精品解析：江西南昌市行知中学2025-2026学年度第二学期第一次阶段检测高一物理试题

南昌市行知中学2025-2026学年度第二学期第1次月考 高一物理试题 考试时长：75分钟 试卷总分：100分 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，每小题6分，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. 一架搭载着多名伞兵的飞机水平匀速直线飞行，每隔相同时间有一名伞兵从飞机上落下。所有伞兵均可视为质点，不计空气阻力。当第四名伞兵刚离开飞机时，其他伞兵的降落伞都没打开，则此时飞机和这四名伞兵在空中的大致位置是（　　） A. B. C. D. 2. 如图所示，嫦娥六号月球探测器进入周期为12h的椭圆环月轨道，椭圆轨道的远月点到月心的距离是近月点到月心距离的5倍，为椭圆的短轴，探测器在A、C的速度大小分别为、，探测器从到、从到的时间分别为、，则有（　　） A. B. C. D. 3. 2025年7月15日，搭载天舟九号货运飞船的长征七号遥十运载火箭，在我国文昌航天发射场点火发射，耗时约3小时与空间站完成对接过程。空间站与地球同步卫星的轨道半径的比值约为0.16，空间站的环绕周期约为（　　） A. 1h B. 1.5h C. 2h D. 2.5h 4. 中国空间站运行在距离地球表面约400高的近地轨道上，而地球同步卫星离地高度约为36000。如图所示，a为静止在地球赤道上的物体，b为中国空间站，c为地球同步卫星，则下列说法正确的是（　　）。 A. b卫星的线速度大于7.9 B. 同步卫星c的发射速度要大于11.2 C. 线速度的大小关系为 D. 周期关系为 5. 如图所示，球操比赛中，运动员手持橡胶球翩翩起舞的过程中，能控制手掌使球在竖直面内做半径为R的匀速圆周运动，忽略球运动过程中受到的空气阻力。a为圆周的最高点，c为最低点，在a、c两处手掌面水平，b、d两点与圆心O等高。已知球的质量为m，在a点恰好不脱离手掌，重力加速度大小为g，则小球（　　） A. 做圆周运动的线速度大小为 B. 在b处受到手的作用力为 C. 在c处受到手的摩擦力为 D. 在c处受到手的作用力为 6. 某铁路转弯处外轨道略高于内轨道，如图所示，转弯处曲率半径为R，两铁轨之间间距为L，内外轨道平面与水平面倾角为θ（θ很小，）。若规定通过该转弯处速度为时内外轨均不受轮缘的挤压，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 火车转弯时速度如果超过规定速度，则外轨道对外侧轮缘的弹力是水平的 B. 要使火车转弯时内外轨均不受轮缘的挤压，则内外轨的高度差H应为 C. 火车转弯时速度如果小于规定速度，铁轨对火车的支持力仍满足 D. 如果火车转弯处内外轨道一样高，则火车转弯时由摩擦力提供向心力 7. 行星A和行星B是两个均匀球体，两卫星绕各自行星表面附近的轨道运行，行星A的卫星沿圆轨道运行的周期为，行星B的卫星沿圆轨道运行的周期为，忽略行星的自转，已知，行星A、B的半径之比为，则（　　） A. 这两颗行星的质量之比 B. 这两颗卫星的质量之比 C. 这两颗行星的密度之比 D. 这两颗行星表面的重力加速度之比 8. 物理老师上课时用如图所示的装置做模拟过山车的实验。倾斜直轨道与竖直面内的圆轨道平滑连接。某次实验时，将小球从倾斜直轨道的某处由静止释放，若不计一切摩擦和空气阻力，小球可视为质点，其运动轨迹如图虚线所示，A点是小球运动轨迹的最高点，重力加速度为g。下列关于小球在各点的速度v与所受到的合力F的示意图可能正确的是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 9. 一个“L”形支架固定在水平转台上，如图所示，支架两边与水平面的夹角分别为和，且。转台绕过支架顶点的竖直轴线以角速度匀速转动，两个小物块、随支架转动且与支架相对静止。已知、距离水平转台的高度相同，下列说法正确的是（　　） A. 物块、的向心加速度大小相等 B. 物块、受到的摩擦力不可能同时为零 C. 当物块受到的摩擦力为零时，受到的摩擦力一定沿支架右边平面向下 D. 若物块受到的摩擦力为零时，受到的摩擦力一定沿支架左边平面向下 10. 如图所示，质量均为m的A、B两个物块（均可视为质点），用一根不可伸长的轻绳连在一起，轻绳经过水平圆盘圆心的竖直线，开始时轻绳恰好拉直但无拉力，A、B两物块的转动半径为。A和B一起随圆盘绕竖直中心轴转动，转动角速度从零开始缓慢增大，直到两物块相对圆盘运动为止。它们与圆盘间的动摩擦因数均为，取最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则（　　） A. 当圆盘的角速度大于时，绳中一定有拉力 B. 当圆盘的角速度大于时，绳中一定有拉力 C. 当圆盘的角速度等于时，物块A受到的摩擦力为 D. 当圆盘的角速度大于时，物块A、B整体相对圆盘发生滑动 二、非选择题（本题共5小题，共54分。） 11. 在“探究平抛运动的特点”实验中 （1）用图1装置研究“平抛运动在竖直方向的运动规律” ①下列说法正确的是________ A.A与B应选用大小相同的小球 B.托板离地面的高度越大，两小球落地时间差也越大 C.减小铁锤打击金属片的力度，A球落地的时间会变短 ②实验时总是发现两小球不是同步落地，可能的原因是________（多选） A.托板未调水平 B.托板长度偏大 C.小铁锤打击金属片的力度偏大 D.小球与金属片之间存在摩擦力 （2）用图2装置重复实验，记录钢球经过的多个位置，拟合所得到的点迹，就可以得到平抛运动的轨迹。 ①某同学实验后发现在白纸上留下的点迹如图3所示，原因可能是________ A.斜槽有摩擦 B.实验小球的密度太小，受到空气阻力的影响较大 C.小球没有每次都从斜槽上同一个位置释放 ②经规范操作得到相应点迹后，某同学以槽口上边缘为原点O建立坐标系，得到轨迹如图4，在曲线上取A、B两点，其坐标值分别为和。 （i）若测得，则________（填“”、“”或“”）； （ii）若用图中O、B两点的坐标计算水平抛出的初速度，其结果会________实际值（填“大于”、“等于”或“小于”）。 12. 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. 探究两个互成角度的力的合成规律 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 13. 如图所示，宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点沿水平方向以初速度抛出一个小球，测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q，斜面的倾角为，已知该星球半径为R，万有引力常量为G，求： （1）该星球表面的重力加速度； （2）该星球的第一宇宙速度v。 14. 如图所示是场地自行车比赛的圆形赛道。路面与水平面的夹角为，、，小明骑自行车在该赛道上做匀速圆周运动，圆周的半径，自行车和小明的总质量为，不考虑空气阻力，，求： （1）要使自行车不受摩擦力作用，小明骑自行车的速度应等于多少； （2）若小明骑自行车以的速度沿该赛道做匀速圆周运动，求此时自行车所受的摩擦力和支持力。 15. 如图甲所示，小球B和物块C质量均为2m，B、C由一劲度系数的轻质弹簧连接，静止竖直立于水平桌面上。如图乙所示，某同学设计了一个把物块C提离桌面的小实验，把轻绳一端与B球连接，另一端穿过一竖直光滑的细管后与质量为m的小球A相连，用手托住A球，使绳子自然伸直，此时绳子无张力，长为l。现保持细管顶端O点高度不变，缓慢摇动细管，让小球A转动一段时间后，物块C刚好被提离桌面，此时A在水平面内做匀速圆周运动，如图丙所示。求： （1）从实验开始到物块C刚好被提离桌面的过程中，B球上升的高度； （2）物块C刚好被提离桌面时，小球A做匀速圆周运动的半径； （3）物块C刚好被提离桌面时A的速率。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 南昌市行知中学2025-2026学年度第二学期第1次月考 高一物理试题 考试时长：75分钟 试卷总分：100分 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，每小题6分，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. 一架搭载着多名伞兵的飞机水平匀速直线飞行，每隔相同时间有一名伞兵从飞机上落下。所有伞兵均可视为质点，不计空气阻力。当第四名伞兵刚离开飞机时，其他伞兵的降落伞都没打开，则此时飞机和这四名伞兵在空中的大致位置是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】伞兵离开飞机后，水平方向速度与飞机相同，在打开降落伞之前，相对飞机做自由落体运动。 故选B。 2. 如图所示，嫦娥六号月球探测器进入周期为12h的椭圆环月轨道，椭圆轨道的远月点到月心的距离是近月点到月心距离的5倍，为椭圆的短轴，探测器在A、C的速度大小分别为、，探测器从到、从到的时间分别为、，则有（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由对称性知 探测器在近月点附近运动的快，远月点附近运动的慢，所以，，故AB错误； CD．根据开普勒第二定律可知，在近月点和远月点附近有 得，选C正确，D错误。 故选C。 3. 2025年7月15日，搭载天舟九号货运飞船的长征七号遥十运载火箭，在我国文昌航天发射场点火发射，耗时约3小时与空间站完成对接过程。空间站与地球同步卫星的轨道半径的比值约为0.16，空间站的环绕周期约为（　　） A. 1h B. 1.5h C. 2h D. 2.5h 【答案】B 【解析】 【详解】空间站和地球同步卫星都绕地球做圆周运动，绕同一中心天体运动时符合开普勒第三定律 为常量，对两个卫星相等。 已知地球同步卫星的周期，题目给出轨道半径比 根据开普勒第三定律变形得 代入数值计算得 故选B。 4. 中国空间站运行在距离地球表面约400高的近地轨道上，而地球同步卫星离地高度约为36000。如图所示，a为静止在地球赤道上的物体，b为中国空间站，c为地球同步卫星，则下列说法正确的是（　　）。 A. b卫星的线速度大于7.9 B. 同步卫星c的发射速度要大于11.2 C. 线速度的大小关系为 D. 周期关系为 【答案】D 【解析】 【详解】A．第一宇宙速度为最大的环绕速度，中国空间站的轨道半径大于地球半径，可知其线速度小于7.9 km/s，故A错误； B．因同步卫星c没有脱离地球的束缚，所以同步卫星c的发射速度应小于11.2km/s，故B错误； CD．a与c的角速度和周期相同，由 分析可知 对于b与c，根据万有引力提供向心力得 解得， 因c的轨道半径比b的大，则， 综上有，， 故C错误，D正确。 故选D。 5. 如图所示，球操比赛中，运动员手持橡胶球翩翩起舞的过程中，能控制手掌使球在竖直面内做半径为R的匀速圆周运动，忽略球运动过程中受到的空气阻力。a为圆周的最高点，c为最低点，在a、c两处手掌面水平，b、d两点与圆心O等高。已知球的质量为m，在a点恰好不脱离手掌，重力加速度大小为g，则小球（　　） A. 做圆周运动的线速度大小为 B. 在b处受到手的作用力为 C. 在c处受到手的摩擦力为 D. 在c处受到手的作用力为 【答案】B 【解析】 【详解】A．已知小球做匀速圆周运动，速率不变，点恰好不脱离手掌，且处手掌水平，因此点手掌对球的作用力为0，重力恰好提供向心力，由向心力公式 解得线速度，故A错误； B．与圆心等高，沿水平方向（向心力方向水平向左）。沿半径（向心力方向），手对球的支持力提供向心力， 沿切线方向（竖直方向）。小球匀速圆周运动，切线方向合力为0，重力竖直向下，因此手对球的摩擦力平衡重力， 手对球的作用力是支持力和摩擦力的合力，二者垂直，因此合力大小 故B正确； CD．是最低点，处手掌水平，竖直方向（向心力方向） 代入得，支持力竖直向上； 水平方向（切线方向），重力无水平分力，切线方向合力为0，因此摩擦力 因此处摩擦力为0，手对球的作用力大小为，故C、D错误。 故选B。 6. 某铁路转弯处外轨道略高于内轨道，如图所示，转弯处曲率半径为R，两铁轨之间间距为L，内外轨道平面与水平面倾角为θ（θ很小，）。若规定通过该转弯处速度为时内外轨均不受轮缘的挤压，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 火车转弯时速度如果超过规定速度，则外轨道对外侧轮缘的弹力是水平的 B. 要使火车转弯时内外轨均不受轮缘的挤压，则内外轨的高度差H应为 C. 火车转弯时速度如果小于规定速度，铁轨对火车的支持力仍满足 D. 如果火车转弯处内外轨道一样高，则火车转弯时由摩擦力提供向心力 【答案】B 【解析】 【详解】A．火车转弯超过规定速度行驶时，所需的向心力较大，而重力和支持力的合力不变，故外轨对轮缘有沿斜面向下的弹力，补充不够的向心力，故A错误； B．火车转弯时内外轨道侧向均没有压力时，这时重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律可得 又有 联立解得 故B正确； C．火车转弯时内外轨道侧向均没有压力时，竖直方向上有 可得 火车转弯时速度如果小于规定速度，所需的向心力较小，而重力和支持力的合力不变，故内轨对轮缘有沿斜面向上的弹力，竖直方向上有 解得 故C错误； D．如果转弯处内外轨一样高，水平方向指向圆心的力是外轨对轮缘的弹力提供向心力，故D错误。 故选B。 7. 行星A和行星B是两个均匀球体，两卫星绕各自行星表面附近的轨道运行，行星A的卫星沿圆轨道运行的周期为，行星B的卫星沿圆轨道运行的周期为，忽略行星的自转，已知，行星A、B的半径之比为，则（　　） A. 这两颗行星的质量之比 B. 这两颗卫星的质量之比 C. 这两颗行星的密度之比 D. 这两颗行星表面的重力加速度之比 【答案】C 【解析】 【详解】A．近地卫星万有引力提供向心力，有 解得行星质量 故 代入已知比值计算 故A错误； B．卫星质量在向心力公式中被约去，题目未给出卫星的相关参数，无法求解两颗卫星的质量之比，故B错误； C．行星密度 密度与卫星周期的平方成反比，因此，故C正确； D．忽略行星自转时，表面万有引力等于重力，由 解得 故 代入比值计算，故D错误。 故选C。 8. 物理老师上课时用如图所示的装置做模拟过山车的实验。倾斜直轨道与竖直面内的圆轨道平滑连接。某次实验时，将小球从倾斜直轨道的某处由静止释放，若不计一切摩擦和空气阻力，小球可视为质点，其运动轨迹如图虚线所示，A点是小球运动轨迹的最高点，重力加速度为g。下列关于小球在各点的速度v与所受到的合力F的示意图可能正确的是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】AD 【解析】 【详解】A．物体做曲线运动，速度方向沿曲线的切线方向，所以速度v的示意图正确，物体做减速圆周运动，则半径方向上有指向圆心的分加速度，垂直半径方向上有与运动方向相反的分加速度，合力方向应该在与的夹角之间，该示意图可能正确，故A正确； B．物体受竖直向下的重力和水平向左的轨道弹力，两个力的合力应当倾斜向左下方，不会水平向左，故B错误； CD．速度方向为曲线切线方向，速度示意图正确，在最高点A处物体已经脱离轨道，只受重力作用，所以合力方向竖直向下，故C错误，D正确。 故选AD。 9. 一个“L”形支架固定在水平转台上，如图所示，支架两边与水平面的夹角分别为和，且。转台绕过支架顶点的竖直轴线以角速度匀速转动，两个小物块、随支架转动且与支架相对静止。已知、距离水平转台的高度相同，下列说法正确的是（　　） A. 物块、的向心加速度大小相等 B. 物块、受到的摩擦力不可能同时为零 C. 当物块受到的摩擦力为零时，受到的摩擦力一定沿支架右边平面向下 D. 若物块受到的摩擦力为零时，受到的摩擦力一定沿支架左边平面向下 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由 依题意相同， 解得，A错误； B．如图所示，若物块A恰好不受摩擦力作用，由牛顿第二定律 有 设物块、距离水平转台的高度为 有 解得 若物块B恰好不受摩擦力作用 同理可得 依题意 解得 故物块、受到的摩擦力不可能同时为零，B正确； C．由前面分析可知，当物块A恰好不受摩擦力作用时，转台的角速度为 当物块B恰好不受摩擦力作用时，转台的角速度为 因为 有 由 得当物块受到的摩擦力为零时，物块需要的向心力大于重力、支持力能提供的合力，物块B有沿斜面向上滑的趋势，故受到的摩擦力一定沿支架右边平面向下，C正确； D．由前面分析可知，当物块受到的摩擦力为零，由，物块A需要的向心力小于重力、支持力能提供的合力，物块A有沿斜面向下滑的趋势，故受到的摩擦力一定沿支架左边平面向上，D错误。 故选BC。 10. 如图所示，质量均为m的A、B两个物块（均可视为质点），用一根不可伸长的轻绳连在一起，轻绳经过水平圆盘圆心的竖直线，开始时轻绳恰好拉直但无拉力，A、B两物块的转动半径为。A和B一起随圆盘绕竖直中心轴转动，转动角速度从零开始缓慢增大，直到两物块相对圆盘运动为止。它们与圆盘间的动摩擦因数均为，取最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则（　　） A. 当圆盘的角速度大于时，绳中一定有拉力 B. 当圆盘的角速度大于时，绳中一定有拉力 C. 当圆盘的角速度等于时，物块A受到的摩擦力为 D. 当圆盘的角速度大于时，物块A、B整体相对圆盘发生滑动 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．当物块B与圆盘之间的摩擦力达到最大时，绳子开始有张力，则此时，解得 则当圆盘的角速度大于时，绳中一定有拉力，A错误，B正确； CD．当物块A受到的摩擦力为时，摩擦力达到最大，则AB将要产生滑动，则对A有 对B有 解得，可知当圆盘的角速度等于时，物块A受到的摩擦力不等于；当圆盘的角速度大于时，物块A、B整体相对圆盘发生滑动，C错误，D正确。 故选BD。 二、非选择题（本题共5小题，共54分。） 11. 在“探究平抛运动的特点”实验中 （1）用图1装置研究“平抛运动在竖直方向的运动规律” ①下列说法正确的是________ A.A与B应选用大小相同的小球 B.托板离地面的高度越大，两小球落地时间差也越大 C.减小铁锤打击金属片的力度，A球落地的时间会变短 ②实验时总是发现两小球不是同步落地，可能的原因是________（多选） A.托板未调水平 B.托板长度偏大 C.小铁锤打击金属片的力度偏大 D.小球与金属片之间存在摩擦力 （2）用图2装置重复实验，记录钢球经过的多个位置，拟合所得到的点迹，就可以得到平抛运动的轨迹。 ①某同学实验后发现在白纸上留下的点迹如图3所示，原因可能是________ A.斜槽有摩擦 B.实验小球的密度太小，受到空气阻力的影响较大 C.小球没有每次都从斜槽上同一个位置释放 ②经规范操作得到相应点迹后，某同学以槽口上边缘为原点O建立坐标系，得到轨迹如图4，在曲线上取A、B两点，其坐标值分别为和。 （i）若测得，则________（填“”、“”或“”）； （ii）若用图中O、B两点的坐标计算水平抛出的初速度，其结果会________实际值（填“大于”、“等于”或“小于”）。 【答案】（1） ①. A ②. AD （2） ①. C ②. ③. 大于 【解析】 【小问1详解】 [1]A．A、B选用大小相同的小球，空气阻力对两球的影响一致，减小实验误差，保证实验合理性，故A正确； B．若实验正确，平抛运动的竖直分运动为自由落体运动，两球运动时间相等，时间差为0，不随下落高度增大而增大，故B错误； C．减小铁锤打击金属片的力度，会使平抛初速度减小，平抛运动时间由下落高度决定，与水平初速度无关，则减小打击力度不改变A落地时间，故C错误； 故选A。 [2] A．托板未调水平时，A抛出初速度不是水平，初始存在竖直分速度，两球运动时间不同，不同步落地，故A正确； B．托板长度不影响两球同时开始运动，不会导致落地不同步，故B错误； C．打击力度仅改变A的水平初速度，不改变两球同时下落的初始条件，不影响落地时间，故C错误； D．小球与金属片之间有摩擦力，会导致A弹出滞后，两球不同时开始下落，落地不同步，故D正确。 故选AD。 【小问2详解】 [1] A．斜槽摩擦不影响相同初速度下的轨迹，故A错误； B．空气阻力仅让轨迹偏离抛物线，不会使点散乱，故B错误； C．图3点迹散乱，说明每次平抛初速度不同，原因是小球没有每次从斜槽同一位置释放，故C正确。 故选C。 [2]原点取在槽口上边缘，实际小球抛出点（球心）在正上方处。由平抛规律得、 若，则 ​ 代入得 整理得 [3] 由平抛规律得、 整理得初速度公式 ​​ 计算时所用的为准确值，​小于抛出点到B点的实际下落距离（实际下落距离为），因此计算得到的初速度大于实际值。 12. 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. 探究两个互成角度的力的合成规律 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】 A．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。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．探究两个互成角度的力的合成规律，采用的实验方法是等效替代法，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，塔轮左右半径比为，带传动线速度相等，即​，由 得 代入向心力公式 得 标尺露出格子数之比等于向心力之比，因此左右两标尺露出格子数之比为，故选C。 13. 如图所示，宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点沿水平方向以初速度抛出一个小球，测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q，斜面的倾角为，已知该星球半径为R，万有引力常量为G，求： （1）该星球表面的重力加速度； （2）该星球的第一宇宙速度v。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）设该星球表面的重力加速度为，小球做平抛运动，则有 小球落在斜面上，则有 可得 （2）根据第一宇宙速度速度的定义，有 可得该星球的第一宇宙速度大小为 结合该星球表面上的物体受到的重力近似等于万有引力，即 联立可得 14. 如图所示是场地自行车比赛的圆形赛道。路面与水平面的夹角为，、，小明骑自行车在该赛道上做匀速圆周运动，圆周的半径，自行车和小明的总质量为，不考虑空气阻力，，求： （1）要使自行车不受摩擦力作用，小明骑自行车的速度应等于多少； （2）若小明骑自行车以的速度沿该赛道做匀速圆周运动，求此时自行车所受的摩擦力和支持力。 【答案】（1）10m/s （2），垂直路面向上；，沿着路面指向圆心 【解析】 【小问1详解】 自行车和小明做匀速圆周运动，重力的水平分力提供向心力，有 又 联立解得 【小问2详解】 若小明骑自行车以的速度沿该赛道做匀速圆周运动，由于 所以侧向摩擦力沿路面向下，对自行车和小明，水平方向 竖直方向 解得，垂直路面向上；，沿着路面指向圆心。 15. 如图甲所示，小球B和物块C质量均为2m，B、C由一劲度系数的轻质弹簧连接，静止竖直立于水平桌面上。如图乙所示，某同学设计了一个把物块C提离桌面的小实验，把轻绳一端与B球连接，另一端穿过一竖直光滑的细管后与质量为m的小球A相连，用手托住A球，使绳子自然伸直，此时绳子无张力，长为l。现保持细管顶端O点高度不变，缓慢摇动细管，让小球A转动一段时间后，物块C刚好被提离桌面，此时A在水平面内做匀速圆周运动，如图丙所示。求： （1）从实验开始到物块C刚好被提离桌面的过程中，B球上升的高度； （2）物块C刚好被提离桌面时，小球A做匀速圆周运动的半径； （3）物块C刚好被提离桌面时A的速率。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设图甲中弹簧的压缩量为，C刚离地时弹簧的伸长量为，对B有 对C有 所以B上升的高度为 联立解得 【小问2详解】 设，小球A在水平面内做圆周运动时，轻绳与竖直方向的夹角为，小球A在水平面内做匀速圆周运动，所以在竖直方向，对A有 此时小球B处于平衡状态，则有 小球A做圆周运动的半径为 联立解得。 【小问3详解】 小球A在水平面内做匀速圆周运动，在水平方向有 结合（2）分析，可解得。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $