2022-2023學年陜西省咸陽市高一（下）期末物理試卷

1.關于做曲線運動的物體，下列說法正確的是（）

A.所受合外力可以為零

B.所受合外力一定為恒力

C.所受合外力一定為變力

D.所受合外力的方向與物體的速度方向一定不在一條直線上

2.小船過河過程中，船頭始終垂直對岸。已知小船的劃行速度〃彳〃〃〃/

T///

恒定，河水流速處處相同且恒定不變。在下圖中以虛線表示小船,-l'3

過河的軌跡示意圖，可能正確的是（）；/-I'水流方向

匕

_TnyTTTTTnTTn77TnTTTmTnTTT

A.①

B.②

C.③

D.④

3.關于萬有引力與宇宙航行，下列說法正確的是（）

A.天王星被稱為“筆尖下發現的行星”

B.第一宇宙速度是人造地球衛星在圓軌道運行時的最大速度

C.地球上的物體無論具有多大的速度都不可能脫離太陽的束縛

D.開普勒第三定律只適用于行星繞太陽的運動，不適用于衛星繞行星的運動

4.在“探究合力與分力的關系”的實驗中某同學的實驗情況如圖所示，其中A為固定橡皮條

的圖釘，。為橡皮條與細繩的結點，OB和OC為細繩，則有關本實驗的說法中正確的是（）

A.本實驗中采用的科學方法是建立物理模型法

B.因為圖中F和F'不重合所以不能得出平行四邊形定則結論

C.實驗中F的方向和4。方向一致

D.拉橡皮條的細繩要稍長一些可以減小操作誤差

5.如圖所示，在冰上芭蕾舞表演中，演員展開雙臂單腳點地做著

優美的旋轉動作，在將雙臂逐漸放下的過程中，演員轉動的速度會

逐漸變快，則演員肩上某點隨之轉動的（）

A.轉速變小B.周期變大C.線速度變大D.角速度變小

6.如圖所示，靜止的小球沿三條不同的軌道由同一位置運動到水P-Qr

平桌面上，P點到桌面的高度為伍桌面距地面高為H,小球質量為—一廠/h

則以下說法正確的是（）I口η~l，

A.小球沿豎直軌道運動到桌面上的過程，重力做功最少.........I.`

B.小球沿不同的軌道由同一位置運動到水平桌面，重力做功一樣多

C.小球的重力勢能的減少量為mg（H+∕ι）

D.以桌面為參考平面，在出發點P小球的重力勢能為mg"

7.一同學將排球自。點墊起，排球豎直向上運動，隨后下落回到。點。設排球在運動過程中

所受空氣阻力大小和速度大小成正比，則該排球（）

A.上升過程和下落過程的位移相同B.下落過程中做勻加速運動

C.上升時間小于下落時間D,下落過程中一直處于超重狀態

8.如圖所示，兩人各自用吸管吹黃豆，甲黃豆從吸管末端P點水平射出的同時乙黃豆從另一

吸管末端M點斜向上射出，經過一段時間后兩黃豆在N點相遇，曲線1和2分別為甲、乙黃豆

的運動軌跡。若M點在P點正下方，M點與N點位于同一水平線上，且PM長度等于MN的長度，

不計黃豆的空氣阻力，可將黃豆看成質點，貝1（）

Λ/

A.兩黃豆相遇時甲的速度大小為乙的兩倍

B.甲黃豆在P點速度與乙黃豆在最高點的速度相等

C.乙黃豆相對于M點上升的最大高度為PM長度一半

D.兩黃豆相遇時甲的速度與水平方向的夾角為乙的兩倍

9.如圖，鋼架雪車比賽中，雪車以速率。通過截面為四分之一圓弧的彎道，彎道半徑為R,

不計雪車受到冰面的摩擦力。下列說法正確的是（）

A.軌道對雪車的彈力和重力的合力提供其轉彎的向心力

B.軌道對雪車的彈力提供其轉彎的向心力

C.若僅減小〃則雪車離軌道底部更低

D.若僅增大R,則雪車離軌道底部更高

10.一輛汽車從靜止開始沿平直公路勻加速前進，啟動時剛好

有一人騎自行車勻速從汽車旁經過，它們的位移X隨時間t變化

的圖像如圖所示。下列說法正確的是（）

A.t=IOs時,兩車相遇

B.汽車的加速度大小為5τn∕s2

C.t=20s時，汽車剛好追上自行車

D.t=IOs時，汽車的速度大于自行車的速度

11.天狼星雙星系統由質量不同的主序星和伴星組成。僅考慮兩星間的萬有引力，兩星的運

動均可視為繞它們連線上某點。的勻速圓周運動，周期相同。若兩星視為質點，相距為L,主

序星在時間t內轉過n圈，引力常量為G,則下列說法中正確的是（）

A.伴星運動的軌道半徑為L

B.伴星運動的角速度大小為半

C.主序星和伴星的總質量為好駕

D.主序星與伴星繞。點運動的線速度大小之比等于它們的質量之比

12.如圖所示，質量為2m的金屬環4和質量為Tn的物塊B通過

光滑較鏈用長為2L的輕質細桿連接，金屬環A套在固定于水平地

面上的豎直桿上，物塊B放在水平地面上，原長為L的輕彈簧水

平放置，右端與物塊B相連，左端固定在豎直桿上。點，此時輕

質細桿與豎直方向夾角。=30oo現將金屬環4由靜止釋放，A下

降到最低點時。變為60。。不計一切阻力，重力加速度為g,則在

金屬環4下降的過程中，下列說法中正確的是()

A.金屬環4和物塊B組成的系統機械能守恒

B.金屬環4降到最低點時，物塊8的速度最小

C.A達到最大動能時，地面對B的支持力大小為2mg

D.彈簧彈性勢能最大值為2(C-l)πιgL

13.如圖甲是“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置。現有的器材有：帶鐵夾的鐵架臺、打點

計時器、紙帶、帶鐵夾的重物、天平。

eX紙帶夾

/紙帶

打點計/限位孔

時器

復寫紙

匚振針

接I求物

I?

F

TT

甲

(1)為完成此實驗，除了所給的器材，還需要的器材有

4毫米刻度尺

B.秒表

C.約為8U的交流電源

D220U的交流電源

(2)關于重物的選擇，下列說法正確的是

A.選擇的重物的體積越小越好

B.應選用質量較小的重物，使重物的慣性小一些

C.應選用體積和質量都較小的重物

D選擇的重物體積應小一些，質量盡量大一些

(3)質量Tn=Mg的重物自由下落，在紙帶上打出了一系列的點，如圖乙所示，相鄰計數點的

時間間隔為0?02s,長度單位是cm,g取9?8τn∕s2.從打下第一個點0到打下計數點B的過程中，

重物重力勢能的減小量ZEp=],動能的增加量4Ejc=/0(均保留2位有效數

字)

14.如圖所示是某小組同學“用D/S研究加速度與力的關系”的實驗裝置(已平衡摩擦力)，

實驗過程中可近似認為鉤碼受到的總重力等于小車所受的拉力，先測出鉤碼所受的重力G之

后改變繩端的鉤碼個數，小車每次從同一位置釋放，測出擋光片通過光電門的時間小。

⑴實驗中(選填“是”或“否”)必須測出小車質量。

(2)為完成實驗，還需要測量小車釋放點到光電門的距離和。

(3)實際小車受到的拉力小于鉤碼的總重力，原因是。

(4)若導軌保持水平，滑輪偏低導致細線與軌道不平行，則細線平行時加速度%,與不平行時

加速度相比，ɑi。2。(選填“大于”“小于”或“等于”)

15.如圖所示，小孩坐在雪橇上，現用一個與水平方向成37。、大小為50N的力F拉著雪橇沿

水平地面從靜止開始以a=0.5m∕s2的加速度做勻加速直線運動，已知Sin37。=0.6,cos37°=

0.8o求：

(1)8S內拉力對雪橇做的功是多少；

(2)第8s末拉力的瞬時功率大小。

16.如圖所示，長度為L=O.4巾的輕繩，系一小球在豎直平面內做圓周運?、

/\

動，小球的質量為WI=0.5kg,小球半徑不計，g取IOm/S2,求：

；∣O:

(1)小球剛好通過最高點時的速度大小；\：

?√

(2)小球通過最高點時的速度大小為4m∕s時，繩的拉力大小；

(3)若輕繩能承受的最大張力為45N,小球運動過程中速度的最大值。

17.如圖所示，一個質量為M、中心有孔的滑塊穿在水平橫桿風

上，一根細線一端系在滑塊上，另一端系一個質量為Tn氫氣球，:

氫氣球受到的浮力大小為F，同時還受到水平風力，使氫氣球水

平向右勻速運動。已知運動過程中與滑塊的相對位置不變，細

線與水平方向成。角，重力加速度為g。求：

(1)水平風力的大小；

(2)滑塊與水平橫桿間的動摩擦因數。

18.如圖所示為部分跳臺滑雪軌道的簡化示意圖。運動員在某次滑雪訓練時，從滑道上的A點

由靜止開始下滑，到達軌道B點時的速度大小為15τn∕s,方向與水平方向之間的夾角為37。，

滑離B點后下落到軌道上的C點，落到C點前瞬間速度方向與豎直方向之間的夾角也為37。。已

知運動員(含裝備)的質量為50kg,軌道上4、B兩點間的高度差為12m,運動員可看作質點,

不計空氣阻力，取重力加速度g=10m∕s2,sin37o=0.6,cos37o=0.8?求:

(1)運動員(含裝備)從4點運動到B點的過程中克服摩擦力做的功；

(2)運動員從B點運動到C點的時間；

(3＞點和C點之間的高度差。

答案和解析

1.【答案】D

【解析】解：4、曲線運動是變速運動，一定有加速度，物體合外力不可能為零，故4錯誤；

BC,曲線運動是變速運動，一定有加速度，但合外力可以不變、也可變化，如平拋運動合力不變

是勻變速曲線運動，如勻速圓周運動受到的合外力始終指向圓心，方向時刻改變，是變力，故BC

錯誤；

。、物體做曲線運動的條件是合力與速度不在同一條直線上，故力正確。

故選：D。

物體做曲線運動的條件是合力與速度不在同一條直線上，既然是曲線運動，它的速度的方向必定

是改變的，所以曲線運動一定是變速運動，在恒力作用下，物體可以做曲線運動，如平拋運動。

本題關鍵是對質點做曲線運動的條件的考查，典型運動如勻速圓周運動，平拋運動等都是曲線運

動，對于它們的特點要掌握住。

2.【答案】C

【解析】解：小船沿垂直河岸方向做勻速直線運動，沿水流方向也做勻速直線運動，可知小船的

合運動為勻速直線運動，小船的運動軌跡為③，故C正確，ABQ錯誤。

故選：C,

勻速直線運動和勻速直線運動的合運動為勻速直線運動，據此分析即可。

本題考查小船過河問題，解題關鍵是知道運動的合成與分解遵循平行四邊形定則，知道兩個勻速

直線運動的合運動為勻速直線運動。

3.【答案】B

【解析】解：4英國的亞當斯和法國的勒維耶獨立地利用萬有引力定律計算出了海王星的軌道，

人們稱海王星為“筆尖下發現的行星”，故A錯誤；

區第一宇宙速度是人造地球衛星在圓軌道運行時的最大速度，故8正確；

C.地球上的物體其發射速度達到第三宇宙速度時，其將脫離太陽引力的束縛，故C錯誤；

D開普勒第三定律不僅適用于行星繞太陽的運動，同樣也適用于衛星繞行星的運動，故。錯誤。

故選B。

海王星被稱為“筆尖下發現的行星”；根據第一、第三宇宙速度分析判斷，根據開普勒第三定律

的適用條件分析判斷。

本題考查了第一宇宙速度、第三宇宙速度、開普勒第三定律等相關知識，注意理解第一宇宙速度。

4.【答案】D

【解析】解：2、本實驗中采用的科學方法是等效替代法，故A錯誤；

BC、F是通過作圖的方法得到的合力的理論值，而嚴是通過一根彈簧沿4。方向拉橡皮條，使橡皮

條伸長到。點，使得前后兩種情況的作用效果相同時的力，因此一定沿著A。方向的是F',因為實

驗不可避免地存在誤差，但仍能得出平行四邊形定則的結論，故BC錯誤；

。、拉橡皮條的細繩要稍長一些，便于記錄力的方向，也可以減小實驗誤差，故。正確。

故選：Do

根據實驗原理分析出對應的實驗方法；

根據實驗原理掌握正確的實驗操作。

本題主要考查了力的平行四邊形定則的驗證實驗，根據實驗原理掌握正確的實驗操作即可，難度

不大。

5.【答案】C

【解析】解：4BD.轉動的速度變快，即轉速n變大，根據3=2Tm可知角速度變大，根據T=更可

ω

知周期7變小，故ABO錯誤；

C.肩上某點到圓心的半徑r不變，根據u=3r,角速度變大，則演員肩上某點線速度變大，故C

正確。

故選：Co

運動員做圓周運動的轉速增大，根據轉速、周期、角速度與線速度的關系即可求解。

本題主要考查轉速、周期、角速度與線速度的關系。

6.【答案】B

【解析】解：力B.小球沿不同軌道由同一位置滑到水平桌面，重力做功與路徑無關，只與初末位置

的高度差有關，下降的豎直高度都相同，所重力做功一樣多，故A錯誤，8正確；

C.重力勢能的變化量與零勢能面的選取無關，重力做正功，重力勢能減小，重力做負功，重力勢

能增大，所以小球重力勢能的減少量為mg∕ι,故C錯誤。

。.以桌面為參考平面，在出發點P小球的重力勢能為mg∕ι,故。錯誤。

故選：B.

重力做功等于重力乘以重力方向的位移，重力勢能的減小量等于重力做功，重力勢能的大小與勢

能零點的選取有關。

本題考查重力做功與重力勢能變化關系，以及重力勢能的大小，注意重力勢能大小與零勢能面的

選取有關。

7.【答案】C

【解析】解：4上升過程和下落過程的位移大小相等，方向相反，故A錯誤；

員下落過程中，由牛頓第二定律得：

mg—kv=ma2

下落過程中，隨著速度增大，加速度減小，所以排球不是做勻加速運動，故B錯誤；

C上升過程中，由牛頓第二定律得：

mg+kv=ma1

下降過程中，由牛頓第二定律得：

mg-kv=ma2

由此可知，排球上升過程的平均加速度大于下降過程的平均加速度，而上升過程和下降過程的位

移大小相等，由位移一時間關系得：x=?at2,可知上升時間小于下落時間，故C正確；

D下落過程中，加速度向下，排球處于失重狀態，故。錯誤。

故選：Co

根據位移是矢量分析；分別對排球上升過程和下落過程受力分析，根據牛頓第二定律求解其加速

度，確定下落過程的運動性質，選擇運動學公式，比較上升時間與下落時間；根據超失重特點進

行分析。

本題考查牛頓第二定律的綜合應用，解題關鍵時分析好排球的受力情況和運動情況，結合牛頓第

二定律和運動學公式分析即可。

8.【答案】B

【解析】解：B、設甲黃豆做平拋運動的時間為3那么乙黃豆做斜拋運動的時間也為3根據斜拋

運動的對稱性可知：乙黃豆從M點運動至最高點的時間為京乙黃豆從M點運動至最高點的水平位

移為MN的一半，設PM=MN=3甲黃豆在P點的速度為力,乙黃豆到達最高點的速度為在

水平方向上有運動學規律，對甲黃豆：L=v1t,對乙黃豆從M點運動至最高點有：與=M§聯

立解得：v1=√,故8正確；

C,對乙黃豆在從M點運動至最高點的過程中，由逆向思維得上升的最大高度為：h=jgφ2=也

所以乙黃豆相對于M點上升的最大高度為PM長度的故C錯誤；

2

A、對甲黃豆，在豎直方向上"=jgt,v1y=gt,甲黃豆到達N點時的速度為:vιp=J說+吃Z=

Jlp,乙黃豆在M點的豎直方向分速度為：vly=2g由運動的合成與分解得乙黃豆在N點的

2

速度為：V2=Jv'+V1y=7Lg,故A錯誤；

D、兩黃豆相遇時甲的速度與水平方向的夾角正切值為：t<mα=J=2,乙的速度與水平方向的

vI

夾角正切值為：tan”號=1,所以兩黃豆相遇時甲的速度與水平方向的夾角不是乙的兩倍，故

。錯誤；

故選：Bo

甲黃豆做平拋運動分解為水平方向上的勻速直線運動和豎直方向上的自由落體運動，乙黃豆做斜

拋運動，以逆向思維和最高點為界可以看成兩部分的平拋運動，利用時間相等和水平位移關系合

理選用運動學公式去求解。

本題考查的是平拋運動與斜拋運動，并結合幾何關系進行深度考查，具有一定的難度，重點在于

抓住這兩類運動時間相等及斜拋運動的對稱性。

9.【答案】AC

【解析】解：4B?雪車僅受重力和軌道對它的彈力，雪車做勻速圓周運動，所以軌道對雪車的彈力

和重力的合力提供其轉彎的向心力，故A正確，8錯誤：

2

C.若僅減小17,根據F=爪5可知，雪車做圓周運動所需要的向心力變小，軌道對雪車的支持力變

R

小，則雪車離軌道底部更低，故C正確；

2

。若僅增大根據可知，雪車做圓周運動所需要的向心力變小，軌道對雪車的支持力變

R,F=TnRr

小，則雪車離軌道底部更低，故O錯誤。

故選：ACo

2

做勻速圓周運動的物體，合外力提供向心力；根據F=Tn5來分析雪車的運動情況。

注意雪車距離軌道底部越低，軌道的切線方向傾角就越小的，軌道對雪車的彈力越小。

10.【答案】AD

【解析】解：4、t=10s時，兩圖線相交，表示兩車相遇，故A正確；

8、對于汽車，根據位移一時間公式有

X=?ɑt2

將t=10s,X=5Orn,代入上式解得：α=lτn∕s2,故8錯誤；

C、t=IOs時，汽車剛好追上自行車，故C錯誤；

。、％-t圖線切線的斜率表示物體運動的速度，斜率越大，速度越大，貝IJ知t=IOs時汽車的速度

大于自行車的速度，故。正確。

故選：AD.

t=IOs時，兩車相遇，之后汽車逐漸遠離自行車，由位移一時間公式求汽車的加速度；位移一時

間圖像中，圖線的斜率表示速度，根據斜率大小分析速度大小。

本題考查運動學中的追及問題，知道速度小者勻加速追及做勻速運動的速度大者，圖像的交點即

為相遇的時刻。

11.【答案】BC

【解析】解：4、兩星視為質點，相距為3兩星的運動均可視為繞它們連線上某點。的勻速圓周

運動，則伴星運動的軌道半徑應該小于3故A錯誤；

8、主序星和伴星周期相同，由題意可知周期為：7=，則主序星和伴星周期相同，角速度也相

同，有3=竿=等故B正確；

C、設主序星的質量為M,做勻速圓周運動的半徑為R,伴星的質量為做勻速圓周運動的半徑

為r,則由牛頓第二定律有：竿=M專）2R,整=m俘）2乙又因為：L=R+r0聯立以上各

式解得：M+nι=史等，故C正確；

Gt2

。、根據線速度與周期的關系：v=ψ

所以:?=7

由牛頓第二定律有：G爺=M年)2R,G翳=rn停)2「

所以有:￡=范

所以：V=去主序星與伴星繞。點運動的線速度大小之比等于它們的質量之比的倒數，故。錯

誤。

故選：BC。

根據雙星系統的特點分析某星的軌道半徑與雙星之間的距離的關系：

雙星系統的周期、角速度相同，由題設條件根據角速度的定義求它們的角速度；

根據雙星之間萬有引力定律提供各自向心力列式，結合半徑與距離的關系求雙星的總質量；

雙星在相互之間的萬有引力作用下，繞連線上的。點勻速圓周運動，根據萬有引力提供向心力分

別對兩星進行列式，來求解線速度之比。

這道題充分體現了利用雙星系統的特點來解題的思路，雙星特點：1.繞同一中心轉動的角速度和

周期相同。2.由相互作用力充當向心力，向心力相同。

12.【答案】BD

【解析】解：4、在金屬環4下滑的過程中，彈簧逐漸伸長，彈簧對金屬環力和物塊B組成的系統做

負功，系統的機械能減小，彈簧彈性勢能增大，故A錯誤；

8、金屬環A降到最低點時，沿桿方向的分速度為零，根據金屬環A和物塊B沿桿的方向速度相等,

可知物塊B的速度為零，故B正確；

C、A達到最大動能時，4的加速度為零，則金屬環4和物塊B組成的系統在豎直方向加速度為零,

對系統受力分析可知，此時物塊B受到的地面支持力大小等于金屬環4和物塊B的總重力，即FN=

2mg+mg-3mg,故C錯誤：

。、當金屬環4下滑到最低點時，彈簧的彈性勢能最大，對金屬環4和物塊B及彈簧組成的系統，

根據機械能守恒定律可得

o

Epmax=2mg(2Lcos3Q0-2Lcos60)=4mgL(?一｝=2(√^-l)mgL,故D正確。

故選：BDa

只有重力或彈力做功時物體的機械能守恒，對照機械能守恒條件分析金屬環力和物塊B組成的系統

是否機械能守恒；根據金屬環4和物塊B沿桿的方向速度相等，分析金屬環4降到最低點時物塊B的

速度；A達到最大動能時，加速度為零，分析B的受力情況，再確定地面對B的支持力大小；當4到

達最低點時，彈簧彈性勢能最大，根據系統的機械能守恒求彈簧彈性勢能最大值。

本題考查機械能守恒定律，要掌握系統機械能守恒的條件：只有重力和彈力做功，并能夠分析運

動過程中能量的轉化情況。

13.【答案】ACD0.480.47

【解析】解：(1)4實驗需要刻度尺測量計數點間的距離，故A正確；

B.打點計時器可以記錄時間，所以本實驗不需要秒表，故B錯誤；

CD.電磁打點計時器使用8U以下的交流電源，不使用22(Ψ的交流電源，故C正確，。錯誤。

故選:AC.

(2)為減小空氣阻力對實驗的影響，重錘選用體積較小且質量較大的物體，故ABC錯誤，。正確。

故選：

⑶從點。到打下計數點B的過程中，物體重力勢能的減小量為ZEp=mgh0B=1×9.8×4.86X

IO—/≈0.48/

做勻變速直線運動的物體在某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，因此打點計時器打

下計數點B時，物體的速度大小為VB=繆=X10-2∏ι∕s≈0.97m∕s

ZIZXU.UZ

-11

所以動能的增加量為AEk=jmve=∣×1×0.972/X0.47/

故答案為:(I)4C；(2)。；(3)0.48；0.47。

(1)根據實驗原理選擇正確的實驗器材；

(2)根據實驗的注意事項分析作答；

(3)根據重力勢能的表達式得出重力勢能的變化量；

根據勻變速運動中間時刻的瞬時速度等于這段時間的平均速度，求解8點的瞬時速度，結合動能

的計算公式完成分析。

本題主要考查了機械能守恒定律的相關應用，根據實驗原理掌握正確的實驗操作，結合運動學公

式和機械能守恒定律即可完成分析。

14.【答案】是擋光片的寬度鉤碼有向下的加速度，拉力小于重力大于

【解析】解：(1)本實驗研究加速度與力的關系，只需控制小車質量不變即可，但實驗過程中可近

似認為鉤碼受到的總重力等于小車所受的拉力，此時要求小車的質量遠遠大于鉤碼的質量，所以

需要測出小車的質量；

(2)小車經過光電門的速度為

d

V~?i

由運動學公式

2ax=v2

聯立可得小車的加速度為

d2

a-2x(*2

所以需要測量小車釋放點到光電門的距離X和擋光片的寬度d：

(3)鉤碼在重力和拉力作用下向下做勻加速運動，加速度方向豎直向下，根據牛頓第二定律可知鉤

碼的拉力小于鉤碼的重力，而鉤碼的拉力大小等于小車繩子拉力的大小，所以實際小車受到的拉

力小于鉤碼的總重力；

(4)本實驗忽略摩擦力的影響時，細線平行時

T=ma1

若滑輪偏低導致細線與軌道不平行，受力如圖所示

由牛頓第二定律有

Tcosβ=ma2

所以有

ɑl>a2

故答案為：(1)是；(2)擋光片的寬度；(3)鉤碼有向下的加速度，拉力小于重力：(4)大于。

(1)本實驗需要確定小車和鉤碼的質量大小關系，所以必須測出小車的質量；

(2)利用運動學公式2αx≈v2-詔和。=會得出小車的加速度，可知必須測出小車釋放點到光電門

的距離和遮光條的寬度；

(3)小車和鉤碼從靜止釋放做加速度運動，鉤碼的加速度豎直向下，可知鉤碼拉力和重力的大小關

系，由繩子拉力大小與鉤碼繩子拉力大小相等，可知小車拉力大小與鉤碼重力大小關系；

(4)本實驗已經平衡摩擦力，當繩子與導軌平行，小車的合力等于繩子拉力大小，當繩子與導軌不

平行，利用受力分析圖，由牛頓第二定律可比較兩個加速度的大小。

本實驗研究加速度與力的關系，注意本實驗已經平衡摩擦力，所以小車的合力等于繩子的拉力。

15.【答案】解：(1)由題意知，8s內雪橇和小孩的位移為

X=?ɑt2=^x0.5X82m=16m

所以拉力F做的功為

W=Fxcos370=50×16×0.8/=640/

(2)由題意知，8s末雪橇的速度為

U=at=0.5X8m∕s—4m∕s

拉力的瞬時功率為

P=Fvcos370=50×4×0.8W=160W

答：(l)8s內拉力對雪橇做的功是640/；

(2)第8s末拉力的瞬時功率大小是160小。

【解析】(1)先根據位移和時間關系可以得到雪橇在8s內的位移，然后根據功的公式即可得到力做

的功；

(2)先計算出8s時的速度，然后根據功率公式即可得到力F的瞬時功率。

不管是計算力F的功，還是計算力尸的瞬時功率，必須注意位移、速度與力產方向上的一致性。

16.【答案】解：(1)小球剛好通過最高點，重力恰好提供向心力，有：

V2

Tng=m—

可得小球在最高點時的速度：V=y[-gr=y∕~~gL=√10×0.4m∕s=2m∕s

(2)小球通過最高點時的速度大小為4τn∕s,拉力和重力的合力提供向心力，故：

T+mg=m-

可得繩的拉力T=m^-mg=m(^--g)=0.5x(，一IQ)N=15N；

(3)小球在最高點時合力提供向心力有：T+mg=zn?

小球在最低點時合力提供向心力有：T-mg=m-

由此可知，當輕繩承受拉力最大時，小球處在圓周運動的最低點，根據

V2

Tτ—mg=m—

可得輕繩拉力最大時，小球速度最大，其最大值為：Tm-mg=mγ

04

即:“J『叫mg)=y∣-×C45-0,5×10)m7s="I"

答：(1)小球剛好通過最高點時的速度大小為2m/s；

(2)小球通過最高點時的速度大小為4m∕s時，繩的拉力大小為15N；

(3)若輕繩能承受的最大張力為45N,小球運動過程中速度的最大值為4Czn∕s0

【解析】(1)小球剛好通過最高點，重力恰好提供向心力，根據牛頓第二定律列式求解即可；

(2)拉力和重力的合力提供向心力，根據牛頓第二定律列式求解；

(3)小球在豎直面內圓周運動時，最高點和最低點小球所受合力提供小球圓周運動的向心力，據受

力分析知，輕繩在最低點時拉力最大，結合牛頓運動定律求得小球運動過程中的最大速度即可。

本題關鍵明確向心力來源，然后根據牛頓第二定律和向心力公式聯立求解。當輕繩拉力最大時，

要注意判定小球速度最大發生在最高點還是最低點。

17.【答案】解：(1)先對氣球進行受力分析，如圖所示

它在豎直方向上受重力mg與浮力F,在水平方向上受風力F典，三者的合力與水平方向成。角，貝∣J:

tanθ=Fjng

F風

解得：F_F-mg

風tan0

(2)細繩的拉力：T=獸，對滑塊分析，滑塊受到重力Mg、細線的拉力7、桿的彈力即、摩擦

力/,根據力的平衡，在水平方向上有f=7coSe=F用；

①在豎直方向上，若Tsin9=F-mg<Mg,即直桿對