新疆吉木萨尔县第一中学2025-2026学年第二学期期中考试高一物理试卷（人教版必修第二册第五章到第七章第二节）

Sheet1 高一物理期中试卷双向细目表 题号 题型 分值 考查知识点 难度 核心素养指向 对应能力要求 1 单项选择题 4 曲线运动条件、合力与速度关系 易 物理观念（运动与相互作用） 理解判断 2 单项选择题 4 曲线运动合力方向、加速曲线运动 易 物理观念、科学思维 识图判断 3 单项选择题 4 水平面圆周运动、临界滑动条件 中 科学推理、模型建构 推导计算 4 单项选择题 4 平抛运动规律、反弹运动分解 中 科学推理、运动分解 综合分析 5 单项选择题 4 运动合成、合速度矢量计算 易 物理观念、矢量运算 简单计算 6 单项选择题 4 地球自转、同轴圆周运动规律 易 物理观念、圆周运动 理解判断 7 单项选择题 4 开普勒行星运动三大定律 易 物理观念、万有引力 记忆理解 8 多项选择题 6 竖直面圆周运动、杆模型、向心力 难 科学推理、临界分析 综合推导 9 多项选择题 6 绳端速度分解、关联速度、机械能 中 运动分解、模型应用 分解计算 10 多项选择题 6 齿轮传动、周期、向心加速度 中 圆周传动、比例运算 比例推理 11 实验题 8 平抛运动实验、速度、误差分析 中 科学探究、数据处理 实验操作 12 实验题 12 向心力实验、控制变量法、图像 中 科学探究、图像分析 探究分析 13 计算题 10 小船渡河、最短时间/最短路径 中 模型应用、实际问题 建模求解 14 计算题 10 圆周运动、平抛运动、牛顿定律 中 综合分析、规律应用 综合计算 15 计算题 14 圆锥摆、向心力、几何推导 难 科学推理、几何建模 推导论证 Sheet2 Sheet3 $ 吉木萨尔县第一中学2025—2026学年第二学期期中考试 高一物理试卷·答案 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，只有一项符合题目要求。 1 2 3 4 5 6 7 D B D B C C B 二、项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，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。 8 9 10 AC AC AD 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11.(5)0.65 (6)0.60 0.75 (7)BC 12.(1)B (2)1 相等 B、C (3)物体与平台之间存在摩擦力的影响 0.75 四、解答题 13.（10分）【答案】(1)船头偏向上游与河岸的夹角为θ=53°，300s ；(2)船 头的指向与河岸垂直时，240s 【解析】(1)当小船的合速度与河岸垂直时，渡河位移最短，则有水与船的合速度为：m/s=0.4m/s，设偏向上游与河岸的夹角为θ，则有 因此cosθ=，解得：θ=53°所以最短路径渡过河所需时间为t=s=300s； （2）当船头的指向与河岸垂直时，渡河时间最短，则有最短时间t= 14、（10分）【答案】(1)2m/s；(2)1.5N 【解析】(1)小球从P点开始做平抛运动，竖直方向 水平方向d=v0t 解得v0=2m/s （2） 小球在P点受支持力和重力mg，有 所以，由牛顿第三定律，球对轨道的压力为 15.（14分）【答案】(1)ω与l无关 【解析】(1)设绳与竖直方向的夹角为θ，以小球为研究对象进行受力分析。 即 两式联立得：即所以ω与l无关； 学科网（北京）股份有限公司 $ 吉木萨尔县第一中学2025—2026学年第二学期期中考试高一物理试卷答案及解析 一、单选题 1.（原创）关于物体的受力与运动，下列说法正确的是（） A.只要合力方向与速度方向不垂直，物体的速率就一定不断减小 B.曲线运动中，物体在某位置的速度方向与该点加速度方向一定相同 C.合力大小发生变化时，物体的运动速率一定发生变化 D.物体运动轨迹为曲线时，所受合外力一定与速度方向不在同一直线上 【答案】D 【解析】A错：合力不垂直速度时，可加速也可减速，不一定减小；B错：曲线运动速度沿切线，加速度指向曲线内侧，方向不同；C错：合力变化但始终垂直速度时，速率不变；D对：曲线运动的条件就是合力与速度不共线。 【答案】D 【解析】物体的速度方向与所受合力方向不垂直，则速度大小一定改变，故选项A错误；物体做曲线运动时，某点的速度方向就是通过这一点的曲线的切线方向，故选项B错误；物体受到变化的合力作用时，它的速度大小可以不改变，故选项C错误；物体做曲线运动的条件是一定受到与速度不在同一直线上的合力作用，故选项D正确。 2.（原创）一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐增大。下面四个选项A、B、C、D分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，其中正确的是（ ） A. B. C D. 【答案】A 【解析】曲线运动合力方向：必须指向轨迹内侧（凹侧），不能向外、不能沿切线,C,D错误； 速度逐渐增大：合力与速度方向的夹角必须小于90°（有沿速度向前的分力，做加速运动），A对，B错。 3.如图所示，水平放置的圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动，质量分别为、的物块、(均视为质点)放置在圆盘上随圆盘一起做匀速圆周运动的半径分别为、，与圆盘间的动摩擦因数分别为、，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，现使转盘转速逐渐缓慢增大，则比先滑动的条件一定是(　　) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】由牛顿第二定律与圆周运动规律：当刚要相对圆盘滑动时 当刚要相对圆盘滑动时 可得， 两物块相对圆盘开始滑动的临界角速度与质量、无关，A错误； 当比先滑动时，则有 即 整理可得 故BC错误，D正确。 4.如图所示，甲球从O点以水平速度飞出，落在水平地面上的A点。乙球从O点以水平速度飞出，落在水平地面上的B点反弹后恰好也落在A点。已知乙球在B点与地面碰撞反弹后瞬间水平方向的分速度不变、竖直方向的分速度方向相反大小不变，不计空气阻力。下列说法正确的是(　　) A.由O点到A点，甲球运动时间与乙球运动时间相等 B. C. D.甲球由O点到A点的水平位移是乙球由O点到B点水平位移的2倍 【答案】B 【解析】设OA间的竖直高度为h，由O点到A点，甲球运动时间为，根据对称性可知，乙球运动时间为，可知乙球运动时间是甲球的3倍，故A错误；乙球先做平抛运动，再做斜上抛运动，根据对称性可知，从B到A的水平位移等于从O到B的水平位移的2倍，所以甲球由O点到A点的水平位移是乙球由O点到B点水平位移的3倍，故D错误。设乙球由O点到B点水平位移为x，时间为t。对甲球有，对乙球有，则得，故B正确，C错误。故选B。 5.如图，跳伞运动员从直升机上由静止跳下，经一段时间后打开降落伞，最终以5.0 m/s的速度匀速竖直下落.若现在有风，风使他以3.0 m/s的速度沿水平方向匀速运动，则跳伞运动员着地时的速度大小约为(　　) A.2.0 m/s B.4.0 m/s C.5.8 m/s D.8.0 m/s 【答案】C 【解析】根据运动的合成可知，着地时的速度大小：v＝＝ m/s=5.8 m/s，A、B、D错误，C正确. 6..如图所示，地球上的建筑物会随地球的自转绕地轴OO'做匀速圆周运动，处在赤道附近P处的建筑物与处在北半球、转动半径更小的Q处的建筑物相比（ ） A.P处角速度大于Q处角速度 B.P处角速度小于Q处角速度 C.P处线速度大于Q处线速度 D.P处线速度小于Q处线速度 【答案】C 【解析】地球自转时，地球上所有物体角速度都相同,线速度公式：v=wr，角速度相同，转动半径r越大，线速度v越大。A、B：P、Q随地球同轴自转，角速度相等，A、B错误。C、D：赤道P处转动半径更大，由v=wr得P处线速度更大，C正确，D错误。 7.关于行星绕太阳运动，下列说法中正确的是( ) A.所有行星绕太阳运动的周期都是相等的 B.行星在椭圆轨道上绕太阳运动，太阳处在椭圆轨道一个焦点上 C.行星在椭圆轨道上绕太阳运动的过程中，太阳是不动的 D.行星在椭圆轨道上绕太阳运动的过程中，行星距太阳近时速度小，距太阳远时速度大 【答案】B 【解析】根据开普勒第三定律可知，行星半长轴不同，周期不同。故A错误；根据开普勒第一定律可知，所有行星绕太阳的轨道都是椭圆，太阳在椭圆的一个焦点上。故B正确；运动是绝对的，太阳本身也会自转，并非静止不动。故C错误；由开普勒第二定律可知，行星和太阳的连线在相等的时间间隔内扫过的面积相等，因此距太阳近时速度大，距太阳远时速度小。故D错误。故选B。 二、多选题 8.如图所示，轻杆长为3L，在杆的两端分别固定质量均为m的球A和球B，杆上距球A为L处的点O装在光滑的水平转动轴上，外界给予系统一定的能量后，杆和球在竖直面内转动，在转动的过程中，忽略空气的阻力。某时刻若球B运动到最高点，且球B对杆恰好无作用力，重力加速度为g，则下列说法正确的是(　　) A.此时球B在最高点时速度不为零 B.此时球A的速度比球B的速度大 C.此时杆对水平轴的作用力为1.5mg D.此时杆对水平轴的作用力为3mg 【答案】AC 【解析】球B运动到最高点时，球B对杆恰好无作用力，即重力恰好提供向心力，mg=m，解得vB=，由v=ωr，ω相同，得到此时球A的速度为vA=，故A正确，B错误；球B在最高点时，对杆无作用力，对球A由牛顿第二定律有FT-mg=m，解得FT=1.5mg，故C正确，D错误。 9.如图所示，将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m的小环，小环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑定滑轮与直杆的距离为d.现将小环从与定滑轮等高的A处由静止释放，当小环沿直杆下滑到图中B处时，下滑距离也为d，下列说法正确的是(　　) A.小环刚释放时轻绳中的张力一定大于2mg B.小环到达B处时，重物上升的高度也为d C.小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比为∶1 D.小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比为∶2 【答案】AC 【解析】由题意知，刚释放时小环向下加速运动，则重物将加速上升，对重物由牛顿第二定律可知，绳中张力一定大于重力2mg，故A正确；小环到达B处时，重物上升的高度应为绳子收缩的长度，即Δh＝(－1)d，故B项错误；由题意，沿绳子方向的速度大小相等，将小环的速度沿绳子方向与垂直于绳子方向分解应满足vcos θ＝v物，即＝，故C项正确，D项错误. 10.很多电风扇都可以在吹风的同时左右摇头，如图甲所示为电风扇摇头齿轮传动的部分结构图，如图乙所示为其中销钉小齿轮与曲柄齿轮的传动示意图，其中销钉小齿轮的齿数为12，曲柄齿轮的齿数为60，A、B分别为销钉小齿轮和曲柄齿轮边缘上两点，则两齿轮匀速转动时( ) A.销钉小齿轮与曲柄齿轮的转动周期之比为1∶5 B.销钉小齿轮与曲柄齿轮的转动周期之比为5∶1 C.A、B两点做圆周运动的向心加速度之比为1∶5 D.A、B两点做圆周运动的向心加速度之比为5∶1 【答案】AD 【解析】由题意可知，小齿轮与大齿轮的半径之比为，由于A、B两点的线速度大小相等，根据，可得销钉小齿轮与曲柄齿轮的转动周期之比为，根据，可得A、B两点做圆周运动的向心加速度之比为。 三、实验 11.（原创）用如图a所示的装置研究平抛运动，请完成相关实验内容。 (1)如图a，将斜轨固定在桌面上，反复调节斜轨末端成水平； (2)在末端出口处安装光电门并调节其到适当位置。将贴有坐标纸的木板紧靠在斜轨出口处竖直放置，在坐标纸上将出口处标为O点，过O点作水平线为x轴、竖直线为y轴； (3)测量小球的直径d=3.900mm； (4)从斜轨上释放小球，用频闪照相机正对着木板照相； (5)从数字计时器读得小球通过光电门的遮光时间为6.0×10-3s，则小球通过光电门时的瞬时速度为v1=                  m/s；（结果保留两位有效数字） (6)实验中拍摄到小球做平抛运动的照片如图b所示，图中每小格的边长为9mm。取重力加速度大小g=10m/s2。小球做平抛运动的初速度大小为v2= m/s，小球经过b点时，速度方向与水平方向夹角的正切值tanθ= 。（结果均保留两位有效数字） (7)多次实验发现总是有v1>v2，导致这个结果的可能原因有 。（填选项前的字母） A.小球在轨道斜面上受摩擦阻力 B.小球平抛运动轨迹平面与坐标纸不平行 C.小球经过光电门时，球心与光线不在同一高度 【答案】(5)0.65 (6)0.60 0.75 (7)BC 【解析】(3)根据光电门的测速原理可知小球通过光电门时的瞬时速度为 (6)竖直方向根据匀变速直线运动的位移差公式，有，可得；水平方向，根据匀速直线运动的规律可得平抛的初速度为；竖直方向，根据匀变速直线运动平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可得b点竖直分速度为，根据几何关系，有； (7)轨道斜面的作用是使小球获得一个水平初速度，小球在轨道斜面上受摩擦阻力并不影响的大小，A错误；小球平抛运动轨迹平面与坐标纸不平行，会造成小球运动过程中在坐标纸上的水平投影位移偏小，偏小，B正确；小球经过光电门时，球心与光线不在同一高度，会造成遮光时间变短，则造成偏大，C正确。故选BC。 12.如图所示是探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系的实验装置。转动手柄，可使两侧变速塔轮以及长槽和短槽随之匀速转动。当皮带分别处于1、2、3层时，左、右塔轮的角速度之比分别为1:1、1:2和1:3。皮带分别套在左右两轮塔上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以各自的角速度做匀速圆周运动，其向心力由挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。那么： 　 (1)下列实验的实验方法与本实验相同的是 。 A．探究两个互成角度的力的合成规律 B．探究加速度与力、质量关系 C．伽利略对自由落体的研究 D．探究平抛运动的特点 (2)若探究向心力的大小F与半径r的关系时，两侧变速塔轮应该同时选择第 层(选填“1”“2”或“3”)，长短槽放置质量 (选填“相等”或“不相等”)的小球，小球应分别放在 两处。(选填“A、C”或“B、C”)。 (3)小明利用传感器来进行研究向心力与角速度关系，物块放在平台卡槽内，平台绕轴转动，物块做匀速圆周运动，平台转速可以控制，光电计时器可以记录转动快慢。 小明按上述实验将测算得的结果用作图法来处理数据，如图所示纵轴F为力传感器读数，横轴为，图线不过坐标原点的原因是 ，用电子天平测得物块质量为，直尺测得半径为，图线斜率大小为 (结果保留两位有效数字)。 【答案】(1)B (2)1 相等 B、C (3)物体与平台之间存在摩擦力的影响 0.75 【解析】(1)本实验所用的研究方法是控制变量法，与“验证牛顿第二定律”的实验方法相同； (2)若探究向心力的大小F与半径r的关系时，应保证角速度相同，则两侧变速塔轮应该同时选择第1层；需要保证质量相同，则长短槽放置质量相等的小球；探究向心力的大小F与半径r的关系，要保持运动的半径不同，即要将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处。 (3)图像不过坐标原点，此时拉力的实际表达式为，即原因是物体与平台之间存在摩擦力的影响；图像的斜率为。 四、解答题 13.（10分）小船在静水中的划速为0.5m/s，水的流速为0.3m/s，河宽120m． (1)小船怎样才能沿最短路径渡过河去？渡河需时间多少？ (2)小船怎样才能以最短时间渡过河去？需时间多少？ 【答案】(1)船头偏向上游与河岸的夹角为θ=53°，300s ；(2)船 头的指向与河岸垂直时，240s 【解析】(1)当小船的合速度与河岸垂直时，渡河位移最短，则有水与船的合速度为：m/s=0.4m/s，设偏向上游与河岸的夹角为θ，则有 因此cosθ=，解得：θ=53°所以最短路径渡过河所需时间为t=s=300s； （2）当船头的指向与河岸垂直时，渡河时间最短，则有最短时间t= 14.（10分）如图所示，质量为m=0.1kg的小球从半径为R=0.8m的圆弧顶端无初速释放，下滑到最低点P后，做平抛运动，平抛的竖直位移h=0.2m，水平位移d=0.4m，g=10m/s2。求： (1)小球运动到P点的瞬时速度； (2)小球在P点瞬时对圆弧轨道的压力为多大？ 【答案】(1)2m/s；(2)1.5N 【解析】(1)小球从P点开始做平抛运动，竖直方向 水平方向d=v0t 解得v0=2m/s （2） 小球在P点受支持力和重力mg，有 所以，由牛顿第三定律，球对轨道的压力为 15.（14分）如图所示，质量为m的小球用细线悬于P点，使小球在水平面内做匀速圆周运动，重力加速度为g。 (1)若悬挂小球的绳长为l，小球做匀速圆周运动的角速度为ω，绳对小球的拉力F有多大? (2)若保持轨迹圆的圆心O到悬点P的距离h不变，改变绳长l，求小球做匀速圆周运动的角速度ω与绳长l的关系。 (3)若保持轨迹圆的圆心O到悬点P的距离h不变，改变绳长l，求绳对小球的拉力F与绳长l的关系。 【答案】(1)ω与l无关 【解析】(1)设绳与竖直方向的夹角为θ，以小球为研究对象进行受力分析。 即 两式联立得：即所以ω与l无关； 第1页 共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 吉木萨尔县第一中学2025—2026学年第二学期期中考试 高一物理·试卷 姓名 班级 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，只有一项符合题目要求。 1.（原创）关于物体的受力与运动，下列说法正确的是（） A.只要合力方向与速度方向不垂直，物体的速率就一定不断减小 B.曲线运动中，物体在某位置的速度方向与该点加速度方向一定相同 C.合力大小发生变化时，物体的运动速率一定发生变化 D.物体运动轨迹为曲线时，所受合外力一定与速度方向不在同一直线上 2.（原创）一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐增大。下面四个选项A、B、C、D分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，其中正确的是（ ） A. B. C． D. 3.如图所示，水平放置的圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动，质量分别为、的物块、(均视为质点)放置在圆盘上随圆盘一起做匀速圆周运动的半径分别为、，与圆盘间的动摩擦因数分别为、，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，现使转盘转速逐渐缓慢增大，则比先滑动的条件一定是( ) A. B. C. D. 4.如图所示，甲球从O点以水平速度飞出，落在水平地面上的A点。乙球从O点以水平速度飞出，落在水平地面上的B点反弹后恰好也落在A点。已知乙球在B点与地面碰撞反弹后瞬间水平方向的分速度不变、竖直方向的分速度方向相反大小不变，不计空气阻力。下列说法正确的是( ) A.由O点到A点，甲球运动时间与乙球运动时间相等 B. C. D.甲球由O点到A点的水平位移是乙球由O点到B点水平位移的2倍 5.如图，跳伞运动员从直升机上由静止跳下，经一段时间后打开降落伞，最终以5.0 m/s的速度匀速竖直下落.若现在有风，风使他以3.0 m/s的速度沿水平方向匀速运动，则跳伞运动员着地时的速度大小约为( ) A.2.0 m/s B.4.0 m/s C.5.8 m/s D.8.0 m/s 6.如图所示，地球上的建筑物会随地球的自转绕地轴OO'做匀速圆周运动，处在赤道附近P处的建筑物与处在北半球、转动半径更小的Q处的建筑物相比（ ） A.P处角速度大于Q处角速度 B.P处角速度小于Q处角速度 C.P处线速度大于Q处线速度 D.P处线速度小于Q处线速度 7.关于行星绕太阳运动，下列说法中正确的是(　　) A.所有行星绕太阳运动的周期都是相等的 B.行星在椭圆轨道上绕太阳运动，太阳处在椭圆轨道一个焦点上 C.行星在椭圆轨道上绕太阳运动的过程中，太阳是不动的 D.行星在椭圆轨道上绕太阳运动的过程中，行星距太阳近时速度小，距太阳远时速度大 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，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。 8.如图所示，轻杆长为3L，在杆的两端分别固定质量均为m的球A和球B，杆上距球A为L处的点O装在光滑的水平转动轴上，外界给予系统一定的能量后，杆和球在竖直面内转动，在转动的过程中，忽略空气的阻力。某时刻若球B运动到最高点，且球B对杆恰好无作用力，重力加速度为g，则下列说法正确的是( ) A.此时球B在最高点时速度不为零 B.此时球A的速度比球B的速度大 C.此时杆对水平轴的作用力为1.5mg D.此时杆对水平轴的作用力为3mg 9.如图所示，将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m的小环，小环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑定滑轮与直杆的距离为d.现将小环从与定滑轮等高的A处由静止释放，当小环沿直杆下滑到图中B处时，下滑距离也为d，下列说法正确的是( ) A.小环刚释放时轻绳中的张力一定大于2mg B.小环到达B处时，重物上升的高度也为d C.小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比为∶1 D.小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比为∶2 10.很多电风扇都可以在吹风的同时左右摇头，如图甲所示为电风扇摇头齿轮传动的部分结构图，如图乙所示为其中销钉小齿轮与曲柄齿轮的传动示意图，其中销钉小齿轮的齿数为12，曲柄齿轮的齿数为60，A、B分别为销钉小齿轮和曲柄齿轮边缘上两点，则两齿轮匀速转动时(　　) A.销钉小齿轮与曲柄齿轮的转动周期之比为1∶5 B.销钉小齿轮与曲柄齿轮的转动周期之比为5∶1 C.A、B两点做圆周运动的向心加速度之比为1∶5 D.A、B两点做圆周运动的向心加速度之比为5∶1 三、非选择题：11-15共5小题，共54分。 11.（原创）用如图a所示的装置研究平抛运动，请完成相关实验内容。 (1)如图a，将斜轨固定在桌面上，反复调节斜轨末端成水平； (2)在末端出口处安装光电门并调节其到适当位置。将贴有坐标纸的木板紧靠在斜轨出口处竖直放置，在坐标纸上将出口处标为O点，过O点作水平线为x轴、竖直线为y轴； (3)测量小球的直径d=3.900mm； (4)从斜轨上释放小球，用频闪照相机正对着木板照相； (5)从数字计时器读得小球通过光电门的遮光时间为6.0×10-3s，则小球通过光电门时的瞬时速度为v1=                  m/s；（结果保留两位有效数字） (6)实验中拍摄到小球做平抛运动的照片如图b所示，图中每小格的边长为9mm。取重力加速度大小g=10m/s2。小球做平抛运动的初速度大小为v2= m/s，小球经过b点时，速度方向与水平方向夹角的正切值tanθ= 。（结果均保留两位有效数字） (7)多次实验发现总是有v1>v2，导致这个结果的可能原因有 。（填选项前的字母） A.小球在轨道斜面上受摩擦阻力 B.小球平抛运动轨迹平面与坐标纸不平行 C.小球经过光电门时，球心与光线不在同一高度 12.（12分）如图所示是探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系的实验装置。转动手柄，可使两侧变速塔轮以及长槽和短槽随之匀速转动。当皮带分别处于1、2、3层时，左、右塔轮的角速度之比分别为1:1、1:2和1:3。皮带分别套在左右两轮塔上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以各自的角速度做匀速圆周运动，其向心力由挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。那么： 　 (1)下列实验的实验方法与本实验相同的是 。 A．探究两个互成角度的力的合成规律 B．探究加速度与力、质量关系 C．伽利略对自由落体的研究 D．探究平抛运动的特点 (2)若探究向心力的大小F与半径r的关系时，两侧变速塔轮应该同时选择第 层(选填“1”“2”或“3”)，长短槽放置质量 (选填“相等”或“不相等”)的小球，小球应分别放在 两处。(选填“A、C”或“B、C”)。 (3)小明利用传感器来进行研究向心力与角速度关系，物块放在平台卡槽内，平台绕轴转动，物块做匀速圆周运动，平台转速可以控制，光电计时器可以记录转动快慢。 小明按上述实验将测算得的结果用作图法来处理数据，如图所示纵轴F为力传感器读数，横轴为，图线不过坐标原点的原因是 ，用电子天平测得物块质量为，直尺测得半径为，图线斜率大小为 (结果保留两位有效数字)。 四、解答题 13.（10分）小船在静水中的划速为0.5m/s，水的流速为0.3m/s，河宽120m． (1)小船怎样才能沿最短路径渡过河去？渡河需时间多少？ (2)小船怎样才能以最短时间渡过河去？需时间多少？ 14.（10分）如图所示，质量为m=0.1kg的小球从半径为R=0.8m的圆弧顶端无初速释放，下滑到最低点P后，做平抛运动，平抛的竖直位移h=0.2m，水平位移d=0.4m，g=10m/s2。求： (1)小球运动到P点的瞬时速度； (2)小球在P点瞬时对圆弧轨道的压力为多大？ 15.（14分）如图所示，质量为m的小球用细线悬于P点，使小球在水平面内做匀速圆周运动，重力加速度为g。 (1)若悬挂小球的绳长为l，小球做匀速圆周运动的角速度为ω，绳对小球的拉力F有多大? (2)若保持轨迹圆的圆心O到悬点P的距离h不变，改变绳长l，求小球做匀速圆周运动的角速度ω与绳长l的关系。 (3)若保持轨迹圆的圆心O到悬点P的距离h不变，改变绳长l，求绳对小球的拉力F与绳长l的关系。 1 学科网（北京）股份有限公司 $