精品解析：湖南省岳阳市华容县2024-2025学年高一下学期期末考试物理试题

华容县2024-2025学年度第二学期期末监测试卷 高 一 物 理 满分：100分 时间：75分钟 注意事项：本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卡上。 第I卷（选择题，共44分） 一、单选题（本题共6小题，每小题4分，共24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. 1619年，开普勒发表《宇宙和谐论》，刊布了第三定律，到此，开普勒三大定律全部问世，这三大定律最终使他赢得了“天空立法者”的美名。关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是（　　） A. 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上 B. 对于绕太阳运动的火星和地球来说，在相等时间内，火星与太阳的连线扫过的面积与地球与太阳的连线扫过的面积相等 C. 地球绕太阳运动轨道是一个椭圆，靠近太阳时速率减小，远离太阳时速率增大 D. 关于开普勒第三定律的表达式：=k，其中T表示行星的自转周期 2. 十九世纪英国科学巨匠MichaelFaraday首先提出了场的概念，打破了牛顿力学“超距作用”的传统观念，指出带电体和磁体的周围都有场的存在，并引入电力线（即今天我们所讲的电场线）形象生动地描绘电场。如图所示，为一点电荷产生的电场，则（　　） A. 该点电荷带正电 B. C. D. 3. 1981年11月16日女排第三届世界杯首次夺冠后，全国妇联、团中央和国家体委等纷纷电贺中国女排夺魁，号召全国各行各业向中国女排学习，“学习女排，振兴中华”，成为一代中国人的精神印记。若将某排球以5m/s的初速度水平抛出，经过3s排球落至水平地面，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。在此3s内（　　） A. 排球下落的高度为30m B. 排球下落的高度为40m C. 排球的水平位移大小为15m D. 排球的水平位移大小为20m 4. 动能的概念最早是由德国物理学家赫尔曼·冯·亥姆霍兹于19世纪50年代提出的，他认为，一个物体的动能取决于其质量和速度，当一个物体以一定的速度运动时，它会具有一定的能量，这种能量就是动能，我们改变物体的质量和速度，都可能使物体的动能发生改变。在下列几种情况下，物体的动能变为原来的2倍的是（　　） 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 5. 修正带是学生常用的涂改工具，其内部结构如图所示，两齿轮半径分别为1.2cm和0.4cm，a、b分别是大小齿轮边缘上的两点，当齿轮匀速转动时，a、b两点（　　） A. 角速度之比为1：1 B. 线速度大小之比为3：1 C. 向心加速度大小之比为1：3 D. 周期之比为1：3 6. 避险车道是与公路主干道相连的一段距离很短的分岔专用车道，供速度失控车辆安全减速。避险车道主要由引道、制动车道、服务车道及辅助设施等组成，一般设置在长陡坡的拐弯处，保证驾驶员能看到，这种车道很特别，一般长度在50~100米，有一定的坡度，路面上铺着疏松的石子、沙土层，两侧及顶部用废旧轮胎或防撞桶围起来，如图所示，将避险车道模型简化，质量为m的小车（可视为质点）以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面，其减速运动的加速度大小为，小车在斜面上上升的最大高度为h，重力加速度为g，空气阻力不计，则在这个过程中小车（　　） A. 机械能损失了mgh B. 机械能损失了mgh C. 动能损失了mgh D. 克服摩擦力做功mgh 二、多项选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求。全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分） 7. 如图所示，带箭头的线表示某一电场中的电场线的分布情况。一带电粒子在电场中运动的轨迹如图中虚线所示，若不考虑其他力，则下列判断中正确的是（　　） A. 粒子带正电 B. 粒子带负电 C. 若粒子是从B运动到A，则在其运动过程中加速度减小 D. 若粒子是从B运动到A，则在其运动过程中速度减小 8. 北斗卫星导航系统（简称BDS）是中国自行研制的全球卫星导航系统，也是继美国GPS、俄罗斯GLONASS之后的第三个成熟的卫星导航系统，北斗卫星导航定位系统共有60颗卫星在轨运行，其中包括导航卫星和导航试验卫星，这些卫星共同为全球用户提供全天候、高精度的定位、导航、授时服务。如图所示，a、b、c是北斗导航系统的众多卫星中的三颗卫星，在地球大气层外同一平面内的圆形轨道上运动，关于这三颗卫星，下列说法正确的是（　　） A. 线速度的大小关系为 B. 周期关系为 C. 向心加速度的关系 D. 卫星a的发射速度要大于11.2km/s 9. 百公里加速，指的是汽车的速度由0加速到100km/h的加速时间，是对汽车动力最直观的体现，2025年5月22日，中国新能源汽车市场迎来了一颗重磅“核弹”——小米SU7Ultra，这款号称“地表最快四门量产车”的电动超跑，有着1548匹马力、1.98秒破百的极致性能。现有一辆质量为m的小米SU7Ultra，初速度为v0，以恒定功率P在平直轨道上加速运动，经时间t达到该功率下的最大速度vm，小米SU7Ultra行驶过程所受到的阻力为f且保持不变，小米SU7Ultra在时间t内（　　） A. 做匀加速直线运动 B. 牵引力的功率 C. 当小米SU7Ultra速度为时，其加速度为 D. 合外力对小米SU7Ultra做功 10. 如图所示，水平光滑长杆上套有一个质量为的小物块A，细线跨过轻小光滑定滑轮，一端连接A，另一端悬挂质量为的小物块B，C为O点正下方杆上一点，滑轮到杆的距离。开始时A位于P点，PO与水平方向的夹角为30°，现将A、B同时由静止释放，重力加速度为g，空气阻力不计，则下列分析正确的是（　　） A. 物块A在运动过程中最大速度为 B. 物块A过C点后，向右运动最远距离为 C. PO与水平方向的夹角为45°时，物块A、B速度大小关系 D. 物块A由P点出发第一次到达C点的过程中，物块B的机械能先增大后减小 第II卷（非选择题，共56分） 三、实验题（每空2分，共16分） 11. 阿特伍德机，是由英国牧师、数学家兼物理学家的乔治·阿特伍德在1784年发表的《关于物体的直线运动和转动》一文中提出的一种著名力学实验装置，装置如图所示。阿特伍德机可以用来验证系统的机械能守恒定律，将两物块A和B用轻质细绳连接并跨过轻质定滑轮，B下端连接纸带，纸带穿过固定的打点计时器，用天平测出A、B两物块的质量，，A从高处由静止开始下落，B拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律，图乙给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图乙所示，已知打点计时器计时周期为，则： （1）在打点过程中，打下点5瞬间的速度________m/s；系统重力势能的减小量___________J；系统动能的增加量___________J。（重力加速度，结果均保留三位有效数字） （2）实验结果显示，动能的增加量小于重力势能的减少量，主要原因可能是_____。 A. 工作电压偏高 B. 存在空气阻力和摩擦阻力的影响 C. 先释放重物，后接通电源打出纸带 D. 利用公式计算重物速度 12. 图甲是某种“研究平抛运动”的实验装置。斜槽末端N与小球离地面的高度均为H，实验时，当P小球从斜槽末端飞出与挡片相碰，立即断开电路使电磁铁释放Q小球，发现两小球同时落地，改变H大小，重复实验，P、Q仍同时落地。 （1）关于实验条件的说法，正确的有______ A. 斜槽轨道末段N端必须水平 B. 斜槽轨道必须光滑 （2）由“两小球同时落地”的实验结果可以得出_____ A. 两小球落地速度的大小相同 B. P小球在竖直方向的分运动与Q小球的运动相同 C. P小球在水平方向的分运动是匀速直线运动 （3）若用一张印有小方格（小方格的边长为L=2.5cm）的纸记录P小球的轨迹，小球在同一初速平抛运动途中的几个位置如图乙中的a、b、c、d所示，重力加速度，则a点______（填“是”或“不是”）P小球做平抛运动的起点。该小球在b处的瞬时速度为________m/s（结果均保留三位有效数字）。 四、计算题（本题包括3小题，共40分。解答时写出必要的文字说明，方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案不给分） 13. 如图所示，某人距离平台右端x0＝10m处起跑，以恒定的加速度向平台的右端冲去，以水平速度v0离开平台，离开平台后恰好落在地面上的小车车厢底板中心。若平台右端与车厢底板间的竖直高度H＝1.8m，平台与车厢底板中心的水平距离x＝1.2m，重力加速度，空气阻力不计，求： （1）人离开平台后在空中运动的时间t； （2）人离开平台时速度的大小v0。 14. 如图所示，质量为20kg的小孩坐在雪橇上，现用一个与水平方向成ɑ＝37°、大小为60N的力F拉着雪橇沿水平地面从静止开始以a＝0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，已知雪橇的质量为20kg，cos37°＝0.8，重力加速度，空气阻力不计，求： （1）从静止开始，在t=2s内雪橇沿水平地面运动的位移大小x1 （2）从静止开始到雪橇的速度为4m/s时，拉力F对雪橇做的功W （3）从静止开始，在t=4s内雪橇克服摩擦力做的功Wf 15. 如图所示，粗糙水平绝缘轨道与光滑的竖直半圆绝缘轨道BCD相切于B点，半圆轨道的半径为R，空间中存在着方向水平向右的匀强电场，将质量为m、电荷量为的滑块（可视为质点）在距B点为处的P点由静止释放，滑块经B点后恰能沿半圆轨道运动到D点，滑块与水平绝缘轨道间的动摩擦因数，重力加速度为g，空气阻力不计，求： （1）滑块运动到D点时速度的大小vD （2）滑块运动到B点时对轨道的压力的大小FN （3）该匀强电场的电场强度的大小E （4）滑块在半圆轨道上运动的最大速度vQ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 华容县2024-2025学年度第二学期期末监测试卷 高 一 物 理 满分：100分 时间：75分钟 注意事项：本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卡上。 第I卷（选择题，共44分） 一、单选题（本题共6小题，每小题4分，共24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. 1619年，开普勒发表《宇宙和谐论》，刊布了第三定律，到此，开普勒三大定律全部问世，这三大定律最终使他赢得了“天空立法者”的美名。关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是（　　） A. 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上 B. 对于绕太阳运动的火星和地球来说，在相等时间内，火星与太阳的连线扫过的面积与地球与太阳的连线扫过的面积相等 C. 地球绕太阳运动轨道是一个椭圆，靠近太阳时速率减小，远离太阳时速率增大 D. 关于开普勒第三定律的表达式：=k，其中T表示行星的自转周期 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据开普勒第一定律可知，太阳系的所有行星绕太阳运动的轨道为椭圆轨道，太阳处在椭圆的一个焦点，故A正确； B．根据开普勒第二定律可知，相等时间内火星与太阳连线扫过的面积不等于地球与太阳连线扫过的面积，故B错误； C．根据开普勒第一、第二定律可知，地球绕太阳运动轨道是一个椭圆，靠近太阳时速率增大，远离太阳时速率减小，故C错误； D．关于开普勒第三定律的表达式：=k，其中T表示行星的公转周期，故D错误。 故选A。 2. 十九世纪英国科学巨匠MichaelFaraday首先提出了场的概念，打破了牛顿力学“超距作用”的传统观念，指出带电体和磁体的周围都有场的存在，并引入电力线（即今天我们所讲的电场线）形象生动地描绘电场。如图所示，为一点电荷产生的电场，则（　　） A. 该点电荷带正电 B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据电场线分布可知，该点电荷带负电，A错误； BCD．因a点电场线较b点密集，可知a点场强大于b点场强，即，C正确，BD错误。 故选C。 3. 1981年11月16日女排第三届世界杯首次夺冠后，全国妇联、团中央和国家体委等纷纷电贺中国女排夺魁，号召全国各行各业向中国女排学习，“学习女排，振兴中华”，成为一代中国人的精神印记。若将某排球以5m/s的初速度水平抛出，经过3s排球落至水平地面，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。在此3s内（　　） A. 排球下落的高度为30m B. 排球下落的高度为40m C. 排球的水平位移大小为15m D. 排球的水平位移大小为20m 【答案】C 【解析】 【详解】AB．排球做平抛运动，下落的高度为，故AB错误； CD．排球的水平位移大小为，故C正确；D错误。 故选C。 4. 动能的概念最早是由德国物理学家赫尔曼·冯·亥姆霍兹于19世纪50年代提出的，他认为，一个物体的动能取决于其质量和速度，当一个物体以一定的速度运动时，它会具有一定的能量，这种能量就是动能，我们改变物体的质量和速度，都可能使物体的动能发生改变。在下列几种情况下，物体的动能变为原来的2倍的是（　　） 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】B 【解析】 【详解】A．物体的动能表达式为 当质量不变，速度增大到原来的2倍，则动能变为原来的4倍，故A项不符合题意； B．物体的动能表达式为 当速度不变，质量增大到原来的2倍，则动能变为原来2的倍，故B项符合题意； C．物体的动能表达式为 当质量减半，速度增大到原来的4倍，则动能变为原来8的倍，故C项不符合题意； D．物体的动能表达式为 当质量增大4倍，速度减半，则动能不变，故D项不符合题意。 故选B。 5. 修正带是学生常用的涂改工具，其内部结构如图所示，两齿轮半径分别为1.2cm和0.4cm，a、b分别是大小齿轮边缘上的两点，当齿轮匀速转动时，a、b两点（　　） A. 角速度之比为1：1 B. 线速度大小之比为3：1 C. 向心加速度大小之比为1：3 D. 周期之比为1：3 【答案】C 【解析】 【详解】B．齿轮传动，线速度相等，线速度大小之比为1:1，B错误； A．角速度为 解得角速度之比为 A错误； C．向心加速度为 解得向心加速度之比为 C正确； D．周期为 解得周期之比为 D错误。 故选C。 6. 避险车道是与公路主干道相连的一段距离很短的分岔专用车道，供速度失控车辆安全减速。避险车道主要由引道、制动车道、服务车道及辅助设施等组成，一般设置在长陡坡的拐弯处，保证驾驶员能看到，这种车道很特别，一般长度在50~100米，有一定的坡度，路面上铺着疏松的石子、沙土层，两侧及顶部用废旧轮胎或防撞桶围起来，如图所示，将避险车道模型简化，质量为m的小车（可视为质点）以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面，其减速运动的加速度大小为，小车在斜面上上升的最大高度为h，重力加速度为g，空气阻力不计，则在这个过程中小车（　　） A. 机械能损失了mgh B. 机械能损失了mgh C. 动能损失了mgh D. 克服摩擦力做功mgh 【答案】B 【解析】 【详解】AB．由牛顿第二定律 解得 机械能变化量为 故机械能损失了，A错误，B正确； C．由动能定理 故动能损失了，C错误； D．克服摩擦力做功，D错误。 故选B。 二、多项选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求。全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分） 7. 如图所示，带箭头的线表示某一电场中的电场线的分布情况。一带电粒子在电场中运动的轨迹如图中虚线所示，若不考虑其他力，则下列判断中正确的是（　　） A. 粒子带正电 B. 粒子带负电 C. 若粒子是从B运动到A，则在其运动过程中加速度减小 D. 若粒子是从B运动到A，则在其运动过程中速度减小 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．粒子受到的电场力与电场线相切且指向轨迹凹侧，如图所示 所以粒子受到的电场力与场强方向相反，粒子带负电，故A错误，B正确； C．对粒子由牛顿运动定律有 由于粒子的带电量与质量不变，电场线越密集，电场强度越大，结合题图可知，若粒子是从B运动到A，则在其运动过程中加速度减小，故C项正确； D．由之前的分析可知，粒子带负电，在从B到A运动过程中，电场力做正功，所以粒子的动能增加，由于 粒子的质量不变，所以粒子的速度增加，故D项错误。 故选BC。 8. 北斗卫星导航系统（简称BDS）是中国自行研制的全球卫星导航系统，也是继美国GPS、俄罗斯GLONASS之后的第三个成熟的卫星导航系统，北斗卫星导航定位系统共有60颗卫星在轨运行，其中包括导航卫星和导航试验卫星，这些卫星共同为全球用户提供全天候、高精度的定位、导航、授时服务。如图所示，a、b、c是北斗导航系统的众多卫星中的三颗卫星，在地球大气层外同一平面内的圆形轨道上运动，关于这三颗卫星，下列说法正确的是（　　） A. 线速度的大小关系为 B. 周期关系为 C. 向心加速度的关系 D. 卫星a的发射速度要大于11.2km/s 【答案】AC 【解析】 【详解】ABC．卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，有 解得，， 由题图可知 可得，，，故AC正确；B错误； D．依题意，卫星a发射后绕地球做匀速圆周运动，所以其发射速度要大于7.9km/s小于11.2km/s，故D错误。 故选AC。 9. 百公里加速，指的是汽车的速度由0加速到100km/h的加速时间，是对汽车动力最直观的体现，2025年5月22日，中国新能源汽车市场迎来了一颗重磅“核弹”——小米SU7Ultra，这款号称“地表最快四门量产车”的电动超跑，有着1548匹马力、1.98秒破百的极致性能。现有一辆质量为m的小米SU7Ultra，初速度为v0，以恒定功率P在平直轨道上加速运动，经时间t达到该功率下的最大速度vm，小米SU7Ultra行驶过程所受到的阻力为f且保持不变，小米SU7Ultra在时间t内（　　） A. 做匀加速直线运动 B. 牵引力的功率 C. 当小米SU7Ultra速度为时，其加速度为 D. 合外力对小米SU7Ultra做功 【答案】BD 【解析】 【详解】A．对汽车由牛顿第二定律有 对其汽车由功率有 整理有 由于汽车的速度增加，所以汽车的加速度在减小，故其做的不是匀加速直线运动，故A项错误； B．当汽车达到最大速度时，其牵引力与阻力大小相等，此时有，由于该过程汽车以恒定功率P在平直轨道上加速运动，所以牵引力的功率为，故B项正确； C．当汽车的速度为时，有 对此时汽车有 结合之前的分析，解得，故C项错误； D．由动能定理有，故D项正确。 故选BD。 10. 如图所示，水平光滑长杆上套有一个质量为的小物块A，细线跨过轻小光滑定滑轮，一端连接A，另一端悬挂质量为的小物块B，C为O点正下方杆上一点，滑轮到杆的距离。开始时A位于P点，PO与水平方向的夹角为30°，现将A、B同时由静止释放，重力加速度为g，空气阻力不计，则下列分析正确的是（　　） A. 物块A在运动过程中最大速度为 B. 物块A过C点后，向右运动最远距离为 C. PO与水平方向的夹角为45°时，物块A、B速度大小关系 D. 物块A由P点出发第一次到达C点的过程中，物块B的机械能先增大后减小 【答案】AB 【解析】 【详解】A．当物块A运动到O点正下方C时，物块A的速度达到最大，B速度为零，根据系统机械能守恒有 解得A的最大速度为，故A正确； B．根据系统机械能守恒及对称性，物块A过C点后，向右运动的最大距离与初始PC间的距离相等，即，故B正确； C．当PO与水平方向的夹角为45°时，有 解得，故C错误； D．物块A由P点出发第一次到达C点的过程中，物块B在竖直方向先向下加速后向下减速，细线对物块B的拉力一直做负功，所以物块B的机械能一直减小，故D错误。 故选AB。 第II卷（非选择题，共56分） 三、实验题（每空2分，共16分） 11. 阿特伍德机，是由英国牧师、数学家兼物理学家的乔治·阿特伍德在1784年发表的《关于物体的直线运动和转动》一文中提出的一种著名力学实验装置，装置如图所示。阿特伍德机可以用来验证系统的机械能守恒定律，将两物块A和B用轻质细绳连接并跨过轻质定滑轮，B下端连接纸带，纸带穿过固定的打点计时器，用天平测出A、B两物块的质量，，A从高处由静止开始下落，B拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律，图乙给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图乙所示，已知打点计时器计时周期为，则： （1）在打点过程中，打下点5瞬间的速度________m/s；系统重力势能的减小量___________J；系统动能的增加量___________J。（重力加速度，结果均保留三位有效数字） （2）实验结果显示，动能的增加量小于重力势能的减少量，主要原因可能是_____。 A. 工作电压偏高 B. 存在空气阻力和摩擦阻力的影响 C. 先释放重物，后接通电源打出纸带 D. 利用公式计算重物速度 【答案】（1） ①. 2.40 ②. 1.18 ③. 1.15 （2）B 【解析】 【小问1详解】 [1]每相邻两计数点间还有4个点，所以计数点间的周期为0.1s，有 [2]重力势能的减少量为 [3]系统增加的动能为 【小问2详解】 实验结果显示，动能的增加量小于重力势能的减少量，说明运动过程中能量有损失，即存在空气阻力和摩擦阻力的影响。 故选B。 12. 图甲是某种“研究平抛运动”的实验装置。斜槽末端N与小球离地面的高度均为H，实验时，当P小球从斜槽末端飞出与挡片相碰，立即断开电路使电磁铁释放Q小球，发现两小球同时落地，改变H大小，重复实验，P、Q仍同时落地。 （1）关于实验条件的说法，正确的有______ A. 斜槽轨道末段N端必须水平 B. 斜槽轨道必须光滑 （2）由“两小球同时落地”的实验结果可以得出_____ A. 两小球落地速度的大小相同 B. P小球在竖直方向的分运动与Q小球的运动相同 C. P小球在水平方向的分运动是匀速直线运动 （3）若用一张印有小方格（小方格的边长为L=2.5cm）的纸记录P小球的轨迹，小球在同一初速平抛运动途中的几个位置如图乙中的a、b、c、d所示，重力加速度，则a点______（填“是”或“不是”）P小球做平抛运动的起点。该小球在b处的瞬时速度为________m/s（结果均保留三位有效数字）。 【答案】（1）A （2）B （3） ①. 不是 ②. 1.25 【解析】 【小问1详解】 A．要使小球做平抛运动，斜槽轨道末段N端必须水平，这样小球离开斜槽时的初速度才是水平的，故A正确； B．斜槽轨道不需要必须光滑，只要能保证小球每次从同一位置由静止释放，到达斜槽末端时的速度相同即可，故B错误。 故选A。 【小问2详解】 A．P小球有水平初速度，Q小球初速度为0，两小球落地时速度大小不同，故A错误； B．两小球同时落地，说明P小球在竖直方向的分运动与Q小球的自由落体运动相同，故B正确； C．此实验现象只能说明竖直方向的运动情况，不能得出水平方向是匀速直线运动，故C错误。 故选B。 【小问3详解】 [1]若a点是平抛运动的起点，那么竖直方向上相等时间内的位移之比应该是1∶3∶5，而从图中看，a、b、c、d竖直方向位移之比不是1∶3∶5，所以a点不是P小球做平抛运动的起点。 [2]在竖直方向上，根据 解得时间间隔 则水平初速度 b点竖直方向的速度 则该小球在b处的瞬时速度为 四、计算题（本题包括3小题，共40分。解答时写出必要的文字说明，方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案不给分） 13. 如图所示，某人距离平台右端x0＝10m处起跑，以恒定的加速度向平台的右端冲去，以水平速度v0离开平台，离开平台后恰好落在地面上的小车车厢底板中心。若平台右端与车厢底板间的竖直高度H＝1.8m，平台与车厢底板中心的水平距离x＝1.2m，重力加速度，空气阻力不计，求： （1）人离开平台后在空中运动的时间t； （2）人离开平台时速度的大小v0。 【答案】（1）0.6s （2）2m/s 【解析】 【小问1详解】 设人离开平台后在空中的时间为t，由平抛运动规律可得 解得t＝0.6s 【小问2详解】 人在水平方向上做匀速直线运动，有x＝v0t 解得v0＝2m/s 14. 如图所示，质量为20kg的小孩坐在雪橇上，现用一个与水平方向成ɑ＝37°、大小为60N的力F拉着雪橇沿水平地面从静止开始以a＝0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，已知雪橇的质量为20kg，cos37°＝0.8，重力加速度，空气阻力不计，求： （1）从静止开始，在t=2s内雪橇沿水平地面运动的位移大小x1 （2）从静止开始到雪橇的速度为4m/s时，拉力F对雪橇做的功W （3）从静止开始，在t=4s内雪橇克服摩擦力做的功Wf 【答案】（1）1m （2）768J （3）112J 【解析】 【小问1详解】 根据匀变速直线运动规律，在2s内运动位移为 【小问2详解】 从静止开始到雪橇的速度为4m/s时，雪橇的位移为 所以外力F做功大小为 【小问3详解】 对雪橇进行受力分析，正交分解后能得到牛二定律方程 代入数据后可得摩擦力 静止开始，在t=4s内雪橇的位移为 所以克服摩擦力做功为 15. 如图所示，粗糙水平绝缘轨道与光滑的竖直半圆绝缘轨道BCD相切于B点，半圆轨道的半径为R，空间中存在着方向水平向右的匀强电场，将质量为m、电荷量为的滑块（可视为质点）在距B点为处的P点由静止释放，滑块经B点后恰能沿半圆轨道运动到D点，滑块与水平绝缘轨道间的动摩擦因数，重力加速度为g，空气阻力不计，求： （1）滑块运动到D点时速度的大小vD （2）滑块运动到B点时对轨道的压力的大小FN （3）该匀强电场的电场强度的大小E （4）滑块在半圆轨道上运动的最大速度vQ 【答案】（1） （2）6mg （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 滑块恰能沿半圆轨道运动到D点，则有 解得 【小问2详解】 滑块从B点运动到D点的过程中，电场力做功为0，由动能定理可得 解得 滑块在B点时，支持力与重力的合力提供向心力即 解得FN6mg 【小问3详解】 滑块由P点运动到B点的过程中，受到的摩擦力f=μmg 设匀强电场的电场强度大小为E，滑块由P点运动到B点过程中，由动能定理可得 解得电场强度大小 【小问4详解】 滑块在半圆轨道上等效最低点Q的速度最大；OQ与竖直方向的夹角为θ，如图所示 则有 解得 由动能定理有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $