精品解析：陕西省韩城市象山中学2024-2025学年高一下学期5月联考物理试题

2024－2025学年度高一5月联考 物理试题 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、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。 考试时间为75分钟，满分100分 一、单项选择题：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. 如图所示，圆盘在水平面以的角速度匀速转动，质量为0.10kg的小物块，在距圆盘中心0.10m的位置随圆盘一起做匀速圆周运动。下列说法正确的是（ ） A. 物块所受向心力大小为0.02N B. 物块所受摩擦力与相对运动趋势相反、即沿轨迹切线方向向后 C. 物块所受静摩擦力等于向心力，指向圆心 D. 物块所受摩擦力与半径成一定夹角，沿半径方向分力提供向心力 2. 关于天体的运动，下列说法正确的是（ ） A. 伽利略在天文观测数据基础上，总结了行星运动的规律 B. 离太阳的平均距离越远的行星，绕太阳公转的周期越长 C. 地球在近日点的速率小于远日点的速率 D. 相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积 3. 如图所示，原长为、劲度系数为的轻弹簧竖直固定在水平地面上，质量为的小铁球（视为质点）从弹簧正上方距弹簧顶端高度为处由静止下落，与弹簧接触后压缩弹簧，当弹簧的压缩量为时，小铁球下落到最低点。重力加速度大小为，弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ） A. 小铁球重力势能的减少量与零势能面的选取有关 B. 当弹簧的压缩量为时，小铁球的动能最大 C. 弹簧弹性势能的最大值为 D. 小铁球在最低点时的加速度大小为 4. 如图所示，一条宽度两岸平行的河流，河中各处水流速度大小均为，小船从点保持船头与河岸始终成角匀速驶向对岸，点的正对岸是点。小船在静水中的速度大小为。下列说法正确的是（ ） A. 小船刚好到达正对岸的点 B. 小船到达对岸用时40s C. 小船到达对岸的位置在正对岸点的上游 D. 若仅改变船头与河岸的夹角，小船可以在时间不变的情况下到正对岸的点 5. 如图所示，a为地球赤道上随地球自转的物体，b为近地卫星（轨道半径近似等于地球半径），c为地球静止轨道同步卫星。已知地球半径为R，c的轨道半径为r。a、b、c做匀速圆周运动的角速度分别为ωa、ωb、ωc，a、c的向心加速度大小分别为aa、ac，b、c的线速度大小分别为vb、vc，下列说法中正确的是（　　） A. a、c的向心加速度的大小之比为 B. b、c的线速度大小之比为 C. a、b、c的角速度关系为 D. b、c相邻两次相距最近的时间大于b的周期 6. 如图甲所示，质量的物体静止在水平地面上，在水平推力的作用下开始运动，水平推力随位移变化的图像如图乙所示。已知物体与地面间的动摩擦因数．取重力加速度大小为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（ ） A. 内物体先做匀加速直线运动，再做匀减速直线运动 B. 的过程中，物体运动的时间等于4s C. 的过程中，力对物体所做的功为4000J D. 时，物体的动能为0 7. 某款质量的汽车沿平直公路从静止开始做直线运动，其图像如图所示。汽车在内做匀加速直线运动，内汽车保持额定功率不变，内汽车做匀速直线运动，最大速度，汽车从70s末开始关闭动力减速滑行时刻停止运动。已知汽车的额定功率为80kW，整个过程中汽车受到的阻力大小不变。下列说法正确的是（ ） A. 为85s B. 在内汽车牵引力对汽车做功4000kJ C. 在内汽车运动位移大小为1600m D. 10s时汽车的瞬时速度大小为 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 下列说法正确的是（已知重力加速度为g）（ ） A. 图甲中，若火车转弯时的速率大于规定速率，则轮缘对内轨有挤压作用 B. 图乙中，脱水筒的脱水原理是由于衣服受到离心力作用，把水从衣服上甩出 C. 图丙中，主动轮边缘上点的向心加速度与后轮边缘上c点的向心加速度大小之比为 D. 图丁中，质量为的小球到达最高点时对管壁的作用力大小为，则此时小球的速度大小可能为 9. 如图所示，在1687年出版的《自然哲学的数学原理》中，牛顿设想把物体从高山上水平抛出，速度一次比一次大，落地点也就一次比一次远，当抛出速度足够大时，物体就不会落回地面，成为人造地球卫星，如今，牛顿的设想早已成为现实。下列说法正确的是（　　） A. 图中圆轨道对应的速度是发射绕地球运行的卫星的最小发射速度 B. 图中圆轨道对应的速度是卫星绕地球做圆周运动的最大环绕速度 C. 发射“嫦娥”系列探月卫星时，发射速度一定要大于11.2km/s D. 发射火星探测器时，发射速度要大于7.9 km/s小于11.2km/s 10. “地球同步轨道”上方300千米处的圆形轨道，是国际处理太空垃圾的“墓地轨道”，将废弃飞行物处理到此，可以为“地球同步轨道”释放更多的空间。运行在“地球同步轨道”上的中国“实践21号”卫星，可以将失效的卫星拖入到“墓地轨道”。下列说法正确的是（ ） A. “地球同步轨道”处的重力加速度为0 B. “实践21号”卫星在转移轨道上近地点运行到远地点过程中，地球引力对卫星做负功 C. “实践21号”卫星在“地球同步轨道”上的机械能比在“墓地轨道”上小 D. “实践21号”卫星从“墓地轨道”返回“地球同步轨道”，需要加速 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 图甲是某种“研究平抛运动”的实验装置，斜槽末端口与小球Q离地面的高度均为，实验时，当小球P从斜槽末端飞出与挡片相碰时，立即断开电路使电磁铁释放小球Q，发现两小球几乎同时落地，改变大小，重复实验，P、Q仍几乎同时落地。 （1）关于本实验下列说法正确的有______。（多选） A. 斜槽轨道末端必须水平 B. 斜槽轨道必须光滑 C. 小球P每次必须从斜槽上相同的位置无初速度释放 D. 挡片质量要尽可能小 （2）某同学实验时用频闪相机记录了如图乙所示小球P的部分运动轨迹。、、三点的位置在运动轨迹上已标出，则小球平抛的初速度大小为______，小球开始做平抛运动的位置坐标为______，______cm。（g取） 12. “验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示。 （1）在本实验中，有下列器材可供选择： A.带夹子的铁架台 B.电磁打点计时器 C.低压交流电源 D.纸带 E.带夹子的重物 F.秒表 G.天平 H.刻度尺 其中不必要的器材有______。（多选） （2）实验中，下列说法正确的是______。（多选） A. 为了减小误差，应该一只手释放纸带，另一只手同时接通电源 B. 某同学做“居家”实验时因缺少重物，可以换用质量较轻的等大木柱来代替 C. 纸带与限位孔均应在同一竖直线上 D. 释放时应用手捏住纸带上端把纸带拉成竖直且让重物靠近打点计时器 （3）某同学按照正确的实验步骤操作后，选出一条纸带如图乙所示，其中点为打点计时器打下的第一个点。从纸带上点开始每隔一个点取一个计数点，取得两个计数点和。该同学用刻度尺测得，，，重物的质量为1.00kg。交流电源的频率为50Hz，取。在段运动过程中，重物重力势能的减少量______J，重物的动能增加量______J。（结果均保留三位有效数字） （4）另一位同学打出了一条纸带后，发现纸带第一个点比较模糊且点附近点迹密集，不便于测量。他便利用纸带的清晰段测量出了各计数点到某一个固定标记点的距离，算出了各计数点对应的速度和，绘制图像，如图丙所示。请说明如何根据图像验证重物下落过程机械能是否守恒：______。 13. 2025年3月30日，我国在文昌航天发射场成功将通信技术试验卫星十六号发射升空。若卫星在距地球表面某高度处绕地球做匀速圆周运动的周期为，已知地球表面的重力加速度为，地球可视为均匀球体，其半径为，引力常量为，忽略地球自转影响。求： （1）地球的密度； （2）卫星距地球表面的高度。 14. 如图所示，倾角的固定斜面底端与光滑水平面平滑相连，水平面与半径的竖直半圆形光滑轨道相切，现将质量为1kg的小物块（可看成质点）从斜面上高处的点由静止滑下，小物块经过水平面进入半圆形轨道后通过最高点，然后做平抛运动落在水平面上的点，已知小物块与斜面间的动摩擦因数为，，，取重力加速度，不计空气阻力，求： （1）小物块在斜面上受到摩擦力的大小和刚滑到斜面底端时的速度大小；（结果可用根式表示） （2）小物块运动到半圆形轨道点时对轨道的压力大小； （3）、间的距离。 15. 如图所示，质量为m和的物块用一根不可伸长的轻绳通过定滑轮连接，物块m穿过固定竖直杆并可沿杆无摩擦地滑动。已知杆与定滑轮间的距离为，A点与滑轮等高，不计滑轮质量、大小及任何摩擦力。轻绳足够长，重力加速度g取10m/s2。试求： （1）当m在B位置时，两物块恰好能静止，求此时绳与杆的夹角α； （2）将m由A点静止释放，求m能下降的最大高度； （3）改变M的质量，且将m由A点静止释放，下降时m的速度，求M与m质量之比。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024－2025学年度高一5月联考 物理试题 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、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。 考试时间为75分钟，满分100分 一、单项选择题：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. 如图所示，圆盘在水平面以的角速度匀速转动，质量为0.10kg的小物块，在距圆盘中心0.10m的位置随圆盘一起做匀速圆周运动。下列说法正确的是（ ） A. 物块所受向心力大小为0.02N B. 物块所受摩擦力与相对运动趋势相反、即沿轨迹切线方向向后 C. 物块所受静摩擦力等于向心力，指向圆心 D. 物块所受摩擦力与半径成一定夹角，沿半径方向分力提供向心力 【答案】C 【解析】 【详解】A．物块所受向心力大小为，故A错误； BCD．物块所受静摩擦力提供所需的向心力，所以物块所受静摩擦力方向沿半径方向指向圆心，故BD错误，C正确。 故选C。 2. 关于天体的运动，下列说法正确的是（ ） A. 伽利略在天文观测数据基础上，总结了行星运动的规律 B. 离太阳的平均距离越远的行星，绕太阳公转的周期越长 C. 地球在近日点的速率小于远日点的速率 D. 相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积 【答案】B 【解析】 【详解】A．开普勒在第谷天文观测数据基础上，总结了行星运动的规律，故A错误； B．根据开普勒第三定律，可知离太阳的平均距离越远的行星，绕太阳公转的周期越长，故B正确； C．根据开普勒第二定律可知，地球在近日点的速率大于远日点的速率，故C错误； D．根据开普勒第二定律可知，同一轨道上的行星，相同时间内，行星与太阳连线扫过的面积相等；由于火星与木星处于不同轨道上，所以相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积不等于木星与太阳连线扫过的面积，故D错误。 故选B。 3. 如图所示，原长为、劲度系数为的轻弹簧竖直固定在水平地面上，质量为的小铁球（视为质点）从弹簧正上方距弹簧顶端高度为处由静止下落，与弹簧接触后压缩弹簧，当弹簧的压缩量为时，小铁球下落到最低点。重力加速度大小为，弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ） A. 小铁球重力势能的减少量与零势能面的选取有关 B. 当弹簧的压缩量为时，小铁球的动能最大 C. 弹簧弹性势能的最大值为 D. 小铁球在最低点时的加速度大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．小铁球重力势能大小与零势能面的选取有关，而重力势能的减少量与零势能面的选取无关，故A错误； B．当弹簧的压缩量为时，小球处于最低点，动能为0；当小球的加速度为0时，小球的动能最大，此时有 解得弹簧的压缩量为，故B错误； C．由能量守恒可知，弹簧弹性势能的最大值为，故C正确； D．小铁球在最低点时，根据牛顿第二定律可得 可得最低点的加速度大小为，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，一条宽度两岸平行的河流，河中各处水流速度大小均为，小船从点保持船头与河岸始终成角匀速驶向对岸，点的正对岸是点。小船在静水中的速度大小为。下列说法正确的是（ ） A. 小船刚好到达正对岸的点 B. 小船到达对岸用时40s C. 小船到达对岸的位置在正对岸点的上游 D. 若仅改变船头与河岸的夹角，小船可以在时间不变的情况下到正对岸的点 【答案】C 【解析】 【详解】AC．要到正对岸A点，船的水平合速度应为零，由于 则不可能到达A点，且小船到达对岸的位置在正对岸点的上游，故A错误，C正确； B．过河时间s，故B错误； D．船过河所需时间由垂直分速度决定，则若仅改变船头与河岸的夹角，小船的渡河时间改变，不可能在时间不变的情况下到正对岸的点，故D错误。 故选 C。 5. 如图所示，a为地球赤道上随地球自转的物体，b为近地卫星（轨道半径近似等于地球半径），c为地球静止轨道同步卫星。已知地球半径为R，c的轨道半径为r。a、b、c做匀速圆周运动的角速度分别为ωa、ωb、ωc，a、c的向心加速度大小分别为aa、ac，b、c的线速度大小分别为vb、vc，下列说法中正确的是（　　） A. a、c的向心加速度的大小之比为 B. b、c的线速度大小之比为 C. a、b、c的角速度关系为 D. b、c相邻两次相距最近的时间大于b的周期 【答案】D 【解析】 【详解】A．静止卫星和地球赤道上的物体具有相同的角速度，即 根据向心加速度和角速度的关系a=ω2r 可知，故A 错误； B．对b由万有引力定律提供向心力，有 对c 由万有引力定律提供向心力，有 联立解得，故B错误； C．根据万有引力提供向心力，有 解得 可知 即它们的角速度大小关系为，故C错误； D．b、c相邻两次相距最近的过程中，b比c多转动一周，有 解得，故D正确。 故选D。 6. 如图甲所示，质量的物体静止在水平地面上，在水平推力的作用下开始运动，水平推力随位移变化的图像如图乙所示。已知物体与地面间的动摩擦因数．取重力加速度大小为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（ ） A. 内物体先做匀加速直线运动，再做匀减速直线运动 B. 的过程中，物体运动的时间等于4s C. 的过程中，力对物体所做的功为4000J D. 时，物体的动能为0 【答案】D 【解析】 【详解】A．物体与地面间的摩擦力为，因F逐渐减小，则内物体先做变加速直线运动，再做变减速直线运动，故A错误； B．的过程中，当x1=5m时F=200N=f，此时物体速度最大，此过程中力F做功 根据动能定理解得vm=5m/s 根据物体的加速度变化情况，定性画出物体的v-t图像如图所示 根据v-t图像所围的面积表示位移可知 解得t＜4s，故B错误； C．的过程中，力对物体所做的功为，故C错误； D．时，物体的动能为，故D正确。 故选D。 7. 某款质量的汽车沿平直公路从静止开始做直线运动，其图像如图所示。汽车在内做匀加速直线运动，内汽车保持额定功率不变，内汽车做匀速直线运动，最大速度，汽车从70s末开始关闭动力减速滑行时刻停止运动。已知汽车的额定功率为80kW，整个过程中汽车受到的阻力大小不变。下列说法正确的是（ ） A. 为85s B. 在内汽车牵引力对汽车做功4000kJ C. 在内汽车运动位移大小为1600m D. 10s时汽车的瞬时速度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题意可知，当汽车以额定功率行驶时，牵引力等于阻力，速度最大，则有 从70s末开始关闭动力减速滑行的阶段，由牛顿第二定律 得 由匀变速运动公式 则，A选项错误； B．在内汽车牵引力对汽车做功为，B选项错误； CD．设时的速度为，牵引力为，则此时牵引力为 又由牛顿第二定律 由运动学公式 联立得，D选项正确； 在内，由动能定理 得，C选项错误。 故选D。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 下列说法正确的是（已知重力加速度为g）（ ） A. 图甲中，若火车转弯时的速率大于规定速率，则轮缘对内轨有挤压作用 B. 图乙中，脱水筒的脱水原理是由于衣服受到离心力作用，把水从衣服上甩出 C. 图丙中，主动轮边缘上点的向心加速度与后轮边缘上c点的向心加速度大小之比为 D. 图丁中，质量为的小球到达最高点时对管壁的作用力大小为，则此时小球的速度大小可能为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．图甲中，若火车转弯速率大于规定速率行驶，此时重力和轨道支持力的合力不足以提供所需的向心力，火车有离心运动的趋势，则轮缘对外轨有挤压作用，故A错误； B．图乙中，脱水筒的脱水原理是水受到的附着力不足以提供所需的向心力，水做离心运动，从衣服上甩出，故B错误； C．图丙中，由皮带传动可知，点与点线速度大小相等，根据，可知 又点和点角速度相等，则 根据，可得，故C正确； D．图丁中，质量为的小球到达最高点时，若对外壁的作用力大小为，根据牛顿第二定律可得 解得 若对内壁的作用力大小为，根据牛顿第二定律可得 解得，故D正确。 故选CD。 9. 如图所示，在1687年出版的《自然哲学的数学原理》中，牛顿设想把物体从高山上水平抛出，速度一次比一次大，落地点也就一次比一次远，当抛出速度足够大时，物体就不会落回地面，成为人造地球卫星，如今，牛顿的设想早已成为现实。下列说法正确的是（　　） A. 图中圆轨道对应的速度是发射绕地球运行的卫星的最小发射速度 B. 图中圆轨道对应的速度是卫星绕地球做圆周运动的最大环绕速度 C. 发射“嫦娥”系列探月卫星时，发射速度一定要大于11.2km/s D. 发射火星探测器时，发射速度要大于7.9 km/s小于11.2km/s 【答案】AB 【解析】 【详解】AB．图中圆轨道对应的速度是卫星绕地球运行所需的最小发射速度，最大环绕速度，A、B正确； C．“嫦娥” 系列探月卫星仍在地球引力的束缚内，发射“嫦娥”系列探月卫星时，发射速度一定要大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度，即大于7.9 km/s小于11.2km/s，C错误； D．发射火星探测器时，要脱离地球的引力，则发射速度要大于11.2km/s小于16.7km/s，D错误。 故选AB。 10. “地球同步轨道”上方300千米处的圆形轨道，是国际处理太空垃圾的“墓地轨道”，将废弃飞行物处理到此，可以为“地球同步轨道”释放更多的空间。运行在“地球同步轨道”上的中国“实践21号”卫星，可以将失效的卫星拖入到“墓地轨道”。下列说法正确的是（ ） A. “地球同步轨道”处的重力加速度为0 B. “实践21号”卫星在转移轨道上近地点运行到远地点过程中，地球引力对卫星做负功 C. “实践21号”卫星在“地球同步轨道”上的机械能比在“墓地轨道”上小 D. “实践21号”卫星从“墓地轨道”返回“地球同步轨道”，需要加速 【答案】BC 【解析】 【详解】A．设地球质量为M，根据 可得“地球同步轨道”处的重力加速度为 可知“地球同步轨道”处的重力加速度不为0，故A错误； B．“实践21号”卫星在转移轨道上近地点运行到远地点过程中，地球引力对卫星做负功，故B正确； C．“实践21号”从“地球同步轨道”变轨到“墓地轨道”需要在变轨处点火加速，所以“实践21号”卫星在“地球同步轨道”上的机械能比在“墓地轨道”上小，故C正确； D．卫星从高轨道变轨到低轨道需要在变轨处点火减速，所以“实践21号”卫星从“墓地轨道”返回“地球同步轨道”，需要减速，故D错误。 故选BC。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 图甲是某种“研究平抛运动”的实验装置，斜槽末端口与小球Q离地面的高度均为，实验时，当小球P从斜槽末端飞出与挡片相碰时，立即断开电路使电磁铁释放小球Q，发现两小球几乎同时落地，改变大小，重复实验，P、Q仍几乎同时落地。 （1）关于本实验下列说法正确的有______。（多选） A. 斜槽轨道末端必须水平 B. 斜槽轨道必须光滑 C. 小球P每次必须从斜槽上相同的位置无初速度释放 D. 挡片质量要尽可能小 （2）某同学实验时用频闪相机记录了如图乙所示小球P的部分运动轨迹。、、三点的位置在运动轨迹上已标出，则小球平抛的初速度大小为______，小球开始做平抛运动的位置坐标为______，______cm。（g取） 【答案】（1）AD （2） ①. 2 ②. ③. 【解析】 【小问1详解】 A．为了保证小球离开斜槽末端时的速度方向是水平方向，故斜槽轨道末端必须水平，故A正确； B．斜槽轨道光滑与否对实验没有影响，故不必光滑，故B错误； C．这个实验只验证竖直自由落体，水平无影响，不需要每次水平初速度相同，可以在不同位置释放，故C错误； D．挡片质量较小，小球P更容易撞开挡片，故D正确。 故选AD。 【小问2详解】 [1]竖直方向根据 可得 水平方向根据 可得小球平抛的初速度大小为 [2][3]小球经过点竖直分速度为 小球从抛出到点所用时间为 则小球从抛出到点通过的水平位移大小为 小球从抛出到点通过的竖直位移大小为 则小球开始做平抛运动的位置坐标为， 12. “验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示。 （1）在本实验中，有下列器材可供选择： A.带夹子的铁架台 B.电磁打点计时器 C.低压交流电源 D.纸带 E.带夹子的重物 F.秒表 G.天平 H.刻度尺 其中不必要的器材有______。（多选） （2）实验中，下列说法正确的是______。（多选） A. 为了减小误差，应该一只手释放纸带，另一只手同时接通电源 B. 某同学做“居家”实验时因缺少重物，可以换用质量较轻的等大木柱来代替 C. 纸带与限位孔均应在同一竖直线上 D. 释放时应用手捏住纸带上端把纸带拉成竖直且让重物靠近打点计时器 （3）某同学按照正确的实验步骤操作后，选出一条纸带如图乙所示，其中点为打点计时器打下的第一个点。从纸带上点开始每隔一个点取一个计数点，取得两个计数点和。该同学用刻度尺测得，，，重物的质量为1.00kg。交流电源的频率为50Hz，取。在段运动过程中，重物重力势能的减少量______J，重物的动能增加量______J。（结果均保留三位有效数字） （4）另一位同学打出了一条纸带后，发现纸带第一个点比较模糊且点附近点迹密集，不便于测量。他便利用纸带的清晰段测量出了各计数点到某一个固定标记点的距离，算出了各计数点对应的速度和，绘制图像，如图丙所示。请说明如何根据图像验证重物下落过程机械能是否守恒：______。 【答案】（1）FG （2）CD （3） ①. 1.56 ②. 1.53 （4）见解析 【解析】 【小问1详解】 通过打点计时器可知纸带上计数点间的时间间隔，所以不需要秒表；由于验证机械能守恒的表达式中质量可以约去，所以不需要天平。故不必要的器材有FG。 【小问2详解】 A．为了充分利用纸带，减小误差，应先接通电源，后释放纸带，故A错误； B．某同学做“居家”实验时因缺少重锤，若换用质量较轻的等大木柱来代替，则阻力影响较大，误差较大，故B错误； C．为了减小纸带与打点计时器间的摩擦，纸带与限位孔均应在同一竖直线上，故C正确； D．为了减小摩擦和充分利用纸带，释放时应用手捏住纸带上端把纸带拉成竖直且让重物靠近打点计时器，故D正确。 故选CD。 【小问3详解】 [1]在OB段运动过程中，重物重力势能的减少量 [2]打B点时的速度 重物的动能增加量 【小问4详解】 设点的速度为，根据机械能守恒可得 整理可得 可知绘制图像，如果图像的斜率为，则说明重物下落过程机械能守恒。 13. 2025年3月30日，我国在文昌航天发射场成功将通信技术试验卫星十六号发射升空。若卫星在距地球表面某高度处绕地球做匀速圆周运动的周期为，已知地球表面的重力加速度为，地球可视为均匀球体，其半径为，引力常量为，忽略地球自转影响。求： （1）地球的密度； （2）卫星距地球表面的高度。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 在地球表面有 可得地球质量为 又 解得地球的密度 【小问2详解】 卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力得 可得卫星距地球表面的高度为 14. 如图所示，倾角的固定斜面底端与光滑水平面平滑相连，水平面与半径的竖直半圆形光滑轨道相切，现将质量为1kg的小物块（可看成质点）从斜面上高处的点由静止滑下，小物块经过水平面进入半圆形轨道后通过最高点，然后做平抛运动落在水平面上的点，已知小物块与斜面间的动摩擦因数为，，，取重力加速度，不计空气阻力，求： （1）小物块在斜面上受到摩擦力的大小和刚滑到斜面底端时的速度大小；（结果可用根式表示） （2）小物块运动到半圆形轨道点时对轨道的压力大小； （3）、间的距离。 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小物块在斜面上受到摩擦力的大小 从A到B过程，根据动能定理得 解得小物块刚滑到斜面底端时的速度大小 【小问2详解】 小物块运动到半圆形轨道点时，根据牛顿第二定律可得 解得 根据牛顿第三定律可知，小物块对轨道的压力大小为。 【小问3详解】 小物块从到过程，根据动能定理可得 解得 小物块从抛出后做平抛运动，竖直方向有 解得 则、间的距离为 15. 如图所示，质量为m和的物块用一根不可伸长的轻绳通过定滑轮连接，物块m穿过固定竖直杆并可沿杆无摩擦地滑动。已知杆与定滑轮间的距离为，A点与滑轮等高，不计滑轮质量、大小及任何摩擦力。轻绳足够长，重力加速度g取10m/s2。试求： （1）当m在B位置时，两物块恰好能静止，求此时绳与杆的夹角α； （2）将m由A点静止释放，求m能下降的最大高度； （3）改变M的质量，且将m由A点静止释放，下降时m的速度，求M与m质量之比。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】解析 （1）对m为研究对象受力分析，由平衡条件得 对M为研究对象，据平衡条件得 联立以上二式并代入已知条件得 （2）当m到达最低点时的速度为0，m从A到C的过程中，对M、m组成的系统，由机械能守恒得 联立以上各式解得 （3）m下降3m时的速度可以沿绳方向和垂直绳方向进行分解，故可得 又由几何关系可知 解得 当圆环下降的高度H＝3m时，由几何关系可知，物体A上升的高度 将A、B看作一个系统，则该系统机械能守恒，则由机械能守恒定律可得 代入数据求解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $