广东省佛山市2026-2027学年高二上学期开学模拟物理试卷
2026-08-11
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2份
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22页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-开学 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 广东省 |
| 地区(市) | 佛山市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 10.11 MB |
| 发布时间 | 2026-08-11 |
| 更新时间 | 2026-08-11 |
| 作者 | ZYSZYSZYSZYS |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-08-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59160468.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
广东省佛山市2026-2027学年高二物理开学模拟卷,以“千帆星座”卫星、写字机器人等科技与生活情境为载体,覆盖曲线运动、机械能守恒等核心知识,注重物理观念建构与科学思维考查。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|10题/46分|曲线运动方向判断、圆周运动各量关系、万有引力应用|结合汽车弯道、尾气检测等情境,考查运动和相互作用观念|
|非选择题|5题/54分|平抛运动实验、机械能守恒验证、打窝杆圆周运动综合|以钓鱼打窝、竞技装置为情境,设计分层问题,体现科学探究与模型建构|
内容正文:
广东省佛山市2026-2027学年高二物理上学期开学模拟卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分(选择题 共46分)
一、选择题:本题共7小题,每小题4分,共28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.某汽车减速进入水平弯道时的运动轨迹如图中虚线所示,则下列图中表示该汽车的速度方向与受到的合外力方向的关系可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】汽车做曲线运动,则合外力的方向指向轨迹的凹侧,汽车做减速运动,合外力的方向与速度方向夹角应大于90°;
故选B。
2.汽车瞬态工况法尾气检测如图所示,汽车驱动轮与两个半径相同的滚筒接触,车轮与滚筒的半径之比为,驱动轮按照恒定的转速转动,后轮不动,模拟车辆实际行驶状况,检测尾气,车轮与滚筒之间不打滑,P、Q两点分别处于驱动轮边缘和滚筒边缘,以下说法正确的是( )
A.两滚筒的转动方向相反
B.P、Q两点在相同时间内转过的角度相等
C.P、Q两点在相同时间内通过的弧长相等
D.P、Q两点的向心加速度大小之比为
【答案】C
【详解】A.驱动轮沿顺时针方向运动,根据静摩擦力方向可知右侧滚轮逆时针运动;同理左侧滚轮逆时针运动,故A错误;
B.P、Q两点同缘转动,可知两点的线速度大小相等,即相等时间内两点通过的弧长相等,故B错误,C正确;
D.根据
可知P、Q两点的向心加速度大小之比为
故D错误。
故选C。
3.关于下列各图,说法正确的是( )
A.图甲中,传动装置转动过程中,两轮边缘上a、b两点的角速度相等
B.图乙中,走时准确的时钟中,秒针上M、N两点的线速度相等
C.图丙中,汽车通过拱桥顶端的速度越大,汽车对桥面的压力就越小
D.图丁中,火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道时,内轨对火车有侧压力
【答案】C
【详解】A.图甲中,传动装置转动过程中,两轮边缘a、b两点的线速度相等,两点的半径不同,根据
可知两点的角速度不相等,故A错误;
B.图乙中,走时准确的时钟中,M、N两点绕同一个转动轴转动,M、N两点的角速度相等,两点的半径不同,根据
可知两点的线速度不相等,故B错误;
C.图丙中,对汽车在最高点受力分析,根据牛顿第二定律有
解得
可知汽车通过拱桥顶端的速度越大,桥面对汽车的支持力就越小,由牛顿第三定律可得,汽车通过拱桥顶端的速度越大,汽车对桥面的压力就越小,故C正确;
D.图丁中,当火车以规定速度经过外轨高于内轨的弯道时,火车的重力与斜轨道的支持力的合力恰好等于向心力,内外轨对火车均无侧压力,若火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道时,火车有做离心运动的趋势,则有外轨对火车有侧压力,故D错误。
故选C。
4.如图所示,乒乓球在水平桌面上匀速运动,不计阻力。在与乒乓球路径相垂直的方向上放一个纸筒(直径略大于乒乓球的直径),当乒乓球经过筒口的正前方时,沿球与筒口连线方向水平吹球,下列说法正确的是( )
A.乒乓球仍沿原方向做直线运动 B.乒乓球能沿吹气方向进入纸筒
C.乒乓球将会运动至纸筒左侧 D.乒乓球将会运动至纸筒右侧
【答案】C
【详解】乒乓球沿着原方向做匀速直线运动的同时也会沿着吹气方向做加速运动,实际运动是两个运动的合运动,故一定不会进入纸筒,由于吹起前,乒乓球由右向左运动,故乒乓球将会运动至纸筒左侧,C正确,ABD错误。
故选C。
5.2024年,我国“千帆星座”计划加速推进,该计划将构建由超万颗低轨卫星组成的巨型星座,为全球用户提供高速互联网服务。星座中的两颗工作卫星、的轨道示意图如图所示,两卫星在同一轨道平面内绕地球做匀速圆周运动,的轨道半径为,的轨道半径为,且。某时刻、与地心三者恰好共线。下列说法正确的是( )
A.当、与地心再次共线时,、均转过
B.所受地球的万有引力一定小于所受地球的万有引力
C.通过调整轨道倾角,可使始终悬停在葫芦岛市的上空
D.若要使卫星进入更高的轨道,则应在原轨道上加速
【答案】D
【详解】A.根据开普勒第三定律
两颗卫星的轨道半径满足,故其运行周期满足,对应的角速度满足,当卫星、与地心再次共线时,两卫星转过的角度差为的整数倍。由于两卫星角速度不等,在相同时间内它们转过的角度不可能相等,更不可能均转过,故A错误;
B.根据万有引力定律
引力大小和卫星质量有关,两颗卫星各自质量与大小未知,因此无法比较它们所受万有引力的大小,故B错误;
C.若要使卫星始终悬停于地面某固定城市上空,该卫星须为地球同步卫星。而同步卫星的轨道平面必须与地球赤道平面重合,由于葫芦岛市不在赤道上,故无论如何调整轨道倾角,均无法使卫星始终悬停于该市上空,故C错误;
D.卫星要进入更高轨道,需要做离心运动,因此应在原轨道加速,使所需向心力大于万有引力,卫星做离心运动抬升轨道,故D正确。
故选D。
6.如图所示,某写字机器人的笔夹头可随导轨沿x、y方向自由移动.在某次书写过程中,笔夹头经1 s时间从坐标点运动到坐标点,此过程笔夹头在x轴方向上做初速度为零的匀加速直线运动,同时在y轴方向上做匀速直线运动。下列说法正确的是( )
A.笔夹头的运动轨迹是直线
B.笔夹头在y轴方向上的速度大小为2 cm/s
C.笔夹头的加速度大小为4 cm/s2
D.笔夹头运动到坐标点Q时的速度大小为5 cm/s
【答案】C
【详解】A.笔夹头在x轴方向上做初速度为零的匀加速直线运动,同时在y轴方向上做匀速直线运动,合速度沿y轴,合加速度沿x轴,初速度与加速度不共线,所以运动轨迹是曲线,故A错误;
B.笔夹头在y轴方向上做匀速直线运动的位移为 时间 所以速度为 故B错误;
C.笔夹头沿x轴做初速度为零的匀加速直线运动,位移为 由匀加速位移公式 代入数据得 故C正确;
D.x轴在时的速度 y轴的速度 合速度的大小 故D错误。
故选C。
7.如图所示,一只质量为的老鹰,以速率在水平面内做半径为的匀速圆周运动,则空气对老鹰的作用力的大小等于(重力加速度为)( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】AB.老鹰受到竖直向下的重力 和空气对它的作用力 ,由于老鹰在水平面内做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律,其竖直方向受力平衡,水平方向由合力提供向心力。设空气作用力的竖直分力为 ,水平分力为 ,则在竖直方向有
在水平方向有
根据力的合成法则可知,空气对老鹰的作用力大小为 ,故A正确,B错误;
C. 是老鹰做匀速圆周运动所需的向心力大小,即空气作用力的水平分力大小,并不是空气对老鹰的总作用力大小,故C错误;
D. 是老鹰所受的重力大小,即为了维持竖直方向平衡而由空气提供的竖直分力大小,并不是空气对老鹰的总作用力大小,故D错误。
故选A。
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
8.已知引力常量G,再结合下列条件,可求出地球质量的是( )
A.已知地球表面的重力加速度g和地球半径R
B.已知地球外某高度处的重力加速度g和地球半径R
C.已知月球绕地球的轨道半径r和周期T
D.已知木星绕太阳的轨道半径r和线速度v
【答案】AC
【详解】A.已知地球表面的重力加速度g和地球半径R,根据
可求解地球的质量为
选项A正确;
B.已知地球外某高度处的重力加速度g和地球半径R,根据
可知高度h未知,不能求解地球的质量,选项B错误;
C.已知月球绕地球的轨道半径r和周期T,根据
可求解地球的质量为
选项C正确;
D.已知木星绕太阳的轨道半径r和线速度v,根据
可求解太阳的质量为
选项D错误。
故选AC。
9.某玩具小车内部装有弹簧储能装置。如图所示,先按下按钮将弹簧压缩,释放按钮后小车在水平粗糙地面由静止开始向前运动,不计空气阻力和小车内部摩擦力,从小车开始运动至停下来的过程中,下列说法正确的是( )
A.小车、弹簧与地球组成的系统机械能守恒
B.弹簧弹性势能的减少量等于小车与地面内能的增加量
C.小车的动能先增大后减小
D.弹簧恢复原长时,小车的动能达到最大值
【答案】BC
【详解】A.系统受到的地面的摩擦力做负功,机械能不守恒,故A错误;
B.弹簧弹性势能转化为小车动能和地面内能,最终动能也为0,故弹性势能全部转化为内能,故B正确;
C.弹簧弹力先大于摩擦力,之后弹力小于摩擦力,所以小车动能先增大后减小,故C正确;
D.小车动能最大时加速度为0,此时弹簧的弹力等于摩擦力,弹簧仍被压缩,故D错误。
故选BC。
10.如图所示,游乐场中绳网秋千是小孩喜欢玩的项目之一,秋千由三根完全相同的轻绳悬挂,小孩坐在秋千上在竖直平面内左右摆动。若秋千与小孩的总质量为,在秋千左右摆动过程中,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.秋千经过最低点时,三根绳子拉力的合力大小等于重力
B.秋千经过最低点时,单根绳子的拉力大于
C.小孩和秋千的机械能不守恒
D.秋千从最高点摆动到最低点过程中,秋千和小孩的重力的功率先增大后减小
【答案】BD
【详解】AB.在最低点由合力提供向心力,所以三根绳子拉力的合力大于重力,一根绳子的拉力大于,故A错误,B正确;
C.由于不计空气阻力,秋千摆动过程中只有重力做功,机械能守恒,故C错误;
D.在最高点和最低点,重力的功率均为零,所以该过程中重力功率先增大后减小,选项D正确。
故选BD。
第二部分(非选择题 共54分)
三、非选择题:本题共5小题,共54分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
11.(8分)
某学校师生做了三个实验来研究平抛运动的规律。
(1)如图甲所示为课堂上老师做的演示实验:图甲中两个完全相同的小球A、B处于同一高度,用锤敲打弹片,听到两球同时落地,改变小球距地面的初始高度和击打力度,多次重复实验,两球仍然同时落地,可判断做平抛运动的A球竖直方向做____________。
(2)如图乙所示为同学们在实验室做的分组实验,来定量研究平抛运动:
①关于该实验的一些做法,合理的是________。
A.斜槽末端切线应当保持水平
B.为减小阻力影响,斜槽轨道必须光滑
C.每次必须从同一高度由静止释放
②若某次实验时,小球水平抛出后下降高度为h时的水平位移为x,重力加速度为g,则小球的平抛初速度为________(用h、x、g表示)。
(3)图丙采用频闪照相的方法研究平抛运动,小球在平抛运动中的几个位置如图丙中的a、b、c、d所示,图中每个小方格的边长为L=10cm,则该小球做平抛运动的初速度大小v0=________m/s。(重力加速度g=10m/s2,结果保留两位有效数字)
【答案】(1)自由落体运动
(2) AC
(3)2.0
【详解】(1)图甲中两个完全相同的小球A、B处于同一高度,用锤敲打弹片,听到两球同时落地,改变小球距地面的初始高度和击打力度,多次重复实验,两球仍然同时落地,说明两球在竖直方向有相同的运动情景,可判断做平抛运动的A球竖直方向做自由落体运动。
(2)①[1]A.为了保证小球抛出时的速度处于水平方向,斜槽末端切线应当保持水平,故A正确;
BC.为了保证每次小球抛出的速度相同,每次必须从同一高度由静止释放小球,但斜槽轨道不需要光滑,故B错误,C正确。
故选AC。
②[2]小球在竖直方向做自由落体运动,则
在水平方向匀速直线运动,所以
联立解得小球的平抛初速度为
(3)竖直方向,根据
解得
水平方向有
解得小球做平抛运动的初速度大小为
12.(10分)
某同学在实验室用如图1所示的装置验证机械能守恒定律,利用打点计时器记录重物自由下落的运动过程。用天平测出重物的质量为m,请回答下列问题:
(1)下列实验操作和数据处理正确的是 。(填字母代号)
A.实验中应选择密度大、体积小的重物
B.打开打点计时器前,应提住纸带上端使纸带竖直
C.为在纸带上打下尽量多的点,应释放重物后迅速接通打点计时器电源
D.为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v,先测量该点到O点的距离h,再根据公式计算,其中g应取当地的重力加速度
(2)该同学在实验中得到的纸带如图2所示,选取纸带上打出的连续的五个点A、B、C、D、E,测出A点到起点O的距离为,A、C两点间的距离为,C、E两点间的距离为,使用的交变电源的周期为T。已知当地的重力加速度为g,则打点计时器打C点时重物的动能为=___________,打点计时器在打O点和C点的这段时间内重物的重力势能的减少量为=___________。(均用已知量和测量量的符号表示)
(3)该同学设计另一种验证机械能守恒定律的装置如图3所示。将直径为d的小球通过细线系在固定点上,使小球可以在竖直平面内做圆周运动。调节小球的释放位置,记录小球释放时球心到光电门中光信号的竖直高度h,并将其无初速度释放。当小球经过光电门时,光电门可以记录小球遮挡光信号的时间t。改变小球的释放位置,重复上述步骤,得到多组竖直高度h和对应时间t的数据。若小球向下摆动的过程中机械能守恒,则描绘以h为横坐标、以为纵坐标的图像,在误差允许范围内可以得到一条倾斜的直线,该图线的斜率k=______(用d、g表示)。
【答案】(1)AB
(2)
(3)
【详解】(1)A.选择密度大、体积小的重物,可以减小空气阻力带来的实验误差,故A正确;
B.释放前提住纸带使纸带竖直,可以减小纸带与打点计时器间的摩擦,故B正确;
C.实验时应先接通电源,待打点稳定后再释放重物,若先放重物再通电,纸带上前端点很少,数据不足,故C错误;
D.若用计算速度,是用机械能守恒结论推导机械能守恒,属于循环论证,正确做法是利用纸带平均速度求瞬时速度,数据处理错误,故D错误。
故选AB。
(2)打点计时器打C点时重物的速度大小为
则打点计时器打C点时重物的动能为
打点计时器在打O点和C点的这段时间内重物的重力势能的减少量为
(3)当小球经过光电门时速度大小
从释放到经过光电门,小球增加的动能为
减少的重力势能为
若机械能守恒,则有
联立解得
可知
13.(12分)
某钓鱼爱好者在钓场中钓鱼前,站在与水面平齐的水平岸边打窝,质量的块状窝料(视为质点)装在长的刚性打窝杆的末端a处,钓鱼爱好者甩动打窝杆使杆绕O点在竖直面内匀速转动,如图所示,打窝杆转至竖直时窝料离开打窝杆水平飞出,恰好落在离O点水平距离的水面上,O点离水面的高度。取重力加速度大小,不计空气阻力。求:
(1)窝料离开打窝杆时的动能;
(2)窝料离开打窝杆前的角速度大小ω和向心加速度大小。
【答案】(1)
(2),
【详解】(1)窝料在空中做平抛运动,竖直方向上有
水平方向上有
窝料离开打窝杆时的动能
解得,
(2)窝料离开打窝杆前,角速度大小
解得
向心加速度大小
解得
14.(12分)
如图所示,一质量为的小物块以初速度从粗糙水平桌面上某处开始运动,经时间后以速度飞离桌面,最终落在水平地面上。物块在桌面做匀减速直线运动的加速度,桌面高,不计空气阻力,取重力加速度。求:
(1)小物块在离开桌面后直至落地的运动时间;
(2)小物块落地点距飞出点的水平距离;
(3)小物块的初速度的大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)小物块离开桌面后做平抛运动,竖直方向有
解得
(2)小物块离开桌面后在水平做匀速直线运动,则有
解得
(3)小物块在桌面上运动过程,根据运动学公式可得
解得
15.(12分)
某竞技装置如图所示,参赛者通过操作置于水平面含有轻质弹簧的弹射器,将质量m=0.17 kg的小球从弹射器出口P点水平射出并进入水平轨道,在A点冲上半径R=0.4 m的竖直半圆轨道,再从B点水平飞出,若能击中右侧倾斜挡板(不含Q点),则得分.A点与P点的距离d=0.4 m,与倾斜挡板底端Q点的距离D=0.8 m,挡板的倾角θ=37°。小球可视为质点、与水平轨道PA的动摩擦因数μ=0.5,不计其他阻力,重力加速度g取10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)在参赛者甲的某次操作中,小球恰能从B点飞出:
①通过计算,判断参赛者甲该次操作能否得分;
②求该次操作弹射器释放的弹性势能Ep1;
(2)在参赛者乙的某次操作中,小球恰能垂直击中挡板,求该次操作弹射器释放的弹性势能Ep2。
【答案】(1)①小球恰能从B点飞出,竖直圆周运动最高点重力提供向心力
解得B点速度
小球从B点水平抛出,做平抛运动,假设运动时间为落在AQ上,则竖直方向下落高度
水平位移
联立解得
说明正好击中Q点,题目要求击中不含Q点得分,因此该次操作不能得分。
②
(2)
【详解】(1)①见答案。
②从P到B由能量守恒,弹性势能转化为摩擦生热的内能、重力势能和B点动能
代入数值得
(2)小球垂直击中挡板,速度方向与挡板垂直,因此速度方向与水平方向夹角为,满足
又
得
结合平抛位置关系
代入化简得
代入数值得
由能量守恒
代入数值得
1 / 2
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广东省佛山市2026-2027学年高二物理上学期开学模拟卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分(选择题 共46分)
一、选择题:本题共7小题,每小题4分,共28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.某汽车减速进入水平弯道时的运动轨迹如图中虚线所示,则下列图中表示该汽车的速度方向与受到的合外力方向的关系可能正确的是( )
A. B.
C. D.
2.汽车瞬态工况法尾气检测如图所示,汽车驱动轮与两个半径相同的滚筒接触,车轮与滚筒的半径之比为,驱动轮按照恒定的转速转动,后轮不动,模拟车辆实际行驶状况,检测尾气,车轮与滚筒之间不打滑,P、Q两点分别处于驱动轮边缘和滚筒边缘,以下说法正确的是( )
A.两滚筒的转动方向相反
B.P、Q两点在相同时间内转过的角度相等
C.P、Q两点在相同时间内通过的弧长相等
D.P、Q两点的向心加速度大小之比为
3.关于下列各图,说法正确的是( )
A.图甲中,传动装置转动过程中,两轮边缘上a、b两点的角速度相等
B.图乙中,走时准确的时钟中,秒针上M、N两点的线速度相等
C.图丙中,汽车通过拱桥顶端的速度越大,汽车对桥面的压力就越小
D.图丁中,火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道时,内轨对火车有侧压力
4.如图所示,乒乓球在水平桌面上匀速运动,不计阻力。在与乒乓球路径相垂直的方向上放一个纸筒(直径略大于乒乓球的直径),当乒乓球经过筒口的正前方时,沿球与筒口连线方向水平吹球,下列说法正确的是( )
A.乒乓球仍沿原方向做直线运动 B.乒乓球能沿吹气方向进入纸筒
C.乒乓球将会运动至纸筒左侧 D.乒乓球将会运动至纸筒右侧
5.2024年,我国“千帆星座”计划加速推进,该计划将构建由超万颗低轨卫星组成的巨型星座,为全球用户提供高速互联网服务。星座中的两颗工作卫星、的轨道示意图如图所示,两卫星在同一轨道平面内绕地球做匀速圆周运动,的轨道半径为,的轨道半径为,且。某时刻、与地心三者恰好共线。下列说法正确的是( )
A.当、与地心再次共线时,、均转过
B.所受地球的万有引力一定小于所受地球的万有引力
C.通过调整轨道倾角,可使始终悬停在葫芦岛市的上空
D.若要使卫星进入更高的轨道,则应在原轨道上加速
6.如图所示,某写字机器人的笔夹头可随导轨沿x、y方向自由移动.在某次书写过程中,笔夹头经1 s时间从坐标点运动到坐标点,此过程笔夹头在x轴方向上做初速度为零的匀加速直线运动,同时在y轴方向上做匀速直线运动。下列说法正确的是( )
A.笔夹头的运动轨迹是直线
B.笔夹头在y轴方向上的速度大小为2 cm/s
C.笔夹头的加速度大小为4 cm/s2
D.笔夹头运动到坐标点Q时的速度大小为5 cm/s
7.如图所示,一只质量为的老鹰,以速率在水平面内做半径为的匀速圆周运动,则空气对老鹰的作用力的大小等于(重力加速度为)( )
A. B. C. D.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
8.已知引力常量G,再结合下列条件,可求出地球质量的是( )
A.已知地球表面的重力加速度g和地球半径R
B.已知地球外某高度处的重力加速度g和地球半径R
C.已知月球绕地球的轨道半径r和周期T
D.已知木星绕太阳的轨道半径r和线速度v
9.某玩具小车内部装有弹簧储能装置。如图所示,先按下按钮将弹簧压缩,释放按钮后小车在水平粗糙地面由静止开始向前运动,不计空气阻力和小车内部摩擦力,从小车开始运动至停下来的过程中,下列说法正确的是( )
A.小车、弹簧与地球组成的系统机械能守恒
B.弹簧弹性势能的减少量等于小车与地面内能的增加量
C.小车的动能先增大后减小
D.弹簧恢复原长时,小车的动能达到最大值
10.如图所示,游乐场中绳网秋千是小孩喜欢玩的项目之一,秋千由三根完全相同的轻绳悬挂,小孩坐在秋千上在竖直平面内左右摆动。若秋千与小孩的总质量为,在秋千左右摆动过程中,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.秋千经过最低点时,三根绳子拉力的合力大小等于重力
B.秋千经过最低点时,单根绳子的拉力大于
C.小孩和秋千的机械能不守恒
D.秋千从最高点摆动到最低点过程中,秋千和小孩的重力的功率先增大后减小
第二部分(非选择题 共54分)
三、非选择题:本题共5小题,共54分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
11.(8分)
某学校师生做了三个实验来研究平抛运动的规律。
(1)如图甲所示为课堂上老师做的演示实验:图甲中两个完全相同的小球A、B处于同一高度,用锤敲打弹片,听到两球同时落地,改变小球距地面的初始高度和击打力度,多次重复实验,两球仍然同时落地,可判断做平抛运动的A球竖直方向做____________。
(2)如图乙所示为同学们在实验室做的分组实验,来定量研究平抛运动:
①关于该实验的一些做法,合理的是________。
A.斜槽末端切线应当保持水平
B.为减小阻力影响,斜槽轨道必须光滑
C.每次必须从同一高度由静止释放
②若某次实验时,小球水平抛出后下降高度为h时的水平位移为x,重力加速度为g,则小球的平抛初速度为________(用h、x、g表示)。
(3)图丙采用频闪照相的方法研究平抛运动,小球在平抛运动中的几个位置如图丙中的a、b、c、d所示,图中每个小方格的边长为L=10cm,则该小球做平抛运动的初速度大小v0=________m/s。(重力加速度g=10m/s2,结果保留两位有效数字)
12.(10分)
某同学在实验室用如图1所示的装置验证机械能守恒定律,利用打点计时器记录重物自由下落的运动过程。用天平测出重物的质量为m,请回答下列问题:
(1)下列实验操作和数据处理正确的是 。(填字母代号)
A.实验中应选择密度大、体积小的重物
B.打开打点计时器前,应提住纸带上端使纸带竖直
C.为在纸带上打下尽量多的点,应释放重物后迅速接通打点计时器电源
D.为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v,先测量该点到O点的距离h,再根据公式计算,其中g应取当地的重力加速度
(2)该同学在实验中得到的纸带如图2所示,选取纸带上打出的连续的五个点A、B、C、D、E,测出A点到起点O的距离为,A、C两点间的距离为,C、E两点间的距离为,使用的交变电源的周期为T。已知当地的重力加速度为g,则打点计时器打C点时重物的动能为=___________,打点计时器在打O点和C点的这段时间内重物的重力势能的减少量为=___________。(均用已知量和测量量的符号表示)
(3)该同学设计另一种验证机械能守恒定律的装置如图3所示。将直径为d的小球通过细线系在固定点上,使小球可以在竖直平面内做圆周运动。调节小球的释放位置,记录小球释放时球心到光电门中光信号的竖直高度h,并将其无初速度释放。当小球经过光电门时,光电门可以记录小球遮挡光信号的时间t。改变小球的释放位置,重复上述步骤,得到多组竖直高度h和对应时间t的数据。若小球向下摆动的过程中机械能守恒,则描绘以h为横坐标、以为纵坐标的图像,在误差允许范围内可以得到一条倾斜的直线,该图线的斜率k=______(用d、g表示)。
13.(12分)
某钓鱼爱好者在钓场中钓鱼前,站在与水面平齐的水平岸边打窝,质量的块状窝料(视为质点)装在长的刚性打窝杆的末端a处,钓鱼爱好者甩动打窝杆使杆绕O点在竖直面内匀速转动,如图所示,打窝杆转至竖直时窝料离开打窝杆水平飞出,恰好落在离O点水平距离的水面上,O点离水面的高度。取重力加速度大小,不计空气阻力。求:
(1)窝料离开打窝杆时的动能;
(2)窝料离开打窝杆前的角速度大小ω和向心加速度大小。
14.(12分)
如图所示,一质量为的小物块以初速度从粗糙水平桌面上某处开始运动,经时间后以速度飞离桌面,最终落在水平地面上。物块在桌面做匀减速直线运动的加速度,桌面高,不计空气阻力,取重力加速度。求:
(1)小物块在离开桌面后直至落地的运动时间;
(2)小物块落地点距飞出点的水平距离;
(3)小物块的初速度的大小。
15.(12分)
某竞技装置如图所示,参赛者通过操作置于水平面含有轻质弹簧的弹射器,将质量m=0.17 kg的小球从弹射器出口P点水平射出并进入水平轨道,在A点冲上半径R=0.4 m的竖直半圆轨道,再从B点水平飞出,若能击中右侧倾斜挡板(不含Q点),则得分.A点与P点的距离d=0.4 m,与倾斜挡板底端Q点的距离D=0.8 m,挡板的倾角θ=37°。小球可视为质点、与水平轨道PA的动摩擦因数μ=0.5,不计其他阻力,重力加速度g取10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)在参赛者甲的某次操作中,小球恰能从B点飞出:
①通过计算,判断参赛者甲该次操作能否得分;
②求该次操作弹射器释放的弹性势能Ep1;
(2)在参赛者乙的某次操作中,小球恰能垂直击中挡板,求该次操作弹射器释放的弹性势能Ep2。
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