2022-2023学年浙江省钱塘名校联考高一（下）期中物理试卷（含解析）

2022-2023学年浙江省钱塘名校联考高一（下）期中物理试卷
一、单选题（本大题共13小题，共52分）
1. 在物理学发展过程中，有许多科学家做出了贡献，下列说法正确的是( )
A. 牛顿通过多年观测记录行星的运动，提出了行星运动的三大定律
B. 卡文迪许发现万有引力定律，被人们称为“能称出地球质量的人”
C. 伽利略利用“理想斜面”得出“力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因”的观点
D. 开普勒从理论和实验两个角度，证明了轻、重物体下落一样快，从而推翻了古希腊学者亚里士多德的“小球质量越大下落越快”的错误观点
2. 如图所示的油画描述了伽利略研究自由落体运动规律时设计的斜面实验。他让铜球沿倾斜的长直轨道由静止开始运动，利用滴水计时的方法记录铜球运动的时间，研究铜球的运动规律。某小组同学重做此实验，让小球从倾角为的斜面顶端由静止滚下。下列判断正确的是( )
A. 斜面的倾角越大，小球运动的加速度越小
B. 斜面的倾角越大，小球运动时的惯性越大
C. 斜面的倾角一定时，小球通过的位移与所用时间的二次方成正比
D. 斜面的倾角一定时，小球运动到底端时的速度与所用时间的二次方成正比
3. 野外骑行在近几年越来越流行，越来越受到人们的青睐，对于自行车的要求也在不断的提高，很多都是可变速的。不管如何变化，自行车装置和运动原理都离不开圆周运动。下面结合自行车实际情况与物理学相关的说法正确的是( )
A. 若图乙的自行车在匀速骑行，前轮边缘处，，，四个点的线速度相同
B. 大齿轮与小齿轮的齿数如图丙所示，则大齿轮转圈，小齿轮转圈
C. 图乙中大齿轮边缘处点和小齿轮边缘处点角速度相同
D. 在大齿轮处的角速度不变的前提下，增加小齿轮的齿数，自行车的速度将变大
4. 中国制造的某型号泵车如图所示，表中为部分技术参数。已知混凝土密度为，假设泵车的泵送系统以的输送量给高处输送混凝土，输送管道的摩擦不计，，则每小时泵送系统对混凝土做的功至少为( )
发动机最大输出功率 最大输送高度
整车满载质量 最大输送量
A. B. C. D.
5. 年月日时分，搭载“神舟十五号”载人飞船的长征二号遥十五运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，飞船入轨后与空间站组合体进行自主快速交会对接，名航天员进入“天和核心舱”与“神舟十四号航天员乘组首次太空会师，则下列说法正确的是( )
A. “时分”表示的是时间间隔
B. “神舟十五号”飞船绕地球飞行一周，位移为零，路程不为零
C. “神舟十五号”飞船绕地球飞行一周，位移和路程都为零
D. 在“神舟十五号”与“天和核心舱”交会对接过程中，“神舟十五号”可看成质点
6. 我校高三级的体育生积极进行体育术科的高考备考，体育生在体育训练中拖着旧橡胶轮胎跑是身体耐力训练的一种有效方法如图。如果体育生拖着轮胎在水平直道上跑了，那么下列说法正确的是( )
A. 摩擦力对轮胎做了负功 B. 重力对轮胎做了正功
C. 拉力对轮胎不做功 D. 支持力对轮胎做了正功
7. 年月日，“神舟十三号”载人飞船发射成功，中国走在了全球太空探索前沿。下列有关“神舟十三号”载人飞船的说法正确的是( )
A. 飞船刚发射时速度很小，所以加速度也很小
B. 研究飞船与“天和”核心舱对接的姿态时，可以将其看成质点
C. 研究飞船飞往太空的运行轨道时，可以将其看成质点
D. 以地球为参考系，飞船在与“天和”核心舱对接后是静止的
8. 某建筑工地运输装置原理图如图所示，套在竖直细杆上的环由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物相连。由于的质量较大，故在释放后，将沿杆上升，当环上升至与定滑轮的连线水平，其上升速度，若这时的速度为，则( )
A. B. C. D.
9. 年月日时分，“天舟四号”货运飞船采用自主快速交会对接模式，成功对接空间站“天和”核心舱后向端口，示意图如图所示。下列说法正确的是( )
A. 对接过程中，可将飞船和“天和”核心舱视为质点
B. 对接成功后，以“天和”核心舱为参考系，飞船是运动的
C. 对接成功后，以地球为参考系，整个空间站是静止的
D. 研究空间站绕地球飞行一周的时间时，可将空间站视为质点
10. “打水漂”是人类最古老的游戏之一，游戏者运用手腕的力量让抛出去的石头在水面上弹跳数次。如图所示，游戏者在地面上以速度抛出质量为的石头，抛出后石头落到比抛出点低的水平面上。若以抛出点为零势能点，不计空气阻力，则下列说法正确的是( )
A. 抛出后石头落到水平面时的势能为
B. 抛出后石头落到水平面时重力对石头做的功为
C. 抛出后石头落到水平面上的机械能为
D. 抛出后石头落到水平面上的动能为
11. 在第二次“天宫课堂”中，中国航天员王亚平老师给同学们演示了很多实验，其中一个是把冰墩墩水平抛出，在空间站视角看来是做近似匀速直线运动，如图所示。从站在地球上的人的角度来观察，下列说法正确的是( )
A. 抛出后的冰墩墩不受外力作用 B. 抛出后的冰墩墩处于受力平衡状态
C. 抛出后的冰墩墩做匀速直线运动 D. 抛出后的冰墩墩随空间站一起做曲线运动
12. 甲图中，、两球用轻弹簧相连。乙图中，、两球用轻杆相连。两图中，、两球的质量均为，光滑斜面的倾角均为，挡板均与斜面垂直，轻弹簧、轻杆均与斜面平行，系统均处于静止状态。重力加速度为。现突然撤去挡板，则在撤去挡板的瞬间，下列说法正确的是( )
A. 甲图中，球的加速度大小为 B. 乙图中，球的加速度大小为
C. 甲图中，球的加速度为零 D. 乙图中，球的加速度为零
13. 在大型物流货场广泛使用传送带运送货物如图甲所示，倾角为的传送带以恒定速率逆时针运动，皮带始终是绷紧的，将的货物无初速度放在传送带上的处，经过货物到达传送带的端，用速度传感器测得货物与传送带的速度随时间变化的图像如图乙所示，已知，，则下列判断不正确的是( )
A. 、两点间的距离为 B. 货物与传送带之间的动摩擦因数为
C. 传送带上留下的黑色痕迹长 D. 倾角
二、多选题（本大题共3小题，共12.0分）
14. 如图，两个圆锥内壁光滑，竖直放置在同一水平面上，圆锥母线与竖直方向夹角分别为和，有、两个质量相同的小球在两圆锥内壁等高处做匀速圆周运动，则下列说法正确的是( )
A. A、球受到的支持力之比为 B. A、球的向心力之比为
C. A、球运动的线速度之比为 D. A、球运动的角速度之比为
15. 年春节期间，中国科幻电影里程碑的作品流浪地球热播。影片中为了让地球逃离太阳系，人们在地球上建造特大功率发动机，使地球完成一系列变轨操作，其逃离过程如图所示，地球在椭圆轨道Ⅰ上运动到远日点变轨，进入圆形轨道Ⅱ、在圆形轨道Ⅱ上运行到点时再次变轨，从而最终摆脱太阳束缚。对于该过程，下列说法正确的是( )
A. 沿轨道Ⅰ运动至点时需向前喷气减速才能进入轨道Ⅱ
B. 在轨道Ⅰ上由点运动到点的过程中，速度逐渐减小
C. 沿轨道Ⅰ运行的周期小于沿轨道Ⅱ运行的周期
D. 沿轨道Ⅰ运行时，在点的加速度小于在点的加速度
16. 如图甲、乙所示为自行车气嘴灯，气嘴灯由接触式开关控制，其结构如图丙所示，弹簧一端固定在顶部，另一端与小物块连接，当车轮转动的角速度达到一定值时，拉伸弹簧后使触点、接触，从而接通电路使气嘴灯发光。触点与车轮圆心距离为，车轮静止且气嘴灯在最低点时触点、距离为，已知与触点的总质量为，弹簧劲度系数为，重力加速度大小为，不计接触式开关中的一切摩擦，小物块和触点、均视为质点，则( )
A. 要使气嘴灯能发光，车轮匀速转动的最小角速度为
B. 要使气嘴灯能发光，车轮匀速转动的最小角速度为
C. 要使气嘴灯一直发光，车轮匀速转动的最小角速度为
D. 要使气嘴灯一直发光，车轮匀速转动的最小角速度为
三、实验题（本大题共2小题，共16分）
17. 某实验小组做验证牛顿第二定律实验，实验小组中的小华用图所示装置做实验
图中带滑轮的长木板水平放置于桌面，拉力传感器可直接显示所受到的拉力大小。
小华做实验时，下列操作必要且正确的是___________
A.小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车打出一条纸带，同时记录传感器的示数
B.改变砂和砂桶质量，打出几条纸带
C.用天平测出砂和砂桶的质量
D.为了减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量
图为上述实验中打下的一条纸带，点为小车刚释放时打下的起始点，每两点间还有四个计时点未画出，打点计时器的频率为，则点的速度为___________，小车的加速度为___________以上两空均保留一位有效数字
某同学用物体、分别探究了加速度随着外力的变化的关系，物体、由静止开始加速运动纸带与打点计时器之间阻力及空气阻力可忽略，实验后进行数据处理，得到了物体、的加速度与轻质弹簧秤弹力的关系图像分别如图中的、所示。
该同学仔细分析了图中两条线不重合的原因，得出结论：两个物体的质量不等，且___________；两物体与木板之间动摩擦因数___________。均填“大于”“等于”或“小于”
18. 图甲是某种“研究平抛运动”的实验装置，斜槽末端口与小球离地面的高度均为，实验时，当小球从斜槽末端飞出与挡片相碰，立即断开电路使电磁铁释放小球，发现两小球同时落地，改变大小，重复实验，、仍同时落地。
关于实验条件的说法，正确的有______。
A.斜槽轨道必须光滑
B.斜槽轨道末段端必须水平
C.小球可以从斜槽上不同的位置无初速度释放
D.小球每次必须从斜槽上相同的位置无初速度释放
该实验结果可表明______。
A.两小球落地速度的大小相同
B.小球在水平方向的分运动是匀速直线运动
C.小球在竖直方向的分运动是匀速直线运动
D.小球在竖直方向的分运动与小球的运动相同
若用一张印有小方格小方格的边长为，的纸记录小球的轨迹，小球在同一初速平抛运动途中的几个位置如图乙中的、、、所示，重力加速度。则小球平抛的初速度的大小为______。若以点为坐标原点，水平向右为轴，竖直向下为轴，则抛出点的坐标为______结果以为单位。
四、计算题（本大题共4小题，共42分）
19. 汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上发生滑动产生明显的滑动痕迹，即常说的刹车线．由刹车线长短可以得知汽车刹车前的速度大小，因此刹车线的长度是分析交通事故的一个重要依据．若某汽车刹车后至停止的加速度大小为，刹车线长为，求：
该汽车刹车前的初始速度的大小及该汽车从刹车至停下来所用的时间；
在此过程中汽车的平均速度．
20. 如图甲，这是湖南电视台“智勇大冲关”游戏节目中的大转盘游戏环节，经验不足的人会坐在转盘边缘，当转盘转速达到某一数值时，人恰好滑离转盘落入水中，等效模型如图乙。现测得转盘半径，离水面的高度，人落水过程的水平位移大小。设人所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，人视为质点，不计空气阻力，取重力加速度。求：
人恰好离开转盘时的初速度大小；
人与转盘间的动摩擦因数。
人落水时的速度大小。
21. 额定功率的汽车，在平直公路上行驶的最大速度为。汽车的质量，如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为。运动过程中阻力不变，求：
汽车所受的恒定阻力；
末汽车的瞬时功率；
若加速距离为，经过多长时间汽车速度达到最大值。
22. 如图所示，足够长的光滑水平桌面左端固定一立柱，质量为的小球置于桌面上，它与立柱之间有一压缩的的轻弹簧，轻弹簧与立柱之间栓接与小球不栓接。某时刻释放小球，它被弹出从桌面右端点飞出，恰好能没有碰撞地落到粗糙倾斜轨道的顶端点，并沿轨道滑下。图中右端为固定在竖直面内半径的圆弧轨道，水平轨道将倾斜轨道与圆弧轨道连接在一起。已知点与桌面间的竖直高度差，倾斜轨道长为，倾角，小球与倾斜轨道间的动摩擦因数；不计水平轨道与圆弧轨道的摩擦与小球经过点时的能量损失，取，求：
被释放前弹簧的弹性势能；
小球第一次经过圆弧轨道最低点时对轨道的压力的大小；
为了让小球不离开轨道，并且能够滑回倾斜轨道，则竖直圆轨道的半径应该满足什么条件？
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了物理学史；在学习中要注意掌握科学家们的主要贡献，要求能熟记。
掌握在力学发展进程中作出突出贡献的科学家的名字及主要成就。
【解答】
A.开普勒提出了行星运动的三大定律，牛顿在此基础上发现了万有引力定律，故A错误；
B.牛顿发现万有引力定律后，英国物理学家卡文迪许利用扭秤实验装置比较准确地测出了万有引力常量，故B错误；
C.伽利略利用“理想斜面”否定了“力是维持物体运动的原因”的观点，得出了“力是改变物体运动状态的原因”的观点，故C正确；
D.伽利略从理论和实验两个角度，证明了轻、重物体下落一样快，从而推翻了古希腊学者亚里士多德的“小球质量越大下落越快”的错误观点，故D错误。
2.【答案】
【解析】【详解】斜面的倾角越大，小球运动的加速度越大，因为小球滚动时所受的滚动摩擦力一般远小于滑动摩擦力，可以认为几乎不变，但重力沿斜面向下的分力在增大，所以小球加速度增大，A错误；
B.小球质量不变，惯性不变，B错误；
C.斜面的倾角一定时，小球做初速度为的匀加速直线运动，由位移时间关系

得到小球通过的位移与所用时间的二次方成正比，C正确；
D.斜面的倾角一定时，小球做初速度为的匀加速直线运动，由速度时间关系得

小球运动到底端时的速度与所用时间成正比，D错误。
故选C。
3.【答案】
【解析】【详解】若图乙的自行车在匀速骑行，前轮边缘处，，，四个点的线速度大小相同，方向不同，故A错误；
B.大齿轮与小齿轮通过链条连接，线速度大小相等，设相邻齿间弧长为，齿数为，转速为，根据
可知
则大齿轮转圈，小齿轮转圈，故B正确；
C.图乙中大齿轮边缘处点和小齿轮边缘处点线速度大小相同，角速度不同，故C错误；
D.在大齿轮处的角速度不变的前提下，增加小齿轮的齿数，小齿轮的半径增大，角速度变小，自行车的速度将变小，故D错误；
故选B。
4.【答案】
【解析】【详解】每小时泵送系统对混凝土的质量为
泵送系统对混凝土做的功至少为
故选D。
5.【答案】
【解析】
【分析】
物体能看成质点的条件是：当物体的大小和形状对所研究的问题没有影响或影响很小，可以忽略不计时，可以把物体看成质点。
时间是指时间的长度，在时间轴上对应一段距离，时刻是指时间点，在时间轴上对应的是一个点。
位移是从初位置指向末位置的有向线段，是矢量，而路程为物体经过的轨迹的长度，是标量。
【解答】
A.“时分”表示的是时刻，故A错误；
“神舟十五号”飞船绕地球飞行一周，起点和终点相同，位移为零，但路程不为零，故B正确，C错误；
D.在“神舟十五号”与“天和核心舱”交会对接过程中，“神舟十五号”的体积不能忽略，不能看成质点，故D错误。
故选B。

6.【答案】
【解析】
【分析】
分析物体的受力，根据力的方向与位移方向的关系确定做功情况。
【解答】
A.轮胎受到地面的摩擦力方向水平向左，而位移水平向右，两者夹角为，则轮胎受到地面的摩擦力对轮胎做负功，故A正确；
B.轮胎受到的重力竖直向下，而轮胎的位移水平向右，则轮胎在竖直方向上没有发生位移，重力不做功，故B错误；
C.设拉力与水平方向的夹角为，由于是锐角，所以轮胎受到的拉力对轮胎做正功，故C错误；
D.轮胎受到地面的支持力竖直向上，而轮胎的位移水平向右，则轮胎在竖直方向上没有发生位移，支持力不做功，故D错误。
故选A。

7.【答案】
【解析】
【分析】
根据速度与加速度的实际情况判断；质点是只计质量、不计大小、形状的一个几何点，是实际物体在一定条件下的科学抽象，能否看作质点与物体本身无关，要看所研究问题的性质，看物体的形状和大小在所研究的问题中是否可以忽略；在描述一个物体的运动时，选来作为标准的另外的某个物体叫参考系；
对于物理中的基本概念要理解其本质不同，不能停在表面，如看成质点的条件等，难度不大，属于基础题。
【解答】
A.飞船刚发射时速度很小，但其加速度很大，A错误；
B.研究飞船与“天和”核心舱对接的姿态时，要研究对接时的动作、姿势，故飞船的大小和形状不可以忽略不计，不可以将其看成质点，B错误；
C.研究飞船飞往太空的运行轨道时，飞船与轨道相比，飞船的大小和形状可以忽略不计，可以将其看成质点，C正确；
D.以地球为参考系，飞船在与“天和”核心舱对接后绕地球做匀速圆周运动，D错误；
故选C。

8.【答案】
【解析】
【分析】
把上升的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向的速度，而沿绳子方向的速度与的速度相等。
【解答】
对进行上升速度的分解，其分速度分别是垂直于绳子方向和沿绳子方向，其中与的速度由于在同一根绳子，大小相等，当环上升至与定滑轮的连线处于水平位置时
所以的速度，故选D。

9.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查质点和参考系，当物体的形状与大小对所研究的问题可以忽略不计时，物体可以看为质点。
【解答】
当物体的形状与大小对所研究的问题可以忽略不计时，物体可以看为质点，在对接过程，不能忽略飞船和“天和”核心舱的形状与大小，此时飞船和“天和”核心舱不能视为质点；在研究空间站绕地球飞行一周的时间时，飞船和“天和”核心舱的形状与大小可以忽略，此时可将空间站视为质点，A错误，D正确；
对接成功后，以“天和”核心舱为参考系，飞船是静止的，以地球为参考系，整个空间站是运动的，BC错误。
故选D。
10.【答案】
【解析】
【分析】
整个过程不计空气阻力，只有重力对物体做功，机械能守恒，应用机械能守恒、动能定理与重力势能的计算公式分析答题。
分析清楚石头的运动过程与受力情况，应用动能定理、机械能守恒定律与重力势能的计算公式可以解题。
【解答】
A.以抛出点为零势能点，水平面低于抛出点，所以石头在水平面上时的重力势能为
，A错误；
B.抛出点与水平面的高度差为，并且重力做正功，所以整个过程重力对石头做功为，B错误；
C.整个过程机械能守恒，以抛出点为零势能点，抛出时的机械能为，所以石头在水平面时的机械能也为，C正确；
D.根据动能定理得
可得石头在水平面上的动能，D错误。
故选C。

11.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了受力分析和运动分析，注意完全失重不是不受重力。
冰墩墩和悬浮球都受地球的万有引力的作用，合力都不为零，都随空间站一起做圆周运动。
【解答】
从站在地球上的人的角度观察，抛出后的冰墩墩仍受地球的引力作用，随空间站一起做曲线运动，则不是受力平衡状态；
故ABC错误，D正确。
12.【答案】
【解析】【详解】撤去挡板前，对整体分析，挡板对球的弹力大小为，因弹簧弹力不能突变，而杆的弹力会突变，所以撤去挡板瞬间，图甲中球所受合力为零，加速度为零，球所受合力
大小与挡板的弹力大小相等，因此
解得
图乙中整体运动情形一样，因此整体受力分析有
解得
故B正确，ACD错误。
故选B。
13.【答案】
【解析】【详解】由图像可知，货物在传送带上先做匀加速直线运动，加速度为
对货物受力分析受摩擦力，方向向下，重力和支持力，得
同理，货物做的匀加速直线运动，加速度
对货物受力分析受摩擦力，方向向上，重力和支持力，得
联立解得
选项BD正确；
A.货物在传送带上先做匀加速直线运动，当速度达到传送带速度后，继续做加速度较小的匀加速直线运动，所以货物由到的间距对应图像所围梯形的“面积”，为

选项A正确；
C.在时间内，货物相对传送带上的位移长

此过程中，货物相对传送带向后划线；
在时间内物块相对传送带的位移
此过程中，滑块相对传送带向前划线，因 则传送带上留下的黑色痕迹长为，选项C错误。
本题选不正确的，故选C。
14.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查对水平面内圆周运动的理解，知道合力提供向心力，线速度和角速度的关系。
【解答】
A、、球受到的支持力之比为，故A错误；
B、、球的向心力之比为，故B正确；
C、由，可得，则，故A、球运动的线速度之比为，故C正确；
D、由，可得，故D错误。
故选BC。

15.【答案】
【解析】【详解】沿轨道Ⅰ运动至点时需向后喷气加速做离心运动，才能进入轨道Ⅱ，A错误；
B.在轨道Ⅰ上由点运动到点的过程中，克服万有引力做功，动能逐渐减小，速度逐渐减小，B正确；
C.由开普勒第三定律可得
在轨道Ⅰ运行的半长轴小于在轨道Ⅱ运行的半径，故沿轨道Ⅰ运行的周期小于沿轨道Ⅱ运行的周期，C正确；
D.由引力作为向心力可得，向心加速度为
沿轨道Ⅰ运行时，在点离太阳球心的距离小于在点离太阳球心的距离，故在点的加速度大于在点的加速度，D错误。
故选BC。
16.【答案】
【解析】【详解】当气嘴灯运动到最低点时发光，此时车轮匀速转动的角速度最小，则有
得
故A正确，B错误；
当气嘴灯运动到最高点时能发光，则
得
即要使气嘴灯一直发光，车轮匀速转动的最小角速度为 ，故C正确，D错误。
故选AC。
17.【答案】；；；小于；大于。
【解析】
【分析】
本题考查了验证牛顿第二定律这个实验；
根据实验原理、方法、注意事项即可进行分析、判断；
根据中间时刻的速度等于平均速度求点的速度；根据位移差公式 求小车的加速度；
根据牛顿第二定律得出加速度与的函数表达式，结合图象进行分析即可。
【解答】
为充分利用纸带，小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录传感器的示数，故 A正确
B.为得出普遍规律，改变砂和砂桶质量，打出几条纸带，故 B正确
C.小车受到的拉力可由拉力传感器测出来，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，故C错误
D.小车受到的拉力可以由拉力传感器测出，实验中不需要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量，故 D错误。
故选AB；
由于每两个记数点间还有四个计时点未画出，纸带上面每打一点的时间间隔是，根据匀变速直线运动的推论，一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则点的速度为
；
根据匀变速直线运动的推论公式；
由牛顿第二定律得：，图像斜率的倒数等于，由图像可得：的斜率大于的斜率，则斜率的倒数小于斜率的倒数，即的质量小于的质量
由牛顿第二定律得：
当，则
由图像可知，为时，、的相等，即
又因为，
所以，。
故答案为：；；；小于；大于。
18.【答案】
【解析】解：斜槽轨道光滑与粗糙对实验没有影响，故斜槽不必光滑，故A错误；
B.为了保证小球离开斜槽末端时的初速度的方向是水平方向，故斜槽轨道末段端必须水平，故B正确；
这个实验只验证竖直自由落体，水平无影响，不需要每次水平初速度相同，可以在不同位置释放，故C正确，D错误。
故选：。
该实验结果可表明小球在竖直方向的分运动与小球的运动相同，故ABC错误，D正确。
故选：。
小球在竖直方向做自由落体运动，在水平方向做匀速直线运功，在竖直方向，根据匀变速直线运功的推论可得
代入数据解得
根据公式，可得水平方向的速度为
竖直方向，根据匀变速直线运动的推论，即中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度，可得
可知，根据公式，可得小球运动到点的时间为
代入数据解得
所以，小球运动到点时，竖直方向的位移为
代入数据解得
小球运动到时，水平方向的位移为
代入数据解得
若以点为坐标原点，则抛出点的坐标为。
故答案为：；；；。
根据实验原理以及实验操作步骤分析判断；
根据竖直方向，水平方向匀速直线运动可知小球的水平初速度。
该题考查平抛运动实验原理、实验操作步骤以及实验数据的分析，属于常规题型。
19.【答案】解：已知，，，
由得：，
由
解得：；
由，得：；
答：该汽车刹车前的初始速度的大小为；汽车从刹车至停下来所用的时间为；
在此过程中汽车的平均速度为．
【解析】由题意根据速度位移公式和位移时间关系式可求得初速度和时间；根据代入数据可得．
本题是匀变速运动的基本计算，根据已知条件选择合适的公式计算，考查对基本公式的熟练程度，属于基础题型．
20.【答案】解：物块做平抛运动，在竖直方向上有
在水平方向上有
解得
物块离开转台时，最大静摩擦力提供向心力，有
代入数据解得
根据动能定理
解得


【解析】见答案
21.【答案】解：当牵引力等于阻力时，汽车速度最大，
则有；
设匀加速时间为，根据牛顿第二定律有，
解得，
根据，
解得，
匀加速时间，
时还在匀加速阶段，
则有；
由第问可知，匀加速阶段时间 ，
则位移为，
之后进入恒定功率启动阶段，则有
由动能定理得，
解得。
【解析】本题考查的是机车启动的两种方式，即恒定加速度启动和恒定功率启动。要求同学们能对两种启动方式进行动态分析，能画出动态过程的方框图，公式，指实际功率，表示牵引力，表示瞬时速度。当牵引力与阻力平衡时，机车达到最大速度。
当牵引力与阻力平衡时，速度最大，根据求出汽车所受的阻力；
根据牛顿第二定律求解出牵引力，根据速度时间关系公式求解速度，根据求解瞬时功率；
先求出匀加速阶段的位移，之后进入恒定功率启动阶段由动能定理求出时间。
22.【答案】解：到做平抛运动
代入数据解得
在点有
得
被释放前弹簧的弹性势能
到由动能定理可得
代入数据解得
在点，设轨道对小球的支持力为，则
解得
根据牛顿第三定律可知，小球对轨道的压力为。
为了让小物体不离开轨道，并且能够滑回倾斜轨道，小球在圆轨道上上滑的最大高度为圆弧轨道右侧与其圆心等高的位置。小球进入圆轨道后，由动能定理可得
解得
即小球上升高度为时速度为零，即竖直圆轨道的半径应该满足： 即可使让小球不离开轨道，并且能够滑回倾斜轨道。

【解析】见答案
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