精品解析：青海西宁二中教育集团2025-2026学年第二学期高一年级物理学科期中考试卷

西宁二中教育集团2025-2026学年第二学期 高一年级物理学科期中考试卷 一、单选题（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个选项符合题目要求） 1. 某新型隐身战机在飞行表演中展示动作。如图所示，该战机沿曲线ab向上爬升。整个飞行轨迹位于同一竖直平面内，且飞行速度大小保持不变。则在沿ab段曲线飞行过程中（　　） A. 战机所受合力可能为图中的 B. 战机所受合力可能为图中的 C. 战机在竖直方向的分速度逐渐增大 D. 战机在水平方向的分速度逐渐增大 【答案】C 【解析】 【详解】AB．曲线运动的合力方向指向曲线的凹侧，图中和指向轨迹凸侧，故AB错误； C．战机沿曲线  向上爬升，轨迹越来越陡，说明速度方向与水平方向的夹角  逐渐增大。将速度  分解，竖直分速度  由于  大小不变， 增大（且 ）， 增大，所以  逐渐增大，故C正确； D．水平分速度  由于  大小不变， 增大， 减小，所以  逐渐减小，故D错误。 故选C。 2. 2024年第十二届全国民族运动会中，宁夏代表团获得20个奖项（3个一等奖、5个二等奖、12个三等奖）。如图所示，民族运动会上有一个骑射项目表演，运动员骑在奔驰的马背上沿着水平直跑道运动拉弓放箭射向他左侧的固定靶。假设运动员骑马奔驰的速度为，运动员静止时射出的箭速度为，跑道到固定靶的最近距离。若不计空气阻力和箭所受重力的影响，要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短，则（ ） A. 运动员骑马奔驰时应该瞄准靶心放箭 B. 运动员应该在距离A点的地方放箭 C. 箭射到靶的最短时间为 D. 箭射到靶的最短时间为 【答案】B 【解析】 【详解】A．箭同时参与了沿马运行方向上的匀速直线运动和垂直于马运行方向上的匀速直线运动，如图所示。显然，由运动的合成知识可知，要击中目标靶，运动员应瞄准靶心左侧放箭，故A错误； B．放箭后，对于箭，由运动学知识得 沿方向有 平行于方向有 故得放箭的位置到A点的距离为，故B正确； C D．当放出的箭平行于方向垂直于马运行方向时发射时，所需运行时间最短 由运动学知识得最短时间，故C、D均错误； 故选B。 3. 如图，某学校为响应郑州“无废城市”建设，以游戏“抛射入洞”引导学生将空饮料瓶作为可回收垃圾放入对应回收箱中。已知某次学生水平抛射时，抛出点离地1.80m，距回收箱的水平距离为1.80m。回收箱洞口离地1.35m。不计空气阻力，试估算饮料瓶出手时速度的大小（　　） A. 2m/s B. 3m/s C. 4m/s D. 6m/s 【答案】D 【解析】 【详解】设抛出点离地h1，回收箱洞口离地h2，抛出点距回收箱的水平距离为x，平抛的初速度为v0，根据平抛运动的规律可得， 代入数据解得 故选D。 4. 某大型风力发电装置的叶片转动的圆面的直径超百米。如图所示，a、b为同一叶片上的两点，当叶片绕发电装置的中轴线O以恒定转速旋转时，下列说法正确的是（　　） A. a点的转动周期大于b点的转动周期 B. a点的角速度大于b点的角速度 C. a点的线速度大于b点的线速度 D. a点的向心加速度等于b点的向心加速度 【答案】C 【解析】 【详解】AB．a、b两点在同一个叶片上，属于同轴转动，根据同轴转动的特点可知，两点的角速度相等，根据周期公式可知，两点的转动周期相等，故AB错误； C．根据线速度与角速度的关系公式，由图可知a点的转动半径大于b点的转动半径，所以a点的线速度大于b点的线速度，故C正确； D．根据向心加速度公式，可知a点的向心加速度大于b点的向心加速度，故D错误。 故选C。 5. “二十四节气”起源于黄河流域，是上古农耕文明的产物。地球围绕太阳公转的轨道是一个椭圆，将地球绕太阳一年转360度分为24份，每15度为一个节气。立春、立夏、立秋、立冬分别作为春、夏、秋、冬四季的起始。如图所示为地球公转位置与节气的对照图，设地球公转轨道的半长轴为a，公转周期为T，下列说法中正确的是（　　） A. 从节气划分来看，冬天的时间最短 B. 太阳对地球的万有引力大于地球对太阳的万有引力 C. 地球的质量为 D. 地球每转过相同的角度，地球与太阳的连线扫过的面积相等 【答案】A 【解析】 【详解】A．由于地球公转轨道近似椭圆，地球在近日点运动速度较大，在远日点运动速度较小，冬天更靠近近日点，时间最短，故A正确； B．由牛顿第三定律，太阳对地球的万有引力等于地球对太阳的万有引力，故B错误； C．根据开普勒第三定律得 解得中心天体太阳的质量为，故C错误； D．地球每转过相同的角度，所需的时间不同，根据开普勒第二定律可知，地球与太阳的连线扫过的面积不相等，故D错误。 故选A。 6. 在万有引力定律建立的过程中，“月-地检验”证明了维持月球绕地球运动的力与地球对苹果的力是同一种力。完成“月-地检验”必须知道以下哪组物理量（　　） A. 地球的质量、引力常量G和月球公转周期 B. 地球的质量、月球公转周期和地球表面重力加速度g C. 地球半径和月球公转轨道半径、月球公转周期和地球表面重力加速度g D. 地球半径和月球公转轨道半径、引力常量G和月球公转周期 【答案】C 【解析】 【详解】对绕地球公转的月球，万有引力提供向心力 其中r为月球公转轨道半径，T为月球公转周期，对地球表面的物体，忽略自转影响有 其中R为地球半径，g为地球表面重力加速度，联立可得 若等式成立即可证明两力为同一种力，因此仅需要R、r、T、g四个物理量。 故选C。 7. 如图所示，运动员将网球（视为质点）在边界A处正上方B点垂直球网C水平向右击出，恰好过球网的上边沿落在D点。已知，网高，边界A到球网的距离为L，重力加速度大小为g，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 网球在B点的速度大小为 B. D点到球网的距离为 C. 若击球高度低于H（仍大于h），且减小击球速度，则网球可能落在球网右侧 D. 若网球的初速度变为原来的倍，则网球刚好落在右边的边界上 【答案】D 【解析】 【详解】A．网球做平抛运动，从B点到网的上边沿，竖直方向有 解得 水平方向有 解得，故A错误； B．网球从B点落到D点，竖直方向有 解得 水平方向总位移 所以D点到球网的距离为，故B错误； C．若击球高度低于H（设为），且减小击球速度（设为），网球运动到球网位置的时间变大，下落高度变大；而允许的最大下落高度变小，所以击球高度低于H（仍大于h），且减小击球速度，则网球不可能落在球网右侧，故C错误； D．若网球的初速度变为原来的倍，落地时间不变，则水平总位移 此时网球落点距离球网的水平距离为 根据场地对称性，刚好落在右边的边界上，故D正确。 故选D。 二、多选题（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，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分。） 8. 有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A. 如图a，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态 B. 如图b所示是一圆锥摆，增大θ，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变 C. 如图c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A，B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A位置小球所受筒壁的支持力要等于在B位置时的支持力 D. 如图d，火车转弯超过规定速度行驶时，车轮会对外轨有挤压作用 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．汽车通过拱桥的最高点时，合力向下，则汽车处于失重状态，故A错误； B．根据牛顿第二定律得 所以 由此可知，增大θ，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变，故B正确； C．设小球所受支持力与竖直方向的夹角为θ，小球在竖直方向受力平衡，则 所以 由此可知，在不同高度θ不变，则支持力不变，故C正确； D．火车转弯超过规定速度行驶时，火车有离心运动的趋势，所以外轨对外轮缘会有挤压作用，以帮助提供向心力，故D正确。 故选BCD。 9. 如图所示，套在竖直细杆上的环A由跨过定滑轮且不可伸长的轻绳与B相连，在外力作用下环A沿杆以速度匀速上升经过P、Q，经过P点时绳与竖直杆间的角度为，经过Q点时环A与定滑轮的连线处于水平方向，则（ ） A. 经过Q点时，B的速度方向向下 B. 经过P点时，B的速度等于 C. 当环A从P至Q的过程中，B处于超重状态 D. 当环A从P至Q的过程中，B受到的拉力大于重力 【答案】CD 【解析】 【详解】AB．将环A的速度分解为沿细绳方向的速度和垂直细绳方向的速度，其中沿细绳方向的分速度等于B的速度，即，则刚开始时B的速度为；当环A上升至与定滑轮的连线处于水平位置时，B的速度，故AB错误； CD．因环A匀速上升时，由公式，当环A上升时，夹角增大，因此B做向下减速运动，加速度向上，则处于超重状态，由牛顿第二定律，可知轻绳对B的拉力大于B的重力，故CD正确。 故选CD。 10. 某科技馆设计了一个“双人离心挑战”互动体验装置，其原理的简化示意图如图所示，水平圆形转台可绕中心竖直轴匀速转动。转台上放置着两个质量均为m的“体验舱”A和B（均可视为质点），A、B之间用一根不可伸长的水平轻质安全绳连接，安全绳经过转台的中心轴线。初始状态下，安全绳刚好伸直但无张力，“体验舱”A、B到转轴的距离分别为r和2r。转台从静止开始缓慢加速转动，角速度ω逐渐增大，直到两“体验舱”相对台面发生滑动为止。已知“体验舱”与台面间的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　） A. 当转台的角速度为时，安全绳中有拉力 B. 当转台的角速度为时，安全绳中有拉力 C. 当转台的角速度为时，“体验舱”A受到的摩擦力为零 D. 当转台的角速度为时，“体验舱”A和B相对转台向A的一侧发生相对滑动 【答案】AC 【解析】 【详解】A．当绳子拉力刚好为0、B的静摩擦力达到最大时，是绳子出现拉力的临界状态，对B由牛顿第二定律 解得 当转台的角速度为时，所以安全绳中有拉力，故A正确； B．当转台的角速度为时，所以安全绳中没有拉力，故B错误； C．当时，对A、B根据牛顿第二定律有， 解得，故C正确； D． ω继续增大，A的摩擦力反向（背离转轴）并逐渐增大，当A的摩擦力也达到最大静摩擦力时，即将滑动。对A有 对B有 解得 由于 因此会发生滑动，B所需的向心力较大，则“体验舱”A和B相对转台向B的一侧发生相对滑动，故D错误。 故选AC。 三、实验题（本题共16分，每空2分） 11. （1）用如图甲所示的向心力演示仪探究向心力的表达式，已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1∶2∶1。探究向心力大小F与角速度的关系时，选择两个质量____（选填“相同”或“不同”）的小球，分别放在挡板____（选填“A”或“B”）和挡板C处。 （2）如图乙所示，一类似于实验装置的皮带传动装置，A、B、C三点到各自转轴的距离分别为、、，已知，若在传动过程中，皮带不打滑。则A点与C点的角速度之比______，B点与C点的向心加速度大小之比_____。 【答案】（1） ①. 相同 ②. A （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 [1][2]探究向心力大小与角速度的关系时，两小球的质量应相同，且旋转半径应相同，故分别放在挡板A和挡板处。 【小问2详解】 [1][2]因为皮带不打滑，所以点与点的线速度相等，即，则 所以 而点与点的角速度相同，则点与点的向心加速度大小之比为 12. 某学习小组利用如图甲、乙所示的装置探究平抛运动的特点。 （1）如图甲所示，用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向飞出，同时B球被松开并自由下落，实验现象是A、B球同时落地，该现象说明A球在________。 A. 水平方向上做匀速直线运动 B. 竖直方向上做自由落体运动 （2）如图乙所示，将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直硬板上。小钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从斜槽末端Q水平飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，小钢球落在挡板上时，小钢球会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，依次重复上述操作，白纸上将留下一系列痕迹点。下列说法正确的是________。 A. 斜槽必须光滑 B. 挡板高度应等间距变化 C. 应调节硬板保持竖直 D. 重复实验时，小钢球应从斜槽的同一位置由静止释放 （3）利用图乙所示的装置得到如图丙所示的轨迹，在轨迹上取A（非抛出点）、B、C三点，A、B两点和B、C两点的水平间距相等且均为x，测得A、B两点和A、C两点的竖直间距分别是和。 ①已知当地重力加速度大小为g，可得小钢球离开斜槽末端时的速度大小为________。 ②若在实验中，斜槽末端切线斜向上，仅从这一影响因素分析，第①问中求得小钢球离开斜槽末端时的速度大小________（填“偏大”“偏小”或“没有影响”）。 【答案】（1）B （2）CD （3） ①. ②. 偏小 【解析】 【小问1详解】 甲装置实验中，A球做平抛运动，B球做自由落体运动，二者同时落地，说明平抛运动的竖直分运动和自由落体运动规律一致，证明A球竖直方向做自由落体运动。 故选B。 【小问2详解】 A．只要每次小球从斜槽同一位置释放，即可保证初速度一致，斜槽摩擦不影响实验结果，斜槽无需光滑，故A错误； B．只需要多次移动挡板记录落点，不需要挡板高度等间距变化，故B错误； C．平抛运动在竖直平面内，必须保持硬板竖直，避免小球碰撞硬板，故C正确； D．重复实验时，小球从同一位置静止释放，才能保证每次平抛初速度相同，轨迹一致，故D正确。 故选CD。 【小问3详解】 [1]AB和BC水平间距相等，因此A到B、B到C的运动时间相等，设时间间隔为，平抛初速度为，水平方向钢球做匀速直线运动有 竖直方向上做匀变速直线运动，由逐差法可得 联立解得 [2]斜槽末端切线不水平时，小球初速度不沿水平方向，上述推导得到的结果只是初速度的水平分量，实际初速度是合速度，大小为 大于我们计算得到的水平分量，因此求得的速度大小偏小。 四、解答题（本题共3小题，共38分） 13. “天问一号”是中国首个火星探测器，其名称来源于我国著名爱国诗人屈原的长诗《天问》。2021年2月10日19时52分“天问一号”探测器实施近火捕获制动成功实现环绕火星运动，成为我国第一颗人造火星卫星。“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时，周期为T，轨道距火星表面高度为h，已知火星的半径为R，引力常量为G，不考虑火星的自转。求： （1）火星的质量M； （2）火星的密度； （3）火星表面的重力加速度g。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 ＂天问一号＂环绕火星运动时由万有引力提供向心力，可得 解得火星的质量为 【小问2详解】 火星的体积 火星的密度 联立上述结论，解得火星的密度为 【小问3详解】 不考虑火星自转，在火星表面重力等于万有引力则有 解得 14. 如图所示，竖直平面内有一光滑圆弧管道，其半径为R=0.5m，一质量m=0.8kg的小球从平台边缘的A处水平射出，恰能沿圆弧管道上P点的切线方向进入管道内侧，管道半径OP与竖直线的夹角为53°，已知管道最高点Q与A点等高，sin53°=0.8，cos53°=0.6，g取10 m/s2。试求： （1）小球从平台上的A点射出时的速度大小v0； （2）小球从平台上的射出点A到圆弧管道入射点P之间的距离l（结果可用根式表示）； （3）如果小球沿管道通过圆弧的最高点Q时的速度大小为3m/s，则小球运动到Q点时对轨道的压力。 【答案】（1）3 m/s；（2） m；（3）6.4 N，方向向上 【解析】 【详解】（1）小球从A到P的高度差 h=R(1+cos53°) 小球做平抛运动有 h=gt2 则小球在P点的竖直分速度 vy=gt 把小球在P点的速度分解可得 tan53°= 联立解得小球平抛运动初速度 v0=3 m/s （2）小球平抛下降高度 h=vyt 水平射程 s=v0t 故A、P间的距离 l== m （3）小球到达Q时，vQ=3m/s 在Q点根据向心力公式得 FN+mg=m 解得FN=6.4N > 0，表明方向向下。 所以由牛顿第三定律知，小球通过管道的最高点Q时对管道的压力FN′=FN=6.4 N，方向向上 15. 某电视台正在策划的“快乐向前冲”节目的场地设施，如图所示，AB为水平直轨道，上面安装有电动悬挂器，可以载人（人可看作质点）运动，下方水面上漂浮着一个匀速转动的半径为R=1m铺有海绵垫的转盘，转盘轴心离平台的水平距离为L、平台边缘与转盘平面的高度差H=3.2m。选手抓住悬挂器后，按动开关，在电动的带动下从A点沿轨道做初速度为零，加速度为的匀加速直线运动，起动后2s悬挂器脱落。已知人与转盘间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。 （1）求人随悬挂器水平运动的位移大小和悬挂器脱落时人的速率； （2）若选手恰好落到转盘的圆心上，求L的大小； （3）假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为零，为保证他落在任何位置都不会被甩下转盘，转盘的角速度应限制在什么范围？ 【答案】（1）4m，4m/s；（2）7.2m；（3）rad/s 【解析】 【详解】（1）匀加速过程选手的位移 解得 悬挂器脱落时选手的速度 解得 （2）悬挂器脱落后选手做平抛运动，竖直方向有 水平方向有 解得 故转盘轴心离平台的水平距离 （3）临界情况下，人落在圆盘边缘处不至被甩下且最大静摩擦力提供向心力，有 解得 =2 rad/s 所以转盘的角速度必须满足 ω2rad/s 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 西宁二中教育集团2025-2026学年第二学期 高一年级物理学科期中考试卷 一、单选题（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个选项符合题目要求） 1. 某新型隐身战机在飞行表演中展示动作。如图所示，该战机沿曲线ab向上爬升。整个飞行轨迹位于同一竖直平面内，且飞行速度大小保持不变。则在沿ab段曲线飞行过程中（　　） A. 战机所受合力可能为图中的 B. 战机所受合力可能为图中的 C. 战机在竖直方向的分速度逐渐增大 D. 战机在水平方向的分速度逐渐增大 2. 2024年第十二届全国民族运动会中，宁夏代表团获得20个奖项（3个一等奖、5个二等奖、12个三等奖）。如图所示，民族运动会上有一个骑射项目表演，运动员骑在奔驰的马背上沿着水平直跑道运动拉弓放箭射向他左侧的固定靶。假设运动员骑马奔驰的速度为，运动员静止时射出的箭速度为，跑道到固定靶的最近距离。若不计空气阻力和箭所受重力的影响，要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短，则（ ） A. 运动员骑马奔驰时应该瞄准靶心放箭 B. 运动员应该在距离A点的地方放箭 C. 箭射到靶的最短时间为 D. 箭射到靶的最短时间为 3. 如图，某学校为响应郑州“无废城市”建设，以游戏“抛射入洞”引导学生将空饮料瓶作为可回收垃圾放入对应回收箱中。已知某次学生水平抛射时，抛出点离地1.80m，距回收箱的水平距离为1.80m。回收箱洞口离地1.35m。不计空气阻力，试估算饮料瓶出手时速度的大小（　　） A. 2m/s B. 3m/s C. 4m/s D. 6m/s 4. 某大型风力发电装置的叶片转动的圆面的直径超百米。如图所示，a、b为同一叶片上的两点，当叶片绕发电装置的中轴线O以恒定转速旋转时，下列说法正确的是（　　） A. a点的转动周期大于b点的转动周期 B. a点的角速度大于b点的角速度 C. a点的线速度大于b点的线速度 D. a点的向心加速度等于b点的向心加速度 5. “二十四节气”起源于黄河流域，是上古农耕文明的产物。地球围绕太阳公转的轨道是一个椭圆，将地球绕太阳一年转360度分为24份，每15度为一个节气。立春、立夏、立秋、立冬分别作为春、夏、秋、冬四季的起始。如图所示为地球公转位置与节气的对照图，设地球公转轨道的半长轴为a，公转周期为T，下列说法中正确的是（　　） A. 从节气划分来看，冬天的时间最短 B. 太阳对地球的万有引力大于地球对太阳的万有引力 C. 地球的质量为 D. 地球每转过相同的角度，地球与太阳的连线扫过的面积相等 6. 在万有引力定律建立的过程中，“月-地检验”证明了维持月球绕地球运动的力与地球对苹果的力是同一种力。完成“月-地检验”必须知道以下哪组物理量（　　） A. 地球的质量、引力常量G和月球公转周期 B. 地球的质量、月球公转周期和地球表面重力加速度g C. 地球半径和月球公转轨道半径、月球公转周期和地球表面重力加速度g D. 地球半径和月球公转轨道半径、引力常量G和月球公转周期 7. 如图所示，运动员将网球（视为质点）在边界A处正上方B点垂直球网C水平向右击出，恰好过球网的上边沿落在D点。已知，网高，边界A到球网的距离为L，重力加速度大小为g，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 网球在B点的速度大小为 B. D点到球网的距离为 C. 若击球高度低于H（仍大于h），且减小击球速度，则网球可能落在球网右侧 D. 若网球的初速度变为原来的倍，则网球刚好落在右边的边界上 二、多选题（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，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分。） 8. 有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A. 如图a，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态 B. 如图b所示是一圆锥摆，增大θ，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变 C. 如图c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A，B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A位置小球所受筒壁的支持力要等于在B位置时的支持力 D. 如图d，火车转弯超过规定速度行驶时，车轮会对外轨有挤压作用 9. 如图所示，套在竖直细杆上的环A由跨过定滑轮且不可伸长的轻绳与B相连，在外力作用下环A沿杆以速度匀速上升经过P、Q，经过P点时绳与竖直杆间的角度为，经过Q点时环A与定滑轮的连线处于水平方向，则（ ） A. 经过Q点时，B的速度方向向下 B. 经过P点时，B的速度等于 C. 当环A从P至Q的过程中，B处于超重状态 D. 当环A从P至Q的过程中，B受到的拉力大于重力 10. 某科技馆设计了一个“双人离心挑战”互动体验装置，其原理的简化示意图如图所示，水平圆形转台可绕中心竖直轴匀速转动。转台上放置着两个质量均为m的“体验舱”A和B（均可视为质点），A、B之间用一根不可伸长的水平轻质安全绳连接，安全绳经过转台的中心轴线。初始状态下，安全绳刚好伸直但无张力，“体验舱”A、B到转轴的距离分别为r和2r。转台从静止开始缓慢加速转动，角速度ω逐渐增大，直到两“体验舱”相对台面发生滑动为止。已知“体验舱”与台面间的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　） A. 当转台的角速度为时，安全绳中有拉力 B. 当转台的角速度为时，安全绳中有拉力 C. 当转台的角速度为时，“体验舱”A受到的摩擦力为零 D. 当转台的角速度为时，“体验舱”A和B相对转台向A的一侧发生相对滑动 三、实验题（本题共16分，每空2分） 11. （1）用如图甲所示的向心力演示仪探究向心力的表达式，已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1∶2∶1。探究向心力大小F与角速度的关系时，选择两个质量____（选填“相同”或“不同”）的小球，分别放在挡板____（选填“A”或“B”）和挡板C处。 （2）如图乙所示，一类似于实验装置的皮带传动装置，A、B、C三点到各自转轴的距离分别为、、，已知，若在传动过程中，皮带不打滑。则A点与C点的角速度之比______，B点与C点的向心加速度大小之比_____。 12. 某学习小组利用如图甲、乙所示的装置探究平抛运动的特点。 （1）如图甲所示，用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向飞出，同时B球被松开并自由下落，实验现象是A、B球同时落地，该现象说明A球在________。 A. 水平方向上做匀速直线运动 B. 竖直方向上做自由落体运动 （2）如图乙所示，将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直硬板上。小钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从斜槽末端Q水平飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，小钢球落在挡板上时，小钢球会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，依次重复上述操作，白纸上将留下一系列痕迹点。下列说法正确的是________。 A. 斜槽必须光滑 B. 挡板高度应等间距变化 C. 应调节硬板保持竖直 D. 重复实验时，小钢球应从斜槽的同一位置由静止释放 （3）利用图乙所示的装置得到如图丙所示的轨迹，在轨迹上取A（非抛出点）、B、C三点，A、B两点和B、C两点的水平间距相等且均为x，测得A、B两点和A、C两点的竖直间距分别是和。 ①已知当地重力加速度大小为g，可得小钢球离开斜槽末端时的速度大小为________。 ②若在实验中，斜槽末端切线斜向上，仅从这一影响因素分析，第①问中求得小钢球离开斜槽末端时的速度大小________（填“偏大”“偏小”或“没有影响”）。 四、解答题（本题共3小题，共38分） 13. “天问一号”是中国首个火星探测器，其名称来源于我国著名爱国诗人屈原的长诗《天问》。2021年2月10日19时52分“天问一号”探测器实施近火捕获制动成功实现环绕火星运动，成为我国第一颗人造火星卫星。“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时，周期为T，轨道距火星表面高度为h，已知火星的半径为R，引力常量为G，不考虑火星的自转。求： （1）火星的质量M； （2）火星的密度； （3）火星表面的重力加速度g。 14. 如图所示，竖直平面内有一光滑圆弧管道，其半径为R=0.5m，一质量m=0.8kg的小球从平台边缘的A处水平射出，恰能沿圆弧管道上P点的切线方向进入管道内侧，管道半径OP与竖直线的夹角为53°，已知管道最高点Q与A点等高，sin53°=0.8，cos53°=0.6，g取10 m/s2。试求： （1）小球从平台上的A点射出时的速度大小v0； （2）小球从平台上的射出点A到圆弧管道入射点P之间的距离l（结果可用根式表示）； （3）如果小球沿管道通过圆弧的最高点Q时的速度大小为3m/s，则小球运动到Q点时对轨道的压力。 15. 某电视台正在策划的“快乐向前冲”节目的场地设施，如图所示，AB为水平直轨道，上面安装有电动悬挂器，可以载人（人可看作质点）运动，下方水面上漂浮着一个匀速转动的半径为R=1m铺有海绵垫的转盘，转盘轴心离平台的水平距离为L、平台边缘与转盘平面的高度差H=3.2m。选手抓住悬挂器后，按动开关，在电动的带动下从A点沿轨道做初速度为零，加速度为的匀加速直线运动，起动后2s悬挂器脱落。已知人与转盘间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。 （1）求人随悬挂器水平运动的位移大小和悬挂器脱落时人的速率； （2）若选手恰好落到转盘的圆心上，求L的大小； （3）假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为零，为保证他落在任何位置都不会被甩下转盘，转盘的角速度应限制在什么范围？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $