精品解析：四川成都市双流棠湖中学2025-2026学年高一下学期期中热身考试物理试卷

2025-2026学年度棠湖中学高2025级高一下期中热身考试物理试卷 注意事项: 1.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，写在试卷上无效。 3.考试结束后，将答题卡交回，请妥善保管试卷！如果试卷遗失请自行打印电子版。 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 在某次演训中，直升机距海面上方28.8m处沿水平方向以大小为2m/s2的加速度匀加速飞行。t1时刻，物资离开直升机做平抛运动，其落至水面时速度方向与水面成53°；t2时刻另一物资离开直升机做平抛运动，其落至水面时速度方向与水面成37°，如图所示。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（ ） A. 物资下落所需要的时间为3s B. t1时刻直升机的速度大小为24m/s C. 两次投送物资的时间间隔是7s D. t2时刻投放的物资接触水面时的速度大小为32m/s 【答案】C 【解析】 【详解】A．物资下落的过程中，竖直方向是自由落体，竖直速度 下落时间 故A错误； B．时刻直升机的速度即为第一个物资平抛运动时的初速度，初速度 故B错误； C．同理，时刻飞机的速度 飞机做匀加速直线运动，经历时间 故C正确； D．时刻投放物资接触水平面时的速度大小 故D错误。 故选C。 2. 如图所示，在一段河岸平直的河水中，小明站在跟河水一起漂流的木船上。某时刻他正对河岸，水平抛出一小石块，使其落在河岸上。空气阻力不计，则（　　） A. 石块在空中运动的轨迹平面与该段河岸垂直 B. 石块抛出的初速度越大，落地点离抛出点越远 C. 水流速度越大，石块落地所用时间越短 D. 石块落地时的速度大小与水流速度无关 【答案】B 【解析】 【详解】A．由于石块具有和水流相同的分速度，即具有一定沿河岸的分速度，所以石块在空中运动轨迹所在平面与该段河岸不垂直，故A错误； BC．石块在空中做平抛运动，竖直方向有 可得 可知石块落地所用时间只由下落高度决定，与水流速度无关；水平方向有 石块抛出的初速度越大，则石块的水平分速度越大，石块的水平位移越大，由于下落高度不变，所以石块的落地点离抛出点越远，故B正确，C错误； D．石块落地时的速度大小为 由于石块具有和水流相同的分速度，所以水流速度越大，石块的水平分速度越大，则石块落地时的速度越大，故D错误。 故选B。 3. 在运动的合成与分解的实验中，红蜡块在长的玻璃管中竖直方向能做匀速直线运动，现在某同学拿着玻璃管沿水平方向做匀加速直线运动，并每隔一秒画出了蜡块运动所到达的位置如图所示，若取轨迹上的点作该曲线的切线（图中虚线）交轴于点，则点的坐标为（ ） A. B. C. D. 不能确定 【答案】B 【解析】 【详解】A点的横坐标为0．C点的切线方向为速度的方向，根据类平抛运动的推论，可知，C点切线与y轴的交点表示的位移大小等于C点在y轴方向上位移的一半，故A点y轴坐标为．即 A. 与计算结果不符，故A错误； B. 与计算结果相符，故B正确； C. 与计算结果不符，故C错误； D. 点的坐标为，是确定的，故D错误． 4. 如图所示，用一根细绳一端系一个小球，另一端固定，给小球不同的初速度，使小球在水平面内做角速度不同的圆周运动，则下列关于悬点到轨迹圆心高度h、细绳拉力F、向心加速度a、线速度v与角速度平方ω2的关系图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】B．设细绳长度为l，小球做匀速圆周运动时细绳与竖直方向的夹角为θ，细绳拉力为F，根据牛顿第二定律，有 可得，故B正确； A．设细绳长度为l，小球做匀速圆周运动时细绳与竖直方向的夹角为θ，细绳拉力为F，根据牛顿第二定律，有 可得 即h与ω2成反比，故A错误； C．设细绳长度为l，小球做匀速圆周运动时细绳与竖直方向的夹角为θ，细绳拉力为F，根据牛顿第二定律，有 可得小球的向心加速度 小球运动的角速度不同时，sinθ不同，所以a−ω2不是一次函数，故C错误； D．小球的线速度 所以v−ω2不是一次函数，故D错误。 故选B。 5. 如图所示是两个圆锥摆，两个质量相等、可以看做质点的金属小球有共同的悬点，在相同的水平面内做匀速圆周运动，下面说法正确的是（　　） A. A球对绳子的拉力较大 B. A球圆周运动的向心力较大 C. B球圆周运动的线速度较大 D. B球圆周运动的角速度较大 【答案】C 【解析】 【详解】BCD．小球均受竖直向下的重力，沿绳向上的拉力，由于小球做匀速圆周运动，合力提供向心力，如图所示 设悬点到水平面的高度为h，根据牛顿第二定律可得， 所以， 因为B球与竖直方向的夹角大于A球与竖直方向的夹角，则B球圆周运动的向心力较大，线速度较大，角速度相等，故BD错误，C正确； A．细线的拉力大小为 因为B球与竖直方向的夹角大于A球与竖直方向的夹角，所以B球所受绳的拉力大，根据牛顿第三定律可知，B球对绳子的拉力较大，故A错误。 故选C。 6. 如图所示，半径为R的光滑大圆环固定在竖直面内，小环套在大圆环上，小环由静止开始从大圆环顶端自由下滑至其底部。则下列关于小环下滑过程中，其水平方向速度vx、竖直方向速度vy、角速度ω以及向心加速度an随下落高度h变化的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．令小环所在位置的半径与竖直向上的方向之间的夹角为，根据几何关系有， 根据动能定理有 水平方向速度 解得 可知，当小环下降R时，水平分速度为0，故A错误； B．结合上述，竖直方向速度 解得 可知，图像不可能成线性关系，故B错误； C．根据角速度与线速度的关系有 结合上述解得 对上述函数求导有 随高度增大，导数减小，即图像斜率减小，故C错误； D．小环的向心加速度 结合上述解得 可知，图像呈现线性关系，故D正确。 故选D。 7. 2024年1月9日我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭，成功将爱因斯坦探针卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道。假设卫星发射简化过程如图所示，先将卫星送入圆形轨道Ⅰ，在a 点发动机点火加速，卫星由轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，卫星在椭圆轨道Ⅱ上经过b点再次变轨进入圆轨道Ⅲ，已知卫星在轨道Ⅰ和轨道Ⅲ上运行速度的大小之比为v1：v3=：1，在椭圆轨道Ⅱ上运行经过近地点a 时速度大小为、远地点b 时速度大小为，则下列说法正确的是（　　） A. 卫星在轨道Ⅱ上运行过b点的加速度大于轨道Ⅲ上运行过b点的加速度 B. 卫星在椭圆轨道Ⅱ上运动时，经过a 点和b 点的速度大小之比 C. 若卫星在轨道Ⅰ和椭圆轨道Ⅱ上运行的周期分别为T1、T2，则有 D. 卫星在轨道Ⅱ上从a运动到b的过程中，其线速度、加速度、机械能均减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于卫星在b点从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅲ上，需点火加速做离心运动，线速度增大，而圆周运动的轨道半径不变，根据向心加速度的公式 可知，卫星在轨道Ⅱ上运行过b点的加速度小于轨道Ⅲ上运行过b点的加速度，A错误； B．根据牛顿第二定律可得 解得 故卫星在轨道Ⅰ和轨道Ⅲ上运行速度的大小之比为 解得 结合开普勒第二定律可得 解得 B错误； C．根据开普勒第三定律可得 其中 联立解得 C正确； D．根据开普勒第二定律及牛顿第二定律 故卫星在轨道Ⅱ上从a运动到b的过程中，其线速度、加速度减小，但机械能不变，D错误。 故选C。 二、多选题：本大题共3小题，共18分。（全选对得6分，选对但不全得3分，有选错0分） 8. 在距离地面15m高的P点竖直向上抛出一个质量为0.5kg的小球，小球的初速度为，小球在运动中受到大小恒为5N的水平向右的风力作用，忽略空气阻力，取，则下列说法中正确的是（ ） A. 小球从抛出到落地的时间为3s B. 小球落地时的速度大小为 C. 小球的抛出点到落地点的距离为45m D. 小球运动过程的最小速度大小为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．规定向下为正方向，根据位移与时间关系有 解得 s 故A正确； B．竖直方向有 水平方向根据牛顿第二定律有 解得 水平方向的速度为 合速度为 故B错误； C．水平方向的位移为 m 小球的抛出点到落地点的距离为 m 故C错误； D．小球合力方向与水平方向的夹角为 解得 速度方向与合力方向垂直时，速度最小，此时速度与水平方向的夹角为45°，则有 解得 s 此时速度为 故D正确； 故选AD。 9. 如图所示，水平转台上有一个质量为m的物块，用长为L的细绳将物块连接在转轴上，细线与竖直转轴的夹角为θ角，此时绳中张力为零，物块与转台间动摩擦因数为μ（），最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块随转台由静止开始缓慢加速转动，则（ ） A. 至绳中出现拉力时，转台对物块做的功为 B. 至绳中出现拉力时，转台对物块做的功为 C. 至转台对物块支持力为零时，转台对物块做的功为 D. 设法使物体的角速度增大到时，物块机械能增量为 【答案】BCD 【解析】 【详解】对物体受力分析知物块离开圆盘前，合力F=f+Tsinθ=m ①；N+Tcosθ=mg②；根据动能定理知W=Ek=mv2③；当弹力T=0，r=Lsinθ ④；由①②③④解得W=fLsinθ+μmgLsinθ；至绳中出现拉力时，转台对物块做的功为μmgLsinθ，故A错误，B正确；当N=0，f=0，由①②③知W=mgLsinθtanθ=，故C正确；由①②知ω0=，设法使物体的角速度增大到，故物体已脱离水平盘，此时夹角为α，则mgtanα=mω2r ⑤；△Ep=mgh=mg（Lcosθ-Lcosα）⑥；由⑤⑥知△Ep=mgL•（cosθ- cosθ）=mgLcosθ；物块机械能增量为△Ep+△Ek=，故D正确；故选BCD． 【点睛】此题考查牛顿运动定律和功能关系在圆周运动中的应用，注意临界条件的分析，至绳中出现拉力时，摩擦力为最大静摩擦力；转台对物块支持力为零时，N=0，f=0．题目较难，计算也比较麻烦． 10. 1970年成功发射的“东方红一号”是我国第一颗人造地球卫星，该卫星至今仍沿椭圆轨道绕地球运动。如图所示，卫星在近地点、远地点的速度大小分别为v1、v2，近地点到地心的距离为r1。远地点到地心的距离为r2，卫星的运行周期为T，地球质量为M，引力常量为G。则（　　） A. B. C. D. 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】AB．由开普勒第二定律可知，在相同时间，卫星与地球的连线扫过的面积相同，可得 即 A错误，B正确； CD．由开普勒第三定律可知，该卫星的周期T与在轨道半径为 的圆轨道上运行的卫星周期相同，由引力作为向心力可得 联立解得 C正确，D错误。 故选BC。 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11. 某同学要测当地的重力加速度，设计了如图甲所示的实验装置。半径为的四分之一圆弧槽固定在水平桌面上，圆弧的最低点切线水平，在点安装力传感器，可以测量小球经过最低点时对圆弧槽的压力，测得点离水平地面的高度为，小球的质量为。 （1）用游标卡尺测小球直径的示数如图乙所示，则小球的直径___________mm； （2）让小球从圆弧面上某位置由静止释放，记录小球经过圆弧面最低点时力传感器的示数及小球做平抛运动的水平位移，改变小球在圆弧面上释放点的位置重复实验多次，得到多组F、x，作图像，得到图像的斜率为，则当地的重力加速度大小___________； （3）若小球未放到圆弧上时，力传感器的示数并不为零，压力改变量的值是准确的，实验时又未进行调零，则实验测得重力加速度___________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 【答案】（1）2.30 （2） （3）等于 【解析】 【小问1详解】 小球的直径； 【小问2详解】 在点， 小球做平抛运动 平抛运动的时间 则 得到 根据题意知 解得； 【小问3详解】 若小球未放到圆弧上时力传感器的示数为，则 对实验结果没有影响，即实验测得重力加速度等于真实值。 12. 某创新实验小组设计一个用以下装置测量当地重力加速度的实验，实验装置如图甲所示，力传感器点下方系一轻绳，轻绳下端系一小钢球，小钢球摆动经过最低点时穿过光电门，实验过程如下： ①用天平测得小钢球的质量为，用游标卡尺测得小钢球的直径为； ②如图甲所示的悬挂状态下，测量悬挂点到小钢球上端的绳长； ③如图乙所示将小钢球拉离最低点一定的距离（偏角为）由静止释放，小钢球第一次通过光电门时，光电门记录小钢球通过的时间为； ④小钢球摆动过程，力传感器的读数在最大值和最小值之间变化，记录下和； ⑤改变释放位置，多次重复实验步骤③和④，记录多组和、； 回答以下问题： （1）实验过程中偏角是否需要小于等于______（选填“需要”或“不需要”）； （2）可求出小钢球通过最低点的速度的大小约为______（用实验中测量的物理量表示）； （3）测量重力加速度的大小时，应选用力传感器的哪个读数______（选填“”或“”）； （4）利用其中一组数据计算重力加速度，计算式为______（用实验中测量的物理量表示），多算几组最后取平均值，则可得到所测重力加速度的平均值。 【答案】（1）不需要 （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 用题中装置测量当地重力加速度的原理是对小球通过最低点列牛顿第二定律得出，小钢球不需要做简谐运动，故实验过程中偏角不需要小于等于。 【小问2详解】 小钢球的直径为，可知小钢球通过最低点的速度的大小约为 【小问3详解】 小钢球在最低点时，力传感器的读数最大，不需要测量偏角，利用可以测量重力加速度的大小。 【小问4详解】 在最低点时，根据牛顿第二定律可得 结合 联立解得 四、计算题：本大题共3小题，共38分。 13. 近年化州高楼建设效率很高，这与塔吊的高效运行密切相关。如图甲所示，塔吊臂上有一可沿水平方向运动的小车A，小车吊着质量m=10kg的物体B以v0=10m/s的速度水平向右匀速运动。经过某一位置（以该位置为坐标原点O）时，钢索拉力突然变为F=150N，并保持竖直恒定，水平方向受力情况不变，物体B的轨迹如图乙曲线所示。其中x轴、y轴分别水平和竖直，P为轨迹上一点，直线OP与x轴成α=37°角，（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2），求： （1）物体B从O到P所经历的时间以及P点的坐标； （2）质点经过P点时的速度。 【答案】（1）3s，（30m，22.5m）；（2），速度方向与水平方向夹角的正切值为 【解析】 【详解】（1）根据牛顿第二定律有 物体做类平抛运动，则有 ， 根据物体运动轨迹图像有 解得 ，， 即P点的坐标为（10m，7.5m）。 （2）质点经过P点时 合速度为 令速度与水平方向夹角为，则有 解得 ， 14. 如图所示，质量m＝1 kg的小滑块静止在粗糙水平转盘上，一根长L＝1 m的细线一端连接在滑块上，另一端连接在圆盘竖直转轴上的A点，细线刚好伸直时与竖直方向的夹角θ＝37°，使转盘绕转轴在水平面内转动，并缓慢增大转速，已知滑块与转盘间的动摩擦因数μ＝0.6，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g＝10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求： （1）当ω1为多少时，绳子恰好有拉力大小； （2）当ω2为多少时，滑块恰好与转盘脱离； （3）在角速度从ω1逐渐增大到ω2的过程中，转盘对小滑块做的功？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据最大静摩擦力等于向心力可得 由几何关系可知 解得 【小问2详解】 滑块恰好脱离转盘时滑块与转盘作用力为0，由牛顿运动定律 解得 【小问3详解】 在角速度从ω1逐渐增大到ω2的过程中,转盘对小滑块做的功即为摩擦力做功，全过程由动能定理知： 角速度为ω2时的线速度： 角速度为ω1时的线速度： 解得转盘对小滑块做的功 15. 已知抛体运动的轨迹是抛物线，图示为竖直平面内的抛物线型光滑轨道，其方程为，纵轴横轴单位均为m。O为抛物线的顶点，质量为0.2 kg的小环套在轨道上。小环可视为质点，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2。 （1）若轨道绕y轴匀速转动，使得小环可以相对轨道静止在P点（3 m，4.5 m），求此时轨道对小环的弹力大小； （2）若轨道静止，小环沿轨道下滑时的加速度大小和方向都在变化，在处理较复杂的变化量问题时，我们可以先把整个区间化为若干个小区间，认为每一小区间内研究的量不变再求和，这是物理学中常用的一种方法，现在尝试求小环从（，5 m）点静止释放下滑到O点时的速度大小； （3）若轨道静止，小环经过O点时的运动可视为绕图中虚线圆做圆周运动的一部分，虚线圆的半径称为O点的曲率半径，虽然曲率半径的公式我们还不会，但结合我们之前学习过的平抛和圆周运动知识我们可以计算出O点的曲率半径，现在尝试找出小环过O点时受到的支持力F大小和释放点纵坐标y的关系式。 【答案】（1）； （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小环相对轨道静止，随轨道做匀速圆周运动，半径为 由轨道方程可得P点切线斜率 故P点切线与x轴夹角θ满足 弹力垂直于轨道，竖直方向受力平衡，有 水平方向合力提供向心力 联立解得 【小问2详解】 轨道光滑，只有重力做功，满足机械能守恒，重力做功仅与下落高度有关，则 代入数据解得 【小问3详解】 平抛运动轨迹满足， 消去得轨迹方程 与轨道方程对比得 平抛顶点O的法向加速度为g，满足向心加速度公式 代入得O点的曲率半径为 小环从纵坐标y释放，到O点由机械能守恒得 O点支持力与重力的合力提供向心力，则 整理得，其中 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年度棠湖中学高2025级高一下期中热身考试物理试卷 注意事项: 1.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，写在试卷上无效。 3.考试结束后，将答题卡交回，请妥善保管试卷！如果试卷遗失请自行打印电子版。 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 在某次演训中，直升机距海面上方28.8m处沿水平方向以大小为2m/s2的加速度匀加速飞行。t1时刻，物资离开直升机做平抛运动，其落至水面时速度方向与水面成53°；t2时刻另一物资离开直升机做平抛运动，其落至水面时速度方向与水面成37°，如图所示。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（ ） A. 物资下落所需要的时间为3s B. t1时刻直升机的速度大小为24m/s C. 两次投送物资的时间间隔是7s D. t2时刻投放的物资接触水面时的速度大小为32m/s 2. 如图所示，在一段河岸平直的河水中，小明站在跟河水一起漂流的木船上。某时刻他正对河岸，水平抛出一小石块，使其落在河岸上。空气阻力不计，则（　　） A. 石块在空中运动的轨迹平面与该段河岸垂直 B. 石块抛出的初速度越大，落地点离抛出点越远 C. 水流速度越大，石块落地所用时间越短 D. 石块落地时的速度大小与水流速度无关 3. 在运动的合成与分解的实验中，红蜡块在长的玻璃管中竖直方向能做匀速直线运动，现在某同学拿着玻璃管沿水平方向做匀加速直线运动，并每隔一秒画出了蜡块运动所到达的位置如图所示，若取轨迹上的点作该曲线的切线（图中虚线）交轴于点，则点的坐标为（ ） A. B. C. D. 不能确定 4. 如图所示，用一根细绳一端系一个小球，另一端固定，给小球不同的初速度，使小球在水平面内做角速度不同的圆周运动，则下列关于悬点到轨迹圆心高度h、细绳拉力F、向心加速度a、线速度v与角速度平方ω2的关系图像正确的是（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示是两个圆锥摆，两个质量相等、可以看做质点的金属小球有共同的悬点，在相同的水平面内做匀速圆周运动，下面说法正确的是（　　） A. A球对绳子的拉力较大 B. A球圆周运动的向心力较大 C. B球圆周运动的线速度较大 D. B球圆周运动的角速度较大 6. 如图所示，半径为R的光滑大圆环固定在竖直面内，小环套在大圆环上，小环由静止开始从大圆环顶端自由下滑至其底部。则下列关于小环下滑过程中，其水平方向速度vx、竖直方向速度vy、角速度ω以及向心加速度an随下落高度h变化的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 7. 2024年1月9日我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭，成功将爱因斯坦探针卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道。假设卫星发射简化过程如图所示，先将卫星送入圆形轨道Ⅰ，在a 点发动机点火加速，卫星由轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，卫星在椭圆轨道Ⅱ上经过b点再次变轨进入圆轨道Ⅲ，已知卫星在轨道Ⅰ和轨道Ⅲ上运行速度的大小之比为v1：v3=：1，在椭圆轨道Ⅱ上运行经过近地点a 时速度大小为、远地点b 时速度大小为，则下列说法正确的是（　　） A. 卫星在轨道Ⅱ上运行过b点的加速度大于轨道Ⅲ上运行过b点的加速度 B. 卫星在椭圆轨道Ⅱ上运动时，经过a 点和b 点的速度大小之比 C. 若卫星在轨道Ⅰ和椭圆轨道Ⅱ上运行的周期分别为T1、T2，则有 D. 卫星在轨道Ⅱ上从a运动到b的过程中，其线速度、加速度、机械能均减小 二、多选题：本大题共3小题，共18分。（全选对得6分，选对但不全得3分，有选错0分） 8. 在距离地面15m高的P点竖直向上抛出一个质量为0.5kg的小球，小球的初速度为，小球在运动中受到大小恒为5N的水平向右的风力作用，忽略空气阻力，取，则下列说法中正确的是（ ） A. 小球从抛出到落地的时间为3s B. 小球落地时的速度大小为 C. 小球的抛出点到落地点的距离为45m D. 小球运动过程的最小速度大小为 9. 如图所示，水平转台上有一个质量为m的物块，用长为L的细绳将物块连接在转轴上，细线与竖直转轴的夹角为θ角，此时绳中张力为零，物块与转台间动摩擦因数为μ（），最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块随转台由静止开始缓慢加速转动，则（ ） A. 至绳中出现拉力时，转台对物块做的功为 B. 至绳中出现拉力时，转台对物块做的功为 C. 至转台对物块支持力为零时，转台对物块做的功为 D. 设法使物体的角速度增大到时，物块机械能增量为 10. 1970年成功发射的“东方红一号”是我国第一颗人造地球卫星，该卫星至今仍沿椭圆轨道绕地球运动。如图所示，卫星在近地点、远地点的速度大小分别为v1、v2，近地点到地心的距离为r1。远地点到地心的距离为r2，卫星的运行周期为T，地球质量为M，引力常量为G。则（　　） A. B. C. D. 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11. 某同学要测当地的重力加速度，设计了如图甲所示的实验装置。半径为的四分之一圆弧槽固定在水平桌面上，圆弧的最低点切线水平，在点安装力传感器，可以测量小球经过最低点时对圆弧槽的压力，测得点离水平地面的高度为，小球的质量为。 （1）用游标卡尺测小球直径的示数如图乙所示，则小球的直径___________mm； （2）让小球从圆弧面上某位置由静止释放，记录小球经过圆弧面最低点时力传感器的示数及小球做平抛运动的水平位移，改变小球在圆弧面上释放点的位置重复实验多次，得到多组F、x，作图像，得到图像的斜率为，则当地的重力加速度大小___________； （3）若小球未放到圆弧上时，力传感器的示数并不为零，压力改变量的值是准确的，实验时又未进行调零，则实验测得重力加速度___________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 12. 某创新实验小组设计一个用以下装置测量当地重力加速度的实验，实验装置如图甲所示，力传感器点下方系一轻绳，轻绳下端系一小钢球，小钢球摆动经过最低点时穿过光电门，实验过程如下： ①用天平测得小钢球的质量为，用游标卡尺测得小钢球的直径为； ②如图甲所示的悬挂状态下，测量悬挂点到小钢球上端的绳长； ③如图乙所示将小钢球拉离最低点一定的距离（偏角为）由静止释放，小钢球第一次通过光电门时，光电门记录小钢球通过的时间为； ④小钢球摆动过程，力传感器的读数在最大值和最小值之间变化，记录下和； ⑤改变释放位置，多次重复实验步骤③和④，记录多组和、； 回答以下问题： （1）实验过程中偏角是否需要小于等于______（选填“需要”或“不需要”）； （2）可求出小钢球通过最低点的速度的大小约为______（用实验中测量的物理量表示）； （3）测量重力加速度的大小时，应选用力传感器的哪个读数______（选填“”或“”）； （4）利用其中一组数据计算重力加速度，计算式为______（用实验中测量的物理量表示），多算几组最后取平均值，则可得到所测重力加速度的平均值。 四、计算题：本大题共3小题，共38分。 13. 近年化州高楼建设效率很高，这与塔吊的高效运行密切相关。如图甲所示，塔吊臂上有一可沿水平方向运动的小车A，小车吊着质量m=10kg的物体B以v0=10m/s的速度水平向右匀速运动。经过某一位置（以该位置为坐标原点O）时，钢索拉力突然变为F=150N，并保持竖直恒定，水平方向受力情况不变，物体B的轨迹如图乙曲线所示。其中x轴、y轴分别水平和竖直，P为轨迹上一点，直线OP与x轴成α=37°角，（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2），求： （1）物体B从O到P所经历的时间以及P点的坐标； （2）质点经过P点时的速度。 14. 如图所示，质量m＝1 kg的小滑块静止在粗糙水平转盘上，一根长L＝1 m的细线一端连接在滑块上，另一端连接在圆盘竖直转轴上的A点，细线刚好伸直时与竖直方向的夹角θ＝37°，使转盘绕转轴在水平面内转动，并缓慢增大转速，已知滑块与转盘间的动摩擦因数μ＝0.6，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g＝10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求： （1）当ω1为多少时，绳子恰好有拉力大小； （2）当ω2为多少时，滑块恰好与转盘脱离； （3）在角速度从ω1逐渐增大到ω2的过程中，转盘对小滑块做的功？ 15. 已知抛体运动的轨迹是抛物线，图示为竖直平面内的抛物线型光滑轨道，其方程为，纵轴横轴单位均为m。O为抛物线的顶点，质量为0.2 kg的小环套在轨道上。小环可视为质点，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2。 （1）若轨道绕y轴匀速转动，使得小环可以相对轨道静止在P点（3 m，4.5 m），求此时轨道对小环的弹力大小； （2）若轨道静止，小环沿轨道下滑时的加速度大小和方向都在变化，在处理较复杂的变化量问题时，我们可以先把整个区间化为若干个小区间，认为每一小区间内研究的量不变再求和，这是物理学中常用的一种方法，现在尝试求小环从（，5 m）点静止释放下滑到O点时的速度大小； （3）若轨道静止，小环经过O点时的运动可视为绕图中虚线圆做圆周运动的一部分，虚线圆的半径称为O点的曲率半径，虽然曲率半径的公式我们还不会，但结合我们之前学习过的平抛和圆周运动知识我们可以计算出O点的曲率半径，现在尝试找出小环过O点时受到的支持力F大小和释放点纵坐标y的关系式。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $