北京市海淀區(qū)2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期期中考試 物理 含解析

海淀區(qū)2023—2024學(xué)年第一學(xué)期期中練習(xí)高三物理本試卷共8頁(yè)，100分?？荚嚂r(shí)長(zhǎng)90分鐘?？忌鷦?wù)必將答案答在答題紙上，在試卷上作答無(wú)效．考試結(jié)束后，將本試卷和答題紙一并交回。第一部分一、本部分共10題，每題3分，共30分。在每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的題只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的，有的題有多個(gè)選項(xiàng)是正確的。全部選對(duì)的得3分，選不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分。把正確的答案填涂在答題紙上。1.如圖所示，鉛球放在固定斜面上，用豎直擋板擋住并處于靜止?fàn)顟B(tài)。不計(jì)一切摩擦。下列說(shuō)法正確的是（）A.鉛球?qū)π泵娴膲毫Υ笥阢U球所受的重力B.鉛球?qū)醢宓膲毫Υ笥阢U球?qū)π泵娴膲毫.若增大斜面傾角，鉛球?qū)醢鍓毫υ龃驞.若增大斜面傾角，鉛球?qū)π泵娴膲毫p小2.一簡(jiǎn)諧橫波沿軸傳播，某時(shí)刻的波形如圖所示。已知此時(shí)質(zhì)點(diǎn)向軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A.波沿軸負(fù)方向傳播B.質(zhì)點(diǎn)D此時(shí)向軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)C.質(zhì)點(diǎn)A將比質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置D.質(zhì)點(diǎn)的振幅為零3.在“探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，橡皮條的一端掛有輕質(zhì)小圓環(huán)，另一端固定，如圖甲所示。小圓環(huán)受到兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力共同作用，靜止于點(diǎn)，如圖乙所示。撤去，改用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)單獨(dú)拉小圓環(huán)，仍使小圓環(huán)處于點(diǎn)靜止，其拉力為，如圖丙所示。做好記錄，畫出和的圖示，并用虛線把拉力的箭頭端分別與的箭頭端連接，如圖丁所示。關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是（）A.本實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)了等效替代的思想方法B.實(shí)驗(yàn)中需要記錄的信息只有和的大小C.由圖丁可初步猜測(cè)與滿足平行四邊形的關(guān)系D.重復(fù)多次實(shí)驗(yàn)時(shí)，每次都必須將小圓環(huán)拉至點(diǎn)4.如圖所示曲線是某一質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡，為曲線上A點(diǎn)處的切線。質(zhì)點(diǎn)從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)所發(fā)生的位移為，所用時(shí)間為。下列說(shuō)法正確的是（）A.表示質(zhì)點(diǎn)從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)過(guò)程的平均速度B.質(zhì)點(diǎn)從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的過(guò)程，平均速度的方向由點(diǎn)指向A點(diǎn)C.若點(diǎn)越接近A點(diǎn)，則越接近質(zhì)點(diǎn)在A點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度D.質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)所受合力可能沿著的方向5.某同學(xué)設(shè)計(jì)制作了一個(gè)“豎直加速度測(cè)量?jī)x”，其結(jié)構(gòu)如圖所示。一根輕彈簧上端固定，在彈簧旁沿彈簧長(zhǎng)度方向固定一根直尺，彈簧下端掛一個(gè)質(zhì)量的重物，重物靜止時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量，指針指在點(diǎn)。已知圖中，規(guī)定豎直向下為正方向，取重力加速度。下列說(shuō)法正確的是（）A.若指針指在之間某點(diǎn)時(shí)，被測(cè)物體處于失重狀態(tài)B.若指針指在之間某點(diǎn)時(shí)，被測(cè)物體可能在減速上升C.點(diǎn)應(yīng)標(biāo)記的加速度值為D.該測(cè)量?jī)x上的刻度所對(duì)應(yīng)加速度的值是均勻的6.如圖所示，半徑為的半球形碗，固定在可繞豎直軸旋轉(zhuǎn)的水平轉(zhuǎn)臺(tái)上，轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸與過(guò)半球形碗的球心的對(duì)稱軸重合。轉(zhuǎn)臺(tái)以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)碗內(nèi)有兩個(gè)相同的小物塊和分別位于碗壁不同高度處，隨碗一同轉(zhuǎn)動(dòng)且相對(duì)碗壁靜止。忽略空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是（）A.兩物塊受到的向心力大小相等B.兩物塊所受的摩擦力可能都為零C.在碗轉(zhuǎn)動(dòng)半圈的過(guò)程中，兩物體所受重力的沖量大小相等D.在碗轉(zhuǎn)動(dòng)半圈的過(guò)程中，兩物體所受合力的沖量大小相等7.臺(tái)球在運(yùn)動(dòng)和撞擊過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)情況較為復(fù)雜。在不考慮球的轉(zhuǎn)動(dòng)和摩擦的情況下，可認(rèn)為臺(tái)球碰撞過(guò)程無(wú)機(jī)械能損失。如圖所示，某次擊球，球撞擊質(zhì)量相等且靜止的球，使球直接進(jìn)入中袋。兩球相碰時(shí)，球的速度方向與兩球心的連線成一定夾角。下列說(shuō)法正確的是（）A.球?qū)η蜃稣.球?qū)η虻臎_量與球?qū)η虻臎_量大小相等，方向相反C.球速度變化量與球的速度變化量方向不在同一直線上D.兩球碰撞后，球和球的速度相互垂直8.如圖所示，輕彈簧上端固定，下端連接質(zhì)量為小球，小球靜止在光滑固定斜面上。給小球一個(gè)沿斜面向下的初速度，小球便沿斜面往復(fù)運(yùn)動(dòng)，空氣阻力可忽略，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。取平衡位置處為原點(diǎn)，沿斜面向下為正方向，建立坐標(biāo)系，記小球振動(dòng)過(guò)程中位置坐標(biāo)為。規(guī)定處重力勢(shì)能為零，表示小球離開平衡位置的最大距離。圖中可能正確反映該小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度、加速度、動(dòng)能以及重力勢(shì)能隨的變化關(guān)系的是（）A. B.C. D.9.如圖所示，質(zhì)量為、長(zhǎng)為的薄板放在水平地面上，在大小為的水平向右外力的作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，薄板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，其速率達(dá)到時(shí)，質(zhì)量為的物塊B以的速率由薄板右端向左滑上薄板，與B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1，B可視為質(zhì)點(diǎn)。下列判斷正確的是（）A.當(dāng)?shù)乃俾蕼p為0時(shí)，的速率為B.從B滑上到B掉下的過(guò)程中，A、B所組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒C.從B滑上到B掉下的過(guò)程中，A、B和地面所組成的系統(tǒng)摩擦生熱D.從B滑上到B掉下的過(guò)程中，A、B所組成的系統(tǒng)機(jī)械能減少10.《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》中記載牛頓是這樣研究勻速圓周運(yùn)動(dòng)的：如圖所示，小球沿正多邊形的各邊做速度大小不變的運(yùn)動(dòng)，若正多邊形的邊數(shù)趨近于無(wú)窮大，則上述運(yùn)動(dòng)可看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)。牛頓提出設(shè)想后并沒(méi)有做進(jìn)一步的推導(dǎo)，若小明同學(xué)沿著牛頓的思路推導(dǎo)得出了勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力表達(dá)式，他在研究過(guò)程中提出了一些假設(shè)，其中不合理的是（）A.小球在正多邊形的各個(gè)頂點(diǎn)處的碰撞是彈性碰撞B.小球每次碰撞時(shí)所受作用力的方向指向圓心C.因碰撞時(shí)間可以用周期和正多邊形的邊數(shù)表示，所以可以利用動(dòng)量定理得出向心力表達(dá)式D.因可以用正多邊形的邊長(zhǎng)與碰撞的作用力計(jì)算功，所以可以利用動(dòng)能定理得出向心力表達(dá)式第二部分二、本部分共8題，共70分。11.某同學(xué)用如圖甲所示的裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)及其特點(diǎn)。鋼球在斜槽軌道某一高度處由靜止釋放，并從末端水平飛出。在裝置中有一個(gè)水平放置的可上下調(diào)節(jié)的傾斜擋板，實(shí)驗(yàn)前，先將一張白紙和復(fù)寫紙固定在裝置的背板上。鋼球落到擋板上擠壓復(fù)寫紙并在白紙上留下印跡。上下調(diào)節(jié)擋板，通過(guò)多次釋放鋼球，記錄鋼球所經(jīng)過(guò)的多個(gè)位置。以鋼球拋出時(shí)球心所在位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，以水平向右和豎直向下分別為軸和軸的正方向，建立直角坐標(biāo)系，用平滑曲線把這些印跡連接起來(lái)，就得到鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖乙所示。（1）對(duì)于本實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是__________。A．每次必須從同一高度由靜止釋放鋼球B．斜槽軌道必須光滑C．擋板必須等間隔上下移動(dòng)D．裝置的背板必須豎直放置（2）通過(guò)研究得出鋼球在豎直方向?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng)之后，為進(jìn)一步研究鋼球在水平方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，該同學(xué)在軌跡上測(cè)出三點(diǎn)的坐標(biāo)分別為和。下列能夠說(shuō)明鋼球在水平方向的運(yùn)動(dòng)可能為勻速直線運(yùn)動(dòng)的是__________。A．若時(shí)，滿足B．若時(shí)，滿足C．在軌跡上取若干點(diǎn)獲取數(shù)據(jù)，它們的坐標(biāo)可以用一條二次函數(shù)曲線擬合（即滿足）D．在軌跡上取若干點(diǎn)獲取數(shù)據(jù)，畫出的圖像是一條過(guò)原點(diǎn)的直線12.某同學(xué)用如圖所示的裝置進(jìn)行“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。（1）下列說(shuō)法正確的是__________。A．本實(shí)驗(yàn)還需要天平、秒表B．和小車相連的細(xì)線與長(zhǎng)木板不一定要平行C．應(yīng)該先釋放小車，再接通電源D．平衡摩擦的目的是為了使小車加速運(yùn)動(dòng)時(shí)所受合力的大小等于細(xì)線拉力的大?。?）某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶如圖所示，每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)未畫出．已知實(shí)驗(yàn)所用電源的頻率為。根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為__________，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí)小車的速度為__________。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）（3）該同學(xué)在探究“加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時(shí)，保持小吊盤及盤中砝碼的總質(zhì)量不變，通過(guò)改變小車中的重物來(lái)改變小車的質(zhì)量，分別測(cè)出小車相應(yīng)的加速度。為了通過(guò)圖像直觀地判斷小車的加速度與質(zhì)量之間是否成反比，應(yīng)該做出與__________的圖像。（4）該同學(xué)在“探究加速度與力的關(guān)系”時(shí)，首先平衡了小車所受的摩擦力，然后保持小車的質(zhì)量不變，改變小吊盤中砝碼數(shù)量來(lái)改變細(xì)線對(duì)小車的拉力。小吊盤及盤中砝碼的總質(zhì)量用表示。若該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中逐漸增加盤中砝碼的數(shù)量，直到。實(shí)驗(yàn)中他操作過(guò)程規(guī)范，并正確測(cè)量獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，則圖所示圖像能正確反映小車的加速度和之間關(guān)系的是__________。A．B．C．D．13.如圖所示，質(zhì)量為的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從光滑固定斜面頂端由靜止滑下。已知斜面的傾角為、長(zhǎng)度為，重力加速度為。求：（1）滑塊滑到斜面底端所用的時(shí)間；（2）滑塊滑到斜面底端時(shí)速度的大小；（3）滑塊滑到斜面底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率。14.如圖所示，質(zhì)量的物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）在粗糙水平桌面上以初速度做直線運(yùn)動(dòng)，飛離桌面后做平拋運(yùn)動(dòng)，最終落在水平地面上．已知物體與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，在桌面上滑行的長(zhǎng)度，桌面離地面高度，取重力加速度。求：（1）物體落地點(diǎn)與桌面邊緣的水平距離；（2）物體落地時(shí)的速度大小；（3）物體平拋過(guò)程中重力的沖量。15.如圖所示，粗糙水平面長(zhǎng)為，與豎直面內(nèi)半徑為的光滑半圓形軌道在點(diǎn)相接。質(zhì)量為的物體甲（可視為質(zhì)點(diǎn)）將彈簧壓縮到點(diǎn)后由靜止釋放，甲脫離彈簧后，在水平面滑行一段距離后滑上豎直軌道，并恰好能通過(guò)點(diǎn)。已知甲與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，重力加速度為。（1）求甲通過(guò)點(diǎn)時(shí)的速度大?。唬?）求彈簧被壓縮到點(diǎn)時(shí)的彈性勢(shì)能；（3）若在點(diǎn)放置另一個(gè)質(zhì)量為的物體乙（可視為質(zhì)點(diǎn)，圖中未畫出），使甲把彈簧仍然壓縮到點(diǎn)，由靜止釋放甲，甲、乙發(fā)生彈性正碰后，撤去甲，此后乙沿半圓形軌道運(yùn)動(dòng)，通過(guò)計(jì)算說(shuō)明乙離開半圓形軌道后將如何運(yùn)動(dòng)。16.19世紀(jì)末，有科學(xué)家提出了太空電梯的構(gòu)想：在赤道上建設(shè)一座直到地球同步衛(wèi)星軌道的高塔，并在塔內(nèi)架設(shè)電梯。這種電梯可用于發(fā)射人造衛(wèi)星，其發(fā)射方法是將衛(wèi)星通過(guò)太空電梯緩慢地提升到預(yù)定軌道高度處，然后再啟動(dòng)推進(jìn)裝置將衛(wèi)星從太空電梯發(fā)射出去，使其直接進(jìn)入預(yù)定圓軌道。已知地球質(zhì)量為、半徑為、自轉(zhuǎn)周期為，萬(wàn)有引力常量為。（1）求高塔的高度；（2）若某次通過(guò)太空電梯發(fā)射質(zhì)量為的衛(wèi)星時(shí)，預(yù)定其軌道高度為；①若該衛(wèi)星上升到預(yù)定軌道高度時(shí)與太空電梯脫離，脫離時(shí)衛(wèi)星相對(duì)太空電梯的速度可視為零，試分析說(shuō)明衛(wèi)星剛脫離太空電梯后相對(duì)地心，將做加速直線運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)、近心運(yùn)動(dòng)還是離心運(yùn)動(dòng)？②太空電梯把衛(wèi)星運(yùn)送到預(yù)定軌道高度后，需用推進(jìn)裝置將衛(wèi)星在預(yù)定軌道處發(fā)射進(jìn)入預(yù)定軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，以地心為參考系，求推進(jìn)裝置需要做功。17.風(fēng)洞是用來(lái)模擬物體周圍氣體流動(dòng)情況并可量度氣流對(duì)物體作用效果的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。取重力加速度為。（1）在一次檢驗(yàn)飛機(jī)性能的試驗(yàn)中，風(fēng)洞管道豎直截面圖如圖所示，管道中有水平向右的氣流，是飛機(jī)模型的截面，輕繩拉住模型，當(dāng)模型在氣流中保持靜止時(shí)，輕繩恰好水平，已知?dú)饬鲗?duì)模型的作用力垂直于模型截面，模型截面與水平面夾角為。求剪斷輕繩的瞬間，模型加速度的大?。唬?）為測(cè)定某火箭的力學(xué)性能，采用了縮比模型進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)，即將與火箭材料相同的火箭模型放入風(fēng)洞并固定，如圖所示。試驗(yàn)時(shí)，空氣由管道1流入管道2，空氣與模型截面垂直作用，模型單位面積所能承受的最大作用力為，假設(shè)空氣分子與模型作用后其定向運(yùn)動(dòng)速度（氣體流速）減為零；①為研究問(wèn)題方便，設(shè)空氣分子的平均質(zhì)量為，氣流穩(wěn)定時(shí)，管道2中空氣分子的數(shù)密度為。為使模型不被破壞，求管道2中空氣與模型截面作用前可允許的最大流速；②若質(zhì)量為的火箭豎直升空，其與空氣垂直作用的等效面積為，在火箭速度達(dá)到后，發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)火箭做功的功率保持不變，火箭繼續(xù)加速．此后火箭上升高度、所用時(shí)間為時(shí)，速度達(dá)到最大，此時(shí)其所受空氣阻力為其所能承受最大作用力的一半。忽略火箭質(zhì)量的變化，求火箭在上述上升高度的過(guò)程中，空氣阻力對(duì)火箭做的功。18.放置在水平平臺(tái)上的物體，其表觀重力在數(shù)值上等于物體對(duì)平臺(tái)的壓力，方向與壓力的方向相同。微重力環(huán)境是指系統(tǒng)內(nèi)物體的表觀重力遠(yuǎn)小于其實(shí)際重力（萬(wàn)有引力）的環(huán)境。此環(huán)境下，物體的表觀重力與其質(zhì)量之比稱為微重力加速度。（1）如圖所示，中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所微重力實(shí)驗(yàn)室落塔是我國(guó)微重力實(shí)驗(yàn)的主要設(shè)施之一，實(shí)驗(yàn)中落艙可采用單艙和雙艙兩種模式進(jìn)行。已知地球表面的重力加速度為；①單艙模式是指讓固定在單艙上的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)隨單艙在落塔中自由下落實(shí)現(xiàn)微重力環(huán)境。若艙體下落時(shí)，受到的阻力恒為艙體總重力的0.01倍，求單艙中的微重力加速度的大小；②如圖所示，雙艙模式是采用內(nèi)外雙艙結(jié)構(gòu)，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)固定在內(nèi)艙中，實(shí)驗(yàn)時(shí)讓雙艙同時(shí)下落。落體下落時(shí)受到的空氣阻力可表示為，式中為由落體形狀決定的常數(shù)，為空氣密度，為落體相對(duì)于周圍空氣的速率。若某次實(shí)驗(yàn)中，內(nèi)艙與艙內(nèi)物體總質(zhì)量為，外艙與艙內(nèi)物體總質(zhì)量為（不含內(nèi)艙）。某時(shí)刻，外艙相對(duì)于地面的速度為，內(nèi)艙相對(duì)于地面的速度為，它們所受空氣阻力的常數(shù)相同，外艙中與外部環(huán)境的空氣密度相同，不考慮外艙內(nèi)空氣對(duì)外艙自身運(yùn)動(dòng)的影響。求此時(shí)內(nèi)艙與外艙中的微重力加速度之比；（2）環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星內(nèi)部也存在微重力環(huán)境．其產(chǎn)生原因簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)是由于衛(wèi)星實(shí)驗(yàn)艙不能被看作質(zhì)點(diǎn)造成的，只有在衛(wèi)星的質(zhì)心（質(zhì)點(diǎn)系的質(zhì)量中心）位置，萬(wàn)有引力才恰好等于向心力．已知某衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其質(zhì)心到地心的距離為，假設(shè)衛(wèi)星實(shí)驗(yàn)艙中各點(diǎn)繞圖中地球運(yùn)動(dòng)的角速度均與質(zhì)心一致，請(qǐng)指出衛(wèi)星質(zhì)心正上方（遠(yuǎn)離地心一側(cè)）距離質(zhì)心處的微重力加速度的方向，并求與該衛(wèi)星質(zhì)心處的向心加速度的比值。

海淀區(qū)2023—2024學(xué)年第一學(xué)期期中練習(xí)高三物理本試卷共8頁(yè)，100分。考試時(shí)長(zhǎng)90分鐘?？忌鷦?wù)必將答案答在答題紙上，在試卷上作答無(wú)效．考試結(jié)束后，將本試卷和答題紙一并交回。第一部分一、本部分共10題，每題3分，共30分。在每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的題只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的，有的題有多個(gè)選項(xiàng)是正確的。全部選對(duì)的得3分，選不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分。把正確的答案填涂在答題紙上。1.如圖所示，鉛球放在固定斜面上，用豎直擋板擋住并處于靜止?fàn)顟B(tài)。不計(jì)一切摩擦。下列說(shuō)法正確的是（）A.鉛球?qū)π泵娴膲毫Υ笥阢U球所受的重力B.鉛球?qū)醢宓膲毫Υ笥阢U球?qū)π泵娴膲毫.若增大斜面傾角，鉛球?qū)醢宓膲毫υ龃驞.若增大斜面傾角，鉛球?qū)π泵娴膲毫p小【答案】AC【解析】【詳解】AB．根據(jù)題意，對(duì)鐵球受力分析，如圖所示由平衡條件可得解得，因?yàn)閯t有由牛頓第三定律可知，鉛球?qū)π泵鎵毫Υ笥阢U球所受的重力，鉛球?qū)醢宓膲毫π∮阢U球?qū)π泵娴膲毫Α９蔄正確，B錯(cuò)誤；CD．若增大斜面傾角，則F增大，F(xiàn)N增大。由牛頓第三定律可知，鉛球?qū)醢宓膲毫υ龃?，鉛球?qū)π泵娴膲毫p小。故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。2.一簡(jiǎn)諧橫波沿軸傳播，某時(shí)刻的波形如圖所示。已知此時(shí)質(zhì)點(diǎn)向軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A.波沿軸負(fù)方向傳播B.質(zhì)點(diǎn)D此時(shí)向軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)C.質(zhì)點(diǎn)A將比質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置D.質(zhì)點(diǎn)的振幅為零【答案】AB【解析】【詳解】AB．根據(jù)題意結(jié)合同側(cè)法，由于質(zhì)點(diǎn)向軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，由圖可知，波沿軸負(fù)方向傳播，同理，由于波沿軸負(fù)方向傳播，可知，質(zhì)點(diǎn)D此時(shí)向軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，故AB正確；C．由于波沿軸負(fù)方向傳播，由同側(cè)法可知，質(zhì)點(diǎn)沿軸正方向運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)將要沿軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，則質(zhì)點(diǎn)B將比質(zhì)點(diǎn)A先回到平衡位置，故C錯(cuò)誤；D．質(zhì)點(diǎn)的振幅等于質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的最大位移，與質(zhì)點(diǎn)所處位置無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤。故選AB3.在“探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，橡皮條的一端掛有輕質(zhì)小圓環(huán)，另一端固定，如圖甲所示。小圓環(huán)受到兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力共同作用，靜止于點(diǎn)，如圖乙所示。撤去，改用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)單獨(dú)拉小圓環(huán)，仍使小圓環(huán)處于點(diǎn)靜止，其拉力為，如圖丙所示。做好記錄，畫出和的圖示，并用虛線把拉力的箭頭端分別與的箭頭端連接，如圖丁所示。關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是（）A.本實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)了等效替代的思想方法B.實(shí)驗(yàn)中需要記錄的信息只有和的大小C.由圖丁可初步猜測(cè)與滿足平行四邊形的關(guān)系D.重復(fù)多次實(shí)驗(yàn)時(shí)，每次都必須將小圓環(huán)拉至點(diǎn)【答案】AC【解析】【詳解】A．合力與分力之間作用效果相同，是等效替代關(guān)系，故A正確；B．因?yàn)橐隽Φ膱D示，所以實(shí)驗(yàn)中需要記錄的信息有和的大小以及方向，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)圖丁可以看出，與滿足平行四邊形的關(guān)系，故C正確；D．重復(fù)多次實(shí)驗(yàn)時(shí)，不需要每次都將小圓環(huán)拉至點(diǎn)，故D錯(cuò)誤。故選AC。4.如圖所示的曲線是某一質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡，為曲線上A點(diǎn)處的切線。質(zhì)點(diǎn)從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)所發(fā)生的位移為，所用時(shí)間為。下列說(shuō)法正確的是（）A.表示質(zhì)點(diǎn)從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)過(guò)程的平均速度B.質(zhì)點(diǎn)從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的過(guò)程，平均速度的方向由點(diǎn)指向A點(diǎn)C.若點(diǎn)越接近A點(diǎn)，則越接近質(zhì)點(diǎn)在A點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度D.質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)所受合力可能沿著的方向【答案】ABC【解析】【詳解】A．因x為由B到A的位移，則表示質(zhì)點(diǎn)從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)過(guò)程的平均速度，選項(xiàng)A正確；B．質(zhì)點(diǎn)從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的過(guò)程，平均速度方向與位移方向相同，則平均速度的方向由點(diǎn)指向A點(diǎn)，選項(xiàng)B正確；C．若點(diǎn)越接近A點(diǎn)，則t越短，則越接近質(zhì)點(diǎn)在A點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度，選項(xiàng)C正確；D．的方向是質(zhì)點(diǎn)在A點(diǎn)的瞬時(shí)速度方向，質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)，則速度方向與合力方向不共線，則質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)所受合力不可能沿著的方向，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選ABC。5.某同學(xué)設(shè)計(jì)制作了一個(gè)“豎直加速度測(cè)量?jī)x”，其結(jié)構(gòu)如圖所示。一根輕彈簧上端固定，在彈簧旁沿彈簧長(zhǎng)度方向固定一根直尺，彈簧下端掛一個(gè)質(zhì)量的重物，重物靜止時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量，指針指在點(diǎn)。已知圖中，規(guī)定豎直向下為正方向，取重力加速度。下列說(shuō)法正確的是（）A.若指針指在之間某點(diǎn)時(shí)，被測(cè)物體處于失重狀態(tài)B.若指針指在之間某點(diǎn)時(shí)，被測(cè)物體可能在減速上升C.點(diǎn)應(yīng)標(biāo)記的加速度值為D.該測(cè)量?jī)x上的刻度所對(duì)應(yīng)加速度的值是均勻的【答案】BCD【解析】【詳解】A．重物靜止時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量，可得若指針指在之間某點(diǎn)時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量增大，彈簧彈力大于物體重力，物體有向上的加速度，被測(cè)物體處于超重狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；B．若指針指在之間某點(diǎn)時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量減小，彈簧彈力小于物體重力，物體有向下的加速度，被測(cè)物體處于失重狀態(tài)，被測(cè)物體可能在減速上升，故B正確；C．指針指在點(diǎn)時(shí)，有點(diǎn)應(yīng)標(biāo)記的加速度值為故C正確；D．設(shè)點(diǎn)至指針?biāo)肝恢玫奈灰茷?，可得可得故該測(cè)量?jī)x上的刻度所對(duì)應(yīng)加速度的值是均勻的，故D正確。故選BCD。6.如圖所示，半徑為的半球形碗，固定在可繞豎直軸旋轉(zhuǎn)的水平轉(zhuǎn)臺(tái)上，轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸與過(guò)半球形碗的球心的對(duì)稱軸重合。轉(zhuǎn)臺(tái)以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)碗內(nèi)有兩個(gè)相同的小物塊和分別位于碗壁不同高度處，隨碗一同轉(zhuǎn)動(dòng)且相對(duì)碗壁靜止。忽略空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是（）A.兩物塊受到的向心力大小相等B.兩物塊所受的摩擦力可能都為零C.在碗轉(zhuǎn)動(dòng)半圈的過(guò)程中，兩物體所受重力的沖量大小相等D.在碗轉(zhuǎn)動(dòng)半圈的過(guò)程中，兩物體所受合力的沖量大小相等【答案】C【解析】【詳解】A．兩物塊做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，角速度相等，運(yùn)動(dòng)半徑不相等，根據(jù)可知兩物塊向心力不相等，故A錯(cuò)誤；B．物塊A的摩擦力恰好為零時(shí)，重力和支持力提供向心力，則有變化可得同理可得物塊B的摩擦力恰好為零時(shí)有因?yàn)榕c不相等，所以以上兩式無(wú)法同時(shí)成立，則兩物塊所受的摩擦力不可能都為零，故B錯(cuò)誤；C．在碗轉(zhuǎn)動(dòng)半圈的過(guò)程中，重力不變，則兩物體所受重力的沖量都為mgt，故C正確；D．在碗轉(zhuǎn)動(dòng)半圈的過(guò)程中，由合力提供向心力，兩物體圓周運(yùn)動(dòng)線速度大小不同，則根據(jù)可知兩物體所受合力的沖量大小不相等，故D錯(cuò)誤。故選C。7.臺(tái)球在運(yùn)動(dòng)和撞擊過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)情況較為復(fù)雜。在不考慮球的轉(zhuǎn)動(dòng)和摩擦的情況下，可認(rèn)為臺(tái)球碰撞過(guò)程無(wú)機(jī)械能損失。如圖所示，某次擊球，球撞擊質(zhì)量相等且靜止的球，使球直接進(jìn)入中袋。兩球相碰時(shí)，球的速度方向與兩球心的連線成一定夾角。下列說(shuō)法正確的是（）A.球?qū)η蜃稣.球?qū)η虻臎_量與球?qū)η虻臎_量大小相等，方向相反C.球的速度變化量與球的速度變化量方向不在同一直線上D.兩球碰撞后，球和球的速度相互垂直【答案】BD【解析】【詳解】A．球撞擊球，球動(dòng)能減小，根據(jù)動(dòng)能定理可知，球?qū)η蜃鲐?fù)功，故A錯(cuò)誤；B．球?qū)η虻淖饔昧εc球?qū)η虻淖饔昧橐粚?duì)作用力與反作用力，等大反向，由沖量公式可知球?qū)η虻臎_量與球?qū)η虻臎_量大小相等，方向相反，故B正確；C．根據(jù)動(dòng)量定理可知，球的速度變化量方向?yàn)閷?duì)球的沖量方向，球的速度變化量方向?yàn)榍驅(qū)η虻臎_量方向，則球的速度變化量與球的速度變化量方向在同一直線上，故C錯(cuò)誤；D．設(shè)球碰撞前的速度為，與兩球心連線的夾角為，將沿球心連線方向與垂直連線方向分解，可得，兩球碰撞時(shí)，作用力沿球心連線方向，由動(dòng)量守恒可得由能量守恒可得且解得，故碰撞后球僅有垂直球心連線速度，球速度方向?yàn)檠厍蛐倪B線方向，故兩球碰撞后，球和球的速度相互垂直，故D正確。故選BD。8.如圖所示，輕彈簧上端固定，下端連接質(zhì)量為的小球，小球靜止在光滑固定斜面上。給小球一個(gè)沿斜面向下的初速度，小球便沿斜面往復(fù)運(yùn)動(dòng)，空氣阻力可忽略，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。取平衡位置處為原點(diǎn)，沿斜面向下為正方向，建立坐標(biāo)系，記小球振動(dòng)過(guò)程中位置坐標(biāo)為。規(guī)定處重力勢(shì)能為零，表示小球離開平衡位置的最大距離。圖中可能正確反映該小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度、加速度、動(dòng)能以及重力勢(shì)能隨的變化關(guān)系的是（）A. B.C. D.【答案】BC【解析】【詳解】A．小球做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，設(shè)小球處于平衡狀態(tài)時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量為，初始速度為，振動(dòng)過(guò)程小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，設(shè)斜面傾角為，沿斜面向下為正方向則有整理后得由平衡位置時(shí)有上式兩邊同乘以x則有聯(lián)立解得變式后得因?yàn)樾甭适嵌ㄖ?，可得圖像是直線，而圖像不可能是直線，故A錯(cuò)誤；B．由于據(jù)牛頓第二定律可得得故B正確；C．由A得由上式可知圖像是開口向下，對(duì)稱軸為的二次函數(shù)圖像，故C正確；D．由A得重力勢(shì)能由于聯(lián)立解得明顯圖像是二次函數(shù)圖像，故D錯(cuò)誤。故選BC。9.如圖所示，質(zhì)量為、長(zhǎng)為的薄板放在水平地面上，在大小為的水平向右外力的作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，薄板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，其速率達(dá)到時(shí)，質(zhì)量為的物塊B以的速率由薄板右端向左滑上薄板，與B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1，B可視為質(zhì)點(diǎn)。下列判斷正確的是（）A.當(dāng)?shù)乃俾蕼p為0時(shí)，的速率為B.從B滑上到B掉下的過(guò)程中，A、B所組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒C.從B滑上到B掉下的過(guò)程中，A、B和地面所組成的系統(tǒng)摩擦生熱D.從B滑上到B掉下的過(guò)程中，A、B所組成的系統(tǒng)機(jī)械能減少【答案】AD【解析】【詳解】A．物塊B做減速運(yùn)動(dòng)的加速度為物塊放上木板時(shí)木板的加速度為的速率減為0的時(shí)間為此時(shí)B的速度大小為故A正確；B．從B滑上到A速度減到零的過(guò)程中，系統(tǒng)合外力為零，動(dòng)量守恒，此后系統(tǒng)合外力不為零，動(dòng)量不守恒，故B錯(cuò)誤；CD．從B滑上木板到木板速度為零時(shí)，木板的位移為此時(shí)物塊的位移為此后因?yàn)閯t木板處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)木塊滑離木板時(shí)木板的速度為零，則從B滑上到B掉下的過(guò)程中，力F做功為地面摩擦力對(duì)木板做功為木板與木塊之間產(chǎn)生的熱量為A、B和地面所組成的系統(tǒng)摩擦生熱為A、B所組成的系統(tǒng)機(jī)械能減少為故C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。10.《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》中記載牛頓是這樣研究勻速圓周運(yùn)動(dòng)的：如圖所示，小球沿正多邊形的各邊做速度大小不變的運(yùn)動(dòng)，若正多邊形的邊數(shù)趨近于無(wú)窮大，則上述運(yùn)動(dòng)可看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)。牛頓提出設(shè)想后并沒(méi)有做進(jìn)一步的推導(dǎo)，若小明同學(xué)沿著牛頓的思路推導(dǎo)得出了勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力表達(dá)式，他在研究過(guò)程中提出了一些假設(shè)，其中不合理的是（）A.小球在正多邊形的各個(gè)頂點(diǎn)處的碰撞是彈性碰撞B.小球每次碰撞時(shí)所受作用力的方向指向圓心C.因碰撞時(shí)間可以用周期和正多邊形的邊數(shù)表示，所以可以利用動(dòng)量定理得出向心力表達(dá)式D.因可以用正多邊形的邊長(zhǎng)與碰撞的作用力計(jì)算功，所以可以利用動(dòng)能定理得出向心力表達(dá)式【答案】D【解析】【詳解】A．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，假設(shè)小球在正多邊形的各個(gè)頂點(diǎn)處的碰撞是彈性碰撞，是合理的，A錯(cuò)誤；B．因?yàn)橄蛐牧χ赶驁A心，所以可以假設(shè)小球每次碰撞時(shí)所受作用力的方向指向圓心，B錯(cuò)誤；C．因碰撞時(shí)間可以用周期和正多邊形的邊數(shù)表示，所以可以利用動(dòng)量定理得出向心力表達(dá)式，C錯(cuò)誤；D．小球碰撞時(shí)，作用力不做功，所以不能用動(dòng)能定理得出向心力表達(dá)式，不合理，D正確；故選D。第二部分二、本部分共8題，共70分。11.某同學(xué)用如圖甲所示的裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)及其特點(diǎn)。鋼球在斜槽軌道某一高度處由靜止釋放，并從末端水平飛出。在裝置中有一個(gè)水平放置的可上下調(diào)節(jié)的傾斜擋板，實(shí)驗(yàn)前，先將一張白紙和復(fù)寫紙固定在裝置的背板上。鋼球落到擋板上擠壓復(fù)寫紙并在白紙上留下印跡。上下調(diào)節(jié)擋板，通過(guò)多次釋放鋼球，記錄鋼球所經(jīng)過(guò)的多個(gè)位置。以鋼球拋出時(shí)球心所在位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，以水平向右和豎直向下分別為軸和軸的正方向，建立直角坐標(biāo)系，用平滑曲線把這些印跡連接起來(lái)，就得到鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖乙所示。（1）對(duì)于本實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是__________。A．每次必須從同一高度由靜止釋放鋼球B．斜槽軌道必須光滑C．擋板必須等間隔上下移動(dòng)D．裝置的背板必須豎直放置（2）通過(guò)研究得出鋼球在豎直方向?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng)之后，為進(jìn)一步研究鋼球在水平方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，該同學(xué)在軌跡上測(cè)出三點(diǎn)的坐標(biāo)分別為和。下列能夠說(shuō)明鋼球在水平方向的運(yùn)動(dòng)可能為勻速直線運(yùn)動(dòng)的是__________。A．若時(shí)，滿足B．若時(shí)，滿足C．在軌跡上取若干點(diǎn)獲取數(shù)據(jù)，它們的坐標(biāo)可以用一條二次函數(shù)曲線擬合（即滿足）D．在軌跡上取若干點(diǎn)獲取數(shù)據(jù)，畫出的圖像是一條過(guò)原點(diǎn)的直線【答案】①.AD##DA②.CD##DC【解析】詳解】（1）[1]A．每次必須從同一高度由靜止釋放鋼球，以保證小球到達(dá)斜槽底端速度相同，故A正確；B．斜槽軌道不必須光滑，只需保證每次必須從同一高度由靜止釋放鋼球，每次克服阻力做功相同，小球到達(dá)斜槽底端速度相同，故B錯(cuò)誤；C．擋板不需要等間隔上下移動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．裝置的背板必須豎直放置，故D正確。故選AD。（2）[2]A．根據(jù)豎直方向初速度為零勻加速規(guī)律可知，若時(shí)，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，滿足即可說(shuō)明水平勻速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．若時(shí)，豎直方向位移相同，但豎直是加速運(yùn)動(dòng)，時(shí)間不等，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)，整理可得其中k是常數(shù)，故C正確；D．根據(jù)以上分析可知在軌跡上取若干點(diǎn)獲取數(shù)據(jù)，畫出的圖像是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，故D正確。故選CD。12.某同學(xué)用如圖所示的裝置進(jìn)行“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。（1）下列說(shuō)法正確的是__________。A．本實(shí)驗(yàn)還需要天平、秒表B．和小車相連的細(xì)線與長(zhǎng)木板不一定要平行C．應(yīng)該先釋放小車，再接通電源D．平衡摩擦的目的是為了使小車加速運(yùn)動(dòng)時(shí)所受合力的大小等于細(xì)線拉力的大小（2）某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶如圖所示，每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)未畫出．已知實(shí)驗(yàn)所用電源的頻率為。根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為__________，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí)小車的速度為__________。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）（3）該同學(xué)在探究“加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時(shí)，保持小吊盤及盤中砝碼的總質(zhì)量不變，通過(guò)改變小車中的重物來(lái)改變小車的質(zhì)量，分別測(cè)出小車相應(yīng)的加速度。為了通過(guò)圖像直觀地判斷小車的加速度與質(zhì)量之間是否成反比，應(yīng)該做出與__________的圖像。（4）該同學(xué)在“探究加速度與力的關(guān)系”時(shí)，首先平衡了小車所受的摩擦力，然后保持小車的質(zhì)量不變，改變小吊盤中砝碼數(shù)量來(lái)改變細(xì)線對(duì)小車的拉力。小吊盤及盤中砝碼的總質(zhì)量用表示。若該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中逐漸增加盤中砝碼的數(shù)量，直到。實(shí)驗(yàn)中他操作過(guò)程規(guī)范，并正確測(cè)量獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，則圖所示圖像能正確反映小車的加速度和之間關(guān)系的是__________。A．B．C．D．【答案】①.D②.0.51③.0.64④.⑤.B【解析】【詳解】（1）[1]A．本實(shí)驗(yàn)還需要天平，但不需要秒表，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．為了使得小車所受拉力的合力等于細(xì)繩的拉力，則和小車相連的細(xì)線與長(zhǎng)木板一定要平行，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．應(yīng)該先接通電源，再釋放小車，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．平衡摩擦的目的是為了使小車加速運(yùn)動(dòng)時(shí)所受合力的大小等于細(xì)線拉力的大小，選項(xiàng)D正確。故選D。（2）[2]每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)未畫出，可知T=0.1s。根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為[3]打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí)小車的速度為（3）[4]該同學(xué)在探究“加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時(shí)，保持小吊盤及盤中砝碼的總質(zhì)量不變，可認(rèn)為小車的牽引力不變，通過(guò)改變小車中的重物來(lái)改變小車的質(zhì)量，分別測(cè)出小車相應(yīng)的加速度。根據(jù)則為了通過(guò)圖像直觀地判斷小車的加速度與質(zhì)量之間是否成反比，應(yīng)該做出與的圖像。（4）[5]根據(jù)牛頓第二定律可知T=Ma可得則圖像如圖B所示。故選B。13.如圖所示，質(zhì)量為的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從光滑固定斜面頂端由靜止滑下。已知斜面的傾角為、長(zhǎng)度為，重力加速度為。求：（1）滑塊滑到斜面底端所用的時(shí)間；（2）滑塊滑到斜面底端時(shí)速度的大??；（3）滑塊滑到斜面底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）設(shè)滑塊的加速度為，下滑到斜面底端所用的時(shí)間為根據(jù)牛頓第二定律滑塊加速度根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解得（2）根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解得滑塊下滑到斜面底端速度（3）根據(jù)瞬時(shí)功率公式重力的瞬時(shí)功率14.如圖所示，質(zhì)量的物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）在粗糙水平桌面上以初速度做直線運(yùn)動(dòng)，飛離桌面后做平拋運(yùn)動(dòng)，最終落在水平地面上．已知物體與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，在桌面上滑行的長(zhǎng)度，桌面離地面高度，取重力加速度。求：（1）物體落地點(diǎn)與桌面邊緣的水平距離；（2）物體落地時(shí)的速度大??；（3）物體平拋過(guò)程中重力的沖量?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3），方向豎直向下【解析】【詳解】（1）設(shè)物體離開桌面時(shí)的速度大小為，根據(jù)動(dòng)能定理解得設(shè)物體平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為解得t=0.4s解得（2）設(shè)物體落地時(shí)豎直方向的速度為物體落地時(shí)的速度大?。?）物體平拋過(guò)程中重力的沖量方向豎直向下。15.如圖所示，粗糙水平面長(zhǎng)為，與豎直面內(nèi)半徑為的光滑半圓形軌道在點(diǎn)相接。質(zhì)量為的物體甲（可視為質(zhì)點(diǎn)）將彈簧壓縮到點(diǎn)后由靜止釋放，甲脫離彈簧后，在水平面滑行一段距離后滑上豎直軌道，并恰好能通過(guò)點(diǎn)。已知甲與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，重力加速度為。（1）求甲通過(guò)點(diǎn)時(shí)的速度大??；（2）求彈簧被壓縮到點(diǎn)時(shí)的彈性勢(shì)能；（3）若在點(diǎn)放置另一個(gè)質(zhì)量為的物體乙（可視為質(zhì)點(diǎn)，圖中未畫出），使甲把彈簧仍然壓縮到點(diǎn)，由靜止釋放甲，甲、乙發(fā)生彈性正碰后，撤去甲，此后乙沿半圓形軌道運(yùn)動(dòng)，通過(guò)計(jì)算說(shuō)明乙離開半圓形軌道后將如何運(yùn)動(dòng)?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）見(jiàn)解析【解析】【詳解】（1）根據(jù)題意，設(shè)物體甲從點(diǎn)飛出時(shí)的速度為，由牛頓第二定律有解得（2）對(duì)物體甲，從點(diǎn)到點(diǎn)的過(guò)程，依據(jù)動(dòng)能定理有由功能關(guān)系，可知彈簧初始狀態(tài)時(shí)的彈性勢(shì)能（3）不放置乙時(shí)，甲從到，由動(dòng)能定理有解得甲、乙發(fā)生彈性碰撞，系統(tǒng)動(dòng)量守恒、總動(dòng)能不變，物體乙的質(zhì)量，由動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律有解得乙碰后的速度以地面為勢(shì)能零點(diǎn)，乙在軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)械能守恒，假設(shè)最高點(diǎn)高度為，則有解得可見(jiàn)，乙在軌道上的最高點(diǎn)低于與圓心等高的點(diǎn)，之后乙將沿軌道原路返回，直到經(jīng)過(guò)點(diǎn)離開半圓軌道，之后將在摩擦力的作用下做勻減速直線運(yùn)動(dòng)。16.19世紀(jì)末，有科學(xué)家提出了太空電梯的構(gòu)想：在赤道上建設(shè)一座直到地球同步衛(wèi)星軌道的高塔，并在塔內(nèi)架設(shè)電梯。這種電梯可用于發(fā)射人造衛(wèi)星，其發(fā)射方法是將衛(wèi)星通過(guò)太空電梯緩慢地提升到預(yù)定軌道高度處，然后再啟動(dòng)推進(jìn)裝置將衛(wèi)星從太空電梯發(fā)射出去，使其直接進(jìn)入預(yù)定圓軌道。已知地球質(zhì)量為、半徑為、自轉(zhuǎn)周期為，萬(wàn)有引力常量為。（1）求高塔的高度；（2）若某次通過(guò)太空電梯發(fā)射質(zhì)量為的衛(wèi)星時(shí)，預(yù)定其軌道高度為；①若該衛(wèi)星上升到預(yù)定軌道高度時(shí)與太空電梯脫離，脫離時(shí)衛(wèi)星相對(duì)太空電梯的速度可視為零，試分析說(shuō)明衛(wèi)星剛脫離太空電梯后相對(duì)地心，將做加速直線運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)、近心運(yùn)動(dòng)還是離心運(yùn)動(dòng)？②太空電梯把衛(wèi)星運(yùn)送到預(yù)定軌道高度后，需用推進(jìn)裝置將衛(wèi)星在預(yù)定軌道處發(fā)射進(jìn)入預(yù)定軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，以地心為參考系，求推進(jìn)裝置需要做的功?！敬鸢浮浚?）；（2）①見(jiàn)解析；②【解析】【詳解】（1）塔高為同步衛(wèi)星軌道高度，設(shè)同步衛(wèi)星質(zhì)量為，由萬(wàn)有引力提供向心力有可得（2）①由于衛(wèi)星脫離太空電梯時(shí)的角速度和同步衛(wèi)星角速度相同，均為，而軌道高度為的圓軌道衛(wèi)星角速度，由于萬(wàn)有引力超過(guò)所需向心力，衛(wèi)星脫離后做近心運(yùn)動(dòng)。②衛(wèi)星被緩慢運(yùn)送至高處時(shí)的速度大小為高處的圓軌道衛(wèi)星速度為，則由可得推進(jìn)裝置需要做的功17.風(fēng)洞是用來(lái)模擬物體周圍氣體流動(dòng)情況并可量度氣流對(duì)物體作用效果的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。取重力加速度為。（1）在一次檢驗(yàn)飛機(jī)性能的試驗(yàn)中，風(fēng)洞管道豎直截面圖如圖所示，管道中有水平向右的氣流，是飛機(jī)模型的截面，輕繩拉住模型，當(dāng)模型在氣流中保持靜止時(shí)，輕繩恰好水平，已知?dú)饬鲗?duì)模型的作用力垂直于模型截面，模型截面與水平面夾角為。求剪斷輕繩的瞬間，模型加速度的大小；（2）為測(cè)定某火箭的力學(xué)性能，采用了縮比模型進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)，即將與火箭材料相同的火箭模型放入風(fēng)洞并固定，如圖所示。試驗(yàn)時(shí)，空氣由管道1流入管道2，空氣與模型截面垂直作用，模型單位面積所能承受的最大