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2021-2022学年浙江省精诚联盟高一（下）5月联考物理试题 解析版
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这是一份2021-2022学年浙江省精诚联盟高一（下）5月联考物理试题 解析版，共23页。试卷主要包含了单项选择题，不定项选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
2021-2022学年浙江省精诚联盟高一（下）5月联考物理试题 解析版
一、单项选择题（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个符合题目要求，不选、多选、错选均不得分）
1. 下列物理量属于矢量的是（ ）
A. 功 B. 周期 C. 动能 D. 线速度
【答案】D
【解析】
【详解】线速度有大小和方向，是矢量；功、周期、动能只有大小没有方向，是标量。D正确，ABC错误。
故选D。
2. 北京时间2022年3月23日15时44分，“天宫课堂”第二课开讲，地面主课堂设在中国科技馆，分课堂分别设在西藏拉萨和新疆乌鲁木齐，“天宫课堂”在距地面约400公里的中国空间站。中国空间站的运动可视为匀速圆周运动，每90分钟绕地球一周，航天员翟志刚、王亚平、叶光富三位“太空教师”讲了一堂精彩的太空科普课。这场充满奇思妙想的太空授课，让科学的种子在亿万青少年的心里生根发芽如图为课堂截图，据以上信息，下列说法正确的是（ ）
A. 信息中的北京时间2022年3月23日15时44分指的是时间间隔
B. 中国空间站绕地球飞行时，空间站里的“太空教师”处于平衡状态
C. 中国空间站绕地球飞行一周时，以地心为参考系，位移为零
D. “太空教师”处于完全失重状态，不受地球引力作用
【答案】C
【解析】
【详解】A．信息中的北京时间2022年3月23日15时44分指的是时刻，故A错误；
B．中国空间站绕地球飞行时，空间站里的“太空教师”做匀速圆周运动，具有向心加速度，并非处于平衡状态，故B错误；
C．中国空间站绕地球飞行一周时，以地心为参考系，位移为零，故C正确；
D．“太空教师”处于完全失重状态，此时所受地球引力全部提供向心力，故D错误。
故选C。
3. 下列有关物理学史的表述正确的是（ ）
A. 卡文迪许由于测出了引力常量G，被誉为能“称量地球重量”的人
B. 伽利略通过“月—地”检验表明地面物体所受地球引力与月球所受地球引力遵循同样的规律
C. 亚里士多德通过生活经验最早总结得出力不是维持物体运动的原因
D. 开普勒通过分析第谷的天文观测数据，发现了万有引力定律
【答案】A
【解析】
【详解】A．卡文迪许由于测出了引力常量G，被誉为能“称量地球重量”的人，A正确；
B．牛顿通过“月—地”检验表明地面物体所受地球引力与月球所受地球引力遵循同样的规律，B错误；
C．伽利略通过生活经验最早总结得出力不是维持物体运动的原因，C错误；
D．开普勒通过分析第谷的天文观测数据，发现了太阳系行星运行的规律，D错误。
故选A。
4. 飞云江是浙江省第四大河，温州市第二大河，如图所示为百度地图中飞云江某段，河水沿着河床做曲线运动。图中A、B、C、D四处，受河水冲击最严重的是哪处（ ）
A. A处 B. B处 C. C处 D. D处
【答案】B
【解析】
【详解】河水在A、D两处近似做直线运动，在B、C处拐弯，河水所受作用力指向轨迹凹侧，所以河水将受到B处河床对其的作用力，所以受河水冲击最严重的是B处。
故选B。
5. 靠墙静蹲是一种流行的健身运动，动作要点是双脚分开与肩同宽，双手放于大腿上，背部紧贴墙面缓慢下蹲至大腿与地面平行，然后保持住处于静蹲状态，除了靠墙的静蹲，背靠瑞士球的静蹲也是经常看到的，如图所示为一女士借助瑞士球做靠墙静蹲运动，女士后背部保持挺直且倚靠在瑞士球上，瑞士球则倚靠在竖直墙面上，此时女士和瑞士球都处于静止状态。下列说法正确的是（ ）
A. 瑞士球总共受到3个力作用
B. 女士的脚不受地面的摩擦力作用
C. 女士对瑞士球的弹力是由女士的形变产生的
D. 女士对瑞士球的弹力与墙壁对瑞士球的弹力是一对相互作用力
【答案】C
【解析】
【详解】A．瑞士球受重力、墙壁对其的弹力和摩擦力、女士对其的弹力和摩擦力，共5个力作用，故A错误；
B．女士在水平方向上受力平衡，由于瑞士球对女士有水平向左的弹力，所以地面对女士一定有水平向右的摩擦力，故B错误；
C．女士对瑞士球的弹力是由女士的形变产生的，故C正确；
D．女士对瑞士球的弹力与墙壁对瑞士球的弹力是一对平衡力，故D错误。
故选C。
6. 第24届冬奥会于2022年2月在北京胜利举行。图为某运动员的滑雪训练过程，运动员沿倾斜直滑道由静止开始做匀加速直线运动，到达水平滑道后立即做匀减速直线运动，直至停止。若已知运动员滑雪过程的总路程和总时间，则可求解的物理量为（ ）
A. 最大速度 B. 加速阶段的运动时间
C. 减速阶段的水平位移大小 D. 斜坡倾角
【答案】A
【解析】
【详解】A．已知运动员滑雪过程的总路程s和总时间t，设滑到斜面底端时的最大速度为v，则在斜面上的平均速度和在水平面上的平均速度均为，则
可得最大速度
最大的速度可求解，A正确
B．根据
在加速阶段的加速度不能确定，则斜面上滑行加速阶段的运动时间不能求解，B错误；
C．根据
减速阶段的加速度不能确定，则不能求解减速阶段的水平位移大小，C错误；
D．根据牛顿第二定律
因在斜坡上的加速度和摩擦因数都不能确定，则不能求解斜坡的倾角，D错误。
故选A。
7. 在一个斜面上，摆两条（光滑）轨道，一条是直线，一条是曲线，起点高度以及终点高度都相同。两个质量，大小一样小球同时从起点向下滑落，曲线的小球反而先到终点。这是由于曲线轨道上的小球先达到最高速度，所以先到达。然而，两点之间的直线只有一条，曲线却有无数条，那么，哪一条才是最快的呢？1696年，瑞士数学家约翰·伯努利解决了这个问题，这条最速曲线就是一条摆线，也叫旋轮线。现让质量相同的小球1和2分别同时从起点沿直线，最速曲线由静止开始下滑到斜面底端。此过程中（ ）
A. 球2到达终点时速度更大
B. 两小球下滑过程中合力做功一样多
C. 最速曲线轨道对球2的支持力做正功
D. 两小球下滑到底端时重力做功的瞬时功率一样大
【答案】B
【解析】
【详解】AB．球1和球2沿两条不同的路径下滑，都只有重力做功，且下落的高度相同，根据动能定理有
解得
故两小球最终的速度大小相等，下滑过程中合力做功一样多。故A错误，B正确；
C．最速曲线轨道对球2的支持力始终与速度方向垂直，故不做功，C错误；
D．两小球下滑到底端时，速度大小相等但速度方向不相同，故重力做功的瞬时功率不一样大，D错误。
故选B。
8. 中国航空领域发展迅猛，2020年1月16日11点02分，我国在酒泉卫星发射中心用快舟一号甲运载火箭，成功将我国首颗通信能力达10Gbps的低轨宽带通信卫星——银河航天首发星发射升空，该卫星也是全球首颗Q/V频段的低轨宽带卫星，也是我国首颗由商业航天公司研制的200公斤量级的卫星，单星可覆盖30万平方公里，相当于大约50个上海市的面积，轨道高度为1200km。“银河航天首发星”的运动可视为匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A. “银河航天首发星”的线速度可能大于7.9km/s
B. “银河航天首发星”发射速度可能小于7.9km/s
C. “银河航天首发星”卫星的运行周期可能超过24h
D. “银河航天首发星”的加速度小于
【答案】D
【解析】
【详解】设地球质量为M，质量为m的卫星绕地球做半径为r、周期为T、速度大小为v、加速度大小为a的匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有
①
分别解得
②
③
④
AB．第一宇宙速度7.9km/s是物体在地球附近绕地球做匀速圆周运动的速度，同时也是人造卫星或飞船的最小发射速度，所以“银河航天首发星”的发射速度不可能小于7.9km/s，而该卫星的轨道半径大于地球半径，根据②式可知其线速度一定小于7.9km/s，故AB错误；
C．地球同步卫星的运行周期为24h，且位于赤道上方高度约36000km处，而“银河航天首发星”的轨道半径比地球同步卫星的轨道半径小，则根据③式可知其运行周期一定小于24h，故C错误；
D．当物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动时，其向心加速度可认为等于重力加速度，根据④式可知，“银河航天首发星”的加速度小于，故D正确。
故选D
9. 重庆云阳龙缸大秋千，经过1000多次假人测试及50次以上的真人体验于2020年7月13日开放。由四根秋千绳组成的秋千摆，其摆动半径约100m，若有一质量为50kg的体验者（含秋千踏板）荡秋千，秋千运动到最低点时速度约为108km/h，g取，下列说法正确的是（ ）
A. 在高速摆动的过程中，体验者受到的合力始终指向圆心
B. 摆到最高点时，体验者的速度为零，加速度也为零
C. 从最高点摆到最低点，体验者所受重力做功的功率先增大后减小
D. 在最低点时，四根秋千绳对体验者（含秋千踏板）拉力的合力约为450N
【答案】C
【解析】
【详解】A．在高速摆动的过程中，体验者并不是做匀速圆周运动，故体验者受到的合力并不是始终指向圆心，A错误；
B．摆到最高点时，人的速度为零，由于重力的作用，沿轨迹切线方向的加速度不为零，B错误；
C．体验者在刚释放时，速度为零，重力瞬时功率为零，在最低点时，重力方向与速度方向垂直，则重力瞬时功率为零，可知体验者从静止开始摆到最低点的过程中，重力的功率先增大后减小，C正确；
D．在最低点时，对体验者（含秋千踏板）由牛顿第二定律可得
解得
故四根秋千绳对体验者（含秋千踏板）拉力的合力为950N，D错误。
故选C。
10. 如图所示，小车沿水平地面做直线运动，小球悬挂在车厢顶部，悬线与竖直方向的夹角为，放在车厢底板上的物体A质量为m，跟车厢保持相对静止，与小车底板间的动摩擦因数为，则下列说法正确的是（ ）
A. 小车一定正在向右加速运动 B. 小车的加速度大小为
C. A受到的摩擦力大小为 D. 车厢对A的作用力方向一定与悬线平行
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图易知小球所受合外力方向一定水平向右，则小车加速度方向一定水平向右，小车可能向右做加速运动，也可能向左做减速运动，故A错误；
B．对小球根据力的合成以及牛顿第二定律可知其加速度大小为
即小车的加速度大小为，故B错误；
C．A相对小车静止，所受静摩擦力不能根据滑动摩擦力公式计算，需要根据牛顿第二定律计算，即
故C错误；
D．车厢对A的支持力大小为
设车厢对A的作用力方向与竖直方向夹角为α，则
所以车厢对A的作用力方向一定与悬线平行，故D正确。
故选D。
11. 如图所示，一可绕光滑固定轴O转动的轻杆，另一端连接一小球，小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动。小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为，小球在最高点的速度大小为v，图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 小球的质量为 B. 当地的重力加速度为
C. 时，杆对小球的弹力方向竖直向上 D. 时，杆对小球的弹力大小为2b
【答案】A
【解析】
【详解】AB．由图可知，当时，FN为零，此时小球重力恰好提供向心力，根据牛顿第二定律有
解得当地的重力加速度为
当时，小球在最高点所需向心力为零，此时有
解得小球的质量为
故A正确，B错误；
C．根据前前面分析可推知，当时，小球在最高点时重力不足以提供向心力，则此时杆对小球的弹力方向竖直向下，以提供一部分向心力，故C错误；
D．当时，根据牛顿第二定律有
当时，同理有
解得
故D错误。
故选A。
12. 在一次杂技表演中，表演者顶着杆沿水平地面运动，其x-t图像如图甲所示。与此同时猴子沿竖直杆向上运动，如图乙所示，其v-t图像如图丙所示，若以地面为参考系，下列说法中正确的是（ ）
A. 猴子的运动轨迹为直线 B. t=1s时猴子的加速度大小为
C. 第1s内和第2s内猴子的速度变化量不同 D. t=2s时猴子离出发点的距离为16m
【答案】B
【解析】
【详解】A．由题意可知猴子在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做匀减速直线运动，其合运动为曲线运动，运动轨迹应为开口向下的抛物线的半支，故A错误；
B．t=1s时猴子的加速度大小为
故B正确；
C．猴子做匀变速曲线运动，第1s内和第2s内猴子的速度变化量相同，故C错误；
D．t=2s时，猴子在水平和竖直方向的位移大小分别为
此时猴子离出发点的距离为
故D错误。
故选B。
13. 如图所示，同一竖直平面内有四分之一圆环BC和倾角为53°的斜面AC，A、B两点与圆环BC的圆心O等高，C点位于O点正下方。现将甲、乙小球分别从A、B两点以初速度、沿水平方向同时抛出，两球恰好在C点相碰（不计空气阻力），已知，，下列说法正确的是（ ）
A. 初速度、大小之比为
B. 若仅增大，两球有可能不相碰
C. 若甲球恰能落在斜面的中点D，则初速度应变为
D. 若只抛出甲球并适当改变大小，则甲球不可能垂直击中圆环BC
【答案】C
【解析】
【详解】A．两小球竖直位移相同，则运动时间相同，初速度、大小之比为
故A错误；
B．若仅增大v2，则乙球抛物线轨迹开口变大，与甲球轨迹仍存在交点，因为两球同时抛出，在运动至交点时下落高度相同，运动时间相同，则一定相碰，故B错误；
C．甲球落在D、C两点时的竖直位移之比为
根据可知甲球落在D、C两点时的时间之比为
甲球落在D、C两点时的水平位移之比为
根据可知甲球落在在D、C两点时的初速度大小之比为
故C正确；
D．若只抛出甲球并适当改变大小，假设甲球可以垂直击中圆环BC，击中BC时的速度方向一定过O点，且根据平抛运动规律的推论可知O点为甲球水平位移的中点，则甲球落点到O点的水平距离为
竖直距离为
假设成立，即甲球可以垂直击中圆环BC，故D错误。
故选C。
二、不定项选择题（本题共3小题，每小题2分，共6分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是符合题目要求的，全部选对得2分，选对但不全的得1分，有错选的得0分）
14. 吊床是野外活动中轻便且易于携带卧具，通常将吊床拴在两侧树上，人或坐或躺在吊床上休息。如图所示，吊床两端拴在两颗树的等高处，当人坐在吊床中间时，下列情况中说法正确的是（ ）
A. 人静止时，吊床两端对树的拉力大小相等
B. 两棵树间的距离增大，人静止时，吊床两端对树的拉力大小也增大
C. 当人随着吊床前后摇摆时，人不同部位的线速度大小都相等
D. 当人随着吊床前后摇摆至最低点时，吊床两端对树的拉力大小最大
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．如图所示，根据对称性以及平衡条件可知人静止时，两根吊绳对人的拉力大小应相等，则吊床两端对树的拉力大小相等，故A正确；
B．人静止时，根据平衡条件可得
解得
两棵树间的距离增大，即θ增大，则T增大，所以吊床两端对树的拉力也增大，故B正确；
C．当人随着吊床前后摇摆时，人不同部位的角速度大小都相等，但这些部位做圆周运动的半径不一定相同，所以线速度大小不一定相同，故C错误；
D．当人随着吊床前后摇摆至最低点时，速度最大，所需向心力最大，根据牛顿第二定律有
所以此时T最大，则吊床两端对树的拉力最大，故D正确。
故选ABD。
15. 如图所示，物体A、B质量相等，它们与地面之间的动摩擦系数也相等，A受到一个与水平方向成向上的拉力，B受到一个与水平方向成向下的推力，且。A、B在各自力的作用下由静止开始运动，下列说法正确的是：（ ）
A. 物体A、B的加速度大小相等
B. 经过相同的时间，物体A的末动能大于物体B的末动能
C. 经过相同的时间，对A做功的平均功率等于对B做功的平均功率
D. 经过相同的时间，到终点时做功的瞬时功率大于做功的瞬时功率
【答案】BD
【解析】
【详解】A．对A，加速度为
对B，加速度为
可知A的加速度大于B的加速度，A错误；
B．根据v=at可知，经过相同的时间，A的末速度大于B的末速度，则物体A的末动能大于物体B的末动能，B正确；
C．根据
x＝at2
知，在相同时间内A的位移大于B的位移，根据
因两个力的大小相等，与水平方向的夹角相等，则FA对A做的功大于FB对B做的功，根据
FA对A做的平均功率大于FB对B做功的平均功率。故C错误；
D．A的末速度大于B的末速度，根据
P=Fvcosα
可知到终点时FA做功瞬时功率大于FB做功瞬时功率，故D正确。
故选BD。
16. 如图所示，假设某地球卫星在距地球表面高度为h的圆形轨道Ⅲ上做匀速圆周运动，运行周期为T，到达轨道的B点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近地点A时，再次点火进入近地轨道Ⅰ绕地球做匀速圆周运动，地球半径为R，引力常量为G，不考虑其它星球的影响，则下列说法正确的是（ ）
A. 该卫星在轨道Ⅰ上A点的动能大于它在轨道Ⅲ上B点的动能
B. 卫星在圆形轨道Ⅲ上的B点进入椭圆轨道Ⅱ上的B点需要加速
C. 卫星从椭圆轨道Ⅱ上的远地点B向近地点A运动的过程中，加速度变小
D. 地球的质量可表示为
【答案】AD
【解析】
【详解】A．根据
解得
易知卫星在轨道I上A点的速率大于在轨道Ⅲ上B点的速率，根据
可知该卫星在轨道I上A点的动能大于它在轨道Ⅲ上B点的动能。故A正确；
B．卫星在圆形轨道Ⅲ上的B点进入椭圆轨道Ⅱ上的B点，做近心运动，故需要减速，B错误；
C．根据公式
可得
可得距离地球越远，向心加速度越小，所以卫星从椭圆轨道Ⅱ上的远地点B向近地点A运动的过程中，加速度变大，C错误；
D．在轨道III上运动过程中，万有引力充当向心力，故有
解得
故D正确。
故选AD。
非选择题部分
三、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分）
17. 某同学尝试用橡皮筋等器材验证力的平行四边形定则，如图所示，用图钉把白纸固定在水平放置的木板上，将橡皮条的一端固定在板上的C点，两个细绳套系在橡皮条的另一端。用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套，互成角度地施加拉力，使橡皮条伸长，让结点到达纸面上O位置，然后撤去两个力，用一个弹簧测力计再次把结点拉到O点。
（1）某次实验中，弹簧测力计的指针位置如图甲所示，其读数为___________N；
（2）本实验用到的物理方法是___________（选填“控制变量法”或“等效替代法”或“放大法”）
（3）图乙是在白纸上根据某次实验结果画出的图，图中的F与两力中，方向一定沿CO方向是___________（选填F或）；
【答案】 ①. 2.10 ②. 等效替代法 ③.
【解析】
【详解】（1）[1]弹簧测力计的读数为2.10N；
（2）[2]本实验通过一根弹簧的作用效果替代两根弹簧的作用效果从而验证平行四边形定则，故采用的方法是等效替代法；
（3）[3]由图发现F是根据平行四边形定则作出的理论值，则是用一根弹簧沿CO方向拉橡皮筋作出的实际值，则方向一定沿CO方向的是。
18. （1）在做“探究平抛运动的特点”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉、坐标纸之外，下列器材中还需要的是___________。
A．刻度尺 B．秒表 C．弹簧测力计 D．天平 E．重垂线
（2）在“探究平抛运动的特点”实验中，采用如图甲所示的实验装置，关于实验装置和操作，下列说法正确的是___________。
A．斜槽轨道必须光滑
B．安装斜槽轨道时其末端应保持水平
C．小球必须每次从斜槽上同一位置由静止开始释放
D．水平卡槽高度必须等间距变化，记录小球位置
（3）如图所示，A、B、C是小球平抛轨迹在方格纸上的三个位置。已知方格纸每一小格长L=5cm，g取，则小球平抛的初速度_________m/s，经过B点时的速度___________m/s，小球平抛的抛出点距A点的水平距离为___________m（计算结果保留两位有效数字）。
【答案】 ①. AE##EA ②. BC##CB ③. 1.5 ④. 2.5 ⑤. 0.15
【解析】
【详解】（1）[1]在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉、坐标纸，下列器材中还需要重锤线，确保小球抛出是在竖直面内运动，还需要刻度尺，测量平抛的水平分位移及竖直分位移，故选AE。
（2）[2]A．小球与斜槽之间有摩擦对实验无影响，A错误；
B．安装斜槽时其末端切线应水平，以保证小球能做平抛运动，B正确；
CD．小球必须每次从斜槽上同一位置由静止开始释放，以保证小球到达底端时的速度相同，C正确，D错误。
故选BC。
（3）[3]小球在竖直方向上做自由落体运动，有
可得
则平抛运动初速度为
[4]小球在B点时，竖直方向上的速度为
经过B点时的速度
[5]小球在A点时，竖直方向上的速度为
则小球从初始位置运动到A点的时间为
则平抛原点距A点的水平距离为
四、计算题（本题共4小题，共39分。解答计算题应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位。）
19. 2020年12月1日，嫦娥五号探测器的着陆历经主动减速、悬停避障、缓速下降和自由落体等阶段，已知自由落体阶段中探测器下落了h=5m后落到月球表面上，月球表面重力加速度为，月球半径为，求：
（1）探测器落到月球表面时的速度大小；
（2）月球的第一宇宙速度。
【答案】（1）4m/s；（2）
【解析】
【详解】（1）由匀变速直线运动规律，可得探测器落到月面时的速度大小
代入数据解得
（2）由万有引力提供向心力
又有万有引力提供重力
联立可得
20. 我国于2022年2月举办了北京冬季奥运会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一，滑雪运动中当滑雪板压在雪地时会把雪内的空气逼出来，在滑雪板与雪地之间形成一个暂时的“气垫”，从而大大减小雪地对滑雪板的摩擦。然而当滑雪板相对雪地速度较小时，与雪地接触时间超过某值就会陷下去，使得它们间的摩擦力增大。如图是一滑雪者从倾角的坡顶A处由静止开始下滑至坡底B处后再滑上一段水平雪地，假设滑雪者从坡顶A下滑到斜坡C点时滑雪者的速度达到4m/s，此后滑雪板与雪地间的动摩擦因数就会由变为。不计空气阻力，坡长AB=26m。（取，，重力加速度）求：
（1）滑雪者在斜坡AC段下滑时的加速度大小；
（2）斜坡AC段的长度；
（3）滑雪者到达B处时的速度大小。
【答案】（1）4m/s2；（2）2m；（3）16m/s
【解析】
【详解】（1）根据牛顿第二定律有
解得
（2）根据运动学公式可得
（3）同（1）理可得滑雪者在斜坡CB段下滑时的加速度大小为
根据运动学公式有
解得
21. 如图甲所示为游乐场的悬空旋转椅，可抽象为图乙所示的模型：已知质量m、M的球通过长为L=2m的轻绳分别悬于竖直平面内的直角杆上的A、B两点，水平杆OA长，水平杆AB长（未知），整个装置绕竖直杆稳定转动，绳子与竖直方向分别成，。（重力加速度为，，，不计空气阻力）求：
（1）若m=4kg，则A、m绳子间的拉力大小为多少？
（2）该装置转动的角速度及水平杆AB长度；
【答案】（1）50N；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）设A、m间绳子拉力为，则有
解得
（2）分析m球受力有
联立解得
M圆周运动半径为，向心加速度为，对M球分析得
联立可得
22. 滑板运动是极限运动的鼻祖，许多极限运动项目均由滑板项目延伸而来，如图是滑板运动的轨道。BC和DE是两段光滑的圆弧形轨道，BC的圆心为O点，圆心角，半径OC与水平轨道CD垂直，滑板与水平轨道间的动摩擦因数。某运动员从轨道上的A点以的速度水平滑出，在B点刚好沿着轨道的切线方向滑入圆弧轨道BC，经CD轨道后冲上DE轨道，到达E点时速度刚好减为零，然后返回。已知B点与水平轨道CD的竖直高度为h=2.5m，水平轨道CD的长度L=8.5m。不计空气阻力及各连接点的能量损失，。求：
（1）A、B两点之间的高度差；
（2）E点与水平轨道CD的竖直高度H；
（3）通过计算说明，第一次返回时，运动员能否回到B点？如能，求出回到B点时速度的大小；如果不能，求出最后停止的位置距C点的距离。
【答案】（1）2.4m；（2）3.2m；（3）不能，7.5m
【解析】
【详解】（1）运动员在到达B点时的竖直分速度大小为
由题意，根据速度的合成与分解有
解得
（2）对运动员从A点到E点的整个过程，根据动能定理有
解得
（3）假设运动员第一次返回时能够返回B点，根据动能定理可知应满足
代入数据可知上式不可能成立，即假设不成立，设运动员最后停止时在水平轨道CD上滑动的总距离为x，根据动能定理有
解得
所以运动员最后停止的位置距C点的距离为
2021-2022学年浙江省精诚联盟高一（下）5月联考物理试题 解析版
一、单项选择题（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个符合题目要求，不选、多选、错选均不得分）
1. 下列物理量属于矢量的是（ ）
A. 功 B. 周期 C. 动能 D. 线速度
【答案】D
【解析】
【详解】线速度有大小和方向，是矢量；功、周期、动能只有大小没有方向，是标量。D正确，ABC错误。
故选D。
2. 北京时间2022年3月23日15时44分，“天宫课堂”第二课开讲，地面主课堂设在中国科技馆，分课堂分别设在西藏拉萨和新疆乌鲁木齐，“天宫课堂”在距地面约400公里的中国空间站。中国空间站的运动可视为匀速圆周运动，每90分钟绕地球一周，航天员翟志刚、王亚平、叶光富三位“太空教师”讲了一堂精彩的太空科普课。这场充满奇思妙想的太空授课，让科学的种子在亿万青少年的心里生根发芽如图为课堂截图，据以上信息，下列说法正确的是（ ）
A. 信息中的北京时间2022年3月23日15时44分指的是时间间隔
B. 中国空间站绕地球飞行时，空间站里的“太空教师”处于平衡状态
C. 中国空间站绕地球飞行一周时，以地心为参考系，位移为零
D. “太空教师”处于完全失重状态，不受地球引力作用
【答案】C
【解析】
【详解】A．信息中的北京时间2022年3月23日15时44分指的是时刻，故A错误；
B．中国空间站绕地球飞行时，空间站里的“太空教师”做匀速圆周运动，具有向心加速度，并非处于平衡状态，故B错误；
C．中国空间站绕地球飞行一周时，以地心为参考系，位移为零，故C正确；
D．“太空教师”处于完全失重状态，此时所受地球引力全部提供向心力，故D错误。
故选C。
3. 下列有关物理学史的表述正确的是（ ）
A. 卡文迪许由于测出了引力常量G，被誉为能“称量地球重量”的人
B. 伽利略通过“月—地”检验表明地面物体所受地球引力与月球所受地球引力遵循同样的规律
C. 亚里士多德通过生活经验最早总结得出力不是维持物体运动的原因
D. 开普勒通过分析第谷的天文观测数据，发现了万有引力定律
【答案】A
【解析】
【详解】A．卡文迪许由于测出了引力常量G，被誉为能“称量地球重量”的人，A正确；
B．牛顿通过“月—地”检验表明地面物体所受地球引力与月球所受地球引力遵循同样的规律，B错误；
C．伽利略通过生活经验最早总结得出力不是维持物体运动的原因，C错误；
D．开普勒通过分析第谷的天文观测数据，发现了太阳系行星运行的规律，D错误。
故选A。
4. 飞云江是浙江省第四大河，温州市第二大河，如图所示为百度地图中飞云江某段，河水沿着河床做曲线运动。图中A、B、C、D四处，受河水冲击最严重的是哪处（ ）
A. A处 B. B处 C. C处 D. D处
【答案】B
【解析】
【详解】河水在A、D两处近似做直线运动，在B、C处拐弯，河水所受作用力指向轨迹凹侧，所以河水将受到B处河床对其的作用力，所以受河水冲击最严重的是B处。
故选B。
5. 靠墙静蹲是一种流行的健身运动，动作要点是双脚分开与肩同宽，双手放于大腿上，背部紧贴墙面缓慢下蹲至大腿与地面平行，然后保持住处于静蹲状态，除了靠墙的静蹲，背靠瑞士球的静蹲也是经常看到的，如图所示为一女士借助瑞士球做靠墙静蹲运动，女士后背部保持挺直且倚靠在瑞士球上，瑞士球则倚靠在竖直墙面上，此时女士和瑞士球都处于静止状态。下列说法正确的是（ ）
A. 瑞士球总共受到3个力作用
B. 女士的脚不受地面的摩擦力作用
C. 女士对瑞士球的弹力是由女士的形变产生的
D. 女士对瑞士球的弹力与墙壁对瑞士球的弹力是一对相互作用力
【答案】C
【解析】
【详解】A．瑞士球受重力、墙壁对其的弹力和摩擦力、女士对其的弹力和摩擦力，共5个力作用，故A错误；
B．女士在水平方向上受力平衡，由于瑞士球对女士有水平向左的弹力，所以地面对女士一定有水平向右的摩擦力，故B错误；
C．女士对瑞士球的弹力是由女士的形变产生的，故C正确；
D．女士对瑞士球的弹力与墙壁对瑞士球的弹力是一对平衡力，故D错误。
故选C。
6. 第24届冬奥会于2022年2月在北京胜利举行。图为某运动员的滑雪训练过程，运动员沿倾斜直滑道由静止开始做匀加速直线运动，到达水平滑道后立即做匀减速直线运动，直至停止。若已知运动员滑雪过程的总路程和总时间，则可求解的物理量为（ ）
A. 最大速度 B. 加速阶段的运动时间
C. 减速阶段的水平位移大小 D. 斜坡倾角
【答案】A
【解析】
【详解】A．已知运动员滑雪过程的总路程s和总时间t，设滑到斜面底端时的最大速度为v，则在斜面上的平均速度和在水平面上的平均速度均为，则
可得最大速度
最大的速度可求解，A正确
B．根据
在加速阶段的加速度不能确定，则斜面上滑行加速阶段的运动时间不能求解，B错误；
C．根据
减速阶段的加速度不能确定，则不能求解减速阶段的水平位移大小，C错误；
D．根据牛顿第二定律
因在斜坡上的加速度和摩擦因数都不能确定，则不能求解斜坡的倾角，D错误。
故选A。
7. 在一个斜面上，摆两条（光滑）轨道，一条是直线，一条是曲线，起点高度以及终点高度都相同。两个质量，大小一样小球同时从起点向下滑落，曲线的小球反而先到终点。这是由于曲线轨道上的小球先达到最高速度，所以先到达。然而，两点之间的直线只有一条，曲线却有无数条，那么，哪一条才是最快的呢？1696年，瑞士数学家约翰·伯努利解决了这个问题，这条最速曲线就是一条摆线，也叫旋轮线。现让质量相同的小球1和2分别同时从起点沿直线，最速曲线由静止开始下滑到斜面底端。此过程中（ ）
A. 球2到达终点时速度更大
B. 两小球下滑过程中合力做功一样多
C. 最速曲线轨道对球2的支持力做正功
D. 两小球下滑到底端时重力做功的瞬时功率一样大
【答案】B
【解析】
【详解】AB．球1和球2沿两条不同的路径下滑，都只有重力做功，且下落的高度相同，根据动能定理有
解得
故两小球最终的速度大小相等，下滑过程中合力做功一样多。故A错误，B正确；
C．最速曲线轨道对球2的支持力始终与速度方向垂直，故不做功，C错误；
D．两小球下滑到底端时，速度大小相等但速度方向不相同，故重力做功的瞬时功率不一样大，D错误。
故选B。
8. 中国航空领域发展迅猛，2020年1月16日11点02分，我国在酒泉卫星发射中心用快舟一号甲运载火箭，成功将我国首颗通信能力达10Gbps的低轨宽带通信卫星——银河航天首发星发射升空，该卫星也是全球首颗Q/V频段的低轨宽带卫星，也是我国首颗由商业航天公司研制的200公斤量级的卫星，单星可覆盖30万平方公里，相当于大约50个上海市的面积，轨道高度为1200km。“银河航天首发星”的运动可视为匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A. “银河航天首发星”的线速度可能大于7.9km/s
B. “银河航天首发星”发射速度可能小于7.9km/s
C. “银河航天首发星”卫星的运行周期可能超过24h
D. “银河航天首发星”的加速度小于
【答案】D
【解析】
【详解】设地球质量为M，质量为m的卫星绕地球做半径为r、周期为T、速度大小为v、加速度大小为a的匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有
①
分别解得
②
③
④
AB．第一宇宙速度7.9km/s是物体在地球附近绕地球做匀速圆周运动的速度，同时也是人造卫星或飞船的最小发射速度，所以“银河航天首发星”的发射速度不可能小于7.9km/s，而该卫星的轨道半径大于地球半径，根据②式可知其线速度一定小于7.9km/s，故AB错误；
C．地球同步卫星的运行周期为24h，且位于赤道上方高度约36000km处，而“银河航天首发星”的轨道半径比地球同步卫星的轨道半径小，则根据③式可知其运行周期一定小于24h，故C错误；
D．当物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动时，其向心加速度可认为等于重力加速度，根据④式可知，“银河航天首发星”的加速度小于，故D正确。
故选D
9. 重庆云阳龙缸大秋千，经过1000多次假人测试及50次以上的真人体验于2020年7月13日开放。由四根秋千绳组成的秋千摆，其摆动半径约100m，若有一质量为50kg的体验者（含秋千踏板）荡秋千，秋千运动到最低点时速度约为108km/h，g取，下列说法正确的是（ ）
A. 在高速摆动的过程中，体验者受到的合力始终指向圆心
B. 摆到最高点时，体验者的速度为零，加速度也为零
C. 从最高点摆到最低点，体验者所受重力做功的功率先增大后减小
D. 在最低点时，四根秋千绳对体验者（含秋千踏板）拉力的合力约为450N
【答案】C
【解析】
【详解】A．在高速摆动的过程中，体验者并不是做匀速圆周运动，故体验者受到的合力并不是始终指向圆心，A错误；
B．摆到最高点时，人的速度为零，由于重力的作用，沿轨迹切线方向的加速度不为零，B错误；
C．体验者在刚释放时，速度为零，重力瞬时功率为零，在最低点时，重力方向与速度方向垂直，则重力瞬时功率为零，可知体验者从静止开始摆到最低点的过程中，重力的功率先增大后减小，C正确；
D．在最低点时，对体验者（含秋千踏板）由牛顿第二定律可得
解得
故四根秋千绳对体验者（含秋千踏板）拉力的合力为950N，D错误。
故选C。
10. 如图所示，小车沿水平地面做直线运动，小球悬挂在车厢顶部，悬线与竖直方向的夹角为，放在车厢底板上的物体A质量为m，跟车厢保持相对静止，与小车底板间的动摩擦因数为，则下列说法正确的是（ ）
A. 小车一定正在向右加速运动 B. 小车的加速度大小为
C. A受到的摩擦力大小为 D. 车厢对A的作用力方向一定与悬线平行
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图易知小球所受合外力方向一定水平向右，则小车加速度方向一定水平向右，小车可能向右做加速运动，也可能向左做减速运动，故A错误；
B．对小球根据力的合成以及牛顿第二定律可知其加速度大小为
即小车的加速度大小为，故B错误；
C．A相对小车静止，所受静摩擦力不能根据滑动摩擦力公式计算，需要根据牛顿第二定律计算，即
故C错误；
D．车厢对A的支持力大小为
设车厢对A的作用力方向与竖直方向夹角为α，则
所以车厢对A的作用力方向一定与悬线平行，故D正确。
故选D。
11. 如图所示，一可绕光滑固定轴O转动的轻杆，另一端连接一小球，小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动。小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为，小球在最高点的速度大小为v，图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 小球的质量为 B. 当地的重力加速度为
C. 时，杆对小球的弹力方向竖直向上 D. 时，杆对小球的弹力大小为2b
【答案】A
【解析】
【详解】AB．由图可知，当时，FN为零，此时小球重力恰好提供向心力，根据牛顿第二定律有
解得当地的重力加速度为
当时，小球在最高点所需向心力为零，此时有
解得小球的质量为
故A正确，B错误；
C．根据前前面分析可推知，当时，小球在最高点时重力不足以提供向心力，则此时杆对小球的弹力方向竖直向下，以提供一部分向心力，故C错误；
D．当时，根据牛顿第二定律有
当时，同理有
解得
故D错误。
故选A。
12. 在一次杂技表演中，表演者顶着杆沿水平地面运动，其x-t图像如图甲所示。与此同时猴子沿竖直杆向上运动，如图乙所示，其v-t图像如图丙所示，若以地面为参考系，下列说法中正确的是（ ）
A. 猴子的运动轨迹为直线 B. t=1s时猴子的加速度大小为
C. 第1s内和第2s内猴子的速度变化量不同 D. t=2s时猴子离出发点的距离为16m
【答案】B
【解析】
【详解】A．由题意可知猴子在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做匀减速直线运动，其合运动为曲线运动，运动轨迹应为开口向下的抛物线的半支，故A错误；
B．t=1s时猴子的加速度大小为
故B正确；
C．猴子做匀变速曲线运动，第1s内和第2s内猴子的速度变化量相同，故C错误；
D．t=2s时，猴子在水平和竖直方向的位移大小分别为
此时猴子离出发点的距离为
故D错误。
故选B。
13. 如图所示，同一竖直平面内有四分之一圆环BC和倾角为53°的斜面AC，A、B两点与圆环BC的圆心O等高，C点位于O点正下方。现将甲、乙小球分别从A、B两点以初速度、沿水平方向同时抛出，两球恰好在C点相碰（不计空气阻力），已知，，下列说法正确的是（ ）
A. 初速度、大小之比为
B. 若仅增大，两球有可能不相碰
C. 若甲球恰能落在斜面的中点D，则初速度应变为
D. 若只抛出甲球并适当改变大小，则甲球不可能垂直击中圆环BC
【答案】C
【解析】
【详解】A．两小球竖直位移相同，则运动时间相同，初速度、大小之比为
故A错误；
B．若仅增大v2，则乙球抛物线轨迹开口变大，与甲球轨迹仍存在交点，因为两球同时抛出，在运动至交点时下落高度相同，运动时间相同，则一定相碰，故B错误；
C．甲球落在D、C两点时的竖直位移之比为
根据可知甲球落在D、C两点时的时间之比为
甲球落在D、C两点时的水平位移之比为
根据可知甲球落在在D、C两点时的初速度大小之比为
故C正确；
D．若只抛出甲球并适当改变大小，假设甲球可以垂直击中圆环BC，击中BC时的速度方向一定过O点，且根据平抛运动规律的推论可知O点为甲球水平位移的中点，则甲球落点到O点的水平距离为
竖直距离为
假设成立，即甲球可以垂直击中圆环BC，故D错误。
故选C。
二、不定项选择题（本题共3小题，每小题2分，共6分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是符合题目要求的，全部选对得2分，选对但不全的得1分，有错选的得0分）
14. 吊床是野外活动中轻便且易于携带卧具，通常将吊床拴在两侧树上，人或坐或躺在吊床上休息。如图所示，吊床两端拴在两颗树的等高处，当人坐在吊床中间时，下列情况中说法正确的是（ ）
A. 人静止时，吊床两端对树的拉力大小相等
B. 两棵树间的距离增大，人静止时，吊床两端对树的拉力大小也增大
C. 当人随着吊床前后摇摆时，人不同部位的线速度大小都相等
D. 当人随着吊床前后摇摆至最低点时，吊床两端对树的拉力大小最大
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．如图所示，根据对称性以及平衡条件可知人静止时，两根吊绳对人的拉力大小应相等，则吊床两端对树的拉力大小相等，故A正确；
B．人静止时，根据平衡条件可得
解得
两棵树间的距离增大，即θ增大，则T增大，所以吊床两端对树的拉力也增大，故B正确；
C．当人随着吊床前后摇摆时，人不同部位的角速度大小都相等，但这些部位做圆周运动的半径不一定相同，所以线速度大小不一定相同，故C错误；
D．当人随着吊床前后摇摆至最低点时，速度最大，所需向心力最大，根据牛顿第二定律有
所以此时T最大，则吊床两端对树的拉力最大，故D正确。
故选ABD。
15. 如图所示，物体A、B质量相等，它们与地面之间的动摩擦系数也相等，A受到一个与水平方向成向上的拉力，B受到一个与水平方向成向下的推力，且。A、B在各自力的作用下由静止开始运动，下列说法正确的是：（ ）
A. 物体A、B的加速度大小相等
B. 经过相同的时间，物体A的末动能大于物体B的末动能
C. 经过相同的时间，对A做功的平均功率等于对B做功的平均功率
D. 经过相同的时间，到终点时做功的瞬时功率大于做功的瞬时功率
【答案】BD
【解析】
【详解】A．对A，加速度为
对B，加速度为
可知A的加速度大于B的加速度，A错误；
B．根据v=at可知，经过相同的时间，A的末速度大于B的末速度，则物体A的末动能大于物体B的末动能，B正确；
C．根据
x＝at2
知，在相同时间内A的位移大于B的位移，根据
因两个力的大小相等，与水平方向的夹角相等，则FA对A做的功大于FB对B做的功，根据
FA对A做的平均功率大于FB对B做功的平均功率。故C错误；
D．A的末速度大于B的末速度，根据
P=Fvcosα
可知到终点时FA做功瞬时功率大于FB做功瞬时功率，故D正确。
故选BD。
16. 如图所示，假设某地球卫星在距地球表面高度为h的圆形轨道Ⅲ上做匀速圆周运动，运行周期为T，到达轨道的B点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近地点A时，再次点火进入近地轨道Ⅰ绕地球做匀速圆周运动，地球半径为R，引力常量为G，不考虑其它星球的影响，则下列说法正确的是（ ）
A. 该卫星在轨道Ⅰ上A点的动能大于它在轨道Ⅲ上B点的动能
B. 卫星在圆形轨道Ⅲ上的B点进入椭圆轨道Ⅱ上的B点需要加速
C. 卫星从椭圆轨道Ⅱ上的远地点B向近地点A运动的过程中，加速度变小
D. 地球的质量可表示为
【答案】AD
【解析】
【详解】A．根据
解得
易知卫星在轨道I上A点的速率大于在轨道Ⅲ上B点的速率，根据
可知该卫星在轨道I上A点的动能大于它在轨道Ⅲ上B点的动能。故A正确；
B．卫星在圆形轨道Ⅲ上的B点进入椭圆轨道Ⅱ上的B点，做近心运动，故需要减速，B错误；
C．根据公式
可得
可得距离地球越远，向心加速度越小，所以卫星从椭圆轨道Ⅱ上的远地点B向近地点A运动的过程中，加速度变大，C错误；
D．在轨道III上运动过程中，万有引力充当向心力，故有
解得
故D正确。
故选AD。
非选择题部分
三、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分）
17. 某同学尝试用橡皮筋等器材验证力的平行四边形定则，如图所示，用图钉把白纸固定在水平放置的木板上，将橡皮条的一端固定在板上的C点，两个细绳套系在橡皮条的另一端。用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套，互成角度地施加拉力，使橡皮条伸长，让结点到达纸面上O位置，然后撤去两个力，用一个弹簧测力计再次把结点拉到O点。
（1）某次实验中，弹簧测力计的指针位置如图甲所示，其读数为___________N；
（2）本实验用到的物理方法是___________（选填“控制变量法”或“等效替代法”或“放大法”）
（3）图乙是在白纸上根据某次实验结果画出的图，图中的F与两力中，方向一定沿CO方向是___________（选填F或）；
【答案】 ①. 2.10 ②. 等效替代法 ③.
【解析】
【详解】（1）[1]弹簧测力计的读数为2.10N；
（2）[2]本实验通过一根弹簧的作用效果替代两根弹簧的作用效果从而验证平行四边形定则，故采用的方法是等效替代法；
（3）[3]由图发现F是根据平行四边形定则作出的理论值，则是用一根弹簧沿CO方向拉橡皮筋作出的实际值，则方向一定沿CO方向的是。
18. （1）在做“探究平抛运动的特点”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉、坐标纸之外，下列器材中还需要的是___________。
A．刻度尺 B．秒表 C．弹簧测力计 D．天平 E．重垂线
（2）在“探究平抛运动的特点”实验中，采用如图甲所示的实验装置，关于实验装置和操作，下列说法正确的是___________。
A．斜槽轨道必须光滑
B．安装斜槽轨道时其末端应保持水平
C．小球必须每次从斜槽上同一位置由静止开始释放
D．水平卡槽高度必须等间距变化，记录小球位置
（3）如图所示，A、B、C是小球平抛轨迹在方格纸上的三个位置。已知方格纸每一小格长L=5cm，g取，则小球平抛的初速度_________m/s，经过B点时的速度___________m/s，小球平抛的抛出点距A点的水平距离为___________m（计算结果保留两位有效数字）。
【答案】 ①. AE##EA ②. BC##CB ③. 1.5 ④. 2.5 ⑤. 0.15
【解析】
【详解】（1）[1]在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉、坐标纸，下列器材中还需要重锤线，确保小球抛出是在竖直面内运动，还需要刻度尺，测量平抛的水平分位移及竖直分位移，故选AE。
（2）[2]A．小球与斜槽之间有摩擦对实验无影响，A错误；
B．安装斜槽时其末端切线应水平，以保证小球能做平抛运动，B正确；
CD．小球必须每次从斜槽上同一位置由静止开始释放，以保证小球到达底端时的速度相同，C正确，D错误。
故选BC。
（3）[3]小球在竖直方向上做自由落体运动，有
可得
则平抛运动初速度为
[4]小球在B点时，竖直方向上的速度为
经过B点时的速度
[5]小球在A点时，竖直方向上的速度为
则小球从初始位置运动到A点的时间为
则平抛原点距A点的水平距离为
四、计算题（本题共4小题，共39分。解答计算题应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位。）
19. 2020年12月1日，嫦娥五号探测器的着陆历经主动减速、悬停避障、缓速下降和自由落体等阶段，已知自由落体阶段中探测器下落了h=5m后落到月球表面上，月球表面重力加速度为，月球半径为，求：
（1）探测器落到月球表面时的速度大小；
（2）月球的第一宇宙速度。
【答案】（1）4m/s；（2）
【解析】
【详解】（1）由匀变速直线运动规律，可得探测器落到月面时的速度大小
代入数据解得
（2）由万有引力提供向心力
又有万有引力提供重力
联立可得
20. 我国于2022年2月举办了北京冬季奥运会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一，滑雪运动中当滑雪板压在雪地时会把雪内的空气逼出来，在滑雪板与雪地之间形成一个暂时的“气垫”，从而大大减小雪地对滑雪板的摩擦。然而当滑雪板相对雪地速度较小时，与雪地接触时间超过某值就会陷下去，使得它们间的摩擦力增大。如图是一滑雪者从倾角的坡顶A处由静止开始下滑至坡底B处后再滑上一段水平雪地，假设滑雪者从坡顶A下滑到斜坡C点时滑雪者的速度达到4m/s，此后滑雪板与雪地间的动摩擦因数就会由变为。不计空气阻力，坡长AB=26m。（取，，重力加速度）求：
（1）滑雪者在斜坡AC段下滑时的加速度大小；
（2）斜坡AC段的长度；
（3）滑雪者到达B处时的速度大小。
【答案】（1）4m/s2；（2）2m；（3）16m/s
【解析】
【详解】（1）根据牛顿第二定律有
解得
（2）根据运动学公式可得
（3）同（1）理可得滑雪者在斜坡CB段下滑时的加速度大小为
根据运动学公式有
解得
21. 如图甲所示为游乐场的悬空旋转椅，可抽象为图乙所示的模型：已知质量m、M的球通过长为L=2m的轻绳分别悬于竖直平面内的直角杆上的A、B两点，水平杆OA长，水平杆AB长（未知），整个装置绕竖直杆稳定转动，绳子与竖直方向分别成，。（重力加速度为，，，不计空气阻力）求：
（1）若m=4kg，则A、m绳子间的拉力大小为多少？
（2）该装置转动的角速度及水平杆AB长度；
【答案】（1）50N；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）设A、m间绳子拉力为，则有
解得
（2）分析m球受力有
联立解得
M圆周运动半径为，向心加速度为，对M球分析得
联立可得
22. 滑板运动是极限运动的鼻祖，许多极限运动项目均由滑板项目延伸而来，如图是滑板运动的轨道。BC和DE是两段光滑的圆弧形轨道，BC的圆心为O点，圆心角，半径OC与水平轨道CD垂直，滑板与水平轨道间的动摩擦因数。某运动员从轨道上的A点以的速度水平滑出，在B点刚好沿着轨道的切线方向滑入圆弧轨道BC，经CD轨道后冲上DE轨道，到达E点时速度刚好减为零，然后返回。已知B点与水平轨道CD的竖直高度为h=2.5m，水平轨道CD的长度L=8.5m。不计空气阻力及各连接点的能量损失，。求：
（1）A、B两点之间的高度差；
（2）E点与水平轨道CD的竖直高度H；
（3）通过计算说明，第一次返回时，运动员能否回到B点？如能，求出回到B点时速度的大小；如果不能，求出最后停止的位置距C点的距离。
【答案】（1）2.4m；（2）3.2m；（3）不能，7.5m
【解析】
【详解】（1）运动员在到达B点时的竖直分速度大小为
由题意，根据速度的合成与分解有
解得
（2）对运动员从A点到E点的整个过程，根据动能定理有
解得
（3）假设运动员第一次返回时能够返回B点，根据动能定理可知应满足
代入数据可知上式不可能成立，即假设不成立，设运动员最后停止时在水平轨道CD上滑动的总距离为x，根据动能定理有
解得
所以运动员最后停止的位置距C点的距离为
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