精品解析：广西百色高级中学等校2025-2026学年高一下学期自主检测练习物理试卷

高一自主检测练习 物理 （考试时间：75分钟 满分：100分） 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在试卷、答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。 3．回答非选择题时，将答案写在答题卡上，若写在本试卷上无效。 4．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题（本大题共10小题，共46分。第1-7题，每小题4分，只有一项符合题目要求，错选多选或未选均不得分；第8-10题，每小题6分，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。） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 甲图中，研究红蜡块的运动时，主要运用了等效替代思想 B. 乙图中，卡文迪什测定引力常量的实验运用了放大法测微小量 C. 丙图中，脱水桶甩出的水滴受到离心力的作用 D. 丁图中，如果火车行驶速度超过轨道设计的规定速度，轮缘会挤压内轨 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲图中研究红蜡块的运动时，核心方法为运动的合成与分解，没有运用等效替代思想，故A错误； B．乙图中，卡文迪什测定引力常量的实验运用了放大法测微小量，故B正确； C．脱水桶甩水本质是水滴所受合力不足以提供水滴做圆周运动的向心力，发生离心运动，离心力并非真实受力，故C错误； 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错误。 故选B。 2. 设地球半径为R，一物体在地球表面时与地球间的万有引力为F，则当该物体在距地面高R处时（如图所示），与地球间的万有引力大小为（　　） A. F B. F C. 2F D. 4F 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】一物体在地球表面时，有 当该物体在距地面高R处时，有 联立解得 故ACD错误，B正确。 故选B。 3. 如图甲所示，一台3D打印机的底板可沿轴方向移动，喷头可在导轨OP上沿轴方向移动，其俯视简化图如图乙所示。喷头从点出发，要打印出图乙中的曲线，曲线与轴在点相切，关于底板和喷头的运动，下列说法正确的是（　　） A. 底板沿轴正方向匀速运动，喷头沿杆加速运动 B. 底板沿轴负方向匀速运动，喷头沿杆加速运动 C. 底板沿轴正方向加速运动，喷头沿杆匀速运动 D. 底板沿轴负方向加速运动，喷头沿杆匀速运动 【答案】B 【解析】 【详解】曲线在O点与x轴相切，说明初始时刻喷头沿y轴方向分速度为0，仅底板具有沿x轴方向分速度。喷头沿轴方向分速度为0，曲线有沿轴正方向的分量，说明底板沿轴负方向运动。曲线向y轴正方向弯曲，说明合加速度存在y轴正方向的分量，即喷头沿杆方向做加速运动。 故选B。 4. 如图所示为自行车的传动装置示意图，已知链轮、飞轮、后轮的半径之比2:1:3，A、B、C分别为链轮、飞轮和后轮边缘上的点。则在自行车匀速前进的过程中下列说法正确的是（　　） A. A、B两点线速度大小之比为2:1 B. A、B两点角速度大小之比为2:1 C. B、C两点的向心加速度大小之比为1:3 D. A、C两点的转速大小之比为2:3 【答案】C 【解析】 【详解】A．链轮和飞轮通过链条连接，属于链条传动模型，边缘线速度大小相等，即，所以A、B两点线速度大小之比为1:1，故A错误； B．由 可知 所以，故B错误； C．飞轮和后轮共轴转动，属于同轴传动模型，角速度相等，即 由向心加速度公式 可知，故C正确； D．转速与角速度成正比，由前述分析知且 所以 即A、C两点的转速大小之比为1:2，故D错误。 故选C。 5. 我国某研究团队提出以磁悬浮旋转抛射为核心的航天器发射新技术。已知月球质量与地球质量之比约为1:81，月球半径与地球半径之比约为1:4，则绕地球运行的卫星最大线速度与绕月球运行的卫星最大线速度的比值约为（　　） A. 9:2 B. 2:9 C. 1:18 D. 18:1 【答案】A 【解析】 【详解】卫星绕星球运行的最大线速度为星球的第一宇宙速度，由万有引力提供向心力可得 推导得第一宇宙速度公式 已知， 则线速度比值 故选A。 6. 2024年央视春晚舞蹈节目《锦鲤》华丽登场，舞者巧借威亚展现别样东方美，寓意鱼跃龙门好运连连。如图所示，图甲为吊威亚表演者的照片，图乙为其简化示意图，工作人员A以速度v沿直线水平向左匀速拉轻绳，表演者B在空中升起，则在此过程中（　　） A. 表演者B受到的拉力等于其重力大小 B. 表演者B处于失重状态 C. 工作人员A受到地面的摩擦力水平向右 D. 经过图示位置θ=60°时，A与B的速度大小之比为2:1 【答案】D 【解析】 【详解】AB．将工作人员A的速度沿绳子方向和垂直绳子方向分解，沿绳子方向的分速度 由于绳子不可伸长，表演者B上升的速度 工作人员A向左匀速运动过程中，角减小，增大，则增大，表演者B做加速运动，加速度方向向上，处于超重状态，绳子拉力大于重力。故A错误； 故B错误； C．工作人员A匀速向左运动，水平方向受力平衡，绳子拉力在水平方向的分量向右，则地面对A的摩擦力水平向左。故C错误； D．由 可知 当时，，则。故D正确； 故选D。 7. 自由式滑雪运动常称为空中的舞蹈，具有很强的观赏性。某滑雪赛道示意图如图所示，运动员（可视为质点）从较高的坡面滑到A处时，沿水平方向以速度v0飞离坡面，落到倾角为θ的斜坡B处，若不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 运动员在空中经历的时间为 B. 运动员落到斜坡上时，速度与水平方向的夹角为2θ C. 运动员落到斜坡时的速度大小为 D. 若运动员沿水平方向飞离坡面的速度变大，仍落在斜坡上，则速度与水平方向的夹角变大 【答案】C 【解析】 【详解】A．运动员做平抛运动，水平方向 竖直方向 运动员落在斜面上，位移方向与水平方向夹角为，则 解得飞行时间，故A错误； B．设运动员落到斜坡上时，速度与水平方向的夹角为，则 将代入得，正切值是2倍，不是夹角为2倍，故B错误； C．运动员落到斜坡时的竖直分速度 合速度大小，故C正确； D．由可知，速度与水平方向的夹角的正切值是位移偏转角正切值的2倍。因为斜面倾角不变，所以不变。若变大，只要仍落在斜坡上，速度与水平方向的夹角不变，故D错误。 故选C。 8. 如图甲、乙，长度均为1m的轻质细绳、轻质细杆的一端连接质量均为1kg的小球A、B（均看作质点），另一端分别固定在O、O′点，现让小球A、B分别绕O、O′点在竖直平面内做完整的圆周运动，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，下列说法正确的是（　　） A. 若A球恰好能够做完整的圆周运动，则经过最高点的速度为 B. B球运动到最低点时，受到杆的作用力最大 C. 若A球运动到最高点时，绳上作用力大小为6N，此时A球的线速度大小为2m/s D. 若B球运动到最高点时，杆上作用力大小为6N，此时B球的线速度大小有可能为4m/s 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．A球与细绳相连，恰好能够到达最高点时有 解得，故A正确； B. B球与杆相连，根据机械能守恒，在最低点的速度最大，又由 可知B球在最低点时，受到的杆拉力最大，B正确； CD．对A球在最高点时由牛顿第二定律有 代入数据解得 对B球有两种情况：一是杆对小球B为支持力时，则有 代入数据解得 二是杆对小球B为拉力时，则有 代入数据解得，故C错误，D正确。 故选ABD。 9. 如图所示，某飞船沿半径为R1的圆轨道1绕地球做匀速圆周运动，运行周期为T。为使该飞船返回地面，宇航员在轨道1上A点启动发动机，使飞船速度瞬间改变后关闭发动机，飞船恰好能沿着以地心为焦点的椭圆轨道2运行，该椭圆轨道与地球表面B点相切。已知地球半径为R，R1=4R，引力常量为G，下列说法正确的是（　　） A. 飞船在椭圆轨道2经过B点的加速度等于在圆轨道1经过B点的加速度 B. 地球的密度为 C. 飞船沿轨道2从A到B的时间为 D. 飞船在椭圆轨道2经过B点的速度小于飞船在圆轨道1运行的速度 【答案】AC 【解析】 【详解】A．加速度由万有引力提供，根据万有引力公式 ，加速度仅与到地心的距离r有关，同一位置点的r 相同，因此不管哪条轨道经过点，加速度大小相等，A正确； B．对圆轨道1，万有引力提供向心力 . 代入，解得地球质量 地球密度 ，​ B错误； C．椭圆轨道2的半长轴 ​，根据开普勒第三定律​​ 可得椭圆周期 ，到是半个椭圆，时间为半个周期 ， C正确； D．圆轨道1的运行速度 ；椭圆轨道点是近地点，飞船在点需要做离心运动远离地心到，因此，即点速度大于圆轨道1的速度，D错误。 故选AC 。 10. 投掷铅球时，铅球的出手高度h、出手速度v0的大小和方向（用出手速度方向与水平方向的夹角θ表示，也叫抛出角）都对成绩有影响。如图所示，一同学在练习投掷铅球（可视为质点）时，另一同学用手机的连拍功能记录了铅球在空中的运动位置。已知手机连拍的时间间隔为T=0.2s，图中1位置为铅球刚出手时的位置，4位置为铅球运动中的最高点，8位置为铅球刚要落地时的位置，测得水平射程x=11.2m。不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，下列说法正确的是（　　） A. 出手速度v0的大小为8m/s B. 抛出角θ=37° C. 铅球离地面的最大高度为1.8m D. 落地速度的大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．相邻位置时间间隔，从出手（位置1）到最高点（位置4）共 最高点竖直速度为0，因此竖直初速度   从出手到落地（位置8）总时间，水平总位移 水平分速度  出手速度大小，A错误； B．抛出角 ，得，B正确； C．小球从最高点位置4到落地点位置8共用时 最大高度，C错误； D．落地时水平速度，竖直速度 因此落地速度大小，D正确。 故选 BD。 二、实验题（本大题共2小题，共16分。第11题8分，第12题8分。） 11. 某同学用图甲所示的向心力演示仪，探究小球做圆周运动时所需向心力的大小F与它的质量m、角速度、半径r之间的关系、长槽的A、B处和短槽的C处到各自转轴中心的距离之比为1:2:1。 （1）本实验所采用的实验方法是（　　） A. 理想实验法 B. 控制变量法 C. 等效替代法 D. 微元法 （2）在探究向心力的大小F与质量m的关系时，该同学需要把两个质量不同的小钢球分别放在________位置处，同时还需要将传动皮带调至________塔轮（填“第一层”或“第二层”或“第三层”）。 A．A和C B．A和B C．B和C （3）若两个钢球质量和运动半径相等，标尺上红白相间的等分格显示出钢球1和钢球2所受向心力的比值为1:4，则与皮带连接的左右变速塔轮的半径之比为（　　） A. 1:2 B. 2:1 C. 1:4 D. 4:1 【答案】（1）B （2） ①. A ②. 第一层 （3）B 【解析】 【小问1详解】 本实验探究向心力与质量、角速度、半径三个物理量的关系，实验中控制两个变量不变，只改变一个变量来研究向心力和该变量的关系，采用的是控制变量法。 故选B。 【小问2详解】 [1]根据控制变量法，探究与的关系时，需要控制角速度和圆周运动半径相同。 由题意，半径相等的是和 故第一空选A。 [2]探究向心力的大小F与质量m的关系时，要保证两个转轴角速度相同 皮带传动塔轮边缘线速度相等，由，第一层左右塔轮半径相等，因此角速度相等，满足控制变量要求 第二空填“第一层”。 【小问3详解】 已知两钢球、都相等，由向心力公式 可得​，因此。 皮带传动中左右塔轮边缘线速度相等，满足 整理得，因此左右变速塔轮的半径之比为 故选B。 【点睛】 12. 如图甲所示是某种“研究平抛运动”的实验装置，铝制斜槽与电池和电磁铁组成回路，斜槽下端与弹性细金属线只接触不连接。当小球a处于斜槽末端时与小球b离地面的高度相同。 （1）在研究平抛运动的竖直分运动与自由落体运动的关系时，将小球a由斜槽某位置释放，当其经过斜槽末端时弹开金属线，电路瞬间断开，电磁铁释放小球b，两小球在空中相碰。下列说法错误的是（　　） A. 释放小球a前应调整斜槽末端水平 B. 本实验说明平抛运动的水平分运动是匀速直线运动 C. 本实验说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动 D. 重复实验时，小球a不必从原来的高度释放 （2）利用该实验装置研究小球a平抛运动的初速度。 ①将小球a由斜槽最上端释放，确定好两球碰撞的位置，将其标记在竖直挡板上； ②水平移动电磁铁，改变小球b的位置，将小球a仍由斜槽最上端释放，再次标记碰撞位置；重复以上操作多标记几个碰撞位置； ③根据所标记的碰撞位置，描绘出小球a平抛运动的轨迹。 某次实验描绘出的部分轨迹如图乙所示，图中A、B、C三点均在两坐标线交点，所选坐标纸每小格的边长为5cm，重力加速度g=10m/s2，则小球a水平飞出时的初速度大小v0=________m/s，从A运动到B所需时间t=________s，在B点处的瞬时速度的大小为vB=________m/s。 【答案】（1）B （2） ①. 1.5 ②. 0.1 ③. 2.5 【解析】 【小问1详解】 A．平抛运动的初速度沿水平方向，所以释放a小球前应调整斜槽末端水平，A正确； B C．两球在空中相碰能说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，不能说明平抛运动的水平分运动是匀速直线运动，B错误，C正确； D．重复实验时，以不同初速度抛出，两球均能相碰，所以a小球不必从原来的高度释放，D正确。 要求选错误的说法，故选B。 【小问2详解】 [1][2] AB、BC水平间距相等，说明运动时间相等，设相邻点间的时间间隔为 竖直方向为自由落体运动 水平方向匀速运动 解得， [3] B点的竖直方向速度 则B点的瞬时速度 三、解答题（本大题共3小题，共38分。第13题12分，第14题10分，第15题16分。解答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只有最后答案而无演算过程的不得分；有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位。） 13. 小船在d=100m宽的河中渡河，水流速度为v水=3m/s，船在静水中的航速是v船=5m/s，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）要使小船渡河时间最短，最短渡河时间是多少？ （2）要使小船渡河位移最短，船头应指向何处？多长时间能到达对岸？ （3）如果水流速度变为10m/s，要使小船航程最短，则最短航程为多少？ 【答案】（1） （2）船头指向上游与河岸成角， （3） 【解析】 【小问1详解】 当船头垂直于河岸航行时，渡河时间最短。最短时间 【小问2详解】 因为，小船可以垂直河岸渡河，此时位移最短为河宽。设船头与上游河岸夹角为，则 即 解得 即船头指向上游与河岸成角。此时合速度 渡河时间 【小问3详解】 当时，小船无法垂直河岸渡河。当合速度方向与船头方向垂直时，航程最短。设合速度方向与河岸夹角为，则 即 最短航程 14. 如图所示是某游乐场“空中飞椅”的游乐设施，其基本装置是将绳子上端固定在转盘上，绳子下端连接座椅，人坐在飞椅上随转盘在空中绕竖直转轴转动。设绳子长L=5m，与座椅的总质量m=60kg，盘静止时人与轴间的距离d=5m，此时座椅离地面H=7m。转盘慢慢加速运动，经过一段时间后转速保持稳定，此时绳子与竖直方向的夹角为θ=37°且保持不变。不计空气阻力，绳子不可伸长，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。 （1）转盘转动到稳定状态时，悬绳的拉力及游客的线速度大小？（计算结果可用根式表示） （2）若转盘稳定转动后，一位游客随身携带的手机突然滑落下来。为了保证安全，管理员应该让地面上的游客至少离中心轴多远？ 【答案】（1）， （2） 【解析】 【小问1详解】 稳定转动时，人和座椅竖直方向受力平衡 解得  圆周运动的转动半径  水平方向合力提供向心力 解得  【小问2详解】 手机滑落时离地面高度  竖直方向自由下落 水平方向匀速运动  由于平抛速度方向与圆周半径方向垂直，因此落地点到中心轴的距离 解得 15. 如图所示，半径为的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶球心O的对称轴OO′重合，转台以一定角速度匀速转动，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O点的连线与OO′之间的夹角θ为37°，已知小物块与陶罐间的动摩擦因数µ=0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2。 （1）小物块做圆周运动的半径大小； （2）若ω=ω0时，小物块受到的摩擦力恰好为零，求ω0； （3）若小物块能一直相对陶罐静止（认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力），求转台转动的角速度范围。 【答案】（1）； （2）； （3） 【解析】 【小问1详解】 由题图可知，小物块做圆周运动的半径大小为 【小问2详解】 小物块受到的摩擦力恰好为零时，对小物块 竖直方向有 水平方向有 联立方程代入数据解得 【小问3详解】 当小物块将要向上滑动时 竖直方向有 水平方向有 且有 联立方程代入数据解得 当小物块将要向下滑动时 竖直方向有 水平方向有 且有 联立方程代入数据解得 则小物块能一直相对陶罐静止，转台转动的角速度范围为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一自主检测练习 物理 （考试时间：75分钟 满分：100分） 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在试卷、答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。 3．回答非选择题时，将答案写在答题卡上，若写在本试卷上无效。 4．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题（本大题共10小题，共46分。第1-7题，每小题4分，只有一项符合题目要求，错选多选或未选均不得分；第8-10题，每小题6分，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。） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 甲图中，研究红蜡块的运动时，主要运用了等效替代思想 B. 乙图中，卡文迪什测定引力常量的实验运用了放大法测微小量 C. 丙图中，脱水桶甩出的水滴受到离心力的作用 D. 丁图中，如果火车行驶速度超过轨道设计的规定速度，轮缘会挤压内轨 2. 设地球半径为R，一物体在地球表面时与地球间的万有引力为F，则当该物体在距地面高R处时（如图所示），与地球间的万有引力大小为（　　） A. F B. F C. 2F D. 4F 3. 如图甲所示，一台3D打印机的底板可沿轴方向移动，喷头可在导轨OP上沿轴方向移动，其俯视简化图如图乙所示。喷头从点出发，要打印出图乙中的曲线，曲线与轴在点相切，关于底板和喷头的运动，下列说法正确的是（　　） A. 底板沿轴正方向匀速运动，喷头沿杆加速运动 B. 底板沿轴负方向匀速运动，喷头沿杆加速运动 C. 底板沿轴正方向加速运动，喷头沿杆匀速运动 D. 底板沿轴负方向加速运动，喷头沿杆匀速运动 4. 如图所示为自行车的传动装置示意图，已知链轮、飞轮、后轮的半径之比2:1:3，A、B、C分别为链轮、飞轮和后轮边缘上的点。则在自行车匀速前进的过程中下列说法正确的是（　　） A. A、B两点线速度大小之比为2:1 B. A、B两点角速度大小之比为2:1 C. B、C两点的向心加速度大小之比为1:3 D. A、C两点的转速大小之比为2:3 5. 我国某研究团队提出以磁悬浮旋转抛射为核心的航天器发射新技术。已知月球质量与地球质量之比约为1:81，月球半径与地球半径之比约为1:4，则绕地球运行的卫星最大线速度与绕月球运行的卫星最大线速度的比值约为（　　） A. 9:2 B. 2:9 C. 1:18 D. 18:1 6. 2024年央视春晚舞蹈节目《锦鲤》华丽登场，舞者巧借威亚展现别样东方美，寓意鱼跃龙门好运连连。如图所示，图甲为吊威亚表演者的照片，图乙为其简化示意图，工作人员A以速度v沿直线水平向左匀速拉轻绳，表演者B在空中升起，则在此过程中（　　） A. 表演者B受到的拉力等于其重力大小 B. 表演者B处于失重状态 C. 工作人员A受到地面的摩擦力水平向右 D. 经过图示位置θ=60°时，A与B的速度大小之比为2:1 7. 自由式滑雪运动常称为空中的舞蹈，具有很强的观赏性。某滑雪赛道示意图如图所示，运动员（可视为质点）从较高的坡面滑到A处时，沿水平方向以速度v0飞离坡面，落到倾角为θ的斜坡B处，若不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 运动员在空中经历的时间为 B. 运动员落到斜坡上时，速度与水平方向的夹角为2θ C. 运动员落到斜坡时的速度大小为 D. 若运动员沿水平方向飞离坡面的速度变大，仍落在斜坡上，则速度与水平方向的夹角变大 8. 如图甲、乙，长度均为1m的轻质细绳、轻质细杆的一端连接质量均为1kg的小球A、B（均看作质点），另一端分别固定在O、O′点，现让小球A、B分别绕O、O′点在竖直平面内做完整的圆周运动，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，下列说法正确的是（　　） A. 若A球恰好能够做完整的圆周运动，则经过最高点的速度为 B. B球运动到最低点时，受到杆的作用力最大 C. 若A球运动到最高点时，绳上作用力大小为6N，此时A球的线速度大小为2m/s D. 若B球运动到最高点时，杆上作用力大小为6N，此时B球的线速度大小有可能为4m/s 9. 如图所示，某飞船沿半径为R1的圆轨道1绕地球做匀速圆周运动，运行周期为T。为使该飞船返回地面，宇航员在轨道1上A点启动发动机，使飞船速度瞬间改变后关闭发动机，飞船恰好能沿着以地心为焦点的椭圆轨道2运行，该椭圆轨道与地球表面B点相切。已知地球半径为R，R1=4R，引力常量为G，下列说法正确的是（　　） A. 飞船在椭圆轨道2经过B点的加速度等于在圆轨道1经过B点的加速度 B. 地球的密度为 C. 飞船沿轨道2从A到B的时间为 D. 飞船在椭圆轨道2经过B点的速度小于飞船在圆轨道1运行的速度 10. 投掷铅球时，铅球的出手高度h、出手速度v0的大小和方向（用出手速度方向与水平方向的夹角θ表示，也叫抛出角）都对成绩有影响。如图所示，一同学在练习投掷铅球（可视为质点）时，另一同学用手机的连拍功能记录了铅球在空中的运动位置。已知手机连拍的时间间隔为T=0.2s，图中1位置为铅球刚出手时的位置，4位置为铅球运动中的最高点，8位置为铅球刚要落地时的位置，测得水平射程x=11.2m。不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，下列说法正确的是（　　） A. 出手速度v0的大小为8m/s B. 抛出角θ=37° C. 铅球离地面的最大高度为1.8m D. 落地速度的大小为 二、实验题（本大题共2小题，共16分。第11题8分，第12题8分。） 11. 某同学用图甲所示的向心力演示仪，探究小球做圆周运动时所需向心力的大小F与它的质量m、角速度、半径r之间的关系、长槽的A、B处和短槽的C处到各自转轴中心的距离之比为1:2:1。 （1）本实验所采用的实验方法是（　　） A. 理想实验法 B. 控制变量法 C. 等效替代法 D. 微元法 （2）在探究向心力的大小F与质量m的关系时，该同学需要把两个质量不同的小钢球分别放在________位置处，同时还需要将传动皮带调至________塔轮（填“第一层”或“第二层”或“第三层”）。 A．A和C B．A和B C．B和C （3）若两个钢球质量和运动半径相等，标尺上红白相间的等分格显示出钢球1和钢球2所受向心力的比值为1:4，则与皮带连接的左右变速塔轮的半径之比为（　　） A. 1:2 B. 2:1 C. 1:4 D. 4:1 12. 如图甲所示是某种“研究平抛运动”的实验装置，铝制斜槽与电池和电磁铁组成回路，斜槽下端与弹性细金属线只接触不连接。当小球a处于斜槽末端时与小球b离地面的高度相同。 （1）在研究平抛运动的竖直分运动与自由落体运动的关系时，将小球a由斜槽某位置释放，当其经过斜槽末端时弹开金属线，电路瞬间断开，电磁铁释放小球b，两小球在空中相碰。下列说法错误的是（　　） A. 释放小球a前应调整斜槽末端水平 B. 本实验说明平抛运动的水平分运动是匀速直线运动 C. 本实验说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动 D. 重复实验时，小球a不必从原来的高度释放 （2）利用该实验装置研究小球a平抛运动的初速度。 ①将小球a由斜槽最上端释放，确定好两球碰撞的位置，将其标记在竖直挡板上； ②水平移动电磁铁，改变小球b的位置，将小球a仍由斜槽最上端释放，再次标记碰撞位置；重复以上操作多标记几个碰撞位置； ③根据所标记的碰撞位置，描绘出小球a平抛运动的轨迹。 某次实验描绘出的部分轨迹如图乙所示，图中A、B、C三点均在两坐标线交点，所选坐标纸每小格的边长为5cm，重力加速度g=10m/s2，则小球a水平飞出时的初速度大小v0=________m/s，从A运动到B所需时间t=________s，在B点处的瞬时速度的大小为vB=________m/s。 三、解答题（本大题共3小题，共38分。第13题12分，第14题10分，第15题16分。解答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只有最后答案而无演算过程的不得分；有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位。） 13. 小船在d=100m宽的河中渡河，水流速度为v水=3m/s，船在静水中的航速是v船=5m/s，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）要使小船渡河时间最短，最短渡河时间是多少？ （2）要使小船渡河位移最短，船头应指向何处？多长时间能到达对岸？ （3）如果水流速度变为10m/s，要使小船航程最短，则最短航程为多少？ 14. 如图所示是某游乐场“空中飞椅”的游乐设施，其基本装置是将绳子上端固定在转盘上，绳子下端连接座椅，人坐在飞椅上随转盘在空中绕竖直转轴转动。设绳子长L=5m，与座椅的总质量m=60kg，盘静止时人与轴间的距离d=5m，此时座椅离地面H=7m。转盘慢慢加速运动，经过一段时间后转速保持稳定，此时绳子与竖直方向的夹角为θ=37°且保持不变。不计空气阻力，绳子不可伸长，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。 （1）转盘转动到稳定状态时，悬绳的拉力及游客的线速度大小？（计算结果可用根式表示） （2）若转盘稳定转动后，一位游客随身携带的手机突然滑落下来。为了保证安全，管理员应该让地面上的游客至少离中心轴多远？ 15. 如图所示，半径为的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶球心O的对称轴OO′重合，转台以一定角速度匀速转动，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O点的连线与OO′之间的夹角θ为37°，已知小物块与陶罐间的动摩擦因数µ=0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2。 （1）小物块做圆周运动的半径大小； （2）若ω=ω0时，小物块受到的摩擦力恰好为零，求ω0； （3）若小物块能一直相对陶罐静止（认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力），求转台转动的角速度范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $