力， 而，，不满足，导致拉力与钩码重力差异较大，误差明显。 12. 某同学依据系统机械能守恒定律，用如图所示的装置测量当地的重力加速度。主要实验步骤如下： （1）将10个质量均为的砝码放入质量为的盒子A中，在盒子A上固定一宽度为的遮光片； （2）在铁架台上固定滑轮和光电门，用细绳跨过定滑轮连接装有砝码的盒子A和质量为的盒子B； （3）在铁架台上标记遮光片的初始位置，测出点与光电门之间的距离； （4）将盒子A由静止释放，测得遮光片经过光电门的时间为。盒子A经过光电门的速度大小______（用和表示）。适当______（选填“增大”或“减小”）距离可减小速度的测量误差； （5）在盒子A中保留个砝码，将其余个砝码放入盒子B中，重复步骤（4），记录盒子A中有个砝码时遮光片经过光电门的时间，则______（含d、g、L、M、m、n的表达式）； （6）根据记录的数据作出图像，若图像斜率为，则当地的重力加速度______（用d、k、L、M、m表示）。 【答案】 ①. ②. 增大 ③. ④. 【解析】 【详解】（4）[1]将盒子A由静止释放，测得遮光片经过光电门的时间为。盒子A经过光电门的速度大小 [2]适当增大距离可减小速度的测量误差； （5）[3]对A分析可知 对B分析可知 由运动公式 其中 联立解得 （6）[4]根据记录的数据作出图像，若图像斜率为，则 当地的重力加速度 三、解答题（共计38分） 13. 如图所示，一架质量的无人机正在通过绳索竖直向上搬运质量的货物，上升过程中无人机始终受到恒定空气阻力的作用，无人机额定功率为3kW，此过程无人机最大速度为10m/s，求： （1）无人机受到的空气阻力大小； （2）若绳索上能够承受的最大拉力为90N，无人机起飞后达到最大功率的最短时间； （3）若无人机达到最大速度后，绳索突然断裂，无人机5s后重新匀速运动（功率始终为额定功率），此过程上升高度。 【答案】（1）50N （2）0.75s （3）58.24m 【解析】 【分析】 【小问1详解】 根据功率 得到空气阻力 【小问2详解】 对货物进行受力分析，根据牛顿第二定律 得到货物加速度大小为 对整体进行受力分析 得到无人机升力大小 根据功率公式 得到 根据匀变速直线运动公式 得到 【小问3详解】 解得 根据动能定理 【点睛】 14. 如图所示，光滑斜面AB与水平粗糙传送带BC平滑连接，传送带以3m/s的速度顺时针转动，BC长。一物块由静止开始从斜面某处下滑，经过C点后水平抛出。物块落至水平地面D点时的速度大小为5m/s，方向与水平地面夹角53°。已知物块与传送带间的动摩擦因数，，，重力加速度大小g取，求： （1）物块从C点抛出至D点的水平位移大小； （2）当物块在斜面上下滑的高度H变化时，物块仍可以落至D点，求使物块仍落至D点的H的最大值； （3）若将物块在斜面上下滑的高度调整为，求物块落地时速度和水平地面的夹角。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 物块从C点抛出至D点的过程中，物块做平抛运动，物块落至水平地面D点时水平分速度大小为 竖直分速度大小为 则平抛的时间为 物块从C点抛出至D点的水平位移大小 【小问2详解】 物块在C点时，由于 所以，当物块在传送带上一直减速，且物块最终恰好与传送带共速时，H的值最大，此时根据动能定理 解得 【小问3详解】 若将物块在斜面上下滑的高度调整为 此时根据动能定理 解得 设物块落地时速度和水平地面的夹角为，则 解得 15. 如图所示，顶端带有轻质滑轮的光滑斜劈固定在水平面上，斜面倾角为37°，转轴固定在天花板上的O点，O点与斜劈等高，长为L的轻杆一端可绕转轴在竖直平面内自由转动，另一端固定一小球P，一根不可伸长的轻绳绕过定滑轮A（大小不计），一端与小球P相连，另一端与斜面底端的滑块Q相连，已知，P、Q两物体质量都为m，滑块Q与水平面间的动摩擦因数μ=0.5.释放小球P，当P摆到最低点时，小球P与杆和绳子脱离，之后运动中，小球P落地时立即静止。小球、滑块均可看作质点，不计转轴及滑轮摩擦力的影响，sin37°=，重力加速度为g。求： （1）小球P脱离瞬间，小球P和滑块Q的速度大小的比值和滑块Q的重力势能增加量； （2）小球P脱离瞬间，小球P的速度大小；（结果可用根式表示） （3）若O点离水平面的高度为h=6.1m，L=4.1m，小球P、滑块Q最终的水平距离。（重力加速度g=10m/s²） 【答案】（1）5：4； （2） （3）22.8m 【解析】 【小问1详解】 小球P到最低点时，令此时的绳与水平方向夹角为，有 解得 将小球P的速度分解后有 解得 滑块Q沿斜面上升的距离 滑块Q增加的重力势能 【小问2详解】 对小球P、滑块Q构成的系统由机械能守恒有 解得 【小问3详解】 小球P做平抛运动，则有 解得 滑块Q先沿斜面减速，根据（2）可知 由动能定理得 解得 滑块Q先沿斜面减速即至0，之后向下加速，最终在水面上减速至静止，则有 解得 则小球P、滑块Q最终的水平距离 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $