資源簡介

2024-2025學(xué)年高一下學(xué)期期末考試
物理試卷
時(shí)間：75分鐘 滿分：100分
注意事項(xiàng)：
1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上，并將自己的姓名、準(zhǔn)考證號、座位號填寫在本試卷上。
2.回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑；如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號。涂寫在本試卷上無效。
3.作答非選擇題時(shí)，將答案書寫在答題卡上，書寫在本試卷上無效。
4.考試結(jié)束后，將答題卡交回。
一、單選題（共7小題，每題4分）
1.某跳臺滑雪賽道簡化為如圖所示模型，AB為直道，BCD為半徑為R的圓弧道，兩滑道在B點(diǎn)平滑連接，圓弧道與水平地面相切于C點(diǎn)，CD段圓弧所對的圓心角θ＝60°，不計(jì)一切摩擦，一個(gè)小球從直道上離地面高為H處由靜止釋放，小球從D點(diǎn)飛出后上升到的最高點(diǎn)離地面的高度為(　　)
A. H＋R B. H＋R C. H＋R D. H＋R
2.2024年1月11日，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心使用“快舟一號”甲運(yùn)載火箭，成功將“天行一號”02星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定軌道，該星主要用于開展空間環(huán)境探測等試驗(yàn)。“天行一號”02星的定位過程可簡化為如圖所示的情境，橢圓軌道1為變軌的軌道，圓形軌道2為正常運(yùn)行的軌道，兩軌道相切于B點(diǎn)，A點(diǎn)在地面附近，是軌道1的近地點(diǎn)，若不考慮大氣阻力的影響，則下列說法正確的是(　　)
A. 衛(wèi)星在軌道1上B點(diǎn)的加速度大于衛(wèi)星在軌道2上B點(diǎn)的加速度
B. 衛(wèi)星在軌道1上的機(jī)械能大于在軌道2上的機(jī)械能
C. 衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速度大于其經(jīng)過軌道2上B點(diǎn)時(shí)的速度
D. 衛(wèi)星在軌道1和軌道2上與地球的連線每秒掃過的面積相等
3.如圖所示，兩個(gè)完全相同的小木塊a和b(可視為質(zhì)點(diǎn))用輕繩連接置于水平圓盤上，a到轉(zhuǎn)軸的距離為l，輕繩長為2l。圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸極緩慢地加速轉(zhuǎn)動(dòng)，若物塊a、b與圓盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)皆為μ，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度大小為g。若要使繩子張緊且木塊和圓盤始終保持相對靜止，則圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度應(yīng)滿足(　　)
A. B.
C. D.
4.如圖所示為某消防車噴水救火的場面。已知消防車的噴水口離水箱的豎直高度，噴水口的橫截面積，噴水速度，水的密度，當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋挥?jì)水的阻力，則(　　)
A. 單位時(shí)間內(nèi)出水口噴出水的質(zhì)量為 B. 單位時(shí)間內(nèi)出水口噴出水的動(dòng)能為
C. 消防車的水泵在時(shí)間內(nèi)做的功為 D. 消防車的水泵輸出功率為
5.地球的自轉(zhuǎn)速度與地球內(nèi)部物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)和分布有著密切關(guān)系，科學(xué)家們通過計(jì)算得知，因?yàn)槟炒蔚貧せ顒?dòng)導(dǎo)致地球自轉(zhuǎn)變慢了(1s的百萬分之一)，通過理論分析下列說法正確的是(　　)
A. 地球赤道上物體的重力會略變小
B. 地球靜止衛(wèi)星的高度略變大
C. 地球靜止衛(wèi)星的向心加速度略變大
D. 地球靜止衛(wèi)星的線速度略變大
6.陶瓷是中華瑰寶，是中華文明的重要名片。在陶瓷制作過程中有一道工序叫利坯，如圖(a)所示。將陶瓷粗坯固定在繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)的水平轉(zhuǎn)臺上，用刀旋削，使坯體厚度適當(dāng)，表里光潔。對應(yīng)的簡化模型如圖(b)所示，粗坯的對稱軸與轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)軸重合。當(dāng)轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)速恒定時(shí)，關(guān)于粗坯上P、Q兩質(zhì)點(diǎn)，下列說法正確的是(　　)
A. P的周期比Q的大
B. 相同時(shí)間內(nèi)，P通過的路程比Q的大
C. 任意相等時(shí)間內(nèi)P通過的位移大小比Q的大
D. 同一時(shí)刻P的向心加速度的方向與Q的相同
7.在某次軍事演習(xí)中，兩枚炮彈自山坡底端O點(diǎn)斜向上發(fā)射，炮彈分別水平命中山坡上的目標(biāo)、，運(yùn)動(dòng)時(shí)間分別為、，初速度分別為、。如圖所示，已知位于山坡正中間位置，位于山坡頂端，山坡與地面間的夾角為30°，不計(jì)空氣阻力，則(　　)
　
A. 兩枚炮彈飛行時(shí)間 B. 兩枚炮彈的發(fā)射速度方向相同
C. 兩枚炮彈的發(fā)射速度大小之比 D. 兩枚炮彈的發(fā)射速度大小之比
二、多選題（共3小題，每題6分）
8.2021年2月，“天問一號”探測器成功實(shí)施近火制動(dòng)，進(jìn)入環(huán)火橢圓軌道，并于5月實(shí)施降軌，軟著陸火星表面。如圖“天問一號”在P點(diǎn)被火星捕獲后，假設(shè)進(jìn)入大橢圓環(huán)火軌道Ⅲ，一段時(shí)間后，在近火點(diǎn)Q變軌至中橢圓環(huán)火軌道Ⅱ運(yùn)行，再次經(jīng)過Q點(diǎn)變軌至近火圓軌道Ⅰ運(yùn)行。下列說法正確的是（ ）
A. “天問一號”在軌道Ⅲ上經(jīng)過Q的加速度小于在軌道Ⅱ上經(jīng)過Q的加速度
B. “天問一號”在軌道Ⅲ上運(yùn)行時(shí)，經(jīng)過P點(diǎn)的線速度小于Q點(diǎn)的線速度
C. 在地球上發(fā)射“天問一號”環(huán)火衛(wèi)星速度必須小于11.2km/s
D. “天問一號”從軌道Ⅲ變軌至軌道Ⅱ需要在Q點(diǎn)減速
9.一種射箭游戲的示意圖如圖所示，已知豎直圓盤的直徑D＝5 m，箭頭距圓盤的水平距離L＝10 m，對準(zhǔn)圓盤上的最高點(diǎn)水平射出箭，圓盤繞軸OO′做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，箭射出瞬間，圓盤的最高點(diǎn)為P點(diǎn)，箭頭、軸OO′和P點(diǎn)在同一豎直平面內(nèi)。取重力加速度大小g＝10 m/s2，不計(jì)空氣阻力。若箭剛好射中P點(diǎn)，則下列說法正確的是(　　)
A. 圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度可能為π rad/s
B. 圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度可能為2π rad/s
C. 箭水平射出時(shí)的初速度大小為10 m/s
D. 箭水平射出時(shí)的初速度大小為20 m/s
10.如圖所示，滑塊A、B的質(zhì)量均為m，A套在固定傾斜直桿上，傾斜直桿與水平面成角，B套在固定水平直桿上，兩直桿分離不接觸，兩直桿間的距離忽略不計(jì)且桿足夠長，A、B通過鉸鏈用長度為L的剛性輕桿(初始時(shí)輕桿與水平面成角)連接，A、B從靜止釋放，B沿水平面向右運(yùn)動(dòng)，不計(jì)一切摩擦，滑塊A、B均視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度大小為g，在運(yùn)動(dòng)的過程中，下列說法正確的是(　　)
A. 當(dāng)A到達(dá)B所在水平面時(shí) B. 當(dāng)A到達(dá)B所在水平面時(shí)，B的速度為
C. 滑塊B到達(dá)最右端時(shí)，A的速度為 D. 滑塊B的最大動(dòng)能為
三、實(shí)驗(yàn)題（共2小題，共16分）
11.用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)時(shí)，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺上，使重物帶動(dòng)紙帶從靜止開始下落。
(1)關(guān)于本實(shí)驗(yàn)﹐下列說法正確的是________(填字母代號)。
A．應(yīng)選擇質(zhì)量大、體積小的重物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
B．釋放紙帶之前，紙帶必須處于豎直狀態(tài)
C．先釋放紙帶，后接通電源
(2)實(shí)驗(yàn)中，得到如圖乙所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C，測得它們到起始點(diǎn)O(O點(diǎn)與下一點(diǎn)的間距接近2 mm)的距離分別為hA、hB、hC。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T。設(shè)重物質(zhì)量為m。從打О點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中，重物的重力勢能變化量ΔEp＝________，動(dòng)能變化量ΔEk＝________。(用已知字母表示)
(3)某同學(xué)用如圖丙所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，將力傳感器固定在天花板上，細(xì)線一端系著小球，一端連在力傳感器上。將小球拉至水平位置從靜止釋放，到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)力傳感器顯示的示數(shù)為F0。已知小球質(zhì)量為m，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。在誤差允許范圍內(nèi)，當(dāng)滿足關(guān)系式________時(shí)，可驗(yàn)證機(jī)械能守恒。
12.某物理興趣小組用如圖甲所示裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)，其中M為斜槽，N為水平放置的可上下調(diào)節(jié)的傾斜擋板。
　
(1)下列器材中，實(shí)驗(yàn)時(shí)不需要的是　　　。(填選項(xiàng)前的字母)
A.彈簧測力計(jì)　B.重垂線　C.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
(2)關(guān)于此實(shí)驗(yàn)，以下說法正確的是　　　。(填選項(xiàng)前的字母)
A.要求斜槽軌道光滑且末端要保持水平
B.每次小球應(yīng)從同一高度由靜止釋放
C.小球釋放的位置越高越好
D.為描出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，描繪的點(diǎn)可以用折線連接
(3)本實(shí)驗(yàn)需要選擇合適的點(diǎn)作為坐標(biāo)原點(diǎn)O，建立直角坐標(biāo)系。下面四幅圖中，原點(diǎn)選擇正確的是　　　　。
(4)實(shí)驗(yàn)中，坐標(biāo)紙應(yīng)當(dāng)固定在豎直的木板上，下列坐標(biāo)紙的固定情況與斜槽末端的關(guān)系正確的是　　　　。
(5)若實(shí)驗(yàn)時(shí)得到小球的平拋運(yùn)動(dòng)軌跡如圖乙所示，x軸沿水平方向，y軸沿豎直方向，O為小球的拋出點(diǎn)。在軌跡上取點(diǎn)A(x1，y1)和B(x2，y2)(B點(diǎn)圖中未畫出)，為了確保小球從O到A的時(shí)間等于從A到B的時(shí)間，y1和y2應(yīng)滿足的關(guān)系式為　　　　；若此時(shí)x1和x2滿足關(guān)系式　　　　　　，即可證明小球在水平方向上做的是勻速直線運(yùn)動(dòng)。
四、計(jì)算題（共3小題，共38分）
13.土星是太陽系中第二大行星，也是一個(gè)氣態(tài)巨行星，圖示為繞土星飛行的飛行器近距離拍攝的土星表面的氣體渦旋。假設(shè)飛行器繞土星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，距離土星表面高度為h。土星可視為均勻球體，已知土星質(zhì)量為M，半徑為R，引力常量為G 。求：
(1)土星表面的重力加速度g；
(2)飛行器的運(yùn)行速度v；
(3)若土星的自轉(zhuǎn)周期為T，求土星同步衛(wèi)星距土星表面的高度H。
14.一輛質(zhì)量為800 kg的汽車在圓弧半徑為50 m的拱形橋上行駛，g取10 m/s2。
(1)若汽車到達(dá)橋頂時(shí)速度為v1=5 m/s，汽車對橋面的壓力是多大
(2)汽車以多大速度經(jīng)過橋頂時(shí)，恰好對橋面沒有壓力
(3)汽車對橋面的壓力過小是不安全的，因此汽車過橋時(shí)的速度不能過大。對于同樣的車速，拱形橋圓弧的半徑大些比較安全，還是小些比較安全
(4)如果拱形橋的半徑增大到與地球半徑一樣大，汽車要在橋面上騰空，速度至少為多大 (已知地球半徑為6 400 km)
15.如圖所示，在粗糙水平地面上A點(diǎn)固定一個(gè)半徑為R的光滑豎直圓軌道，在A點(diǎn)與地面平滑連接．輕彈簧左端固定在豎直墻上，自然伸長時(shí)右端恰好在O點(diǎn)，OA＝3R.現(xiàn)將質(zhì)量為m的物塊P從與圓心等高處的B點(diǎn)由靜止釋放，物塊壓縮彈簧至E點(diǎn)時(shí)速度為0(E點(diǎn)未標(biāo)出)，第一次彈回后恰好停在A點(diǎn)．已知物塊與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.125，重力加速度為g，求：
(1)物塊P第一次到達(dá)圓軌道A點(diǎn)時(shí)受到的彈力大小；
(2)OE的長度及彈簧的最大彈性勢能；
(3)若換一個(gè)材料相同的物塊Q，在彈簧右端將彈簧壓縮到E點(diǎn)由靜止釋放，物塊Q質(zhì)量多大時(shí)恰好過圓軌道最高點(diǎn)C.參考答案
一、單選題
1.【答案】A
【解析】小球由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)過程，由動(dòng)能定理有mg[H－(R－R cos θ)]＝，小球飛出D后做斜拋運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)的速度v1＝v0cos θ，小球由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到斜拋的最高點(diǎn)的過程，由動(dòng)能定理有mg(H－H′)＝，解得H′＝H＋R，A正確，B、C、D錯(cuò)誤。
2.【答案】C
【解析】根據(jù)牛頓第二定律可得，，可得，，可知衛(wèi)星在軌道1上B點(diǎn)的加速度等于衛(wèi)星在軌道2上B點(diǎn)的加速度，故A錯(cuò)誤；從軌道1進(jìn)入軌道2，在B點(diǎn)點(diǎn)火加速，因此衛(wèi)星在軌道2的機(jī)械能大于在軌道1上的機(jī)械能，B錯(cuò)誤；衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速度大于地球的第一宇宙速度，而地球的第一宇宙速度又大于衛(wèi)星在軌道2上的速率，所以衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速度大于其經(jīng)過軌道2上B點(diǎn)時(shí)的速度，故C正確；由開普勒第二定律可知，同一軌道上衛(wèi)星與地心的連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等，衛(wèi)星1與衛(wèi)星2不在同一軌道，則在相等時(shí)間內(nèi)，衛(wèi)星1與地心連線掃過的面積不等于衛(wèi)星2與地心連線掃過的面積，故D錯(cuò)誤。
3.【答案】A
【解析】依題意，細(xì)繩剛有張力時(shí)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度最小，對b受力分析，由牛頓第二定律可知，解得，角速度有最大值時(shí)，對a滿足，對b滿足，解得，即，故選A。
4.【答案】D
【解析】單位時(shí)間內(nèi)出水口噴出水的質(zhì)量為，單位時(shí)間內(nèi)出水口噴出水的動(dòng)能為，故AB錯(cuò)誤；結(jié)合題意，噴水救火過程中，水有動(dòng)能變化量與重力勢能變化量，根據(jù)能量守恒可知，消防車的水泵在時(shí)間內(nèi)做的功為，結(jié)合水泵做功的多少，消防車的水泵輸出功率為，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。
5.【答案】B
【解析】由題可知地球自轉(zhuǎn)慢了，故地球自轉(zhuǎn)的周期變大。以赤道地面的物體來分析：根據(jù)受力分析結(jié)合牛頓第二定律，有，由于地球自轉(zhuǎn)的周期變大，萬有引力的大小不變，所以地球赤道上物體的重力會略變大，A錯(cuò)誤；對地球靜止衛(wèi)星而言，衛(wèi)星的運(yùn)行周期等于地球的自轉(zhuǎn)周期。由萬有引力提供向心力，有，地球自轉(zhuǎn)的周期T變大，衛(wèi)星的高度要略大些，向心加速度略變小，B正確，C錯(cuò)誤；由于地球質(zhì)量不變，由萬有引力提供向心力，有，解得衛(wèi)星的線速度，軌道半徑增大，線速度會變小，D錯(cuò)誤。
6.【答案】B
【解析】由題意可知，粗坯上P、Q兩質(zhì)點(diǎn)屬于同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，故P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的角速度相等，P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的周期相等，A錯(cuò)誤；根據(jù)，由于P質(zhì)點(diǎn)的半徑大于Q質(zhì)點(diǎn)的半徑，則P質(zhì)點(diǎn)的線速度大于Q質(zhì)點(diǎn)的線速度，所以相同時(shí)間內(nèi)，P通過的路程比Q的大，B正確；由于P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的周期相等，在一個(gè)周期內(nèi)P、Q兩質(zhì)點(diǎn)通過的位移均為0，C錯(cuò)誤；向心加速度的方向指向圓心，所以同一時(shí)刻P的向心加速度的方向與Q的相反，D錯(cuò)誤。
7.【答案】B
【解析】設(shè)山坡頂端距離底端高度為，則，，則，故A錯(cuò)誤；設(shè)山坡底邊長為，兩炮彈初速度的水平方向分速度分別為和，則，，則，兩炮彈初速度的豎直方向分速度分別為和，則，，得，設(shè)初速度、與水平方向的夾角分別為和，則，，得，則，兩枚炮彈的發(fā)射速度方向相同。故B正確；根據(jù)速度的合成，，得，故CD錯(cuò)誤。故選B。
二、多選題
8.【答案】BD
【解析】根據(jù)牛頓第二定律和萬有引力公式，有，可知“天問一號”在軌道Ⅲ上經(jīng)過Q的加速度等于在軌道Ⅱ上經(jīng)過Q的加速度，A錯(cuò)誤；根據(jù)開普勒第二定律可知，“天問一號”在軌道Ⅲ上運(yùn)行時(shí)與地球的連線在相同時(shí)間掃過的面積相等，故“天問一號”經(jīng)過遠(yuǎn)點(diǎn)P點(diǎn)的線速度小于經(jīng)過近點(diǎn)Q點(diǎn)的線速度，B正確；在地球上發(fā)射“天問一號”環(huán)火衛(wèi)星要脫離地球的引力，則發(fā)射速度必須大于第二宇宙速度，即11.2km/s，C錯(cuò)誤；根據(jù)軌道變軌原理，“天問一號”從軌道Ⅲ變軌至軌道Ⅱ需要在Q點(diǎn)減速做向心運(yùn)動(dòng)，以減小軌道半徑，D正確。故選BD。
9.【答案】AC
【解析】由D＝gt2，解得t＝1 s，時(shí)間關(guān)系滿足t＝(n＋)(n＝0,1,2，…)，當(dāng)n＝0時(shí)，ω＝π rad/s，當(dāng)n＝1時(shí)，ω＝3π rad/s，故A正確，B錯(cuò)誤；箭水平射出時(shí)的初速度大小v0＝＝10 m/s，故C正確，D錯(cuò)誤。
10.【答案】ABD
【解析】當(dāng)A到達(dá)B所在水平面時(shí)，由運(yùn)動(dòng)的合成與分解有，vAcos 45°=vB，解得，，故A正確；
從開始到A到達(dá)B所在的水平面的過程中，A、B兩滑塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律有，，解得，，故B正確；
滑塊B到達(dá)最右端時(shí)，此時(shí)輕桿與傾斜直桿垂直，則此時(shí)滑塊B的速度為零，由機(jī)械能守恒可得，，解得，，故C錯(cuò)誤；
由題意可知，B的加速度為零時(shí)速度最大，當(dāng)輕桿與水平直桿垂直時(shí)B的合力為零，速度最大，此時(shí)A的速度為零，由系統(tǒng)機(jī)械能守恒可得，mgL(1+sin 30°)=EkB，解得，，故D正確。故選ABD。
三、實(shí)驗(yàn)題
11.【答案】(1)AB　(2)－mghB　m2　(3)F0＝3mg
【解析】(1)重物體積小，所受空氣阻力小，質(zhì)量越大，空氣阻力引起的相對誤差就越小，所以應(yīng)選擇質(zhì)量大，體積小的重物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，故A正確；為減小紙帶與限位孔間的摩擦，釋放紙帶之前，紙帶必須處于豎直狀態(tài)，故B正確；由實(shí)驗(yàn)步驟可知，應(yīng)先接通電源，當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作穩(wěn)定后，再釋放紙帶，故C錯(cuò)誤。
(2)由重力做功與重力勢能的關(guān)系可知，從打O點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中，重物的重力勢能變化量ΔEp＝－mghB，由平均速度解得打B點(diǎn)時(shí)重物的瞬時(shí)速度vB＝，該過程的動(dòng)能增量為ΔEk＝mvB2，所以ΔEk＝m2。
(3)設(shè)細(xì)線長為r，在最低點(diǎn)，由牛頓第二定律可得F0－mg＝m
解得此時(shí)球的動(dòng)能為Ek＝mv2＝(F0－mg)r，球由靜止釋放到達(dá)最低點(diǎn)過程中，若滿足機(jī)械能守恒，則有mv2＝mgr，聯(lián)立解得mgr＝(F0－mg)r，解得F0＝3mg。
12.【答案】(1)AC　(2)B　(3)C　(4)D　(5)y2=4y1　　x2=2x1
【解析】(1)該實(shí)驗(yàn)不需要測量小球的重力，所以不需要彈簧測力計(jì)，A符合題意；實(shí)驗(yàn)時(shí)需要用重垂線確定豎直方向，B不符合題意；該實(shí)驗(yàn)用刻度尺來測量位移，根據(jù)小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)求解時(shí)間，不需要打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，C符合題意。
(2)該實(shí)驗(yàn)要保證斜槽軌道末端切線水平，以使小球拋出時(shí)初速度水平，但斜槽軌道不必光滑，A錯(cuò)誤；在描繪小球運(yùn)動(dòng)的軌跡過程中，需要保證每次小球平拋的初速度相同，因此必須保證每次小球都從同一高度由靜止釋放，B正確；探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)中，需要使小球運(yùn)動(dòng)軌跡大體落在紙面中間位置附近，小球初始位置越高，軌跡越偏上部，因此釋放位置要適當(dāng)，C錯(cuò)誤；為描出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，應(yīng)將各點(diǎn)用平滑的曲線連接，不能用折線或直線連接，D錯(cuò)誤。
(3)小球離開斜槽末端瞬間開始做平拋運(yùn)動(dòng)，所以平拋運(yùn)動(dòng)的初位置為小球在斜槽末端時(shí)球心的投影點(diǎn)，選C。
(4)小球做平拋運(yùn)動(dòng)，要分解為水平和豎直方向的分運(yùn)動(dòng)，所以坐標(biāo)紙的豎線要沿豎直方向，小球在斜槽末端靜止時(shí)的投影應(yīng)該在坐標(biāo)紙上，D正確。
(5)小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得y=gt2，可知y2=4y1，水平方向上小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)，有x2=2x1。
四、計(jì)算題
13.【答案】(1)　(2)　(3)－R
【解析】(1)在土星表面，物體的重力等于其所受的萬有引力，有mg＝
可得g＝。
(2)由萬有引力提供飛行器繞土星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，有＝
可得v＝。
(3)土星同步衛(wèi)星繞土星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期等于土星的自轉(zhuǎn)周期，根據(jù)萬有引力提供向心力，有＝m(R＋H)解得，H＝－R。
14.【答案】(1)7 600 N　(2)22.4 m/s　(3)拱形橋圓弧的半徑大些比較安全　(4)8 000 m/s
【解析】汽車到達(dá)拱形橋橋頂時(shí)，受到重力mg和橋面對它的支持力FN的作用，如圖所示。
(1)汽車過拱形橋時(shí)做圓周運(yùn)動(dòng)，重力和支持力的合力提供向心力，
根據(jù)牛頓第二定律有
mg-FN=m
所以FN=mg-m=7 600 N
由牛頓第三定律知汽車對橋面的壓力為7 600 N。
(2)當(dāng)汽車做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力完全由自身重力來提供時(shí)，汽車經(jīng)過拱形橋橋頂時(shí)恰好對橋面沒有壓力，則FN=0，所以有mg=m，解得v==22.4 m/s。
(3)由(2)問可知，當(dāng)FN=0時(shí)，汽車會離開橋面，這是不安全的，所以對于同樣的車速，拱形橋圓弧的半徑大些比較安全。
(4)由(2)問可知，若拱形橋的半徑增大到與地球半徑一樣大，汽車要在橋面上騰空，速度至少為v'= m/s=8 000 m/s。
15.【答案】(1)3mg　(2)R　mgR　(3)m
【解析】(1)物塊從B點(diǎn)到A點(diǎn)時(shí)的速度為vA，根據(jù)動(dòng)能定理有mgR＝mvA2－0①
在A點(diǎn)物塊受到的彈力大小為F，根據(jù)牛頓第二定律有F－mg＝m②
解得F＝3mg③
(2)設(shè)到E點(diǎn)彈簧的壓縮量為x，最大彈性勢能為Ep，根據(jù)功能關(guān)系得
由B到E，mgR－μ·mg(3R＋x)－Ep＝0④
由E到A，Ep－μ·mg(3R＋x)＝0⑤
聯(lián)立解得x＝R⑥
Ep＝mgR⑦
(3)物塊Q的質(zhì)量為mQ ，物塊Q恰好到達(dá)C點(diǎn)時(shí)有mQg＝mQ⑧
物塊Q從E點(diǎn)到C點(diǎn)，根據(jù)功能關(guān)系得Ep－μ·mQg(3R＋x)－mQg·2R＝mQvC2⑨
解得mQ＝m.

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