精品解析：山东临沂第二中学2025-2026学年高一下学期第一次阶段性测试物理试题

临沂二中高一下学期第一次阶段性测试物理试题 （考试时间：90分钟 满分：100分） 一、单选题：第1~8题为单选，每题3分 1. 关于做抛体运动或圆周运动的物体，下列说法正确的是（　　） A. 物体做圆周运动时，合力提供向心力 B. 物体做匀速圆周运动时，线速度不变 C. 做平抛运动的物体所受的重力方向可能与速度方向在同一直线上 D. 物体做斜抛运动时，速度改变量的方向一定是竖直向下 2. 2025年9月7日，我国全境可见月全食天象，下列说法正确的是（　　） A. 发生月全食现象时，月球挡在地球和太阳中间 B. 地球由远日点向近日点运动，公转速度变慢 C. 地球绕太阳的运动轨迹是椭圆，太阳位于椭圆的中心 D. 地球绕太阳运动和月球绕地球运动的半长轴三次方与周期平方之比不同 3. 如图所示，小车以速度匀速向右运动，通过滑轮拖动物体A上升，不计滑轮摩擦与绳子质量，当绳子与水平面夹角为时，下面说法正确的是（ ） A. 物体A的速度大小为 B. 物体A的速度大小为 C. 物体A减速上升 D. 物体A处于超重状态 4. 如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（ ） A. 图a中轻杆长为l，若小球在最高点的角速度大于，杆对小球的作用力向上 B. 图b中若火车转弯处的轨道半径为R，转弯时速度大小未达到，轮缘对外轨道有挤压作用 C. 图c中若A、B均相对圆盘静止，半径，质量，则A、B所受摩擦力 D. 图d中两个小球在相同的高度做匀速圆周运动，绳长的角速度大 5. 如图甲所示，用一轻质绳拴着一质量为m的小球，在竖直平面内做圆周运动（不计一切阻力），小球运动到最高点时绳对小球的拉力为T，小球在最高点的速度大小为v，其T-v2图像如图乙所示，则（　　） A. 轻质绳长为 B. 当地的重力加速度为 C. 当v2=c时，轻质绳最高点拉力大小为 D. 若小球在最低点时的速度，小球运动到最低点时绳的拉力为2a 6. 一质点在平面内同时参与两个相互垂直方向的运动，在x方向做速度为的匀速直线运动，在y方向做初速度、加速度的匀加速直线运动。则下列说法正确的是（ ） A. 质点的合运动轨迹是直线 B. 经过，质点的合位移大小为10m C. 当y方向速度为5m/s时，合速度与x方向夹角的正切值为1 D. 质点在任意时刻的合速度大小为 7. 将物体（视为质点）沿与水平方向成45°角的方向斜向上抛出，物体在空中的射高为11.25m，不计空气阻力，重力加速度g取，下列说法正确的是（ ） A. 物体从抛出到最高点的过程用时1s B. 抛出时物体在竖直方向的分速度大小为7.5m/s C. 物体在最高点速度的大小为10m/s D. 物体到抛出点等高处的水平射程为45m 8. 如图所示，在细绳的拉动下，半径为r的卷轴可绕其固定的中心点O在水平面内转动。卷轴上沿半径方向固定着长度为l的细管，管底在O点。细管内有一根原长为、劲度系数为k的轻质弹簧，弹簧底端固定在管底，顶端连接质量为m、可视为质点的插销。当以速度v匀速拉动细绳时，插销做匀速圆周运动。若v过大，插销会卡进固定的端盖。使卷轴转动停止。忽略摩擦力，弹簧在弹性限度内。要使卷轴转动不停止，v的最大值为（　　） A. B. C. D. 二、多选题：第9~12题为多选，每题4分 9. 如图所示，横截面为直角三角形的两个相同斜面紧靠在一起，固定在水平面上，小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右水平抛出，最后落在斜面上。其中有三次的落点分别是a、b、c，不计空气阻力，则下列判断正确的是（　　） A. 落点b、c比较，小球落在c点的飞行时间短 B. 小球落在a点和b点的飞行时间均与初速度v0成正比 C. 三个落点比较，小球飞行过程中速度变化一样快 D. 三个落点比较，小球落在c点，飞行过程中速度变化最大 10. 自行车的大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的边缘上有A、B、C三点，向心加速度随半径变化图像如图所示，则（　　） A. B. C. A、B两点加速度关系满足甲图线 D. A、B两点加速度关系满足乙图线 11. 如图甲所示，物块m用两根长度均为l的细绳系在铅直杆上，细绳不可伸长，AB间距也为l，当杆以AB为轴旋转时，角速度为ω，重力加速度取g，下列说法正确的是（　　） A. 物块受重力、两根绳子的拉力和向心力作用 B. 上面一根绳的拉力，总大于下面一根绳的拉力 C. 上绳拉力T与ω2的图像如图乙所示 D. 上绳拉力T与ω2的图像如图丙所示 12. 如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用水平细线相连的质量相等的两个物体A和B，它们分居圆心两侧，质量均为，与圆心距离分别为，，与盘间的动摩擦因数相同，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，下列说法正确的是（　　） A. 此时绳子张力为 B. 此时圆盘的角速度为 C. 此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆外 D. 若此时烧断绳子，A仍相对盘静止，B将做离心运动 第Ⅱ卷（非选择题） 二、实验题：本题共2小题，每空2分，共16分。 13. 胡同学用频闪照相的方法做“探究平抛运动的特点”实验，利用图甲所示的装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片。 （1）下列实验条件必须满足的有________。 A. 斜槽轨道必须光滑 B. 斜槽轨道末端切线必须水平 C. 必须用天平称出小球的质量 （2）该同学用频闪相机拍摄到小球（可视为质点）做平抛运动的闪光照片，ABC是照片中小球所在的三个连续位置，频闪相机闪光的频率为20Hz。以A点为坐标原点，建立水平方向和竖直方向的坐标系，根据等比例的关系标出BC点的坐标，如图乙所示。则A点________（填“是”或“不是”）小球的抛出点；小球做平抛运动的初速度大小_______m/s（结果保留三位有效数字）；当地的重力加速度大小______（结果保留三位有效数字）。 14. 实验探究小组用如图所示的实验装置来探究影响向心力大小的因素。长槽横臂的挡板C到转轴的距离是挡板A的2倍，长槽横臂的挡板A和短槽横臂的挡板B到各自转轴的距离相等。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的相对大小。 （1）下列实验与本实验中采用的实验方法一致的是______（填字母）。 A. 探究一根弹簧弹力与形变量的关系 B. 探究两个互成角度的力的合成规律 C. 探究加速度与力、质量的关系 （2）关于本实验，下列说法正确的是______（填字母）。 A. 探究向心力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处 B. 探究向心力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板B处 C. 探究向心力和半径的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处 D. 探究向心力和质量的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量不同的小球分别放在挡板A和挡板B处 （3）若传动皮带套住左、右两个塔轮的半径分别为、，某次实验使，则B、C两处的角速度大小之比为______；将质量相同的小球分别放在B、C两处，左、右两侧露出的标尺格数之比为______。 四、计算题 15. 一个圆盘在水平面内匀速转动，角速度是3rad/s。盘面上距圆盘中心0.2m的位置有一个小物体随圆盘一起做匀速圆周运动，如图所示，已知小物块与盘面的动摩擦因数为0.5，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10 m/s2，求： （1）小物体的线速度大小； （2）当圆盘的角速度增加到多大时，小物体会相对圆盘滑动？ 16. 如图所示，某同学在进行无人机操作训练时让质量为1kg的无人机，在距水平地面高度为0.45m的水平面内以速率4m/s绕圆心O做半径为1.6m的匀速圆周运动，为圆心O在水平地面上的投影，某时刻该飞机上释放一重物，不计空气对重物的作用力，重力加速度大小为g=10m/s2。求： （1）空气对无人机作用力的大小和方向； （2）重物落地点与点的距离。 17. 如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴重合。转台以一定角速度匀速转动，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，此时小物块受到的摩擦力恰好为0，且它和O点的连线与之间的夹角为，重力加速度为g。（，） （1）求转台转动的角速度； （2）若改变转台的角速度，当时，小物块仍与罐壁相对静止，求此时小物块受到的摩擦力的大小和方向。 18. 如图所示，某人站在一平台上，用手握住长的轻质细绳的一端O，细线的另一端拴一个质量为的小球，O端离地面的高度。现让小球以O端为圆心在竖直平面内做半径为的圆周运动，当小球转到A点时，人突然撒手，经0.4s小球到达最高点，OA与水平方向的夹角，不计空气阻力，。求 （1）人撒手前的瞬间，小球运动到A点时，绳对球拉力的大小； （2）落地点B与A点的水平距离BC； （3）改变绳长，使球顺时针运动刚好到达最高点，以速度越过最高点后继续运动到最低点时松开细绳，最低点速度和的关系为，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 临沂二中高一下学期第一次阶段性测试物理试题 （考试时间：90分钟 满分：100分） 一、单选题：第1~8题为单选，每题3分 1. 关于做抛体运动或圆周运动的物体，下列说法正确的是（　　） A. 物体做圆周运动时，合力提供向心力 B. 物体做匀速圆周运动时，线速度不变 C. 做平抛运动的物体所受的重力方向可能与速度方向在同一直线上 D. 物体做斜抛运动时，速度改变量的方向一定是竖直向下 【答案】D 【解析】 【详解】A．物体做匀速圆周运动时，合力提供向心力，故A错误； B．物体做匀速圆周运动时，线速度大小不变，方向不断变化，故B错误； C．做平抛运动的物体所受的重力方向不可能与速度方向在同一直线上，故C错误； D．物体做斜抛运动时，加速度为重力加速度，而速度改变量的方向与加速度方向相同，则速度改变量的方向一定是竖直向下，故D正确。 故选D。 2. 2025年9月7日，我国全境可见月全食天象，下列说法正确的是（　　） A. 发生月全食现象时，月球挡在地球和太阳中间 B. 地球由远日点向近日点运动，公转速度变慢 C. 地球绕太阳的运动轨迹是椭圆，太阳位于椭圆的中心 D. 地球绕太阳运动和月球绕地球运动的半长轴三次方与周期平方之比不同 【答案】D 【解析】 【详解】A．发生月全食时，地球位于太阳和月球之间，遮挡太阳光射向月球，故A错误； B．根据开普勒第二定律可知，地球由远日点向近日点运动，公转速度变快，故B错误； C．根据开普勒第一定律可知，地球绕太阳运动的轨道为椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上，故C错误； D．根据开普勒第三定律，半长轴三次方与周期平方之比（）取决于中心天体的质量。地球绕太阳运动（中心天体为太阳）和月球绕地球运动（中心天体为地球）的中心天体质量不同，因此该比值不同，故D正确。 故选D。 3. 如图所示，小车以速度匀速向右运动，通过滑轮拖动物体A上升，不计滑轮摩擦与绳子质量，当绳子与水平面夹角为时，下面说法正确的是（ ） A. 物体A的速度大小为 B. 物体A的速度大小为 C. 物体A减速上升 D. 物体A处于超重状态 【答案】D 【解析】 【详解】将小车的速度沿绳和垂直绳方向分解 AB．则物体A的速度与小车的速度沿绳方向的分速度大小相等，即vA＝vcosθ，故AB错误； CD．小车向右的速度v不变，θ减小，cosθ增大，故vA增大，物体A加速上升，处于超重状态，故C错误，D正确。 故选D。 4. 如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（ ） A. 图a中轻杆长为l，若小球在最高点的角速度大于，杆对小球的作用力向上 B. 图b中若火车转弯处的轨道半径为R，转弯时速度大小未达到，轮缘对外轨道有挤压作用 C. 图c中若A、B均相对圆盘静止，半径，质量，则A、B所受摩擦力 D. 图d中两个小球在相同的高度做匀速圆周运动，绳长的角速度大 【答案】C 【解析】 【详解】A．在最高点，小球所需向心力方向竖直向下。由，得 重力不足以提供所需向心力，杆对小球的作用力应竖直向下，故A错误； B．火车转弯时，速度未达到，火车有向内轨运动的趋势，轮缘对内轨有挤压作用，故B错误； C．物块、均相对圆盘静止，静摩擦力提供向心力，有 由，及，整理得，故C正确； D．设绳长为，绳与竖直方向夹角为，小球圆周运动平面到悬点的高度为 由竖直方向受力平衡及水平方向牛顿第二定律得 相同高度对应相同角速度，故D错误。 故选C。 5. 如图甲所示，用一轻质绳拴着一质量为m的小球，在竖直平面内做圆周运动（不计一切阻力），小球运动到最高点时绳对小球的拉力为T，小球在最高点的速度大小为v，其T-v2图像如图乙所示，则（　　） A. 轻质绳长为 B. 当地的重力加速度为 C. 当v2=c时，轻质绳最高点拉力大小为 D. 若小球在最低点时的速度，小球运动到最低点时绳的拉力为2a 【答案】D 【解析】 【详解】AB．小球在最高点时由牛顿第二定律得 解得 由图乙可知， 解得， 故AB错误； C．当v2=c时，轻质绳最高点拉力大小为 故C错误； D．小球在最低点时由牛顿第二定律得 小球运动到最低点时绳的拉力为 故D正确。 故选D。 6. 一质点在平面内同时参与两个相互垂直方向的运动，在x方向做速度为的匀速直线运动，在y方向做初速度、加速度的匀加速直线运动。则下列说法正确的是（ ） A. 质点的合运动轨迹是直线 B. 经过，质点的合位移大小为10m C. 当y方向速度为5m/s时，合速度与x方向夹角的正切值为1 D. 质点在任意时刻的合速度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．初速度方向与加速度方向不在同一直线上，质点做曲线运动，故A错误； B．当时， ，两方向位移相等。 合位移大小为，故B错误； C．当方向速度为时，，故C错误； D．任意时刻方向速度为 且随增大而增大。合速度大小为，故D正确。 故选D。 7. 将物体（视为质点）沿与水平方向成45°角的方向斜向上抛出，物体在空中的射高为11.25m，不计空气阻力，重力加速度g取，下列说法正确的是（ ） A. 物体从抛出到最高点的过程用时1s B. 抛出时物体在竖直方向的分速度大小为7.5m/s C. 物体在最高点速度的大小为10m/s D. 物体到抛出点等高处的水平射程为45m 【答案】D 【解析】 【详解】A．设射高为，抛出时竖直分速度为，由竖直方向速度与位移的关系得 从抛出到最高点的时间，故A错误； B．由射高公式 解得，故B错误； C．在最高点，竖直分速度为零。因抛射角为，故物体在最高点的速度大小，故C错误； D．由射高公式得 又因抛射角为，所以 由斜抛运动的对称性，物体在空中的运动时间 物体回到抛出点等高处的水平射程，故D正确。 故选D。 8. 如图所示，在细绳的拉动下，半径为r的卷轴可绕其固定的中心点O在水平面内转动。卷轴上沿半径方向固定着长度为l的细管，管底在O点。细管内有一根原长为、劲度系数为k的轻质弹簧，弹簧底端固定在管底，顶端连接质量为m、可视为质点的插销。当以速度v匀速拉动细绳时，插销做匀速圆周运动。若v过大，插销会卡进固定的端盖。使卷轴转动停止。忽略摩擦力，弹簧在弹性限度内。要使卷轴转动不停止，v的最大值为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】有题意可知当插销刚卡紧固定端盖时弹簧的伸长量为，根据胡克定律有 插销与卷轴同轴转动，角速度相同，对插销有弹力提供向心力 对卷轴有 联立解得 故选A。 二、多选题：第9~12题为多选，每题4分 9. 如图所示，横截面为直角三角形的两个相同斜面紧靠在一起，固定在水平面上，小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右水平抛出，最后落在斜面上。其中有三次的落点分别是a、b、c，不计空气阻力，则下列判断正确的是（　　） A. 落点b、c比较，小球落在c点的飞行时间短 B. 小球落在a点和b点的飞行时间均与初速度v0成正比 C. 三个落点比较，小球飞行过程中速度变化一样快 D. 三个落点比较，小球落在c点，飞行过程中速度变化最大 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．由平抛运动竖直位移公式 得 因为 可知，，故落点b、c比较，小球落在c点的飞行时间短，故A正确； B．设左边斜面的倾角为，由位移偏角公式可得 小球落在a点和b点的飞行时间之比等于初速度之比，故B正确； C．小球抛出后均做平抛运动，飞行过程中加速度均为重力加速度，飞行过程中速度变化一样快，故C正确； D．由可知，小球落在c点，运动时间最短，速度变化量最小，故D错误。 故选ABC。 10. 自行车的大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的边缘上有A、B、C三点，向心加速度随半径变化图像如图所示，则（　　） A. B. C. A、B两点加速度关系满足甲图线 D. A、B两点加速度关系满足乙图线 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．A、B两点是皮带传动的两个质点，其线速度大小相等，即有 B、C是同轴转动的两个质点，则有 由于 ，，， 则有 ， 故A错误，B正确； CD．由向心加速度公式有 根据上述A、B两点线速度大小相等，则A、B两点向心加速度与半径成反比，即A、B两点加速度关系满足甲图线，故C正确，D错误。 故选选BC。 11. 如图甲所示，物块m用两根长度均为l的细绳系在铅直杆上，细绳不可伸长，AB间距也为l，当杆以AB为轴旋转时，角速度为ω，重力加速度取g，下列说法正确的是（　　） A. 物块受重力、两根绳子的拉力和向心力作用 B. 上面一根绳的拉力，总大于下面一根绳的拉力 C. 上绳拉力T与ω2的图像如图乙所示 D. 上绳拉力T与ω2的图像如图丙所示 【答案】BC 【解析】 【详解】当角速度较小时，物块受重力、上面绳的拉力，下面绳没有拉力，合力提供向心力，上面绳与竖直方向的夹角小于60°，夹角为θ，则， 所以 当角速度较大时，物块受重力、上、下绳的拉力，合力提供向心力，此时两绳与竖直方向的夹角均为60°，则， 所以， 故选BC。 12. 如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用水平细线相连的质量相等的两个物体A和B，它们分居圆心两侧，质量均为，与圆心距离分别为，，与盘间的动摩擦因数相同，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，下列说法正确的是（　　） A. 此时绳子张力为 B. 此时圆盘的角速度为 C. 此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆外 D. 若此时烧断绳子，A仍相对盘静止，B将做离心运动 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．两物体角速度相同，所以B所受向心力比A大，当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，B有背离圆心的离心趋势，A有指向圆心的近心趋势。设此时绳子的张力大小为，圆盘的角速度为，分别对A、B应用牛顿第二定律有 解得 ， 故A错误，B正确； C．此时A有指向圆心的近心趋势，所受摩擦力方向沿半径指向圆外，故C项正确； D．A、B以角速度做匀速圆周运动时所需的向心力大小分别为 ， 若此时烧断绳子，A、B所受最大静摩擦力均不足以提供向心力，所以A、B都将做离心运动，故D项错误。 故选BC。 第Ⅱ卷（非选择题） 二、实验题：本题共2小题，每空2分，共16分。 13. 胡同学用频闪照相的方法做“探究平抛运动的特点”实验，利用图甲所示的装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片。 （1）下列实验条件必须满足的有________。 A. 斜槽轨道必须光滑 B. 斜槽轨道末端切线必须水平 C. 必须用天平称出小球的质量 （2）该同学用频闪相机拍摄到小球（可视为质点）做平抛运动的闪光照片，ABC是照片中小球所在的三个连续位置，频闪相机闪光的频率为20Hz。以A点为坐标原点，建立水平方向和竖直方向的坐标系，根据等比例的关系标出BC点的坐标，如图乙所示。则A点________（填“是”或“不是”）小球的抛出点；小球做平抛运动的初速度大小_______m/s（结果保留三位有效数字）；当地的重力加速度大小______（结果保留三位有效数字）。 【答案】（1）B （2） ①. 是 ②. 1.20 ③. 9.60 【解析】 【小问1详解】 AB．用频闪照相的方法做“探究平抛运动的特点”，只需要保持小球抛出的速度处于水平方向，斜槽轨道末端切线必须水平，但斜槽轨道不需要光滑，故A错误，B正确； C．该实验为了研究小球做平抛运动，与小球的质量无关，故C错误。 故选B。 【小问2详解】 [1]由图乙可知 根据初速度为0的匀变速直线运动规律，可知A点的竖直分速度为0，则A点是小球的抛出点； [2]频闪相机闪光的频率为20Hz，则有 小球做平抛运动的初速度大小为 [3]竖直方向由 可得当地的重力加速度大小为 14. 实验探究小组用如图所示的实验装置来探究影响向心力大小的因素。长槽横臂的挡板C到转轴的距离是挡板A的2倍，长槽横臂的挡板A和短槽横臂的挡板B到各自转轴的距离相等。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的相对大小。 （1）下列实验与本实验中采用的实验方法一致的是______（填字母）。 A. 探究一根弹簧弹力与形变量的关系 B. 探究两个互成角度的力的合成规律 C. 探究加速度与力、质量的关系 （2）关于本实验，下列说法正确的是______（填字母）。 A. 探究向心力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处 B. 探究向心力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板B处 C. 探究向心力和半径的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处 D. 探究向心力和质量的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量不同的小球分别放在挡板A和挡板B处 （3）若传动皮带套住左、右两个塔轮的半径分别为、，某次实验使，则B、C两处的角速度大小之比为______；将质量相同的小球分别放在B、C两处，左、右两侧露出的标尺格数之比为______。 【答案】（1）C （2）BCD （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 本实验中探究向心力大小与质量、半径和角速度的关系，采用的实验方向是控制变量法； A．探究一根弹簧弹力与形变量的关系，没有采用控制变量法，故A错误； B．探究两个互成角度的力的合成规律，采用的实验方向是等效替代法，故B错误； C．探究加速度与力、质量的关系，采用的实验方向是控制变量法，故C正确。 故选C。 【小问2详解】 AB．探究向心力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板B处，故A错误，B正确； C．探究向心力和半径的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处，故C正确； D．探究向心力和质量的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量不同的小球分别放在挡板A和挡板B处，故D正确。 故选BCD。 【小问3详解】 [1]若传动皮带套住左、右两个塔轮的半径分别为、，某次实验使，根据 可知则B、C两处的角速度大小之比为 [2]将质量相同的小球分别放在B、C两处，根据 可知左、右两侧露出的标尺格数之比为 四、计算题 15. 一个圆盘在水平面内匀速转动，角速度是3rad/s。盘面上距圆盘中心0.2m的位置有一个小物体随圆盘一起做匀速圆周运动，如图所示，已知小物块与盘面的动摩擦因数为0.5，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10 m/s2，求： （1）小物体的线速度大小； （2）当圆盘的角速度增加到多大时，小物体会相对圆盘滑动？ 【答案】（1）0.6m/s （2）5rad/s 【解析】 【小问1详解】 小物体的线速度大小 【小问2详解】 小物块恰要产生滑动时 解得 16. 如图所示，某同学在进行无人机操作训练时让质量为1kg的无人机，在距水平地面高度为0.45m的水平面内以速率4m/s绕圆心O做半径为1.6m的匀速圆周运动，为圆心O在水平地面上的投影，某时刻该飞机上释放一重物，不计空气对重物的作用力，重力加速度大小为g=10m/s2。求： （1）空气对无人机作用力的大小和方向； （2）重物落地点与点的距离。 【答案】（1）；方向斜向上，其水平分力指向圆心，与水平方向的夹角 （2） 【解析】 【小问1详解】 设圆周运动半径为，无人机质量为，速率为，无人机在竖直方向没有加速度，故空气作用力的竖直分力 水平方向的合力提供向心力，故空气作用力的水平分力 由力的合成得 空气作用力方向斜向上，其水平分力指向圆心，设其与水平方向的夹角为，则，则 【小问2详解】 设释放点在地面的投影为点，落地点为点，重物离开无人机后做平抛运动。竖直方向有 整理得 重物的水平位移沿释放点处圆周的切线方向，其大小 由于、，且 ，由勾股定理得 代入、、 整理得 17. 如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴重合。转台以一定角速度匀速转动，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，此时小物块受到的摩擦力恰好为0，且它和O点的连线与之间的夹角为，重力加速度为g。（，） （1）求转台转动的角速度； （2）若改变转台的角速度，当时，小物块仍与罐壁相对静止，求此时小物块受到的摩擦力的大小和方向。 【答案】（1）；（2）1.6mg，方向与罐壁相切斜向下 【解析】 【详解】（1）对小物块受力分析，由题意可知，小物块受重力，和罐壁的支持力，由牛顿第二定律可得 解得 （2）若改变转台的角速度，当时，小物块仍与罐壁相对静止，可知小物块受力如图所示，小物块在竖直方向受力平衡，则有 小物块在水平方向做匀速圆周运动，则有 联立解得 方向与罐壁相切斜向下。 18. 如图所示，某人站在一平台上，用手握住长的轻质细绳的一端O，细线的另一端拴一个质量为的小球，O端离地面的高度。现让小球以O端为圆心在竖直平面内做半径为的圆周运动，当小球转到A点时，人突然撒手，经0.4s小球到达最高点，OA与水平方向的夹角，不计空气阻力，。求 （1）人撒手前的瞬间，小球运动到A点时，绳对球拉力的大小； （2）落地点B与A点的水平距离BC； （3）改变绳长，使球顺时针运动刚好到达最高点，以速度越过最高点后继续运动到最低点时松开细绳，最低点速度和的关系为，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多少？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 当小球转到A点时，人突然撒手，经0.4s小球到达最高点，小球做斜抛运动，则有， 解得小球在A点的速度大小为 对A处，根据牛顿第二定律可得 解得绳对球拉力的大小为 【小问2详解】 小球到达最高点时，离地面的高度为， 代入数据解得 从最高点到B点过程做平抛运动，则有 解得 则落地点B与A点的水平距离为 解得 【小问3详解】 改变绳长，使球顺时针运动刚好到达最高点，以速度越过最高点后继续运动到最低点时松开细绳，则有 解得 小球运动到最低点后速度为 解得 小球到达最低后开始做平抛运动，则有， 联立可得 根据基本不等式可知，当 即时，x有最大值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $