精品解析：天津市咸水沽第一中学2024-2025学年高一下学期3月月考物理试卷

天津市咸水沽第一中学2024-2025学年度第二学期第一次月考 高一物理试卷 一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的） 1. 关于曲线运动的有关描述，下列说法正确的是（　　） A. 如果物体受到的合力是恒力，则物体一定做直线运动 B. 做曲线运动的物体所受的合外力一定不为零 C. 物体做曲线运动时受到的合外力方向指向该点的切线方向 D. 匀速圆周运动中物体的加速度大小不变，所以是匀变速运动 2. 如图所示，汽车雨刮器在转动时，杆上A、B两点绕O点转动的角速度大小为，线速度大小为，则（ ） A B. C. D. 3. 如图所示，在一端封闭、长约1m玻璃管内注满清水，水中放一个红蜡做的小圆柱体A，将玻璃管的开口端用橡胶塞塞紧，把玻璃管倒置，在蜡块相对玻璃管匀速上升的同时将玻璃管紧贴着黑板沿水平方向向右移动，图中虚线为蜡块的实际运动轨迹，关于蜡块的运动，下列说法正确的是（　　） A. 蜡块水平方向的速度不断增大 B. 蜡块速度先增大后减小 C. 蜡块的运动的是匀变速曲线运动 D. 蜡块运动的加速度先水平向左后水平向右 4. 端午赛龙舟是中华民族的传统，若某龙舟在比赛前划向比赛点的途中要渡过宽两岸平直的河，龙舟在静水中划行的速率为，河水的流速，下列说法中正确的是（　　） A. 该龙舟以最短时间渡河通过的位移为 B. 该龙舟渡河时船头垂直河岸，若水速突然变大，则渡河时间会变长 C. 该龙船渡河所用时间最少为 D. 该龙舟不可能沿垂直河岸的航线抵达对岸 5. 直角侧移门（如图甲所示）可以解决小户型浴室开关门不方便的问题，其结构可简化成如图乙和图丙（俯视图）所示，玻璃门的两端滑轮A、B通过一根可自由转动的轻杆连接，滑轮可沿直角导轨自由滑动，已知滑轮可视为质点，玻璃门的宽度为，在某次关门的过程中，使用者拉住把手使滑轮A匀速运动，速度大小为0.5m/s，当玻璃门与滑轮A所在轨道面夹角为60°时（如丁图所示），滑轮B的速度大小为（　　） A. B. C. D. 6. 一住宅阳台失火，消防员用靠在一起的两支水枪喷水灭火，如图所示，甲水柱射向水平阳台近处着火点A，乙水柱射向水平阳台远处着火点B，两水柱最高点在同一水平线上，不计空气阻力，甲、乙水柱喷出时的速度大小分别为、，甲、乙水柱在空中运动的时间分别为、。以下判断正确的是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 7. 如图甲是滚筒式洗衣机。洗衣机脱水完成前的某段时间内，可认为水已脱干，衣物紧贴着滚筒壁在竖直平面内做匀速圆周运动，如图乙所示。若一件小衣物在此过程中随滚筒转动经过最高位置a、最低位置c、与滚筒圆心等高位置b、d，则该件小衣物在（　　） A. 衣物a、b、c、d四点的线速度相同 B. 衣物在整个运动过程中所受的合外力不变 C. 衣物在c位置对滚筒壁的压力大小等于重力 D. 衣物在b位置受到的摩擦力和在d位置受到的摩擦力方向相同 8. 随着交通的发展，旅游才真正变成一件赏心乐事，各种“休闲游”“享乐游”纷纷打起了宣传的招牌。某次旅游中游客乘坐列车以恒定速率通过一段水平圆弧形弯道过程中，游客发现车厢顶部悬挂玩具小熊的细线稳定后与车厢侧壁平行，同时观察放在桌面(与车厢底板平行)上水杯内的水面，已知此弯道路面的倾角为θ，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列判断正确的是（　　） A. 列车轮缘与轨道无侧向挤压作用 B. 列车转弯过程中的向心加速度为gtan θ，方向与水平面的夹角为θ C. 水杯与桌面间有静摩擦力 D. 水杯受到桌面的支持力与水杯的重力是一对平衡力 二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题给出的四个选项中都有多个选项是正确的，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分） 9. 如图甲所示，在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上运动，其图像如图乙所示，同时人顶杆沿水平地面运动的图像如图丙所示。若以地面为参考系，下列说法中正确的是（　　） A. 猴子在2s内的运动轨迹为直线 B. 猴子在2s内做匀变速运动 C. t=0时猴子的速度大小为8m/s D. t=1s时猴子的加速度大小为4m/s² 10. 如图所示，射水鱼发现前方有一昆虫，就将嘴露出水面对昆虫喷水，斜向上射出的水柱恰好水平击中昆虫。已知鱼嘴距离昆虫，两者连线与水平方向夹角为，已知重力加速度，忽略空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 水滴在空中运动0.3s后击中昆虫 B. 击中昆虫时，水滴速度大小为2m/s C. 斜向上射出的水柱，初速度大小为3m/s D. 斜向上射出的水柱，初速度与水平方向夹角为53° 11. 如图所示，一长为的轻杆的一端固定在水平转轴上，另一端固定一质量为的小球。使轻杆随转轴在竖直平面内做角速度为的匀速圆周运动，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A. 小球通过最高点时，杆对球的作用力一定向上 B. 小球通过最低点时，杆对球的作用力一定向上 C. 小球运动到水平位置A时，杆对球的作用力指向O点 D. 若，小球通过最高点时，杆对球的作用力为零 12. “刀削面”是我国传统面食制作手法之一。操作手法是一手托面，一手拿刀，将面削到开水锅里，如图甲所示。某次削面过程可简化为图乙，面片（可视为质点）以初速度水平飞出，正好沿锅边缘的切线方向落入锅中，锅的截面可视为圆心在O点的圆弧，锅边缘与圆心的连线与竖直方向的夹角为60°，不计空气阻力，重力加速度大小。下列说法正确的是（　　） A. 面片在空中运动的时间为0.3s B. 面片运动到锅边缘时的速度大小为 C. 若面片落入锅中后可沿锅内表面匀速下滑，则面片处于超重状态 D. 若面片落入锅中后可沿锅内表面匀速下滑，则所受摩擦力大小逐渐增大 三、填空题（本题共1小题，每空2分，共12分） 13. 如图所示，做“探究平抛运动的特点”实验时，小刘将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上。钢球落到挡板N上后，就会挤压复写纸，在白纸上留下印记。上下调节挡板N，通过多次实验在白纸上记录钢球所经过的多个位置，从而得到钢球做平抛运动的轨迹。 （1）若图中A、B、C恰好为某次实验过程中记录的三点，若量得图中，，，利用这些数据，可求得小球抛出时的初速度为____m/s（）。 （2）小刘同学根据画出的平抛运动轨迹测出小球多个位置的坐标，画出图像如图所示，图线是一条过原点、斜率为的直线，重力加速度为，则小球从轨道抛出的速度为__________（用、表示）。 （3）在该实验中，下列说法正确的是__________。 A. 斜槽轨道末端切线必须水平 B. 斜槽轨道必须光滑 C. 小球平抛运动的起点是槽口末端的端点 D. 小球每次应从斜槽上同一高度由静止释放 14. 探究向心力大小与小球质量、角速度和半径之间关系的实验装置如图所示，转动手柄，可使变速塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在塔轮的圆盘上，可使两个槽内的小球分别以不同角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂的挡板提供，同时，小球对挡板的弹力使弹簧测力筒下降，从而露出测力筒内的标尺，标尺上露出的红白相间的等分格数之比即为两个小球所受向心力的比值。某探究小组用如图所示的向心力演示器“探究向心力大小的表达式”。已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨道半径之比为1∶2∶1，请回答以下问题： （1）探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时应选择两个质量________（选填“相同”或“不同”）的小球，分别放在短槽的挡板C处与长槽的挡板B处，同时选择半径________（选填“相同”或“不同”）的两个塔轮； （2）实验时某同学将质量为和的小球分别放在B、C位置，转动手柄，当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比为1∶4，由此可知左右塔轮的半径之比为________。 四、计算题（本题共3小题，其中第14题13分，第15题13分，第16题14分，共40分。解答题应写出必要的文字说明和方程式，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 15. 如图所示，倾角为37°的固定斜面长，在斜面底端正上方的O点将一小球以的速度水平抛出，与此同时静止释放斜面顶端的滑块，经过一段时间后，小球恰好能够垂直打在斜面P点处并击中滑块。（小球和滑块均可视为质点，重力加速度取，，） （1）小球在空中运动的时间； （2）抛出点O离斜面底端的高度； （3）被击中前一瞬间滑块的速度。 16. 如图所示，正方形光滑玻璃板水平固定放置，玻璃板正中间有一个光滑小孔，一根细线穿过小孔，两端分别系着小球和小球，小球的质量为，使小球在玻璃板上绕点做匀速圆周运动，同时使小球做圆锥摆运动，小球做圆周运动的线速度大小为，角速度大小为，悬线与竖直方向的夹角为，、做圆周运动的周期相同，重力加速度为，不计空气阻力。求： （1）细线上的拉力的大小； （2）小球的质量及连接、的细线的长度。 17. 如图所示，滑雪运动员通过助滑道加速后从A点垂直于缓冲坡AB以起跳，最后落在缓冲坡上的B点，轨迹上的C点与A点等高（图中未画出），已知缓冲坡倾角，不计空气阻力。已知，，重力加速度取。求： （1）运动员从A点上升到最高点过程所用的时间； （2）运动员从A点到C点过程中速度变化量的大小； （3）缓冲坡上A、B两点间距离； （4）运动员落在B点的速度方向与水平面夹角的正切值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 天津市咸水沽第一中学2024-2025学年度第二学期第一次月考 高一物理试卷 一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的） 1. 关于曲线运动的有关描述，下列说法正确的是（　　） A. 如果物体受到的合力是恒力，则物体一定做直线运动 B. 做曲线运动的物体所受的合外力一定不为零 C. 物体做曲线运动时受到的合外力方向指向该点的切线方向 D. 匀速圆周运动中物体的加速度大小不变，所以是匀变速运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．物体所受合力为恒力时可以做直线运动，也可以做曲线运动，只有当合力的方向与速度方向在同一直线上时物体才做直线运动，故A错误； B．曲线运动加速度不为零，所受合力一定不为零，故B正确； C．物体做曲线运动时受到的合外力方向曲线的凹侧，故C错误； D．匀速圆周运动中物体的加速度大小不变，但方向时刻变化，是非匀变速运动，故D错误。 故选B。 2. 如图所示，汽车雨刮器在转动时，杆上A、B两点绕O点转动的角速度大小为，线速度大小为，则（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】杆上A、B两点绕O点转动，则两点的角速度相等，即 根据 ， 可知 故选D． 3. 如图所示，在一端封闭、长约1m的玻璃管内注满清水，水中放一个红蜡做的小圆柱体A，将玻璃管的开口端用橡胶塞塞紧，把玻璃管倒置，在蜡块相对玻璃管匀速上升的同时将玻璃管紧贴着黑板沿水平方向向右移动，图中虚线为蜡块的实际运动轨迹，关于蜡块的运动，下列说法正确的是（　　） A. 蜡块水平方向的速度不断增大 B. 蜡块速度先增大后减小 C. 蜡块的运动的是匀变速曲线运动 D. 蜡块运动的加速度先水平向左后水平向右 【答案】B 【解析】 【详解】AB．由图可知，水平方向上，蜡块受到的合力先指向右侧，后指向左侧，所以蜡块水平方向的速度先增大，故减小，而竖直方向匀速上升，所以蜡块速度先增大后减小，故A错误，B正确； CD．由上述分析可知，蜡块加速度先水平向右后水平向左，故不是匀变速曲线运动，故CD错误。 故选B。 4. 端午赛龙舟是中华民族的传统，若某龙舟在比赛前划向比赛点的途中要渡过宽两岸平直的河，龙舟在静水中划行的速率为，河水的流速，下列说法中正确的是（　　） A. 该龙舟以最短时间渡河通过的位移为 B. 该龙舟渡河时船头垂直河岸，若水速突然变大，则渡河时间会变长 C. 该龙船渡河所用时间最少为 D. 该龙舟不可能沿垂直河岸的航线抵达对岸 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．该龙舟以最短时间渡河时，船速方向与河岸垂直，则最短时间为 s=12s 若水速突然变大，则渡河时间不变； 此时沿河岸方向的位移 m 则龙舟过河的位移为 m>60m 故AB错误，C正确； D．由于龙舟在静水中划行的速率大于水速，所以龙舟可以沿垂直河岸的航线抵达对岸，故D错误； 故选C。 5. 直角侧移门（如图甲所示）可以解决小户型浴室开关门不方便的问题，其结构可简化成如图乙和图丙（俯视图）所示，玻璃门的两端滑轮A、B通过一根可自由转动的轻杆连接，滑轮可沿直角导轨自由滑动，已知滑轮可视为质点，玻璃门的宽度为，在某次关门的过程中，使用者拉住把手使滑轮A匀速运动，速度大小为0.5m/s，当玻璃门与滑轮A所在轨道面夹角为60°时（如丁图所示），滑轮B的速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】将AB的速度分解为沿杆方向的速度和垂直杆方向的速度，则沿杆方向的速度相等，可得 解得 故选A。 6. 一住宅阳台失火，消防员用靠在一起的两支水枪喷水灭火，如图所示，甲水柱射向水平阳台近处着火点A，乙水柱射向水平阳台远处着火点B，两水柱最高点在同一水平线上，不计空气阻力，甲、乙水柱喷出时的速度大小分别为、，甲、乙水柱在空中运动的时间分别为、。以下判断正确的是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】B 【解析】 【详解】甲、乙水柱竖直方向上升的高度相同，从最高点到着火点的高度也相同，可知甲、乙水柱竖直方向的运动情况相同，所以甲、乙水柱在空中运动的时间相等，即有 水平方向根据 由于甲水柱的水平位移小于乙水柱的水平位移，则有 而竖直方向上，则有 根据 可知，甲水柱喷出时的速度小于乙水柱喷出时的速度，即有 故选B。 7. 如图甲是滚筒式洗衣机。洗衣机脱水完成前的某段时间内，可认为水已脱干，衣物紧贴着滚筒壁在竖直平面内做匀速圆周运动，如图乙所示。若一件小衣物在此过程中随滚筒转动经过最高位置a、最低位置c、与滚筒圆心等高位置b、d，则该件小衣物在（　　） A. 衣物a、b、c、d四点的线速度相同 B. 衣物在整个运动过程中所受的合外力不变 C. 衣物在c位置对滚筒壁的压力大小等于重力 D. 衣物在b位置受到的摩擦力和在d位置受到的摩擦力方向相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．小衣物在a、b、c、d位置线速度大小相等，但方向不同，故A错误； B．衣物在整个运动过程中所受的合外力大小不变，但方向一直在变，故B错误； C．在a点时，根据牛顿第二定律，在c点时 并根据牛顿第三定律可知，衣物在c位置对滚筒壁的压力大于重力，故C错误； D．在b、d两位置受到的摩擦力方向都竖直向上，与重力平衡，方向相同，故D正确。 故选D。 8. 随着交通的发展，旅游才真正变成一件赏心乐事，各种“休闲游”“享乐游”纷纷打起了宣传的招牌。某次旅游中游客乘坐列车以恒定速率通过一段水平圆弧形弯道过程中，游客发现车厢顶部悬挂玩具小熊的细线稳定后与车厢侧壁平行，同时观察放在桌面(与车厢底板平行)上水杯内的水面，已知此弯道路面的倾角为θ，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列判断正确的是（　　） A. 列车的轮缘与轨道无侧向挤压作用 B. 列车转弯过程中的向心加速度为gtan θ，方向与水平面的夹角为θ C. 水杯与桌面间有静摩擦力 D. 水杯受到桌面支持力与水杯的重力是一对平衡力 【答案】A 【解析】 【详解】AB. 对玩具小熊 得 对列车整体 说明列车的轮缘与轨道无侧向挤压作用，且加速度为水平方向，A正确，B错误； C. 水杯所受支持力方向与竖直方向夹角为θ，同理，水杯与桌面间不存在静摩擦力，C错误； D. 水杯受到桌面的支持力与水杯的重力方向不共线，不可能是一对平衡力，D错误。 故选A。 二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题给出的四个选项中都有多个选项是正确的，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分） 9. 如图甲所示，在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上运动，其图像如图乙所示，同时人顶杆沿水平地面运动的图像如图丙所示。若以地面为参考系，下列说法中正确的是（　　） A. 猴子在2s内运动轨迹为直线 B. 猴子在2s内做匀变速运动 C. t=0时猴子的速度大小为8m/s D. t=1s时猴子的加速度大小为4m/s² 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．猴子在2s内竖直方向做匀减速运动，水平方向做匀速运动，则合运动为曲线运动，因加速度不变，则猴子做匀变速曲线运动，选项A错误，B正确； C．水平速度 t=0时猴子的速度大小为 选项C错误； D．t=1s时猴子的加速度等于竖直加速度为 方向向下，选项D正确。 故选BD。 10. 如图所示，射水鱼发现前方有一昆虫，就将嘴露出水面对昆虫喷水，斜向上射出的水柱恰好水平击中昆虫。已知鱼嘴距离昆虫，两者连线与水平方向夹角为，已知重力加速度，忽略空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 水滴在空中运动0.3s后击中昆虫 B. 击中昆虫时，水滴速度大小为2m/s C. 斜向上射出的水柱，初速度大小为3m/s D. 斜向上射出的水柱，初速度与水平方向夹角为53° 【答案】AB 【解析】 【详解】A．将水柱的运动反向看作平抛运动分析，由水柱竖直方向的运动可得 解得水柱从发射到击中昆虫的时间为t＝0.3s 故A正确； B．由水柱水平方向为匀速直线运动可得 解得初速度的水平分速度 故B正确； C．由水柱竖直方向的运动可得初速度的竖直分速度 根据速度的合成可得斜向上射出的水柱的初速度大小为 故C错误； D．斜向上射出的水柱，初速度与水平方向夹角，则 又因为 斜向上射出的水柱，初速度与水平方向夹角不等于53°，故D错误。 故选AB。 11. 如图所示，一长为的轻杆的一端固定在水平转轴上，另一端固定一质量为的小球。使轻杆随转轴在竖直平面内做角速度为的匀速圆周运动，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A. 小球通过最高点时，杆对球的作用力一定向上 B. 小球通过最低点时，杆对球的作用力一定向上 C. 小球运动到水平位置A时，杆对球的作用力指向O点 D. 若，小球通过最高点时，杆对球的作用力为零 【答案】BD 【解析】 【详解】A．小球通过最高点时，合力向下，所以杆对球的作用力可能向上也可能向下，故A错误； B．小球通过最低点时，合力向上，所以杆对球的作用力一定向上，故B正确； C．由于小球做匀速圆周运动，小球运动到水平位置A时，合力指向圆心，由于重力向下，所以杆对球的作用力一定不指向O点，故C错误； D．若，小球通过最高点时，有 此时刚好重力提供向心力，杆对球的作用力为零，故D正确。 故选BD。 12. “刀削面”是我国传统面食制作手法之一。操作手法是一手托面，一手拿刀，将面削到开水锅里，如图甲所示。某次削面的过程可简化为图乙，面片（可视为质点）以初速度水平飞出，正好沿锅边缘的切线方向落入锅中，锅的截面可视为圆心在O点的圆弧，锅边缘与圆心的连线与竖直方向的夹角为60°，不计空气阻力，重力加速度大小。下列说法正确的是（　　） A. 面片在空中运动的时间为0.3s B. 面片运动到锅边缘时的速度大小为 C. 若面片落入锅中后可沿锅内表面匀速下滑，则面片处于超重状态 D. 若面片落入锅中后可沿锅内表面匀速下滑，则所受摩擦力大小逐渐增大 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．面片沿锅边缘的切线方向掉入锅中，则有 又 解得 故A正确； B．面片运动到锅边缘时的速度大小为 故B正确； C．若面片落入锅中后可沿锅内表面匀速下滑，有指向圆心向心加速度，向心加速度有向上的分量，则面片处于超重状态，故C正确； D．若面片落入锅中后可沿锅内表面匀速下滑，设面片、圆心的连线与竖直方向的夹角为，则面片所受摩擦力大小为 逐渐减小，所受摩擦力大小逐渐减小，故D错误。 故选ABC。 三、填空题（本题共1小题，每空2分，共12分） 13. 如图所示，做“探究平抛运动的特点”实验时，小刘将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上。钢球落到挡板N上后，就会挤压复写纸，在白纸上留下印记。上下调节挡板N，通过多次实验在白纸上记录钢球所经过的多个位置，从而得到钢球做平抛运动的轨迹。 （1）若图中A、B、C恰好为某次实验过程中记录的三点，若量得图中，，，利用这些数据，可求得小球抛出时的初速度为____m/s（）。 （2）小刘同学根据画出的平抛运动轨迹测出小球多个位置的坐标，画出图像如图所示，图线是一条过原点、斜率为的直线，重力加速度为，则小球从轨道抛出的速度为__________（用、表示）。 （3）在该实验中，下列说法正确的是__________。 A. 斜槽轨道末端切线必须水平 B. 斜槽轨道必须光滑 C. 小球平抛运动的起点是槽口末端的端点 D. 小球每次应从斜槽上同一高度由静止释放 【答案】（1）2 （2） （3）AD 【解析】 【小问1详解】 竖直方向有 水平方向有 联立解得 【小问2详解】 水平方向有 竖直方向有 联立整理得 直线斜率为，则有 解得 【小问3详解】 A．为使小球能平抛出去，则斜槽轨道末端切线必须水平，故A正确； BD．每次保证小球抛出时速度相等，所以小球每次应从斜槽上同一高度由静止释放，但斜槽轨道不需要光滑，故B错误，D正确； C．小球平抛运动的起点是槽口末端的端点上方小球球心处，故C错误。 故选AD 14. 探究向心力大小与小球质量、角速度和半径之间关系的实验装置如图所示，转动手柄，可使变速塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在塔轮的圆盘上，可使两个槽内的小球分别以不同角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂的挡板提供，同时，小球对挡板的弹力使弹簧测力筒下降，从而露出测力筒内的标尺，标尺上露出的红白相间的等分格数之比即为两个小球所受向心力的比值。某探究小组用如图所示的向心力演示器“探究向心力大小的表达式”。已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨道半径之比为1∶2∶1，请回答以下问题： （1）探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时应选择两个质量________（选填“相同”或“不同”）的小球，分别放在短槽的挡板C处与长槽的挡板B处，同时选择半径________（选填“相同”或“不同”）的两个塔轮； （2）实验时某同学将质量为和的小球分别放在B、C位置，转动手柄，当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比为1∶4，由此可知左右塔轮的半径之比为________。 【答案】（1） ①. 相同 ②. 相同 （2）2：1 【解析】 【小问1详解】 [1]根据 探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时应选择两个质量相同的小球，分别放在短槽的挡板C处与长槽的挡板B处。 [2]为了保证角速度相等，同时选择半径相同的两个塔轮。 【小问2详解】 设小球转动半径为，塔轮的半径为，根据向心力公式 且有 可得 由此可知左右塔轮的半径之比为 四、计算题（本题共3小题，其中第14题13分，第15题13分，第16题14分，共40分。解答题应写出必要的文字说明和方程式，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 15. 如图所示，倾角为37°的固定斜面长，在斜面底端正上方的O点将一小球以的速度水平抛出，与此同时静止释放斜面顶端的滑块，经过一段时间后，小球恰好能够垂直打在斜面P点处并击中滑块。（小球和滑块均可视为质点，重力加速度取，，） （1）小球在空中运动的时间； （2）抛出点O离斜面底端的高度； （3）被击中前一瞬间滑块的速度。 【答案】（1）0.4s （2）1.7m （3）2m/s 【解析】 【小问1详解】 小球垂直击中斜面，则 解得t=0.4s 【小问2详解】 小球下落的竖直高度 抛出点O离斜面底端的高度 【小问3详解】 滑块下滑的距离 根据 可得被击中前一瞬间滑块的速度 16. 如图所示，正方形光滑玻璃板水平固定放置，玻璃板正中间有一个光滑小孔，一根细线穿过小孔，两端分别系着小球和小球，小球的质量为，使小球在玻璃板上绕点做匀速圆周运动，同时使小球做圆锥摆运动，小球做圆周运动的线速度大小为，角速度大小为，悬线与竖直方向的夹角为，、做圆周运动的周期相同，重力加速度为，不计空气阻力。求： （1）细线上的拉力的大小； （2）小球的质量及连接、的细线的长度。 【答案】（1） （2）， 【解析】 【小问1详解】 对A球受力分析，由细线的拉力提供向心力 根据线速度与角速度的关系可知 解得 【小问2详解】 AB做圆周运动的周期相同，所以角速度相等。对B球分析有， 且有AB的细线的长度 联立解得， 17. 如图所示，滑雪运动员通过助滑道加速后从A点垂直于缓冲坡AB以起跳，最后落在缓冲坡上的B点，轨迹上的C点与A点等高（图中未画出），已知缓冲坡倾角，不计空气阻力。已知，，重力加速度取。求： （1）运动员从A点上升到最高点过程所用的时间； （2）运动员从A点到C点过程中速度变化量的大小； （3）缓冲坡上A、B两点间的距离； （4）运动员落在B点的速度方向与水平面夹角的正切值。 【答案】（1）1.6s （2）32m/s （3）75m （4） 【解析】 【小问1详解】 运动员在A点竖直方向速度大小vy=v0cos37°=20×0.8m/s=16m/s 运动员从A点上升到最高点过程所用的时间 【小问2详解】 运动员竖直方向做竖直上抛，A、C两点等高，由对称性可知运动员在C点竖直方向的速度大小vy′=vy=16m/s 取竖直向下为正方向，则vy=-16m/s，则速度变化量的大小Δv=vy′-vy=16m/s-（-16m/s）=32m/s 【小问3详解】 沿缓冲坡为x轴，起跳方向为y轴，则y轴方向的加速度大小ay=gcosθ=10×0.8m/s2=8m/s2 x轴方向的加速度大小ax=gsinθ=10×0.6m/s2=6m/s2 y轴方向往返的时间 AB之间的距离 【小问4详解】 落到B点时，水平方向的分速度vx=v0sinθ=20×0.6m/s=12m/s 竖直方向的分速度vy″=-vy+gt=-16m/s+10×5m/s=34m/s 运动员落在B点的速度方向与水平面夹角的正切值 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$