精品解析：福建厦门双十中学2024-2025学年高一下学期期中物理试题

2024级高一下学期期中考试（物理） 考试时间：75分钟；试卷总分：100分 班级：__________ 学号：__________ 姓名：_____________ 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分；在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 唐代诗人丁仙芝的诗句“更闻枫叶下，淅沥度秋声”，通过枫叶掉落的淅沥声，带来了秋天的讯息。如图为枫叶在秋风中下落的景色，若其中一片枫叶从高度为6m的树枝上由静止飘落，经3s落到水平地面上，取重力加速度大小为。则该枫叶（ ） A. 下落过程做自由落体运动 B. 落地时速度大小一定为 C. 在竖直方向上运动的平均速度大小为 D. 在下落过程中机械能守恒 【答案】C 【解析】 【详解】AD．枫叶下落的平均加速度大小为，根据 可得 可知枫叶下落过程不是做自由落体运动，由于受到阻力作用，在下落过程中机械能不守恒，故AD错误； B．枫叶落地时速度大小满足 故B错误； C．枫叶在竖直方向上运动的平均速度大小为 故选C。 2. 为了使赛车快速安全通过弯道，有些赛道转弯处通常设计成赛道表面外侧高，内侧低。某赛道急转弯处是一圆弧，赛道表面倾角为θ，如图所示，当赛车行驶的速率为v时，恰好没有向赛道内、外两侧滑动的趋势。则在该弯道处（　　） A. 赛车受到重力、支持力和向心力 B. 赛车所需的向心力等于其所受地面的支持力 C. 车速只要略高于v，车辆便会立即向弯道外侧滑动 D. 若弯道半径不变，设计的θ角变小，则v的值变小 【答案】D 【解析】 【详解】A．赛车受到重力和支持力，这两个力的合力提供向心力，A错误； B．赛车所需的向心力等于其所受地面的支持力的水平分力，B错误； C．车速只要略高于v，车辆便会立即有向弯道外侧滑动的趋势，C错误； D．根据牛顿第二定律得 解得 若弯道半径不变，设计的θ角变小，则v的值变小，D正确。 故选D。 3. 我省是农业大省，已广泛使用无人机进行农作物的监测和喷洒。某次监测无人机（可视为质点）在飞行过程中，水平方向的速度vx与飞行时间t的关系如图甲所示，竖直方向以1.5 m/s的速度向上做匀速直线运动，关于无人机的运动，下列说法正确的是（　　） A. 0~1 s内无人机的位移大小为1.875 m B. 1 s末无人机的加速度大小为0.75 m/s2 C. 1 s末无人机的速度大小为 D. 无人机的运动轨迹是图乙中的抛物线P 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图甲可知，无人机水平方向加速度 0~1 s内无人机的水平位移为 0~1 s内无人机的竖直位移为 0~1 s内无人机的位移为m 故A错误； B．无人机的加速度一直不变，故1 s末无人机的加速度大小为0.75 m/s2，故B正确； C．1 s末无人机的水平方向速度大小为 1 s末无人机的速度大小为 故C错误； D．因无人机具有x轴正方向的加速度，故合力沿x轴正方向，轨迹的弯曲方向指向合力方向，无人机的运动轨迹是图乙中的抛物线Q，故D错误。 故选B。 4. 某汽车在一条平直的道路上等交通信号灯，司机看到红灯熄灭后立即以恒定的牵引力F启动汽车，时刻达到额定功率后保持功率不变继续行驶，在运动时间t内汽车牵引力做的功为W，其图像如图所示。已知汽车的质量为m，汽车在行驶过程中受到的阻力恒定，下列说法正确的是（　　） A. 汽车的额定功率为P B. 时间内，汽车的平均功率为 C. 汽车在行驶过程中受到的阻力为 D. 汽车在行驶过程中所能达到的最大速度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．汽车匀加速运动时 可得 由图像可知 可得 可得 选项A错误； B．在时间内，汽车位移 牵引力做功 平均功率为 选项B错误； C．根据 其中 解得 选项C错误； D．当牵引力与阻力相等时加速度为零，此时速度最大，则汽车在行驶过程中所能达到的最大速度为 选项D正确。 故选D。 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分；在每小题给出的四个选项中，只有两项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全得3分，有选错得0分。 5. 如图，某同学用玻璃杯扣住乒乓球快速摇晃，使球在杯壁内侧转动而不掉下来。若乒乓球近似在水平面上做匀速圆周运动，杯子侧壁与竖直方向的夹角约为，忽略摩擦力和空气阻力，则乒乓球（　　） A. 所需的向心力方向不变 B. 所需的向心力大小不变 C. 所需的向心力小于弹力 D. 所需的向心力大于弹力 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．对小球进行受力分析，如图所示 则小球的向心力为 可知向心力的大小不变，方向时刻变化，故A错误，B正确； CD．由受力分析，可得小球受到的弹力为 因，所以所需的向心力小于弹力，故C正确，D错误。 故选BC。 6. 如图所示为自行车的传动装置示意图，已知链轮的半径，飞轮的半径，后轮的半径，、、分别为链轮、飞轮和后轮边缘上的点。若脚蹬匀速转动一圈所需要的时间为，则在自行车匀速前进的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 、、三点的向心加速度大小之比为1∶2∶12 B. 、、三点的线速度大小之比为1∶2∶6 C. 链轮、飞轮和后轮的角速度大小之比为2∶1∶1 D. 自行车前进的速度大小约为 【答案】AD 【解析】 【详解】 脚蹬和链轮同轴，因此链轮的周期，角速度 链条传动：A（链轮边缘）、B（飞轮边缘）线速度大小相等，即 同轴转动：B（飞轮）、C（后轮）角速度相等， C．由， 可得​，代入、 可得​ 又​ 因此链轮、飞轮、后轮角速度之比为，故C错误； B．根据​，​，​ 代入数值可得，故B错误； A．向心加速度，代入比例关系：，故A正确； D．自行车前进速度等于后轮边缘的线速度，代入数值：，故D正确。 故选AD 。 7. 如图所示，在一次乒乓球对决赛中，我国选手以一记漂亮的扣杀，使乒乓球擦网而过，拿下关键的一分．假设该次扣杀中，乒乓球做平抛运动，且扣杀位置距台面的高度与球网高度的比值为4:3，则从扣杀到乒乓球落至球台的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 乒乓球的加速度逐渐增大 B. 擦网前乒乓球的速度变化量等于擦网至落在球台过程中乒乓球的速度变化量 C. 扣杀位置到球网的水平距离与乒乓球落点到球网的水平距离之比为1:1 D. 擦网时乒乓球的速度大小与落到球台时乒乓球的速度大小之比为1:2 【答案】BC 【解析】 【详解】A．乒乓球做平抛运动，加速度等于重力加速度，保持不变，故A错误； B．设乒乓球扣杀位置到球网上端的高度为h1，球网的高度为h2，由题意可知 故由竖直方向上知，乒乓球由扣杀位置运动到球网上端所用时间等于其由球网上端运动到球台所用的时间，则由知，擦网前乒乓球的速度变化量等于擦网至落在球台过程中乒乓球的速度变化量，故B正确； C．由水平位移知，扣杀位置到球网的水平距离等于乒乓球落点到球网的水平距离，故C正确； D．由可知，擦网时乒乓球在竖直方向的速度与落到球台时在竖直方向的速度大小之比为1:2，则由可知，擦网时乒乓球的速度大小与落到球台时乒乓球的速度大小之比不为1:2，故D错误。 故选BC。 8. 如图所示，两固定直杆相互靠近且异面相交成角，质量均为m的两个滑块A、B分别套在水平直杆和倾斜直杆上，两直杆足够长且忽略两直杆间的垂直距离，A、B通过铰链用长度为的刚性轻杆相连，初始时轻杆与水平直杆垂直，连接。现使滑块B以初速度沿倾斜杆上滑，并使A沿水平直杆由静止向右滑动，不计一切摩擦，滑块A、B视为质点，，下列说法正确的是（　　） A. A、B组成的系统机械能守恒 B. A到达最右端时，B的速度为零 C. 当B到达A所在的水平面时，A的速度大小为 D. B到达最高点时距离出发点的竖直高度为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．不计一切摩擦，在运动的过程中，A、B组成的系统只有重力做功，系统机械能守恒，故A正确； B．当A在最右端时，轻杆与斜杆垂直，所以此时，A的速度为零，B有沿着斜杆的速度，B错误； C．当B到达A所在的水平面时，设A、B速度分别为，根据A、B沿刚性轻杆方向分速度大小相等，有 由系统的机械能守恒得 解得 C错误； D．B到达最高点时，沿杆方向速度为零，所以A、B速度均为零，根据机械能守恒定律，有 解得 D正确。 故选AD。 三、填空题：共8分 9. 如图，水平传送带顺时针匀速运转，速度大小为2m/s。质量为1.5kg的货箱无初速度放上传送带，经过0.5s时间，货箱与传送带恰好相对静止。取重力加速度，则货箱与传送带之间的动摩擦因数为____________，因摩擦产生的热量为__________J。 【答案】 ①. 0.4 ②. 3 【解析】 【详解】[1]货箱在摩擦力的作用下加速运动，根据牛顿第二定律可得 又 代入数据，解得 [2]根据摩擦力产生热量的公式，即 又 代入数据，解得 故可得因摩擦产生的热量为 10. 将小石片向水面快速抛出，石片在水面上一跳一跳地飞向远方，俗称“打水漂”。如图所示，若石片从距水面高度为h处水平抛出，第一次接触水面时的速度方向与水面的夹角为θ，不计空气阻力，重力加速度大小为g，则石片从抛出到第一接触水面的时间为_______，抛出石片的初速度大小为_______。若第一次反弹后竖直速度大小减小为即将接触水面瞬间竖直速度大小的一半，则石片第一次反弹后上升的最大高度为_______。 【答案】 ①. ②. ③. 【解析】 【详解】[1]根据平抛运动规律，在竖直方向有 解得 [2] 石片第一次接触水面时的竖直方向的速度为 由题知，石片第一次接触水面时的速度方向与水面的夹角为θ，则有 解得抛出石片的初速度大小为 [3]若第一次反弹后竖直速度大小减小为即将接触水面瞬间竖直速度大小的一半，则有 则石片第一次反弹后上升的最大高度为 四、实验题：共18分 11. 用如图甲所示的实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒，m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。如图乙给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，打点计时器所用交流电的频率为50Hz，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图乙所示。已知m1=50g、m2=150g，则：（结果均保留两位有效数字） （1）在打下第“0”到打下第“5”点的过程中系统动能的增量ΔEk=______J，系统势能的减少量ΔEp=______J。（取当地的重力加速度g=10m/s2）通过比较可以得出结论______。 （2）若某同学作出图像如图丙所示，则当地的重力加速度g=______m/s2。 【答案】（1） ①. 0.58 ②. 0.60 ③. 在误差范围内，m1，m2组成的系统机械能守恒 （2）9.7 【解析】 【小问1详解】 [1]由于打点计时器所用交流电的频率为50Hz，每相邻两计数点间还有4个点，则相邻计数点之间的时间间隔 打下第“5”点的速度 则在打下第“0”到打下第“5”点的过程中系统动能的增量为 [2]打下第“0”到打下第“5”点的过程的位移的大小 则系统势能的减少量 [3]结合上述，减小的重力势能近似等于增大的动能，可以得出结论为：在误差允许范围内，m1，m2组成的系统机械能守恒 【小问2详解】 由机械能守恒定律得 变形得 结合图像有 解得 12. 在“研究小球做平抛运动的规律”的实验中： （1）如图甲所示的实验中，观察到两球同时落地，说明平抛运动在竖直方向做_____________；如图乙所示的实验：将两个光滑斜轨道固定在同一竖直面内，滑道末端水平，把两个质量相等的小钢球，从斜面的相同高度由静止同时释放，观察到球1落到水平板上并击中球2，这说明平抛运动在水平方向做_________； （2）该同学用频闪照相机拍拟到如图所示的小球平抛运动的照片，照片中小方格的边长，小球在平抛运动中的几个位置如图中的、、、所示，则照相机每隔_________曝光一次，小球平抛初速度为___________m/s（当地重力加速度大小）。 （3）某同学用如甲图所示的装置进行实验。下列操作中，必要的是_____________。 A. 通过调节使斜槽末端保持水平 B. 每次都需要从不同位置由静止释放小球 C. 通过调节使木板保持竖直 D. 尽可能减小斜槽与小球之间的摩擦 （4）该同学得到的痕迹点如图乙所示，其中一个偏差较大的点产生的原因，可能是该次实验时_________。 A. 小球释放的高度偏高 B. 小球释放的高度偏低 C. 小球没有被静止释放 D. 挡板未水平放置 【答案】（1） ①. 自由落体运动 ②. 匀速直线运动 （2） ①. ②. （3）AC （4）AC 【解析】 【小问1详解】 [1]用小锤打击弹性金属片，B球就水平飞出，同时A球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动； [2]因为观察到的现象是球1落到水平木板上击中球2，可知球1在水平方向上的运动规律与球2相同，即平抛运动在水平方向上做匀速直线运动。 【小问2详解】 [1]在竖直方向上，根据匀变速直线运动的规律可得 解得 [2]在水平方向，根据匀速直线运动可得 【小问3详解】 A．通过调节使斜槽末端保持水平，这样才能保证小球离开斜槽后做平抛运动，该操作必要。 B．每次应从同一位置由静止释放小球，这样才能保证每次平抛的初速度相同，而不是从不同位置，该操作不必要。 C．通过调节使木板保持竖直，方便记录小球的运动轨迹，该操作必要。 D．斜槽与小球之间的摩擦对本实验没有影响，只要保证小球每次从同一位置由静止释放即可，该操作不必要。 故选AC。 【小问4详解】 通过图像可知这个偏差较大的点的水平位移明显大于正常点，说明小球离开斜槽时初速度变大；故可能得原因为“小球释放的高度偏高”或“小球没有被静止释放”；而如果“挡板未水平放置”会导致所有点发生偏移，而不仅仅是某一个点。 故选AC。 五、解答题：共34分 13. 如图所示，质量为m的小物块在粗糙水平桌面上做直线运动，经距离L后以速度v飞离桌面，最终落到水平地面上，已知L=1.4m，v=3.0m/s，m=0.10kg，物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.25，桌面高h=0.45m。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，求： （1）小物块落地点距飞出点的水平距离x； （2）小物块落地时的速度v1； （3）小物块初速度v0的大小。 【答案】（1）0.9m；（2）3m/s，与水平方向夹角45°；（3） 【解析】 【分析】 【详解】(1)由平抛规律可得，在水平方向有 x=vt 在竖直方向有 联立解得 t=0.3s，x=0.9m (2)物块落地时的竖直速度为 =gt=3m/s 所以落地时速度大小为 m/s 速度方向与水平方向的夹角满足 可得 θ=45° 即小物块落地时的速度大小为，方向斜向下与水平方向夹角45°。 (3)物块在桌面上运动过程由动能定理应可得 解得 14. 如图甲所示，一根不可伸长的轻绳穿过一竖直固定的光滑细管，两端系有小球A、B。A球的质量为，对A施加一水平向右的拉力F（F未知），当时，系统正好处于静止状态，球A到管顶之间的距离为L。空气阻力不计，，重力加速度为g。 （1）求球B质量的； （2）撤去拉力F，为保证球B的位置和角不变，可使球A绕中心轴以角速度ω匀速转动，如图乙所示，求； （3）撤去拉力F，使球A绕中心轴以角速度匀速转动，测出球B相对于原来的位置，高度变化了，求。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 B球处于平衡状态，轻绳上的张力 A球处于平衡状态，由平衡条件有 解得 【小问2详解】 A球匀速转动，对A分析可知，在水平方向 其中 解得 【小问3详解】 设稳定后A球到上管口的绳长为，A球相连的绳与竖直方向上夹角为，对A分析，在水平方向上 在竖直方向上 其中 解得， 由此可知，当A球和B球的质量不变时，A球相连的绳与竖直方向上夹角保持不变；仅增大A球的角速度时，A球到上管口的绳长会缩短，所以B球相对于原来的位置应该下降了，那么此时 代入解得 15. 如图所示，倾角θ＝30°、足够长的斜面底端固定有挡板P，轻质弹簧一端固定在挡板P上，另一端拴接着物块C，物块B粘连着物块C。斜面右上端M处与半径R＝4.8 m的光滑圆弧轨道连接，圆弧轨道的圆心O在斜面的延长线上，圆弧上N点在圆心O的正下方，∠MON＝60°。M处固定有一光滑轻质滑轮，用跨过滑轮的轻质细绳将物块B与小球A相连，初始时刻小球A锁定在M点。斜面上的弹簧、细绳始终与斜面平行，初始时细绳恰好绷直而无张力，弹簧处于压缩状态，B、C恰好不上滑。已知小球A、物块B、物块C的质量分别为、、，物块B、C与斜面间的动摩擦因数均为，接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧的弹性势能表达式，其中弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量，弹簧始终处于弹性限度范围内，取重力加速度大小。 （1）求初始时弹簧的弹性势能； （2）某时刻解除小球A的锁定，小球A由静止开始运动，求小球A运动到N点时物块B的速度大小； （3）在第（2）问条件下，小球A经过N点时剪断细绳且物块B、C不再粘连，该瞬间物块B、C的速度不变，求物块B、C静止时两者之间的距离d。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）对物块B、C整体受力分析，有 其中 此时弹簧的弹性势能 解得 （2）小球A运动到N点时物块B、C沿斜面上滑距离 可知此时弹簧恰好处于原长位置； 由能量守恒定律有 其中 解得 （3）剪断细绳瞬间，对物块B、C整体有 对物块B有 解得 可知该瞬间物块B、C分离； 从物块B、C分离到物块B速度减为0，有 解得 从物块B、C分离到物块C速度减为0，有 解得 由于 物块B、C的速度为0时均能静止 由此可知物块B、C静止时距离 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024级高一下学期期中考试（物理） 考试时间：75分钟；试卷总分：100分 班级：__________ 学号：__________ 姓名：_____________ 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分；在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 唐代诗人丁仙芝的诗句“更闻枫叶下，淅沥度秋声”，通过枫叶掉落的淅沥声，带来了秋天的讯息。如图为枫叶在秋风中下落的景色，若其中一片枫叶从高度为6m的树枝上由静止飘落，经3s落到水平地面上，取重力加速度大小为。则该枫叶（ ） A. 下落过程做自由落体运动 B. 落地时速度大小一定为 C. 在竖直方向上运动的平均速度大小为 D. 在下落过程中机械能守恒 2. 为了使赛车快速安全通过弯道，有些赛道转弯处通常设计成赛道表面外侧高，内侧低。某赛道急转弯处是一圆弧，赛道表面倾角为θ，如图所示，当赛车行驶的速率为v时，恰好没有向赛道内、外两侧滑动的趋势。则在该弯道处（　　） A. 赛车受到重力、支持力和向心力 B. 赛车所需的向心力等于其所受地面的支持力 C. 车速只要略高于v，车辆便会立即向弯道外侧滑动 D. 若弯道半径不变，设计的θ角变小，则v的值变小 3. 我省是农业大省，已广泛使用无人机进行农作物的监测和喷洒。某次监测无人机（可视为质点）在飞行过程中，水平方向的速度vx与飞行时间t的关系如图甲所示，竖直方向以1.5 m/s的速度向上做匀速直线运动，关于无人机的运动，下列说法正确的是（　　） A. 0~1 s内无人机的位移大小为1.875 m B. 1 s末无人机的加速度大小为0.75 m/s2 C. 1 s末无人机的速度大小为 D. 无人机的运动轨迹是图乙中的抛物线P 4. 某汽车在一条平直的道路上等交通信号灯，司机看到红灯熄灭后立即以恒定的牵引力F启动汽车，时刻达到额定功率后保持功率不变继续行驶，在运动时间t内汽车牵引力做的功为W，其图像如图所示。已知汽车的质量为m，汽车在行驶过程中受到的阻力恒定，下列说法正确的是（　　） A. 汽车的额定功率为P B. 时间内，汽车的平均功率为 C. 汽车在行驶过程中受到的阻力为 D. 汽车在行驶过程中所能达到的最大速度为 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分；在每小题给出的四个选项中，只有两项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全得3分，有选错得0分。 5. 如图，某同学用玻璃杯扣住乒乓球快速摇晃，使球在杯壁内侧转动而不掉下来。若乒乓球近似在水平面上做匀速圆周运动，杯子侧壁与竖直方向的夹角约为，忽略摩擦力和空气阻力，则乒乓球（　　） A. 所需的向心力方向不变 B. 所需的向心力大小不变 C. 所需的向心力小于弹力 D. 所需的向心力大于弹力 6. 如图所示为自行车的传动装置示意图，已知链轮的半径，飞轮的半径，后轮的半径，、、分别为链轮、飞轮和后轮边缘上的点。若脚蹬匀速转动一圈所需要的时间为，则在自行车匀速前进的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 、、三点的向心加速度大小之比为1∶2∶12 B. 、、三点的线速度大小之比为1∶2∶6 C. 链轮、飞轮和后轮的角速度大小之比为2∶1∶1 D. 自行车前进的速度大小约为 7. 如图所示，在一次乒乓球对决赛中，我国选手以一记漂亮的扣杀，使乒乓球擦网而过，拿下关键的一分．假设该次扣杀中，乒乓球做平抛运动，且扣杀位置距台面的高度与球网高度的比值为4:3，则从扣杀到乒乓球落至球台的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 乒乓球的加速度逐渐增大 B. 擦网前乒乓球的速度变化量等于擦网至落在球台过程中乒乓球的速度变化量 C. 扣杀位置到球网的水平距离与乒乓球落点到球网的水平距离之比为1:1 D. 擦网时乒乓球的速度大小与落到球台时乒乓球的速度大小之比为1:2 8. 如图所示，两固定直杆相互靠近且异面相交成角，质量均为m的两个滑块A、B分别套在水平直杆和倾斜直杆上，两直杆足够长且忽略两直杆间的垂直距离，A、B通过铰链用长度为的刚性轻杆相连，初始时轻杆与水平直杆垂直，连接。现使滑块B以初速度沿倾斜杆上滑，并使A沿水平直杆由静止向右滑动，不计一切摩擦，滑块A、B视为质点，，下列说法正确的是（　　） A. A、B组成的系统机械能守恒 B. A到达最右端时，B的速度为零 C. 当B到达A所在的水平面时，A的速度大小为 D. B到达最高点时距离出发点的竖直高度为 三、填空题：共8分 9. 如图，水平传送带顺时针匀速运转，速度大小为2m/s。质量为1.5kg的货箱无初速度放上传送带，经过0.5s时间，货箱与传送带恰好相对静止。取重力加速度，则货箱与传送带之间的动摩擦因数为____________，因摩擦产生的热量为__________J。 10. 将小石片向水面快速抛出，石片在水面上一跳一跳地飞向远方，俗称“打水漂”。如图所示，若石片从距水面高度为h处水平抛出，第一次接触水面时的速度方向与水面的夹角为θ，不计空气阻力，重力加速度大小为g，则石片从抛出到第一接触水面的时间为_______，抛出石片的初速度大小为_______。若第一次反弹后竖直速度大小减小为即将接触水面瞬间竖直速度大小的一半，则石片第一次反弹后上升的最大高度为_______。 四、实验题：共18分 11. 用如图甲所示的实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒，m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。如图乙给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，打点计时器所用交流电的频率为50Hz，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图乙所示。已知m1=50g、m2=150g，则：（结果均保留两位有效数字） （1）在打下第“0”到打下第“5”点的过程中系统动能的增量ΔEk=______J，系统势能的减少量ΔEp=______J。（取当地的重力加速度g=10m/s2）通过比较可以得出结论______。 （2）若某同学作出图像如图丙所示，则当地的重力加速度g=______m/s2。 12. 在“研究小球做平抛运动的规律”的实验中： （1）如图甲所示的实验中，观察到两球同时落地，说明平抛运动在竖直方向做_____________；如图乙所示的实验：将两个光滑斜轨道固定在同一竖直面内，滑道末端水平，把两个质量相等的小钢球，从斜面的相同高度由静止同时释放，观察到球1落到水平板上并击中球2，这说明平抛运动在水平方向做_________； （2）该同学用频闪照相机拍拟到如图所示的小球平抛运动的照片，照片中小方格的边长，小球在平抛运动中的几个位置如图中的、、、所示，则照相机每隔_________曝光一次，小球平抛初速度为___________m/s（当地重力加速度大小）。 （3）某同学用如甲图所示的装置进行实验。下列操作中，必要的是_____________。 A. 通过调节使斜槽末端保持水平 B. 每次都需要从不同位置由静止释放小球 C. 通过调节使木板保持竖直 D. 尽可能减小斜槽与小球之间的摩擦 （4）该同学得到的痕迹点如图乙所示，其中一个偏差较大的点产生的原因，可能是该次实验时_________。 A. 小球释放的高度偏高 B. 小球释放的高度偏低 C. 小球没有被静止释放 D. 挡板未水平放置 五、解答题：共34分 13. 如图所示，质量为m的小物块在粗糙水平桌面上做直线运动，经距离L后以速度v飞离桌面，最终落到水平地面上，已知L=1.4m，v=3.0m/s，m=0.10kg，物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.25，桌面高h=0.45m。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，求： （1）小物块落地点距飞出点的水平距离x； （2）小物块落地时的速度v1； （3）小物块初速度v0的大小。 14. 如图甲所示，一根不可伸长的轻绳穿过一竖直固定的光滑细管，两端系有小球A、B。A球的质量为，对A施加一水平向右的拉力F（F未知），当时，系统正好处于静止状态，球A到管顶之间的距离为L。空气阻力不计，，重力加速度为g。 （1）求球B质量的； （2）撤去拉力F，为保证球B的位置和角不变，可使球A绕中心轴以角速度ω匀速转动，如图乙所示，求； （3）撤去拉力F，使球A绕中心轴以角速度匀速转动，测出球B相对于原来的位置，高度变化了，求。 15. 如图所示，倾角θ＝30°、足够长的斜面底端固定有挡板P，轻质弹簧一端固定在挡板P上，另一端拴接着物块C，物块B粘连着物块C。斜面右上端M处与半径R＝4.8 m的光滑圆弧轨道连接，圆弧轨道的圆心O在斜面的延长线上，圆弧上N点在圆心O的正下方，∠MON＝60°。M处固定有一光滑轻质滑轮，用跨过滑轮的轻质细绳将物块B与小球A相连，初始时刻小球A锁定在M点。斜面上的弹簧、细绳始终与斜面平行，初始时细绳恰好绷直而无张力，弹簧处于压缩状态，B、C恰好不上滑。已知小球A、物块B、物块C的质量分别为、、，物块B、C与斜面间的动摩擦因数均为，接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧的弹性势能表达式，其中弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量，弹簧始终处于弹性限度范围内，取重力加速度大小。 （1）求初始时弹簧的弹性势能； （2）某时刻解除小球A的锁定，小球A由静止开始运动，求小球A运动到N点时物块B的速度大小； （3）在第（2）问条件下，小球A经过N点时剪断细绳且物块B、C不再粘连，该瞬间物块B、C的速度不变，求物块B、C静止时两者之间的距离d。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $