2021-2022學(xué)年廣東省廣州市八校高一（下）期末物理試卷

2021-2022學(xué)年廣東省廣州市八校高一（下）期末物理試卷試題數(shù)：18，總分：1001.（單選題，3分）下列說法正確的是（）A.開普勒研究了行星運動得出了開普勒三大定律，并發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律B.相同時間內(nèi)，火星與太陽連線掃過的面積等于地球與太陽連線掃過的面積C.所有的行星都在同一橢圓軌道上繞太陽運動D.卡文迪許利用扭秤實驗測出了萬有引力常量G的大小2.（單選題，3分）質(zhì)點在xOy平面內(nèi)從O點開始運動的軌跡如圖所示，已知質(zhì)點在y軸方向的分運動是勻速運動，則關(guān)于質(zhì)點運動的描述正確的是（）A.質(zhì)點先減速運動后加速運動B.質(zhì)點所受合力方向一定與x軸平行C.質(zhì)點所受合力始終朝向同一個方向D.質(zhì)點的加速度方向始終與速度方向垂直3.（單選題，3分）如圖，自行車的大齒輪、小齒輪、后輪邊緣上分別有A、B、C三點（不打滑），已知轉(zhuǎn)動半徑之比為rA：rB：rC=2：1：6．蹬自行車前進(jìn)時，下列關(guān)于A、B、C三點的角速度ω、線速度大小v、周期T和向心加速度大小a的關(guān)系式正確的是（）A.ωA=ωBB.vA=vCC.TB=6TCD.aA=2aB4.（單選題，3分）如圖所示，用一根長桿和兩個定滑輪的組合裝置來提升重物M，長桿的一端放在地上通過鉸鏈連接形成轉(zhuǎn)軸，其端點恰好處于左側(cè)滑輪正下方O點處，在桿的中點C處栓一細(xì)繩，繞過兩個滑輪后掛上重物M，C點與O點距離為2L，現(xiàn)在對桿的另一端用力使其逆時針勻速轉(zhuǎn)動，由豎直位置以角速度ω緩緩轉(zhuǎn)至水平位置（轉(zhuǎn)過了90°），此過程中下列說法正確的是（）A.重物M勻速上升B.重物M的速度先增大后減小C.重物M的最大速度是ωLD.重物M勻加速上升5.（單選題，3分）一小船在靜水中的速度為3m/s，它在一條河寬150m，流速為5m/s的河流中渡河，則下列說法正確的是（）A.小船渡河時間不少于60sB.小船以最短時間渡河時，它沿水流方向的位移大小為150mC.小船以最短位移渡河時，位移大小為250mD.小船以最短位移渡河時，時間為60s6.（單選題，3分）一輛質(zhì)量為m的汽車，從靜止開始運動，其阻力為車重的λ倍，其牽引力的大小F=kx+f，其中k為比例系數(shù)，x為車前進(jìn)的距離，f為車所受的阻力，則當(dāng)車前進(jìn)的距離為s時牽引力做的功為（）A.λmgsB.C.+λmgsD.7.（單選題，3分）質(zhì)量為m的汽車在發(fā)動機恒定牽引力的作用下，沿水平方向運動，在t0時刻關(guān)閉發(fā)動機，其運動的v-t圖象如圖所示。若汽車行駛過程中所受阻力是汽車重量的k倍，則（）A.汽車牽引力F與所受阻力大小之比為2：1B.汽車在t0時刻的動能為mk2g2t02C.汽車在2t0時刻阻力的瞬時功率為mk2g2t0D.整個過程中汽車牽引力做功為mk2g2t028.（單選題，3分）三個懸掛在細(xì)線上的擺錘在水平面上繞豎直桿做勻速圓周運動，懸線掃過一個圓錐面，細(xì)線系于同一點，三個擺錘擺動起來位于同一水平面內(nèi)，則它們做圓周運動相同的物理量為（）A.角速度B.線速度C.向心加速度D.向心力9.（多選題，4分）滑雪大跳臺的場地可分為助滑區(qū)AB、起跳臺BC（傾角為α）、著陸坡EF（傾角為β）和停止區(qū)FG四部分。比賽中，運動員（可視為質(zhì)點）從A點處由靜止沿AB方向下滑后，從起跳臺的最高點C處沿BC方向飛出，落到著陸坡上的F點，之后滑入停止區(qū)。已知C與F點的高度差為h0，運動員騰空的最高點D與F點的高度差為h1，設(shè)運動員始終在同一豎直面內(nèi)運動，不計他在A到F的過程中受到的摩擦及空氣作用，則（）A.從C點飛出時，運動員的速率為B.從C到F，運動員騰空的時間為C.到達(dá)F點時，運動員的速度方向與EF的夾角為（90°-β）D.A點與F點的高度差為10.（多選題，4分）圖中力F大小相等，物體沿水平面運動相同的位移，下列說法正確的是（）

A.甲圖中力F做功最多，丁圖中力F做功最少B.乙圖中力F做功與丙圖中力F做功一樣多C.乙圖中物體克服摩擦力做功與丁圖中物體克服摩擦力一樣多D.甲圖中物體的動能變化量最大，丁圖中物體的動能變化量最小11.（多選題，4分）2021年9月20日，“天舟三號”貨運飛船采用自主快速交會對接模式成功對接于空間站“天和”核心艙后向端口。假如開始對接前空間站和貨運飛船都在沿逆時針方向做勻速圓周運動，其軌道如圖所示，開始對接后，貨運飛船變軌，從空間站后方以大于空間站的速度與之對接，不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A.對接前，貨運飛船做勻速圓周運動的速度大于空間站做勻速圓周運動的速度B.對接前，貨運飛船做勻速圓周運動的周期大于空間站做勻速圓周運動的周期C.貨運飛船只有加速才能與空間站對接D.對接后組合體的速度大于第一宇宙速度12.（多選題，4分）質(zhì)量為1kg的物體在水平粗糙的地面上，在一水平外力F作用下運動，如圖甲所示，外力F做功和物體克服摩擦力做功與物體位移的關(guān)系如圖乙所示，重力加速度g為10m/s2．下列分析正確的是（）A.s=9m時，物體速度為3m/sB.物體運動的位移為13.5mC.前3m運動過程中物體的加速度為3m/s2D.物體與地面之間的動摩擦因數(shù)為0.213.（問答題，8分）平拋運動的軌跡是曲線，比直線運動復(fù)雜。我們可以把平拋運動分解為兩個相對簡單的直線運動，分別研究物體在豎直方向和水平方向的運動特點。

（1）如圖甲所示，用小錘打擊彈性金屬片，A球沿水平方向拋出，同時B球由靜止自由下落，觀察到的現(xiàn)象是___，反映的平拋運動的規(guī)律是___。

A．A、B兩個小球同時落地

B．A、B兩個小球不同時落地

C．A球平拋時水平方向做勻速直線運動

D．A球平拋時豎直方向做自由落體運動

（2）如圖乙所示，將白紙和復(fù)寫紙對齊重疊并固定在豎直的硬板上。鋼球沿斜槽軌道PO滑下后從O點飛出，落在水平擋板MN上。由于擋板靠近硬板一側(cè)較低，鋼球落在擋板上時，鋼球側(cè)面會在白紙上擠壓出一個痕跡點。移動擋板，重新釋放鋼球，如此重復(fù)，白紙上將留下一系列痕跡點。

①為保證鋼球從O點水平飛出且初速度是一定的，下列實驗條件必須滿足的是___。

A．斜槽軌道光滑

B．斜槽軌道末端水平

C．每次從斜槽上相同的位置無初速度釋放鋼球

②以平拋運動的拋出點O為坐標(biāo)原點，建立如圖丙所示的坐標(biāo)系。平拋軌跡上的P點坐標(biāo)值為（30，45），單位為cm。則小球平拋的初速度為___m/s。（g=10m/s2）14.（問答題，8分）為了驗證機械能守恒定律，同學(xué)們設(shè)計了如圖甲所示的實驗裝置：

（1）實驗時，一組同學(xué)進(jìn)行了如下操作：

①用天平分別測出重物A、B的質(zhì)量M1和M2（A的質(zhì)量含擋光片、B的質(zhì)量含掛鉤，且M2＞M1）。用螺旋測微器測出擋光片的寬度d，測量結(jié)果如圖丙所示，則d=___mm。

②將重物A、B用繩連接后，跨放在定滑輪上。一個同學(xué)用手托住重物B，另一個同學(xué)測量出___（填“A的上表面”“A的下表面”或“擋光片中心”）到光電門中心的豎直距離h，之后釋放重物B使其由靜止開始下落。

③記錄擋光片經(jīng)過光電門的時間△t。

（2）如果系統(tǒng)（重物A、B）的機械能守恒，應(yīng)滿足的關(guān)系式為___（用質(zhì)量M1、M2，重力加速度為g，經(jīng)過光電門的時間為△t，擋光片的寬度d和距離h表示結(jié)果）。

（3）實驗進(jìn)行過程中，有同學(xué)對實驗作了改進(jìn)，如圖乙所示。在B的下面掛上質(zhì)量為m的鉤碼，讓M1=M2=m，經(jīng)過光電門的速度用v表示，距離用h表示。仍釋放重物B使其由靜止開始下落，若系統(tǒng)的機械能守恒，則有=___。（已知重力加速度為g）

（4）為提高實驗結(jié)果的準(zhǔn)確程度，以下建議中確實對提高準(zhǔn)確程度有作用的是___

A．繩的質(zhì)量要輕且盡可能光滑B．在“輕質(zhì)繩”的前提下，繩子越長越好

C．盡量保證重物只沿豎直方向運動，不要搖晃D．擋光片的寬度越小越好15.（問答題，11分）如圖所示，質(zhì)量為m=1.0kg的小物體從A點以vA=5.0m/s的初速度沿粗糙的水平面勻減速運動距離s=1.0m到達(dá)B點vB=2m/s，然后進(jìn)入半徑R=0.4m豎直放置的光滑半圓形軌道，小物體恰好通過軌道最高點C后水平飛出軌道，重力加速度g取10m/s2。求：

（1）粗糙水平面的動摩擦因μ；

（2）小物體在B處對圓形軌道壓力的大小FN；

（3）從軌道最高點C水平飛出后落在距B點的距離x。16.（問答題，11分）如圖，將質(zhì)量為m的小鋼珠以某一初速度v0從A點無撞擊地進(jìn)入兩圓管組成的豎直細(xì)管道，經(jīng)最高點B水平射出后落到斜面上C點，兩圓心O、O′連線水平，O′為斜面的頂點，已知斜面與豎直線BO′夾角θ=60°，兩圓管的半徑均為R，O′C=R，重力加速度g，求

（1）鋼珠從B點到C點的平拋運動時間t；

（2）鋼珠在B處對管道的作用力大小N；

（3）鋼珠在管道運動過程中克服阻力做的功Wf。17.（問答題，11分）如圖所示，在豎直方向上A、B兩物體通過勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連，A放在水平地面上，B、C兩物體通過細(xì)繩繞過輕質(zhì)定滑輪相連，C放在固定的光滑斜面上。用手拿住C，使細(xì)線剛剛拉直但無拉力作用，并保證ab段的細(xì)線豎直、cd段的細(xì)線與斜面平行。已知A、B的質(zhì)量均為2m，C的質(zhì)量為5m，重力加速度為g，細(xì)線與滑輪之間的摩擦不計，開始時整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。釋放C后它沿斜面下滑（斜面足夠長），A剛離開地面時，B獲得最大速度。求：

（1）斜面傾角α的正弦值；

（2）B的最大速度v。18.（問答題，11分）如圖所示，某運動員從O點由靜止開始，在不借助其它外力的情況下，自由滑過一段圓心角為60°的粗糙的圓弧軌道后從A點水平飛出，經(jīng)t=s后落到斜坡上的B點，已知A點是斜坡的起點，圓弧軌道半徑為2m，斜坡與水平面的夾角θ=30°，運動員的質(zhì)量m=50kg，取g=10m/s2，空氣阻力忽略不計。則求：

（1）運動員到達(dá)A點時的速度的大?。?/p>

（2）運動員到達(dá)B點時的動能；

（3）在圓弧軌道上摩擦阻力對運動員做的功。

2021-2022學(xué)年廣東省廣州市八校高一（下）期末物理試卷參考答案與試題解析試題數(shù)：18，總分：1001.（單選題，3分）下列說法正確的是（）A.開普勒研究了行星運動得出了開普勒三大定律，并發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律B.相同時間內(nèi)，火星與太陽連線掃過的面積等于地球與太陽連線掃過的面積C.所有的行星都在同一橢圓軌道上繞太陽運動D.卡文迪許利用扭秤實驗測出了萬有引力常量G的大小【正確答案】：D【解析】：根據(jù)物理學(xué)史和常識解答，明確開普勒和卡文迪許的貢獻(xiàn)以及萬有引力發(fā)現(xiàn)歷程和萬有引力常量的測定實驗；知道開普勒三大定律的基本內(nèi)容。

【解答】：解：A.開普勒總結(jié)出行星運動的開普勒三大定律，牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，故A錯誤；

B.根據(jù)開普勒第二定律可知，在相同時間內(nèi)，火星與太陽連線掃過的面積相同，故B錯誤；

C.根據(jù)開普勒第一定律可知，所有行星沿各自的橢圓軌道環(huán)繞太陽，而太陽則處在各自橢圓軌道的一個焦點，故C錯誤；

D.卡文迪許在實驗室，利用扭秤實驗測出了萬有引力常量G的大小，故D正確。

故選：D。

【點評】：本題考查萬有引力發(fā)現(xiàn)歷程、萬有引力定律的適用條件、萬有引力常量的測定實驗和開普勒定律的基本內(nèi)容應(yīng)用，要求牢記相關(guān)物理學(xué)家的主要貢獻(xiàn)。2.（單選題，3分）質(zhì)點在xOy平面內(nèi)從O點開始運動的軌跡如圖所示，已知質(zhì)點在y軸方向的分運動是勻速運動，則關(guān)于質(zhì)點運動的描述正確的是（）A.質(zhì)點先減速運動后加速運動B.質(zhì)點所受合力方向一定與x軸平行C.質(zhì)點所受合力始終朝向同一個方向D.質(zhì)點的加速度方向始終與速度方向垂直【正確答案】：B【解析】：由圖象及運動的合成和分解規(guī)律可明確物體在水平方向上運動性質(zhì)，則可明確它在水平方向上受力情況，同時掌握合力情況．

【解答】：解：A、圖線中各點的切線方向可以表示為該點的合速度方向；而合速度是水平速度和豎直速度的合速度，則由圖可知，水平分速度應(yīng)先增大后減?。还饰矬w先加速后減速，故A錯誤；

B、根據(jù)A的分析可知，物體先向正方向加速，后減速，則說明合外力一定先向x軸正方向，后沿負(fù)方向，故B正確；

C、物體有可能受到大小不變，但方向先向右后向左的力的作用，故C錯誤；

D、由圖只能判斷力和速度之間有一定的夾角，但不能說明力和速度是垂直的，即也不能說明加速度方向與速度方向垂直，故D錯誤；

故選：B。

【點評】：本題考查運動的合成與分解及曲線運動的條件，要注意明確物體做曲線運動時，合外力與速度方向不在同一直線上；而曲線運動可以分解為兩個直線運動進(jìn)行分析．3.（單選題，3分）如圖，自行車的大齒輪、小齒輪、后輪邊緣上分別有A、B、C三點（不打滑），已知轉(zhuǎn)動半徑之比為rA：rB：rC=2：1：6．蹬自行車前進(jìn)時，下列關(guān)于A、B、C三點的角速度ω、線速度大小v、周期T和向心加速度大小a的關(guān)系式正確的是（）A.ωA=ωBB.vA=vCC.TB=6TCD.aA=2aB【正確答案】：B【解析】：AB為鏈條傳動兩輪邊緣的點，線速度大小相等，BC為同軸轉(zhuǎn)動的兩點，它們的角速度相等；再根據(jù)題中給出的半徑關(guān)系，由v=ωr求線速度；由公式a=求向心加速度。

【解答】：解：A、由題可知ωB=ωC，vA=vB，又rA=rB，由ω=，可知，ωA=ωB，故A錯誤；

B、由又rB：rC=1：6，v=rω可知，vB=vC，vA=vB，故B正確；

C、由ωB=ωC，可知，TB=TC，故C錯誤；

D、由rA：rB=2：1，a=可知，aA=aB，故D錯誤．

故選：B。

【點評】：本題以自行車的齒輪為背景，考查了描述圓周運動的幾個物理量之間的關(guān)系，注意兩個模型：鏈條傳動的兩個輪子邊緣的線速度相等，同軸轉(zhuǎn)動的兩個點的角速度相等。4.（單選題，3分）如圖所示，用一根長桿和兩個定滑輪的組合裝置來提升重物M，長桿的一端放在地上通過鉸鏈連接形成轉(zhuǎn)軸，其端點恰好處于左側(cè)滑輪正下方O點處，在桿的中點C處栓一細(xì)繩，繞過兩個滑輪后掛上重物M，C點與O點距離為2L，現(xiàn)在對桿的另一端用力使其逆時針勻速轉(zhuǎn)動，由豎直位置以角速度ω緩緩轉(zhuǎn)至水平位置（轉(zhuǎn)過了90°），此過程中下列說法正確的是（）A.重物M勻速上升B.重物M的速度先增大后減小C.重物M的最大速度是ωLD.重物M勻加速上升【正確答案】：B【解析】：C點的線速度為ωL，為一定值，將該速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子方向，在沿繩子方向的速度等于重物的速度，根據(jù)C點速度與繩子沿線的夾角的變化，判斷繩子方向分速度的變化，從而得出重物速度的變化．

【解答】：解：設(shè)C點線速度方向與繩子沿線的夾角為θ（銳角），由題知C點的線速度為vC=ω?2L，該線速度在繩子方向上的分速度就為v繩=2ωLcosθ．θ的變化規(guī)律是開始最大（90°）然后逐漸變小，所以，v繩=2ωLcosθ逐漸變大，直至繩子和桿垂直，θ變?yōu)榱愣龋K子的速度變?yōu)樽畲?，?ωL；然后，θ又逐漸增大，v繩=2ωLcosθ逐漸變小，繩子的速度變慢。所以知重物的速度先增大后減小，最大速度為2ωL．故B正確，ACD錯誤。

故選：B。

【點評】：解決本題的關(guān)鍵掌握運動的合成與分解，把C點的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子的方向，在沿繩子方向的分速度等于重物的速度5.（單選題，3分）一小船在靜水中的速度為3m/s，它在一條河寬150m，流速為5m/s的河流中渡河，則下列說法正確的是（）A.小船渡河時間不少于60sB.小船以最短時間渡河時，它沿水流方向的位移大小為150mC.小船以最短位移渡河時，位移大小為250mD.小船以最短位移渡河時，時間為60s【正確答案】：C【解析】：當(dāng)船頭垂直于對岸時，渡河時間最短；

當(dāng)船速小于水速時，渡河位移最短是當(dāng)合速度與船速垂直時。根據(jù)幾何關(guān)系可以求出物體的最小位移。

【解答】：解：AD、當(dāng)船頭垂直對岸行駛時時間最短，故最短時間是tmin=代入數(shù)據(jù)解得tmin=50s，故AD錯誤；

B、船以最短時間渡河，它沿水流方向位移大小為x=v水t代入數(shù)據(jù)解得x=250m，故B錯誤；

C、因船速小于水速，故當(dāng)合速度方向與船速垂直時，渡河位移最短，如圖所示

設(shè)此時合速度的方向與河岸的夾角為θ，sinθ==，則渡河的最小位移為x=代入數(shù)據(jù)解得x=250m，故C正確；

故選：C。

【點評】：明確小船渡河問題中渡河時間最短和渡河位移最短。6.（單選題，3分）一輛質(zhì)量為m的汽車，從靜止開始運動，其阻力為車重的λ倍，其牽引力的大小F=kx+f，其中k為比例系數(shù)，x為車前進(jìn)的距離，f為車所受的阻力，則當(dāng)車前進(jìn)的距離為s時牽引力做的功為（）A.λmgsB.C.+λmgsD.【正確答案】：C【解析】：先求出汽車前進(jìn)s的平均牽引力，在利用功的公式求得牽引力做功。

【解答】：解：汽車受到的阻力f=λmg

牽引力隨位移線性變化，故當(dāng)x=0時，牽引力為F1=f，當(dāng)x=s時，牽引力F2=ks+f，整個過程的平均牽引力

故牽引力做功為W=，故ABD錯誤，C正確；

故選：C。

【點評】：本題主要考查了求恒力做功，注意再利用公式W=FL時，必須把變力轉(zhuǎn)化成恒力來求；7.（單選題，3分）質(zhì)量為m的汽車在發(fā)動機恒定牽引力的作用下，沿水平方向運動，在t0時刻關(guān)閉發(fā)動機，其運動的v-t圖象如圖所示。若汽車行駛過程中所受阻力是汽車重量的k倍，則（）A.汽車牽引力F與所受阻力大小之比為2：1B.汽車在t0時刻的動能為mk2g2t02C.汽車在2t0時刻阻力的瞬時功率為mk2g2t0D.整個過程中汽車牽引力做功為mk2g2t02【正確答案】：C【解析】：根據(jù)速度時間圖線求出加速階段和減速階段的位移之比，根據(jù)對全程運用動能定理，求出牽引力與阻力做功之比，從而得出牽引力與阻力之比．根據(jù)功的定義計算牽引力做功，根據(jù)P=fv求解汽車在2t0時刻阻力的瞬時功率．

【解答】：解：A、圖線與時間軸圍成的面積表示位移，知加速階段和減速階段經(jīng)歷的位移之比x1：x2=1：2。

根據(jù)動能定理得，F(xiàn)x1-f（x1+x2）=0，則牽引力做功和整個過程克服阻力做功相等，則．故A錯誤；

B、汽車行駛過程中所受阻力是汽車重量的k倍，則f=kmg，所以F=3f=3kmg，

0-t0時間內(nèi)，根據(jù)動能定理得：

解得：v=2kgt0

所以可得t0時刻汽車的動能為，故B錯誤；

C、由v-t圖象可知，汽車在2t0時刻的瞬時速度為，故汽車在2t0時刻阻力的瞬時功率為

Pf=f?=kmg×kgt0=mk2g2t0，故C正確；

D、整個過程中汽車牽引力做功，故D錯誤。

故選：C。

【點評】：本題考查動能定理以及功率公式的正確應(yīng)用；解決本題的關(guān)鍵在于是否能夠從速度時間圖線得出加速階段和減速階段的位移之比，運用動能定理進(jìn)行分析．8.（單選題，3分）三個懸掛在細(xì)線上的擺錘在水平面上繞豎直桿做勻速圓周運動，懸線掃過一個圓錐面，細(xì)線系于同一點，三個擺錘擺動起來位于同一水平面內(nèi)，則它們做圓周運動相同的物理量為（）A.角速度B.線速度C.向心加速度D.向心力【正確答案】：A【解析】：小球均做勻速圓周運動，對它們受力分析，找出向心力來源，可先求出角速度，再由角速度與線速度、周期、向心加速度的關(guān)系公式求解。

【解答】：解：A、對其中一個小球受力分析，受重力，繩子的拉力，由于小球做勻速圓周運動，

根據(jù)向心力方程得：

mgtanθ=mω2r

設(shè)球與懸掛點間的高度差為h，由幾何關(guān)系得：r=htanθ

聯(lián)立解得：ω=，如圖所示三個擺錘擺動起來位于同一水平面內(nèi)，所以它們的角速度相等，故A正確；

B、由v=wr，三球轉(zhuǎn)動半徑不等，線速度不等，故B錯誤；

C、由a=ω2r，三球轉(zhuǎn)動半徑不等，向心加速度不等，故C錯誤；

D、由F=mω2r，三球轉(zhuǎn)動半徑不等，向心力不等，故D錯誤。

故選：A。

【點評】：本題關(guān)鍵要對球受力分析，找向心力來源，求角速度；同時要靈活應(yīng)用角速度與線速度、周期、向心加速度之間的關(guān)系公式。9.（多選題，4分）滑雪大跳臺的場地可分為助滑區(qū)AB、起跳臺BC（傾角為α）、著陸坡EF（傾角為β）和停止區(qū)FG四部分。比賽中，運動員（可視為質(zhì)點）從A點處由靜止沿AB方向下滑后，從起跳臺的最高點C處沿BC方向飛出，落到著陸坡上的F點，之后滑入停止區(qū)。已知C與F點的高度差為h0，運動員騰空的最高點D與F點的高度差為h1，設(shè)運動員始終在同一豎直面內(nèi)運動，不計他在A到F的過程中受到的摩擦及空氣作用，則（）A.從C點飛出時，運動員的速率為B.從C到F，運動員騰空的時間為C.到達(dá)F點時，運動員的速度方向與EF的夾角為（90°-β）D.A點與F點的高度差為【正確答案】：BD【解析】：運動員從C到D做斜拋運動，根據(jù)運動學(xué)公式求得上升的最大高速即可求得初速度，從C到D和從D到F，根據(jù)運動學(xué)公式求得運動時間，從C到F根據(jù)動能定理求得到達(dá)F點的速度，確定影響與EF的夾角影響因素，從A到F，利用動能定理求得下降的高度。

【解答】：解：A、運動員從C點做斜拋運動，上升的最大高度Δh=h1-h0=，解得vC=，故A錯誤；

B、從C點D點運動的時間=，從D到F豎直方向做自由落體運動，，解得，故經(jīng)歷的總時間為t=t1+t2=，故B正確；

C、從C到F，根據(jù)動能定理可得：，解得，水平速度vCx與vF間的夾角與高度h1、h0，角度α的取值有關(guān)，故C錯誤；

D、從A到F，根據(jù)動能定理可得：，解得h=，故D正確；

故選：BD。

【點評】：本題主要考查了動能定理和斜拋運動，在求時間時，利用運動學(xué)公式，特別是幾何關(guān)系。10.（多選題，4分）圖中力F大小相等，物體沿水平面運動相同的位移，下列說法正確的是（）

A.甲圖中力F做功最多，丁圖中力F做功最少B.乙圖中力F做功與丙圖中力F做功一樣多C.乙圖中物體克服摩擦力做功與丁圖中物體克服摩擦力一樣多D.甲圖中物體的動能變化量最大，丁圖中物體的動能變化量最小【正確答案】：AB【解析】：明確力、位移以及夾角，根據(jù)恒力做功的表達(dá)式W=Fscosθ（θ為F與S的夾角）進(jìn)行判斷即可，合外力做功等于動能的變化。

【解答】：解：設(shè)位移為s，則有：

甲圖中拉力做功為：W=Fs；

乙圖中拉力做功為：W=Fscos30°=Fs；

丙圖中拉力做功為：W=Fscos30°=Fs；

丁圖中拉力做功為：W=Fscos60°=Fs；

AB、甲圖中力F做功最多，丁圖中力F做功最少，乙圖中力F做功與丙圖中力F做功一樣多，故AB正確；

C、根據(jù)受力分析可知丙中摩擦力不做功，故C錯誤；

D、根據(jù)動能定理可知甲圖中Fs=ΔEk最大，由于乙圖中摩擦因數(shù)未知，無法比較乙和丙的動能變化量，故D錯誤

故選：AB。

【點評】：本題涉及恒力做功的求法，拉力F做功取決與力的大小、位移的大小和力與位移夾角的余弦三者的乘積，與是否有其他力做功無關(guān)。11.（多選題，4分）2021年9月20日，“天舟三號”貨運飛船采用自主快速交會對接模式成功對接于空間站“天和”核心艙后向端口。假如開始對接前空間站和貨運飛船都在沿逆時針方向做勻速圓周運動，其軌道如圖所示，開始對接后，貨運飛船變軌，從空間站后方以大于空間站的速度與之對接，不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A.對接前，貨運飛船做勻速圓周運動的速度大于空間站做勻速圓周運動的速度B.對接前，貨運飛船做勻速圓周運動的周期大于空間站做勻速圓周運動的周期C.貨運飛船只有加速才能與空間站對接D.對接后組合體的速度大于第一宇宙速度【正確答案】：AC【解析】：根據(jù)萬有引力提供向心力得出速度與軌道半徑的關(guān)系，從而比較大小；貨運飛船做離心運動才能向高軌道變軌；第一宇宙速度是最大的環(huán)繞速度。

【解答】：解：AB．設(shè)地球質(zhì)量為M，質(zhì)量為m的物體繞地球做軌道半徑為r、速度為v、周期為T的勻速圓周運動，根據(jù)牛頓第二定律有，解得，

根據(jù)以上兩式可知，對接前，貨運飛船做勻速圓周運動的速度大于空間站做勻速圓周運動的速度，貨運飛船做勻速圓周運動的周期小于空間站做勻速圓周運動的周期，故A正確，B錯誤；

C．貨運飛船要與空間站對接需要加速，從而做離心運動到達(dá)空間站所在軌道，故C正確；

D．第一宇宙速度是物體在地球表面附近繞地球做勻速圓周運動的速度，對接后組合體的軌道半徑大于地球半徑，其速度小于第一宇宙速度，故D錯誤。

故選：AC。

【點評】：解決本題的關(guān)鍵掌握萬有引力提供向心力這一理論，以及知道隨著高度的升高，加速度減小，運動行越慢。12.（多選題，4分）質(zhì)量為1kg的物體在水平粗糙的地面上，在一水平外力F作用下運動，如圖甲所示，外力F做功和物體克服摩擦力做功與物體位移的關(guān)系如圖乙所示，重力加速度g為10m/s2．下列分析正確的是（）A.s=9m時，物體速度為3m/sB.物體運動的位移為13.5mC.前3m運動過程中物體的加速度為3m/s2D.物體與地面之間的動摩擦因數(shù)為0.2【正確答案】：BCD【解析】：物體所受摩擦力大小為恒力，故乙圖中的下面一條直線為摩擦力做功的圖象，結(jié)合斜率求出摩擦力大小和外力F大小。

【解答】：解：A、根據(jù)W-s圖象的斜率表示力，由圖乙可求物體受到的摩擦力大小為f=2N，設(shè)s=9m時物體的速度為v，

根據(jù)動能定理：W-fs=mv2，代入數(shù)據(jù)可求v=3m/s，故A錯誤；

B、設(shè)物體運動的總位移為x，由乙圖知，拉力的總功為27J，根據(jù)W=fx，解得：x=13.5m，故B正確；

C、前3m拉力F=5N，根據(jù)牛頓第二定律：F-f=ma，代入得加速度：a=3m/s2，故C正確；

D、摩擦力f=μmg，解得摩擦因數(shù)：μ=0.2，故D正確。

故選：BCD。

【點評】：考查動能定理與牛頓第二定律的應(yīng)用，本題屬于速度圖象類的題目，主要是要理解斜率的含義，同時運用動能定理過程中，注意力做功的正負(fù)。13.（問答題，8分）平拋運動的軌跡是曲線，比直線運動復(fù)雜。我們可以把平拋運動分解為兩個相對簡單的直線運動，分別研究物體在豎直方向和水平方向的運動特點。

（1）如圖甲所示，用小錘打擊彈性金屬片，A球沿水平方向拋出，同時B球由靜止自由下落，觀察到的現(xiàn)象是___，反映的平拋運動的規(guī)律是___。

A．A、B兩個小球同時落地

B．A、B兩個小球不同時落地

C．A球平拋時水平方向做勻速直線運動

D．A球平拋時豎直方向做自由落體運動

（2）如圖乙所示，將白紙和復(fù)寫紙對齊重疊并固定在豎直的硬板上。鋼球沿斜槽軌道PO滑下后從O點飛出，落在水平擋板MN上。由于擋板靠近硬板一側(cè)較低，鋼球落在擋板上時，鋼球側(cè)面會在白紙上擠壓出一個痕跡點。移動擋板，重新釋放鋼球，如此重復(fù)，白紙上將留下一系列痕跡點。

①為保證鋼球從O點水平飛出且初速度是一定的，下列實驗條件必須滿足的是___。

A．斜槽軌道光滑

B．斜槽軌道末端水平

C．每次從斜槽上相同的位置無初速度釋放鋼球

②以平拋運動的拋出點O為坐標(biāo)原點，建立如圖丙所示的坐標(biāo)系。平拋軌跡上的P點坐標(biāo)值為（30，45），單位為cm。則小球平拋的初速度為___m/s。（g=10m/s2）【正確答案】：A;D;BC;1【解析】：（1）實驗現(xiàn)象分析兩球同時落地表示的意義；

（2）①根據(jù)實驗原理和注意事項分析裝置的正確與否；②根據(jù)平拋運動規(guī)律求小球初速度。

【解答】：解：（1）用小錘打擊彈性金屬片，A球沿水平方向拋出，同時B球由靜止自由下落，觀察到的現(xiàn)象是A、B兩個小球同時落地，反映的平拋運動的規(guī)律是A球平拋時豎直方向做自由落體運動，故BC錯誤，AD正確。

（2）①A．斜槽軌道沒必要必須光滑，只要小球到達(dá)底端的速度相同即可，故A錯誤；

B．斜槽軌道末端必須水平，以保證小球做平拋運動，故B正確；

C．每次必須由同一位置從靜止釋放小球，以保證到達(dá)底端的速度相同，故C正確。

故選BC。

②由于小球在豎直方向做自由落體運動，則有

h=

又平拋軌跡上的P點坐標(biāo)值為（30，45），

代入數(shù)據(jù)解得：t=0.3s

根據(jù)小球水平方向做勻速直線運動，則有

x=v0t

代入數(shù)據(jù)解得：v0=1m/s。

故答案為：（1）A，D（2）①BC②1

【點評】：解決本題的關(guān)鍵知道實驗的原理以及注意事項，知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，結(jié)合運動學(xué)公式和推論靈活求解。14.（問答題，8分）為了驗證機械能守恒定律，同學(xué)們設(shè)計了如圖甲所示的實驗裝置：

（1）實驗時，一組同學(xué)進(jìn)行了如下操作：

①用天平分別測出重物A、B的質(zhì)量M1和M2（A的質(zhì)量含擋光片、B的質(zhì)量含掛鉤，且M2＞M1）。用螺旋測微器測出擋光片的寬度d，測量結(jié)果如圖丙所示，則d=___mm。

②將重物A、B用繩連接后，跨放在定滑輪上。一個同學(xué)用手托住重物B，另一個同學(xué)測量出___（填“A的上表面”“A的下表面”或“擋光片中心”）到光電門中心的豎直距離h，之后釋放重物B使其由靜止開始下落。

③記錄擋光片經(jīng)過光電門的時間△t。

（2）如果系統(tǒng)（重物A、B）的機械能守恒，應(yīng)滿足的關(guān)系式為___（用質(zhì)量M1、M2，重力加速度為g，經(jīng)過光電門的時間為△t，擋光片的寬度d和距離h表示結(jié)果）。

（3）實驗進(jìn)行過程中，有同學(xué)對實驗作了改進(jìn)，如圖乙所示。在B的下面掛上質(zhì)量為m的鉤碼，讓M1=M2=m，經(jīng)過光電門的速度用v表示，距離用h表示。仍釋放重物B使其由靜止開始下落，若系統(tǒng)的機械能守恒，則有=___。（已知重力加速度為g）

（4）為提高實驗結(jié)果的準(zhǔn)確程度，以下建議中確實對提高準(zhǔn)確程度有作用的是___

A．繩的質(zhì)量要輕且盡可能光滑B．在“輕質(zhì)繩”的前提下，繩子越長越好

C．盡量保證重物只沿豎直方向運動，不要搖晃D．擋光片的寬度越小越好【正確答案】：5.315;擋光片中心;（M2-M1）gh=（M1+M2）（）2;;AC【解析】：螺旋測微器的讀數(shù)等于固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，需估讀；

根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒，得出系統(tǒng)重力勢能的減小量和系統(tǒng)動能的增加量，根據(jù)極短時間內(nèi)的平均速度表示瞬時速度求出系統(tǒng)末動能；

依據(jù)實驗原理，及引起的誤差根源，即可求解。

【解答】：解：（1）①螺旋測微器的讀數(shù)為：d=5mm+31.5×0.01mm=5.315mm；

②需要測量系統(tǒng)重力勢能的變化量，則應(yīng)該測量出擋光片中心到光電門中心的距離，

（2）系統(tǒng)的末速度為：v=，

則系統(tǒng)重力勢能的減小量△Ep=（M2-M1）gh，系統(tǒng)動能的增加量為：△EK=（M1+M2）v2=（M1+M2）（）2。

若系統(tǒng)機械能守恒，則有：（M2-M1）gh=（M1+M2）（）2，

（3）若機械能守恒，則（2m-m）gh=×3mv2，

解得：=

（4）A、繩的質(zhì)量越小，對系統(tǒng)的加速度的影響越小，故A正確；

B、繩子的長度要適合，也不能太長，故B錯誤；

C、鉤碼只沿豎直方向運動，不要搖晃時，滑塊的運動也更加穩(wěn)定，故C正確；

D、擋光片所引起的時間越小越好，并不是寬度越小越好的，故D錯誤。

故答案為：（1）5.315；（2）擋光片中心；

（2）（M2-M1）gh=（M1+M2）（）2；（3）；（4）AC。

【點評】：解決本題的關(guān)鍵知道實驗的原理，知道誤差產(chǎn)生的原因；明確驗證機械能守恒定律的實驗方法，難度適中。15.（問答題，11分）如圖所示，質(zhì)量為m=1.0kg的小物體從A點以vA=5.0m/s的初速度沿粗糙的水平面勻減速運動距離s=1.0m到達(dá)B點vB=2m/s，然后進(jìn)入半徑R=0.4m豎直放置的光滑半圓形軌道，小物體恰好通過軌道最高點C后水平飛出軌道，重力加速度g取10m/s2。求：

（1）粗糙水平面的動摩擦因μ；

（2）小物體在B處對圓形軌道壓力的大小FN；

（3）從軌道最高點C水平飛出后落在距B點的距離x。【正確答案】：

【解析】：對AB過程應(yīng)用動能定理可分析得第一問，在B點對小物體受力分析，應(yīng)用牛頓第二定律可以得第二問，根據(jù)小物體恰好到達(dá)C點求出小物體在C點的速度，再解平拋運動即可。

【解答】：解：（1）物體由A到B過程，由動能定理，

-μmgs=-

則μ=-==0.25

故粗糙水平面的動摩擦因μ為0.25；

（2）小物體在B處對圓形軌道壓力的大小為FN，根據(jù)牛頓第三定律可知，圓形軌道對小物體的支持力大小也為FN，

根據(jù)牛頓第二定律FN-mg=m

則FN=mg+m=1.0×10N+1.0×N=60N

故小物體在B處對圓形軌道壓力的大小FN為60N；

（3）根據(jù)題意小物體恰好到達(dá)C點，故在C點小物體受到的重力充當(dāng)向心力

mg=m，得vC==m/s=2m/s，

小物體從C點水平飛出后將做平拋運動，

根據(jù)2R=①

x=vCt②

聯(lián)立①②解得x=0.8m

故從軌道最高點C水平飛出后落在距B點的距離為0.8m；

答：（1）粗糙水平面的動摩擦因μ為0.25；

（2）小物體在B處對圓形軌道壓力的大小FN為60N；

（3）從軌道最高點C水平飛出后落在距B點的距離為0.8m。

【點評】：本題考查了動能定理、圓周運動向心力以及平拋運動等知識，需要學(xué)生在分析該題時要充分考慮各段的運動特點，選擇合適的方法進(jìn)行求解。16.（問答題，11分）如圖，將質(zhì)量為m的小鋼珠以某一初速度v0從A點無撞擊地進(jìn)入兩圓管組成的豎直細(xì)管道，經(jīng)最高點B水平射出后落到斜面上C點，兩圓心O、O′連線水平，O′為斜面的頂點，已知斜面與豎直線BO′夾角θ=60°，兩圓管的半徑均為R，O′C=R，重力加速度g，求

（1）鋼珠從B點到C點的平拋運動時間t；

（2）鋼珠在B處對管道的作用力大小N；

（3）鋼珠在管道運動過程中克服阻力做的功Wf?！菊_答案】：

【解析】：（1）通過幾何關(guān)系得到平拋運動的豎直位移，進(jìn)而由勻變速運動規(guī)律求得運動時間；

（2）根據(jù)類平拋運動規(guī)律及幾何關(guān)系由平拋運動的位移公式求得在B點的速度，然后通過牛頓第二定律求得支持力，即可由牛頓第三定律求得壓力；

（3）對鋼球在管道內(nèi)運動過程應(yīng)用動能定理即可求解。

【解答】：解：（1）鋼珠從B點到C點的平拋運動的豎直位移為：

故由平拋運動的豎直方向位移公式可得運動時間為：；

（2）鋼珠從B點到C點的平拋運動的水平位移為：

故平拋運動的初速度為：；

那么，鋼珠在B點所需向心力為：

所以，對鋼珠進(jìn)行受力分析可得鋼珠在B處受到管道的支持力為：；

故由牛頓第三定律可得：鋼珠在B處對管道的作用力大小為：；

（3）鋼珠在管道內(nèi)運動只有重力和阻力做功，故由動能定理可得鋼珠在管道運動過程中克服阻力做的功為：

=；

答：（1）鋼珠從B點到C點的平拋運動時間