2022-2023學年上海市重點中學高一（下）期末物理試卷

這是一份2022-2023學年上海市重點中學高一（下）期末物理試卷，共17頁。試卷主要包含了單選題，填空題，實驗題，簡答題等內(nèi)容，歡迎下載使用。
?2022-2023學年上海市重點中學高一（下）期末物理試卷
一、單選題（本大題共12小題，共40.0分）
1. 將一個雞蛋從地面撿到課桌上，雞蛋的重力勢能大約增加(????)
A. 0.5J B. 5J C. 50J D. 500J
2. 下列說法不正確的是(????)
A. 曲線運動的速度大小可以不變，但速度方向一定改變
B. 物體受到一恒力作用，則物體一定做勻變速直線運動
C. 物體做曲線運動，它的運動狀態(tài)一定在改變
D. 物體做曲線運動時，它的加速度方向總與合外力方向一致，而與速度方向不共線
3. 如圖所示，下列關(guān)于機械能是否守恒的判斷正確的是(????)


A. 甲圖中，物體A將彈簧壓縮的過程中，A機械能守恒
B. 乙圖中，A置于光滑水平面，物體B沿光滑斜面下滑，物體B機械能守恒
C. 丙圖中，不計任何阻力時A加速下落，B加速上升過程中，繩子(不計質(zhì)量)拉力分別對A和B做功，所以A、B組成的系統(tǒng)機械能不守恒
D. 丁圖中，小球沿水平面做勻速圓錐擺運動時，小球的機械能守恒
4. 愛因斯坦建立了廣義相對論，并根據(jù)這一理論推導得出三個著名的預言：水星軌道近日點的進動；太陽引起的光線偏折；光波的重力紅移。經(jīng)過科學實驗的檢驗，最終證實這些預言的理論計算與實驗結(jié)果都能吻合。這說明廣義相對論(????)
A. 是人類對客觀世界的最終反映 B. 被觀察結(jié)果證實了理論的合理性
C. 是客觀事實檢驗過的絕對真理 D. 比牛頓引力理論更具實用價值
5. 如圖所示，沿平直鐵路線有間距相等的三座鐵塔A、B和C.假想有一列車沿AC方向以接近光速行駛，當鐵塔B發(fā)出一個閃光，列車上的觀測者測定A、C兩塔被照亮的順序是(????)


A. 同時被照亮 B. A先被照亮 C. C先被照亮 D. 無法判斷
6. 在靜電場中，將一電子從A點移到B點，電場力做了正功，則(????)
A. 電場強度的方向一定是由A點指向B點 B. 電場強度的方向一定是由B點指向A點
C. 電子在A點的電勢能一定比在B點高 D. 電子在B點的電勢能一定比在A點高
7. 如圖所示是一對不等量異種點電荷的電場線分布圖，圖中兩點電荷連線長度為2r，左側(cè)點電荷帶電荷量為+2q，右側(cè)點電荷帶電荷量為?q，P、Q兩點關(guān)于兩電荷連線對稱。由圖可知(????)
A. P、Q兩點的電場強度相同
B. M點的電場強度小于N點的電場強度
C. 兩點電荷連線的中點處的電場強度為3kqr2
D. 同一試探電荷在M點的電勢能大于在N點的電勢能

8. 滑雪運動深受人民群眾喜愛。某滑雪運動員(可視為質(zhì)點)由坡道進入豎直面內(nèi)的圓弧形滑道AB，從滑道的A點滑行到最低點B的過程中，由于摩擦力的存在，運動員的速率不變，則運動員沿AB下滑過程中(????)


A. 所受合外力始終為零 B. 所受摩擦力大小不變
C. 合外力做功一定為零 D. 機械能始終保持不變
9. 質(zhì)量為1kg的物體在地面上高20m的地方在一拉力的作用下以7m/s2的加速度豎直下落5m的過程中，物體的機械能改變量是(????)
A. ?5J B. ?10J C. ?15J D. ?20J
10. 假設地球可視為質(zhì)量均勻分布的球體。已知地球表面重力加速度在兩極的大小為g0，在赤道的大小為g；地球自轉(zhuǎn)的周期為T，引力常量為G。地球的密度為(????)
A. 3π(g0?g)GT2g0 B. 3πg(shù)0GT2(g0?g) C. 3πGT2 D. 3πg(shù)0GT2g
11. 已知籃球在空氣中運動時所受空氣阻力與速度大小成正比?；@球與地面碰撞后以大小為v0的速度豎直彈起后到再次與地面碰撞的過程中，以v表示籃球的速度，t表示籃球運動的時間，Ek表示籃球的動能，h表示籃球的高度，則下列圖像可能正確的是(????)
A. B. C. D.
12. 水上樂園有一末段水平的滑梯，人從滑梯頂端由靜止開始滑下后落入水中。如圖所示，滑梯頂端到末端的高度H=4.0m，末端到水面的高度h=1.0m。取重力加速度g=10m/s2，將人視為質(zhì)點，不計摩擦和空氣阻力。則人的落水點到滑梯末端的水平距離為(????)


A. 4.0m B. 4.5m C. 5.0m D. 5.5m
二、填空題（本大題共5小題，共20.0分）
13. 如果光速只有c3甚至更小，相對論效應會______ (選填“更顯著”還是“更不容易看到”)，如果引力常量G增大，牛頓力學的適用范圍是______ (選填“變大”還是“變小”)
14. 在點電荷Q產(chǎn)生的電場中，距Q為r處的A點有一電量q=5×10?9C的點電荷，它受到的電場力為4×10?8N，則A點的電場強度大小為______ N/C。若把q移到距離Q為2r處的B點。則它在B點受到的電場力大小為______ N.
15. 一個質(zhì)量為1kg的物體從足夠高處做自由落體運動，g取10m/s2，則前3s內(nèi)重力對物體做功的平均功率為______W，3s末重力對物體做功的瞬時功率為______W。
16. 圖示為控制中心大屏幕上顯示的“神舟”十四號飛船在軌運行圖，屏幕上的曲線表示它一段時間內(nèi)先后兩次在同一軌道繞地球做勻速圓周運動的“軌跡”。則飛船運動軌道面與赤道面 ?????? (選填“重合”或“不重合”)；已知飛船運行周期為1.5h，在飛船先后經(jīng)過同一緯度上a、b兩位置的時間內(nèi)，地球自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)過的角度為 ?????? 。

17. 如圖所示，在豎直平面的xOy坐標系中，Oy豎直向上，Ox水平。設平面內(nèi)存在沿x軸正方向的恒定風力，一小球從坐標原點沿O方向豎直向上拋出，初速度為v，不計空氣阻力，到達最高點的位置如圖中M點所示，重力加速度為g，則小球從O到M點運動的時間為______，小球落到落回x軸時的坐標為______。
三、實驗題（本大題共1小題，共10.0分）
18. 某實驗小組按如圖裝置進行探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系。滑塊中心固定遮光片，寬度為d，滑塊套在水平桿上，隨桿一起繞豎直軸做勻速圓周運動，固定在轉(zhuǎn)軸上的力傳感器通過輕繩連接滑塊，水平桿的轉(zhuǎn)速可以控制，滑塊每經(jīng)過光電門一次，通過力傳感器和光電門就同時獲得一組拉力F和擋光時間Δt的數(shù)據(jù)。
(1)若滑塊中心到轉(zhuǎn)軸的距離為L，由光電門測得擋光時間Δt，則滑塊轉(zhuǎn)動的角速度ω的表達式是______ 。
(2)按上述實驗將測算得的結(jié)果用作圖法來處理數(shù)據(jù)，如圖所示以力傳感器讀數(shù)F為縱軸，以______ 為橫軸(選填“Δt”、“1Δt”、“Δt2”或“1Δt2”)，可得到如圖所示的一條直線，圖線不過坐標原點的原因可能是______ 。

四、簡答題（本大題共2小題，共30.0分）
19. 如圖所示，用大小為10N、方向與水平地面成37°角的拉力F，使靜止物體從A點沿水平地面運動到相距15m的B點，到達B點時的速度為6m/s。此時立即撤去F，物體沿光滑弧形軌道滑到C點，然后返回水平地面，停在離B點4.5m的D點。(取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8)求：
(1)C點的離地高度；
(2)物體從A向B運動時的加速度及物體的質(zhì)量；
(3)若要使物體返回后越過D點停下，物體的質(zhì)量應滿足什么條件？


20. 如圖，真空中A點固定放置一電量為+Q的點電荷A，一質(zhì)量為m、電量為+q的檢驗電荷B在距A為r1處，僅在電場力作用下以大小為v1的速度正對A運動，AB連線上有間距相等的a、b、c三點。已知：取無窮遠處電勢為零，真空中靜止正點電荷電場中某點電勢φ可表示為：φ=kQr，其中k為靜電力恒量、Q為場源電荷電量、r為該點到場源電荷的距離。

(1)用線條描繪點電荷A周圍電場強度和電勢的分布情況；
(2)分析、比較ab間電勢差Uab與bc間電勢差Ubc的大??；
(3)求運動過程中檢驗電荷B與點電荷A之間的最小距離；
(4)如圖(c)所示，現(xiàn)有5個間隔相等的小球，以相同的速度并排沖向圖(b)中的山地，不考慮摩擦作用的不同，試在右側(cè)框圖中畫出5個小球接下來的大致運動軌跡。
答案和解析

1.【答案】A?
【解析】解：雞蛋的質(zhì)量大約為50g，桌子的高度大約1m高。將雞蛋從地面撿到課桌上，克服重力做功大約W=0.05×10×1J=0.5J，所以雞蛋的重力勢能大約增加0.5J.故A正確，BCD錯誤。
故選：A。
重力做負功，重力勢能增加．雞蛋的質(zhì)量大約為50g，桌子的高度大約1m高，由W=mgh確定重力做功，從而明確重力勢能的增加量。
解決本題的關(guān)鍵掌握重力做功與重力勢能的關(guān)系，重力做正功，重力勢能減小，重力做負功，重力勢能增加，同時了解生活中常見物體的質(zhì)量、高度等。

2.【答案】B?
【解析】解：AC、由于曲線運動的軌跡為曲線，速度方向為軌跡的切線方向，速度方向一定時刻改變，速度大小可以不變，比如勻速圓周運動，則物體的運動狀態(tài)一定發(fā)生改變，故AC正確；
BD、若物體受到的恒力與速度不在同一直線上，物體做勻變速曲線運動，根據(jù)牛頓第二定律，可知物體加速度方向總與合外力方向一致，物體做曲線運動，其加速度與速度方向一定不在同一直線上，故B錯誤，D正確。
本題選不正確的，
故選：B。
曲線運動的物體速度方向一定改變，但大小不一定變化；知道做曲線運動的條件是物體受的合外力與速度方向不在一條直線上；曲線運動的速度方向變化，其運動狀態(tài)一定改變；物體做曲線運動時，它的加速度方與速度方向不共線。
本題掌握物體做曲線運動的速度方向和大小特征：速度方向一定變化，但速度大小不一定變；同時還要明確物體做曲線運動的條件是力(加速度)和速度方向不在同一直線上。

3.【答案】D?
【解析】解：A、在物體A壓縮彈簧的過程中，彈簧和物體A組成的系統(tǒng)，只有重力和彈力做功，系統(tǒng)機械能守恒。對于A，由于彈簧的彈性勢能在增加，則A的機械能減小。故A錯誤；
B、物塊B沿A下滑的過程中，A要向后退，A、B組成的系統(tǒng)，只有重力做功，機械能守恒，由于A的機械能增大，所以B的機械能不守恒，在減小。故B錯誤。
C、對A、B組成的系統(tǒng)，不計任何阻力，只有重力做功，繩子對A和B分別做正功和負功，且正負功之和為零，所以A、B組成的系統(tǒng)機械能守恒。故C錯誤。
D、小球在做圓錐擺的過程中，重力勢能和動能都不變，機械能守恒。故D正確。
故選：D。
當只有重力做功或彈簧的彈力做功時，物體的機械能守恒，根據(jù)機械能守恒的條件逐項進行分析判斷。
解決本題的關(guān)鍵掌握判斷機械能守恒的條件，判斷的方法：1、看系統(tǒng)是否只有重力或彈力做功，2、看動能和勢能之和是否保持不變。

4.【答案】B?
【解析】解：A、這些預言的理論計算與實驗結(jié)果都能吻合，但是人類對客觀世界的認識是無止境的，不是人類世界對客觀世界的最終反映，故A錯誤；
B、這些預言的理論計算與實驗結(jié)果都能吻合，已經(jīng)被觀察結(jié)果證實了理論的合理性，故B正確；
C、這些預言的理論計算與實驗結(jié)果都能吻合，但是有一定的使用條件，不是絕對的真理，故C錯誤；
D、水星軌道近日點的進動、太陽引起的光線偏折、光波的重力紅移與牛頓引力理論使用價值各有千秋，沒法比較，故D錯誤；
故選：B。
人類對客觀世界的認識是無止境的；
這些預言的理論計算與實驗結(jié)果都能吻合，已經(jīng)被觀察結(jié)果證實了理論的合理性；
這些理論并不是絕對的真理；
各種理論的使用的價值是沒有辦法比較的。
明確愛因斯坦的廣義相對論理論是對人類世界的客觀反映，已經(jīng)被觀察結(jié)果證實了理論的合理性。

5.【答案】C?
【解析】解：列車上的觀察者看到的是由B出發(fā)后經(jīng)過A和C反射的光，由于列車在這段時間內(nèi)向C運動靠近C，而遠離A，所以C的反射光先到達列車上的觀察者，看到C先被照亮．
故選：C．
列車上的觀察者看到的是由B出發(fā)后經(jīng)過A和C反射的光，由于列車在這段時間內(nèi)向C運動靠近C，而遠離A，所以C的反射光先到達列車上的觀察者，看到C先被照亮．
本題考查相對論初步．屬于容易題，關(guān)鍵要掌握這些知識點的基礎(chǔ)知識．

6.【答案】C?
【解析】
【分析】
電子從A點移到B點，電場力做了正功，電子的電勢能一定減小，但電場力方向不一定由A點指向B點，電場強度的方向不一定是由B點指向A點．本題可抓住電場力與重力相似的特點，分析電場力做功與電勢能變化的關(guān)系．基礎(chǔ)題．
【解答】
解：A、B電子從A點移到B點，電場力做了正功，電場力方向可能由A點指向B點，也可能不沿A點到B點方向，所以電場強度的方向不一定是由B點指向A點．故AB錯誤．
C、D電子從A點移到B點，電場力做了正功，電子的電勢能一定減小，所以電子在A點的電勢能一定比在B點高．故C正確，D錯誤．
故選C．

??
7.【答案】C?
【解析】解：A.根據(jù)電場的對稱性，P、Q兩點的電場強度大小相同，方向不相同，故A錯誤；
B.M點的電場線比N點的電場線密，所以M點的電場強度大于N點的電場強度，故B錯誤；
C.+2q在兩點電荷連線的中點處的電場強度方向指向?q，大小為
E1=2kqr2
?q在兩點電荷連線的中點處的電場強度方向指向?q，大小為
E2=kqr2
合場強為
E=E1+E2=3kqr2
故C正確；
C.M點的電勢高于N點的電勢，則同一正試探電荷在M點的電勢能大于在N點的電勢能，同一負試探電荷在M點的電勢能小于在N點的電勢能，故D錯誤。
故選：C。
根據(jù)對稱性分析出PQ兩點的場強的關(guān)系；
根據(jù)電場線的疏密程度分析出不同位置的場強的大小關(guān)系；
根據(jù)場強的計算公式，結(jié)合矢量合成的特點得出中點處的場強大小；
根據(jù)電勢能的計算公式分析出不同位置的電勢能的大小。
本題主要考查了電場的疊加問題，熟悉場強的計算公式，結(jié)合矢量合成的特點和電勢能的計算公式即可完成分析。

8.【答案】C?
【解析】
【分析】
滑雪運動員的速率不變做勻速圓周運動，加速度不為零，運動員所受合外力大小不為0，對運動員進行受力分析，結(jié)合受力的特點分析摩擦力的變化。摩擦力做功運動員的機械能減小
本題抓住運動員做的是勻速圓周運動，速率不變，而速度、加速度、合外力是變化的。
【解答】
A.滑雪運動員的速率不變，而速度方向是變化的，速度是變化的，運動員的加速度不為零，由牛頓第二定律可知，運動員所受合外力始終不為零，故A錯誤；
B.運動員下滑過程中受到重力、滑道的支持力與滑動摩擦力，由圖可知，運動員從A到B的過程中，滑道與水平方向之間的夾角逐漸減小，則重力沿斜面向下的分力逐漸減小，運動員的速率不變，則運動員沿滑道方向的合外力始終等于0，所以滑動摩擦力也逐漸減小，故B錯誤；
C.滑雪運動員的速率不變則動能不變，由動能定理可知，合外力對運動員做功為0，故C正確；
D.運動員從A到B下滑過程中的動能不變而重力勢能減小，所以機械能減小，故D錯誤。
故選C。??
9.【答案】C?
【解析】解：物體受重力和拉力，根據(jù)牛頓第二定律有：mg?F=ma
解得：F=m(g?a)=1×(10?7)N=3N
拉力的功為：WF=?Fh=3N×5m=?15J
根據(jù)功能原理，除重力以外的力所做的功等于機械能的變化量，所以機械能的變化量：ΔE=WF=?15J，故ABD錯誤，C正確。
故選：C。
根據(jù)牛頓第二定律求解拉力大小，根據(jù)W=Fscosθ求解拉力功，根據(jù)功能原理求機械能的變化量。
本題關(guān)鍵是明確物體的運動規(guī)律，根據(jù)牛頓第二定律求解出拉力，最后結(jié)合各種功能關(guān)系列式求解，不難，特別注意機械能增加量等于除重力外其余力的功。

10.【答案】B?
【解析】
【分析】
本題考查了萬有引力定律的應用，掌握萬有引力與重力的關(guān)系，注意地球兩極與赤道的重力的區(qū)別，知道密度表達式。
根據(jù)萬有引力等于重力，則可列出物體在兩極的表達式，在赤道處，萬有引力等于重力與向心力力之和，列式綜合可求得地球的質(zhì)量，最后由密度公式，即可求解。


【解答】
設地球半徑為R，在兩極，萬有引力等于重力，則有：
mg0=GMmR2，
由此可得地球質(zhì)量為：M=g0R2G，
在赤道處，萬有引力等于重力與向心力之和，則有：
GMmR2=m2πT2R+mg，
地球的密度為：ρ=MV=M43πR3，
聯(lián)立解得：ρ=3πg(shù)0GT2(g0?g)，故B正確，ACD錯誤；??
11.【答案】D?
【解析】解：AB、v?t圖象的斜率表示加速度，根據(jù)牛頓第二定律得：
上升過程有：mg+f=ma上
下降過程有：mg?f=ma下
又有f=kv，可得：
a上=g+kvm，則上升過程中，隨著v的減小，a減小；
a下=g?kvm，則下降過程中，a隨速度的增大而減小。故v?t圖象的斜率是一直減小的，故AB錯誤；
CD、由動能定理得：
上升過程有：ΔEk=?(mg+kv)Δh，v減小，Ek?h圖象隨著h的增加應是斜率的絕對值逐漸減小的曲線，即圖像為向上彎曲的曲線；
下降過程有：ΔEk=(mg?kv)Δh，v增大，Ek?h圖象隨著h的減小應是斜率逐漸減小的曲線，即圖像為向下彎曲的曲線，故C錯誤，D正確。
故選：D。
v?t圖象的斜率表示加速度，而加速度可根據(jù)牛頓第二定律分析；根據(jù)動能定理分析Ek?h圖象的斜率如何變化，從而判斷各個圖象的對錯。
解決本題的關(guān)鍵要根據(jù)物理規(guī)律分析圖象的斜率變化情況，要掌握牛頓第二定律、動能定理，并能熟練運用。

12.【答案】A?
【解析】解：人從滑梯由靜止滑到滑梯末端速度為v，
根據(jù)機械能守恒定律可知mgH=12mv2，
代入數(shù)據(jù)解得v=4 5m/s
從滑梯末端水平飛出后做平拋運動，豎直方向做自由落體運動，
根據(jù)h=12gt2可知落水時間為
t= 2hg= 2×110s= 15s
水平方向做勻速直線運動，則人的落水點距離滑梯末端的水平距離為
x=vt=4 5× 15m=4.0m，故A正確，BCD錯誤；
故選：A。
根據(jù)機械能守恒定律計算達到滑梯末端時的速度的大小，再根據(jù)平拋運動規(guī)律計算人的落水點到滑梯末端的水平距離。
本題關(guān)鍵是分析清楚物體的運動規(guī)律，也可以對全過程運用機械能守恒定律和平拋運動的規(guī)律列式求解。

13.【答案】更顯著? 變小?
【解析】解：當物體以光速高速運動時，此時會產(chǎn)生一些可觀測的奇妙的效應，即相對論效應，因此如果光速只有c3甚至更小，相對論效應更顯著。
根據(jù)牛頓力學公式可知：萬有引力等于引力常量乘以兩物體質(zhì)量的乘積除以它們距離的平方，用公式表達為：F=Gm1m2r2，引力常量G作為乘數(shù)，其常量G變大，即Gm1m2變大，但是它們的距離r不變，則萬有引力F會變大，從而導致牛頓力學的適用范圍變小。
故答案為：更顯著，變小。
當物體高速運動時(光速)，會產(chǎn)生一些可觀測的奇妙的效應，即相對論效應，則如果光速只有c3甚至更小，相對論效應更顯著。
據(jù)牛頓力學關(guān)于萬有引力的公式：F=Gm1m2r2即可推斷
解題關(guān)鍵是理解相對論時空觀；理解光速越小，相對論效應越顯著。解題關(guān)鍵是能夠正確寫出牛頓力學關(guān)于萬有引力的公式，根據(jù)公式即可求解。

14.【答案】8? 1×10?8?
【解析】解：根據(jù)電場強度的定義可知，a點電場強度：E=Fq=4×10?85×10?9N/C=8N/C。
根據(jù)點電荷電場強度的決定式可知，E=kQr2，距離點電荷Q為2r的B點的電場強度大小為A點的四分之一，E′=2N/C。所以q在B點受到的電場力F′=E′q=2×5×10?9N=1×10?8N。
故答案為：8，1×10?8。
根據(jù)電場強度的定義求解A點的電場強度。根據(jù)點電荷場強的決定式求解B點的電場強度，然后再根據(jù)F=Eq求電荷q在B點受到的電場力。
本題考查了電場強度的定義式和點電荷電場強度的決定式，分清兩者的區(qū)別是解題的關(guān)鍵。

15.【答案】150? 300?
【解析】解：前3s內(nèi)物體下落的高度h=12gt2=12×10×32m=45m
前3s內(nèi)重力對物體所做的功W=mgh=1×10×45J=450J
前3s內(nèi)重力對物體做功的平均功率為P?=Wt=4503W=150W
3s末物體的運動速度v=gt=10×3m/s=30m/s
3s末重力對物體做功的瞬時功率P′=mgv=1×10×30W=300W
故答案為：150；300
根據(jù)運動學公式求得下降的高度和速度，根據(jù)P=Wt計算平均功率；根據(jù)P=Fv求解瞬時功率．
本題關(guān)鍵明確瞬時功率和平均功率的區(qū)別和求解方法，基礎(chǔ)題．

16.【答案】不重合?π8?
【解析】解：根據(jù)人造衛(wèi)星運行知識可知，是萬有引力提供向心力使人造衛(wèi)星等航天器必須以地心為圓心做勻速圓周運動，如果“神舟”十四號飛船軌道和赤道平面重合，在地面觀測的飛船在軌運行圖應該是直線，并且和赤道重合，而實際“神舟”十四號飛船在軌運行圖的“軌跡”是曲線，并且跨越了不同緯度，所以飛船運動軌道面與赤道面不重合；
由于航天器必須以地心為圓心做勻速圓周運動，飛船運動軌道面與赤道面不重合，則軌道面與赤道面有一個夾角，當飛船連續(xù)兩次沿著同一方向經(jīng)過同一個緯度圈上空時，必然用了一個周期的時間，即為1.5h，地球自轉(zhuǎn)周期為24h，所以這1.5h地球轉(zhuǎn)過的角度θ=2πTt=2π24×1.5=π8。
故答案為：不重合；π8。
根據(jù)“神舟”十四號飛船在軌運行圖，它跨越了不同緯度，從而判斷飛船運動軌道面與赤道面是否重合；飛船先后經(jīng)過同一緯度上a、b兩位置，說明飛船正好運行一個周期的時間，再根據(jù)地球自轉(zhuǎn)周期來求解地球自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)過的角度。
解決本題要了解人造天體繞地球運行的基本規(guī)律，平時我們所說人造天體繞地球做勻速圓周運動是以地心為參考系的，而本題“神舟”十四號飛船在軌運行圖是以地面為參考系的，理解本圖形成的原因是解題的關(guān)鍵。

17.【答案】vg? (3v2g,0)?
【解析】解：(1)設正方形的邊長為s，豎直方向做豎直上拋運動，v=gt1，則小球從O到M點運動的時間為t1=vg
2s=v2t1，解得s=v24g
(2)水平方向做勻加速直線運動，有：3s=12at12
由豎直方向的對稱性可知，小球再經(jīng)過t1到x軸，所以回到x軸時落到x=12a(2t1)2=12s=3v2g處，位置N的坐標為(3v2g,0)。
故答案為：vg，(3v2g,0)
(1)根據(jù)運動的分解，結(jié)合運動學公式，即可求解；
(2)根據(jù)豎直方向的對稱性，結(jié)合水平方向做初速度為零的勻加速直線運動，從而即可求解；
考查運動學公式，掌握運動的合成與分解的應用，注意豎直上拋的對稱性，理解牛頓第二定律的應用。

18.【答案】ω=dLΔt?1Δt2? 滑塊與桿之間有摩擦?
【解析】解：(1)滑塊通過光電門時的線速度大小為：v=dΔt
滑塊通過光電門時的角速度為：ω=vL
聯(lián)立解得：ω=dLΔt
(2)根據(jù)F=mω2L代入角速度表達式，得：F=md2L×1Δt2
故圖線應以1Δt2為橫軸；
圖線不過坐標原點的原因可能是滑塊與桿之間有摩擦。
故答案為：(1)ω=dLΔt；(2)1Δt2；滑塊與桿之間有摩擦。
(1)根據(jù)勻變速直線運動的特點得出線速度，結(jié)合公式計算出角速度；
(2)利用向心力公式得出F的表達式，同時分析出圖線不過原點的原因。
本題主要考查了圓周運動的相關(guān)應用，根據(jù)實驗原理理解正確的實驗方法，結(jié)合向心力公式和圖像的斜率即可完成分析。

19.【答案】解：(1)物塊從B到C的過程根據(jù)機械能守恒定律
mgh=12mvB2
解得：h=1.8m
(2)物體從A到B的過程，根據(jù)速度與位移的關(guān)系
a=vB22xAB=6×62×15m/s2=1.2m/s2
物體從B到D，根據(jù)速度與位移的關(guān)系
a1=vB22xBD=6×62×4.5m/s2=4m/s2
根據(jù)牛頓第二定律
μmg=ma1
解得：μ=0.4
則物塊從A到B的過程，根據(jù)牛頓第二定律可得：
Fcos37°?μ(mg?Fsin37°)=ma
解得：m=2kg
(3)結(jié)合上述計算結(jié)果得知：物塊返回恰好停在D點，若要越過D點，需要減小物體的質(zhì)量，即減小摩擦力作用，增大物體在A到B的運動過程中的加速度，增大運動到B點速度，所以質(zhì)量應滿足m1