注意事項(xiàng):
1.答題前,務(wù)必將自己的姓名、學(xué)校、班級、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡規(guī)定的位置上。
2.答選擇題時(shí),必須使用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑,如需改動,用橡皮擦擦干凈后,再選涂其它答案標(biāo)號。
3.答非選擇題時(shí),必須使用0.5毫米黑色墨水簽字筆,將答案書寫在答題卡規(guī)定的位置上。
4.所有題目必須在答題卡上作答,在試題卷上答題無效。
一、單項(xiàng)選擇題:本題共7小題,每小題4分,共28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. 我市某校舉行秋季運(yùn)動會,在定點(diǎn)投籃比賽項(xiàng)目中,籃球離手后在空中上升階段的運(yùn)動軌跡如選項(xiàng)中的虛線所示,忽略空氣阻力,則籃球所受合力F的示意圖正確的( )
A. B.
C. D.
2. 在下面列舉的各個(gè)實(shí)例中(不計(jì)空氣阻力),說法正確的是( )
A. 空中運(yùn)動的鉛球機(jī)械能守恒
B. 直軌式吊機(jī)勻速提升重物,物體的機(jī)械能守恒
C. 小孩從滑梯頂端勻速滑下,小孩的機(jī)械能守恒
D. “嫦娥六號”探測器接近月球背面時(shí),打開反沖發(fā)動機(jī)使探測器減速下降,機(jī)械能守恒
3. 某小車通過定滑輪拉動木塊的情景如圖所示。當(dāng)θ=60°時(shí),小車的速度為,木塊的速度為,則下列關(guān)系式正確的是( )
A. =B. =2C. 2=D. =
4. 2024年5月3日,嫦娥六號探測器由長征五號遙八運(yùn)載火節(jié)在中國文昌航天發(fā)射場成功發(fā)射,自此開啟世界首次月球背面采樣返回之旅。如圖是長征五號做橢圓運(yùn)動的軌道示意圖,其中、是橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn),是橢圓的中心。若長征五號經(jīng)過點(diǎn)的速率大于經(jīng)過點(diǎn)的速率,則可判斷月球位于( )
A 點(diǎn)B. 點(diǎn)C. 點(diǎn)D. 點(diǎn)
5. 如圖所示,固定在同一轉(zhuǎn)軸上的M、N兩輪隨軸一起勻速轉(zhuǎn)動,已知M輪半徑小于N輪半徑,A、B分別是兩輪邊緣上的點(diǎn),設(shè)A、B兩點(diǎn)的線速度大小分別為、,角速度大小分別為、,下列判斷正確的是( )
A. B.
C. D.
6. 在光滑水平面有A、B兩物體,質(zhì)量分別為m和2m,用相同水平力分別推A和B,使它們前進(jìn)相同位移。在此過程中,下面說法正確的是( )
A. 對A的推力做功多一些B. 對B的推力做功多一些
C. 兩次推力做功一樣多D. 兩次推力做功平均功率一樣大
7. 南深高鐵南玉段正線全長193.31公里,是廣西自主投資的首條時(shí)速350公里的高鐵,預(yù)計(jì)今年開通運(yùn)營,屆時(shí)南寧至玉林的鐵路運(yùn)輸時(shí)間將由現(xiàn)在最快1小時(shí)44分縮短至50分鐘左右,假設(shè)動車啟動后沿平直軌道行駛,發(fā)動機(jī)功率恒定,行車過程中受到的阻力恒為f、已知動車質(zhì)量為m,最高行駛速度為,下列說法正確的是( )
A. 動車啟動過程中所受合外力不變
B. 動車發(fā)動機(jī)功率為
C. 從啟動到最大速度過程中,動車平均速度為
D. 從啟動到最大速度過程中,動車牽引力做功為
二、多項(xiàng)選擇題:本題共3小題,每小題6分,共18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。全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分。
8. 下列有關(guān)生活中的圓周運(yùn)動實(shí)例分析,其中說法正確的是( )
A. 如圖甲,在光滑固定圓錐筒的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動的小球,受重力、彈力和向心力
B. 如圖乙,汽車通過凹形橋的最低點(diǎn)時(shí),速度越大,越容易爆胎
C. 如圖丙,在鐵路的轉(zhuǎn)彎處,通常要求外軌比內(nèi)軌高,目的是當(dāng)速度較大時(shí)減輕輪緣與外軌的擠壓
D. 如圖丁,洗衣機(jī)脫水桶的脫水原理是因?yàn)橐路兀阉畯囊路?nèi)壓出來了
9. 2024年1月5日,我國“快舟一號”運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火升空,以“一箭四星”方式,將“天目一號”掩星探測星座15~18星送入預(yù)定軌道(衛(wèi)星繞地球飛行的軌道近似為圓軌道,高度在400至600公里之間),發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功,實(shí)現(xiàn)了2024年中國航天發(fā)射開門紅。對于這四顆入軌后的衛(wèi)星,下列說法正確的是( )
A. 軌道高度為400公里的衛(wèi)星周期比軌道高度為600公里的小
B. 軌道高度為400公里的衛(wèi)星加速度比軌道高度為600公里的小
C. 軌道高度為400公里的衛(wèi)星受到的地球引力比軌道高度為600公里的小
D. 衛(wèi)星圓周運(yùn)動的速度一定小于7.9km/s
10. 如圖所示為速凍食品加工廠生產(chǎn)和包裝餃子一道工序,餃子由水平傳送帶運(yùn)送至下一環(huán)節(jié)。將餃子無初速度的輕放在傳送帶上,傳送帶足夠長且以速度ν勻速轉(zhuǎn)動,餃子與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g,不考慮餃子之間的相互作用力和空氣阻力。關(guān)于餃子在水平傳送帶上運(yùn)動的過程中,下列說法正確的是( )
A. 傳送帶的速度越快,餃子的加速度越大
B. 餃子在傳送帶上留下的痕跡長度大小為
C. 餃子由靜止開始加速到與傳送帶速度相等的過程中,增加的動能等于系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的熱量
D. 傳送帶因傳送餃子多消耗的電能等于餃子增加的動能
三、實(shí)驗(yàn)題:本題共2小題,第11題8分,第12題6分,共14分。
11. 如圖所示是“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置。
(1)實(shí)驗(yàn)中,按照正確的操作得到如圖所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C,測得它們到起始點(diǎn)O的距離分別為、、。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為T。設(shè)重物的質(zhì)量為m,從打O到打B點(diǎn)的過程中,重物的重力勢能變化量______,的速度______;動能變化量______;
(2)若測出紙帶上各點(diǎn)到點(diǎn)之間的距離,根據(jù)紙帶算出打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打各點(diǎn)時(shí)重物的速度及重物下落的高度,則在機(jī)械能守恒的情況下,以為縱軸、為橫軸畫出的圖像是如圖中的______。
A. B.
C. D.
12. 某實(shí)驗(yàn)小組用圖甲、乙所示裝置研究平拋運(yùn)動的特點(diǎn)。
(1)如圖甲所示,讓完全相同的小球a和b從兩個(gè)相同弧面軌道頂端由靜止釋放,兩弧面軌道末端水平,忽略空氣阻力,多次實(shí)驗(yàn)兩小球均在水平面上相撞。該現(xiàn)象表明,平拋運(yùn)動在水平方向的分運(yùn)動是______運(yùn)動;
(2)如圖乙所示,當(dāng)完全相同小球c、d處于同一高度時(shí),一名同學(xué)用小錘輕擊彈性金屬片,使球d水平飛出,同時(shí)松開球c下落,忽略空氣阻力,另一名同學(xué)在小球觸地反彈后迅速抓住小球,重復(fù)實(shí)驗(yàn),每次均只聽到一次小球落地的響聲。該現(xiàn)象表明,平拋運(yùn)動在豎直方向的分運(yùn)動是______運(yùn)動;
(3)實(shí)驗(yàn)小組用頻閃照相記錄了某小球平拋的四個(gè)位置,并建立坐標(biāo)系如圖丙所示,其中正方形小方格邊長為1.6cm,重力加速度,該小球拋出點(diǎn)的坐標(biāo)為(______cm,______cm)。
四、解答題:本題共3小題,共40分.解答過程要求要有必要的文字說明,只寫結(jié)果的不能得分,有數(shù)值計(jì)算的要寫出正確單位
13. 我國計(jì)劃在2030年前實(shí)現(xiàn)載人登陸月球開展科學(xué)探索,其后將探索建造月球科研試驗(yàn)站,開展系統(tǒng)、連續(xù)的月球探測和相關(guān)技術(shù)試驗(yàn)驗(yàn)證。若航天員在月球表面附近高h(yuǎn)處以初速度水平拋出一個(gè)小球,測出小球運(yùn)動的水平位移大小為L;若月球可視為均勻的天體球,已知月球半徑為R,引力常量為G,求:
(1)月球表面重力加速度;
(2)月球的質(zhì)量。
14. 如圖所示,軌道是研究小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動的條件的簡易裝置,A到水平桌面的高度為,最低點(diǎn)處的入、出口靠近但相互錯(cuò)開,C是半徑的圓形軌道的最高點(diǎn)。經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),將一質(zhì)量的小球從軌道上的某一位置A由靜止釋放,小球恰能通過點(diǎn)沿軌道運(yùn)動,不計(jì)小球與軌道的摩擦阻力以及空氣阻力。
(1)求出A到水平桌面的高度H;
(2)求出小球在B點(diǎn)對圓軌道壓力的大小。
15. 如圖所示,一個(gè)足夠長的斜面,部分的長度為,C點(diǎn)以下光滑,點(diǎn)以上粗糙是的中點(diǎn)。一根原長為的輕彈簧,勁度系數(shù)為,下端固定在A點(diǎn),上端放置一個(gè)長為、質(zhì)量為的均勻木板。已知斜面的傾角為,木板與斜面粗糙部分的動摩擦因數(shù),木板受到的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度為。求:
(1)木板靜止在斜面AC間時(shí),彈簧形變量x;
(2)現(xiàn)將木板沿斜面緩慢下壓,彈簧長度變?yōu)長時(shí)釋放,求釋放瞬間木板加速度a大小;
(3)當(dāng)彈簧長度變?yōu)長時(shí),釋放木板,發(fā)現(xiàn)木板的Q端剛好能到達(dá)C點(diǎn),至少要將木板截掉多長,木板被釋放后能整體到達(dá)C點(diǎn)之上區(qū)域。
2024年春季期高一期末教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測
物理
(本試卷滿分100分,考試時(shí)間75分鐘)
注意事項(xiàng):
1.答題前,務(wù)必將自己的姓名、學(xué)校、班級、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡規(guī)定的位置上。
2.答選擇題時(shí),必須使用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑,如需改動,用橡皮擦擦干凈后,再選涂其它答案標(biāo)號。
3.答非選擇題時(shí),必須使用0.5毫米黑色墨水簽字筆,將答案書寫在答題卡規(guī)定的位置上。
4.所有題目必須在答題卡上作答,在試題卷上答題無效。
一、單項(xiàng)選擇題:本題共7小題,每小題4分,共28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. 我市某校舉行秋季運(yùn)動會,在定點(diǎn)投籃比賽項(xiàng)目中,籃球離手后在空中上升階段的運(yùn)動軌跡如選項(xiàng)中的虛線所示,忽略空氣阻力,則籃球所受合力F的示意圖正確的( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【詳解】物體做曲線運(yùn)動,其軌跡在速度方向與合外力之間,且合外力指向軌跡的凹側(cè)。
故選D。
2. 在下面列舉的各個(gè)實(shí)例中(不計(jì)空氣阻力),說法正確的是( )
A. 空中運(yùn)動的鉛球機(jī)械能守恒
B. 直軌式吊機(jī)勻速提升重物,物體的機(jī)械能守恒
C. 小孩從滑梯頂端勻速滑下,小孩的機(jī)械能守恒
D. “嫦娥六號”探測器接近月球背面時(shí),打開反沖發(fā)動機(jī)使探測器減速下降,機(jī)械能守恒
【答案】A
【解析】
【詳解】A.空中運(yùn)動的鉛球,只有重力做功,機(jī)械能守恒。故A正確;
B.直軌式吊機(jī)勻速提升重物,其動能不變,重力勢能逐漸增加,所以重物的機(jī)械能不守恒。故B錯(cuò)誤;
C.小孩從滑梯頂端勻速滑下,其動能不變,重力勢能逐漸減小,所以小孩的機(jī)械能不守恒。故C錯(cuò)誤;
D.探測器接近月球背面時(shí),打開反沖發(fā)動機(jī)使探測器減速下降,除月球重力做功以外,還有反沖發(fā)動機(jī)的阻力做功,所以機(jī)械能不守恒。故D錯(cuò)誤。
故選A。
3. 某小車通過定滑輪拉動木塊的情景如圖所示。當(dāng)θ=60°時(shí),小車的速度為,木塊的速度為,則下列關(guān)系式正確的是( )
A. =B. =2C. 2=D. =
【答案】B
【解析】
【詳解】小車和木塊通過繩子連接,則兩物體沿繩子方向的速度大小相等,即小車速度分解到平行繩子方向上與木塊速度相等
化簡得
故選B。
4. 2024年5月3日,嫦娥六號探測器由長征五號遙八運(yùn)載火節(jié)在中國文昌航天發(fā)射場成功發(fā)射,自此開啟世界首次月球背面采樣返回之旅。如圖是長征五號做橢圓運(yùn)動的軌道示意圖,其中、是橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn),是橢圓的中心。若長征五號經(jīng)過點(diǎn)的速率大于經(jīng)過點(diǎn)的速率,則可判斷月球位于( )
A. 點(diǎn)B. 點(diǎn)C. 點(diǎn)D. 點(diǎn)
【答案】A
【解析】
【詳解】由開普勒面積定律,相同時(shí)間內(nèi)嫦娥六號圍繞月球轉(zhuǎn)過的面積相同,因?yàn)镻點(diǎn)速率大,是近月點(diǎn),所以月球應(yīng)該位于F1點(diǎn),故A正確。
故選A。
5. 如圖所示,固定在同一轉(zhuǎn)軸上的M、N兩輪隨軸一起勻速轉(zhuǎn)動,已知M輪半徑小于N輪半徑,A、B分別是兩輪邊緣上的點(diǎn),設(shè)A、B兩點(diǎn)的線速度大小分別為、,角速度大小分別為、,下列判斷正確的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【詳解】依題意,根據(jù)同軸轉(zhuǎn)動,角速度相等,則A、B兩點(diǎn)角速度大小關(guān)系為
根據(jù)
由圖知,,則線速度大小關(guān)系為
故選A。
6. 在光滑水平面有A、B兩物體,質(zhì)量分別為m和2m,用相同水平力分別推A和B,使它們前進(jìn)相同位移。在此過程中,下面說法正確的是( )
A. 對A的推力做功多一些B. 對B的推力做功多一些
C. 兩次推力做功一樣多D. 兩次推力做功的平均功率一樣大
【答案】C
【解析】
【詳解】ABC.根據(jù) ,用相同水平力分別推A和B,使它們前進(jìn)相同位移,在此過程中,兩次推力做功一樣多,AB錯(cuò)誤,C正確;
D.根據(jù)牛頓第二定律得
根據(jù)位移公式
平均功率為

解得

推質(zhì)量小的物體平均功率大,所以推物體A的平均功率大,D錯(cuò)誤。
故選C。
7. 南深高鐵南玉段正線全長193.31公里,是廣西自主投資的首條時(shí)速350公里的高鐵,預(yù)計(jì)今年開通運(yùn)營,屆時(shí)南寧至玉林的鐵路運(yùn)輸時(shí)間將由現(xiàn)在最快1小時(shí)44分縮短至50分鐘左右,假設(shè)動車啟動后沿平直軌道行駛,發(fā)動機(jī)功率恒定,行車過程中受到的阻力恒為f、已知動車質(zhì)量為m,最高行駛速度為,下列說法正確的是( )
A. 動車啟動過程中所受合外力不變
B. 動車發(fā)動機(jī)功率
C. 從啟動到最大速度過程中,動車平均速度為
D. 從啟動到最大速度過程中,動車牽引力做功為
【答案】B
【解析】
【詳解】A.根據(jù)
可知動車恒定功率啟動過程中,所受合外力逐漸變小。故A錯(cuò)誤;
B.動車勻速運(yùn)動時(shí),牽引力與阻力平衡,具有最大速度,有
聯(lián)立,解得
故B正確;
C.由
可知從啟動到最大速度過程中,動車做加速度減小的加速運(yùn)動,v-t圖像如圖
由圖可知,與勻加速直線運(yùn)動相比,其位移較大,根據(jù)
可知
故C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)動能定理可知
則從啟動到最大速度過程中,動車牽引力做功大于。故D錯(cuò)誤。
故選B。
二、多項(xiàng)選擇題:本題共3小題,每小題6分,共18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。全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分。
8. 下列有關(guān)生活中的圓周運(yùn)動實(shí)例分析,其中說法正確的是( )
A. 如圖甲,在光滑固定圓錐筒的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動的小球,受重力、彈力和向心力
B. 如圖乙,汽車通過凹形橋的最低點(diǎn)時(shí),速度越大,越容易爆胎
C. 如圖丙,在鐵路的轉(zhuǎn)彎處,通常要求外軌比內(nèi)軌高,目的是當(dāng)速度較大時(shí)減輕輪緣與外軌的擠壓
D. 如圖丁,洗衣機(jī)脫水桶脫水原理是因?yàn)橐路?,把水從衣服?nèi)壓出來了
【答案】BC
【解析】
【詳解】A.如圖甲,在光滑固定圓錐筒的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動的小球,受重力、彈力作用,它們的合力提供向心力。故A錯(cuò)誤;
B.如圖乙,汽車通過凹形橋的最低點(diǎn)時(shí),由
解得
可知速度越大,汽車所受地面的支持力越大,越容易爆胎。故B正確;
C.如圖丙,在鐵路的轉(zhuǎn)彎處,通常要求外軌比內(nèi)軌高,則火車所受重力與地面支持力的合力有水平方向的分力,目的是當(dāng)速度較大時(shí)減輕輪緣與外軌的擠壓。故C正確;
D.如圖丁,洗衣機(jī)脫水桶的脫水原理是因?yàn)楦街谝路系乃?,做離心運(yùn)動,與衣服脫離。故D錯(cuò)誤。
故選BC。
9. 2024年1月5日,我國“快舟一號”運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火升空,以“一箭四星”方式,將“天目一號”掩星探測星座15~18星送入預(yù)定軌道(衛(wèi)星繞地球飛行的軌道近似為圓軌道,高度在400至600公里之間),發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功,實(shí)現(xiàn)了2024年中國航天發(fā)射開門紅。對于這四顆入軌后的衛(wèi)星,下列說法正確的是( )
A. 軌道高度為400公里的衛(wèi)星周期比軌道高度為600公里的小
B. 軌道高度為400公里的衛(wèi)星加速度比軌道高度為600公里的小
C. 軌道高度為400公里的衛(wèi)星受到的地球引力比軌道高度為600公里的小
D. 衛(wèi)星圓周運(yùn)動的速度一定小于7.9km/s
【答案】AD
【解析】
【詳解】ABC.根據(jù)
解得
,
可知軌道高度為400公里的衛(wèi)星周期比軌道高度為600公里的小,加速度比軌道高度為600公里的大。因?yàn)樾l(wèi)星質(zhì)量關(guān)系未知,所以無法比較兩軌道上衛(wèi)星的地球引力。故A正確;BC錯(cuò)誤;
D.第一宇宙速度是最大的環(huán)繞速度,所以衛(wèi)星圓周運(yùn)動的速度一定小于7.9km/s。故D正確。
故選AD。
10. 如圖所示為速凍食品加工廠生產(chǎn)和包裝餃子的一道工序,餃子由水平傳送帶運(yùn)送至下一環(huán)節(jié)。將餃子無初速度的輕放在傳送帶上,傳送帶足夠長且以速度ν勻速轉(zhuǎn)動,餃子與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g,不考慮餃子之間的相互作用力和空氣阻力。關(guān)于餃子在水平傳送帶上運(yùn)動的過程中,下列說法正確的是( )
A. 傳送帶的速度越快,餃子的加速度越大
B. 餃子在傳送帶上留下的痕跡長度大小為
C. 餃子由靜止開始加速到與傳送帶速度相等的過程中,增加的動能等于系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的熱量
D. 傳送帶因傳送餃子多消耗的電能等于餃子增加的動能
【答案】BC
【解析】
【詳解】A.餃子的加速度由滑動摩擦力提供,而滑動摩擦力為
所以餃子的加速度為
傳送帶的速度越大,餃子的加速度不會發(fā)生變化,故A錯(cuò)誤;
B.餃子由靜止加速到與傳送帶速度相等所用時(shí)間為
傳送帶移動距離為
餃子移動距離為
餃子在傳送帶上留下的痕跡長度大小為
故B正確;
C.餃子由靜止開始加速到與傳送帶速度相等的過程中,增加的動能
系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的熱量
故C正確;
D.傳送帶因傳送餃子多消耗的電能等于餃子增加的動能與因摩擦產(chǎn)生的熱量之和,故D錯(cuò)誤。
故選BC。
三、實(shí)驗(yàn)題:本題共2小題,第11題8分,第12題6分,共14分。
11. 如圖所示是“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置。
(1)實(shí)驗(yàn)中,按照正確的操作得到如圖所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C,測得它們到起始點(diǎn)O的距離分別為、、。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為T。設(shè)重物的質(zhì)量為m,從打O到打B點(diǎn)的過程中,重物的重力勢能變化量______,的速度______;動能變化量______;
(2)若測出紙帶上各點(diǎn)到點(diǎn)之間的距離,根據(jù)紙帶算出打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打各點(diǎn)時(shí)重物的速度及重物下落的高度,則在機(jī)械能守恒的情況下,以為縱軸、為橫軸畫出的圖像是如圖中的______。
A. B.
C. D.
【答案】(1) ①. ②. ③. (2)B
【解析】
【小問1詳解】
[1]從打O到打B點(diǎn)的過程中,重物的重力勢能變化量
[2]紙帶上打點(diǎn)的速度
[3]動能變化量
【小問2詳解】
在機(jī)械能守恒的情況下,有
解得
可知以為縱軸、為橫軸畫出圖像為過原點(diǎn)的一條直線。
故選B。
12. 某實(shí)驗(yàn)小組用圖甲、乙所示裝置研究平拋運(yùn)動的特點(diǎn)。
(1)如圖甲所示,讓完全相同的小球a和b從兩個(gè)相同弧面軌道頂端由靜止釋放,兩弧面軌道末端水平,忽略空氣阻力,多次實(shí)驗(yàn)兩小球均在水平面上相撞。該現(xiàn)象表明,平拋運(yùn)動在水平方向的分運(yùn)動是______運(yùn)動;
(2)如圖乙所示,當(dāng)完全相同小球c、d處于同一高度時(shí),一名同學(xué)用小錘輕擊彈性金屬片,使球d水平飛出,同時(shí)松開球c下落,忽略空氣阻力,另一名同學(xué)在小球觸地反彈后迅速抓住小球,重復(fù)實(shí)驗(yàn),每次均只聽到一次小球落地的響聲。該現(xiàn)象表明,平拋運(yùn)動在豎直方向的分運(yùn)動是______運(yùn)動;
(3)實(shí)驗(yàn)小組用頻閃照相記錄了某小球平拋的四個(gè)位置,并建立坐標(biāo)系如圖丙所示,其中正方形小方格邊長為1.6cm,重力加速度,該小球拋出點(diǎn)的坐標(biāo)為(______cm,______cm)。
【答案】(1)勻速直線
(2)自由落體 (3) ①. 1.6 ②. 1.4
【解析】
【小問1詳解】
該現(xiàn)象表明,平拋運(yùn)動在水平方向的分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動;
【小問2詳解】
平拋運(yùn)動在豎直方向的分運(yùn)動是自由落體運(yùn)動;
【小問3詳解】
[1]根據(jù) 得
解得

小球的初速度為

設(shè)從拋出點(diǎn)到B點(diǎn)的時(shí)間為t

解得

拋出點(diǎn)的橫坐標(biāo)為

[2]拋出點(diǎn)的縱坐標(biāo)為
四、解答題:本題共3小題,共40分.解答過程要求要有必要的文字說明,只寫結(jié)果的不能得分,有數(shù)值計(jì)算的要寫出正確單位
13. 我國計(jì)劃在2030年前實(shí)現(xiàn)載人登陸月球開展科學(xué)探索,其后將探索建造月球科研試驗(yàn)站,開展系統(tǒng)、連續(xù)的月球探測和相關(guān)技術(shù)試驗(yàn)驗(yàn)證。若航天員在月球表面附近高h(yuǎn)處以初速度水平拋出一個(gè)小球,測出小球運(yùn)動的水平位移大小為L;若月球可視為均勻的天體球,已知月球半徑為R,引力常量為G,求:
(1)月球表面重力加速度;
(2)月球的質(zhì)量。
【答案】(1);(2)
【解析】
【詳解】(1)小球在月球表面做類平拋運(yùn)動,可得

聯(lián)立,解得
(2)根據(jù)
聯(lián)立,解得
14. 如圖所示,軌道是研究小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動的條件的簡易裝置,A到水平桌面的高度為,最低點(diǎn)處的入、出口靠近但相互錯(cuò)開,C是半徑的圓形軌道的最高點(diǎn)。經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),將一質(zhì)量的小球從軌道上的某一位置A由靜止釋放,小球恰能通過點(diǎn)沿軌道運(yùn)動,不計(jì)小球與軌道的摩擦阻力以及空氣阻力。
(1)求出A到水平桌面的高度H;
(2)求出小球在B點(diǎn)對圓軌道壓力的大小。
【答案】(1);(2)
【解析】
【詳解】(1)小球從A點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)過程,有

聯(lián)立,解得
(2)小球從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)過程,有

聯(lián)立,解得
根據(jù)牛頓第三定律可知,小球在B點(diǎn)對圓軌道壓力的大小
15. 如圖所示,一個(gè)足夠長的斜面,部分的長度為,C點(diǎn)以下光滑,點(diǎn)以上粗糙是的中點(diǎn)。一根原長為的輕彈簧,勁度系數(shù)為,下端固定在A點(diǎn),上端放置一個(gè)長為、質(zhì)量為的均勻木板。已知斜面的傾角為,木板與斜面粗糙部分的動摩擦因數(shù),木板受到的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度為。求:
(1)木板靜止在斜面AC間時(shí),彈簧形變量x;
(2)現(xiàn)將木板沿斜面緩慢下壓,彈簧長度變?yōu)長時(shí)釋放,求釋放瞬間木板加速度a的大??;
(3)當(dāng)彈簧長度變?yōu)長時(shí),釋放木板,發(fā)現(xiàn)木板的Q端剛好能到達(dá)C點(diǎn),至少要將木板截掉多長,木板被釋放后能整體到達(dá)C點(diǎn)之上區(qū)域。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【詳解】(1)木板靜止在斜面AC間時(shí),受力分析,由平衡條件可得
依題意,有
聯(lián)立,解得
(2)根據(jù)牛頓第二定律,可得
聯(lián)立,解得
(3)根據(jù)系統(tǒng)能量守恒,可得
設(shè)將木板截掉后還剩x,被釋放后恰好能整體到達(dá)C點(diǎn)之上區(qū)域,則滿足

聯(lián)立,解得
可得木板截掉的部分為

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