2022-2023學(xué)年江西省吉安市萬安中學(xué)高一（下）期末物理試卷（含解析）

2022-2023學(xué)年江西省吉安市萬安中學(xué)高一（下）期末物理試卷

一、選擇題（本大題共11小題，共44分）

1.一艘船的船頭始終正對河岸方向行駛，已知船在靜水中行駛的速度為巧，水流速度為a，河寬為d。則船

渡河過程沿河岸移動的距離為（）

dv2

A巖B.0

2.質(zhì)量均勻分布的某球形行星的自轉(zhuǎn)周期為T,現(xiàn)在在該行星表面測量一個物體的重力，在該行星的赤道附

近測量結(jié)果為在兩極測量結(jié)果的T，萬有引力恒量為G.則該行星的密度為（）

n

A3兀p3九?！?mr3（n-l）zr

-nGT2'GT2'（n-l）GT2-nGT2

3.“蹦極”運動中，長彈性繩的一端固定，另一端綁在人身上，人從幾十米高處跳下。將蹦極過程簡化為

人沿豎直方向的運動。從繩恰好伸直，到人第一次下降至最低點的過程中，下列分析正確的是（）

A.繩對人的拉力始終向上，人的速度先增大后減小

B.繩對人的拉力始終向上，人的速度一直減小

C.繩恰好伸直時，繩的拉力為零，人的速度最大

D.人在最低點時，繩對人的拉力等于人所受的重力

4.據(jù)報道，我國發(fā)射的“天問一號”探測器在2021年2月10被火星“捕獲”進(jìn)

入環(huán)火星橢圓軌道I,2月20日再次實施近火星軌道調(diào)整，進(jìn)入橢圓軌道H,

探測器運行過程簡化如圖。則下列說法正確的是（）

A.探測器在4點加速才能被火星“捕獲”進(jìn)入環(huán)火星橢圓軌道I

B.探測器在軌道I上正常運行時經(jīng)過B點的速度大于經(jīng)過4點的速度

C.探測器在軌道I上正常運行時經(jīng)過B點的加速度小于軌道H上正常運行時經(jīng)過B點的加速度

D.探測器在軌道I上的運行周期小于軌道H上的運行周期

5.如圖所示，在高度不同的兩水平臺階上放有質(zhì)量分別為Hl1、力2的兩物體，

物體間用輕彈簧相連，彈簧與豎直方向夾角為仇在nti左端施加水平拉力F,使

加1、巾2均處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知巾1表面光滑，重力加速度為g，則下列說法正

確的是（）

A.彈簧可能處于原長狀態(tài)B.彈簧彈力的大小為niigcos。

C.地面對巾2的摩擦力大小為FD.地面對的支持力可能為零

6.我國發(fā)射最后第55顆北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的組網(wǎng)衛(wèi)星，最終完成我國自行研制的全球衛(wèi)1一

星導(dǎo)航系統(tǒng)，是世界第三個成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),該系統(tǒng)衛(wèi)星由地球靜止軌道衛(wèi)星、

傾斜地球同步軌道衛(wèi)星和中圓地球軌道衛(wèi)星組成。靜止軌道和傾斜地球同步軌道衛(wèi)

星的高度相同且大于中圓地球軌道衛(wèi)星的高度，關(guān)于這些衛(wèi)星，下列說法正確的是

（）

A.傾斜地球同步軌道衛(wèi)星相對地面靜止

B.處于同一中圓軌道上的衛(wèi)星線速度相同

C.北斗導(dǎo)航系統(tǒng)所有衛(wèi)星的發(fā)射速度均大于7.9km/s

D.一前一后靜止軌道上的兩個衛(wèi)星，后者加速將與前者發(fā)生碰撞

7.如圖所示，三個小球4、8、C的質(zhì)量均為m,4與8、C間通過較鏈用輕桿連接，

桿長為3B、C置于水平地面上，用一輕質(zhì)彈簧連接，彈簧處于原長?，F(xiàn)4由靜

止釋放下降到最低點，兩輕桿間夾角a由60。變?yōu)?20。，4、B、C在同一豎直平

面內(nèi)運動，彈簧在彈性限度內(nèi)，忽略一切摩擦，重力加速度為g。則此下降過程一響

中（）

A.釋放4的瞬間，B受到地面的支持力等于1.5mg

B.4的動能最大時，B受到地面的支持力等于1.5mg

C.彈簧的彈性勢能最大時，4的加速度等于0

D.彈簧的彈性勢能最大值和系統(tǒng)動能的最大值相同

8.關(guān)于兩個運動的合成，下列說法正確的是（）

A.兩個直線運動的合運動一定也是直線運動

B.不共線的兩個勻速直線運動的合運動一定是勻速直線運動

C.小船渡河的運動中，小船的對岸速度可以小于水流速度

D.小船渡河的運動中，小船渡河所需的最短時間與水流速度大小無關(guān)

9.甲、乙兩車同時自左向右運動，現(xiàn)記錄下兩車輛每隔10秒所處的位置，一共記錄了40秒，如圖所示。由

圖可知，在40秒內(nèi)（）

l(H20130s40s

甲

300m600m9OOE1200m

A.甲車可能做勻速運動，乙車可能做勻加速運動，加速度為0.5m/s2

B.甲乙兩車的平均速度相同

C.若在時刻20s與時刻30s之間，甲車做勻速運動，乙車做勻加速運動，則某時刻甲乙兩車速度相同

D.在計時之初，兩車速度都為零

10.某宇宙飛船繞地球做圓周運動的周期為T，由于地球遮擋，宇航員發(fā)現(xiàn)有;T

O

時間會經(jīng)歷“日全食”過程，如圖所示，已知地球的半徑為R,引力常量為G,

地球自轉(zhuǎn)周期為％,太陽光可看作平行光，下列說法正確的是()

247r

A.宇宙飛船離地球表面的高度為2RB.地球的平均密度為P=就

C.一天內(nèi)飛船經(jīng)歷“日全食”的次數(shù)為?D.宇宙飛船的運行速度為半

11.如圖所示，半徑為R的光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，。是圓心，虛線0C水平，。是圓

環(huán)最低點.兩個質(zhì)量均為m的小球4、B套在圓環(huán)上，兩球之間用輕桿相連，從圖示位置

由靜止釋放，貝4()

A.B球運動至最低點。時，4、B系統(tǒng)重力勢能最小

B.A、B系統(tǒng)在運動過程中機械能守恒

C.4球從C點運動至D點過程中受到的合外力做正功

D.當(dāng)桿水平時，4、B球速度達(dá)到最大

二、非選擇題(共56分)

12.(1)在“探究平拋運動的運動規(guī)律”的實驗中，可以描繪出小球平拋運動的軌跡，實驗簡要步驟如下：

A.讓小球多次從_____位置上滾下，記下小球碰到鉛筆筆尖的一系列位置。

8.按圖安裝好器材;注意斜槽末端,記下平拋初位置。點和過。點的豎直線。

C.取下白紙，以。為原點，以豎直線為y軸建立坐標(biāo)系，用平滑曲線畫平拋運動物體的軌跡。

①完成上述步驟，將正確的答案填在橫線上。

②上述實驗步驟的合理順序是。

(2)如圖是某同學(xué)用頻閃照相研究平拋運動時拍下的照片，背景方格紙的邊長為2.5cm,4、B、C、。是同一

小球在頻閃照相中拍下的四個連續(xù)的不同位置時照片，則：(g=10m/s2)

①頻閃照相相鄰閃光的時間間隔S;

②小球水平拋出的初速度%)=m/s-,

③小球經(jīng)過C點時速度大小為%=rn/s(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。

13.驗證機械能守恒定律也可以有其他多種的實驗設(shè)計。

方案一：甲同學(xué)用如圖所示的裝置驗證機械能守恒定律，細(xì)線的一端拴一個金屬小球，另一端連接固定在

天花板上的拉力傳感器，傳感器可記錄小球在擺動過程中細(xì)線拉力的大小。將小球拉至圖示位置，由靜止

釋放小球，發(fā)現(xiàn)細(xì)線拉力在小球擺動的過程中做周期性變化。

(1)若細(xì)線的長度遠(yuǎn)大于小球的直徑，為了驗證機械能守恒定律，該小組不需要測出的物理量是；(填

入選項前的序號)

4釋放小球時細(xì)線與豎直方向的夾角a

8.細(xì)線的長度L

C.小球的質(zhì)量m

。細(xì)線拉力的最大值F

E當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭

(2)根據(jù)上述測量結(jié)果，小球動能的最大值&的表達(dá)式為；

(3)小球從靜止釋放到最低點過程中，滿足機械能守恒的關(guān)系式為(用上述測定的物理量的符號表示)。

方案二：乙同學(xué)想用如圖所示的裝置驗證機械能守恒定律。他將一條輕質(zhì)細(xì)繩跨過定滑輪，繩的兩端各系

一個小球a和b,b球的質(zhì)量是a球的3倍，用手托住b球，a球靜止于地面。當(dāng)繩剛好被拉緊時，釋放b球。他

想僅利用刻度尺這一測量工具驗證b球落地前瞬間兩球的機械能之和與釋放時相等。

6b

a

―■<??—

(4)請寫出他需要測量的物理量及其符號，以及這些物理量應(yīng)滿足的關(guān)系式。。

14.從離地高20m處水平拋出一個石塊，測得其落地時的速度大小為25m/s。若不計空氣阻力，g^lOm/s2.

求：

(1)石塊從拋出到落地的時間：

(2)石塊拋出時的速度；

(3)石塊落地時的速度方向。

15.某鐵路轉(zhuǎn)彎處的圓弧半徑是500m,若規(guī)定火車通過這個彎道的速度為72km"。一質(zhì)量為2x10"g的

機車(俗稱火車頭)通過該彎道，機車轉(zhuǎn)彎時可以簡化為質(zhì)點做圓周運動，g取10TH/S2。

(1)若彎道處的鐵軌鋪設(shè)在水平路基上，如圖1所示，求鐵軌對車輪的側(cè)向彈力大小；

(2)若彎道處的鐵軌鋪設(shè)在傾斜路基上，如圖2所示，為了使鐵軌對車輪沒有側(cè)向彈力，則路基的傾角。多大？

(求出。的任一三角函數(shù)值即可)

16.小明設(shè)計了一個彈球游戲裝置，如圖所示，4BCD為四分之三圓弧軌道，4端通過豎直過渡軌道PA與彈

射裝置相連，。端通過水平過渡軌道DE與水平軌道EG相連，兩過渡軌道稍微錯開；管徑很小的圓形細(xì)管OF。'

與軌道EG相切于。點，細(xì)管底部進(jìn)出口。、0'稍微錯開，整個軌道固定于同一豎直平面內(nèi)，各段軌道間均平

滑連接?，F(xiàn)有一小球(可視為質(zhì)點)被壓縮的輕彈簧從P點彈出后沿軌道運動。已知小球質(zhì)量m=0.2kg,軌

道4BCD的半徑r=0.1m,細(xì)管0F0'的圓半徑R=0.2m,P、A兩點間的高度差h=0.5m,。、E兩點間的距

離L=1m,。、G兩點間的距離足夠大，小球與軌道eg間的動摩擦因數(shù)〃=0.2,其余軌道均光滑，假設(shè)小

球位于P點時，彈簧的彈性勢能大小可調(diào)，但最大值不超過2.2J,彈簧的形變始終不超過其彈性限度，小球

運動時始終未脫離軌道。取g=10m/s2?

(1)求小球通過B點的最小速度和對應(yīng)的彈簧彈性勢能;

(2)為使小球最終停在E0段，求彈簧彈性勢能應(yīng)滿足的條件。

答案和解析

1.【答案】D

【解析】解：河寬為d,船垂直于河岸的速度為名,則渡河時間為：t=[;

水流速度為方，船渡河過程沿河岸移動的距離為：x=v2t=故。正確，ABC錯誤。

故選：D。

船頭始終正對河岸方向行駛，已知船在靜水中行駛的速度求解渡河時間，再沿河岸方向根據(jù)位移-時間關(guān)系

求解位移。

解答本題的關(guān)鍵是將運動分解為垂直于河岸和平行于河岸兩個分運動，且兩運動具有等時性，然后根據(jù)運

動學(xué)公式進(jìn)行解答。

2.【答案】B

【解析】解：對于放置于行星兩極的質(zhì)量為m的物體，由萬有引力等于重力得出:

得：堂=6,

A

“土,*八Mm?,4n'2

在赤道：G~^2~——°2+血R,

又G2=?GI，

聯(lián)立解得：需

又用=。3兀/?3,聯(lián)立解得：P=3n京，故AC。錯誤，8正確。

故選：B,,

在赤道上，物體的萬有引力提供重力和向心力，兩極位置重力等于萬有引力，最后聯(lián)立求解。

本題關(guān)鍵明確物體的運動規(guī)律，然后結(jié)合萬有引力定律提供向心力列式后聯(lián)立求解。

3.【答案】A

【解析】解：繩對人的拉力始終向上，繩子剛拉直時，重力大于拉力，人加速下降，由mg-kx=ma可知，

加速度減小，當(dāng)重力等于拉力時，加速度為零，速度達(dá)到最大。之后重力小于拉力，人開始減速下降，由

kx-mg=ma可知，加速度增大，故人的速度先增大后減小，到最低點時，人向上的加速度最大，拉力大

于重力，故A正確，BCD錯誤。

故選：Ao

繩子拉直后，繩子上開始具有拉力，拉力小于重力，人繼續(xù)加速下降，當(dāng)拉力等于重力時，人的速度最大。

之后拉力大于重力，人開始減速下降，到最低點時，人的速度為零，加速度最大。

熟練掌握人下落的過程是解答本題的關(guān)鍵，這是一個常見的物理模型，要熟練掌握。

4.【答案】B

【解析】解：4、探測器在4點減速才能被火星“捕獲”進(jìn)入環(huán)火星橢圓軌道I,故A錯誤；

8、探測器在軌道I上正常運行時，根據(jù)開普勒第二定律可知，衛(wèi)星在單位時間內(nèi)掃過的面積相等，由于8點

距離火星中心距離較小，所以線速度較大，而4點距離火星中心距離較大，線速度減小，所以衛(wèi)星經(jīng)過B點

的速度大于經(jīng)過4點的速度，故B正確；

C、根據(jù)牛頓第二定律可得：竿=ma,解得：a=等，所以探測器在軌道I上正常運行時經(jīng)過8點的加

速度等于軌道II上正常運行時經(jīng)過B點的加速度，故C錯誤；

3

。、根據(jù)開普勒第三定律q=k可知，探測器在軌道I上運行的半長軸大于在軌道JI上運行的半長軸，所以

衛(wèi)星在軌道I上運行的周期大于軌道n上的運行周期，故。錯誤。

故選：B。

探測器在4點減速才能被火星“捕獲”；根據(jù)開普勒第二定律分析線速度的大?。桓鶕?jù)牛頓第二定律分析加

速度的大??；根據(jù)開普勒第三定律分析周期的大小。

本題主要是考查萬有引力定律及其應(yīng)用，解答本題的關(guān)鍵是能夠根據(jù)萬有引力結(jié)合牛頓第二定律進(jìn)行分析,

掌握開普勒第三定律的應(yīng)用方法和衛(wèi)星的變軌原理。

5.【答案】C

【解析】解：受力分析如圖所示：

4由于nt】表面光滑，滑塊巾1不受摩擦力，根據(jù)平衡條件可知，拉力尸等于彈簧在水平方向上的分力，可知

彈簧處于伸長狀態(tài)，故A錯誤；

8.設(shè)彈力的大小為F彈，對物體Uh在水平方向上有產(chǎn)用sin。=F,則彈簧彈彈力為尸彈=擊，故B錯誤;

C.把物體mi和Hi?看成一個整體分析，地面對血2的摩擦力大小等于尸，故C正確；

D由于物體巾2在水平方向上受到摩擦力的作用，根據(jù)摩擦力產(chǎn)生的條件可知，地面對物體皿2的支持力不為

零，故。錯誤。

故選：Co

4B.由于Tn】表面光滑，滑塊Hi】不受摩擦力，根據(jù)平衡條件分析滑塊巾1是否受到彈力作用，再根據(jù)平衡條件

求解彈力的大??；

C.根據(jù)整體法求解滑塊m2所受的摩擦力；

。.根據(jù)摩擦力產(chǎn)生的條件分析作答。

解決本題的關(guān)鍵能夠地受力分析，結(jié)合共點力平衡進(jìn)行求解，掌握整體法隔離法的運用，知道有摩擦力必

定有彈力，有彈力不一定有摩擦力。

6.【答案】C

【解析】解：力、傾斜地球同步軌道衛(wèi)星只是周期和地球自轉(zhuǎn)周期相同，不是在赤道正上方，相對地面是運

動的，故A錯誤；

B、根據(jù)v=J空可知,處于同一中圓軌道上的衛(wèi)星線速度大小相等，但方向不相同，所以線速度不同，

故B錯誤；

C、7.9kni/s是最小的發(fā)射速度，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)所有衛(wèi)星的發(fā)射速度均大于7.9km/s,故C正確；

。、一前一后靜止軌道上的兩個衛(wèi)星，后者加速將做離心運動，不會與前者發(fā)生碰撞，故。錯誤。

故選：Co

傾斜地球同步軌道衛(wèi)星相對地面是運動的；處于同一中圓軌道上的衛(wèi)星線速度方向不相同；7.9/cm/s是最小

的發(fā)射速度；根據(jù)離心運動分析加速后衛(wèi)星是否會與前者發(fā)生碰撞。

本題考查人造衛(wèi)星的知識，了解同步衛(wèi)星、傾斜地球同步軌道衛(wèi)星和中圓地球軌道衛(wèi)星的旋轉(zhuǎn)情況，對于

地球同步靜止衛(wèi)星，要抓住五個“一定”：軌道一定，角速度一定，高度一定，速率一定，周期一定，知

道第一宇宙速度的含義。

7.【答案】B

【解析】解：8、4球釋放后，先加速后減速運動，當(dāng)4的動能最大時，4所受合力為零，此時整體在豎直方

向上受力平衡，設(shè)B和C受到地面的支持力大小均為F,可得2F=3mg,所以F=1.5nig,故8正確；

A、釋放4的瞬間，4有向下的加速度，處于失重狀態(tài)，所以B受到地面的支持力小于故A錯誤；

C、當(dāng)4達(dá)到最低點時，動能為零，此時彈簧的彈性勢能最大，4的加速度方向向上，故C錯誤；

。、當(dāng)彈性勢能最大時，小球4運動到最低點，系統(tǒng)的動能為零，小球4減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為彈簧的

彈性勢能，當(dāng)系統(tǒng)的動能最大時，小球A還沒到最低點，小球4減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的動能和彈簧的

彈性勢能，故彈簧的彈性勢能最大值大于系統(tǒng)動能的最大值，故。錯誤。

故選：B。

4根據(jù)超重失重現(xiàn)象分析4釋放瞬間，B受到地面支持力的大??；

8、A球動能最大時受力平衡，根據(jù)平衡條件求解B受到的地面支持力；

C、彈簧的彈性勢能最大時，4運動到最低點，月球減速運動過程，由加速度方向與速度方向關(guān)系，可知4的

加速度方向。

。、彈性勢能最大時，月球運動到最低點，系統(tǒng)動能最大時，A球還沒有運動到最低點，根據(jù)能量守恒可知

彈簧的彈性勢能最大值和系統(tǒng)動能的最大值不同。

解題的關(guān)鍵是弄清小球4在運動過程中的受力情況，知道小球合力為零時，速度最大，動能最大。掌握加速

度向下屬于失重，加速度向上屬于超重。

8.【答案】BCD

【解析】解：4兩個分運動是直線運動，其合運動可能是曲線運動，比如平拋運動，故A錯誤：

B.勻速直線運動的加速度為零，受到的合外力為零，所以不共線兩個勻速直線運動，則合運動也一定是勻速

直線運動，故B正確；

C.合運動的速度可能比分速度大，可能比分速度小，可能與分速度相等，故C正確；

D小船渡河運動中，當(dāng)船頭垂直于河岸渡河時，小船渡河所需的最短時間，則有、的=2,可知小船渡河

所需的最短時間與水流速度大小無關(guān)，故。正確。

故選：BCD。

合運動是直線運動還是曲線運動取決于合速度方向與合加速度方向是否在同一條直線上；根據(jù)小船渡河的

實際情況分析。

解決本題的關(guān)鍵知道位移、速度、加速度的合成分解遵循平行四邊形定則，以及知道分運動與合運動具有

等時性。

9.【答案】ABC

【解析】解：4、根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可知，甲車在每10s內(nèi)的位移相等，故可能做勻速直線運動，乙車在相等時

間內(nèi)相鄰位移差相等，故乙車可能做勻變速直線運動，根據(jù)△x=at2,可求出a=^m/s2=0.5m/s2,故

A正確；

B、根據(jù)平均速度公式方=也可知在相等時間內(nèi)位移相等，故8正確；

C、若在20s-30s之間，甲車做勻速運動，乙車做勻加速運動，兩車的平均速度相等，所以在某時刻甲乙

兩車速度相同，故C正確；

在計時之初，甲車勻速運動速度不為零，乙車若做初速度為零的勻加速直線運動，則在相等時間內(nèi)位移

之比等于1：3：5：7,而乙車位移相等時間內(nèi)位移之比不符合條件，故力錯誤；

故選：ABC.

根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可判斷甲乙兩車的運動性質(zhì)，根據(jù)勻速和勻變速直線運動規(guī)律可判斷其平均速度。

本題主要考查了通過圖中數(shù)據(jù)判斷物體運動情況，掌握勻速直線運動和勻變速直線運動的規(guī)律是解題的關(guān)

鍵。

10.【答案】CD

【解析】解：4、由幾何關(guān)系，飛船每次“日全食”過程的時間內(nèi)飛船轉(zhuǎn)過a角，_

所需的時間為t=

由于宇航員發(fā)現(xiàn)有?時間會經(jīng)歷“日全食”過程，則：在=!所以：a=TJ，

設(shè)宇宙飛船離地球表面的高度八，由幾何關(guān)系可得：￡=sin^=；可得：h=R,故A錯誤；

R+h22

B、宇宙飛船的軌道半徑r=R+%=2R；根據(jù)萬有引力提供向心力，則有：粵=舊干，解得M=駕。

rrtc.「丁乙

根據(jù)密度計算公式可得：p=f,其中唳家內(nèi)

聯(lián)立解得地球的平均密度為p=莽，故B錯誤；

C、地球自轉(zhuǎn)一圈時間為To,飛船繞地球一圈時間為T,飛船繞一圈會有一次日全食，所以每過時間T就有一

次日全食，得一天內(nèi)飛船經(jīng)歷“日全食”的次數(shù)為N=?，故C正確；

。、宇宙飛船繞地球做勻速圓周運動，宇宙飛船的運行速度為：。=竿=半，故力正確。

故選：CD.

飛船每次“日全食”過程的時間內(nèi)飛船轉(zhuǎn)過a角，結(jié)合幾何關(guān)系，求出宇宙飛船離地球表面的高度。

根據(jù)萬有引力提供向心力，求解地球質(zhì)量，進(jìn)一步求解密度。

當(dāng)飛船進(jìn)入地球的影子后出現(xiàn)''日全食"到離開陰影后結(jié)束，所以算出在陰影里轉(zhuǎn)動的角度，即可求出發(fā)

生一次“日全食”的時間，由地球的自轉(zhuǎn)時間與宇宙飛船的轉(zhuǎn)動周期，可求出一天內(nèi)飛船發(fā)生“日全食”

的次數(shù)。

宇宙飛船繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)線速度的計算公式求解飛船的線速度。

本題主要是考查萬有引力定律及其應(yīng)用，解答本題的關(guān)鍵是能夠根據(jù)萬有引力提供向心力結(jié)合向心力公式

進(jìn)行分析。

11.【答案】BD

【解析】解：4、AB組成的系統(tǒng)只有重力做功，系統(tǒng)機械能守恒。B球運動到最低點時，系統(tǒng)減小的重力勢

能為mgR,在桿子從豎直狀態(tài)到水平狀態(tài)的過程中，系統(tǒng)重力勢能下降最大，大小等于CmgR.故A錯誤，

B正確。

。、因為桿子水平時，系統(tǒng)重力勢能減小量最大，根據(jù)機械能守恒，知系統(tǒng)動能最大，所以當(dāng)桿水平時，4、

B球的速度最大。故。正確。

C、4球在C點和4球在。點時，系統(tǒng)重力勢能相等，則系統(tǒng)的動能也相等，即4球在C點和。點時速度大小相

等；則4球從C點運動到。點的過程中，速度先增大后減小，則合力先做正功，后做負(fù)功。故C錯誤。

故選:BD。

解決本題的關(guān)鍵知道爾B組成的系統(tǒng)機械能守恒，知道當(dāng)桿子水平時，系統(tǒng)重力勢能減小量最大.

12.【答案】同一切線水平BAC0.051.51.95

【解析】解：(1)4、由于實驗中是為了測定同一個平拋運動的軌跡，則要求每次實驗的初速度相同，因此

要使小球從同一斜面的同一高度靜止釋放。

8、平拋運動是初速度水平的勻變速運動，則實驗時要求斜槽末端切線水平，

②實驗的順序是安裝實驗器材、進(jìn)行實驗、數(shù)據(jù)處理，故順序為：BAC-,

(2)①豎直方向由初速度為0的勻變速直線運動可知：Ay=L=2.5cm=0.025m=gT2,

代入數(shù)據(jù)解得：T=0.05s：

②水平方向的位移是x=3x2.5cm=0.075m,則：%=申=需m/s=1.5m/s；

③在豎直方向上，C是B、。的中間時亥I」，貝I：H=學(xué)累L/S=1.25m/s

22

小球經(jīng)過C點時速度大小為：vc=JVQ+v^y=V1.5+1.25m/s?1.95m/s0

故答案為：(1)4、同一；B、切線水平；②B4C;(2)①0.05;@1.5;③1.95。

(1)為了保證拋出的小球初速度是相同的，在實驗時必須確保安裝器材時要求斜槽末端切線水平，還有就是

小球必須從同一高度靜止釋放；

(2)①平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動，根據(jù)豎直方向上Ay=g72,

求出時間間隔；

②根據(jù)水平方向上的勻速直線運動求出初速度；

③求出C點在豎直方向上的速度，即可求出C點速度。

本題考查平拋實驗，解決本題的關(guān)鍵知道平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落

體運動.結(jié)合運動學(xué)公式去計算即可。

13.【答案】BEk=(，二mg(l-cosa)=生署/i2=1.5/ij

【解析】解：(1)(3)小球向下擺動到最低點的過程中，由動能定理可得mg"l—cosa)=^巾盧

小球向下擺動到最低點時，根據(jù)合外力提供向心力得：尸-巾9=嗒

聯(lián)立可解得：mgL(l—cosa)=巴黑)”

即：mg(l—cosa)=F

可知在需要驗證的機械能守恒的表達(dá)式中，與細(xì)線的長度無關(guān)，則該小組不需要測出的物理量是B：細(xì)線的

長度。

故選：B。

(2)結(jié)合以上的分析可知，小球的最大動能為：&=上等匹

(4)該實驗的原理是b球落地瞬間兩球速度大小相同，然后a球繼續(xù)上升到最高點，分別測出b球離地面的高

度和a球上升的高度，用高度差計算出a球做豎直上拋運動時的初速度，從而驗證系統(tǒng)機械能守恒，方案需

要測量的物理量有：釋放時力球距地面的高度燈和a球上升的最高點距地面的高度九2。設(shè)a球豎直上拋時的初

速度為"，則有2g(九2-N)=/

在小球b落地前有(3m—g(m+3m)v2

兩式聯(lián)立可得壇=l-5/ii

故以上物理量應(yīng)滿足的關(guān)系式是電=16自。

故答案為：(1)8；(2)鼠=紇罪匹；(3)7715(1-cosa)=寫為(4)電=1.5凡。

(1)(3)小球擺動過程機械能守恒，應(yīng)用機械能守恒定律求出動能的表達(dá)式；根據(jù)牛頓第二定律求出小球達(dá)到

最低點時的速度與拉力的關(guān)系式，然后求出線圈從靜止釋放運動到最低點的過程中機械能守恒定律的關(guān)系

式；

(2)根據(jù)動能定理求出動能最大值的表達(dá)式；

(4)明確對應(yīng)的實驗原理，根據(jù)機械能守恒定律確定應(yīng)測量的物理量和對應(yīng)的表達(dá)式.

本題考查了驗證機械能守恒定律的實驗。易錯點：小球向下擺動過程中，向心力由重力沿繩子方向的分量

和繩子拉力的合力提供，而不是由F與mg的合力提供。

14.【答案】解：

(1)石塊水平拋出后，在豎直方向做自由落體運動，則有：h=^gt2,解得：t=J^=J^s=2s;

(2)

石塊落地時豎直方向的速度為%=gt=10x2m/s=20m/s,又因為石塊的速度為25m/s

所以石塊拋出時的速度為%=y/v2—v^=