精品解析：天津市河东区第五十四中学2024-2025学年高一下学期第一次月考物理试卷

2025年3月高一下学期第一次月考物理试卷 一、单选题（每题4分，共48分） 1. 在物体做曲线运动的某一过程中（　　） A. 速度的大小一定变化 B. 速度的方向一定变化 C. 加速度一定在不断变化 D. 加速度与速度的方向可能相同 2. 一小船在静水中的速度为4m/s，它在一条河宽160m、水流速度为3m/s的河流中渡河，则该小船（　　） A. 不能到达正对岸 B. 渡河的最短时间为32s C. 以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为120m D. 以最短位移渡河时，渡河时间为40s 3. 生活中人们通常利用定滑轮来升降物体。如图所示，一根轻质不可伸长的细绳绕过光滑的定滑轮，绳的一端系着质量为m的重物A，绳的另一端由人握着向左以速度v匀速移动，经过图示位置时绳与水平方向的夹角为 α，下列说法正确的是（　　） A. 重物匀加速上升 B. 重物以速度v匀速上升 C. 绳对重物的拉力始终小于它的重力 D. 经过图示位置α=60°时人与重物的速度大小之比为2：1 4. 如图所示，以v0=10m/s速度水平抛出的小球，飞行一段时间垂直地撞在倾角θ=30°的斜面上，按g=10m/s2考虑，以下结论中不正确的是（　　） A. 速度偏转角为60° B. 物体撞击斜面时的速度大小为20m/s C. 物体飞行的时间是6s D. 物体下降的距离是15m 5. 如图所示，从倾角为θ的足够长的斜面上P点以速度v0水平抛出一个小球，落在斜面上某处Q点，小球落在斜面上的速度与斜面的夹角为α。若把水平抛出的初速度变为2v0，则下列说法正确的是（　　） A. 夹角α将变大 B. 夹角α将变小 C. 小球在空中的运动时间变为原来的2倍 D. 小球在空中运动的水平距离一定变为原来的2倍 6. 在播种季节，农民经常采用抛秧的方式种植水稻。如图所示，两颗秧苗a、b从同一位置以相同的速率抛出，运动轨迹如图所示，忽略空气阻力的影响，下列判断正确的是（　　） A. 秧苗a在空中运动的时间大于秧苗b在空中运动的时间 B. 秧苗a在空中运动的时间等于秧苗b在空中运动的时间 C. 在轨迹的最高点，秧苗a的速度大于秧苗b的速度 D. 在轨迹的最高点，秧苗a的速度等于秧苗b的速度 7. 如图所示A、B、C三个物体（可视为质点）放在旋转圆台上，三个物体与圆台之间的动摩擦因数均为μ（运动过程中最大静摩擦力等于滑动摩擦力），A质量是2m，B和C质量均为m，A、B离轴距离为R，C离轴距离为2R，当圆台旋转时，以下选项错误的是（　　） A. 当圆台转速增大时，B比A先滑动 B. 当圆台转速增大时，C比B先滑动 C. 若A、B、C均未滑动，则C的向心加速度最大 D. 若A、B、C均未滑动，则B所受的摩擦力最小 8. 如图，内壁光滑的圆锥漏斗固定在水平面上，其母线与竖直方向的夹角为两个质量均为m的小球A、B紧贴着漏斗在水平面内做匀速圆周运动，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. A、B两球均受到重力、支持力和向心力 B. A、B两球受到的支持力均指向各自圆周的圆心 C. A球的转动周期大于B球的转动周期 D. A、B球对漏斗壁的压力均为mg 9. 我国运动员王铮在今年举办的东京奥运会女子链球决赛中成功拿下一枚银牌，这是中国女子链球首次在奥运会上夺银。如图甲所示为王铮比赛瞬间的照片，若运动员在开始甩动链球时，可认为链球在水平面内做匀速圆周运动，如图乙所示，不计空气阻力，对此下列说法正确的是（　　） A. 链球球体受到重力、拉力及向心力共三个力的作用 B. 链条与竖直方向的夹角θ越大，链条对球体施加的力越小，运动员越省力 C. 链条与竖直方向夹角θ越大，链球球体的周期越大 D. 若运动员此时松手，链球将沿松手时的速度方向做平抛运动 10. 在修筑铁路时，为了消除轮缘与铁轨间的挤压，要根据弯道的半径和规定的行驶速度，设计适当的倾斜轨道，即保证两个轨道间距不变情况下调整两个轨道的高度差。火车轨道在某转弯处其轨道平面倾角为θ，转弯半径为r，在该转弯处规定行驶的速度为v，当地重力加速度为g，则下列说法中正确的是（　　） A. 火车运动的圆周平面为右图中的a B. 在该转弯处规定行驶的速度为 C. 火车运动速度超过转弯规定速度时内轨会给内侧车轮弹力作用 D. 适当增大内、外轨高度差可以对火车进行有效安全的提速 11. 如图是无人机绕拍摄主体飞行时，在水平面内做匀速圆周运动的示意图。已知无人机的质量为m，轨道平面距拍摄对象高度为h，无人机与拍摄对象距离为r，飞行时线速度大小为v，则无人机做匀速圆周运动时（　　） A. 无人机所受空气作用力为mg B. 无人机所需的向心力为 C. 无人机飞行时速度不变 D. 无人机绕行一周周期为 12. 如图所示，汽车越野赛的一段赛道，一质量为m的汽车以相同水平速度先后通过a、b、c三处时，受到路面的支持力分别为、、，若a、b、c三处可近似看作圆弧，半径分别为、、且，重力加速度为g，则（　　） A. <mg，汽车处于超重状态 B. <mg，汽车处于超重状态 C. 为了保证行车不脱离路面，该车的行驶速度不得超过 D. a、b、c三处中，c处最容易爆胎 二、多选题（每题4分，少选2分，共8分） 13. 2023 年 10月15 日 7：30，天津马拉松在天津大礼堂鸣枪开跑。此次马拉松设计了一条串联城市地标、围绕海河两岸“最有诚意”的马拉松赛道，现代都市风貌与历史文化名胜交相辉映。若某位马拉松选手一段时间内在相互垂直的x方向和y方向运动的速度-时间图像如图甲、乙所示，则这段时间内对该选手，下列说法正确的是（　　） A. t=0时刻，选手的速度为0 B. 选手在y方向上的加速度为 C. 选手在做匀变速直线运动 D. 选手在0~1s时间位移大小为 14. 长为L的细绳，一端系一质量为m的小球，另一端固定于某点，当绳竖直时小球静止，再给小球一水平初速度，使小球在竖直平面内做圆周运动，并且刚好能过最高点，则下列说法中正确的是（　　） A. 小球过最高点时速度为零 B. 小球开始运动时绳对小球的拉力为 C. 小球过最高点时绳对小球的拉力为mg D. 小球过最高点时速度大小为 三、实验题（共12分） 15. 在“研究小球做平抛运动的规律”的实验中： （1）如图甲所示的实验中，观察到两球同时落地，说明平抛运动在竖直方向做_____________；如图乙所示的实验：将两个光滑斜轨道固定在同一竖直面内，滑道末端水平，把两个质量相等的小钢球，从斜面的相同高度由静止同时释放，观察到球1落到水平板上并击中球2，这说明平抛运动在水平方向做_________； （2）该同学用频闪照相机拍拟到如图所示的小球平抛运动的照片，照片中小方格的边长，小球在平抛运动中的几个位置如图中的、、、所示，则照相机每隔_________曝光一次，小球平抛初速度为___________m/s（当地重力加速度大小）。 （3）某同学用如甲图所示的装置进行实验。下列操作中，必要的是_____________。 A. 通过调节使斜槽末端保持水平 B. 每次都需要从不同位置由静止释放小球 C. 通过调节使木板保持竖直 D. 尽可能减小斜槽与小球之间的摩擦 （4）该同学得到的痕迹点如图乙所示，其中一个偏差较大的点产生的原因，可能是该次实验时_________。 A. 小球释放的高度偏高 B. 小球释放的高度偏低 C. 小球没有被静止释放 D. 挡板未水平放置 16. 用如图所示的装置可以“探究做匀速圆周运动的物体向心力的大小与哪些因素有关”。 匀速转动手柄1，可以使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，槽内的小球也随着做匀速圆周运动。左右塔轮通过皮带连接，可通过改变皮带所处的层来改变左右塔轮的角速度之比，使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供。球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8。根据标尺8上露出的红白相间等分标记，可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。 （1）本实验采用科学研究方法是______（填字母代号）。 A．控制变量法　　B．累积法　　C．微元法 （2）把两个质量相同的小球分别放在长槽和短槽内，使它们的转动半径相同，将塔轮上的皮带分别置于第一层、第二层和第三层，匀速转动手柄，可以探究______（填字母代号）。 A．向心力的大小与质量的关系 B．向心力的大小与半径的关系 C．向心力的大小与角速度的关系 四、解答题（17题9分，18题12分，19题11分） 17. 如图所示，小球A质量为m，固定在长为L的轻细直杆一端，并随杆一起绕杆的另一端O点在竖直平面内做圆周运动，已知重度速度为g． 若小球经过最低点时速度为，求此时杆对球的作用力大小； 若小球经过最高点时，杆对球的作用力大小等于，求小球经过最高点时的速度大小． 18. 如图所示，一杂技运动员骑摩托车沿一竖直圆轨道做特技表演。若摩托车运动速率恒为，人和车的总质量为，摩托车受到的阻力是摩托车对轨道压力的k倍，且，摩托车通过与圆心O在同一水平面上的B点向下运动时牵引力恰好为零，摩托车车身的长度不计，g取，求： （1）竖直圆轨道的半径R； （2）摩托车通过最低点A时牵引力的大小。 19. 如图所示，排球场总长为，女子排球的球网高度为，运动员站在左侧场地的底线中点竖直跳起发球，将球垂直边水平击出，球大小不计，取重力加速度。求： （1）若击球点高度为，排球不擦网且不出界，球击出的速度范围；（） （2）若要发球成功，击球高度不得低于多少米？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025年3月高一下学期第一次月考物理试卷 一、单选题（每题4分，共48分） 1. 在物体做曲线运动的某一过程中（　　） A. 速度的大小一定变化 B. 速度的方向一定变化 C. 加速度一定在不断变化 D. 加速度与速度的方向可能相同 【答案】B 【解析】 【详解】做曲线运动的物体速度方向一定变化，但是速度的大小不一定变化，例如匀速圆周运动，加速度不一定变化，例如平抛运动；加速度与速度的方向一定不相同。 故选B。 2. 一小船在静水中的速度为4m/s，它在一条河宽160m、水流速度为3m/s的河流中渡河，则该小船（　　） A 不能到达正对岸 B. 渡河的最短时间为32s C. 以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为120m D. 以最短位移渡河时，渡河时间为40s 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于小船在静水中的速度大于水流速度，则合速度方向可以垂直河岸，小船能到达正对岸，故A错误； BC．当船头垂直河岸时，渡河时间最短，则有 以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为 故B错误，C正确； D．以最短位移渡河时，合速度方向垂直河岸，合速度大小为 则渡河时间 故D错误。 故选C。 3. 生活中人们通常利用定滑轮来升降物体。如图所示，一根轻质不可伸长的细绳绕过光滑的定滑轮，绳的一端系着质量为m的重物A，绳的另一端由人握着向左以速度v匀速移动，经过图示位置时绳与水平方向的夹角为 α，下列说法正确的是（　　） A. 重物匀加速上升 B. 重物以速度v匀速上升 C. 绳对重物的拉力始终小于它的重力 D. 经过图示位置α=60°时人与重物的速度大小之比为2：1 【答案】D 【解析】 【详解】AB．绳子被人握的一端速度分解如图所示 重物经过图示位置的速度为 人向左以速度匀速移动过程中，绳与水平方向的夹角逐渐减小，增大，重物加速上升，但不是匀加速上升。AB错误； C．重物向上做加速运动，合力方向向上，绳对重物的拉力始终大于它的重力；故C错误； D．若时，人与重物的速度大小之比为 故D正确。 故选D。 4. 如图所示，以v0=10m/s的速度水平抛出的小球，飞行一段时间垂直地撞在倾角θ=30°的斜面上，按g=10m/s2考虑，以下结论中不正确的是（　　） A. 速度偏转角为60° B. 物体撞击斜面时的速度大小为20m/s C. 物体飞行的时间是6s D. 物体下降的距离是15m 【答案】C 【解析】 【详解】AC．小球撞在斜面上时速度与斜面垂直，则速度与竖直方向的夹角为30°，则根据速度的分解可得竖直方向的速度 运动时间 故A正确，C错误； B．物体撞击斜面时的速度大小 故B正确； D．物体下落的竖直距离 故D正确。 故选C。 5. 如图所示，从倾角为θ的足够长的斜面上P点以速度v0水平抛出一个小球，落在斜面上某处Q点，小球落在斜面上的速度与斜面的夹角为α。若把水平抛出的初速度变为2v0，则下列说法正确的是（　　） A. 夹角α将变大 B. 夹角α将变小 C. 小球在空中的运动时间变为原来的2倍 D. 小球在空中运动的水平距离一定变为原来的2倍 【答案】C 【解析】 【详解】AB．小球从P点抛出后做平抛运动，则 所以 即 斜面足够长，所以落在斜面上小球的位移与水平方向夹角为不变，夹角α也不变，故AB错误； C．根据 得 所以水平抛出的初速度变为2v0时小球在空中的运动时间变为原来的2倍，故C正确； D．由 可知小球在空中运动的水平距离一定变为原来的4倍，故D错误。 故选C。 6. 在播种季节，农民经常采用抛秧的方式种植水稻。如图所示，两颗秧苗a、b从同一位置以相同的速率抛出，运动轨迹如图所示，忽略空气阻力的影响，下列判断正确的是（　　） A. 秧苗a在空中运动的时间大于秧苗b在空中运动的时间 B. 秧苗a在空中运动的时间等于秧苗b在空中运动的时间 C. 在轨迹的最高点，秧苗a的速度大于秧苗b的速度 D. 在轨迹的最高点，秧苗a的速度等于秧苗b的速度 【答案】A 【解析】 【详解】AB．根据抛体运动规律 可得 物体在空中运动时间由竖直高度决定，秧苗a在空中的高度大于秧苗b在空中的高度，故秧苗a在空中运动的时间大于秧苗b在空中运动的时间，A正确，B错误； CD．设a、b抛出时的速度均为v，与水平方向的夹角分别为θ1、θ2，则有 由于秧苗a上升的高度大于秧苗b上升的高度，故 即 在最高点时，二者都只有水平方向上的速度，故有 CD错误。 故选A。 7. 如图所示A、B、C三个物体（可视为质点）放在旋转圆台上，三个物体与圆台之间的动摩擦因数均为μ（运动过程中最大静摩擦力等于滑动摩擦力），A质量是2m，B和C质量均为m，A、B离轴距离为R，C离轴距离为2R，当圆台旋转时，以下选项错误的是（　　） A. 当圆台转速增大时，B比A先滑动 B. 当圆台转速增大时，C比B先滑动 C. 若A、B、C均未滑动，则C的向心加速度最大 D. 若A、B、C均未滑动，则B所受的摩擦力最小 【答案】A 【解析】 【详解】AB．物体所受静摩擦力提供向心力，当物体所受静摩擦力达到最大静摩擦力时，圆台角速度达到使物体不滑动的最大值，根据 解得 由上式可知，运动半径r越小，所能达到的不滑动的角速度最大值越大，所以当圆台转速增大到某一值时，C比B先滑动，再增大到某一值时，A、B将同时滑动，故A错误，B正确； C．若A、B、C均未滑动，三者角速度相同，根据 可知C的向心加速度最大，故C正确； D．若A、B、C均未滑动，三者角速度相同，根据 可知B所受的摩擦力最小，故D正确。 故选A。 8. 如图，内壁光滑的圆锥漏斗固定在水平面上，其母线与竖直方向的夹角为两个质量均为m的小球A、B紧贴着漏斗在水平面内做匀速圆周运动，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. A、B两球均受到重力、支持力和向心力 B. A、B两球受到的支持力均指向各自圆周的圆心 C. A球的转动周期大于B球的转动周期 D. A、B球对漏斗壁的压力均为mg 【答案】C 【解析】 【详解】A．A、B两球受到重力和支持力的作用，向心力是指向圆心的合力，不能说受到向心力， A错误； B．A、B两球受到的支持力方向垂直于内壁斜向上，不是指向圆周的圆心，B错误； C．对两球进行受力分析，根据牛顿第二定律，有 可得 可知，轨道半径越大，周期越大，所以A球的转动周期大于B球的转动周期，C正确； D．根据受力分析可知A、B球对漏斗壁的压力均为 D错误。 故选C。 9. 我国运动员王铮在今年举办的东京奥运会女子链球决赛中成功拿下一枚银牌，这是中国女子链球首次在奥运会上夺银。如图甲所示为王铮比赛瞬间的照片，若运动员在开始甩动链球时，可认为链球在水平面内做匀速圆周运动，如图乙所示，不计空气阻力，对此下列说法正确的是（　　） A. 链球球体受到重力、拉力及向心力共三个力的作用 B. 链条与竖直方向的夹角θ越大，链条对球体施加的力越小，运动员越省力 C. 链条与竖直方向的夹角θ越大，链球球体的周期越大 D. 若运动员此时松手，链球将沿松手时的速度方向做平抛运动 【答案】D 【解析】 【详解】A．对球体进行受力分析，如图所示 球体受到重力与链条的拉力，链球在水平面内做匀速圆周运动，由重力与拉力两个力的合力提供向心力，故A错误； B．竖直方向根据受力平衡可得 可知链条与竖直方向的夹角越大，越小，则链条对球体施加的拉力越大，故B错误； C．根据牛顿第二定律可得 解得 可知链条与竖直方向的夹角越大，越小，则链球做匀速圆周运动的周期越小，故C错误； D．运动员此时松手后，球仅仅受重力作用，链球将沿松手时的速度方向做平抛运动，故D正确。 故选D。 10. 在修筑铁路时，为了消除轮缘与铁轨间的挤压，要根据弯道的半径和规定的行驶速度，设计适当的倾斜轨道，即保证两个轨道间距不变情况下调整两个轨道的高度差。火车轨道在某转弯处其轨道平面倾角为θ，转弯半径为r，在该转弯处规定行驶的速度为v，当地重力加速度为g，则下列说法中正确的是（　　） A. 火车运动的圆周平面为右图中的a B. 在该转弯处规定行驶的速度为 C. 火车运动速度超过转弯规定速度时内轨会给内侧车轮弹力作用 D. 适当增大内、外轨高度差可以对火车进行有效安全的提速 【答案】D 【解析】 【详解】A．火车运动的圆周平面为水平面，即图中的b，故A错误； B．根据牛顿第二定律可得 可得在该转弯处规定行驶的速度为 故B错误； C．在该转弯处行驶的速度若超过规定速度，则重力和轨道的支持力的合力不足以提供所需的向心力，火车有做离心运动的趋势，此时火车将会挤压外轨，故C错误； D．适当增大内、外轨高度差，则根据 可知θ角变大，则v变大，则可以对火车进行有效安全的提速，故D正确。 故选D。 11. 如图是无人机绕拍摄主体飞行时，在水平面内做匀速圆周运动的示意图。已知无人机的质量为m，轨道平面距拍摄对象高度为h，无人机与拍摄对象距离为r，飞行时线速度大小为v，则无人机做匀速圆周运动时（　　） A. 无人机所受空气作用力为mg B. 无人机所需的向心力为 C. 无人机飞行时速度不变 D. 无人机绕行一周的周期为 【答案】D 【解析】 【详解】A．无人机做匀速圆周运动，重力方向竖直向下，所需向心力水平方向，则空气对无人机的作用力斜向上方，大于重力，故A错误； B．由几何关系可得，无人机做匀速圆周运动的半径为 则无人机所需的向心力为 故B错误； C．无人机飞行时速度大小不变，方向改变，故C错误； D．无人机绕行一周的周期为 故D正确。 故选D。 12. 如图所示，汽车越野赛的一段赛道，一质量为m的汽车以相同水平速度先后通过a、b、c三处时，受到路面的支持力分别为、、，若a、b、c三处可近似看作圆弧，半径分别为、、且，重力加速度为g，则（　　） A. <mg，汽车处于超重状态 B. <mg，汽车处于超重状态 C. 为了保证行车不脱离路面，该车的行驶速度不得超过 D. a、b、c三处中，c处最容易爆胎 【答案】D 【解析】 【详解】A．在a点时 则 >mg 汽车处于超重状态，选项A错误； B．在b点时 则 <mg 汽车处于失重状态，选项B错误； C．汽车在b点时容易脱离路面，则为了保证行车不脱离路面，根据 该车的行驶速度不得超过，选项C错误； D．在c点时 因，则 则汽车在a、b、c三处中，c处最容易爆胎，选项D正确。 故选D。 二、多选题（每题4分，少选2分，共8分） 13. 2023 年 10月15 日 7：30，天津马拉松在天津大礼堂鸣枪开跑。此次马拉松设计了一条串联城市地标、围绕海河两岸“最有诚意”的马拉松赛道，现代都市风貌与历史文化名胜交相辉映。若某位马拉松选手一段时间内在相互垂直的x方向和y方向运动的速度-时间图像如图甲、乙所示，则这段时间内对该选手，下列说法正确的是（　　） A. t=0时刻，选手的速度为0 B. 选手在y方向上的加速度为 C. 选手在做匀变速直线运动 D. 选手在0~1s时间位移大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．t=0时刻，选手的x方向速度为-2m/s，y方向速度为2m/s，根据速度的合成与分解可知，选手的速度为 A错误； B．从图乙可知图线的斜率表示在y方向上的加速度，为 B正确； C．选手在x方向做匀速直线运动，在y方向上做匀变速直线运动，根据运动合成与分解可知合运动为匀变速曲线运动，C错误； D．选手在0~1s时间x方向位移大小为 在y方向上的位移大小为 选手的位移大小为 D正确。 故选BD。 14. 长为L的细绳，一端系一质量为m的小球，另一端固定于某点，当绳竖直时小球静止，再给小球一水平初速度，使小球在竖直平面内做圆周运动，并且刚好能过最高点，则下列说法中正确的是（　　） A. 小球过最高点时速度为零 B. 小球开始运动时绳对小球的拉力为 C. 小球过最高点时绳对小球的拉力为mg D. 小球过最高点时速度大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】ACD．根据题意可知，细绳拉着小球竖直面内做圆周运动，并且刚好能过最高点，在最高点，只受重力，绳对小球的拉力为零，由牛顿第二定律有 解得 故AC错误，D正确； B．在最低点，由牛顿第二定律有 解得 故B正确。 故选BD。 三、实验题（共12分） 15. 在“研究小球做平抛运动的规律”的实验中： （1）如图甲所示的实验中，观察到两球同时落地，说明平抛运动在竖直方向做_____________；如图乙所示的实验：将两个光滑斜轨道固定在同一竖直面内，滑道末端水平，把两个质量相等的小钢球，从斜面的相同高度由静止同时释放，观察到球1落到水平板上并击中球2，这说明平抛运动在水平方向做_________； （2）该同学用频闪照相机拍拟到如图所示的小球平抛运动的照片，照片中小方格的边长，小球在平抛运动中的几个位置如图中的、、、所示，则照相机每隔_________曝光一次，小球平抛初速度为___________m/s（当地重力加速度大小）。 （3）某同学用如甲图所示的装置进行实验。下列操作中，必要的是_____________。 A. 通过调节使斜槽末端保持水平 B. 每次都需要从不同位置由静止释放小球 C. 通过调节使木板保持竖直 D. 尽可能减小斜槽与小球之间的摩擦 （4）该同学得到的痕迹点如图乙所示，其中一个偏差较大的点产生的原因，可能是该次实验时_________。 A. 小球释放的高度偏高 B. 小球释放的高度偏低 C. 小球没有被静止释放 D. 挡板未水平放置 【答案】（1） ①. 自由落体运动 ②. 匀速直线运动 （2） ①. ②. （3）AC （4）AC 【解析】 【小问1详解】 [1]用小锤打击弹性金属片，B球就水平飞出，同时A球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动； [2]因为观察到的现象是球1落到水平木板上击中球2，可知球1在水平方向上的运动规律与球2相同，即平抛运动在水平方向上做匀速直线运动。 【小问2详解】 [1]在竖直方向上，根据匀变速直线运动规律可得 解得 [2]在水平方向，根据匀速直线运动可得 【小问3详解】 A．通过调节使斜槽末端保持水平，这样才能保证小球离开斜槽后做平抛运动，该操作必要。 B．每次应从同一位置由静止释放小球，这样才能保证每次平抛的初速度相同，而不是从不同位置，该操作不必要。 C．通过调节使木板保持竖直，方便记录小球的运动轨迹，该操作必要。 D．斜槽与小球之间的摩擦对本实验没有影响，只要保证小球每次从同一位置由静止释放即可，该操作不必要。 故选AC。 【小问4详解】 通过图像可知这个偏差较大的点的水平位移明显大于正常点，说明小球离开斜槽时初速度变大；故可能得原因为“小球释放的高度偏高”或“小球没有被静止释放”；而如果“挡板未水平放置”会导致所有点发生偏移，而不仅仅是某一个点。 故选AC。 16. 用如图所示的装置可以“探究做匀速圆周运动的物体向心力的大小与哪些因素有关”。 匀速转动手柄1，可以使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，槽内的小球也随着做匀速圆周运动。左右塔轮通过皮带连接，可通过改变皮带所处的层来改变左右塔轮的角速度之比，使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供。球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8。根据标尺8上露出的红白相间等分标记，可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。 （1）本实验采用的科学研究方法是______（填字母代号）。 A．控制变量法　　B．累积法　　C．微元法 （2）把两个质量相同的小球分别放在长槽和短槽内，使它们的转动半径相同，将塔轮上的皮带分别置于第一层、第二层和第三层，匀速转动手柄，可以探究______（填字母代号）。 A．向心力的大小与质量的关系 B．向心力的大小与半径的关系 C．向心力的大小与角速度的关系 【答案】 ①. A ②. C 【解析】 【详解】（1）[1]本实验采用的科学研究方法是控制变量法。 故选A。 （2）[2]因为两个小球的质量相等，运动半径相等，塔轮上的皮带分别置于第一层、第二层和第三层时，它们的角速度不同，则可以探究向心力的大小与角速度的关系。 故选C。 四、解答题（17题9分，18题12分，19题11分） 17. 如图所示，小球A质量为m，固定在长为L的轻细直杆一端，并随杆一起绕杆的另一端O点在竖直平面内做圆周运动，已知重度速度为g． 若小球经过最低点时速度为，求此时杆对球的作用力大小； 若小球经过最高点时，杆对球的作用力大小等于，求小球经过最高点时的速度大小． 【答案】（1）；（2） ， 【解析】 【详解】（1）在最低点时有： 可得： （2）在最高点，若杆的作用力向下，有： 可得： 若杆的作用力向上，有： 可得： 18. 如图所示，一杂技运动员骑摩托车沿一竖直圆轨道做特技表演。若摩托车运动的速率恒为，人和车的总质量为，摩托车受到的阻力是摩托车对轨道压力的k倍，且，摩托车通过与圆心O在同一水平面上的B点向下运动时牵引力恰好为零，摩托车车身的长度不计，g取，求： （1）竖直圆轨道的半径R； （2）摩托车通过最低点A时牵引力的大小。 【答案】（1）25m；（2）2800N 【解析】 【详解】（1）根据题意可知，摩托车通过与B点时牵引力恰好为零，此时摩托车所受摩擦阻力f与重力平衡，所以有 根据牛顿第二定律有 解得 （2）摩托车经过A点时，根据牛顿第二定律得 又 摩托车经过A点时，水平方向有 联立可得 19. 如图所示，排球场总长为，女子排球的球网高度为，运动员站在左侧场地的底线中点竖直跳起发球，将球垂直边水平击出，球大小不计，取重力加速度。求： （1）若击球点高度为，排球不擦网且不出界，球击出的速度范围；（） （2）若要发球成功，击球高度不得低于多少米？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设排球恰好不擦网对应的击出的初速度为，则有， 联立得 设恰好排球不出界对应的击出的初速度为，则有， 联立得 所以，若排球不擦网且不出界，球击出的速度范围为 【小问2详解】 假设击球高度时排球既恰好擦网又恰好出界，则有，，， 联立得 所以，若要发球成功，击球高度不得低于 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$