高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1東城區(qū)2024—2025學(xué)年度第二學(xué)期期末統(tǒng)一檢測高一物理試卷滿分：100分考試時間：90分鐘第一部分本部分共14題，每題3分，共42分。在每題給出的四個選項中，選出最符合題目要求的一項。1.一同學(xué)用力將鉛球水平推出，不考慮空氣阻力，鉛球從離手到落地前的過程中（）A.機械能一直不變 B.加速度一直變化C.手在對鉛球做功 D.離手瞬間動能最大【答案】A【解析】AB．鉛球做平拋運動，僅受重力，機械能守恒，加速度恒為重力加速度，A正確，B錯誤；C．離手后，手對鉛球沒有力的作用，不再做功，C錯誤；D．飛行中動能由水平速度（不變）和豎直速度（增大）共同決定，總動能持續(xù)增加，離手時動能最小，D錯誤。故選A。2.自行車的大齒輪、小齒輪、后輪三個輪子的邊緣上有A、B、C三點，大齒輪半徑是小齒輪半徑的2倍，后輪半徑是小齒輪的5倍，小齒輪與后輪共同繞同一條軸轉(zhuǎn)動，連接大齒輪與小齒輪的鏈條不可伸長，則下列說法正確的是（）A.A、B兩點速度之比為B.A、B兩點角速度之比為C.B、C兩點向心加速度之比為D.A、C兩點向心加速度之比為【答案】C【解析】A．A、B兩點為鏈條傳動，線速度相等，A、B兩點速度之比為，故A錯誤；B．根據(jù)題意可知A、B兩點轉(zhuǎn)動半徑之比為，根據(jù)可知A、B兩點角速度之比為，故B錯誤；C．根據(jù)題意可知B、C兩點轉(zhuǎn)動半徑之比為，B、C兩點做同軸轉(zhuǎn)動，角速度相等，根據(jù)可知B、C兩點向心加速度之比為，故C正確；D．同理根據(jù)可知A、B兩點向心加速度之比為，結(jié)合C選項分析可知A、C兩點向心加速度之比為，故D錯誤。故選C。3.下列關(guān)于地球靜止軌道衛(wèi)星的說法正確的是（）A.可以飛過北京市正上方 B.線速度小于第一宇宙速度C.加速度等于重力加速度 D.周期大于地球自轉(zhuǎn)周期【答案】B【解析】A．地球靜止軌道衛(wèi)星的軌道平面為赤道平面，運行軌跡始終在赤道正上方，而北京市位于北緯約40°，故衛(wèi)星不可能飛過其正上方，故A錯誤；B．由萬有引力提供向心力可得線速度可知，軌道半徑越大，線速度越小。靜止衛(wèi)星的軌道半徑遠大于近地軌道半徑，因此其線速度小于第一宇宙速度（7.9km/s），故B正確；C．根據(jù)牛頓第二定律可得而地球表面的重力加速度由于，故，故C錯誤；D．地球靜止衛(wèi)星的周期與地球自轉(zhuǎn)周期嚴格相等（約24小時），故D錯誤。故選B。4.如圖所示，一質(zhì)量m=0.5kg的小物塊沿著從A向B的方向朝著墻壁運動，與墻壁碰撞前瞬間速度的大小為4m/s，與墻碰后以大小為2m/s的速度反向運動直至靜止。已知碰撞時間為0.05s，g取10m/s2，以從A到B的方向為正方向，則下列說法正確的是（）A.碰撞前后小物塊動量的變化量B.物塊在反向運動過程中克服摩擦力做的功W=2JC.碰撞過程中墻對小物塊的沖量D.碰撞過程中墻面對小物塊平均作用力的大小F=20N【答案】A【解析】A．碰撞前后小物塊動量的變化量，故A正確；B．根據(jù)動能定理得，故B錯誤；C．碰撞過程中墻對小物塊的沖量，故C錯誤；D．根據(jù)動量定理公式可得解得，故D錯誤。故選A。5.為了驗證平拋運動的小球在豎直方向上做自由落體運動，用如圖所示的裝置進行實驗。小錘打擊彈性金屬片，A球水平拋出，同時B球被松開，自由下落。關(guān)于該實驗，下列說法正確的是（）A.兩球的質(zhì)量必須相等B.兩球初始位置的高度可以不同C.應(yīng)改變裝置的高度，多次實驗D.實驗也能說明A球在水平方向上做勻速直線運動【答案】C【解析】A．做自由落體運動的物體運動規(guī)律相同，與質(zhì)量無關(guān)，故A錯誤；B．在該實驗中，是用B球的運動與A球豎直方向的運動相對照，從而達到實驗?zāi)康?，兩球初始位置的高度必須相同，故B錯誤；C．為了減小實驗誤差，因此采用多次測量的方法，同時為了使該實驗具有普遍性，需改變小球的初始高度，故C正確；D．在水平方向上，沒有物體的運動與A球水平方向的運動相對照，因此無法說明小球A在水平方向上的運動規(guī)律，故D錯誤。故選C6.一根稍長的細桿，一端固定一枚鐵釘，另一端用羽毛做成尾翼，這樣就得到了一個“飛鏢”，由于尾翼的存在，使得“飛鏢”在空氣中運動時不致發(fā)生翻轉(zhuǎn)，但同時增大了空氣阻力與重力二者大小的比值。將如圖所示的“飛鏢”從高為h處以大小為v0的速度拋出，最終“飛鏢”插入泥土中靜止（進入泥土的深度與初始高度相比可忽略）。以下說法正確的是（）A.“飛鏢”在空中飛行時速度方向與合力方向相同B.“飛鏢”插入泥土過程中動能減少了C.“飛鏢”在空中飛行的過程，滿足機械能守恒定律D.“飛鏢”克服泥土阻力做功與克服空氣阻力做功之和為【答案】D【解析】A．“飛鏢”在空中飛行做曲線運動，根據(jù)物體做曲線運動的條件可知“飛鏢”在空中飛行時速度方向與合力方向不相同，故A錯誤；B．根據(jù)題目信息無法確定“飛鏢”落地時的速度大小，所以無法確定“飛鏢”插入泥土過程中動能減少量，故B錯誤；C．“飛鏢”在空中飛行的過程，有空氣阻力對其做負功，機械能減少，故C錯誤；D．對“飛鏢”運動全過程，設(shè)“飛鏢”克服泥土阻力做功與克服空氣阻力做功之和為Wf，根據(jù)動能定理可得“飛鏢”克服泥土阻力做功與克服空氣阻力做功之和為，故D正確。故選D。7.某航天器繞地球運行的軌道如圖所示。航天器先進入近地圓軌道1做勻速圓周運動，再經(jīng)橢圓軌道2，最終進入圓軌道3做勻速圓周運動。軌道2分別與軌道1、軌道3相切于P、Q兩點。則航天器（）A.在軌道2由P點到Q點的過程機械能增加B.從軌道2變到軌道3需要在Q點點火加速C.在軌道3的機械能小于在軌道1的機械能D.正常運行時在軌道2上Q點的加速度大于在軌道3上Q點的加速度【答案】B【解析】A．在軌道2由P點到Q點的過程只有萬有引力做功，機械能守恒，故A錯誤；B．從軌道2變到軌道3，軌道半徑變大，需要在Q點點火加速使其做離心運動，故B正確；C．從軌道1到軌道2需要點火加速，從軌道2到軌道3也需要點火加速，即從軌道1到軌道3除了萬有引力的其他力對衛(wèi)星做正功，機械能增大，即在軌道3的機械能大于在軌道1的機械能，故C錯誤；D．根據(jù)牛頓第二定律可得可知正常運行時在軌道2上Q點的加速度等于在軌道3上Q點的加速度，故D錯誤。8.把質(zhì)量為m的小球（可看作質(zhì)點）放在豎直的輕質(zhì)彈簧上（不拴接），并用手把小球按壓到位置A，如圖所示。迅速松手后，彈簧把小球彈起，小球升至最高位置C點，途中經(jīng)過位置B時彈簧正好處于原長。已知A、B間的高度差為h1，B、C間的高度差為h2，重力加速度為g，不計空氣阻力，則（）A.小球在B位置時動能最大B.彈簧彈性勢能的最大值為mg（h2+h1）C.小球從位置A上升到位置C的過程中，動能和彈性勢能的總和一直增大D.小球從位置A上升到位置B的過程中，彈力做的功為mgh1【答案】B【解析】A．小球從A上升到B位置的過程中，先加速，當(dāng)彈簧的彈力為時，合力為零，加速度減小到零，速度達到最大，之后小球繼續(xù)上升，彈簧彈力小于重力，小球做減速運動，故小球從A上升到B的過程中，動能先增大后減小，動能最大位置在B點下方，故A錯誤；B．設(shè)彈簧的最大彈性勢能為Ep，對系統(tǒng)根據(jù)機械能守恒定律可得，故B正確；C．小球從位置A上升到位置C的過程中，對小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，小球從位置A上升到位置C的過程中，重力做負功，重力勢能增加，動能和彈性勢能的總和減小，故C錯誤；D．根據(jù)題意可知小球在位置B，速度不為零，即動能不為零，小球從位置A上升到位置B的過程中，彈力做的功等于重力勢能的增加量與小球的動能之和，即小球從位置A上升到位置B的過程中，彈力做的功大于mgh1，故D錯誤。故選B。9.滑雪運動的簡化賽道如圖所示，其中MN為助滑區(qū)，水平部分NP為起跳臺，MN與NP間平滑連接?？梢暈橘|(zhì)點的運動員從M點由靜止自由滑下，落在足夠長的著陸坡上的Q點。已知著陸坡的傾角為37°，運動員沿水平方向離開起跳臺的速度大小v0=10m/s，不計摩擦和空氣阻力，g取10m/s2（sin37°=0.6，cos37°=0.8）。下列說法正確的是（）A.MN的高度至少為10mB.運動員在空中可以有2s的時間做花樣動作C.若v0提高，運動員落到著陸坡時的速度與坡道的夾角將增大D.若v0提高，運動員在剛要落到著陸坡時重力的瞬時功率增大【答案】D【解析】A．設(shè)MN的高度為h，運動員從M到P點的過程中，由動能定理可得解得，故A錯誤；B．運動員在空中做平拋運動，設(shè)運動的時間為t，由平拋運動規(guī)律可得解得所以運動員在空中可以有1.5s的時間做花樣動作，故B錯誤；C．不論v0多大運動員落到斜坡上，運動員的位移偏角的正切值都為速度的偏轉(zhuǎn)角的正切值為所以速度方向與豎直方向夾角為一定值，則運動員落到著陸坡時的速度與坡道的夾角為定值，與v0的大小無關(guān)，故C錯誤；D．運動員在剛要落到著陸坡時重力的瞬時功率為由此可知，若v0增大，運動員在剛要落到著陸坡時重力的瞬時功率增大，故D正確。故選D。10.如圖所示，一個質(zhì)量為m的小球，用繩長為l的輕繩懸掛于O點，初始時刻小球靜止于P點。第一次小球在水平拉力F1的作用下，從P點緩慢移動到Q點，此時輕繩與豎直方向夾角為30°，隨即撤去F1；第二次小球在大小為F2的水平恒力的作用下，從P點開始運動到達Q點，隨即撤去F2。不計空氣阻力，重力加速度為g。分析上述兩次運動過程，下列說法正確的是（）A.F1的大小始終為mgtan30°B.F1做的功等于mglcos30°C.F2做的功等于F2lsin30°D.兩個過程小球回到最低點P時繩中拉力一定相等【答案】C【解析】A．小球處于動態(tài)平衡狀態(tài)，則，繩子與豎直方向的夾角在增大的過程中，在增大，故A錯誤；B．小球從P點緩慢移動到Q點，則由動能定理，有解得F1做的功等于，故B錯誤；C．F2做的功，故C正確；D．兩個過程小球從最低點P點回到P時，由動能定理，有在P點，有而兩種情況，拉力做功不同，則回到P點時的速度不同，繩中拉力不相等，故D錯誤。故選C。11.如圖所示一個同學(xué)在拍球，已知籃球的質(zhì)量m=0.6kg，籃球每次與地面碰撞后反彈速率均為碰前速率的。拍球后剛好使得籃球觸地反彈后回到h=1m的原高度處（h為籃球下邊緣距地面的高度），重力加速度g取10m/s2，不計空氣阻力的影響，以下說法正確的是（）A.籃球與地面碰撞后離地瞬間速度的大小為m/sB.籃球與地面碰撞前瞬間速度的大小為m/sC.拍籃球過程手對球做的功為1.5JD.籃球與地面碰撞過程中損失的機械能為2J【答案】D【解析】AB．籃球與地面碰撞前瞬間速度的大小為，籃球與地面碰撞后離地瞬間速度的大小為，根據(jù)機械能守恒可得根據(jù)題意有聯(lián)立解得，，故AB錯誤；CD．籃球與地面碰撞過程中損失的機械能為整個過程，根據(jù)動能關(guān)系可知拍籃球過程手對球做的功為，故C錯誤，D正確。故選D。12.一個小球以大小為的初速度，分別通過以下三種固定軌道，第1種是半徑為R的光滑豎直半圓軌道，第2種是半徑為R的光滑豎直四分之一圓弧軌道，第3種是光滑斜直軌道（軌道足夠長），不計空氣阻力，以下說法正確的是（）A.小球沿第1、2兩種軌道運動所達到的最大高度相同B.小球沿第2、3兩種軌道運動所達到的最大高度相同C.第2種情況下小球剛要離開軌道時對軌道的壓力為零D.第1種情況下小球剛要離開軌道時對軌道的壓力不為零【答案】B【解析】ABD．對于情況1，假設(shè)能到最高點，需滿足可得根據(jù)機械能守恒定律可得可知恰好能到達軌道最高點，最大高度為，且此時對軌道壓力為零；對于情況2，根據(jù)機械能守恒定律可得即最大高度為；對于情況3，根據(jù)機械能守恒定律可得即最大高度為；可知小球沿第2、3兩種軌道運動所達到的最大高度相同，小球沿第1、2兩種軌道運動所達到的最大高度不相同，第1種情況下小球剛要離開軌道時對軌道的壓力為零，故B正確，AD錯誤；C．根據(jù)機械能守恒定律可得第2種情況下小球剛要離開軌道時的速度根據(jù)牛頓第二定律可得根據(jù)牛頓第三定律可知第2種情況下小球剛要離開軌道時對軌道的壓力，故C錯誤。故選B。13.如圖，汽車以恒定功率在水平路面上勻速行駛，當(dāng)保持原有功率由水平路面駛上斜坡路面后，速度逐漸減小，設(shè)由路面造成的阻力大小恒定，則汽車在上坡過程中（）A.牽引力增大，加速度增大B.牽引力增大，機械能不變C.加速度減小，機械能增加D.牽引力減小，加速度減小【答案】C【解析】AD．由于汽車以恒定功率行駛，所以根據(jù)公式P=Fv可知速度減小時，汽車的牽引力逐漸增大，汽車的加速度方向沿坡向下，對汽車進行受力分析：汽車受到重力、牽引力、阻力f，設(shè)斜坡與水平面的夾角為θ，由牛頓第二定律得隨F增大，加速度a逐漸減小，故AD錯誤；BC．在水平路面上汽車勻速行駛，可得f=F在斜面上，F(xiàn)增大，則F>f，可知除了重力之外的其他力做功為正功，則機械能增加，故C正確，B錯誤。故選C。14.在空中同一點沿水平方向同時拋出兩個質(zhì)量均為m的小球（可視為質(zhì)點），兩小球初速度方向相反，初速度大小分別用v1、v2表示，若在剛要落到地面上時兩小球速度之間的夾角為90°，以下說法正確的是（）A.要實現(xiàn)上述情景要求拋出時的高度是某一個定值B.能實現(xiàn)上述情景要求v1、v2的乘積是某一個定值C.剛要落地時兩球的總動能一定增加了mv1v2D.無論v1、v2的數(shù)值是多少，落地所用的時間都是定值【答案】C【解析】ABD．當(dāng)兩小球速度夾角為時，二者速度的偏角互余，設(shè)初速度大小為的小球速度偏角為，則解得下落的高度時間和高度的值由的乘積決定。若變化，、必隨之變化，而非固定值，故ABD錯誤；C．剛要落地時兩球的總動能增加量故C正確。故選C。第二部分本部分共6題，共58分15.用如圖1所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律。重錘從高處由靜止開始下落，重錘上拖著的紙帶通過打點計時器，打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。（1）關(guān)于本實驗，下列說法正確的是________。A.重物的體積越大越好B.實驗時先通電，打點穩(wěn)定后再釋放紙帶C.實驗前必需用天平測出重物錘的質(zhì)量（2）如圖2所示，根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上的連續(xù)的五個點A、B、C、D、E，通過測量并計算出點A距起始點O的距離為s0，點AC間的距離為s1，點CE間的距離為s2，若相鄰兩點的打點時間間隔為T，重錘質(zhì)量為m，重錘從釋放到下落OC距離時的重力勢能減少量為ΔEp，這一過程動能的增加量ΔEk=_________；在實際計算中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢能總是大于重錘增加的動能，其原因主要是_________________。（3）甲同學(xué)利用圖2中紙帶，先分別測量出從A點到B、C、D、E、F、G點的距離h（其中F、G點為E點后連續(xù)打出的點，圖中未畫出），再計算打出B、C、D、E、F各點時重錘下落的速度v和v2，繪制圖像，如圖3所示，進一步可以求得圖線的縱軸截距b和斜率k。在實驗誤差允許范圍內(nèi)，若k近似等于_______，則可認為這一過程機械能守恒?！敬鸢浮浚?）B（2）打點計時器之間摩擦阻力和重錘下落過程中受到空氣阻力，重錘克服阻力做功，導(dǎo)致機械能減小（3）2g【解析】【小問1解析】A．為減小空氣阻力的影響，重物的體積越小越好，選項A錯誤；B．實驗時先通電，打點穩(wěn)定后再釋放紙帶，選項B正確；C．要驗證的關(guān)系為，兩邊的質(zhì)量m可以消掉，則實驗前不需要用天平測出重物錘的質(zhì)量，選項C錯誤。故選B?！拘?解析】重錘從釋放到下落OC距離時動能的增加量在實際計算中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢能總是大于重錘增加的動能，其原因主要是打點計時器之間的摩擦阻力和重錘下落過程中受到空氣阻力，重錘克服阻力做功，導(dǎo)致機械能減??；【小問3解析】根據(jù)解得則圖像的斜率，即在實驗誤差允許范圍內(nèi)，若k近似等于2g，則可認為這一過程機械能守恒。16.為“探究向心力大小與角速度的關(guān)系”，某實驗小組通過如圖甲所示的裝置進行實驗?；瑝K套在水平桿上，可隨水平桿一起繞豎直桿做勻速圓周運動，力傳感器通過細繩連接滑塊，可測繩上拉力大小。滑塊上固定一遮光片，寬度為d，光電門可以記錄遮光片通過的時間，測出滑塊中心到豎直桿的距離為l。實驗過程中細繩始終被拉直。滑塊隨桿轉(zhuǎn)動做勻速圓周運動時，每經(jīng)過光電門一次，力傳感器和光電門就同時獲得一組拉力F和遮光時間t，重復(fù)做多組實驗并得出數(shù)據(jù)。（1）滑塊的角速度ω=_________（用d、l、t表示）（2）圖乙所示為根據(jù)拉力F和遮光時間t的數(shù)據(jù)所做的關(guān)系圖像，圖像的橫軸應(yīng)該是________?！敬鸢浮浚?）（2）【解析】小問1解析】滑塊經(jīng)過光電門時的速度為根據(jù)，可得滑塊的角速度為【小問2解析】滑塊做勻速圓周運動，由細繩拉力向心力，則有可得可得則圖乙所示為根據(jù)拉力F和遮光時間t的數(shù)據(jù)所做的關(guān)系圖像，圖像的橫軸應(yīng)該是。17.如圖所示是利用閃光照相（每隔相等的時間拍一張照片）研究平拋運動的示意圖。小球A由斜槽滾下，從槽邊緣處水平拋出，當(dāng)它恰好離開槽邊緣時，小球B也同時由靜止下落，用閃光相機拍攝的照片中B球有四個像，相鄰兩像間實際下落距離已在圖中標(biāo)出。兩球恰在圖中所示的位置4相碰。（1）兩球經(jīng)過t=________s時間相碰，A球離開桌面時的速度大小v0=___________m/s。（g取10m/s2）（2）請分析兩小球相碰后各自做什么運動并說明之后的運動過程中兩者的位置關(guān)系。（實驗所用A、B兩小球完全相同，不考慮碰撞過程中的機械能損失）【答案】（1）0.31.5（2）碰后，A球接替B球繼續(xù)做自由落體運動，B球接替A球繼續(xù)做平拋運動，之后的運動過程中兩者在豎直方向上保持相對靜止關(guān)系，同一時刻在同一高度?！窘馕觥俊拘?解析】兩球下落的豎直高度為h=45cm=0.45m，則小球離開桌面的初速度解得運動的時間初速度【小問2解析】相碰前，A球的初速度為水平方向、豎直方向B球的初速度為水平方向、豎直方向兩球發(fā)生完全彈性碰撞，水平方向交換速度碰后，、、豎直分速度都不變因此，相碰后，A球以的初速度做豎直下拋運動B球以、的初速度做斜下拋運動。之后的運動過程中兩者在豎直方向上保持相對靜止關(guān)系，同一時刻在同一高度。（或表達為：碰后，A球接替B球繼續(xù)做自由落體運動，B球接替A球繼續(xù)做平拋運動）18.如圖所示拱橋的橋頂最高點與橋底水平路面之間的高度差h=5m，橋頂附近可視為一段半徑R=8m的圓弧。某人騎電動自行車過橋，在橋頂最高點時速度大小v=4m/s，人和車的總質(zhì)量m=100kg，重力加速度g取10m/s2，求：（1）從橋底到橋頂過程中重力勢能的變化量?E；（2）過最高點時人和車整體對橋面的壓力大小FN；（3）為使人和車能安全過橋，到達橋頂時的速度不能超過多少？【答案】（1）5×103J（2）800N（3）4m/s【解析】【小問1解析】從橋底到橋頂過程中重力勢能的增加量?E等于克服重力做的功，即【小問2解析】過最高點時人和車整體由牛頓第二定律得得對橋面的壓力大小FN大小等于支持力，大小為800N?！拘?解析】為使人和車能安全過橋，需有當(dāng)時，可得到達橋頂時的速度不能超過4m/s19.如圖所示的探測衛(wèi)星圍繞地球的運動視為勻速圓周運動，其軌道平面與赤道平面垂直，已知在一天的時間內(nèi)，該衛(wèi)星恰好繞地球運行n圈，每天在相同時刻，沿相同方向經(jīng)過地球表面A點正上方。已知地球半徑為R，地球自轉(zhuǎn)周期為T0，A點與地心的連線與赤道平面的夾角為θ，地球表面重力加速度為g，求：（1）探測衛(wèi)星的周期T；（2）地球表面A點隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度大小an；（3）衛(wèi)星軌道距地面的高度h?！敬鸢浮浚?）（2）（3）【解析】【小問1解析】已知在一天的時間內(nèi)，該衛(wèi)星恰好繞地球運行n圈，地球自轉(zhuǎn)周期為T0，則探測衛(wèi)星的周期為【小問2解析】地球表面A點隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度大小為又可得【小問3解析】衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，由萬有引力提供向心力得在地球表面有聯(lián)立解得20.如圖1所示，由兩根互相平行且等距的金屬棍構(gòu)成的光滑軌道由兩部分構(gòu)成，斜軌道部分（兩根金屬棍與水平面夾角相等）和水平面內(nèi)的圓軌道部分（軌道中點到圓心的距離為r），斜軌道與水平軌道間平滑連接。一半徑為R、質(zhì)量為m的小球從高為H處無初速度沿軌道下滑，并沿軌道在水平面內(nèi)做半徑為r的圓周運動。小球及金屬棍的截面圖如圖2所示，軌道間距為d（d<2R）。不計空氣阻力，重力加速度用表示。（1）將小球視為質(zhì)點，求小球在水平面內(nèi)的圓軌道運動時所受向心力的大小。（2）考慮到在水平圓軌道運動時小球與軌道的接觸方式，就像火車拐彎中的問題一樣，不能一開始就把物體視為一個點。請在考慮小球的大小和形狀的情況下，完成以下問題：a.在圖2中畫出小球所受力的示意圖。b.為使小球在運動過程中不會脫離軌道，需要滿足的條件是什么？【答案】（1）（2）a.；b.【解析】【小問1解析】對小球沿斜軌道下滑到最低點的過程應(yīng)用機械能守恒定律在水平圓軌道運動時向心力解得【小問2解析】a.小球受重力，以及支持力，受力分析如圖所示b.當(dāng)時，小球剛好要脫離軌道，此時有其中，解得則若要小球不會脫離軌道需要滿足21.如圖所示的魔盤是一個能繞豎直中心軸轉(zhuǎn)動的帶有側(cè)壁的轉(zhuǎn)盤，底部圓盤的半徑，側(cè)壁為錐面，錐面與底部圓盤所在平面的夾角θ=37°，錐面足夠高，與底部圓盤之間平滑連接。放在底部圓盤上的靜止小物塊可視為質(zhì)點，其質(zhì)量，與底部圓盤及與側(cè)壁間的動摩擦因數(shù)。某時刻起魔盤繞中心軸加速轉(zhuǎn)動，角速度由0增加到，之后保持此角速度不變繼續(xù)轉(zhuǎn)動。（重力加速度取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）（1）若最初將小物塊置于底部圓盤上到的距離為r處，緩慢增加，結(jié)果小物塊始終相對魔盤靜止，求：a.r的最大值；b.魔盤對小物塊做的功（結(jié)果用r表示）。（2）若最初將小物塊置于底部圓盤上的位置為（1）a.問中所述之外的某一點（即），較快地增加。a.若小物塊最終相對魔盤靜止時，魔盤對小物塊的摩擦力剛好為零，求：小物塊相對魔盤靜止時到的水平距離x與魔盤對小物塊所做的功（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）；b.請分析并說明中包含了哪些力做的功及功的正、負；c.如果側(cè)壁是光滑的，請分析說明小物塊最終能否相對魔盤靜止？【答案】（1）a.；b.（2）a.4.7J；b.見解析；c.見解析【解析】【小問1解析】a.由可得（因為緩慢增加，因此小物塊的切向加速度相比法向加速度很小，計算小物塊的向心力時不考慮靜摩擦力在切向的分力）b.由動能定理其中得【小問2解析】a.由于最初將小物塊置于底部圓盤上之外的某一點，小物塊無法始終靜止于底部圓盤上，最終將在側(cè)壁上與圓盤保持相對靜止一起以繞轉(zhuǎn)動。題目中要考慮的是魔盤對小物塊的摩擦力剛好為零的情況，此時小物塊受到重力和垂直側(cè)壁切面的支持力，對此可以對小物塊列出：得到由動能定理其中代入數(shù)據(jù)得b.魔盤的角速度由0增加到的過程中，開始階段小物塊與魔盤相對靜止，這一階段小物塊在切向的靜摩擦力分力作用下速度由0開始增加，切向方向的靜摩擦力分力對小物塊做正功；徑向的靜摩擦力分力不做功。隨著的增大，小物塊與魔盤間發(fā)生相對滑動，靜摩擦力變?yōu)閯幽Σ亮?，這一階段，小物塊相對魔盤在切線方向的運動是落后的，因此動摩擦力的切向分力仍與線速度（對地）方向相同，切向動摩擦力仍對小物塊做正功；小物塊相對魔盤沿半徑方向向外運動，因此動摩擦力的徑向分力與小物塊徑向速度（對地）方向相反，動摩擦力的徑向分力對小物塊做負功。c.不能。因為小物塊在圓盤上發(fā)生滑動時，切向分速度落后于當(dāng)時圓盤上那一點的線速度。隨著小物塊滑動，離圓心越遠，落后得越多。因此小物塊從圓盤滑到側(cè)壁時，切向分速度一定小于側(cè)壁對應(yīng)點的線速度。又因為側(cè)壁光滑，小物塊只受重力和支持力，此二力都不能提供沿水平圓周切向的分力，因此小物塊的切向分速度不可能達到與魔盤相同。故小物塊最終不能相對魔盤靜止。東城區(qū)2024—2025學(xué)年度第二學(xué)期期末統(tǒng)一檢測高一物理試卷滿分：100分考試時間：90分鐘第一部分本部分共14題，每題3分，共42分。在每題給出的四個選項中，選出最符合題目要求的一項。1.一同學(xué)用力將鉛球水平推出，不考慮空氣阻力，鉛球從離手到落地前的過程中（）A.機械能一直不變 B.加速度一直變化C.手在對鉛球做功 D.離手瞬間動能最大【答案】A【解析】AB．鉛球做平拋運動，僅受重力，機械能守恒，加速度恒為重力加速度，A正確，B錯誤；C．離手后，手對鉛球沒有力的作用，不再做功，C錯誤；D．飛行中動能由水平速度（不變）和豎直速度（增大）共同決定，總動能持續(xù)增加，離手時動能最小，D錯誤。故選A。2.自行車的大齒輪、小齒輪、后輪三個輪子的邊緣上有A、B、C三點，大齒輪半徑是小齒輪半徑的2倍，后輪半徑是小齒輪的5倍，小齒輪與后輪共同繞同一條軸轉(zhuǎn)動，連接大齒輪與小齒輪的鏈條不可伸長，則下列說法正確的是（）A.A、B兩點速度之比為B.A、B兩點角速度之比為C.B、C兩點向心加速度之比為D.A、C兩點向心加速度之比為【答案】C【解析】A．A、B兩點為鏈條傳動，線速度相等，A、B兩點速度之比為，故A錯誤；B．根據(jù)題意可知A、B兩點轉(zhuǎn)動半徑之比為，根據(jù)可知A、B兩點角速度之比為，故B錯誤；C．根據(jù)題意可知B、C兩點轉(zhuǎn)動半徑之比為，B、C兩點做同軸轉(zhuǎn)動，角速度相等，根據(jù)可知B、C兩點向心加速度之比為，故C正確；D．同理根據(jù)可知A、B兩點向心加速度之比為，結(jié)合C選項分析可知A、C兩點向心加速度之比為，故D錯誤。故選C。3.下列關(guān)于地球靜止軌道衛(wèi)星的說法正確的是（）A.可以飛過北京市正上方 B.線速度小于第一宇宙速度C.加速度等于重力加速度 D.周期大于地球自轉(zhuǎn)周期【答案】B【解析】A．地球靜止軌道衛(wèi)星的軌道平面為赤道平面，運行軌跡始終在赤道正上方，而北京市位于北緯約40°，故衛(wèi)星不可能飛過其正上方，故A錯誤；B．由萬有引力提供向心力可得線速度可知，軌道半徑越大，線速度越小。靜止衛(wèi)星的軌道半徑遠大于近地軌道半徑，因此其線速度小于第一宇宙速度（7.9km/s），故B正確；C．根據(jù)牛頓第二定律可得而地球表面的重力加速度由于，故，故C錯誤；D．地球靜止衛(wèi)星的周期與地球自轉(zhuǎn)周期嚴格相等（約24小時），故D錯誤。故選B。4.如圖所示，一質(zhì)量m=0.5kg的小物塊沿著從A向B的方向朝著墻壁運動，與墻壁碰撞前瞬間速度的大小為4m/s，與墻碰后以大小為2m/s的速度反向運動直至靜止。已知碰撞時間為0.05s，g取10m/s2，以從A到B的方向為正方向，則下列說法正確的是（）A.碰撞前后小物塊動量的變化量B.物塊在反向運動過程中克服摩擦力做的功W=2JC.碰撞過程中墻對小物塊的沖量D.碰撞過程中墻面對小物塊平均作用力的大小F=20N【答案】A【解析】A．碰撞前后小物塊動量的變化量，故A正確；B．根據(jù)動能定理得，故B錯誤；C．碰撞過程中墻對小物塊的沖量，故C錯誤；D．根據(jù)動量定理公式可得解得，故D錯誤。故選A。5.為了驗證平拋運動的小球在豎直方向上做自由落體運動，用如圖所示的裝置進行實驗。小錘打擊彈性金屬片，A球水平拋出，同時B球被松開，自由下落。關(guān)于該實驗，下列說法正確的是（）A.兩球的質(zhì)量必須相等B.兩球初始位置的高度可以不同C.應(yīng)改變裝置的高度，多次實驗D.實驗也能說明A球在水平方向上做勻速直線運動【答案】C【解析】A．做自由落體運動的物體運動規(guī)律相同，與質(zhì)量無關(guān)，故A錯誤；B．在該實驗中，是用B球的運動與A球豎直方向的運動相對照，從而達到實驗?zāi)康模瑑汕虺跏嘉恢玫母叨缺仨毾嗤?，故B錯誤；C．為了減小實驗誤差，因此采用多次測量的方法，同時為了使該實驗具有普遍性，需改變小球的初始高度，故C正確；D．在水平方向上，沒有物體的運動與A球水平方向的運動相對照，因此無法說明小球A在水平方向上的運動規(guī)律，故D錯誤。故選C6.一根稍長的細桿，一端固定一枚鐵釘，另一端用羽毛做成尾翼，這樣就得到了一個“飛鏢”，由于尾翼的存在，使得“飛鏢”在空氣中運動時不致發(fā)生翻轉(zhuǎn)，但同時增大了空氣阻力與重力二者大小的比值。將如圖所示的“飛鏢”從高為h處以大小為v0的速度拋出，最終“飛鏢”插入泥土中靜止（進入泥土的深度與初始高度相比可忽略）。以下說法正確的是（）A.“飛鏢”在空中飛行時速度方向與合力方向相同B.“飛鏢”插入泥土過程中動能減少了C.“飛鏢”在空中飛行的過程，滿足機械能守恒定律D.“飛鏢”克服泥土阻力做功與克服空氣阻力做功之和為【答案】D【解析】A．“飛鏢”在空中飛行做曲線運動，根據(jù)物體做曲線運動的條件可知“飛鏢”在空中飛行時速度方向與合力方向不相同，故A錯誤；B．根據(jù)題目信息無法確定“飛鏢”落地時的速度大小，所以無法確定“飛鏢”插入泥土過程中動能減少量，故B錯誤；C．“飛鏢”在空中飛行的過程，有空氣阻力對其做負功，機械能減少，故C錯誤；D．對“飛鏢”運動全過程，設(shè)“飛鏢”克服泥土阻力做功與克服空氣阻力做功之和為Wf，根據(jù)動能定理可得“飛鏢”克服泥土阻力做功與克服空氣阻力做功之和為，故D正確。故選D。7.某航天器繞地球運行的軌道如圖所示。航天器先進入近地圓軌道1做勻速圓周運動，再經(jīng)橢圓軌道2，最終進入圓軌道3做勻速圓周運動。軌道2分別與軌道1、軌道3相切于P、Q兩點。則航天器（）A.在軌道2由P點到Q點的過程機械能增加B.從軌道2變到軌道3需要在Q點點火加速C.在軌道3的機械能小于在軌道1的機械能D.正常運行時在軌道2上Q點的加速度大于在軌道3上Q點的加速度【答案】B【解析】A．在軌道2由P點到Q點的過程只有萬有引力做功，機械能守恒，故A錯誤；B．從軌道2變到軌道3，軌道半徑變大，需要在Q點點火加速使其做離心運動，故B正確；C．從軌道1到軌道2需要點火加速，從軌道2到軌道3也需要點火加速，即從軌道1到軌道3除了萬有引力的其他力對衛(wèi)星做正功，機械能增大，即在軌道3的機械能大于在軌道1的機械能，故C錯誤；D．根據(jù)牛頓第二定律可得可知正常運行時在軌道2上Q點的加速度等于在軌道3上Q點的加速度，故D錯誤。8.把質(zhì)量為m的小球（可看作質(zhì)點）放在豎直的輕質(zhì)彈簧上（不拴接），并用手把小球按壓到位置A，如圖所示。迅速松手后，彈簧把小球彈起，小球升至最高位置C點，途中經(jīng)過位置B時彈簧正好處于原長。已知A、B間的高度差為h1，B、C間的高度差為h2，重力加速度為g，不計空氣阻力，則（）A.小球在B位置時動能最大B.彈簧彈性勢能的最大值為mg（h2+h1）C.小球從位置A上升到位置C的過程中，動能和彈性勢能的總和一直增大D.小球從位置A上升到位置B的過程中，彈力做的功為mgh1【答案】B【解析】A．小球從A上升到B位置的過程中，先加速，當(dāng)彈簧的彈力為時，合力為零，加速度減小到零，速度達到最大，之后小球繼續(xù)上升，彈簧彈力小于重力，小球做減速運動，故小球從A上升到B的過程中，動能先增大后減小，動能最大位置在B點下方，故A錯誤；B．設(shè)彈簧的最大彈性勢能為Ep，對系統(tǒng)根據(jù)機械能守恒定律可得，故B正確；C．小球從位置A上升到位置C的過程中，對小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，小球從位置A上升到位置C的過程中，重力做負功，重力勢能增加，動能和彈性勢能的總和減小，故C錯誤；D．根據(jù)題意可知小球在位置B，速度不為零，即動能不為零，小球從位置A上升到位置B的過程中，彈力做的功等于重力勢能的增加量與小球的動能之和，即小球從位置A上升到位置B的過程中，彈力做的功大于mgh1，故D錯誤。故選B。9.滑雪運動的簡化賽道如圖所示，其中MN為助滑區(qū)，水平部分NP為起跳臺，MN與NP間平滑連接?？梢暈橘|(zhì)點的運動員從M點由靜止自由滑下，落在足夠長的著陸坡上的Q點。已知著陸坡的傾角為37°，運動員沿水平方向離開起跳臺的速度大小v0=10m/s，不計摩擦和空氣阻力，g取10m/s2（sin37°=0.6，cos37°=0.8）。下列說法正確的是（）A.MN的高度至少為10mB.運動員在空中可以有2s的時間做花樣動作C.若v0提高，運動員落到著陸坡時的速度與坡道的夾角將增大D.若v0提高，運動員在剛要落到著陸坡時重力的瞬時功率增大【答案】D【解析】A．設(shè)MN的高度為h，運動員從M到P點的過程中，由動能定理可得解得，故A錯誤；B．運動員在空中做平拋運動，設(shè)運動的時間為t，由平拋運動規(guī)律可得解得所以運動員在空中可以有1.5s的時間做花樣動作，故B錯誤；C．不論v0多大運動員落到斜坡上，運動員的位移偏角的正切值都為速度的偏轉(zhuǎn)角的正切值為所以速度方向與豎直方向夾角為一定值，則運動員落到著陸坡時的速度與坡道的夾角為定值，與v0的大小無關(guān)，故C錯誤；D．運動員在剛要落到著陸坡時重力的瞬時功率為由此可知，若v0增大，運動員在剛要落到著陸坡時重力的瞬時功率增大，故D正確。故選D。10.如圖所示，一個質(zhì)量為m的小球，用繩長為l的輕繩懸掛于O點，初始時刻小球靜止于P點。第一次小球在水平拉力F1的作用下，從P點緩慢移動到Q點，此時輕繩與豎直方向夾角為30°，隨即撤去F1；第二次小球在大小為F2的水平恒力的作用下，從P點開始運動到達Q點，隨即撤去F2。不計空氣阻力，重力加速度為g。分析上述兩次運動過程，下列說法正確的是（）A.F1的大小始終為mgtan30°B.F1做的功等于mglcos30°C.F2做的功等于F2lsin30°D.兩個過程小球回到最低點P時繩中拉力一定相等【答案】C【解析】A．小球處于動態(tài)平衡狀態(tài)，則，繩子與豎直方向的夾角在增大的過程中，在增大，故A錯誤；B．小球從P點緩慢移動到Q點，則由動能定理，有解得F1做的功等于，故B錯誤；C．F2做的功，故C正確；D．兩個過程小球從最低點P點回到P時，由動能定理，有在P點，有而兩種情況，拉力做功不同，則回到P點時的速度不同，繩中拉力不相等，故D錯誤。故選C。11.如圖所示一個同學(xué)在拍球，已知籃球的質(zhì)量m=0.6kg，籃球每次與地面碰撞后反彈速率均為碰前速率的。拍球后剛好使得籃球觸地反彈后回到h=1m的原高度處（h為籃球下邊緣距地面的高度），重力加速度g取10m/s2，不計空氣阻力的影響，以下說法正確的是（）A.籃球與地面碰撞后離地瞬間速度的大小為m/sB.籃球與地面碰撞前瞬間速度的大小為m/sC.拍籃球過程手對球做的功為1.5JD.籃球與地面碰撞過程中損失的機械能為2J【答案】D【解析】AB．籃球與地面碰撞前瞬間速度的大小為，籃球與地面碰撞后離地瞬間速度的大小為，根據(jù)機械能守恒可得根據(jù)題意有聯(lián)立解得，，故AB錯誤；CD．籃球與地面碰撞過程中損失的機械能為整個過程，根據(jù)動能關(guān)系可知拍籃球過程手對球做的功為，故C錯誤，D正確。故選D。12.一個小球以大小為的初速度，分別通過以下三種固定軌道，第1種是半徑為R的光滑豎直半圓軌道，第2種是半徑為R的光滑豎直四分之一圓弧軌道，第3種是光滑斜直軌道（軌道足夠長），不計空氣阻力，以下說法正確的是（）A.小球沿第1、2兩種軌道運動所達到的最大高度相同B.小球沿第2、3兩種軌道運動所達到的最大高度相同C.第2種情況下小球剛要離開軌道時對軌道的壓力為零D.第1種情況下小球剛要離開軌道時對軌道的壓力不為零【答案】B【解析】ABD．對于情況1，假設(shè)能到最高點，需滿足可得根據(jù)機械能守恒定律可得可知恰好能到達軌道最高點，最大高度為，且此時對軌道壓力為零；對于情況2，根據(jù)機械能守恒定律可得即最大高度為；對于情況3，根據(jù)機械能守恒定律可得即最大高度為；可知小球沿第2、3兩種軌道運動所達到的最大高度相同，小球沿第1、2兩種軌道運動所達到的最大高度不相同，第1種情況下小球剛要離開軌道時對軌道的壓力為零，故B正確，AD錯誤；C．根據(jù)機械能守恒定律可得第2種情況下小球剛要離開軌道時的速度根據(jù)牛頓第二定律可得根據(jù)牛頓第三定律可知第2種情況下小球剛要離開軌道時對軌道的壓力，故C錯誤。故選B。13.如圖，汽車以恒定功率在水平路面上勻速行駛，當(dāng)保持原有功率由水平路面駛上斜坡路面后，速度逐漸減小，設(shè)由路面造成的阻力大小恒定，則汽車在上坡過程中（）A.牽引力增大，加速度增大B.牽引力增大，機械能不變C.加速度減小，機械能增加D.牽引力減小，加速度減小【答案】C【解析】AD．由于汽車以恒定功率行駛，所以根據(jù)公式P=Fv可知速度減小時，汽車的牽引力逐漸增大，汽車的加速度方向沿坡向下，對汽車進行受力分析：汽車受到重力、牽引力、阻力f，設(shè)斜坡與水平面的夾角為θ，由牛頓第二定律得隨F增大，加速度a逐漸減小，故AD錯誤；BC．在水平路面上汽車勻速行駛，可得f=F在斜面上，F(xiàn)增大，則F>f，可知除了重力之外的其他力做功為正功，則機械能增加，故C正確，B錯誤。故選C。14.在空中同一點沿水平方向同時拋出兩個質(zhì)量均為m的小球（可視為質(zhì)點），兩小球初速度方向相反，初速度大小分別用v1、v2表示，若在剛要落到地面上時兩小球速度之間的夾角為90°，以下說法正確的是（）A.要實現(xiàn)上述情景要求拋出時的高度是某一個定值B.能實現(xiàn)上述情景要求v1、v2的乘積是某一個定值C.剛要落地時兩球的總動能一定增加了mv1v2D.無論v1、v2的數(shù)值是多少，落地所用的時間都是定值【答案】C【解析】ABD．當(dāng)兩小球速度夾角為時，二者速度的偏角互余，設(shè)初速度大小為的小球速度偏角為，則解得下落的高度時間和高度的值由的乘積決定。若變化，、必隨之變化，而非固定值，故ABD錯誤；C．剛要落地時兩球的總動能增加量故C正確。故選C。第二部分本部分共6題，共58分15.用如圖1所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律。重錘從高處由靜止開始下落，重錘上拖著的紙帶通過打點計時器，打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。（1）關(guān)于本實驗，下列說法正確的是________。A.重物的體積越大越好B.實驗時先通電，打點穩(wěn)定后再釋放紙帶C.實驗前必需用天平測出重物錘的質(zhì)量（2）如圖2所示，根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上的連續(xù)的五個點A、B、C、D、E，通過測量并計算出點A距起始點O的距離為s0，點AC間的距離為s1，點CE間的距離為s2，若相鄰兩點的打點時間間隔為T，重錘質(zhì)量為m，重錘從釋放到下落OC距離時的重力勢能減少量為ΔEp，這一過程動能的增加量ΔEk=_________；在實際計算中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢能總是大于重錘增加的動能，其原因主要是_________________。（3）甲同學(xué)利用圖2中紙帶，先分別測量出從A點到B、C、D、E、F、G點的距離h（其中F、G點為E點后連續(xù)打出的點，圖中未畫出），再計算打出B、C、D、E、F各點時重錘下落的速度v和v2，繪制圖像，如圖3所示，進一步可以求得圖線的縱軸截距b和斜率k。在實驗誤差允許范圍內(nèi)，若k近似等于_______，則可認為這一過程機械能守恒?！敬鸢浮浚?）B（2）打點計時器之間摩擦阻力和重錘下落過程中受到空氣阻力，重錘克服阻力做功，導(dǎo)致機械能減小（3）2g【解析】【小問1解析】A．為減小空氣阻力的影響，重物的體積越小越好，選項A錯誤；B．實驗時先通電，打點穩(wěn)定后再釋放紙帶，選項B正確；C．要驗證的關(guān)系為，兩邊的質(zhì)量m可以消掉，則實驗前不需要用天平測出重物錘的質(zhì)量，選項C錯誤。故選B?！拘?解析】重錘從釋放到下落OC距離時動能的增加量在實際計算中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢能總是大于重錘增加的動能，其原因主要是打點計時器之間的摩擦阻力和重錘下落過程中受到空氣阻力，重錘克服阻力做功，導(dǎo)致機械能減小；【小問3解析】根據(jù)解得則圖像的斜率，即在實驗誤差允許范圍內(nèi)，若k近似等于2g，則可認為這一過程機械能守恒。16.為“探究向心力大小與角速度的關(guān)系”，某實驗小組通過如圖甲所示的裝置進行實驗?；瑝K套在水平桿上，可隨水平桿一起繞豎直桿做勻速圓周運動，力傳感器通過細繩連接滑塊，可測繩上拉力大小?；瑝K上固定一遮光片，寬度為d，光電門可以記錄遮光片通過的時間，測出滑塊中心到豎直桿的距離為l。實驗過程中細繩始終被拉直?；瑝K隨桿轉(zhuǎn)動做勻速圓周運動時，每經(jīng)過光電門一次，力傳感器和光電門就同時獲得一組拉力F和遮光時間t，重復(fù)做多組實驗并得出數(shù)據(jù)。（1）滑塊的角速度ω=_________（用d、l、t表示）（2）圖乙所示為根據(jù)拉力F和遮光時間t的數(shù)據(jù)所做的關(guān)系圖像，圖像的橫軸應(yīng)該是________。【答案】（1）（2）【解析】小問1解析】滑塊經(jīng)過光電門時的速度為根據(jù)，可得滑塊的角速度為【小問2解析】滑塊做勻速圓周運動，由細繩拉力向心力，則有可得可得則圖乙所示為根據(jù)拉力F和遮光時間t的數(shù)據(jù)所做的關(guān)系圖像，圖像的橫軸應(yīng)該是。17.如圖所示是利用閃光照相（每隔相等的時間拍一張照片）研究平拋運動的示意圖。小球A由斜槽滾下，從槽邊緣處水平拋出，當(dāng)它恰好離開槽邊緣時，小球B也同時由靜止下落，用閃光相機拍攝的照片中B球有四個像，相鄰兩像間實際下落距離已在圖中標(biāo)出。兩球恰在圖中所示的位置4相碰。（1）兩球經(jīng)過t=________s時間相碰，A球離開桌面時的速度大小v0=___________m/s。（g取10m/s2）（2）請分析兩小球相碰后各自做什么運動并說明之后的運動過程中兩者的位置關(guān)系。（實驗所用A、B兩小球完全相同，不考慮碰撞過程中的機械能損失）【答案】（1）0.31.5（2）碰后，A球接替B球繼續(xù)做自由落體運動，B球接替A球繼續(xù)做平拋運動，之后的運動過程中兩者在豎直方向上保持相對靜止關(guān)系，同一時刻在同一高度?！窘馕觥俊拘?解析】兩球下落的豎直高度為h=45cm=0.45m，則小球離開桌面的初速度解得運動的時間初速度【小問2解析】相碰前，A球的初速度為水平方向、豎直方向B球的初速度為水平方向、豎直方向兩球發(fā)生完全彈性碰撞，水平方向交換速度碰后，、、豎直分速度都不變因此，相碰后，A球以的初速度做豎直下拋運動B球以、的初速度做斜下拋運動。之后的運動過程中兩者在豎直方向上保持相對靜止關(guān)系，同一時刻在同一高度。（或表達為：碰后，A球接替B球繼續(xù)做自由落體運動，B球接替A球繼續(xù)做平拋運動）18.如圖所示拱橋的橋頂最高點與橋底水平路面之間的高度差h=5m，橋頂附近可視為一段半徑R=8m的圓弧。某人騎電動自行車過橋，在橋頂最高點時速度大小v=4m/s，人和車的總質(zhì)量m=100kg，重力加速度g取10m/s2，求：（1）從橋底到橋頂過程中重力勢能的變化量?E；（2）過最高點時人和車整體對橋面的壓力大小FN；（3）為使人和車能安全過橋，到達橋頂時的速度不能超過多少？【答案】（1）5×103J（2）800N（3）4m/s【解析】【小問1解析】從橋底到橋頂過程中重力勢能的增加量?E等于克服重力做的功，即【小問2解析】過最高點時人和車整體由牛頓第二定律得得對橋面的壓力大小FN大小等于支持力，大小為800N?！拘?解析】為使人和車能安全過橋，需