精品解析：浙江省舟山中学2025-2026学年高一上学期12月阶段检测物理试题

2025年12月浙江省舟山中学高一物理 满分 100分　　时间90分钟 一、单选题（本题共 15 小题，每小题 3 分，共 45 分） 1. 如图所示，在公路的弯道处，常会挂有减速标牌，提醒驾驶员急弯下坡减速。则汽车（　　） A. 过急弯惯性会减小 B. 下坡过程中惯性会增大 C. 减速可增大过急弯处所受的摩擦力，避免侧滑 D. 减速可减小过急弯处所需的向心力，避免侧滑 2. 曲水流觞，是我国古代汉族民间的一种传统习俗。大家坐在河渠两旁，觞从同一位置顺流而下，飘到岸边时在谁的面前，谁就取觞饮酒。如图所示的觞随着流速恒定的河水自西向东飘向下游时，受到风力恒定的北风作用，不计其他阻力，则（　　） A. 觞可能沿着运动轨迹4垂直靠岸 B. 觞靠岸的时间和风力大小无关 C. 觞靠岸的速度大小和风力大小无关 D. 觞的速度方向一定时刻改变 3. 在俄乌战场上，无人机发挥了侦察与监视、目标定位与引导等多方面的重要作用。如图甲所示，某台无人机上升、向前追踪拍摄的飞行过程中，竖直方向上的速度vy及水平方向上的速度vx与飞行时间t的关系图像如图乙和丙所示。下列说法正确的是（　　） A. 无人机在t2时刻上升至最高点 B. 无人机在t2~t3时间内做匀变速运动 C. 无人机在0~t2这段时间内沿直线飞行 D. 无人机在0~t2这段时间内处于失重状态 4. 如图所示为一个做匀变速曲线运动的质点从A到E的轨迹示意图，已知在B点时的速度与加速度的方向相互垂直，下列说法中正确的是（　　） A. D点的速率比C点的速率大 B. A点的加速度与速度方向的夹角小于90° C. A点的加速度比D点的加速度大 D. 从A到D加速度与速度方向的夹角先增大后减小 5. 在同一位置同时朝着上、下、左、右四个方向抛出四个小球，小球的初速度大小均相等。不考虑空气阻力，则经过一段时间后（小球均未落地），四个小球的位置可能为（ ） A. B. C. D. 6. 如图所示，质量均为m的两小球a、b用不可伸长的等长轻质绳子悬挂起来，使小球a在竖直平面内来回摆动，小球b在水平面内做匀速圆周运动，连接小球b的绳子与竖直方向的夹角和小球a摆动时绳子偏离竖直方向的最大夹角都为，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. a、b两小球都是所受合外力充当向心力 B. b小球的周期为 C. b小球受到的绳子拉力为 D. a小球运动到最高点时受到的绳子拉力为 7. 如图，在匀速转动的水平盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B，它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为，，与盘间的动摩擦因数相同，当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（　　） A. 此时绳子张力为 B. 此时圆盘的角速度为 C. 此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆心 D. 此时烧断绳子，A仍相对盘静止，B将做离心运动 8. 如图，一灰色圆盘绕垂直于盘面的轴O顺时针匀速转动，转速为10r/s。在暗室中用每秒闪光9次的频闪光源照射圆盘，可观察到圆盘上白斑P每秒（ ） A. 逆时针旋转9圈 B. 顺时针旋转9圈 C. 逆时针旋转1圈 D. 顺时针旋转1圈 9. 如图所示，在倾角为37°、长为的固定斜面中点固定一竖直直杆，小球从斜面顶端以的初速度水平抛出，取重力加速度为，，，为了使小球能够越过直杆，则杆的高度不能超过（ ） A. B. C. D. 10. 如图甲所示，有两互相垂直动摩擦因数为的水平传送带，物块以的速度从一传送带垂直滑向另一速度大小为的传送带上，并最终与传送带共速，情景简化成乙图所示。则物块从滑上的传送带到共速的过程中，以地面为参考系，已知重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 物块速度一直减小 B. 物块运动过程中最小速度是 C. 物块做匀变速曲线运动 D. 物块加速度大小为 11. 如图所示，一个女孩尝试站着荡秋千。已知秋千的两根绳长均为，女孩的质量约为，踏板和绳的质量忽略不计。当女孩运动到最低点，踏板速度大小为，此时每根绳子平均承受的拉力最接近于（ ） A. B. 220N C. 230N D. 12. 如图，轨道车A通过细钢丝跨过轮轴（不计与轮轴的摩擦）拉着特技演员B上升，便可呈现出演员B飞檐走壁的效果。轨道车A沿水平地面以大小为v=5m/s的速度向左匀速运动，某时刻连接轨道车A的钢丝与水平方向的夹角为θ=37°，轮轴右侧连接演员B的钢丝竖直，sin37°=0.6，cos37°=0.8。则该时刻（　　） A. 演员B的速度大小为5m/s B. 演员B的速度大小为6.25m/s C. 演员B处于平衡状态 D. 演员B处于超重状态 13. 如图所示，两篮球从相同高度抛出后直接落入篮筐，落入篮筐时的速度方向相同，若两次抛出篮球的速度大小分别为，两次篮球运动的最大高度分别为，两次篮球从抛出到落入篮筐的时间分别为，不计空气阻力，两篮球未发生碰撞，下列判断正确的是（　　） A. 大于 B. 小于 C. 等于 D. 和的水平分量相等 14. 如图所示，质量相同的小球甲、乙、丙用长度不同的轻绳悬于O点，均在水平面内做匀速圆周运动。已知甲、乙在同一水平面内运动，乙、丙经过同一抛物线，则（　　） A. 甲、乙的线速度大小相等 B. 乙、丙的线速度大小相等 C. 甲、乙的向心加速度大小相等 D. 乙、丙的向心加速度大小相等 15. 如图，每一级台阶的高为，宽为，某同学用发射器（忽略大小）从第1级台阶边缘向右水平弹射一个可以看作质点的小球，当弹射速度为时，小球落在第3级台阶上，当弹射速度为时，小球落在第4级台阶上，则的取值可能为（　　） A. B. C. D. 16. 如图，矩形金属框MNQP竖直放置，其中MN、PQ足够长，且PQ杆光滑，一根轻弹簧一端固定在M点，另一端连接一个质量为m的小球，小球穿过PQ杆，金属框绕MN轴分别以角速度ω和ω′匀速转动时，小球均相对PQ杆静止，若ω′>ω，则与以ω匀速转动时相比，以ω′匀速转动时（　　） A. 弹簧弹力的大小一定变小 B. 小球的高度一定不变 C. 小球所受合外力的大小一定变大 D. 小球对杆压力的大小一定变大 17. “刀削面”是一种广受消费者喜爱的面食，传统的操作手法是一手托面一手拿刀，直接将面削到开水锅里。如图所示，厨师将小面圈沿锅的某条半径方向水平削出，小面圈距锅的高度，与锅沿的最近水平距离，锅可视为半径的半球壳（不计锅的厚度），水面到锅底的距离。不计一切阻力，小面圈的运动可视为平抛运动，则（ ） A. 落入锅中的小面圈速度的变化量均相同 B. 落入锅中的小面圈，速度范围为 C. 直接落入水中的小面圈，速度范围为 D. 直接落入水中的小面圈，速度范围为 18. 如图所示，工程队向峡谷对岸平台抛射重物，初速度大小为20m/s，与水平方向的夹角为，抛出点和落点的连线与水平方向夹角也为，重力加速度大小取，忽略空气阻力。重物在此运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 运动时间为4s B. 落地速度与水平方向夹角为60° C. 重物离PQ连线的最远距离为10m D. 轨迹最高点与落点的高度差为60m 19. 如图甲所示是某同学设计的测圆周运动向心力大小的实验装置原理图。一轻质细绳下端悬挂质量为m的小球，上端固定在力传感器上，再在小球的下方连接一轻质的遮光片，遮光片的宽度为d，让小球先静止，在小球正下方适当位置固定一个光电门，两装置连接到同一数据采集器上，可以采集小球经过光电门的遮光时间和此时细绳拉力的大小，重力加速度为g。实验过程如下： ①用刻度尺测量出悬挂点到球心的距离L； ②将小球拉升到一定高度（细绳始终伸直）后释放，记录小球第一次经过最低点时遮光片的遮光时间和力传感器示数F； ③改变小球拉升的高度，重复步骤②，测6~10组数据； ④根据测量得到的数据在坐标纸上绘制图像； ⑤改变悬挂点到球心的距离L，重复上述步骤，绘制得到的图像如图乙所示。回答下列问题： （1）图乙中图像横坐标表示的物理量为________（填“”“”或“”）； （2）图乙中A组实验所用细绳的长度与B组实验所用细绳长度之比为________； （3）由于遮光片位于小球的下方，图乙中的斜率与理论值相比________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 20. （1）某小组利用频闪照相法来“探究平抛运动的规律”，装置如图甲所示，将弹射器固定在水平桌边，将小球压缩弹簧后由静止释放，用频闪照相机记录了小球做平抛运动过程中的三点，于是就取点为坐标原点，建立了如图乙所示坐标系。根据图乙中数据判断，小球在点的速度为_______，小球抛出点的坐标为________（单位：cm）（取10m/s2，计算结果均保留两位有效数字）。 （2）另一小组用手机拍摄小球做平抛运动的过程，帧频为30帧/秒，然后将视频导入“Tracker”软件进行分析，得到实验规律。将视频导入“Tracker”软件后，以抛出点为坐标原点，沿水平方向建立x轴，竖直方向建立y轴，得到轨迹如图丙所示。运用图丙中的数据（计算结果均保留3位有效数字） ①小球在水平方向的速度大小_____； ②拟合得到轨迹方程为，其中，由此求得当地重力加速度_____； 21. 某学习小组利用如图所示的模型演示古代投石机的抛石过程。一定质量的石块（可视为质点）装在杆末端的口袋中，开始时口袋位于水平地面并处于静止状态。现对杆的另一端施力，当杆与竖直方向的夹角时，杆立即停止转动，石块从O点抛出后最终落在地面上的N点，石块运动轨迹的最高点为M，M离地面的高度m，石块在M点的速度大小m/s。不计空气阻力，重力加速度m/，，。求： （1）石块抛出点O距离地面的高度； （2）石块抛出点O与落地点N在水平方向上的距离。 22. 无人配送小车某次性能测试路径如图所示，半径为的半圆弧与长的直线路径相切于B点，与半径为的半圆弧相切于C点。小车以最大速度从A点驶入路径，到适当位置调整速率运动到B点，然后保持速率不变依次经过和。为保证安全，小车速率最大为。在段的加速度最大为，段的加速度最大为。小车视为质点。求： （1）小车在段做匀速直线运动的最长距离L； （2）小车从A到D所需最短时间t（结果可保留字母π）。 23. 如图所示，质量为的小物块静置于水平台面上的点，现对其施加一水平向右、大小为的恒力，作用一段时间后撤去，物块从平台边缘点水平抛出，恰好以大小的速度从六分之一圆弧轨道的点沿切线方向进入轨道。已知、间距离为，小物块与水平台面间的动摩擦因数，圆弧轨道的半径，圆弧过点的切线水平。不计空气阻力，重力加速度取，小物块可看作质点。求： （1）两点的竖直距离； （2）小物块经过点时对圆弧轨道的压力大小； （3）作用的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年12月浙江省舟山中学高一物理 满分 100分　　时间90分钟 一、单选题（本题共 15 小题，每小题 3 分，共 45 分） 1. 如图所示，在公路的弯道处，常会挂有减速标牌，提醒驾驶员急弯下坡减速。则汽车（　　） A. 过急弯惯性会减小 B. 下坡过程中惯性会增大 C. 减速可增大过急弯处所受的摩擦力，避免侧滑 D. 减速可减小过急弯处所需的向心力，避免侧滑 【答案】D 【解析】 【详解】AB．惯性只与物体质量有关，故过急弯惯性不变，下坡过程中惯性也不变，故AB错误； CD．减速本身并不能增大过急弯处所受的摩擦力，而是通过减小过急弯处所需的向心力，避免侧滑，故C错误，D正确。 故选D。 2. 曲水流觞，是我国古代汉族民间的一种传统习俗。大家坐在河渠两旁，觞从同一位置顺流而下，飘到岸边时在谁的面前，谁就取觞饮酒。如图所示的觞随着流速恒定的河水自西向东飘向下游时，受到风力恒定的北风作用，不计其他阻力，则（　　） A. 觞可能沿着运动轨迹4垂直靠岸 B. 觞靠岸的时间和风力大小无关 C. 觞靠岸的速度大小和风力大小无关 D. 觞的速度方向一定时刻改变 【答案】D 【解析】 【详解】A．觞有水平方向的分速度，不可能沿着运动轨迹4垂直靠岸，故A错误； BC．垂直河岸方向，风力越大，运动的越快，觞靠岸的速度越大，所用时间越少，故BC错误； D．有风力，觞的合力不为0，则速度方向一定时刻改变，故D正确。 故选D。 3. 在俄乌战场上，无人机发挥了侦察与监视、目标定位与引导等多方面的重要作用。如图甲所示，某台无人机上升、向前追踪拍摄的飞行过程中，竖直方向上的速度vy及水平方向上的速度vx与飞行时间t的关系图像如图乙和丙所示。下列说法正确的是（　　） A. 无人机在t2时刻上升至最高点 B. 无人机在t2~t3时间内做匀变速运动 C. 无人机在0~t2这段时间内沿直线飞行 D. 无人机在0~t2这段时间内处于失重状态 【答案】B 【解析】 【详解】A．由乙图可知无人机在竖直方向上先向上做匀加速直线运动，后向上做匀减速直线运动，因此在时刻没有上升至最高点，故A错误； B．在时间内，无人机在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做匀减速直线运动，因此合运动为匀变速运动，故B正确； C．由图可知，在这段时间内，无人机在竖直方向上做匀加速直线运动，而在水平方向上做匀减速直线运动，可知其合加速度与合初速度必然不可能在同一直线上，所以无人机做曲线运动，故C错误； D．由乙图可知，在这段时间内，无人机在竖直方向上做匀加速直线运动，速度和加速度方向都向上，故无人机处于超重状态，故D错误。 故选B。 4. 如图所示为一个做匀变速曲线运动的质点从A到E的轨迹示意图，已知在B点时的速度与加速度的方向相互垂直，下列说法中正确的是（　　） A. D点的速率比C点的速率大 B. A点的加速度与速度方向的夹角小于90° C. A点的加速度比D点的加速度大 D. 从A到D加速度与速度方向的夹角先增大后减小 【答案】A 【解析】 【详解】AC．由题意可知，质点运动到B点时速度方向与加速度方向恰好相互垂直，由于在B点的速度方向沿轨迹的切线方向，所以加速度方向垂直于B点的切线方向向下，合外力方向也向下。又因为质点做匀变速曲线运动，所以合外力恒定不变，加速度也恒定不变，质点由C到D的过程中，合外力方向与速度方向夹角小于，故质点在D点时的速率比在C点时的速率大，故A正确，C错误； B．在A点时，质点的速度方向沿轨迹的切线方向，由于质点所受加速度方向向下，所以质点在A点时，加速度方向与速度方向的夹角大于，故B错误； D．质点从A到D的过程中，其速度的方向从斜向右上方到水平向右再到斜向右下方，而加速度的方向始终向下，所以加速度方向与速度方向的夹角不断减小，故D错误。 故选A。 5. 在同一位置同时朝着上、下、左、右四个方向抛出四个小球，小球的初速度大小均相等。不考虑空气阻力，则经过一段时间后（小球均未落地），四个小球的位置可能为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】四个小球加速度均相同，假设在该位置还静止释放一个小球，则抛出的四个小球均相对静止释放的小球做匀速直线运动，经过相同时间，四个小球相对中间小球的距离应该相同。 故选A。 6. 如图所示，质量均为m的两小球a、b用不可伸长的等长轻质绳子悬挂起来，使小球a在竖直平面内来回摆动，小球b在水平面内做匀速圆周运动，连接小球b的绳子与竖直方向的夹角和小球a摆动时绳子偏离竖直方向的最大夹角都为，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. a、b两小球都是所受合外力充当向心力 B. b小球的周期为 C. b小球受到的绳子拉力为 D. a小球运动到最高点时受到的绳子拉力为 【答案】C 【解析】 【详解】A．小球b做水平匀速圆周运动，合外力（重力与拉力的合力）始终充当向心力。小球a在竖直平面摆动（圆周运动），只有在最低点时，合外力才充当向心力；在最高点时，合外力沿切线方向（不是向心力），A 错误； B．小球b做圆锥摆运动，向心力由重力与拉力的合力提供 化简可得 ，B错误； C．对小球b竖直方向受力平衡 因此绳子拉力，C 正确； D．小球a运动到最高点时，速度为 0（最大偏角处），向心力为 0，此时绳子拉力与重力的分力平衡，D 错误。 故选C 。 7. 如图，在匀速转动的水平盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B，它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为，，与盘间的动摩擦因数相同，当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（　　） A. 此时绳子张力为 B. 此时圆盘的角速度为 C. 此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆心 D. 此时烧断绳子，A仍相对盘静止，B将做离心运动 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．两物体刚好还未发生滑动时，B有沿半径向外运动的趋势，则B受静摩擦力指向圆心，A受静摩擦力背离圆心，则对B， 对A， ，解得，，选项AC错误，B正确； D．此时烧断绳子，则A所需向心力 B所需向心力 则AB都将做离心运动，选项D错误。 故选B。 8. 如图，一灰色圆盘绕垂直于盘面的轴O顺时针匀速转动，转速为10r/s。在暗室中用每秒闪光9次的频闪光源照射圆盘，可观察到圆盘上白斑P每秒（ ） A. 逆时针旋转9圈 B. 顺时针旋转9圈 C. 逆时针旋转1圈 D. 顺时针旋转1圈 【答案】D 【解析】 【详解】带有白斑P的灰色圆盘，可绕轴O顺时针匀速转动，转速为10r/s，即 在暗室中用每秒闪光9次的频闪光源照射圆盘，即 由于，所以观察到白斑P顺时针旋转，则 所以观察到白斑P每秒顺时针旋转1圈。 故选D。 9. 如图所示，在倾角为37°、长为的固定斜面中点固定一竖直直杆，小球从斜面顶端以的初速度水平抛出，取重力加速度为，，，为了使小球能够越过直杆，则杆的高度不能超过（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】小球到达竖直直杆处时的水平位移，小球水平方向做匀速直线运动 可得平抛运动的时间为，竖直方向自由落体运动 ，可得 则杆的最大高度 ，ABD错误，C正确。 故选C。 10. 如图甲所示，有两互相垂直动摩擦因数为的水平传送带，物块以的速度从一传送带垂直滑向另一速度大小为的传送带上，并最终与传送带共速，情景简化成乙图所示。则物块从滑上的传送带到共速的过程中，以地面为参考系，已知重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 物块速度一直减小 B. 物块运动过程中最小速度是 C. 物块做匀变速曲线运动 D. 物块加速度大小为 【答案】C 【解析】 【详解】ACD．物块的速度可以分解为y轴正方向和x轴正方向，滑动摩擦力f可以分解为x轴正方向和y轴的负方向，运动轨迹为图中曲线，如图所示： 物块在传送带上运动的前阶段，合摩擦力方向与速度方向的夹角为钝角，物块的速度一直减小，当摩擦力方向与速度方向垂直时，物体的速度最小；后阶段，摩擦力方向与速度方向的夹角为锐角，物块的速度增加，物块受传送带的摩擦力大小 解得 加速度不变，所以物块做匀变速曲线运动，故AD错误，C正确； B．以传送带为参考，物块速度大小为 方向和摩擦力方向如图所示 则 最小速度为，故B错误； 故选C。 11. 如图所示，一个女孩尝试站着荡秋千。已知秋千的两根绳长均为，女孩的质量约为，踏板和绳的质量忽略不计。当女孩运动到最低点，踏板速度大小为，此时每根绳子平均承受的拉力最接近于（ ） A. B. 220N C. 230N D. 【答案】B 【解析】 【详解】以女孩为研究对象，在最低点取竖直向上为正方向。两根绳的拉力均向上，合力提供向心力，由牛顿第二定律得 取女孩质心的圆周运动半径近似为绳长，代入，，和 由上式解得 该结果最接近，故选B。 故选B。 12. 如图，轨道车A通过细钢丝跨过轮轴（不计与轮轴的摩擦）拉着特技演员B上升，便可呈现出演员B飞檐走壁的效果。轨道车A沿水平地面以大小为v=5m/s的速度向左匀速运动，某时刻连接轨道车A的钢丝与水平方向的夹角为θ=37°，轮轴右侧连接演员B的钢丝竖直，sin37°=0.6，cos37°=0.8。则该时刻（　　） A. 演员B的速度大小为5m/s B. 演员B的速度大小为6.25m/s C. 演员B处于平衡状态 D. 演员B处于超重状态 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由题意，把分解在沿绳的方向上，有 代入数据求得，故AB错误； CD．根据，可知车向左匀速运动，减小，增大，则增大，人做加速运动，加速度竖直向上，处于超重状态，故C错误，D正确。 故选D。 13. 如图所示，两篮球从相同高度抛出后直接落入篮筐，落入篮筐时的速度方向相同，若两次抛出篮球的速度大小分别为，两次篮球运动的最大高度分别为，两次篮球从抛出到落入篮筐的时间分别为，不计空气阻力，两篮球未发生碰撞，下列判断正确的是（　　） A. 大于 B. 小于 C. 等于 D. 和的水平分量相等 【答案】A 【解析】 【详解】BC．若研究两个过程的逆过程，可看作是从篮筐沿同方向斜向上的斜抛运动，落到同一高度上的两点，则上升的高度较大，即大于，高度决定时间，可知运动时间较长，即大于，故B、C错误； AD．因为两球抛射角相同，的射程较远，则球的速度较大，即大于，球的水平分速度较大，故A正确，D错误。 故选A。 14. 如图所示，质量相同的小球甲、乙、丙用长度不同的轻绳悬于O点，均在水平面内做匀速圆周运动。已知甲、乙在同一水平面内运动，乙、丙经过同一抛物线，则（　　） A. 甲、乙的线速度大小相等 B. 乙、丙的线速度大小相等 C. 甲、乙的向心加速度大小相等 D. 乙、丙的向心加速度大小相等 【答案】B 【解析】 【详解】AC．设绳子与竖直方向的夹角为，根据牛顿第二定律可得 可得向心加速度大小为，线速度 由于乙对应的较大，r也较大，所以甲的向心加速度小于乙的向心加速度，甲的线速度小于乙的线速度，故AC错误； BD．已知乙、丙经过同一抛物线，以O点为坐标原点，竖直向下为y轴，水平向左为x轴，则抛物线方程为 设乙、丙的坐标分别为（，），（，），则有 根据牛顿第二定律可得 其中， 可得， 由于，，则有，，故B正确，D错误。 故选B。 15. 如图，每一级台阶的高为，宽为，某同学用发射器（忽略大小）从第1级台阶边缘向右水平弹射一个可以看作质点的小球，当弹射速度为时，小球落在第3级台阶上，当弹射速度为时，小球落在第4级台阶上，则的取值可能为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】将各个台阶的顶点用直线连接起来，将台阶等效为斜面，如图所示，小球做平抛运动，则有， 解得 由于每一级台阶的高为，宽为，小球落到第2级台阶边缘时，有 联立可得 若小球落在第3级台阶边缘时，有 联立可得，即 同理可知，则 故选B。 16. 如图，矩形金属框MNQP竖直放置，其中MN、PQ足够长，且PQ杆光滑，一根轻弹簧一端固定在M点，另一端连接一个质量为m的小球，小球穿过PQ杆，金属框绕MN轴分别以角速度ω和ω′匀速转动时，小球均相对PQ杆静止，若ω′>ω，则与以ω匀速转动时相比，以ω′匀速转动时（　　） A. 弹簧弹力的大小一定变小 B. 小球的高度一定不变 C. 小球所受合外力的大小一定变大 D. 小球对杆压力的大小一定变大 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．对小球受力分析，设弹力为T，弹簧与水平方向的夹角为，则对小球竖直方向，而，可知为定值，T不变，则当转速增大后，小球的高度不变，弹簧的弹力不变，A错误，B正确； C．根据可知，因角速度变大，则小球受合外力变大，C正确； D．水平方向当转速较小时，杆对小球的弹力背离转轴，则，即，在此区间内，角速度增大，杆的弹力将减小 当转速较大时，指向转轴，，即，在此区间内，角速度增大，杆的弹力将增大 题中只有一个条件，无法判断出小球对杆的弹力变化情况，根据牛顿第三定律可知，小球对杆的压力不一定变大，D错误。 故选BC。 17. “刀削面”是一种广受消费者喜爱的面食，传统的操作手法是一手托面一手拿刀，直接将面削到开水锅里。如图所示，厨师将小面圈沿锅的某条半径方向水平削出，小面圈距锅的高度，与锅沿的最近水平距离，锅可视为半径的半球壳（不计锅的厚度），水面到锅底的距离。不计一切阻力，小面圈的运动可视为平抛运动，则（ ） A. 落入锅中的小面圈速度的变化量均相同 B. 落入锅中的小面圈，速度范围为 C. 直接落入水中的小面圈，速度范围为 D. 直接落入水中的小面圈，速度范围为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．小面圈做平抛运动，速度变化量为 由于小面圈落入锅中的位置不同（如锅沿、内壁、水面），其竖直方向下落的高度也不同 根据可知，下落时间不一定相同，因此速度变化量也不一定相同，故A错误； B．小面圈要落入锅中，水平位移范围为，即 下落高度为，运动时间为 由可解得速度极值为：， 因此落入锅中的小面圈的速度范围为，故B正确； CD．水面距锅底，由几何关系得水面圆半径为 小面圈要直接落入水中，水平位移范围为，即 下落高度变为 则运动时间 因此解得对应速度最值为：， 由于小面圈要落入水中的前提是不能撞在锅的外壁上，则必须先越过左锅沿，由B项可知越过左锅沿的最小速度为，因此直接落入水中的实际最小速度为 综上所述，直接落入水中的小面圈的速度范围为，故C错误，D正确。 故选BD。 18. 如图所示，工程队向峡谷对岸平台抛射重物，初速度大小为20m/s，与水平方向的夹角为，抛出点和落点的连线与水平方向夹角也为，重力加速度大小取，忽略空气阻力。重物在此运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 运动时间为4s B. 落地速度与水平方向夹角为60° C. 重物离PQ连线的最远距离为10m D. 轨迹最高点与落点的高度差为60m 【答案】AB 【解析】 【详解】AC．将初速度分解为沿PQ方向的分速度和垂直PQ方向的分速度，则速度大小有， 将重力加速度分解为沿PQ方向的分加速度和垂直PQ方向的分加速度，则有， 垂直PQ方向，根据对称性可得重物运动时间为 重物离PQ连线的最远距离为，故A正确，C错误； B．重物落地时竖直方向的分速度大小为 落地速度与水平方向夹角的正切值为 解得，故B正确； D．从抛出到最高点所用时间为 从最高点到落地所用时间为 轨迹最高点与落点的高度差为，故D错误。 故选AB。 19. 如图甲所示是某同学设计的测圆周运动向心力大小的实验装置原理图。一轻质细绳下端悬挂质量为m的小球，上端固定在力传感器上，再在小球的下方连接一轻质的遮光片，遮光片的宽度为d，让小球先静止，在小球正下方适当位置固定一个光电门，两装置连接到同一数据采集器上，可以采集小球经过光电门的遮光时间和此时细绳拉力的大小，重力加速度为g。实验过程如下： ①用刻度尺测量出悬挂点到球心的距离L； ②将小球拉升到一定高度（细绳始终伸直）后释放，记录小球第一次经过最低点时遮光片的遮光时间和力传感器示数F； ③改变小球拉升的高度，重复步骤②，测6~10组数据； ④根据测量得到的数据在坐标纸上绘制图像； ⑤改变悬挂点到球心的距离L，重复上述步骤，绘制得到的图像如图乙所示。回答下列问题： （1）图乙中图像横坐标表示的物理量为________（填“”“”或“”）； （2）图乙中A组实验所用细绳的长度与B组实验所用细绳长度之比为________； （3）由于遮光片位于小球的下方，图乙中的斜率与理论值相比________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】（1） （2）1：2 （3）偏小 【解析】 【小问1详解】 根据牛顿第二定律有 联立解得 可知图像横坐标表示的物理量为。 【小问2详解】 根据 可知图像的斜率为 可知斜率与细绳长度成反比，由图乙可知A组实验与B组实验的斜率之比为 则A组实验所用细绳的长度与B组实验所用细绳长度之比为1∶2。 【小问3详解】 由于遮光片位于小球的下方，距离悬挂点的实际转动半径 （ 是悬挂点到球心的距离），同角速度下，遮光片速度大于小球实际速度，推导得实测向心力为 实验拟合图像斜率为 则，理论值认为，所以有，则可得图乙中的斜率与理论值相比偏小。 20. （1）某小组利用频闪照相法来“探究平抛运动的规律”，装置如图甲所示，将弹射器固定在水平桌边，将小球压缩弹簧后由静止释放，用频闪照相机记录了小球做平抛运动过程中的三点，于是就取点为坐标原点，建立了如图乙所示坐标系。根据图乙中数据判断，小球在点的速度为_______，小球抛出点的坐标为________（单位：cm）（取10m/s2，计算结果均保留两位有效数字）。 （2）另一小组用手机拍摄小球做平抛运动的过程，帧频为30帧/秒，然后将视频导入“Tracker”软件进行分析，得到实验规律。将视频导入“Tracker”软件后，以抛出点为坐标原点，沿水平方向建立x轴，竖直方向建立y轴，得到轨迹如图丙所示。运用图丙中的数据（计算结果均保留3位有效数字） ①小球在水平方向的速度大小_____； ②拟合得到轨迹方程为，其中，由此求得当地重力加速度_____； 【答案】（1） ①. 5.0 ②. （2） ①. 1.50 ②. 9.77 【解析】 【分析】 【小问1详解】 [1]竖直方向， 解得， 水平方向 [2]竖直方向，， 水平方向， 联立解得， 【小问2详解】 [1]水平方向匀速直线运动 解得 [2]平抛运动， 解得 轨迹方程为 所以 解得 21. 某学习小组利用如图所示的模型演示古代投石机的抛石过程。一定质量的石块（可视为质点）装在杆末端的口袋中，开始时口袋位于水平地面并处于静止状态。现对杆的另一端施力，当杆与竖直方向的夹角时，杆立即停止转动，石块从O点抛出后最终落在地面上的N点，石块运动轨迹的最高点为M，M离地面的高度m，石块在M点的速度大小m/s。不计空气阻力，重力加速度m/，，。求： （1）石块抛出点O距离地面的高度； （2）石块抛出点O与落地点N在水平方向上的距离。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由题意可知，石块抛出时的速度与水平方向的夹角为 石块抛出时沿竖直方向的分速度 则石块抛出点距离最高点的高度 石块抛出点距离地面的高度。 【小问2详解】 石块从抛出点运动到落地点的过程，竖直方向上有 解得 石块抛出点与落地点在水平方向上的距离 解得 22. 无人配送小车某次性能测试路径如图所示，半径为的半圆弧与长的直线路径相切于B点，与半径为的半圆弧相切于C点。小车以最大速度从A点驶入路径，到适当位置调整速率运动到B点，然后保持速率不变依次经过和。为保证安全，小车速率最大为。在段的加速度最大为，段的加速度最大为。小车视为质点。求： （1）小车在段做匀速直线运动的最长距离L； （2）小车从A到D所需最短时间t（结果可保留字母π）。 【答案】（1）5m （2） 【解析】 【小问1详解】 在BC段的最大加速度为a1=2m/s2，则根据向心加速度公式 可得在BC段的最大速度为 在CD段的最大加速度为a2=1m/s2，则根据向心加速度公式 可得在CD段的最大速度为 可知在BCD段运动时的速度为v=2m/s AB段从最大速度vm减速到v的位移 在AB段匀速的最长距离为l=8m-3m=5m 【小问2详解】 AB段从最大速度vm减速到v的时间 匀速运动的时间 在BCD段运动的时间为 则从A到D最短时间为 23. 如图所示，质量为的小物块静置于水平台面上的点，现对其施加一水平向右、大小为的恒力，作用一段时间后撤去，物块从平台边缘点水平抛出，恰好以大小的速度从六分之一圆弧轨道的点沿切线方向进入轨道。已知、间距离为，小物块与水平台面间的动摩擦因数，圆弧轨道的半径，圆弧过点的切线水平。不计空气阻力，重力加速度取，小物块可看作质点。求： （1）两点的竖直距离； （2）小物块经过点时对圆弧轨道的压力大小； （3）作用的时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 六分之一圆弧轨道对应的圆心角为，由，， 解得 【小问2详解】 由 解得 【小问3详解】 由牛顿第二定律有 撤去后，有 设作用时间为，小物块在、之间运动的最大速度为，，，， 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $