精品解析：福建省厦门一中2024-2025学年高一下学期6月月考物理试题

厦门一中2024级高一年物理6月月考卷 （满分100分 考试时间75min） 一、单项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题只有一个选项符合题目要求） 1. 双人滑运动员在光滑的水平冰面上做表演，甲运动员给乙运动员一个水平恒力F，乙运动员在冰面上完成了一段优美的弧线MN。vM与vN正好成90°角，则此过程中，乙运动员受到甲运动员的恒力可能是图中的（ ） A. F1 B. F2 C. F3 D. F4 2. “长征七号”A运载火箭于2023年1月9日在中国文昌航天发射场点火升空，托举“实践二十三号”卫星直冲云霄，随后卫星进入预定轨道，发射取得圆满成功。已知地球表面的重力加速度大小为g，地球的半径为R，“实践二十三号”卫星距地面的高度为h（h小于静止卫星距地面的高度），入轨后绕地球做匀速圆周运动，则（ ） A. 该卫星的线速度大小大于7.9km/s B. 该卫星的动能大于静止卫星的动能 C. 该卫星的加速度大小等于g D. 该卫星的角速度大小大于静止卫星的角速度 3. 小龙同学为参加自行车比赛在操场上练习骑车。当他一个人骑车时，脚蹬踏的频率可以达到3Hz，为了增加训练强度，当他让一名同学坐在后座上时，脚蹬踏的频率最多只能达到2Hz，若小龙用力蹬踏自行车时的驱动力功率相同，则小龙单独骑车和载人时所受的阻力之比为（　　） A. 4：9 B. 2：3 C. D. 3：2 4. 如图，汽车从静止开始将质量为的货物从处沿光滑斜面拉到处，此过程中货物上升高度为，到处时定滑轮右侧缆绳与水平方向间的夹角为（），左侧缆绳与斜面间的夹角为，汽车的速度大小为，缆绳质量不计，重力加速度大小为。下列说法正确的是（ ） A. 汽车对缆绳的拉力大于货物对缆绳的拉力 B. 此时货物的速度大小为 C. 以汽车、货物为系统的机械能守恒 D. 汽车克服缆绳做的功大于 二、双项选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两个选项符合题目要求，错选得0分，漏选的3分） 5. 下列关于物理学研究方法的叙述中正确的是（　　） A. 研究物体做抛体运动时，忽略了物体受到的空气阻力是控制变量法 B. 在研究运动的合成与分解时，采用了等效替代法 C. 人们为了研究物体做功的快慢引入了平均功率，平均功率的定义采用了极限法 D. 卡文迪许巧妙地利用扭秤测出了铅球间的万有引力，得到了万有引力常量，实验采用了微小量放大法 6. 投壶是从先秦延续至清末的中国传统礼仪和宴饮游戏，《礼记传》中提到：“投壶，射之细也。宴饮有射以乐宾，以习容而讲艺也。”如图所示，甲、乙两人沿水平方向各投出一支箭，箭尖插入壶中时与水平面的夹角分别为和；已知两支箭质量相同，忽略空气阻力、箭长，壶口大小等因素的影响，，。下列说法正确的是（ ） A. 若两人站在距壶相同水平距离处投壶，乙所投的箭在空中运动时间比甲的长 B. 若两人站在距壶相同水平距离处投壶，甲所投箭的初速度比乙的小 C. 若箭在竖直方向下落的高度相等，则甲所射箭落入壶口时速度比乙小 D. 若箭在竖直方向下落的高度相等，则甲投壶位置距壶的水平距离比乙大 7. 我国设想的登月载人飞船运行轨迹如图所示。飞船在圆形“停泊轨道”的P点加速进入椭圆“过渡轨道”，该轨道离地球表面最近距离为，飞船到达离P点最远距离为L的Q点时，被月球引力“俘获”后，在距月球表面的圆形“绕月轨道”上飞行。已知地球半径为R，月球半径为r，地球表面重力加速度为g（是月球的6倍），飞船在“过渡轨道”运行时忽略月球引力影响。下列说法正确的是（　　） A. 飞船的发射速度大于11.2km/s B. 飞船在“过渡轨道”上P点加速度等于“停泊轨道”上P点的加速度 C. 飞船在“过渡轨道”上的P点运行速度为 D. 飞船从P点运动到Q点的时间为 8. 如图所示，洗衣机内的漏斗状容器可以绕竖直对称轴匀速转动，质量为的物块B放在容器倾斜侧壁上，倾斜侧壁的倾角为，质量也为的物块A贴在竖直侧壁上，A、B与容器侧壁间的动摩擦因数均为，A、B两物块到转轴的距离分别为、，不计物块的大小，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为。下列说法正确的是（ ） A. 要使物块A相对于容器静止，容器转动的角速度满足 B. 要使物块A相对于容器静止，容器转动的角速度满足 C. 要使物块B相对于容器静止，容器转动的角速度满足 D. 要使物块B相对于容器静止，容器转动的角速度满足 三、解答题（共60分，填空题按要求填在答卷的相应空格，计算题规范地解答在答卷空白处） 9. 一位同学在水平面上进行跳远训练，该同学以与水平面成大小为的速度离开地面腾空如图所示，不计空气阻力，取，该同学可视为质点。则该同学到达最高点时的速度大小为___________ ，在空中运动的时间为___________s。（，） 10. 一航空兴趣小组自制一带动力飞行器。该小组开始让飞行器悬停在离地高度处，竖直向下运动过程，测得飞行器所受合力与离地高度关系如图所示。设飞行器总质量为不变，取向下方向为正方向，重力加速度为。飞行器下落过程中，飞行器下降过程中，飞行器动能______（填“增加”或“减小”）了______（用，，表示） 11. 2025年5月29日，我国在酒泉卫星发射中心使用长征四号乙运载火箭，成功将“实践二十六号”卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道。如图所示，a是“实践二十六号”卫星、b是地球同步卫星，均在赤道平面，逆时针方向绕地球运行，此时a、b与地心连线的夹角恰好为。已知地球质量为，半径为，地球自转的角速度为，a卫星的轨道半径为，引力常量为，卫星a的线速度______（选填“大于”“小于”“等于”）卫星b的线速度；从此时起经时间______，a、b第一次相距最近（用、、、、、表示）。 12. 在探究小球做匀速圆周运动所受向心力大小F与小球质量m、角速度和半径r之间关系实验中： （1）小明同学用如图甲所示装置进行实验，转动手柄，使变速塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。小球做圆周运动的向心力由横臂的挡板提供，同时小球对挡板的弹力使弹簧测力筒下降，标尺上露出的红白相间的等分格数之比即为两个小球所受向心力的比值。已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨道半径之比为，在探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时，应选择两个质量相同的小球，分别放在C挡板处与___________（选填“A”或“B”）挡板处，同时选择半径___________（选填“相同”或“不同”）的两个塔轮进行实验。 （2）小强同学用如图乙所示的装置进行实验。一滑块套在水平杆上，力传感器套于竖直杆上并通过一细绳连接滑块，用来测量细线拉力F的大小。滑块随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，滑块上固定一遮光片，其宽度为d，光电门可记录遮光片通过的时间。已知滑块做圆周运动的半径为r、水平杆光滑。根据以上表述，回答以下问题： ①某次转动过程中，遮光片经过光电门时的遮光时间为，则角速度___________（用题中所给物理量符号表示）； ②以F为纵坐标，以为横坐标，在坐标纸中描出数据点作出一条倾斜的直线，若图像的斜率为k，则滑块的质量为___________。（用k、r、d表示） 13. 某同学用如图（a）所示的装置测量物块与水平桌面之间的动摩擦因数。已知物块与固定斜面之间的动摩擦因数为0.2，斜面与水平桌面平滑对接于点，斜面的倾角为。将物块从距点距离为处静止释放，最终物块停在桌面上距点距离为处。多次改变，测量对应的。 （1）为完成本实验，需要选用的器材是______。 A. 天平 B. 弹簧测力计 C. 毫米刻度尺 （2）该同学得到了7组实验数据，如下表所示。在图（b）所示的坐标纸上已经描好了7组数据点，请在答题卡上的坐标纸中作出图像______。 次数 1 2 3 4 5 6 7 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 4.25 8.65 15.00 16.80 23.00 27.80 32.50 （3）由图像可得，物块与桌面之间的动摩擦因数______。（已知重力加速度大小取，，，结果保留2位有效数字） 14. 如图所示，一根长为0.5m的轻质细线，一端系着一个质量为0.8kg的小球（可视为质点），另一端固定在光滑圆锥体顶端，圆锥顶角的一半（，），g取。求： （1）整个系统静止时，小球受到绳子的拉力与圆锥体支持力的大小； （2）当小球随圆锥体围绕其中心轴线一起以做匀速圆周运动时，小球受到绳子的拉力与圆锥体的支持力。 15. 如图所示，质量均为的物块A、B用轻弹簧连接并竖直放置，轻绳绕过分别固定在同一水平面上、两点的定滑轮一端与物块A相连，另一端与质量为的小球C相连，小球C套在水平固定、粗细均匀的光滑直杆上。开始时，小球C锁定在直杆的点，连接小球的轻绳与水平方向的夹角为，物块B对地面的压力恰好为零。某时刻解除对小球C的锁定，同时对小球C施加一个水平向右、大小为的恒力，小球C运动到直杆点时的速度达到最大，与水平方向的夹角也为，点为、两点的中点，、两点间的距离为，点在物块A的正上方，小球C运动过程中轻绳始终处于拉直状态，弹簧始终在弹性限度内。忽略两定滑轮的大小及摩擦，已知重力加速度大小为。求： （1）小球C从点运动到点的过程中，合外力对物块A做的功； （2）小球C运动到点时物块A的速度大小； （3）小球C运动到点时物块A的加速度。 16. 如图甲所示，质量为的小物块从半径为的光滑四分之一圆弧轨道顶端处静止滑下，点和圆弧对应的圆心点等高，圆弧的底端与水平传送带平滑相接。若传送带匀速运行的速度为，点到传送带右端点的距离为。当物块滑到传送带的右端点时，其速度恰好与传送带的速度相同，并水平抛出，点距地面高度；重力加速度大小取。求： （1）小物块到达底端时对轨道的压力大小； （2）此过程中，物块与传送带之间因摩擦而产生的热量； （3）若改变传送带的运行速度，直接列出物块落地点的水平距离与传送带的速度之间的关系式，并在乙图中作出图像（已知，不考虑传送带轮子的半径，小物块都是从C点水平离开传送带）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 厦门一中2024级高一年物理6月月考卷 （满分100分 考试时间75min） 一、单项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题只有一个选项符合题目要求） 1. 双人滑运动员在光滑的水平冰面上做表演，甲运动员给乙运动员一个水平恒力F，乙运动员在冰面上完成了一段优美的弧线MN。vM与vN正好成90°角，则此过程中，乙运动员受到甲运动员的恒力可能是图中的（ ） A. F1 B. F2 C. F3 D. F4 【答案】C 【解析】 【详解】根据图示物体由M向N做曲线运动，物体向上的速度减小，同时向右的速度增大，故合外力的方向指向图F2水平线下方，故F3的方向可能是正确的。 故选C。 2. “长征七号”A运载火箭于2023年1月9日在中国文昌航天发射场点火升空，托举“实践二十三号”卫星直冲云霄，随后卫星进入预定轨道，发射取得圆满成功。已知地球表面的重力加速度大小为g，地球的半径为R，“实践二十三号”卫星距地面的高度为h（h小于静止卫星距地面的高度），入轨后绕地球做匀速圆周运动，则（ ） A. 该卫星的线速度大小大于7.9km/s B. 该卫星的动能大于静止卫星的动能 C. 该卫星的加速度大小等于g D. 该卫星的角速度大小大于静止卫星的角速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．地球第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周运动时的最大运行速度，可知该卫星的线速度小于7.9km/s，故A错误； BD．根据万有引力提供向心力可得 解得 ， 由于该卫星轨道半径小于静止卫星轨道半径，则该卫星的线速度大于静止卫星的线速度，该卫星的角速度大于静止卫星的角速度，但由于不清楚该卫星与静止卫星的质量关系，所以无法确定该卫星的动能与静止卫星的动能关系，故B错误，D正确； C．对该卫星，根据牛顿第二定律可得 解得 可知该卫星的加速度大小小于地面重力加速度g，故C错误。 故选D。 3. 小龙同学为参加自行车比赛在操场上练习骑车。当他一个人骑车时，脚蹬踏的频率可以达到3Hz，为了增加训练强度，当他让一名同学坐在后座上时，脚蹬踏的频率最多只能达到2Hz，若小龙用力蹬踏自行车时的驱动力功率相同，则小龙单独骑车和载人时所受的阻力之比为（　　） A. 4：9 B. 2：3 C. D. 3：2 【答案】B 【解析】 【详解】设蹬踏一次的距离为x，则不载人时的速度为 载人时的速度为 设载人与不载人时的牵引力分别为、，由于小龙用力蹬踏自行车时的驱动力功率相同，故 故 根据牛顿第三定律可得 故选B。 4. 如图，汽车从静止开始将质量为的货物从处沿光滑斜面拉到处，此过程中货物上升高度为，到处时定滑轮右侧缆绳与水平方向间的夹角为（），左侧缆绳与斜面间的夹角为，汽车的速度大小为，缆绳质量不计，重力加速度大小为。下列说法正确的是（ ） A. 汽车对缆绳的拉力大于货物对缆绳的拉力 B. 此时货物的速度大小为 C. 以汽车、货物为系统的机械能守恒 D. 汽车克服缆绳做的功大于 【答案】D 【解析】 【详解】A．缆绳质量不计，同一根缆绳上的张力处处相等，所以汽车对缆绳的拉力大小等于货物对缆绳的拉力大小，故A错误； B．将汽车的速度  沿缆绳方向和垂直缆绳方向分解，沿缆绳方向的分速度为  将货物的速度  沿缆绳方向和垂直缆绳方向分解，沿缆绳方向的分速度为 解得 ，故B错误；  C．在汽车拉货物的过程中，汽车的牵引力做正功，系统的机械能增加，故C错误； D．．汽车克服缆绳拉力做的功等于缆绳对货物做的功。根据功能关系，缆绳对货物做的功转化成货物的动能和增加的重力势能，则有 结合上述结论 整理可得 由于，则有，且 则 所以，故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。每小题有两个选项符合题目要求，错选得0分，漏选的3分） 5. 下列关于物理学研究方法的叙述中正确的是（　　） A. 研究物体做抛体运动时，忽略了物体受到的空气阻力是控制变量法 B. 在研究运动的合成与分解时，采用了等效替代法 C. 人们为了研究物体做功的快慢引入了平均功率，平均功率的定义采用了极限法 D. 卡文迪许巧妙地利用扭秤测出了铅球间的万有引力，得到了万有引力常量，实验采用了微小量放大法 【答案】BD 【解析】 【详解】A．在研究物体做抛体运动时，忽略了物体受到的空气阻力，这是采用了“理想化模型”的方法。故A错误； B．在研究运动的合成与分解时，采用了等效替代法，故B正确； C．人们为了研究物体做功的快慢引入了平均功率，平均功率的定义采用了比值定义法，故C错误； D．卡文迪许巧妙地利用扭秤测出了铅球间的万有引力，得到了万有引力常量，实验采用了微小量放大法，故D正确。 故选BD。 6. 投壶是从先秦延续至清末的中国传统礼仪和宴饮游戏，《礼记传》中提到：“投壶，射之细也。宴饮有射以乐宾，以习容而讲艺也。”如图所示，甲、乙两人沿水平方向各投出一支箭，箭尖插入壶中时与水平面的夹角分别为和；已知两支箭质量相同，忽略空气阻力、箭长，壶口大小等因素的影响，，。下列说法正确的是（ ） A. 若两人站在距壶相同水平距离处投壶，乙所投的箭在空中运动时间比甲的长 B. 若两人站在距壶相同水平距离处投壶，甲所投箭的初速度比乙的小 C. 若箭在竖直方向下落的高度相等，则甲所射箭落入壶口时速度比乙小 D. 若箭在竖直方向下落的高度相等，则甲投壶位置距壶的水平距离比乙大 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．设箭的水平初速度为，入壶时与水平方向的夹角为，则有，即 由于，故 若两人站在距壶相同水平距离处投壶，即时，则，根据，可知，即甲所投的箭在空中运动时间比乙的长，根据，可知，即甲所投箭的初速度比乙的小，故A错误，B正确； CD．若箭在竖直方向下落的高度相等，即时，则，即甲投壶位置距离壶的水平距离比乙小 根据，可知 再由，可知，因此所射箭落入壶口时的速度，即甲所射箭落入壶口时速度比乙小，故C正确，D错误。 故选BC。 7. 我国设想的登月载人飞船运行轨迹如图所示。飞船在圆形“停泊轨道”的P点加速进入椭圆“过渡轨道”，该轨道离地球表面最近距离为，飞船到达离P点最远距离为L的Q点时，被月球引力“俘获”后，在距月球表面的圆形“绕月轨道”上飞行。已知地球半径为R，月球半径为r，地球表面重力加速度为g（是月球的6倍），飞船在“过渡轨道”运行时忽略月球引力影响。下列说法正确的是（　　） A. 飞船的发射速度大于11.2km/s B. 飞船在“过渡轨道”上P点加速度等于“停泊轨道”上P点的加速度 C. 飞船在“过渡轨道”上的P点运行速度为 D. 飞船从P点运动到Q点的时间为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．第二宇宙速度11.2km/s是卫星脱离地球引力束缚的最小发射速度。飞船只是从地球轨道转移到绕月轨道，没有脱离地球引力束缚，所以发射速度小于11.2km/s，故A错误； B．在P点对飞船，根据牛顿第二定律有 解得加速度 在同一点P，r相同，所以船在“过渡轨道”上P点加速度等于“停泊轨道”上P点的加速度，故B正确； C．设飞船在停泊轨道速度为，对飞船在停泊轨道，由牛顿第二轮定律有 解得 又因为黄金代换式 联立解得 但飞船在 “过渡轨道” 上P点是做离心运动，所以 “过渡轨道” 上点运行速度大于，故C错误； D．飞船在停泊轨道的周期 对停泊轨道与绕月轨道，由开普勒第三定律有 飞船从P点运动到Q点的时间为 联立解得 故D正确。 故选 BD。 8. 如图所示，洗衣机内的漏斗状容器可以绕竖直对称轴匀速转动，质量为的物块B放在容器倾斜侧壁上，倾斜侧壁的倾角为，质量也为的物块A贴在竖直侧壁上，A、B与容器侧壁间的动摩擦因数均为，A、B两物块到转轴的距离分别为、，不计物块的大小，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为。下列说法正确的是（ ） A. 要使物块A相对于容器静止，容器转动的角速度满足 B. 要使物块A相对于容器静止，容器转动的角速度满足 C. 要使物块B相对于容器静止，容器转动的角速度满足 D. 要使物块B相对于容器静止，容器转动的角速度满足 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．对物块A分析，A保持相对容器静止的临界条件是：最大静摩擦力恰好平衡重力，此时侧壁对A的支持力提供向心力。 竖直方向：最大静摩擦力 水平方向：侧壁的支持力提供向心力  联立解得：  故A正确，B错误； CD．对物块B分析，B相对容器静止存在两个临界角速度： 最小角速度​：B有沿斜面向下滑动的趋势，静摩擦力沿斜面向上达到最大值 水平方向： 竖直方向： 代入  联立解得 最大角速度：B有沿斜面向上滑动的趋势，静摩擦力沿斜面向下达到最大值 水平方向： 竖直方向： 代入 联立解得 因此B相对容器静止的角速度范围为​​，故C正确，D错误。 故选AC。 三、解答题（共60分，填空题按要求填在答卷的相应空格，计算题规范地解答在答卷空白处） 9. 一位同学在水平面上进行跳远训练，该同学以与水平面成大小为的速度离开地面腾空如图所示，不计空气阻力，取，该同学可视为质点。则该同学到达最高点时的速度大小为___________ ，在空中运动的时间为___________s。（，） 【答案】 ①. 4 ②. 0.6 【解析】 【详解】[1]由题可知，该同学做斜抛运动，即竖直方向做匀减速直线运动，水平方向做匀速直线运动。在最高点时竖直方向的速度为零，则该同学到达最高点时的速度等于水平速度大小，即为 [2]该同学在竖直方向的分速度为 则该同学从开始运动到最高点的时间为 根据对称性可知，该同学在空中运动的时间为0.6s。 10. 一航空兴趣小组自制一带动力飞行器。该小组开始让飞行器悬停在离地高度处，竖直向下运动过程，测得飞行器所受合力与离地高度关系如图所示。设飞行器总质量为不变，取向下方向为正方向，重力加速度为。飞行器下落过程中，飞行器下降过程中，飞行器动能______（填“增加”或“减小”）了______（用，，表示） 【答案】 ①. 增加 ②. 【解析】 【详解】[1]由图可知合力始终为正，即合力与位移方向一致，合力做正功。根据动能定理，合外力做功等于动能的变化量，因此飞行器动能增加。 [2] 动能定理中，图像与轴围成的面积对应合力做的功，也就是动能的增量。 飞行器从初始高度​下降的过程，对应离地高度从变化到​​： 梯形面积（合力功）为：  11. 2025年5月29日，我国在酒泉卫星发射中心使用长征四号乙运载火箭，成功将“实践二十六号”卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道。如图所示，a是“实践二十六号”卫星、b是地球同步卫星，均在赤道平面，逆时针方向绕地球运行，此时a、b与地心连线的夹角恰好为。已知地球质量为，半径为，地球自转的角速度为，a卫星的轨道半径为，引力常量为，卫星a的线速度______（选填“大于”“小于”“等于”）卫星b的线速度；从此时起经时间______，a、b第一次相距最近（用、、、、、表示）。 【答案】 ①. 大于 ②. 【解析】 【详解】[1]卫星绕地球做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力有 可得线速度 由图可知卫星的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，因此的线速度大于的线速度； [2]对卫星，由万有引力提供向心力  可得的角速度  同步卫星的角速度等于地球自转角速度，且轨道半径越小角速度越大，因此 初始时、与地心连线夹角为，均逆时针方向绕地球运行，要第一次相距最近，需要比多转过​的角度，即满足角度关系 代入解得 12. 在探究小球做匀速圆周运动所受向心力大小F与小球质量m、角速度和半径r之间关系实验中： （1）小明同学用如图甲所示装置进行实验，转动手柄，使变速塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。小球做圆周运动的向心力由横臂的挡板提供，同时小球对挡板的弹力使弹簧测力筒下降，标尺上露出的红白相间的等分格数之比即为两个小球所受向心力的比值。已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨道半径之比为，在探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时，应选择两个质量相同的小球，分别放在C挡板处与___________（选填“A”或“B”）挡板处，同时选择半径___________（选填“相同”或“不同”）的两个塔轮进行实验。 （2）小强同学用如图乙所示的装置进行实验。一滑块套在水平杆上，力传感器套于竖直杆上并通过一细绳连接滑块，用来测量细线拉力F的大小。滑块随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，滑块上固定一遮光片，其宽度为d，光电门可记录遮光片通过的时间。已知滑块做圆周运动的半径为r、水平杆光滑。根据以上表述，回答以下问题： ①某次转动过程中，遮光片经过光电门时的遮光时间为，则角速度___________（用题中所给物理量符号表示）； ②以F为纵坐标，以为横坐标，在坐标纸中描出数据点作出一条倾斜的直线，若图像的斜率为k，则滑块的质量为___________。（用k、r、d表示） 【答案】（1） ①. B ②. 相同 （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 [1][2]在探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时，应保持小球的质量和转动的角速度相等，即选择半径相同的两个塔轮进行实验，让小球做圆周运动的半径不同，即分别放在C挡板处与B挡板处。 【小问2详解】 [1]遮光片经过光电门时，滑块的速度为 由公式可得，角速度为 [2]由向心力公式有 则有 解得 13. 某同学用如图（a）所示的装置测量物块与水平桌面之间的动摩擦因数。已知物块与固定斜面之间的动摩擦因数为0.2，斜面与水平桌面平滑对接于点，斜面的倾角为。将物块从距点距离为处静止释放，最终物块停在桌面上距点距离为处。多次改变，测量对应的。 （1）为完成本实验，需要选用的器材是______。 A. 天平 B. 弹簧测力计 C. 毫米刻度尺 （2）该同学得到了7组实验数据，如下表所示。在图（b）所示的坐标纸上已经描好了7组数据点，请在答题卡上的坐标纸中作出图像______。 次数 1 2 3 4 5 6 7 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 4.25 8.65 15.00 16.80 23.00 27.80 32.50 （3）由图像可得，物块与桌面之间的动摩擦因数______。（已知重力加速度大小取，，，结果保留2位有效数字） 【答案】（1）C （2） （3）0.46##0.47##0.48 【解析】 【小问1详解】 本实验只需要测量斜面长度L和水平滑行距离x，因此选用毫米刻度尺；质量在方程中消去，不需要天平和弹簧测力计，故选C。 【小问2详解】 略 【小问3详解】 设物块质量为，斜面倾角，斜面摩擦因数。物块从释放到停止，由能量守恒 整理得 故图像的斜率 由图中直线斜率（取两端点计算） 代入，， 解得 14. 如图所示，一根长为0.5m的轻质细线，一端系着一个质量为0.8kg的小球（可视为质点），另一端固定在光滑圆锥体顶端，圆锥顶角的一半（，），g取。求： （1）整个系统静止时，小球受到绳子的拉力与圆锥体支持力的大小； （2）当小球随圆锥体围绕其中心轴线一起以做匀速圆周运动时，小球受到绳子的拉力与圆锥体的支持力。 【答案】（1），；（2）0， 【解析】 【详解】（1）静止时，小球受力平衡，设绳子对小球的拉力为，圆锥体对小球的支持力为，由平衡条件得 解得 （2）当小球与圆锥体之间的作用力为零时有，由牛顿第二定律有 解得 此时 15. 如图所示，质量均为的物块A、B用轻弹簧连接并竖直放置，轻绳绕过分别固定在同一水平面上、两点的定滑轮一端与物块A相连，另一端与质量为的小球C相连，小球C套在水平固定、粗细均匀的光滑直杆上。开始时，小球C锁定在直杆的点，连接小球的轻绳与水平方向的夹角为，物块B对地面的压力恰好为零。某时刻解除对小球C的锁定，同时对小球C施加一个水平向右、大小为的恒力，小球C运动到直杆点时的速度达到最大，与水平方向的夹角也为，点为、两点的中点，、两点间的距离为，点在物块A的正上方，小球C运动过程中轻绳始终处于拉直状态，弹簧始终在弹性限度内。忽略两定滑轮的大小及摩擦，已知重力加速度大小为。求： （1）小球C从点运动到点的过程中，合外力对物块A做的功； （2）小球C运动到点时物块A的速度大小； （3）小球C运动到点时物块A的加速度。 【答案】（1）0 （2） （3），方向竖直向上 【解析】 【小问1详解】 小球C在P点时物块A的速度为零；分析可知，小球C运动到D点时物块A的速度也为零，则该过程中，合外力对物块A做的功为零。 【小问2详解】 小球C运动到Q点时，A回到原来的位置，则弹簧弹性势能不变，设C的速度为v，则A的速度为，根据能量守恒可得 解得 物块A的速度大小为 【小问3详解】 小球C运动到直杆Q点时的速度达到最大，则此时C受合力为零。对小球C，有 对A，根据牛顿第二定律得 对B，由平衡条件得 联立解得A的加速度为，方向竖直向上。 16. 如图甲所示，质量为的小物块从半径为的光滑四分之一圆弧轨道顶端处静止滑下，点和圆弧对应的圆心点等高，圆弧的底端与水平传送带平滑相接。若传送带匀速运行的速度为，点到传送带右端点的距离为。当物块滑到传送带的右端点时，其速度恰好与传送带的速度相同，并水平抛出，点距地面高度；重力加速度大小取。求： （1）小物块到达底端时对轨道的压力大小； （2）此过程中，物块与传送带之间因摩擦而产生的热量； （3）若改变传送带的运行速度，直接列出物块落地点的水平距离与传送带的速度之间的关系式，并在乙图中作出图像（已知，不考虑传送带轮子的半径，小物块都是从C点水平离开传送带）。 【答案】（1） （2） （3）当时，；当时，；当时，， 【解析】 【分析】 【小问1详解】 滑块由到的过程中，由机械能守恒定律得 解得 小物块到达底端时，由牛顿第二定律得 解得 由牛顿第三定律得，小物块到达底端时对轨道的压力大小为 【小问2详解】 当物块滑到传送带的右端点时，其速度恰好与传送带的速度相同，说明物块从到运动过程中一直减速。由运动学规律可知 解得物块在传送带上减速的加速度大小 物块在传送带上运动时间 物块与传送带的动摩擦因数 此过程中，传送带运动的位移 物块与传送带之间因摩擦而产生的热量 【小问3详解】 若传送带的速度，则物块从到运动过程中一直减速，且运动到时的速度为，之后物块做平抛运动，由平抛运动规律得， 解得物块下落时间 落地点的水平距离 若传送带的速度，则物块从到运动过程中做减速运动，直至与传送带共速后再匀速运动，此时物块运动到时的速度为，之后物块做平抛运动，故落地点的水平距离 若物块在传送带上一直加速，则有 解得物块在传送带上一直加速的最大末速度为 若传送带的速度，则物块从到运动过程中做加速运动，直至与传送带共速后再匀速运动，此时物块运动到时的速度为，之后物块做平抛运动，故落地点的水平距离 若传送带的速度，则物块从到运动过程中做加速运动， 且运动到时的速度为，之后物块做平抛运动，落地点的水平距离 综上所述，当时，；当时，；当时，。 作出图像如图所示。 【点睛】 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $