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浙江省杭州市西湖区杭高贡院+钱江2024-2025学年高一上学期期末考物理试卷
一、选择题Ⅰ（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1．（2025高一上·西湖期末）下列仪器测量的物理量是矢量的是（　　）
A． B．
C． D．
2．（2025高一上·西湖期末）汽车仪表盘以及公路上的标志牌如图甲、乙、丙所示，则下列说法正确的是（　　）
A．表盘甲转速值为1000，其单位为m/s
B．表盘乙显示了汽车的瞬时速率
C．限速牌中“55km/h”表示的是平均速度大小
D．路牌中“2.5km“表示的是位移
3．（2025高一上·西湖期末）如图所示是足球比赛中的场景，下列说法正确的是（　　）
A．踢出“香蕉球”时，足球在空中做匀变速曲线运动
B．在研究如何才能踢出香蕉球时，不能把足球看作质点
C．足球在空中加速运动时，其惯性逐渐增大
D．放气压瘪后的足球，其重心一定位于足球本身上
4．（2025高一上·西湖期末）全红婵在巴黎奥运十米跳台跳水比赛中以“水花消失术”的惊艳表现夺得金牌。某次跳水，她在跳台上倒立静止，然后下落，前5m完成技术动作，随后5m完成姿态调整。假设整个下落过程近似为自由落体运动，则她用于姿态调整的时间约为（　　）
A．1.4s B．1.0s C．0.4s D．0.2s
5．（2025高一上·西湖期末）某同学制作了一个“竖直加速度测量仪”。如图所示，弹簧上端固定，在弹簧旁沿弹簧长度方向固定一直尺。不挂钢球时，弹簧下端指针位于直尺20cm刻度处；下端悬挂钢球，静止时指针位于直尺40cm刻度处。将直尺不同刻度对应的加速度标在直尺上，此装置可直接测量竖直方向运动的加速度。取竖直向上为正方向，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　）
A．30cm刻度对应的加速度为-0.5g
B．指针指在40cm刻度时，测量仪的速度一定为0
C．50cm刻度对应的加速度方向向下
D．各刻度对应加速度的值是不均匀的
6．（2025高一上·西湖期末）如图为足球在空中运动依次经过a、b、c三点的轨迹示意图，其中a、c点等高，b点为最高点，则足球（　　）
A．在b点时仅受重力作用
B．在b点的速度为0
C．从a→b和b→c的时间之比等于12∶5
D．在a点的加速度大于c点的加速度
7．（2025高一上·西湖期末）杭州市区高中学生阳光体育运动会集体项目“旋风跑”如图所示，假设6人一组共同抬着竹竿协作配合，以最快速度向标志杆跑，到标志杆前，以标志杆为圆心，在水平面内转一圈，继续向下一个标志杆绕圈，分别绕完3个标志杆后，进入到对面接力区域，将竹竿交给下一组参赛选手，直到全队完成比赛。在匀速绕圈过程中（　　）
A．6位同学的线速度相等 B．6位同学的角速度相等
C．最外侧同学的向心加速度最小 D．最内侧同学的向心力一定最小
8．（2025高一上·西湖期末）天宫课堂中，航天员在天宫核心舱内展示了水油分离实验，如甲、乙图所示。用手握住绳子一端O，绳子另一端系住瓶口，让小瓶在瓶口朝内瓶底朝外的状态下做竖直平面内的匀速圆周运动，实现水油在瓶中分层的效果。下列说法正确的是（　　）
A．瓶子速度小于某一值就不能做完整的圆周运动
B．水油分离后密度较小的油集中于小瓶的底部
C．做圆周运动时瓶子的速度不变
D．若细绳突然断裂小瓶将相对空间站做匀速直线运动
9．（2025高一上·西湖期末）内径相同的排污管甲、乙正在向外满口排出大量污水，两污水恰落到水面的同一位置。已知两管道均水平设置，管口在同一竖直面上，测得离水面高度分别为4h、h。不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　）
A．甲、乙污水从管口到水面的时间之比为4：1
B．甲、乙管口的出水速度之比为1：
C．甲、乙污水入水面时的速度大小可能相等
D．若水面降低，从两管同时抛出的水在空中的时间之差不变
10．（2025高一上·西湖期末）如图所示，质量为M的人站在放在地上质量为m的底座（含滑轮）上，一轻绳一端固定在天花板上，另一端绕过滑轮被拽于手中，若向上拽的恒力为F，已知重力加速度g，下列说法正确的是（　　）
A．人对底座的压力为Mg+2F
B．当F=0.5(M+m)g时，底座刚好脱离地面
C．当F=1.1(M+m)g时，底座以0.1g向上作加速
D．因为向上拽的力通过脚压给底座，所以无论怎么拽也无法使底座上升
二、选择题II（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
11．（2025高一上·西湖期末）如图所示为高中生小杭在荡秋千的场景。已知秋千的两根绳子长均为10m，小杭的质量约为50kg。绳和秋千踏板的质量可忽略不计，若小杭分别用站姿和蹲姿荡到秋千支架的最低点时，其重心的速度大小均为8m/s，则下列说法正确的是（　　）
A．两种姿势荡到的正下方时绳子的拉力一样大
B．站姿荡到的最低点时绳子的拉力比蹲姿时更大
C．站姿荡到的最低点时，每根绳子平均承受的拉力约为430N
D．两种姿势荡到最高点时，每根绳子平均承受的拉力均为250N
12．（2025高一上·西湖期末）如图所示，两个质量均为m的金属小球拴在轻质橡皮绳的两端，橡皮绳的中点固定在质量也为m的塑料杯底部的正中间，小球放在塑料杯口边上。现让塑料杯从一定高度自由下落，不计一切阻力，已知重力加速度g，则释放的瞬间（　　）
A．小球的加速度等于0
B．小球和塑料杯的加速度均为g
C．塑料杯的加速度为3g
D．两橡皮绳对塑料杯的作用力大小等于2mg
13．（2025高一上·西湖期末）如图所示，倾角为45°的斜面末端与水平地面相连，在斜面AB上距水平面BC高h=5.0m的P处将小球以不同大小的初速度水平抛出，第一次初速度为v=2m/s，若小球着陆斜面或者地面时不反弹，不计空气阻力，小球可看成质点。则下列说法正确的是（　　）
A．第一次小球在空中的运动时间为1s
B．若初速度为2v，小球着陆时的速度方向与第一次相同
C．若初速度为2v，小球着陆时的速度大小为2m/s
D．若初速度为3v，0.6s时小球距离斜面AB最远
三、实验题（I、II、III三题共14分）
14．（2025高一上·西湖期末）打点计时器是高中物理力学实验中重要的仪器，在各个力学实验中经常出现。如图所示是“探究小车速度随时间变化的规律”实验装置。
（1）下列关于打点计时器说法正确的是________；（单选）
A．打点计时器是一种测位移的工具
B．打点计时器的打点周期会随电压大小的微小波动而变化
C．可以用多节干电池给电磁式打点计时器供电
D．相较于电磁式打点计时器，电火花打点计时器与纸带间的阻力更小
（2）关于“探究小车速度随时间变化的规律”实验操作正确的是________；（单选）
A．在安装打点计时器的纸带时，应该把纸带置于复写纸（或墨粉纸盘）的下面
B．实验操作中应该先释放小车，再打开打点计时器开关
C．本实验平衡摩擦时必须把轨道的有滑轮一端抬高
D．为了减少实验误差，本实验必须满足小车的质量远小于槽码的质量
（3）某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”实验时，得到一张纸带（如下图），请你帮助该同学读出B点的测量值为　 　cm。若该同学认为小车是做匀加速直线运动，打点计时器工作频率为50Hz，AB与BC间还有4个点未画出，利用A、B、C的测量值可知小车的加速度大小为　 　m/s2。（计算结果保留2位有效数字）
（4）某同学在观看“太空授课”后，设想把教材中的力学实验器材搬到“天宫一号”上完成相应实验，下列教材中的实验在“天宫一号”中能顺利完成的是________；（单选）
A．探究小车速度随时间变化的规律
B．探究力的合成
C．探究加速度与力、质量的关系
15．（2025高一上·西湖期末）在曲线运动的研究中，几个小组分别进行实验：
（1）第一组用如图甲所示的向心力演示器探究向心力大小与质量、半径、角速度的关系。挡板A、B、C可以控制小球做圆周运动的半径，所连弹簧测力筒的标尺露出的格数可以显示向心力的大小。挡板A、C到各自转轴的距离均为挡板B到转轴距离的一半。塔轮结构如图乙所示，每侧三个转轮的半径从小到大分别为r、2r、3r，可分别用传动皮带连接塔轮的上、中或下层。探究向心力大小与物体质量的关系时，在挡板A处放铝球。挡板C处放钢球，传动皮带挂在塔轮的　 　（填“上”、“中”或“下”）层。
（2）第二组做如图丙所示用频闪相机研究小球的平抛运动，若用一张印有小方格（小方格的边长为L=2.5cm）的纸和频闪相机记录P小球的轨迹，小球在同一初速平抛运动途中的几个位置如图乙中的a、b、c、d所示，重力加速度g=10m/s2，则：频闪相机拍摄相邻两张照片的时间间隔是　 　s。P小球在b处的瞬时速度的大小为v=　 　m/s（计算结果保留3位有效数字）
（3）第三组做如图丁的探究平抛运动竖直分运动的特点，实验中用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动；同时B球被释放，自由下落。关于本实验，下列说法正确的是________。（多选）
A．两球的质量必须完全相同
B．两球应该选择密度比较大的球
C．应改变小锤击打的力度，进行多次实验
D．应改变小球距离地面的高度，进行多次实验
16．（2025高一上·西湖期末）某同学尝试用橡皮筋等器材探究两个互成角度力的合成规律，如图1所示，两条橡皮筋1和2（遵循胡克定律）且和三小段细线1、2和3相连，实验仪器还有若干小重物、刻度尺、三角板、白纸、钉子等。设计了如下实验操作：
a．先用刻度尺测量①________；
b．第一次先将细线1固定在A端，在细线3的绳套上挂上重物，橡皮筋1受力伸长（如图2）；
c．用刻度尺量出橡皮筋1的长度；
d．第二次将细线1和2分别固定在A、B端，在细线3的绳套上挂上同一重物（如图3）；
e．用刻度尺分别量出橡皮筋1、2的长度，并记录②________；
f．根据第二次的橡皮筋受力情况作平行四边形，比较平行四边形对角线的大小与第一次皮筋受力情况。
（1）为完成实验，实验仪器必需满足________；
A．三根细线长度要相同
B．橡皮筋1和2要规格相同（材质、粗细、长度）
C．重物质量尽量大
（2）补全实验操作步骤，①　 　，②　 　；
（3）关于本实验下列说法正确的是________。（单选）
A．本实验要用到量角器
B．本实验要用到测力计
C．结点O与O'不重合，二次实验效果不一样
D．要记录图3中橡皮筋结点O'的位置及过结点O'的竖直方向
17．（2025高一上·西湖期末）如图甲所示是平常擦黑板的情景，某同学用与竖直黑板平面成θ=37°斜向上的推力推黑板擦（截面图如图乙），当推力大小为F1=1.25N时，黑板擦未被推动且恰好不受摩擦力；当推力大小变为F2=1.5N时，黑板擦仍相对黑板静止。已知黑板擦与竖直黑板间的动摩擦因数为μ=0.5，力的方向始终不变，重力加速度g取10m/s2，已知黑板擦最大静摩擦等于滑动摩擦，，求：
（1）黑板擦的质量；
（2）当推力为F2时，黑板擦所受摩擦力的大小；
（3）要使黑板擦与黑板相对静止，推力的范围是多少？
18．（2025高一上·西湖期末）如图所示，一辆货车运载着质量均为10kg的圆柱形空油桶。在车厢底有四个油桶平整排列成一层，相互紧贴并被牢牢固定，上一层有一只油桶C，自由地摆放在桶A和B之间。开始时，桶C与汽车一同保持静止。不计油桶间的摩擦，已知重力加速度g取10m/s2
（1）当车静止时，求油桶B、C之间的弹力大小：
（2）当车匀速行驶时，假如后尾门松动导致油桶C下陷了一些，则判断油桶B、C之间的弹力大小较之前如何变化；（填“变大”、“不变”或“变小”）
（3）为保证行车安全（桶C不相对货车滚动），求货车刹车时的最大加速度；
（4）大雾天，货车以v1=72km/h的速度行驶时突然发现前方x0=46m处有路障，司机经过△t=0.3s反应后紧急刹车，货车刚好在路障前停住，求货车刹车时的加速度大小，并判断桶C是否相对车滚动。
19．（2025高一上·西湖期末）如图是小杭跟小高两位同学在超市玩“会爬坡的箱子”游戏，超市的一楼地面到二楼地面的高度差为h，“履带式”自动扶梯倾角为θ=37°以恒定速度运行，小杭在一楼地面将行李箱轻轻放上履带起点A，小高在二楼地面自动扶梯另一端C点接到行李箱，此过程的v-t图像如图所示，设行李箱可视为质点，其质量为，，求：
（1）行李箱从A点沿扶梯上楼时的加速度a的大小；
（2）一楼地面到二楼地面的高度差h；
（3）若小高接到行李箱后立即以某一初速度v1将其推回，要使小杭在A点能接到行李箱，则小高推下行李箱的速度v1至少要多大？
20．（2025高一上·西湖期末）如图所示，将一质量为0.2kg可视为质点的小球系于长为L=1m的细线上绕O点作竖直圆周运动，某时刻在最低点P点时细线断裂，小球从离水平地面3.2m高的P点水平向右击出，测得第一次落点A与P点的水平距离为2.4m。小球落地后反弹，反弹后离地的最大高度为1.8m，第一次落点A与第二次落点B之间的距离为2.4m。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2.求：
（1）小球从P点飞出时的速度大小；
（2）在P点断裂前瞬间，细线所受拉力大小；
（3）小球第二次与地面碰撞时的速度大小。
（4）若小球与地面碰撞时，碰撞前后水平、竖直分速度的比分别为一定值，则第5次碰撞时跟P点时的水平位移大小。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】矢量与标量；电流、电源的概念
【解析】【解答】矢量与标量的区别有两个：一是矢量有方向，标量没有方向；二矢量的运算遵守平行四边形定则，标量运算遵守代数法则。A．该测量仪器为打点计时器，主要记录运动的时间，而时间是标量，A错误；
B．弹簧测力计是测量力的工具，力是矢量，B正确；
C．电流表是测量电流的工具，电流是标量，C错误；
D．托盘天平是测量质量的工具，质量是标量，D错误。
故选B。
【分析】根据各器材测量的物理量结合各物理量的特性进行分析判断。
2．【答案】B
【知识点】位移与路程；速度与速率
【解析】【解答】对于物理中的基本概念要理解其本质不同，不能停在表面，如瞬时速度与平均速度的区别，路程与位移等。A．表盘甲转速值为1000，其单位为n/s，故A错误；
B．表盘乙显示了汽车的瞬时速率，故B正确；
C．限速牌中“55km/h”表示的是最大速度大小，即瞬时速度，故C错误；
D．路牌中“2.5km“表示的是路程，故D错误。
故选B。
【分析】根据平均速度与瞬时速度、路程与位移以及质点的概念进行判断即可。
3．【答案】B
【知识点】重力与重心；质点；惯性与质量；曲线运动的条件
【解析】【解答】A．足球受到阻力作用，阻力的大小和方向可能变化，合力为变力，加速度不恒定，所以足球在空中不是做匀变速曲线运动，故A错误；
B．在研究如何才能踢出香蕉球时，足球大小不能忽略，不能把足球看作质点，故B正确；
C．惯性只与物体的质量有关，与物体的运动状态无关，足球在空中加速运动时，其惯性不会变化，故C错误；
D．重心是物体所受重力的合力作用点，对于形状规则且质量分布均匀的物体，其重心位于物体的几何中心，但是，对于放气压瘪后的足球，其形状不再规则，且质量分布也可能不均匀，因此其重心不一定位于足球上，故D错误。
故选B。
【分析】匀变速运动，加速度保持不变，合力不变；根据物体看成质点的条件判断；根据质量是惯性的唯一量度分析判断；根据形状规则且质量分布均匀的物体，其重心位于物体的几何中心分析。
4．【答案】C
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】本题考查了自由落体运动，理解自由落体运动的特点，合理选取运动学公式是解决此类问题的关键。依题意，全红婵下落过程近似为自由落体运动，根据
可知下落10m所用时间为
下落5m所用时间为
则她用于姿态调整的时间约为
故选C。
【分析】根据位移—时间公式求解下落0m所用时间以及下落5m所用时间，二者相减即可。
5．【答案】A
【知识点】牛顿第二定律
【解析】【解答】在解决本题时，应注意将胡克定律同牛顿第二定律结合起来，同时知道形变量和原长的关系。
不挂钢球时，弹簧下端指针位于直尺20cm刻度处，则弹簧的原长l0 = 0.2m；下端悬挂钢球，静止时指针位于直尺40cm刻度处，则根据受力平衡有
可计算出
k =
A．在30cm刻度时，根据牛顿第二定律有k(l1- l0)- mg = ma（取竖直向上为正方向），代入数据有
a = - 0.5g，A正确；
B．静止时指针位于直尺40cm刻度处，所以指针指在40cm刻度时，测量仪的加速度一定为0，速度不一定为零，故B错误；
C．由分析可知，在50cm刻度时，有
k(l2- l0) - mg = ma
（取竖直向上为正方向）代入数据有a = 0.5g。方向向上，C错误；
D．设刻度对应值为x，结合分析可知
，x =
（取竖直向上为正方向）
经过计算有
a =(x > 0.2)或a =(x < 0.2)
根据以上分析，加速度a与刻度对应值为x成线性关系，则各刻度对应加速度的值是均匀的，D错误。
故选A。
【分析】利用牛顿第二定律以及胡克定律可求出不同位置的加速度以及形变与加速度的函数关系，根据关系式分析。
6．【答案】D
【知识点】曲线运动的条件；牛顿第二定律
【解析】【解答】分析清楚足球的运动过程与受力情况是解题的前提，根据不同方向的受力特点定性地分析出足球的运动情况。A．根据足球的运动轨迹可知，在b点时除了受重力作用外还受阻力作用，故A错误；
B．在b点的水平速度不为0，故B错误；
C．若水平方向做匀速运动，则从a→b和b→c的水平位移之比为12∶5，则时间之比等于12∶5，因运动中受阻力作用，则水平方向不是匀速运动，则从a→b和b→c的时间之比不等于12∶5，故C错误；
D．在a点时受向下的重力和斜向下的阻力，则加速度大于g；在c点受向下的重力和斜向上的阻力，则加速度小于g，则在a点的加速度大于c点的加速度，故D正确。
故选D。
【分析】根据足球的运动轨迹分析其受力情况，根据足球的运动过程分析其速度与运动时间的关系，根据足球的受力情况比较加速度大小关系。
7．【答案】B
【知识点】线速度、角速度和周期、转速；向心力；向心加速度
【解析】【解答】本题主要考查了圆周运动的相关应用，理解圆周运动的公式以及共轴转动角速度相等即可求解。AB.6位同学都是绕标志标做匀速圆周运动，角速度相等，转动半径不同，根据
所以每位同学的线速度不同，故A错误，B正确；
C．根据
可知最外侧的同学向心加速度最大，故C错误；
D．做匀速圆周运动的物体由合外力提供向心力，有
由于质量未知，半径不同，所以每位同学所受的合外力不一定相同，故D错误。
故选B。
【分析】根据传动模型的特点结合圆周运动公式完成分析；根据向心力的公式完成分析。
8．【答案】D
【知识点】匀速圆周运动；向心力；卫星问题
【解析】【解答】AC．瓶子受细绳拉力做匀速圆周运动，其速度大小不变，方向时刻改变，绕地球匀速圆周运动的空间站中为完全失重状态，重力不影响瓶子做圆周运动的向心力，瓶子速度小于某一值仍能做完整圆周运动。故AC错误；
B．由向心力表达式
可知v一定，r越小，F越大，密度大导致质量大的物质所需向心力越大，越容易发生离心现象而沉积瓶子底部，密度大的水将聚集在靠近瓶子底部的位置，故B错误；
D．航天员在某时刻松开细绳，瓶子处于完全失重状态，则在空间站中匀速直线运动，故D正确。
故选D。
【分析】绕地球匀速圆周运动的空间站中为完全失重状态，绳子拉力提供向心力，结合向心力公式分析。
9．【答案】C
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】本题主要考查了平抛运动的相关应用，解题的关键点是掌握平抛运动在不同方向上的运动特点，结合运动学公式即可完成分析。A．根据
可知，甲、乙污水从管口到水面的时间之比为2：1，故A错误；
B．根据水平方向
可知，甲、乙管口的出水速度之比为1：2，故B错误；
C．甲、乙污水入水面时的速度
甲的初速度小，时间长，所以入水面时的速度大小可能相等，故C正确；
D．从两管同时抛出的水在空中的时间之差
如果水面降低，并不恒定，故D错误。
故选C。
【分析】平抛运动是只在重力的作用下，水平抛出的物体做的运动，污水排出后做平抛运动，平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动，结合运动学公式求解。
10．【答案】C
【知识点】牛顿第三定律；牛顿运动定律的应用—连接体
【解析】【解答】本题考查了整体、隔离法的运用，关键要明确受力情况，熟练应用牛顿第二定律。A．无加速度时，对人受力分析可知，所受支持力
根据牛顿第三定律可知人对底座的压力大小为Mg+F，故A错误；
B．根据整体法可知，当底座刚好脱离地面，有F=(M+m)g，故B错误；
CD．当F=1.1(M+m)g时，根据牛顿第二定律可得
F-(M+m)g=(M+m)a
解得a=0.1g
即底座以0.1g向上作加速，故C正确；D错误。
故选C。
【分析】对人或者整体进行受力分析，根据牛顿第二定律分析。
11．【答案】B,C
【知识点】机械能守恒定律
【解析】【解答】解决该题的关键是秋千运动到最低点时，正确分析秋千和同学整体的受力情况，由牛顿运动定律求解。A．在最低点时
两种姿势重心到圆心的距离不同，绳子的拉力不同，故A错误；
B．站姿荡到的最低点时圆周运动半径更小，绳子的拉力比蹲姿时大，故B正确；
C．站姿荡到的最低点时，每根绳子平均承受的拉力约为
，
解得
故C正确；
D．在最低点动能相同，根据能量守恒可知，上升高度相同，运动半径不同，所以到最高点时，绳子与竖直方向夹角不同，则两次绳子拉力大小不同，故D错误。
故选BC。
【分析】当该同学荡到秋千支架的正下方时，由两绳拉力和重力的合力提供向心力，对该同学和秋千踏板整体，根据牛顿第二定律求解每根绳子平均承受的拉力。
12．【答案】A,C,D
【知识点】牛顿第二定律
【解析】【解答】本题是动力学中典型的问题：瞬时问题，往往先分析释放前弹簧的弹力，再分析释放瞬间物体的受力情况，再求解加速度，抓住释放瞬间弹力没有来得及变化分析。ABC．释放的瞬间，橡皮筋的形变还没有来得及变化，单根橡皮筋弹力等于小球的重力T=mg，则球的加速度等于0；对杯子分析
解得
故AC正确，B错误；
D．开始静止时橡皮筋对纸盒的作用力
释放的瞬间，橡皮筋的形变还没有来得及变化，橡皮筋对纸盒的作用力仍为2mg，故D正确；
故选ACD。
【分析】释放的瞬间，橡皮筋的形变还没有来得及变化，单根橡皮筋弹力等于小球的重力mg，小球受到橡皮筋弹力的作用，处于平衡状态；根据力的平衡条件分析结合牛顿第二定律解答。
13．【答案】B,D
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】本题主要是考查了平抛运动规律的应用，知道平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，能够根据平抛运动的规律结合运动学公式解答。A．若当小球落在斜面底端时，
解得v0=5m/s
则当第一次初速度为v=2m/s时，物体落在斜面上，
解得t=0.4s
选项A错误；
BC．若初速度为2v=4m/s<5m/s，可知小球仍落在斜面上，小球着陆时的速度方向与第一次相同，均满足
小球着陆时的速度大小为
选项B正确，C错误；
D．若初速度为3v=6m/s>5m/s，则小球落在水平面上，落地时间
当小球距离斜面AB最远时速度方向与斜面平行，此时小球的竖直速度
解得t=0.6s
选项D正确。
故选BD。
【分析】假设小球恰好能够落在水平地面上，根据平抛运动的规律求解落地时间和水平位移，再根据初速度大小进行分析。 小球距离斜面AB最远时速度方向与斜面平行， 小球距离斜面AB最远 。
14．【答案】（1）D
（2）A
（3）5.49；1.0
（4）B
【知识点】探究加速度与力、质量的关系；探究小车速度随时间变化的规律
【解析】【解答】本题主要考查了“探究小车速度随时间变化的规律”实验，根据实验原理掌握正确的实验操作，熟悉运动学公式的应用即可完成分析。
（1）A．打点计时器是一种测时间的工具，选项A错误；
B．打点计时器的打点周期不会随电压大小的微小波动而变化，选项B错误；
C．电磁式打点计时器使用低压交流电源供电，选项C错误；
D．相较于电磁式打点计时器，电火花打点计时器与纸带间的阻力更小，选项D正确。
故选D。
（2）A．在安装打点计时器的纸带时，应该把纸带置于复写纸（或墨粉纸盘）的下面，选项A正确；
B．实验操作中应该先打开打点计时器开关，再释放小车，选项B错误；
CD．本实验不需要平衡摩擦，也不需要满足小车的质量远小于槽码的质量，选项CD错误。
故选A。
（3）B点的测量值为5.50cm。
AB与BC间还有4个点未画出，则T=0.1s
小车的加速度大小为
（4）太空中的物体都处于完全失重状态，则不能完成实验“探究小车速度随时间变化的规律”和“探究加速度与力、质量的关系”实验；但可完成“探究力的合成”实验。
故选B。
【分析】（1）正确理解打点计时器的工作原理和工作特点；
（2）根据实验原理掌握正确的实验操作；
（3）根据运动学公式得出小车的速度，结合逐差法计算出加速度；
（4）失重状态下任何有关重力的实验都无法完成，结合选项即可完成分析。
（1）A．打点计时器是一种测时间的工具，选项A错误；
B．打点计时器的打点周期不会随电压大小的微小波动而变化，选项B错误；
C．电磁式打点计时器使用低压交流电源供电，选项C错误；
D．相较于电磁式打点计时器，电火花打点计时器与纸带间的阻力更小，选项D正确。
故选D。
（2）A．在安装打点计时器的纸带时，应该把纸带置于复写纸（或墨粉纸盘）的下面，选项A正确；
B．实验操作中应该先打开打点计时器开关，再释放小车，选项B错误；
CD．本实验不需要平衡摩擦，也不需要满足小车的质量远小于槽码的质量，选项CD错误。
故选A。
（3）B点的测量值为5.50cm。
AB与BC间还有4个点未画出，则T=0.1s
小车的加速度大小为
（4）太空中的物体都处于完全失重状态，则不能完成实验“探究小车速度随时间变化的规律”和“探究加速度与力、质量的关系”实验；但可完成“探究力的合成”实验。
故选B。
15．【答案】（1）中
（2）0.05；1.25
（3）B；C；D
【知识点】研究平抛物体的运动；向心力
【解析】【解答】在使用向心力演示器探究向心力大小与哪些因素有关的实验中，要注意向心力与多个物理量有关，故实验中应采取控制变量法来完成实验。
（1）探究向心力大小与物体质量的关系时，应保持角速度相同，皮带传动边缘线速度相等，根据可知，半径应相同，所以传动皮带挂在塔轮的中层。
（2）根据
可得频闪相机拍摄相邻两张照片的时间间隔是
水平速度
P小球在b处的竖直速度
在b处的瞬时速度的大小为
（3）A．探究平抛运动竖直分运动的特点，两球的质量不需要完全相同，故A错误；
B．两球应该选择密度比较大的球，以减小空气阻力，故B正确；
C．为了使结论更准确，应改变小锤击打的力度，改变小球飞出的速度，进行多次实验，故C正确；
D．为了使结论更准确，应改变小球距离地面的高度，改变小球的竖直位移，进行多次实验，故D正确。
故选BCD。
【分析】（1）应保持角速度相同，皮带传动边缘线速度相等，结合分析；
（2）根据相邻相等时间位移差为定值计算出相邻点间所用时间，再根据水平方向匀速运动计算水平初速度；
（3）根据实验原理和实验注意事项分析。
（1）探究向心力大小与物体质量的关系时，应保持角速度相同，皮带传动边缘线速度相等，根据可知，半径应相同，所以传动皮带挂在塔轮的中层。
（2）[1]根据
可得频闪相机拍摄相邻两张照片的时间间隔是
[2]水平速度
P小球在b处的竖直速度
在b处的瞬时速度的大小为
（3）A．探究平抛运动竖直分运动的特点，两球的质量不需要完全相同，故A错误；
B．两球应该选择密度比较大的球，以减小空气阻力，故B正确；
C．为了使结论更准确，应改变小锤击打的力度，改变小球飞出的速度，进行多次实验，故C正确；
D．为了使结论更准确，应改变小球距离地面的高度，改变小球的竖直位移，进行多次实验，故D正确。
故选BCD。
16．【答案】（1）B；C
（2）橡皮筋的原长；细线1、2的方向
（3）D
【知识点】验证力的平行四边形定则
【解析】【解答】本题考查了“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验，要明确实验原理，掌握实验的正确操作和注意事项。
（1）A．做实验时，细线的作用是确定拉力的方向，所以三根细线长度没有必要相同，故A错误；
B．该实验通过测量橡皮筋的长度和原长，得到橡皮筋的伸长量，研究拉力与伸长量的倍数来根据比例作力的图示。所以橡皮筋1和2要规格相同（材质、粗细、长度），故B正确；
C．由B选项分析可知，重物质量适量大些，可以减小实验误差，故C正确。
故选BC。
（2）a．先用刻度尺测量橡皮筋的原长。
e．用刻度尺分别量出橡皮筋1、2的长度，并记录细线1、2的方向，即两橡皮筋上拉力的方向。
（3）A．本实验通过细线来确定拉力方向，不会用到量角器，故A错误；
B．本实验通过测量橡皮筋的长度和原长，得到橡皮筋的伸长量，研究拉力与伸长量的倍数来根据比例作力的图示。没有用到测力计，故B错误；
C．实验中结点O与O'不重合，但二次实验所挂重物一样，效果一样，故C错误；
D．要记录图3中橡皮筋结点O'的位置及过结点O'的竖直方向，便于做合力与分力的图示，故D正确。
故选D。
【分析】（1）根据实验原理和实验注意事项分析；
（2）根据实验步骤分析；
（3）根据所挂重物判断是否效果相同，直接通过橡皮筋的长度反应弹力大小，结合便于作图分析。
（1）A．做实验时，细线的作用是确定拉力的方向，所以三根细线长度没有必要相同，故A错误；
B．该实验通过测量橡皮筋的长度和原长，得到橡皮筋的伸长量，研究拉力与伸长量的倍数来根据比例作力的图示。所以橡皮筋1和2要规格相同（材质、粗细、长度），故B正确；
C．由B选项分析可知，重物质量适量大些，可以减小实验误差，故C正确。
故选BC。
（2）a．[1]先用刻度尺测量橡皮筋的原长。
e．[2]用刻度尺分别量出橡皮筋1、2的长度，并记录细线1、2的方向，即两橡皮筋上拉力的方向。
（3）A．本实验通过细线来确定拉力方向，不会用到量角器，故A错误；
B．本实验通过测量橡皮筋的长度和原长，得到橡皮筋的伸长量，研究拉力与伸长量的倍数来根据比例作力的图示。没有用到测力计，故B错误；
C．实验中结点O与O'不重合，但二次实验所挂重物一样，效果一样，故C错误；
D．要记录图3中橡皮筋结点O'的位置及过结点O'的竖直方向，便于做合力与分力的图示，故D正确。
故选D。
17．【答案】（1）解：当推力为F1时，黑板擦恰好不受摩擦力，受力如下图
由共点力的平衡条件可知
解得黑板擦的质量为
（2）解：当推力为F2时，由于，黑板擦受到的摩擦力向下，受力如下图
由共点力的平衡条件可知
解得黑板擦所受摩擦力的大小为
（3）解：当摩擦力向上且为最大静摩擦时，推力最小。因为最大静摩擦等于滑动摩擦，根据共点力的平衡条件可知
解得
当摩擦力向下且为最大静摩擦时，推力最大。因为最大静摩擦等于滑动摩擦，根据共点力的平衡条件可知
解得
推力的范围为。
【知识点】共点力的平衡
【解析】【分析】（1）恰好不受摩擦力，即重力等于推力沿竖直方向分力；
（2）于，黑板擦受到的摩擦力向下，根据平衡条件列式求解；
（3）当摩擦力向上且为最大静摩擦时，推力最小，当摩擦力向下且为最大静摩擦时，推力最大，结合平衡条件列式求解。
（1）当推力为F1时，黑板擦恰好不受摩擦力，受力如下图
由共点力的平衡条件可知
解得黑板擦的质量为
（2）当推力为F2时，由于，黑板擦受到的摩擦力向下，受力如下图
由共点力的平衡条件可知
解得黑板擦所受摩擦力的大小为
（3）当摩擦力向上且为最大静摩擦时，推力最小。因为最大静摩擦等于滑动摩擦，根据共点力的平衡条件可知
解得
当摩擦力向下且为最大静摩擦时，推力最大。因为最大静摩擦等于滑动摩擦，根据共点力的平衡条件可知
解得
推力的范围为。
18．【答案】（1）解：对C受力分析，如图所示
由平衡条件得
油桶B和油桶C之间的弹力为
（2）解：后尾门松动导致油桶C下陷了一些，与竖直方向夹角变大，根据
可知，B、C之间的弹力变大。
（3）解：货车刹车时加速度最大时，B、C间弹力为零，此时
解得最大加速度
（4）解：在反应时间内，卡车运动的位移为
刹车距离为
解得
所以C不会相对车滚动。
【知识点】牛顿第二定律；牛顿运动定律的综合应用
【解析】【分析】（1）对C受力分析，根据平衡条件求解弹力大小；
（2）后尾门松动导致油桶C下陷了一些，与竖直方向夹角变大，结合平衡条件分析；
（3）货车刹车时加速度最大时，B、C间弹力为零，根据牛顿第二定律求解加速度；
（4）根据速度—位移公式求出刹车过程中的加速度，求得加速度与（3）中加速度比较即可。
（1）对C受力分析，如图所示
由平衡条件得
油桶B和油桶C之间的弹力为
（2）后尾门松动导致油桶C下陷了一些，与竖直方向夹角变大，根据
可知，B、C之间的弹力变大。
（3）货车刹车时加速度最大时，B、C间弹力为零，此时
解得最大加速度
（4）在反应时间内，卡车运动的位移为
刹车距离为
解得
所以C不会相对车滚动。
19．【答案】（1）解：图像斜率代表加速度，可知行李箱从A点沿扶梯上楼时的加速度
（2）解：图像面积代表位移，所以
一楼地面到二楼地面的高度差
（3）解：行李箱下滑的加速度为仍为
则
解得
【知识点】牛顿运动定律的应用—传送带模型
【解析】【分析】（1）图像斜率代表加速度，根据加速度定义式求解加速度；
（2）图像面积代表位移，结合图像求解高度差；
（3）求出行李箱下滑的加速度，根据速度—位移关系求解速度大小。
（1）（1）图像斜率代表加速度，可知行李箱从A点沿扶梯上楼时的加速度
（2）图像面积代表位移，所以
一楼地面到二楼地面的高度差
（3）行李箱下滑的加速度为仍为
则
解得
20．【答案】（1）解：设小球刚被击出时的速度大小为v0，小球被击出到第一次落地前瞬间，根据平抛运动的规律可得，
解得
（2）解：根据牛顿第二定律
在P点断裂前瞬间，细线所受拉力
（3）解：第一次弹起后过程，根据对称性可知，
解得在最高点速度
小球第二次与地面碰撞时的速度大小
（4）解：根据（3）分析可知，第一次碰后水平分速度
竖直分速度
第一次碰撞前水平分速度
竖直分速度
所以水平分速度比为，竖直分速度比为。所以每次碰后水平位移，，，
第5次碰撞时跟P点时的水平位移大小
【知识点】斜抛运动；生活中的圆周运动
【解析】【分析】（1）小球做平抛运动，结合平抛运动规律求解初速度大小；
（2）根据牛顿第二定律结合向心力公式求解拉力大小；
（3）第一次弹起后过程，根据对称性求解小球在最高点速度，根据速度的合成求解小球第二次与地面碰撞时的速度大小；
（4）根据平抛运动规律结合数学知识推导每次碰撞后位移表达式，从而求解总的水平位移。
（1）设小球刚被击出时的速度大小为v0，小球被击出到第一次落地前瞬间，根据平抛运动的规律可得，
解得
（2）根据牛顿第二定律
在P点断裂前瞬间，细线所受拉力
（3）第一次弹起后过程，根据对称性可知，
解得在最高点速度
小球第二次与地面碰撞时的速度大小
（4）根据（3）分析可知，第一次碰后水平分速度
竖直分速度
第一次碰撞前水平分速度
竖直分速度
所以水平分速度比为，竖直分速度比为。所以每次碰后水平位移，，，
第5次碰撞时跟P点时的水平位移大小
1 / 1浙江省杭州市西湖区杭高贡院+钱江2024-2025学年高一上学期期末考物理试卷
一、选择题Ⅰ（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1．（2025高一上·西湖期末）下列仪器测量的物理量是矢量的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】矢量与标量；电流、电源的概念
【解析】【解答】矢量与标量的区别有两个：一是矢量有方向，标量没有方向；二矢量的运算遵守平行四边形定则，标量运算遵守代数法则。A．该测量仪器为打点计时器，主要记录运动的时间，而时间是标量，A错误；
B．弹簧测力计是测量力的工具，力是矢量，B正确；
C．电流表是测量电流的工具，电流是标量，C错误；
D．托盘天平是测量质量的工具，质量是标量，D错误。
故选B。
【分析】根据各器材测量的物理量结合各物理量的特性进行分析判断。
2．（2025高一上·西湖期末）汽车仪表盘以及公路上的标志牌如图甲、乙、丙所示，则下列说法正确的是（　　）
A．表盘甲转速值为1000，其单位为m/s
B．表盘乙显示了汽车的瞬时速率
C．限速牌中“55km/h”表示的是平均速度大小
D．路牌中“2.5km“表示的是位移
【答案】B
【知识点】位移与路程；速度与速率
【解析】【解答】对于物理中的基本概念要理解其本质不同，不能停在表面，如瞬时速度与平均速度的区别，路程与位移等。A．表盘甲转速值为1000，其单位为n/s，故A错误；
B．表盘乙显示了汽车的瞬时速率，故B正确；
C．限速牌中“55km/h”表示的是最大速度大小，即瞬时速度，故C错误；
D．路牌中“2.5km“表示的是路程，故D错误。
故选B。
【分析】根据平均速度与瞬时速度、路程与位移以及质点的概念进行判断即可。
3．（2025高一上·西湖期末）如图所示是足球比赛中的场景，下列说法正确的是（　　）
A．踢出“香蕉球”时，足球在空中做匀变速曲线运动
B．在研究如何才能踢出香蕉球时，不能把足球看作质点
C．足球在空中加速运动时，其惯性逐渐增大
D．放气压瘪后的足球，其重心一定位于足球本身上
【答案】B
【知识点】重力与重心；质点；惯性与质量；曲线运动的条件
【解析】【解答】A．足球受到阻力作用，阻力的大小和方向可能变化，合力为变力，加速度不恒定，所以足球在空中不是做匀变速曲线运动，故A错误；
B．在研究如何才能踢出香蕉球时，足球大小不能忽略，不能把足球看作质点，故B正确；
C．惯性只与物体的质量有关，与物体的运动状态无关，足球在空中加速运动时，其惯性不会变化，故C错误；
D．重心是物体所受重力的合力作用点，对于形状规则且质量分布均匀的物体，其重心位于物体的几何中心，但是，对于放气压瘪后的足球，其形状不再规则，且质量分布也可能不均匀，因此其重心不一定位于足球上，故D错误。
故选B。
【分析】匀变速运动，加速度保持不变，合力不变；根据物体看成质点的条件判断；根据质量是惯性的唯一量度分析判断；根据形状规则且质量分布均匀的物体，其重心位于物体的几何中心分析。
4．（2025高一上·西湖期末）全红婵在巴黎奥运十米跳台跳水比赛中以“水花消失术”的惊艳表现夺得金牌。某次跳水，她在跳台上倒立静止，然后下落，前5m完成技术动作，随后5m完成姿态调整。假设整个下落过程近似为自由落体运动，则她用于姿态调整的时间约为（　　）
A．1.4s B．1.0s C．0.4s D．0.2s
【答案】C
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】本题考查了自由落体运动，理解自由落体运动的特点，合理选取运动学公式是解决此类问题的关键。依题意，全红婵下落过程近似为自由落体运动，根据
可知下落10m所用时间为
下落5m所用时间为
则她用于姿态调整的时间约为
故选C。
【分析】根据位移—时间公式求解下落0m所用时间以及下落5m所用时间，二者相减即可。
5．（2025高一上·西湖期末）某同学制作了一个“竖直加速度测量仪”。如图所示，弹簧上端固定，在弹簧旁沿弹簧长度方向固定一直尺。不挂钢球时，弹簧下端指针位于直尺20cm刻度处；下端悬挂钢球，静止时指针位于直尺40cm刻度处。将直尺不同刻度对应的加速度标在直尺上，此装置可直接测量竖直方向运动的加速度。取竖直向上为正方向，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　）
A．30cm刻度对应的加速度为-0.5g
B．指针指在40cm刻度时，测量仪的速度一定为0
C．50cm刻度对应的加速度方向向下
D．各刻度对应加速度的值是不均匀的
【答案】A
【知识点】牛顿第二定律
【解析】【解答】在解决本题时，应注意将胡克定律同牛顿第二定律结合起来，同时知道形变量和原长的关系。
不挂钢球时，弹簧下端指针位于直尺20cm刻度处，则弹簧的原长l0 = 0.2m；下端悬挂钢球，静止时指针位于直尺40cm刻度处，则根据受力平衡有
可计算出
k =
A．在30cm刻度时，根据牛顿第二定律有k(l1- l0)- mg = ma（取竖直向上为正方向），代入数据有
a = - 0.5g，A正确；
B．静止时指针位于直尺40cm刻度处，所以指针指在40cm刻度时，测量仪的加速度一定为0，速度不一定为零，故B错误；
C．由分析可知，在50cm刻度时，有
k(l2- l0) - mg = ma
（取竖直向上为正方向）代入数据有a = 0.5g。方向向上，C错误；
D．设刻度对应值为x，结合分析可知
，x =
（取竖直向上为正方向）
经过计算有
a =(x > 0.2)或a =(x < 0.2)
根据以上分析，加速度a与刻度对应值为x成线性关系，则各刻度对应加速度的值是均匀的，D错误。
故选A。
【分析】利用牛顿第二定律以及胡克定律可求出不同位置的加速度以及形变与加速度的函数关系，根据关系式分析。
6．（2025高一上·西湖期末）如图为足球在空中运动依次经过a、b、c三点的轨迹示意图，其中a、c点等高，b点为最高点，则足球（　　）
A．在b点时仅受重力作用
B．在b点的速度为0
C．从a→b和b→c的时间之比等于12∶5
D．在a点的加速度大于c点的加速度
【答案】D
【知识点】曲线运动的条件；牛顿第二定律
【解析】【解答】分析清楚足球的运动过程与受力情况是解题的前提，根据不同方向的受力特点定性地分析出足球的运动情况。A．根据足球的运动轨迹可知，在b点时除了受重力作用外还受阻力作用，故A错误；
B．在b点的水平速度不为0，故B错误；
C．若水平方向做匀速运动，则从a→b和b→c的水平位移之比为12∶5，则时间之比等于12∶5，因运动中受阻力作用，则水平方向不是匀速运动，则从a→b和b→c的时间之比不等于12∶5，故C错误；
D．在a点时受向下的重力和斜向下的阻力，则加速度大于g；在c点受向下的重力和斜向上的阻力，则加速度小于g，则在a点的加速度大于c点的加速度，故D正确。
故选D。
【分析】根据足球的运动轨迹分析其受力情况，根据足球的运动过程分析其速度与运动时间的关系，根据足球的受力情况比较加速度大小关系。
7．（2025高一上·西湖期末）杭州市区高中学生阳光体育运动会集体项目“旋风跑”如图所示，假设6人一组共同抬着竹竿协作配合，以最快速度向标志杆跑，到标志杆前，以标志杆为圆心，在水平面内转一圈，继续向下一个标志杆绕圈，分别绕完3个标志杆后，进入到对面接力区域，将竹竿交给下一组参赛选手，直到全队完成比赛。在匀速绕圈过程中（　　）
A．6位同学的线速度相等 B．6位同学的角速度相等
C．最外侧同学的向心加速度最小 D．最内侧同学的向心力一定最小
【答案】B
【知识点】线速度、角速度和周期、转速；向心力；向心加速度
【解析】【解答】本题主要考查了圆周运动的相关应用，理解圆周运动的公式以及共轴转动角速度相等即可求解。AB.6位同学都是绕标志标做匀速圆周运动，角速度相等，转动半径不同，根据
所以每位同学的线速度不同，故A错误，B正确；
C．根据
可知最外侧的同学向心加速度最大，故C错误；
D．做匀速圆周运动的物体由合外力提供向心力，有
由于质量未知，半径不同，所以每位同学所受的合外力不一定相同，故D错误。
故选B。
【分析】根据传动模型的特点结合圆周运动公式完成分析；根据向心力的公式完成分析。
8．（2025高一上·西湖期末）天宫课堂中，航天员在天宫核心舱内展示了水油分离实验，如甲、乙图所示。用手握住绳子一端O，绳子另一端系住瓶口，让小瓶在瓶口朝内瓶底朝外的状态下做竖直平面内的匀速圆周运动，实现水油在瓶中分层的效果。下列说法正确的是（　　）
A．瓶子速度小于某一值就不能做完整的圆周运动
B．水油分离后密度较小的油集中于小瓶的底部
C．做圆周运动时瓶子的速度不变
D．若细绳突然断裂小瓶将相对空间站做匀速直线运动
【答案】D
【知识点】匀速圆周运动；向心力；卫星问题
【解析】【解答】AC．瓶子受细绳拉力做匀速圆周运动，其速度大小不变，方向时刻改变，绕地球匀速圆周运动的空间站中为完全失重状态，重力不影响瓶子做圆周运动的向心力，瓶子速度小于某一值仍能做完整圆周运动。故AC错误；
B．由向心力表达式
可知v一定，r越小，F越大，密度大导致质量大的物质所需向心力越大，越容易发生离心现象而沉积瓶子底部，密度大的水将聚集在靠近瓶子底部的位置，故B错误；
D．航天员在某时刻松开细绳，瓶子处于完全失重状态，则在空间站中匀速直线运动，故D正确。
故选D。
【分析】绕地球匀速圆周运动的空间站中为完全失重状态，绳子拉力提供向心力，结合向心力公式分析。
9．（2025高一上·西湖期末）内径相同的排污管甲、乙正在向外满口排出大量污水，两污水恰落到水面的同一位置。已知两管道均水平设置，管口在同一竖直面上，测得离水面高度分别为4h、h。不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　）
A．甲、乙污水从管口到水面的时间之比为4：1
B．甲、乙管口的出水速度之比为1：
C．甲、乙污水入水面时的速度大小可能相等
D．若水面降低，从两管同时抛出的水在空中的时间之差不变
【答案】C
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】本题主要考查了平抛运动的相关应用，解题的关键点是掌握平抛运动在不同方向上的运动特点，结合运动学公式即可完成分析。A．根据
可知，甲、乙污水从管口到水面的时间之比为2：1，故A错误；
B．根据水平方向
可知，甲、乙管口的出水速度之比为1：2，故B错误；
C．甲、乙污水入水面时的速度
甲的初速度小，时间长，所以入水面时的速度大小可能相等，故C正确；
D．从两管同时抛出的水在空中的时间之差
如果水面降低，并不恒定，故D错误。
故选C。
【分析】平抛运动是只在重力的作用下，水平抛出的物体做的运动，污水排出后做平抛运动，平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动，结合运动学公式求解。
10．（2025高一上·西湖期末）如图所示，质量为M的人站在放在地上质量为m的底座（含滑轮）上，一轻绳一端固定在天花板上，另一端绕过滑轮被拽于手中，若向上拽的恒力为F，已知重力加速度g，下列说法正确的是（　　）
A．人对底座的压力为Mg+2F
B．当F=0.5(M+m)g时，底座刚好脱离地面
C．当F=1.1(M+m)g时，底座以0.1g向上作加速
D．因为向上拽的力通过脚压给底座，所以无论怎么拽也无法使底座上升
【答案】C
【知识点】牛顿第三定律；牛顿运动定律的应用—连接体
【解析】【解答】本题考查了整体、隔离法的运用，关键要明确受力情况，熟练应用牛顿第二定律。A．无加速度时，对人受力分析可知，所受支持力
根据牛顿第三定律可知人对底座的压力大小为Mg+F，故A错误；
B．根据整体法可知，当底座刚好脱离地面，有F=(M+m)g，故B错误；
CD．当F=1.1(M+m)g时，根据牛顿第二定律可得
F-(M+m)g=(M+m)a
解得a=0.1g
即底座以0.1g向上作加速，故C正确；D错误。
故选C。
【分析】对人或者整体进行受力分析，根据牛顿第二定律分析。
二、选择题II（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
11．（2025高一上·西湖期末）如图所示为高中生小杭在荡秋千的场景。已知秋千的两根绳子长均为10m，小杭的质量约为50kg。绳和秋千踏板的质量可忽略不计，若小杭分别用站姿和蹲姿荡到秋千支架的最低点时，其重心的速度大小均为8m/s，则下列说法正确的是（　　）
A．两种姿势荡到的正下方时绳子的拉力一样大
B．站姿荡到的最低点时绳子的拉力比蹲姿时更大
C．站姿荡到的最低点时，每根绳子平均承受的拉力约为430N
D．两种姿势荡到最高点时，每根绳子平均承受的拉力均为250N
【答案】B,C
【知识点】机械能守恒定律
【解析】【解答】解决该题的关键是秋千运动到最低点时，正确分析秋千和同学整体的受力情况，由牛顿运动定律求解。A．在最低点时
两种姿势重心到圆心的距离不同，绳子的拉力不同，故A错误；
B．站姿荡到的最低点时圆周运动半径更小，绳子的拉力比蹲姿时大，故B正确；
C．站姿荡到的最低点时，每根绳子平均承受的拉力约为
，
解得
故C正确；
D．在最低点动能相同，根据能量守恒可知，上升高度相同，运动半径不同，所以到最高点时，绳子与竖直方向夹角不同，则两次绳子拉力大小不同，故D错误。
故选BC。
【分析】当该同学荡到秋千支架的正下方时，由两绳拉力和重力的合力提供向心力，对该同学和秋千踏板整体，根据牛顿第二定律求解每根绳子平均承受的拉力。
12．（2025高一上·西湖期末）如图所示，两个质量均为m的金属小球拴在轻质橡皮绳的两端，橡皮绳的中点固定在质量也为m的塑料杯底部的正中间，小球放在塑料杯口边上。现让塑料杯从一定高度自由下落，不计一切阻力，已知重力加速度g，则释放的瞬间（　　）
A．小球的加速度等于0
B．小球和塑料杯的加速度均为g
C．塑料杯的加速度为3g
D．两橡皮绳对塑料杯的作用力大小等于2mg
【答案】A,C,D
【知识点】牛顿第二定律
【解析】【解答】本题是动力学中典型的问题：瞬时问题，往往先分析释放前弹簧的弹力，再分析释放瞬间物体的受力情况，再求解加速度，抓住释放瞬间弹力没有来得及变化分析。ABC．释放的瞬间，橡皮筋的形变还没有来得及变化，单根橡皮筋弹力等于小球的重力T=mg，则球的加速度等于0；对杯子分析
解得
故AC正确，B错误；
D．开始静止时橡皮筋对纸盒的作用力
释放的瞬间，橡皮筋的形变还没有来得及变化，橡皮筋对纸盒的作用力仍为2mg，故D正确；
故选ACD。
【分析】释放的瞬间，橡皮筋的形变还没有来得及变化，单根橡皮筋弹力等于小球的重力mg，小球受到橡皮筋弹力的作用，处于平衡状态；根据力的平衡条件分析结合牛顿第二定律解答。
13．（2025高一上·西湖期末）如图所示，倾角为45°的斜面末端与水平地面相连，在斜面AB上距水平面BC高h=5.0m的P处将小球以不同大小的初速度水平抛出，第一次初速度为v=2m/s，若小球着陆斜面或者地面时不反弹，不计空气阻力，小球可看成质点。则下列说法正确的是（　　）
A．第一次小球在空中的运动时间为1s
B．若初速度为2v，小球着陆时的速度方向与第一次相同
C．若初速度为2v，小球着陆时的速度大小为2m/s
D．若初速度为3v，0.6s时小球距离斜面AB最远
【答案】B,D
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】本题主要是考查了平抛运动规律的应用，知道平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，能够根据平抛运动的规律结合运动学公式解答。A．若当小球落在斜面底端时，
解得v0=5m/s
则当第一次初速度为v=2m/s时，物体落在斜面上，
解得t=0.4s
选项A错误；
BC．若初速度为2v=4m/s<5m/s，可知小球仍落在斜面上，小球着陆时的速度方向与第一次相同，均满足
小球着陆时的速度大小为
选项B正确，C错误；
D．若初速度为3v=6m/s>5m/s，则小球落在水平面上，落地时间
当小球距离斜面AB最远时速度方向与斜面平行，此时小球的竖直速度
解得t=0.6s
选项D正确。
故选BD。
【分析】假设小球恰好能够落在水平地面上，根据平抛运动的规律求解落地时间和水平位移，再根据初速度大小进行分析。 小球距离斜面AB最远时速度方向与斜面平行， 小球距离斜面AB最远 。
三、实验题（I、II、III三题共14分）
14．（2025高一上·西湖期末）打点计时器是高中物理力学实验中重要的仪器，在各个力学实验中经常出现。如图所示是“探究小车速度随时间变化的规律”实验装置。
（1）下列关于打点计时器说法正确的是________；（单选）
A．打点计时器是一种测位移的工具
B．打点计时器的打点周期会随电压大小的微小波动而变化
C．可以用多节干电池给电磁式打点计时器供电
D．相较于电磁式打点计时器，电火花打点计时器与纸带间的阻力更小
（2）关于“探究小车速度随时间变化的规律”实验操作正确的是________；（单选）
A．在安装打点计时器的纸带时，应该把纸带置于复写纸（或墨粉纸盘）的下面
B．实验操作中应该先释放小车，再打开打点计时器开关
C．本实验平衡摩擦时必须把轨道的有滑轮一端抬高
D．为了减少实验误差，本实验必须满足小车的质量远小于槽码的质量
（3）某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”实验时，得到一张纸带（如下图），请你帮助该同学读出B点的测量值为　 　cm。若该同学认为小车是做匀加速直线运动，打点计时器工作频率为50Hz，AB与BC间还有4个点未画出，利用A、B、C的测量值可知小车的加速度大小为　 　m/s2。（计算结果保留2位有效数字）
（4）某同学在观看“太空授课”后，设想把教材中的力学实验器材搬到“天宫一号”上完成相应实验，下列教材中的实验在“天宫一号”中能顺利完成的是________；（单选）
A．探究小车速度随时间变化的规律
B．探究力的合成
C．探究加速度与力、质量的关系
【答案】（1）D
（2）A
（3）5.49；1.0
（4）B
【知识点】探究加速度与力、质量的关系；探究小车速度随时间变化的规律
【解析】【解答】本题主要考查了“探究小车速度随时间变化的规律”实验，根据实验原理掌握正确的实验操作，熟悉运动学公式的应用即可完成分析。
（1）A．打点计时器是一种测时间的工具，选项A错误；
B．打点计时器的打点周期不会随电压大小的微小波动而变化，选项B错误；
C．电磁式打点计时器使用低压交流电源供电，选项C错误；
D．相较于电磁式打点计时器，电火花打点计时器与纸带间的阻力更小，选项D正确。
故选D。
（2）A．在安装打点计时器的纸带时，应该把纸带置于复写纸（或墨粉纸盘）的下面，选项A正确；
B．实验操作中应该先打开打点计时器开关，再释放小车，选项B错误；
CD．本实验不需要平衡摩擦，也不需要满足小车的质量远小于槽码的质量，选项CD错误。
故选A。
（3）B点的测量值为5.50cm。
AB与BC间还有4个点未画出，则T=0.1s
小车的加速度大小为
（4）太空中的物体都处于完全失重状态，则不能完成实验“探究小车速度随时间变化的规律”和“探究加速度与力、质量的关系”实验；但可完成“探究力的合成”实验。
故选B。
【分析】（1）正确理解打点计时器的工作原理和工作特点；
（2）根据实验原理掌握正确的实验操作；
（3）根据运动学公式得出小车的速度，结合逐差法计算出加速度；
（4）失重状态下任何有关重力的实验都无法完成，结合选项即可完成分析。
（1）A．打点计时器是一种测时间的工具，选项A错误；
B．打点计时器的打点周期不会随电压大小的微小波动而变化，选项B错误；
C．电磁式打点计时器使用低压交流电源供电，选项C错误；
D．相较于电磁式打点计时器，电火花打点计时器与纸带间的阻力更小，选项D正确。
故选D。
（2）A．在安装打点计时器的纸带时，应该把纸带置于复写纸（或墨粉纸盘）的下面，选项A正确；
B．实验操作中应该先打开打点计时器开关，再释放小车，选项B错误；
CD．本实验不需要平衡摩擦，也不需要满足小车的质量远小于槽码的质量，选项CD错误。
故选A。
（3）B点的测量值为5.50cm。
AB与BC间还有4个点未画出，则T=0.1s
小车的加速度大小为
（4）太空中的物体都处于完全失重状态，则不能完成实验“探究小车速度随时间变化的规律”和“探究加速度与力、质量的关系”实验；但可完成“探究力的合成”实验。
故选B。
15．（2025高一上·西湖期末）在曲线运动的研究中，几个小组分别进行实验：
（1）第一组用如图甲所示的向心力演示器探究向心力大小与质量、半径、角速度的关系。挡板A、B、C可以控制小球做圆周运动的半径，所连弹簧测力筒的标尺露出的格数可以显示向心力的大小。挡板A、C到各自转轴的距离均为挡板B到转轴距离的一半。塔轮结构如图乙所示，每侧三个转轮的半径从小到大分别为r、2r、3r，可分别用传动皮带连接塔轮的上、中或下层。探究向心力大小与物体质量的关系时，在挡板A处放铝球。挡板C处放钢球，传动皮带挂在塔轮的　 　（填“上”、“中”或“下”）层。
（2）第二组做如图丙所示用频闪相机研究小球的平抛运动，若用一张印有小方格（小方格的边长为L=2.5cm）的纸和频闪相机记录P小球的轨迹，小球在同一初速平抛运动途中的几个位置如图乙中的a、b、c、d所示，重力加速度g=10m/s2，则：频闪相机拍摄相邻两张照片的时间间隔是　 　s。P小球在b处的瞬时速度的大小为v=　 　m/s（计算结果保留3位有效数字）
（3）第三组做如图丁的探究平抛运动竖直分运动的特点，实验中用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动；同时B球被释放，自由下落。关于本实验，下列说法正确的是________。（多选）
A．两球的质量必须完全相同
B．两球应该选择密度比较大的球
C．应改变小锤击打的力度，进行多次实验
D．应改变小球距离地面的高度，进行多次实验
【答案】（1）中
（2）0.05；1.25
（3）B；C；D
【知识点】研究平抛物体的运动；向心力
【解析】【解答】在使用向心力演示器探究向心力大小与哪些因素有关的实验中，要注意向心力与多个物理量有关，故实验中应采取控制变量法来完成实验。
（1）探究向心力大小与物体质量的关系时，应保持角速度相同，皮带传动边缘线速度相等，根据可知，半径应相同，所以传动皮带挂在塔轮的中层。
（2）根据
可得频闪相机拍摄相邻两张照片的时间间隔是
水平速度
P小球在b处的竖直速度
在b处的瞬时速度的大小为
（3）A．探究平抛运动竖直分运动的特点，两球的质量不需要完全相同，故A错误；
B．两球应该选择密度比较大的球，以减小空气阻力，故B正确；
C．为了使结论更准确，应改变小锤击打的力度，改变小球飞出的速度，进行多次实验，故C正确；
D．为了使结论更准确，应改变小球距离地面的高度，改变小球的竖直位移，进行多次实验，故D正确。
故选BCD。
【分析】（1）应保持角速度相同，皮带传动边缘线速度相等，结合分析；
（2）根据相邻相等时间位移差为定值计算出相邻点间所用时间，再根据水平方向匀速运动计算水平初速度；
（3）根据实验原理和实验注意事项分析。
（1）探究向心力大小与物体质量的关系时，应保持角速度相同，皮带传动边缘线速度相等，根据可知，半径应相同，所以传动皮带挂在塔轮的中层。
（2）[1]根据
可得频闪相机拍摄相邻两张照片的时间间隔是
[2]水平速度
P小球在b处的竖直速度
在b处的瞬时速度的大小为
（3）A．探究平抛运动竖直分运动的特点，两球的质量不需要完全相同，故A错误；
B．两球应该选择密度比较大的球，以减小空气阻力，故B正确；
C．为了使结论更准确，应改变小锤击打的力度，改变小球飞出的速度，进行多次实验，故C正确；
D．为了使结论更准确，应改变小球距离地面的高度，改变小球的竖直位移，进行多次实验，故D正确。
故选BCD。
16．（2025高一上·西湖期末）某同学尝试用橡皮筋等器材探究两个互成角度力的合成规律，如图1所示，两条橡皮筋1和2（遵循胡克定律）且和三小段细线1、2和3相连，实验仪器还有若干小重物、刻度尺、三角板、白纸、钉子等。设计了如下实验操作：
a．先用刻度尺测量①________；
b．第一次先将细线1固定在A端，在细线3的绳套上挂上重物，橡皮筋1受力伸长（如图2）；
c．用刻度尺量出橡皮筋1的长度；
d．第二次将细线1和2分别固定在A、B端，在细线3的绳套上挂上同一重物（如图3）；
e．用刻度尺分别量出橡皮筋1、2的长度，并记录②________；
f．根据第二次的橡皮筋受力情况作平行四边形，比较平行四边形对角线的大小与第一次皮筋受力情况。
（1）为完成实验，实验仪器必需满足________；
A．三根细线长度要相同
B．橡皮筋1和2要规格相同（材质、粗细、长度）
C．重物质量尽量大
（2）补全实验操作步骤，①　 　，②　 　；
（3）关于本实验下列说法正确的是________。（单选）
A．本实验要用到量角器
B．本实验要用到测力计
C．结点O与O'不重合，二次实验效果不一样
D．要记录图3中橡皮筋结点O'的位置及过结点O'的竖直方向
【答案】（1）B；C
（2）橡皮筋的原长；细线1、2的方向
（3）D
【知识点】验证力的平行四边形定则
【解析】【解答】本题考查了“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验，要明确实验原理，掌握实验的正确操作和注意事项。
（1）A．做实验时，细线的作用是确定拉力的方向，所以三根细线长度没有必要相同，故A错误；
B．该实验通过测量橡皮筋的长度和原长，得到橡皮筋的伸长量，研究拉力与伸长量的倍数来根据比例作力的图示。所以橡皮筋1和2要规格相同（材质、粗细、长度），故B正确；
C．由B选项分析可知，重物质量适量大些，可以减小实验误差，故C正确。
故选BC。
（2）a．先用刻度尺测量橡皮筋的原长。
e．用刻度尺分别量出橡皮筋1、2的长度，并记录细线1、2的方向，即两橡皮筋上拉力的方向。
（3）A．本实验通过细线来确定拉力方向，不会用到量角器，故A错误；
B．本实验通过测量橡皮筋的长度和原长，得到橡皮筋的伸长量，研究拉力与伸长量的倍数来根据比例作力的图示。没有用到测力计，故B错误；
C．实验中结点O与O'不重合，但二次实验所挂重物一样，效果一样，故C错误；
D．要记录图3中橡皮筋结点O'的位置及过结点O'的竖直方向，便于做合力与分力的图示，故D正确。
故选D。
【分析】（1）根据实验原理和实验注意事项分析；
（2）根据实验步骤分析；
（3）根据所挂重物判断是否效果相同，直接通过橡皮筋的长度反应弹力大小，结合便于作图分析。
（1）A．做实验时，细线的作用是确定拉力的方向，所以三根细线长度没有必要相同，故A错误；
B．该实验通过测量橡皮筋的长度和原长，得到橡皮筋的伸长量，研究拉力与伸长量的倍数来根据比例作力的图示。所以橡皮筋1和2要规格相同（材质、粗细、长度），故B正确；
C．由B选项分析可知，重物质量适量大些，可以减小实验误差，故C正确。
故选BC。
（2）a．[1]先用刻度尺测量橡皮筋的原长。
e．[2]用刻度尺分别量出橡皮筋1、2的长度，并记录细线1、2的方向，即两橡皮筋上拉力的方向。
（3）A．本实验通过细线来确定拉力方向，不会用到量角器，故A错误；
B．本实验通过测量橡皮筋的长度和原长，得到橡皮筋的伸长量，研究拉力与伸长量的倍数来根据比例作力的图示。没有用到测力计，故B错误；
C．实验中结点O与O'不重合，但二次实验所挂重物一样，效果一样，故C错误；
D．要记录图3中橡皮筋结点O'的位置及过结点O'的竖直方向，便于做合力与分力的图示，故D正确。
故选D。
17．（2025高一上·西湖期末）如图甲所示是平常擦黑板的情景，某同学用与竖直黑板平面成θ=37°斜向上的推力推黑板擦（截面图如图乙），当推力大小为F1=1.25N时，黑板擦未被推动且恰好不受摩擦力；当推力大小变为F2=1.5N时，黑板擦仍相对黑板静止。已知黑板擦与竖直黑板间的动摩擦因数为μ=0.5，力的方向始终不变，重力加速度g取10m/s2，已知黑板擦最大静摩擦等于滑动摩擦，，求：
（1）黑板擦的质量；
（2）当推力为F2时，黑板擦所受摩擦力的大小；
（3）要使黑板擦与黑板相对静止，推力的范围是多少？
【答案】（1）解：当推力为F1时，黑板擦恰好不受摩擦力，受力如下图
由共点力的平衡条件可知
解得黑板擦的质量为
（2）解：当推力为F2时，由于，黑板擦受到的摩擦力向下，受力如下图
由共点力的平衡条件可知
解得黑板擦所受摩擦力的大小为
（3）解：当摩擦力向上且为最大静摩擦时，推力最小。因为最大静摩擦等于滑动摩擦，根据共点力的平衡条件可知
解得
当摩擦力向下且为最大静摩擦时，推力最大。因为最大静摩擦等于滑动摩擦，根据共点力的平衡条件可知
解得
推力的范围为。
【知识点】共点力的平衡
【解析】【分析】（1）恰好不受摩擦力，即重力等于推力沿竖直方向分力；
（2）于，黑板擦受到的摩擦力向下，根据平衡条件列式求解；
（3）当摩擦力向上且为最大静摩擦时，推力最小，当摩擦力向下且为最大静摩擦时，推力最大，结合平衡条件列式求解。
（1）当推力为F1时，黑板擦恰好不受摩擦力，受力如下图
由共点力的平衡条件可知
解得黑板擦的质量为
（2）当推力为F2时，由于，黑板擦受到的摩擦力向下，受力如下图
由共点力的平衡条件可知
解得黑板擦所受摩擦力的大小为
（3）当摩擦力向上且为最大静摩擦时，推力最小。因为最大静摩擦等于滑动摩擦，根据共点力的平衡条件可知
解得
当摩擦力向下且为最大静摩擦时，推力最大。因为最大静摩擦等于滑动摩擦，根据共点力的平衡条件可知
解得
推力的范围为。
18．（2025高一上·西湖期末）如图所示，一辆货车运载着质量均为10kg的圆柱形空油桶。在车厢底有四个油桶平整排列成一层，相互紧贴并被牢牢固定，上一层有一只油桶C，自由地摆放在桶A和B之间。开始时，桶C与汽车一同保持静止。不计油桶间的摩擦，已知重力加速度g取10m/s2
（1）当车静止时，求油桶B、C之间的弹力大小：
（2）当车匀速行驶时，假如后尾门松动导致油桶C下陷了一些，则判断油桶B、C之间的弹力大小较之前如何变化；（填“变大”、“不变”或“变小”）
（3）为保证行车安全（桶C不相对货车滚动），求货车刹车时的最大加速度；
（4）大雾天，货车以v1=72km/h的速度行驶时突然发现前方x0=46m处有路障，司机经过△t=0.3s反应后紧急刹车，货车刚好在路障前停住，求货车刹车时的加速度大小，并判断桶C是否相对车滚动。
【答案】（1）解：对C受力分析，如图所示
由平衡条件得
油桶B和油桶C之间的弹力为
（2）解：后尾门松动导致油桶C下陷了一些，与竖直方向夹角变大，根据
可知，B、C之间的弹力变大。
（3）解：货车刹车时加速度最大时，B、C间弹力为零，此时
解得最大加速度
（4）解：在反应时间内，卡车运动的位移为
刹车距离为
解得
所以C不会相对车滚动。
【知识点】牛顿第二定律；牛顿运动定律的综合应用
【解析】【分析】（1）对C受力分析，根据平衡条件求解弹力大小；
（2）后尾门松动导致油桶C下陷了一些，与竖直方向夹角变大，结合平衡条件分析；
（3）货车刹车时加速度最大时，B、C间弹力为零，根据牛顿第二定律求解加速度；
（4）根据速度—位移公式求出刹车过程中的加速度，求得加速度与（3）中加速度比较即可。
（1）对C受力分析，如图所示
由平衡条件得
油桶B和油桶C之间的弹力为
（2）后尾门松动导致油桶C下陷了一些，与竖直方向夹角变大，根据
可知，B、C之间的弹力变大。
（3）货车刹车时加速度最大时，B、C间弹力为零，此时
解得最大加速度
（4）在反应时间内，卡车运动的位移为
刹车距离为
解得
所以C不会相对车滚动。
19．（2025高一上·西湖期末）如图是小杭跟小高两位同学在超市玩“会爬坡的箱子”游戏，超市的一楼地面到二楼地面的高度差为h，“履带式”自动扶梯倾角为θ=37°以恒定速度运行，小杭在一楼地面将行李箱轻轻放上履带起点A，小高在二楼地面自动扶梯另一端C点接到行李箱，此过程的v-t图像如图所示，设行李箱可视为质点，其质量为，，求：
（1）行李箱从A点沿扶梯上楼时的加速度a的大小；
（2）一楼地面到二楼地面的高度差h；
（3）若小高接到行李箱后立即以某一初速度v1将其推回，要使小杭在A点能接到行李箱，则小高推下行李箱的速度v1至少要多大？
【答案】（1）解：图像斜率代表加速度，可知行李箱从A点沿扶梯上楼时的加速度
（2）解：图像面积代表位移，所以
一楼地面到二楼地面的高度差
（3）解：行李箱下滑的加速度为仍为
则
解得
【知识点】牛顿运动定律的应用—传送带模型
【解析】【分析】（1）图像斜率代表加速度，根据加速度定义式求解加速度；
（2）图像面积代表位移，结合图像求解高度差；
（3）求出行李箱下滑的加速度，根据速度—位移关系求解速度大小。
（1）（1）图像斜率代表加速度，可知行李箱从A点沿扶梯上楼时的加速度
（2）图像面积代表位移，所以
一楼地面到二楼地面的高度差
（3）行李箱下滑的加速度为仍为
则
解得
20．（2025高一上·西湖期末）如图所示，将一质量为0.2kg可视为质点的小球系于长为L=1m的细线上绕O点作竖直圆周运动，某时刻在最低点P点时细线断裂，小球从离水平地面3.2m高的P点水平向右击出，测得第一次落点A与P点的水平距离为2.4m。小球落地后反弹，反弹后离地的最大高度为1.8m，第一次落点A与第二次落点B之间的距离为2.4m。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2.求：
（1）小球从P点飞出时的速度大小；
（2）在P点断裂前瞬间，细线所受拉力大小；
（3）小球第二次与地面碰撞时的速度大小。
（4）若小球与地面碰撞时，碰撞前后水平、竖直分速度的比分别为一定值，则第5次碰撞时跟P点时的水平位移大小。
【答案】（1）解：设小球刚被击出时的速度大小为v0，小球被击出到第一次落地前瞬间，根据平抛运动的规律可得，
解得
（2）解：根据牛顿第二定律
在P点断裂前瞬间，细线所受拉力
（3）解：第一次弹起后过程，根据对称性可知，
解得在最高点速度
小球第二次与地面碰撞时的速度大小
（4）解：根据（3）分析可知，第一次碰后水平分速度
竖直分速度
第一次碰撞前水平分速度
竖直分速度
所以水平分速度比为，竖直分速度比为。所以每次碰后水平位移，，，
第5次碰撞时跟P点时的水平位移大小
【知识点】斜抛运动；生活中的圆周运动
【解析】【分析】（1）小球做平抛运动，结合平抛运动规律求解初速度大小；
（2）根据牛顿第二定律结合向心力公式求解拉力大小；
（3）第一次弹起后过程，根据对称性求解小球在最高点速度，根据速度的合成求解小球第二次与地面碰撞时的速度大小；
（4）根据平抛运动规律结合数学知识推导每次碰撞后位移表达式，从而求解总的水平位移。
（1）设小球刚被击出时的速度大小为v0，小球被击出到第一次落地前瞬间，根据平抛运动的规律可得，
解得
（2）根据牛顿第二定律
在P点断裂前瞬间，细线所受拉力
（3）第一次弹起后过程，根据对称性可知，
解得在最高点速度
小球第二次与地面碰撞时的速度大小
（4）根据（3）分析可知，第一次碰后水平分速度
竖直分速度
第一次碰撞前水平分速度
竖直分速度
所以水平分速度比为，竖直分速度比为。所以每次碰后水平位移，，，
第5次碰撞时跟P点时的水平位移大小
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