2022-2023学年湖南省长沙市高一年级下册期末物理试卷附答案解析

2022-2023学年湖南省长沙市高一下期末物理试卷

一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给的四个选项中，只有

一个答案是符合题目要求的）

1.（4分）2023年5月30日，搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒

泉卫星发射中心点火发射，航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮3名航天员状态良好，发射

取得圆满成功。已知神舟十六号飞船距离地面的高度约400km,绕地球的运动可近似为

匀速圆周运动，运动一周约1.5h。己知万有引力常量为6.67Xl（fiiN・m2/kg2,地球半径

约6400km。根据以上信息可估算出（）

A.地球的质量

B.神舟十六号的质量

C.神舟十六号所受地球的引力

D.神舟十六号的机械能

2.（4分）电子显微镜通过“静电透镜”实现对电子会聚或发散使微小物体成像。一种电子

透镜的电场分布如图所示（截取其中一部分），虚线为电场线，电子枪发射的电子仅在电

场力作用下的运动轨迹如图中实线所示，电子依次经过a、b、c三点，则下列说法正确

B.a点的电场强度的大小大于b点的电场强度的大小

C.电子在a点的速度大小大于在b点的速度大小

D.电子在a点的电势能大于在b点的电势能

3.（4分）如图所示，质量为50kg的某中学生在做引体向上，若他在30s内做了15个引体

向上，每次人体重心上升的距离均为0.3m,取g=10m/s2,则他在30s内克服重力做的功

和相应的功率约为（）

A.W=4500J,P=30WB.W=4500J,P=150W

C.W=2250J,P=75WD.W=2250J,P=250W

4.（4分）木箱放在水平地面，在水平外力F作用下由静止开始运动，F随木箱的位移x的

变化规律如图所示，当木箱运动0.4m时，木箱的动能最大，己知木箱质量为m=lkg,

A.木箱与水平地面间的动摩擦因数为0.2

B.木箱运动0.5m的动能为0

C.木箱运动的最大位移为1.25m

D.木箱获得的最大动能为4.8J

5.（4分）甲、乙两物体沿同一直线运动，运动的位移一时间（x-t图）如图所示，则在该

运动过程中（）

A.甲物体运动的速度大小先增大后减小

B.0〜to时间内，两物体的平均速度相同

C.。〜to时间内，两物体没有速度相同的时刻

D.0〜ti时间内，两物体的平均速度相同

（多选）6.（4分）2023年5月28日12时31分，经历1小时59分钟飞行，由上海虹桥机

场起飞的C919大型客机航班平稳降落在北京首都国际机场，穿过象征民航最高礼仪的

“水门”，标志着该机型圆满完成首个商业航班飞行，正式进入民航市场，开启市场化运

营、产业化发展新征程。如图所示，仪式中的“水门”是由两辆消防车喷出的水柱形成

的。两条水柱形成的抛物线对称分布，且刚好在最高点相遇。若喷水口的速度方向与水

平方向成45°,水门跨度80m。忽略空气阻力、消防车的高度以及水流之间的相互作用，

重力加速度g=10m/s2,则下列说法正确的是（）

A.水喷出后上升的最大高度为20m

B.水在空中的运动时间为2s

C.水刚喷出的速度大小为20m/s

D.水滴在上升过程中，相等位移内速度的变化量相等

（多选）7.（4分）足够长的光滑斜面固定在水平地面，斜面倾角0=30°,在斜面底端放

一质量为m的物块，物块受到沿斜面向上的拉力F=mg,作用的时间为t,然后撤去F,

已知重力加速度为g,取水平面为零势能面，物块可视为质点，则物块从斜面底端开始在

A.物块在运动过程中的最大动能为:小/B

B.撤去F的瞬间，重力的功率为5爪/

1

C.物块在运动过程中的最大重力势能为：血,产

D.在物块上升过程中只有一处重力势能和动能相等

二、多项选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有

多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）

（多选）8.（5分）如图甲，滚筒洗衣机脱水时，衣物紧贴着滚筒壁在竖直平面内做顺时针

方向的匀速圆周运动。如图乙，一件小衣物质量为m,测得a点线速度大小为v,圆周运

动的周期为T,重力加速度为g,a、b分别为小衣物经过的最高位置和最低位置，已知

小衣物可视为质点，下列说法正确的是（）

A.小衣物做匀变速运动

vT

B.转筒半径为丁

2兀

C.衣物转到b位置时的脱水效果最好

271V

D.要使衣物不掉下，转筒的周期不能大于一

g

（多选）9.（5分）有一圆柱形水井，井壁光滑且竖直，过其中心轴的剖面图如图所示，水

井水面到井口的高度为h,一个质量为m的小球以速度v从井口边缘沿直径方向水平射

入水井，小球与井壁做多次弹性碰撞（碰撞前后小球水平方向速度大小不变、方向反向，

小球竖直方向速度大小和方向都不变），不计空气阻力，已知小球刚好落在水面和水井右

侧的交点D,重力加速度为g,则下列说法正确的是（）

A.小球落在D点的速度大小为J2gh+i?2

B.小球落到水面的时间与水井的宽度有关

C水井直径可能等于段

D.水井直径可能等于1一

（多选）10.（5分）如图所示，真空有三个正点电荷qi、q2、q3,qi=q2=q3=q,它们固

定在等边三角形的三个顶点A、B、C上，三角形的边长为L,D、E、F分别为AB、AC、

BC的中点，O为等边三角形中心，取无穷远处电势为0,静电力常量为k,下列说法正

确的是（）

4隹旧

/1、

•/»•、、

•I、

/I、

,I、

•I'

D/：\E

，/I、、

?!。\

/：\

，•、

心…一…i.......纲

A.D处的电场强度为

B.。处的电场强度比D处的电场强度大

C.O处的电势为0

D.E和F处的电场强度不同，但电势相同

（多选）11.（5分）有一颗绕地球做匀速圆周运动的卫星，其运行的线速度是地球近地卫

星的弓，卫星圆形轨道平面与地球赤道平面重合，卫星上有太阳能收集板可以把光能转

化为电能，提供卫星工作所必须的能量。已知地球表面重力加速度为g,地球半径为R,

忽略地球公转，此时太阳处于赤道平面上，近似认为太阳光是平行光，则下列说法正确

的是（）

A.卫星的轨道半径为3R

B.卫星轨道所在位置的重力加速度为：g

C.卫星运动的周期为4兀楞

D.卫星绕地球一周，太阳能收集板的工作时间为

三、非选择题（本题共5小题，共52分）

12.（6分）某同学用如图甲所示的“探究平抛运动的运动规律”的实验装置测量小球从轨

道末端抛出的初动能，具体步骤如下:

（1）用天平测出小球的质量m；

（2）竖直木板上固定背景方格纸，将小球从高度h处释放，使用频闪照相机（每隔相等

时间T拍一次照片）拍摄小球在空中的位置。如图乙所示为小球运动的频闪照片的一部

分，图中背景小方格的边长表示实际长度为d,重力加速度为g,那么：（均用题中字母

表示）

①照相机的频闪周期T=

②小球的初动能E=

（3）若测出的小球的初动能偏小，则可能的原因是

A.当地的重力加速度小于g

B.轨道末端偏离水平方向

C.木板上端向内侧倾斜

13.（8分）某同学利用验证牛顿第二定律的装置来验证动能定理，实验步骤如下:

d光电门1光电门2

挡光板甘细线定臂

小车严?口~

0

力传感器X

（1）测量小车、力传感器和挡光板的总质量为M,挡光板的宽度d；

（2）水平轨道上安装两个光电门，测出两光电门中心间的距离s,小车上固定有力传感

器和挡光板，细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮，挂上祛码盘，实验首先保

持轨道水平，小车通过光电门1和2的时间相等，此时小车做运动，力传

感器的示数为Fo；

（3）增加祛码盘里祛码的质量，释放小车，力传感器的示数为F,小车通过光电门1和

2的时间分别为ti和t2,则小车受到的合外力为（用“F、Fo”表示）；

（4）已知重力加速度为g,若要验证动能定理，需要验证的关系

为o

14.（12分）如图甲所示，一质量为m的小球，固定在竖直面内的。点，一小球绕O点在

竖直面内做圆周运动，恰能通过最高点且速度为v,已知重力加速度为g,贝

（1）小球在最低点时，对细线的拉力为多大？

（2）若该小球在该细线的拉力作用下，绕O点正下方的01点在水平面内做圆周运动,

已知细线与竖直方向的夹角为仇则该圆周运动的周期为多大？

15.（12分）如图所示，竖直放置的轻弹簧一端固定于风洞实验室的水平地面，弹簧的原长

为l=0.2375m。质量m=O.lkg的小球在轻弹簧正上方距水平地面高hi=0.8m处由静止

下落，整个过程受到一个竖直向上恒定的风力。在小球下落的全过程中，小球下落的最

低点距离桌面的距离为h2=0.1m,弹簧的最大弹性势能为0.56J,弹簧始终在弹性限度范

围内，取重力加速度g=10m/s2,则:

（1）风力的大小为多大？

（2）小球刚接触弹簧时的速度为多大。

O^-

h

I

风

16.（14分）如图所示，在水平面a和b间的竖直平面内存在方向水平的匀强电场，在该区

域下边界b的。点将质量为m、电荷量为q的小球以vo的初速度竖直上抛，小球从上边

界离开电场，再次进入电场后在电场中做直线运动，到达下边界b的Mi点，已知小球到

达Mi点的速度大小为VIU为。不计空气阻力，重力加速度大小为g。求：

（1）小球上升的最高点距离0点的高度；

(2)该电场的电场强度；

(3)小球在水平面a上方运动的时间。

....——一；-a

4------------------------------------------b

0

2022-2023学年湖南省长沙市高一下期末物理试卷

参考答案与试题解析

一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给的四个选项中，只有

一个答案是符合题目要求的）

1.（4分）2023年5月30日，搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒

泉卫星发射中心点火发射，航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮3名航天员状态良好，发射

取得圆满成功。已知神舟十六号飞船距离地面的高度约400km,绕地球的运动可近似为

匀速圆周运动，运动一周约1.5h。已知万有引力常量为6.67Xl（）-nN・m2/kg2,地球半径

约6400km。根据以上信息可估算出（）

A.地球的质量

B.神舟十六号的质量

C.神舟十六号所受地球的引力

D.神舟十六号的机械能

【解答】解：A.神舟十六号飞船受到的万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律可得:

Mm4TT2(R+h)

-------------------------£.

G----------n=m

(R+/i)

解得：M=普

GT，

可知，可以估算出中心天体地球的质量，故A正确；

B.根据上述可知，函数式两侧将神舟十六号的质量约去了，所以不能够估算出神舟十六

号的质量，故B错误；

C.神舟十六号所受地球的引力

因为不能够确定神舟十六号的质量，可知不能估算神舟十六号所受地球的引力，故C错

误；

D.神舟十六号的机械能包含动能与势能，因为不能够确定神舟十六号的质量，可知不能

估算神舟十六号的机械能，故D错误。

故选：Ao

2.（4分）电子显微镜通过“静电透镜”实现对电子会聚或发散使微小物体成像。一种电子

透镜的电场分布如图所示（截取其中一部分），虚线为电场线，电子枪发射的电子仅在电

场力作用下的运动轨迹如图中实线所示，电子依次经过a、b、c三点，则下列说法正确

B.a点的电场强度的大小大于b点的电场强度的大小

C.电子在a点的速度大小大于在b点的速度大小

D.电子在a点的电势能大于在b点的电势能

【解答】解：A、做曲线运动的物体受合外力指向轨迹的凹侧，所以电场力方向大致指向

上侧，电子受电场力方向与电场方向相反，所以电场线的方向大致指向下侧，故A错误；

B、电场线的疏密程度代表场强的大小，则a点的电场强度的大小小于b点的电场强度的

大小，故B错误；

CD、电子从a点到b点运动的过程中，由于电场力的方向与速度方向大致成锐角，所以

电场力做正功，电势能减小，动能增大。电子在a点的速度大小小于在b点的速度大小，

电子在a点的电势能大于在b点的电势能，故C错误；D正确；

故选：D。

3.（4分）如图所示，质量为50kg的某中学生在做引体向上，若他在30s内做了15个引体

向上，每次人体重心上升的距离均为0.3m,取g=10m/s2,则他在30s内克服重力做的功

和相应的功率约为（）

A.W=4500J,P=30WB.W=4500J,P=150W

C.W=2250J,P=75WD.W=2250J,P=250W

【解答】解：该学生在30s内克服重力做的功为

W=nmgh=15X50X10X0.3J=2250J

相应的功率约为

nW2250,“

P=—=w=75W

故C正确，ABC错误。

故选：Co

4.（4分）木箱放在水平地面，在水平外力F作用下由静止开始运动，F随木箱的位移x的

变化规律如图所示，当木箱运动0.4m时，木箱的动能最大，已知木箱质量为m=lkg,

）

A.木箱与水平地面间的动摩擦因数为0.2

B.木箱运动0.5m的动能为0

C.木箱运动的最大位移为1.25m

D.木箱获得的最大动能为4.8J

【解答】解：A.当木箱运动0.4m时，外力大小为

&二20x（丹-04）%=4N

此时木箱的动能最大，可判断出此时木箱的速度最大，因此木箱的合力为0,根据摩擦力

的计算公式可得:

Fi=|img

解得：|1=0.4,故A错误;

B.F-x图像中，图线与横轴围成的面积表示力做的功，则木箱运动0.5m,水平外力做

功为

20x0.57

%=—§—J7=5/

木箱运动0.5m,摩擦力做功为

Wfi=-11mgx=-4X0.5J=-2J

根据动能定理可得:

+Wfr=

解得：%=V6m/s,故B错误;

C.假设木箱运动的最大位移为Xmax,根据动能定理可得:

W1-|imgXmax=O

解得：Xmax=1.25m,故C正确；

D.同上述分析可知当木箱运动0.4m时，外力做功为

W2=J=4.8；

与此同时，摩擦力做功为

Wf2=-|imgx'=-4X0.4J=-1.6J

此过程木箱的动能最大，根据动能定理有

W2+Wf2=Ekmax

解得：Ekmax=3.2J,故D错误。

故选：Co

5.（4分）甲、乙两物体沿同一直线运动，运动的位移一时间（x-t图）如图所示，则在该

运动过程中（）

A,甲物体运动的速度大小先增大后减小

B.。〜to时间内，两物体的平均速度相同

C.0〜to时间内，两物体没有速度相同的时刻

D.0〜ti时间内，两物体的平均速度相同

【解答】解：A.x-t图像中，图像的斜率表示速度，斜率的绝对值表示速度的大小，根

据图像可知，甲图像斜率的绝对值逐渐减小，可知甲物体运动的速度大小逐渐减小，故

A错误；

B.令to时刻位置坐标为xi,0〜to时间内，两物体的位移均为

Ax=xi-xo

平均速度均为

即。〜to时间内，两物体的平均速度相同，故B正确；

C.将乙物体的图像向下平移，则其必定与甲图像相切与一点，即0〜to时间内，两物体

有速度相同的时刻，故c错误；

D.0时刻两物体的位置坐标相同，ti时刻两物体的位置坐标不相同，则0〜ti时间内，

两物体的位移不相同，即0〜ti时间内，根据平均速度等于位移与这段时间的比值可知，

两物体的平均速度不相同，故D错误。

故选：Bo

（多选）6.（4分）2023年5月28日12时31分，经历1小时59分钟飞行，由上海虹桥机

场起飞的C919大型客机航班平稳降落在北京首都国际机场，穿过象征民航最高礼仪的

“水门”，标志着该机型圆满完成首个商业航班飞行，正式进入民航市场，开启市场化运

营、产业化发展新征程。如图所示，仪式中的“水门”是由两辆消防车喷出的水柱形成

的。两条水柱形成的抛物线对称分布，且刚好在最高点相遇。若喷水口的速度方向与水

平方向成45°,水门跨度80m。忽略空气阻力、消防车的高度以及水流之间的相互作用，

重力加速度g=10m/s2,则下列说法正确的是（）

A.水喷出后上升的最大高度为20m

B.水在空中的运动时间为2s

C.水刚喷出的速度大小为20m/s

D.水滴在上升过程中，相等位移内速度的变化量相等

【解答】解：ABC.水做斜抛运动，竖直方向做匀变速直线运动，可知水滴竖直速度

Vy=2gh

喷水口的速度方向与水平方向成45°,水平速度

V0=Vy

水运动时间

水门跨度为

x=2vot

水喷出时的速度为

代入数据解得

v=20y/2m/s,t=2s,h=20m

故AB正确，C错误；

D.根据竖直方向的运动规律可知在相等的时间间隔内，速度的改变量相等，在相等位移

内速度变化不相等，故D错误。

故选：ABo

(多选)7.(4分)足够长的光滑斜面固定在水平地面，斜面倾角。=30°,在斜面底端放

一质量为m的物块，物块受到沿斜面向上的拉力F=mg,作用的时间为t,然后撤去F,

已知重力加速度为g,取水平面为零势能面，物块可视为质点，则物块从斜面底端开始在

1

A.物块在运动过程中的最大动能为gm/E

B.撤去F的瞬间，重力的功率为］rng2

1

C.物块在运动过程中的最大重力势能为77ng2t2

D.在物块上升过程中只有一处重力势能和动能相等

【解答】解:B.撤去F的瞬间，由动量定理(F-mgsin300)t=pm,物块的速度为u=黑，

-,1

重力的功率为P=mgvcos120°=故B错误；

C.撤去F前，物块移动距离为刈=?，撤去F后，-mv2=mgh,物块最大重力势能

1

为Epm=mg(xisin30°+h),得：Epm=故C正确；

-

A.根据动量定理(Fmgsin30°)t=pm,又Ekm=

物块在运动过程中的最大动能为瓦^=/加92严，故A正确；

D.撤去F的瞬间，物块的重力,势能为与=rng/s讥30。=g1mg2t2,与此时物块的最大

动能相等，则在物块上升过程中只有一处重力势能和动能相等，D正确。

故选：ACDo

二、多项选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有

多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）

（多选）8.（5分）如图甲，滚筒洗衣机脱水时，衣物紧贴着滚筒壁在竖直平面内做顺时针

方向的匀速圆周运动。如图乙，一件小衣物质量为m,测得a点线速度大小为v,圆周运

动的周期为T,重力加速度为g,a、b分别为小衣物经过的最高位置和最低位置，己知

小衣物可视为质点，下列说法正确的是（）

甲乙

A.小衣物做匀变速运动

vT

B.转筒半径为丁

C.衣物转到b位置时的脱水效果最好

D.要使衣物不掉下，转筒的周期不能大于卫

g

【解答】解：A、衣物紧贴着滚筒壁在竖直平面内做顺时针方向的匀速圆周运动，圆周运

动的向心加速度大小不变，方向时刻在改变，即衣物的加速度在改变，因此，小衣物做

的不是匀变速运动，故A错误；

B、根据线速度的定义：u=孥，解得：R=畀，故B正确；

”2

C、衣物上的某一水滴在a点有：N1+m'g=m%

2

衣物的某一水滴在b点有：5-m1g=m'%

由上式可知：N2>NI,由于衣物与水滴之间的作用力的最大值有一定限度，当超过该限

度值时，水将做离心运动，因此衣物转到b位置时的脱水效果最好，故C正确；

D、要使衣物不掉下，衣物在最高点恰好由重力提供向心力，此时洗衣桶转动最慢，周期

最大。则有：mg=解得：T=故D正确。

Tmax1maxmaxg

故选：BCDo

（多选）9.（5分）有一圆柱形水井，井壁光滑且竖直，过其中心轴的剖面图如图所示，水

井水面到井口的高度为h,一个质量为m的小球以速度v从井口边缘沿直径方向水平射

入水井，小球与井壁做多次弹性碰撞（碰撞前后小球水平方向速度大小不变、方向反向，

小球竖直方向速度大小和方向都不变），不计空气阻力，已知小球刚好落在水面和水井右

侧的交点D,重力加速度为g,则下列说法正确的是（）

A.小球落在D点的速度大小为J2gh+户

B.小球落到水面的时间与水井的宽度有关

C.水井直径可能等于三v—

47g

D.水井直径可能等于；u—

2

【解答】解：A、根据机械能守恒定律有：mgh+|mv=称TH诺，可得：vD=12gh+斜,

故A正确；

B、小球在容器内竖直方向做自由落体运动，根据拉=另产得「=楞，小球运动时间由

高度决定，与水井的宽度无关，故B错误；

CD、将小球的运动等效为平抛运动，则

h=5gt2,x=vt

设水井的直径为d,则x应满足：x=（2n-1）d,（n=l,2,3…）

v^2h

解得：d=~9，(n=l,2,3…)

(2n-l)

2h,r

可知，水井直径不能可能等于-o当n=3时，d=故C错误，D正确。

9

故选：ADo

（多选）10.（5分）如图所示，真空有三个正点电荷qi、q2、q3,qi=q2=q3=q,它们固

定在等边三角形的三个顶点A、B、C上，三角形的边长为L,D、E、F分别为AB、AC、

BC的中点，O为等边三角形中心，取无穷远处电势为0,静电力常量为k,下列说法正

确的是（）

「\\E

//）；0\、

//'.、、

/，1*、、

能一……i....a

A.D处的电场强度为

B.O处的电场强度比D处的电场强度大

C.。处的电势为0

D.E和F处的电场强度不同，但电势相同

【解答】解：A.根据电场的叠加原理可知qi、q2在D点的合场强为0,根据几何关系

可知：

CD=Lcos30°

D处的电场强度为ED,由点电荷产生的电场公式得：

EDT

CD2-

解得：琦=驾，故A正确；

31/

B.三个点电荷在O点产生的的电场强度如图所示：

根据电场的矢量叠加可知O处的电场强度为0,比D处的电场强度小，故B错误;

C.qi、q2、q3在。处的电势都为正，则O处的电势不为0,故C错误；

D.根据对称性及电场的矢量叠加可知E和F处的电场方向不同，但电势相同，故D正

确;

故选：ADo

（多选）11.（5分）有一颗绕地球做匀速圆周运动的卫星，其运行的线速度是地球近地卫

星的手，卫星圆形轨道平面与地球赤道平面重合，卫星上有太阳能收集板可以把光能转

化为电能，提供卫星工作所必须的能量。已知地球表面重力加速度为g,地球半径为R,

忽略地球公转，此时太阳处于赤道平面上，近似认为太阳光是平行光，则下列说法正确

的是（）

A.卫星的轨道半径为3R

B.卫星轨道所在位置的重力加速度为：g

C.卫星运动的周期为4兀悌

D.卫星绕地球一周，太阳能收集板的工作时间为

【解答】解：A、卫星绕地球做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有：G缪=根J

rzr

对近地卫星有：G华苧

根据题意有：匕=¥%

联立解得：r=2R,故A错误；

B、在地球表面有：G^=mg

在卫星轨道所在位置有：Gy^=mg'

结合上述解得：“=[9，故B错误；

C、卫星绕地球做匀速圆周运动，则有：G粤=机号

结合上述解得：T=4兀聘,故C正确；

D、作出太阳光示意图，如图所示

J

.

星

根据几何关系有：sinJ=[=±

解得：0=30°

可知卫星绕地球一周，太阳能收集板的工作时间对应卫星的圆周角为：a=360°-29=

300°

则太阳能收集板的工作时间为：t=施T

结合上述解得：土=竽楞，故D正确。

故选：CDo

三、非选择题（本题共5小题，共52分）

12.（6分）某同学用如图甲所示的“探究平抛运动的运动规律”的实验装置测量小球从轨

（1）用天平测出小球的质量m；

（2）竖直木板上固定背景方格纸，将小球从高度h处释放，使用频闪照相机（每隔相等

时间T拍一次照片）拍摄小球在空中的位置。如图乙所示为小球运动的频闪照片的一部

分，图中背景小方格的边长表示实际长度为d,重力加速度为g,那么：（均用题中字母

表示）

2d

①照相机的频闪周期T=

~g—

9

②小球的初动能E=—-mgd—；

(3)若测出的小球的初动能偏小，则可能的原因是AB

A.当地的重力加速度小于g

B.轨道末端偏离水平方向

C.木板上端向内侧倾斜

【解答】解：(2)①根据平抛运动竖直方向的运动规律有

Ay=5d-3d=gT2

解得：7=俘

N9

②根据水平方向的运动规律有

3d

%=7

小球的初动能

(3)A.根据初动能的表达式可知若当地的重力加速度小于g,则测量值偏小，故A正

确；

B.轨道末端偏离水平方向，根据速度的分解可知测量值偏小，故B正确；

C.木板上端向内侧倾斜对小球初速度的测量值无影响，故C错误；

故选：ABo

故答案为：(2)①怪;端mgd；(3)AB

7g4

13.(8分)某同学利用验证牛顿第二定律的装置来验证动能定理，实验步骤如下：

光电门1光电门2

细线定臂

小车［

力传感器

(1)测量小车、力传感器和挡光板的总质量为M,挡光板的宽度d；

(2)水平轨道上安装两个光电门，测出两光电门中心间的距离s,小车上固定有力传感

器和挡光板，细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮，挂上祛码盘，实验首先保

持轨道水平，小车通过光电门1和2的时间相等，此时小车做匀速直线运动，力传

感器的示数为Fo；

（3）增加祛码盘里祛码的质量，释放小车，力传感器的示数为F,小车通过光电门1和

2的时间分别为ti和t2,则小车受到的合外力为F-Fo（用“F、Fo”表示）；

（4）已知重力加速度为g,若要验证动能定理，需要验证的关系为_（F-Fo）s=

匏哈A-加哈A—。

【解答】解：（2）小车通过光电门1和2的时间相等，此时小车做匀速直线运动；

（3）小车做匀速直线运动时有

Fo=f

力传感器的示数为F时小车受到的合外力为

F合=5-Fo

（4）若要验证动能定理，需要验证的关系为

11

（F-F0）s=-^Mvl

其中

dd

吭=可，可

联立解得：（F_Fo）s=匏*）2—加哈）2

故答案为：（2）匀速直线；（3）F-Fo；（4）=

14.（12分）如图甲所示，一质量为m的小球，固定在竖直面内的O点，一小球绕。点在

竖直面内做圆周运动，恰能通过最高点且速度为v,已知重力加速度为g,贝U：

（1）小球在最低点时，对细线的拉力为多大？

（2）若该小球在该细线的拉力作用下，绕O点正下方的Oi点在水平面内做圆周运动,

已知细线与竖直方向的夹角为0,则该圆周运动的周期为多大？

【解答】解：（1）小球恰能通过最高点，则J：mg=m—

在最低点时：F-mg=m*

根据机械能守恒：mg-2r+^mv2=-^mv'2

得：F=6mg

根据牛顿第三定律，小球在最低点时，对细线的拉力为6mg。

（2）小球在水平方向的运动半径为：q=rsind="一也"