2025-2026学年福建省福州市台江区六校联考高一（下）期末物理试卷（含详细答案解析）

这是一份2025-2026学年福建省福州市台江区六校联考高一（下）期末物理试卷（含详细答案解析），共11页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验题，简答题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.汽车上坡性能主要取决于发动机功率、传动系统效率、轮胎抓地力以及悬挂系统的性能。这些因素共同决定了汽车在爬坡时的表现。如图所示，汽车在圆形拱形桥上进行相关性能测试，若图中汽车正在减速上坡，则汽车此时所受合力F的画法合理的是( )
A. B.
C. D.
2.如图，某同学在空旷的地面扔飞镖，曲线为飞镖飞行的轨迹．关于飞镖在空中飞行的过程中，不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A. 飞镖速度的大小不变，速度方向时刻发生变化
B. 飞镖速度的大小不变，加速度方向时刻发生变化
C. 飞镖速度方向和加速度方向，始终在曲线每点的切线方向上
D. 飞镖的加速度方向跟它的速度方向不在同一直线上
3.如图，某个走时准确的时钟，分针与时针由转动轴到针尖的长度之比是1.4：1。分针与时针的角速度大小分别为ω1、ω2，分针针尖与时针针尖的线速度大小分别为v1、v2。下列关系正确的是( )
A. ω1：ω2=24：1
B. ω1：ω2=1：12
C. v1：v2=16.8：1
D. v1：v2=1.4：1
4.2020年7月23日，中国首次火星探测任务“天问一号”探测器在中国文昌航天发射场点火升空，并将于2021年登陆火星。假设如图所示为载着登陆舱的探测器经过多次变轨后登陆火星的轨迹图，其中轨道Ⅰ、Ⅲ为椭圆，轨道Ⅱ为圆。探测器在轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ上运动后在Q点登陆火星，O点是轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的交点，轨道上的O、P、Q三点与火星中心在同一直线上，O、Q两点分别是椭圆轨道Ⅲ的远火星点和近火星点。已知火星的半径为R，OQ=4R，探测器在轨道Ⅱ上经过O点时的速度为v。下列说法正确的是( )
A. 相等时间内，在轨道Ⅰ上，探测器与火星中心的连线扫过的面积与在轨道Ⅱ上探测器与火星中心的连线扫过的面积相等
B. 探测器在轨道Ⅱ上运动时，经过O点的加速度等于v23R
C. 探测器在轨道Ⅰ上运动时，经过O点的速度小于v
D. 探测器在轨道Ⅱ上第一次由O点到P点与在轨道Ⅲ上第一次由O点到Q点运动的时间之比是3：2
二、多选题：本大题共4小题，共24分。
5.如图所示，细线上端固定，下端系一小球，将小球拉至实线所示位置自由释放，空气阻力不计，在小球自释放位置摆动到最低点的过程中，下列说法正确的是( )
A. 小球的机械能守恒
B. 细线的拉力对小球做正功
C. 小球重力势能的减小量等于其动能的增加量
D. 最低点时重力的瞬时功率最大
6.把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车辆叫做动车。而动车组就是自带动力的车辆(动布)加几节不带动力的车辆(也叫拖车)编成一组，就是动车组。如图所示，有一沿水平直轨道运动的动车，总质量m=6×105kg，发动机额定总功率为P=7.2×107W，动车组以额定功率启动，车在行驶过程中阻力恒为重力的15，重力加速度为g=10m/s2，下列说法中正确的是( )
A. 动车由静止开始先做匀加速直线运动，后做匀速运动
B. 在动车运行的过程中，重力、牵引力、阻力均做功
C. 该动车运行时能达到的最大速率为60m/s
D. 当列车速率达到20m/s时，动车的加速度的大小为4m/s2
7.我国航天员在“天宫课堂”中演示了多种有趣的实验，提高了青少年科学探索的兴趣。某同学受此启发设计了如下实验：细绳一端固定，另一端系一小球，给小球一初速度使其在竖直平面内做圆周运动。如果分别在“天宫”和地面做此实验(在地面上做此实验时忽略空气阻力)，则( )
A. 在“天宫”实验时小球做匀速圆周运动
B. 若初速度小于某一临界值，小球均无法通过圆轨道的最高点
C. 小球的向心加速度大小均发生变化
D. 在“天宫”实验时细绳的拉力大小不变
8.2023年5月28日，我国自行研制的国产大飞机C919首次开启商业载客飞行，130多名首航旅客见证了这一历史性时刻。如图甲为机场工作人员利用传送带将货物运送到机舱的情景，简化为如图乙所示。可视为质点的货物在传送带上运动的v−t图像如图丙所示，12s末货物恰抵达机舱。已知传送带与水平面间的夹角为θ=37∘，货物的质量为20kg，重力加速度g取10m/s2，sin37∘=0.6，cs37∘=0.8，则( )
A. 0∼2s内摩擦力对货物做正功
B. 2∼12s内摩擦力对货物不做功
C. 全程货物与传送带因摩擦产生的热量为102.4J
D. 因运送该货物多消耗的电能为102.4J
三、填空题：本大题共3小题，共12分。
9.一物体以3m/s的速度水平抛出0.4s后，物体的速度大小为 ，在这段时间内物体的速度的变化量为 。(空气阻力忽略不计，取g=10m/s2)
10.解放军战士进行投弹训练，将质量m=0.5kg的手雷从ℎ=5m高处以和水平方向夹角θ=30∘斜向上方抛出，如图所示，手雷的初速度大小v0=25m/s。不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。求手雷落地时的动能 J，若以水平方向夹角θ=60∘斜向上方抛出，手雷落地时的动能 (选填“增大，减少，不变”)。
11.假设月球绕地球做匀速圆周运动的周期为T，月球到地心的距离为r，则月球的线速度v= ；若已月球的质量为m，则地球对月球的引力F= 。
四、实验题：本大题共2小题，共18分。
12.图甲是某种“研究平抛运动”的实验装置，斜槽末端口N与Q小球离地面的高度均为H，实验时，当P小球从斜槽末端与挡片相碰后水平飞出，同时由于电路断开使电磁铁释放Q小球，发现两小球同时落地，改变H大小，重复实验，P、Q仍同时落地。(两球下落过程不发生碰撞)
(1)关于实验条件的说法，正确的有 。
A.斜槽轨道必须光滑
B.P球的质量必须大于Q球的质量
C.P小球每次必须从斜槽上相同的位置无初速度释放
D.P小球可以从斜槽上不同的位置无初速度释放
(2)在某次实验过程中，将背景换成方格纸，通过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，小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，图中每个小方格的边长为L=1.6cm，则频闪相机的拍照频率f= Hz，该小球平抛时的速度大小v0= m/s，c点的竖直分速度大小为 m/s。(结果保留2位有效数字，重力加速度g取10m/s2)
13.某同学利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。将气垫导轨固定在水平桌面上，调节旋钮使其水平，在气垫导轨的左端固定一光滑的定滑轮，在B处固定一光电门，测出滑块及遮光条的总质量为m1，将质量为m2的钩码通过细线与滑块连接。打开气源，滑块从A处由静止释放，宽度为b的遮光条经过光电门挡光时间为t，A、B之间的距离为h，实验中钩码始终未与地面接触，重力加速度为g。
(1)滑块经过光电门B时的速度为 (用题中所给字母表示)。
(2)滑块由A点运动到B点的过程中，系统动能增加量ΔEk为 ，系统重力势能减少量|ΔEp|为 (用题中所给字母表示)。
(3)调整A、B之间的距离，多次重复上述过程，作出1t2随h变化的图像如图乙所示，不考虑空气阻力，若该图线的斜率k= (用题中字母表示)，则验证小球下落过程中机械能守恒。
(4)若实验结果发现ΔEk总是略大于|ΔEp|，可能的原因是 。
A.存在空气阻力
B.滑块没有到达B点时钩码已经落地
C.测出滑块左端与光电门B之间的距离作为h
D.测出滑块右端与光电门B之间的距离作为h
五、简答题：本大题共1小题，共10分。
14.某物理兴趣小组为测试一款玩具赛车(可视为质点)的性能，设计了如图所示的轨道模型，该轨道由粗糙水平轨道OA、AC和光滑圆弧轨道组成，圆弧轨道在最低点A点稍微错开，分别与水平轨道OA和AC相连，BC间有一固定在C点的轻质弹簧，弹簧处于原长，其劲度系数为k=1400N/m。让小车从O点以额定功率P=6.5W静止启动，OA间的距离xOA=2.0m，经过时间t第一次到达A点，然后立即关闭发动机，小车由于惯性继续运动，恰好能通过圆弧最高点。已知圆弧轨道的半径为R=0.4m，AB间的距离xAB=1.9m，小车的质量m=1kg，小车与水平轨道OA间和AC间的动摩擦因数为μ=0.15，重力加速度g取10m/s2，试求：
(1)小车第一次经过最低点A时受到的支持力；
(2)小车从O点到A点用的时间t；
(3)小车进入轨道后不脱离视为性能合格，通过计算判断小车的性能是否合格。
六、计算题：本大题共2小题，共20分。
15.投壶是从先秦延续至清末的一种中国传统礼仪。在图甲中，小孩将箭矢水平抛出投入壶中。将箭矢视为质点，不计空气阻力和壶的高度，简化后如图乙所示。箭矢从离地面高ℎ=0.8m的A点以初速度v0=5m/s水平抛出，正好落在壶口B点，已知g=10m/s2。求：
(1)箭矢运动的时间；
(2)箭矢运动的水平距离。
16.质量为1000kg的新能源微型轿车，其发动机的额定功率为60kW，该轿车在水平公路上行驶的最大速率为30m/s。现轿车由静止开始做加速度为2m/s2的匀加速行驶，当轿车发动机的功率达到额定功率后，保持额定功率行驶。行驶过程轿车所受阻力恒定，求：
(1)轿车行驶时所受的阻力大小；
(2)轿车做匀加速运动的时间；
(3)轿车开始运动1分钟内发动机所做的功。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解：AD、物体做曲线运动时，合外力及加速度指向运动轨迹凹的一侧，故AD错误；
BC、汽车正在减速上坡，合力与速度夹角为钝角，故B错误，C正确。
故选：C。
做曲线运动的物体，运动的轨迹是曲线，物体受到的合力应该是指向运动轨迹弯曲的内侧，速度沿着轨迹的切线的方向。
做曲线运动的物体，合力的方向指向运动轨迹弯曲的内侧，由于汽车的速度在减小，合力与速度的夹角还要大于90∘
2.【答案】D
【解析】【分析】飞镖抛出后做曲线运动，合力恒定，是匀变速曲线运动．
本题中飞镖做抛体运动，是合力恒定的曲线运动，关键明确曲线运动的运动学特点和动力学条件，不难．
【解答】A、飞镖抛出后做曲线运动，速度方向不断改变，由于重力作用，大小在不断增加，故A错误；
B、飞镖只受重力，故根据牛顿第二定律可知，加速度恒定，为重力加速度，方向不变，故B错误；
C、飞镖做曲线运动，速度方向是切线方向，合力方向竖直向下，故加速度方向也竖直向下，故C错误；
D、飞镖做曲线运动，故加速度方向跟速度方向不在同一直线上，故D正确；
故选：D。
3.【答案】C
【解析】解：AB、分针的周期为T1=60min=1ℎ
时针的周期为T2=12ℎ
又ω=2πT
故ω1ω2=121，故AB错误；
CD、因v=ωr
故v1v2=ω1r1ω2r2
代入数值得v1v2=16.81，故C正确，D错误。
故选：C。
先根据分针、时针转动周期求角速度之比，分针一小时转一圈，时针十二小时转一圈，角速度和周期成反比，得到角速度比值；再结合线速度公式v=ωr，代入已知的针长比例，算出针尖线速度之比，依次判断四个选项对错。
本题围绕圆周运动角速度、线速度基础公式，结合时钟生活模型出题，考点基础直观，能有效考查周期、角速度、线速度三者的推导关系，计算量小，适合巩固圆周运动基础比例计算。
4.【答案】B
【解析】解：A.根据开普勒第二定律可知，在同一轨道上探测器与火星中心的连线在相等的时间内扫过相等的面积，在不同的轨道上，不具备上述关系，故A错误；
B.轨道Ⅱ是圆轨道，轨道半径为3R，经过O点的速度为v，可知探测器经过O点加速度为a=v23R，故B正确；
C.探测器在轨道Ⅰ上运动，经过O点时减速变轨到轨道Ⅱ，则经过O点的速度大于v，故C错误；
D.轨道Ⅲ的半长轴为2R，根据开普勒第三定律可知(3R2R)3=(TⅡTⅢ)2，解得TⅡTⅢ=3 64，则在轨道Ⅱ上第一次由O点到P点与轨道Ⅲ上第一个由O点到Q点的时间之比为3 6:4，故D错误。
故选：B。
根据开普勒第二定律内容分析判断；根据圆周运动加速度与线速度的关系式列式求解；根据卫星变轨时的速度变化判断速度关系；根据开普勒第三定律列式求解。
考查万有引力与圆周运动的相关知识，重点在于理解开普勒的运动定律和变轨原理，属于中等难度考题。
5.【答案】AC
【解析】解：ABC.结合题意及题图可知，小球自释放位置摆动到最低点的过程中，受细线拉力及重力，因为其所受细线拉力方向与其速度方向垂直，所以细线拉力不做功，因此该过程只有重力做功，则其机械能守恒，重力势能与动能相互转化，又因为其高度由高到底，则该过程小球的重力势能减小，所以该过程小球重力势能的减小量等于其动能的增加量，故AC正确，B错误；
D.根据瞬时功率的计算公式可知，小球重力的瞬时功率为：
P=mgvcsθ，
其中θ为重力mg与速度v的夹角，由此可知：
当θ=90∘时，P=0，
因此小球在最低点时重力的瞬时功率最小为0，故D错误。
故选：AC。
ABC.结合题意及题图，由力做功的特点、机械能守恒定律，即可分析判断；
D.结合题意，根据瞬时功率的计算公式列式，即可分析判断。
本题主要考查对机械能守恒定律的掌握，解题时需知，在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以互相转化，而总的机械能保持不变。
6.【答案】CD
【解析】解：A、动车额定功率启动，由P=Fv可知P恒定，速度v增大，故牵引力F减小，先做加速度不断减小的加速直线运动，当牵引力减小至等于阻力时，合力为零，做匀速运动，故A错误；
B、在动车运行的过程中，重力方向与速度方向垂直，所以不做功，牵引力与阻力的方向与速度共线，所以这两个力都做功，故B错误；
CD、根据题意可知车厢所受的阻力为f=15G
当F牵=f
时，速度达到最大P=Fvm
求得vm=60m/s
当速度大小为20m/s时，由F牵=Pv
F牵−f=ma
求得a=4m/s2
故CD正确。
故选：CD。
动车额定功率启动，由P=Fv判断牵引力的变化情况，从而分析动车的运动情况；根据功的公式分析各个力做功情况；当牵引力减小至等于阻力时，速度最大，结合P=Fv分析最大速率，结合牛顿第二定律分析加速度。
本题考查了机车的恒功率启动过程，关键要掌握牵引力与速度的关系，常规题型。
7.【答案】AD
【解析】解：A.在“天宫”上，小球处于完全失重的状态，小球仅在绳子拉力作用下做匀速圆周运动，故A正确；
B.小球在“天宫”实验时处于完全失重状态，由绳子拉力提供向心力，只需要满足T=mv2r，对小球的速度没有要求，故B错误；
CD.小球做匀速圆周运动，根据a=v2r和F=mv2r可知，在“天宫”上小球的向心加速度和拉力的大小不发生改变，故C错误，D正确。
故选：AD。
在“天宫”上，小球处于完全失重的状态，小球仅在绳子拉力作用下做匀速圆周运动，与圆周运动相关物理量大小保持不变。
本题考查了竖直平面内的匀速圆周运动，明确向心力的来源是解题的关键，知道绳子的拉力始终与速度方向垂直，不改变速度的大小。
8.【答案】AC
【解析】A.0∼2s内摩擦力的方向与货物位移的方向相同，摩擦力对货物做正功，故A正确；
B.2∼12s内摩擦力与货物在摩擦力方向上的位移都不为零，所以摩擦力对货物做的功不为零，故B错误；
C.加速阶段的加速度为：a=ΔvΔt=0.8−02−0m/s2=0.4m/s2
根据牛顿第二定律可得：μmgcs37∘−mgsin37∘=ma，解得：μ=0.8，
全程与传送带因摩擦产生的热量为：Q=μmgcs37∘⋅Δs，
其中Δs是传送带比货物多走的距离，由题目v−t图像得：Δs=(0.8×2)×12m=0.8m
解得：Q=102.4J，故C正确；
D.货物上滑的距离：s1=8.8m，因放上货物导致多消耗的电能为：
E=mgs1sin37∘+12mv2+Q，解得：E=1164.8J，故D错误。
故选：AC。
根据功的计算公式求解摩擦力对货物做的功；根据牛顿第二定律结合图像求解动摩擦因数，根据功能关系求解产生的热量；根据能量守恒定律求解因放上货物导致传送带电动机多消耗的电能。
本题主要是考查了功能关系和牛顿第二定律的综合应用，首先要选取研究过程，分析运动过程中物体的受力情况和能量转化情况，根据牛顿第二定律、功能关系结合图像进行解答。
9.【答案】5m/s
4m/s

【解析】解：物体做平抛运动，抛出0.4s后，物体的速度大小为v= v02+(gt)2= 32+(10×0.4)2m/s=5m/s
速度的变化量为Δv=gt=10×0.4m/s=4m/s
故答案为：5m/s，4m/s。
由vy=gt和速度的合成求物体的速度大小。由Δv=gt求出速度变化量。
解决本题的关键要知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合速度的合成法则求解。
10.【答案】181.25
不变

【解析】解：对整个过程进行分析，根据动能定理得：mgℎ=Ek−12mv02
代入数据解得：Ek=181.25J
由于重力做功不变，所以若以水平方向夹角θ=60∘斜向上方抛出，手雷落地时的动能不变；
故答案为：181.25；不变
根据动能定理计算出手雷落地时的动能；重力做功只与竖直高度有关。
本题主要考查了动能定理的相关应用，同时结合了斜抛运动的分析，在竖直方向上做竖直上抛运动，当竖直方向的速度为零时，物体的上升高度最大。
11.【答案】2πrT
mr4π2T2

【解析】解：根据线速度的计算公式可得：v=2πrT
由万有引力提供向心力可得地球对月球的引力：F=mr4π2T2
故答案为：2πrT；mr4π2T2。
根据线速度的计算公式进行分析；由万有引力提供向心力结合向心力的计算公式可得地球对月球的引力。
本题主要是考查万有引力定律及其应用，解答本题的关键是能够根据万有引力提供向心力结合向心力公式进行分析。
12.【答案】D
25
0.80
1.0

【解析】解：(1)A.在研究小球做平抛运动规律的实验中，并不需要斜槽轨道光滑，只要保证保证小球做平抛运动即可，斜槽是否光滑对实验没有影响，故A错误；
B.P球不与Q球直接发生碰撞，P球从斜槽上无初速度释放后在斜槽末端只需与挡片相碰就可使电路断开使电磁铁释放Q小球，这个对照实验验证了做平抛运动的小球在竖直方向做自由落体运动，与P、Q之间的质量无关，故B错误；
CD.该实验过程只为验证做平抛运动的小球在竖直方向做自由落体运动，并不是为了得到平抛运动的轨迹，因此不需要保证小球每次做平抛运动的初速度相同，所以P小球可以从斜槽上不同的位置无初速度释放，故C错误，D正确。
故选：D。
(2)平抛运动在竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动，根据坐标纸中的点迹可得，在水平方向
2L=v0t
在竖直方向由逐差相等可得
ycd−ybc=3L−2L=gt2
联立解得
t=0.04s，v0=0.80m/s
根据周期与频率之间的关系可得
f=1T=10.04Hz=25Hz
根据匀变速直线运动中，一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可知在c点竖直分速度
vc=2L+3L2t=2×1.6+3×1.62×0.04×10−2m/s=1.0m/s
故答案为：(1)D；(2)25，0.80，1.0。
(1)根据实验原理和注意事项分析判断；
(2)根据平抛运动的规律计算。
本题关键掌握“研究平抛运动”的实验原理和平抛运动的规律。
13.【答案】bt
(m1+m2)b22t2
m2gℎ
2m2g(m1+m2)b2
C

【解析】解：(1)滑块经过光电门B时的速度为：vB=bt
(2)滑块由A点运动到B点的过程中，系统动能增加量为：ΔEk=12(m1+m2)vB2=(m1+m2)b22t2
系统重力势能的减少量等于钩码重力势能的减少量为：|ΔEp|=m2gℎ
(3)调整A、B之间的距离，多次重复上述过程，不考虑空气阻力，若系统机械能守恒，则有：ΔEk=|ΔEp|
代入上述数据得：m2gℎ=(m1+m2)b22t2
整理可得：1t2=2m2g(m1+m2)b2⋅ℎ
作出1t2随h变化的图像，若该图线的斜率：k=2m2g(m1+m2)b2
则验证小球下落过程中机械能守恒。
(4)A.若存在空气阻力，则实验结果应为ΔEk总是略小于|ΔEp|，故A错误；
B.若滑块没有到达B点时钩码已经落地，则实验结果应为ΔEk总是小于|ΔEp|，故B错误；
C.若测出滑块左端与光电门B之间的距离作为h，则代入表达式中验证系统的重力势能小于系统实际下落的重力势能，则实验结果为ΔEk总是略小于|ΔEp|，故C正确；
D.测出滑块右端与光电门B之间的距离作为h，则代入表达式中验证系统的重力势能总是大于系统实际下落的重力势能，则实验结果为ΔEk总是略小于|ΔEp|，故D错误；
故选：C。
故答案为：(1)bt；(2)(m1+m2)b22t2；(3)m2gℎ、2m2g(m1+m2)b2；(4)C。
(1)根据光电门测速原理求滑块经过光电门的速度；
(2)对AB整体，根据起末点的速度可以求出动能的增加量；根据功能关系得重力做功的数值等于重力势能减小量；
(3)根据上一问的结论写出1t2−ℎ的表达式，从而求出直线的斜率；
(4)根据实验中各过程引起的数据差异，分析增加量ΔEk总是稍大于于重力势能减少量ΔEP的可能的原因。
了解光电门测量瞬时速度的原理。实验中我们要清楚研究对象和研究过程，对于系统我们要考虑全面；此题为一验证性实验题。要求根据物理规律选择需要测定的物理量，运用实验方法判断系统重力势能的变化量是否与动能的变化量相同是解题的关键。
14.【答案】解：(1)设小车第一次经过最低点A时的速度为v1，通过圆弧最高点的速度为v2，据动能定理可得
−mg×2R=12mv22−12mv12
在圆弧最高点据牛顿第二定律可得
mg=mv22R
在A点据牛顿第二定律可得
F−mg=mv12R
联立解得
v1=2 5m/s，F=60N
即小车第一次经过最低点A时受到的支持力为60N。
(2)小车从O到A过程，据动能定理可得
Pt−μmgxOA=12mv12
解得
t=2s
(3)克服弹力做功与弹性势能增加量的关系为
ΔEp=0+kx2×Δx=12kx2
设小车第一次把弹簧压缩到最短时弹簧的压缩量为Δx，根据能量守恒定律可得
12mv12=12k(Δx)2+μmg(xAB+Δx)
解得：Δx=0.1m
弹簧恢复原长的过程，设小车再次运动到B点的速度为v3，根据能量守恒定律可得
12k(Δx)2=μmgΔx+12mv32
解得：12mv32=6.85J
设小车返回时沿圆弧上升的最大高度为h，据动能定理可得
0−12mv32=−mgℎ−μmgxAB
解得
ℎ=R=0.4m
之后小车沿圆弧下滑，最终小车停在AB段的某个位置，小车不可能脱离轨道，故小车的性能是合格的。
答：(1)小车第一次经过最低点A时受到的支持力60N；(2)小车从O点到A点用的时间2s；(3)小车性能合格。
【解析】根据给定的条件，最高的速度由圆周运动的临界条件求出来，用动能定理把最高点与最低的速度联系起来，在最低点用牛顿第二定律，第一问就可求出来了。第二问由功率与做功的关系，再用动能定理，时间也可求出来了。第三问由能量关系可解答。
分析清楚运动过程，理清每一个过程的受力情况，运动情况，然后选用相应有公式法则来解答。
15.【答案】解：(1)根据题意可知，箭矢在空中做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，则有
ℎ=12gt2
可得箭矢运动的时间为
t= 2ℎg= 2×0.810s=0.4s
(2)箭矢水平方向做匀速直线运动，则箭矢运动的水平距离为
x=v0t=5×0.4m=2m
答：(1)箭矢运动的时间为0.4s；
(2)箭矢运动的水平距离为2m。
【解析】(1)箭矢做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，根据下落的高度求箭矢运动的时间；
(2)箭矢水平方向做匀速直线运动，由公式x=v0t求箭矢运动的水平距离。
解答本题的关键要熟练运用运动的分解法研究平抛运动，掌握两个分运动的规律，并能熟练运用。
16.【答案】解：(1)当速度最大时，此时F=f
根据P=fvm，则f=Pvm=6000030N=2000N
(2)根据牛顿第二定律有：F−f=ma
则牵引力F=f+ma=2000N+1000×2N=4000N
所以匀加速运动的最大速度为v=PF=600004000m/s=15m/s
匀加速直线运动的时间t=va=152s=7.5s
(3)匀加速通过的位移为x1=v2t=152×7.5m=56.25m
汽车以额定功率行驶的时间为t′=t总−t=60s−7.5s=52.5s
发动机所做的总功为W=Fx+Pt′=4000×56.25J+60000×52.5J=3.375×106J
【解析】详细解析和解答过程见答案