2021-2022學年安徽省合肥市肥東高中高一（下）期末物理試卷（附答案詳解）

2021-2022學年安徽省合肥市肥東高中高一（下）期末物

理試卷

一、單選題（本大題共7小題，共28.0分）

1.了解物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程，學會像科學家那樣觀察與思考，比掌握知識本身更重要。

下列說法不符合史實的是（）

A.開普勒利用自己觀察的行星運動數(shù)據(jù)，通過數(shù)學方法建立了開普勒三定律

B.海王星的發(fā)現(xiàn)驗證了萬有引力定律的正確性，顯示了理論對實踐的巨大指導作

用

C.卡文迪許的扭秤實驗用到了放大思想

D.物理學公認：卡文迪什是第一個在實驗室“稱量地球質(zhì)量”的人

2.如圖所示，從地面上同一位置拋出兩小球4、B,4球質(zhì)量大于B球質(zhì)量，分別落在

地面上的M、N點，兩球運動的最大高度相同，空氣阻力不計，下列說法正確的是（）

A.B的加速度比A的大

B.B的飛行時間比4的長

C.B在最高點的速度可能等于4在最高點的速度

D.B在落地時速度比4在落地時的大

3.如圖所示，為重慶洋人街某游樂器械的模型簡圖.一質(zhì)量為m的人

站在粗糙木板上，隨板一起在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動，木板始：；

終保持水平，當木板運動到最高點時，人對木板的壓力恰好為零，\一一一./

重力加速度為g.則人運動到最低點時對木板的壓力大小為（）

A.mgB.2mgC.3mgD.4mg

4.2022年3月30日上午10時29分，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長征十一號運載火箭成

功將天平二號4、B、C衛(wèi)星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進入預定軌道，若已知4、B、C衛(wèi)

星繞地球做近似圓周運動，高地高度分別是九4、演和/IC,且/14＞九8＞色，環(huán)繞周

期分別是二、%和7c，地球表面重力加速度為g，則以下說法正確的是（）

A.天平二號a星可能在地表上空沿某一經(jīng)度線做勻速圓周運動

B.根據(jù)開普勒第三定律有整=M=等

lAlBlC

C.根據(jù)題中所給信息，可計算地球的質(zhì)量

D.根據(jù)題中所給信息，無法算地球的密度

充分利用地下空間建設(shè)停車場，對于緩解城市“行車

難，停車難”的現(xiàn)象具有重要的作用。如圖所示，汽

車在地下車庫的平地上做勻速直線運動，接著駛上一

段長直斜坡，最后開上地面繼續(xù)行駛。若全過程中汽

車的輸出功率恒定，設(shè)汽車所受路面阻力大小恒為f.

汽車的質(zhì)量為斜坡的傾角為。，重力加速度為g。則汽車在車庫的平地上和在斜

坡上行駛的最大速率之比為（）

Af+mgsESQf-mgsinS

*f+mgsinOD-7^

4

6.如圖所示，擺球質(zhì)量為m,懸線的長為3把懸線拉到水平位置后?

,

放手.設(shè)在擺球從A點運動到8點的過程中空氣阻力「的大小不變,

則下列說法正確的是（）

A.重力做功為gmgnl

B.懸線拉力做負功

C.空氣阻力做功為—"

D.空氣阻力/做功為-：/兀小

將重為10N的物體以一定初速度豎直上拋，在向上運動的過

程中，其動能隨位移變化關(guān)系如圖所示，設(shè)空氣阻力大小恒

定，則物體返回拋出點時的動能為（）

A.17/B.34/C.92/D.196/

二、多選題（本大題共3小題，共15.0分）

8.2019年春節(jié)期間，中國科幻電影里程碑的作品播浪地球

熱播，影片中為了讓地球逃離太陽系，人們在地球上建造特

大功率發(fā)動機，使地球完成一系列變軌操作，其逃離過程如

圖所示，地球在橢圓軌道/上運行到遠日點B變軌，進入圓形

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軌道n.在圓形軌道ii上運行到B點時再次加速變軌，從而最終擺脫太陽束縛，對于

該過程，下列說法正確的是（）

A.沿軌道/運動至B點時，需向前噴氣減速才能進入軌道n

B.在軌道/上由4點運行到B點的過程，速度逐漸減小

C.沿軌道/運行的周期小于沿軌道H運行的周期

D.沿軌道/運行時，在4點的加速度小于在B點的加速度

9.內(nèi)壁光滑的環(huán)形凹槽半徑為R,固定在豎直平面內(nèi)，一根長度,一'、

為&R的輕桿，一端固定有質(zhì)量為小的小球甲，另一端固定有60\

質(zhì)量為2m的小球乙?，F(xiàn)將兩小球放入凹槽內(nèi)，小球乙位于凹槽7

的最低點，如圖所示，由靜止釋放后（）

A.下滑過程中甲球減少的機械能總是等于乙球增加的機械能

B.下滑過程中甲球減少的重力勢能總是等于乙球增加的重力勢能

C.甲球可沿凹槽下滑到槽的最低點

D.桿從右向左滑回時，乙球一定能回到凹槽的最低點

10.如圖所示，一學生做定點投籃訓練。第一次出手，籃球的

初速度方向與豎直方向的夾角a=60。；第二次出手，籃

球的初速度方向與豎直方向的夾角0=30。；兩次出手的

位置在同一豎直線上，結(jié)果兩次籃球正好垂直撞擊到籃板

同一位置點。不計空氣阻力，則從籃球出手到運動到點C的

過程中，下列說法正確的是（）

A.運動時間的比值為3：1B.上升的最大高度的比值為1：3

C.在C點時，兩球的動能相等D.兩球出手時的動能相等

三、實驗題（本大題共2小題，共16.0分）

11.在“研究小球平拋運動”的實驗中：

（1）如圖甲所示的演示實驗中，A、8兩球同時落地，說明

A.平拋運動在豎直方向上做自由落體運動

B.平拋運動的飛行時間只由高度決定

C.平拋運動水平方向為勻速直線運動

。平拋運動的軌跡是一條拋物線

(2)某同學設(shè)計了如圖乙的實驗：將兩個斜滑道固定在同一豎直面內(nèi)，末端水平，

滑道2與光滑水平板銜接，把兩個質(zhì)量相等的小鋼球，從斜面的同一高度由靜止同

時釋放，觀察到兩球在水平面相遇，這說明。

(2)該同學采用頻閃照相機拍攝到小球做平拋運動的照片如圖丙所示，圖中背景正

方形方格的邊長為L=4.9cm,4、B、C是小球的三個位置，取g=9.80m/s2,照

相機拍攝時每隔s曝光一次；小球做平拋運動的初速度%=m/s,小

球運動到C點時的豎直分速度/>=m/s.

12.在驗證機械能守恒的實驗中(實驗裝置如圖1),有下列4至F六個步驟：

A.將打點計時器豎直固定在鐵架臺上

8.接通電源，再松開紙帶，讓重錘自由下落

C.取下紙帶，更換紙帶(或?qū)⒓垘Х瓊€面)，重新做實驗

D將重錘固定在紙帶的一端，讓紙帶穿過打點計時器，用手提紙帶

E.選擇一條紙帶，用刻度尺測出重錘下落的高度九1、電、壇、?.?心，計算出對應(yīng)的

即時速度%

F.分別算出冠和mg/in，比較在實驗誤差范圍內(nèi)是否相等

(1)以上實驗步驟按合理的操作步驟排列應(yīng)該是;

某個實驗小組的甲乙兩位同學按照正確的操作選得紙帶如圖2所示，其中。是起始

點，4、B、C是打點計時器連續(xù)打下的3個點。用毫米刻度尺測得。到4、B、C各

點的距離分別為b=9.51cm、hB=12.42cm、hc=15.70cm,現(xiàn)利用OB段所對應(yīng)

的運動來驗證機械能守恒，已知當?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2,打點計時器所用

電源頻率為/=50Hz,設(shè)重錘質(zhì)量為0.1kg；

(2)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以求得重錘在0B段所對應(yīng)的運動過程中減小的重力勢能為

______/(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字，下同)，而動能的增加量為______I，實驗發(fā)

現(xiàn)二者并不完全相等，請指出一個可能的原因；

(3)在如圖紙帶基礎(chǔ)上，某同學又選取了多個計數(shù)點，并測出了各計數(shù)點到第一個

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2

點。的距離無，算出了各計數(shù)點對應(yīng)的速度/以九為橫軸，以L為縱軸畫出的圖線

2

應(yīng)是如圖3中的圖線的斜率表示.

圖3

四、計算題(本大題共3小題，共41.0分)

13.如圖，光滑斜軌道和光滑圓軌道相連，固定在同一豎直平面內(nèi)，圓軌道半徑為R,

一個小球(大小可忽略)，從離水平面高八處由靜止自由下滑，由斜軌道進入圓軌道，

問：

(1)若小球到圓軌道最大高度時對圓軌道壓力大小恰好等于自身重力大小，那么小

球開始下滑時九是多大？

(2)為了使小球在圓軌道內(nèi)運動過程中始終不脫離圓軌道，/I應(yīng)在什么取值范圍？

14.2021年5月15日，中國首次火星探測任務(wù)“天問一號”探測器成功著陸火星表面。

邁出了我國星際探測征程的重要一步，成為第二個成功著陸火星的國家，這是我國

航天事業(yè)又一具有里程碑意義的進展。已知火星的質(zhì)量為M,半徑為R,“天問一

號”探測器的質(zhì)量為m,引力常量為G,(不考慮火星自轉(zhuǎn))。求：

(1)火星表面的重力加速度g；

(2)一段時間內(nèi)，“天問一號”探測器在距離火星地面高度為心圍繞火星做勻速圓

周運動的角速度；

(3)在火星上要發(fā)射一顆環(huán)火衛(wèi)星，最小發(fā)射速度七。

15.如圖所示，4點距水平面BC的高度九=1.8m,BC與半徑R=0.5m的光滑圓弧軌道

CDE相接于C點，。為圓弧軌道的最低點，圓弧軌道DE對應(yīng)的圓心角9=37。，圓弧

和傾斜傳送帶E尸相切于E點，EF的長度為2=10m,一質(zhì)量為巾=1kg的小物塊從

4點以速度為水平拋出，經(jīng)過C點恰好沿切線進入圓弧軌道，再經(jīng)過E點。當經(jīng)過E點

時速度大小與經(jīng)過C點時速度大小相等，隨后物塊滑上傳送帶EF,已知物塊與傳送

帶EF間的動摩擦因數(shù)〃=0.5,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos370=0.8=

求：

(1)物塊到達C點時的速度大小和方向；

(2)物塊剛過C點時，物塊對C點的壓力；

(3)若物塊能被送到F端，則傳送帶順時針運轉(zhuǎn)的速度至少為多少？(結(jié)果可保留根

式)

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答案和解析

1.【答案】A

【解析】解：4、開普勒通過對第谷的天文觀測數(shù)據(jù)的分析研究，發(fā)現(xiàn)了行星運動規(guī)律，

通過數(shù)學方法建立了開普勒三定律，故4錯誤；

B、海王星的發(fā)現(xiàn)驗證了萬有引力定律的正確性，顯示了理論對實踐的巨大指導作用，

故B正確；

C、卡文迪什的扭秤實驗中將微小量轉(zhuǎn)化為較大的、方便觀察的物理量，用到了放大思

想，故C正確；

。、卡文迪什根據(jù)扭秤實驗測出來引力常量G,并根據(jù)萬有引力等于重力求出了地球的

質(zhì)量，是第一個在實驗室“稱量地球質(zhì)量”的人，故。正確。

故選:Ao

根據(jù)物理學史和常識進行解答，記住著名物理學家如：開普勒、卡文迪許等人的物理學

貢獻即可。

本題是物理學史問題，對于物理學上重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、著名理論和實驗要加強記憶，這

也是考試內(nèi)容之一。

2.【答案】D

【解析】解：4斜拋運動的物體只受重力作用，根據(jù)牛頓第二定律F=mg=ma,則a=g,

4、8的加速度相同，故A錯誤。

氏設(shè)斜拋運動的時間為3豎直方向=得t=2耳，因h相同，所以4、B飛行

的時間相同，故B錯誤。

C.A,8球在最高處都只具有水平速度，乂射程％=以3&<&，得B在最

高點的速度不等于4在最高點的速度，故C錯誤。

D豎直速度為=因t相同，所以豎直速度%相同，落地速度以=］說,+琢,vB=

vv

JxB+y'又因為以4<VxB,所以以<VB,故。正確。

故選：Do

斜拋運動的加速度為重力加速度；斜拋運動的飛行時間決定于射高；射程決定于水平分

速度和飛行時間；4、B球在最高處都只具有水平速度。

本題主要考查了斜拋運動想相關(guān)知識，注意最高處只有水平速度，落地速度為豎直速度

和水平速度的合速度。

3.【答案】B

【解析】解：在最高點對木板的壓力恰好為零，說明人在最高點僅受重力；

則mg=m-

解得：v=yfgr

人在最低點時，僅受重力mg,支持力N,

2

由牛頓第二定律得：N—mg=my

解得：N=2mg

所以人運動到最低點時對木板的壓力大小為2M9。

故選：B?

人做勻速圓周運動時需要向心力，向心力是合力提供，而題目告訴木板受到人的壓力恰

好為零，說明人在最高點僅受重力，根據(jù)牛頓第二定律解出其所對應(yīng)的速度；再對最低

點受力分析列牛頓第二定律即可.

注意：物體做圓周運動需要的向心力是由合力提供，所以先對物體進行受力分析，運用

牛頓第二定律結(jié)合運動學公式解決問題.

4.【答案】D

【解析】解：4、由于地球繞南北軸在自轉(zhuǎn)，所以地球衛(wèi)星不可能地表上空沿某一經(jīng)度

線做勻速圓周運動，故A錯誤；

B、根據(jù)開普勒第三定律，半長軸的三次方與周期的平方之比是一定值，有：建等=

lA

等黑=他等，故8錯誤；

lC

CD、衛(wèi)星繞地球運動時，由萬有引力定律提供向心力有：G品=mMd+R),結(jié)

合。=病。解得：M=^(/l+R)3,所以密度P=3：爆尸,由于地球半徑未知，所

以無法求出地球的質(zhì)量和密度，故。正確，C錯誤。

故選：。。

衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，由地球的萬有引力提供提供向心力，其軌道的圓心在地心,

但運動軌跡可以有很多選擇；根據(jù)牛頓第二定律列式，分析能求得的物理量。

解答本題時，要知道衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動時，由萬有引力提供向心力，通過列式

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來確定能求得哪些物理量。

5.【答案】A

【解析】解：設(shè)汽車輸出的功率為P，汽車在車庫的平地上行駛時，有：P=Fv=f%,

汽車在斜坡上行駛時,有：P=Fv=(J+mgsin0)v2,

則汽車在車庫的平地上和在斜坡上行駛的最大速率之比為："=r+'s叫故A正確，

廿2J

88錯誤；

故選：Ao

在水平面上，當牽引力等于阻力時速度最大，當在斜面上時，當牽引力等于阻力與重力

沿斜面的分力之和時速度達到最大，即可求得。

本題考查了機車的啟動問題，知道發(fā)動機功率與牽引力、速度的關(guān)系，知道加速度為零

時，速度最大.

6.【答案】。

【解析】解：力、重力做功與初末位置的高度差有關(guān)，所以重力做功為：WG=mgL,

故A錯誤；

B、因為懸線的拉力為始終與球的運動方向垂直，故不做功，故8錯誤；

CD、阻力/"做功時，阻力大小不變，方向與運動方向相反，阻力/做功等于阻力與路程

的乘積，阻力,做的功為

%=-/詈=一加，

故C錯誤，。正確；

故選：。。

重力做功與初末位置的高度差有關(guān)。根據(jù)功的計算公式可以求出重力、拉力與空氣阻力

的功。注意在求阻力做功時，要明確阻力大小不變，方向與運動方向相反，阻力做功等

于力與路程的乘積。

本題考查功的計算，要明確各力做功的特點，如重力做功等于重力與豎直方向高度差的

乘積，而空氣阻力做功等于力與路程的乘積。

7.【答案】B

【解析】解：根據(jù)圖象，設(shè)摩擦力大小為f,重力為G=ION,初動能為ao=196/,

回到出發(fā)點的動能為&，最大高度為久=115m,物體從拋出點到最高點，根據(jù)動能定

理：-(G+f)x=O—Eko,代入數(shù)據(jù)解得：f=^N,從出發(fā)點返回到出發(fā)點，根據(jù)

動能定理：-2fx=Ek-Ek0,解得a=34/.故AC。錯誤，B正確。

故選：B。

根據(jù)圖象可以先求出初動能、最大高度，根據(jù)動能定理可以求出物體返回拋出點時的動

能。

本題考查了動能定理。從圖象中讀出初動能、最大高度，以及利用動能定理是本題的關(guān)

鍵。

8.【答案】BC

【解析】解：4從低軌道/進入高軌道H,做離心運動，需要在B點點火加速，故A錯

誤。

B、在軌道/上由4點運行到B點的過程，根據(jù)開普勒第二定律知，速度逐漸減小。故8

正確。

c、根據(jù)開普勒第三定律得：軌道半長軸越大，周期越長，所以軌道n上運行周期長，

故c正確

D、從4到B的過程，根據(jù)萬有引力產(chǎn)生加速度，得：G等=nm,得：a=等，可知，

B點距太陽更遠，加速度更小，故。錯誤。

故選：BC。

由低軌道變到高軌道要加速；在軌道/上，根據(jù)開普勒第二定律分析速度的大小。根據(jù)

由開普勒第三定律可知軌道大的周期長，根據(jù)萬有引力產(chǎn)生加速度，力大加速度大，分

析加速度大小。

解決本題時，要求掌握開普勒定律，并能熟練運用。理解變軌原理，分析衛(wèi)星變軌時速

度的變化情況。

9.【答案】AD

【解析】解：4下滑過程中甲乙兩球組成的系統(tǒng)機械能守恒，所以下滑過程中甲球減

少的機械能總是等于乙球增加的機械能，故4正確；

B、甲與乙兩球系統(tǒng)機械能守恒，甲球減小的重力勢能轉(zhuǎn)化為乙的重力勢能和動能以及

甲的動能，故B錯誤；

C、若甲球沿凹槽下滑到槽的最低點，乙則到達與圓心等高處，但由于乙的質(zhì)量比甲大，

造成機械能增加了，明顯違背了機械能守恒定律，故甲球不可能到圓弧最低點，故C

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錯誤；

。、由于機械能守恒，故動能減為零時，勢能應(yīng)該不變，故桿從右向左滑回時，乙球一

定能回到凹槽的最低點，故。正確；

故選：AD.

甲與乙兩小球系統(tǒng)，重力勢能和動能相互轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)機械能守恒；還可以將甲與乙當作

一個整體，找出重心，機械能也守恒。

本題關(guān)鍵是甲與乙兩個球系統(tǒng)機械能守恒，也可以找出系統(tǒng)重心，當作單個物體。

10.【答案】BD

【解析】解：B、如圖所示

設(shè)投籃處與籃板的水平距離為X,根據(jù)做平拋運動的物體任意時刻速度的反向延長線過

水平位移的中點，所以有：1即60。=瑩、tan30°=從而得到§=黑拼=3故B

正確；

A、在豎直方向上可以認為是自由落體運動，所以?=故A錯誤；

t2屈3

XX1

C、水平速度為1=:V02=由于上述結(jié)論0=而勿，那么孫1=次處2，所以撞擊

籃板的速度不相等，在C點時，兩球的動能不相等，故C錯誤；

D、出手速度%=懸;藝=贏，結(jié)合上一問結(jié)論有：%=以，兩球出手時的動能相

等，故。正確。

故選：BDo

兩個斜拋運動的最高點都在P處，可以用逆向思維，將籃球球的運動看成從P點開始的

平拋運動，再根據(jù)“做平拋運動的物體任意時刻速度的反向延長線過水平位移的中點”

這一推論，作圖之后得到幾何關(guān)系式，從而求出兩球運動的豎直高度之比；根據(jù)運動學

公式求解時間之比；根據(jù)氏=；先求初速度之比，根據(jù)運動的合成與分解求出出手速度

的比值。

本題的靚點有二：①是把速度方向問題變成了位移方向的問題，這是利用平拋規(guī)律的

推論，速度的反向延長線通過水平位移的中點，②逆向思維法，把斜拋問題巧妙變成

了平拋問題。

11.【答案】4平拋運動在水平方向上做勻速直線運動0.11.472.94

【解析】解：(1)如圖甲所示的演示實驗中，4、B兩球同時落地，說明平拋運動在豎直

方向上做自由落體運動，水平方向的運動特點無法確定，故A正確，錯誤；

故選：A?

(2)將兩個斜滑道固定在同一豎直面內(nèi)，末端水平，滑道2與光滑水平板銜接，把兩個質(zhì)

量相等的小鋼球，從斜面的同一高度由靜止同時釋放，觀察到兩球在水平面相遇，這說

明平拋運動在水平方向上做勻速直線運動：

(3)由圖可知，小球在豎直方向上有/h=5L-3L=gT2

解得：T=0.1s

則小球在水平方向有4久=v0T=3L

代入數(shù)據(jù)得：v0=1.47m/s

小球在8點豎直方向的分速度為%y=爺，則〃cy=vBy+gT

聯(lián)立解得：vcy=2.94m/s

故答案為：(1)4(2)平拋運動在水平方向上做勻速直線運動；(3)0.1；1.47；2.94

(1)根據(jù)實驗現(xiàn)象得出對應(yīng)的實驗結(jié)果；

(2)根據(jù)實驗現(xiàn)象得出對應(yīng)的實驗結(jié)論；

(3)根據(jù)豎直方向的運動特點先計算出曝光時間，再結(jié)合運動學公式完成速度的計算。

本題主要考查了平拋運動的相關(guān)應(yīng)用，理解平拋運動在不同方向上的運動特點，同時結(jié)

合運動學公式即可完成分析，整體難度不大。

12.【答案】4DBCEF0.1220.120重錘運動過程中受到空氣阻力作用，紙帶和打點計

時器間也存在阻力作用，系統(tǒng)克服阻力做功，減少的重力勢能有一部分轉(zhuǎn)為了內(nèi)

能C重力加速度g

【解析】解：(1)實驗時先將打點計時器豎直固定在鐵架臺上，再將重錘固定在紙帶的

一端，讓紙帶穿過打點計時器，用手提紙帶，之后先接通電源，再松開紙帶，讓重錘自

由下落，重錘落地后關(guān)閉電源，取下紙帶，更換紙帶(或?qū)⒓垘Х瓊€面)，重新做實驗,

選擇一條紙帶，用刻度尺測出重錘下落的高度燈、電、九3、…八"，計算出對應(yīng)的即時速

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度吃，最后分別算出就和mg%,比較在實驗誤差范圍內(nèi)是否相等。

故合理的操作步驟排列為：ADBCEF.

(2)重錘在0B段所對應(yīng)的運動過程中減小的重力勢能為4品=mgh0B?0.122/

打點計時器的打點周期為T=：=0.02s,

打點計時器打B點時重錘的速度大小為方=有”，

所以重錘在OB段所對應(yīng)的運動過程中動能的增加量為4a==

0.120；,

根據(jù)計算結(jié)果發(fā)現(xiàn)AEp>AEk

造成這一現(xiàn)象的可能原因是重錘運動過程中受到空氣阻力作用，紙帶和打點計時器間也

存在阻力作用，系統(tǒng)克服阻力做功，減少的重力勢能有一部分轉(zhuǎn)為了內(nèi)能。

(3)根據(jù)機械能守恒定律有如盧=mgh

即“2-gh

所以-九圖像應(yīng)為過原點的傾斜直線，故AB。錯誤，C正確。

故選：C。

圖線的斜率表示重力加速度g。

故答案為：(l)4DBCEF(2)0.122,0.120,重錘運動過程中受到空氣阻力作用，紙帶和

打點計時器間也存在阻力作用，系統(tǒng)克服阻力做功，減少的重力勢能有一部分轉(zhuǎn)為了內(nèi)

能(3)C,重力加速度g。

(1)明確實驗原理，知道該實驗干什么，需要哪些方面的測量，然后合理安排實驗步驟，

使其符合邏輯順序，便于操作和減小誤差；

(2)根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出動能的

增加量：jmv2：根據(jù)重力做功和重力勢能的關(guān)系，可以求出重力勢能的減小量：mgh-.

由于物體下落過程中存在摩擦阻力，因此動能的增加量小于勢能的減小量。

(3)根據(jù)機械能守恒推導處=gh,結(jié)合乙圖誤差形成的原因確定正確的圖線。

對于每個實驗都要從實驗原理、步驟、誤差分析等方面去學習和理解，尤其是實驗原理

的理解是最重要的，這是解答實驗的前提。解決本題的關(guān)鍵掌握實驗的原理，以及實驗

誤差形成的原因。

13.【答案】解：(1)在最高點對小球由牛頓第二定律得FN+nig=

又有FN=mg

小球由斜軌至圓軌最高點過程，由機械能守恒定律得mg(h-2R)=\mv2

解得h=3R

(2)小球不脫軌分兩種情況

①若小球做圓周運動剛好能過軌道最高點不脫離圓軌，在最高點由牛頓第二定律得

V2

mg=m*

小球由斜軌至圓軌最高點過程，由機械能守恒定律得rng(/i2-2R)=|mv2

聯(lián)立解得九1=2.5/?

故滿足不掉下的條件九>2.5/?

②小球剛好能運動到圓心等高處速度變?yōu)榱悖趫A軌道上擺動，由動能定理巾9(電-

/?)=0-0

可得力2=R

故有0<hWR

綜上可得0<hWR或h>2.5/?

答：(1)小球開始下滑時九是3R；

(2)為了使小球在圓軌道內(nèi)運動過程中始終不脫離圓軌道，八的范圍應(yīng)為0<九WR或九>

2.5/?o

【解析】(1)由豎直平面內(nèi)的圓周運動的臨界條件可求得最高點的速度；再由機械能守

恒定律可求得無的高度；

(2)根據(jù)不脫離軌道的兩種情況，結(jié)合機械能守恒定律解答.

本題考查動能定理及向心力公式的應(yīng)用，要注意明確豎直平面內(nèi)做圓周運動時，最高點

時重力應(yīng)全部充當向心力.

14.【答案】解：(1)當“天問一號”探測器在火星表面靜止時，所受重力等于萬有引力，

GMm

即anW=m9

解得g專

(2)“天問一號”探測器在距離火星地面高度為力做勻速圓周運動時，根據(jù)牛頓第二定律

有瑞二小柒+八)3？

第14頁，共17頁

解得3=

(3)在火星上要發(fā)射一顆環(huán)火衛(wèi)星，其最小發(fā)射速度為火星的第一宇宙速度，則贊=

解得%=J等

答：(1)火星表面的重力加速度為普；

(2)一段時間內(nèi)，“天問一號”探測器在距離火星地面高度為八，圍繞火星做勻速圓周運

動