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福建省三明市三年（2020-2022）高一物理下学期期末试题题型分类汇编
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这是一份福建省三明市三年（2020-2022）高一物理下学期期末试题题型分类汇编，共56页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
福建省三明市三年（2020-2022）高一物理下学期期末试题题型分类汇编
一、单选题
1．（2022春·福建三明·高一期末）如图所示，虚线为钢珠由点至点的运动轨迹，则钢珠在点所受的合外力可能为图中的（ ）
A． B． C． D．
2．（2022春·福建三明·高一统考期末）如图，在“研究平抛运动”的实验中，用小锤敲击弹性金属片，球甲沿水平方向飞出做平抛运动，同时，完全相同的球乙被释放，做自由落体运动。则（ ）
A．甲在空中运动的时间长 B．乙在空中运动的时间长
C．甲落地前瞬间的速度更大 D．乙落地前瞬间的速度更大
3．（2022春·福建三明·高一期末）某同学从教学楼的一楼快速跑上二楼，则此过程中该同学克服重力做功的平均功率约为（ ）
A．3W B．30W C．300W D．3000W
4．（2022春·福建三明·高一期末）图为莆炎高速三明段一倾斜弯道，已知弯道半径为，与水平面间的倾角为，重力加速度为，汽车在此弯道转弯时，运动轨迹始终在一水平面内，要使汽车所受侧向静摩擦力为零，其速度大小为（ ）
A． B． C． D．
5．（2022春·福建三明·高一统考期末）图为某机械的皮带传动装置，已知小轮、大轮的半径分别为r1和r2。当两轮匀速转动时，皮带不打滑，关于小轮、大轮边缘上的点转动的线速度v和周期T的关系，正确的是（ ）
A． B．
C． D．
6．（2022春·福建三明·高一期末）如图所示，人用绳通过定滑轮拉船，当船的速度大小为v时，细绳与速度方向的夹角为θ，此时人拉绳的速度大小为（ ）
A． B． C． D．
7．（2022春·福建三明·高一期末）“明”感不忘，同心守“沪”。图为满载三明捐赠抗疫物资的自动无人配送车，在平直路上行驶。无人配送车从静止启动，发动机始终在恒定功率下工作，经t时间速度达到v，车及车中物资总质量为m，所受阻力大小恒定，则在t时间内（ ）
A．车行驶的距离等于 B．车行驶的距离小于
C．牵引力做的功大于 D．牵引力做的功等于
8．（2022春·福建三明·高一期末）1934年10月，红军为突破第五次反“围剿”，从宁化湖村等地集结出发，途经于都，强渡于都河（贡江）。若渡河区域内的河岸平直，水流速度方向处处与河岸平行，越靠近河中央，水流速度越大。设木船相对静水的速度大小恒定。以最短的时间过河，则木船在出发点P与登陆点Q之间的运动轨迹是（ ）
A． B．
C． D．
9．（2021春·福建三明·高一期末）如图，为跳伞极限运动表演，表演者从静止开始跳下至安全着陆过程中（ ）
A．动能增大 B．内能减少 C．机械能不变 D．重力势能减少
10．（2021春·福建三明·高一期末）由已知现象经过逻辑推理和数学工具验证再进行合理延伸，是研究物理问题的一种科学思维方法。下列选项中属于这种方法的（ ）
A．探究向心力大小 B． 卡文迪许测量引力常量
C． 研究平抛运动 D． 牛顿的人造卫星发射设想
11．（2021春·福建三明·高一期末）如图所示，起重机的旋臂保持不动，天车吊着货物沿水平向右匀速行驶；同时启动起吊电动机，让货物沿竖直向上做匀加速运动，若分别以水平向右、竖直向上为轴、轴的正方向，取运动的起始点为坐标原点，则货物的运动轨迹是（ ）
A． B． C． D．
12．（2021春·福建三明·高一期末）如图所示，某人用绳通过定滑轮拉小船，设人匀速拉绳的速度为，小船水平向左运动，绳某时刻与水平方向夹角为α，则此时刻小船的速度为（ ）
A． B． C． D．
13．（2021春·福建三明·高一期末）如图所示在定点投篮训练时，某同学第一次从点将篮球斜向上抛出，刚好垂直击中竖直蓝板上的A点。第二次该同学向垂直篮板方向移动一小段距离，保持同一高度出手，篮球仍垂直击中A点。若不计空气阻力，两次投篮过程（ ）
A．后一次历时较短
B．后一次抛出速度较小
C．后一次抛射角较小
D．在相等时间间隔内，篮球运动速率的改变量相等
14．（2021春·福建三明·高一统考期末）火星的质量约为地球质量的，半径约为地球半径的，则同一物体在火星表面与在地球表面受到的引力的比值约为（ ）
A．0.2 B．0.4 C．2.0 D．2.5
15．（2021春·福建三明·高一期末）如图所示，圆桌中心有一半径为的智能旋转圆盘，可绕圆盘中心匀速转动，圆盘与餐桌两者之间高度差可忽略不计，视为在同一水平面内。当圆盘的角速度为时，放置在圆盘边缘的小物体刚好滑上餐桌。已知小物体与餐桌间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，要让小物体恰好不从餐桌滑落，则餐桌的半径为（ ）
A． B． C． D．
16．（2021春·福建三明·高一期末）跳绳是一种健身运动。某同学在原地跳绳过程中，离开地面后竖直方向的速率-时间图像如图所示。若该同学质量为，每分钟跳下，不计空气阻力，取，则每次跳绳过程中她克服重力做功的平均功率约为（ ）
A． B． C． D．
17．（2020春·福建三明·高一期末）下列各图的体育锻炼中，手臂对躯干不做功的是（ ）
A． 俯卧撑
B． 双臂悬垂卷腹
C． 引体向上
D． 双杠臂曲伸
18．（2020春·福建三明·高一期末）图为一辆满载抗疫物资的货车，已知货车与地面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。当货车在半径为的水平弯道上转弯时，不发生侧滑的最大速度为（ ）
A． B． C． D．
19．（2020春·福建三明·高一期末）如图，居家亲子游戏中，小华的父亲在水平木盘上的P点沿图示方向以一定的速度推出小铁球，忽略小铁球与盘间的摩擦阻力，小华应将强磁铁置于图中何处，才可能使小铁球滚入盘中的小孔Q（要求小铁球不与盘缘碰撞）（ ）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
20．（2020春·福建三明·高一期末）如图，A、B、C为向心力演示仪的三个塔轮，A、C通过皮带连接且转动过程中皮带不打滑。已知塔轮的半径之比为，在转动过程中，A、B、C塔轮边缘上的点（ ）
A．线速度之比为 B．角速度之比为
C．向心加速度之比为 D．转速之比为
21．（2020春·福建三明·高一期末）如图，小球以初动能从地面竖直向上抛出，上升的最大高度为，取最高点为重力势能零点，不计空气阻力与球的大小。小球的动能、重力势能、机械能分别用图中柱形图的高度表示，则正确的是（ ）
A．出发点
B．上升至处
C．最高点
D．下落至处
22．（2020春·福建三明·高一期末）如图，甲为吊威亚表演者的照片，乙为其简化示意图。工作人员A沿直线水平向左拉轻绳，使表演者B沿竖直方向匀速上升，绳与轻滑轮间的摩擦不计，则（ ）
A．绳对A的拉力增大 B．绳对B的拉力增大
C．A向左加速运动 D．A向左减速运动
23．（2020春·福建三明·高一期末）如图，水从竖直放置的花洒喷出，落在水平地面上。某时刻从各喷口处水平喷出初速度相等的一小段水柱，在空中的运动都可视为平抛运动，则（ ）
A．各段水柱同时落地
B．各段水柱落地时的速度大小相等
C．从最低点喷出的水柱落地时的水平射程最大
D．从最高点喷出的水柱落地时的速度偏向角最大
24．（2020春·福建三明·高一期末）如图，轻弹簧的一端固定在倾角为的光滑斜面挡板上，另一端放有质量为m的小球。用力压小球至P点由静止释放，小球沿斜面向上运动至最高点Q，已知小球刚脱离弹簧的位置O点与Q点的距离为S，重力加速度为g，不计空气阻力，则（ ）
A．小球在O点的动能最大
B．小球由P到Q的过程机械能守恒
C．弹簧弹性势能的最大值为
D．小球由P到O的过程，弹簧弹力做功大于小球克服重力做功
25．（2020春·福建三明·高一期末）如图，某小组在“探究运动的独立性”实验中，甲同学把纸放在桌上，将直尺轻轻压在纸上且保持不动，沿直尺向靠近身体方向匀速画线的同时，乙同学水平向左匀速拉出白纸，画出的笔迹图为_______。
A． B．
C． D．
二、多选题
26．（2022春·福建三明·高一期末）如图所示，A、B为北斗导航系统中的两颗卫星，它们绕地球做匀速圆周运动的轨道半径分别为rA、rB，周期分别为TA、TB，线速度大小分别为vA、vB，则（ ）
A．TA>TB B．TAvB D．vA
A．游客运动的周期都相同 B．质量越大的游客运动的周期越小
C．质量越大的游客向心加速度越大 D．游客的向心加速度大小都相等
28．（2022春·福建三明·高一期末）图为平潭海峡公铁大桥的一段，若将桥的最高段视为半径为的圆弧，重力加速度为，一质量为的汽车以速度驶过桥顶时（ ）
A．桥顶受到的压力为 B．桥顶受到的压力为
C．当时，汽车会飞离桥面 D．当时，汽车会飞离桥面
29．（2022春·福建三明·高一期末）如图所示，原长=0.40m的轻弹簧一端拴在倾角为α的固定光滑斜面底端，质量m=1kg的小物块从距斜面底端x0=1.00m处由静止释放，取水平地面为零势能参考面，小物块的动能Ek、重力势能Ep，与下滑位移x的关系分别如图甲、乙所示。其中甲图OP段图线为直线，PQR段图线为曲线，Q为曲线的最高点，弹簧劲度系数为k，在Q点对应位置的弹性势能为Ep弹，重力加速度g取10m/s2，则（ ）
A．k=120N/m B．k=20N/m C．α=37° D．Ep弹=0.15J
30．（2021春·福建三明·高一期末）如图所示的向心力演示器探究钢球做圆周运动所需向心力大小影响因素中，当两钢球质量、运动半径均相同，标尺上露出的格数比为时，不计钢球与槽的摩擦，则（ ）
A．钢球受重力、竖直向上的支持力和水平方向的弹力
B．钢球受重力、竖直向上的支持力、水平方向的弹力和向心力
C．与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为
D．与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为
31．（2021春·福建三明·高一期末）如图，复兴号动车在世界上首次实现速度自动驾驶成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一质量为、初速度为的动车以恒定功率在平直轨道上运动，经时间达到该功率下的最大速度，设动车行驶过程所受到的阻力保持不变，则动车在时间内（ ）
A．做匀加速直线运动 B．做变加速直线运动
C．速度为时的加速度 D．牵引力做功
32．（2021春·福建三明·高一期末）2021年2月10日，我国自主研发的“天问一号”火星探测器按计划实施火星捕获，成功实现绕火星运动，如图为该过程的简化示意图，轨道是椭圆轨道，轨道是圆形轨道，两轨道相切于A点。A点、点分别是轨道的近火点、远火点，为圆轨道的直径。探测器经近火点A启动发动机点火，从椭圆轨道进入圆轨道，不计变轨中探测器的质量变化，不考虑其他天体的影响，下列关于探测器运动的说法正确的是（ ）
A．在轨道经过A点的加速度大于轨道经过A点的加速度
B．经过点的线速度小于点的线速度
C．经过点的线速度一定大于火星的第一宇宙速度
D．从点运行到A点的时间大于从A点运行到点的时间
33．（2021春·福建三明·高一期末）如图（a），轻质弹簧下端固定在水平地面上，上端连接轻质薄板。一质量的物块从其正上方处由静止下落，落至薄板上后和薄板始终粘连。物块从开始下落到最低点的过程中，其重力势能、弹性势能与下落高度关系的图像如图（b）所示。以水平地面为重力势能的零参考平面，弹性势能与弹簧形变量的关系式为弹簧形变在弹性限度内，空气阻力不计，取。则在下落过程中（ ）
A．处离地的高度为0.9m B．弹簧的劲度系数
C．物块下落时动能最大 D．物块的最大加速度为
34．（2020春·福建三明·高一期末）图为手动挡汽车的变速杆，其中R为倒车挡，1、2、3、4、5、6为前进挡，通常情况下，起步或低速行驶时挂1挡，高速行驶时挂6挡，油门大小表示发动机输出功率。当汽车在平直公路行驶时保持油门不变，途经阻力不同的路面，则（ ）
A．路面阻力较大时，应挂6挡增大速度以获得较大牵引力
B．路面阻力较大时，应挂1挡减小速度以获得较大牵引力
C．在同一挡位，路面阻力较小时，可获得较大稳定速度
D．在同一挡位，路面阻力较大时，可获得较大稳定速度
35．（2020春·福建三明·高一期末）图为牛顿“月一地”检验示意图，已知月球公转的轨道半径为地球半径的60倍，轨道处的重力加速度为，地球表面的月球重力加速度为，则（ ）
A．“月一地”检验的是与月球表面的重力加速度相等
B．“月一地”检验的是与月球公转的向心加速度相等
C．
D．
36．（2020春·福建三明·高一期末）老鹰在空中盘旋的运动可视为水平面内的匀速圆周运动。已知盘旋速率为，半径为，翅膀所在平面与水平面间的夹角为，空气对翅膀的升力如图所示，若要使变小，则下列措施可行的是（ ）
A．保持不变，增大 B．保持不变，减小
C．保持不变，增大 D．保持不变，减小
37．（2020春·福建三明·高一期末）如图，a、b两小球用轻绳连接并跨过轻质定滑轮。已知a、b的高度差为h，质量分别为，，且，取O点为重力势能零点，不计一切阻力和两球的大小。现由静止释放小球a，两小球的机械能E随路程的变化关系图线如乙中的p、q所示。设小球运动过程始终未与地面、滑轮接触，则下列说法中正确的是（ ）
A．p表示小球b的E随x的变化关系图线 B．p的斜率大于q的斜率
C． D．
三、填空题
38．（2022春·福建三明·高一期末）如图所示，物体在大小为10N的水平推力作用下，沿倾角α=37°的固定光滑斜面向上匀速运动5m，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，则力F做的功为_______J，此过程物体的机械能_______（选填“守恒或“不守恒”）
39．（2022春·福建三明·高一期末）如图所示，在“水流星”的杂技表演中，表演者的手到碗的距离为l，且手与碗在同一竖直平面内，碗可视为质点，重力加速度为g。要使水不洒出、则碗通过最高点的最小速度为_______；若绳子能够承受的最大拉力是碗和碗内水的总重力的8倍，要使绳子不断，则碗通过最低点的最大速度为_______。
40．（2021春·福建三明·高一期末）如图所示，板长为，板的端放有质量为的小物体，物体与板的动摩擦因数为。开始时板水平，现绕A端缓慢转过角度的过程中，小物体始终保持与板相对静止，重力加速度为。则此过程中，重力___________（填“做正功”、“做负功”、“不做功”），弹力做功大小为___________。
41．（2021春·福建三明·高一期末）双星系统由两颗恒星组成，两恒星在相互引力的作用下，分别围绕其连线上的某一点做角速度相同的匀速圆周运动。若某双星系统中两颗恒星质量分别为和，两星之间的距离为，引力常量为。则两星轨道半径之比为___________，角速度为___________。
四、实验题
42．（2022春·福建三明·高一期末）如图，在“验证机械能守恒定律”的实验中：
（1）以下操作不当的是_______（填选项前面的代号）
A．打点计时器接在直流电源上
B．操作时先通电再放纸带
（2）实验正确操作得到的一条纸带如图乙所示，已知两相邻计数点间的时间间隔为，重力加速度为。为了验证0点到5点间的机械能是否守恒，测得重锤的质量为，0点到4、5、6点间的距离分别为、、，则0点到5点间重力势能的减少量为______（用题中给出物理量的符号表示），下列运算打计数点5时重锤动能的表达式正确的是______（填选项前面的代号）
A． B．
43．（2022春·福建三明·高一期末）同学利用图甲所示的DIS向心力实验器来探究砝码做圆周运动所需要向心力F与其质量m、转动半径r和转动线速度v之间的关系。实验时，砝码和挡光杆随旋臂一起做圆周运动，砝码所需的向心力可通过牵引杆由力传感器测得，挡光杆每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力F和挡光杆挡光时间t的数据。牵引杆的质量和一切摩擦可忽略。
（1）为了探究向心力大小与线速度的关系，则应保持_______和_______不变。（用题中给出物理量的符号表示）
（2）已知挡光杆和砝码到转轴的距离均为L，挡光杆的挡光宽度为d，在满足（1）的条件下，改变其转速得到多组F、t的数据，得到F-（）2图线如图乙所示。根据图乙得到的实验结论是_______。
（3）求得图线的斜率为k，则砝码的质量为_______。（用题中给出物理量的符号表示）
44．（2021春·福建三明·高一期末）如图甲，在“验证机械能守恒定律”的实验中：
（1）打点计时器电源应选用___________（只需填字母代号）
A．交流电源 B．直流电源
（2）需要测量的是___________，通过计算得到的是___________。（填写代号）
A．重锤质量 B．重力加速度
C．重锤下落的高度 D．与重锤下落高度对应的瞬时速度
（3）图乙是实验得到的一条纸带，其中打点时纸带速度为零，A、、为图中所标相邻的连续计数点，时间间隔为，重力加速度为。若从至点过程满足关系式：___________ （用题中所给的物理量符号表示），则验证机械能守恒。
45．（2021春·福建三明·高一期末）利用斜面小槽等器材研究平抛运动中：
（1）为描出小球作平抛运动的轨迹，要将小球在轨道上合适位置由静止释放，每次释放小球的位置应___________。
（2）上图中，建立直角坐标系原点选择正确的是___________。
（3）在上述四种坐标系中描出的平抛运动轨迹图上任取点，运用公式可求得小球的初速度，这些方案测得的平抛初速度值与真实值相比，B的结果___________，C的结果___________。（均选填“偏大”、“偏小”或“准确”）
（4）某同学选取了运动轨迹上的四个点、、、，如图所示。以点为坐标原点建立坐标系，各点的坐标值已在图中标出。取，由图中所给的数据可知：①图中坐标原点___________（填“是”或“不是”）抛出点；
②初速度___________（结果保留3位有效数字）。
46．（2020春·福建三明·高一期末）实验小组为“验证机械能守恒”，分别用以下两种实验方案进行探究：
(1)小明用图甲的装置进行验证：
①实验中不需要的器材是________（填器材前的字母）；
A．重物 B．纸带 C．天平 D．低压交流电源
②乙是实验得到的一条纸带，相邻计数点间的时间间隔为T，计算“5”计数点的速度时，正确的是_______。
A． B．
③多次实验发现物体减小的重力势能总是略大于物体增加的动能，原因是________。
(2)小凯同学用图所示装置来验证机械能守恒，实验步骤如下：
a.一根细线系住小钢球，悬挂在铁架台上，铁架台靠近贴有正方形瓷砖的竖直墙壁
b.调整细线的长度和光电门的位置，使小钢球静止时底端与瓷砖水平线相切，发光管对准小球的球心
c.将小球拉至不同的位置，使其底端均与不同的水平线相切，由静止释放，记录小钢球经过光电门时的遮光时间
d.测量正方形瓷砖的边长a，小球直径d，并查询当地的重力加速度g
①某次实验中，小球的底端与瓷砖水平线相切，测得遮光时间为，则小球经过最低点处光电门时的速度为_________，要验证机械能守恒，应验证的关系式为__________。（用题中所给的符号表示）
②若小凯同学在多次实验中记录了小球释放位置与之间瓷砖格数n和遮光时间t，绘制的下列图象中可能正确的是_________。
A． B． C． D．
五、解答题
47．（2022春·福建三明·高一期末）某运动员在一段直坡道上进行滑板速降训练，运动员从坡顶由静止出发，全程不蹬地、不制动。已知坡长、高，运动员和滑板的总质量，受到的阻力大小恒为，重力加速度取，选取坡底所在水平面为零势能参考平面，为了便于研究，将运动员和滑板视为质点。求运动员和滑板：
（1）在坡顶时的重力势能；
（2）到达坡底时的速度。
48．（2022春·福建三明·高一期末）2022年5月10日，天舟四号顺利完成与天和核心舱对接，正式开启了中国空间站全面建造的大幕。天舟四号完成对接后，在圆形轨道绕地球做匀速圆周运动。已知天舟四号距地面高度为，地球表面的重力加速度为，地球半径为，引力常量为。地球可视为质量均匀分布的球体。求：
（1）地球的质量；
（2）天舟四号运动的周期。
49．（2022春·福建三明·高一期末）2022年2月北京举办了第22届冬季奥运会，成为全球首座“双奥之城”。图甲为夺得男子单板滑雪大跳台金牌的苏翊鸣在比赛中的照片，赛道简化为图乙所示，PQ六分之一圆弧跳台，O为圆心，AB为倾斜坡道。人在空中运动的轨迹为QMS，M点为轨迹的最高点。已知人和装备的总质量为m=80kg，经过圆弧最低点P时的速度v0=15m/s，跳台的半径R=12.5m。忽略一切阻力，将人及装备视为质点，g取10m/s2。求；
（1）人经过P点时对轨道的压力大小；
（2）人在M点的速度大小；
（3）设人经过P点时受到轨道的支持力为N，运动中距离水平面PA的最大高度为h，若人以不同速率经过P点，求N和h的关系式（用符号m、g、R表示）。
50．（2021春·福建三明·高一期末）如图，一同学表演荡秋千。已知秋千的两根绳长均为。该同学和秋千踏板的总质量约为。绳的质量与阻力忽略不计，重力加速度取。当该同学到最高点时秋千绳与竖直方向的夹角，且人在秋千上的姿势可视为不变。求：
（1）秋千荡到最低点时的速度大小；
（2）最低点时，每根绳子平均承受的拉力大小。
51．（2021春·福建三明·高一期末）如图所示，一倾斜轨道，通过微小圆弧与足够长的水平轨道平滑连接，水平轨道与一半径为的圆弧轨道相切于点，A、、、均在同一竖直面内。质量的小球（可视为质点）压紧轻质弹簧并被锁定，解锁后小球的速度离开弹簧，从光滑水平平台飞出，经A点时恰好无碰撞沿方向进如入倾斜轨道滑下。已知轨道长，与水平方向夹角，小球与轨道间的动摩擦因数，其余轨道部分均为光滑， 取，，。求：
（1）未解锁时弹簧的弹性势能；
（2）小球在点时速度的大小；
（3）要使小球不脱离圆轨道，轨道半径应满足什么条件。
52．（2021春·福建三明·高一期末）某兴趣小组研究小车在弯道半径为的水平路面上转弯的情况。
（1）车辆转弯时发生了横向（即垂直于前进方向）滑动的现象，试分析小车发生横向滑动的原因。
（2）若设计一个解决滑动的方案：将弯道路面的外侧抬高，使弯道路面的横断面如图所示，路面与水平方向倾斜角度为。若车轮胎与路面间横向的最大静摩擦力等于它对路面压力的倍。当小车通过这个半径为的弯道
①要使车轮与路面之间的横向摩擦力为零，汽车的速度应为多大？
②要使小车不发生横向滑动，试分析讨论它行驶的速度可能为多少？
53．（2020春·福建三明·高一期末）足球比赛中，球员在场边发界外球，双手将球水平抛出，经过落地，足球落地点与抛出点的水平距离为4.8m，不计空气阻力，重力加速度，求：
(1)足球下落的高度；
(2)足球落地时的速度大小。
54．（2020春·福建三明·高一期末）如图所示，2020年5月5日，长征五号B运载火箭成功发射，顺利将新一代载人飞船送入预定圆轨道做匀速圆周运动。已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，飞船运行轨道离地球表面高度为h。求：
(1)飞船在圆轨道运动时的线速度；
(2)飞船在圆轨道运动时的周期。
55．（2020春·福建三明·高一期末）图为动车出站照片，已知平直轨道长为s，动车以额定功率P由静止开始从A点启动，运动至B点前已达到最大速度，动车质量为m，运动中所受的阻力恒为车重的k倍，重力加速度为g。求：
(1)动车所能达到的最大速度；
(2)从A运动到B所用的时间；
(3)理论上在不改变m、s的情况下，若改变动车的运行功率，且保证动车在到达B点前已达到相应的最大速度，求动车通过的最短时间。
56．（2020春·福建三明·高一期末）图甲为竖直平面内的固定轨道，是倾角为的粗糙斜面，底端与光滑水平轨道平滑连接，光滑半圆轨道的直径沿竖直方向，半径R的大小可连续调节，轨道上的N点装有压力传感器，其位置始终与圆心O等高。质量为m的小滑块从距水平轨道高为h的A点由静止释放，滑过后进入圆轨道，在R取不同值时，压力传感器读数F与的关系如图乙所示。已知，，，小滑块与斜面间的动摩擦因数，重力加速度，，。求：
(1)小滑块到达P点时的速度；
(2)图乙中a和b的值；
(3)要使小滑块不脱离圆轨道，求轨道半径R的取值范围。
参考答案：
1．A
【详解】做曲线运动的物体受到的合力方向一定在运动轨迹的凹侧，故钢珠在点所受的合外力可能为图中的，A正确，BCD错误。
故选A。
2．C
【详解】AB．甲球做平抛运动，在竖直方向做自由落体运动，则两球在空中运动时间相同，故AB错误；
CD．两球落地时，在竖直方向的速度相同，当甲球具有水平分速度，由
则甲球的落地速度更大，故C正确，D错误。
故选C。
3．C
【详解】该同学的质量约为，一层楼的高度大约为，从教学楼的一楼跑上二楼大约为，该同学克服重力做功为
此过程中该同学克服重力做功的平均功率约为
C正确，ABD错误。
故选C。
4．B
【详解】汽车在此弯道转弯时，运动轨迹始终在一水平面内，要使汽车所受侧向静摩擦力为零，则重力和支持力的合力刚好提供向心力，设汽车的质量为，汽车的速度为，根据牛顿第二定律可得
解得
B正确，ACD错误。
故选B。
5．C
【详解】AB．两轮边缘线速度大小相等，即
故AB错误；
CD．根据
可知
故C正确，D错误。
故选C。
6．B
【详解】船速沿绳的分速度与人速度相等，即
故选B。
7．C
【详解】AB．发动机始终在恒定功率下工作，故配送车以加速度不断减小做加速运动，根据运动学关系可知经t时间速度达到v，过程中的平均速度大于，故这段时间车行驶的距离大于，AB错误；
CD．这段时间根据动能定理得
故牵引力做的功大于，C正确，D错误。
故选C。
8．D
【详解】以最短的时间过河，则木船的船头垂直于河岸，木船渡河同时参与了两个运动，垂直河岸的分运动和平行河岸的分运动，其中垂直河岸的分速度等于木船相对静水的速度，保持不变；平行河岸的分速度等于水速，根据题意可知平行河岸的分速度先增大后减小，故木船的加速度先平行河岸向右，后平行河岸向左，木船做曲线运动，根据加速度方向位于轨迹的凹侧可知，D正确，ABC错误。
故选D。
9．D
【详解】A．表演者最后安全着陆，说明着陆前有减速运动，即动能不是一直增大。A错误；
B．表演者要克服空气阻力做功，所以内能增大。B错误；
C．系统要克服空气阻力做功，机械能减少。C错误；
D．表演者高度降低，重力势能减少。D正确。
故选D。
10．D
【详解】A．通过改变半径、质量及转动快慢来探究向心力的大小，使用的是控制变量法。A错误；
B．因引力带动竖直杆上的平面镜M转动，从而使反射光有较大角度的偏转，使用的是放大法。B错误；
C．通过对比同时释放的同高度小球，研究平抛运动与自由落体运动的关系，使用的是分解法。C错误；
D．该设想通过平抛运动经过逻辑推理和数学工具验证再进行合理延伸，D正确。
故选D。
11．C
【详解】因为加速度向上，所以合力向上，合速度向右上，则物体做曲线运动，并且轨迹向上弯曲。
故选C。
12．C
【详解】船的速度等于沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度，根据平行四边形定则，有
vxcosα=v0
则
故选C。
13．B
【详解】A．投篮的逆过程为平抛运动。两次运动的高度一样，所以用时相同。A错误；
B．后一次水平位移较小，所以水平分速度相同，而两次竖直分速度相同，所以后一次抛出速度较小。B正确；
C．根据速度分解得
后一次水平分速度较小，所以后一次抛射角较大。C错误；
D．在相等时间间隔内，篮球运动速度的改变量相等。从逆过程来看，篮球运动速率为
很明显，速率与速度不是线性关系，所以在在相等时间间隔内，篮球运动速率的改变量不相等。D错误。
故选B。
14．B
【详解】设物体质量为m，则在火星表面有
在地球表面有
由题意知有
故联立以上公式可得
故选B。
15．A
【详解】运动示意图如图
物体离开转盘时的线速度为
AB的长度为
根据牛顿第二定律得
解得
故选A。
16．C
【详解】由图可知，一次跳绳的时间为，上升的时间为，则上升的高度为
所以一次跳绳过程中她克服重力做功的平均功率约为
故选C。
17．B
【详解】A．做俯卧撑时手臂对躯干的作用力和位移都是竖直方向，所以手臂对躯干做功，故A 错误；
B．双臂悬垂卷腹手臂没有位移，所以手臂不做功，故B正确；
C．引体向上手臂对躯干的作用力和位移都是竖直方向，故手臂对躯干做功，故C错误；
D．双杠臂曲伸手臂对躯干的作用力和位移都是竖直方向，故手臂对躯干做功，故D错误；
故选B。
18．C
【详解】货车转弯时，最大静摩擦力提供向心力，有
解得最大速度为
故ABD错误，C正确。
故选C。
19．A
【详解】由于小球初速度水平向右，要想使小铁球最终滚入盘中的小孔Q，小球从P到Q必须做曲线运动，如下图
如果将强磁铁放在丁处或丙处，小球一定会向下偏转，不会经过Q点；根据曲线运动的特点，小球向上偏转经过Q点时，受到的合力应指向轨迹的凹侧，所以强磁铁只有放在甲处，小铁球才可能滚入盘中的小孔Q，综上所述，应放在甲处。
故选A。
20．B
【详解】AB．A、C属于皮带传动，它们的线速度相等，即有
B、C属于同轴转动，它们的角速度相等，即有
其中
根据可知A、B、C塔轮边缘上的点线速度之比为
A、B、C塔轮边缘上的点角速度之比为
故A错误，B正确；
C．根据可知A、B、C塔轮边缘上的向心加速度之比为
故C错误；
D．根据可知，角速度与转速成正比，故A、B、C塔轮边缘上的转速之比为
故D错误；
故选B。
21．B
【详解】A．小球抛出时的动能为E0，取最高点为重力势能零点，小球抛出时的重力势能为
由于不计空气阻力，小球机械能守恒，则小球在最高点的机械能为
故A错误；
B．由于小球机械能守恒，小球抛出点的机械能为0，则
当小球上升至处时的重力势能为
则此时小球的动能为
故B正确；
C．小球在高点时的动能、重力势能均为0，机械能也为0，故C错误；
D．小球下落至处与小球上升至处时的动能与重力势能机械能情形相同，故D错误。
故选B。
22．D
【详解】AB．因为表演者B做匀速直线运动，在竖直方向上合力为零，则有
绳对B的拉力和绳对A的拉力不变，故A、B错误；
CD．设绳子与水平方向上的夹角为，物体A沿绳子方向上的分速度为
工作人员A沿直线水平向左拉轻绳过程中，变小，增大，不变，则有减小，A向左减速运动，故C错误，D正确；
故选D。
23．D
【详解】A．根据平抛运动公式
解得
由于各段水柱的高度不一样，所以不能同时落地，故A错误；
B．落地时竖直方向的分速度为
水平方向的分速度为
所以落地速度大小为
由于高度不相等，所以各段水柱落地时的速度大小也不相等。故B错误；
C．水平位移为
故高度最大的水柱水平位移最大。故C错误；
D．设水柱落地时的速度偏向角为，则
根据公式可知，高度越大的水柱，下落的时间越长，就越大，故D正确。
故选D。
24．D
【详解】A．当弹簧弹力等于重力沿斜面向下的分力时，即时，小球的动能最大，应该在PO之间的某一点，不在O点，A错误；
B．小球由P到Q的过程中，在PO段有弹簧弹力作用，属于外力，故机械能不守恒，B错误；
C．将弹簧和小球看做一个整体，系统的机械能守恒，在O点时，弹簧的弹性势能全部转化为小球的动能和重力势能，以P点所在平面为零势能面，设PO点之间的高度差为hOP，则弹簧弹性势能的最大值为
从O到Q，对小球来说，机械能守恒，有
联立可得
故C错误；
D．小球由P到O的过程，根据动能定理可得
由于在O点小球有向上的速度，所以明显有，D正确。
故选D。
25．B
【详解】笔沿直尺方向相对直尺向身体方向匀速运动，垂直直尺方向相对直尺向右匀速运动，由平行四边形定则可知，笔的合运动方向斜向右下方且为匀速直线运动
故选B。
26．AD
【详解】根据
得
，
由于
可知
TA>TB ，vA
27．AD
【详解】所有吊椅都相同，设旋转飞椅的绳长为L，绳子上端到转轴的距离为，绳子与水平方向的夹角为，转动时转椅的角速度为，游客做圆周运动满足
所有飞椅都是围绕中心轴同时共轴转动，故转动时的角速度相同，运动的周期都相同，向心加速度与游客的质量无关，故游客的向心加速度大小都相等。AD正确，BC错误。
故选AD。
28．BC
【详解】AB．汽车以速度驶过桥顶时，根据牛顿第二定律可得
解得
根据牛顿第三定律可知，桥顶受到的压力为，A错误，B正确；
CD．假设以速度驶过桥顶时，汽车对桥面的压力刚好为零，则有
解得
可知当时，汽车会飞离桥面，C正确，D错误。
故选BC。
29．ACD
【详解】ABC．释放时的重力势能为
得
则
当
时，动能为
根据动能定理
得
故AC正确，B错误；
D．物块到达Q点时，根据能量守恒
故D正确。
故选ACD。
30．AC
【详解】AB．钢球受重力、竖直向上的支持力和水平方向的弹力。A正确，B错误；
CD．由题意可知
根据向心力公式得
所以角速度之比为
与皮带连接的两个变速塔轮的线速度大小相等，所以根据得
C正确，D错误。
故选AC。
31．BC
【详解】AB．动车保持功率不变，根据可知，随着速度的增加，牵引力逐渐减小，所以动车不是做匀加速直线运动，而是做加速度减小的加速运动。A错误，B正确；
C．速度为时的牵引力为
根据牛顿第二定律得
C正确；
D．牵引力做功为
根据动能定理得
D错误。
故选BC。
32．BD
【详解】A．根据牛顿第二定律，探测器的加速度均由万有引力提供，不管在哪个轨道上，在A点的万有引力相等，所以加速度也相等。A错误；
B．以火星为圆心，B点到火星的距离为半径做圆，设为轨道Ⅲ，根据牛顿第二定律得
解得
所以有
由轨道Ⅲ到轨道Ⅰ，有
所以有
B正确；
C．火星的第一宇宙速度即为火星的近地卫星的线速度，根据C选项可知，在轨道Ⅱ上经过点的线速度小于火星的第一宇宙速度。C错误；
D．根据开普勒第三定律可知，探测器在轨道Ⅰ上的周期大于在轨道Ⅱ上的周期，从点运行到A点的时间和从A点运行到点的时间都是其轨道上周期的一半，所以从点运行到A点的时间大于从A点运行到点的时间。D正确。
故选BD。
33．BC
【详解】A．物体在P点的重力势能为10J，则处离地的高度为
选项A错误；
B．物块下落0.8m后到达最低点，此时弹簧被压缩x=0.4m，由能量关系
解得
选项B正确；
C．物块动能最大时弹簧的形变量为x1，则
解得
x1=0.1m
物体下落0.4m时接触弹簧，则物体下落0.5m时速度最大，动能最大，选项C正确；
D．物块到达最低点时加速度最大，则最大加速度
选项D错误。
故选BC。
34．BC
【详解】AB．汽车在平直公路行驶时保持油门不变，即牵引力功率P保持不变，路面阻力较大时，牵引力应该较大，根据功率与牵引力的关系P=Fv可知，当速度最小时，即变速杆应推至“1”挡，通过减小速度以获得较大牵引力，故A错误，B正确；
C．在同一挡位，路面阻力较小时，匀速运动时所受牵引力较小，根据功率与牵引力的关系P=Fv可知，汽车可获得较大稳定速度，故C正确；
D．在同一挡位，路面阻力较大时，匀速运动时所受牵引力较大，根据功率与牵引力的关系P=Fv可知，汽车可获得较小稳定速度，故D错误。
故选BC。
35．BD
【详解】AB．假设地面的地球吸引力与地球吸引月球绕地球运行的引力是同种力，遵循相同的规律，已知月球公转的轨道半径为地球半径的60倍，那么应该比较的是月球绕地球运行的向心加速度与地面的重力加速度的比值，即“月－地”检验的是与月球公转的向心加速度相等，故A错误，B正确；
CD．根据“月－地”检验的原理可知，月球绕地球运行轨道半径是地球半径的60倍，月球轨道上一个物体的受到的引力与它在地面附近时受到的引力之比为月球在轨道处的重力加速度与地球表面的重力加速度的关系为
故C错误，D正确；
故选BD。
36．AD
【详解】对老鹰进行受力分析，如图所示，根据重力和空气对翅膀的升力F的合力提供向心力，得
若要使r变小，则可以保持v不变，增大θ，或者保持θ不变，减小v
故选AD。
37．AC
【详解】A．小球运动过程中，轻绳对小球a做负功，小球a的机械能E随路程的增大而减小；轻绳对小球b做正功，小球b的机械能E随路程的增大而增大，所以p表示小球b的机械能E随路程x的变化关系图线，故A正确；
B．机械能E随路程的变化关系图线的斜率表示除重力外其它力的合力，即轻绳对小球的拉力，所以p的斜率等于q的斜率的绝对值，故B错误；
C．两小球组成的系统机械能守恒，设小球b的路程为的速度大小为，根据机械能守恒则有
解得
小球b的路程为时，小球b的机械能等于静止释放时小球a的机械能，则有
代入化简可得
故C正确；
D．当时，两小球与参考系的高度相同，设此时两小球的速度大小为，则有
所以有不等于，故D错误；
故选AC。
38． 40J 不守恒
【详解】[1]力F做的功为
[2]此过程拉力做正功即除重力和系统内的弹力的其他力做了功，机械能不守恒。
39．
【详解】[1]在最高点，当绳拉力为零时，速度最小，由
最小速度为
[2]在最低点，由
最大速度为
40． 做负功
【详解】[1]物体上升，重力做负功。
[2]根据动能定理得
所以弹力做功为
41．
【详解】根据牛顿第二定律得
解得
，
42． A A
【详解】（1）[1]
A. 打点计时器应接在交流电源上，A错误，满足题意要求；
B. 操作时应先接通打点计时器电源，待打点稳定后再放纸带，B正确，不满足题意要求。
故选A。
（2）[2]0点到5点间重力势能的减少量为
[3]由于重锤下落时不可避免受到阻力的作用，使得重锤的实际加速度小于重力加速度，根据匀变速直线运动中间时刻速度等于这段时间的平均速度，打计数点5时重锤的速度为
则打计数点5时重锤动能的表达式为
A正确，B错误。
故选A。
43． m r 当质量m、转动半径r不变时，向心力与线速度的平方成正比
【详解】（1）[1][2]根据
探究向心力大小与线速度的关系，应保持质量m和转动半径r不变；
（2）[3]线速度大小为
则有
图线斜率表示质量与半径的比值，且保持不变，由此可知，当质量m、转动半径r不变时，向心力与线速度的平方成正比。
（3）[4]由
得
44． C D
【详解】(1)[1] 打点计时器电源应选用交流电源。故选A。
(2)[2][3]A．因为重力势能和动能中均有质量，可以约去，所以不需要测量质量，A错误；
B．重力加速度通过查阅资料获取，不需要测量，B错误；
C．重力势能的变化需要测量重锤的高度，C正确；
D．与重锤下落高度对应的瞬时速度是通过测量距离及时间计算得到的。D正确。
故第一空选C，第二空选D。
(3)[4]B点速度为
验证机械能守恒满足的表达式为
即
45． 相同 C 偏大 准确 不是
【详解】(1)[1]为了保证小球每次运动的初速度相同，应让小球每次从同一位置静止释放。
(2)[2]轨道末端应水平，并且轨道末端与球心在同一竖直线上。故选C。
(3)[3]B装置水平位移偏大，运动时间准确，根据可知，结果偏大。
[4] C装置水平位移、运动时间准确，根据可知，结果准确。
(4)①[5]在相等时间内，竖直方向上的位移不满足1:3:5…，所以O点不是平抛的起点。
②[6]在竖直方向上，根据运动规律得
所以水平分速度为
46． C B 存在阻力作用 D
【详解】(1)[1]AB．实验时要用重物牵引纸带向下运动，故重物与纸带实验时都要用，故AB错误；
C．实验要验证机械能守恒则
等式两边质量可以约去，故实验时不要用到天平，故C正确；
D．打点计时器要用交流电源，故D错误
故选C
[2]打5点的速度为
而本实验中不能用，因为本实验要验证机械能守恒，则其加速度不能用重力加速度
故选B
[3]由于空气阻力和纸带与限位孔间存在阻力，重力势能一部分转化为内能，使重力势能的减小量大于动能的增加量
(2)[4]小球经过最低点处光电门时的速度为
[5]若机械能守恒有
变形得
[6]由实验原理有
变形得
则应为过原点的一条直线
故选D
47．（1）；（2）
【详解】（1）选取坡底所在水平面为零势能参考平面，运动员和滑板在坡顶时的重力势能为
（2）根据动能定理可得
解得到达坡底时的速度为
48．（1）；（2）
【详解】（1）物体在地球表面受到的万有引力等于重力，则有
解得地球的质量
（2）天舟四号绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力可得
解得天舟四号运动的周期为
49．（1）2240N；（2）5m/s；（3）
【详解】（1）人经过P点时，根据牛顿第二定律有
解得
根据牛顿第三定律得，人经过P点时对轨道的压力大小
（2）PQ六分之一圆弧跳台，则
人经过Q点时的速度为
解得
接着人做斜抛运动，在最高点的速度为
（3）在P点根据牛顿第二定律有
从P点到Q点，由动能定理
根据斜抛运动关系得
从P点到M点，有动能定理
联立整理得
50．（1）；（2）
【详解】（1） 以同学与秋千踏板为系统，从最高点到最低点的过程由机械能守恒定律有
解得
（2）在最低点，由牛顿第二定律有
解得每根绳子平均拉力
51．（1）；（2）；（3）或
【详解】（1）对小球与弹簧，由机械能守恒定律有
解得弹簧的弹性势能
（2）对小球：离开台面至A点的过程做平抛运动，在A处的速度为
从A到的过程，由动能定理可得
解得
（3）要使小球不脱离轨道，小球或通过圆轨道最高点，或沿圆轨道到达最大高度小于半径后返回：设小球恰好能通过最高点时，速度为，轨道半径，在最高点
从至最高点的过程
解得
设小球恰好能在圆轨道上到达圆心等高处，轨道半径，从至圆心等高处的过程
解得
综上所述，要使小球不脱离轨道，则竖直圆弧轨道的半径必须满足
或
52．（1）小车在水平路面上转弯时，相当于车在弯道上做圆周运动。水平地面提供的横向静摩擦力不能满足小车做圆周运动必需的向心力，所以发生了横向滑动；（2）①；②见解析所示
【详解】（1）小车在水平路面上转弯时，相当于车在弯道上做圆周运动。水平地面提供的横向静摩擦力不能满足小车做圆周运动必需的向心力，所以发生了横向滑动。
（2）①当小车的行驶速度为时，它恰好不受斜面的横向静摩擦力，此时小车受重力和垂直斜面向上的支持力，如图所示
由牛顿第二定律得
解得
②解法一：
若小车行驶速度，则车轮受到横向静摩擦力方向沿斜面向上，且速度越小，越大。当达到最大值时，速度即为不发生横向滑动的最小速度。这时小车的受力示意图如图所示。
由牛顿第二定律得
又有
解得
若小车行驶速度，则车轮受到横向静摩擦力方向沿斜面向下，且速度越大，越大。当达到最大值时，速度即为不发生横向滑动的最大速度。这时小车的受力示意图如图所示。
由牛顿第二定律得
又有
解得
即，要保证小车不发生横向滑动，行驶速度应位于
与
之间
讨论：如图所示情况，静摩擦力为零，这是汽车转弯时让人舒适的速度。
如图所示情况，若，即， 此时，即无论以多小的速度转弯，小车都不会沿斜面向下滑动；若，即，求解最小速度的式子没有意义。
（原因是这种情况下，无论行驶速度是多小，轮胎受到的沿斜面向上的静摩擦力都不可能达到最大值。）
如图所示情况，若，即，此时，即汽车无论以多大速度行驶，都不会沿斜面向上滑动：若，即，求解最大速度的式子没有意义。（原因是这种情况下，无论行驶速度是多大，轮胎受到的沿斜面向下的静摩擦力都不可能达到最大值）
解法二：小车在倾斜路面的弯道上受重力、支持力和静摩擦力，的正方向设为沿斜面向上，如图所示。沿水平方向和竖直方向的分量方程为
解得
，
又有最大静摩擦力
可见，当速度为时，静摩擦力。随速度的减小，静摩擦力方向向上，逐渐增大，比较和的大小
如果，小车都不会发生横向滑动，随速度的减小而减小，直至时，速度为最小速度
上式中若，则，若，不能上式求得，但总有，即无论以多小的速度拐弯，小车都不发生横向滑动。速度由逐渐增大，静摩擦力为负值，即其方向向下，随增大，的绝对值，即的大小，逐渐增大，直到时，速度为最大
讨论：
上式中，若，此时，即汽车的最大速度没有限制：若，求解最大速度的式子没有意义，而总有，即汽车无论以多大速度行驶，都不会沿斜面向上滑动。
53．(1)1.8m；(2)
【详解】(1)足球做平抛运动，竖直方向有，解得
(2)水平方向初速度
足球落地时竖直方向速度为，由平行四边形定则可知，落地速度
解得
54．(1)；(2)
【详解】(1)飞船在轨道上绕地球做匀速圆周运动，设地球质量为M，飞船质量为m，引力常量为G，有
在地球表面附近取一质量为的质点，有
解得
(2)飞船运动的周期为
解得
55．(1)；(2)；(3)
【详解】(1)当动车牵引力等于阻力时达到最大速度，有
根据P=Fv有
解得
(2)动车由A运动到B过程，有
解得
(3)由(2)结合数学知识可知，
当且仅当
即时，动车通过的时间最短，最短时间为
56．(1)；(2)；；(3)或
【详解】(1)小滑块由A滑至P点过程，有
解得
(2)小滑块由P点运动至N点过程，有
在N点
综上得
由图乙可得
，
解得
，
(3)当滑块在N点处对轨道压力时，恰好到达N点，设此时圆轨道半径为，则有
解得
当小滑块恰好到达Q点时，设此时圆轨道半径为，在Q点的速度为，在N点的速度为，有在Q点
由N至Q过程
在N点
整理得
由此可得
综上所述，要使小滑块不脱离轨道，轨道半径应满足的条件为
或
福建省三明市三年（2020-2022）高一物理下学期期末试题题型分类汇编
一、单选题
1．（2022春·福建三明·高一期末）如图所示，虚线为钢珠由点至点的运动轨迹，则钢珠在点所受的合外力可能为图中的（ ）
A． B． C． D．
2．（2022春·福建三明·高一统考期末）如图，在“研究平抛运动”的实验中，用小锤敲击弹性金属片，球甲沿水平方向飞出做平抛运动，同时，完全相同的球乙被释放，做自由落体运动。则（ ）
A．甲在空中运动的时间长 B．乙在空中运动的时间长
C．甲落地前瞬间的速度更大 D．乙落地前瞬间的速度更大
3．（2022春·福建三明·高一期末）某同学从教学楼的一楼快速跑上二楼，则此过程中该同学克服重力做功的平均功率约为（ ）
A．3W B．30W C．300W D．3000W
4．（2022春·福建三明·高一期末）图为莆炎高速三明段一倾斜弯道，已知弯道半径为，与水平面间的倾角为，重力加速度为，汽车在此弯道转弯时，运动轨迹始终在一水平面内，要使汽车所受侧向静摩擦力为零，其速度大小为（ ）
A． B． C． D．
5．（2022春·福建三明·高一统考期末）图为某机械的皮带传动装置，已知小轮、大轮的半径分别为r1和r2。当两轮匀速转动时，皮带不打滑，关于小轮、大轮边缘上的点转动的线速度v和周期T的关系，正确的是（ ）
A． B．
C． D．
6．（2022春·福建三明·高一期末）如图所示，人用绳通过定滑轮拉船，当船的速度大小为v时，细绳与速度方向的夹角为θ，此时人拉绳的速度大小为（ ）
A． B． C． D．
7．（2022春·福建三明·高一期末）“明”感不忘，同心守“沪”。图为满载三明捐赠抗疫物资的自动无人配送车，在平直路上行驶。无人配送车从静止启动，发动机始终在恒定功率下工作，经t时间速度达到v，车及车中物资总质量为m，所受阻力大小恒定，则在t时间内（ ）
A．车行驶的距离等于 B．车行驶的距离小于
C．牵引力做的功大于 D．牵引力做的功等于
8．（2022春·福建三明·高一期末）1934年10月，红军为突破第五次反“围剿”，从宁化湖村等地集结出发，途经于都，强渡于都河（贡江）。若渡河区域内的河岸平直，水流速度方向处处与河岸平行，越靠近河中央，水流速度越大。设木船相对静水的速度大小恒定。以最短的时间过河，则木船在出发点P与登陆点Q之间的运动轨迹是（ ）
A． B．
C． D．
9．（2021春·福建三明·高一期末）如图，为跳伞极限运动表演，表演者从静止开始跳下至安全着陆过程中（ ）
A．动能增大 B．内能减少 C．机械能不变 D．重力势能减少
10．（2021春·福建三明·高一期末）由已知现象经过逻辑推理和数学工具验证再进行合理延伸，是研究物理问题的一种科学思维方法。下列选项中属于这种方法的（ ）
A．探究向心力大小 B． 卡文迪许测量引力常量
C． 研究平抛运动 D． 牛顿的人造卫星发射设想
11．（2021春·福建三明·高一期末）如图所示，起重机的旋臂保持不动，天车吊着货物沿水平向右匀速行驶；同时启动起吊电动机，让货物沿竖直向上做匀加速运动，若分别以水平向右、竖直向上为轴、轴的正方向，取运动的起始点为坐标原点，则货物的运动轨迹是（ ）
A． B． C． D．
12．（2021春·福建三明·高一期末）如图所示，某人用绳通过定滑轮拉小船，设人匀速拉绳的速度为，小船水平向左运动，绳某时刻与水平方向夹角为α，则此时刻小船的速度为（ ）
A． B． C． D．
13．（2021春·福建三明·高一期末）如图所示在定点投篮训练时，某同学第一次从点将篮球斜向上抛出，刚好垂直击中竖直蓝板上的A点。第二次该同学向垂直篮板方向移动一小段距离，保持同一高度出手，篮球仍垂直击中A点。若不计空气阻力，两次投篮过程（ ）
A．后一次历时较短
B．后一次抛出速度较小
C．后一次抛射角较小
D．在相等时间间隔内，篮球运动速率的改变量相等
14．（2021春·福建三明·高一统考期末）火星的质量约为地球质量的，半径约为地球半径的，则同一物体在火星表面与在地球表面受到的引力的比值约为（ ）
A．0.2 B．0.4 C．2.0 D．2.5
15．（2021春·福建三明·高一期末）如图所示，圆桌中心有一半径为的智能旋转圆盘，可绕圆盘中心匀速转动，圆盘与餐桌两者之间高度差可忽略不计，视为在同一水平面内。当圆盘的角速度为时，放置在圆盘边缘的小物体刚好滑上餐桌。已知小物体与餐桌间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，要让小物体恰好不从餐桌滑落，则餐桌的半径为（ ）
A． B． C． D．
16．（2021春·福建三明·高一期末）跳绳是一种健身运动。某同学在原地跳绳过程中，离开地面后竖直方向的速率-时间图像如图所示。若该同学质量为，每分钟跳下，不计空气阻力，取，则每次跳绳过程中她克服重力做功的平均功率约为（ ）
A． B． C． D．
17．（2020春·福建三明·高一期末）下列各图的体育锻炼中，手臂对躯干不做功的是（ ）
A． 俯卧撑
B． 双臂悬垂卷腹
C． 引体向上
D． 双杠臂曲伸
18．（2020春·福建三明·高一期末）图为一辆满载抗疫物资的货车，已知货车与地面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。当货车在半径为的水平弯道上转弯时，不发生侧滑的最大速度为（ ）
A． B． C． D．
19．（2020春·福建三明·高一期末）如图，居家亲子游戏中，小华的父亲在水平木盘上的P点沿图示方向以一定的速度推出小铁球，忽略小铁球与盘间的摩擦阻力，小华应将强磁铁置于图中何处，才可能使小铁球滚入盘中的小孔Q（要求小铁球不与盘缘碰撞）（ ）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
20．（2020春·福建三明·高一期末）如图，A、B、C为向心力演示仪的三个塔轮，A、C通过皮带连接且转动过程中皮带不打滑。已知塔轮的半径之比为，在转动过程中，A、B、C塔轮边缘上的点（ ）
A．线速度之比为 B．角速度之比为
C．向心加速度之比为 D．转速之比为
21．（2020春·福建三明·高一期末）如图，小球以初动能从地面竖直向上抛出，上升的最大高度为，取最高点为重力势能零点，不计空气阻力与球的大小。小球的动能、重力势能、机械能分别用图中柱形图的高度表示，则正确的是（ ）
A．出发点
B．上升至处
C．最高点
D．下落至处
22．（2020春·福建三明·高一期末）如图，甲为吊威亚表演者的照片，乙为其简化示意图。工作人员A沿直线水平向左拉轻绳，使表演者B沿竖直方向匀速上升，绳与轻滑轮间的摩擦不计，则（ ）
A．绳对A的拉力增大 B．绳对B的拉力增大
C．A向左加速运动 D．A向左减速运动
23．（2020春·福建三明·高一期末）如图，水从竖直放置的花洒喷出，落在水平地面上。某时刻从各喷口处水平喷出初速度相等的一小段水柱，在空中的运动都可视为平抛运动，则（ ）
A．各段水柱同时落地
B．各段水柱落地时的速度大小相等
C．从最低点喷出的水柱落地时的水平射程最大
D．从最高点喷出的水柱落地时的速度偏向角最大
24．（2020春·福建三明·高一期末）如图，轻弹簧的一端固定在倾角为的光滑斜面挡板上，另一端放有质量为m的小球。用力压小球至P点由静止释放，小球沿斜面向上运动至最高点Q，已知小球刚脱离弹簧的位置O点与Q点的距离为S，重力加速度为g，不计空气阻力，则（ ）
A．小球在O点的动能最大
B．小球由P到Q的过程机械能守恒
C．弹簧弹性势能的最大值为
D．小球由P到O的过程，弹簧弹力做功大于小球克服重力做功
25．（2020春·福建三明·高一期末）如图，某小组在“探究运动的独立性”实验中，甲同学把纸放在桌上，将直尺轻轻压在纸上且保持不动，沿直尺向靠近身体方向匀速画线的同时，乙同学水平向左匀速拉出白纸，画出的笔迹图为_______。
A． B．
C． D．
二、多选题
26．（2022春·福建三明·高一期末）如图所示，A、B为北斗导航系统中的两颗卫星，它们绕地球做匀速圆周运动的轨道半径分别为rA、rB，周期分别为TA、TB，线速度大小分别为vA、vB，则（ ）
A．TA>TB B．TA
A．游客运动的周期都相同 B．质量越大的游客运动的周期越小
C．质量越大的游客向心加速度越大 D．游客的向心加速度大小都相等
28．（2022春·福建三明·高一期末）图为平潭海峡公铁大桥的一段，若将桥的最高段视为半径为的圆弧，重力加速度为，一质量为的汽车以速度驶过桥顶时（ ）
A．桥顶受到的压力为 B．桥顶受到的压力为
C．当时，汽车会飞离桥面 D．当时，汽车会飞离桥面
29．（2022春·福建三明·高一期末）如图所示，原长=0.40m的轻弹簧一端拴在倾角为α的固定光滑斜面底端，质量m=1kg的小物块从距斜面底端x0=1.00m处由静止释放，取水平地面为零势能参考面，小物块的动能Ek、重力势能Ep，与下滑位移x的关系分别如图甲、乙所示。其中甲图OP段图线为直线，PQR段图线为曲线，Q为曲线的最高点，弹簧劲度系数为k，在Q点对应位置的弹性势能为Ep弹，重力加速度g取10m/s2，则（ ）
A．k=120N/m B．k=20N/m C．α=37° D．Ep弹=0.15J
30．（2021春·福建三明·高一期末）如图所示的向心力演示器探究钢球做圆周运动所需向心力大小影响因素中，当两钢球质量、运动半径均相同，标尺上露出的格数比为时，不计钢球与槽的摩擦，则（ ）
A．钢球受重力、竖直向上的支持力和水平方向的弹力
B．钢球受重力、竖直向上的支持力、水平方向的弹力和向心力
C．与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为
D．与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为
31．（2021春·福建三明·高一期末）如图，复兴号动车在世界上首次实现速度自动驾驶成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一质量为、初速度为的动车以恒定功率在平直轨道上运动，经时间达到该功率下的最大速度，设动车行驶过程所受到的阻力保持不变，则动车在时间内（ ）
A．做匀加速直线运动 B．做变加速直线运动
C．速度为时的加速度 D．牵引力做功
32．（2021春·福建三明·高一期末）2021年2月10日，我国自主研发的“天问一号”火星探测器按计划实施火星捕获，成功实现绕火星运动，如图为该过程的简化示意图，轨道是椭圆轨道，轨道是圆形轨道，两轨道相切于A点。A点、点分别是轨道的近火点、远火点，为圆轨道的直径。探测器经近火点A启动发动机点火，从椭圆轨道进入圆轨道，不计变轨中探测器的质量变化，不考虑其他天体的影响，下列关于探测器运动的说法正确的是（ ）
A．在轨道经过A点的加速度大于轨道经过A点的加速度
B．经过点的线速度小于点的线速度
C．经过点的线速度一定大于火星的第一宇宙速度
D．从点运行到A点的时间大于从A点运行到点的时间
33．（2021春·福建三明·高一期末）如图（a），轻质弹簧下端固定在水平地面上，上端连接轻质薄板。一质量的物块从其正上方处由静止下落，落至薄板上后和薄板始终粘连。物块从开始下落到最低点的过程中，其重力势能、弹性势能与下落高度关系的图像如图（b）所示。以水平地面为重力势能的零参考平面，弹性势能与弹簧形变量的关系式为弹簧形变在弹性限度内，空气阻力不计，取。则在下落过程中（ ）
A．处离地的高度为0.9m B．弹簧的劲度系数
C．物块下落时动能最大 D．物块的最大加速度为
34．（2020春·福建三明·高一期末）图为手动挡汽车的变速杆，其中R为倒车挡，1、2、3、4、5、6为前进挡，通常情况下，起步或低速行驶时挂1挡，高速行驶时挂6挡，油门大小表示发动机输出功率。当汽车在平直公路行驶时保持油门不变，途经阻力不同的路面，则（ ）
A．路面阻力较大时，应挂6挡增大速度以获得较大牵引力
B．路面阻力较大时，应挂1挡减小速度以获得较大牵引力
C．在同一挡位，路面阻力较小时，可获得较大稳定速度
D．在同一挡位，路面阻力较大时，可获得较大稳定速度
35．（2020春·福建三明·高一期末）图为牛顿“月一地”检验示意图，已知月球公转的轨道半径为地球半径的60倍，轨道处的重力加速度为，地球表面的月球重力加速度为，则（ ）
A．“月一地”检验的是与月球表面的重力加速度相等
B．“月一地”检验的是与月球公转的向心加速度相等
C．
D．
36．（2020春·福建三明·高一期末）老鹰在空中盘旋的运动可视为水平面内的匀速圆周运动。已知盘旋速率为，半径为，翅膀所在平面与水平面间的夹角为，空气对翅膀的升力如图所示，若要使变小，则下列措施可行的是（ ）
A．保持不变，增大 B．保持不变，减小
C．保持不变，增大 D．保持不变，减小
37．（2020春·福建三明·高一期末）如图，a、b两小球用轻绳连接并跨过轻质定滑轮。已知a、b的高度差为h，质量分别为，，且，取O点为重力势能零点，不计一切阻力和两球的大小。现由静止释放小球a，两小球的机械能E随路程的变化关系图线如乙中的p、q所示。设小球运动过程始终未与地面、滑轮接触，则下列说法中正确的是（ ）
A．p表示小球b的E随x的变化关系图线 B．p的斜率大于q的斜率
C． D．
三、填空题
38．（2022春·福建三明·高一期末）如图所示，物体在大小为10N的水平推力作用下，沿倾角α=37°的固定光滑斜面向上匀速运动5m，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，则力F做的功为_______J，此过程物体的机械能_______（选填“守恒或“不守恒”）
39．（2022春·福建三明·高一期末）如图所示，在“水流星”的杂技表演中，表演者的手到碗的距离为l，且手与碗在同一竖直平面内，碗可视为质点，重力加速度为g。要使水不洒出、则碗通过最高点的最小速度为_______；若绳子能够承受的最大拉力是碗和碗内水的总重力的8倍，要使绳子不断，则碗通过最低点的最大速度为_______。
40．（2021春·福建三明·高一期末）如图所示，板长为，板的端放有质量为的小物体，物体与板的动摩擦因数为。开始时板水平，现绕A端缓慢转过角度的过程中，小物体始终保持与板相对静止，重力加速度为。则此过程中，重力___________（填“做正功”、“做负功”、“不做功”），弹力做功大小为___________。
41．（2021春·福建三明·高一期末）双星系统由两颗恒星组成，两恒星在相互引力的作用下，分别围绕其连线上的某一点做角速度相同的匀速圆周运动。若某双星系统中两颗恒星质量分别为和，两星之间的距离为，引力常量为。则两星轨道半径之比为___________，角速度为___________。
四、实验题
42．（2022春·福建三明·高一期末）如图，在“验证机械能守恒定律”的实验中：
（1）以下操作不当的是_______（填选项前面的代号）
A．打点计时器接在直流电源上
B．操作时先通电再放纸带
（2）实验正确操作得到的一条纸带如图乙所示，已知两相邻计数点间的时间间隔为，重力加速度为。为了验证0点到5点间的机械能是否守恒，测得重锤的质量为，0点到4、5、6点间的距离分别为、、，则0点到5点间重力势能的减少量为______（用题中给出物理量的符号表示），下列运算打计数点5时重锤动能的表达式正确的是______（填选项前面的代号）
A． B．
43．（2022春·福建三明·高一期末）同学利用图甲所示的DIS向心力实验器来探究砝码做圆周运动所需要向心力F与其质量m、转动半径r和转动线速度v之间的关系。实验时，砝码和挡光杆随旋臂一起做圆周运动，砝码所需的向心力可通过牵引杆由力传感器测得，挡光杆每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力F和挡光杆挡光时间t的数据。牵引杆的质量和一切摩擦可忽略。
（1）为了探究向心力大小与线速度的关系，则应保持_______和_______不变。（用题中给出物理量的符号表示）
（2）已知挡光杆和砝码到转轴的距离均为L，挡光杆的挡光宽度为d，在满足（1）的条件下，改变其转速得到多组F、t的数据，得到F-（）2图线如图乙所示。根据图乙得到的实验结论是_______。
（3）求得图线的斜率为k，则砝码的质量为_______。（用题中给出物理量的符号表示）
44．（2021春·福建三明·高一期末）如图甲，在“验证机械能守恒定律”的实验中：
（1）打点计时器电源应选用___________（只需填字母代号）
A．交流电源 B．直流电源
（2）需要测量的是___________，通过计算得到的是___________。（填写代号）
A．重锤质量 B．重力加速度
C．重锤下落的高度 D．与重锤下落高度对应的瞬时速度
（3）图乙是实验得到的一条纸带，其中打点时纸带速度为零，A、、为图中所标相邻的连续计数点，时间间隔为，重力加速度为。若从至点过程满足关系式：___________ （用题中所给的物理量符号表示），则验证机械能守恒。
45．（2021春·福建三明·高一期末）利用斜面小槽等器材研究平抛运动中：
（1）为描出小球作平抛运动的轨迹，要将小球在轨道上合适位置由静止释放，每次释放小球的位置应___________。
（2）上图中，建立直角坐标系原点选择正确的是___________。
（3）在上述四种坐标系中描出的平抛运动轨迹图上任取点，运用公式可求得小球的初速度，这些方案测得的平抛初速度值与真实值相比，B的结果___________，C的结果___________。（均选填“偏大”、“偏小”或“准确”）
（4）某同学选取了运动轨迹上的四个点、、、，如图所示。以点为坐标原点建立坐标系，各点的坐标值已在图中标出。取，由图中所给的数据可知：①图中坐标原点___________（填“是”或“不是”）抛出点；
②初速度___________（结果保留3位有效数字）。
46．（2020春·福建三明·高一期末）实验小组为“验证机械能守恒”，分别用以下两种实验方案进行探究：
(1)小明用图甲的装置进行验证：
①实验中不需要的器材是________（填器材前的字母）；
A．重物 B．纸带 C．天平 D．低压交流电源
②乙是实验得到的一条纸带，相邻计数点间的时间间隔为T，计算“5”计数点的速度时，正确的是_______。
A． B．
③多次实验发现物体减小的重力势能总是略大于物体增加的动能，原因是________。
(2)小凯同学用图所示装置来验证机械能守恒，实验步骤如下：
a.一根细线系住小钢球，悬挂在铁架台上，铁架台靠近贴有正方形瓷砖的竖直墙壁
b.调整细线的长度和光电门的位置，使小钢球静止时底端与瓷砖水平线相切，发光管对准小球的球心
c.将小球拉至不同的位置，使其底端均与不同的水平线相切，由静止释放，记录小钢球经过光电门时的遮光时间
d.测量正方形瓷砖的边长a，小球直径d，并查询当地的重力加速度g
①某次实验中，小球的底端与瓷砖水平线相切，测得遮光时间为，则小球经过最低点处光电门时的速度为_________，要验证机械能守恒，应验证的关系式为__________。（用题中所给的符号表示）
②若小凯同学在多次实验中记录了小球释放位置与之间瓷砖格数n和遮光时间t，绘制的下列图象中可能正确的是_________。
A． B． C． D．
五、解答题
47．（2022春·福建三明·高一期末）某运动员在一段直坡道上进行滑板速降训练，运动员从坡顶由静止出发，全程不蹬地、不制动。已知坡长、高，运动员和滑板的总质量，受到的阻力大小恒为，重力加速度取，选取坡底所在水平面为零势能参考平面，为了便于研究，将运动员和滑板视为质点。求运动员和滑板：
（1）在坡顶时的重力势能；
（2）到达坡底时的速度。
48．（2022春·福建三明·高一期末）2022年5月10日，天舟四号顺利完成与天和核心舱对接，正式开启了中国空间站全面建造的大幕。天舟四号完成对接后，在圆形轨道绕地球做匀速圆周运动。已知天舟四号距地面高度为，地球表面的重力加速度为，地球半径为，引力常量为。地球可视为质量均匀分布的球体。求：
（1）地球的质量；
（2）天舟四号运动的周期。
49．（2022春·福建三明·高一期末）2022年2月北京举办了第22届冬季奥运会，成为全球首座“双奥之城”。图甲为夺得男子单板滑雪大跳台金牌的苏翊鸣在比赛中的照片，赛道简化为图乙所示，PQ六分之一圆弧跳台，O为圆心，AB为倾斜坡道。人在空中运动的轨迹为QMS，M点为轨迹的最高点。已知人和装备的总质量为m=80kg，经过圆弧最低点P时的速度v0=15m/s，跳台的半径R=12.5m。忽略一切阻力，将人及装备视为质点，g取10m/s2。求；
（1）人经过P点时对轨道的压力大小；
（2）人在M点的速度大小；
（3）设人经过P点时受到轨道的支持力为N，运动中距离水平面PA的最大高度为h，若人以不同速率经过P点，求N和h的关系式（用符号m、g、R表示）。
50．（2021春·福建三明·高一期末）如图，一同学表演荡秋千。已知秋千的两根绳长均为。该同学和秋千踏板的总质量约为。绳的质量与阻力忽略不计，重力加速度取。当该同学到最高点时秋千绳与竖直方向的夹角，且人在秋千上的姿势可视为不变。求：
（1）秋千荡到最低点时的速度大小；
（2）最低点时，每根绳子平均承受的拉力大小。
51．（2021春·福建三明·高一期末）如图所示，一倾斜轨道，通过微小圆弧与足够长的水平轨道平滑连接，水平轨道与一半径为的圆弧轨道相切于点，A、、、均在同一竖直面内。质量的小球（可视为质点）压紧轻质弹簧并被锁定，解锁后小球的速度离开弹簧，从光滑水平平台飞出，经A点时恰好无碰撞沿方向进如入倾斜轨道滑下。已知轨道长，与水平方向夹角，小球与轨道间的动摩擦因数，其余轨道部分均为光滑， 取，，。求：
（1）未解锁时弹簧的弹性势能；
（2）小球在点时速度的大小；
（3）要使小球不脱离圆轨道，轨道半径应满足什么条件。
52．（2021春·福建三明·高一期末）某兴趣小组研究小车在弯道半径为的水平路面上转弯的情况。
（1）车辆转弯时发生了横向（即垂直于前进方向）滑动的现象，试分析小车发生横向滑动的原因。
（2）若设计一个解决滑动的方案：将弯道路面的外侧抬高，使弯道路面的横断面如图所示，路面与水平方向倾斜角度为。若车轮胎与路面间横向的最大静摩擦力等于它对路面压力的倍。当小车通过这个半径为的弯道
①要使车轮与路面之间的横向摩擦力为零，汽车的速度应为多大？
②要使小车不发生横向滑动，试分析讨论它行驶的速度可能为多少？
53．（2020春·福建三明·高一期末）足球比赛中，球员在场边发界外球，双手将球水平抛出，经过落地，足球落地点与抛出点的水平距离为4.8m，不计空气阻力，重力加速度，求：
(1)足球下落的高度；
(2)足球落地时的速度大小。
54．（2020春·福建三明·高一期末）如图所示，2020年5月5日，长征五号B运载火箭成功发射，顺利将新一代载人飞船送入预定圆轨道做匀速圆周运动。已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，飞船运行轨道离地球表面高度为h。求：
(1)飞船在圆轨道运动时的线速度；
(2)飞船在圆轨道运动时的周期。
55．（2020春·福建三明·高一期末）图为动车出站照片，已知平直轨道长为s，动车以额定功率P由静止开始从A点启动，运动至B点前已达到最大速度，动车质量为m，运动中所受的阻力恒为车重的k倍，重力加速度为g。求：
(1)动车所能达到的最大速度；
(2)从A运动到B所用的时间；
(3)理论上在不改变m、s的情况下，若改变动车的运行功率，且保证动车在到达B点前已达到相应的最大速度，求动车通过的最短时间。
56．（2020春·福建三明·高一期末）图甲为竖直平面内的固定轨道，是倾角为的粗糙斜面，底端与光滑水平轨道平滑连接，光滑半圆轨道的直径沿竖直方向，半径R的大小可连续调节，轨道上的N点装有压力传感器，其位置始终与圆心O等高。质量为m的小滑块从距水平轨道高为h的A点由静止释放，滑过后进入圆轨道，在R取不同值时，压力传感器读数F与的关系如图乙所示。已知，，，小滑块与斜面间的动摩擦因数，重力加速度，，。求：
(1)小滑块到达P点时的速度；
(2)图乙中a和b的值；
(3)要使小滑块不脱离圆轨道，求轨道半径R的取值范围。
参考答案：
1．A
【详解】做曲线运动的物体受到的合力方向一定在运动轨迹的凹侧，故钢珠在点所受的合外力可能为图中的，A正确，BCD错误。
故选A。
2．C
【详解】AB．甲球做平抛运动，在竖直方向做自由落体运动，则两球在空中运动时间相同，故AB错误；
CD．两球落地时，在竖直方向的速度相同，当甲球具有水平分速度，由
则甲球的落地速度更大，故C正确，D错误。
故选C。
3．C
【详解】该同学的质量约为，一层楼的高度大约为，从教学楼的一楼跑上二楼大约为，该同学克服重力做功为
此过程中该同学克服重力做功的平均功率约为
C正确，ABD错误。
故选C。
4．B
【详解】汽车在此弯道转弯时，运动轨迹始终在一水平面内，要使汽车所受侧向静摩擦力为零，则重力和支持力的合力刚好提供向心力，设汽车的质量为，汽车的速度为，根据牛顿第二定律可得
解得
B正确，ACD错误。
故选B。
5．C
【详解】AB．两轮边缘线速度大小相等，即
故AB错误；
CD．根据
可知
故C正确，D错误。
故选C。
6．B
【详解】船速沿绳的分速度与人速度相等，即
故选B。
7．C
【详解】AB．发动机始终在恒定功率下工作，故配送车以加速度不断减小做加速运动，根据运动学关系可知经t时间速度达到v，过程中的平均速度大于，故这段时间车行驶的距离大于，AB错误；
CD．这段时间根据动能定理得
故牵引力做的功大于，C正确，D错误。
故选C。
8．D
【详解】以最短的时间过河，则木船的船头垂直于河岸，木船渡河同时参与了两个运动，垂直河岸的分运动和平行河岸的分运动，其中垂直河岸的分速度等于木船相对静水的速度，保持不变；平行河岸的分速度等于水速，根据题意可知平行河岸的分速度先增大后减小，故木船的加速度先平行河岸向右，后平行河岸向左，木船做曲线运动，根据加速度方向位于轨迹的凹侧可知，D正确，ABC错误。
故选D。
9．D
【详解】A．表演者最后安全着陆，说明着陆前有减速运动，即动能不是一直增大。A错误；
B．表演者要克服空气阻力做功，所以内能增大。B错误；
C．系统要克服空气阻力做功，机械能减少。C错误；
D．表演者高度降低，重力势能减少。D正确。
故选D。
10．D
【详解】A．通过改变半径、质量及转动快慢来探究向心力的大小，使用的是控制变量法。A错误；
B．因引力带动竖直杆上的平面镜M转动，从而使反射光有较大角度的偏转，使用的是放大法。B错误；
C．通过对比同时释放的同高度小球，研究平抛运动与自由落体运动的关系，使用的是分解法。C错误；
D．该设想通过平抛运动经过逻辑推理和数学工具验证再进行合理延伸，D正确。
故选D。
11．C
【详解】因为加速度向上，所以合力向上，合速度向右上，则物体做曲线运动，并且轨迹向上弯曲。
故选C。
12．C
【详解】船的速度等于沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度，根据平行四边形定则，有
vxcosα=v0
则
故选C。
13．B
【详解】A．投篮的逆过程为平抛运动。两次运动的高度一样，所以用时相同。A错误；
B．后一次水平位移较小，所以水平分速度相同，而两次竖直分速度相同，所以后一次抛出速度较小。B正确；
C．根据速度分解得
后一次水平分速度较小，所以后一次抛射角较大。C错误；
D．在相等时间间隔内，篮球运动速度的改变量相等。从逆过程来看，篮球运动速率为
很明显，速率与速度不是线性关系，所以在在相等时间间隔内，篮球运动速率的改变量不相等。D错误。
故选B。
14．B
【详解】设物体质量为m，则在火星表面有
在地球表面有
由题意知有
故联立以上公式可得
故选B。
15．A
【详解】运动示意图如图
物体离开转盘时的线速度为
AB的长度为
根据牛顿第二定律得
解得
故选A。
16．C
【详解】由图可知，一次跳绳的时间为，上升的时间为，则上升的高度为
所以一次跳绳过程中她克服重力做功的平均功率约为
故选C。
17．B
【详解】A．做俯卧撑时手臂对躯干的作用力和位移都是竖直方向，所以手臂对躯干做功，故A 错误；
B．双臂悬垂卷腹手臂没有位移，所以手臂不做功，故B正确；
C．引体向上手臂对躯干的作用力和位移都是竖直方向，故手臂对躯干做功，故C错误；
D．双杠臂曲伸手臂对躯干的作用力和位移都是竖直方向，故手臂对躯干做功，故D错误；
故选B。
18．C
【详解】货车转弯时，最大静摩擦力提供向心力，有
解得最大速度为
故ABD错误，C正确。
故选C。
19．A
【详解】由于小球初速度水平向右，要想使小铁球最终滚入盘中的小孔Q，小球从P到Q必须做曲线运动，如下图
如果将强磁铁放在丁处或丙处，小球一定会向下偏转，不会经过Q点；根据曲线运动的特点，小球向上偏转经过Q点时，受到的合力应指向轨迹的凹侧，所以强磁铁只有放在甲处，小铁球才可能滚入盘中的小孔Q，综上所述，应放在甲处。
故选A。
20．B
【详解】AB．A、C属于皮带传动，它们的线速度相等，即有
B、C属于同轴转动，它们的角速度相等，即有
其中
根据可知A、B、C塔轮边缘上的点线速度之比为
A、B、C塔轮边缘上的点角速度之比为
故A错误，B正确；
C．根据可知A、B、C塔轮边缘上的向心加速度之比为
故C错误；
D．根据可知，角速度与转速成正比，故A、B、C塔轮边缘上的转速之比为
故D错误；
故选B。
21．B
【详解】A．小球抛出时的动能为E0，取最高点为重力势能零点，小球抛出时的重力势能为
由于不计空气阻力，小球机械能守恒，则小球在最高点的机械能为
故A错误；
B．由于小球机械能守恒，小球抛出点的机械能为0，则
当小球上升至处时的重力势能为
则此时小球的动能为
故B正确；
C．小球在高点时的动能、重力势能均为0，机械能也为0，故C错误；
D．小球下落至处与小球上升至处时的动能与重力势能机械能情形相同，故D错误。
故选B。
22．D
【详解】AB．因为表演者B做匀速直线运动，在竖直方向上合力为零，则有
绳对B的拉力和绳对A的拉力不变，故A、B错误；
CD．设绳子与水平方向上的夹角为，物体A沿绳子方向上的分速度为
工作人员A沿直线水平向左拉轻绳过程中，变小，增大，不变，则有减小，A向左减速运动，故C错误，D正确；
故选D。
23．D
【详解】A．根据平抛运动公式
解得
由于各段水柱的高度不一样，所以不能同时落地，故A错误；
B．落地时竖直方向的分速度为
水平方向的分速度为
所以落地速度大小为
由于高度不相等，所以各段水柱落地时的速度大小也不相等。故B错误；
C．水平位移为
故高度最大的水柱水平位移最大。故C错误；
D．设水柱落地时的速度偏向角为，则
根据公式可知，高度越大的水柱，下落的时间越长，就越大，故D正确。
故选D。
24．D
【详解】A．当弹簧弹力等于重力沿斜面向下的分力时，即时，小球的动能最大，应该在PO之间的某一点，不在O点，A错误；
B．小球由P到Q的过程中，在PO段有弹簧弹力作用，属于外力，故机械能不守恒，B错误；
C．将弹簧和小球看做一个整体，系统的机械能守恒，在O点时，弹簧的弹性势能全部转化为小球的动能和重力势能，以P点所在平面为零势能面，设PO点之间的高度差为hOP，则弹簧弹性势能的最大值为
从O到Q，对小球来说，机械能守恒，有
联立可得
故C错误；
D．小球由P到O的过程，根据动能定理可得
由于在O点小球有向上的速度，所以明显有，D正确。
故选D。
25．B
【详解】笔沿直尺方向相对直尺向身体方向匀速运动，垂直直尺方向相对直尺向右匀速运动，由平行四边形定则可知，笔的合运动方向斜向右下方且为匀速直线运动
故选B。
26．AD
【详解】根据
得
，
由于
可知
TA>TB ，vA
27．AD
【详解】所有吊椅都相同，设旋转飞椅的绳长为L，绳子上端到转轴的距离为，绳子与水平方向的夹角为，转动时转椅的角速度为，游客做圆周运动满足
所有飞椅都是围绕中心轴同时共轴转动，故转动时的角速度相同，运动的周期都相同，向心加速度与游客的质量无关，故游客的向心加速度大小都相等。AD正确，BC错误。
故选AD。
28．BC
【详解】AB．汽车以速度驶过桥顶时，根据牛顿第二定律可得
解得
根据牛顿第三定律可知，桥顶受到的压力为，A错误，B正确；
CD．假设以速度驶过桥顶时，汽车对桥面的压力刚好为零，则有
解得
可知当时，汽车会飞离桥面，C正确，D错误。
故选BC。
29．ACD
【详解】ABC．释放时的重力势能为
得
则
当
时，动能为
根据动能定理
得
故AC正确，B错误；
D．物块到达Q点时，根据能量守恒
故D正确。
故选ACD。
30．AC
【详解】AB．钢球受重力、竖直向上的支持力和水平方向的弹力。A正确，B错误；
CD．由题意可知
根据向心力公式得
所以角速度之比为
与皮带连接的两个变速塔轮的线速度大小相等，所以根据得
C正确，D错误。
故选AC。
31．BC
【详解】AB．动车保持功率不变，根据可知，随着速度的增加，牵引力逐渐减小，所以动车不是做匀加速直线运动，而是做加速度减小的加速运动。A错误，B正确；
C．速度为时的牵引力为
根据牛顿第二定律得
C正确；
D．牵引力做功为
根据动能定理得
D错误。
故选BC。
32．BD
【详解】A．根据牛顿第二定律，探测器的加速度均由万有引力提供，不管在哪个轨道上，在A点的万有引力相等，所以加速度也相等。A错误；
B．以火星为圆心，B点到火星的距离为半径做圆，设为轨道Ⅲ，根据牛顿第二定律得
解得
所以有
由轨道Ⅲ到轨道Ⅰ，有
所以有
B正确；
C．火星的第一宇宙速度即为火星的近地卫星的线速度，根据C选项可知，在轨道Ⅱ上经过点的线速度小于火星的第一宇宙速度。C错误；
D．根据开普勒第三定律可知，探测器在轨道Ⅰ上的周期大于在轨道Ⅱ上的周期，从点运行到A点的时间和从A点运行到点的时间都是其轨道上周期的一半，所以从点运行到A点的时间大于从A点运行到点的时间。D正确。
故选BD。
33．BC
【详解】A．物体在P点的重力势能为10J，则处离地的高度为
选项A错误；
B．物块下落0.8m后到达最低点，此时弹簧被压缩x=0.4m，由能量关系
解得
选项B正确；
C．物块动能最大时弹簧的形变量为x1，则
解得
x1=0.1m
物体下落0.4m时接触弹簧，则物体下落0.5m时速度最大，动能最大，选项C正确；
D．物块到达最低点时加速度最大，则最大加速度
选项D错误。
故选BC。
34．BC
【详解】AB．汽车在平直公路行驶时保持油门不变，即牵引力功率P保持不变，路面阻力较大时，牵引力应该较大，根据功率与牵引力的关系P=Fv可知，当速度最小时，即变速杆应推至“1”挡，通过减小速度以获得较大牵引力，故A错误，B正确；
C．在同一挡位，路面阻力较小时，匀速运动时所受牵引力较小，根据功率与牵引力的关系P=Fv可知，汽车可获得较大稳定速度，故C正确；
D．在同一挡位，路面阻力较大时，匀速运动时所受牵引力较大，根据功率与牵引力的关系P=Fv可知，汽车可获得较小稳定速度，故D错误。
故选BC。
35．BD
【详解】AB．假设地面的地球吸引力与地球吸引月球绕地球运行的引力是同种力，遵循相同的规律，已知月球公转的轨道半径为地球半径的60倍，那么应该比较的是月球绕地球运行的向心加速度与地面的重力加速度的比值，即“月－地”检验的是与月球公转的向心加速度相等，故A错误，B正确；
CD．根据“月－地”检验的原理可知，月球绕地球运行轨道半径是地球半径的60倍，月球轨道上一个物体的受到的引力与它在地面附近时受到的引力之比为月球在轨道处的重力加速度与地球表面的重力加速度的关系为
故C错误，D正确；
故选BD。
36．AD
【详解】对老鹰进行受力分析，如图所示，根据重力和空气对翅膀的升力F的合力提供向心力，得
若要使r变小，则可以保持v不变，增大θ，或者保持θ不变，减小v
故选AD。
37．AC
【详解】A．小球运动过程中，轻绳对小球a做负功，小球a的机械能E随路程的增大而减小；轻绳对小球b做正功，小球b的机械能E随路程的增大而增大，所以p表示小球b的机械能E随路程x的变化关系图线，故A正确；
B．机械能E随路程的变化关系图线的斜率表示除重力外其它力的合力，即轻绳对小球的拉力，所以p的斜率等于q的斜率的绝对值，故B错误；
C．两小球组成的系统机械能守恒，设小球b的路程为的速度大小为，根据机械能守恒则有
解得
小球b的路程为时，小球b的机械能等于静止释放时小球a的机械能，则有
代入化简可得
故C正确；
D．当时，两小球与参考系的高度相同，设此时两小球的速度大小为，则有
所以有不等于，故D错误；
故选AC。
38． 40J 不守恒
【详解】[1]力F做的功为
[2]此过程拉力做正功即除重力和系统内的弹力的其他力做了功，机械能不守恒。
39．
【详解】[1]在最高点，当绳拉力为零时，速度最小，由
最小速度为
[2]在最低点，由
最大速度为
40． 做负功
【详解】[1]物体上升，重力做负功。
[2]根据动能定理得
所以弹力做功为
41．
【详解】根据牛顿第二定律得
解得
，
42． A A
【详解】（1）[1]
A. 打点计时器应接在交流电源上，A错误，满足题意要求；
B. 操作时应先接通打点计时器电源，待打点稳定后再放纸带，B正确，不满足题意要求。
故选A。
（2）[2]0点到5点间重力势能的减少量为
[3]由于重锤下落时不可避免受到阻力的作用，使得重锤的实际加速度小于重力加速度，根据匀变速直线运动中间时刻速度等于这段时间的平均速度，打计数点5时重锤的速度为
则打计数点5时重锤动能的表达式为
A正确，B错误。
故选A。
43． m r 当质量m、转动半径r不变时，向心力与线速度的平方成正比
【详解】（1）[1][2]根据
探究向心力大小与线速度的关系，应保持质量m和转动半径r不变；
（2）[3]线速度大小为
则有
图线斜率表示质量与半径的比值，且保持不变，由此可知，当质量m、转动半径r不变时，向心力与线速度的平方成正比。
（3）[4]由
得
44． C D
【详解】(1)[1] 打点计时器电源应选用交流电源。故选A。
(2)[2][3]A．因为重力势能和动能中均有质量，可以约去，所以不需要测量质量，A错误；
B．重力加速度通过查阅资料获取，不需要测量，B错误；
C．重力势能的变化需要测量重锤的高度，C正确；
D．与重锤下落高度对应的瞬时速度是通过测量距离及时间计算得到的。D正确。
故第一空选C，第二空选D。
(3)[4]B点速度为
验证机械能守恒满足的表达式为
即
45． 相同 C 偏大 准确 不是
【详解】(1)[1]为了保证小球每次运动的初速度相同，应让小球每次从同一位置静止释放。
(2)[2]轨道末端应水平，并且轨道末端与球心在同一竖直线上。故选C。
(3)[3]B装置水平位移偏大，运动时间准确，根据可知，结果偏大。
[4] C装置水平位移、运动时间准确，根据可知，结果准确。
(4)①[5]在相等时间内，竖直方向上的位移不满足1:3:5…，所以O点不是平抛的起点。
②[6]在竖直方向上，根据运动规律得
所以水平分速度为
46． C B 存在阻力作用 D
【详解】(1)[1]AB．实验时要用重物牵引纸带向下运动，故重物与纸带实验时都要用，故AB错误；
C．实验要验证机械能守恒则
等式两边质量可以约去，故实验时不要用到天平，故C正确；
D．打点计时器要用交流电源，故D错误
故选C
[2]打5点的速度为
而本实验中不能用，因为本实验要验证机械能守恒，则其加速度不能用重力加速度
故选B
[3]由于空气阻力和纸带与限位孔间存在阻力，重力势能一部分转化为内能，使重力势能的减小量大于动能的增加量
(2)[4]小球经过最低点处光电门时的速度为
[5]若机械能守恒有
变形得
[6]由实验原理有
变形得
则应为过原点的一条直线
故选D
47．（1）；（2）
【详解】（1）选取坡底所在水平面为零势能参考平面，运动员和滑板在坡顶时的重力势能为
（2）根据动能定理可得
解得到达坡底时的速度为
48．（1）；（2）
【详解】（1）物体在地球表面受到的万有引力等于重力，则有
解得地球的质量
（2）天舟四号绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力可得
解得天舟四号运动的周期为
49．（1）2240N；（2）5m/s；（3）
【详解】（1）人经过P点时，根据牛顿第二定律有
解得
根据牛顿第三定律得，人经过P点时对轨道的压力大小
（2）PQ六分之一圆弧跳台，则
人经过Q点时的速度为
解得
接着人做斜抛运动，在最高点的速度为
（3）在P点根据牛顿第二定律有
从P点到Q点，由动能定理
根据斜抛运动关系得
从P点到M点，有动能定理
联立整理得
50．（1）；（2）
【详解】（1） 以同学与秋千踏板为系统，从最高点到最低点的过程由机械能守恒定律有
解得
（2）在最低点，由牛顿第二定律有
解得每根绳子平均拉力
51．（1）；（2）；（3）或
【详解】（1）对小球与弹簧，由机械能守恒定律有
解得弹簧的弹性势能
（2）对小球：离开台面至A点的过程做平抛运动，在A处的速度为
从A到的过程，由动能定理可得
解得
（3）要使小球不脱离轨道，小球或通过圆轨道最高点，或沿圆轨道到达最大高度小于半径后返回：设小球恰好能通过最高点时，速度为，轨道半径，在最高点
从至最高点的过程
解得
设小球恰好能在圆轨道上到达圆心等高处，轨道半径，从至圆心等高处的过程
解得
综上所述，要使小球不脱离轨道，则竖直圆弧轨道的半径必须满足
或
52．（1）小车在水平路面上转弯时，相当于车在弯道上做圆周运动。水平地面提供的横向静摩擦力不能满足小车做圆周运动必需的向心力，所以发生了横向滑动；（2）①；②见解析所示
【详解】（1）小车在水平路面上转弯时，相当于车在弯道上做圆周运动。水平地面提供的横向静摩擦力不能满足小车做圆周运动必需的向心力，所以发生了横向滑动。
（2）①当小车的行驶速度为时，它恰好不受斜面的横向静摩擦力，此时小车受重力和垂直斜面向上的支持力，如图所示
由牛顿第二定律得
解得
②解法一：
若小车行驶速度，则车轮受到横向静摩擦力方向沿斜面向上，且速度越小，越大。当达到最大值时，速度即为不发生横向滑动的最小速度。这时小车的受力示意图如图所示。
由牛顿第二定律得
又有
解得
若小车行驶速度，则车轮受到横向静摩擦力方向沿斜面向下，且速度越大，越大。当达到最大值时，速度即为不发生横向滑动的最大速度。这时小车的受力示意图如图所示。
由牛顿第二定律得
又有
解得
即，要保证小车不发生横向滑动，行驶速度应位于
与
之间
讨论：如图所示情况，静摩擦力为零，这是汽车转弯时让人舒适的速度。
如图所示情况，若，即， 此时，即无论以多小的速度转弯，小车都不会沿斜面向下滑动；若，即，求解最小速度的式子没有意义。
（原因是这种情况下，无论行驶速度是多小，轮胎受到的沿斜面向上的静摩擦力都不可能达到最大值。）
如图所示情况，若，即，此时，即汽车无论以多大速度行驶，都不会沿斜面向上滑动：若，即，求解最大速度的式子没有意义。（原因是这种情况下，无论行驶速度是多大，轮胎受到的沿斜面向下的静摩擦力都不可能达到最大值）
解法二：小车在倾斜路面的弯道上受重力、支持力和静摩擦力，的正方向设为沿斜面向上，如图所示。沿水平方向和竖直方向的分量方程为
解得
，
又有最大静摩擦力
可见，当速度为时，静摩擦力。随速度的减小，静摩擦力方向向上，逐渐增大，比较和的大小
如果，小车都不会发生横向滑动，随速度的减小而减小，直至时，速度为最小速度
上式中若，则，若，不能上式求得，但总有，即无论以多小的速度拐弯，小车都不发生横向滑动。速度由逐渐增大，静摩擦力为负值，即其方向向下，随增大，的绝对值，即的大小，逐渐增大，直到时，速度为最大
讨论：
上式中，若，此时，即汽车的最大速度没有限制：若，求解最大速度的式子没有意义，而总有，即汽车无论以多大速度行驶，都不会沿斜面向上滑动。
53．(1)1.8m；(2)
【详解】(1)足球做平抛运动，竖直方向有，解得
(2)水平方向初速度
足球落地时竖直方向速度为，由平行四边形定则可知，落地速度
解得
54．(1)；(2)
【详解】(1)飞船在轨道上绕地球做匀速圆周运动，设地球质量为M，飞船质量为m，引力常量为G，有
在地球表面附近取一质量为的质点，有
解得
(2)飞船运动的周期为
解得
55．(1)；(2)；(3)
【详解】(1)当动车牵引力等于阻力时达到最大速度，有
根据P=Fv有
解得
(2)动车由A运动到B过程，有
解得
(3)由(2)结合数学知识可知，
当且仅当
即时，动车通过的时间最短，最短时间为
56．(1)；(2)；；(3)或
【详解】(1)小滑块由A滑至P点过程，有
解得
(2)小滑块由P点运动至N点过程，有
在N点
综上得
由图乙可得
，
解得
，
(3)当滑块在N点处对轨道压力时，恰好到达N点，设此时圆轨道半径为，则有
解得
当小滑块恰好到达Q点时，设此时圆轨道半径为，在Q点的速度为，在N点的速度为，有在Q点
由N至Q过程
在N点
整理得
由此可得
综上所述，要使小滑块不脱离轨道，轨道半径应满足的条件为
或
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