資源簡介

廣東省東莞市2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期7月期末物理試題
1．（2024高一下·東莞期末）如圖所示為《天工開物》中記載的筒車，它的發(fā)明已有兩千多年，仍沿用至今。若在水流沖擊下水筒隨筒車做勻速圓周運(yùn)動，則水筒上升到最高點時所受合力方向（　?。?br/>A．豎直向下 B．豎直向上 C．水平向左 D．水平向右
2．（2024高一下·東莞期末）F1賽事中，某車手在一個彎道上高速行駛時突然出現(xiàn)賽車后輪脫落，遺憾地退出了比賽。關(guān)于后輪脫落后短時間內(nèi)的運(yùn)動情況，下列說法正確的是（　?。?br/>A．仍然沿著賽車行駛的彎道運(yùn)動
B．沿著脫離時輪子前進(jìn)的方向做直線運(yùn)動
C．沿著與彎道垂直的方向做直線運(yùn)動
D．上述情況都有可能
3．（2024高一下·東莞期末）如圖所示為某公園的噴水裝置，噴水口高度可調(diào)節(jié)，噴水速度可控制，水從噴口水平噴出，落在池中水面上。忽略空氣阻力，下列說法中正確的是（　?。?br/>A．若噴水口高度相同，噴水速度越大，則水在空中運(yùn)動時間越長
B．若噴水口高度相同，噴水速度越大，則水噴得越近
C．若噴水速度相同，噴水口高度越高，則水噴得越近
D．若噴水速度相同，噴水口高度越高，則水在空中運(yùn)動時間越長
4．（2024高一下·東莞期末）關(guān)于下列對配圖的說法中正確的是（　?。?br/>A．圖1中過山車從軌道高處沖下來的過程中機(jī)械能守恒
B．圖2中橡皮條彈力對模型飛機(jī)做功，飛機(jī)機(jī)械能守恒
C．圖3中握力器在手的壓力下彈性勢能增加了
D．圖4中撐桿跳高運(yùn)動員在上升過程中機(jī)械能守恒
5．（2024高一下·東莞期末）請閱讀下面材料完成下列各題。
國產(chǎn)科幻電影《流浪地球2》中的太空電梯非常吸引觀眾眼球。在影片中太空電梯高聳入云，在地表與太空間高速穿梭。太空電梯通過超級纜繩連接地面上的固定基地與太空中的配重空間站，它們隨地球以同步靜止?fàn)顟B(tài)一起旋轉(zhuǎn)，如圖所示。圖中配重空間站比同步空間站更高，距地面高達(dá)10R，若地球半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T，地球表面的重力加速度為。
（1）如果你是設(shè)計師，你會把太空電梯的固定基地建在以下哪個位置（　?。?br/>A．甘肅酒泉 B．海南文昌 C．南極點 D．赤道
（2）為防止航天員的肌肉萎縮，同步空間站配備了健身自行車作為健身器材，自行車模型如圖乙所示。自行車齒輪、飛輪、鏈輪的半徑都不相同。關(guān)于邊緣上的A、B、C三個點的說法正確的是（　　）
A．B點和C點的線速度大小相等 B．B點和C點的角速度相等
C．A點和B點運(yùn)轉(zhuǎn)的周期相等 D．A點和B點的向心加速度相等
（3）根據(jù)材料中關(guān)于太空電梯的描述，下列說法正確的是（　　）
A．通過纜繩連接的配重空間站線速度大小為
B．同步空間站距地面的高度為
C．與配重空間站等高度的衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動，其線速度大小為
D．若同步空間站與配重空間站之間的纜繩斷裂，配重空間站將逐漸掉落回地球
6．（2024高一下·東莞期末）各種大型的貨運(yùn)站中少不了懸臂式起重機(jī)。如圖甲所示，某起重機(jī)的懸臂保持不動，可沿懸臂行走的天車有兩個功能，一是吊著貨物沿豎直方向運(yùn)動，二是吊著貨物沿懸臂水平方向運(yùn)動?，F(xiàn)天車吊著質(zhì)量為100kg的貨物在x方向的位移—時間圖像和y方向的速度—時間圖像如圖乙、丙所示，下列說法正確的是（　?。?br/>A．2s末貨物的速度大小為3m/s
B．貨物做直線運(yùn)動
C．貨物所受的合力大小為150N
D．0到2s末這段時間內(nèi)，貨物的合位移大小為11m
7．（2024高一下·東莞期末）請閱讀下面材料完成下列各題。
高鐵具有安全性好，耗時少，載客量高的優(yōu)點。它不僅是我國經(jīng)濟(jì)騰飛的時代見證者，也成了中國走向世界的一張名片。廣深高鐵途經(jīng)廣州、東莞、深圳3市，最大運(yùn)行速度350km/h，設(shè)高鐵列車行駛時所受阻力跟速度的平方成正比。
（1）列車以速率v勻速經(jīng)過一段半徑為R的水平彎道。在該過程中，列車（　?。?br/>A．受重力、支持力和向心力作用 B．支持力就是向心力
C．所受的合力作為向心力 D．所受的合力是恒力
（2）當(dāng)列車以350km/h在某段平直軌道上勻速運(yùn)行時，其功率為9000kW，當(dāng)它以175km/h在該段軌道上勻速運(yùn)行，其實際功率是（　　）
A．9000kW B．4500kW C．2250kW D．1125kW
8．（2024高一下·東莞期末）下列關(guān)于幾幅圖的說法正確的是（　　）
A．甲圖中，牛頓測定引力常量的實驗運(yùn)用了放大法測微小量
B．乙圖中，研究小船渡河問題時，主要運(yùn)用了運(yùn)動的合成與分解的方法
C．丙圖中，探究向心力的大小與質(zhì)量、角速度和半徑之間的關(guān)系時運(yùn)用了控制變量法
D．丁圖中，火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時，外軌對外輪緣會有擠壓作用
9．（2024高一下·東莞期末）用起重機(jī)提升貨物，貨物上升過程中的圖像如圖所示。在到內(nèi)，重力對貨物做的功為、繩索拉力對貨物做的功為、貨物所受合力做的功為，則（　?。?br/>A． B． C． D．
10．（2024高一下·東莞期末）如圖，“旋轉(zhuǎn)秋千”中的兩個座椅A、B質(zhì)量相等，通過相同長度的纜繩懸掛在水平的旋轉(zhuǎn)圓盤上，座椅A離轉(zhuǎn)軸的距離較近．不考慮空氣阻力的影響，當(dāng)旋轉(zhuǎn)圓盤繞豎直的中心軸勻速轉(zhuǎn)動，穩(wěn)定后A、B都在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動．則下列說法正確的是（　　）
A．座椅B的角速度比A大
B．座椅B的向心加速度比A大
C．懸掛A、B的纜繩與豎直方向的夾角相等
D．懸掛B的纜繩所承受的拉力比懸掛A的纜繩所承受的拉力大
11．（2024高一下·東莞期末）如圖所示跨過輕質(zhì)定滑輪的輕繩兩端懸掛兩個質(zhì)量分別為m和2m的物塊A和B，物體A靜止在地面上，用手托起物體B使其離地高度為h，細(xì)繩恰好繃直，松手后，不計一切阻力，下列說法正確的是（　?。?br/>A．B落地前整個系統(tǒng)處于機(jī)械能守恒狀態(tài)
B．A的最大速度為
C．松手后B做自由落體運(yùn)動
D．A上升的最大高度為h
12．（2024高一下·東莞期末）如圖甲所示，在公元年聞名于世的“襄陽炮”其實是一種大型拋石機(jī)。將石塊放在長臂一端的石袋中，在短臂端掛上重物M。發(fā)射前將長臂端往下拉至地面，然后突然松開，石袋中的石塊過最高點時就被拋出?，F(xiàn)將其簡化為圖乙所示。將一質(zhì)量m=50kg的可視為質(zhì)點的石塊裝在長L=10m的長臂末端的石袋中，初始時長臂與水平面的夾角，松開后，長臂轉(zhuǎn)至豎直位置時，石塊被水平拋出，落在水平地面上。測得石塊落地點與O點的水平距離s=30m，忽略長臂、短臂和石袋的質(zhì)量，不計空氣阻力和所有摩擦，，下列說法正確的是（　?。?br/>A．石塊水平拋出時的初速度為
B．重物M重力勢能的減少量等于石塊m機(jī)械能的增加量
C．石塊從A到最高點的過程中，石袋對石塊做功15000J
D．石塊圓周運(yùn)動至最高點時，石袋對石塊的作用力大小為500N
13．（2024高一下·東莞期末）某學(xué)習(xí)小組用實驗探究平拋運(yùn)動規(guī)律。
（1）甲同學(xué)采用如圖1所示的裝置。用小錘打擊彈性金屬片，金屬片把A球沿水平方向彈出，同時B球被松開，自由下落，觀察到兩球同時落地，改變小錘打擊的力度，即改變A球被彈出時的速度，兩球仍然同時落地，這說明　 　。
（2）乙同學(xué)采用如圖2所示的裝置。用兩個相同的弧形軌道M、N分別釋放小鐵球P、Q，其中N的末端與近似光滑的水平面相切，兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D，調(diào)節(jié)電磁鐵C、D的高度，使，現(xiàn)將小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵C、D上，切斷電源，使兩小鐵球同時分別從軌道M、N的下端射出。實驗可觀察到的現(xiàn)象是P、Q在水平面上相碰，這說明　 　。
（3）丙同學(xué)不小心將記錄實驗的坐標(biāo)紙弄破損，導(dǎo)致平拋運(yùn)動的初始位置缺失。他選取軌跡中任意一點O為坐標(biāo)原點，建立xOy坐標(biāo)系（x軸沿水平方向、y軸沿豎直方向），如圖3所示。在軌跡中選取A、B兩點，坐標(biāo)紙中每個小方格的邊長為L，重力加速度為g，根據(jù)題中給出的信息，可以求出小球從O點運(yùn)動到A點的時間　 　和小球平拋運(yùn)動的初速度　 ?。ㄓ嬎憬Y(jié)果用L，g表示）
14．（2024高一下·東莞期末）某實驗小組利用圖甲所示的裝置，驗證槽碼和滑塊（包括遮光條）組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。將遮光條安裝在滑塊上，用天平測出遮光條和滑塊的總質(zhì)量，槽碼和掛鉤的總質(zhì)量為。實驗時，將滑塊系在繞過定滑輪懸掛有槽碼的細(xì)線上，滑塊由靜止釋放，數(shù)字計時器記錄下遮光條通過光電門1和2的遮光時間分別為和，用游標(biāo)卡尺測出遮光條的寬度。已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹椤?br/>（1）打開氣泵，待氣流穩(wěn)定后調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌，直至看到導(dǎo)軌上的滑塊在短時間內(nèi)保持靜止，該操作的目的是　 ??；
（2）本實驗中　 ?。ㄌ睢靶枰被颉安恍枰保┎鄞a和掛鉤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于遮光條和滑塊的總質(zhì)量；
（3）滑塊通過光電門1時的瞬時速度　 ?。ㄓ妙}中所給的物理量符號表示）；
（4）保持光電門1的位置不變，移動光電門2，并測出光電門1和光電門2之間的距離，讓滑塊每次從相同的位置釋放，多次實驗，記錄多組數(shù)據(jù)，作出隨s變化的圖像如圖乙所示。不考慮空氣阻力，若該圖線的斜率　 　，就可以驗證系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。
15．（2024高一下·東莞期末）2024年5月3日17時36分，搭載嫦娥六號探測器的長征五號遙八運(yùn)載火箭在中國文昌航天發(fā)射場點火發(fā)射，準(zhǔn)確進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道。5月8日10時12分，成功實施近月制動，順利進(jìn)入橢圓環(huán)月軌道飛行。橢圓環(huán)月軌道的近月點高度200千米，遠(yuǎn)月點高度8600千米，周期12小時。嫦娥六號再次制動后，進(jìn)入了近月點高度200千米、遠(yuǎn)月點高度2200千米、周期4小時的橢圓停泊軌道。第三次制動，嫦娥六號進(jìn)入周期2小時，高度200千米的圓形環(huán)月軌道。嫦娥六號探測器由軌道器、返回器、著陸器、上升器四部分組成。在環(huán)月飛行后，著陸器和上升器組合體將與軌道器和返回器組合體分離，軌道器攜帶返回器留軌運(yùn)行，著陸器承載上升器實施月球背面預(yù)選區(qū)域軟著陸，并開展月面自動采樣等后續(xù)工作。在各項工作任務(wù)完成后，上升器搭載的火箭發(fā)動機(jī)點火，其推力可視為3000N的恒力，從著陸器上發(fā)射升空，在經(jīng)歷豎直上升、姿態(tài)調(diào)整和軌道射入三個階段，約6分鐘后進(jìn)入到相應(yīng)的環(huán)月飛行軌道，通過遠(yuǎn)程導(dǎo)引和近程導(dǎo)引技術(shù)，上升器與軌道返回組合體逐步完成交會對接，上升器中存放的月球樣品通過軌道器轉(zhuǎn)移到返回器中，最終返回器返回地球。
（1）已知上升器的質(zhì)量為700kg，在豎直上升階段，假設(shè)上升器從靜止開始上升到75m時速度為。在此過程中，可認(rèn)為上升器的質(zhì)量保持不變，月球表面重力加速度不變。求：
（1）此過程上升器火箭發(fā)動機(jī)推力做的功？
（2）上升到75m時火箭發(fā)動機(jī)的瞬時功率？
（3）月球表面重力加速度？（計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）
（2）（1）求橢圓環(huán)月軌道與橢圓停泊軌道的半長軸之比。（結(jié)果可保留根號）
（2）衛(wèi)星繞月球做勻速圓周運(yùn)動既具有動能又具有引力勢能（引力勢能實際上是衛(wèi)星與月球共有）。設(shè)月球的質(zhì)量為M，以離月球無限遠(yuǎn)處時衛(wèi)星的引力勢能為零，則衛(wèi)星在距離月球球心為r處時的引力勢能為（G為萬有引力常量）。有人認(rèn)為，任一繞月軌道上做勻速圓周運(yùn)動的衛(wèi)星所具有的機(jī)械能的絕對值恰好等于其動能，你是否認(rèn)同，說明理由，并求出嫦娥六號在高度200千米的圓形環(huán)月軌道上的機(jī)械能大約是多少（忽略地球引力的影響，計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。（月球的平均半徑約為1737km，月球的質(zhì)量約為，嫦娥六號的質(zhì)量約8000kg，）
答案解析部分
1．【答案】A
【知識點】勻速圓周運(yùn)動
【解析】【解答】水筒隨筒車做勻速圓周運(yùn)動，由于物體勻速圓周運(yùn)動時受到合外力指向圓心，故水筒上升到最高點時根據(jù)向心力的方向可以得出所受合力方向豎直向下。
故選A。
【分析】利用物體做勻速圓周運(yùn)動的向心力方向可以判別合力的方向。
2．【答案】B
【知識點】勻速圓周運(yùn)動
【解析】【解答】后輪脫落后短時間內(nèi)的運(yùn)動情況為離心運(yùn)動，沿著脫離時輪子前進(jìn)的方向做直線運(yùn)動。
故答案為：B。
【分析】當(dāng)合力不足以提供向心力時物體做離心運(yùn)動，當(dāng)脫離后輪子沿著脫離時的速度方向做直線運(yùn)動。
3．【答案】D
【知識點】平拋運(yùn)動
【解析】【解答】A．噴出的水做平拋運(yùn)動，由于豎直方向做自由落體運(yùn)動，根據(jù)位移公式有
可知若噴水口高度相同，水在空中運(yùn)動時間保持不變，與噴水速度無關(guān)，故A錯誤；
B．噴出的水做平拋運(yùn)動，由于水平方向做勻速直線運(yùn)動，根據(jù)水平方向的位移公式有
若噴水口高度相同，水在空中運(yùn)動時間相同，噴水速度越大，則水噴得越遠(yuǎn)，故B錯誤；
C．若噴水速度相同，噴水口高度越高，根據(jù)位移公式可以得出水在空中運(yùn)動時間越長，則水噴得越遠(yuǎn)，故C錯誤；
D．根據(jù)豎直方向的位移公式
故噴水速度相同，噴水口高度越高，則水在空中運(yùn)動時間越長，故D正確。
故選D。
【分析】利用水做平拋運(yùn)動豎直方向的高度可以比較水運(yùn)動的時間，結(jié)合水平方向的位移公式可以比較水平方向距離的大小。
4．【答案】C
【知識點】彈性勢能；機(jī)械能守恒定律
【解析】【解答】A．過山車從軌道高處沖下來的過程中，由于空氣阻力做功負(fù)功，機(jī)械能不守恒，A錯誤；
B．橡皮條彈力對模型飛機(jī)做功，彈性勢能轉(zhuǎn)化為飛機(jī)的動能，由于外力對飛機(jī)做正功所以飛機(jī)的機(jī)械能增大，飛機(jī)機(jī)械能不守恒，B錯誤；
C．握力器在手的壓力下，握力計的形變量增大，根據(jù)彈性勢能的表達(dá)式可以得出彈性勢能增大，C正確；
D．撐桿跳高運(yùn)動員在上升過程中，由于受到空氣阻力做負(fù)功，減小的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機(jī)械能不守恒，D錯誤。
故選C。
【分析】當(dāng)物體受到除重力以外其他力做功時機(jī)械能不守恒；當(dāng)握力器的形變量增大時彈性勢能增大。
5．【答案】（1）D
（2）B
（3）B
【知識點】線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速；萬有引力定律的應(yīng)用；衛(wèi)星問題
【解析】【解答】（1）太空電梯通過超級纜繩連接地面上的固定基地與太空中的配重空間站，它們隨地球以同步靜止?fàn)顟B(tài)一起旋轉(zhuǎn)，周期等于地球的自轉(zhuǎn)周期，且轉(zhuǎn)動的平面與赤道共面，故設(shè)計師會把太空電梯的固定基地建在赤道位置。
故選D。
（2）AB．B點和C點屬于同軸轉(zhuǎn)動，故角速度相同，線速度不同，故A錯誤，B正確；
CD．A點和B點靠鏈條傳動，故A點和B點的線速度大小相同，由于半徑不同，根據(jù)和可知周期和向心加速度不同，故CD錯誤。
故選B。
（3）A．配重空間站軌道半徑為
r=R+h=11R
通過纜繩連接的配重空間站線速度大小為
故A錯誤；
B．對同步空間站，由萬有引力提供向心力
在地球表面有
聯(lián)立可得，同步空間站距地面的高度為
故B正確；
C．與配重空間站等高度的衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)
地面上的物體
解得其線速度大小為
故C錯誤；
D．根據(jù)
故同步空間站與配重空間站之間的纜繩斷裂，配重空間站將遠(yuǎn)離地球。故D錯誤。
故選B。
【分析】（1）利用同步衛(wèi)星的運(yùn)行軌道可以判別固定基地的位置。
（2）利用BC角速度相等結(jié)合半徑的大小可以比較線速度的大小；利用AB線速度相等結(jié)合半徑的大小可以比較周期和向心加速度的大小。
（3）利用線速度和周期的關(guān)系可以求出線速度的大小；利用引力提供向心力及引力形成重力可以求出同步空間站的高度；同理可以求出衛(wèi)星的線速度大??；利用線速度的比較可以判別纜繩斷開時空間站做離心運(yùn)動。
（1）【解析】太空電梯通過超級纜繩連接地面上的固定基地與太空中的配重空間站，它們隨地球以同步靜止?fàn)顟B(tài)一起旋轉(zhuǎn)，由于同步衛(wèi)星周期等于地球的自轉(zhuǎn)周期，同步衛(wèi)星運(yùn)動軌道在赤道平面上空所以設(shè)計師會把太空電梯的固定基地建在赤道位置。
故選D。
（2）【解析】AB．B點和C點屬于同軸轉(zhuǎn)動，故角速度相同，根據(jù)C的半徑大于B的半徑，所以B的線速度大于C點線速度，故A錯誤，B正確；
CD．A點和B點靠鏈條傳動，由于相同時間經(jīng)過弧長長度相同故A點和B點的線速度大小相同，由于半徑不同，根據(jù)周期的表達(dá)式和向心加速度的表達(dá)式可知周期和向心加速度不同，故CD錯誤。
故選B。
（3）【解析】A．配重空間站軌道半徑為r=R+h=11R
根據(jù)周期和線速度的關(guān)系可以得出：通過纜繩連接的配重空間站線速度大小為
故A錯誤；
B．對同步空間站，由萬有引力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律有
在地球表面，根據(jù)引力形成重力有
聯(lián)立可得，同步空間站距地面的高度為
故B正確；
C．與配重空間站等高度的衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律有
地面上的物體，根據(jù)引力形成重力有：
解得其線速度大小為
故C錯誤；
D．根據(jù)線速度和周期的表達(dá)式可以得出：
故同步空間站與配重空間站之間的纜繩斷裂，配重空間站將遠(yuǎn)離地球。故D錯誤。
故選B。
6．【答案】C
【知識點】運(yùn)動學(xué) S-t 圖象；運(yùn)動的合成與分解；運(yùn)動學(xué) v-t 圖象
【解析】【解答】BC．由圖乙可知，貨物沿水平方向做勻速直線運(yùn)動，根據(jù)圖像斜率可以得出速度大小為
由圖丙可知，貨物沿豎直方向做勻加速直線運(yùn)動，根據(jù)圖像斜率可以得出加速度大小為
則貨物做勻變速曲線運(yùn)動；根據(jù)牛頓第二定律可以得出貨物所受的合力大小為
故B錯誤，C正確；
A.根據(jù)速度的合成可以得出：2s末貨物的速度大小為
故A錯誤；
D.0到2s末這段時間內(nèi)，貨物的豎直分位移大小為，根據(jù)位移公式可以得出豎直分位移大小為
則0到2s末這段時間內(nèi)，根據(jù)位移的合成可以得出貨物的合位移大小為
故D錯誤。
故選C。
【分析】利用位移時間圖像斜率可以求出貨物水平方向速度的大??；利用速度時間圖像可以求出貨物加速度的大??；利用牛頓第二定律可以求出合力的大小；利用速度的合成可以求出合速度的大??；利用位移公式及位移的合成可以求出合位移的大小。
7．【答案】（1）C
（2）D
【知識點】受力分析的應(yīng)用；向心力；功率及其計算；機(jī)車啟動
【解析】【解答】（1）列車以速率v勻速經(jīng)過一段半徑為R的水平彎道。在該過程中，列車受到重力、支持力、靜摩擦力，其中重力和支持力是一對平衡力，靜摩擦力提供向心力，故列車所受的合力作為向心力，由于向心力的方向時刻指向圓心，所以合力是變力。
故選C。
（2）
當(dāng)列車以350km/h在某段平直軌道上勻速運(yùn)行時，由于此時牽引力等于阻力，由于高鐵列車行駛時所受阻力跟速度的平方成正比，所以有
當(dāng)它以175km/h在該段軌道上勻速運(yùn)行，有
代入數(shù)據(jù)聯(lián)立可得，其實際功率是
故選D。
【分析】（1）利用受力分析可以得出列車的受力情況；利用向心力的方向可以判別合力的來源和合力屬于變力。
（2）利用列車勻速運(yùn)動時牽引力等于阻力則利用阻力的表達(dá)式可以求出牽引力的大小，結(jié)合功率的表達(dá)式可以求出實際功率的大小。
（1）【解答】列車以速率v勻速經(jīng)過一段半徑為R的水平彎道。在該過程中，根據(jù)受力分析可以得出列車受到重力、支持力、靜摩擦力，根據(jù)豎直方向的平衡條件可以得出重力和支持力是一對平衡力，根據(jù)向心力的方向可以得出靜摩擦力提供向心力，故列車所受的合力作為向心力，由于向心力的方向時刻指向圓心，根據(jù)向心力的方向發(fā)生改變所以合力是變力。
故選C。
（2）【解答】當(dāng)列車以350km/h在某段平直軌道上勻速運(yùn)行時，根據(jù)平衡方程則此時牽引力等于阻力，由于高鐵列車行駛時所受阻力跟速度的平方成正比，根據(jù)功率的表達(dá)式有
當(dāng)它以175km/h在該段軌道上勻速運(yùn)行，根據(jù)功率的表達(dá)式有
代入數(shù)據(jù)聯(lián)立可得，其實際功率是
故選D。
8．【答案】B,C,D
【知識點】控制變量法；向心力；生活中的圓周運(yùn)動；引力常量及其測定
【解析】【解答】A．甲圖中，根據(jù)物理學(xué)史的內(nèi)容可以得出卡文迪什測定引力常量的實驗運(yùn)用了放大法測微小量，故A錯誤；
B．乙圖中，研究小船渡河問題時，對小船的速度進(jìn)行分解，主要運(yùn)用了運(yùn)動的合成與分解的方法，故B正確；
C．丙圖中，探究向心力的大小與質(zhì)量、角速度和半徑之間的關(guān)系時為了探究兩個物理量的關(guān)系則運(yùn)用了控制變量法，故C正確；
D．丁圖中，火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時，由于重力和支持力的合力不足以提供向心力，則火車有離心運(yùn)動的趨勢，所以外軌對外輪緣會有擠壓作用，故D正確。
故選BCD。
【分析】卡文迪什測定引力常量的實驗運(yùn)用了放大法測微小量；研究小船渡河問題時，對小船的速度進(jìn)行分解，主要運(yùn)用了運(yùn)動的合成與分解的方法；探究向心力大小的影響因素使用了控制變量法； 由于重力和支持力的合力不足以提供向心力，則火車有離心運(yùn)動的趨勢，所以外軌對外輪緣會有擠壓作用。
9．【答案】B,D
【知識點】功的概念；運(yùn)動學(xué) v-t 圖象
【解析】【解答】A．貨物在起重機(jī)的作用下向上運(yùn)動，則重力對貨物做負(fù)功，，故A錯誤；
BC．繩索拉力F方向與貨物位移方向一致，根據(jù)功的表達(dá)式可以得出繩索拉力F對貨物做正功，，故B正確，C錯誤；
D．由題圖知，在到內(nèi)，貨物減速上升，加速度的方向向下則合力向下，所以繩索拉力，故， 故D正確。
故選BD。
【分析】貨物上升時，重力與位移方向相反所以重力做負(fù)功；利用拉力方向結(jié)合位移方向可以判別拉力做正功；利用合力的方向可以判別合力做功的正負(fù)。
10．【答案】B,D
【知識點】牛頓第二定律；生活中的圓周運(yùn)動
【解析】【解答】A．由于兩個座椅相同時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度相同，所以同軸轉(zhuǎn)動角速度相同，故選項A錯誤；
B．由于座椅B的圓周半徑比座椅A的半徑大，根據(jù)向心加速度的表達(dá)式有
得B的向心加速度比A的大，故選項B正確；
C．設(shè)細(xì)線與豎直方向的夾角為θ，由于重力和拉力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律得：
得
由于座椅B的圓周半徑比座椅A的半徑大，根據(jù)表達(dá)式可以得出B與豎直方向的夾角大，故選項C錯誤；
D．在豎直方向上，根據(jù)座椅的平衡方程有
則拉力的大小為
因B與豎直方向的夾角大，懸掛B的纜繩所受到的拉力比懸掛A的大，故選項C錯誤，D正確；
故選BD。
【分析】利用同軸轉(zhuǎn)動可以判別角速度相等；利用半徑的大小結(jié)合角速度相等可以比較向心加速度的大小；利用合力提供向心力可以比較夾角的大?。焕秘Q直方向的平衡方程可以比較拉力的大小。
11．【答案】A,B
【知識點】豎直上拋運(yùn)動；機(jī)械能守恒定律
【解析】【解答】以AB為系統(tǒng)，由于系統(tǒng)內(nèi)在落地前只有重力做功所以系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故A正確；
B．B落地前A向上做勻加速直線運(yùn)動，B落地后，A做豎直上拋運(yùn)動，所以當(dāng)B落地時，A的速度最大，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有：
解得
故B正確；
C．松手后B受重力和繩向上的拉力，由于繩子產(chǎn)生拉力所以B不是做自由落體運(yùn)動，故C錯誤；
D．根據(jù)速度位移公式可以得出A豎直上拋的位移為
所以A上升的最大高度為
故D錯誤。
故選AB。
【分析】利用系統(tǒng)在落地前只有重力做功所以機(jī)械能守恒；利用機(jī)械能守恒定律可以求出A最大的速度；利用B下落過程受到拉力的作用不是自由落體運(yùn)動；利用速度位移公式可以求出A上升的最大高度。
12．【答案】A,C
【知識點】功能關(guān)系；平拋運(yùn)動；向心力；動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化
【解析】【解答】A．石塊平拋運(yùn)動的高度
根據(jù)豎直方向的位移公式有
得
根據(jù)水平方向的位移公式可以得出石塊水平拋出時的初速度
故A正確；
B．以重物和石塊為系統(tǒng)，由于系統(tǒng)只有重力做功所以機(jī)械能守恒，轉(zhuǎn)動過程中，重物的動能也在增加，因此重物重力勢能的減少量不等于石塊機(jī)械能的增加量，故B錯誤；
C．石塊從A到最高點的過程中，石袋對石塊做功等于石塊機(jī)械能的增量，根據(jù)功能關(guān)系有
故C正確；
D．石塊圓周運(yùn)動至最高點時，根據(jù)牛頓第二定律有
可得
故D錯誤。
故選AC。
【分析】石塊做平拋運(yùn)動，根據(jù)位移公式可以求出初速度的大??；轉(zhuǎn)動過程中，重物的動能也在增加，因此重物重力勢能的減少量不等于石塊機(jī)械能的增加量；利用功能關(guān)系可以求出石袋對石塊做功的大??；石塊運(yùn)動到最高點時，利用牛頓第二定律可以求出石袋對石塊作用力的大小。
13．【答案】（1）平拋運(yùn)動在豎直方向上是自由落體運(yùn)動
（2）平拋運(yùn)動在水平方向上是勻速直線運(yùn)動
（3）；
【知識點】研究平拋物體的運(yùn)動
【解析】【解答】（1）用小錘打擊彈性金屬片，兩球同時落地，由于A球豎直方向的運(yùn)動規(guī)律與B球相同，則可以說明平拋運(yùn)動在豎直方向上是自由落體運(yùn)動。
（2）讓兩小球從相同的弧形軌道上相同高度滾下，從而使兩小球同時滾離軌道并具有相同的速度。小球P做平拋運(yùn)動，小球Q做勻速直線運(yùn)動，由于兩個小球在水平方向運(yùn)動規(guī)律相同則兩小球相遇時則說明平拋運(yùn)動在水平方向上是勻速直線運(yùn)動。
（3）因為平拋運(yùn)動在水平方向上做勻速直線運(yùn)動，且O點到A點的水平距離等于A點到B點的水平距離，根據(jù)水平方向做勻速直線運(yùn)動則
豎直方向上根據(jù)逐差法可得
所以小球從O點運(yùn)動到A點的時間為
小球水平方向做勻速直線運(yùn)動，根據(jù)位移公式可以得出小球平拋運(yùn)動的初速度為
【分析】（1）利用豎直方向運(yùn)動時間相同則平拋運(yùn)動水平方向為自由落體運(yùn)動；
（2）利用兩個小球相遇則說明平拋運(yùn)動在水平方向上為勻速直線運(yùn)動；
（3）利用水平方向運(yùn)動時間相等，結(jié)合鄰差公式可以求出時間間隔的大小，結(jié)合水平方向的位移公式可以求出初速度的大小。
（1）用小錘打擊彈性金屬片，A球做平拋運(yùn)動，B球做自由落體運(yùn)動，兩球同時落地說明平拋運(yùn)動在豎直方向上是自由落體運(yùn)動。
（2）讓兩小球從相同的弧形軌道上相同高度滾下，從而使兩小球同時滾離軌道并具有相同的速度。小球P做平拋運(yùn)動，小球Q做勻速直線運(yùn)動，當(dāng)兩小球相遇時則說明平拋運(yùn)動在水平方向上是勻速直線運(yùn)動。
（3）[1]因為平拋運(yùn)動在水平方向上做勻速直線運(yùn)動，且O點到A點的水平距離等于A點到B點的水平距離，故
豎直方向由逐差法可得
所以小球從O點運(yùn)動到A點的時間為
[2]小球平拋運(yùn)動的初速度為
14．【答案】調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平；不需要；；
【知識點】驗證機(jī)械能守恒定律
【解析】【解答】（1）打開氣泵，待氣流穩(wěn)定后調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌，當(dāng)氣墊導(dǎo)軌水平時滑塊受到是合外力為0則滑塊才能保持靜止，所以直至看到導(dǎo)軌上的滑塊在短時間內(nèi)保持靜止，該操作的目的是調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平。
（2）實驗中只有確保系統(tǒng)只有重力做功，不需要測量拉力的大小，所以本實驗中不需要取槽碼和掛鉤的總重力等于輕繩中的拉力，所以不需要槽碼和掛鉤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于遮光條和滑塊的總質(zhì)量。
（3）根據(jù)平均速度公式可以得出滑塊通過光電門1時的瞬時速度為
（4）由于槽碼減少的重力勢能等于系統(tǒng)增加的動能，根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，有
化簡得
則有
【分析】（1）直至看到導(dǎo)軌上的滑塊在短時間內(nèi)保持靜止，該操作的目的是調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平；
（2）本實驗中不需要取槽碼和掛鉤的總重力等于輕繩中的拉力，所以不需要槽碼和掛鉤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于遮光條和滑塊的總質(zhì)量；
（3）利用平均速度公式可以求出瞬時速度的大?。?br/>（4）利用系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律可以求出圖線斜率的大小。
15．【答案】（1）解：（1）此過程上升器火箭發(fā)動機(jī)推力做的功為
（2）上升到75m時火箭發(fā)動機(jī)的瞬時功率為
（3）上升到75m時的過程中，由動能定理
解得月球表面的重力加速度為
（2）解： （1）由開普勒第三定律可知
其中
，
代入可得，橢圓環(huán)月軌道與橢圓停泊軌道的半長軸之比為
（2）設(shè)繞月衛(wèi)星在半徑為r的軌道上做勻速圓周運(yùn)動的速度為v，月球的質(zhì)量為M，衛(wèi)星的質(zhì)量為m。由萬有引力提供衛(wèi)星做圓周運(yùn)動的向心力
所以人造月球衛(wèi)星的動能
衛(wèi)星在軌道上具有的引力勢能為
所以衛(wèi)星具有的機(jī)械能為
所以
故認(rèn)同任一繞月軌道上做勻速圓周運(yùn)動的衛(wèi)星所具有的機(jī)械能的絕對值恰好等于其動能。所以嫦娥六號在高度200千米的圓形環(huán)月軌道上的機(jī)械能為

【知識點】開普勒定律；萬有引力定律的應(yīng)用；功的概念；功率及其計算；動能定理的綜合應(yīng)用
【解析】【分析】1、（1）在火箭上升的過程中，利用功的表達(dá)式可以求出發(fā)動機(jī)推力做功的大小；
（2）已知火箭速度的大小，結(jié)合推力的大小可以求出推力瞬時功率的大??；
（3）火箭上升的過程中，由于推力和重力做功，利用動能定理可以求出月球表面重力加速度的大??；
2、（1）已知衛(wèi)星在不同軌道的周期大小，結(jié)合開普勒第三定律可以求出半長軸的大小比值；
（2）已知月球?qū)πl(wèi)星的引力提供向心力，結(jié)合動能的表達(dá)式及重力勢能的表達(dá)式可以求出衛(wèi)星機(jī)械能的大小。
（1）（1）此過程上升器火箭發(fā)動機(jī)推力做的功為
（2）上升到75m時火箭發(fā)動機(jī)的瞬時功率為
（3）上升到75m時的過程中，由動能定理
解得月球表面的重力加速度為
（2）（1）由開普勒第三定律可知
其中
，
代入可得，橢圓環(huán)月軌道與橢圓停泊軌道的半長軸之比為
（2）設(shè)繞月衛(wèi)星在半徑為r的軌道上做勻速圓周運(yùn)動的速度為v，月球的質(zhì)量為M，衛(wèi)星的質(zhì)量為m。由萬有引力提供衛(wèi)星做圓周運(yùn)動的向心力
所以人造月球衛(wèi)星的動能
衛(wèi)星在軌道上具有的引力勢能為
所以衛(wèi)星具有的機(jī)械能為
所以
故認(rèn)同任一繞月軌道上做勻速圓周運(yùn)動的衛(wèi)星所具有的機(jī)械能的絕對值恰好等于其動能。所以嫦娥六號在高度200千米的圓形環(huán)月軌道上的機(jī)械能為
1 / 1廣東省東莞市2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期7月期末物理試題
1．（2024高一下·東莞期末）如圖所示為《天工開物》中記載的筒車，它的發(fā)明已有兩千多年，仍沿用至今。若在水流沖擊下水筒隨筒車做勻速圓周運(yùn)動，則水筒上升到最高點時所受合力方向（　?。?br/>A．豎直向下 B．豎直向上 C．水平向左 D．水平向右
【答案】A
【知識點】勻速圓周運(yùn)動
【解析】【解答】水筒隨筒車做勻速圓周運(yùn)動，由于物體勻速圓周運(yùn)動時受到合外力指向圓心，故水筒上升到最高點時根據(jù)向心力的方向可以得出所受合力方向豎直向下。
故選A。
【分析】利用物體做勻速圓周運(yùn)動的向心力方向可以判別合力的方向。
2．（2024高一下·東莞期末）F1賽事中，某車手在一個彎道上高速行駛時突然出現(xiàn)賽車后輪脫落，遺憾地退出了比賽。關(guān)于后輪脫落后短時間內(nèi)的運(yùn)動情況，下列說法正確的是（　　）
A．仍然沿著賽車行駛的彎道運(yùn)動
B．沿著脫離時輪子前進(jìn)的方向做直線運(yùn)動
C．沿著與彎道垂直的方向做直線運(yùn)動
D．上述情況都有可能
【答案】B
【知識點】勻速圓周運(yùn)動
【解析】【解答】后輪脫落后短時間內(nèi)的運(yùn)動情況為離心運(yùn)動，沿著脫離時輪子前進(jìn)的方向做直線運(yùn)動。
故答案為：B。
【分析】當(dāng)合力不足以提供向心力時物體做離心運(yùn)動，當(dāng)脫離后輪子沿著脫離時的速度方向做直線運(yùn)動。
3．（2024高一下·東莞期末）如圖所示為某公園的噴水裝置，噴水口高度可調(diào)節(jié)，噴水速度可控制，水從噴口水平噴出，落在池中水面上。忽略空氣阻力，下列說法中正確的是（　?。?br/>A．若噴水口高度相同，噴水速度越大，則水在空中運(yùn)動時間越長
B．若噴水口高度相同，噴水速度越大，則水噴得越近
C．若噴水速度相同，噴水口高度越高，則水噴得越近
D．若噴水速度相同，噴水口高度越高，則水在空中運(yùn)動時間越長
【答案】D
【知識點】平拋運(yùn)動
【解析】【解答】A．噴出的水做平拋運(yùn)動，由于豎直方向做自由落體運(yùn)動，根據(jù)位移公式有
可知若噴水口高度相同，水在空中運(yùn)動時間保持不變，與噴水速度無關(guān)，故A錯誤；
B．噴出的水做平拋運(yùn)動，由于水平方向做勻速直線運(yùn)動，根據(jù)水平方向的位移公式有
若噴水口高度相同，水在空中運(yùn)動時間相同，噴水速度越大，則水噴得越遠(yuǎn)，故B錯誤；
C．若噴水速度相同，噴水口高度越高，根據(jù)位移公式可以得出水在空中運(yùn)動時間越長，則水噴得越遠(yuǎn)，故C錯誤；
D．根據(jù)豎直方向的位移公式
故噴水速度相同，噴水口高度越高，則水在空中運(yùn)動時間越長，故D正確。
故選D。
【分析】利用水做平拋運(yùn)動豎直方向的高度可以比較水運(yùn)動的時間，結(jié)合水平方向的位移公式可以比較水平方向距離的大小。
4．（2024高一下·東莞期末）關(guān)于下列對配圖的說法中正確的是（　?。?br/>A．圖1中過山車從軌道高處沖下來的過程中機(jī)械能守恒
B．圖2中橡皮條彈力對模型飛機(jī)做功，飛機(jī)機(jī)械能守恒
C．圖3中握力器在手的壓力下彈性勢能增加了
D．圖4中撐桿跳高運(yùn)動員在上升過程中機(jī)械能守恒
【答案】C
【知識點】彈性勢能；機(jī)械能守恒定律
【解析】【解答】A．過山車從軌道高處沖下來的過程中，由于空氣阻力做功負(fù)功，機(jī)械能不守恒，A錯誤；
B．橡皮條彈力對模型飛機(jī)做功，彈性勢能轉(zhuǎn)化為飛機(jī)的動能，由于外力對飛機(jī)做正功所以飛機(jī)的機(jī)械能增大，飛機(jī)機(jī)械能不守恒，B錯誤；
C．握力器在手的壓力下，握力計的形變量增大，根據(jù)彈性勢能的表達(dá)式可以得出彈性勢能增大，C正確；
D．撐桿跳高運(yùn)動員在上升過程中，由于受到空氣阻力做負(fù)功，減小的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機(jī)械能不守恒，D錯誤。
故選C。
【分析】當(dāng)物體受到除重力以外其他力做功時機(jī)械能不守恒；當(dāng)握力器的形變量增大時彈性勢能增大。
5．（2024高一下·東莞期末）請閱讀下面材料完成下列各題。
國產(chǎn)科幻電影《流浪地球2》中的太空電梯非常吸引觀眾眼球。在影片中太空電梯高聳入云，在地表與太空間高速穿梭。太空電梯通過超級纜繩連接地面上的固定基地與太空中的配重空間站，它們隨地球以同步靜止?fàn)顟B(tài)一起旋轉(zhuǎn)，如圖所示。圖中配重空間站比同步空間站更高，距地面高達(dá)10R，若地球半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T，地球表面的重力加速度為。
（1）如果你是設(shè)計師，你會把太空電梯的固定基地建在以下哪個位置（　　）
A．甘肅酒泉 B．海南文昌 C．南極點 D．赤道
（2）為防止航天員的肌肉萎縮，同步空間站配備了健身自行車作為健身器材，自行車模型如圖乙所示。自行車齒輪、飛輪、鏈輪的半徑都不相同。關(guān)于邊緣上的A、B、C三個點的說法正確的是（　?。?br/>A．B點和C點的線速度大小相等 B．B點和C點的角速度相等
C．A點和B點運(yùn)轉(zhuǎn)的周期相等 D．A點和B點的向心加速度相等
（3）根據(jù)材料中關(guān)于太空電梯的描述，下列說法正確的是（　　）
A．通過纜繩連接的配重空間站線速度大小為
B．同步空間站距地面的高度為
C．與配重空間站等高度的衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動，其線速度大小為
D．若同步空間站與配重空間站之間的纜繩斷裂，配重空間站將逐漸掉落回地球
【答案】（1）D
（2）B
（3）B
【知識點】線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速；萬有引力定律的應(yīng)用；衛(wèi)星問題
【解析】【解答】（1）太空電梯通過超級纜繩連接地面上的固定基地與太空中的配重空間站，它們隨地球以同步靜止?fàn)顟B(tài)一起旋轉(zhuǎn)，周期等于地球的自轉(zhuǎn)周期，且轉(zhuǎn)動的平面與赤道共面，故設(shè)計師會把太空電梯的固定基地建在赤道位置。
故選D。
（2）AB．B點和C點屬于同軸轉(zhuǎn)動，故角速度相同，線速度不同，故A錯誤，B正確；
CD．A點和B點靠鏈條傳動，故A點和B點的線速度大小相同，由于半徑不同，根據(jù)和可知周期和向心加速度不同，故CD錯誤。
故選B。
（3）A．配重空間站軌道半徑為
r=R+h=11R
通過纜繩連接的配重空間站線速度大小為
故A錯誤；
B．對同步空間站，由萬有引力提供向心力
在地球表面有
聯(lián)立可得，同步空間站距地面的高度為
故B正確；
C．與配重空間站等高度的衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)
地面上的物體
解得其線速度大小為
故C錯誤；
D．根據(jù)
故同步空間站與配重空間站之間的纜繩斷裂，配重空間站將遠(yuǎn)離地球。故D錯誤。
故選B。
【分析】（1）利用同步衛(wèi)星的運(yùn)行軌道可以判別固定基地的位置。
（2）利用BC角速度相等結(jié)合半徑的大小可以比較線速度的大小；利用AB線速度相等結(jié)合半徑的大小可以比較周期和向心加速度的大小。
（3）利用線速度和周期的關(guān)系可以求出線速度的大??；利用引力提供向心力及引力形成重力可以求出同步空間站的高度；同理可以求出衛(wèi)星的線速度大小；利用線速度的比較可以判別纜繩斷開時空間站做離心運(yùn)動。
（1）【解析】太空電梯通過超級纜繩連接地面上的固定基地與太空中的配重空間站，它們隨地球以同步靜止?fàn)顟B(tài)一起旋轉(zhuǎn)，由于同步衛(wèi)星周期等于地球的自轉(zhuǎn)周期，同步衛(wèi)星運(yùn)動軌道在赤道平面上空所以設(shè)計師會把太空電梯的固定基地建在赤道位置。
故選D。
（2）【解析】AB．B點和C點屬于同軸轉(zhuǎn)動，故角速度相同，根據(jù)C的半徑大于B的半徑，所以B的線速度大于C點線速度，故A錯誤，B正確；
CD．A點和B點靠鏈條傳動，由于相同時間經(jīng)過弧長長度相同故A點和B點的線速度大小相同，由于半徑不同，根據(jù)周期的表達(dá)式和向心加速度的表達(dá)式可知周期和向心加速度不同，故CD錯誤。
故選B。
（3）【解析】A．配重空間站軌道半徑為r=R+h=11R
根據(jù)周期和線速度的關(guān)系可以得出：通過纜繩連接的配重空間站線速度大小為
故A錯誤；
B．對同步空間站，由萬有引力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律有
在地球表面，根據(jù)引力形成重力有
聯(lián)立可得，同步空間站距地面的高度為
故B正確；
C．與配重空間站等高度的衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律有
地面上的物體，根據(jù)引力形成重力有：
解得其線速度大小為
故C錯誤；
D．根據(jù)線速度和周期的表達(dá)式可以得出：
故同步空間站與配重空間站之間的纜繩斷裂，配重空間站將遠(yuǎn)離地球。故D錯誤。
故選B。
6．（2024高一下·東莞期末）各種大型的貨運(yùn)站中少不了懸臂式起重機(jī)。如圖甲所示，某起重機(jī)的懸臂保持不動，可沿懸臂行走的天車有兩個功能，一是吊著貨物沿豎直方向運(yùn)動，二是吊著貨物沿懸臂水平方向運(yùn)動?，F(xiàn)天車吊著質(zhì)量為100kg的貨物在x方向的位移—時間圖像和y方向的速度—時間圖像如圖乙、丙所示，下列說法正確的是（　?。?br/>A．2s末貨物的速度大小為3m/s
B．貨物做直線運(yùn)動
C．貨物所受的合力大小為150N
D．0到2s末這段時間內(nèi)，貨物的合位移大小為11m
【答案】C
【知識點】運(yùn)動學(xué) S-t 圖象；運(yùn)動的合成與分解；運(yùn)動學(xué) v-t 圖象
【解析】【解答】BC．由圖乙可知，貨物沿水平方向做勻速直線運(yùn)動，根據(jù)圖像斜率可以得出速度大小為
由圖丙可知，貨物沿豎直方向做勻加速直線運(yùn)動，根據(jù)圖像斜率可以得出加速度大小為
則貨物做勻變速曲線運(yùn)動；根據(jù)牛頓第二定律可以得出貨物所受的合力大小為
故B錯誤，C正確；
A.根據(jù)速度的合成可以得出：2s末貨物的速度大小為
故A錯誤；
D.0到2s末這段時間內(nèi)，貨物的豎直分位移大小為，根據(jù)位移公式可以得出豎直分位移大小為
則0到2s末這段時間內(nèi)，根據(jù)位移的合成可以得出貨物的合位移大小為
故D錯誤。
故選C。
【分析】利用位移時間圖像斜率可以求出貨物水平方向速度的大小；利用速度時間圖像可以求出貨物加速度的大小；利用牛頓第二定律可以求出合力的大?。焕盟俣鹊暮铣煽梢郧蟪龊纤俣鹊拇笮?；利用位移公式及位移的合成可以求出合位移的大小。
7．（2024高一下·東莞期末）請閱讀下面材料完成下列各題。
高鐵具有安全性好，耗時少，載客量高的優(yōu)點。它不僅是我國經(jīng)濟(jì)騰飛的時代見證者，也成了中國走向世界的一張名片。廣深高鐵途經(jīng)廣州、東莞、深圳3市，最大運(yùn)行速度350km/h，設(shè)高鐵列車行駛時所受阻力跟速度的平方成正比。
（1）列車以速率v勻速經(jīng)過一段半徑為R的水平彎道。在該過程中，列車（　?。?br/>A．受重力、支持力和向心力作用 B．支持力就是向心力
C．所受的合力作為向心力 D．所受的合力是恒力
（2）當(dāng)列車以350km/h在某段平直軌道上勻速運(yùn)行時，其功率為9000kW，當(dāng)它以175km/h在該段軌道上勻速運(yùn)行，其實際功率是（　?。?br/>A．9000kW B．4500kW C．2250kW D．1125kW
【答案】（1）C
（2）D
【知識點】受力分析的應(yīng)用；向心力；功率及其計算；機(jī)車啟動
【解析】【解答】（1）列車以速率v勻速經(jīng)過一段半徑為R的水平彎道。在該過程中，列車受到重力、支持力、靜摩擦力，其中重力和支持力是一對平衡力，靜摩擦力提供向心力，故列車所受的合力作為向心力，由于向心力的方向時刻指向圓心，所以合力是變力。
故選C。
（2）
當(dāng)列車以350km/h在某段平直軌道上勻速運(yùn)行時，由于此時牽引力等于阻力，由于高鐵列車行駛時所受阻力跟速度的平方成正比，所以有
當(dāng)它以175km/h在該段軌道上勻速運(yùn)行，有
代入數(shù)據(jù)聯(lián)立可得，其實際功率是
故選D。
【分析】（1）利用受力分析可以得出列車的受力情況；利用向心力的方向可以判別合力的來源和合力屬于變力。
（2）利用列車勻速運(yùn)動時牽引力等于阻力則利用阻力的表達(dá)式可以求出牽引力的大小，結(jié)合功率的表達(dá)式可以求出實際功率的大小。
（1）【解答】列車以速率v勻速經(jīng)過一段半徑為R的水平彎道。在該過程中，根據(jù)受力分析可以得出列車受到重力、支持力、靜摩擦力，根據(jù)豎直方向的平衡條件可以得出重力和支持力是一對平衡力，根據(jù)向心力的方向可以得出靜摩擦力提供向心力，故列車所受的合力作為向心力，由于向心力的方向時刻指向圓心，根據(jù)向心力的方向發(fā)生改變所以合力是變力。
故選C。
（2）【解答】當(dāng)列車以350km/h在某段平直軌道上勻速運(yùn)行時，根據(jù)平衡方程則此時牽引力等于阻力，由于高鐵列車行駛時所受阻力跟速度的平方成正比，根據(jù)功率的表達(dá)式有
當(dāng)它以175km/h在該段軌道上勻速運(yùn)行，根據(jù)功率的表達(dá)式有
代入數(shù)據(jù)聯(lián)立可得，其實際功率是
故選D。
8．（2024高一下·東莞期末）下列關(guān)于幾幅圖的說法正確的是（　　）
A．甲圖中，牛頓測定引力常量的實驗運(yùn)用了放大法測微小量
B．乙圖中，研究小船渡河問題時，主要運(yùn)用了運(yùn)動的合成與分解的方法
C．丙圖中，探究向心力的大小與質(zhì)量、角速度和半徑之間的關(guān)系時運(yùn)用了控制變量法
D．丁圖中，火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時，外軌對外輪緣會有擠壓作用
【答案】B,C,D
【知識點】控制變量法；向心力；生活中的圓周運(yùn)動；引力常量及其測定
【解析】【解答】A．甲圖中，根據(jù)物理學(xué)史的內(nèi)容可以得出卡文迪什測定引力常量的實驗運(yùn)用了放大法測微小量，故A錯誤；
B．乙圖中，研究小船渡河問題時，對小船的速度進(jìn)行分解，主要運(yùn)用了運(yùn)動的合成與分解的方法，故B正確；
C．丙圖中，探究向心力的大小與質(zhì)量、角速度和半徑之間的關(guān)系時為了探究兩個物理量的關(guān)系則運(yùn)用了控制變量法，故C正確；
D．丁圖中，火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時，由于重力和支持力的合力不足以提供向心力，則火車有離心運(yùn)動的趨勢，所以外軌對外輪緣會有擠壓作用，故D正確。
故選BCD。
【分析】卡文迪什測定引力常量的實驗運(yùn)用了放大法測微小量；研究小船渡河問題時，對小船的速度進(jìn)行分解，主要運(yùn)用了運(yùn)動的合成與分解的方法；探究向心力大小的影響因素使用了控制變量法； 由于重力和支持力的合力不足以提供向心力，則火車有離心運(yùn)動的趨勢，所以外軌對外輪緣會有擠壓作用。
9．（2024高一下·東莞期末）用起重機(jī)提升貨物，貨物上升過程中的圖像如圖所示。在到內(nèi)，重力對貨物做的功為、繩索拉力對貨物做的功為、貨物所受合力做的功為，則（　?。?br/>A． B． C． D．
【答案】B,D
【知識點】功的概念；運(yùn)動學(xué) v-t 圖象
【解析】【解答】A．貨物在起重機(jī)的作用下向上運(yùn)動，則重力對貨物做負(fù)功，，故A錯誤；
BC．繩索拉力F方向與貨物位移方向一致，根據(jù)功的表達(dá)式可以得出繩索拉力F對貨物做正功，，故B正確，C錯誤；
D．由題圖知，在到內(nèi)，貨物減速上升，加速度的方向向下則合力向下，所以繩索拉力，故， 故D正確。
故選BD。
【分析】貨物上升時，重力與位移方向相反所以重力做負(fù)功；利用拉力方向結(jié)合位移方向可以判別拉力做正功；利用合力的方向可以判別合力做功的正負(fù)。
10．（2024高一下·東莞期末）如圖，“旋轉(zhuǎn)秋千”中的兩個座椅A、B質(zhì)量相等，通過相同長度的纜繩懸掛在水平的旋轉(zhuǎn)圓盤上，座椅A離轉(zhuǎn)軸的距離較近．不考慮空氣阻力的影響，當(dāng)旋轉(zhuǎn)圓盤繞豎直的中心軸勻速轉(zhuǎn)動，穩(wěn)定后A、B都在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動．則下列說法正確的是（　?。?br/>A．座椅B的角速度比A大
B．座椅B的向心加速度比A大
C．懸掛A、B的纜繩與豎直方向的夾角相等
D．懸掛B的纜繩所承受的拉力比懸掛A的纜繩所承受的拉力大
【答案】B,D
【知識點】牛頓第二定律；生活中的圓周運(yùn)動
【解析】【解答】A．由于兩個座椅相同時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度相同，所以同軸轉(zhuǎn)動角速度相同，故選項A錯誤；
B．由于座椅B的圓周半徑比座椅A的半徑大，根據(jù)向心加速度的表達(dá)式有
得B的向心加速度比A的大，故選項B正確；
C．設(shè)細(xì)線與豎直方向的夾角為θ，由于重力和拉力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律得：
得
由于座椅B的圓周半徑比座椅A的半徑大，根據(jù)表達(dá)式可以得出B與豎直方向的夾角大，故選項C錯誤；
D．在豎直方向上，根據(jù)座椅的平衡方程有
則拉力的大小為
因B與豎直方向的夾角大，懸掛B的纜繩所受到的拉力比懸掛A的大，故選項C錯誤，D正確；
故選BD。
【分析】利用同軸轉(zhuǎn)動可以判別角速度相等；利用半徑的大小結(jié)合角速度相等可以比較向心加速度的大小；利用合力提供向心力可以比較夾角的大?。焕秘Q直方向的平衡方程可以比較拉力的大小。
11．（2024高一下·東莞期末）如圖所示跨過輕質(zhì)定滑輪的輕繩兩端懸掛兩個質(zhì)量分別為m和2m的物塊A和B，物體A靜止在地面上，用手托起物體B使其離地高度為h，細(xì)繩恰好繃直，松手后，不計一切阻力，下列說法正確的是（　?。?br/>A．B落地前整個系統(tǒng)處于機(jī)械能守恒狀態(tài)
B．A的最大速度為
C．松手后B做自由落體運(yùn)動
D．A上升的最大高度為h
【答案】A,B
【知識點】豎直上拋運(yùn)動；機(jī)械能守恒定律
【解析】【解答】以AB為系統(tǒng)，由于系統(tǒng)內(nèi)在落地前只有重力做功所以系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故A正確；
B．B落地前A向上做勻加速直線運(yùn)動，B落地后，A做豎直上拋運(yùn)動，所以當(dāng)B落地時，A的速度最大，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有：
解得
故B正確；
C．松手后B受重力和繩向上的拉力，由于繩子產(chǎn)生拉力所以B不是做自由落體運(yùn)動，故C錯誤；
D．根據(jù)速度位移公式可以得出A豎直上拋的位移為
所以A上升的最大高度為
故D錯誤。
故選AB。
【分析】利用系統(tǒng)在落地前只有重力做功所以機(jī)械能守恒；利用機(jī)械能守恒定律可以求出A最大的速度；利用B下落過程受到拉力的作用不是自由落體運(yùn)動；利用速度位移公式可以求出A上升的最大高度。
12．（2024高一下·東莞期末）如圖甲所示，在公元年聞名于世的“襄陽炮”其實是一種大型拋石機(jī)。將石塊放在長臂一端的石袋中，在短臂端掛上重物M。發(fā)射前將長臂端往下拉至地面，然后突然松開，石袋中的石塊過最高點時就被拋出?，F(xiàn)將其簡化為圖乙所示。將一質(zhì)量m=50kg的可視為質(zhì)點的石塊裝在長L=10m的長臂末端的石袋中，初始時長臂與水平面的夾角，松開后，長臂轉(zhuǎn)至豎直位置時，石塊被水平拋出，落在水平地面上。測得石塊落地點與O點的水平距離s=30m，忽略長臂、短臂和石袋的質(zhì)量，不計空氣阻力和所有摩擦，，下列說法正確的是（　?。?br/>A．石塊水平拋出時的初速度為
B．重物M重力勢能的減少量等于石塊m機(jī)械能的增加量
C．石塊從A到最高點的過程中，石袋對石塊做功15000J
D．石塊圓周運(yùn)動至最高點時，石袋對石塊的作用力大小為500N
【答案】A,C
【知識點】功能關(guān)系；平拋運(yùn)動；向心力；動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化
【解析】【解答】A．石塊平拋運(yùn)動的高度
根據(jù)豎直方向的位移公式有
得
根據(jù)水平方向的位移公式可以得出石塊水平拋出時的初速度
故A正確；
B．以重物和石塊為系統(tǒng)，由于系統(tǒng)只有重力做功所以機(jī)械能守恒，轉(zhuǎn)動過程中，重物的動能也在增加，因此重物重力勢能的減少量不等于石塊機(jī)械能的增加量，故B錯誤；
C．石塊從A到最高點的過程中，石袋對石塊做功等于石塊機(jī)械能的增量，根據(jù)功能關(guān)系有
故C正確；
D．石塊圓周運(yùn)動至最高點時，根據(jù)牛頓第二定律有
可得
故D錯誤。
故選AC。
【分析】石塊做平拋運(yùn)動，根據(jù)位移公式可以求出初速度的大??；轉(zhuǎn)動過程中，重物的動能也在增加，因此重物重力勢能的減少量不等于石塊機(jī)械能的增加量；利用功能關(guān)系可以求出石袋對石塊做功的大小；石塊運(yùn)動到最高點時，利用牛頓第二定律可以求出石袋對石塊作用力的大小。
13．（2024高一下·東莞期末）某學(xué)習(xí)小組用實驗探究平拋運(yùn)動規(guī)律。
（1）甲同學(xué)采用如圖1所示的裝置。用小錘打擊彈性金屬片，金屬片把A球沿水平方向彈出，同時B球被松開，自由下落，觀察到兩球同時落地，改變小錘打擊的力度，即改變A球被彈出時的速度，兩球仍然同時落地，這說明　 　。
（2）乙同學(xué)采用如圖2所示的裝置。用兩個相同的弧形軌道M、N分別釋放小鐵球P、Q，其中N的末端與近似光滑的水平面相切，兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D，調(diào)節(jié)電磁鐵C、D的高度，使，現(xiàn)將小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵C、D上，切斷電源，使兩小鐵球同時分別從軌道M、N的下端射出。實驗可觀察到的現(xiàn)象是P、Q在水平面上相碰，這說明　 　。
（3）丙同學(xué)不小心將記錄實驗的坐標(biāo)紙弄破損，導(dǎo)致平拋運(yùn)動的初始位置缺失。他選取軌跡中任意一點O為坐標(biāo)原點，建立xOy坐標(biāo)系（x軸沿水平方向、y軸沿豎直方向），如圖3所示。在軌跡中選取A、B兩點，坐標(biāo)紙中每個小方格的邊長為L，重力加速度為g，根據(jù)題中給出的信息，可以求出小球從O點運(yùn)動到A點的時間　 　和小球平拋運(yùn)動的初速度　 ?。ㄓ嬎憬Y(jié)果用L，g表示）
【答案】（1）平拋運(yùn)動在豎直方向上是自由落體運(yùn)動
（2）平拋運(yùn)動在水平方向上是勻速直線運(yùn)動
（3）；
【知識點】研究平拋物體的運(yùn)動
【解析】【解答】（1）用小錘打擊彈性金屬片，兩球同時落地，由于A球豎直方向的運(yùn)動規(guī)律與B球相同，則可以說明平拋運(yùn)動在豎直方向上是自由落體運(yùn)動。
（2）讓兩小球從相同的弧形軌道上相同高度滾下，從而使兩小球同時滾離軌道并具有相同的速度。小球P做平拋運(yùn)動，小球Q做勻速直線運(yùn)動，由于兩個小球在水平方向運(yùn)動規(guī)律相同則兩小球相遇時則說明平拋運(yùn)動在水平方向上是勻速直線運(yùn)動。
（3）因為平拋運(yùn)動在水平方向上做勻速直線運(yùn)動，且O點到A點的水平距離等于A點到B點的水平距離，根據(jù)水平方向做勻速直線運(yùn)動則
豎直方向上根據(jù)逐差法可得
所以小球從O點運(yùn)動到A點的時間為
小球水平方向做勻速直線運(yùn)動，根據(jù)位移公式可以得出小球平拋運(yùn)動的初速度為
【分析】（1）利用豎直方向運(yùn)動時間相同則平拋運(yùn)動水平方向為自由落體運(yùn)動；
（2）利用兩個小球相遇則說明平拋運(yùn)動在水平方向上為勻速直線運(yùn)動；
（3）利用水平方向運(yùn)動時間相等，結(jié)合鄰差公式可以求出時間間隔的大小，結(jié)合水平方向的位移公式可以求出初速度的大小。
（1）用小錘打擊彈性金屬片，A球做平拋運(yùn)動，B球做自由落體運(yùn)動，兩球同時落地說明平拋運(yùn)動在豎直方向上是自由落體運(yùn)動。
（2）讓兩小球從相同的弧形軌道上相同高度滾下，從而使兩小球同時滾離軌道并具有相同的速度。小球P做平拋運(yùn)動，小球Q做勻速直線運(yùn)動，當(dāng)兩小球相遇時則說明平拋運(yùn)動在水平方向上是勻速直線運(yùn)動。
（3）[1]因為平拋運(yùn)動在水平方向上做勻速直線運(yùn)動，且O點到A點的水平距離等于A點到B點的水平距離，故
豎直方向由逐差法可得
所以小球從O點運(yùn)動到A點的時間為
[2]小球平拋運(yùn)動的初速度為
14．（2024高一下·東莞期末）某實驗小組利用圖甲所示的裝置，驗證槽碼和滑塊（包括遮光條）組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。將遮光條安裝在滑塊上，用天平測出遮光條和滑塊的總質(zhì)量，槽碼和掛鉤的總質(zhì)量為。實驗時，將滑塊系在繞過定滑輪懸掛有槽碼的細(xì)線上，滑塊由靜止釋放，數(shù)字計時器記錄下遮光條通過光電門1和2的遮光時間分別為和，用游標(biāo)卡尺測出遮光條的寬度。已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹椤?br/>（1）打開氣泵，待氣流穩(wěn)定后調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌，直至看到導(dǎo)軌上的滑塊在短時間內(nèi)保持靜止，該操作的目的是　 　；
（2）本實驗中　 ?。ㄌ睢靶枰被颉安恍枰保┎鄞a和掛鉤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于遮光條和滑塊的總質(zhì)量；
（3）滑塊通過光電門1時的瞬時速度　 ?。ㄓ妙}中所給的物理量符號表示）；
（4）保持光電門1的位置不變，移動光電門2，并測出光電門1和光電門2之間的距離，讓滑塊每次從相同的位置釋放，多次實驗，記錄多組數(shù)據(jù)，作出隨s變化的圖像如圖乙所示。不考慮空氣阻力，若該圖線的斜率　 　，就可以驗證系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。
【答案】調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平；不需要；；
【知識點】驗證機(jī)械能守恒定律
【解析】【解答】（1）打開氣泵，待氣流穩(wěn)定后調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌，當(dāng)氣墊導(dǎo)軌水平時滑塊受到是合外力為0則滑塊才能保持靜止，所以直至看到導(dǎo)軌上的滑塊在短時間內(nèi)保持靜止，該操作的目的是調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平。
（2）實驗中只有確保系統(tǒng)只有重力做功，不需要測量拉力的大小，所以本實驗中不需要取槽碼和掛鉤的總重力等于輕繩中的拉力，所以不需要槽碼和掛鉤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于遮光條和滑塊的總質(zhì)量。
（3）根據(jù)平均速度公式可以得出滑塊通過光電門1時的瞬時速度為
（4）由于槽碼減少的重力勢能等于系統(tǒng)增加的動能，根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，有
化簡得
則有
【分析】（1）直至看到導(dǎo)軌上的滑塊在短時間內(nèi)保持靜止，該操作的目的是調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平；
（2）本實驗中不需要取槽碼和掛鉤的總重力等于輕繩中的拉力，所以不需要槽碼和掛鉤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于遮光條和滑塊的總質(zhì)量；
（3）利用平均速度公式可以求出瞬時速度的大?。?br/>（4）利用系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律可以求出圖線斜率的大小。
15．（2024高一下·東莞期末）2024年5月3日17時36分，搭載嫦娥六號探測器的長征五號遙八運(yùn)載火箭在中國文昌航天發(fā)射場點火發(fā)射，準(zhǔn)確進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道。5月8日10時12分，成功實施近月制動，順利進(jìn)入橢圓環(huán)月軌道飛行。橢圓環(huán)月軌道的近月點高度200千米，遠(yuǎn)月點高度8600千米，周期12小時。嫦娥六號再次制動后，進(jìn)入了近月點高度200千米、遠(yuǎn)月點高度2200千米、周期4小時的橢圓停泊軌道。第三次制動，嫦娥六號進(jìn)入周期2小時，高度200千米的圓形環(huán)月軌道。嫦娥六號探測器由軌道器、返回器、著陸器、上升器四部分組成。在環(huán)月飛行后，著陸器和上升器組合體將與軌道器和返回器組合體分離，軌道器攜帶返回器留軌運(yùn)行，著陸器承載上升器實施月球背面預(yù)選區(qū)域軟著陸，并開展月面自動采樣等后續(xù)工作。在各項工作任務(wù)完成后，上升器搭載的火箭發(fā)動機(jī)點火，其推力可視為3000N的恒力，從著陸器上發(fā)射升空，在經(jīng)歷豎直上升、姿態(tài)調(diào)整和軌道射入三個階段，約6分鐘后進(jìn)入到相應(yīng)的環(huán)月飛行軌道，通過遠(yuǎn)程導(dǎo)引和近程導(dǎo)引技術(shù)，上升器與軌道返回組合體逐步完成交會對接，上升器中存放的月球樣品通過軌道器轉(zhuǎn)移到返回器中，最終返回器返回地球。
（1）已知上升器的質(zhì)量為700kg，在豎直上升階段，假設(shè)上升器從靜止開始上升到75m時速度為。在此過程中，可認(rèn)為上升器的質(zhì)量保持不變，月球表面重力加速度不變。求：
（1）此過程上升器火箭發(fā)動機(jī)推力做的功？
（2）上升到75m時火箭發(fā)動機(jī)的瞬時功率？
（3）月球表面重力加速度？（計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）
（2）（1）求橢圓環(huán)月軌道與橢圓停泊軌道的半長軸之比。（結(jié)果可保留根號）
（2）衛(wèi)星繞月球做勻速圓周運(yùn)動既具有動能又具有引力勢能（引力勢能實際上是衛(wèi)星與月球共有）。設(shè)月球的質(zhì)量為M，以離月球無限遠(yuǎn)處時衛(wèi)星的引力勢能為零，則衛(wèi)星在距離月球球心為r處時的引力勢能為（G為萬有引力常量）。有人認(rèn)為，任一繞月軌道上做勻速圓周運(yùn)動的衛(wèi)星所具有的機(jī)械能的絕對值恰好等于其動能，你是否認(rèn)同，說明理由，并求出嫦娥六號在高度200千米的圓形環(huán)月軌道上的機(jī)械能大約是多少（忽略地球引力的影響，計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。（月球的平均半徑約為1737km，月球的質(zhì)量約為，嫦娥六號的質(zhì)量約8000kg，）
【答案】（1）解：（1）此過程上升器火箭發(fā)動機(jī)推力做的功為
（2）上升到75m時火箭發(fā)動機(jī)的瞬時功率為
（3）上升到75m時的過程中，由動能定理
解得月球表面的重力加速度為
（2）解： （1）由開普勒第三定律可知
其中
，
代入可得，橢圓環(huán)月軌道與橢圓停泊軌道的半長軸之比為
（2）設(shè)繞月衛(wèi)星在半徑為r的軌道上做勻速圓周運(yùn)動的速度為v，月球的質(zhì)量為M，衛(wèi)星的質(zhì)量為m。由萬有引力提供衛(wèi)星做圓周運(yùn)動的向心力
所以人造月球衛(wèi)星的動能
衛(wèi)星在軌道上具有的引力勢能為
所以衛(wèi)星具有的機(jī)械能為
所以
故認(rèn)同任一繞月軌道上做勻速圓周運(yùn)動的衛(wèi)星所具有的機(jī)械能的絕對值恰好等于其動能。所以嫦娥六號在高度200千米的圓形環(huán)月軌道上的機(jī)械能為

【知識點】開普勒定律；萬有引力定律的應(yīng)用；功的概念；功率及其計算；動能定理的綜合應(yīng)用
【解析】【分析】1、（1）在火箭上升的過程中，利用功的表達(dá)式可以求出發(fā)動機(jī)推力做功的大小；
（2）已知火箭速度的大小，結(jié)合推力的大小可以求出推力瞬時功率的大?。?br/>（3）火箭上升的過程中，由于推力和重力做功，利用動能定理可以求出月球表面重力加速度的大??；
2、（1）已知衛(wèi)星在不同軌道的周期大小，結(jié)合開普勒第三定律可以求出半長軸的大小比值；
（2）已知月球?qū)πl(wèi)星的引力提供向心力，結(jié)合動能的表達(dá)式及重力勢能的表達(dá)式可以求出衛(wèi)星機(jī)械能的大小。
（1）（1）此過程上升器火箭發(fā)動機(jī)推力做的功為
（2）上升到75m時火箭發(fā)動機(jī)的瞬時功率為
（3）上升到75m時的過程中，由動能定理
解得月球表面的重力加速度為
（2）（1）由開普勒第三定律可知
其中
，
代入可得，橢圓環(huán)月軌道與橢圓停泊軌道的半長軸之比為
（2）設(shè)繞月衛(wèi)星在半徑為r的軌道上做勻速圓周運(yùn)動的速度為v，月球的質(zhì)量為M，衛(wèi)星的質(zhì)量為m。由萬有引力提供衛(wèi)星做圓周運(yùn)動的向心力
所以人造月球衛(wèi)星的動能
衛(wèi)星在軌道上具有的引力勢能為
所以衛(wèi)星具有的機(jī)械能為
所以
故認(rèn)同任一繞月軌道上做勻速圓周運(yùn)動的衛(wèi)星所具有的機(jī)械能的絕對值恰好等于其動能。所以嫦娥六號在高度200千米的圓形環(huán)月軌道上的機(jī)械能為
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