精品解析：吉林四平市实验中学2025-2026学年度下学期第一次月考高一物理试题

2025~2026学年度下学期第一次月考试题高一物理 考生注意： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4.本卷命题范围：必修第二册第六章至第七章第2节。 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题中只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1. 关于行星运动定律和万有引力定律的建立过程，下列说法正确的是（　　） A. 第谷通过严密的数学运算，得出了行星的运动规律 B. 开普勒通过天文仪器观察到行星绕太阳运动的轨道是椭圆 C. 牛顿通过开普勒第三定律推导万有引力定律，卡文迪什用实验测出了引力常量的数值 D. 牛顿比较月球和近地卫星的向心加速度，进行了“月—地检验”证明和推广万有引力定律 【答案】C 【解析】 【详解】AB．第谷经过多年的天文观测留下了大量的观测数据，开普勒通过分析这些数据，总结出了行星运动的三个定律，故AB错误； C．牛顿通过开普勒第三定律和牛顿运动定律推导万有引力定律，一百多年以后卡文迪什第一次通过实验比较准确地测出引力常量，故C正确； D．牛顿通过计算月球公转的向心加速度对比地球表面的重力加速度，进行了“月—地检验”验证万有引力定律，故D错误。 故选C。 2. 对于万有引力定律的表达式，下列说法正确的是（　　） A. 引力常量G的单位为 B. 当物体间的距离趋近于0时，物体间的万有引力无穷大 C. 若，则两物体之间所受万有引力比的大 D. 该表达式只能用来计算质点与质点间的万有引力大小 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据 有 根据单位运算可知，引力常量G的单位为，故A正确； B．当r趋近于无穷远时，万有引力趋近于无穷小，但当间距为零时，万有引力定律不适用，故B错误； C．两物体彼此之间的万有引力是一对相互作用力，大小总是相等，故C错误； D．万有引力定律可以普遍使用，不仅仅只适用于两个质点间万有引力大小的计算，故D错误。 故选A。 3. 做圆周运动的物体会有向心加速度，关于向心加速度，下列说法正确的是（ ） A. 向心加速度的方向可能与速度方向成任意角度 B. 向心加速度可能改变速度的大小 C. 做圆周运动的物体角速度恒定时，向心加速度恒定 D. 向心加速度是用来描述物体速度方向变化快慢的 【答案】D 【解析】 【详解】A．向心加速度的方向沿半径指向圆心，线速度方向则沿圆周的切线方向，所以向心加速度的方向始终与线速度方向垂直，A错误； BD．向心加速度只能改变速度的方向，并不改变速度的大小，用来描述物体速度方向变化的快慢，B错误，D正确； C．做圆周运动物体的角速度恒定时，由知半径改变，则向心加速度大小改变，且向心加速度方向一直改变，C错误。 故选D。 4. 由于中国古代是—个农业社会，农业需要严格了解太阳运行情况，农事完全根据太阳进行，所以在历法中又加入单独反映太阳运行周期的“二十四节气”。已知春分、夏至、秋分和冬至所处的四个位置如图所示，地球沿椭圆形轨道绕太阳运动，下列说法正确的是（　　） A. 地球由春分运行到秋分的时间比由秋分运行到春分的时间长 B. 地球绕太阳公转在夏至和冬至时的线速度大小相等 C. 地球由春分运行到夏至的过程中加速度逐渐增大 D. 开普勒三大定律仅适用于太阳系中行星的运动 【答案】A 【解析】 【详解】A．由开普勒第二定律知，地球由春分运行到秋分的过程中地球的线速度较小，所以地球由春分运行到秋分的时间比由秋分运行到春分的时间长，故A正确； B．由开普勒第二定律可知地球与太阳连线在相同时间内扫过的面积相同，故近地点和远地点线速度大小不等，故B错误； C．地球由春分点运行到夏至点的过程中与太阳距离增大，根据万有引力定律和牛顿第二定律可知，地球的加速度逐渐减小，故C错误； D．开普勒三大定律不仅适用于太阳系中行星的运动，也适用于宇宙中其他天体的运动，故D错误。 故选A。 5. 如图所示的传动装置中，A、B两轮固定在一起绕同一轴转动，A、C两轮用皮带传动，三个轮的半径关系是。若皮带不打滑，则关于A、B、C轮边缘上的a、b、c三点，下列说法正确的是（　　） A. 角速度大小之比为 B. 周期之比为 C. 线速度大小之比为 D. 向心加速度大小之比为 【答案】C 【解析】 【详解】a、b两点角速度大小相等，a、c两点线速度大小相等 根据， 得， 又因为， 所以， 故选C。 6. 如图所示是一级方程式世界汽车锦标赛中某车手在水平弯道转弯时的画面，赛车在4s的时间内匀速率转过了，赛车速率计示数为，重力加速度g取，则赛车在转弯的4s时间内，下列分析正确的是（　　） A. 赛车转过的弧度 B. 赛车转弯的角速度 C. 赛车的转弯半径 D. 为保证赛车不测滑，轮胎与地面间的动摩擦因数至少为 【答案】B 【解析】 【详解】A．转过的角度用弧度制表示 A错误； B．角速度 B正确； C．根据 解得 C错误； D．赛车由静摩擦力提供向心力， 解得 D错误。 故选B。 7. 如图所示，半径为R的半球形塑料容器和容器内的物块（视为质点）绕竖直轴从静止开始缓慢加速转动，当达到某一转速时，物块受到的摩擦力减为零，此时物块和半球球心O点的连线与之间的夹角，此后保持该转速做匀速圆周运动，重力加速度大小为g，，，下列说法正确的是（ ） A. 此时物块匀速转动的角速度大小为 B. 此时物块匀速转动的线速度大小为 C. 此时物块受到重力、支持力和向心力三个力的作用 D. 若继续增大转速，物块将有下滑的趋势 【答案】A 【解析】 【详解】A.由 得 故A正确； B.由 故B错误； C.此时物块受重力、支持力两个力作用，故C错误； D.若增大转速，物块将有上滑趋势，故D错误。 故选A。 8. 圆周运动是自然界和日常生活中广泛存在的运动形式。如图所示，某人站在水平地面上，手握长为20cm、不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为的小球，使球在竖直平面内以手为圆心沿顺时针方向做圆周运动，不计空气阻力，小球可视为质点，重力加速度取，则（　　） A. 小球要做完整的圆周运动，在最高点的速度至少为1.8m/s B. 当小球在最高点的速度为2m/s时，轻绳拉力大小为4N C. 若轻绳能承受的最大张力为6N，则小球的最大速度不能超过1m/s D. 若小球运动到最低点时绳子断开，则小球将向右做平抛运动 【答案】BC 【解析】 【详解】A．小球要做完整的圆周运动，在最高点轻绳的拉力为零时，小球的速度最小，即 解得最小速度，故A错误； B．当小球在最高点的速度为2m/s时，由 轻绳产生的拉力与重力的合力提供向心力，即 解得，故B正确； C．若轻绳能承受的最大张力为6N，则小球在轨迹最低点处，此时轻绳的拉力向上，即 解得，故C正确； D．由图可知，小球顺时针运动到最低点时的速度方向水平向左，因此当绳子断开后，小球将向左做平抛运动，故D错误。 故选BC。 9. 关于生活中圆周运动的实例分析，下列说法正确的是（　　） A. 图甲，汽车在起伏的山路上以较大的速度匀速率行驶，A处比B处更容易爆胎 B. 图乙，冬季汽车转弯，发生侧滑，是因为汽车受到了离心力的作用 C. 图丙，铁路转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是减轻轮缘对外轨的挤压 D. 图丁，脱水桶脱水时，转速越大，贴在竖直桶壁上的衣服受到的摩擦力也越大 【答案】AC 【解析】 【详解】A．在最高点处，根据牛顿第二定律可得 解得 在最低点处，根据牛顿第二定律可得 解得 所以，故A正确； B．汽车转弯发生侧滑的原因是静摩擦力不足以提供汽车转弯所需要的向心力，使汽车做离心运动，故B错误； C．图丙铁路转弯处，通常要求外轨比内轨高，当火车按规定速度转弯时，由重力和支持力的合力完全提供向心力，从而减轻轮缘对轨道的挤压，故C正确； D．图丁脱水桶脱水时，桶壁对衣物的摩擦力等于衣物的重力，不会随着转速的增大而增大，故D错误。 故选AC。 10. 如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度转动，盘面上离转轴距离2.5m处有一质量为1kg小物体与圆盘始终保持相对静止，物体与盘面间的动摩擦因数为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），盘面与水平面的夹角为，取，的最大值为及为最大值时小物体运动到最高点所受的摩擦力为，则下列选项正确的是（　　） A. B. C. ，方向沿向下 D. ，方向沿向上 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．当小物体运动到最低点时，小物体重力沿盘面向下的分力恰好与向心力方向相反，此时小物体恰好不发生相对滑动的角速度即为，根据牛顿第二定律有 解得，故A错误，B正确； CD．为最大值且小物体运动到最高点时，规定沿盘面向上为正方向，根据牛顿第二定律有 解得，故C错误，D正确。 故选BD。 二、实验题（本是题共2小题，共14分） 11. 某同学用如图所示的装置探究向心力大小的表达式。长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A到转轴距离的2倍，长槽上的挡板A和短槽上的挡板C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可粗略计算出两个球所受向心力的比值。 （1）当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上时，塔轮边缘处的_________相等（填“线速度”或“角速度”）。 （2）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_________（填序号） A. 挡板A和挡板B处 B. 挡板A和挡板C处 C. 挡板B和挡板C处 （3）在小球质量和转动半径相同，塔轮皮带套在左、右两个塔轮的半径之比为的情况下，逐渐加速转动手柄到一定速度后保持匀速转动，此时左、右两侧露出的标尺格数之比为_________。其他条件不变，若增大手柄的转速，则左、右两标尺的格数_________（填“变多”“变少”或“不变”），两标尺格数的比值_________（填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】（1）线速度 （2）B （3） ①. ②. 变多 ③. 不变 【解析】 【小问1详解】 当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上时，它们通过皮带传动，塔轮边缘处的线速度相等。 【小问2详解】 探究向心力和角速度的关系时，利用控制变量法；根据可知控制小球质量和转动半径相同，所以将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板C处。 故选B。 【小问3详解】 [1]在小球质量和转动半径相同，传动塔轮皮带套在左、右两个塔轮的半径之比为的情况下，由于左、右两个塔轮边缘的线速度大小相等，根据可知，左、右两个塔轮的角速度之比为，根据可知，可知此时左、右两侧露出的标尺格数之比为。 [2][3]其他条件不变，若增大手柄转动的速度，则左、右两个塔轮的角速度增大，小球做圆周运动的向心力增大，但左、右两个塔轮的角速度比值不变，所以左、右两标尺的格数变多，两标尺格数的比值不变。 12. 某同学用如图甲所示装置探究钢质小球自由摆动至最低点时的速度大小与此时细线拉力大小的关系。力传感器显示的是小球自由摆动过程中各个时刻细线拉力FT的大小，光电门测量小球通过光电门的挡光时间Δt。 （1）调节细线的长度和光电门位置，使小球静止时，小球球心恰好位于光电门中心。 （2）用螺旋测微器测得小球直径为d，小球通过光电门的速度v=________。 （3）小球经过光电门时，细线拉力FT应为力传感器示数在小球摆动中各个时刻的________（选填“最大值”“最小值”或“平均值”）。 （4）改变小球通过光电门的速度重复实验，测出多组速度v和对应拉力FT的数据，作出FT-v2图像如图乙所示。已知当地重力加速度，则由图像可求小球的质量为m=________kg，光电门中心到悬点的距离为L=________m。 【答案】 ①. ②. 最大值 ③. 0.05 ④. 0.1 【解析】 【详解】（2）[1]小球通过光电门的速度。 （3）[2]小球摆动过程中受力如图所示，细线与竖直方向成θ角时，根据牛顿第二定律得 解得 小球向最低点运动过程中速度和cosθ都增大，所以到达最低点时速度和cosθ都最大，故在最低点FT最大。 （4）[3][4]小球摆至最低点时，根据牛顿第二定律得 整理得 根据图像得， 解得，。 三、计算题（本题共3小题，共计40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 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。已知万有引力常量为，球的体积与半径关系为，求： （1）被挖去的小球对的万有引力为多大？ （2）剩余部分对的万有引力为多大？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据万有引力定律，被挖去的小球对的万有引力为 【小问2详解】 根据 可知挖去之前球的质量为8m，对质点的引力为 剩余部分对的万有引力为多大 14. 如图所示的装置，轻杆水平固定在竖直转轴上的O点，长为2L不可伸长的轻质细线两端分别固定于O点和轻杆上固定的圆环A上，质量为m的小球B固定在细线的中点，装置静止时，细线与竖直方向的夹角为。现使装置以不同的转速绕竖直轴匀速转动，当地重力加速度为。求： （1）当A、B间细线的拉力恰好为零时，装置转动的角速度大小； （2）当装置转动的角速度为（1）问中一半时，OB、AB间细线的拉力分别为多大。 【答案】（1） （2）， 【解析】 【小问1详解】 设装置的角速度为时，A、B间细线的拉力恰好为零。对B分析受力如图甲所示 拉力与重力的合力提供向心力，有 解得 【小问2详解】 当装置的角速度时，设绳拉力分别为和，分析B受力如图乙所示 水平方向有 竖直方向有 解得， 15. 如图1所示，在静止的水平转盘上沿某条直径放置有两个小物块A和B。A、B间用一恰好伸直的轻绳连接，且知A、B到圆盘中心的距离分别为和，A、B的质量分别为和，A、B与转盘间的动摩擦因数均为。若使转盘绕竖直转轴做匀速圆周运动，且不断改变做匀速圆周运动的角速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取，求： （1）绳上开始产生张力时，转盘的角速度的大小； （2）当转盘的角速度为时，A、B依然相对转盘保持静止，此时A所受摩擦力的大小及方向； （3）当A、B开始相对转盘滑动时，转盘的角速度为多大？并在图2所给的坐标系中分别画出A、B从静止开始到角速度达到的过程中所受摩擦力和与转盘角速度的平方的关系图线（取指向圆心的方向为力的正方向）。 【答案】（1）；（2），方向与绳子拉力方向相反；（3），见解析 【解析】 【详解】（1）由题可知，在绳子出现拉力前，摩擦力提供物体做圆周运动的向心力，对A有 代入得 此时对B有 代入得 则可知，当时，B与转盘之间的摩擦力达到最大静摩擦力，绳上开始产生张力。 （2）当其大于，未发生相对滑动时，对B有 代入得 对A有 代入得 则可知，此时A所受摩擦力的大小为，方向与绳子拉力方向相反； （3）当AB均达到最大静摩擦力后，再增大，A、B开始相对转盘滑动，则对A有 对B有 代入得 由以上可知，对A有，当时，A相对圆盘静止，此时摩擦力为方向指向圆心； 继续增加角速度，A相对圆盘静止，此时绳子拉力增大，A与圆盘之间摩擦力变小，当摩擦力为0时，对A有 对B有 代入得 当时，此时摩擦力由变为0，方向指向圆心； 继续增加角速度，当时，此时摩擦力为，方向背离圆心； 对B有，当时，B相对圆盘静止，此时摩擦力为方向指向圆心； 当时，B相对圆盘静止，绳子拉力增加，此时摩擦力为方向指向圆心； 则A、B从静止开始到角速度达到的过程中所受摩擦力和与转盘角速度的平方的关系图线，如图所示（红色代表A，蓝色代表B） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025~2026学年度下学期第一次月考试题高一物理 考生注意： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4.本卷命题范围：必修第二册第六章至第七章第2节。 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题中只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1. 关于行星运动定律和万有引力定律的建立过程，下列说法正确的是（　　） A. 第谷通过严密的数学运算，得出了行星的运动规律 B. 开普勒通过天文仪器观察到行星绕太阳运动的轨道是椭圆 C. 牛顿通过开普勒第三定律推导万有引力定律，卡文迪什用实验测出了引力常量的数值 D. 牛顿比较月球和近地卫星的向心加速度，进行了“月—地检验”证明和推广万有引力定律 2. 对于万有引力定律的表达式，下列说法正确的是（　　） A. 引力常量G的单位为 B. 当物体间的距离趋近于0时，物体间的万有引力无穷大 C. 若，则两物体之间所受万有引力比的大 D. 该表达式只能用来计算质点与质点间的万有引力大小 3. 做圆周运动的物体会有向心加速度，关于向心加速度，下列说法正确的是（ ） A. 向心加速度的方向可能与速度方向成任意角度 B. 向心加速度可能改变速度的大小 C. 做圆周运动的物体角速度恒定时，向心加速度恒定 D. 向心加速度是用来描述物体速度方向变化快慢的 4. 由于中国古代是—个农业社会，农业需要严格了解太阳运行情况，农事完全根据太阳进行，所以在历法中又加入单独反映太阳运行周期的“二十四节气”。已知春分、夏至、秋分和冬至所处的四个位置如图所示，地球沿椭圆形轨道绕太阳运动，下列说法正确的是（　　） A. 地球由春分运行到秋分的时间比由秋分运行到春分的时间长 B. 地球绕太阳公转在夏至和冬至时的线速度大小相等 C. 地球由春分运行到夏至的过程中加速度逐渐增大 D. 开普勒三大定律仅适用于太阳系中行星的运动 5. 如图所示的传动装置中，A、B两轮固定在一起绕同一轴转动，A、C两轮用皮带传动，三个轮的半径关系是。若皮带不打滑，则关于A、B、C轮边缘上的a、b、c三点，下列说法正确的是（　　） A. 角速度大小之比为 B. 周期之比为 C. 线速度大小之比为 D. 向心加速度大小之比为 6. 如图所示是一级方程式世界汽车锦标赛中某车手在水平弯道转弯时的画面，赛车在4s的时间内匀速率转过了，赛车速率计示数为，重力加速度g取，则赛车在转弯的4s时间内，下列分析正确的是（　　） A. 赛车转过的弧度 B. 赛车转弯的角速度 C. 赛车的转弯半径 D. 为保证赛车不测滑，轮胎与地面间的动摩擦因数至少为 7. 如图所示，半径为R的半球形塑料容器和容器内的物块（视为质点）绕竖直轴从静止开始缓慢加速转动，当达到某一转速时，物块受到的摩擦力减为零，此时物块和半球球心O点的连线与之间的夹角，此后保持该转速做匀速圆周运动，重力加速度大小为g，，，下列说法正确的是（ ） A. 此时物块匀速转动的角速度大小为 B. 此时物块匀速转动的线速度大小为 C. 此时物块受到重力、支持力和向心力三个力的作用 D. 若继续增大转速，物块将有下滑的趋势 8. 圆周运动是自然界和日常生活中广泛存在的运动形式。如图所示，某人站在水平地面上，手握长为20cm、不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为的小球，使球在竖直平面内以手为圆心沿顺时针方向做圆周运动，不计空气阻力，小球可视为质点，重力加速度取，则（　　） A. 小球要做完整的圆周运动，在最高点的速度至少为1.8m/s B. 当小球在最高点的速度为2m/s时，轻绳拉力大小为4N C. 若轻绳能承受的最大张力为6N，则小球的最大速度不能超过1m/s D. 若小球运动到最低点时绳子断开，则小球将向右做平抛运动 9. 关于生活中圆周运动的实例分析，下列说法正确的是（　　） A. 图甲，汽车在起伏的山路上以较大的速度匀速率行驶，A处比B处更容易爆胎 B. 图乙，冬季汽车转弯，发生侧滑，是因为汽车受到了离心力的作用 C. 图丙，铁路转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是减轻轮缘对外轨的挤压 D. 图丁，脱水桶脱水时，转速越大，贴在竖直桶壁上的衣服受到的摩擦力也越大 10. 如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度转动，盘面上离转轴距离2.5m处有一质量为1kg小物体与圆盘始终保持相对静止，物体与盘面间的动摩擦因数为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），盘面与水平面的夹角为，取，的最大值为及为最大值时小物体运动到最高点所受的摩擦力为，则下列选项正确的是（　　） A. B. C. ，方向沿向下 D. ，方向沿向上 二、实验题（本是题共2小题，共14分） 11. 某同学用如图所示的装置探究向心力大小的表达式。长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A到转轴距离的2倍，长槽上的挡板A和短槽上的挡板C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可粗略计算出两个球所受向心力的比值。 （1）当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上时，塔轮边缘处的_________相等（填“线速度”或“角速度”）。 （2）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_________（填序号） A. 挡板A和挡板B处 B. 挡板A和挡板C处 C. 挡板B和挡板C处 （3）在小球质量和转动半径相同，塔轮皮带套在左、右两个塔轮的半径之比为的情况下，逐渐加速转动手柄到一定速度后保持匀速转动，此时左、右两侧露出的标尺格数之比为_________。其他条件不变，若增大手柄的转速，则左、右两标尺的格数_________（填“变多”“变少”或“不变”），两标尺格数的比值_________（填“变大”“变小”或“不变”）。 12. 某同学用如图甲所示装置探究钢质小球自由摆动至最低点时的速度大小与此时细线拉力大小的关系。力传感器显示的是小球自由摆动过程中各个时刻细线拉力FT的大小，光电门测量小球通过光电门的挡光时间Δt。 （1）调节细线的长度和光电门位置，使小球静止时，小球球心恰好位于光电门中心。 （2）用螺旋测微器测得小球直径为d，小球通过光电门的速度v=________。 （3）小球经过光电门时，细线拉力FT应为力传感器示数在小球摆动中各个时刻的________（选填“最大值”“最小值”或“平均值”）。 （4）改变小球通过光电门的速度重复实验，测出多组速度v和对应拉力FT的数据，作出FT-v2图像如图乙所示。已知当地重力加速度，则由图像可求小球的质量为m=________kg，光电门中心到悬点的距离为L=________m。 三、计算题（本题共3小题，共计40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 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。已知万有引力常量为，球的体积与半径关系为，求： （1）被挖去的小球对的万有引力为多大？ （2）剩余部分对的万有引力为多大？ 14. 如图所示的装置，轻杆水平固定在竖直转轴上的O点，长为2L不可伸长的轻质细线两端分别固定于O点和轻杆上固定的圆环A上，质量为m的小球B固定在细线的中点，装置静止时，细线与竖直方向的夹角为。现使装置以不同的转速绕竖直轴匀速转动，当地重力加速度为。求： （1）当A、B间细线的拉力恰好为零时，装置转动的角速度大小； （2）当装置转动的角速度为（1）问中一半时，OB、AB间细线的拉力分别为多大。 15. 如图1所示，在静止的水平转盘上沿某条直径放置有两个小物块A和B。A、B间用一恰好伸直的轻绳连接，且知A、B到圆盘中心的距离分别为和，A、B的质量分别为和，A、B与转盘间的动摩擦因数均为。若使转盘绕竖直转轴做匀速圆周运动，且不断改变做匀速圆周运动的角速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取，求： （1）绳上开始产生张力时，转盘的角速度的大小； （2）当转盘的角速度为时，A、B依然相对转盘保持静止，此时A所受摩擦力的大小及方向； （3）当A、B开始相对转盘滑动时，转盘的角速度为多大？并在图2所给的坐标系中分别画出A、B从静止开始到角速度达到的过程中所受摩擦力和与转盘角速度的平方的关系图线（取指向圆心的方向为力的正方向）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $