专题02 力学能量相关（期末真题汇编，上海专用）高二物理下学期

**基本信息** 以篮球运动、航天、蹦极等真实情境为载体，融合力学能量、动量、电磁感应等核心知识，汇编上海高桥中学、曹杨第二中学等校期末试题，注重物理观念与科学思维考查。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择|约20题|力学（篮球碰撞加速度）、热学（雨滴分子动理论）、电磁感应（线框电流方向）|情境真实，如用Tracker软件分析篮球机械能图像| |填空|约10题|动量（v-t图像冲量比较）、热学（氧气臭氧分子动能）、航天（空间站向心加速度）|基础与能力结合，如估算一次呼吸空气质量| |计算|约5题|力学综合（蹦极动能最大位置）、电磁感应（线框发热量）、航天（对接轨道分析）|分层设计，从单过程（平抛初速度）到多过程（球内飞车圆周运动）|

专题02 力学能量相关 三、篮球运动：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0.6kg，当地重力加速度g取10m/s²。 1．(24-25高二下·上海高桥中学·期末)为了检验一篮球弹性性能，某同学将篮球从H1=1.8米高处自由下落，能够自由弹跳到H2=1.25米高度处。如果不考虑篮球在运动中转动和所受的空气阻力。若取向上为正方向，则篮球和地面刚接触时的速度大小为________m/s。篮球在与地面碰撞过程中，动量改变量为________kg·m/s，地面对篮球所作的功W=____J 2．(24-25高二下·上海高桥中学·期末)在篮球与地面接触的运动过程中，篮球（　　） A．加速度始终向上 B．速度为0时加速度最大 C．加速度先向上后向下 D．加速度为0时速度最大 3．(24-25高二下·上海高桥中学·期末)某同学将篮球下落过程的视频用tracker软件计算分析，得到篮球在不同位置时的速度，然后计算不同位置的动能、势能和机械能，画出它们随高度h的变化，取地面为零势能面，得到了图示a、b、c三条图线。则三根图线分别代表（　　） A．a机械能，b动能 B．a机械能，c动能 C．a动能，b势能 D．a势能，c动能 4．(24-25高二下·上海高桥中学·期末)某次赛前测得篮球球内气体温度为19℃，压强为1.46atm。篮球内气体视为理想气体，比赛过程中，篮球内气体的温度升高到33℃，此时球内气体热力学温度为______K，压强为______atm。 二、动量：物体运动状态的物理量，等于质量与速度的乘积，方向与速度相同，是力对时间累积效应的量度。当地重力加速度g取10m/s²。 5．(24-25高二下·上海高桥中学·期末)水平推力和分别作用于水平面上等质量的不同材料的甲、乙两物体上，作用一段时间后撤去推力，物体将继续运动一段时间后停下来。两物体的v-t图像如图所示，图中线段AB∥CD，则f1____f2；的冲量大小_______的冲量大小； A、>    B、<    C、=  D、无法确定 6．(24-25高二下·上海高桥中学·期末)甲、乙两球在水平光滑轨道上同方向运动，已知它们的动量分别是p1=5kg·m/s、p2=7kg·m/s，甲从后面追上乙并发生碰撞，碰后乙的动量为10kg·m/s，则两球的质量m1与m2的关系可能是（　　） A．m1=m2 B．2m1=m2 C．4m1=m2 D．6m1=m2 7．(24-25高二下·上海高桥中学·期末)如图所示，O点为固定转轴，把一个长度为L=0.5m的细绳上端固定在O点，细绳下端系一个质量为m=0.8kg的小球，当小球处于静止状态时恰好与平台的右端B点接触，但无压力。一个质量为M=2kg的小物块从粗糙水平面上的A点，以一定的初速度v0=6m/s开始运动，到B点时与小球发生正碰，碰撞后小球在细绳的约束下在竖直面内做圆周运动，物块做平抛运动落在水平地面上的C点。测得B、C两点间的水平距离x=0.4m，平台的高度h=0.2m，已知小物块与平台间的动摩擦因数μ=0.5，求： （1）碰撞后小物块M做平抛运动的初速度大小； （2）若碰后小球恰好能到达圆周运动的最高点E，则A、B两点间距离s为多少？ 雨 8．(24-25高二下·上海曹杨第二中学·期末)闷热的下雨天常常能闻到类似泥土混合青草的“土腥味”，是由于某种菌类在干燥的土壤中释放的孢子在代谢的过程中产生一种名为“土腥素”的有机化合物。下雨时，雨水撞击土壤能使这些有机物被带到空气中。最终“土腥素”能够进入人的鼻腔说明了__________（从分子动理论角度解释）。 9．(24-25高二下·上海曹杨第二中学·期末)在雷雨天气时，天空中的闪电会将空气中的氧气转化为臭氧，温度和质量都相同的氧气和臭氧气体，分子平均动能__________（A．氧气大B．一样大C．臭氧大），内能__________（A．氧气大B．一样大C．臭氧大）。 10．(24-25高二下·上海曹杨第二中学·期末)小理喜欢雨后充满生机的味道，当他深吸一口气，吸入的空气质量约为__________千克，大约吸入__________个分子。（保留两位有效数字。已知空气的平均摩尔质量为M=2.9×10−2kg/mol，一次呼吸大约吸入500mL空气） 11．(24-25高二下·上海曹杨第二中学·期末)雨滴从高空落到地面的过程，除了受到重力以外，还受到一个与运动方向相反的空气阻力f=kv2（v为雨滴速度，k为常量）的作用。已知雨滴的质量为m，重力加速度为g。若雨滴最终匀速落在地面上，则雨滴落地时的速度大小为__________，请在坐标上画出雨滴运动的v−t图像________。 12．(24-25高二下·上海曹杨第二中学·期末)在无风的下雨天，雨滴下落速度为2.0m/s，小理打着伞匀速行走，行进速度为1.5m/s，以下伞柄的方向挡雨效果最好的是（　　） A． B． C． D． 13．(24-25高二下·上海曹杨第二中学·期末)汽车玻璃贴了防水膜后，水滴在贴膜的后视镜面上呈椭球形，不易停留，从而在遇到雨水的时候，雨水会自然流走，保持视野清晰。下列说法正确的是（　　） A．水滴呈椭球形是水和防水膜发生了浸润现象 B．水滴呈椭球形是水表面张力与重力共同作用的结果 C．与未贴膜的玻璃表面接触的那层水分子间的作用力表现为引力 D．与未贴膜的玻璃表面接触的那层水分子分布比水滴的内部稀疏 14．(24-25高二下·上海曹杨第二中学·期末)雨滴打到荷叶上，发出细碎之声，根据物理知识可以求雨水对荷叶的压强p。若雨滴以速度v0匀速下落，与水平荷叶碰撞后速度变为零，空中雨水的平均密度为ρ，则压强p的大小为（水滴撞击荷叶时形状可视为圆柱形，不计雨滴重力的影响）（　　） A． B． C． D． 15．(24-25高二下·上海曹杨第二中学·期末)小舞取了一朵花上沾了花粉的雨滴，在实验室中用显微镜观察花粉颗粒的布朗运动，每隔30s把花粉颗粒的位置记录下来，然后用线段把这些位置按时间顺序依次连接起来，得到如图所示的位置连线图。下列说法正确的是（　　） A．乙图中，花粉颗粒运动的位置连线就是花粉颗粒运动的轨迹 B．悬浮花粉颗粒越大，布朗运动越显著 C．布朗运动反映了液体分子永不停息的无规则运动 D．温度降到0℃时，花粉颗粒的布朗运动会停止 16．(24-25高二下·上海曹杨第二中学·期末)内径为h、深度为h的圆柱体枯井如图所示。水的折射率，雨后枯井被灌满水，蹲在井底中央处的青蛙（视为质点）（　　） A．看到井外的范围变小 B．看到井外的范围变大 C．若可看到井外地面上的花，竖直向上跳到的位置距离井口最远为 D．若可看到井外地面上的花，竖直向上跳到的位置距离井口最远为 电磁感应是电磁学中最重大的发现之一，它进一步揭示了电、磁之间的相互联系。以下是小组开展的电磁感应相关的研究。 17．(24-25高二下·上海南汇中学·期末)某小组利用如图（a）所示的装置验证感应电动势大小与磁通量变化率之间的关系。线圈匝数和面积均不变，通过调节智能电源，在初级线圈中产生可控的变化的磁场，用磁传感器测量磁感应强度B，用电压传感器测量次级线圈产生的感应电动势E。某次实验中得到的B−t、E−t图像如图（b）所示。 （1）由图（b）可知，当t=0.2s时，线圈内磁感应强度的变化率______T/s，若线圈的匝数为n=200，则线圈内磁通量的变化率______Wb/s。 （2）请将图（b）中的E−t图像补充完整____。 18．(24-25高二下·上海南汇中学·期末)某小组用小车探究电磁阻拦的效果。如图所示（俯视），在遥控小车底面安装有单匝矩形金属线框（线框与水平地面平行）。小车以初速度v0向右通过竖直向下的有界磁场，不计摩擦，当cd边刚离开磁场边界MN时，小车速度恰好为零。 （1）线框穿过磁场的过程中，感应电流的方向( ) A．均为顺时针 B．均为逆时针 C．先顺时针再逆时针 D．先逆时针再顺时针 （2）以下关于小车运动的速度−时间（v−t）图像，正确的是( ) （3）已知小车初速度v0=5m/s，小车总质量m=0.2kg，金属框宽为0.1m、长为0.2m，电阻R=2Ω，磁场宽度D=0.4m，磁感应强度B=1.2T。求： ①ab边刚进入磁场时，线框中产生的感应电流大小____； ②ab边刚进入磁场时，线框的加速度大小和方向____； ③线框进入磁场的过程中，通过导线截面的电荷量q____； ④线框进入磁场和穿出磁场过程的发热量之比E1∶E2____。 杂技项目“球内飞车”惊险刺激，表演时将一个由钢骨架和铁丝网构成的球壳固定在水平地面上，杂技演员骑着摩托车沿球壳内壁做圆周运动，演员与摩托车整体简化成质点，总质量为，球壳的内半径为，重力加速度为。 19．(24-25高二下·上海奉贤区·期末)如图，演员骑摩托车沿球壳内壁的水平“赤道”大圆，做圆周运动。 （1）为了追求刺激的感官效果，飞车速度越来越快，则充当向心力的是________ A．合外力    B．重力    C．弹力    D．摩擦力 （2）演员骑摩托车沿“赤道”大圆做匀速圆周运动时，由于受到侧向静摩擦力而不会跌落下来。已知最大侧向静摩擦力是摩托车轮胎与铁丝网之间弹力的倍，则演员骑摩托车运动的最小角速度ω=________。 20．(24-25高二下·上海奉贤区·期末)如图，若演员骑摩托车（整体简化成质点）在虚线水平圆周上做匀速圆周运动，为铁笼的球心，为虚线轨道的圆心，与竖直方向的夹角为。当刚好无侧向摩擦力时，质点的速度大小________；若此时稍微增大演员与摩托车的速度，摩托车有沿球壳内壁________（选涂：A．上移  B．下移）的趋势。 21．(24-25高二下·上海奉贤区·期末)如图，演员骑摩托车沿着球壳内壁，做竖直平面内的匀速圆周运动，速率，总质量，摩托车受到的阻力是摩托车对轨道压力的0.1倍。已知摩托车通过最高点时，牵引力的瞬时功率为零，取。求： （1）球壳的内半径； （2）摩托车通过最低点时，牵引力的功率； （3）某次演员骑摩托车从经过再到的过程，轨道对摩托车的弹力冲量的大小。 22．(24-25高二下·上海莘庄中学·期末)中国航天 2023年10月26日消息，据中国载人航天工程办公室消息，神舟十七号载人飞船发射入轨后，于北京时间2023年10月26日17时46分，成功对接于空间站天和核心舱前向端口，整个对接过程历时约6.5小时。 (1)空间站的运行轨道可近似看作圆形轨道，椭圆轨道为神舟十七号载人飞船与空间站对接前的运行轨道，已知地球半径为R，两轨道相切于P点，地球表面重力加速度大小为，下列说法正确的是（　　） A．轨道上的线速度大小为。 B．神舟十七号载人飞船在轨道上P点的加速度小于在轨道上P点的加速度。 C．神舟十七号载人飞船在P点经点火加速才能从轨道进入轨道 D．轨道上的神舟十七号载人飞船想与前方的空间站对接，只需要沿运动方向加速即可。 (2)根据狭义相对论，空间站里的时钟会变__________（A、快；B、慢）；根据广义相对论引力场理论，空间站里的时钟会变____________（A、快；B、慢）。 (3)空间站绕地球飞行轨道距离地面约400km，绕地球飞行一周时间大约为90min，空间站绕行的向心加速度是__________。空间站绕行的轨道半径与同步卫星轨道半径之比是________。（已知地球半径6400km） (4)空间站飞行轨道该处存在着稀薄的空气，设空间站运行轨道处空气密度，空间站垂直于速度方向的横截面积，空间站运行速率v=7.7km/s，空气分子与空间站相遇瞬间达到共速。假设为维持空间站始终在该轨道上做圆周运动，需开动空间站携带的霍尔电推进发动机，则发动机给空间站提供的推力约为（　　） A． B． C． D． (5)如图所示，空间站进行太空行走的宇航员A和B的质量分别为80kg和100kg。他们携手远离空间站，相对空间站的速度为0.1m/s。A将B向空间站方向轻推后，A的速度变为0.2m/s，此时B的速度大小是______和方向是______（选填“靠近空间站方向或者离开空间站方向”） 射击 静止在岸边平静湖面上的小船里一名运动员站在甲板上用步枪沿水平方向练习射击。不考虑水对船的阻力及子弹受到的空气阻力。 23．(24-25高二下·上海杨浦区·期末)如图，运动员持枪向固定在船上的竖直靶射出一枚子弹，子弹射入靶内没有穿出。（　　） A．子弹飞行过程中小船速度为零 B．子弹射入靶内后小船速度为零 C．子弹飞行过程中小船向射击方向匀速运动 D．子弹射入靶内后小船向射击方向匀速运动 24．(24-25高二下·上海杨浦区·期末)如图，运动员持枪向固定在岸上水平地面上的木块射击。假设木块对子弹的阻力恒定。子弹在射入木块前的动能为，动量为，子弹射穿此木块后的动能为，动量为，则子弹在木块中运动的平均速度大小为（　　） A． B． C． D． 25．(24-25高二下·上海杨浦区·期末)长为2.5m的阻尼块静止放置在岸上水平地面上，子弹以200m/s的速度击中阻尼块并穿出，子弹穿出时速度为60m/s，用时为2.0×10⁻²s。已知子弹质量为0.10kg，阻尼块与水平地面间的动摩擦因数为0.50。假设阻尼块与子弹间的相互作用力恒定。求阻尼块质量，并分析说明在子弹穿过阻尼块的过程中子弹和阻尼块的总动量可视作守恒的条件。 碰撞现象在自然界和生活中普遍存在，无论宏观还是微观领域，碰撞都是发现新现象，探索新规律的重要手段。 26．(24-25高二下·上海风华中学·期末)下列运动中的物体，动量始终保持不变的是（　　） A．绕地球匀速运行的同步卫星 B．小球碰到竖直墙壁被弹回，速度大小不变 C．用绳子拉着物体，沿斜面做匀速直线运动 D．荡秋千的小孩，每次荡起的高度保持不变 27．(24-25高二下·上海风华中学·期末)篮球运动员接传来的篮球时，通常要先伸出两臂迎接，手接触到球后，两臂随球迅速引至胸前，这样做可以（　　） A．减小球对手的冲力 B．减小球的冲量 C．减小球的动量变化量 D．减小球的动能变化量 28．(24-25高二下·上海风华中学·期末)质量为的物体运动速度为，则其动量为___________；如果一个物体所受合力为，则的动量变化为___________。 29．(24-25高二下·上海风华中学·期末)北京冬奥会冰壶比赛训练中，运动员将质量为的冰壶甲推出，运动一段时间后以的速度正碰静止的冰壶乙，然后冰壶甲以的速度继续向前滑向大本营中心，若两冰壶质量相等。 （1）求冰壶乙获得的速度大小； （2）判断两冰壶之间的碰撞是弹性碰撞还是非弹性碰撞？若是非弹性碰撞，能量损失多少？ 30．(24-25高二下·上海莘庄中学·期末)蹦极 蹦极是一项既惊险又刺激的运动，为了研究蹦极过程，做以下简化：将小明视为质点，他的运动沿竖直方向，忽略弹性绳的质量。如图所示，某次蹦极时，小明从平台P点由静止开始下落，到A点时弹性绳恰好伸直，之后继续向下运动，能到达的最低位置为B点。若在小明身上装上传感器，可以测量他在不同位置的速度v以及离开蹦极台的位移大小l。已知小明及所带装备的总质量为m=60kg，弹性绳原长。 (1)不计空气阻力，小明下落第一个2m所用时间为，下落第五个2m所用的时间为，则满足（　　） A． B． C． D． (2)小明从蹦极台由静止下落，得到的v-l图像如图所示。不计空气阻力，重力加速度。 ①在第一次下降过程中x=________m处小明的动能最大，此时绳的弹性势能=__________J； ②我们已经知道基于胡克定律推导出的弹簧弹性势能的表达式为，请利用v-t图像上的数据初步推断：该弹性绳是否像弹簧一样遵循胡克定律？____ (3)儿童蹦极中，拴在腰间左右两侧的是弹性极好的轻质橡皮绳。质量为m的小亮如图所示静止悬挂时，两橡皮绳的拉力大小均恰为，若此时小亮左侧橡皮绳在腰间断裂，则小亮此时（　　） A．加速度为零，速度也为零 B．加速度，沿原断裂橡皮绳的方向斜向下 C．加速度，垂直未断裂橡皮绳的方向斜向下 D．加速度，方向竖直向下 “旋转飞椅”“海盗船”“激流勇进”等是游乐场里深受人们喜爱的项目，它们的设计中都巧妙地运用了物理学原理。 31．(24-25高二下·上海浦东新区·期末)“旋转飞椅”的简化结构如图所示。座椅通过缆绳悬挂在水平转盘上，当转盘绕其中心竖直轴匀速转动时，带动座椅和坐在座椅上的游客在水平面内做匀速圆周运动，不计空气阻力。 （1）游客做匀速圆周运动时，保持不变的物理量有________。 A．所受的合力    B．加速度    C．线速度    D．动能 （2）若转盘旋转2圈用时1 min，则转盘的周期为___s。游客的质量为40 kg，其做匀速圆周运动的半径为5 m，则座椅对游客的作用力大小为___N。 32．(24-25高二下·上海浦东新区·期末)“海盗船”在外力驱动下启动，当达到一定高度后撤去驱动力，此后“海盗船”来回摆动，幅度逐渐减小。 （1）由低处向高处摆动过程中，“海盗船”________。 A．重力势能增大，动能减小，机械能减小     B．重力势能减小，动能增大，机械能减小 C．重力势能增大，动能减小，机械能不变     D．重力势能减小，动能增大，机械能不变 （2）坐在“海盗船”里的游客经过最低点时________。 A．处于失重状态     B．处于超重状态 C．对座椅的压力大小等于零     D．对座椅的压力大小等于游客重力大小 33．(24-25高二下·上海浦东新区·期末)“激流勇进”设施如图所示，船和游客的总质量为m，在动力系统的牵引下，由静止开始沿倾角为θ的直道，以加速度a匀加速提升至一定高度，随后依次经过几段不同的轨道，最后冲入水池中。 （1）在沿直道提升阶段，船对游客________。 A．做正功    B．不做功    C．做负功 （2）在沿直道提升阶段，若船和游客整体所受阻力大小为总重力大小的k倍，重力加速度大小为g，求动力系统提供的牵引力大小____。 34．(24-25高二下·上海莘庄中学·期末)交通工具 汽车是现代社会人们出行的主要交通工具。其运行过程中相应的运动情况、安全性能、胎压等问题都是我们不可忽视的地方。 (1)胎压，严格意义上指的是轮胎内部空气压强，是汽车行车安全及动力性能一个重要指标。从微观角度看，压强的影响因素有：分子的质量、分子热运动的剧烈程度和______________；通常为了安全起见，汽车轮胎内的压强是在2.3−2.5bar（1bar=105Pa），请用国际单位制基本单位表示压强的单位1Pa=1____________________。 (2)如图所示是某小区出口自动门控制电路局部示意图，当有车辆经过门前10m处位置时，由于压力增大、埋在道路上的压力传感器阻值Rx变大，A、B间的电压发生变化，控制电路接通，大门自动打开，电路中电源内阻r不能忽略。当有车辆通过时，下列判断正确的是（　　） A．通过R0的电流变大 B．电源内阻r消耗功率变小 C．R0两端的电压变大 D．A、B间的电压变大 (3)炎热的夏天，在高速公路上疾驶的汽车极易发生“爆胎”的现象，从而引发车祸，必须引起人们足够的重视。一辆停在地下车库内的汽车，行驶前轮胎内气体压强为2.5atm，温度为27℃；该汽车从车库驶出后奔向高速公路，在高速公路上长时间疾驶导致爆胎，爆胎时胎内气体的压强为2.8atm，轮胎中的空气可看作理想气体。已知T=t+273K，爆胎前轮胎体积可视为不变。则：爆胎时轮胎内气体的温度为__________℃；若爆胎后气体迅速外泄，来不及与外界发生热交换，分析此过程的内能如何变化。具体分析过程：________________________________________ (4)在一个检测某款电动车性能的某次实验中，质量为600kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶，达到的最大速度为30m/s，整个过程所用时间为20s。利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v，并描绘出的图象如图：（图中AB、BO均为直线）。假设电动车行驶中所受的阻力恒定，求：则： ①该环保电动车的额定功率为______________W； ②求整个过程中环保电动车运动的总位移_____m。 如图，高台跳水项目中要求运动员从距离水面的高台上跳下。某运动员起跳瞬间重心离高台台面的高度为，斜向上跳离高台瞬间的速度大小为，跳至最高点时重心离台面的高度为，入水（手刚触及水面）时重心离水面的高度为。图中虚线为运动员重心的运动轨迹。已知运动员的质量为，重力加速度为，不计空气阻力。 35．(24-25高二下·上海宝山区·期末)若将运动员在空中的运动分解为水平方向和竖直方向的两个分运动，则两者（    ） A．都是匀速直线运动 B．都是匀变直线运动 C．分别为匀速直线运动和匀变速直线运动 D．分别为匀变速直线运动和匀速直线运动 36．(24-25高二下·上海宝山区·期末)在最高点时运动员速度的方向为_____（选择：A、水平向左B、竖直向上C、向左斜向下D、向左斜向上），速度的大小为_____。 37．(24-25高二下·上海宝山区·期末)（计算）求运动员从刚跳离高台到手指刚触及水面时的运动时间。 38．(24-25高二下·上海宝山区·期末)假设运动员入水时两手指尖并拢、身体笔直且与水面垂直。已知运动员身体长为，水对其作用力随手指落水深度的变化关系如图所示。 （1）当从0增大到的过程中运动员加速度大小的变化情况是：( ) A、一直增大                        B、一直减小 C、先增大，后减小，再不变        D、先减小，后增大、再减小，最后保持零 （2）当从0增大到的过程中运动员减少的机械能为_____。 太阳能的利用有光热转换和光电转换，光伏发电是一种新兴的可再生能源，是太阳能利用的重要方面。 39．(24-25高二下·上海宝山区·期末)太阳能来源于太阳内部（    ） A．氢的核聚变 B．氢的核裂变 C．氢的化学反应 40．(24-25高二下·上海宝山区·期末)太阳能帆板由多个太阳能电池组成，我国自主研究的神舟飞船都安装有太阳能帆板，太阳能帆板的作用是（    ） A．保持飞船平衡、稳定地飞行 B．保护飞船不受过强的太阳光辐射 C．将太阳能直接转化成飞船的机械能 D．为飞船上的电气设备提供电能 41．(24-25高二下·上海宝山区·期末)太阳能电池由许多电池“晶片”串联和并联组成。测得某电池“晶片”的开路电压为，短路电流为，则该电池“晶片”的内阻为_____。某同学将多个晶片并联使用，始终不能点亮“1.5V，0.6W”的小灯（连接良好，器材无故障），原因是：_____。 42．(24-25高二下·上海宝山区·期末)太阳能汽车是一种利用太阳能电池驱动的新型汽车。有一款太阳能汽车，其太阳能电池板的总面积为，其在水平公路上以速度匀速行驶时，太阳光照射到电池板单位面积上的辐射功率为，太阳能电池组提供的电压为，提供给电动机的工作电流为，电动机内阻为，则太阳能电池板的效率为_____；若电动机将90%的输出功率转化为用于牵引汽车前进的机械功率，则电动机的输出功率为_____W，该车受到的阻力为_____。 航空母舰设计时不仅要考虑舰载机安全起飞，为了使舰载机在航空母舰上安全降落，还设计了拦阻索来缩短舰载机的着舰滑行距离。受航空母舰甲板长度的限制，提高舰载机的加速性能是研制工作的重要任务之一。 43．(24-25高二下·上海浦东新区·期末)某舰载机在陆地模拟训练时，初速度大小约为，经7 s匀减速滑行后静止。舰载机在滑行过程中的加速度大小为________，方向________。 44．(24-25高二下·上海浦东新区·期末)舰载机在静止的航母甲板上降落时，当舰载机尾部的拦阻钩成功钩住甲板上的拦阻索，舰载机将在拦阻索的作用下沿直线减速滑行，且加速度随时间逐渐增大。能正确反映其速度v随时间t变化关系的图像是________。 A． B． C． D． 45．(24-25高二下·上海浦东新区·期末)在航母的机库中用绳索（质量不计）悬吊重物，静止时状态如图所示。已知重物重力大小为G，悬绳AO、BO与竖直方向的夹角均为，则悬绳AO的拉力大小为________。 A． B． C． D． 46．(24-25高二下·上海浦东新区·期末)某兴趣小组在空旷、安全的地带进行了模拟飞行实验。已知模拟实验所用模型机的质量为m，发动机最大输出功率为，最大平飞速度大小为。当模型机在巡航高度保持水平直线飞行时，空气对模型机的升力与其重力平衡，空气阻力大小与其速度大小的平方成正比，即。 （1）求比例系数k； （2）当模型机到达巡航高度时，输出功率达到最大，此时速度大小为，求此时模型机的加速度大小a； （3）定性画出模型机在指定巡航高度从加速至过程中的图像。 体育运动中蕴含着丰富的物理学原理，投篮、引体向上等都是常见的体育运动。 47．(24-25高二下·上海浦东新区·期末)如图，某同学投出的篮球在空中划过一条漂亮的弧线进入篮筐。此过程中不计空气阻力。 （1）篮球在相等时间内的速度变化量________。 A．大小相同，方向不同     B．大小不同，方向相同 C．大小和方向都不同     D．大小和方向都相同 （2）在图中画出篮球在A位置处的受力示意图，并标出篮球在经过最高点B点时的速度方向____。 48．(24-25高二下·上海浦东新区·期末)某同学在实验室利用“魔板”模拟研究篮球被水平抛出的运动，用小球模拟篮球，通过“魔板”记录小球运动过程，如图所示。图中背景方格的边长表示实际长度为a，“魔板”记录的时间间隔为t，不计小球受到的阻力。 （1）小球的初速度为________。 （2）你认为A点是否为小球被水平抛出的起点？为什么？______。 （3）小球从被水平抛出至运动到C点的时间为________。 49．(24-25高二下·上海浦东新区·期末)记录测试者连续完成N次引体向上的总时间t，利用可以对无氧功率进行估算（其中m为测试者质量，g为重力加速度大小，h为拉升距离，约0.5 m）。 （1）用秒表测得小铭连续完成10次引体向上的总时间为50秒，则无氧功率约为________。 A．5 W    B．50 W    C．500 W    D．5000 W （2）在单杠和地面之间安装力传感器，图中呈现的是一段时间内力传感器的示数随时间的变化情况，由此可以判断________。 A．时刻，小铭上升至最高点     B．到内，小铭先向下后向上拉起 C．小铭的体重为     D．单杠对小铭不做功 转盘餐桌 如图甲，餐厅中常见的旋转餐桌是由圆形餐桌和圆形转盘叠合组成，圆心均位于中心转轴。忽略桌面、转盘盘面间的间隙，视为在同一水平面内，如图乙转盘上的A、B、C三处由同一种材料制成的小物块（均可视为质点），B、C处物块的质量相等为m，A处物块的质量为2m；A、B与轴O的距离均为0.5r，C到轴O的距离为r。A、B、C处的物块随转盘一起以角速度ω0匀速转动。 50．(24-25高二下·上海建平中学·期末)A处物块的周期为________，线速度的大小为________。 51．(24-25高二下·上海建平中学·期末)A、B、C处的物块所受向心力之比FA∶FB∶FC为（　　） A．2∶1∶1 B．1∶1∶2 C．1∶2∶1 D．2∶1∶2 52．(24-25高二下·上海建平中学·期末)C处的物块转过120°的过程中，物块所受摩擦力的冲量大小为________。 53．(24-25高二下·上海建平中学·期末)一小物块放在转盘上随转盘一起逆时针转动（俯视），物块所受摩擦力F的方向（俯视图）可能是（　　） A． B． C． D． 54．(24-25高二下·上海建平中学·期末)在半径为r的转盘边缘放有一质量为m的小物块，随着转盘角速度由零缓慢增加到某一值时，物块从转盘边缘滑离。已知物块与转盘间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则从转盘开始转动到物块从转盘边缘滑离过程中，转盘对小物块做的功为（　　） A．0 B． C．μmgr D． E． 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 力学能量相关 三、篮球运动：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0.6kg，当地重力加速度g取10m/s²。 1．(24-25高二下·上海高桥中学·期末)为了检验一篮球弹性性能，某同学将篮球从H1=1.8米高处自由下落，能够自由弹跳到H2=1.25米高度处。如果不考虑篮球在运动中转动和所受的空气阻力。若取向上为正方向，则篮球和地面刚接触时的速度大小为________m/s。篮球在与地面碰撞过程中，动量改变量为________kg·m/s，地面对篮球所作的功W=____J 2．(24-25高二下·上海高桥中学·期末)在篮球与地面接触的运动过程中，篮球（　　） A．加速度始终向上 B．速度为0时加速度最大 C．加速度先向上后向下 D．加速度为0时速度最大 3．(24-25高二下·上海高桥中学·期末)某同学将篮球下落过程的视频用tracker软件计算分析，得到篮球在不同位置时的速度，然后计算不同位置的动能、势能和机械能，画出它们随高度h的变化，取地面为零势能面，得到了图示a、b、c三条图线。则三根图线分别代表（　　） A．a机械能，b动能 B．a机械能，c动能 C．a动能，b势能 D．a势能，c动能 4．(24-25高二下·上海高桥中学·期末)某次赛前测得篮球球内气体温度为19℃，压强为1.46atm。篮球内气体视为理想气体，比赛过程中，篮球内气体的温度升高到33℃，此时球内气体热力学温度为______K，压强为______atm。 【答案】1． 6 6.6 -3.3 2．BD 3．A 4． 306 1.53 【解析】1．[1]根据自由落体运动规律有 代入数据，解得篮球刚和地面刚接触时的速度大小 [2]根据竖直上抛运动可知篮球碰地反弹时的速度大小为 故篮球在与地面碰撞过程中，动量改变量为 [3]根据动能定理可知，地面对篮球所作的功 代入题中数据，解得 2．AC．篮球与地面接触时，弹力开始小于重力，篮球继续向下加速（加速度向下），然后向下减速（加速度向上），在向上加速（加速度向上），最后减速上升（加速度向下），则加速度先向下后向上再向下，故AC错误； BD．当弹力等于重力时加速度为0，此时速度最大；速度为0时，是压缩到最底端，此时弹力最大，加速度最大，故BD正确。 故选BD。 3．设初位置篮球离地面高度为H，空气阻力为f，篮球下落过程，由动能定理可得 可知图像b为动能线；取地面为零势能面，篮球下落过程的势能 可知c为势能线；机械能 可知a为机械能线。 故选A， 4．[1]篮球内气体的温度升高到33℃，此时球内气体热力学温度为 [2]根据盖吕萨克定律有 解得 二、动量：物体运动状态的物理量，等于质量与速度的乘积，方向与速度相同，是力对时间累积效应的量度。当地重力加速度g取10m/s²。 5．(24-25高二下·上海高桥中学·期末)水平推力和分别作用于水平面上等质量的不同材料的甲、乙两物体上，作用一段时间后撤去推力，物体将继续运动一段时间后停下来。两物体的v-t图像如图所示，图中线段AB∥CD，则f1____f2；的冲量大小_______的冲量大小； A、>    B、<    C、=  D、无法确定 6．(24-25高二下·上海高桥中学·期末)甲、乙两球在水平光滑轨道上同方向运动，已知它们的动量分别是p1=5kg·m/s、p2=7kg·m/s，甲从后面追上乙并发生碰撞，碰后乙的动量为10kg·m/s，则两球的质量m1与m2的关系可能是（　　） A．m1=m2 B．2m1=m2 C．4m1=m2 D．6m1=m2 7．(24-25高二下·上海高桥中学·期末)如图所示，O点为固定转轴，把一个长度为L=0.5m的细绳上端固定在O点，细绳下端系一个质量为m=0.8kg的小球，当小球处于静止状态时恰好与平台的右端B点接触，但无压力。一个质量为M=2kg的小物块从粗糙水平面上的A点，以一定的初速度v0=6m/s开始运动，到B点时与小球发生正碰，碰撞后小球在细绳的约束下在竖直面内做圆周运动，物块做平抛运动落在水平地面上的C点。测得B、C两点间的水平距离x=0.4m，平台的高度h=0.2m，已知小物块与平台间的动摩擦因数μ=0.5，求： （1）碰撞后小物块M做平抛运动的初速度大小； （2）若碰后小球恰好能到达圆周运动的最高点E，则A、B两点间距离s为多少？ 【答案】5． C B 6．C 7．（1）2m/s （2）s=2m 【解析】5．[1]图像斜率绝对值表示加速度大小，由于AB∥CD，故撤去外力后二者加速度相同，撤去推力后有 可知等于，故选C。 [2]图像可知整个过程物体动量变化量为0，由动能定理可知推力冲量大小等于摩擦力冲量大小，由于甲运动时间比乙运动时间短，根据摩擦力冲量 可知摩擦力对乙的冲量大于对摩擦力对甲的冲量大小，故的冲量小于的冲量大小，故选B。 6．根据动量守恒定律得 解得 碰撞过程系统的总动能不增加，则有 代入数据解得 碰撞后甲的速度不大于乙的速度，则有 代入数据解得 综上有 故选C。 7．（1）设碰撞后小物块M做平抛运动的初速度大小为，对M，由平抛运动规律有 代入题中数据，解得 （2）设小球在最高点时速度为，则有 设碰后小球速度大小为，小球上升过程中，根据动能定理有 联立解得 小物块与小球碰撞过程，取向右为正方向，根据动量守恒有 联立解得 对小物块，由动能定理有 联立解得 雨 8．(24-25高二下·上海曹杨第二中学·期末)闷热的下雨天常常能闻到类似泥土混合青草的“土腥味”，是由于某种菌类在干燥的土壤中释放的孢子在代谢的过程中产生一种名为“土腥素”的有机化合物。下雨时，雨水撞击土壤能使这些有机物被带到空气中。最终“土腥素”能够进入人的鼻腔说明了__________（从分子动理论角度解释）。 9．(24-25高二下·上海曹杨第二中学·期末)在雷雨天气时，天空中的闪电会将空气中的氧气转化为臭氧，温度和质量都相同的氧气和臭氧气体，分子平均动能__________（A．氧气大B．一样大C．臭氧大），内能__________（A．氧气大B．一样大C．臭氧大）。 10．(24-25高二下·上海曹杨第二中学·期末)小理喜欢雨后充满生机的味道，当他深吸一口气，吸入的空气质量约为__________千克，大约吸入__________个分子。（保留两位有效数字。已知空气的平均摩尔质量为M=2.9×10−2kg/mol，一次呼吸大约吸入500mL空气） 11．(24-25高二下·上海曹杨第二中学·期末)雨滴从高空落到地面的过程，除了受到重力以外，还受到一个与运动方向相反的空气阻力f=kv2（v为雨滴速度，k为常量）的作用。已知雨滴的质量为m，重力加速度为g。若雨滴最终匀速落在地面上，则雨滴落地时的速度大小为__________，请在坐标上画出雨滴运动的v−t图像________。 12．(24-25高二下·上海曹杨第二中学·期末)在无风的下雨天，雨滴下落速度为2.0m/s，小理打着伞匀速行走，行进速度为1.5m/s，以下伞柄的方向挡雨效果最好的是（　　） A． B． C． D． 13．(24-25高二下·上海曹杨第二中学·期末)汽车玻璃贴了防水膜后，水滴在贴膜的后视镜面上呈椭球形，不易停留，从而在遇到雨水的时候，雨水会自然流走，保持视野清晰。下列说法正确的是（　　） A．水滴呈椭球形是水和防水膜发生了浸润现象 B．水滴呈椭球形是水表面张力与重力共同作用的结果 C．与未贴膜的玻璃表面接触的那层水分子间的作用力表现为引力 D．与未贴膜的玻璃表面接触的那层水分子分布比水滴的内部稀疏 14．(24-25高二下·上海曹杨第二中学·期末)雨滴打到荷叶上，发出细碎之声，根据物理知识可以求雨水对荷叶的压强p。若雨滴以速度v0匀速下落，与水平荷叶碰撞后速度变为零，空中雨水的平均密度为ρ，则压强p的大小为（水滴撞击荷叶时形状可视为圆柱形，不计雨滴重力的影响）（　　） A． B． C． D． 15．(24-25高二下·上海曹杨第二中学·期末)小舞取了一朵花上沾了花粉的雨滴，在实验室中用显微镜观察花粉颗粒的布朗运动，每隔30s把花粉颗粒的位置记录下来，然后用线段把这些位置按时间顺序依次连接起来，得到如图所示的位置连线图。下列说法正确的是（　　） A．乙图中，花粉颗粒运动的位置连线就是花粉颗粒运动的轨迹 B．悬浮花粉颗粒越大，布朗运动越显著 C．布朗运动反映了液体分子永不停息的无规则运动 D．温度降到0℃时，花粉颗粒的布朗运动会停止 16．(24-25高二下·上海曹杨第二中学·期末)内径为h、深度为h的圆柱体枯井如图所示。水的折射率，雨后枯井被灌满水，蹲在井底中央处的青蛙（视为质点）（　　） A．看到井外的范围变小 B．看到井外的范围变大 C．若可看到井外地面上的花，竖直向上跳到的位置距离井口最远为 D．若可看到井外地面上的花，竖直向上跳到的位置距离井口最远为 【答案】8．分子在不停地做无规则运动 9． B A 10． 6.5×10−4 1.3×1022 11． 12．B 13．BD 14．A 15．C 16．BD 【解析】8．根据分子动理论，分子在不停地做无规则运动，当大雨落下，水滴包裹着土腥素和孢子进入空气时，这些分子和微粒在空气中也会继续做无规则运动，从而有可能进入人的鼻腔。 9．[1]温度是气体分子平均动能的标志，温度相同意味着气体分子的平均动能相同，故温度和质量都相同的氧气和臭氧气体，它们的分子平均动能是一样大的。 [2]内能是物体内部全部分子做热运动时的分子动能和分子势能的总和，温度和质量相同，氧气和臭氧的分子平均动能相同，但氧气分子数大，故分子动能大，不计气体分子势能则氧气内能大。 10．[1]在标准状况下，1摩尔任何气体的体积为22.4L，一次呼吸大约吸入500mL空气，吸入的空气质量约为 [2]大约吸入分子个数为 11．[1]雨滴最终匀速落在地面上，则 雨滴落地时的速度大小为 [2]雨滴下落过程由牛顿第二定律 解得，可知雨滴做加速度减小的加速运动，达到最大速度后匀速运动，故v−t图像如图 12．雨相对人的速度是斜向右下方，与竖直方向夹角为θ，有 θ=37°，故伞应斜向左上方与竖直方向夹θ=37°挡雨效果最好。 故选B。 13．AB．玻璃贴了防水膜后与水滴不浸润，呈椭球形是水表面张力与重力共同作用的结果，故A错误，B正确； C．玻璃与水是浸润的，接触玻璃的那层水分子比较密集，相互间的作用力表现为斥力，故C错误； D．液体表面分子的分布要比内部稀疏，这是因为液体分子在永不停息地做热运动，液体表面的分子由于热运动要逃离液体表面，所以表面的分子比较稀疏，故D正确。 故选BD。 14．水滴撞击荷叶时形状可视为圆柱形，设面积为S，雨滴以速度v0匀速下落受到荷叶的平均冲击力为，根据动量定理 由 解得 故选A。 15．A．乙图中，花粉颗粒每隔30s的位置连线不是花粉颗粒运动的轨迹，故A错误； B．悬浮花粉颗粒越小，布朗运动越显著，故B错误； C．布朗运动反映了液体分子永不停息的无规则运动，故C正确； D．温度降到0℃时，液体分子仍不停地做无规则运动，花粉颗粒的布朗运动不会停止，故D错误。 故选C。 16．AB．根据折射定律 θ空>θ介，枯井被灌满水，蹲在井底中央处的青蛙看到井外的范围变大了，故A错误，B正确； CD．恰好可看到井外地面上的花，则有， 解得，竖直向上跳到的位置距离井口最远为，故C错误，D正确。 故选BD。 电磁感应是电磁学中最重大的发现之一，它进一步揭示了电、磁之间的相互联系。以下是小组开展的电磁感应相关的研究。 17．(24-25高二下·上海南汇中学·期末)某小组利用如图（a）所示的装置验证感应电动势大小与磁通量变化率之间的关系。线圈匝数和面积均不变，通过调节智能电源，在初级线圈中产生可控的变化的磁场，用磁传感器测量磁感应强度B，用电压传感器测量次级线圈产生的感应电动势E。某次实验中得到的B−t、E−t图像如图（b）所示。 （1）由图（b）可知，当t=0.2s时，线圈内磁感应强度的变化率______T/s，若线圈的匝数为n=200，则线圈内磁通量的变化率______Wb/s。 （2）请将图（b）中的E−t图像补充完整____。 18．(24-25高二下·上海南汇中学·期末)某小组用小车探究电磁阻拦的效果。如图所示（俯视），在遥控小车底面安装有单匝矩形金属线框（线框与水平地面平行）。小车以初速度v0向右通过竖直向下的有界磁场，不计摩擦，当cd边刚离开磁场边界MN时，小车速度恰好为零。 （1）线框穿过磁场的过程中，感应电流的方向( ) A．均为顺时针 B．均为逆时针 C．先顺时针再逆时针 D．先逆时针再顺时针 （2）以下关于小车运动的速度−时间（v−t）图像，正确的是( ) （3）已知小车初速度v0=5m/s，小车总质量m=0.2kg，金属框宽为0.1m、长为0.2m，电阻R=2Ω，磁场宽度D=0.4m，磁感应强度B=1.2T。求： ①ab边刚进入磁场时，线框中产生的感应电流大小____； ②ab边刚进入磁场时，线框的加速度大小和方向____； ③线框进入磁场的过程中，通过导线截面的电荷量q____； ④线框进入磁场和穿出磁场过程的发热量之比E1∶E2____。 【答案】17． 0.02 2.0×10−6 18． D B 0.3A 0.18m/s2，方向水平向左 0.012C 1∶1 【解析】17．[1]图（b）可知0.2s时线圈内磁感应强度的变化率 [2]图（b）可知0.2s时线圈产生的电动势大小 若线圈的匝数为n=200，根据法拉第电磁感应定律有 则线圈内磁通量的变化率 [3]根据 由于线圈线圈匝数和面积均不变，可知电动势正比与，图（b）可知0.16s到0.36s时电动势为0.4mV且此时磁感应强度的变化率0.02T/s， 题图（b）可知0.36s到0.52s磁感应强度不变，则电动势E2为0；题图（b）可知0.52s到0.6s磁感应强度的变化率为 则此时电动势 0.6s后磁场不变，电动势为0，故图像如下 18．[1]线框穿过磁场的过程中，线圈磁通量先增加后减少，根据楞次定律可知线圈电流方向先逆时针后顺时针。 故选D。 [2]ab边进入磁场后，受到向左的安培力，小车减速，产生的电动势减小，感应电流减小，线框受到的安培力减小，故线框做加速度减小的减速运动，线框全部进入磁场后，线框中没有感应电流，不受安培力作用，线框做匀速直线运动，ab边出磁场后，cd边切割磁感线，线框中有感应电流，cd边受到向左的安培力，线框又做加速度减小的减速运动，因此定性画出小车运动的速度v随时间t变化的关系图像如图B选项所示。 故选B。 [3]ab边刚进入磁场时，线框中产生的感应电流大小 [4]ab边刚进入磁场时，线框的加速度大小 左手定则可知ab所受安培力方向水平向左，故加速度方向水平向左。 [5]根据 可知线框进入磁场的过程中，通过导线截面的电荷量 [6]设线框完全进入磁场时速度为v1，规定向右为正方向，小车进磁场过程，由动量定理有 小车完全出磁场时速度为v2，由动量定理有 联立解得 故线框进入磁场产生的热量 故线框进出磁场产生的热量 联立解得 故 杂技项目“球内飞车”惊险刺激，表演时将一个由钢骨架和铁丝网构成的球壳固定在水平地面上，杂技演员骑着摩托车沿球壳内壁做圆周运动，演员与摩托车整体简化成质点，总质量为，球壳的内半径为，重力加速度为。 19．(24-25高二下·上海奉贤区·期末)如图，演员骑摩托车沿球壳内壁的水平“赤道”大圆，做圆周运动。 （1）为了追求刺激的感官效果，飞车速度越来越快，则充当向心力的是________ A．合外力    B．重力    C．弹力    D．摩擦力 （2）演员骑摩托车沿“赤道”大圆做匀速圆周运动时，由于受到侧向静摩擦力而不会跌落下来。已知最大侧向静摩擦力是摩托车轮胎与铁丝网之间弹力的倍，则演员骑摩托车运动的最小角速度ω=________。 20．(24-25高二下·上海奉贤区·期末)如图，若演员骑摩托车（整体简化成质点）在虚线水平圆周上做匀速圆周运动，为铁笼的球心，为虚线轨道的圆心，与竖直方向的夹角为。当刚好无侧向摩擦力时，质点的速度大小________；若此时稍微增大演员与摩托车的速度，摩托车有沿球壳内壁________（选涂：A．上移  B．下移）的趋势。 21．(24-25高二下·上海奉贤区·期末)如图，演员骑摩托车沿着球壳内壁，做竖直平面内的匀速圆周运动，速率，总质量，摩托车受到的阻力是摩托车对轨道压力的0.1倍。已知摩托车通过最高点时，牵引力的瞬时功率为零，取。求： （1）球壳的内半径； （2）摩托车通过最低点时，牵引力的功率； （3）某次演员骑摩托车从经过再到的过程，轨道对摩托车的弹力冲量的大小。 【答案】19． C 20． A 21．（1）；（2）；（3） 【解析】19．（1）[1]演员骑摩托车沿球壳内壁的水平“赤道”大圆，做圆周运动，竖直方向重力与摩擦力平衡，球壳内壁的弹力提供向心力，故选C。 （2）[2]由题意，可知， 联立，可求得演员骑摩托车运动的最小角速度 20．[1]由题意，当刚好无侧向摩擦力时，根据牛顿第二定律有 求得质点的速度大小 [2]若此时稍微增大演员与摩托车的速度，重力与弹力的合力不足以提供所需向心力，摩托车有离心运动的趋势，将沿球壳内壁上移，故选A。 21．（1）演员骑摩托车沿着球壳内壁，做竖直平面内的匀速圆周运动，速率 在最高点，牵引力的瞬时功率 可得 由于速率不变，故此时车受到的阻力 又，可得，即轨道对车无弹力，演员及摩托车整体仅受重力 由重力提供向心力 解得球壳的内半径为 （2）在最低点，对演员和摩托车整体进行受力分析 此时合力提供向心力，即 轨道对车的弹力 轨道对车的阻力 牵引力 牵引力的功率 （3）某次演员骑摩托车从运动到，整体的动量变化，方向水平向右，大小为 这段过程中，运动的时间 重力的冲量竖直向下，大小为 由动量定理，绘出如图所示的矢量三角形 可解得轨道对摩托车的弹力冲量的大小 22．(24-25高二下·上海莘庄中学·期末)中国航天 2023年10月26日消息，据中国载人航天工程办公室消息，神舟十七号载人飞船发射入轨后，于北京时间2023年10月26日17时46分，成功对接于空间站天和核心舱前向端口，整个对接过程历时约6.5小时。 (1)空间站的运行轨道可近似看作圆形轨道，椭圆轨道为神舟十七号载人飞船与空间站对接前的运行轨道，已知地球半径为R，两轨道相切于P点，地球表面重力加速度大小为，下列说法正确的是（　　） A．轨道上的线速度大小为。 B．神舟十七号载人飞船在轨道上P点的加速度小于在轨道上P点的加速度。 C．神舟十七号载人飞船在P点经点火加速才能从轨道进入轨道 D．轨道上的神舟十七号载人飞船想与前方的空间站对接，只需要沿运动方向加速即可。 (2)根据狭义相对论，空间站里的时钟会变__________（A、快；B、慢）；根据广义相对论引力场理论，空间站里的时钟会变____________（A、快；B、慢）。 (3)空间站绕地球飞行轨道距离地面约400km，绕地球飞行一周时间大约为90min，空间站绕行的向心加速度是__________。空间站绕行的轨道半径与同步卫星轨道半径之比是________。（已知地球半径6400km） (4)空间站飞行轨道该处存在着稀薄的空气，设空间站运行轨道处空气密度，空间站垂直于速度方向的横截面积，空间站运行速率v=7.7km/s，空气分子与空间站相遇瞬间达到共速。假设为维持空间站始终在该轨道上做圆周运动，需开动空间站携带的霍尔电推进发动机，则发动机给空间站提供的推力约为（　　） A． B． C． D． (5)如图所示，空间站进行太空行走的宇航员A和B的质量分别为80kg和100kg。他们携手远离空间站，相对空间站的速度为0.1m/s。A将B向空间站方向轻推后，A的速度变为0.2m/s，此时B的速度大小是______和方向是______（选填“靠近空间站方向或者离开空间站方向”） 【答案】(1)C (2) B A (3) (4)A (5) 离开空间站方向 【详解】（1）A．根据 可得 轨道上半径r大于R，线速度小于，A错误； B．在同一位置引力大小相同，根据 所以加速度相同，B错误； C．卫星由低轨道变轨到更高的轨道时需加速，则神舟十七号载人飞船在P点经点火加速才能从轨道进入轨道，C正确； D．对接空间站需要先减速做向心运动降低轨道，再加速做离心运动进行对接，D错误。 故选C。 （2）[1]根据狭义相对论，空间站相对地球在高速运动，地球上的观察者看空间站的钟是慢的，故选B。 [2]广义相对论是引力对时间的影响，引力势越低的地方，时间流逝越慢，空间站的引力势比地面高，则时间流逝更快，故选A。 （3）[1] 解得 [2]根据 解得 所以 解得 （4）空间站在非常短的时间t内扫过的长度为 扫过的体积为 该体积内的空气获得跟空间站相同的速度，根据动量定理有 解得 故选A。 （5）[1][2]A将B向空间站方向轻推的过程中，A和B组成的系统动量守恒，由动量守恒定律有 解得 方向远离空间站。 射击 静止在岸边平静湖面上的小船里一名运动员站在甲板上用步枪沿水平方向练习射击。不考虑水对船的阻力及子弹受到的空气阻力。 23．(24-25高二下·上海杨浦区·期末)如图，运动员持枪向固定在船上的竖直靶射出一枚子弹，子弹射入靶内没有穿出。（　　） A．子弹飞行过程中小船速度为零 B．子弹射入靶内后小船速度为零 C．子弹飞行过程中小船向射击方向匀速运动 D．子弹射入靶内后小船向射击方向匀速运动 24．(24-25高二下·上海杨浦区·期末)如图，运动员持枪向固定在岸上水平地面上的木块射击。假设木块对子弹的阻力恒定。子弹在射入木块前的动能为，动量为，子弹射穿此木块后的动能为，动量为，则子弹在木块中运动的平均速度大小为（　　） A． B． C． D． 25．(24-25高二下·上海杨浦区·期末)长为2.5m的阻尼块静止放置在岸上水平地面上，子弹以200m/s的速度击中阻尼块并穿出，子弹穿出时速度为60m/s，用时为2.0×10⁻²s。已知子弹质量为0.10kg，阻尼块与水平地面间的动摩擦因数为0.50。假设阻尼块与子弹间的相互作用力恒定。求阻尼块质量，并分析说明在子弹穿过阻尼块的过程中子弹和阻尼块的总动量可视作守恒的条件。 【答案】23．B 24．AD 25．见解析 【详解】23．AC．子弹射出时，根据动量守恒定律可得 故子弹射出时，船有速度，由于运动过程中忽略阻力，子弹飞行过程中小船速度不为0，且船沿反方向运动，故AC错误； BD．子弹射入靶后，根据动量守恒定律可得 解得 故子弹射入靶内后小船速度为零，故B正确，D错误。 故选B。 24．AC．由动能的定义式可知 ，动量的定义式可知p=mv，所以速度，木板对子弹的阻力大小恒定，子弹做匀变速直线运动，所以平均速度，故A正确，C错误。 BD．木块对子弹的阻力恒定，故子弹射入木块做匀减速直线运动，则 其中，，， 故，故D正确，B错误。 故选AD。 25．子弹在阻尼块中做匀减速直线运动，则 解得 则子弹受到的阻力为 由牛顿第三定律可得阻尼块受到的子弹的作用力为700N，阻尼块与水平地面间的摩擦力为 阻尼块加速度为，则 子弹穿过阻尼块时，子弹的位移为 阻尼块位移为 由于阻尼块长度为 2.5m，子弹穿出时 代入解得 子弹和阻尼块的总动量可视作守恒的条件是系统（子弹与阻尼块）在水平方向的外力远小于内力；其中摩擦力为 内力为700N，由于 故在子弹穿过阻尼块的过程中子弹和阻尼块的总动量可视作守恒的条件是地面摩擦力的冲量远小于子弹与阻尼块间的内力冲量。 碰撞现象在自然界和生活中普遍存在，无论宏观还是微观领域，碰撞都是发现新现象，探索新规律的重要手段。 26．(24-25高二下·上海风华中学·期末)下列运动中的物体，动量始终保持不变的是（　　） A．绕地球匀速运行的同步卫星 B．小球碰到竖直墙壁被弹回，速度大小不变 C．用绳子拉着物体，沿斜面做匀速直线运动 D．荡秋千的小孩，每次荡起的高度保持不变 27．(24-25高二下·上海风华中学·期末)篮球运动员接传来的篮球时，通常要先伸出两臂迎接，手接触到球后，两臂随球迅速引至胸前，这样做可以（　　） A．减小球对手的冲力 B．减小球的冲量 C．减小球的动量变化量 D．减小球的动能变化量 28．(24-25高二下·上海风华中学·期末)质量为的物体运动速度为，则其动量为___________；如果一个物体所受合力为，则的动量变化为___________。 29．(24-25高二下·上海风华中学·期末)北京冬奥会冰壶比赛训练中，运动员将质量为的冰壶甲推出，运动一段时间后以的速度正碰静止的冰壶乙，然后冰壶甲以的速度继续向前滑向大本营中心，若两冰壶质量相等。 （1）求冰壶乙获得的速度大小； （2）判断两冰壶之间的碰撞是弹性碰撞还是非弹性碰撞？若是非弹性碰撞，能量损失多少？ 【答案】26．C 27．A 28． 10 20 29．（1）0.3m/s；（2）非弹性碰撞，损失0.57J。 【详解】26．A．绕地球匀速运行的同步卫星，动量大小不变，但是方向不断变化，选项A错误； B．小球碰到竖直墙壁被弹回，速度大小不变，则动量大小不变，方向相反，选项B错误； C．用绳子拉着物体，沿斜面做匀速直线运动，物体的动量不变，选项C正确； D．荡秋千的小孩，每次荡起的高度保持不变，速度的大小和方向都不断变化，则动量不断变化，选项D错误。 故选C。 27．篮球运动员接传来的篮球时，篮球的动量变化以及动能变化都是一定的，即手受到篮球的冲量是一定的，通常要先伸出两臂迎接，手接触到球后，两臂随球迅速引至胸前，这样可以增加手和篮球的作用时间，根据动量定理，从而减小球对手的冲力。 故选A。 28．[1]质量为的物体运动速度为，则其动量为 [2]如果一个物体所受合力为4N，则根据动量定理可知，的动量变化为 29．（1）设甲的速度为正，则由动量守恒定律 解得 （2）碰撞的能量损失 则两冰壶之间的碰撞是非弹性碰撞。能量损失0.57J。 30．(24-25高二下·上海莘庄中学·期末)蹦极 蹦极是一项既惊险又刺激的运动，为了研究蹦极过程，做以下简化：将小明视为质点，他的运动沿竖直方向，忽略弹性绳的质量。如图所示，某次蹦极时，小明从平台P点由静止开始下落，到A点时弹性绳恰好伸直，之后继续向下运动，能到达的最低位置为B点。若在小明身上装上传感器，可以测量他在不同位置的速度v以及离开蹦极台的位移大小l。已知小明及所带装备的总质量为m=60kg，弹性绳原长。 (1)不计空气阻力，小明下落第一个2m所用时间为，下落第五个2m所用的时间为，则满足（　　） A． B． C． D． (2)小明从蹦极台由静止下落，得到的v-l图像如图所示。不计空气阻力，重力加速度。 ①在第一次下降过程中x=________m处小明的动能最大，此时绳的弹性势能=__________J； ②我们已经知道基于胡克定律推导出的弹簧弹性势能的表达式为，请利用v-t图像上的数据初步推断：该弹性绳是否像弹簧一样遵循胡克定律？____ (3)儿童蹦极中，拴在腰间左右两侧的是弹性极好的轻质橡皮绳。质量为m的小亮如图所示静止悬挂时，两橡皮绳的拉力大小均恰为，若此时小亮左侧橡皮绳在腰间断裂，则小亮此时（　　） A．加速度为零，速度也为零 B．加速度，沿原断裂橡皮绳的方向斜向下 C．加速度，垂直未断裂橡皮绳的方向斜向下 D．加速度，方向竖直向下 【答案】(1)C (2) 不遵循 (3)B 【详解】（1）因为弹性绳原长，所以前10m，小明做自由落体运动，根据 则 下落第5个2m所用时间 所以 故选C。 （2）[1]第一次下落过程中，动能最大处即速度最大处，由图可知此时 [2]此时根据能量守恒 [3]不遵循。根据胡可定律求得速度最大时 解得 此时弹性势能 与上述通过能量守恒求值不同，所以弹性绳与弹簧不同。 （3）小明静止时受到重力和两根橡皮绳的拉力，处于平衡状态，由受力分析可知 故三力平衡时，三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线，故小明右侧橡皮绳拉力与重力的合力与左侧橡皮绳断开前的弹力方向相反，大小等于，故加速度为，沿原断裂绳的方向斜向下。 故选B。 “旋转飞椅”“海盗船”“激流勇进”等是游乐场里深受人们喜爱的项目，它们的设计中都巧妙地运用了物理学原理。 31．(24-25高二下·上海浦东新区·期末)“旋转飞椅”的简化结构如图所示。座椅通过缆绳悬挂在水平转盘上，当转盘绕其中心竖直轴匀速转动时，带动座椅和坐在座椅上的游客在水平面内做匀速圆周运动，不计空气阻力。 （1）游客做匀速圆周运动时，保持不变的物理量有________。 A．所受的合力    B．加速度    C．线速度    D．动能 （2）若转盘旋转2圈用时1 min，则转盘的周期为___s。游客的质量为40 kg，其做匀速圆周运动的半径为5 m，则座椅对游客的作用力大小为___N。 32．(24-25高二下·上海浦东新区·期末)“海盗船”在外力驱动下启动，当达到一定高度后撤去驱动力，此后“海盗船”来回摆动，幅度逐渐减小。 （1）由低处向高处摆动过程中，“海盗船”________。 A．重力势能增大，动能减小，机械能减小     B．重力势能减小，动能增大，机械能减小 C．重力势能增大，动能减小，机械能不变     D．重力势能减小，动能增大，机械能不变 （2）坐在“海盗船”里的游客经过最低点时________。 A．处于失重状态     B．处于超重状态 C．对座椅的压力大小等于零     D．对座椅的压力大小等于游客重力大小 33．(24-25高二下·上海浦东新区·期末)“激流勇进”设施如图所示，船和游客的总质量为m，在动力系统的牵引下，由静止开始沿倾角为θ的直道，以加速度a匀加速提升至一定高度，随后依次经过几段不同的轨道，最后冲入水池中。 （1）在沿直道提升阶段，船对游客________。 A．做正功    B．不做功    C．做负功 （2）在沿直道提升阶段，若船和游客整体所受阻力大小为总重力大小的k倍，重力加速度大小为g，求动力系统提供的牵引力大小____。 【答案】31． D 30 392.1 32． A B 33． A 【解析】31．[1] 游客做匀速圆周运动时，物体所受的合力、线速度以及加速度为矢量，方向发生变化，但是动能为标量，故保持不变的物理量为动能。 故选D。 [2] 转盘的周期为 [3] 座椅对游客的作用力大小为 32．[1] 由低处向高处摆动过程中，“海盗船”重力做负功，重力势能增大，动能减小，其中摩擦力做负功，故机械能减小。 故选A。 [2] AB．坐在“海盗船”里的游客经过最低点时，根据 可得加速度方向竖直向上，故此时处于超重状态，故A错误，B正确； CD．由上述可得 根据牛顿第三定律可得 故CD错误。 故选B。 33．[1] 在动力系统的牵引下，在沿直道提升阶段，船对游客做正功。 故选A。 [2]根据牛顿第二定律可得 解得 34．(24-25高二下·上海莘庄中学·期末)交通工具 汽车是现代社会人们出行的主要交通工具。其运行过程中相应的运动情况、安全性能、胎压等问题都是我们不可忽视的地方。 (1)胎压，严格意义上指的是轮胎内部空气压强，是汽车行车安全及动力性能一个重要指标。从微观角度看，压强的影响因素有：分子的质量、分子热运动的剧烈程度和______________；通常为了安全起见，汽车轮胎内的压强是在2.3−2.5bar（1bar=105Pa），请用国际单位制基本单位表示压强的单位1Pa=1____________________。 (2)如图所示是某小区出口自动门控制电路局部示意图，当有车辆经过门前10m处位置时，由于压力增大、埋在道路上的压力传感器阻值Rx变大，A、B间的电压发生变化，控制电路接通，大门自动打开，电路中电源内阻r不能忽略。当有车辆通过时，下列判断正确的是（　　） A．通过R0的电流变大 B．电源内阻r消耗功率变小 C．R0两端的电压变大 D．A、B间的电压变大 (3)炎热的夏天，在高速公路上疾驶的汽车极易发生“爆胎”的现象，从而引发车祸，必须引起人们足够的重视。一辆停在地下车库内的汽车，行驶前轮胎内气体压强为2.5atm，温度为27℃；该汽车从车库驶出后奔向高速公路，在高速公路上长时间疾驶导致爆胎，爆胎时胎内气体的压强为2.8atm，轮胎中的空气可看作理想气体。已知T=t+273K，爆胎前轮胎体积可视为不变。则：爆胎时轮胎内气体的温度为__________℃；若爆胎后气体迅速外泄，来不及与外界发生热交换，分析此过程的内能如何变化。具体分析过程：________________________________________ (4)在一个检测某款电动车性能的某次实验中，质量为600kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶，达到的最大速度为30m/s，整个过程所用时间为20s。利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v，并描绘出的图象如图：（图中AB、BO均为直线）。假设电动车行驶中所受的阻力恒定，求：则： ①该环保电动车的额定功率为______________W； ②求整个过程中环保电动车运动的总位移_____m。 【答案】(1) 分子的密集程度 kg⋅m−1⋅s−2 (2)BD (3) 63 见解析 (4) 24000 172.5 【详解】（1）[1]从微观角度看，压强的影响因素有：分子的质量、分子热运动的剧烈程度和分子的密集程度； [2]根据， 可知国际单位制基本单位表示压强的单位 （2）AC．当有车辆通过时，由于压力增大，埋在道路上的压力传感器阻值Rx变大，电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流I总减小，路端电压U外增大；由于通过R1的电流减小，R1两端电压减小，则R2两端电压增大，通过R2的电流增大，所以通过R0的电流变小，R0两端的电压变小，故AC错误； B．根据 由于电路总电流I总减小，所以电源内阻r消耗功率变小，故B正确； D．由于路端电压U外增大，R1两端电压减小，则R0与压力传感器串联部分的电压增大，又R0两端的电压变小，所以A、B间的电压变大，故D正确。 故选BD。 （3）[1]根据查理定律可得 其中，， 解得 则爆胎时轮胎内气体的温度为 [2]若爆胎后气体迅速外泄，来不及与外界发生热交换，由于气体体积变大，外界对气体做负功，根据热力学第一定律，由于Q=0，W<0，则有ΔU<0，可知此过程气体的内能减少。 （4）①[1]当牵引力等于阻力时，电动车速度达到最大，此时有， ②[2]由题图可知，电动车先做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可得 可得加速度大小为 汽车匀加速结束时的速度为 电动车做匀加速过程经历的时间为 电动车做匀加速过程的位移大小为 电动车过B点后在额定功率下做变加速运动，由动能定理得 代入数据解得 则整个过程中环保电动车运动的总位移为 如图，高台跳水项目中要求运动员从距离水面的高台上跳下。某运动员起跳瞬间重心离高台台面的高度为，斜向上跳离高台瞬间的速度大小为，跳至最高点时重心离台面的高度为，入水（手刚触及水面）时重心离水面的高度为。图中虚线为运动员重心的运动轨迹。已知运动员的质量为，重力加速度为，不计空气阻力。 35．(24-25高二下·上海宝山区·期末)若将运动员在空中的运动分解为水平方向和竖直方向的两个分运动，则两者（    ） A．都是匀速直线运动 B．都是匀变直线运动 C．分别为匀速直线运动和匀变速直线运动 D．分别为匀变速直线运动和匀速直线运动 36．(24-25高二下·上海宝山区·期末)在最高点时运动员速度的方向为_____（选择：A、水平向左B、竖直向上C、向左斜向下D、向左斜向上），速度的大小为_____。 37．(24-25高二下·上海宝山区·期末)（计算）求运动员从刚跳离高台到手指刚触及水面时的运动时间。 38．(24-25高二下·上海宝山区·期末)假设运动员入水时两手指尖并拢、身体笔直且与水面垂直。已知运动员身体长为，水对其作用力随手指落水深度的变化关系如图所示。 （1）当从0增大到的过程中运动员加速度大小的变化情况是：( ) A、一直增大                        B、一直减小 C、先增大，后减小，再不变        D、先减小，后增大、再减小，最后保持零 （2）当从0增大到的过程中运动员减少的机械能为_____。 【答案】35．C 36． A 37． 38． D 【解析】35．竖直方向只受重力，加速度恒定，为匀变速直线运动，水平方向速度不为零，加速度为零，为匀速直线运动，故分别为匀变速直线运动和匀速直线运动。 故选C。 36．[1]在最高点时运动员竖直方向速度为零，水平方向速度不为零，速度的方向为水平向左。 故选A。 [2]竖直方向，根据 根据运动的合成 联立可得 37．将运动员在空中的运动过程分解为水平方向的匀速运动和竖直方向的竖直上抛运动，在竖直方向上运动员只受重力，运动的加速度就是g。对于竖直方向的上升运动，有 可得 对于竖直方向的下落运动，有 可得 所以运动员空中运动的时间 38．[1]人的重力为，由图结合牛顿第二定律可知运动员加速度大小的变化情况是先减小，再反向增大，再减小，最后保持零。 故选D。 [2]根据功能关系除了重力外其他力对运动员做的功为机械能变化量，其他力做负功，则机械能减少，减少量为 太阳能的利用有光热转换和光电转换，光伏发电是一种新兴的可再生能源，是太阳能利用的重要方面。 39．(24-25高二下·上海宝山区·期末)太阳能来源于太阳内部（    ） A．氢的核聚变 B．氢的核裂变 C．氢的化学反应 40．(24-25高二下·上海宝山区·期末)太阳能帆板由多个太阳能电池组成，我国自主研究的神舟飞船都安装有太阳能帆板，太阳能帆板的作用是（    ） A．保持飞船平衡、稳定地飞行 B．保护飞船不受过强的太阳光辐射 C．将太阳能直接转化成飞船的机械能 D．为飞船上的电气设备提供电能 41．(24-25高二下·上海宝山区·期末)太阳能电池由许多电池“晶片”串联和并联组成。测得某电池“晶片”的开路电压为，短路电流为，则该电池“晶片”的内阻为_____。某同学将多个晶片并联使用，始终不能点亮“1.5V，0.6W”的小灯（连接良好，器材无故障），原因是：_____。 42．(24-25高二下·上海宝山区·期末)太阳能汽车是一种利用太阳能电池驱动的新型汽车。有一款太阳能汽车，其太阳能电池板的总面积为，其在水平公路上以速度匀速行驶时，太阳光照射到电池板单位面积上的辐射功率为，太阳能电池组提供的电压为，提供给电动机的工作电流为，电动机内阻为，则太阳能电池板的效率为_____；若电动机将90%的输出功率转化为用于牵引汽车前进的机械功率，则电动机的输出功率为_____W，该车受到的阻力为_____。 【答案】39．A 40．D 41． 24 多个晶片并联后提供的电压远小于小灯的额定电压 42． 15% 4000 300 【解析】39．太阳能来源于太阳内部氢的核聚变，故选A； 40．太阳能帆板的作用是为飞船上的电气设备提供电能。故选D。 41．[1]根据 [2]某同学将多个晶片并联使用，始终不能点亮“1.5V，0.6W”的小灯，原因是多个晶片并联后提供的电压远小于小灯的额定电压1.5伏； 42．[1]太阳能电池板的效率为 [2]若电动机将90%的输出功率转化为用于牵引汽车前进的机械功率，则电动机的输出功率为P出=IU-I2r=20×240W-202×2W=4000W [3]该车受到的阻力为 航空母舰设计时不仅要考虑舰载机安全起飞，为了使舰载机在航空母舰上安全降落，还设计了拦阻索来缩短舰载机的着舰滑行距离。受航空母舰甲板长度的限制，提高舰载机的加速性能是研制工作的重要任务之一。 43．(24-25高二下·上海浦东新区·期末)某舰载机在陆地模拟训练时，初速度大小约为，经7 s匀减速滑行后静止。舰载机在滑行过程中的加速度大小为________，方向________。 44．(24-25高二下·上海浦东新区·期末)舰载机在静止的航母甲板上降落时，当舰载机尾部的拦阻钩成功钩住甲板上的拦阻索，舰载机将在拦阻索的作用下沿直线减速滑行，且加速度随时间逐渐增大。能正确反映其速度v随时间t变化关系的图像是________。 A． B． C． D． 45．(24-25高二下·上海浦东新区·期末)在航母的机库中用绳索（质量不计）悬吊重物，静止时状态如图所示。已知重物重力大小为G，悬绳AO、BO与竖直方向的夹角均为，则悬绳AO的拉力大小为________。 A． B． C． D． 46．(24-25高二下·上海浦东新区·期末)某兴趣小组在空旷、安全的地带进行了模拟飞行实验。已知模拟实验所用模型机的质量为m，发动机最大输出功率为，最大平飞速度大小为。当模型机在巡航高度保持水平直线飞行时，空气对模型机的升力与其重力平衡，空气阻力大小与其速度大小的平方成正比，即。 （1）求比例系数k； （2）当模型机到达巡航高度时，输出功率达到最大，此时速度大小为，求此时模型机的加速度大小a； （3）定性画出模型机在指定巡航高度从加速至过程中的图像。 【答案】43． 10 与初速度方向相反 44．D 45．B 46．（1）;（2）;（3） 【解析】43．[1][2] 舰载机在滑行过程中的加速度大小为 与初速度方向相反。 44．飞机沿直线方向上做减速运动，其加速度逐渐增大，则图像的斜率越来越大。 故选D。 45．竖直方向上，根据平衡条件 解得 故选B。 46．（1）模型机达到最大水平飞行速度时，合力为0，由平衡条件可得 由 可得 解得 （2）速度大小达到时，模型机功率达到最大值，根据牛顿第二定律可得 整理可得 解得 （3）根据上述分析可知，从加速至过程中，功率不变，随着速度的增大，加速度在减小，故模型机做的是加速度减小的加速运动，如图所示 【点睛】 体育运动中蕴含着丰富的物理学原理，投篮、引体向上等都是常见的体育运动。 47．(24-25高二下·上海浦东新区·期末)如图，某同学投出的篮球在空中划过一条漂亮的弧线进入篮筐。此过程中不计空气阻力。 （1）篮球在相等时间内的速度变化量________。 A．大小相同，方向不同     B．大小不同，方向相同 C．大小和方向都不同     D．大小和方向都相同 （2）在图中画出篮球在A位置处的受力示意图，并标出篮球在经过最高点B点时的速度方向____。 48．(24-25高二下·上海浦东新区·期末)某同学在实验室利用“魔板”模拟研究篮球被水平抛出的运动，用小球模拟篮球，通过“魔板”记录小球运动过程，如图所示。图中背景方格的边长表示实际长度为a，“魔板”记录的时间间隔为t，不计小球受到的阻力。 （1）小球的初速度为________。 （2）你认为A点是否为小球被水平抛出的起点？为什么？______。 （3）小球从被水平抛出至运动到C点的时间为________。 49．(24-25高二下·上海浦东新区·期末)记录测试者连续完成N次引体向上的总时间t，利用可以对无氧功率进行估算（其中m为测试者质量，g为重力加速度大小，h为拉升距离，约0.5 m）。 （1）用秒表测得小铭连续完成10次引体向上的总时间为50秒，则无氧功率约为________。 A．5 W    B．50 W    C．500 W    D．5000 W （2）在单杠和地面之间安装力传感器，图中呈现的是一段时间内力传感器的示数随时间的变化情况，由此可以判断________。 A．时刻，小铭上升至最高点     B．到内，小铭先向下后向上拉起 C．小铭的体重为     D．单杠对小铭不做功 【答案】47． D 48． 不是 3t 49． B D 【解析】47．[1] 此过程中不计空气阻力，故篮球做斜抛运动，在竖直方向上做竖直上抛运动，故篮球在相等时间内的速度变化量为，方向竖直向下。 故选D。 [2] 篮球做斜抛运动，所受力为重力；曲线运动的速度方向沿轨迹的切线方向；如图所示 48．[1][2] 小球做平抛运动的水平初速度大小是 根据竖直方向上匀加速直线运动可知，初速度为0，相等时间间隔位移之比为 所以右图中的A点不是飞镖发射的起点。 [3由图可知 根据上述可得经过三个相等时间间隔，故小球从被水平抛出至运动到C点的时间为 49．[1] 假设小明的质量为50kg，手臂的长度大约为0.5m， 代入数据解得 故选B。 [2]AB．由图可知到时刻，单杠与地面之间的作用力先小于重力后大于重力，说明小铭先处于失重状态，后处于超重状态，所以小铭应先加速下降后减速下降，时刻拉力最大，小铭还没有下降到最低点，故AB错误； C．小铭和单杠的总重力为，故C错误； D．小铭在单杠对小铭的作用力方向上没有位移，故单杠对小铭不做功，故D正确。 故选D。 转盘餐桌 如图甲，餐厅中常见的旋转餐桌是由圆形餐桌和圆形转盘叠合组成，圆心均位于中心转轴。忽略桌面、转盘盘面间的间隙，视为在同一水平面内，如图乙转盘上的A、B、C三处由同一种材料制成的小物块（均可视为质点），B、C处物块的质量相等为m，A处物块的质量为2m；A、B与轴O的距离均为0.5r，C到轴O的距离为r。A、B、C处的物块随转盘一起以角速度ω0匀速转动。 50．(24-25高二下·上海建平中学·期末)A处物块的周期为________，线速度的大小为________。 51．(24-25高二下·上海建平中学·期末)A、B、C处的物块所受向心力之比FA∶FB∶FC为（　　） A．2∶1∶1 B．1∶1∶2 C．1∶2∶1 D．2∶1∶2 52．(24-25高二下·上海建平中学·期末)C处的物块转过120°的过程中，物块所受摩擦力的冲量大小为________。 53．(24-25高二下·上海建平中学·期末)一小物块放在转盘上随转盘一起逆时针转动（俯视），物块所受摩擦力F的方向（俯视图）可能是（　　） A． B． C． D． 54．(24-25高二下·上海建平中学·期末)在半径为r的转盘边缘放有一质量为m的小物块，随着转盘角速度由零缓慢增加到某一值时，物块从转盘边缘滑离。已知物块与转盘间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则从转盘开始转动到物块从转盘边缘滑离过程中，转盘对小物块做的功为（　　） A．0 B． C．μmgr D． E． 【答案】50． 51．D 52． 53．BCD 54．B 【详解】50．[1]根据题意，A处物块的周期为 [2]A处物块的线速度 51．根据向心力 可知 故选D。 52．C处的物块 根据平行四边形定则，可知C处的物块转过120°的过程中速度变化量大小为，分析知物块所受摩擦力就是物块的合力，根据动量定理可知，物块所受摩擦力的冲量大小为 53．分析可知物块所受的摩擦力F为物块的合力，物块放在转盘上随转盘做曲线运动，合力一定在轨迹凹侧，可知BCD符合题意。 故选BCD。 54．物块从转盘边缘刚要滑离时有 解得 根据动能定理可知，转盘对小物块做的功为 故选B。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $