精品解析：安徽宣城市2025-2026学年高一第二学期期末测试物理试题

2025-2026学年第二学期高一期末测试 物理试题 注意事项： 1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2．答题前，考生务必将姓名、班级等个人信息填写在答题卡指定位置。 3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答。超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 摩天轮是一种大型转轮状的机械建筑设施，游客坐在摩天轮上可以从高处俯瞰四周景色。现假设摩天轮正绕中间的固定轴在竖直面内做匀速圆周运动，游客坐在座舱中与座舱保持相对静止（座舱及乘客可视为质点），则下列说法正确的是（ ） A. 游客所受合外力不断变化 B. 游客受力平衡 C. 游客在做匀变速曲线运动 D. 游客机械能守恒 2. “套圈圈”是游乐园常见的游戏项目，示意图如图所示。游戏者将相同套环a、b分两次从同一位置水平抛出，分别套中可视为质点的Ⅰ、Ⅱ号物品。套环在运动过程中不转动且环面始终保持水平，不计空气阻力。与套环b相比，套环a（ ） A. 运动时间小 B. 初速度小 C. 速度变化量小 D. 加速度小 3. 一般的曲线运动可以分为很多小段，每一小段都可以被看作是圆周运动的一部分圆弧，如图为摩托车匀速率运动过程中经过高低不平的一段赛道，底部A和顶部B两个位置对应的圆弧半径为、，且，关于A、B两点向心加速度、，向心力、和动能、，下列说法正确的是（　　） A. 向心加速度 B. 向心力 C. 动能 D. 摩托车最有可能爆胎的位置在B点 4. 如图所示，半径为R的光滑圆弧轨道固定在竖直面内，B、C两点分别是轨道的最左端和最高点。质量为m的小球从B点正上方A处由静止释放，从B点进入轨道后恰好通过C点，小球可看作质点，空气阻力不计，则A、B间的高度差h为（　　） A. B. R C. D. 2R 5. 2025年11月25日，神舟二十二号在酒泉卫星发射中心发射成功，并于2025年11月25日15时50分成功对接于空间站的天和核心舱前向端口。空间站在距离地面h高度（小于同步卫星高度）处环绕地球做匀速圆周运动，环绕周期为T，已知地球的半径为R。下列说法正确的是（　　） A. 空间站的环绕速度大于7.9km/s B. 航天员在空间站内的合力为0 C. 空间站环绕地球的周期小于地球同步卫星的环绕周期 D. 地球表面的重力加速度为 6. 如图所示，质量为m的小球用细线悬于P点，使小球在水平面内做匀速圆周运动，若保持轨迹的圆心O到悬点P的距离不变，重力加速度为g。下列关于小球做匀速圆周运动的角速度ω与绳长l关系的图像和绳对小球的拉力F与绳长l关系的图像中正确的是（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，固定的粗糙水平杆上有、两点，轻质弹簧一端固定在点正下方的点，另一端与质量为、套在杆上的滑块相连。滑块从处静止自由释放后向右运动，过点时加速度为零，到达点（图中未标出）时速度为零。滑块（ ） A. 从到的过程中，弹簧弹力大小一直减小 B. 从到的过程中，滑块的加速度一直减小 C. 从到的过程中，弹簧的弹性势能先减小后增大 D. 在处时弹簧弹力大小小于在处时弹簧弹力大小 8. 如图所示，在竖直平面内固定一刚性轻质的圆环形细管管道内径极小，一质量为的小球放置于管内顶端点，其直径略小于管道内径。现给小球一微小扰动，使之顺时针沿管道下滑。管内的点与管道的圆心等高，点是管道的最低点，若不计一切摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 小球不可能回到点 B. 小球对细管的作用力不可能为零 C. 从点运动到点，小球对细管的作用力一直增大 D. 从点运动到点，小球对细管的作用力先减小后增大 二、多项选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9. 一质量为的电动汽车在平直公路上以恒定的功率加速行驶，当速度大小为时，其加速度大小为（），设汽车所受阻力恒为（），重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 汽车的功率为 B. 汽车的功率为 C. 汽车行驶的最大速率为 D. 汽车行驶的最大速率为 10. 如图所示，半径为R的四分之一圆弧支架竖直放置，与圆心O等高的圆弧边缘C点处有一小滑轮，一轻绳两端系着质量分别为与的小球和物块，挂在定滑轮两边，且，开始时小球和物块均静止，且能视为质点，不计一切摩擦，重力加速度为g。小球从C点静止释放直到小球到达圆弧的A点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 由于不计一切摩擦，小球的机械能守恒 B. 到达A点时小球的速度大小为 C. 轻绳对物块所做的功和轻绳对小球所做的功的大小相等 D. 轻绳对物块做功为 三、非选择题：本题共5小题，共58分 11. 小明同学在科技节的实验室开放期间，进入力学实验室探究影响向心力大小因素的实验：用如图甲所示的装置，已知小球在挡板、、处做圆周运动的轨迹半径之比为，变速塔轮自上而下按如图乙所示三种组合方式，左右每层半径之比由上至下分别为、和。回答以下问题： （1）本实验所采用的实验探究方法与下列哪些实验是相同的___________； A. 探究小车速度随时间变化规律 B. 探究两个互成角度的力的合成规律 C. 探究平抛运动的特点 D. 探究加速度与物体受力、物体质量的关系 （2）某同学把两个质量相等的钢球放在、位置，匀速转动手柄时，左边标尺露出1格，右边标尺露出4格，则该同学将传动皮带调至第___________层塔轮（填“一”、“二”或“三”）；其他条件不变，若增大手柄转动的速度，两标尺示数的比值___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 12. 某学习小组利用自由落体运动验证机械能守恒定律，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始下落。 （1）下列实验操作中正确的是（　　） A. B. C. D. （2）实验得到如图所示的一条纸带（其中一段纸带图中未画出）。选取纸带上清晰的某点记为O，再选取三个连续打出的点A、B、C，测出它们到O点的距离分别为h1、h2、h3。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，重物质量m=500g，当地重力加速度g=9.8m/s2。由此可计算出打点计时器打下B点时重物下落的瞬时速度vB=________m/s，从打下O点到打下B点的过程中，重物的重力势能变化量为∆Ep=________J（计算结果均保留两位有效数字）。 （3）在实验中，某同学根据测得的数据计算发现，重物动能的增加量略大于重物重力势能的减少量，若测量与计算均无错误，则出现这一问题的原因可能是（　　） A. 重物的体积太大 B. 交流电源的真实频率偏小 C. 交流电源的电压过大 D. 重物下落时受到空气阻力 13. 1789年英国物理学家卡文迪什测出引力常量G，因此卡文迪什被人们称为“能称出地球质量的人”。在地面上用弹簧测力计测质量为m的物体重力，测力计竖直静止时示数为F，已知地球半径为R，引力常量为G，忽略地球自转的影响，求： （1）地球的质量； （2）距地面高度为h的人造卫星的运行周期。 14. 某电视台正在策划的“快乐向前冲”节目的场地设施如图所示，为水平直轨道，上面安装有电动悬挂器，可以载人运动，下方水面上漂浮着一个半径铺有海绵垫的转盘，转盘轴心在正下方且离平台的水平距离，平台与转盘平面的高度差，点位于平台边缘的正上方，水平直轨道与平台间的高度差可忽略不计。选手抓住悬挂器后，按动开关，在电动机的带动下从点沿轨道做初速度为零、加速度为的匀加速直线运动，起动后人脱离悬挂器。设人的质量为（人可看成质点），人与转盘间动摩擦因数为0.4，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。求： （1）假设选手落到转盘上后立即随转盘一起做圆周运动，为保证他落在任何位置后都不会被甩下转盘，转盘的角速度最大值； （2）若选手要想成功落在转盘上，则加速度的范围。 15. 某娱乐节目中设计了一水上闯关轨道，其简化模型如图所示，半径的光滑圆弧轨道与一传送带平滑连接，两轨道相切于点，A点与圆心点等高。传送带长，与水平方向夹角传送带以的速度顺时针方向转动，距点水平距离为，高为处设置一水平平台，闯关者从A点静止下滑，最后要从点飞出并落入平台，某次闯关时，闯关者质量，闯关者与传送带的动摩擦因数，不计空气阻力和轨道连接处的能量损失，不考虑传送带滑轮大小，，求： （1）闯关者在圆弧轨道上的点时的速度大小以及对圆弧轨道的压力大小。 （2）为了使闯关者能恰好水平进入平台，求平台距点的水平距离。 （3）求这次闯关时，传送带和闯关者之间因摩擦而产生的热量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年第二学期高一期末测试 物理试题 注意事项： 1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2．答题前，考生务必将姓名、班级等个人信息填写在答题卡指定位置。 3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答。超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 摩天轮是一种大型转轮状的机械建筑设施，游客坐在摩天轮上可以从高处俯瞰四周景色。现假设摩天轮正绕中间的固定轴在竖直面内做匀速圆周运动，游客坐在座舱中与座舱保持相对静止（座舱及乘客可视为质点），则下列说法正确的是（ ） A. 游客所受合外力不断变化 B. 游客受力平衡 C. 游客在做匀变速曲线运动 D. 游客机械能守恒 【答案】A 【解析】 【详解】AC．由题可知游客在竖直面内做匀速圆周运动，合外力提供向心力，有 可知合外力大小不变，方向始终指向圆心，方向变化，可知合外力不断变化，做非匀变速曲线运动，故A正确，C错误； B．游客的加速度为，游客受力不平衡，故B错误； D．游客的速率不变，可知动能不变，重力势能不断变化，可知机械能不守恒，故D错误。 故选A。 2. “套圈圈”是游乐园常见的游戏项目，示意图如图所示。游戏者将相同套环a、b分两次从同一位置水平抛出，分别套中可视为质点的Ⅰ、Ⅱ号物品。套环在运动过程中不转动且环面始终保持水平，不计空气阻力。与套环b相比，套环a（ ） A. 运动时间小 B. 初速度小 C. 速度变化量小 D. 加速度小 【答案】B 【解析】 【详解】ACD．两个套环都只受重力，从同一位置水平抛出，做平抛运动，加速度均为，由竖直方向自由落体公式 可得运动时间 因此两者运动时间相同，所以速度变化量 可知两者速度变化量大小相等，ACD错误； B．水平方向为匀速直线运动，根据 可知的初速度更小，故B正确。 故选B。 3. 一般的曲线运动可以分为很多小段，每一小段都可以被看作是圆周运动的一部分圆弧，如图为摩托车匀速率运动过程中经过高低不平的一段赛道，底部A和顶部B两个位置对应的圆弧半径为、，且，关于A、B两点向心加速度、，向心力、和动能、，下列说法正确的是（　　） A. 向心加速度 B. 向心力 C. 动能 D. 摩托车最有可能爆胎的位置在B点 【答案】A 【解析】 【详解】A．摩托车匀速率运动，底部A和顶部B两个位置有 ， 由于 可知 故A正确； B．摩托车匀速率运动，底部A和顶部B两个位置有 ， 结合上述可知 故B错误； C．摩托车匀速率运动，根据动能的表达式可知 故C错误； D．摩托车匀速率运动，底部A和顶部B两个位置有 ， 解得 ， 由于 可知 即摩托车最有可能爆胎的位置在A点，故D错误。 故选A。 4. 如图所示，半径为R的光滑圆弧轨道固定在竖直面内，B、C两点分别是轨道的最左端和最高点。质量为m的小球从B点正上方A处由静止释放，从B点进入轨道后恰好通过C点，小球可看作质点，空气阻力不计，则A、B间的高度差h为（　　） A. B. R C. D. 2R 【答案】C 【解析】 【详解】从B点进入轨道后恰好通过C点,则C点只有重力提供向心力 解得 则以A点为初状态，C点为末状态，由动能定理可得 解得 故选C。 5. 2025年11月25日，神舟二十二号在酒泉卫星发射中心发射成功，并于2025年11月25日15时50分成功对接于空间站的天和核心舱前向端口。空间站在距离地面h高度（小于同步卫星高度）处环绕地球做匀速圆周运动，环绕周期为T，已知地球的半径为R。下列说法正确的是（　　） A. 空间站的环绕速度大于7.9km/s B. 航天员在空间站内的合力为0 C. 空间站环绕地球的周期小于地球同步卫星的环绕周期 D. 地球表面的重力加速度为 【答案】C 【解析】 【详解】A．第一宇宙速度是地球卫星的最大环绕速度，由万有引力提供向心力 推导得 轨道半径越大环绕速度越小。空间站轨道半径，故环绕速度小于，故A错误； B．航天员随空间站做匀速圆周运动，万有引力全部提供向心力，合力不为零，故B错误； C．根据开普勒第三定律（中心天体为地球时为定值），轨道半径越大环绕周期越大。空间站轨道高度小于同步卫星，即轨道半径更小，故空间站的环绕周期小于地球同步卫星的环绕周期，故C正确； D．对空间站，万有引力提供向心力 解得 地球表面重力等于万有引力 联立得地球表面重力加速度，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，质量为m的小球用细线悬于P点，使小球在水平面内做匀速圆周运动，若保持轨迹的圆心O到悬点P的距离不变，重力加速度为g。下列关于小球做匀速圆周运动的角速度ω与绳长l关系的图像和绳对小球的拉力F与绳长l关系的图像中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】受力分析如图所示 AB．对球分析 解得 角速度与绳长l无关，故AB错误； CD．由上述公式解得 可知绳对小球的拉力F与绳长l成正比，故C错误，D正确。 故选D。 7. 如图所示，固定的粗糙水平杆上有、两点，轻质弹簧一端固定在点正下方的点，另一端与质量为、套在杆上的滑块相连。滑块从处静止自由释放后向右运动，过点时加速度为零，到达点（图中未标出）时速度为零。滑块（ ） A. 从到的过程中，弹簧弹力大小一直减小 B. 从到的过程中，滑块的加速度一直减小 C. 从到的过程中，弹簧的弹性势能先减小后增大 D. 在处时弹簧弹力大小小于在处时弹簧弹力大小 【答案】C 【解析】 【详解】A．滑块由A点释放，此时弹簧处于拉伸状态，即滑块加速运动，设AB之间的D位置为弹簧的原长，则A到D的过程中，弹簧弹力减小，D到B的过程中，弹簧处于压缩状态，则弹簧弹力增大。B点弹簧对滑块竖直向上的弹力与重力平衡，滑块对杆的压力为零，摩擦力为零，加速度为零。故从到的过程中，弹簧弹力大小先减小后增大，故A错误； B．从到的过程中，滑块的加速度先向右减小，后向左增大，再减小到零，故B错误； C．从到的过程中，弹簧伸长量先变小，后压缩量变大，弹簧的弹性势能先减小后增大，故C正确； D．滑块过B后因惯性继续向右运动，受到向左的摩擦力，刚过B时弹簧仍为压缩状态，弹力水平分量向右，运动至B右侧原长位置后弹簧变为拉伸状态，弹力水平分量向左，最终在C点速度为零。由能量守恒定律分析可判断，弹簧在A处的弹性势能大于在C处的弹性势能，所以在处时弹簧弹力大小大于在处时弹簧弹力大小，故D错误。 故选C。 8. 如图所示，在竖直平面内固定一刚性轻质的圆环形细管管道内径极小，一质量为的小球放置于管内顶端点，其直径略小于管道内径。现给小球一微小扰动，使之顺时针沿管道下滑。管内的点与管道的圆心等高，点是管道的最低点，若不计一切摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 小球不可能回到点 B. 小球对细管的作用力不可能为零 C. 从点运动到点，小球对细管的作用力一直增大 D. 从点运动到点，小球对细管的作用力先减小后增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于圆环形细管光滑且不计一切摩擦，小球在运动过程中只有重力做功，机械能守恒，故小球可以重新回到A点，故A错误； B．设圆环形细管的半径为，小球下滑到某位置时与圆心连线跟竖直向上方向的夹角为，小球速度大小为，细管对小球的作用力为，规定指向圆心为正方向，根据机械能守恒定律和牛顿第二定律分别有， 联立解得 当时，，由牛顿第三定律可知此时小球对细管的作用力为零，故B错误； C．由B选项的分析可知，从A点运动到C点的过程中，夹角由增大到，由减小到，的值由逐渐增大到，则细管对小球的作用力大小先减小后增大，由牛顿第三定律可知小球对细管的作用力先减小后增大，故C错误； D．由B选项的分析可知，从A点运动到B点的过程中，夹角由增大到，由减小到，的值由逐渐增大到，则细管对小球的作用力大小先减小后增大，由牛顿第三定律可知小球对细管的作用力先减小后增大，故D正确。 故选D。 二、多项选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9. 一质量为的电动汽车在平直公路上以恒定的功率加速行驶，当速度大小为时，其加速度大小为（），设汽车所受阻力恒为（），重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 汽车的功率为 B. 汽车的功率为 C. 汽车行驶的最大速率为 D. 汽车行驶的最大速率为 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．车的额定功率为P，汽车的速度为v时，根据牛顿第二定律得 得 故A错误，B正确。 CD．汽车匀速运动时牵引力等于阻力， 速率最大，故有 故C正确，D错误。 故选BC。 10. 如图所示，半径为R的四分之一圆弧支架竖直放置，与圆心O等高的圆弧边缘C点处有一小滑轮，一轻绳两端系着质量分别为与的小球和物块，挂在定滑轮两边，且，开始时小球和物块均静止，且能视为质点，不计一切摩擦，重力加速度为g。小球从C点静止释放直到小球到达圆弧的A点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 由于不计一切摩擦，小球的机械能守恒 B. 到达A点时小球的速度大小为 C. 轻绳对物块所做的功和轻绳对小球所做的功的大小相等 D. 轻绳对物块做功为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．除重力以外的轻绳的拉力对小球做功，所以小球的机械能不守恒，但对小球和物块组成的系统，没有机械能与其他能的转化，故小球和物块组成的系统机械能守恒，故A错误； B．设小球到达A点时的速度大小为，物块的速度大小为，根据几何关系有 以小球和物块作为研究对象，根据机械能守恒可得 联立小球到达A点时的速度大小为，故B正确； C．因小球和物块组成的系统机械能守恒，由功能关系可知，轻绳对小球做的负功和对物块做的正功一样大，故C正确； D．根据功能关系，可知轻绳对物块做的功等于物块机械能的增加量，则有，故D错误。 故选BC。 三、非选择题：本题共5小题，共58分 11. 小明同学在科技节的实验室开放期间，进入力学实验室探究影响向心力大小因素的实验：用如图甲所示的装置，已知小球在挡板、、处做圆周运动的轨迹半径之比为，变速塔轮自上而下按如图乙所示三种组合方式，左右每层半径之比由上至下分别为、和。回答以下问题： （1）本实验所采用的实验探究方法与下列哪些实验是相同的___________； A. 探究小车速度随时间变化规律 B. 探究两个互成角度的力的合成规律 C. 探究平抛运动的特点 D. 探究加速度与物体受力、物体质量的关系 （2）某同学把两个质量相等的钢球放在、位置，匀速转动手柄时，左边标尺露出1格，右边标尺露出4格，则该同学将传动皮带调至第___________层塔轮（填“一”、“二”或“三”）；其他条件不变，若增大手柄转动的速度，两标尺示数的比值___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】（1）D （2） ①. 二 ②. 不变 【解析】 【小问1详解】 A．探究影响向心力大小因素的实验，采用的核心方法是控制变量法。 探究小车速度随时间变化规律，观察单个物理量随时间的变化，无需控制变量，利用了极限思想计算小车的速度，故A错误； B．探究两个互成角度的力的合成规律，应用的是等效替代法，故B错误； C．探究平抛运动的特点，将曲线运动分解为两个直线运动，采用运动的合成与分解；实验中，若两球同时落地，两球在竖直方向上运动效果相同，应用了等效思想，故C错误； D．探究加速度与物体受力、物体质量的关系，先保持质量不变，研究与的关系；再保持力不变，研究与的关系，是典型的控制变量法，故D正确。 故选D。 【小问2详解】 [1]将两个质量相等的钢球分别放在、位置，由题干信息可得， 标尺示数反映向心力大小，左边标尺露出1格，右边露出4格，故 由向心力公式，因质量、半径均相同，有 故 塔轮通过皮带传动，左右塔轮边缘线速度大小相等，有，故 解得，故选第二层。 [2]增大手柄转速，整个系统转速同步提升，但皮带传动，左右塔轮缘线速度大小始终相等，故角速度之比始终等于塔轮半径的反比，不随转速变化。因此，左右向心力之比不变，标尺示数比值不变。 12. 某学习小组利用自由落体运动验证机械能守恒定律，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始下落。 （1）下列实验操作中正确的是（　　） A. B. C. D. （2）实验得到如图所示的一条纸带（其中一段纸带图中未画出）。选取纸带上清晰的某点记为O，再选取三个连续打出的点A、B、C，测出它们到O点的距离分别为h1、h2、h3。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，重物质量m=500g，当地重力加速度g=9.8m/s2。由此可计算出打点计时器打下B点时重物下落的瞬时速度vB=________m/s，从打下O点到打下B点的过程中，重物的重力势能变化量为∆Ep=________J（计算结果均保留两位有效数字）。 （3）在实验中，某同学根据测得的数据计算发现，重物动能的增加量略大于重物重力势能的减少量，若测量与计算均无错误，则出现这一问题的原因可能是（　　） A. 重物的体积太大 B. 交流电源的真实频率偏小 C. 交流电源的电压过大 D. 重物下落时受到空气阻力 【答案】（1）B （2） ①. 1.5 ②. -0.59 （3）B 【解析】 【小问1详解】 打点计时器应接交流电源，操作时应用手握住纸带的上端，让重物尽量靠近打点计时器。 故选B。 【小问2详解】 [1]由于打点计时器所用电源的频率为50Hz，且A、B、C为连续打出的三个点，则相邻两点间的时间间隔为 所以打点计时器打下B点时重物下落的瞬时速度为 [2]从打下O点到打下B点的过程中，重物的重力势能改变量为 【小问3详解】 A．重物的质量太大，不影响实验结果，故A错误； B．交流电源的真实频率偏小，导致计算所用时间间隔偏小，则瞬时速度偏大，会使重物动能的增加量略大于重力势能的减少量，故B正确； C．交流电源的电压过大，不影响实验结果，故C错误； D．重物下落时若纸带与打点计时器之间阻力过大，则重物动能的增加量应小于重力势能的减少量，故D错误。 故选B。 13. 1789年英国物理学家卡文迪什测出引力常量G，因此卡文迪什被人们称为“能称出地球质量的人”。在地面上用弹簧测力计测质量为m的物体重力，测力计竖直静止时示数为F，已知地球半径为R，引力常量为G，忽略地球自转的影响，求： （1）地球的质量； （2）距地面高度为h的人造卫星的运行周期。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 忽略地球自转的影响，地表重力等于地球引力 物体受拉力与引力平衡有 所以地球质量 【小问2详解】 设卫星的质量为 ，运行半径 由引力提供向心力 解得卫星的运行周期 14. 某电视台正在策划的“快乐向前冲”节目的场地设施如图所示，为水平直轨道，上面安装有电动悬挂器，可以载人运动，下方水面上漂浮着一个半径铺有海绵垫的转盘，转盘轴心在正下方且离平台的水平距离，平台与转盘平面的高度差，点位于平台边缘的正上方，水平直轨道与平台间的高度差可忽略不计。选手抓住悬挂器后，按动开关，在电动机的带动下从点沿轨道做初速度为零、加速度为的匀加速直线运动，起动后人脱离悬挂器。设人的质量为（人可看成质点），人与转盘间动摩擦因数为0.4，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。求： （1）假设选手落到转盘上后立即随转盘一起做圆周运动，为保证他落在任何位置后都不会被甩下转盘，转盘的角速度最大值； （2）若选手要想成功落在转盘上，则加速度的范围。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设人落在转盘边缘处恰好不被甩下，此时最大静摩擦力提供向心力，则有 解得 【小问2详解】 分析知最小时人落在转盘左端，最大时人落在转盘右端，由 人落在转盘左端时 解得 人落在转盘右端时 解得 故加速度的范围是 15. 某娱乐节目中设计了一水上闯关轨道，其简化模型如图所示，半径的光滑圆弧轨道与一传送带平滑连接，两轨道相切于点，A点与圆心点等高。传送带长，与水平方向夹角传送带以的速度顺时针方向转动，距点水平距离为，高为处设置一水平平台，闯关者从A点静止下滑，最后要从点飞出并落入平台，某次闯关时，闯关者质量，闯关者与传送带的动摩擦因数，不计空气阻力和轨道连接处的能量损失，不考虑传送带滑轮大小，，求： （1）闯关者在圆弧轨道上的点时的速度大小以及对圆弧轨道的压力大小。 （2）为了使闯关者能恰好水平进入平台，求平台距点的水平距离。 （3）求这次闯关时，传送带和闯关者之间因摩擦而产生的热量。 【答案】（1），1440N （2）0.768m （3）180J 【解析】 【小问1详解】 从A点到点，根据动能定理有 解得 在点，根据牛顿第二定律 解得 根据牛顿第三定律可知，对圆弧轨道的压力大小为1440N。 【小问2详解】 由于，闯关者先做匀减速运动，在传送带上，根据牛顿第二定律有 解得 若全程匀减速，根据 解得 假设成立，故到达点时的速度为。从到，根据平抛运动规律有 ， 解得 【小问3详解】 在传送带上运动时，闯关者的位移 运动时间 故传送带位移 摩擦生热 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $