精品解析：广东佛山市华南师范大学附属中学南海实验高级中学2025-2026学年高一下学期4月供题训练物理试题

华附南海实验高中2028届高一下4月供题训练 物理试卷 2026.4 本试卷满分100分。训练用时间75分钟。 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。 2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔在答题卡上对应题目的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。不按以上要求作答无效。 3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。 4．考生必须保持答题卡清洁、完整，不得折叠。严禁在答题卡上做任何标记，严禁使用涂改液和修正带。 一、单选题（共7小题，每小题4分，共28分，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目的要求） 1. 关于曲线运动，下列说法正确的是（ ） A. 物体在变力作用下一定做曲线运动 B. 在曲线运动中，质点的速度方向一定沿着轨迹的切线方向 C. 做斜抛运动的小球，在最高点的速度为0 D. 做圆周运动的小球，其所受合外力的方向一定指向圆心 2. 手指陀螺如图所示，陀螺上有两个固定点A、B，其中A离转动轴较远。当陀螺转动时，下列说法不正确的是（　　） A. A点的周期和B点的周期相等 B. A点的角速度和B点的角速度相等 C. A点的线速度大于B点的线速度 D. A点的向心加速度小于B点的向心加速度 3. 在皮划艇赛事上成绩卓越的庆元籍运动员王楠，在某次训练中以恒定速率横渡一条河，已知越接近河流中间水流速度越大，若她要以最短时间过河，则下列图像中，皮划艇渡河轨迹和皮划艇朝向可能正确的是（ ） A. B. C. D. 4. 如图所示，某同学将两颗鸟食从O点水平抛出，两只小鸟分别在空中的M点和N点同时接到鸟食。鸟食的运动视为平抛运动，两运动轨迹在同一竖直平面内，则（　　） A. 两颗鸟食同时抛出 B. 在N点接到的鸟食后抛出 C. 两颗鸟食平抛的初速度相同 D. 在M点接到的鸟食平抛的初速度较大 5. 如图所示，神舟十七号载人飞船绕地球沿椭圆轨道运动，运动周期为T，图中虚线为飞船的运行轨迹，A、B、C、D是轨迹上的四个位置，其中A 点距离地球最近，C点距离地球最远。B点和D 点是弧线ABC和ADC的中点，下列说法正确的是（　　） A. 飞船在 C 点所受地球引力最大 B. 飞船在 A 点运行速度最小 C. 飞船从 B 点经 C到D 点的运动时间等于 D. 若用r代表椭圆轨道的半长轴，T代表飞船运动周期，则 ，神舟十七号飞船和月球绕地球运行对应的k值相等 6. 钢架雪车是一项精彩刺激的冬奥会比赛项目，运动员从起跑区推动雪车起跑后俯卧在雪车上，经一系列直道、弯道后到达终点，用时少者获胜。图（a）是比赛中某运动员在滑行区某弯道的图片，假设可视为质点的人和车的总质量为m，其在弯道上P处做水平面内匀速圆周运动的模型如图（b），车在P处无沿斜面方向的侧向移动，运动半径为R，弯道表面与水平面成θ角，不计摩擦力和空气阻力，重力加速度大小为g。则（　　） A. 在P处车对弯道的压力大小为mgcosθ B. 在P处人和车的速率为 C. 人和车的速率越大，则对轨道的压力越大 D. 若人滑行的位置更加靠近轨道内侧，则其角速度应比原来小 7. 如图所示，在水平地面上M点的正上方h高度处，将小球S1以速度大小为v水平向右抛出，同时在地面上N点处将小球S2以速度大小为v竖直向上抛出。在S2球上升到最高点时恰与S1球相遇，不计空气阻力。关于这段过程，下列说法中正确的是（　　） A. 两球的速度变化不同 B. 相遇时小球S1的速度方向与水平方向夹角为45° C. 两球的相遇点在N点上方处 D. M、N间的距离为2h 二、多选题（共3小题，每小题6分，共18分，在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分） 8. 已知引力常量G，再结合下列条件，可求出地球质量的是（　　） A. 已知地球表面的重力加速度g和地球半径R B. 已知地球外某高度处的重力加速度g和地球半径R C. 已知月球绕地球的轨道半径r和周期T D. 已知木星绕太阳的轨道半径r和线速度v 9. 关于如图a、b、c、d所示的四种圆周运动模型，说法正确的是（ ） A. 如图a所示，汽车安全通过拱桥最高点时，车对桥面的压力小于车的重力 B. 如图b所示，在固定圆锥筒内做匀速圆周运动的小球，受重力、弹力和向心力 C. 如图c所示，轻质细杆一端固定一小球在竖直面内做圆周运动，小球在最高点受到的支持力可能为0 D. 图d中脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它所受到的向心力从而被甩出 10. 进入冬季后，北方的冰雪运动吸引了许多南方游客。如图为“雪地转转”游戏及其示意图，人乘坐雪圈（人和雪圈总质量为60kg，可视为质点）绕轴以0.4rad/s的角速度在水平雪地上匀速转动，已知水平杆长为3m，离地高为3m，绳长为5m，且绳与水平杆垂直。则雪圈（含人）（　　） A. 运动的周期约为16s B. 圆周运动的半径为4m C. 线速度大小为2m/s D. 向心力大小为48N 三、实验题（满分16分） 11. 某小组在做“探究平抛运动的特点”的实验时，采用了以下方案： （1）探究一：用如图甲、乙两种装置研究平抛运动，以下说法正确的是________ A. 图甲探究平抛运动竖直方向的运动规律 B. 图甲探究平抛运动水平方向的运动规律 C. 图乙探究平抛运动竖直方向的运动规律 D. 图乙探究平抛运动水平方向的运动规律 （2）方案二：通过描点法画出小球平抛运动的轨迹，并求出平抛运动初速度。实验装置如图丙所示。 将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直硬板上。小球沿斜槽轨道滑下后从点飞出，落在水平挡板上。小球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放小球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。 ①实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线________。 ②关于这个实验，以下说法正确的是________。 A.实验所用的斜槽要尽量的光滑，以减小摩擦 B.每次小球要从同一高度由静止释放 C.实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直 D.小球在平抛运动时要靠近但不接触木板 ③为定量研究，建立以水平方向为轴、竖直方向为轴的坐标系，取平抛运动的起始点为坐标原点，将小球静置于点，在下图中，坐标原点选择正确的是________。 ④该实验中，将白纸换成方格纸，已知每个小方格的边长为0.80 cm，实验中记录了小球在运动中的3个点迹，如图丁所示，重力加速度为，则小球平抛的初速度大小为________（结果保留两位有效数字）。 12. 某同学利用如图甲所示的向心力演示器探究小球做圆周运动所需向心力大小F与小球质量m、运动半径r和角速度之间的关系。 （1）本实验采用的主要实验方法为________________（填“等效替代法”或“控制变量法”）。 （2）如甲图所示，两钢球质量和运动半径都相同。若将皮带连接在左、右塔轮半径之比为3∶1的塔轮上，左、右两边塔轮的角速度之比为________。当左边标尺露出1个等分格时，右边标尺露出________个等分格，则实验说明做匀速圆周运动的物体，在质量和转动半径一定时，________________。 （3）另一同学利用如图乙所示接有传感器的向心力实验器来进行实验。力传感器可直接测量向心力的大小F，旋臂另一端的挡光杆经过光电门传感器时，系统将自动记录其挡光时间，测量挡光杆的宽度为d，挡光杆到转轴的距离为R。某次挡光杆经过光电门时的挡光时间为，可求得挡光杆的角速度的表达式为________（用题目中所给物理量的字母符号表示）。该同学保持砝码质量和运动半径r不变，探究向心力F与角速度的关系，作出图线如图丙所示，若砝码运动半径 ，牵引杆的质量和一切摩擦可忽略，由图线可得砝码质量________kg。（结果保留两位有效数字） 四、解答题（共38分） 13. 如图，某同学利用国产大疆无人机玩“投弹”游戏，无人机以 的速度水平向右匀速飞行，在某时刻释放了一个小球。此时无人机到水平地面的距离，空气阻力忽略不计，g取。 (1)求小球下落的时间。 (2)求小球释放点与落地点之间的水平距离。 (3)求小球落地的速度。 14. 如图所示为一个半径圆筒状的旋转平台，竖直转轴与对称轴重合。把质量的小物块放在转台某处，用调速电机驱动平台匀速转动。若小物块与转台底部或侧壁间的动摩擦因数均相等， ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求： （1）如图甲，把小物块放在距离转轴 的转台底部，当转台的角速度时，小物块受到的摩擦力； （2）如图乙，当转台的角速度时，把小物块放在转台侧壁上，稳定后，小物块随着转台一起匀速圆周运动，此时，物块受到的支持力的大小与摩擦力的大小； （3）在（2）基础上，缓慢降低转台转动的角速度，小物块恰好下滑时转台的角速度为多大？ 15. 如图，一个质量为的小球以某一初速度从P点水平抛出，恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧（不计空气阻力，进入圆弧瞬间速度大小不变）。已知圆弧的半径，，B点和C点分别为圆弧的最低点和最高点，小球到达A点时的位置与P点间的水平距离为，求： （1）小球做平抛运动的初速度大小； （2）若小球恰好能过C点，且轨道的B点和C点受到小球的压力之差为，求小球运动到B点时的速度大小； （3）根据第（2）问，请分析小球最终能否落到与B点等高的水平面，若能，求出落地点与P点的水平距离 ；若不能，请说明原因。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 华附南海实验高中2028届高一下4月供题训练 物理试卷 2026.4 本试卷满分100分。训练用时间75分钟。 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。 2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔在答题卡上对应题目的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。不按以上要求作答无效。 3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。 4．考生必须保持答题卡清洁、完整，不得折叠。严禁在答题卡上做任何标记，严禁使用涂改液和修正带。 一、单选题（共7小题，每小题4分，共28分，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目的要求） 1. 关于曲线运动，下列说法正确的是（ ） A. 物体在变力作用下一定做曲线运动 B. 在曲线运动中，质点的速度方向一定沿着轨迹的切线方向 C. 做斜抛运动的小球，在最高点的速度为0 D. 做圆周运动的小球，其所受合外力的方向一定指向圆心 【答案】B 【解析】 【详解】A．若变力的方向与物体速度方向在同一直线上，物体做变加速直线运动，因此变力作用下不一定做曲线运动，故A错误； B．曲线运动的速度方向的基本性质为：质点的速度方向始终沿运动轨迹的切线方向，故B正确； C．斜抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动，最高点时竖直方向速度为0，但水平方向速度不为0，因此合速度不为0，故C错误； D．只有做匀速圆周运动的物体，合外力全部提供向心力，方向指向圆心；变速圆周运动的合外力一般存在切向分量，方向一般不指向圆心，故D错误。 故选B。 2. 手指陀螺如图所示，陀螺上有两个固定点A、B，其中A离转动轴较远。当陀螺转动时，下列说法不正确的是（　　） A. A点的周期和B点的周期相等 B. A点的角速度和B点的角速度相等 C. A点的线速度大于B点的线速度 D. A点的向心加速度小于B点的向心加速度 【答案】D 【解析】 【详解】AB．AB同轴转动可知A点的角速度和B点的角速度相等，根据 可知A点的周期和B点的周期相等。故AB正确； C．根据圆周运动规律 可知角速度相同，半径越大，线速度越大，即A点的线速度大于B点的线速度。故C正确； D．根据向心加速度公式 可知角速度相同，半径越大，向心加速度越大。即A点的向心加速度大于B点的向心加速度。故D错误。 题目要求选择不正确的，故选D。 3. 在皮划艇赛事上成绩卓越的庆元籍运动员王楠，在某次训练中以恒定速率横渡一条河，已知越接近河流中间水流速度越大，若她要以最短时间过河，则下列图像中，皮划艇渡河轨迹和皮划艇朝向可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】若她要以最短时间过河，则船头总是指向正对岸，因河水流速先增加后减小，即小船在平行河岸方向先加速后减速，根据加速度方向指向轨迹的凹向可知，图像A是正确的。 故选A。 4. 如图所示，某同学将两颗鸟食从O点水平抛出，两只小鸟分别在空中的M点和N点同时接到鸟食。鸟食的运动视为平抛运动，两运动轨迹在同一竖直平面内，则（　　） A. 两颗鸟食同时抛出 B. 在N点接到的鸟食后抛出 C. 两颗鸟食平抛的初速度相同 D. 在M点接到的鸟食平抛的初速度较大 【答案】D 【解析】 【详解】AB．鸟食的运动视为平抛运动，则在竖直方向有 由于hM < hN，则tM < tN，要同时接到鸟食，则在N点接到的鸟食先抛出，故AB错误； CD．在水平方向有x = v0t，如图 过M点作一水平面，可看出在相同高度处M点的水平位移大，则M点接到的鸟食平抛的初速度较大，故C错误，D正确。 故选D。 5. 如图所示，神舟十七号载人飞船绕地球沿椭圆轨道运动，运动周期为T，图中虚线为飞船的运行轨迹，A、B、C、D是轨迹上的四个位置，其中A 点距离地球最近，C点距离地球最远。B点和D 点是弧线ABC和ADC的中点，下列说法正确的是（　　） A. 飞船在 C 点所受地球引力最大 B. 飞船在 A 点运行速度最小 C. 飞船从 B 点经 C到D 点的运动时间等于 D. 若用r代表椭圆轨道的半长轴，T代表飞船运动周期，则 ，神舟十七号飞船和月球绕地球运行对应的k值相等 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据 由于C点距离地球最远，则飞船在 C 点所受地球引力最小，故A错误； B．飞船从A点到轨道上其它位置过程中，万有引力与速度方向夹角为钝角，万有引力具有减速效果，可知，飞船在 A 点运行速度最大，故B错误； C．结合上述可知，飞船从ABC或ADC运动时，速度均减小，即BCD运动过程的平均速率小于BAD运动过程的平均速率，可知，BCD运动过程的时间大于BAD运动过程的时间，可知，飞船从 B 点经 C到D 点的运动时间大于，故C错误； D．若将飞船与月球绕地运动的运动简化为匀速圆周运动，则有 解得 可知，由中心天体的质量决定，即若用r代表椭圆轨道的半长轴，T代表飞船运动周期，则 ，神舟十七号飞船和月球绕地球运行对应的k值相等，故D正确。 故选D。 6. 钢架雪车是一项精彩刺激的冬奥会比赛项目，运动员从起跑区推动雪车起跑后俯卧在雪车上，经一系列直道、弯道后到达终点，用时少者获胜。图（a）是比赛中某运动员在滑行区某弯道的图片，假设可视为质点的人和车的总质量为m，其在弯道上P处做水平面内匀速圆周运动的模型如图（b），车在P处无沿斜面方向的侧向移动，运动半径为R，弯道表面与水平面成θ角，不计摩擦力和空气阻力，重力加速度大小为g。则（　　） A. 在P处车对弯道的压力大小为mgcosθ B. 在P处人和车的速率为 C. 人和车的速率越大，则对轨道的压力越大 D. 若人滑行的位置更加靠近轨道内侧，则其角速度应比原来小 【答案】B 【解析】 【详解】AC．对人和车受力分析，如图所示 竖直方向根据受力平衡可得 解得 根据牛顿第三定律可知，在P处车对弯道的压力大小为；可知车对轨道的压力与和车的速率无关，故AC错误； B．根据牛顿第二定律可得 解得在P处人和车的速率为，故B正确； D．根据牛顿第二定律可得 可得 若人滑行的位置更加靠近轨道内侧，则圆周运动的半径减小，则其角速度比原来大，故D错误。 故选B。 7. 如图所示，在水平地面上M点的正上方h高度处，将小球S1以速度大小为v水平向右抛出，同时在地面上N点处将小球S2以速度大小为v竖直向上抛出。在S2球上升到最高点时恰与S1球相遇，不计空气阻力。关于这段过程，下列说法中正确的是（　　） A. 两球的速度变化不同 B. 相遇时小球S1的速度方向与水平方向夹角为45° C. 两球的相遇点在N点上方处 D. M、N间的距离为2h 【答案】B 【解析】 【详解】A．两球加速度均为重力加速度，则相同时间内速度变化量相同，A错误； B．S2球上升到最高点时恰与S1球相遇，则两球相遇时间 t= 则小球S1的速度方向与水平方向夹角 tanθ==1 即相遇时小球S1的速度方向与水平方向夹角为45°，B正确； C．两球在竖直方向的运动是互逆的，则相遇点在N点上方处，C错误； D．M、N间的距离为 x=vt= 又 则 x=h D错误。 故选B。 二、多选题（共3小题，每小题6分，共18分，在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分） 8. 已知引力常量G，再结合下列条件，可求出地球质量的是（　　） A. 已知地球表面的重力加速度g和地球半径R B. 已知地球外某高度处的重力加速度g和地球半径R C. 已知月球绕地球的轨道半径r和周期T D. 已知木星绕太阳的轨道半径r和线速度v 【答案】AC 【解析】 【详解】A．已知地球表面的重力加速度g和地球半径R，根据 可求解地球的质量为 选项A正确； B．已知地球外某高度处的重力加速度g和地球半径R，根据 可知高度h未知，不能求解地球的质量，选项B错误； C．已知月球绕地球的轨道半径r和周期T，根据 可求解地球的质量为 选项C正确； D．已知木星绕太阳的轨道半径r和线速度v，根据 可求解太阳的质量为 选项D错误。 故选AC。 9. 关于如图a、b、c、d所示的四种圆周运动模型，说法正确的是（ ） A. 如图a所示，汽车安全通过拱桥最高点时，车对桥面的压力小于车的重力 B. 如图b所示，在固定圆锥筒内做匀速圆周运动的小球，受重力、弹力和向心力 C. 如图c所示，轻质细杆一端固定一小球在竖直面内做圆周运动，小球在最高点受到的支持力可能为0 D. 图d中脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它所受到的向心力从而被甩出 【答案】AC 【解析】 【详解】A．汽车过拱桥最高点时重力和支持力的合力提供向心力，则 因此桥对车的支持力 根据牛顿第三定律，车对桥面的压力等于N，小于车的重力，故A正确； B．向心力是效果力，是重力和弹力的合力，不是小球实际受到的力，小球只受重力、弹力两个力，故B错误； C．轻杆模型中，小球在竖直面圆周运动最高点时，若轻杆对小球的作用力为0，则有 解得，此时重力恰好完全提供向心力，小球在最高点受到的支持力为0，故C正确； D．不存在“离心力”这个实际力，脱水原理是水滴做圆周运动需要的向心力大于水滴所受的附着力，附着力不足以提供向心力，水滴做离心运动被甩出，故D错误。 故选AC。 10. 进入冬季后，北方的冰雪运动吸引了许多南方游客。如图为“雪地转转”游戏及其示意图，人乘坐雪圈（人和雪圈总质量为60kg，可视为质点）绕轴以0.4rad/s的角速度在水平雪地上匀速转动，已知水平杆长为3m，离地高为3m，绳长为5m，且绳与水平杆垂直。则雪圈（含人）（　　） A. 运动的周期约为16s B. 圆周运动的半径为4m C. 线速度大小为2m/s D. 向心力大小为48N 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．运动的周期约为 ，A正确； B．圆周运动的半径为 解得，B错误； C．线速度大小为 ，C正确； D．向心力大小为 ，D正确。 故选ACD。 三、实验题（满分16分） 11. 某小组在做“探究平抛运动的特点”的实验时，采用了以下方案： （1）探究一：用如图甲、乙两种装置研究平抛运动，以下说法正确的是________ A. 图甲探究平抛运动竖直方向的运动规律 B. 图甲探究平抛运动水平方向的运动规律 C. 图乙探究平抛运动竖直方向的运动规律 D. 图乙探究平抛运动水平方向的运动规律 （2）方案二：通过描点法画出小球平抛运动的轨迹，并求出平抛运动初速度。实验装置如图丙所示。 将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直硬板上。小球沿斜槽轨道滑下后从点飞出，落在水平挡板 上。小球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放小球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。 ①实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线________。 ②关于这个实验，以下说法正确的是________。 A.实验所用的斜槽要尽量的光滑，以减小摩擦 B.每次小球要从同一高度由静止释放 C.实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直 D.小球在平抛运动时要靠近但不接触木板 ③为定量研究，建立以水平方向为轴、竖直方向为轴的坐标系，取平抛运动的起始点为坐标原点，将小球静置于点，在下图中，坐标原点选择正确的是________。 ④该实验中，将白纸换成方格纸，已知每个小方格的边长为0.80 cm，实验中记录了小球在运动中的3个点迹，如图丁所示，重力加速度为，则小球平抛的初速度大小为________（结果保留两位有效数字）。 【答案】（1）AD （2） ①. 水平 ②. BCD ③. B ④. 0.60 【解析】 【小问1详解】 AB．图甲中两小球竖直方向有相同的运动情况，探究平抛运动竖直方向的运动规律，故A正确，B错误； CD．图乙中两小球水平方向有相同的运动情况，探究平抛运动水平方向的运动规律，故C错误，D正确。 故选AD。 【小问2详解】 ①[1]为了使小球抛出时的速度处于水平方向，实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线水平； ②[2] AB．每次小球要从同一高度由静止释放，这样才能使小球在最低点得到相同的速度，斜槽是否光滑不影响该水平初速，故A错误，B正确; C．实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直，故C正确; D．小球在平抛运动时要靠近但不接触木板，故D正确。 故选BCD。 ③[3]以球心为坐标原点，同时球心应该对准斜槽末端。 故选B。 ④[4]根据平抛运动规律，竖直方向有 解得 水平方向有 解得小球平抛的初速度大小为 12. 某同学利用如图甲所示的向心力演示器探究小球做圆周运动所需向心力大小F与小球质量m、运动半径r和角速度之间的关系。 （1）本实验采用的主要实验方法为________________（填“等效替代法”或“控制变量法”）。 （2）如甲图所示，两钢球质量和运动半径都相同。若将皮带连接在左、右塔轮半径之比为3∶1的塔轮上，左、右两边塔轮的角速度之比为________。当左边标尺露出1个等分格时，右边标尺露出________个等分格，则实验说明做匀速圆周运动的物体，在质量和转动半径一定时，________________。 （3）另一同学利用如图乙所示接有传感器的向心力实验器来进行实验。力传感器可直接测量向心力的大小F，旋臂另一端的挡光杆经过光电门传感器时，系统将自动记录其挡光时间，测量挡光杆的宽度为d，挡光杆到转轴的距离为R。某次挡光杆经过光电门时的挡光时间为，可求得挡光杆的角速度的表达式为________（用题目中所给物理量的字母符号表示）。该同学保持砝码质量和运动半径r不变，探究向心力F与角速度的关系，作出图线如图丙所示，若砝码运动半径 ，牵引杆的质量和一切摩擦可忽略，由图线可得砝码质量________kg。（结果保留两位有效数字） 【答案】（1）控制变量法 （2） ①. ②. 9 ③. 向心力大小与角速度的平方成正比 （3） ①. ②. 0.45 【解析】 【小问1详解】 探究向心力F与质量m、半径r、角速度ω三个变量的关系时，需要控制两个变量不变，研究第三个变量对向心力的影响，采用的是控制变量法。 【小问2详解】 [1][2][3]皮带连接的塔轮边缘线速度大小相等，由可得 已知 ，因此 根据向心力公式 可得 ，可知左边露出1格时，右边露出9格 实验说明做匀速圆周运动的物体，质量和转动半径一定时，向心力大小与角速度的平方成正比。 【小问3详解】 [1]挡光杆经过光电门的线速度 由 得角速度 [2]保持m、r不变，向心力 由图丙可得图线的斜率为 解得砝码质量为 四、解答题（共38分） 13. 如图，某同学利用国产大疆无人机玩“投弹”游戏，无人机以 的速度水平向右匀速飞行，在某时刻释放了一个小球。此时无人机到水平地面的距离，空气阻力忽略不计，g取。 (1)求小球下落的时间。 (2)求小球释放点与落地点之间的水平距离。 (3)求小球落地的速度。 【答案】(1)2s；(2)；(3)，与水平方向夹角45° 【解析】 【详解】(1) 小球在竖直方向做自由落体运动，可得 代入数据可解得。 (2)小球在水平方向做匀速直线运动，可得 代入数据可解得。 (3)小球在竖直方向的分速度 故小球落地速度 代入数据可解得，方向与水平方向夹角45°。 14. 如图所示为一个半径圆筒状的旋转平台，竖直转轴与对称轴重合。把质量的小物块放在转台某处，用调速电机驱动平台匀速转动。若小物块与转台底部或侧壁间的动摩擦因数均相等， ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求： （1）如图甲，把小物块放在距离转轴 的转台底部，当转台的角速度时，小物块受到的摩擦力； （2）如图乙，当转台的角速度时，把小物块放在转台侧壁上，稳定后，小物块随着转台一起匀速圆周运动，此时，物块受到的支持力的大小与摩擦力的大小； （3）在（2）基础上，缓慢降低转台转动的角速度，小物块恰好下滑时转台的角速度为多大？ 【答案】（1）0.64N （2）8N；2N （3）rad/s 【解析】 【小问1详解】 小物块受摩擦力提供加速度，则有N 【小问2详解】 对小物块受力分析可知竖直方向有N 水平方向有N 【小问3详解】 小物块恰好下滑时满足 水平方向有 解得rad/s 15. 如图，一个质量为的小球以某一初速度从P点水平抛出，恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧（不计空气阻力，进入圆弧瞬间速度大小不变）。已知圆弧的半径，，B点和C点分别为圆弧的最低点和最高点，小球到达A点时的位置与P点间的水平距离为，求： （1）小球做平抛运动的初速度大小； （2）若小球恰好能过C点，且轨道的B点和C点受到小球的压力之差为，求小球运动到B点时的速度大小； （3）根据第（2）问，请分析小球最终能否落到与B点等高的水平面，若能，求出落地点与P点的水平距离 ；若不能，请说明原因。 【答案】（1） ；（2） ；（3）能； 【解析】 【详解】（1）小球到A点的速度如图所示 分解速度 平抛水平方向 联立解得 （2）小球恰好过C点， 则在C点小球对轨道的压力为0，根据牛顿第三定律，小球受到的支持力等于小球对轨道的压力大小，根据题意有 FB-FC=6mg 在B点有 代入数据解得 （3）小球恰好过C点，则 若能到达与A点等高的平面，则 则小球能到达与B点等高的水平面，此时小球的水平射程 落地点与P点的水平距离 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $