精品解析： 广东省中山市永安中学2024-2025学年高一下学期一段考物理试卷

2024-2025学年中山永安中学高一下学期一段考 一、单选题 1. 在水平桌面上放置一张纸，画有如图所示的平面直角坐标系，一个涂有颜料的小球以速度v从原点O出发，沿y轴负方向做匀速直线运动（不计纸与球间的摩擦），同时，白纸从静止开始沿x轴负方向做匀加速直线运动，经过一段时间，纸面上留下痕迹为下图中的（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】白纸上留下的痕迹可以视为小球相对白纸的运动轨迹，小球沿轴负方向做匀速直线运动，白纸沿轴负方向做匀加速直线运动，则小球相对白纸沿轴正方向做匀加速直线运动，所以加速度沿轴正方向，小球所受合力指向曲线轨迹的凹侧，所以B选项的轨迹符合，ACD错误，B正确。 故选B。 2. 如图所示，小船以大小为。方向与上游河岸成θ的速度（在静水中的速度）从A处过河，经过t时间，正好到达正对岸的B处。现要使小船在更短的时间内过河并且也正好到达正对岸B处，在水流速度不变的情况下，可采取下列方法中的哪一种（　　） A. 只要增大大小，不必改变角 B. 只要增大角，不必改变大小 C. 在增大的同时，也必须适当增大角 D. 在增大的同时，也必须适当减小角 【答案】C 【解析】 【详解】ABCD．由题意可知，水流的速度和河岸的宽度为 ， 现要使小船在更短的时间内过河并且也正好到达正对岸B处，在水流速度不变的情况下，应满足（和是变化后的速度和夹角） ， 当时，则 ABD错误，C正确。 故选C。 3. 如图所示，“跳一跳”游戏需要操作者控制棋子离开平台时的速度，使其能跳到旁边等高平台上。棋子在某次跳跃过程中的轨迹为抛物线，经最高点时速度为v0，此时离平台的高度为h。棋子质量为m，空气阻力不计，重力加速度为g。则此跳跃过程（　　） A. 所用时间 B. 水平位移大小 C. 初速度的竖直分量大小为 D. 初速度大小为 【答案】B 【解析】 【详解】A．竖直方向由 可得 该斜抛运动等效为两个完全相同的平抛运动，时间是2，故A错误； B．水平位移 故B正确； C．初速度的竖直分量大小为 故C错误； D．用速度的合成，即勾股定理可知初速度大小为 故D错误。 故选B。 4. 一个质量为2kg的质点在x-y平面上运动，在x方向的速度图像和y方向的位移图像分别如图甲、乙所示，下列说法正确的是（ ） A. 质点所受的合外力大小为3N B. 质点的初速度大小为3m/s C. 质点做匀变速直线运动 D. 质点初速度的方向与合外力的方向垂直 【答案】A 【解析】 【详解】A． 由图知物体的加速度为x轴方向的加速度，y轴方向匀速，加速度为零 根据牛顿第二定律： F=ma=2×1.5=3N 故A正确； B． 由图知，在x方向上做初速度为3m/s，在y方向上初速度为4m/s，根据运动的合成，则质点的初速度的大小为v=5m/s，故B错误； C． 因为加速度与合速度不在一条直线上，质点做匀变速曲线运动，故C错误； D． 质点合外力的方向沿x方向，初速度方向与x方向的夹角正切值为： ， 不垂直，故D错误； 故选A。 5. 用传感器测量一物体的重力时，发现在赤道测得的读数与其在北极的读数相差大约3‰．如图所示，如果认为地球是一个质量分布均匀的标准球体，下列说法正确的是（　　） A. 在北极处物体的向心力为万有引力的3‰ B. 在北极处物体的重力为万有引力的3‰ C. 在赤道处物体的向心力为万有引力的3‰ D. 在赤道处物体的重力为万有引力的3‰ 【答案】C 【解析】 【详解】AB、在北极处，没有向心力，重力等于万有引力，A、B错误． C、在赤道处， ，再结合题意=3‰知，在赤道处： =3‰，C正确． D、赤道处： =997‰，D错误； 6. 如图所示，某次空中投弹的军事演习中，战斗机以恒定速度沿水平方向飞行，先后释放两颗炸弹，分别击中山坡上的M点和N点。释放两颗炸弹的时间间隔为Δt1，此过程中飞机飞行的距离为s1；击中M、N的时间间隔为Δt2，M、N两点间水平距离为s2。不计空气阻力。下列判断正确的是（　　） A. Δt1＞Δt2，s1＞s2 B. Δt1＞Δt2，s1＜s2 C. Δt1＜Δt2，s1＞s2 D. Δt1＜Δt2，s1＜s2 【答案】A 【解析】 【详解】释放的炸弹做平抛运动，若落地点在同一水平面上，落地的时间间隔与释放的时间间隔相等，由于N在M点的上方，则击中M、N的时间间隔 △t2＜△t1 同理可知，由于炸弹和飞机水平方向的速度相同，时间越小，飞行的距离越小，所以 s1＞s2 故A正确，BCD错误。 故选A。 二、多选题 7. 火车以60m/s的速率转过一段弯道，某乘客发现放在桌面上的指南针在10s内匀速转过了约10°。在此10s时间内，火车（　　） A. 运动路程为600m B. 加速度为零 C. 角速度约为1rad/s D. 转弯半径约为3.4km 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】A．本题考查匀速圆周的概念，意在考查考生的理解能力，圆周运动的弧长 故选项A正确； B．火车转弯是圆周运动，圆周运动是变速运动，所以合力不为零，加速度不为零，故选项B错误； CD．由于角度与弧度的换算关系 所以由题意得圆周运动的角速度 又 所以 故选项C错误，D正确。 故选AD。 8. 如图所示，水平光滑长杆上套有一物块Q，跨过悬挂于O点的轻小光滑圆环的轻绳一端连接Q，另一端悬挂一物块P。设轻绳的左边部分与水平方向的夹角为θ，初始时θ很小。现将P、Q由静止同时释放，关于P、Q以后的运动下列说法正确的是（　　） A. 当θ＝60°时，P、Q的速度之比是∶2 B. 当θ＝90°时，Q的速度最大 C. 当θ＝90°时，P的速度为零 D. 当θ向90°增大的过程中Q的合力一直增大 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】A．P、Q用同一根绳连接，根据投影定理可知，Q沿绳子方向的速度与P的速度相等，则当θ=60°时，Q的速度 vQcos60°=vP 如图所示 解得 故A错误； B．P的机械能最小时，即为Q到达O点正下方时，此时Q的速度最大，即当θ=90°时，Q的速度最大，故B正确； C．根据投影定理可知，Q沿绳子方向的速度与P的速度相等，当θ=90°时，Q沿绳子方向的分速度为零，由于P的速度即绳子的速度，则P的速度为零，故C正确； D．当θ向90°增大的过程中Q的合力逐渐减小，当θ=90°时，Q的速度最大，加速度最小，合力最小，故D错误。 故选BC。 9. 如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动．小球运动到最高点时，受到的弹力为F，速度大小为v，其F-v2图像如乙图所示．则（ ） A. v2=c时，小球对杆的弹力方向向下 B. 当地的重力加速度大小为 C. 小球的质量为 D. v2=2b时，小球受到的弹力与重力大小相等 【答案】CD 【解析】 【详解】由图象可知，当时，有：F＜0，则杆对小球得作用力方向向下，根据牛顿第三定律可知，小球对杆的弹力方向向上，故A错误；由图象知，当时，F=0，杆对小球无弹力，此时重力提供小球做圆周运动的向心力，有：，得,由图象知，当时，F=a，故有，解得：，故B错误，C正确；由图象可知，当时，由，得F=mg，故D正确；故选CD. 【点睛】小球在竖直面内做圆周运动，小球的重力与杆的弹力的合力提供向心力，根据图象、应用向心力公式、牛顿第二定律分析答题． 10. 继嫦娥三号发射成功后我国下一步的航天目标为登上月球，已知月球上的重力加速度为地球上的六分之一，若分别在地球和月球表面相同高度处，以相同初速度平抛相同质量的小球(不计空气阻力)，则下列哪些判断是正确的( 　　) A. 平抛运动时间t月>t地 B. 水平射程x月>x地 C. 落地瞬间的速度v月>v地 D. 落地速度与水平面的夹角θ月>θ地 【答案】AB 【解析】 【详解】A．竖直方向做自由落体运动 所以 由于h相同，，所以，A正确； B．水平方向做匀速直线运动 由于相同，，所以，B正确； C．落地瞬间的速度 由于相同，，所以，C错误； D．落地速度与水平面的夹角的正切 由于h、v0相同，，所以，所以，D错误。 故选AB。 11. 从航天强国的发展历程看，月球是深空探测的第一站。通过嫦娥探月计划的成功实施，我国已经掌握了对月球进行环绕、降落和巡视探测的相关技术，月球之后，人们选择下一个目标往往是火星。在太阳系中，地球的近邻是火星与金星，都可以作为月球之后的下一个备选目的地。然而，无论从科学研究角度还是未来对行星的开发利用角度讲，火星是比金星更加理想的选择。下表是一些有关火星和地球的数据，利用万有引力常量G和表中选择的一些信息可以完成的估算是（　　） 信息序号 ① ② ③ ④ ⑤ 信息内容 地球一年约365天 地表重力加速度约为9.8m/s2 火星的公转周期为687天 日地距离大约是1.5亿km 地球半径约6400km A. A. 选择①②④可以估算太阳对地球的吸引力 B. 选择①④可以估算太阳的密度 C. 选择①③④可以估算火星公转的线速度 D. 选择②⑤可以估算地球质量 【答案】CD 【解析】 【详解】A．根据太阳对地球的吸引力等于它们之间的万有引力 由于不知道地球的质量m，无法估算，故A错误； B．根据 解得 则太阳的密度为 由于不知道太阳半径r，无法估算，故B错误； C．根据开普勒定律，①③④可以列出 求解火星公转半径，再根据 故C正确； D．根据 解得 故D正确。 故选CD。 12. 、、三个小物块放在旋转圆台上，最大静摩擦力均为重力的倍，的质量为，、质量为，离轴为，、离轴为，则当圆台旋转时（设、、都没有滑动，如图所示）（ ） A. 的向心加速度最大 B. 所受的静摩擦力最小 C. 当圆台转速增加时，比先滑动 D. 当圆台转速增加时，比先滑动 【答案】ABC 【解析】 【详解】A.三个小物块转动的角速度相等，根据知，C的半径大，则C的向心加速度最大，故A项符合题意； B.根据静摩擦力提供向心力，得：A所受的摩擦力，B所受的摩擦力，C所受的摩擦力为，可知A、C所受的摩擦力大小相等，B物块的静摩擦力最小，故B项符合题意； CD.根据，发生相对滑动的临界角速度，A、B的半径相同，则一起滑动，C的半径大，临界角速度小，则当圆台转速增加时，C最先滑动，AB同时滑动；故C项符合题意，D项不符合题意． 三、实验题 13. 在研究平抛运动的实验中 (1)在研究平抛运动的实验中,为减小空气阻力对小球运动的影响,应采用（ ） A.空心小铁球 B.实心小铁球 C.实心小木球 D.以上三种小球都可以 (2)安装实验装置的过程中,斜槽末端的切线必须是水平的,这样做的目的是（ ） A.保证小球飞出时,初速度水平 B.保持小球飞出时,速度既不太大,也不太小 C.保证小球在空中运动的时间每次都相等 D.保证小球运动的轨迹是一条抛物线 (3)如图所示，某同学在做平抛运动的实验时，小球运动过程中先后经历了轨迹（轨迹未画出）上的a、b、c、d四个点；已知图中每个小方格的边长l＝1.6 cm，g取10 m/s2． 请你根据小方格纸上的信息，算完成下面的个问题： ①若已知平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动，则小球运动过程中从a→b、b→c、c→d所经历的时间 _______（选填“相同”或“不同”）． ②小球平抛运动的初速度v0＝________ m/s； ③小球在b点时的速率为_______m/s．（计算结果均保留两位有效数字） 【答案】 ①. B ②. A ③. 相同 ④. 0.80 ⑤. 1.0 【解析】 【详解】解：(1) 为了减小空气阻力对小球的影响，要选择体积较小质量较大的小球，故选实心小铁球，故选项B正确，A、C、D错误； (2)斜槽末端的切线必须是水平的，是为了保证小球抛出后做平抛运动，故选项A正确，B、C、D错误； (3) ①小球在水平方向做匀速直线运动，由于、、的水平间距相等，所以所经历的时间相同； ②在竖直方向上有，则有，可得小球平抛运动的初速度； ③b点竖直方向的分速度，小球在b点时的速率为． 14. 向心力演示器可以探究小球做圆周运动所需向心力F的大小与质量m、角速度ω、轨道半径r之间的关系，装置如图1所示，两个变速塔轮通过皮带连接。实验时，匀速转动手柄使长槽和短槽分别随相应的变速塔轮匀速转动，槽内的金属小球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对小球的压力提供向心力，小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，标尺上黑白相间的等分格显示出两个金属球所受向心力的比值。 （1）在研究向心力F的大小与质量m、角速度ω、半径r之间的关系时，我们主要用到的物理方法是________。 A．控制变量法 B．等效替代法 C．理想实验法 （2）为了探究金属球的向心力F的大小与轨道半径r之间的关系，下列说法正确的是________。 A．应使用两个质量不等的小球 B．应使两小球离转轴的距离相同 C．应将皮带套在两边半径相等的变速塔轮上 （3）某同学用传感器测出小球做圆周运动向心力F的大小和对应的周期T，获得多组数据，画出了如图2所示的图像，该图像是一条过原点的直线，则图像横坐标x代表的是________。 【答案】 ①. A ②. C ③. 【解析】 【详解】（1）[1]在研究向心力F的大小与质量m、角速度、半径r之间的关系时，我们主要用到的物理方法是控制变量法。 故选A。 （2）[2]由公式 可知探究金属球的向心力F的大小与轨道半径r之间的关系，应使用两个相等质量的小球，将皮带套在两边半径相等的变速塔轮上使角速度相等，应使两小球离转轴的距离不相同，观察向心力F的大小与轨道半径r之间的关系。 故选C。 （3）[3]由公式 结合图像是一条过原点的直线，所以F与成正比，所以图像横坐标x代表的是。 四、解答题 15. 宇航员在地球表面以一定初速度竖直向上抛出一小球，经过时间小球落回原处；若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间小球落回原处．（取地球表面重力加速度，空气阻力不计） （1）求该星球表面附近的重力加速度； （2）已知该星球的半径与地球半径之比为，求该星球的质量与地球质量之比。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】设小球抛出的初速度为，则在地球表面竖直向上抛出时，有 在某星球表面竖直向上抛出时，有 联立解得 （2）根据物体在行星表面受到万有引力等于重力，在地球表面时有 在某星球表面时有 联立可得 16. 如图所示，竖直平面内的圆弧形光滑轨道半径为，A端与圆心O等高，AD为与水平方向成角的斜面，B端在O的正上方，一个质量为的小球在A点正上方某处由静止开始释放，自由下落至A点后进入圆形轨道并能沿圆形轨到达B点，且到达B处时小球对圆弧轨道顶端的压力大小为。求： （1）小球到B点时的速度大小？ （2）小球从B点运动到C点所用的时间？ （3）小球落到斜面上C点时的速度大小？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）小球到达B处时小球对圆弧轨道顶端的压力大小为，在B点由重力和轨道的支持力提供向心力，则有 又 联立解得小球到B点时的速度大小为 （2）小球离开B点后做平抛运动，小球落到C点时，根据平抛运动规律得 解得小球从B点运动到C点所用的时间为 （3）小球落在斜面上C点时竖直分速度为 小球落到C点的速度大小为 17. 如图所示为一种可测量角速度的简易装置，“V”形光滑支架可随水平面上的底座绕轴线OO′旋转，支架两杆足够长且与水平面间夹角均为θ＝53°，一原长为的轻弹簧套在AB杆上，下端固定于杆的B端，另一端与一质量为m＝0.1kg的小球拴接，现让小球随支架以角速度ω匀速转动。已知弹簧的劲度系数k＝3.2N/m；在弹性限度内，弹簧的最大长度为，g取，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6。 （1）求支架静止时弹簧的长度； （2）弹簧恰为原长时，求支架角速度的大小； （3）求弹簧处于最大长度时，细杆匀速转动的角速度大小。 【答案】（1）0.25m （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对小球进行受力分析如图所示 由平衡条件可得 可得此时弹簧长度m 【小问2详解】 轻弹簧恰为原长时，根据牛顿第二定律可得 解得角速度 【小问3详解】 弹簧处于最大长度时，小球受力分析如图所示 竖直方向有 水平方向有 联立可得支架角速度为 18. 如图所示，将一质量为0.2kg可视为质点的小球系于长为L=1m的细线上绕O点作竖直圆周运动，某时刻在最低点P点时细线断裂，小球从离水平地面3.2m高的P点水平向右击出，测得第一次落点A与P点的水平距离为2.4m。小球落地后反弹，反弹后离地的最大高度为1.8m，第一次落点A与第二次落点B之间的距离为2.4m。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2.求： （1）小球从P点飞出时的速度大小； （2）在P点断裂前瞬间，细线所受拉力大小； （3）小球第二次与地面碰撞时的速度大小。 （4）若小球与地面碰撞时，碰撞前后水平、竖直分速度的比分别为一定值，则第5次碰撞时跟P点时的水平位移大小。 【答案】（1）3m/s （2） （3） （4）6.9m 【解析】 【小问1详解】 设小球刚被击出时的速度大小为v0，小球被击出到第一次落地前瞬间，根据平抛运动的规律可得， 解得 【小问2详解】 根据牛顿第二定律 在P点断裂前瞬间，细线所受拉力 【小问3详解】 第一次弹起后过程，根据对称性可知， 解得在最高点速度 小球第二次与地面碰撞时的速度大小 【小问4详解】 根据（3）分析可知，第一次碰后水平分速度 竖直分速度 第一次碰撞前水平分速度 竖直分速度 所以水平分速度比为，竖直分速度比为。所以每次碰后水平位移，，， 第5次碰撞时跟P点时的水平位移大小 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年中山永安中学高一下学期一段考 一、单选题 1. 在水平桌面上放置一张纸，画有如图所示的平面直角坐标系，一个涂有颜料的小球以速度v从原点O出发，沿y轴负方向做匀速直线运动（不计纸与球间的摩擦），同时，白纸从静止开始沿x轴负方向做匀加速直线运动，经过一段时间，纸面上留下痕迹为下图中的（ ） A. B. C. D. 2. 如图所示，小船以大小为。方向与上游河岸成θ的速度（在静水中的速度）从A处过河，经过t时间，正好到达正对岸的B处。现要使小船在更短的时间内过河并且也正好到达正对岸B处，在水流速度不变的情况下，可采取下列方法中的哪一种（　　） A. 只要增大大小，不必改变角 B. 只要增大角，不必改变大小 C. 在增大的同时，也必须适当增大角 D. 在增大的同时，也必须适当减小角 3. 如图所示，“跳一跳”游戏需要操作者控制棋子离开平台时的速度，使其能跳到旁边等高平台上。棋子在某次跳跃过程中的轨迹为抛物线，经最高点时速度为v0，此时离平台的高度为h。棋子质量为m，空气阻力不计，重力加速度为g。则此跳跃过程（　　） A. 所用时间 B. 水平位移大小 C. 初速度的竖直分量大小为 D. 初速度大小为 4. 一个质量为2kg的质点在x-y平面上运动，在x方向的速度图像和y方向的位移图像分别如图甲、乙所示，下列说法正确的是（ ） A. 质点所受的合外力大小为3N B. 质点的初速度大小为3m/s C. 质点做匀变速直线运动 D. 质点初速度的方向与合外力的方向垂直 5. 用传感器测量一物体的重力时，发现在赤道测得的读数与其在北极的读数相差大约3‰．如图所示，如果认为地球是一个质量分布均匀的标准球体，下列说法正确的是（　　） A. 在北极处物体的向心力为万有引力的3‰ B. 在北极处物体的重力为万有引力的3‰ C. 在赤道处物体的向心力为万有引力的3‰ D. 在赤道处物体的重力为万有引力的3‰ 6. 如图所示，某次空中投弹的军事演习中，战斗机以恒定速度沿水平方向飞行，先后释放两颗炸弹，分别击中山坡上的M点和N点。释放两颗炸弹的时间间隔为Δt1，此过程中飞机飞行的距离为s1；击中M、N的时间间隔为Δt2，M、N两点间水平距离为s2。不计空气阻力。下列判断正确的是（　　） A. Δt1＞Δt2，s1＞s2 B. Δt1＞Δt2，s1＜s2 C. Δt1＜Δt2，s1＞s2 D. Δt1＜Δt2，s1＜s2 二、多选题 7. 火车以60m/s的速率转过一段弯道，某乘客发现放在桌面上的指南针在10s内匀速转过了约10°。在此10s时间内，火车（　　） A. 运动路程为600m B. 加速度为零 C. 角速度约为1rad/s D. 转弯半径约为3.4km 8. 如图所示，水平光滑长杆上套有一物块Q，跨过悬挂于O点的轻小光滑圆环的轻绳一端连接Q，另一端悬挂一物块P。设轻绳的左边部分与水平方向的夹角为θ，初始时θ很小。现将P、Q由静止同时释放，关于P、Q以后的运动下列说法正确的是（　　） A. 当θ＝60°时，P、Q的速度之比是∶2 B. 当θ＝90°时，Q的速度最大 C. 当θ＝90°时，P的速度为零 D. 当θ向90°增大的过程中Q的合力一直增大 9. 如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动．小球运动到最高点时，受到的弹力为F，速度大小为v，其F-v2图像如乙图所示．则（ ） A. v2=c时，小球对杆的弹力方向向下 B. 当地的重力加速度大小为 C. 小球的质量为 D. v2=2b时，小球受到的弹力与重力大小相等 10. 继嫦娥三号发射成功后我国下一步的航天目标为登上月球，已知月球上的重力加速度为地球上的六分之一，若分别在地球和月球表面相同高度处，以相同初速度平抛相同质量的小球(不计空气阻力)，则下列哪些判断是正确的( 　　) A. 平抛运动时间t月>t地 B. 水平射程x月>x地 C. 落地瞬间的速度v月>v地 D. 落地速度与水平面的夹角θ月>θ地 11. 从航天强国的发展历程看，月球是深空探测的第一站。通过嫦娥探月计划的成功实施，我国已经掌握了对月球进行环绕、降落和巡视探测的相关技术，月球之后，人们选择下一个目标往往是火星。在太阳系中，地球的近邻是火星与金星，都可以作为月球之后的下一个备选目的地。然而，无论从科学研究角度还是未来对行星的开发利用角度讲，火星是比金星更加理想的选择。下表是一些有关火星和地球的数据，利用万有引力常量G和表中选择的一些信息可以完成的估算是（　　） 信息序号 ① ② ③ ④ ⑤ 信息内容 地球一年约365天 地表重力加速度约为9.8m/s2 火星的公转周期为687天 日地距离大约是1.5亿km 地球半径约6400km A. A. 选择①②④可以估算太阳对地球的吸引力 B. 选择①④可以估算太阳的密度 C. 选择①③④可以估算火星公转的线速度 D. 选择②⑤可以估算地球质量 12. 、、三个小物块放在旋转圆台上，最大静摩擦力均为重力的倍，的质量为，、质量为，离轴为，、离轴为，则当圆台旋转时（设、、都没有滑动，如图所示）（ ） A. 的向心加速度最大 B. 所受的静摩擦力最小 C. 当圆台转速增加时，比先滑动 D. 当圆台转速增加时，比先滑动 三、实验题 13. 在研究平抛运动的实验中 (1)在研究平抛运动的实验中,为减小空气阻力对小球运动的影响,应采用（ ） A.空心小铁球 B.实心小铁球 C.实心小木球 D.以上三种小球都可以 (2)安装实验装置的过程中,斜槽末端的切线必须是水平的,这样做的目的是（ ） A.保证小球飞出时,初速度水平 B.保持小球飞出时,速度既不太大,也不太小 C.保证小球在空中运动的时间每次都相等 D.保证小球运动的轨迹是一条抛物线 (3)如图所示，某同学在做平抛运动的实验时，小球运动过程中先后经历了轨迹（轨迹未画出）上的a、b、c、d四个点；已知图中每个小方格的边长l＝1.6 cm，g取10 m/s2． 请你根据小方格纸上的信息，算完成下面的个问题： ①若已知平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动，则小球运动过程中从a→b、b→c、c→d所经历的时间 _______（选填“相同”或“不同”）． ②小球平抛运动的初速度v0＝________ m/s； ③小球在b点时的速率为_______m/s．（计算结果均保留两位有效数字） 14. 向心力演示器可以探究小球做圆周运动所需向心力F的大小与质量m、角速度ω、轨道半径r之间的关系，装置如图1所示，两个变速塔轮通过皮带连接。实验时，匀速转动手柄使长槽和短槽分别随相应的变速塔轮匀速转动，槽内的金属小球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对小球的压力提供向心力，小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，标尺上黑白相间的等分格显示出两个金属球所受向心力的比值。 （1）在研究向心力F的大小与质量m、角速度ω、半径r之间的关系时，我们主要用到的物理方法是________。 A．控制变量法 B．等效替代法 C．理想实验法 （2）为了探究金属球的向心力F的大小与轨道半径r之间的关系，下列说法正确的是________。 A．应使用两个质量不等的小球 B．应使两小球离转轴的距离相同 C．应将皮带套在两边半径相等的变速塔轮上 （3）某同学用传感器测出小球做圆周运动向心力F的大小和对应的周期T，获得多组数据，画出了如图2所示的图像，该图像是一条过原点的直线，则图像横坐标x代表的是________。 四、解答题 15. 宇航员在地球表面以一定初速度竖直向上抛出一小球，经过时间小球落回原处；若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间小球落回原处．（取地球表面重力加速度，空气阻力不计） （1）求该星球表面附近的重力加速度； （2）已知该星球的半径与地球半径之比为，求该星球的质量与地球质量之比。 16. 如图所示，竖直平面内的圆弧形光滑轨道半径为，A端与圆心O等高，AD为与水平方向成角的斜面，B端在O的正上方，一个质量为的小球在A点正上方某处由静止开始释放，自由下落至A点后进入圆形轨道并能沿圆形轨到达B点，且到达B处时小球对圆弧轨道顶端的压力大小为。求： （1）小球到B点时的速度大小？ （2）小球从B点运动到C点所用的时间？ （3）小球落到斜面上C点时的速度大小？ 17. 如图所示为一种可测量角速度的简易装置，“V”形光滑支架可随水平面上的底座绕轴线OO′旋转，支架两杆足够长且与水平面间夹角均为θ＝53°，一原长为的轻弹簧套在AB杆上，下端固定于杆的B端，另一端与一质量为m＝0.1kg的小球拴接，现让小球随支架以角速度ω匀速转动。已知弹簧的劲度系数k＝3.2N/m；在弹性限度内，弹簧的最大长度为，g取，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6。 （1）求支架静止时弹簧的长度； （2）弹簧恰为原长时，求支架角速度的大小； （3）求弹簧处于最大长度时，细杆匀速转动的角速度大小。 18. 如图所示，将一质量为0.2kg可视为质点的小球系于长为L=1m的细线上绕O点作竖直圆周运动，某时刻在最低点P点时细线断裂，小球从离水平地面3.2m高的P点水平向右击出，测得第一次落点A与P点的水平距离为2.4m。小球落地后反弹，反弹后离地的最大高度为1.8m，第一次落点A与第二次落点B之间的距离为2.4m。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2.求： （1）小球从P点飞出时的速度大小； （2）在P点断裂前瞬间，细线所受拉力大小； （3）小球第二次与地面碰撞时的速度大小。 （4）若小球与地面碰撞时，碰撞前后水平、竖直分速度的比分别为一定值，则第5次碰撞时跟P点时的水平位移大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $