2022——2023學(xué)年高三上學(xué)期期中考試物理試題一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1. 如圖所示為載有防疫物資的無(wú)人駕駛小車在水平路面上行駛的位移時(shí)間圖像，該圖像為拋物線的一部分，時(shí)刻對(duì)應(yīng)圖像的最高點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是（　　） A. 時(shí)小車的速度為零B. 時(shí)小車的加速度為零C. 時(shí)小車的速度為整個(gè)過(guò)程最大速度的D. 時(shí)小車的速度為整個(gè)過(guò)程最大速度的【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)圖像的切線斜率表示速度，可知時(shí)小車的速度不為零，時(shí)小車的速度為零，故A錯(cuò)誤；BC．由于圖像為拋物線，可知小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，由于時(shí)小車的速度為零，設(shè)時(shí)小車的速度為，則小車在內(nèi)的位移為解得則小車的加速度為時(shí)小車的速度為可知時(shí)小車的加速度為，時(shí)小車的速度為整個(gè)過(guò)程最大速度的，故B錯(cuò)誤，C正確；D．設(shè)時(shí)小車的速度大小為，則有代入數(shù)據(jù)可得可知時(shí)小車的速度大于整個(gè)過(guò)程最大速度的，故D錯(cuò)誤。故選C。2. 水平面上有一可繞B點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的直角L形槽，其截面如圖所示，槽內(nèi)有一正方形物塊，初始時(shí)BC面與水平面間夾角為60°，不計(jì)一切摩擦，當(dāng)緩慢減小BC面與水平面間夾角直到0°的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（　?。?/span> A. AB面對(duì)物塊的支持力先增大后減小B. AB面對(duì)物塊的支持力逐漸增大C. BC面對(duì)物塊的支持力先減小后增大D. BC面對(duì)物塊的支持力逐漸增大【答案】D【解析】【詳解】AB．設(shè)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，AB面與水平面夾角，物塊質(zhì)量m，則物塊對(duì)AB面的壓力可知，隨著的增大，物塊對(duì)AB面的壓力減小，根據(jù)牛頓第三定律，AB面對(duì)物塊的支持力減小，故AB錯(cuò)誤；CD．物塊對(duì)BC面的壓力可知，隨著的增大，物塊對(duì)BC面的壓力增大，根據(jù)牛頓第三定律，BC面對(duì)物塊的支持力增大，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。3. 如圖所示，質(zhì)量不同的兩顆衛(wèi)星a、b圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是（　　）A. 衛(wèi)星a的角速度小于衛(wèi)星b的角速度B. 衛(wèi)星a的加速度大于衛(wèi)星b的加速度C. 衛(wèi)星a的動(dòng)能大于衛(wèi)星b的動(dòng)能D. 相同時(shí)間內(nèi)兩顆衛(wèi)星與地心的連線掃過(guò)的面積相同【答案】B【解析】【詳解】A．根據(jù)解得由于衛(wèi)星a的軌道半徑小于衛(wèi)星b的軌道半徑，則衛(wèi)星a的角速度大于衛(wèi)星b的角速度，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)解得由于衛(wèi)星a的軌道半徑小于衛(wèi)星b的軌道半徑，則衛(wèi)星a的加速度大于衛(wèi)星b的加速度，B正確；C．根據(jù)，解得由于兩衛(wèi)星的質(zhì)量關(guān)系不確定，則兩衛(wèi)星的動(dòng)能關(guān)系不確定，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)開(kāi)普勒定律可知，衛(wèi)星在同一軌道上相同時(shí)間內(nèi)衛(wèi)星與地心的連線掃過(guò)的面積相同，在不同軌道上不相同，D錯(cuò)誤。故選B。4. 北京時(shí)間10月23日，2022年FINA柏林跳水世界杯圓滿落幕，中國(guó)跳水夢(mèng)之隊(duì)在本次世界杯上共收獲了8金4銀，再次展現(xiàn)強(qiáng)大實(shí)力。某次比賽中跳水運(yùn)動(dòng)員從水面上方某固定高度處以初速度豎直向上起跳，一段時(shí)間后落入水中，將運(yùn)動(dòng)員看成質(zhì)點(diǎn)，忽略空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是（　　）A. 起跳的初速度越大，從起跳到入水前瞬間運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能變化量越大B. 起跳的初速度越大，從起跳到入水前瞬間運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)量變化量越小C. 入水后到速度為零的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)量變化量大于水對(duì)運(yùn)動(dòng)員的沖量D. 入水后到速度為零的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)量變化量小于水對(duì)運(yùn)動(dòng)員的沖量【答案】D【解析】【詳解】A．從起跳到入水前瞬間運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能變化量為起跳的初速度越大，由于下落高度不變，可知從起跳到入水前瞬間運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能變化量不變，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)動(dòng)量定理可得起跳的初速度越大，從起跳到入水前瞬間運(yùn)動(dòng)員所用的時(shí)間越長(zhǎng)，則運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)量變化量越大，故B錯(cuò)誤；CD．入水后到速度為零的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)量定理可得可得可知入水后到速度為零的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)量變化量小于水對(duì)運(yùn)動(dòng)員的沖量，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。5. 如圖所示，物體Q放置在水平地面上，其上端連接豎直輕彈簧，將物體P從彈簧正上方某處由靜止釋放，在物體P接觸彈簧到壓縮彈簧到最短的過(guò)程中（彈簧始終在彈性限度內(nèi)），下列說(shuō)法正確的是（　?。?/span>A. 物體P先失重后超重B. 物體P一直超重C. 物體Q對(duì)地面的壓力先增大后減小D. 物體Q對(duì)地面的壓力大于P、Q兩物體的總重力【答案】A【解析】【詳解】AB．接觸彈簧后，彈簧彈力小于重力，合力向下，加速度向下，則物體處于失重狀態(tài)，隨著彈簧彈力逐漸增大，彈力大于重力，合力向上，加速度向上，則物體處于超重狀態(tài)，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．對(duì)Q受力分析可知根據(jù)牛頓第三定律可知因?yàn)閺椈蓮椓χ饾u增大，所以對(duì)地面的壓力一直增大，彈力先小于P的重力后大于P的重力，則物體Q對(duì)地面的壓力先小于后大于P、Q兩物體的總重力，故CD錯(cuò)誤。故選A。6. 如圖所示木桿長(zhǎng)L，上端懸掛在某一點(diǎn)，由靜止放開(kāi)后讓它自由落下（不計(jì)空氣阻力），木桿通過(guò)懸點(diǎn)正下方2L處的圓筒AB，圓筒AB長(zhǎng)為3.5L，重力加速度為g，則木桿被圓筒AB完全擋住的時(shí)間為（　　）A.  B.  C.  D. 【答案】A【解析】【詳解】當(dāng)木桿上端到達(dá)A點(diǎn)時(shí)當(dāng)下端到達(dá)B點(diǎn)時(shí)被擋住的時(shí)間解得故選A。7. 為解決洗衣服時(shí)彎腰放置衣物的問(wèn)題，有人設(shè)計(jì)了一種斜式滾筒洗衣機(jī)，其簡(jiǎn)化圖如圖所示。該洗衣機(jī)在脫水過(guò)程中滾筒繞固定軸OO1以恒定的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，滾筒的半徑為r，筒壁內(nèi)有一可視為質(zhì)點(diǎn)的衣物，衣物與滾筒間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力），轉(zhuǎn)動(dòng)軸與水平面間的夾角為θ，重力加速度為g。要保持衣物在最高點(diǎn)時(shí)與圓筒相對(duì)靜止，滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的最小值為（　?。?/span>A.  B.  C.  D. 【答案】B【解析】【詳解】衣物在最高點(diǎn)時(shí)由重力垂直筒壁方向的分力與支持力提供向心力，所以有要使衣物與圓筒相對(duì)靜止，則需要重力沿筒壁方向的分力不大于最大靜摩擦力，則有兩式聯(lián)立解得故滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的最小值為，故B正確。故選B。8. 如圖甲所示，質(zhì)量為2kg的小球B與質(zhì)量未知的小球C用輕彈簧拴接，放在光滑的水平地面上，另有一小球A以6m/s的初速度向右運(yùn)動(dòng)，t=2s時(shí)球A與球B碰撞并瞬間粘在一起，碰后球B的ν-t圖像如圖乙所示。已知彈簧的彈性系數(shù)k=240N/m，彈簧的彈性勢(shì)能（x為彈簧的形變量），整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中彈簧始終在彈性限度內(nèi)。下列判斷正確的是（　　）A. 碰后球B的速度為零時(shí)彈簧長(zhǎng)度最短B. 碰后球B的速度為零時(shí)球C的加速度為零C. 碰后運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小球B加速度的最大值為20m/s2D. 碰后運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小球B加速度的最大值為30m/s2【答案】C【解析】【詳解】A．當(dāng)三球共速時(shí)，彈簧彈性勢(shì)能最大，壓縮量最大，彈簧長(zhǎng)度最短，故A錯(cuò)誤；B．由圖可知，B的速度為零后繼續(xù)反向加速，說(shuō)明彈簧彈力不為0，故C球受到彈簧彈力，加速度不為0，故B錯(cuò)誤；CD．AB發(fā)生完全非彈性碰撞，則解得ABC整體動(dòng)量守恒當(dāng)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，此時(shí)，滿足即解得當(dāng)ABC共速時(shí)聯(lián)立解得解得此時(shí)小球B加速度最大故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。9. 如圖所示，A物體套在光滑的豎直桿上，B物體放置在粗糙水平桌面上，用一細(xì)繩連接。初始時(shí)細(xì)繩經(jīng)過(guò)定滑輪呈水平，A物體從P點(diǎn)由靜止釋放，下落到Q點(diǎn)時(shí)速度為v，此過(guò)程中繩子一直伸直，物體B始終在水平桌面上，下列說(shuō)法正確的是（　　） A. A物體運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)時(shí)，B物體的速度小于vB. A物體運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)時(shí)，B物體的速度大于vC. A物體減少的機(jī)械能等于B物體增加的動(dòng)能D. A物體減少的機(jī)械能大于B物體增加的動(dòng)能【答案】AD【解析】【詳解】AB．根據(jù)運(yùn)動(dòng)的分解可知故A正確，B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)能量守恒定律可知A物體減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為B物體的動(dòng)能和摩擦生熱，故A物體減少的機(jī)械能大于B物體增加的動(dòng)能，故C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。10. 第二十四屆冬奧會(huì)于2022年2月4日至20日在北京舉行，中華文明與奧林匹克運(yùn)動(dòng)再度攜手，奏響全人類團(tuán)結(jié)、和平、友誼的華美樂(lè)章。跳臺(tái)滑雪是冬奧會(huì)的重要項(xiàng)目之一。如圖所示，一名跳臺(tái)滑雪運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過(guò)一段加速滑行后從O點(diǎn)水平飛出，經(jīng)過(guò)2s落到斜坡上的A點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，運(yùn)動(dòng)員視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度g=10m/s2，下列說(shuō)法正確的是（　?。?/span> A. 當(dāng)從O點(diǎn)下落高度為5m時(shí)，運(yùn)動(dòng)員離斜面最遠(yuǎn)B. 當(dāng)從O點(diǎn)下落高度為10m時(shí)，運(yùn)動(dòng)員離斜面最遠(yuǎn)C. 當(dāng)從O點(diǎn)下落高度為5m時(shí)，重力的瞬時(shí)功率為到達(dá)A點(diǎn)前瞬間重力瞬時(shí)功率的一半D. 當(dāng)從O點(diǎn)下落高度為10m時(shí)，重力的瞬時(shí)功率為到達(dá)A點(diǎn)前瞬間重力瞬時(shí)功率的一半【答案】AC【解析】【詳解】AB．類比斜拋運(yùn)動(dòng)，從O點(diǎn)到A點(diǎn)的時(shí)間為t2=2s根據(jù)斜拋運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性，從O點(diǎn)到離斜面最遠(yuǎn)需要時(shí)間則從O點(diǎn)下落高度為故A正確，B錯(cuò)誤；CD．從O點(diǎn)下落高度為5m時(shí)，需要時(shí)間此時(shí)豎直方向的速度從O點(diǎn)下落到A點(diǎn)需要時(shí)間此時(shí)豎直方向的速度根據(jù)P=mgv知當(dāng)從O點(diǎn)下落高度為5m時(shí)，重力的瞬時(shí)功率為到達(dá)A點(diǎn)前瞬間重力瞬時(shí)功率的一半，故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。11. 圖甲是全球最大回轉(zhuǎn)自升塔式起重機(jī)，它的開(kāi)發(fā)標(biāo)志著中國(guó)工程用超大噸位塔機(jī)打破長(zhǎng)期依賴進(jìn)口的局面，也意味著中國(guó)橋梁及鐵路施工裝備進(jìn)一步邁向世界前列。該起重機(jī)某次從時(shí)刻由靜止開(kāi)始提升質(zhì)量為的物體，其圖像如圖乙所示，內(nèi)起重機(jī)的功率為額定功率，不計(jì)其它阻力，重力加速度為，則以下說(shuō)法正確的是（  ）A. 物體在內(nèi)運(yùn)動(dòng)的最大速度為B. 起重機(jī)的額定功率為C. 內(nèi)起重機(jī)對(duì)物體做的功小于內(nèi)起重機(jī)對(duì)物體做的功D. 內(nèi)起重機(jī)對(duì)物體做的功大于內(nèi)起重機(jī)對(duì)物體做的功【答案】BC【解析】【詳解】A．由圖像可知，物體在做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，時(shí)物體的速度為由于后物體繼續(xù)做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，可知物體在內(nèi)運(yùn)動(dòng)的最大速度大于，故A錯(cuò)誤；B．由圖像可知，在時(shí)，物體結(jié)束做勻加速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)起重機(jī)功率達(dá)到最大功率，根據(jù)牛頓第二定律可得解得則起重機(jī)的額定功率為故B正確；CD．內(nèi)，物體的位移為內(nèi)起重機(jī)對(duì)物體做的功為內(nèi)起重機(jī)保持額定功率不變，則內(nèi)起重機(jī)對(duì)物體做的功可得故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。12. 如圖甲所示，六塊相同長(zhǎng)木板并排放在粗糙水平地面上，每塊長(zhǎng)度為L=2m、質(zhì)量為M=0.8kg。另有一質(zhì)量為m=1kg的小物塊（可看做質(zhì)點(diǎn)），以的初速度沖上木板。已知物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=0.3，木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2=0.1，重力加速度取g=10m/s2。以下說(shuō)法正確的是（　?。?/span> A. 物塊滑上第4塊瞬間，第4、5、6塊開(kāi)始運(yùn)動(dòng)B. 物塊滑上第5塊瞬間，第5、6塊開(kāi)始運(yùn)動(dòng)C. 物塊最終停在某木塊上，物塊與該木塊摩擦產(chǎn)生的熱量為D. 物塊最終停在某木塊上，物塊與該木塊摩擦產(chǎn)生的熱量為【答案】BD【解析】【詳解】AB．當(dāng)物塊滑上第n個(gè)長(zhǎng)木板時(shí)，長(zhǎng)木板開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，滿足解得故物塊滑上第5塊瞬間，第5、6塊開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤，B正確。CD．滑上第5塊木板前，所有木塊相對(duì)地面靜止，則根據(jù)代入數(shù)據(jù)解得，沖上第5塊木板的速度在第5塊木板上運(yùn)動(dòng)時(shí)間為，受力分析解得此時(shí)物塊速度繼續(xù)滑上第6個(gè)木板，則解得設(shè)達(dá)到共速時(shí)間為解得則共速時(shí)，相對(duì)于第6塊木板左端距離則物塊與該木塊摩擦產(chǎn)生的熱量為故C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。三、非選擇題：本題共6小題，共60分。13. 某實(shí)驗(yàn)小組使用量程均為5.00N的彈簧秤探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律。該小組將橡皮條一端固定，先用兩只彈簧秤將橡皮條另一端拉到某一位置，標(biāo)記為O點(diǎn)，緊靠細(xì)繩標(biāo)記A、B兩點(diǎn)，分別記錄兩彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)，已知沿OB方向的彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)為2.00N，沿OA方向的彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)如圖甲所示；然后用一只彈簧秤將其拉至O點(diǎn)，標(biāo)記緊靠細(xì)繩的C點(diǎn)，并記錄彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)4.80N。（1）圖甲中彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為______N；（2）在圖乙中按實(shí)驗(yàn)要求完成作圖______；（3）同學(xué)們?cè)诓僮鬟^(guò)程中提出了如下關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作的建議，其中正確的有______；A.重復(fù)實(shí)驗(yàn)再次進(jìn)行驗(yàn)證時(shí)，結(jié)點(diǎn)O的位置可以與前一次不同B.在已記錄結(jié)點(diǎn)位置情況下，確定一個(gè)拉力的方向需要再選擇相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)C.測(cè)量時(shí)彈簧秤外殼與木板之間不能存在摩擦D.測(cè)量時(shí)，橡皮條、細(xì)繩和彈簧秤應(yīng)貼近并平行于木板【答案】    ①. 3.20    ②.     ③. AD【解析】【詳解】（1）[1]根據(jù)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)規(guī)律，該讀數(shù)為3.20N。（2）[2]作圖如圖所示（3）[3]A．實(shí)驗(yàn)時(shí)，只需要確保用兩根彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮條與單獨(dú)用一根彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮條時(shí)的結(jié)點(diǎn)O的位置相同，即兩根彈簧測(cè)力計(jì)的共同作用效果與一根彈簧測(cè)力計(jì)的效果相同，在重復(fù)實(shí)驗(yàn)再次進(jìn)行驗(yàn)證時(shí)，結(jié)點(diǎn)O的位置可以與前一次不同，A正確；B．兩點(diǎn)確定一條直線，實(shí)驗(yàn)時(shí)在已記錄結(jié)點(diǎn)位置情況下，確定一個(gè)拉力的方向只需要再距離結(jié)點(diǎn)較遠(yuǎn)的一個(gè)點(diǎn)，B錯(cuò)誤；C．實(shí)驗(yàn)中拉彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)，只需讓彈簧與外殼間沒(méi)有摩擦，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)即與彈簧對(duì)細(xì)繩的拉力大小相等，與彈簧測(cè)力計(jì)外殼與木板之間是否存在摩擦無(wú)關(guān)，C錯(cuò)誤；D．為了減小實(shí)驗(yàn)中摩擦對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，測(cè)量時(shí)，橡皮條、細(xì)繩和彈簧秤應(yīng)貼近并平行于木板，D正確。故選AD。14. 重力加速度g是物理學(xué)中一個(gè)極為常見(jiàn)的基本量，它的測(cè)定對(duì)物理學(xué)、天文學(xué)等學(xué)科的發(fā)展具有重要意義。某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的裝置測(cè)定當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊拇笮。瑘D中A、B為兩個(gè)連接數(shù)據(jù)采集器的光電門(mén)，輕繩跨過(guò)定滑輪連接質(zhì)量分別為m1、m2的兩物體。實(shí)驗(yàn)步驟如下：①用天平測(cè)量?jī)蓚€(gè)物體的質(zhì)量，測(cè)得m1=100g，m2=200g；②用游標(biāo)卡尺測(cè)出質(zhì)量為m1的鉤碼的高度d，測(cè)得d=4.85cm；③按照如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置圖安裝好實(shí)驗(yàn)裝置；④用米尺測(cè)出兩光電門(mén)傳感器A、B間的距離h；⑤將質(zhì)量為m2的鉤碼從一定高度由靜止釋放后，測(cè)出質(zhì)量為m1的鉤碼上升過(guò)程中先后通過(guò)兩光電門(mén)傳感器B、A的時(shí)間tB、tA；⑥多次改變兩光電門(mén)傳感器A、B之間的距離重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)。（1）該實(shí)驗(yàn)小組使用Excel軟件處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，以h的縱坐標(biāo)，要想進(jìn)行直線擬合，橫坐標(biāo)應(yīng)為______A．            B．            C．            D．（2）選用第（1）問(wèn)中的橫坐標(biāo)，擬合后直線的斜率大小為，則重力加速度的測(cè)量值為______。當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊膮⒖贾禐?/span>9.80m/s2，本次測(cè)量的相對(duì)誤差為______。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）（3）該實(shí)驗(yàn)誤差的主要來(lái)源有（          ）A．m1的質(zhì)量沒(méi)有遠(yuǎn)小于m2的質(zhì)量B．繩子和定滑輪間存在摩擦力C．滑輪有質(zhì)量D．繩子拉力不等于鉤碼重力【答案】    ①. D    ②. 9.70    ③. 0.010    ④. B【解析】【詳解】（1）[1]根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得解得故橫坐標(biāo)為故選D。（2）[2]斜率代入數(shù)據(jù)解得[3]相對(duì)誤差（3）[4]實(shí)驗(yàn)誤差主要來(lái)源于運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到摩擦阻力的影響。故選B。15. 2022年10月12日，中國(guó)空間站“天宮課堂”第三課開(kāi)講，這是中國(guó)航天員首次在問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)進(jìn)行授課。已知中國(guó)空間站離地高度為h，地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g。求：（1）中國(guó)空間站繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度；（2）由于在空間站運(yùn)行軌道上存在密度為ρ的均勻稀薄氣體，為了維持空間站長(zhǎng)期在固定軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，需要對(duì)空間站施加一個(gè)與速度方向相同的動(dòng)力，若空間站在垂直速度方向的面積為S，碰到稀薄氣體后氣體速度立刻與空間站速度相同，求對(duì)空間站施加動(dòng)力F的大小。 【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）設(shè)地球質(zhì)量為，物體在地球表面受到的萬(wàn)有引力等于重力，則有中國(guó)空間站繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由萬(wàn)有引力提供向心力可得聯(lián)立解得（2）碰到稀薄氣體過(guò)程中，設(shè)空間站對(duì)稀薄氣體的作用力大小為，經(jīng)過(guò)時(shí)間，以稀薄氣體為對(duì)象，根據(jù)動(dòng)量定理可得其中聯(lián)立可得可知碰到稀薄氣體過(guò)程中，稀薄氣體對(duì)空間站的作用力大小為，方向與空間站的速度方向相反，故為了維持空間站在固定軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，對(duì)空間站施加動(dòng)力大小為16. 如圖所示，兩物塊P、Q用跨過(guò)光滑輕質(zhì)定滑輪的輕繩相連，開(kāi)始時(shí)P靜止在水平桌面上。將一個(gè)水平向右的推力作用在P上，推力作用時(shí)間后撤去。已知P、Q兩物塊的質(zhì)量分別為、，P與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，P與桌面邊緣距離足夠長(zhǎng)，Q與地面的高度差，重力加速度。求：（1）推力作用在P上時(shí)繩中張力的大小；（2）物塊P運(yùn)動(dòng)的總位移。【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）推力作用在P上時(shí)，P、Q有相同大小的加速度，設(shè)為。以P為對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律可得以Q對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律可得聯(lián)立解得，（2）推力作用時(shí)間后撤去，此時(shí)P、Q的速度大小為P通過(guò)的位移為撤去推力后，P、Q一起做加速大小相等的減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度大小為，以P為對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律可得以Q對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律可得聯(lián)立解得設(shè)Q著地瞬間的速度大小為，P、Q一起做減速運(yùn)動(dòng)到Q著地瞬間，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得解得Q著地后，P繼續(xù)在水平桌面上做勻減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度大小為，以P為對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律可得解得P繼續(xù)在水平桌面上做勻減速運(yùn)動(dòng)到停下通過(guò)的位移為物塊P運(yùn)動(dòng)總位移為17. 如圖所示，水平傳送帶順時(shí)針傳送的速度v=2m/s，與傾角為37°的斜面的底端P平滑連接，將一質(zhì)量m=1kg的小物塊從斜面上A點(diǎn)由靜止釋放，小物塊第一次滑上傳動(dòng)帶時(shí)恰好不會(huì)從傳遞帶左端滑下。已知A、P間的距離x0=9m，物塊與斜面、傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ1=0.5、μ2=0.4，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：（1）傳送帶左端到傳送帶右端的距離L；（2）小物塊第n（n為整數(shù)且）次從斜面上運(yùn)動(dòng)到P時(shí)的速度大??；（3）小物塊在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與斜面間因摩擦而產(chǎn)生的總熱量Q。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）根據(jù)動(dòng)能定理得代入數(shù)據(jù)解得（2）小物塊第1次從斜面上運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)解得故沿傳送帶返回先做加速運(yùn)動(dòng)與傳送帶共速，后勻速運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)，速度為則，上升到最高點(diǎn)第二次到達(dá)P點(diǎn)時(shí)速度聯(lián)立得由于可知從傳送帶返回速度仍然為，物塊再次滑上斜面返回P點(diǎn)，可推理得則，第n次返回P點(diǎn)（3）小物塊最終停止在斜面底端，則在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與斜面間因摩擦而產(chǎn)生的總熱量18. 如圖所示，一圓心為O、半徑為R的光滑半圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi)，其下端與光滑水平面在Q點(diǎn)相切。在水平面上，質(zhì)量為5m的小物塊A以某一速度向質(zhì)量為m的靜止小物塊B運(yùn)動(dòng)。A、B發(fā)生彈性正碰后，B到達(dá)半圓弧軌道最高點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力為20mg。A、B離開(kāi)半圓弧軌道后與水平面發(fā)生多次碰撞，碰撞時(shí)間極短，碰撞前后豎直分速度反向、大小變?yōu)榕銮暗?/span>0.8倍，水平分速度保持不變。已知重力加速度大小為g，忽略空氣阻力。求：（1）B從半圓弧軌道飛出后第一次落到水平面的位置到Q點(diǎn)的距離x；（2）A、B碰前瞬間物塊A的速度v0的大??；（3）A從半圓弧軌道飛出到第一次落到水平面的時(shí)間t0；（4）A、B分別與水平面發(fā)生第k次碰撞過(guò)程中損失的機(jī)械能之比η。 【答案】（1）；（2）；（3）；（4）4.63【解析】【分析】本題考查彈性正碰、功能關(guān)系、斜拋運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)。從圓周運(yùn)動(dòng)最高點(diǎn)出發(fā)作為突破口，結(jié)合彈性正碰列方程可求解。【詳解】（1）B在半圓弧軌道最高點(diǎn)由重力和軌道支持力提供向心力解得B從半圓弧軌道最高點(diǎn)飛出后做平拋運(yùn)動(dòng)，所以解得（2）A、B碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒，機(jī)械能也守恒，所以對(duì)B碰撞后到半圓弧最高點(diǎn)的過(guò)程用動(dòng)能定理聯(lián)立上面三個(gè)方程解得，所以。（3）假設(shè)A碰后能到達(dá)半圓弧最高點(diǎn)且速度為，對(duì)A碰后到最高點(diǎn)用動(dòng)能定理解得即假設(shè)不成立，即A沒(méi)有到達(dá)半圓弧最高點(diǎn)。則如下圖假設(shè)A到達(dá)半圓弧上高于圓心的某點(diǎn)P時(shí)脫離軌道，飛出去，且此時(shí)A的速度為 ，OP與水平方向的夾角為θ，此時(shí)A由重力的分力5mgsinθ提供向心力，并從A碰后到P點(diǎn)用動(dòng)能定理，得聯(lián)立解得，即假設(shè)成立。所以A脫離軌道后做斜拋運(yùn)動(dòng)，A先飛到斜拋的最高點(diǎn)用時(shí)為這段時(shí)間A上升的高度為A飛到斜拋的最高點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng)，從平拋到落地有解得所以得（4）A飛出后的水平速度為且不再變化。A第一次與地面碰撞前的豎直速為A第k－1次與地面碰撞后的豎直速度為A第k次與地面碰撞后的豎直速度為A第k次與地面碰撞損失的機(jī)械能為B飛出軌道時(shí)的水平速度為，且不再變化。B第一次與地面碰撞前的豎直速為B第k－1次與地面碰撞后的豎直速度為B第k次與地面碰撞后的豎直速度為B第k次與地面碰撞損失的機(jī)械能為則得 

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