精品解析：广西贵港市桂平市2026年春季期高中一年级期中自主练习物理试卷

2026年春季学期高中一年级期中自主练习 物理 （考试时间：75分钟 满分：100分） 注意事项： 1．本试卷分选择题和非选择题两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 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，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。 3．回答非选择题时，将答案写在答题卡上。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（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分：第8~10题有多项符合题目要求，每小题6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. 某赛车在水平赛道上进行高速过弯训练，其一段运动轨迹如图所示。图中标出了赛车在轨迹上不同位置的瞬时速度方向v与所受合外力方向F。下列关于各点受力与速度的说法正确的是（ ） A. a点 B. b点 C. c点 D. d点 2. 某探测器绕月球做椭圆运动的轨迹如图所示，是椭圆的长轴，是椭圆的短轴，、两点关于椭圆中心对称。比较探测器沿顺时针分别从运动到和从运动到的两个过程，以下说法正确的是（ ） A. 从到过程的平均速率较小 B. 两个过程的运动时间相等 C. 两个过程探测器与月球中心连线扫过的面积相等 D. 探测器在点所受万有引力小于在点所受万有引力 3. 如图是某新能源汽车采用的差速器圆锥齿轮传动系统，用于实现动力的90°轴交传递，驱动车轮转动。在圆锥齿轮90°轴交的示意图中，A是圆锥齿轮转轴上的点，B、C分别是圆锥齿轮边缘上的点，A、B、C三点到各自圆锥齿轮中心轴的距离分别记为rA、rB和rC，，下列说法正确的是（ ） A. B与C点的角速度关系为 B. C与A点的线速度关系为 C. B与A点的角速度关系为 D. A与C点的向心加速度关系为 4. 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. v=1m/s a>0 B. v=4m/s a<0 C. v=1m/s a<0 D. v=4m/s a>0 5. 有关圆周运动的基本模型，下列说法错误的是（ ） A. 如图甲，火车转弯超过规定速度行驶时，外轨和轮缘间会有挤压作用 B. 如图乙，“水流星”表演中，过最高点时水没有从杯中流出，水对杯底压力可以为零 C. 如图丙，小球竖直面内做圆周运动，过最高点的速度至少等于 D. 如图丁，A、B两小球在同一水平面做圆锥摆运动，则A与B的角速度相等 6. 如图（a），在跳台滑雪比赛中，运动员在空中滑翔时身体的姿态会影响其下落的速度和滑翔的距离，某运动员先后两次从同一跳台起跳，每次都从离开跳台开始计时，用v表示他在竖直方向的速度，其图像如图（b）所示，和是他落在倾斜雪道上的时刻，则（ ） A. 第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的小 B. 第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的小 C. 第二次滑翔过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次的大 D. 竖直方向速度大小为时，第二次滑翔在竖直方向上所受阻力比第一次的大 7. 由于河床底部沉积状态不同形成了不同流速的两个区域，如图所示。河两岸间距为平行河岸中间分成宽度相同的两个区域I、II，区域I的水速大小，区域II的水速大小，方向均平行河岸向右，如图所示。小船相对静水速度大小一直是，t=0时刻，小船从A点开始渡河，B点为对岸上的点，且A、B连线与河岸垂直。则下列说法正确的是（ ） A. 小船能够沿直线从A点运动到B点 B. 小船的最短过河时间为80s C. 小船以最短时间渡河时，沿河岸总漂移位移为300m D. 小船从A点运动到B点的最短路程为480m 8. 设想太空中有两颗可视为质点的人造卫星，它们之间的万有引力为F。若要使它们之间的万有引力减小为原来的，下列调整方案可行的是（ ） A. 将两卫星的间距增加为原来的3倍，质量保持不变 B. 将两卫星的质量都减半，间距变为原来的3倍 C. 将其中一颗卫星的质量变为原来的倍，间距不变 D. 将两卫星的质量都减为原来的，间距减为原来的 9. 如图所示，质量相同的两小球、各用轻绳系于点，。当光滑圆锥筒绕竖直轴以一定角速度匀速转动时，两小球始终紧贴筒壁且保持相对静止，设圆锥母线与竖直轴夹角为，重力加速度为，不计空气阻力，下列判断正确的是（ ） A. 两小球随圆锥筒转动的角速度ω相同 B. 两小球做圆周运动的向心力大小相等 C. 绳OA的张力比绳OB的张力大 D. 增大圆锥筒的角速度，两球对筒壁的压力都会减小 10. 小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为的小球（可视为质点），甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，飞行水平距离后落地，如图所示。已知握绳的手离地面高度为，手与球之间的绳长为，重力加速度为。忽略手的运动半径和空气阻力（ ） A. 球落地时的速度大小 B. 绳能承受的最大拉力大小为 C. 改变绳长，使球重复上述运动，若球运动到最低点时恰好断掉，则球最大水平飞行距离为 D. 改变绳长，使球重复上述运动，若球运动到最低点时恰好断掉，则球最大水平飞行距离为 二、填空题（2小题，共16分。） 11. 如图所示为验证向心力大小与小球质量、角速度和半径之间关系的实验装置。传动皮带分别套在左、右变速塔轮的圆盘上，转动手柄，可使变速塔轮匀速转动，两塔轮带动放在长槽和短槽的小球分别以不同角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由挡板提供，同时，小球对挡板的弹力使弹簧测力筒下降，从而露出测力筒内的标尺，标尺上露出的红白相间的等分格数之比即为两个小球所受向心力的比值。已知小球在挡板、、处做圆周运动的半径之比为。现验证向心力的大小与角速度之间的关系，某同学进行了下列实验操作： （1）下列实验与本实验中采用的实验方法一致的是（ ） A. 探究加速度与力、质量的关系 B. 探究弹簧与形变量的关系 C. 探究两个互成角度的力的合成规律 （2）选择两个质量__________（选填“相同”或“不同”）的小球进行实验，所选的两个小球分别放在挡板__________与挡板__________处（选填“”、“”或“”）。 （3）把传动皮带套在半径之比为的左、右变速塔轮的圆盘上，则左右标尺上露出的红白相间的等分格数之比应为__________。 12. 利用传感器和计算机可以方便地描出做平抛运动的物体的轨迹。某实验小组利用其来探究平抛运动的特点，原理图如图甲所示，物体从点水平抛出，在竖直平面内向各个方向同时发射超声波脉冲和红外线脉冲。在它运动的平面内安放着超声一红外接收装置。盒装有、两个超声-红外接收器（处于点正下方），并与计算机相连。、各自测出收到超声脉冲和红外脉冲的时间差，并由此算出它们各自与物体的距离，进而确定物体的位置，通过计算机实时给出的坐标。试回答下列问题： （1）为了使计算机描出的物体做平抛运动轨迹更加准确，物体应挑选（ ） A. 体积大的木球 B. 体积小的钢球 C. 体积小的木球 （2）采用传统斜槽轨道装置时，为减小实验误差，安装斜槽时应确保其末端______，每次释放小球时，应让小球从斜槽上______由静止释放，目的是使小球每次抛出的初速度相同。 （3）如图甲所示，某实验小组让物体在图示位置同时发射超声波脉冲和红外线脉冲，以抛出点为坐标原点建立坐标系，若还测出了点到、的距离，重力加速度未知，则由题中条件可以求出 （ ） A. 物体的初速度 B. 物体的位置坐标 C. 物体的运动时间 D. 物体此时的速度方向 （4）以物体的初速度方向为轴方向，竖直向下的方向为轴方向，在某次实验中计算机描出的平抛运动的轨迹如图乙所示，数据的采集频率为、由图乙轨迹图线分析可知，物体平抛的初速度大小为______（结果保留2位有效数字）；该实验测得当地的重力加速度偏小，可能的原因是_______。 三、解答题（本题共3小题，共38分。解答计算题时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 13. 如图甲所示，某起重机的悬臂保持不动，天车可沿悬臂水平移动，同时可竖直吊升货物。取水平向右为x轴正方向，竖直向上为y轴正方向，现天车吊着货物在方向的位移-时间图像和方向的速度-时间关系图像如图乙、丙所示，已知，。求 （1）货物运动过程中的最大速度的大小和方向； （2）从计时开始经过，货物的位移的大小和方向。 14. 如图所示，一顶角为的圆锥筒，开口朝上，对称轴位于竖直方向，圆锥筒绕对称轴以恒定的角速度旋转，在筒内侧面距筒顶处放一物块（可视为质点）。已知物块的质量为，与筒间的动摩擦因数为，取重力加速度为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 （1）若小物块受到的摩擦力恰好为零，求此时的角速度： （2）物块能相对筒静止，求角速度ω的取值范围。（sin37°=0.6，，答案可含根号） 15. 如图所示，AB为竖直光滑圆弧的直径，其半径，端沿水平方向。水平轨道与半径的光滑圆弧轨道相接于点，为圆轨道的最低点，圆弧轨道、对应的圆心角。圆弧和倾斜传送带相切于点，传送带足够长。一质量为的物块（视为质点）从水平轨道上某点以某一速度冲上竖直圆轨道，并从点飞出，经过点恰好沿切线进入圆弧轨道，再经过点，随后滑上传送带。已知物块经过点时速度大小与经过点时速度大小相等，物块与传送带间的动摩擦因数，取，，。求： （1）物块从点飞出的速度大小和从到所用的时间： （2）物块到达点时的速度大小及对点的压力大小： （3）若传送带顺时针运转的速率为，求物块在传送带上运动到最远距离时所用的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年春季学期高中一年级期中自主练习 物理 （考试时间：75分钟 满分：100分） 注意事项： 1．本试卷分选择题和非选择题两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 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，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。 3．回答非选择题时，将答案写在答题卡上。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（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分：第8~10题有多项符合题目要求，每小题6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. 某赛车在水平赛道上进行高速过弯训练，其一段运动轨迹如图所示。图中标出了赛车在轨迹上不同位置的瞬时速度方向v与所受合外力方向F。下列关于各点受力与速度的说法正确的是（ ） A. a点 B. b点 C. c点 D. d点 【答案】B 【解析】 【详解】赛车做曲线运动，则其速度方向为轨迹的切线方向；根据物体做曲线运动的条件可知，合外力的方向一定指向轨迹的内侧。 故选B。 2. 某探测器绕月球做椭圆运动的轨迹如图所示，是椭圆的长轴，是椭圆的短轴，、两点关于椭圆中心对称。比较探测器沿顺时针分别从运动到和从运动到的两个过程，以下说法正确的是（ ） A. 从到过程的平均速率较小 B. 两个过程的运动时间相等 C. 两个过程探测器与月球中心连线扫过的面积相等 D. 探测器在点所受万有引力小于在点所受万有引力 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据开普勒第二定律，探测器离月球越近，线速度越大。探测器从到过程，整体离月球更近，平均速率更大，故A错误； B．探测器从运动到过程平均速率更小，两段路径弧长相近，可知从运动到运动时间更长，两个过程时间不相等，故B错误； C．开普勒第二定律指出相等时间内探测器与月球连线扫过面积相等，两个过程运动时间不等，因此扫过面积不相等，故C错误； D．由于点到月球中心的距离比点到月球中心的距离远，探测器受到的万有引力满足 故探测器在点所受万有引力小于在点所受万有引力，故D正确。 故选D。 3. 如图是某新能源汽车采用的差速器圆锥齿轮传动系统，用于实现动力的90°轴交传递，驱动车轮转动。在圆锥齿轮90°轴交的示意图中，A是圆锥齿轮转轴上的点，B、C分别是圆锥齿轮边缘上的点，A、B、C三点到各自圆锥齿轮中心轴的距离分别记为rA、rB和rC，，下列说法正确的是（ ） A. B与C点的角速度关系为 B. C与A点的线速度关系为 C. B与A点的角速度关系为 D. A与C点的向心加速度关系为 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据题意，结合圆锥齿轮的特点，得，根据 解得，故A错误； BC．A、B同轴转动，故角速度相同，即 同时有 解得，故B正确，C错误； D．根据 解得，故D错误。 故选B。 4. 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. v=1m/s a>0 B. v=4m/s a<0 C. v=1m/s a<0 D. v=4m/s a>0 【答案】D 【解析】 【详解】重物沿杆A向上运动，沿绳子方向的分速度等于，即 解得 重物沿杆A向上运动，绳子与杆A的夹角增大，由可知，重物运动的速度增大，所以重物做加速运动，则a>0。 故选D。 5. 有关圆周运动的基本模型，下列说法错误的是（ ） A. 如图甲，火车转弯超过规定速度行驶时，外轨和轮缘间会有挤压作用 B. 如图乙，“水流星”表演中，过最高点时水没有从杯中流出，水对杯底压力可以为零 C. 如图丙，小球竖直面内做圆周运动，过最高点的速度至少等于 D. 如图丁，A、B两小球在同一水平面做圆锥摆运动，则A与B的角速度相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．火车在规定速度转弯时，重力与支持力的合力恰好提供向心力。当火车转弯超过规定速度行驶时，所需的向心力增大，火车有向外侧离心的趋势，因此外轨会对轮缘产生向内的侧向压力，即外轨和轮缘间会有挤压作用。故A正确； B．“水流星”表演属于绳模型。当水刚好能通过最高点时，完全由重力提供向心力，此时杯底对水的作用力为零，根据牛顿第三定律，水对杯底的压力也为零。故B正确； C．小球固定在轻杆上做竖直面内的圆周运动，属于杆模型。由于轻杆既能提供拉力，也能提供向上的支撑力，因此小球恰好能通过最高点的临界条件是到达最高点时速度恰好为0。是没有支撑作用的绳模型的最小速度。故C错误； D．A、B两小球做圆锥摆运动。设悬点到圆弧所在水平面的竖直高度为，摆线长为，摆线与竖直方向夹角为。由重力与拉力的合力提供向心力 又，化简可得角速度 由于A、B两小球在同一水平面内做圆锥摆运动，它们的竖直高度相同，所以它们的角速度必定相等。故D正确。 故选C。 6. 如图（a），在跳台滑雪比赛中，运动员在空中滑翔时身体的姿态会影响其下落的速度和滑翔的距离，某运动员先后两次从同一跳台起跳，每次都从离开跳台开始计时，用v表示他在竖直方向的速度，其图像如图（b）所示，和是他落在倾斜雪道上的时刻，则（ ） A. 第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的小 B. 第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的小 C. 第二次滑翔过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次的大 D. 竖直方向速度大小为时，第二次滑翔在竖直方向上所受阻力比第一次的大 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据v­-t图线与横轴所围图形的面积表示位移，可知第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的大，故A错误； B．第二次滑翔过程中在竖直方向的位移比第一次的大，又运动员每次滑翔过程中竖直位移与水平位移的比值相同(等于倾斜雪道与水平面夹角的正切值)，故第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大，故B错误； C．根据v-­t图线的斜率表示加速度，综合分析可知，第二次滑翔过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次的小，故C错误； D．竖直方向上的速度大小为v1时，根据v­-t图线的斜率表示加速度可知，第二次滑翔过程中在竖直方向上的加速度比第一次的小，由牛顿第二定律有 可知第二次滑翔过程中在竖直方向上所受阻力比第一次的大，故D正确。 故选D。 7. 由于河床底部沉积状态不同形成了不同流速的两个区域，如图所示。河两岸间距为平行河岸中间分成宽度相同的两个区域I、II，区域I的水速大小，区域II的水速大小，方向均平行河岸向右，如图所示。小船相对静水速度大小一直是，t=0时刻，小船从A点开始渡河，B点为对岸上的点，且A、B连线与河岸垂直。则下列说法正确的是（ ） A. 小船能够沿直线从A点运动到B点 B. 小船的最短过河时间为80s C. 小船以最短时间渡河时，沿河岸总漂移位移为300m D. 小船从A点运动到B点的最短路程为480m 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于 可知，沿河岸的分速度能够与大小相等，方向相反，此时小船的合速度方向垂直于河岸，即小船在区域Ⅰ能够从A点垂直于河岸运动。由于 可知，沿河岸的分速度大小小于，此时小船的合速度方向不可能垂直于河岸，即小船在区域Ⅱ不能够垂直于河岸运动，即小船不能够沿直线从A点运动到B点，故A错误； B．当船头指向垂直于河岸时，渡河时间最短，可知，故B错误； C．结合上述可知，小船以最短时间过河时，船在区域Ⅰ、Ⅱ内沿河岸的分位移分别为， 则小船以最短时间过河经历的路程解得，故C错误； D．若小船能够从A点运动到B点，令船头指向与河岸夹角为，则小船在区域Ⅰ运动到河岸中间（虚线）位置进入区域Ⅱ的合速度方向一定指向B点，根据速度合成规律，利用辅助圆，作出动态三角形，如图所示 当的方向与合速度方向垂直时，运动路程最短，根据几何关系有 解得 则，故D正确。 故选D。 8. 设想太空中有两颗可视为质点的人造卫星，它们之间的万有引力为F。若要使它们之间的万有引力减小为原来的，下列调整方案可行的是（ ） A. 将两卫星的间距增加为原来的3倍，质量保持不变 B. 将两卫星的质量都减半，间距变为原来的3倍 C. 将其中一颗卫星的质量变为原来的倍，间距不变 D. 将两卫星的质量都减为原来的，间距减为原来的 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】根据万有引力定律，两卫星间的万有引力为 ，其中为引力常量，为两卫星质量，为两卫星间距 A．两卫星质量不变，间距变为原来的3倍，新引力，A正确； B．两卫星质量都减半，间距变为原来的3倍，新引力，B错误； C．其中一颗卫星质量变为原来的，间距不变，新引力，C正确； D．两卫星质量都变为原来的，间距变为原来的，新引力，引力大小不变，D错误。 故选AC。 【点睛】 9. 如图所示，质量相同的两小球、各用轻绳系于点，。当光滑圆锥筒绕竖直轴以一定角速度匀速转动时，两小球始终紧贴筒壁且保持相对静止，设圆锥母线与竖直轴夹角为，重力加速度为，不计空气阻力，下列判断正确的是（ ） A. 两小球随圆锥筒转动的角速度ω相同 B. 两小球做圆周运动的向心力大小相等 C. 绳OA的张力比绳OB的张力大 D. 增大圆锥筒的角速度，两球对筒壁的压力都会减小 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．由题意知两小球相对圆锥筒保持静止，和圆锥筒同轴转动，因此角速度相同，故A正确； B．根据合力提供向心力可得 两球的、相同，由，可知，因此，两球的向心力大小不相等，故B错误。 C．对小球进行受力分析，小球受重力、绳的拉力、圆锥筒的支持力三个力的作用，设绳长为，圆锥母线与竖直轴夹角为，小球在水平面内做匀速圆周运动，竖直方向合力为零，满足 水平方向合力提供向心力，满足 联立解得， 由，可知，故，即绳OA的张力比绳OB的张力大，故C正确； D．由 可知增大圆锥筒的角速度，在小球仍紧贴筒壁即不分离的情况下，增大会使减小，故D正确。 故选ACD。 10. 小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为的小球（可视为质点），甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，飞行水平距离后落地，如图所示。已知握绳的手离地面高度为，手与球之间的绳长为，重力加速度为。忽略手的运动半径和空气阻力（ ） A. 球落地时的速度大小 B. 绳能承受的最大拉力大小为 C. 改变绳长，使球重复上述运动，若球运动到最低点时恰好断掉，则球最大水平飞行距离为 D. 改变绳长，使球重复上述运动，若球运动到最低点时恰好断掉，则球最大水平飞行距离为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．绳断后小球竖直方向初速度为0，做平抛运动，设球做平抛运动的时间为，竖直方向上小球下落的高度为 从抛出到落地所需时间满足 解得 落地时小球竖直方向的速度大小为 水平方向上有 解得绳断开时球的速度大小为 故球落地时的速度大小，故A正确； B．小球沿圆周轨迹运动到最低点时，绳的拉力达到承受极限、随即断裂，向心力由拉力和重力的合力提供，满足 其中， 代入解得绳能承受的最大拉力大小为，故B错误； CD．改变绳长后，设绳长为，绳断时球的速度为，在最低点有 解得 绳断后球做平抛运动，竖直位移为 竖直方向有 联立解得 故小球的水平飞行距离为 根据基本不等式可知，当，即时，球具有最大水平飞行距离，为，故C错误，D正确。 故选AD。 二、填空题（2小题，共16分。） 11. 如图所示为验证向心力大小与小球质量、角速度和半径之间关系的实验装置。传动皮带分别套在左、右变速塔轮的圆盘上，转动手柄，可使变速塔轮匀速转动，两塔轮带动放在长槽和短槽的小球分别以不同角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由挡板提供，同时，小球对挡板的弹力使弹簧测力筒下降，从而露出测力筒内的标尺，标尺上露出的红白相间的等分格数之比即为两个小球所受向心力的比值。已知小球在挡板、、处做圆周运动的半径之比为。现验证向心力的大小与角速度之间的关系，某同学进行了下列实验操作： （1）下列实验与本实验中采用的实验方法一致的是（ ） A. 探究加速度与力、质量的关系 B. 探究弹簧与形变量的关系 C. 探究两个互成角度的力的合成规律 （2）选择两个质量__________（选填“相同”或“不同”）的小球进行实验，所选的两个小球分别放在挡板__________与挡板__________处（选填“”、“”或“”）。 （3）把传动皮带套在半径之比为的左、右变速塔轮的圆盘上，则左右标尺上露出的红白相间的等分格数之比应为__________。 【答案】（1）A （2） ①. 相同 ②. ③. （3） 【解析】 【小问1详解】 本实验用控制变量法，探究加速度与力、质量的关系也采用控制变量法；探究弹力与形变量的关系以图像法为数据处理手段，核心无控制变量法；探究力的合成采用等效替代法。故选项中仅探究加速度与力、质量的关系与本实验中采用的实验方法一致。 故选A。 【小问2详解】 [1][2][3]现验证向心力的大小与角速度之间的关系，要控制小球质量、圆周运动半径相同，只改变。已知， 因此选质量相同的小球，放在和处。 【小问3详解】 把传动皮带套在半径之比为的左、右变速塔轮的圆盘上，皮带传动时，两塔轮边缘线速度相等，根据 可知左、右变速塔轮的角速度之比为 小球做圆周运动的向心力由挡板提供，挡板弹力大小满足 由于小球的质量和旋转半径相同，则左右标尺上露出的红白相间的等分格数之比为 12. 利用传感器和计算机可以方便地描出做平抛运动的物体的轨迹。某实验小组利用其来探究平抛运动的特点，原理图如图甲所示，物体从点水平抛出，在竖直平面内向各个方向同时发射超声波脉冲和红外线脉冲。在它运动的平面内安放着超声一红外接收装置。盒装有、两个超声-红外接收器（处于点正下方），并与计算机相连。、各自测出收到超声脉冲和红外脉冲的时间差，并由此算出它们各自与物体的距离，进而确定物体的位置，通过计算机实时给出的坐标。试回答下列问题： （1）为了使计算机描出的物体做平抛运动轨迹更加准确，物体应挑选（ ） A. 体积大的木球 B. 体积小的钢球 C. 体积小的木球 （2）采用传统斜槽轨道装置时，为减小实验误差，安装斜槽时应确保其末端______，每次释放小球时，应让小球从斜槽上______由静止释放，目的是使小球每次抛出的初速度相同。 （3）如图甲所示，某实验小组让物体在图示位置同时发射超声波脉冲和红外线脉冲，以抛出点为坐标原点建立坐标系，若还测出了点到、的距离，重力加速度未知，则由题中条件可以求出 （ ） A. 物体的初速度 B. 物体的位置坐标 C. 物体的运动时间 D. 物体此时的速度方向 （4）以物体的初速度方向为轴方向，竖直向下的方向为轴方向，在某次实验中计算机描出的平抛运动的轨迹如图乙所示，数据的采集频率为、由图乙轨迹图线分析可知，物体平抛的初速度大小为______（结果保留2位有效数字）；该实验测得当地的重力加速度偏小，可能的原因是_______。 【答案】（1）B （2） ①. 水平 ②. 同一位置 （3）BD （4） ①. ②. 受空气阻力 【解析】 【小问1详解】 为减小空气阻力对平抛运动的影响，应选择体积小、密度大的物体，因此选体积小的钢球. 故选B。 【小问2详解】 [1]安装斜槽时末端需水平，才能保证小球抛出时初速度水平，满足平抛运动条件； [2]每次让小球从斜槽同一位置由静止释放，才能保证小球每次平抛的初速度相同，减小误差。 【小问3详解】 B．设、的坐标分别为，，物体的坐标为，到、的距离分别为、，由勾股定理得， 两个方程可解出，的值，因此物体的位置坐标可以求出，故B正确； D．平抛运动满足， 速度偏转角满足 联立得 因，的值已知，故物体此时的速度方向可以确定，故D正确； AC．由于重力加速度未知，故无法求得运动时间及初速度，故AC错误。 故选BD。 【小问4详解】 [1]数据的采集频率为，时间间隔为 水平方向物体做匀速直线运动，由图乙可知共有10个点迹间隔，总水平位移为，取平均得相邻两个点迹间隔间的水平位移为 因此初速度 [2]若测得当地的重力加速度偏小，原因是物体运动过程中受到空气阻力，竖直方向实际加速度小于重力加速度，因此测量值偏小。 三、解答题（本题共3小题，共38分。解答计算题时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 13. 如图甲所示，某起重机的悬臂保持不动，天车可沿悬臂水平移动，同时可竖直吊升货物。取水平向右为x轴正方向，竖直向上为y轴正方向，现天车吊着货物在方向的位移-时间图像和方向的速度-时间关系图像如图乙、丙所示，已知，。求 （1）货物运动过程中的最大速度的大小和方向； （2）从计时开始经过，货物的位移的大小和方向。 【答案】（1），与水平轴正方向成角斜向上 （2），与水平轴正方向成角斜向上 【解析】 【小问1详解】 由方向的位移-时间图像可知，货物在方向做匀速直线运动，速度恒为 由方向的速度-时间图像可知，方向最大速度为 货物的合速度为两个分速度的矢量和，货物运动过程中的最大速度 设该速度方向与轴正方向夹角为，则 得 即方向为与水平轴正方向成角斜向上。 【小问2详解】 从计时开始经过，货物在方向做匀速直线运动，位移大小为 货物在方向做变速运动，位移等于其方向的速度-时间图像的面积，即 故货物的合位移大小 设位移方向与轴正方向夹角为，则 得 即方向为与水平轴正方向成角斜向上。 14. 如图所示，一顶角为的圆锥筒，开口朝上，对称轴位于竖直方向，圆锥筒绕对称轴以恒定的角速度旋转，在筒内侧面距筒顶处放一物块（可视为质点）。已知物块的质量为，与筒间的动摩擦因数为，取重力加速度为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 （1）若小物块受到的摩擦力恰好为零，求此时的角速度： （2）物块能相对筒静止，求角速度ω的取值范围。（sin37°=0.6，，答案可含根号） 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由题意，锥顶角，故，物块做圆周运动的半径 当小物块受到的摩擦力恰好为零，物块仅受重力和支持力作用，合力提供向心力； 竖直方向，物块受力平衡，满足 水平方向，支持力的水平方向分量指向转轴，提供圆周运动的向心力，满足 代入， 解得 【小问2详解】 物块相对静止存在两个临界情况：角速度为时物块即将相对锥面上滑，角速度为时物块即将下滑。其中对于角速度为时，物块有上滑趋势，静摩擦力沿母线指向顶点（向下），竖直方向由受力平衡得 水平方向合力提供向心力有 其中 代入， 解得， 对于角速度为时，物块有下滑趋势，静摩擦力沿母线指向筒顶（向上），竖直方向由受力平衡得 水平方向合力提供向心力有 其中 代入， 解得， 因此物块相对筒静止时，角速度的取值范围为 15. 如图所示，AB为竖直光滑圆弧的直径，其半径，端沿水平方向。水平轨道与半径的光滑圆弧轨道相接于点，为圆轨道的最低点，圆弧轨道、对应的圆心角。圆弧和倾斜传送带相切于点，传送带足够长。一质量为的物块（视为质点）从水平轨道上某点以某一速度冲上竖直圆轨道，并从点飞出，经过点恰好沿切线进入圆弧轨道，再经过点，随后滑上传送带。已知物块经过点时速度大小与经过点时速度大小相等，物块与传送带间的动摩擦因数，取，，。求： （1）物块从点飞出的速度大小和从到所用的时间： （2）物块到达点时的速度大小及对点的压力大小： （3）若传送带顺时针运转的速率为，求物块在传送带上运动到最远距离时所用的时间。 【答案】（1）， （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 物块在处的速度分解如图 在竖直方向，物块做自由落体运动，满足 代入 解得 从到所用的时间 故水平方向物块从点飞出的速度 代入 解得 【小问2详解】 物块在处速度 其受力分析如图 由牛顿第二定律得 代入数据，解得 根据牛顿第三定律可知，物块对C处的压力大小为 【小问3详解】 物块的速度从减到的过程，受力如图 根据牛顿第二定律有 解得 用时 物块的速度减到之后，受力如图 根据牛顿第二定律有 解得 物块继续减速到0（到达最远距离）的时间 则物块在传送带上运动到最远距离时所用的时间 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $