高一物理期中试题答案
一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分，每小题的四个选项中只有一个选项符合题目要求。）
1. 以下关于行星运动及万有引力的描述正确的是(　　)
A. 开普勒认为行星绕太阳运行的轨道是椭圆，行星在椭圆轨道上各个地方的速率均相等
B. 太阳对行星的引力与地球对月球的引力属于不同性质的力
C. 牛顿提出的万有引力定律只适用于天体之间
D. 卡文迪许利用扭称实验测出了引力常量的数值
【答案】D
【解析】
【详解】试题分析：根据开普勒第二定律，太阳和行星的连线在相等的时间内扫过的面积相等，可知行星在近日点的线速度大于行星在远日点的线速度，故A错误；太阳对行星的引力与地球对月球的引力都属于万有引力，故B错误；万有引力是普遍存在的，有质量的两物体间都存在万有引力，万有引力定律的适用于宇宙万物任意两个物体之间的引力，故C错误；1798年，卡文迪许利用扭秤，采用微小量放大法，由实验测出了万有引力常量G的数值，证明了万有引力定律的正确，故D正确．
考点：开普勒行星定律，万有引力定律．
2. 如图，塔吊臂上有一可以沿水平方向运动的小车A，小车下装有吊着物体B的吊钩．在小车A与物体B以相同的水平速度沿吊臂方向匀速运动的同时，吊钩将物体B向上匀加速吊起，则B做（ ）
A. 速度大小不变的曲线运动
B. 速度大小增加的直线运动
C. 加速度大小方向均不变的曲线运动
D. 加速度大小方向均变化的曲线运动
【答案】C
【解析】
【详解】AB．物体参与两个分运动，水平方向向右做匀速直线运动，竖直方向向上做匀加速直线运动，所以合初速度指向右上方，合加速度竖直向上，即加速度与初速度不在同一直线上，故是速度增加的曲线运动，AB错误；
CD．水平分运动无加速度，竖直分运动加速度向上，故物体合运动的加速度向上，大小方向恒定不变，C正确，D错误。
故选C。
3. 某物理兴趣小组的同学在研究运动的合成和分解时，驾驶一艘快艇进行了实地演练．如图所示，在宽度一定的河中的O点固定一目标靶，经测量该目标靶距离两岸的最近距离分别为MO＝15 m、NO＝12 m，水流的速度平行河岸向右，且速度大小为v1＝8 m/s，快艇在静水中的速度大小为v2＝10 m/s．现要求快艇从图示中的下方河岸出发完成以下两个过程：第一个过程以最短的时间运动到目标靶；第二个过程由目标靶以最小的位移运动到图示中的上方河岸，则下列说法正确的是(　　)
A. 快艇的出发点位于M点左侧8 m处
B. 第一个过程所用的时间约为1.17 s
C. 第二个过程快艇的船头方向应垂直河岸
D. 第二个过程所用的时间为2 s
【答案】D
【解析】
【详解】AB．第一个过程以最短的时间运动到目标靶，当船头的方向始终与河岸垂直时，船到达O点的时间最短，最短时间为
该过程中，船随水流向下游方向的位移
可知船开始时要位于M左侧12m处，故AB均错误；
CD．第二个过程由目标靶以最小的位移运动到图示中的上方河岸，则船头的方向要向河的上游有一定的角度θ，此时
得
第二个过程所用的时间为
故C错误，D正确．
故选D。
点睛：运动的独立性原理又称运动的叠加性原理，是指一个物体同时参与几种运动，各分运动都可看成独立进行的，互不影响，物体的合运动则视为几个相互独立分运动叠加的结果．理解过河问题中最小位移、最短时间对应的物理模型．
4. 如图所示，在皮带传送装置中，皮带把物体P匀速传送至高处，在此过程中，下述说法正确的是(　　)
A. 摩擦力对物体做正功
B. 支持力对物体做正功
C. 重力对物体做正功
D. 合外力对物体做正功
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A．摩擦力方向平行皮带向上，与物体运动方向相同，故摩擦力做正功，A正确；
B．支持力始终垂直于速度方向，不做功，B错误；
C．重力对物体做负功，C错误；
D．合外力为零，做功为零，D错误。
故选A。
5 如图所示，质量相同的可视为质点的甲、乙两小球，甲从竖直固定的1/4光滑圆弧轨道顶端由静止滑下，轨道半径为R，圆弧底端切线水平，乙从高为R的光滑斜面顶端由静止滑下．下列判断正确的是
A. 两小球到达底端时速度相同
B. 两小球由静止运动到底端的过程中重力做功不相同
C. 两小球到达底端时动能相同
D. 两小球到达底端时，甲小球重力做功瞬时功率等于乙小球重力做功的瞬时功率
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．根据动能定理得
知
两物块达到底端时的速度大小相等，但是速度的方向不同，速度不同。故A错误；
B．两物块运动到底端的过程中，下落的高度相同，由
WG=mgh=mgR
由于质量m相同，则重力做功相同，故B错误；
C．两小球到达底端时动能
m不同，则动能不同，故C正确；
D．两物块到达底端的速度大小相等，甲重力与速度方向垂直，瞬时功率为零，而乙球重力做功的瞬时功率不为零，则甲球重力做功的瞬时功率小于乙球重力做功的瞬时功率，故D错误。
故选C。
6. 摩天轮是一种大型转轮状的机械建筑设施，游客坐在摩天轮上可以从高处俯瞰四周景色。现假设摩天轮正绕中间的固定轴在竖直面内做匀速圆周运动，游客坐在座舱中与座舱保持相对静止（座舱及乘客可视为质点），则正确的说法是（　　）
A. 游客受力平衡
B. 游客所受的合外力总是指向摩天轮固定轴
C. 游客在最高点和最低点时，对座椅压力大小相等
D. 摩天轮转动过程中，游客的机械能保持不变
【答案】B
【解析】
【详解】A．游客做匀速圆周运动，受力不平衡，选项A错误；
B．游客做匀速圆周运动，则所受的合外力总是指向摩天轮固定轴，选项B正确；
C．游客在最高点是，加速度向下，失重；在最低点时加速度向上，超重，则在最高点和最低点对座椅的压力大小不相等，选项C错误；
D．摩天轮转动过程中，游客的动能不变，重力势能不断变化，则机械能不断变化，选项D错误。
故选B。
7.如图1所示，木块A放在木块B的左端，用水平恒力F将A拉至B的右端，第一次将B固定在地面上，F做功为W1，产生的热量为Q1；第二次让B可以在光滑地面上自由滑动，F做的功为W2，产生的热量为Q2，则应有(　　)
图1
A.W1C.W1答案 A
解析 F 做的功 W＝FlA，第一次 lA1比第二次 lA2小，故 W1答案　A
解析　F做的功W＝FlA，第一次lA1比第二次lA2小，故W18.小球放在竖直的弹簧上，将小球往下按至a的位置，如图2所示.迅速松手后，弹簧把球弹起，球升至最高位置c，途中经过位置b时弹簧正好处于原长，弹簧的质量和空气阻力均可忽略，小球从a运动到c的过程中，下列说法正确的是(　　)
图2
A.小球的动能逐渐增大，小球和弹簧系统机械能不变
B.小球的动能与弹簧的弹性势能的总和逐渐增大
C.在b点时小球的动能最大，弹簧的弹性势能最小
D.在a点时小球机械能最小，弹簧的弹性势能最大
答案 D
二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分，每小题有两个以上选项符合题目要求，全选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。）
9. 2020年5月24日，中国航天科技集团发文表示，我国正按计划推进火星探测工程，瞄准今年7月将火星探测器发射升空。假设探测器贴近火星地面做匀速圆周运动时，绕行周期为T，已知火星半径为R，万有引力常量为G，由此可以估算（　　）
A. 火星质量 B. 探测器质量
C. 火星第一宇宙速度 D. 火星平均密度
【答案】ACD
【解析】
【分析】本题考查万有引力与航天，根据万有引力提供向心力进行分析。
【详解】A．由万有引力提供向心力
可求出火星的质量
故A正确；
B．只能求出中心天体的质量，不能求出探测器的质量，故B错误；
C．由万有引力提供向心力，贴着火星表面运行的环绕速度即火星的第一宇宙速度，即有
求得
故C正确；
D．火星的平均密度为
故D正确。
故选ACD。
10. 质量为m的物体，从地面以的加速度由静止竖直向上做匀加速直线运动，上升高度为h的过程中，下面说法中正确的是（ ）
A. 物体的动能增加了 B. 物体的机械能增加了
C. 物体的重力势能增加了 D. 物体克服重力做功
【答案】ABD
【解析】
【详解】A：由牛顿第二定律可得，物体所受合力；对物体运动过程应用动能定理可得，解得：，即此过程物体的动能增加了．故A项正确．
CD：上升高度为h的过程中，重力做功，此过程中物体克服重力做功，物体重力势能增加了．故C项错误，D项正确．
B：此过程物体的动能增加了，物体重力势能增加了，则此过程中机械能增加了．故B项正确．
点睛：重力做功与物体重力势能的变化相反；合外力做功等于物体动能的变化；除重力(弹簧弹力)外其它力对物体做的功等于物体机械能的变化．
11. 如图所示，搭载着“嫦娥二号”卫星的“长征三号丙”运载火箭在西昌卫星发射中心点火发射，卫星由地面发射后，进入地月转移轨道I，经多次变轨最终进入距离月球表面100km、周期为118min的工作轨道II，开始对月球进行探测。则下列说法正确的是（　　）
A. 卫星在轨道I上运行的过程中，卫星和月球组成的系统机械能不守恒
B. 卫星在轨道II上运行周期比在轨道I上运行周期小
C. 卫星在轨道II上经过P点的速度比在轨道I上经过P点的速度小
D. 卫星在轨道II上经过P点的加速度比在轨道I上经过P点的加速度大
【答案】BC
【解析】
【详解】A．卫星在轨道I上运行的过程中，只有万有引力做功，动能和引力势能之间相互转化，卫星和月球组成的系统机械能守恒，A错误；
B．根据开普勒第三定律可知
卫星在轨道II上运行的半径，小于在轨道I上运行的半长轴，因此，卫星在轨道II上运行周期比在轨道I上运行周期小，B正确；
C．卫星从轨道II变轨至轨道I时，需要在P点加速，做离心运动，因此，卫星在轨道II上经过P点的速度比在轨道I上经过P点的速度小，C正确；
D．卫星的加速度由万有引力提供，卫星在轨道II上经过P点和轨道I上经过P点时与月球的距离相同，根据牛顿第二定律
可知，卫星在轨道II上经过P点的加速度与在轨道I上经过P点的加速度大小相等，D错误。
故选AC。
12. 一辆新能源汽车在平直的公路上由静止开始启动，在启动过程中，汽车牵引力的功率及其瞬时速度随时间的变化情况分别如图甲、乙所示，图乙中两段直线均与曲线相切。已知汽车所受阻力恒为重力的，重力加速度g取。下列说法正确的是（　　）
A. 该汽车的质量为
B. 最大速度
C. 在前内，汽车克服阻力做功为
D. 在内，汽车的位移大小约为
【答案】AD
【解析】
【详解】A．由乙图可得，汽车匀加速阶段的加速度为
汽车匀加速阶段的牵引力为
匀加速阶段由牛顿第二定律得
解得
m=1×103kg
A正确；
B．牵引力功率为75kW时，汽车行驶的最大速度为
B错误；
C．前5s内汽车的位移为
汽车克服阻力做功为
C错误；
D．5～15s内，由动能定理得
解得
D正确。
故选AD。
三、实验题（2小题，共18分）
13. 图甲是“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点法可画出平抛小球的运动轨迹。
(1)下面列出的一些实验要求正确的是___________（填选项前面的字母）。
A．通过调节使斜槽的末端切线水平
B．斜槽必须光滑
C．每次静止释放小球的位置必须不同
D．将小球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将各点连接成折线
(2)图乙是利用频闪照相研究平抛运动的示意图，小球A由斜槽滚下，当它从末端水平飞出时，小球B同时自由下落，频闪照片中B球有四个像，相邻像间的距离已在图中标出。两球恰在位置4相碰，则B球从1位置运动到4位置的时间为______s；A球离开槽末端时的速度为_________m/s。(g取10m/s2)
【答案】 ①. A ②. 0.3 ③. 1
【解析】
【详解】(1)[1]A．通过调节使斜槽末端保持水平，是为了保证小球做平抛运动．故A正确；
BC．因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，但斜槽不一定要光滑，故B、C错误；
D．将球经过不同高度的位置记录在纸上后，取下纸，平滑的曲线把各点连接起来，故D错误；
故选A；
(2)[2]小球B自由下落，根据可得
B球从1位置运动到4位置的时间为
[3] A球离开槽末端时的速度为
14. 某实验小组利用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”实验：
（1）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的________。
A．动能变化量和势能变化量
B．速度变化量和势能变化量
C．速度变化量和高度变化量
（2）除带夹子的重物纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线和开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是________。
A．4―6V交流电源　　B．220V交流电源
C．刻度尺　　D．天平（含砝码）
（3）实验中，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示．O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出）．已知打点计时器每隔0.02s打一个点，重物质量为m=1kg，当地的重力加速度为g=9.80m/s2。打点计时器打下计数点B时，重物的速度vB=________m/s；O点到B点过程中，重物重力势能的减小量ΔEp=________J，动能的增加量ΔEk=________J（结果均保留3位有效数字）。
（4）该同学根据纸带算出了各点对应的瞬时速度，测出与此相对应的重物下落高度h，以v2为纵坐标，以h为横坐标，建立坐标系，作出v2―h图像，从而验证机械能守恒定律。若所有操作均正确，得到的v2―h图像如图所示。已知v2―h图像的斜率为k，可求得当地的重力加速度g=________。
【答案】 ①. A ②. AC##CA ③. 1.93 ④. 1.88 ⑤. 1.86 ⑥.
【解析】
【详解】（1）[1] 为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的动能变化量和势能变化量。A正确；BC错误。
故选A。
（2）[2]
A B．因选用的是电磁打点计时器，工作电压为4―6V交流电源。A正确；B错误；
C．因需要测量计数点间的距离，必须使用刻度尺。C正确；
D．因需要验证
质量m被约去，可以不用测量重物的质量，因此天平不需要。D错误。
故选AC。
（3）[3] 打下B点时的速度为
[4] O点到B点过程中，重物重力势能的减小量
[5] O点到B点过程中，动能的增加量
（4）[6]由
得
v2―h图像的斜率为
当地的重力加速度
计算题
15(9分）宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动，飞船与地心的距离为地球半径R0的2倍，飞船圆形轨道平面与地球赤道平面重合.由于地球遮挡阳光，会经历“日全食”过程.如图5所示，已知地球表面重力加速度为g，近似认为太阳光是平行光，忽略地球自转，试估算：
图5
(1)飞船做匀速圆周运动的周期；
(2)飞船绕地球一周，“日全食”的时间.
答案　(1)4π　(2)
解析　(1)飞船做匀速圆周运动
G＝m()2·2R0(2分)
又有G＝m′g(2分)
由以上两式可得T＝4π(1分)
(2)由几何知识可知，飞船转过圆心角θ＝60°(2分)
可得t＝(1分)
t＝ (1分)
16（11分）.如图所示，倾角为37°的斜面长l=1.9 m，在斜面底端正上方的O点将一小球以v0=3 m/s的速度水平抛出，与此同时由静止释放斜面顶端的滑块，经过一段时间后，小球恰好能够以垂直于斜面的速度在斜面P点处击中滑块。（小球和滑块均可视为质点，重力加速度g取10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）求：
（1）抛出点O离斜面底端的高度；
（2）滑块与斜面间的动摩擦因数μ。
解：（1）设小球击中滑块时的速度为v，竖直速度为vy，如图所示，由几何关系得=tan 37°
设小球下落的时间为t，竖直位移为y，水平位移为x，由运动学规律得vy=gt，y=，x=v0t
设抛出点到斜面底端的高度为h，由几何关系得h=y+xtan 37°，联立解得h=1.7 m。
（2）设在时间t内，滑块的位移为s，由几何关系得s=l-
设滑块的加速度为a，由运动学公式得s=
对滑块，由牛顿第二定律得mgsin 37°–μmgcos 37°=ma
联立解得μ=0.125。
17（12分） 如图所示，竖直平面内的光滑半圆形轨道下端与粗糙水平面相切，B、C分别为半圆形轨道的最低点和最高点。质量m＝1kg的小滑块（可视为质点）沿水平面向左滑动，经过A点时的速度vA＝4m/s。已知AB段长为x＝1.6m，半圆形轨道的半径R＝0.4m，滑块从C点水平飞出后恰好落到A点，不计空气阻力，g取10m/s2。求：
（1）滑块经过C点时半圆形轨道对滑块的支持力大小F；
（2）滑块运动到B点时的速度大小vB；
（3）滑块与水平面间的动摩擦因数。
【答案】（1）30N；（2）；（3）0.5
【解析】
【分析】
【详解】（1）设滑块从C点飞出时的速度为vC，从C点运动到A点的时间为t，滑块从C点水平飞出后，做平抛运动
2R＝gt2
x＝vCt
解得
vC＝4m/s
滑块在C点时，由牛顿第二定律有
F＋mg＝
根据牛顿第三定律可得，半圆形轨道对滑块的支持力
F＝30N
（2）滑块从B到C过程，由动能定理得
－mg·2R＝m－m
解得
vB＝4m/s
（3）滑块从A到B过程，由动能定理有
－μmgx＝m－m
解得
μ＝0.5
18.（10分） 如图所示，轨道ABCD平滑连接，其中AB为光滑的曲面，BC为粗糙水平面，CD为半径为r的内壁光滑的四分之一圆管，管口D正下方直立一根劲度系数为k的轻弹簧，弹簧下端固定，上端恰好与D端齐平。质量为m的小球在曲面AB上距BC高为3r处由静止下滑，进入管口C端时与圆管恰好无压力作用，通过CD后压缩弹簧，压缩过程中小球速度最大时弹簧弹性势能为Ep。已知小球与水平面BC间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，求：
(1)水平面BC的长度s；
(2)小球向下压缩弹簧过程中的最大动能Ekm。
【答案】(1)；(2)
【解析】
【详解】(1)由小球在C点对轨道没有压力，有
小球从出发点运动到C点的过程中，由动能定理得
解得
(2)速度最大时，小球加速度为0，设弹簧压缩量为x。
由
得
由C点到速度最大时，小球和弹簧构成的系统机械能守恒
设速度最大时的位置为零势能面，有
解得淄博市淄博第五中学、淄博中学2022-2023学年高一下学期期中联考
物理试题
一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分，每小题的四个选项中只有一个选项符合题目要求。）
1. 以下关于行星运动及万有引力的描述正确的是(　　)
A. 开普勒认为行星绕太阳运行的轨道是椭圆，行星在椭圆轨道上各个地方的速率均相等
B. 太阳对行星的引力与地球对月球的引力属于不同性质的力
C. 牛顿提出的万有引力定律只适用于天体之间
D. 卡文迪许利用扭称实验测出了引力常量的数值
2. 如图，塔吊臂上有一可以沿水平方向运动的小车A，小车下装有吊着物体B的吊钩．在小车A与物体B以相同的水平速度沿吊臂方向匀速运动的同时，吊钩将物体B向上匀加速吊起，则B做（ ）
A. 速度大小不变的曲线运动
B. 速度大小增加的直线运动
C. 加速度大小方向均不变的曲线运动
D. 加速度大小方向均变化的曲线运动
3. 某物理兴趣小组的同学在研究运动的合成和分解时，驾驶一艘快艇进行了实地演练．如图所示，在宽度一定的河中的O点固定一目标靶，经测量该目标靶距离两岸的最近距离分别为MO＝15 m、NO＝12 m，水流的速度平行河岸向右，且速度大小为v1＝8 m/s，快艇在静水中的速度大小为v2＝10 m/s．现要求快艇从图示中的下方河岸出发完成以下两个过程：第一个过程以最短的时间运动到目标靶；第二个过程由目标靶以最小的位移运动到图示中的上方河岸，则下列说法正确的是(　　)
A. 快艇的出发点位于M点左侧8 m处
B. 第一个过程所用的时间约为1.17 s
C. 第二个过程快艇的船头方向应垂直河岸
D. 第二个过程所用的时间为2 s
4. 如图所示，在皮带传送装置中，皮带把物体P匀速传送至高处，在此过程中，下述说法正确的是(　　)
A. 摩擦力对物体做正功
B. 支持力对物体做正功
C. 重力对物体做正功
D. 合外力对物体做正功
5 如图所示，质量相同的可视为质点的甲、乙两小球，甲从竖直固定的1/4光滑圆弧轨道顶端由静止滑下，轨道半径为R，圆弧底端切线水平，乙从高为R的光滑斜面顶端由静止滑下．下列判断正确的是
A. 两小球到达底端时速度相同
B. 两小球由静止运动到底端的过程中重力做功不相同
C. 两小球到达底端时动能相同
D. 两小球到达底端时，甲小球重力做功瞬时功率等于乙小球重力做功的瞬时功率
6. 摩天轮是一种大型转轮状的机械建筑设施，游客坐在摩天轮上可以从高处俯瞰四周景色。现假设摩天轮正绕中间的固定轴在竖直面内做匀速圆周运动，游客坐在座舱中与座舱保持相对静止（座舱及乘客可视为质点），则正确的说法是（　　）
A. 游客受力平衡
B. 游客所受的合外力总是指向摩天轮固定轴
C. 游客在最高点和最低点时，对座椅压力大小相等
D. 摩天轮转动过程中，游客的机械能保持不变
7.如图1所示，木块A放在木块B的左端，用水平恒力F将A拉至B的右端，第一次将B固定在地面上，F做功为W1，产生的热量为Q1；第二次让B可以在光滑地面上自由滑动，F做的功为W2，产生的热量为Q2，则应有(　　)
A.W1C.W1小球放在竖直的弹簧上，将小球往下按至a的位置，如图2所示.迅速松手后，弹簧把球弹起，球升至最高位置c，途中经过位置b时弹簧正好处于原长，弹簧的质量和空气阻力均可忽略，小球从a运动到c的过程中，下列说法正确的是(　　)
A.小球的动能逐渐增大，小球和弹簧系统机械能不变
B.小球的动能与弹簧的弹性势能的总和逐渐增大
C.在b点时小球的动能最大，弹簧的弹性势能最小
D.在a点时小球机械能最小，弹簧的弹性势能最大
二、多项选择题（共4小题，每题4分，共16分，每小题有两个以上选项符合题目要求，全选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。）
9. 2020年5月24日，中国航天科技集团发文表示，我国正按计划推进火星探测工程，瞄准今年7月将火星探测器发射升空。假设探测器贴近火星地面做匀速圆周运动时，绕行周期为T，已知火星半径为R，万有引力常量为G，由此可以估算（　　）
A. 火星质量 B. 探测器质量
C. 火星第一宇宙速度 D. 火星平均密度
10. 质量为m的物体，从地面以的加速度由静止竖直向上做匀加速直线运动，上升高度为h的过程中，下面说法中正确的是（ ）
A. 物体的动能增加了 B. 物体的机械能增加了
C. 物体的重力势能增加了 D. 物体克服重力做功
11. 如图所示，搭载着“嫦娥二号”卫星的“长征三号丙”运载火箭在西昌卫星发射中心点火发射，卫星由地面发射后，进入地月转移轨道I，经多次变轨最终进入距离月球表面100km、周期为118min的工作轨道II，开始对月球进行探测。则下列说法正确的是（　　）
A. 卫星在轨道I上运行的过程中，卫星和月球组成的系统机械能不守恒
B. 卫星在轨道II上运行周期比在轨道I上运行周期小
C. 卫星在轨道II上经过P点的速度比在轨道I上经过P点的速度小
D. 卫星在轨道II上经过P点的加速度比在轨道I上经过P点的加速度大
12. 一辆新能源汽车在平直的公路上由静止开始启动，在启动过程中，汽车牵引力的功率及其瞬时速度随时间的变化情况分别如图甲、乙所示，图乙中两段直线均与曲线相切。已知汽车所受阻力恒为重力的，重力加速度g取。下列说法正确的是（　　）
A. 该汽车的质量为
B. 最大速度
C. 在前内，汽车克服阻力做功为
D. 在内，汽车的位移大小约为
三、实验题（2小题，每空2分，共18分）
13. 图甲是“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点法可画出平抛小球的运动轨迹。
(1)下面列出的一些实验要求正确的是___________（填选项前面的字母）。
A．通过调节使斜槽的末端切线水平
B．斜槽必须光滑
C．每次静止释放小球的位置必须不同
D．将小球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将各点连接成折线
(2)图乙是利用频闪照相研究平抛运动的示意图，小球A由斜槽滚下，当它从末端水平飞出时，小球B同时自由下落，频闪照片中B球有四个像，相邻像间的距离已在图中标出。两球恰在位置4相碰，则B球从1位置运动到4位置的时间为______s；A球离开槽末端时的速度为_________m/s。(g取10m/s2)
14. 某实验小组利用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”实验
（1）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的________。
A．动能变化量和势能变化量
B．速度变化量和势能变化量
C．速度变化量和高度变化量
（2）除带夹子的重物纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线和开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是________。
A．4―6V交流电源　　B．220V交流电源
C．刻度尺　　D．天平（含砝码）
（3）实验中，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示．O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出）．已知打点计时器每隔0.02s打一个点，重物质量为m=1kg，当地的重力加速度为g=9.80m/s2。打点计时器打下计数点B时，重物的速度vB=________m/s；O点到B点过程中，重物重力势能的减小量ΔEp=________J，动能的增加量ΔEk=________J（结果均保留3位有效数字）。
（4）该同学根据纸带算出了各点对应的瞬时速度，测出与此相对应的重物下落高度h，以v2为纵坐标，以h为横坐标，建立坐标系，作出v2―h图像，从而验证机械能守恒定律。若所有操作均正确，得到的v2―h图像如图所示。已知v2―h图像的斜率为k，可求得当地的重力加速度g=________。
计算题
15(9分）宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动，飞船与地心的距离为地球半径R0的2倍，飞船圆形轨道平面与地球赤道平面重合.由于地球遮挡阳光，会经历“日全食”过程.如图5所示，已知地球表面重力加速度为g，近似认为太阳光是平行光，忽略地球自转，试估算：
图5
(1)飞船做匀速圆周运动的周期；
(2)飞船绕地球一周，“日全食”的时间.
16.（11分）如图所示，倾角为37°的斜面长l=1.9 m，在斜面底端正上方的O点将一小球以v0=3 m/s的速度水平抛出，与此同时由静止释放斜面顶端的滑块，经过一段时间后，小球恰好能够以垂直于斜面的速度在斜面P点处击中滑块。（小球和滑块均可视为质点，重力加速度g取10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）求：
（1）抛出点O离斜面底端的高度；
（2）滑块与斜面间的动摩擦因数μ。
17（12分） 如图所示，竖直平面内的光滑半圆形轨道下端与粗糙水平面相切，B、C分别为半圆形轨道的最低点和最高点。质量m＝1kg的小滑块（可视为质点）沿水平面向左滑动，经过A点时的速度vA＝4m/s。已知AB段长为x＝1.6m，半圆形轨道的半径R＝0.4m，滑块从C点水平飞出后恰好落到A点，不计空气阻力，g取10m/s2。求：
（1）滑块经过C点时半圆形轨道对滑块的支持力大小F；
（2）滑块运动到B点时的速度大小vB；
（3）滑块与水平面间的动摩擦因数。
18. （10分）如图所示，轨道ABCD平滑连接，其中AB为光滑的曲面，BC为粗糙水平面，CD为半径为r的内壁光滑的四分之一圆管，管口D正下方直立一根劲度系数为k的轻弹簧，弹簧下端固定，上端恰好与D端齐平。质量为m的小球在曲面AB上距BC高为3r处由静止下滑，进入管口C端时与圆管恰好无压力作用，通过CD后压缩弹簧，压缩过程中小球速度最大时弹簧弹性势能为Ep。已知小球与水平面BC间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，求：
(1)水平面BC的长度s；
(2)小球向下压缩弹簧过程中的最大动能Ekm。