精品解析：广东省肇庆市封开县广信中学2024-2025学年高一下学期第二次教学质量检测物理试题

2024-2025学年第二学期高一年级第二次教学 质量检测物理科试题 注意事项： 1.本试卷满分100分，考试时间75分钟。 2.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡的相应位置。 3.全部答案在答题卡上完成，答在本试题卷上无效。 4.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。 5.考试结束后，将本试题卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 下列物理情景中，经典的牛顿力学不再适用的是（ ） A. “高鸟黄云暮”中的运动 B. “卢水胡”部落中的骑马射箭、挥刀逐鹿 C. “三体”小说中的光速飞船 D. “逐道”训练时，在空中的啦啦操队员 2. 水车是我国最古老的农业灌溉工具，体现了中华民族高超的劳动技艺和创造力，是中国农耕文化的重要组成部分。如图所示，水车最外层圆型支架上固定多个水斗，内部有两个圆形支架固定木辐条，在流水的冲力作用下，水车匀速转动。下列说法正确的是（　　） A. 所有水斗的角速度都相同 B. 所有水斗的向心加速度都相同 C. 水斗的周期比木辐条中点的周期大 D. 在最低点的水斗向心加速度最大 3. 如图所示，乒乓发球机从同一高度向正前方球桌依次水平射出两个乒乓球（忽略空气阻力）。甲球越过球网，乙球没有越过球网，且两球落到桌面前均与球网无接触。下列有关甲乙两球的说法正确的是（ ） A. 甲球在空中运动时间更长 B. 甲球落到桌面前瞬间速度更大 C. 两球的发射速度可能相等 D. 从射出到落到桌面前，两球的速度变化量不同 4. 如图所示，一小球从竖直固定轻质弹簧的上端某一高度P点自由下落，小球在A点与弹簧接触，B点到达最低点，重力加速度为g，则在小球下落过程中说法正确的是（ ） A. 小球到达A点时速度最大 B. 从P到B的过程中，小球的机械能守恒 C. 从A到B的过程中，弹簧的弹性势能不断增大 D. 从A到B的过程中，小球做匀减速直线运动 5. 如图所示，某段滑雪雪道倾角为30°，总质量为（包括雪具在内）的滑雪运动员从距底端高为处的雪道上由静止开始匀加速下滑，加速度为。在他从上向下滑到底端的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 运动员获得的动能为 B. 运动员克服摩擦力做功为 C. 下滑过程中系统产生的内能为 D. 运动员减少的重力势能全部转化为动能 6. 一卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为r，周期为T，已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，则地球的质量可表示为（　　） A. B. C. D. 7. 如图甲所示的陀螺可在圆轨道外侧旋转而不脱落，好像轨道对它施加了魔法一样，这被称为“魔力陀螺”。它可简化为一质量为m的质点在固定竖直圆轨道外侧运动的模型，如图乙所示。在竖直平面内固定的强磁性圆轨道半径为R。A、B两点与分别为轨道的最高点最低点，C、D两点与圆心O等高，质点受到的圆轨道的强磁性引力始终指向圆心O且大小恒为，不计摩擦和空气阻力，重力加速度为g，若质点能始终沿圆弧轨道外侧做完整的圆周运动，则（　　） A. 质点经过B点时，向心力最大为 B. 质点经过A点的最大速度为 C. 质点由A到B过程中，轨道对质点的支持力做正功 D. 质点经过C、D两点时，轨道对质点的支持力可能为0 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。 8. “嫦娥六号”任务是中国探月工程四期新阶段首次登月任务，也是人类首次月球背面采样返回任务。“嫦娥六号”探测器由组合体M与组合体N构成，探测器在圆形环月轨道Ⅰ飞行期间，M和N在P点分离，M继续在Ⅰ轨道环月飞行，N通过变轨进入椭圆轨道Ⅱ，以下说法正确的是（　　） A. M在Ⅰ轨道环月飞行的速度大于月球的第一宇宙速度 B. M在Ⅰ轨道飞行的周期大于N在Ⅱ轨道飞行的周期 C. M和N分离后，N需要点火减速进入Ⅱ轨道 D. N在Ⅱ轨道从远月点无动力飞行到近月点的过程中速度减小 9. 2023年9月26日，全国首条空轨（悬挂式单轨）—光谷空轨旅游线开通运营。光谷空轨列车（简称空轨）采用GOA3有人值守无人驾驶技术运行，车辆具备270度观景功能。如图所示，一空轨的质量为m，在平直轨道上从静止开始匀加速直线行驶，经过时间t前进的距离为s，发动机输出功率恰好达到额定功率P，空轨所受阻力恒定，下列说法正确的是（ ） A. 匀加速行驶过程中，空轨的牵引力大小为 B. 匀加速行驶过程中，空轨的阻力大小为 C. 匀加速行驶过程中，牵引力做的功为Pt D. t时刻空轨速度达到最大，且最大速度为 10. 如图所示，为了将横放在水平地面的钢管直立起来，工人控制起重机，使横梁上的电机水平移动，同时以速度v匀速收短牵引绳，使钢管绕定点O转动，绳始终保持竖直且与钢管在同一竖直面内，钢管长为L，以下说法正确的是（　　） A. 当钢管与地面夹角为时，钢管顶端的速度水平向左 B. 当钢管与地面夹角为时，电机水平移动速度为 C. 钢管在转动过程中角速度大小不变 D. 钢管在转动过程中重力的瞬时功率不变 三、实验填空题：本题共2小题，共16分。 11. 某学习小组用实验探究平抛运动规律。 （1）甲同学采用如图1所示的装置。用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明____________。 （2）乙同学采用如图2所示的装置。用两个相同的弧形轨道M、N分别释放小铁球P、Q，其中N的末端与近似光滑的水平面相切，两轨道上端分别装有电磁铁C、D，调节电磁铁C、D的高度，使，现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，切断电源，使两小铁球同时分别从轨道M、N的下端射出。实验可观察到的现象是P、Q在水平面上相碰，这说明____________。 （3）丙同学不小心将记录实验的坐标纸弄破损，导致平抛运动的初始位置缺失。他选取轨迹中任意一点O为坐标原点，建立xOy坐标系（x轴沿水平方向、y轴沿竖直方向），如图3所示。在轨迹中选取A、B两点，坐标纸中每个小方格的边长为L，重力加速度为g，根据题中给出的信息，可以求出小球从O点运动到A点的时间__________和小球平抛运动的初速度____________（计算结果用L，g表示） 12. 如图甲所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律。 （1）对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是__________（填标号）； A. 精确测量出重物的质量 B. 两限位孔在同一竖直线上 C. 重物选用质量和密度较大的金属锤 D. 先释放重物，再接通打点计时器 （2）纸带上所打的点记录了重物在不同时刻的位置，在选定的纸带上依次取计数点如图乙所示，相邻计数点间的时间间隔，那么纸带的__________（填“左”或“右”）端与重物相连.设重物质量，O点为打下的第一个点，则从打下O点到E点的过程中，重物动能增加量为__________（结果保留2位有效数字）； （3）根据纸带上的数据，算出重物在各位置的速度v，量出对应位置下落的距离h，并以为纵轴、h为横轴画出图像，则在下列A、B、C、D四个图像中，若在误差允许范围内，重物在下落过程中机械能守恒，则图像可能是__________（填标号）。 A.B. C.D. 四、计算题：本题共3小题，共38分。 13. 现代人越来越依赖手机，有些人喜欢躺着刷手机，经常出现手机掉落伤眼睛或者额头的情况，若有一手机质量为120g，从离人额头为20cm的高度无初速掉落，磕到额头后手机的反弹忽略不计，额头受到手机的冲击时间为0.05s。取g=10m/s2，求 （1）手机与额头接触前瞬间，手机的动量大小和方向； （2）手机对额头平均作用力的大小。 14. 离心分离器是科研和生产中重要的仪器，某同学自制简易离心分离器如图甲所示，瓶子通过轻绳悬于竖直杆的顶端，转台以恒定角速度转动，瓶子在水平面做匀速圆周运动，不计一切阻力。 （1）将瓶和瓶中液体整体作为研究对象，请在图甲中画出其受力示意图； （2）若增大转台转动的角速度，判断轻绳和竖直方向夹角的变化； （3）如图乙所示，若有两个相同的瓶子A和B，用长度分别为和的轻绳悬于竖直杆的顶端，转台以恒定的角速度匀速转动，转动稳定后两个瓶子是否处于同一高度？并通过计算证明。（已知重力加速度为g） 15. 如图所示，光滑曲面轨道，光滑竖直圆轨道、水平轨道、水平传送带各部分平滑连接，水平区域足够长，圆轨道最低点B处的入口，出口靠近但相互错开。现将一质量为的滑块从轨道上某一位置由静止释放，若已知圆轨道半径m，水平面的长度，传送带长度，滑块始终不脱离圆轨道，且与水平轨道和传送带间的动摩擦因数均为，传送带以恒定速度逆时针转动（不考虑传送带轮的半径对运动的影响），H=5m，。 （1）若，则滑块运动至B点时对圆弧轨道的压力； （2）若时，滑块释放后下滑并飞出传送带，落在水平面上。 ①求滑块落点到F的距离； ②计算滑块从释放到飞出传送带的过程中，因摩擦产生的热量Q是多少。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年第二学期高一年级第二次教学 质量检测物理科试题 注意事项： 1.本试卷满分100分，考试时间75分钟。 2.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡的相应位置。 3.全部答案在答题卡上完成，答在本试题卷上无效。 4.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。 5.考试结束后，将本试题卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 下列物理情景中，经典的牛顿力学不再适用的是（ ） A. “高鸟黄云暮”中的运动 B. “卢水胡”部落中的骑马射箭、挥刀逐鹿 C. “三体”小说中的光速飞船 D. “逐道”训练时，在空中的啦啦操队员 【答案】C 【解析】 【详解】经典的牛顿力学只适用于宏观低速物体，不适用与微观高速粒子的运动，则不适用于“三体”小说中的光速飞船的运动。 故选C。 2. 水车是我国最古老的农业灌溉工具，体现了中华民族高超的劳动技艺和创造力，是中国农耕文化的重要组成部分。如图所示，水车最外层圆型支架上固定多个水斗，内部有两个圆形支架固定木辐条，在流水的冲力作用下，水车匀速转动。下列说法正确的是（　　） A. 所有水斗的角速度都相同 B. 所有水斗的向心加速度都相同 C. 水斗的周期比木辐条中点的周期大 D. 在最低点的水斗向心加速度最大 【答案】A 【解析】 【详解】AC．同轴转动的物体，任意位置的角速度、周期都相同，故A正确，C错误； BD．做匀速圆周运动的物体，向心加速度大小不变、方向时刻指向圆心，故BD错误。 故选A。 3. 如图所示，乒乓发球机从同一高度向正前方球桌依次水平射出两个乒乓球（忽略空气阻力）。甲球越过球网，乙球没有越过球网，且两球落到桌面前均与球网无接触。下列有关甲乙两球的说法正确的是（ ） A. 甲球在空中运动时间更长 B. 甲球落到桌面前瞬间速度更大 C. 两球的发射速度可能相等 D. 从射出到落到桌面前，两球的速度变化量不同 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲乙两球射出后做平抛运动、两球下落的高度一样，竖直方向做自由落体运动，由可知，两球在空中运动的时间相同，故A错误； C．由题意可知，甲的水平位移大于乙的水平位移，根据可知，甲的发射速度大于乙的发射速度，故C错误； B．甲的发射速度更大，根据 可得知甲的落地前瞬间速度更大，故B正确； D．根据，且两球运动时间相同，所以两球的速度变化量相同，故D错误。 故选B。 4. 如图所示，一小球从竖直固定轻质弹簧的上端某一高度P点自由下落，小球在A点与弹簧接触，B点到达最低点，重力加速度为g，则在小球下落过程中说法正确的是（ ） A. 小球到达A点时速度最大 B. 从P到B的过程中，小球的机械能守恒 C. 从A到B的过程中，弹簧的弹性势能不断增大 D. 从A到B的过程中，小球做匀减速直线运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．小球到达A点时仍会加速下降，直到满足弹簧向上的弹力等于重力，即时，速度最大，故A错误； BC．从P到B的过程中，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，弹簧的弹性势能不断增大，机械能不断增大，可知小球的机械能不断减小，故B错误、C正确； D．从A到B的过程中，小球做受到的弹力不断变化，加速度不断变化，小球不做匀减速运动，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，某段滑雪雪道倾角为30°，总质量为（包括雪具在内）的滑雪运动员从距底端高为处的雪道上由静止开始匀加速下滑，加速度为。在他从上向下滑到底端的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 运动员获得的动能为 B. 运动员克服摩擦力做功为 C. 下滑过程中系统产生的内能为 D. 运动员减少的重力势能全部转化为动能 【答案】C 【解析】 【详解】A．由动能定理有 解得 A错误； B．由牛顿第二定律有 运动员克服摩擦力做功 B错误。 C．根据功能关系有 C正确； D．根据能量守恒定律可知，减小的重力势能转化为动能与内能，D错误。 故选C。 6. 一卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为r，周期为T，已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，则地球的质量可表示为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【分析】本题考查万有引力与航天，根据万有引力提供向心力以及在地球表面万有引力约等于重力进行分析。 【详解】AB．根据万有引力提供向心力，有 解得 故A正确，B错误； CD．地球表面，根据万有引力约等于重力 解得 故CD错误。 故选A。 7. 如图甲所示的陀螺可在圆轨道外侧旋转而不脱落，好像轨道对它施加了魔法一样，这被称为“魔力陀螺”。它可简化为一质量为m的质点在固定竖直圆轨道外侧运动的模型，如图乙所示。在竖直平面内固定的强磁性圆轨道半径为R。A、B两点与分别为轨道的最高点最低点，C、D两点与圆心O等高，质点受到的圆轨道的强磁性引力始终指向圆心O且大小恒为，不计摩擦和空气阻力，重力加速度为g，若质点能始终沿圆弧轨道外侧做完整的圆周运动，则（　　） A. 质点经过B点时，向心力最大为 B. 质点经过A点的最大速度为 C. 质点由A到B过程中，轨道对质点的支持力做正功 D. 质点经过C、D两点时，轨道对质点的支持力可能为0 【答案】B 【解析】 【详解】A．在B点，对质点进行分析，当质点所受轨道弹力为0时，向心力最大，该最大值为 故A错误； B．在A点，对质点进行分析，当质点所受轨道弹力为0时，向心力最大，该最大值为 结合上述可知，若质点能始终沿圆弧轨道外侧做完整的圆周运动，则质点必需能够顺利通过B点，当在B点，当质点所受轨道弹力为0时，质点在B点的速度达到最大值，结合上述有 解得 当质点在B点由该速度运动到A点时的速度即为质点在A点的最大速度，则有 解得 故B正确； C．质点由A到B过程中，轨道对质点的支持力方向始终与速度方向垂直，可知质点由A到B过程中，轨道对质点的支持力不做功，故C错误； D．根据上述，当质点在B点由最大速度运动到C点或者D点时有 解得 即该速度即为质点在C点或者D点的最大速度，此速度对应的向心力大小为 表明质点经过C、D两点时，轨道对质点的支持力不可能为0，故D错误。 故选B。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。 8. “嫦娥六号”任务是中国探月工程四期新阶段首次登月任务，也是人类首次月球背面采样返回任务。“嫦娥六号”探测器由组合体M与组合体N构成，探测器在圆形环月轨道Ⅰ飞行期间，M和N在P点分离，M继续在Ⅰ轨道环月飞行，N通过变轨进入椭圆轨道Ⅱ，以下说法正确的是（　　） A. M在Ⅰ轨道环月飞行的速度大于月球的第一宇宙速度 B. M在Ⅰ轨道飞行的周期大于N在Ⅱ轨道飞行的周期 C. M和N分离后，N需要点火减速进入Ⅱ轨道 D. N在Ⅱ轨道从远月点无动力飞行到近月点的过程中速度减小 【答案】BC 【解析】 【详解】A．第一宇宙速度为最小的发射速度和最大的环绕速度，所以，M在Ⅰ轨道环月飞行的速度一定小于月球的第一宇宙速度，故A错误； B．根据开普勒第三定律 M在Ⅰ轨道飞行的轨道半径大于于N在Ⅱ轨道飞行半长轴，所以，M在Ⅰ轨道飞行的周期大于N在Ⅱ轨道飞行的周期，故B正确； C．M和N分离后，N在P点做向心运动，故需要点火减速进入Ⅱ轨道，故C正确； D．N在Ⅱ轨道从远月点无动力飞行到近月点的过程中引力做正功，所以N的动能增加，速度增大，故D错误。 故选BC。 9. 2023年9月26日，全国首条空轨（悬挂式单轨）—光谷空轨旅游线开通运营。光谷空轨列车（简称空轨）采用GOA3有人值守无人驾驶技术运行，车辆具备270度观景功能。如图所示，一空轨的质量为m，在平直轨道上从静止开始匀加速直线行驶，经过时间t前进的距离为s，发动机输出功率恰好达到额定功率P，空轨所受阻力恒定，下列说法正确的是（ ） A. 匀加速行驶过程中，空轨的牵引力大小为 B. 匀加速行驶过程中，空轨的阻力大小为 C. 匀加速行驶过程中，牵引力做的功为Pt D. t时刻空轨速度达到最大，且最大速度为 【答案】AB 【解析】 【详解】A．根据匀变速规律可得 匀加速行驶过程中，空轨的牵引力大小为，故A正确； B．根据牛顿第二定律可知 根据运动学公式 空轨运行过程中所受阻力大小为，故B正确； C．匀加速行驶过程中，牵引力恒定，匀加速过程发动机功率不断增大，最大功率为，故匀加速行驶过程中，空轨发动机所做的功小于Pt，故C错误； D．t时刻空轨速度还未达到最大，做匀速运动时，空轨达到最大速度为，故D错误。 故选AB。 10. 如图所示，为了将横放在水平地面的钢管直立起来，工人控制起重机，使横梁上的电机水平移动，同时以速度v匀速收短牵引绳，使钢管绕定点O转动，绳始终保持竖直且与钢管在同一竖直面内，钢管长为L，以下说法正确的是（　　） A. 当钢管与地面夹角为时，钢管顶端的速度水平向左 B. 当钢管与地面夹角为时，电机水平移动速度为 C. 钢管在转动过程中角速度大小不变 D. 钢管在转动过程中重力的瞬时功率不变 【答案】BD 【解析】 【详解】ABC．根据 当钢管与地面夹角为时，钢管顶端的做圆周运动，速度方向与杆垂直，且 则钢管在转动过程中角速度大小发变化，根据 故电机水平移动速度为 故AC错误，B正确； D．钢管在转动过程中重力的瞬时功率为重力与竖直速度的乘积，则 故钢管在转动过程中重力的瞬时功率不变，故D正确。 故选BD。 三、实验填空题：本题共2小题，共16分。 11. 某学习小组用实验探究平抛运动规律。 （1）甲同学采用如图1所示的装置。用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明____________。 （2）乙同学采用如图2所示的装置。用两个相同的弧形轨道M、N分别释放小铁球P、Q，其中N的末端与近似光滑的水平面相切，两轨道上端分别装有电磁铁C、D，调节电磁铁C、D的高度，使，现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，切断电源，使两小铁球同时分别从轨道M、N的下端射出。实验可观察到的现象是P、Q在水平面上相碰，这说明____________。 （3）丙同学不小心将记录实验的坐标纸弄破损，导致平抛运动的初始位置缺失。他选取轨迹中任意一点O为坐标原点，建立xOy坐标系（x轴沿水平方向、y轴沿竖直方向），如图3所示。在轨迹中选取A、B两点，坐标纸中每个小方格的边长为L，重力加速度为g，根据题中给出的信息，可以求出小球从O点运动到A点的时间__________和小球平抛运动的初速度____________（计算结果用L，g表示） 【答案】（1）平抛运动在竖直方向上是自由落体运动 （2）平抛运动在水平方向上是匀速直线运动 （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 用小锤打击弹性金属片，A球做平抛运动，B球做自由落体运动，两球同时落地说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动。 【小问2详解】 让两小球从相同的弧形轨道上相同高度滚下，从而使两小球同时滚离轨道并具有相同的速度。小球P做平抛运动，小球Q做匀速直线运动，当两小球相遇时则说明平抛运动在水平方向上是匀速直线运动。 【小问3详解】 [1]因为平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，且O点到A点的水平距离等于A点到B点的水平距离，故 竖直方向由逐差法可得 所以小球从O点运动到A点的时间为 [2]小球平抛运动的初速度为 12. 如图甲所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律。 （1）对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是__________（填标号）； A. 精确测量出重物的质量 B. 两限位孔在同一竖直线上 C. 重物选用质量和密度较大的金属锤 D. 先释放重物，再接通打点计时器 （2）纸带上所打的点记录了重物在不同时刻的位置，在选定的纸带上依次取计数点如图乙所示，相邻计数点间的时间间隔，那么纸带的__________（填“左”或“右”）端与重物相连.设重物质量，O点为打下的第一个点，则从打下O点到E点的过程中，重物动能增加量为__________（结果保留2位有效数字）； （3）根据纸带上的数据，算出重物在各位置的速度v，量出对应位置下落的距离h，并以为纵轴、h为横轴画出图像，则在下列A、B、C、D四个图像中，若在误差允许范围内，重物在下落过程中机械能守恒，则图像可能是__________（填标号）。 A.B. C.D. 【答案】（1）BC （2） ①. 左 ②. 0.48 （3）C 【解析】 【小问1详解】 A．因为本实验是比较动能的增加量和重力势能的减少量的大小关系，故质量可以约去，不需要测量重物的质量，精确测量重物的质量对减小实验误差没有影响，故A错误； B．为了减小纸带与限位孔之间的摩擦，两限位孔必须在同一竖直线上，这样可以减小纸带与限位孔的摩擦，从而减小实验误差，故B正确； C．实验供选择的重物应该是相对质量较大、体积较小的物体，这样能减小空气阻力的影响，从而减小实验误差，故C正确； D．实验时，先接通打点计时器的电源再松开纸带，为更有效的利用纸带，则重物离打点计时器下端近些，故D错误。 故选BC。 【小问2详解】 [1]因纸带上从左到右点间距逐渐增加，那么纸带的左端与重物相连； [2]打下E点时的速度为 从打下O点到E点的过程中，重物动能增加量为 【小问3详解】 根据 可得 则图像是过原点的直线。 故选C。 四、计算题：本题共3小题，共38分。 13. 现代人越来越依赖手机，有些人喜欢躺着刷手机，经常出现手机掉落伤眼睛或者额头的情况，若有一手机质量为120g，从离人额头为20cm的高度无初速掉落，磕到额头后手机的反弹忽略不计，额头受到手机的冲击时间为0.05s。取g=10m/s2，求 （1）手机与额头接触前瞬间，手机的动量大小和方向； （2）手机对额头平均作用力的大小。 【答案】（1），方向竖直向下 （2） 【解析】 【小问1详解】 取竖直向下为正方向，手机掉落到人额头位置时速度为v，则 解得 手机与额头接触前瞬间，手机的动量 解得，方向竖直向下 【小问2详解】 取竖直向下为正方向，手机与额头作用过程中，设额头对手机平均作用力的大小为F，对手机由动量定理得 代入数据解得 根据牛顿第三定律知，手机对额头平均作用力的大小为。 14. 离心分离器是科研和生产中重要的仪器，某同学自制简易离心分离器如图甲所示，瓶子通过轻绳悬于竖直杆的顶端，转台以恒定角速度转动，瓶子在水平面做匀速圆周运动，不计一切阻力。 （1）将瓶和瓶中液体整体作为研究对象，请在图甲中画出其受力示意图； （2）若增大转台转动的角速度，判断轻绳和竖直方向夹角的变化； （3）如图乙所示，若有两个相同的瓶子A和B，用长度分别为和的轻绳悬于竖直杆的顶端，转台以恒定的角速度匀速转动，转动稳定后两个瓶子是否处于同一高度？并通过计算证明。（已知重力加速度为g） 【答案】（1）；（2）增大；（3）转动稳定后两个瓶子到悬点的竖直距离相等，即转动稳定后两个瓶子处于同一高度 【解析】 【详解】（1）将瓶和瓶中液体整体作为研究对象，转台以恒定角速度转动，则整体受到竖直向下的重力和沿绳方向的拉力，如图 （2）设轻绳和竖直方向夹角为，瓶和瓶中液体整体的质量为m，绳长为L，则拉力竖直向上的分力等于重力，水平方向的分力提供向心力 其中 解得 所以，若增大转台转动的角速度，则轻绳和竖直方向夹角增大； （3）设两绳与水平方向的夹角分别为和，则 其中 整理可得 转动稳定后两个瓶子到悬点的竖直距离为 所以，转动稳定后两个瓶子到悬点的竖直距离相等，即转动稳定后两个瓶子处于同一高度。 15. 如图所示，光滑曲面轨道，光滑竖直圆轨道、水平轨道、水平传送带各部分平滑连接，水平区域足够长，圆轨道最低点B处的入口，出口靠近但相互错开。现将一质量为的滑块从轨道上某一位置由静止释放，若已知圆轨道半径m，水平面的长度，传送带长度，滑块始终不脱离圆轨道，且与水平轨道和传送带间的动摩擦因数均为，传送带以恒定速度逆时针转动（不考虑传送带轮的半径对运动的影响），H=5m，。 （1）若，则滑块运动至B点时对圆弧轨道的压力； （2）若时，滑块释放后下滑并飞出传送带，落在水平面上。 ①求滑块落点到F的距离； ②计算滑块从释放到飞出传送带的过程中，因摩擦产生的热量Q是多少。 【答案】（1）20N，方向竖直向下 （2）①8m，②17J 【解析】 【小问1详解】 若h=1.2m，则滑块运动至B点时，由机械能守恒可得 由牛顿第二定律可得 解得轨道对滑块的弹力 由牛顿第三定律可知，滑块运动至B点时对圆弧轨道的压力为20N，方向竖直向下。 【小问2详解】 ①从释放到传送带右端过程，对滑块，由动能定理有 解得 滑块离开传送带后做平抛运动 解得 滑块落点到F的距离 解得 从释放到传送带左端过程，对滑块，由动能定理有 解得 滑块在传送带上做匀减速运动，根据牛顿第二定律得 因为 联立解得 则滑块位移 传送带位移 因为 故因摩擦产生的热量 联立以上解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $