精品解析:江苏省常州市第一中学2024-2025学年高一下学期3月阶段调研测试物理试题
2026-08-13
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内容正文:
常州市第一中学2024-2025学年第二学期3月阶段调研测试卷高一年级
物理
一、单选题(每小题4分,共44分)
1. 物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识,推动了科学技术的创新和革命,促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步,下列表述中正确的是( )
A. 第谷通过观察提出行星绕太阳运动的轨道是椭圆
B. 牛顿发现了万有引力定律,并测出了引力常量的数值
C. 开普勒第三定律,式中k的值不仅与太阳的质量有关,还与行星运动的速度有关
D. “月—地”检验,表明了地面物体所受地球的引力、月球所受地球的引力,与太阳、行星间的引力,遵从相同的规律
【答案】D
【解析】
【详解】A.开普勒提出行星绕太阳运动的轨道是椭圆,故A错误;
B.牛顿发现了万有引力定律,卡文迪许测出了引力常量的数值,故B错误;
C.开普勒第三定律,式中k的值仅与太阳的质量有关,与行星运动的速度无关,故C错误;
D.“月—地”检验,表明了地面物体所受地球的引力、月球所受地球的引力,与太阳、行星间的引力,遵从相同的规律,故D正确。
故选D。
2. 如图所示,下列有关生活中的圆周运动实例分析,其中说法正确的是( )
A. 汽车通过凹形桥的最低点时,汽车受到的支持力小于重力
B. “水流星”表演中,通过最高点时处于完全失重状态,不受重力作用
C. 铁路的转弯处,外轨比内轨高的原因是为了利用轮缘与内轨的侧压力助火车转弯
D. 脱水桶的脱水原理是水与衣物之间的粘滞力不足以提供向心力,水滴沿切线方向甩出
【答案】D
【解析】
【详解】A.汽车通过凹形桥的最低点时,加速度方向竖直向上,汽车处于超重状态,汽车受到的支持力大于重力,故A错误;
B.“水流星”表演中,通过最高点时如果处于完全失重状态,此时水仍受重力作用,重力刚好提供向心力,故B错误;
C.在铁路的转弯处,通常要求外轨比内轨高,当火车按规定速度转弯时,由重力和支持力的合力完全提供向心力,从而避免轮缘对外轨的挤压,故C错误;
D.衣机脱水桶的脱水原理是:是水滴需要提供的向心力较大,水与衣物之间的粘滞力无法提供,所以做离心运动,从而沿切线方向甩出,故D正确。
故选D。
3. 如图所示,是探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系的实验装置图,下列说法中正确的是( )
A. 转动手柄1的快慢不会影响露出标尺的多少
B. 转动手柄1的快慢会影响两个球所受向心力的比值
C. 为了探究向心力大小和角速度的关系,皮带应套在变速塔轮2和3的不同半径圆盘上
D. 本实验的实验方法与验证力的平行四边形定则实验方法相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.转动手柄1的快慢会影响小球做圆周运动的角速度大小,根据F=mrω2可知,会从而影响向心力大小,则会影响露出标尺的多少,故A错误;
B.因变速塔轮转动的角速度比值是一定的,则当改变转动手柄1的快慢时,两球转动的角速度比值一定,根据F=mrω2可知,两球所受向心力的比值一定,即转动手柄1的快慢不会影响两个球所受向心力的比值,故B错误;
C.为了探究向心力大小和角速度的关系,要保持质量和转动半径相同,角速度不同,则皮带应套在变速塔轮2和3的不同半径的圆盘上,故C正确;
D.本实验的实验方法是控制变量法,而验证力的平行四边形定则是用等效法,两者的实验方法不相同,故D错误。
故选C。
4. 质量为m的物体在竖直向上的恒定拉力F的作用下,由静止开始向上运动高度H,所受空气阻力恒为f,重力加速度为g。此过程中,下列说法中正确的是( )
A. 物体的动能增加了 B. 物体的重力势能减少了
C. 物体的机械能减少了 D. 物体的机械能增加了
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据动能定理可得,物体的动能增量等于合外力做的功,动能增加量大小为
故A错误;
B.物体的高度增加,重力势能增加了。故B错误;
CD.物体的动能和重力势能都增加,机械能也增加
故C错误,D正确。
故选D。
5. 把地球看作质量分布均匀的球体。“蛟龙”号下潜深度为,“天宫一号”轨道距离地面高度为,已知地球半径为,质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零,“蛟龙”号所在处与“天宫一号”所在处的重力加速度之比为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设地球的密度为ρ,则在地球表面,物体受到的重力和地球的万有引力大小相等,有
由于地球的质量为
所以重力加速度的表达式可写成
质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零,故在深度为d的地球内部,受到地球的万有引力即为半径等于()的球体在其表面产生的万有引力,故“蛟龙号”的重力加速度
所以有
根据万有引力提供向心力有
“天宫一号”所在处的重力加速度为
所以
故选C。
6. 2024年10月30日,我国成功发射的“神舟十九号”载人飞船与空间站“天和核心舱”完成交会对接。对接过程简化如图所示,“神舟十九号”在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ,在B点从椭圆轨道Ⅱ进入圆形轨道Ⅲ,最终在轨道Ⅲ与“天和核心舱”完成对接。已知“神舟十九号”在圆形轨道Ⅰ运行时轨道半径为、周期为;在轨道Ⅲ稳定运行时的轨道半径为,则“神舟十九号”飞船( )
A. 在A点从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ时需点火制动
B. 在轨道Ⅱ上B点的加速度大于在轨道Ⅲ上B点的加速度
C. 在轨道Ⅱ上运行的周期
D. 在轨道Ⅰ上运行的线速度小于在轨道Ⅲ上运行的线速度
【答案】C
【解析】
【详解】A.飞船在A点由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ做离心运动,需点火加速,故A错误;
B.根据牛顿第二定律有
解得,可知飞船在B点的向心加速度始终保持不变,故B错误;
C.根据开普勒第三定律
解得飞船在轨道Ⅱ上运行的周期,故C正确;
D.飞船在轨道Ⅰ上和在轨道Ⅲ上运行,都是做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力有
解得
可知飞船在轨道Ⅰ上运行的线速度大于在轨道Ⅲ上运行的线速度,故D错误。
故选C。
7. 如图所示,在某行星表面上有一倾斜的匀质圆盘,盘面与水平面的夹角为30,圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度转动,盘面上离转轴距离L处有一小物体与圆盘保持相对静止,当圆盘的角速度为ω时,小物块刚要滑动。物体与盘面间的动摩擦因数为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),该星球的半径为R,引力常量为G,下列说法正确的是( )
A. 这个行星的质量
B. 这个行星的第一宇宙速度
C. 这个行星的静止卫星的周期是
D. 离行星表面距离为R的地方的重力加速度为
【答案】D
【解析】
【详解】AD.物体在圆盘上受到重力、圆盘的支持力和摩擦力,由题意可知当物体转到圆盘的最低点,且所受的静摩擦力沿斜面向上达到最大时,角速度最大,设星球表面的重力加速度为g,根据牛顿第二定律得
解得
根据在该行星表面物体受到的万有引力等于重力得
离行星表面距离为R的地方有
解得
,
故A错误,D正确;
B.第一宇宙速度是卫星在星球表面附近环绕星球做匀速圆周运动时具有的速度,在星球表面,根据万有引力等于重力,提供向心力得
解得
故B错误;
C.不知道静止卫星的高度,所以不能求出静止卫星的周期,故C错误;
故选D。
8. 如图所示,长为的轻杆的端用铰链固定,轻杆靠在半径为的半圆柱体上,接触点为B,某时刻杆与水平方向的夹角为,半圆柱体向右运动的速度为,此时A点的速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据运动的合成与分解可知,接触点B的实际运动为合运动,可将B点运动的速度,沿垂直于杆和沿杆的方向分解成和,如图所示情况
则根据几何知识有,
则此时杆转动的角速度为
此时A点的速度大小为
故选A。
9. 如图所示,半径为R的水平圆盘绕中心O点做匀速圆周运动,圆盘中心O点正上方H处有一小球被水平抛出,此时半径OB 恰好与小球初速度方向垂直,从上向下看圆盘沿顺时针方向转动,小球恰好落在B点,重力加速度大小为g。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 小球的初速度大小为
B. 小球的刚落到B 点时的速度大小为
C. 圆盘的角速度大小可能为
D. 圆盘的角速度大小可能为
【答案】C
【解析】
【详解】A.由题可知,小球做平抛运动,下落高度为H,水平位移为R,根据平抛运动的规律有,
解得,,故A错误;
B.小球竖直方向的速度为
故小球刚落到B点时的速度大小为,故B错误;
CD.由题知,小球下落的时间与圆盘转动的时间相等,则有
又角速度
联立解得
当时;当时,故C正确,D错误。
故选C。
10. 如图所示,一光滑圆形轨道,OA是水平半径,OB与OA成60°角,一小球从轨道上的A处由静止释放,小球运动到B点时的加速度为(已知重力加速度为g)( )
A. g B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A到B点,由动能定理有
则在B点小球的向心加速度大小
在B点小球沿切线方向的加速度大小
故小球运动到B点时的加速度为
故选C。
11. 如图甲所示,光滑水平面AB与竖直面内的粗糙程度均匀的半圆形导轨CDB在B点平滑相接,半圆形导轨CDB各处摩擦因数相同,D为半圆形导轨的中点。一质量为m=1kg的物体(可视为质点)将弹簧压缩到A点后由静止释放,在弹力作用下获得向右的速度后脱离弹簧,从B点进入半圆形导轨,物体沿半圆形导轨从B运动到C过程中速度平方与其上升高度的关系如图乙所示,重力加速度 则( )
A. 弹簧压缩到A点时弹簧的弹性势能为18J
B. 物体运动到C点时对半圆形导轨的压力大小为10N
C. 物体从D运动到C的过程中,物体的机械能减少值
D. 物体从D运动到C的过程中,物体的机械能减少值
【答案】AD
【解析】
【详解】A.从图乙可以看出,物体到达B点时的速度大小为vB=6m/s,到达C点时的速度大小为vC=4m/s,从A到B的过程中,由能量守恒定律可知,弹簧的弹性势能,故A正确;
B.由图可知圆弧半径为R=0.4m,设运动到C点时导轨对物体的弹力为FN,则由牛顿第二定律可得
代入数据解得FN=30N
由牛顿第三定律可知对半圆形导轨的压力大小为30N,故B错误;
CD.由能量守恒定律可知,物体从B到C过程中减少的机械能为
由于物体从B到C过程中速度一直减小,根据牛顿运动定律分析可知从B到C的过程中物体对半圆形导轨的压力逐渐减小,由摩擦力公式Ff=μFN可知,物体从B到D过程中所受的摩擦力大于从D到C过程中所受的摩擦力,由功能关系可知,物体从B到D过程中克服摩擦力做的功大于从D到C过程中克服摩擦力做的功,由于整个过程中机械能减少了2J,故从D到C过程中机械能的减少量小于1J,故C错误,D正确。
故选AD。
二、实验题(每空3分,共15分)
12. 在探究平抛运动规律的实验中:
(1)在做“研究平抛运动”的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画小球做平抛运动的轨迹。关于该实验下列说法正确的是 。
A. 斜槽轨道必须光滑
B. 斜槽轨道末端要保持水平
C. 挡板的高度需要等间距变化
D. 每次应该从斜槽上相同的位置无初速度释放小球
E. 为确保小球每次能落进挡板,可调节底座螺丝使木板后仰,小球即可沿板面滚入挡板
(2)本实验需要建立直角坐标系,下列坐标系中原点选取正确的是 。
A. B.
C. D.
(3)实验得到平抛小球的运动轨迹,在轨迹上取一些点,以平抛起点O为坐标原点,测量它们的水平坐标x和竖直坐标y,图中 图像能说明平抛小球的运动轨迹为抛物线的是 。
A. B.
C. D.
(4)某同学在做“研究平抛运动”的实验中,忘记记下小球抛出点的位置O。如图所示,A为小球运动一段时间后的位置。以A为坐标原点,沿水平向右为x轴,竖直向下为y轴建立坐标系,g取,根据图像,可知小球的初速度为_______m/s,小球抛出点的位置O的坐标为_________。
【答案】(1)BD (2)C (3)C
(4) ①. 2 ②. (-20cm,-5cm)
【解析】
【小问1详解】
AD.为了保证每次小球抛出时的速度相同,每次应该从斜槽上相同的位置无初速度释放小球,但斜槽轨道不需要光滑,故A错误,D正确;
B.为了保证小球抛出时的初速度处于水平方向,斜槽轨道末端要保持水平,故B正确;
C.挡板的高度不需要等间距变化,故C错误;
E.木板应与小球轨迹平面平行,即木板应处于竖直平面内,不可以调节底座螺丝使木板后仰,故E错误。
故选BD。
【小问2详解】
建立坐标系时,坐标原点应该为小球球心,小球球心的投影在斜槽末端。
故选C。
【小问3详解】
根据平抛运动规律可得,
解得
可知图像为一条过原点的倾斜直线。
故选C。
【小问4详解】
[1]由题图可知,A~E五个点中相邻两点的水平距离相等,所以小球在相邻两点间的运动时间相等,均设为T,竖直方向根据
代入数据解得s
所以小球的初速度为
[2]小球运动到D点时的竖直分速度大小为
则小球运动到C点时的竖直分速度大小为
小球从O运动到C的时间为
则O点的横坐标为
纵坐标为
则小球抛出点的位置O的坐标为(-20cm,-5cm)
三、解答题(共41分, 其中13题6分、14题8分、15题12分、16题15分)
13. 2024年3月20日,中国在海南文昌将鹊桥二号中继星发射升空,经过一系列调控,鹊桥二号最后进入环月使命轨道,成为继“鹊桥”中继星之后世界第二颗在地球轨道以外的专用中继星,为嫦娥六号月球采样任务提供支持,并接力“鹊桥”中继星为嫦娥四号提供中继通信服务。为了简化,我们将鹊桥二号绕月球的运动看作匀速圆周运动。已知鹊桥二号绕月运转周期为T、轨道半径为r,月球的半径为R,引力常量为G。求:
(1)月球的质量和平均密度;
(2)嫦娥四号在月球表面上受到的重力(已知嫦娥四号的质量为m,且不考虑月球的自转)。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)对鹊桥二号绕月球做匀速圆周运动有
解得
又
解得
(2)对嫦娥四号在月球表面有
解得
14. 一辆小汽车在水平路面上由静止启动,在前7s内做匀加速直线运动,7s末达到额定功率,之后保持以额定功率运动。其v-t图像如图所示,已知汽车的质量为,汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍,重力加速度g取,求:
(1)汽车在第5s末的牵引力F;
(2)汽车的额定功率P和最大速度;
(3)启动后37s内,汽车的位移x。
【答案】(1);(2),42m/s;(3)525m
【解析】
【详解】(1)由题意,汽车受到地面的阻力大小为
根据v-t图像可知汽车在前7s内的加速度大小为
设汽车在前7s内的牵引力大小为F,根据牛顿第二定律有
解得
(2)当汽车速度达到v=14m/s时,牵引力功率达到额定功率,即
当汽车速度达到vm时,牵引力与阻力大小相等,则
(3)0~7s内汽车的位移为
设7~37s内汽车的位移x2,根据动能定理有
解得
所以启动后37s内,汽车的位移为
15. 电动打夯机可以用来平整地面。如图为某小型电动打夯机的结构示意图,质量为m的摆锤通过轻杆与总质量为M的底座(含电动机)上的转轴相连,电动机通过皮带传动,使摆锤绕转轴O在竖直面内以角速度匀速转动,转动半径为R。已知打夯机底座始终没有离开地面,已知重力加速度为g。求:
(1)摆锤在最低点和最高点时打夯机对地面的压力差;
(2)要使第(1)问压力差达到最大,求:打夯机角速度的值和压力差的最大值。
【答案】(1);(2),
【解析】
【详解】(1)当摆锤转到顶端时,轻杆对摆锤的作用力大小为,有
对打夯机有
当摆锤转到底端时,轻杆对摆锤的作用力大小为,有
对打夯机有
故
联立解得
(2)当底座刚好对地面无压力,打夯机转动的角速度达到最大,有
解得角速度为
代入
得
16. 一游戏装置竖直截面如图所示,该装置由倾角的固定斜面CD、水平传送带EF、粗糙水平轨道FG、光滑圆弧轨道GPQ、及固定在Q处的弹性挡板组成。斜面CD高度,传送带EF与轨道FG离地面高度均为h,两者长度分别为、,OG、OP分别为圆弧轨道的竖直与水平半径,半径,圆弧PQ所对应的圆心角,轨道各处平滑连接。现将质量的滑块(可视为质点)从斜面底端的弹射器弹出,沿斜面从D点离开时速度大小,恰好无碰撞从E点沿水平方向滑上传送带。当传送带以的速度顺时针转动,滑块恰好能滑至P点。已知滑块与传送带间的动摩擦因数,滑块与挡板碰撞后原速率反向弹回,不计空气阻力。,,求:
(1)高度h;
(2)滑块与水平轨道FG间的动摩擦因数;
(3)滑块最终静止时离G点的距离x;
(4)若传送带速度大小可调,要使滑块与挡板仅碰一次,且始终不脱离轨道,则传送带速度大小v的范围。
【答案】(1);(2);(3);(4)
【解析】
【详解】(1)滑块从D到E做斜抛运动,E点为最高点,分解,竖直方向
水平方向
竖直位移为y,则,解得
所以
(2)滑块以滑上传送带,假设能被加速到,则
成立。故滑块离开F点的速度
从F到P由动能定理得
解得
(3)由分析可知,物块从P返回后向左进入传送带,又被传送带原速率带回,设物块从P返回后,在FG之间滑行的总路程为s,则
解得
所以,滑块停止时离G点
(4)设传送带速度为时,滑块恰能到Q点,在Q点满足
解得
从F到Q由动能定理得
解得
设传送带速度为时,滑块撞挡板后恰能重新返回到P点,由动能定理得
解得
若滑块被传送带一直加速,则
可得
所以,传送带可调节的速度范围为
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常州市第一中学2024-2025学年第二学期3月阶段调研测试卷高一年级
物理
一、单选题(每小题4分,共44分)
1. 物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识,推动了科学技术的创新和革命,促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步,下列表述中正确的是( )
A. 第谷通过观察提出行星绕太阳运动的轨道是椭圆
B. 牛顿发现了万有引力定律,并测出了引力常量的数值
C. 开普勒第三定律,式中k的值不仅与太阳的质量有关,还与行星运动的速度有关
D. “月—地”检验,表明了地面物体所受地球的引力、月球所受地球的引力,与太阳、行星间的引力,遵从相同的规律
2. 如图所示,下列有关生活中的圆周运动实例分析,其中说法正确的是( )
A. 汽车通过凹形桥的最低点时,汽车受到的支持力小于重力
B. “水流星”表演中,通过最高点时处于完全失重状态,不受重力作用
C. 铁路的转弯处,外轨比内轨高的原因是为了利用轮缘与内轨的侧压力助火车转弯
D. 脱水桶的脱水原理是水与衣物之间的粘滞力不足以提供向心力,水滴沿切线方向甩出
3. 如图所示,是探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系的实验装置图,下列说法中正确的是( )
A. 转动手柄1的快慢不会影响露出标尺的多少
B. 转动手柄1的快慢会影响两个球所受向心力的比值
C. 为了探究向心力大小和角速度的关系,皮带应套在变速塔轮2和3的不同半径圆盘上
D. 本实验的实验方法与验证力的平行四边形定则实验方法相同
4. 质量为m的物体在竖直向上的恒定拉力F的作用下,由静止开始向上运动高度H,所受空气阻力恒为f,重力加速度为g。此过程中,下列说法中正确的是( )
A. 物体的动能增加了 B. 物体的重力势能减少了
C. 物体的机械能减少了 D. 物体的机械能增加了
5. 把地球看作质量分布均匀的球体。“蛟龙”号下潜深度为,“天宫一号”轨道距离地面高度为,已知地球半径为,质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零,“蛟龙”号所在处与“天宫一号”所在处的重力加速度之比为( )
A. B.
C. D.
6. 2024年10月30日,我国成功发射的“神舟十九号”载人飞船与空间站“天和核心舱”完成交会对接。对接过程简化如图所示,“神舟十九号”在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ,在B点从椭圆轨道Ⅱ进入圆形轨道Ⅲ,最终在轨道Ⅲ与“天和核心舱”完成对接。已知“神舟十九号”在圆形轨道Ⅰ运行时轨道半径为、周期为;在轨道Ⅲ稳定运行时的轨道半径为,则“神舟十九号”飞船( )
A. 在A点从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ时需点火制动
B. 在轨道Ⅱ上B点的加速度大于在轨道Ⅲ上B点的加速度
C. 在轨道Ⅱ上运行的周期
D. 在轨道Ⅰ上运行的线速度小于在轨道Ⅲ上运行的线速度
7. 如图所示,在某行星表面上有一倾斜的匀质圆盘,盘面与水平面的夹角为30,圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度转动,盘面上离转轴距离L处有一小物体与圆盘保持相对静止,当圆盘的角速度为ω时,小物块刚要滑动。物体与盘面间的动摩擦因数为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),该星球的半径为R,引力常量为G,下列说法正确的是( )
A. 这个行星的质量
B. 这个行星的第一宇宙速度
C. 这个行星的静止卫星的周期是
D. 离行星表面距离为R的地方的重力加速度为
8. 如图所示,长为的轻杆的端用铰链固定,轻杆靠在半径为的半圆柱体上,接触点为B,某时刻杆与水平方向的夹角为,半圆柱体向右运动的速度为,此时A点的速度大小为( )
A. B. C. D.
9. 如图所示,半径为R的水平圆盘绕中心O点做匀速圆周运动,圆盘中心O点正上方H处有一小球被水平抛出,此时半径OB 恰好与小球初速度方向垂直,从上向下看圆盘沿顺时针方向转动,小球恰好落在B点,重力加速度大小为g。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 小球的初速度大小为
B. 小球的刚落到B 点时的速度大小为
C. 圆盘的角速度大小可能为
D. 圆盘的角速度大小可能为
10. 如图所示,一光滑圆形轨道,OA是水平半径,OB与OA成60°角,一小球从轨道上的A处由静止释放,小球运动到B点时的加速度为(已知重力加速度为g)( )
A. g B. C. D.
11. 如图甲所示,光滑水平面AB与竖直面内的粗糙程度均匀的半圆形导轨CDB在B点平滑相接,半圆形导轨CDB各处摩擦因数相同,D为半圆形导轨的中点。一质量为m=1kg的物体(可视为质点)将弹簧压缩到A点后由静止释放,在弹力作用下获得向右的速度后脱离弹簧,从B点进入半圆形导轨,物体沿半圆形导轨从B运动到C过程中速度平方与其上升高度的关系如图乙所示,重力加速度 则( )
A. 弹簧压缩到A点时弹簧的弹性势能为18J
B. 物体运动到C点时对半圆形导轨的压力大小为10N
C. 物体从D运动到C的过程中,物体的机械能减少值
D. 物体从D运动到C的过程中,物体的机械能减少值
二、实验题(每空3分,共15分)
12. 在探究平抛运动规律的实验中:
(1)在做“研究平抛运动”的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画小球做平抛运动的轨迹。关于该实验下列说法正确的是 。
A. 斜槽轨道必须光滑
B. 斜槽轨道末端要保持水平
C. 挡板的高度需要等间距变化
D. 每次应该从斜槽上相同的位置无初速度释放小球
E. 为确保小球每次能落进挡板,可调节底座螺丝使木板后仰,小球即可沿板面滚入挡板
(2)本实验需要建立直角坐标系,下列坐标系中原点选取正确的是 。
A. B.
C. D.
(3)实验得到平抛小球的运动轨迹,在轨迹上取一些点,以平抛起点O为坐标原点,测量它们的水平坐标x和竖直坐标y,图中 图像能说明平抛小球的运动轨迹为抛物线的是 。
A. B.
C. D.
(4)某同学在做“研究平抛运动”的实验中,忘记记下小球抛出点的位置O。如图所示,A为小球运动一段时间后的位置。以A为坐标原点,沿水平向右为x轴,竖直向下为y轴建立坐标系,g取,根据图像,可知小球的初速度为_______m/s,小球抛出点的位置O的坐标为_________。
三、解答题(共41分, 其中13题6分、14题8分、15题12分、16题15分)
13. 2024年3月20日,中国在海南文昌将鹊桥二号中继星发射升空,经过一系列调控,鹊桥二号最后进入环月使命轨道,成为继“鹊桥”中继星之后世界第二颗在地球轨道以外的专用中继星,为嫦娥六号月球采样任务提供支持,并接力“鹊桥”中继星为嫦娥四号提供中继通信服务。为了简化,我们将鹊桥二号绕月球的运动看作匀速圆周运动。已知鹊桥二号绕月运转周期为T、轨道半径为r,月球的半径为R,引力常量为G。求:
(1)月球的质量和平均密度;
(2)嫦娥四号在月球表面上受到的重力(已知嫦娥四号的质量为m,且不考虑月球的自转)。
14. 一辆小汽车在水平路面上由静止启动,在前7s内做匀加速直线运动,7s末达到额定功率,之后保持以额定功率运动。其v-t图像如图所示,已知汽车的质量为,汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍,重力加速度g取,求:
(1)汽车在第5s末的牵引力F;
(2)汽车的额定功率P和最大速度;
(3)启动后37s内,汽车的位移x。
15. 电动打夯机可以用来平整地面。如图为某小型电动打夯机的结构示意图,质量为m的摆锤通过轻杆与总质量为M的底座(含电动机)上的转轴相连,电动机通过皮带传动,使摆锤绕转轴O在竖直面内以角速度匀速转动,转动半径为R。已知打夯机底座始终没有离开地面,已知重力加速度为g。求:
(1)摆锤在最低点和最高点时打夯机对地面的压力差;
(2)要使第(1)问压力差达到最大,求:打夯机角速度的值和压力差的最大值。
16. 一游戏装置竖直截面如图所示,该装置由倾角的固定斜面CD、水平传送带EF、粗糙水平轨道FG、光滑圆弧轨道GPQ、及固定在Q处的弹性挡板组成。斜面CD高度,传送带EF与轨道FG离地面高度均为h,两者长度分别为、,OG、OP分别为圆弧轨道的竖直与水平半径,半径,圆弧PQ所对应的圆心角,轨道各处平滑连接。现将质量的滑块(可视为质点)从斜面底端的弹射器弹出,沿斜面从D点离开时速度大小,恰好无碰撞从E点沿水平方向滑上传送带。当传送带以的速度顺时针转动,滑块恰好能滑至P点。已知滑块与传送带间的动摩擦因数,滑块与挡板碰撞后原速率反向弹回,不计空气阻力。,,求:
(1)高度h;
(2)滑块与水平轨道FG间的动摩擦因数;
(3)滑块最终静止时离G点的距离x;
(4)若传送带速度大小可调,要使滑块与挡板仅碰一次,且始终不脱离轨道,则传送带速度大小v的范围。
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