精品解析：四川省西充中学2024-2025学年高一下学期3月月考物理试题

四川省西充中学高2024级高一下期3月月考试卷 物理试题 考试范围：必修二（第1-3章） 满分：100分；考试时间：75分钟 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题：本题共7小题，每小题5分，共35分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 小明在考试之前对习题中一些易错的概念进行了整理和归纳，下列说法中正确的是（ ） A. 做圆周运动的物体所受合力一定指向圆心 B. 匀速圆周运动一定是变速运动 C. 牛顿提出万有引力定律时，便测出了万有引力常量 D. 开普勒第三定律仅适用于行星绕太阳运动，不适用于卫星绕地球的运动 2. 如图所示，轴在水平地面内，轴沿竖直方向，图中画出了从轴上沿轴正方向抛出的三个小球、和的运动轨迹，其中和是从同一点抛出的。不计空气阻力，则（　　） A. 的飞行时间比b的长 B. 的抛出速度比的抛出速度小 C. 的抛出速度比的抛出速度大 D. 的着地速度比的着地速度小 3. 一小球先后三次以相等的速率从地面同一点抛出，速度与地面的夹角分别为30°、45°和60°，不计空气阻力，则小球在空中的轨迹关系可能正确的是（ ） A. B. C. D. 4. 有一个质量为3kg的质点在直角坐标系Oxy所在的平面内运动，x方向的速度-时间图像和y方向的位移—时间图像分别如图甲、乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 质点的初速度大小为7m/s B. 质点初速度的方向与合外力的方向垂直 C. 质点所受的合外力大小为4.5N D. 质点做匀变速直线运动 5. “双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度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，质量之比为m1：m2＝3：2。则可知（　　） A. m1、m2做圆周运动的线速度之比为3：2 B. m1、m2做圆周运动的角速度之比为2：3 C. m1做圆周运动的半径为L D. 其他条件不变, 只两颗星之间的距离增大时两颗星的周期变小 6. 2023年10月26日，神舟十七号载人飞船与天和核心舱进行了对接，“太空之家”迎来汤洪波、唐胜杰、江新林3名中国航天史上最年轻乘组入驻。如图为飞船运行与交会对接过程示意图，椭圆轨道1为飞船对接前的运行轨道，Q点是轨道1的近地点，离地高度可忽略不计。圆形轨道2距地面高度为H，是天和核心舱的运行轨道，P点是1、2轨道的切点，也是交会点。地球半径为R，表面重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 飞船从轨道1变轨到轨道2需要在交会点P点点火减速 B. 天和核心舱在轨道2上的速度一定大于 C. 交会对接前天和核心舱的向心加速度为 D. 飞船在轨道1上与在轨道2上运动的周期之比为 二、多选题：本题共3小题，每小题5分，共15分。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 7. 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的角速度大小比Q的大 B. P的线速度大小比Q的大 C. P的向心加速度大小比Q的大 D. 同一时刻P所受合力的方向与Q的相同 8. 某水平圆形环岛路面如图（a）所示，当汽车匀速率通过环形路段时，汽车所受侧向静摩擦力达到最大时的最大速度称为临界速度，认为汽车所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（ ） A. 汽车所受的合力为零 B. 汽车受重力、弹力、摩擦力的作用 C. 如图（b）甲车的临界速度小于乙车的临界速度 D. 如图（b），若两车质量相同，以大小相等且不变的角速度绕环岛中心转，甲车所受侧向静摩擦力比乙车的大 9. 如图所示，倾斜圆盘圆心处固定有与盘面垂直的细轴，盘面上沿同一直径放有质量均为m的A、B两物块（可视为质点），两物块分别用两根平行圆盘的不可伸长的轻绳与轴相连，A、B两物块与轴的距离分别为2d和d，两物块与盘面的动摩擦因数相同，盘面与水平面夹角为。当圆盘以角速度匀速转动时，物块A、B始终与圆盘保持相对静止，且当物块A转到最高点时，A所受绳子拉力刚好减小到零而B所受摩擦力刚好增大到最大静摩擦力。已知重力加速度为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则下列说法正确的是（　　） A. B. C. 运动过程中绳子对A拉力的最大值为 D. 运动过程中B所受摩擦力最小值为 第Ⅱ卷（非选择题） 三、实验题：本题共2小题，每空2分，共16分。 10. 在“探究平抛运动的特点”实验中，某学习小组用如图所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。 （1）下列实验条件必须满足的有 。 A. 斜槽轨道光滑 B. 斜槽轨道末段水平 C. 每次从斜槽上相同位置无初速度释放钢球 D. 图中挡板MN每次必须等间距下移 （2）为了得到平抛物体的运动轨迹，同学们还提出了以下三种方案，其中不可行的是 。 A. 从细管水平喷出稳定细水柱，拍摄照片，即可得到平抛运动轨迹 B. 将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹 C. 用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置，平滑连接各位置，即可得到平抛运动轨迹 （3）实验时某同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔0.05s发出一次闪光，某次拍摄后得到的照片如图所示（图中未包括小球刚离开轨道的影像）。图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，其上每个方格的边长为5cm。该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经在图中标出。则小球运动到图中位置A时，其速度的水平分量大小为_________m/s；根据图中数据可得，当地重力加速度的大小为_________m/s2。（结果均保留两位有效数字） 11. 为了“探究向心力大小与角速度的关系”，某班级同学分成两个实验小组： 第一小组采用甲图所示的装置进行探究，两个变速塔轮通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。 第二小组采用乙图所示装置进行探究，滑块套在水平杆上，可随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器通过细绳连接滑块，可测绳上拉力的大小。滑块上固定一遮光片，宽度为d，光电门可以记录遮光片通过的时间，测得旋转半径为。滑块随杆匀速圆周运动，每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组拉力和角速度的数据。 （1）第一组同学在实验时，本实验的思想方法是________（填选项前字母） A．理想模型法     B．等效法     C．推理法     D．控制变量法 若在某次实验时，两个钢球质量和转动半径相等，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的比值为，与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为______。 （2）第二组同学实验时，某次旋转过程中遮光片经过光电门时的遮光时间为，则滑块的角速度______（用、、d表示）。若以为纵坐标，以为横坐标，在坐标纸中描出数据点作一条直线如图丙所示。则滑块与水平杆间的滑动摩擦因数为__________（用a、、d、g表示）。 四、解答题：本题共3小题，共34分。解答过程中，要求必须写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。 12. 如图所示，图中的装置可测量子弹的速度，其中薄壁圆筒半径为R，圆筒上的a、b两点是一条直径上的两个端点（图中OO′为圆筒轴线）。圆筒以速度v竖直向下匀速运动，若某时刻子弹沿图示平面正好水平射入a点，且恰能经b点穿出。已知重力加速度大小为 g，不计空气阻力，求： （1）若圆筒匀速下落时不转动，求子弹射入a点时速度的大小； （2）若圆筒匀速下落的同时绕OO′匀速转动，求圆筒转动的角速度。 13. 如图所示，竖直平面内有一内壁光滑的圆形管道，其半径为，一可视为质点的，质量为的小球，从平台边缘的A处以速度水平射出，恰能沿圆弧轨道上点的切线方向进入管道，并刚好能沿着管道运动。管道半径与竖直线的夹角为，已知，g取，求： （1）小球落到点时的速度大小； （2）小球从平台上的射出点A到圆轨道入射点之间的水平距离； （3）小球到达点时速度大小为，求小球在点时对管道的压力。 14. 由于地球自转的影响，地球表面的重力加速度会随纬度的变化而有所不同：若地球表面两极处的重力加速度大小为 ，在赤道处的重力加速度大小为 g，地球自转的周期为 T，引力常量为 G，地球可视为质量均匀分布的球体。求： （1）地球半径 R； （2）地球的平均密度； （3）若地球自转速度加快，当赤道上的物体恰好能“飘”起来时，求地球自转周期 T' 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 四川省西充中学高2024级高一下期3月月考试卷 物理试题 考试范围：必修二（第1-3章） 满分：100分；考试时间：75分钟 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题：本题共7小题，每小题5分，共35分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 小明在考试之前对习题中的一些易错的概念进行了整理和归纳，下列说法中正确的是（ ） A. 做圆周运动的物体所受合力一定指向圆心 B. 匀速圆周运动一定是变速运动 C. 牛顿提出万有引力定律时，便测出了万有引力常量 D. 开普勒第三定律仅适用于行星绕太阳的运动，不适用于卫星绕地球的运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．做圆周运动的物体，所受合力方向不一定指向圆心，如竖直平面内变速圆周运动，故A错误； B．由于物体做匀速圆周运动时速度的方向不断变化，故匀速圆周运动一定是变速运动，一定具有加速度，故B正确； C．牛顿发现了万有引力定律，但没有测出引力常量，卡文迪许利用扭秤装置比较准确地测出了万有引力常量，故C错误； D．开普勒第三定律也适用于围绕地球运行的所有卫星，故D错误； 故选B。 2. 如图所示，轴在水平地面内，轴沿竖直方向，图中画出了从轴上沿轴正方向抛出的三个小球、和的运动轨迹，其中和是从同一点抛出的。不计空气阻力，则（　　） A. 的飞行时间比b的长 B. 的抛出速度比的抛出速度小 C. 的抛出速度比的抛出速度大 D. 的着地速度比的着地速度小 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据 可知a的高度小于b的高度，则a的飞行时间小于b的飞行时间。故A错误； B．同理，b、c的高度相同，则b和c的飞行时间相同，由 可知b的水平位移大，则b的初速度大。故B错误； C．根据A选项分析可知，a的飞行时间短，由图可知，a的水平位移大，则a的水平速度大于b的水平速度。故C正确； D．根据 的着地速度比的着地速度大。故D错误。 故选C。 3. 一小球先后三次以相等的速率从地面同一点抛出，速度与地面的夹角分别为30°、45°和60°，不计空气阻力，则小球在空中的轨迹关系可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设小球从地面抛出时速率为，速度与地面的夹角为，则在竖直方向 在水平方向 解得 即当和时水平位移相同，为；当时，水平位移为。 故选C 4. 有一个质量为3kg的质点在直角坐标系Oxy所在的平面内运动，x方向的速度-时间图像和y方向的位移—时间图像分别如图甲、乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 质点的初速度大小为7m/s B. 质点初速度的方向与合外力的方向垂直 C. 质点所受的合外力大小为4.5N D. 质点做匀变速直线运动 【答案】C 【解析】 【详解】D．从图甲可知，质点在x方向上做匀加速直线运动，从图乙可知，质点在y方向上做匀速直线运动，则质点做匀变速曲线运动，故D错误； A．从图甲可知，x方向上的初速度为 从图乙可知，质点在y方向上做匀速直线运动，速度大小为 则质点的初速度大小为 故A错误； BC．从图甲可知，x方向上的加速度为 由于y方向上做匀速直线运动，则质点所受的合外力大小为 合外力方向沿x方向，而质点的初速度方向在x、y轴之间，可知质点初速度的方向与合外力的方向不垂直，故B错误，C正确。 故选C。 5. “双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度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，质量之比为m1：m2＝3：2。则可知（　　） A. m1、m2做圆周运动的线速度之比为3：2 B. m1、m2做圆周运动的角速度之比为2：3 C. m1做圆周运动的半径为L D. 其他条件不变, 只两颗星之间的距离增大时两颗星的周期变小 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．根据万有引力提供向心力 解得 因为双星靠相互间的万有引力提供向心力，即向心力大小相等，具有相同的角速度，根据 可得线速度之比为2：3，又 得 故AB错误，C正确； D．根据 化简可得 两式相加，得 解得 所以其他条件不变, 只两颗星之间的距离增大时，周期增大，故D错误。 故选C。 6. 2023年10月26日，神舟十七号载人飞船与天和核心舱进行了对接，“太空之家”迎来汤洪波、唐胜杰、江新林3名中国航天史上最年轻的乘组入驻。如图为飞船运行与交会对接过程示意图，椭圆轨道1为飞船对接前的运行轨道，Q点是轨道1的近地点，离地高度可忽略不计。圆形轨道2距地面高度为H，是天和核心舱的运行轨道，P点是1、2轨道的切点，也是交会点。地球半径为R，表面重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 飞船从轨道1变轨到轨道2需要在交会点P点点火减速 B. 天和核心舱在轨道2上的速度一定大于 C. 交会对接前天和核心舱的向心加速度为 D. 飞船在轨道1上与在轨道2上运动的周期之比为 【答案】C 【解析】 【详解】A．从低轨道变轨到高轨道需加速，故飞船从轨道1变轨到轨道2需要在交会点 P 点点火加速，故A 错误； B．天和核心舱在轨道2上运动时，根据 ， 可得运动速度 故B错误； C．设对接前天和核心舱的向心加速度为a2，则 ， 解得 故C正确； D．设飞船在轨道1、轨道2运动周期分别为T1、T2，由开普勒第三定律有 得 故D  错误。 故选C。 二、多选题：本题共3小题，每小题5分，共15分。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 7. 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的角速度大小比Q的大 B. P的线速度大小比Q的大 C. P的向心加速度大小比Q的大 D. 同一时刻P所受合力的方向与Q的相同 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由题意可知，粗坯上P、Q两质点属于同轴转动，故 即P的角速度大小跟Q的一样大，故A错误； B．根据，且 ， 所以 即P的线速度大小比Q的大，故B正确； C．根据，且 ， 所以 即P的向心加速度大小比Q的大，故C正确； D．因为当转台转速恒定，所以同一时刻P所受合力的方向与Q的所受的合力方向均指向中心轴，故合力方向不相同，故D错误。 故选BC。 8. 某水平圆形环岛路面如图（a）所示，当汽车匀速率通过环形路段时，汽车所受侧向静摩擦力达到最大时的最大速度称为临界速度，认为汽车所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（ ） A. 汽车所受合力为零 B. 汽车受重力、弹力、摩擦力的作用 C. 如图（b）甲车的临界速度小于乙车的临界速度 D. 如图（b），若两车质量相同，以大小相等且不变的角速度绕环岛中心转，甲车所受侧向静摩擦力比乙车的大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．汽车做曲线运动，合力不为零，故A错误； B．根据受力分析可知汽车受重力、弹力、摩擦力，故B正确； C．根据 最大静摩擦力不变，则外侧行驶半径较大，临界速度较大，故C正确； D．根据牛顿第二定律 两车质量相等，角速度大小相等，甲车运动半径小，则受到指向轨道圆心的摩擦力小，故D错误。 故选BC。 9. 如图所示，倾斜圆盘圆心处固定有与盘面垂直的细轴，盘面上沿同一直径放有质量均为m的A、B两物块（可视为质点），两物块分别用两根平行圆盘的不可伸长的轻绳与轴相连，A、B两物块与轴的距离分别为2d和d，两物块与盘面的动摩擦因数相同，盘面与水平面夹角为。当圆盘以角速度匀速转动时，物块A、B始终与圆盘保持相对静止，且当物块A转到最高点时，A所受绳子拉力刚好减小到零而B所受摩擦力刚好增大到最大静摩擦力。已知重力加速度为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则下列说法正确的是（　　） A. B. C. 运动过程中绳子对A拉力的最大值为 D. 运动过程中B所受摩擦力最小值 【答案】ABD 【解析】 【分析】 【详解】A．对A、B受力分析，A在最高点由牛顿第二定律有 B在最低点，由牛顿第二定律有 联立解得 故A正确； B．由向心力公式可得 代入 解得 故B正确； C．运动过程中，当A到最低点时，所需的拉力最大设为，由牛顿第二定律有 代入数据解得 故C错误； D．运动过程中，当B到最高点时，所需的摩擦力最小设为，由牛顿第二定律有 联立解得 故D正确。 故选ABD。 第Ⅱ卷（非选择题） 三、实验题：本题共2小题，每空2分，共16分。 10. 在“探究平抛运动的特点”实验中，某学习小组用如图所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。 （1）下列实验条件必须满足的有 。 A. 斜槽轨道光滑 B. 斜槽轨道末段水平 C. 每次从斜槽上相同位置无初速度释放钢球 D. 图中挡板MN每次必须等间距下移 （2）为了得到平抛物体的运动轨迹，同学们还提出了以下三种方案，其中不可行的是 。 A. 从细管水平喷出稳定的细水柱，拍摄照片，即可得到平抛运动轨迹 B. 将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹 C. 用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置，平滑连接各位置，即可得到平抛运动轨迹 （3）实验时某同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔0.05s发出一次闪光，某次拍摄后得到的照片如图所示（图中未包括小球刚离开轨道的影像）。图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，其上每个方格的边长为5cm。该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经在图中标出。则小球运动到图中位置A时，其速度的水平分量大小为_________m/s；根据图中数据可得，当地重力加速度的大小为_________m/s2。（结果均保留两位有效数字） 【答案】（1）BC （2）B （3） ①. 1.0 ②. 9.7 【解析】 【小问1详解】 AC．为了获得相同的初速度，需要每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球，斜槽轨道不需要光滑，故A错误，C正确； B．为保证小球飞出时速度水平，所以斜槽轨道末段需要水平，故B正确； D．挡板只要能记录下小球在不同高度时的不同位置，不需要等间距变化，故D错误。 故选BC。 小问2详解】 A．从细管水平喷出稳定的细水柱，拍摄照片，即可得到平抛运动轨迹，此方案是可行的，不满足题意要求； B．将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，由于铅笔和纸之间没有压力，故不会形成运动轨迹，此方案是不可行的，满足题意要求； C．用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置，平滑连接各位置，即可得到平抛运动轨迹，此方案是可行的，不满足题意要求。 故选B。 【小问3详解】 [1][2]由题意，根据图中数据可得，小球运动到图中位置A时，水平方向上有 可得其速度的水平分量大小为 根据图中数据可得在竖直方向上，根据逐差法可得 11. 为了“探究向心力大小与角速度的关系”，某班级同学分成两个实验小组： 第一小组采用甲图所示的装置进行探究，两个变速塔轮通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。 第二小组采用乙图所示的装置进行探究，滑块套在水平杆上，可随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器通过细绳连接滑块，可测绳上拉力的大小。滑块上固定一遮光片，宽度为d，光电门可以记录遮光片通过的时间，测得旋转半径为。滑块随杆匀速圆周运动，每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组拉力和角速度的数据。 （1）第一组同学在实验时，本实验的思想方法是________（填选项前字母） A．理想模型法     B．等效法     C．推理法     D．控制变量法 若在某次实验时，两个钢球质量和转动半径相等，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的比值为，与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为______。 （2）第二组同学实验时，某次旋转过程中遮光片经过光电门时的遮光时间为，则滑块的角速度______（用、、d表示）。若以为纵坐标，以为横坐标，在坐标纸中描出数据点作一条直线如图丙所示。则滑块与水平杆间的滑动摩擦因数为__________（用a、、d、g表示）。 【答案】（1） ①. D ②. （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 （1）[1]第一组同学在实验时，本实验的思想方法是控制变量法。 故选D。 [2]若在某次实验时，两个钢球质量和转动半径相等，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的比值为，根据 可知两个钢球的角速度之比为 根据 可知与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为 【小问2详解】 [1]第二组同学实验时，某次旋转过程中遮光片经过光电门时的遮光时间为t，线速度大小为 滑块的角速度为 [2]以滑块为对象，根据牛顿第二定律可得 联立可得 由图像可知当时，有 解得滑块与水平杆间的滑动摩擦力因数为 四、解答题：本题共3小题，共34分。解答过程中，要求必须写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。 12. 如图所示，图中的装置可测量子弹的速度，其中薄壁圆筒半径为R，圆筒上的a、b两点是一条直径上的两个端点（图中OO′为圆筒轴线）。圆筒以速度v竖直向下匀速运动，若某时刻子弹沿图示平面正好水平射入a点，且恰能经b点穿出。已知重力加速度大小为 g，不计空气阻力，求： （1）若圆筒匀速下落时不转动，求子弹射入a点时速度的大小； （2）若圆筒匀速下落的同时绕OO′匀速转动，求圆筒转动的角速度。 【答案】（1）；（2）（，，） 【解析】 【详解】（1）子弹做平抛运动，则 解得 ， （2）圆筒转动的角度是的整数倍，则有 （，，） 解得 （，，） 13. 如图所示，竖直平面内有一内壁光滑的圆形管道，其半径为，一可视为质点的，质量为的小球，从平台边缘的A处以速度水平射出，恰能沿圆弧轨道上点的切线方向进入管道，并刚好能沿着管道运动。管道半径与竖直线的夹角为，已知，g取，求： （1）小球落到点时的速度大小； （2）小球从平台上的射出点A到圆轨道入射点之间的水平距离； （3）小球到达点时速度大小为，求小球在点时对管道的压力。 【答案】（1）；（2）；（3），方向竖直向上 【解析】 【详解】（1）对小球落到点的速度进行分解有 解得 （2）对小球从A到P的过程，根据平抛运动规律有 解得 （3）规定竖直向下为正方向，小球在Q点受到管道的作用力为N，根据牛顿第二定律有 解得 答案为正值表示N的方向竖直向下，根据牛顿第三定律可知小球在点时对管道的压力大小为6.4N，方向竖直向上。 14. 由于地球自转的影响，地球表面的重力加速度会随纬度的变化而有所不同：若地球表面两极处的重力加速度大小为 ，在赤道处的重力加速度大小为 g，地球自转的周期为 T，引力常量为 G，地球可视为质量均匀分布的球体。求： （1）地球半径 R； （2）地球的平均密度； （3）若地球自转速度加快，当赤道上的物体恰好能“飘”起来时，求地球自转周期 T' 【答案】（1） ；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）在两极 在赤道处 可得 （2）在地球表面两极 由密度公式 解得 （3）赤道上的物体恰好能飘起来，物体受到的万有引力恰好提供向心力， 由牛顿第二定律可得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$