精品解析：福建厦门双十中学2025-2026学年高一下学期第二次阶段检测物理试卷

厦门双十中学2025级高一下学期第二次月考物理试卷 （满分：100分；考试时间：75分钟） 一、单选题（共4小题，每小题4分，共16分） 1. 下列说法正确的是（ ） A. 物体竖直向上运动，其机械能一定增加 B. 两个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动 C. 做圆周运动的物体受到的合外力不一定指向圆心 D. 在相等时间内，火星和太阳的连线扫过的面积与地球和太阳的连线扫过的面积相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据功能关系，除重力、系统内弹力外的其他力做功等于机械能的变化量，即 物体竖直向上运动时，若仅受重力，其他力做功为0，机械能守恒；若受向下的阻力，其他力做负功，机械能减小，并非一定增加，故A错误； B．两个匀变速直线运动的合加速度恒定，若合加速度为零，则合运动为匀速直线运动或静止；若合加速度不为零，则合运动属于匀变速运动，但只有当合初速度与合加速度方向共线时，合运动才是匀变速直线运动，若二者不共线，则合运动为曲线运动，故B错误； C．匀速圆周运动的合外力全部提供向心力，指向圆心；非匀速圆周运动的合外力既有指向圆心的分量（改变速度方向），也有沿切线方向的分量（改变速度大小），合外力不指向圆心，因此做圆周运动的物体受到的合外力不一定指向圆心，故C正确； D．开普勒第二定律仅适用于同一绕太阳运动的天体，即同一颗行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，火星和地球是不同天体，相等时间内二者与太阳连线扫过的面积不相等，故D错误。 故选C。 2. 如图，有一倾斜的匀质圆盘半径足够大，盘面与水平面的夹角为，绕过圆心并垂直于盘面的转轴以角速度匀速转动，有一物体可视为质点与盘面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g．要使物体能与圆盘始终保持相对静止，则物体与转轴间最大距离为　　 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】当物体转到圆盘的最低点，由重力沿斜面向下的分力和最大静摩擦力的合力提供向心力时，此种情况下不滑动的半径最大，由牛顿第二定律列方程求解. 【详解】当物体转到圆盘的最低点，所受的静摩擦力沿斜面向上达到最大时，角速度一定，由牛顿第二定律得：μmgcosθ-mgsinθ=mω2r，解得：，故A、B、D错误，C正确.故选C. 【点睛】本题关键要分析向心力的来源，明确静摩擦力在什么位置最大，由牛顿第二定律进行解题即可. 3. 一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其线速度大小为假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m的物体重力，物体静止时，弹簧测力计的示数为，已知引力常量为G,则这颗行星的质量为 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据G=mg，所以 ，根据万有引力提供向心力得： 解得： ，故选B. 点睛：本题是卫星类型的问题，常常建立这样的模型：环绕天体绕中心天体做匀速圆周运动，由中心天体的万有引力提供向心力．重力加速度g是联系星球表面宏观物体运动和天体运动的桥梁． 4. 如图所示，在水平地面上有一圆弧形凹槽ABC，AC连线与地面相平，凹槽ABC是位于竖直平面内以O为圆心、半径为R的一段圆弧，B为圆弧最低点，而且AB段光滑，BC段粗糙。现有一质量为m的小球（可视为质点），从水平地面上P处以初速度斜向右上方飞出，与水平地面夹角为，不计空气阻力，该小球恰好能从A点沿圆弧的切线方向进入轨道，沿圆弧ABC继续运动后从C点以速度沿切线飞出。重力加速度为g，则下列说法中正确的是（ ） A. 小球进入A点时重力的瞬时功率为 B. 小球在圆弧形轨道内运动时摩擦力做的功为 C. 小球经过圆弧形轨道最低点B处受到轨道的支持力大小为 D. 小球整个运动过程中，离地面的最大高度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由对称可知A点速度方向与水平夹角为，速度大小 竖直分量 因此重力功率，故A错误； B．A、C与P点同高，从A到C过程重力做功为0，由动能定理得，故B错误； C．AB段光滑，OA与竖直方向OB夹角为，A相对B的高度差 由动能定理得 B点由牛顿第二定律可得 整理得，故C错误； D．小球运动过程中，最高点出现在P到A之间，斜抛运动最高点离地面的高度为 小球从C飞出后，斜抛初速度方向相同，大小更小，则最大高度更低，故D正确。 故选D。 二、双项选择题（共4小题，每小题6分，共24分，每小题的四个选项中，只有两项是正确的，漏选得3分，错选得0分） 5. 如图为某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动的示意图，若A星的轨道半径大于B星的轨道半径，双星的总质量M，双星间的距离为L，其运动周期为T，则（　　） A. A的质量一定大于B的质量 B. A的线速度一定大于B的线速度 C. L一定，M越大，T越大 D. M一定，L越大，T越大 【答案】BD 【解析】 【详解】A．双星靠相互间的万有引力提供向心力，所以向心力相等，故 解得 因为rB < rA，所以mB > mA，即B的质量一定大于A的质量，故A错误； B．双星系统中两颗恒星间距不变，是同轴转动，角速度相等，根据 因为rB < rA，故vA > vB，故B正确； CD．根据万有引力提供向心力有 ， 其中 联立解得 L一定时，M越大，T越小，故C错误； M一定时，L越大，T越大，故D正确。 故选BD。 6. 已知地球半径为R，地球静止卫星的轨道半径为r．假设地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a1，第一宇宙速度为v1，地球近地卫星的周期为T1；假设地球静止卫星的运行速率为v2，加速度为a2，周期为T2．则下列比值中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AC 【解析】 【详解】近地卫星运行速度为第一宇宙速度，近地卫星和静止卫星做圆周运动，万有引力做向心力，故有：；，所以有：，，故AC正确，B错误；静止卫星运行周期和地球自转周期相同，那么由匀速圆周运动规律可知：，所以，故D错误； 7. 脉冲星的本质是中子星，具有在地面实验室无法实现的极端物理性质，是理想的天体物理实验室，对齐进行研究，有希望得到许多重大物理学问题的答案，譬如：脉冲星的自转周期极其稳定，准确的时钟信号为引力波探测、航天器导航等重大科学及技术应用提供了理想工具．2017年8月我国FAST天文望远镜首次发现两颗太空脉冲星；其中一颗星的自转周期为T（实际测量为1.83s，距离地球1.6万光年），假设该星球恰好能维持自转不瓦解；地球可视为球体，其自转周期为T0；同一物体在地球赤道上用弹簧秤测得重力为两极处的0.9倍，已知万有引力常量为G，则该脉冲星的平均密度ρ及其与地球的平均密度之比正确的是 A. B. C. D. 【答案】AC 【解析】 【详解】星球恰好能维持自转不瓦解时，万有引力充当向心力，即，又，联立解得，A正确，B错误；设地球质量为，半径为，由于两极处物体的重力P等于地球对物体的万有引力，即①，在赤道上，地球对物体的万有引力和弹簧秤对物体的拉力的合力提供向心力，则有②，联立①②解得，地球平均密度，因此解得，故Ｃ正确Ｄ错误 8. 如图所示，倾角的传送带以的速度沿顺时针方向匀速转动，将质量为1 kg的物块B轻放在传送带下端，同时质量也为1 kg的物块A从传送带上端以的初速度沿传送带下滑，结果两物块恰好没有在传送带上相碰，物块与传送带间的动摩擦因数均为0.8，不计物块大小，重力加速度g取，则（ ） A. A、B两物块刚在传送带上运动时加速度不同 B. 两物块在传送带上运动到刚好相遇所用时间为7.5 s C. 传送带上下端间的距离为12.5 m D. 在运动过程中A、B两物块与传送带因摩擦产生的总热量为80 J 【答案】BD 【解析】 【详解】A．物块A向下减速运动，根据牛顿第二定律，有 解得物块A加速度大小 物块B向上加速运动，根据牛顿第二定律，有 解得物块B加速度大小 所以A、B两物块刚在传送带上运动时加速度相同，故A错误； B．两者加速度大小均为 A的运动。A以向下减速，减速到0的时间 向下位移 之后A向上加速，到共速的时间 向上位移 B从静止向上加速，到共速v0的时间 位移 之后匀速向上。题目说"恰好没有相碰"，即A达到共速时，两者刚好到达同一位置，总时间，故B正确； C．计算传送带总长度L，总时间7.5s内，B匀速运动时间为 总位移 A最终位置距离初始上端位置为 因此，故C错误； D．物块A与传送带的相对位移大小 物块B与传送带的相对位移大小 因摩擦产生的总热量 解得，故D正确。 故选BD。 三、填空题（共5小题，每空2分，共24分） 9. 如图所示，一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相等的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则： （1）A球的线速度________（选填“大于”、“等于”、“小于”）B球的线速度； （2）A球的周期________（选填“大于”、“等于”、“小于”）B球的周期。 【答案】（1）大于 （2）大于 【解析】 【小问1详解】 对小球受力分析，小球受重力、圆锥筒的支持力，二力合力提供匀速圆周运动的向心力，设圆锥筒轴线与侧壁的夹角为，对力正交分解，竖直方向有 水平方向合力提供向心力有 联立解得线速度为 由图可知圆周运动半径，因此，即A球的线速度大于B球的线速度 【小问2详解】 根据线速度与角速度的关系 联立第一问线速度公式可得 因为，可得，即A球的周期大于B球的周期。 10. 如图所示，有A、B两颗行星绕同一颗恒星O做圆周运动，旋转方向相同。A行星的周期为，B行星的周期为，在某一时刻两行星相距最近，则： （1）至少需要经过________两行星会相距最远； （2）至少需要经过________两行星会再次相距最近。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 两行星相距最远时，A比B多转半圈，角度差满足 代入角速度整理得 解得 【小问2详解】 两行星再次相距最近时，A比B多转一整圈，角度差满足 代入角速度整理得 解得 11. 如图1所示，将长为L的轻绳一端固定在O点的拉力传感器上，另一端与一质量为m且可视为质点的小球相连，拉直轻绳使其与竖直方向夹角为。现让小球由静止开始在竖直面内做圆周运动，记录每个角下小球运动过程中传感器上的最大拉力与最小拉力，并作出它们之间的部分关系图像如题图2所示。忽略一切阻力及轻绳长度变化，重力加速度为g，则： （1）________； （2）当时对应的________。 【答案】（1）3mg （2） 【解析】 【分析】 【小问1详解】 设小球在最低点（拉力最大位置）速度为 从初始位置到最低点，由机械能守恒可得 最低点由牛顿第二定律可得 最小拉力 联立解得 对比可得纵轴截距 【小问2详解】 已知，代入  解得 即 【点睛】 12. 在“探究平抛运动规律”的实验中，某同学进行了如下实验探究： （1）如图1，将两个倾斜角度相同的光滑轨道固定在同一个竖直平面内，轨道下端水平。2轨道末端与光滑水平面平滑连接。把两个完全相同的小钢、分别从1、2倾斜轨道上相对轨道末端有相同高度差的位置由静止开始同时释放，使两小球能以相同的水平速度同时分别从轨道的下端射出（水平轨道足够长），观察到某一现象。改变两小球在斜面上相对轨道末端的释放高度，使之仍相同，则仍能观察到这一现象，故可以概括平抛运动的某一规律。 该同学观察到的现象和反映的平抛运动的规律是____________； A. 、两个小球相撞 B. 、两个小球不相撞 C. 球平抛时水平方向做匀速直线运动 D. 球平抛竖直方向做自由落体运动 （2）通过图2中甲图的实验装置，轨道末端切线水平。在实验过程中每次释放小球的位置都相同，并在乙图的坐标纸上记录了小球经过的、、三点，已知坐标纸每小格的边长，则该小球做平抛运动的初速度大小为___________；点的速度大小为___________。（取） 【答案】 ①. AC ②. 1.5 ③. 2.5 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1]该同学观察到的现象是A、B两个小球相撞，说明两球在水平方向的运动完全相同，即反映平抛运动的规律是水平方向做匀速直线运动，故选AC。 （2）[2]对竖直方向根据公式 对水平方向 [3]B点的竖直速度 根据勾股定理 13. 如图所示为向心力演示装置，匀速转动手柄1，可以使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，槽内的小球也随着做匀速圆周运动。使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂6的挡板（即挡板A、B、C）对小球的压力提供。球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8。根据标尺8上露出的红白相间等分标记，可以粗略计算出两个球做圆周运动所需的向心力的比值。利用此装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。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。 （1）要探究向心力与轨道半径的关系时，把皮带套在左、右两个塔轮的半径相同的位置，把两个质量________（选填“相同”或“不同”）的小球放置在挡板B和挡板C位置； （2）把两个质量不同的小球分别放在挡板A和C位置，皮带套在左、右两个塔轮的半径之比为1∶2，则放在挡板A处的小球与C处的小球角速度大小之比为________； （3）如果某同学把两个质量相同的小球分别放在挡板B和C位置，皮带套在左、右两边塔轮的半径之比为3∶1，则转动时左、右标尺上露出的红白相间的等分格数之比为________。 【答案】（1）相同 （2）2∶1 （3）2∶9 【解析】 【分析】 【小问1详解】 根据控制变量法，需要控制小球质量、角速度相同，只改变轨道半径，因此两个小球质量应相同。 【小问2详解】 皮带连接两个塔轮，塔轮边缘线速度大小相等，即，由得 已知左右塔轮半径比，A处小球角速度等于左塔轮角速度，C处小球角速度等于右塔轮角速度，因此  即角速度比为 【小问3详解】 标尺露出格数之比等于向心力大小之比，已知， 左右塔轮半径比，由皮带传动相等得 代入向心力公式得 即左、右标尺格数之比为 【点睛】 四、计算题（共3小题，14题10分，15题12分，16题14分，共36分） 14. 卫星发射过程一般要经过多次变轨方可到达预定轨道。下图为发射某一颗质量为m的卫星的轨道示意图，先将卫星发射到距离地面高度忽略不计的圆轨道Ⅰ上运动，在Q点加速后进入椭圆轨道Ⅱ上运动，再在椭圆轨道Ⅱ的远地点P处加速后到达预定圆轨道Ⅲ上运动。已知地球半径为R，圆轨道Ⅲ距离地面高度为2R，地球表面的重力加速度为g，卫星在变轨过程中质量近似不变。求： （1）卫星在轨道Ⅲ上运行的加速度大小； （2）卫星在椭圆轨道Ⅱ上运行的周期； （3）卫星在椭圆轨道Ⅱ上运行时经过P点的速率（引力势能的表达式为，式中M表示地球的质量，m表示卫星的质量，r表示卫星到地球中心的距离）。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【分析】 【小问1详解】 卫星在轨道Ⅲ上做匀速圆周运动，有 其中 对地球表面物体有 联立解得 【小问2详解】 卫星在轨道Ⅰ上做匀速圆周运动，有 联立解得 卫星在椭圆轨道Ⅱ上运动时半长轴 由开普勒第三定律 联立解得 【小问3详解】 卫星在椭圆轨道Ⅱ上运动时，由开普勒第二定律得 又由机械能守恒定律得 联立解得 【点睛】 15. 一木制玩具装置固定在水平面上，其截面如图所示，AB为圆形轨道，CD为半圆形轨道，两圆形轨道均与水平轨道BC相切，半径均为，BC间距，E、B、C在同一水平面上，EB间距为3m。一可视为质点的小球从A点正上方h处自由下落，进入轨道后，小球恰好能经过D点离开，小球经过水平轨道BC时的阻力大小为小球重力的0.3倍，其它轨道的阻力及空气阻力不计，取。 （1）求小球经过D点时的速度大小以及小球的释放高度h； （2）改变小球下落时的高度h，设小球落到斜面AE上某点离A点的距离为x，求x与h的函数关系。 【答案】（1）； （2）， 【解析】 【小问1详解】 由题可知，小球恰好能经过D点，则有 解得 从释放点到D点，根据动能定理有 解得 【小问2详解】 由上一问可知，D点平抛运动的水平初速度为 设斜面倾角为，由题目数据可知 设小球落在斜面上时速度与水平方向的夹角为，则由平抛运动知识可知 可得 则空中飞行时间为 由几何关系可知 由几何关系可得 联立解得（） 16. 如图所示，倾角的足够长粗糙斜面固定在水平地面上，质量的滑块A与质量的带挡板的木板B用轻质弹簧拴接在一起，木板B上表面光滑，下表面粗糙，初始时AB系统恰好静止在斜面上。现突然使A获取一个沿斜面向上的大小的瞬时初速度，之后A开始运动，当A的速度第1次为0时，B与斜面间的静摩擦力也恰好为最大静摩擦力，此前B一直保持静止。已知弹簧弹性势能为（k为劲度系数，x为形变量），弹簧始终处于弹性限度内，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A始终未脱离B，重力加速度g取，求： （1）B与斜面间的动摩擦因数大小； （2）A的速度第1次为0时，A的加速度大小； （3）弹簧的劲度系数； （4）A的速度第2次为0时，弹簧的形变量（已知当某个系统的合外力为零时，该系统内所有物体质量与速度乘积的矢量和是保持不变的）。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 起始状态，恰好静止，对滑块A和木板B，由平衡条件 得 【小问2详解】 当A速度第1次为0时，对B分析，有 对A有 得 【小问3详解】 弹簧初态被拉伸，有 得 A速度第1次为0时弹簧被压缩，有 得 从初态到A第一次速度为0过程，对系统分析，由机械能守恒有 得 【小问4详解】 A返回初位置后，B将沿斜面向下滑动，对系统分析，由于，故根据题干提示结论，沿斜面方向系统满足质量与速度乘积的矢量和保持不变， 当A速度第2次为0时，有 得 设此时弹簧形变量为，木板下滑L，对系统分析，减少的重力势能转化为系统其他能量的增加，则有 得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 厦门双十中学2025级高一下学期第二次月考物理试卷 （满分：100分；考试时间：75分钟） 一、单选题（共4小题，每小题4分，共16分） 1. 下列说法正确的是（ ） A. 物体竖直向上运动，其机械能一定增加 B. 两个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动 C. 做圆周运动的物体受到的合外力不一定指向圆心 D. 在相等时间内，火星和太阳的连线扫过的面积与地球和太阳的连线扫过的面积相等 2. 如图，有一倾斜的匀质圆盘半径足够大，盘面与水平面的夹角为，绕过圆心并垂直于盘面的转轴以角速度匀速转动，有一物体可视为质点与盘面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g．要使物体能与圆盘始终保持相对静止，则物体与转轴间最大距离为　　 A. B. C. D. 3. 一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其线速度大小为假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m的物体重力，物体静止时，弹簧测力计的示数为，已知引力常量为G,则这颗行星的质量为 A. B. C. D. 4. 如图所示，在水平地面上有一圆弧形凹槽ABC，AC连线与地面相平，凹槽ABC是位于竖直平面内以O为圆心、半径为R的一段圆弧，B为圆弧最低点，而且AB段光滑，BC段粗糙。现有一质量为m的小球（可视为质点），从水平地面上P处以初速度斜向右上方飞出，与水平地面夹角为，不计空气阻力，该小球恰好能从A点沿圆弧的切线方向进入轨道，沿圆弧ABC继续运动后从C点以速度沿切线飞出。重力加速度为g，则下列说法中正确的是（ ） A. 小球进入A点时重力的瞬时功率为 B. 小球在圆弧形轨道内运动时摩擦力做的功为 C. 小球经过圆弧形轨道最低点B处受到轨道的支持力大小为 D. 小球整个运动过程中，离地面的最大高度为 二、双项选择题（共4小题，每小题6分，共24分，每小题的四个选项中，只有两项是正确的，漏选得3分，错选得0分） 5. 如图为某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动的示意图，若A星的轨道半径大于B星的轨道半径，双星的总质量M，双星间的距离为L，其运动周期为T，则（　　） A. A的质量一定大于B的质量 B. A的线速度一定大于B的线速度 C. L一定，M越大，T越大 D. M一定，L越大，T越大 6. 已知地球半径为R，地球静止卫星的轨道半径为r．假设地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a1，第一宇宙速度为v1，地球近地卫星的周期为T1；假设地球静止卫星的运行速率为v2，加速度为a2，周期为T2．则下列比值中正确的是（　　） A. B. C. D. 7. 脉冲星的本质是中子星，具有在地面实验室无法实现的极端物理性质，是理想的天体物理实验室，对齐进行研究，有希望得到许多重大物理学问题的答案，譬如：脉冲星的自转周期极其稳定，准确的时钟信号为引力波探测、航天器导航等重大科学及技术应用提供了理想工具．2017年8月我国FAST天文望远镜首次发现两颗太空脉冲星；其中一颗星的自转周期为T（实际测量为1.83s，距离地球1.6万光年），假设该星球恰好能维持自转不瓦解；地球可视为球体，其自转周期为T0；同一物体在地球赤道上用弹簧秤测得重力为两极处的0.9倍，已知万有引力常量为G，则该脉冲星的平均密度ρ及其与地球的平均密度之比正确的是 A. B. C. D. 8. 如图所示，倾角的传送带以的速度沿顺时针方向匀速转动，将质量为1 kg的物块B轻放在传送带下端，同时质量也为1 kg的物块A从传送带上端以的初速度沿传送带下滑，结果两物块恰好没有在传送带上相碰，物块与传送带间的动摩擦因数均为0.8，不计物块大小，重力加速度g取，则（ ） A. A、B两物块刚在传送带上运动时加速度不同 B. 两物块在传送带上运动到刚好相遇所用时间为7.5 s C. 传送带上下端间的距离为12.5 m D. 在运动过程中A、B两物块与传送带因摩擦产生的总热量为80 J 三、填空题（共5小题，每空2分，共24分） 9. 如图所示，一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相等的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则： （1）A球的线速度________（选填“大于”、“等于”、“小于”）B球的线速度； （2）A球的周期________（选填“大于”、“等于”、“小于”）B球的周期。 10. 如图所示，有A、B两颗行星绕同一颗恒星O做圆周运动，旋转方向相同。A行星的周期为，B行星的周期为，在某一时刻两行星相距最近，则： （1）至少需要经过________两行星会相距最远； （2）至少需要经过________两行星会再次相距最近。 11. 如图1所示，将长为L的轻绳一端固定在O点的拉力传感器上，另一端与一质量为m且可视为质点的小球相连，拉直轻绳使其与竖直方向夹角为。现让小球由静止开始在竖直面内做圆周运动，记录每个角下小球运动过程中传感器上的最大拉力与最小拉力，并作出它们之间的部分关系图像如题图2所示。忽略一切阻力及轻绳长度变化，重力加速度为g，则： （1）________； （2）当时对应的________。 12. 在“探究平抛运动规律”的实验中，某同学进行了如下实验探究： （1）如图1，将两个倾斜角度相同的光滑轨道固定在同一个竖直平面内，轨道下端水平。2轨道末端与光滑水平面平滑连接。把两个完全相同的小钢、分别从1、2倾斜轨道上相对轨道末端有相同高度差的位置由静止开始同时释放，使两小球能以相同的水平速度同时分别从轨道的下端射出（水平轨道足够长），观察到某一现象。改变两小球在斜面上相对轨道末端的释放高度，使之仍相同，则仍能观察到这一现象，故可以概括平抛运动的某一规律。 该同学观察到的现象和反映的平抛运动的规律是____________； A. 、两个小球相撞 B. 、两个小球不相撞 C. 球平抛时水平方向做匀速直线运动 D. 球平抛竖直方向做自由落体运动 （2）通过图2中甲图的实验装置，轨道末端切线水平。在实验过程中每次释放小球的位置都相同，并在乙图的坐标纸上记录了小球经过的、、三点，已知坐标纸每小格的边长，则该小球做平抛运动的初速度大小为___________；点的速度大小为___________。（取） 13. 如图所示为向心力演示装置，匀速转动手柄1，可以使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，槽内的小球也随着做匀速圆周运动。使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂6的挡板（即挡板A、B、C）对小球的压力提供。球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8。根据标尺8上露出的红白相间等分标记，可以粗略计算出两个球做圆周运动所需的向心力的比值。利用此装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。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。 （1）要探究向心力与轨道半径的关系时，把皮带套在左、右两个塔轮的半径相同的位置，把两个质量________（选填“相同”或“不同”）的小球放置在挡板B和挡板C位置； （2）把两个质量不同的小球分别放在挡板A和C位置，皮带套在左、右两个塔轮的半径之比为1∶2，则放在挡板A处的小球与C处的小球角速度大小之比为________； （3）如果某同学把两个质量相同的小球分别放在挡板B和C位置，皮带套在左、右两边塔轮的半径之比为3∶1，则转动时左、右标尺上露出的红白相间的等分格数之比为________。 四、计算题（共3小题，14题10分，15题12分，16题14分，共36分） 14. 卫星发射过程一般要经过多次变轨方可到达预定轨道。下图为发射某一颗质量为m的卫星的轨道示意图，先将卫星发射到距离地面高度忽略不计的圆轨道Ⅰ上运动，在Q点加速后进入椭圆轨道Ⅱ上运动，再在椭圆轨道Ⅱ的远地点P处加速后到达预定圆轨道Ⅲ上运动。已知地球半径为R，圆轨道Ⅲ距离地面高度为2R，地球表面的重力加速度为g，卫星在变轨过程中质量近似不变。求： （1）卫星在轨道Ⅲ上运行的加速度大小； （2）卫星在椭圆轨道Ⅱ上运行的周期； （3）卫星在椭圆轨道Ⅱ上运行时经过P点的速率（引力势能的表达式为，式中M表示地球的质量，m表示卫星的质量，r表示卫星到地球中心的距离）。 15. 一木制玩具装置固定在水平面上，其截面如图所示，AB为圆形轨道，CD为半圆形轨道，两圆形轨道均与水平轨道BC相切，半径均为，BC间距，E、B、C在同一水平面上，EB间距为3m。一可视为质点的小球从A点正上方h处自由下落，进入轨道后，小球恰好能经过D点离开，小球经过水平轨道BC时的阻力大小为小球重力的0.3倍，其它轨道的阻力及空气阻力不计，取。 （1）求小球经过D点时的速度大小以及小球的释放高度h； （2）改变小球下落时的高度h，设小球落到斜面AE上某点离A点的距离为x，求x与h的函数关系。 16. 如图所示，倾角的足够长粗糙斜面固定在水平地面上，质量的滑块A与质量的带挡板的木板B用轻质弹簧拴接在一起，木板B上表面光滑，下表面粗糙，初始时AB系统恰好静止在斜面上。现突然使A获取一个沿斜面向上的大小的瞬时初速度，之后A开始运动，当A的速度第1次为0时，B与斜面间的静摩擦力也恰好为最大静摩擦力，此前B一直保持静止。已知弹簧弹性势能为（k为劲度系数，x为形变量），弹簧始终处于弹性限度内，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A始终未脱离B，重力加速度g取，求： （1）B与斜面间的动摩擦因数大小； （2）A的速度第1次为0时，A的加速度大小； （3）弹簧的劲度系数； （4）A的速度第2次为0时，弹簧的形变量（已知当某个系统的合外力为零时，该系统内所有物体质量与速度乘积的矢量和是保持不变的）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $