2022-2023学年广东省东莞市高一（下）期末物理试卷（含详细答案解析）

这是一份2022-2023学年广东省东莞市高一（下）期末物理试卷（含详细答案解析），共16页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，简答题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1.20世纪人类最伟大的创举之一是开拓了太空这一全新活动领域，人类突破了大气层的阻拦，摆脱了地球引力的束缚，实现了在太空翱翔的梦想，近年来我国也在太空探索中取得多项重大突破。以下关于宇宙相关知识说法正确的是( )
A. 哥白尼对第谷观测的行星数据进行多年研究，提出了行星运动定律
B. 卡文迪许通过实验推算出来引力常量G的值，被誉为第一个能“称量地球质量”的人
C. 人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动的速度可能大于地球的第一宇宙速度
D. 开普勒经过长期研究发现了万有引力定律
2.水平桌面上，让一个小铁球沿桌面匀速直线运动，在它的运动轨迹旁边放置一磁铁，在磁铁吸引力的作用下，小铁球此后的运动轨迹发生变化，如图所示，关于小铁球受力及运动情况，下列说法正确的是( )
A. 小铁球的速度方向始终指向磁铁
B. 小铁球的速度方向沿它运动轨迹的切线方向
C. 磁铁对小铁球的吸引力沿运动轨迹的切线方向
D. 磁铁对小铁球的吸引力与小铁球的速度方向在同一直线上
3.如图所示，拖着旧橡胶轮胎跑是身体耐力训练的一种有效方法。某受训者拖着轮胎在水平直道上前进的距离为x，已知绳与水平地面间的夹角为α，拉力为F，那么下列说法正确的是( )
A. 轮胎受到地面的摩擦力对轮胎做负功
B. 轮胎受到的重力对轮胎做正功
C. 轮胎受到的拉力对轮胎不做功
D. 轮胎受到的拉力对轮胎做功大小为Fxsinα
4.2023年5月17日10时49分，长征三号乙运战火箭在酒泉卫星发射中心点火升空，将第56颗北斗导航卫星顺利送入预定轨道，发射任务取得圆满成功.若长征三号乙运载火箭在地面时，地球对它的万有引力大小为F，地球可视为球体，则当长征三号乙运载火箭上升到离地面距离等于地球半径时，地球对它的万有引力大小为( )
A. F2B. F3C. F4D. F9
5.可以通过观察蜡块运动来研究运动的合成：一端封闭的玻璃管中装满清水，管中有一个红色蜡块，蜡块恰好能竖直向上做匀速直线运动，同时使玻璃管水平向右也做匀速直线运动，则在地面上的观察者看到蜡块的移动轨迹是( )
A. B.
C. D.
6.如图所示，为汽车越野赛的一段赛道，一辆质量为m的汽车以相同的速率先后通过a、b、c三点，其中a、c为凹形路面的最低点，a、b、c三处均可近似看成圆弧且a处半径最大，下列说法正确的是( )
A. 汽车在a、b、c三点的胎压大小关系为Pa>Pb>Pc
B. 汽车在a、b、c三点的胎压大小关系为Pc>Pb>Pa
C. 汽车在c点受到重力、支持力、牵引力、阻力和向心力
D. 判断汽车在a、b、c三点的胎压大小时用到的核心物理规律是牛顿第二定律
7.如图所示是一种古老的舂米机。舂米时，稻谷放在石臼A中，横梁可以绕O转动，在横梁前端B处固定一舂米锤，脚踏在横梁另一端C点往下压时，舂米锤便向上抬起，然后提起脚，舂米锤就向下运动，击打A中的稻谷，使稻谷的壳脱落。已知OB>OC，则在横梁绕O转动过程中( )
A. B、C的向心加速度相等B. B、C的角速度关系满足ωB<ωC
C. B、C的角速度关系满足ωB>ωCD. B、C的线速度关系满足vB>vC
8.火车转弯时，如果铁路弯道的内、外轨一样高，则外轨对轮缘(如图1所示)挤压的弹力F提供了火车转弯的向心力(如图2所示)，但是靠这种办法得到向心力，铁轨和车轮极易受损。在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨(如图3所示)，内外铁轨平面与水平面倾角为θ，当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的侧向挤压，设此时的速度大小为v，重力加速度为g，以下说法中正确的是( )
A. 当火车速率大于v时，内轨将受到轮缘的挤压
B. 当火车质量改变时，规定的行驶速度也将改变
C. 该弯道的半径R=v2gtanθ
D. 按规定速度行驶时，支持力小于重力
9.节日燃放礼花弹时，要先将礼花弹放入一个竖直的炮筒中，然后点燃礼花弹的发射部分，通过火药剧烈燃烧产生的高压气体，将礼花弹由炮筒底部射向空中．若礼花弹在由炮筒底部出发至炮筒口的过程中质量不变，克服重力做功W1，克服炮筒阻力及空气阻力做功W2，高压燃气对礼花弹做功W3，则礼花弹在炮筒内运动的过程中( )
A. 礼花弹的动能变化量为W3−W2−W1
B. 礼花弹的动能变化量为W3+W2+W1
C. 礼花弹的机械能变化量为W3−W1
D. 礼花弹的机械能变化量为W3−W2−W1
10.爱因斯坦于1905年在德国《物理年鉴》发表了论文《论动体的电动力学》，论文首次提出狭义相对论。假设一艘太空飞船静止时的长度为30m，它以0.6c(c为光速)的速度沿长度方向飞行越过地球，根据狭义相对论，下列说法正确的是( )
A. 飞船上的观测者测得该飞船的长度小于30m
B. 地球上的观测者测得该飞船的长度小于30m
C. 飞船上的观测者测得地球上发来的光信号速度小于c
D. 地球上的观测者测得飞船上发来的光信号速度小于c
二、多选题：本大题共5小题，共20分。
11.“科技让生活更美好”，洗衣机脱水原理就来自于圆周运动知识。如图所示，在匀速转动的洗衣机脱水筒内壁上，有一件湿衣服随圆筒一起转动而未滑动，则( )
A. 加大脱水筒转动的线速度，脱水效果会更好
B. 加大脱水筒转动的角速度，衣服对筒壁的压力增大
C. 水会从脱水筒甩出是因为水滴做离心运动的结果
D. 衣服随脱水筒做圆周运动的向心力由衣服受到的重力提供
12.我国复兴号动车在世界上首次实现速度350km/h自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为m的动车，初速度为v0，以恒定功率P在平直轨道上运动，经时间t达到该功率下的最大速度vm，设动车行驶过程所受到的阻力f保持不变。动车在时间t内( )
A. 做匀加速直线运动B. 加速度值逐渐减小
C. 牵引力的功率P=fv0D. 牵引力的功率P=fvm
13.蹦极是目前比较热门的一项运动，一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从地面上方的高台跳下，到最低点时，距地面还有一定高度，如图所示，忽略空气阻力，运动员可视为质点，下列说法正确的是( )
A. 下落过程中，运动员到达最低点前重力势能始终减小
B. 下落过程中，重力势能的变化量与重力势能零点的选取有关
C. 下落过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒
D. 蹦极绳张紧后的下落过程中，由于弹力做负功，运动员动能减小
14.嫦娥五号取壤返回地球，完成了中国航天史上的一次壮举，如图所示为嫦娥五号着陆地球前部分轨道的简化示意图，其中Ⅰ是月地转移轨道，在P点由轨道Ⅰ变为绕地椭圆轨道Ⅱ，在近地点Q再变为绕地椭圆轨道Ⅲ，下列说法正确的是( )
A. 嫦娥五号沿轨道Ⅱ和轨道Ⅲ运行时，机械能相等
B. 嫦娥五号在P点经点火加速，由轨道Ⅰ变为绕地椭圆轨道Ⅱ
C. 在轨道Ⅱ运行时，嫦娥五号在Q点的动能比在P点的动能大
D. 嫦娥五号分别沿轨道Ⅱ和轨道Ⅲ运行时，经过Q点的加速度大小相等
15.水车是我国劳动人民利用水能的一项重要发明，下图为某水车模型，从槽口水平流出的水初速度大小为v0，垂直落在与水平面成30∘角的水轮叶面上，落点到轮轴间的距离为R，在水流不断冲击下，轮叶受冲击点的线速度大小接近冲击前瞬间水流速度大小，忽略空气阻力，有关水车及从槽口流出的水，重力加速度为g，以下说法正确的是( )
A. 水流在空中运动水平射程为x=2v02g
B. 水流在空中运动时间为t= 3v0g
C. 水车最大角速度接近ω=2v0R
D. 水流冲击轮叶前瞬间的线速度大小v=2v0
三、实验题：本大题共2小题，共20分。
16.某同学做“验证机械能守恒定律”实验时，在打出的纸带上截取一段，如图所示，纸带上各相邻计时点间的距离已测出标在图中。已知各相邻计时点的时间间隔为T，重物质量为m，重力加速度为g。
①在打计时点2时重物的速度v2=______，在打计时点5时重物的速度为v5，从打计时点2到打计时点5的过程中重物的动能增加量大小ΔEk=______(用m、v2、v5表示)，重力势能减少量大小ΔEp=______，若ΔEk=ΔEp，可验证机械能守恒定律成立。
②但在正确的实验操作过程中，发现结果总有ΔEk<ΔEp，其原因是______。
17.某学习小组利用不同的实验装置，进行探究平抛运动规律的实验：
①甲同学采用如图甲所示的装置。为了验证做平抛运动的小球在竖直方向做自由落体运动，用小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开自由下落。关于该实验，下列说法中正确的有______。
A.两球的质量应相等
B.两球的质量可以不相等
C.两球应同时落地
D.应改变装置的高度，多次实验
E.实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动
②乙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图乙所示的小球做平抛运动的照片，图中背景方格的边长均为5cm，如果重力加速度g取10m/s2，照相机的闪光频率为______ Hz；小球平抛的初速度大小为______m/s，经过B点时的竖直分速度大小为______m/s。(所有结果保留2位有效数字)
四、简答题：本大题共1小题，共18分。
18.如图所示，在离水平地面CD高h1=30m的光滑水平平台上，质量m=1kg的物块(可视为质点)压缩弹簧后被锁扣K锁住，弹簧原长小于水平平台的长度，此时弹簧储存了一定量的弹性势能，若打开锁扣K，物块与弹簧脱离后从A点离开平台，并恰好能从B点沿切线方向进入光滑圆弧形轨道BC，B点距地面CD的高度h2=15m，BC圆弧对应的圆心角∠BOC=60∘，圆弧半径R=30m，轨道最低点C的切线水平，并与长为L=70m的粗糙水平直轨道CD平滑连接。物块沿轨道BCD运动并与右边墙壁发生碰撞，且碰后速度等大反向，已知重力加速度g=10m/s2。
(1)求物块从A到B的时间及物块在A点时的速度大小；
(2)求物块第一次经过圆轨道最低点C时对轨道的压力大小；
(3)若物块与墙壁只发生一次碰撞且不能从B点滑出轨道，求物块与轨道CD间的动摩擦因数μ的取值范围。
五、计算题：本大题共1小题，共12分。
19.2021年2月10日19时52分，我国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动，成功实现环绕火星运动，成为我国第一颗人造火星卫星。在“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时，周期为T，轨道半径为r。已知火星的半径为R，引力常量为G，不考虑火星的自转。求：
(1)“天问一号”环绕火星运动的线速度的大小v；
(2)火星的质量M；
(3)火星表面的重力加速度的大小g。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解：A.开普勒对第谷观测的行星数据进行多年研究，提出了行星运动定律，故A错误；
B.卡文迪许通过实验推算出来引力常量G的值，被誉为第一个能“称量地球质量”的人，故B正确；
C.地球的第一宇宙速度代表卫星做圆周运动的最大速度，人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动的速度小于地球的第一宇宙速度，故C错误；
D.牛顿经过长期研究发现了万有引力定律，故D错误；
故选：B。
根据物理学史和常识进行解答，记住著名物理学家如开普勒、牛顿、卡文迪什的物理学贡献即可。
本题考查物理学史，对于物理学上重大发现、发明、著名理论和实验要加强记忆，重视积累。
2.【答案】B
【解析】解：A、曲线运动时，速度方向是沿它运动轨迹的切线方向，故A错误，B正确；
B、磁铁对小铁球的吸引力方向是指向磁体的方向，速度方向是沿它运动轨迹的切线方向，两者不共线，球在做曲线运动，故CD错误；
故选：B。
速度方向是切线方向，合力方向是指向磁体的方向，两者不共线，球在做曲线运动。
本题关键找出钢球的速度方向和受力方向，根据做曲线运动的条件判断，难度不大，属于基础题。
3.【答案】A
【解析】解：A、轮胎受到地面的摩擦力与轮胎运动方向相反，做负功，故A正确；
B、轮胎受到的重力竖直向下，与运动方向垂直，重力不做功，故B错误；
C、拉力方向与运动方向夹角为锐角，拉力做正功，故C错误；
D、轮胎受到的拉力对轮胎做功大小为W=Fxcsα
故D错误。
故选：A。
力的方向与运动方向夹角为锐角或0时做正功，夹角为钝角或180∘时做负功，夹角为直角时不做功；根据做功公式求解拉力做功。
本题考查功的计算，解题关键是掌握做功的公式，知道做正功或做负功的条件。
4.【答案】C
【解析】解：根据万有引力定理的应用可知
F=GMmR2
当长征三号乙运载火箭上升到离地面距离等于地球半径时，有F′=GMm(2R)2
解得F′=F4
故ABD错误，C正确；
故选：C。
根据万有引力定律的计算公式进行解答。
本题主要是考查万有引力定律，解答本题的关键是掌握万有引力定律的计算公式。
5.【答案】D
【解析】解：两个相互垂直的匀速直线运动的合成，蜡烛仍做匀速直线运动，故运动轨迹是直线，故D正确，ABC错误。
故选：D。
明确两分运动为匀速直线运动，根据运动的合成和分解规律可明确合运动的轨迹。
本题考查运动的合成和分解规律的应用，要注意明确两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动。
6.【答案】D
【解析】解：AB、设路面对汽车的支持力为FN，汽车在 a、c两点，根据牛顿第二定律有FN−mg=mv2R
解得FN=mg+mv2R
由于汽车速率相同，而Ra>Rc
因此可得FNa汽车在 b点，由牛顿第二定律有mg−FNb=mv2Rb
解得FNb=mg−my2Rb
综上可得FNb而根据牛顿第三定律可知，汽车在 a、b、c 三点处对轮胎的弹力
FNb因此可得汽车在 a，b，c三点的胎压大小关系为pc>pa>pb，故AB错误；
C、汽车在 c 点受到重力、支持力、牵引力和阻力，向心力为效果力，由重力与支持力的合力提供，故C错误；
D、根据以上分析可知，在判断汽车在a、b、c三点的胎压大小时用到的核心物理规律是牛顿第二定律，故D正确。
故选：D。
利用小车过圆弧时合力提供向心力，结合牛顿第二定律可以求出支持力的表达式，结合轨道半径的大小可以比较支持力的大小。
本题关键运用牛顿第二定律分析解答，注意明确向心力的来源，知道支持力的计算方法。
7.【答案】D
【解析】解：BC、B、C两点为同轴转动，角速度相同，满足ωB=ωC
故BC错误；
A、由题意可知，OB>OC，由a=ω2r得，B的向心加速度大小大于C的向心加速度大小，故A错误；
D、由v=ωr得，B的线速度大小大于C的线速度大小，即vB>vC，故D正确。
故选：D。
B、C两点为同轴转动，角速度相同；根据题意判断B、C两点的半径关系，根据a=ω2r比较两点向心加速度大小，根据v=ωr比较两点线速度大小。
本题考查匀速圆周运动，解题关键是知道同轴转动的特点，掌握匀速圆周运动的线速度和加速度公式，
8.【答案】C
【解析】解：A、火车转弯的速度大于v时，重力和支持力的合力不足以提供其做圆周运动的向心力，车轮会挤压外轨道，故A项错误；
BC、设火车的质量为m，转弯半径为R，当火车以速度v行驶时，是重力和支持力的合力恰好提供向心力，如图所示：
在竖直方向上：Fcsθ=mg①
在水平方向上：Fsinθ=mv2R ②
联立①②解得：R=v2gtanθ ③
由③可得v= gRtanθ，所以规定行驶的速度与火车的质量无关，故B项错误，C项正确；
D、由①式可得：F=mgcsθ，因而按规定速度行驶时，支持力大于重力，故D项错误；
故选：C。
火车在转弯时为了不挤压要求修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨，让火车受到重力和支持力的合力提供其做圆周运动的向心力。做圆周运动的轨道平面在水平面，重力和支持力的合力方向水平指向圆心。
本题以生活中的圆周运动-火车转弯问题为背景，考查学生对向心力公式的理解与运用，对圆周运动临界问题的处理，中档题。
9.【答案】A
【解析】解：AB、礼花弹在炮筒内运动的过程中，高压燃气对礼花弹做功为W3，重力做功为−W1，炮筒阻力及空气阻力做功为−W2，各个力做的总功为W3−W2−W1，根据动能定理得知，外力做的总功等于物体动能的变化量，故动能变化量等于W3−W2−W1，故A正确，B错误；
CD、除重力外其余力做的功等于机械能的变化，故高压燃气做的功和空气阻力和炮筒阻力做的功之和等于机械能的变化量，即机械能的变化量为W3−W2，故C、D错误．
故选：A
本题要分析功与能的关系．抓住功是能量转化的量度，其中合力做功是动能变化的量度，除重力外其余力做的功是机械能变化的量度，根据功能关系分析即可．
本题运用功能关系分析实际问题，关键要掌握：重力做的功等于重力势能的减小量；外力做的总功等于动能变化的变化量；除重力外其余力做的功等于机械能的变化量．
10.【答案】B
【解析】解：A、飞船上的观测者相对于飞船是静止的，所以飞船上的观测者测得该飞船的长度是静止时的长度，为30m，故A错误；
B、飞船以0.6c的速度沿长度方向飞行越过地球，根据相对论尺缩效应分析可知地球上的观测者测得该飞船的长度小于30m，故B正确；
CD、根据狭义相对论的光速不变原理，飞船上的观测者测得地球上发来的光信号速度等于c，地球上的观测者测得飞船上发来的光信号速度也等于c，故CD错误；
故选：B。
根据相对论尺缩效应分析观测者测得该飞船的长度变化情况；结合光速不变原理，分析观测者测得飞船上发来的光信号速度变化。
本题关键是记住狭义相对论的光速不变原理，知道运动中的尺缩效应，并能用来分析实际问题。
11.【答案】ABC
【解析】解：A.加大脱水筒转动的线速度，需要提供的向心力将更大，水滴更容易飞出，脱水效果会更好，故A正确；
B.加大脱水筒转动的角速度，需要提供的向心力变大，筒壁对衣服的弹力也增大，根据牛顿第三定律，衣服对筒壁的压力就增大，故B正确；
C.水会从脱水筒甩出是因为衣服对水的力不足以提供水滴做此时的半径的圆周运动的向心力，于是物体做离心运动，故C正确；
D.衣服受到竖直向下的重力、竖直向上的静摩擦力、指向圆心的支持力，重力和静摩擦力是一对平衡力，大小相等，故向心力是由支持力提供的，故D错误。
故选：ABC。
衣服随脱水桶一起做匀速圆周运动，靠合力提供向心力，在水平方向上的合力提供向心力，竖直方向合力为零，根据牛顿第二定律分析弹力的变化情况。
解决本题的关键搞清向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解；同时要知道物体做离心运动的条件。
12.【答案】BD
【解析】解：AB、由P=Fv，速度不断增大时牵引力不断减小，根据牛顿第二定律F−f=ma
动车做加速度逐渐减小的加速运动，故A错误，B正确；
CD.达到最大速度时，根据平衡条件有牵引力与阻力相等，故牵引力的功率
P=fvm
故C错误，D正确。
故选：BD。
由P=Fv，分析牵引力变化，由牛顿第二定律，分析加速度变化，确定物体的运动状态；
达到最大速度时牵引力与阻力相等，分析牵引力大小。
本题考查学生对功率计算式、牛顿第二定律规律的掌握，是一道基础题。
13.【答案】AC
【解析】解：A.在运动的过程中，运动员高度减小，则重力势能一直减小，故A正确；
B.下落过程中重力势能的变化量由高度差决定，有ΔEpG=mgΔh，则与重力势能的零点选取无关，故B错误；
C.蹦极过程中，弹性绳的拉力做负功，运动员所受重力做正功，则运动员、地球和蹦极绳所组成的系统无其它力做功，系统的机械能守恒，故C正确；
D.运动员到达最低点前的下落过程中，弹力做负功，而重力做正功，速度先增大后减小，则动能先增大后减小，故D错误。
故选：AC。
分析运动员的运动和受力情况，从而明确加速度的变化情况；根据高度的变化确定重力势能的变化，根据弹力做功情况判断弹性势能的变化。根据机械能守恒的条件判断机械能是否守恒。
解决本题的关键知道重力做正功(或负功)重力势能减少(或增加)；弹簧的弹力做正功(或负功)弹簧的弹性势能减少(或增加)；合力做正功动能增大；知道机械能守恒的条件：只有重力或系统内弹力做功。
14.【答案】CD
【解析】解：AB.嫦娥五号在P点要减速，做近心运动才能被地球捕获，由高轨轨道Ⅰ变为绕地椭圆轨道Ⅱ，而在近地点Q需再减速变为绕地椭圆轨道Ⅲ，则嫦娥五号在轨道Ⅱ上的机械能大于轨道Ⅲ的机械能，故AB错误；
C.嫦娥五号在轨道Ⅱ运行时，从Q运动到P，引力做负功，则嫦娥五号在Q点的动能比在P点的动能大，故C正确；
D.嫦娥五号分别沿轨道Ⅱ和轨道Ⅲ运行时，加速度都是由万有引力提供，根据GMmr2=ma
得a=GMr2
经过Q点与地球距离相等，所以加速度大小相等，故D正确；
故选：CD。
根据变轨原理分析嫦娥五号在不同轨道上机械能的大小；根据引力做功分析动能变化；根据牛顿第二定律列式分析加速度大小。
本题关键要掌握万有引力定律的应用，理解变轨的方法和原理，明确飞船在做圆周运动时，由万有引力提供向心力，建立模型，由万有引力定律和圆周运动规律结合处理这类问题。
15.【答案】BCD
【解析】解：B.水流垂直落在与水平面成30∘角的水轮叶面上水平方向速度和竖直方向速度满足tan30∘=v0gt，解得t= 3v0g，故B正确；
A.水流在空中运动水平射程为x=v0t= 3v02g，故A错误；
CD.水流到水轮叶面上时的速度大小为v= v02+(gt)2=2v0
根据线速度与角速度的关系有：v=ωR
解得水车最大角速度为ω=2v0R
故CD正确。
故选：BCD。
根据速度的分解可解得时间；水流下落做平抛运动，根据平抛运动规律解得水平距离即为平抛运动的水平位移，根据角速度的公式求解；
研究平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，通过运动学的基本公式解题，本题难度适中。
16.【答案】s1+s22T 12mv52−12mv22 mg(s2+s3+s4)实验中重物要克服阻力做功
【解析】解：①根据匀变速直线运动规律有
v2=s1+s22T
从打计时点2到打计时点5的过程中重物的动能增加量大小ΔEk=12mv52−12mv22
重力势能减少量大小ΔEp=mg(s2+s3+s4)；
②原因是实验中重物要克服阻力做功。
故答案为：①s1+s22T；12mv52−12mv22；mg(s2+s3+s4)；②实验中重物要克服阻力做功。
①做匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，据此求出打点2时的速度，然后求出动能的增加量，由重力势能的计算公式求出重力势能的减少量。
②重物下落过程要克服阻力做功，据此分析实验误差。
理解实验原理是解题的前提，应用匀变速直线运动的推论求出瞬时速度是解题的关键，应用动能计算公式与重力势能的计算公式即可解题。
17.【答案】BCD101.52.0
【解析】解：①小锤打击弹性金属片后，A球做平抛运动，B球做自由落体运动．A球在竖直方向上的运动情况与B球相同，做自由落体运动，因此两球同时落地。实验时，需A、B两球从同一高度开始运动，对质量没有要求，但两球的初始高度及打击力度应该有变化，要进行3∼5次实验得出结论．本实验不能说明A球在水平方向上的运动性质，故BCD正确，AE错误。
故选：BCD。
②从图中看出，A、B、C三个点间的水平距离均相等，均为x=3L，因此这3个点是等时间间隔的点。竖直方向两段相邻位移之差是个定值，即Δy=gT2=2L
将L=5cm=0.05m代入解得
T=0.1s
闪光频率f=1T=10.1Hz=10Hz
小球初速度为v0=3LT
解得v0=1.5m/s
小球经过B点的竖直分速度vy=3L+5L2T
解得vy=2.0m/s
故答案为：①BCD；②10；1.5；2.0
①通过平抛运动和自由落体运动同时落地说明竖直方向为自由落体运动，结合实验原理和注意事项分析判断；
②根据自由落体运动规律和匀速运动规律计算。
本题考查探究平抛运动的规律实验，要求掌握实验原理、数据处理。
18.【答案】解：(1)设小物块从A运动到B的时间为t，则h1−h2=12gt2
解得t= 3s
物块由A到B的过程为平抛运动，故vBy=gt
vA=vBytan30∘
解得vA=10m/s
(2)物块从B到C由动能定理可得：mgh2=12mvC2−12mvB2
物块在C点，根据牛顿第二定律可得：NC−mg=mvC2R
解得NC=1003N
由牛顿第三定律，物块第一次经过C点对轨道的压力大小NC′=NC=1003N
(3)若物块第一次进入CD轨道后恰能与墙壁发生碰撞，从C点至第一次到D点的过程由动能定理得：−μ1mgL=0−12mvC2
解得μ1=12
若物块与墙壁发生一次碰撞后恰好返回到B点时速度为零，从C点至第一次返回到B点的过程，由动能定理得：−mgh2−μ2mg⋅2L=0−12mvC2
解得μ2=17
若物块第二次进入CD轨道后恰好不能与墙壁发生碰撞，从C点至第二次到D点的过程，由动能定理得−μ3mg⋅3L=0−12mvC2
解得μ3=16
综上所述可知μ的取值范围：16<μ<12
答：(1)物块从A到B的时间为 3s，物块在A点时的速度大小为10m/s；
(2)物块第一次经过圆轨道最低点C时对轨道的压力大小为1003N；
(3)物块与轨道CD间的动摩擦因数μ的取值范围为16<μ<12。
【解析】(1)物块离开平台做平抛运动，根据高度求出运动的时间；根据几何关系求出圆弧的圆心角，通过平行四边形定则，结合竖直分速度求出水平分速度，即平抛运动的初速度；
(2)根据动能定理求解物块在C点的速度大小，再根据牛顿第二定律、牛顿第三定律求解在C点时对轨道的压力大小；
(3)对全过程分析，运用能量守恒求出满足条件的动摩擦因数的大小范围。
解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合进入圆弧轨道的速度方向，通过平行四边形定则求出初速度是解决本题的关键。
19.【答案】解：(1)由线速度定义可得v=2πrT；
(2)设“天问一号”的质量为m，万有引力提供向心力有GmMr2=m(2πT)2r，解得M=4π2r3GT2；
(3)忽略火星自转，火星表面质量为m′的物体，其所受万有引力等于重力m′g=Gm′MR2，代入M可解得g=4π2r3T2R2。
【解析】由线速度定义可得“天问一号”环绕火星运动的线速度的大小。