精品解析：江西弋阳县第二中学2025-2026学年高一下学期第一次月考物理试卷

2025-2026学年高一物理下学期第一次月考卷01 （考试时间：75分钟，分值：100分） 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.测试范围：第5~6章，人教版必修第二册 第Ⅰ卷 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题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。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. 一只可视为质点的蜜蜂沿弯曲轨迹做匀速率运动，蜜蜂在途经M、N、P、Q位置时的速度v和所受合力F，方向如图所示，其中可能正确的是（　　） A. M位置 B. N位置 C. P位置 D. Q位置 【答案】B 【解析】 【详解】AD．做曲线运动的物体合外力不为0，且合外力与速度方向不共线，故AD错误； BC．做曲线运动的物体速度方向沿轨迹的切线方向，受力方向指向轨迹的里侧（轨迹的凹面侧），故B正确，C错误。 故选B。 2. 当地时间1月3日凌晨，美国对主权国家委内瑞拉发动军事行动，强行非法绑架总统马杜罗并将其转移至美国境内。面对美方公然践踏《联合国宪章》的行径，国际社会的愤怒正在升级，多个国家和国际组织表示强烈谴责。视频资料显示，执行绑架马杜罗任务的直升机以约100英尺（约30米）的高度贴着海面飞行时，位于直升机底部的一块金属部件自然脱落。忽略空气阻力，金属部件脱落后（　　） A. 水平方向做匀加速直线运动，竖直方向做匀速直线运动 B. 水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀加速直线运动 C. 水平方向和竖直方向均做匀加速直线运动 D. 水平方向和竖直方向均做匀速直线运动 【答案】B 【解析】 【详解】金属部件脱落时具有与直升机相同的水平初速度。忽略空气阻力，水平方向不受外力作用，根据牛顿第一定律，保持匀速直线运动；竖直方向受重力作用，初速度为零，做自由落体运动，即匀加速直线运动。 故选B。 3. 如图，A、B两个物体用细绳相连，A在力F作用下在水平面上运动，B在竖直方向运动。当细绳与水平面间的夹角为θ时，B的速度为v1，此时物体A的速度v的大小是（　　） A. B. C. v1•tanθ D. 【答案】B 【解析】 【详解】将A的速度分解为沿细绳方向的速度和垂直于细绳方向的速度，其中沿细绳方向的速度等于B的速度，则 即 故选B。 4. 如图所示，MN为一竖直弹射装置，可在任意位置水平发射不同速度的小球。某次在a、b两位置分别发射两个相同的小球A、B。已知a、b两位置距地面的高度分别为5m和20m，，g取，忽略空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. B球的水平射程大 B. B球落地时的位置与MN水平距离为 C. 无论如何调整两球发射时间，两球都不可能在空中相遇 D. 若要两球同时落地，则A、B两小球发射时间间隔为0.1s 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据， 可得 可得A球的射程 B球的射程 可知两球的水平射程相等，B球落地时的位置与MN水平距离为6m，AB错误； C．因两球最终落在地面上的同一点，则无论如何调整两球发射时间，两球都不可能在空中相遇，C正确； D．若要两球同时落地，则A、B两小球发射时间间隔为，D错误。 故选C。 5. 城市中为了解决交通问题，修建了许多立交桥。如图所示，桥面是半径为R的圆弧形的立交桥AB横跨在水平路面上，一辆质量为m的小汽车，在A端冲上该立交桥，小汽车到达桥顶时的速度大小为，若小汽车在上桥过程中保持速率不变，重力加速度为g，则（　　） A. 小汽车通过桥顶时处于失重状态 B. 小汽车上桥过程中所受合外力为零 C. 小汽车通过桥顶时对桥面的压力大小为 D. 小汽车到达桥顶时的速度必须大于 【答案】A 【解析】 【详解】ABD．取小汽车受到桥的支持力为，小汽车通过桥顶时，由牛顿第二定律有 解得 当时，速度最大为 故小汽车通过桥顶时处于失重状态，故A正确，BD错误； C．由牛顿第三定律有小汽车通过桥顶时对桥面的压力等于桥面对其的支持力，故C错误。 故选A。 6. 司马迁在《史记·天官书》中首次系统记载了“天赤道”的概念，并描述其与黄道的关系。如图所示，两物体分别静置在地球黄道面和赤道面上，则（ ） A. 的线速度大小相等 B. 的角速度大小相等 C. 的重力加速度相等 D. 的向心力比大 【答案】B 【解析】 【详解】AB．、两物体均随地球自转，角速度相等，但物体圆周运动的半径更大，根据可知，物体的线速度更大，故A错误，B正确； C．纬度越高，重力加速度越大，故物体的重力加速度更大，故C错误； D．因不知道、两物体的质量关系，故无法比较所需向心力的大小关系，故D错误。 故选B。 7. 浙BA城市争霸赛精彩不断，如图为某场比赛中运动员跳投的场景。篮筐高，运动员出手时球离地高，脚离地高，篮球出手点到篮筐的水平距离为。球出手瞬间运动员重心速度为0，球下落阶段才能入筐，不计空气阻力，把篮球看作质点。下列说法正确的是（　　） A. 球进入篮筐时速度与水平方向夹角大于球出手时速度与水平方向夹角 B. 有可能在运动员落地的同时，球恰好进入篮筐 C. 若运动员落地后过时球恰好入筐，可知球出手速度为 D. 球出手的速度越大，从出手到入筐的时间就越短 【答案】C 【解析】 【详解】A．球从抛出到进入篮筐过程的轨迹为抛物线，位置越低，则速度方向与竖直方向的夹角越大，因篮筐的高度大于抛出时的高度，可知球进入篮筐时速度与水平方向夹角小于球出手时速度与水平方向夹角，A错误； B．运动员抛出篮球后本身做自由落体运动，下落高度为0.20m，而篮球抛出到落入篮筐内时竖直高度为0.60m，根据可知，篮球进入篮筐时运动员早已落地，B错误； C．运动员落地的时间 若运动员落地后过时球恰好入筐，可知球运动的时间为t=0.6s 球出手时的水平速度 竖直方向，根据 即 解得 可知球出手时的速度为，C正确； D．球出手的速度越大，但水平速度不一定大，根据，则从出手到入筐的时间不一定越短，D错误。 故选C。 8. 三百六十行，行行出状元。最近一段服务员快速摆餐盘的视频火遍全网，服务员把盘子均匀放到餐桌中间的转盘边缘上后，增大转盘转动角速度，餐盘从转盘边缘飞出，落在餐桌上。已知餐盘和转盘间的动摩擦因数为，餐盘到转盘中心的距离为r，忽略空气阻力，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，转盘到桌面的高度为h，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 餐盘质量越大，从转盘边缘飞出时速度越小 B. 餐盘落到餐桌上瞬间的速度大小为 C. 转盘加速转动过程中，餐盘受到的摩擦力始终指向转盘中心 D. 落到餐桌上的餐盘到转盘中心的水平距离为 【答案】D 【解析】 【详解】A．当餐盘要从转盘边缘飞出时，有 可知飞出的速度与餐盘的质量无关，故A错误； B．餐盘飞出时做平抛运动，根据动能定理有 代入数据后可得落到餐桌上的速度为，故B错误； C．转盘在加速的过程中，餐盘受到的摩擦力要提供指向圆心的向心加速度使餐盘一起做圆周运动，同时在切线方向上提供切向加速度使餐盘的速率增大，故摩擦力方向不指向圆心。故C错误； D．餐盘抛出后做平抛运动，竖直方向上有 水平方向上位移大小为 所以离圆心的距离为，故D正确。 故选D。 二、多选题 9. 2025年全国女排锦标赛中，运动员跳起后从离地高3.2m的位置以25m/s的速度沿水平方向将球发出，不计空气阻力，g取，下列说法正确的有（　　） A. 排球在空中做匀变速曲线运动 B. 在相等时间内，排球的速度变化量越来越大 C. 排球经过0.8s落地 D. 排球落地时的速度大小是33m/s 【答案】AC 【解析】 【详解】A．排球被水平抛出后，只受重力作用，加速度恒为g（竖直向下），且初速度方向与加速度方向垂直，因此做匀变速曲线运动，故A正确； B．排球的速度变化量 可知在相等时间内，排球的速度变化量相同，故B错误； C．排球竖直方向有 解得，故C正确； D．排球落地时的速度大小，故D错误。 故选AC。 10. 根据公开资料，“南天门计划”的核心作战平台包括：排水量达10万吨级别的“鸾鸟”空天母舰、配备粒子加速炮的“玄女”无人作战飞行器，以及具备全频段隐身能力、可在有人与无人模式间自由切换的“白帝”战斗机。在空天母舰中，科研人员长期处于失重状态。为缓解这种状态带来的不适，科学家设想在空天母舰中建造一种环形空间站，如图所示。圆环绕中心匀速旋转，科研人员站在旋转舱内的侧壁上，可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力。 已知旋转舱绕其轴线匀速转动的角速度ω=0.707rad/s，科研人员可视为质点。地球表面的重力加速度为g = 10m/s2 。下列说法正确的是（　　） A. “南天门计划”不仅仅是一个简单的科幻故事，它已经是我国现实装备发展的前瞻视野与强劲实力的展示 B. “圆环绕中心匀速旋转”模型中科研人员所受的重力提供了向心力 C. “圆环绕中心匀速旋转”模型中科研人员所受的支持力提供了向心力 D. 为达到目的，圆环的半径为r应设计为20m （计算精度不要求太高） 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．“南天门计划”不仅仅是一个简单的科幻故事，它已经是我国现实装备发展的前瞻视野与强劲实力的展示，A正确。 BC．“圆环绕中心匀速旋转”模型中旋转舱内的侧壁的支持力提供了向心力，B错误，C正确； D．根据 可得 为达到目的，圆环的半径为r应设计为20m ，D正确。 故选ACD。 11. 小船用绳索绕过定滑轮拉向岸边，如图所示，在水中运动时设水的阻力大小不变，那么在小船匀速靠岸的过程中，下列分析是正确的是（　　） A. 绳子的拉力不断增大 B. 绳子的拉力不变 C. 船的浮力减小 D. 拉绳的速度逐渐减小 【答案】ACD 【解析】 【详解】AB．小船在匀速靠岸的过程中，受到重力mg、绳的拉力T、阻力f、浮力F作用，受力图如图所示 根据水平方向平衡关系可得 由题意知，阻力f不变，靠岸的过程中增大，减小，所以绳的拉力T增大，A正确，B错误； C．根据竖直方向平衡关系可得 因增大，增大，所以浮力F减小 ，C正确； D．沿绳方向速度相同， 在小船在匀速靠岸的过程中，不变，减小，所以减小，D正确。 故选ACD。 12. 图甲所示的摩天轮是热门游乐项目。某次运行中，质量为m的游客随摩天轮做半径为R的匀速圆周运动，其竖直方向上的速度vy随时间t变化的规律如图乙所示（规定竖直向上为正方向）。已知重力加速度为g，下列说法正确的是（ ） A. 摩天轮的运动周期为4t0 B. 在t=0时，游客处于最低点 C. 在t=t0时，游客的向心加速度方向竖直向下 D. 在t=3t0时，游客所需向心力的大小为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由图可知，摩天轮的运动周期为，故A项正确； B．在时，竖直速度最大，则游客处于与圆心等高的位置，故B项错误； C．在时，游客到达最高点，则此时向心加速度方向竖直向下，故C项正确； D．游客做匀速圆周运动的速度为v0，在时，游客到达最低点，所需向心力的大小为，故D项错误。 故选AC。 二、实验题（15分） 13. 用如图甲所示的装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直硬板上，钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从末端水平飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，依次重复上述操作，白纸上将留下一系列痕迹点。某实验小组得到如图乙所示的痕迹点。 （1）下列实验要求正确的是______； A. 每次应从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球 B. 挡板MN应等间距下移 C. 所用的斜槽应光滑 （2）某同学用一张方格纸记录轨迹，确保了方格纸的左边缘为竖直方向，却忘记标注坐标原点，得到4个点迹如图丙所示。已知小方格的边长L=10cm，取重力加速度g=10m/s2，钢球水平抛出时的初速度v0 =______ 。（保留两位有效数字） 【答案】（1）A （2）2.0 【解析】 【小问1详解】 AC．为了保证小球每次抛出的速度相同，每次应从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球，但所用的斜槽不需要光滑，故A正确，C错误； B．挡板MN不需要等间距下移，故B错误。 故选A。 【小问2详解】 由图乙可知，小球两点间的水平位移相等，则两点间的时间间隔相等，设相邻两点间的时间间隔为，竖直方向上，由逐差法 可得 水平方向上，由 可得小球平抛的初速度 代入数据解得 14. 某实验小组的同学为了探究向心力大小与角速度的关系，设计了如图甲所示的实验装置：电动机带动转轴匀速转动，改变电动机的电压可以改变转轴的转速；其中是固定在竖直转轴上的水平凹槽，端固定的压力传感器可测出小球对其压力的大小，端固定一宽度为的挡光片，光电门可测量挡光片每一次的挡光时间。该同学多次改变转速后，记录了一系列力与对应角速度的数据，忽略小球所受的摩擦力，作出了如图乙所示的图像。 具体实验步骤如下： ①测出挡光片与转轴的距离为； ②将小钢球紧靠传感器放置在凹槽上，测出此时小钢球球心与转轴的距离为； ③启动电动机，使凹槽绕转轴匀速转动； ④记录下此时压力传感器的示数和光电门的挡光时间； ⑤多次改变转速后，利用记录的数据作出了如图乙所示的图像。 （1）小钢球转动的角速度___________（用表示）； （2）乙图中坐标系的横轴应为___________（选填A、B或C）； A. B. C. （3）本实验中所使用的小钢球的质量___________kg（结果保留2位有效数字）。 【答案】（1） （2）C （3）#### 【解析】 【小问1详解】 小钢球转动的角速度与挡光片角速度相同，挡光片的线速度为 解得 【小问2详解】 小钢球做圆周运动所需的向心力由传感器的弹力提供，满足 压力传感器的示数与成正比。 故选C。 【小问3详解】 图乙的斜率 结合向心力的表达式可知小钢球的质量 考虑斜率测量误差，小钢球的质量取、、均正确。 四、解答题（本大题共3小题，共37分） 15. 在2025中国大学生飞行器设计创新大赛的限重定点空投项目中，某飞行器以v0=15m/s的速度水平向右匀速飞行，在某时刻释放了一沙袋，此时飞行器到水平地面的距离h=20m，空气阻力忽略不计，g取10m/s2。求沙袋： （1）在空中运动的时间t； （2）落地时速度的大小v。 【答案】（1）2s （2）25m/s 【解析】 【小问1详解】 根据 代入数据解得t=2s 【小问2详解】 根据 代入数据解得 根据 代入数据解得v=25m/s 16. 如图所示，可视为质点的物块从A点水平抛出，恰好在B点沿切线方向进入固定圆弧轨道BC，经圆弧轨道后滑入水平地面，圆弧轨道C端的切线水平。已知物块质量，AB竖直高度，圆弧轨道对应圆心角，物块与水平地面之间的动摩擦因数，重力加速度g取，，。 （1）求物块抛出时的速度大小； （2）求物块在B点时的速度大小； （3）若物块到达C点时的速度大小，求物块在水平地面上滑行的距离x。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 物块从A点到B点，在竖直方向 解得 物块恰好在B点沿切线方向进入固定圆弧轨道BC，所以 解得 【小问2详解】 物块在B点时的速度大小为 【小问3详解】 物块在水平地面上，根据牛顿第二定律 解得 则物块在水平地面上滑行的距离为 17. 高速转动的物体若重心偏离转轴，会产生偏心振动，转轴将承受较大作用力。手机偏心轮振动马达即利用此原理制成，其结构如图所示，将质量分别为2m、3m的小球A、B固定在轻杆两端，使轻杆围绕位于其中点的转轴O在竖直平面内匀速转动，转动角速度。已知杆长为2L，重力加速度为g，不计一切阻力，当轻杆转动至图示竖直状态时，求： （1）A球向心加速度的大小an； （2）轻杆对B球的作用力的大小FB； （3）轻杆对转轴的作用力F的大小及方向。 【答案】（1） （2） （3），方向竖直向下 【解析】 【小问1详解】 由于轻杆绕中心转动，所以A球与B球做圆周运动的半径均为L。根据向心加速度的公式可知，A球的向心加速度为 【小问2详解】 此时B球受到的合外力为 对B球受力分析，有 解得 【小问3详解】 对A球受力分析有 可解得 根据牛顿第三定律，轻杆对转轴的作用力与转轴对轻杆的作用力是一对相互作用力，同时杆对B球的作用力与B球对杆的作用力也是一对相互作用力，根据第2小问可知，B球对杆的作用力大小为6mg，方向竖直向下，由于轻杆受力平衡，所以转轴对轻杆的作用力大小也为6mg，方向竖直向上。 所以轻杆对转轴的作用力大小为6mg，方向竖直向下。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高一物理下学期第一次月考卷01 （考试时间：75分钟，分值：100分） 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.测试范围：第5~6章，人教版必修第二册 第Ⅰ卷 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题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。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. 一只可视为质点的蜜蜂沿弯曲轨迹做匀速率运动，蜜蜂在途经M、N、P、Q位置时的速度v和所受合力F，方向如图所示，其中可能正确的是（　　） A. M位置 B. N位置 C. P位置 D. Q位置 2. 当地时间1月3日凌晨，美国对主权国家委内瑞拉发动军事行动，强行非法绑架总统马杜罗并将其转移至美国境内。面对美方公然践踏《联合国宪章》的行径，国际社会的愤怒正在升级，多个国家和国际组织表示强烈谴责。视频资料显示，执行绑架马杜罗任务的直升机以约100英尺（约30米）的高度贴着海面飞行时，位于直升机底部的一块金属部件自然脱落。忽略空气阻力，金属部件脱落后（　　） A. 水平方向做匀加速直线运动，竖直方向做匀速直线运动 B. 水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀加速直线运动 C. 水平方向和竖直方向均做匀加速直线运动 D. 水平方向和竖直方向均做匀速直线运动 3. 如图，A、B两个物体用细绳相连，A在力F作用下在水平面上运动，B在竖直方向运动。当细绳与水平面间的夹角为θ时，B的速度为v1，此时物体A的速度v的大小是（　　） A. B. C. v1•tanθ D. 4. 如图所示，MN为一竖直弹射装置，可在任意位置水平发射不同速度的小球。某次在a、b两位置分别发射两个相同的小球A、B。已知a、b两位置距地面的高度分别为5m和20m，，g取，忽略空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. B球的水平射程大 B. B球落地时的位置与MN水平距离为 C. 无论如何调整两球发射时间，两球都不可能在空中相遇 D. 若要两球同时落地，则A、B两小球发射时间间隔为0.1s 5. 城市中为了解决交通问题，修建了许多立交桥。如图所示，桥面是半径为R的圆弧形的立交桥AB横跨在水平路面上，一辆质量为m的小汽车，在A端冲上该立交桥，小汽车到达桥顶时的速度大小为，若小汽车在上桥过程中保持速率不变，重力加速度为g，则（　　） A. 小汽车通过桥顶时处于失重状态 B. 小汽车上桥过程中所受合外力为零 C. 小汽车通过桥顶时对桥面的压力大小为 D. 小汽车到达桥顶时的速度必须大于 6. 司马迁在《史记·天官书》中首次系统记载了“天赤道”的概念，并描述其与黄道的关系。如图所示，两物体分别静置在地球黄道面和赤道面上，则（ ） A. 的线速度大小相等 B. 的角速度大小相等 C. 的重力加速度相等 D. 的向心力比大 7. 浙BA城市争霸赛精彩不断，如图为某场比赛中运动员跳投的场景。篮筐高，运动员出手时球离地高，脚离地高，篮球出手点到篮筐的水平距离为。球出手瞬间运动员重心速度为0，球下落阶段才能入筐，不计空气阻力，把篮球看作质点。下列说法正确的是（　　） A. 球进入篮筐时速度与水平方向夹角大于球出手时速度与水平方向夹角 B. 有可能在运动员落地的同时，球恰好进入篮筐 C. 若运动员落地后过时球恰好入筐，可知球出手速度为 D. 球出手的速度越大，从出手到入筐的时间就越短 8. 三百六十行，行行出状元。最近一段服务员快速摆餐盘的视频火遍全网，服务员把盘子均匀放到餐桌中间的转盘边缘上后，增大转盘转动角速度，餐盘从转盘边缘飞出，落在餐桌上。已知餐盘和转盘间的动摩擦因数为，餐盘到转盘中心的距离为r，忽略空气阻力，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，转盘到桌面的高度为h，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 餐盘质量越大，从转盘边缘飞出时速度越小 B. 餐盘落到餐桌上瞬间的速度大小为 C. 转盘加速转动过程中，餐盘受到的摩擦力始终指向转盘中心 D. 落到餐桌上的餐盘到转盘中心的水平距离为 二、多选题 9. 2025年全国女排锦标赛中，运动员跳起后从离地高3.2m的位置以25m/s的速度沿水平方向将球发出，不计空气阻力，g取，下列说法正确的有（　　） A. 排球在空中做匀变速曲线运动 B. 在相等时间内，排球的速度变化量越来越大 C. 排球经过0.8s落地 D. 排球落地时的速度大小是33m/s 10. 根据公开资料，“南天门计划”的核心作战平台包括：排水量达10万吨级别的“鸾鸟”空天母舰、配备粒子加速炮的“玄女”无人作战飞行器，以及具备全频段隐身能力、可在有人与无人模式间自由切换的“白帝”战斗机。在空天母舰中，科研人员长期处于失重状态。为缓解这种状态带来的不适，科学家设想在空天母舰中建造一种环形空间站，如图所示。圆环绕中心匀速旋转，科研人员站在旋转舱内的侧壁上，可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力。 已知旋转舱绕其轴线匀速转动的角速度ω=0.707rad/s，科研人员可视为质点。地球表面的重力加速度为g = 10m/s2 。下列说法正确的是（　　） A. “南天门计划”不仅仅是一个简单的科幻故事，它已经是我国现实装备发展的前瞻视野与强劲实力的展示 B. “圆环绕中心匀速旋转”模型中科研人员所受的重力提供了向心力 C. “圆环绕中心匀速旋转”模型中科研人员所受的支持力提供了向心力 D. 为达到目的，圆环的半径为r应设计为20m （计算精度不要求太高） 11. 小船用绳索绕过定滑轮拉向岸边，如图所示，在水中运动时设水的阻力大小不变，那么在小船匀速靠岸的过程中，下列分析是正确的是（　　） A. 绳子的拉力不断增大 B. 绳子的拉力不变 C. 船的浮力减小 D. 拉绳的速度逐渐减小 12. 图甲所示的摩天轮是热门游乐项目。某次运行中，质量为m的游客随摩天轮做半径为R的匀速圆周运动，其竖直方向上的速度vy随时间t变化的规律如图乙所示（规定竖直向上为正方向）。已知重力加速度为g，下列说法正确的是（ ） A. 摩天轮的运动周期为4t0 B. 在t=0时，游客处于最低点 C. 在t=t0时，游客的向心加速度方向竖直向下 D. 在t=3t0时，游客所需向心力的大小为 二、实验题（15分） 13. 用如图甲所示的装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直硬板上，钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从末端水平飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，依次重复上述操作，白纸上将留下一系列痕迹点。某实验小组得到如图乙所示的痕迹点。 （1）下列实验要求正确的是______； A. 每次应从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球 B. 挡板MN应等间距下移 C. 所用的斜槽应光滑 （2）某同学用一张方格纸记录轨迹，确保了方格纸的左边缘为竖直方向，却忘记标注坐标原点，得到4个点迹如图丙所示。已知小方格的边长L=10cm，取重力加速度g=10m/s2，钢球水平抛出时的初速度v0 =______ 。（保留两位有效数字） 14. 某实验小组的同学为了探究向心力大小与角速度的关系，设计了如图甲所示的实验装置：电动机带动转轴匀速转动，改变电动机的电压可以改变转轴的转速；其中是固定在竖直转轴上的水平凹槽，端固定的压力传感器可测出小球对其压力的大小，端固定一宽度为的挡光片，光电门可测量挡光片每一次的挡光时间。该同学多次改变转速后，记录了一系列力与对应角速度的数据，忽略小球所受的摩擦力，作出了如图乙所示的图像。 具体实验步骤如下： ①测出挡光片与转轴的距离为； ②将小钢球紧靠传感器放置在凹槽上，测出此时小钢球球心与转轴的距离为； ③启动电动机，使凹槽绕转轴匀速转动； ④记录下此时压力传感器的示数和光电门的挡光时间； ⑤多次改变转速后，利用记录的数据作出了如图乙所示的图像。 （1）小钢球转动的角速度___________（用表示）； （2）乙图中坐标系的横轴应为___________（选填A、B或C）； A. B. C. （3）本实验中所使用的小钢球的质量___________kg（结果保留2位有效数字）。 四、解答题（本大题共3小题，共37分） 15. 在2025中国大学生飞行器设计创新大赛的限重定点空投项目中，某飞行器以v0=15m/s的速度水平向右匀速飞行，在某时刻释放了一沙袋，此时飞行器到水平地面的距离h=20m，空气阻力忽略不计，g取10m/s2。求沙袋： （1）在空中运动的时间t； （2）落地时速度的大小v。 16. 如图所示，可视为质点的物块从A点水平抛出，恰好在B点沿切线方向进入固定圆弧轨道BC，经圆弧轨道后滑入水平地面，圆弧轨道C端的切线水平。已知物块质量，AB竖直高度，圆弧轨道对应圆心角，物块与水平地面之间的动摩擦因数，重力加速度g取，，。 （1）求物块抛出时的速度大小； （2）求物块在B点时的速度大小； （3）若物块到达C点时的速度大小，求物块在水平地面上滑行的距离x。 17. 高速转动的物体若重心偏离转轴，会产生偏心振动，转轴将承受较大作用力。手机偏心轮振动马达即利用此原理制成，其结构如图所示，将质量分别为2m、3m的小球A、B固定在轻杆两端，使轻杆围绕位于其中点的转轴O在竖直平面内匀速转动，转动角速度。已知杆长为2L，重力加速度为g，不计一切阻力，当轻杆转动至图示竖直状态时，求： （1）A球向心加速度的大小an； （2）轻杆对B球的作用力的大小FB； （3）轻杆对转轴的作用力F的大小及方向。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $