北京市海淀區(qū)2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期期中練習(xí)物理試題（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1海淀區(qū)2024－2025學(xué)年第一學(xué)期期中練習(xí)高三物理本試卷共8頁(yè)，100分。考試時(shí)長(zhǎng)90分鐘。考生務(wù)必將答案答在答題紙上，在試卷上作答無(wú)效。考試結(jié)束后，將本試卷和答題紙一并交回。第一部分本部分共10題，每題3分，共30分。在每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的題只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的，有的題有多個(gè)選項(xiàng)是正確的。全部選對(duì)的得3分，選不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分。把正確的答案填涂在答題紙上。1.將手機(jī)放在支架上，如圖所示，和分別是支架對(duì)手機(jī)作用力的兩個(gè)分力。如果將手機(jī)支架和水平方向的夾角減小，在此過(guò)程中手機(jī)始終保持靜止，則（）A.不變 B.增大 C.增大 D.減小【答案】BD【解析】手機(jī)始終保持靜止，根據(jù)平衡條件可得則將手機(jī)支架和水平方向的夾角減小，增大，減小。故選BD2.在第33屆夏季奧運(yùn)會(huì)男子自由泳決賽中，我國(guó)運(yùn)動(dòng)員游出的好成績(jī)，打破世界紀(jì)錄，贏得冠軍。已知運(yùn)動(dòng)員從長(zhǎng)的游泳池的起點(diǎn)游出，沿直線到達(dá)對(duì)岸，再折返回到起點(diǎn)觸及池壁，完成比賽。下列說(shuō)法正確的是（）A.題目中的“”指的是位移大小B.題目中“46.40s”指的是時(shí)刻C.運(yùn)動(dòng)員完成全程比賽的位移大小為D.在研究運(yùn)動(dòng)員游泳動(dòng)作時(shí)不能將他看作質(zhì)點(diǎn)【答案】D【解析】AC．題目中的“”指的是路程，此過(guò)程位移為零，故AC錯(cuò)誤；B．題目中的“46.40s”指的是時(shí)間間隔，故B錯(cuò)誤；D．在研究運(yùn)動(dòng)員游泳動(dòng)作時(shí)，運(yùn)動(dòng)員的大小和形狀不能忽略不計(jì)，所以不能將他看作質(zhì)點(diǎn)，故D正確。故選D。3.我國(guó)航天員在“天宮課堂”中做了如圖所示的實(shí)驗(yàn)，將不可伸長(zhǎng)的輕繩一端固定于點(diǎn)，另一端系一小球，使其繞點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是（）A.小球繞點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡可以處于任意平面B.若保持周期不變，增大圓周運(yùn)動(dòng)半徑，則拉力增大C.若保持圓周運(yùn)動(dòng)半徑不變，增大周期，則拉力增大D.若保持圓周運(yùn)動(dòng)半徑不變，增大速度，則拉力增大【答案】ABD【解析】A．將此實(shí)驗(yàn)放在繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的太空實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行，由于小球在太空實(shí)驗(yàn)室中處于完全失重狀態(tài)，則小球受到的繩子拉力完全提供向心力，且繩子拉力總是與速度方向垂直，所以小球圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡可以處于任意平面內(nèi)，故A正確；B．根據(jù)若保持周期不變，增大圓周運(yùn)動(dòng)半徑，則拉力增大，故B正確；C．根據(jù)若保持圓周運(yùn)動(dòng)半徑不變，增大周期，則拉力減小，故C錯(cuò)誤；C．根據(jù)若保持圓周運(yùn)動(dòng)半徑不變，增大速度，則拉力增大，故D正確。故選ABD。4.一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)的波形如圖所示。介質(zhì)中x=2m處的質(zhì)點(diǎn)P沿y軸方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y=10sin5πt(cm)，下列說(shuō)法正確的是（）A.該簡(jiǎn)諧橫波的振幅為10cmB.該簡(jiǎn)諧橫波的波速是25m/sC.經(jīng)過(guò)0.2s，質(zhì)點(diǎn)P將沿x軸正方向移動(dòng)到x=4m處D.若某時(shí)刻x=0處的波源突然停止振動(dòng)，則0.2s后質(zhì)點(diǎn)P也會(huì)停止振動(dòng)【答案】AD【解析】A．介質(zhì)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y=10sin5πt(cm)，則該簡(jiǎn)諧橫波的振幅為10cm，故A正確；B．根據(jù)題意可知該簡(jiǎn)諧橫波的波速故B錯(cuò)誤；C．經(jīng)過(guò)0.2s，即半個(gè)周期，質(zhì)點(diǎn)P將剛好回到平衡位置，故C錯(cuò)誤；D．若某時(shí)刻x=0處的波源突然停止振動(dòng)，由于波速為10m/s，而P點(diǎn)到坐標(biāo)原點(diǎn)的距離為2m，所以0.2s后質(zhì)點(diǎn)P也會(huì)停止振動(dòng)，故D正確。故選AD。5.如圖所示，A、B兩個(gè)物體相互接觸，但并不黏合，放置在光滑水平地面上，兩物體的質(zhì)量均為1?kg。從t=0開始，推力FA和拉力FB分別作用于物體A、B上，F(xiàn)A和FB隨時(shí)間t變化的規(guī)律分別為FA=（8?2t）N和FB=（2+2t）N。關(guān)于8s內(nèi)兩物體的運(yùn)動(dòng)情況，下列說(shuō)法正確的是（）A.物體A運(yùn)動(dòng)的加速度逐漸減小B.物體B運(yùn)動(dòng)的加速度先不變后變大C.t=1.5s時(shí)，物體A與物體B剛好分離D.t=4.0s時(shí)，物體A與物體B剛好分離【答案】BC【解析】FA、FB都是關(guān)于時(shí)間的函數(shù)，隨著時(shí)間的改變而改變，但FA+FB=（8?2t）N+（2+2t）N=10N為恒力，則可知在A、B分離前兩者一起做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；物體A、B開始分離時(shí)，兩物體間彈力恰好等于0，但此時(shí)刻兩物體具有相同的加速度，則此時(shí)應(yīng)有即解得t=1.5s即t=1.5s時(shí)，物體A、B開始分離；分離后A的加速度逐漸減小，B的加速度逐漸增加，故整個(gè)過(guò)程中物體A運(yùn)動(dòng)的加速度先不變后逐漸減小，物體B運(yùn)動(dòng)的加速度先不變后變大。故選BC。6.2023年5月10日，天舟六號(hào)貨運(yùn)飛船進(jìn)入預(yù)定軌道，次日經(jīng)點(diǎn)火沿運(yùn)動(dòng)方向加速，變軌后與中國(guó)空間站組合體完成交會(huì)對(duì)接，在距地球表面約的空間站軌道運(yùn)行。若在預(yù)定軌道和空間站軌道上天舟六號(hào)均繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A.天舟六號(hào)的預(yù)定軌道高度大于B.天舟六號(hào)在預(yù)定軌道上運(yùn)行時(shí)的速度大于C.天舟六號(hào)在預(yù)定軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度小于地球表面的重力加速度D.天舟六號(hào)在預(yù)定軌道上的運(yùn)行周期小于其在空間站軌道上的運(yùn)行周期【答案】CD【解析】A．天舟六號(hào)要想與空間站對(duì)接，必須在低軌道上加速才能完成，可知天舟六號(hào)的預(yù)定軌道高度小于，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．7.9km/s是所有環(huán)繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)衛(wèi)星的最大速度，可知天舟六號(hào)在預(yù)定軌道上運(yùn)行時(shí)的速度小于，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．根據(jù)可知可知，天舟六號(hào)在預(yù)定軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度小于地球表面的重力加速度，選項(xiàng)C正確；D．根據(jù)因天舟六號(hào)的軌道半徑小于空間站的軌道半徑，可知天舟六號(hào)在預(yù)定軌道上的運(yùn)行周期小于其在空間站軌道上的運(yùn)行周期，選項(xiàng)D正確。故選CD。7.水平放置的力傳感器可以記錄站在傳感器上的人對(duì)其壓力隨時(shí)間的變化情況。某次實(shí)驗(yàn)，人從靜止站立開始，先下蹲至最低點(diǎn)再用力向上跳起。傳感器記錄了如圖所示的圖像，圖線上每個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻和壓力大小的數(shù)據(jù)均可獲取。取重力加速度，下列說(shuō)法正確的是（）A.根據(jù)圖像中信息可知人向上跳起后離開傳感器兩次B.通過(guò)數(shù)據(jù)可計(jì)算出每一次人跳起后離開傳感器的高度C.在內(nèi)，人從靜止站立下蹲至最低點(diǎn)D.從最低點(diǎn)向上跳起至離開傳感器的過(guò)程中，人始終處于超重狀態(tài)【答案】A【解析】A．根據(jù)圖像可知，有兩個(gè)時(shí)間間隔壓力F是零，可見人向上跳起后離開傳感器兩次，故A正確；B．由題中數(shù)據(jù)無(wú)法計(jì)算出每一次人跳起后離開傳感器的高度，故B錯(cuò)誤；C．人從靜止站立下蹲至最低點(diǎn)，先向下加速運(yùn)動(dòng)，再向下減速到停止，加速度先向下再向上；F先小于G，再大于G，而F一直小于G，故C錯(cuò)誤；D．從最低點(diǎn)向上跳起至離開傳感器的過(guò)程中，先向上加速度運(yùn)動(dòng)，再向上減速到停止，加速度先向上再向下，人先超重后失重，故D錯(cuò)誤。故選A。8.將如圖所示的跳水過(guò)程簡(jiǎn)化為運(yùn)動(dòng)員沿豎直方向的運(yùn)動(dòng)。若運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為m，起跳后重心上升的最大高度為h，從最高點(diǎn)至入水后速度減為零的過(guò)程所用時(shí)間為t，重力加速度為g，不考慮空氣阻力。根據(jù)題中信息，可以求得（）A.在上升過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員重力勢(shì)能的變化量B.從入水到速度減為零的過(guò)程中，水的阻力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做的功C.在空中運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，重力對(duì)運(yùn)動(dòng)員的沖量大小D.從入水到速度減為零的過(guò)程中，水對(duì)運(yùn)動(dòng)員作用力的沖量大小【答案】AD【解析】A．起跳后重心上升的最大高度為h，則故A正確；B．從最高點(diǎn)至入水后速度減為零的過(guò)程，有由于最高點(diǎn)至入水后速度減為零的高度未知，所以不能確定水的阻力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做的功，故B錯(cuò)誤；C．由于不能確定運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，所以在空中運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，重力對(duì)運(yùn)動(dòng)員的沖量大小不能確定，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)動(dòng)量定理可得所以即從入水到速度減為零的過(guò)程中，水對(duì)運(yùn)動(dòng)員作用力的沖量大小為mgt，故D正確。故選AD。9.如圖所示，在時(shí)小球被斜向上拋出，空氣阻力可以忽略。以拋出點(diǎn)為原點(diǎn)，以水平向右為軸正方向，豎直向上為軸正方向，建立平面直角坐標(biāo)系。關(guān)于小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，動(dòng)量在方向的分量隨時(shí)間、動(dòng)量在方向的分量隨時(shí)間、動(dòng)能隨水平位移、動(dòng)能隨豎直位移的變化關(guān)系，圖中可能正確的是（）A. B. C. D.【答案】B【解析】A．小球做斜拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)初速度與軸正方向的夾角為，沿方向小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)，動(dòng)量在方向的分量為可知?jiǎng)恿吭诜较虻姆至坎蛔?，故A錯(cuò)誤；B．小球沿方向小球做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，速度為動(dòng)量在方向的分量為故B正確；CD．小球做斜拋運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，沿方向的速度保持不變，小球的動(dòng)能不可能為零，故CD錯(cuò)誤。故選B。10.液體的表面張力會(huì)使液體表面總處于繃緊的狀態(tài)。設(shè)想在液面上作一條分界線，張力的作用表現(xiàn)在，分界線兩邊液面以一定的拉力相互作用，的大小與分界線的長(zhǎng)度成正比，即（為液體的表面張力系數(shù)），的方向總是與液面相切，并垂直于液面的分界線。小明設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)易裝置用來(lái)測(cè)量某液體的表面張力系數(shù)。如圖所示，間距為的U型細(xì)框上放置一細(xì)桿，兩者間摩擦不計(jì)。將裝置從肥皂水中取出后水平放置，會(huì)形成一水平膜（忽略膜受到的重力），甲、乙分別為俯視圖和正視圖，由于表面張力的緣故，膜的上、下表面會(huì)對(duì)產(chǎn)生水平向左的力．小明用一測(cè)力計(jì)水平向右拉住使其保持靜止，測(cè)力計(jì)示數(shù)為，接著用該肥皂水吹成了球形肥皂泡，如圖所示。當(dāng)肥皂泡大小穩(wěn)定時(shí)，測(cè)得其球形半徑為。下列說(shuō)法正確的是（）A.表面張力系數(shù)的單位是B.測(cè)得肥皂水的表面張力系數(shù)為C.肥皂泡內(nèi)部氣體壓強(qiáng)大于外部大氣壓強(qiáng)D.肥皂泡內(nèi)外氣體對(duì)右側(cè)半球膜的壓力差為【答案】BCD【解析】A．由，得其中的單位是，即，的單位是，代入上式，得到表面張力系數(shù)的單位是，故A錯(cuò)誤；B．肥皂水上下兩個(gè)表面都存在表面張力，故有得到肥皂水的表面張力系數(shù)為故B正確；C．由于肥皂泡表面存在表面張力，肥皂泡呈球形，為了維持球形的形狀，肥皂泡內(nèi)部氣體壓強(qiáng)大于外部大氣壓強(qiáng)，故C正確；D．右側(cè)半球膜受到膜內(nèi)、外氣體的壓力和膜邊緣的表面張力，如圖根據(jù)受力平衡可知因肥皂泡的內(nèi)外表面都存在表面張力，故肥皂泡內(nèi)外氣體對(duì)右側(cè)半球膜的壓力差為故D正確。故選BCD。第二部分本部分共8題，共70分．11.如圖所示，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。圖中的O點(diǎn)為小球拋出點(diǎn)在記錄紙上的垂直投影。先將A球多次從斜軌上P位置靜止釋放，找到其平均落點(diǎn)E。然后，把半徑相同的B球靜置于水平軌道的末端，再將A球從斜軌上P位置靜止釋放，兩球相碰，重復(fù)多次，分別確定碰后A球和B球的平均落點(diǎn)D和F。測(cè)得A球的質(zhì)量為mA，B球的質(zhì)量為mB，且mA>mB。（1）實(shí)驗(yàn)中，確定平均落點(diǎn)需要的器材是______（選填選項(xiàng)前的字母）。A.天平 B.秒表 C.圓規(guī)（2）分別測(cè)出O到平均落點(diǎn)的距離，記為OD、OE、OF。①實(shí)驗(yàn)中，直接測(cè)定小球碰撞前后的速度是不容易的，可以通過(guò)測(cè)量小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平射程來(lái)代替小球碰撞前后的速度，簡(jiǎn)述其可行的依據(jù)：______。②在誤差允許范圍內(nèi)，若關(guān)系式______成立，即可驗(yàn)證碰撞前后動(dòng)量守恒。（3）某同學(xué)認(rèn)為，在上述實(shí)驗(yàn)中僅更換A球和B球的材質(zhì)，其他條件不變，可以使碰后兩小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平射程發(fā)生變化。請(qǐng)分析關(guān)于射程的關(guān)系式中，可能成立的是______（選填選項(xiàng)前的字母）。A. B. C.【答案】（1）C（2）見解析（3）AB【解析】【小問(wèn)1詳析】確定平均落點(diǎn)的方法是用最小的圓將小球的落點(diǎn)圈起來(lái)，該圓的圓心即為小球的平均落點(diǎn)，故需要用圓規(guī)。故選C?！拘?wèn)2詳析】[1][2]由于小球做平拋運(yùn)動(dòng)，下落高度相同，所用時(shí)間相等，則由此可知，可以通過(guò)測(cè)量小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平射程來(lái)代替小球碰撞前后的速度，若碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒，則所以【小問(wèn)3詳析】若更換A球和B球的材質(zhì)，兩球碰撞過(guò)程仍然滿足聯(lián)立可得同時(shí)，兩球碰撞后，B球的速度大于A球的速度，則所以O(shè)E可能大于OF，也可能小于OF。故選AB。12.某小組同學(xué)用如圖所示裝置完成“用單擺測(cè)量重力加速度大小”的實(shí)驗(yàn)。（1）制作單擺時(shí)，應(yīng)該選擇的懸掛方式是圖中的______（選填“甲”或“乙”）。（2）讓刻度尺的零刻度線對(duì)準(zhǔn)擺線的懸點(diǎn)，測(cè)量擺長(zhǎng)，根據(jù)圖所示，可測(cè)得擺長(zhǎng)______。（3）該小組同學(xué)測(cè)出單擺的擺長(zhǎng)及完成次全振動(dòng)所用的時(shí)間，可以推導(dǎo)出重力加速度______（用、、表示）。（4）該小組同學(xué)多次調(diào)整擺長(zhǎng)，并分別記錄相應(yīng)單擺完成30次全振動(dòng)所用時(shí)間，處理數(shù)據(jù)繪出圖像，如圖所示．可以計(jì)算出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萠____（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。（5）若已測(cè)得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。將一個(gè)擺長(zhǎng)為的單擺，從平衡位置拉開很小的角度后靜止釋放，未測(cè)量其周期。忽略空氣阻力，以平衡位置作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，則此擺球偏離平衡位置的位移與時(shí)間的關(guān)系式為______?！敬鸢浮浚?）乙（2）97.50（3）（4）9.86（5）【解析】【小問(wèn)1詳析】制作單擺時(shí)，為了保證擺動(dòng)過(guò)程，擺長(zhǎng)保持不變，應(yīng)該選擇的懸掛方式是圖中的乙?！拘?wèn)2詳析】圖中刻度尺的分度值為，由圖可知，擺長(zhǎng)為【小問(wèn)3詳析】根據(jù)單擺周期公式又聯(lián)立可得重力加速度為【小問(wèn)4詳析】根據(jù)整理可得可知圖像的斜率為可知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹椤拘?wèn)5詳析】單擺的周期為從平衡位置拉開很小的角度后靜止釋放，則振幅為以平衡位置作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，則此擺球偏離平衡位置的位移與時(shí)間的關(guān)系式為聯(lián)立可得13.如圖所示，一滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從光滑且足夠長(zhǎng)的固定斜面底端出發(fā)，以初速度沿斜面上行，一段時(shí)間后返回斜面底端．已知斜面的傾角為，滑塊質(zhì)量為，重力加速度為．求：（1）滑塊沿斜面上行的最大距離；（2）滑塊從出發(fā)到返回斜面底端過(guò)程所用時(shí)間；（3）當(dāng)滑塊返回斜面底端時(shí)，重力對(duì)滑塊做功的瞬時(shí)功率?！敬鸢浮浚?）（2）（3）【解析】【小問(wèn)1詳析】物塊向上滑動(dòng)過(guò)程中，做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律有mgsinθ=ma1物塊向上滑動(dòng)過(guò)程中，物塊的加速度大小為a1=gsinθ上滑到頂端速度為0，由位移-速度公式，有有滑塊沿斜面上行最大距離上滑時(shí)間【小問(wèn)2詳析】物塊向下滑動(dòng)過(guò)程中，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律有mgsinθ=ma2物塊向下滑動(dòng)過(guò)程中，物塊的加速度大小為a2=gsinθ可見下滑為上滑逆過(guò)程，所以滑塊從出發(fā)到返回斜面底端過(guò)程所用時(shí)間【小問(wèn)3詳析】由上知當(dāng)滑塊返回斜面底端時(shí)，速度為，方向沿斜面向下，重力對(duì)滑塊做功的瞬時(shí)功率14.跳臺(tái)滑雪是冬季奧運(yùn)會(huì)最具觀賞性的項(xiàng)目之一。圖為簡(jiǎn)化的跳臺(tái)滑雪的雪道示意圖，現(xiàn)有運(yùn)動(dòng)員穿專用滑雪板從助滑道上滑下后，從跳臺(tái)A處沿水平方向飛出，在斜坡B處著陸。已知運(yùn)動(dòng)員（含裝備）的質(zhì)量m=80kg，測(cè)得AB間的距離L=40m，斜坡與水平方向的夾角θ=30°，取重力加速度g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力。求運(yùn)動(dòng)員（含裝備）（1）從A處運(yùn)動(dòng)到B處所用時(shí)間t；（2）從A處運(yùn)動(dòng)到B處過(guò)程中，動(dòng)量變化量Δp的大小和方向；（3）在B處著陸前瞬間的動(dòng)能Ek?！敬鸢浮浚?）2s（2）1600kg?m/s，豎直向下（3）2.8×104J【解析】【小問(wèn)1詳析】從A到B，運(yùn)動(dòng)員做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向豎直方向解得【小問(wèn)2詳析】從A處運(yùn)動(dòng)到B處過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)量定理，動(dòng)量變化量等于重力的沖量方向豎直向下?！拘?wèn)3詳析】根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知，在B處著陸前瞬間的動(dòng)能15.生活中常用高壓水槍清洗汽車，當(dāng)高速水流射向物體，會(huì)對(duì)物體表面產(chǎn)生沖擊力，從而實(shí)現(xiàn)洗去污垢的效果。圖為利用水槍噴水洗車的簡(jiǎn)化示意圖。已知水槍噴水口的橫截面積為，水的密度為，不計(jì)流體內(nèi)部的黏滯力。假設(shè)水流垂直打到車身表面后不反彈，測(cè)得水槍管口單位時(shí)間內(nèi)噴出水流體積為。（1）求水槍噴水口噴出水流的速度大小；（2）高壓水槍通過(guò)動(dòng)力裝置將水由靜止加速噴出，求噴水時(shí)動(dòng)力裝置的輸出功率至少有多大；（3）清洗車身時(shí)，汽車靜止不動(dòng)，忽略水流噴出后在豎直方向的運(yùn)動(dòng)。計(jì)算水流對(duì)車身表面的平均作用力的大小?！敬鸢浮浚?）（2）（3）【解析】【小問(wèn)1詳析】水槍管口單位時(shí)間內(nèi)噴出水流體積為，則有解得水流的速度大小為【小問(wèn)2詳析】高壓水槍通過(guò)動(dòng)力裝置將水由靜止加速噴出，將內(nèi)的水噴出，將電能轉(zhuǎn)化為水的動(dòng)能，有解得動(dòng)力裝置的輸出功率為【小問(wèn)3詳析】以水運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较颍谂c車身碰撞過(guò)程，對(duì)時(shí)間內(nèi)的水，在水平方向由動(dòng)量定理可得解得根據(jù)牛頓第三定律可知，汽車受到水平平均沖擊力為16.萬(wàn)有引力定律揭示了天體運(yùn)行規(guī)律與地上物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律具有內(nèi)在的一致性。（1）地球同步衛(wèi)星的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同。已知地球質(zhì)量為，自轉(zhuǎn)周期為，萬(wàn)有引力常量為，求地球同步衛(wèi)星的軌道半徑。（2）由于地球自轉(zhuǎn)的影響，在地球表面不同的地方，物體的重量會(huì)隨緯度的變化而有所不同。將地球視為質(zhì)量均勻分布的球體，不考慮空氣的影響。用彈簧秤稱量一個(gè)相對(duì)于地面靜止的小物體的重量，設(shè)在地球北極地面稱量時(shí)，彈簧秤的讀數(shù)是；在赤道地面稱量時(shí)，彈簧秤的讀數(shù)是。a.求在赤道地面，小物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心力大小；b.求在緯度為的地面稱量時(shí)，彈簧秤的讀數(shù)?！敬鸢浮浚?）（2），【解析】【小問(wèn)1詳析】萬(wàn)有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力，則有解得【小問(wèn)2詳析】a.在地球北極地面稱量時(shí)，萬(wàn)有引力等于重力，則有根據(jù)平衡條件有在赤道地面稱量時(shí)有其中向心力根據(jù)平衡條件有解得b.在緯度為的地面，結(jié)合上述可知，萬(wàn)有引力上述位置所需向心力該位置的重力大小等于彈簧秤的讀數(shù)，根據(jù)余弦定理有解得17.轉(zhuǎn)動(dòng)被淋濕的雨傘，雨水會(huì)被甩落到地面。某同學(xué)觀察到，在雨傘加速轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中水滴被甩落，他猜想雨傘轉(zhuǎn)速增加的快慢不同，水滴落點(diǎn)的遠(yuǎn)近也會(huì)不同。為了驗(yàn)證猜想，他設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)。如圖所示，半徑為R的水平圓盤在電機(jī)帶動(dòng)下可繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，且通過(guò)控制電機(jī)調(diào)整圓盤轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速可以緩慢增大，也可以迅速增大。圓盤靜止時(shí)，在其邊緣處放一質(zhì)量為m的小物體。已知小物體與圓盤間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。（1）圓盤初始靜止，控制電機(jī)，讓圓盤的轉(zhuǎn)速緩慢增大。當(dāng)轉(zhuǎn)速增大到某一值時(shí)，小物體被甩出。求：a．小物體被甩出時(shí)圓盤角速度的大小ω0；b．小物體被甩出前，加速過(guò)程中摩擦力對(duì)小物體做的功W。（2）通過(guò)研究小物體被甩出后落到水平地面的情況，可以模擬水滴從雨傘邊緣甩落的情況。設(shè)在圓盤轉(zhuǎn)速緩慢增大的情況下，小物體被甩出后的落點(diǎn)到中心軸的距離為L(zhǎng)1；在圓盤轉(zhuǎn)速迅速增大的情況下，小物體被甩出后的落點(diǎn)到中心軸的距離為L(zhǎng)2。a．在圖中，畫出在圓盤轉(zhuǎn)速迅速增大的情況下，小物體所受摩擦力f的示意圖；b．寫出在圓盤轉(zhuǎn)速迅速增大情況下，小物體被甩出瞬間所受摩擦力f與瞬時(shí)速度v的關(guān)系式，并由此比較L1和L2的大小關(guān)系。（注意：解答中需要用到、但題目中沒有給出的物理量，要在解題過(guò)程中做必要的說(shuō)明）【答案】（1）a.，b.（2）a.見解析，b.見解析【解析】【小問(wèn)1詳析】a.當(dāng)轉(zhuǎn)速增大到某一值時(shí)，小物體被甩出，此時(shí)，最大靜摩擦力提供向心力，則解得b.小物體被甩出前，加速過(guò)程中摩擦力對(duì)小物體做的功為所以【小問(wèn)2詳析】a.圓盤轉(zhuǎn)速迅速增大，則小物體沿半徑向外滑動(dòng)，所受摩擦力沿半徑指向圓心，如圖所示b.在圓盤轉(zhuǎn)速迅速增大的情況下，小物體將做離心運(yùn)動(dòng)，摩擦力不足以提供向心力，則設(shè)圓盤距水平地面高