2024-2025学年广东广州天河中学高中部高一下学期月考物理试题含答案

高中2024-2025学年广东省广州市天河中学高中部高一下物理能力考试一、单选题1.如图所示，在光滑水平面上有一质量为的木块与劲度系数为的轻质弹簧相连，弹簧的另一端连在竖直墙壁上，弹簧处于水平状态，物块处于静止状态，一质量为的子弹以水平向右的速度射入木块并很快停留在木块内，木块压缩弹簧后做往复运动，弹簧的弹性势能（是弹簧的形变量），下列说法正确的是（）A.子弹打入木块的过程中，子弹、木块及弹簧构成的系统动量不守恒、机械能也不守恒B.系统的摩擦生热为C.弹簧的最大长度与最小长度之差为D.从木块被击中前到回到原位置且速度向左的过程中，整体受到合外力的冲量的大小为2.疫情防控期间，某同学在家对着竖直墙壁练习打乒乓球。某次斜向上发球，球垂直在墙上后反弹落地，落地点正好在发球点正下方，球在空中运动的轨迹如图，不计空气阻力，关于球离开球拍到第一次落地的过程中，下列说法正确的是（）A.球在空中上升和下降过程时间相等 B.球落地时的动量一定比抛出时大C.球落地时和抛出时的动能可能相等 D.球撞击墙壁过程可能没有机械能损失3.如图所示，在2021年9月26日全运会体操男子单杠决赛中，广西队选手胡旭威以14.660分荣获冠军。若他的质量为60kg，做“双臂大回环”，用双手抓住单杠，伸展身体，以单杠为轴做圆周运动。此过程中，运动员到达最低点时手臂受的总拉力大小至少约为（忽略一切阻力，g取）（）A2400N B.3600N C.3000N D.4600N4.2012年8月31日，四川凉山州普降暴雨发生了洪涝灾害，当地武警支队积极组织抗洪抢险，如图所示，在一次抗洪救灾工作中，一架离水面高为H，沿水平直线飞行的直升飞机A，用悬索（重力可忽略不计）救护困在湖水中的伤员B，在直升飞机A和伤员B以相同的水平速率匀速运动的同时，悬索将伤员吊起。设经t时间后，A、B之间的距离为l，且l＝H－2t2，则在这段时间内关于伤员B的受力情况和运动轨迹正确的是下列哪个图（  ）A. B. C. D.5.跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目，如图所示，当运动员从直升机上由静止跳下后，在下落过程中将会受到水平风力的影响，下列说法中正确的是（）A.风力越大，运动员的下落时间就越长，运动员可完成更多的动作B.风力越大，运动员下落时竖直方向的速度就越大C.运动员着地时的水平位移大小与风力无关D.水平风力的大小不会影响运动员的下落时间6.如图甲所示，太阳系外的一颗行星P绕恒星Q做匀速圆周运动。由于P的遮挡，探测器探测到Q的亮度随时间做如图乙所示的周期性变化，该周期与P的公转周期相同。已知Q的质量为M，引力常量为G。关于P的公转，下列说法正确的是（）A.周期为 B.半径为C.线速度的大小为 D.角速度的大小为7.如图所示，一个磁铁吸附在竖直门板上保持静止，假设磁铁的质量为m，距离门轴为r，与门板之间的磁力和动摩擦因数分别为和，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现匀速转动门板，为使磁铁不滑动，则门板转动的最大角速度为（）A. B. C. D.8.电动自行车在平直路面上匀速行驶，某一时刻从车上掉落一货物，车行驶的功率不变，货物掉落前后车速随时间的变化图象较符合实际的是（）A. B.C. D.二、多选题9.如图1所示，在2025年央视春晚舞台上，机器人的精彩舞蹈令人印象深刻，机器人转动八角巾手帕时形成一个匀速转动的圆盘。如图2所示，O为手帕的中心，A、B、C为手帕上的三个点，各点到O点的距离关系为OA＝OB<OC，下列说法正确的是（）A.手帕转动一圈，C点的平均加速度等于A点的平均加速度B.手帕转动半圈，C点的速度变化量为零C.A、B两点的向心加速度相同D.B点的线速度小于C点的线速度10.2024年3月20日，我国探月工程四期“鹊桥二号”中继星成功发射升空．当抵达距离月球表面某高度时，“鹊桥二号”开始进行近月制动，并顺利进入捕获轨道Ⅰ运行，如图所示．后经多次轨道调整，进入冻结轨道Ⅱ运行，则“鹊桥二号”（）．A.发射速度介于与之间B.在轨道Ⅰ运行时的速度均小于在轨道Ⅱ运行时的速度C.在轨道Ⅰ上经过A点的加速度比在轨道Ⅱ上经过A点时小D.在轨道Ⅰ上的运行周期比在轨道Ⅱ上的运行周期长11.如图所示，轻绳的一端通过光滑轻质定滑轮与套在光滑水平杆上的小物块A连接，另一端连接小球B。由图中P位置由静止释放物块A，当A经过Q位置时向右运动的速度大小为，小球B的速度大小为，轻绳与杆的夹角为。则（）A.B.当A经过Q位置时，小球B一定处于失重状态C.A从P位置向右运动到Q位置过程中，绳子拉力对A先做正功，后做负功D.B的重力势能的减少量等于A和B动能的增加量12.一个质量m=0.6kg物体，以v0=20m/s的初速度从倾角θ=30°的足够长固定斜面底端沿斜面向上运动，当物体向上滑到某一位置时，其动能减少了，机械能减少了，不计空气阻力，重力加速度g=10m/2，下列说法正确的是（）A.物体向上运动时加速度大小为6m/s2B.物体向下运动时加速度大小为4m/s2C.物体返回斜面底端时动能为40JD.物体返回斜面底端时动能为80J三、实验题13.某同学探究平抛运动。（1）如图甲所示，在调整轨道末端切线水平时，若将小球静置于轨道末端a处，小球会自动滚向b处，则轨道a端应向______（填“P”或“Q”）方向适当调整，直至小球静置于a处后处于静止状态。（2）小球从轨道上E处由静止开始沿轨道下滑，用描迹法在背景为方格的纸上描下小球球心在纸上的投影点A、B、C，Oy为重垂线方向，如图乙所示。已知纸上最小方格的边长为L，当地重力加速度大小为g，则小球从A点运动到B点所用的时间______，小球经过B点时的速度大小______。（均用g、L表示）14.用如图所示的装置探究影响向心力大小的因素。已知小球在槽中A、B、C位置做圆周运动的半径之比为。某同学实验时，将两个等质量的小球放在A、C位置，皮带套在第二层塔轮上，该层左、右塔轮的半径之比为。该同学此次实验是为了探究小球的向心力大小与___________（选填“质量”、“角速度”或“半径”）的关系。若匀速转动手柄，左右标尺露出长度的比值应等于___________。15.某同学研究自由落体运动的规律时，将小球从一固定的毫米刻度尺旁边由静止释放，用手机拍摄小球自由下落的视频，然后用相应的软件处理得到分帧图片，利用图片中小球的位置就可以得出速度、加速度等信息，实验装置如图1所示。如图2所示为小球下落过程中三幅连续相邻的分帧图片Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，相邻两帧之间的时间间隔为0.02s。（1）图片Ⅱ中小球的瞬时速度约为___________。（结果保留两位小数）（2）关于实验装置和操作，下列说法正确的是___________。A.刻度尺应固定在竖直平面内B.选择材质密度小的小球C.铅垂线作用是检验小球是否沿竖直方向下落D.固定手机时，摄像镜头应正对刻度尺（3）该同学利用多帧图片测算其对应的速度v和下落的高度h，绘制了图像，如图3所示。其中P、Q分别为两个大小相同，质量不同的小球下落的图像（空气阻力不变），由图像可知两球质量大小关系是___________（选填“大于”、“等于”、“小于”）。（4）如何利用图像判断小球下落过程机械能是否守恒？___________四、解答题16.风洞是空气动力学研究和试验中广泛使用工具。如图所示，在M点以竖直向上的初速度抛出一个质量为的小球，小球抛出后始终受到水平向左的恒定风力作用，竖直方向只受重力。经过一段时间后小球将以的速度水平向左经过点，若重力加速度取，不计风力以外的空气阻力。求：（1）小球从点运动到点的时间；（2）水平恒定风力的大小；（3）小球由点运动到点的过程中的最小速度大小。17.当驾车过弯道时，为防止侧滑，行驶速度不能过大。图1为一弯道路段，其俯视图如图2所示，其中一中心线位于同一水平面内的圆弧形车道，半径。一汽车沿该车道中心线做匀速圆周运动，已知汽车轮胎与路面间的最大静摩擦力等于压力的k倍，。（计算时汽车可视为质点，且在该路段行驶过程阻力不计，结果可用根式表示）（1）若此弯道的路面设计成水平，求该汽车不发生侧滑的最大速度；（2）若此弯道的路面设计成倾斜（外高内低），路基截面可简化为图3，路面与水平面夹角，已知：①为使汽车转弯时与路面间恰好无摩擦，求它行驶的速度大小；②为使汽车转弯时不发生侧滑，求它行驶的最大速度。18.如图所示的简化模型，主要由光滑曲面轨道、光滑竖直圆轨道、水平轨道、水平传送带和足够长的落地区组成，各部分平滑连接，圆轨道最低点B处的入、出口靠近但相互错开，滑块落到区域时马上停止运动。现将一质量为的滑块从轨道上某一位置由静止释放，若已知圆轨道半径，水平面的长度，传送带长度，距离落地区的竖直高度，滑块始终不脱离圆轨道，且与水平轨道和传送带间的动摩擦因数均为，传送带以恒定速度逆时针转动（不考虑传送带轮的半径对运动的影响）。（1）要使滑块恰能运动到E点，求滑块释放点的高度；（2）若，则滑块最终停于何处？（3）求滑块静止时距B点的水平距离x与释放点高度h的关系。五、填空题19.我国志愿者王跃曾与俄罗斯志愿者一起进行“火星”的实验活动，假设王跃登陆火星后，测得火星的半径是地球半径的，质量是地球质量的，已知地球表面的重力加速度是g，地球的半径为R，王跃在地球表面能向上竖直跳起的最大高度是h，忽略两星球大气阻力及自转的影响，则火星的密度为________，火星表面的重力加速度是_______，王跃以与在地球上相同的初速度在火星上跳起，则小球能达到的最大高度是________。

2024-2025学年广东省广州市天河中学高中部高一下物理能力考试一、单选题1.如图所示，在光滑水平面上有一质量为木块与劲度系数为的轻质弹簧相连，弹簧的另一端连在竖直墙壁上，弹簧处于水平状态，物块处于静止状态，一质量为的子弹以水平向右的速度射入木块并很快停留在木块内，木块压缩弹簧后做往复运动，弹簧的弹性势能（是弹簧的形变量），下列说法正确的是（）A.子弹打入木块的过程中，子弹、木块及弹簧构成的系统动量不守恒、机械能也不守恒B.系统的摩擦生热为C.弹簧的最大长度与最小长度之差为D.从木块被击中前到回到原位置且速度向左的过程中，整体受到合外力的冲量的大小为【答案】C【解析】【详解】A．子弹打入木块的过程，时间极短，弹簧未发生形变，内力远大于外力，系统的动量守恒，但有摩擦生热，机械能不守恒，故A错误；B．子弹从打入木块至达到共速，是完全非弹性碰撞，由动量守恒定律解得由能量守恒定律可知，系统的摩擦生热为故B错误；C．子弹射入木块后做简谐运动，弹簧的最大伸长量与最大压缩量相等，均设为x，由能量守恒定律联立解得设弹簧的原长为L，则弹簧的最大长度与最小长度之差为故C正确；D．木块从被击中前到回到原位置且速度向左的过程，规定向左为正方向，由动量定理可知，整体受到的合外力的冲量大小为故D错误。故选C。2.疫情防控期间，某同学在家对着竖直墙壁练习打乒乓球。某次斜向上发球，球垂直在墙上后反弹落地，落地点正好在发球点正下方，球在空中运动的轨迹如图，不计空气阻力，关于球离开球拍到第一次落地的过程中，下列说法正确的是（）A.球在空中上升和下降过程时间相等 B.球落地时的动量一定比抛出时大C.球落地时和抛出时的动能可能相等 D.球撞击墙壁过程可能没有机械能损失【答案】C【解析】【分析】【详解】A．斜上抛运动看作反向的平抛运动，根据可得由于两种情况下竖直方向运动的高度不同，则运动时间不相等，反弹后运动的时间长，故A错误；B．虽然反弹落地时乒乓球竖直方向的速度大于原来抛出时竖直方向的速度，但水平方向的速度是斜上抛时的大，所以球落地时的速率不一定比抛出时大，则球落地时的动量不一定比抛出时大，故B错误；C．虽然碰撞过程中有能量损失，但反弹后下落的高度大，从开始抛出到落地过程中重力做正功，如果整个过程中重力做的功等于乒乓球与墙碰撞过程中损失的能量，则球落地时和抛出时的动能相等，故C正确；D．若反弹的速度大小与碰撞墙时的速度大小相等，则乒乓球原路返回，根据图象可知，乒乓球与墙碰撞过程中有能量损失，使得碰撞后速度减小，故D错误。故选C。3.如图所示，在2021年9月26日全运会体操男子单杠决赛中，广西队选手胡旭威以14.660分荣获冠军。若他的质量为60kg，做“双臂大回环”，用双手抓住单杠，伸展身体，以单杠为轴做圆周运动。此过程中，运动员到达最低点时手臂受的总拉力大小至少约为（忽略一切阻力，g取）（）A.2400N B.3600N C.3000N D.4600N【答案】C【解析】【详解】设人的长度为l，人的重心在人体的中间，最高点的最小速度为零，根据动能定理可得解得最低点人速度为在最低点，拉力和重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律有解得故选C。4.2012年8月31日，四川凉山州普降暴雨发生了洪涝灾害，当地武警支队积极组织抗洪抢险，如图所示，在一次抗洪救灾工作中，一架离水面高为H，沿水平直线飞行的直升飞机A，用悬索（重力可忽略不计）救护困在湖水中的伤员B，在直升飞机A和伤员B以相同的水平速率匀速运动的同时，悬索将伤员吊起。设经t时间后，A、B之间的距离为l，且l＝H－2t2，则在这段时间内关于伤员B的受力情况和运动轨迹正确的是下列哪个图（  ）A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】伤员和飞机在水平方向上匀速飞行，所以水平方向上合力为零。根据，故可得伤员在竖直方向上的位移故伤员在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，所以合力向上，即拉力大于重力，所以运动轨迹为曲线，因为力与速度方向夹着运动轨迹，并且轨迹向合力方向偏折。故选A。5.跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目，如图所示，当运动员从直升机上由静止跳下后，在下落过程中将会受到水平风力的影响，下列说法中正确的是（）A.风力越大，运动员的下落时间就越长，运动员可完成更多的动作B.风力越大，运动员下落时竖直方向的速度就越大C.运动员着地时的水平位移大小与风力无关D.水平风力大小不会影响运动员的下落时间【答案】D【解析】【详解】AD．运动员的下落时间由竖直方向的运动决定，与水平方向的风力无关。因此，风力的大小不会改变运动员的下落时间，故A错误；D正确；B．运动员下落时竖直方向的速度是由重力加速度和时间决定的，与水平方向的风力没有直接关系。风力只会影响运动员在水平方向上的速度，故B错误；C．运动员在水平方向上的位移是由风力作用下的水平速度和下落时间共同决定的。风力越大，水平速度就越大，因此在相同的时间内，水平位移也会越大，故C错误。故选D。6.如图甲所示，太阳系外的一颗行星P绕恒星Q做匀速圆周运动。由于P的遮挡，探测器探测到Q的亮度随时间做如图乙所示的周期性变化，该周期与P的公转周期相同。已知Q的质量为M，引力常量为G。关于P的公转，下列说法正确的是（）A.周期为 B.半径为C.线速度的大小为 D.角速度的大小为【答案】C【解析】【详解】A．由图（b）可知探测器探测到Q的亮度随时间变化的周期为则P的公转周期为，故A错误；B．P绕恒星Q做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力可得解得半径为故B错误；CD．P的角速度为故线速度为故C正确，D错误。故选C。7.如图所示，一个磁铁吸附在竖直的门板上保持静止，假设磁铁的质量为m，距离门轴为r，与门板之间的磁力和动摩擦因数分别为和，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现匀速转动门板，为使磁铁不滑动，则门板转动的最大角速度为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】磁铁受到的向心力由摩擦力和重力的合力提供，则有磁铁不滑动时，则有联立解得故选B。8.电动自行车在平直路面上匀速行驶，某一时刻从车上掉落一货物，车行驶的功率不变，货物掉落前后车速随时间的变化图象较符合实际的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【详解】电动自行车的功率P=Fv，匀速行驶时，牵引力等于阻力，即F=f加速度a=0。货物掉落后瞬间速度未变，车整体质量减小，阻力减小为f'，牵引力大于阻力，具有向前的加速度，车开始加速，由于功率不变，牵引力逐渐减小，加速度减小，当牵引力F'趋近于f'时，加速度趋近于0，电动自行车达到最大速度v'=以后继续做匀速运动。故选A。二、多选题9.如图1所示，在2025年央视春晚舞台上，机器人的精彩舞蹈令人印象深刻，机器人转动八角巾手帕时形成一个匀速转动的圆盘。如图2所示，O为手帕的中心，A、B、C为手帕上的三个点，各点到O点的距离关系为OA＝OB<OC，下列说法正确的是（）A.手帕转动一圈，C点的平均加速度等于A点的平均加速度B.手帕转动半圈，C点的速度变化量为零C.A、B两点的向心加速度相同D.B点的线速度小于C点的线速度【答案】AD【解析】【详解】A．手帕转动一圈，A、C两点的速度变化量为零，平均加速度均为零，故A正确；B．手帕转动半圈，C点的速度变化量为故B错误；C．A、B两点的瞬时加速度大小相等，但方向不同，故C错误；D．B、C两点的角速度相等，但B点的半径小于C点的半径，由v＝rω知，B点的线速度小于C点的线速度，故D正确。故选AD。10.2024年3月20日，我国探月工程四期“鹊桥二号”中继星成功发射升空．当抵达距离月球表面某高度时，“鹊桥二号”开始进行近月制动，并顺利进入捕获轨道Ⅰ运行，如图所示．后经多次轨道调整，进入冻结轨道Ⅱ运行，则“鹊桥二号”（）．A.发射速度介于与之间B.在轨道Ⅰ运行时的速度均小于在轨道Ⅱ运行时的速度C.在轨道Ⅰ上经过A点加速度比在轨道Ⅱ上经过A点时小D.在轨道Ⅰ上的运行周期比在轨道Ⅱ上的运行周期长【答案】AD【解析】【详解】A．因发射的“鹊桥二号”未能变轨到绕太阳转动，则发射速度要小于第二宇宙速度，即发射速度介于与之间，故A正确；B．“鹊桥二号”在轨道Ⅰ运行到近月点A时减速才能变轨进入冻结轨道Ⅱ运行，故B错误；C．根据牛顿第二定律有解得可知“鹊桥二号”在轨道Ⅰ上经过A点的加速度等于在轨道Ⅱ上经过A点时的加速度，故C错误；D．轨道Ⅰ的半长轴大于轨道Ⅱ的半长轴，由开普勒第三定律知“鹊桥二号”在轨道Ⅰ上的运行周期比在轨道Ⅱ上的运行周期长，故D正确。故选AD。11.如图所示，轻绳的一端通过光滑轻质定滑轮与套在光滑水平杆上的小物块A连接，另一端连接小球B。由图中P位置由静止释放物块A，当A经过Q位置时向右运动的速度大小为，小球B的速度大小为，轻绳与杆的夹角为。则（）A.B.当A经过Q位置时，小球B一定处于失重状态C.A从P位置向右运动到Q位置过程中，绳子拉力对A先做正功，后做负功D.B的重力势能的减少量等于A和B动能的增加量【答案】AD【解析】【详解】A．在Q位置时，由运动的合成与分解有故A项正确；B．在A运动过程中，其绳子与杆的夹角在增加，当角度为90°时B的速度为零，说明B物体先加速后减速，但无法判断此时的运动情形，超重和失重都有可能，故B项错误；C．该过程中，其轻绳与杆之间的夹角为锐角，即A从P位置向右运动到Q位置过程中，绳子拉力对A一直做正功，故C项错误；D．将AB看成一个系统，该系统机械能守恒，所以B的重力势能的减少量等于A和B动能的增加量，故D项正确。故选AD。12.一个质量m=0.6kg的物体，以v0=20m/s的初速度从倾角θ=30°的足够长固定斜面底端沿斜面向上运动，当物体向上滑到某一位置时，其动能减少了，机械能减少了，不计空气阻力，重力加速度g=10m/2，下列说法正确的是（）A.物体向上运动时加速度大小为6m/s2B.物体向下运动时加速度大小为4m/s2C.物体返回斜面底端时动能为40JD.物体返回斜面底端时动能为80J【答案】ABD【解析】【详解】A．物体从开始到上升到高处某一位置时，受重力和摩擦力，根据动能定理，有机械能的减小量等于克服摩擦阻力做的功联立可解得物体上升过程根据牛顿第二定律有方向与初速度方向相反，A正确；B．下落时，根据牛顿第二定律B正确；CD．因为物体的初速度为初动能当该物体经过某一点时，动能减少了18J，机械能减少了3J，所以当物体到达最高点时动能减少了120J，机械能减少了20J，所以物体上升过程中克服摩擦力做功是20J，全过程摩擦力做功从出发到返回底端，重力不做功，设回到出发点的动能为，由动能定理可得得C错误，D正确。故选ABD。三、实验题13.某同学探究平抛运动。（1）如图甲所示，在调整轨道末端切线水平时，若将小球静置于轨道末端a处，小球会自动滚向b处，则轨道a端应向______（填“P”或“Q”）方向适当调整，直至小球静置于a处后处于静止状态。（2）小球从轨道上E处由静止开始沿轨道下滑，用描迹法在背景为方格的纸上描下小球球心在纸上的投影点A、B、C，Oy为重垂线方向，如图乙所示。已知纸上最小方格的边长为L，当地重力加速度大小为g，则小球从A点运动到B点所用的时间______，小球经过B点时的速度大小______。（均用g、L表示）【答案】（1）Q（2）①.②.【解析】【小问1详解】小球在a处自动滚向b处，说明a端偏高，轨道末端不水平。将轨道a端向Q方向调整，可适当降低a端的高度，使轨道末端水平，小球保持静止。【小问2详解】[1][2]经分析可知解得小球离开a处时的速度大小小球通过B点时在竖直方向上的分速度大小又解得14.用如图所示的装置探究影响向心力大小的因素。已知小球在槽中A、B、C位置做圆周运动的半径之比为。某同学实验时，将两个等质量的小球放在A、C位置，皮带套在第二层塔轮上，该层左、右塔轮的半径之比为。该同学此次实验是为了探究小球的向心力大小与___________（选填“质量”、“角速度”或“半径”）的关系。若匀速转动手柄，左右标尺露出长度的比值应等于___________。【答案】①.角速度②.【解析】【详解】[1]根据题意将两个等质量的小球放在A、C位置，即两个小球的转动半径相等，皮带套在第二层塔轮上，根据可知两个小球转动的角速度不同，即该同学此次实验是为了探究小球的向心力大小与角速度。[2]根据可知两个小球转动的角速度之比为，根据可知左右标尺露出长度的比值应等于。15.某同学研究自由落体运动的规律时，将小球从一固定的毫米刻度尺旁边由静止释放，用手机拍摄小球自由下落的视频，然后用相应的软件处理得到分帧图片，利用图片中小球的位置就可以得出速度、加速度等信息，实验装置如图1所示。如图2所示为小球下落过程中三幅连续相邻的分帧图片Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，相邻两帧之间的时间间隔为0.02s。（1）图片Ⅱ中小球的瞬时速度约为___________。（结果保留两位小数）（2）关于实验装置和操作，下列说法正确的是___________。A.刻度尺应固定在竖直平面内B.选择材质密度小的小球C.铅垂线的作用是检验小球是否沿竖直方向下落D.固定手机时，摄像镜头应正对刻度尺（3）该同学利用多帧图片测算其对应的速度v和下落的高度h，绘制了图像，如图3所示。其中P、Q分别为两个大小相同，质量不同的小球下落的图像（空气阻力不变），由图像可知两球质量大小关系是___________（选填“大于”、“等于”、“小于”）。（4）如何利用图像判断小球下落过程机械能是否守恒？___________【答案】①.1.38②.AD##DA③.大于④.在误差允许的范围内，如果图像是一条过原点的倾斜直线，且斜率等于【解析】【详解】（1）[1]根据平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得图2中小球的瞬时速度约为（2）[2]A．小球做自由落体运动，为了测量小球下落的位置，刻度尺应固定在竖直平面内，A正确；B．为了减小阻力带来的实验误差，应该选择密度较大的小球，B错误；C．铅垂线的作用是检验装置是不是竖直放置，不能检验小球是否沿竖直方向下落，C错误；D．为了拍摄的小球的位置比较准确，固定手机时，摄像头应正对刻度尺，D正确。故选AD。（3）[3]小球下落过程若空气阻力不忽略，且空气阻力不变，根据动能定理，有得到根据图像可知P图像斜率大，故质量大；（4）[4]若机械能守恒，则阻力为零，则有故，在误差允许的范围内，如果图像是一条过原点的倾斜直线，且斜率等于，则机械能守恒。四、解答题16.风洞是空气动力学研究和试验中广泛使用工具。如图所示，在M点以竖直向上的初速度抛出一个质量为的小球，小球抛出后始终受到水平向左的恒定风力作用，竖直方向只受重力。经过一段时间后小球将以的速度水平向左经过点，若重力加速度取，不计风力以外的空气阻力。求：（1）小球从点运动到点的时间；（2）水平恒定风力的大小；（3）小球由点运动到点的过程中的最小速度大小。【答案】（1）1s（2）（3）【解析】【命题点】匀变速曲线运动、运动合成与分解【详解】（1）小球运动到N点时，速度方向水平向左，说明竖直方向速度减为零，在竖直方向有解得（2）水平方向，根据牛顿第二定律有根据运动学公式有联立解得（3）设合力方向与水平方向的夹角为，则有，最小速度方向与合力方向垂直，所以17.当驾车过弯道时，为防止侧滑，行驶速度不能过大。图1为一弯道路段，其俯视图如图2所示，其中一中心线位于同一水平面内的圆弧形车道，半径。一汽车沿该车道中心线做匀速圆周运动，已知汽车轮胎与路面间的最大静摩擦力等于压力的k倍，。（计算时汽车可视为质点，且在该路段行驶过程阻力不计，结果可用根式表示）（1）若此弯道的路面设计成水平，求该汽车不发生侧滑的最大速度；（2）若此弯道的路面设计成倾斜（外高内低），路基截面可简化为图3，路面与水平面夹角，已知：①为使汽车转弯时与路面间恰好无摩擦，求它行驶的速度大小；②为使汽车转弯时不发生侧滑，