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福建省2022-2023学年高三上学期物理期中联考试卷
一、单选题
1．（2023高三上·福建期中）在自由式滑雪女子大跳台决赛中，空气阻力可以忽略不计，下列说法正确的是（ ）
A．滑雪运动员任何时候都可视为质点
B．滑雪运动员在空中做变加速曲线运动
C．滑雪运动员在空中滑翔时处于失重状态
D．滑雪运动员在空中翻滚时与两滑板之间不存在相互作用力
【答案】C
【知识点】质点；超重与失重
【解析】【解答】A．在研究滑雪运动员在空中的动作时，不能把运动员视为质点，A不符合题意；
B．滑雪运动员在空中只受重力作用，加速度恒定为g，则做匀变速曲线运动，B不符合题意；
C．滑雪运动员在空中滑翔时重力加速度竖直向下，运动员处于失重状态，C符合题意；
D．滑雪运动员在空中翻滚时两滑板的运动状态不断变化，运动员与两滑板之间存在相互作用力，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】研究运动员的动作不能把运动员作为质点；运动员运动过程只受重力所以做匀变速曲线运动；由于加速度方向竖直向下所以处于失重状态；由于翻滚过程两滑板的运动状态发生改变所以运动员与滑板之间存在相互作用的力。
2．（2023高三上·福建期中）环保人员在进行环保检查时发现，一根排污管道正在水平排出大量污水。已知排污管道排出污水的初速度大小为，管道口距水面的高度为h，污水的水平射程为L，则当地的重力加速度大小为（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】排出污水做平抛运动，水平方向有 ，竖直方向有 ，联立解得 ，B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】利用平抛运动的位移公式可以求出当地重力加速度的大小。
3．（2023高三上·福建期中）消防员从距地面高处的一扇窗户外沿一条竖直悬挂的绳子由静止滑下，为了最快到达地面，消防员先做自由落体运动，紧接着抓紧绳子开始减速。已知绳子对消防员的最大滑动摩擦力不超过消防员所受重力的1.7倍，消防员安全着地时的速度不能超过6m/s，取重力加速度大小。则消防员沿绳滑至地面的最短时间为（ ）
A．3.0s B．3.5s C．4.0s D．4.5s
【答案】C
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；牛顿第二定律
【解析】【解答】设消防员做自由落体的时间为 ，对应的位移为 ，做匀减速直线运动的时间为 ，对应的位移为 ，则有 ， ， ， ， ， ，其中在减速过程中，由于绳子对消防员的最大滑动摩擦力不超过消防员所受重力的1.7倍，即 ，由牛顿第二定律可知 ，联立解得 ， ，则
故答案为：C。
【分析】利用牛顿第二定律可以求出消防员做匀减速运动的加速度大小，结合自由落体运动的位移公式及速度公式，再结合匀减速过程的位移公式和速度公式可以求出运动的总时间。
4．（2022高三上·赣州期中）新能源电动汽车因无污染、噪声低、能源效率高、可自动驾驶、价格实惠等优点受到用户认可。某款新能源电动汽车的质量为，发动机的额定功率为。在水平路面试车时，发动机始终保持额定功率，由静止到达最大速度的加速时间为，试车过程中该车受到的阻力恒为车所受重力的，取重力加速度大小，则上述过程中，新能源电动汽车的加速距离为（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】动能与动能定理的理解
【解析】【解答】启动过程中根据动能定理 ，最大速度为 ，其中 ，代入数据解得
故答案为：B。
【分析】启动过程中根据动能定理以及最大速度时的特点得出新能源电动汽车的加速距离。
二、多选题
5．（2023高三上·福建期中）体操吊环运动中有一个高难度的动作就是运动员先双手撑住吊环，如图甲所示，然后双臂缓慢张开至同一水平线上，如图乙所示。已知图甲中连接两吊环的细绳平行，图乙中两绳的夹角为，两根细绳的质量均不计，则上述过程中（ ）
A．运动员的重力势能减小
B．两环对运动员的作用力保持不变
C．连接吊环的细绳中的张力保持不变
D．图甲中每根细绳的张力与图乙中每根细绳的张力之比为
【答案】A,B
【知识点】重力与重心；共点力的平衡
【解析】【解答】A．张开的过程中，人的重心下降，重力势能减小，A符合题意；
B．根据平衡条件，两环对运动员的作用力与重力相平衡，保持不变，B符合题意；
CD．开始时，每根绳的张力为T1，根据平衡条件， ，但随着张角的增加，张力逐渐增大，最终根据平衡条件 ，可得 ，C、D不符合题意。
故答案为：AB。
【分析】当张开时，人的重心下降重力势能势能减小，利用平衡条件可以判别环对人的作用力与重力等大反向；利用平衡方程可以判别绳子张力的大小变化进而求出张力的大小之比。
6．（2023高三上·福建期中）如图所示，物体在摩擦力作用下沿水平地面做直线运动的位移x与时间t的关系图像是开口向下的抛物线的一部分，图像在O点的切线过B点，在A点的切线与横轴平行，下列说法正确的是（ ）
A．
B．物体的加速度大小为
C．时刻物体的速度大小为
D．0~1s内物体的位移大小为3.75m
【答案】A,D
【知识点】运动学 S-t 图像
【解析】【解答】AB．根据题意，设物体的初速度为 ，根据 图像中图像的斜率表示速度，由图可知 ，在 时，物体减速到0，行驶的位移为 ，由公式 可得，物体的初速度为 ，解得 ，由公式 可得 ，即物体的加速度大小为 ，A符合题意，B不符合题意；
C．由公式 可得， 时刻物体的速度大小为 ，C不符合题意；
D．由公式 可得， 内物体的位移大小为 ，D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】利用平均速度公式可以求出初速度的大小，结合图像斜率可以求出t1的大小；再利用速度公式可以求出加速度的大小，利用平均速度公式及时间可以求出位移的大小。
7．（2023高三上·福建期中）跳台滑雪是以滑雪板为工具，在专设的跳台上通过助滑坡获得速度，比跳跃距离和动作姿势的一种雪上竞技项目。在滑雪比赛中，一质量为60kg的滑雪运动员从半径为18m的四分之一圆弧轨道AB的顶端A由静止滑下，进入与圆弧轨道相切的水平轨道BC，切点为B．运动员经过B点时对轨道的压力为其所受重力的2.8倍，取重力加速度大小，则运动员在圆弧轨道下滑的过程中（ ）
A．动能增加了
B．机械能减小了
C．重力势能减小了
D．由于摩擦损失的机械能为
【答案】A,C
【知识点】牛顿第二定律；重力势能的变化与重力做功的关系
【解析】【解答】A．在B点，根据牛顿第二定律可得 ，动能表达式 ，代入数据联立可得 ，A符合题意；
C．重力做功 ，则重力势能减小 ，C符合题意；
BD．根据动能定理 ，解得摩擦力做功为 ，摩擦力做负功，则机械能减少 ，BD不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】利用牛顿第二定律结合动能的表达式可以求出动能的增量；利用高度变化可以求出重力势能的减少量；利用动能定理可以求出摩擦力做功即机械能的减少量。
8．（2023高三上·福建期中）航天员在月球表面将小石块竖直向上抛出，经时间t落回抛出点。已知小石块上升的最大高度为h，月球的半径为R，引力常量为G，下列说法正确的是（ ）
A．小石块抛出时的初速度大小为
B．月球表面的重力加速度大小为
C．月球的质量为
D．月球的第一宇宙速度为
【答案】A,D
【知识点】竖直上抛运动；万有引力定律的应用
【解析】【解答】AB．设月球表面的重力加速度大小为g′，由竖直上抛的运动规律可得 ，解得 ，设小石块抛出时的初速度大小为v0，则有小石块从抛出到落回抛出点的时间为t，可得 ，A符合题意，B不符合题意；
C．在月球表面物体的重力等于月球引力，可得 ，解得 ，C不符合题意；
D．由月球的引力提供圆周运动的向心力，则有月球的第一宇宙速度为 ，解得 ，D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】利用位移公式可以求出月球表面重力加速度的大小，结合速度公式可以求出初速度的大小；利用引力提供向心力可以求出第一宇宙速度的大小；利用引力形成重力可以求出月球的质量。
三、填空题
9．（2023高三上·福建期中）蹦极是一项非常刺激的户外极限运动。如图所示，弹性绳（满足胡克定律）一端固定在高空跳台上，另一端系住跳跃者的脚腕，人从跳台上由静止开始落下，弹性绳质量不计，忽略空气阻力的影响，则人下落的过程中速度 （填“一直增大”或“先增大后减小”），当弹性绳中的弹力等于人受到的重力时，人的 最大。
【答案】先增大后减小；速度
【知识点】速度与速率；牛顿第二定律
【解析】【解答】弹性绳在绷紧前，运动员做自由落体运动，速度逐渐增大，弹性绳绷紧后，运动员受到弹性绳向上的弹力和向下的重力，弹力先小于重力，后大于重力，合力先向下后向上，则先向下自由落体加速运动，然后继续向下做加速度逐渐减小的加速运动，最后做加速度逐渐增加的减速运动，因此速度先增大后减小，当弹力等于重力时合力为0速度最大。
【分析】利用重力和弹力的比较可以判别合力的方向，利用合力的方向可以判别速度的变化；当弹力与重力大小相等时，人的速度最大。
10．（2023高三上·福建期中）一条河流两岸笔直，宽120m，河水流速为4m/s，小船在静水中的速度大小为5m/s，则该小船渡河的最小位移为 m，小船以最短时间渡河时沿水流方向的位移大小为 m。
【答案】120；96m
【知识点】小船渡河问题分析
【解析】【解答】由于船在静水中的速度大于水流速度，所以当合速度方向与河岸垂直时，渡河位移最短，即为河宽120m。当船头方向垂直河岸渡河时，渡河时间最短，则最短时间为 ，此过程沿水流方向的位移大小为
【分析】当合速度垂直于河岸时，河岸的宽度为小船渡河的最小位移；利用河岸宽度除以船速可以求出过河的时间，结合水流方向的位移公式可以求出沿水流方向的位移大小。
四、实验题
11．（2023高三上·福建期中）某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行探究。物块拖动纸带下滑，打出的纸带一部分如图所示，测得，，，。已知打点计时器所接交流电的频率为，纸带上标出的每两个相邻点之间还有四个点未画出，则在打出B点时物块的速度大小 m/s，物块下滑的加速度大小为 。（结果均保留三位有效数字）
【答案】0.740；3.20
【知识点】用打点计时器测速度
【解析】【解答】根据题意可知，打点计时器所接交流电的频率为 ，纸带上标出的每两个相邻点之间还有四个点未画出，则两个计数点间的时间间隔为 ，由中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可得，在打出 点时物块的速度大小为 ，由逐差法 有 ，代入数据解得
【分析】利用平均速度公式可以求出瞬时速度的大小，利用逐差法可以求出加速度的大小。
12．（2022高三上·抚顺期中）某同学利用水平放置的气垫导轨和光电门“验证机械能守恒定律”，装置如图所示，已知滑块的质量为M，钩码的质量为m，重力加速度大小为g。测得遮光条的宽度为d，光电门A、B之间的距离为l，滑块通过光电门AB的时间分别为t1、t2。
（1）滑块通过光电门A时的速度大小= （用相关物理量的符号表示）。
（2）要验证系统机械能守恒，需要 和 在误差范围内相等。（均用相关物理量的符号表示）
（3）根据实验数据发现钩码重力势能的减少量大于系统动能的增加量，是因为 。
【答案】（1）
（2）；
（3）实验过程中存在阻力，导致动能减少
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】（1）滑块通过光电门A时的速度大小
（2）滑块通过光电门B时的速度大小 ，减少的势能为 ，增加的动能为 ，要验证系统机械能守恒，需要 和 在误差范围内相等。
（3）实验过程中存在阻力，导致动能减少。
【分析】（1）利用短时间内的平均速度等于瞬时速度得出滑块通过光电门的速度；
（2）利用重力势能的表达式得出减少的重力势能，结合短时间内的平均速度等于瞬时速度得出B点的速度，利用动能的表达式得出动能的增加量，从而得出验证机械能守恒的表达式。
五、解答题
13．（2022高三上·保定月考）起重机用钢缆把质量的重物从地面由静止竖直向上吊起到高度处，所用时间，此过程可看成两段连续的、对称的匀变速直线运动，即加速、减速时重物的加速度大小不变，重物到达处时速度恰好为0，取重力加速度大小。求：
（1）重物的加速度大小；
（2）钢缆对重物拉力的最大功率。
【答案】（1）解：由已知条件知，重物做匀加速直线运动的时间为 ，加速的距离为 ，有
解得
（2）解：重物做匀加速直线运动的速度最大时，钢缆对重物拉力的功率最大，设重物做匀加速直线运动时的最大速度为 ，钢缆对重物的拉力大小为 ，
则有 ， ，
解得
【知识点】匀变速直线运动基本公式应用；牛顿第二定律；功率及其计算
【解析】【分析】（1）根据匀变速直线运动的规律得出重物的加速度；
（2） 重物做匀加速直线运动时根据牛顿第二定律以及匀变速直线运动的规律和瞬时功率的表达式得出钢缆对重物拉力的最大功率 。
14．（2023高三上·福建期中）一种弹射游戏装置的简化示意图如图所示，它由内壁光滑的弹射器、水平直轨道AB、半径为R的竖直圆轨道BC、倾斜轨道DE连接组成，E点高度可调，小球经过E点后将沿水平方向射出。质量为m、可视为质点的小球经弹射器弹出后，能通过C点且对轨道任一点的压力大小不超过小球所受重力的7倍视为游戏成功。已知AB=3R，小球在AB段运动时所受阻力大小等于小球所受重力的，其余轨道均光滑，不计空气阻力，重力加速度大小为g。在游戏成功的前提下，求：
（1）小球在圆轨道BC上的最小速度；
（2）弹簧储存的弹性势能需要满足的条件；
（3）改变E点的高度，小球的最大水平射程。
【答案】（1）解：当小球刚好能通过 点时，小球存在最小速度，此时重力提供向心力，有
解得
（2）解：当小球刚好能通过 点时，弹簧储存的弹性势能具有最小值，小球经弹射器弹出到 点过程，根据能量守恒定律可得
解得
小球经过 点时对轨道的压力最大，且最大压力为 ，此时弹簧储存的弹性势能具有最大值，根据题意有
解得
小球经弹射器弹出到 点过程，根据能量守恒定律可得
联立解得
故为了游戏成功，弹簧储存的弹性势能需要满足
（3）解：当小球经过 点对轨道的压力最大时，小球经过 点速度最大，小球到达 点速度最大，小球从E点射出后的水平射程最大，则小球从 点到 点过程，根据机械能守恒定律可得
小球从E点射出后做平抛运动，则有
联立解得
可知
【知识点】功能关系；牛顿第二定律
【解析】【分析】（1）当小球恰好经过最高点，利用牛顿第二定律可以求出最小的速度大小；
（2）当小球恰好经过最高点时，利用能量守恒定律可以求出最小的弹性势能的大小；当小球经过B点的速度最大时，利用牛顿第二定律可以求出经过B点速度的大小，结合能量守恒定律可以求出弹性势能的最大值；
（3）当小球从B到E的过程中，利用机械能守恒定律结合平抛运动的位移公式可以求出最大的射程。
15．（2023高三上·福建期中）如图所示，质量m0=2kg的滑块与质量m=3kg的带挡板的木板用弹簧拴接在一起，起初弹簧处于原长，它们一起以v0=4m/s的速度在足够大的水平地面上向右运动，之后木板与静止的、质量M=1kg的小球发生弹性碰撞，碰撞时间极短，此后弹簧压缩过程中木板运动的位移大小x=2.3m，弹簧的最大压缩量Δx=1.25m，弹簧始终处于弹性限度内，忽略一切摩擦，求：
（1）碰后小球的速度大小v；
（2）弹簧第一次压缩过程中对木板的冲量I；
（3）从与小球碰撞开始到弹簧第一次压缩至最短所用的时间t。
【答案】（1）解：设木板与小球碰撞后的速度大小为v1，则有
mv0=mv1＋Mv
解得v1=2m/s，v=6m/s
（2）解：设弹簧压缩至最短时滑块和木板的速度均为v共，则有m0v0＋mv1=(m0＋m)v共
解得v共=2.8m/s
根据动量定理可得I=mv共－mv1
解得I=2.4N·s，方向水平向右
（3）解：设弹簧压缩过程中的某时刻滑块的速度大小为 ，木板的速度大小为 ，则有
即
则m0(x＋Δx)＋mx=(m0＋m)v共·t
解得t=1s
【知识点】动量定理；动量守恒定律
【解析】【分析】（1）当木板与小球发生碰撞时，利用动量守恒定律结合能量守恒定律可以求出碰后速度的大小；
（2）当弹簧压缩最短时，利用滑块与木板的动量守恒定律及动量定理可以求出弹簧对木板冲量的大小；
（3）当弹簧压缩到最短时，利用动量守恒定律可以求出运动所花的时间。
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福建省2022-2023学年高三上学期物理期中联考试卷
一、单选题
1．（2023高三上·福建期中）在自由式滑雪女子大跳台决赛中，空气阻力可以忽略不计，下列说法正确的是（ ）
A．滑雪运动员任何时候都可视为质点
B．滑雪运动员在空中做变加速曲线运动
C．滑雪运动员在空中滑翔时处于失重状态
D．滑雪运动员在空中翻滚时与两滑板之间不存在相互作用力
2．（2023高三上·福建期中）环保人员在进行环保检查时发现，一根排污管道正在水平排出大量污水。已知排污管道排出污水的初速度大小为，管道口距水面的高度为h，污水的水平射程为L，则当地的重力加速度大小为（ ）
A． B． C． D．
3．（2023高三上·福建期中）消防员从距地面高处的一扇窗户外沿一条竖直悬挂的绳子由静止滑下，为了最快到达地面，消防员先做自由落体运动，紧接着抓紧绳子开始减速。已知绳子对消防员的最大滑动摩擦力不超过消防员所受重力的1.7倍，消防员安全着地时的速度不能超过6m/s，取重力加速度大小。则消防员沿绳滑至地面的最短时间为（ ）
A．3.0s B．3.5s C．4.0s D．4.5s
4．（2022高三上·赣州期中）新能源电动汽车因无污染、噪声低、能源效率高、可自动驾驶、价格实惠等优点受到用户认可。某款新能源电动汽车的质量为，发动机的额定功率为。在水平路面试车时，发动机始终保持额定功率，由静止到达最大速度的加速时间为，试车过程中该车受到的阻力恒为车所受重力的，取重力加速度大小，则上述过程中，新能源电动汽车的加速距离为（ ）
A． B． C． D．
二、多选题
5．（2023高三上·福建期中）体操吊环运动中有一个高难度的动作就是运动员先双手撑住吊环，如图甲所示，然后双臂缓慢张开至同一水平线上，如图乙所示。已知图甲中连接两吊环的细绳平行，图乙中两绳的夹角为，两根细绳的质量均不计，则上述过程中（ ）
A．运动员的重力势能减小
B．两环对运动员的作用力保持不变
C．连接吊环的细绳中的张力保持不变
D．图甲中每根细绳的张力与图乙中每根细绳的张力之比为
6．（2023高三上·福建期中）如图所示，物体在摩擦力作用下沿水平地面做直线运动的位移x与时间t的关系图像是开口向下的抛物线的一部分，图像在O点的切线过B点，在A点的切线与横轴平行，下列说法正确的是（ ）
A．
B．物体的加速度大小为
C．时刻物体的速度大小为
D．0~1s内物体的位移大小为3.75m
7．（2023高三上·福建期中）跳台滑雪是以滑雪板为工具，在专设的跳台上通过助滑坡获得速度，比跳跃距离和动作姿势的一种雪上竞技项目。在滑雪比赛中，一质量为60kg的滑雪运动员从半径为18m的四分之一圆弧轨道AB的顶端A由静止滑下，进入与圆弧轨道相切的水平轨道BC，切点为B．运动员经过B点时对轨道的压力为其所受重力的2.8倍，取重力加速度大小，则运动员在圆弧轨道下滑的过程中（ ）
A．动能增加了
B．机械能减小了
C．重力势能减小了
D．由于摩擦损失的机械能为
8．（2023高三上·福建期中）航天员在月球表面将小石块竖直向上抛出，经时间t落回抛出点。已知小石块上升的最大高度为h，月球的半径为R，引力常量为G，下列说法正确的是（ ）
A．小石块抛出时的初速度大小为
B．月球表面的重力加速度大小为
C．月球的质量为
D．月球的第一宇宙速度为
三、填空题
9．（2023高三上·福建期中）蹦极是一项非常刺激的户外极限运动。如图所示，弹性绳（满足胡克定律）一端固定在高空跳台上，另一端系住跳跃者的脚腕，人从跳台上由静止开始落下，弹性绳质量不计，忽略空气阻力的影响，则人下落的过程中速度 （填“一直增大”或“先增大后减小”），当弹性绳中的弹力等于人受到的重力时，人的 最大。
10．（2023高三上·福建期中）一条河流两岸笔直，宽120m，河水流速为4m/s，小船在静水中的速度大小为5m/s，则该小船渡河的最小位移为 m，小船以最短时间渡河时沿水流方向的位移大小为 m。
四、实验题
11．（2023高三上·福建期中）某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行探究。物块拖动纸带下滑，打出的纸带一部分如图所示，测得，，，。已知打点计时器所接交流电的频率为，纸带上标出的每两个相邻点之间还有四个点未画出，则在打出B点时物块的速度大小 m/s，物块下滑的加速度大小为 。（结果均保留三位有效数字）
12．（2022高三上·抚顺期中）某同学利用水平放置的气垫导轨和光电门“验证机械能守恒定律”，装置如图所示，已知滑块的质量为M，钩码的质量为m，重力加速度大小为g。测得遮光条的宽度为d，光电门A、B之间的距离为l，滑块通过光电门AB的时间分别为t1、t2。
（1）滑块通过光电门A时的速度大小= （用相关物理量的符号表示）。
（2）要验证系统机械能守恒，需要 和 在误差范围内相等。（均用相关物理量的符号表示）
（3）根据实验数据发现钩码重力势能的减少量大于系统动能的增加量，是因为 。
五、解答题
13．（2022高三上·保定月考）起重机用钢缆把质量的重物从地面由静止竖直向上吊起到高度处，所用时间，此过程可看成两段连续的、对称的匀变速直线运动，即加速、减速时重物的加速度大小不变，重物到达处时速度恰好为0，取重力加速度大小。求：
（1）重物的加速度大小；
（2）钢缆对重物拉力的最大功率。
14．（2023高三上·福建期中）一种弹射游戏装置的简化示意图如图所示，它由内壁光滑的弹射器、水平直轨道AB、半径为R的竖直圆轨道BC、倾斜轨道DE连接组成，E点高度可调，小球经过E点后将沿水平方向射出。质量为m、可视为质点的小球经弹射器弹出后，能通过C点且对轨道任一点的压力大小不超过小球所受重力的7倍视为游戏成功。已知AB=3R，小球在AB段运动时所受阻力大小等于小球所受重力的，其余轨道均光滑，不计空气阻力，重力加速度大小为g。在游戏成功的前提下，求：
（1）小球在圆轨道BC上的最小速度；
（2）弹簧储存的弹性势能需要满足的条件；
（3）改变E点的高度，小球的最大水平射程。
15．（2023高三上·福建期中）如图所示，质量m0=2kg的滑块与质量m=3kg的带挡板的木板用弹簧拴接在一起，起初弹簧处于原长，它们一起以v0=4m/s的速度在足够大的水平地面上向右运动，之后木板与静止的、质量M=1kg的小球发生弹性碰撞，碰撞时间极短，此后弹簧压缩过程中木板运动的位移大小x=2.3m，弹簧的最大压缩量Δx=1.25m，弹簧始终处于弹性限度内，忽略一切摩擦，求：
（1）碰后小球的速度大小v；
（2）弹簧第一次压缩过程中对木板的冲量I；
（3）从与小球碰撞开始到弹簧第一次压缩至最短所用的时间t。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】质点；超重与失重
【解析】【解答】A．在研究滑雪运动员在空中的动作时，不能把运动员视为质点，A不符合题意；
B．滑雪运动员在空中只受重力作用，加速度恒定为g，则做匀变速曲线运动，B不符合题意；
C．滑雪运动员在空中滑翔时重力加速度竖直向下，运动员处于失重状态，C符合题意；
D．滑雪运动员在空中翻滚时两滑板的运动状态不断变化，运动员与两滑板之间存在相互作用力，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】研究运动员的动作不能把运动员作为质点；运动员运动过程只受重力所以做匀变速曲线运动；由于加速度方向竖直向下所以处于失重状态；由于翻滚过程两滑板的运动状态发生改变所以运动员与滑板之间存在相互作用的力。
2．【答案】B
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】排出污水做平抛运动，水平方向有 ，竖直方向有 ，联立解得 ，B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】利用平抛运动的位移公式可以求出当地重力加速度的大小。
3．【答案】C
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；牛顿第二定律
【解析】【解答】设消防员做自由落体的时间为 ，对应的位移为 ，做匀减速直线运动的时间为 ，对应的位移为 ，则有 ， ， ， ， ， ，其中在减速过程中，由于绳子对消防员的最大滑动摩擦力不超过消防员所受重力的1.7倍，即 ，由牛顿第二定律可知 ，联立解得 ， ，则
故答案为：C。
【分析】利用牛顿第二定律可以求出消防员做匀减速运动的加速度大小，结合自由落体运动的位移公式及速度公式，再结合匀减速过程的位移公式和速度公式可以求出运动的总时间。
4．【答案】B
【知识点】动能与动能定理的理解
【解析】【解答】启动过程中根据动能定理 ，最大速度为 ，其中 ，代入数据解得
故答案为：B。
【分析】启动过程中根据动能定理以及最大速度时的特点得出新能源电动汽车的加速距离。
5．【答案】A,B
【知识点】重力与重心；共点力的平衡
【解析】【解答】A．张开的过程中，人的重心下降，重力势能减小，A符合题意；
B．根据平衡条件，两环对运动员的作用力与重力相平衡，保持不变，B符合题意；
CD．开始时，每根绳的张力为T1，根据平衡条件， ，但随着张角的增加，张力逐渐增大，最终根据平衡条件 ，可得 ，C、D不符合题意。
故答案为：AB。
【分析】当张开时，人的重心下降重力势能势能减小，利用平衡条件可以判别环对人的作用力与重力等大反向；利用平衡方程可以判别绳子张力的大小变化进而求出张力的大小之比。
6．【答案】A,D
【知识点】运动学 S-t 图像
【解析】【解答】AB．根据题意，设物体的初速度为 ，根据 图像中图像的斜率表示速度，由图可知 ，在 时，物体减速到0，行驶的位移为 ，由公式 可得，物体的初速度为 ，解得 ，由公式 可得 ，即物体的加速度大小为 ，A符合题意，B不符合题意；
C．由公式 可得， 时刻物体的速度大小为 ，C不符合题意；
D．由公式 可得， 内物体的位移大小为 ，D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】利用平均速度公式可以求出初速度的大小，结合图像斜率可以求出t1的大小；再利用速度公式可以求出加速度的大小，利用平均速度公式及时间可以求出位移的大小。
7．【答案】A,C
【知识点】牛顿第二定律；重力势能的变化与重力做功的关系
【解析】【解答】A．在B点，根据牛顿第二定律可得 ，动能表达式 ，代入数据联立可得 ，A符合题意；
C．重力做功 ，则重力势能减小 ，C符合题意；
BD．根据动能定理 ，解得摩擦力做功为 ，摩擦力做负功，则机械能减少 ，BD不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】利用牛顿第二定律结合动能的表达式可以求出动能的增量；利用高度变化可以求出重力势能的减少量；利用动能定理可以求出摩擦力做功即机械能的减少量。
8．【答案】A,D
【知识点】竖直上抛运动；万有引力定律的应用
【解析】【解答】AB．设月球表面的重力加速度大小为g′，由竖直上抛的运动规律可得 ，解得 ，设小石块抛出时的初速度大小为v0，则有小石块从抛出到落回抛出点的时间为t，可得 ，A符合题意，B不符合题意；
C．在月球表面物体的重力等于月球引力，可得 ，解得 ，C不符合题意；
D．由月球的引力提供圆周运动的向心力，则有月球的第一宇宙速度为 ，解得 ，D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】利用位移公式可以求出月球表面重力加速度的大小，结合速度公式可以求出初速度的大小；利用引力提供向心力可以求出第一宇宙速度的大小；利用引力形成重力可以求出月球的质量。
9．【答案】先增大后减小；速度
【知识点】速度与速率；牛顿第二定律
【解析】【解答】弹性绳在绷紧前，运动员做自由落体运动，速度逐渐增大，弹性绳绷紧后，运动员受到弹性绳向上的弹力和向下的重力，弹力先小于重力，后大于重力，合力先向下后向上，则先向下自由落体加速运动，然后继续向下做加速度逐渐减小的加速运动，最后做加速度逐渐增加的减速运动，因此速度先增大后减小，当弹力等于重力时合力为0速度最大。
【分析】利用重力和弹力的比较可以判别合力的方向，利用合力的方向可以判别速度的变化；当弹力与重力大小相等时，人的速度最大。
10．【答案】120；96m
【知识点】小船渡河问题分析
【解析】【解答】由于船在静水中的速度大于水流速度，所以当合速度方向与河岸垂直时，渡河位移最短，即为河宽120m。当船头方向垂直河岸渡河时，渡河时间最短，则最短时间为 ，此过程沿水流方向的位移大小为
【分析】当合速度垂直于河岸时，河岸的宽度为小船渡河的最小位移；利用河岸宽度除以船速可以求出过河的时间，结合水流方向的位移公式可以求出沿水流方向的位移大小。
11．【答案】0.740；3.20
【知识点】用打点计时器测速度
【解析】【解答】根据题意可知，打点计时器所接交流电的频率为 ，纸带上标出的每两个相邻点之间还有四个点未画出，则两个计数点间的时间间隔为 ，由中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可得，在打出 点时物块的速度大小为 ，由逐差法 有 ，代入数据解得
【分析】利用平均速度公式可以求出瞬时速度的大小，利用逐差法可以求出加速度的大小。
12．【答案】（1）
（2）；
（3）实验过程中存在阻力，导致动能减少
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】（1）滑块通过光电门A时的速度大小
（2）滑块通过光电门B时的速度大小 ，减少的势能为 ，增加的动能为 ，要验证系统机械能守恒，需要 和 在误差范围内相等。
（3）实验过程中存在阻力，导致动能减少。
【分析】（1）利用短时间内的平均速度等于瞬时速度得出滑块通过光电门的速度；
（2）利用重力势能的表达式得出减少的重力势能，结合短时间内的平均速度等于瞬时速度得出B点的速度，利用动能的表达式得出动能的增加量，从而得出验证机械能守恒的表达式。
13．【答案】（1）解：由已知条件知，重物做匀加速直线运动的时间为 ，加速的距离为 ，有
解得
（2）解：重物做匀加速直线运动的速度最大时，钢缆对重物拉力的功率最大，设重物做匀加速直线运动时的最大速度为 ，钢缆对重物的拉力大小为 ，
则有 ， ，
解得
【知识点】匀变速直线运动基本公式应用；牛顿第二定律；功率及其计算
【解析】【分析】（1）根据匀变速直线运动的规律得出重物的加速度；
（2） 重物做匀加速直线运动时根据牛顿第二定律以及匀变速直线运动的规律和瞬时功率的表达式得出钢缆对重物拉力的最大功率 。
14．【答案】（1）解：当小球刚好能通过 点时，小球存在最小速度，此时重力提供向心力，有
解得
（2）解：当小球刚好能通过 点时，弹簧储存的弹性势能具有最小值，小球经弹射器弹出到 点过程，根据能量守恒定律可得
解得
小球经过 点时对轨道的压力最大，且最大压力为 ，此时弹簧储存的弹性势能具有最大值，根据题意有
解得
小球经弹射器弹出到 点过程，根据能量守恒定律可得
联立解得
故为了游戏成功，弹簧储存的弹性势能需要满足
（3）解：当小球经过 点对轨道的压力最大时，小球经过 点速度最大，小球到达 点速度最大，小球从E点射出后的水平射程最大，则小球从 点到 点过程，根据机械能守恒定律可得
小球从E点射出后做平抛运动，则有
联立解得
可知
【知识点】功能关系；牛顿第二定律
【解析】【分析】（1）当小球恰好经过最高点，利用牛顿第二定律可以求出最小的速度大小；
（2）当小球恰好经过最高点时，利用能量守恒定律可以求出最小的弹性势能的大小；当小球经过B点的速度最大时，利用牛顿第二定律可以求出经过B点速度的大小，结合能量守恒定律可以求出弹性势能的最大值；
（3）当小球从B到E的过程中，利用机械能守恒定律结合平抛运动的位移公式可以求出最大的射程。
15．【答案】（1）解：设木板与小球碰撞后的速度大小为v1，则有
mv0=mv1＋Mv
解得v1=2m/s，v=6m/s
（2）解：设弹簧压缩至最短时滑块和木板的速度均为v共，则有m0v0＋mv1=(m0＋m)v共
解得v共=2.8m/s
根据动量定理可得I=mv共－mv1
解得I=2.4N·s，方向水平向右
（3）解：设弹簧压缩过程中的某时刻滑块的速度大小为 ，木板的速度大小为 ，则有
即
则m0(x＋Δx)＋mx=(m0＋m)v共·t
解得t=1s
【知识点】动量定理；动量守恒定律
【解析】【分析】（1）当木板与小球发生碰撞时，利用动量守恒定律结合能量守恒定律可以求出碰后速度的大小；
（2）当弹簧压缩最短时，利用滑块与木板的动量守恒定律及动量定理可以求出弹簧对木板冲量的大小；
（3）当弹簧压缩到最短时，利用动量守恒定律可以求出运动所花的时间。
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