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安徽省芜湖市三年（2020-2022）高一物理下学期期末试题题型分类汇编
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这是一份安徽省芜湖市三年（2020-2022）高一物理下学期期末试题题型分类汇编，共68页。试卷主要包含了单选题，五十三颗北斗导航卫星，填空题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
安徽省芜湖市三年（2020-2022）高一物理下学期期末试题题型分类汇编
一、单选题
1．（2020春·安徽芜湖·高一期末）一个物体受恒力作用，下列说法正确的是
A．一定做直线运动
B．一定做曲线运动
C．可能做匀速圆周运动
D．可能做曲线运动
2．（2020春·安徽芜湖·高一期末）关于平抛运动，下列说法正确的是( )
A．平抛运动是非匀变速运动
B．平抛运动是匀速运动
C．平抛运动是匀变速曲线运动
D．平抛运动的物体落地时的速度可能是竖直向下的
3．（2020春·安徽芜湖·高一期末）如图所示的传动装置中，、两轮固定在一起绕同一轴转动，、两轮用皮带传动，三轮半径关系是，若皮带不打滑，则、、轮边缘的、、三点的线速度之比和角速度之比为（ ）
A．1：2：2，2：1：2 B．1：1：2，1：2：2
C．2：2：1，1：1：2 D．1：2：2，1：1：2
4．（2020春·安徽芜湖·高一期末）在科学的发展历程中，许多科学家做出了贡献，下列叙述符合物理学史实的是（ ）
A．海王星是运用万有引力定律在“笔尖”下发现的行星
B．牛顿提出了万有引力定律，并通过实验测出了引力常量
C．伽利略在前人的基础上通过观察总结得到行星运动三定律
D．开普勒以行星运动定律为基础总结出万有引力定律
5．（2020春·安徽芜湖·高一期末）2019年1月3日，“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面。着陆前的部分运动过程简化如下：在距月面15km高处绕月做匀速圆周运动，然后减速下降至距月面100m处悬停，再缓慢降落到月面。已知万有引力常量和月球的第一宇宙速度，月球半径约为1.7×103km，由上述条件不能估算出（ ）
A．月球质量 B．月球表面的重力加速度
C．探测器在15km高处绕月运动的周期 D．探测器悬停时发动机产生的推力
6．（2020春·安徽芜湖·高一期末）在下列所述实例中，机械能守恒的是（ ）
A．木箱沿着固定光滑斜面下滑的过程 B．雨滴在空中匀速下落的过程
C．电梯加速上升的过程 D．乘客随摩天轮在竖直面内匀速转动的过程
7．（2020春·安徽芜湖·高一期末）质量为的物体，在距地面高处以的加速度由静止竖直下落到地面，下列说法中正确的是（ ）
A．重力做功
B．物体的动能增加
C．物体的机械能减少
D．物体克服阻力做功
8．（2020春·安徽芜湖·高一期末）放在粗糙水平地面上质量为0.8 kg的物体受到水平拉力的作用，在0~6 s内其速度与时间的关系图像和该拉力的功率与时间的关系图像分别如图甲、乙所示，下列说法中正确的是（ ）
A．0~6 s内拉力做的功为120 J B．物体在0~2 s内所受的拉力为4 N
C．物体与粗糙水平地面间的动摩擦因数为0.5 D．合外力在0~6 s内做的功与0~2 s内做的功相等
9．（2020春·安徽芜湖·高一期末）如图，a、b、c是地球大气层外同一平面内沿圆形轨道上运动的三颗卫星，a和b的质量相等且小于c的质量，则（ ）
A．b所需向心力最大
B．b、c的周期相同，且大于a的周期
C．b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度
D．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度
10．（2020春·安徽芜湖·高一期末）有、、、四颗地球卫星，还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，处于地面附近近地轨道上正常运动，是地球同步卫星，是高空探测卫星，各卫星排列位置如图，则有（ ）
A．的向心加速度等于重力加速度 B．在内转过的圆心角是
C．在相同时间内转过的弧长最长 D．的运动周期有可能是20h
11．（2020春·安徽芜湖·高一期末）2019年12月16日15时22分，我国在西昌卫星发射中心以“一箭双星”方式成功发射第五十二、五十三颗北斗导航卫星。至此，所有中圆地球轨道卫星全部发射完毕，标志着北斗三号全球系统核心卫星部署完成。已知中圆地球轨道卫星到地球表面的距离为地球半径的3倍，地表重力加速度为g，第一宇宙速度为v1。则中圆地球轨道卫星的（ ）
A．向心加速度为 B．周期为
C．角速度为 D．线速度为
12．（2020春·安徽芜湖·高一期末）如图所示，物块以一定初速度沿倾角为30°固定的粗糙斜面向上运动，运动过程中受一个恒定的平行斜面的拉力作用，在向上运动的过程中，物块的加速度大小为，方向沿斜面向下。下列说法错误的是（ ）
A．拉力做的功大于物块克服摩擦力做的功
B．拉力做的功小于物块克服摩擦力和重力做的功
C．物块的机械能减小
D．物块的机械能增加
13．（2021春·安徽芜湖·高一期末）牛顿以他伟大的工作把天空中的现象和地面的现象统一起来，成功地解释了天体运动的规律，时至今日，上千颗人造卫星正在按照万有引力定律为它们设定的轨道绕地球运转着，下列说法中正确的是（ ）
A．第谷通过观察行星的运动，得出了行星的运动规律，他认为行星的轨道都是椭圆
B．开普勒通过对行星运动规律的研究，总结出了万有引力定律
C．卡文迪什利用扭秤装置测出了万有引力常量的数值
D．牛顿利用万有引力定律“称量"出地球的质量
14．（2021春·安徽芜湖·高一期末）芜湖轨道交通1号线长30.41km，目前完成热滑试验，进入调试阶段，为轨道交通正式运营做最后的准备工作。如图所示，是一辆正在转弯的轻轨列车，对于车内座椅上的一名乘客一定发生变化的物理量是（ ）
A．乘客受到的合外力大小 B．乘客的速度
C．乘客的动能 D．乘客的重力势能
15．（2021春·安徽芜湖·高一期末）以下关于做功与能量转化关系的说法，正确的是（ ）
A．物体受到的合力对物体做了多少功，物体就具有多少机械能
B．摩擦力一定对物体做负功，导致物体机械能一定减少
C．在物体的机械能减少的过程中，动能有可能是增大的
D．物体除受重力外，还受其他力，若其他力不做功，则物体的动能一定不变
16．（2021春·安徽芜湖·高一期末）2020年7月31日上午，北斗三号全球卫星导航系统正式开通。北斗系统是中国着眼于国家安全和经济社会发展需要。自主建设独立运行的卫星导航系统。如图所示，a、b、c 是北斗卫星导航系统中的3颗卫星，质量分别为ma、mb、mc，且ma> mb>mc。下列说法正确的是（ ）
A．卫星b与卫星c受到地球的万有引力相同
B．卫星b加速可以追上卫星c
C．三颗卫星的绕行周期三次方与轨道半径二次方比值相同
D．卫星a的绕行速度大于卫星b的绕行速度，卫星b与卫星c的绕行周期相同
17．（2021春·安徽芜湖·高一期末）如图（1）所示是芜湖方特四期东方神话游戏项目——旋转飞椅，飞椅从静止开始缓慢转动，经过一小段时间，坐在飞椅上的游客的运动可以看作匀速圆周运动。整个装置可以简化为如图（2）所示的模型。忽略空气阻力，设细绳与竖直方向的夹角为，下列说法中正确的是（ ）
A．角越大，游客的向心加速度就越大
B．飞椅受到重力、绳子拉力和向心力作用
C．只要线速度足够大，绳子拉力可能等于飞椅和人的总重力
D．飞椅运动的周期随着角的增大而增大
18．（2021春·安徽芜湖·高一期末）2020年11月28日芜湖宣州机场迎来首架飞机，这标志着芜湖宣州机场正式进入投产校验飞行阶段。如图所示，校飞飞机落地后，两辆消防车停在滑行道两侧，利用顶炮对射形成一个“水门”，飞机穿过“水门”，这就是民航的最高欢迎礼仪——“水门"仪式。若两列水柱在最高点水平相遇，相遇时速度大小均为15 m/s，最高点离炮口的竖直高度均为20 m。水在空中运动过程中视为只受重力作用，则水从炮口（ ）
A．到最高点的运动时间为1.33 s B．到最高点的水平位移为40 m
C．喷射的速度大小为25 m/s D．喷射的方向与水平方向夹角为30°
19．（2021春·安徽芜湖·高一期末）如图所示，质量为m的小球在竖直平面内的光滑圆轨道内做圆周运动。圆轨道半径为R。小球经过最高点时刚好不脱离圆轨道。则其通过最高点时。以下说法错误的是（ ）
A．小球对圆环的压力大小等于mg B．小球受到的向心力等于重力
C．小球的线速度大小等于 D．小球的向心加速度大小等于g
20．（2021春·安徽芜湖·高一期末）某汽车总质量为m，发动机的功率为P时在平直公路上以速度v0匀速行驶。驾驶员减小油门进入限速区，汽车功率立即减小到并保持该功率继续行驶。假设汽车行驶过程中所受阻力大小不变，从驾驶员减小油门开始。汽车的速度v与时间t的关系如图所示。则在0-t1时间内，下列说法正确的是（ ）
A．汽车受到的阻力大小为 B．t1时刻汽车的速度大小
C．t=0时，汽车所受牵引力大小为 D．t=0时，汽车的加速度大小为
21．（2021春·安徽芜湖·高一期末）2020年7月23日，我国在海南文昌发射中心成功发射“天问一号”火星探测器。假设“天问一号”绕火星做匀速圆周运动，除了引力常量外，至少还需要两个物理量才能计算出火星的质量，这两个物理量可以是“天问一号”的（ ）
A．运行周期和轨道半径 B．质量和轨道半径
C．质量和角速度 D．运行周期和角速度
22．（2021春·安徽芜湖·高一期末）假设遥远的未来，人类成功移民到了某颗未知的新行星，并适应了新行星上的生活。若新行星的半径为地球半径的2倍，绕新行星表面以其第一宇宙速度飞行的人造卫星的周期，也是地球相应卫星周期的2倍，忽略星球自转的影响，则（ ）
A．新行星的第一宇宙速度为地球第一宇宙速度的2倍
B．新行星表面的重力加速度为地球表面重力加速度的
C．新行星的质量为地球质量的4倍
D．新行星的密度与地球的密度相同
23．（2021春·安徽芜湖·高一期末）2021年2月15日17时，我国首次火星探测任务“天问一号"探测器成功实施“远火点平面轨道调整"。图为该过程的示意图，图中虚线轨道所在平面与实线轨道所在平面垂直，探测器由远处经A点进入轨道1，经B点进入轨道2，经C点进入轨道3。再经C点进入轨道4。上述过程仅在点A、B、C启动发动机点火，A、B、C、D、E各点均为各自所在轨道的近火星点或远火星点，各点间的轨道均为椭圆。则探测器（ ）
A．经过E点的机械能大于D点的机械能
B．经过E点的速度一定大于火星的第一宇宙速度
C．由轨道2进入轨道3需在C点启动发动机点火减速
D．从A点运行到B点的时间小于在轨道2上从B点运行到C点的时间
24．（2022春·安徽芜湖·高一期末）下面关于物理学史，说法正确的是（ ）
A．牛顿总结出了万有引力定律并测得了引力常量G的数值
B．第谷通过长期的观测，积累了大量的天文资料，并总结出了关于行星运动的三条规律
C．哥白尼根据多年的天文观测和潜心研究，提出了“地心说”的观点
D．海王星被称之为“笔尖下发现的行星”，充分显示了用“计算和观察”的方法指导人们寻找新的天体
25．（2022春·安徽芜湖·高一期末）若已知物体运动的初速度v0的方向及该物体受到的恒定合力F的方向，则物体的运动轨迹可能是下列各图中的（ ）
A． B．
C． D．
26．（2022春·安徽芜湖·高一期末）如图所示，某商场设有同起点线和终点线的步行楼梯和自动扶梯，步行楼梯每级的高度是0.2m，自动扶梯与水平面的夹角为30°，自动扶梯前进的速度恒为0.8m/s。有甲、乙两位顾客，分别从自动扶梯和步行楼梯的起点同时上楼，甲在自动扶梯上站立不动，乙在步行楼梯上以每秒上两个台阶的速度匀速上楼，下列说法正确的是（ ）
A．甲和乙同时到达楼上
B．重力、支持力、摩擦力三个力一直对甲做功
C．甲在水平方向的速度大小为0.4m/s
D．乙沿梯子斜坡方向速度大小为0.4m/s
27．（2022春·安徽芜湖·高一期末）自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样，它们的边缘分别有三个点A、B、C，如图所示。将自行车后轮架起，转动脚踏板时，下列说法正确的是（ ）
A．A、B两点的线速度大小相等，角速度大小也相等
B．A点的向心加速度大于B点的向心加速度
C．B、C两点的角速度大小相等，周期也相等
D．B点的向心加速度大于C点的向心加速度
28．（2022春·安徽芜湖·高一期末）若在速度为8km/s的飞船上有一只完好的手表走过了1min，则地面上的人认为它走过这1min钟“实际”上花的时间（ ）
A．略大于1min B．等于1min C．略小于1min D．无法判断
29．（2022春·安徽芜湖·高一期末）为了安全，汽车通过凸形桥时的速度不能过大。某汽车通过凸形桥桥顶时的示意图如图所示，已知凸形桥为一段半径为15m的圆弧，要求汽车运动到桥顶时对桥面的压力大小至少等于其所受重力大小的。取重力加速度大小。则汽车通过桥顶时的最大速度为（ ）
A．36km/h B．54km/h C．60km/h D．72km/h
30．（2022春·安徽芜湖·高一期末）2021年4月23日，海军三型主战舰艇——长征18号艇、大连舰、海南舰在海南三亚某军港集中交接入列。若某质量为战舰的额定功率为，最大航速为，在一次航行中，战舰上的速度计显示为，航行过程中战舰所受阻力不变。此时战舰的加速度大小是（ ）
A． B．
C． D．
31．（2022春·安徽芜湖·高一统考期末）一质量为的小球，用长为的轻绳悬挂于点。小球在水平拉力作用下，从平衡位置点很缓慢地移动到点，如图所示，则拉力所做的功为（ ）
A． B． C． D．
32．（2022春·安徽芜湖·高一期末）2022年4月13日，神舟十三号飞船在历经了183天的太空航行之后，成功返回地球，创下了中国载人航天空间站任务飞行时间最长、任务项目最多的纪录。神舟十三号此行的主要任务之一是进入太空并与天宫空间站进行对接，飞船的运动可简化为如图所示的情境，圆形轨道2为天宫空间站运行轨道，椭圆轨道1为载人飞船运行轨道，两轨道相切于P点，Q点在地面附近，是轨道1的近地点，则下列判断正确的是（ ）
A．载人飞船在轨道1上P点的加速度小于空间站在轨道2上P点的加速度
B．载人飞船从Q点向P点运动过程中，万有引力做正功
C．载人飞船可在到达轨道2后不断加速追上空间站实现对接
D．载人飞船在轨道1上经过Q点时的速度大于7.9km/s
33．（2022春·安徽芜湖·高一期末）从地面竖直向上抛出一物体，取地面为重力势能零势能面，该物体的机械能E和重力势能Ep，随它离开地面的高度h的变化关系如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．h＝0时，物体的动能为80J B．h＝2m时，物体的动能为50J
C．h=3m时，物体的动能为60J D．h=4m时，物体的动能为80J
二、多选题
34．（2020春·安徽芜湖·高一期末）如图所示，劲度系数为k的轻质弹簧，一端系在竖直放置、半径为R的光滑圆环顶点P，另一端连接一套在圆环上且质量为m的小球，开始时小球位于A点，此时弹簧处于原长且与竖直方向的夹角为45°，之后小球由静止沿圆环下滑，小球运动到最低点B时速率为v，此时小球与圆环之间压力恰好为零．下列分析正确的是（ ）
A．小球过B点时，弹簧的弹力大小为mg+
B．小球过B点时，弹簧的弹力大小为k（2R﹣R）
C．从A到B的过程中，重力势能转化为小球的动能和弹簧的弹性势能
D．从A到B的过程中，重力对小球做的功等于小球克服弹簧弹力做的功
35．（2020春·安徽芜湖·高一期末）如图所示，一根轻弹簧一端固定于O点，另一端与可视为质点的小滑块连接，把滑块放在倾角为θ＝30°的固定光滑斜面上的A点，此时弹簧恰好水平。将滑块从A点由静止释放，经B点到达位于O点正下方的C点。当滑块运动到B点时弹簧与斜面垂直，且此时弹簧恰好处于原长。已知OB的距离为L，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g，则滑块由A运动到C的过程中（ ）
A．滑块的加速度先减小后增大 B．滑块的速度一直在增大
C．滑块经过B点时的速度大于 D．滑块经过C点的速度可能小于
36．（2021春·安徽芜湖·高一期末）如图所示，将一个大小为50N与水平方向成60°角的力F作用在一个质量为8kg的物体上，物体沿水平地面匀速前进了8m，下面关于物体所受各力做功说法正确的是（ ）
A．力F对物体做功为400J B．摩擦力对物体做功为200J
C．物体克服摩擦力做功200J D．合力做功为0
37．（2021春·安徽芜湖·高一期末）如图甲所示，物体以一定的初速度从倾角=37°的斜面底端沿斜面向上运动，上滑的最大高度为3.0m。选择地面为参考平面，上滑过程中，物体的机械能E随物体离地面高度h的变化关系如图乙所示。则（ ）
A．物体与斜面之间的动摩擦因数=0.50
B．物体的质量
C．物体上滑过程中的加速度大小a=1m/s2
D．物体回到斜面底端时的动能E=10J
38．（2021春·安徽芜湖·高一期末）如图所示，在距水平地面高为0.4m处，水平固定一根长直光滑杆，在杆上P点固定一定滑轮，滑轮可绕水平轴无摩擦转动，在P点的右侧，杆上套有一质量m=2kg的小球A．半径R=0.3m的光滑半圆形细轨道竖直的固定在地面上，其圆心O在P点的正下方，在轨道上套有一质量也为m=2kg的小球B．用一条不可伸长的柔软细绳，通过定滑轮将两个小球连接起来，杆和半圆形轨道在同一竖直面内，两小球均可看作质点，且不计滑轮大小的影响．现给小球A一个水平向右的恒力F=50N，（g=10m/s2），则（ ）
A．当小球B运动到C处时小球A的动能为20J
B．小球B运动到C处时的速度大小为 m/s
C．小球B被拉到与小球A速度大小相等时，sin∠OPB=
D．小球B从地面运动到C处的过程中，小球B的动能增加了6J
39．（2022春·安徽芜湖·高一期末）2021年5月15日，我国天问一号卫星探测器携着陆巡视器祝融号成功着陆火星。如图为天问一号实施火星捕获的轨道简化图，关于天问一号，下列说法正确的是（ ）
A．从轨道1变轨进入轨道2，要在P点点火减速
B．在轨道2从P点向M点运行过程中线速度逐渐增大
C．在轨道2的运行周期比在轨道3的运行周期长
D．经过轨道2的M点的加速度比经过轨道3的Q点的加速度大
40．（2022春·安徽芜湖·高一期末）如图甲所示，一质量m=0.1kg的小球位于竖直轻弹簧的正上方，弹簧固定在地面上，某时刻小球由静止开始下落，下落过程中小球始终受到一个竖直向上的恒定风力F。以小球的初始位置为坐标原点，竖直向下为x轴正方向，取地面为零势能面，在小球下落的全过程中，小球的重力势能随小球位移变化的关系如图乙中的图线①所示，弹簧的弹性势能随小球位移变化的关系如图乙中的图线②所示，弹簧始终在弹性限度内，则（ ）
A．小球和弹簧组成的系统机械能守恒
B．弹簧的原长为0.2m
C．小球刚接触弹簧时的速度大小为2m/s
D．小球受到的恒定风力F大小为0.1N
三、填空题
41．（2020春·安徽芜湖·高一期末）一辆汽车以54km/h的速率通过一座拱桥的桥顶，汽车对桥面的压力等于车重的一半，这座拱桥的半径是_____m．若要使汽车过桥顶时对桥面无压力，则汽车过桥顶时的速度大小至少是____m/s．
42．（2020春·安徽芜湖·高一期末）如图所示，人造卫星A、B在同一平面内绕地球做匀速圆周运动。则卫星A的线速度_________________卫星B的线速度，卫星A的加速度_________________卫星B的加速度（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
43．（2020春·安徽芜湖·高一期末）质量为的物体从倾角为的光滑斜面上从静止开始下滑，重力在前4s内的平均功率为______W；重力在末的瞬时功率为_______W．（）
44．（2021春·安徽芜湖·高一期末）走时准确的电子钟分针与时针的角速度之比为_______； 若分针的长度是时针长度的1.5倍，则分针针尖的线速度是时针针尖线速度大小的_______ 倍。
45．（2021春·安徽芜湖·高一期末）以v0的水平速度抛出一物体，不计空气阻力，重力加速度为g，当其水平分位移与竖直分位移大小相等时物体在这一过程经历的时间_____ ； 此时物体速度大小v= ________。
46．（2021春·安徽芜湖·高一期末）已知地球质量约是月球质量的81倍，地球半径约为月球半径的4倍。月球表面与地球表面重力加速度大小之比为________；地球上近地卫星的环绕速度约为7.9 km/s，月球上近月卫星环绕速度约为___________。
47．（2021春·安徽芜湖·高一期末）质量为2kg的物体，放在动摩擦因数的水平地面上，在水平拉力F的作用下，由静止开始运动，拉力做功的W和物体位移s之间的关系如图所示，则在0～1m内水平拉力F=______N，在0～3m过程中拉力的最大功率为P=______W。（m/s2）
48．（2022春·安徽芜湖·高一期末）如图所示，固定的锥形漏斗内壁是光滑的，内壁上有两个质量相等的小球A和B，在各自不同的水平面内做匀速圆周运动，则vA___________vB，ωA___________ωB。（填“>”“＜”或“=”）
49．（2022春·安徽芜湖·高一期末）首钢滑雪大跳台（如图甲）又称“雪飞天”，是北京2022年冬奥会自由式滑雪和单板滑雪比赛场地，谷爱凌和苏翊鸣在此圆梦冠军。为研究滑雪运动员的运动情况，建立如图乙所示的模型。跳台滑雪运动员从滑道上的A点由静止滑下，从跳台O点沿水平方向飞出。已知O点是斜坡的起点，A点与O点在竖直方向的距离为h，斜坡的倾角为θ，重力加速度为g，不计一切摩擦和空气阻力。运动员经过跳台O时的速度大小为______，从离开O点到落在斜坡上，运动员在空中运动的时间为______。
50．（2022春·安徽芜湖·高一期末）一台起重机匀加速地将质量m=500kg的货物从静止竖直吊起，在2s末货物的速度v=4.0m/s，不计阻力。起重机在这2s内的平均输出功率为______W。
51．（2022春·安徽芜湖·高一期末）将质量m=2kg的一块石头从离地面H=2m高处由静止开始释放，落入泥潭并陷入泥中h=5cm深处，不计空气阻力。重力对石头做的功为______J，泥对石头的平均阻力为______N。
52．（2022春·安徽芜湖·高一期末）长L=0.5m、质量可忽略的轻绳，其一端系于O点，一端连有质量m=2kg的小球，现使小球绕O点在竖直平面内做圆周运动（如图所示）。若小球通过最高点A时速率vA=5m/s，轻绳受到的拉力大小为______N；若小球通过O点的等高点C时速率vC=4m/s，轻绳受到的拉力大小为______N。
53．（2022春·安徽芜湖·高一期末）一列车的质量是5.0×105kg，在平直的轨道上以额定功率3000kW加速行驶，当速度由10m/s加速到所能达到的最大速率30m/s时，共用了2min，若阻力保持不变，则列车受到的阻力为________N，在这段时间内列车前进的距离是_______m。
54．（2022春·安徽芜湖·高一统考期末）如图甲所示，绳的一端系在O点，另一端固定一个可视为质点的小球，整个装置绕O点在竖直面内转动。小球通过最高点时，绳对小球的拉力F与其速度平方v2的关系如图乙所示，已知图像与横轴的截距为b、小球质量为m、绳子长为l，则当地重力加速度g表达式为______；若绳长不变，换用质量较小的球做实验，图线b点的位置______。（选填“左移”、“右移”或“不变”）
四、实验题
55．（2020春·安徽芜湖·高一期末）如图是“研究平抛运动”的实验装置图。
(1)实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线__________，每次让小球从同一位置由静止释放，目的是__________；
(2)在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长，通过实验，记录了小球在运动中的三个位置，如图所示，则该小球做平抛运动的初速度为_______；小球经过点的速度为_______。
56．（2020春·安徽芜湖·高一期末）在“验证机械能守恒定律”的一次实验中，质量的重物自由下落，电火花打点计时器在纸带上打出一系列的点，如图所示（相邻记数点时间间隔为）
(1)关于实验过程，下列说法正确的有__________。
A．选用交流电源
B．选择体积小，质量大的重物
C．先释放重物，后接通电源。
D．为了验证定律的正确性，一定要测量物体质量
(2)打点计时器打下计数点时，物体的速度 ________m/s；（保留三位有效数字）
(3)从起点到打下计数点的过程中物体的重力势能减少量______J，此过程中物体动能的增加量__________J；由此得到的实验结论是__________。（取，计算保留三位有效数字）
57．（2021春·安徽芜湖·高一期末）为了研究物体的平抛运动，可做下面的实验∶如图1所示，用小锤打击弹性金属片，A球就水平飞出；同时B球被松开，做自由落体运动。两球同时落到地面。把整个装置放在不同高度，重新做此实验，结果两小球总是同时落地。此实验说明了A球在竖直方向分运动是__________运动。某同学接着研究事先描出的小钢球做平抛运动的轨迹。以抛出点为坐标原点O，取水平向右为x轴，竖直向下为y轴，如图2所示。在轨迹上任取点A和B。坐标分别为和B，使得，则必须有x1∶x2=__________， 才说明A球在水平方向分运动是匀速直线运动。
58．（2021春·安徽芜湖·高一期末）某实验小组在做“验证机械能守恒定律”的实验时，提出了如图1所示的甲，乙两种方案。甲方案为利用重物自由落体运动进行实验，乙方案为利用小车在斜面上下滑进行实验。
（1）该小组同学对两种方案进行了深入的讨论分析，最终确定了一个大家认为误差相对较小的方案，你认为该小组应选择的方案是___________，理由是______________。
（2）若该小组采用甲方案的装置。
①完成该实验时，其中一个重要的步骤是，接通电源释放纸带，则如图2所示操作合理的是_______；
②用此装置打出了一条纸带如图3所示，相邻两点之间的时间间隔为0.02s，则根据纸带可计算出B点的速度大小为________m/s；（结果保留三位有效数字）。
③该小组同学根据纸带算出了相应点的速度，作出的图像如图4所示。根据图像可计算出重物下落的加速度________ m/s2；（结果保留 三位有效数字）
④如果某次实验时，发现动能的增加量略大于重力势能的减小量，请分析出现这种现象的原因可能为_______（填序号）。
A．在测量重锤质量时测量的不准确
B．所使用的交流电源的实际频率小于50Hz
C．所使用的交流电源的实际频率大于50Hz
D．摩擦力或阻力太大
59．（2022春·安徽芜湖·高一期末）如图甲所示，在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹。
（1）为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，请将正确的选项前面的字母填在横线上______；
A．调节斜槽使其末端保持水平 B．每次释放小球的位置可以不同
C．每次必须由静止释放小球 D．记录小球位置用的铅笔每次必须严格地等距离下降
（2）某同学实验时得到了如图乙所示的小球做平抛运动的轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已经标出（a点不是抛出点），则小球由a到b位置的时间间隔为______s，小球做平抛运动的初速度大小v0＝______m/s。
60．（2022春·安徽芜湖·高一期末）利用如图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验。
（1）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是______。
A．交流电源 B．刻度尺 C．天平（含砝码） D．秒表
（2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量ΔEp=______，动能增加量ΔEk＝______。
五、解答题
61．（2020春·安徽芜湖·高一期末）如图所示，水平台AB距地面CD高h=1.8m。有一可视为质点的滑块从A点以8m/s的初速度在平台上做匀变速直线运动，并从平台边缘的B点水平飞出，最后落在地面上的D点。已知AB间距为2.1m，落地点到平面的水平距离为3.6m。（不计空气阻力，g取10m/s2），求
（1）滑块从平台边缘的B点水平飞出的速度大小；
（2）滑块从A到B所用的时间。
62．（2020春·安徽芜湖·高一统考期末）如图所示，质量为的木块在倾角的足够长的固定斜面上由静止开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因数为，已知：，，g取10m/s2，求：
（1）前2s内重力做的功；
（2）前2s内重力的平均功率；
（3）2s末重力的瞬时功率。
63．（2020春·安徽芜湖·高一期末）额定功率为P=80kW的汽车，在某平直的公路上行驶，经过时间t=15s速度达到最大为vm=20m/s，汽车的质量m=2×103kg。如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为a=2m/s2，运动过程中阻力不变。求∶
(1)汽车所受的恒定阻力f；
(2)匀加速运动的时间t1；
(3)在15s内汽车运动的总路S。
64．（2020春·安徽芜湖·高一期末）一质量为m =0.5kg的电动玩具车，从倾角为=30°的长直轨道底端，由静止开始沿轨道向上运动，4s末功率达到最大值，之后保持该功率不变继续运动，运动的v-t图象如图所示，其中AB段为曲线，其他部分为直线。已知玩具车运动过程中所受摩擦阻力恒为自身重力的0.3倍，空气阻力不计。取重力加速度g=10m/s2。
（1）求玩具车运动过程中的最大功率P；
（2）求玩具车在4s末时（图中A点）的速度大小v1；
（3）若玩具车在12s末刚好到达轨道的顶端，求轨道长度L。
65．（2020春·安徽芜湖·高一期末）如图所示，滑块从光滑曲面轨道顶点由静止滑至粗糙的水平面的点而停止。曲面轨道顶点离地面高度为，滑块在水平面上滑行的距离为。求：
(1)滑块运动到点的速度；
(2)滑块与水平面之间的动摩擦因数；
(3)若使物体能从点回到点，至少应在点给物体多大的水平向左的初速度？
66．（2020春·安徽芜湖·高一期末）如图所示，斜面下端与光滑的圆弧轨道相切于。整个装置竖直固定，是最低点，圆心角，、与圆心等高，圆弧轨道半径，斜面长，部分光滑，部分粗糙。现有一个质量的小物块从斜面上端点无初速下滑，物块与斜面部分之间的动摩擦因数忽略空气阻力。求：
(1)物块第一次通过点时的速度大小；
(2)物块第一次通过点时受到轨道的支持力大小；
(3)物块最终停在轨道的区域还是区域？所停位置距离点有多远？
67．（2020春·安徽芜湖·高一期末）如图所示，水平传送带BC顺时针转动，一半径R=1m的竖直粗糙四分之一圆弧轨道AB和传送带在B点平滑连接，一半径为r的竖直光滑半圆弧轨道CD和传送带在C点平滑连接。现有一质量为m=0.1kg的滑块（可视为质点）从A点无初速释放，经过圆弧上B点时，轨道对滑块的支持力大小为F=2.6N，滑块从C点进入圆弧轨道CD后从D水平飞出落在传送带上的E点（图中没有画出）。已知传送带的速率为v1=2m/s，BC间的距离为L=4m，滑块与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.2，g取10m/s2，不计空气阻力。求：
(1)滑块在圆弧轨道AB上克服摩擦力所做功Wf；
(2)圆弧轨道CD的半径r为多大时，CE间的距离最大？最大值为多少？
68．（2021春·安徽芜湖·高一期末）一人一猴玩杂技，如图所示直杆AB长6 m，猴子在直杆上由A向B匀速向上爬，同时人用鼻子顶着直杆由静止水平匀加速运动。在10 s内，猴子由A运动到B，而人也由甲位置运动到了乙位置。已知x=4 m，求：
（1）猴相对地面的轨迹是直线还是曲线；
（2）10s末猴相对地面的位移大小；
（3）10s末猴相对地面的速度大小。
69．（2021春·安徽芜湖·高一期末）已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，引力常量为G。如图所示，A为在地面附近绕地球做匀速圆周运动的卫星，B为地球的同步卫星。
(1)求卫星A运动的速度大小v；
(2)求卫星B到地面的高度h。
70．（2021春·安徽芜湖·高一期末）随着航天技术的不断发展，宇航员可以乘航天器登陆一些未知星球。一名宇航员在登陆某星球后为了测量此星球的质量进行了如下实验∶他让一小钢球从距离星球表面h处由静止释放，测得小钢球落回星球表面的时间为t。此前通过天文观测测得此星球的半径为R，已知万有引力常量为G，不计小钢球下落过程中的气体阻力。求∶
（1）此星球表面的重力加速度g
（2）此星球的质量M；
（3）若距此星球表面高H的圆形轨道有一颗卫星绕它做匀速圆周运动，求卫星的运行周期T。
71．（2021春·安徽芜湖·高一期末）2020年7月23日，我国成功发射了天问一号火星探测器（简称“天问一号”），天问一号从地球发射升空顺利送入预定轨道，然后沿地火转移轨道飞向火星并被火星“捕获”。某同学忽略了天问一号进入地火转移轨道后受到的地球和火星的引力影响，并构建了一个如图所示的理想化的“物理模型”：火星和地球的公转轨道均视为圆轨道，天问一号从地球出发时恰好位于地火转移椭圆轨道的近日点位置，被火星“捕获”时恰好到达椭圆轨道远日点位置，中间过程仅在太阳引力作用下运动。已知火星的公转轨道半径为地球公转轨道半径的1.5倍，地球公转周期（1年）均分为12月，根据该理想模型，请帮助该同学求出：（取，）
(1)天问一号在地火转移轨道上运行的时间（以月为单位）；
(2)天问一号从地球出发进入地火转移轨道时日地连线与日火连线的夹角。
72．（2021春·安徽芜湖·高一期末）如图所示，AB为固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道，轨道的B点与水平地面相切，其半径为R，质量为m的小滑块由A点静止释放，求：
（1）小滑块滑到最低点B时的速度大小；
（2）小滑块刚到达最低点B时，对轨道压力大小；
（3）若BC段为粗糙水平面，长为s，小滑块运动到C点时刚好静止，则滑块与地面间的动摩擦因数为多少？
73．（2021春·安徽芜湖·高一期末）如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的粗糙半圆形导轨在B点相接，导轨半径为R。一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧，它经过B点的速度为v1，之后沿半圆形导轨运动，恰好能运动到最高点C，重力加速度为g。求：
(1)弹簧压缩至A点时的弹性势能Ep；
(2)物体沿半圆形轨道运动过程中阻力所做的功Wf；
(3)物体离开C点，落至水平面时距B点的距离x。
74．（2021春·安徽芜湖·高一期末）如图所示，质量为的长木板静止在水平地面上，与地面间的动摩擦因数为，其右端有一固定的、光滑的半径的四分之一圆弧轨道(接触但无黏连)，长木板上表面与圆弧面的最低点等高，长木板的左侧有一个同样的固定的圆弧轨道，长木板左端与左侧圆弧轨道的右端相距。现有质量为的小滑块从距长木板右端处，以的初速度开始向右运动，小滑块与长木板间的动摩擦因数为，重力加速度取。求：
(1)小滑块第一次离开右侧圆弧轨道后还能上升的最大高度；
(2)为了使不从上滑下，的最短长；
(3)若长木板长度取第(2)问中的最短长度，在整个运动过程中，小滑块与长木板m1之间所产生的摩擦热。
75．（2022春·安徽芜湖·高一期末）在水平路面上骑摩托车的人，遇到一个壕沟，其尺寸如图所示。摩托车后轮离开地面后失去动力，不计空气阻力、可以视为平抛运动。摩托车后轮落到壕沟对面才算安全。则运动员跨过壕沟的初速度至少为多大？
76．（2022春·安徽芜湖·高一期末）2022年5月5日，我国在太原卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将吉林一号宽幅01C卫星及搭载的吉林一号高分03D（27-33）等8颗卫星发射升空。主星进入预定轨道，发射任务圆满成功。假设主星距地球表面的高度为h，绕地球做匀速圆周运动的周期为T，地球的半径为R，引力常量为G，忽略其他天体对卫星的引力作用，试求：
（1）卫星的线速度的大小；
（2）地球的平均密度。
77．（2022春·安徽芜湖·高一期末）如图所示，某游戏装置由弧形轨道AB、竖直圆轨道BMCND、水平直轨道DE平滑连接而成，固定在水平地面上（弧形轨道末端各轨道间略错开，不影响小球前行）。质量m=0.1kg的小球从弧形轨道离地高h处由静止释放，已知圆轨道半径R=0.1m，弧形轨道和圆轨道均可视为光滑，忽略空气阻力。
（1）若h=0.5m，小球能否通过竖直圆轨道的最高点C？若能，请求出小球对轨道的压力；
（2）若小球从弧形轨道离地高h处由静止释放，要求小球不脱离轨道前行，若小球与水平直轨道DE间的动摩擦因数μ=0.1+0.2x（式中x为离D端的距离），求x与h的关系；
（3）若将竖直圆轨道上部正中央MCN部分截去，形成一段缺口MN，该缺口所对的圆心角为2α，问α为何值时，小球沿BMND路径完成剩余轨道运行所对应的h最小？h的最小值为多少？
参考答案：
1．D
【详解】ABD.如果恒力与速度共线，物体将做直线运动，如果恒力与速度不共线，物体将做曲线运动，故AB错误，D正确；
C. 由于合力F是恒力，而匀速圆周运动中合力提供向心力，方向不断改变，是变力，故物体不可能做匀速圆周运动，故C错误；
故选D.
2．C
【详解】做平抛运动的物体只受重力作用，产生恒定的加速度，是匀变速运动，其初速度与合外力不共线，是曲线运动，故平抛运动是匀变速曲线运动，A、B错误，C正确；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，故落地时的速度是水平方向的分速度和竖直方向的分速度的合速度，其方向一定与竖直方向(或水平方向)有夹角，D错误。
故选C.
3．B
【详解】由于A轮和B轮是皮带传动，皮带传动的特点是两轮与皮带接触点的线速度的大小与皮带的线速度大小相同，则
由角速度和线速度的关系式v=ωR可得
则
由于B轮和C轮共轴，故两轮角速度相同，即
则
由角速度和线速度的关系式v=ωR可得
则
故选B。
4．A
【详解】A．海王星是先根据万有引力定律算出其轨道，然后在计算的轨道上发现的，故海王星是运用万有引力定律在“笔尖下发现的行星”，故A正确；
B．牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许通过实验测出了引力常量，故B错误；
C．开普勒在前人的基础上通过观察总结得到行星运动三定律，故C错误；
D．牛顿以行星运动定律为基础总结出万有引力定律，故D错误。
故选A。
5．D
【详解】AB.第一宇宙速度
已知万有引力常量和月球的第一宇宙速度，月球半径约为1.7×103km，所以可以求出月球质量M和月球表面的重力加速度g，故AB错误；
C.根据万有引力提供环绕天体的向心力得
，
解得，所以可以求出探测器在15km高处绕月运动的周期T，故C错误；
D.探测器悬停时发动机产生的推力大小等于探测器的重力，由于不知道探测器的质量，所以无法求出探测器悬停时发动机产生的推力，故D正确。
故选D。
6．A
【详解】A．木箱沿着固定光滑斜面下滑的过程，只有重力做功，机械能守恒，故A正确；
B．雨滴在空中匀速下落的过程，受空气阻力的作用，机械能不守恒，故B错误；
C．电梯加速上升的过程中，动能增加，重力势能增加，故机械能增加，故C错误；
D．乘客随摩天轮在竖直面内匀速转动的过程，动能不变，重力势能变化，故机械能变化，故D错误。
故选A。
7．C
【详解】A．根据重力做功与重力势能变化的关系得
物体在距地面h高处以的加速度由静止竖直下落到地面，则
所以重力势能减小了mgh，A错误；
B．根据牛顿第二定律得
根据动能定理知道
，
物体的动能增加，故B错误；
CD．物体除了重力还受到阻力f，根据牛顿第二定律得
解得
故
所以物体克服阻力做功，即机械能减少，C正确，D错误。
故选C。
【点睛】解这类问题的关键要熟悉功能关系，也就是什么力做功量度什么能的变化，并能建立定量关系。我们要正确的对物体进行受力分析，能够求出某个力做的功。
8．D
【详解】A．0~6 s内拉力做的功为P－t图线下所围的面积
W＝140 J
A错误；
B．在0~2 s内拉力恒定不变，在2s末，拉力的功率为60W，而运动速度为10m/s，根据
可得拉力大小
F＝6 N
B错误；
C．在2s~6 s内物体匀速运动，因此
由滑动摩擦力公式
f＝μN
得
μ＝0.25
C错误；
D．由于在2s~6 s内物体匀速运动，合外力做功为0，因此合外力在0~6 s内做的功与0~2 s内做的功相等，D正确。
故选D。
9．B
【详解】A．三颗卫星均做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，则有
因为a、b质量相同，且小于c的质量，而b、c的轨道半径相等，且大于a的轨道半径，可知b所需向心力最小，故A错误；
B．三颗卫星均做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，则有
得
所以b、c的周期相同，且大于a的周期，故B正确；
C．三颗卫星均做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，则有
得
b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度，故C错误；
D．三颗卫星均做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，则有
得
则b、c的向心加速度相等，且小于a的向心加速度，故D错误。
故选B。
10．C
【详解】A．同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，则知a与c的角速度相同，根据知，c的向心加速度大于a的向心加速度。由
得
卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，则同步卫星c的向心加速度小于b的向心加速度，而b的向心加速度约为g，故知a的向心加速度小于重力加速度g，故A错误；
B．c是地球同步卫星，周期是24h，则c在4h内转过的圆心角是，故B错误；
C．由
得
卫星的半径越大，速度越小，所以b的速度最大，在相同时间内转过的弧长最长，故C正确；
D．由开普勒第三定律知，卫星的半径越大，周期越大，所以d的运动周期大于c的周期24h，不可能为20h，故D错误。
故选C。
11．B
【详解】A．根据
解得
选项A错误；
BD．根据
可得
中圆地球轨道卫星的速度
周期
选项B正确，D错误；
C．角速度为
选项C错误；
故选B。
12．C
【详解】ACD．物体的加速度为 a=4m/s2，方向沿斜面向下，根据牛顿第二定律得
mgsin30°+f-F=ma
解得
F-f=m＞0
可知F和f做功的代数和大于零，所以根据功能原理可知，在运动的过程中，拉力做的功大于物块克服摩擦力做的功，机械能一定增加．故AD正确，不符合题意，C错误，符合题意；
B．由题意物体减速上升，根据动能定理可知
即
即拉力做的功小于物块克服摩擦力和重力做的功，故B正确，不符合题意。
故选C。
13．C
【详解】A．开普勒根据第谷观察行星的运动的数据，得出了行星的运动规律，他认为行星的轨道都是椭圆，选项A错误；
B．牛顿对行星运动规律的研究结论，总结出了万有引力定律，选项B错误；
CD．卡文迪什利用扭秤装置测出了万有引力常量的数值，然后根据牛顿的万有引力定律，“称量"出地球的质量，选项C正确，D错误；
故选C。
14．B
【详解】由于轻轨列车正在转弯，若可看成在水平面做匀速圆周运动，则乘客受到的合外力作为向心力，大小不变，方向指向圆心，乘客的动能、重力势能均不变，乘客的速度始终沿切线方向，大小不变，方向时刻改变，故乘客一定发生变化的物理量是速度，B正确。
故选B。
15．C
【详解】A．物体受到的合力对物体做了多少功，物体的动能就增加多少，不是物体就具有多少机械能，选项A错误；
B．摩擦力可能对物体做正功、负功或者不做功，选项B错误；
C．在物体的机械能减少的过程中，动能有可能是增大的,例如在有阻力的情况下物体加速下落，选项C正确；
D．物体除受重力外，还受其他力，若其他力不做功，则物体的机械能不变，但是动能不一定不变，选项D错误。
故选C。
16．D
【详解】A．由
可知，质量大的万有引力大，，故卫星b的万有引力大于卫星c的万有引力，A错误；
B．卫星b如果加速，会做离心运动，到高轨道上，速度更小，离c更远了，故B错误；
C．由开普勒第三定律可以，三颗卫星的绕行周期二次方与轨道半径三次方比值相同，选项C错误；
D．由
变形得
可知，卫星a的绕行速度大于卫星b的绕行速度，卫星b与卫星c的绕行周期相同，D正确。
故选D。
17．A
【详解】A．设游客质量为，对于游客，有
可知越大，加速度越大，故A正确；
B．飞椅受重力、绳子拉力、人对飞椅的作用力的合力提供向心力，故B错误；
C．设飞椅质量为，对飞椅和人整体，竖直方向有
则
故C错误；
D．由匀速圆周运动
解得
因此角度越大即r越大，此时角速度越大，周期越小，故D错误。
故选A。
18．C
【详解】A．将水的运动过程的逆过程看做是平抛运动，则到最高点的运动时间为
选项A错误；
B．到最高点的水平位移为
选项B错误；
C．喷射的速度大小为
选项C正确；
D．喷射的方向与水平方向夹角为
则
θ=53°
选项D错误。
故选C。
19．A
【详解】小球经过最高点时刚好不脱离圆轨道，则小球对圆环的压力大小等于0，此时小球受到的向心力等于重力，即
即小球的线速度大小
小球的向心加速度大小
a=g
则选项A错误，BCD正确；
此题选择错误的选项，故选A。
20．D
【详解】A．汽车受到的阻力大小为
选项A错误；
B． t1时刻汽车的速度大小
选项B错误；
C．t=0时，汽车所受牵引力大小为
选项C错误；
D．t=0时，汽车的加速度为
即加速度大小为
选项D正确。
故选D。
21．A
【详解】AB．由引力作为向心力可得
解得
若已知“天问一号”的运行周期和轨道半径，可求出火星的质量，由于卫星质量m会被消去，故只知道轨道半径无法求出火星质量，A正确，B错误；
CD．由引力作为向心力可得
解得
知道卫星质量没用，除了角速度，还需知道轨道半径才能求出“天问一号”质量，CD错误。
故选A。
22．B
【详解】ABC．由题可知，分别对地球的卫星和新行星列万有引力提供向心力公式有
联立可得出
由
可得
由
可得
可得
故B正确，AC错误；
D．由
得
可得出
故D错误。
故选B。
23．C
【详解】A．经C点由轨道3进入轨道4需点火减速，即在轨道4运行的机械能小于在轨道3运行的机械能，同一轨道机械能相等，故经过E点的机械能小于D点的机械能，A错误；
B．做过E点的圆轨道，由引力作为向心力可得
解得
可知，在过E点的圆轨道上运行的速度小于第一宇宙速度，而从该轨道进入轨道4需在E点点火减速，故在轨道4经过E点的速度一定小于火星的第一宇宙速度，B错误；
C．由轨道2进入轨道3需在C点启动发动机点火减速，做近心运动，C正确；
D．从A点运行到B点的轨道半长轴大于轨道2的半长轴，据开普勒第三定律可知，从A点运行到B点的时间大于在轨道2上从B点运行到C点的时间，D错误。
故选C。
24．D
【详解】A．牛顿总结出了万有引力定律，卡文迪什测得了引力常量G的数值，故A错误；
B．第谷通过长期的观测，积累了大量的天文资料，开普勒总结出了关于行星运动的三条规律，故B错误；
C．哥白尼根据多年的天文观测和潜心研究，提出了“日心说”的观点，故C错误；
D．海王星的轨道是亚当斯和勒维耶各自独立利用万有引力定律计算出的，所以海王星被称为“笔尖下发现的行星”，充分显示了用“计算和观察”的方法指导人们寻找新的天体，故D正确。
故选D。
25．B
【详解】物体运动的初速度v0的方向及该物体受到的恒定合力F的方向不共线，物体做曲线运动，同时力指向曲线弯曲内侧，结合各图可知，B正确．
故选B。
26．A
【详解】A．设楼层高4.8m，甲用时间
乙在步行楼梯上以每秒上两个台阶的速度匀速上楼，则上楼的时间
A正确；
B．甲随扶梯匀速上升，不受摩擦力作用，则摩擦力做功为零，B错误；
C．甲在水平方向的速度大小为
vx=vcos30°=0.4m/s
C错误；
D．乙的竖直速度为0.4m/s，则乙沿梯子斜坡方向速度大小为
D错误。
故选A。
27．C
【详解】A．AB两点在传送带上，是同缘传动的边缘点，所以两点的线速度相等，根据v=ωr，由于半径不同，则角速度不相等，故A错误；
B．AB两点的线速度相等，根据可知，A的半径比较大，所以A点的向心加速度小于B点的向心加速度，故B错误；
C．BC两点属于同轴转动，故角速度相等，周期也相等，故C正确；
D．BC点的角速度是相等的，根据可知，C点的半径比较大，所以C点的向心加速度大于B点的向心加速度，故D错误。
故选C。
28．A
【详解】在飞船上观测到的时间是1min，由于相对论相应，则地面上看到的时间
故选A。
29．A
【详解】汽车运动到桥顶时对桥面的压力大小至少等于其所受重力大小的。根据牛顿第二定律
解得
故选A。
30．A
【详解】战舰以最大航速匀速前进时
在一次航行中
战舰的加速度大小
选项A正确。
31．B
【详解】小球在水平拉力作用下，从平衡位置点很缓慢地移动到点，只有重力mg和拉力F对小球做功，小球上升的高度为
小球的动能不变，由动能定理可得
则拉力所做的功为
ACD错误，B正确。
故选B。
32．D
【详解】A．根据
可知，载人飞船在轨道1上P点的加速度等于空间站在轨道2上P点的加速度，A错误;
B．载人飞船从Q点向P点运动过程中，万有引力对飞船做负功， B错误；
C．若载人飞船在到达轨道2后不断加速，则会做离心运动，从而远离轨道2，不会追上空间站从而不能实现对接， C错误；
D．当飞船在近地圆轨道上做圆周运动时，速度大小为第一宇宙速度即；载人飞船从近地圆轨道的Q点加速才能进入轨道1的椭圆轨道，则在轨道1上经过Q点时的速度大于7.9km/s， D正确。
故选D。
33．B
【详解】A．由图可知，h＝0时，物体的机械能为100J，此时的重力势能为0，则此时物体的动能为100J，故A错误；
B．由图可知，机械能随h的变化关系为
h＝2m时，物体的机械能为90J，此时重力势能为40J，则物体的动能为50J，故B正确；
C．h=3m时，物体的机械能为85J，物体的重力势能为60J，则物体的动能为25J，故C错误；
D．h=4m时，物体的机械能为80J，物体的重力势能为80J，则物体的动能为0，故D错误。
故选B。
34．ABC
【详解】A项，小球经过最低B点时速度为v，小球与圆环之间压力恰好为零，根据牛顿第二定律可得 ，所以 ，故A对；
B项，小球位于A点时，弹簧处于原长，小球通过B点时，弹簧伸长量为2R﹣R ，则弹簧弹力大小为k（2R﹣R），故B项正确．
C项，从A到B过程中，弹簧的弹性势能和小球的动能增加了，所以重力势能转化为弹簧的弹性势能和小球的动能，故C项正确．
D项，从A到B过程中，重力做正功，弹簧对小球做负功，小球的动能变大了，根据动能定理，重力做的功减去弹簧对小球做的功等于小球动能的增加量，故重力对小球做的功大于小球克服弹簧弹力做的功，故D项错误．
故选ABC
35．BC
【详解】AB．弹簧原长为L，在A点不离开斜面，则
在C点不离开斜面，则有
从A点滑至C点，设弹簧与斜面夹角为α（范围为30°≤α≤90°）；从B点滑至C点，设弹簧与斜面的夹角为β，则
可知下滑过程中加速度一直沿斜面向下且减小，选项A错误，B正确；
C．从A点滑到B点，由机械能守恒可得
解得
选项C正确；
D．从A点滑到C点，由机械能守恒可得
解得
选项D错误。
故选BC。
36．CD
【详解】A．由功的定义可得，力F对物体做功为
A错误；
BC．由于物体匀速前进，由平衡条件可得，摩擦力大小为
摩擦力对物体做功为
则物体克服摩擦力做功200J，B错误，C正确；
D．支持力及重力与位移垂直，不做功，故合力做功为
D正确。
故选CD。
37．AD
【详解】B．上升到最高点时物体的机械能等于重力势能
解得
B错误；
A．机械能的变化量等于除重力外的其它力所做的功，故满足
其中
解得
A正确；
C．上滑过程由牛顿第二定律可得
解得
C错误；
D．由于上滑过程和下滑过程克服摩擦力所做的功相等，即机械能的减少量相等，故到达底端的机械能为
由于地面为参考平面，故物体回到斜面底端时的动能为10J，D正确。
故选AD。
38．BC
【详解】由几何知识可知，小球B从B运动到C过程中，球A的位移为，小球B运动到C处时，已无沿绳的分速度，所以球A的速度为零，即A的动能等于零，设小球B的速度为v，根据功能关系可得，解得 ，故A错误；B正确；由题意可知，当小球B只具有沿绳的速度时，与小球A的速度大小相等，当绳与圆形轨道相切时，小球B只具有沿绳的速度，与小球A的大小相等，此时BO垂直于BP，由几何知识可知， ，故C正确；小球B从地面运动到C处的过程中，小球B的动能增加了，故D错误；故选BC
39．AC
【详解】A．从轨道1变轨进入轨道2，做向心运动，须在P点点火减速，故A正确；
B．在轨道2从P点向M点运行过程中，远离火星，万有引力做负功，故线速度逐渐减小，故B错误；
C．根据开普勒第三定律可知，在轨道2的运行周期比在轨道3的运行周期长，故C正确；
D．根据万有引力提供向心力
可得
在轨道2的M点距离火星更远，因此经过M点时的加速度比在轨道3经过Q点时的加速度小，故D错误。
故选AC。
40．BD
【详解】A．小球始终受到一个竖直向上的恒力F，则小球和弹簧组成的系统机械能不守恒，故A错误；
B．取地面为零势能参考面，根据图像可知小球初状态的重力势能为
E0=mgh=0.7J
解得小球初始位置距离地面的高度为
h=0.7m
图乙中的图线②表示弹簧的弹性势能随小球位移变化的关系，由此可知小球下落h1=0.5m开始接触弹簧，则弹簧的原长为
故B正确；
D．从图乙可以看出，当小球下落x=0.6m时，弹性势能从0增加到Ep1=0.54J，根据重力做功与重力势能变化的关系有
E0-E=mgx
结合图乙的数据有
E=0.7-x
当x=0.6m时，重力势能E1=0.1J，从小球开始下落到将弹簧压缩到最短，根据功能关系可得
-Fx=E1+Ep1-E0
代入解得
F=0.10N
故D正确；
C．小球从开始下落到刚接触弹簧的过程中，根据动能定理可得
代入数据解得
v=3m/s
故C错误。
故选BD。
41． 45m m/s
【详解】[1]以汽车为研究对象，根据牛顿第二定律得
代入数据解得
R=45m
[2]汽车过桥顶时对桥面无压力，小车只受重力，则
代入数据解得速度为
v=m/s
42． 小于 小于
【详解】[1][2]根据万有引力提供向心力得：
解得：
则轨道半径越大，线速度越小、加速度越小，所以卫星的线速度小于卫星的线速度，卫星的加速度小于卫星的加速度。
43． 50 100
【详解】物体沿斜面下滑的加速度
则前4s内的位移
重力在前4s内做功
则前4s的平均功率为
物体沿斜面滑完4s时的速度
重力的瞬时功率
。
【点睛】根据重力做功的大小，结合平均功率的公式求出前4s内重力做功的平均功率．根据4s末的速度，结合瞬时功率的公式求出重力的瞬时功率．
44． 12:1 18
【详解】[1]分针的周期为
T1=60min=3600s
时针的周期为
T2=12h=43200s
根据
可知分针与时针的角速度之比为
[2]根据
可得分针针尖的线速度是时针针尖线速度大小之比
45．
【详解】[1]当其水平分位移与竖直分位移大小相等时，则
解得
[2]此时物体速度大小
46． 16:81 1.76km/s
【详解】[1]根据
可得
可得
[2]根据
解得
可得
月球上近月卫星环绕速度约为
47． 20 63.2
【详解】[1]由拉力做功的W和物体位移s之间的关系图象，结合公式
可知，斜率表示物体受到的拉力的大小，0～1m物体受到的拉力为20N。
[2]对于0～1m过程，根据动能定理，有
解得
根据速度位移公式，有
解得
即物体位移为0.5m时加速度的大小为
对物体受力分析，物体受到的摩擦力为
由于斜率表示物体受到的拉力的大小，1～3m物体受到的拉力为10N。
故物体在前一阶段做匀加速运动，后一阶段受力平衡，物体匀速运动，故物体在前一阶段拉力为20N时，物体加速运动，当速度最大时，拉力功率最大，即
48． > <
【详解】[1][2]设内壁与竖直方向夹角为θ，向心力表达式为
得线速度与角速度大小为
，
由图可知，小球A的运动半径大于小球B的运动半径，所以
，
49．
【详解】[1]运动员从A点滑到O点，根据动能定理有
解得
[2]运动员从O点到落在斜坡上，根据平抛运动规律可得水平和竖直位移分别为
、
根据几何关系有
解得
50．
【详解】根据速度-时间公式得，货物的加速度为
根据牛顿第二定律得
解得
2s内的平均速度为
则平均输出功率为
51． 41 820
【详解】[1]重力对石头做的功为
[2]全过程由动能定理可得
即
52．
【详解】[1] 在A点由绳子的拉力和重力提供小球向心力
代入数据得
[2]在C点由绳子的拉力提供向心力
代入数据得
53． 1.0×105 1600
【详解】[1]据题意，当列车速度达到最大值时，牵引力等于阻力，故有
[2]在这段时间内列车前进的距离为
即
考点：本题考查功率和动能定理。
54． 不变
【详解】[1] 小球通过最高点，当F=0时
v2=b
则有
解得
[2] 由于
得
b = gl
绳长不变，用质量较小的球做实验，图线b点的位置不变。
55． 水平 使平抛的初速度相同 0.75 1.25
【详解】(1)[1][2]实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线水平，为了保证小球每次平抛的轨迹都是相同的，这就要求小球平抛的初速度相同，因此在操作中要求每次小球从同一位置静止释放
(2)[3]设相邻两点间的时间间隔为T，竖直方向根据匀变速直线运动的规律可得
得
水平方向
[4]小球在B点时，竖直方向上的瞬时速度等于
小球经过B点的速度为
56． B 1.55 1.22 1.20 在实验误差允许范围内重物的机械能守恒
【详解】(1)[1]A．电火花打点计时器要选用220V的交流电源，选项A错误；
B．选择体积小，质量大的重物可减小运动中的阻力的影响，选项B正确；
C．实验时要先接通电源后释放重物，选项C错误；
D．要验证的关系是
两边可以消掉质量m，则实验中不需要测量物体质量，选项D错误。
故选B。
(2)[2]打点计时器打下计数点时，物体的速度
(3)[3]从起点O到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量
[4]此过程中物体动能的增加量
[5]由此得到的实验结论是在实验误差允许范围内重物的机械能守恒。
57． 自由落体 1:2
【详解】[1] 、两球同时落地，可知球在竖直方向上的运动规律与球相同，说明球在竖直方向上做自由落体运动
[2]根据
知
则
若水平方向上做匀速直线运动，则
反之亦然
58． 甲 采用乙方案时，由于小车与斜面间存在摩擦力的作用，且不能忽略，所以小车在下滑的过程中机械能不守恒，故乙方案不能用于验证机械能守恒定律。 D 1.37 9.75 B
【详解】(1)[1][2]甲，采用乙方案时，由于小车与斜面间存在摩擦力的作用，且不能忽略，所以小车在下滑的过程中机械能不守恒，故乙方案不能用于验证机械能守恒定律。
(2)[3]在验证机械能守恒定律的实验中，应让重锤紧靠打点计时器，手拉着纸带的上方，保持纸带竖直，由静止释放，操作比较合理的应为D。
[4]根据速度公式得
[5]根据机械能守恒得
化简得
图像的斜率为
解得
[6]A．重锤增加的动能略大于重锤减少的重力势能，说明测量的重锤的速度偏大或者是重锤的重力势能偏小。由于两式中都有质量，所以与重锤质量无关，故A错误；
BC．如果实际频率小于50Hz，则会造成打点的实际周期大于0.02s，计算重锤动能的增加量时会偏大，则可能造成动能的增加量略大于重力势能的减少量，故B正确，C错误；
D．重锤下落时受到的阻力过大，则动能的增加量偏小，故D错误。
故选B。
59． AC 0.1 2
【详解】（1）[1]A．为了保证小球的初速度水平，应调节斜槽的末端水平，故A正确；
BC．为了保证小球的初速度相等，每次从斜槽的同一位置由静止释放小球，故B错误，C正确；
D．记录小球位置用的铅笔不需要严格地等距离下降，故D错误。
故选AC；
（2）[2]由图乙可知，ab、bc时间间隔相等，由竖直方向有
即
[3]由水平方向有，则小球做平抛运动的初速度大小
60． AB
【详解】（1）[1]电磁打点计时器需要交流电流，需要测量纸带上点迹间的距离，则需要刻度尺，由于验证机械能守恒公式中质量可以约去，则不用天平，由于打点计时器具有计时功能，则不用秒表。
故选AB；
（2）[2]从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量
[3]打点计时器打下B点时重物的速度为
动能增加量
61．（1）6m/s；（2）0.3s
【详解】（1）滑块在BD间做平抛运动，竖直方向有
解得tBD=0.6s
水平方向有
解得vB=6m/s
（2）滑块在AB过程做变速运动，根据匀变速运动的规律有
解得tAB=0.3s
62．（1）48J；（2）24W；（3）48W
【详解】（1）木块所受的合外力
木块的加速度
前内木块
所以，重力在前内做的功为
（2）重力在前内的平均功率为
（3）木块在末的速度
末重力的瞬时功率
63．(1)4000N；(2)5s；(3)150m
【详解】(1)因为牵引力等于阻力时，速度最大．根据
P=Fvm=fvm
得，汽车所受的阻力
(2) 根据牛顿第二定律得
F-f=ma
则匀加速直线运动的牵引力
F=f+ma=4000+2000×2N=8000N
匀加速直线运动的末速度
则匀加速直线运动的时间
(3) 汽车匀加速直线运动的位移
根据动能定理得
代入数据解得变加速运动的位移大小
x2=125m
则总路程
s=x1+x2=150m
64．（1）40W ；（2）8m/s ；（3）93.75m
【详解】(1)由题意得，当玩具车达到最大速度v=10m/s匀速运动时， 牵引力
由
代入数据解得
(2)玩具车在0-4s内做匀加速直线运动，设加速度为a，牵引力为F1，由牛顿第二定律得
4s末时玩具车功率达到最大，则
由运动学公式v1=at1 （其中t1=4s）
代入数据解得
(3)玩具车在0~4s内运动位移
得
玩具车在4~12s功率恒定，设运动位移为x2，设t2=12s木时玩具车速度为v，由动能定理得
代入数据解得
所以轨道长度
65．(1)﹔(2)；(3)
【详解】(1)点运动到点过程中，根据动能定理得
解得
﹔
(2)点运动到点过程中，根据动能定理得
解得
(3)点运动到点过程中，根据动能定理得
解得
66．(1)；(2)；(3)最终静止在区域；
【详解】(1)长度为
由动能定理可得
代入数据解得
物块在部分所受的摩擦力大小为
所受合力为
故
(2)设物块第一次通过点的速度为，由动能定理得
有牛顿第二定律得
联立解得
(3)物块每次通过所损失的机械能为
物块在点的动能为
解得
物块经过次
故最终静止在区域。
设物块最终停在距离点处，可得
代入数据可得
67．(1) 0.2J；(2)r=0.05m时，xCE最大为0.2m
【详解】(1)由牛顿第二定律可得
解得
由动能定理可得
解得
(2)设滑块在传送带上运动距离x时，与传送带达到共同速度，有
解得
∴滑块在传送带上先减速后匀速，离开传送带的速度为
离开传送带后滑块先沿圆弧轨道CD做圆周运动
滑块飞离D点后做平抛运动，有
解得当r=0.05m时，xCE最大为0.2m。
68．（1）曲线；（2）2m；（3）1m/s
【详解】（1）因为合加速度方向与合速度方向不在同一直线上，所以猴子做曲线运动。
（2）根据位移的合成可知10s末猴相对地面的位移大小
L==m=2m
（3）由x=t 得
vx==0.8m/s
竖直方向
vy==0.6m/s
所以
v==1m/s
69．（1）（2）
【详解】（1）对卫星A，根据万有引力提供向心力，则有
解得
（2）对卫星B，设它到地面高度为h，根据万有引力提供向心力，则有
解得
70．(1)；(2)；(3)
【详解】(1)小钢球做自由落体运动，由位移公式可得
解得
(2)设钢球质量为m，钢球在星球表面所受重力等于万有引力
解得此星球的质量为
(3)设卫星质量为m0，由引力作为向心力可得
联立解得卫星的运行周期为
71．(1)；(2) θ=45°
【详解】(1)根据开普勒第三定律可知，椭圆转移轨道周期为
则天问一号在地火转移轨道上运行的时间
(2)同理可得火星运行周期为
火星运动的时间为
要保证天问一号正好在远日点与火星相遇，两者运动的时间相等，则有：
解得
θ=45°
72．（1）；（2）3mg；（3）
【详解】(1)由
可得
(2)由牛顿第二定律
得
(3)滑块在水平面上运动时，水平方向只受摩擦力，由动能定理
得
73．(1)；(2)；(3)x=2R
【详解】(1)对物体和弹簧组成系统，从A运动至B过程，由能量守恒定律有
(2)物体恰好能运动到最高点C，由牛顿运动定律有
解得
对物体，从B运动至C过程，出动能定理有
解得
(3)物体离开C点后做平抛运动
解得
x=2R
74．(1)；(2)；(3)
【详解】(1)设滑块到达长木板右端的速度为，由动能定理可得
设滑块离开圆弧轨道后上升的最大高度为，由动能定理可得
由以上两式解得
(2)由机械能守恒定律可得，小滑块回到长木板底端时的速度大小
滑上长木板后，滑块的加速度为，由牛顿第二定律
长木板的加速的为a1，由牛顿第二定律
设经过，时间后两者共速，共同速度为v，由运动学公式可知
该过程中长木板的位移
小滑块的位移
由以上各式解得
，
由于，之后一起匀减速运动，若小滑块最终未从长木板左端滑出，则长木板的最短长度
由以上各式解得
(3)小滑块和长木板一起匀减速运动至最左端的速度为，由动能定理可得
小滑块返回到左侧轨道底端的速度仍为。以后带着木板运动，再次达到共同速度，对于
对于
对地的位移
对地的位移
由以上各式解得
在上滑动的相对位移
设一起在滑行的距离而静止，由动能定理得
解得
由于，说明木板在到达右侧圆轨道前已静止，所以，整个过程中小滑块与木板之间产生的摩擦热
75．
【详解】摩托车恰好越过壕沟时，由平抛运动规律得
竖直方向
水平方向
代入数据解得
76．（1）；（2）
【详解】（1）卫星做匀速圆周运动，轨道半径为
则其线速度为
（2）设地球的质量为M，其平均密度为，卫星的质量为m，则卫星所受万有引力提供向心力，有
联立解得地球的平均密度为
77．（1）能，5N；（2），；（3），
【详解】（1）如小球恰好通过C点，由重力提供向心力，由牛顿第二定律
解得
对小球从开始下滑到C点过程，由动能定理得
解得
说明小球能通过C点。在C点，由牛顿第二定律得
代入数据解得
N=5N
由牛顿第三定律
（2）小球从圆轨道下滑在DE段减速运动，设减速x后停下。对小球运动的全过程，由动能定理
解得
保证小球能过C点，由动能定理
得
则满足题意的h与x的关系为
，
（3）要使小球飞过缺口经过N点回到圆环，从释放到M点，由动能定理
从M到N的斜抛过程
联立解得
取等号时
可知当时，h有最小值，最小值为。
安徽省芜湖市三年（2020-2022）高一物理下学期期末试题题型分类汇编
一、单选题
1．（2020春·安徽芜湖·高一期末）一个物体受恒力作用，下列说法正确的是
A．一定做直线运动
B．一定做曲线运动
C．可能做匀速圆周运动
D．可能做曲线运动
2．（2020春·安徽芜湖·高一期末）关于平抛运动，下列说法正确的是( )
A．平抛运动是非匀变速运动
B．平抛运动是匀速运动
C．平抛运动是匀变速曲线运动
D．平抛运动的物体落地时的速度可能是竖直向下的
3．（2020春·安徽芜湖·高一期末）如图所示的传动装置中，、两轮固定在一起绕同一轴转动，、两轮用皮带传动，三轮半径关系是，若皮带不打滑，则、、轮边缘的、、三点的线速度之比和角速度之比为（ ）
A．1：2：2，2：1：2 B．1：1：2，1：2：2
C．2：2：1，1：1：2 D．1：2：2，1：1：2
4．（2020春·安徽芜湖·高一期末）在科学的发展历程中，许多科学家做出了贡献，下列叙述符合物理学史实的是（ ）
A．海王星是运用万有引力定律在“笔尖”下发现的行星
B．牛顿提出了万有引力定律，并通过实验测出了引力常量
C．伽利略在前人的基础上通过观察总结得到行星运动三定律
D．开普勒以行星运动定律为基础总结出万有引力定律
5．（2020春·安徽芜湖·高一期末）2019年1月3日，“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面。着陆前的部分运动过程简化如下：在距月面15km高处绕月做匀速圆周运动，然后减速下降至距月面100m处悬停，再缓慢降落到月面。已知万有引力常量和月球的第一宇宙速度，月球半径约为1.7×103km，由上述条件不能估算出（ ）
A．月球质量 B．月球表面的重力加速度
C．探测器在15km高处绕月运动的周期 D．探测器悬停时发动机产生的推力
6．（2020春·安徽芜湖·高一期末）在下列所述实例中，机械能守恒的是（ ）
A．木箱沿着固定光滑斜面下滑的过程 B．雨滴在空中匀速下落的过程
C．电梯加速上升的过程 D．乘客随摩天轮在竖直面内匀速转动的过程
7．（2020春·安徽芜湖·高一期末）质量为的物体，在距地面高处以的加速度由静止竖直下落到地面，下列说法中正确的是（ ）
A．重力做功
B．物体的动能增加
C．物体的机械能减少
D．物体克服阻力做功
8．（2020春·安徽芜湖·高一期末）放在粗糙水平地面上质量为0.8 kg的物体受到水平拉力的作用，在0~6 s内其速度与时间的关系图像和该拉力的功率与时间的关系图像分别如图甲、乙所示，下列说法中正确的是（ ）
A．0~6 s内拉力做的功为120 J B．物体在0~2 s内所受的拉力为4 N
C．物体与粗糙水平地面间的动摩擦因数为0.5 D．合外力在0~6 s内做的功与0~2 s内做的功相等
9．（2020春·安徽芜湖·高一期末）如图，a、b、c是地球大气层外同一平面内沿圆形轨道上运动的三颗卫星，a和b的质量相等且小于c的质量，则（ ）
A．b所需向心力最大
B．b、c的周期相同，且大于a的周期
C．b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度
D．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度
10．（2020春·安徽芜湖·高一期末）有、、、四颗地球卫星，还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，处于地面附近近地轨道上正常运动，是地球同步卫星，是高空探测卫星，各卫星排列位置如图，则有（ ）
A．的向心加速度等于重力加速度 B．在内转过的圆心角是
C．在相同时间内转过的弧长最长 D．的运动周期有可能是20h
11．（2020春·安徽芜湖·高一期末）2019年12月16日15时22分，我国在西昌卫星发射中心以“一箭双星”方式成功发射第五十二、五十三颗北斗导航卫星。至此，所有中圆地球轨道卫星全部发射完毕，标志着北斗三号全球系统核心卫星部署完成。已知中圆地球轨道卫星到地球表面的距离为地球半径的3倍，地表重力加速度为g，第一宇宙速度为v1。则中圆地球轨道卫星的（ ）
A．向心加速度为 B．周期为
C．角速度为 D．线速度为
12．（2020春·安徽芜湖·高一期末）如图所示，物块以一定初速度沿倾角为30°固定的粗糙斜面向上运动，运动过程中受一个恒定的平行斜面的拉力作用，在向上运动的过程中，物块的加速度大小为，方向沿斜面向下。下列说法错误的是（ ）
A．拉力做的功大于物块克服摩擦力做的功
B．拉力做的功小于物块克服摩擦力和重力做的功
C．物块的机械能减小
D．物块的机械能增加
13．（2021春·安徽芜湖·高一期末）牛顿以他伟大的工作把天空中的现象和地面的现象统一起来，成功地解释了天体运动的规律，时至今日，上千颗人造卫星正在按照万有引力定律为它们设定的轨道绕地球运转着，下列说法中正确的是（ ）
A．第谷通过观察行星的运动，得出了行星的运动规律，他认为行星的轨道都是椭圆
B．开普勒通过对行星运动规律的研究，总结出了万有引力定律
C．卡文迪什利用扭秤装置测出了万有引力常量的数值
D．牛顿利用万有引力定律“称量"出地球的质量
14．（2021春·安徽芜湖·高一期末）芜湖轨道交通1号线长30.41km，目前完成热滑试验，进入调试阶段，为轨道交通正式运营做最后的准备工作。如图所示，是一辆正在转弯的轻轨列车，对于车内座椅上的一名乘客一定发生变化的物理量是（ ）
A．乘客受到的合外力大小 B．乘客的速度
C．乘客的动能 D．乘客的重力势能
15．（2021春·安徽芜湖·高一期末）以下关于做功与能量转化关系的说法，正确的是（ ）
A．物体受到的合力对物体做了多少功，物体就具有多少机械能
B．摩擦力一定对物体做负功，导致物体机械能一定减少
C．在物体的机械能减少的过程中，动能有可能是增大的
D．物体除受重力外，还受其他力，若其他力不做功，则物体的动能一定不变
16．（2021春·安徽芜湖·高一期末）2020年7月31日上午，北斗三号全球卫星导航系统正式开通。北斗系统是中国着眼于国家安全和经济社会发展需要。自主建设独立运行的卫星导航系统。如图所示，a、b、c 是北斗卫星导航系统中的3颗卫星，质量分别为ma、mb、mc，且ma> mb>mc。下列说法正确的是（ ）
A．卫星b与卫星c受到地球的万有引力相同
B．卫星b加速可以追上卫星c
C．三颗卫星的绕行周期三次方与轨道半径二次方比值相同
D．卫星a的绕行速度大于卫星b的绕行速度，卫星b与卫星c的绕行周期相同
17．（2021春·安徽芜湖·高一期末）如图（1）所示是芜湖方特四期东方神话游戏项目——旋转飞椅，飞椅从静止开始缓慢转动，经过一小段时间，坐在飞椅上的游客的运动可以看作匀速圆周运动。整个装置可以简化为如图（2）所示的模型。忽略空气阻力，设细绳与竖直方向的夹角为，下列说法中正确的是（ ）
A．角越大，游客的向心加速度就越大
B．飞椅受到重力、绳子拉力和向心力作用
C．只要线速度足够大，绳子拉力可能等于飞椅和人的总重力
D．飞椅运动的周期随着角的增大而增大
18．（2021春·安徽芜湖·高一期末）2020年11月28日芜湖宣州机场迎来首架飞机，这标志着芜湖宣州机场正式进入投产校验飞行阶段。如图所示，校飞飞机落地后，两辆消防车停在滑行道两侧，利用顶炮对射形成一个“水门”，飞机穿过“水门”，这就是民航的最高欢迎礼仪——“水门"仪式。若两列水柱在最高点水平相遇，相遇时速度大小均为15 m/s，最高点离炮口的竖直高度均为20 m。水在空中运动过程中视为只受重力作用，则水从炮口（ ）
A．到最高点的运动时间为1.33 s B．到最高点的水平位移为40 m
C．喷射的速度大小为25 m/s D．喷射的方向与水平方向夹角为30°
19．（2021春·安徽芜湖·高一期末）如图所示，质量为m的小球在竖直平面内的光滑圆轨道内做圆周运动。圆轨道半径为R。小球经过最高点时刚好不脱离圆轨道。则其通过最高点时。以下说法错误的是（ ）
A．小球对圆环的压力大小等于mg B．小球受到的向心力等于重力
C．小球的线速度大小等于 D．小球的向心加速度大小等于g
20．（2021春·安徽芜湖·高一期末）某汽车总质量为m，发动机的功率为P时在平直公路上以速度v0匀速行驶。驾驶员减小油门进入限速区，汽车功率立即减小到并保持该功率继续行驶。假设汽车行驶过程中所受阻力大小不变，从驾驶员减小油门开始。汽车的速度v与时间t的关系如图所示。则在0-t1时间内，下列说法正确的是（ ）
A．汽车受到的阻力大小为 B．t1时刻汽车的速度大小
C．t=0时，汽车所受牵引力大小为 D．t=0时，汽车的加速度大小为
21．（2021春·安徽芜湖·高一期末）2020年7月23日，我国在海南文昌发射中心成功发射“天问一号”火星探测器。假设“天问一号”绕火星做匀速圆周运动，除了引力常量外，至少还需要两个物理量才能计算出火星的质量，这两个物理量可以是“天问一号”的（ ）
A．运行周期和轨道半径 B．质量和轨道半径
C．质量和角速度 D．运行周期和角速度
22．（2021春·安徽芜湖·高一期末）假设遥远的未来，人类成功移民到了某颗未知的新行星，并适应了新行星上的生活。若新行星的半径为地球半径的2倍，绕新行星表面以其第一宇宙速度飞行的人造卫星的周期，也是地球相应卫星周期的2倍，忽略星球自转的影响，则（ ）
A．新行星的第一宇宙速度为地球第一宇宙速度的2倍
B．新行星表面的重力加速度为地球表面重力加速度的
C．新行星的质量为地球质量的4倍
D．新行星的密度与地球的密度相同
23．（2021春·安徽芜湖·高一期末）2021年2月15日17时，我国首次火星探测任务“天问一号"探测器成功实施“远火点平面轨道调整"。图为该过程的示意图，图中虚线轨道所在平面与实线轨道所在平面垂直，探测器由远处经A点进入轨道1，经B点进入轨道2，经C点进入轨道3。再经C点进入轨道4。上述过程仅在点A、B、C启动发动机点火，A、B、C、D、E各点均为各自所在轨道的近火星点或远火星点，各点间的轨道均为椭圆。则探测器（ ）
A．经过E点的机械能大于D点的机械能
B．经过E点的速度一定大于火星的第一宇宙速度
C．由轨道2进入轨道3需在C点启动发动机点火减速
D．从A点运行到B点的时间小于在轨道2上从B点运行到C点的时间
24．（2022春·安徽芜湖·高一期末）下面关于物理学史，说法正确的是（ ）
A．牛顿总结出了万有引力定律并测得了引力常量G的数值
B．第谷通过长期的观测，积累了大量的天文资料，并总结出了关于行星运动的三条规律
C．哥白尼根据多年的天文观测和潜心研究，提出了“地心说”的观点
D．海王星被称之为“笔尖下发现的行星”，充分显示了用“计算和观察”的方法指导人们寻找新的天体
25．（2022春·安徽芜湖·高一期末）若已知物体运动的初速度v0的方向及该物体受到的恒定合力F的方向，则物体的运动轨迹可能是下列各图中的（ ）
A． B．
C． D．
26．（2022春·安徽芜湖·高一期末）如图所示，某商场设有同起点线和终点线的步行楼梯和自动扶梯，步行楼梯每级的高度是0.2m，自动扶梯与水平面的夹角为30°，自动扶梯前进的速度恒为0.8m/s。有甲、乙两位顾客，分别从自动扶梯和步行楼梯的起点同时上楼，甲在自动扶梯上站立不动，乙在步行楼梯上以每秒上两个台阶的速度匀速上楼，下列说法正确的是（ ）
A．甲和乙同时到达楼上
B．重力、支持力、摩擦力三个力一直对甲做功
C．甲在水平方向的速度大小为0.4m/s
D．乙沿梯子斜坡方向速度大小为0.4m/s
27．（2022春·安徽芜湖·高一期末）自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样，它们的边缘分别有三个点A、B、C，如图所示。将自行车后轮架起，转动脚踏板时，下列说法正确的是（ ）
A．A、B两点的线速度大小相等，角速度大小也相等
B．A点的向心加速度大于B点的向心加速度
C．B、C两点的角速度大小相等，周期也相等
D．B点的向心加速度大于C点的向心加速度
28．（2022春·安徽芜湖·高一期末）若在速度为8km/s的飞船上有一只完好的手表走过了1min，则地面上的人认为它走过这1min钟“实际”上花的时间（ ）
A．略大于1min B．等于1min C．略小于1min D．无法判断
29．（2022春·安徽芜湖·高一期末）为了安全，汽车通过凸形桥时的速度不能过大。某汽车通过凸形桥桥顶时的示意图如图所示，已知凸形桥为一段半径为15m的圆弧，要求汽车运动到桥顶时对桥面的压力大小至少等于其所受重力大小的。取重力加速度大小。则汽车通过桥顶时的最大速度为（ ）
A．36km/h B．54km/h C．60km/h D．72km/h
30．（2022春·安徽芜湖·高一期末）2021年4月23日，海军三型主战舰艇——长征18号艇、大连舰、海南舰在海南三亚某军港集中交接入列。若某质量为战舰的额定功率为，最大航速为，在一次航行中，战舰上的速度计显示为，航行过程中战舰所受阻力不变。此时战舰的加速度大小是（ ）
A． B．
C． D．
31．（2022春·安徽芜湖·高一统考期末）一质量为的小球，用长为的轻绳悬挂于点。小球在水平拉力作用下，从平衡位置点很缓慢地移动到点，如图所示，则拉力所做的功为（ ）
A． B． C． D．
32．（2022春·安徽芜湖·高一期末）2022年4月13日，神舟十三号飞船在历经了183天的太空航行之后，成功返回地球，创下了中国载人航天空间站任务飞行时间最长、任务项目最多的纪录。神舟十三号此行的主要任务之一是进入太空并与天宫空间站进行对接，飞船的运动可简化为如图所示的情境，圆形轨道2为天宫空间站运行轨道，椭圆轨道1为载人飞船运行轨道，两轨道相切于P点，Q点在地面附近，是轨道1的近地点，则下列判断正确的是（ ）
A．载人飞船在轨道1上P点的加速度小于空间站在轨道2上P点的加速度
B．载人飞船从Q点向P点运动过程中，万有引力做正功
C．载人飞船可在到达轨道2后不断加速追上空间站实现对接
D．载人飞船在轨道1上经过Q点时的速度大于7.9km/s
33．（2022春·安徽芜湖·高一期末）从地面竖直向上抛出一物体，取地面为重力势能零势能面，该物体的机械能E和重力势能Ep，随它离开地面的高度h的变化关系如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．h＝0时，物体的动能为80J B．h＝2m时，物体的动能为50J
C．h=3m时，物体的动能为60J D．h=4m时，物体的动能为80J
二、多选题
34．（2020春·安徽芜湖·高一期末）如图所示，劲度系数为k的轻质弹簧，一端系在竖直放置、半径为R的光滑圆环顶点P，另一端连接一套在圆环上且质量为m的小球，开始时小球位于A点，此时弹簧处于原长且与竖直方向的夹角为45°，之后小球由静止沿圆环下滑，小球运动到最低点B时速率为v，此时小球与圆环之间压力恰好为零．下列分析正确的是（ ）
A．小球过B点时，弹簧的弹力大小为mg+
B．小球过B点时，弹簧的弹力大小为k（2R﹣R）
C．从A到B的过程中，重力势能转化为小球的动能和弹簧的弹性势能
D．从A到B的过程中，重力对小球做的功等于小球克服弹簧弹力做的功
35．（2020春·安徽芜湖·高一期末）如图所示，一根轻弹簧一端固定于O点，另一端与可视为质点的小滑块连接，把滑块放在倾角为θ＝30°的固定光滑斜面上的A点，此时弹簧恰好水平。将滑块从A点由静止释放，经B点到达位于O点正下方的C点。当滑块运动到B点时弹簧与斜面垂直，且此时弹簧恰好处于原长。已知OB的距离为L，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g，则滑块由A运动到C的过程中（ ）
A．滑块的加速度先减小后增大 B．滑块的速度一直在增大
C．滑块经过B点时的速度大于 D．滑块经过C点的速度可能小于
36．（2021春·安徽芜湖·高一期末）如图所示，将一个大小为50N与水平方向成60°角的力F作用在一个质量为8kg的物体上，物体沿水平地面匀速前进了8m，下面关于物体所受各力做功说法正确的是（ ）
A．力F对物体做功为400J B．摩擦力对物体做功为200J
C．物体克服摩擦力做功200J D．合力做功为0
37．（2021春·安徽芜湖·高一期末）如图甲所示，物体以一定的初速度从倾角=37°的斜面底端沿斜面向上运动，上滑的最大高度为3.0m。选择地面为参考平面，上滑过程中，物体的机械能E随物体离地面高度h的变化关系如图乙所示。则（ ）
A．物体与斜面之间的动摩擦因数=0.50
B．物体的质量
C．物体上滑过程中的加速度大小a=1m/s2
D．物体回到斜面底端时的动能E=10J
38．（2021春·安徽芜湖·高一期末）如图所示，在距水平地面高为0.4m处，水平固定一根长直光滑杆，在杆上P点固定一定滑轮，滑轮可绕水平轴无摩擦转动，在P点的右侧，杆上套有一质量m=2kg的小球A．半径R=0.3m的光滑半圆形细轨道竖直的固定在地面上，其圆心O在P点的正下方，在轨道上套有一质量也为m=2kg的小球B．用一条不可伸长的柔软细绳，通过定滑轮将两个小球连接起来，杆和半圆形轨道在同一竖直面内，两小球均可看作质点，且不计滑轮大小的影响．现给小球A一个水平向右的恒力F=50N，（g=10m/s2），则（ ）
A．当小球B运动到C处时小球A的动能为20J
B．小球B运动到C处时的速度大小为 m/s
C．小球B被拉到与小球A速度大小相等时，sin∠OPB=
D．小球B从地面运动到C处的过程中，小球B的动能增加了6J
39．（2022春·安徽芜湖·高一期末）2021年5月15日，我国天问一号卫星探测器携着陆巡视器祝融号成功着陆火星。如图为天问一号实施火星捕获的轨道简化图，关于天问一号，下列说法正确的是（ ）
A．从轨道1变轨进入轨道2，要在P点点火减速
B．在轨道2从P点向M点运行过程中线速度逐渐增大
C．在轨道2的运行周期比在轨道3的运行周期长
D．经过轨道2的M点的加速度比经过轨道3的Q点的加速度大
40．（2022春·安徽芜湖·高一期末）如图甲所示，一质量m=0.1kg的小球位于竖直轻弹簧的正上方，弹簧固定在地面上，某时刻小球由静止开始下落，下落过程中小球始终受到一个竖直向上的恒定风力F。以小球的初始位置为坐标原点，竖直向下为x轴正方向，取地面为零势能面，在小球下落的全过程中，小球的重力势能随小球位移变化的关系如图乙中的图线①所示，弹簧的弹性势能随小球位移变化的关系如图乙中的图线②所示，弹簧始终在弹性限度内，则（ ）
A．小球和弹簧组成的系统机械能守恒
B．弹簧的原长为0.2m
C．小球刚接触弹簧时的速度大小为2m/s
D．小球受到的恒定风力F大小为0.1N
三、填空题
41．（2020春·安徽芜湖·高一期末）一辆汽车以54km/h的速率通过一座拱桥的桥顶，汽车对桥面的压力等于车重的一半，这座拱桥的半径是_____m．若要使汽车过桥顶时对桥面无压力，则汽车过桥顶时的速度大小至少是____m/s．
42．（2020春·安徽芜湖·高一期末）如图所示，人造卫星A、B在同一平面内绕地球做匀速圆周运动。则卫星A的线速度_________________卫星B的线速度，卫星A的加速度_________________卫星B的加速度（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
43．（2020春·安徽芜湖·高一期末）质量为的物体从倾角为的光滑斜面上从静止开始下滑，重力在前4s内的平均功率为______W；重力在末的瞬时功率为_______W．（）
44．（2021春·安徽芜湖·高一期末）走时准确的电子钟分针与时针的角速度之比为_______； 若分针的长度是时针长度的1.5倍，则分针针尖的线速度是时针针尖线速度大小的_______ 倍。
45．（2021春·安徽芜湖·高一期末）以v0的水平速度抛出一物体，不计空气阻力，重力加速度为g，当其水平分位移与竖直分位移大小相等时物体在这一过程经历的时间_____ ； 此时物体速度大小v= ________。
46．（2021春·安徽芜湖·高一期末）已知地球质量约是月球质量的81倍，地球半径约为月球半径的4倍。月球表面与地球表面重力加速度大小之比为________；地球上近地卫星的环绕速度约为7.9 km/s，月球上近月卫星环绕速度约为___________。
47．（2021春·安徽芜湖·高一期末）质量为2kg的物体，放在动摩擦因数的水平地面上，在水平拉力F的作用下，由静止开始运动，拉力做功的W和物体位移s之间的关系如图所示，则在0～1m内水平拉力F=______N，在0～3m过程中拉力的最大功率为P=______W。（m/s2）
48．（2022春·安徽芜湖·高一期末）如图所示，固定的锥形漏斗内壁是光滑的，内壁上有两个质量相等的小球A和B，在各自不同的水平面内做匀速圆周运动，则vA___________vB，ωA___________ωB。（填“>”“＜”或“=”）
49．（2022春·安徽芜湖·高一期末）首钢滑雪大跳台（如图甲）又称“雪飞天”，是北京2022年冬奥会自由式滑雪和单板滑雪比赛场地，谷爱凌和苏翊鸣在此圆梦冠军。为研究滑雪运动员的运动情况，建立如图乙所示的模型。跳台滑雪运动员从滑道上的A点由静止滑下，从跳台O点沿水平方向飞出。已知O点是斜坡的起点，A点与O点在竖直方向的距离为h，斜坡的倾角为θ，重力加速度为g，不计一切摩擦和空气阻力。运动员经过跳台O时的速度大小为______，从离开O点到落在斜坡上，运动员在空中运动的时间为______。
50．（2022春·安徽芜湖·高一期末）一台起重机匀加速地将质量m=500kg的货物从静止竖直吊起，在2s末货物的速度v=4.0m/s，不计阻力。起重机在这2s内的平均输出功率为______W。
51．（2022春·安徽芜湖·高一期末）将质量m=2kg的一块石头从离地面H=2m高处由静止开始释放，落入泥潭并陷入泥中h=5cm深处，不计空气阻力。重力对石头做的功为______J，泥对石头的平均阻力为______N。
52．（2022春·安徽芜湖·高一期末）长L=0.5m、质量可忽略的轻绳，其一端系于O点，一端连有质量m=2kg的小球，现使小球绕O点在竖直平面内做圆周运动（如图所示）。若小球通过最高点A时速率vA=5m/s，轻绳受到的拉力大小为______N；若小球通过O点的等高点C时速率vC=4m/s，轻绳受到的拉力大小为______N。
53．（2022春·安徽芜湖·高一期末）一列车的质量是5.0×105kg，在平直的轨道上以额定功率3000kW加速行驶，当速度由10m/s加速到所能达到的最大速率30m/s时，共用了2min，若阻力保持不变，则列车受到的阻力为________N，在这段时间内列车前进的距离是_______m。
54．（2022春·安徽芜湖·高一统考期末）如图甲所示，绳的一端系在O点，另一端固定一个可视为质点的小球，整个装置绕O点在竖直面内转动。小球通过最高点时，绳对小球的拉力F与其速度平方v2的关系如图乙所示，已知图像与横轴的截距为b、小球质量为m、绳子长为l，则当地重力加速度g表达式为______；若绳长不变，换用质量较小的球做实验，图线b点的位置______。（选填“左移”、“右移”或“不变”）
四、实验题
55．（2020春·安徽芜湖·高一期末）如图是“研究平抛运动”的实验装置图。
(1)实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线__________，每次让小球从同一位置由静止释放，目的是__________；
(2)在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长，通过实验，记录了小球在运动中的三个位置，如图所示，则该小球做平抛运动的初速度为_______；小球经过点的速度为_______。
56．（2020春·安徽芜湖·高一期末）在“验证机械能守恒定律”的一次实验中，质量的重物自由下落，电火花打点计时器在纸带上打出一系列的点，如图所示（相邻记数点时间间隔为）
(1)关于实验过程，下列说法正确的有__________。
A．选用交流电源
B．选择体积小，质量大的重物
C．先释放重物，后接通电源。
D．为了验证定律的正确性，一定要测量物体质量
(2)打点计时器打下计数点时，物体的速度 ________m/s；（保留三位有效数字）
(3)从起点到打下计数点的过程中物体的重力势能减少量______J，此过程中物体动能的增加量__________J；由此得到的实验结论是__________。（取，计算保留三位有效数字）
57．（2021春·安徽芜湖·高一期末）为了研究物体的平抛运动，可做下面的实验∶如图1所示，用小锤打击弹性金属片，A球就水平飞出；同时B球被松开，做自由落体运动。两球同时落到地面。把整个装置放在不同高度，重新做此实验，结果两小球总是同时落地。此实验说明了A球在竖直方向分运动是__________运动。某同学接着研究事先描出的小钢球做平抛运动的轨迹。以抛出点为坐标原点O，取水平向右为x轴，竖直向下为y轴，如图2所示。在轨迹上任取点A和B。坐标分别为和B，使得，则必须有x1∶x2=__________， 才说明A球在水平方向分运动是匀速直线运动。
58．（2021春·安徽芜湖·高一期末）某实验小组在做“验证机械能守恒定律”的实验时，提出了如图1所示的甲，乙两种方案。甲方案为利用重物自由落体运动进行实验，乙方案为利用小车在斜面上下滑进行实验。
（1）该小组同学对两种方案进行了深入的讨论分析，最终确定了一个大家认为误差相对较小的方案，你认为该小组应选择的方案是___________，理由是______________。
（2）若该小组采用甲方案的装置。
①完成该实验时，其中一个重要的步骤是，接通电源释放纸带，则如图2所示操作合理的是_______；
②用此装置打出了一条纸带如图3所示，相邻两点之间的时间间隔为0.02s，则根据纸带可计算出B点的速度大小为________m/s；（结果保留三位有效数字）。
③该小组同学根据纸带算出了相应点的速度，作出的图像如图4所示。根据图像可计算出重物下落的加速度________ m/s2；（结果保留 三位有效数字）
④如果某次实验时，发现动能的增加量略大于重力势能的减小量，请分析出现这种现象的原因可能为_______（填序号）。
A．在测量重锤质量时测量的不准确
B．所使用的交流电源的实际频率小于50Hz
C．所使用的交流电源的实际频率大于50Hz
D．摩擦力或阻力太大
59．（2022春·安徽芜湖·高一期末）如图甲所示，在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹。
（1）为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，请将正确的选项前面的字母填在横线上______；
A．调节斜槽使其末端保持水平 B．每次释放小球的位置可以不同
C．每次必须由静止释放小球 D．记录小球位置用的铅笔每次必须严格地等距离下降
（2）某同学实验时得到了如图乙所示的小球做平抛运动的轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已经标出（a点不是抛出点），则小球由a到b位置的时间间隔为______s，小球做平抛运动的初速度大小v0＝______m/s。
60．（2022春·安徽芜湖·高一期末）利用如图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验。
（1）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是______。
A．交流电源 B．刻度尺 C．天平（含砝码） D．秒表
（2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量ΔEp=______，动能增加量ΔEk＝______。
五、解答题
61．（2020春·安徽芜湖·高一期末）如图所示，水平台AB距地面CD高h=1.8m。有一可视为质点的滑块从A点以8m/s的初速度在平台上做匀变速直线运动，并从平台边缘的B点水平飞出，最后落在地面上的D点。已知AB间距为2.1m，落地点到平面的水平距离为3.6m。（不计空气阻力，g取10m/s2），求
（1）滑块从平台边缘的B点水平飞出的速度大小；
（2）滑块从A到B所用的时间。
62．（2020春·安徽芜湖·高一统考期末）如图所示，质量为的木块在倾角的足够长的固定斜面上由静止开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因数为，已知：，，g取10m/s2，求：
（1）前2s内重力做的功；
（2）前2s内重力的平均功率；
（3）2s末重力的瞬时功率。
63．（2020春·安徽芜湖·高一期末）额定功率为P=80kW的汽车，在某平直的公路上行驶，经过时间t=15s速度达到最大为vm=20m/s，汽车的质量m=2×103kg。如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为a=2m/s2，运动过程中阻力不变。求∶
(1)汽车所受的恒定阻力f；
(2)匀加速运动的时间t1；
(3)在15s内汽车运动的总路S。
64．（2020春·安徽芜湖·高一期末）一质量为m =0.5kg的电动玩具车，从倾角为=30°的长直轨道底端，由静止开始沿轨道向上运动，4s末功率达到最大值，之后保持该功率不变继续运动，运动的v-t图象如图所示，其中AB段为曲线，其他部分为直线。已知玩具车运动过程中所受摩擦阻力恒为自身重力的0.3倍，空气阻力不计。取重力加速度g=10m/s2。
（1）求玩具车运动过程中的最大功率P；
（2）求玩具车在4s末时（图中A点）的速度大小v1；
（3）若玩具车在12s末刚好到达轨道的顶端，求轨道长度L。
65．（2020春·安徽芜湖·高一期末）如图所示，滑块从光滑曲面轨道顶点由静止滑至粗糙的水平面的点而停止。曲面轨道顶点离地面高度为，滑块在水平面上滑行的距离为。求：
(1)滑块运动到点的速度；
(2)滑块与水平面之间的动摩擦因数；
(3)若使物体能从点回到点，至少应在点给物体多大的水平向左的初速度？
66．（2020春·安徽芜湖·高一期末）如图所示，斜面下端与光滑的圆弧轨道相切于。整个装置竖直固定，是最低点，圆心角，、与圆心等高，圆弧轨道半径，斜面长，部分光滑，部分粗糙。现有一个质量的小物块从斜面上端点无初速下滑，物块与斜面部分之间的动摩擦因数忽略空气阻力。求：
(1)物块第一次通过点时的速度大小；
(2)物块第一次通过点时受到轨道的支持力大小；
(3)物块最终停在轨道的区域还是区域？所停位置距离点有多远？
67．（2020春·安徽芜湖·高一期末）如图所示，水平传送带BC顺时针转动，一半径R=1m的竖直粗糙四分之一圆弧轨道AB和传送带在B点平滑连接，一半径为r的竖直光滑半圆弧轨道CD和传送带在C点平滑连接。现有一质量为m=0.1kg的滑块（可视为质点）从A点无初速释放，经过圆弧上B点时，轨道对滑块的支持力大小为F=2.6N，滑块从C点进入圆弧轨道CD后从D水平飞出落在传送带上的E点（图中没有画出）。已知传送带的速率为v1=2m/s，BC间的距离为L=4m，滑块与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.2，g取10m/s2，不计空气阻力。求：
(1)滑块在圆弧轨道AB上克服摩擦力所做功Wf；
(2)圆弧轨道CD的半径r为多大时，CE间的距离最大？最大值为多少？
68．（2021春·安徽芜湖·高一期末）一人一猴玩杂技，如图所示直杆AB长6 m，猴子在直杆上由A向B匀速向上爬，同时人用鼻子顶着直杆由静止水平匀加速运动。在10 s内，猴子由A运动到B，而人也由甲位置运动到了乙位置。已知x=4 m，求：
（1）猴相对地面的轨迹是直线还是曲线；
（2）10s末猴相对地面的位移大小；
（3）10s末猴相对地面的速度大小。
69．（2021春·安徽芜湖·高一期末）已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，引力常量为G。如图所示，A为在地面附近绕地球做匀速圆周运动的卫星，B为地球的同步卫星。
(1)求卫星A运动的速度大小v；
(2)求卫星B到地面的高度h。
70．（2021春·安徽芜湖·高一期末）随着航天技术的不断发展，宇航员可以乘航天器登陆一些未知星球。一名宇航员在登陆某星球后为了测量此星球的质量进行了如下实验∶他让一小钢球从距离星球表面h处由静止释放，测得小钢球落回星球表面的时间为t。此前通过天文观测测得此星球的半径为R，已知万有引力常量为G，不计小钢球下落过程中的气体阻力。求∶
（1）此星球表面的重力加速度g
（2）此星球的质量M；
（3）若距此星球表面高H的圆形轨道有一颗卫星绕它做匀速圆周运动，求卫星的运行周期T。
71．（2021春·安徽芜湖·高一期末）2020年7月23日，我国成功发射了天问一号火星探测器（简称“天问一号”），天问一号从地球发射升空顺利送入预定轨道，然后沿地火转移轨道飞向火星并被火星“捕获”。某同学忽略了天问一号进入地火转移轨道后受到的地球和火星的引力影响，并构建了一个如图所示的理想化的“物理模型”：火星和地球的公转轨道均视为圆轨道，天问一号从地球出发时恰好位于地火转移椭圆轨道的近日点位置，被火星“捕获”时恰好到达椭圆轨道远日点位置，中间过程仅在太阳引力作用下运动。已知火星的公转轨道半径为地球公转轨道半径的1.5倍，地球公转周期（1年）均分为12月，根据该理想模型，请帮助该同学求出：（取，）
(1)天问一号在地火转移轨道上运行的时间（以月为单位）；
(2)天问一号从地球出发进入地火转移轨道时日地连线与日火连线的夹角。
72．（2021春·安徽芜湖·高一期末）如图所示，AB为固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道，轨道的B点与水平地面相切，其半径为R，质量为m的小滑块由A点静止释放，求：
（1）小滑块滑到最低点B时的速度大小；
（2）小滑块刚到达最低点B时，对轨道压力大小；
（3）若BC段为粗糙水平面，长为s，小滑块运动到C点时刚好静止，则滑块与地面间的动摩擦因数为多少？
73．（2021春·安徽芜湖·高一期末）如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的粗糙半圆形导轨在B点相接，导轨半径为R。一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧，它经过B点的速度为v1，之后沿半圆形导轨运动，恰好能运动到最高点C，重力加速度为g。求：
(1)弹簧压缩至A点时的弹性势能Ep；
(2)物体沿半圆形轨道运动过程中阻力所做的功Wf；
(3)物体离开C点，落至水平面时距B点的距离x。
74．（2021春·安徽芜湖·高一期末）如图所示，质量为的长木板静止在水平地面上，与地面间的动摩擦因数为，其右端有一固定的、光滑的半径的四分之一圆弧轨道(接触但无黏连)，长木板上表面与圆弧面的最低点等高，长木板的左侧有一个同样的固定的圆弧轨道，长木板左端与左侧圆弧轨道的右端相距。现有质量为的小滑块从距长木板右端处，以的初速度开始向右运动，小滑块与长木板间的动摩擦因数为，重力加速度取。求：
(1)小滑块第一次离开右侧圆弧轨道后还能上升的最大高度；
(2)为了使不从上滑下，的最短长；
(3)若长木板长度取第(2)问中的最短长度，在整个运动过程中，小滑块与长木板m1之间所产生的摩擦热。
75．（2022春·安徽芜湖·高一期末）在水平路面上骑摩托车的人，遇到一个壕沟，其尺寸如图所示。摩托车后轮离开地面后失去动力，不计空气阻力、可以视为平抛运动。摩托车后轮落到壕沟对面才算安全。则运动员跨过壕沟的初速度至少为多大？
76．（2022春·安徽芜湖·高一期末）2022年5月5日，我国在太原卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将吉林一号宽幅01C卫星及搭载的吉林一号高分03D（27-33）等8颗卫星发射升空。主星进入预定轨道，发射任务圆满成功。假设主星距地球表面的高度为h，绕地球做匀速圆周运动的周期为T，地球的半径为R，引力常量为G，忽略其他天体对卫星的引力作用，试求：
（1）卫星的线速度的大小；
（2）地球的平均密度。
77．（2022春·安徽芜湖·高一期末）如图所示，某游戏装置由弧形轨道AB、竖直圆轨道BMCND、水平直轨道DE平滑连接而成，固定在水平地面上（弧形轨道末端各轨道间略错开，不影响小球前行）。质量m=0.1kg的小球从弧形轨道离地高h处由静止释放，已知圆轨道半径R=0.1m，弧形轨道和圆轨道均可视为光滑，忽略空气阻力。
（1）若h=0.5m，小球能否通过竖直圆轨道的最高点C？若能，请求出小球对轨道的压力；
（2）若小球从弧形轨道离地高h处由静止释放，要求小球不脱离轨道前行，若小球与水平直轨道DE间的动摩擦因数μ=0.1+0.2x（式中x为离D端的距离），求x与h的关系；
（3）若将竖直圆轨道上部正中央MCN部分截去，形成一段缺口MN，该缺口所对的圆心角为2α，问α为何值时，小球沿BMND路径完成剩余轨道运行所对应的h最小？h的最小值为多少？
参考答案：
1．D
【详解】ABD.如果恒力与速度共线，物体将做直线运动，如果恒力与速度不共线，物体将做曲线运动，故AB错误，D正确；
C. 由于合力F是恒力，而匀速圆周运动中合力提供向心力，方向不断改变，是变力，故物体不可能做匀速圆周运动，故C错误；
故选D.
2．C
【详解】做平抛运动的物体只受重力作用，产生恒定的加速度，是匀变速运动，其初速度与合外力不共线，是曲线运动，故平抛运动是匀变速曲线运动，A、B错误，C正确；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，故落地时的速度是水平方向的分速度和竖直方向的分速度的合速度，其方向一定与竖直方向(或水平方向)有夹角，D错误。
故选C.
3．B
【详解】由于A轮和B轮是皮带传动，皮带传动的特点是两轮与皮带接触点的线速度的大小与皮带的线速度大小相同，则
由角速度和线速度的关系式v=ωR可得
则
由于B轮和C轮共轴，故两轮角速度相同，即
则
由角速度和线速度的关系式v=ωR可得
则
故选B。
4．A
【详解】A．海王星是先根据万有引力定律算出其轨道，然后在计算的轨道上发现的，故海王星是运用万有引力定律在“笔尖下发现的行星”，故A正确；
B．牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许通过实验测出了引力常量，故B错误；
C．开普勒在前人的基础上通过观察总结得到行星运动三定律，故C错误；
D．牛顿以行星运动定律为基础总结出万有引力定律，故D错误。
故选A。
5．D
【详解】AB.第一宇宙速度
已知万有引力常量和月球的第一宇宙速度，月球半径约为1.7×103km，所以可以求出月球质量M和月球表面的重力加速度g，故AB错误；
C.根据万有引力提供环绕天体的向心力得
，
解得，所以可以求出探测器在15km高处绕月运动的周期T，故C错误；
D.探测器悬停时发动机产生的推力大小等于探测器的重力，由于不知道探测器的质量，所以无法求出探测器悬停时发动机产生的推力，故D正确。
故选D。
6．A
【详解】A．木箱沿着固定光滑斜面下滑的过程，只有重力做功，机械能守恒，故A正确；
B．雨滴在空中匀速下落的过程，受空气阻力的作用，机械能不守恒，故B错误；
C．电梯加速上升的过程中，动能增加，重力势能增加，故机械能增加，故C错误；
D．乘客随摩天轮在竖直面内匀速转动的过程，动能不变，重力势能变化，故机械能变化，故D错误。
故选A。
7．C
【详解】A．根据重力做功与重力势能变化的关系得
物体在距地面h高处以的加速度由静止竖直下落到地面，则
所以重力势能减小了mgh，A错误；
B．根据牛顿第二定律得
根据动能定理知道
，
物体的动能增加，故B错误；
CD．物体除了重力还受到阻力f，根据牛顿第二定律得
解得
故
所以物体克服阻力做功，即机械能减少，C正确，D错误。
故选C。
【点睛】解这类问题的关键要熟悉功能关系，也就是什么力做功量度什么能的变化，并能建立定量关系。我们要正确的对物体进行受力分析，能够求出某个力做的功。
8．D
【详解】A．0~6 s内拉力做的功为P－t图线下所围的面积
W＝140 J
A错误；
B．在0~2 s内拉力恒定不变，在2s末，拉力的功率为60W，而运动速度为10m/s，根据
可得拉力大小
F＝6 N
B错误；
C．在2s~6 s内物体匀速运动，因此
由滑动摩擦力公式
f＝μN
得
μ＝0.25
C错误；
D．由于在2s~6 s内物体匀速运动，合外力做功为0，因此合外力在0~6 s内做的功与0~2 s内做的功相等，D正确。
故选D。
9．B
【详解】A．三颗卫星均做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，则有
因为a、b质量相同，且小于c的质量，而b、c的轨道半径相等，且大于a的轨道半径，可知b所需向心力最小，故A错误；
B．三颗卫星均做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，则有
得
所以b、c的周期相同，且大于a的周期，故B正确；
C．三颗卫星均做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，则有
得
b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度，故C错误；
D．三颗卫星均做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，则有
得
则b、c的向心加速度相等，且小于a的向心加速度，故D错误。
故选B。
10．C
【详解】A．同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，则知a与c的角速度相同，根据知，c的向心加速度大于a的向心加速度。由
得
卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，则同步卫星c的向心加速度小于b的向心加速度，而b的向心加速度约为g，故知a的向心加速度小于重力加速度g，故A错误；
B．c是地球同步卫星，周期是24h，则c在4h内转过的圆心角是，故B错误；
C．由
得
卫星的半径越大，速度越小，所以b的速度最大，在相同时间内转过的弧长最长，故C正确；
D．由开普勒第三定律知，卫星的半径越大，周期越大，所以d的运动周期大于c的周期24h，不可能为20h，故D错误。
故选C。
11．B
【详解】A．根据
解得
选项A错误；
BD．根据
可得
中圆地球轨道卫星的速度
周期
选项B正确，D错误；
C．角速度为
选项C错误；
故选B。
12．C
【详解】ACD．物体的加速度为 a=4m/s2，方向沿斜面向下，根据牛顿第二定律得
mgsin30°+f-F=ma
解得
F-f=m＞0
可知F和f做功的代数和大于零，所以根据功能原理可知，在运动的过程中，拉力做的功大于物块克服摩擦力做的功，机械能一定增加．故AD正确，不符合题意，C错误，符合题意；
B．由题意物体减速上升，根据动能定理可知
即
即拉力做的功小于物块克服摩擦力和重力做的功，故B正确，不符合题意。
故选C。
13．C
【详解】A．开普勒根据第谷观察行星的运动的数据，得出了行星的运动规律，他认为行星的轨道都是椭圆，选项A错误；
B．牛顿对行星运动规律的研究结论，总结出了万有引力定律，选项B错误；
CD．卡文迪什利用扭秤装置测出了万有引力常量的数值，然后根据牛顿的万有引力定律，“称量"出地球的质量，选项C正确，D错误；
故选C。
14．B
【详解】由于轻轨列车正在转弯，若可看成在水平面做匀速圆周运动，则乘客受到的合外力作为向心力，大小不变，方向指向圆心，乘客的动能、重力势能均不变，乘客的速度始终沿切线方向，大小不变，方向时刻改变，故乘客一定发生变化的物理量是速度，B正确。
故选B。
15．C
【详解】A．物体受到的合力对物体做了多少功，物体的动能就增加多少，不是物体就具有多少机械能，选项A错误；
B．摩擦力可能对物体做正功、负功或者不做功，选项B错误；
C．在物体的机械能减少的过程中，动能有可能是增大的,例如在有阻力的情况下物体加速下落，选项C正确；
D．物体除受重力外，还受其他力，若其他力不做功，则物体的机械能不变，但是动能不一定不变，选项D错误。
故选C。
16．D
【详解】A．由
可知，质量大的万有引力大，，故卫星b的万有引力大于卫星c的万有引力，A错误；
B．卫星b如果加速，会做离心运动，到高轨道上，速度更小，离c更远了，故B错误；
C．由开普勒第三定律可以，三颗卫星的绕行周期二次方与轨道半径三次方比值相同，选项C错误；
D．由
变形得
可知，卫星a的绕行速度大于卫星b的绕行速度，卫星b与卫星c的绕行周期相同，D正确。
故选D。
17．A
【详解】A．设游客质量为，对于游客，有
可知越大，加速度越大，故A正确；
B．飞椅受重力、绳子拉力、人对飞椅的作用力的合力提供向心力，故B错误；
C．设飞椅质量为，对飞椅和人整体，竖直方向有
则
故C错误；
D．由匀速圆周运动
解得
因此角度越大即r越大，此时角速度越大，周期越小，故D错误。
故选A。
18．C
【详解】A．将水的运动过程的逆过程看做是平抛运动，则到最高点的运动时间为
选项A错误；
B．到最高点的水平位移为
选项B错误；
C．喷射的速度大小为
选项C正确；
D．喷射的方向与水平方向夹角为
则
θ=53°
选项D错误。
故选C。
19．A
【详解】小球经过最高点时刚好不脱离圆轨道，则小球对圆环的压力大小等于0，此时小球受到的向心力等于重力，即
即小球的线速度大小
小球的向心加速度大小
a=g
则选项A错误，BCD正确；
此题选择错误的选项，故选A。
20．D
【详解】A．汽车受到的阻力大小为
选项A错误；
B． t1时刻汽车的速度大小
选项B错误；
C．t=0时，汽车所受牵引力大小为
选项C错误；
D．t=0时，汽车的加速度为
即加速度大小为
选项D正确。
故选D。
21．A
【详解】AB．由引力作为向心力可得
解得
若已知“天问一号”的运行周期和轨道半径，可求出火星的质量，由于卫星质量m会被消去，故只知道轨道半径无法求出火星质量，A正确，B错误；
CD．由引力作为向心力可得
解得
知道卫星质量没用，除了角速度，还需知道轨道半径才能求出“天问一号”质量，CD错误。
故选A。
22．B
【详解】ABC．由题可知，分别对地球的卫星和新行星列万有引力提供向心力公式有
联立可得出
由
可得
由
可得
可得
故B正确，AC错误；
D．由
得
可得出
故D错误。
故选B。
23．C
【详解】A．经C点由轨道3进入轨道4需点火减速，即在轨道4运行的机械能小于在轨道3运行的机械能，同一轨道机械能相等，故经过E点的机械能小于D点的机械能，A错误；
B．做过E点的圆轨道，由引力作为向心力可得
解得
可知，在过E点的圆轨道上运行的速度小于第一宇宙速度，而从该轨道进入轨道4需在E点点火减速，故在轨道4经过E点的速度一定小于火星的第一宇宙速度，B错误；
C．由轨道2进入轨道3需在C点启动发动机点火减速，做近心运动，C正确；
D．从A点运行到B点的轨道半长轴大于轨道2的半长轴，据开普勒第三定律可知，从A点运行到B点的时间大于在轨道2上从B点运行到C点的时间，D错误。
故选C。
24．D
【详解】A．牛顿总结出了万有引力定律，卡文迪什测得了引力常量G的数值，故A错误；
B．第谷通过长期的观测，积累了大量的天文资料，开普勒总结出了关于行星运动的三条规律，故B错误；
C．哥白尼根据多年的天文观测和潜心研究，提出了“日心说”的观点，故C错误；
D．海王星的轨道是亚当斯和勒维耶各自独立利用万有引力定律计算出的，所以海王星被称为“笔尖下发现的行星”，充分显示了用“计算和观察”的方法指导人们寻找新的天体，故D正确。
故选D。
25．B
【详解】物体运动的初速度v0的方向及该物体受到的恒定合力F的方向不共线，物体做曲线运动，同时力指向曲线弯曲内侧，结合各图可知，B正确．
故选B。
26．A
【详解】A．设楼层高4.8m，甲用时间
乙在步行楼梯上以每秒上两个台阶的速度匀速上楼，则上楼的时间
A正确；
B．甲随扶梯匀速上升，不受摩擦力作用，则摩擦力做功为零，B错误；
C．甲在水平方向的速度大小为
vx=vcos30°=0.4m/s
C错误；
D．乙的竖直速度为0.4m/s，则乙沿梯子斜坡方向速度大小为
D错误。
故选A。
27．C
【详解】A．AB两点在传送带上，是同缘传动的边缘点，所以两点的线速度相等，根据v=ωr，由于半径不同，则角速度不相等，故A错误；
B．AB两点的线速度相等，根据可知，A的半径比较大，所以A点的向心加速度小于B点的向心加速度，故B错误；
C．BC两点属于同轴转动，故角速度相等，周期也相等，故C正确；
D．BC点的角速度是相等的，根据可知，C点的半径比较大，所以C点的向心加速度大于B点的向心加速度，故D错误。
故选C。
28．A
【详解】在飞船上观测到的时间是1min，由于相对论相应，则地面上看到的时间
故选A。
29．A
【详解】汽车运动到桥顶时对桥面的压力大小至少等于其所受重力大小的。根据牛顿第二定律
解得
故选A。
30．A
【详解】战舰以最大航速匀速前进时
在一次航行中
战舰的加速度大小
选项A正确。
31．B
【详解】小球在水平拉力作用下，从平衡位置点很缓慢地移动到点，只有重力mg和拉力F对小球做功，小球上升的高度为
小球的动能不变，由动能定理可得
则拉力所做的功为
ACD错误，B正确。
故选B。
32．D
【详解】A．根据
可知，载人飞船在轨道1上P点的加速度等于空间站在轨道2上P点的加速度，A错误;
B．载人飞船从Q点向P点运动过程中，万有引力对飞船做负功， B错误；
C．若载人飞船在到达轨道2后不断加速，则会做离心运动，从而远离轨道2，不会追上空间站从而不能实现对接， C错误；
D．当飞船在近地圆轨道上做圆周运动时，速度大小为第一宇宙速度即；载人飞船从近地圆轨道的Q点加速才能进入轨道1的椭圆轨道，则在轨道1上经过Q点时的速度大于7.9km/s， D正确。
故选D。
33．B
【详解】A．由图可知，h＝0时，物体的机械能为100J，此时的重力势能为0，则此时物体的动能为100J，故A错误；
B．由图可知，机械能随h的变化关系为
h＝2m时，物体的机械能为90J，此时重力势能为40J，则物体的动能为50J，故B正确；
C．h=3m时，物体的机械能为85J，物体的重力势能为60J，则物体的动能为25J，故C错误；
D．h=4m时，物体的机械能为80J，物体的重力势能为80J，则物体的动能为0，故D错误。
故选B。
34．ABC
【详解】A项，小球经过最低B点时速度为v，小球与圆环之间压力恰好为零，根据牛顿第二定律可得 ，所以 ，故A对；
B项，小球位于A点时，弹簧处于原长，小球通过B点时，弹簧伸长量为2R﹣R ，则弹簧弹力大小为k（2R﹣R），故B项正确．
C项，从A到B过程中，弹簧的弹性势能和小球的动能增加了，所以重力势能转化为弹簧的弹性势能和小球的动能，故C项正确．
D项，从A到B过程中，重力做正功，弹簧对小球做负功，小球的动能变大了，根据动能定理，重力做的功减去弹簧对小球做的功等于小球动能的增加量，故重力对小球做的功大于小球克服弹簧弹力做的功，故D项错误．
故选ABC
35．BC
【详解】AB．弹簧原长为L，在A点不离开斜面，则
在C点不离开斜面，则有
从A点滑至C点，设弹簧与斜面夹角为α（范围为30°≤α≤90°）；从B点滑至C点，设弹簧与斜面的夹角为β，则
可知下滑过程中加速度一直沿斜面向下且减小，选项A错误，B正确；
C．从A点滑到B点，由机械能守恒可得
解得
选项C正确；
D．从A点滑到C点，由机械能守恒可得
解得
选项D错误。
故选BC。
36．CD
【详解】A．由功的定义可得，力F对物体做功为
A错误；
BC．由于物体匀速前进，由平衡条件可得，摩擦力大小为
摩擦力对物体做功为
则物体克服摩擦力做功200J，B错误，C正确；
D．支持力及重力与位移垂直，不做功，故合力做功为
D正确。
故选CD。
37．AD
【详解】B．上升到最高点时物体的机械能等于重力势能
解得
B错误；
A．机械能的变化量等于除重力外的其它力所做的功，故满足
其中
解得
A正确；
C．上滑过程由牛顿第二定律可得
解得
C错误；
D．由于上滑过程和下滑过程克服摩擦力所做的功相等，即机械能的减少量相等，故到达底端的机械能为
由于地面为参考平面，故物体回到斜面底端时的动能为10J，D正确。
故选AD。
38．BC
【详解】由几何知识可知，小球B从B运动到C过程中，球A的位移为，小球B运动到C处时，已无沿绳的分速度，所以球A的速度为零，即A的动能等于零，设小球B的速度为v，根据功能关系可得，解得 ，故A错误；B正确；由题意可知，当小球B只具有沿绳的速度时，与小球A的速度大小相等，当绳与圆形轨道相切时，小球B只具有沿绳的速度，与小球A的大小相等，此时BO垂直于BP，由几何知识可知， ，故C正确；小球B从地面运动到C处的过程中，小球B的动能增加了，故D错误；故选BC
39．AC
【详解】A．从轨道1变轨进入轨道2，做向心运动，须在P点点火减速，故A正确；
B．在轨道2从P点向M点运行过程中，远离火星，万有引力做负功，故线速度逐渐减小，故B错误；
C．根据开普勒第三定律可知，在轨道2的运行周期比在轨道3的运行周期长，故C正确；
D．根据万有引力提供向心力
可得
在轨道2的M点距离火星更远，因此经过M点时的加速度比在轨道3经过Q点时的加速度小，故D错误。
故选AC。
40．BD
【详解】A．小球始终受到一个竖直向上的恒力F，则小球和弹簧组成的系统机械能不守恒，故A错误；
B．取地面为零势能参考面，根据图像可知小球初状态的重力势能为
E0=mgh=0.7J
解得小球初始位置距离地面的高度为
h=0.7m
图乙中的图线②表示弹簧的弹性势能随小球位移变化的关系，由此可知小球下落h1=0.5m开始接触弹簧，则弹簧的原长为
故B正确；
D．从图乙可以看出，当小球下落x=0.6m时，弹性势能从0增加到Ep1=0.54J，根据重力做功与重力势能变化的关系有
E0-E=mgx
结合图乙的数据有
E=0.7-x
当x=0.6m时，重力势能E1=0.1J，从小球开始下落到将弹簧压缩到最短，根据功能关系可得
-Fx=E1+Ep1-E0
代入解得
F=0.10N
故D正确；
C．小球从开始下落到刚接触弹簧的过程中，根据动能定理可得
代入数据解得
v=3m/s
故C错误。
故选BD。
41． 45m m/s
【详解】[1]以汽车为研究对象，根据牛顿第二定律得
代入数据解得
R=45m
[2]汽车过桥顶时对桥面无压力，小车只受重力，则
代入数据解得速度为
v=m/s
42． 小于 小于
【详解】[1][2]根据万有引力提供向心力得：
解得：
则轨道半径越大，线速度越小、加速度越小，所以卫星的线速度小于卫星的线速度，卫星的加速度小于卫星的加速度。
43． 50 100
【详解】物体沿斜面下滑的加速度
则前4s内的位移
重力在前4s内做功
则前4s的平均功率为
物体沿斜面滑完4s时的速度
重力的瞬时功率
。
【点睛】根据重力做功的大小，结合平均功率的公式求出前4s内重力做功的平均功率．根据4s末的速度，结合瞬时功率的公式求出重力的瞬时功率．
44． 12:1 18
【详解】[1]分针的周期为
T1=60min=3600s
时针的周期为
T2=12h=43200s
根据
可知分针与时针的角速度之比为
[2]根据
可得分针针尖的线速度是时针针尖线速度大小之比
45．
【详解】[1]当其水平分位移与竖直分位移大小相等时，则
解得
[2]此时物体速度大小
46． 16:81 1.76km/s
【详解】[1]根据
可得
可得
[2]根据
解得
可得
月球上近月卫星环绕速度约为
47． 20 63.2
【详解】[1]由拉力做功的W和物体位移s之间的关系图象，结合公式
可知，斜率表示物体受到的拉力的大小，0～1m物体受到的拉力为20N。
[2]对于0～1m过程，根据动能定理，有
解得
根据速度位移公式，有
解得
即物体位移为0.5m时加速度的大小为
对物体受力分析，物体受到的摩擦力为
由于斜率表示物体受到的拉力的大小，1～3m物体受到的拉力为10N。
故物体在前一阶段做匀加速运动，后一阶段受力平衡，物体匀速运动，故物体在前一阶段拉力为20N时，物体加速运动，当速度最大时，拉力功率最大，即
48． > <
【详解】[1][2]设内壁与竖直方向夹角为θ，向心力表达式为
得线速度与角速度大小为
，
由图可知，小球A的运动半径大于小球B的运动半径，所以
，
49．
【详解】[1]运动员从A点滑到O点，根据动能定理有
解得
[2]运动员从O点到落在斜坡上，根据平抛运动规律可得水平和竖直位移分别为
、
根据几何关系有
解得
50．
【详解】根据速度-时间公式得，货物的加速度为
根据牛顿第二定律得
解得
2s内的平均速度为
则平均输出功率为
51． 41 820
【详解】[1]重力对石头做的功为
[2]全过程由动能定理可得
即
52．
【详解】[1] 在A点由绳子的拉力和重力提供小球向心力
代入数据得
[2]在C点由绳子的拉力提供向心力
代入数据得
53． 1.0×105 1600
【详解】[1]据题意，当列车速度达到最大值时，牵引力等于阻力，故有
[2]在这段时间内列车前进的距离为
即
考点：本题考查功率和动能定理。
54． 不变
【详解】[1] 小球通过最高点，当F=0时
v2=b
则有
解得
[2] 由于
得
b = gl
绳长不变，用质量较小的球做实验，图线b点的位置不变。
55． 水平 使平抛的初速度相同 0.75 1.25
【详解】(1)[1][2]实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线水平，为了保证小球每次平抛的轨迹都是相同的，这就要求小球平抛的初速度相同，因此在操作中要求每次小球从同一位置静止释放
(2)[3]设相邻两点间的时间间隔为T，竖直方向根据匀变速直线运动的规律可得
得
水平方向
[4]小球在B点时，竖直方向上的瞬时速度等于
小球经过B点的速度为
56． B 1.55 1.22 1.20 在实验误差允许范围内重物的机械能守恒
【详解】(1)[1]A．电火花打点计时器要选用220V的交流电源，选项A错误；
B．选择体积小，质量大的重物可减小运动中的阻力的影响，选项B正确；
C．实验时要先接通电源后释放重物，选项C错误；
D．要验证的关系是
两边可以消掉质量m，则实验中不需要测量物体质量，选项D错误。
故选B。
(2)[2]打点计时器打下计数点时，物体的速度
(3)[3]从起点O到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量
[4]此过程中物体动能的增加量
[5]由此得到的实验结论是在实验误差允许范围内重物的机械能守恒。
57． 自由落体 1:2
【详解】[1] 、两球同时落地，可知球在竖直方向上的运动规律与球相同，说明球在竖直方向上做自由落体运动
[2]根据
知
则
若水平方向上做匀速直线运动，则
反之亦然
58． 甲 采用乙方案时，由于小车与斜面间存在摩擦力的作用，且不能忽略，所以小车在下滑的过程中机械能不守恒，故乙方案不能用于验证机械能守恒定律。 D 1.37 9.75 B
【详解】(1)[1][2]甲，采用乙方案时，由于小车与斜面间存在摩擦力的作用，且不能忽略，所以小车在下滑的过程中机械能不守恒，故乙方案不能用于验证机械能守恒定律。
(2)[3]在验证机械能守恒定律的实验中，应让重锤紧靠打点计时器，手拉着纸带的上方，保持纸带竖直，由静止释放，操作比较合理的应为D。
[4]根据速度公式得
[5]根据机械能守恒得
化简得
图像的斜率为
解得
[6]A．重锤增加的动能略大于重锤减少的重力势能，说明测量的重锤的速度偏大或者是重锤的重力势能偏小。由于两式中都有质量，所以与重锤质量无关，故A错误；
BC．如果实际频率小于50Hz，则会造成打点的实际周期大于0.02s，计算重锤动能的增加量时会偏大，则可能造成动能的增加量略大于重力势能的减少量，故B正确，C错误；
D．重锤下落时受到的阻力过大，则动能的增加量偏小，故D错误。
故选B。
59． AC 0.1 2
【详解】（1）[1]A．为了保证小球的初速度水平，应调节斜槽的末端水平，故A正确；
BC．为了保证小球的初速度相等，每次从斜槽的同一位置由静止释放小球，故B错误，C正确；
D．记录小球位置用的铅笔不需要严格地等距离下降，故D错误。
故选AC；
（2）[2]由图乙可知，ab、bc时间间隔相等，由竖直方向有
即
[3]由水平方向有，则小球做平抛运动的初速度大小
60． AB
【详解】（1）[1]电磁打点计时器需要交流电流，需要测量纸带上点迹间的距离，则需要刻度尺，由于验证机械能守恒公式中质量可以约去，则不用天平，由于打点计时器具有计时功能，则不用秒表。
故选AB；
（2）[2]从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量
[3]打点计时器打下B点时重物的速度为
动能增加量
61．（1）6m/s；（2）0.3s
【详解】（1）滑块在BD间做平抛运动，竖直方向有
解得tBD=0.6s
水平方向有
解得vB=6m/s
（2）滑块在AB过程做变速运动，根据匀变速运动的规律有
解得tAB=0.3s
62．（1）48J；（2）24W；（3）48W
【详解】（1）木块所受的合外力
木块的加速度
前内木块
所以，重力在前内做的功为
（2）重力在前内的平均功率为
（3）木块在末的速度
末重力的瞬时功率
63．(1)4000N；(2)5s；(3)150m
【详解】(1)因为牵引力等于阻力时，速度最大．根据
P=Fvm=fvm
得，汽车所受的阻力
(2) 根据牛顿第二定律得
F-f=ma
则匀加速直线运动的牵引力
F=f+ma=4000+2000×2N=8000N
匀加速直线运动的末速度
则匀加速直线运动的时间
(3) 汽车匀加速直线运动的位移
根据动能定理得
代入数据解得变加速运动的位移大小
x2=125m
则总路程
s=x1+x2=150m
64．（1）40W ；（2）8m/s ；（3）93.75m
【详解】(1)由题意得，当玩具车达到最大速度v=10m/s匀速运动时， 牵引力
由
代入数据解得
(2)玩具车在0-4s内做匀加速直线运动，设加速度为a，牵引力为F1，由牛顿第二定律得
4s末时玩具车功率达到最大，则
由运动学公式v1=at1 （其中t1=4s）
代入数据解得
(3)玩具车在0~4s内运动位移
得
玩具车在4~12s功率恒定，设运动位移为x2，设t2=12s木时玩具车速度为v，由动能定理得
代入数据解得
所以轨道长度
65．(1)﹔(2)；(3)
【详解】(1)点运动到点过程中，根据动能定理得
解得
﹔
(2)点运动到点过程中，根据动能定理得
解得
(3)点运动到点过程中，根据动能定理得
解得
66．(1)；(2)；(3)最终静止在区域；
【详解】(1)长度为
由动能定理可得
代入数据解得
物块在部分所受的摩擦力大小为
所受合力为
故
(2)设物块第一次通过点的速度为，由动能定理得
有牛顿第二定律得
联立解得
(3)物块每次通过所损失的机械能为
物块在点的动能为
解得
物块经过次
故最终静止在区域。
设物块最终停在距离点处，可得
代入数据可得
67．(1) 0.2J；(2)r=0.05m时，xCE最大为0.2m
【详解】(1)由牛顿第二定律可得
解得
由动能定理可得
解得
(2)设滑块在传送带上运动距离x时，与传送带达到共同速度，有
解得
∴滑块在传送带上先减速后匀速，离开传送带的速度为
离开传送带后滑块先沿圆弧轨道CD做圆周运动
滑块飞离D点后做平抛运动，有
解得当r=0.05m时，xCE最大为0.2m。
68．（1）曲线；（2）2m；（3）1m/s
【详解】（1）因为合加速度方向与合速度方向不在同一直线上，所以猴子做曲线运动。
（2）根据位移的合成可知10s末猴相对地面的位移大小
L==m=2m
（3）由x=t 得
vx==0.8m/s
竖直方向
vy==0.6m/s
所以
v==1m/s
69．（1）（2）
【详解】（1）对卫星A，根据万有引力提供向心力，则有
解得
（2）对卫星B，设它到地面高度为h，根据万有引力提供向心力，则有
解得
70．(1)；(2)；(3)
【详解】(1)小钢球做自由落体运动，由位移公式可得
解得
(2)设钢球质量为m，钢球在星球表面所受重力等于万有引力
解得此星球的质量为
(3)设卫星质量为m0，由引力作为向心力可得
联立解得卫星的运行周期为
71．(1)；(2) θ=45°
【详解】(1)根据开普勒第三定律可知，椭圆转移轨道周期为
则天问一号在地火转移轨道上运行的时间
(2)同理可得火星运行周期为
火星运动的时间为
要保证天问一号正好在远日点与火星相遇，两者运动的时间相等，则有：
解得
θ=45°
72．（1）；（2）3mg；（3）
【详解】(1)由
可得
(2)由牛顿第二定律
得
(3)滑块在水平面上运动时，水平方向只受摩擦力，由动能定理
得
73．(1)；(2)；(3)x=2R
【详解】(1)对物体和弹簧组成系统，从A运动至B过程，由能量守恒定律有
(2)物体恰好能运动到最高点C，由牛顿运动定律有
解得
对物体，从B运动至C过程，出动能定理有
解得
(3)物体离开C点后做平抛运动
解得
x=2R
74．(1)；(2)；(3)
【详解】(1)设滑块到达长木板右端的速度为，由动能定理可得
设滑块离开圆弧轨道后上升的最大高度为，由动能定理可得
由以上两式解得
(2)由机械能守恒定律可得，小滑块回到长木板底端时的速度大小
滑上长木板后，滑块的加速度为，由牛顿第二定律
长木板的加速的为a1，由牛顿第二定律
设经过，时间后两者共速，共同速度为v，由运动学公式可知
该过程中长木板的位移
小滑块的位移
由以上各式解得
，
由于，之后一起匀减速运动，若小滑块最终未从长木板左端滑出，则长木板的最短长度
由以上各式解得
(3)小滑块和长木板一起匀减速运动至最左端的速度为，由动能定理可得
小滑块返回到左侧轨道底端的速度仍为。以后带着木板运动，再次达到共同速度，对于
对于
对地的位移
对地的位移
由以上各式解得
在上滑动的相对位移
设一起在滑行的距离而静止，由动能定理得
解得
由于，说明木板在到达右侧圆轨道前已静止，所以，整个过程中小滑块与木板之间产生的摩擦热
75．
【详解】摩托车恰好越过壕沟时，由平抛运动规律得
竖直方向
水平方向
代入数据解得
76．（1）；（2）
【详解】（1）卫星做匀速圆周运动，轨道半径为
则其线速度为
（2）设地球的质量为M，其平均密度为，卫星的质量为m，则卫星所受万有引力提供向心力，有
联立解得地球的平均密度为
77．（1）能，5N；（2），；（3），
【详解】（1）如小球恰好通过C点，由重力提供向心力，由牛顿第二定律
解得
对小球从开始下滑到C点过程，由动能定理得
解得
说明小球能通过C点。在C点，由牛顿第二定律得
代入数据解得
N=5N
由牛顿第三定律
（2）小球从圆轨道下滑在DE段减速运动，设减速x后停下。对小球运动的全过程，由动能定理
解得
保证小球能过C点，由动能定理
得
则满足题意的h与x的关系为
，
（3）要使小球飞过缺口经过N点回到圆环，从释放到M点，由动能定理
从M到N的斜抛过程
联立解得
取等号时
可知当时，h有最小值，最小值为。
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