精品解析：山东省济南市西城实验中学2024-2025学年高一下学期4月月考物理试题

济南西城实验中学物理阶段性学情监测 考试时间：90分钟 注意事项： 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上 第I卷（选择题，共52分） 一、单选题（本题共8小题，每小题4分，共32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. 关于曲线运动、平抛运动、圆周运动，以下说法中正确的是（ ） A. 匀速圆周运动是匀变速曲线运动 B. 平抛运动是一种匀变速曲线运动 C. 做曲线运动的物体不可能受到恒力的作用 D. 做圆周运动的物体合外力一定全部提供向心力 2. 京张高铁将北京到张家口的通行时间缩短在1小时内。假设京张高铁启动后沿平直轨道行驶，发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的阻力大小恒定，高铁的质量为m，最大行驶速度为vm，下列说法正确的是（　　） A. 在加速阶段，高铁做加速度逐渐增大的加速直线运动 B. 高铁受到的阻力大小为 C. 高铁的速度为时，其加速度大小为 D. 高铁的加速度为时，其速度大小为 3. 如图甲所示，中国女排在进行排球训练。如图乙所示，运动员将排球从点沿水平方向以v击出，之后落到点，点在a正下方且、位于同一水平面上，、高度差为。假设排球质量为，重力加速度为，不计空气阻力，关于排球从到的运动，下列说法正确的是（　　） A. 做变加速曲线运动 B. 落到b点时重力的平均功率为 C. 落到b点时重力的瞬时功率为 D. 初速度越大落地时重力的瞬时功率越大 4. 有一个软木块静止放在光滑水平面上，一粒高速飞行的子弹（可看作质点）以水平速度打到木块上，子弹穿透木块后飞出，经测量，在子弹刚进入木块到刚穿透本块的过程中，木块相对于地面滑动的距离是子弹相对于木块运动距离的一半，在这个过程中，子弹克服摩擦力所做的功为，子弹对木块所做的功为， 子弹在木块中运动时所受摩擦力恒定，以下各式正确的是（　　） A. B. C. D. 5. 从地面竖直向上抛出一物体，取地面为重力势能零势能面，该物体的机械能E和重力势能Ep，随它离开地面的高度h的变化关系如图所示，下列说法中正确的是（　　） A. h＝0时，物体的动能为80J B. h＝2m时，物体的动能为50J C. h=3m时，物体的动能为60J D. h=4m时，物体的动能为80J 6. 如图所示，固定的光滑竖直杆上套着一个滑块，滑块用轻绳系着绕过光滑的定滑轮O（滑轮大小可忽略）。现以大小不变的拉力F拉绳，使滑块从A点起由静止开始上升。滑块运动到点时速度最大。已知滑块质量为，滑轮到竖直杆的距离为，，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A. 拉力的大小为 B. 滑块由A到做匀加速运动 C. 滑块在点的动能为 D. 滑块由A到过程中拉力做的功为 7. 如图所示，斜面的倾角为，斜面的长度为。在一斜面顶端，将甲、乙两个小球分别以和的速度沿同一方向水平抛出，甲球经时间恰落在斜面的底端，此时甲球速度与水平方向夹角为。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 乙球将落在斜面的中点 B. 乙球经时间落在斜面上 C. 乙球落在斜面上时速度与水平方向夹角为 D. 乙球落在斜面上时速度大小为 8. 如图甲所示，倾角为37°的传送带在电动机带动下沿顺时针方向匀速转动，将一质量m=5kg的货物（可视为质点）轻放到传送带底端A，货物运动的速度v随时间t变化的图像如图乙所示，t=10s时货物到达传送带顶端B，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，货物从A端运动到B端的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 货物受到的摩擦力大小始终为32N B. 货物受到的摩擦力做的功为160J C. 货物受到的合力做的功为460J D. 因为传送货物，电动机对传送带多做功620J 二、多选题（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，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 9. 通常跳伞员跳伞后最初一段时间降落伞并不张开，跳伞员在竖直方向上做加速运动。随后降落伞张开，跳伞员做减速运动，速度减小到一定值后再做匀速直线运动直至落地。无风时跳伞员竖直下落，着地时速度为。现有沿水平方向的风使他在水平方向上也发生运动，已知风速恒定，极短时间内跳伞员可和风水平共速，着地时其速度变为，且跳伞员在竖直方向的运动情况与风速无关，，则（　　） A. 跳伞员始终做曲线运动 B. 恒定风速时，跳伞员着地时速度方向与地面夹角为 C. 仅增加风速，跳伞员着地时速度方向与地面夹角变小 D. 仅减小风速，跳伞员在空中运动时间减小 10. 如图所示，长度为的轻绳一端固定于O点，另一端系一质量小物块（可视为质点），现使小物块在竖直平面内做顺时针圆周运动，当小物块运动到最低点时绳子断裂，绳断前瞬间轻绳承受的最大张力大小为，小物块飞行一段时间垂直地撞在倾角的斜面上，当地重力加速度大小，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 轻绳断时小物块的线速度大小为10m/s B. 轻绳断后小物块飞行的时间是2s C. 小物块撞击斜面时的速度大小为20m/s D. 轻绳断后到垂直撞在斜面上过程中小物块下落的竖直距离是25m 11. 如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A. 图a中轻杆长为L，若小球在最高点的角速度小于，杆对小球的作用力向上 B. 图b中若火车转弯时未达到规定速率，轮缘对外轨道有挤压作用 C. 图c中若A 、B均相对圆盘静止，所在圆周半径， 质量， 则A 、B所受摩擦力 D. 图d中是一圆锥摆，增加绳长，保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变 12. 竖直固定在水平地面上的轻质弹簧劲度系数为k、原长为l，如图所示。质量为m的小球由弹簧正上方h处由静止释放，小球运动到最低点时弹簧的压缩量为x。不计空气阻力，重力加速度为g。则（　　） A. 小球先加速下降h，再减速下降x B. 小球运动到最低点时，弹簧的弹性势能为 C. 小球速度最大时距地面的高度为 D. 小球速度最大时弹簧的弹性势能为 第II卷（非选择题，共48分） 13. 某位同学探究平抛运动规律时，进行如下操作，先采用甲图的方式定性研究平抛运动竖直方向的运动规律，然后再采用乙图的方式定量研究平抛运动，得到了如图丙坐标系中的几个点。 （1）甲图所示的实验说明了平抛的小球在竖直方向上做________运动。 （2）乙图所示的实验中以下操作必要的是 。 A. 实验过程中必须让斜槽光滑 B. 将小球放于斜槽下方末端任意位置，看其是否滚动从而检验斜槽末端是否水平 C. 同一次实验过程，小球可以不用从斜槽上同一位置静止释放 D. 可以在小球上涂上墨汁，让小球平抛过程在坐标纸上与纸接触画出运动轨迹 （3）同学得到了丙图的结果后，测得坐标纸的方格边长为9mm，由此可得到平抛运动的初速度为________m/s，平抛的初位置坐标为________（坐标表达中需标明单位，以mm为单位），。 14. 某同学采用重物自由下落的方法“验证机械能守恒定律”，如图（甲）所示。打点计时器所用电源频率为50Hz，当地重力加速度的值为9.80m/s2。 （1）下面是他实验时的操作步骤： A．按照图示的装置安装器件； B．将打点计时器接到电源的直流输出端上； C．用天平测量出重锤的质量； D．先释放纸带，然后再接通电源； E．测量打出的纸带上某些点之间的距离； F．计算重锤下落过程中减少的重力势能和增加的动能 G．改换纸带，重做几次。 其中不必要以及不恰当的步骤有______； （2）若已知重物的质量为1.00kg，按实验要求正确地选出纸带，用毫米刻度尺测量连续三点A、B、C到第一个点O的距离如图（乙）所示，那么：从打下O点到打下计数点B的过程中重力势能的减少量______J（保留3位有效数字）；而动能的增加量______J（保留3位有效数字）。实验发现二者并不完全相等，请指出一个可能的原因__________。 （3）处理数据过程中，甲乙两位同学分别发现了一种计算B点对应时刻物体速度的新思路：甲同学发现，图中的B是除起始点外打点计时器打下的第n个点。因此可以用从O点到B点的时间（T是打点计时器的打点周期）计算，即，再依此计算动能的增量。乙同学认为，可以利用从O点到B点的距离计算，即，再依此计算动能的增量。你认为，他们的新思路中（　　） A. 只有甲同学的思路符合实验要求 B. 只有乙同学的思路符合实验要求 C. 两位同学的思路都符合实验要求 D. 两位同学的思路都不符合实验要求 15. 在滑雪场，工作人员借助卷扬机将物资沿雪道从A点运送到B点，示意图如图所示，雪道与水平地面间的夹角为θ=37°。质量为m=100kg的物资，在卷扬机的牵引下从A点由静止开始运动，牵引物资的轻绳始终与雪道平行，物资到达B点前速度已达到最大。已知卷扬机的输出功率恒为P=2kW，物资从A点运动到B点的时间为t=100s，物资与雪道之间的动摩擦因数为µ=0.5，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2。物资可视为质点，不计空气阻力。求： （1）物资能达到的最大速度； （2）AB之间的距离。 16. 如图所示，从A点以某一水平速度抛出质量的小物块（可视为质点），当物块运动至B点时，恰好沿切线方向进入圆心角的粗糙固定圆弧轨道BC，经圆弧轨道克服摩擦力做功后滑上与C点等高、静止在光滑水平面上的长木板，圆弧轨道C端的切线水平。已知长木板的质量，A点距C点的高度为，圆弧轨道半径，物块与长木板间的动摩擦因数，，，，求： （1）小物块在A点抛出时的速度大小； （2）小物块滑至点时对圆弧轨道的压力大小； 17. 如图所示，倾角的光滑且足够长的斜面固定在水平面上，在斜面顶端固定一个半径和质量均不计的光滑定滑轮D，质量均为的物块A和B用一劲度系数的轻弹簧连接，物块B被挡板P挡住，挡板P固定于斜面底端且垂直于斜面。用一不可伸长的轻绳使物块A跨过定滑轮与质量为M的小环C连接，小环C穿过竖直固定的光滑均匀细杆，当整个系统静止时，小环C位于Q处，绳与细杆间的夹角，且物块B对挡板P的压力恰好为零。图中SD水平且长度为，位置R与位置Q关于位置S对称，轻弹簧和定滑轮右侧的绳均与斜面平行，现让小环C从位置R由静止释放，之后绳子一直处于绷紧状态，，，重力加速度g取。求： （1）小环C的质量M； （2）小环C运动到位置Q的速率； （3）小环C从位置R运动到位置S的过程中轻绳对小环C做的功W。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 济南西城实验中学物理阶段性学情监测 考试时间：90分钟 注意事项： 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上 第I卷（选择题，共52分） 一、单选题（本题共8小题，每小题4分，共32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. 关于曲线运动、平抛运动、圆周运动，以下说法中正确的是（ ） A. 匀速圆周运动是匀变速曲线运动 B. 平抛运动是一种匀变速曲线运动 C. 做曲线运动的物体不可能受到恒力的作用 D. 做圆周运动的物体合外力一定全部提供向心力 【答案】B 【解析】 【详解】A．匀速圆周运动的加速度方向时刻改变，是变加速曲线运动，故A错误； B．平抛运动合力恒定，加速度不变，是匀变速曲线运动，故B正确； C．曲线运动的条件是物体的速度方向与合力方向不共线，可能受到恒力的作用，故C错误； D．做匀速圆周运动的物体合外力一定全部提供向心力，做变速圆周运动的物体所受合外力不是全部提供向心力，故D错误。 故选B。 2. 京张高铁将北京到张家口的通行时间缩短在1小时内。假设京张高铁启动后沿平直轨道行驶，发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的阻力大小恒定，高铁的质量为m，最大行驶速度为vm，下列说法正确的是（　　） A. 在加速阶段，高铁做加速度逐渐增大的加速直线运动 B. 高铁受到的阻力大小为 C. 高铁的速度为时，其加速度大小为 D. 高铁的加速度为时，其速度大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．加速阶段，根据牛顿第二定律可得 又 联立可得 可知加速阶段，高铁做加速度逐渐减小的加速直线运动，故A错误； B．当牵引力等于阻力时，高铁速度达到最大，则有 可得高铁受到的阻力大小为 故B错误； C．当高铁的速度为时，此时牵引力大小为 根据牛顿第二定律可得 解得加速度大小为 故C正确； D．高铁的加速度为时，根据牛顿第二定律可得 解得此时的牵引力大小为 则此时高铁的速度大小为 故D错误。 故选C。 3. 如图甲所示，中国女排在进行排球训练。如图乙所示，运动员将排球从点沿水平方向以v击出，之后落到点，点在a正下方且、位于同一水平面上，、高度差为。假设排球质量为，重力加速度为，不计空气阻力，关于排球从到的运动，下列说法正确的是（　　） A. 做变加速曲线运动 B. 落到b点时重力的平均功率为 C. 落到b点时重力的瞬时功率为 D. 初速度越大落地时重力的瞬时功率越大 【答案】B 【解析】 【详解】A．排球从a到b做的是平抛运动，而平抛运动属于匀变速曲线运动，故A项错误； B．该过程中，重力作用为 在竖直方向有 则重力的做功的平均功率为 故B项正确； C．落到B点时的竖直方向速度为 则B点时的重力瞬时功率为 故C项错误； D．结合上述分析可知，落地时的重力瞬时功率为 与其初速度无关，故D项错误。 故选B。 4. 有一个软木块静止放在光滑水平面上，一粒高速飞行的子弹（可看作质点）以水平速度打到木块上，子弹穿透木块后飞出，经测量，在子弹刚进入木块到刚穿透本块的过程中，木块相对于地面滑动的距离是子弹相对于木块运动距离的一半，在这个过程中，子弹克服摩擦力所做的功为，子弹对木块所做的功为， 子弹在木块中运动时所受摩擦力恒定，以下各式正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设木块相对于地面的位移为， 子弹相对于木块的位移为， 子弹相对于地面的位移为， 设子弹和木块之间的相互作用力大小为， 子弹克服摩擦力做的功 子弹对木块做的功 所以 故选A。 5. 从地面竖直向上抛出一物体，取地面为重力势能零势能面，该物体的机械能E和重力势能Ep，随它离开地面的高度h的变化关系如图所示，下列说法中正确的是（　　） A. h＝0时，物体的动能为80J B. h＝2m时，物体的动能为50J C. h=3m时，物体的动能为60J D. h=4m时，物体的动能为80J 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，h＝0时，物体的机械能为100J，此时的重力势能为0，则此时物体的动能为100J，故A错误； B．由图可知，机械能随h的变化关系为 h＝2m时，物体的机械能为90J，此时重力势能为40J，则物体的动能为50J，故B正确； C．h=3m时，物体的机械能为85J，物体的重力势能为60J，则物体的动能为25J，故C错误； D．h=4m时，物体的机械能为80J，物体的重力势能为80J，则物体的动能为0，故D错误。 故选B。 6. 如图所示，固定的光滑竖直杆上套着一个滑块，滑块用轻绳系着绕过光滑的定滑轮O（滑轮大小可忽略）。现以大小不变的拉力F拉绳，使滑块从A点起由静止开始上升。滑块运动到点时速度最大。已知滑块质量为，滑轮到竖直杆的距离为，，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A. 拉力的大小为 B. 滑块由A到做匀加速运动 C. 滑块在点的动能为 D. 滑块由A到过程中拉力做的功为 【答案】C 【解析】 【详解】A．当滑块的合力为零，加速度为零时，速度最大，则在C点，滑块的合力为零，则有 解得拉力F的大小为 故A错误； B．对滑块受力分析如图所示 竖直方向有 滑块向上滑动时，细绳与竖直方向夹角变大，而F不变，则滑块的加速度a变大，故B错误； CD．滑块从A运动到C过程，由动能定理得 又 由几何关系得 解得 故C正确，D错误。 故选C。 7. 如图所示，斜面的倾角为，斜面的长度为。在一斜面顶端，将甲、乙两个小球分别以和的速度沿同一方向水平抛出，甲球经时间恰落在斜面的底端，此时甲球速度与水平方向夹角为。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 乙球将落在斜面的中点 B. 乙球经时间落在斜面上 C. 乙球落在斜面上时速度与水平方向夹角为 D. 乙球落在斜面上时速度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】C．甲、乙两小球均落在斜面上，位移方向相同，即位移与水平方向的夹角相同，根据平抛运动推论可知，小球落在斜面上时速度方向一定相同，故C错误； B．由平抛运动规律可得 设斜面倾角为，则有 联立解得 乙球初速度为，所以乙球运动时间是甲球运动的时间的一半，则乙球运动时间为，故B错误； A．小球落在斜面上的位移为 乙小球运动时间为，位移为甲小球的四分之一，即乙小球不落在斜面的中点，故A错误； D．小球落在斜面上的速度为 乙小球的初速度为，所以乙球落在斜面上的速度是甲球落在斜面上速度的一半，则乙小球落在斜面上的速度为，故D正确。 故选D。 8. 如图甲所示，倾角为37°的传送带在电动机带动下沿顺时针方向匀速转动，将一质量m=5kg的货物（可视为质点）轻放到传送带底端A，货物运动的速度v随时间t变化的图像如图乙所示，t=10s时货物到达传送带顶端B，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，货物从A端运动到B端的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 货物受到的摩擦力大小始终为32N B. 货物受到的摩擦力做的功为160J C. 货物受到的合力做的功为460J D. 因为传送货物，电动机对传送带多做功620J 【答案】D 【解析】 【详解】A．速度时间图像斜率表示加速度，图乙可知，前5s内货物加速运动，物体受到重力mg、滑动摩擦力和支持力，由牛顿第二定律得 其中加速度为 联立以上解得 匀速后，平衡条件可知，静摩擦力等于沿斜面向下的重量分力，即 故A错误； B．速度时间图像与横轴围成的面积表示位移，故前5s和后5s位移分别为 ， 故货物从A端运动到B端的过程中，货物受到的摩擦力做的功为 代入数据得 故B错误； C．图像可知货物到B端时速度v=5m/s，所以货物从A端运动到B端的过程中，由动能定理可知，货物受到的合力做的功为 故C错误； D．图像可知传送带速度为2m/s，由能量守恒可知，因为传送货物，电动机对传送带多做功 其中s1、s2分别为 ， 联立得 故D正确。 故选 D。 二、多选题（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，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 9. 通常跳伞员跳伞后最初一段时间降落伞并不张开，跳伞员在竖直方向上做加速运动。随后降落伞张开，跳伞员做减速运动，速度减小到一定值后再做匀速直线运动直至落地。无风时跳伞员竖直下落，着地时速度为。现有沿水平方向的风使他在水平方向上也发生运动，已知风速恒定，极短时间内跳伞员可和风水平共速，着地时其速度变为，且跳伞员在竖直方向的运动情况与风速无关，，则（　　） A. 跳伞员始终做曲线运动 B. 恒定风速时，跳伞员着地时速度方向与地面夹角为 C. 仅增加风速，跳伞员着地时速度方向与地面夹角变小 D. 仅减小风速，跳伞员在空中运动时间减小 【答案】BC 【解析】 【详解】A．水平方向上跳伞员与风共速做匀速直线运动，竖直方向上先做变速运动，后做匀速直线运动，则跳伞员在竖直方向上做变速运动时合外力与合速度不共线，跳伞员做曲线运动，跳伞员在竖直方向上做匀速直线运动时合外力为零，轨迹为直线，A错误； B．跳伞员着地时合速度大小为，竖直速度大小为，则为，B正确； C．仅增加风速，速度方向与地面夹角正切值在减小，夹角也减小，C正确； D．跳伞员在空中运动时间仅与竖直方向运动情况有关，仅减小风速时，跳伞员在空中运动时间不变，D错误。 故选BC。 10. 如图所示，长度为的轻绳一端固定于O点，另一端系一质量小物块（可视为质点），现使小物块在竖直平面内做顺时针圆周运动，当小物块运动到最低点时绳子断裂，绳断前瞬间轻绳承受的最大张力大小为，小物块飞行一段时间垂直地撞在倾角的斜面上，当地重力加速度大小，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 轻绳断时小物块的线速度大小为10m/s B. 轻绳断后小物块飞行的时间是2s C. 小物块撞击斜面时的速度大小为20m/s D. 轻绳断后到垂直撞在斜面上过程中小物块下落的竖直距离是25m 【答案】AC 【解析】 【详解】A．小物块做圆周运动，绳断时根据牛顿第二定律有 得绳断时小物块的线速度大小 故A正确； B．小物块撞在斜面上时速度与斜面垂直，则速度与竖直方向的夹角为，则根据速度的分解可得竖直方向的速度大小 运动时间 故B错误； C．小物块撞击斜面时的速度大小 故C正确； D．小物块下落的竖直距离 故D错误。 故选AC。 11. 如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A. 图a中轻杆长为L，若小球在最高点的角速度小于，杆对小球的作用力向上 B. 图b中若火车转弯时未达到规定速率，轮缘对外轨道有挤压作用 C. 图c中若A 、B均相对圆盘静止，所在圆周半径， 质量， 则A 、B所受摩擦力 D. 图d中是一圆锥摆，增加绳长，保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变 【答案】AD 【解析】 【详解】A．若小球在最高点时杆对球无作用力则 可得 若角速度小于，则杆对小球的作用力向上，A正确； B．图b中若火车转弯时未达到规定速率，则轨道对火车的支持力和重力的合力大于所需的向心力，则火车有做向心运动的趋势，则轮缘对内轨道有挤压作用，B错误； C．图c中若A 、B均相对圆盘静止，所在圆周半径， 质量= ， 根据，可知A 、B所受摩擦力，C错误； D．图d中是一圆锥摆，根据 可得 可知增加绳长，保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变，D正确。 故选AD。 12. 竖直固定在水平地面上的轻质弹簧劲度系数为k、原长为l，如图所示。质量为m的小球由弹簧正上方h处由静止释放，小球运动到最低点时弹簧的压缩量为x。不计空气阻力，重力加速度为g。则（　　） A. 小球先加速下降h，再减速下降x B. 小球运动到最低点时，弹簧的弹性势能为 C. 小球速度最大时距地面的高度为 D. 小球速度最大时弹簧的弹性势能为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．小球在接触弹簧之前，只受重力，做自由落体运动，加速下降h。接触弹簧后，开始时重力大于弹簧弹力，小球继续加速，当重力等于弹簧弹力时，速度达到最大，之后弹簧弹力大于重力，小球开始减速下降直到最低点，所以不是接触弹簧就开始减速，故A错误； B．由能量守恒可知，物体下降到最低点时速度为0，物体的重力势能转化为弹力势能，即弹性势能 故B正确； C．小球速度最大时，重力大小等于弹力大小，有 此时小球速度最大时距地面的高度为 故C错误； D．小球速度最大时弹簧的弹性势能 联立解得 故D正确。 故选BD。 第II卷（非选择题，共48分） 13. 某位同学探究平抛运动规律时，进行如下操作，先采用甲图的方式定性研究平抛运动竖直方向的运动规律，然后再采用乙图的方式定量研究平抛运动，得到了如图丙坐标系中的几个点。 （1）甲图所示的实验说明了平抛的小球在竖直方向上做________运动。 （2）乙图所示的实验中以下操作必要的是 。 A. 实验过程中必须让斜槽光滑 B. 将小球放于斜槽下方末端任意位置，看其是否滚动从而检验斜槽末端是否水平 C. 同一次实验过程，小球可以不用从斜槽上同一位置静止释放 D. 可以在小球上涂上墨汁，让小球平抛过程在坐标纸上与纸接触画出运动轨迹 （3）同学得到了丙图的结果后，测得坐标纸的方格边长为9mm，由此可得到平抛运动的初速度为________m/s，平抛的初位置坐标为________（坐标表达中需标明单位，以mm为单位），。 【答案】（1）自由落体 （2）B （3） ①. ②. （） 【解析】 【小问1详解】 甲图两球同时落地，说明了平抛的小球在竖直方向上做自由落体运动。 【小问2详解】 A．斜槽不一定必须光滑，只要小球到达底端时的速度相同即可，A错误； B．为保证小球做平抛运动，安装有斜槽的木板时，一定要注意检查斜槽末端切线是否水平，可以将小球放于斜槽下方末端任意位置，看其是否滚动从而检验叙槽末端是否水平，B正确； C．每次实验都要把小球从同一位置由静止释放，从而保证小球到达底端时的速度相同，C错误； D．如果小球在运动过程中与木板上的白纸相接触就会改变它的运动轨迹，使其不是平抛运动，D错误。 故选B。 【小问3详解】 [1]在竖直方向上，根据 △y=L=gT2 解得 小球抛出时的水平速度 [2]b点竖直方向的速度 解得 则 所以抛出点 则抛出点的坐标为（）。 14. 某同学采用重物自由下落的方法“验证机械能守恒定律”，如图（甲）所示。打点计时器所用电源频率为50Hz，当地重力加速度的值为9.80m/s2。 （1）下面是他实验时的操作步骤： A．按照图示的装置安装器件； B．将打点计时器接到电源的直流输出端上； C．用天平测量出重锤的质量； D．先释放纸带，然后再接通电源； E．测量打出的纸带上某些点之间的距离； F．计算重锤下落过程中减少的重力势能和增加的动能 G．改换纸带，重做几次。 其中不必要以及不恰当的步骤有______； （2）若已知重物的质量为1.00kg，按实验要求正确地选出纸带，用毫米刻度尺测量连续三点A、B、C到第一个点O的距离如图（乙）所示，那么：从打下O点到打下计数点B的过程中重力势能的减少量______J（保留3位有效数字）；而动能的增加量______J（保留3位有效数字）。实验发现二者并不完全相等，请指出一个可能的原因__________。 （3）处理数据过程中，甲乙两位同学分别发现了一种计算B点对应时刻物体速度的新思路：甲同学发现，图中的B是除起始点外打点计时器打下的第n个点。因此可以用从O点到B点的时间（T是打点计时器的打点周期）计算，即，再依此计算动能的增量。乙同学认为，可以利用从O点到B点的距离计算，即，再依此计算动能的增量。你认为，他们的新思路中（　　） A. 只有甲同学的思路符合实验要求 B. 只有乙同学的思路符合实验要求 C. 两位同学的思路都符合实验要求 D. 两位同学的思路都不符合实验要求 【答案】（1）BCD （2） ①. 0.476 ②. 0.473 ③. 由于克服空气阻力及纸带与限位孔的摩擦阻力做功，减少的重力势能中有少部分要转化为内能 （3）D 【解析】 【小问1详解】 A．按照图示的装置安装器件，该步骤有必要； B．将打点计时器接到电源的交流输出端上，该步骤不恰当； C．要验证的关系式中两边都有质量，可以消掉，则没必要用天平测量出重锤的质量，该步骤没必要； D．先接通电源，然后再释放纸带，该步骤不恰当； E．测量打出的纸带上某些点之间的距离，该步骤有必要； F．计算重锤下落过程中减少的重力势能和增加的动能，该步骤有必要； G．改换纸带，重做几次，该步骤有必要。 故选BCD。 【小问2详解】 [1]从打下O点到打下计数点B的过程中重力势能的减少量 [2]动能的增加量 [3]实验发现二者并不完全相等，可能的原因：由于克服空气阻力及纸带与限位孔的摩擦阻力做功，减少的重力势能中有少部分要转化为内能； 【小问3详解】 两种方法均不正确；原因是所用的表达式里面都有重力加速度g，也就间接应用了机械能守恒定律，失去了验证的价值。 故选D。 15. 在滑雪场，工作人员借助卷扬机将物资沿雪道从A点运送到B点，示意图如图所示，雪道与水平地面间的夹角为θ=37°。质量为m=100kg的物资，在卷扬机的牵引下从A点由静止开始运动，牵引物资的轻绳始终与雪道平行，物资到达B点前速度已达到最大。已知卷扬机的输出功率恒为P=2kW，物资从A点运动到B点的时间为t=100s，物资与雪道之间的动摩擦因数为µ=0.5，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2。物资可视为质点，不计空气阻力。求： （1）物资能达到的最大速度； （2）AB之间的距离。 【答案】（1）2m/s （2）199.8m 【解析】 【小问1详解】 物资速度达到最大时，受到轻绳的拉力大小为 根据功率的公式，则有 联立解得 【小问2详解】 设之间的距离为，对物资由动能定理得 代入数据解得 16. 如图所示，从A点以某一水平速度抛出质量的小物块（可视为质点），当物块运动至B点时，恰好沿切线方向进入圆心角的粗糙固定圆弧轨道BC，经圆弧轨道克服摩擦力做功后滑上与C点等高、静止在光滑水平面上的长木板，圆弧轨道C端的切线水平。已知长木板的质量，A点距C点的高度为，圆弧轨道半径，物块与长木板间的动摩擦因数，，，，求： （1）小物块在A点抛出时的速度大小； （2）小物块滑至点时对圆弧轨道的压力大小； 【答案】（1）4m/s （2）44N 【解析】 【小问1详解】 由几何关系可知 解得 物块从到的过程，竖直方向列运动学关系式 即可得竖直分速度 由几何关系可知，其分速度、合速度关系如下图 由题意可知物块恰好沿切线进入圆弧轨道，即可知其水平分速度、竖直分速度、合速度满足 解得其初速度为 【小问2详解】 在B点时的合速度为 物块从B到C的过程，由动能定理 解得其到达C点时的速度为 由竖直平面内的圆周运动特点，可得 解得 由相互作用力的特点可知，物块对圆弧轨道的压力与圆弧轨道对物块的支持力大小相等，即压力大小为44N。 17. 如图所示，倾角的光滑且足够长的斜面固定在水平面上，在斜面顶端固定一个半径和质量均不计的光滑定滑轮D，质量均为的物块A和B用一劲度系数的轻弹簧连接，物块B被挡板P挡住，挡板P固定于斜面底端且垂直于斜面。用一不可伸长的轻绳使物块A跨过定滑轮与质量为M的小环C连接，小环C穿过竖直固定的光滑均匀细杆，当整个系统静止时，小环C位于Q处，绳与细杆间的夹角，且物块B对挡板P的压力恰好为零。图中SD水平且长度为，位置R与位置Q关于位置S对称，轻弹簧和定滑轮右侧的绳均与斜面平行，现让小环C从位置R由静止释放，之后绳子一直处于绷紧状态，，，重力加速度g取。求： （1）小环C的质量M； （2）小环C运动到位置Q的速率； （3）小环C从位置R运动到位置S的过程中轻绳对小环C做的功W。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）对物块A、B和弹簧组成的系统，由平衡条件得 对小环C在Q点，由平衡条件得 联立解得 （2）小环C从位置R运动到位置Q的过程中，对于小环C、弹簧和物块A组成的系统，由机械能守恒定律得 又 联立解得 （3）开始释放小环C时，物块B对挡板P的压力恰好为零，此时对物块B，由平衡条件有 解得此时弹簧的伸长量 当小环C通过位置S时，A下降的距离 则此时弹簧的压缩量 则小环C从位置R运动到位置S的过程中，初、末态的弹性势能相等；当小环C通过位置S时，分解小环C的速度可知此时物体A的速度为零，对小环C、弹簧和A组成的系统，由机械能守恒定律得 对小环C从位置R运动到位置S的过程，由动能定理得 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $