本試卷共8頁(yè)，共100分?？荚嚂r(shí)長(zhǎng)90分鐘?？忌鷦?wù)必將答案答在答題卡上，在試卷上作答無(wú)效。考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。
第一部分
本部分共14題，每題3分，共42分。在每題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，選出最符合題目要求的一項(xiàng)。
1. 關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，下列說(shuō)法符合史實(shí)的是（ ）
A. 開(kāi)普勒在牛頓定律的基礎(chǔ)上，導(dǎo)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律
B. 開(kāi)普勒在天文觀測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，總結(jié)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律
C. 開(kāi)普勒總結(jié)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，找出了行星按照這些規(guī)律運(yùn)動(dòng)的原因
D. 開(kāi)普勒總結(jié)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律
【答案】B
【解析】開(kāi)普勒在他的導(dǎo)師第谷天文觀測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，總結(jié)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，但并未找出了行星按照這些規(guī)律運(yùn)動(dòng)的原因；牛頓在開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律的基礎(chǔ)上推導(dǎo)出萬(wàn)有引力定律。
故選B。
【點(diǎn)睛】本題考查物理學(xué)史，是常識(shí)性問(wèn)題，對(duì)于物理學(xué)上重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、著名理論要加強(qiáng)記憶，這也是考試內(nèi)容之一。
2. 關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 速度方向不斷改變，不可能是勻變速運(yùn)動(dòng)
B. 在任意相等時(shí)間內(nèi)的速度變化量都相等
C. 在任意相等時(shí)間內(nèi)的位移都相等
D. 加速度隨時(shí)間逐漸增大
【答案】B
【解析】ABD．平拋運(yùn)動(dòng)的加速度為重力加速度，恒定不變，所以是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)
可知在任意相等時(shí)間內(nèi)的速度變化量都相等，故AD錯(cuò)誤，B正確；
C．根據(jù)
由于水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，可知在任意相等時(shí)間內(nèi)的水平分位移大小相等，豎直分位移大小不相等，則合位移大小不相等，故C錯(cuò)誤。
故選B。
3. 如圖所示，將一蠟塊置于注滿(mǎn)清水的長(zhǎng)玻璃管中，封閉管口后將玻璃管豎直倒置，在蠟塊以速度勻速上浮的同時(shí)，使玻璃管以速度v水平向右勻速移動(dòng)，蠟塊由管口上升到頂端。如果玻璃管以2v的水平速度移動(dòng)，當(dāng)蠟塊由管口上升到頂端時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 蠟塊速度增大B. 蠟塊速度不變
C. 蠟塊位移減小D. 蠟塊位移不變
【答案】A
【解析】AB．蠟塊在豎直方向做速度為v0的勻速運(yùn)動(dòng)；水平方向做速度為v的勻速運(yùn)動(dòng)，則合速度為
當(dāng)水平速度變?yōu)?v時(shí)，豎直速度不變，則合速度變?yōu)?br>即蠟塊的速度增大，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；
CD．因豎直速度不變，則蠟塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不變，水平速度增加時(shí)，水平位移變大，根據(jù)
可知蠟塊位移變大，選項(xiàng)CD錯(cuò)誤。
故選A。
4. 某手機(jī)品牌推出了一種特殊的手機(jī)，在電池能量耗盡時(shí)，搖晃手機(jī)就能產(chǎn)生電能維持使用。搖晃手機(jī)的過(guò)程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，搖晃該手機(jī)一次，相當(dāng)于將所受重力為1.0N的重物勻速舉高0.2m，若每秒搖2次，則搖晃手機(jī)的平均功率為（ ）
A. 0.04WB. 0.4WC. 4WD. 40W
【答案】B
【解析】把手機(jī)搖晃一次做的功的大小為
若每秒搖2次，則搖晃手機(jī)的平均功率為
故選B。
5. 將質(zhì)量均為m的兩個(gè)小球從相同高度以相同大小的速度拋出，一個(gè)小球豎直下拋，另一個(gè)小球沿光滑斜面向下拋出，不計(jì)空氣阻力。由拋出到落地的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是（ ）
A. 重力對(duì)兩球做的功不相等B. 重力的平均功率相等
C. 落地時(shí)兩球的機(jī)械能相等D. 落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率相等
【答案】C
【解析】A．兩球在下落過(guò)程中均只有重力做功，且下落高度相同，故兩球下落過(guò)程中重力做功相同；選項(xiàng)A錯(cuò)誤；
B．因?yàn)橄侣溥^(guò)程中豎直下拋的物體加速度較大，故下落時(shí)間短，又因?yàn)橹亓ψ龉ο嗤手亓Φ钠骄β什幌嗟?，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；
C．因?yàn)樽罡唿c(diǎn)處機(jī)械能相同，且下落過(guò)程機(jī)械能守恒，故落地時(shí)兩球的機(jī)械能相等，選項(xiàng)C正確；
C．由機(jī)械能守恒定律可以知道，落地時(shí)瞬時(shí)速度大小相等，但方向不同，根據(jù)功率的公式有
可以知道重力的瞬時(shí)功率不相等，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
故選C。
6. 一輛汽車(chē)在水平公路上轉(zhuǎn)彎，沿曲線由M向N行駛，速度逐漸減小，下圖中分別畫(huà)出了汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)所受合力F的四種方向，你認(rèn)為正確的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)可知，汽車(chē)合外力指向運(yùn)動(dòng)軌跡的凹側(cè)，由于汽車(chē)速度減小，則合外力方向與速度方向夾角大于。
故選C。
7. 如圖所示，質(zhì)量為m的小球用細(xì)線懸于P點(diǎn)，使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若保持軌跡的圓心O到懸點(diǎn)P的距離不變，重力加速度為g。下列關(guān)于小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度ω與繩長(zhǎng)l關(guān)系的圖像和繩對(duì)小球的拉力F與繩長(zhǎng)l關(guān)系的圖像中正確的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】受力分析如圖所示
AB．對(duì)球分析
解得
角速度與繩長(zhǎng)l無(wú)關(guān)，故AB錯(cuò)誤；
CD．由上述公式解得
可知繩對(duì)小球的拉力F與繩長(zhǎng)l成正比，故C錯(cuò)誤，D正確。
故選D。
8. 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國(guó)自行研制開(kāi)發(fā)的區(qū)域性三維衛(wèi)星定位與通信系(CNSS)，建成后的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)包括5顆同步衛(wèi)星和30顆一般軌道衛(wèi)星．關(guān)于這些衛(wèi)星，以下說(shuō)法正確的是
A. 5顆同步衛(wèi)星的軌道半徑都相同
B. 5顆同步衛(wèi)星的運(yùn)行軌道必定在同一平面內(nèi)
C. 導(dǎo)航系統(tǒng)所有衛(wèi)星的運(yùn)行速度一定大于第一宇宙速度
D. 導(dǎo)航系統(tǒng)所有衛(wèi)星中，運(yùn)行軌道半徑越大的，周期越小
【答案】AB
【解析】因?yàn)橥叫l(wèi)星要和地球自轉(zhuǎn)同步，所以運(yùn)行軌道就在赤道所在平面內(nèi)，根據(jù)F= =mω2r，因?yàn)棣匾欢?，所?r 必須固定，所以一定位于空間同一軌道上，故A正確；它若在除赤道所在平面外的任意點(diǎn)，假設(shè)實(shí)現(xiàn)了“同步”，那它的運(yùn)動(dòng)軌道所在平面與受到地球的引力就不在一個(gè)平面上，這是不可能的．所以我國(guó)發(fā)射的同步通訊衛(wèi)星必須定點(diǎn)在赤道上空，故B正確；第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，也是最大的圓周運(yùn)動(dòng)的環(huán)繞速度．導(dǎo)航系統(tǒng)所有衛(wèi)星的運(yùn)行速度一定小于第一宇宙速度，故C錯(cuò)誤；根據(jù)周期公式T=2π，運(yùn)行軌道半徑越大的，周期越大，故D錯(cuò)誤；
【點(diǎn)睛】地球質(zhì)量一定、自轉(zhuǎn)速度一定，同步衛(wèi)星要與地球自轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)同步，就必須要角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度相等，這就決定了它的軌道高度和線速度．
9. 2022年3月23日15時(shí)40分，中國(guó)航天“天宮課堂”第二課開(kāi)課了，這次在距離地面約，400 km的中國(guó)載人空間站“天宮”上進(jìn)行了太空科學(xué)探究。如圖所示，授課期間航天員演示了將冰墩墩拋出的“太空拋物實(shí)驗(yàn)”等，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 在“天宮”中航天員因?yàn)闆](méi)有受到地球引力而處于漂浮狀態(tài)
B. “天宮”的運(yùn)行速度介于第一宇宙速度與第二宇宙速度之間
C. 在“天宮”中做“太空拋物實(shí)驗(yàn)”時(shí)，冰墩墩被拋出后相對(duì)于航天員做平拋運(yùn)動(dòng)
D. 在“天宮”中做“太空拋物實(shí)驗(yàn)”時(shí)，冰墩墩被拋出后相對(duì)于航天員做勻速直線運(yùn)動(dòng)
【答案】D
【解析】A．在“天宮”中水和油因?yàn)樘幱谕耆е貭顟B(tài)而處于漂浮狀態(tài)，但并不是沒(méi)有受到地球引力，此時(shí)地球引力全部提供給“天宮”及其內(nèi)部物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，故A錯(cuò)誤；
B．第一宇宙速度是物體在地球附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度，同時(shí)也是物體繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最大環(huán)繞速度，當(dāng)物體的速度介于第一宇宙速度與第二宇宙速度之間時(shí)，物體將繞地球做橢圓運(yùn)動(dòng)，所以“天宮”的運(yùn)行速度一定小于第一宇宙速度，故B錯(cuò)誤；
CD．由于“天宮”中物體處于完全失重狀態(tài)，在“天宮”中做“太空拋物實(shí)驗(yàn)”時(shí)，冰墩墩被拋出后近似做直線運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤，D正確。
10. 如圖所示，某人從距山腳高為H處將質(zhì)量為m的石子以速率拋出。不計(jì)空氣阻力，重力加速度大小為g。當(dāng)石子下落到距地面高為h處時(shí)，其動(dòng)能為（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】根據(jù)動(dòng)能定理可得
解得石子下落到距地面高為h處時(shí)，其動(dòng)能為
故選B。
11. 如圖所示，半徑為R的半球形陶罐和陶罐內(nèi)的物塊（視為質(zhì)點(diǎn)）繞豎直軸從靜止開(kāi)始緩慢加速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)達(dá)到某一角速度時(shí)，物塊受到的摩擦力減為零，此時(shí)物塊和陶罐球心O點(diǎn)的連線與之間的夾角為θ，此后保持該角速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，重力加速度大小為g，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 物塊勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為
B. 物塊勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度大小為
C. 若減小轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)速，物塊在陶罐中的位置不變，則陶罐對(duì)物塊的支持力將變小
D. 若繼續(xù)增大轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)速，物塊有下滑的趨勢(shì)
【答案】C
【解析】AB．對(duì)物塊受力分析，根據(jù)牛頓第二定律可知
解得
選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；
C．若減小轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)速，物塊將有沿陶罐向下滑動(dòng)的趨勢(shì)，此時(shí)陶罐受斜向上的摩擦力，則
解得
則減小轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)速，角速度減小，則陶罐對(duì)物塊的支持力將變小，選項(xiàng)C正確；
D．若繼續(xù)增大轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)速，物塊有上滑的趨勢(shì)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
故選C。
12. 利用風(fēng)能發(fā)電既保護(hù)環(huán)境，又可創(chuàng)造很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。如圖所示，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可形成半徑為R的圓面。某段時(shí)間內(nèi)該區(qū)域的風(fēng)速大小為v，風(fēng)向恰好與葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的圓面垂直，已知空氣的密度為ρ，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率為η。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ）
A. 單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)圓面的空氣質(zhì)量為
B. 此風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電的功率為
C. 若僅風(fēng)速增大為原來(lái)的2倍，發(fā)電的功率將增大為原來(lái)的8倍
D. 若僅葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑增大為原來(lái)的2倍，發(fā)電的功率將增大為原來(lái)的8倍
【答案】D
【解析】A．單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)圓面的空氣質(zhì)量為
選項(xiàng)A正確；
B．此風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電的功率為
（其中的）選項(xiàng)B正確；
C．根據(jù)
可知，若僅風(fēng)速增大為原來(lái)的2倍，發(fā)電的功率將增大為原來(lái)的8倍，選項(xiàng)C正確；
D．根據(jù)
可知，若僅葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑增大為原來(lái)的2倍，發(fā)電的功率將增大為原來(lái)的4倍，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
此題選擇錯(cuò)誤選項(xiàng)，故選D
13. 由于空氣阻力的影響，炮彈的實(shí)際飛行軌跡不是拋物線，而是“彈道曲線”，如圖中實(shí)線所示。圖中虛線為不考慮空氣阻力情況下炮彈的理想運(yùn)動(dòng)軌跡，為彈道曲線上的五點(diǎn)，其中點(diǎn)為發(fā)射點(diǎn)，點(diǎn)為落地點(diǎn)，點(diǎn)為軌跡的最高點(diǎn)，為運(yùn)動(dòng)過(guò)程中經(jīng)過(guò)的距地面高度相等的兩點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 到達(dá)點(diǎn)時(shí)，炮彈的速度為零
B. 到達(dá)點(diǎn)時(shí)，炮彈的加速度為零
C. 炮彈經(jīng)過(guò)點(diǎn)時(shí)的速度大于經(jīng)過(guò)點(diǎn)時(shí)的速度
D. 炮彈由點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的時(shí)間大于由點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的時(shí)間
【答案】C
【解析】A．炮彈在最高點(diǎn)豎直方向上的速度為零，水平方向上的速度不為零，故炮彈在最高點(diǎn)速度不為零，A錯(cuò)誤；
B．在最高點(diǎn)受空氣阻力（水平方向上的阻力與水平速度方向相反），重力作用，二力合力不為零，故加速度不為零，B錯(cuò)誤；
C．由于空氣阻力恒做負(fù)功，所以根據(jù)動(dòng)能定理可知經(jīng)過(guò)點(diǎn)時(shí)的速度大于經(jīng)過(guò)點(diǎn)時(shí)的速度，C正確；
D．從O到b的過(guò)程中，在豎直方向上，受到重力和阻力在豎直向下的分力，即
解得
在從b到d的過(guò)程中，在豎直方向，受到向下的重力和阻力在豎直向上的分力，即
解得
故，根據(jù)逆向思維，兩個(gè)階段的運(yùn)動(dòng)可看做為從b點(diǎn)向O點(diǎn)和從b點(diǎn)向d點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，豎直位移相同，加速度越大，時(shí)間越小，所以炮彈由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的時(shí)間小于由b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)的時(shí)間，故D錯(cuò)誤；
14. 新能源汽車(chē)是指采用非常規(guī)的燃料作為動(dòng)力來(lái)源的汽車(chē)。為了測(cè)試某品牌新能源汽車(chē)的性能，使新能源汽車(chē)在實(shí)驗(yàn)路段上以某種方式加速行駛到最大速度，通過(guò)計(jì)算機(jī)采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪出了汽車(chē)牽引力F與車(chē)速v的倒數(shù)之間的關(guān)系圖線ABC，如圖所示，線段AB平行于橫軸，A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)數(shù)值為，線段BC延長(zhǎng)線過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，汽車(chē)行駛時(shí)所受總阻力為車(chē)和駕駛員總重力的0.1倍，g取10m/s2。根據(jù)圖像可知（ ）
A. 汽車(chē)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中功率保持不變，大小為60kW
B. 汽車(chē)在AB段做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為3m/s2
C. 汽車(chē)在AB段行駛的路程為30m
D. 若汽車(chē)在BC段所用的時(shí)間為20s，則在BC段汽車(chē)行駛的路程為200m
【答案】D
【解析】A．圖中AB段牽引力F不變，則汽車(chē)所受合力不變，v增大，汽車(chē)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，功率增大，而從B到C段F與成正比關(guān)系，即Fv為定值，即
該過(guò)程中功率不變，故A錯(cuò)誤；
B．由圖可知，汽車(chē)的最大速度為30m/s，此時(shí)
所以
所以汽車(chē)在AB段的加速度大小為
故B錯(cuò)誤；
C．汽車(chē)的額定功率為
汽車(chē)運(yùn)動(dòng)到B的速度大小為
汽車(chē)在AB段行駛的路程為
故C錯(cuò)誤；
D．BC段，根據(jù)動(dòng)能定理可得
解得
故D正確。
故選D。
第二部分
本部分共6題，共58分。
15. 用頻閃照相記錄平拋小球在不同時(shí)刻位置，探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。
（1）關(guān)于實(shí)驗(yàn)，下列做法正確的是______（選填選項(xiàng)前的字母）。
A. 選擇體積小、質(zhì)量大的小球B. 借助重錘線確定豎直方向
C. 先拋出小球，再打開(kāi)頻閃儀D. 水平拋出小球
（2）圖甲所示的實(shí)驗(yàn)中，A球沿水平方向拋出，同時(shí)B球自由落下，借助頻閃儀拍攝上述運(yùn)動(dòng)過(guò)程。圖乙為某次實(shí)驗(yàn)的頻閃照片。在誤差允許范圍內(nèi)，根據(jù)任意時(shí)刻A、B兩球的豎直高度相同，可判斷A球豎直方向做______運(yùn)動(dòng)；根據(jù)______，可判斷A球水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
（3）某同學(xué)使小球從高為0.8 m的桌面水平飛出，用頻閃儀拍攝小球的平拋運(yùn)動(dòng)（每秒頻閃25次），最多可以得到小球在空中運(yùn)動(dòng)的______個(gè)位置。
（4）實(shí)驗(yàn)后，同學(xué)得到平拋小球在坐標(biāo)紙上的部分位置信息，如圖丙所示。圖中坐標(biāo)紙的正方形小格的邊長(zhǎng)為10 cm。g取。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，小球拋出時(shí)的水平初速度______m/s，小球拋出后經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度______ m/s。
【答案】（1）ABD （2）自由落體 相等時(shí)間內(nèi)水平位移相等
（3）10 （4）2 2.5
【解析】
【小問(wèn)1詳解】
A．選擇體積小、質(zhì)量大的小球，以減小阻力的影響，選項(xiàng)A正確；
B．借助重錘線確定豎直方向，選項(xiàng)B正確；
C．先打開(kāi)頻閃儀，再拋出小球，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；
D．水平拋出小球，選項(xiàng)D正確。
故選ABD。
【小問(wèn)2詳解】
在誤差允許范圍內(nèi)，根據(jù)任意時(shí)刻A、B兩球的豎直高度相同，說(shuō)明兩球在豎直方向的運(yùn)動(dòng)完全相同，可判斷A球豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)；根據(jù)相等時(shí)間內(nèi)水平位移相等，可判斷A球水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
【小問(wèn)3詳解】
某同學(xué)使小球從高為0.8 m的桌面水平飛出，則落地的時(shí)間為
頻閃周期為
最多可以得到小球在空中運(yùn)動(dòng)的10個(gè)位置。
【小問(wèn)4詳解】
豎直方向根據(jù)
解得
T=0.1s
水平速度
B點(diǎn)的豎直速度
B點(diǎn)速度
16. 用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。重錘從高處由靜止開(kāi)始下落，重錘上拖著的紙帶通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后，即可驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮間。
（1）除圖甲中所示的裝置之外，還必須使用的器材是______。
A. 直流電源、天平（含砝碼）B. 直流電源、刻度尺
C. 交流電源、天平（含砝碼）D. 交流電源、刻度尺
（2）下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟：其中操作不當(dāng)?shù)牟襟E是______（選填步驟前的字母）。
A. 按照?qǐng)D甲所示安裝好實(shí)驗(yàn)器材并連接好電源
B. 先打開(kāi)夾子釋放紙帶，再接通電源開(kāi)關(guān)打出一條紙帶
C. 測(cè)量紙帶上重錘下落過(guò)程中所選的兩點(diǎn)間的距離
D. 根據(jù)測(cè)量及計(jì)算的結(jié)果比較重錘下落過(guò)程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能
（3）如圖乙所示，根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上連續(xù)的五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E，量得點(diǎn)A距起始點(diǎn)O的距離為，點(diǎn)A、C間的距離為，點(diǎn)C、E間的距離為，若相鄰兩點(diǎn)的打點(diǎn)時(shí)間間隔為T(mén)，設(shè)重錘的質(zhì)量為m，根據(jù)這些條件寫(xiě)出重錘下落OC高度時(shí)的重力勢(shì)能減少量的表達(dá)式______，動(dòng)能增加量的表達(dá)式______。
（4）某同學(xué)利用如圖丙所示的氣墊導(dǎo)軌裝置驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒，在氣墊導(dǎo)軌上安裝了兩個(gè)光電門(mén)1、2，滑塊上固定一遮光條，滑塊用細(xì)線繞過(guò)定滑輪與鉤碼相連。調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平后，掛上細(xì)線和鉤碼進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。測(cè)出光電門(mén)1、2間的距離L，遮光條的寬度d，滑塊和遮光條的總質(zhì)量M，鉤碼質(zhì)量m。由數(shù)字計(jì)時(shí)器測(cè)出遮光條通過(guò)光電門(mén)1、2的時(shí)間、，則遮光條通過(guò)光電門(mén)1時(shí)的速度______；若系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則得到的表達(dá)式為_(kāi)_____（用L、d、M、m、、、g表示）。
【答案】（1）D （2）B （3）
（4）
【解析】
【小問(wèn)1詳解】
除圖甲中所示的裝置之外，還必須使用的器材是交流電源、刻度尺；因驗(yàn)證的表達(dá)式兩邊都有質(zhì)量，則不需要測(cè)量重物的質(zhì)量。故選D。
【小問(wèn)2詳解】
A．按照?qǐng)D甲所示安裝好實(shí)驗(yàn)器材并連接好電源，該步驟正確；
B．先接通電源開(kāi)關(guān)，再打開(kāi)夾子釋放紙帶打出一條紙帶，該步驟錯(cuò)誤；
C．測(cè)量紙帶上重錘下落過(guò)程中所選的兩點(diǎn)間的距離，該步驟正確；
D．根據(jù)測(cè)量及計(jì)算的結(jié)果比較重錘下落過(guò)程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能，該步驟正確。
故選B。
【小問(wèn)3詳解】
重錘下落OC高度時(shí)的重力勢(shì)能減少量的表達(dá)式
打C點(diǎn)時(shí)重物的速度
動(dòng)能增加量的表達(dá)式
【小問(wèn)4詳解】
遮光條通過(guò)光電門(mén)1時(shí)的速度
遮光條通過(guò)光電門(mén)2時(shí)的速度
若系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則
即得到的表達(dá)式為
17. 如圖所示，一條小河兩岸的高度差，一輛摩托車(chē)（可看作質(zhì)點(diǎn)）以的水平速度向河對(duì)岸飛出，恰好越過(guò)小河。不計(jì)空氣阻力，取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。試求：
（1）摩托車(chē)在空中的飛行時(shí)間；
（2）小河的寬度。
【答案】（1）（2）
【解析】（1）由于摩托車(chē)越過(guò)小河的過(guò)程中，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)

解得摩托車(chē)在空中飛行的時(shí)間
（2）設(shè)小河的寬度為，由于摩托車(chē)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)
解得
18. AB是豎直平面內(nèi)的四分之一光滑圓弧軌道，在下端B與水平長(zhǎng)直軌道相切，如圖所示．一小木塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）自A點(diǎn)起由靜止開(kāi)始沿軌道下滑．已知圓軌道半徑為R，小木塊的質(zhì)量為m，與水平軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g．求：
（1）木塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度大小v；
（2）木塊經(jīng)過(guò)圓弧軌道的B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小FB；
（3）木塊在水平軌道上滑行的最大距離s．
【答案】（1）； (2)3mg ；(3)
【解析】（1）從A到B過(guò)程中，只有重力做功，故根據(jù)動(dòng)能定理可得
解得
（2）在B點(diǎn)軌道的支持力和重力的合力充當(dāng)向心力，根據(jù)牛頓第二定律可得
解得
根據(jù)牛頓第三定律可知對(duì)軌道的壓力為
（3）在水平軌道上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，只有摩擦力做功，所以有
，解得
19. 利用萬(wàn)有引力定律可以測(cè)量天體的質(zhì)量。
（1）測(cè)量地球的質(zhì)量
英國(guó)物理學(xué)家卡文迪什，在實(shí)驗(yàn)室里巧妙地利用扭秤裝置，比較精確地測(cè)量出了引力常量的數(shù)值，他把自己的實(shí)驗(yàn)說(shuō)成是“稱(chēng)量地球的質(zhì)量”。
已知地球表面重力加速度大小為g，地球半徑為R，引力常量為G。若忽略地球自轉(zhuǎn)的影響，求地球的質(zhì)量M；
（2）測(cè)量“雙星系統(tǒng)”的總質(zhì)量
所謂“雙星系統(tǒng)”，是指雙星在相互間引力的作用下，繞連線上某點(diǎn)O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)星球A和B，為維持雙星的穩(wěn)定，兩個(gè)星球A和B做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度必須相同，如圖所示。已知A、B球心間的距離為L(zhǎng)，A、B繞O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的周期均為T(mén)，引力常量為G。求A、B的總質(zhì)量；
（3）測(cè)月球的質(zhì)量
若忽略其他星球的影響，可以將月球和地球看成“雙星系統(tǒng)”，月球和地球都繞它們連線上的某點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它們的周期均為，月球、地球球心間的距離為。請(qǐng)利用（1）（2）中的信息，求月球的質(zhì)量。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）根據(jù)
可得地球的質(zhì)量
（2）根據(jù)
可得
可得
（3）由（1）（2）可得地月質(zhì)量之和為
解得月球的質(zhì)量
20. 如圖所示，彈簧的一端固定，另一端連接一個(gè)物塊，彈簧質(zhì)量不計(jì)。物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）的質(zhì)量為m，在水平桌面上沿x軸運(yùn)動(dòng)，與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。以彈簧原長(zhǎng)時(shí)物塊的位置為坐標(biāo)原點(diǎn)O，當(dāng)彈簧的伸長(zhǎng)量為x時(shí)，物塊所受彈簧彈力大小為，k為常量。重力加速度大小為g。
（1）請(qǐng)畫(huà)出F隨x變化的示意圖；并根據(jù)圖像求物塊沿x軸從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到位置x的過(guò)程中彈力所做的功W，并據(jù)此求彈性勢(shì)能的變化量；
（2）若物塊以一定的初速度從向右運(yùn)動(dòng)，經(jīng)最遠(yuǎn)到達(dá)，然后由返回到，在這個(gè)過(guò)程中：
a.分別求出物塊由向右第一次到達(dá)過(guò)程及全過(guò)程彈力所做的功、；
b.分別求出物塊由向右第一次到達(dá)過(guò)程及全過(guò)程滑動(dòng)摩擦力所做的功、，并與彈力做功比較，說(shuō)明為什么不存在與摩擦力對(duì)應(yīng)的“摩擦力勢(shì)能”的概念；
c.求返回到時(shí)物塊的速度大小v。
【答案】（1），，；（2）a.，，b.，，見(jiàn)解析；c.
【解析】（1）根據(jù)，可知圖像如圖所示
根據(jù)圖像與橫軸圍成的面積表示做功大小，可知物塊沿x軸從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到位置x的過(guò)程中彈力所做的功為
彈性勢(shì)能的變化量為
（2）a.物塊由向右第一次到達(dá)過(guò)程，彈簧彈力做負(fù)功，為
從到達(dá)過(guò)程，彈簧彈力做負(fù)功；再?gòu)姆祷氐竭^(guò)程，彈簧彈力做正功；根據(jù)對(duì)稱(chēng)性可知從到達(dá)再?gòu)姆祷氐竭^(guò)程，彈簧彈力做功為0，則全過(guò)程彈力所做的功為
b.物塊由向右第一次到達(dá)過(guò)程，摩擦力所做的功為
全過(guò)程滑動(dòng)摩擦力所做的功為
可知，兩次沿不同路徑從相同出發(fā)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到同一位置，摩擦力做功不同，說(shuō)明摩擦力做功與路徑有關(guān)；而彈簧彈力做功與路徑無(wú)關(guān)，只與初末位置有關(guān)，因此存在彈性勢(shì)能的概念，根據(jù)勢(shì)能的定義可知，不存在摩擦力勢(shì)能的概念。
c.物塊從返回到過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理可得
解得返回到時(shí)物塊的速度大小為

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