模塊綜合檢測(cè)(B卷)　綜合素養(yǎng)評(píng)

10/12模塊綜合檢測(cè)(B卷)綜合素養(yǎng)評(píng)(本試卷滿分：100分)一、單項(xiàng)選擇題(本題共8小題，每小題3分，共24分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求)1．A、B兩艘快艇在湖面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)(如圖)，在相同時(shí)間內(nèi)，它們通過(guò)的路程之比是4∶3，運(yùn)動(dòng)方向改變的角度之比是3∶2，則它們()A．線速度大小之比為2∶3B．角速度大小之比為3∶4C．圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比為9∶8D．向心加速度大小之比為2∶1解析：選D在相同時(shí)間內(nèi)，它們通過(guò)的路程之比是4∶3，根據(jù)v＝eq\f(s,t)，可知，線速度大小之比為4∶3，A錯(cuò)誤；因速度方向的改變量等于轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角，快艇在相同時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)方向改變的角度之比是3∶2，根據(jù)ω＝eq\f(θ,t)，可知，角速度大小之比為3∶2，B錯(cuò)誤；根據(jù)v＝ωr，可得r＝eq\f(v,ω)，可知，圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比為8∶9，C錯(cuò)誤；根據(jù)a＝ωv，可知，向心加速度大小之比為2∶1，D正確。2．跳傘表演是人們普遍喜歡的觀賞性體育項(xiàng)目。當(dāng)跳傘運(yùn)動(dòng)員從直升機(jī)上由靜止跳下后，在下落過(guò)程中將會(huì)受到水平風(fēng)力的影響。下列說(shuō)法中正確的是()A．風(fēng)力越大，運(yùn)動(dòng)員下落時(shí)間越長(zhǎng)，運(yùn)動(dòng)員可完成更多的動(dòng)作B．運(yùn)動(dòng)員著地時(shí)的速度方向豎直向下C．運(yùn)動(dòng)員下落時(shí)間與風(fēng)力無(wú)關(guān)D．運(yùn)動(dòng)員著地速度與風(fēng)力無(wú)關(guān)解析：選C運(yùn)動(dòng)員下落時(shí)間只與豎直方向上的運(yùn)動(dòng)有關(guān)，與風(fēng)力的大小無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤，C正確；運(yùn)動(dòng)員在水平方向上受到風(fēng)力的作用會(huì)有速度，風(fēng)力越大，則水平方向的速度越大，運(yùn)動(dòng)員著地時(shí)的速度不是豎直向下的，且速度的大小與風(fēng)力有關(guān)，故B、D錯(cuò)誤。3．(2023·浙江6月選考)圖為“玉兔二號(hào)”巡視器在月球上從O處行走到B處的照片。軌跡OA段是直線，AB段是曲線，巡視器質(zhì)量為135kg，則巡視器()A．受到月球的引力為1350NB．在AB段運(yùn)動(dòng)時(shí)一定有加速度C．OA段與AB段的平均速度方向相同D．從O到B的位移大小等于OAB軌跡長(zhǎng)度解析：選B月球上的g值與地球不同，故質(zhì)量為135kg的巡視器受到月球的引力不是1350N，故A錯(cuò)誤；由于巡視器在AB段運(yùn)動(dòng)時(shí)做曲線運(yùn)動(dòng)，速度方向一定改變，一定有加速度，故B正確；平均速度的方向與位移方向相同，由題圖可知OA段與AB段的位移方向不同，故平均速度方向不同，故C錯(cuò)誤；根據(jù)位移的定義可知從O到B的位移大小等于OB的連線長(zhǎng)度，小于OAB軌跡長(zhǎng)度，故D錯(cuò)誤。4．中國(guó)空間站天和核心艙繞地球飛行的軌道可視為圓軌道，軌道離地面的高度約為地球半徑的eq\f(1,16)。已知地球同步衛(wèi)星的軌道離地面的高度約為地球半徑的6倍。下列說(shuō)法正確的是()A．核心艙進(jìn)入軌道后所受地球的萬(wàn)有引力大小約為它在地面時(shí)的eq\f(16,17)B．核心艙在軌道上飛行的速度大于地球的第一宇宙速度C．核心艙在軌道上飛行的周期小于24hD．后續(xù)加掛實(shí)驗(yàn)艙后，空間站由于質(zhì)量增大，軌道半徑將變小解析：選C由題可知，核心艙進(jìn)入軌道的軌道半徑為r0＝eq\f(17,16)R，核心艙進(jìn)入軌道后所受地球引力與它在地面時(shí)受到的引力之比為eq\f(G\f(Mm,r02),G\f(Mm,R2))＝eq\f(R2,r02)＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(16,17)))2，故A錯(cuò)誤；根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有Geq\f(Mm,r2)＝meq\f(v2,r)，解得v＝eq\r(\f(GM,r))，第一宇宙速度是圓軌道最大環(huán)繞速度，r越大，v越小，核心艙在軌道上的飛行速度小于地球第一宇宙速度，故B錯(cuò)誤；根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有Geq\f(Mm,r2)＝meq\f(4π2,T2)r，解得T＝2πeq\r(\f(r3,GM))，而核心艙比同步衛(wèi)星的軌道半徑小，周期小，故C正確；后續(xù)加掛實(shí)驗(yàn)艙后，質(zhì)量變化，但只要運(yùn)動(dòng)速度不變，則軌道半徑不變，與質(zhì)量無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤。5.如圖所示，在豎直桿上的A點(diǎn)系一不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩，繩子的長(zhǎng)度為l，繩的另一端連接一質(zhì)量為m的小球，小球可看作質(zhì)點(diǎn)，現(xiàn)讓小球以不同的角速度ω繞豎直軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，小球離A點(diǎn)的豎直高度為h，重力加速度為g，下列說(shuō)法正確的是()A．小球離A點(diǎn)的豎直高度h與小球運(yùn)動(dòng)的角速度ω成正比B．小球離A點(diǎn)的豎直高度h與小球運(yùn)動(dòng)的角速度ω成反比C．繩子的拉力與小球運(yùn)動(dòng)的角速度ω成正比D．繩子的拉力與小球運(yùn)動(dòng)的角速度ω的平方成正比解析：選D小球受力如圖所示，根據(jù)牛頓第二定律mgtanθ＝mω2lsinθ，解得ω＝eq\r(\f(g,lcosθ))＝eq\r(\f(g,h))，得到h＝eq\f(g,ω2)，即h與角速度的平方成反比，故A、B錯(cuò)誤；繩子的拉力為T＝eq\f(mω2lsinθ,sinθ)＝mω2l，即繩子的拉力與小球運(yùn)動(dòng)的角速度ω的平方成正比，故D正確，C錯(cuò)誤。6.如圖所示，一傾角為45°的斜面和半圓豎直軌道分別與水平面平滑連接于P、B兩點(diǎn)，PB的距離為R，半圓軌道的圓心為O，半徑為R，C為其最高點(diǎn)。一小球從斜面上A點(diǎn)由靜止下滑，通過(guò)C點(diǎn)后垂直打在斜面上D點(diǎn)，D與O等高。不計(jì)一切阻力，則A點(diǎn)到地面的高度為()A．R B．2RC．3R D．4R解析：選C小球從C到D做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，則有2gR＝vyD2，由于小球垂直打在斜面上D點(diǎn)，則有tan45°＝eq\f(vyD,vC)，聯(lián)立解得vC＝eq\r(2gR)＞eq\r(gR)，小球從A到C的過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理可得mg(h－2R)＝eq\f(1,2)mvC2－0，解得A點(diǎn)到地面的高度為h＝3R，C正確，A、B、D錯(cuò)誤。7．“碳中和”“低碳化”“綠色奧運(yùn)”是北京冬奧會(huì)的幾個(gè)標(biāo)簽。本次冬奧會(huì)運(yùn)行超1000輛氫能源汽車，是全球最大的一次燃料電池汽車示范。某款質(zhì)量為M的氫能源汽車在一次測(cè)試中，沿平直公路以恒定功率P從靜止啟動(dòng)做直線運(yùn)動(dòng)，行駛路程x，恰好達(dá)到最大速度vm。已知該車所受阻力恒定。下列判定正確的是()A．啟動(dòng)過(guò)程中，車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B．啟動(dòng)過(guò)程中，牽引力對(duì)車做的功為eq\f(1,2)Mvm2C．車速?gòu)?增至vm的加速時(shí)間為eq\f(Mvm2,2P)＋eq\f(x,vm)D．車速為eq\f(vm,2)時(shí)，車的加速度大小為eq\f(2P,Mvm)解析：選C汽車以恒定功率P啟動(dòng)，根據(jù)P＝Fv，可知，啟動(dòng)過(guò)程中，速度v增大，則牽引力F減小，根據(jù)牛頓第二定律有F－f＝Ma，可知，加速度a減小，則車做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；根據(jù)題意，可知汽車受到的阻力為f＝eq\f(P,vm)，啟動(dòng)過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理有W－fx＝eq\f(1,2)Mvm2，牽引力對(duì)車做的功為W＝eq\f(Px,vm)＋eq\f(1,2)Mvm2，故B錯(cuò)誤；車速?gòu)?增至vm的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理有Pt－fx＝eq\f(1,2)Mvm2，聯(lián)立解得t＝eq\f(x,vm)＋eq\f(Mvm2,2P)，故C正確；車速為eq\f(vm,2)時(shí)，汽車的牽引力為F1＝eq\f(P,\f(vm,2))＝eq\f(2P,vm)，根據(jù)牛頓第二定律有F1－f＝Ma1，解得a1＝eq\f(P,Mvm)，故D錯(cuò)誤。8．“天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)器需要通過(guò)霍曼轉(zhuǎn)移軌道從地球發(fā)送到火星，地球軌道和火星軌道看成圓形軌道，此時(shí)霍曼轉(zhuǎn)移軌道是一個(gè)近日點(diǎn)Q和遠(yuǎn)日點(diǎn)P分別與地球軌道、火星軌道相切的橢圓軌道(如圖所示)。在近日點(diǎn)短暫點(diǎn)火后“天問(wèn)一號(hào)”進(jìn)入霍曼轉(zhuǎn)移軌道，接著“天問(wèn)一號(hào)”沿著這個(gè)軌道直至抵達(dá)遠(yuǎn)日點(diǎn)，然后再次點(diǎn)火進(jìn)入火星軌道。已知引力常量為G，太陽(yáng)質(zhì)量為M，地球軌道和火星軌道半徑分別為r和R，地球、火星、“天問(wèn)一號(hào)”運(yùn)行方向都為逆時(shí)針方向。下列說(shuō)法正確的是()A．兩次點(diǎn)火噴氣方向相同B．兩次點(diǎn)火之間的時(shí)間大于eq\f(π,4)eq\r(\f(2R＋r3,GM))C．“天問(wèn)一號(hào)”在地球軌道上的角速度小于在火星軌道上的角速度D．“天問(wèn)一號(hào)”在轉(zhuǎn)移軌道上近日點(diǎn)的速度大小大于地球公轉(zhuǎn)速度大小解析：選D兩次點(diǎn)火都讓探測(cè)器做加速運(yùn)動(dòng)，因此點(diǎn)火噴氣的方向都與運(yùn)動(dòng)方向相反，探測(cè)器做曲線運(yùn)動(dòng)，速度方向一直在變化，兩次點(diǎn)火時(shí)運(yùn)動(dòng)方向不同，所以兩次點(diǎn)火噴氣方向不同，故A錯(cuò)誤；地球繞太陽(yáng)運(yùn)行時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律eq\f(GMm地,r2)＝m地eq\f(4π2,T12)r，由開普勒第三定律eq\f(r3,T12)＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(R＋r,2)))3,T22)，可得“天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)器沿橢圓軌道運(yùn)行的周期T2＝eq\f(π,2)eq\r(\f(2r＋R3,GM))，而兩次點(diǎn)火之間的時(shí)間t＝eq\f(1,2)T2＝eq\f(π,4)eq\r(\f(2r＋R3,GM))，故B錯(cuò)誤；繞太陽(yáng)運(yùn)行時(shí)，根據(jù)Geq\f(Mm0,r2)＝m0ω2r，解得ω＝eq\r(\f(GM,r3))，可得軌道半徑越大，角速度越小，因此“天問(wèn)一號(hào)”在地球軌道上的角速度大于在火星軌道上的角速度，故C錯(cuò)誤；由于“天問(wèn)一號(hào)”通過(guò)近日點(diǎn)后將做離心運(yùn)動(dòng)，因此在轉(zhuǎn)移軌道上近日點(diǎn)的速度大于地球公轉(zhuǎn)速度，故D正確。二、多項(xiàng)選擇題(本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)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，傾角為θ的斜面上有A、B、C三點(diǎn)，現(xiàn)從這三點(diǎn)分別以不同的初速度水平拋出一小球，三個(gè)小球均落在斜面上的D點(diǎn)，今測(cè)得AB∶BC∶CD＝5∶3∶1，由此可判斷(不計(jì)空氣阻力)()A．A、B、C處三個(gè)小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為1∶2∶3B．A、B、C處三個(gè)小球落在斜面上時(shí)速度與初速度間的夾角之比為1∶1∶1C．A、B、C處三個(gè)小球的初速度大小之比為3∶2∶1D．A、B、C處三個(gè)小球的運(yùn)動(dòng)軌跡可能在空中相交解析：選BC由于沿斜面AB∶BC∶CD＝5∶3∶1，故三個(gè)小球豎直方向運(yùn)動(dòng)的位移之比為9∶4∶1，運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為3∶2∶1，故A錯(cuò)誤；斜面上平拋的小球落在斜面上時(shí)，速度與初速度之間的夾角α滿足tanα＝2tanθ，與小球拋出時(shí)的初速度大小和位置無(wú)關(guān)，故B正確；同時(shí)tanα＝eq\f(gt,v0)，所以三個(gè)小球的初速度大小之比等于運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為3∶2∶1，故C正確；三個(gè)小球的運(yùn)動(dòng)軌跡(拋物線)在D點(diǎn)相交，不會(huì)在空中相交，故D錯(cuò)誤。10.如圖所示，內(nèi)部光滑的半球形容器固定放置，兩個(gè)完全相同的小球a、b分別沿容器內(nèi)壁，在不同的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列判斷正確的是()A．a(chǎn)對(duì)內(nèi)壁的壓力小于b對(duì)內(nèi)壁的壓力B．a(chǎn)的周期小于b的周期C．a(chǎn)的角速度小于b的角速度D．a(chǎn)的向心加速度大于b的向心加速度解析：選BD小球受到重力和內(nèi)壁的支持力N，如圖所示，合力指向圓心，充當(dāng)向心力，故支持力N＝eq\f(mg,cosθ)，對(duì)于兩球有θa＞θb，所以Na＞Nb，由牛頓第三定律知A錯(cuò)誤；設(shè)容器的半徑為R，則有mgtanθ＝mω2r，得ω＝eq\r(\f(gtanθ,r))，根據(jù)幾何關(guān)系可知運(yùn)動(dòng)半徑r＝Rsinθ，則ω＝eq\r(\f(g,Rcosθ))，對(duì)于兩球有θa＞θb，所以ωa＞ωb，周期T＝eq\f(2π,ω)，故Ta＜Tb，B正確，C錯(cuò)誤；向心加速度a＝gtanθ，對(duì)于兩球有θa＞θb，故a的向心加速度大于b的向心加速度，D正確。11.如圖所示，在光滑水平板的中央有一光滑的小孔，一根不可伸長(zhǎng)的輕繩穿過(guò)小孔。繩的兩端分別拴有一小球C和一質(zhì)量為m的物體B，在物體B的下端還懸掛有一質(zhì)量為3m的物體A。使小球C在水平板上以小孔為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)，圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R?，F(xiàn)剪斷A與B之間的繩子，系統(tǒng)穩(wěn)定后(B未與板接觸)，小球以2R的半徑在水平板上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是()A．剪斷A、B間的繩子后，B和C組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B．剪斷A、B間的繩子后，小球C的機(jī)械能不變C．剪斷A、B間的繩子后，繩子對(duì)小球C做的功為mgRD．剪斷A、B間繩子前，小球C的動(dòng)能為2mgR解析：選AD剪斷A、B間的繩子后，對(duì)B和C組成的系統(tǒng)，只有B的重力對(duì)系統(tǒng)做功，所以B和C組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故A正確；剪斷A、B間的繩子后，在C的運(yùn)動(dòng)半徑增大的過(guò)程中，繩子的拉力對(duì)C做負(fù)功，C的機(jī)械能減小，故B錯(cuò)誤；剪斷A、B間的繩子前，根據(jù)牛頓第二定律得3mg＋mg＝mCeq\f(vC2,R)，C的動(dòng)能EkC＝eq\f(1,2)mCvC2，聯(lián)立解得EkC＝2mgR，剪斷A、B間的繩子后，根據(jù)牛頓第二定律得mg＝mCeq\f(vC′2,2R)，C的動(dòng)能EkC′＝eq\f(1,2)mCvC′2，聯(lián)立解得EkC′＝mgR，則繩子對(duì)小球C做的功為－mgR，故C錯(cuò)誤，D正確。12．如圖(a)為排球比賽場(chǎng)地示意圖，其長(zhǎng)度為2s，寬度為s，球網(wǎng)高度為H，運(yùn)動(dòng)員在某次發(fā)球中，距離球網(wǎng)中心正前方某處，彈跳后將球從比網(wǎng)高出h處水平拍出(發(fā)球點(diǎn)圖中未畫出)，將排球扣到對(duì)方場(chǎng)地上，排球的速度方向與水平方向夾角的正切值tanθ與排球運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的關(guān)系如圖(b)所示，排球可看成質(zhì)點(diǎn)，忽略空氣阻力，重力加速度為g，下列說(shuō)法正確的是()A．排球落在場(chǎng)地上時(shí)豎直方向的速度大小為eq\r(2gH＋h)B．排球初速度的大小為eq\r(2g)m/sC．運(yùn)動(dòng)員在球網(wǎng)中心正前方的底線處發(fā)球時(shí)，一定會(huì)過(guò)網(wǎng)D．球不出界時(shí)，發(fā)球點(diǎn)與球網(wǎng)中心的最小水平距離dm＝eq\r(8gH＋h－\f(s2,4))－s解析：選AD由排球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)可得vy末2＝2g(H＋h)，解得vy末＝eq\r(2gH＋h)，故A正確；由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有vy＝gt，tanθ＝eq\f(vy,v0)，則tanθ＝eq\f(gt,v0)，結(jié)合題圖(b)所示圖像的斜率k＝eq\f(1,2)，聯(lián)立解得v0＝2gm/s，故B錯(cuò)誤；從底線處發(fā)球，恰能過(guò)網(wǎng)的情況下有s＝v0t，h＝eq\f(1,2)gt2，得v0＝seq\r(\f(g,2h))，又v0＝2gm/s，聯(lián)立求得此時(shí)h＝eq\f(s2,8g)m，故若能過(guò)網(wǎng)，需滿足h＞eq\f(s2,8g)m，由于h值未知，故無(wú)法判斷球能否過(guò)網(wǎng)，故C錯(cuò)誤；球不出界時(shí)，球最遠(yuǎn)可扣到對(duì)方場(chǎng)地底線與邊線交點(diǎn)處，排球做平拋運(yùn)動(dòng)，平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t′＝eq\r(\f(2H＋h,g))，而初速度v0＝2gm/s，水平位移x＝v0t′，由幾何關(guān)系可知x＝eq\r(dm＋s2＋\f(s2,4))，聯(lián)立解得dm＝eq\r(8gH＋h－\f(s2,4))－s，故D正確。三、非選擇題(本題共5小題，共60分)13．(6分)某同學(xué)用電磁實(shí)驗(yàn)裝置和數(shù)碼照相機(jī)分別研究平拋運(yùn)動(dòng)。(1)如圖甲所示，將小球a由斜槽上某一高度處?kù)o止釋放，沿斜槽滾下，離開斜槽末端(水平)時(shí)撞開輕質(zhì)接觸式開關(guān)，被電磁鐵吸住的小球b同時(shí)自由下落。結(jié)果看到a、b兩球同時(shí)落地，這個(gè)演示實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)用頻閃照相拍攝小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，得到如圖乙的圖片，圖片中a、b、c、d是連續(xù)四次拍攝的小球所在的位置。①方格紙中每個(gè)小方格的實(shí)際邊長(zhǎng)為1.6cm，則閃光燈閃光的時(shí)間間隔為________s，小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小為v0＝________m/s。(重力加速度g取10m/s2)②試分析a點(diǎn)是否為小球的拋出點(diǎn)，說(shuō)明理由。解析：(1)演示實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在豎直方向上的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)。(2)①由Δh＝gT2，得到閃光燈閃光的時(shí)間間隔T＝eq\r(\f(Δh,g))＝eq\r(\f(1.6×10－2,10))s＝4×10－2s，小球的初速度大小v0＝eq\f(x,T)＝eq\f(3.2×10－2,4×10－2)m/s＝0.8m/s；②小球在b點(diǎn)時(shí)豎直方向的分速度大小vy＝eq\f(3×1.6×10－2,2×4×10－2)m/s＝0.6m/s，至此小球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t＝eq\f(vy,g)＝0.06s>T，所以a點(diǎn)不是小球的拋出點(diǎn)。答案：(1)做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在豎直方向上的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)(2)①4×10－20.8②見解析(其他解析合理即可)14.(8分)學(xué)校舉行“利用生活中的物品進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)”活動(dòng)，某同學(xué)設(shè)想通過(guò)手機(jī)的錄像功能拍攝自由下落的物體，之后對(duì)獲得的視頻分幀處理確定物體在某處的位置及下落速度，從而驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。實(shí)驗(yàn)具體操作如下：A．選取合適物體作為“自由下落的物體”；B．用家用電子秤測(cè)出物體的質(zhì)量；C．將毫米刻度尺固定在豎直墻壁上，手機(jī)固定在手機(jī)支架上，調(diào)整好攝像頭的視野位置；D．打開手機(jī)攝像功能，開始攝像；E．用手捏住物體，使其下端位于刻度尺0刻度處，松手后物體自由下落；F．停止拍攝，對(duì)視頻進(jìn)行分幀處理，選取合適分幀圖片，處理數(shù)據(jù)。(1)該同學(xué)身邊有如圖乙所示的物品，最適合用來(lái)做“自由下落的物體”的是______。(填字母代號(hào))(2)上述實(shí)驗(yàn)操作中不必要的一項(xiàng)為________(填寫操作步驟前的序號(hào))。(3)數(shù)據(jù)處理時(shí)每隔0.08s取一張分幀圖片，選取連續(xù)獲取的三幀圖片，讀出下落物體最下端對(duì)應(yīng)的刻度分別為：第一幀3.63cm、第二幀13.47cm、第三幀29.55cm。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。①在計(jì)算物體速度時(shí)，該同學(xué)________(填“可以”或“不可以”)用v＝eq\r(2gH)進(jìn)行計(jì)算；②若選取0刻度處為驗(yàn)證機(jī)械能守恒的初位置，應(yīng)選取第______幀圖片所示位置作為末位置，若設(shè)此時(shí)物體下落高度為H，該圖片中物體對(duì)應(yīng)的下落速度v為________m/s(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)，需要驗(yàn)證的公式為________________。解析：(1)本實(shí)驗(yàn)應(yīng)盡量減小空氣阻力的影響，所以應(yīng)選擇密度較大的小鎖。故選C。(2)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律可以把公式兩邊的質(zhì)量m約去，故沒有必要測(cè)出物體的質(zhì)量。故選B。(3)①由v＝eq\r(2gH)，變形即可得到v2＝2gH，相當(dāng)于用機(jī)械能守恒驗(yàn)證機(jī)械能守恒，故不可以用v＝eq\r(2gH)來(lái)計(jì)算速度。②計(jì)算某位置瞬時(shí)速度的方法為“某過(guò)程的平均速度為該過(guò)程中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度”，題中給出的數(shù)據(jù)只能確定第二幀圖片所示位置的瞬時(shí)速度，故應(yīng)選取第二幀圖片作為末位置。由v＝eq\f(H3－H1,2T)，代入數(shù)據(jù)計(jì)算可得v為1.62m/s。0刻度處?kù)o止釋放，由機(jī)械能守恒定律得eq\f(mv2,2)＝mgH，兩側(cè)m可約去，故驗(yàn)證的公式為eq\f(v2,2)＝gH。答案：(1)C(2)B(3)①不可以②二1.62eq\f(v2,2)＝gH15．(12分)如圖所示，氣球下面用細(xì)線吊著小球，一起以v0＝2m/s的速度斜向右上方做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度與水平方向的夾角為30°，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到離地面19.95m高處時(shí)細(xì)線斷開，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為10m/s2。求：(1)小球此后運(yùn)動(dòng)過(guò)程中最小的速度；(2)小球此后在空中運(yùn)動(dòng)的水平位移大小。解析：(1)小球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故水平分速度不變，大小為vx＝v0cos30°＝eq\r(3)m/s當(dāng)豎直方向上的分速度為零時(shí)，小球有最小速度，故有vmin＝vx＝eq\r(3)m/s，方向水平向右。(2)小球豎直方向的分初速度為vy＝v0sin30°＝1m/s，設(shè)向上為正方向，在豎直方向上根據(jù)位移公式有－h(huán)＝vyt－eq\f(1,2)gt2，解得t＝eq\f(21,10)s故小球此后在空中運(yùn)動(dòng)的水平位移大小為x＝vxt＝eq\f(21,10)eq\r(3)m。答案：(1)eq\r(3)m/s，方向水平向右(2)eq\f(21,10)eq\r(3)m16．(16分)如圖所示，有一內(nèi)壁光滑的試管裝有質(zhì)量為1g的小球，試管的開口端封閉后安裝在水平軸O上，轉(zhuǎn)動(dòng)軸到管底小球的距離為5cm，讓試管在豎直平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。取g＝10m/s2。(1)轉(zhuǎn)動(dòng)軸達(dá)到某一轉(zhuǎn)速時(shí)，試管底部受到小球的壓力的最大值為最小值的3倍，此時(shí)角速度ω為多大？(2)當(dāng)角速度ω′＝10rad/s時(shí)，管底對(duì)小球的作用力的最小值和最大值各是多少？解析：(1)轉(zhuǎn)至最低點(diǎn)時(shí)，小球?qū)艿讐毫ψ畲?；轉(zhuǎn)至最高點(diǎn)時(shí)，小球?qū)艿讐毫ψ钚?，則在最低點(diǎn)時(shí)管底對(duì)小球的支持力大小F1是在最高點(diǎn)時(shí)管底對(duì)小球支持力大小F2的3倍，即F1＝3F2根據(jù)牛頓第二定律有在最低點(diǎn)：F1－mg＝mω2r在最高點(diǎn)：F2＋mg＝mω2r又r＝5cm＝0.05m聯(lián)立得ω＝eq\r(\f(2g,r))＝eq\r(\f(2×10,0.05))rad/s＝20rad/s。(2)在最高點(diǎn)時(shí)，設(shè)小球不掉下來(lái)的最小角速度為ω0，則mg＝mω02r即ω0＝eq\r(\f(g,r))＝eq\r(\f(10,0.05))rad/s＝10eq\r(2)rad/s因?yàn)棣亍洌?0rad/s<ω0，故管底轉(zhuǎn)到最高點(diǎn)時(shí)，小球已離開管底，因此管底對(duì)小球作用力的最小值為Fmin＝0當(dāng)轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)，管底對(duì)小球的作用力最大值為Fmax，根據(jù)牛頓第二定律知Fmax－mg＝mω′2r代入數(shù)值得Fmax＝1.5×10－2N。答案：(1)20rad/s(2)01.5×10－2N17．(18分)如圖所示，將一質(zhì)量為0.1kg的小鋼球放在O點(diǎn)，用彈射裝置將其彈出，使其