【山東卷】.山東省青島市四區(qū)縣（膠州、平度、黃島、城陽(yáng)）2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期期中學(xué)業(yè)水平檢測(cè)考試（11.6-11.8）物理試卷（解析版）

第1頁(yè)/共24頁(yè)2024-2025學(xué)年度第一學(xué)期第一學(xué)段模塊檢測(cè)高三物理1.近幾年我國(guó)航空事業(yè)飛速發(fā)展，某公司計(jì)劃開(kāi)設(shè)太空旅館。其設(shè)計(jì)圖如圖所示，用長(zhǎng)為78.4m的繩連結(jié)質(zhì)量相同的兩客艙，兩客艙圍繞兩艙中點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，可使旅客感到和在地面上一樣受重力作用，而沒(méi)有“失重”的感覺(jué)，已知重力加速度g=9.8m/s2，則客艙轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為()A.0.5rad/sB.0.125rad/sC.0.25rad/sD.0.35rad/s【答案】A【解析】【詳解】根據(jù)2mr=mg可得故選A。2.如圖所示，起重機(jī)吊起鋼梁時(shí)，鋼絲繩與鋼梁上的兩固定點(diǎn)A、B連接，兩鋼絲繩與豎直方向的夾角均第2頁(yè)/共24頁(yè)A.鋼絲繩越短，鋼絲繩的拉力F越小B.鋼絲繩越長(zhǎng)，鋼絲繩的拉力F越小C.α角越小，鋼絲繩越容易斷D.鋼絲繩拉力F的大小與繩長(zhǎng)和α角大小無(wú)關(guān)【答案】B【解析】【詳解】根據(jù)平衡條件有2Fcosα=mg鋼絲繩越短，α角越大，則F越大，即鋼絲繩的拉力越大，鋼絲繩越長(zhǎng)，α角越小，鋼絲繩的拉力F越小，鋼絲繩越不容易斷。故選B。3.放置在粗糙水平面上的物體，在如圖所示的水平推力作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，水平推力逐漸減小。在水平推力逐漸減小到0的過(guò)程中（物體仍在運(yùn)動(dòng)下列說(shuō)法正確的是()A.物體加速度逐漸減小，速度逐漸增大B.物體加速度先增大后減小，速度先增大后減小C物體加速度逐漸減小，速度先增大后減小.D.物體加速度先減小后增大，速度先增大后減小【答案】D【解析】第3頁(yè)/共24頁(yè)【詳解】根據(jù)題意可知，在0~t1時(shí)間內(nèi)，物體在推力作用下由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，此過(guò)程推力大于滑動(dòng)摩擦力，隨后推力減小，但開(kāi)始的推力仍然大于滑動(dòng)摩擦力，物體在推力作用下做加速度減小的變加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)推力大小等于滑動(dòng)摩擦力時(shí)，加速度為0，物體速度達(dá)到最大值，之后推力小于滑動(dòng)摩擦力，推力減小，加速度方向與速度方向相反，物體做加速度增大的變減速直線運(yùn)動(dòng)，即物體加速度先減小后增大，速度先增大后減小。故選D。4.如圖所示，將一斜面體固定在水平地面上，兩個(gè)小球P、Q分別從圖示位置以大小相同的速度水平拋出，兩個(gè)小球落到斜面上時(shí)，其速度方向均與斜面垂直。下列說(shuō)法正確的是()A.P、Q兩球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為3∶4B.P、Q兩球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為4∶3C.P、Q兩球在水平方向通過(guò)的距離之比為9∶16D.P、Q兩球在豎直方向下落的距離之比為9∶16【答案】C【解析】【詳解】AB．設(shè)兩球水平初速度為v，末速度與水平方向的夾角為θ,則vv即tanθ與t成正比，故故AB錯(cuò)誤；C．水平方向通過(guò)的距離為x=vt可知水平位移與時(shí)間成正比，故為故C正確；第4頁(yè)/共24頁(yè)D．豎直方向下落的距離為豎直方向下落的距離與時(shí)間的平方成正比，故為故選C。5.我國(guó)首個(gè)巡天空間望遠(yuǎn)鏡（CSST）定于2027年發(fā)射升空，它將與我國(guó)空間站在同一軌道獨(dú)立運(yùn)行，在需要時(shí)可以與空間站對(duì)接。已知巡天空間望遠(yuǎn)鏡預(yù)定軌道離地面高度約為400km，下列說(shuō)法正確的是()A.巡天空間望遠(yuǎn)鏡可以在原軌道加速追上空間站完成對(duì)接B.巡天空間望遠(yuǎn)鏡的線速度小于赤道上物體的線速度C.巡天空間望遠(yuǎn)鏡的加速度大于地球同步衛(wèi)星的加速度D.考慮到稀薄大氣的阻力，巡天空間望遠(yuǎn)鏡的線速度會(huì)越來(lái)越小【答案】C【解析】【詳解】A．巡天空間望遠(yuǎn)鏡若在原軌道加速會(huì)做離心運(yùn)動(dòng)，故不可能追上空間站完成對(duì)接，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)解得由于同步衛(wèi)星軌道半徑大于巡天空間望遠(yuǎn)鏡，所以又因?yàn)橥叫l(wèi)星與赤道上物體具有相同的角速度，同步衛(wèi)星軌道半徑大，則由可知>v赤道物體以上分析可知第5頁(yè)/共24頁(yè)故B錯(cuò)誤；因?yàn)橥叫l(wèi)星軌道半徑大于巡天空間望遠(yuǎn)鏡，故巡天空間望遠(yuǎn)鏡的加速度大于地球同步衛(wèi)星的加速度，故C正確；D．由考慮到稀薄大氣的阻力，巡天空間望遠(yuǎn)鏡軌道半徑減小，故線速度會(huì)越來(lái)越大，故D錯(cuò)誤。故選C。6.在離地面同一高度處有質(zhì)量相同的三個(gè)小球a、b、c，a球以速度v0豎直上拋，b球以速度v0豎直下拋，c球以速度v0水平拋出，不計(jì)空氣阻力。下列說(shuō)法正確的是()A.三個(gè)小球落地時(shí)動(dòng)量相同B.從拋出到落地，三個(gè)小球的動(dòng)能變化量相等C.從拋出到落地，三個(gè)小球的動(dòng)量變化量相同D.從拋出到落地，c球所受重力的沖量最大【答案】B【解析】【詳解】A．根據(jù)題意可得，三個(gè)小球著地時(shí)速度方向不同，根據(jù)動(dòng)量P=mv，三個(gè)小球落地時(shí)動(dòng)量大小相同，方向不同，故A錯(cuò)誤；B．從拋出到落地，三個(gè)小球的合力做功，即重力做功相同，根據(jù)動(dòng)能定理根據(jù)功能關(guān)系可知?jiǎng)幽茏兓肯嗟龋蔅正確；C．由三個(gè)小球a、b、c，a球以速度v0豎直上拋，b球以速度v0豎直下拋，c球以速度v0水平拋出，易得小球在到空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間關(guān)系由動(dòng)量定理I=△P=mgt第6頁(yè)/共24頁(yè)可知，由于三個(gè)小球空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間不同，故三個(gè)小球的動(dòng)量變化量不相同，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)I=Ft=mgt可知，由于a球運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)，故a球所受重力的沖量最大，故D錯(cuò)誤；故選B。7.如圖為曲柄連桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖，其功能是將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)汽車(chē)車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。曲軸可繞固定的O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，連桿兩端分別連接曲軸上的A點(diǎn)和活塞上的B點(diǎn)，已知轉(zhuǎn)速為2400r/min，OA=40cm，AB=1m。下列說(shuō)法正確的是()A.OA從豎直方向轉(zhuǎn)到水平方向的過(guò)程中，活塞的速度逐漸增大B.當(dāng)OA在豎直方向時(shí)，活塞的速度大小為32πm/sC.當(dāng)OA與AB垂直時(shí)，活塞的速度大小為32πm/sD.當(dāng)OA與AB共線時(shí)，活塞的速度大小為32πm/s【答案】B【解析】【詳解】A．根據(jù)題意，活塞可沿水平方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所以，OA從豎直方向轉(zhuǎn)到水平方向的過(guò)程中，活塞的速度先增大后減小，故A錯(cuò)誤；B．由公式v=2πrn可得，A點(diǎn)線速度為vA=32πm/s將A點(diǎn)和活塞的速度沿桿和垂直桿分解，如圖所示由幾何關(guān)系有可得vB=vA=32πm/s故B正確；第7頁(yè)/共24頁(yè)C．同理可知，A點(diǎn)的速度沿桿方向，活塞的速度分解如圖所以vBcosθ=vA由幾何關(guān)系得可得故C錯(cuò)誤；D．同理可知，A點(diǎn)在沿桿方向的分速度是0，所以活塞的速度為0，故D錯(cuò)誤。故選B。8.如圖所示，一輕彈簧原長(zhǎng)為2L，其一端固定在傾角為37°的斜面底端A點(diǎn)，另一端位于斜面上B點(diǎn)，彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)。質(zhì)量為m的物塊P從C點(diǎn)由靜止釋放，最低到達(dá)E點(diǎn)（未畫(huà)出隨后物塊P被彈回，最高到達(dá)F點(diǎn)。已知AF=4L，AC=7L，物塊P與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。在此過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()A.物塊與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B.物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的速度最大C.彈簧的最大壓縮量為1.5L第8頁(yè)/共24頁(yè)D.彈簧獲得的最大彈性勢(shì)能為mgL【答案】D【解析】【詳解】A．對(duì)于物塊與彈簧組成的系統(tǒng)，由于滑動(dòng)摩擦力對(duì)物體做負(fù)功，所以系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤；B．物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律物塊繼續(xù)加速下滑，知道加速度為零時(shí)速度最大，故物塊運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)速度不是最大，故B錯(cuò)誤；CD．設(shè)彈簧的最大壓縮量為xm，此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為Ep，根據(jù)能量守恒定律可得，在下滑過(guò)程，有m上滑過(guò)程，有m聯(lián)立，解得xm=L，Ep=2.4mgL故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。9.如圖所示，實(shí)線和虛線分別表示振幅和頻率均相同的兩列簡(jiǎn)諧波的波峰和波谷，兩列波的振幅為10cm，波速為0.5m/s，波長(zhǎng)為1m，C點(diǎn)是BD連線的中點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是()A.C點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，其振幅為20cmB.P、Q兩處的質(zhì)點(diǎn)始終處于平衡位置C.隨著時(shí)間的推移，B處的質(zhì)點(diǎn)將向A處移動(dòng)第9頁(yè)/共24頁(yè)D.從圖示時(shí)刻起經(jīng)過(guò)1s，D點(diǎn)通過(guò)的路程為20cm【答案】AB【解析】【詳解】A．B、D連線的中點(diǎn)C點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)的點(diǎn)，其振幅為A,=2A=20cm故A正確；B．P、Q兩處的質(zhì)點(diǎn)處于波峰和波谷的相遇點(diǎn)，兩列波在這兩處的位移始終相反，合位移為0，故B正確；C．質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移，故C錯(cuò)誤；D．波的周期為從圖示時(shí)刻起經(jīng)過(guò)1s，D點(diǎn)通過(guò)的路程為s=2A,=40cm故選AB。10.如圖所示，水平桌面上固定一個(gè)半圓軌道，O點(diǎn)為半圓軌道的圓心，一根輕繩跨過(guò)半圓軌道的A點(diǎn)（O、A等高輕繩一端系在豎直桿上的B點(diǎn)，另一端連接小球P?，F(xiàn)將質(zhì)量為m的小球Q用輕質(zhì)掛鉤掛在輕繩上的AB之間，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知α=30°,β=45°,不計(jì)一切摩擦，下列說(shuō)法正確的是() A.小球P的質(zhì)量為m B.靜止時(shí)半圓軌道對(duì)小球P的支持力為mgC.剪斷輕繩瞬間，小球P的加速度大小為gD.將輕繩的B端向上緩慢移動(dòng)一小段距離時(shí)，小球P在半圓軌道的位置不變【答案】BD【解析】第10頁(yè)/共24頁(yè)【詳解】AB．分別對(duì)兩個(gè)小球受力分析，如圖所示根據(jù)幾何關(guān)系知△OAP為等邊三角形，因?yàn)槭腔罱Y(jié)，所以輕繩的張力大小都相等，設(shè)為T(mén)，對(duì)P由平衡條件得Nsinα=TsinαNcosα+Tcosα=mPg對(duì)Q由平衡條件得2Tcosβ=mg聯(lián)立解得半圓弧軌道對(duì)小球P的支持力為小球P的質(zhì)量故A錯(cuò)誤，B正確；C．剪斷輕繩瞬間，拉力突變?yōu)榱悖∏騊只受重力和支持力，此時(shí)合力為重力沿切線方向的分力，為mgsin30o，所以加速度大小為故C錯(cuò)誤；D．將繩的B端向上緩慢移動(dòng)一小段距離時(shí)，對(duì)Q球分析知，AQB變成了晾衣架問(wèn)題，繩長(zhǎng)不會(huì)變化，A第11頁(yè)/共24頁(yè)到右邊板的距離不變，因此角度β不會(huì)發(fā)生變化，即繩子的張力也不會(huì)變化，P球沒(méi)有發(fā)生位移，小球P在半圓軌道的位置不變，故D正確。故選BD。11.位于坐標(biāo)原點(diǎn)的波源產(chǎn)生一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，圖甲為t=0時(shí)完整的波形圖，圖乙為x軸上某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像。已知介質(zhì)中a、b兩質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別為4m、10m，則下列說(shuō)法正確的是()A.圖乙可能為質(zhì)點(diǎn)b的振動(dòng)圖像B.該波的傳播速度為3m/s，t=0時(shí)波源已振動(dòng)了sC.t=0時(shí)，波源的位移大小為2cmD.從t=0時(shí)刻開(kāi)始算起，當(dāng)質(zhì)點(diǎn)b第二次到達(dá)波峰，波源通過(guò)的路程為(26+2·i3)cm【答案】BCD【解析】【詳解】A．題目描述簡(jiǎn)諧橫波向x軸正方向傳播，根據(jù)同側(cè)法判斷可知，t=0時(shí)刻位于b點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)在向下振動(dòng)，乙圖描述振動(dòng)圖像t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng)，A錯(cuò)誤；B．由甲圖可知，t=0波向x軸正方向傳播的距離為所以λ=12m由乙圖可知振動(dòng)周期所以波速波源已振動(dòng)時(shí)間第12頁(yè)/共24頁(yè)B正確；C．設(shè)t=0時(shí)刻波動(dòng)圖像方程為根據(jù)圖像性質(zhì)可知?jiǎng)t波動(dòng)圖像方程為當(dāng)x=0時(shí)C正確；D．根據(jù)題目分析可知，t=0時(shí)刻b點(diǎn)經(jīng)過(guò)平衡位置且向下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間第二次到達(dá)波峰位置。所以波源振動(dòng)時(shí)間也為T(mén)。t=0時(shí)刻波源點(diǎn)經(jīng)過(guò)y=2位置且向下運(yùn)動(dòng)，再過(guò)時(shí)間位于y=2cm位置。根據(jù)一個(gè)完整周期質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)路程為4A，半個(gè)周期質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)路程為2A的性質(zhì)，時(shí)間可拆分為對(duì)應(yīng)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)路程為cmD正確。故選BCD。12.如圖所示，一自然長(zhǎng)度為L(zhǎng)的彈性輕繩，其彈力與伸長(zhǎng)量成正比，輕繩左端固定在A點(diǎn)，右端跨過(guò)光滑定滑輪連接一質(zhì)量為m的小球，小球套在豎直固定的粗糙桿上，ABC在同一水平線上，小球從C點(diǎn)由靜止釋放，到達(dá)D點(diǎn)時(shí)速度恰好為零。已知A、B間的距離為L(zhǎng)，C、D間的距離為3L，小球與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，小球在C點(diǎn)時(shí)彈性繩的拉力為大小mg，彈性繩始終處在彈性限度內(nèi)，重力加速度為g。下列第13頁(yè)/共24頁(yè)說(shuō)法正確的是()A.下滑過(guò)程中，小球受到的摩擦力始終不變B.小球從C到D下滑過(guò)程中克服輕繩彈力做功為2.5mgLD.若把小球的質(zhì)量變?yōu)?m，則小球從C點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，到達(dá)D點(diǎn)時(shí)速度大小為·【答案】AD【解析】【詳解】A．當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到某點(diǎn)P點(diǎn)，彈性繩的伸長(zhǎng)量是xBP，小球受到如圖所示的四個(gè)力作用其中FT=kxBP將FT正交分解，則FT的水平分量為FN=FTsinθ=kxBPsinθ=kxBC=mg摩擦力為故A正確；B．根據(jù)動(dòng)能定理有mg×3L-mg×3L-W彈=0解得第14頁(yè)/共24頁(yè)故B錯(cuò)誤；C．若小球恰能從D點(diǎn)回到C點(diǎn)，應(yīng)用動(dòng)能定理得-mg×3L-mgL+W彈=0-mv2聯(lián)立求解得故C錯(cuò)誤；D．若只把小球質(zhì)量變?yōu)?m，小球從C點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，到達(dá)D點(diǎn)時(shí)根據(jù)動(dòng)能定理有解得小球到達(dá)D點(diǎn)時(shí)的速度大小故選AD。13.阿特伍德機(jī)是由英國(guó)物理學(xué)家阿特伍德創(chuàng)制的用于測(cè)量加速度及驗(yàn)證運(yùn)動(dòng)定律的實(shí)驗(yàn)裝置。某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)該裝置加以改進(jìn)后用來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律如圖甲所示。實(shí)驗(yàn)步驟如下：①將質(zhì)量均為m的A、B物體（A含擋光片，B含掛鉤）用輕繩連接后，跨放在定滑輪上，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，測(cè)量出擋光片中心到光電門(mén)中心的豎直距離H；②在B的下端掛上質(zhì)量為m0的物塊C，讓系統(tǒng)從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，光電門(mén)記錄擋光片擋光的時(shí)間為Δt。（1）利用游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光片的寬度d，如圖乙所示，讀數(shù)d=______mm；（2）如果系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則關(guān)系式______成立（用題中所給物理量表示（3）如果系統(tǒng)機(jī)械能守恒，此過(guò)程中A勻加速上升，繩子對(duì)A的拉力F=（用m、m0、g表第15頁(yè)/共24頁(yè)02m+m0【解析】【小問(wèn)1詳解】由圖可知，游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為【小問(wèn)2詳解】重物A經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度系統(tǒng)動(dòng)能增加量系統(tǒng)重力勢(shì)能的減小量為m0gH，系統(tǒng)機(jī)械能守恒應(yīng)滿足的關(guān)系式為【小問(wèn)3詳解】A、B、C整體，根據(jù)牛頓第二定律m0g=解得對(duì)A，根據(jù)牛頓第二定律F-mg=ma解得14.利用如圖甲所示的裝置探究動(dòng)量守恒定律，圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的投影。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓小第16頁(yè)/共24頁(yè)球m1從斜軌上由靜止釋放，小球釋放后落在平鋪在地面的復(fù)寫(xiě)紙上，通過(guò)復(fù)寫(xiě)紙會(huì)在白紙上留下印跡，多次實(shí)驗(yàn)后，白紙上留下了7個(gè)印跡，用畫(huà)圓法確定小球的落于軌道末端，再將入射小球m1從斜軌上由靜止釋放，與小球m2相撞，并多次重復(fù)，分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、N，測(cè)量平拋射程-M?；卮鹨韵聠?wèn)題：（1）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)條件的敘述，下列說(shuō)法正確的是 A.同一組實(shí)驗(yàn)中，入射小球必須從同一位置由靜止釋放B.入射小球的質(zhì)量必須大于被碰小球的質(zhì)量C.斜槽部分必須光滑D.軌道末端必須水平（2）如圖乙所示，用畫(huà)圓法確定落點(diǎn)位置，三個(gè)圓中最合理的是______（填字母代號(hào)（3）碰撞恢復(fù)系數(shù)的定義式為，其中v10和v20分別是碰撞前兩小球的速度，v1和v2分別是碰撞后兩小球的速度，該實(shí)驗(yàn)中碰撞恢復(fù)系數(shù)e=（用題干中的字母表示）。若測(cè)得e=，可以判定小球的碰撞為彈性碰撞。【答案】（1）ABD（2）C②.1【解析】【小問(wèn)1詳解】ACD．只要從同一高度由靜止釋放，兩次摩擦力做的負(fù)功相同，小球到達(dá)軌道末端的速度相同，所以軌道不需要光滑，但軌道末端必須水平，以保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，故AD正確，C錯(cuò)誤；B．為了避免入射小球反彈，要保證入射球質(zhì)量大于被碰小球的質(zhì)量，且兩者半徑相等，發(fā)生對(duì)心正碰，故B正確。故選ABD。第17頁(yè)/共24頁(yè)【小問(wèn)2詳解】用半徑盡可能小的圓把盡可能多的落點(diǎn)圈起來(lái)，這個(gè)圓的圓心可視為小球的平均落點(diǎn)。故選C?！拘?wèn)3詳解】[1]由題意可知，小球做平拋運(yùn)動(dòng)，下落的時(shí)間都相同，設(shè)為t，則恢復(fù)系數(shù)為[2]若碰撞為彈性碰撞，則碰撞前后，動(dòng)量守恒動(dòng)能守恒解得則，此時(shí)恢復(fù)系數(shù)為15.在剛剛結(jié)束的第33屆巴黎奧運(yùn)會(huì)上，中國(guó)運(yùn)動(dòng)員鄭欽文勇奪網(wǎng)球女單冠軍，成為中國(guó)首位奧運(yùn)網(wǎng)球單打冠軍。如圖是網(wǎng)球比賽場(chǎng)地的俯視圖，單打區(qū)域長(zhǎng)為24m，寬為8.2m，發(fā)球線到網(wǎng)的距離x=6.4m，網(wǎng)的高度H=1m。某球員在發(fā)球線的中點(diǎn)正上方h=0.8m處，將球沿著中線所在的豎直面斜向上擊出，球在飛行過(guò)程中恰好水平穿過(guò)網(wǎng)的上邊緣。已知網(wǎng)球質(zhì)量m=0.06kg，重力加速度g=10m/s2，網(wǎng)球可看作質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力。（1）求人對(duì)網(wǎng)球做的功W；第18頁(yè)/共24頁(yè)（2）通過(guò)計(jì)算說(shuō)明網(wǎng)球會(huì)不會(huì)出底線。（2）會(huì)出線【解析】【小問(wèn)1詳解】因網(wǎng)球恰好水平穿過(guò)網(wǎng)的上邊緣，可知逆過(guò)程可看做是平拋運(yùn)動(dòng)，則由x=v0t可得v0=32m/s則人對(duì)網(wǎng)球做的功【小問(wèn)2詳解】球從球網(wǎng)邊緣水平拋出時(shí)x=v0t解得網(wǎng)球會(huì)出底線。16.強(qiáng)夯機(jī)是一種在建筑工程中對(duì)松土進(jìn)行壓實(shí)處理的機(jī)器，這種施工方法利用夯錘從高處自由落下，通過(guò)強(qiáng)大的夯擊能和沖擊波作用來(lái)夯實(shí)土層，從而提高地基的承載力和壓縮模量，使土壤更加密實(shí)。如圖是某品牌強(qiáng)夯機(jī)，若強(qiáng)夯機(jī)以恒定的輸出功率將夯錘由靜止開(kāi)始提起，5s后達(dá)到最大速度，然后夯錘以最大速度勻速上升20s時(shí)脫鉤器松開(kāi)。已知夯錘進(jìn)入泥土后所受阻力f與打入泥土深度d成正比，比例系數(shù)k=7.25×105N/m，強(qiáng)夯機(jī)的輸出功率P=200kW，夯錘質(zhì)量m=20t，重力加速度g=10m/s2。求：第19頁(yè)/共24頁(yè)（1）夯錘向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度v；（2）夯錘離開(kāi)地面的最大高度h；（3）夯錘夯入地面的深度d。（2）25m（3）4m【解析】【小問(wèn)1詳解】強(qiáng)夯機(jī)的輸出功率P=200kW=2×105W，夯錘質(zhì)量m=20t=2×104kg。當(dāng)拉力和重力相等時(shí)速度最大，則有P=mgvm解得vm=1m/s【小問(wèn)2詳解】設(shè)加速上升過(guò)程中上升的高度為h1，則有將t1=5s代入解得h1=4.95m勻速上升的位移為h2=vmt2=1×20m=20m勻減速上升的位移為2解得h3=0.05m所以夯錘離開(kāi)地面的最大高度h=h1+h2+h3=25m第20頁(yè)/共24頁(yè)【小問(wèn)3詳解】從開(kāi)始下落到打入地面后速度為零過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理可得解得d=4m17.如圖甲所示，物塊靜置于水平臺(tái)面上，現(xiàn)施加水平向右的推力F，F(xiàn)隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示。物塊在t=4s時(shí)離開(kāi)平臺(tái)，同時(shí)撤去F，物塊恰好由P點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入豎直光滑圓軌道。已知物塊質(zhì)量重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，不計(jì)空氣阻力。求：（1）物塊離開(kāi)平臺(tái)時(shí)的速度大?。唬?）平臺(tái)距地面的高度h；（3）物塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中距離地面的最大高度H。（2）0.575m（3）1.215m【解析】【小問(wèn)1詳解】根據(jù)動(dòng)量定理有IFμmgt=mv其中解得【小問(wèn)2詳解】第21頁(yè)/共24頁(yè)物塊恰好由P點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入豎直光滑圓軌道，根據(jù)速度的分解有根據(jù)豎直方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律有vy2=2gh,解得平臺(tái)距地面的高度為h=h,+RRcos37o=0.575m【小問(wèn)3詳解】P點(diǎn)的速度為設(shè)物塊能運(yùn)動(dòng)到距離O點(diǎn)H,處，則根據(jù)幾何關(guān)系有根據(jù)牛頓第二定律有解得物塊不能到達(dá)最高點(diǎn)，脫離軌道后物塊做斜拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向有(v,sinθ)2=2gH,,解得H,,=0.09m物塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中距離地面的最大高度為H=H,+R+H,,=1.215m18.如圖所示，一可自由移動(dòng)的光滑圓弧軌道M靜置于光滑水平地面上，圓弧軌道底端水平，其右側(cè)不遠(yuǎn)第22頁(yè)/共24頁(yè)處有一順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的水平傳送帶，長(zhǎng)度LB