2025學年鶴壁市高中高二上學期開學摸底考

物理試題

注意事項：

1.答題前，考生務必用黑色碳素筆將自己的姓名、準考證號、考場號等在答題卡上填寫清楚。

2.每道選擇題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡

皮擦干凈后，再選涂其他答案標號。在試題卷上作答無效。

3.非選擇題必須用黑色字跡鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區域內相應

位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新的答案；不準使用鉛筆和涂改液。不按

以上要求作答的答案無效。

4.考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回。

一、選擇題：本題共10小題，共40分。在每小題給出的四個選項中，第1至7小題只有一項

符合題目要求，每小題4分。第8至10小題有多項符合題目的要求，全部選對的得4分，選

對但不全的得2分，有選錯或不答的得0分。

1.抖空竹是一種傳統雜技節目，表演者用兩根短竿系上繩子，將空竹扯動使之旋轉，并表演出各種身段。

如圖所示，表演者保持一只手A不動，另一只手8沿圖中的四個方向緩慢移動，忽略空竹轉動的影響，不

計空竹和輕質細繩間的摩擦力，且認為細繩不可伸長。下列說法錯誤的是（）

A.細繩B端沿虛線。向左移動時，細繩對空竹的合力不變

B.細繩8端沿虛線b向上移動時，細繩的拉力不變

C.細繩8端沿虛線c斜向上移動時，細繩的拉力減小

D,細繩8端沿虛線d向右移動時，細繩的拉力增大

2.炎熱的夏季即將到來，同學們在暑假期間不僅注重文化知識的學習也需要健康安全的鍛煉方式。甲、乙

兩位同學在游泳館游泳，如圖所示，已知游泳館泳池長度為50米，甲同學游泳速度為lm/s,乙同學游泳

速度為0.8m/s,兩位同學由相鄰泳道相對位置同時開始下水游泳（不計轉身所需時間，甲乙均在各自泳道

中勻速率運動），兩同學在泳池中均運動了300m,則兩者在運動過程中相遇了多少次（）

A.4次B.5次C.6次D.7次

3.如圖所示，質量為機的氫氣球通過細繩與地面上一塊質量為M的磚塊綁在一起，氫氣球受水平風力作

用，細繩與地面的夾角為8,兩物體均處于靜止狀態，當水平風力緩慢增大時（）

V

如

ZJZ//ZZZZ/LZZZ

A,細繩與地面的夾角。增大B.地面對磚塊的支持力減小

C.磚塊受到地面的摩擦力增大D.細繩對氣球的拉力大小不變

4.如圖所示，在傾角為30。的光滑固定斜面上，用兩根等長的細線將兩個質量均為若kg的小球A、B（均

看做質點）系在。點，兩個小球之間連著一根勁度系數為50N/m的輕彈簧，兩球靜止時兩根細線之間的夾

角為60。，g=10m/s2,則（）

A.系在小球A上細線的拉力為

B.斜面對小球3的支持力為15N

C.彈簧的形變量為0.2m

D.若將彈簧撤去，則撤去瞬間小球A的加速度大小為之叵Ms?

3

5.北京2022年冬奧會極大推動了全國范圍內冰雪運動設施建設，如圖所示為一個開闊、平坦的傾斜雪

坡，一個小孩靠推一棵樹獲得大小為%的水平初速度。雪坡的傾角為a,與小孩之間的滑動摩擦系數為

〃，不計空氣阻力，不考慮摩擦力隨速度大小的變化。雪坡足夠大，經過足夠長的時間關于小孩運動的說

法，正確的是（）

A.可能一直做曲線運動

B.可能做勻加速直線運動，與初速度v的夾角小于90°

C.若做勻速運動，則可判斷〃>tana

D.若沒有停下，則最終速度的方向一定與初速度%垂直

6.如圖所示，水平地面上放置一滾筒洗衣機，某同學啟動洗衣機甩干功能將一小毛線玩具甩干。某一時段

內，玩具相對滾筒內壁靜止，在豎直面內做勻速圓周運動。已知滾筒內徑為7，重力加速度大小為g,玩

具的質量為加且可視為質點。在該段時間內（）

A.洗衣機對地面的壓力保持不變

B.洗衣機對地面的摩擦力保持不變

C.玩具在滾筒最高點的速度可能小于而

D.玩具從最低點轉到最高點摩擦力做功為

7.“中國空間站”在距地面高400km左右軌道上做勻速圓周運動，在此高度上有非常稀薄的大氣，因氣

體阻力的影響，軌道高度1個月大概下降2km,空間站安裝有發動機，可對軌道進行周期性修正。則下列

說法中正確的是（）

A.“中國空間站”在正常軌道上做圓周運動的周期大于地球同步衛星的周期

B.“中國空間站”在正常軌道上做圓周運動的向心加速度大小稍大于g

C.“中國空間站”在正常軌道上做圓周運動的線速度大小稍大于地球的第一宇宙速度

D.“中國空間站”修正軌道時，發動機應“向后噴火”使空間站加速，但進入目標軌道正常運行后的速度

小于修正之前在較低軌道上的運行速度

8.已知越野車和自動駕駛車在同一公路上向東行駛，自動駕駛車由靜止開始運動時，越野車剛好以速度

%從旁邊加速駛過，如圖分別是越野車和自動駕駛車的y-r圖線，根據這些信息，可以判斷（）

A,加速階段自動駕駛車的加速度是越野車的2倍

B.第5s末兩車速度均9m/s

C.第10s末兩車相遇

D.第25s末兩車再次相遇

9.如圖甲，足夠長的光滑斜面傾角為30。，U0時質量為2kg的物塊在沿斜面方向的力尸作用下由靜止開

始運動，設沿斜面向上為力E的正方向，力e隨時間r的變化關系如圖乙。取物塊的初始位置為零勢能位

置，重力加速度取10m/s2,則物塊（）

A.在0~ls過程中機械能減少4J

B.在His時動能為1J

C.在U2s時機械能為-4J

D.在t=3s時速度大小為15.5m/s

io.蹦床是小朋友喜歡的戶外運動項目。如圖所示，一質量為機的小朋友，某次彈跳中從床面上方高m處

由靜止落下，下落的時間為n,落到床面上屈伸彈起后離開床面的最大高度為h2,上升的時間為以已知

h2>hi,重力加速度為g,不計空氣阻力，此過程中（）

A.床面對小朋友彈力的最大值為

B.小朋友所受重力的沖量為mg（%-f2）

C.小朋友離開床面時的速度大小為J荻

D.小朋友的機械能增加了加g（由-4）

二、非選擇題：本題共5小題，共60分。

11.用如圖a所示裝置，驗證固定轉軸物體的平衡條件.0。為質量均勻分布的軌道，。為光滑固定轉軸?一

不可伸長的輕細繩，一端連在軌道D端，另一端通過光滑定滑輪連在固定的力傳感器A上?調節軌道使其

水平，將位移傳感器接收器B固定，使其右側面對準轉軸O點，小車E放在軌道上，使位移傳感器接收器

C左側面對準轉軸o點?給小車初速度，利用位移傳感器和力傳感器，測量不同時刻t小車離開O點的距

離S和細繩的拉力F,計算機將數據記錄在表格.

（1）利用上述測量數據驗證固定轉軸物體的平衡條件，還需測量的量是.（選填下列物理量符號:

軌道重量G］、小車和其上固定的位移傳感器發射器總重量G?、位移傳感器接收器的重量G3、軌道長度

4、細繩長度4、力傳感器到定滑輪距離4、細繩與軌道夾角。）

（2）若。=30。，軌道長右=1.00加，以s為橫坐標，F為縱坐標，通過計算機做出圖象如圖b,由圖象

可求出小車和其上固定的位移傳感器發射器總重量為N,該值比真實值______.（選填“偏大”“偏

小”“相同”）

（3）若將小車看做質點，由圖象b可求出軌道重量為N,該值比真實值______.（選填“偏大”“偏

小”“相同”)，其原因是.

12.如圖所示，傾角8=30。的斜面體靜止放在水平地面上，斜面長L=3m。質量機=lkg的物體Q放在斜面

底端，與斜面間的動摩擦因數〃=￡,通過輕細繩跨過定滑輪與物體P相連接，連接Q的細繩與斜面平

行。繩拉直時用手托住P使其在距地面/z=L8m高處由靜止釋放，著地后P立即停止運動。若P、Q可視為

質點，斜面體始終靜止，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，不計滑輪軸摩擦，重力加速度大小取g=10m/s2。

求：

(1)若P的質量M=0.5kg,地面對斜面體摩擦力的大小/；

(2)為使Q能夠向上運動且不從斜面頂端滑出，P的質量需滿足的條件。

13.如圖所示，半徑為R=0.2m的半球形陶罐，固定在可以繞豎直軸旋轉的水平轉臺上，轉臺轉軸與過陶罐

球心。的對稱軸OO'重合。轉臺以一定角速度。勻速旋轉，一質量為m=J3kg的小物塊落入陶罐內，經

過一段時間后，小物塊隨陶罐一起轉動且相對罐壁靜止，它和。點的連線與之間的夾角。為60°,重

力加速度為g=10m/s2；

(1)若。=豌，小物塊受到的摩擦力恰好為0,求g；

(2)當o=8rad/s時，小物塊仍與罐壁相對靜止，求小物塊受到摩擦力了的大小。

陶罐

轉臺

14.某游戲裝置如圖所示，傾斜軌道下端固定一彈射裝置，上端與一段圓弧管道BCD平滑連接，高處水平

光滑平臺上一木板緊靠管道出口。，且與管道內壁平齊，平臺左端地面上有一卡扣裝置Q,木板經過時瞬

間被卡住，停止運動。游戲時，滑塊P每次都在A點彈射離開，通過調節彈射裝置可以為滑塊從A點彈出

提供不同的初動能，滑塊最終能停留在木板上則游戲挑戰成功。己知斜軌道傾角。=37。，距離

5=1.0m,圓管道半徑火=0.5m,且比圓管口徑大得多。木板質量M=0』kg,滑塊與木板間摩擦因數

〃=0.5,其余均光滑，滑塊P質量m=0.1kg,可看做質點，水平平臺足夠長，g取lOm/s?。

(1)若滑塊彈射后恰好能到D點,求在。點時對軌道壓力的大小；

(2)假設木板足夠長，某次滑塊從A點彈出速度為6m/s,求木板能夠獲得的最大速度；

(3)假設木板的長度L=0.75m,若要游戲成功，求滑塊從A點彈射的初動能范圍。

15.如圖所示，半徑為R光滑圓環固定在豎直面內，。為圓環的圓心，與。等高的P點固定有一定滑

輪，環上套有質量為的小球A,繞過定滑輪的細線連接小球A和質量為根的小球B,用豎直向上的拉

力尸(大小未知)作用于小球A,使小球A處于靜止狀態，此時。4與水平方向的夾角為53。且AP段細線

與圓相切，重力加速度為g,sin37o=0.6,cos37°=0.8,不計一切摩擦，不計滑輪及兩個小球的大小，求：

(1)小球A在圖示位置靜止時，圓環對小球A的彈力大小和方向；

(2)撤去拉力尸后，在小球A向下運動到與。等高位置的過程中，細線對小球A所做功的多少；

(3)撤去拉力尸后，小球A向下運動到出發點正下方位置時，圓環對小球A的彈力大小和細線對小球B

的拉力大小.

OB

2025學年鶴壁市高中高二上學期開學摸底考

物理試題

注意事項：

1.答題前，考生務必用黑色碳素筆將自己的姓名、準考證號、考場號等在答題卡上填寫清楚。

2.每道選擇題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡

皮擦干凈后，再選涂其他答案標號。在試題卷上作答無效。

3.非選擇題必須用黑色字跡鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區域內相應

位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新的答案；不準使用鉛筆和涂改液。不按

以上要求作答的答案無效。

4.考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回。

一、選擇題：本題共10小題，共40分。在每小題給出的四個選項中，第1至7小題只有一項

符合題目要求，每小題4分。第8至10小題有多項符合題目的要求，全部選對的得4分，選

對但不全的得2分，有選錯或不答的得0分。

1.抖空竹是一種傳統雜技節目，表演者用兩根短竿系上繩子，將空竹扯動使之旋轉，并表演出各種身段。

如圖所示，表演者保持一只手A不動，另一只手8沿圖中的四個方向緩慢移動，忽略空竹轉動的影響，不

計空竹和輕質細繩間的摩擦力，且認為細繩不可伸長。下列說法錯誤的是（）

A.細繩B端沿虛線。向左移動時，細繩對空竹的合力不變

B.細繩8端沿虛線b向上移動時，細繩拉力不變

C.細繩8端沿虛線c斜向上移動時，細繩的拉力減小

D,細繩8端沿虛線d向右移動時，細繩拉力增大

【答案】C

【解析】

【詳解】設AB間的水平距離為』'，空竹受力如圖所示

設繩長為L由幾何關系可知

cd'

cos，=——

L

由于空竹緩慢移動，則其受力平衡，由平衡條件可知

2Fsin^=mg

得

F=^-

2sin8

又

sin20+cos20=1

A.沿虛線a向左移動時，細線對空竹的合力與重力等大反向，可知合力不變，故A正確；

B.當沿虛線6向上移動時，不變，cos。不變，sin。不變，尸不變，故B正確；

C.當沿虛線c斜向上移動時，/增大，cos。增大，sin。減小，尸將增大，故C錯誤；

D,同理可分析可知當沿虛線d向右移動時，/增大，cos。增大，sin。減小，尸將增大，故D正確。

選錯誤的，故選C。

2.炎熱的夏季即將到來，同學們在暑假期間不僅注重文化知識的學習也需要健康安全的鍛煉方式。甲、乙

兩位同學在游泳館游泳，如圖所示，已知游泳館泳池長度為50米，甲同學游泳速度為lm/s,乙同學游泳

速度為0.8m/s,兩位同學由相鄰泳道相對位置同時開始下水游泳（不計轉身所需時間，甲乙均在各自泳道

中勻速率運動），兩同學在泳池中均運動了300m,則兩者在運動過程中相遇了多少次（）

乙

A.4次B.5次C.6次D.7次

【答案】B

【解析】

圖像中，交點有5個，即兩人相遇5次。

故選B。

3.如圖所示，質量為機的氫氣球通過細繩與地面上一塊質量為M的磚塊綁在一起，氫氣球受水平風力作

用，細繩與地面的夾角為兩物體均處于靜止狀態,當水平風力緩慢增大時（）

V

--------A

二0

ZZ/Z/ZZZ///Z

A,細繩與地面的夾角。增大B.地面對磚塊的支持力減小

C.磚塊受到地面的摩擦力增大D.細繩對氣球的拉力大小不變

【答案】c

【解析】

【詳解】AD.對氣球受力分析，受重力、浮力、細線的拉力和水平風力，如圖所示

V

豎直方向根據平衡條件，有

Tsmd-E浮-mg

水平方向有

Tcos0=F

聯立解得

ta團暈*入主*

Fsin。

風力/增大時，。減小，浮力和重力不變、則繩子對氣球的拉力T增大，故AD錯誤。

B.水平方向風力不影響豎直方向的受力情況，所以風力增大時，地面對磚塊的支持力不變，故B錯誤;

C.以整體為研究對象，根據水平方向受力平衡可得磚塊受到地面的摩擦力與風力等大反向，風力增大，則

磚塊受到地面的摩擦力增大，故C正確。

故選Co

4.如圖所示，在傾角為30。的光滑固定斜面上，用兩根等長的細線將兩個質量均為若kg的小球A、B（均

看做質點）系在。點，兩個小球之間連著一根勁度系數為50N/m的輕彈簧，兩球靜止時兩根細線之間的夾

角為60。，g=10m/s2,則（）

A.系在小球A上細線的拉力為56N

B.斜面對小球3的支持力為15N

C.彈簧的形變量為0.2m

D.若將彈簧撤去，則撤去瞬間小球A的加速度大小為之叵m/s2

3

【答案】B

【解析】

【詳解】A.對整體進行受力分析，整體受到重力、支持力和兩根細線的拉力，在沿斜面方向，根據共點

力平衡，有

2mgsin300=2Tsin600

解得

T=mgSm30°=—xV3xl0N=10N

sin6003

A錯誤；

B.對小球B,在垂直于斜面方向，根據共點力平衡有

FN=mgcos30°=15N

B正確；

C.對小球B,在平行于斜面方向，根據共點力平衡有

mgsin300=Tsin60°

F^=Tcos60°

解得

q=5N

根據胡克定律，可知彈簧的形變量為

=—=0.1m

k

C錯誤；

D.若將彈簧撤去，則撤去瞬間小球A的加速度大小

mgsin30°xsin30°,

a=----------------------=2n.5m/s2

m

D錯誤。

故選B。

5.北京2022年冬奧會極大推動了全國范圍內的冰雪運動設施建設，如圖所示為一個開闊、平坦的傾斜雪

坡，一個小孩靠推一棵樹獲得大小為%的水平初速度。雪坡的傾角為與小孩之間的滑動摩擦系數為

〃，不計空氣阻力，不考慮摩擦力隨速度大小的變化。雪坡足夠大，經過足夠長的時間關于小孩運動的說

法，正確的是（）

A,可能一直做曲線運動

B.可能做勻加速直線運動，與初速度v的夾角小于90°

C,若做勻速運動，則可判斷〃>tana

D.若沒有停下，則最終速度的方向一定與初速度%垂直

【答案】D

【解析】

【詳解】ABD.起初小孩子的速度是水平方向的，他受到的合力具體表現為：與運動方向相反的摩擦力的

作用和重力沿斜面向下的分力的作用，二者的合力是斜向左下的，它與速度方向有夾角，故小孩子的運動

方向會改變，當其運動方向改變后，摩擦力的方向也會隨之而改變，總與他的運動方向相反，故開始小孩

子會做曲線運動，若摩擦力較大，可能會在做曲線運動的過程中，消耗掉了他的初動能而變為靜止；若摩

擦力較小，但總是有一定摩擦力的，最終小孩子水平向右的速度對應的動能會因克服摩擦力做功而變為

零，而重力會一直對他做正功，所以最終他的速度方向一定是沿斜面向下，與初速度方向垂直，故AB錯

誤、D正確；

C.若摩擦力適中，則小孩最終達到勻速運動，說明

mgsina=pimgcosa

得

4=tana

故C錯誤。

故選D。

6.如圖所示，水平地面上放置一滾筒洗衣機，某同學啟動洗衣機甩干功能將一小毛線玩具甩干。某一時段

內，玩具相對滾筒內壁靜止，在豎直面內做勻速圓周運動。已知滾筒的內徑為廣，重力加速度大小為g,玩

具的質量為機且可視為質點。在該段時間內（）

A.洗衣機對地面的壓力保持不變

B.洗衣機對地面的摩擦力保持不變

C.玩具在滾筒最高點的速度可能小于而

D.玩具從最低點轉到最高點摩擦力做功2mgr

【答案】D

【解析】

【詳解】A.以洗衣機與毛絨玩具整體為研究對象，可知，由于玩具做勻速圓周運動，所以整體在豎直方

向受到的合外力是周期性變化的，所以整體受到的支持力也做周期性的變化，所以洗衣機對地面的壓力做

周期性的變化，A錯誤；

B.以洗衣機與毛絨玩具整體為研究對象，由于毛絨玩具做勻速圓周運動，所以整體在水平方向上受到的

摩擦力做周期性的變化，不能保持不變，B錯誤；

C.毛絨玩具豎直平面內做勻速圓周運動，為繩模型，則在最高點的速度

C錯誤；

D.玩具從最低點轉到最高點的過程中玩具做圓周運動，則滾筒內壁對玩具的支持力不做功，則根據動能

定理有

Wf—2mgr=0

則玩具從最低點轉到最高點摩擦力做功為Imgr,D正確。

故選D。

7.“中國空間站”在距地面高400km左右的軌道上做勻速圓周運動，在此高度上有非常稀薄的大氣，因氣

體阻力的影響，軌道高度1個月大概下降2km,空間站安裝有發動機，可對軌道進行周期性修正。則下列

說法中正確的是()

A.“中國空間站”在正常軌道上做圓周運動的周期大于地球同步衛星的周期

B.“中國空間站”在正常軌道上做圓周運動的向心加速度大小稍大于g

C.“中國空間站”在正常軌道上做圓周運動的線速度大小稍大于地球的第一宇宙速度

D.“中國空間站”修正軌道時，發動機應“向后噴火”使空間站加速，但進入目標軌道正常運行后的速度

小于修正之前在較低軌道上的運行速度

【答案】D

【解析】

【詳解】A.“中國空間站”在軌道上做勻速圓周運動的周期

Mm

G-----7=m(R+h)

(R+〃)2

得

『二產『產……

故A錯誤;

B.“中國空間站”在軌道上做勻速圓周運動，根據牛頓第二定律有

Mm

G-----7=ma

(R+/?)2

物體繞地球表面運行，根據牛頓第二定律有

-Mm

G鏟=mg

聯立解得“中國空間站”正常在軌道上做圓周運動的向心加速度大小為

R?

a=-(-H--+---/Z-)2-g6

故向心加速度稍小于g,B錯誤;

C.根據

2

廠Mmv

G---------7=m-------

(R+h￥R+h

“中國空間站”正常在軌道上做圓周運動的線速度大小為

v=R

故C錯誤;

D.空間站由低軌向高軌修正時需要離心運動，故需要發動機點火使空間站加速，但進入目標軌道后的速

度比修正之前低軌的速度小。故D正確;

故選D。

8.已知越野車和自動駕駛車在同一公路上向東行駛，自動駕駛車由靜止開始運動時，越野車剛好以速度

%從旁邊加速駛過，如圖分別是越野車和自動駕駛車的丫-。圖線，根據這些信息，可以判斷（）

A.加速階段自動駕駛車的加速度是越野車的2倍

B.第5s末兩車速度均為9m/s

C.第10s末兩車相遇

D.第25s末兩車再次相遇

【答案】BC

【解析】

【詳解】B.由圖可知，5s末兩車的速度相等，均為9m/s,故B正確;

A.由v-f圖像可知，加速階段兩車的加速度分別為

1Q

%=-m/s2=1.8m/s2

%10

T信=。.6介

15

即

3a越

故A錯誤；

C.越野車的初速度為

%=丫一°越/=6m/s

0~10s,兩車的位移分別為

1Q

--xl0m=90m

2

12

%越=%/10+5。越益=90111

由此可知，兩車位移相同，即兩車相遇，故C正確；

D.由v-f圖像面積的物理意義可知，10s末兩車相遇，10?20s兩車間距變大20s之后兩車間距變小，25s

后會再相遇一次，故D錯誤。

故選BCo

9.如圖甲，足夠長的光滑斜面傾角為30。，U0時質量為2kg的物塊在沿斜面方向的力尸作用下由靜止開

始運動，設沿斜面向上為力廠的正方向，力廠隨時間才的變化關系如圖乙。取物塊的初始位置為零勢能位

A.在0~ls過程中機械能減少4J

B.在/=ls時動能為1J

C.在t=2s時機械能為-4J

D.在仁3s時速度大小15.5m/s

【答案】ACD

【解析】

【分析】

【詳解】A.在0~ls內，力尸沿斜面向上，大小為2N,小于重力的下滑分力，由牛頓第二定律可得

mgsin30"一耳=max

解得

%=4m/s2

x=-a,t：=—x4xl2m=2m

2112

%=_&=_2x2J=_4J

因重力之外的其他力做了-4J的功，故在0~ls過程中機械能減少4J,故A正確；B.Bls時

Vj=印=4xIm/s=4m/s

1,172

Ek=—mvf=—X2X4J=16J

故B錯誤;

C.由于取物塊的初始位置為零勢能位置，則1s時，物塊重力勢能為

Ep=-7wgxsin3O0=-20J

1~2s過程中，機械能守恒，當u2s時，物塊機械能為

石=紜+綜=-4J

故C正確;

D.2s時物塊的速度為

v2=vx+gsin30*2=9m/s

2~3s過程中，由牛頓第二定律可得

mgsin30+K=ma2

解得

2

a2=6.5m/s

則物塊在u3s時的速度為

匕=嶺+。2,3=15.5m/s

故D正確。

故選ACDo

10.蹦床是小朋友喜歡的戶外運動項目。如圖所示，一質量為根的小朋友，某次彈跳中從床面上方高歷處

由靜止落下，下落的時間為h,落到床面上屈伸彈起后離開床面的最大高度為后，上升的時間為攵。已知

h2>hi,重力加速度為g,不計空氣阻力，此過程中（）

A.床面對小朋友彈力的最大值為

B.小朋友所受重力的沖量為mg(%-f2)

C.小朋友離開床面時的速度大小為J荻

D.小朋友的機械能增加了加g(由-4)

【答案】CD

【解析】

【詳解】A.小朋友在最低點時，床面對小朋友的彈力最大，從最低點向上運動時，先做加速運動，彈力

的最大值大于相g,故A錯誤；

B.小朋友重力的沖量

I-mg(G+t2+Az)

其中加為小朋友與床面的作用時間，故B錯誤；

C.小朋友離開床面后做豎直上拋運動，離開床面的最大高度為后，根據功能關系可得：

12。

—mv-mgni

解得離開床面時的速度大小為

V=J2g.

故C正確；

D.根據功能關系可得小朋友的機械能增加了

AE=mgh2-mghi

故D正確。

故選CD。

二、非選擇題：本題共5小題，共60分。

11.用如圖a所示裝置，驗證固定轉軸物體的平衡條件.OD為質量均勻分布的軌道，O為光滑固定轉軸?一

不可伸長的輕細繩，一端連在軌道D端，另一端通過光滑定滑輪連在固定的力傳感器A上?調節軌道使其

水平，將位移傳感器接收器B固定，使其右側面對準轉軸。點，小車E放在軌道上，使位移傳感器接收器

C左側面對準轉軸O點?給小車初速度，利用位移傳感器和力傳感器，測量不同時刻t小車離開0點的距

離S和細繩的拉力F,計算機將數據記錄在表格.

（1）利用上述測量數據驗證固定轉軸物體的平衡條件，還需測量的量是.（選填下列物理量符號：

軌道重量G]、小車和其上固定的位移傳感器發射器總重量G?、位移傳感器接收器的重量G3、軌道長度

%、細繩長度右、力傳感器到定滑輪距離4、細繩與軌道夾角⑶

（2）若。=30。，軌道長L|=L00"z,以s為橫坐標，F為縱坐標，通過計算機做出圖象如圖b,由圖象

可求出小車和其上固定的位移傳感器發射器總重量為N,該值比真實值______.（選填“偏大”“偏

小”“相同”）

（3）若將小車看做質點，由圖象b可求出軌道重量為N,該值比真實值______.（選填“偏大”“偏

小”“相同”），其原因是.

【答案】①.G、5、匕、0②.2.0；③.相同；④.10.0；⑤.偏大；⑥.s

小于小車和其上固定的位移傳感器發射器總重量G。的力臂

【解析】

【詳解】（1）□].由杠桿平衡條件即實驗設計圖可知要驗證的是小車和其上固定的位移傳感器發射器總重

量及其對應的力臂、軌道重量及其重力的力臂和細繩拉力及其力臂，故除圖6給出的細繩拉力F和小車和

其上固定的位移傳感器發射器對應的力臂外我們還需測得小車和其上固定的位移傳感器發射器總重量、軌

道重量及其重力的力臂及細繩拉力對。點的力臂，所以，還需測量的量是G1、6、4、，；

（2）[2][3].由杠桿平衡條件可得:

]G].￡]+G2,s=F-Z^sin。；

所以

口G-G?

2sin。L^inO

^=0HtF=10.0N

由圖b可知，〈,

[s=0.50"加n寸，/=12.0N

所以

12.0-10.0

N/m

L1sin，0.50-0

故

G2=4.0N/mx￡1Sin6?=2.0N；

杠桿平衡條件考慮了軌道重量等影響因素且乙、e固定，沒有影響因子，所以，圖6的斜率不變，故該理

論值應與實驗值相同；

(3)[4][5][6],由(2)可得

-^—=10.0N

2sin。

所以

G=20.0xsin30°N=10.0N；

測量時，s為小車上固定的位移傳感器發射器左端；理論上應為小車及其上固定的位移傳感器發射器的質

心，故s偏小，那么圖6的斜線整體上移了，即一至偏大，所以，G1偏大；

2sin6

點睛：在求解實驗題時，我們只需要按照實驗目的控制所需實驗數據以外的條件不變，進而按步驟求解即

可；在誤差分析中，則考慮控制變量那些與理論不一致，進而分析其帶來的影響即可.

12.如圖所示，傾角。=30。的斜面體靜止放在水平地面上，斜面長L=3m。質量優=lkg的物體Q放在斜面

底端，與斜面間的動摩擦因數〃=，，通過輕細繩跨過定滑輪與物體P相連接，連接Q的細繩與斜面平

行。繩拉直時用手托住P使其在距地面高處由靜止釋放，著地后P立即停止運動。若P、Q可視為

質點，斜面體始終靜止，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，不計滑輪軸摩擦，重力加速度大小取g=10m/s2。

求：

(1)若P的質量M=0.5kg,地面對斜面體摩擦力的大小/；

(2)為使Q能夠向上運動且不從斜面頂端滑出，P的質量需滿足的條件。

【解析】

【詳解】(1)設沿斜面向上為正方向，若P的質量0.5kg,由于

mgsin0=Mg=5N

可知P、Q均處于靜止狀態，繩上拉力為

F=Mg

以斜面體和Q為整體，根據受力平衡可得，地面對斜面體摩擦力的大小為

/=Feos30。

聯立解得

f=^-N

2

(2)P著地后，設Q繼續上滑的加速度大小為ai,上滑行距離為x,對Q受力分析，由牛頓第二運動定律

得

mgsin0+pimgcos0=max

解得

=10m/s2

P著地前瞬間，設Q速度大小為v,對Q分析，由運動學公式可得

v2-2ah

0-y?=-26%

Q恰好不從斜面頂端滑出需滿足

x=L—h

聯立代入數據解得

對于P、Q組成的系統，根據牛頓第二定律可得

Mg-mgsin3—jumgcos0=(M+m)a

聯立可得

M=5kg

另一方面為了使P能下落，必須滿足

Mg>mgsin0+jumgcos0

解得

Af>lkg

為使Q能夠向上運動且不從斜面頂端滑出，P的質量需滿足的條件為

1kg<M<5kg

13.如圖所示，半徑為R=0.2m的半球形陶罐，固定在可以繞豎直軸旋轉的水平轉臺上，轉臺轉軸與過陶罐

球心。的對稱軸OO'重合。轉臺以一定角速度。勻速旋轉，一質量為m=J3kg的小物塊落入陶罐內，經

過一段時間后，小物塊隨陶罐一起轉動且相對罐壁靜止，它和。點的連線與之間的夾角。為60°,重

力加速度為g=10m/s2；

(1)若。=豌，小物塊受到的摩擦力恰好為0,求g；

(2)當0=8rad/s時，小物塊仍與罐壁相對靜止，求小物塊受到摩擦力了的大小。

陶罐

轉臺

【答案】(1)10rad/s；(2)/=5.4N

【解析】

【詳解】(1)小物塊隨陶罐一起轉動且相對罐壁靜止，當物塊受到的摩擦力恰好等于零時，物塊受到的重力

與罐壁的支持力的合力提供向心力，如圖所示

mgtan0=mco^Rsin0

解得

g整=10rad/s

?o=

RcosO

(2)當

co=8rad/s<lOrad/s時

小物塊有向下運動的趨勢，小物塊受到的摩擦力方向沿圓弧切線向上，小物塊受力情況如圖所示

建立如圖所示的坐標系，將向心力沿坐標軸進行分解，沿工方向根據牛頓第二定律可得

mgsind-f=macos0

其中

a=Rsin0xar

解得摩擦力大小為

/=5.4N

14.某游戲裝置如圖所示，傾斜軌道下端固定一彈射裝置，上端與一段圓弧管道3。平滑連接，高處水平

光滑平臺上一木板緊靠管道出口。，且與管道內壁平齊，平臺左端地面上有一卡扣裝置Q,木板經過時瞬

間被卡住，停止運動。游戲時，滑塊P每次都在A點彈射離開，通過調節彈射裝置可以為滑塊從A點彈出

提供不同的初動能，滑塊最終能停留在木板上則游戲挑戰成功。已知斜軌道傾角。=37°，48距離

5=1.0m,圓管道半徑火=0.5m,且比圓管口徑大得多。木板質量M=0』kg,滑塊與木板間摩擦因數

〃=0.5,其余均光滑，滑塊P質量m=0.1kg,可看做質點，水平平臺足夠長，g取lOm/s?。

(1)若滑塊彈射后恰好能到D點,求在。點時對軌道壓力的大小；

(2)假設木板足夠長，某次滑塊從A點彈出速度為6m/s,求木板能夠獲得的最大速度；

(3)假設木板的長度L=0.75m,若要游戲成功，求滑塊從A點彈射的初動能范圍。

【答案】(1)1N；(2)2m/s;⑶1.5J-2.0J

2

【解析】

【詳解】(1)若滑塊彈射后恰好能到。點，由于滑塊在。點最小速度為0,則有

F支=mg=IN

由牛頓第三定律可得

%=G=1N

(2)從Af。過程，根據動能定理有

-mgs-sin6-mgR(1+cos6)=gmv*-gmv\

解得

vD=V6m/s

當木板與滑塊共速時，其速度最大，根據動量守恒定律有

mvD