课时冲关23 实验五 探究平抛运动的特点 & 课时冲关24 实验六 探究向心力的大小与半径、角速度、质量的关系-【创新教程】2027年高考物理总复习大一轮课时作业

高考总复习物理 课时冲关23实验五 1.如图是“研究平抛物体运 动”的实验装置图，通过 描点画出平抛小球的运 动轨迹 以下实验过程的一些做法，其中合理的有 a.安装斜槽轨道，使其末端保持水平 b.每次小球释放的初始位置可以任意选择 c.每次小球应从同一高度由静止释放 d.为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以 用折线连接 2.在“研究平抛运动”实 验中，(1)图甲是横挡 条卡住平抛小球，用铅 笔标注小球最高点，确 甲 定平抛运动轨迹的方 法，坐标原点应选小球在斜槽末端点时的 A.球心 B.球的上端C.球的下端 在此实验中，下列说法正确的是 (多选) A.斜槽轨道必须光滑 B.记录的点应适当多一些 C.用平滑曲线把所有的点连接起来 D.y轴的方向根据重垂线确定 (2)图乙是利用图甲装置 000 0 拍摄小球做平抛运动的 频闪照片，由照片可判断 实验操作中出现的问题 是 ·37 探究平抛运动的特点 A.释放小球时初速度不为0 B.释放小球的初始位置不同 C.斜槽末端切线不水平 (3)如图是利用稳定的细水柱显示平抛运 动轨迹的装置，其中正确的是 3.频闪摄影是研究变速运动常用的实验手 段.在暗室中，照相机的快门处于常开状 态，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的 强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记 录了物体在几个闪光时刻的位置.某物理 小组利用图甲所示装置探究平抛运动规 律.他们分别在该装置正上方A处和右侧 正前方B处安装了频闪仪器并进行了拍 摄，得到的频闪照片如图乙，O为抛出点，P 为运动轨迹上某点.则根据平抛运动规律分 析下列问题(g取10m/s2): 摄像头A门 G0000000 0 ■ (a) 摄像头B 00000000 0 P 6 甲 (1)乙图中，摄像头A所拍摄的频闪照片 为 [选填“(a)”或“(b)门. (2)测得图乙(a)中OP距离为45cm,(b) 中OP距离为30cm,则平抛物体的初速 度大小应为 m/s,小球在P点速度 大小应为 m/s. 课时冲关24实验六探究向心力 1.某同学用如图甲所示的向心力演示器探究 向心力的大小F与质量m、角速度w和半 径r的关系.图乙是演示器部分结构示意 图，A、B、C为三根固定在转臂上的挡板， A、C挡板到相应转轴距离相等，塔轮①② ③④⑤⑥的半径分别为3L、4L、5L、3L、 2L、L. 小球 变速塔轮 变速塔轮 传动皮带 甲 挡板挡板 长槽 短糟 ① 4 ② /⑤ 6 塔轮 乙 (1)本实验采用了 A.理想实验法B.等效替代法 C.控制变量法 (2)当探究向心力的大小F与半径r的关 系时，需要把质量相同的小球分别放在挡 板 (选填“A、B”或“B、C”),与传 动皮带相连的塔轮应选用 (选 填“①④”“②⑤”或“③⑥”). 2.“转碟”是传统的杂技项目，如 A 图所示，质量为m的物体放在 半径为r的碟子边缘，物体随 碟子一起在水平面内绕A点做 角速度为ω。的匀速圆周运动.已知物体与 碟子间的动摩擦因数为，重力加速度为 g.则物体 A.做匀变速曲线运动 B.速度不断变化 C.线速度大小为wr D.向心力不变 ·37 第四章抛体运动圆周运动 的大小与半径、角速度、质量的关系 3.为探究“向心力大小与质量、角速度、半径 的关系”，某同学设计了如图1所示的实验 装置，竖直转轴固定在电动机上（未画出）， 光滑的水平直杆固定在竖直转轴上，能随 竖直转轴一起转动，在水平直杆的左端套 上一带孔滑块P,用轻杆将滑块P与固定 在转轴上的力传感器连接，当转轴转动时， 直杆随转轴一起转动，力传感器可以记录 轻杆上的力，在直杆的另一端安装宽度为 d的遮光条，在遮光条经过的位置安装一 光电门，光电门可以记录遮光条经过光电 门的挡光时间 轻杆 竖直转轴 滑块卫力传感器 挡光条 水平直杆 D 图1 F/N 0■ 2 4 6 1002rad2·s) 图2 (1)改变电动机的转速，多次测量，得出五 组轻杆上作用力F与对应角速度的数据 如表格所示： w/(rad·s-l) 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 F/N 0.40 0.90 1.60 2.50 3.60 请在图2所给的坐标纸中标出未标注的坐 标点，并画出F-w2图像 (2)根据图像分析，当滑块的质量m、转动 半径r=0.4m一定时，轻杆上的作用力F 随角速度ω的增大而 (填“增大”“不 变”或“减小”)，结合所作图像可知m= kg.选项C正确；若把轻绳换成轻杆，则从最高点由静止转 过90°的过程中开始时杆对小球的作用力为支持力：转 到水平位置时由杆的拉力提供向心力，即此时杆对球的 作用力是拉力，所以在小球从最高，点由静止转过90°的 过程中，杆对小球的作用力开始时是支持力，然后是拉 力，故D错误.门 8.AB[三个物块做圆周运动的角速度相同，向心加速度 为a=wr,即半径越大，向心加速度越大，所以这时C的 向心加速度最大，故A正确；摩擦力提供向心力f= ω”，由于B物块的质量和到轴距离的乘积最小，所以B 物块受到的摩擦力最小，故B正确；当最大静摩擦力提 供向心力时mg=m。r,得a√，物块滑动与否与 物块质量无关，只与到轴的距离有关，所以C物块最先 滑动，A、B一起滑动，故C、D错误.门 9.解析：(1)A在最高点时，对A,根据牛顿第二定律得g =m”今，解得=√原，因为A,B两球的角速度相等， 半径相等，则=UA=√g. (2)B在最高，点时，对B,根据牛顿第二定律得2mg十 UB FTou=2m 代入ID中的m,可得F0 UA 对A有FoA'-mg=mi 可得FoA =2mg, 则O轴所受的力大小为2g,方向竖直向下」 (3)要使O轴不受力，根据B的质量大于A的质量，设 A、B的速度为v,可判断B球应在最高，点 对B有From”+2mg=2m, 对A有FoA”一mg=m乙' O轴不受力时有FTOA"=From”, 联立可得v=√3gl, 所以当A、B球的速度大小为√3gl时，O轴不受力」 答案：(1)√gl(2)2mg,方向竖直向下 (3)能当A、B球的速度大小为√3g时，O轴不受力 课时冲关23实验五探究平抛运动的特点 1.解析：安装斜槽轨道末端水平，这样小球离开斜槽时速 度方向水平，才能保证小球离开斜槽做平樾运动，故选 项正确：为了保证小球多次运动是同一轨迹，应保证小 球离开斜槽的初速度相同，所以小球的释放，点应该相 同，故选项b错误，选项c正确；为描出小球的运动轨迹， 应该用平滑的曲线连接，故选项d错误. 答案：a、c 2.解析：(1)小球平抛轨迹标注小球最高点，所以选B.实验 过程中，斜槽不一定光滑，只要能够保证从同一位置静 止释放，即使轨道粗糙，摩擦力做功是相同的，离开斜槽 末端的速度就是一样的，所以选项A错误；记录，点适当多 一些，舍去偏差较大的，点，能够保证描，点平滑，选项B正确， C错误；y轴必须是竖直方向，即用重垂线确定，选项D 正确. (2)由题图可知斜槽末端不水平，才会造成斜樾运动，选 项C正确. (3)插入瓶中的另一根吸管使得细管上端压强恒定，目 的就是为了保证水流流速不受瓶内水面下降的影响而 减小，能保证下降到该细管上端前的一段时间内，能够 得到稳定的细水柱，所以选B. 答案：(1)BBD(2)C(3)B 3.解析：(1)小球做平炮运动时，水平方向是匀速直线运动，竖 直方向是自由落体运动，故摄像头A所拍摄的频闪照片 为(b). y ②)竖直方向上y=合得1√ /2X0.45 10 =0.30s, 水平方向上=王=03m/s=1m/s, ·5 参考答案 P点小球在竖直方向的速度 v1=gt=10×0.3m/s=3m/s, 则p=√06十=√10m/s. 答案：(1)(b)(2)1√10 课时冲关24实验六探究向心力的大小 与半径、角速度、质量的关系 1.解析：(1)研究向心力的大小F。与质量的关系时，必 须保证角速度ω和半径r是相同的；研究向心力的大小 F。与角速度w的关系时，必须保证角速度仙和半径r是 相同的；同样在研究向心力的大小F与半径”的关系 时，必须保证角速度仙和质量是相同的，所以在研究 向心力的大小F。与质量m、角速度w和半径r之间的关 系时主要用到了物理学中的控制变量法，故选C. (2)①当探究向心力的大小F与半径r的关系时，需要 控制两小球做圆周运动的半径是不同的，故应选择到转 轴距离不同的B、C两处； ②两个变速塔轮靠皮带传动，即皮带套在的塔轮上线速 度相同，需要控制角速度相同，则两塔轮的半径相同，故 应将皮带套在①④塔轮上 答案：(1)C(2)B、C①④ 2.解析：根据题意，物块做匀速圆周运动，合外力提供向心 力，大小不变，方向变化，故向心力在变，加速度在变，故 A、D错误：物块的速度方向始终沿着轨迹的切线方向， 即速度方向在不断变化，大小不变，故B正确；根据线速 度公式可得物块线速度大小u=r,故C错误. 答案：B 3.解析：(1)根据所给数据描绘 图像F-w如图所示 (2)根据图像可知，随角速度 的增大，轻杆作用力增大； 轻杆对滑块的作用力为滑块 做圆周运动提供向心力，根据 F=mrw,图线的斜率k=mr =局kg·m,解得m=1kg 答案：(1)见解析图(2)增大1 课时冲关25万有引力定律及应用 1.D2.A3.A4.D 5,A[地球绕太阳运行的周期约为365天，根据万有引力 提供向心力得GMm=m 4π , 已知r=7M=号M,网里得GMm=m 4π r2 r,整理得 TM. TM 代入数据得T=工，≈13天，故选A] 6.D[根据题意，设地球与太阳间距离为R,则小行星公 转轨道的半长抽为a=R,7迟=6R, 由开普勒第三定律有(6R)=R TT 解得T=√/6·T=6√6年，故A错误； 从远日点到近日点，小行星与太阳间距离减小，由万有 引力定律F=G可知，小行星受太阳引力增大，故 B错误； 由开普勒第二定律可知，从远日，点到近日，点，小行星线 速度逐渐增大，故C错误； 由牛顿第二定律有G三ma,解得a=,,可知 r2 d克 (5R)7=25 即小行星在近日，点的加速度是地球公转加速度的万，故 D正确；故选D.] 7.B[彗星的运行轨道的半轴长为a= 兰AU=17AU,报 3