精品解析：江西上饶市五校2025-2026学年高一下学期期中训练物理试题

2025-2026学年下学期期中训练 高一物理 时间：75分钟 总分：100分 一、选择题（1-7题为单选题，每小题4分，共28分，8-10题为多选题，每小题6分，共18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. 下列关于物理学史说法正确的是（ ） A. 伽利略通过“理想斜面”实验得出结论：力不是维持物体运动的原因 B. 牛顿提出万有引力定律并且测出了引力常量 C. 牛顿在研究自由落体的规律中开创了实验和逻辑推理相结合的方法 D. 第谷整理了开普勒的数据提出行星三大运动定律 2. 垂钓能给人们带来悠然自得的乐趣。如图所示某钓鱼爱好者收线的过程中，鱼沿水平直线从A位置被拉到B位置，线与杆的结点O保持不动。O点与鱼之间的线始终拉直，鱼视为质点，下列说法正确的是（ ） A. 若该爱好者匀速收线，则鱼做匀速运动 B. 若该爱好者匀速收线，则鱼做加速运动 C. 若鱼做匀速运动，则该爱好者加速收线 D. 若鱼做减速运动，则该爱好者匀速收线 3. 如图所示，质量不同的三个物体从水平地面上的A点以相同速率沿不同方向抛出，运动轨迹分别为图中的1、2、3，不计空气阻力，则三个物体从抛出到落地过程中（ ） A. 三个物体速度变化率不相同 B. 1轨迹的物体在空中飞行时间最长 C. 2轨迹的物体在最高点的速度最大 D. 3轨迹的物体在最高点时重力的功率最大 4. 如图所示，竖直放置的薄圆筒内壁光滑，在内表面距离底面高为的点处，给一个质量为 的小滑块沿水平切线方向的初速度，小滑块将沿筒内表面旋转滑下。假设滑块下滑过程中表面与筒内表面紧密贴合，圆筒内半径，重力加速度取。小滑块第一次滑过点正下方时，恰好经过点，且的距离为0.2m。则下列说法正确的是（　　） A. 小滑块的初速度为 B. 小滑块经过点的速度大小为 C. 小滑块运动过程中受到的筒壁的支持力不变 D. 小滑块最后刚好能从点正对面的点滑离圆筒 5. 如图所示：用长为L的轻绳把一个小铁球挂在离水平地面高为3L的O点，小铁球以O为圆心在竖直面内做圆周运动且恰好能到达最高点A处，不计空气阻力，重力加速度为g，若运动到最高点时轻绳被切断，则小铁球落到地面时速度的大小为： A. B. C. 4 D. 3 6. 根据地球静止卫星，科学家提出了“太空天梯”的设想。“太空天梯”的主体结构为一根巨大的硬质绝缘杆，一端固定在地球赤道，另一端穿过地球静止卫星，且绝缘杆的延长线通过地心。若三个货物分别固定在“太空天梯”的a、b、c三个位置，三个货物与静止卫星一起以地球自转角速度绕地球做匀速圆周运动，以地心为参考系，下列说法正确的是（ ） A. 三个货物速度大小关系为 B. 如果三个货物在a、b、c三个位置从杆上同时脱落，三个货物都将做离心运动 C. 杆对b处货物的作用力沿Ob方向向上，杆对c处货物的作用力沿cO方向向下 D. 若有一个轨道高度与c相同的人造卫星绕地球做匀速圆周运动，则其环绕地球的角速度大于位于c处的货物的角速度 7. 大型风洞是研发飞行器不可缺的重要设施，我国的风洞技术处于世界领先地位。如图所示，某次风洞实验中，风力大小和方向均恒定，一质量为m的轻质小球先后经过a、b两点，其中在a点的速度大小为v，方向与a、b连线成 角；在b点的速度大小也为v，方向与a、b连线成角。已知a、b连线长为d，小球只受风力的作用，小球的重力忽略不计。下列说法正确的是（ ） A. 风力方向平行于a、b连线 B. 从a点运动到b点所用的时间为 C. 小球的最小速度为 D. 风力大小为 8. 关于生活中圆周运动的实例分析，下列说法不正确的是（ ） A. 图甲，汽车在起伏的山路上以较大的速度匀速率行驶，A处比B处更容易爆胎 B. 图乙，冬季汽车转弯，发生侧滑，是因为汽车受到了离心力的作用 C. 图丙，铁路转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是减轻轮缘对外轨的侧挤压 D. 图丁，脱水桶脱水时，转速越大，贴在竖直桶壁上的衣服受到的摩擦力也越大 9. 某兴趣小组的同学研究一辆电动小车的性能，他们让这辆小车在平直的水平轨道上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，得到了如图所示的图像（除2s～6s时间段内的图线为曲线外，其余时间段的图线均为直线）。已知在2s～8s时间段内小车的功率保持不变，在8s末让小车无动力自由滑行，小车质量为0.5kg，设整个过程中车所受阻力大小不变。则下列判断正确的有（ ） A. 小车在运动过程中所受的阻力大小为1N B. 小车在前2s内的牵引力为2N C. 小车在6s～8s的过程中发动机的功率为3W D. 小车在0s～6s内牵引力所做的功为15J 10. 一种机械传动装置可简化为如图所示的情景，a、b两质量均为m的小球（均可视为质点），分别套在水平和竖直的光滑杆上（两杆不接触，小球a可通过O点且两杆间距离忽略不计），a、b两小球通过铰链用长度为1m的轻杆连接，初始时两小球均静止，其中小球a距O点0.6m。现将a、b两小球同时由静止释放，已知 ， ，重力加速度。下列说法正确的是（ ） A. 小球a、b组成的系统机械能守恒 B. 小球a运动过程中的最大速度为 C. 小球a运动到最右端时，距离O点为0.8 m D. 小球b向下运动的过程中速度最大时，水平轻杆对a球的弹力等于2mg 二、实验题（每空2分，共16分） 11. 宇航员们通过“天宫课堂”给我们做了很多有趣的实验，某同学设计了如图所示的装置（图中O为光滑小孔）可以在“天宫课堂”中间接测量物体的质量：将细线一端连接物体，另一端连接弹簧测力计，给待测物体一个初速度，使它在粗糙水平桌面上做匀速圆周运动。设航天器中具有基本测量工具。 （1）实验中用传感器可以测出物体经过其旁边时的线速度大小v，为了测量物体的质量，还需要测量的物理量有________和________。（写出物理量的名称并用合适的字母表示） （2）待测物体质量的表达式为m=________。 12. 某同学设计了一个验证机械能守恒定律的实验，一轻绳一端连接在拉力传感器上O点，另一端连接在半径为r的匀质小钢球上，小钢球球心至O点的长度为L，O点正下方B位置有一光电门，可记录小钢球通过光电门的时间。如图甲所示，将小钢球拉至某一位置由静止释放，同时拉力传感器通过计算机采集小钢球在摆动过程中轻绳上拉力的最大值T和最小值F。改变小钢球的初始释放位置，重复上述过程，根据测量数据在直角坐标系中绘制的 图像如乙图所示。 （1）小钢球从A位置由静止释放时，细线与竖直方向成角，小钢球通过最低点位置B时，光电门记录遮光时间为t，则小钢球通过光电门的速度 ________；小球在________（填A或B）位置拉力最大； （2）在实验误差允许的范围内，若 ________（用r、L、、g等符号表示）则验证了小钢球从A点运动到B点过程中机械能守恒； （3）若小钢球摆动过程中机械能守恒，则绘制乙图 图像的直线斜率理论值为________； （4）小钢球质量 ，根据测量数据绘制的乙图计算出重力加速度________m/s2（结果保留3位有效数字）。 三、解答题（共38分） 13. 如图一个圆盘在水平面内匀速转动，角速度是2rad/s，盘面上距圆盘中心0.25m的位置有一个质量为2kg的小物体在随圆盘一起做匀速圆周运动，小物体与圆盘间的动摩擦因数为0.5。重力加速度，求： （1）圆盘对小物体作用力的大小； （2）若小物体与圆盘相对静止，求圆盘转动的最大角速度。 14. 2023年7月6日，天链二号05星搭载长征三号乙运载火箭成功发射，该卫星是静止轨道同步卫星，其轨道半径为nR（R为地球半径，n为已知常量）。已知引力常量为G，地球的自转周期为。 （1）求地球的密度； （2）求地球赤道的重力加速度g的大小； （3）若在赤道平面内的某一圆周轨道上等间距部署四颗卫星，为使它们的信号恰好能覆盖整个赤道，求卫星在该轨道上运行的周期T。 15. 如图所示，半径为 的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向夹角 。另一个端点C为轨道的最低点。C点右侧的水平地面上紧挨着C静止放置长为 的木板，木板质量1.0kg，上表面与C点等高。质量为 的物块（可视为质点）从空中A点以 的速度水平抛出，恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道。已知物块和木板间的动摩擦因数，木板与水平地面之间的动摩擦因数 ，求： （1）物块从A点到B点的运动时间和物块在B点时重力的功率； （2）物块在经过C点时，物块对圆弧轨道的压力大小； （3）经过足够长时间，物块与木板之间摩擦产生的热能、木板与水平地面之间摩擦过程中产生的热能各为多大？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年下学期期中训练 高一物理 时间：75分钟 总分：100分 一、选择题（1-7题为单选题，每小题4分，共28分，8-10题为多选题，每小题6分，共18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. 下列关于物理学史说法正确的是（ ） A. 伽利略通过“理想斜面”实验得出结论：力不是维持物体运动的原因 B. 牛顿提出万有引力定律并且测出了引力常量 C. 牛顿在研究自由落体的规律中开创了实验和逻辑推理相结合的方法 D. 第谷整理了开普勒的数据提出行星三大运动定律 【答案】A 【解析】 【详解】A．伽利略通过“理想斜面”实验推理得出：力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动的原因，故A正确； B．牛顿提出了万有引力定律，而引力常量是卡文迪许通过扭秤实验测量得出的，故B错误； C．伽利略在研究自由落体规律的过程中，开创了实验和逻辑推理相结合的科学研究方法，并非牛顿，故C错误； D．开普勒整理分析第谷的行星观测数据，提出了行星三大运动定律，故D错误。 故选A。 2. 垂钓能给人们带来悠然自得的乐趣。如图所示某钓鱼爱好者收线的过程中，鱼沿水平直线从A位置被拉到B位置，线与杆的结点O保持不动。O点与鱼之间的线始终拉直，鱼视为质点，下列说法正确的是（ ） A. 若该爱好者匀速收线，则鱼做匀速运动 B. 若该爱好者匀速收线，则鱼做加速运动 C. 若鱼做匀速运动，则该爱好者加速收线 D. 若鱼做减速运动，则该爱好者匀速收线 【答案】B 【解析】 【详解】AB．将鱼的水平速度（合速度）分解为沿鱼线方向和垂直鱼线方向的分速度，沿鱼线方向的分速度大小等于收线速度。设鱼线与水平方向的夹角为，如图所示 可得关系 若匀速收线，即不变，鱼从运动到的过程中，逐渐增大，逐渐减小，由 可​​得 逐渐增大，所以鱼做加速运动，故A错误，B正确。 C．若鱼匀速运动，即不变，由 可知减小，则逐渐减小，爱好者应减速收线故C错误； D．若爱好者匀速收线，由上述分析可知逐渐增大，鱼做加速运动，故D错误。 故选B。 3. 如图所示，质量不同的三个物体从水平地面上的A点以相同速率沿不同方向抛出，运动轨迹分别为图中的1、2、3，不计空气阻力，则三个物体从抛出到落地过程中（ ） A. 三个物体速度变化率不相同 B. 1轨迹的物体在空中飞行时间最长 C. 2轨迹的物体在最高点的速度最大 D. 3轨迹的物体在最高点时重力的功率最大 【答案】B 【解析】 【详解】A．速度变化率等于加速度，三个物体加速度都为重力加速度，因此速度变化率相同，故A错误； B．设初速度的竖直分量为，对竖直方向全程列位移公式，落地时竖直位移为0，得飞行时间 轨迹1的最大高度最高，说明竖直分量最大，因此飞行时间最长，故B正确； C．斜抛运动最高点竖直分速度为0，最高点速度等于水平分量，初总速率相同，满足 越小则越大；轨迹3高度最低，最小，因此轨迹3在最高点速度最大，故C错误； D．最高点竖直分速度为0，重力的功率 三个物体最高点重力功率都为0，故D错误。 故选B。 4. 如图所示，竖直放置的薄圆筒内壁光滑，在内表面距离底面高为的点处，给一个质量为 的小滑块沿水平切线方向的初速度，小滑块将沿筒内表面旋转滑下。假设滑块下滑过程中表面与筒内表面紧密贴合，圆筒内半径，重力加速度取。小滑块第一次滑过点正下方时，恰好经过点，且的距离为0.2m。则下列说法正确的是（　　） A. 小滑块的初速度为 B. 小滑块经过点的速度大小为 C. 小滑块运动过程中受到的筒壁的支持力不变 D. 小滑块最后刚好能从点正对面的点滑离圆筒 【答案】D 【解析】 【详解】A．小滑块水平方向做匀速圆周运动，竖直方向做自由落体运动，则从O点到O1点的时间 则初速度，A错误； B．小滑块经过点的水平速度为2m/s，因有竖直速度，可知经过点的速度大于，B错误； C．小滑块运动过程中，因水平速度不变，则根据，可知受到的筒壁的支持力大小不变，但方向不断变化，C错误； D．小滑块运动的总时间为 则转过的圈数为圈 可知最后刚好能从点正对面的点滑离圆筒，D正确。 故选D。 5. 如图所示：用长为L的轻绳把一个小铁球挂在离水平地面高为3L的O点，小铁球以O为圆心在竖直面内做圆周运动且恰好能到达最高点A处，不计空气阻力，重力加速度为g，若运动到最高点时轻绳被切断，则小铁球落到地面时速度的大小为： A. B. C. 4 D. 3 【答案】D 【解析】 【详解】小球刚好能沿绳—球模型到达最高点时，绳的拉力为零，只有重力提供向心力，有 最高点剪断绳后，小球做平抛运动落地，对这一过程由动能定理： 联立可得落地速度： 。 故ABC错误，D正确。 故选D。 6. 根据地球静止卫星，科学家提出了“太空天梯”的设想。“太空天梯”的主体结构为一根巨大的硬质绝缘杆，一端固定在地球赤道，另一端穿过地球静止卫星，且绝缘杆的延长线通过地心。若三个货物分别固定在“太空天梯”的a、b、c三个位置，三个货物与静止卫星一起以地球自转角速度绕地球做匀速圆周运动，以地心为参考系，下列说法正确的是（ ） A. 三个货物速度大小关系为 B. 如果三个货物在a、b、c三个位置从杆上同时脱落，三个货物都将做离心运动 C. 杆对b处货物的作用力沿Ob方向向上，杆对c处货物的作用力沿cO方向向下 D. 若有一个轨道高度与c相同的人造卫星绕地球做匀速圆周运动，则其环绕地球的角速度大于位于c处的货物的角速度 【答案】C 【解析】 【详解】A．天梯连接地心和同步卫星，天梯上各点的角速度都和地球自转相等，根据v=rω，可知va＜vb＜vc，故A错误； B．根据万有引力提供向心力有 解得 天梯上各点的角速度都和地球自转相等，如果三个货物在a、b、c三个位置从杆上同时脱落，c将做离心运动，a、b做近心运动，故B错误； D．根据可知若有一个轨道高度与c相同的人造卫星绕地球做匀速圆周运动，则其角速度小于同步卫星的角速度，即该卫星环绕地球的角速度小于位于c处货物的角速度，故D错误； C．对于与b同高度的卫星满足；根据牛顿第二定律可知，对b处同质量的货物，而 ，可知 ，即杆对b处货物的作用力沿Ob方向向上，同理可知，杆对c处货物的作用力沿cO方向向下，故C正确。 故选C。 7. 大型风洞是研发飞行器不可缺的重要设施，我国的风洞技术处于世界领先地位。如图所示，某次风洞实验中，风力大小和方向均恒定，一质量为m的轻质小球先后经过a、b两点，其中在a点的速度大小为v，方向与a、b连线成 角；在b点的速度大小也为v，方向与a、b连线成角。已知a、b连线长为d，小球只受风力的作用，小球的重力忽略不计。下列说法正确的是（ ） A. 风力方向平行于a、b连线 B. 从a点运动到b点所用的时间为 C. 小球的最小速度为 D. 风力大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．小球只受恒定风力，做匀变速曲线运动，将速度分解为平行ab方向和垂直ab方向， a、b点速度大小均为，动能变化为0，由动能定理得，风力做功为0，说明风力与ab位移垂直，即风力垂直于ab连线，A错误； B． 以小球初始位置为坐标原点，沿ab方向为 轴，垂直ab方向为 轴，建立直角坐标系，则风力沿y轴方向，x轴方向不受力，因此x轴方向做匀速直线运动，所以小球做类斜抛运动。 x轴方向的速度分量 ab长为，则运动时间，故B错误； C．x轴方向的速度始终为 y轴方向做匀减速运动，当y轴方向速度减为0时，总速度最小，则最小速度，故C错误； D．y轴方向初速度 末速度 速度变化量大小 则加速度大小 因此风力，故D正确； 故选D。 8. 关于生活中圆周运动的实例分析，下列说法不正确的是（ ） A. 图甲，汽车在起伏的山路上以较大的速度匀速率行驶，A处比B处更容易爆胎 B. 图乙，冬季汽车转弯，发生侧滑，是因为汽车受到了离心力的作用 C. 图丙，铁路转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是减轻轮缘对外轨的侧挤压 D. 图丁，脱水桶脱水时，转速越大，贴在竖直桶壁上的衣服受到的摩擦力也越大 【答案】BD 【解析】 【详解】A ．在凹形最低点，由向心力公式得 得支持力 在凸形最高点，由向心力公式得 得支持力 可见，处对轮胎的压力更大，更容易爆胎，故A正确； B． 汽车转弯发生侧滑，本质是路面提供的向心力（静摩擦力）小于汽车转弯所需的向心力，汽车做离心运动；故B错误； C ．铁路转弯处外轨高于内轨，重力和轨道支持力的合力可以提供转弯所需的向心力，目的就是减轻轮缘对外轨的侧向挤压，故C正确； D． 贴在竖直桶壁的衣服，竖直方向受力平衡，摩擦力始终等于衣服的重力，大小不变；转速增大只会让桶壁对衣服的弹力（向心力的来源）增大，摩擦力不变，故D错误； 本题选说法不正确的，故选 。 9. 某兴趣小组的同学研究一辆电动小车的性能，他们让这辆小车在平直的水平轨道上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，得到了如图所示的图像（除2s～6s时间段内的图线为曲线外，其余时间段的图线均为直线）。已知在2s～8s时间段内小车的功率保持不变，在8s末让小车无动力自由滑行，小车质量为0.5kg，设整个过程中车所受阻力大小不变。则下列判断正确的有（ ） A. 小车在运动过程中所受的阻力大小为1N B. 小车在前2s内的牵引力为2N C. 小车在6s～8s的过程中发动机的功率为3W D. 小车在0s～6s内牵引力所做的功为15J 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．由图像可得，在8s﹣9.5s内小车的加速度大小为 小车受到阻力大小 ，故A正确； B．在0﹣2s内 根据牛顿第二定律有 得电动机提供的牵引力大小 ，故B错误； C．小车在6s～8s内匀速运动，有 ， 故小车功率 ，故C正确； D．第2s末小车的功率为 2s～6s内功率不变，所以牵引力做的功为 在0﹣2s内小车位移为 可得这段时间牵引力所做的功 可得小车在0s～6s内牵引力所做的功为 ，故D正确。 故选ACD。 10. 一种机械传动装置可简化为如图所示的情景，a、b两质量均为m的小球（均可视为质点），分别套在水平和竖直的光滑杆上（两杆不接触，小球a可通过O点且两杆间距离忽略不计），a、b两小球通过铰链用长度为1m的轻杆连接，初始时两小球均静止，其中小球a距O点0.6m。现将a、b两小球同时由静止释放，已知 ， ，重力加速度。下列说法正确的是（ ） A. 小球a、b组成的系统机械能守恒 B. 小球a运动过程中的最大速度为 C. 小球a运动到最右端时，距离O点为0.8 m D. 小球b向下运动的过程中速度最大时，水平轻杆对a球的弹力等于2mg 【答案】AD 【解析】 【详解】A．下落过程中，小球a、b组成的系统的机械能没有和其他形式的能相互转化，可知小球a、b组成的系统机械能守恒，故A正确； B．几何关系可知 小球a第一次经过O点时a有最大速度，此时小球a沿杆的速度分量为零，即此时b的速度为0，对a、b组成的系统，根据机械能守恒有 联立解得小球a运动过程中的最大速度，故B错误； C．小球a和b组成的系统机械能守恒，小球a处于O点右侧最远时，小球b必处于出发位置，即小球a在O点右侧最远距离应为0.6m，故C错误； D．小球b向下运动的过程中速度最大时，小球b合力为0，可知此时轻杆的弹力的竖直方向分力等于mg，a球受轻杆的弹力的竖直分力大小为mg，方向竖直向下，又a球受重力为mg，可知水平轻杆对a球的弹力等于2mg，故D正确。 故选AD。 二、实验题（每空2分，共16分） 11. 宇航员们通过“天宫课堂”给我们做了很多有趣的实验，某同学设计了如图所示的装置（图中O为光滑小孔）可以在“天宫课堂”中间接测量物体的质量：将细线一端连接物体，另一端连接弹簧测力计，给待测物体一个初速度，使它在粗糙水平桌面上做匀速圆周运动。设航天器中具有基本测量工具。 （1）实验中用传感器可以测出物体经过其旁边时的线速度大小v，为了测量物体的质量，还需要测量的物理量有________和________。（写出物理量的名称并用合适的字母表示） （2）待测物体质量的表达式为m=________。 【答案】（1） ①. 弹簧测力计示数F ②. 物体做圆周运动的半径r （2） 【解析】 【小问1详解】 [1][2]由于物体处于完全失重状态，故物体与桌面之间没有弹力及摩擦力，可知物体绕O点做圆周运动的向心力由细线的拉力提供。根据牛顿第二定律可得 实验中用传感器可以测出物体经过其旁边时的线速度大小v，为了测量物体的质量，还需要测量的物理量有弹簧测力计示数F和物体做圆周运动的半径r。 【小问2详解】 根据公式，可得待测物体质量的表达式为 12. 某同学设计了一个验证机械能守恒定律的实验，一轻绳一端连接在拉力传感器上O点，另一端连接在半径为r的匀质小钢球上，小钢球球心至O点的长度为L，O点正下方B位置有一光电门，可记录小钢球通过光电门的时间。如图甲所示，将小钢球拉至某一位置由静止释放，同时拉力传感器通过计算机采集小钢球在摆动过程中轻绳上拉力的最大值T和最小值F。改变小钢球的初始释放位置，重复上述过程，根据测量数据在直角坐标系中绘制的 图像如乙图所示。 （1）小钢球从A位置由静止释放时，细线与竖直方向成角，小钢球通过最低点位置B时，光电门记录遮光时间为t，则小钢球通过光电门的速度 ________；小球在________（填A或B）位置拉力最大； （2）在实验误差允许的范围内，若 ________（用r、L、、g等符号表示）则验证了小钢球从A点运动到B点过程中机械能守恒； （3）若小钢球摆动过程中机械能守恒，则绘制乙图 图像的直线斜率理论值为________； （4）小钢球质量 ，根据测量数据绘制的乙图计算出重力加速度________m/s2（结果保留3位有效数字）。 【答案】（1） ①. ②. B （2） （3）-2 （4） 【解析】 【小问1详解】 [1]小钢球从A位置由静止释放时，细线与竖直方向成θ角，小钢球通过最低点位置B时，光电门记录遮光时间为t，则小钢球通过光电门的速度 [2]从A位置到B位置，速度越来越大，根据牛顿第二定律有 又 变大，可知绳子拉力越来越大，可知在B位置拉力最大。 【小问2详解】 小钢球从A到B过程中，若无空气阻力，根据机械能守恒定律，有 解得 【小问3详解】 小钢球摆动过程中轻绳上拉力的最小值F，则 最大值T有 根据能量关系有 联立解得 所以绘制乙图T-F图像的直线斜率理论值为-2 【小问4详解】 小钢球质量m=30g，根据乙图截距知 计算出重力加速度 三、解答题（共38分） 13. 如图一个圆盘在水平面内匀速转动，角速度是2rad/s，盘面上距圆盘中心0.25m的位置有一个质量为2kg的小物体在随圆盘一起做匀速圆周运动，小物体与圆盘间的动摩擦因数为0.5。重力加速度，求： （1）圆盘对小物体作用力的大小； （2）若小物体与圆盘相对静止，求圆盘转动的最大角速度。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 物体所受摩擦力充当向心力，则有 竖直方向支持力为 圆盘对物体的作用力是支持力与静摩擦力的合力，有 【小问2详解】 当物体刚好不滑动时，静摩擦力达到最大静摩擦力，角速度最大，根据向心力公式得 解得最大角速度 14. 2023年7月6日，天链二号05星搭载长征三号乙运载火箭成功发射，该卫星是静止轨道同步卫星，其轨道半径为nR（R为地球半径，n为已知常量）。已知引力常量为G，地球的自转周期为。 （1）求地球的密度； （2）求地球赤道的重力加速度g的大小； （3）若在赤道平面内的某一圆周轨道上等间距部署四颗卫星，为使它们的信号恰好能覆盖整个赤道，求卫星在该轨道上运行的周期T。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据 地球密度 可得 【小问2详解】 根据 可得地球表面的重力加速度 【小问3详解】 由几何关系可知卫星的轨道半径为，根据开普勒第三定律 解得 15. 如图所示，半径为 的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向夹角 。另一个端点C为轨道的最低点。C点右侧的水平地面上紧挨着C静止放置长为 的木板，木板质量1.0kg，上表面与C点等高。质量为 的物块（可视为质点）从空中A点以 的速度水平抛出，恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道。已知物块和木板间的动摩擦因数，木板与水平地面之间的动摩擦因数 ，求： （1）物块从A点到B点的运动时间和物块在B点时重力的功率； （2）物块在经过C点时，物块对圆弧轨道的压力大小； （3）经过足够长时间，物块与木板之间摩擦产生的热能、木板与水平地面之间摩擦过程中产生的热能各为多大？ 【答案】（1） ， （2） （3） ， 【解析】 【小问1详解】 由题意得，物块在B点的速度与竖直方向夹角为 ，则 可得物块从A点到B点的运动时间为 物块在B点时重力的功率为 【小问2详解】 物块在B点的速度为 根据机械能守恒 根据牛顿第二定律 得 根据牛顿第三定律可得物块对圆弧轨道的压力大小为 【小问3详解】 根据牛顿第二定律，对物块 对木板 得， 物块与木板共速时 得 物块与木板的位移分别为 ， 可得位移差为 ，可知物块仍在木板上。物块与木板之间摩擦产生的热能为 板块共速后，假设一起减速有 可得 可得假设成立，木板和物块一起匀减速运动，减速的位移为 木板与水平地面之间摩擦过程中产生的热能为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $