精品解析：辽宁省朝阳市建平县实验中学2024-2025学年高一下学期5月期中物理试题

2024-2025学年度下学期建平县实验中学期中考试高一物理 全卷满分100分，考试时间90分钟。 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.选择题用铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。 4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。 5.本卷主要考查内容：必修第二册第五章至第八章第4节。 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题只有一个选项正确，第题有多个选项正确，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. 下列关于物理学发展历史的说法正确的是（　　） A. “笔尖下发现的行星一海王星”的发现者是伽利略 B. 开普勒分析卡文迪什的观测数据，提出了关于行星运动的三大定律 C. 卡文迪什利用扭秤实验比较准确地测算出了引力常量的值 D. 哥白尼大胆反驳地心说，提出了日心说，并发现行星沿椭圆轨道运行的规律 2. 跳伞是一种极限运动，假设某跳伞运动员在由静止开始下落的过程中始终受恒定阻力（不含空气对降落伞的作用力）作用，打开降落伞前下落了一段距离，打开降落伞后开始做匀减速直线运动，下列说法正确的是（ ） A. 跳伞运动员打开降落伞前的过程中恒定阻力做负功 B. 跳伞运动员打开降落伞前的过程中重力做负功 C. 跳伞运动员打开降落伞后重力做功的功率逐渐增大 D. 跳伞运动员打开降落伞后恒定阻力做正功 3. 如图所示，是一种叫作“火箭蹦极”的游戏项目，惊险刺激深受年轻人喜爱。游戏开始前，装置中间的“蹦极球”会被锁定在最低点，此时两侧弹性绳索被拉长，人坐入球中系好安全带后解锁，“蹦极球”就会被向上抛出，上下反复很多来回后最终静止在空中。则下列说法正确的是（　　） A. 整个过程“蹦极球”、人和弹性绳索组成的系统机械能守恒 B. “蹦极球”从解锁到上升至最高点的过程中，动能一直增大 C. “蹦极球”从解锁到上升至最高点过程中，重力势能一直增大 D. “蹦极球”从解锁到上升至最高点的过程中，绳索的弹性势能一直减小 4. 北京时间2025年1月7日4时00分，我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭，成功将实践二十五号卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功，该卫星主要用于卫星燃料补加与延寿服务技术验证，轨道高度略高于同步轨道，下列说法正确是（　　） A. 实践二十五号卫星的周期大于24h B. 实践二十五号卫星的速度大于静止卫星的速度 C. 实践二十五号卫星的加速度大于静止卫星的加速度 D. 实践二十五号卫星的角速度大于静止卫星的角速度 5. 小明同学骑自行车上学，该自行车的动力构件如图所示。已知牙盘的齿轮数为，飞轮的齿轮数为，自行车后轮的半径为R，若某段时间t内小明蹬脚踏板匀速转动了N圈，则这段时间内小明的骑行速度为（　　） A B. C. D. 6. 一辆列车总质量，发动机的额定功率。列车在水平轨道上直线行驶时，轨道对列车的阻力f恒为车重力的0.01倍，重力加速度。若列车从静止开始以的加速度匀加速启动，则这一过程维持的最长时间为（　　） A. 15s B. 20s C. 25s D. 30s 7. 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从初始位置静止开始做加速度为的匀加速运动，当玻璃门与滑轮达到丁图示位置时，滑轮的速度大小为（　　） A. B. C. D. 8. 2024年10月7日消息，NASA的凌日系外行星探测卫星（TESS）发现了一个创纪录的三恒星系统TIC290061484，此系统包含了两颗快速绕O点做匀速圆周运动的双星A、B和一颗距离较远的恒星P，如图所示。已知A、B的质量分别为、，运转周期为T，引力常量为G，若不考虑其他天体对双星A、B的作用，则下列说法正确的是（　　） A. 双星A、B运动轨道半径之比为 B. 双星A、B的速度大小之比为 C. 双星A、B的向心加速度大小之比为 D. 双星A、B之间的距离为 9. 中国空间站主要由天和核心舱、梦天实验舱、问天实验舱、载人飞船（即已经命名的“神舟”号飞船）和货运飞船（天舟飞船）五个模块组成，空间站在离地面高度为400km的圆轨道上做匀速圆周运动，已知地球半径为6400km，地球表面附近的重力加速度为，万有引力常量，，根据以上信息可计算出的物理量有（　　） A. 空间站受到地球的万有引力大小 B. 空间站做圆周运动的周期 C. 地球的平均密度 D. 地球的自转周期 10. 如图甲所示，铺设铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨。现有一列火车以恒定速率v通过一弯道（视为水平圆周运动），火车的轮缘恰好不对内、外轨道挤压。如图乙所示为转弯时一节车厢内，放在桌面上的水杯与火车保持相对静止，且杯内的水面与轨道所在平面平行，已知火车轨道所在平面与水平面间的夹角为，弯道的转弯半径为R，水杯与水的总质量为m，重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　） A. B. C. 水杯对桌面的静摩擦力大小为0 D. 水杯对车厢侧壁的压力大小为0 11. 如图甲所示，在水平地面上放置一木块，其质量，木块在水平推力作用下运动，推力的大小随位移变化的图像如图乙所示。已知木块与地面间的动摩擦因数，重力加速度取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（　　） A. 木块先做匀变速直线运动，后做匀速直线运动 B. 木块在运动过程中的加速度先增大后不变 C. 木块运动的过程中，摩擦力做的功为 D. 木块运动的过程中，合力做的功为 12. 如图所示，甲、乙两个高度相同的固定光滑斜面，倾角分别为和，且。一物体（可视为质点）分别从这两个斜面的顶端由静止沿斜面滑到底端。下列说法中正确的是（　　） A. 全过程重力所做的功相同 B. 甲图中，全过程重力的平均功率更大 C. 乙图中，物体到达斜面底端时，重力的瞬时功率更小 D. 全过程动能的变化量相同 二、非选择题：本题共5小题，共52分。 13. 实验小组用如图甲所示的装置做“探究平抛运动的特点”的实验。在某次实验过程中，实验小组将背景换成方格纸，通过频闪摄影的方法拍摄到如图乙所示的球A和球B运动的照片，a、b、c、d为连续拍照记录下的球B的四个位置。重力加速度g=10m/s2，据此回答下列问题： （1）实验观察到A球与B球总是同时落地，从图乙中发现同一时刻两球始终处于同一高度，由此得出结论：___________； （2）从图乙中可以判断出a点___________（填“是”或“不是”）抛出点； （3）图乙中每个小方格的边长为5.00cm，则频闪相机的连续两次拍照的时间间隔T=___________s，球B做平抛运动的初速度大小v0=___________m/s。（计算结果均保留2位有效数字） 14. 如图所示的装置为向心力演示器，可以探究向心力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。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）本实验采用的科学方法是 （　　） A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 理想实验法 （2）通过本实验可以得到的结论有 A. 在质量和半径一定情况下，向心力的大小与角速度成反比 B. 在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比 C. 在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成正比 D. 在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成反比 （3）在一次实验中，一同学忘记只改变一个变量的要求，而把两个质量相等的小球分别放在两个卡槽内，将皮带连接在左、右塔轮半径之比为2：1的塔轮上，实验中匀速转动手柄1 时，得到左、右标尺露出的等分格数之比约为 1：2，则左、右两小球做圆周运动的半径之比为___________。考虑到小球有一定的大小，左、右标尺露出的等分格数之比___________（填“大于”或“小于”）1：2。 15. 如图所示，旋转餐桌在水平面内以角速度绕中心轴匀速转动，餐桌上有一质量为的餐具在离转轴距离为处的某点随餐桌一起转动。重力加速度g取，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 （1）求餐具随餐桌转动时的向心力为多大？ （2）如果旋转餐桌角速度最大不能超过，则餐具与餐桌之间的动摩擦因数为多少？ 16. 一条轻绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个小球A和B，A、B球的质量分别为m、3m。用手托住B球，当轻绳刚好被拉紧时，B球离地的高度是h，A球静止于地面，如图所示。定滑轮的质量及轮与轴间的摩擦、空气阻力均不计，两球均可视为质点，以B球所在高度的水平面为参考平面，重力加速度为g。 （1）求此时小球A、B的重力势能EpA、EpB； （2）某时刻由静止释放B球，当B球刚落地时，求A球的速度大小； （3）B球从释放到刚落地的过程中，轻绳对B球所做的功。 17. 如图所示为一玩具轨道装置，AB为一长x，倾角θ=37°的粗糙直线轨道，与半径R=0.2m的竖直光滑圆轨道相切于B点，D和D′为圆轨道最低点且略微错开，ED为一水平粗糙轨道，EFG为一光滑接收平台，FG水平，E、F处平滑连接，且F处有一光滑挡板防止滑块脱轨，滑块从A点静止释放后可以经过圆轨道到达接收平台。已知AB轨道动摩擦因数µ1=0.25，DE轨道长L=0.4m、动摩擦因数µ2=0.5，平台FG与ED平面的高度差h=0.2m，滑块质量为m=0.2kg，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。 （1）当x=1m时，求： ①滑块运动至B点时的速度大小vB； ②滑块在圆轨道的B点时对轨道的压力FN的大小； （2）要使滑块能运动到F点，求x的取值范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年度下学期建平县实验中学期中考试高一物理 全卷满分100分，考试时间90分钟。 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.选择题用铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。 4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。 5.本卷主要考查内容：必修第二册第五章至第八章第4节。 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题只有一个选项正确，第题有多个选项正确，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. 下列关于物理学发展历史的说法正确的是（　　） A. “笔尖下发现的行星一海王星”的发现者是伽利略 B. 开普勒分析卡文迪什的观测数据，提出了关于行星运动的三大定律 C. 卡文迪什利用扭秤实验比较准确地测算出了引力常量的值 D. 哥白尼大胆反驳地心说，提出了日心说，并发现行星沿椭圆轨道运行的规律 【答案】C 【解析】 【详解】A．海王星由勒维耶和亚当斯通过计算预测发现，不是伽利略，故A错误； B．开普勒分析的是第谷的观测数据，而非卡文迪什，故B错误； C．卡文迪什通过扭秤实验首次精确测定了引力常量，故C正确； D．哥白尼提出日心说，但行星椭圆轨道规律由开普勒提出，故D错误。 故选C。 2. 跳伞是一种极限运动，假设某跳伞运动员在由静止开始下落过程中始终受恒定阻力（不含空气对降落伞的作用力）作用，打开降落伞前下落了一段距离，打开降落伞后开始做匀减速直线运动，下列说法正确的是（ ） A. 跳伞运动员打开降落伞前的过程中恒定阻力做负功 B. 跳伞运动员打开降落伞前的过程中重力做负功 C. 跳伞运动员打开降落伞后重力做功的功率逐渐增大 D. 跳伞运动员打开降落伞后恒定阻力做正功 【答案】A 【解析】 【详解】A．跳伞运动员打开降落伞前的过程中恒定阻力方向向上，位移向下，则恒定阻力对它们做负功，故A正确； B．跳伞运动员打开降落伞前的过程中重力方向和位移方向都向下，所以重力做正功，故B错误； C．跳伞运动员打开降落伞后开始做匀减速直线运动，速率减小，根据 可知，重力做功的功率在减小，故C错误； D．跳伞运动员打开降落伞后恒定阻力方向向上，位移向下，则恒定阻力对它们做负功，故D错误。 故选A。 3. 如图所示，是一种叫作“火箭蹦极”的游戏项目，惊险刺激深受年轻人喜爱。游戏开始前，装置中间的“蹦极球”会被锁定在最低点，此时两侧弹性绳索被拉长，人坐入球中系好安全带后解锁，“蹦极球”就会被向上抛出，上下反复很多来回后最终静止在空中。则下列说法正确的是（　　） A. 整个过程“蹦极球”、人和弹性绳索组成的系统机械能守恒 B. “蹦极球”从解锁到上升至最高点的过程中，动能一直增大 C. “蹦极球”从解锁到上升至最高点的过程中，重力势能一直增大 D. “蹦极球”从解锁到上升至最高点的过程中，绳索的弹性势能一直减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题意可知，有阻力作用，故整个系统机械能不守恒，故A错误； BCD．从解锁到上升到最高点的过程，动能先增大后减小，高度一直升高，重力势能一直增大，弹性绳索先由拉长恢复形变，后又要被逐渐拉长，故弹性势能先减小后增大，故C正确，BD错误。 故选C。 4. 北京时间2025年1月7日4时00分，我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭，成功将实践二十五号卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功，该卫星主要用于卫星燃料补加与延寿服务技术验证，轨道高度略高于同步轨道，下列说法正确的是（　　） A. 实践二十五号卫星的周期大于24h B. 实践二十五号卫星的速度大于静止卫星的速度 C. 实践二十五号卫星的加速度大于静止卫星的加速度 D. 实践二十五号卫星的角速度大于静止卫星的角速度 【答案】A 【解析】 【详解】根据万有引力提供向心力可知 解得 A．实践二十五号卫星的轨道高度略高于同步轨道，可知其周期大于24h，故A正确； B．实践二十五号卫星的轨道高度略高于同步轨道，可知其速度小于静止卫星的速度，故B错误； C．实践二十五号卫星的轨道高度略高于同步轨道，可知其加速度小于静止卫星的加速度，故C错误； D．实践二十五号卫星的轨道高度略高于同步轨道，可知其角速度小于静止卫星的角速度，故D错误。 故选A。 5. 小明同学骑自行车上学，该自行车的动力构件如图所示。已知牙盘的齿轮数为，飞轮的齿轮数为，自行车后轮的半径为R，若某段时间t内小明蹬脚踏板匀速转动了N圈，则这段时间内小明的骑行速度为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】脚踏板转动的频率 脚踏板转动的角速度 飞轮转动频率 飞轮转动的角速度 该自行车的骑行速度 故选B。 6. 一辆列车总质量，发动机的额定功率。列车在水平轨道上直线行驶时，轨道对列车的阻力f恒为车重力的0.01倍，重力加速度。若列车从静止开始以的加速度匀加速启动，则这一过程维持的最长时间为（　　） A. 15s B. 20s C. 25s D. 30s 【答案】C 【解析】 详解】由牛顿第二定律得 解得此过程列车的牵引力为 列车匀加速直线运动的末速度为 则此过程最长时间为 故选C。 7. 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从初始位置静止开始做加速度为的匀加速运动，当玻璃门与滑轮达到丁图示位置时，滑轮的速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据几何关系可知运动的位移为，根据速度位移公式有 解得 根据速度的分解有 解得 故选B。 8. 2024年10月7日消息，NASA的凌日系外行星探测卫星（TESS）发现了一个创纪录的三恒星系统TIC290061484，此系统包含了两颗快速绕O点做匀速圆周运动的双星A、B和一颗距离较远的恒星P，如图所示。已知A、B的质量分别为、，运转周期为T，引力常量为G，若不考虑其他天体对双星A、B的作用，则下列说法正确的是（　　） A. 双星A、B运动的轨道半径之比为 B. 双星A、B的速度大小之比为 C. 双星A、B的向心加速度大小之比为 D. 双星A、B之间的距离为 【答案】D 【解析】 【详解】AD．设双星A、B的轨道半径分别为、，其间距为，则有 根据万有引力提供向心力有 可得， 故A错误，D正确； B．由，可得双星A、B的速度大小之比 故B错误； C．由，可得双星A、B的向心加速度大小之比 故C错误。 故选D。 9. 中国空间站主要由天和核心舱、梦天实验舱、问天实验舱、载人飞船（即已经命名的“神舟”号飞船）和货运飞船（天舟飞船）五个模块组成，空间站在离地面高度为400km的圆轨道上做匀速圆周运动，已知地球半径为6400km，地球表面附近的重力加速度为，万有引力常量，，根据以上信息可计算出的物理量有（　　） A. 空间站受到地球的万有引力大小 B. 空间站做圆周运动的周期 C. 地球的平均密度 D. 地球的自转周期 【答案】BC 【解析】 【详解】A．空间站受到地球的万有引力大小为 因为不知道空间站的质量m，所以不能计算空间站受到地球的万有引力大小，故A错误； BC．由万有引力提供向心力 解得 设质量为的物体在地球表面时，有 得 联立解得空间站做圆周运动的周期为 地球的平均密度为 故BC正确； D．根据万有引力充当向心力有 解得 可知轨道半径越大周期越大，地球静止卫星的轨道半径大于空间站的轨道半径，因此地球静止卫星的周期大于空间站的周期，而地球静止卫星的周期与地球自转周期相同，因此空间站运行的周期比地球自转周期短，但地球自转周期的数值不能计算出来，故D错误。 故选BC。 10. 如图甲所示，铺设铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨。现有一列火车以恒定速率v通过一弯道（视为水平圆周运动），火车的轮缘恰好不对内、外轨道挤压。如图乙所示为转弯时一节车厢内，放在桌面上的水杯与火车保持相对静止，且杯内的水面与轨道所在平面平行，已知火车轨道所在平面与水平面间的夹角为，弯道的转弯半径为R，水杯与水的总质量为m，重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　） A. B. C. 水杯对桌面的静摩擦力大小为0 D. 水杯对车厢侧壁的压力大小为0 【答案】ACD 【解析】 【详解】AB．根据火车转弯时的向心力由重力和支持力的合力提供，有 解得 故A正确，B错误； CD．火车的向心加速度大小为 水杯的向心加速度大小与其相等，由此可知水杯重力与桌面对其的支持力的合力提供向心力，故水杯对桌面的静摩擦力大小为0，水杯对车厢侧壁的压力大小为0，故CD正确。 故选ACD。 11. 如图甲所示，在水平地面上放置一木块，其质量，木块在水平推力作用下运动，推力的大小随位移变化的图像如图乙所示。已知木块与地面间的动摩擦因数，重力加速度取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（　　） A. 木块先做匀变速直线运动，后做匀速直线运动 B. 木块在运动过程中的加速度先增大后不变 C. 木块运动的过程中，摩擦力做的功为 D. 木块运动的过程中，合力做的功为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．由题意可得木块受到的滑动摩擦力大小 对木块由牛顿第二定律可得 可得，所以随的变化先增大后不变，木块先做非匀变速运动后做匀变速运动，故A错误B正确； C．木块运动的过程中，滑动摩擦力对木块做负功，则木块克服摩擦力所做的功，故C错误； D．图线与横轴围成的面积表示所做的功，木块运动的过程中对木块做正功，则有 则，故D正确 故选BD。 12. 如图所示，甲、乙两个高度相同的固定光滑斜面，倾角分别为和，且。一物体（可视为质点）分别从这两个斜面的顶端由静止沿斜面滑到底端。下列说法中正确的是（　　） A. 全过程重力所做的功相同 B. 甲图中，全过程重力的平均功率更大 C. 乙图中，物体到达斜面底端时，重力的瞬时功率更小 D. 全过程动能的变化量相同 【答案】AD 【解析】 【详解】A．两个物体下滑的高度相等，由公式，可知重力所做的功相同，故A正确； B．斜面光滑，物体下滑的过程中，只有重力做功，由动能定理得 解得 可知两个物体滑到斜面底端时速度大小相等，重力的平均功率为 由于，则乙图中，全过程重力的平均功率更大，故B错误； C．滑到底端重力的瞬时功率公式为 由于，则甲图中，物体到达斜面底端时，重力的瞬时功率更小，故C错误； D．动能的变化量等于合外力做功mgh，可知动能的变化量相同，故D正确。 故选AD。 二、非选择题：本题共5小题，共52分。 13. 实验小组用如图甲所示的装置做“探究平抛运动的特点”的实验。在某次实验过程中，实验小组将背景换成方格纸，通过频闪摄影的方法拍摄到如图乙所示的球A和球B运动的照片，a、b、c、d为连续拍照记录下的球B的四个位置。重力加速度g=10m/s2，据此回答下列问题： （1）实验观察到A球与B球总是同时落地，从图乙中发现同一时刻两球始终处于同一高度，由此得出结论：___________； （2）从图乙中可以判断出a点___________（填“是”或“不是”）抛出点； （3）图乙中每个小方格的边长为5.00cm，则频闪相机的连续两次拍照的时间间隔T=___________s，球B做平抛运动的初速度大小v0=___________m/s。（计算结果均保留2位有效数字） 【答案】（1）平抛运动的竖直分运动是自由落体运动 （2）是 （3） ①. 0.10 ②. 1.5 【解析】 【小问1详解】 由于球A、B同一时刻始终处于同一高度，说明两小球在竖直方向上的运动相同，球A做的是自由落体运动，说明球B在竖直方向的分运动是自由落体运动。 【小问2详解】 由题图乙可知，球B在从a点运动到b点、从b点运动到c点、c点运动到d点的时间相同，且在竖直方向上满足，说明a点是抛出点。 【小问3详解】 [1]根据平抛运动的规律可得 解得 [2]球B做平抛运动的初速度大小为 14. 如图所示的装置为向心力演示器，可以探究向心力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。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）本实验采用的科学方法是 （　　） A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 理想实验法 （2）通过本实验可以得到的结论有 A. 在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成反比 B. 在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比 C. 在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成正比 D. 在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成反比 （3）在一次实验中，一同学忘记只改变一个变量的要求，而把两个质量相等的小球分别放在两个卡槽内，将皮带连接在左、右塔轮半径之比为2：1的塔轮上，实验中匀速转动手柄1 时，得到左、右标尺露出的等分格数之比约为 1：2，则左、右两小球做圆周运动的半径之比为___________。考虑到小球有一定的大小，左、右标尺露出的等分格数之比___________（填“大于”或“小于”）1：2。 【答案】（1）A （2）B （3） ①. 2：1 ②. 大于 【解析】 【小问1详解】 影响向心力的因素有多个，故要采用控制变量法来探究各因素对向心力的影响。 故选A。 【小问2详解】 AC．根据，当质量和半径一定时，向心力的大小与角速度的平方成正比，故AC错误； B．根据，当半径和角速度一定时，向心力的大小与质量成正比，故B正确； D．根据，当质量和角速度一定时，向心力的大小与半径成正比，故D错误。 故选B。 【小问3详解】 [1]左右塔轮属于皮带传动，线速度大小相等，半径之比为2:1，可得 则 可得 [2]有以上分析可知 可得 则可得 15. 如图所示，旋转餐桌在水平面内以角速度绕中心轴匀速转动，餐桌上有一质量为的餐具在离转轴距离为处的某点随餐桌一起转动。重力加速度g取，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 （1）求餐具随餐桌转动时的向心力为多大？ （2）如果旋转餐桌角速度最大不能超过，则餐具与餐桌之间的动摩擦因数为多少？ 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）餐具随餐桌转动时的向心力大小 （2）设餐具与桌面之间的动摩擦因数为，则当餐具恰不在餐桌上滑动时满足 解得 16. 一条轻绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个小球A和B，A、B球的质量分别为m、3m。用手托住B球，当轻绳刚好被拉紧时，B球离地的高度是h，A球静止于地面，如图所示。定滑轮的质量及轮与轴间的摩擦、空气阻力均不计，两球均可视为质点，以B球所在高度的水平面为参考平面，重力加速度为g。 （1）求此时小球A、B的重力势能EpA、EpB； （2）某时刻由静止释放B球，当B球刚落地时，求A球的速度大小； （3）B球从释放到刚落地的过程中，轻绳对B球所做的功。 【答案】（1）-mgh，0 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 以B球所在高度的水平面为参考平面，则有， 【小问2详解】 由于定滑轮两侧轻绳运动方向与两小球在一条直线上，故两球速度大小相等，当B球刚落地时，设A球速度大小为v，由机械能守恒定律有 解得 【小问3详解】 设轻绳对B球做功为W，对B，由动能定理有 解得 17. 如图所示为一玩具轨道装置，AB为一长x，倾角θ=37°粗糙直线轨道，与半径R=0.2m的竖直光滑圆轨道相切于B点，D和D′为圆轨道最低点且略微错开，ED为一水平粗糙轨道，EFG为一光滑接收平台，FG水平，E、F处平滑连接，且F处有一光滑挡板防止滑块脱轨，滑块从A点静止释放后可以经过圆轨道到达接收平台。已知AB轨道动摩擦因数µ1=0.25，DE轨道长L=0.4m、动摩擦因数µ2=0.5，平台FG与ED平面的高度差h=0.2m，滑块质量为m=0.2kg，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。 （1）当x=1m时，求： ①滑块运动至B点时的速度大小vB； ②滑块在圆轨道的B点时对轨道的压力FN的大小； （2）要使滑块能运动到F点，求x的取值范围。 【答案】（1）①，②9.6N （2） 【解析】 【小问1详解】 ①滑块从A运动到B，根据动能定理可得 解得 ②在B点，根据牛顿第二定律可得 联立可得 根据牛顿第三定律可得，滑块在圆轨道的B点时对轨道的压力大小为9.6N； 【小问2详解】 若滑块恰好通过最高点C，有 滑块从A运动到C，根据动能定理可得 解得 若滑块恰好到达F点，则 滑块从A运动到F，根据动能定理可得 解得 综上可知，x的取值范围为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$