精品解析：河南新乡市部分校2025-2026学年高一下学期6月阶段检测物理试卷

高一物理试题 注意事项： 1．答题前，务必将自己的个人信息填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单选题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 关于曲线运动，下列说法正确的是（　　） A. 曲线运动一定是变速运动 B. 物体在恒力作用下，一定不能做曲线运动 C. 物体做曲线运动时，其合外力方向与速度方向可能共线 D. 物体做曲线运动时，所受外力一定是变力 2. 如图所示，悬线一端系一小球，另一端固定于点，在点正下方的点钉一个钉子，使悬线拉紧与竖直方向成一角度，然后由静止释放小球，当悬线碰到钉子时，下列说法正确的是（　　） A. 小球的瞬时速度突然变大 B. 小球所需的向心加速度变大 C. 小球的角速度不变 D. 悬线对小球的拉力不变 3. 如图所示，排球运动员在己方底线正上方高为h处，垂直球网将排球以速度v水平击出。排球恰好经球网上沿落在对方场地底线处。若保持击球方向不变，要使发出的球既不触网又不出底线，以下方法中可行的是（　　） A. 提升高度h且增大速度v B. 提升高度h且减小速度v C. 降低高度h且增大速度v D. 降低高度h且减小速度v 4. 如图所示，直径为d的竖直圆筒绕中心轴线匀速转动。一子弹以水平速度沿圆筒直径方向从左侧射入圆筒，从右侧射穿圆筒后发现两弹孔在同一竖直线上且相距为h，则（　　） A. 子弹在圆筒中的水平速度为 B. 子弹在圆筒中的水平速度为 C. 圆筒转动的角速度可能为 D. 圆筒转动的角速度可能为 5. 如图所示，在水平圆盘上，沿半径方向放置物体A和B，mA=4kg，mB=1kg，它们分居在圆心两侧，与圆心距离为rA=0.1m，rB=0.2m，中间用水平细线相连，A、B与圆盘间的动摩擦因数均为μ=0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，若圆盘从静止开始绕中心转轴非常缓慢地加速转动，重力加速度g取10m/s2，以下说法正确的是（　　） A. A的摩擦力先达到最大 B. 当，细线开始出现张力 C. 当，A、B两物体出现相对圆盘滑动 D. 当，A、B两物体出现相对圆盘滑动 6. 如图所示，在赤道上的人某时刻用仪器观测到他的正上方恰好有三颗卫星排成一条直线，分别是近地轨道卫星、地球静止同步轨道卫星和高空探测卫星。已知它们均做匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　） A. 运动周期一定大于运动周期 B. 他们的线速度满足 C. 他们的角速度满足 D. 他们相同时间转过的角度 7. 一辆质量为m的小汽车在水平地面上由静止开始运动，其功率随速度的变化关系如图所示，其中AB段平行于v轴，汽车匀速运动阶段的速度为。根据图像，下列说法正确的是（　　） A. 速度增大到的过程中，汽车的加速度逐渐减小，当时， B. 汽车与地面间的摩擦力大小为 C. 在OA段汽车的位移为 D. 若AB段汽车的位移为s，则AB段汽车运动的时间 二、多选题：多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，套在细直杆上的环A通过跨过定滑轮且不可伸长的轻绳与B相连，在外力作用下A沿杆以速度匀速上升经过两点，经过点时轻绳与竖直杆间的夹角为，经过点时A与定滑轮的连线处于水平方向，轻绳始终保持伸直状态。下列说法正确的是（　　） A. A经过点时，A、B的速度大小相等 B. 在A从点运动至点的过程中，B的速度先增大后减小 C. 在A从P点运动至Q点的过程中，B始终处于超重状态 D. A经过点时，B的速度大小等于 9. 下图为皮带传动装置的示意图，右轮半径为r，A是它边缘上的一点。左侧是一轮轴，大轮半径为4r，小轮半径为2r。小轮上的B点到其中心距离为r，C点和D点分别位于小轮和大轮的边缘上。传动过程中皮带不打滑，那么关于A、B、C、D点的线速度v、角速度ω、向心加速度a的关系正确的是（　　） A. 线速度大小之间 B. 角速度大小之间 C. 向心加速度大小之比 D. 向心加速度大小之比 10. 长为L的轻杆可绕O在竖直平面内无摩擦转动，质量为M的小球A固定于杆端点，质量为m的小球B固定于杆中点，且M＝2m，重力加速度为g，不计空气阻力，开始杆处于水平，由静止释放，当杆转到竖直位置时（　　） A. 球A瞬时速度是球B瞬时速度的2倍 B. 球A在最低点速度为 C. O和B之间杆的拉力大于B和A之间杆的拉力 D. 轻杆对球B做功mgL 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 如图甲为研究平抛运动的实验装置，其中装置由固定的铁架台，圆弧轨道（半径）组成，位移传感器与计算机连接。实验时小球从圆弧轨道上某位置由静止释放，沿着轨道向下运动，离开轨道时，位移传感器开始实时探测小球的位置。测得不同时刻位置坐标，相邻点时间间隔。其中O点为抛出点，标记为，其他点依次标记为。 （1）为确保小球离开轨道后做平抛运动，必须进行的关键操作是（　　） A. 测量圆弧轨道的半径R B. 用水平仪校准轨道末端切线水平 C. 调整轨道高度使小球落地点在传感器中心 D. 保证小球每次从轨道同一高度释放 （2）如果竖直方向为自由落体运动，并测量出“”“”及“”，其中为第n点到O点的竖直距离，为第n点到O点的水平距离，为第n点到O点的直线距离），则重力加速度g的表达式为______（用所测物理量和、n表示）。 （3）在（2）问实验测得的g值比真实值偏小，可能的原因是（　　） A. 轨道末端切线略微向上倾斜 B. 小球释放点低于预定位置 C. 实验时位移传感器数据中略大于0.02s （4）经正确操作，该同学在轨迹上选取间距较大的几个点，将其坐标在直角坐标系内描绘出图像，如图乙所示。由此可计算出小球从轨道上水平抛出的初速度______m/s（重力加速度g取）。 12. 在验证机械能守恒定律的实验中，某同学采用了如图所示的装置，绕过定滑轮的细线两端悬挂质量相等的重物A和B，在B下面再挂钩码C，打点计时器使用交流电源频率为50 Hz。 （1）如图所示，在重物A下方固定打点计时器，测量A的运动情况。下列操作过程正确的有（　　） A. 应选取最初第1、2两点间距离接近2 mm的纸带 B. 安装打点计时器时要竖直架稳，使其两限位孔在同一竖直线上 C. 接通电源前让重物A尽量靠近打点计时器 D. 实验时应先释放重物再接通电源 （2）测得重物A和B的质量均为M；钩码C的质量为m；据纸带测得重物A由静止上升高度为h时对应速度为v，重力加速度为g，则此过程中系统减少的重力势能为________，系统增加的动能为________； （3）某次实验打出纸带的一部分如图所示，a、b、c为三个相邻点，则打下b点时重物的速度________（结果保留三位有效数字），实验中发现系统动能的增加量总是稍大于系统重力势能的减少量，造成这一实验误差的原因可能是（ ） A. 存在空气阻力 B. 滑轮有质量 C. 实际电源频率小于50 Hz D. 实际电源频率大于50 Hz 13. 长为L的细线，拴一质量为m的小球，一端固定于O点。让其在水平面内做匀速圆周运动（这种运动通常称为圆锥摆运动），如图。求摆线L与竖直方向的夹角为α 时： （1）线的拉力F的大小； （2）小球运动的线速度的大小； （3）小球运动的角速度及周期。 14. 某同学创作了一篇科幻小说，描述了中国航天员们驾驶飞船探索类地行星的故事。为了计算该星球的质量，航天员们测出了星球半径为，并在星球表面展开实验，如图所示，不易伸长的轻绳绕过光滑轻质定滑轮连接物块、且（和均已知）。初始时物块静止在地面上，离地面高度为，绳子恰好伸直。现将由静止释放，经过时间落到地面，已知引力常量为。求： （1）物块加速运动时的加速度是多少？ （2）该星球的质量是多少？ （3）若飞船无法降落，只能贴着星球表面做匀速圆周运动，测出绕行周期，能否据此计算出星球的密度？若能，请计算出该星球的密度。 15. 滑板运动是极限运动的鼻祖，许多极限运动项目均由滑板项目延伸而来。如图所示是滑板运动的轨道，和是两段光滑圆弧形轨道，段的圆心为O点，圆心角为，半径与水平轨道垂直，水平轨道段粗糙且长，一运动员从轨道上的A点以的速度水平滑出，在B点刚好沿轨道的切线方向滑入圆弧形轨道，经轨道后冲上轨道，到达E点时速度减为零，然后返回。已知运动员和滑板的总质量为，B、E两点与水平面的竖直高度分别为h和H，且，，。 （1）求运动员从A运动到达B点时的速度大小和在空中飞行的时间； （2）求轨道段的动摩擦因数、离开圆弧轨道末端时，滑板对轨道的压力； （3）通过计算说明，第一次返回时，运动员能否回到B点？如果能，请求出回到B点时的速度大小；如果不能，则最后停在何处？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一物理试题 注意事项： 1．答题前，务必将自己的个人信息填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单选题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 关于曲线运动，下列说法正确的是（　　） A. 曲线运动一定是变速运动 B. 物体在恒力作用下，一定不能做曲线运动 C. 物体做曲线运动时，其合外力方向与速度方向可能共线 D. 物体做曲线运动时，所受外力一定是变力 【答案】A 【解析】 【详解】A．曲线运动中，物体的速度方向时刻变化（沿轨迹切线方向），速度矢量必然变化，因此一定是变速运动，故A正确； B．物体在恒力作用下可能做曲线运动，例如平抛运动中物体受重力（恒力）作用，轨迹为抛物线，故B错误； C．物体做曲线运动时，加速度方向与速度方向不可能共线；若共线，物体将做直线运动（如匀加速直线运动），而曲线运动要求加速度有垂直于速度方向的分量以改变速度方向，故C错误； D．物体做曲线运动时，所受外力不一定是变力，例如平抛运动中物体仅受恒定的重力作用，故D错误。 故选A。 2. 如图所示，悬线一端系一小球，另一端固定于点，在点正下方的点钉一个钉子，使悬线拉紧与竖直方向成一角度，然后由静止释放小球，当悬线碰到钉子时，下列说法正确的是（　　） A. 小球的瞬时速度突然变大 B. 小球所需的向心加速度变大 C. 小球的角速度不变 D. 悬线对小球的拉力不变 【答案】B 【解析】 【详解】A．使悬线拉紧与竖直方向成一角度，然后由静止释放小球，当悬线碰到钉子的前后瞬间，由于重力与拉力都与速度垂直，所以小球的线速度大小不变，故A错误； B．根据向心加速度公式，当悬线碰到钉子后，小球做圆周运动的半径变小，所以小球的向心加速度突然变大，故B正确； C．根据，由于悬线碰到钉子后的瞬间，小球做圆周运动的半径变小，所以小球的角速度突然增大，故C错误； D．根据牛顿第二定律得 可得，当悬线碰到钉子后，小球做圆周运动的半径变小，悬线对小球的拉力变大，故D错误。 故选B。 3. 如图所示，排球运动员在己方底线正上方高为h处，垂直球网将排球以速度v水平击出。排球恰好经球网上沿落在对方场地底线处。若保持击球方向不变，要使发出的球既不触网又不出底线，以下方法中可行的是（　　） A. 提升高度h且增大速度v B. 提升高度h且减小速度v C. 降低高度h且增大速度v D. 降低高度h且减小速度v 【答案】B 【解析】 【详解】AB．设球网高为H，则，，， 由此可知，若提升高度h，则下落总时间t2增大，且增大速度v，水平方向总位移更大，一定出底线，所以减小速度v，则水平位移可能减小，从而落在对方场地，故A错误，B正确； C．降低高度h，则过网时间t1、下落总时间t2均减小，增大速度v，要么触网，要么出底线，故C错误； D．降低高度h，则过网时间t1减小，减小速度v，过网水平位移减小，则一定触网，故D错误。 故选B。 4. 如图所示，直径为d的竖直圆筒绕中心轴线匀速转动。一子弹以水平速度沿圆筒直径方向从左侧射入圆筒，从右侧射穿圆筒后发现两弹孔在同一竖直线上且相距为h，则（　　） A. 子弹在圆筒中的水平速度为 B. 子弹在圆筒中的水平速度为 C. 圆筒转动的角速度可能为 D. 圆筒转动的角速度可能为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．子弹打出后，做平抛运动， 解得时间 所以，故AB错误； CD．子弹打出的2个弹孔在一个竖直方向上，说明圆筒转过的角度为（n=0，1，2，3…） 所以圆筒的角速度（n=0，1，2，3…） 当时，，故D正确，C错误。 故选D。 5. 如图所示，在水平圆盘上，沿半径方向放置物体A和B，mA=4kg，mB=1kg，它们分居在圆心两侧，与圆心距离为rA=0.1m，rB=0.2m，中间用水平细线相连，A、B与圆盘间的动摩擦因数均为μ=0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，若圆盘从静止开始绕中心转轴非常缓慢地加速转动，重力加速度g取10m/s2，以下说法正确的是（　　） A. A的摩擦力先达到最大 B. 当，细线开始出现张力 C. 当，A、B两物体出现相对圆盘滑动 D. 当，A、B两物体出现相对圆盘滑动 【答案】D 【解析】 【详解】A．A达到最大静摩擦力时的临界角速度满足 解得 同理可得，B达到最大静摩擦力时的临界角速度为 则当圆盘转动的速度逐渐变大时，B先达到角速度临界值，则物体B的摩擦力先达到最大，故A错误； B．当物体B的摩擦力达到最大，转速再增加时，细线出现张力，即当时，细线开始出现张力，故B错误； CD．当A、B两物体出现相对圆盘滑动时，物体B受到的摩擦力方向背离圆心，物体A受到的摩擦力方向指向圆心，对物体A，有 对物体B，有 解得，故C错误，D正确。 故选D。 6. 如图所示，在赤道上的人某时刻用仪器观测到他的正上方恰好有三颗卫星排成一条直线，分别是近地轨道卫星、地球静止同步轨道卫星和高空探测卫星。已知它们均做匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　） A. 运动周期一定大于运动周期 B. 他们的线速度满足 C. 他们的角速度满足 D. 他们相同时间转过的角度 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据开普勒第三定律，卫星轨道半径越大，则周期越大，则的周期大于的周期，而周期相等，可知运动周期一定大于运动周期，故A错误； BCD．因角速度相等，即 根据 可知 对卫星，根据 可得 可知 根据可知，他们相同时间转过的角度，故BD错误，C正确。 故选C。 7. 一辆质量为m的小汽车在水平地面上由静止开始运动，其功率随速度的变化关系如图所示，其中AB段平行于v轴，汽车匀速运动阶段的速度为。根据图像，下列说法正确的是（　　） A. 速度增大到的过程中，汽车的加速度逐渐减小，当时， B. 汽车与地面间的摩擦力大小为 C. 在OA段汽车的位移为 D. 若AB段汽车的位移为s，则AB段汽车运动的时间 【答案】C 【解析】 【详解】A．图像斜率代表牵引力，速度增大到的过程中，汽车的牵引力不变，加速度不变，故A错误； B．汽车匀速运动阶段的速度为，此时牵引力等于摩擦力，汽车与地面间的摩擦力大小为 故B错误； C．图像斜率代表牵引力，汽车牵引力在OA段不变，故汽车为匀加速启动，在A点功率为额定功率，牵引力为匀加速运动的牵引力，故匀加速阶段的牵引力为 联立得 故C正确； D．根据动能定理 得 故D错误。 故选C。 二、多选题：多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，套在细直杆上的环A通过跨过定滑轮且不可伸长的轻绳与B相连，在外力作用下A沿杆以速度匀速上升经过两点，经过点时轻绳与竖直杆间的夹角为，经过点时A与定滑轮的连线处于水平方向，轻绳始终保持伸直状态。下列说法正确的是（　　） A. A经过点时，A、B的速度大小相等 B. 在A从点运动至点的过程中，B的速度先增大后减小 C. 在A从P点运动至Q点的过程中，B始终处于超重状态 D. A经过点时，B的速度大小等于 【答案】CD 【解析】 【详解】A．A经过点时，A的速度方向竖直向上，与绳子垂直，此时B的速度大小为，A、B的速度大小不相等，A错误； BCD．把A的速度分解到沿着绳子和垂直绳子方向，有，在A从点运动至点的过程中，逐渐增大，逐渐减小，则B的速度逐渐减小，但因为B向下运动，故B始终处于超重状态，B错误，CD正确。 故选CD。 9. 下图为皮带传动装置的示意图，右轮半径为r，A是它边缘上的一点。左侧是一轮轴，大轮半径为4r，小轮半径为2r。小轮上的B点到其中心距离为r，C点和D点分别位于小轮和大轮的边缘上。传动过程中皮带不打滑，那么关于A、B、C、D点的线速度v、角速度ω、向心加速度a的关系正确的是（　　） A. 线速度大小之间 B. 角速度大小之间 C. 向心加速度大小之比 D. 向心加速度大小之比 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．由皮带传动的特点有 由同轴转动的特点有 根据线速度与角速度的关系 可得 所以， 所以，故A正确，B错误； CD．由 得 由 得 故，故C正确，D错误。 故选AC。 。 10. 长为L的轻杆可绕O在竖直平面内无摩擦转动，质量为M的小球A固定于杆端点，质量为m的小球B固定于杆中点，且M＝2m，重力加速度为g，不计空气阻力，开始杆处于水平，由静止释放，当杆转到竖直位置时（　　） A. 球A瞬时速度是球B瞬时速度的2倍 B. 球A在最低点速度为 C. O和B之间杆的拉力大于B和A之间杆的拉力 D. 轻杆对球B做功mgL 【答案】ABC 【解析】 【详解】ABD．在转动过程中，A、B两球的角速度相同，设球的速度为，B球的速度为，则有 以A、B和杆组成的系统机械能守恒，由机械能守恒定律得 联立可以求出， 设杆对A、B两球做功分别为，。根据动能定理，对A有 对B有 解得， 则轻杆对球A做正功，轻杆对球B做负功，AB正确，D错误； C．当杆转到竖直位置时B的向心力向上，而 可知OB杆的拉力大于BA杆的拉力，C正确。 故选ABC。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 如图甲为研究平抛运动的实验装置，其中装置由固定的铁架台，圆弧轨道（半径）组成，位移传感器与计算机连接。实验时小球从圆弧轨道上某位置由静止释放，沿着轨道向下运动，离开轨道时，位移传感器开始实时探测小球的位置。测得不同时刻位置坐标，相邻点时间间隔。其中O点为抛出点，标记为，其他点依次标记为。 （1）为确保小球离开轨道后做平抛运动，必须进行的关键操作是（　　） A. 测量圆弧轨道的半径R B. 用水平仪校准轨道末端切线水平 C. 调整轨道高度使小球落地点在传感器中心 D. 保证小球每次从轨道同一高度释放 （2）如果竖直方向为自由落体运动，并测量出“”“”及“”，其中为第n点到O点的竖直距离，为第n点到O点的水平距离，为第n点到O点的直线距离），则重力加速度g的表达式为______（用所测物理量和、n表示）。 （3）在（2）问实验测得的g值比真实值偏小，可能的原因是（　　） A. 轨道末端切线略微向上倾斜 B. 小球释放点低于预定位置 C. 实验时位移传感器数据中略大于0.02s （4）经正确操作，该同学在轨迹上选取间距较大的几个点，将其坐标在直角坐标系内描绘出图像，如图乙所示。由此可计算出小球从轨道上水平抛出的初速度______m/s（重力加速度g取）。 【答案】（1）B （2） （3）A （4）1 【解析】 【小问1详解】 平抛运动要求初速度水平，需用水平仪校准轨道末端切线水平；半径、轨道高度、释放位置不直接影响“平抛”的前提条件。 故选B。 【小问2详解】 竖直方向做自由落体运动，有 解得 故需测量 【小问3详解】 A．末端向上倾斜会使小球获得竖直向上的初速度，导致yn偏小，由可知，g偏小，故A正确； B．小球释放点低于预定位置，不影响g的测量，故B错误； C．实验时间∆t略大，导致yn偏大，会使g偏大，故C错误。 故选A。 【小问4详解】 平抛运动中，水平方向位移 竖直方向位移 联立得 故斜率 由图像数据解得 12. 在验证机械能守恒定律的实验中，某同学采用了如图所示的装置，绕过定滑轮的细线两端悬挂质量相等的重物A和B，在B下面再挂钩码C，打点计时器使用交流电源频率为50 Hz。 （1）如图所示，在重物A下方固定打点计时器，测量A的运动情况。下列操作过程正确的有（　　） A. 应选取最初第1、2两点间距离接近2 mm的纸带 B. 安装打点计时器时要竖直架稳，使其两限位孔在同一竖直线上 C. 接通电源前让重物A尽量靠近打点计时器 D. 实验时应先释放重物再接通电源 （2）测得重物A和B的质量均为M；钩码C的质量为m；据纸带测得重物A由静止上升高度为h时对应速度为v，重力加速度为g，则此过程中系统减少的重力势能为________，系统增加的动能为________； （3）某次实验打出纸带的一部分如图所示，a、b、c为三个相邻点，则打下b点时重物的速度________（结果保留三位有效数字），实验中发现系统动能的增加量总是稍大于系统重力势能的减少量，造成这一实验误差的原因可能是（ ） A. 存在空气阻力 B. 滑轮有质量 C. 实际电源频率小于50 Hz D. 实际电源频率大于50 Hz 【答案】（1）BC （2） ①. ②. （3） ①. 1.15 ②. C 【解析】 【小问1详解】 A。本实验的目的是验证机械能守恒，无需选取最初第1、2两点间距离接近2mm的纸带，故A错误； B．安装打点计时器时要竖直架稳，使其两限位孔在同一竖直线上，故B正确； C．为了能在长度有限的纸带上尽可能多地获取间距适当的数据点，接通电源前让重物A尽量靠近打点计时器，故C正确； D．实验时应先接通电源，再释放重物，故D错误。 故选BC。 【小问2详解】 [1]根据功能关系，可知此过程中系统减少的重力势能为 [2]系统增加的动能为 【小问3详解】 [1]打下b点时重物的速度为 [2]A．存在空气阻力，系统会克服阻力做功，动能增加量应小于重力势能减少量，故A错误； B．滑轮有质量，转动时会消耗部分机械能，动能增加量应小于重力势能减少量，故B错误； C．实际电源频率小于 50 Hz，实际打点周期T>0.02 s，计算时仍用T=0.02 s，导致速度计算值偏大，动能增加量偏大，可能大于重力势能减少量，故C正确； D．实际电源频率大于 50 Hz，实际打点周期T<0.02 s，计算时仍用T=0.02 s，导致速度计算值偏小，动能增加量偏小，故D错误。 故选C。 13. 长为L的细线，拴一质量为m的小球，一端固定于O点。让其在水平面内做匀速圆周运动（这种运动通常称为圆锥摆运动），如图。求摆线L与竖直方向的夹角为α 时： （1）线的拉力F的大小； （2）小球运动的线速度的大小； （3）小球运动的角速度及周期。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 做匀速圆周运动的小球受力分析如图所示 小球受重力mg和绳子的拉力F，因为小球在水平面内做匀速圆周运动，所以小球受到的合力指向圆心，且沿水平方向。根据平衡条件得 解得 【小问2详解】 由牛顿第二定律得 由几何关系得 所以小球做匀速圆周运动的线速度的大小为 【小问3详解】 小球运动的角速度 解得 小球运动的周期 解得 14. 某同学创作了一篇科幻小说，描述了中国航天员们驾驶飞船探索类地行星的故事。为了计算该星球的质量，航天员们测出了星球半径为，并在星球表面展开实验，如图所示，不易伸长的轻绳绕过光滑轻质定滑轮连接物块、且（和均已知）。初始时物块静止在地面上，离地面高度为，绳子恰好伸直。现将由静止释放，经过时间落到地面，已知引力常量为。求： （1）物块加速运动时的加速度是多少？ （2）该星球的质量是多少？ （3）若飞船无法降落，只能贴着星球表面做匀速圆周运动，测出绕行周期，能否据此计算出星球的密度？若能，请计算出该星球的密度。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 下落过程做初速度为0的匀加速直线运动，位移满足匀变速直线运动公式 ，与加速度大小相等，整理得 ​ 【小问2详解】 对、组成的系统，由牛顿第二定律：   将代入，解得星球表面重力加速度  星球表面物体满足万有引力等于重力 整理得星球质量：  【小问3详解】 飞船贴着星球表面做匀速圆周运动，万有引力提供向心力   整理得 星球密度，星球体积 代入得​ 15. 滑板运动是极限运动的鼻祖，许多极限运动项目均由滑板项目延伸而来。如图所示是滑板运动的轨道，和是两段光滑圆弧形轨道，段的圆心为O点，圆心角为，半径与水平轨道垂直，水平轨道段粗糙且长，一运动员从轨道上的A点以的速度水平滑出，在B点刚好沿轨道的切线方向滑入圆弧形轨道，经轨道后冲上轨道，到达E点时速度减为零，然后返回。已知运动员和滑板的总质量为，B、E两点与水平面的竖直高度分别为h和H，且，，。 （1）求运动员从A运动到达B点时的速度大小和在空中飞行的时间； （2）求轨道段的动摩擦因数、离开圆弧轨道末端时，滑板对轨道的压力； （3）通过计算说明，第一次返回时，运动员能否回到B点？如果能，请求出回到B点时的速度大小；如果不能，则最后停在何处？ 【答案】（1）； （2）；，方向竖直向下 （3）不能，停在距离D点左侧处 【解析】 【小问1详解】 由题意根据几何关系可知 代入初速度解得 在B点竖直方向的速度 从A点到B点竖直方向自由落体，则有 解得 【小问2详解】 由B点到E点，由动能定理可得 代入数据可得 由B点到C点，由动能定理可得 在C点由牛顿第二定律知 由几何知识可得 联立解得 根据牛顿第三定律可得滑板对轨道的压力，方向竖直向下 【小问3详解】 运动员能到达左侧的最大高度为，从B点到第一次返回左侧最高处，根据动能定理有 解得 所以第一次返回时，运动员不能回到B点，设运动员从B点运动到停止，在段的总路程为s，由动能定理可得 代入数据解得 因为，所以运动员最后停在距离D点左侧处 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $