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题型：实验探究题题类：难易度：普通

广东省深圳外国语学校2024-2025学年高三上学期9月月考物理试题

利用单摆验证小球平抛运动规律，设计方案如图（a）所示，在悬点O正下方有水平放置的炽热的电热丝P，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断；MN为水平木板，已知悬线长为L，悬点到木板的距离OO^' = h（h > L）。

（1）、电热丝P必须放在悬点正下方的理由是：。

（2）、将小球向左拉起后自由释放，最后小球落到木板上的C点，O^'C = s，则小球做平抛运动的初速度为v₀ = 。

（3）、在其他条件不变的情况下，若改变释放小球时悬线与竖直方向的夹角θ，小球落点与O^'点的水平距离s将随之改变，经多次实验，以s²为纵坐标、cosθ为横坐标，得到如图（b）所示图像。则当θ = 60°时，s为m；若悬线长L = 1.0 m，悬点到木板间的距离OO^'为m。

举一反三

如图所示，在“研究平抛物体的运动”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为L=1.25cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式：v₀={#blank#}1{#/blank#}．（用L、g表示），其值是{#blank#}2{#/blank#}（g取9.8m/s²），小球在b点的速率是{#blank#}3{#/blank#}．

在“研究平抛物体运动”的实验中，乙同学用闪光照相的办法拍摄一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，如右图所示，图中背景方格的边长均为5cm，如果取g=l0m/s² ，那么：

①经判断，A点{#blank#}1{#/blank#}抛出点。（填写“是”或“不是”）

②小球做平抛运动的初速度的大小是{#blank#}2{#/blank#}m/s；

③小球经过B点时的速度大小是{#blank#}3{#/blank#}m/s。

儿童滑梯可简化为如图所示的模型。滑梯下滑区AB的长 $\text{[math]}$ ，倾角 $\text{[math]}$ 。一个质量 $\text{[math]}$ 的儿童从滑梯顶部A点由静止滑下，最后停在水平缓冲区BC上。若儿童与AB、BC部分的动摩擦因数均为0.5，儿童经过两段连接处速度的大小不变。 $\text{[math]}$ ，取重力加速度 $\text{[math]}$ 。求：

（1）儿童运动到B点时速度的大小v；

（2）缓冲区BC部分的最小长度x；

（3）整个过程中摩擦阻力对儿童做的功 $\text{[math]}$ 。

高台滑雪以其惊险刺激而闻名，运动员在空中的飞跃姿势具有很强的观赏性。某滑雪轨道的完整结构可以简化成如图所示的示意图。其中AB段是助滑坡，倾角α=37°，BC段是水平起跳台，CD段是着陆坡，倾角θ=30°，DE段是停止区，AB段与BC段圆滑相连。轨道各部分与滑雪板间的动摩擦因数均为µ=0.03，图中轨道最高点A处的起滑台距起跳台BC的竖直高度h=47m $\text{[math]}$ 运动员连同滑雪板的质量m=60kg，滑雪运动员从A点由静止开始起滑，通过起跳台从C点水平飞出，在C点起跳时速度的大小为30m/s，设运动员在起跳前不使用雪杖助滑，忽略空气阻力的影响，取重力加速度g=10m/s² ， sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

2022年将在我国举办第二十四届冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。某滑道示意图如下，长直助滑道AB与弯曲滑道BC平滑衔接，滑道BC高h=10m，C是半径R=20m圆弧的最低点，质量m=60kg的运动员从A处由静止开始匀加速下滑，加速度 $\text{[math]}$ ，到达B点时速度v_B=30 m/s。取重力加速度g=10 m/s²。

(1)求长直助滑道AB的长度L；

(2)求运动员在AB段所受合外力的冲量的I大小；

(3)若不计BC段的阻力，画出运动员经过C点时的受力图，并求其所受支持力F_N的大小。

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