2022-2023學年廣東省韶關(guān)市高一（下）期末物理試卷（含解析）

2022-2023學年廣東省韶關(guān)市高一（下）期末物理試卷

一、選擇題（本大題共10小題，共40分）

1.黃老師從學校乘坐出租車去市教育局。通過手機APP查詢得知全程為8公里，約行駛30分

鐘，拐彎三次，預(yù)計15點30分到達，下列描述正確的是（）

A.研究整個過程的平均速度時，可以把出租車看成質(zhì)點

B.題中的“30分鐘”和“15點30分”都是指時間

C.題中的“8公里”指的是位移

D.預(yù)計出租車全程的平均速度大小約為16kτn"

2.如圖所示，小黃同學在操場上從4位置運動到B位置的過程中，該同學（）

A.做勻加速直線運動B.速度方向不斷變化

C.合外力方向一定不變D.合外力方向與速度方向在同一直線上

3.一字馬挑戰(zhàn)賽爆紅網(wǎng)絡(luò)，如圖為一女士在走廊里用腿支撐墻，使自己靜止于兩墻之間的

一字馬表演。下列說法正確的是（）

A.人總共受到3個力作用

B.人蹬墻壁的彈力越大，墻壁對人的摩擦力也越大

C.墻壁對人的摩擦力大小等于人的重力大小

D.若換一雙鞋底更粗糙的運動鞋，墻壁對人的摩擦力也變大

4.下列有關(guān)生活中圓周運動的實例分析，其中說法正確的是（）

甲乙

A.甲圖中汽車通過凹形橋的最低點時，速度越大，越不容易爆胎

B.乙圖中在鐵路轉(zhuǎn)彎處，通常要求外軌比內(nèi)軌適當高一些，目的是減輕輪緣與內(nèi)外軌的擠壓

C.丙圖中雜技演員表演“水流星”，當“水流星”通過最高點時繩子張力一定為零

D.丁圖中洗衣機脫水筒的脫水原理是因為衣服受到向心力，把水從衣服內(nèi)甩出

5.2023年5月30日上午9時31分，搭載神舟十六號載人飛船的長征二號

廣遙十六運載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。神舟十六號載人飛船4

與距離地面約40OkTn空間站B對接前的環(huán)繞軌道如圖所示，下列說法正

確的是（）

A.飛船加速上升階段處于失重狀態(tài)B.飛船的線速度比空間站的小

C.飛船的向心加速度比空間站的小D.飛船的運行周期比空間站的小

6.如圖是梁同學做引體向上的示意圖。若每次完整的引體向上分為身體“上引”（身體由靜

止開始從最低點升到最高點）和“下放”（身體從最高點回到最低點的初始狀態(tài)）兩個過程，單

杠在整個過程中相對地面靜止不動，下列說法正確的是（）

A.單杠對雙手的彈力是由于梁同學的手發(fā)生了彈性形變產(chǎn)生的

B.一次完整的引體向上過程中，梁同學的機械能守恒

C.''上引"過程中，單杠對梁同學做負功

D.“下放”過程中，重力對梁同學做正功

7.在農(nóng)田灌溉中往往需要擴大灌溉面積，常用的方法是在水管對工

水管的末端中心加裝一段細管，如圖所示。保持細管水平巨J=

且高度不變，農(nóng)田水平，不考慮空氣阻力及管口粗細變化勃J

對高度的影響，單位時間內(nèi)的進水量不變，則加裝細管后，下列說法正確的是（）

A.噴出的水的出口速度不變B.噴出的水在空中運動的時間將變長

C.噴出的水的水平射程將變大D.單位時間內(nèi)的出水量將顯著增加

8.如圖，足球場上，某運動員進行“邊路突破”訓練，沿邊線將足球向前踢出，為控制足

球，又向前追趕足球，下列〃-t和s-t圖像能大致反映此過程的是（）

9.宋代朱淑真在兩景漫成J）中用詩句“楓葉醉紅秋色里，兩三行雁夕陽中”描寫了秋天

楓葉下落的情景。有一片楓葉在颯颯秋風中飄然落下，下落的高度為9.6m,歷經(jīng)的時間是1.6s,

取重力加速度大小g=10τn∕s20下列說法正確的是（）

A.楓葉下落的軌跡一定是直線B.楓葉下落可以看成自由落體運動

C.楓葉剛著地時的瞬時速度可能等于6m∕sD.楓葉的豎直方向上平均速度大小是

6m∕s

10.皮帶傳送在生產(chǎn)和生活中有著廣泛應(yīng)用，一電動機帶動傳送帶始終以V=4τn∕s的速率運

動，傳送帶兩端4、B間的距離L=4m。工作時，機器手臂將一個工件無初速度放到4點，當

該工件剛離開B點時，機器手臂將下一個工件放到4點，之后不斷重復此過程。已知每個工件

的質(zhì)量m=Mg,與傳送帶間的動摩擦因數(shù)均為〃=0.4,工件可視為質(zhì)點且不發(fā)生滾動，重

力加速度g取IOnl/52。從第一個工件放到4點開始計時，貝U()

?V

A.工件在傳送帶上先做勻加速直線運動再做勻速直線運動

B.工件在傳送帶上勻加速階段的加速度為4m∕s2

C.每個工件在傳送帶上運動的時間為2s

D.電動機多消耗的電能等于工件增加的動能

二、綜合題(60分)

11.某學習小組利用如圖所示的裝置探究做勻速圓周運動的物體需要的向心力大小與哪些

因素有關(guān)。

(1)在探究向心力F的大小與質(zhì)量m、角速度3和半徑r之間的關(guān)系時我們主要用到了物理學中

的；

人理想實驗法

8.等效替代法

C控制變量法

D演繹法

(2)若兩個鋼球的質(zhì)量和運動半徑相等，圖中標尺上黑白相間的等分格顯示出4、C位置兩鋼

球所受向心力的比值為1：4,則塔輪1和塔輪2轉(zhuǎn)動的角速度之比為。

(3)利用此裝置探究向心力與角速度之間的關(guān)系，某同學測出數(shù)據(jù)后作圖，為了能簡單明了地

觀察出向心力與角速度的關(guān)系，最適合做的圖像是。

A.F--

ω

B.F—3

C.F—<CI)

D.F—ω2

12.某實驗小組利用重物下落驗證機械能守恒定律。

(1)如圖1是四位同學釋放紙帶瞬間的照片，操作最合理的是

A.B.C,D.

圖1

(2)關(guān)于此實驗，下列說法中正確的是。

A?打點計時器安裝時，要使兩限位孔的中線在同一豎直線上，以減小摩擦阻力

8.重物的質(zhì)量可以不測量

C實驗中應(yīng)先釋放紙帶，后接通電源

D可以利用公式D=/礪來求解瞬時速度

(3)實驗小組的同學發(fā)現(xiàn)所做的重物下落實驗誤差較大，操作也不便，于是在老師的指導下利

用如圖2所示的D/S實驗裝置對驗證機械能守恒定律實驗進行改進。

圖2實物圖圖3結(jié)構(gòu)簡圖

α.如圖3所示，主要由光電門與輕質(zhì)擺桿組成單擺繞。點轉(zhuǎn)動，實驗時，質(zhì)量為m的光電門從M

點靜止下擺，依次經(jīng)過6個寬度為d的遮光片，光電門擺至左邊海綿止動閥處被卡住不再回擺,

忽略光電門的大小對實驗的影響。已知擺長為3當擺桿與豎直方向的夾角為火。小于90。)時，

光電門經(jīng)過遮光片的時間為/3以圓弧最低點N所在平面為參考面，則光電門的勢能EP=

,動能Ek=(選用字母m、L、8、d、Zltsg表示)，然后對比不同遮光片處勢

能和動能之和是否相等。

b?實驗結(jié)束后，得到了如圖4所示的實驗數(shù)據(jù)，其中動能變化的圖像應(yīng)該是(選4、B或

者C)。

圖線顯示區(qū)

01601401201008006004002h/4

l?∣4

13.投壺是我國古代的一種民間游戲。據(jù)《禮記?投壺》記載，以壺口作標的，在一定的水

平距離投箭矢，以投入多少計籌決勝負，現(xiàn)有甲、乙兩人進行投壺的游戲，為簡化起見，將

箭矢視為質(zhì)點，不計壺的高度，并且不計空氣阻力。甲箭矢從離地面高e=L25τn的4點以

初速度攻M=4τn∕s水平拋出，甲正好落在壺口C點，重力加速度g取IOrn/Sz,求：

(1)甲箭矢在空中的飛行時間；

(2)4點離壺口C的水平距離；

(3)乙從離地面高3=0?8τn的B點水平拋出乙箭矢，乙箭矢也落到壺口C,求乙箭矢剛落入壺

口C時的速度大小和方向。

14.智能呼啦圈輕便美觀，深受大眾喜愛。如圖甲，腰帶外側(cè)帶有軌道，將帶有滑輪的短桿

穿入軌道，短桿的另一端懸掛一根帶有配重的輕繩，其簡化模型如圖乙所示?？梢暈橘|(zhì)點的

配重質(zhì)量m為0?5kg,繩長［為0.5τn,懸掛點P到腰帶中心點。的距離d為0.2m,水平固定好腰

帶，通過人體微小扭動，使配重隨短桿做水平勻速圓周運動，繩子與豎直方向夾角為。=37。，

運動過程中腰帶可看成不動。重力加速度g取Iorn/S?,sin370-0.6,sin53o-0.8,求：

(1)配重運動的半徑r以及向心力F大??；

(2)配重的角速度3;

(3)若輕繩所能承受的最大拉力為爭N,則配重的角速度不能超過多少？

15.某物理興趣小組為測試一款玩具賽車(可視為質(zhì)點)的性能，設(shè)計了如圖所示的軌道模型,

該軌道由粗糙水平軌道04、4C和光滑圓弧軌道組成，圓弧軌道在最低點4點稍微錯開，分別

與水平軌道。4和AC相連，BC間有一固定在C點的輕質(zhì)彈簧，彈簧處于原長，其勁度系數(shù)為k=

140ON/m。讓小車從。點以額定功率P=6.5VK靜止啟動，04間的距離工。4=2.0m,經(jīng)過時間

t第一次到達4點，然后立即關(guān)閉發(fā)動機，小車由于慣性繼續(xù)運動，恰好能通過圓弧最高點。

已知圓弧軌道的半徑為R=0.4m,AB間的距離當B=I9m，小車的質(zhì)量m=Mg,小車與水

平軌道(M間和4C間的動摩擦因數(shù)為〃=0.15,重力加速度g取IOm/Sn,試求：

(1)小車第一次經(jīng)過最低點A時受到的支持力；

(2)小車從。點到4點用的時間t；

(3)小車進入軌道后不脫離視為性能合格，通過計算判斷小車的性能是否合格。

答案和解析

1.【答案】A

【解析】解：4、由于路程8公里，遠大于車的尺寸，車大小和形狀可以忽略，故研究整個過程的

平均速度時，可以把出租車看成質(zhì)點，故A正確；

B、題中的“30分鐘”指的是時間間隔，“15點30分”指的是時刻，故B錯誤；

C、題中的“8公里”指的是路程，故C錯誤；

。、路程8km除以時間0?5∕ι,等于16km",該數(shù)值為出租車全程的平均速率，而不是平均速度大

小，故。錯誤。

故選:Ao

時間間隔是指時間的長度，在時間軸上對應(yīng)一段距離，時刻是指時間點，在時間軸上對應(yīng)的是一

個點；

位移是從初位置到末位置的有向線段，路程為軌跡的實際長度；

在物體的大小和形狀可以忽略不計時，把該物體看作是一個具有質(zhì)量的點，稱為質(zhì)點。

本題關(guān)鍵明確位移與路程、時間間隔與時刻、質(zhì)點的概念，要掌握了時刻在時間軸上對應(yīng)的是一

點，而時間間隔在時間軸上對應(yīng)的是一段。

2.【答案】B

【解析】解：ABD、小黃同學在操場上從A位置運動到B位置的過程中做曲線運動，則速度方向不

斷變化，合外力方向與速度方向不在同一直線上，故AO錯誤，B正確；

C、物體做曲線運動時所受合外力指向曲線軌跡的凹側(cè)，合外力可以是變力，也可以是恒力，由

圖不能判斷合外力方向不變，故C錯誤。

故選：B。

物體運動軌跡是曲線的運動，稱為“曲線運動”。物體做曲線運動的條件是物體所受的合外力和

它速度方向不在同一直線上。

本題是對質(zhì)點做曲線運動的條件的考查，勻速圓周運動，平拋運動等都是曲線運動，對于它們的

特點要掌握。

3.【答案】C

【解析】解：運動員受力如圖所示:

A、對運動員受力分析，運動員受5個力作用，故A錯誤；

BC、運動員處于平衡狀態(tài)，在豎直方向，由平衡條件可知：f1+f2=G,即墻壁對她的摩擦力大

小等于他的重力大小，與彈力大小無關(guān)，故B錯誤，C正確；

。、墻壁對她的摩擦力大小等于他的重力大小，由于運動員的重力不變，若換一雙鞋底更粗糙的

運動鞋，人受到的墻壁對她的摩擦力仍然等于重力不變，故。錯誤。

故選：Co

對運動員受力分析，然后根據(jù)運動員的受力情況應(yīng)用平衡條件分析答題。

對運動員正確受力分析是解題的前提與關(guān)鍵，應(yīng)用平衡條件即可解題。

4.【答案】B

【解析】解:4汽車通過凹形橋的最低點時，支持力與重力的合力特點向心力，有，F(xiàn)N—Tng=

得：FN=mg+噌,可知速度越大，汽車輪胎所受地面支持力越大，越容易爆胎，故A錯誤；

B.在鐵路的轉(zhuǎn)彎處，通常要求外軌比內(nèi)軌高，由火車自身重力與所受支持力的合力來提供轉(zhuǎn)彎所

需的向心力，目的是減輕輪緣與外軌的擠壓，故B正確；

C丙圖中雜技演員表演“水流星”，恰好通過最高點的要求是重力提供向心力，由牛頓第二定律

有mg=my

解得D=y∕~gr

若通過最高點的速度M＞廳，則繩子張力不為零，故C錯誤；

D洗衣機脫水筒的脫水原理是附著在衣服上的小水滴做圓周運動所需的向心力大于衣服提供的力

時，做離心運動，從而離開衣服，故。錯誤。

故選：B。

汽車通過凹形橋的最低點時.，對汽車受力分析，根據(jù)牛頓第二定律求解汽車輪胎所受支持力，分

析即可；鐵路轉(zhuǎn)彎處外軌比內(nèi)軌高，是為了使火車自身重力與所受支持力的合力來提供轉(zhuǎn)彎所需

的向心力；“水流星”表演中，水到達最高點速度最小時，只受重力；洗衣機的脫水是利用離心

運動。

本題考查生活中的圓周運動，解決該題需要明確知道各個現(xiàn)象的原理，考查學生應(yīng)用物理知識分

析處理實際問題的能力，知道圓周運動向心力的來源。

5.【答案】D

【解析】解：力、飛船加速上升階段，具有向上的加速度，處于超重狀態(tài)，故A錯誤；

B、根據(jù)萬有引力提供向心力得：G粵=Tn貯，解得：V=陛，可知飛船的軌道半徑較小，線

速度較大，故B錯誤；

CD、根據(jù)萬有引力提供向心力可得

CMmTΓ2

G尸=ma=mr4干

解得：α=G3,7=J寓

飛船的軌道半徑較小，向心加速度較大，運行周期較小，故C錯誤，。正確。

故選：0。

根據(jù)加速度方向分析飛船的運動狀態(tài)；根據(jù)萬有引力提供向心力列式，得到線速度、向心加速度

和運行周期與軌道半徑的關(guān)系式，再分析各個量的大小.

解答本題的關(guān)鍵是掌握萬有引力提供向心力這一思路，通過列式，分析各個量的關(guān)系。

6.【答案】D

【解析】解：4、單杠對雙手的彈力是由于單杠發(fā)生了彈性形變產(chǎn)生的，故4錯誤；

B、一次完整的引體向上過程中，梁同學林消耗自身的能量，轉(zhuǎn)化為機械能，所以其機械能不守恒，

故B錯誤；

C、“上引”過程中，單杠對梁同學的作用力向上，但該力作用下手沒有發(fā)生位移，所以單杠對

梁同學不做功，故C錯誤；

。、“下放”過程中，重力方向與位移方向相同，則重力對梁同學做正功，故。正確。

故選：Do

彈力的施力物體是發(fā)生彈性形變的物體；根據(jù)能量轉(zhuǎn)化情況分析梁同學的機械能是否守恒；“上

引”過程中，根據(jù)單杠對梁同學作用力方向有無位移，分析單杠對梁同學是否做功；“下放”過

程中，根據(jù)高度的變化分析重力做功正負。

解答本題時，要明確能量轉(zhuǎn)化情況，掌握判斷一個力做功的兩個要素：力和物體在力的方向上發(fā)

生位移。

7.【答案】C

【解析】解：B.根據(jù)題意可知，水離開水管做平拋運動，則有

h=Tgt2

解得

由于高度不變，則噴出的水在空中運動的時間不變，故B錯誤；

AC.設(shè)加細管時水的流速為%,不加細管時水的流速為也不加細管時水管的半徑為r,細管半徑為

r1,根據(jù)相同時間t內(nèi)水的流量相同，可得

2

v1πr^t=vπrt

由于

r1<r

可得

v1>V

即噴出的水的出口速度變大，由于水離開水管做平拋運動，水平射程為

X=V01

運動時間不變，出口速度變大，則水平射程將變大，故4錯誤，C正確；

。.單位時間的出水量與單位時間輸入水管的量有關(guān)，與是否加裝細管無關(guān)，所以單位時間內(nèi)的出

水量不變，故O錯誤；

故選：Co

在單位時間內(nèi)出水量是保持不變的，由此可知空中水的質(zhì)量也不變，根據(jù)管的半徑計算出水平初

速度的關(guān)系，結(jié)合平拋運動的特點分析解答B(yǎng)C。

本題以農(nóng)田灌溉為考查背景，主要考查了平拋運動的特點，讓物理學知識充分地應(yīng)用到日常生活

中，有利于學生的理解。

8.【答案】AC

【解析】解：AB,足球被踢出后，由于受到地面阻力的作用，會做減速運動，速度逐漸減小，運

動員向前追趕足球，做加速運動，速度逐漸增大，D-t圖像與坐標軸的面積表示位移，當運動員

追上足球時，運動員和足球的位移相同，u-t圖像與坐標軸圍成的面積相同，故A正確，B錯誤：

CD.s圖像的斜率表示速度，足球做減速運動，足球的S-t圖像斜率逐漸減小，運動員向前追

趕足球，做加速運動，運動員的S-t圖像斜率逐漸增大，當運動員追上足球時，足球和運動員在

同一時刻到達同一位置，足球和運動員的S-t圖像交于一點，故C正確，。錯誤。

故選：ACo

足球被踢出后，由于受到地面阻力的作用，會做減速運動，運動員向前追趕足球，做加速運動，V-C

圖像的縱坐標值的變化表示速度的變化，圖像與坐標軸所圍面積表示位移，S-t圖像切線的斜率

表示速度。

本題考查D-t圖像和S-t圖像，解題關(guān)鍵是根據(jù)情境分析好足球和人的運動狀態(tài)，結(jié)合圖像分析

即可。

9.【答案】D

【解析】解：4楓葉飄落過程受阻力的影響很大，楓葉下落的軌跡由合外力與速度的方向共同決

定，所以楓葉下落的軌跡不一定是直線，故A錯誤；

A若楓葉下落可以看成自由落體運動，下落時間為t',則應(yīng)滿足

h=?gt'2

解得：t'≈1.39s<1.6s,楓葉下落的加速度小于g,故除重力外還受空氣阻力，葉下落不可以看

成自由落體運動，故B錯誤；

C.楓葉做變加速運動，初速度為0,末速度為6τn∕s,1.6s內(nèi)位移不可能是9.6m,故C錯誤；

。.楓葉的豎直方向上平均速度大小為：

一h

v=7

解得：V=6m∕s>故。正確。

故選：Do

楓葉下落的軌跡由合外力與速度的方向共同決定；假設(shè)楓葉下落可以看成自由落體運動，求出下

落時間然后和實際下落時間比較從而判斷楓葉下落是不是自由落體運動；根據(jù)勻變速直線運動規(guī)

律求解楓葉剛著地時的瞬時速度；根據(jù)平均速度公式計算楓葉的豎直方向上平均速度大小。

本題考查了勻變速直線運動在實際運動中的應(yīng)用，注意物體做自由落體運動的條件。

10.【答案】AB

【解析】解：8、工件先做勻加速直線運動，根據(jù)牛頓第二定律得

μmg=ma

解得工件在傳送帶上勻加速階段的加速度為：α=4m∕s2,故B正確；

C、工件加速的時間和位移分別為

S=K=4s=ls,s=?at?=?×4×l2m-2m<L=4m,工件與傳送帶共速后做勻速運動,

1α4?1212

工件勻速運動的時間為

t===0.5s

,2V4

故每個工件在傳送帶上運動的時間為

t=t?+t2=Is+0.5S=1.5s,故C錯誤；

A、由上分析可知，工件在傳送帶上先做勻加速直線運動再做勻速直線運動，故A正確；

。、在工件加速運動階段，與傳動帶有發(fā)生相對滑動，因摩擦產(chǎn)生內(nèi)能，故電動機多消耗的電能

等于工件增加的動能與因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能之和，故O錯誤。

故選:AB.

工件先做勻加速直線運動，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度，由速度一時間公式求出勻加速直線運

動的時間，并由位移一時間公式求出勻加速直線運動的位移，與傳送帶長度比較，分析工件在傳

送帶上的運動情況；結(jié)合勻速運動的時間，得到每個工件在傳送帶上運動的時間；結(jié)合能量轉(zhuǎn)化

情況分析電動機多消耗的電能與工件增加的動能關(guān)系。

解決本題的關(guān)鍵要理清工件在傳送帶上的運動規(guī)律，結(jié)合運動學公式和牛頓第二定律進行求解。

11.【答案】Cl：2D

【解析】解：(1)探究1個物理量與多個物理量之間的關(guān)系時，應(yīng)采用控制變量法，故C正確，ABD

錯誤;

故選：Co

(2)根據(jù)題意，由向心力公式4=m32j^

口J得3=Fn

mr

則塔輪1和塔輪2轉(zhuǎn)動的角速度之比為1：2。

(3)由上述分析可知，向心力與角速度的平方成正比，則最適合做的圖像是尸-32。故。正確，

ABC錯誤；

故選

故答案為：(I)C;(2)1：2；(3)D

(1)探究不同變量對結(jié)果的影響使用的是控制變量法。

(2)通過向心力與角速度的方程求出角速度。

(3)向心力與角速度平方成正比關(guān)系因此應(yīng)作尸一a?圖.

本題考查實驗方法和圓周運動實驗，需熟練掌握圓周運動相關(guān)的求解方程。

12.【答案】AABmgLQ-COSe)1B

2?t2

【解析】解：(1)實驗釋放紙帶時，應(yīng)使重物靠近打點計時器，紙帶處于豎直狀態(tài)，手提著紙帶上

端，故4正確，8CZ)錯誤。

故選：A.

(2)4打點計時器安裝時，要使兩限位孔的中線在同一豎直線上，以減小摩擦阻力，故A正確；

B.機械能守恒定律實驗過程中需要驗證mgh=Tm盧是否成立，重物的質(zhì)量可以消去，故重物的

質(zhì)量可以不測量，故B正確；

C.實驗中應(yīng)先接通電源，后釋放紙帶，故C錯誤；

。.不可以利用公式“=「蕨來求解瞬時速度，因為利用此公式可以得到Jngh=TnW2恒成立，

不能體現(xiàn)實驗驗證，故。錯誤。

故選：AB.

(3)根據(jù)題意可知I,以圓弧最低點N所在平面為參考面，當擺桿與豎直方向的夾角為0(。小于90。)時,

光電門的勢能為EP=mgh=mgL(l-cosθ')

光電門通過遮光片的速度為V=*

則光電門的動能為Ek=^mv2—?m(^)2=

若實驗過程中，光電門的機械能守恒，則光電門在不同遮光片處勢能和動能之和相等，則隨著高

度八的降低，勢能減小，動能應(yīng)該增加。故動能變化的圖像應(yīng)該是8。

故答案為：(I)4(2)AB；(3)m5L(l-cosΘ);黑；B。

(1)(2)根據(jù)實驗原理和正確的實驗操作分析作答;

(3)以圓弧最低點N所在平面為參考面，根據(jù)重力勢能的定義式得出光電門的重力勢能的表達式;

根據(jù)平均速度公式求解通過光電門的瞬時速度，根據(jù)動能的定義式求動能的表達式；重物在下擺

過程中動能增大，結(jié)合圖像分析作答。

本題主要考查了機械能守恒定律的驗證實驗，根據(jù)實驗原理掌握正確的實驗操作，熟悉能量的計

算公式，結(jié)合運動學公式即可完成分析。

13.【答案】解：(1)根據(jù)題意可知，甲箭矢在空中做平拋運動，豎直方向上，由

自=Igt2

可得，甲箭矢在空中的飛行時間為

t=再=∕^s=0?5s

(2)水平方向上，水平位移為

X—v0At=4×0.5m—2m

即a點離壺口C的水平距離為2小。

(3)乙從離地面高∕?=0?8τn的B點水平拋出乙箭矢，則豎直方向上，由

hB=2。年

可得，乙箭矢在空中的飛行時間為

=ApF=J需S=0.4s

由于乙箭矢也落到壺口C,水平方向上，由X=VOBtl可得，乙箭矢拋出時的速度為

VOB=?=?m∕s=SmlS

豎直方向上，由%=gh可得，乙箭矢落在C點時，豎直分速度為

Vy=gt1=10×GAm/s=4m∕s

則乙箭矢剛落入壺口C時的速度大小為

22

v=JVQB+藥=√5+4m∕s=√41m∕s

設(shè)速度方向與水平方向夾角為。，則有

v

t.anθ∩=-yl-=-4

UoB5

即速度方向與水平方向的夾角的正切值為M

答：(1)甲箭矢在空中的飛行時間為O?5S;

(2)4點離壺口C的水平距離為2m；

(3)乙箭矢剛落入壺口C時的速度大小為dnι∕s,速度方向與水平方向的夾角的正切值為土

【解析】(1)甲球做平拋運動，豎直方向做自由落體運動，根據(jù)甲球下落的高度求甲球在空中的飛

行時間；

(2)甲球水平方向做勻速直線運動，由公式尤=幾t求4點離壺口C的水平距離：

(3)對于乙球，采用同樣的方法求出乙球在空中的飛行時間，由公式X=%t求其初速度%B。

解答本題的關(guān)鍵要熟練運用運動的分解法研究平拋運動，掌握兩個分運動的規(guī)律，并能熟練運用。

14.【答案】解：(1)根據(jù)圖乙，由幾何關(guān)系可知，配重運動的半徑為r=d+，Sino=O.2m+0.5X

0.6m=0.5m

對配重受力分析，如圖所示

由于配重隨短桿做水平勻速圓周運動，配重所受合力提供向心力，方向指向軸線，則有：&=F分=

3

mgtanθ=0.5×10×-/V=3.75/V

(2)根據(jù)題意，由公式6=ZnMr可得，配重的角速度為3=J沼=J_|21_rad/s=y∕^5rad∕s

(3)由(2)的受力分析圖可知，豎直方向上，由平衡條件有FcosO=mg

,一八mg0.5×103

當繩子拉力達到最大值時，有COS/=置=F-=W

T

此時繩子與豎直方向夾角為=53°

則配重