2021北京昌平高一（下）期末物理（教师版）

这是一份2021北京昌平高一（下）期末物理（教师版），共19页。试卷主要包含了填空题，计算论证题解题要求等内容，欢迎下载使用。

2021北京昌平高一（下）期末
物 理
一、单项选择题．本题共20题，每题3分，共60分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的，选出符合题目要求的一项．
请阅读下述文字，完成第1题、第2题、第3题．80年代的中国，是个自行车王国，拥有一辆自行车是当时每个中国人的梦想．自行车工作时，人通过脚踏板带动链轮转动，再通过链条将动力传到飞轮，从而带动后轮转动，如图所示。

1．关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　）
A．匀速圆周运动是匀速运动
B．匀速圆周运动是匀变速运动
C．匀速圆周运动的线速度和角速度都时刻变化
D．匀速圆周运动的加速度时刻变化
2．某自行车链轮的半径为R，飞轮的半径为r，且R＝2r，M、N分别是链轮、飞轮边缘上的一点，如图所示．当人骑车使脚踏板以恒定的角速度转动时，下列说法正确的是（　　）

A．M、N的线速度大小之比为1：2
B．M、N的线速度大小之比为2：1
C．M、N的角速度大小之比为1：2
D．M、N的角速度大小之比为2：1
3．变速自行车是当今流行的自行车．自行车变速系统是通过改变链条与不同链轮和飞轮的配合来改变车速的．如图所示，将自行车变速系统分别调至甲和乙两种情况，若人骑车使脚踏板以恒定的角速度转动，下列说法正确的是（　　）

A．甲情况下骑车人更费力
B．甲、乙情况下骑车人一样费力
C．甲情况下车的速度更快
D．乙情况下车的速度更快
请阅读下述文字，完成第4题、第5题、第6题．如图所示，甲、乙两个保险公司人员将一个质量为m的保险柜由静止沿直线移向他们的货车．甲施加给保险柜为推力，大小为F，方向斜向下与水平方向成30°角；乙施加给保险柜为拉力，大小也为F，方向斜向上与水平方向成45°角。

4．下列说法正确的是（　　）
A．甲对保险柜做正功 B．乙对保险柜做负功
C．重力对保险柜做正功 D．摩擦力对保险柜不做功
5．若在移动保险柜过程中，甲和乙施加给保险柜的力保持不变，甲和乙对保险柜做的功分别用W1和W2表示，则（　　）
A．W1＜W2 B．W1＞W2
C．W1＝W2 D．条件不足，无法判断
6．若保险柜在甲和乙的作用下，由静止移动一段位移后，甲和乙同时撤去F，此时保险柜的速度大小为v；保险柜继续运动到货车位置时刚好停下来，对于整个过程，下列说法正确的是（　　）
A．甲和乙对保险柜做功之和为mv2
B．摩擦力对保险柜做功为﹣mv2
C．合力做功为mv2
D．合力做功为0
请阅读下述文字，完成第7题、第8题、第9题。如图所示，两同学站在悬崖边上，以相同的初速率从悬崖边抛出质量相同的甲、乙两球，甲球被竖直向上抛出，乙球被水平抛出，最终两球均落在悬崖下方的水面上。不计空气阻力。

7．用a1、a2分别表示甲、乙两球运动的加速度，t1、t2分别表示甲、乙两球运动的时间．下列说法正确的是（　　）
A．t1＞t2 B．t1＜t2 C．a1＞a2 D．a1＞a2
8．用W1、W2分别表示甲、乙两球从抛出到落到水面重力所做的功，用ΔEp1、ΔEp2分别表示甲、乙两球从抛出到落到水面重力势能的变化．下列说法正确的是（　　）
A．W1＝W2 B．W1＞W2 C．ΔEp1＜ΔEp2 D．ΔEp1＞ΔEp2
9．用E1、E2分别表示甲、乙两球落到水面前瞬间的机械能．下列说法正确的是（　　）
A．E1＜E2 B．E1＞E2
C．E1＝E2 D．条件不足，无法判断
请阅读下述文字，完成第10题、第11题、第12题。天问一号火星探测器于2020年7月23日发射升空，历经200多天的飞行，于2021年5月15日上午8点20分左右，成功降落火星，如图所示。这是我国首次实现火星着陆。

10．下列说法正确的是（　　）
A．火星探测器的发射速度应小于地球的第一宇宙速度
B．火星探测器的发射速度应介于地球的第一和第二宇宙速度之间
C．火星探测器的发射速度应介于地球的第二和第三宇宙速度之间
D．火星探测器的发射速度应大于地球的第三宇宙速度
11．2021年2月10日，天问一号火星探测器被火星捕获，成功实现火星环绕，经过系列变轨后进入停泊轨道，为着陆火星做准备，如图7所示。天问一号在停泊轨道上运动时，下列说法正确的是（　　）

A．在P点的加速度比在N点小
B．在P点的加速度与在N点的加速度大小相等
C．经过P点的线速度比N点大
D．经过P点的线速度比N点小
12．若把火星和地球绕太阳运行的轨道视为圆周，由火星和地球绕太阳运动的周期之比可求得（　　）
A．火星和地球的质量之比
B．火星和太阳的质量之比
C．地球和太阳的质量之比
D．火星和地球绕太阳运行的线速度大小之比
请阅读下述文字，完成第13题、第14题、第15题。如图所示，在杂技表演中，杂技演员表演了“球内飞车”的杂技。一个由钢骨架和铁丝网构成的球壳固定在水平地面上，杂技演员骑摩托车在球壳内飞速旋转，惊险而刺激，甲演员在图中“赤道”平面做匀速圆周运动，乙演员在“赤道”平面下方某一位置沿水平面做匀速圆周运动。

13．甲演员在图中“赤道”平面做匀速圆周运动，充当向心力的是（　　）
A．重力 B．支持力
C．摩擦力 D．重力与支持力的合力
14．甲的质量为m，球壳的半径为R，摩托车轮胎与铁丝网间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g．设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小。要使甲演员骑摩托车在球壳内“赤道”平面做匀速圆周运动而不跌落下来，其运动周期最小为（　　）
A．2π B． C．2π D．2π
15．乙演员在“赤道”平面下方某一位置沿水平面做匀速圆周运动。下列说法正确的是（　　）
A．甲、乙两演员做圆周运动的半径相同
B．甲、乙两演员做圆周运动的角速度一定相同
C．乙演员的速率增大时，其竖直面内的摩擦力可能减小
D．乙演员的速率增大时，其圆周运动的半径一定增大
请阅读下述文字，完成第16题、第17题。如图所示，排球比赛中运动员将排球从M点水平击出，排球飞到P点时，被对方运动员垫起，球又斜向上飞出后落到M点正下方的N点。已知N点与P点等高，轨迹的最高点Q与M等高。不计空气阻力。

16．下列说法正确的是（　　）
A．排球两次飞行过程中经历的时间相同
B．排球两次飞行过程中经历的时间不同
C．排球到达P点的速率与离开P点的速率相等
D．排球在离开M点的速率与经过Q点的速率相等
17．下列说法正确的是（　　）
A．排球两次飞行过程中重力对排球做的功相等
B．排球两次飞行过程中重力对排球做的功不等
C．从M点到P点和从Q点到N点两过程势能的变化不等
D．从M点到P点和从Q点到N点两过程动能的变化不等
请阅读下述文字，完成第18题、第19题、第20题。1952年6月10日，毛泽东同志为中华全国体育总会题词“发展体育运动，增强人民体质”。69年来，在毛泽东题词精神的指引下，我国体育事业取得长足发展，形成了群众体育、竞技体育、体育产业三驾马车齐头并进的良好态势，广大群众的健康意识、健康水平、生活品质得到了不断提升。
18．校运动会上，甲同学参加了投掷铅球项目，如图所示。假设3次投掷，铅球的出手位置和离开手时的速度大小相等、方向略有不同。不计空气阻力。下列说法正确的是（　　）

A．甲同学对铅球做功不同
B．铅球的水平位移都相等
C．铅球的运动时间都相等
D．铅球落地时的动能都相等
19．乙同学身高1.8m，他参加跳高比赛，起跳后身体刚好横着跃过了1.8m高的横杆，如图所示．估算他起跳时竖直向上的速度最接近于（　　）

A．2m/s B．4m/s C．6m/s D．8m/s
20．丙同学参加了“俯卧撑”表演项目。做俯卧撑时，要求身体俯卧、伸直，两脚用力撑地，使得上半身在手臂的支持下慢慢抬起，直到两臂伸直。如图所示，丙同学身高1.6m，手臂长度为0.6m，体重600N，他在1分钟内完成了40个俯卧撑。估算丙同学做俯卧撑克服重力做功的平均功率约为（　　）

A．120W B．240W C．360W D．480W
二、填空题（本题共3小题，每小题4分，共12分）
21．（4分）用如图所示的装置，来完成“探究平抛运动的特点”实验。
（1）在该实验中，为减少空气阻力的影响，应选择 　 　（选填“小钢球”或“塑料球”）进行实验。
（2）本实验必须满足的条件是 　 　。（选填选项前的字母）
A．斜槽轨道末端切线必须水平
B．斜槽轨道必须光滑
C．小球每次应从斜槽同一高度释放

22．（4分）为了探究物体做匀速圆周运动时，向心力与哪些因素有关？某同学进行了如下实验：如图甲所示，绳子的一端拴一个小沙袋，绳上离小沙袋L处打一个绳结A，2L处打另一个绳结B。做了3次体验性操作，并请一位同学帮助用秒表计时，如图乙所示。
操作1：手握绳结A，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动，每秒运动1周，体验此时绳子拉力的大小。
操作2：手握绳结B，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动，每秒运动1周，体验此时绳子拉力的大小。
操作3：手握绳结A，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动，每秒运动2周，体验此时绳子拉力的大小。
（1）操作2与操作1中，体验到绳子拉力较大的是 　 　（选填“操作1”或“操作2”）；
（2）若想体验绳子拉力大小与角速度的关系，应将操作3与 　 　（选填“操作1”或“操作2”）进行比较。

23．（4分）利用图1所示的装置可以验证机械能守恒定律．实验中，让重锤拖着纸带从静止开始下落，打点计时器在纸带上打出一系列清晰的点．图2是某次实验得到的一条纸带，O点是重锤开始下落时打出的点，A、B、C是按打点先后顺序选取的三个计数点．通过测量得到O、A间距离为h1，A、B间距离为h2，B、C间距离为h3．已知计数点A、B间和B、C间的时间间隔均为T，重锤质量为m，当地重力加速度为g．从重锤开始下落到打点计时器打B点的过程中，重锤的重力势能减少量为 　 　；重锤动能的增加量为 　 　．

三、计算论证题（本题共4小题，共28分）解题要求：写出必要的文字说明、方程式和结果．有数值计算的题，结果必须明确写出数值和单位．
24．（6分）如图所示，在摩托车赛道上，水平路面的前方有一个壕沟，壕沟两侧高度差h＝0.8m，水平间距x＝4.0m。忽略空气阻力，重力加速度g取10m/s²。若摩托车刚好能跨过这个壕沟，求：
（1）摩托车在空中运动的时间t；
（2）摩托车水平飞出时的初速度v0。

25．（6分）图为在水平面内做匀速圆周运动的圆锥摆．已知摆球的质量为m，摆长为L，摆线与竖直方向的夹角为θ，重力加速度为g。求：
（1）摆球做圆周运动的向心加速度大小a；
（2）摆球做圆周运动的线速度大小v0。

26．（8分）2021年5月29日晚8时55分，中国“天舟二号”货运飞船从文昌航天发射场升空，飞船顺利进入预定轨道。5月30日上午5时01分，天舟二号货运飞船与天和核心舱交会对接，对接过程示意图如图所示。已知对接后的组合体沿圆形轨道运行，经过时间t，组合体绕地球球心转过的角度为θ，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，引力常量为G，不考虑地球自转。求：
（1）地球质量M；
（2）组合体所在圆轨道距地面的高度H。

27．（8分）如图所示，质量m＝0.5kg的小球从距地面高H＝5m处自由下落，到达地面恰能沿凹陷于地面的半圆形槽壁运动，半圆槽半径R＝0.4m．小球到达槽最低点时的速率为10m/s，并继续沿槽壁运动直至从槽左端边缘飞出，竖直上升，落下后恰好又沿槽壁运动直到从槽右端边缘飞出，竖直上升、下落，如此反复几次．设摩擦力大小恒定不变．g＝10m/s2．求：
（1）小球第一次离槽上升的高度h1．
（2）小球最多能飞出槽外几次？


参考答案
一、单项选择题．本题共20题，每题3分，共60分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的，选出符合题目要求的一项．
请阅读下述文字，完成第1题、第2题、第3题．80年代的中国，是个自行车王国，拥有一辆自行车是当时每个中国人的梦想．自行车工作时，人通过脚踏板带动链轮转动，再通过链条将动力传到飞轮，从而带动后轮转动，如图所示。

1．【分析】匀速圆周运动模型的特点，线速度大小、加速度、向心加速度大小、周期均不变，线速度方向、加速度方向均随时间变化。
【解答】解：C、匀速圆周运动的线速度大小不变，方向时刻改变。故C错误；
D、匀速圆周运动的加速度大小不变，方向指向圆心，一直再变化。故D正确；
AB、匀速圆周运动是非匀变速曲线运动。故AB错误。
故选：D。
【点评】本题考查匀速圆周运动模型的特点，易错点是加速度的方向，因为“指向圆心”会让学生误认为不变。属基础知识的题目。
2．【分析】链条传动装置中，用链条相连的两轮边缘处的线速度大小相等，同轴转动的角速度相同；线速度与角速度的关系式合力运用，顺利解题。
【解答】解：AB、两轮用链条相连，且不打滑，可知两轮边缘处的点线速度大小相等，其关系式为：
vM＝vN
故AB错误；
CD、根据线速度与角速度关系可得：
v＝ωr
依题意有R＝2r，可得：ωM：ωN＝r：R＝1：2
故C正确；D错误。
故选：C。
【点评】本题考查传动装置中的线速度、角速度关系。属基础题，要求学生熟记基本规律即可。
3．【分析】审题时，抓关键信息“链轮和飞轮边缘处的线速度大小相等”“后轮边缘与飞轮边缘处的线速度与其半径成正比”运用角速度与线速度的关系式v＝ωr求解。
【解答】解：AB、链轮和飞轮边缘处的线速度大小相等，根据角速度与线速度的关系式：
v＝ωr
可知，当链轮角速度不变时，飞轮的角速度与其半径成反比，所以乙情况下后轮的角速度较大，骑车人费力。故AB错误；
CD、因为链轮和飞轮边缘处的线速度大小相等，由上一选项分析可知，甲、乙两种情况下飞轮边缘处的线速度大小相等，根据角速度与线速度的关系式：
v＝ωr
可知，后轮边缘与飞轮边缘处的线速度与其半径成正比，由图可知，乙情况下二者半径之比较大，所以乙情况下车的速度更快。故C错误；D正确。
故选：D。
【点评】本题考查传动装置的特点，同轴转动的角速度相同，用链条或皮带连接的，在不打滑的时候，两轮边缘处的线速度大小相等。要求学生理解并活学活用。难度较小
请阅读下述文字，完成第4题、第5题、第6题．如图所示，甲、乙两个保险公司人员将一个质量为m的保险柜由静止沿直线移向他们的货车．甲施加给保险柜为推力，大小为F，方向斜向下与水平方向成30°角；乙施加给保险柜为拉力，大小也为F，方向斜向上与水平方向成45°角。

4．【分析】根据力与位移夹角来判断做功的正负。关键是判断出力与位移的夹角
【解答】解：AB、根据恒力功的公式，可得：
W＝Fscosθ
甲施加力与位移夹角为30°，乙施加力与位移的夹角为45°，所以二者对保险柜均做正功。故A正确；B错误；
C、重力的方向与位移垂直，则重力对保险柜不做功。故C错误；
D、摩擦力与位移方向相反，则摩擦力对保险柜做负功。故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查判断做功正负，对学生要求不高。属基础题目，抓住力与位移夹角是解题关键。
5．【分析】根据W＝Flcosθ分别求解甲乙做功，然后判定功的大小。
【解答】解：根据W＝Flcosθ知：
甲做功为W1＝Flcos30°＝
乙做功为W2＝Flcos45°＝Fl，所以W1＞W2，故ACD错误，B正确。
故选：B。
【点评】此题考查公式W＝Flcosθ的应用，注意θ为力F与位移l的夹角。
6．【分析】设摩擦力做功为Wf，甲做功为W1，乙做功为W2，根据动能定理W合＝﹣0分析选项是否正确。
【解答】解：设摩擦力做功为Wf，甲做功为W1，乙做功为W2，
根据动能定理知：W合＝Wf+W1+W2＝0，故ABC错误，D正确。
故选：D。
【点评】本题考查动能定理的应用，注意分析物体受力的做功情况，合力做功是所有力做功的代数和。
请阅读下述文字，完成第7题、第8题、第9题。如图所示，两同学站在悬崖边上，以相同的初速率从悬崖边抛出质量相同的甲、乙两球，甲球被竖直向上抛出，乙球被水平抛出，最终两球均落在悬崖下方的水面上。不计空气阻力。

7．【分析】甲球做竖直向上抛出，先是向上做减速运动，达到最高点后，再做自由落体运动；
乙球做平抛运动，平抛运动在水平方向是匀速运动，在竖直方向上是自由落体运动。
【解答】解：AB、甲球做竖直向上抛出，乙球做平抛运动，甲球高度先增加后减小，甲球运动的时间t1大于乙球的运动时间t2，故A正确，B错误；
CD、甲球做竖直向上抛出，乙球做平抛运动，甲球和乙球都是只在重力作用下运动，加速度都是重力加速度，加速度相同，故CD错误；
故选：A。
【点评】本题是对竖直上抛和平抛运动规律的理解，明确运动过程和满足的运动规律即可解答本题。
8．【分析】小球沿着不同的方向抛出，都只有重力做功，重力做功与路径无关，只与初末位置有关，则重力做功相等；重力做功代表重力势能的变化。
【解答】解：A、重力做功与路径无关，只与初末位置有关，所以两球从抛出到落到水面重力做功相等，故A正确，B错误；
CD、重力做功代表了重力势能的变化，由于两球重力做功相等，则重力势能变化也相等，故CD错误，
故选：A。
【点评】本题关键在于沿不同方向抛出的小球都只有重力做功，重力做功与路径无关，只与初末位置有关。
9．【分析】根据抛出时速率和高度关系，分析抛出时两球机械能关系，结合两球运动过程中机械能守恒，分析两球落到水面前瞬间机械能关系。
【解答】解：甲、乙两球质量相等，抛出时速率相等，动能相等。抛出时两球高度相同，重力势能相等，则抛出时两球机械能相等。不计空气阻力，两球在运动过程中机械能均守恒，因此，甲、乙两球落到水面前瞬间的机械能相等，即E1＝E2，故ABD错误，C正确。
故选：C。
【点评】解决本题时，要掌握影响动能和重力势能的因素，运用机械能守恒定律分析两球落到水面前瞬间机械能关系。
请阅读下述文字，完成第10题、第11题、第12题。天问一号火星探测器于2020年7月23日发射升空，历经200多天的飞行，于2021年5月15日上午8点20分左右，成功降落火星，如图所示。这是我国首次实现火星着陆。

10．【分析】第一宇宙速度是卫星发射的最小速度；第二宇宙速度是卫星脱离地球引力束缚所需的最小发射速度；第三宇宙速度是卫星脱离太阳束缚所需的最小发射速度。根据三个宇宙速度的意义进行解答。
【解答】解：火星探测器火星脱离地球引力的束缚，但还在太阳系内，其发射速度应大于地球的第二宇宙速度、小于第三宇宙速度，即火星探测器的发射速度应介于地球的第二和第三宇宙速度之间，故ABD错误，C正确。
故选：C。
【点评】解决本题时，要理解并掌握三个宇宙速度的基本意义，知道第二宇宙速度也叫脱离速度，第三宇宙速度也叫逃逸速度，有助于解题。
11．【分析】根据牛顿第二定律分析加速度大小关系；根据机械能守恒定律分析天问一号在P点速度和N点速度大小关系。
【解答】解：AB、根据牛顿第二定律可得＝ma，解得a＝，P点距离火星近，所以天问一号在P点加速度大于N点加速度，故AB错误；
CD、天问一号在停泊轨道上运行时机械能守恒，天问一号从P点飞到N点过程中，引力势能增大，动能减小，线速度减小，所以天问一号在P点线速度大于N点线速度，故C正确，D错误。
故选：C。
【点评】本题主要是考查万有引力定律及其应用，C选项可以利用机械能守恒分析也可以根据开普勒第二定律分析。
12．【分析】研究火星和地球绕太阳做圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式表示出周期。根据圆周运动知识表示出周期
【解答】解：设火星的轨道半径为r，公转周期为T，地球的轨道半径为r′，公转周期为T′
A、我们研究火星和地球绕太阳做圆周运动，火星和地球作为环绕体，无法求得火星和地球的质量之比，故A错误；
BC、根据题目已知条件，不能求得火星或地球与太阳的质量之比，故BC错误；
D、研究火星和地球绕太阳做圆周运动，根据开普勒第三定律可得：，
所以能求得火星和地球到太阳的距离之比，
根据线速度的定义式，由于火星和地球绕太阳运动的周期之比和火星和地球到太阳的距离之比都知道，所以能求得火星和地球绕太阳运行速度大小之比，故D正确。
故选：D。
【点评】求一个物理量之比，我们应该把这个物理量先用已知的物理量表示出来，再根据表达式进行比较。向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用
请阅读下述文字，完成第13题、第14题、第15题。如图所示，在杂技表演中，杂技演员表演了“球内飞车”的杂技。一个由钢骨架和铁丝网构成的球壳固定在水平地面上，杂技演员骑摩托车在球壳内飞速旋转，惊险而刺激，甲演员在图中“赤道”平面做匀速圆周运动，乙演员在“赤道”平面下方某一位置沿水平面做匀速圆周运动。

13．【分析】物体做匀速圆周运动时，其向心力由合力来提供，且指向轨迹圆的圆心。
【解答】解：甲演员在图中“赤道”平面做匀速圆周运动，充当向心力的是指向轨迹圆圆心的力，此时甲演员受自身重力和摩托车给的支持力作用，二者的合力沿“半径”方向指向赤道平面的圆心。故ABC错误；D正确。
故选：D。
【点评】本题考查做匀速圆周运动的问题，向心力的来源问题。抓住合力提供向心力这一条件即可。
14．【分析】演员骑摩托车在球壳内“赤道”平面做匀速圆周运动而恰好不跌落，则竖直方向满足：mg＝fmax＝μN，水平方向满足。
【解答】解：最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小，
演员骑摩托车在球壳内“赤道”平面做匀速圆周运动而恰好不跌落，
则：mg＝fmax＝μN
由牛顿第二定律得：N＝m（）2R
解得：，故A正确；BCD错误。
故选：A。
【点评】本题考查水平面的匀速圆周运动的临界条件，抓住“恰好不跌落”即可。
15．【分析】根据运动轨迹判断其轨道半径的大小；根据F＝mω2r判断角速度；对乙进行受力分析，根据力的平衡条件和牛顿第二定律求解摩擦力和速度的关系。
【解答】解：A、甲演员在“赤道”平面，而乙演员在“赤道”平面下方某一位置沿水平面做匀速圆周运动，乙演员做圆周运动的半径比甲演员的要小，故A错误；
B、由公式F＝mω2r可知甲运动的半径大于乙运动的半径，但F和m不确定，所以角速度不定，故B错误；
C、对乙进行受力分析，如图所示，设乙演员受到的支持力与水平方向夹角为θ，对摩擦力f和支持力N进行水平方向和竖直方向分解，竖直方向根据力的平衡条件有fcosθ+Nsinθ＝mg，水平方向由牛顿第二定律有Ncosθ﹣fsinθ＝m，解得：f＝mgcosθ﹣，所以θ和r不变，v增大，静摩擦力f减小，故C正确；
D、由C项可知，当乙演员的速率增大时静摩擦力减小，乙演员可能不发生相对滑动，其圆周运动的半径可能不发生变化，故D错误。
故选：C。

【点评】本题要注意明确乙演员运动轨道所在平面，判断其运动的轨道半径，也要明确其合力提供向心力，从而根据牛顿第二定律建立关系。
请阅读下述文字，完成第16题、第17题。如图所示，排球比赛中运动员将排球从M点水平击出，排球飞到P点时，被对方运动员垫起，球又斜向上飞出后落到M点正下方的N点。已知N点与P点等高，轨迹的最高点Q与M等高。不计空气阻力。

16．【分析】排球从M点运动到P点做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动，根据最大高度分析两个过程运动时间关系；排球从Q点到N点的运动是平抛运动。根据分位移公式分析速度关系。
【解答】解：AB、设平抛的竖直高度为h，排球从Q点到N点的运动是平抛运动，将排球由M点运动到P点和由Q点运动到N点的平抛运动比较，由h＝gt2得t＝，因下落高度相同，则这两个过程运动时间相同，结合对称性可知，排球从M点运动到P点的时间是从P点运动到N点时间的一半，故A错误、B正确；
D、设小球在M点的速率为vM，在Q点的速率为vQ，排球从M点到P点和从Q点到N点都是平抛运动，这两个过程运动时间相同，但xMP＞xQN，由x＝v0t可知排球在M点的速率大于经过Q点的速率，即vM＞vQ，故D错误；
C、排球到达P点的速率为v1＝，排球离开P点的速率v2＝，vM＞vQ，则v1＞v2，故C错误。
故选：B。
【点评】解答本题的关键要掌握平抛运动的规律，将平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，再结合逆向思维法进行分析。
17．【分析】重力做功只与初末位置有关，可计算两过程重力做功情况，再结合动能定理判断动能的变化。
【解答】解：AB、排球从M点到P点重力做功为mgh，排球从N点到P点重力做功为0，故A错误，B正确。
CD、从M点到P点和从Q点到N点两过程，重力做功相等，故重力势能的变形相等，根据动能定理，则动能的变化也相等，故CD错误。
故选：B。
【点评】解决本题的关键是掌握重力做功只与始末位置的竖直距离有关，重力做功的大小等于重力势能的变化量。
请阅读下述文字，完成第18题、第19题、第20题。1952年6月10日，毛泽东同志为中华全国体育总会题词“发展体育运动，增强人民体质”。69年来，在毛泽东题词精神的指引下，我国体育事业取得长足发展，形成了群众体育、竞技体育、体育产业三驾马车齐头并进的良好态势，广大群众的健康意识、健康水平、生活品质得到了不断提升。
18．【分析】同学对铅球做的功等于铅球的初动能，根据运动的分解可知铅球运动时间和水平位移都不相等，由于重力做功相等，所以铅球落地时的动能都相等。
【解答】解：A、铅球出手时速度大小相同，则根据W＝Ek＝可知，甲同学对铅球做功相同，故A错误；
BC、铅球出手时方向不同，速度大小相同，设初速度大小为v0，与水平方向夹角为θ，根据竖直方向v0sinθ＝gt可知，运动时间不等，根据的水平位移x＝v0cosθ•t可知水平位移不相等，故BC错误；
D.设铅球质量m，到落地的竖直距离为h，根据动能定理mgh＝可知铅球落地时的动能都相等，故D正确。
故选：D。
【点评】考查动能定理与运动的分解，铅球做斜抛运动，可对速度分解为水平与竖直两个方向，再结合题意分析即可。
19．【分析】把跳高运动等效为竖直上抛运动，利用运动学规律求出起跳时的速度。
【解答】解：乙同学身高1.8m，其重心距地面大约为h1＝0.9m，当该同学横着跃过了1.8m高的横杆时，重心离地距离h2＝1.8m，乙同学跳高可以认为是竖直上抛运动，设起跳时竖直向上的速度为v，则由运动学规律可得
0﹣v2＝﹣2g（h2﹣h1）
代入数据可得v＝m/s≈4m/s
故ACD错误，B正确。
故选：B。
【点评】在处理实际问题时，可以把问题等效为熟悉的模型，根据熟悉的模型的规律来解决实际问题。
20．【分析】平均功率可用公式P＝求出，根据题意确认相关物理量，代入求解即可。
【解答】解：丙同学的重心位置在身体中部，每次做俯卧撑重心变化的高度为手臂长度的一半，即h＝0.3m，现已知丙同学的重力G＝600N，做n＝40个俯卧撑，用时t＝1分钟＝60s，则丙同学做俯卧撑克服重力做功的平均功率约为：
P＝＝＝W＝120W。故A正确，BCD错误。
故选：A。
【点评】本题考查求解平均功率，值得注意的是要根据题中给出信息，得出做俯卧撑时重心高度的变化情况，才可顺利求解。
二、填空题（本题共3小题，每小题4分，共12分）
21．【分析】（1）根据实验的原理确定实验所需的器材；
（2）通过实验中所需注意的事项分析判断，明确如何才能得到平抛运动的轨迹。
【解答】解：（1）为了减小实验的误差，小球选择质量大一些，体积小一些的，所以选择小钢球；
（2）A、为了保证小球做平抛运动，斜槽的末端必须水平，故A正确．
B、斜槽轨道不一定要光滑，只要每次从斜槽的同一位置由静止释放小球即可，故B错误；
C、为了让小球每次平抛的轨迹相同，应让小球每次应从斜槽的同一高度由静止释放，故C正确。
故选：AC。
故答案为：（1）小钢球；（2）AC。
【点评】解决本题的关键知道实验的原理以及实验中的注意事项，明确实验中应选择密度大的小钢球，同时应让斜槽末端水平，小球每次从同一位置由静止滑下。
22．【分析】探究向心力与什么因素有关，采用控制变量法，实验中分别控制小球质量、转动的半径和转动的角速度三个因素中两个因素不变，从而进行探究。
【解答】解：
（1）根据F＝mrω2知，操作2与操作1相比，操作2的半径大，小球质量和角速度相等，知拉力较大的是操作2.
（2）根据F＝mrω2知，操作3与操作1相比，操作3小球的角速度较大，半径不变，小球的质量不变，知操作3的拉力较大。
故答案为：（1）操作2；（2）操作1；
【点评】本题的难度不大，因为我们已经知道影响向心力的因素，但是需要掌握探究的思路以及探究的方法。
23．【分析】本实验需要验证的是重力势能的减小量和动能的增加量是否相等，根据下落的高度求出重力势能的减小量，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出瞬时速度的大小，从而求出动能的增加量．
【解答】解：重锤重力势能的减少量：△EP＝mg（h1+h2），
打B点的速度为：vB＝＝，
重锤动能的增加量：△EK＝mvB2＝；
故答案为：mg（h1+h2），．
【点评】只有明确了实验原理以及实验的数据测量，才能明确各项实验操作的具体含义，要熟练应用物理基本规律，因此这点在平时训练中要重点加强．
三、计算论证题（本题共4小题，共28分）解题要求：写出必要的文字说明、方程式和结果．有数值计算的题，结果必须明确写出数值和单位．
24．【分析】（1）将平抛运动分解成水平和竖直两方向的运动，结合平抛运动基本公式进行求解，根据竖直方向上的自由落体规律可求得时间；
（2）根据水平方向上的匀速直线运动规律求解初速度。
【解答】解：（1）摩托车做平抛运动，刚好越过壕沟，则x＝4.0m，h＝0.8m
由平抛运动竖直方向位移﹣时间公式h＝，解得t＝＝s＝0.4s；
（2）水平方向为匀速直线运动，故水平方向分速度v0＝＝m/s＝10m/s。
答：（1）摩托车在空中运动的时间t为0.4s；
（2）摩托车水平飞出时的初速度v0为10m/s。
【点评】本题考查平抛运动基本公式的记忆和运用，需要从实际生活中提取物理模型的能力，掌握平抛运动的处理方法。
25．【分析】（1）小球在水平面内做匀速圆周运动，对小球受力分析，根据向心力公式结合几何关系求出向心加速度；
（2）由向心力公式得：mgtanθ＝m求解线速度大小。
【解答】解：
（1）小球在水平面内做匀速圆周运动，对小球受力分析，如图

小球受重力、和绳子的拉力，合力提供向心力，得：mgtanθ＝ma，
得：a＝gtanθ
（2）由向心力公式得：mgtanθ＝m
又r＝Lsinθ
解得：v0＝
答：（1）摆球做圆周运动的向心加速度大小为gtanθ；
（2）摆球做圆周运动的线速度大小为。
【点评】本题是圆锥摆问题，关键是分析受力情况，确定向心力的来源。要注意小球圆周运动的半径不等于绳长，难度不大，属于基础题。
26．【分析】（1）根据地球表面物体的重力等于万有引力求解；
（2）由角速度定义求出角速度大小，根据万有引力做向心力组合体的高度。
【解答】解：（1）根据地球表面物体的重力等于万有引力可得：＝mg
所以有：M＝；
（2）由运动学公式知，组合体运行的角速度为：ω＝
组合体m做圆周运动，万有引力做向心力，故有：＝mω2（R+H）
解得：H＝＝
答：（1）地球质量M为；
（2）组合体所在圆轨道距地面的高度H为。
【点评】万有引力的应用问题一般由重力加速度求得中心天体质量，或由中心天体质量、轨道半径、线速度、角速度、周期中两个已知量，根据万有引力做向心力求得其他物理量。
27．【分析】（1）先分析小球从最高点到槽口这一过程；再分析小球从下落到第一次飞出到最高点，由动能定理可求得最高点的高度；
（2）要使小球飞出去，则小球在槽口的速度应大于等于零，则由动能定理可求得小球最多飞出的次数．
【解答】解：（1）小球从高处至槽口时，由于只有重力做功；由槽口至槽底端重力、摩擦力都做功，已知摩擦力大小恒定。小球落至槽底部的整个过程中，由动能定理得：
mg（H+R）﹣Wf＝mv2；
解得：Wf＝mg（H+R）﹣mv2＝0.5×10×（5+0.4）﹣×0.5×102＝2J；
由对称性知小球从槽底到槽左端口克服摩擦力做功也为2J，则小球第一次离槽上升的高度h1，
﹣mg（h1+R）﹣Wf＝0﹣mv2；
解得：h1＝﹣R＝﹣0.4＝4.2m
（2）设小球飞出槽外n次，则由动能定理得 mgH﹣n×2Wf＝0
解得n＝＝6.25，n只能取整数，故即小球最多能飞出槽6次．
答：（1）小球第一次飞出半圆槽上升距水平地面的高度h1为4.2m；
（2）小球最多能飞出槽外6次．
【点评】本题涉及的考点有：机械能守恒定律、摩擦力做功、过程分析等诸多知识点．综合性较强，考查学生分析、解决物理问题的能力．这类问题历来是高考命题的重点和热点，情景复杂多变，涉及的知识点较多，可以有效地考查学生的基础知识和综合能力．解决本题的关键是，小球在凹槽内克服摩擦力做功的数值关于最低点的对称性．小球往复运动，每经历凹槽一次损失的机械能都相同．