精品解析：黑龙江哈尔滨市第九中学校2025-2026学年高一下学期3月阶段检测物理试题

哈九中2025—2026学年度高一下学期3月物理学科试卷 （考试时间：90分钟满分：100分） I卷（选择题，14小题，共47分） 一、单项选择题（本题共9小题，每题3分，共27分，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 开普勒发现了行星运动规律 B. 牛顿发现了万有引力定律并测出万有引力常量 C. 根据万有引力定律可知，当r→0时，引力 D. 卡文迪什进行的“月—地检验”表明地球、地面物体间的引力与地球、月球间的引力遵循同样的规律 【答案】A 【解析】 【详解】A．开普勒通过分析第谷的观测数据，总结出行星运动的三大定律，故A正确； B．牛顿发现了万有引力定律，但万有引力常量G是卡文迪什通过扭秤实验测出的，故B错误； C．万有引力定律仅适用于质点或均匀球体间的相互作用。当r→0时，物体不能视为质点，公式不再成立，故C错误； D．“月—地检验”是牛顿为验证地球对月球的引力与地球对地面物体的引力遵循相同规律而提出的，卡文迪什的贡献是测定引力常量G，故D错误。 故选A。 2. 如图所示为脚踏自行车的传动装置简化图，甲、乙两轮同轴且无相对转动，传动链条在各轮转动中不打滑，A、B、C分别是甲、乙、丙三轮边缘上的点，则（　　） A. 周期 B. 线速度 C. 角速度 D. 向心加速度 【答案】D 【解析】 【详解】C．甲和丙链条转动，所以其线速度大小相等，即 根据 因为 所以 甲乙同轴转动，则二者角速度相等，即 则 故C错误； A．根据 可得 故A错误； B．根据 且 可得 故B错误； D．对甲、丙由 根据，，可得 对甲、乙由 根据，，可得 故 故D正确。 故选D。 3. 如图所示，质量为m的小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗后使小球在某一水平面内做匀速圆周运动，漏斗坡面与竖直方向的夹角为，重力加速度大小为g，关于小球做匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　） A. 小球所受的向心力的大小为 B. 小球的向心加速度大小为 C. 小球做匀速圆周运动的半径越大，周期越大 D. 小球做匀速圆周运动的半径越大，角速度越大 【答案】C 【解析】 【详解】AB．对小球受力分析，小球做匀速圆周运动，合力充当向心力受力分析如图： 则向心力 向心加速度大小，AB错误； CD．由牛顿第二定律有 解得， 则小球做匀速圆周运动的半径越大，周期越大，角速度越小，C正确，D错误。 故选C。 4. 如图所示，半径为的圆筒绕竖直中心轴匀速转动，质量为的小物块A靠在圆筒的内壁上，质量为的小物块B位于圆筒底面距中心轴处，两个小物块均能与圆筒保持相对静止。两个小物块与圆筒筒面的动摩擦因数均为（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），则的最小值为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】当动摩擦因数最小时，则对圆筒壁上的物块，根据牛顿第二定律可得，水平方向有 竖直方向有f-mg=0 又有f=μFN 对底面物块，根据牛顿第二定律可得 联立解得 故选A。 5. 2018年5月21日，嫦娥四号中继星“鹊桥”号成功发射，为嫦娥四号的着陆器和月球车提供地月中继通信支持。当“鹊桥”号在高空某处所受的引力为它在地面某处所受引力的一半，则“鹊桥”号离地面的高度与地球半径之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设地球半径为，卫星离地面的高度为，则地面处引力 高空处引力 由题意 代入得 整理得 高度与地球半径之比为 ，即 故选B。 6. 甲、乙两船在同一河流中同时开始渡河，河水流速为，船在静水中的速率均为，甲、乙两船船头均与河岸成角，如图所示。已知甲船恰能垂直河岸到达河正对岸的点，乙船到达河对岸的点，之间的距离为，下列判断正确的是（ ） A. 乙船先到达对岸 B. 若仅是河水流速增大，两船的渡河时间都不变 C. 不论河水流速如何改变，只要适当改变角，甲船总能到达正对岸的点 D. 若仅是河水流速增大，两船到达对岸时，两船之间的距离大于 【答案】B 【解析】 【详解】A．将小船的运动分解为平行于河岸和垂直于河岸两个方向，由分运动和合运动具有等时性，知甲、乙两船到达对岸的时间相等，即渡河的时间为 故A错误； B．水流速度不影响船渡河时间，若仅是河水流速增大，则两船的渡河时间都不变，故B正确； C．河水流速大于甲船速度时，无论怎么改变角，甲船都不能到达河的正对岸点，故C错误； D．若仅是河水流速增大，则两船到达对岸时间不变，根据速度的分解，船在水平方向相对于静水的分速度仍不变，则两船之间的距离仍然为，故D错误。 故选B。 7. 如图所示，水平地面上固定了一个倾角为的光滑斜面，一端拴有光滑小球B的轻杆在另一端通过铰链与斜面底部连接，小球B静置于斜面上。物块A从斜面顶部由静止释放，碰到B球后，继续紧贴斜面下滑，轻杆则绕铰链顺时针转动。当轻杆转动到与斜面夹角为时，物块A速度恰好为v，并依然与小球B紧密接触，则小球B此时的速度为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A物块与B小球通过彼此之间的接触面发生速度关联，A物块的实际运动速度平行于斜面向下，B小球的实际运动速度垂直于轻杆向上，将A与B的实际运动速度分别沿平行于接触面（即竖直方向）以及垂直于接触面（即水平方向）进行分解，根据A与B沿垂直于接触面方向的速度大小相等 得 故选B。 8. 如图（a）所示，倾斜圆盘与水平面的夹角为，它可绕过圆心且垂直于圆盘的转轴匀速转动，在圆盘平面内以圆心O为原点建立平面直角坐标系，x轴沿水平方向，y轴沿盘面向上。圆盘上一小滑块始终与圆盘保持相对静止，其所受摩擦力沿x、y轴的投影、的关系如图（b）所示。则滑块与圆盘之间的动摩擦因数至少为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设图（b）圆与轴正方向的交点的纵坐标为，则 解得 结合图（b）知，滑块运动至最高点时，所受的静摩擦力最小，方向指向圆心，大小为。 由牛顿第二定律得 滑块运动至最低点时，所受的静摩擦力最大，方向指向圆心，大小为 由牛顿第二定律得 且满足 联立知，滑块与圆盘之间的动摩擦因数。 故选A。 二、不定项选择题（本题共5小题，每题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确，选不全的得2分，有选错的得0分） 9. 如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A. 图a中汽车通过凹形桥的最低点时处于超重状态 B. 图b中增大θ，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度也不变 C. 图c中脱水桶的脱水原理是水滴受到的实际的力小于所需的向心力从而被甩出 D. 图d中火车转弯超过规定速度行驶时会挤压内轨 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．图a中汽车通过凹形桥的最低点时，加速度向上，则处于超重状态，A正确； B．图b中，根据 解得 则增大θ，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度也不变，B正确； C．图c中脱水桶的脱水原理是水滴受到的实际的力小于所需的向心力从而做离心运动被甩出，C正确； D．图d中火车转弯超过规定速度行驶时重力与支持力的合力不足以提供向心力，火车有向外运动趋势，会挤压外轨，故D错误。 故选ABC。 10. 关于卫星绕地球的运动，根据开普勒定律，我们可以推出的正确结论有（　　） A. 人造地球卫星的轨道都是椭圆，地球在椭圆的一个焦点上 B. 卫星绕地球运动的过程中，其速率与卫星到地心的距离有关，距离小时速率小 C. 卫星离地球越远，周期越大 D. 同一卫星绕不同的行星运动，的值都相同 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由开普勒第一定律知：所有地球卫星的轨道都是椭圆，且地球位于所有椭圆的公共焦点上，A正确； B．由开普勒第二定律知：卫星与地球的连线在相等时间内扫过的面积相等，则卫星离地心的距离越小，速率越大，B错误； C．由开普勒第三定律知，则卫星离地球越远，周期越大，C正确； D．开普勒第三定律成立的条件是对同一行星的不同卫星有，对于绕不同行星运动的卫星，常数不同，D错误。 故选AC。 11. 一个质量均匀分布的球体，半径为，在其内部挖去一个半径为的球形空穴，其表面与球面相切，如下图所示。已知挖去小球的质量为，在球心和空穴中心连线上，距球心处有一质量为的质点，若被挖去的小球挖去前对的万有引力为，剩余部分对的万有引力为，则（　　） A. B. C. D. 【答案】BD 【解析】 【详解】被挖部分对质点的引力为 由其内部挖去一个半径为的球形空穴，挖去小球的质量为，可知球体密度为 设挖去之前的球的质量为，则 故挖去前的球体对质点的引力为 挖去后剩余部分的引力为 所以 故选BD。 12. 将一质量为m的物体放在月球“赤道上”，受到的“重力”为mg0；而将该物体放在月球的“北极点”，物体受到的“重力”为mg。月球可视为质量分布均匀的球体，其半径为R，引力常量为G。则月球的（　　） A. 质量为 B. 质量为 C. 自转周期为 D. 自转周期为 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．在月球北极点时，物体受到的“重力”与万有引力大小相等 解得，故A正确，B错误； CD．由于在月球赤道上该物体的“重力”为mg0，则有 解得月球自转的周期，故C错误，D正确。 故选AD。 13. 如图甲所示，小木块和（可视为质点）用轻绳连接置于水平圆盘上，的质量为，的质量为m。它们分居圆心两侧，与圆心的距离分别为，，、与盘间的动摩擦因数相同且均为。圆盘从静止开始绕转轴极缓慢地加速转动，木块和圆盘保持相对静止。表示圆盘转动的角速度，在角速度增大到一定值的过程中，、与圆盘保持相对静止，所受摩擦力大小与满足如图乙所示关系，图中。下列判断正确的是（　　） A. 图线（1）对应物体a B. C. D. 时绳上张力大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．角速度较小时，两物体受静摩擦力提供向心力，对a有 对b有 则角速度较小时，b的静摩擦力较小，则图（1）对应物体b，故A错误； B．当角速度达到时，设绳子拉力为，对a、b有 当角速度达到时，设绳子拉力为，对a、b有 解得 故B正确； C．当角速度达到时，b受最大静摩擦力提供向心力，有 当角速度达到时，设绳子拉力为，对a、b有 解得 故C错误； D．由上述分析可知 联立解得 故D正确。 故选BD。 II卷 三、实验题（本题共2小题，共14分） 14. 三个同学根据不同的实验装置，进行了“探究平抛运动的特点”的实验： (1)甲同学采用如图甲所示的装置．用小锤击打弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明__________________________。 (2)乙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图乙所示的小球做平抛运动的照片，小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，图中每个小方格的边长为L＝2.5cm，则该小球经过b点时的速度大小vb＝______m/s.(结果保留三位有效数字，g取10m/s2) (3)丙同学采用如图丙所示的装置．关于该实验方法，下列选项中与误差无关的是________． A．槽与小球间有摩擦 B．槽末端切线不水平 C．小球每次自由滚下的位置不同 【答案】 ①. 平抛运动在竖直方向上是自由落体运动 ②. 1.25 ③. A 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]在同一高度，同一时刻开始做平抛运动的小球与自由落体的小球总是同时落地，说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动； (2)[2]取a、b、c三点分析，水平方向间隔均为2L，所以小球从a点到b点、从b点到c点的时间相同，设均为T，在竖直方向上由 Δy＝gT2 解得 T＝0.05s 根据水平方向匀速运动有 2L＝v0T 解得 v0＝1.0m/s 小球经过b点时竖直方向上的速度 vy＝＝0.75m/s 所以小球经过b点时的速度大小 vb＝＝1.25m/s (3)[3]槽与小球间有摩擦，对本实验没有直接影响，只要小球每次从同一位置由静止释放，小球做平抛运动的初速度都相同，故A正确，BC错误。 15. 某小组用图甲所示的向心力演示器验证向心力F的大小与质量m、角速度和半径r之间的关系。已知小球放在挡板A、B、C处做圆周运动时的半径之比为；变速塔轮自上而下每层左、右半径之比分别为、和，如图乙所示。 （1）该实验研究向心力与三个物理量间的关系，采用的研究方法是________； A. 控制变量法 B. 放大法 C. 补偿法 （2）探究向心力与半径之间的关系时 ①应将质量相同的小球分别放在________处； A.挡板A和挡板B B.挡板A和挡板C C.挡板B和挡板C ②同时，应选择左、右变速塔轮中半径________的两个塔轮； A.相同 B.不同 （3）在某次实验中，验证向心力F与角速度之间关系时，左、右两个标尺露出的格子数之比为，此时传动皮带是连接在图乙中的________塔轮上。 A. 第一层 B. 第二层 C. 第三层 【答案】（1）A （2） ①. C ②. A （3）C 【解析】 【小问1详解】 在研究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时，主要用到的物理学研究方法是控制变量法。 故选A。 【小问2详解】 [1]探究向心力与半径之间的关系时，两钢球的运动半径应不同，两钢球质量相等，放在挡板B和挡板C位置，小球做圆周运动轨迹半径不同。 故选C。 [2]传动皮带调至第一层塔轮，半径相同，左右塔轮边缘线速度相等，根据可知角速度相等，由向心力表达式，可知可探究向心力大小与半径的关系。 故选A。 【小问3详解】 两钢球质量相等，在某次实验中，验证向心力F与角速度之间关系时，应保持半径相同，又左、右两个标尺露出的格子数之比为，可知向心力之比为，由向心力表达式，可知角速度之比为，根据可知半径之比为，可得传动皮带是连接在图乙中的第三层塔轮上。 故选C。 四、计算题（本题共3题，共39分） 16. “天问一号”是中国首个火星探测器，其名称来源于我国著名爱国诗人屈原的长诗《天问》。2021年2月10日19时52分“天问一号”探测器实施近火捕获制动成功实现环绕火星运动，成为我国第一颗人造火星卫星。“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时，周期为T，轨道距火星表面高度为h，已知火星的半径为R，引力常量为G，不考虑火星的自转。求： （1）火星的质量M； （2）火星的密度； （3）火星表面的重力加速度g。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 ＂天问一号＂环绕火星运动时由万有引力提供向心力，可得 解得火星的质量为 【小问2详解】 火星的体积 火星的密度 联立上述结论，解得火星的密度为 【小问3详解】 不考虑火星自转，在火星表面重力等于万有引力则有 解得 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固定在质量为m的均匀细杆两端，使杆围绕位于其中点的转轴O在竖直平面内转动，当杆转动至图示竖直状态时，转动角速度。已知杆长为2L，重力加速度为g，不计一切阻力，求： （1）杆对A球的作用力的大小及方向； （2）杆对B球的作用力的大小及方向； （3）杆对转轴的作用力F的大小及方向。 【答案】（1），方向竖直向上 （2），方向竖直向上 （3）5.5mg，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。 设杆对A球的作用力为向下的拉力，由牛顿第二定律 解得 故杆对A球是支持力的大小，方向竖直向上 【小问2详解】 对B球受力分析，有 解得，方向竖直向上 【小问3详解】 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，杆对A球的作用力与A球对杆的作用力也是一对相互作用力，根据第1、2小问可知，A、B球对杆的作用力大小为5.5mg，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5.5mg，方向竖直向上。 所以轻杆对转轴的作用力大小为5.5mg，方向竖直向下。 18. 如图所示的玩具转盘半径为l，角速度ω可以调节，转盘中心O点固定了一竖直杆。质量为m的小球用两轻绳AC和BC一起连接在竖直杆上，轻绳AC长为l，与竖直杆上A点相连，轻绳BC连接在竖直杆上的B点，OA = 1.3l。两细绳都伸直时绳AC与竖直方向夹角θ1 = 37°，绳BC与竖直方向夹角θ2 = 53°。不计摩擦阻力，重力加速度为g。 （1）要保持两轻绳拉直，求ω的取值范围； （2）当时，求轻绳AC、BC所受的弹力大小； （3）在转动过程中小球忽然脱离，要求小球不能碰到圆盘，求ω的取值范围。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 对小球分析可知 解得 当BC恰伸直时，则L = l，，可得 当AC恰伸直时，则，，可得 可知要保持两轻绳拉直，的取值范围 【小问2详解】 当时，对小球受力分析可知 水平方向有 竖直方向有 解得， 【小问3详解】 在转动过程中小球忽然脱离，俯视图如图所示 由平抛运动的规律可得，水平方向有x0 = v0t 竖直方向 要使小球不碰到半径为l的圆盘，即 已知，R = lsinθ1 由于v0 = ωR 则要小球不能碰到圆盘，ω的范围为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 哈九中2025—2026学年度高一下学期3月物理学科试卷 （考试时间：90分钟满分：100分） I卷（选择题，14小题，共47分） 一、单项选择题（本题共9小题，每题3分，共27分，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 开普勒发现了行星运动规律 B. 牛顿发现了万有引力定律并测出万有引力常量 C. 根据万有引力定律可知，当r→0时，引力 D. 卡文迪什进行的“月—地检验”表明地球、地面物体间的引力与地球、月球间的引力遵循同样的规律 2. 如图所示为脚踏自行车的传动装置简化图，甲、乙两轮同轴且无相对转动，传动链条在各轮转动中不打滑，A、B、C分别是甲、乙、丙三轮边缘上的点，则（　　） A. 周期 B. 线速度 C. 角速度 D. 向心加速度 3. 如图所示，质量为m的小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗后使小球在某一水平面内做匀速圆周运动，漏斗坡面与竖直方向的夹角为，重力加速度大小为g，关于小球做匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　） A. 小球所受的向心力的大小为 B. 小球的向心加速度大小为 C. 小球做匀速圆周运动的半径越大，周期越大 D. 小球做匀速圆周运动的半径越大，角速度越大 4. 如图所示，半径为的圆筒绕竖直中心轴匀速转动，质量为的小物块A靠在圆筒的内壁上，质量为的小物块B位于圆筒底面距中心轴处，两个小物块均能与圆筒保持相对静止。两个小物块与圆筒筒面的动摩擦因数均为（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），则的最小值为（　　） A. B. C. D. 5. 2018年5月21日，嫦娥四号中继星“鹊桥”号成功发射，为嫦娥四号的着陆器和月球车提供地月中继通信支持。当“鹊桥”号在高空某处所受的引力为它在地面某处所受引力的一半，则“鹊桥”号离地面的高度与地球半径之比为（　　） A. B. C. D. 6. 甲、乙两船在同一河流中同时开始渡河，河水流速为，船在静水中的速率均为，甲、乙两船船头均与河岸成角，如图所示。已知甲船恰能垂直河岸到达河正对岸的点，乙船到达河对岸的点，之间的距离为，下列判断正确的是（ ） A. 乙船先到达对岸 B. 若仅是河水流速增大，两船的渡河时间都不变 C. 不论河水流速如何改变，只要适当改变角，甲船总能到达正对岸的点 D. 若仅是河水流速增大，两船到达对岸时，两船之间的距离大于 7. 如图所示，水平地面上固定了一个倾角为的光滑斜面，一端拴有光滑小球B的轻杆在另一端通过铰链与斜面底部连接，小球B静置于斜面上。物块A从斜面顶部由静止释放，碰到B球后，继续紧贴斜面下滑，轻杆则绕铰链顺时针转动。当轻杆转动到与斜面夹角为时，物块A速度恰好为v，并依然与小球B紧密接触，则小球B此时的速度为（　　） A. B. C. D. 8. 如图（a）所示，倾斜圆盘与水平面的夹角为，它可绕过圆心且垂直于圆盘的转轴匀速转动，在圆盘平面内以圆心O为原点建立平面直角坐标系，x轴沿水平方向，y轴沿盘面向上。圆盘上一小滑块始终与圆盘保持相对静止，其所受摩擦力沿x、y轴的投影、的关系如图（b）所示。则滑块与圆盘之间的动摩擦因数至少为（　　） A. B. C. D. 二、不定项选择题（本题共5小题，每题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确，选不全的得2分，有选错的得0分） 9. 如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A. 图a中汽车通过凹形桥的最低点时处于超重状态 B. 图b中增大θ，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度也不变 C. 图c中脱水桶的脱水原理是水滴受到的实际的力小于所需的向心力从而被甩出 D. 图d中火车转弯超过规定速度行驶时会挤压内轨 10. 关于卫星绕地球的运动，根据开普勒定律，我们可以推出的正确结论有（　　） A. 人造地球卫星的轨道都是椭圆，地球在椭圆的一个焦点上 B. 卫星绕地球运动的过程中，其速率与卫星到地心的距离有关，距离小时速率小 C. 卫星离地球越远，周期越大 D. 同一卫星绕不同的行星运动，的值都相同 11. 一个质量均匀分布的球体，半径为，在其内部挖去一个半径为的球形空穴，其表面与球面相切，如下图所示。已知挖去小球的质量为，在球心和空穴中心连线上，距球心处有一质量为的质点，若被挖去的小球挖去前对的万有引力为，剩余部分对的万有引力为，则（　　） A. B. C. D. 12. 将一质量为m的物体放在月球“赤道上”，受到的“重力”为mg0；而将该物体放在月球的“北极点”，物体受到的“重力”为mg。月球可视为质量分布均匀的球体，其半径为R，引力常量为G。则月球的（　　） A. 质量为 B. 质量为 C. 自转周期为 D. 自转周期为 13. 如图甲所示，小木块和（可视为质点）用轻绳连接置于水平圆盘上，的质量为，的质量为m。它们分居圆心两侧，与圆心的距离分别为，，、与盘间的动摩擦因数相同且均为。圆盘从静止开始绕转轴极缓慢地加速转动，木块和圆盘保持相对静止。表示圆盘转动的角速度，在角速度增大到一定值的过程中，、与圆盘保持相对静止，所受摩擦力大小与满足如图乙所示关系，图中。下列判断正确的是（　　） A. 图线（1）对应物体a B. C. D. 时绳上张力大小为 II卷 三、实验题（本题共2小题，共14分） 14. 三个同学根据不同的实验装置，进行了“探究平抛运动的特点”的实验： (1)甲同学采用如图甲所示的装置．用小锤击打弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明__________________________。 (2)乙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图乙所示的小球做平抛运动的照片，小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，图中每个小方格的边长为L＝2.5cm，则该小球经过b点时的速度大小vb＝______m/s.(结果保留三位有效数字，g取10m/s2) (3)丙同学采用如图丙所示的装置．关于该实验方法，下列选项中与误差无关的是________． A．槽与小球间有摩擦 B．槽末端切线不水平 C．小球每次自由滚下的位置不同 15. 某小组用图甲所示的向心力演示器验证向心力F的大小与质量m、角速度和半径r之间的关系。已知小球放在挡板A、B、C处做圆周运动时的半径之比为；变速塔轮自上而下每层左、右半径之比分别为、和，如图乙所示。 （1）该实验研究向心力与三个物理量间的关系，采用的研究方法是________； A. 控制变量法 B. 放大法 C. 补偿法 （2）探究向心力与半径之间的关系时 ①应将质量相同的小球分别放在________处； A.挡板A和挡板B B.挡板A和挡板C C.挡板B和挡板C ②同时，应选择左、右变速塔轮中半径________的两个塔轮； A.相同 B.不同 （3）在某次实验中，验证向心力F与角速度之间关系时，左、右两个标尺露出的格子数之比为，此时传动皮带是连接在图乙中的________塔轮上。 A. 第一层 B. 第二层 C. 第三层 四、计算题（本题共3题，共39分） 16. “天问一号”是中国首个火星探测器，其名称来源于我国著名爱国诗人屈原的长诗《天问》。2021年2月10日19时52分“天问一号”探测器实施近火捕获制动成功实现环绕火星运动，成为我国第一颗人造火星卫星。“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时，周期为T，轨道距火星表面高度为h，已知火星的半径为R，引力常量为G，不考虑火星的自转。求： （1）火星的质量M； （2）火星的密度； （3）火星表面的重力加速度g。 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固定在质量为m的均匀细杆两端，使杆围绕位于其中点的转轴O在竖直平面内转动，当杆转动至图示竖直状态时，转动角速度。已知杆长为2L，重力加速度为g，不计一切阻力，求： （1）杆对A球的作用力的大小及方向； （2）杆对B球的作用力的大小及方向； （3）杆对转轴的作用力F的大小及方向。 18. 如图所示的玩具转盘半径为l，角速度ω可以调节，转盘中心O点固定了一竖直杆。质量为m的小球用两轻绳AC和BC一起连接在竖直杆上，轻绳AC长为l，与竖直杆上A点相连，轻绳BC连接在竖直杆上的B点，OA = 1.3l。两细绳都伸直时绳AC与竖直方向夹角θ1 = 37°，绳BC与竖直方向夹角θ2 = 53°。不计摩擦阻力，重力加速度为g。 （1）要保持两轻绳拉直，求ω的取值范围； （2）当时，求轻绳AC、BC所受的弹力大小； （3）在转动过程中小球忽然脱离，要求小球不能碰到圆盘，求ω的取值范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $