广西南宁市第三十三名校2023-2024学年高一（下）物理月考试卷
一、选择题（第1-7题每题4分，第8-10题每题6分，共46分）
1．（2024高一下·南宁月考）如图所示，在农田里离地面一定的高度处架设一水管用来浇灌。若水管的管口沿水平方向喷出水流，忽略空气阻力，下列说法错误的是( )
A．水流在水平方向做匀速直线运动
B．水流在竖直方向做自由落体运动
C．若仅改变水管中水的流速，则水流在空中运动的时间不变
D．若仅改变水平喷口的高度，则水流在空中运动的时间不变
【答案】D
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】AB．水流离开管口后的运动可视为平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，故AB正确；
CD．根据
可知水流在空中运动的时间与水平喷口的高度有关，与水管中水的流速无关，所以若仅改变水管中水的流速，则水流在空中运动的时间不变；若仅改变水平喷口的高度，则水流在空中运动的时间改变，故C正确，D错误。
故答案为：D。
【分析】平抛运动水平方向匀速直线运动，竖直方向自由落体运动。
2．（2024高一下·南宁月考）已知地球的半径约为，地球表面的重力加速度约为，引力常量约为，则地球的质量约为( )
A． B． C． D．
【答案】C
【知识点】引力常量及其测定；万有引力定律的应用
【解析】【解答】设地球的质量为M，物体在地球表面的重力约等于万有引力，即
解得
故答案为：C。
【分析】利用物体在地球表面的重力约等于万有引力列方程求解。
3．（2024高一下·南宁月考）如图为某国产品牌新能源汽车的宣传页上所标示的该车的部分性能参数，其中百公里加速时间为，指的是该车以最大输出功率从静止加速到的所用时间为，则( )
A．该车在此运动过程的平均速度为
B．该车在此运动过程的位移为
C．该车在此运动过程的牵引力恒定
D．研究此加速运动，可将该车视为质点
【答案】D
【知识点】质点；机车启动
【解析】【解答】AB．平均速度应是位移与所用时间之比，但汽车的位移无法计算，AB错误；
C．根据
可知，汽车的输出功率P一定，车速v增大，牵引力F应变小，C错误；
D．研究其加速运动，汽车的大小和形状可以忽略，可将其视为质点，D正确。
故答案为：D。
【分析】 质点就是有质量但不存在体积与形状的点，是物理学的一个理想化模型。质点不一定是很小的物体，它注重的是在研究运动和受力时物体对系统的影响，忽略一些复杂但无关的因素。
4．（2024高一下·南宁月考）如图所示，在一次消防演习中，消防队员要借助消防车上的梯子爬到高处进行救人．为了节省救援时间，当消防车匀速前进的同时，人沿倾斜的梯子匀加速向上运动，则关于消防队员相对地面的运动，下列说法中正确的是( )
A．消防队员做匀加速直线运动
B．消防队员做匀变速曲线运动
C．消防队员做变加速曲线运动
D．消防队员水平方向的速度保持不变
【答案】B
【知识点】运动的合成与分解
【解析】【解答】ABC.以地面为参考系，消防员同时参与水平方向的匀速运动和斜向上的匀加速运动，其合运动为匀变速曲线运动，AC错误，B正确．
D.由运动的合成与分解知识可知水平方向的速度包含了消防员斜向上速度在水平方向上的分量，斜向上速度变大，则水平速度变大，D错．
故答案为：B。
【分析】 匀变速曲线运动是指在运动过程中，物体所受合外力恒定，且与速度方向不在同一条直线上的运动。
5．（2024高一下·南宁月考）嫦娥五号的返回舱采用“打水漂”的技术来减速并成功着陆在预定区域，如图所示为其飞行轨迹的示意图，它的特点是航天器多次进出大气层，这种轨道与传统直接再入式轨道相比，能够有效降低航天器再入式的速度，避免产生较大的过载，安全性好。图中标出了返回舱在飞行轨迹上个位置处所受合外力的情况，其中一定错误的是( )
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】曲线运动的条件；曲线运动
【解析】【解答】做曲线运动的物体，受到的合外力一定指向轨迹的凹侧，所以位置处标记的返回舱的受力一定是错误的。
故答案为：B。
【分析】做曲线运动的物体，受到的合外力一定指向轨迹的凹侧或者内侧。
6．（2024高一下·南宁月考）年月，天舟七号货运飞船成功与空间站天和核心舱对接，据悉天舟七号在返回地面过程中释放一颗小卫星。已知小卫星和空间站环绕地球的运动均可看作匀速圆周运动，且小卫星的轨道半径小于空间站的轨道半径，空间站环绕地球运动时距离地球表面的高度为，地球的半径为，地球表面的重力加速度为，忽略地球自转。下列说法正确的是( )
A．空间站的角速度为
B．空间站的环绕速度大于第一宇宙速度
C．空间站的环绕周期小于小卫星的环绕周期
D．空间站的环绕加速度大于小卫星的环绕加速度
【答案】A
【知识点】万有引力定律的应用；第一、第二与第三宇宙速度；卫星问题
【解析】【解答】A．对空间站，由万有引力提供向心力，则有
在地球表面，万有引力近似等于重力，则有
解得
故A正确；
B．第一宇宙速度等于近地卫星的环绕速度，根据
解得
空间站的轨道半径大于近地卫星的轨道半径，则空间站的环绕速度小于第一宇宙速度，故B错误；
C．根据
解得
小卫星的轨道半径小于空间站的轨道半径，则空间站的环绕周期大于小卫星的环绕周期，故C错误；
D．根据牛顿第二定律有
解得
小卫星的轨道半径小于空间站的轨道半径，则空间站的环绕加速度小于小卫星的环绕加速度，故D错误。
故答案为：A。
【分析】卫星万有引力等于向心力，第一宇宙速度等于近地卫星的环绕速度是做圆周运动卫星中最大的环绕速度。
7．（2024高一下·南宁月考）如图所示，同一物体分别沿斜面、、自斜面顶点由静止开始下滑，该物体与各斜面间的动摩擦因数相同。在滑行过程中克服摩擦力做的功分别为、和，则( )
A． B． C． D．
【答案】D
【知识点】功的计算
【解析】【解答】设物体与斜面间的动摩擦因数为，斜面的倾角为，OD间的水平距离为x，物体的质量为m。则物体下滑过程中克服摩擦力做功为
可知物体下滑过程中克服摩擦力做功与斜面的倾角大小无关，所以有
故答案为：D。
【分析】根据几何关系以及摩擦力做功的表达式可知物体下滑过程中克服摩擦力做功与斜面的倾角大小无关。
8．（2024高一下·南宁月考）质量为m的物体，在距地面h高处以的加速度由静止竖直下落到地面，下列说法中正确的是（ ）
A．重力做功 B．物体的机械能减少
C．物体的动能增加 D．物体的重力势能减少mgh
【答案】C,D
【知识点】重力势能；重力势能的变化与重力做功的关系；动能和势能的相互转化
【解析】【解答】AD．物体在下落过程中，重力做正功为，则重力势能减小也为。故A错误，D正确；
B．物体除重力做功外，阻力做负功，导致物体的机械能减少，根据牛顿第二定律可知，阻力大小为，且阻力做功为，所以机械能减少为，故B错误；
C．物体的合力为，则合力做功为，所以物体的动能增加为，故C正确。
故答案为：CD。
【分析】阻力不可忽略，阻力做负功，导致物体的机械能减少。结合能量关系求解。
9．（2024高一下·南宁月考）如图，甲将排球从离地面高为的位置由静止击出并沿轨迹运动，当排球运动到离地面高为的位置时，速度大小为，此时，被乙击回并以水平速度沿轨迹运动，恰好落回到位置已知排球的质量约为，取，忽略空气阻力，则( )
A．排球沿轨迹运动的时间为 B．、两位置的水平距离为
C．甲对排球做的功约为 D．乙对排球做的功约为
【答案】A,B,C
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】A．对于轨迹②的运动，其运动时间
解得
A正确；
B．水平位移
B正确；
C．从O到P点，设排球在O点的速度为，到P点的速度，根据动能定理可知
解得
根据动能定理可知
C正确；
D．乙对排球所做的功在P点使用动能定理，设乙将排球击出的速度为，则有
D错误。
故答案为：ABC。
【分析】根据下落高度求解下落时间，水平初速度乘以下落时间等于水平位移，做功等于动能的变化。
10．（2024高一下·南宁月考）把质量是的小球放在竖立的弹簧上，并把小球往下按至的位置，如图甲所示。迅速松手后，弹簧把小球弹起，小球升至最高位置图乙，途中经过位置时弹簧正好处于自由状态。弹簧的质量和空气的阻力均可忽略，以下分析正确的是( )
A．小球重力势能和弹簧弹性势能的和在由到的过程中先减小后增加
B．小球的机械能由到的过程中一直增加，由到的过程中保持不变
C．小球的动能由到的过程中一直增加，由到的过程中一直减小
D．小球和弹簧组成的系统由到的过程中机械能守恒
【答案】A,B,D
【知识点】重力势能的变化与重力做功的关系；动能和势能的相互转化；机械能守恒定律
【解析】【解答】A．小球从A到B小球的动能先增加后减小；由于小球重力势能和动能以及弹簧弹性势能的总和守恒，可知小球重力势能和弹簧弹性势能的和在由A到B的过程中先减小后增加，选项A正确；
B．由以上分析可知，从A到B弹簧的弹性势能一直减小，则小球的机械能由A到B的过程中一直增加，由B到C的过程中小球的机械能守恒，则保持不变，选项B正确；
C．由以上分析可知，小球的动能由A到B的过程中先增加后减小，由B到C的过程中一直减小，选项C错误；
D．小球和弹簧组成的系统由A到C的过程中只有重力和弹力做功，则机械能守恒，选项D正确。
故答案为：ABD。
【分析】小球从A到B运动的过程中，开始时弹力大于重力，则小球加速度向上，速度增加；随弹力减小，则加速度减小，当弹力等于重力时加速度为零，此时速度最大，以后弹力小于重力，加速度向下，小球减速运动。
二、非选择题（共56分）
11．（2024高一下·南宁月考）在验证机械能守恒定律的实验中，所用电源的频率为。某同学选择了一条理想的纸带，用刻度尺测得各计数点到点的距离，如图乙所示，图中点是打点计时器打出的第一个点，、、分别是每打两个点取出的计数点。重力加速度取。
（1）从下列选项中选出实验所必须的器材，其对应的字母为____。
A．电火花计时器包括纸带 B．重锤
C．天平 D．秒表或停表
（2）若重锤的质量为，当打点计时器打到点时重锤的重力势能比开始下落时减少了 ；此时重锤的动能比开始下落时增加了 。结果均保留三位有效数字
（3）一同学分析得出的实验结果是重锤重力势能的减少量小于动能的增加量。下列对造成该实验结果的原因分析正确的是____。
A．空气对重锤的阻力和打点计时器对纸带的阻力
B．选用重锤的质量过大
C．交流电源的频率大于
D．交流电源的频率小于
（4）测量从第一点到其余各点的下落高度，并计算对应速度，然后以为纵轴，以为横轴，根据实验数据作出图，如图像丙所示。若在误差允许的范围内图像是一条过原点且斜率为____的直线，则验证了机械能守恒定律。
A．
B． C .
【答案】（1）A；B
（2）；
（3）D
（4）A
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】（1）AB．需要使用打点计时器（包括纸带）打出纸带计算速度，需要使用重锤拖动纸带，故AB正确；
C．实验要验证
因重锤质量被约去，可以直接验证
重锤质量可以不用测量，天平不是必须的器材，故C错误；
D．打点计时器就是计时仪器，不需要秒表（或停表），故D错误。
故答案为：AB。
（2）重锤从开始下落到打B点时，减少的重力势能
打B点时速度
计数点间时间间隔
从重锤下落到打B点时增加的动能
联立解得
（3）A．空气对重锤阻力和打点计时器对纸带的阻力，会导致重力势能部分转化为内能，则重力势能的减小量会略大于动能的增加量，故A错误；
B．验证机械能守恒，即验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，选择质量较大的重锤，不会使得重力势能的减小量小于动能的增加量，故B错误；
CD．若交流电的频率小于50Hz，由于速度值仍按频率为50Hz计算，频率的计算值比实际值偏大，周期值偏小，算得的速度值偏大，动能值也就偏大，则可能出现重锤重力势能的减少量小于动能的增加量，同理，交流电源的频率大于，则频率的计算值比实际值偏小，周期值偏大，算得的速度值偏小，动能值也就偏小，则可能出现重力势能的减小量会略大于动能的增加量，故C错误，D正确。
故答案为：D。
（4）实验要验证
整理可得
则的斜率为
故答案为：A。
【分析】（1）重锤质量可以不用测量，天平不是必须的器材；
（2）根据动能和势能表达式求解增加的动能以及减少的势能；
（3）空气对重锤阻力和打点计时器对纸带的阻力导致重力势能的减小量会略大于动能的增加量；
（4）结合机械能守恒定律得到斜率的物理意义。
12．（2024高一下·南宁月考） 某学习小组探究平抛运动的特点。
（1）采用如图甲所示装置探究平抛运动竖直分运动的特点。用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动；同时B球被释放，自由下落，做自由落体运动。实验发现两球同时落地。分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，多次重复实验，发现两球仍同时落地。根据该实验现象，可以得出A球在竖直方向的分运动是 。
（2）探究平抛运动水平分运动的特点时，得到小球平抛运动的轨迹如图乙所示，其中O为抛出点，a、b、c是轨迹上选取的三个点，O与a、a与b、b与c之间的竖直距离分别为h、3h、5h，则小球从O到a、a到b、b到c的运动时间 （填“相等”或“不相等”）；又测得O与a、a与b、b与c之间的水平距离相等均为x，则可得出平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动，小球平抛运动的初速度为 （用h、x和重力加速度g表示）。
【答案】（1）自由落体运动
（2）相等；
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】（1）多次重复实验，发现两球仍同时落地，可知A球竖直方向的运动与B球竖直方向的运动相同，可以得出A球在竖直方向的分运动是自由落体运动。
（2）O为抛出点，小球做平抛运动，竖直方向有
可得
小球平抛运动的初速度为
【分析】两球同时落地，则探究的时平抛运动在竖直方向的运动规律。小球在竖直方向做自由落体运动，抛出点竖直方向速度为零，根据图像确定小球在a、b、c处时竖直方向的位移关系，再根据自由落体规律确定两点之间的时间关系，再根据平抛运动水平方向运动规律确定小球做平抛运动的初速度。
13．（2024高一下·南宁月考）如图，轻质定滑轮固定在天花板上，物体和用不可伸长的轻绳相连，悬挂在定滑轮上，物体和的质量分别为、，两物体由静止释放。重力加速度大小为，不计摩擦和空气阻力，两物体均可视为质点。在下降距离未落地过程中，求：
（1）下降距离时，的速度大小；
（2）下降距离的过程中，绳子对物体所做的功。
【答案】（1）下降距离时，对系统由机械能守恒定律可得
的速度大小
（2）解：下降距离的过程中，对物体由动能定理
解得所做的功
【知识点】动能定理的综合应用；机械能守恒定律
【解析】【分析】（1） 系统机械能守恒，下降距离时，对系统由机械能守恒定律进行求解；
（2）根据动能定理，合力做功等于动能变化求解绳子对物体所做的功。
14．（2024高一下·南宁月考）城市轻轨具有运量大、速度快、污染小、能耗少、安全性高等优点。某工程师为科学合理利用能量、节约能源，在保证车辆和乘客安全的前提下，设计了如图所示的轻轨车站，与站台连接的轨道都有一个小坡度。列车进站时要上坡，出站时要下坡。如果列车在途中轨道进站前的速度为，上坡前切断电源，到达站台的速度不超过。重力加速度取。
（1）不考虑上坡时受到的阻力，站台的高度比途中轨道至少高多少？
（2）一列质量轻轨列车出站后以恒定功率沿水平轨道行驶，在内速度由增加到后匀速运动，已知列车受到的阻力恒为，则列车在这段时间内行驶的路程为多少？
【答案】（1）解：已知：列车在途中轨道进站前的速度为
列车达到站台的最大速度为
选途中轨道是重力势能的参考平面，由机械能守恒定律有
解得
所以站台的高度比途中轨道至少高2m；
（2）解：由列车最后做匀速直线运动，可得，列车受力平衡，即牵引力等于阻力，则
以上各式联立，解得
列车开始加速前的速度为
列车加速过程，由能量守恒可得
代入数据，解得
【知识点】能量守恒定律；机车启动；动能定理的综合应用；机械能守恒定律
【解析】【分析】（1）求出初末状态的动能，根据动能定理或者机械能守恒定律求解站台的高度比途中轨道至少高多少；
（2）克服摩擦力所做功等于摩擦力与路程的乘积，结合动能定理或者能量守恒定律求解。
15．（2024高一下·南宁月考） “路亚”是一种钓鱼方法，用这种方法钓鱼时先把鱼饵通过鱼线收到鱼竿末端，然后用力将鱼饵甩向远处。如图所示，钓鱼爱好者在a位置开始甩竿，鱼饵被甩至最高点b时迅速释放鱼线，鱼饵被水平抛出，最后落在距b水平距离s=16m的水面上。已知开始甩竿时鱼竿与竖直方向成53°角，鱼饵的质量为m=0.02kg。甩竿过程竿可视为在竖直平面内绕O点转动，且O离水面高度h=1.6m、到鱼竿末端鱼饵的距离L=1.6m。鱼饵从b点抛出后，忽略鱼线对其作用力和空气阻力，重力加速度g取10m/s2，已知sin53°=0.8，cos53°=0.6。求：
（1）鱼饵在b点抛出时的速度大小；
（2）释放鱼线前，鱼饵在b点受鱼竿作用力的大小和方向；
（3）从a到b的甩竿过程，鱼竿对鱼饵做的功W。
【答案】（1）解：鱼饵被甩至最高点b时迅速释放鱼线，鱼饵被水平抛出，根据平抛运动的规律可得
联立解得
，
（2）解：释放鱼线前，鱼饵在b点，由于
所以鱼饵受鱼竿作用力的方向竖直向下，根据牛顿第二定律可得
解得
（3）解：从a到b的甩竿过程，根据动能定理可得
解得鱼竿对鱼饵做的功为
【知识点】牛顿第二定律；平抛运动；动能定理的综合应用
【解析】【分析】 （1）根据平抛运动规律解答；
（2）根据牛顿第二定律在圆周运动中的运用解答；
（3）根据动能定理解答。
广西南宁市第三十三名校2023-2024学年高一（下）物理月考试卷
一、选择题（第1-7题每题4分，第8-10题每题6分，共46分）
1．（2024高一下·南宁月考）如图所示，在农田里离地面一定的高度处架设一水管用来浇灌。若水管的管口沿水平方向喷出水流，忽略空气阻力，下列说法错误的是( )
A．水流在水平方向做匀速直线运动
B．水流在竖直方向做自由落体运动
C．若仅改变水管中水的流速，则水流在空中运动的时间不变
D．若仅改变水平喷口的高度，则水流在空中运动的时间不变
2．（2024高一下·南宁月考）已知地球的半径约为，地球表面的重力加速度约为，引力常量约为，则地球的质量约为( )
A． B． C． D．
3．（2024高一下·南宁月考）如图为某国产品牌新能源汽车的宣传页上所标示的该车的部分性能参数，其中百公里加速时间为，指的是该车以最大输出功率从静止加速到的所用时间为，则( )
A．该车在此运动过程的平均速度为
B．该车在此运动过程的位移为
C．该车在此运动过程的牵引力恒定
D．研究此加速运动，可将该车视为质点
4．（2024高一下·南宁月考）如图所示，在一次消防演习中，消防队员要借助消防车上的梯子爬到高处进行救人．为了节省救援时间，当消防车匀速前进的同时，人沿倾斜的梯子匀加速向上运动，则关于消防队员相对地面的运动，下列说法中正确的是( )
A．消防队员做匀加速直线运动
B．消防队员做匀变速曲线运动
C．消防队员做变加速曲线运动
D．消防队员水平方向的速度保持不变
5．（2024高一下·南宁月考）嫦娥五号的返回舱采用“打水漂”的技术来减速并成功着陆在预定区域，如图所示为其飞行轨迹的示意图，它的特点是航天器多次进出大气层，这种轨道与传统直接再入式轨道相比，能够有效降低航天器再入式的速度，避免产生较大的过载，安全性好。图中标出了返回舱在飞行轨迹上个位置处所受合外力的情况，其中一定错误的是( )
A． B． C． D．
6．（2024高一下·南宁月考）年月，天舟七号货运飞船成功与空间站天和核心舱对接，据悉天舟七号在返回地面过程中释放一颗小卫星。已知小卫星和空间站环绕地球的运动均可看作匀速圆周运动，且小卫星的轨道半径小于空间站的轨道半径，空间站环绕地球运动时距离地球表面的高度为，地球的半径为，地球表面的重力加速度为，忽略地球自转。下列说法正确的是( )
A．空间站的角速度为
B．空间站的环绕速度大于第一宇宙速度
C．空间站的环绕周期小于小卫星的环绕周期
D．空间站的环绕加速度大于小卫星的环绕加速度
7．（2024高一下·南宁月考）如图所示，同一物体分别沿斜面、、自斜面顶点由静止开始下滑，该物体与各斜面间的动摩擦因数相同。在滑行过程中克服摩擦力做的功分别为、和，则( )
A． B． C． D．
8．（2024高一下·南宁月考）质量为m的物体，在距地面h高处以的加速度由静止竖直下落到地面，下列说法中正确的是（ ）
A．重力做功 B．物体的机械能减少
C．物体的动能增加 D．物体的重力势能减少mgh
9．（2024高一下·南宁月考）如图，甲将排球从离地面高为的位置由静止击出并沿轨迹运动，当排球运动到离地面高为的位置时，速度大小为，此时，被乙击回并以水平速度沿轨迹运动，恰好落回到位置已知排球的质量约为，取，忽略空气阻力，则( )
A．排球沿轨迹运动的时间为 B．、两位置的水平距离为
C．甲对排球做的功约为 D．乙对排球做的功约为
10．（2024高一下·南宁月考）把质量是的小球放在竖立的弹簧上，并把小球往下按至的位置，如图甲所示。迅速松手后，弹簧把小球弹起，小球升至最高位置图乙，途中经过位置时弹簧正好处于自由状态。弹簧的质量和空气的阻力均可忽略，以下分析正确的是( )
A．小球重力势能和弹簧弹性势能的和在由到的过程中先减小后增加
B．小球的机械能由到的过程中一直增加，由到的过程中保持不变
C．小球的动能由到的过程中一直增加，由到的过程中一直减小
D．小球和弹簧组成的系统由到的过程中机械能守恒
二、非选择题（共56分）
11．（2024高一下·南宁月考）在验证机械能守恒定律的实验中，所用电源的频率为。某同学选择了一条理想的纸带，用刻度尺测得各计数点到点的距离，如图乙所示，图中点是打点计时器打出的第一个点，、、分别是每打两个点取出的计数点。重力加速度取。
（1）从下列选项中选出实验所必须的器材，其对应的字母为____。
A．电火花计时器包括纸带 B．重锤
C．天平 D．秒表或停表
（2）若重锤的质量为，当打点计时器打到点时重锤的重力势能比开始下落时减少了 ；此时重锤的动能比开始下落时增加了 。结果均保留三位有效数字
（3）一同学分析得出的实验结果是重锤重力势能的减少量小于动能的增加量。下列对造成该实验结果的原因分析正确的是____。
A．空气对重锤的阻力和打点计时器对纸带的阻力
B．选用重锤的质量过大
C．交流电源的频率大于
D．交流电源的频率小于
（4）测量从第一点到其余各点的下落高度，并计算对应速度，然后以为纵轴，以为横轴，根据实验数据作出图，如图像丙所示。若在误差允许的范围内图像是一条过原点且斜率为____的直线，则验证了机械能守恒定律。
A．
B． C .
12．（2024高一下·南宁月考） 某学习小组探究平抛运动的特点。
（1）采用如图甲所示装置探究平抛运动竖直分运动的特点。用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动；同时B球被释放，自由下落，做自由落体运动。实验发现两球同时落地。分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，多次重复实验，发现两球仍同时落地。根据该实验现象，可以得出A球在竖直方向的分运动是 。
（2）探究平抛运动水平分运动的特点时，得到小球平抛运动的轨迹如图乙所示，其中O为抛出点，a、b、c是轨迹上选取的三个点，O与a、a与b、b与c之间的竖直距离分别为h、3h、5h，则小球从O到a、a到b、b到c的运动时间 （填“相等”或“不相等”）；又测得O与a、a与b、b与c之间的水平距离相等均为x，则可得出平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动，小球平抛运动的初速度为 （用h、x和重力加速度g表示）。
13．（2024高一下·南宁月考）如图，轻质定滑轮固定在天花板上，物体和用不可伸长的轻绳相连，悬挂在定滑轮上，物体和的质量分别为、，两物体由静止释放。重力加速度大小为，不计摩擦和空气阻力，两物体均可视为质点。在下降距离未落地过程中，求：
（1）下降距离时，的速度大小；
（2）下降距离的过程中，绳子对物体所做的功。
14．（2024高一下·南宁月考）城市轻轨具有运量大、速度快、污染小、能耗少、安全性高等优点。某工程师为科学合理利用能量、节约能源，在保证车辆和乘客安全的前提下，设计了如图所示的轻轨车站，与站台连接的轨道都有一个小坡度。列车进站时要上坡，出站时要下坡。如果列车在途中轨道进站前的速度为，上坡前切断电源，到达站台的速度不超过。重力加速度取。
（1）不考虑上坡时受到的阻力，站台的高度比途中轨道至少高多少？
（2）一列质量轻轨列车出站后以恒定功率沿水平轨道行驶，在内速度由增加到后匀速运动，已知列车受到的阻力恒为，则列车在这段时间内行驶的路程为多少？
15．（2024高一下·南宁月考） “路亚”是一种钓鱼方法，用这种方法钓鱼时先把鱼饵通过鱼线收到鱼竿末端，然后用力将鱼饵甩向远处。如图所示，钓鱼爱好者在a位置开始甩竿，鱼饵被甩至最高点b时迅速释放鱼线，鱼饵被水平抛出，最后落在距b水平距离s=16m的水面上。已知开始甩竿时鱼竿与竖直方向成53°角，鱼饵的质量为m=0.02kg。甩竿过程竿可视为在竖直平面内绕O点转动，且O离水面高度h=1.6m、到鱼竿末端鱼饵的距离L=1.6m。鱼饵从b点抛出后，忽略鱼线对其作用力和空气阻力，重力加速度g取10m/s2，已知sin53°=0.8，cos53°=0.6。求：
（1）鱼饵在b点抛出时的速度大小；
（2）释放鱼线前，鱼饵在b点受鱼竿作用力的大小和方向；
（3）从a到b的甩竿过程，鱼竿对鱼饵做的功W。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】AB．水流离开管口后的运动可视为平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，故AB正确；
CD．根据
可知水流在空中运动的时间与水平喷口的高度有关，与水管中水的流速无关，所以若仅改变水管中水的流速，则水流在空中运动的时间不变；若仅改变水平喷口的高度，则水流在空中运动的时间改变，故C正确，D错误。
故答案为：D。
【分析】平抛运动水平方向匀速直线运动，竖直方向自由落体运动。
2．【答案】C
【知识点】引力常量及其测定；万有引力定律的应用
【解析】【解答】设地球的质量为M，物体在地球表面的重力约等于万有引力，即
解得
故答案为：C。
【分析】利用物体在地球表面的重力约等于万有引力列方程求解。
3．【答案】D
【知识点】质点；机车启动
【解析】【解答】AB．平均速度应是位移与所用时间之比，但汽车的位移无法计算，AB错误；
C．根据
可知，汽车的输出功率P一定，车速v增大，牵引力F应变小，C错误；
D．研究其加速运动，汽车的大小和形状可以忽略，可将其视为质点，D正确。
故答案为：D。
【分析】 质点就是有质量但不存在体积与形状的点，是物理学的一个理想化模型。质点不一定是很小的物体，它注重的是在研究运动和受力时物体对系统的影响，忽略一些复杂但无关的因素。
4．【答案】B
【知识点】运动的合成与分解
【解析】【解答】ABC.以地面为参考系，消防员同时参与水平方向的匀速运动和斜向上的匀加速运动，其合运动为匀变速曲线运动，AC错误，B正确．
D.由运动的合成与分解知识可知水平方向的速度包含了消防员斜向上速度在水平方向上的分量，斜向上速度变大，则水平速度变大，D错．
故答案为：B。
【分析】 匀变速曲线运动是指在运动过程中，物体所受合外力恒定，且与速度方向不在同一条直线上的运动。
5．【答案】B
【知识点】曲线运动的条件；曲线运动
【解析】【解答】做曲线运动的物体，受到的合外力一定指向轨迹的凹侧，所以位置处标记的返回舱的受力一定是错误的。
故答案为：B。
【分析】做曲线运动的物体，受到的合外力一定指向轨迹的凹侧或者内侧。
6．【答案】A
【知识点】万有引力定律的应用；第一、第二与第三宇宙速度；卫星问题
【解析】【解答】A．对空间站，由万有引力提供向心力，则有
在地球表面，万有引力近似等于重力，则有
解得
故A正确；
B．第一宇宙速度等于近地卫星的环绕速度，根据
解得
空间站的轨道半径大于近地卫星的轨道半径，则空间站的环绕速度小于第一宇宙速度，故B错误；
C．根据
解得
小卫星的轨道半径小于空间站的轨道半径，则空间站的环绕周期大于小卫星的环绕周期，故C错误；
D．根据牛顿第二定律有
解得
小卫星的轨道半径小于空间站的轨道半径，则空间站的环绕加速度小于小卫星的环绕加速度，故D错误。
故答案为：A。
【分析】卫星万有引力等于向心力，第一宇宙速度等于近地卫星的环绕速度是做圆周运动卫星中最大的环绕速度。
7．【答案】D
【知识点】功的计算
【解析】【解答】设物体与斜面间的动摩擦因数为，斜面的倾角为，OD间的水平距离为x，物体的质量为m。则物体下滑过程中克服摩擦力做功为
可知物体下滑过程中克服摩擦力做功与斜面的倾角大小无关，所以有
故答案为：D。
【分析】根据几何关系以及摩擦力做功的表达式可知物体下滑过程中克服摩擦力做功与斜面的倾角大小无关。
8．【答案】C,D
【知识点】重力势能；重力势能的变化与重力做功的关系；动能和势能的相互转化
【解析】【解答】AD．物体在下落过程中，重力做正功为，则重力势能减小也为。故A错误，D正确；
B．物体除重力做功外，阻力做负功，导致物体的机械能减少，根据牛顿第二定律可知，阻力大小为，且阻力做功为，所以机械能减少为，故B错误；
C．物体的合力为，则合力做功为，所以物体的动能增加为，故C正确。
故答案为：CD。
【分析】阻力不可忽略，阻力做负功，导致物体的机械能减少。结合能量关系求解。
9．【答案】A,B,C
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】A．对于轨迹②的运动，其运动时间
解得
A正确；
B．水平位移
B正确；
C．从O到P点，设排球在O点的速度为，到P点的速度，根据动能定理可知
解得
根据动能定理可知
C正确；
D．乙对排球所做的功在P点使用动能定理，设乙将排球击出的速度为，则有
D错误。
故答案为：ABC。
【分析】根据下落高度求解下落时间，水平初速度乘以下落时间等于水平位移，做功等于动能的变化。
10．【答案】A,B,D
【知识点】重力势能的变化与重力做功的关系；动能和势能的相互转化；机械能守恒定律
【解析】【解答】A．小球从A到B小球的动能先增加后减小；由于小球重力势能和动能以及弹簧弹性势能的总和守恒，可知小球重力势能和弹簧弹性势能的和在由A到B的过程中先减小后增加，选项A正确；
B．由以上分析可知，从A到B弹簧的弹性势能一直减小，则小球的机械能由A到B的过程中一直增加，由B到C的过程中小球的机械能守恒，则保持不变，选项B正确；
C．由以上分析可知，小球的动能由A到B的过程中先增加后减小，由B到C的过程中一直减小，选项C错误；
D．小球和弹簧组成的系统由A到C的过程中只有重力和弹力做功，则机械能守恒，选项D正确。
故答案为：ABD。
【分析】小球从A到B运动的过程中，开始时弹力大于重力，则小球加速度向上，速度增加；随弹力减小，则加速度减小，当弹力等于重力时加速度为零，此时速度最大，以后弹力小于重力，加速度向下，小球减速运动。
11．【答案】（1）A；B
（2）；
（3）D
（4）A
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】（1）AB．需要使用打点计时器（包括纸带）打出纸带计算速度，需要使用重锤拖动纸带，故AB正确；
C．实验要验证
因重锤质量被约去，可以直接验证
重锤质量可以不用测量，天平不是必须的器材，故C错误；
D．打点计时器就是计时仪器，不需要秒表（或停表），故D错误。
故答案为：AB。
（2）重锤从开始下落到打B点时，减少的重力势能
打B点时速度
计数点间时间间隔
从重锤下落到打B点时增加的动能
联立解得
（3）A．空气对重锤阻力和打点计时器对纸带的阻力，会导致重力势能部分转化为内能，则重力势能的减小量会略大于动能的增加量，故A错误；
B．验证机械能守恒，即验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，选择质量较大的重锤，不会使得重力势能的减小量小于动能的增加量，故B错误；
CD．若交流电的频率小于50Hz，由于速度值仍按频率为50Hz计算，频率的计算值比实际值偏大，周期值偏小，算得的速度值偏大，动能值也就偏大，则可能出现重锤重力势能的减少量小于动能的增加量，同理，交流电源的频率大于，则频率的计算值比实际值偏小，周期值偏大，算得的速度值偏小，动能值也就偏小，则可能出现重力势能的减小量会略大于动能的增加量，故C错误，D正确。
故答案为：D。
（4）实验要验证
整理可得
则的斜率为
故答案为：A。
【分析】（1）重锤质量可以不用测量，天平不是必须的器材；
（2）根据动能和势能表达式求解增加的动能以及减少的势能；
（3）空气对重锤阻力和打点计时器对纸带的阻力导致重力势能的减小量会略大于动能的增加量；
（4）结合机械能守恒定律得到斜率的物理意义。
12．【答案】（1）自由落体运动
（2）相等；
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】（1）多次重复实验，发现两球仍同时落地，可知A球竖直方向的运动与B球竖直方向的运动相同，可以得出A球在竖直方向的分运动是自由落体运动。
（2）O为抛出点，小球做平抛运动，竖直方向有
可得
小球平抛运动的初速度为
【分析】两球同时落地，则探究的时平抛运动在竖直方向的运动规律。小球在竖直方向做自由落体运动，抛出点竖直方向速度为零，根据图像确定小球在a、b、c处时竖直方向的位移关系，再根据自由落体规律确定两点之间的时间关系，再根据平抛运动水平方向运动规律确定小球做平抛运动的初速度。
13．【答案】（1）下降距离时，对系统由机械能守恒定律可得
的速度大小
（2）解：下降距离的过程中，对物体由动能定理
解得所做的功
【知识点】动能定理的综合应用；机械能守恒定律
【解析】【分析】（1） 系统机械能守恒，下降距离时，对系统由机械能守恒定律进行求解；
（2）根据动能定理，合力做功等于动能变化求解绳子对物体所做的功。
14．【答案】（1）解：已知：列车在途中轨道进站前的速度为
列车达到站台的最大速度为
选途中轨道是重力势能的参考平面，由机械能守恒定律有
解得
所以站台的高度比途中轨道至少高2m；
（2）解：由列车最后做匀速直线运动，可得，列车受力平衡，即牵引力等于阻力，则
以上各式联立，解得
列车开始加速前的速度为
列车加速过程，由能量守恒可得
代入数据，解得
【知识点】能量守恒定律；机车启动；动能定理的综合应用；机械能守恒定律
【解析】【分析】（1）求出初末状态的动能，根据动能定理或者机械能守恒定律求解站台的高度比途中轨道至少高多少；
（2）克服摩擦力所做功等于摩擦力与路程的乘积，结合动能定理或者能量守恒定律求解。
15．【答案】（1）解：鱼饵被甩至最高点b时迅速释放鱼线，鱼饵被水平抛出，根据平抛运动的规律可得
联立解得
，
（2）解：释放鱼线前，鱼饵在b点，由于
所以鱼饵受鱼竿作用力的方向竖直向下，根据牛顿第二定律可得
解得
（3）解：从a到b的甩竿过程，根据动能定理可得
解得鱼竿对鱼饵做的功为
【知识点】牛顿第二定律；平抛运动；动能定理的综合应用
【解析】【分析】 （1）根据平抛运动规律解答；
（2）根据牛顿第二定律在圆周运动中的运用解答；
（3）根据动能定理解答。
