高一下学期物理期末复习题(压轴题60题16个考点)（原卷版）

高一物理期末复习(压轴题60题16个考点)训练范围：人教版2019必修第二册第5~8章、人教版2019必修第三册第9章。一．运动的合成与分解（共2小题）1．（2022秋•河西区校级期末）如图所示，竖直放置且两端封闭的玻璃管内注满清水，水中放一个用红蜡做成的圆柱体，玻璃管倒置时圆柱体能匀速运动。已知圆柱体实际运动的速度是5cm/s，θ＝30°，则玻璃管水平运动的速度是（）A．5cm/s B．4.33cm/s C．2.5cm/s D．无法确定2．（2023春•翠屏区校级期末）质量为1kg的质点在xOy平面上做曲线运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示。下列说法正确的是（）A．质点的初速度为3m/s B．质点所受的合外力大小为1.5N C．质点做平抛运动 D．质点初速度方向与合外力方向相同二．关联速度问题（共1小题）3．（2022秋•宁阳县校级期末）汽车以速度v0沿平直的水平面向右匀速运动，通过定滑轮（不计滑轮的质量和摩擦）把质量为M的重物向上提起，某时刻汽车后面的绳子与水平方向的夹角为θ，如图所示。则下列说法正确的是（）A．此时重物的速度大小为v＝v0sinθ B．重物上升的速度越来越小 C．由于汽车做匀速运动，所以重物也是匀速上升 D．绳子中的拉力大于重物的重力三．平抛运动（共5小题）4．（2022秋•南关区校级期末）在一个竖直的支架上固定着两个水平的弹簧枪A和B，弹簧枪A．B在同一竖直平面内，如图所示，A比B高h，B弹簧枪的出口距水平面高，弹簧枪A．B射出的子弹的水平射程之比为sA：sB＝1：2，设弹簧枪的高度差不变，且射出子弹的初速度不变，要使两弹簧枪射出的子弹落到水平面上的同一点，则（）A．竖直支架向上移动h B．竖直支架向上移动 C．竖直支架向下移动h D．竖直支架向下移动5．（2023春•咸阳期末）如图所示，两人各自用吸管吹黄豆，甲黄豆从吸管末端P点水平射出的同时乙黄豆从另一吸管末端M点斜向上射出，经过一段时间后两黄豆在N点相遇，曲线1和2分别为甲、乙黄豆的运动轨迹。若M点在P点正下方，M点与N点位于同一水平线上，且PM长度等于MN的长度，不计黄豆的空气阻力，可将黄豆看成质点，则（）A．两黄豆相遇时甲的速度大小为乙的两倍 B．甲黄豆在P点速度与乙黄豆在最高点的速度相等 C．乙黄豆相对于M点上升的最大高度为PM长度一半 D．两黄豆相遇时甲的速度与水平方向的夹角为乙的两倍6．（2023春•黎川县校级期末）在汽车越野赛中，一个土堆可视作半径R＝10m的圆弧，左侧连接水平路面，右侧与一坡度为37°斜坡连接．某车手驾车从左驶上土堆，经过土堆顶部时恰能离开，赛车飞行一段时间后恰沿与斜坡相同的方向进入斜坡，沿斜坡向下行驶．研究时将汽车视为质点，不计空气阻力．（g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）求：（1）汽车经过土堆顶部的速度；（2）汽车落到斜坡上的位置与土堆顶部水平距离．7．（2023春•青龙县期末）跳台滑雪是冬奥会的比赛项目之一，如图所示为一简化后的跳台滑雪的雪道示意图．助滑坡由AB和BC组成，AB是倾角为θ＝37°的斜坡，BC是半径为R＝10m的圆弧面，圆弧面和斜面相切于B，与水平面相切于C，AB竖直高度差h1＝35m，竖直跳台CD高度差为h2＝5m，跳台底端与倾角为θ＝37°的斜坡DE相连．运动员连同滑雪装备总质量为80kg，从A点由静止滑下，通过C点水平飞出，飞行一段时间落到着陆坡上，测得坡上落点E到D点距离为125m（不计空气阻力，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2）．求：（1）运动员到达C点的速度大小；（2）运动员由A滑到C雪坡阻力做了多少功．8．（2022秋•金华期末）抛体运动在各类体育运动项目中很常见，如乒乓球运动．现讨论乒乓球发球问题，设球台长2L、网高h，乒乓球反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反，且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力。（设重力加速度为g）（1）若球在球台边缘O点正上方高度为h1处以速度v1，水平发出，落在球台的P1点（如图实线所示），求P1点距O点的距离x1；（2）若球在O点正上方以速度v2水平发出，恰好在最高点时越过球网落在球台的P2（如图虚线所示），求v2的大小；（3）若球在O正上方水平发出后，球经反弹恰好越过球网且刚好落在对方球台边缘P3，求发球点距O点的高度h3。四．向心力（共3小题）9．（2023春•陇南期末）（多选）如图所示，长为L的轻杆一端固定在通过O点的水平转轴上，另一端固定一小球（可视为质点）。质量为m的小球从最高点A以水平初速度v0开始在竖直面内沿逆时针方向做圆周运动，其中B点与O点等高、C点为最低点。不计空气阻力，重力加速度大小为g，则（）A．小球在A点时受到轻杆的弹力大小一定为m B．小球在B点时的速度大小为 C．小球在C点时受到轻杆的弹力大小一定为5mg+m D．改变小球在A点的初速度大小，小球在C、A两点受到轻杆的弹力大小之差一定保持不变10．（2023春•马关县校级期末）如图所示，两绳系一质量为m＝0.1kg的小球，上面绳长L＝2m，两端都拉直时与轴的夹角分别为30°与45°，问：（1）球的角速度在什么范围内，两绳始终张紧？（2）当角速度为3rad/s时，上、下两绳拉力分别为多大？【答案】见试题解答内容11．（2023春•海珠区校级期末）如图所示，半径为、质量为m的小球用两根不可伸长的轻绳a、b连接，两轻绳的另一端系在一根竖直杆的A、B两点上，A、B两点相距为l，当两轻绳伸直后，A、B两点到球心的距离均为l。当竖直杆以自己为轴转动并达到稳定时（细绳a、b与杆在同一竖直平面内）。求：（1）竖直杆角速度ω为多大时，小球恰离开竖直杆？（2）轻绳a的张力Fa与竖直杆转动的角速度ω之间的关系。五．生活中的圆周运动——竖直平面内的圆周运动（共1小题）12．（2023春•石景山区期末）如图1所示，一根长为L不可伸长的轻绳一端固定于O点，另一端系有一质量为m的小球（可视为质点），小球在竖直平面内以O点为圆心做圆周运动。已知重力加速度为g，忽略空气阻力的影响。（1）若小球经过圆周最高点A时速度大小vA＝，求此时绳子对小球施加拉力的大小；（2）若轻绳能承受的最大拉力Fm＝9mg，求小球运动到最低点B点时的速度大小在什么范围内，既可以使小球在竖直面内做完整的圆周运动，又可以使绳子不被拉断；（3）某同学做出了小球经过圆周最高点A点时，绳子上的拉力F与小球速度的平方v2的函数图像，如图2所示，a．请写出图线的函数表达式。b．若将轻绳换为长为L质量忽略的轻杆，其他保持不变，请在图3中绘出小球经过圆周最高点A点时，轻杆对小球的作用力F与小球速度的平方v2的函数图线，并且注明图线与坐标轴的交点坐标。六．万有引力定律的应用（共7小题）13．（2022秋•城关区校级期末）科学家麦耶（M．Mayor）和奎洛兹（D．Queloz）因对系外行星的研究而获得2019年诺贝尔物理学奖。他们发现恒星“飞马座51”附近存在一较大的行星，两星在相互引力的作用下，围绕两者连线上的某点做周期相同的匀速圆周运动。已知恒星与行星之间的距离为L，恒星做圆周运动的半径为R、周期为T，引力常量为G．据此可得，行星的质量为（）A．B．C．D．14．（2020•嘉兴模拟）如图所示为“嫦娥五号”探月过程的示意图。探测器在圆形轨道Ⅰ上运动，到达轨道的A点时变轨进入椭圆轨道Ⅱ，变轨前后的速度分别为v1和v2；到达轨道Ⅱ的近月点B时再次变轨进入月球近月轨道Ⅲ绕月球做圆周运动，变轨前后的速度分别为v3和v4，则探测器（）A．在A点变轨需要加速 B．在轨道Ⅱ上从A点到B点，速度变小 C．在轨道Ⅱ上B点的加速度大于轨道Ⅲ上B点的加速度 D．四个速度大小关系满足v3＞v4＞v1＞v215．（2023春•内江期末）（多选）宇航员飞到一个被稠密气体包围的某行星上进行科学探索，他站在该行星表面，从静止释放一个质量为m的物体，由于气体阻力，其加速度a随下落位移x变化的关系图象如图所示，已知该星球半径为R，万有引力常量为G，下列说法正确的是（）A．该行星的平均密度为 B．该行星的第一宇宙速度为 C．卫星在距该行星表面高h处的圆轨道上运行的周期为 D．从释放到速度刚达最大的过程中，物体克服阻力做功16．（2022•榆林二模）（多选）2021年12月26日，我国在太原卫星发射中心用“长征四号”丙遥三十九运载火箭成功发射“资源一号”06星，该卫星将进一步推进我国陆地资源调查监测卫星业务系统化应用。若该卫星在距地球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动的周期为T，地球的半径为R，引力常量为G，忽略地球的自转，则下列说法正确的是（）A．该卫星的线速度大小为 B．地球表面的重力加速度大小为 C．地球的第一宇宙速度为 D．地球的平均密度为17．（2022秋•金华期末）万有引力定律揭示了天体运动规律与地上物体运动规律具有内在的一致性．（1）用弹簧秤称量一个相对于地球静止的小物体的重量，随称量位置的变化可能会有不同的结果．已知地球质量为M，自转周期为T，万有引力常量为G．将地球视为半径为R、质量均匀分布的球体，不考虑空气的影响．设在地球北极地面称量时，弹簧秤的读数是F0a．若在北极上空高出地面h处称量，弹簧秤读数为F1，求比值的表达式，并就h＝1.0%R的情形算出具体数值（计算结果保留两位有效数字）；b．若在赤道地面称量，弹簧秤读数为F2，求比值的表达式．（2）设想地球绕太阳公转的圆周轨道半径为r、太阳的半径为Rs和地球的半径R三者均减小为现在的1.0%，而太阳和地球的密度均匀且不变．仅考虑太阳和地球之间的相互作用，以现实地球的1年为标准，计算“设想地球”的一年将变为多长？18．（2023春•仓山区校级期末）一宇航员到达半径为R、密度均匀的某星球表面，做如下实验：用不可伸长的轻绳拴一质量为m的小球，上端固定在O点，如图甲所示，在最低点给小球某一初速度，使其绕O点在竖直面内做圆周运动，测得绳的拉力大小F随时间t的变化规律如图乙所示。F1、F2已知，引力常量为G，忽略各种阻力。求：（1）星球表面的重力加速度（2）星球的密度。19．（2023春•滨海新区期末）设“嫦娥二号”卫星距月球表面的高度为h，做匀速圆周运动的周期为T．已知月球半径为R，引力常量为G．求：（1）月球的质量M；（2）月球表面的重力加速度g；（3）月球的密度ρ．七．人造卫星（共2小题）20．（2023春•江川区校级期末）2016年8月16日，我国科学家自主研制的世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”成功发射，并进入预定圆轨道．已知“墨子号”卫星的质量为m，轨道离地面的高度为h，绕地球运行的周期为T，地球半径为R，引力常量为G．求：（1）“墨子号”卫星的向心力大小；（2）地球的质量；（3）第一宇宙速度．21．（2023春•松江区校级期末）如图所示是发射地球同步卫星的简化轨道示意图，先将卫星发射至距地面高度为h1的近地圆轨道Ⅰ上，在卫星过A点时点火实施变轨，进入远地点为B的椭圆轨道Ⅱ上，过B点时再次点火，将卫星送入地球同步圆轨道Ⅲ．已知地球表面的重力加速度为g，地球自转周期为T，地球半径为R．求：（1）卫星在近地圆轨道Ⅰ上运行的线速度v1大小；（2）同步圆轨道Ⅲ距地面的高度h2。八．动能定理（共7小题）22．（2023春•天心区校级期末）如图所示，水平转盘上沿半径方向放着用细线相连的物体A和B，细线刚好拉直，A和B质量都为m，它们位于圆心两侧，与圆心距离分别为r、2r，A、B与盘间的动摩擦因数μ相同。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，当圆盘从静止开始缓慢加速到两物体恰要与圆盘发生相对滑动的过程中，下列说法正确的是（）A．绳子的最大张力为T＝2μmg B．A与转盘的摩擦力先增大后减小 C．B与转盘的摩擦力先达到最大静摩擦力且之后保持不变 D．B的动能增加是因为绳子对B做正功23．（2023春•尖山区校级期末）如图，一个质量为m＝0.6kg的小球以某一初速度v0＝2m/s从P点水平抛出，从粗糙圆弧ABC的A点的切线方向进入（不计空气阻力，进入圆弧时无机械能损失）且恰好沿圆弧通过最高点C，已知圆弧的半径R＝0.3m，θ＝600，g＝10m/s2．试求：（1）小球到达A点时的速度vA的大小；（2）P点与A点的竖直高度H；（3）小球从圆弧A点运动到最高点C的过程中克服摩擦力所做的功W。24．（2023春•莆田期末）图甲为新兴滑草娱乐活动场所，其横截面简化示意图如图乙。倾斜草坪AB长L1＝18m，倾角θ＝37°，水平草坪BC长L2＝9.6m，防护草堆横截面是半径的四分之一圆弧，C点为圆弧圆心，C点正下方的点E为圆弧最低点。运动员乘滑草车从点A沿倾斜草坪无初速下滑，滑到底端B点时速度大小不变而方向变为水平，再滑过BC段后从C点水平滑出，最后落在草堆圆弧DE上。选择不同的滑草车可以改变滑草车与草坪之间的动摩擦因数，同一滑草车与AB、BC的动摩擦因数相同，载人滑草车在运动过程中可看成质点，不计空气阻力，（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2）。（1）滑草车和草坪间的动摩擦因数μ1＝0.25，求滑草车从A点滑到B点所用时间t1；（2）滑草车从A点滑下后，恰好停在C处，求该滑草车和草坪间的动摩擦因数μ2；（3）载人滑草车的总质量m＝50kg，他乘坐不同的滑草车将以不同的速度离开C点并落到圆弧DE上的不同位置，求载人滑草车落到草堆时的动能最小值。25．（2023春•沧州期末）如图所示，在水平地面上竖直固定一挡板，轻质弹簧的左端固定在挡板上。质量为m＝5kg、长度为L＝2m的长木板静止放置在地面上，刚好与处于原长的水平弹簧的右端接触，木板右端在P点（P为底面上一点）。现对木板施加一个水平向左的推力，使木板向左缓缓移动一段距离，然后撤去推力，重力加速度g取10m/s2。（1）若木板与水平底面间的动摩擦因数μ＝0.2，弹簧压缩了x＝0.2m，水平推力做功W1＝10J，此时撤去推力，求木板向右运动的距离；（2）若P点左侧底面光滑，右侧粗糙，木板与地面的动摩擦因数为μ＝0.4，水平推力做功W2＝50J，求撤去推力后最终木板右端与P点的距离。26．（2023春•百色期末）如图所示，水平面右端放一质量m＝0.1kg小物块，使小物块以v0＝4m/s的初速度向左运动，运动d＝1m后将弹簧压至最短，反弹回出发点时物块速度大小v1＝2m/s。若水平面与一长L＝3m的水平传送带平滑连接，传送带以v2＝10m/s的速度顺时针匀速转动，传送带右端与竖直平面内的光滑圆轨道的底端平滑连接，圆轨道半径R＝0.8m。当小物块进入圆轨道时会触发闭合装置将圆轨道封闭，取g＝10m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6。求：（1）小物块与水平面间的动摩擦因数μ1；（2）弹簧具有的最大弹性势能Ep；（3）要使小物块进入竖直圆轨道后不脱离圆轨道，传送带与物块间的动摩擦因数μ2应满足的条件。27．（2023春•重庆期末）如图所示，竖直面内一半径为R的光滑四分之一圆弧轨道，在最高点B和最低点C分别与水平面Ⅰ、Ⅱ连接，一质量为m的滑块（可视为质点）从水平面Ⅰ上A处，以mgR的初动能水平向B处运动。已知重力加速度为g，AB距离为R，该滑块与水平面I间动摩擦因数μ＝0.5，水平面Ⅱ足够长，该滑块在B处无动能损失，不计空气阻力。求：（1）该滑块刚到达B处时的动能；（2）该滑块第一次落到水平面Ⅱ上的位置到C处的距离；（3）该滑块每次与水平面Ⅱ碰撞前、后，水平方向速度不变，竖直方向速度反向，且每次碰撞后瞬时竖直速度大小为碰撞前瞬时竖直速度大小的k倍，碰撞时间均很短可不计，求该滑块从与水平面Ⅱ发生第一次碰撞到第四次碰撞所经过的时间，及第四次碰撞后瞬时该滑块的动能。28．（2023春•苏州期末）如图所示，半径R＝0.4m的光滑圆弧轨道BC固定在竖直平面内，轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角θ＝30°，下端点C为轨道的最低点且与粗糙水平面相切，一根轻质弹簧的右端固定在竖直挡板上。质量m＝0.1kg的小物块（可视为质点）从空中的A点以v0＝2m/s的速度被水平抛出，恰好从B点沿轨道切线方向进入轨道，经过C点后沿水平面向右运动至D点时，弹簧被压缩至最短，此时弹簧的弹性势能Epm＝0.8J，已知小物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.5，g取10m/s2．求：（1）小物块从A点运动至B点的时间。（2）小物块经过圆弧轨道上的C点时，对轨道的压力大小。（3）C、D两点间的水平距离L。九．机械能守恒定律（共4小题）29．（2023春•涪城区校级期末）（多选）如图所示，竖直平面内光滑圆轨道半径R＝2m，从最低点A有一质量为m＝1kg的小球开始运动，初速度v0方向水平向右，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（）A．若初速度v0＝5m/s，则运动过程中，小球一定不会脱离圆轨道 B．若初速度v0＝8m/s，则小球将在离A点2.8m高的位置离开圆轨道 C．若初速度v0＝8m/s，则小球离开圆轨道时的速度大小为2m/s D．若初速度v0＝9m/s，小球刚好能到达最高点B30．（2022秋•邯郸期末）如图所示，某货场需将质量为m1＝20kg的货物（可视为质点）从高处运送至地面，为避免货物与地面发生撞击，现利用固定于地面的光滑斜面轨道使货物从轨道顶端无初速度滑下，轨道高h＝1.8m，轨道斜面倾角为θ。地面上紧靠轨道依次排放两个完全相同的木板A、B。其长度均为l＝2m，质量均为m2＝20kg，轨道末端通过微小圆弧与木板上表面相连，使货物通过轨道末端的速度大小不变，方向变为水平方向，货物与木板间的动摩擦因数为μ1，木板与地面间的动摩擦因数为μ2＝0.2。已知最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度g取10m/s2。（1）求货物到达斜面轨道末端时的速度大小；（2）若货物滑上木板A时，木板不动，而滑上木板B时，木板B开始滑动，求μ1应满足的条件；（3）若μ1＝0.5，通过计算判断货物是否会从木板B滑出。31．（2023春•泰州期末）如图所示，带底座的圆形轨道静置于水平地面上，两个完全相同可视为质点、质量均为m的小球，静止在轨道最低位置。两球中间夹有一压缩的微型轻弹簧，两小球之间距离可忽略不计，且与弹簧不栓接。现同时释放两个小球，弹簧完全弹开后，两球沿轨道内壁运动刚好能到达轨道最高点。已知圆形轨道质量为1.5m，半径为R，重力加速度为g。小球沿轨道上升过程中，轨道装置始终静止不动。求：（1）弹簧压缩时的弹性势能；（2）小球与圆心的连线和竖直方向夹角多大时，圆形轨道对地面的压力刚好为零；（3）小球克服重力做功的功率最大时，小球在环上的位置（用小球与圆心连线和竖直方向之间夹角的三角函数值表示）。32．（2023春•华坪县校级期末）如图所示，竖直平面内的一半径R＝0.50m的光滑圆弧槽BCD，B点与圆心O等高，一水平面与圆弧槽相接于D点。质量m＝0.10kg的小球从B点正上方H＝0.95m高处的A点自由下落，由B点进入圆弧槽轨道，从D点飞出后落在水平面上的Q点，DQ间的距离s＝2.4m，球从D点飞出后的运动过程中相对水平面上升的最大高度h＝0.80m，取g＝10m/s2，不计空气阻力，求：（1）小球经过C点时轨道对它的支持力大小N；（2）小球经过最高点P的速度大小vP；（3）D点与圆心O的高度差hOD。一十．功能关系（共13小题）33．（2023春•海淀区期末）工业生产中，常常利用弹簧装置与粘稠的油液配合，起到缓冲作用。如图所示，一轻弹簧下端固定在油缸上，竖直轻杆穿过竖直轻弹簧、杆的上端连一轻质水平工作台，杆的下端连一轻质薄圆盘。圆盘浸没在粘稠的油液中，当圆盘在竖直方向以速度v运动时，其所受液体阻力大小为f＝bv（其中b仅与油液的粘性有关，粘性越大，b越大），方向与运动方向相反。现将一木块无初速放置在工作台上，工作台下降一定高度后重新静止。已知下降过程中，弹簧处在弹性限度内，圆盘没有达到油缸底部，不计空气阻力。某次检修后，油缸内换成了粘性更大的油液，其他条件不变。下列说法正确的是（）A．木块最终停止的位置更低 B．木块的机械能减少量相同 C．重力对木块所做的功减小 D．液体阻力对圆盘所做的功增大34．（2023春•安源区校级期末）如图1所示，表面粗糙的“L”型水平轨道固定在地面上，劲度系数为k、原长为l0的轻弹簧一端固定在轨道上的O点，另一端与安装有位移、加速度传感器的滑块相连，滑块总质量为m。以O为坐标原点，水平向右为正方向建立x轴，将滑块拉至坐标为x3的A点由静止释放，向左最远运动到坐标为x1的B点，测得滑块的加速度a与坐标x的关系如图2所示，其中a0为图线纵截距。则滑块由A运动至B过程中（弹簧始终处于弹性限度内）下列描述正确的是（）A．x2＝l0 B．最大动能为 C．动摩擦因数 D．滑块在x3和x1处的弹性势能EP3＝EP135．（2023春•天宁区校级期末）如图，一质量为M、长为l的木板静止在光滑水平桌面上，另一质量为m的小物块（可视为质点）从木板上的左端以速度v0开始运动。已知物块与木板间的滑动摩擦力大小为f，当物块从木板右端离开时（）A．木板的动能一定等于fl B．木板的动能一定小于fl C．物块的动能一定大于 D．物块的动能一定等于36．（2023春•高新区校级期末）（多选）如图所示，倾角为θ的传送带由电动机带动，始终保持速率v匀速运动，质量为m的物块由传送带底端静止释放，已知物块与传送带之间的动摩擦因数为μ（μ＞tanθ），物块到达传送带顶端前已经与之保持相对静止。则在物块由静止释放到运动到顶端的过程中，下列说法正确的是（）A．电动机多提供的能量大于mv2 B．传送带克服摩擦力做的功为mv2 C．传送带和物块因之间的摩擦面增加的内能为 D．摩擦力对物块的平均功率为37．（2023春•南平期末）（多选）如图所示，劲度系数为k的轻质弹簧左端固定在墙上，处于原长时右端恰在O点，与可视为质点质量为m的物块接触（未连接）。用水平力F缓慢推动物块到位置A，撤去F后，物块沿水平面开始向右运动，经过O点的速度为v，最远到达位置B。已知AO＝x，OB＝3x，物块与水平面间的动摩擦因数处处相同。下列说法正确的是（）A．物块从A到B运动过程中的最大速度为v B．弹簧的最大弹性势能为 C．物块与水平面间的动摩擦因数为 D．如果仅将物块质量减半，物块通过O点的速度为38．（2023春•南关区校级期末）（多选）如图甲所示，大型物流货场广泛地应用传送带搬运货物。与水平面夹角为θ的倾斜传送带以恒定速率运动，皮带始终是绷紧的。将质量为m＝2kg的货物（可视为质点）轻放在传送带的A端，经过1.2s到达传送带的B端。用速度传感器测得货物与传送带的速度v随时间t变化的图像如图乙所示。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g＝10m/s2。下列说法正确的是（）A．货物从A端到B端的过程中受到的摩擦力始终不变 B．货物与传送带之间的动摩擦因数为0.5 C．货物从A端到B端的过程中，货物与传送带之间因摩擦产生的热量为9.6J D．货物从A端到B端的过程中，货物与传送带之间因摩擦产生的热量为22.4J39．（2023春•渝中区校级期末）（多选）如图所示，质量M＝2kg的重物B和质量m＝0.6kg的小圆环A用细绳跨过一光滑滑轮轴连接，A端绳与轮连接，B端绳与轴相连接，不计轮轴的质量，轮与轴有相同的角速度且轮和轴的直径之比为2：1．重物B放置在倾角为30°固定存水平地面的斜面上，轻绳平行于斜面，B与斜面间的动摩擦因数μ＝，圆环A套在竖直固定的光滑直杆上，滑轮轴中心与直杆的距离为L＝8m。现将圆环A从与滑轮轴上表面等高处静止释放，当下降H＝6m到达b位置时，圆环的速度达到最大值，已知直杆和斜面足够长，不计空气阻力，取g＝10m/s2。下列判断正确的是（）A．圆环A到达b位置时，A、B组成的系统机械能减少了10J B．圆环A速度最大时，环A与重物B的速度之比为5：3 C．圆环A能下降的最大距离为Hm＝15m D．圆环A下降过程，作用在重物B上的拉力先大于20N后小于20N40．（2023春•河南期末）（多选）如图所示，圆柱形管的底端固定一弹射器，弹射器上有一质量m1＝1kg的小滑块，管和弹射器的总质量m2＝2kg，滑块与管内壁间的滑动摩擦力大小为0.4m1g。整个装置竖直静止在水平地面上。发射时，滑块离开弹射器瞬间距离上管口的距离为1.0m；滑块离开弹射器后能上升的最大高度为1.4m，小滑块可视为质点且弹射时间极短，每次弹射后滑块获得的初速度相等，忽略空气阻力，取重力加速度g＝10m/s2。则下列说法正确的是（）A．滑块从离开弹射器到第二次通过圆柱形管上端经历的时间为 B．滑块从离开弹射器到再次回到弹射器处经历的时间为 C．当滑块离开弹射器瞬间，对圆柱形管施加一个竖直向上的恒力F，为保证滑块不滑出管口，F的最小值为24N D．当滑块离开弹射器瞬间，对圆柱形管施加一个竖直向上的恒力F，为保证滑块不滑出管口，F的最小值为20N41．（2023春•温州期末）如图甲所示是一款名为“反重力”磁性轨道车的玩具，轨道和小车都装有磁条，轨道造型可以自由调节，小车内装有发条，可储存一定弹性势能。图乙所示是小明同学搭建的轨道的简化示意图，它由水平直轨道AB、竖直圆轨道BCD、水平直轨道DM和两个四分之一圆轨道MN与NP平滑连接而组成，圆轨道MN的圆心O2与圆轨道NP的圆心O3位于同一高度。已知小车的质量m＝50g，直轨道AB长度L＝0.5m，小车在轨道上运动时受到的磁吸引力始终垂直轨道面，在轨道ABCDM段所受的磁力大小恒为其重力的0.5倍，在轨道MNP段所受的磁力大小恒为其重力的2.5倍，小车脱离轨道后磁力影响忽略不计。现小明将具有弹性势能EP＝0.3J的小车由A点静止释放，小车恰好能通过竖直圆轨道BCD，并最终从P点水平飞出。假设小车在轨道AB段运动时所受阻力大小等于轨道与小车间弹力的0.2倍，其余轨道均光滑，不计其他阻力，小车可视为质点，小车在到达B点前发条的弹性势能已经完全释放，重力加速度g取10m/s2。（1）求小车运动到B点时的速度大小vB；（2）求小车运动到圆轨道B点时对轨道的压力大小FN；（3）同时调节圆轨道MN与NP的半径r，其他条件不变，求小车落地点与P点的最大水平距离xm。42．（2023春•莆田期末）如图甲所示，固定在水平面上半径为R＝1.25m的光滑圆弧轨道，A点为轨道最高点且与圆心等高；圆弧轨道最低点B与质量为M的木板上表面等高且平滑相接，但不粘连。一质量m＝2kg的物块P（可视为质点），从圆弧轨道上A点由静止开始释放，滑上木板后，物块P的v﹣t图像如图乙所示。物块P不会从木板右端掉落，g取10m/s2。求：（1）物块P经过B点时受到的支持力大小N1；（2）物块P克服摩擦力做的功Wf；（3）木板和地面间因摩擦而产生的热量Q。43．（2023春•邢台期末）如图所示，有一水平足够长的传送带，以v1＝4m/s的速度沿顺时针方向匀速运转，传送带右端与一光滑水平轨道平滑连接，轨道的右端固定有一个挡板，一质量m＝2kg的小滑块以v2＝5m/s的速度从传送带右端冲上传送带，在传送带上减速到零，后反向运动并在水平轨道右端与挡板发生碰撞，假设每次碰撞后小滑块的动能减为碰前的四分之一，小滑块与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.5，重力加速度g取10m/s2，已知当n足够大时，有。求：（1）小滑块在传送带上第一次减速到零的位置距传送带右端的距离x1；（2）从开始到第一次与挡板碰撞前，小滑块与传送带之间摩擦产生的热量Q；（3）从开始到小滑块最终静止的过程，电动机多消耗的电能E。44．（2023春•开封期末）如图所示，光滑的硬杆1、2分别水平、竖直固定放置，交点为O，质量为M＝2.25kg的甲物块套在2上，质量为m＝1kg的乙物块套在1上，甲、乙（均视为质点）间用长度为L＝5m的轻质硬杆3连接，当3与1间的夹角为53°时，甲由静止开始释放，一段时间后，甲、乙分别到达图中虚线位置，此时3与2间的夹角为53°。重力加速度g＝10m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，求：（1）此过程系统的重力势能的减少量ΔEp；（2）此时甲、乙的速度大小；（3）此过程硬杆3对乙做的功。45．（2023春•厦门期末）如图甲所示，竖直面内有一光滑轨道BCD，轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角α＝30°，圆弧轨道半径为R＝m，与水平轨道CD相切于点C。现将一小滑块（可视为质点）从空中的A点以v0＝4m/s的初速度水平向左抛出，恰好从B点沿轨道切线方向进入轨道，沿着圆弧轨道运动到C点，滑块在圆弧末端C点对轨道的压力NC＝64N，之后继续沿水平轨道CD滑动，经过D点滑到质量为M＝1kg，长为L＝7m的木板上。图乙为木板开始运动后一段时间内的v﹣t图像，滑块与地面，木板与地面间的动摩擦因数相同，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力和木板厚度。求：（1）小滑块经过圆弧轨道上B点的速度大小；（2）小滑块的质量；（3）全过程中木板与地面间因摩擦产生的热量。一十一．库仑定律（共3小题）46．（2022秋•顺庆区校级期末）如图所示，有三个点电荷A、B、C位于一个等边三角形的三个顶点上，已知A、B都带正电荷，A所受B、C两个电荷的静电力的合力如图中FA所示，则下列说法正确的是（）A．C带正电，且QC＜QB B．C带正电，且QC＞QB C．C带负电，且QC＜QB D．C带负电，且QC＞QB47．（2023春•普宁市期末）真空中两个点电荷Q1，Q2，距离为R，当Q1，Q2电量都增大到原来2倍时，距离也增大到原来的2倍，则两电荷之间相互作用的静电力将增大到原来（）A．1倍 B．2倍 C．4倍 D．8倍48．（2022秋•广州校级期末）图中O是一个带正电的物体，把系在丝线上的带正电的小球先后挂在图中P1、P2、P3等位置，比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小。这个力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。下列说法正确的是（）A．距离越大时，带正电的小球受到的库仑力越大 B．丝线偏离竖直方向的角度和库仑力F成正比 C．在相同位置处，增大小球的电荷量，丝线偏离竖直方向的角度也越大 D．以上实验直接得出了库仑定律一十二．电场强度与电场力（共2小题）49．（2023春•东丽区期末）关于电场强度，下列说法中正确的是（）A．若在电场中的某点不放试探电荷，则该点的电场强度为0 B．真空中点电荷的电场强度公式E＝k表明，点电荷周围某点电场强度的大小，与该点到场源电荷距离r的二次方成反比，在r减半的位置上，电场强度变为原来的4倍 C．电场强度公式E＝表明，电场强度的大小与试探电荷的电荷量q成反比，若q减半，则该处的电场强度变为原来的2倍 D．匀强电场中电场强度处处相同，所以任何电荷在其中受力都相同50．（2023春•沙坪坝区校级期末）如图所示，与水平面成30°角的绝缘细杆AD穿过一固定均匀带电圆环，并垂直圆环所在平面，细杆与平面的交点为圆环的圆心O。一套在细杆上的小球从A点以某一初速度向上运动，恰能到达D点。已知绝缘细杆与小球间的动摩擦因数，圆环半径为L、带电量为+Q，小球的质量为m、带电量为+q，AB＝BO＝OC＝CD＝L，静电力常量为k，重力加速度大小为g，求：（1）圆环在C点产生的场强；（2）小球在B点的加速度；（3）小球在A点的速度大小。一十三．点电荷的电场（共1小题）51．（2023春•河南期末）由n个带电量均为Q的、可视为质点的带电小球无间隙排列构成的半径为R的圆环固定在竖直平面内。一个质量为m的金属小球（视为质点）通过长为L＝2R的绝缘细线悬挂在圆环的最高点。当金属小球电荷量也为Q（未知）时，发现金属小球在垂直圆环平面的对称轴上P点处于平衡状态，如图所示，轴线上的两点P、P'关于圆心O对称。已知静电力常量为k，重力加速度为g，取无穷远处电势为零。则下列说法中正确的是（）A．O点的场强一定为零 B．由于P、P′两点关于O点对称，两点的场强大小相等，方向相反 C．金属带电小球的电量为Q＝ D．固定P处的小球，然后在圆环上取下一个小球（其余n﹣1个小球位置不变）置于P'处，则圆心O的场强大小为一十四．电场线（共2小题）52．（2023春•峨山县校级期末）如图所示是电场中某区域的电场线分布，a、b是电场中的两点，则（）A．a点的电场强度较大 B．同一点电荷放在a点受到的电场力比放在b点时受到的电场力小 C．正电荷在a点静止释放，它在电场力作用下运动的轨迹与电场线一致 D．电荷在a点受到的电场力方向必定与场强方向一致53．（2023春•常州期末）两个正点电荷Q1＝+Q和Q2＝+4Q分别固定在光滑绝缘水平面上的A、B两点，A、B两点相距L。（1）在A、B连线上，由A点到B点，电势如何变化？（2）将一正检验电荷置于A、B连线上靠近A处由静止释放，求它在A、B连线上运动的过程中达到最大速度时离A点的距离。一十五．探究平抛运动的特点（共2小题）54．（2023春•渭源县期末）某实验小组用如图甲所示装置进行“平抛运动”实验。（1）实验时，每次须将小球从轨道。A．同一位置以不同速度滚下B．不同位置均无初速释放C．同一位置均无初速释放（2）实验中已测出小球半径为r，则小球做平抛运动的坐标原点位置应是。A．斜槽末端O点在竖直木板上的投影点B．斜槽末端O点正上方r处在竖直木板上的投影点C．斜槽末端O点正前方r处在竖直木板上的投影点（3）由于忘记记下小球做平抛运动的起点位置O，该小组成员只能以平抛轨迹中的某点A作为坐标原点建立坐标系，并标出B、C两点的坐标，如图乙所示，根据图示数据，可求得小球做平抛运动抛出点的位置坐标为。55．（2023春•南岗区校级期末）用如图甲所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。（1）下列实验条件必须满足的有。A．斜槽轨道光滑B．斜槽轨道末端水平C．挡板高度等间距变化D．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球（2）为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。a．取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的（选填“最上端”“最下端”或者“球心”）对应白纸上的位置即为原点：在确定y轴时（选填“需要”或者“不需要”）y轴与重锤线平行。b．若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：如图乙所示，在轨迹上取A、B、C三点，AB和BC的水平间距相等且均为x，测得AB和BC的竖直间距分别是y1和y2，则（选填“＞”、“＜”或者“＝”）。可求得钢球平抛的初速度大小为（已知当地重力加速度为g，结果用上述字母表示）。一十六．实验验证机械能守恒定律（共5小题）56．（2023春•华容县期末）在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m＝1kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示。O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出）。已知打点计时器每隔0.02s打一点，当地的重力加速度为g＝9.80m/s2．那么：（1）纸带的端（填“左”或“右”）与重物相连；（2）根据图中所得的数据，应取图中O点到点来验证机械能守恒定律；（3）从O点到（2）问中所取的点，重物重力势能的减少量ΔEp＝J，动能增加量ΔEk＝J．（结果保留3位有效数字）57．（2023春•锦江区校级期末）用如图甲所示的实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带通过打点计时器，打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。如图乙所示是实验中获取的一条纸带；0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离已标注，打点计时器所接电源频率为50Hz。已知m1＝50g、m2＝150g，则：（以下计算结果均保留2位有效数字）（1）m2从静止开始下落h时的速度为v，在此过程中，验证以m1、m2、地球所组成的系统机械能守恒的表达式为（用题目所给物理量的符号表示）。（2）在纸带上打下计数点5时的速度v5＝m/s。（3）在打下第“0”点到打下第“5”点的过程中系统重力势能的减少量ΔEp＝J。（取当地重力加速度g＝9.8m/s2）（4）若某同学作出图像如图丙所示，则当地的重力加速度g＝m/s2。58．（2023春•吉林期末）利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图1所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨，导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳和一质量为m的小球相连，遮光片两条长边与导轨垂直，导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到光电门B处的距离，b表示遮光片的宽度，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度，实验时滑块在A处由静止开始