福建省莆田市仙游县高一（下）春季返校物理试题（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 福建省莆田市仙游县高一（下）春季返校物理试题（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 383.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-02-09 07:49:22 | ||
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文档简介
福建省莆田市仙游县高一（下）春季返校物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、多选题
1．如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动。则下列说法正确的是（ ）
A．球A的线速度必定大于球B的线速度
B．球A的角速度必定小于B的角速度
C．球A的运动周期必定小于球B的运动周期
D．球A对筒壁的压力必定大于球B对筒壁的压力
2．某同学做了一个力学实验，如图所示，将一金属球通过一轻质弹簧悬挂于O点，并用一水平方向的细绳拉住，然后将水平细绳剪断，经观察发现，水平细绳剪断后金属球在第一次向左摆动以及回摆过程的一段运动轨迹如图中虚线所示。根据运动轨迹以及相关的物理知识，该同学得出以下几个结论中正确的是（ ）
A．金属球运动到悬点正下方时所受合力方向竖直向上
B．水平细绳剪断瞬间金属球的加速度方向一定水平向左
C．金属球动能最大的位置应该在悬点正下方的左侧
D．金属球运动到最左端时动能为零
3．一只小船渡河，船相对于静水的初速度大小均相同，方向垂直于河岸，且船在渡河过程中船头方向始终垂直于河岸，水流速度各处相同且恒定不变．现小船相对于静水沿v0方向分别做匀加速、匀减速、匀速直线运动，运动轨迹如图所示，由此可以判断（ ）
A．沿AD轨迹运动时，船相对于静水做匀减速直线运动
B．沿三条不同路径渡河的时间相同
C．沿AB轨迹渡河所用的时间最短
D．沿AC轨迹船到达对岸的速度最大
4．质量相同的小球A和B分别悬挂在长为L和2L的不伸长绳上．先将小球拉至同一水平位置(如图示)从静止释放，当二绳竖直时，则（ ）
A．两球速度一样大 B．两球的动能一样大
C．两球的机械能一样大 D．两球所受的拉力一样大
二、单选题
5．改变汽车的质量和速度，都能使汽车的动能发生变化．在下列几种情况中，关于汽车的动能的说法不正确的是（ ）
A．质量不变，速度增大到原来的2倍，汽车的动能变为原来的4倍
B．速度不变，质量增大到原来的2倍，汽车的动能变为原来的2倍
C．质量减半，速度增大到原来的4倍，汽车的动能不变
D．速度减半，质量增大到原来的4倍，汽车的动能不变
6．如图所示，一物体自倾角为的固定斜面顶端水平抛出后落在斜面上，物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角 满足（ ）
A． B． C． D．
7．关于功，下列正确的说法是( )
A．物体受到力的作用，并且有位移，力就一定做功
B．在功的计算式中，F、s和均可取正值、负值或零
C．合力的总功等于每个分力所做功的绝对值相加
D．功不是描述物体状态的物理量
8．如图是共享单车的部分结构，单车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径都不一样，它们的边缘有三个点A和B和C，如图所示，正常骑行时，下列说法正确的是（ ）
A．A点的角速度大于B点的角速度
B．A点的线速度与B点的线速度大小相等
C．C点的角速度小于B点的角速度
D．C点的线速度与B点的线速度大小相等
9．如图所示,匈牙利大力士希恩考·若尔特曾用牙齿拉动50 t的A320客机．他把一条绳索的一端系在飞机下方的前轮处,另一端用牙齿紧紧咬住,在52 s的时间内将客机拉动了约40 m．假设大力士牙齿的拉力约为5×103 N恒定不变,绳子与水平方向夹角θ约为30°,则飞机在被拉动的过程中 ( )
A．重力做功约2.0×107 J B．拉力做功约1.7×105 J
C．克服阻力做功约为1.5×105 J D．合外力做功约为2.0×105 J
10．一小球以一定的初速度从图示的位置进入光滑的轨道，小球先进入圆轨道1，再进入圆轨道2，圆轨道1的半径为，圆轨道2的半径是圆轨道1的2倍，小球的质量。若小球恰好能通过圆轨道2的最高点，重力加速度，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（ ）
A．小球从圆轨道1冲上圆轨道2过程中机械能增加
B．小球经过点时的速率为0。
C．小球经过点时的速率为
D．小球经过A点时对轨道的压力为50N
11．磁悬浮列车是我国生产车类的科学界的一大进步，它由动车组组成（动车组是几节自带动力的车辆加几节不带动力的车辆），每节车厢运行过程中受到的阻力与其重力成正比，每节动车与拖车质量都相等，每节动车额定功率都相等，若K1节动车加K2节拖车编成的动车组最大速度为v，则2K1节动车加3K2编成的动车组的最大速度为
A．v B．2v C．v D．2v
12．关于曲线运动的知识，下列说法全部正确的是（ ）
①曲线运动一定是变速运动，但变速运动不一定是曲线运动
②曲线运动合力的方向一定指向轨迹的凹侧
③平抛运动的水平射程由物体下落的高度和初速度共同决定
④作圆周运动的物体，其加速度方向一定指向圆心
A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④
三、实验题
13．某实验小组采用如图甲所示装置探究做功与动能变化的关系，并测量斜面的动摩擦因数μ。主要步骤如下：
（1）把平板竖直放置，并画上一条水平线AB，测出水平线与水平地面的高度h，将斜面一端抬高，顶端至少要高于水平线，斜面的底端垂直斜面放置光电门，可以测量形状为正方体、质量为m的小滑块经过光电门时的挡光时间为t，要间接测量出滑块通过光电门的动能，还需要测量的物理量为_______（填写该物理量名称和符号），小滑块通过光电门的动能表达式为Ek=________；
（2）将小滑块放置在斜面上水平线对应位置，并测量出该位置与光电门位置的水平距离L，小滑块由静止释放后沿斜面下滑通过光电门，斜面的动摩擦因数 和当地重力加速度g视为不变，则小滑块从同一高度h滑下合外力做功的表达式为W=_______；
（3）以斜面底端为支点，保持该位置不动，改变斜面顶端位置，重复步骤（2），该实验小组利用实验数据描绘得到了如图乙所示的图像（－L图像），用该图像来反映合外力做功与动能变化的关系，则还可以算出斜面的动摩擦因数 =_______（用所测量的物理量和图中相关的物理量表示）。
四、解答题
14．宇航员在某一星球上以速度v0竖直向上抛出一个小球，经过时间t，小球又落回到抛出点．然后他用一根长为L的细绳把一个质量为m的小球悬挂在O点，使小球处于静止状态．现在最低点给小球一个水平向右的冲量I，使小球能在竖直平面内运动，若细绳在小球运动过程中始终处于拉紧状态，则冲量I应满足什么条件？
15．如图所示，一轻绳悬挂着粗细均匀且足够长的棒，棒下端离地面高为h，上端套着一个细环，环和棒的质量均为m，设环和棒间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且满足最大静摩擦力f=kmg（k为大于1的常数，g为重力加速度），某时刻突然断开轻绳，环和棒一起自由下落，棒每次与地面碰撞时与地面接触的时间极短，且无机械能损失，棒始终保持竖直直立状态，不计空气阻力，求：
（1）棒第一次与地面碰撞后弹起上升的过程中，环的加速度大小a；
（2）从断开轻绳到棒与地面第二次碰撞的瞬间，棒运动的路程s；
（3）从断开轻绳到棒和环都静止的过程中，环相对于棒滑动的距离L。
16．一辆质量为m的车，发动机的额定功率为．已知该车沿倾角为的足够长斜面下坡时，若关闭发动机，它立刻以大小为的加速度做匀减速运动．设阻力不变，问：
（1）下坡过程中该车所能达到的最大速度是多少？
（2）若开启发动机，让该车在大小为的恒定牵引力作用下由静止开始匀加速下坡，求该车匀加速下坡能持续的时间．
17．乒乓球是速度较快的球类运动项目，假设在某次比赛时，乒乓球飞来的速度大小为v，运动员将球以大小为4v的速度反向击回，乒乓球的质量为rn，乒乓球与球拍作用的时间为△t，在运动员击球的过程中，求：
（1）乒乓球动量的变化量.
（2）乒乓球动能的变化量.
（3）乒乓球所受的平均作用力．
试卷第页，共页
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参考答案：
1．AB
【解析】
【详解】
A．对小球受力分析，小球受到重力和支持力，它们的合力提供向心力，如图
根据牛顿第二定律，有
解得
由于A球的转动半径较大，A线速度较大，选项A正确；
B．由角速度公式可知
由于A球的转动半径较大，则A的角速度较小，选项B正确；
C．周期
因为A的半径较大，则周期较大，选项C错误。
D．由上分析可知，筒对小球的支持力
与轨道半径无关，则由牛顿第三定律得知，小球对筒的压力也与半径无关，即有球A对筒壁的压力等于球B对筒壁的压力，选项D错误。
故选AB。
2．BC
【解析】
【详解】
A．当金属球运动到悬点O正下方时，根据做曲线运动的条件结合受力分析可知，此时金属球所受合力方向竖直向下，如图甲所示，故A错误；
B．细绳未剪断前，设小球的重力为G、弹簧的弹力为F，细绳的拉力为T，由于金属球处于水平状态，则根据三力平衡可知G与F的合力与T等大反向，即G与F的合力水平向左，当细绳被剪断的瞬间细绳的拉力突然消失，而弹簧弹力的大小和方向均不发生变化仍为F，所以此时小球所受G与F的合力仍水平向左，根据牛顿第二定律中力与加速度的同向性可知在水平细绳剪断瞬间金属球的加速度方向一定水平向左，故B正确；
C．如图甲所示，当金属球运动到O点正下方时，金属球所受合力与金属球的速度成锐角，在此后的一段时间内金属球的速度将增大，动能增大，则金属球动能最大的位置应该在悬点正下方的左侧，故C正确；
D．当金属球运动到最左端时，由轨迹的切线可知，速度方向向上，不为零，动能不为零，故D错误。
故选BC。
3．AD
【解析】
【详解】
试题分析：由题意知，沿AD轨迹运动时，小船在平行于岸方向做匀速运动，受力为零，根据力与轨迹的关系知小船受在垂直于岸向下的力，故船相对于静水做匀减速直线运动，所以A正确；同理可得沿AD轨迹运动时，受垂直于岸向上的力，沿v0方向分别做匀加速运动，到达对岸的速度最大，所以用时最短，故C错误；D正确；沿三条不同路径渡河的时间相同，小船垂直于岸方向的速度不同，故渡河时间不同，所以B错误．
考点：本题考查运动的合成
4．CD
【解析】
【详解】
C．A球和B球在下落过程中只有重力做功，所以机械能守恒，设释放时的水平面为零势能点，所以两球的机械能在运动过程中总为零，故两球的机械能相等，C正确．
AB．过程中A球的重力做功为mgl，B球的重力做功为2mgl，所以在竖直方向上A球的动能为mgl，B球的动能为2mgl，AB错误，
D．在竖直方向是,得绳子对A球的拉力为3mg，，得绳子对B球的拉力为3mg，所以两球所受的拉力一样大，D正确。
故选CD。
5．C
【解析】
【分析】
动能为EK=mv2，物体的质量和速度的大小都可以引起物体动能的变化，根据公式逐项分析即可．
【详解】
A、质量不变，速度增大到原来的2倍，根据动能公式EK=mv2，汽车的动能变为原来的4倍，故A正确；
B、速度不变，质量增大到原来的2倍，根据动能公式EK=mv2，汽车的动能变为原来的2倍，故B正确；
C、质量减半，速度增大到原来的4倍，根据动能公式EK=mv2，汽车的动能变为原来的8倍，故C错误；
D、速度减半，质量增大到原来的4倍，根据动能公式EK=mv2，汽车的动能不变，故D正确；
本题选错误的；故选C．
【点睛】
本题是对动能公式的直接应用，题目比较简单，记住公式，由公式进行行分析即可求解．
6．B
【解析】
【分析】
【详解】
竖直速度与水平速度之比为
竖直位移与水平位移之比为
故
故选B。
7．D
【解析】
【分析】
通过对公式的理解以及功能关系即可判断相关问题。
【详解】
A．物体受到力的作用，如果力和位移相互垂直，则力不会做功，A错误；
B．中，F、s和表示力和位移的大小，都是正值，表示力和位移方向的夹角，可取正值、负值或零，B错误；
C．合力的总功等于每个分力所做功的代数和相加，C错误；
D．功是能量转化的量度，能量的变化可以通过做功实现，所以功是过程量，不是状态量。
8．B
【解析】
【分析】
【详解】
AB．AB两点在传送带上，是同缘传动的边缘点，所以两点的线速度大小相等，根据
知角速度与半径成反比，所以A点的角速度小于B点的角速度，故A错误，B正确；
CD．BC两点属于同轴转动，故角速度相等，根据
知线速度与半径成正比，C点的线速度大于B点的线速度，故CD错误。
故选B。
9．B
【解析】
【详解】
A、C项：由于飞机在水平面上运动，所以重力不做功，故A、C错误；
B项：由功的公式，故B正确；
D项：飞机的获得的动能，根据动能定理可知，合外力做功为5.9×104J，又拉力做功1.7×105J，所以克服阻力做功1.11×105J，故D错误．
点晴：掌握功的公式计算拉力做功，能根据动能定理求合外力功和阻力功是正确解题的关键．
10．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．小球从圆轨道1冲上圆轨道2过程中，由于只有重力做功，因此机械能守恒，A错误；
B．恰好经过B点时，根据牛顿第二定律
可得小球经过点时的速率
B错误；
C．根据机械能守恒
小球经过A点时的速度
C错误；
D．经过A点时，根据牛顿第二定律
解得
根据牛顿第三定律，小球经过A点时对轨道的压力
D正确。
故选D。
11．D
【解析】
【详解】
当动力与阻力相等时，速度最大，K1节动车加K2节拖车编成的动车组，则有
2K1节动车加3K2编成的动车组有
联立解得
故选D。
12．A
【解析】
【详解】
①曲线运动物体的速度方向在不断改变，是变速运动；但变速运动不一定就是曲线运动，如匀变速直线运动，故①正确．
②曲线运动合力与速度之间一定夹着（夹角小于180度）运动轨迹，故合力的方向一定指向轨迹的凹侧，故②正确．
③由平抛运动规律可得：x=v0t，h=gt2，解得水平位移：x=v0，所以平抛运动的水平射程由物体下落的高度和初速度共同决定，故③正确．
④匀速圆周运动的物体，其加速度才指向圆心，变速圆周运动的向心加速度并不指向圆心，故④错误．
B、C、D错误，A正确．
13． 正方体滑块的边长d mgh-μmgL
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]利用光电门测滑块的瞬时速度，还需要测量正方体滑块的边长d，则滑块通过光电门的速度可表示为
[2]小滑块通过光电门的动能表达式为
(2)[3]小滑块从同一高度h滑下合外力做功的表达式为
(3)[4]由动能定理可得
即
整理得
由乙图可知，当时，L=a，代入可得
14．或
【解析】
【详解】
解：设星球表面附近的重力加速度为g，由竖直上抛运动公式有：
解得：
当小球在不超过圆心高度以下往返摆动时，小球始终对绳有力的作用
由机械能守恒得：
解得：
小球在最低点时由动量定律得：
I应满足的条件：
当小球在竖起面内做完整的圆周运动，小球始终对绳有力的作用
则小球在最高点至少速度为，由牛顿第二定律得：
解得：
小球从最低点（设速度为）运动到最高点过程中遵守机械能守恒定律，则有：
解得：
小球在最低点时由动量定律得：
I应满足的条件：
所以I满足的条件：或
15．（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】
（1）根据牛顿第二定律可得
解得环的加速度大小为
（2）设棒第一次落地的速度大小为v1，根据动能定理可得
解得
棒第一次弹起后上升的最大高度为h1；则有
可得棒运动的路程为
（3）整个过程，根据能量守恒，可得
解得
考点：牛顿第二定律、能量守恒。
16．（1） （2）
【解析】
【详解】
(1)车下坡时，若关闭发动机，车受重力mg、支持力N、阻力f的作用，如图所示
设车的加速度大小为a1，由牛顿第二定律得：
解得
当车匀加速下坡时，由P=Fv，得，当P达到额定功率Pm、同时牵引力最小时，车达到最高车速vm．设最小牵引力为F1，则有
解得
所以
(2)当车匀加速下坡时，车受牵引力F、重力mg、支持力N、阻力f的作用，如图所示：
由P=Fv，车匀加速下坡时，牵引力不变，P随车速v加快而增大，直到达到额定功率Pm，此时车速为v1，则有
设车匀加速下坡的加速度大小为a2，则有
解得
车匀加速下坡能持续的时间为
17．（1）－5mv（2） （3）
【解析】
【详解】
（1）选取初动量方向为正方向，则乒乓球的初动量：P=mv
末动量：P'=-m 4v
运动员击球过程中乒乓球动量的变化量：△P=P’-P=-4mv-mv=-5mv；
负号表示动量变化的方向与初动量的方向相反．
（2）乒乓球的初动能Ek=mv2
末动能Ek'=m（4v）2
乒乓球的动能的变化量
△Ek=mv（4v）2-mv2=mv2
（3）由动量定理可知：F△t=△P
乒乓球所受的作用力F=
负号表示乒乓球所受的作用力的方向与初动量的方向相反．
点睛：本题考查动量定理的应用，要注意明确动量为矢量，在求解动量的变化时要注意明确正方向，同时注意动量的变化量一定为末动量减去初动量．
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学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、多选题
1．如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动。则下列说法正确的是（ ）
A．球A的线速度必定大于球B的线速度
B．球A的角速度必定小于B的角速度
C．球A的运动周期必定小于球B的运动周期
D．球A对筒壁的压力必定大于球B对筒壁的压力
2．某同学做了一个力学实验，如图所示，将一金属球通过一轻质弹簧悬挂于O点，并用一水平方向的细绳拉住，然后将水平细绳剪断，经观察发现，水平细绳剪断后金属球在第一次向左摆动以及回摆过程的一段运动轨迹如图中虚线所示。根据运动轨迹以及相关的物理知识，该同学得出以下几个结论中正确的是（ ）
A．金属球运动到悬点正下方时所受合力方向竖直向上
B．水平细绳剪断瞬间金属球的加速度方向一定水平向左
C．金属球动能最大的位置应该在悬点正下方的左侧
D．金属球运动到最左端时动能为零
3．一只小船渡河，船相对于静水的初速度大小均相同，方向垂直于河岸，且船在渡河过程中船头方向始终垂直于河岸，水流速度各处相同且恒定不变．现小船相对于静水沿v0方向分别做匀加速、匀减速、匀速直线运动，运动轨迹如图所示，由此可以判断（ ）
A．沿AD轨迹运动时，船相对于静水做匀减速直线运动
B．沿三条不同路径渡河的时间相同
C．沿AB轨迹渡河所用的时间最短
D．沿AC轨迹船到达对岸的速度最大
4．质量相同的小球A和B分别悬挂在长为L和2L的不伸长绳上．先将小球拉至同一水平位置(如图示)从静止释放，当二绳竖直时，则（ ）
A．两球速度一样大 B．两球的动能一样大
C．两球的机械能一样大 D．两球所受的拉力一样大
二、单选题
5．改变汽车的质量和速度，都能使汽车的动能发生变化．在下列几种情况中，关于汽车的动能的说法不正确的是（ ）
A．质量不变，速度增大到原来的2倍，汽车的动能变为原来的4倍
B．速度不变，质量增大到原来的2倍，汽车的动能变为原来的2倍
C．质量减半，速度增大到原来的4倍，汽车的动能不变
D．速度减半，质量增大到原来的4倍，汽车的动能不变
6．如图所示，一物体自倾角为的固定斜面顶端水平抛出后落在斜面上，物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角 满足（ ）
A． B． C． D．
7．关于功，下列正确的说法是( )
A．物体受到力的作用，并且有位移，力就一定做功
B．在功的计算式中，F、s和均可取正值、负值或零
C．合力的总功等于每个分力所做功的绝对值相加
D．功不是描述物体状态的物理量
8．如图是共享单车的部分结构，单车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径都不一样，它们的边缘有三个点A和B和C，如图所示，正常骑行时，下列说法正确的是（ ）
A．A点的角速度大于B点的角速度
B．A点的线速度与B点的线速度大小相等
C．C点的角速度小于B点的角速度
D．C点的线速度与B点的线速度大小相等
9．如图所示,匈牙利大力士希恩考·若尔特曾用牙齿拉动50 t的A320客机．他把一条绳索的一端系在飞机下方的前轮处,另一端用牙齿紧紧咬住,在52 s的时间内将客机拉动了约40 m．假设大力士牙齿的拉力约为5×103 N恒定不变,绳子与水平方向夹角θ约为30°,则飞机在被拉动的过程中 ( )
A．重力做功约2.0×107 J B．拉力做功约1.7×105 J
C．克服阻力做功约为1.5×105 J D．合外力做功约为2.0×105 J
10．一小球以一定的初速度从图示的位置进入光滑的轨道，小球先进入圆轨道1，再进入圆轨道2，圆轨道1的半径为，圆轨道2的半径是圆轨道1的2倍，小球的质量。若小球恰好能通过圆轨道2的最高点，重力加速度，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（ ）
A．小球从圆轨道1冲上圆轨道2过程中机械能增加
B．小球经过点时的速率为0。
C．小球经过点时的速率为
D．小球经过A点时对轨道的压力为50N
11．磁悬浮列车是我国生产车类的科学界的一大进步，它由动车组组成（动车组是几节自带动力的车辆加几节不带动力的车辆），每节车厢运行过程中受到的阻力与其重力成正比，每节动车与拖车质量都相等，每节动车额定功率都相等，若K1节动车加K2节拖车编成的动车组最大速度为v，则2K1节动车加3K2编成的动车组的最大速度为
A．v B．2v C．v D．2v
12．关于曲线运动的知识，下列说法全部正确的是（ ）
①曲线运动一定是变速运动，但变速运动不一定是曲线运动
②曲线运动合力的方向一定指向轨迹的凹侧
③平抛运动的水平射程由物体下落的高度和初速度共同决定
④作圆周运动的物体，其加速度方向一定指向圆心
A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④
三、实验题
13．某实验小组采用如图甲所示装置探究做功与动能变化的关系，并测量斜面的动摩擦因数μ。主要步骤如下：
（1）把平板竖直放置，并画上一条水平线AB，测出水平线与水平地面的高度h，将斜面一端抬高，顶端至少要高于水平线，斜面的底端垂直斜面放置光电门，可以测量形状为正方体、质量为m的小滑块经过光电门时的挡光时间为t，要间接测量出滑块通过光电门的动能，还需要测量的物理量为_______（填写该物理量名称和符号），小滑块通过光电门的动能表达式为Ek=________；
（2）将小滑块放置在斜面上水平线对应位置，并测量出该位置与光电门位置的水平距离L，小滑块由静止释放后沿斜面下滑通过光电门，斜面的动摩擦因数 和当地重力加速度g视为不变，则小滑块从同一高度h滑下合外力做功的表达式为W=_______；
（3）以斜面底端为支点，保持该位置不动，改变斜面顶端位置，重复步骤（2），该实验小组利用实验数据描绘得到了如图乙所示的图像（－L图像），用该图像来反映合外力做功与动能变化的关系，则还可以算出斜面的动摩擦因数 =_______（用所测量的物理量和图中相关的物理量表示）。
四、解答题
14．宇航员在某一星球上以速度v0竖直向上抛出一个小球，经过时间t，小球又落回到抛出点．然后他用一根长为L的细绳把一个质量为m的小球悬挂在O点，使小球处于静止状态．现在最低点给小球一个水平向右的冲量I，使小球能在竖直平面内运动，若细绳在小球运动过程中始终处于拉紧状态，则冲量I应满足什么条件？
15．如图所示，一轻绳悬挂着粗细均匀且足够长的棒，棒下端离地面高为h，上端套着一个细环，环和棒的质量均为m，设环和棒间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且满足最大静摩擦力f=kmg（k为大于1的常数，g为重力加速度），某时刻突然断开轻绳，环和棒一起自由下落，棒每次与地面碰撞时与地面接触的时间极短，且无机械能损失，棒始终保持竖直直立状态，不计空气阻力，求：
（1）棒第一次与地面碰撞后弹起上升的过程中，环的加速度大小a；
（2）从断开轻绳到棒与地面第二次碰撞的瞬间，棒运动的路程s；
（3）从断开轻绳到棒和环都静止的过程中，环相对于棒滑动的距离L。
16．一辆质量为m的车，发动机的额定功率为．已知该车沿倾角为的足够长斜面下坡时，若关闭发动机，它立刻以大小为的加速度做匀减速运动．设阻力不变，问：
（1）下坡过程中该车所能达到的最大速度是多少？
（2）若开启发动机，让该车在大小为的恒定牵引力作用下由静止开始匀加速下坡，求该车匀加速下坡能持续的时间．
17．乒乓球是速度较快的球类运动项目，假设在某次比赛时，乒乓球飞来的速度大小为v，运动员将球以大小为4v的速度反向击回，乒乓球的质量为rn，乒乓球与球拍作用的时间为△t，在运动员击球的过程中，求：
（1）乒乓球动量的变化量.
（2）乒乓球动能的变化量.
（3）乒乓球所受的平均作用力．
试卷第页，共页
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参考答案：
1．AB
【解析】
【详解】
A．对小球受力分析，小球受到重力和支持力，它们的合力提供向心力，如图
根据牛顿第二定律，有
解得
由于A球的转动半径较大，A线速度较大，选项A正确；
B．由角速度公式可知
由于A球的转动半径较大，则A的角速度较小，选项B正确；
C．周期
因为A的半径较大，则周期较大，选项C错误。
D．由上分析可知，筒对小球的支持力
与轨道半径无关，则由牛顿第三定律得知，小球对筒的压力也与半径无关，即有球A对筒壁的压力等于球B对筒壁的压力，选项D错误。
故选AB。
2．BC
【解析】
【详解】
A．当金属球运动到悬点O正下方时，根据做曲线运动的条件结合受力分析可知，此时金属球所受合力方向竖直向下，如图甲所示，故A错误；
B．细绳未剪断前，设小球的重力为G、弹簧的弹力为F，细绳的拉力为T，由于金属球处于水平状态，则根据三力平衡可知G与F的合力与T等大反向，即G与F的合力水平向左，当细绳被剪断的瞬间细绳的拉力突然消失，而弹簧弹力的大小和方向均不发生变化仍为F，所以此时小球所受G与F的合力仍水平向左，根据牛顿第二定律中力与加速度的同向性可知在水平细绳剪断瞬间金属球的加速度方向一定水平向左，故B正确；
C．如图甲所示，当金属球运动到O点正下方时，金属球所受合力与金属球的速度成锐角，在此后的一段时间内金属球的速度将增大，动能增大，则金属球动能最大的位置应该在悬点正下方的左侧，故C正确；
D．当金属球运动到最左端时，由轨迹的切线可知，速度方向向上，不为零，动能不为零，故D错误。
故选BC。
3．AD
【解析】
【详解】
试题分析：由题意知，沿AD轨迹运动时，小船在平行于岸方向做匀速运动，受力为零，根据力与轨迹的关系知小船受在垂直于岸向下的力，故船相对于静水做匀减速直线运动，所以A正确；同理可得沿AD轨迹运动时，受垂直于岸向上的力，沿v0方向分别做匀加速运动，到达对岸的速度最大，所以用时最短，故C错误；D正确；沿三条不同路径渡河的时间相同，小船垂直于岸方向的速度不同，故渡河时间不同，所以B错误．
考点：本题考查运动的合成
4．CD
【解析】
【详解】
C．A球和B球在下落过程中只有重力做功，所以机械能守恒，设释放时的水平面为零势能点，所以两球的机械能在运动过程中总为零，故两球的机械能相等，C正确．
AB．过程中A球的重力做功为mgl，B球的重力做功为2mgl，所以在竖直方向上A球的动能为mgl，B球的动能为2mgl，AB错误，
D．在竖直方向是,得绳子对A球的拉力为3mg，，得绳子对B球的拉力为3mg，所以两球所受的拉力一样大，D正确。
故选CD。
5．C
【解析】
【分析】
动能为EK=mv2，物体的质量和速度的大小都可以引起物体动能的变化，根据公式逐项分析即可．
【详解】
A、质量不变，速度增大到原来的2倍，根据动能公式EK=mv2，汽车的动能变为原来的4倍，故A正确；
B、速度不变，质量增大到原来的2倍，根据动能公式EK=mv2，汽车的动能变为原来的2倍，故B正确；
C、质量减半，速度增大到原来的4倍，根据动能公式EK=mv2，汽车的动能变为原来的8倍，故C错误；
D、速度减半，质量增大到原来的4倍，根据动能公式EK=mv2，汽车的动能不变，故D正确；
本题选错误的；故选C．
【点睛】
本题是对动能公式的直接应用，题目比较简单，记住公式，由公式进行行分析即可求解．
6．B
【解析】
【分析】
【详解】
竖直速度与水平速度之比为
竖直位移与水平位移之比为
故
故选B。
7．D
【解析】
【分析】
通过对公式的理解以及功能关系即可判断相关问题。
【详解】
A．物体受到力的作用，如果力和位移相互垂直，则力不会做功，A错误；
B．中，F、s和表示力和位移的大小，都是正值，表示力和位移方向的夹角，可取正值、负值或零，B错误；
C．合力的总功等于每个分力所做功的代数和相加，C错误；
D．功是能量转化的量度，能量的变化可以通过做功实现，所以功是过程量，不是状态量。
8．B
【解析】
【分析】
【详解】
AB．AB两点在传送带上，是同缘传动的边缘点，所以两点的线速度大小相等，根据
知角速度与半径成反比，所以A点的角速度小于B点的角速度，故A错误，B正确；
CD．BC两点属于同轴转动，故角速度相等，根据
知线速度与半径成正比，C点的线速度大于B点的线速度，故CD错误。
故选B。
9．B
【解析】
【详解】
A、C项：由于飞机在水平面上运动，所以重力不做功，故A、C错误；
B项：由功的公式，故B正确；
D项：飞机的获得的动能，根据动能定理可知，合外力做功为5.9×104J，又拉力做功1.7×105J，所以克服阻力做功1.11×105J，故D错误．
点晴：掌握功的公式计算拉力做功，能根据动能定理求合外力功和阻力功是正确解题的关键．
10．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．小球从圆轨道1冲上圆轨道2过程中，由于只有重力做功，因此机械能守恒，A错误；
B．恰好经过B点时，根据牛顿第二定律
可得小球经过点时的速率
B错误；
C．根据机械能守恒
小球经过A点时的速度
C错误；
D．经过A点时，根据牛顿第二定律
解得
根据牛顿第三定律，小球经过A点时对轨道的压力
D正确。
故选D。
11．D
【解析】
【详解】
当动力与阻力相等时，速度最大，K1节动车加K2节拖车编成的动车组，则有
2K1节动车加3K2编成的动车组有
联立解得
故选D。
12．A
【解析】
【详解】
①曲线运动物体的速度方向在不断改变，是变速运动；但变速运动不一定就是曲线运动，如匀变速直线运动，故①正确．
②曲线运动合力与速度之间一定夹着（夹角小于180度）运动轨迹，故合力的方向一定指向轨迹的凹侧，故②正确．
③由平抛运动规律可得：x=v0t，h=gt2，解得水平位移：x=v0，所以平抛运动的水平射程由物体下落的高度和初速度共同决定，故③正确．
④匀速圆周运动的物体，其加速度才指向圆心，变速圆周运动的向心加速度并不指向圆心，故④错误．
B、C、D错误，A正确．
13． 正方体滑块的边长d mgh-μmgL
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]利用光电门测滑块的瞬时速度，还需要测量正方体滑块的边长d，则滑块通过光电门的速度可表示为
[2]小滑块通过光电门的动能表达式为
(2)[3]小滑块从同一高度h滑下合外力做功的表达式为
(3)[4]由动能定理可得
即
整理得
由乙图可知，当时，L=a，代入可得
14．或
【解析】
【详解】
解：设星球表面附近的重力加速度为g，由竖直上抛运动公式有：
解得：
当小球在不超过圆心高度以下往返摆动时，小球始终对绳有力的作用
由机械能守恒得：
解得：
小球在最低点时由动量定律得：
I应满足的条件：
当小球在竖起面内做完整的圆周运动，小球始终对绳有力的作用
则小球在最高点至少速度为，由牛顿第二定律得：
解得：
小球从最低点（设速度为）运动到最高点过程中遵守机械能守恒定律，则有：
解得：
小球在最低点时由动量定律得：
I应满足的条件：
所以I满足的条件：或
15．（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】
（1）根据牛顿第二定律可得
解得环的加速度大小为
（2）设棒第一次落地的速度大小为v1，根据动能定理可得
解得
棒第一次弹起后上升的最大高度为h1；则有
可得棒运动的路程为
（3）整个过程，根据能量守恒，可得
解得
考点：牛顿第二定律、能量守恒。
16．（1） （2）
【解析】
【详解】
(1)车下坡时，若关闭发动机，车受重力mg、支持力N、阻力f的作用，如图所示
设车的加速度大小为a1，由牛顿第二定律得：
解得
当车匀加速下坡时，由P=Fv，得，当P达到额定功率Pm、同时牵引力最小时，车达到最高车速vm．设最小牵引力为F1，则有
解得
所以
(2)当车匀加速下坡时，车受牵引力F、重力mg、支持力N、阻力f的作用，如图所示：
由P=Fv，车匀加速下坡时，牵引力不变，P随车速v加快而增大，直到达到额定功率Pm，此时车速为v1，则有
设车匀加速下坡的加速度大小为a2，则有
解得
车匀加速下坡能持续的时间为
17．（1）－5mv（2） （3）
【解析】
【详解】
（1）选取初动量方向为正方向，则乒乓球的初动量：P=mv
末动量：P'=-m 4v
运动员击球过程中乒乓球动量的变化量：△P=P’-P=-4mv-mv=-5mv；
负号表示动量变化的方向与初动量的方向相反．
（2）乒乓球的初动能Ek=mv2
末动能Ek'=m（4v）2
乒乓球的动能的变化量
△Ek=mv（4v）2-mv2=mv2
（3）由动量定理可知：F△t=△P
乒乓球所受的作用力F=
负号表示乒乓球所受的作用力的方向与初动量的方向相反．
点睛：本题考查动量定理的应用，要注意明确动量为矢量，在求解动量的变化时要注意明确正方向，同时注意动量的变化量一定为末动量减去初动量．
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