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陕西省咸阳市2022-2023学年高一下学期期末物理试卷（含答案）
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这是一份陕西省咸阳市2022-2023学年高一下学期期末物理试卷（含答案），共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
陕西省咸阳市2022-2023学年高一下学期期末物理试卷
学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1、关于做曲线运动的物体，下列说法正确的是( )
A.所受合外力可以为零
B.所受合外力一定为恒力
C.所受合外力一定为变力
D.所受合外力的方向与物体的速度方向一定不在一条直线上
2、小船过河过程中，船头始终垂直对岸.已知小船的划行速度恒定，河水流速处处相同且恒定不变.在图中以虚线表示小船过河的轨迹示意图，可能正确的是( )
A.① B.② C.③ D.④
3、关于万有引力与宇宙航行，下列说法正确的是( )
A.天王星被称为“笔尖下发现的行星”
B.第一宇宙速度是人造地球卫星在圆轨道运行时的最大速度
C.地球上的物体无论具有多大的速度都不可能脱离太阳的束缚
D.开普勒第三定律只适用于行星绕太阳的运动，不适用于卫星绕行星的运动
4、在“探究合力与分力的关系”的实验中，某同学的实验情况如图所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，和为细绳，则有关该实验的说法中正确的是( )
A.本实验中采用的科学方法是建立物理模型法
B.拉橡皮条的细绳要稍长一些可以减小操作误差
C.实验中F的方向和方向一致
D.因为图中F和不重合，所以不能得出平行四边形定则结论
5、如图所示，在冰上芭蕾舞表演中，演员展开双臂单脚点地做着优美的旋转动作，在将双臂逐渐放下的过程中，演员转动的速度会逐渐变快，则演员肩上某点随之转动的( )
A.转速变小 B.周期变大 C.线速度变大 D.角速度变小
6、如图所示，静止的小球沿三条不同的轨道由同一位置P点运动到水平桌面上，P点到桌面的高度为h，桌面距地面高度为H，小球质量为m，则以下说法正确的是( )
A.小球沿竖直轨道运动到桌面上的过程，重力做功最少
B.小球重力势能的减少量为
C.以桌面为参考平面，在出发点P小球的重力势能为
D.小球沿不同的轨道由同一位置运动到水平桌面，重力做功一样多
7、一同学将排球自O点垫起，排球竖直向上运动，随后下落回到O点.设排球在运动过程中所受空气阻力大小和速度大小成正比，则该排球( )
A.上升过程和下落过程的位移相同 B.下落过程中做匀加速运动
C.上升时间小于下落时间 D.下落过程中一直处于超重状态
8、如图所示，两人各自用吸管吹黄豆，甲黄豆从吸管末端P点水平射出的同时乙黄豆从另一吸管末端M点斜向上射出，经过一段时间后两黄豆在N点相遇，曲线1和2分别为甲、乙黄豆的运动轨迹。若M点在P点正下方，M点与N点位于同一水平线上，且PM长度等于MN的长度，不计黄豆的空气阻力，可将黄豆看成质点，则( )
A.乙黄豆相对于M点上升的最大高度为PM长度一半
B.甲黄豆在P点速度与乙黄豆在最高点的速度相等
C.两黄豆相遇时甲的速度大小为乙的两倍
D.两黄豆相遇时甲的速度与水平方向的夹角为乙的两倍
二、多选题
9、如图，钢架雪车比赛中，雪车以速率v通过截面为四分之一圆弧的弯道，弯道半径为R，不计雪车受到冰面的摩擦力.下列说法正确的是( )
A.轨道对雪车的弹力和重力的合力提供其转弯的向心力
B.轨道对雪车的弹力提供其转弯的向心力
C.若仅减小v，则雪车离轨道底部更低
D.若仅增大R，则雪车离轨道底部更高
10、一辆汽车从静止开始沿平直公路匀加速前进，启动时刚好有一人骑自行车匀速从汽车旁经过，它们的位移x随时间t变化的图像如图所示.下列说法正确的是( )
A.时，两车相遇
B.汽车的加速度大小为
C.时，汽车刚好追上自行车
D.时，汽车的速度大于自行车的速度
11、天狼星双星系统由质量不同的主序星和伴星组成.仅考虑两星间的万有引力，两星的运动均可视为绕它们连线上某点O的匀速圆周运动，周期相同.若两星视为质点，相距为L，主序星在时间t内转过n圈，引力常量为G，则下列说法中正确的是( )
A.伴星运动的轨道半径为L
B.伴星运动的角速度大小为
C.主序星和伴星的总质量为
D.主序星与伴星绕O点运动的线速度大小之比等于它们的质量之比
12、如图所示，质量为2m的金属环A和质量为m的物块B通过光滑铰链用长为2L的轻质细杆连接，金属环A套在固定于水平地面上的竖直杆上，物块B放在水平地面上，原长为L的轻弹簧水平放置，右端与物块B相连，左端固定在竖直杆上O点，此时轻质细杆与竖直方向夹角.现将金属环A由静止释放，A下降到最低点时θ变为60°.不计一切阻力，重力加速度为g，则在金属环A下降的过程中，下列说法中正确的是( )
A.金属环A和物块B组成的系统机械能守恒
B.金属环A降到最低点时，物块B的速度最小
C.A达到最大动能时，地面对B的支持力大小为
D.弹簧弹性势能最大值为
三、实验题
13、如图甲是“验证机械能守恒定律”的实验装置.现有的器材有：带铁夹的铁架台、打点计时器、纸带、带铁夹的重物、天平.
（1）为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有________.（多选，填正确选项前的字母）
A.毫米刻度尺
B.秒表
C.约为8V的交流电源
D.220V的交流电源
（2）关于重物的选择，下列说法正确的是________.（填正确选项前的字母）
A.选择的重物的体积越小越好
B.应选用质量较小的重物，使重物的惯性小一些
C.应选用体积和质量都较小的重物
D.选择的重物体积应小一些，质量尽量大一些
（3）质量的重物自由下落，在纸带上打出了一系列的点，如图乙所示，相邻计数点的时间间隔为0.02s，长度单位是cm，g取.从打下第一个点O到打下计数点B的过程中，重物重力势能的减小量_________J，动能的增加量_________J.（均保留2位有效数字）
14、如图所示是某小组同学“用DIS研究加速度与力的关系”的实验装置（已平衡摩擦力），实验过程中可近似认为钩码受到的总重力等于小车所受的拉力，先测出钩码所受的重力G之后改变绳端的钩码个数，小车每次从同一位置释放，测出挡光片通过光电门的时间.
（1）实验中________（选填“是”或“否”）必须测出小车质量.
（2）为完成实验，还需要测量小车释放点到光电门的距离和___________.
（3）实际小车受到的拉力小于钩码的总重力，原因是____________________.
（4）若导轨保持水平，滑轮偏低导致细线与轨道不平行，则细线平行时加速度，与不平行时加速度相比，________.（选填“大于”“小于”或“等于”）
四、计算题
15、如图所示，小孩坐在雪橇上，现用一个与水平方向成37°、大小为50N的力F拉着雪橇沿水平地面从静止开始以的加速度做匀加速直线运动，已知，.求：
（1）8s内拉力对雪橇做的功是多少；
（2）第8s末拉力的瞬时功率大小.
16、如图所示，长度的轻绳，一端系一小球在竖直平面内做圆周运动.小球的质量为，小球半径不计，g取，求：
（1）小球刚好通过最高点时的速度大小；
（2）小球通过最高点时的速度大小为时，绳的拉力大小；
（3）若轻绳能承受的最大张力为45N，小球运动过程中速度的最大值.
17、如图所示，一个质量为M、中心有孔的滑块穿在水平横杆上，一根细线一端系在滑块上，另一端系一个质量为m的氢气球，氢气球受到的浮力大小为F，同时还受到水平风力，使氢气球水平向右匀速运动.已知运动过程中与滑块的相对位置不变，细线与水平方向成θ角，重力加速度为g.求：
（1）水平风力的大小；
（2）滑块与水平横杆间的动摩擦因数.
18、如图所示为部分跳台滑雪轨道的简化示意图.运动员在某次滑雪训练时，从滑道上的A点由静止开始下滑，到达轨道B点时的速度大小为，方向与水平方向之间的夹角为37°，滑离B点后下落到轨道上的C点，落到C点前瞬间速度方向与竖直方向之间的夹角也为37°.已知运动员（含装备）的质量为，轨道上A、B两点间的高度差为12m，运动员可看作质点，不计空气阻力，取重力加速度，， .求：
（1）运动员（含装备）从A点运动到B点的过程中克服摩擦力做的功；
（2）运动员从B点运动到C点的时间；
（3）B点和C点之间的高度差.
参考答案
1、答案：D
解析：A、曲线运动是变速运动，一定有加速度，物体合外力不可能为零，故A错误；
BC、曲线运动是变速运动，一定有加速度，但合外力可以不变、也可变化，如平抛运动合力不变是匀变速曲线运动，如匀速圆周运动受到的合外力始终指向圆心，方向时刻改变，是变力，故BC错误；
D、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，故D正确。
故选：D。
2、答案：C
解析：将小船的运动分解成垂直于河岸的匀速直线运动和沿着河岸匀速直线的运动，两个匀速直线运动的合运动也为匀速直线运动，即合速度方向大小均不变，合速度方向沿运动轨迹的切线方向，所以运动轨迹应为直线且不垂直于河岸，故③可能正确，故C正确，ABD错误。
3、答案：B
解析：A.英国的亚当斯和法国的勒维耶独立地利用万有引力定律计算出了海王星的轨道，人们称海王星为“笔尖下发现的行星”，故A错误；
B.第一宇宙速度是人造地球卫星在圆轨道运行时的最大速度，故B正确；
C.地球上的物体其发射速度达到第三宇宙速度时，其将脱离太阳引力的束缚，故C错误；
D.开普勒第三定律不仅适用于行星绕太阳的运动，同样也适用于卫星绕行星的运动，故D错误。
故选B。
4、答案：B
解析：
5、答案：C
解析：ABD.转动的速度变快，即转速n变大，根据可知角速度变大，根据可知周期T变小，故ABD错误；
C.肩上某点到圆心的半径r不变，根据，角速度变大，则演员肩上某点线速度变大，故C正确。
故选：C。
6、答案：D
解析：AD.小球沿竖直轨道运动到桌面上的过程，重力做功为，所以小球沿三条不同的轨道下滑到桌面上重力做功相同，故A错误，D正确；
B.根据重力做功与重力势能变化的关系可得小球重力势能的减少量为，故B错误；
C.以桌面为参考平面，在出发点P小球的重力势能为，故C错误。
故选D。
7、答案：C
解析：A.上升过程和下落过程的位移大小相等，方向相反，故A错误；
B.下落过程中，由牛顿第二定律得：，下落过程中，随着速度增大，加速度减小，所以排球不是做匀加速运动，故B错误；
C.上升过程中，由牛顿第二定律得：，下降过程中，由牛顿第二定律得：，由此可知，排球上升过程的平均加速度大于下降过程的平均加速度，而上升过程和下降过程的位移大小相等，由位移一时间关系得：，可知上升时间小于下落时间，故C正确；
D.下落过程中，加速度向下，排球处于失重状态，故D错误。
故选：C。
8、答案：B
解析：A.由题意知，甲乙两黄豆运动时间相同，设运动时间均为t，设，对甲黄豆，竖直方向有，对乙黄豆，从M点运动至最高点过程中，由对称性可知运动时间为，由逆向思维可知上升最大高度为，所以乙黄豆相对于M点上升的最大高度为PM长度的，故A错误；
B.设甲黄豆在P点的速度为，乙黄豆到达最高点的速度为，对甲黄豆，水平方向有，对乙黄豆，水平方向有，联立解得，即甲黄豆在P点速度与乙黄豆在最高点的速度相等，故B正确；
C.设甲黄豆到N点时竖直方向速度为，则有，解得，又有，，联立解得，则甲黄豆到N点时速度大小为，设乙黄豆在N点的竖直分速度为，则有，解得，则乙黄豆到N点时速度大小为，则，故C错误；
D.两黄豆相遇时，甲的速度与水平方向的夹角的正切值为，乙的速度与水平方向的夹角的正切值为，所以两黄豆相遇时甲的速度与水平方向的夹角
的正切值为乙的两倍，则由正切函数知识可知，两黄豆相遇时甲的速度与水平方向的夹角并非乙的两倍，故D错误。
故选：B。
9、答案：AC
解析：AB.轨道对雪车的弹力和重力的合力提供其转弯的向心力，故A正确，B错误；
C.若仅减小v，雪车做圆周运动所需要的向心力变小，轨道对雪车的支持力变小，则雪车离轨道底部更低，故C正确；
D.若仅增大R，雪车做圆周运动所需要的向心力变小，轨道对雪车的支持力变小，则雪车离轨道底部更低，故D错误。
故选AC。
10、答案：AD
解析：
11、答案：BC
解析：A、两星视为质点，相距为L，两星的运动均可视为绕它们连线上某点O的匀速圆周运动，则伴星运动的轨道半径应该小于L，故A错误；
B、主序星和伴星周期相同，由题意可知周期为：。则主序星和伴星周期相同，角速度也相同，有，故B正确；
C、设主序星的质量为M，做匀速圆周运动的半径为R，伴星的质量为m，做匀速圆周运动的半径为r，则由牛顿第二定律有：，，又因为：，联立以上各式解得：，故C正确；
D、根据线速度与周期的关系：，所以：，由牛顿第二定律有：，所以有：，所以，主序星与伴星绕O点运动的线速度大小之比等于它们的质量之比的倒数，故D错误。
故选：BC。
12、答案：BD
解析：A、在金属环A下滑的过程中，弹簧逐渐伸长，弹簧对金属环A和物块B组成的系统做负功，系统的机械能减小，弹簧弹性势能增大，故A错误；
B、金属环A降到最低点时，沿杆方向的分速度为零，根据金属环A和物块B沿杆的方向速度相等，可知物块B的速度为零，故B正确；
C、A达到最大动能时，A的加速度为零，则金属环A和物块B组成的系统在竖直方向加速度为零，对系统受力分析可知，此时物块B受到的地面支持力大小等于金属环A和物块B的总重力，即，故C错误；
D、当金属环A下滑到最低点时，弹簧的弹性势能最大，对金属环A和物块B及弹簧组成的系统，根据机械能守恒定律可得，故D正确。
故选BD。
13、答案：（1）AC（2）D（3）0.48；0.47
解析：（1）A.实验需要刻度尺测量计数点间的距离，故A正确；
B.打点计时器可以记录时间，所以本实验不需要秒表，故B错误；
CD.电磁打点计时器使用8V以下的交流电源，不使用220V的交流电源，故C正确，D错误。
故选：AC。
（2）为减小空气阻力对实验的影响，重锤选用体积较小且质量较大的物体，故ABC错误，D正确。
故选：D。
（3）从点O到打下计数点B的过程中，物体重力势能的减小量为，做匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，因此打点计时器打下计数点B时，物体的速度大小为，所以动能的增加量为。
14、答案：（1）是
（2）挡光片的宽度
（3）钩码有向下的加速度，拉力小于重力
（4）大于
解析：（1）本实验研究加速度与力的关系，只需控制小车质量不变即可，但实验过程中可近似认为钩码受到的总重力等于小车所受的拉力，此时要求小车的质量远远大于钩码的质量，所以需要测出小车的质量；
（2）小车经过光电门的速度为，由运动学公式，联立可得小车的加速度为，所以需要测量小车释放点到光电门的距离x和挡光片的宽度d；
（3）钩码在重力和拉力作用下向下做匀加速运动，加速度方向竖直向下，根据牛顿第二定律可知钩码的拉力小于钩码的重力，而钩码的拉力大小等于小车绳子拉力的大小，所以实际小车受到的拉力小于钩码的总重力；
（4）本实验忽略摩擦力的影响时，细线平行时，若滑轮偏低导致细线与轨道不平行，受力如图所示：
由牛顿第二定律有，所以有。
15、答案：（1）640J（2）160W
解析：（1）由题意知，8s内雪橇和小孩的位移：
拉力F做的功：
（2）由题意知，8s末雪橇的速度：
拉力的瞬时功率：
16、
（1）答案：2m/s
解析：小球刚好通过最高点，重力恰好提供向心力，有：
解得
（2）答案：15N
解析：小球通过最高点时拉力和重力的合力提供向心力，故：
解得
（3）答案：
解析：分析题意可知，当轻绳承受张力最大时，小球处在圆周运动的最低点
小球速度最大时，满足：
解得
17、答案：（1）见解析（2）见解析
解析：（1）对气球、滑块进行受力分析，如图所示
对气球根据共点力平衡条件得，竖直方向：
水平方向：
解得，
（2）对滑块根据共点力平衡条件得，水平方向：
①在竖直方向上，若，即直杆对滑块的弹力竖直向上，则：
又
联立解得
②在竖直方向上，若，则直杆对滑块的弹力竖直向下，则：
，又
联立解得
18、答案：（1）375J（2）2.5s（3）8.75m
解析：（1）运动员从A点运动到B点的过程中，根据动能定理得：
解得
（2）运动员从B点运动到C点的过程中做斜抛运动
根据运动的合成和分解可得：
解得：
运动员在竖直方向的分运动为竖直上抛运动，规定向下为正方向
运动员在B点的竖直分速度：
在C点的竖直分速度：
在竖直方向，由公式得：
解得：
（3）运动员从B点运动到C点的过程中，根据动能定理得：
解得
陕西省咸阳市2022-2023学年高一下学期期末物理试卷
学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1、关于做曲线运动的物体，下列说法正确的是( )
A.所受合外力可以为零
B.所受合外力一定为恒力
C.所受合外力一定为变力
D.所受合外力的方向与物体的速度方向一定不在一条直线上
2、小船过河过程中，船头始终垂直对岸.已知小船的划行速度恒定，河水流速处处相同且恒定不变.在图中以虚线表示小船过河的轨迹示意图，可能正确的是( )
A.① B.② C.③ D.④
3、关于万有引力与宇宙航行，下列说法正确的是( )
A.天王星被称为“笔尖下发现的行星”
B.第一宇宙速度是人造地球卫星在圆轨道运行时的最大速度
C.地球上的物体无论具有多大的速度都不可能脱离太阳的束缚
D.开普勒第三定律只适用于行星绕太阳的运动，不适用于卫星绕行星的运动
4、在“探究合力与分力的关系”的实验中，某同学的实验情况如图所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，和为细绳，则有关该实验的说法中正确的是( )
A.本实验中采用的科学方法是建立物理模型法
B.拉橡皮条的细绳要稍长一些可以减小操作误差
C.实验中F的方向和方向一致
D.因为图中F和不重合，所以不能得出平行四边形定则结论
5、如图所示，在冰上芭蕾舞表演中，演员展开双臂单脚点地做着优美的旋转动作，在将双臂逐渐放下的过程中，演员转动的速度会逐渐变快，则演员肩上某点随之转动的( )
A.转速变小 B.周期变大 C.线速度变大 D.角速度变小
6、如图所示，静止的小球沿三条不同的轨道由同一位置P点运动到水平桌面上，P点到桌面的高度为h，桌面距地面高度为H，小球质量为m，则以下说法正确的是( )
A.小球沿竖直轨道运动到桌面上的过程，重力做功最少
B.小球重力势能的减少量为
C.以桌面为参考平面，在出发点P小球的重力势能为
D.小球沿不同的轨道由同一位置运动到水平桌面，重力做功一样多
7、一同学将排球自O点垫起，排球竖直向上运动，随后下落回到O点.设排球在运动过程中所受空气阻力大小和速度大小成正比，则该排球( )
A.上升过程和下落过程的位移相同 B.下落过程中做匀加速运动
C.上升时间小于下落时间 D.下落过程中一直处于超重状态
8、如图所示，两人各自用吸管吹黄豆，甲黄豆从吸管末端P点水平射出的同时乙黄豆从另一吸管末端M点斜向上射出，经过一段时间后两黄豆在N点相遇，曲线1和2分别为甲、乙黄豆的运动轨迹。若M点在P点正下方，M点与N点位于同一水平线上，且PM长度等于MN的长度，不计黄豆的空气阻力，可将黄豆看成质点，则( )
A.乙黄豆相对于M点上升的最大高度为PM长度一半
B.甲黄豆在P点速度与乙黄豆在最高点的速度相等
C.两黄豆相遇时甲的速度大小为乙的两倍
D.两黄豆相遇时甲的速度与水平方向的夹角为乙的两倍
二、多选题
9、如图，钢架雪车比赛中，雪车以速率v通过截面为四分之一圆弧的弯道，弯道半径为R，不计雪车受到冰面的摩擦力.下列说法正确的是( )
A.轨道对雪车的弹力和重力的合力提供其转弯的向心力
B.轨道对雪车的弹力提供其转弯的向心力
C.若仅减小v，则雪车离轨道底部更低
D.若仅增大R，则雪车离轨道底部更高
10、一辆汽车从静止开始沿平直公路匀加速前进，启动时刚好有一人骑自行车匀速从汽车旁经过，它们的位移x随时间t变化的图像如图所示.下列说法正确的是( )
A.时，两车相遇
B.汽车的加速度大小为
C.时，汽车刚好追上自行车
D.时，汽车的速度大于自行车的速度
11、天狼星双星系统由质量不同的主序星和伴星组成.仅考虑两星间的万有引力，两星的运动均可视为绕它们连线上某点O的匀速圆周运动，周期相同.若两星视为质点，相距为L，主序星在时间t内转过n圈，引力常量为G，则下列说法中正确的是( )
A.伴星运动的轨道半径为L
B.伴星运动的角速度大小为
C.主序星和伴星的总质量为
D.主序星与伴星绕O点运动的线速度大小之比等于它们的质量之比
12、如图所示，质量为2m的金属环A和质量为m的物块B通过光滑铰链用长为2L的轻质细杆连接，金属环A套在固定于水平地面上的竖直杆上，物块B放在水平地面上，原长为L的轻弹簧水平放置，右端与物块B相连，左端固定在竖直杆上O点，此时轻质细杆与竖直方向夹角.现将金属环A由静止释放，A下降到最低点时θ变为60°.不计一切阻力，重力加速度为g，则在金属环A下降的过程中，下列说法中正确的是( )
A.金属环A和物块B组成的系统机械能守恒
B.金属环A降到最低点时，物块B的速度最小
C.A达到最大动能时，地面对B的支持力大小为
D.弹簧弹性势能最大值为
三、实验题
13、如图甲是“验证机械能守恒定律”的实验装置.现有的器材有：带铁夹的铁架台、打点计时器、纸带、带铁夹的重物、天平.
（1）为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有________.（多选，填正确选项前的字母）
A.毫米刻度尺
B.秒表
C.约为8V的交流电源
D.220V的交流电源
（2）关于重物的选择，下列说法正确的是________.（填正确选项前的字母）
A.选择的重物的体积越小越好
B.应选用质量较小的重物，使重物的惯性小一些
C.应选用体积和质量都较小的重物
D.选择的重物体积应小一些，质量尽量大一些
（3）质量的重物自由下落，在纸带上打出了一系列的点，如图乙所示，相邻计数点的时间间隔为0.02s，长度单位是cm，g取.从打下第一个点O到打下计数点B的过程中，重物重力势能的减小量_________J，动能的增加量_________J.（均保留2位有效数字）
14、如图所示是某小组同学“用DIS研究加速度与力的关系”的实验装置（已平衡摩擦力），实验过程中可近似认为钩码受到的总重力等于小车所受的拉力，先测出钩码所受的重力G之后改变绳端的钩码个数，小车每次从同一位置释放，测出挡光片通过光电门的时间.
（1）实验中________（选填“是”或“否”）必须测出小车质量.
（2）为完成实验，还需要测量小车释放点到光电门的距离和___________.
（3）实际小车受到的拉力小于钩码的总重力，原因是____________________.
（4）若导轨保持水平，滑轮偏低导致细线与轨道不平行，则细线平行时加速度，与不平行时加速度相比，________.（选填“大于”“小于”或“等于”）
四、计算题
15、如图所示，小孩坐在雪橇上，现用一个与水平方向成37°、大小为50N的力F拉着雪橇沿水平地面从静止开始以的加速度做匀加速直线运动，已知，.求：
（1）8s内拉力对雪橇做的功是多少；
（2）第8s末拉力的瞬时功率大小.
16、如图所示，长度的轻绳，一端系一小球在竖直平面内做圆周运动.小球的质量为，小球半径不计，g取，求：
（1）小球刚好通过最高点时的速度大小；
（2）小球通过最高点时的速度大小为时，绳的拉力大小；
（3）若轻绳能承受的最大张力为45N，小球运动过程中速度的最大值.
17、如图所示，一个质量为M、中心有孔的滑块穿在水平横杆上，一根细线一端系在滑块上，另一端系一个质量为m的氢气球，氢气球受到的浮力大小为F，同时还受到水平风力，使氢气球水平向右匀速运动.已知运动过程中与滑块的相对位置不变，细线与水平方向成θ角，重力加速度为g.求：
（1）水平风力的大小；
（2）滑块与水平横杆间的动摩擦因数.
18、如图所示为部分跳台滑雪轨道的简化示意图.运动员在某次滑雪训练时，从滑道上的A点由静止开始下滑，到达轨道B点时的速度大小为，方向与水平方向之间的夹角为37°，滑离B点后下落到轨道上的C点，落到C点前瞬间速度方向与竖直方向之间的夹角也为37°.已知运动员（含装备）的质量为，轨道上A、B两点间的高度差为12m，运动员可看作质点，不计空气阻力，取重力加速度，， .求：
（1）运动员（含装备）从A点运动到B点的过程中克服摩擦力做的功；
（2）运动员从B点运动到C点的时间；
（3）B点和C点之间的高度差.
参考答案
1、答案：D
解析：A、曲线运动是变速运动，一定有加速度，物体合外力不可能为零，故A错误；
BC、曲线运动是变速运动，一定有加速度，但合外力可以不变、也可变化，如平抛运动合力不变是匀变速曲线运动，如匀速圆周运动受到的合外力始终指向圆心，方向时刻改变，是变力，故BC错误；
D、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，故D正确。
故选：D。
2、答案：C
解析：将小船的运动分解成垂直于河岸的匀速直线运动和沿着河岸匀速直线的运动，两个匀速直线运动的合运动也为匀速直线运动，即合速度方向大小均不变，合速度方向沿运动轨迹的切线方向，所以运动轨迹应为直线且不垂直于河岸，故③可能正确，故C正确，ABD错误。
3、答案：B
解析：A.英国的亚当斯和法国的勒维耶独立地利用万有引力定律计算出了海王星的轨道，人们称海王星为“笔尖下发现的行星”，故A错误；
B.第一宇宙速度是人造地球卫星在圆轨道运行时的最大速度，故B正确；
C.地球上的物体其发射速度达到第三宇宙速度时，其将脱离太阳引力的束缚，故C错误；
D.开普勒第三定律不仅适用于行星绕太阳的运动，同样也适用于卫星绕行星的运动，故D错误。
故选B。
4、答案：B
解析：
5、答案：C
解析：ABD.转动的速度变快，即转速n变大，根据可知角速度变大，根据可知周期T变小，故ABD错误；
C.肩上某点到圆心的半径r不变，根据，角速度变大，则演员肩上某点线速度变大，故C正确。
故选：C。
6、答案：D
解析：AD.小球沿竖直轨道运动到桌面上的过程，重力做功为，所以小球沿三条不同的轨道下滑到桌面上重力做功相同，故A错误，D正确；
B.根据重力做功与重力势能变化的关系可得小球重力势能的减少量为，故B错误；
C.以桌面为参考平面，在出发点P小球的重力势能为，故C错误。
故选D。
7、答案：C
解析：A.上升过程和下落过程的位移大小相等，方向相反，故A错误；
B.下落过程中，由牛顿第二定律得：，下落过程中，随着速度增大，加速度减小，所以排球不是做匀加速运动，故B错误；
C.上升过程中，由牛顿第二定律得：，下降过程中，由牛顿第二定律得：，由此可知，排球上升过程的平均加速度大于下降过程的平均加速度，而上升过程和下降过程的位移大小相等，由位移一时间关系得：，可知上升时间小于下落时间，故C正确；
D.下落过程中，加速度向下，排球处于失重状态，故D错误。
故选：C。
8、答案：B
解析：A.由题意知，甲乙两黄豆运动时间相同，设运动时间均为t，设，对甲黄豆，竖直方向有，对乙黄豆，从M点运动至最高点过程中，由对称性可知运动时间为，由逆向思维可知上升最大高度为，所以乙黄豆相对于M点上升的最大高度为PM长度的，故A错误；
B.设甲黄豆在P点的速度为，乙黄豆到达最高点的速度为，对甲黄豆，水平方向有，对乙黄豆，水平方向有，联立解得，即甲黄豆在P点速度与乙黄豆在最高点的速度相等，故B正确；
C.设甲黄豆到N点时竖直方向速度为，则有，解得，又有，，联立解得，则甲黄豆到N点时速度大小为，设乙黄豆在N点的竖直分速度为，则有，解得，则乙黄豆到N点时速度大小为，则，故C错误；
D.两黄豆相遇时，甲的速度与水平方向的夹角的正切值为，乙的速度与水平方向的夹角的正切值为，所以两黄豆相遇时甲的速度与水平方向的夹角
的正切值为乙的两倍，则由正切函数知识可知，两黄豆相遇时甲的速度与水平方向的夹角并非乙的两倍，故D错误。
故选：B。
9、答案：AC
解析：AB.轨道对雪车的弹力和重力的合力提供其转弯的向心力，故A正确，B错误；
C.若仅减小v，雪车做圆周运动所需要的向心力变小，轨道对雪车的支持力变小，则雪车离轨道底部更低，故C正确；
D.若仅增大R，雪车做圆周运动所需要的向心力变小，轨道对雪车的支持力变小，则雪车离轨道底部更低，故D错误。
故选AC。
10、答案：AD
解析：
11、答案：BC
解析：A、两星视为质点，相距为L，两星的运动均可视为绕它们连线上某点O的匀速圆周运动，则伴星运动的轨道半径应该小于L，故A错误；
B、主序星和伴星周期相同，由题意可知周期为：。则主序星和伴星周期相同，角速度也相同，有，故B正确；
C、设主序星的质量为M，做匀速圆周运动的半径为R，伴星的质量为m，做匀速圆周运动的半径为r，则由牛顿第二定律有：，，又因为：，联立以上各式解得：，故C正确；
D、根据线速度与周期的关系：，所以：，由牛顿第二定律有：，所以有：，所以，主序星与伴星绕O点运动的线速度大小之比等于它们的质量之比的倒数，故D错误。
故选：BC。
12、答案：BD
解析：A、在金属环A下滑的过程中，弹簧逐渐伸长，弹簧对金属环A和物块B组成的系统做负功，系统的机械能减小，弹簧弹性势能增大，故A错误；
B、金属环A降到最低点时，沿杆方向的分速度为零，根据金属环A和物块B沿杆的方向速度相等，可知物块B的速度为零，故B正确；
C、A达到最大动能时，A的加速度为零，则金属环A和物块B组成的系统在竖直方向加速度为零，对系统受力分析可知，此时物块B受到的地面支持力大小等于金属环A和物块B的总重力，即，故C错误；
D、当金属环A下滑到最低点时，弹簧的弹性势能最大，对金属环A和物块B及弹簧组成的系统，根据机械能守恒定律可得，故D正确。
故选BD。
13、答案：（1）AC（2）D（3）0.48；0.47
解析：（1）A.实验需要刻度尺测量计数点间的距离，故A正确；
B.打点计时器可以记录时间，所以本实验不需要秒表，故B错误；
CD.电磁打点计时器使用8V以下的交流电源，不使用220V的交流电源，故C正确，D错误。
故选：AC。
（2）为减小空气阻力对实验的影响，重锤选用体积较小且质量较大的物体，故ABC错误，D正确。
故选：D。
（3）从点O到打下计数点B的过程中，物体重力势能的减小量为，做匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，因此打点计时器打下计数点B时，物体的速度大小为，所以动能的增加量为。
14、答案：（1）是
（2）挡光片的宽度
（3）钩码有向下的加速度，拉力小于重力
（4）大于
解析：（1）本实验研究加速度与力的关系，只需控制小车质量不变即可，但实验过程中可近似认为钩码受到的总重力等于小车所受的拉力，此时要求小车的质量远远大于钩码的质量，所以需要测出小车的质量；
（2）小车经过光电门的速度为，由运动学公式，联立可得小车的加速度为，所以需要测量小车释放点到光电门的距离x和挡光片的宽度d；
（3）钩码在重力和拉力作用下向下做匀加速运动，加速度方向竖直向下，根据牛顿第二定律可知钩码的拉力小于钩码的重力，而钩码的拉力大小等于小车绳子拉力的大小，所以实际小车受到的拉力小于钩码的总重力；
（4）本实验忽略摩擦力的影响时，细线平行时，若滑轮偏低导致细线与轨道不平行，受力如图所示：
由牛顿第二定律有，所以有。
15、答案：（1）640J（2）160W
解析：（1）由题意知，8s内雪橇和小孩的位移：
拉力F做的功：
（2）由题意知，8s末雪橇的速度：
拉力的瞬时功率：
16、
（1）答案：2m/s
解析：小球刚好通过最高点，重力恰好提供向心力，有：
解得
（2）答案：15N
解析：小球通过最高点时拉力和重力的合力提供向心力，故：
解得
（3）答案：
解析：分析题意可知，当轻绳承受张力最大时，小球处在圆周运动的最低点
小球速度最大时，满足：
解得
17、答案：（1）见解析（2）见解析
解析：（1）对气球、滑块进行受力分析，如图所示
对气球根据共点力平衡条件得，竖直方向：
水平方向：
解得，
（2）对滑块根据共点力平衡条件得，水平方向：
①在竖直方向上，若，即直杆对滑块的弹力竖直向上，则：
又
联立解得
②在竖直方向上，若，则直杆对滑块的弹力竖直向下，则：
，又
联立解得
18、答案：（1）375J（2）2.5s（3）8.75m
解析：（1）运动员从A点运动到B点的过程中，根据动能定理得：
解得
（2）运动员从B点运动到C点的过程中做斜抛运动
根据运动的合成和分解可得：
解得：
运动员在竖直方向的分运动为竖直上抛运动，规定向下为正方向
运动员在B点的竖直分速度：
在C点的竖直分速度：
在竖直方向，由公式得：
解得：
（3）运动员从B点运动到C点的过程中，根据动能定理得：
解得
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