精品解析：上海市杨浦区复旦大学附属中学2024-2025学年高一下学期3月月考物理试题（A卷）

2024~2025学年上海市复旦大学附属中学3月阶段测试卷（A卷）物理试卷 （考试时间90分钟 满分100分） 考生注意： 1.本试卷标有“多选”的试题，每小题有2~3个正确选项，不得全选，未特别标注的选择性类试题，均只有1个正确选项 2.在列式计算，逻辑推理以及简答题的过程书写中，必须给出必要的文字说明，公式，演算和图示 3.试卷共5页，答题纸共2页，在答题纸上准确填写个人信息，作答在答题纸上，在试卷上作答一律不得分 4.若无特殊说明，本卷所用重力加速度g大小均取10m/s2 一、 空投 1. 空投物资是灾区救援的一大重要手段，请回答下列有关问题： （1）若舰载机水平方向匀速飞行的过程中，在相等时间间隔内连续投下三箱物资，以海面为参照，不计空气阻力，一段时间后飞机与物资的位置情况为（　　） A. B. C. D. （2）在一次紧急救灾行动中，一架飞机在空中沿水平方向做匀减速直线运动，过程中连续释放沙袋。若不计空气阻力，则在一段时间后下列各图中能反映空中沙袋排列关系的是（　　） A. B. C. D. （3）若沙袋整段运动的实际位移和相对地面的水平位移比值为，则其落地前速度方向与水平地面的夹角θ = ___________。（用角度制表示，保留5位有效数字） （4）如图所示为记录沙袋在空中某段运动轨迹，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长l（与实际位移比例为1：4000）。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，试判断辨别a点是否为抛出点，并确定抛出点距a点的竖直高度（用l表示） 二、 旋转桌盘 2. 餐桌的中心有一个圆盘，可绕其中心轴转动，圆盘上放置物品，可跟随圆盘一起转动。回答下列问题： （1）若转盘正以速率匀速转动，发现其在时间内转过的路程所对圆心角约为，则在此段时间内，杯子的合力方向与速度的方向___________（选填“垂直”或“不垂直”），其向心加速度大小为___________。 现有一装有饮料的杯子放置在水平圆盘上，圆盘绕中心做匀速圆周运动，二者相对静止，转盘的转速稳定在。 （2）相对于餐桌转盘的转轴，观察到杯内饮料液面的倾斜形态将呈现为（　　） A. B. C. D. （3）若测出转盘转轴到杯子圆心的距离为r。则液面倾角的正切值=___________。（重力加速度为g） （4）如图所示，为置于距圆桌转盘中心处的杯子，装满水的总质量为，另有一空杯子质量为，置于距圆盘中心处，已知，圆盘从静止开始缓慢地加速转动，两杯子与桌面间的动摩擦因数均为，且均未相对桌面滑动，认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力大小。则a，b杯角速度之比为：___________，则先开始转动的杯子为：___________。（选填“a”或“b”） （5）如图所示为“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”的实验装置。 ①本实验采用的方法是___________法； ②本实验除了有无线力传感器（图中②）外，还有无线___________传感器（图中⑤）； 三、 物理量的测量 3. 利用物理原理设计实验测量物理量，是物理实验探究必备的能力，回答下列有关问题： （1）一辆行驶在公路上的卡车与路旁障碍物相撞，相撞瞬间车项上一个松拖脱的零件被抛出而陷在泥里。处理事故的交警为了判断卡车是否超速，需要测量的量是（　　） A. 卡车的高度和卡车的长度 B. 卡车的高度和卡车的重量 C. 卡车的长度，零件陷落点与脱落点的水平距离 D. 卡车的高度，零件陷落点与脱落点的水平距离 （2）如图是德国物理学家史特恩设计的最早测定气体分子速率的示意图。M、N是两个共轴圆筒的横截面，外筒N的半径为R，内筒的半径比R小得多，可忽略不计。筒的两端封闭，两筒之间抽成真空，两筒以相同角速度绕其中心轴线匀速转动。M筒开有与转轴平行的狭缝S，且不断沿半径方向向外射出速率分别为和的分子，分子到达N筒后被吸附，如果R、、保持不变，取某合适值，则以下结论中错误的是（ ） A．当时（n为正整数），分子落在不同的狭条上 B．当时（n为正整数），分子落在同一个狭条上 C．只要时间足够长，N筒上到处都落有分子 D．分子不可能落在N筒上某两处且与S平行的狭条上 如图1所示是“DIS向心力实验器”，当质量为的砝码随旋转臂一起在水平面内做圆周运动时，所需的向心力可通过牵引杆由力传感器测得；旋转臂另一端的挡光杆每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力F和挡光时间的数据。 （3）用尺测得挡光杆的宽度为，某次旋转过程中挡光杆的旋转半径为，经过光电门时的挡光时间为，则角速度___________。 （4）保持挡光杆的旋转半径不变，以F为纵坐标，以为横坐标，可在坐标纸中描出数据点作一条直线。作出的直线如图2所示，由此可得砝码做圆周运动的半径为___________m（结果保留2位有效数字）。 （5）用如图3所示的装置来测量小球做平抛运动的初速度和圆盘匀速转动的角速度，现测得圆盘的半径为R，在其圆心正上方高h处沿OB方向水平抛出一小球，使小球落点恰好在B处，重力加速度为g，则小球的初速度___________，圆盘转动的角速度___________。 四、 冰壶运动 4. 冰壶运动是冰上进行的一种投掷性竞赛项目，已列入冬奥会比赛项目。回答下列有关问题： （1）如图所示，冰壶以某一速度沿虚线做匀减速直线运动，垂直进入五个完全相同的矩形区域，恰好停在F点。则下列说法中错误的是（　　） A. 冰壶经过BE和EF的时间相等 B. 冰壶在BE段和EF段的平均速度相等 C. 冰壶在E点的速度等于DF段的平均速度 D. 冰壶在C点和E点的速度之比为3：1 （2）如图所示，在冰壶比赛中，运动员先后将甲、乙两冰壶以相同的初速度v0从A点沿直线AO推出。若甲以加速度a1做匀减速运动后停在O点；乙先以加速度a2做匀减速运动，到达某位置时，运动员开始刷冰面减小动摩擦因数，之后乙以加速度a3继续做匀减速运动并停在O点，则速度v-t运动时间图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. （3）图甲为2022年北京冬奥会我国运动员参加冰壶比赛的场景，比赛中投壶手在投出冰壶时会带有一定的旋转（自旋），擦冰手在冰壶运动的前方高速摩擦冰面（刷冰），减小冰壶前侧受到的摩擦力，可使冰壶做曲线运动，在图乙所示的各图中，圆表示冰壶，ω表示冰壶自旋的方向，v表示冰壶前进的方向，在刷冰的过程中，冰壶运动的轨迹（虚线表示）可能正确的是（　　） A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④ （4）如图1为冰壶赛场示意图。比赛时，运动员从滑架处推着冰壶出发，在投掷线AB处将冰壶以一定的初速度推出，按比赛规则，他的队友可以用毛刷在冰壶滑行的前方摩擦冰面，减小摩擦因数以调节冰壶的运动。 ①已知冰壶和冰面的动摩擦因数为0.02，冰面被摩擦后，动摩擦因数减小为原来的90%，投掷线AB与O的距离为30m。若运动员以3.4m/s的速度将冰壶推出，队友应该在冰壶滑出多长的距离后，开始一直连续摩擦前方冰面，才能使冰壶停在O点； ②如果通过队员摩擦冰面，使得动摩擦因数随距离的变化关系如图2所示，即：，其中x表示离投掷线的距离。在这种情况下，若运动员以4m/s的速度将冰壶沿图中虚线推出。 a. 求：k的国际单位 b. 若k的值为2.5×10-4，求：冰壶滑行20m时的速度大小 五、 熊出没 5. 熊出没是我们童年美好回忆的一部分，是国产动画令人骄傲的作品，请回答下列有关问题： （1）程老师和他七岁的儿子在逛街的过程中，发现了一个游戏“套圈游戏”，套中啥，就可以拿走那样东西，两元一次，程老师试了一次，套中了一个距离起点水平距离为2m熊大的雕像，他儿子看了，也心痒痒，想把距离起点相等水平距离的光头强雕像也套中。假设他们套圈的时候圈的运动是平抛运动，程老师抛圈的速度为2m/s，试问他女儿要将像套中，则应该（　　） A. 大于2m/s的速度抛出 B. 等于2m/s的速度抛出 C. 小于2m/s的速度抛出 D. 无法判断 （2）光头强正在河对岸盗伐森林，熊二发现后立即驾船渡河前去驱赶。若该河的河岸平直，宽度为 60m，船在静水中的速度大小为5m /s，水流的速度大小为 3m /s，则下列说法正确的是（　　） A. 船不可能垂直河岸到达对岸 B. 船可能垂直河岸到达对岸 C. 船渡河的最短时间为 20s D. 船渡河的最短时间为 12s （3）熊大追赶盗伐森林的光头强，熊大与光头强沿同一平直道路运动的x-t图像分别如图中的图线A、B所示。下列说法正确的是（　　） A. 光头强比熊大先开始运动 B. 熊大与光头强从同一位置开始运动 C. 第5s末，熊大追上光头强 D. 熊大与光头强运动的速度大小之比为10∶3 （4）如图所示，一小山由两个斜坡组成，左、右侧斜坡的倾角分别为53°和37°，熊大从山顶将一石块向左水平抛出，熊二从山顶将另一石块向右水平抛出，两石块都落在斜坡上。若熊大、熊二抛出的石块在空中运动的时间之比为5∶3，不计空气阻力，则熊大、熊二抛出的石块的初速度大小之比为___________。 （5）动画片《熊出没》中有这样一个情节：某天熊大和熊二中了光头强设计的陷阱，被挂在了树上（如图甲），聪明的熊大想出了一个办法，让自己和熊二荡起来使绳断裂从而得救，其过程可简化如图乙所示，设悬点为O，离地高度为，两熊可视为质点且总质量为m，绳长为且保持不变，绳子能承受的最大张力为，不计一切阻力，重力加速度为g，求： ①设熊大和熊二刚好在向右摆到最低点时绳子刚好断裂，则他们的落地点离O点的水平距离为多少； ②改变绳长，且两熊仍然在向右到最低点绳子刚好断裂，则绳长为多长时，他们的落地点离O点的水平距离最大，最大为多少； ③若绳长改为L，两熊在水平面内做圆锥摆运动，如图丙，且两熊做圆锥摆运动时绳子刚好断裂，则他们落地点离O点的水平距离为多少。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024~2025学年上海市复旦大学附属中学3月阶段测试卷（A卷）物理试卷 （考试时间90分钟 满分100分） 考生注意： 1.本试卷标有“多选”的试题，每小题有2~3个正确选项，不得全选，未特别标注的选择性类试题，均只有1个正确选项 2.在列式计算，逻辑推理以及简答题的过程书写中，必须给出必要的文字说明，公式，演算和图示 3.试卷共5页，答题纸共2页，在答题纸上准确填写个人信息，作答在答题纸上，在试卷上作答一律不得分 4.若无特殊说明，本卷所用重力加速度g大小均取10m/s2 一、 空投 1. 空投物资是灾区救援的一大重要手段，请回答下列有关问题： （1）若舰载机水平方向匀速飞行的过程中，在相等时间间隔内连续投下三箱物资，以海面为参照，不计空气阻力，一段时间后飞机与物资的位置情况为（　　） A. B. C. D. （2）在一次紧急救灾行动中，一架飞机在空中沿水平方向做匀减速直线运动，过程中连续释放沙袋。若不计空气阻力，则在一段时间后下列各图中能反映空中沙袋排列关系的是（　　） A. B. C. D. （3）若沙袋整段运动的实际位移和相对地面的水平位移比值为，则其落地前速度方向与水平地面的夹角θ = ___________。（用角度制表示，保留5位有效数字） （4）如图所示为记录沙袋在空中某段运动轨迹，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长l（与实际位移比例为1：4000）。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，试判断辨别a点是否为抛出点，并确定抛出点距a点的竖直高度（用l表示） 【答案】（1）B （2）D （3）63.435° （4）平抛运动在竖直方向做的是自由落体运动，若a点是抛出点，则在竖直方向上，连续相等时间间隔内的位移比应为1：3：5，而根据图示可知，并不满足该比例关系，因此a点不是抛出点 ，500l 【解析】 【小问1详解】 CD．物资做平抛运动，在水平方向上，物资和飞机速度相同，所以物资和飞机在同一条竖直线上，CD错误； AB．在竖直方向上，物资做自由落体运动，同一时刻，先抛出的速度比后抛出的速度大，时间越长，间隔越大，A错误，B正确。 故选B。 【小问2详解】 以飞机为参照物，沙袋有向右的加速度a和竖直向下的加速度g，合加速度为 ，方向为右下方，所以，每个沙袋相对飞机向右下方做初速度为零的加速度为的匀加速度直线运动，ABC错误，D正确。 故选D。 【小问3详解】 根据平抛运动的推论： ，根据题意： 解得： ， 【小问4详解】 平抛运动在竖直方向做的是自由落体运动，若a点是抛出点，则在竖直方向上，连续相等时间间隔内的位移比应为1：3：5，而根据图示可知，并不满足该比例关系，因此a点不是抛出点 。 设时间间隔为T，根据 ，解得 运动到b点时的竖直速度 设抛出点到a点的运动时间为t，根据速度公式 ，解得 抛出点距a点的竖直高度 二、 旋转桌盘 2. 餐桌的中心有一个圆盘，可绕其中心轴转动，圆盘上放置物品，可跟随圆盘一起转动。回答下列问题： （1）若转盘正以速率匀速转动，发现其在时间内转过的路程所对圆心角约为，则在此段时间内，杯子的合力方向与速度的方向___________（选填“垂直”或“不垂直”），其向心加速度大小为___________。 现有一装有饮料的杯子放置在水平圆盘上，圆盘绕中心做匀速圆周运动，二者相对静止，转盘的转速稳定在。 （2）相对于餐桌转盘的转轴，观察到杯内饮料液面的倾斜形态将呈现为（　　） A. B. C. D. （3）若测出转盘转轴到杯子圆心的距离为r。则液面倾角的正切值=___________。（重力加速度为g） （4）如图所示，为置于距圆桌转盘中心处的杯子，装满水的总质量为，另有一空杯子质量为，置于距圆盘中心处，已知，圆盘从静止开始缓慢地加速转动，两杯子与桌面间的动摩擦因数均为，且均未相对桌面滑动，认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力大小。则a，b杯角速度之比为：___________，则先开始转动的杯子为：___________。（选填“a”或“b”） （5）如图所示为“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”的实验装置。 ①本实验采用的方法是___________法； ②本实验除了有无线力传感器（图中②）外，还有无线___________传感器（图中⑤）； 【答案】（1） ①. 垂直 ②. （2）B （3） （4） ①. 1:1 ②. b （5） ①. 控制变量法 ②. 光电门 【解析】 【小问1详解】 [1] 若转盘正以速率匀速转动，说明合力仅改变速度的方向，不改变速度的大小，则合力方向与速度方向垂直； [2]向心加速度大小 【小问2详解】 相对于餐桌转盘的转轴，杯内饮料将做离心运动，液面的外侧高。 故选B。 【小问3详解】 测出转盘转轴到杯子圆心的距离为，则 又 解得液面倾角的正切值 【小问4详解】 [1]某时刻，、两杯子随圆桌转盘一起做同轴转动，角速度相等，角速度之比为。 [2]杯子开始滑动时，有 解得 开始滑动时，有 解得 因此比先达到最大静摩擦力，故先开始滑动。 【小问5详解】 ①[1]本实验采用的方法是控制变量法； ②[2]本实验除了有无线力传感器(图中②）外，还有无线光电门传感器。 三、 物理量的测量 3. 利用物理原理设计实验测量物理量，是物理实验探究必备的能力，回答下列有关问题： （1）一辆行驶在公路上的卡车与路旁障碍物相撞，相撞瞬间车项上一个松拖脱的零件被抛出而陷在泥里。处理事故的交警为了判断卡车是否超速，需要测量的量是（　　） A. 卡车的高度和卡车的长度 B. 卡车的高度和卡车的重量 C. 卡车的长度，零件陷落点与脱落点的水平距离 D. 卡车的高度，零件陷落点与脱落点的水平距离 （2）如图是德国物理学家史特恩设计的最早测定气体分子速率的示意图。M、N是两个共轴圆筒的横截面，外筒N的半径为R，内筒的半径比R小得多，可忽略不计。筒的两端封闭，两筒之间抽成真空，两筒以相同角速度绕其中心轴线匀速转动。M筒开有与转轴平行的狭缝S，且不断沿半径方向向外射出速率分别为和的分子，分子到达N筒后被吸附，如果R、、保持不变，取某合适值，则以下结论中错误的是（ ） A．当时（n为正整数），分子落在不同的狭条上 B．当时（n为正整数），分子落在同一个狭条上 C．只要时间足够长，N筒上到处都落有分子 D．分子不可能落在N筒上某两处且与S平行的狭条上 如图1所示是“DIS向心力实验器”，当质量为的砝码随旋转臂一起在水平面内做圆周运动时，所需的向心力可通过牵引杆由力传感器测得；旋转臂另一端的挡光杆每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力F和挡光时间的数据。 （3）用尺测得挡光杆的宽度为，某次旋转过程中挡光杆的旋转半径为，经过光电门时的挡光时间为，则角速度___________。 （4）保持挡光杆的旋转半径不变，以F为纵坐标，以为横坐标，可在坐标纸中描出数据点作一条直线。作出的直线如图2所示，由此可得砝码做圆周运动的半径为___________m（结果保留2位有效数字）。 （5）用如图3所示的装置来测量小球做平抛运动的初速度和圆盘匀速转动的角速度，现测得圆盘的半径为R，在其圆心正上方高h处沿OB方向水平抛出一小球，使小球落点恰好在B处，重力加速度为g，则小球的初速度___________，圆盘转动的角速度___________。 【答案】（1）D （2）BCD （3）8.0 （4）0.14 （5） ①. ②. ，其中 【解析】 【小问1详解】 零件被抛出做平抛运动，且平抛运动的初速度等于卡车原来的速度，则， 解得卡车的初速度 可知需要测量卡车的高度，零件陷落点与脱落点的水平距离。 故选D。 【小问2详解】 AD．微粒从M到N运动时间为 对应N筒转过角度 即如果以射出时，转过角度 如果以射出时，转过角度 只要、不是相差的整数倍，即当时（n为正整数），分子落在不同的两处与S平行的狭条上，故A正确，不符合题意；D错误，符合题意； B．若相差的整数倍，则落在一处，即当时（n为正整数），分子落在同一个狭条上，故B错误，符合题意； C．若微粒运动时间为N筒转动周期的整数倍，微粒只能到达N筒上固定的位置，故C错误，符合题意。 本题选错误的，故选BCD。 【小问3详解】 挡光杆通过光电门时的线速度 又 解得 【小问4详解】 根据向心力公式有 将 代入上式解得 可以看出以为纵坐标，为横坐标；在坐标纸中描出数据点作一条直线，该直线的斜率为 由图像可知，斜率为 联立解得 【小问5详解】 [1]要使小球直接落在点，水平位移要为，对平抛的小球，在水平方向有 竖直方向 联立得 [2]要使小球落到处，则小球在下落的这段时间内，点刚好转了圈，则有 其中 联立得，其中 四、 冰壶运动 4. 冰壶运动是冰上进行的一种投掷性竞赛项目，已列入冬奥会比赛项目。回答下列有关问题： （1）如图所示，冰壶以某一速度沿虚线做匀减速直线运动，垂直进入五个完全相同的矩形区域，恰好停在F点。则下列说法中错误的是（　　） A. 冰壶经过BE和EF的时间相等 B. 冰壶在BE段和EF段的平均速度相等 C. 冰壶在E点的速度等于DF段的平均速度 D. 冰壶在C点和E点的速度之比为3：1 （2）如图所示，在冰壶比赛中，运动员先后将甲、乙两冰壶以相同的初速度v0从A点沿直线AO推出。若甲以加速度a1做匀减速运动后停在O点；乙先以加速度a2做匀减速运动，到达某位置时，运动员开始刷冰面减小动摩擦因数，之后乙以加速度a3继续做匀减速运动并停在O点，则速度v-t运动时间图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. （3）图甲为2022年北京冬奥会我国运动员参加冰壶比赛的场景，比赛中投壶手在投出冰壶时会带有一定的旋转（自旋），擦冰手在冰壶运动的前方高速摩擦冰面（刷冰），减小冰壶前侧受到的摩擦力，可使冰壶做曲线运动，在图乙所示的各图中，圆表示冰壶，ω表示冰壶自旋的方向，v表示冰壶前进的方向，在刷冰的过程中，冰壶运动的轨迹（虚线表示）可能正确的是（　　） A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④ （4）如图1为冰壶赛场示意图。比赛时，运动员从滑架处推着冰壶出发，在投掷线AB处将冰壶以一定的初速度推出，按比赛规则，他的队友可以用毛刷在冰壶滑行的前方摩擦冰面，减小摩擦因数以调节冰壶的运动。 ①已知冰壶和冰面的动摩擦因数为0.02，冰面被摩擦后，动摩擦因数减小为原来的90%，投掷线AB与O的距离为30m。若运动员以3.4m/s的速度将冰壶推出，队友应该在冰壶滑出多长的距离后，开始一直连续摩擦前方冰面，才能使冰壶停在O点； ②如果通过队员摩擦冰面，使得动摩擦因数随距离的变化关系如图2所示，即：，其中x表示离投掷线的距离。在这种情况下，若运动员以4m/s的速度将冰壶沿图中虚线推出。 a. 求：k的国际单位 b. 若k的值为2.5×10-4，求：冰壶滑行20m时的速度大小 【答案】（1）BCD （2）A （3）B （4）①19m ；②a. ，b. 3m/s 【解析】 【小问1详解】 A．根据连续相等时间位移比规律得，冰壶经过BE和EF的时间相等，A正确，不符合题意； B．因为冰壶经过BE和EF的时间相等，所以冰壶在BE段大于EF段的平均速度，B错误，符合题意； C．冰壶在E点的速度是DF段位移中点的速度，DF段的平均速度是时间中点的速度，位移中点的速度一定大于时间中点的速度，C错误，符合题意； D．根据速度位移关系式，设矩形区域的宽为x，冰壶在C点和E点的速度分别为 解得， D错误，符合题意。 故选BCD。 【小问2详解】 BD．速度图像的面积表示位移，甲、乙的面积不相等，所以BD错误； AC．甲、乙图像的面积相等；根据 ，则 ，所以，乙第二段的斜率比第一段小，A正确，C错误。 故选A。 【小问3详解】 根据图①，冰壶逆时针旋转时，冰壶前方受到的滑动摩擦力f1向右，冰壶后方受到的滑动摩擦力f2向左，因为前方的摩擦力因数小，所以 ，合力向左，轨迹向左弯曲；同理，冰壶顺时针旋转时，轨迹向右弯曲。B正确，ACD错误。 故选B。 【小问4详解】 ①设队友应该在冰壶滑出的距离x1后，开始一直连续摩擦前方冰面，才能使冰壶停在O点。设初始速度为 ，冰壶滑出的距离x1后的速度为v1，冰壶和冰面的初始动摩擦因数为 ，冰壶的质量为m，则队友擦冰前，有 根据牛顿第二定律 设队友摩擦冰面后，冰壶滑行的加速度大小为a2，冰壶滑行的位移为x2，根据牛顿第二定律得 由运动学公式得 ，又因为 解得 ②a.  由 ，无单位，单位为m，故 的单位为 。 b.根据 和 解得 根据运动学公式 可知，a-x 图像中与x轴所围的面积即速度平方的变化量的一半； 当 时，对应的加速度为 当 时，对应的加速度为 在这种情况下，若运动员以 的速度将冰壶沿图中虚线推出，a-x图像中的面积有 解得冰壶滑行20m时的速度大小 。 五、 熊出没 5. 熊出没是我们童年美好回忆的一部分，是国产动画令人骄傲的作品，请回答下列有关问题： （1）程老师和他七岁的儿子在逛街的过程中，发现了一个游戏“套圈游戏”，套中啥，就可以拿走那样东西，两元一次，程老师试了一次，套中了一个距离起点水平距离为2m熊大的雕像，他儿子看了，也心痒痒，想把距离起点相等水平距离的光头强雕像也套中。假设他们套圈的时候圈的运动是平抛运动，程老师抛圈的速度为2m/s，试问他女儿要将像套中，则应该（　　） A. 大于2m/s的速度抛出 B. 等于2m/s的速度抛出 C. 小于2m/s的速度抛出 D. 无法判断 （2）光头强正在河对岸盗伐森林，熊二发现后立即驾船渡河前去驱赶。若该河的河岸平直，宽度为 60m，船在静水中的速度大小为5m /s，水流的速度大小为 3m /s，则下列说法正确的是（　　） A. 船不可能垂直河岸到达对岸 B. 船可能垂直河岸到达对岸 C. 船渡河的最短时间为 20s D. 船渡河的最短时间为 12s （3）熊大追赶盗伐森林的光头强，熊大与光头强沿同一平直道路运动的x-t图像分别如图中的图线A、B所示。下列说法正确的是（　　） A. 光头强比熊大先开始运动 B. 熊大与光头强从同一位置开始运动 C. 第5s末，熊大追上光头强 D. 熊大与光头强运动的速度大小之比为10∶3 （4）如图所示，一小山由两个斜坡组成，左、右侧斜坡的倾角分别为53°和37°，熊大从山顶将一石块向左水平抛出，熊二从山顶将另一石块向右水平抛出，两石块都落在斜坡上。若熊大、熊二抛出的石块在空中运动的时间之比为5∶3，不计空气阻力，则熊大、熊二抛出的石块的初速度大小之比为___________。 （5）动画片《熊出没》中有这样一个情节：某天熊大和熊二中了光头强设计的陷阱，被挂在了树上（如图甲），聪明的熊大想出了一个办法，让自己和熊二荡起来使绳断裂从而得救，其过程可简化如图乙所示，设悬点为O，离地高度为，两熊可视为质点且总质量为m，绳长为且保持不变，绳子能承受的最大张力为，不计一切阻力，重力加速度为g，求： ①设熊大和熊二刚好在向右摆到最低点时绳子刚好断裂，则他们的落地点离O点的水平距离为多少； ②改变绳长，且两熊仍然在向右到最低点绳子刚好断裂，则绳长为多长时，他们的落地点离O点的水平距离最大，最大为多少； ③若绳长改为L，两熊在水平面内做圆锥摆运动，如图丙，且两熊做圆锥摆运动时绳子刚好断裂，则他们落地点离O点的水平距离为多少。 【答案】（1）A （2）BD （3）ACD （4）15：16 （5）① ②绳长为L时，最大水平距离为2L ③ 【解析】 【小问1详解】 根据平抛运动的规律可知，竖直方向 水平方向的位移 程老师抛圈的速度为，就能够套住熊大的雕像，而他儿子的身高要低于他的身高，他们的水平位移相等，根据 可知他儿子要想套住光头强雕像必须增加水平速度。 故选A。 【小问2详解】 AB．若垂直河岸到达对岸，则垂直河岸，由题，，由于，由图可知可垂直河岸到达对岸 故A错误，B正确； CD．最大时，渡河时间最短，此时船头正对河岸， 故C错误，D正确。 故选BD。 【小问3详解】 A．由图可知，光头强比熊大早开始运动，故A正确； B．由图可知，光头强与熊大开始运动时的距离差是，不是从同一位置开始运动，故B错误； C．图线的交点表示两个物体相遇，可知第末熊大追上光头强，故C正确； D．图像的斜率表示速度，可知光头强的速度 熊大的速度 则熊大与光头强运动的速度大小之比为 故D正确。 故选ACD。 【小问4详解】 熊大抛出的石块做平抛运动，在水平方向与竖直方向的位移大小为， 根据几何关系有 解得熊大抛出的石块的初速度大小 同理，可得熊二抛出的石块的初速度大小 已知熊大、熊二抛出的石块在空中运动的时间之比为 联立解得 【小问5详解】 ①在最低点根据牛顿第二定律 解得 绳子断后，两熊做平抛运动，根据平抛运动的规律竖直方向上 解得 水平距离上 联立可得 ②设绳长为，则在最低点有 解得 绳子断后，两熊做平抛运动，则 解得 两熊落地点离点的水平距离为 联立可得 结合数学知识可得，当的时候，有最大值，为 ③两熊做圆锥摆运动时，设绳子与竖直方向的夹角为时，绳子被拉断，在竖直方向有 水平方向有 此时两熊离地面的高度为 此后，两熊做平抛运动竖直方向 水平位移 由几何关系，可得落地点到点的水平距离 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $