2023-2024学年福建省漳州市校级学校联盟高一（下）期中物理试卷

这是一份2023-2024学年福建省漳州市校级学校联盟高一（下）期中物理试卷，共23页。试卷主要包含了单项选择题，双项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1．（4分）秋天是可爱的，唐代诗人丁仙芝的诗句“更闻枫叶下，渐沥度秋声”，通过枫叶掉落的淅沥声，带来了秋天的讯息。如图为枫叶在秋风中下落的景色，若其中一片枫叶从树枝上匀速飘落到地面上。则该枫叶（ ）
A．下落过程中所受合力做正功
B．下落过程中所受重力做负功
C．在下落过程中机械能减少
D．在下落过程中重力势能增加
2．（4分）物体做匀速圆周运动过程中，始终不变的物理量是（ ）
A．角速度B．线速度
C．向心力D．向心加速度
3．（4分）教室中有可以沿水平方向左右移动的黑板，如图所示，某教师用粉笔在其中一块可移动的黑板上画直线。若粉笔相对于地面以某一速度竖直向下匀速滑动，同时黑板以某一速度水平向左匀速滑动，则粉笔在黑板上所画轨迹，可能为下图中的（ ）
A．B．
C．D．
4．（4分）现实生活中，物体的运动轨迹一般是比较复杂的曲线如图（a），是人们用手抛撒谷粒进行水稻播种。某次抛出的谷粒中有两颗的运动轨迹如图（b）所示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为O，且轨迹交于P点，抛出时谷粒1和谷粒2的初速度分别为v1和v2，其中v1方向水平，v2方向斜向上。忽略空气阻力，关于两谷粒在空中的运动，下列说法正确的是（ ）
A．谷粒2在最高点的速度大于v1
B．谷粒1的加速度小于谷粒2的加速度
C．两谷粒从O到P的运动时间相等
D．谷粒1从O到P的平均速度的大小大于谷粒2
二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
（多选）5．（6分）如图所示为橙子简易筛选装置，两根共面但不平行的直杆倾斜放置，橙子沿两杆向下运动，大、中、小橙落入不同区域。橙子可视为球体，假设细杆光滑，不考虑橙子转动带来的影响。某个橙子从静止开始下滑到离开细杆的过程中，则（ ）
A．离开杆后，橙子在空中做匀变速运动
B．橙子受到每根杆的弹力不变
C．橙子在杆上运动时所受合力为零
D．离开杆后，大橙的速度变化与小橙的一样快
（多选）6．（6分）如图所示，人们用滑道从高处向低处运送货物。可看作质点的货物从圆弧滑道顶端P点静止释放，沿滑道运动到圆弧末端Q点时速度大小为5m/s。已知货物质量为20kg，圆弧滑道高度h为3m，且过Q点的切线水平，重力加速度取10m/s2。关于货物从P点运动到Q点的过程，下列说法正确的有（ ）
A．重力做的功为360J
B．阻力做的功为350J
C．经过Q点时向心加速度大小为
D．经过Q点时重力的功率为零
（多选）7．（6分）荡秋千是中华传统游戏竞技项目，常在节日庆典举行比赛，如图甲，深受各族人民的喜爱。现在荡秋千已成为儿童的专项活动，常见于校园操场旁或公园中，如图乙。一种荡秋千的方式如图丙，小朋友坐姿基本不变，大人用水平力F缓慢将秋千由最低点O点拉至图示B点再由静止释放。在B点时秋千绳与竖直方向的夹角为θ，C点为左端最高点，忽略秋千绳的质量和空气阻力，重力加速度为g。则下列说法正确的是（ ）
A．在C位置时，该同学速度为零，处于平衡状态
B．在O位置时，该同学处于超重状态
C．在O位置时，该同学对秋千踏板的压力等于踏板对该同学的支持力
D．由O到C的过程中，该同学的向心加速度逐渐增大
（多选）8．（6分）如图所示，质量为m的圆环套在足够长光滑竖直杆上，质量为M＝2.5m的木块放在倾角为30°的足够长光滑固定斜面上，圆环与木块用轻质细线通过光滑定滑轮连接，图中滑轮与木块间的细线与斜面平行，滑轮与a位置等高且水平距离L＝3m。现让圆环从a位置由静止释放运动到b位置。已知a、b两位置的高度差为H＝4m，不计空气阻力，重力加速度g。下列判断正确的是（ ）
A．刚释放圆环的瞬间，圆环的加速度等于g
B．当圆环到达b位置时，圆环与木块的速度大小之比为4：5
C．圆环在从a运动到b的过程中，圆环与物块的平均速度大小之比为2：1
D．圆环在从a运动到b的过程中，减少的重力势能等于木块增加的机械能
三、非选择题：共60分，其中9、10、11题为填空题，12、13题为实验题，14、15、16题为计算题。考生根据要求作答。
9．（3分）如图是家庭里常见的厨房水槽的水龙头，A、B分别是出水口上的两点。当出水口绕转轴O转动，v表示线速度，ω表示角速度，a表示向心加速度，T表示周期，则TA TB，vA vB。（填“＜”、“＝”或“＞”）
10．（3分）一辆质量为103kg的汽车，其额定功率为104W，在水平公路上行驶时所受阻力恒为500N。汽车以额定功率启动，在1min内汽车牵引力所做的功为 J，随着车速增大，汽车能达到的最大速度vm＝ m/s。
11．（3分）如图所示，以20m/s的水平初速度v0抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角θ为30°的斜面上（g取10m/s2），则物体撞击斜面时的速度为 m/s，完成这段飞行的时间为 s。
12．（6分）在“研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系”的实验中，实验装置如图所示。请回答相关问题：
（1）在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时，我们主要用到了物理学中 ；
A.理想实验法
B.控制变量法
C.等效替代法
（2）若将图中左侧变速塔轮上的皮带往下移动一层，则A和B小球的角速度之比会 ；
A.变大
B.不变
C.变小
（3）若A、B小球质量相同，到转轴的距离也相同，图中标尺上红白相间的等分格显示出A、B小球所受向心力的比值为1：9，运用圆周运动知识可以判断与皮带连接的左右变速塔轮对应的半径之比为 。
A.1：3
B.9：1
C.1：9
D.3：1
13．（6分）某物理兴趣小组利用图甲所示装置验证机械能守恒定律，当地的重力加速度大小为g＝9.80m/s2。
（1）本实验中，下列说法正确的是 。
A.先让重锤下落，后接通电源
B.可以根据v＝gt来计算重物在t时刻的瞬时速度
C.安装打点计时器时，应使两个限位孔处于同一竖直线上
（2）所用重物的质量为1.00kg。若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个点O的距离如图所示（相邻计数点时间间隔为0.02s）。按要求将下列问题补充完整。
①纸带的 （左、右）端与重物相连；
②从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是ΔEp＝ J，此过程中物体动能的增加量ΔEk＝ J。通过计算，数值上ΔEp＞ΔEk，原因是存在空气阻力和摩擦力阻力做功。（计算结果均保留两位有效数字）
14．（10分）如图，某同学利用无人机玩“投弹”游戏。无人机以v0＝2m/s的速度水平向右匀速飞行，在无人机到水平地面的距离为h＝20m时释放了一个质量为0.5kg的小球，释放后无人机飞行速度不变。空气阻力忽略不计，g取10m/s2。求：
（1）小球下落的时间；
（2）小球释放点与落地点之间的水平距离；
（3）小球落地时重力的功率。
15．（13分）如图所示，光滑弧形坡道顶端距水平面高度为h＝1.25m，底端切线水平且与一水平轨道相连接，O点为连接处，一轻弹簧的一端固定在水平轨道左侧的固定挡板M上，弹簧自然伸长时另一端N与O点的距离为s。质量为m＝2.5kg的小物块A从坡道顶端由静止开始滑下，进入水平轨道并压缩弹簧到最大压缩量d处时的弹性势能Ep＝20J。已知，物块与水平轨道NO间的动摩擦因数为μ＝0.45，弹簧底下水平轨道光滑，重力加速度为g＝10m/s2。求：
（1）物块运动到O点时速度v1的大小；
（2）O点到N点的距离s；
（3）若物块能够被重新弹回到坡道上，求它在坡道上能够上升的最大高度H。
16．（16分）我国运动员闫文港在2022年北京冬奥会获得男子钢架雪车比赛铜牌，实现该项目的历史性突破，某同学看到该新闻后，设计了如下情景探究物块与轨道及滑板间的相互作用规律。如图所示，水平面上竖直固定一个粗糙圆弧轨道BC，圆弧轨道C端切线水平，长木板静止在光滑的水平面上，木板左端紧靠轨道右端且与轨道点等高但不粘连。从B的左上方A点以某一初速度水平抛出一质量m＝2kg的物块（可视为质点），物块恰好能从B点沿切线方向无碰撞进入圆心角θ＝53°的圆弧轨道BC，物块滑到圆弧轨道C点时速度大小为vc＝4m/s，经圆弧轨道后滑上长木板。已知长木板的质量M＝4kg，A、B两点距C点的高度分别为H＝1.2m、h＝0.4m、R＝1m，物块与长木板间的动摩擦因数μ＝0.4。物块始终未滑出长木板，空气阻力不计，g取10m/s2，sin53°＝0.8，cs53°＝0.6。求：
（1）物块被抛出时的初速度大小；
（2）物块从B滑到C的过程中克服摩擦阻力做的功；
（3）在物块相对长木板运动的过程中，物块与长木板之间产生的内能。
2023-2024学年福建省漳州市校级学校联盟高一（下）期中物理试卷
参考答案与试题解析
一．选择题（共4小题）
二．多选题（共4小题）
一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求的。
1．（4分）秋天是可爱的，唐代诗人丁仙芝的诗句“更闻枫叶下，渐沥度秋声”，通过枫叶掉落的淅沥声，带来了秋天的讯息。如图为枫叶在秋风中下落的景色，若其中一片枫叶从树枝上匀速飘落到地面上。则该枫叶（ ）
A．下落过程中所受合力做正功
B．下落过程中所受重力做负功
C．在下落过程中机械能减少
D．在下落过程中重力势能增加
【分析】匀速飘落，说明它受到的合力为零，合力做的功也就是零，重力方向竖直向下，位移方向也竖直向下，重力对枫叶做正功，重力势能在减少，动能不变，机械能不守恒。
【解答】解：A.下落过程中是匀速的，合力等于零，所以合力做功为零，故A错误；
B.下落过程中，重力与速度方向相同，所以重力做正功，故B错误；
C.在下落过程中动能不变，重力势能减小，机械能等于动能与重力势能之和，所以机械能减少，故C正确。
D.重力势能为Ep＝mgh，下落过程中高度h减小，重力势能减小，故D错误；
故选：C。
【点评】本题主要考查对功、机械能以及重力势能等概念的理解，属于基础题。
2．（4分）物体做匀速圆周运动过程中，始终不变的物理量是（ ）
A．角速度B．线速度
C．向心力D．向心加速度
【分析】匀速圆周运动的过程中，线速度的大小不变，方向时刻改变，向心加速度、向心力的方向始终指向圆心．
【解答】解：匀速圆周运动过程中，线速度大小不变，方向改变；
角速度大小和方向都不变；
向心加速度大小不变，方向始终指向圆心，时刻改变；
向心力大小不变，方向始终指向圆心，时刻改变；
故A正确，B、C、D错误；
故选：A。
【点评】解决本题的关键知道线速度、向心加速度、向心力是矢量，矢量只有在大小和方向都不变时，该量才不变．
3．（4分）教室中有可以沿水平方向左右移动的黑板，如图所示，某教师用粉笔在其中一块可移动的黑板上画直线。若粉笔相对于地面以某一速度竖直向下匀速滑动，同时黑板以某一速度水平向左匀速滑动，则粉笔在黑板上所画轨迹，可能为下图中的（ ）
A．B．
C．D．
【分析】根据分运动性质，列位移表达式，分析轨迹。
【解答】解：粉笔水平方向上做匀速直线运动，有x＝vxt，竖直方向上，竖直向下匀速滑动，有y＝vyt联立解得，可知，y﹣x图像为过原点的直线，故A正确，BCD错误。
故选：A。
【点评】本题解题关键是清楚分运动的性质。
4．（4分）现实生活中，物体的运动轨迹一般是比较复杂的曲线如图（a），是人们用手抛撒谷粒进行水稻播种。某次抛出的谷粒中有两颗的运动轨迹如图（b）所示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为O，且轨迹交于P点，抛出时谷粒1和谷粒2的初速度分别为v1和v2，其中v1方向水平，v2方向斜向上。忽略空气阻力，关于两谷粒在空中的运动，下列说法正确的是（ ）
A．谷粒2在最高点的速度大于v1
B．谷粒1的加速度小于谷粒2的加速度
C．两谷粒从O到P的运动时间相等
D．谷粒1从O到P的平均速度的大小大于谷粒2
【分析】谷粒在空中均仅受重力作用，加速度均为重力加速度；竖直方向上谷粒2做竖直上抛运动，谷粒1做自由落体运动，两者竖直位移相同，可得谷粒2运动的时间更长；谷粒2从O到P与谷粒1水平位移相同，但运动时间较长，所以谷粒2水平方向上的速度较小；两谷粒从O点到P点的合位移相同，运动时间谷粒1较短，所以谷粒1的平均速度大于谷粒2。
【解答】解：B、抛出的两谷粒在空中均仅受重力作用，加速度均为重力加速度，故谷粒1的加速度等于谷粒2的加速度，故B错误；
C、谷粒2做斜向上抛运动，谷粒1做平抛运动，均从O点运动到P点，在竖直方向上谷粒2做竖直上抛运动，谷粒1做自由落体运动，竖直方向上位移相同，故谷粒2运动时间较长，故C错误；
A．谷粒2做斜抛运动，水平方向上为匀速直线运动，故运动到最高点的速度即为水平方向上的分速度；从O点运动到P点，与谷粒1比较，水平位移相同，但谷粒2的运动时间较长，故谷粒2水平方向上的速度较小，即最高点的速度小于v1，故A错误；
D、两谷粒从O点运动到P点的位移相同，但谷粒2的运动时间较长，则谷粒1的平均速度大于谷粒2的平均速度，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查抛体运动的相遇问题解题关键是找到两运动的相同量，即从O到P的位移相同，水平分位移和竖直分位移均相同，以此为突破口列方程，是一道好题。
二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
（多选）5．（6分）如图所示为橙子简易筛选装置，两根共面但不平行的直杆倾斜放置，橙子沿两杆向下运动，大、中、小橙落入不同区域。橙子可视为球体，假设细杆光滑，不考虑橙子转动带来的影响。某个橙子从静止开始下滑到离开细杆的过程中，则（ ）
A．离开杆后，橙子在空中做匀变速运动
B．橙子受到每根杆的弹力不变
C．橙子在杆上运动时所受合力为零
D．离开杆后，大橙的速度变化与小橙的一样快
【分析】根据受力分析，结合杆的平行情况分析；
根据正交分解方向受力分析；
离开杆后，只受重力，加速度相同。
【解答】解：B.橙子受到每根杆的弹力的方向都与杆垂直，但由于两杆不平行，所以弹力的作用点不同，杆对橙子的弹力方向变化，故B错误；
C.两直杆倾斜放置，橙子垂直于杆方向上合力为零，沿两杆向下方向上合力不为零，橙子在杆上运动时所受合力不为零，故C错误；
AD.离开杆后，不计阻力，仅受重力作用，加速度为重力加速度，橙子的加速度相同，大橙速度变化与小橙的一样快，故AD正确。
故选：AD。
【点评】本题考查受力方向的运动，其中需注意垂直于杆方向上受力相等，沿杆方向上受力不相等。
（多选）6．（6分）如图所示，人们用滑道从高处向低处运送货物。可看作质点的货物从圆弧滑道顶端P点静止释放，沿滑道运动到圆弧末端Q点时速度大小为5m/s。已知货物质量为20kg，圆弧滑道高度h为3m，且过Q点的切线水平，重力加速度取10m/s2。关于货物从P点运动到Q点的过程，下列说法正确的有（ ）
A．重力做的功为360J
B．阻力做的功为350J
C．经过Q点时向心加速度大小为
D．经过Q点时重力的功率为零
【分析】A.根据重力做功表达式求重力做的功；
B.根据动能定理求阻力做的功；
C.根据加速度的计算公式得出加速度的大小；
D.根据力和速度方向判断。
【解答】解：A.重力做的功为
WG＝mgh
解得
WG＝600J
故A错误；
B.根据动能定理得

解得
Wf＝﹣350J
故B错误；
C.经过Q点时向心加速度大小为

解得

故C正确；
D.经过Q点时速度沿水平方向，与重力垂直，所以重力的功率为零，故D正确。
故选：CD。
【点评】本题主要考查了动能定理的相关应用，根据动能定理分析出力的做功情况，结合牛顿第二定律即可完成分析。
（多选）7．（6分）荡秋千是中华传统游戏竞技项目，常在节日庆典举行比赛，如图甲，深受各族人民的喜爱。现在荡秋千已成为儿童的专项活动，常见于校园操场旁或公园中，如图乙。一种荡秋千的方式如图丙，小朋友坐姿基本不变，大人用水平力F缓慢将秋千由最低点O点拉至图示B点再由静止释放。在B点时秋千绳与竖直方向的夹角为θ，C点为左端最高点，忽略秋千绳的质量和空气阻力，重力加速度为g。则下列说法正确的是（ ）
A．在C位置时，该同学速度为零，处于平衡状态
B．在O位置时，该同学处于超重状态
C．在O位置时，该同学对秋千踏板的压力等于踏板对该同学的支持力
D．由O到C的过程中，该同学的向心加速度逐渐增大
【分析】当秋千荡到最高点时，沿圆弧的切线方向的力不为零；当加速度向上时，处于超重状态；根据牛顿第三定律分析；根据向心加速度公式a分析。
【解答】解：A.在C位置时，该同学速度为零，合力不等于零，不是平衡状态，故A错误；
B.在O位置时，加速度的方向指向圆心，竖直向上，所以该同学处于超重状态，故B正确；
C.在O位置时，根据牛顿第三定律，该同学对秋千踏板的压力等于踏板对该同学的支持力，故C正确；
D.根据a，由O到C的过程中，该同学速度减小，向心加速度逐渐减小，故D错误。
故选：BC。
【点评】本题关键明确人的运动规律和受力特点，明确最高点和最低点的受力情况。要判断物体是超重还是失重状态看加速度的方向。
（多选）8．（6分）如图所示，质量为m的圆环套在足够长光滑竖直杆上，质量为M＝2.5m的木块放在倾角为30°的足够长光滑固定斜面上，圆环与木块用轻质细线通过光滑定滑轮连接，图中滑轮与木块间的细线与斜面平行，滑轮与a位置等高且水平距离L＝3m。现让圆环从a位置由静止释放运动到b位置。已知a、b两位置的高度差为H＝4m，不计空气阻力，重力加速度g。下列判断正确的是（ ）
A．刚释放圆环的瞬间，圆环的加速度等于g
B．当圆环到达b位置时，圆环与木块的速度大小之比为4：5
C．圆环在从a运动到b的过程中，圆环与物块的平均速度大小之比为2：1
D．圆环在从a运动到b的过程中，减少的重力势能等于木块增加的机械能
【分析】A.根据牛顿第二定律分析圆环的加速度；
B.根据关联速度和几何关系得出圆环和木块的速度之比；
C.根据位移的关系解得平均速度的大小；
D.根据功能关系分析。
【解答】解：A.对圆环进行分析，刚释放圆环的瞬间，圆环在竖直方向仅仅受到重力作用，可知，此时圆环的加速度等于g，故A正确；
B.当圆环到达b位置时，令细线与杆之间夹角为θ，则有

解得
θ＝37°
令圆环与木块的速度分别为v1，v2，则有
v1csθ＝v2
解得

故B错误；
C.圆环在从a运动到b的过程中，对圆环有

对木块有

解得

故C正确；
D.圆环在从a运动到b的过程中，圆环与木块构成的系统的机械能守恒，可知圆环减少的重力势能等于木块增加的机械能与圆环增加的动能之和，故D错误。
故选：AC。
【点评】本题主要考查了机械能守恒定律的相关应用，理解几何关系和物体的速度关系，根据机械能守恒定律列式即可完成分析。
三、非选择题：共60分，其中9、10、11题为填空题，12、13题为实验题，14、15、16题为计算题。考生根据要求作答。
9．（3分）如图是家庭里常见的厨房水槽的水龙头，A、B分别是出水口上的两点。当出水口绕转轴O转动，v表示线速度，ω表示角速度，a表示向心加速度，T表示周期，则TA ＝ TB，vA ＜ vB。（填“＜”、“＝”或“＞”）
【分析】同轴转动的几个点角速度相同，根据线速度、周期的公式即可判断线速度、周期的大小。
【解答】解：A、B两点是水龙头上的两点，所以两点的角速度相同，即ωA＝ωB
由 可得TA＝TB。
由图可知，A、B两点与转轴距离rA＜rB，由公式v＝ωr得A＜vB。
故答案为：＝；＜
【点评】本题考查匀速圆周运动的几个物理量，解题关键是掌握周期、角速度、线速度几个物理量的关系。注意同轴转动的物体任意两个质点的角速度相同。
10．（3分）一辆质量为103kg的汽车，其额定功率为104W，在水平公路上行驶时所受阻力恒为500N。汽车以额定功率启动，在1min内汽车牵引力所做的功为 6×105 J，随着车速增大，汽车能达到的最大速度vm＝ 20 m/s。
【分析】根据W＝Pt计算牵引力做的功；根据P＝fv计算最大速度。
【解答】解：当汽车以额定功率启动，根据W＝Pt 得W＝6×105J
当牵引力等于阻力时，汽车速度达到最大，则有
故答案为：6×105，20。
【点评】掌握功和功率的关系，知道牵引力和阻力相等时汽车速度最大是解题的基础。
11．（3分）如图所示，以20m/s的水平初速度v0抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角θ为30°的斜面上（g取10m/s2），则物体撞击斜面时的速度为 40 m/s，完成这段飞行的时间为 s。
【分析】本题根据物体垂直地撞在倾角θ为30°的斜面上，得到水平速度和竖直速度的关系，再根据vy＝gt求解时间。
【解答】解：物体垂直地撞在倾角θ为30°的斜面上，则有

解得

则物体撞击斜面时的速度为

完成这段飞行的时间为
t
故答案为：40；。
【点评】本题考查了平抛运动，理解平抛运动水平防线做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动是解决此类问题的关键。
12．（6分）在“研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系”的实验中，实验装置如图所示。请回答相关问题：
（1）在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时，我们主要用到了物理学中 B ；
A.理想实验法
B.控制变量法
C.等效替代法
（2）若将图中左侧变速塔轮上的皮带往下移动一层，则A和B小球的角速度之比会 C ；
A.变大
B.不变
C.变小
（3）若A、B小球质量相同，到转轴的距离也相同，图中标尺上红白相间的等分格显示出A、B小球所受向心力的比值为1：9，运用圆周运动知识可以判断与皮带连接的左右变速塔轮对应的半径之比为 D 。
A.1：3
B.9：1
C.1：9
D.3：1
【分析】（1）该实验采用控制变量法；
（2）根据线速度与角速度公式分析判断；
（3）根据向心力之比求出两球转动的角速度之比，结合v＝rω，根据线速度大小相等求出与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比。
【解答】解：（1）研究向心力与各物理量的关系，主要用到控制变量法，故B正确，AC错误。
故选：B。
（2）由 ωAr1＝ωBr2
即 左侧变速塔轮上的皮带往下移动一层，左侧变速塔轮半径R1变大，则A和B小球的角速度之比会变小，故C正确，AB错误。
故选：C。
（3）根据 F＝mω2r 知A、B小球所受向心力的比值为1：9，两球质量和转动半径相等，则角速度之比为1：3，根据v＝ωr 塔轮边缘线速度相等，则塔轮半径之比为3：1
故ABC错误，D正确。
故选：D。
故答案为：（1）B；（2）C；（3）D
【点评】本实验采用控制变量法，即要研究一个量与另外一个量的关系，需要控制其它量不变；道靠皮带传动，变速轮塔的线速度大小相等。
13．（6分）某物理兴趣小组利用图甲所示装置验证机械能守恒定律，当地的重力加速度大小为g＝9.80m/s2。
（1）本实验中，下列说法正确的是 C 。
A.先让重锤下落，后接通电源
B.可以根据v＝gt来计算重物在t时刻的瞬时速度
C.安装打点计时器时，应使两个限位孔处于同一竖直线上
（2）所用重物的质量为1.00kg。若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个点O的距离如图所示（相邻计数点时间间隔为0.02s）。按要求将下列问题补充完整。
①纸带的 左 （左、右）端与重物相连；
②从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是ΔEp＝ 0.49 J，此过程中物体动能的增加量ΔEk＝ 0.48 J。通过计算，数值上ΔEp＞ΔEk，原因是存在空气阻力和摩擦力阻力做功。（计算结果均保留两位有效数字）
【分析】（1）根据实验原理及误差的主要来源进行判断；
（2）根据下落的高度求解重力势能的减少量，根据平均速度等于中间时刻的速度求出打B点时重物的速度，再求动能的增加量。
【解答】解：（1）A.先接通电源，后让重锤下落，故A错误；
B.不可以根据 v＝gt来计算重物在t时刻的瞬时速度，要根据匀变速直线运动，中间时刻的瞬时速度等于平均速度来计算某时刻的瞬时速度，故B错误；
C.安装打点计时器时，应使两个限位孔处于同一竖直线上，减少摩擦阻力，故C正确。
故选：C。
（2）因从左到右点间距逐渐增加，可知纸带的左端与重物相连：
从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量

打点计时器打下计数点B时，物体的速度

此过程中物体动能的增加量

故答案为：（1）C；（2）左；0.49；0.48
【点评】解决本题的关键掌握验证机械能守恒定律的实验的原理，验证重力势能的减小量与动能的增加量是否相等，掌握通过求某段时间内的平均速度表示瞬时速度。
14．（10分）如图，某同学利用无人机玩“投弹”游戏。无人机以v0＝2m/s的速度水平向右匀速飞行，在无人机到水平地面的距离为h＝20m时释放了一个质量为0.5kg的小球，释放后无人机飞行速度不变。空气阻力忽略不计，g取10m/s2。求：
（1）小球下落的时间；
（2）小球释放点与落地点之间的水平距离；
（3）小球落地时重力的功率。
【分析】（1）小球抛出后做平抛运动，根据竖直方向的自由落体运动规律即可确定时间；
（2）根据水平方向上的匀速直线运动即可求出水平距离；
（3）竖直方向做自由落体运动，根据vy＝gt求得速度，由P＝mgv，求得重力的瞬时功率。
【解答】解：（1）小球从无人机释放后做初速度为 v0＝2m/s 的平抛运动，竖直方向做自由落体运动，则
有
解得小球下落的时间为
（2）小球释放后做平抛运动，则有 x1＝v0t
解得 x1＝4m
（3）小球落地竖直分速度为 vy＝gt
球落地时，重力的瞬时功率 P＝mgvy
解得P＝100W
答：（1）小球下落的时间为2s；
（2）小球释放点与落地点之间的水平距离4m；
（3）小球落地时重力的功率100W。
【点评】本题考查平抛运动的规律，要注意明确离开无人机后具有水平速度，故做平抛运动，求重力的瞬时功率时利用P＝mgvy求得。
15．（13分）如图所示，光滑弧形坡道顶端距水平面高度为h＝1.25m，底端切线水平且与一水平轨道相连接，O点为连接处，一轻弹簧的一端固定在水平轨道左侧的固定挡板M上，弹簧自然伸长时另一端N与O点的距离为s。质量为m＝2.5kg的小物块A从坡道顶端由静止开始滑下，进入水平轨道并压缩弹簧到最大压缩量d处时的弹性势能Ep＝20J。已知，物块与水平轨道NO间的动摩擦因数为μ＝0.45，弹簧底下水平轨道光滑，重力加速度为g＝10m/s2。求：
（1）物块运动到O点时速度v1的大小；
（2）O点到N点的距离s；
（3）若物块能够被重新弹回到坡道上，求它在坡道上能够上升的最大高度H。
【分析】（1）物块下滑过程，应用机械能守恒定律求出速度大小。
（2）物块从O到N运动过程，应用能量守恒定律求解。
（3）物块返回过程，应用能量守恒定律求解。
【解答】解：（1）设小物块滑至底端O点时的速度大小为 v1 由机械能守恒定律得
代入数据解得v1＝5m/s
（2）设物块刚与弹簧接触时的速度大小为 v2 由能量守恒定律得
代入数据解得v2＝4m/s
小物块从O点滑到N点由动能定理得
代入数据解得s＝1m
（3）物块A被弹回的过程中克服摩擦力所做的功为Wf＝μmgs
由能量守恒定律得Ep＝μmgs+mgH
代入数据解得H＝0.35m
答：（1）物块运动到O点时速度v1的大小是5m/s；
（2）O点到N点的距离s是1m；
（3）若物块能够被重新弹回到坡道上，它在坡道上能够上升的最大高度H是0.35m。
【点评】分析清楚物块的运动过程与能量转化过程是解题的前提，应用能量守恒定律即可解题。
16．（16分）我国运动员闫文港在2022年北京冬奥会获得男子钢架雪车比赛铜牌，实现该项目的历史性突破，某同学看到该新闻后，设计了如下情景探究物块与轨道及滑板间的相互作用规律。如图所示，水平面上竖直固定一个粗糙圆弧轨道BC，圆弧轨道C端切线水平，长木板静止在光滑的水平面上，木板左端紧靠轨道右端且与轨道点等高但不粘连。从B的左上方A点以某一初速度水平抛出一质量m＝2kg的物块（可视为质点），物块恰好能从B点沿切线方向无碰撞进入圆心角θ＝53°的圆弧轨道BC，物块滑到圆弧轨道C点时速度大小为vc＝4m/s，经圆弧轨道后滑上长木板。已知长木板的质量M＝4kg，A、B两点距C点的高度分别为H＝1.2m、h＝0.4m、R＝1m，物块与长木板间的动摩擦因数μ＝0.4。物块始终未滑出长木板，空气阻力不计，g取10m/s2，sin53°＝0.8，cs53°＝0.6。求：
（1）物块被抛出时的初速度大小；
（2）物块从B滑到C的过程中克服摩擦阻力做的功；
（3）在物块相对长木板运动的过程中，物块与长木板之间产生的内能。
【分析】（1）根据平抛运动的规律求物块被抛出时的初速度大小；
（2）根据动能定理求物块从B滑到C的过程中克服摩擦阻力做的功；
（3）根据牛顿第二定律和运动学公式求物块与长木板之间产生的内能。
【解答】解：（1）物块从A点做平抛运动到B点，则有

代入数据解得A到B的时间
t＝0.4s
vy＝gt
解得
vy＝4m/s
根据平抛运动竖直速度与水平速度关系有

解得
vA＝3m/s
（2）物块滑入B点时的速度

vB＝5m/s
物块进入圆弧轨道后，根据动能定理有

解得
Wf＝17J
（3）对物块受力分析有
μmg＝ma1

对长木板受力分析有
μmg＝Ma2

经t时间物块与长木板共速v，根据速度—时间关系有
v＝vC﹣a1t＝a2t


根据速度—位移关系有


物块与长木板的相对位移
Δs＝s1﹣s2
物块与长木板之间产生的内能
Q＝μmgΔs
解得
。
答：（1）物块被抛出时的初速度大小为3m/s；
（2）物块从B滑到C的过程中克服摩擦阻力做的功为17J；
（3）在物块相对长木板运动的过程中，物块与长木板之间产生的内能为。
【点评】本题主要是考查平抛规律、动能定理、运动学公式等，关键是弄清楚物块的运动情况和受力情况，掌握动能定理的应用方法。
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答案
C
A
A
D
题号
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答案
AD
CD
BC
AC