广东省江门市2023-2024学年高一下学期期末考试物理试题
1．（2024高一下·江门期末）关于物理学史和物理学研究方法，下列说法不正确的是（ ）
A．在探究向心力表达式的实验中用了控制变量法
B．在探究小车运动的加速度与力、质量关系的实验中，用到了等效替代的思想
C．做曲线运动的物体，当非常非常小时，就可以表示线速度，应用了极限的思想
D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法
2．（2024高一下·江门期末）“龟兔赛跑”的寓言故事富含哲理，如图表示“龟兔赛跑”中的乌龟和兔子的位移时间图像，则下列说法中正确的是（ ）
A．兔子比乌龟早出发
B．时刻乌龟和兔子具有共同速度
C．时刻二者相遇
D．图像与横轴所围面积表示物体的速度
3．（2024高一下·江门期末）如图所示，三个质点、、沿不同的路径，同时从点出发，同时到达点，下列说法中正确的是（ ）
A．三个质点的路程都相同
B．三个质点的位移不相同
C．三个质点的平均速度相同
D．三个质点在任意时刻的速度方向都相同
4．（2024高一下·江门期末）在某次铅球训练时，运动员将铅球抛出，下列说法正确的是（ ）
A．铅球被抛出后仍能在空中运动一段距离是因为惯性
B．研究铅球在空中运动过程时不能将铅球视为质点
C．研究运动员扔球姿势时可将运动员视为质点
D．铅球被抛出后仍能在空中运动一段距离是因为仍受推力的作用
5．（2024高一下·江门期末）春节晚会上杂技《绽放》表演了花样飞天，如图是下方演员用双脚举起上方演员的一个场景，两位杂技演员均处于静止状态。下列说法正确的是（ ）
A．水平地面对下方演员可能存在水平方向的摩擦力
B．下方演员对上方演员的作用力方向竖直向上
C．水平地面对下方演员的支持力和下方演员的重力是一对平衡力
D．下方演员对上方演员的支持力是上方演员的手发生弹性形变产生的
6．（2024高一下·江门期末）2023年9月“天宫课堂”第四课在中国空间站开讲。如图所示，实验中水球变身“乒乓球”，水球以一定速率沿某方向垂直撞击球拍，然后以原速率返回，则下列说法正确的是（ ）
A．宇航员与水球均处于超重状态
B．水球返回后的运动轨迹为抛物线
C．水球与球拍作用前后的速度变化量为0
D．撞击过程球拍对水球做的功为0
7．（2024高一下·江门期末）《流浪地球2》影片中，太空电梯高耸入云，在地表与太空间高速穿梭。太空电梯上升到某高度时的重力加速度为，为地球表面重力加速度。已知地球半径为，不考虑地球自转，则此时电梯距离地面的高度为（ ）
A． B． C． D．
8．（2024高一下·江门期末）一辆质量为m的汽车在水平路面上以速度v匀速行驶，此时发动机功率为P，汽车运动中所受阻力恒定不变。当汽车功率突然变为P的瞬间，此时加速度大小为（ ）
A．0 B． C． D．
9．（2024高一下·江门期末）某同学让篮球在指尖上匀速转动，指尖刚好在篮球球心的正下方，下列判断正确的是（ ）
A．篮球上各点做圆周运动的角速度大小相等
B．篮球上各点做圆周运动的圆心均在篮球的球心处
C．篮球上各点做圆周运动的线速度大小相等
D．篮球上离转轴越远的点，做圆周运动的向心加速度越大
10．（2024高一下·江门期末）一辆质量为的汽车正在以的速度行驶，突然汽车撞到坚固的墙上在内停下，选速度的方向为正方向，下列判断正确的是（ ）
A．汽车动量的变化量为
B．汽车动量的变化量为
C．汽车撞到坚固的墙上受到的平均作用力为
D．汽车撞到坚固的墙上受到的平均作用力为
11．（2024高一下·江门期末）在光滑的水平面上物体在几个共点力的作用下做匀速直线运动。现突然将与速度反方向的恒力水平旋转，则下列说法中正确的是（ ）
A．物体做匀变速直线运动 B．物体做匀变速曲线运动
C．物体的速度大小不变 D．恒力的功率越来越大
12．（2024高一下·江门期末）如图所示，通过一根长度为的轻绳悬挂着一个质量为的物块（可视为质点），物块恰好与光滑的水平面接触。质量也为的物块（可视为质点）沿水平面以速度冲向物块，物块与物块碰后粘在一起，下列说法正确的是（ ）
A．物块与物块在碰撞过程中的相互作用力大小相等
B．物块与物块粘在一起时的速度为
C．物块与物块在碰撞过程中产生的热量为
D．物块与物块碰后粘在一起时轻绳的拉力为
13．（2024高一下·江门期末）如图所示是验证机械能守恒定律的实验。小圆柱由一根不可伸长的轻绳拴住，轻绳另一端固定在悬点O，在最低点附近放置一组光电门，将轻绳拉至水平后静止释放。已知小圆柱的质量为、直径为，重力加速度为。
（1）测得小圆柱运动到最低点的挡光时间为，则小圆柱运动到最低点时的速度大小为 ，小圆柱动能的增加量为 ；
（2）测出悬点O到小圆柱重心的距离为，写出验证机械能守恒定律的表达式 ；
（3）多次实验中往往出现小圆柱的重力势能减少量大于动能的增加量，其主要原因是 ；（以上填空均用文字和字母表示）。
14．（2024高一下·江门期末）用如图甲所示的装置“验证动量守恒定律”。水平放置的气垫导轨上有、两个滑块，开始时两个滑块静止，它们之间有一根被压缩的轻质弹簧，滑块间用绳子连接，如图甲所示。气垫导轨正常工作后，将绳子烧断，两个滑块向相反方向运动，同时开始频闪拍摄，得到一幅多次曝光的数码照片，如图乙所示。已知频闪的频率为，滑块、的质量分别为、。
（1）由图可知，A、B离开弹簧后，应该做 运动，根据照片记录的信息，从图中可以看出闪光照片有明显与事实不相符合的地方是 ；
（2）若不计此失误，分开后，A的动量大小为 ，的动量的大小为 ；
（3）本实验中得出“在实验误差允许范围内，两滑块组成的系统动量守恒”这一结论的依据是 。
15．（2024高一下·江门期末）倾角的传送带以速度顺时针转动，位于其底部的煤斗向其输送的煤屑，煤屑刚落到传送带上的速度为零，煤屑与传送带间的动摩擦因数，且煤屑在到达最高点前已经和传送带的速度相等。取，，，求：
（1）煤屑落到传送带时的加速度和运动到与传送带速度相等时所用的时间多大；
（2）煤屑与传送带之间的相对位移多大。
16．（2024高一下·江门期末）如图为一款游戏装置的简化示意图，由粗糙的水平轨道AB和半径的光滑竖直四分之一圆轨道BC组成，弹簧水平放置且左端固定，原长时右端恰处于圆轨道的最低点B点处。某次游戏时用质量的滑块将弹簧压缩至E点，滑块静止弹出后恰能沿圆轨道到达最高点C点。已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为，E、B两点间的距离为，取，忽略空气阻力，求：
（1）滑块经过圆轨道B点的速度大小；
（2）滑块经过圆轨道B点时对圆轨道的压力；
（3）滑块弹出前弹簧的弹性势能多大。
17．（2024高一下·江门期末）如图甲所示的攻城利器“回回炮”是元代的投石机，某同学根据其制作了“简化投石机”模型如图乙所示。质量的配重在下落过程，带动固定在杆杠右端篮子中质量的小石块上升，当配重落到最低点时，小石块从篮子中水平飞出。转轴离地面高度，杆杠短臂长为，长臂长，城墙高为，宽。配重释放前杠杆臂保持水平，以此时杠杆臂所在水平面为参考平面。忽略杠杆臂和篮子的质量，忽略摩擦和空气阻力，取。求：
（1）小石块从篮子中水平飞出时的重力势能；
（2）小石块从篮子中水平飞出时的速度大小；
（3）为了确保能够击中城墙，投石机的转轴距城墙的距离的范围。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】控制变量法；极限法；微元法；向心力
【解析】【解答】A．在探究向心力表达式的实验中为了探究一个物理量和多个物理量的关系则用了控制变量法，选项A正确，不符合题意；
B．在探究小车运动的加速度与力、质量关系的实验中，用到了控制变量法，选项B错误，符合题意；
C．做曲线运动的物体，当非常非常小时，就可以表示线速度，利用平均速度代表瞬时速度应用了极限的思想，选项C正确，不符合题意；
D．在推导匀变速直线运动位移公式时，先对运动的时间进行分割，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法，选项D正确，不符合题意。
故选B。
【分析】探究向心力的影响因数和探究牛顿第二定律的关系都使用了控制变量法；当非常非常小时，就可以表示线速度，利用平均速度代表瞬时速度应用了极限的思想；探究匀变速直线运动的位移大小使用了微元法。
2．【答案】C
【知识点】运动学 S-t 图象
【解析】【解答】A．根据图像初始坐标可以得出兔子比乌龟晚出发，选项A错误；
BD．s-t图像的斜率等于速度，由于图像斜率不同可知时刻乌龟和兔子速度不同，选项BD错误；
C．两图像的交点表示在同一位置，相同时刻相同位置可知时刻二者相遇，选项C正确；
故选C。
【分析】利用图像初始坐标可以比较出发的时间；利用图像斜率可以比较速度的大小；利用交点可以判别两者相遇。
3．【答案】C
【知识点】位移与路程；平均速度；瞬时速度
【解析】【解答】A．根据运动的轨迹可以得出三个质点的路程都不相同，质点A最大，质点C最小，故A错误；
B．三个质点的初末位置相同，位移为初末位置之间的有向线段则位移相同，故B错误；
C．三个质点的位移相同，时间相同，根据平均速度公式
所以平均速度相同，故C正确；
D．由图可知，质点的速度方向为轨迹的切线方向，则三个质点在任意时刻的速度方向不都相同，故D错误。
故选C。
【分析】利用质点的运动轨迹长度可以比较路程的大小；利用初末位置之间的长度可以比较位移的大小，结合时间可以比较平均速度；利用轨迹的切线方向可以比较速度的方向。
4．【答案】A
【知识点】质点；惯性与质量
【解析】【解答】AD．因为铅球具有惯性，要保持原来的运动状态，所以铅球被抛出后仍能在空中运动一段距离；故A正确，D错误；
B．研究铅球在空中运动过程时由于铅球本身的形状和大小对运动没有影响所以能将铅球视为质点，故B错误；
C．物体能否作为质点主要看所研究的问题，在研究运动员扔球姿势时，不能忽略运动员的形状和大小，不能将运动员视为质点，故C错误；
故选A。
【分析】铅球继续向前运动是由于具有惯性；物体能否作为质点主要看所研究的问题。
5．【答案】B
【知识点】形变与弹力；整体法隔离法；共点力的平衡
【解析】【解答】A．对两演员的整体分析可知，根据整体的平衡条件可以得出整体受向下的重力和竖直向上的地面的支持力，则水平地面对下方演员不可能存在水平方向的摩擦力，选项A错误；
B．对上方演员分析可知，根据平衡条件可以得出演员受向下的重力和下方演员向上的作用力而平衡，可知下方演员对上方演员的作用力方向与重力等大反向，即竖直向上，选项B正确；
C．根据整体的平衡条件可以得出水平地面对下方演员的支持力和两演员整体的重力是一对平衡力，选项C错误；
D．根据弹力产生的条件可以得出下方演员对上方演员的支持力是下方演员的手发生弹性形变产生的，选项D错误。
故选B。
【分析】利用整体的平衡条件可以判别水平地面对演员的支持力和摩擦力的大小；利用上方演员的平衡条件可以得出下方演员对上方演员的作用力大小；下方演员对上方演员的支持力是下方演员的手发生弹性形变产生的。
6．【答案】D
【知识点】加速度；超重与失重；动能定理的综合应用
【解析】【解答】A．由于宇航员做匀速圆周运动加速度方向向下，所以宇航员与水球均处于失重状态，选项A错误；
B．因水球处于失重状态，则水球由于惯性则返回后的运动轨迹为直线，选项B错误；
C．若水球以一定速率v沿某方向垂直撞击球拍，然后以原速率v返回，根据初末速度的大小及方向可以得出水球与球拍作用前后的速度变化量为2v，选项C错误；
D．撞击过程球拍对水球做的功等于动能变化量，由于初末速度大小相等，所以速度大小不变，动能不变即做功为0，选项D正确。
故选D。
【分析】利用加速度的方向可以判别超重与失重；利用水球失重可以判别运动的轨迹；利用初末速度可以求出速度变化量和动能变化量；结合动能定理可以判别球拍对水球做功的大小。
7．【答案】B
【知识点】万有引力定律的应用
【解析】【解答】在地面时，根据引力形成重力有
在某高度时，再根据引力形成空中重力有
解得
故选B。
【分析】利用引力形成重力可以求出电梯距离地面的高度。
8．【答案】B
【知识点】机车启动
【解析】【解答】汽车匀速行驶时，由于牵引力等于阻力，根据平衡方程有
根据功率的表达式有
汽车功率突然变为P的瞬间，牵引发生变化，速度不变根据功率的表达式有
根据牛顿定律可以得出此时加速度为
由上面几式解得
所以B正确；ACD错误；
故选B。
【分析】利用汽车平衡条件及功率的表达式可以求出额定功率的大小，结合功率的表达式及牛顿第二定律可以求出汽车加速度的大小。
9．【答案】A,D
【知识点】线速度、角速度和周期、转速；向心加速度
【解析】【解答】A．篮球上的各点绕转轴做圆周运动，由于相同时间转过的角度相同故角速度大小相等，故A正确；
B．篮球上的各点都是绕球心所在轴线做圆周运动，故B错误；
C．篮球上各点做圆周运动的线速度大小不相等，根据线速度和角速度的关系式可以得出离转轴越远的点，线速度越大，故C错误；
D．由于各点角速度大小相等，根据向心加速度的表达式，篮球上离转轴越远的点，做圆周运动的向心加速度越大，故D正确。
故选AD。
【分析】篮球上各点属于同轴转动，角速度相等，都是绕篮球轴线做圆周运动；利用线速度和向心加速度的表达式结合半径可以比较线速度和向心加速度的大小。
10．【答案】B
【知识点】动量定理；动量
【解析】【解答】AB．根据动量的表达式可以得出汽车动量的变化量为
选项A错误，B正确；
CD．汽车在碰撞过程中，根据动量定理有
可得汽车撞到坚固的墙上受到的平均作用力为
负号表示作用力方向与速度方向相反，选项CD错误。
故选B。
【分析】利用动量的表达式可以求出动量变化量的大小；利用动量定理可以求出汽车受到的平均作用力的大小。
11．【答案】B,D
【知识点】曲线运动的条件；功率及其计算
【解析】【解答】ABC．由平衡条件知，多力平衡等效为两个大小为F，方向相反的作用力作用在物体上，除与速度反方向的力外其余力的合力大小为F，方向与速度方向相同，该力水平旋转90° ，根据力的合成可以得出物体所受合力大小为
合力方向与速度方向的夹角为45，由于合力方向与物体速度方向不共线，且由于加速度保持不变所以物体做匀变速曲线运动，速度逐渐增加，故AC错误，B正确。
D．根据功率的公式
由于恒力与速度的夹角减小，速度增大，则恒力F的功率越来越大，故D正确。
故选BD。
【分析】利用平衡条件结合力的合成可以求出合力的大小及方向，结合速度的方向可以判别物体的运动情况；利用功率的表达式可以判别功率的大小变化。
12．【答案】A,B,D
【知识点】能量守恒定律；向心力；碰撞模型
13．【答案】（1）；
（2）
（3）小圆柱下落时受阻力影响。
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】（1）测得小圆柱运动到最低点的挡光时间为，根据平均速度公式可以得出小圆柱运动到最低点时的速度大小为
根据动能的表达式可以得出小圆柱动能的增加量为
（2）根据机械能守恒定律有
即
（3）由于小圆柱下落过程受到阻力的影响，阻力做功会导致机械能的减小则小圆柱的重力势能减少量大于动能的增加量。
【分析】（1）利用平均速度公式可以求出小圆柱的速度大小，结合动能的表达式可以求出动能的增量；
（2）利用机械能守恒定律可以得出对应的表达式；
（3）由于小圆柱下落过程受到阻力的影响，阻力做功会导致机械能的减小。
（1）[1]测得小圆柱运动到最低点的挡光时间为，则小圆柱运动到最低点时的速度大小为
[2]小圆柱动能的增加量为
（2）验证机械能守恒定律的表达式
即
（3）小圆柱的重力势能减少量大于动能的增加量，其主要原因是小圆柱下落时受阻力影响。
14．【答案】（1）匀速直线；A、B两滑块的第一个间隔
（2）0.018；0.018
（3）A、B两滑块作用前后总动量相等，均为0
【知识点】验证动量守恒定律
【解析】【解答】（1）A、B离开弹簧后，不受弹力，气垫导轨没有摩擦，由于物块受到的合力为0则两滑块均做匀速直线运动；
烧断细线后，在弹簧恢复原长的过程中，应先做加速运动，所以刚开始的间隔应该比较小，当弹簧恢复原长后，滑块做匀速直线运动，由图中闪光照片可知，滑块直接做匀速直线运动，没有加速过程，故A、B两滑块的第一个间隔与事实不符。
（2）根据打点的频率可以求出频闪照相的时间间隔为
根据平均速度公式可以得出滑块A的速度为
根据平均速度公式可以得出滑块B的速度为
根据动量的表达式可以得出A的动量为
根据动量的表达式可以得出B的动量为
（3），
由此可见A、B的动量大小相等、方向相反，系统的总动量为0，与释放前的动量相等，因此系统动量守恒。
【分析】（1）AB离开弹簧后由于合力等于0所以都做匀速直线运动；由于弹簧作用过程AB出现加速阶段，所以照片没有显示加速过程；
（2）利用平均速度公式可以求出滑块的速度，结合动量的表达式可以求出动量的大小。
（1）[1] A、B离开弹簧后，不受弹力，气垫导轨没有摩擦，则两滑块均做匀速直线运动；
[2]烧断细线后，在弹簧恢复原长的过程中，应先做加速运动，当弹簧恢复原长后，滑块做匀速直线运动，由图中闪光照片可知，滑块直接做匀速直线运动，没有加速过程，实际上A、B两滑块的第一个间隔都应该比后面匀速时相邻间隔的长度小，故A、B两滑块的第一个间隔与事实不符。
（2）[1][2]频闪照相的时间间隔为
滑块A的速度为
滑块B的速度为
A的动量为
B的动量为
（3）由此可见A、B的动量大小相等、方向相反，系统的总动量为0，与释放前的动量相等，因此系统动量守恒。
15．【答案】解：（1）煤屑落到传送带时摩擦力向上，根据牛顿第二定律
解得
方向沿斜面向上。与传送带速度相等时所用的时间
（2）煤屑的位移
传送带的位移
煤屑与传送带之间的相对位移
【知识点】牛顿运动定律的应用—传送带模型
【解析】【分析】（1）滑块做匀加速直线运动，利用牛顿第二定律可以求出加速度的大小，结合速度公式可以求出滑块与传送带共速的时间；
（2）煤屑做匀加速直线运动，传送带做匀速直线运动，利用位移公式可以求出相对位移的大小。
16．【答案】解：（1）从B到C由机械能守恒定律
解得
（2）在B点时
解得
根据牛顿第三定律可知，滑块经过圆轨道B点时对圆轨道的压力
（3）滑块弹出前弹簧的弹性势能
【知识点】竖直平面的圆周运动；机械能守恒定律
【解析】【分析】（1）滑块从B到C的过程中，利用机械能守恒定律可以求出滑块经过B点速度的大小；
（2）滑块在B点时，利用牛顿第二定律可以求出滑块对轨道压力的大小；
（3）滑块弹出弹簧时，利用能量守恒定律可以求出弹性势能的大小。
17．【答案】解：（1）以杠杆臂所在水平面为参考平面，小石块从篮子中水平飞出时的重力势能
（2）根据机械能守恒
由于转动过程中角速度相等，则有
联立解得
（3）若能击中城墙顶部内侧，根据平抛运动可知
，
解得
若能击中城墙底部，根据平抛运动可知
，
解得
投石机的转轴距城墙的距离的范围
【知识点】平抛运动；机械能守恒定律
【解析】【分析】（1）已知石块距离地面的高度，利用重力势能的表达式可以求出石块重力势能的大小；
（2）石块从篮子飞出时，利用机械能守恒定律结合线速度的关系可以求出石块速度的大小；
（3）石块做平抛运动，利用位移公式可以求出投石机距离城墙的距离大小。
1 / 1广东省江门市2023-2024学年高一下学期期末考试物理试题
1．（2024高一下·江门期末）关于物理学史和物理学研究方法，下列说法不正确的是（ ）
A．在探究向心力表达式的实验中用了控制变量法
B．在探究小车运动的加速度与力、质量关系的实验中，用到了等效替代的思想
C．做曲线运动的物体，当非常非常小时，就可以表示线速度，应用了极限的思想
D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法
【答案】B
【知识点】控制变量法；极限法；微元法；向心力
【解析】【解答】A．在探究向心力表达式的实验中为了探究一个物理量和多个物理量的关系则用了控制变量法，选项A正确，不符合题意；
B．在探究小车运动的加速度与力、质量关系的实验中，用到了控制变量法，选项B错误，符合题意；
C．做曲线运动的物体，当非常非常小时，就可以表示线速度，利用平均速度代表瞬时速度应用了极限的思想，选项C正确，不符合题意；
D．在推导匀变速直线运动位移公式时，先对运动的时间进行分割，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法，选项D正确，不符合题意。
故选B。
【分析】探究向心力的影响因数和探究牛顿第二定律的关系都使用了控制变量法；当非常非常小时，就可以表示线速度，利用平均速度代表瞬时速度应用了极限的思想；探究匀变速直线运动的位移大小使用了微元法。
2．（2024高一下·江门期末）“龟兔赛跑”的寓言故事富含哲理，如图表示“龟兔赛跑”中的乌龟和兔子的位移时间图像，则下列说法中正确的是（ ）
A．兔子比乌龟早出发
B．时刻乌龟和兔子具有共同速度
C．时刻二者相遇
D．图像与横轴所围面积表示物体的速度
【答案】C
【知识点】运动学 S-t 图象
【解析】【解答】A．根据图像初始坐标可以得出兔子比乌龟晚出发，选项A错误；
BD．s-t图像的斜率等于速度，由于图像斜率不同可知时刻乌龟和兔子速度不同，选项BD错误；
C．两图像的交点表示在同一位置，相同时刻相同位置可知时刻二者相遇，选项C正确；
故选C。
【分析】利用图像初始坐标可以比较出发的时间；利用图像斜率可以比较速度的大小；利用交点可以判别两者相遇。
3．（2024高一下·江门期末）如图所示，三个质点、、沿不同的路径，同时从点出发，同时到达点，下列说法中正确的是（ ）
A．三个质点的路程都相同
B．三个质点的位移不相同
C．三个质点的平均速度相同
D．三个质点在任意时刻的速度方向都相同
【答案】C
【知识点】位移与路程；平均速度；瞬时速度
【解析】【解答】A．根据运动的轨迹可以得出三个质点的路程都不相同，质点A最大，质点C最小，故A错误；
B．三个质点的初末位置相同，位移为初末位置之间的有向线段则位移相同，故B错误；
C．三个质点的位移相同，时间相同，根据平均速度公式
所以平均速度相同，故C正确；
D．由图可知，质点的速度方向为轨迹的切线方向，则三个质点在任意时刻的速度方向不都相同，故D错误。
故选C。
【分析】利用质点的运动轨迹长度可以比较路程的大小；利用初末位置之间的长度可以比较位移的大小，结合时间可以比较平均速度；利用轨迹的切线方向可以比较速度的方向。
4．（2024高一下·江门期末）在某次铅球训练时，运动员将铅球抛出，下列说法正确的是（ ）
A．铅球被抛出后仍能在空中运动一段距离是因为惯性
B．研究铅球在空中运动过程时不能将铅球视为质点
C．研究运动员扔球姿势时可将运动员视为质点
D．铅球被抛出后仍能在空中运动一段距离是因为仍受推力的作用
【答案】A
【知识点】质点；惯性与质量
【解析】【解答】AD．因为铅球具有惯性，要保持原来的运动状态，所以铅球被抛出后仍能在空中运动一段距离；故A正确，D错误；
B．研究铅球在空中运动过程时由于铅球本身的形状和大小对运动没有影响所以能将铅球视为质点，故B错误；
C．物体能否作为质点主要看所研究的问题，在研究运动员扔球姿势时，不能忽略运动员的形状和大小，不能将运动员视为质点，故C错误；
故选A。
【分析】铅球继续向前运动是由于具有惯性；物体能否作为质点主要看所研究的问题。
5．（2024高一下·江门期末）春节晚会上杂技《绽放》表演了花样飞天，如图是下方演员用双脚举起上方演员的一个场景，两位杂技演员均处于静止状态。下列说法正确的是（ ）
A．水平地面对下方演员可能存在水平方向的摩擦力
B．下方演员对上方演员的作用力方向竖直向上
C．水平地面对下方演员的支持力和下方演员的重力是一对平衡力
D．下方演员对上方演员的支持力是上方演员的手发生弹性形变产生的
【答案】B
【知识点】形变与弹力；整体法隔离法；共点力的平衡
【解析】【解答】A．对两演员的整体分析可知，根据整体的平衡条件可以得出整体受向下的重力和竖直向上的地面的支持力，则水平地面对下方演员不可能存在水平方向的摩擦力，选项A错误；
B．对上方演员分析可知，根据平衡条件可以得出演员受向下的重力和下方演员向上的作用力而平衡，可知下方演员对上方演员的作用力方向与重力等大反向，即竖直向上，选项B正确；
C．根据整体的平衡条件可以得出水平地面对下方演员的支持力和两演员整体的重力是一对平衡力，选项C错误；
D．根据弹力产生的条件可以得出下方演员对上方演员的支持力是下方演员的手发生弹性形变产生的，选项D错误。
故选B。
【分析】利用整体的平衡条件可以判别水平地面对演员的支持力和摩擦力的大小；利用上方演员的平衡条件可以得出下方演员对上方演员的作用力大小；下方演员对上方演员的支持力是下方演员的手发生弹性形变产生的。
6．（2024高一下·江门期末）2023年9月“天宫课堂”第四课在中国空间站开讲。如图所示，实验中水球变身“乒乓球”，水球以一定速率沿某方向垂直撞击球拍，然后以原速率返回，则下列说法正确的是（ ）
A．宇航员与水球均处于超重状态
B．水球返回后的运动轨迹为抛物线
C．水球与球拍作用前后的速度变化量为0
D．撞击过程球拍对水球做的功为0
【答案】D
【知识点】加速度；超重与失重；动能定理的综合应用
【解析】【解答】A．由于宇航员做匀速圆周运动加速度方向向下，所以宇航员与水球均处于失重状态，选项A错误；
B．因水球处于失重状态，则水球由于惯性则返回后的运动轨迹为直线，选项B错误；
C．若水球以一定速率v沿某方向垂直撞击球拍，然后以原速率v返回，根据初末速度的大小及方向可以得出水球与球拍作用前后的速度变化量为2v，选项C错误；
D．撞击过程球拍对水球做的功等于动能变化量，由于初末速度大小相等，所以速度大小不变，动能不变即做功为0，选项D正确。
故选D。
【分析】利用加速度的方向可以判别超重与失重；利用水球失重可以判别运动的轨迹；利用初末速度可以求出速度变化量和动能变化量；结合动能定理可以判别球拍对水球做功的大小。
7．（2024高一下·江门期末）《流浪地球2》影片中，太空电梯高耸入云，在地表与太空间高速穿梭。太空电梯上升到某高度时的重力加速度为，为地球表面重力加速度。已知地球半径为，不考虑地球自转，则此时电梯距离地面的高度为（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】万有引力定律的应用
【解析】【解答】在地面时，根据引力形成重力有
在某高度时，再根据引力形成空中重力有
解得
故选B。
【分析】利用引力形成重力可以求出电梯距离地面的高度。
8．（2024高一下·江门期末）一辆质量为m的汽车在水平路面上以速度v匀速行驶，此时发动机功率为P，汽车运动中所受阻力恒定不变。当汽车功率突然变为P的瞬间，此时加速度大小为（ ）
A．0 B． C． D．
【答案】B
【知识点】机车启动
【解析】【解答】汽车匀速行驶时，由于牵引力等于阻力，根据平衡方程有
根据功率的表达式有
汽车功率突然变为P的瞬间，牵引发生变化，速度不变根据功率的表达式有
根据牛顿定律可以得出此时加速度为
由上面几式解得
所以B正确；ACD错误；
故选B。
【分析】利用汽车平衡条件及功率的表达式可以求出额定功率的大小，结合功率的表达式及牛顿第二定律可以求出汽车加速度的大小。
9．（2024高一下·江门期末）某同学让篮球在指尖上匀速转动，指尖刚好在篮球球心的正下方，下列判断正确的是（ ）
A．篮球上各点做圆周运动的角速度大小相等
B．篮球上各点做圆周运动的圆心均在篮球的球心处
C．篮球上各点做圆周运动的线速度大小相等
D．篮球上离转轴越远的点，做圆周运动的向心加速度越大
【答案】A,D
【知识点】线速度、角速度和周期、转速；向心加速度
【解析】【解答】A．篮球上的各点绕转轴做圆周运动，由于相同时间转过的角度相同故角速度大小相等，故A正确；
B．篮球上的各点都是绕球心所在轴线做圆周运动，故B错误；
C．篮球上各点做圆周运动的线速度大小不相等，根据线速度和角速度的关系式可以得出离转轴越远的点，线速度越大，故C错误；
D．由于各点角速度大小相等，根据向心加速度的表达式，篮球上离转轴越远的点，做圆周运动的向心加速度越大，故D正确。
故选AD。
【分析】篮球上各点属于同轴转动，角速度相等，都是绕篮球轴线做圆周运动；利用线速度和向心加速度的表达式结合半径可以比较线速度和向心加速度的大小。
10．（2024高一下·江门期末）一辆质量为的汽车正在以的速度行驶，突然汽车撞到坚固的墙上在内停下，选速度的方向为正方向，下列判断正确的是（ ）
A．汽车动量的变化量为
B．汽车动量的变化量为
C．汽车撞到坚固的墙上受到的平均作用力为
D．汽车撞到坚固的墙上受到的平均作用力为
【答案】B
【知识点】动量定理；动量
【解析】【解答】AB．根据动量的表达式可以得出汽车动量的变化量为
选项A错误，B正确；
CD．汽车在碰撞过程中，根据动量定理有
可得汽车撞到坚固的墙上受到的平均作用力为
负号表示作用力方向与速度方向相反，选项CD错误。
故选B。
【分析】利用动量的表达式可以求出动量变化量的大小；利用动量定理可以求出汽车受到的平均作用力的大小。
11．（2024高一下·江门期末）在光滑的水平面上物体在几个共点力的作用下做匀速直线运动。现突然将与速度反方向的恒力水平旋转，则下列说法中正确的是（ ）
A．物体做匀变速直线运动 B．物体做匀变速曲线运动
C．物体的速度大小不变 D．恒力的功率越来越大
【答案】B,D
【知识点】曲线运动的条件；功率及其计算
【解析】【解答】ABC．由平衡条件知，多力平衡等效为两个大小为F，方向相反的作用力作用在物体上，除与速度反方向的力外其余力的合力大小为F，方向与速度方向相同，该力水平旋转90° ，根据力的合成可以得出物体所受合力大小为
合力方向与速度方向的夹角为45，由于合力方向与物体速度方向不共线，且由于加速度保持不变所以物体做匀变速曲线运动，速度逐渐增加，故AC错误，B正确。
D．根据功率的公式
由于恒力与速度的夹角减小，速度增大，则恒力F的功率越来越大，故D正确。
故选BD。
【分析】利用平衡条件结合力的合成可以求出合力的大小及方向，结合速度的方向可以判别物体的运动情况；利用功率的表达式可以判别功率的大小变化。
12．（2024高一下·江门期末）如图所示，通过一根长度为的轻绳悬挂着一个质量为的物块（可视为质点），物块恰好与光滑的水平面接触。质量也为的物块（可视为质点）沿水平面以速度冲向物块，物块与物块碰后粘在一起，下列说法正确的是（ ）
A．物块与物块在碰撞过程中的相互作用力大小相等
B．物块与物块粘在一起时的速度为
C．物块与物块在碰撞过程中产生的热量为
D．物块与物块碰后粘在一起时轻绳的拉力为
【答案】A,B,D
【知识点】能量守恒定律；向心力；碰撞模型
13．（2024高一下·江门期末）如图所示是验证机械能守恒定律的实验。小圆柱由一根不可伸长的轻绳拴住，轻绳另一端固定在悬点O，在最低点附近放置一组光电门，将轻绳拉至水平后静止释放。已知小圆柱的质量为、直径为，重力加速度为。
（1）测得小圆柱运动到最低点的挡光时间为，则小圆柱运动到最低点时的速度大小为 ，小圆柱动能的增加量为 ；
（2）测出悬点O到小圆柱重心的距离为，写出验证机械能守恒定律的表达式 ；
（3）多次实验中往往出现小圆柱的重力势能减少量大于动能的增加量，其主要原因是 ；（以上填空均用文字和字母表示）。
【答案】（1）；
（2）
（3）小圆柱下落时受阻力影响。
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】（1）测得小圆柱运动到最低点的挡光时间为，根据平均速度公式可以得出小圆柱运动到最低点时的速度大小为
根据动能的表达式可以得出小圆柱动能的增加量为
（2）根据机械能守恒定律有
即
（3）由于小圆柱下落过程受到阻力的影响，阻力做功会导致机械能的减小则小圆柱的重力势能减少量大于动能的增加量。
【分析】（1）利用平均速度公式可以求出小圆柱的速度大小，结合动能的表达式可以求出动能的增量；
（2）利用机械能守恒定律可以得出对应的表达式；
（3）由于小圆柱下落过程受到阻力的影响，阻力做功会导致机械能的减小。
（1）[1]测得小圆柱运动到最低点的挡光时间为，则小圆柱运动到最低点时的速度大小为
[2]小圆柱动能的增加量为
（2）验证机械能守恒定律的表达式
即
（3）小圆柱的重力势能减少量大于动能的增加量，其主要原因是小圆柱下落时受阻力影响。
14．（2024高一下·江门期末）用如图甲所示的装置“验证动量守恒定律”。水平放置的气垫导轨上有、两个滑块，开始时两个滑块静止，它们之间有一根被压缩的轻质弹簧，滑块间用绳子连接，如图甲所示。气垫导轨正常工作后，将绳子烧断，两个滑块向相反方向运动，同时开始频闪拍摄，得到一幅多次曝光的数码照片，如图乙所示。已知频闪的频率为，滑块、的质量分别为、。
（1）由图可知，A、B离开弹簧后，应该做 运动，根据照片记录的信息，从图中可以看出闪光照片有明显与事实不相符合的地方是 ；
（2）若不计此失误，分开后，A的动量大小为 ，的动量的大小为 ；
（3）本实验中得出“在实验误差允许范围内，两滑块组成的系统动量守恒”这一结论的依据是 。
【答案】（1）匀速直线；A、B两滑块的第一个间隔
（2）0.018；0.018
（3）A、B两滑块作用前后总动量相等，均为0
【知识点】验证动量守恒定律
【解析】【解答】（1）A、B离开弹簧后，不受弹力，气垫导轨没有摩擦，由于物块受到的合力为0则两滑块均做匀速直线运动；
烧断细线后，在弹簧恢复原长的过程中，应先做加速运动，所以刚开始的间隔应该比较小，当弹簧恢复原长后，滑块做匀速直线运动，由图中闪光照片可知，滑块直接做匀速直线运动，没有加速过程，故A、B两滑块的第一个间隔与事实不符。
（2）根据打点的频率可以求出频闪照相的时间间隔为
根据平均速度公式可以得出滑块A的速度为
根据平均速度公式可以得出滑块B的速度为
根据动量的表达式可以得出A的动量为
根据动量的表达式可以得出B的动量为
（3），
由此可见A、B的动量大小相等、方向相反，系统的总动量为0，与释放前的动量相等，因此系统动量守恒。
【分析】（1）AB离开弹簧后由于合力等于0所以都做匀速直线运动；由于弹簧作用过程AB出现加速阶段，所以照片没有显示加速过程；
（2）利用平均速度公式可以求出滑块的速度，结合动量的表达式可以求出动量的大小。
（1）[1] A、B离开弹簧后，不受弹力，气垫导轨没有摩擦，则两滑块均做匀速直线运动；
[2]烧断细线后，在弹簧恢复原长的过程中，应先做加速运动，当弹簧恢复原长后，滑块做匀速直线运动，由图中闪光照片可知，滑块直接做匀速直线运动，没有加速过程，实际上A、B两滑块的第一个间隔都应该比后面匀速时相邻间隔的长度小，故A、B两滑块的第一个间隔与事实不符。
（2）[1][2]频闪照相的时间间隔为
滑块A的速度为
滑块B的速度为
A的动量为
B的动量为
（3）由此可见A、B的动量大小相等、方向相反，系统的总动量为0，与释放前的动量相等，因此系统动量守恒。
15．（2024高一下·江门期末）倾角的传送带以速度顺时针转动，位于其底部的煤斗向其输送的煤屑，煤屑刚落到传送带上的速度为零，煤屑与传送带间的动摩擦因数，且煤屑在到达最高点前已经和传送带的速度相等。取，，，求：
（1）煤屑落到传送带时的加速度和运动到与传送带速度相等时所用的时间多大；
（2）煤屑与传送带之间的相对位移多大。
【答案】解：（1）煤屑落到传送带时摩擦力向上，根据牛顿第二定律
解得
方向沿斜面向上。与传送带速度相等时所用的时间
（2）煤屑的位移
传送带的位移
煤屑与传送带之间的相对位移
【知识点】牛顿运动定律的应用—传送带模型
【解析】【分析】（1）滑块做匀加速直线运动，利用牛顿第二定律可以求出加速度的大小，结合速度公式可以求出滑块与传送带共速的时间；
（2）煤屑做匀加速直线运动，传送带做匀速直线运动，利用位移公式可以求出相对位移的大小。
16．（2024高一下·江门期末）如图为一款游戏装置的简化示意图，由粗糙的水平轨道AB和半径的光滑竖直四分之一圆轨道BC组成，弹簧水平放置且左端固定，原长时右端恰处于圆轨道的最低点B点处。某次游戏时用质量的滑块将弹簧压缩至E点，滑块静止弹出后恰能沿圆轨道到达最高点C点。已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为，E、B两点间的距离为，取，忽略空气阻力，求：
（1）滑块经过圆轨道B点的速度大小；
（2）滑块经过圆轨道B点时对圆轨道的压力；
（3）滑块弹出前弹簧的弹性势能多大。
【答案】解：（1）从B到C由机械能守恒定律
解得
（2）在B点时
解得
根据牛顿第三定律可知，滑块经过圆轨道B点时对圆轨道的压力
（3）滑块弹出前弹簧的弹性势能
【知识点】竖直平面的圆周运动；机械能守恒定律
【解析】【分析】（1）滑块从B到C的过程中，利用机械能守恒定律可以求出滑块经过B点速度的大小；
（2）滑块在B点时，利用牛顿第二定律可以求出滑块对轨道压力的大小；
（3）滑块弹出弹簧时，利用能量守恒定律可以求出弹性势能的大小。
17．（2024高一下·江门期末）如图甲所示的攻城利器“回回炮”是元代的投石机，某同学根据其制作了“简化投石机”模型如图乙所示。质量的配重在下落过程，带动固定在杆杠右端篮子中质量的小石块上升，当配重落到最低点时，小石块从篮子中水平飞出。转轴离地面高度，杆杠短臂长为，长臂长，城墙高为，宽。配重释放前杠杆臂保持水平，以此时杠杆臂所在水平面为参考平面。忽略杠杆臂和篮子的质量，忽略摩擦和空气阻力，取。求：
（1）小石块从篮子中水平飞出时的重力势能；
（2）小石块从篮子中水平飞出时的速度大小；
（3）为了确保能够击中城墙，投石机的转轴距城墙的距离的范围。
【答案】解：（1）以杠杆臂所在水平面为参考平面，小石块从篮子中水平飞出时的重力势能
（2）根据机械能守恒
由于转动过程中角速度相等，则有
联立解得
（3）若能击中城墙顶部内侧，根据平抛运动可知
，
解得
若能击中城墙底部，根据平抛运动可知
，
解得
投石机的转轴距城墙的距离的范围
【知识点】平抛运动；机械能守恒定律
【解析】【分析】（1）已知石块距离地面的高度，利用重力势能的表达式可以求出石块重力势能的大小；
（2）石块从篮子飞出时，利用机械能守恒定律结合线速度的关系可以求出石块速度的大小；
（3）石块做平抛运动，利用位移公式可以求出投石机距离城墙的距离大小。
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