精品解析：宁夏石嘴山市第三中学2024-2025学年高一下学期5月月考物理试题

石嘴山三中2024-2025学年第二学期高一年级第二次月考 物 理 试 题 满分100分 答题时间120分钟 一、单项选择题（本大题共 12小题，共24分。每小题中只有一个选项正确，答对得2分，错选或不选得0分） 1. 关于重力势能，下列说法中正确的是(　　) A. 物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定 B. 物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大 C. 一个物体的重力势能从－5 J变化到－3 J，重力势能减少了 D. 重力势能的减少量等于重力对物体做的功 2. 奥运会比赛项目撑杆跳高如图所示，下列说法不正确的是（ ） A. 加速助跑过程中，运动员的动能增加 B. 起跳上升过程中，杆的弹性势能一直增加 C. 起跳上升过程中，运动员的重力势能增加 D. 越过横杆后下落过程中，运动员的重力势能减少动能增加 3. 体操运动员从高处跳下落地时总要屈腿，这样做是为了（　　） A. 减小落地时的动能 B. 减小运动员的冲量 C. 减小运动员动量的变化率 D. 减小落地过程所需时间 4. 如图所示，二十世纪六七十年代我国有些地方利用驴拉磨加工粮食，假设驴对磨杆的拉力大小为，拉力的方向始终与速度方向相同，驴对磨杆的拉力作用点的转动半径为，匀速转动一圈的时间为，驴的重力为，下列判断正确的是（　　） A. 驴转动一圈的过程中驴的重力的冲量 B. 驴转动一圈的过程中位移为零，故拉力做的功 C. 驴转动一圈的过程中拉力做的功 D. 驴转动一圈的过程中拉力的平均功率 5. 如图所示，在地面上以初速度v0抛出质量为m的小球，抛出后小球落到比地面低h的海平面上。若以地面为零势能面，且不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 重力对小球做的功为mgh B. 小球在海平面上的重力势能为mgh C. 小球在海平面上的动能为 D. 小球在海平面上的机械能为 6. 如图a所示，质量为1kg的物体在水平力F作用下，沿水平方向做直线运动，拉力F与位移s的关系如图b所示，前5m位移内物体做匀速直线运动，则在物体发生10m位移的过程中（　　） A. 重力做功为 B. 拉力F做功为W1=150J C. 所有力做的总功 D. 摩擦阻力做功为W2=-25J 7. 成语“簸扬糠秕”常用于自谦，形容自己无才而居前列。成语源于如图所示劳动情景，在恒定水平风力作用下，从同一高度由静止释放的米粒和糠秕因质量不同而落到地面不同位置，以达到分离米粒和糠枇的目的。空气阻力忽略不计，下列说法正确的是（　　） A. 从释放到落地的过程中，米粒和糠秕重力做功相同 B. 从释放到落地的过程中，风力对米粒和糠秕做功相同 C. 从释放到落地的过程中，糠秕的运动时间等于米粒的运动时间 D. 落地时，米粒重力的瞬时功率等于糠秕重力的瞬时功率 8. 某同学用水桶从水井里提水，井内水面到井口的高度为20m。水桶离开水面时，桶和水的总质量为10kg。由于水桶漏水，在被匀速提升至井口的过程中，桶和水的总质量随着上升距离的变化而变化，其关系如图所示。水桶可以看成质点，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。由图像可知，在提水的整个过程中，拉力对水桶做的功为（　　） A. 2000J B. 1800J C. 200J D. 180J 9. 小李将质量为的篮球（视为质点）从距水平地面的高度为处由静止释放，篮球多次弹起后静止在地面上，篮球第次弹起的高度。重力加速度大小为。整个过程中，篮球受到的重力做的功为（　　） A. 0 B. C. D. 10. 从地面竖直向上抛出一物体，其机械能等于动能Eₖ与重力势能 Ep之和。取地面为重力势能零点，该物体的和 Ep随它离开地面的高度h的变化如图所示。重力加速度取10m/s²。由图中数据可得（　　） A. 物体的质量为1kg B. h=0时， 物体的速率为20m/s C. h=2m时，物体的动能Ek=50J D. 从地面至h=4m，物体的动能减少20J 11. 如图所示，某一斜面的顶端到正下方水平面O点的高度为h，斜面与水平面平滑连接。一小木块从斜面的顶端由静止开始滑下，滑到水平面上的A点停下。AO间距x。已知小木块与斜面、水平面间的动摩擦因数均为μ，下面说法正确的是（　　） A. 其他条件不变，仅使斜面倾角增大，则物块会在A 点的左侧停下 B. 其他条件不变，仅使斜面倾角增大，则物块会在A 点的右侧停下 C. 摩擦因数μ可能大于 D. 摩擦因数μ一定等于 12. 如图所示，轻质杆的三等分点O固定，杆可绕O点在竖直平面内无摩擦转动，杆左右两端连接质量相等的小球A与B，轻质杆从水平由静止释放至竖直的过程中，不计空气阻力，则（　　） A. A球机械能守恒 B. B球机械能增加 C. 杆对A球、B球都不做功 D. 杆对A球做的功与杆对B球的代数和为零 二、多项选择题（本大题共4小题，共16分。每小题中可能有多个答案正确，全选正确得4分，有错选或不选得0分；漏选但正确得2分） 13. 如图所示，A、B是质量相等的两个小球，A球从高度为h的固定光滑斜面顶端静止下滑，B球从半径为h的四分之一固定光滑圆弧顶端静止下滑。关于A、B两小球的运动，下列说法正确的是（ ） A. A、B两球运动到各自底端时速度变化量相同 B. A、B两球运动到各自底端时合外力做的功不同 C. B球运动过程中重力的瞬时功率先增大后减小 D. A、B两球下滑过程机械能守恒 14. 图甲为一人走楼梯上楼；图乙为人站在自动扶梯上，乘坐扶梯上楼。下列关于力做功的判断正确的是（　　） A. 甲图中支持力对人不做功 B. 甲图中支持力对人做正功 C. 乙图中支持力对人不做功 D. 乙图中支持力对人做正功 15. 把一小球放在竖立的轻弹簧上，并把小球往下按至A的位置，如图甲所示。迅速松手后，弹簧把小球弹起，小球升至最高位置C（如图乙所示），途中经过位置B 时弹簧正好处于自由状态。弹簧的质量和空气的阻力均可忽略，g取10m/s2，则下面说法正确的是（　　） A. 从位置A 至位置B，小球的机械能守恒 B. 从位置A至位置B，小球的重力势能增加，动能先增加再减小 C. 从位置B至位置C，小球的机械能减小 D. 小球的重力势能和弹簧的弹性势能之和最小的位置处，小球所受合力为0 16. 如图所示，固定于竖直平面内的光滑大圆环上套有一个质量为m的小环，小环从大圆环顶端P点由静止开始自由下滑，设小环与圆心O的连线跟竖直方向的夹角为θ，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 当小环经过圆上某点且满足θ=60°时，小环的速度大小为 B. 当小环经过圆上某点且满足θ=90°时，小环受到的合外力指向圆心 C. 当小环经过圆上某点且满足θ=120°时，小环的加速度为 D. 当小环经过圆上某点且满足θ=180°时，小环受到的弹力为5mg 三、实验题（共14分） 17. 在“验证机械能守恒定律”实验中，小王用如图甲所示的装置，让重物从静止开始下落，打出一条清晰的纸带，其中的一部分如图乙所示。O点是打下的第一个点，A、B和C为另外三个连续打下的点。已知交流电频率为50Hz，重物质量为100g，当地重力加速度g=9.80m/s²，则从O点到B点，重物的重力势能变化量的绝对值 ___________J、C点的动能 Ekc=___________J（计算结果均保留3位有效数字）。比较 Ekc与|△Ep|的大小，出现这一结果的原因可能是 ___________（单选）。 A.工作电压偏高 B.存在空气阻力和摩擦力 C.接通电源前释放了纸带 18. 某实验小组用气垫导轨做验证机械能守恒实验，装置如图所示。实验的主要步骤有： A.将气垫导轨放在水平桌面上并调至水平； B.测出挡光条的宽度d； C.分别测出托盘与砝码的总质量m₁ D.将滑块移至图示位置，测出挡光条到光电门的距离L； E．由静止释放滑块，读出挡光条通过光电门的时间t； F.改变挡光条到光电门的距离，重复步骤D、E，测出多组L和t。 已知重力加速度为g，请回答下列问题： （1）本实验___________测量滑块的质量m₂。（选填“需要”、“不需要”） （2）若某次测得挡光条到光电门的距离为L，挡光条通过光电门的时间为t，滑块由静止释放至光电门的过程，系统的重力势能减少了___________；若系统机械能守恒，应满足___________。（用题目中各测量量符号表示） （3）多次改变挡光条到光电门的距离，重复步骤D、E，测出多组L和t，作出L随的变化图像如图所示，图线为过坐标原点的直线，如果砝码带动滑块运动过程中机械能守恒，则当地的重力加速度g的大小可以表示为（　　） A. B. C. D. 五、解答题（共28分） 19. 如图所示是一则安全警示广告，描述了高空坠物对人伤害的严重性。小王同学用下面的实例来检验广告词的科学性：使一个鸡蛋从8楼的窗台自由下落到地面。经测量鸡蛋质量约50g，8层楼高约20米，与地面接触时间约为0.02s。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s²。求： （1）鸡蛋下落到地面时的动量的大小； （2）地面对鸡蛋平均作用力的大小。 20. 如图所示，质量分别为2kg的物体静止放置在水平地面上A 位置，在恒定外力F=10N的作用下向右运动，当物块运动到B处后撤掉外力F，物体滑行一段距离后停在了C处。已知地面和物体之间的摩擦因数μ=0.2，，F与水平方向夹角θ=37°，物块可看作质点，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求 （1）外力F对物体做了多少功？ （2）AB段物体克服摩擦力做了多少功？ （3）BC两点间的距离为多大？ 21. 如图甲，长木板A放在光滑的水平面上，质量为m=3kg的另一木块B可看作质点，以水平速度 v0=2m/s滑上原来静止的长木板A的表面。由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化情况如图乙所示，（g取10m/s2）。求： （1）木板的质量和A、B间的摩擦因数μ; （2）摩擦力对A和B做的总功。 22. 某品牌的电动汽车，它的额定功率为60kW，可以达到的最大速度为108km/h，在平直公路上以 恒定加速度启动汽车，当汽车功率达到额定功率后，继续以额定功率加速至最大速度，整个启动阶段持续50s。已知汽车运动过程中受到的阻力恒定，驾驶员和汽车的总质量为1000kg，重力加速度 求： （1）汽车加速过程中受到多大的阻力？ （2）匀加速阶段持续的时间？ （3）整个启动过程汽车运动的距离约为多少？ 23. 如图所示，固定斜面BC的倾角，半径的光滑四分之一圆弧CD与斜面平滑连接于C点，圆心O在C点的正下方。小物块（视为质点）以的初速度从A点水平抛出，到达斜面顶端B点时，其速度方向恰好沿斜面向下，小物块到达C点时速度大小恰好等于在B点时的速度大小的，方向水平向右。小物块滑上圆弧轨道CD后，滑到P点时脱离轨道。已知小物块的质量，斜面BC长，取重力加速度大小，不计空气阻力，求： （1）小物块从A点运动到B点，水平方向的位移x； （2）小物块沿斜面BC下滑过程中克服阻力做的功； （3）P点到OD的高度h。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 石嘴山三中2024-2025学年第二学期高一年级第二次月考 物 理 试 题 满分100分 答题时间120分钟 一、单项选择题（本大题共 12小题，共24分。每小题中只有一个选项正确，答对得2分，错选或不选得0分） 1. 关于重力势能，下列说法中正确的是(　　) A. 物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定 B. 物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大 C. 一个物体的重力势能从－5 J变化到－3 J，重力势能减少了 D. 重力势能的减少量等于重力对物体做的功 【答案】D 【解析】 【详解】A、重力势能具有相对性，某个物体处于某个位置，相对不同的参考平面具有不同的重力势能，故A错误； B、重力势能Ep=mgh，h为相对于零势能面的高度差；若物体在零势能面以下，势能为负值，物体与零势能面间距离越大，势能越小，故B错误 C、重力势能可以为负，一个物体的重力势能从-5J变化到-3J，说明物体克服重力做功重力势能变大，故C错误； D、只要重力做功，高度一定变化，故重力势能一定变化，重力做功做多少功重力势能变化多少，故D正确； 故选D． 2. 奥运会比赛项目撑杆跳高如图所示，下列说法不正确的是（ ） A. 加速助跑过程中，运动员的动能增加 B. 起跳上升过程中，杆的弹性势能一直增加 C. 起跳上升过程中，运动员的重力势能增加 D. 越过横杆后下落过程中，运动员的重力势能减少动能增加 【答案】B 【解析】 【分析】动能与物体的质量和速度有关，重力势能与物体的质量和高度有关，弹性势能大小和物体发生弹性形变的大小有关．根据能量转化的知识分析回答． 【详解】加速助跑过程中速度增大，动能增加，A正确；撑杆从开始形变到撑杆恢复形变时，先是运动员部分动能转化为杆的弹性势能，后弹性势能转化为运动员的动能与重力势能，杆的弹性势能不是一直增加，B错误；起跳上升过程中，运动员的高度在不断增大，所以运动员的重力势能增加，C正确；当运动员越过横杆下落的过程中，他的高度降低、速度增大，重力势能被转化为动能，即重力势能减少，动能增加，D正确． 3. 体操运动员从高处跳下落地时总要屈腿，这样做是为了（　　） A. 减小落地时的动能 B. 减小运动员的冲量 C. 减小运动员动量的变化率 D. 减小落地过程所需时间 【答案】C 【解析】 【详解】A．落地时动能已由速度决定，屈腿不改变动能大小，故A错误； B．冲量等于动量变化，动量变化由质量和速度变化决定，屈腿不改变总冲量，故B错误； C．根据动量定理，屈腿延长作用时间，从而减小冲击力（即动量的变化率），故C正确； D．屈腿会增大落地过程时间而非减小，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，二十世纪六七十年代我国有些地方利用驴拉磨加工粮食，假设驴对磨杆的拉力大小为，拉力的方向始终与速度方向相同，驴对磨杆的拉力作用点的转动半径为，匀速转动一圈的时间为，驴的重力为，下列判断正确的是（　　） A. 驴转动一圈的过程中驴的重力的冲量 B. 驴转动一圈的过程中位移为零，故拉力做的功 C. 驴转动一圈的过程中拉力做的功 D. 驴转动一圈的过程中拉力的平均功率 【答案】C 【解析】 【详解】A．驴的重力的方向始终竖直向下，驴转动一圈的过程中驴的重力的冲量，故A错误 BC．驴转动一圈的过程中位移为零，但是拉力作用点的方向时刻沿着圆弧切线的方向，即与速度方向相同，可知，驴转动一圈过程中拉力作用点运动的路程等于周长，即 故驴转动一圈的过程中拉力做的功，故B错误，C正确 D．驴转动一圈的过程中拉力的平均功率，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，在地面上以初速度v0抛出质量为m的小球，抛出后小球落到比地面低h的海平面上。若以地面为零势能面，且不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 重力对小球做的功为mgh B. 小球在海平面上的重力势能为mgh C. 小球在海平面上的动能为 D. 小球在海平面上的机械能为 【答案】A 【解析】 【详解】A．从地面到海平面重力对小球做的功为mgh，故A正确； B．地面为零势能面，所以小球在海平面上的重力势能为，故B错误； C．对小球根据动能定理，有 得小球在海平面上的动能为，故C错误； D．小球在地面上的机械能为，由机械能守恒定律得，小球在海平面上的机械能也为，故D错误。 故选A。 6. 如图a所示，质量为1kg的物体在水平力F作用下，沿水平方向做直线运动，拉力F与位移s的关系如图b所示，前5m位移内物体做匀速直线运动，则在物体发生10m位移的过程中（　　） A. 重力做功为 B. 拉力F做功为W1=150J C. 所有力做的总功 D. 摩擦阻力做功为W2=-25J 【答案】C 【解析】 【详解】A．重力与位移方向垂直，则重力做功为零，A错误； B．图像与坐标轴围成的面积等于拉力的功，则拉力F做功为，B错误； D．摩擦阻力为f=F1=5N 则摩擦力做功为，D错误； C．所有力做的总功 ，C正确。 故选C。 7. 成语“簸扬糠秕”常用于自谦，形容自己无才而居前列。成语源于如图所示劳动情景，在恒定水平风力作用下，从同一高度由静止释放的米粒和糠秕因质量不同而落到地面不同位置，以达到分离米粒和糠枇的目的。空气阻力忽略不计，下列说法正确的是（　　） A. 从释放到落地的过程中，米粒和糠秕重力做功相同 B. 从释放到落地的过程中，风力对米粒和糠秕做功相同 C. 从释放到落地的过程中，糠秕的运动时间等于米粒的运动时间 D. 落地时，米粒重力的瞬时功率等于糠秕重力的瞬时功率 【答案】C 【解析】 【详解】A．从释放到落地的过程中，米粒和糠秕重力不同，竖直位移相同，根据WG=mgh可知，重力做功不相同，A错误； B．从释放到落地的过程中，米粒和糠秕的水平位移不同，根据W=Fx可知，风力对米粒和糠秕做功不相同，B错误； C．从释放到落地的过程中，米粒和糠秕竖直方向的位移相同，竖直加速度均为g，根据可知，糠秕的运动时间等于米粒的运动时间，C正确； D．落地时，根据vy2=2gh可知米粒和糠秕落地的竖直速度相同，根据PG=mgvy可知米粒的重力大于糠秕，则米粒重力的瞬时功率大于糠秕重力的瞬时功率，D错误。 故选C。 8. 某同学用水桶从水井里提水，井内水面到井口的高度为20m。水桶离开水面时，桶和水的总质量为10kg。由于水桶漏水，在被匀速提升至井口的过程中，桶和水的总质量随着上升距离的变化而变化，其关系如图所示。水桶可以看成质点，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。由图像可知，在提水的整个过程中，拉力对水桶做的功为（　　） A. 2000J B. 1800J C. 200J D. 180J 【答案】B 【解析】 【详解】水桶匀速上升，拉力等于水桶重力。由于水和水桶的质量随位移的增大而均匀减小，故拉力与位移满足线性关系，所以可用平均力法求解变力做功。 F1=m1g=100N F2=m2g=80N 则拉力做功为 W拉=h=1800J 故选B。 9. 小李将质量为的篮球（视为质点）从距水平地面的高度为处由静止释放，篮球多次弹起后静止在地面上，篮球第次弹起的高度。重力加速度大小为。整个过程中，篮球受到的重力做的功为（　　） A. 0 B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由题意可知最终篮球将静止在地面上，整个过程篮球初、末状态的高度差为h，所以篮球受到的重力做的功为mgh，故选C。 10. 从地面竖直向上抛出一物体，其机械能等于动能Eₖ与重力势能 Ep之和。取地面为重力势能零点，该物体的和 Ep随它离开地面的高度h的变化如图所示。重力加速度取10m/s²。由图中数据可得（　　） A. 物体的质量为1kg B. h=0时， 物体的速率为20m/s C. h=2m时，物体的动能Ek=50J D. 从地面至h=4m，物体的动能减少20J 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据图像知其斜率为 代入图中数据解得，故A错误； BD．时 又因为 解得h=0时，物体的速率为 时 从地面至h=4m，物体的动能减少，故BD错误； C．时，根据图像可知， 则，故C正确。 故选C。 11. 如图所示，某一斜面的顶端到正下方水平面O点的高度为h，斜面与水平面平滑连接。一小木块从斜面的顶端由静止开始滑下，滑到水平面上的A点停下。AO间距x。已知小木块与斜面、水平面间的动摩擦因数均为μ，下面说法正确的是（　　） A. 其他条件不变，仅使斜面倾角增大，则物块会在A 点的左侧停下 B. 其他条件不变，仅使斜面倾角增大，则物块会在A 点的右侧停下 C. 摩擦因数μ可能大于 D. 摩擦因数μ一定等于 【答案】D 【解析】 【详解】设斜面倾角为θ，对木块运动的整个过程，根据动能定理得 解得 可知x与斜面倾角θ的大小无关。且μ一定等于。 故选D。 12. 如图所示，轻质杆的三等分点O固定，杆可绕O点在竖直平面内无摩擦转动，杆左右两端连接质量相等的小球A与B，轻质杆从水平由静止释放至竖直的过程中，不计空气阻力，则（　　） A. A球机械能守恒 B. B球机械能增加 C. 杆对A球、B球都不做功 D. 杆对A球做的功与杆对B球的代数和为零 【答案】D 【解析】 【详解】A．A球机械能增大，故A错误； B．A球机械能增大，则杆对A球做正功，对于A、B系统，机械能守恒，则B球机械能减小，故B错误； C．A球机械能增大，则杆对A球做正功，B球机械能减小，则杆对B球做负功，故C错误； D．对于A、B系统，机械能守恒，则杆对A球做的功与杆对B球的代数和为零，故D正确。 故选D。 二、多项选择题（本大题共4小题，共16分。每小题中可能有多个答案正确，全选正确得4分，有错选或不选得0分；漏选但正确得2分） 13. 如图所示，A、B是质量相等的两个小球，A球从高度为h的固定光滑斜面顶端静止下滑，B球从半径为h的四分之一固定光滑圆弧顶端静止下滑。关于A、B两小球的运动，下列说法正确的是（ ） A. A、B两球运动到各自底端时速度变化量相同 B. A、B两球运动到各自底端时合外力做的功不同 C. B球运动过程中重力的瞬时功率先增大后减小 D. A、B两球下滑过程机械能守恒 【答案】CD 【解析】 【详解】AB．根据动能定理可得 可得 可知两球运动到各自底端时合外力做的功相同；两球运动到各自底端时速度大小相等，但方向不同，则速度变化量大小相等，方向不同，故AB错误； C．重力的瞬时功率为 B球运动过程中的竖直分速度从零先增大后又减小到零，则B球运动过程中重力的瞬时功率先增大后减小，故C正确； D．A、B两球下滑过程，支持力不做功，机械能守恒，D正确。 故选CD。 14. 图甲为一人走楼梯上楼；图乙为人站在自动扶梯上，乘坐扶梯上楼。下列关于力做功的判断正确的是（　　） A. 甲图中支持力对人不做功 B. 甲图中支持力对人做正功 C. 乙图中支持力对人不做功 D. 乙图中支持力对人做正功 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．甲图中支持力的作用点相对地面没有位移，不做功，故A正确，B错误； CD．乙图中支持力竖直向上，与位移夹角是锐角，做正功，C错误，D正确。 故选AD。 15. 把一小球放在竖立的轻弹簧上，并把小球往下按至A的位置，如图甲所示。迅速松手后，弹簧把小球弹起，小球升至最高位置C（如图乙所示），途中经过位置B 时弹簧正好处于自由状态。弹簧的质量和空气的阻力均可忽略，g取10m/s2，则下面说法正确的是（　　） A. 从位置A 至位置B，小球的机械能守恒 B. 从位置A至位置B，小球的重力势能增加，动能先增加再减小 C. 从位置B至位置C，小球的机械能减小 D. 小球的重力势能和弹簧的弹性势能之和最小的位置处，小球所受合力为0 【答案】BD 【解析】 【详解】A．从位置A 至位置B，弹簧弹力对小球做正功，则小球的机械能增加，A错误； B．从位置A至位置B，小球的高度增加，则重力势能增加，弹力先大于重力后小于重力，加速度先向上后向下，即速度先增加后减小，即动能先增加再减小，B正确； C．从位置B至位置C，只有重力对小球做功，则小球的机械能守恒，C错误； D．因小球和弹簧组成的系统只有重力和弹力做功，则系统的动能、重力势能和弹性势能之和守恒；可知小球的重力势能和弹簧的弹性势能之和最小的位置应该是动能最大的位置，小球的加速度为零，即所受合力为0，D正确。 故选BD。 16. 如图所示，固定于竖直平面内的光滑大圆环上套有一个质量为m的小环，小环从大圆环顶端P点由静止开始自由下滑，设小环与圆心O的连线跟竖直方向的夹角为θ，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 当小环经过圆上某点且满足θ=60°时，小环的速度大小为 B. 当小环经过圆上某点且满足θ=90°时，小环受到的合外力指向圆心 C. 当小环经过圆上某点且满足θ=120°时，小环的加速度为 D. 当小环经过圆上某点且满足θ=180°时，小环受到的弹力为5mg 【答案】CD 【解析】 【详解】A．设大圆环半径为R，根据机械能守恒定律得 解得 由于，可得，故A错误； B．当小环经过圆上某点且满足θ=90°时，小环受到重力和水平方向的弹力，则小环受到的合外力没有指向圆心，故B错误； C．当小环经过圆上某点且满足θ=120°时，可知小环的速度大小为 此时小环受重力和弹力，则切向加速度为 向心加速度为 则小环的加速度为，故C正确； D．当小环经过圆上某点且满足θ=180°时，可知小环到达最低点的速度大小为 由牛顿第二定律有 可知小环受到的弹力为，故D正确。 故选CD。 三、实验题（共14分） 17. 在“验证机械能守恒定律”实验中，小王用如图甲所示的装置，让重物从静止开始下落，打出一条清晰的纸带，其中的一部分如图乙所示。O点是打下的第一个点，A、B和C为另外三个连续打下的点。已知交流电频率为50Hz，重物质量为100g，当地重力加速度g=9.80m/s²，则从O点到B点，重物的重力势能变化量的绝对值 ___________J、C点的动能 Ekc=___________J（计算结果均保留3位有效数字）。比较 Ekc与|△Ep|的大小，出现这一结果的原因可能是 ___________（单选）。 A.工作电压偏高 B.存在空气阻力和摩擦力 C.接通电源前释放了纸带 【答案】 ①. ②. ③. B 【解析】 【详解】[1]从O点到B点，重物的重力势能变化量的绝对值 [2]C点的速度 C点的动能 [3] EkC比|△Ep|明显偏小，其原因是重物下落过程中存在空气阻力和摩擦力，故选B。 18. 某实验小组用气垫导轨做验证机械能守恒实验，装置如图所示。实验的主要步骤有： A.将气垫导轨放在水平桌面上并调至水平； B.测出挡光条的宽度d； C.分别测出托盘与砝码的总质量m₁ D.将滑块移至图示位置，测出挡光条到光电门的距离L； E．由静止释放滑块，读出挡光条通过光电门的时间t； F.改变挡光条到光电门的距离，重复步骤D、E，测出多组L和t。 已知重力加速度为g，请回答下列问题： （1）本实验___________测量滑块的质量m₂。（选填“需要”、“不需要”） （2）若某次测得挡光条到光电门的距离为L，挡光条通过光电门的时间为t，滑块由静止释放至光电门的过程，系统的重力势能减少了___________；若系统机械能守恒，应满足___________。（用题目中各测量量符号表示） （3）多次改变挡光条到光电门的距离，重复步骤D、E，测出多组L和t，作出L随的变化图像如图所示，图线为过坐标原点的直线，如果砝码带动滑块运动过程中机械能守恒，则当地的重力加速度g的大小可以表示为（　　） A. B. C. D. 【答案】（1）需要 （2） ①. ②. （3）C 【解析】 【小问1详解】 本实验验证系统的机械能守恒，则滑块的质量m₂不能约掉，即需要测量滑块的质量； 【小问2详解】 [1]滑块由静止释放至光电门的过程，系统的重力势能减少了 [2]根据极短时间的平均速度等于瞬时速度，滑块通过光电门时速度大小为 系统动能增加了 系统机械能守恒有 则系统机械能守恒成立的表达式是 【小问3详解】 系统机械能守恒成立的表达式是 整理得 图像的斜率为 解得当地的重力加速度大小为。 故选C。 五、解答题（共28分） 19. 如图所示是一则安全警示广告，描述了高空坠物对人伤害的严重性。小王同学用下面的实例来检验广告词的科学性：使一个鸡蛋从8楼的窗台自由下落到地面。经测量鸡蛋质量约50g，8层楼高约20米，与地面接触时间约为0.02s。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s²。求： （1）鸡蛋下落到地面时的动量的大小； （2）地面对鸡蛋平均作用力的大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 鸡蛋做自由落体运动有 解得v==20m/s 则落地的动量大小为 【小问2详解】 设向上为正方向，对鸡蛋根据动量定理可知 解得 20. 如图所示，质量分别为2kg的物体静止放置在水平地面上A 位置，在恒定外力F=10N的作用下向右运动，当物块运动到B处后撤掉外力F，物体滑行一段距离后停在了C处。已知地面和物体之间的摩擦因数μ=0.2，，F与水平方向夹角θ=37°，物块可看作质点，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求 （1）外力F对物体做了多少功？ （2）AB段物体克服摩擦力做了多少功？ （3）BC两点间的距离为多大？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 外力F对物体做功为，解得 【小问2详解】 由，可得 AB段物体克服摩擦力做功为，解得 【小问3详解】 全过程应用动能定理，解得 21. 如图甲，长木板A放在光滑的水平面上，质量为m=3kg的另一木块B可看作质点，以水平速度 v0=2m/s滑上原来静止的长木板A的表面。由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化情况如图乙所示，（g取10m/s2）。求： （1）木板的质量和A、B间的摩擦因数μ; （2）摩擦力对A和B做的总功。 【答案】（1）3kg，0.1 （2） 【解析】 【小问1详解】 根据v-t图象可知，0-1s内A和B的加速度大小相等，而A、B受到的合力大小都等于A、B之间的滑动摩擦力，根据牛顿第二定律可知，A、B的质量相等，则A的质量为M=3kg； 由图像可知，B做减速运动的加速度大小为 对B根据牛顿第二定律可知 可得 【小问2详解】 摩擦力对B做负功，对A做正功，则摩擦力对A、B做的总功 22. 某品牌的电动汽车，它的额定功率为60kW，可以达到的最大速度为108km/h，在平直公路上以 恒定加速度启动汽车，当汽车功率达到额定功率后，继续以额定功率加速至最大速度，整个启动阶段持续50s。已知汽车运动过程中受到的阻力恒定，驾驶员和汽车的总质量为1000kg，重力加速度 求： （1）汽车加速过程中受到多大的阻力？ （2）匀加速阶段持续的时间？ （3）整个启动过程汽车运动的距离约为多少？ 【答案】（1）2000 N （2）20 s （3）975 m 【解析】 【小问1详解】 当牵引力F=f时，汽车达到最大速度，根据P=Fv 得 【小问2详解】 根据牛顿第二定律F−f=ma 解得匀加速阶段牵引力 匀加速阶段最大速度 匀加速阶段持续的时间 【小问3详解】 匀加速阶段位移 根据动能定理可知 整个启动过程汽车运动的距离约为 23. 如图所示，固定斜面BC的倾角，半径的光滑四分之一圆弧CD与斜面平滑连接于C点，圆心O在C点的正下方。小物块（视为质点）以的初速度从A点水平抛出，到达斜面顶端B点时，其速度方向恰好沿斜面向下，小物块到达C点时速度大小恰好等于在B点时的速度大小的，方向水平向右。小物块滑上圆弧轨道CD后，滑到P点时脱离轨道。已知小物块的质量，斜面BC长，取重力加速度大小，不计空气阻力，求： （1）小物块从A点运动到B点，水平方向的位移x； （2）小物块沿斜面BC下滑过程中克服阻力做的功； （3）P点到OD的高度h。 【答案】（1）1.2m；（2）9.6J；（3）0.5m 【解析】 【详解】（1）小物块从A到B做平抛运动，至B点时速度恰好沿斜面向下，则竖直方向的速度为 解得 则水平方向的位移为 （2）小物块在B点的速度为 则小物块在C点的速度为 从B到C，根据动能定理有 代入数据解得 （3）小物块在滑到P点时脱离轨道，则有 小物块从C到P，根据动能定理有 且由几何关系有 联立并代入数据解得 h=0.5m 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $