精品解析：安徽省蚌埠市固镇二中、怀远三中、五河二中2024-2025学年高一下学期5月月考物理试题

高一物理 考生注意： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4.本卷命题范围：人教版必修第二册第五章至第七章。 一、选择题（本题共10小题，共42分。在每小题给出的四个选项中，第1∼8题中只有一项符合题目要求，每小题4分，第9~10题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1. 如图所示，质点做减速曲线运动，运动中点的速度的方向和加速度的方向描述正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】BD．质点做曲线运动时，速度方向为轨迹的切线方向，合外力的方向指向轨迹的凹侧，即加速度指向轨迹的凹侧，BD错误； CD．质点速度在减小，速度与加速度方向夹角大于90°，A正确，C错误。 故选A。 2. 对于万有引力定律的表达式，下列说法正确的是（　　） A. 若m1>m2，则两物体之间m1所受万有引力比m2的大 B. 当物体间的距离趋近于0时，物体间的万有引力无穷大 C. 引力常量G的单位为N⋅m2/kg2 D. 该表达式只能用来计算质点与质点间的万有引力大小 【答案】C 【解析】 【详解】A．两物体彼此之间的万有引力是一对相互作用力，大小总是相等，故A错误； B．当r趋近于无穷远时，万有引力趋近于无穷小，但当间距为零时，万有引力定律不适用，故B错误； C．根据 有 根据单位运算可知，引力常量G的单位为N⋅m2/kg2，故C正确； D．万有引力定律可以普遍使用，但需要满足的条件是两个质点间或者形状规则质量分布均匀的球体间万有引力大小的计算，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，A轮顺时针转动通过摩擦带动B轮转动，A轮半径是B轮半径的3倍，A轮与B轮之间不打滑，下列说法正确的是（　　） A. B轮也顺时针转动 B. A、B两轮的转速之比是1∶3 C. A、B两轮的角速度大小之比是3∶1 D. A、B两轮边缘点的向心加速度大小之比3∶1 【答案】B 【解析】 【详解】A．A轮转动通过摩擦带动B轮转动，A、B两轮转动方向相反，B轮逆时针方向转动，A错误； B．由，得，B正确； C．A、B两轮边缘点的线速度大小相等，由，得，C错误； D．由得，D错误。 故选B 。 4. 如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知、、三颗卫星均做匀速圆周运动，其中是地球同步卫星，则下列说法正确的是（　　） A. 卫星的速度可能大于 B. 卫星的角速度小于地球自转角速度 C. 卫星的加速度小于卫星的加速度 D. 地球对卫星的引力小于地球对卫星的引力 【答案】C 【解析】 【详解】A．7.9km/s是所有环绕地球运动卫星中的最大速度，所以卫星的速度不可能大于，故A错误； B．根据 得 由图可知，卫星与卫星P绕地球做匀速圆周运动的半径相等，显然二者的角速度相等。由于地球同步卫星的角速度与地球自转角速度相等，所以卫星的角速度等于地球自转角速度，故B错误； C．根据 得 由图可知，卫星绕地球做匀速圆周运动的半径大于与卫星M绕地球做匀速圆周运动的半径，显然卫星的加速度小于卫星的加速度，故C正确； D．由于不知道卫星和卫星的质量关系，所以不能确定地球对卫星的引力小于地球对卫星的引力，故D错误。 故选C。 5. 如图所示高层楼房发生了火灾，甲、乙两个消防员在同一地点用相同高压水枪同时进行喷水灭火。喷出的水落到同一位置的着火点上，甲、乙消防员所用高压水枪喷出水的初速度大小相等，方向不同，且水迹处于同一竖直面内，忽略水受到的空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 水从喷出到着火点，甲、乙的时间相等 B. 水从喷出到着火点，甲的速度变化快 C. 水到达着火点时，甲的水平方向速度较大 D. 水到达着火点时，乙的速度方向可能水平 【答案】D 【解析】 【详解】A．水做斜上抛运动，由于甲、乙喷出的水初速大小相同，令初速度与水平方向夹角为，水平分位移相等，根据 解得 由于甲初速度方向与水平方向夹角大一些，则甲运动时间长，故A错误； B．水喷出后做斜上抛运动，加速度相同都是重力加速度，根据可知，甲乙水速度变化快慢相同，故B错误； C．水喷出后做斜上抛运动，水平方向做匀速直线运动，结合上述可知， 由于甲初速度方向与水平方向夹角大一些，则甲的水平方向速度较小，故C错误； D．水做斜上抛运动，做匀速直线运动，即水平方向速度不变，若乙喷出的水到达着火点是最高点，则乙喷出的水到达着火点的速度方向沿水平方向，故D正确。 故选D。 6. 四冲程汽油机中有一个复式活塞压缩机，其简图如图所示，圆盘与活塞通过铰链连接轻杆AB，左侧活塞被轨道固定，只能沿平行AO的方向运动，圆盘绕圆心O做角速度为ω的匀速圆周运动。已知O、B间的距离为r，AB杆的长度大于2r，当OB垂直于AB时，AB与AO的夹角为θ，则此时活塞的速度大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】圆盘上B点的线速度大小，如图所示 当OB垂直于AB时，由速度的合成与分解有，解得。 故选D。 7. 如图所示，一艘小船要从点渡过一条两岸平行、宽度的河流，已知小船在静水中运动的速度为，水流速度为，方向向右。B点距小船正对岸的A点。下列关于该船渡河的判断中，不正确的是（　　） A. 小船过河的最短航程为 B. 小船过河的最短时间为 C. 小船做匀速直线运动 D. 若要使小船运动到B点，则小船船头指向与上游河岸成角 【答案】D 【解析】 【详解】A．因为水流速度大于静水中船速，所以合速度的方向不可能垂直于河岸，则小船不可能到达正对岸，当合速度的方向与静水中船速的方向垂直时，合速度的方向与河岸的夹角最大，渡河航程最短，如图所示 根据几何关系有 因此小船过河的最短航程 故A正确，不符合题意； B．当静水中船速的方向与河岸垂直时，渡河时间最短，最短时间 故B正确，不符合题意； C．小船同时参与两个方向的匀速直线运动，合运动是匀速直线运动，故C正确，不符合题意； D．设小船船头指向与上游河岸成角，静水中船速垂直于河岸方向的分速度为，静水中船速平行于河岸方向的分速度为，则渡河时间 沿河岸方向的位移 联立解得 故D错误，符合题意。 故选D。 8. 如图甲所示是一对相互环绕旋转的质量不等的双黑洞系统，其示意图如图乙所示，双黑洞A、B在相互之间的万有引力作用下，绕其连线上的O点做匀速圆周运动，若黑洞A、B做圆周运动的半径之比为1：2，下列说法正确的是（　　） A. 黑洞A、B做圆周运动的角速度之比为1：2 B. 黑洞A、B做圆周运动的向心力大小之比为2：1 C. 黑洞A、B做圆周运动的线速度之比为1：2 D. 黑洞A、B的质量之比为1：1 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于黑洞A、B绕二者连线上同一点做匀速圆周运动，二者周期和角速度相等，角速度之比为，A错误； B．由彼此间的万有引力提供向心力，有 向心力大小之比为，B错误； CD．由， 可知黑洞A、B的质量之比为2：1，由可知，黑洞A、B做圆周运动的线速度之比为，C正确，D错误。 故选C。 9. 2024年5月3日17时27分，“嫦娥六号”探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射，开启世界上首次月球背面采样之旅。探测器通过多次适时变轨，使探测器绕地球运行的椭圆长轴逐渐变大，进入地月转移轨道奔向月球，在月球附近对卫星实施了多次必要的修正，使它成为绕月球表面圆周运行的工作轨道。“嫦娥六号”奔月整个过程的轨道变化情况示意图如图所示，对于“嫦娥六号”探测器的运动过程，下列说法正确的是（　　） A. 探测器绕地球运行的椭圆轨道周期逐渐变大 B. 探测器在不同的椭圆轨道运行时与地球连线相等时间内扫过的面积相等 C. 探测器在绕地球运行的椭圆轨道近地点时每次都需要加速 D. 探测器在绕月球运行的椭圆轨道近月点时每次都需要加速 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由开普勒第三定律 可知变轨后“嫦娥六号”绕地球运行的椭圆轨道的半长轴逐渐变大，周期逐渐变大，故A正确； B．由开普勒第二定律可知，探测器在同一椭圆轨道运行时与地球连线相等时间内扫过的面积相等，故B错误； CD．探测器每次运动到绕地轨道近地点时都需要加速，使需要的向心力大于地球引力，从而使探测器远离地球，做椭圆长轴更大的椭圆轨道运动。反之探测器运动到绕月轨道近月点时都需要减速，使需要的向心力小于月球引力，从而使探测器靠近月球，做椭圆长轴更小的椭圆轨道运动，故C正确，D错误。 故选AC。 10. 如图所示，一个光滑的圆锥体固定在水平桌面上，其轴线竖直，母线与轴线之间夹角θ=37°，一条长度L=0.5m的轻绳，一端固定在圆锥体的顶点O处，另一端拴着一个质量m=0.2kg的小球，圆锥体可以绕锥体的轴线以不同的角速度匀速转动，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，下列说法正确的是（　　） A. 圆锥体静止时小球受锥面支持力大小为1.6N B. 圆锥体的角速度ω=5rad/s时小球刚好离开锥面 C. 圆锥体的角速度ω=4rad/s时细绳拉力大小为1.6N D. 圆锥体的角速度ω=6rad/s时细绳拉力大小为3.6N 【答案】BD 【解析】 【详解】A．圆锥体静止时小球受重力mg、锥面的支持力FN、细绳拉力FT，由三力平衡 故A错误； B．当小球刚要离开锥面时，绳子拉力与小球重力的合力提供向心力，水平方向 竖直方向 解得圆锥体角速度 故B正确； C．当圆锥体的角速度ω=4rad/s时，小球没有离开锥面，水平方向 竖直方向 解得， 故C错误； D．当圆锥体的角速度ω=6rad/s时，小球已离开锥面，设绳子与转轴夹角为θ，绳子拉力与小球重力的合力提供向心力，由 解得 故D正确。 故选BD。 二、实验题（本题共2小题，共16分） 11. 用如图甲所示的装置“探究平抛运动的特点”，通过描点法来研究平抛运动的轨迹，先将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上，让小铁球多次沿斜槽轨道滑下后从点飞出，落在水平挡板上，并挤压白纸留下一系列痕迹点. （1）实验中小王同学和小刘同学在白纸上依次记录小球的位置，分别如图乙、丙所示，从图中可以看出小王同学的错误可能是_____，小刘同学的实验错误可能是_____（将正确选项前面的字母填在横线上）。 A.斜槽末端不水平 B.小球与斜槽之间摩擦太大 C.每次由静止释放小球的位置不同 D.小球在斜槽上释放的位置离斜槽末端的高度太高 （2）小陈同学对小球采用频闪数码照相机连续拍摄的方法来获取小球平抛运动的轨迹，并得到如图丁所示的图片，图片中、、、是连续四次拍摄的小球所在的位置。 ①方格纸中每个小方格的实际边长为，在已探究出竖直方向的运动为自由落体运动的基础上，求得小球做平抛运动的初速度大小为_____，小球经过图片中点时速度大小为_____（用边长和当地重力加速度表示）。 ②通过分析可知图片中点_____（填“是”或“不是”）小球抛出点。 【答案】（1） ①. A ②. C （2） ①. ②. ③. 不是 【解析】 【小问1详解】 [1]从图中可以看出小王同学的小球运动轨迹是先做斜上抛运动，则其错误可能是斜槽末端不水平，故选A； [2]小刘同学的实验得到的小球运动轨迹不在同一条抛物线上，则其错误可能是每次由静止释放小球的位置不同，导至抛出时的初速度不相同，造成轨迹不同，故选C。 【小问2详解】 ①[1]根据， 可得初速度 [2]小球经过图片中点时的竖直速度 则b点的速度大小为 ②[3]若a点为抛出点，则竖直方向位移之比为1:3:5…，则由图可知相邻各点的竖直位移之比为1:2:3……，可知a点不是抛出点。 12. 某同学用如图甲所示装置探究钢质小球自由摆动至最低点时的速度大小与此时细线拉力大小的关系。力传感器显示的是小球自由摆动过程中各个时刻细线拉力FT的大小，光电门测量小球通过光电门的挡光时间Δt。 （1）调节细线的长度和光电门位置，使小球静止时，小球球心恰好位于光电门中心。 （2）用螺旋测微器测得小球直径为d，小球通过光电门的速度v=________。 （3）小球经过光电门时，细线拉力FT应为力传感器示数在小球摆动中各个时刻的________（选填“最大值”“最小值”或“平均值”）。 （4）改变小球通过光电门的速度重复实验，测出多组速度v和对应拉力FT的数据，作出FT-v2图像如图乙所示。已知当地重力加速度，则由图像可求小球的质量为m=________kg，光电门中心到悬点的距离为L=________m。 【答案】 ①. ②. 最大值 ③. 0.05 ④. 0.1 【解析】 【详解】（2）[1]小球通过光电门的速度。 （3）[2]小球摆动过程中受力如图所示，细线与竖直方向成θ角时，根据牛顿第二定律得 解得 小球向最低点运动过程中速度和cosθ都增大，所以到达最低点时速度和cosθ都最大，故在最低点FT最大。 （4）[3][4]小球摆至最低点时，根据牛顿第二定律得 整理得 根据图像得， 解得，。 三、计算题（本题共3小题，共计42分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。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） 13. 在铺设沥青的高速公路上，一汽车正在行驶，轮胎与地面间的动摩擦因数，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。 （1）如果汽车在这种高速公路上转弯时对汽车的设计限速是，假设转弯时的弯道是水平的，求弯道的最小半径； （2）如果弯道的路面设计为倾斜（外高内低，如图所示），弯道半径为，路面倾角为，且，要使汽车通过此弯道时不产生侧向摩擦力，求汽车通过弯道时的速度大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 汽车在水平路面上拐弯，由静摩擦力提供向心力则有 又 联立解得 可知弯道的最小半径为。 【小问2详解】 要使汽车通过此弯道时不产生侧向摩擦力，则汽车受到的重力和支持力的合力提供向心力则有 解得 14. 火星探测器“天问一号”是由环绕器、着陆器和巡视器三部分组成，总重量达到5吨左右，其中环绕器的作用之一是为“祝融号”提供中继通信，是火星车与地球之间的“通信员”。目前，环绕器已在航天员的精确操控下，进入遥感使命轨道，已知遥感使命轨道离火星表面的距离为h，环绕器在遥感使命轨道的运动可视为匀速圆周运动，绕行周期为T，火星的半径为R，火星的自转周期为，引力常量为G，球体体积（为球体半径），求： （1）火星的密度； （2）火星赤道处的重力加速度大小； （3）火星的第一宇宙速度v。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据 可得火星质量 又 火星的密度 （2）在赤道处 解得 （3）卫星在火星表面运行时 解得 15. 如图所示，在水平桌面上离桌面右边缘9.2m处放着一质量的小铁块（可看作质点），铁块与水平桌面间的动摩擦因数。现用水平向右的拉力作用于铁块，作用一段时间后撤去F，铁块继续运动，到达桌面的边缘A点飞出，恰好从竖直圆弧轨道BCD的B端沿切线进入圆弧轨道，且铁块恰好能通过圆弧轨道的最高点D。已知，A、B、C、D四点在同一竖直平面内，水平桌面离B端的竖直高度，圆弧轨道半径，C点为圆弧轨道的最低点。（取重力加速度，，）求： （1）铁块经D点时的速度大小； （2）铁块经A点时的速度大小； （3）水平拉力F作用的时间； （4）若铁块与圆弧轨道间的动摩擦因数，铁块以5m/s的速度经过圆弧轨道最低点C时的加速度大小。 【答案】（1） （2）4m/s （3）2.4s （4） 【解析】 【小问1详解】 铁块恰好通过D点时，轨道作用力为零，由重力提供向心力，有 解得 【小问2详解】 铁块从A点到B点的过程中做平抛运动，根据平抛运动规律有 解得 铁块做平抛运动，水平方向速度大小不变，铁块沿切线进入圆弧轨道，则B点速度方向与OB垂直，有 【小问3详解】 铁块在水平面上做加速运动时，由牛顿第二定律有 解得 铁块做减速运动时由牛顿第二定律有 解得 设F作用时间为t，由运动学的公式可知最大速度为 铁块加速和减速过程总位移，由运动学公式有 联立解得， 【小问4详解】 铁块在C点受到重力、支持力和摩擦力三个力作用，重力和支持力产生向心加速度改变速度方向，由向心加速度的表达式有 摩擦力产生切向加速度改变速度大小 由重力和支持力的合力提供向心力有 联立解得 则铁块在最低点C时的加速度大小 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一物理 考生注意： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4.本卷命题范围：人教版必修第二册第五章至第七章。 一、选择题（本题共10小题，共42分。在每小题给出的四个选项中，第1∼8题中只有一项符合题目要求，每小题4分，第9~10题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1. 如图所示，质点做减速曲线运动，运动中点的速度的方向和加速度的方向描述正确的是（　　） A. B. C. D. 2. 对于万有引力定律的表达式，下列说法正确的是（　　） A. 若m1>m2，则两物体之间m1所受万有引力比m2的大 B. 当物体间的距离趋近于0时，物体间的万有引力无穷大 C. 引力常量G的单位为N⋅m2/kg2 D. 该表达式只能用来计算质点与质点间的万有引力大小 3. 如图所示，A轮顺时针转动通过摩擦带动B轮转动，A轮半径是B轮半径的3倍，A轮与B轮之间不打滑，下列说法正确的是（　　） A. B轮也顺时针转动 B. A、B两轮的转速之比是1∶3 C. A、B两轮的角速度大小之比是3∶1 D. A、B两轮边缘点的向心加速度大小之比3∶1 4. 如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知、、三颗卫星均做匀速圆周运动，其中是地球同步卫星，则下列说法正确的是（　　） A. 卫星的速度可能大于 B. 卫星的角速度小于地球自转角速度 C. 卫星的加速度小于卫星的加速度 D. 地球对卫星的引力小于地球对卫星的引力 5. 如图所示高层楼房发生了火灾，甲、乙两个消防员在同一地点用相同高压水枪同时进行喷水灭火。喷出的水落到同一位置的着火点上，甲、乙消防员所用高压水枪喷出水的初速度大小相等，方向不同，且水迹处于同一竖直面内，忽略水受到的空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 水从喷出到着火点，甲、乙的时间相等 B. 水从喷出到着火点，甲的速度变化快 C. 水到达着火点时，甲的水平方向速度较大 D. 水到达着火点时，乙的速度方向可能水平 6. 四冲程汽油机中有一个复式活塞压缩机，其简图如图所示，圆盘与活塞通过铰链连接轻杆AB，左侧活塞被轨道固定，只能沿平行AO的方向运动，圆盘绕圆心O做角速度为ω的匀速圆周运动。已知O、B间的距离为r，AB杆的长度大于2r，当OB垂直于AB时，AB与AO的夹角为θ，则此时活塞的速度大小为（ ） A. B. C. D. 7. 如图所示，一艘小船要从点渡过一条两岸平行、宽度的河流，已知小船在静水中运动的速度为，水流速度为，方向向右。B点距小船正对岸的A点。下列关于该船渡河的判断中，不正确的是（　　） A. 小船过河的最短航程为 B. 小船过河的最短时间为 C. 小船做匀速直线运动 D. 若要使小船运动到B点，则小船船头指向与上游河岸成角 8. 如图甲所示是一对相互环绕旋转的质量不等的双黑洞系统，其示意图如图乙所示，双黑洞A、B在相互之间的万有引力作用下，绕其连线上的O点做匀速圆周运动，若黑洞A、B做圆周运动的半径之比为1：2，下列说法正确的是（　　） A. 黑洞A、B做圆周运动的角速度之比为1：2 B. 黑洞A、B做圆周运动的向心力大小之比为2：1 C. 黑洞A、B做圆周运动的线速度之比为1：2 D. 黑洞A、B的质量之比为1：1 9. 2024年5月3日17时27分，“嫦娥六号”探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射，开启世界上首次月球背面采样之旅。探测器通过多次适时变轨，使探测器绕地球运行的椭圆长轴逐渐变大，进入地月转移轨道奔向月球，在月球附近对卫星实施了多次必要的修正，使它成为绕月球表面圆周运行的工作轨道。“嫦娥六号”奔月整个过程的轨道变化情况示意图如图所示，对于“嫦娥六号”探测器的运动过程，下列说法正确的是（　　） A. 探测器绕地球运行的椭圆轨道周期逐渐变大 B. 探测器在不同的椭圆轨道运行时与地球连线相等时间内扫过的面积相等 C. 探测器在绕地球运行的椭圆轨道近地点时每次都需要加速 D. 探测器在绕月球运行的椭圆轨道近月点时每次都需要加速 10. 如图所示，一个光滑的圆锥体固定在水平桌面上，其轴线竖直，母线与轴线之间夹角θ=37°，一条长度L=0.5m的轻绳，一端固定在圆锥体的顶点O处，另一端拴着一个质量m=0.2kg的小球，圆锥体可以绕锥体的轴线以不同的角速度匀速转动，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，下列说法正确的是（　　） A. 圆锥体静止时小球受锥面支持力大小为1.6N B. 圆锥体的角速度ω=5rad/s时小球刚好离开锥面 C. 圆锥体的角速度ω=4rad/s时细绳拉力大小为1.6N D. 圆锥体的角速度ω=6rad/s时细绳拉力大小为3.6N 二、实验题（本题共2小题，共16分） 11. 用如图甲所示的装置“探究平抛运动的特点”，通过描点法来研究平抛运动的轨迹，先将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上，让小铁球多次沿斜槽轨道滑下后从点飞出，落在水平挡板上，并挤压白纸留下一系列痕迹点. （1）实验中小王同学和小刘同学在白纸上依次记录小球的位置，分别如图乙、丙所示，从图中可以看出小王同学的错误可能是_____，小刘同学的实验错误可能是_____（将正确选项前面的字母填在横线上）。 A.斜槽末端不水平 B.小球与斜槽之间摩擦太大 C.每次由静止释放小球的位置不同 D.小球在斜槽上释放的位置离斜槽末端的高度太高 （2）小陈同学对小球采用频闪数码照相机连续拍摄的方法来获取小球平抛运动的轨迹，并得到如图丁所示的图片，图片中、、、是连续四次拍摄的小球所在的位置。 ①方格纸中每个小方格的实际边长为，在已探究出竖直方向的运动为自由落体运动的基础上，求得小球做平抛运动的初速度大小为_____，小球经过图片中点时速度大小为_____（用边长和当地重力加速度表示）。 ②通过分析可知图片中点_____（填“是”或“不是”）小球抛出点。 12. 某同学用如图甲所示装置探究钢质小球自由摆动至最低点时的速度大小与此时细线拉力大小的关系。力传感器显示的是小球自由摆动过程中各个时刻细线拉力FT的大小，光电门测量小球通过光电门的挡光时间Δt。 （1）调节细线的长度和光电门位置，使小球静止时，小球球心恰好位于光电门中心。 （2）用螺旋测微器测得小球直径为d，小球通过光电门的速度v=________。 （3）小球经过光电门时，细线拉力FT应为力传感器示数在小球摆动中各个时刻的________（选填“最大值”“最小值”或“平均值”）。 （4）改变小球通过光电门的速度重复实验，测出多组速度v和对应拉力FT的数据，作出FT-v2图像如图乙所示。已知当地重力加速度，则由图像可求小球的质量为m=________kg，光电门中心到悬点的距离为L=________m。 三、计算题（本题共3小题，共计42分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。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） 13. 在铺设沥青的高速公路上，一汽车正在行驶，轮胎与地面间的动摩擦因数，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。 （1）如果汽车在这种高速公路上转弯时对汽车的设计限速是，假设转弯时的弯道是水平的，求弯道的最小半径； （2）如果弯道的路面设计为倾斜（外高内低，如图所示），弯道半径为，路面倾角为，且，要使汽车通过此弯道时不产生侧向摩擦力，求汽车通过弯道时的速度大小。 14. 火星探测器“天问一号”是由环绕器、着陆器和巡视器三部分组成，总重量达到5吨左右，其中环绕器的作用之一是为“祝融号”提供中继通信，是火星车与地球之间的“通信员”。目前，环绕器已在航天员的精确操控下，进入遥感使命轨道，已知遥感使命轨道离火星表面的距离为h，环绕器在遥感使命轨道的运动可视为匀速圆周运动，绕行周期为T，火星的半径为R，火星的自转周期为，引力常量为G，球体体积（为球体半径），求： （1）火星的密度； （2）火星赤道处的重力加速度大小； （3）火星的第一宇宙速度v。 15. 如图所示，在水平桌面上离桌面右边缘9.2m处放着一质量的小铁块（可看作质点），铁块与水平桌面间的动摩擦因数。现用水平向右的拉力作用于铁块，作用一段时间后撤去F，铁块继续运动，到达桌面的边缘A点飞出，恰好从竖直圆弧轨道BCD的B端沿切线进入圆弧轨道，且铁块恰好能通过圆弧轨道的最高点D。已知，A、B、C、D四点在同一竖直平面内，水平桌面离B端的竖直高度，圆弧轨道半径，C点为圆弧轨道的最低点。（取重力加速度，，）求： （1）铁块经D点时的速度大小； （2）铁块经A点时的速度大小； （3）水平拉力F作用的时间； （4）若铁块与圆弧轨道间的动摩擦因数，铁块以5m/s的速度经过圆弧轨道最低点C时的加速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $