精品解析：陕西省西安市西安交通大学附属中学2024-2025学年高一下学期第一次月考物理试题

2024-2025学年第二学期高一第一次月考 物理试题 时间75分钟 满分100分 一、选择题（其中1-7为单选题，共28分；8-10为多选题，共18分） 1. 关于运动的性质，下列说法中正确的是 A. 曲线运动一定是变加速运动 B. 曲线运动一定是变速运动 C. 变速运动一定是曲线运动 D. 变力作用下的物体一定做曲线运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．曲线运动可以是匀加速运动，例如平抛运动，选项A错误； B．曲线运动的速度方向一定变化，故一定是变速运动，选项B正确； C．变速运动不一定是曲线运动，也可以是直线运动，选项C错误； D．变力作用下的物体不一定做曲线运动，也可以做直线运动，选项D错误； 故选B． 【名师点睛】此题是对曲线运动的考查；要知道物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，但合外力方向、大小不一定变化；既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动．变加速运动是指加速度变化的运动，曲线运动的加速度可以不变． 2. 有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A. 如图a，洗衣机脱水过程中，吸附在衣服上的水所受合力小于所需向心力 B. 如图b，所示是一圆锥摆，增大，但保持圆锥的高不变，则圆锥摆的角速度减小 C. 如图c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等 D. 如图d，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对内轮缘会有挤压作用 【答案】A 【解析】 【详解】A．洗衣机脱水过程中，水做离心运动，则吸附在衣服上的水所受合力小于所需要的向心力，故A正确； B．圆锥摆重力和拉力的合力充当向心力，则有 解得 增大，但保持圆锥的高不变，则圆锥摆的角速度不变，故B错误； C．小球的重力和支持力的合力充当向心力，重力不变；根据平行四边形定则，支持力相等，所以向心力也相等；根据向心力公式，由于转动半径不等，所以角速度不等，故C错误； D．火车转弯超过规定速度行驶时，火车重力和铁轨支持力的合力不足以提供过弯的向心力，则外轨对外轮缘会有挤压作用，故D错误。 故选A。 3. “天问一号”从地球发射后，在如图甲所示的P点沿地火转移轨道到Q点，再依次进入如图乙所示的调相轨道和停泊轨道，则天问一号（　　） A. 发射速度介于7.9km/s与11.2km/s之间 B. 从P点转移到Q点的时间小于6个月 C. 在环绕火星的停泊轨道运行的周期比在调相轨道上小 D. 在地火转移轨道运动时的速度均大于地球绕太阳的速度 【答案】C 【解析】 【详解】A．因发射的卫星要能变轨到绕太阳转动，则发射速度要大于第二宇宙速度，即发射速度介于11.2km/s与16.7km/s之间，故A错误； B．因P点转移到Q点的转移轨道的半长轴大于地球公转轨道半径，则其周期大于地球公转周期（1年共12个月），则从P点转移到Q点的时间为轨道周期的一半时间应大于6个月，故B错误； C．因在环绕火星的停泊轨道的半长轴小于调相轨道的半长轴，则由开普勒第三定律可知在环绕火星的停泊轨道运行的周期比在调相轨道上小，故C正确； D．卫星从Q点变轨时，要加速增大速度，即在地火转移轨道Q点的速度小于火星轨道的速度，而由 可得 可知火星轨道速度小于地球轨道速度，因此可知卫星在Q点速度小于地球轨道速度，故D错误； 故选C。 4. 如图所示，圆心为的半圆形轨道固定在水平地面上的点，是水平直径，是最低点，是水平地面上的一点且在点的正下方，圆弧轨道的点有个小孔。让小球甲从地面上的点、小球乙从地面上的点斜向上抛出（甲、乙均视为质点），甲、乙均恰好经过点，甲落到点，乙通过处的小孔（无碰撞）运动到点，忽略空气的阻力，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 甲、乙在点的速度大小之比为 B. 甲在点速度的反向延长线经过的中点 C. 甲、乙在空中的运动时间均为 D. 乙在点的速度与水平方向的夹角为 【答案】B 【解析】 【详解】A．斜抛运动具有对称性，把斜抛运动看成两个对称的平抛运动，由图像看出，甲、乙从点到落地，平抛运动的高度相等，运动时间t相等，由平抛规律可知 水平位移之比为，由水平方向位移 故甲、乙在点的速度大小之比为，选项A错误； B．平抛运动速度的反向延长线经过水平位移的中点，故甲在点速度的反向延长线经过的中点，选项B正确； C．斜抛运动时间是平抛运动时间的2倍，则两个斜抛运动时间均为，选项C错误； D．乙在点的速度与水平方向的夹角设为，根据对称性，乙在点的速度与水平方向的夹角也为，根据平抛运动规律，故乙在D点的速度反向延长线经过O点，则 解得 选项D错误。 故选B 。 5. 古代的水车是被做平抛运动的水流冲击而旋转的，可把此运动简化为如图所示的运动模型，半径为的竖直圆盘绕固定的圆心O以角速度做匀速圆周运动，AB是水平直径。小球（视为质点)从O点的正上方P点水平抛出，小球运动到圆盘的边缘M点时速度正好与圆盘的边缘相切，且速度与圆盘边缘的线速度相等，OM与0B的夹角=37°，重力加速度为，不计空气阻力，sin37°=0.6、cos37°=0.8，下列说法正确的是（　　） A. 小球从P点到M点的运动时间为 B. 小球平抛运动的初速度为 C. P点与O点的高度差为 D. 小球从P点运动到M点的过程中，圆盘转过的角度为 【答案】A 【解析】 【详解】ABD．圆盘边缘的线速度即小球在M点的速度为 把小球在M点的速度v分别沿水平方向和竖直方向分解，可得小球平抛运动的初速度 竖直方向的分速度 平抛运动的时间 圆盘转过的角度 综合解得 A正确，BD错误； C．小球从P到M做平抛运动的高度 P、O两点的高度差 解得 C错误。 故选A。 6. 双星系统由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的直径远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体。如图所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两颗星之间的距离为L，设质量分别用、表示，且。则可知（　　） A. 、做圆周运动的线速度之比为 B. 、做圆周运动的角速度之比为 C. 双星间距离一定，双星的总质量越大，其转动周期越大 D. 双星的质量一定，双星之间的距离越大，其转动周期越大 【答案】D 【解析】 【详解】AB．双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度，设为，则有 解得轨道半径之比等于质量的反比，即 根据线速度与角速度关系可知，、做圆周运动的线速度之比等于轨道半径之比为 故A、B错误； CD．根据角速度与周期的关系可知 由上式可得 则总质量 可知双星间距离一定，双星的总质量越大，其转动周期越小；双星的质量一定，双星之间的距离越大，其转动周期越大，故C错误，D正确。 故选D。 7. 如图所示，在与水平地面夹角为的光滑斜面。上有一半径为R=0.1m的光滑圆轨道，一质量为m=0.2kg的小球在圆轨道内沿轨道做圆周运动，g=10m/s2，下列说法中正确的是（　　） A. 小球能通过圆轨道最高点的最小速度为0 B. 小球能通过圆轨道最高点的最小速度为1m/s C. 小球以2m/s的速度通过圆轨道最低点时对轨道的压力为8N D. 小球通过圆轨道最低点和最高点时对圆轨道的压力之差为6N 【答案】D 【解析】 【详解】AB．小球做圆周运动，在最高点，根据牛顿第二定律有 当时，小球有最小速度，解得 故AB错误； C．小球以2m/s的速度通过圆轨道最低点时，根据牛顿第二定律有 解得 根据牛顿第三定律，球对轨道的压力大小为9N，故C错误； D．结合上述，小球做圆周运动，在最高点有 小球通过圆轨道最低点时有 从最高点到最低点，根据动能定理有 解得 故D正确。 故选D。 8. 2021 年 5 月 15 日，天问一号火星探测器所携带的祝融号火星车及其着陆组合体成功着陆于火星，这标志着我国首次火星探测任务火星车着陆火星取得圆满成功。假设火星为质量分布均匀的球体，已知火星质量是地球质量的 a 倍，火星半径是地球半径的 b倍，地球表面的重力加速度为 g，质量均匀的球壳对其内部物体的引力为零， 则（　　） A. 火星表面重力加速度为 B. 火星表面重力加速度为 C. 火星表面正下方距表面距离为火星半径处的重力加速度为 D. 火星表面正下方距表面距离为火星半径处的重力加速度为 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】AB．在地球表面有 在火星表面有 联立解得火星表面重力加速度为 则A正确；B错误； CD．设火星的密度为，火星的半径为 ，由于质量均匀的球壳对其内部物体的引力为零，则在火星表面正下方距表面距离为火星半径处的重力加速度相当火星内部那部分产生的引力产生的，则火星内部那部分质量为 火星表面正下方距表面距离为火星半径处的重力加速度为，则有 联立解得 所以C正确；D错误； 故选AC。 9. 一足够大且光滑的矩形斜面，倾角为，高为h，现有一小球在A处沿平行于底边的初速度滑上斜面，最后从B处离开斜面。已知重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A. 小球的运动轨迹为抛物线 B. 小球的加速度为 C. 小球从A处到达B处所用的时间为 D. 小球从A处到达B处的位移大小为 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．小球受重力和支持力两个力作用，合力沿斜面向下，与初速度方向垂直，小球做类平抛运动，其运动轨迹为抛物线，故A项正确； B．根据牛顿第二定律知，有 解得 故B项正确； C．由几何关系得，小球沿加速度方向上的位移为 根据公式 解得 故C项正确； D．小球在沿初速度方向的位移为 则小球从A处到达B处的位移为 故D项错误。 故选ABC。 10. 如图所示，两相同木块A和B放在水平转盘上，二者用长为的不可伸长的细绳连接，A到转盘中心的距离为L，两木块与转盘的最大静摩擦力等于各自重力的k倍，重力加速度为g。整个装置能绕通过转盘中心的竖直转轴转动，开始时绳刚好伸直，现使装置的角速度由零开始缓慢增大，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（　　） A. 当时，绳上开始产生张力 B. 当时，A所受的摩擦力为零 C. 当时，A、B相对转盘开始滑动 D. 从转盘开始转动到A、B相对转盘开始滑动，A的摩擦力先增大后减小，再增大 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由题A到转盘中心的距离为L，B到转盘中心的距离为2L。当B达到最大静摩擦力时，绳上开始出现张力，此时对B有 解得 故A错误； BD．由A知，当时两木块相对转盘静止，由各自静摩擦力提供向心力，且静摩擦力随着角速度的增大而增大；当后，绳上开始出现张力且在增大，A的向心力由绳张力和静摩擦力提供，因而静摩擦力开始减小，直到减小为0。此时 可得 可知当时A的摩擦力随角速度的增大而减小。 当后A的摩擦力开始反向增大，达到最大静摩擦力后A、B相对转盘开始滑动，故B错误，D正确； C．当A达到最大静摩擦力时，A、B相对转盘开始滑动；此时对A有 对B有 解得 故C正确。 故选CD。 二、实验题（共16分） 11. 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摄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a、b、c、d所示，则照相机每隔_________s曝光一次，小球平抛初速度为_________（当地重力加速度大小）。 【答案】 ①. 自由落体运动 ②. 匀速直线运动 ③. 0.05 ④. 1 【解析】 【详解】（1）[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； （2）[3]在竖直方向上，根据匀变速直线运动的规律可得 得 [4]由公式，可得小球初速度为 12. 某实验小组用如图甲所示的装置来探究小球做匀速圆周运动时所需向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系。 （1）在研究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系时主要用到了物理学中______的方法。 A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 演绎法 （2）在探究向心力F与角速度的关系时，若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力之比为，则与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为______（填选项前的字母）。 A. B. C. D. （3）为验证做匀速圆周运动物体的向心力的定量表达式，实验组内某同学设计了如图乙所示的实验装置，电动机带动转轴匀速转动，改变电动机的电压可以改变转轴的转速；其中AB是固定在竖直转轴上的水平凹槽，A端固定的压力传感器可测出小球对其压力的大小，B端固定一宽度为d的挡光片，光电门可测量挡光片每一次的挡光时间。 实验步骤： ①测出挡光片与转轴的距离为L； ②将小钢球紧靠传感器放置在凹槽上，测出此时小钢球球心与转轴的距离为r； ③启动电动机，使凹槽AB绕转轴匀速转动； ④记录下此时压力传感器示数F和挡光时间。 （a）小钢球转动的角速度______（用L、d、表示）； （b）该同学为了探究向心力大小F与角速度的关系，多次改变转速后，记录了一系列力与对应角速度的数据，作出图像如图丙所示，若忽略小钢球所受摩擦且小钢球球心与转轴的距离为，则小钢球的质量______kg。（结果保留2位有效数字） 【答案】（1）C （2）B （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 在研究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系时主要用到了物理学中控制变量法的方法，故选C。 【小问2详解】 在探究向心力F与角速度的关系时，两个小球所受向心力之比为，根据 可知角速度之比为1:3；与皮带连接的两个变速塔轮边缘的线速度相等，根据 v=ωR 可知两个变速塔轮边缘的半径之比为3:1，故选B。 【小问3详解】 （a）[1]小钢球转动的角速度 （b）[2]根据 由图像可知 解得 m=0.30kg 三、解答题（共3小题，13题10分，14题12分，15题16分） 13. 已知某卫星在赤道上空的圆形轨道运行，轨道半径为r1，运行周期为T，卫星运动方向与地球自转方向相同，不计空气阻力，万有引力常量为G。求： （1）地球质量M的大小； （2）如图所示，假设某时刻，该卫星在A点变轨进入椭圆轨道，近地点B到地心距离为r2，求卫星在椭圆轨道上的周期T1； （3）卫星在赤道上空轨道半径为r1的圆形轨道上运行，小明住在赤道上某城市，某时刻，该卫星正处于小明的正上方，在后面的一段时间里，小明观察到每两天恰好三次看到卫星掠过其正上方，求地球自转周期T0。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）卫星做匀速圆周运动 得 （2）根据开普勒第三定律 得 （3）每2T0时间小明与卫星相遇3次，即每时间相遇一次，得 得 14. 如图所示，水平转台上有一个质量的小物块，用长的细线将物块连接到转轴上，此时细线恰好绷直无拉力，细线与竖直转轴的夹角，物块与转台间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，现使转台由静止开始逐渐加速转动。，，。求： （1）当绳子刚好出现拉力时，转台角速度为多大？ （2）当物块刚要离开转台时，转台角速度为多大？ （3）当转台角速度为时，细线的拉力为多大？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由题意可知，当绳子刚好出现拉力时，静摩擦力提供向心力，物块所受的最大静摩擦力大小为 根据牛顿第二定律 解得 （2）物块刚要离开转台时，转台对物块的支持力恰好为零，水平方向，根据牛顿第二定律 竖直方向，根据平衡条件 联立解得 （3）由于 物块受力分析如图所示 水平方向 竖直方向 其中 联立解得 15. 如图所示，AB为竖直光滑圆弧的直径，其半径R=0.9m，A端沿水平方向。水平轨道BC与半径r=0.5m的光滑圆弧轨道CDE相接于C点，D为圆轨道的最低点，圆弧轨道CD、DE对应的圆心角θ=37°。圆弧和倾斜传送带EF相切于E点，EF的长度为l=10m。一质量为M=1kg的物块（视为质点）从水平轨道上某点以某一速度冲上竖直圆轨道，并从A点飞出，经过C点恰好沿切线进入圆弧轨道，再经过E点，随后滑上传送带EF。已知物块经过E点时速度大小与经过C点时速度大小相等，物块与传送带EF间的动摩擦因数μ=0.75，取g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37=0.8。求： （1）物块从A点飞出的速度大小vA和在A点受到的压力大小FA； （2）物块到达C点时的速度大小vC及对C点的压力大小FC； （3）若传送带顺时针运转的速率为v=4m/s，求物块从E端到F端所用的时间。 【答案】（1）8m/s，；（2）10m/s，208N；（3）2.125s 【解析】 【详解】（1）物块在C处的速度分解如图 在竖直方向有 水平方向 联立代入数据求得 v=8m/s 在A处受力如图 由牛顿第二定律得 得 （2）物块在C处速度 其受力分析如图 由牛顿第二定律得 得 根据牛顿第三定律知物块对C处的压力大小为 （3）物块的速度从减到的过程，受力如图 有 解得 用时 通过的位移为 物块的速度减到之后，受力如图 有 解得 物块此后与传送带一起匀速至F 则物块从E到F所用的时间为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年第二学期高一第一次月考 物理试题 时间75分钟 满分100分 一、选择题（其中1-7为单选题，共28分；8-10为多选题，共18分） 1. 关于运动的性质，下列说法中正确的是 A. 曲线运动一定是变加速运动 B. 曲线运动一定是变速运动 C. 变速运动一定是曲线运动 D. 变力作用下的物体一定做曲线运动 2. 有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A. 如图a，洗衣机脱水过程中，吸附在衣服上的水所受合力小于所需向心力 B. 如图b，所示是一圆锥摆，增大，但保持圆锥的高不变，则圆锥摆的角速度减小 C. 如图c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等 D. 如图d，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对内轮缘会有挤压作用 3. “天问一号”从地球发射后，在如图甲所示的P点沿地火转移轨道到Q点，再依次进入如图乙所示的调相轨道和停泊轨道，则天问一号（　　） A. 发射速度介于7.9km/s与11.2km/s之间 B. 从P点转移到Q点的时间小于6个月 C. 在环绕火星的停泊轨道运行的周期比在调相轨道上小 D. 在地火转移轨道运动时的速度均大于地球绕太阳的速度 4. 如图所示，圆心为的半圆形轨道固定在水平地面上的点，是水平直径，是最低点，是水平地面上的一点且在点的正下方，圆弧轨道的点有个小孔。让小球甲从地面上的点、小球乙从地面上的点斜向上抛出（甲、乙均视为质点），甲、乙均恰好经过点，甲落到点，乙通过处的小孔（无碰撞）运动到点，忽略空气的阻力，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 甲、乙在点的速度大小之比为 B. 甲在点速度的反向延长线经过的中点 C. 甲、乙在空中的运动时间均为 D. 乙在点的速度与水平方向的夹角为 5. 古代的水车是被做平抛运动的水流冲击而旋转的，可把此运动简化为如图所示的运动模型，半径为的竖直圆盘绕固定的圆心O以角速度做匀速圆周运动，AB是水平直径。小球（视为质点)从O点的正上方P点水平抛出，小球运动到圆盘的边缘M点时速度正好与圆盘的边缘相切，且速度与圆盘边缘的线速度相等，OM与0B的夹角=37°，重力加速度为，不计空气阻力，sin37°=0.6、cos37°=0.8，下列说法正确的是（　　） A. 小球从P点到M点的运动时间为 B. 小球平抛运动的初速度为 C. P点与O点的高度差为 D. 小球从P点运动到M点的过程中，圆盘转过的角度为 6. 双星系统由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的直径远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体。如图所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两颗星之间的距离为L，设质量分别用、表示，且。则可知（　　） A. 、做圆周运动的线速度之比为 B. 、做圆周运动的角速度之比为 C. 双星间距离一定，双星的总质量越大，其转动周期越大 D. 双星的质量一定，双星之间的距离越大，其转动周期越大 7. 如图所示，在与水平地面夹角为的光滑斜面。上有一半径为R=0.1m的光滑圆轨道，一质量为m=0.2kg的小球在圆轨道内沿轨道做圆周运动，g=10m/s2，下列说法中正确的是（　　） A. 小球能通过圆轨道最高点的最小速度为0 B. 小球能通过圆轨道最高点的最小速度为1m/s C. 小球以2m/s的速度通过圆轨道最低点时对轨道的压力为8N D. 小球通过圆轨道最低点和最高点时对圆轨道的压力之差为6N 8. 2021 年 5 月 15 日，天问一号火星探测器所携带的祝融号火星车及其着陆组合体成功着陆于火星，这标志着我国首次火星探测任务火星车着陆火星取得圆满成功。假设火星为质量分布均匀的球体，已知火星质量是地球质量的 a 倍，火星半径是地球半径的 b倍，地球表面的重力加速度为 g，质量均匀的球壳对其内部物体的引力为零， 则（　　） A. 火星表面重力加速度为 B. 火星表面重力加速度为 C. 火星表面正下方距表面距离为火星半径处的重力加速度为 D. 火星表面正下方距表面距离为火星半径处的重力加速度为 9. 一足够大且光滑的矩形斜面，倾角为，高为h，现有一小球在A处沿平行于底边的初速度滑上斜面，最后从B处离开斜面。已知重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A. 小球的运动轨迹为抛物线 B. 小球的加速度为 C. 小球从A处到达B处所用的时间为 D. 小球从A处到达B处的位移大小为 10. 如图所示，两相同木块A和B放在水平转盘上，二者用长为的不可伸长的细绳连接，A到转盘中心的距离为L，两木块与转盘的最大静摩擦力等于各自重力的k倍，重力加速度为g。整个装置能绕通过转盘中心的竖直转轴转动，开始时绳刚好伸直，现使装置的角速度由零开始缓慢增大，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（　　） A. 当时，绳上开始产生张力 B. 当时，A所受的摩擦力为零 C. 当时，A、B相对转盘开始滑动 D. 从转盘开始转动到A、B相对转盘开始滑动，A的摩擦力先增大后减小，再增大 二、实验题（共16分） 11. 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摄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a、b、c、d所示，则照相机每隔_________s曝光一次，小球平抛初速度为_________（当地重力加速度大小）。 12. 某实验小组用如图甲所示的装置来探究小球做匀速圆周运动时所需向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系。 （1）在研究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系时主要用到了物理学中______的方法。 A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 演绎法 （2）在探究向心力F与角速度的关系时，若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力之比为，则与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为______（填选项前的字母）。 A. B. C. D. （3）为验证做匀速圆周运动物体的向心力的定量表达式，实验组内某同学设计了如图乙所示的实验装置，电动机带动转轴匀速转动，改变电动机的电压可以改变转轴的转速；其中AB是固定在竖直转轴上的水平凹槽，A端固定的压力传感器可测出小球对其压力的大小，B端固定一宽度为d的挡光片，光电门可测量挡光片每一次的挡光时间。 实验步骤： ①测出挡光片与转轴的距离为L； ②将小钢球紧靠传感器放置在凹槽上，测出此时小钢球球心与转轴的距离为r； ③启动电动机，使凹槽AB绕转轴匀速转动； ④记录下此时压力传感器示数F和挡光时间。 （a）小钢球转动的角速度______（用L、d、表示）； （b）该同学为了探究向心力大小F与角速度的关系，多次改变转速后，记录了一系列力与对应角速度的数据，作出图像如图丙所示，若忽略小钢球所受摩擦且小钢球球心与转轴的距离为，则小钢球的质量______kg。（结果保留2位有效数字） 三、解答题（共3小题，13题10分，14题12分，15题16分） 13. 已知某卫星在赤道上空的圆形轨道运行，轨道半径为r1，运行周期为T，卫星运动方向与地球自转方向相同，不计空气阻力，万有引力常量为G。求： （1）地球质量M的大小； （2）如图所示，假设某时刻，该卫星在A点变轨进入椭圆轨道，近地点B到地心距离为r2，求卫星在椭圆轨道上的周期T1； （3）卫星在赤道上空轨道半径为r1的圆形轨道上运行，小明住在赤道上某城市，某时刻，该卫星正处于小明的正上方，在后面的一段时间里，小明观察到每两天恰好三次看到卫星掠过其正上方，求地球自转周期T0。 14. 如图所示，水平转台上有一个质量的小物块，用长的细线将物块连接到转轴上，此时细线恰好绷直无拉力，细线与竖直转轴的夹角，物块与转台间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，现使转台由静止开始逐渐加速转动。，，。求： （1）当绳子刚好出现拉力时，转台角速度为多大？ （2）当物块刚要离开转台时，转台角速度为多大？ （3）当转台角速度为时，细线的拉力为多大？ 15. 如图所示，AB为竖直光滑圆弧的直径，其半径R=0.9m，A端沿水平方向。水平轨道BC与半径r=0.5m的光滑圆弧轨道CDE相接于C点，D为圆轨道的最低点，圆弧轨道CD、DE对应的圆心角θ=37°。圆弧和倾斜传送带EF相切于E点，EF的长度为l=10m。一质量为M=1kg的物块（视为质点）从水平轨道上某点以某一速度冲上竖直圆轨道，并从A点飞出，经过C点恰好沿切线进入圆弧轨道，再经过E点，随后滑上传送带EF。已知物块经过E点时速度大小与经过C点时速度大小相等，物块与传送带EF间的动摩擦因数μ=0.75，取g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37=0.8。求： （1）物块从A点飞出的速度大小vA和在A点受到的压力大小FA； （2）物块到达C点时的速度大小vC及对C点的压力大小FC； （3）若传送带顺时针运转的速率为v=4m/s，求物块从E端到F端所用的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $