精品解析：四川成都市双流彭州中学2025-2026学年度高一下学期4月阶段检测物理学科试题

四川省彭州中学2025-2026学年度高一下4月月考 物理学科试题题卷 考试时间：75分钟 满分：100分 第I卷（选择题 共46分） 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 如图所示，滑板运动员以速度从距离地面高度为h的平台末端水平飞出，落在水平地面上。运动员和滑板均可视为质点，忽略空气阻力的影响。下列说法中正确的是（　　） A. h一定时，越大，运动员在空中运动时间越长 B. h一定时，越大，运动员落地瞬间速度越大 C. 运动员落地瞬间速度与高度h无关 D. 运动员落地位置与大小无关 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据题意可知，运动员和滑板做平抛运动，由可知，运动时间为 可知，运动员在空中运动时间与初速度无关，故A错误； BC．根据题意可知，运动员和滑板做平抛运动，由可得，落地瞬间竖直分速度为 则落地速度为 可知，越大，越大，落地速度越大，故C错误，B正确； D．根据题意可知，运动员的水平位移为 可知，初速度越大，射程越远，即运动员落地位置与大小有关，故D错误。 故选B。 2. 通过“寻找最美乡村教师”的大型公益活动，我们知道了乡村教师在艰苦环境下无私奉献、甘为人梯的感人事迹。其中，有“摆渡教师”每天划船接送学生上下学，我们把教师摆渡的情景简化为小船渡河的模型（如图所示）。若已知小河两岸简化为平直的两岸，宽为，河水流速为，船在静水中的速度为，则下列说法正确的是（ ） A. 船渡河的最短时间为 B. 船无法到达正对岸 C. 若船头指向正对岸渡河，则船渡河的轨迹为曲线 D. 若仅增大河水流动的速度，则船渡河的最短时间将变大 【答案】A 【解析】 【详解】A．船渡河的最短时间为 故A正确； B．因船的静水速度大于河水流速，则合速度方向可垂直河对岸，即船能到达正对岸，故B错误； C．若船头指向正对岸渡河，则沿垂直河岸方向和水流方向的分运动都是匀速运动，则合运动为直线运动，则船渡河的轨迹为直线，故C错误； D．船渡河的最短时间只由船速和河宽来决定，与水流速度无关，故D错误。 故选A。 3. 如图所示，质量均为的a、b两小球用不可伸长的等长轻质细线悬挂起来，使小球a在竖直平面内来回摆动，小球b在水平面内做匀速圆周运动，连接小球b的绳子与竖直方向的夹角和小球a摆动时绳子偏离竖直方向的最大夹角都为θ，则下列说法正确的是（　　） A. a、b 两小球都是合外力充当向心力 B. a、b两小球圆周运动的半径之比为 C. b小球受到的绳子拉力为 D. a小球运动到最高点时受到的绳子拉力为 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．小球a做变速圆周运动，在最低点是合外力充当向心力，而小球b做匀速圆周运动，是合外力充当向心力，故A错误； B．由几何关系可知，a、b两小球圆周运动的半径之比为，故B错误； C．根据矢量三角形可得 即 故C正确； D．而a小球到达最高点时速为零，将重力正交分解有 故D错误。 故选C。 4. 两根长度不同的细线下面分别悬挂两个小球，细线上端固定在同一点，若两个小球以相同的角速度绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动，则两个小球在运动过程中，相对位置关系示意图正确的是图中的（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】令细线长为L，细线与竖直方向夹角为θ，对小球分析有 解得 令细线悬点到圆周运动的圆心间距为h，则有 解得 可知，细线悬点到圆周运动的圆心之间的间距相等，即两小球处于同一水平面上，即第二个选项符合题意。 故选B。 5. 如图所示，O1是一个半径为2R，质量为M的密度均匀球体的球心，现在其内以O2为球心挖去一个半径为R的球，并在O2处放置一个质量为m的质点。若已知质量分布均匀的薄球壳对壳内物体的引力为零，则O1球剩余部分对m的万有引力为( ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】可以将空腔用同密度物质填满，补偿的空腔球对m引力为零．由于质量分布均匀的薄球壳对壳内物体的引力为零，m所受万有引力等效半径为R的球对处于其表面m的引力.易知半径为R的球质量为,则由万有引力定律知道剩余部分对m的万有引力为；故选A. 【点睛】本题关键是采用割补法分析，同时要注意球壳对球心的物体的万有引力为零. 6. 科学家对银河系中心附近的恒星S2进行了多年的持续观测，给出1994年到2002年间S2的位置如图所示。科学家认为S2的运动轨迹是半长轴约为（太阳到地球的距离为）的椭圆，银河系中心可能存在超大质量黑洞。这项研究工作获得了2020年诺贝尔物理学奖。若认为S2所受的作用力主要为该大质量黑洞的引力，设太阳的质量为M，可以推测出该黑洞质量约为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由图可知，S2绕黑洞的周期T=16年，地球的公转周期T0=1年，S2绕黑洞做圆周运动的半长轴r与地球绕太阳做圆周运动的半径R关系是 地球绕太阳的向心力由太阳对地球的引力提供，由向心力公式可知 解得太阳的质量为 根据开普勒第三定律，S2绕黑洞以半长轴绕椭圆运动，等效于以绕黑洞做圆周运动，而S2绕黑洞的向心力由黑洞对它的万有引力提供，由向心力公式可知 解得黑洞的质量为 综上可得 故选B。 7. 如图（a）所示，一物块以一定初速度沿倾角为30°的固定斜面上滑，运动过程中摩擦力大小f恒定，物块动能Ek与运动路程s的关系如图（b）所示。重力加速度大小取10 m/s2，物块质量m和所受摩擦力大小f分别为（　　） A. m=0.7 kg，f=0.5 N B. m=0.7 kg，f=1.0N C. m=0.8kg，f=0.5 N D. m=0.8 kg，f=1.0N 【答案】A 【解析】 【分析】本题结合图像考查动能定理。 【详解】0~10m内物块上滑，由动能定理得 整理得 结合0~10m内的图像得，斜率的绝对值 10~20 m内物块下滑，由动能定理得 整理得 结合10~20 m内的图像得，斜率 联立解得 故选A。 二、多选题：本大题共3小题，共18分。（全选对得6分，选对但不全得3分，有选错得0分） 8. 如图（a），在跳台滑雪比赛中，运动员在空中滑翔时身体的姿态会影响其下落的速度和滑翔的距离．某运动员先后两次从同一跳台起跳，每次都从离开跳台开始计时，用v表示他在竖直方向的速度，其v-t图像如图（b）所示，t1和t2是他落在倾斜雪道上的时刻．则（　　） A. 第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的小 B. 第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大 C. 第二次滑翔过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次的大 D. 竖直方向速度大小为v1时，第二次滑翔在竖直方向上所受阻力比第一次的大 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由v-t图面积易知第二次面积大于等于第一次面积，故第二次竖直方向下落距离大于第一次下落距离，所以，A错误； B．由于第二次竖直方向下落距离大，由于位移方向不变，故第二次水平方向位移大，故B正确 C．由于v-t斜率知第一次大、第二次小，斜率越大，加速度越大，或由 易知a1>a2，故C错误 D．由图像斜率，速度为v1时，第一次图像陡峭，第二次图像相对平缓，故a1>a2，由G-fy=ma，可知，fy1<fy2，故D正确 9. 如图所示，圆锥中心轴线处有一竖直细杆，锥面光滑，母线与竖直方向的夹角为。有两段长度分别为、的轻质细线，上端固定在上的同一点，下端系有质量之比为的小球若圆锥随转动的角速度从零开始缓慢增大，小球也与轴做同角速度的转动且可视为质点，重力加速度大小为，则下列说法正确的是（　　） A. 球与球同时离开锥面 B. 球比球先离开锥面 C. 当时，线与的夹角比线与的夹角大 D. 当时，线与的夹角比线与的夹角大 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．设A球的质量为、B两球恰好离开锥面时，不受支持力作用，角速度分别为、，有， 解得、 因为，所以B球先离开锥面，A错误，B正确； CD．当时，因为，所以两球均已离开锥面，设此时线、线与的夹角分别为、，有， 解得 故，C错误，D正确。 故选BD。 10. 如图所示，Ⅰ为北斗卫星导航系统中的静止轨道卫星，其对地张角为；Ⅱ为地球赤道上方的近地卫星，两卫星运转方向相同。已知地球的自转周期为，万有引力常量为，根据题中条件，可求出（　　） A. 卫星Ⅰ和卫星Ⅱ的加速度之比为 B. 卫星Ⅱ的周期为 C. 地球的平均密度为 D. 卫星Ⅱ可以连续直接接收到卫星Ⅰ发出的电磁波信号的时间为 【答案】CD 【解析】 【详解】根据题意，由几何关系可知，卫星Ⅰ和卫星Ⅱ的轨道半径分别为 A．由万有引力提供向心力有 解得 可知，卫星Ⅰ和卫星Ⅱ的加速度之比为 故A错误； B．根据题意，由开普勒第三定律有 其中 解得 故B错误； C．根据题意，有万有引力提供向心力有 解得 又有 可得 故C正确； D．根据公式可得，卫星Ⅰ和卫星Ⅱ的角速度分别为 设卫星Ⅱ可以连续直接接收到卫星Ⅰ发出的电磁波信号的时间为，则有 解得 故D正确。 故选CD。 第II卷（非选择题） 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11. 在“探究平抛运动的规律”实验中，某小组先利用如图1所示装置进行实验，并用频闪照相机记录下两小球在空中运动过程如图2所示。 （1）该小组先利用小锤击打图1所示装置中弹性金属片，使B球沿水平方向抛出的同时A球由静止自由下落，此实验应该选择密度__________（填“较大”或“较小”）的小球。观察到图2中同一时刻A、B两球在同一高度，通过此现象可以得到，平抛运动在竖直方向做__________（填“匀速直线”或“自由落体”）运动。 （2）实验中，用一张印有小方格的透明纸覆盖在照片上，小方格的边长对应的实际长度为。若小球B在平抛运动过程中的几个位置如图3中的a、b、c、d所示，则小球B平抛的初速度计算式为__________（用l、g表示），其值是__________重力加速度g取），小球在b点的速率是__________。 【答案】（1） ①. 较大 ②. 自由落体 （2） ①. ②. 1.0 ③. 1.25 【解析】 【小问1详解】 [1]为减小空气阻力对实验的影响，应选择密度较大的小球。 [2]同一时刻A、B两球在同一高度，说明B小球在竖直方向的运动与A小球相同，通过此现象可以得到，平抛运动在竖直方向做自由落体运动。 【小问2详解】 [1]相邻两点间的时间间隔t，竖直方向有 水平方向 联立，解得 [2]代入数据平抛运动初速度 [3]时间间隔 则b点竖直方向的速度 所以 12. 实验探究小组用如图所示的实验装置来探究影响向心力大小的因素。长槽横臂的挡板C到转轴的距离是挡板A的2倍，长槽横臂的挡板A和短槽横臂的挡板B到各自转轴的距离相等。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，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，标尺上的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的相对大小。 （1）下列实验与本实验中采用的实验方法一致的是______（填字母）。 A. 探究一根弹簧弹力与形变量的关系 B. 探究两个互成角度的力的合成规律 C. 探究加速度与力、质量的关系 （2）关于本实验，下列说法正确的是______（填字母）。 A. 探究向心力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处 B. 探究向心力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板B处 C. 探究向心力和半径的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处 D. 探究向心力和质量的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量不同的小球分别放在挡板A和挡板B处 （3）若传动皮带套住左、右两个塔轮的半径分别为、，某次实验使，则B、C两处的角速度大小之比为______；将质量相同的小球分别放在B、C两处，左、右两侧露出的标尺格数之比为______。 【答案】（1）C （2）BCD （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 本实验中探究向心力大小与质量、半径和角速度的关系，采用的实验方向是控制变量法； A．探究一根弹簧弹力与形变量的关系，没有采用控制变量法，故A错误； B．探究两个互成角度的力的合成规律，采用的实验方向是等效替代法，故B错误； C．探究加速度与力、质量的关系，采用的实验方向是控制变量法，故C正确。 故选C。 【小问2详解】 AB．探究向心力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板B处，故A错误，B正确； C．探究向心力和半径的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处，故C正确； D．探究向心力和质量的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量不同的小球分别放在挡板A和挡板B处，故D正确。 故选BCD。 【小问3详解】 [1]若传动皮带套住左、右两个塔轮的半径分别为、，某次实验使，根据 可知则B、C两处的角速度大小之比为 [2]将质量相同的小球分别放在B、C两处，根据 可知左、右两侧露出的标尺格数之比为 四、计算题：本大题共3小题，共38分。 13. 如图所示，粗糙水平面上有一长方体箱子，箱子内部固定有光滑斜面，斜面倾角，箱子右边固定有竖直挡板。现用水平恒力推动箱子使其由静止开始向右做匀加速直线运动，此时斜面上的小球P（可视为质点）与斜面保持相对静止。已知整个装置（包括箱子、斜面和小球）的质量，箱子与水平面间的动摩擦因数，P离箱底的高度，斜面底端与箱子底部右端相距，不计空气阻力。（，） （1）求此时箱子的加速度大小和水平恒力的大小； （2）现保持（1）中不变，设箱子与挡板碰撞后速度立即变为0且此后保持静止，而小球P则可能会与斜面、箱子底部或箱子右壁发生碰撞。将P自飞出到第一次发生碰撞的时间记为，P飞出后直接撞到箱子右壁时的速度大小记为，箱子右壁与挡板间的距离记为。 ①当取多大时，有最小值，并求出该最小值； ②通过分析计算，写出与间的函数关系。 【答案】（1），51N （2）①，；②见解析 【解析】 【小问1详解】 对小球分析，根据牛顿第二定律有 解得 对整体分析，根据牛顿第二定律有 解得 【小问2详解】 ①根据速度—位移公式有 碰墙后，小球做平抛运动，根据速度的合成有 水平方向有 联立解得 易知，当，即时有最小值 解得， 假设当P恰落到点时，竖直方向有 水平方向有 上述最小值可以取到，故 ②当P恰落到点时有 当，即时，有 解得 当，即时 解得 当，即时，有 14. 如图，在A点以的初速度水平向右抛出一质量为的小球。（可视为质点），小球抛出后受到水平向右的恒定风力F的作用。经过一段时间后恰能无碰撞地从B点以速率沿圆弧切线进入半径为的竖直粗糙、圆心角为的圆弧轨道，进入圆弧轨道后小球不再受风力F的作用，由于摩擦力的作用，小球在圆弧轨道内速率不变。小球从C点水平飞出后击中一个竖直截面为的抛物线的容器壁，已知C点的坐标为，重力加速度大小，，，不计空气阻力，求：（结果均可用根号表示） （1）小球在C点对圆弧轨道的压力大小； （2）小球在进入圆弧轨道前受到的水平风力F的大小和小球击中容器壁处的坐标； （3）若小球在C点的速率可调，则小球击中容器壁时速率的最小值。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）小球在C点时，根据牛顿第二定律 解得 根据牛顿第三定律可得小球在C点对圆弧轨道的压力大小 （2）小球在B点 小球从A点到B点的运动过程中 解得 小球在B点 小球从A点到B点的运动过程中 解得 根据抛物线方程，假设小球击中容器壁D点处。小球从C点到D点的运动过程中 解得 所以小球击中容器壁处D点的坐标为。 （3）若小球在C点的速率可调，设小球在C点的速率为，小球从C点到击中y轴右侧容器壁的运动过程中 小球击中y轴右侧容器壁时 代入数据，得 令 根据数学对勾函数的单调性可知 当，单调递减，当，单调递增，所以当时，有 即小球击中容器壁时速率的最小值为。 15. 如图所示，竖直平面内固定有半径为R=1m的光滑四分之一圆轨道AB、水平直轨道BC、DO以及以速度v=3m/s逆时针转动的水平传送带CD，OD上有一轻质弹簧，一端固定在O点另一端自然伸长于E点，各轨道平滑连接。现有一质量为m=2kg的滑块（可视为质点）从轨道AB上高为h处由静止下滑，已知LBC=0.2m，LCD=0.4m，LDE=0.3m，滑块与BC、DE间的动摩擦因数均为μ1=0.3，与传送带间的动摩擦因数为μ2=0.5，E点右侧平面光滑，整个过程不超过弹簧的弹性限度，重力加速度g取10m/s2。 （1）若h=0.2m，求滑块运动至B处时对轨道的作用力FN； （2）若要使滑块能到达D点，且不再离开DE，求滑块下落高度满足的条件； （3）若滑块第一次到达D点速度恰为0，求这一过程滑块通过传送带产生的热能。 【答案】（1）28N，方向竖直向下；（2）；（3）16J 【解析】 【详解】（1）滑块由静止滑到B点处，由动能定理可得 代入数据解得 滑块滑动到B处时，由牛顿第二定律可得 代入数据解得 由牛顿第三定律可知，滑块运动至B处时对轨道的作用力大小FN==28N，方向竖直向下。 （2）若要使滑块能到达D点，设滑块第一次到达D点时速度是零，下滑高度有最小值，由动能定理有 代入数据解得 滑块到达DE后且不再离开DE，可知又返回的D点速度恰好是零，下滑高度有最大值，由动能定理可得 解得 则有滑块下落高度满足的条件 （3）若滑块第一次到达D点速度恰是0，利用逆向思维，对滑块进行分析有 传送带的位移 则相对位移大小为 代入数据解得滑块在传送带上产生的热能 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 四川省彭州中学2025-2026学年度高一下4月月考 物理学科试题题卷 考试时间：75分钟 满分：100分 第I卷（选择题 共46分） 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 如图所示，滑板运动员以速度从距离地面高度为h的平台末端水平飞出，落在水平地面上。运动员和滑板均可视为质点，忽略空气阻力的影响。下列说法中正确的是（　　） A. h一定时，越大，运动员在空中运动时间越长 B. h一定时，越大，运动员落地瞬间速度越大 C. 运动员落地瞬间速度与高度h无关 D. 运动员落地位置与大小无关 2. 通过“寻找最美乡村教师”的大型公益活动，我们知道了乡村教师在艰苦环境下无私奉献、甘为人梯的感人事迹。其中，有“摆渡教师”每天划船接送学生上下学，我们把教师摆渡的情景简化为小船渡河的模型（如图所示）。若已知小河两岸简化为平直的两岸，宽为，河水流速为，船在静水中的速度为，则下列说法正确的是（ ） A. 船渡河的最短时间为 B. 船无法到达正对岸 C. 若船头指向正对岸渡河，则船渡河的轨迹为曲线 D. 若仅增大河水流动的速度，则船渡河的最短时间将变大 3. 如图所示，质量均为的a、b两小球用不可伸长的等长轻质细线悬挂起来，使小球a在竖直平面内来回摆动，小球b在水平面内做匀速圆周运动，连接小球b的绳子与竖直方向的夹角和小球a摆动时绳子偏离竖直方向的最大夹角都为θ，则下列说法正确的是（　　） A. a、b 两小球都是合外力充当向心力 B. a、b两小球圆周运动的半径之比为 C. b小球受到的绳子拉力为 D. a小球运动到最高点时受到的绳子拉力为 4. 两根长度不同的细线下面分别悬挂两个小球，细线上端固定在同一点，若两个小球以相同的角速度绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动，则两个小球在运动过程中，相对位置关系示意图正确的是图中的（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，O1是一个半径为2R，质量为M的密度均匀球体的球心，现在其内以O2为球心挖去一个半径为R的球，并在O2处放置一个质量为m的质点。若已知质量分布均匀的薄球壳对壳内物体的引力为零，则O1球剩余部分对m的万有引力为( ) A. B. C. D. 6. 科学家对银河系中心附近的恒星S2进行了多年的持续观测，给出1994年到2002年间S2的位置如图所示。科学家认为S2的运动轨迹是半长轴约为（太阳到地球的距离为）的椭圆，银河系中心可能存在超大质量黑洞。这项研究工作获得了2020年诺贝尔物理学奖。若认为S2所受的作用力主要为该大质量黑洞的引力，设太阳的质量为M，可以推测出该黑洞质量约为（　　） A. B. C. D. 7. 如图（a）所示，一物块以一定初速度沿倾角为30°的固定斜面上滑，运动过程中摩擦力大小f恒定，物块动能Ek与运动路程s的关系如图（b）所示。重力加速度大小取10 m/s2，物块质量m和所受摩擦力大小f分别为（　　） A. m=0.7 kg，f=0.5 N B. m=0.7 kg，f=1.0N C. m=0.8kg，f=0.5 N D. m=0.8 kg，f=1.0N 二、多选题：本大题共3小题，共18分。（全选对得6分，选对但不全得3分，有选错得0分） 8. 如图（a），在跳台滑雪比赛中，运动员在空中滑翔时身体的姿态会影响其下落的速度和滑翔的距离．某运动员先后两次从同一跳台起跳，每次都从离开跳台开始计时，用v表示他在竖直方向的速度，其v-t图像如图（b）所示，t1和t2是他落在倾斜雪道上的时刻．则（　　） A. 第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的小 B. 第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大 C. 第二次滑翔过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次的大 D. 竖直方向速度大小为v1时，第二次滑翔在竖直方向上所受阻力比第一次的大 9. 如图所示，圆锥中心轴线处有一竖直细杆，锥面光滑，母线与竖直方向的夹角为。有两段长度分别为、的轻质细线，上端固定在上的同一点，下端系有质量之比为的小球若圆锥随转动的角速度从零开始缓慢增大，小球也与轴做同角速度的转动且可视为质点，重力加速度大小为，则下列说法正确的是（　　） A. 球与球同时离开锥面 B. 球比球先离开锥面 C. 当时，线与的夹角比线与的夹角大 D. 当时，线与的夹角比线与的夹角大 10. 如图所示，Ⅰ为北斗卫星导航系统中的静止轨道卫星，其对地张角为；Ⅱ为地球赤道上方的近地卫星，两卫星运转方向相同。已知地球的自转周期为，万有引力常量为，根据题中条件，可求出（　　） A. 卫星Ⅰ和卫星Ⅱ的加速度之比为 B. 卫星Ⅱ的周期为 C. 地球的平均密度为 D. 卫星Ⅱ可以连续直接接收到卫星Ⅰ发出的电磁波信号的时间为 第II卷（非选择题） 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11. 在“探究平抛运动的规律”实验中，某小组先利用如图1所示装置进行实验，并用频闪照相机记录下两小球在空中运动过程如图2所示。 （1）该小组先利用小锤击打图1所示装置中弹性金属片，使B球沿水平方向抛出的同时A球由静止自由下落，此实验应该选择密度__________（填“较大”或“较小”）的小球。观察到图2中同一时刻A、B两球在同一高度，通过此现象可以得到，平抛运动在竖直方向做__________（填“匀速直线”或“自由落体”）运动。 （2）实验中，用一张印有小方格的透明纸覆盖在照片上，小方格的边长对应的实际长度为。若小球B在平抛运动过程中的几个位置如图3中的a、b、c、d所示，则小球B平抛的初速度计算式为__________（用l、g表示），其值是__________重力加速度g取），小球在b点的速率是__________。 12. 实验探究小组用如图所示的实验装置来探究影响向心力大小的因素。长槽横臂的挡板C到转轴的距离是挡板A的2倍，长槽横臂的挡板A和短槽横臂的挡板B到各自转轴的距离相等。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，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，标尺上的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的相对大小。 （1）下列实验与本实验中采用的实验方法一致的是______（填字母）。 A. 探究一根弹簧弹力与形变量的关系 B. 探究两个互成角度的力的合成规律 C. 探究加速度与力、质量的关系 （2）关于本实验，下列说法正确的是______（填字母）。 A. 探究向心力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处 B. 探究向心力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板B处 C. 探究向心力和半径的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处 D. 探究向心力和质量的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量不同的小球分别放在挡板A和挡板B处 （3）若传动皮带套住左、右两个塔轮的半径分别为、，某次实验使，则B、C两处的角速度大小之比为______；将质量相同的小球分别放在B、C两处，左、右两侧露出的标尺格数之比为______。 四、计算题：本大题共3小题，共38分。 13. 如图所示，粗糙水平面上有一长方体箱子，箱子内部固定有光滑斜面，斜面倾角，箱子右边固定有竖直挡板。现用水平恒力推动箱子使其由静止开始向右做匀加速直线运动，此时斜面上的小球P（可视为质点）与斜面保持相对静止。已知整个装置（包括箱子、斜面和小球）的质量，箱子与水平面间的动摩擦因数，P离箱底的高度，斜面底端与箱子底部右端相距，不计空气阻力。（，） （1）求此时箱子的加速度大小和水平恒力的大小； （2）现保持（1）中不变，设箱子与挡板碰撞后速度立即变为0且此后保持静止，而小球P则可能会与斜面、箱子底部或箱子右壁发生碰撞。将P自飞出到第一次发生碰撞的时间记为，P飞出后直接撞到箱子右壁时的速度大小记为，箱子右壁与挡板间的距离记为。 ①当取多大时，有最小值，并求出该最小值； ②通过分析计算，写出与间的函数关系。 14. 如图，在A点以的初速度水平向右抛出一质量为的小球。（可视为质点），小球抛出后受到水平向右的恒定风力F的作用。经过一段时间后恰能无碰撞地从B点以速率沿圆弧切线进入半径为的竖直粗糙、圆心角为的圆弧轨道，进入圆弧轨道后小球不再受风力F的作用，由于摩擦力的作用，小球在圆弧轨道内速率不变。小球从C点水平飞出后击中一个竖直截面为的抛物线的容器壁，已知C点的坐标为，重力加速度大小，，，不计空气阻力，求：（结果均可用根号表示） （1）小球在C点对圆弧轨道的压力大小； （2）小球在进入圆弧轨道前受到的水平风力F的大小和小球击中容器壁处的坐标； （3）若小球在C点的速率可调，则小球击中容器壁时速率的最小值。 15. 如图所示，竖直平面内固定有半径为R=1m的光滑四分之一圆轨道AB、水平直轨道BC、DO以及以速度v=3m/s逆时针转动的水平传送带CD，OD上有一轻质弹簧，一端固定在O点另一端自然伸长于E点，各轨道平滑连接。现有一质量为m=2kg的滑块（可视为质点）从轨道AB上高为h处由静止下滑，已知LBC=0.2m，LCD=0.4m，LDE=0.3m，滑块与BC、DE间的动摩擦因数均为μ1=0.3，与传送带间的动摩擦因数为μ2=0.5，E点右侧平面光滑，整个过程不超过弹簧的弹性限度，重力加速度g取10m/s2。 （1）若h=0.2m，求滑块运动至B处时对轨道的作用力FN； （2）若要使滑块能到达D点，且不再离开DE，求滑块下落高度满足的条件； （3）若滑块第一次到达D点速度恰为0，求这一过程滑块通过传送带产生的热能。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $