精品解析:江西九江市2025-2026学年度下学期期末考试高一物理试题
2026-07-05
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 江西省 |
| 地区(市) | 九江市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.11 MB |
| 发布时间 | 2026-07-05 |
| 更新时间 | 2026-07-05 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58655706.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
九江市2025-2026学年度下学期期末考试
高一 物理试题卷
本试卷共6页,共100分。考试时长75分钟。
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. 一辆汽车在水平公路上转弯,沿曲线由M向N行驶,速度逐渐减小。如图甲、乙、丙、丁分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向,正确的是( )
A. 甲图 B. 乙图 C. 丙图 D. 丁图
2. 改变汽车的质量和速度,都可能使汽车的动能发生改变.在下列几种情况下,汽车的动能保持不变的是
A. 质量不变,速度增大到原来的2倍
B. 速度不变,质量增大到原来的2倍
C. 质量减半,速度增大到原来的4倍
D. 速度减半,质量增大到原来的4倍
3. 如图所示,地球上的建筑物会随地球的自转绕地轴做匀速圆周运动,处在赤道附近处的建筑物与处在北半球、转动半径更小的处的建筑物相比( )
A. B.
C. D.
4. 中学生运动会足球比赛在某市体育中心举行,如图为某学生踢出的足球在空中的运动轨迹,把足球视为质点,空气阻力不计。关于足球从踢出到落地的过程( )
A. 最高点动能不为零,重力势能先增大后减小
B. 最高点动能不为零,重力势能先减小后增大
C. 最高点动能为零,重力势能先增大后减小
D. 最高点动能为零,重力势能先减小后增大
5. 2025年7月15日,天舟九号货运飞船与火箭成功分离并进入距离地面高度约为的预定轨道Ⅰ,之后,天舟九号货运飞船变轨(飞船质量不变),与距离地面高度约为的轨道Ⅲ上的空间站组合体进行交会对接,示意图如图所示。天舟九号货运飞船在轨道Ⅰ和轨道Ⅲ上稳定运行的动能和运动周期分别表示为、和、。下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
6. 2026年3月29日,“庐山杯”九江马拉松赛鸣枪开跑。若在一段时间内,某运动员在某段有一定坡度的路面上匀速向上奔跑(鞋底与地面不打滑),则下列说法正确的是( )
A. 运动员所受地面的支持力对其不做功
B. 运动员所受重力对其不做功
C. 运动员所受地面的静摩擦力对其做正功
D. 运动员所受合力对其做正功
7. 某地有一风力发电机,它的叶片转动时可形成半径为的圆面。某段时间内该地区的风速,风向恰好跟叶片转动形成的圆面垂直,已知空气的密度,若该风力发电机能将此圆内的空气动能转化为电能。取3.0,则此风力发电机发电的功率约为( )
A. 4374 W B. 4284 W C. 4174 W D. 4084 W
8. 两岸平行的河流,宽度为,各处河水流速均为。小船在静水中的速度为,则( )
A. 若小船要以最短时间渡河,则航程为
B. 若小船要以最短时间渡河,过河所需的时间
C. 若小船要以最短航程渡河,则航程为
D. 船头垂直河岸渡河时,如果途中河水流速突然增大,则渡河时间变长
9. 如图所示为倾角为37°的固定斜面,一个质量为2kg的物块自斜面底端沿斜面上滑,其动能和重力势能随上滑距离x的变化如图中直线Ⅰ和Ⅱ所示,重力加速度取10m/s2,,,则( )
A. 物块的初速度为10m/s
B. 物块和斜面间的动摩擦因数为0.5
C. 物块上升的最大高度为5m
D. 物块回到斜面底端时的动能为60J
10. 如图所示,轻杆长2l,中点装在水平轴O上,两端分别固定着小球A和B(均可视为质点),A球质量为m,B球质量为3m,重力加速度为g,两者一起在竖直平面内绕O轴做圆周运动,当A球在最高点时,杆的A端恰好不受力,则下列说法正确的是( )
A. 此时B球的速度大小为
B. 若B球到最高点时的速度等于A球在最高点的速度,此时O轴受到向上的作用力
C. 当杆的转速逐渐变化,杆转到竖直方向时,O轴出现不受力情况,此时B球应在最高点
D. 杆在竖直方向出现O轴不受力情况时,B球的速度大小为
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某同学探究平抛运动的特点。
(1)用如图1所示装置探究平抛运动竖直分运动的特点。用小锤打击弹性金属片后,球沿水平方向飞出,同时球被松开并自由下落,比较两球的落地时间。多次改变、两球释放的高度和小锤敲击弹性金属片的力度,发现每一次实验时都只会听到一下小球落地的声响,由此可以说明球竖直方向分运动为__________运动。
(2)用如图2所示装置研究平抛运动水平分运动的特点。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直硬板上。球沿斜槽轨道滑下后从斜槽末端飞出,落在水平挡板上,球会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板,依次重复上述操作,白纸上将留下一系列痕迹点。
某同学用图2的实验装置得到的痕迹点如图3所示,其中一个偏差较大的点产生的原因,可能是该次实验__________。
A. 球释放的高度偏低 B. 球释放的高度偏高
C. 斜槽粗糙,有摩擦力
(3)在实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长,若小球在平抛运动中的几个位置如图中的、、、所示,小球在点的速度大小为__________。(结果取两位有效数字,取)
12. 如图甲所示,打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置验证机械能守恒定律。回答下列问题:
(1)以下操作中没有必要或者操作不当的步骤是__________(选填选项前的字母)。
A. 一定要用天平测出重物的质量 B. 先接通电源,后释放纸带
(2)从误差因素分析,实验得到的重物重力势能减少量应__________(选填“大于”“小于”或“等于”)重物动能增加量。
(3)在打好点的纸带中挑选出一条点迹清晰的纸带,如图乙所示。把打下的第一个点记作,后五个点依次记为1、2、3、4、5,已知打点计时器打点周期,打第4个标记点的瞬时速度__________。
(4)若当地重力加速度大小,重物的质量为,从开始下落到打下第4个标记点时,重物的机械能损失为__________。(结果保留两位有效数字)
13. 模型建构是物理学研究中常用的思想方法,它可以帮助人们抓住主要矛盾、忽略次要因素,更好地揭示和理解物理现象背后的规律。在研究地球-月球系统时,有两种常见的模型,第一种是认为地球静止不动,月球绕地球做匀速圆周运动;第二种是把地球-月球系统看成一个双星系统,它们围绕二者连线上的某个定点以相同的周期运动。若已知地球的质量为,月球的质量为,二者相距,引力常量为。忽略太阳及其它星球对于地球、月球的作用力,请分析求解:
(1)根据第一个模型,求月球绕地球转动的周期;
(2)根据第二个模型,求月球做圆周运动的周期。
14. 质量的小球在长为的细绳作用下在竖直平面内做圆周运动,细绳能承受的最大拉力。取。则:
(1)若恰好能通过最高点,则最高点处小球的速度大小;
(2)在某次运动中在最低点细绳恰好被拉断,则此时小球的速度大小;
(3)若在(2)中细绳被拉断后小球继续做平抛运动,小球落地时速度方向与水平地面成角。求小球落地水平距离。
15. 如图所示为北京2022年冬奥会一自由式滑雪大跳台技巧比赛场地示意图,比赛场地由出发区AB、助滑坡BC、第一过渡区CD、跳台DE、第二过渡区EF、着陆坡FG和终点区GH组成、在H处安置半径为R=1.0m的圆形轨道,进出口H、H1靠近带相互错开,H1N足够长。第一过渡区和终点区的最低点在同一水平地面上,出发区距地面的高度,跳台最高点E和着陆坡最高点F离地面的高度均为,着陆坡度37°。运动员从助滑坡顶端B由静止滑下,离开跳台在空中完成预定动作到达F点正上方的最高点M后水平飞出,M点离水平地面(GH所在水平面)的高度为7.6m,在落到倾斜雪道FG上时,运动员靠改变姿势进行缓冲使自己只保留沿斜面的分速度而不弹起,此后立即做匀加速运动经过G点。假设运动员连同滑雪板的总质量,除缓冲外运动员可视为质点,滑雪板与雪道GH的动摩擦因数,不计其余滑道和空气的阻力,不计经过各转折点处的能量损失,,,求:
(1)运动员从M点水平飞出的速度vM;
(2)运动员在倾斜雪道FG上滑行的时间(结果可用根号表示);
(3)若运动员能够进入圆形轨道且不脱离轨道,雪道GH的长度应满足什么条件?
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九江市2025-2026学年度下学期期末考试
高一 物理试题卷
本试卷共6页,共100分。考试时长75分钟。
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. 一辆汽车在水平公路上转弯,沿曲线由M向N行驶,速度逐渐减小。如图甲、乙、丙、丁分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向,正确的是( )
A. 甲图 B. 乙图 C. 丙图 D. 丁图
【答案】C
【解析】
【详解】物体做曲线运动,其运动轨迹夹在所受合外力方向与速度方向之间,而速度方向为轨迹上任意一点的切线方向,且合外力在轨迹的凹侧面,而若运动过程中速度减小,则所受合外力方向与速度方向之间的夹角应为钝角,甲、丁两图所示合外力在轨迹的凸侧面,乙图所示合外力与速度方向之间的夹角为锐角,丙图所示合外力在轨迹的凹侧面且合外力方向与速度方向之间的夹角为钝角。
故选C
2. 改变汽车的质量和速度,都可能使汽车的动能发生改变.在下列几种情况下,汽车的动能保持不变的是
A. 质量不变,速度增大到原来的2倍
B. 速度不变,质量增大到原来的2倍
C. 质量减半,速度增大到原来的4倍
D. 速度减半,质量增大到原来的4倍
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据动能的公式可知,若质量不变,速度增大到原来的2倍,则,A错误;
B.若速度不变,质量增大到原来的2倍,则,B错误;
C.若质量减半,速度增大到原来的4倍,则,C错误;
D.速度减半,质量增大到原来的4倍,则,D正确.
故选D。
3. 如图所示,地球上的建筑物会随地球的自转绕地轴做匀速圆周运动,处在赤道附近处的建筑物与处在北半球、转动半径更小的处的建筑物相比( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】AB.地球上建筑物随地球自转属于同轴转动模型,各点角速度相等,即,故A、B错误;
CD.根据线速度与角速度的关系式,由题图可知点转动半径大于点转动半径,即,所以,故C正确,D错误。
故选C。
4. 中学生运动会足球比赛在某市体育中心举行,如图为某学生踢出的足球在空中的运动轨迹,把足球视为质点,空气阻力不计。关于足球从踢出到落地的过程( )
A. 最高点动能不为零,重力势能先增大后减小
B. 最高点动能不为零,重力势能先减小后增大
C. 最高点动能为零,重力势能先增大后减小
D. 最高点动能为零,重力势能先减小后增大
【答案】A
【解析】
【详解】足球做斜抛运动,最高点竖直分速度为零,但水平分速度不为零,合速度不为零,动能不为零,高度先增大后减小,重力势能先增大后减小。
故选A。
5. 2025年7月15日,天舟九号货运飞船与火箭成功分离并进入距离地面高度约为的预定轨道Ⅰ,之后,天舟九号货运飞船变轨(飞船质量不变),与距离地面高度约为的轨道Ⅲ上的空间站组合体进行交会对接,示意图如图所示。天舟九号货运飞船在轨道Ⅰ和轨道Ⅲ上稳定运行的动能和运动周期分别表示为、和、。下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由万有引力提供向心力
解得动能
周期
由题意知轨道Ⅰ半径小于轨道Ⅲ半径,即,则,
故选B。
6. 2026年3月29日,“庐山杯”九江马拉松赛鸣枪开跑。若在一段时间内,某运动员在某段有一定坡度的路面上匀速向上奔跑(鞋底与地面不打滑),则下列说法正确的是( )
A. 运动员所受地面的支持力对其不做功
B. 运动员所受重力对其不做功
C. 运动员所受地面的静摩擦力对其做正功
D. 运动员所受合力对其做正功
【答案】A
【解析】
【详解】A.地面对运动员的支持力作用在鞋底与地面的接触点,接触时该点相对地面无位移,脚抬起后支持力消失,因此支持力作用点位移为0,支持力不做功,故A正确;
B.运动员向上运动时重心有竖直向上的位移分量,重力竖直向下,由可知,重力做负功,故B错误;
C.地面给运动员的静摩擦力沿路面向上,但其作用点同样是鞋底接触点,接触时无位移,因此静摩擦力做功为0,故C错误;
D.运动员做匀速运动,动能变化,根据动能定理,可知合力做功为0,故D错误。
故选A。
7. 某地有一风力发电机,它的叶片转动时可形成半径为的圆面。某段时间内该地区的风速,风向恰好跟叶片转动形成的圆面垂直,已知空气的密度,若该风力发电机能将此圆内的空气动能转化为电能。取3.0,则此风力发电机发电的功率约为( )
A. 4374 W B. 4284 W C. 4174 W D. 4084 W
【答案】A
【解析】
【详解】单位时间内通过风轮圆面的空气柱体积为
空气柱质量为
空气动能为
已知只有的空气动能转化为电能,联立可得功率
代入数据解得
故选A。
8. 两岸平行的河流,宽度为,各处河水流速均为。小船在静水中的速度为,则( )
A. 若小船要以最短时间渡河,则航程为
B. 若小船要以最短时间渡河,过河所需的时间
C. 若小船要以最短航程渡河,则航程为
D. 船头垂直河岸渡河时,如果途中河水流速突然增大,则渡河时间变长
【答案】BC
【解析】
【详解】B.当船头垂直河岸航行时,垂直河岸方向的分速度最大,渡河时间最短。
最短时间,故B正确;
A.设河宽,此过程小船被水流冲向下游,沿水流方向位移
实际航程,故A错误;
C.本题中船在静水中的速度,小船可以调整船头方向,使合速度方向垂直河岸,因此最短航程等于河宽,故C正确;
D.渡河时间由垂直河岸方向的分运动决定,与水流速度无关。船头垂直河岸渡河时,水流速度的增大仅改变沿水流方向的位移,不改变垂直河岸方向的分速度和河宽,因此渡河时间不变,D错误。
故选 BC。
9. 如图所示为倾角为37°的固定斜面,一个质量为2kg的物块自斜面底端沿斜面上滑,其动能和重力势能随上滑距离x的变化如图中直线Ⅰ和Ⅱ所示,重力加速度取10m/s2,,,则( )
A. 物块的初速度为10m/s
B. 物块和斜面间的动摩擦因数为0.5
C. 物块上升的最大高度为5m
D. 物块回到斜面底端时的动能为60J
【答案】AB
【解析】
【详解】A.根据
解得
A正确;
B.根据动能定理可得
其中
联立解得
B正确;
C.物块上升的最大高度
C错误;
D.物块下滑时,根据动能定理
解得
D错误。
故选AB。
10. 如图所示,轻杆长2l,中点装在水平轴O上,两端分别固定着小球A和B(均可视为质点),A球质量为m,B球质量为3m,重力加速度为g,两者一起在竖直平面内绕O轴做圆周运动,当A球在最高点时,杆的A端恰好不受力,则下列说法正确的是( )
A. 此时B球的速度大小为
B. 若B球到最高点时的速度等于A球在最高点的速度,此时O轴受到向上的作用力
C. 当杆的转速逐渐变化,杆转到竖直方向时,O轴出现不受力情况,此时B球应在最高点
D. 杆在竖直方向出现O轴不受力情况时,B球的速度大小为
【答案】AC
【解析】
【详解】A.对A有,得
则此时,故A正确;
B.此时,杆对B无作用力,而对A有,得
即杆对A的向上拉力,则此时O轴受到杆对其向下的作用力大小为
故B错误;
C.要使O轴不受力,根据B的质量大于A的质量,可判断B球应在最高点,故C正确;
D.此时,对B有,得
对A有,得
则对O轴,有,且,
联立,解得,故D错误。
故选AC。
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某同学探究平抛运动的特点。
(1)用如图1所示装置探究平抛运动竖直分运动的特点。用小锤打击弹性金属片后,球沿水平方向飞出,同时球被松开并自由下落,比较两球的落地时间。多次改变、两球释放的高度和小锤敲击弹性金属片的力度,发现每一次实验时都只会听到一下小球落地的声响,由此可以说明球竖直方向分运动为__________运动。
(2)用如图2所示装置研究平抛运动水平分运动的特点。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直硬板上。球沿斜槽轨道滑下后从斜槽末端飞出,落在水平挡板上,球会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板,依次重复上述操作,白纸上将留下一系列痕迹点。
某同学用图2的实验装置得到的痕迹点如图3所示,其中一个偏差较大的点产生的原因,可能是该次实验__________。
A. 球释放的高度偏低 B. 球释放的高度偏高
C. 斜槽粗糙,有摩擦力
(3)在实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长,若小球在平抛运动中的几个位置如图中的、、、所示,小球在点的速度大小为__________。(结果取两位有效数字,取)
【答案】(1)自由落体 (2)B
(3)
【解析】
【小问1详解】
本实验中,做平抛运动的球和自由下落的球每次同时落地,说明球竖直方向的运动规律与自由下落的球完全一致,因此可得平抛运动竖直分运动为自由落体运动。
【小问2详解】
A.释放高度偏低,小球到达斜槽末端的初速度更小,相同下落高度时水平位移更小,故A错误;
B.释放高度偏高会使初速度更大,相同下落高度时水平位移更大,点会偏右,故B正确;
C.斜槽的摩擦力只要每次实验条件一致,不会造成单个点偏差,不影响轨迹,故C错误。
故选B。
【小问3详解】
平抛运动水平方向做匀速直线运动,相邻点水平间隔相等,说明相邻点时间间隔相等;竖直方向为自由落体(匀加速直线运动),由,由图可得相邻竖直位移差
解得
水平初速度
点竖直速度等于段竖直平均速度
小球在点的速度大小为
12. 如图甲所示,打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置验证机械能守恒定律。回答下列问题:
(1)以下操作中没有必要或者操作不当的步骤是__________(选填选项前的字母)。
A. 一定要用天平测出重物的质量 B. 先接通电源,后释放纸带
(2)从误差因素分析,实验得到的重物重力势能减少量应__________(选填“大于”“小于”或“等于”)重物动能增加量。
(3)在打好点的纸带中挑选出一条点迹清晰的纸带,如图乙所示。把打下的第一个点记作,后五个点依次记为1、2、3、4、5,已知打点计时器打点周期,打第4个标记点的瞬时速度__________。
(4)若当地重力加速度大小,重物的质量为,从开始下落到打下第4个标记点时,重物的机械能损失为__________。(结果保留两位有效数字)
【答案】(1)A (2)大于
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
A.验证机械能守恒定律的原理为,等式两边质量可约去,不需要测量重物质量,故A错误,符合题意;
B.实验正确操作就是先接通电源后释放纸带,操作正确,故B正确,不符合题意。
故选A。
【小问2详解】
重物下落过程中,需要克服空气阻力、纸带与打点计时器间的摩擦力做功,重力势能的一部分会转化为内能,因此重力势能的减少量大于动能的增加量。
【小问3详解】
根据匀变速直线运动规律,中间时刻的瞬时速度等于对应过程的平均速度,得打第个标记点的瞬时速度
【小问4详解】
损失的机械能等于重力势能的减少量减去动能的增加量。
重力势能减少量
动能增加量
机械能损失
13. 模型建构是物理学研究中常用的思想方法,它可以帮助人们抓住主要矛盾、忽略次要因素,更好地揭示和理解物理现象背后的规律。在研究地球-月球系统时,有两种常见的模型,第一种是认为地球静止不动,月球绕地球做匀速圆周运动;第二种是把地球-月球系统看成一个双星系统,它们围绕二者连线上的某个定点以相同的周期运动。若已知地球的质量为,月球的质量为,二者相距,引力常量为。忽略太阳及其它星球对于地球、月球的作用力,请分析求解:
(1)根据第一个模型,求月球绕地球转动的周期;
(2)根据第二个模型,求月球做圆周运动的周期。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
在第一个模型中,假设地球是静止的,月球绕地球做匀速圆周运动。根据牛顿第二定律可得
解得
【小问2详解】
在第二个模型中,地球和月球都绕定点做圆周运动。
设地球到定点的距离为,月球到定点的距离为,则有
对于地球根据牛顿第二定律可得
对于月球,同理可得
联立解得
14. 质量的小球在长为的细绳作用下在竖直平面内做圆周运动,细绳能承受的最大拉力。取。则:
(1)若恰好能通过最高点,则最高点处小球的速度大小;
(2)在某次运动中在最低点细绳恰好被拉断,则此时小球的速度大小;
(3)若在(2)中细绳被拉断后小球继续做平抛运动,小球落地时速度方向与水平地面成角。求小球落地水平距离。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
小球用绳子拴住做竖直面圆周运动,恰好通过最高点的条件是最高点绳子拉力为
重力完全提供向心力
解得
【小问2详解】
最低点绳子拉力达到最大值时,绳恰好被拉断,由合力提供向心力可得
解得
【小问3详解】
绳断后小球做平抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动。
水平初速度,落地速度与水平成,由速度分解得
竖直方向
得运动时间
解得小球落地水平距离
15. 如图所示为北京2022年冬奥会一自由式滑雪大跳台技巧比赛场地示意图,比赛场地由出发区AB、助滑坡BC、第一过渡区CD、跳台DE、第二过渡区EF、着陆坡FG和终点区GH组成、在H处安置半径为R=1.0m的圆形轨道,进出口H、H1靠近带相互错开,H1N足够长。第一过渡区和终点区的最低点在同一水平地面上,出发区距地面的高度,跳台最高点E和着陆坡最高点F离地面的高度均为,着陆坡度37°。运动员从助滑坡顶端B由静止滑下,离开跳台在空中完成预定动作到达F点正上方的最高点M后水平飞出,M点离水平地面(GH所在水平面)的高度为7.6m,在落到倾斜雪道FG上时,运动员靠改变姿势进行缓冲使自己只保留沿斜面的分速度而不弹起,此后立即做匀加速运动经过G点。假设运动员连同滑雪板的总质量,除缓冲外运动员可视为质点,滑雪板与雪道GH的动摩擦因数,不计其余滑道和空气的阻力,不计经过各转折点处的能量损失,,,求:
(1)运动员从M点水平飞出的速度vM;
(2)运动员在倾斜雪道FG上滑行的时间(结果可用根号表示);
(3)若运动员能够进入圆形轨道且不脱离轨道,雪道GH的长度应满足什么条件?
【答案】(1);(2);(3)或
【解析】
【详解】(1)运动员连同滑雪板从B点运动到M点过程中,根据机械能守恒定律得
代入数据解得
(2)设运动员落在倾斜雪道点,离地面高度为,根据平抛运动规律有
代入数据解得
根据几何关系可知
运动员在落到倾斜雪道FG上时,运动员靠改变姿势进行缓冲使自己只保留沿斜面的分速度可得
运动员在倾斜雪道FG上时,根据牛顶第二定律
解得
根据位移与速度的关系式得
解得
再根据
解得
(3)当运动员恰好不脱离轨道通过最高点时速度为,根据牛顿第二定律有
从K点到圆环最高点过程中,设雪道GH的长度为,根据动能定理有
代入数据解得
则当雪道GH的长度为
时,运动员可以不脱离轨道通过最高点;
当运动员恰好能到轨道圆心等高点,从K点到圆环轨道圆心等高点过程中,根据动能定理有
解得
当运动员恰好能进入轨道,从K点到点过程中,根据动能定理
解得
则运动员能够进入轨道且不超过轨道圆心等高点,雪道GH的长度满足
故运动员能够进入圆形轨道且不脱离轨道,雪道GH的长度应满足
或
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