高一下学期物理期中考试模拟测试01（人教版2019，第5～7章）-2024-2025学年高中物理同步知识点解读与专题训练（人教版2019必修第二册）

高一下学期物理期中考试模拟测试01（解析版） （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．测试范围：人教版（2019）： 必修第二册第5~7章。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 1．《中国的航天》白皮书发布，未来几年，我国将持续开展月球物理、月球与行星科学等领域的前瞻探索和基础研究，催生更多原创性科学成果。关于开普勒行星运动定律，下列说法中正确的是（　　） A．开普勒通过自己长期观测，记录了大量数据，通过对数据研究总结得出了行星运动定律 B．根据开普勒第一定律，行星围绕太阳运动的轨迹是椭圆，太阳处于椭圆的中心 C．根据开普勒第二定律，行星距离太阳越近，其运动速度越大；距离太阳越远，其运动速度越小 D．根据开普勒第三定律，所有行星的轨道半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值都相等 【答案】C 【详解】A．第谷进行了长期观测，记录了大量数据，开普勒通过对数据研究总结得出了开普勒行星运动定律，故A错误； B．根据开普勒第一定律，行星围绕太阳运动的轨迹是椭圆，太阳处于椭圆的一个焦点上，故B错误； C．根据开普勒第二定律，行星距离太阳越近，其运动速度越大，距离太阳越远，其运动速度越小，故C正确； D．所有行星的轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等，故D错误。 故选C。 2．对于下列物理事实，正确的是(　　) A．牛顿发现万有引力定律且最早测出G值，并且发现引力常量G值大小与中心天体选择无关 B．匀速圆周运动一定是匀变速曲线运动 C．牛顿在万有引力定律的发现过程中，用到了“牛顿第二定律”、“力的作用是相互的”、“开普勒第三定律”等理论作为推理依据 D．开普勒接受了地心说的观点，并根据第谷对行星运动观察记录的数据，应用严密的数学运算和椭圆轨道假说，得出了开普勒行星运动定律 【答案】C 【详解】A．卡文迪许最早测出G值，A错误； B．匀速圆周运动加速度指向圆心一直变化，不是匀变速曲线运动，B错误； C．牛顿发现万有引力定律过程中，用到开普勒第三定律、力的作用是相互的且具有相同的性质、牛顿第二定律等物理规律及结论，C正确； D．开普勒接受了哥白尼日心说的观点，并根据第谷对行星运动观察记录的数据，应用严密的数学运算和椭圆轨道假说，得出了行星运动定律，D错误。 故选C。 3．如图所示，长细线下端悬挂一质量的小球，细线上端固定在天花板上O点。将小球拉离竖直位置后给小球一初速度，使小球在水平面内做匀速圆周运动，测得细线与竖直方向的夹角（，）。下列正确的是（    ） A．细线拉力大小为0.8N B．小球运动的半径为0.5m C．小球运动的线速度大小为 D．小球运动的线速度大小为 【答案】C 【详解】A．小球在水平面内做匀速圆周运动，竖直方向小球受力平衡，则 解得细线拉力大小为 故A错误； B．小球运动的半径为 故B错误； CD．细线拉力水平方向的分力提供向心力，则 解得小球运动的线速度大小为 故C正确，D错误。 故选C。 4．陶瓷是中华瑰宝，是中华文明的重要名片。在陶瓷制作过程中有一道工序叫利坯，如图（a）所示。将陶瓷粗坯固定在绕竖直轴转动的水平转台上，用刀旋削，使坯体厚度适当，表里光洁。对应的简化模型如图（b）所示，粗坯的对称轴与转台转轴重合。当转台转速恒定时，关于粗坯上P、Q两质点，下列说法正确的是（　　） A．P的周期比Q的大 B．相同时间内，P通过的路程比Q的大 C．任意相等时间内P通过的位移大小比Q的大 D．同一时刻P的向心加速度的方向与Q的相同 【答案】B 【详解】A．由题意可知，粗坯上P、Q两质点属于同轴转动，故P、Q两质点的角速度相等，P、Q两质点的周期相等，故A错误； B．根据，由于P质点的半径大于Q质点的半径，则P质点的线速度大于Q质点的线速度，所以相同时间内，P通过的路程比Q的大，故B正确； C．由于P、Q两质点的周期相等，在一个周期内P、Q两质点通过的位移均为0，故C错误； D．向心加速度的方向指向圆心，所以同一时刻P的向心加速度的方向与Q的相反，故D错误。 故选B。 5．如图所示，物块A、B在同一竖直平面内由轻绳跨过定滑轮连接，当物块B在外力作用下沿直线向右匀速运动，下列选项正确的是（    ） A．物块A向下加速运动 B．物块A向下减速运动 C．当轻绳与水平方向的夹角为时，A、B速度之比为 D．当轻绳与水平方向的夹角为时，A、B速度之比为 【答案】B 【详解】AB．绳子随物块B运动的速度大小为物块B的速度沿绳方向的分速度大小，同时绳的速度也是物块A的速度，因此有 vA=vBcosθ 随着B向右匀速运动，cosθ减小，因此vA减小，物块A向下减速运动，故A错误，B正确； CD．由上述分析可知 vA=vBcosθ 因此A、B速度之比为cosθ，故CD错误。 故选B。 6．如图所示，网球运动员训练时在同一高度的前后两个不同位置，将球斜向上打出，球恰好能垂直撞在竖直墙上的同一点，不计空气阻力，则（　　） A．两次击中墙时的速度相等 B．沿1轨迹打出时的初速度比沿2轨迹打出时的初速度大 C．从打出到撞墙，沿1轨迹的网球在空中运动的时间长 D．从打出到撞墙，沿2轨迹的网球在空中运动的时间长 【答案】B 【详解】CD．把网球看成逆向的平抛运动，竖直方向根据 由于高度相同，所以从打出到撞墙，1、2两轨迹的网球在空中运动的时间相等，故CD错误； AB．水平方向根据 由于沿1轨迹网球的水平位移较大，则沿1轨迹网球的水平分速度较大，即1轨迹网球击中墙时的速度较大；根据 可知沿1轨迹网球打出时的初速度比沿2轨迹打出时的初速度大，故A错误，B正确。 故选B。 7．如图所示，A是地球的同步卫星，B是地球的近地卫星，C是地面上的物体，A、B、C质量相等，均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动，则 A．A、B、C三者运行的速度 B．A、B、C三者的向心加速度 C．A、B、C三者的周期 D．A、B、C三者所受地球的万有引力 【答案】A 【详解】A．根据万有引力提供向心力 可知 其中 所以 对地球同步卫星A和地面上的物体C，二者角速度大小相等，由 可知 则 故A正确； B．对地球同步卫星A和地面上的物体C，二者角速度大小相等，由 可知 由 可知 所以A、B、C三者的向心加速度大小关系为 故B错误； C．A是地球的同步卫星，运行周期与物体C的周期相同，由 可知同步卫星A的周期大于卫星B的周期，即 故C错误； D．近地卫星的轨道等于地球的半径，由万有引力公式 由于三颗卫星质量相等，则有 故D错误。 故选A。 8．某人骑自行车在平直路面上沿直线匀速行驶，如图所示，自行车的大齿轮的半径为，小齿轮的半径为，车轮的半径为，大齿轮转动的周期为，则自行车前进的速度大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】大齿轮与小齿轮的边缘线速度相等，有 自行车前进的速度大小 大齿轮的角速度大小 解得 故选A。 9．（多选）如图所示，在斜面顶端先后水平抛出同一小球，第一次小球落到斜面中点，第二次小球落到斜面底端，从抛出到落至斜面上（忽略空气阻力）（　　） A．两次小球运动时间之比 B．两次小球运动时间之比 C．两次小球抛出时初速度之比 D．两次小球抛出时初速度之比 【答案】BC 【详解】AB．平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，根据 解得 因为两次小球下降的高度之比为1:2，则运动时间之比为 故A错误，B正确； CD．小球水平位移之比为1:2，由 可得水平初速度之比为 故C正确，D错误。 故选BC。 10．（多选）水平面上固定一半球形的玻璃器皿，器皿的轴呈竖直状态，在距离轴心不同距离的位置，有两个质量相同的光滑小球在器皿内壁的水平面内做匀速圆周运动。则关于各个物理量的关系，下列说法正确的是（　　） A．a、b两球对玻璃器皿内壁的压力大小相同 B．a、b两球做匀速圆周运动的加速度大小相同 C．a球做匀速圆周运动的线速度较大 D．a球做匀速圆周运动的角速度较大 【答案】CD 【详解】小球在半球形容器内做匀速圆周运动，圆心在水平面内，受到自身重力mg和内壁的弹力N，合力方向指向半球形的球心。受力如图 有几何关系可知 设球体半径为 R，则圆周运动的半径为 根据牛顿第二定律有 解得，， 小球a的弹力和竖直方向夹角大，所以a对内壁的压力大； a球做匀速圆周运动的线速度、加速度和角速度都较大。 故选CD。 11．（多选）如图甲所示，长为L的轻绳上装有力传感器（图中未画出），轻绳一端连接着可视为质点的小球，小球上装有宽为d的遮光条（长度较短，宽度较窄，图中未画出），小球可在竖直平面内做圆周运动。当小球通过最高点时，光电门（图中未画出）可测出遮光条的遮光时间t，力传感器可测出绳上的拉力F。利用该装置在地球赤道和南极测得的图像如图乙所示，两直线的斜率均为k，在横轴上的截距分别为a、b。已知引力常量为G，地球半径为R。则（　　） A．小球的质量为 B．地球南极处的重力加速度为 C．地球的质量为 D．小球在圆周最高点时向心加速度的大小总是等于当地的重力加速度 【答案】AC 【详解】A．小球在最高点的速度 在最高点，由牛顿第二定律得 解得 直线斜率 解得小球的质量 故A正确； B．将图线1和图线2延长，纵轴的交点的绝对值表示小球所受重力，因南极比赤道的重力加速度大，故小球在南极的重力大，图线2表示小球在南极测得的数据，当绳的拉力为零时 得南极的重力加速度 故B错误； C．又因为 得地球质量 故C正确； D．只有当绳上的拉力为零时，小球在圆周最高点时向心加速度的大小才等于当地的重力加速度，故D错误。 故选AC。 12．（多选）某卫星绕地心的运动视为匀速圆周运动，其周期为地球自转周期T的，运行的轨道与地球赤道不共面（如图）。时刻，卫星恰好经过地球赤道上P点正上方。地球的质量为M，半径为R，引力常量为G。则（　　） A．卫星距地面的高度为 B．卫星与位于P点处物体的向心加速度大小比值为 C．从时刻到下一次卫星经过P点正上方时，卫星绕地心转过的角度为 D．从时刻到下一次卫星经过P点正上方时，卫星绕地心转过的角度为30π 【答案】BC 【详解】A．由题意，知卫星绕地球运转的周期为 设卫星的质量为，卫星距地面的高度为，有 联立，可求得 故A错误； B．卫星的向心加速度大小 位于P点处物体的向心加速度大小 可得 故B正确； CD．从时刻到下一次卫星经过P点正上方时，设卫星转了m圈、P点转了n圈（m、n为正整数），则有 可得 ， 则卫星转过的角度为 故C正确，D错误。 故选BC。 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题（共2小题,共20分） 13．一同学通过图甲所示的装置探究物体做圆周运动的向心力与质量、轨道半径及线速度的关系。滑块套在光滑水平杆上，随杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器通过一细绳连接滑块，用来测量向心力的大小F，滑块上固定一遮光片，与固定在铁架台上的光电门可测量滑块的线速度v。该同学先保持滑块质量m和运动半径r不变，探究向心力大小与线速度大小的关系。 (1)该同学采用的实验方法主要是________；（填正确答案标号） A．等效替代法 B．理想模型法 C．控制变量法 (2)该同学通过改变转速测量多组数据，记录力传感器示数F，算出对应的线速度v及的数值，以为横轴，F为纵轴，作出图线，如图丙所示，由图可知，F与成 关系（选填“正比”、“反比”），图线斜率的物理意义是 。若滑块运动半径，由图线可得滑块的质量 kg（保留2位有效数字）。 【答案】(1)C (2) 正比 0.20 【详解】（1）在研究向心力的大小F与质量m、线速度v和半径r之间的关系时主要用到了物理学中的控制变量法。 故选C。 （2）[1]如图丙所示，图像为过原点的直线，可知F与成正比关系； [2][3]根据向心力公式 可知图像的斜率为 图线斜率的物理意义是 可得滑块的质量 14．图甲是某种“研究平抛运动”的实验装置，斜槽末端口 N 与 Q 小球离地面的高度均为 H，实验时，当 P 小球从斜槽末端与挡片相碰后水平飞出，同时由于电路断开使电磁铁释放 Q 小球，发现两小球同时落地， 改变 H 大小，重复实验，P 、Q 仍同时落地。（两球下落过程不发生碰撞） (1)关于实验条件的说法，正确的有 。 A．斜槽轨道必须光滑 B．P 球的质量必须大于Q球的质量 C．P小球每次必须从斜槽上相同位置无初速度释放 D．P小球可以从斜槽上不同的位置无初速度释放 (2)在某次实验过程中，将背景换成方格纸，通过频闪摄影的方法拍摄到如图乙所示的小球做平抛运动的 照片，小球在平抛运动中的几个位置如图中的 a 、b 、c 、d 所示，图中每个小方格的边长为 L=1.6cm，则频闪相机的拍照频率f= Hz，该小球平抛时的速度大小 v0= m/s ，c点的竖直分速度大小为 m/s。（结果保留 2 位有效数字，重力加速度 g 取 10m/s2） 【答案】(1)D (2) 25 0.80 1.0 【详解】（1）A．在研究小球做平抛运动规律的实验中，并不需要斜槽轨道光滑，只要保证保证小球做平抛运动即可，斜槽是否光滑对实验没有影响，故A错误； B．P球不与Q球直接发生碰撞，P球从斜槽上无初速度释放后在斜槽末端只需与挡片相碰就可使电路断开使电磁铁释放Q小球，这个对照实验验证了做平抛运动的小球在竖直方向做自由落体运动，与P、Q之间的质量无关，故B错误； CD．该实验过程只为验证做平抛运动的小球在竖直方向做自由落体运动，并不是为了得到平抛运动的轨迹，因此不需要保证小球每次做平抛运动的初速度相同，所以P小球可以从斜槽上不同的位置无初速度释放，故C错误，D正确。 故选D。 （2）[1]平抛运动在竖直方向做自由落体运动，在竖直方向由逐差相等可得 解得 s 根据周期与频率之间的关系可得 Hz [2]水平方向做匀速直线运动，根据坐标纸中的点迹可得，在水平方向 解得 [3]根据匀变速直线运动中，一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可知在c点竖直分速度 三．计算题（本题共3小题，共32分） 15．某同学做了如下实验：如图甲所示，在水平地面上固定一个倾角为的粗糙斜面，使一个小物块以速度沿斜面向上运动，经过时间，物块运动到最高点。利用速度传感器得到其往返运动的v-t图像如图乙所示。已知地球的半径为R，万有引力常量为G，不考虑地球自转的影响。求： （1）地球表面的重力加速度； （2）地球的平均密度。 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）物体向上运动时，设加速度大小为，根据牛顿第二定律有 又 物体向下运动时，设加速度大小为，根据牛顿第二定律有 又 联立解得出地球表面的重力加速度为 （2）在地球表面 联立解得到该星球的密度为 16．半径R = 1.6m竖直放置的光滑圆轨道与水平直轨道相连接（如图所示）。质量m = 1kg小球A以一定的初速度由直轨道向左运动，并沿圆轨道的内壁冲上去。经过轨道最高点M后做平抛运动，平抛的水平距离为x=6.4m。求： （1）小球从M点落到水平面的时间多少？ （2）小球经过M时速度多大？ （3）小球经过M时对轨道的压力多大（g=10m/s2）？ 【答案】（1）0.8s；（2）8m/s；（3）30N 【详解】（1）小球离开M点后做平抛运动，竖直方向做自由落体运动 解得 t=0.8s （2）小球离开M点后做平抛运动，水平方向做匀速直线运动 解得 （3）小球在M点时，根据牛顿第二定律有 解得 FN=30N    根据牛顿第三定律，小球经过M时对轨道的压力为30N，压力的方向竖直向上。 17．质量的小物块在长为的细绳作用下在竖直平面内做圆周运动，细绳能承受的最大拉力，转轴离地高度，不计阻力，。 (1)若小物块在某次运动到最低点时细绳恰好被拉断，求此时小物块的速度大小以及对应落地时的水平射程x。 (2)若小物块落地时恰好落到一块质量为的薄木板上（厚度可忽略，足够长），且竖直方向速度瞬间变为零，水平速度不变在板上滑行，小物块与薄板之间的摩擦因数为，薄板与地面摩擦不计，试计算小物块与薄板之间最大的相对位移。 【答案】(1)2m/s (2) 【详解】（1）小球运动到最低点时细绳恰好被拉断，则绳的拉力大小恰好为，设此时小球的速度大小为，由牛顿第二定律得 解得 根据平抛运动规律有 联立解得 （2）小物块在薄木板上运动时，设小物块和薄木板的加速度分别为和，对小物块根据牛顿第二定律可得 解得 对薄木板根据牛顿第二定律可得 解得 当两物体速度相等时，相对位移最大，则有 解得 最大相对位移为 联立解得 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高一下学期物理期中考试模拟测试01（原卷版） （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．测试范围：人教版（2019）： 必修第二册第5~7章。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 1．《中国的航天》白皮书发布，未来几年，我国将持续开展月球物理、月球与行星科学等领域的前瞻探索和基础研究，催生更多原创性科学成果。关于开普勒行星运动定律，下列说法中正确的是（　　） A．开普勒通过自己长期观测，记录了大量数据，通过对数据研究总结得出了行星运动定律 B．根据开普勒第一定律，行星围绕太阳运动的轨迹是椭圆，太阳处于椭圆的中心 C．根据开普勒第二定律，行星距离太阳越近，其运动速度越大；距离太阳越远，其运动速度越小 D．根据开普勒第三定律，所有行星的轨道半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值都相等 2．对于下列物理事实，正确的是(　　) A．牛顿发现万有引力定律且最早测出G值，并且发现引力常量G值大小与中心天体选择无关 B．匀速圆周运动一定是匀变速曲线运动 C．牛顿在万有引力定律的发现过程中，用到了“牛顿第二定律”、“力的作用是相互的”、“开普勒第三定律”等理论作为推理依据 D．开普勒接受了地心说的观点，并根据第谷对行星运动观察记录的数据，应用严密的数学运算和椭圆轨道假说，得出了开普勒行星运动定律 3．如图所示，长细线下端悬挂一质量的小球，细线上端固定在天花板上O点。将小球拉离竖直位置后给小球一初速度，使小球在水平面内做匀速圆周运动，测得细线与竖直方向的夹角（，）。下列正确的是（    ） A．细线拉力大小为0.8N B．小球运动的半径为0.5m C．小球运动的线速度大小为 D．小球运动的线速度大小为 4．陶瓷是中华瑰宝，是中华文明的重要名片。在陶瓷制作过程中有一道工序叫利坯，如图（a）所示。将陶瓷粗坯固定在绕竖直轴转动的水平转台上，用刀旋削，使坯体厚度适当，表里光洁。对应的简化模型如图（b）所示，粗坯的对称轴与转台转轴重合。当转台转速恒定时，关于粗坯上P、Q两质点，下列说法正确的是（　　） A．P的周期比Q的大 B．相同时间内，P通过的路程比Q的大 C．任意相等时间内P通过的位移大小比Q的大 D．同一时刻P的向心加速度的方向与Q的相同 5．如图所示，物块A、B在同一竖直平面内由轻绳跨过定滑轮连接，当物块B在外力作用下沿直线向右匀速运动，下列选项正确的是（    ） A．物块A向下加速运动 B．物块A向下减速运动 C．当轻绳与水平方向的夹角为时，A、B速度之比为 D．当轻绳与水平方向的夹角为时，A、B速度之比为 6．如图所示，网球运动员训练时在同一高度的前后两个不同位置，将球斜向上打出，球恰好能垂直撞在竖直墙上的同一点，不计空气阻力，则（　　） A．两次击中墙时的速度相等 B．沿1轨迹打出时的初速度比沿2轨迹打出时的初速度大 C．从打出到撞墙，沿1轨迹的网球在空中运动的时间长 D．从打出到撞墙，沿2轨迹的网球在空中运动的时间长 7．如图所示，A是地球的同步卫星，B是地球的近地卫星，C是地面上的物体，A、B、C质量相等，均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动，则 A．A、B、C三者运行的速度 B．A、B、C三者的向心加速度 C．A、B、C三者的周期 D．A、B、C三者所受地球的万有引力 8．某人骑自行车在平直路面上沿直线匀速行驶，如图所示，自行车的大齿轮的半径为，小齿轮的半径为，车轮的半径为，大齿轮转动的周期为，则自行车前进的速度大小为（　　） A． B． C． D． 9．（多选）如图所示，在斜面顶端先后水平抛出同一小球，第一次小球落到斜面中点，第二次小球落到斜面底端，从抛出到落至斜面上（忽略空气阻力）（　　） A．两次小球运动时间之比 B．两次小球运动时间之比 C．两次小球抛出时初速度之比 D．两次小球抛出时初速度之比 10．（多选）水平面上固定一半球形的玻璃器皿，器皿的轴呈竖直状态，在距离轴心不同距离的位置，有两个质量相同的光滑小球在器皿内壁的水平面内做匀速圆周运动。则关于各个物理量的关系，下列说法正确的是（　　） A．a、b两球对玻璃器皿内壁的压力大小相同 B．a、b两球做匀速圆周运动的加速度大小相同 C．a球做匀速圆周运动的线速度较大 D．a球做匀速圆周运动的角速度较大 11．（多选）如图甲所示，长为L的轻绳上装有力传感器（图中未画出），轻绳一端连接着可视为质点的小球，小球上装有宽为d的遮光条（长度较短，宽度较窄，图中未画出），小球可在竖直平面内做圆周运动。当小球通过最高点时，光电门（图中未画出）可测出遮光条的遮光时间t，力传感器可测出绳上的拉力F。利用该装置在地球赤道和南极测得的图像如图乙所示，两直线的斜率均为k，在横轴上的截距分别为a、b。已知引力常量为G，地球半径为R。则（　　） A．小球的质量为 B．地球南极处的重力加速度为 C．地球的质量为 D．小球在圆周最高点时向心加速度的大小总是等于当地的重力加速度 12．（多选）某卫星绕地心的运动视为匀速圆周运动，其周期为地球自转周期T的，运行的轨道与地球赤道不共面（如图）。时刻，卫星恰好经过地球赤道上P点正上方。地球的质量为M，半径为R，引力常量为G。则（　　） A．卫星距地面的高度为 B．卫星与位于P点处物体的向心加速度大小比值为 C．从时刻到下一次卫星经过P点正上方时，卫星绕地心转过的角度为 D．从时刻到下一次卫星经过P点正上方时，卫星绕地心转过的角度为30π 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题（共2小题,共20分） 13．一同学通过图甲所示的装置探究物体做圆周运动的向心力与质量、轨道半径及线速度的关系。滑块套在光滑水平杆上，随杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器通过一细绳连接滑块，用来测量向心力的大小F，滑块上固定一遮光片，与固定在铁架台上的光电门可测量滑块的线速度v。该同学先保持滑块质量m和运动半径r不变，探究向心力大小与线速度大小的关系。 (1)该同学采用的实验方法主要是________；（填正确答案标号） A．等效替代法 B．理想模型法 C．控制变量法 (2)该同学通过改变转速测量多组数据，记录力传感器示数F，算出对应的线速度v及的数值，以为横轴，F为纵轴，作出图线，如图丙所示，由图可知，F与成 关系（选填“正比”、“反比”），图线斜率的物理意义是 。若滑块运动半径，由图线可得滑块的质量 kg（保留2位有效数字）。 14．图甲是某种“研究平抛运动”的实验装置，斜槽末端口 N 与 Q 小球离地面的高度均为 H，实验时，当 P 小球从斜槽末端与挡片相碰后水平飞出，同时由于电路断开使电磁铁释放 Q 小球，发现两小球同时落地， 改变 H 大小，重复实验，P 、Q 仍同时落地。（两球下落过程不发生碰撞） (1)关于实验条件的说法，正确的有 。 A．斜槽轨道必须光滑 B．P 球的质量必须大于Q球的质量 C．P小球每次必须从斜槽上相同位置无初速度释放 D．P小球可以从斜槽上不同的位置无初速度释放 (2)在某次实验过程中，将背景换成方格纸，通过频闪摄影的方法拍摄到如图乙所示的小球做平抛运动的 照片，小球在平抛运动中的几个位置如图中的 a 、b 、c 、d 所示，图中每个小方格的边长为 L=1.6cm，则频闪相机的拍照频率f= Hz，该小球平抛时的速度大小 v0= m/s ，c点的竖直分速度大小为 m/s。（结果保留 2 位有效数字，重力加速度 g 取 10m/s2） 三．计算题（本题共3小题，共32分） 15．某同学做了如下实验：如图甲所示，在水平地面上固定一个倾角为的粗糙斜面，使一个小物块以速度沿斜面向上运动，经过时间，物块运动到最高点。利用速度传感器得到其往返运动的v-t图像如图乙所示。已知地球的半径为R，万有引力常量为G，不考虑地球自转的影响。求： （1）地球表面的重力加速度； （2）地球的平均密度。 16．半径R = 1.6m竖直放置的光滑圆轨道与水平直轨道相连接（如图所示）。质量m = 1kg小球A以一定的初速度由直轨道向左运动，并沿圆轨道的内壁冲上去。经过轨道最高点M后做平抛运动，平抛的水平距离为x=6.4m。求： （1）小球从M点落到水平面的时间多少？ （2）小球经过M时速度多大？ （3）小球经过M时对轨道的压力多大（g=10m/s2）？ 17．质量的小物块在长为的细绳作用下在竖直平面内做圆周运动，细绳能承受的最大拉力，转轴离地高度，不计阻力，。 (1)若小物块在某次运动到最低点时细绳恰好被拉断，求此时小物块的速度大小以及对应落地时的水平射程x。 (2)若小物块落地时恰好落到一块质量为的薄木板上（厚度可忽略，足够长），且竖直方向速度瞬间变为零，水平速度不变在板上滑行，小物块与薄板之间的摩擦因数为，薄板与地面摩擦不计，试计算小物块与薄板之间最大的相对位移。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$