精品解析：天津市第一中学滨海学校2025-2026学年高一下学期期中考试物理试卷

天津市第一中学滨海学校2025-2026-2学期期中考试 高一年级物理学科检测试卷 一、单选题（每题4分，共32分） 1. 如图所示，“嫦娥号”探月卫星在由地球飞向月球时，沿曲线从M点向N点飞行的过程中，速度逐渐减小，在此过程中探月卫星所受合力方向可能是下列图中的（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】探月卫星沿曲线从M点向N点飞行的过程中，做曲线运动，必有力提供向心力，且所受合力方向指向轨迹凹侧，由于探月卫星飞行过程中减速，且速度方向沿轨迹的切线方向，所以该过程中探月卫星所受的合力与速度方向的夹角要大于90°。 故选D。 2. 屹立在天津火车站站前广场的世纪钟，在其运行的时候，分针和时针上各点的运动都可视为匀速圆周运动，则（　　） A. 分针上各点的线速度都相同 B. 时针上各点的加速度都相同 C. 分针的周期是时针周期的60倍 D. 分针的角速度是时针角速度的12倍 【答案】D 【解析】 【详解】A．分针上各点属于同轴转动，各点的角速度是相等的，由于各点的半径不一定相同，根据可知，各点的线速度不一定相同，故A错误； B．时针上各点属于同轴转动，各点的角速度是相等的，由于各点的半径不一定相同，根据可知，各点的加速度不一定相同，故B错误； CD．分针的周期为，时针的周期为，可知时针的周期是分针周期的12倍；由，可知分针的角速度是时针角速度的12倍，故C错误，D正确。 故选D。 3. 端午赛龙舟是中华民族的传统，若某龙舟在比赛前划向比赛点的途中要渡过60m宽两岸平直的河，龙舟在静水中划行的速率为，河水的流速，下列说法中正确的是（　　） A. 该龙舟以最短时间渡河通过的位移也为最短 B. 该龙舟渡河时船头垂直河岸，若水速突然变大，则渡河时间会变长 C. 该龙舟渡河所用时间最少为12s D. 该龙舟不可能沿垂直河岸的航线抵达对岸 【答案】C 【解析】 【详解】A．最短时间渡河时船头垂直河岸，此时沿河岸方向会被水流冲向下游，根据矢量合成法则可知，合位移大于河宽60m，因此最短时间对应的位移不是最短，故A错误； B．船头垂直河岸时，渡河时间 仅由河宽和船在静水中的速率决定，与水速无关，水速变大时渡河时间不变，故B错误； C．当船头垂直河岸时渡河时间最短，此时，故C正确； D．由于船在静水中的速率（5m/s）大于水速（4m/s），可将船速分解，使其沿河岸方向的分量与水速等大反向，从而抵消水流影响，合速度垂直河岸，因此能沿垂直河岸的航线抵达对岸，故D错误。 故选C。 4. 在长为l的细线下端栓一个质量为m 的小球，细线不可伸长且小球质量远大于细线的质量。细线的一段固定于O点，小球从一定高度摆下，在O点的正下方钉一个钉子，如图所示，当细线与钉子相碰时，以下说法正确的是（　　） A. 小球的线速度突然变大 B. 小球的角速度突然变小 C. 细线上的拉力突然变大 D. 小球的向心加速度突然变小 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．细线与钉子相碰时，没有外力做功，小球的速度来不及改变，所以线速度保持不变，则A错误； B．根据 由于线速度不变，角速度与半径成反比，当细线与钉子相碰时，半径减小，则小球的角速度突然变大，所以B错误； C．根据 解得 由于线速度不变，当细线与钉子相碰时，半径减小，则细线上的拉力突然变大，所以C正确； D．根据 由于线速度不变，当细线与钉子相碰时，半径减小，则小球的向心加速度突然变大，所以D错误； 故选C。 5. 如图所示，两个质量相同的小球用长度不等的细线拴在同一点，并在同一水平面内做匀速圆周运动，则它们的（　　） A. 角速度相同 B. 线速度大小相同 C. 向心加速度大小相同 D. 受到的向心力大小相同 【答案】A 【解析】 【详解】A．设细线与竖直方向的夹角为，根据合力提供向心力 根据几何关系 解得 所以它们的角速度相同，故A正确； B．两个小球的角速度相同，根据 两个小球的圆周运动半径不同，所以线速度大小不同，故B错误； C．设细线与竖直方向的夹角为，根据合力提供向心力 解得 因为细线与竖直方向的夹角为不同，故向心加速度大小不同，故C错误； D．设细线与竖直方向的夹角为，根据合力提供向心力 因为细线与竖直方向的夹角为不同，故向心加速度大小不同，故D错误。 故选A。 6. 2025年10月16日，我国使用长征八号甲运载火箭成功将互联网低轨卫星送入预定轨道。卫星发射过程中的两个轨道如图所示。轨道1为圆轨道，卫星在轨道1运行时角速度为ω，轨道2为椭圆轨道，P为近地点、Q为远地点，两轨道相切于P点，P、Q两点到地心O的距离分别为r、R。卫星在轨道2上运动时，从P点开始到第一次到达Q点所需时间为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设卫星在轨道2上运行的周期为，因卫星在轨道1或轨道2运行时，中心天体均为地球，可用开普勒第三定律求解卫星在轨道2上运行的周期，满足 化简得 卫星从P点开始到第一次到达Q点所需时间为椭圆运动的半个周期，满足 故选A。 7. 如图所示，在减速上升的升降机中，物块始终静止在固定的斜面上，关于物块所受各力做功的说法正确的是（　　） A. 合力做正功 B. 支持力做负功 C. 摩擦力不做功 D. 摩擦力做正功 【答案】D 【解析】 【详解】A．升降机减速上升，位移方向竖直向上，加速度方向向下，因此物块所受合力方向向下。根据功的计算公式 合力与位移方向夹角为，，因此合力做负功，故A错误； B．物块静止在斜面上，受重力、垂直斜面向上的支持力、沿斜面向上的静摩擦力，位移方向竖直向上。支持力垂直斜面向上，分解后存在竖直向上的分量，与位移方向同向，因此支持力做正功，故B错误； CD．摩擦力沿斜面向上，分解后也存在竖直向上的分量，与位移方向同向，因此摩擦力做正功，故C错误，D正确。 故选D。 8. 在某次演习中，轰炸机沿水平方向投放了一枚炸弹，炸弹正好垂直击中山坡上的目标，山坡的倾角为，如图所示。不计空气阻力，则炸弹竖直方向下落的距离与水平方向通过的距离之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据几何关系可知，落到山坡时，速度方向与竖直方向的夹角为，故水平方向的速度与竖直方向的速度之比 炸弹的水平位移为 竖直位移为 炸弹竖直方向下落的距离与水平方向通过的距离之比，故选C。 二、多选题（每题5分，对而不全得3分，共20分） 9. 如图所示，物体A通过轻质细绳拉光滑水平面上的物体B，现用适当的外力作用在物体B上，使物体A沿光滑竖直杆以速度v匀速下滑，某一时刻细绳与竖直杆间的夹角为，则以下说法正确的是（　　） A. 此时物体B的速度为 B. 物体B向右减速运动 C. 细绳对B的拉力逐渐变小 D. 细绳对A的拉力逐渐变大 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．如图所示，根据速度关联，将A物体的速度按图示两个方向分解，有 物体A沿光滑竖直杆以速度v匀速下滑，减小，可得变大，可得物体B的速度变大，物体B向右加速运动，故A正确，B错误； CD．对A物体受力分析，受重力、拉力、竖直杆的支持力，因A匀速下滑，拉力的竖直向上的方向分力与重力平衡，有 当角逐渐变小，则绳对A的拉力逐渐变小，可知绳对B的拉力逐渐变小，故C正确，D错误。 故选AC。 10. 发射地球同步卫星时，先将卫星发射到近地圆轨道1，然后点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点（如图），则以下判断正确的是（　　） A. 卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率 B. 卫星在轨道2经过Q点的速度大于它在轨道1经过Q点的速度 C. 卫星在轨道2经过Q点的加速度等于它在轨道1经过Q点的加速度 D. 卫星在轨道3上的周期小于它在轨道2上的周期 【答案】BC 【解析】 【详解】A．卫星在轨道1和3上均做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力有 解得 即半径越大，速度越小，即卫星在轨道3上的速率小于在轨道1上的速率，故A错误； B．卫星在轨道1运动经过Q点时，需要加速才能做离心运动变到轨道2上，所以，卫星在轨道2经过Q点的速度大于它在轨道1经过Q点的速度，故B正确； C．根据牛顿第二定律有 解得 所以，卫星经过同一点时的加速度相等，即卫星在轨道2经过Q点的加速度等于它在轨道1经过Q点的加速度，故C正确； D．根据开普勒第三定律有 因轨道3的半径大于轨道2的半长轴，所以，卫星在轨道3上的周期大于它在轨道2上的周期，故D错误。 故选BC。 11. 2026年1月8日中国空间站2025年“工作总结”出炉。在这一年里空间站持续开展多项在轨科学实验与技术验证任务，为我国深空探测事业奠定坚实基础。已知空间站绕地球的运动可视为匀速圆周运动，其距离地面的高度为h，运动周期为T，万有引力常量为G，地球半径为R。则（ ） A. 悬浮在空间站内的物体处于完全失重状态，不受重力 B. 中国空间站的运行速度小于地球的第一宇宙速度 C. 中国空间站的质量 D. 地球的密度 【答案】BD 【解析】 【详解】A．悬浮在空间站内的物体重力全部提供绕地球做圆周运动的向心力，处于完全失重状态，但仍然受重力作用，故A错误； B．第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，是所有绕地球做圆周运动卫星的最大环绕速度。 根据万有引力提供向心力，推导得​​ 空间站轨道半径，因此运行速度小于第一宇宙速度，故B正确； C．根据万有引力提供向心力，式中空间站质量会被约去，只能求出中心天体（地球）的质量，无法求出空间站自身质量，故C错误； D．由上述万有引力公式可得地球质量，地球体积 密度，代入化简得​，故D正确。 故选BD。 12. 一位同学玩飞镖游戏，圆盘边缘上有一P点，飞镖抛出时与P等高，且距离P点为L，如图所示。当飞镖以初速度垂直盘面瞄准P点抛出的同时，圆盘以一定角速度绕盘心O点的水平轴在竖直平面内匀速转动。忽略空气阻力，重力加速度为g，若飞镖恰好击中P点，则（　　） A. 飞镖在空中飞行的时间为 B. 圆盘转动周期的最小值为 C. 圆盘的半径可能为 D. P点随圆盘转动的线速度可能为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．飞镖水平位移为，水平方向匀速：，解得飞行时间，故A正确。 B．飞镖击中点时，从初始位置（盘心正上方）转到飞镖高度，需要转过圈加半圈（），即 整理得周期：  时周期最大，最大周期为；越大越小，不存在最小周期，故B错误。 C．竖直方向飞镖下落位移：   击中时在盘心正下方，下落位移等于圆盘直径，即，得，与选项矛盾，故C错误。 D．点线速度，代入和，整理得：   当时，，满足条件，故D正确。 故选AD。 三、实验题（每空2分，共12分） 13. 某小组在“研究平抛运动特点”的实验中，分别使用了图甲和图乙的实验装置。 （1）如图甲所示，小锤水平打击弹性金属片，A球水平抛出的同时B球自由下落。在不同的高度和打击力度时都发现两小球同时落地，则实验表明（　　） A. 平抛运动竖直方向是自由落体运动 B. 平抛运动水平方向是匀速直线运动 （2）某同学利用如图乙所示的实验装置记录小球的运动轨迹，下列说法不正确的是（　　） A. 需要调节装置的底座螺丝，使背板竖直 B. 上下移动倾斜挡板时必须等间距下移 C. 斜槽可以不光滑，但斜槽轨道末端必须保持水平 D. 为了得到小球的运动轨迹，需要用平滑的曲线把所有的点都连起来 （3）如图丙所示，实验小组记录了小球在运动过程中经过、、三个位置，每个正方形小格的边长为取，以点为坐标原点，水平向右和竖直向下为正方向建立直角坐标系，则该小球做平抛运动在点的速度大小___________。 【答案】（1）A （2）BD （3）2.5 【解析】 【小问1详解】 在不同的高度和打击力度时都发现两小球同时落地，说明A球竖直方向上的运动与B球相同，即平拋运动竖直方向是自由落体运动。 故选A。 【小问2详解】 A．平抛运动是在竖直平面内的运动，背板要竖直，否则小球在打到挡板前会撞到背板，故A正确； B．上下移动倾斜挡板N时不需要等间距移动，故B错误； C．实验需要保证小球飞出斜槽M的初速度方向为水平方向，大小一致，所以斜槽M可以不光滑，但斜槽轨道末端必须保持水平，故C正确； D．由于打出的点存在偶然误差，有个别偏离轨迹太远的点要舍弃，其余的点尽量分布在光滑曲线的两侧，以减小误差，故D错误。 本题选不正确的，故选BD。 【小问3详解】 [1]根据题意，由图可知，A和B、B和C水平距离相等，则运动时间相等，设为t，竖直方向上由逐差法有 代入数据解得 根据中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度可得，小球做平抛运动在B点的竖直分速度为 水平方向上有 代入数据解得 则小球做平抛运动在B点的速度为 14. 如图甲所示为向心力演示仪，可探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。长槽的A、B处和短槽的C处分别到各自转轴中心距离之比为1∶2∶1。变速塔轮自上而下有三种组合方式，左右每层半径之比由上至下分别为1∶1、2∶1和3∶1，如图乙所示。 （1）本实验的目的是探究向心力的大小与小球质量m、角速度ω和半径r之间的关系，下列实验中采用的实验方法与本实验相同的是（　　） A. 卡文迪许利用扭秤测量引力常量 B. 探究平抛运动的特点 C. 探究加速度与物体受力、物体质量的关系 （2）在某次实验中，把两个质量相等的钢球放在B、C位置，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第__________层塔轮。（选填“一”、“二”或“三”） （3）在另一次实验中，把两个质量相等的钢球放在A、C位置，传动皮带位于第二层，转动手柄，则当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比约为_________（填选项前的字母） A. 1∶2 B. 2∶1 C. 1∶4 D. 4∶1 【答案】（1）C （2）一 （3）C 【解析】 【小问1详解】 探究向心力的大小与小球质量m、角速度ω和半径r之间的关系，采用的实验方法是控制变量法。 A．卡文迪许利用扭秤测量引力常量，应用的是放大法，故A错误； B．探究平抛运动的特点，采用的实验方法是用曲化直的方法，故B错误； C．探究加速度与物体受力、物体质量的关系，采用的实验方法是控制变量法，故C正确。 故选C。 【小问2详解】 在某次实验中，把两个质量相等的钢球放在B、C位置，探究向心力的大小与半径的关系，应使两球的角速度相同，则需要将传动皮带调至第一层塔轮。 【小问3详解】 在另一次实验中，把两个质量相等的钢球放在A、C位置，则两球做圆周运动的半径相等；传动皮带位于第二层，则两球做圆周运动的角速度之比为 根据 可知当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比约为 故选C。 四、计算题（本题共3小题，共36分） 15. 一宇航员为了估测某一星球表面的重力加速度和该星球的质量，在该星球表面将一小球从离地高处静止释放，经时间落到地面。已知该星球的半径为，万有引力常数为，忽略一切阻力。求： （1）该星球表面的重力加速度； （2）该星球的质量； （3）已知该星球的自转周期为，求该星球同步卫星高度。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据 解得该星球表面的重力加速度 【小问2详解】 万有引力提供重力 则 【小问3详解】 同步卫星公转周期与星球自转周期相同，则 且 则 16. 质量为的汽车，发动机保持的功率在平直的公路上行驶，汽车能达到的最大速度为。求： （1）它以最大速度前进时，所受阻力f的大小； （2）若汽车所受阻力大小不变，它的速度为时，加速度a的大小。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）当汽车以最大速度前进时，牵引力等于阻力，则有 （2）当汽车的速度为时，牵引力大小为 根据牛顿第二定律可得 解得加速度大小为 17. 晓明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动，当球某次运动到最低点时，绳突然断掉。球飞离水平距离d后落地，如图所示，已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为，重力加速度为g，忽略手的运动半径和空气阻力。 (1)求绳断时球的速度大小v1和球落地时的速度大小v2 (2)问绳能承受的最大拉力多大？ (3)改变绳长，使球重复上述运动。若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？ 【答案】(1)v1=，v2=；(2)T=mg；(3)当l＝时，x有极大值xmax＝d 【解析】 【详解】(1)设绳断后球飞行时间为t，由平抛运动规律，竖直方向有 水平方向有 联立解得 从小球飞出到落地，根据机械能守恒定律有 解得 (2)设绳能承受的最大拉力大小为F，这也是球受到绳的最大拉力大小。球做圆周运动的半径为，根据牛顿第二定律有 解得 (3)设绳长为l，绳断时球的速度大小为v3，绳承受的最大拉力不变，根据牛顿第二定律有 得 绳断后球做平抛运动，竖直位移为，水平位移为x，时间为，根据平抛运动规律，竖直方向有 水平方向有 联立解得 根据一元二次方程的特点，当时，x有极大值，为 xmax＝d 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 天津市第一中学滨海学校2025-2026-2学期期中考试 高一年级物理学科检测试卷 一、单选题（每题4分，共32分） 1. 如图所示，“嫦娥号”探月卫星在由地球飞向月球时，沿曲线从M点向N点飞行的过程中，速度逐渐减小，在此过程中探月卫星所受合力方向可能是下列图中的（　　） A. B. C. D. 2. 屹立在天津火车站站前广场的世纪钟，在其运行的时候，分针和时针上各点的运动都可视为匀速圆周运动，则（　　） A. 分针上各点的线速度都相同 B. 时针上各点的加速度都相同 C. 分针的周期是时针周期的60倍 D. 分针的角速度是时针角速度的12倍 3. 端午赛龙舟是中华民族的传统，若某龙舟在比赛前划向比赛点的途中要渡过60m宽两岸平直的河，龙舟在静水中划行的速率为，河水的流速，下列说法中正确的是（　　） A. 该龙舟以最短时间渡河通过的位移也为最短 B. 该龙舟渡河时船头垂直河岸，若水速突然变大，则渡河时间会变长 C. 该龙舟渡河所用时间最少为12s D. 该龙舟不可能沿垂直河岸的航线抵达对岸 4. 在长为l的细线下端栓一个质量为m 的小球，细线不可伸长且小球质量远大于细线的质量。细线的一段固定于O点，小球从一定高度摆下，在O点的正下方钉一个钉子，如图所示，当细线与钉子相碰时，以下说法正确的是（　　） A. 小球的线速度突然变大 B. 小球的角速度突然变小 C. 细线上的拉力突然变大 D. 小球的向心加速度突然变小 5. 如图所示，两个质量相同的小球用长度不等的细线拴在同一点，并在同一水平面内做匀速圆周运动，则它们的（　　） A. 角速度相同 B. 线速度大小相同 C. 向心加速度大小相同 D. 受到的向心力大小相同 6. 2025年10月16日，我国使用长征八号甲运载火箭成功将互联网低轨卫星送入预定轨道。卫星发射过程中的两个轨道如图所示。轨道1为圆轨道，卫星在轨道1运行时角速度为ω，轨道2为椭圆轨道，P为近地点、Q为远地点，两轨道相切于P点，P、Q两点到地心O的距离分别为r、R。卫星在轨道2上运动时，从P点开始到第一次到达Q点所需时间为（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，在减速上升的升降机中，物块始终静止在固定的斜面上，关于物块所受各力做功的说法正确的是（　　） A. 合力做正功 B. 支持力做负功 C. 摩擦力不做功 D. 摩擦力做正功 8. 在某次演习中，轰炸机沿水平方向投放了一枚炸弹，炸弹正好垂直击中山坡上的目标，山坡的倾角为，如图所示。不计空气阻力，则炸弹竖直方向下落的距离与水平方向通过的距离之比为（　　） A. B. C. D. 二、多选题（每题5分，对而不全得3分，共20分） 9. 如图所示，物体A通过轻质细绳拉光滑水平面上的物体B，现用适当的外力作用在物体B上，使物体A沿光滑竖直杆以速度v匀速下滑，某一时刻细绳与竖直杆间的夹角为，则以下说法正确的是（　　） A. 此时物体B的速度为 B. 物体B向右减速运动 C. 细绳对B的拉力逐渐变小 D. 细绳对A的拉力逐渐变大 10. 发射地球同步卫星时，先将卫星发射到近地圆轨道1，然后点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点（如图），则以下判断正确的是（　　） A. 卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率 B. 卫星在轨道2经过Q点的速度大于它在轨道1经过Q点的速度 C. 卫星在轨道2经过Q点的加速度等于它在轨道1经过Q点的加速度 D. 卫星在轨道3上的周期小于它在轨道2上的周期 11. 2026年1月8日中国空间站2025年“工作总结”出炉。在这一年里空间站持续开展多项在轨科学实验与技术验证任务，为我国深空探测事业奠定坚实基础。已知空间站绕地球的运动可视为匀速圆周运动，其距离地面的高度为h，运动周期为T，万有引力常量为G，地球半径为R。则（ ） A. 悬浮在空间站内的物体处于完全失重状态，不受重力 B. 中国空间站的运行速度小于地球的第一宇宙速度 C. 中国空间站的质量 D. 地球的密度 12. 一位同学玩飞镖游戏，圆盘边缘上有一P点，飞镖抛出时与P等高，且距离P点为L，如图所示。当飞镖以初速度垂直盘面瞄准P点抛出的同时，圆盘以一定角速度绕盘心O点的水平轴在竖直平面内匀速转动。忽略空气阻力，重力加速度为g，若飞镖恰好击中P点，则（　　） A. 飞镖在空中飞行的时间为 B. 圆盘转动周期的最小值为 C. 圆盘的半径可能为 D. P点随圆盘转动的线速度可能为 三、实验题（每空2分，共12分） 13. 某小组在“研究平抛运动特点”的实验中，分别使用了图甲和图乙的实验装置。 （1）如图甲所示，小锤水平打击弹性金属片，A球水平抛出的同时B球自由下落。在不同的高度和打击力度时都发现两小球同时落地，则实验表明（　　） A. 平抛运动竖直方向是自由落体运动 B. 平抛运动水平方向是匀速直线运动 （2）某同学利用如图乙所示的实验装置记录小球的运动轨迹，下列说法不正确的是（　　） A. 需要调节装置的底座螺丝，使背板竖直 B. 上下移动倾斜挡板时必须等间距下移 C. 斜槽可以不光滑，但斜槽轨道末端必须保持水平 D. 为了得到小球的运动轨迹，需要用平滑的曲线把所有的点都连起来 （3）如图丙所示，实验小组记录了小球在运动过程中经过、、三个位置，每个正方形小格的边长为取，以点为坐标原点，水平向右和竖直向下为正方向建立直角坐标系，则该小球做平抛运动在点的速度大小___________。 14. 如图甲所示为向心力演示仪，可探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。长槽的A、B处和短槽的C处分别到各自转轴中心距离之比为1∶2∶1。变速塔轮自上而下有三种组合方式，左右每层半径之比由上至下分别为1∶1、2∶1和3∶1，如图乙所示。 （1）本实验的目的是探究向心力的大小与小球质量m、角速度ω和半径r之间的关系，下列实验中采用的实验方法与本实验相同的是（　　） A. 卡文迪许利用扭秤测量引力常量 B. 探究平抛运动的特点 C. 探究加速度与物体受力、物体质量的关系 （2）在某次实验中，把两个质量相等的钢球放在B、C位置，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第__________层塔轮。（选填“一”、“二”或“三”） （3）在另一次实验中，把两个质量相等的钢球放在A、C位置，传动皮带位于第二层，转动手柄，则当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比约为_________（填选项前的字母） A. 1∶2 B. 2∶1 C. 1∶4 D. 4∶1 四、计算题（本题共3小题，共36分） 15. 一宇航员为了估测某一星球表面的重力加速度和该星球的质量，在该星球表面将一小球从离地高处静止释放，经时间落到地面。已知该星球的半径为，万有引力常数为，忽略一切阻力。求： （1）该星球表面的重力加速度； （2）该星球的质量； （3）已知该星球的自转周期为，求该星球同步卫星高度。 16. 质量为的汽车，发动机保持的功率在平直的公路上行驶，汽车能达到的最大速度为。求： （1）它以最大速度前进时，所受阻力f的大小； （2）若汽车所受阻力大小不变，它的速度为时，加速度a的大小。 17. 晓明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动，当球某次运动到最低点时，绳突然断掉。球飞离水平距离d后落地，如图所示，已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为，重力加速度为g，忽略手的运动半径和空气阻力。 (1)求绳断时球的速度大小v1和球落地时的速度大小v2 (2)问绳能承受的最大拉力多大？ (3)改变绳长，使球重复上述运动。若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $