精品解析：福建师范大学附属中学2025-2026学年高一下学期期中物理试题

福建师大附中2025-2026学年下学期期中考试 高一物理试卷 时间：90分钟 满分：100分 试卷说明： 1．本卷共四大题，18小题，解答写在答卷的指定位置上，考试结束后，只交答卷。 2．考试过程中不得使用计算器或具有计算功能的电子设备。 第Ⅰ卷（选择题，共48分） 一、单项选择题：本大题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题目要求。 1. 若忽略空气阻力的影响，下列运动过程中物体机械能守恒的是（　　） A. 匀速下落的雨滴 B. 在平行斜面拉力作用下沿光滑斜面匀速上滑的木块 C. 随热气球一起匀速上升的吊篮 D. 被竖直向上抛出在空中运动的铅球 2. 为了使列车获取向心力，铁路在转弯处的路基应向内倾斜，倾角为 ，如图所示。当列车以规定的转弯速度转弯时，车轮和铁轨间不发生挤压，这种情况下，火车转弯的向心加速度是（　　）（设重力加速度为g） A. B. C. D. 3. 如图，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上。其上方A位置有一小球，小球从静止开始下落到B位置接触弹簧的上端，在C位置小球所受弹力大小等于重力，小球运动的最低点为D位置。不计空气阻力，则（　　） A. B至D过程，小球动能不断减小 B. B至D过程，小球重力势能的减少量小于弹簧弹性势能的增加量 C. A至D过程，小球的加速度不断增大 D. A至D过程，小球重力做功大于弹簧对小球做功 4. 一颗绕太阳运行的小行星，其轨道近日点和远日点到太阳的距离分别约为地球到太阳距离的4倍和8倍。关于该小行星，下列说法正确的是（　　） A. 从远日点到近日点所受太阳引力大小逐渐减小 B. 从远日点到近日点线速度大小逐渐减小 C. 公转周期约为6年 D. 在近日点加速度大小约为地球公转加速度的 5. 如图所示，长为L的均匀链条放在光滑水平桌面上，且使长度的垂在桌边，松手后链条从静止开始沿桌边下滑，则链条滑至刚刚离开桌边时的速度大小为（重力加速度为g）（ ） A. B. C. D. 6. 电动方程式（FormulaE）是目前世界上新能源汽车运动中级别最高的赛事，赛车在专业赛道水平路面上由静止启动，在前2s内做匀加速直线运动，2s末达到额定功率，之后保持额定功率继续运动，其速度图像如图所示，t时刻赛车速度达到最大值vm。已知赛车的质量为m=8×102kg，赛车受到地面的阻力为车重的0.2，重力加速度取10m/s2，下列说法正确的是（　　） A. 2s内赛车受到牵引力6.4×103N B. 2s内赛车牵引力做功为1.024×105J C. 该赛车的最大速度是64m/s D. 2s内牵引力的平均功率一定小于2s~t内牵引力的平均功率 7. 在地面上的 点以一定初速度竖直向上抛出一小球，经一段时间小球落回原处，已知空气阻力大小与速率成正比。以 点为坐标原点，沿竖直向上方向建立坐标轴 ，下列图像中能正确反映小球动能随其位移变化情况的是（　　） A. B. C. D. 8. 如图甲所示，倾角为37°的传送带在电动机带动下沿顺时针方向匀速转动，将一质量m=10kg的货物（可视为质点）轻放到传送带底端A，货物运动的速度v随时间t变化的图像如图乙所示，t=10s时刻货物到达传送带顶端B，取重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，货物从A端运动到B端的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 货物受到的摩擦力做的功为320J B. 货物受到的摩擦力大小始终为64N C. 货物受到的合力做的功为920J D. 货物与传送带间因摩擦产生的热量为320J 二、双项选择题：本大题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中有两个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，选错或不答的得0分。 9. 曲水流觞，是我国古代汉族民间的一种传统习俗。大家坐在河渠两旁，觞从同一位置顺流而下，飘到岸边时在谁的面前，谁就取觞饮酒。如图所示的觞随着流速恒定的河水自西向东飘向下游时，受到风力恒定的北风作用，不计其他阻力，则（　　） A. 觞不可能沿着运动轨迹4垂直靠岸 B. 觞靠岸的时间和风力大小无关 C. 觞靠岸的速度大小和风力大小无关 D. 觞的速度方向一定时刻改变 10. 如图所示，P、Q是绕地球做匀速圆周运动的两颗卫星，P卫星轨道与赤道有一定夹角，Q卫星位于赤道上空。其中一颗为近地卫星，一颗为地球静止轨道同步卫星。下列说法正确的是（　　） A. 两卫星处于平衡状态 B. P卫星的向心加速度比Q卫星小 C. P卫星运行的速度比Q卫星大 D. P卫星的向心力可能小于Q卫星 11. 如图所示，两个质量相等的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a、b的质量分别为2m、m，a、b与转轴OO′的距离分别为l、2l，两木块与圆盘的最大静摩擦力为所受重力的k倍若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动。下列说法正确的是（　　） A. 两木块随圆盘一起做匀速圆周运动时，a、b受到的摩擦力大小相等 B. 两木块随圆盘一起做匀速圆周运动时，b所受的摩擦力比a大 C. 圆盘转速增大到某数值时，b先开始滑动 D. 圆盘转速增大到某数值时，a、b同时开始滑动 12. 如图甲所示，一条不可伸长的轻质软绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个 球和 球， 球的质量是 球的3倍。用手按住 球静止于地面时， 球离地面的高度为。现从静止释放 球，在 球落地前的过程中， 、 两球的重力势能随时间 的变化关系如图乙所示， 球始终没有与定滑轮相碰， 、 始终在竖直方向上运动，两球均可视为质点，不计定滑轮的质量及轮与轴间的摩擦，空气阻力不计，取地面为零重力势能面，重力加速度，则（　　） A. 球的机械能守恒 B. 在 球落地前 、 球重力势能之和不断减小 C. 时 、 球离地面的高度差为0.15m D. 球上升最高点距地面的高度为0.3m 第II卷（非选择题，共52分） 三、实验题：本大题共3题，共16分。 13. 图甲为“利用向心力演示器验证向心力公式”的实验示意图，图乙为其俯视图，图中A、B槽分别与a、b轮同轴固定，且a、b轮半径相同。a、b两轮在皮带的带动下匀速转动。 （1）本实验采用的科学方法是________。 （2）两槽转动的角速度________（选填“>”“=”或“<”）。 （3）现有两个质量相同的钢球，球1放在A槽的横臂挡板处，球2放在B槽的横臂挡板处，它们到各自转轴的距离之比为3：2，当钢球1、2各自对应的标尺露出的格数之比为________时，向心力公式 得到验证。 14. 物理学习小组通过图甲所示的装置和频闪照相仪探究平抛运动的特点。 （1）实验前必须满足的有_________。 A. 用天平测出小球的质量 B. 尽量减小小球与斜槽轨道之间的摩擦 C. 斜槽末端轨道水平 D. 装有坐标纸的平板必须竖直且与斜槽轨道所在平面平行 （2）小组同学以坐标纸为背景，通过频闪照相得到的照片如图乙所示，坐标纸上每个方格的边长均为l。小球运动中经过A、B、C三个位置，重力加速度为g，则小球做平抛运动的初速度大小为_________，小球抛出点的位置坐标为_________。（均用已知物理量的字母表示） 15. 某次“验证机械能守恒定律”的实验中，用6V、50Hz的打点计时器打出的一条无漏点的纸带，如图所示，O点为重锤下落的起点，选取的计数点为A、B、C、D，各计数点到O点的长度已在图上标出，单位为毫米，重力加速度g取9.8m/s2，重锤质量为1kg，计算结果均保留3位有效数字。 （1）打点计时器打出B点时，重锤下落的速度vB＝________m/s，重锤的动能EkB＝________J。 （2）从开始下落算起，打点计时器打B点时，重锤的重力势能减小量为________J。 （3）根据纸带提供的数据，在实验误差允许的范围内，重锤从静止开始到打出B点的过程中，得到的结论是__________。 四、计算题：共3小题，共36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。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 16. 某运动员在水平地面上用绳子拉轮胎进行负荷训练。如图所示。已知轮胎的质量m=14kg，与地面间的动摩擦因数 ，绳子与水平地面的夹角，轮胎刚好被匀速拉动，速度为v=1.5m/s，取重力加速度g=10m/s2，绳子的质量不计。 （1）求绳子的拉力大小F； （2）若轮胎匀速前进x=200m，求该过程中拉力做的功W； （3）某时刻撤去拉力F，求轮胎继续向前移动的距离。 17. 如图甲所示为游乐场中的“旋转飞椅”，带有水平直杆的转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。图乙是其中一个座椅的连接示意图，水平直杆边缘到转轴中心的距离，水平直杆边缘用长的钢绳连接着座椅。小张坐在座椅上随着转盘一起转动，经过一段时间后达到稳定状态，此时，钢绳与竖直方向的夹角，水平直杆到地面的高度，若小张和座椅的总质量 ，将小张和座椅看成一个质点，不计钢绳的重力及空气的阻力，，，，，求： （1）钢绳上的拉力大小； （2）小张绕转轴运动的周期； （3）若地面水平，小张口袋中的皮球不慎脱落，皮球的第一次落地点到转轴中心的水平距离是多少？ 18. 如图所示，粗糙水平面AB与竖直面内的光滑半圆形轨道在B点平滑相接，一质量m的小滑块（可视为质点）将弹簧压缩至A点后由静止释放，经过B点后恰好能通过最高点C作平抛运动。已知：导轨半径 ，小滑块的质量，小滑块与轨道AB间的动摩擦因数 ，AB的长度 ，重力加速度。求： （1）小滑块在最高点C的速率； （2）小滑块对圆轨道最低处B点的压力大小； （3）若仅改变导轨半径R，其他不变，滑块通过最高点C后作平抛运动，要使滑块抛出的水平距离x最大，则半径R应为多少？最大水平距离x为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 福建师大附中2025-2026学年下学期期中考试 高一物理试卷 时间：90分钟 满分：100分 试卷说明： 1．本卷共四大题，18小题，解答写在答卷的指定位置上，考试结束后，只交答卷。 2．考试过程中不得使用计算器或具有计算功能的电子设备。 第Ⅰ卷（选择题，共48分） 一、单项选择题：本大题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题目要求。 1. 若忽略空气阻力的影响，下列运动过程中物体机械能守恒的是（　　） A. 匀速下落的雨滴 B. 在平行斜面拉力作用下沿光滑斜面匀速上滑的木块 C. 随热气球一起匀速上升的吊篮 D. 被竖直向上抛出在空中运动的铅球 【答案】D 【解析】 【详解】A．匀速下落的雨滴，速度不变则动能不变，高度降低则重力势能减小，总机械能减小，说明除重力外有其他力做负功，机械能不守恒，故A错误； B．沿光滑斜面匀速上滑的木块，动能不变，高度升高则重力势能增大，总机械能增大，拉力对木块做正功，机械能不守恒，故B错误； C．随热气球一起匀速上升的吊篮，动能不变，重力势能增大，总机械能增大，热气球对吊篮的拉力做正功，机械能不守恒，故C错误； D．忽略空气阻力时，被竖直向上抛出在空中运动的铅球只受重力作用，只有重力做功，动能与重力势能相互转化，总机械能守恒，故D正确。 故选D。 2. 为了使列车获取向心力，铁路在转弯处的路基应向内倾斜，倾角为 ，如图所示。当列车以规定的转弯速度转弯时，车轮和铁轨间不发生挤压，这种情况下，火车转弯的向心加速度是（　　）（设重力加速度为g） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】当火车以规定速度转弯、车轮与铁轨无挤压时，火车仅受重力 和轨道的支持力 ，向心力由两个力的合力提供，对火车受力分析，根据牛顿第二定律可得 解得 故选C。 【点睛】 3. 如图，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上。其上方A位置有一小球，小球从静止开始下落到B位置接触弹簧的上端，在C位置小球所受弹力大小等于重力，小球运动的最低点为D位置。不计空气阻力，则（　　） A. B至D过程，小球动能不断减小 B. B至D过程，小球重力势能的减少量小于弹簧弹性势能的增加量 C. A至D过程，小球的加速度不断增大 D. A至D过程，小球重力做功大于弹簧对小球做功 【答案】B 【解析】 【详解】A．小球运动到B点后开始压缩弹簧，弹簧弹力大小为 刚开始向下运动时压缩量较小，应用牛顿第二定律 可知加速度方向向下且随小球向下运动不断减小，小球的速度增大，动能也增大；当压缩量较大时弹力大于重力，有 可知加速度方向向上且不断增加，小球的速度减小，动能减小。从B到D的过程，小球的动能是先增加后减小的，故A错误； B．B至D过程，应用动能定理有 所以小球重力势能的减小量小于弹性势能的增加量，应该是小球重力势能和动能的减小量等于弹性势能的增加量，故B正确； C．小球从A到B的过程，加速度一直是g，从B到D的过程，加速度先减小后增加，故C错误； D．A点小球动能为0，D点小球动能也为0，所以从A到D，小球的重力做功等于弹力做功的大小，故D错误。 故选B。 4. 一颗绕太阳运行的小行星，其轨道近日点和远日点到太阳的距离分别约为地球到太阳距离的4倍和8倍。关于该小行星，下列说法正确的是（　　） A. 从远日点到近日点所受太阳引力大小逐渐减小 B. 从远日点到近日点线速度大小逐渐减小 C. 公转周期约为6年 D. 在近日点加速度大小约为地球公转加速度的 【答案】D 【解析】 【详解】A．从远日点到近日点，小行星与太阳的距离 逐渐减小，由万有引力公式可知，引力逐渐增大，故A错误； B．根据开普勒第二定律，小行星从远日点到近日点过程中，线速度逐渐增大，故B错误； C．小行星轨道的半长轴为 由开普勒第三定律得 解得，故C错误； D．由万有引力提供向心力有 解得 近日点，则，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，长为L的均匀链条放在光滑水平桌面上，且使长度的垂在桌边，松手后链条从静止开始沿桌边下滑，则链条滑至刚刚离开桌边时的速度大小为（重力加速度为g）（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设链条的总质量为 ，选取桌面为零势能面，则刚开始是的重力势能 整个链条刚滑落桌面时的重力势能 在此过程中，重力做的功 根据动能定理可得链条的速度 A正确。 故选A。 6. 电动方程式（FormulaE）是目前世界上新能源汽车运动中级别最高的赛事，赛车在专业赛道水平路面上由静止启动，在前2s内做匀加速直线运动，2s末达到额定功率，之后保持额定功率继续运动，其速度图像如图所示，t时刻赛车速度达到最大值vm。已知赛车的质量为m=8×102kg，赛车受到地面的阻力为车重的0.2，重力加速度取10m/s2，下列说法正确的是（　　） A. 2s内赛车受到牵引力6.4×103N B. 2s内赛车牵引力做功为1.024×105J C. 该赛车的最大速度是64m/s D. 2s内牵引力的平均功率一定小于2s~t内牵引力的平均功率 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据图线可知，2s内赛车的加速度大小为 由题意可知，赛车受到的阻力大小为 根据牛顿第二定律可得 解得赛车受到牵引力大小为 ，故A错误； B．2s内赛车的位移大小为 设2s内赛车牵引力做功为 ，故B错误； C．该赛车的额定功率为 则最大速度为 ，故C错误； D．由题意可知，2s~t内牵引力的平均功率为额定功率；2s内牵引力的平均功率为 所以，2s内牵引力的平均功率小于2s~t内牵引力的平均功率，故D正确。 故选D。 7. 在地面上的 点以一定初速度竖直向上抛出一小球，经一段时间小球落回原处，已知空气阻力大小与速率成正比。以 点为坐标原点，沿竖直向上方向建立坐标轴 ，下列图像中能正确反映小球动能随其位移 变化情况的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设小球质量为 ，空气阻力 上升过程中，小球受重力和向下的阻力，由动能定理得 即图像斜率 随着 增大，速率 减小，斜率绝对值减小；下降过程中，小球受重力和向上的阻力，由动能定理得 因 减小，，故图像斜率k 在 图像中，随着 减小，速率 增大，减小，斜率绝对值减小。 在最高点处，，上升和下降过程的斜率均为，两图线在此处相切。且因空气阻力做负功，落回原点时动能小于初动能。 故选A。 8. 如图甲所示，倾角为37°的传送带在电动机带动下沿顺时针方向匀速转动，将一质量m=10kg的货物（可视为质点）轻放到传送带底端A，货物运动的速度v随时间t变化的图像如图乙所示，t=10s时刻货物到达传送带顶端B，取重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，货物从A端运动到B端的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 货物受到的摩擦力做的功为320J B. 货物受到的摩擦力大小始终为64N C. 货物受到的合力做的功为920J D. 货物与传送带间因摩擦产生的热量为320J 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据图线与坐标轴所围面积表示位移可知，传送带的长度为 传送带的速度为 货物受到的摩擦力做的功等于货物的机械能增量，则，故A错误； B．开始阶段货物受滑动摩擦力，根据牛顿第二定律可得 其中，由图线可知，货物的加速度大小为 解得 与传送带共速后货物受静摩擦力大小为 则货物受到的摩擦力大小不是始终为64N，故B错误； C．根据动能定理，货物受到的合力做的功为，故C错误； D．货物与传送带间的相对滑动的路程为 货物与传送带间因摩擦产生的热量为，故D正确。 故选D。 二、双项选择题：本大题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中有两个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，选错或不答的得0分。 9. 曲水流觞，是我国古代汉族民间的一种传统习俗。大家坐在河渠两旁，觞从同一位置顺流而下，飘到岸边时在谁的面前，谁就取觞饮酒。如图所示的觞随着流速恒定的河水自西向东飘向下游时，受到风力恒定的北风作用，不计其他阻力，则（　　） A. 觞不可能沿着运动轨迹4垂直靠岸 B. 觞靠岸的时间和风力大小无关 C. 觞靠岸的速度大小和风力大小无关 D. 觞的速度方向一定时刻改变 【答案】AD 【解析】 【详解】A．觞有水平方向的分速度，不可能沿着运动轨迹4垂直靠岸，故A正确； BC．垂直河岸方向，风力越大，运动得越快，觞靠岸的速度越大，所用时间越少，故BC错误； D．有风力，觞的合力不为0，则速度方向一定时刻改变，故D正确。 故选AD。 10. 如图所示，P、Q是绕地球做匀速圆周运动的两颗卫星，P卫星轨道与赤道有一定夹角，Q卫星位于赤道上空。其中一颗为近地卫星，一颗为地球静止轨道同步卫星。下列说法正确的是（　　） A. 两卫星处于平衡状态 B. P卫星的向心加速度比Q卫星小 C. P卫星运行的速度比Q卫星大 D. P卫星的向心力可能小于Q卫星 【答案】CD 【解析】 【详解】A．两卫星绕地球做匀速圆周运动，具有向心加速度，所以不处于平衡状态，故A错误； B．根据牛顿第二定律可得 解得 由于P卫星的轨道半径小于Q卫星的轨道半径，所以P卫星的向心加速度比Q卫星大，故B错误； C．根据牛顿第二定律可得 解得 由于P卫星的轨道半径小于Q卫星的轨道半径，所以P卫星运行的速度比Q卫星大，故C正确； D．两卫星均由万有引力提供向心力 P卫星的轨道半径小于Q卫星的轨道半径，但是两卫星的质量关系不确定，所以P卫星的向心力可能小于Q卫星，故D正确。 故选CD。 11. 如图所示，两个质量相等的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a、b的质量分别为2m、m，a、b与转轴OO′的距离分别为l、2l，两木块与圆盘的最大静摩擦力为所受重力的k倍若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动。下列说法正确的是（　　） A. 两木块随圆盘一起做匀速圆周运动时，a、b受到的摩擦力大小相等 B. 两木块随圆盘一起做匀速圆周运动时，b所受的摩擦力比a大 C. 圆盘转速增大到某数值时，b先开始滑动 D. 圆盘转速增大到某数值时，a、b同时开始滑动 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．两木块随圆盘一起做匀速圆周运动时，它们的角速度相同，由 故a、b受到的摩擦力大小相等都为，故A正确，B错误； CD．圆盘转速增大到某数值时，因 即，半径大的先出现需要的向心力大于提供的向心力，故圆盘转速增大到某数值时，b先开始滑动，故C正确，D错误。 故选AC。 12. 如图甲所示，一条不可伸长的轻质软绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个 球和 球， 球的质量是 球的3倍。用手按住 球静止于地面时， 球离地面的高度为 。现从静止释放 球，在 球落地前的过程中， 、 两球的重力势能随时间 的变化关系如图乙所示， 球始终没有与定滑轮相碰， 、 始终在竖直方向上运动，两球均可视为质点，不计定滑轮的质量及轮与轴间的摩擦，空气阻力不计，取地面为零重力势能面，重力加速度，则（　　） A. 球的机械能守恒 B. 在 球落地前 、 球重力势能之和不断减小 C. 时 、 球离地面的高度差为0.15m D. 球上升最高点距地面的高度为0.3m 【答案】BC 【解析】 【详解】A． 球下落过程，由于绳子拉力对 球做负功， 球的机械能减少，故A错误； B．在 球落地前， 球下落高度等于 球上升高度，且 球的质量是 球的3倍，则 、 球重力势能之和不断减小，故B正确； C．设 球的质量为 ， 球的质量为 ，对两球组成的整体受力分析，由牛顿第二定律得 解得加速度大小为 则， 球上升的高度 由图乙可知，时两球重力势能相等，则有 解得，则时 、 球离地面的高度差为，故C正确； D．从释放到 球落地瞬间，对 球，根据运动学公式可得 球落地后， 球继续向上运动的高度为 则 球上升最高点距地面的高度为，故D错误。 故选BC。 第II卷（非选择题，共52分） 三、实验题：本大题共3题，共16分。 13. 图甲为“利用向心力演示器验证向心力公式”的实验示意图，图乙为其俯视图，图中A、B槽分别与a、b轮同轴固定，且a、b轮半径相同。a、b两轮在皮带的带动下匀速转动。 （1）本实验采用的科学方法是________。 （2）两槽转动的角速度________（选填“>”“=”或“<”）。 （3）现有两个质量相同的钢球，球1放在A槽的横臂挡板处，球2放在B槽的横臂挡板处，它们到各自转轴的距离之比为3：2，当钢球1、2各自对应的标尺露出的格数之比为________时，向心力公式 得到验证。 【答案】（1）控制变量法 （2）= （3） 【解析】 【小问1详解】 本实验验证向心力大小与物体质量、半径和角速度的关系，当验证向心力大小与某一物理量关系时，应保证其他量不变，采用控制变量法。 【小问2详解】 由于a、b半径相同，且通过皮带相连，则边缘点线速度相同，转动角速度也相同，所以 【小问3详解】 根据 可知，两球半径之比为3:2，角速度、质量相等，则向心力大小之比等于3:2，即当钢球1、2各自对应的标尺露出的格数之比为3:2时，向心力公式 得到验证。 14. 物理学习小组通过图甲所示的装置和频闪照相仪探究平抛运动的特点。 （1）实验前必须满足的有_________。 A. 用天平测出小球的质量 B. 尽量减小小球与斜槽轨道之间的摩擦 C. 斜槽末端轨道水平 D. 装有坐标纸的平板必须竖直且与斜槽轨道所在平面平行 （2）小组同学以坐标纸为背景，通过频闪照相得到的照片如图乙所示，坐标纸上每个方格的边长均为l。小球运动中经过A、B、C三个位置，重力加速度为g，则小球做平抛运动的初速度大小为_________，小球抛出点的位置坐标为_________。（均用已知物理量的字母表示） 【答案】（1）CD （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 A．小球的质量对实验结果没有影响，故A错误； B．只要小球做平抛运动即可，小球与斜槽轨道之间的摩擦对平抛运动无影响，故B错误； C．为保证小球做平抛运动，小球的初速度必须水平，故C错误； D．装有坐标纸的平板必须竖直且与小球运动轨迹所在平面平行，故D正确。 故选CD。 【小问2详解】 [1]由图可知，小球经过O、A、B、C四个位置的时间间隔相同，设为t，水平方向有 竖直方向，从A到B和从B到C的位移之差为l，有 联立可得 [2]小球经过B点时竖直分速度 设从抛出点到B点的时间为，则 则从抛出点到B点的水平距离 竖直距离 小球抛出点的位置坐标为， 小球抛出点的位置坐标为。 15. 某次“验证机械能守恒定律”的实验中，用6V、50Hz的打点计时器打出的一条无漏点的纸带，如图所示，O点为重锤下落的起点，选取的计数点为A、B、C、D，各计数点到O点的长度已在图上标出，单位为毫米，重力加速度g取9.8m/s2，重锤质量为1kg，计算结果均保留3位有效数字。 （1）打点计时器打出B点时，重锤下落的速度vB＝________m/s，重锤的动能EkB＝________J。 （2）从开始下落算起，打点计时器打B点时，重锤的重力势能减小量为________J。 （3）根据纸带提供的数据，在实验误差允许的范围内，重锤从静止开始到打出B点的过程中，得到的结论是__________。 【答案】（1） ①. ②. （2） （3）在实验误差允许的范围内，重锤的重力势能减小量等于动能的增加量，重锤的机械能守恒。 【解析】 【小问1详解】 [1][2]每两个计数点之间有一个计时点，故相邻两个计数点之间的时间间隔为 根据运动学公式有 重锤的动能 【小问2详解】 重锤重力势能的减小量 【小问3详解】 重锤动能的增加量 在实验误差允许的范围内，重锤的重力势能减小量等于动能的增加量，重锤的机械能守恒。 四、计算题：共3小题，共36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。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 16. 某运动员在水平地面上用绳子拉轮胎进行负荷训练。如图所示。已知轮胎的质量m=14kg，与地面间的动摩擦因数 ，绳子与水平地面的夹角，轮胎刚好被匀速拉动，速度为v=1.5m/s，取重力加速度g=10m/s2，绳子的质量不计。 （1）求绳子的拉力大小F； （2）若轮胎匀速前进x=200m，求该过程中拉力做的功W； （3）某时刻撤去拉力F，求轮胎继续向前移动的距离。 【答案】（1） （2） （3）0.15m 【解析】 【小问1详解】 轮胎匀速运动，对轮胎受力分析，由平衡条件有 ， 又 解得 【小问2详解】 由 解得 【小问3详解】 由动能定理 解得 17. 如图甲所示为游乐场中的“旋转飞椅”，带有水平直杆的转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。图乙是其中一个座椅的连接示意图，水平直杆边缘到转轴中心的距离，水平直杆边缘用长的钢绳连接着座椅。小张坐在座椅上随着转盘一起转动，经过一段时间后达到稳定状态，此时，钢绳与竖直方向的夹角，水平直杆到地面的高度，若小张和座椅的总质量 ，将小张和座椅看成一个质点，不计钢绳的重力及空气的阻力，，，，，求： （1）钢绳上的拉力大小； （2）小张绕转轴运动的周期； （3）若地面水平，小张口袋中的皮球不慎脱落，皮球的第一次落地点到转轴中心的水平距离是多少？ 【答案】（1）1000N；（2）6s；（3）20m 【解析】 【详解】（1）设钢绳上的拉力大小为F，对小张和座椅进行受力分析，竖直方向合力为零，有 ① 解得 ② （2）根据几何关系可得小张绕转轴运动的半径为 ③ 设小张绕转轴运动的周期为T，对小张和座椅，在水平面上由牛顿第二定律得 ④ 联立②③④解得 ⑤ （3）脱落的皮球沿着飞椅运动轨迹的切线方向飞出做平抛运动，设皮球脱落瞬间的速度大小为v，根据牛顿第二定律有 ⑥ 皮球脱落时离地的高度为 ⑦ 根据平抛运动规律，有 ⑧ ⑨ 设皮球的第一次落地点到转轴中心的水平距离为S，位置关系俯视图如图所示。 则有 ⑩ 联立②⑥⑦⑧⑨⑩解得 ⑪ 18. 如图所示，粗糙水平面AB与竖直面内的光滑半圆形轨道在B点平滑相接，一质量m的小滑块（可视为质点）将弹簧压缩至A点后由静止释放，经过B点后恰好能通过最高点C作平抛运动。已知：导轨半径 ，小滑块的质量，小滑块与轨道AB间的动摩擦因数 ，AB的长度 ，重力加速度。求： （1）小滑块在最高点C的速率； （2）小滑块对圆轨道最低处B点的压力大小； （3）若仅改变导轨半径R，其他不变，滑块通过最高点C后作平抛运动，要使滑块抛出的水平距离x最大，则半径R应为多少？最大水平距离x为多少？ 【答案】（1）2m/s （2）6N （3） ，1m 【解析】 【小问1详解】 在C点，根据牛顿第二定律则有 代入数据解得 【小问2详解】 在B点，根据牛顿第二定律则有 小滑块从B至C根据动能定理则有 代入数据解得 根据牛顿第三定律可知，小滑块对圆轨道最低处B点的压力大小6 N 【小问3详解】 由上述结论可得 由动能定理 滑块做平抛运动，竖直高度为2 R，水平位移为x， 竖直方向 水平方向 解得 当 时， 有极大值，最大值 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $