精品解析：辽宁大连文谷高级中学2025-2026学年高一下学期期中物理试卷

2025－2026学年度下学期高一期中测试 物理试卷 试卷总分：100 考试时间：75分钟 注意事项： 1.答题时，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上。 2.答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其他答案标号。 3.答非选择题时，必须使用黑色墨水笔或黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上，写在试题卷、草稿纸上无效。 一、选择题（本题有10个小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 1. 经过30多年的山洞蛰伏，我国罗俊院士团队成功测得迄今为止国际最高精度的引力常数G值，被国际同行赞誉为“精密测量领域杰出工艺的典范”。关于万有引力常数G下列说法正确的是（　　） A. 牛顿提出万有引力公式，并测出万有引力常数G的数值 B. G为没有单位的物理常数 C. 地球上纬度越高，万有引力常数G越大 D. 测出万有引力常数后，结合重力加速度和地球半径，就可以计算出地球质量 2. 如图所示，盆景最上端的一个质量为m的苹果，从A点静止下落经过B点落到桌面上的C点，不计空气阻力，A点到盆的上边缘B距离为h1，B点到桌面C距离为h2，下列说法正确的是（　　） A. 选盆的上边缘为零势能面，苹果在A点时机械能为0 B. 选盆的上边缘为零势能面，苹果下落到C点时机械能为mgh2 C. 选桌面为零势能面，苹果在C点的重力势能为0 D. 选桌面为零势能面，苹果在A点的重力势能为mgh1 3. 如图所示，两个质量相同的小球A、B分别用细线悬在等高的O1、O2点。A球的悬线比B球的长，把两球的悬线拉至水平后无初速释放，则球到达最低点的过程中（　　） A. A球重力的瞬时功率一直变大 B. 最低点时，A球机械能大于B球机械能 C. 最低点时，A球的速度小于B球的速度 D. 最低点时，悬线对A球的拉力等于悬线对B球的拉力 4. 如图所示为某时刻三颗人造卫星a、b、c所处的位置及绕行方向。a为地球的静止卫星，与b轨道共面，P点为b、c轨道的一个交点。三颗卫星绕地球的公转均可看作匀速圆周运动，设公转周期分别为、、。下列说法正确的是（　　） A. a可对地球实现全覆盖检测 B. b、c在P点有相撞的危险 C. a、b、c的加速度大小 D. a、b相邻两次相距最近的时间间隔为 5. 大连是滨海城市，每逢新春佳节都会举办盛大的烟火表演。某款新研制的烟花筒亮相大连烟花晚会，其结构如图1所示。工作原理如下：点燃引线后，发射药被引燃并发生爆炸，使礼花弹获得竖直方向的初速度，同时引燃延期引线。当礼花弹上升至最高点时，延期引线引爆礼花弹，使其炸裂为两部分，两部分均沿水平方向飞出。炸开后a、b的运动轨迹如图2所示。不计空气阻力，则（　　） A. 炸开后a、b处于最高点时，a、b两部分的动能之比为1:3 B. 炸开后a、b处于最高点时，a、b两部分的动量大小之比为1:3 C. 从炸开到两部分落地的过程中，a、b两部分所受重力的冲量之比为3:1 D. a、b两部分落地时的重力功率之比为3:1 6. 中国天文学家张钰哲于1928年发现了小行星“中华星”（以“China”命名），它绕太阳运动的轨道是一个非常扁的椭圆，如图所示为中华星的轨道示意图。已知它的公转周期是3.67年，设中华星在运行过程中质量保持不变，下列说法正确的是（　　） A. 从c位置运动到b位置的时间等于从b位置运动到a位置的时间 B. 中华星从c→b→a过程中机械能逐渐变大 C. 中华星在a点动能大于在c点的动能 D. ac间距离与地球公转半径的比值为 7. 加快发展新质生产力是新时代可持续发展的必然要求，我国新能源汽车的迅猛发展就是最好的例证。某新能源汽车生产厂家在平直公路上测试汽车性能，t＝0时刻驾驶汽车由静止启动，时汽车达到额定功率，时汽车速度达到最大，如图是车载电脑生成的汽车牵引力F随速率倒数变化的关系图像。已知汽车和司机的总质量m＝2000kg，所受阻力与总重力的比值恒为，重力加速度，下列说法正确的是（　　） A. 汽车启动后做匀加速直线运动，直到速度达到最大 B. 汽车在BC段做匀加速直线运动 C. 汽车达到的最大速度大小为20m/s D. 从启动到速度达到最大过程中汽车通过的距离为150m 8. 根据权威医学与交通安全研究，骑车佩戴头盔可防止的头部受伤，并且大大减小了损伤程度和事故死亡率。经查阅资料知，头部撞地过程中，撞击力作用到头部的时间约为5 ms；若戴上优质头盔后，撞击力作用到头部的时间为15 ms以上。假定撞击地面后人头部的速度变为0，人头部的质量为5 kg（不计头盔质量），取重力加速度。忽略撞击过程中肢体对头部的作用力，则下列说法正确的是（　　） A. 头盔减小了人的头部撞击过程中撞击力的冲量 B. 头盔减小了人的头部撞击过程中的撞击力 C. 在事故中头盔对地面的冲量与地面对头盔的冲量相同 D. 若人的头部以的速度垂直撞击地面，戴头盔使撞击力至少减少约5333 N 9. 一块物块在高3.0m、长5.0m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示，重力加速度大小取10m/s2。则（　　） A. 物块下滑过程中机械能不守恒 B. 物块与斜面间的摩擦力大小为4N C. 物块下滑时合外力的大小为2N D. 当物块下滑2.0m时机械能损失了12J 10. 如图，质量均为的木块A和B，并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的点系一长为的轻细线，细线另一端系一质量为的球C，现将球C拉起使细线水平伸直，并由静止释放球C，重力加速度为，不计空气阻力，在小球运动过程中（　　） A. A、C组成的系统水平方向动量守恒 B. A、B、C组成的系统机械能守恒 C. 球C第一次达到最大高度时速度为零 D. 球C第一次摆到最低点时，木块A向右移动的距离为 二、非选择题（本题共5小题，共54分。） 11. 2023年9月21日，“天宫课堂”演示了“验证动量守恒定律的实验”。 （1）如图甲所示，质量的测量是通过舱壁上打开的一个支架形状的质量测量仪完成的。在计算机设定的恒力F作用下，物体由静止开始运动，测量装置能够测量出物体运动的距离x和时间t，从而计算出质量_______（用F、x、t表示）。 （2）如图乙所示，质量为500g的钢球A静止悬浮在空中，航天员用手推出质量为100g的钢球B，使它以一定的初速度水平向左撞向钢球A，撞后钢球A、B同时沿水平向相反方向运动。已知后面的背景板上小方格的边长为，分析航天员上述演示的钢球碰撞实验视频，在航天员推出B球后，每隔0.5s连续截取三张照片，如图丙所示。选取水平向左为正方向，则两球碰撞前：A、B的总动量为__________；两球碰撞后：A的动量为__________，B的动量为___。 12. 某实验小组利用打点计时器做“验证机械能守恒定律”的实验。 （1）以下三种测量速度的方案中，合理的是________。 A. 测量下落高度h，通过算出瞬时速度v B. 测量下落时间t，通过算出瞬时速度v C. 根据纸带上某点的相邻两点间的平均速度，得到该点瞬时速度v （2）按照正确的操作得到图1所示的一条纸带，在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC，已知重物的质量为m，当地重力加速度为g，打点计时器打点周期为T。从打O点到打B点的过程中，重物重力势能的减少量为________，动能的增加量为________。 （3）完成上述实验后，某同学采用传感器设计了新的实验方案验证机械能守恒，装置如图2所示。他将宽度均为d的挡光片依次固定在圆弧轨道上，并测出挡光片距离最低点的高度h，摆锤上内置了光电传感器，可测出摆锤经过挡光片的时间Δt。某次实验中记录数据并绘制图像，以h为横坐标，若要得到线性图像，应以________为纵坐标。 13. 柴油打桩机由重锤汽缸、活塞桩帽等若干部件组成。重锤汽缸的质量为m，钢筋混凝土桩固定在活塞桩帽下端，桩帽和桩总质量为。汽缸从桩帽正上方一定高度自由下落，汽缸下落过程中，桩体始终静止。当汽缸到最低点时，向缸内喷射柴油，柴油燃烧，产生猛烈推力，汽缸和桩体瞬间分离，汽缸上升的最大高度为h，重力加速度为。 （1）求柴油燃烧产生的推力对汽缸的冲量； （2）设桩体向下运动过程中所受阻力恒为f，求该次燃烧后桩体在泥土中向下移动的距离。 14. 图甲所示，长为4m的水平轨道AB与半径为R=0.6m的竖直半圆轨道BC在B处平滑连接，C点在B点的正上方，有一质量为m=1kg的滑块（大小不计）受水平外力F的作用，从A处由静止开始向右运动，F与滑块位移x的关系图像如图乙所示，滑块与轨道AB间的动摩擦因数μ=0.4，与轨道BC间的动摩擦因数未知，g取10m/s2。（规定水平向右为力F的正方向） （1）求滑块到达B处时的速度大小； （2）求滑块在水平轨道AB上运动前2m所用的时间； （3）若滑块到达B点时撤去外力F，滑块沿半圆轨道内侧上滑，到达圆心等高处时的速度为，则半圆轨道上的摩擦力对滑块所做的功是多少？ 15. 如图所示，质量为3m的小车C静止于光滑水平面上，小车上表面由长为2L的粗糙水平轨道与半径为L的光滑圆弧轨道平滑连接组成。一个质量为m的小物块B静止在小车的左端，用一根不可伸长、长度为2L的轻质细绳悬挂一质量也为m的小球A，现将小球A向左拉到与悬点同一高度处（细绳处于伸直状态）由静止释放，当小球A摆到最低点时与小物块B刚好发生对心弹性碰撞，小物块B与小车C上水平轨道间的动摩擦因数为，不计空气阻力，A和B均视为质点，重力加速度为g。求： （1）A与B碰后瞬间B的速度大小； （2）B在C上能上升的最大高度； （3）判断B能否从小车左端离开小车，若能，求出B离开小车时的速度；若不能，求B最终在小车上的位置距小车左端的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025－2026学年度下学期高一期中测试 物理试卷 试卷总分：100 考试时间：75分钟 注意事项： 1.答题时，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上。 2.答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其他答案标号。 3.答非选择题时，必须使用黑色墨水笔或黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上，写在试题卷、草稿纸上无效。 一、选择题（本题有10个小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 1. 经过30多年的山洞蛰伏，我国罗俊院士团队成功测得迄今为止国际最高精度的引力常数G值，被国际同行赞誉为“精密测量领域杰出工艺的典范”。关于万有引力常数G下列说法正确的是（　　） A. 牛顿提出万有引力公式，并测出万有引力常数G的数值 B. G为没有单位的物理常数 C. 地球上纬度越高，万有引力常数G越大 D. 测出万有引力常数后，结合重力加速度和地球半径，就可以计算出地球质量 【答案】D 【解析】 【详解】A．牛顿提出了万有引力定律，但万有引力常数是卡文迪什通过扭秤实验首次测得的，故A错误； B．根据万有引力公式，推导可得 则G的单位为，是有单位的物理常数，故B错误； C．是普适常量，其数值是固定的，不会随地球纬度变化，故C错误； D．忽略地球自转影响时，地面物体重力等于万有引力，即 约去物体质量可得地球质量 已知、、即可计算地球质量，故D正确。 故选D。 2. 如图所示，盆景最上端的一个质量为m的苹果，从A点静止下落经过B点落到桌面上的C点，不计空气阻力，A点到盆的上边缘B距离为h1，B点到桌面C距离为h2，下列说法正确的是（　　） A. 选盆的上边缘为零势能面，苹果在A点时机械能为0 B. 选盆的上边缘为零势能面，苹果下落到C点时机械能为mgh2 C. 选桌面为零势能面，苹果在C点的重力势能为0 D. 选桌面为零势能面，苹果在A点的重力势能为mgh1 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据可知，选盆的上边缘为零势能面，苹果在A点时重力势能为mgh1，由于动能为零，所以机械能为mgh1，下落过程中，只有重力做功，机械能守恒，所以苹果下落到C点时机械能为mgh1，故AB错误； CD．选桌面为零势能面，苹果在C点时重力势能为0，在A点时重力势能为mgh1+mgh2，故C正确，D错误。 故选C。 3. 如图所示，两个质量相同的小球A、B分别用细线悬在等高的O1、O2点。A球的悬线比B球的长，把两球的悬线拉至水平后无初速释放，则球到达最低点的过程中（　　） A. A球重力的瞬时功率一直变大 B. 最低点时，A球机械能大于B球机械能 C. 最低点时，A球的速度小于B球的速度 D. 最低点时，悬线对A球的拉力等于悬线对B球的拉力 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据可知，刚释放瞬间A球速度为零，重力的瞬时功率为零，运动到最低点时重力方向与速度方向间的夹角为90°，所以瞬时功率为零，所以从开始释放至到达最低点的过程A球重力的瞬时功率先增大后减小，故A错误； B．小球在运动过程中只有重力做功，机械能守恒，初始时，两小球动能为零，高度相同，重力势能相同，所以机械能相同，运动到最低点时二者机械能仍然相等，故B错误； C．球由静止释放到运动到最低点，根据动能定理可得 所以 由于A球的悬线比B球的悬线长，所以A球在最低点的速度大于B球在最低点的速度，故C错误； D．小球在最低点时，根据牛顿第二定律可得 解得 由于两球质量相等，所以悬线对A球的拉力等于悬线对B球的拉力，故D正确。 故选D。 4. 如图所示为某时刻三颗人造卫星a、b、c所处的位置及绕行方向。a为地球的静止卫星，与b轨道共面，P点为b、c轨道的一个交点。三颗卫星绕地球的公转均可看作匀速圆周运动，设公转周期分别为、、。下列说法正确的是（　　） A. a可对地球实现全覆盖检测 B. b、c在P点有相撞的危险 C. a、b、c的加速度大小 D. a、b相邻两次相距最近的时间间隔为 【答案】D 【解析】 【详解】A．a是一颗地球同步卫星，仅一颗地球的静止卫星无法覆盖全球，需要至少三颗地球的静止卫星才能基本覆盖地球，且两极存在盲区，A错误； B．根据开普勒第三定律，b和c轨道半长轴相等，因此二者公转周期相等；由图可知二者绕行方向相反，初始位置不同，因此不会同时到达交点P，不存在相撞危险，B错误； C．万有引力提供加速度，有 解得加速度大小 由于 因此 C错误； D．由开普勒第三定律 由于b半长轴更小，因此 b转动更快。相邻两次相距最近时，b比a多转一周，满足 解得 D正确。 故选D。 5. 大连是滨海城市，每逢新春佳节都会举办盛大的烟火表演。某款新研制的烟花筒亮相大连烟花晚会，其结构如图1所示。工作原理如下：点燃引线后，发射药被引燃并发生爆炸，使礼花弹获得竖直方向的初速度，同时引燃延期引线。当礼花弹上升至最高点时，延期引线引爆礼花弹，使其炸裂为两部分，两部分均沿水平方向飞出。炸开后a、b的运动轨迹如图2所示。不计空气阻力，则（　　） A. 炸开后a、b处于最高点时，a、b两部分的动能之比为1:3 B. 炸开后a、b处于最高点时，a、b两部分的动量大小之比为1:3 C. 从炸开到两部分落地的过程中，a、b两部分所受重力的冲量之比为3:1 D. a、b两部分落地时的重力功率之比为3:1 【答案】ACD 【解析】 【详解】AB．a、b两部分水平方向做匀速运动，水平位移之比为1:3，竖直高度相等，根据可知，运动时间相等，根据可知，水平速度大小之比等于水平位移大小之比，即 a、b两部分在最高点炸裂时，根据动量守恒定律可得 根据动量与动能关系可知，a、b两部分的动能之比为1:3，a、b两部分的动量大小之比为1:1，故A正确，B错误； C．根据可知，a、b两部分所受重力的冲量之比为3:1，故C正确； D．落地时的重力功率为 由于时间相等，a、b落地时的重力功率之比等于质量之比，即3:1，故D正确。 故选ACD。 6. 中国天文学家张钰哲于1928年发现了小行星“中华星”（以“China”命名），它绕太阳运动的轨道是一个非常扁的椭圆，如图所示为中华星的轨道示意图。已知它的公转周期是3.67年，设中华星在运行过程中质量保持不变，下列说法正确的是（　　） A. 从c位置运动到b位置的时间等于从b位置运动到a位置的时间 B. 中华星从c→b→a过程中机械能逐渐变大 C. 中华星在a点动能大于在c点的动能 D. ac间距离与地球公转半径的比值为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由开普勒第二定律可知，中华星越靠近太阳速度越大，所以从c位置运动到b位置的时间大于从b位置运动到a位置的时间，故A错误； B．中华星从c→b→a过程中只有万有引力做功，则机械能保持不变，故B错误； C．由开普勒第二定律可知，中华星在a点的速度大于在c点的速度，故中华星在a点动能大于在c点的动能，故C正确； D．设中华星的轨道半长轴为a，即ac间距离为2a，根据开普勒第三定律可得 所以 故ac间距离与地球公转半径的比值为，故D错误。 故选C。 7. 加快发展新质生产力是新时代可持续发展的必然要求，我国新能源汽车的迅猛发展就是最好的例证。某新能源汽车生产厂家在平直公路上测试汽车性能，t＝0时刻驾驶汽车由静止启动，时汽车达到额定功率，时汽车速度达到最大，如图是车载电脑生成的汽车牵引力F随速率倒数变化的关系图像。已知汽车和司机的总质量m＝2000kg，所受阻力与总重力的比值恒为，重力加速度，下列说法正确的是（　　） A. 汽车启动后做匀加速直线运动，直到速度达到最大 B. 汽车在BC段做匀加速直线运动 C. 汽车达到的最大速度大小为20m/s D. 从启动到速度达到最大过程中汽车通过的距离为150m 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由图可知汽车在AB段汽车牵引力不变，根据牛顿第二定律 解得 可知汽车在AB段做匀加速直线运动，汽车在BC段牵引力逐渐减小，做加速度减小的加速运动，故汽车启动后先做匀加速直线运动，后做加速度减小的加速运动，直到速度达到最大，故AB错误； C．时汽车的速度为 汽车额定功率为 汽车达到的最大速度大小为 故C错误； D．汽车做匀加速直线运动的位移为 从刚达到额定功率到速度达到最大过程中，根据动能定理 解得 汽车通过的距离为 故D正确。 故选D。 8. 根据权威医学与交通安全研究，骑车佩戴头盔可防止的头部受伤，并且大大减小了损伤程度和事故死亡率。经查阅资料知，头部撞地过程中，撞击力作用到头部的时间约为5 ms；若戴上优质头盔后，撞击力作用到头部的时间为15 ms以上。假定撞击地面后人头部的速度变为0，人头部的质量为5 kg（不计头盔质量），取重力加速度。忽略撞击过程中肢体对头部的作用力，则下列说法正确的是（　　） A. 头盔减小了人的头部撞击过程中撞击力的冲量 B. 头盔减小了人的头部撞击过程中的撞击力 C. 在事故中头盔对地面的冲量与地面对头盔的冲量相同 D. 若人的头部以的速度垂直撞击地面，戴头盔使撞击力至少减少约5333 N 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．设竖直向下为正方向，根据动量定理 解得 戴上头盔后，撞击力作用到头部的时间增大，则减小，所以头盔减小了人头部撞击过程中的撞击力； 根据上述得 可知头盔增大了人头部撞击过程中撞击力的冲量，故A错误，B正确； C．头盔对地面的力与地面对头盔的力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，力的作用时间相同，根据可知头盔对地面的冲量与地面对头盔的冲量的大小相等，方向相反，故C错误； D．根据上述 代入数据，解得戴上头盔时 不戴头盔时 戴头盔使撞击力至少减少了，故D正确。 故选BD。 9. 一块物块在高3.0m、长5.0m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示，重力加速度大小取10m/s2。则（　　） A. 物块下滑过程中机械能不守恒 B. 物块与斜面间的摩擦力大小为4N C. 物块下滑时合外力的大小为2N D. 当物块下滑2.0m时机械能损失了12J 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．由题图可知，动能和重力势能之和减小，机械能不守恒，故A正确； B．设斜面倾角为θ，则 根据动能定理可得，， 解得，故B正确； C．物块下滑时合外力的大小为，故C正确； D．由图可知，下滑2.0m时，动能、重力势能之和为22J，故机械能损失8J，故D错误。 故选ABC。 10. 如图，质量均为的木块A和B，并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的点系一长为的轻细线，细线另一端系一质量为的球C，现将球C拉起使细线水平伸直，并由静止释放球C，重力加速度为，不计空气阻力，在小球运动过程中（　　） A. A、C组成的系统水平方向动量守恒 B. A、B、C组成的系统机械能守恒 C. 球C第一次达到最大高度时速度为零 D. 球C第一次摆到最低点时，木块A向右移动的距离为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．A、C组成的系统在水平方向受到B对A弹力，合外力不为零，因此水平方向动量不守恒，故A错误； B．A、B、C组成的系统，水平面光滑、细线拉力为内力，只有重力做功，无其他能量损耗，因此机械能守恒，故B正确； C．当 C 第一次摆到最低点后，A 与 B 分离，C 继续上摆，此时 A、C 水平方向动量守恒且机械能守恒。当 C 达到最大高度时，C 与 A 的水平速度相同（不为零），并非速度为零，故C错误； D．在 C 下摆到最低点的过程中，A、B 一起运动，A、B、C 系统水平方向动量守恒，且初始总动量为 0。 设 A 向右移动的距离为，则 C 向左移动的水平距离为 由 “人船模型” 解得，故D正确。 故选BD 。 二、非选择题（本题共5小题，共54分。） 11. 2023年9月21日，“天宫课堂”演示了“验证动量守恒定律的实验”。 （1）如图甲所示，质量的测量是通过舱壁上打开的一个支架形状的质量测量仪完成的。在计算机设定的恒力F作用下，物体由静止开始运动，测量装置能够测量出物体运动的距离x和时间t，从而计算出质量_______（用F、x、t表示）。 （2）如图乙所示，质量为500g的钢球A静止悬浮在空中，航天员用手推出质量为100g的钢球B，使它以一定的初速度水平向左撞向钢球A，撞后钢球A、B同时沿水平向相反方向运动。已知后面的背景板上小方格的边长为，分析航天员上述演示的钢球碰撞实验视频，在航天员推出B球后，每隔0.5s连续截取三张照片，如图丙所示。选取水平向左为正方向，则两球碰撞前：A、B的总动量为__________；两球碰撞后：A的动量为__________，B的动量为___。 【答案】（1） （2） ①. 0.06 ②. 0.1 ③. -0.04 【解析】 【小问1详解】 根据牛顿第二定律 而 解得 【小问2详解】 [1]碰前A的动量为零，B的动量 即两球碰撞前A、B的总动量为0.06； [2]两球碰撞后：A的动量为 [3]B的动量为 12. 某实验小组利用打点计时器做“验证机械能守恒定律”的实验。 （1）以下三种测量速度的方案中，合理的是________。 A. 测量下落高度h，通过算出瞬时速度v B. 测量下落时间t，通过算出瞬时速度v C. 根据纸带上某点的相邻两点间的平均速度，得到该点瞬时速度v （2）按照正确的操作得到图1所示的一条纸带，在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC，已知重物的质量为m，当地重力加速度为g，打点计时器打点周期为T。从打O点到打B点的过程中，重物重力势能的减少量为________，动能的增加量为________。 （3）完成上述实验后，某同学采用传感器设计了新的实验方案验证机械能守恒，装置如图2所示。他将宽度均为d的挡光片依次固定在圆弧轨道上，并测出挡光片距离最低点的高度h，摆锤上内置了光电传感器，可测出摆锤经过挡光片的时间Δt。某次实验中记录数据并绘制图像，以h为横坐标，若要得到线性图像，应以________为纵坐标。 【答案】（1）C （2） ①. mghB ②. （3）或 【解析】 【小问1详解】 AB．不能用和计算出瞬时速度v，因为这样就默认重物做自由落体运动，失去了验证的意义，AB错误； C．根据纸带上某点的相邻两点间的平均速度，得到该点瞬时速度v，C正确。 故选C。 【小问2详解】 [1]重物重力势能的减少量为 [2]打B点时物体的速度为 ，动能的增加量为 解得 【小问3详解】 设摆锤释放时高度为h0，若机械能守恒则有 整理得 ，或 以h为横坐标，若要得到线性图像，应以或为纵坐标。 13. 柴油打桩机由重锤汽缸、活塞桩帽等若干部件组成。重锤汽缸的质量为m，钢筋混凝土桩固定在活塞桩帽下端，桩帽和桩总质量为。汽缸从桩帽正上方一定高度自由下落，汽缸下落过程中，桩体始终静止。当汽缸到最低点时，向缸内喷射柴油，柴油燃烧，产生猛烈推力，汽缸和桩体瞬间分离，汽缸上升的最大高度为h，重力加速度为。 （1）求柴油燃烧产生的推力对汽缸的冲量； （2）设桩体向下运动过程中所受阻力恒为f，求该次燃烧后桩体在泥土中向下移动的距离。 【答案】（1），方向竖直向上；（2） 【解析】 【详解】（1）设燃烧使重锤汽缸获得的速度为，桩体获得的速度为 v，对分离后的重锤汽缸由机械能守恒，有 对分离瞬间重锤汽缸，由于内力远大于外力，故由动量定理，有 得 方向竖直向上。 （2）分离瞬间，由于内力远大于外力，所以重锤汽缸和桩体组成的系统动量守恒，有 分离后对桩体，由动能定理，有 得 14. 图甲所示，长为4m的水平轨道AB与半径为R=0.6m的竖直半圆轨道BC在B处平滑连接，C点在B点的正上方，有一质量为m=1kg的滑块（大小不计）受水平外力F的作用，从A处由静止开始向右运动，F与滑块位移x的关系图像如图乙所示，滑块与轨道AB间的动摩擦因数μ=0.4，与轨道BC间的动摩擦因数未知，g取10m/s2。（规定水平向右为力F的正方向） （1）求滑块到达B处时的速度大小； （2）求滑块在水平轨道AB上运动前2m所用的时间； （3）若滑块到达B点时撤去外力F，滑块沿半圆轨道内侧上滑，到达圆心等高处时的速度为，则半圆轨道上的摩擦力对滑块所做的功是多少？ 【答案】（1） （2）0.5s （3）-6.5J 【解析】 【小问1详解】 对滑块，从A到B的过程，根据动能定理可得，， 解得 【小问2详解】 在前2m，根据牛顿第二定律可得 解得 根据位移时间关系可得 解得 【小问3详解】 对滑块，从B到圆心等高点的过程中，根据动能定理可得 解得 15. 如图所示，质量为3m的小车C静止于光滑水平面上，小车上表面由长为2L的粗糙水平轨道与半径为L的光滑圆弧轨道平滑连接组成。一个质量为m的小物块B静止在小车的左端，用一根不可伸长、长度为2L的轻质细绳悬挂一质量也为m的小球A，现将小球A向左拉到与悬点同一高度处（细绳处于伸直状态）由静止释放，当小球A摆到最低点时与小物块B刚好发生对心弹性碰撞，小物块B与小车C上水平轨道间的动摩擦因数为，不计空气阻力，A和B均视为质点，重力加速度为g。求： （1）A与B碰后瞬间B的速度大小； （2）B在C上能上升的最大高度； （3）判断B能否从小车左端离开小车，若能，求出B离开小车时的速度；若不能，求B最终在小车上的位置距小车左端的距离。 【答案】（1） （2） （3）不能， 【解析】 【小问1详解】 A由静止释放至摆到最低点的过程，由动能定理得 解得 A、B碰撞过程中由动量守恒和机械能守恒可得， 解得， 【小问2详解】 设B在C上能上升的最大高度为，此时B、C具有相同的速度，根据系统水平方向动量守恒可得 解得 根据能量守恒可得 解得 【小问3详解】 设B不能从小车左端离开小车，则最终B、C具有相同的速度，由 解得 根据能量守恒可得 解得B在小车上表面粗糙水平轨道上通过的总路程为 假设成立；B最终在小车上的位置距小车左端的距离为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $