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广东省广州市2024-2025学年高一下学期物理期末模拟预测押题卷
一．选择题（共7小题，满分28分，每小题4分）
1．（4分）（2023春 江门期末）在忽略空气阻力的情况下，下列物体运动过程中机械能守恒的是（　　）
A．物体随电梯匀速下降
B．物体随电梯加速下降
C．物体沿着固定斜面减速下滑
D．物体沿光滑固定斜面由底端减速上滑
2．（4分）（2025 浙江模拟）如图所示，摩托车手在水平弯道上匀速转弯时（　　）
A．车手身体各处的加速度大小都相等
B．车和人的总重力与地面对车的支持力是一对平衡力
C．车对地面的压力与地面对车的作用力是一对作用力与反作用力
D．地面对车的作用力大于车和人的总重力
3．（4分）狭义相对论的基本假设有哪些？（　　）
A．真空光速会被以太风改变
B．真空光速的大小在任何惯性系中都是同一个常数
C．物理学定律对所有惯性系都是相同的
D．物理学定律对所有非惯性系都是相同的
4．（4分）（2022春 湖北期中）如图所示是研究地球自转的示意图，a、b是地球赤道，上的两点，b、c是地球表面上不同纬度同一经度上的两个点，下列说法正确的是（　　）
A．a、b、c三点的周期不同
B．a、c两点的角速度相同
C．b、c两点的线速度大小相同
D．a、b两点的向心加速度相同
5．（4分）（2024 南充模拟）我国2022年发射的“夸父一号”卫星，它的运行轨道设定在距地面高度约为h＝720km的太阳同步晨昏轨道。已知地球的半径为R，地球极地表面重力加速度为g0，则下列说法正确的是（　　）
A．“夸父一号”与地球同步卫星虽然运行高度不同，但运行周期相同
B．“夸父一号”的运行为线速度大小为
C．太空中运行的航天器处于完全失重状态，所以“夸父一号”搭载的科学仪器不再受重力作用
D．“夸父一号”所处位置的重力加速度大小为
6．（4分）（2023春 建水县校级期末）长为L的细绳一端固定于O点，另一端系一个小球（视为质点），在O点的正下方的A处钉一个钉子，如图所示。将小球从一定高度摆下，到达最低点时速度大小为v，则细绳与钉子碰后瞬间小球的加速度大小为（　　）
A． B． C．v2L D．
7．（4分）（2022秋 东城区期末）如图甲所示，水平面上竖直固定一个轻弹簧，一质量为m＝0.20kg的小球，从弹簧上端某高度自由下落，从它接触弹簧到弹簧被压缩至最短的过程中（弹簧始终在弹性限度内），其速度v和弹簧压缩量Δx之间的函数图像如图乙所示，其中A为曲线的最高点，小球和弹簧接触瞬间能量损失不计。g取10m/s2，下列说法正确的是（　　）
A．小球刚接触弹簧时速度最大
B．该弹簧的劲度系数为20N/m
C．当Δx＝0.30m时，小球处于失重状态
D．从接触弹簧到最低点的过程中，小球的加速度逐渐增大
二．多选题（共3小题，满分18分，每小题6分）
（多选）8．（6分）（2022春 修文县校级月考）如图，从地面上方某点，将一质量为1kg的小球以10m/s的初速度沿水平方向抛出，小球经过1s落地，不计空气阻力，g＝10m/s2。则可求出（　　）
A．小球下落过程中重力做功为100J
B．小球落地时重力的瞬时功率为100W
C．小球落地时的速度大小是15m/s
D．小球落地时的速度方向与水平地面成45°角
（多选）9．（6分）（2022秋 雨花区校级月考）2022年2月4日，北京冬奥会盛大开幕。跳台滑雪是冬奥会的重要竞技项目。如图所示，一名跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出。该运动员两次试滑分别在斜坡上的M、N两点着陆，已知OM＝MN，斜坡与水平面的夹角为θ，不计空气阻力，运动员（含装备）可视为质点。则该运动员两次试滑（　　）
A．着陆在M、N点时速度的方向一定相同
B．着陆在M、N点时动能之比为1：
C．着陆在M、N点两过程时间之比为1：
D．着陆在M、N点两过程离斜坡面最远距离之比为1：
（多选）10．（6分）（2020春 张掖期末）如图所示，一小孩从公园中粗糙的滑梯上自由加速滑下，其能量的变化情况是（　　）
A．小孩减少的重力势能等于产生的内能
B．小孩减少的重力势能等于增加的内能与增加的动能之和
C．小孩克服摩擦力所做的功数值上等于产生的内能
D．小孩的重力与摩擦力所做的功之和等于小孩机械能的减少量
三．实验题（共2小题，满分16分）
11．（6分）（2025春 南开区校级期中）“研究平抛物体的运动”实验的装置如图甲所示。钢球从斜槽上滚下，经过水平槽飞出后做平抛运动。每次都使钢球从斜槽上同一位置由静止滚下，在小球运动轨迹的某处用带孔的卡片迎接小球，使球恰好从孔中央通过而不碰到边缘，然后对准孔中央在白纸上记下一点。通过多次实验，在竖直白纸上记录钢球所经过的多个位置，用平滑曲线连起来就得到钢球做平抛运动的轨迹。
（1）在此实验中，如果斜槽末端点到小球落地点的高度相同，小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，那么小球每次在空中运动的时间 　 　 （选填“相同”或“不同”）；
（2）如图乙所示是在实验中记录的一段轨迹，已知小球是从原点O水平抛出的，经测量A点的坐标为（40cm，20cm）。g取10m/s2。则小球平抛的初速度v0＝ 　 　 m/s，若B点的横坐标为xB＝60cm，则B点纵坐标为yB＝ 　 　 m。
12．（10分）（2021 福建学业考试）如图是某实验小组“验证机械能守恒定律”的实验装置。
（1）打点计时器使用的是 　 　 （填“A”或“B”）；
A、交流电源
B、直流电源
（2）实验中 　 　 （填“A”或“B”）用到天平；
A、需要
B、不需要
（3）由于阻力的影响，重锤的重力势能减小量ΔEp与动能的增加量ΔEk的关系是ΔEp　 　 ΔEk（填“＞”＝”或“＜”）。
四．解答题（共3小题，满分38分）
13．（10分）（2024春 锦州期末）中国自行研制、具有完全自主知识产权的“神舟”飞船，目前已经达到或优于国际第三代载人飞船技术。如图所示，其发射过程简化如下：质量为m的飞船在酒泉卫星发射中心发射，由“长征”运载火箭送入近地点为P、远地点为Q的椭圆轨道上，飞船通过变轨进入预定圆轨道。已知：点P距地面的高度为h，飞船在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t，地球表面重力加速度为g，地球半径为R。求：
（1）飞船从Q点到P点速度大小的变化情况；
（2）飞船经过椭圆轨道近地点P时的地球引力大小；
（3）Q点距地面的高度。
14．（12分）（2021春 威海期末）质量m＝1500kg的汽车在平直公路上从静止开始运动，0～20s内汽车做匀加速直线运动，加速度a＝1m/s2，20s后汽车的实际功率达到90kW，且以后的运动中保持该功率不变，假定汽车行驶中受到的阻力保持不变，求阻力的大小。
15．（16分）（2022春 江汉区校级期中）某乐园要建造一个游乐设施、在设计过程中先用模型来检测设施的可行性．其模型如下图所示：轻质弹簧水平放置，一端固定在A点，另一端与物块P（可视为质点）接触但不连接．水平轨道ABE与竖直固定的光滑圆轨道BCD相切于B，圆轨道半径为R，水平轨道BE粗糙，其动摩擦因数为μ，其余各处摩擦不计．BE距离为L，E点距水面的高度为h．试验时物块每次压缩弹簧相同长度后，由静止释放．当物块质量为4m时，恰好能到达圆形轨道的C点，C点与圆心O等高；当物块质量为m时，物块做完整的圆周运动，又经B点滑至E点，最后水平飞入水池内，重力加速度为g．求：
（1）弹簧被压缩时的最大弹性势能Ep；
（2）当物块质量为m时，到达最高点处物块对轨道的作用力大小；
（3）实际中游客质量会变化，假如要使质量为2m的游客能做圆周运动，弹性势能至少多大？在弹性势能取最小值的情况下，要在水面上放一只救生圈保证游客安全，求救生圈所放位置离水池边缘的水平距离x。
广东省广州市2024-2025学年高一下学期物理期末模拟预测押题卷
参考答案与试题解析
一．选择题（共7小题，满分28分，每小题4分）
1．（4分）（2023春 江门期末）在忽略空气阻力的情况下，下列物体运动过程中机械能守恒的是（　　）
A．物体随电梯匀速下降
B．物体随电梯加速下降
C．物体沿着固定斜面减速下滑
D．物体沿光滑固定斜面由底端减速上滑
【考点】判断机械能是否守恒及如何变化．
【专题】定性思想；推理法；机械能守恒定律应用专题；理解能力．
【答案】D
【分析】机械能守恒的条件：在只有重力（或弹簧弹力）做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变，根据条件即可明确机械能是否守恒。
【解答】解：在只有重力（或弹簧弹力）做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变即机械能守恒。
A、物体随电梯匀速下降时重力和支持力都做功，机械能不守恒，故A错误；
B、物体随电梯加速下降时重力和支持力都做功，重力做的功大于支持力做的功，所以机械能不守恒，故B错误；
C、物体沿着固定斜面减速下滑时物体与斜面之间由摩擦力，所以下滑过程重力和摩擦力都做功，机械能不守恒，故C错误；
D、物体沿光滑固定斜面由底端减速上滑时只有重力做功，机械能守恒，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查机械能守恒的条件分析，可以根据只有重力或弹力做功分析是否守恒，还可以根据动能和重力势能的变化分析机械能的变化，从而明确机械能是否守恒。
2．（4分）（2025 浙江模拟）如图所示，摩托车手在水平弯道上匀速转弯时（　　）
A．车手身体各处的加速度大小都相等
B．车和人的总重力与地面对车的支持力是一对平衡力
C．车对地面的压力与地面对车的作用力是一对作用力与反作用力
D．地面对车的作用力大于车和人的总重力
【考点】车辆在道路上的转弯问题．
【专题】定性思想；推理法；匀速圆周运动专题；推理论证能力．
【答案】D
【分析】根据向心加速度表达式分析，地面对车的作用力为支持力和摩擦力的合力，大于车和人的总重力。
【解答】解：A．根据向心加速度表达式：a＝ω2r
可得车手身体各处的加速度大小不相等，故A错误；
B．车和人的总重力与地面对车的支持力是一对平衡力，大小相等，故B正确；
C．车对地面的压力与地面对车的支持力是一对作用力与反作用力，但地面对车的作用力既有支持力也有摩擦力，故C错误；
D．地面对车的作用力，即支持力和摩擦力的合力，大于支持力，而地面对车支持力等于车和人的总重力，所以地面对车的作用力大于车和人的总重力，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查弹力、摩擦力平衡力作用力与反作用力等相关知识，注意平衡力是作用在同一个物体上，作用力与反作用力是作用在两个物体上。
3．（4分）狭义相对论的基本假设有哪些？（　　）
A．真空光速会被以太风改变
B．真空光速的大小在任何惯性系中都是同一个常数
C．物理学定律对所有惯性系都是相同的
D．物理学定律对所有非惯性系都是相同的
【考点】狭义相对论的原理和两个基本假设．
【专题】定性思想；归纳法；理解能力．
【答案】C
【分析】爱因斯坦对狭义相对论的最基本假设是：1、狭义相对性原理：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的；2、光速不变原理：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的。
【解答】解：爱因斯坦对相对论提出的两条基本假设为：物理规律在所有惯性系中都具有相同的形式，这叫做相对性原理；在所有的惯性系中，光在真空中的传播速率具有相同的值c，这叫光速不变原理．它告诉我们光（在真空中）的速度c是恒定的，它不依赖于发光物体的运动速度，故C正确，ABD错误。
故选：C。
【点评】本题考查了相对论的知识，相对论的基础是光速不变，相对论高中要求较低，但需要我们能准确记住相应的内容，属于基础题目。
4．（4分）（2022春 湖北期中）如图所示是研究地球自转的示意图，a、b是地球赤道，上的两点，b、c是地球表面上不同纬度同一经度上的两个点，下列说法正确的是（　　）
A．a、b、c三点的周期不同
B．a、c两点的角速度相同
C．b、c两点的线速度大小相同
D．a、b两点的向心加速度相同
【考点】线速度的物理意义及计算；向心加速度的表达式及影响向心加速度大小的因素．
【专题】定性思想；推理法；匀速圆周运动专题；推理论证能力．
【答案】B
【分析】共轴转动的物体具有相同的角速度，从图中可以看出a和b的半径相等且比c大，再根据公式v＝rω比较线速度；根据向心加速度a＝ω2r分析比较。
【解答】解：AB、地球自转绕地轴转动，地球上除两极以外，各点属于同轴转动模型，具有相同的角速度、周期，所以a、b、c三点的角速度相等、周期相等，故A错误，B正确；
C、从图中可以看出a和b的半径相等且比c大，根据公式v＝rω可知，b、c两点线速度大小不等，故C错误；
D、根据向心加速度公式a＝ω2r，a、b两点的半径相等，所以a、b两点的向心加速度大小相同，方向不同，所以a、b两点的向心加速度不相同，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了匀速圆周运动问题的相关知识，解决本题的关键知道共轴转动的物体具有相同的角速度；要知道地球自转绕地轴转动，地球上除两极各点具有相同的角速度。
5．（4分）（2024 南充模拟）我国2022年发射的“夸父一号”卫星，它的运行轨道设定在距地面高度约为h＝720km的太阳同步晨昏轨道。已知地球的半径为R，地球极地表面重力加速度为g0，则下列说法正确的是（　　）
A．“夸父一号”与地球同步卫星虽然运行高度不同，但运行周期相同
B．“夸父一号”的运行为线速度大小为
C．太空中运行的航天器处于完全失重状态，所以“夸父一号”搭载的科学仪器不再受重力作用
D．“夸父一号”所处位置的重力加速度大小为
【考点】近地卫星；万有引力与重力的关系（黄金代换）；同步卫星的特点及相关计算．
【专题】定量思想；方程法；人造卫星问题；推理论证能力．
【答案】B
【分析】根据开普勒第三定律分析周期；根据万有引力提供向心力、万有引力和重力的关系求解“夸父一号”的运行为线速度大小；失重时仍受重力作用；根据万有引力和重力的关系求解重力加速度大小。
【解答】解：A、根据开普勒第三定律可得k，“夸父一号”与地球同步卫星运行高度不同，运行周期也不相同，故A错误；
B、根据万有引力提供向心力可得：m，根据万有引力和重力的关系可得：mg0
联立解得“夸父一号”的运行为线速度大小为，故B正确；
C、失重时仍受重力作用，所以太空中运行的航天器处于完全失重状态，“夸父一号”搭载的科学仪器仍受受重力作用，故C错误；
D、根据万有引力和重力的关系可得：mg
所以“夸父一号”所处位置的重力加速度大小为g，故D错误。
故选：B。
【点评】本题主要是考查了万有引力定律及其应用；解答此类题目一般要把握两条线：一是在星球表面，忽略星球自转的情况下，万有引力等于重力；二是根据万有引力提供向心力列方程进行解答。
6．（4分）（2023春 建水县校级期末）长为L的细绳一端固定于O点，另一端系一个小球（视为质点），在O点的正下方的A处钉一个钉子，如图所示。将小球从一定高度摆下，到达最低点时速度大小为v，则细绳与钉子碰后瞬间小球的加速度大小为（　　）
A． B． C．v2L D．
【考点】牛顿第二定律与向心力结合解决问题；向心加速度的表达式及影响向心加速度大小的因素；牛顿第二定律的简单应用．
【专题】定量思想；推理法；匀速圆周运动专题；推理论证能力．
【答案】B
【分析】细绳与钉子碰撞后瞬间线速度大小不变，根据求解向心加速度。
【解答】解：细绳与钉子碰后瞬间小球的线速度保持不变，由向心加速度定义式
且
解得
故ACD错误，B正确；
故选：B。
【点评】本题主要是考查匀速圆周运动，关键是知道细绳与钉子碰撞后瞬间线速度大小不变，掌握线速度与加速度的关系。
7．（4分）（2022秋 东城区期末）如图甲所示，水平面上竖直固定一个轻弹簧，一质量为m＝0.20kg的小球，从弹簧上端某高度自由下落，从它接触弹簧到弹簧被压缩至最短的过程中（弹簧始终在弹性限度内），其速度v和弹簧压缩量Δx之间的函数图像如图乙所示，其中A为曲线的最高点，小球和弹簧接触瞬间能量损失不计。g取10m/s2，下列说法正确的是（　　）
A．小球刚接触弹簧时速度最大
B．该弹簧的劲度系数为20N/m
C．当Δx＝0.30m时，小球处于失重状态
D．从接触弹簧到最低点的过程中，小球的加速度逐渐增大
【考点】常见力做功与相应的能量转化；胡克定律及其应用；牛顿第二定律的简单应用；超重与失重的图像问题．
【专题】定量思想；推理法；牛顿运动定律综合专题；分析综合能力．
【答案】B
【分析】理解小球速度最大时的加速度特点，从而分析出对于的位置；
根据胡克定律列式得出弹簧的劲度系数，结合加速度的方向得出小球的所处状态；
根据牛顿第二定律结合弹力的变化得出小球的加速度的变化趋势。
【解答】解：A、当小球刚接触到弹簧时，小球的重力大于弹簧的弹力，合力向下，小球会继续向下做加速运动，直到弹簧的弹力等于小球的重力时，小球的加速度为零，此时的速度最大，故A错误；
BC、由图可知最高点对应的弹簧压缩量为0.1m，此时速度最大，加速度为零，即弹力等于重力，根据胡克定律可得：
mg＝kx1
接得：k＝20.0N/m
则当Δx＝0.3m时，弹力大于重力，合力向上，小球处于超重状态，故B正确，C错误；
D、从接触弹簧到压缩到最短的过程中，当速度达到最大值之前，有
mg﹣F弹＝ma
重力大于弹力，弹力逐渐增大，加速度逐渐减小，当加速度达到最大值后，小球开始减速，则有
F弹﹣mg＝ma'
重力不变，弹力大于重力且逐渐增大，则加速度增大，由此可知小球的加速度先减小后增大，故D错误；
故选：B。
【点评】本题主要考查了牛顿第二定律的相关应用，熟悉小球的受力分析，结合胡克定律和牛顿第二定律即可完成解答。
二．多选题（共3小题，满分18分，每小题6分）
（多选）8．（6分）（2022春 修文县校级月考）如图，从地面上方某点，将一质量为1kg的小球以10m/s的初速度沿水平方向抛出，小球经过1s落地，不计空气阻力，g＝10m/s2。则可求出（　　）
A．小球下落过程中重力做功为100J
B．小球落地时重力的瞬时功率为100W
C．小球落地时的速度大小是15m/s
D．小球落地时的速度方向与水平地面成45°角
【考点】功率的定义、物理意义和计算式的推导；平抛运动速度的计算；重力做功的特点和计算．
【专题】定量思想；推理法；功率的计算专题；推理论证能力．
【答案】BD
【分析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据高度求出落地的高度，结合初速度和时间求出水平位移，求出落地时竖直方向上的分速度，通过平行四边形定则求出小球落地时的速度大小。根据平行四边形定则求出落地时的速度与水平方向的夹角。
【解答】解：A、小球下落的竖直高度h，根据重力做功公式有WG＝mgh＝1×10×5J＝50J，故A错误；
B、小球落地时重力的瞬时功率为PG＝mgvy＝mg gt＝1×10×10×1W＝100W，故B正确；
C．小球落地时的速度大小是m/s＝10m/s，故C错误；
D．小球落地时的速度方向与水平地面夹角正切值为，则θ＝45°，故D正确。
故选：BD。
【点评】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解。
（多选）9．（6分）（2022秋 雨花区校级月考）2022年2月4日，北京冬奥会盛大开幕。跳台滑雪是冬奥会的重要竞技项目。如图所示，一名跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出。该运动员两次试滑分别在斜坡上的M、N两点着陆，已知OM＝MN，斜坡与水平面的夹角为θ，不计空气阻力，运动员（含装备）可视为质点。则该运动员两次试滑（　　）
A．着陆在M、N点时速度的方向一定相同
B．着陆在M、N点时动能之比为1：
C．着陆在M、N点两过程时间之比为1：
D．着陆在M、N点两过程离斜坡面最远距离之比为1：
【考点】平抛运动速度的计算．
【专题】定量思想；合成分解法；平抛运动专题；分析综合能力．
【答案】AC
【分析】运动员在空中做平抛运动，落在斜坡上时竖直位移与水平位移之比等于tanθ，结合分位移公式求出平抛运动的时间，再求着陆时速度的方向与水平方向的夹角，从而判断着陆在M、N点时速度的方向关系。由速度合成求出着陆时速度大小，从而得到动能表达式，再求动能之比。将运动员的运动沿斜坡方向和垂直于斜坡方向分解，由分运动规律求出离斜坡面最远距离与初速度的关系，再求离斜坡面最远距离之比。
【解答】解：A、运动员在空中做平抛运动，落在斜坡上时有tanθ，即tanθ，解得：t
设着陆时速度的方向与水平方向的夹角为α，则tanα，可得tanα＝2tanθ，所以着陆在M、N点时速度的方向一定相同，故A正确；
BC、运动员着陆点到O点的距离为L，可知v0∝，着陆在M、N点两过程的初速度之比为，由t知运动时间之比为
运动员落到斜面上时速度大小为：vv0，落到斜坡上时运动员的动能Ek（1+4tan2θ）∝，所以着陆在M、N点时动能之比为，故B错误，C正确；
D、将运动员的运动沿斜坡方向和垂直于斜坡方向分解，当垂直于斜坡方向的速度为零时离斜坡最远，且斜坡面最远距离为s∝，所以
着陆在M、N点两过程离斜坡面最远距离之比为1：2，故D错误。
故选：AC。
【点评】解决本题时，要关键要知道运动员落到斜坡上时，竖直分位移与水平分位移之比等于斜坡倾角的正切，来分析运动员落在斜坡上时水平分速度与竖直分速度的关系。
（多选）10．（6分）（2020春 张掖期末）如图所示，一小孩从公园中粗糙的滑梯上自由加速滑下，其能量的变化情况是（　　）
A．小孩减少的重力势能等于产生的内能
B．小孩减少的重力势能等于增加的内能与增加的动能之和
C．小孩克服摩擦力所做的功数值上等于产生的内能
D．小孩的重力与摩擦力所做的功之和等于小孩机械能的减少量
【考点】常见力做功与相应的能量转化．
【专题】定性思想；推理法；功能关系 能量守恒定律；推理论证能力．
【答案】BC
【分析】小孩从公园中粗糙的滑梯上自由加速滑下，根据能量守恒即可判断。
【解答】解：AB、小孩从公园中粗糙的滑梯上自由加速滑下，根据能量守恒，小孩减少的重力势能等于增加的内能与增加的动能之和，故A错误，B正确；
C、根据功能关系，小孩克服摩擦力所做的功数值上等于产生的内能，故C正确；
D、根据机械能守恒，小孩受到的摩擦力所做的功等于小孩机械能的减少量，故D错误；
故选：BC。
【点评】本题主要考查了能量守恒，明确摩擦力做功等于机械能的减少量，等于产生的内能即可。
三．实验题（共2小题，满分16分）
11．（6分）（2025春 南开区校级期中）“研究平抛物体的运动”实验的装置如图甲所示。钢球从斜槽上滚下，经过水平槽飞出后做平抛运动。每次都使钢球从斜槽上同一位置由静止滚下，在小球运动轨迹的某处用带孔的卡片迎接小球，使球恰好从孔中央通过而不碰到边缘，然后对准孔中央在白纸上记下一点。通过多次实验，在竖直白纸上记录钢球所经过的多个位置，用平滑曲线连起来就得到钢球做平抛运动的轨迹。
（1）在此实验中，如果斜槽末端点到小球落地点的高度相同，小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，那么小球每次在空中运动的时间 　相同　 （选填“相同”或“不同”）；
（2）如图乙所示是在实验中记录的一段轨迹，已知小球是从原点O水平抛出的，经测量A点的坐标为（40cm，20cm）。g取10m/s2。则小球平抛的初速度v0＝ 　2.0　 m/s，若B点的横坐标为xB＝60cm，则B点纵坐标为yB＝ 　0.45　 m。
【考点】探究平抛运动的特点．
【专题】实验题；实验探究题；定量思想；推理法；平抛运动专题；实验探究能力．
【答案】（1）相同；（2）2.0；0.45。
【分析】（1）小球在竖直方向做自由落体运动，根据题意分析答题。
（2）应用运动学公式分析求解。
【解答】解：（1）小球离开斜槽后做平抛运动，斜槽末端点到小球落地点的高度相同，小球的竖直分位移h相等，竖直位移h，小球的运动时间t相同。
（2）小球做平抛运动，水平方向xA＝v0tA，xB＝v0tB，竖直方向yA，yB，代入数据解得v0＝2.0m/s，yB＝0.45m。
故答案为：（1）相同；（2）2.0；0.45。
【点评】小球做平抛运动，分析清楚小球的运动过程，应用运动学公式即可解题。
12．（10分）（2021 福建学业考试）如图是某实验小组“验证机械能守恒定律”的实验装置。
（1）打点计时器使用的是 　A　 （填“A”或“B”）；
A、交流电源
B、直流电源
（2）实验中 　B　 （填“A”或“B”）用到天平；
A、需要
B、不需要
（3）由于阻力的影响，重锤的重力势能减小量ΔEp与动能的增加量ΔEk的关系是ΔEp　＞　 ΔEk（填“＞”＝”或“＜”）。
【考点】验证机械能守恒定律．
【专题】实验题；实验探究题；定性思想；推理法；机械能守恒定律应用专题；实验探究能力．
【答案】（1）A；（2）B；（3）＞。
【分析】（1）打点计时器使用交流电源。
（2）根据实验原理分析答题。
（3）重锤下落过程要克服阻力做功，机械能有损失，重力势能的减少量大于动能的增加量。
【解答】解：（1）打点计时器使用交流电源，故选A。
（2）实验需要验证重力势能的减少量mgh与动能增加量的关系，重锤的质量m可以消去，实验不需要测量重锤质量，不需要天平，故选B。
（3）重锤下落过程要受到空气阻力与摩擦阻力作用，由于阻力的影响，要克服阻力做功，机械能有损失，导致重锤的重力势能减小量ΔEp与动能的增加量ΔEk的关系是ΔEp＞ΔEk。
故答案为：（1）A；（2）B；（3）＞。
【点评】理解实验原理、知道实验注意事项是解题的前提，平时要注意基础知识与实验原理的学习与理解。
四．解答题（共3小题，满分38分）
13．（10分）（2024春 锦州期末）中国自行研制、具有完全自主知识产权的“神舟”飞船，目前已经达到或优于国际第三代载人飞船技术。如图所示，其发射过程简化如下：质量为m的飞船在酒泉卫星发射中心发射，由“长征”运载火箭送入近地点为P、远地点为Q的椭圆轨道上，飞船通过变轨进入预定圆轨道。已知：点P距地面的高度为h，飞船在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t，地球表面重力加速度为g，地球半径为R。求：
（1）飞船从Q点到P点速度大小的变化情况；
（2）飞船经过椭圆轨道近地点P时的地球引力大小；
（3）Q点距地面的高度。
【考点】卫星或行星运行参数的计算；开普勒三大定律；万有引力的基本计算；万有引力与重力的关系（黄金代换）．
【专题】定量思想；推理法；人造卫星问题；推理论证能力．
【答案】（1）飞船从Q点到P点速度变大；
（2）飞船经过椭圆轨道近地点P时的地球引力大小；
（3）Q点距地面的高度为。
【分析】（1）根据开普勒第二定律进行分析判断；
（2）根据万有引力定律和黄金代换式列式求解；
（3）根据牛顿第二定律结合周期的表达式联立求解。
【解答】解：（1）设P、Q到地心的距离分别为RP、RQ，根据开普勒第二定律，因为RP＜RQ，所以vP＞vQ，即飞船从Q点到P点过程中，速度逐渐变大；
（2）根据万有引力定律，飞船经过近地点P时的万有引力，在地球表面上，不考虑地球的自转，物体受到的万有引力等于重力，即
，联立解得
（3）设Q点距地面的高度为H，根据万有引力提供向心力得，而，代入数据解得Q点距地面的高度
答：（1）飞船从Q点到P点速度变大；
（2）飞船经过椭圆轨道近地点P时的地球引力大小；
（3）Q点距地面的高度为。
【点评】考查万有引力定律的应用问题和开普勒关于行星运动定律等，会根据题意进行准确的分析解答。
14．（12分）（2021春 威海期末）质量m＝1500kg的汽车在平直公路上从静止开始运动，0～20s内汽车做匀加速直线运动，加速度a＝1m/s2，20s后汽车的实际功率达到90kW，且以后的运动中保持该功率不变，假定汽车行驶中受到的阻力保持不变，求阻力的大小。
【考点】功率的定义、物理意义和计算式的推导；机车以恒定功率启动；牛顿第二定律的简单应用．
【专题】计算题；定量思想；模型法；功率的计算专题；分析综合能力；模型建构能力．
【答案】阻力的大小为3×103N。
【分析】0～20s内汽车做匀加速直线运动，由v＝at求出20s末的速度。由P＝Fv和牛顿第二定律相结合求解阻力的大小。
【解答】解：已知P＝90kW＝9×104W
0～20s内汽车做匀加速直线运动，20s末汽车的速度为：v＝at
由功率公式得：P＝Fv
由牛顿第二定律得：F﹣f＝ma
联立解得：阻力f＝3×103N
答：阻力的大小为3×103N。
【点评】解决本题时，要知道发动机功率P＝Fv，F是牵引力。要明确汽车的运动情况，根据牛顿第二定律和运动学公式相结合求解阻力的大小。
15．（16分）（2022春 江汉区校级期中）某乐园要建造一个游乐设施、在设计过程中先用模型来检测设施的可行性．其模型如下图所示：轻质弹簧水平放置，一端固定在A点，另一端与物块P（可视为质点）接触但不连接．水平轨道ABE与竖直固定的光滑圆轨道BCD相切于B，圆轨道半径为R，水平轨道BE粗糙，其动摩擦因数为μ，其余各处摩擦不计．BE距离为L，E点距水面的高度为h．试验时物块每次压缩弹簧相同长度后，由静止释放．当物块质量为4m时，恰好能到达圆形轨道的C点，C点与圆心O等高；当物块质量为m时，物块做完整的圆周运动，又经B点滑至E点，最后水平飞入水池内，重力加速度为g．求：
（1）弹簧被压缩时的最大弹性势能Ep；
（2）当物块质量为m时，到达最高点处物块对轨道的作用力大小；
（3）实际中游客质量会变化，假如要使质量为2m的游客能做圆周运动，弹性势能至少多大？在弹性势能取最小值的情况下，要在水面上放一只救生圈保证游客安全，求救生圈所放位置离水池边缘的水平距离x。
【考点】物体在圆形竖直轨道内的圆周运动；动能定理的简单应用；常见力做功与相应的能量转化；牛顿第二定律的简单应用；平抛运动速度的计算．
【专题】定量思想；推理法；功能关系 能量守恒定律；推理论证能力．
【答案】（1）弹簧被压缩时的最大弹性势能为4mgR；
（2）当物块质量为m时，到达最高点处物块对轨道的作用力大小为3mg；
（3）弹性势能至少为5mg，救生圈所放位置离水池边缘的水平距离为。
【分析】（1）对质量为4m的物体，从静止到运动到C点的过程，根据能量守恒列方程求解弹性势能；
（2）质量为m的物体从静止开始到运动到最高点，根据动能定理求出在D点的速度，根据牛顿第二定律求出在最高点对轨道的压力；
（3）根据动能定理求出到达E点时的速度，从E点抛出后做平抛运动，根据平抛运动求解水平距离.
【解答】解：（1）对质量为4m的物体，从静止到C点，根据能量守恒定律可得弹性势能转化为物体运动到C点的重力势能，即：
Ep＝4mgR；
（2）对质量为m的物体，由静止到运动到圆形轨道最高点，根据能量守恒定律有：
Ep＝mg 2R
所以物体运动到最高点D时的速度为：vD
最高点，根据牛顿第二定律有：N+mg＝m
所以质量为m的物体到达最高点时轨道对物体的作用力为：N′＝N＝3mg；
（3）质量为2m的游客恰好能做圆周运动（在最高点向心力等于重力），弹性势能取最小值，则有：
在最高点：2mg＝2m
EPmin＝2mg×2R
解得：EPmin＝5mgR
物体由初始位置到E，根据能量守恒定律有：EPmin＝2μmgL
从E点抛出后物体做平抛运动，其运动时间为：h
所以教生圈所放位置离水池边缘的水平距离为：x＝vE t
联立解得：x
答：（1）弹簧被压缩时的最大弹性势能为4mgR；
（2）当物块质量为m时，到达最高点处物块对轨道的作用力大小为3mg；
（3）弹性势能至少为5mg，救生圈所放位置离水池边缘的水平距离为。
【点评】解决该题的关键是会根据能量守恒定律列方程，能正确分析物体整个过程的运动情况，熟记平抛运动的相关公式。
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