精品解析：2027届河南洛阳市第八高级中学高三一测模拟考试物理试卷

洛阳八高 高三一测模拟考试 物理试卷 第I卷（选择题） 一、单选题 1. 如图所示，A、B两电动玩具车在同一直线上运动，当它们相距时，A正以2的速度向左做匀速运动，而此时车B的速度为4，向左刹车做匀减速运动，加速度大小为2，则A追上B所用的时间为（　　） A. 4s B. 5s C. 6s D. 7s 【答案】C 【解析】 【详解】物体B停止运动的时间为 物体B的位移 此时A的位移 则此时A、B相距 则A追上B还需要的时间 则A追上B的时间为 故选C。 2. 如图所示﹐木板B放置在粗糙水平地面上，O为光滑铵链。轻杆一端与铰链O固定连接，另一端固定连接一质量为m的小球A。现将轻绳一端拴在小球A上，另一端通过光滑的定滑轮O′由力F牵引，定滑轮位于O的正上方，整个系统处于静止状态。现改变力F的大小，使小球A和轻杆从图示位置缓慢运动到O′正下方，木板始终保持静止，则在整个过程中（  ） A. 外力F逐渐增大 B. 轻杆对小球的作用力减小 C. 地面对木板的支持力逐渐减小 D. 地面对木板的摩擦力逐渐减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．对小球A进行受力分析，三力构成矢量三角形，如图所示 根据几何关系可知两三角形相似，因此 缓慢运动过程越来越小，则F逐渐减小，故A错误； B．由于OA长度不变，杆对小球的作用力大小不变，故B错误； CD．对木板，由于杆对木板的作用力大小不变，方向向右下，但杆的作用力与竖直方向的夹角越来越小，所以地面对木板的支持力逐渐增大，地面对木板的摩擦力逐渐减小，故C错误，D正确。 故选D。 3. 2024年2月29日中国在西昌卫星发射中心成功发射了高轨卫星01星，标志着中国互联网的效率与质量将进一步提升。已知高轨卫星01星与地球中心的连线在时间t内转过的弧度为，扫过的面积为S，地球的半径为R，引力常量为G，则（　　） A. 高轨卫星01星可以静止在咸宁的正上方 B. 地球的质量为 C. 地球表面的重力加速度为 D. 地球的第一宇宙速度为 【答案】B 【解析】 【详解】A．高轨卫星01星绕地心做匀速圆周运动，轨道平面必过地心，在赤道正上方，因此不可能静止在咸宁的正上方。，故A错误； B．由题意可知，高轨卫星01星万有引力提供向心力 又   综合解得 故B正确； C．在地表处 得地球表面的重力加速度 故C错误； D．贴近地球表面，由万有引力提供向心力，可得 得地球的第一宇宙速度为 故D错误。 故选B。 4. 质量为60kg的蹦床运动员，从离水平网面3.2m高处自由下落，着网后沿竖直方向被反弹到距离水平网面5.0m高处，已知运动员与网接触的时间为0.8s，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。下说法正确的是（　　） A. 运动员与网接触的这段时间内动量的变化量大小为120kg⋅m/s B. 网对运动员的平均作用力大小为1950N C. 网对运动员做的功为1080J D. 整个过程中运动员机械能的变化量为4920J 【答案】B 【解析】 【详解】A．运动员自由下落刚接触网面的速度为 方向向下。 离开网面的速度为 方向向上。 故动量的变化量大小为，故A错误； B．根据动量定理，合外力冲量等于动量变化得 解得，故B正确； C．由网对运动员作用力的对称性知，网对运动员做功为零，故C错误； D．整个过程中机械能变化为，故D错误。 故选B。 5. 如图所示，可视为质点的小球A、B用不可伸长的轻质细绳连接，跨过固定在地面上半径为R的光滑圆柱，A球的质量为B球的3倍。当B球位于地面时，A球恰与圆柱轴心等高。现将A球由静止释放，则B球能够上升的最大高度是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设B的质量为m，则A的质量为3m，A球落地前，A、B组成的系统机械能守恒，有 解得 对B运用动能定理有 解得 则B上升的最大高度为 故选A。 6. 如图所示，质量为m2的物体2放在正沿平直轨道行驶的车厢底板上，并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为m1的物体1，某时刻观察到与物体1相连接的细绳与竖直方向成θ角，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 车厢向右减速运动 B. 物体2所受底板的摩擦力大小为，方向向右 C. 车厢向左加速运动 D. 物体2对底板的压力大小为 【答案】B 【解析】 【详解】AC．以物体1为研究对象，受到竖直向下的重力和沿绳向上的拉力，则 所以物体1的加速度大小为 方向向右，所以车厢向右加速或者向左减速，故AC错误； B．物体2的加速度与物体1的加速度相同，即 方向水平向右，故B正确； D．对物体1，有 对物体2，竖直方向有 联立解得 根据牛顿第三定律，物体2对底板的压力大小为 故D错误。 故选B。 7. “食双星”是一种双星系统，两颗恒星在引力作用下绕连线上某点做匀速圆周运动，由于距离遥远，观测者不能把两颗星区分开，但两颗恒星的彼此掩食会造成其亮度发生周期性变化，观测者可以通过观察双星的亮度研究双星。如图所示，两颗恒星相邻两次掩食的时刻分别为 时刻，较亮的恒星遮挡较暗的恒星，造成亮度L稍微减弱；t₂时刻，较暗的恒星遮挡较亮的恒星，造成亮度L减弱比较明显。若两颗星的距离为d，引力常量为G，不计其他星球的影响，由此可知（　　） A. 双星系统的周期为 B. 双星系统的角速度为 C. 双星系统的总质量为 D. 双星做圆周运动的速率之和为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知双星周期，故A错误； B．双星系统的角速度，故B错误； C．较亮的恒星，根据牛顿第二定律 较暗的恒星，根据牛顿第二定律 且有 联立解得，故C正确； D．双星做圆周运动的速率之和，故D错误。 故选C。 二、多选题 8. A、B两颗地球卫星在同一轨道平面内绕地球做匀速圆周运动，它们运动的轨道半径之比，A的周期为，则下列说法正确的是（　　） A. A卫星加速可追上同轨道的另一颗卫星 B. A、B两颗卫星周期之比为 C. 某一时刻A、B两卫星相距最近，则此时刻开始到A、B再次相距最近经历的时间可能是 D. 某一时刻A、B两卫星相距最近，则此时刻开始到A、B相距最远经历的时间可能是 【答案】CD 【解析】 【详解】A．A卫星加速后，将做离心运动，轨道半径变大，不可能追上同轨道的另一颗卫星，故A错误； BD．根据万有引力提供向心力得 得 可知 可得 从A、B两卫星相距最近到A、B相距最远所经历的时间为t，则 解得 ，（） 当时 故D正确，B错误； C．从A、B两卫星相距最近到A、B相距最近所经历的时间为，根据 可得 当时 故C正确。 故选CD。 9. 如图所示，轻杆长为3L，在杆的A、B两端分别固定质量均为m的球A和球B，杆上距球A为L处的点O装在光滑的水平转动轴上，外界给予系统一定的能量后，杆和球在竖直面内转动，在转动的过程中，忽略空气的阻力，若球B运动到最高点时，球B对杆恰好无作用力，已知重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　） A. 球B在最高点时速度大小为 B. 球B在最高点时，杆对球A的作用力大小为 C. 球B在最低点时的速度大小为 D. 从最高点运动到最低点的过程中，杆对球B做的功为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．球B在最高点时，球B对杆恰好无作用力，则 解得B球的速度大小为，A错误； B．球B在最高点时，A球的速度 则对A球分析 解得杆对球A的作用力大小为，B正确； C．球B从最高点到最低点时，对AB系统由机械能守恒定律 其中，解得球B在最低点时的速度大小为，C错误； D．从最高点运动到最低点的过程中，对B由动能定理 解得杆对球B做的功为，D正确。 故选BD。 10. 与水平面成30°角的圆盘绕转轴转动的角速度为，质量为m的物块（可视为质点）到转轴的距离为r，随圆盘一起转动（相对于盘面静止）。如图所示，P点是物块运动的轨迹圆上的最高点，Q点是物块运动的轨迹圆上的最低点，重力加速度大小为g，物块与圆盘间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（　　） A. 物块经过Q点时受到的静摩擦力大小为 B. 物块经过 P 点时受到的静摩擦力大小为 C. 物块与盘面间的动摩擦因数可能为 D. 若圆盘的角速度继续缓慢增大，则物块最容易与圆盘发生相对滑动的位置为Q点 【答案】AD 【解析】 【详解】A．物块经过点时对物块受力分析可知，物块受到的摩擦力方向一定沿盘面指向转轴，有 解得 选项A正确； B．物块经过点时对物块受力分析，设物块受到的摩擦力方向也沿盘面指向转轴，有 解得 可知物块受到的摩擦力方向沿盘面背离转轴，且大小为，选项B错误； C．物块相对于盘面静止，则应有 解得 选项C错误； D．结合前面分析可知，圆盘的角速度一定时，物块在点受到的摩擦力最大，因此当圆盘的角速度继续增大，物块最容易与圆盘发生相对滑动的位置为点，选项D正确。 故选AD。 第II卷（非选择题） 三、实验题 11. 在“探究平抛运动的特点”实验中，某学习小组用如图甲所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上，钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点，移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。 （1）下列实验条件必须满足的有______；（多选，填写正确答案标号） A. 斜槽轨道光滑 B. 斜槽轨道末段水平 C. 每次从斜槽上相同位置无初速度释放钢球 D. 图中挡板MN每次必须等间距下移 （2）如图乙所示，在描出的轨迹上取A，B，C三点，AB和BC的水平间距相等且均为，竖直间距分别是和，若A点是抛出点，，，，取，则钢球平抛的初速度大小为______m/s（结果保留2位有效数字） （3）如图乙所示，若A点不是抛出点，以A点为坐标原点，沿水平和竖直方向建立平面直角坐标系，在描出的轨迹上取A、B、C三点，AB和BC的水平间距相等且均为，竖直间距和，取。则钢球在B点的速度大小为______m/s，抛出点的坐标为______（已知x轴、y轴坐标单位均为cm）。 【答案】（1）BC （2）2.0 （3） ①. 2.5 ②. （，） 【解析】 【小问1详解】 AC．为了保证每次钢球抛出的速度相同，每次从斜槽上相同位置无初速度释放钢球，但斜槽轨道不需要光滑，故A错误，C正确； B．为了保证钢球抛出时的速度处于水平方向，斜槽轨道末段需要调节水平，故B正确； D．图中挡板MN每次不需要等间距下移，故D错误。 故选BC。 【小问2详解】 钢球做平抛运动，在竖直方向有 可得 在水平方向有 可得钢球平抛的初速度大小为 【小问3详解】 [1]钢球做平抛运动，在竖直方向有 可得 在水平方向有 钢球在B点的竖直分速度大小为 则钢球在B点的速度大小为 [2]钢球从抛出点到B点的运动时间为 则抛出点到B点的水平距离为 抛出点到B点的竖直距离为 所以抛出点的坐标为， 即抛出点的坐标为（，）。 12. 机械能守恒定律有很多种方式验证． 用如图实验装置验证、组成的系统机械能守恒，从高处由静止开始下落，上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量．下图给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，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所示．已知、，则（g取，结果保留两位有效数字） （1）在纸带上打下计数点5时的速度______； （2）在打点0～5过程中系统动能的增量______J，系统势能的减少量______J； （3）某同学决定用作出图像验证机械能守恒．根据该同学选取的横纵坐标轴，若需要说明机械能守恒则图像应满足的条件是______． （4）根据该同学实测数据，作出图乙中直线，根据图象求得重力加速度______。该同学认为这可能是由于操作时先释放重物后打开打点计时器造成的。你认为他所说______。（选填“合理”或“不合理”） 【答案】（1）2.4 （2） ①. 0.58 ②. 0.60 （3）图像为一过原点的直线，在误差允许的范围内斜率等于 （4） ①. 9.7 ②. 不合理 【解析】 【小问1详解】 打点计时器所接电源为频率是的交变电源，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），所以相邻的计数点的时间间隔是 根据匀变速直线运动的规律：某段时间内的平均速度大小等于这段时间中间时刻的瞬时速度大小，则有 【小问2详解】 [1]根据动能的定义得：系统动能的增量 [2]从开始下落算起，打点计时器记录5点时，系统势能的减少量为 【小问3详解】 根据机械能守恒定律得 整理得 又因为 联立可得 可知图像应为一过原点的直线，在误差允许的范围内斜率等于。 【小问4详解】 [1]由图象可知斜率 联立解得 [2]在这里重力势能减小量大于动能增加量。如果提前释放重物后开打点计时器，应会造成重力势能减小量小于动能增加量．所以该同学的推测不合理。 四、解答题 13. 假设宇航员从某质量分布均匀的星球表面一斜坡上点，沿水平方向以初速度抛出一个小球，测得小球经时间落到斜坡另一点，斜坡的倾角，已知该星球的半径为地球半径的，地球表面的重力加速度大小，地球的第一宇宙速度为．求： （1）该星球表面的重力加速度大小； （2）该星球密度与地球密度的比值； （3）该星球的第一宇宙速度的大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球做平抛运动的过程中，水平方向上有 竖直方向上有 由几何关系可得 联立解得 【小问2详解】 对于星球表面质量为m0的物体，有，， 联立以上各式解得 故，则 【小问3详解】 第一宇宙速度等于星球的近地卫星的运行速度，故有， 解得 故，则 解得 14. 小明将如图所示的装置放在水平地面上，该装置由弧形轨道、竖直圆轨道、水平直轨道组成，弧形轨道与水平轨道在O点相切，竖直圆轨道圆心、半径为R（在最低点A分别与水平轨道OA和AB相连），质量的小滑块从弧形轨道离地高h处静止释放，高度h可以调节。已知，AB轨道足够长。滑块与轨道OA和AB间的动摩擦因数均为，弧形轨道和圆轨道均可视为光滑，忽略空气阻力，重力加速度，。 （1）求滑块恰好能过圆轨道最高点D时的速度大小； （2）求当满足（1）中条件时，滑块运动到与圆心等高的C点时对轨道的压力大小； （3）滑块从静止释放，不脱离轨道，求h的取值范围。 【答案】（1） （2） （3）或 【解析】 【分析】 【小问1详解】 滑块恰好能过圆轨道最高点点，重力刚好提供向心力 解得 【小问2详解】 从C点到D点，由动能定理得 在C点由牛顿第二定律得 解得 根据牛顿第三定律，滑块对轨道的压力大小是 【小问3详解】 若不过圆心等高点，由能量守恒定律 解得 若刚滑过圆轨道最高点D点，由能量守恒定律 解得 综上可得物块不脱离轨道的条件或 【点睛】 15. 如图所示，一根长不可伸长的轻绳，一端系一小球P，另一端固定于O点．长绷紧的水平传送带始终以恒定的速率沿逆时针方向运行，传送带左侧半径的竖直光滑圆轨道在D点与水平面平滑连接，现将小球拉至悬线（伸直）与水平位置成角由静止释放，小球到达最低点时与小物块A作弹性碰撞，碰后小物块A向左运动到B点进入圆轨道，绕行一圈后到达E点。已知小球与小物块质量相等均为且均视为质点，小物块与传送带之间的动摩擦因数，其他摩擦均忽略不计，重力加速度大小。求： （1）小球运动到最低点与小物块碰前的速度大小和对轻质细绳拉力大小； （2）小物块在传送带上运动时，因相互间摩擦产生的热量； （3）小物块通过圆轨道最高点C时对轨道的压力大小。 【答案】（1）6m/s，；（2）；（3）0 【解析】 【详解】（1）因开始时轻质细线与水平方向的夹角为，则小球自由下落时，轻绳刚好再次伸直，设此时的速度为。根据自由落体运动规律，可得 轻质细线伸直后瞬间小球速度为 小球与小物块A碰前瞬间，设小球的速度大小为，从轻质细绳刚好再次伸直到小球运动到最低点的过程中，由动能定理得 联立解得小球运动到最低点与小物块碰前的速度大小 设小球运动到最低点，轻质细绳对小物块拉力大小为，根据牛顿第二定律可知 解得 根据牛顿第三定律可知：小物块碰前对轻质细绳拉力大小为。 （2）小球与小物块进行弹性碰撞后的速度为，根据动量守恒定律有 根据能量守恒定律有 解得小物块冲上传送带前的速度 小物块冲上传送带后做匀减速运动，根据牛顿第二定律有 解得加速度大小 设小物块与传送带共速时对地位移为，传送带速度为，则由运动学公式可得 代入数据解得 则可知小物块与传送带共速后和传送带一起做匀速运动，小物块在传送带上减速所用时间为 这段时间内传送带运动的位移为 则小物块通过传送带时由于摩擦产生的热量为 （3）设小物块通过圆轨道最高点时的速度为，轨道对小物块的弹力为，则由动能定理有 小物块通过圆轨道最高点时的速度大小为 在最高点由牛顿第二定律可得 联立解得 根据牛顿第三定律可知，通过最高点时，小物块对轨道的压力为0。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 洛阳八高 高三一测模拟考试 物理试卷 第I卷（选择题） 一、单选题 1. 如图所示，A、B两电动玩具车在同一直线上运动，当它们相距时，A正以2的速度向左做匀速运动，而此时车B的速度为4，向左刹车做匀减速运动，加速度大小为2，则A追上B所用的时间为（　　） A. 4s B. 5s C. 6s D. 7s 2. 如图所示﹐木板B放置在粗糙水平地面上，O为光滑铵链。轻杆一端与铰链O固定连接，另一端固定连接一质量为m的小球A。现将轻绳一端拴在小球A上，另一端通过光滑的定滑轮O′由力F牵引，定滑轮位于O的正上方，整个系统处于静止状态。现改变力F的大小，使小球A和轻杆从图示位置缓慢运动到O′正下方，木板始终保持静止，则在整个过程中（  ） A. 外力F逐渐增大 B. 轻杆对小球的作用力减小 C. 地面对木板的支持力逐渐减小 D. 地面对木板的摩擦力逐渐减小 3. 2024年2月29日中国在西昌卫星发射中心成功发射了高轨卫星01星，标志着中国互联网的效率与质量将进一步提升。已知高轨卫星01星与地球中心的连线在时间t内转过的弧度为，扫过的面积为S，地球的半径为R，引力常量为G，则（　　） A. 高轨卫星01星可以静止在咸宁的正上方 B. 地球的质量为 C. 地球表面的重力加速度为 D. 地球的第一宇宙速度为 4. 质量为60kg的蹦床运动员，从离水平网面3.2m高处自由下落，着网后沿竖直方向被反弹到距离水平网面5.0m高处，已知运动员与网接触的时间为0.8s，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。下说法正确的是（　　） A. 运动员与网接触的这段时间内动量的变化量大小为120kg⋅m/s B. 网对运动员的平均作用力大小为1950N C. 网对运动员做的功为1080J D. 整个过程中运动员机械能的变化量为4920J 5. 如图所示，可视为质点的小球A、B用不可伸长的轻质细绳连接，跨过固定在地面上半径为R的光滑圆柱，A球的质量为B球的3倍。当B球位于地面时，A球恰与圆柱轴心等高。现将A球由静止释放，则B球能够上升的最大高度是（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，质量为m2的物体2放在正沿平直轨道行驶的车厢底板上，并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为m1的物体1，某时刻观察到与物体1相连接的细绳与竖直方向成θ角，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 车厢向右减速运动 B. 物体2所受底板的摩擦力大小为，方向向右 C. 车厢向左加速运动 D. 物体2对底板的压力大小为 7. “食双星”是一种双星系统，两颗恒星在引力作用下绕连线上某点做匀速圆周运动，由于距离遥远，观测者不能把两颗星区分开，但两颗恒星的彼此掩食会造成其亮度发生周期性变化，观测者可以通过观察双星的亮度研究双星。如图所示，两颗恒星相邻两次掩食的时刻分别为 时刻，较亮的恒星遮挡较暗的恒星，造成亮度L稍微减弱；t₂时刻，较暗的恒星遮挡较亮的恒星，造成亮度L减弱比较明显。若两颗星的距离为d，引力常量为G，不计其他星球的影响，由此可知（　　） A. 双星系统的周期为 B. 双星系统的角速度为 C. 双星系统的总质量为 D. 双星做圆周运动的速率之和为 二、多选题 8. A、B两颗地球卫星在同一轨道平面内绕地球做匀速圆周运动，它们运动的轨道半径之比，A的周期为，则下列说法正确的是（　　） A. A卫星加速可追上同轨道的另一颗卫星 B. A、B两颗卫星周期之比为 C. 某一时刻A、B两卫星相距最近，则此时刻开始到A、B再次相距最近经历的时间可能是 D. 某一时刻A、B两卫星相距最近，则此时刻开始到A、B相距最远经历的时间可能是 9. 如图所示，轻杆长为3L，在杆的A、B两端分别固定质量均为m的球A和球B，杆上距球A为L处的点O装在光滑的水平转动轴上，外界给予系统一定的能量后，杆和球在竖直面内转动，在转动的过程中，忽略空气的阻力，若球B运动到最高点时，球B对杆恰好无作用力，已知重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　） A. 球B在最高点时速度大小为 B. 球B在最高点时，杆对球A的作用力大小为 C. 球B在最低点时的速度大小为 D. 从最高点运动到最低点的过程中，杆对球B做的功为 10. 与水平面成30°角的圆盘绕转轴转动的角速度为，质量为m的物块（可视为质点）到转轴的距离为r，随圆盘一起转动（相对于盘面静止）。如图所示，P点是物块运动的轨迹圆上的最高点，Q点是物块运动的轨迹圆上的最低点，重力加速度大小为g，物块与圆盘间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（　　） A. 物块经过Q点时受到的静摩擦力大小为 B. 物块经过 P 点时受到的静摩擦力大小为 C. 物块与盘面间的动摩擦因数可能为 D. 若圆盘的角速度继续缓慢增大，则物块最容易与圆盘发生相对滑动的位置为Q点 第II卷（非选择题） 三、实验题 11. 在“探究平抛运动的特点”实验中，某学习小组用如图甲所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上，钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点，移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。 （1）下列实验条件必须满足的有______；（多选，填写正确答案标号） A. 斜槽轨道光滑 B. 斜槽轨道末段水平 C. 每次从斜槽上相同位置无初速度释放钢球 D. 图中挡板MN每次必须等间距下移 （2）如图乙所示，在描出的轨迹上取A，B，C三点，AB和BC的水平间距相等且均为，竖直间距分别是和，若A点是抛出点，，，，取，则钢球平抛的初速度大小为______m/s（结果保留2位有效数字） （3）如图乙所示，若A点不是抛出点，以A点为坐标原点，沿水平和竖直方向建立平面直角坐标系，在描出的轨迹上取A、B、C三点，AB和BC的水平间距相等且均为，竖直间距和，取。则钢球在B点的速度大小为______m/s，抛出点的坐标为______（已知x轴、y轴坐标单位均为cm）。 12. 机械能守恒定律有很多种方式验证． 用如图实验装置验证、组成的系统机械能守恒，从高处由静止开始下落，上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量．下图给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，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所示．已知、，则（g取，结果保留两位有效数字） （1）在纸带上打下计数点5时的速度______； （2）在打点0～5过程中系统动能的增量______J，系统势能的减少量______J； （3）某同学决定用作出图像验证机械能守恒．根据该同学选取的横纵坐标轴，若需要说明机械能守恒则图像应满足的条件是______． （4）根据该同学实测数据，作出图乙中直线，根据图象求得重力加速度______。该同学认为这可能是由于操作时先释放重物后打开打点计时器造成的。你认为他所说______。（选填“合理”或“不合理”） 四、解答题 13. 假设宇航员从某质量分布均匀的星球表面一斜坡上点，沿水平方向以初速度抛出一个小球，测得小球经时间落到斜坡另一点，斜坡的倾角，已知该星球的半径为地球半径的，地球表面的重力加速度大小，地球的第一宇宙速度为．求： （1）该星球表面的重力加速度大小； （2）该星球密度与地球密度的比值； （3）该星球的第一宇宙速度的大小。 14. 小明将如图所示的装置放在水平地面上，该装置由弧形轨道、竖直圆轨道、水平直轨道组成，弧形轨道与水平轨道在O点相切，竖直圆轨道圆心、半径为R（在最低点A分别与水平轨道OA和AB相连），质量的小滑块从弧形轨道离地高h处静止释放，高度h可以调节。已知，AB轨道足够长。滑块与轨道OA和AB间的动摩擦因数均为，弧形轨道和圆轨道均可视为光滑，忽略空气阻力，重力加速度，。 （1）求滑块恰好能过圆轨道最高点D时的速度大小； （2）求当满足（1）中条件时，滑块运动到与圆心等高的C点时对轨道的压力大小； （3）滑块从静止释放，不脱离轨道，求h的取值范围。 15. 如图所示，一根长不可伸长的轻绳，一端系一小球P，另一端固定于O点．长绷紧的水平传送带始终以恒定的速率沿逆时针方向运行，传送带左侧半径的竖直光滑圆轨道在D点与水平面平滑连接，现将小球拉至悬线（伸直）与水平位置成角由静止释放，小球到达最低点时与小物块A作弹性碰撞，碰后小物块A向左运动到B点进入圆轨道，绕行一圈后到达E点。已知小球与小物块质量相等均为且均视为质点，小物块与传送带之间的动摩擦因数，其他摩擦均忽略不计，重力加速度大小。求： （1）小球运动到最低点与小物块碰前的速度大小和对轻质细绳拉力大小； （2）小物块在传送带上运动时，因相互间摩擦产生的热量； （3）小物块通过圆轨道最高点C时对轨道的压力大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $