卷子答案网-一个不只有答案的网站广西壮族自治区玉林市2022-2023学年高一下学期期中物理试题
一、单选题
1．对于物理学习中的概念、方法的理解，以下说法不正确的是（ ）
A．重力、速度、路程均为矢量
B．加速度概念的引入利用了比值定义法
C．物体做曲线运动时，其速度方向不断改变
D．合力与分力、合运动与分运动均为等效替代关系
【答案】A
【知识点】位移与路程；加速度；曲线运动；力的合成；力的分解
【解析】【解答】A.路程并不是矢量，它是标量，只有大小，没有方向，故A错误；
B.加速度a等于速度变化量除以时间，的确引入了比值定义法，故B正确；
C.物体做曲线运动时，速度方向沿着该点的轨迹切线方向，所以速度方向一直发生改变，故C正确；
D.两个分力和合力的作用效果是相同的，分运动与合运动的运动效果也相同，所以合力与分力、合运动与分运动为等效与替代的关系，故D正确。
故答案为：A。
【分析】本题考查的都是基础知识点。重力、速度都是有方向的，它们是矢量，而路程没有方向，它不是矢量；加速度跟速度一样都引入了比值定义法；物体做曲线运动，是一种变速运动；合力与分力、合运动与分运动均为等效替代关系。
2．（2019高二下·台州期中）如图所示，举行500m直道龙舟大赛，下列说法正确的是( )
A．研究队员的划桨动作，可将队员看成质点
B．以龙舟为参考系，岸上站立的观众是静止的
C．获得第一名的龙舟，到达终点时的速度一定最大
D．最后一名的龙舟，平均速度一定最小
【答案】D
【知识点】质点；速度、速率
【解析】【解答】A项：研究队员的划桨动作时，大小和形状不能忽略，故不可将队员看成质点，A不符合题意；
B项：观众相对于龙舟是运动的，所以以龙舟为参考系，岸上站立的观众是运动的，B不符合题意；
C项：获得第一名的龙舟，平均速度一定大，但撞线时的速度不一定最大，C不符合题意；
D项：获得最后一名的龙舟，平均速度一定最小，D符合题意。
故答案为：D
【分析】研究划桨动作不能把队员当作质点；以龙舟为参考系，观众是运动的；获得第一名的龙舟其平均速度最大，到达终点的速度不一定最大。
3．路灯维修车如图所示，车上带有竖直自动升降梯．若车匀加速向左沿直线运动的同时梯子匀加速上升，则关于站在梯子上的工人的描述正确的是（ ）
A．工人相对地面的运动轨迹一定是曲线
B．工人相对地面的运动轨迹一定是直线
C．工人相对地面的运动轨迹可能是直线，也可能是曲线
D．工人受到的合力可能是恒力，也可能是变力
【答案】C
【知识点】运动的合成与分解
【解析】【解答】ABC.由于车子和梯子的初速度未知，合初速度方向与合加速度方向可能共线也可能不共线，所以工人相对地面的运动轨迹可能是直线，也可能是曲线，故AB错误，C正确；
D.工人在水平方向和竖直方向都在做匀加速直线运动，所以合加速度为恒定不变的，所以根据牛顿第二定律工人受到的合力是恒力，故D错误。
故答案为：C。
【分析】本题考查了运动的合成与分解，当合初速度与合加速度在同一条直线上时，物体做直线运动，当合初速度与合加速度不在同一条直线上时，物体做曲线运动；由于合加速度不变，所以合力为恒力。
4．（2021高三上·邢台开学考）陀螺是中国民间较早出现的玩具之一，为了美观，陀螺上往往会对称地镶嵌一些相同质量、不同颜色的装饰物。如图所示，一小朋友抽打陀螺后使其转动起来，若陀螺的转速为 ，陀螺上一装饰物到中心的距离为 ，则装饰物的角速度约为（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【知识点】线速度、角速度和周期、转速
【解析】【解答】陀螺的角速度
故答案为：C。
【分析】根据角速度与转速的关系求出陀螺的角速度。
5．（2023·广州模拟）如图，篮球运动员站在广场上的某一喷泉水柱旁边，虚线“1”“2”“3”所在水平面分别是地面、运动员的头顶、该水柱最高点所在的水平面。根据图中信息和生活经验，可以估算出该水柱从地面喷出时的速度约为（ ）
A．2m/s B．6m/s C．12m/s D．20m/s
【答案】C
【知识点】竖直上抛运动
【解析】【解答】篮球运动员身高约为1.8m，由图可知水柱的高度约为人身高的4倍，即7.2m，则 ，解得 ，
故答案为：C。
【分析】利用水柱上升的高度结合速度位移公式可以求出初速度的大小。
6．娃式滑板车陪伴很多小朋友度过了快乐的童年，其有两个踏板，一只脚踩一个踏板，通过两脚开合运动推动车子前进，如图为某款滑板车的实物图和示意图，图中虚线为某次运动时两后轮AB留下的痕迹，两踏板AO、BO有效长度均为0.6m，当∠AOB＝60°时，两踏板相对于O点合拢的角速度均为2rad/s，此时虚线上对应位置的切线与AB共线，前轮CO在∠AOB的角平分线上，则滑板车前进的速度为（ ）
A． B． C． D．
【答案】A
【知识点】运动的合成与分解；匀速圆周运动
【解析】【解答】对左侧后轮进行分析，其速度沿着曲线切线方向，可分解为沿车前进的速度和绕A点转动的速度，如图所示，
其中 ，则，故A正确。
故答案为：A。
【分析】本题考查了运动的合成与分解，先找出合速度的方向，然后对合速度进行分解，根据三角函数计算滑板车前进的速度。
二、多选题
7．课堂上物理老师和同学们在一起回顾物理学的发展进程，提出科学的物理思想与方法对物理学的发展起到了重要作用。小帅提出的下列关于物理学史及物理学思想的说法中正确的是（ ）
A．牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，能用实验直接验证
B．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，再把各小段位移相加，这里运用了微元思想
C．伽利略研究自由落体运动时只用到了实验验证的方法
D．在探究加速度与力和质量关系的实验中，“将砝码和砝码盘的重力近似等于细线的拉力”利用了近似计算的思想
【答案】B,D
【知识点】牛顿第一定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系；自由落体运动；牛顿第二定律
【解析】【解答】A.牛顿第一定律是在实验的基础上经逻辑推理而得出的，采用的是实验加推理的方法，反映了物体不受外力时的运动状态，而不受外力的物体不存在的，所以不能用实验直接验证，故A错误；
B.在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，再把各小段位移相加，这里运用了微元法，故B正确；
C.伽利略研究自由落体运动时运用了猜想与假说、实验检验的方法，故C错误；
D.在探究加速度与力和质量关系的实验中，“将砝码和砝码盘的重力近似等于细线的拉力”利用了近似计算法，故D正确。
故答案为：BD。
【分析】本题考查了常见的物理方法，我们要清楚一些物理概念的形成和定义方法和研究物理问题时所采用的研究方法和思想。牛顿第一定律采用的是实验加推理的方法；匀变速直线运动是利用微元法把整个过程分割为无数个小段，每一小段可近似看作匀速直线运动；伽利略研究自由落体运动时运用了猜想与假说、实验检验的方法；在探究加速度与力和质量关系的实验中，“将砝码和砝码盘的重力近似等于细线的拉力”利用了近似计算法。
8．如图所示，修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，其原理可简化为图中所示的模型。A、B是转动的大小齿轮边缘的两点，C是大轮上的一点。若大轮半径是小轮的两倍，小轮中心到A点和大轮中心到C点的距离相等，则A、B、C三点（ ）
A．线速度大小之比是2：2：1 B．角速度之比是1：1：1
C．转速之比是 D．转动周期之比是
【答案】A,C
【知识点】线速度、角速度和周期、转速；匀速圆周运动
【解析】【解答】AB.A、B是转动的大小齿轮边缘的两点，则，B点和C点是同轴转动，，由，知B点和C点的线速度大小与半径成正比，得，得，对于A点和B点，，由，知A点和B点的角速度和半径成反比，，所以，故A正确，B错误；
C.由，得与转速n成正比，所以，故C正确；
D.由，又，知，又，知和周期T成反比，知，得，故D错误。
故答案为：AC。
【分析】本题考查了齿轮传动和同轴转轴转动的特征，抓住A和B是齿轮传动，所以A和B的速度大小相等，由线速度和角速度的公式关系，找出A点和B点角速度的比，又B点和C点是同轴转动，角速度相等，由线速度和角速度的公式关系，找出B点和C点线速度大小的比；由找出三点转速之比；由找出三点转动周期之比。
9．甲、乙两个小铁球从不同高度做自由落体运动，同时落地，下列表示这一过程的位移—时间图像和速度—时间图像中正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A,D
【知识点】自由落体运动；重力加速度
【解析】【解答】A.若，由自由落体运动的位移公式，可知甲下落的时间小于乙下落的时间，又两者同时落地，可知乙更先下落，甲过一段时间之后再下落，并且甲是从乙下方开始下落，故A正确；
B.从B图中可知乙更慢下落，则，说明乙是从甲的下方开始下落，不是从处开始下落，故B错误；
CD.同样若，则甲下落的时间大于乙下落的时间，又两者同时落地，可知甲更先下落，乙比较慢下落，说明乙的图像跟时间轴有一个交点，又可知甲落地的速度大于乙落地的速度，故D正确，C错误。
故答案为：AD。
【分析】本题考查了自由落体运动的知识点，若，由自由落体运动的位移公式知甲下落的时间小于乙下落的时间，为了同时落地，则应该先释放乙球，之后再释放甲球，并且甲球是在乙球的下方开始释放，并且乙球落地的速度大于甲球落地的速度；当，则反之。
10．在校运会上某同学参加了跳远比赛，并取得了8.0m远的成绩。图示为该同学起跳后被手机通过连拍得到的图像，拍摄相邻两位置的时间间隔为0.2s。忽略该同学在空中运动时受到的空气阻力且该同学可视为质点，已知当地的重力加速度为，则下列说法正确的是（ ）
A．起跳后该同学水平方向上的速度大小约为8m/s
B．起跳瞬间该同学竖直方向上的速度大小约为6m/s
C．起跳瞬间该同学的速度大小约为
D．起跳后该同学上升的最大高度约为2.5m
【答案】A,C
【知识点】斜抛运动
【解析】【解答】A.同学是在做斜抛运动，水平方向是做匀速直线运动，由得水平方向的速度，故A正确；
B.从起点运动到最高点的时间为，所以起跳瞬间该同学竖直方向上的速度大小为，故B错误；
C.由，故C正确；
D.由得起跳后该同学上升的最大高度为1.25m，故D错误。
故答案为：AC。
【分析】本题考查了斜抛运动的知识点，由同学在水平方向运动的位移和时间可以先计算出水平的分速度；由运动的总时间计算出同学运动到最高点所需的时间，再由竖直上抛的公式求出竖直方向的初速度；由水平方向的速度以及竖直方向的初速度，根据勾股定律求出起跳的速度；由于前面计算出同学竖直方向的初速度，由竖直上抛的规律可求出该同学上升的最大高度。
三、实验题
11．某同学在家自主开展实验，使用手机的频闪照相功能来拍摄小球自由下落的频闪照片，以粗略地测定当地的重力加速度，请完成下列问题。
（1）关于做自由落体的物体选择，以下最理想的是____。
A．小钢球 B．小玻璃球 C．小塑料球
（2）该同学拍出的照片如图所示，下列说法正确的是____。
A．照片中的1位置就是小球自由下落的初始位置
B．实验中必须要测出小球的质量
C．由于存在空气阻力，本实验测出的重力加速度比实际值偏小
D．实验中需要测出小球的直径
【答案】（1）A
（2）C
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】（1）要使物体做自由落体运动，物体在竖直下落过程受到的空气阻力要能忽略不计，要使重力远远大于空气阻力，所以选择A选项的小钢球，因为小钢球的重力远远大于空气阻力，而对于B选项的玻璃球和小塑料球，空气阻力相对它们的重力无法忽略不计，故A正确，BC错误。
故答案为：A。
（2）A 根据图中信息可知，如果位置1是小球的初始位置，则有，所以位置1不是小球的初始位置，故A错误；
B.要算出重力加速度，并不需要小球的质量，利用匀变速直线运动的规律，便可计算出加速度的大小，故B错误；
C.由于存在空气阻力，由，知测出的重力加速度比实际值偏小，故C正确；
D.本实验不需要测出小球的直径，测出来的每一段的距离都是球心到球心的距离，并不需要去减掉小球的半径，故D错误。
故答案为：C。
【分析】本题考查自由落体运动的条件。只有在重力远远大于空气阻力的情况下才可以认为物体是做自由落体运动；看最开始的点是不是小球自由下落的初始位置，要看相邻的位移之比符不符合初速度为0的匀加速直线运动连续相等时间内的位移之比；测加速度一般选用纸带上的点进行计算，利用或者逐差法进行计算；由于存在空气阻力，测出来的重力加速度是比实际偏小的。
12．用如图1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。小球沿斜槽轨道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，小球落在挡板上时，小球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放小球，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．斜槽轨道末段水平
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小球
（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。取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，小球的 （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。
（3）已知当地重力加速度为，在某次实验中，小王同学在操作正确的前提下作出了抛物线轨迹，然后在抛物线上选取了离抛出点稍远的一个点，通过测量得到该点的坐标为（1.6cm，19.6cm）。那么小球平抛的初速度为 m/s。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2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，测得AB和BC的竖直间距分别是和。可求得小球平抛的初速度大小为 m/s（结果保留两位有效数字）。
【答案】（1）B；D
（2）球心；需要
（3）0.08；1.5
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】（1）ABD.为了保证小球每次飞出去的时候做平抛运动，斜槽轨道末端要保持水平；并且为了保证小球每次飞出去的初速度相同，每次要从斜槽上相同的位置无初速释放小球，只要每次是从斜槽上的同一位置释放小球，小球离开轨道末端时的初速度就相同，并不需要斜槽轨道光滑。故B正确，AC错误；
C.我们只要小球在挡板打下一系列的点，并不需要挡板的高度等间距变化，故C错误；
故答案为：BD。
（2）要以小球球心在白纸的投影位置为起点，在确定y轴时需要y轴与重锤线平行，使y轴沿着竖直方向。
故答案为：球心；需要。
（3）若起始点有记录下来，由得，又由得vo=0.08m/s；若遗漏记录平抛运动的起始点，对竖直方向，由得时间间隔T=0.1s，把T带入水平方向得vo=1.5m/s。
故答案为：0.08m/s；1.5m/s。
【分析】本实验考查了“研究平抛运动”。首先要注意平抛运动的斜槽轨道末端要保持水平，使小球每次都做平抛运动；并且每次释放小球的时候要从斜槽上相同的位置无初速释放小球。在做图时要以小球圆心对应白纸上的位置作为原点，确定y轴时要使y轴与重锤线平行。在计算平抛运动初速度的时候要看轨迹完不完整，完整的竖直方向利用计算时间间隔，起点残缺的竖直方向利用计算时间间隔，最后都利用水平方向的位移公式计算平抛运动的初速度。
四、解答题
13．（2021高一上·安丘期中）如图所示，在山区或高速公路连续长下坡路段，经常会在行车道外侧增设一条“救命道”——避险车道，以供速度失控的车辆安全减速。一辆货车因连续制动造成刹车失灵，以的初速度自坡底冲上避险车道，后恰停于坡道顶端。若货车在避险车道内的运动可视为匀减速直线运动，求：
（1）货车在避险车道内减速时的加速度大小；
（2）避险车道的总长度。
【答案】（1）取初速度的方向为正方向，由公式
可得
即货车在避险车道内减速时的加速度大小为
（2）避险车道的总长度
【知识点】匀变速直线运动基本公式应用
【解析】【分析】（1）货车做匀减速直线运动，利用速度公式可以求出减速的加速度大小；
（2）货车做匀减速直线运动，利用位移公式可以求出避险车道的总长度。
14．频闪照片法可用于研究小球的平抛运动。某次研究时，小球在抛出时频闪仪恰好闪光，拍摄得到的照片如图所示，图中影像1为小球抛出时的影像，已知在拍摄影像1和影像2时小球的实际距离。频闪仪每隔0.2s闪光一次，重力加速度g取，忽略空气阻力，小球可视为质点。求：
（1）拍摄图中影像1和2时小球在竖直方向上距离的大小；
（2）拍摄图中影像3时小球的速度大小。
【答案】（1）解：由题可知，影像1和影像2之间的时间间隔为
由自由落体运动公式
解得，拍摄图中影像1和2时小球在竖直方向上距离的大小为
（2）解：由题可知，在拍摄影像1和影像2时小球的实际距离为
小球在水平方向上做匀速直线运动，则
解得
拍摄图中影像3时，竖直方向速度为
所以，拍摄图中影像3时小球的速度大小为
【知识点】运动的合成与分解；平抛运动
【解析】【分析】（1）本题首先突破口在于时间间隔，由时间间隔利用计算出影像1到影像2竖直方向的距离；
（2）再根据勾股定理由影像1到影像2的距离反推出影像1到影像2在水平方向的距离，结合就可以计算出水平的初速度，要求影像3位置小球的速度大小只需要再根据计算出此时竖直方向的分速度再进行合成便可。
15．在研究物体的运动时，复杂的运动可以通过运动的合成与分解将问题“化繁为简”。如图所示，在圆柱体内表面距离底面高为的O点处，给一个质量为m的小滑块沿水平切线方向的初速度（俯视如图所示），小滑块将沿圆柱体内表面旋转滑下。假设滑块下滑过程中表面与圆柱体内表面紧密贴合，圆柱体内半径，重力加速度为。设圆柱体内表面光滑，求：
（1）小滑块滑落到圆柱体底面的时间t：
（2）若小滑块第一次滑过O点正下方时，恰好经过点，且的距离为0.2m，求此时小滑块的速度大小（结果可以保留根号）；
（3）若小滑块最后能从O点正下方的点滑离圆柱体，求此时小滑块的加速度a的大小。
【答案】（1）解：根据竖直方向的自由落体运动规律有
解得，小滑块滑落到圆柱体底面的时间为
（2）解：小滑块到点时
又
1
得
所以
（3）解：小滑块的运动可以分解为水平方向的匀速圆周运动和竖直方向的自由落体运动。小滑块到On点时，满足（n=1，2，3……）
即（n=1，2，3……）
解得（n=1，2，3……）
由向心加速度
解得（n=1，2，3……）
竖直方向
故（n=1，2，3……）
【知识点】运动的合成与分解；平抛运动；匀速圆周运动；向心加速度
【解析】【分析】（1）小滑块的合运动是由水平面内的匀速圆周运动和竖直方向的自由落体运动合成的。根据可以计算出小滑块滑落到圆柱体底面的时间；
（2）当小滑块第一次经过O点正下方的O1点时根据自由落体运动的速度位移关系公式计算出滑到此处竖直方向的速度，再进行合成便可以求出到O1点时的合速度；
（3）把小滑块每次滑到O点的正下方看作是一个周期，设一个周期的时间为T，经过n个周期才能滑离底端，由得初速的表达式，再由向心加速度的公式计算出向心加速度，再跟重力加速度进行合成就是此时小滑块加速度的大小。
广西壮族自治区玉林市2022-2023学年高一下学期期中物理试题
一、单选题
1．对于物理学习中的概念、方法的理解，以下说法不正确的是（ ）
A．重力、速度、路程均为矢量
B．加速度概念的引入利用了比值定义法
C．物体做曲线运动时，其速度方向不断改变
D．合力与分力、合运动与分运动均为等效替代关系
2．（2019高二下·台州期中）如图所示，举行500m直道龙舟大赛，下列说法正确的是( )
A．研究队员的划桨动作，可将队员看成质点
B．以龙舟为参考系，岸上站立的观众是静止的
C．获得第一名的龙舟，到达终点时的速度一定最大
D．最后一名的龙舟，平均速度一定最小
3．路灯维修车如图所示，车上带有竖直自动升降梯．若车匀加速向左沿直线运动的同时梯子匀加速上升，则关于站在梯子上的工人的描述正确的是（ ）
A．工人相对地面的运动轨迹一定是曲线
B．工人相对地面的运动轨迹一定是直线
C．工人相对地面的运动轨迹可能是直线，也可能是曲线
D．工人受到的合力可能是恒力，也可能是变力
4．（2021高三上·邢台开学考）陀螺是中国民间较早出现的玩具之一，为了美观，陀螺上往往会对称地镶嵌一些相同质量、不同颜色的装饰物。如图所示，一小朋友抽打陀螺后使其转动起来，若陀螺的转速为 ，陀螺上一装饰物到中心的距离为 ，则装饰物的角速度约为（ ）
A． B． C． D．
5．（2023·广州模拟）如图，篮球运动员站在广场上的某一喷泉水柱旁边，虚线“1”“2”“3”所在水平面分别是地面、运动员的头顶、该水柱最高点所在的水平面。根据图中信息和生活经验，可以估算出该水柱从地面喷出时的速度约为（ ）
A．2m/s B．6m/s C．12m/s D．20m/s
6．娃式滑板车陪伴很多小朋友度过了快乐的童年，其有两个踏板，一只脚踩一个踏板，通过两脚开合运动推动车子前进，如图为某款滑板车的实物图和示意图，图中虚线为某次运动时两后轮AB留下的痕迹，两踏板AO、BO有效长度均为0.6m，当∠AOB＝60°时，两踏板相对于O点合拢的角速度均为2rad/s，此时虚线上对应位置的切线与AB共线，前轮CO在∠AOB的角平分线上，则滑板车前进的速度为（ ）
A． B． C． D．
二、多选题
7．课堂上物理老师和同学们在一起回顾物理学的发展进程，提出科学的物理思想与方法对物理学的发展起到了重要作用。小帅提出的下列关于物理学史及物理学思想的说法中正确的是（ ）
A．牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，能用实验直接验证
B．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，再把各小段位移相加，这里运用了微元思想
C．伽利略研究自由落体运动时只用到了实验验证的方法
D．在探究加速度与力和质量关系的实验中，“将砝码和砝码盘的重力近似等于细线的拉力”利用了近似计算的思想
8．如图所示，修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，其原理可简化为图中所示的模型。A、B是转动的大小齿轮边缘的两点，C是大轮上的一点。若大轮半径是小轮的两倍，小轮中心到A点和大轮中心到C点的距离相等，则A、B、C三点（ ）
A．线速度大小之比是2：2：1 B．角速度之比是1：1：1
C．转速之比是 D．转动周期之比是
9．甲、乙两个小铁球从不同高度做自由落体运动，同时落地，下列表示这一过程的位移—时间图像和速度—时间图像中正确的是（ ）
A． B．
C． D．
10．在校运会上某同学参加了跳远比赛，并取得了8.0m远的成绩。图示为该同学起跳后被手机通过连拍得到的图像，拍摄相邻两位置的时间间隔为0.2s。忽略该同学在空中运动时受到的空气阻力且该同学可视为质点，已知当地的重力加速度为，则下列说法正确的是（ ）
A．起跳后该同学水平方向上的速度大小约为8m/s
B．起跳瞬间该同学竖直方向上的速度大小约为6m/s
C．起跳瞬间该同学的速度大小约为
D．起跳后该同学上升的最大高度约为2.5m
三、实验题
11．某同学在家自主开展实验，使用手机的频闪照相功能来拍摄小球自由下落的频闪照片，以粗略地测定当地的重力加速度，请完成下列问题。
（1）关于做自由落体的物体选择，以下最理想的是____。
A．小钢球 B．小玻璃球 C．小塑料球
（2）该同学拍出的照片如图所示，下列说法正确的是____。
A．照片中的1位置就是小球自由下落的初始位置
B．实验中必须要测出小球的质量
C．由于存在空气阻力，本实验测出的重力加速度比实际值偏小
D．实验中需要测出小球的直径
12．用如图1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。小球沿斜槽轨道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，小球落在挡板上时，小球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放小球，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．斜槽轨道末段水平
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小球
（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。取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，小球的 （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。
（3）已知当地重力加速度为，在某次实验中，小王同学在操作正确的前提下作出了抛物线轨迹，然后在抛物线上选取了离抛出点稍远的一个点，通过测量得到该点的坐标为（1.6cm，19.6cm）。那么小球平抛的初速度为 m/s。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2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，测得AB和BC的竖直间距分别是和。可求得小球平抛的初速度大小为 m/s（结果保留两位有效数字）。
四、解答题
13．（2021高一上·安丘期中）如图所示，在山区或高速公路连续长下坡路段，经常会在行车道外侧增设一条“救命道”——避险车道，以供速度失控的车辆安全减速。一辆货车因连续制动造成刹车失灵，以的初速度自坡底冲上避险车道，后恰停于坡道顶端。若货车在避险车道内的运动可视为匀减速直线运动，求：
（1）货车在避险车道内减速时的加速度大小；
（2）避险车道的总长度。
14．频闪照片法可用于研究小球的平抛运动。某次研究时，小球在抛出时频闪仪恰好闪光，拍摄得到的照片如图所示，图中影像1为小球抛出时的影像，已知在拍摄影像1和影像2时小球的实际距离。频闪仪每隔0.2s闪光一次，重力加速度g取，忽略空气阻力，小球可视为质点。求：
（1）拍摄图中影像1和2时小球在竖直方向上距离的大小；
（2）拍摄图中影像3时小球的速度大小。
15．在研究物体的运动时，复杂的运动可以通过运动的合成与分解将问题“化繁为简”。如图所示，在圆柱体内表面距离底面高为的O点处，给一个质量为m的小滑块沿水平切线方向的初速度（俯视如图所示），小滑块将沿圆柱体内表面旋转滑下。假设滑块下滑过程中表面与圆柱体内表面紧密贴合，圆柱体内半径，重力加速度为。设圆柱体内表面光滑，求：
（1）小滑块滑落到圆柱体底面的时间t：
（2）若小滑块第一次滑过O点正下方时，恰好经过点，且的距离为0.2m，求此时小滑块的速度大小（结果可以保留根号）；
（3）若小滑块最后能从O点正下方的点滑离圆柱体，求此时小滑块的加速度a的大小。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】位移与路程；加速度；曲线运动；力的合成；力的分解
【解析】【解答】A.路程并不是矢量，它是标量，只有大小，没有方向，故A错误；
B.加速度a等于速度变化量除以时间，的确引入了比值定义法，故B正确；
C.物体做曲线运动时，速度方向沿着该点的轨迹切线方向，所以速度方向一直发生改变，故C正确；
D.两个分力和合力的作用效果是相同的，分运动与合运动的运动效果也相同，所以合力与分力、合运动与分运动为等效与替代的关系，故D正确。
故答案为：A。
【分析】本题考查的都是基础知识点。重力、速度都是有方向的，它们是矢量，而路程没有方向，它不是矢量；加速度跟速度一样都引入了比值定义法；物体做曲线运动，是一种变速运动；合力与分力、合运动与分运动均为等效替代关系。
2．【答案】D
【知识点】质点；速度、速率
【解析】【解答】A项：研究队员的划桨动作时，大小和形状不能忽略，故不可将队员看成质点，A不符合题意；
B项：观众相对于龙舟是运动的，所以以龙舟为参考系，岸上站立的观众是运动的，B不符合题意；
C项：获得第一名的龙舟，平均速度一定大，但撞线时的速度不一定最大，C不符合题意；
D项：获得最后一名的龙舟，平均速度一定最小，D符合题意。
故答案为：D
【分析】研究划桨动作不能把队员当作质点；以龙舟为参考系，观众是运动的；获得第一名的龙舟其平均速度最大，到达终点的速度不一定最大。
3．【答案】C
【知识点】运动的合成与分解
【解析】【解答】ABC.由于车子和梯子的初速度未知，合初速度方向与合加速度方向可能共线也可能不共线，所以工人相对地面的运动轨迹可能是直线，也可能是曲线，故AB错误，C正确；
D.工人在水平方向和竖直方向都在做匀加速直线运动，所以合加速度为恒定不变的，所以根据牛顿第二定律工人受到的合力是恒力，故D错误。
故答案为：C。
【分析】本题考查了运动的合成与分解，当合初速度与合加速度在同一条直线上时，物体做直线运动，当合初速度与合加速度不在同一条直线上时，物体做曲线运动；由于合加速度不变，所以合力为恒力。
4．【答案】C
【知识点】线速度、角速度和周期、转速
【解析】【解答】陀螺的角速度
故答案为：C。
【分析】根据角速度与转速的关系求出陀螺的角速度。
5．【答案】C
【知识点】竖直上抛运动
【解析】【解答】篮球运动员身高约为1.8m，由图可知水柱的高度约为人身高的4倍，即7.2m，则 ，解得 ，
故答案为：C。
【分析】利用水柱上升的高度结合速度位移公式可以求出初速度的大小。
6．【答案】A
【知识点】运动的合成与分解；匀速圆周运动
【解析】【解答】对左侧后轮进行分析，其速度沿着曲线切线方向，可分解为沿车前进的速度和绕A点转动的速度，如图所示，
其中 ，则，故A正确。
故答案为：A。
【分析】本题考查了运动的合成与分解，先找出合速度的方向，然后对合速度进行分解，根据三角函数计算滑板车前进的速度。
7．【答案】B,D
【知识点】牛顿第一定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系；自由落体运动；牛顿第二定律
【解析】【解答】A.牛顿第一定律是在实验的基础上经逻辑推理而得出的，采用的是实验加推理的方法，反映了物体不受外力时的运动状态，而不受外力的物体不存在的，所以不能用实验直接验证，故A错误；
B.在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，再把各小段位移相加，这里运用了微元法，故B正确；
C.伽利略研究自由落体运动时运用了猜想与假说、实验检验的方法，故C错误；
D.在探究加速度与力和质量关系的实验中，“将砝码和砝码盘的重力近似等于细线的拉力”利用了近似计算法，故D正确。
故答案为：BD。
【分析】本题考查了常见的物理方法，我们要清楚一些物理概念的形成和定义方法和研究物理问题时所采用的研究方法和思想。牛顿第一定律采用的是实验加推理的方法；匀变速直线运动是利用微元法把整个过程分割为无数个小段，每一小段可近似看作匀速直线运动；伽利略研究自由落体运动时运用了猜想与假说、实验检验的方法；在探究加速度与力和质量关系的实验中，“将砝码和砝码盘的重力近似等于细线的拉力”利用了近似计算法。
8．【答案】A,C
【知识点】线速度、角速度和周期、转速；匀速圆周运动
【解析】【解答】AB.A、B是转动的大小齿轮边缘的两点，则，B点和C点是同轴转动，，由，知B点和C点的线速度大小与半径成正比，得，得，对于A点和B点，，由，知A点和B点的角速度和半径成反比，，所以，故A正确，B错误；
C.由，得与转速n成正比，所以，故C正确；
D.由，又，知，又，知和周期T成反比，知，得，故D错误。
故答案为：AC。
【分析】本题考查了齿轮传动和同轴转轴转动的特征，抓住A和B是齿轮传动，所以A和B的速度大小相等，由线速度和角速度的公式关系，找出A点和B点角速度的比，又B点和C点是同轴转动，角速度相等，由线速度和角速度的公式关系，找出B点和C点线速度大小的比；由找出三点转速之比；由找出三点转动周期之比。
9．【答案】A,D
【知识点】自由落体运动；重力加速度
【解析】【解答】A.若，由自由落体运动的位移公式，可知甲下落的时间小于乙下落的时间，又两者同时落地，可知乙更先下落，甲过一段时间之后再下落，并且甲是从乙下方开始下落，故A正确；
B.从B图中可知乙更慢下落，则，说明乙是从甲的下方开始下落，不是从处开始下落，故B错误；
CD.同样若，则甲下落的时间大于乙下落的时间，又两者同时落地，可知甲更先下落，乙比较慢下落，说明乙的图像跟时间轴有一个交点，又可知甲落地的速度大于乙落地的速度，故D正确，C错误。
故答案为：AD。
【分析】本题考查了自由落体运动的知识点，若，由自由落体运动的位移公式知甲下落的时间小于乙下落的时间，为了同时落地，则应该先释放乙球，之后再释放甲球，并且甲球是在乙球的下方开始释放，并且乙球落地的速度大于甲球落地的速度；当，则反之。
10．【答案】A,C
【知识点】斜抛运动
【解析】【解答】A.同学是在做斜抛运动，水平方向是做匀速直线运动，由得水平方向的速度，故A正确；
B.从起点运动到最高点的时间为，所以起跳瞬间该同学竖直方向上的速度大小为，故B错误；
C.由，故C正确；
D.由得起跳后该同学上升的最大高度为1.25m，故D错误。
故答案为：AC。
【分析】本题考查了斜抛运动的知识点，由同学在水平方向运动的位移和时间可以先计算出水平的分速度；由运动的总时间计算出同学运动到最高点所需的时间，再由竖直上抛的公式求出竖直方向的初速度；由水平方向的速度以及竖直方向的初速度，根据勾股定律求出起跳的速度；由于前面计算出同学竖直方向的初速度，由竖直上抛的规律可求出该同学上升的最大高度。
11．【答案】（1）A
（2）C
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】（1）要使物体做自由落体运动，物体在竖直下落过程受到的空气阻力要能忽略不计，要使重力远远大于空气阻力，所以选择A选项的小钢球，因为小钢球的重力远远大于空气阻力，而对于B选项的玻璃球和小塑料球，空气阻力相对它们的重力无法忽略不计，故A正确，BC错误。
故答案为：A。
（2）A 根据图中信息可知，如果位置1是小球的初始位置，则有，所以位置1不是小球的初始位置，故A错误；
B.要算出重力加速度，并不需要小球的质量，利用匀变速直线运动的规律，便可计算出加速度的大小，故B错误；
C.由于存在空气阻力，由，知测出的重力加速度比实际值偏小，故C正确；
D.本实验不需要测出小球的直径，测出来的每一段的距离都是球心到球心的距离，并不需要去减掉小球的半径，故D错误。
故答案为：C。
【分析】本题考查自由落体运动的条件。只有在重力远远大于空气阻力的情况下才可以认为物体是做自由落体运动；看最开始的点是不是小球自由下落的初始位置，要看相邻的位移之比符不符合初速度为0的匀加速直线运动连续相等时间内的位移之比；测加速度一般选用纸带上的点进行计算，利用或者逐差法进行计算；由于存在空气阻力，测出来的重力加速度是比实际偏小的。
12．【答案】（1）B；D
（2）球心；需要
（3）0.08；1.5
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】（1）ABD.为了保证小球每次飞出去的时候做平抛运动，斜槽轨道末端要保持水平；并且为了保证小球每次飞出去的初速度相同，每次要从斜槽上相同的位置无初速释放小球，只要每次是从斜槽上的同一位置释放小球，小球离开轨道末端时的初速度就相同，并不需要斜槽轨道光滑。故B正确，AC错误；
C.我们只要小球在挡板打下一系列的点，并不需要挡板的高度等间距变化，故C错误；
故答案为：BD。
（2）要以小球球心在白纸的投影位置为起点，在确定y轴时需要y轴与重锤线平行，使y轴沿着竖直方向。
故答案为：球心；需要。
（3）若起始点有记录下来，由得，又由得vo=0.08m/s；若遗漏记录平抛运动的起始点，对竖直方向，由得时间间隔T=0.1s，把T带入水平方向得vo=1.5m/s。
故答案为：0.08m/s；1.5m/s。
【分析】本实验考查了“研究平抛运动”。首先要注意平抛运动的斜槽轨道末端要保持水平，使小球每次都做平抛运动；并且每次释放小球的时候要从斜槽上相同的位置无初速释放小球。在做图时要以小球圆心对应白纸上的位置作为原点，确定y轴时要使y轴与重锤线平行。在计算平抛运动初速度的时候要看轨迹完不完整，完整的竖直方向利用计算时间间隔，起点残缺的竖直方向利用计算时间间隔，最后都利用水平方向的位移公式计算平抛运动的初速度。
13．【答案】（1）取初速度的方向为正方向，由公式
可得
即货车在避险车道内减速时的加速度大小为
（2）避险车道的总长度
【知识点】匀变速直线运动基本公式应用
【解析】【分析】（1）货车做匀减速直线运动，利用速度公式可以求出减速的加速度大小；
（2）货车做匀减速直线运动，利用位移公式可以求出避险车道的总长度。
14．【答案】（1）解：由题可知，影像1和影像2之间的时间间隔为
由自由落体运动公式
解得，拍摄图中影像1和2时小球在竖直方向上距离的大小为
（2）解：由题可知，在拍摄影像1和影像2时小球的实际距离为
小球在水平方向上做匀速直线运动，则
解得
拍摄图中影像3时，竖直方向速度为
所以，拍摄图中影像3时小球的速度大小为
【知识点】运动的合成与分解；平抛运动
【解析】【分析】（1）本题首先突破口在于时间间隔，由时间间隔利用计算出影像1到影像2竖直方向的距离；
（2）再根据勾股定理由影像1到影像2的距离反推出影像1到影像2在水平方向的距离，结合就可以计算出水平的初速度，要求影像3位置小球的速度大小只需要再根据计算出此时竖直方向的分速度再进行合成便可。
15．【答案】（1）解：根据竖直方向的自由落体运动规律有
解得，小滑块滑落到圆柱体底面的时间为
（2）解：小滑块到点时
又
1
得
所以
（3）解：小滑块的运动可以分解为水平方向的匀速圆周运动和竖直方向的自由落体运动。小滑块到On点时，满足（n=1，2，3……）
即（n=1，2，3……）
解得（n=1，2，3……）
由向心加速度
解得（n=1，2，3……）
竖直方向
故（n=1，2，3……）
【知识点】运动的合成与分解；平抛运动；匀速圆周运动；向心加速度
【解析】【分析】（1）小滑块的合运动是由水平面内的匀速圆周运动和竖直方向的自由落体运动合成的。根据可以计算出小滑块滑落到圆柱体底面的时间；
（2）当小滑块第一次经过O点正下方的O1点时根据自由落体运动的速度位移关系公式计算出滑到此处竖直方向的速度，再进行合成便可以求出到O1点时的合速度；
（3）把小滑块每次滑到O点的正下方看作是一个周期，设一个周期的时间为T，经过n个周期才能滑离底端，由得初速的表达式，再由向心加速度的公式计算出向心加速度，再跟重力加速度进行合成就是此时小滑块加速度的大小。