精品解析：江西省吉安市白鹭洲中学2024-2025学年高一下学期3月月考物理试题

白鹭洲中学2024-2025学年下学期第一次质量监测 物理试卷 考生注意： 1.本试卷设卷Ⅰ、Ⅱ卷两部分，试卷所有答题都必须写在答题卷上。 2.答题卷与试卷在试题编号上是一一对应的，答题时应特别注意，不能错位。 3.考试时间为75分钟，试卷满分为100分。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐增大，下图中A、B、C、D分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】汽车从M点运动到N，汽车做曲线运动，根据曲线运动的特点可知，汽车合外力指向运动轨迹的凹侧，由于汽车的速度增大，则合外力方向与速度的方向的夹角为锐角。 故选B。 2. 如图所示，一根细线下端拴一个金属小球P，细线的上端固定在金属块Q上，Q放在带小孔（小孔光滑）的水平桌面上，小球在某一水平面内做匀速圆周运动（圆锥摆），现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动（图中P′位置），两次金属块Q都静止在桌面上的同一点，则后一种情况与原来相比较，下面的判断正确的是（　　） A. 细线所受的拉力变小 B. 小球P运动的角速度变大 C. Q受到桌面的静摩擦力变小 D. Q受到桌面的支持力变小 【答案】B 【解析】 【详解】AB．设细线的长度为L，与竖直方向的夹角为θ，细线的拉力大小为F，小球在水平面内做匀速圆周运动时，由重力与细线的拉力的合力提供向心力，如图所示，则有 由牛顿第二定律可得 解得角速度 现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动（图中P′位置）可知，随θ角增大，cosθ减小，F增大，由牛顿第三定律可知，细线所受的拉力变大，角速度变大，A错误，B正确； CD．两次金属块Q静止，由平衡条件可知，Q受到桌面的静摩擦力大小等于细线的拉力，细线拉力变大，静摩擦力变大；Q受到桌面的支持力与重力大小相等，不变，CD错误。 故选B。 3. 转笔是一项用不同的方法与技巧、以手指来转动笔的休闲活动，如图所示。转笔深受广大中学生的喜爱，其中也包含了许多的物理知识，假设某转笔高手能让笔绕其上的某一点做匀速圆周运动，下列有关该同学转笔中涉及到的物理知识的叙述正确的是（　　） A. 笔杆上的点离点越远，角速度越大 B. 笔杆上的点离点越近，做圆周运动的向心加速度越大 C. 笔杆上的各点做圆周运动的向心力是由手的摩擦力提供的 D. 若该同学使用中性笔，笔尖上的小钢珠有可能因快速转动被甩走 【答案】D 【解析】 【详解】A．笔杆上的各个点都做同轴转动，所以角速度是相等的，故A错误；  B．由向心加速度公式，笔杆上的点离点越近的，做圆周运动的向心加速度越小，故B错误； C．笔杆上的点并不都与手接触，有的点是由重力和笔的弹力提供向心力，故 C错误；  D．当转速过大时，当提供的向心力小于需要向心力，出现笔尖上的小钢珠有可能做离心运动被甩走，故D正确。 故选D。 4. 如图所示绳子通过固定在天花板上的定滑轮，左端与套在固定竖直杆上的物体A连接，右端与放在水平面上的物体B相连，到达如图所示位置时，绳与水平面的夹角分别为夹角为、，两物体的速率分别为、，且此时，、，则的大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设此时绳子的速率为v，将A、B的速度分别沿绳的方向和垂直绳的方向分解如图所示 可得 结合 解得 故选A 5. 一条平直小河的河水由西向东流，水流速度的大小为，让小船船头垂直河岸由南向北渡河。已知小船在垂直河岸方向运动的规律满足，且小船刚好到达河对岸，则小船在渡河的这段时间内的运动情况，下列说法正确的是（　　） A. 小船渡河的轨迹为直线 B. 小船在河水中时的速度为 C. 小船在河水中时的位移为 D. 小船到达河对岸时沿河岸方向运动的位移为 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】将小船在垂直河岸方向的运动规律 与匀变速直线运动的公式 比较可知，小船垂直河岸方向运动的初速度 加速度 A．小船垂直河岸方向上做匀减速直线运动，在沿河岸方向上做匀速直线运动，合加速度的方向与合速度的方向不在同一条直线上，做曲线运动，故A错误； B．小船在河水中时垂直河岸方向的速度 此时船的合速度为 故B错误； C．小船在河水中时垂直河岸方向的位移 沿着河岸方向的位移 所以船的合位移 故C错误； D．小船刚好到达河对岸，则达到对岸时垂直于河岸方向的速度为0，所以运动的时间 船沿河岸方向运动的位移为 故D正确。 故选D。 6. 达·芬奇的手稿中描述了这样一个实验：一个罐子在空中沿水平直线向右做匀加速运动，沿途连续漏出沙子。若不计空气阻力，则下列图中能反映空中沙子排列的几何图形是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】以漏下的沙子为参考系，罐子向右上角做匀加速直线运动（竖直方向上加速度为g，方向向上，水平方向上加速度为恒定加速度a，方向向右），加速度大小方向恒定，对于每一个瞬间落下的沙子都满足该条件，即任何时刻落下的沙子都在罐子的左下角且跟罐子的连线与水平线的夹角恒定，所以沙子排列的几何形为一条直线 选D。 7. 如图，倾角为的斜坡，斜坡高度为h，斜坡底端A点正上方有B和C两点，B点和斜坡等高。甲战斗机以水平速度飞到C点时释放炸弹，准确命中斜坡上的一点，CP的连线垂直于坡面；乙战斗机以水平速度飞到B点时释放炸弹，也准确命中斜坡上的同一点P，速度方向恰好垂直斜坡。已知两颗炸弹完全相同，则（　　） A. C点距离A点的高度为 B. C. 甲释放的炸弹和乙释放的炸弹在空中的飞行时间之比为 D. 任意相同时间内甲乙两战斗机释放的炸弹在空中的速度变化量之比为 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．设从C点释放的导弹落在P点所用的时间为，从B点释放的导弹落在P点所用的时间为，对于从C点释放的导弹落，其竖直位移与水平位移相等，则根据平抛运动的规律有 而由几何关系可得 联立解得 ，， 故AB错误，C正确； D．对于甲乙释放的导弹，在任意相同时间内速度变化量 可知两导弹在任意相同时间内速度变化量相同，其比值为，故D错误。 故选C。 8. 有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A. 如图a，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态 B. 如图b所示是一圆锥摆，增大θ，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变 C. 如图c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A，B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A位置小球所受筒壁的支持力要等于在B位置时的支持力 D. 如图d，火车转弯超过规定速度行驶时，车轮会对外轨有挤压作用 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．汽车通过拱桥的最高点时，合力向下，则汽车处于失重状态，故A错误； B．根据牛顿第二定律得 所以 由此可知，增大θ，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变，故B正确； C．设小球所受支持力与竖直方向的夹角为θ，小球在竖直方向受力平衡，则 所以 由此可知，在不同高度θ不变，则支持力不变，故C正确； D．火车转弯超过规定速度行驶时，火车有离心运动的趋势，所以外轨对外轮缘会有挤压作用，以帮助提供向心力，故D正确。 故选BCD。 9. “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v0=2m/s水平飞出，正好沿锅边缘的切线方向掉入锅中，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45°，不计空气阻力，取重力加速度大小g=10m/s2，下列说法正确的是（　　） A. 面片在空中运动的水平位移为0.2m B. 面片运动到锅边缘时的速度大小为2m/s 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减小 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．面片沿锅边缘的切线方向掉入锅中，则有 解得 所以面片在空中运动的水平位移为 故A错误； 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，有指向圆心的向心加速度，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θ，则面片所受摩擦力大小为 由于θ逐渐减小，所受摩擦力大小逐渐减小，故D正确 故选BCD。 10. 如图所示，一匀质圆盘绕垂直于盘面的对称轴以恒定的角速度转动，盘面上离转轴距离1米处有一小物块随圆盘一起转动，小物块的质量为1kg。圆盘水平放置时，如图1所示，为使小物块不被圆盘甩出，圆盘的最大角速度为rad/s。将盘面与水平面的夹角调整为37°，为使小物块不被圆盘甩出，圆盘的最大角速度为ω，如图2所示。下列关于调整后的判断，正确的有（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2）（ ） A. B. 圆盘以ω转动时，从最高点到最低点，小物块受到的摩擦力先减小后增大 C. 圆盘以ω转动到位置∠POQ=60°时，物体受到的摩擦力大小为N D. 圆盘以ω转动到位置∠POQ=120°时，物体受到的摩擦力大小为6N 【答案】AC 【解析】 【详解】A.当如图1时，由图可知物块与盘的最大静摩擦力为 如图2，当物体转到圆盘的最低点，所受的静摩擦力沿斜面向上达到最大时，角速度最大，由牛顿第二定律得 得 故A正确； B. 由上分析可知，圆盘绕垂直于盘面的对称轴以恒定的角速度转动，向心力为 根据物块的受力可知，物块做与匀速圆周运动的向心力由重力沿盘面的分力和摩擦力提供，其中重力沿盘面的分力为 由二力合成的范围可知 解得 故从最高点到最低点，从增加到，所以小物块受到的摩擦力一直增大，故B错误； CD. 由B项分析可知，当由时 当时 故C正确、D错误； 故选AC。 二、实验题（每空2分，共16分。） 11. 在探究小球做匀速圆周运动所受向心力大小F与小球质量m、角速度和半径r之间关系实验中： （1）小明同学用如图甲所示装置进行实验，转动手柄，使变速塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。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，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。已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨道半径之比为，在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C挡板处与___________（选填“A”或“B”）挡板处，同时选择半径___________（选填“相同”或“不同”）的两个塔轮进行实验。 （2）小强同学用如图乙所示的装置进行实验。一滑块套在水平杆上，力传感器套于竖直杆上并通过一细绳连接滑块，用来测量细线拉力F的大小。滑块随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，滑块上固定一遮光片，其宽度为d，光电门可记录遮光片通过的时间。已知滑块做圆周运动的半径为r、水平杆光滑。根据以上表述，回答以下问题： ①某次转动过程中，遮光片经过光电门时的遮光时间为，则角速度___________（用题中所给物理量符号表示）； ②以F为纵坐标，以为横坐标，在坐标纸中描出数据点作出一条倾斜的直线，若图像的斜率为k，则滑块的质量为___________。（用k、r、d表示） 【答案】（1） ①. B ②. 相同 （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 [1][2]在探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时，应保持小球的质量和转动的角速度相等，即选择半径相同的两个塔轮进行实验，让小球做圆周运动的半径不同，即分别放在C挡板处与B挡板处。 【小问2详解】 [1]遮光片经过光电门时，滑块的速度为 由公式可得，角速度为 [2]由向心力公式有 则有 解得 12. （1）关于“研究物体平抛运动”实验，下列说法正确的是______ A.小球与斜槽之间有摩擦会增大实验误差 B.安装斜槽时其末端切线应水平 C.小球必须每次从斜槽上同一位置由静止开始释放 D.小球在斜槽上释放的位置离斜槽末端的高度尽可能低一些 E.将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行 F.在白纸上记录斜槽末端槽口的位置，作为小球做平抛运动的起点和所建坐标系的原点 （2）如图丙，某同学在做平抛运动实验时得出如图丁所示的小球运动轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出。则：（g取10m/s2） ①小球平抛运动的初速度为______m/s． ②小球运动到b点的速度为______m/s ③抛出点坐标x=______cm，y=______cm． 【答案】 ①. BCE ②. 2 ③. 2.5 ④. ⑤. 【解析】 【详解】（1）．[1]AC由于要记录小球的运动轨迹，必须重复多次，才能画出几个点，因此为了保证每次平抛的轨迹相同，所以要求小球每次从同一高度释放，小球与斜槽之间是否有摩擦，不会影响小球做平抛运动，故C正确，A错误； B．研究平抛运动的实验很关键的地方是要保证小球能够水平飞出，只有水平飞出时小球才做平抛运动，则安装实验装置时，斜槽末端切线必须水平的目的是为了保证小球飞出时初速度水平，故B正确； D．小球在斜槽上释放的位置离斜槽末端的高度不能太低，故D错误； E．根据平抛运动的特点可知其运动轨迹在竖直平面内，因此在实验前，应使用重锤线调整面板在竖直平面内，即要求木板平面与小球下落的竖直平面平行，故E正确； F．在白纸上记录斜槽末端槽口的位置O，不能作为小球做平抛运动的起点，应是小球球心离开槽口的位置为起点，故F错误。 （2）①[2]在竖直方向上 可得 则小球平抛运动的初速度 ②[3]b点在竖直方向上的分速度 则小球运动到b点的速度为 ③[4][5]则运动到b点的时间 水平方向上的位移 竖直方向上的位移 所以开始做平抛运动坐标 二、计算题：（本大题共3小题，共38分，必须写出必要的文字说明和表达式，只有答案不得分。） 13. 一个质量为2kg的物体在多个水平面内的恒定外力、、…作用下以的速度在光滑水平地面上做匀速直线运动，与轴方向成30°角，其中的大小等于10N，方向与轴正方向相同，如图所示（图中只标出了，其他力未标出），某时刻撤去，求： （1）撤去多长时间后物体速度最小？ （2）撤去后物体速度的最小值是多少？ 【答案】（1）2s；（2） 【解析】 【分析】 【详解】（1）将速度沿着坐标轴方向分解，未撤去时，沿着方向分速度 撤去后加速度大小 设经过时间物体速度最小，此时沿着方向分速度等于零，则 （2）撤去后物体速度的最小值等于速度方向的分量，即 14. 如图甲所示为游乐场中的“旋转飞椅”，带有水平直杆的转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。图乙是其中一个座椅的连接示意图，水平直杆边缘到转轴中心的距离，水平直杆边缘用长的钢绳连接着座椅。小张坐在座椅上随着转盘一起转动，经过一段时间后达到稳定状态，此时，钢绳与竖直方向的夹角，水平直杆到地面的高度，若小张和座椅的总质量，将小张和座椅看成一个质点，不计钢绳的重力及空气的阻力，，，，，求： （1）钢绳上的拉力大小； （2）小张绕转轴运动的周期； （3）若地面水平，小张口袋中的皮球不慎脱落，皮球的第一次落地点到转轴中心的水平距离是多少？ 【答案】（1）1000N；（2）6s；（3）20m 【解析】 【详解】（1）设钢绳上的拉力大小为F，对小张和座椅进行受力分析，竖直方向合力为零，有 ① 解得 ② （2）根据几何关系可得小张绕转轴运动的半径为 ③ 设小张绕转轴运动的周期为T，对小张和座椅，在水平面上由牛顿第二定律得 ④ 联立②③④解得 ⑤ （3）脱落的皮球沿着飞椅运动轨迹的切线方向飞出做平抛运动，设皮球脱落瞬间的速度大小为v，根据牛顿第二定律有 ⑥ 皮球脱落时离地的高度为 ⑦ 根据平抛运动规律，有 ⑧ ⑨ 设皮球第一次落地点到转轴中心的水平距离为S，位置关系俯视图如图所示。 则有 ⑩ 联立②⑥⑦⑧⑨⑩解得 ⑪ 15. 如图所示，倾角为的斜面体固定放置在水平地面上，在斜面上固定放置一个半圆管轨道AEB，圆管的内壁光滑，半径为r，最低点A、最高点B的切线水平，AB是半圆管轨道的直径，现让质量为m的小球（视为质点）从A点以一定的水平速度滑进圆管，圆管的内径略大于小球的直径，重力加速度为g，、，求： （1）若小球在A的加速度大小为4.4g，到达B时的加速度大小为2g，则A点对小球沿斜面向上弹力大小与B点对小球沿斜面向下的弹力大小之差为多少； （2）若小球到达B点时沿斜面上下侧受到弹力刚好为0，则小球的落地点与B点间的距离为多少； （3）若小球到达B点受到的弹力大小为0.4mg，则在此弹力作用下的两种平抛运动的水平位移之差的绝对值为多少。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）小球在A的加速度大小为4.4g时 到达B时的加速度大小为2g时 解得 （2）小球到达B点时沿斜面上下侧受到的弹力刚好为0，则有 小球从B点飞出后有 ， 小球的落地点与B点间的距离为 解得 （3）小球到达B点受到的弹力大小为0.4mg，当该弹力方向沿斜面向下时 当该弹力方向沿斜面向上时 由于平抛高度一定，此两种情况下小球飞出至落地时间与（2）中相同，则水平位移之差的绝对值为 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 白鹭洲中学2024-2025学年下学期第一次质量监测 物理试卷 考生注意： 1.本试卷设卷Ⅰ、Ⅱ卷两部分，试卷所有答题都必须写在答题卷上。 2.答题卷与试卷在试题编号上是一一对应的，答题时应特别注意，不能错位。 3.考试时间为75分钟，试卷满分为100分。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐增大，下图中A、B、C、D分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，正确的是（　　） A. B. C. D. 2. 如图所示，一根细线下端拴一个金属小球P，细线的上端固定在金属块Q上，Q放在带小孔（小孔光滑）的水平桌面上，小球在某一水平面内做匀速圆周运动（圆锥摆），现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动（图中P′位置），两次金属块Q都静止在桌面上的同一点，则后一种情况与原来相比较，下面的判断正确的是（　　） A. 细线所受的拉力变小 B. 小球P运动的角速度变大 C. Q受到桌面的静摩擦力变小 D. Q受到桌面的支持力变小 3. 转笔是一项用不同方法与技巧、以手指来转动笔的休闲活动，如图所示。转笔深受广大中学生的喜爱，其中也包含了许多的物理知识，假设某转笔高手能让笔绕其上的某一点做匀速圆周运动，下列有关该同学转笔中涉及到的物理知识的叙述正确的是（　　） A. 笔杆上的点离点越远，角速度越大 B. 笔杆上的点离点越近，做圆周运动的向心加速度越大 C. 笔杆上的各点做圆周运动的向心力是由手的摩擦力提供的 D. 若该同学使用中性笔，笔尖上的小钢珠有可能因快速转动被甩走 4. 如图所示绳子通过固定在天花板上的定滑轮，左端与套在固定竖直杆上的物体A连接，右端与放在水平面上的物体B相连，到达如图所示位置时，绳与水平面的夹角分别为夹角为、，两物体的速率分别为、，且此时，、，则的大小为（　　） A. B. C. D. 5. 一条平直小河的河水由西向东流，水流速度的大小为，让小船船头垂直河岸由南向北渡河。已知小船在垂直河岸方向运动的规律满足，且小船刚好到达河对岸，则小船在渡河的这段时间内的运动情况，下列说法正确的是（　　） A. 小船渡河的轨迹为直线 B. 小船在河水中时的速度为 C. 小船在河水中时位移为 D. 小船到达河对岸时沿河岸方向运动的位移为 6. 达·芬奇的手稿中描述了这样一个实验：一个罐子在空中沿水平直线向右做匀加速运动，沿途连续漏出沙子。若不计空气阻力，则下列图中能反映空中沙子排列的几何图形是（　　） A. B. C. D. 7. 如图，倾角为的斜坡，斜坡高度为h，斜坡底端A点正上方有B和C两点，B点和斜坡等高。甲战斗机以水平速度飞到C点时释放炸弹，准确命中斜坡上的一点，CP的连线垂直于坡面；乙战斗机以水平速度飞到B点时释放炸弹，也准确命中斜坡上的同一点P，速度方向恰好垂直斜坡。已知两颗炸弹完全相同，则（　　） A. C点距离A点的高度为 B. C. 甲释放炸弹和乙释放的炸弹在空中的飞行时间之比为 D. 任意相同时间内甲乙两战斗机释放的炸弹在空中的速度变化量之比为 8. 有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A. 如图a，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态 B. 如图b所示是一圆锥摆，增大θ，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变 C. 如图c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A，B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A位置小球所受筒壁的支持力要等于在B位置时的支持力 D. 如图d，火车转弯超过规定速度行驶时，车轮会对外轨有挤压作用 9. “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v0=2m/s水平飞出，正好沿锅边缘的切线方向掉入锅中，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45°，不计空气阻力，取重力加速度大小g=10m/s2，下列说法正确的是（　　） A. 面片在空中运动的水平位移为0.2m B. 面片运动到锅边缘时的速度大小为2m/s 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减小 10. 如图所示，一匀质圆盘绕垂直于盘面的对称轴以恒定的角速度转动，盘面上离转轴距离1米处有一小物块随圆盘一起转动，小物块的质量为1kg。圆盘水平放置时，如图1所示，为使小物块不被圆盘甩出，圆盘的最大角速度为rad/s。将盘面与水平面的夹角调整为37°，为使小物块不被圆盘甩出，圆盘的最大角速度为ω，如图2所示。下列关于调整后的判断，正确的有（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2）（ ） A. B. 圆盘以ω转动时，从最高点到最低点，小物块受到的摩擦力先减小后增大 C. 圆盘以ω转动到位置∠POQ=60°时，物体受到的摩擦力大小为N D. 圆盘以ω转动到位置∠POQ=120°时，物体受到的摩擦力大小为6N 二、实验题（每空2分，共16分。） 11. 在探究小球做匀速圆周运动所受向心力大小F与小球质量m、角速度和半径r之间关系实验中： （1）小明同学用如图甲所示装置进行实验，转动手柄，使变速塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。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，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。已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨道半径之比为，在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C挡板处与___________（选填“A”或“B”）挡板处，同时选择半径___________（选填“相同”或“不同”）的两个塔轮进行实验。 （2）小强同学用如图乙所示的装置进行实验。一滑块套在水平杆上，力传感器套于竖直杆上并通过一细绳连接滑块，用来测量细线拉力F的大小。滑块随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，滑块上固定一遮光片，其宽度为d，光电门可记录遮光片通过的时间。已知滑块做圆周运动的半径为r、水平杆光滑。根据以上表述，回答以下问题： ①某次转动过程中，遮光片经过光电门时的遮光时间为，则角速度___________（用题中所给物理量符号表示）； ②以F为纵坐标，以为横坐标，在坐标纸中描出数据点作出一条倾斜的直线，若图像的斜率为k，则滑块的质量为___________。（用k、r、d表示） 12. （1）关于“研究物体平抛运动”实验，下列说法正确的是______ A小球与斜槽之间有摩擦会增大实验误差 B.安装斜槽时其末端切线应水平 C.小球必须每次从斜槽上同一位置由静止开始释放 D.小球在斜槽上释放的位置离斜槽末端的高度尽可能低一些 E.将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行 F.在白纸上记录斜槽末端槽口的位置，作为小球做平抛运动的起点和所建坐标系的原点 （2）如图丙，某同学在做平抛运动实验时得出如图丁所示的小球运动轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出。则：（g取10m/s2） ①小球平抛运动的初速度为______m/s． ②小球运动到b点的速度为______m/s ③抛出点坐标x=______cm，y=______cm． 二、计算题：（本大题共3小题，共38分，必须写出必要的文字说明和表达式，只有答案不得分。） 13. 一个质量为2kg的物体在多个水平面内的恒定外力、、…作用下以的速度在光滑水平地面上做匀速直线运动，与轴方向成30°角，其中的大小等于10N，方向与轴正方向相同，如图所示（图中只标出了，其他力未标出），某时刻撤去，求： （1）撤去多长时间后物体速度最小？ （2）撤去后物体速度的最小值是多少？ 14. 如图甲所示为游乐场中的“旋转飞椅”，带有水平直杆的转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。图乙是其中一个座椅的连接示意图，水平直杆边缘到转轴中心的距离，水平直杆边缘用长的钢绳连接着座椅。小张坐在座椅上随着转盘一起转动，经过一段时间后达到稳定状态，此时，钢绳与竖直方向的夹角，水平直杆到地面的高度，若小张和座椅的总质量，将小张和座椅看成一个质点，不计钢绳的重力及空气的阻力，，，，，求： （1）钢绳上的拉力大小； （2）小张绕转轴运动的周期； （3）若地面水平，小张口袋中的皮球不慎脱落，皮球的第一次落地点到转轴中心的水平距离是多少？ 15. 如图所示，倾角为的斜面体固定放置在水平地面上，在斜面上固定放置一个半圆管轨道AEB，圆管的内壁光滑，半径为r，最低点A、最高点B的切线水平，AB是半圆管轨道的直径，现让质量为m的小球（视为质点）从A点以一定的水平速度滑进圆管，圆管的内径略大于小球的直径，重力加速度为g，、，求： （1）若小球在A的加速度大小为4.4g，到达B时的加速度大小为2g，则A点对小球沿斜面向上弹力大小与B点对小球沿斜面向下的弹力大小之差为多少； （2）若小球到达B点时沿斜面上下侧受到的弹力刚好为0，则小球的落地点与B点间的距离为多少； （3）若小球到达B点受到弹力大小为0.4mg，则在此弹力作用下的两种平抛运动的水平位移之差的绝对值为多少。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $