精品解析：四川资阳市安岳中学2023-2024学年高一下学期第一次阶段物理试题

安岳中学高2023级第二期第一次月考 物 理 试 卷 考试时间：75分钟；满分：100分； 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，只有一个选项符合题目要求，选对的得4分，有选错或不答得0分。 1. 下列关于曲线运动的说法正确的是（ ） A. 曲线运动的合外力方向与速度方向可能在同一条直线上 B. 物体做平抛运动时，相同时间内速度变化量的方向不同 C. 两个互成角度的匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动 D. 圆周运动的向心加速度只改变线速度的方向，不改变线速度的大小 2. 在做甩手动作的物理原理研究课题研究中，采用手机的加速度传感器测定手的向心加速度。某次一高一同学先用刻度尺测量手臂长（如图所示），然后伸直手臂，以肩为轴从水平位置加速自然下摆，当手臂摆到竖直方向时，手握住的手机显示手的向心加速度大小约为，下列说法正确的是（ ） A. 可估算手臂摆到竖直位置时手的线速度大小约为2m/s B. 手臂摆到竖直位置时手机处于失重状态 C. 自然下摆过程中手机所受合力始终沿手臂方向 D. 由可知手掌与手肘的向心加速度之比约为 3. 如图所示，半径为R的四分之一光滑圆弧AB最低端A与竖直杆固定连接，圆弧的圆心O在竖直杆上，一个带孔小球套在圆弧上，使小球随圆弧一起绕竖直杆以角速度匀速转动．不计小球的大小，重力加速度为g，小球与A点的高度差h与转动的角速度的关系正确的是（ ） A. B. C. D. 4. 壁虎不仅能飞檐走壁，也可以在水面上轻松游动，有一只壁虎要穿过一条宽为3m的小河到对岸寻找食物。已知河岸两侧平行，河水流动的速度为0.5m/s，壁虎在静止水面上最大的游动速度为2m/s，下列说法正确的是（　　） A. 若壁虎以1m/s的恒定速度游向河对岸，其在水中最短的运动时间为2s B. 若壁虎以1m/s的恒定速度游动，要想垂直到达河对岸，壁虎的身体姿态应斜向上游 C. 若壁虎保持身体姿势垂直河岸方向从静止加速游向河对岸，壁虎在水中运动的轨迹是一条直线 D. 若暴雨天气后，水流速度达到5m/s，其他条件不变，壁虎仍可能垂直游到河对岸 5. 如图所示，2022年7月25日我国问天实验舱与天和核心舱组合体在离地高度约为h＝400km高空成功对接，若航天员可以记录连续两次经过北京上空的时间间隔T，假设对接后天和核心舱组合体在圆轨道上做匀速圆周运动，地球半径R＝6400km，引力常量为G，下列说法正确的是（　　） A. 对接前，天和核心舱组合体处于平衡状态，所受合力为零 B. 天和核心舱组合体内的航天员随意“漂浮”，所以不受地球引力作用 C. 对接前，航天员观察到问天实验舱速度很小，但此时问天实验舱在轨运行速度一定小于7.9km/s D. 根据题给数据可估算出地球密度 6. 新冠疫情居家期间，某人为锻炼身体设计了如图所示的装置，在水平地面上竖直固定直杆A和B．将重物套在杆A上，在杆B的顶端固定一轻滑轮，绳子的一端连接重物，跨过定滑轮后另一端系在腰上。开始时，重物在水平地面上，人以恒定的速度v0向左运动，当绳子与杆A的夹角时重物的速度为v，加速度为a，规定向上为重物速度、加速度正方向。下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 7. 消防员在水平地面上使用喷水枪对着火房屋喷水灭火，出水轨迹可简化为图乙，假设该消防员控制水柱恰好垂直击中竖直墙面，此时喷水枪出水口和水平面夹角为，不计空气阻力，下列做法仍可能让水柱垂直打到竖直墙面的是（　　） A. 喷水枪初速度大小不变，仅改变初速度方向 B. 喷水枪初速度方向不变，仅改变初速度大小 C. 喷水枪初速度方向不变，仅减小初速度大小，人往后走一定距离 D. 喷水枪初速度方向不变，仅增大初速度大小，人向前走一定距离 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示为一半球形的坑，其中坑边缘两点M、N与圆心等高且在同一竖直平面内。现甲、乙两位同学分别站在M、N两点，同时将两个小球以v1、v2的速度沿图示方向水平抛出，发现两球刚好落在坑中同一点Q，已知∠MOQ=60°，忽略空气阻力。则下列说法中正确的是（　　） A. 两球抛出的速率之比为1∶3 B. 若仅增大v1，则两球将在落入坑中之前相撞 C. 两球的初速度无论怎样变化，只要落在坑中的同一点，两球抛出的速率之和不变 D. 若仅从M点水平抛出小球，改变小球抛出的速度，小球可能垂直坑壁落入坑中 9. 2022年我国航天事业发生多件大事，让世界瞩目。北京时间2022年6月5日10时44分，神舟十四号载人飞船发射取得成功。北京时间2022年6月5日17时42分，成功对接于天和核心舱径向端口，整个对接过程历时约7小时。北京时间2022年11月30日7时33分，神舟十四号乘组迎来神舟十五号3名航天员顺利进驻中国空间站，完成“太空会师”历史性大事件。2022年12月4日20时09分，神舟十四号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。假设返回舱从工作轨道I返回地面的运动轨迹如图，椭圆轨道II与圆轨道I、III分别相切于P、Q两点，返回舱从轨道III上适当位置减速后进入大气层，最后在东风着陆场着陆。下列说法正确的是（ ） A. 返回舱在I轨道上P需要向运动方向的反方向喷气进入II轨道 B. 返回舱在II轨道上运动的周期小于返回舱在III轨道上运动的周期 C. 返回舱在III轨道上Q点的速度的大小大于II轨道上P点速度的大小 D. 返回舱在I轨道上经过P点时的加速度等于在II轨道上经过P点时的加速度 10. 在银河系中，双星的数量非常多，研究双星，对于了解恒星形成和演化过程的多样性有重要的意义。如图所示为由A、B两颗恒星组成的双星系统，A、B绕连线上一点O做圆周运动，测得A、B两颗恒星间的距离为L，恒星A的周期为T，恒星A做圆周运动的向心加速度是恒星B的2倍，忽略其他星球对A、B的影响，则下列说法正确的是（　　） A. 恒星B的周期为 B. A、B两颗恒星质量之比为1：2 C. 恒星B的线速度是恒星A的2倍 D. A、B两颗恒星质量之和为 三、实验题（每空2分，共16分） 11. 某同学用如图所示装置探究向心力与速度的关系．小球用细绳悬挂在铁架台上，悬挂点处有一力传感器可测细绳的拉力，悬挂点正下方有一光电门，小球经过最低点时正好经过光电门．已知当地的重力加速度为g． （1）测出小球的直径d，小球的质量m以及悬线的长L． （2）将小球从最低点拉到一定的高度由静止释放，使小球在竖直面内做圆周运动，力传感器记录了小球运动中悬线的最大拉力F，光电门记录了小球经过最低点时小球的挡光时间t，则经过最低点时的线速度大小为________（用字母d和t表示）． （3）改变小球释放的位置多次实验，测得多组悬线的最大拉力F，及对应的小球挡光的时间t，作图像，如果图像是过原点的倾斜直线，则表明在质量、半径一定时，向心力与线速度的平方________（填“成正比”或“成反比”），此图像的斜率为________． 12. 某学习小组用图甲和图乙所示的装置“探究平抛运动的特点”。 （1）下列实验操作合理的有______。 A．用图甲装置研究平抛物体的竖直分运动时，应只用眼睛看A、B两球是否同时落地 B．图乙装置中的背板必须处于竖直面内，固定时可用重垂线检查其是否竖直 C．若将小球放在图乙装置的斜槽末端水平部分任一位置均能保持静止，则说明斜槽末端水平 D．用图乙装置多次实验以获得钢球做平抛运动的一条轨迹时，不需要每次从斜槽上同一位置由静止释放钢球 （2）该小组利用图乙装置，记录了钢球运动中所经过的A、B、C三个位置，如图丙所示。图中每格的边长为L，重力加速度为g。 ①钢球从A运动到B和从B运动到C的时间______（选填“相等”或“不相等”）； ②钢球从A运动到B的时间为______（用L、g表示）； ③钢球做平抛运动的初速度为______（用L、g表示）。 （3）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图中图像能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是______。 四、计算题（3小题，共41分） 13. 2024年2月3日11时06分，我国太原卫星发射中心在广东阳江附近海域使用捷龙三号运载火箭，成功将DRO-L星、智星二号A星、东方慧眼高分01星、威海壹号01-02星、星时代-18-20星以及NEXSAT-1星等9颗卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。一箭九星的发射不仅展示了我国在航天技术上的成熟与进步，还有助于推动相关产业的发展，以及在多个领域提供关键的卫星服务和数据支持。某物体质量为8kg，将物体放置在某卫星中，已知地球表面的重力加速度为。当卫星离地面高度为3倍地球半径时，卫星向上加速升空的加速度为，此时物体和卫星中的支持物的挤压力为多大？ 14. 如图所示，一个质量为的滑板运动员，以的初速度从某一高台的点水平飞出，恰好从圆轨道的点的切线方向进入圆弧（不计空气阻力，进入圆弧时无机械能损失），最终滑板运动员刚好到达圆轨道的最高点D。已知圆弧的半径，，g取，求： （1）A距C点的高度和滑板运动员在D点的速度大小。 （2）若滑板运动员运动到圆弧轨道点C时的速度大小为则滑板运动员对轨道的压力。 15. 一光滑圆锥固定在水平地面上，其圆锥角为74°，圆锥底面的圆心为O。用一根长为0.5m的轻绳一端系一质量为0.1kg的小球（可视为质点），另一端固定在光滑圆锥顶上O点，O点距地面高度为0.75m，如图所示，如果使小球在光滑圆锥表面上做圆周运动。 （1）当小球的角速度不断增大，求小球恰离开圆锥表面时角速度的大小和此时轻绳中拉力的大小； （2）当小球的角速度为2rad/s时，求轻绳中拉力的大小； （3）逐渐增加小球的角速度，若轻绳受力为N时会被拉断，求当轻绳断裂后小球落地点与O＇点间的距离。（取，，） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 安岳中学高2023级第二期第一次月考 物 理 试 卷 考试时间：75分钟；满分：100分； 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，只有一个选项符合题目要求，选对的得4分，有选错或不答得0分。 1. 下列关于曲线运动的说法正确的是（ ） A. 曲线运动的合外力方向与速度方向可能在同一条直线上 B. 物体做平抛运动时，相同时间内速度变化量的方向不同 C. 两个互成角度的匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动 D. 圆周运动的向心加速度只改变线速度的方向，不改变线速度的大小 【答案】D 【解析】 【详解】A．曲线运动的合外力方向与速度方向一定不在同一条直线上，故A错误； B．物体做平抛运动时，加速度为重力加速度，则相同时间内速度变化量的方向相同，均竖直向下，故B错误； C．两个互成角度的匀变速直线运动，如果合初速度方向与合加速度方向不在同一直线上，则合运动为匀变速曲线运动，故C错误； D．圆周运动的向心加速度方向总是与速度方向垂直，只改变线速度的方向，不改变线速度的大小，故D正确。 故选D。 2. 在做甩手动作的物理原理研究课题研究中，采用手机的加速度传感器测定手的向心加速度。某次一高一同学先用刻度尺测量手臂长（如图所示），然后伸直手臂，以肩为轴从水平位置加速自然下摆，当手臂摆到竖直方向时，手握住的手机显示手的向心加速度大小约为，下列说法正确的是（ ） A. 可估算手臂摆到竖直位置时手的线速度大小约为2m/s B. 手臂摆到竖直位置时手机处于失重状态 C. 自然下摆过程中手机所受合力始终沿手臂方向 D. 由可知手掌与手肘的向心加速度之比约为 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图可知，手机转动的半径约为，根据公式 可得手臂摆到竖直位置时手机的向心加速度大小约为 故A正确； B．手臂摆到竖直位置时，手机的加速度方向向上，处于超重状态，故B错误； C．自然下摆过程中，手机做变速圆周运动，所受合力不是始终沿手臂方向，故C错误； D．由公式 可知手掌与手肘的向心加速度之比约为，故D错误。 故选A。 3. 如图所示，半径为R的四分之一光滑圆弧AB最低端A与竖直杆固定连接，圆弧的圆心O在竖直杆上，一个带孔小球套在圆弧上，使小球随圆弧一起绕竖直杆以角速度匀速转动．不计小球的大小，重力加速度为g，小球与A点的高度差h与转动的角速度的关系正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设小球和圆弧圆心O连线与竖直方向的夹角为，以小球为对象，根据牛顿第二定律可得 可得 由几何关系可得 联立可得 故选A。 4. 壁虎不仅能飞檐走壁，也可以在水面上轻松游动，有一只壁虎要穿过一条宽为3m的小河到对岸寻找食物。已知河岸两侧平行，河水流动的速度为0.5m/s，壁虎在静止水面上最大的游动速度为2m/s，下列说法正确的是（　　） A. 若壁虎以1m/s的恒定速度游向河对岸，其在水中最短的运动时间为2s B. 若壁虎以1m/s的恒定速度游动，要想垂直到达河对岸，壁虎的身体姿态应斜向上游 C. 若壁虎保持身体姿势垂直河岸方向从静止加速游向河对岸，壁虎在水中运动的轨迹是一条直线 D. 若暴雨天气后，水流速度达到5m/s，其他条件不变，壁虎仍可能垂直游到河对岸 【答案】B 【解析】 【详解】A．当壁虎垂直河岸游动时，在水中运动时间最短，为 故A错误； B．若壁虎以1m/s的恒定速度游动，要想垂直到达河对岸，壁虎的身体姿态应斜向上游，使得合速度与河岸垂直，故B正确； C．若壁虎保持身体姿势垂直河岸方向从静止加速游向河对岸，由于合加速度与合初速度不共线，则壁虎在水中运动的轨迹是一条曲线，故C错误； D．若暴雨天气后，水流速度达到5m/s，由于，则壁虎不可能垂直游到河对岸，故D错误。 故选B。 5. 如图所示，2022年7月25日我国问天实验舱与天和核心舱组合体在离地高度约为h＝400km高空成功对接，若航天员可以记录连续两次经过北京上空的时间间隔T，假设对接后天和核心舱组合体在圆轨道上做匀速圆周运动，地球半径R＝6400km，引力常量为G，下列说法正确的是（　　） A. 对接前，天和核心舱组合体处于平衡状态，所受合力为零 B. 天和核心舱组合体内的航天员随意“漂浮”，所以不受地球引力作用 C. 对接前，航天员观察到问天实验舱速度很小，但此时问天实验舱在轨运行速度一定小于7.9km/s D. 根据题给数据可估算出地球密度 【答案】C 【解析】 【详解】A．天和核心舱组合体对接前仍在轨做曲线运动，合外力不为零，故A错误； B．地球上或地球附近的物体都受到地球引力的作用，故B错误； C．对接前，航天员以天和核心舱组合体为参考系，观察到问天实验舱速度很小，由得，贴近地球表面飞行的卫星的线速度 则问天实验舱运行的线速度 故C正确； D．设天和核心舱组合体的运行周期为，由 可得地球的质量为 则地球密度为 考虑到地球的自转，则 所以不能用题给数据估算出地球的密度，故D错误。 故选C。 6. 新冠疫情居家期间，某人为锻炼身体设计了如图所示的装置，在水平地面上竖直固定直杆A和B．将重物套在杆A上，在杆B的顶端固定一轻滑轮，绳子的一端连接重物，跨过定滑轮后另一端系在腰上。开始时，重物在水平地面上，人以恒定的速度v0向左运动，当绳子与杆A的夹角时重物的速度为v，加速度为a，规定向上为重物速度、加速度正方向。下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】AB．重物沿杆A向上运动，沿绳子方向的分速度等于v0，即 所以 当时 故AB错误； CD．重物沿杆A向上运动，绳子与杆A的夹角θ增大，由 可知重物运动的速度增大，所以重物做加速运动，，故C正确，D错误。 故选C。 7. 消防员在水平地面上使用喷水枪对着火房屋喷水灭火，出水轨迹可简化为图乙，假设该消防员控制水柱恰好垂直击中竖直墙面，此时喷水枪出水口和水平面夹角为，不计空气阻力，下列做法仍可能让水柱垂直打到竖直墙面的是（　　） A. 喷水枪初速度大小不变，仅改变初速度方向 B. 喷水枪初速度方向不变，仅改变初速度大小 C. 喷水枪初速度方向不变，仅减小初速度大小，人往后走一定距离 D. 喷水枪初速度方向不变，仅增大初速度大小，人向前走一定距离 【答案】A 【解析】 【详解】根据题意，设初速度为，与水平方向夹角为，水柱恰好垂直击中竖直墙面，则有 ， 整理可得 A．由上述分析可知，喷水枪初速度大小不变，仅改变初速度方向，例如角度由变为，水平射程不变，则水柱仍垂直击中竖直墙面，故A正确； BCD．喷水枪初速度方向不变，仅减小初速度大小，水平射程减小，需人向前走一定距离，仅增大初速度大小，水平射程增大，需人往后走一定距离，故BCD错误。 故选A。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示为一半球形的坑，其中坑边缘两点M、N与圆心等高且在同一竖直平面内。现甲、乙两位同学分别站在M、N两点，同时将两个小球以v1、v2的速度沿图示方向水平抛出，发现两球刚好落在坑中同一点Q，已知∠MOQ=60°，忽略空气阻力。则下列说法中正确的是（　　） A. 两球抛出的速率之比为1∶3 B. 若仅增大v1，则两球将在落入坑中之前相撞 C. 两球的初速度无论怎样变化，只要落在坑中的同一点，两球抛出的速率之和不变 D. 若仅从M点水平抛出小球，改变小球抛出的速度，小球可能垂直坑壁落入坑中 【答案】AB 【解析】 【分析】 【详解】A．由于两球抛出的高度相等，则运动时间相等 由几何关系可知 所以两球抛出的速率之比为1∶3，A正确； B．由 可知，若仅增大v1，时间减小，所以两球将在落入坑中之前相撞，B正确； C．要使两小球落在坑中的同一点，必须满足v1与v2之和与时间的乘积等于半球形坑的直径，即 落点不同，竖直方向位移就不同，t也不同，所以两球抛出的速度之和不是定值，C错误； D．由平抛运动速度的反向延长线过水平位移的中点可知，若仅从M点水平抛出小球，改变小球抛出的速度，小球不可能垂直坑壁落入坑中，D错误。 故选AB。 9. 2022年我国航天事业发生多件大事，让世界瞩目。北京时间2022年6月5日10时44分，神舟十四号载人飞船发射取得成功。北京时间2022年6月5日17时42分，成功对接于天和核心舱径向端口，整个对接过程历时约7小时。北京时间2022年11月30日7时33分，神舟十四号乘组迎来神舟十五号3名航天员顺利进驻中国空间站，完成“太空会师”历史性大事件。2022年12月4日20时09分，神舟十四号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。假设返回舱从工作轨道I返回地面的运动轨迹如图，椭圆轨道II与圆轨道I、III分别相切于P、Q两点，返回舱从轨道III上适当位置减速后进入大气层，最后在东风着陆场着陆。下列说法正确的是（ ） A. 返回舱在I轨道上P需要向运动方向的反方向喷气进入II轨道 B. 返回舱在II轨道上运动的周期小于返回舱在III轨道上运动的周期 C. 返回舱在III轨道上Q点的速度的大小大于II轨道上P点速度的大小 D. 返回舱在I轨道上经过P点时的加速度等于在II轨道上经过P点时的加速度 【答案】CD 【解析】 【详解】A．返回舱从Ⅰ轨道进入Ⅱ轨道需要减速，因此在Ⅰ轨道上P点需要向运动方向的同方向喷气，选项A错误； B．根据开普勒第三定律有 返回舱在Ⅱ轨道上的半长轴大于返回舱在Ⅲ轨道上的轨道半径，所以在Ⅱ轨道上的运动的周期大于返回舱在Ⅲ轨道上运动的周期，选项B错误； C．根据万有引力提供向心力，有 解得 返回舱在Ⅰ轨道上的半径大于Ⅲ轨道的半径，则有 又返回舱从Ⅰ轨道进入Ⅱ轨道需要减速，则有 所以有 即返回舱在Ⅲ轨道上Q点的速度的大小大于Ⅱ轨道上P点速度的大小，选项C正确； D．根据牛顿第二定律有 解得 返回舱在Ⅰ轨道上P点时的半径等于返回舱在Ⅱ轨道上P点时的半径，所以返回舱在Ⅰ轨道上经过P点时的加速度等于在Ⅱ轨道上经过P点时的加速度，选项D正确。 故选CD。 10. 在银河系中，双星的数量非常多，研究双星，对于了解恒星形成和演化过程的多样性有重要的意义。如图所示为由A、B两颗恒星组成的双星系统，A、B绕连线上一点O做圆周运动，测得A、B两颗恒星间的距离为L，恒星A的周期为T，恒星A做圆周运动的向心加速度是恒星B的2倍，忽略其他星球对A、B的影响，则下列说法正确的是（　　） A. 恒星B的周期为 B. A、B两颗恒星质量之比为1：2 C. 恒星B的线速度是恒星A的2倍 D. A、B两颗恒星质量之和为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由于A、B两恒星连线始终过O点，运动周期相同，均为T。故A错误； B．根据 可知 又 联立，解得A、B两颗恒星质量之比为 故B正确； C．根据 联立，解得 故C错误； D．根据B选项，可知 故D正确。 故选BD。 三、实验题（每空2分，共16分） 11. 某同学用如图所示装置探究向心力与速度的关系．小球用细绳悬挂在铁架台上，悬挂点处有一力传感器可测细绳的拉力，悬挂点正下方有一光电门，小球经过最低点时正好经过光电门．已知当地的重力加速度为g． （1）测出小球的直径d，小球的质量m以及悬线的长L． （2）将小球从最低点拉到一定的高度由静止释放，使小球在竖直面内做圆周运动，力传感器记录了小球运动中悬线的最大拉力F，光电门记录了小球经过最低点时小球的挡光时间t，则经过最低点时的线速度大小为________（用字母d和t表示）． （3）改变小球释放的位置多次实验，测得多组悬线的最大拉力F，及对应的小球挡光的时间t，作图像，如果图像是过原点的倾斜直线，则表明在质量、半径一定时，向心力与线速度的平方________（填“成正比”或“成反比”），此图像的斜率为________． 【答案】 ①. ②. 成正比 ③. 【解析】 【详解】（1）[1]小球通过光电门的时间极短，用小球通过光电门的平均速度表示小球经过最低点时的线速度为 （2）[2][3]根据 代入速度表达式可得 表明在质量、半径一定时，向心力与线速度的平方成正比，的斜率为。 12. 某学习小组用图甲和图乙所示的装置“探究平抛运动的特点”。 （1）下列实验操作合理的有______。 A．用图甲装置研究平抛物体的竖直分运动时，应只用眼睛看A、B两球是否同时落地 B．图乙装置中的背板必须处于竖直面内，固定时可用重垂线检查其是否竖直 C．若将小球放在图乙装置的斜槽末端水平部分任一位置均能保持静止，则说明斜槽末端水平 D．用图乙装置多次实验以获得钢球做平抛运动的一条轨迹时，不需要每次从斜槽上同一位置由静止释放钢球 （2）该小组利用图乙装置，记录了钢球运动中所经过的A、B、C三个位置，如图丙所示。图中每格的边长为L，重力加速度为g。 ①钢球从A运动到B和从B运动到C的时间______（选填“相等”或“不相等”）； ②钢球从A运动到B的时间为______（用L、g表示）； ③钢球做平抛运动的初速度为______（用L、g表示）。 （3）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图中图像能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是______。 【答案】 ①. BC##CB ②. 相等 ③. ④. ⑤. c 【解析】 【详解】（1）[1]A．用图甲装置研究平抛物体的竖直分运动时，要用眼睛观察并用耳朵听A、B两球是否同时落地，故A错误； B．图乙装置中的背板必须处于竖直面内，这样才能精确确定小球运动中所经过的位置，固定时可用重垂线检查其是否竖直，故B正确； C．斜槽末端必须水平，检验方法是将小球放在斜槽末端水平部分任一位置，看小球是否静止不动，故C正确； D．若从不同位置释放钢球，钢球平抛的初速度不同，则轨迹不同，故D错误。 选BC。 （2）①[2]由图丙知，A与B、B与C之间的水平距离均为2L，而平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动，则钢球从A到B和从B到C的时间相等。 ②[3]在竖直方向上，钢球做自由落体运动，根据 可得钢球从A运动到B的时间为 ③[4]钢球做平抛运动的初速度 （3）[5]根据 ， 可得 图中图像能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是c。 四、计算题（3小题，共41分） 13. 2024年2月3日11时06分，我国太原卫星发射中心在广东阳江附近海域使用捷龙三号运载火箭，成功将DRO-L星、智星二号A星、东方慧眼高分01星、威海壹号01-02星、星时代-18-20星以及NEXSAT-1星等9颗卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。一箭九星的发射不仅展示了我国在航天技术上的成熟与进步，还有助于推动相关产业的发展，以及在多个领域提供关键的卫星服务和数据支持。某物体质量为8kg，将物体放置在某卫星中，已知地球表面的重力加速度为。当卫星离地面高度为3倍地球半径时，卫星向上加速升空的加速度为，此时物体和卫星中的支持物的挤压力为多大？ 【答案】 【解析】 【详解】在地球表面有 在高空有 解得 其中 解得 离地高时由牛顿第二定律有 解得 14. 如图所示，一个质量为的滑板运动员，以的初速度从某一高台的点水平飞出，恰好从圆轨道的点的切线方向进入圆弧（不计空气阻力，进入圆弧时无机械能损失），最终滑板运动员刚好到达圆轨道的最高点D。已知圆弧的半径，，g取，求： （1）A距C点的高度和滑板运动员在D点的速度大小。 （2）若滑板运动员运动到圆弧轨道点C时的速度大小为则滑板运动员对轨道的压力。 【答案】（1），；（2） 【解析】 【详解】（1）运动员在A、B点之间做平抛运动，设B点处运动员的竖直分速度为，则有 解得 运动员在竖直方向上做自由落体运动，则有 解得 又 所以A距C点的高度为 运动员在D点时重力恰好提供向心力，即 解得 （2）运动员在圆弧轨道C点时，重力和支持力的合力提供向心力，即 解得 根据牛顿第三定律可知，运动员对轨道的压力为 15. 一光滑圆锥固定在水平地面上，其圆锥角为74°，圆锥底面的圆心为O。用一根长为0.5m的轻绳一端系一质量为0.1kg的小球（可视为质点），另一端固定在光滑圆锥顶上O点，O点距地面高度为0.75m，如图所示，如果使小球在光滑圆锥表面上做圆周运动。 （1）当小球的角速度不断增大，求小球恰离开圆锥表面时角速度的大小和此时轻绳中拉力的大小； （2）当小球的角速度为2rad/s时，求轻绳中拉力的大小； （3）逐渐增加小球的角速度，若轻绳受力为N时会被拉断，求当轻绳断裂后小球落地点与O＇点间的距离。（取，，） 【答案】（1），；（2）；（3）0.8m 【解析】 【详解】（1）当小球在圆锥表面上运动时，根据牛顿运动定律有 小球刚要离开圆锥表面时，支持力为零，解得 （2）当小球的角速度为2rad/s时，小球在圆锥表面上运动，根据牛顿运动定律有 解得 （3）逐渐增加小球的角速度，小球已经离开了圆锥表面，设绳子断裂前与竖直方向的夹角为，则有 其中 联立解得 轻绳断裂后，小球做平抛运动，此时距离地面的高度为 解得 由 解得 轻绳断裂后小球做平抛运动的水平位移 如图所示 抛出点与OO′间的距离为： y＝Lsin 53°＝0.4 m 则有 由于 即小球做平抛运动没有落到圆锥表面上，所以落地点到OO′的距离为0.8 m。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $