精品解析：海南省省直辖县级行政单位琼海市嘉积中学2025-2026学年高一下学期5月期中物理试题

琼海市嘉积中学2025-2026学年度第二学期高一年级随堂练习（二） 物理科试题 时间：90分钟 满分：100分 欢迎你参加这次测试，祝你取得好成绩！ 第Ⅰ卷 选择题（共44分） 一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。在每个小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意） 1. 下列选项中均为矢量的是（　　） A. 线速度、向心加速度 B. 速度、动能 C. 角速度、周期 D. 功、重力势能 2. 某颗北斗导航卫星属于地球静止轨道卫星（即卫星相对于地面静止），则此卫星的（　　） A. 线速度大于第一宇宙速度 B. 周期小于静止卫星的周期 C. 角速度大于月球绕地球运行的角速度 D. 向心加速度大于地面的重力加速度 3. 滑雪运动深受人民群众喜爱，某滑雪运动员（可视为质点）由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB，从滑道的A点滑行到最低点B的过程中，由于摩擦力的存在，运动员的速率不变，则运动员沿AB下滑过程中（　　） A. 合外力做功一定大于零 B. 所受摩擦力大小不变 C. 合外力始终与速度垂直 D. 机械能始终保持不变 4. 如图所示，运动员把质量为m的足球从水平地面踢出，足球在空中达到最高点高度为h，在最高点时的速度为v，不计空气阻力，重力加速度为g。此过程下列说法正确的是（　　） A. 足球被踢出时的动能为 B. 运动员对足球做功 C. 克服重力做功 D. 足球上升过程人对足球做功 5. 质量为的物体从弹簧原长处由静止释放，当物体运动到最低点时，弹簧压缩量为，重力加速度为 ，则物体从释放到最低点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 物体的重力势能增加了 B. 合力对物体做的功是 C. 弹簧弹性势能增加了 D. 物体重力势能和动能都一直减小 6. 水车是我国劳动人民利用水能的一项重要发明。如图为某水车模型，从槽口水平流出的水初速度大小为v0，垂直落在与水平面成30°角的水轮叶面上，落点到轮轴间的距离为R。在水流不断冲击下，轮叶受冲击点的线速度大小接近冲击前瞬间水流速度大小，忽略空气阻力，水车转动的最大角速度约为（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，半径为R的细圆管（管径可忽略）内壁光滑，竖直放置，一质量为m、直径略小于管径的小球可在管内自由滑动，测得小球在管顶部时对外管壁的作用力大小为mg，g为当地重力加速度，则小球运动到管底部时对管壁的压力大小为（　　） A. mg B. 3mg C. 5mg D. 7mg 8. 如图，一喷泉由抽水电动机抽取与喷泉出水口等高的湖水完成喷水，出水口管道的横截面积为0.5×10-3 m2，竖直向上喷出水柱的高度约20 m，水的密度为1×103 kg/m3，不计空气阻力，为该喷泉提供动力的电动机输出功率至少约为（　　） A. 1000 W B. 2000 W C. 4000 W D. 8000 W 二、多项选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分，在每个小题给出的四个选项中，有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对而不全的得2分，错选或不选的得0分。） 9. 如图所示，下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是（　　） A. 火车转弯时受到重力、支持力和向心力 B. “水流星”表演时，通过最高点时处于失重状态 C. 汽车通过凹形桥的最低点时，汽车受到的支持力大于重力 D. 脱水筒以更大的角速度转动时，筒壁对衣服的摩擦力会变大 10. 编号为1、2、3的三个相同的小球从同一高度以相同速率抛出，1球竖直上抛、2球平抛、3球竖直下抛，不计空气阻力，从抛出到落地的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 重力对三个球做功相等 B. 重力的平均功率大小相等 C. 落地前瞬间重力的瞬时功率相等 D. 落地前瞬间的速率相等 11. 2025年1月10日，由中国团队开发的人工智能软件一经发布，火爆全球。资深天文爱好者小慧同学用该软件搜索“火星与地球的重要参数比较”，得到如图所示的信息。已知火星、地球都是绕太阳公转的行星，忽略天体自转对重力的影响，根据表格中的数据，则（　　） 火星 地球 直径 自转周期 质量 与太阳的平均距离 A. 火星和地球自转的角速度之比约为 B. 火星的公转周期比地球的公转周期大 C. 火星和地球的第一宇宙速度之比约为 D. 火星和地球表面附近的重力加速度大小之比约为 12. 如图所示，载有防疫物资的无人驾驶小车，在水平MN段以恒定功率2 kW、速度10 m/s匀速行驶，斜坡PQ段的倾角为30°，小车在PQ段以速度2 m/s匀速行驶。已知小车总质量为500 kg，MN=PQ=20 m，小车在MN段和PQ段所受摩擦阻力大小相等，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2。下列说法正确的有（　　） A. 从M到N，小车牵引力大小为500 N B. 从M到N，小车克服摩擦力做功4000 J C. 从P到Q，小车牵引力的功率为5.4 kW D. 从P到Q，小车牵引力做功1.08×105 J 13. 某质点在Oxy平面上运动，t=0时刻位于坐标原点。该质点在x方向运动的位移一时间图像如图甲所示，在y方向运动的速度一时间图像如图乙所示，已知sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，下列说法正确的是（　　） A. 质点做匀变速曲线运动 B. t=1 s末质点位置坐标为（3m，3m） C. t=1 s末质点的速度方向与x轴夹角为37° D. 质点运动的轨迹方程为 三、实验题（本题共2小题，每小题10分，共20分。请将答案按题目要求写在答题卡上的指定位置，写在本试卷上无效。不要求写运算过程。） 14. 某同学用如图1装置研究平抛运动：将坐标纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直硬板上；小球沿斜槽轨道PQ滑下后从斜槽末端Q飞出，落在水平挡板MN上，在坐标纸上挤压出一个痕迹点；移动挡板，依次重复上述操作，坐标纸上将留下一系列痕迹点。 （1）下列操作中不是必要的是___________； A. 使轨道末端保持水平 B. 每次需要从同一位置静止释放小球 C. 尽可能减小球与轨道之间的摩擦 （2）得到的痕迹点如图2，其中某一点位置有明显偏离，其产生的原因可能是___________； A. 小球释放的高度偏高 B. 小球释放的高度偏低 （3）纠正（2）中错误后得到如图3图像，选取图中某三个痕迹点，测出在水平方向上的间距均为x，竖直方向的间距分别为y1、y2，重力加速度为g，则小球做平抛运动的初速度v0=___________（用x、y1、y2、g表示）； （4）该同学测得小球质量为m，其球心从静止释放位置到水平抛出点时下降的高度差为h，则小球在轨道PQ上克服摩擦力所做的功W克f=___________（用m、v0、h、g表示）； （5）某同学做实验时，从斜槽末端沿重锤线方向画出直线，并描出轨迹曲线如图4，在曲线上取e、f两点，用刻度尺分别量出它们到直线的水平距离ee＇=x1，ff＇=x2，以及ee＇与ff＇之间的距离h，当地的重力加速度为g，则小球平抛的初速度为___________。 A. B. C. D. 15. 小明用如图所示装置做“验证动能定理”的实验。 （1）实验中，需要平衡摩擦力和其他阻力，正确操作方法是不挂重物，把长木板右端垫高，在计时器打点的情况下轻推一下小车，若小车拖着纸带做___________运动，说明操作已经完成。 （2）接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为O在纸带上依次取A、B、C……若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为T测得A、B、C……各点到O点的距离为x1、x2、x3……如图2所示，实验中，重物质量m远小于小车质量M，可认为小车所受的拉力大小为mg从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功W=___________，打B点时小车的速度v=___________。 （3）以v2为纵坐标，W为横坐标，利用实验数据作出v2-W图像。理论上，图线斜率为___________（用小车质量M表示）。 （4）假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响，若重物质量不满足远小于小车质量的条件，则从理论上分析，图中正确反映v2-W关系的是___________。 A. B. C. D. 四、计算题（本题共3小题，第16题10分，第17题12分，18题14分，共36分。把解答写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。） 16. 如图甲所示，一辆质量为1.6吨的轿车正在水平路面上转弯，已知圆弧形弯道半径R=120 m，汽车与路面间的动摩擦因数μ=0.75、设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10 m/s2。 （1）为确保弯道行车安全，汽车进入弯道前必须减速，要确保汽车进入弯道后不侧滑，求汽车在弯道上行驶的最大速度vm； （2）为了进一步增加安全性，通常将弯道路面设计成外高内低，如图乙路面与水平路基成一定倾角θ（未知），已知水平路基的宽度为d=4 m，要使汽车以15 m/s的速度行驶时，车轮与路面之间的侧向（即垂直于前进方向）摩擦力刚好为零，求路面内外两侧高度差h； （3）若汽车以30 m/s的速度通过一座半径为120 m的拱形桥，如图丙所示，求汽车过最高点时所受支持力。 17. 如图，质量为5kg的物体静止在高为5m的水平平台的A点。现用斜向右下、与水平平台间的夹角θ=37°的推力F将其从静止开始推动，当物体运动到与A点相距12.5 m的平台边缘的B点时，瞬间撤去该力，撤去力的瞬间物体的速度大小为5m/s，随后从平台边缘水平飞出，落到水平地面的C点。物体与水平平台间的动摩擦因数为0.5，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，取g=10 m/s2。求： （1）从B到C过程中重力做功的平均功率及落地前瞬间重力的瞬时功率； （2）推力F的大小。 18. 如图所示，让摆球从图中的C位置由静止开始摆下，摆到最低点D处，摆线刚好被拉断，小球在粗糙的水平面上由D点向右做匀减速运动，到达A孔进入半径R=0.3 m的竖直放置的光滑圆弧轨道，当摆球进入圆轨道立即关闭A孔。已知摆线长L=2 m，θ=53°，小球质量为m=0.5 kg，D点与A孔的水平距离s=2 m，g取10 m/s2.（sin 53°=0.8，cos 53°=0.6） （1）求摆线能承受的最大拉力为多大； （2）要使摆球能进入圆轨道并且不脱离轨道，求摆球与粗糙水平面间的动摩擦因数μ的范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 琼海市嘉积中学2025-2026学年度第二学期高一年级随堂练习（二） 物理科试题 时间：90分钟 满分：100分 欢迎你参加这次测试，祝你取得好成绩！ 第Ⅰ卷 选择题（共44分） 一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。在每个小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意） 1. 下列选项中均为矢量的是（　　） A. 线速度、向心加速度 B. 速度、动能 C. 角速度、周期 D. 功、重力势能 【答案】A 【解析】 【详解】矢量的定义是既有大小又有方向，运算遵循平行四边形定则的物理量；标量是只有大小、没有方向，运算遵循代数运算法则的物理量。 A．线速度、向心加速度均既有大小又有方向，属于矢量。故A正确； B．速度是矢量，动能只有大小没有方向，属于标量。故B错误； C．角速度是矢量，周期只有大小没有方向，属于标量。故C错误； D．功、重力势能均只有大小没有方向（正负仅表示相对大小或做功效果，不代表方向），属于标量。故D错误。 故选A。 2. 某颗北斗导航卫星属于地球静止轨道卫星（即卫星相对于地面静止），则此卫星的（　　） A. 线速度大于第一宇宙速度 B. 周期小于静止卫星的周期 C. 角速度大于月球绕地球运行的角速度 D. 向心加速度大于地面的重力加速度 【答案】C 【解析】 【详解】A．第一宇宙速度是所有绕地球运行的卫星的最大速度，则此卫星的线速度小于第一宇宙速度，选项A错误； B．卫星属于地球静止轨道卫星，即为地球的静止卫星，选项B错误； C．根据可知，因此卫星做圆周运动的半径远小于月球绕地球做圆周运动的半径，可知角速度大于月球绕地球运行的角速度，选项C正确； D．根据可知，向心加速度小于地面的重力加速度，选项D错误． 3. 滑雪运动深受人民群众喜爱，某滑雪运动员（可视为质点）由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB，从滑道的A点滑行到最低点B的过程中，由于摩擦力的存在，运动员的速率不变，则运动员沿AB下滑过程中（　　） A. 合外力做功一定大于零 B. 所受摩擦力大小不变 C. 合外力始终与速度垂直 D. 机械能始终保持不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．运动员运动过程中速率不变，质量不变，即动能不变，动能变化量为零，根据动能定理可知合力做功为零。故A错误； B．运动员受力如图所示 运动过程中速率恒定，且在减小，由 可知摩擦力越来越小。B错误； C．运动员运动过程中速率不变，做匀速圆周运动，合外力提供向心力，始终与速度垂直。故C正确； D．因为克服摩擦力做功，所以机械能不守恒。故D错误。 故选C。 4. 如图所示，运动员把质量为m的足球从水平地面踢出，足球在空中达到最高点高度为h，在最高点时的速度为v，不计空气阻力，重力加速度为g。此过程下列说法正确的是（　　） A. 足球被踢出时的动能为 B. 运动员对足球做功 C. 克服重力做功 D. 足球上升过程人对足球做功 【答案】B 【解析】 【详解】A．足球在空中达到最高点的高度为h，在最高点时的速度为v，故足球在最高点具有的机械能是 不计空气阻力，足球在空中运动过程机械能守恒，足球被踢出时，足球只有动能，应为，选项A错误； B．运动员踢球瞬间，只有运动员对足球做功，根据动能定理，运动员对足球做的功等于足球被踢出时的动能，所以运动员对足球做的功等于，选项B正确； C．足球上升h过程，重力做负功，克服重力做功为mgh，选项C错误； D．足球上升过程，足球已经离开脚，人对足球没有作用力。根据功的定义，人对足球做功为0，选项D错误。 故选B。 5. 质量为的物体从弹簧原长处由静止释放，当物体运动到最低点时，弹簧压缩量为，重力加速度为 ，则物体从释放到最低点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 物体的重力势能增加了 B. 合力对物体做的功是 C. 弹簧弹性势能增加了 D. 物体重力势能和动能都一直减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．物体从释放到最低点的过程中，物体的高度减小了，物体的重力势能减小了，A错误； B．根据机械能守恒，合力对物体做的功等于物体机械能的变化量。物体在释放时和在最低点时速度大小均为零，动能变化量为零，物体重力势能的变化量为，即合力对物体做的功等于，B错误； C．根据能量守恒，弹簧弹性势能变化量等于物体机械能的变化量。物体机械能减少了，因此弹簧弹性势能增加了。C正确； D．物体从释放到最低点的过程中，物体的高度不断减小，物体重力势能不断减小；在此过程中，物体所受弹力先小于重力，后大于重力，所受合力方向先向下后向上，合力先做正功后做负功，根据动能定理，物体动能先增大后减小。D错误。 故选C。 6. 水车是我国劳动人民利用水能的一项重要发明。如图为某水车模型，从槽口水平流出的水初速度大小为v0，垂直落在与水平面成30°角的水轮叶面上，落点到轮轴间的距离为R。在水流不断冲击下，轮叶受冲击点的线速度大小接近冲击前瞬间水流速度大小，忽略空气阻力，水车转动的最大角速度约为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】水做平抛运动，垂直落在与水平面成的轮叶上，因此水流速度方向与水平面夹角为。由平抛运动速度分解规律得 水流冲击轮叶的合速度 由题意，轮叶最大线速度等于水流冲击速度，即 由线速度与角速度关系 得最大角速度 故选D。 7. 如图所示，半径为R的细圆管（管径可忽略）内壁光滑，竖直放置，一质量为m、直径略小于管径的小球可在管内自由滑动，测得小球在管顶部时对外管壁的作用力大小为mg，g为当地重力加速度，则小球运动到管底部时对管壁的压力大小为（　　） A. mg B. 3mg C. 5mg D. 7mg 【答案】D 【解析】 【详解】小球在管顶部时，对外管壁的作用力大小为，由牛顿第三定律得外管壁对小球的弹力，方向竖直向下。 由牛顿第二定律得 代入 解得 小球从管顶部运动到管底部的过程中，只有重力做功，由机械能守恒定律得 代入 解得 小球在管底部时，由牛顿第二定律得 代入 解得 由牛顿第三定律得小球运动到管底部时对管壁的压力大小为。 故选D。 8. 如图，一喷泉由抽水电动机抽取与喷泉出水口等高的湖水完成喷水，出水口管道的横截面积为0.5×10-3 m2，竖直向上喷出水柱的高度约20 m，水的密度为1×103 kg/m3，不计空气阻力，为该喷泉提供动力的电动机输出功率至少约为（　　） A. 1000 W B. 2000 W C. 4000 W D. 8000 W 【答案】B 【解析】 【详解】由竖直上抛运动规律得 解得水喷出的初速度 由流量公式得单位时间内喷出的水的质量 由功率定义得电动机输出功率 代入数据解得 故选B。 二、多项选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分，在每个小题给出的四个选项中，有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对而不全的得2分，错选或不选的得0分。） 9. 如图所示，下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是（　　） A. 火车转弯时受到重力、支持力和向心力 B. “水流星”表演时，通过最高点时处于失重状态 C. 汽车通过凹形桥的最低点时，汽车受到的支持力大于重力 D. 脱水筒以更大的角速度转动时，筒壁对衣服的摩擦力会变大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．向心力是效果力，是其他力的合力，不是物体额外受到的力，火车转弯只受重力、支持力，不存在“受到向心力”的说法，A错误； B．“水流星”通过最高点时，合力指向圆心（竖直向下），加速度向下，因此处于失重状态，B正确； C．汽车通过凹形桥最低点时，圆心在汽车上方，合力向上提供向心力，由牛顿第二定律 得 ，支持力大于重力，C正确； D．脱水筒转动时，衣服竖直方向受力平衡，筒壁对衣服的静摩擦力大小始终等于衣服的重力，大小不变，D错误。 故选 BC。 10. 编号为1、2、3的三个相同的小球从同一高度以相同速率抛出，1球竖直上抛、2球平抛、3球竖直下抛，不计空气阻力，从抛出到落地的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 重力对三个球做功相等 B. 重力的平均功率大小相等 C. 落地前瞬间重力的瞬时功率相等 D. 落地前瞬间的速率相等 【答案】AD 【解析】 【详解】A．重力做功只与初末位置的高度差有关，公式为 三个小球质量相同，初始高度相同，下落高度相等，因此重力对三个球做功相等，A正确； B．重力的平均功率​​，相等，但三个球运动时间满足：​，因此平均功率不相等，B错误； C．重力的瞬时功率（为竖直方向分速度） 竖直上抛和竖直下抛落地时竖直分速度​，平抛落地竖直分速度​，小于前两者，因此瞬时功率不相等，C错误； D．不计空气阻力，只有重力做功，机械能守恒 根据 得落地速率​，三个球初速率​、下落高度都相同，因此落地速率相等，D正确。 故选 AD。 11. 2025年1月10日，由中国团队开发的人工智能软件一经发布，火爆全球。资深天文爱好者小慧同学用该软件搜索“火星与地球的重要参数比较”，得到如图所示的信息。已知火星、地球都是绕太阳公转的行星，忽略天体自转对重力的影响，根据表格中的数据，则（　　） 火星 地球 直径 自转周期 质量 与太阳的平均距离 A. 火星和地球自转的角速度之比约为 B. 火星的公转周期比地球的公转周期大 C. 火星和地球的第一宇宙速度之比约为 D. 火星和地球表面附近的重力加速度大小之比约为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．表格数据可知火星和地球自转周期近似相等，根据 可知火星和地球自转的角速度之比约为 故A错误； B．火星的公转半径比地球的公转半径大，由开普勒第三定律 可得火星的公转周期比地球的公转周期大，故B正确； C．根据 解得 代入题中数据，可得火星和地球的第一宇宙速度之比约为 故C错误； D．在星球表面 解得 代入题中数据，可得火星和地球表面附近的重力加速度大小之比约为 故D正确。 故选BD。 12. 如图所示，载有防疫物资的无人驾驶小车，在水平MN段以恒定功率2 kW、速度10 m/s匀速行驶，斜坡PQ段的倾角为30°，小车在PQ段以速度2 m/s匀速行驶。已知小车总质量为500 kg，MN=PQ=20 m，小车在MN段和PQ段所受摩擦阻力大小相等，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2。下列说法正确的有（　　） A. 从M到N，小车牵引力大小为500 N B. 从M到N，小车克服摩擦力做功4000 J C. 从P到Q，小车牵引力的功率为5.4 kW D. 从P到Q，小车牵引力做功1.08×105 J 【答案】BC 【解析】 【详解】A．小车在MN段匀速行驶，功率 ，速度 根据 可得牵引力 ，匀速行驶时牵引力等于摩擦力 故摩擦阻力 ，A错误； B．小车从M到N，克服摩擦力做功 ，B正确； C．小车在PQ段匀速上坡，倾角，根据受力平衡  速度 牵引力功率  解得 ，C正确； D．小车从P到Q，牵引力做功  ，D错误。 故选BC 。 13. 某质点在Oxy平面上运动，t=0时刻位于坐标原点。该质点在x方向运动的位移一时间图像如图甲所示，在y方向运动的速度一时间图像如图乙所示，已知sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，下列说法正确的是（　　） A. 质点做匀变速曲线运动 B. t=1 s末质点位置坐标为（3m，3m） C. t=1 s末质点的速度方向与x轴夹角为37° D. 质点运动的轨迹方程为 【答案】ABD 【解析】 【详解】​A．x方向：由甲图图像为直线，得x方向做匀速直线运动，速度 y方向：由乙图图像，得y方向做匀加速直线运动 初速度 ，加速度，位移关系 合加速度等于​，大小方向都恒定，属于匀变速运动 初速度合方向沿 、 都有分量，加速度仅沿 方向，初速度与加速度不共线，轨迹为曲线，因此质点做匀变速曲线运动，A正确； B．时， ，坐标为 ，B正确； C．时， ， 设速度与 轴夹角为 ，则 解得，C错误； D．水平方向 竖直方向  联立可得 ，D正确。 故选 ABD。 三、实验题（本题共2小题，每小题10分，共20分。请将答案按题目要求写在答题卡上的指定位置，写在本试卷上无效。不要求写运算过程。） 14. 某同学用如图1装置研究平抛运动：将坐标纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直硬板上；小球沿斜槽轨道PQ滑下后从斜槽末端Q飞出，落在水平挡板MN上，在坐标纸上挤压出一个痕迹点；移动挡板，依次重复上述操作，坐标纸上将留下一系列痕迹点。 （1）下列操作中不是必要的是___________； A. 使轨道末端保持水平 B. 每次需要从同一位置静止释放小球 C. 尽可能减小球与轨道之间的摩擦 （2）得到的痕迹点如图2，其中某一点位置有明显偏离，其产生的原因可能是___________； A. 小球释放的高度偏高 B. 小球释放的高度偏低 （3）纠正（2）中错误后得到如图3图像，选取图中某三个痕迹点，测出在水平方向上的间距均为x，竖直方向的间距分别为y1、y2，重力加速度为g，则小球做平抛运动的初速度v0=___________（用x、y1、y2、g表示）； （4）该同学测得小球质量为m，其球心从静止释放位置到水平抛出点时下降的高度差为h，则小球在轨道PQ上克服摩擦力所做的功W克f=___________（用m、v0、h、g表示）； （5）某同学做实验时，从斜槽末端沿重锤线方向画出直线，并描出轨迹曲线如图4，在曲线上取e、f两点，用刻度尺分别量出它们到直线的水平距离ee＇=x1，ff＇=x2，以及ee＇与ff＇之间的距离h，当地的重力加速度为g，则小球平抛的初速度为___________。 A. B. C. D. 【答案】（1）C （2）B （3） （4） （5）D 【解析】 【小问1详解】 A．为了确保小球飞出斜槽末端后速度沿水平方向，小球做平抛运动，实验中需要使轨道末端保持水平，故A正确； B，为了确保小球飞出斜槽末端速度大小一定，实验中需要使小球每次均从同一位置静止释放，故B正确； C．当小球每次均从斜槽同一位置静止释放时，小球克服摩擦力做功相同，小球飞出斜槽的末速度大小相等，即斜槽对小球的摩擦力对实验没有影响，故C错误。 本题选不是必要的，故选C。 【小问2详解】 根据图2可知，从上至下的第4个点迹的位置明显处于正常平抛轨迹的下侧，即在水平位移相同时，竖直位移偏大，根据可知运动时间偏长，可知小球飞出的初速度偏小，其产生的原因可能是小球释放的高度偏低。 故选B。 【小问3详解】 测出在水平方向上的间距均为 ，小球在水平方向做匀速直线运动，则有 小球在竖直方向做自由落体运动，则有 解得 【小问4详解】 根据动能定理有 解得 【小问5详解】 从抛出到e点，水平方向有 从抛出到f点，水平方向有 竖直方向有 联立解得平抛的初速度 故选D。 15. 小明用如图所示装置做“验证动能定理”的实验。 （1）实验中，需要平衡摩擦力和其他阻力，正确操作方法是不挂重物，把长木板右端垫高，在计时器打点的情况下轻推一下小车，若小车拖着纸带做___________运动，说明操作已经完成。 （2）接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为O在纸带上依次取A、B、C……若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为T测得A、B、C……各点到O点的距离为x1、x2、x3……如图2所示，实验中，重物质量m远小于小车质量M，可认为小车所受的拉力大小为mg从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功W=___________，打B点时小车的速度v=___________。 （3）以v2为纵坐标，W为横坐标，利用实验数据作出v2-W图像。理论上，图线斜率为___________（用小车质量M表示）。 （4）假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响，若重物质量不满足远小于小车质量的条件，则从理论上分析，图中正确反映v2-W关系的是___________。 A. B. C. D. 【答案】（1）匀速 （2） ①. ②. （3） （4）A 【解析】 【小问1详解】 正确操作方法是把长木板右端垫高，在不挂重物的情况下，轻推一下小车，若小车拖着纸带做匀速运动，表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响。 【小问2详解】 [1] 小车拖动纸带移动的距离等于重物下落的距离，又小车所受拉力约等于重物重力，因此拉力对小车做的功为 [2]小车做匀变速直线运动，因此打B点时小车的速度为打AC段的平均速度，则有 【小问3详解】 根据动能定理有 整理得 故在 图像中，斜率为 【小问4详解】 如果实验中完全消除了摩擦力和其它阻力，重物质量不满足远小于小车质量的条件，根据动能定理那么重物重力做的功就等于重物和小车动能的增加量，即 可得 所以与 成正比。 故选A。 四、计算题（本题共3小题，第16题10分，第17题12分，18题14分，共36分。把解答写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。） 16. 如图甲所示，一辆质量为1.6吨的轿车正在水平路面上转弯，已知圆弧形弯道半径R=120 m，汽车与路面间的动摩擦因数μ=0.75、设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10 m/s2。 （1）为确保弯道行车安全，汽车进入弯道前必须减速，要确保汽车进入弯道后不侧滑，求汽车在弯道上行驶的最大速度vm； （2）为了进一步增加安全性，通常将弯道路面设计成外高内低，如图乙路面与水平路基成一定倾角θ（未知），已知水平路基的宽度为d=4 m，要使汽车以15 m/s的速度行驶时，车轮与路面之间的侧向（即垂直于前进方向）摩擦力刚好为零，求路面内外两侧高度差h； （3）若汽车以30 m/s的速度通过一座半径为120 m的拱形桥，如图丙所示，求汽车过最高点时所受支持力。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 汽车进入弯道后静摩擦力充当向心力，当摩擦力达到最大静摩擦力时，行驶速度最大 解得 【小问2详解】 要使车轮与路面之间的横向摩擦力（即垂直于前进方向）等于零，则重力与支持力的合力提供向心力 由几何关系可得 联立可得 【小问3详解】 车在拱形桥最高点时，重力与支持力的合力提供向心力，方向竖直向下 解得 17. 如图，质量为5kg的物体静止在高为5m的水平平台的A点。现用斜向右下、与水平平台间的夹角θ=37°的推力F将其从静止开始推动，当物体运动到与A点相距12.5 m的平台边缘的B点时，瞬间撤去该力，撤去力的瞬间物体的速度大小为5m/s，随后从平台边缘水平飞出，落到水平地面的C点。物体与水平平台间的动摩擦因数为0.5，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，取g=10 m/s2。求： （1）从B到C过程中重力做功的平均功率及落地前瞬间重力的瞬时功率； （2）推力F的大小。 【答案】（1）， （2） 【解析】 【小问1详解】 物体做平抛运动，竖直方向有 解得 从B到C过程中重力做功的平均功率为 落地前瞬间速度的竖直分量为 重力的瞬时功率 【小问2详解】 从A点到B点，根据动能定理有 解得 18. 如图所示，让摆球从图中的C位置由静止开始摆下，摆到最低点D处，摆线刚好被拉断，小球在粗糙的水平面上由D点向右做匀减速运动，到达A孔进入半径R=0.3 m的竖直放置的光滑圆弧轨道，当摆球进入圆轨道立即关闭A孔。已知摆线长L=2 m，θ=53°，小球质量为m=0.5 kg，D点与A孔的水平距离s=2 m，g取10 m/s2.（sin 53°=0.8，cos 53°=0.6） （1）求摆线能承受的最大拉力为多大； （2）要使摆球能进入圆轨道并且不脱离轨道，求摆球与粗糙水平面间的动摩擦因数μ的范围。 【答案】（1）9 N；（2）0.25≤μ<0.4或者μ≤0.025 【解析】 【分析】 【详解】解：（1）当摆球由C到D运动，根据动能定理有 mg（L−Lcos θ）=mvD2 在D点，由牛顿第二定律可得 Fm−mg=m 可得 Fm=1.8mg=9 N 由牛顿第三定律可知，摆线能承受的最大拉力为9N。 （2）小球不脱离圆轨道分两种情况： ①要保证小球能到达A孔，设小球到达A孔的速度恰好为零，由动能定理可得 −μ1mgs=0−mvD2 可得 μ1=0.4 若小球进入A孔的速度较小，那么将会在圆心以下做往返运动，不脱离轨道，其临界情况为到达圆心等高处速度为零，由动能定理可得 −mgR=0−mvA2 由动能定理可得 −μ2mgs=mvA2−mvD2 可求得 μ2=0.25 ②若小球能过圆轨道的最高点则不会脱离轨道，当小球恰好到达最高点时，在圆周的最高点，由牛顿第二定律可得 mg=m 由动能定理可得 −μ3mgs−2mgR=mv2−mvD2 解得 μ3=0.025 综上所述，要使摆球能进入圆轨道并且不脱离轨道，摆球与粗糙水平面间动摩擦因数μ的范围为 0.25≤μ<0.4 或者 μ≤0.025 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $