内容正文:
临潭县第一中学2025-2026学年下学期期中考试模拟卷
高一
物理
(考试时间:75分钟试卷满分:100分)
班级:
姓名:
成绩:
注意搴项:
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.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.考试范围:人教版必修第二册第5一7章
第一部分(选择题共43分)
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只
有一项是符合题目要求的.
1.2024年12月31日,2024赛季中国乒乓球俱乐部超级联赛总决赛男子团体半决赛在上海
体育馆举行。下列关于乒乓球的说法正确的是()
A.上旋球比平击球下坠快,在空中两球受力情况相同
B.乒乓球与桌面碰撞后反弹,反弹前后瞬间的速度相同
C.忽略空气影响,乒乓球击出后在空中做匀变速运动
D.考虑空气影响时,乒乓球击出后在空中可能做平抛运动
2.对万有引力定律的描述,下列叙述符合史实的是()
A.开普勒通过分析第谷的天文观测数据,发现了万有引力定律
B.丹麦天文学家第谷经过多年的天文观测和记录,提出了“日心说”的观点
C.卡文迪什通过实验推算出来引力常量G的值
D.由万有引力公式可知,当物体间的距离r趋于零时,万有引力趋于无穷大
3.长传是指运用远距离传球突破对方防线的一种战术方法,常用于快速反击或反越位战术。
某次比赛长传足球的轨迹如图所示,足球在P点所受的合外力和速度方向的关系可能正确
的是()
P
777777777777777777777777
F
B
D
4.在修筑铁路时,弯道处的外轨会略高于内轨,如图所示,内外铁轨平面与水平面倾角为日,
当火车以规定的行驶速度ⅴ转弯时,内、外轨均不会受到轮缘的侧向挤压,火车转弯半径为
r,重力加速度为g,下列说法正确的是()
铁轨平面
车轮
外轨
轮缘
轨
地面
A.火车以速度v转弯时,火车受到的支持力与重力的合力提供其转弯时的向心力
B.火车规定的转弯速度v=
18T
Vtane
C.当火车上乘客增多时,火车转弯时的速度ⅴ必须减小
D.火车以速度v转弯时,其向心加速度为8
tan e
5.如图,一质点在水平面内受力作用,从O点经A点运动到B点。质点运动轨迹的OA段
为匀速圆周运动,AB段为直线。下列说法正确的是()
B
A.质点在O点的速度方向由O点指向A点
B.质点在OA段所受合力方向一定不断改变
C.质点在OA段的加速度可能为零
D.质点在AB段所受合力一定为零
6.“天链一号”是中国第一颗地球同步轨道数据中继卫星,由中国航天科技集团公司所属中
国空间技术研究院为主研制,主要用于为中国神舟载人飞船及后续载人航天器提供数据中继
和测控服务。关于“天链一号”卫星说法正确的是()
A.该卫星可以在一天内经过南极和北极各一次
B.该卫星的质量与风云二号地球同步轨道气象卫星的质量必须相等
C.该卫星会绕着地球自东向西转
D.该卫星的发射速度必须大于7.9km/s
7.如图所示,半径为R的大圆环固定在竖直面内,一质量为的光滑小环套在大环上做圆
周运动,当小环在最高点的速度分别为vo和√2y,时,大环对小环的作用力大小相同。已知
重力加速度为8,该作用力的大小为()
1
B.
3
A.img
C.ng
D.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题5分,共15分.在每小题给出的选项中,有多项
符合题目要求。全部选对的得5分,部分选对的得3分,有选错的得0分,
8.下列说法正确的是()
A.“牛顿”是国际单位制中的基本单位
B.做曲线运动物体的速度一定是变化的
C.物体的惯性大小除了与质量有关,还与物体的速度大小有关
D.“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,采取了控制变量法这种研究方法
9.2023年5月30日,神舟十六号载人飞船将三名航天员送入空间站组合体,图中轨道I
为载人飞船运行的椭圆轨道,轨道Ⅱ为空间站运行轨道。两轨道相切于B点,A为椭圆轨道
的近地点,B为远地点,CD为椭圆轨道的短轴,(已知地球半径R=6400km,地球表面的重
力加速度g=10m/s2,万有引力常量为G=6.67×101N.m2/kg2),则下列判断正确的是
()
轨道Ⅱ
轨道I
A.载人飞船从A运动到D的时间等于从D运动到B的时间
B.空间站在轨道Ⅱ上的向心加速度一定小于10m/s2
C.根据已有条件,估算地球的质量约为6×104kg
D.空间站在轨道Ⅱ运动时,航天员处于完全失重状态,所受合力为0
10.汽车轮胎可以简单看作是以转轴为中心点的一个圆,更换轮胎后如果这个圆上因为各部
位的重量不一致,导致其重心偏离中心转轴,轮胎在围绕这个中心旋转时会产生不平衡,特
别高速运转时会造成车辆抖动,因此需对轮胎进行动态平衡调整。卸下轮胎固定在动平衡机
上,在轮毂上的恰当位置贴上适当质量的平衡块来补差,使整个圆质量分布处于一个均匀状
态,就可以让其重心恢复到中心转轴。若平衡块的质量为,与转轴的距离为R,重力加速
度为8,当轮胎以角速度ω匀速转动时,下列说法正确的是()
平衡块
平衡块
A.若平衡块到达最高点时车轴受到的合力竖直向上,则应减小平衡块的质量
B.若平衡块到达最高点时车轴受到的合力沿水平方向,则调整平衡块的质量就可解决
问题
C.平衡块到达最低点时处于失重状态
D.平衡块到达与转轴等高的位置时,受到轮毂的作用力为√oR2+g2
第二部分(非选择题共57分)
三、实验题(共2小题,15分)
11.(7分)某实验小组利用如图所示的装置进行“探究向心力大小与半径、角速度、质量的
关系”实验。转动手柄,可使塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。塔轮自上而下有三层,每层
左、右半径比分别是1:1、2:1和3:1.左、右塔轮通过皮带连接,并可通过改变皮带所处
层来改变左、右塔轮的角速度之比。实验时,将两个小球分别放在短槽C处和长槽的A(或
B)处,A、C到左、右塔轮中心的距离相等,两个小球随塔轮做匀速圆周运动,向心力大
小关系可由标尺露出的等分格的格数判断。
标尺
长槽
短槽
左塔轮
B
ACE
右塔轮
手柄
(1)该实验用到的方法是
A.理想实验法B.等效替代法
C.微元法D.控制变量法
(2)在某次实验中,某同学把两个质量相等的小球分别放在A、C位置,将皮带连接在左、
右塔轮半径之比为2:1的塔轮上,实验中匀速转动手柄时,得到左、右标尺露出的等分格
数之比为1:4。
(3)若将皮带连接在左、右塔轮半径之比为3:1的塔轮上,左、右两边塔轮的角速度之比
为
,当左边标尺露出1个等分格时,右边标尺露出9个等分格,则实验说明
12.(8分)图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图
6810
32.048.0
x/cm
19.6
44.1
10
y/cm
甲
丙
(1)下列说法正确的是
A.通过调节使斜槽的末端保持水平
B.每次释放小球的位置可以不同
C.应使小球每次从斜槽上相同的位置静止滑下
D.记录小球位置用的铅笔每次必须严格地等距离下降
E.斜槽必须光滑
(2)图乙是正确实验取得的数据,其中O点为抛出点,则此小球做平抛运动的初速度为
m/s(g9.8m/s2,结果保留三位有效数字)。
(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸,每个格的边长L,通过实验记录了小球在运动途中的
三个位置,如图丙所示,B点的竖直分速度大小为
抛出点距B点的水平距离
。(均用己知物理量L、g表示)
四、解答题(共3小题,共42分。)
13.(13分)2024年3月20日上午8时31分,鹊桥二号中继星由长征八号遥三运载火箭在
中国文昌航天发射场成功发射升空,按计划开展与嫦娥四号和嫦娥六号的对通测试。已知月
球质量为地球质量的。
的81,月球半径为地球半径的},地球表面的重力加速度大小
8地=10m/s2。忽略月球自转影响。
()求月球表面的重力加速度大小(结果保留两位有效数字):
(2)在地面上最多能举起质量为=90kg的物体的人,在月球表面最多能举起质量为多少的
物体?
14.(14分)把一小球从离地面h=20m处,以y。=10m/s的初速度水平抛出,不计空气阻力,
(g=10m/s2)。求:
%
77777777
B
(1)小球在空中飞行的时间:
(2)小球落地点离抛出点的水平距离;
(3)小球落地时的速度大小:
15.(15分)如图所示,在水平圆盘上放有质量分别为2kg、1kg、1kg的可视为质点的三个
物体A、B、C。圆盘可绕其中心轴线OO转动,三个物体与圆盘间的动摩擦因数均为u=01,
最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,三个物体与中心轴线的O点共线,且
OC=OB=AB="=0.2m,现将三个物体分别用两根轻质细线相连,保持两根细线都能伸直
且绳中恰无张力,若圆盘从静止开始转动,且角速度ω极其缓慢的增加,重力加速度
g=10m/s2,则在这一过程中,求:
0'
(I)A、B之间的绳子即将出现拉力时,圆盘转动的角速度@:
(2)B、C之间的绳子即将出现拉力时,圆盘转动的角速度o,;
(3)A、B、C三者恰能相对圆盘滑动时,圆盘转动的角速度为~,请作出圆盘从静止开始,
角速度缓慢增大到四的过程中,∫。与o之间的函数图像。
临潭县第一中学2025-2026学年下学期期中考试模拟卷
高一 物理
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
班级: 姓名: 成绩:
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.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.考试范围:人教版必修第二册第5—7章
第一部分(选择题 共43分)
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.2024年12月31日,2024赛季中国乒乓球俱乐部超级联赛总决赛男子团体半决赛在上海体育馆举行。下列关于乒乓球的说法正确的是( )
A.上旋球比平击球下坠快,在空中两球受力情况相同
B.乒乓球与桌面碰撞后反弹,反弹前后瞬间的速度相同
C.忽略空气影响,乒乓球击出后在空中做匀变速运动
D.考虑空气影响时,乒乓球击出后在空中可能做平抛运动
【答案】C
【详解】A.上旋球比平击球下坠快,说明上旋球与平击球在竖直方向上受到的空气阻力不同,所以在空中两球的受力情况不同,故A错误;
B.乒乓球与桌面碰撞后反弹,竖直方向的速度方向发生变化,速度发生改变,故B错误;
C.忽略空气影响,乒乓球击出后在空中只受重力作用,加速度恒定,做匀变速运动,故C正确;D.考虑空气影响,乒乓球击出后在空气阻力和重力的共同作用下运动,不可能做平抛运动,故D错误。故选C。
2.对万有引力定律的描述,下列叙述符合史实的是( )
A.开普勒通过分析第谷的天文观测数据,发现了万有引力定律
B.丹麦天文学家第谷经过多年的天文观测和记录,提出了“日心说”的观点
C.卡文迪什通过实验推算出来引力常量G的值
D.由万有引力公式可知,当物体间的距离r趋于零时,万有引力趋于无穷大
【答案】C
【详解】A.开普勒通过分析第谷的天文观测数据,提出了开普勒三大定律,但牛顿发现了万有引力定律,故A错误;B.哥白尼提出了“日心说”的观点,故B错误;
C.卡文迪什通过实验推算出来引力常量G的值,被誉为第一个能“称量地球质量”的人,故C正确;D.当物体间的距离r趋于零时,万有引力公式不再成立,不能得到万有引力趋于无穷大的结论,故D错误。故选C。
3.长传是指运用远距离传球突破对方防线的一种战术方法,常用于快速反击或反越位战术。某次比赛长传足球的轨迹如图所示,足球在P点所受的合外力和速度方向的关系可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】足球运动至P点时,速度沿轨迹的切线方向,受竖直向下的重力及与速度方向相反的空气阻力,这两个力的合力指向左下方。故选C。
4.在修筑铁路时,弯道处的外轨会略高于内轨,如图所示,内外铁轨平面与水平面倾角为,当火车以规定的行驶速度v转弯时,内、外轨均不会受到轮缘的侧向挤压,火车转弯半径为r,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.火车以速度v转弯时,火车受到的支持力与重力的合力提供其转弯时的向心力
B.火车规定的转弯速度
C.当火车上乘客增多时,火车转弯时的速度v必须减小
D.火车以速度v转弯时,其向心加速度为
【答案】A
【详解】A.火车以速度v转弯时,内、外轨均不会受到轮缘的侧向挤压,火车受到的支持力与重力的合力提供其转弯时的向心力,故A正确;
BD.火车以速度v转弯时,对火车受力分析,如图
可得
解得
故BD错误;
C.由可知规定行驶的速度与质量无关,当火车质量改变时,规定的行驶速度不变,故C错误。故选A。
5.如图,一质点在水平面内受力作用,从O点经A点运动到B点。质点运动轨迹的OA段为匀速圆周运动,AB段为直线。下列说法正确的是( )
A.质点在O点的速度方向由O点指向A点
B.质点在OA段所受合力方向一定不断改变
C.质点在OA段的加速度可能为零
D.质点在AB段所受合力一定为零
【答案】B
【详解】A.质点在O点的速度方向沿轨迹的切线方向,不会由O点指向A点,故A错误;
BC.质点运动轨迹的OA段为匀速圆周运动,所受合外力方向指向圆心,所受合力方向一定不断改变,加速度不可能为零,故B正确,C错误;
D.AB段为直线,质点在AB段所受合力不一定为零,合力可能与速度共线,故D错误。
故选B。
6.“天链一号”是中国第一颗地球同步轨道数据中继卫星,由中国航天科技集团公司所属中国空间技术研究院为主研制,主要用于为中国神舟载人飞船及后续载人航天器提供数据中继和测控服务。关于“天链一号”卫星说法正确的是( )
A.该卫星可以在一天内经过南极和北极各一次
B.该卫星的质量与风云二号地球同步轨道气象卫星的质量必须相等
C.该卫星会绕着地球自东向西转
D.该卫星的发射速度必须大于7.9km/s
【答案】D
【详解】A.由于该卫星为地球静止卫星,因此其轨道一定在赤道平面内,不会经过南北极,故A错误;
B.根据万有引力充当向心力有
解得
该卫星与风云二号地球同步轨道气象卫星都是地球静止卫星,周期相同,都等于地球的自转周期,而周期与卫星的质量并无关系,中心天体同为地球的情况下只与轨道半径有关,可知静止卫星的轨道半径一定,只要保证同在该轨道上运行就可成为地球静止卫星,与卫星质量无关,故B错误;
C.地球自转的方向自西向东,而静止卫星与地球保持相对静止,因此该卫星将随地球一起自西向东转动,故C错误;
D.7.9km/s为第一宇宙速度,而第一宇宙速度为最小发射速度,最大环绕速度,当发射速度等于第一宇宙速度时,卫星将环绕地球表面做圆周运动,而该卫星轨道在地球表面上空,因此其发射速度大于第一宇宙速度,又因为该卫星的中心天体为地球,其发射速度应小于第二宇宙速度,即小于11.2km/s,否则将脱离地球引力的束缚,故D正确。故选D。
7.如图所示,半径为R的大圆环固定在竖直面内,一质量为m的光滑小环套在大环上做圆周运动,当小环在最高点的速度分别为v0和时,大环对小环的作用力大小相同。已知重力加速度为g,该作用力的大小为( )
A. B. C.mg D.
【答案】B
【详解】根据牛顿第二定律得 ,,解得。
故选B。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题5分,共15分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得3分,有选错的得0分.
8.下列说法正确的是( )
A.“牛顿”是国际单位制中的基本单位
B.做曲线运动物体的速度一定是变化的
C.物体的惯性大小除了与质量有关,还与物体的速度大小有关
D.“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,采取了控制变量法这种研究方法
【答案】BD
【详解】A.“牛顿”不是国际单位制中的基本单位,故A错误;
B.做曲线运动物体的速度的方向一定变,则速度一定是变化的,故B正确;
C.物体的惯性大小只与质量有关,故C错误;
D.“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,采取了控制变量法的研究方法,故D正确;
故选BD。
9.2023年5月30日,神舟十六号载人飞船将三名航天员送入空间站组合体,图中轨道I为载人飞船运行的椭圆轨道,轨道Ⅱ为空间站运行轨道。两轨道相切于B点,A为椭圆轨道的近地点,B为远地点,CD为椭圆轨道的短轴,(已知地球半径,地球表面的重力加速度,万有引力常量为),则下列判断正确的是( )
A.载人飞船从A运动到D的时间等于从D运动到B的时间
B.空间站在轨道Ⅱ上的向心加速度一定小于
C.根据已有条件,估算地球的质量约为
D.空间站在轨道Ⅱ运动时,航天员处于完全失重状态,所受合力为0
【答案】BC
【详解】A.载人飞船从A运动到D的时间小于从D运动到B的时间,因为近地点周围速度大,故A错误;
B.根据万有引力提供向心力可知
解得
可知空间站在轨道Ⅱ上的向心加速度一定小于,故B正确;
C.根据万有引力提供向心力可知
解得
故C正确;
D.空间站在轨道Ⅱ运动时,航天员处于完全失重状态,所受合力为万有引力,故D错误。
故选BC。
10.汽车轮胎可以简单看作是以转轴为中心点的一个圆,更换轮胎后如果这个圆上因为各部位的重量不一致,导致其重心偏离中心转轴,轮胎在围绕这个中心旋转时会产生不平衡,特别高速运转时会造成车辆抖动,因此需对轮胎进行动态平衡调整。卸下轮胎固定在动平衡机上,在轮毂上的恰当位置贴上适当质量的平衡块来补差,使整个圆质量分布处于一个均匀状态,就可以让其重心恢复到中心转轴。若平衡块的质量为,与转轴的距离为,重力加速度为,当轮胎以角速度匀速转动时,下列说法正确的是( )
A.若平衡块到达最高点时车轴受到的合力竖直向上,则应减小平衡块的质量
B.若平衡块到达最高点时车轴受到的合力沿水平方向,则调整平衡块的质量就可解决问题
C.平衡块到达最低点时处于失重状态
D.平衡块到达与转轴等高的位置时,受到轮毂的作用力为
【答案】AD
【详解】A.平衡块在最高点时,根据牛顿第二定律,可知合力提供向心力
方向竖直向下。若车轴受到的合力竖直向上,说明平衡块对车轴的力过大,应减小平衡块的质量,故A正确;
B.平衡块到达最高点时,平衡块对轮毂的力在竖直方向,仅调整平衡块质量,只能改变车轴竖直方向的受力,不能改变车轴水平方向的受力,故B错误;
C.平衡块到达最低点时,根据牛顿第二定律
可得
说明平衡块处于超重状态,故C错误;
D.平衡块到达与转轴等高的位置时,水平方向,根据牛顿第二定律
竖直方向,根据平衡条件
根据平行四边形写则,可得受到轮毂的作用力为
故D正确。故选AD。
第二部分(非选择题 共57分)
三、实验题(共2小题,15分)
11.(7分)某实验小组利用如图所示的装置进行“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”实验。转动手柄,可使塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。塔轮自上而下有三层,每层左、右半径比分别是1∶1、2∶1和3∶1.左、右塔轮通过皮带连接,并可通过改变皮带所处层来改变左、右塔轮的角速度之比。实验时,将两个小球分别放在短槽C处和长槽的A(或B)处,A、C到左、右塔轮中心的距离相等,两个小球随塔轮做匀速圆周运动,向心力大小关系可由标尺露出的等分格的格数判断。
(1)该实验用到的方法是___________。
A.理想实验法 B.等效替代法
C.微元法 D.控制变量法
(2)在某次实验中,某同学把两个质量相等的小球分别放在A、C位置,将皮带连接在左、右塔轮半径之比为2∶1的塔轮上,实验中匀速转动手柄时,得到左、右标尺露出的等分格数之比为1∶4。
(3)若将皮带连接在左、右塔轮半径之比为3∶1的塔轮上,左、右两边塔轮的角速度之比为___________,当左边标尺露出1个等分格时,右边标尺露出9个等分格,则实验说明___________。
【答案】 D 见解析
【详解】(1)[1]探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系,先控制其中两个物理量不变,探究向心力与另一个物理量的关系,该实验用到的方法是控制变量法。
故选D。
(3)[2]若将皮带连接在左、右塔轮半径之比为的塔轮上,用皮带连接的左、右塔轮边缘线速度大小相等,根据可知,左、右两边塔轮的角速度之比为;
[3]又根据题意知放在A、C两处的小球质量相等,转动半径相等,左边标尺露出1个等分格,右边标尺露出9个等分格,表明两球向心力之比为,此次实验说明,做匀速圆周运动的物体,在质量和转动半径一定时,向心力与转动角速度的平方成正比。
12.(8分)图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图
(1)下列说法正确的是_____
A.通过调节使斜槽的末端保持水平
B.每次释放小球的位置可以不同
C.应使小球每次从斜槽上相同的位置静止滑下
D.记录小球位置用的铅笔每次必须严格地等距离下降
E.斜槽必须光滑
(2)图乙是正确实验取得的数据,其中O点为抛出点,则此小球做平抛运动的初速度为_____ m/s(g=9.8m/s2,结果保留三位有效数字)。
(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸,每个格的边长L,通过实验记录了小球在运动途中的三个位置,如图丙所示, B点的竖直分速度大小为________,抛出点距B点的水平距离___________ 。(均用已知物理量L、g表示)
【答案】(1)AC (2)1.60 (3) 6L
【详解】(1)A.通过调节使斜槽的末端保持水平,小球离开斜槽后才能做平抛运动,A正确;B.每次释放小球的位置必须相同,平抛的初速度才能相同,B错误;
C.应使小球每次从斜槽上相同的位置静止滑下,平抛的初速度才能相同,C正确;
D.记录小球位置用的铅笔每次不必严格地等距离下降,D错误;
E.斜槽不必光滑,因为每次的摩擦力都相等,E错误。故选AC。
(2)根据平抛运动得 ,,解得
(3)[1]根据 ,解得,又因为 ,解得
[2]根据 ,解得 ,根据 , ,解得
四、解答题(共3小题,共42分。)
13.(13分)2024年3月20日上午8时31分,鹊桥二号中继星由长征八号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射升空,按计划开展与嫦娥四号和嫦娥六号的对通测试。已知月球质量为地球质量的,月球半径为地球半径的,地球表面的重力加速度大小。忽略月球自转影响。
(1)求月球表面的重力加速度大小(结果保留两位有效数字);
(2)在地面上最多能举起质量为的物体的人,在月球表面最多能举起质量为多少的物体?
【答案】(1) (2)450kg
【详解】(1)地球上,月球上,所以
代入数据得
(2)人在地面上举起物体,对物体的支持力为F,有
人在月球表面上举起物体,对物体的支持力也为F,有,
则有
代入数据,得450kg
14.(14分)把一小球从离地面处,以的初速度水平抛出,不计空气阻力,)。求:
(1)小球在空中飞行的时间;
(2)小球落地点离抛出点的水平距离;
(3)小球落地时的速度大小;
【答案】(1)2s (2)20m (3)
【详解】(1)竖直方向上有,解得s
(2)水平方向有m
(3)竖直方向有,则小球落地时的速度大小为
15.(15分)如图所示,在水平圆盘上放有质量分别为2kg、1kg、1kg的可视为质点的三个物体A、B、C。圆盘可绕其中心轴线转动,三个物体与圆盘间的动摩擦因数均为,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,三个物体与中心轴线的O点共线,且,现将三个物体分别用两根轻质细线相连,保持两根细线都能伸直且绳中恰无张力,若圆盘从静止开始转动,且角速度极其缓慢的增加,重力加速度,则在这一过程中,求:
(1)A、B之间的绳子即将出现拉力时,圆盘转动的角速度;
(2)B、C之间的绳子即将出现拉力时,圆盘转动的角速度;
(3)A、B、C三者恰能相对圆盘滑动时,圆盘转动的角速度为,请作出圆盘从静止开始,角速度缓慢增大到的过程中,与之间的函数图像。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)A、B之间绳子即将出现拉力时对A,根据牛顿第二定律
解得
(2)B、C之间的绳子即将出现拉力时,对A根据牛顿第二定律
对B根据牛顿第二定律
联立解得
(3)当时,A、B之间有拉力,而B、C之间没有拉力,对C根据牛顿第二定律
当时
当以后:先减小为零,再反向增加,直到达到最大静摩擦力,设时,
时,反向,且达到了最大静摩擦力,则对A根据牛顿第二定律
对B根据牛顿第二定律
对C根据牛顿第二定律
(以指向圆心的方向为正),则
则
,则
综上:随着变化的函数图像如图所示
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临潭县第一中学2025-2026学年下学期期中考试模拟卷
高一 物理
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
班级: 姓名: 成绩:
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.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.考试范围:人教版必修第二册第5—7章
第一部分(选择题 共43分)
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.2024年12月31日,2024赛季中国乒乓球俱乐部超级联赛总决赛男子团体半决赛在上海体育馆举行。下列关于乒乓球的说法正确的是( )
A.上旋球比平击球下坠快,在空中两球受力情况相同
B.乒乓球与桌面碰撞后反弹,反弹前后瞬间的速度相同
C.忽略空气影响,乒乓球击出后在空中做匀变速运动
D.考虑空气影响时,乒乓球击出后在空中可能做平抛运动
2.对万有引力定律的描述,下列叙述符合史实的是( )
A.开普勒通过分析第谷的天文观测数据,发现了万有引力定律
B.丹麦天文学家第谷经过多年的天文观测和记录,提出了“日心说”的观点
C.卡文迪什通过实验推算出来引力常量G的值
D.由万有引力公式可知,当物体间的距离r趋于零时,万有引力趋于无穷大
3.长传是指运用远距离传球突破对方防线的一种战术方法,常用于快速反击或反越位战术。某次比赛长传足球的轨迹如图所示,足球在P点所受的合外力和速度方向的关系可能正确的是( )
A. B.
C. D.
4.在修筑铁路时,弯道处的外轨会略高于内轨,如图所示,内外铁轨平面与水平面倾角为,当火车以规定的行驶速度v转弯时,内、外轨均不会受到轮缘的侧向挤压,火车转弯半径为r,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.火车以速度v转弯时,火车受到的支持力与重力的合力提供其转弯时的向心力
B.火车规定的转弯速度
C.当火车上乘客增多时,火车转弯时的速度v必须减小
D.火车以速度v转弯时,其向心加速度为
5.如图,一质点在水平面内受力作用,从O点经A点运动到B点。质点运动轨迹的OA段为匀速圆周运动,AB段为直线。下列说法正确的是( )
A.质点在O点的速度方向由O点指向A点
B.质点在OA段所受合力方向一定不断改变
C.质点在OA段的加速度可能为零
D.质点在AB段所受合力一定为零
6.“天链一号”是中国第一颗地球同步轨道数据中继卫星,由中国航天科技集团公司所属中国空间技术研究院为主研制,主要用于为中国神舟载人飞船及后续载人航天器提供数据中继和测控服务。关于“天链一号”卫星说法正确的是( )
A.该卫星可以在一天内经过南极和北极各一次
B.该卫星的质量与风云二号地球同步轨道气象卫星的质量必须相等
C.该卫星会绕着地球自东向西转
D.该卫星的发射速度必须大于7.9km/s
7.如图所示,半径为R的大圆环固定在竖直面内,一质量为m的光滑小环套在大环上做圆周运动,当小环在最高点的速度分别为v0和时,大环对小环的作用力大小相同。已知重力加速度为g,该作用力的大小为( )
A. B. C.mg D.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题5分,共15分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得3分,有选错的得0分.
8.下列说法正确的是( )
A.“牛顿”是国际单位制中的基本单位
B.做曲线运动物体的速度一定是变化的
C.物体的惯性大小除了与质量有关,还与物体的速度大小有关
D.“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,采取了控制变量法这种研究方法
9.2023年5月30日,神舟十六号载人飞船将三名航天员送入空间站组合体,图中轨道I为载人飞船运行的椭圆轨道,轨道Ⅱ为空间站运行轨道。两轨道相切于B点,A为椭圆轨道的近地点,B为远地点,CD为椭圆轨道的短轴,(已知地球半径,地球表面的重力加速度,万有引力常量为),则下列判断正确的是( )
A.载人飞船从A运动到D的时间等于从D运动到B的时间
B.空间站在轨道Ⅱ上的向心加速度一定小于
C.根据已有条件,估算地球的质量约为
D.空间站在轨道Ⅱ运动时,航天员处于完全失重状态,所受合力为0
10.汽车轮胎可以简单看作是以转轴为中心点的一个圆,更换轮胎后如果这个圆上因为各部位的重量不一致,导致其重心偏离中心转轴,轮胎在围绕这个中心旋转时会产生不平衡,特别高速运转时会造成车辆抖动,因此需对轮胎进行动态平衡调整。卸下轮胎固定在动平衡机上,在轮毂上的恰当位置贴上适当质量的平衡块来补差,使整个圆质量分布处于一个均匀状态,就可以让其重心恢复到中心转轴。若平衡块的质量为,与转轴的距离为,重力加速度为,当轮胎以角速度匀速转动时,下列说法正确的是( )
A.若平衡块到达最高点时车轴受到的合力竖直向上,则应减小平衡块的质量
B.若平衡块到达最高点时车轴受到的合力沿水平方向,则调整平衡块的质量就可解决问题
C.平衡块到达最低点时处于失重状态
D.平衡块到达与转轴等高的位置时,受到轮毂的作用力为
第二部分(非选择题 共57分)
三、实验题(共2小题,15分)
11.(7分)某实验小组利用如图所示的装置进行“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”实验。转动手柄,可使塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。塔轮自上而下有三层,每层左、右半径比分别是1∶1、2∶1和3∶1.左、右塔轮通过皮带连接,并可通过改变皮带所处层来改变左、右塔轮的角速度之比。实验时,将两个小球分别放在短槽C处和长槽的A(或B)处,A、C到左、右塔轮中心的距离相等,两个小球随塔轮做匀速圆周运动,向心力大小关系可由标尺露出的等分格的格数判断。
(1)该实验用到的方法是___________。
A.理想实验法 B.等效替代法
C.微元法 D.控制变量法
(2)在某次实验中,某同学把两个质量相等的小球分别放在A、C位置,将皮带连接在左、右塔轮半径之比为2∶1的塔轮上,实验中匀速转动手柄时,得到左、右标尺露出的等分格数之比为1∶4。
(3)若将皮带连接在左、右塔轮半径之比为3∶1的塔轮上,左、右两边塔轮的角速度之比为___________,当左边标尺露出1个等分格时,右边标尺露出9个等分格,则实验说明___________。
12.(8分)图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图
(1)下列说法正确的是_____
A.通过调节使斜槽的末端保持水平
B.每次释放小球的位置可以不同
C.应使小球每次从斜槽上相同的位置静止滑下
D.记录小球位置用的铅笔每次必须严格地等距离下降
E.斜槽必须光滑
(2)图乙是正确实验取得的数据,其中O点为抛出点,则此小球做平抛运动的初速度为_____ m/s(g=9.8m/s2,结果保留三位有效数字)。
(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸,每个格的边长L,通过实验记录了小球在运动途中的三个位置,如图丙所示, B点的竖直分速度大小为________,抛出点距B点的水平距离___________ 。(均用已知物理量L、g表示)
四、解答题(共3小题,共42分。)
13.(13分)2024年3月20日上午8时31分,鹊桥二号中继星由长征八号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射升空,按计划开展与嫦娥四号和嫦娥六号的对通测试。已知月球质量为地球质量的,月球半径为地球半径的,地球表面的重力加速度大小。忽略月球自转影响。
(1)求月球表面的重力加速度大小(结果保留两位有效数字);
(2)在地面上最多能举起质量为的物体的人,在月球表面最多能举起质量为多少的物体?
14.(14分)把一小球从离地面处,以的初速度水平抛出,不计空气阻力,)。求:
(1)小球在空中飞行的时间;
(2)小球落地点离抛出点的水平距离;
(3)小球落地时的速度大小;
15.(15分)如图所示,在水平圆盘上放有质量分别为2kg、1kg、1kg的可视为质点的三个物体A、B、C。圆盘可绕其中心轴线转动,三个物体与圆盘间的动摩擦因数均为,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,三个物体与中心轴线的O点共线,且,现将三个物体分别用两根轻质细线相连,保持两根细线都能伸直且绳中恰无张力,若圆盘从静止开始转动,且角速度极其缓慢的增加,重力加速度,则在这一过程中,求:
(1)A、B之间的绳子即将出现拉力时,圆盘转动的角速度;
(2)B、C之间的绳子即将出现拉力时,圆盘转动的角速度;
(3)A、B、C三者恰能相对圆盘滑动时,圆盘转动的角速度为,请作出圆盘从静止开始,角速度缓慢增大到的过程中,与之间的函数图像。
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$临潭县第一中学2025-2026学年下学期期中考试模拟卷
高一
物理
(考试时间:75分钟试卷满分:100分)
班级:
姓名:
成绩:
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.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.考试范围:人教版必修第二册第5一7章
第一部分(选择题共43分)
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只
有一项是符合题目要求的.
1.2024年12月31日,2024赛季中国乒乓球俱乐部超级联赛总决赛男子团体半决赛在上海
体育馆举行。下列关于乒乓球的说法正确的是()
A.上旋球比平击球下坠快,在空中两球受力情况相同
B.乒乓球与桌面碰撞后反弹,反弹前后瞬间的速度相同
C.忽略空气影响,乒乓球击出后在空中做匀变速运动
D,考虑空气影响时,乒乓球击出后在空中可能做平抛运动
【答案】C
【详解】A.上旋球比平击球下坠快,说明上旋球与平击球在竖直方向上受到的空气阻力不
同,所以在空中两球的受力情况不同,故A错误:
B.乒乓球与桌面碰撞后反弹,竖直方向的速度方向发生变化,速度发生改变,故B错误:
C.忽略空气影响,乒乓球击出后在空中只受重力作用,加速度恒定,做匀变速运动,故C
正确:D.考虑空气影响,乒乓球击出后在空气阻力和重力的共同作用下运动,不可能做平
抛运动,故D错误。故选C。
2.对万有引力定律的描述,下列叙述符合史实的是()
A.开普勒通过分析第谷的天文观测数据,发现了万有引力定律
B.丹麦天文学家第谷经过多年的天文观测和记录,提出了“日心说”的观点
C.卡文迪什通过实验推算出来引力常量G的值
D.由万有引力公式可知,当物体间的距离r趋于零时,万有引力趋于无穷大
【答案】C
【详解】A.开普勒通过分析第谷的天文观测数据,提出了开普勒三大定律,但牛顿发现了
万有引力定律,故A错误:B.哥白尼提出了“日心说”的观点,故B错误:
C.卡文迪什通过实验推算出来引力常量G的值,被誉为第一个能“称量地球质量”的人,故
C正确;D.当物体间的距离r趋于零时,万有引力公式不再成立,不能得到万有引力趋于
无穷大的结论,故D错误。故选C。
3.长传是指运用远距离传球突破对方防线的一种战术方法,常用于快速反击或反越位战术。
某次比赛长传足球的轨迹如图所示,足球在P点所受的合外力和速度方向的关系可能正确
的是()
777777777777777777777777
F
B
【答案】C
【详解】足球运动至P点时,速度沿轨迹的切线方向,受竖直向下的重力及与速度方向相
反的空气阻力,这两个力的合力指向左下方。故选C。
4.在修筑铁路时,弯道处的外轨会略高于内轨,如图所示,内外铁轨平面与水平面倾角为日,
当火车以规定的行驶速度ⅴ转弯时,内、外轨均不会受到轮缘的侧向挤压,火车转弯半径为
”,重力加速度为g,下列说法正确的是()
铁轨平面
车轮
外轨
轮缘
地面
A.火车以速度v转弯时,火车受到的支持力与重力的合力提供其转弯时的向心力
B.火车规定的转弯速度v=
gr
Vtanθ
C.当火车上乘客增多时,火车转弯时的速度ⅴ必须减小
D.火车以速度v转弯时,其向心加速度为,8
tan日
【答案】A
【详解】A.火车以速度ⅴ转弯时,内、外轨均不会受到轮缘的侧向挤压,火车受到的支持
力与重力的合力提供其转弯时的向心力,故A正确:
BD.火车以速度v转弯时,对火车受力分析,如图
合
可得
12
mg tan 0=m-=ma
解得
v=√grtan0
a =gtane
故BD错误;
C.由v=√grtm日可知规定行驶的速度与质量无关,当火车质量改变时,规定的行驶速度
不变,故C错误。故选A。
5.如图,一质点在水平面内受力作用,从O点经A点运动到B点。质点运动轨迹的OA段
为匀速圆周运动,AB段为直线。下列说法正确的是()
B
A.质点在O点的速度方向由O点指向A点
B.质点在OA段所受合力方向一定不断改变
C.质点在OA段的加速度可能为零
D.质点在AB段所受合力一定为零
【答案】B
【详解】A.质点在O点的速度方向沿轨迹的切线方向,不会由O点指向A点,故A错误:
BC.质点运动轨迹的OA段为匀速圆周运动,所受合外力方向指向圆心,所受合力方向一
定不断改变,加速度不可能为零,故B正确,C错误:
D,AB段为直线,质点在AB段所受合力不一定为零,合力可能与速度共线,故D错误。
故选B。
6.“天链一号”是中国第一颗地球同步轨道数据中继卫星,由中国航天科技集团公司所属中
国空间技术研究院为主研制,主要用于为中国神舟载人飞船及后续载人航天器提供数据中继
和测控服务。关于“天链一号”卫星说法正确的是()
A.该卫星可以在一天内经过南极和北极各一次
B.该卫星的质量与风云二号地球同步轨道气象卫星的质量必须相等
C.该卫星会绕着地球自东向西转
D.该卫星的发射速度必须大于7.9m/s
【答案】D
【详解】A.由于该卫星为地球静止卫星,因此其轨道一定在赤道平面内,不会经过南北极,
故A错误
B.根据万有引力充当向心力有
GMin
=m4
R2
R
解得
4π2R
T-GM
该卫星与风云二号地球同步轨道气象卫星都是地球静止卫星,周期相同,都等于地球的自转
周期,而周期与卫星的质量并无关系,中心天体同为地球的情况下只与轨道半径有关,可知
静止卫星的轨道半径一定,只要保证同在该轨道上运行就可成为地球静止卫星,与卫星质量
无关,故B错误:
C.地球自转的方向自西向东,而静止卫星与地球保持相对静止,因此该卫星将随地球一起
自西向东转动,故C错误:
D.7.ks为第一宇宙速度,而第一宇宙速度为最小发射速度,最大环绕速度,当发射速
度等于第一宇宙速度时,卫星将环绕地球表面做圆周运动,而该卫星轨道在地球表面上空,
因此其发射速度大于第一宇宙速度,又因为该卫星的中心天体为地球,其发射速度应小于第
二宇宙速度,即小于11.2k/s,否则将脱离地球引力的束缚,故D正确。故选D。
7.如图所示,半径为R的大圆环固定在竖直面内,一质量为的光滑小环套在大环上做圆
周运动,当小环在最高点的速度分别为v和√2v。时,大环对小环的作用力大小相同。己知
重力加速度为g,该作用力的大小为()
B.
1
C.mg
D.
【答案】B
【详解】根据牛顿第二定律得g-下=m受,g+F:m
解得=g。
R
故选B。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题5分,共15分.在每小题给出的选项中,有多项
符合题目要求。全部选对的得5分,部分选对的得3分,有选错的得0分.
8.下列说法正确的是()
A.“牛顿”是国际单位制中的基本单位
B.做曲线运动物体的速度一定是变化的
C.物体的惯性大小除了与质量有关,还与物体的速度大小有关
D.“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,采取了控制变量法这种研究方法
【答案】BD
【详解】A.“牛顿”不是国际单位制中的基本单位,故A错误:
B.做曲线运动物体的速度的方向一定变,则速度一定是变化的,故B正确:
C.物体的惯性大小只与质量有关,故C错误:
D.“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,采取了控制变量法的研究方法,故D正确:
故选BD。
9.2023年5月30日,神舟十六号载人飞船将三名航天员送入空间站组合体,图中轨道I
为载人飞船运行的椭圆轨道,轨道Ⅱ为空间站运行轨道。两轨道相切于B点,A为椭圆轨道
的近地点,B为远地点,CD为椭圆轨道的短轴,(已知地球半径R=64O0km,地球表面的重
力加速度g=10m/s2,万有引力常量为G=6.67×10Nm2/kg2),则下列判断正确的是
()
轨道Ⅱ
轨道I
A.载人飞船从A运动到D的时间等于从D运动到B的时间
B.空间站在轨道Ⅱ上的向心加速度一定小于10m/s2
C.根据已有条件,估算地球的质量约为6×104kg
D.空间站在轨道Ⅱ运动时,航天员处于完全失重状态,所受合力为0
【答案】BC
【详解】A,载人飞船从A运动到D的时间小于从D运动到B的时间,因为近地点周围速
度大,故A错误:
B.根据万有引力提供向心力可知
GMin
(R+h)=mg
解得
g
可知空间站在轨道Ⅱ上的向心加速度一定小于10m/s2,故B正确:
C.根据万有引力提供向心力可知
GM
R=mg
解得
M=8R≈6×10kg
G
故C正确;
D.空间站在轨道I运动时,航天员处于完全失重状态,所受合力为万有引力,故D错误。
故选BC。
10.汽车轮胎可以简单看作是以转轴为中心点的一个圆,更换轮胎后如果这个圆上因为各部
位的重量不一致,导致其重心偏离中心转轴,轮胎在围绕这个中心旋转时会产生不平衡,特
别高速运转时会造成车辆抖动,因此需对轮胎进行动态平衡调整。卸下轮胎固定在动平衡机
上,在轮毂上的恰当位置贴上适当质量的平衡块来补差,使整个圆质量分布处于一个均匀状
态,就可以让其重心恢复到中心转轴。若平衡块的质量为m,与转轴的距离为R,重力加速
度为3,当轮胎以角速度①匀速转动时,下列说法正确的是()
平衡块
平衡块
A.若平衡块到达最高点时车轴受到的合力竖直向上,则应减小平衡块的质量
B.若平衡块到达最高点时车轴受到的合力沿水平方向,则调整平衡块的质量就可解决
问题
C.平衡块到达最低点时处于失重状态
D.平衡块到达与转轴等高的位置时,受到轮毂的作用力为m√oR2+g2
【答案】AD
【详解】A.平衡块在最高点时,根据牛顿第二定律,可知合力提供向心力F。=wR
方向竖直向下。若车轴受到的合力竖直向上,说明平衡块对车轴的力过大,应减小平衡块的
质量,故A正确:
B.平衡块到达最高点时,平衡块对轮毂的力在竖直方向,仅调整平衡块质量,只能改变车
轴竖直方向的受力,不能改变车轴水平方向的受力,故B错误:
C.平衡块到达最低点时,根据牛顿第二定律F-g=w2R
可得F=o2R+g>g
说明平衡块处于超重状态,故C错误:
D.平衡块到达与转轴等高的位置时,水平方向,根据牛顿第二定律F=w2R
竖直方向,根据平衡条件F,=g
根据平行四边形写则,可得受到轮毂的作用力为F=√2+E=WoR2+g2
故D正确。故选AD。
第二部分(非选择题共57分)
三、实验题(共2小题,15分)
11.(7分)某实验小组利用如图所示的装置进行“探究向心力大小与半径、角速度、质量的
关系”实验。转动手柄,可使塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。塔轮自上而下有三层,每层
左、右半径比分别是1:1、2:1和3:1.左、右塔轮通过皮带连接,并可通过改变皮带所处
层来改变左、右塔轮的角速度之比。实验时,将两个小球分别放在短槽C处和长槽的A(或
B)处,A、C到左、右塔轮中心的距离相等,两个小球随塔轮做匀速圆周运动,向心力大
小关系可由标尺露出的等分格的格数判断。
标尺
长槽
短槽
左塔轮
一右塔轮
手柄
(1)该实验用到的方法是
A.理想实验法B.等效替代法
C.微元法D.控制变量法
(2)在某次实验中,某同学把两个质量相等的小球分别放在A、C位置,将皮带连接在左、
右塔轮半径之比为2:1的塔轮上,实验中匀速转动手柄时,得到左、右标尺露出的等分格
数之比为1:4。
(3)若将皮带连接在左、右塔轮半径之比为3:1的塔轮上,左、右两边塔轮的角速度之比
为
当左边标尺露出1个等分格时,右边标尺露出9个等分格,则实验说明
【答案】
D
1:3
见解析
【详解】(1)[1]探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系,先控制其中两个物理量不
变,探究向心力与另一个物理量的关系,该实验用到的方法是控制变量法。
故选D。
(3)[2]若将皮带连接在左、右塔轮半径之比为3:1的塔轮上,用皮带连接的左、右塔轮边
缘线速度大小相等,根据v=R可知,左、右两边塔轮的角速度之比为1:3;
[3]又根据题意知放在A、C两处的小球质量相等,转动半径相等,左边标尺露出1个等分格,
右边标尺露出9个等分格,表明两球向心力之比为1:9,此次实验说明,做匀速圆周运动的
物体,在质量和转动半径一定时,向心力与转动角速度的平方成正比。
12.(8分)图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图
32.048.0
x/cm
19.6
44.1
10
y/cm
甲
丙
(1)下列说法正确的是
A.通过调节使斜槽的末端保持水平
B.每次释放小球的位置可以不同
C.应使小球每次从斜槽上相同的位置静止滑下
D.记录小球位置用的铅笔每次必须严格地等距离下降
E.斜槽必须光滑
(2)图乙是正确实验取得的数据,其中O点为抛出点,则此小球做平抛运动的初速度为
m/s(g9.8m/s2,结果保留三位有效数字)。
(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸,每个格的边长,通过实验记录了小球在运动途中的
三个位置,如图丙所示,B点的竖直分速度大小为
抛出点距B点的水平距离
。(均用已知物理量L、g表示)
【答案】(I)AC
2)1.60
(3)
22gL
61
【详解】(1)A.通过调节使斜槽的末端保持水平,小球离开斜槽后才能做平抛运动,A正
确:B.每次释放小球的位置必须相同,平抛的初速度才能相同,B错误;
C.应使小球每次从斜槽上相同的位置静止滑下,平抛的初速度才能相同,C正确:
D.记录小球位置用的铅笔每次不必严格地等距离下降,D错误:
E.斜槽不必光滑,因为每次的摩擦力都相等,E错误。故选AC。
(2)根据平抛运动得041-5,0480-=以,解得,-160ms
(3)山根据8=5L3L,解得T=
21
又因为,=
L+3L,解得v=2287
2T
[2]根据4L=VT,解得v。=2√2gL,根据V=t,x。=Vt,解得x。=6L
四、解答题(共3小题,共42分。)
13.(13分)2024年3月20日上午8时31分,鹊桥二号中继星由长征八号遥三运载火箭在
中国文昌航天发射场成功发射升空,按计划开展与嫦娥四号和嫦娥六号的对通测试。已知月
质量为地球质量的月球半径为地球半径的,地球表面的重力加速度
8地=10m/s2。忽略月球自转影响。
(1)求月球表面的重力加速度大小(结果保留两位有效数字):
(2)在地面上最多能举起质量为=90g的物体的人,在月球表面最多能举起质量为多少的
物体?
【答案】(1)2.0m/s2
(2)450kg
GMim
81
【详解】(1)地球上g地=
R,月球上g月
GMm
所以。
代入数据得g月=2.0m/s2
(2)人在地面上举起物体,对物体的支持力为F,有F=g地
人在月球表面上举起物体,对物体的支持力也为F,有F=m8月,
则有8地=8月
代入数据,得。=450kg
14.(14分)把一小球从离地面h=20m处,以v。=10m/s的初速度水平抛出,不计空气阻力,
(g=101m/s2)。求:
7777777N77777777777777777777777777777777
B
(1)小球在空中飞行的时间:
(2)小球落地点离抛出点的水平距离:
(3)小球落地时的速度大小:
【答案】(1)2s
(2)20m
(3)10W5m/s
【详解】(1)竖直方向上有h=2,解得1=28
(2)水平方向有x=。t=20m
(3)竖直方向有y,=8t=20ms,则小球落地时的速度大小为v=√后+=10W5ms
15.(15分)如图所示,在水平圆盘上放有质量分别为2kg、1kg、1kg的可视为质点的三个
物体A、B、C。圆盘可绕其中心轴线OO转动,三个物体与圆盘间的动摩擦因数均为u=01,
最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,三个物体与中心轴线的O点共线,且
OC=OB=AB=r=0.2,现将三个物体分别用两根轻质细线相连,保持两根细线都能伸直
且绳中恰无张力,若圆盘从静止开始转动,且角速度ω极其缓慢的增加,重力加速度
g=10m/s2,则在这一过程中,求:
0
O
(1)A、B之间的绳子即将出现拉力时,圆盘转动的角速度;
(2)B、C之间的绳子即将出现拉力时,圆盘转动的角速度ω,:
(3)A、B、C三者恰能相对圆盘滑动时,圆盘转动的角速度为心,请作出圆盘从静止开始,
角速度缓慢增大到心的过程中,∫。与0之间的函数图像。
【答案】L)h0
rad/s
(2)/3rad/s
fc
0.6
(3)
315
4
【详解】(1)A、B之间绳子即将出现拉力时对A,根据牛顿第二定律2ug=4r
解得=
g
V10
rad/s
2r
(2)B、C之间的绳子即将出现拉力时,对A根据牛顿第二定律T+2g=4r
对B根据牛顿第二定律ug-T=a@r
联立解得o=
3μg
5r
=√3rad/s
(3)当o<@,时,A、B之间有拉力,而B、C之间没有拉力,对C根据牛顿第二定律f。=a”
当w=@时无=亏Wmg=0.6N
当w>@以后:f先减小为零,再反向增加,直到达到最大静摩擦力,设0=@,时,f。=0
o=@,时,f。反向,且达到了最大静摩擦力,则对A根据牛顿第二定律2wg+T=4mdr
对B根据牛顿第二定律T'+g-T=maor
对C根据牛顿第二定律T'+fc=or
(fc以指向圆心的方向为正),则f。=3g-4aw2r=-0.8+3
f=0则4=
-rad/s
2
天=-umg,则4日
=√5rad/s
综上:f。随着o2变化的函数图像如图所示
8
人
e