精品解析：山东枣庄市第五中学2025-2026学年高一下学期阶段检测物理试题

高一物理试题 满分：100 时间：90分钟 一、单选题（每题3分，共24分） 1. 中国北斗卫星导航系统是当今世界上规模最大的卫星导航系统，该系统包含5颗地球同步轨道卫星。关于静止卫星，下列说法正确的是（　　） A. 静止卫星处于平衡状态 B. 静止卫星可以位于北京上空 C. 静止卫星的运行速率一定大于 D. 静止卫星绕地心转动的角速度与地球自转的角速度相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．卫星做匀速圆周运动，有向心加速度，不处于平衡状态，选项A错误； B．静止卫星只能定点在赤道的上空，不可以定位于北京的上空，选项B错误； C．静止卫星的运行速率一定小于地球最大环绕速度7.9km/s，选项C错误； D．静止卫星与地球周期相同，绕地心转动的角速度与地球自转的角速度相同，选项D正确。 故选D。 2. 如图所示，某同学使篮球在手指上旋转，手指和篮球的接触点与篮球球心在同一竖直线上。篮球上的小泥点随篮球旋转n圈所用时间为t，假设篮球匀速旋转，则小泥点的角速度大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】由篮球的角速度公式可以求出 故ABC错误，D正确。 故选D。 3. 如图为衢州某卡丁车运动基地，几辆卡丁车正急速通过一个大圆弧形弯道，弯道内侧比外侧低，当卡丁车在此路段以理论时速转弯时，恰好没有向弯道内外两侧滑动的趋势。下列说法正确的是（ ） A. 卡丁车质量越大，对应理论时速越大 B. 当冬天路面结冰时，与未结冰时相比，值保持不变 C. 卡丁车行驶过程中受到重力、支持力、摩擦力、牵引力、向心力 D. 卡丁车以某一恒定速率转弯时，在赛道外侧所需的向心力大 【答案】B 【解析】 【详解】A．当卡丁车在此路段以理论时速转弯时，恰好没有向弯道内外两侧滑动的趋势，此时重力和弹力的合力恰好提供向心力，设弯道倾角为，则 质量可以约去，所以理论速度与质量无关，故A错误； B．根据以上分析可知，理论速度与动摩擦力因数无关，当冬天路面结冰时，与未结冰时相比，值保持不变，故B正确； C．卡丁车行驶过程中受到重力、支持力、摩擦力、牵引力作用，向心力不是物体实际受力，故C错误； D．卡丁车所需的向心力为，以某一恒定速率转弯时，在赛道外侧半径大，所需的向心力小，故D错误。 故选B。 4. 我国的“天问一号”探测器已经成功登陆火星。火星属于类地行星，直径约为地球的0.5倍，质量约为地球的0.1倍，绕太阳运行的周期约为687天。下列说法正确的是（　　） A. “天问一号”在火星表面附近运行时的周期约为687天 B. “天问一号”在火星表面附近运行时的速度大于 C. “天问一号”在火星上所受重力比在地球上所受重力大 D. 火星的平均密度比地球的平均密度小 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据题意，由万有引力提供向心力有 解得 又有 则“天问一号”在火星表面附近运行时的周期不可能为687天，故A错误； B．根据题意，由万有引力提供向心力有 解得 又有 则“天问一号”在火星表面附近运行时的速度小于，故B错误； C．由万有引力等于重力有 可得火星表面的重力加速度为 则“天问一号”在火星上所受重力比在地球上所受重力小，故C错误； D．根据题意，由公式可得，星球的平均密度为 则有 则火星的平均密度比地球的平均密度小，故D正确。 故选D。 5. 如图，航天飞机在完成太空任务后，在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的近地点，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有（ ） A. 在轨道Ⅱ上经过A的速度大于在轨道Ⅰ上经过A的速度 B. 在轨道Ⅱ上经过A的速度大于在轨道Ⅱ上经过B的速度 C. 在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期 D. 在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度 【答案】C 【解析】 【详解】A．在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，是由高轨道变轨到低轨道，需要在切点A处向后喷气减速，即在轨道Ⅱ上经过A的速度小于在轨道Ⅰ上经过A的速度，故A错误； D．根据 解得 可知，在轨道Ⅱ上经过A的加速度等于在轨道Ⅰ上经过A的加速度，故D错误； C．根据 根据图形可知 则在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期，故C正确； B．由开普勒第二定律可知，在轨道Ⅱ上A点为远地点，B点为近地点，所以在轨道Ⅱ上经过A的速度小于在轨道Ⅱ上经过B的速度，故B错误。 故选C。 6. 依托我国自主研制的国家重大科技基础设施郭守敬望远镜，我国科学家发现了一颗迄今为止质量最大的恒星级黑洞LB—1。这个黑洞与一颗恒星形成了一个双星系统，黑洞和恒星都绕两者连线的某点做圆周运动，黑洞的质量约为，恒星距黑洞的距离约为，恒星做圆周运动的周期约为，为太阳的质量、为日地距离，为地球绕太阳的运动周期。由此估算该恒星的质量约为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】对黑洞进行分析，由万有引力提供圆周运动的向心力，则有 对恒星进行分析，由万有引力提供圆周运动的向心力，则有 其中 对地球进行分析，由万有引力提供圆周运动的向心力，则有 解得 故选C。 7. 游乐场中有一种叫旋转飞椅的游乐项目，示意图如图所示。长为的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径为的水平转盘边缘，转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。座椅和小孩的质量为，当转盘匀速转动时，钢绳与转动轴在同一竖直平面内，与竖直方向的夹角为，不计钢绳的重力和空气阻力，重力加速度g取，下列说法正确的是（　　） A. 小孩转动的轨道半径为 B. 钢绳对转椅的拉力大小为 C. 座椅匀速转动的角速度大小为 D. 小孩的向心加速度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．小孩转动的轨道半径为 故A错误； B．对座椅和小孩整体受力分析，如图所示 根据几何知识有 即钢绳对转椅的拉力大小为，故B错误； C．由上分析可得 根据牛顿第二定律有 解得 故C错误； D．根据牛顿第二定律有 解得 故D正确。 故选D。 8. 如图所示为一质量为M的球形物体，质量分布均匀，半径为R，在距球心2R处有一质量为m的质点。球体与质点间的万有引力大小为F。若将球体挖去一个半径为的小球，两球心和质点在同一直线上，且挖去的球的球心在原来球心和质点连线外，两球表面相切。已知引力常量为G，则剩余部分对质点的万有引力的大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据 由于挖去的球体半径是原球体半径的，则挖去的球体质量是原球体质量的，所以挖去的球体质量 未挖时，原球体对质点的万有引力 挖去部分对质点的万有引力 则剩余部分对质点的万有引力大小 故选A。 二、多选题（每题4分，共16分） 9. 洗衣机是现代家庭常见的电器设备。它的脱水原理是采用转筒带动衣物旋转 的方式进行脱水的，下列有关说法中正确的是（　　） A. 脱水过程中，衣物是紧贴筒壁的 B. 加快脱水筒转动的角速度，脱水效果会更好 C. 靠近中心的衣物脱水效果比四周的衣物脱水效果好 D. 水能从桶中甩出是因为水滴需要的向心力太大的缘故 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．脱水过程中，衣物做离心运动而甩向桶壁，故A正确； B．根据 可知ω增大会使向心力F增大，而转筒有洞，不能提供足够大的向心力，水滴就会被甩出去，增大向心力，会使更多水滴被甩出去。故B正确； C．中心的衣服，R比较小，角速度ω一样，所以向心力小，脱水效果差。故C错误； D．水滴依附的附着力是一定的，当水滴因做圆周运动所需的向心力大于该附着力时，水滴被甩掉。故D正确； 故选ABD。 10. 中国天眼FAST已发现约500颗脉冲星，成为世界上发现脉冲星效率最高的设备，如在球状星团M92第一次探测到“红背蜘蛛”脉冲双星。如图是相距为L的A、B星球构成的双星系统绕O点做匀速圆周运动情景，其运动周期为T。C为B的卫星，绕B做匀速圆周运动的轨道半径为R，周期也为T，忽略A与C之间的引力，且A与B之间的引力远大于C与B之间的引力。引力常量为G，则（　　） A. A、B的轨道半径之比为 B. C的质量为 C. A、B的质量和为 D. A的质量为 【答案】CD 【解析】 【详解】B．C绕B做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，有 解得 故不能求出C的质量，故B错误； C．双星系统在万有引力作用下绕O点做匀速圆周运动，对A研究 对B研究 解得双星的总质量，故C正确； D．A的质量，故D正确； A．A、B的轨道半径之比为，故A错误。 故选CD。 11. 如图所示，在匀速转动的水平盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B，质量都为1kg，它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为，两物体与盘间的动摩擦因数均为0.4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当圆盘转速缓慢加快到两物体刚好将要发生滑动时，。下列说法正确的是（　 ） A. 此过程细线拉力最大为12N B. 圆盘的最大角速度为 C. 当转速最大时A所受摩擦力方向沿半径指向圆内 D. 当转速最大时剪断细线，A和B都将沿做离心运动 【答案】ABD 【解析】 【详解】ABC．两物块A和B随着圆盘转动，角速度相同，有 可知B的半径比A的半径大，所以B所需向心力大，绳子拉力相等，所以当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，B的最大静摩擦力方向指向圆心，A的最大静摩擦力方向指向圆外，根据牛顿第二定律，对A有 对B有 解得 ， 故AB正确，C错误； D．若此时剪断绳子，B的摩擦力不足以提供所需的向心力，B将会做离心运动，此时A所需要的向心力将角速度代入可求得 由此可知A的摩擦力也不足以提供所需的向心力，A也将会做离心运动，故D项正确。 故选ABD。 12. 如图所示，A是静止在赤道上的物体，随地球自转而做匀速圆周运动；B、C是同一平面内两颗人造卫星，B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，C是地球静止卫星．已知第一宇宙速度为v，物体A和卫星B、C的线速度大小分别为、、，角速度大小分别为、、，周期大小分别为、、，向心加速度大小分别为、、，则下列关系正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】AC 【解析】 【详解】A．地球赤道上的物体与静止卫星具有相同的角速度，所以 根据 得 可知 A正确； B．根据 可知 B错误； C．地球赤道上的物体与静止卫星具有相同的角速度，故由 可知 根据 得 可知 B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，即 所以B的线速度小于第一宇宙速度，C正确； D．根据 可知 根据 得 可知 D错误。 故选AC。 三、实验题（每空2分，共14分） 13. 如图甲所示是向心力演示器，用于探究做圆周运动物体的向心力大小与物体的质量、半径、角速度的关系。挡板A、B、C可以控制小球做圆周运动的半径，所连弹簧测力筒的标尺露出的格数可以显示向心力的大小。挡板A、C到各自转轴的距离均为挡板B到转轴距离的一半。塔轮结构如图乙所示，每侧三个转轮的半径从小到大分别为r、2r、3r，可分别用传动皮带连接。请完成下列问题。 （1）本实验所运用的思想是__________。探究向心力大小与物体质量的关系时，在挡板A处放铝球。挡板C处放钢球，传动皮带挂左塔轮的中轮，应挂右塔轮的__________（填“上”“中”或“下”）轮。 （2）探究向心力大小与角速度的关系时，应采用下列的__________（填“A”、“B”或“C”）图所示安装器材。 A. B. C. （3）某实验小组为验证向心力公式，将铝球放在挡板B处，钢球放在挡板C处，传动皮带均挂在左、右塔轮的上轮，摇动手柄，稳定后，右侧标尺露出1格，则左侧标尺应该露出___________格。已知钢球质量是铝球质量的3倍。 【答案】（1） ①. 控制变量法 ②. 中 （2）C （3） 【解析】 【小问1详解】 [1]探究多变量关系时，每次只改变一个量，保持其他量不变，这种方法叫控制变量法。 [2]探究向心力与质量关系时，需保持角速度和转动半径相同。皮带传动边缘线速度相等，左塔轮挂中轮，要两侧角速度相等，必须两侧轮半径相等，故右塔轮也应挂中轮。 【小问2详解】 探究向心力与角速度关系时，需控制质量和转动半径相同。应选用两个相同小球放在相同半径的挡板处，两侧塔轮半径不同以实现角速度不同，故选C。 【小问3详解】 设铝球质量为，钢球质量为。挡板B半径为，挡板C半径为，由题意 两塔轮均挂上轮，半径相同，故两球角速度相同 向心力， 故，右侧标尺露出1格对应钢球，则左侧标尺露出格数为格。 14. 某同学用如图所示装置探究向心力与速度的关系．小球用细绳悬挂在铁架台上，悬挂点处有一力传感器可测细绳的拉力，悬挂点正下方有一光电门，小球经过最低点时正好经过光电门．已知当地的重力加速度为g． （1）测出小球的直径d，小球的质量m以及悬线的长L． （2）将小球从最低点拉到一定的高度由静止释放，使小球在竖直面内做圆周运动，力传感器记录了小球运动中悬线的最大拉力F，光电门记录了小球经过最低点时小球的挡光时间t，则经过最低点时的线速度大小为________（用字母d和t表示）． （3）改变小球释放的位置多次实验，测得多组悬线的最大拉力F，及对应的小球挡光的时间t，作图像，如果图像是过原点的倾斜直线，则表明在质量、半径一定时，向心力与线速度的平方________（填“成正比”或“成反比”），此图像的斜率为________． 【答案】 ①. ②. 成正比 ③. 【解析】 【详解】（1）[1]小球通过光电门的时间极短，用小球通过光电门的平均速度表示小球经过最低点时的线速度为 （2）[2][3]根据 代入速度表达式可得 表明在质量、半径一定时，向心力与线速度的平方成正比，的斜率为。 四、解答题 15. 如图所示，一轻质细绳与小球相连，一起在竖直平面内做圆周运动，小球质量，球心到转轴的距离，取重力加速度，不计空气阻力。 （1）若小球在最高点不掉下来，求其在最高点的最小速率； （2）若小球在最高点的速率，求绳子的拉力大小。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）以小球为研究对象，在最高点恰好不掉下来，重力提供其做圆周运动所需的向心力 则所求的最小速率为 （2）设小球运动到最高点对绳的拉力为F，则重力和拉力共同提供向心力，根据牛顿第二定律 解得 16. 2020年11月24号，我国用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器。假设该探测器在距离月球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动时的运行周期为T，月球的半径为R，引力常量为G。求： （1）月球表面的重力加速度； （2）月球的第一宇宙速度。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）设月球的质量为M，有 解得 根据万有引力等于重力，有 月球表面的重力加速度 （2）设月球的第一宇宙速度为v，根据万有引力提供向心力得 解得 17. 如图所示，水平转盘中心O处有一个小孔，细绳穿过光滑的小孔，绳两端各系质量的物体A和的物体B，A的中心与圆孔的距离为，圆盘绕中心轴以角速度匀速转动，A与圆盘保持相对静止，g取。 （1）如果圆盘光滑，求A物体做匀速圆周运动的角速度应是多大； （2）如果圆盘粗糙，且与A之间的最大摩擦力为1N，现使圆盘绕中心轴线转动，求角速度在什么范围内，A可与圆盘保持相对静止。 【答案】（1）（2） 【解析】 【详解】（1）对B分析，根据平衡有 对A，根据 得 （2）若水平面粗糙，当角速度最大时 代入数据 当角速度最小时 代入数据 所以角速度范围 A可与平面处于相对静止状态。 18. 如图所示，A是地球的静止卫星，另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内，离地面高度为h，已知地球半径为R，地球自转角速度为，地球两极处的重力加速度为g，引力常量为G，O为地球中心。 （1）求地球的质量M； （2）求卫星A的运行周期T； （3）若卫星B绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A、B两卫星相距最近（O、B、A在同一直线上），则经过多长时间t，它们相距最远。 【答案】（1） （2） （3）（，，） 【解析】 【小问1详解】 地球两极处的物体所受重力等于万有引力，即 解得 【小问2详解】 A是地球的静止卫星，其周期等于地球自转周期，即 【小问3详解】 对于卫星B有 又 联立得  根据题意可知，卫星A、B相距第一次最远时，卫星B正好比卫星A多转半圈，两卫星相距最远需要的时间为，则有（，，） 解得（，，） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一物理试题 满分：100 时间：90分钟 一、单选题（每题3分，共24分） 1. 中国北斗卫星导航系统是当今世界上规模最大的卫星导航系统，该系统包含5颗地球同步轨道卫星。关于静止卫星，下列说法正确的是（　　） A. 静止卫星处于平衡状态 B. 静止卫星可以位于北京上空 C. 静止卫星的运行速率一定大于 D. 静止卫星绕地心转动的角速度与地球自转的角速度相同 2. 如图所示，某同学使篮球在手指上旋转，手指和篮球的接触点与篮球球心在同一竖直线上。篮球上的小泥点随篮球旋转n圈所用时间为t，假设篮球匀速旋转，则小泥点的角速度大小为（ ） A. B. C. D. 3. 如图为衢州某卡丁车运动基地，几辆卡丁车正急速通过一个大圆弧形弯道，弯道内侧比外侧低，当卡丁车在此路段以理论时速转弯时，恰好没有向弯道内外两侧滑动的趋势。下列说法正确的是（ ） A. 卡丁车质量越大，对应理论时速越大 B. 当冬天路面结冰时，与未结冰时相比，值保持不变 C. 卡丁车行驶过程中受到重力、支持力、摩擦力、牵引力、向心力 D. 卡丁车以某一恒定速率转弯时，在赛道外侧所需的向心力大 4. 我国的“天问一号”探测器已经成功登陆火星。火星属于类地行星，直径约为地球的0.5倍，质量约为地球的0.1倍，绕太阳运行的周期约为687天。下列说法正确的是（　　） A. “天问一号”在火星表面附近运行时的周期约为687天 B. “天问一号”在火星表面附近运行时的速度大于 C. “天问一号”在火星上所受重力比在地球上所受重力大 D. 火星的平均密度比地球的平均密度小 5. 如图，航天飞机在完成太空任务后，在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的近地点，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有（ ） A. 在轨道Ⅱ上经过A的速度大于在轨道Ⅰ上经过A的速度 B. 在轨道Ⅱ上经过A的速度大于在轨道Ⅱ上经过B的速度 C. 在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期 D. 在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度 6. 依托我国自主研制的国家重大科技基础设施郭守敬望远镜，我国科学家发现了一颗迄今为止质量最大的恒星级黑洞LB—1。这个黑洞与一颗恒星形成了一个双星系统，黑洞和恒星都绕两者连线的某点做圆周运动，黑洞的质量约为，恒星距黑洞的距离约为，恒星做圆周运动的周期约为，为太阳的质量、为日地距离，为地球绕太阳的运动周期。由此估算该恒星的质量约为（　　） A. B. C. D. 7. 游乐场中有一种叫旋转飞椅的游乐项目，示意图如图所示。长为的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径为的水平转盘边缘，转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。座椅和小孩的质量为，当转盘匀速转动时，钢绳与转动轴在同一竖直平面内，与竖直方向的夹角为，不计钢绳的重力和空气阻力，重力加速度g取，下列说法正确的是（　　） A. 小孩转动的轨道半径为 B. 钢绳对转椅的拉力大小为 C. 座椅匀速转动的角速度大小为 D. 小孩的向心加速度大小为 8. 如图所示为一质量为M的球形物体，质量分布均匀，半径为R，在距球心2R处有一质量为m的质点。球体与质点间的万有引力大小为F。若将球体挖去一个半径为的小球，两球心和质点在同一直线上，且挖去的球的球心在原来球心和质点连线外，两球表面相切。已知引力常量为G，则剩余部分对质点的万有引力的大小为（　　） A. B. C. D. 二、多选题（每题4分，共16分） 9. 洗衣机是现代家庭常见的电器设备。它的脱水原理是采用转筒带动衣物旋转 的方式进行脱水的，下列有关说法中正确的是（　　） A. 脱水过程中，衣物是紧贴筒壁的 B. 加快脱水筒转动的角速度，脱水效果会更好 C. 靠近中心的衣物脱水效果比四周的衣物脱水效果好 D. 水能从桶中甩出是因为水滴需要的向心力太大的缘故 10. 中国天眼FAST已发现约500颗脉冲星，成为世界上发现脉冲星效率最高的设备，如在球状星团M92第一次探测到“红背蜘蛛”脉冲双星。如图是相距为L的A、B星球构成的双星系统绕O点做匀速圆周运动情景，其运动周期为T。C为B的卫星，绕B做匀速圆周运动的轨道半径为R，周期也为T，忽略A与C之间的引力，且A与B之间的引力远大于C与B之间的引力。引力常量为G，则（　　） A. A、B的轨道半径之比为 B. C的质量为 C. A、B的质量和为 D. A的质量为 11. 如图所示，在匀速转动的水平盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B，质量都为1kg，它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为，两物体与盘间的动摩擦因数均为0.4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当圆盘转速缓慢加快到两物体刚好将要发生滑动时，。下列说法正确的是（　 ） A. 此过程细线拉力最大为12N B. 圆盘的最大角速度为 C. 当转速最大时A所受摩擦力方向沿半径指向圆内 D. 当转速最大时剪断细线，A和B都将沿做离心运动 12. 如图所示，A是静止在赤道上的物体，随地球自转而做匀速圆周运动；B、C是同一平面内两颗人造卫星，B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，C是地球静止卫星．已知第一宇宙速度为v，物体A和卫星B、C的线速度大小分别为、、，角速度大小分别为、、，周期大小分别为、、，向心加速度大小分别为、、，则下列关系正确的是（ ） A. B. C. D. 三、实验题（每空2分，共14分） 13. 如图甲所示是向心力演示器，用于探究做圆周运动物体的向心力大小与物体的质量、半径、角速度的关系。挡板A、B、C可以控制小球做圆周运动的半径，所连弹簧测力筒的标尺露出的格数可以显示向心力的大小。挡板A、C到各自转轴的距离均为挡板B到转轴距离的一半。塔轮结构如图乙所示，每侧三个转轮的半径从小到大分别为r、2r、3r，可分别用传动皮带连接。请完成下列问题。 （1）本实验所运用的思想是__________。探究向心力大小与物体质量的关系时，在挡板A处放铝球。挡板C处放钢球，传动皮带挂左塔轮的中轮，应挂右塔轮的__________（填“上”“中”或“下”）轮。 （2）探究向心力大小与角速度的关系时，应采用下列的__________（填“A”、“B”或“C”）图所示安装器材。 A. B. C. （3）某实验小组为验证向心力公式，将铝球放在挡板B处，钢球放在挡板C处，传动皮带均挂在左、右塔轮的上轮，摇动手柄，稳定后，右侧标尺露出1格，则左侧标尺应该露出___________格。已知钢球质量是铝球质量的3倍。 14. 某同学用如图所示装置探究向心力与速度的关系．小球用细绳悬挂在铁架台上，悬挂点处有一力传感器可测细绳的拉力，悬挂点正下方有一光电门，小球经过最低点时正好经过光电门．已知当地的重力加速度为g． （1）测出小球的直径d，小球的质量m以及悬线的长L． （2）将小球从最低点拉到一定的高度由静止释放，使小球在竖直面内做圆周运动，力传感器记录了小球运动中悬线的最大拉力F，光电门记录了小球经过最低点时小球的挡光时间t，则经过最低点时的线速度大小为________（用字母d和t表示）． （3）改变小球释放的位置多次实验，测得多组悬线的最大拉力F，及对应的小球挡光的时间t，作图像，如果图像是过原点的倾斜直线，则表明在质量、半径一定时，向心力与线速度的平方________（填“成正比”或“成反比”），此图像的斜率为________． 四、解答题 15. 如图所示，一轻质细绳与小球相连，一起在竖直平面内做圆周运动，小球质量，球心到转轴的距离，取重力加速度，不计空气阻力。 （1）若小球在最高点不掉下来，求其在最高点的最小速率； （2）若小球在最高点的速率，求绳子的拉力大小。 16. 2020年11月24号，我国用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器。假设该探测器在距离月球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动时的运行周期为T，月球的半径为R，引力常量为G。求： （1）月球表面的重力加速度； （2）月球的第一宇宙速度。 17. 如图所示，水平转盘中心O处有一个小孔，细绳穿过光滑的小孔，绳两端各系质量的物体A和的物体B，A的中心与圆孔的距离为，圆盘绕中心轴以角速度匀速转动，A与圆盘保持相对静止，g取。 （1）如果圆盘光滑，求A物体做匀速圆周运动的角速度应是多大； （2）如果圆盘粗糙，且与A之间的最大摩擦力为1N，现使圆盘绕中心轴线转动，求角速度在什么范围内，A可与圆盘保持相对静止。 18. 如图所示，A是地球的静止卫星，另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内，离地面高度为h，已知地球半径为R，地球自转角速度为，地球两极处的重力加速度为g，引力常量为G，O为地球中心。 （1）求地球的质量M； （2）求卫星A的运行周期T； （3）若卫星B绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A、B两卫星相距最近（O、B、A在同一直线上），则经过多长时间t，它们相距最远。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $