精品解析：山东烟台市某校2025-2026学年高一下学期期中质量检测物理试题（A层）

2025级高一（下）学中质量检测 物理试题（A层） 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 物体做匀速圆周运动，下列说法中正确的是（　　） A. 物体的速度可能是均匀变化的 B. 物体的机械能一定保持不变 C. 物体的加速度大小一定是变化的 D. 物体所受的合力一定是变力 【答案】D 【解析】 【详解】A．物体做匀速圆周运动，物体的加速度大小不变，方向时刻改变，不是匀变速运动，因此物体的速度不是均匀变化的，选项A错误 B．若物体在竖直面内做匀速圆周运动，物体的动能不变，但重力势能变化，机械能发生变化，选项B错误； C．物体做匀速圆周运动，物体的加速度大小不变，方向时刻改变，选项C错误； D．物体做匀速圆周运动，物体所受的合力即向心力，方向指向圆心，时刻改变，因此一定是变力，选项D正确。 故选D。 2. 如图所示是一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。B点位于大轮的边缘上。如果传动过程中皮带不打滑，则A、B两点的向心加速度之比为（　　） A. 1∶1 B. 1∶4 C. 1∶8 D. 1∶16 【答案】A 【解析】 【详解】设左侧小轮上某点C，由图可知，A、C两点属于同传送带传动，则速度相等，根据 可知A、C两点的角速度之比为2:1 B、C属于同轴传动，角速度相等，则A、B两点的角速度之比为2:1，根据向心加速度公式 可知A、B两点的向心加速度之比为1:1 故选A。 3. 我国神舟十九号载人飞船乘组已在轨工作满4个月，开展了多项科学实验和空间站运维任务。十九号飞船在返回过程中经历多次变轨运行，最终成功着陆。如图所示是简化的变轨返回过程，飞船先在圆轨道Ⅰ运行，在运动到P点时实施变轨，进入椭圆轨道Ⅱ，到达近地点Q再次变轨，进入圆轨道Ⅲ。关于神舟十九号的运动，下列说法正确的是（　　） A. 在轨道Ⅰ上的速度大于在轨道Ⅲ上的速度 B. 在轨道Ⅰ上的角速度大于在轨道Ⅲ上的角速度 C. 在轨道Ⅱ上Q点经变速进入轨道Ⅲ后机械能减少 D. 在轨道Ⅰ经过P点的加速度大于在轨道Ⅱ上经过P点的加速度 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据牛顿第二定律 解得 因为神舟十九号在轨道Ⅰ上的半径大于在轨道Ⅲ上的半径，所以在轨道Ⅰ上的速度小于在轨道Ⅲ上的速度，故A错误； B．根据牛顿第二定律 解得 因为神舟十九号在轨道Ⅰ上的半径大于在轨道Ⅲ上的半径，所以在轨道Ⅰ上的角速度小于在轨道Ⅲ上的角速度，故B错误； C．在轨道Ⅱ上Q点经变速进入轨道Ⅲ需制动减速，则制动力做负功，使神舟十九号的机械能减小，故C正确； D．根据牛顿第二定律 解得 所以，神舟十九号在轨道Ⅰ经过P点的加速度等于在轨道Ⅱ上经过P点的加速度，故D错误。 故选C。 4. 一人站在电梯里，随电梯一起运动的v-t图像如图所示，设物体所受重力为G、电梯的支持力为FN，物体所受合外力为F，以竖直向上方向为正方向，下列关于各力做功情况说法正确的是（　　） A. 0～t1时间内，FN不做功 B. t1～t2时间内，F做正功 C. t1～t3时间内，F做负功 D. t3～t4时间内，G做正功 【答案】D 【解析】 【详解】A．0～t1时间内，速度为正值，表明电梯向上运动，支持力做正功，A错误； B．t1～t2时间内，速度为正值，表明电梯向上运动，因为速度减小，合力向下，合力做负功，B错误； C．t1～t3时间内，速度先为正值，后为负值，表明电梯先向上运动，后向下运动。电梯先向上减速运动，合力向下，电梯后向下加速运动，合力向下，合力先做负功，后做正功， C错误； D．t3～t4时间内，速度为负值，表明电梯向下运动，重力做正功，D正确。 故选D。 5. 我国首次火星探测任务被命名为“天问一号”，假设火星探测车在登陆火星前绕火星表面飞行一周，其周期为地球近地卫星绕地球飞行周期的倍，已知火星半径为地球半径的倍，则火星表面重力加速度和地球表面重力加速度之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设地球近地卫星绕地球飞行周期为T，天问一号绕火星表面飞行周期为，地球半径为R，则火星半径，又因为在星球表面物体的重力等于引力，对地球卫星有 对天问一号有 联立解得 故选A。 6. 质量为的物体在水平拉力作用下沿水平面从静止开始运动，所受拉力随位移的变化图像如图所示，物体和水平面之间的动摩擦因数为，重力加速度取，不计空气阻力，则物体运动的最大位移为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设最大位移为x，图像与坐标轴围成的面积代表拉力做功，即J=6J 根据动能定理有 解得m 故选B。 7. 欧洲航天局的科学家基于我国“天关”卫星获得的数据，在名为“小麦哲伦”（SMC）的临近星系内发现一组罕见的双星系统。该天体组合由一颗大质量恒星和一颗小质量白矮星组成，两者均绕它们连线上的某点做匀速圆周运动，简化图如图所示。已知日地之间的距离为，测得恒星的质量为太阳质量的倍，双星之间的距离为，它们的轨道半径之差为，若该双星系统中两星体均视为质量分布均匀的球体，不考虑自转和其他星球的影响，由此估算该双星系统的运行周期为（　　） A. 年 B. 年 C. 年 D. 年 【答案】B 【解析】 【详解】双星之间的距离为，它们的轨道半径之差为，则有， 解得， 地球绕太阳运动的周期为年，则有 对双星系统有 联立解得年 故选B。 8. 如图所示，ABCD是固定在水平地面上的竖直圆周轨道，内壁光滑，半径，A、C两点跟轨道圆心在同一水平面上，B点是轨道的最低点，D点是最高点。一质量为m的小球从离A高度为h处自由释放，恰好能沿切线方向从A点进入圆周轨道，不计空气阻力，重力加速度，若，则小球脱离轨道的位置距AC面的高度为（　　） A. 0.8m B. 0.6m C. 0.4m D. 0.2m 【答案】C 【解析】 【详解】根据机械能守恒定律得 在C点时，设半径与水平方向夹角为θ，根据牛顿第二定律得 ， 解得 故选C。 二、多项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 滚筒洗衣机静止于水平地面上，衣物随着滚筒一起在竖直平面内做高速匀速圆周运动，以达到脱水的效果。滚筒截面如图所示，点为最高点，点为最低点，为水平方向的直径，下列说法正确的是（ ） A. 衣物运动到点时脱水效果更好 B. 衣物运动过程中在各点受到的向心力大小相同 C. 衣物运动到最高点时受重力和离心力作用 D. 衣物运动到点时洗衣机对地面的摩擦力最大 【答案】AB 【解析】 【详解】A．衣物运动到最低点B点时，加速度方向竖直向上，处于超重状态，由牛顿第二定律可知，衣物在B点受到滚筒的作用力最大，脱水效果更好，故A正确； B．衣物随着滚筒一起在竖直平面内做高速匀速圆周运动，可知衣物运动过程中在各点受到的向心力大小相同，故B正确； C．离心力只是一种效果力，不是实际存在的力，衣物运动到最高点时受到重力和滚筒的弹力，故C错误； D．衣物运动到点时，滚筒对衣服的支持力竖直向上，则衣服对滚筒的压力竖直向下，可知地面对洗衣机的摩擦力为零，则此时洗衣机对地面的摩擦力为零，故D错误。 故选AB。 10. 如图所示，、两颗卫星环绕地球运动，其中绕地球做圆周运动，周期为，卫星经过圆轨道上点时的速度为，绕地球做椭圆运动，周期为，卫星经过远地点点时的速度为，则下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．B的半长轴比A运动的半径大，根据开普勒第三定律可知 故A错误，B正确； CD．根据开普勒第二定律可知，故C正确，D错误； 故选BC。 11. 一质量为的物体从空中点以大小为初速度斜向下抛出，经过后运动到距点的竖直距离为的b点处，不计空气阻力，重力加速度为，则下列说法正确的是（　　） A. 物体运动到b点时，重力的瞬时功率为320W B. 物体运动到b点时，重力的瞬时功率为 C. 物体从a点运动到b点过程，重力的平均功率为220W D. 物体从a点运动到b点过程，重力的平均功率为 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．设初速度方向与水平方向的夹角为θ，则竖直方向，根据 解得 则物体运动到b点时竖直速度 重力的瞬时功率为 选项A正确，B错误； CD．物体从a点运动到b点过程，重力的平均功率为 选项C正确，D错误。 故选AC。 12. 如图，在万有引力作用下，a、b两卫星在同一平面内绕某一行星c沿逆时针方向做匀速圆周运动，轨道半径之比为，已知，。则下列说法正确的是（　　） A. a、b运动的向心加速度之比为 B. a、b运动的向心加速度之比为 C. 从图示位置开始，在b转动一周的过程中，a、b、c共线3次 D. 从图示位置开始，在b转动一周的过程中，a、b、c共线4次 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．根据 可知 a、b运动的向心加速度之比为 选项A正确，B错误； CD．根据开普勒第三定律，ab的周期之比 设经时间t三者共线一次，则（n=0、1、2、3、4……） 当t=Tb时可得n=3.16，可知从图示位置开始，在b转动一周的过程中，a、b、c共线4次，故C错误，D正确。 故选AD。 13. 如图所示，用一根长为的轻绳一端系一质量为的小球（可视为质点），另一端固定在光滑固定的圆锥体顶端，锥面与竖直方向的夹角，小球绕着锥体的轴线在水平面内做匀速圆周运动，重力加速度为，。则（　　） A. 小球恰好离开锥面时的角速度为 B. 若小球的角速度，小球对锥面的压力为零 C. 若小球的角速度，绳子的拉力大小为 D. 若小球的角速度，绳子的拉力随着角速度变化的函数关系式为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．若小球刚好离开圆锥面，则有 可得 选项A错误； BC．若小球的角速度 则小球对斜面有压力，有 解得绳子的拉力大小为 选项B错误，C正确； D．若小球的角速度，小球离开圆锥面，有 解得 选项D正确。 故选CD。 14. 一质量为m的汽车在水平路面上由静止开始加速。已知汽车输出功率恒定，汽车的加速度a与速度倒数的关系图像如图所示，图线的延长线与纵轴的截距为，当汽车的速度为时，加速度为，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 图线的横截距为 B. 汽车的输出功率恒为 C. 汽车的最大速度为 D. 汽车速度为时，受到的拉力为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据牛顿第二定律和瞬时功率公式可得， 解得 图像斜率为 纵截距为 当时 解得 故A正确； B．因为 所以 故B错误； C．汽车的最大速度为 故C正确； D．根据功率公式可得 解得 故D错误。 故选AC。 三、本题共2小题，共12分。 15. 某同学利用如图所示的向心力演示器“探究小球做匀速圆周运动向心力F与小球质量m、角速度和运动半径r之间的关系”。匀速转动手柄1，可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，槽内的小球也随之做匀速圆周运动。使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的弹力提供。球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8。根据标尺8．上露出的红白相间等分标记，可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。 （1）若要研究向心力F与半径r的关系，需将两个质量相同的小球分别放置在______（选填“A、B”“A、C”或“B、C”）处，将传动皮带套在半径______（选填“相同”或“不同”）的左右两个塔轮上。 （2）若将相同质量的两小球分别放在挡板A和挡板C处，将皮带连接在左、右塔轮半径之比为2：1的塔轮上，匀速转动手柄，当左边标尺露出4个等分格时，右边标尺露出______个等分格，说明做匀速圆周运动的物体，在质量和运动半径一定时，向心力与______成正比。 【答案】（1） ①. B、C ②. 相同 （2） ①. 16 ②. 角速度的平方 【解析】 【小问1详解】 [1][2]要研究向心力F与半径r的关系，需要保证两个小球的质量和角速度大小相等，转动半径不同，所以需将两个质量相同的小球分别放置在B、C处，为了使转动的角速度相等，将传动皮带套在半径相同的左右两个塔轮上。 【小问2详解】 [1][2]将相同质量的两小球分别放在挡板A和挡板C处，将皮带连接在左、右塔轮半径之比为2：1的塔轮上，根据可知左右塔轮的角速度之比为，根据 可知左右小球向心力之比为，当左边标尺露出4个等分格时，右边标尺露出16个等分格，说明做匀速圆周运动的物体，在质量和运动半径一定时，向心力与角速度的平方成正比。 16. 如图甲所示是某实验小组探究做圆周运动物体的向心力与质量、轨道半径、线速度关系的实验装置。在光滑转盘的圆心处固定一力传感器，用以测向心力，通过细线将一物块与力传感器连接，物块上固定一速度传感器，用以测物块运动的线速度的大小，保持物块（含速度传感器）质量和运动半径不变，来探究向心力与线速度大小的关系。 （1）该实验小组采用的实验方法为______； （2）改变线速度的大小，多次测量，该实验小组测出了多组一一对应的F、v数据，通过对数据分析后，在坐标纸上描点连线做出了如乙所示的图像，若物块运动的半径，由图像可知，物块（含速度传感器）的质量______（结果保留一位小数）。 【答案】 ①. 控制变量法 ②. 0.6 【解析】 【详解】（1）[1]实验中保持物块（含速度传感器）质量和运动半径不变，来探究向心力与线速度大小的关系，因此该实验小组采用的实验方法为控制变量法。 （2）[2]根据 结合图乙有 解得 四、本题共4小题，共40分。解答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，答案必须明确写出数值和单位。 17. 圆形水平餐桌面上有一个可绕中心轴转动的同心圆盘，在圆盘边缘距圆心的位置放置一个质量为的小物块，物块与圆盘和桌面间的动摩擦因数均为，物块可视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。圆盘厚度及圆盘与餐桌间的间隙不计，求： （1）当圆盘以角速度匀速转动时，求物块所受摩擦力的大小； （2）使圆盘角速度缓慢增大，物块从圆盘上滑落并最终恰好停在桌面边缘，求餐桌半径。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 静摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律有 得 【小问2详解】 物块恰好滑动时，最大静摩擦力提供向心力 解得 由 解得 物块沿切线方向滑落到桌面上，并在桌面上做匀减速直线运动，此时由牛顿第二定律 物块从滑落到停下经过的位移 餐桌半径 18. 一宇航员在某行星表面进行科学实验，宇航员从离地面某一高度水平抛出一物体，物体落到星球地面，经测量发现，落点到抛出点的水平距离是在地球上同一高度以同一速度抛出的物体的水平距离的倍。不计空气阻力，已知行星半径为，万有引力常量为，地球表面的重力加速度为。求： （1）该行星的质量； （2）该行星的第一宇宙速度。 （3）若在距该行星表面h高度处有一颗卫星，求该卫星运行的周期。 【答案】（1） （2）（或） （3）（等价化简形式均可） 【解析】 【小问1详解】 设抛出高度为H，初速度为，地球上平抛运动水平方向 星球上平抛运动水平方向 由 得到 地球上平抛运动竖直方向 星球上平抛运动竖直方向 联立得 在行星表面，万有引力等于重力 可得 【小问2详解】 第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，此时轨道半径近似为R，万有引力提供向心力 解得，结合（1）星球质量得到 【小问3详解】 卫星的万有引力提供向心力 得到，，结合（1）星球质量得到 19. 如图所示，一内壁光滑的管状轨道是由两个半径为R=1m的半圆形管道和两段长度均为l=1.75m的直管构成，将该轨道固定在倾角θ=53°的斜面上，两直管平行且沿斜面向下，两直管顶端连线保持水平。将一质量为m=2kg的小球由管道底部以水平初速度释放，已知重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6。求： （1）小球运动到轨道最高点时对轨道的作用力大小； （2）小球在上半圆形管道运动过程中，对管道作用力最小时的速度。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）若小球能运动到上方圆管道最高点，由动能定理可得 解得 假设成立；在最高点时，根据牛顿第二定律可得 解得 则管道对小球的作用力为 由牛顿第三定律可知，小球运动到轨道最高点时对轨道的作用力大小为。 （2）设小球和圆心连线与沿斜面方向的夹角为时，对轨道压力最小，如图所示 根据动能定理可得 由牛顿第二定律可得 联立解得 20. “离心轨道演示仪”（如图甲所示）是演示物体在竖直平面内的圆周运动的实验仪器，其轨道主要由主轨长道、圆轨道和辅轨长道三部分组成，圆轨道的半径为，将主轨长道压制成水平状态，轨道侧视示意图如图乙所示。一质量为的小球静置于主轨长道上的点，点距离圆轨道最低点的距离，现对小球施加一个大小的水平恒力，小球由静止开始沿主轨长道向右运动，从点进入圆轨道，若小球在整个运动过程中始终受恒力的作用，不计一切摩擦，重力加速度为。求： （1）小球到达圆轨道最高点时的速度； （2）小球在圆轨道运动过程中对轨道压力的最小值。 【答案】（1）；方向水平向左；（2） 【解析】 【详解】（1）从小球由静止开始运动到圆轨道最高点过程，根据动能定理可得 解得 方向水平向左。 （2）设小球对轨道压力最小位置在点，连线与竖直方向夹角为，如图所示 可知 解得 则小球由最高点向点运动的过程中，由动能定理可得 小球在点，根据牛顿第二定律可得 解得 由牛顿第三定律可知小球对轨道压力的最小值为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025级高一（下）学中质量检测 物理试题（A层） 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 物体做匀速圆周运动，下列说法中正确的是（　　） A. 物体的速度可能是均匀变化的 B. 物体的机械能一定保持不变 C. 物体的加速度大小一定是变化的 D. 物体所受的合力一定是变力 2. 如图所示是一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。B点位于大轮的边缘上。如果传动过程中皮带不打滑，则A、B两点的向心加速度之比为（　　） A. 1∶1 B. 1∶4 C. 1∶8 D. 1∶16 3. 我国神舟十九号载人飞船乘组已在轨工作满4个月，开展了多项科学实验和空间站运维任务。十九号飞船在返回过程中经历多次变轨运行，最终成功着陆。如图所示是简化的变轨返回过程，飞船先在圆轨道Ⅰ运行，在运动到P点时实施变轨，进入椭圆轨道Ⅱ，到达近地点Q再次变轨，进入圆轨道Ⅲ。关于神舟十九号的运动，下列说法正确的是（　　） A. 在轨道Ⅰ上的速度大于在轨道Ⅲ上的速度 B. 在轨道Ⅰ上的角速度大于在轨道Ⅲ上的角速度 C. 在轨道Ⅱ上Q点经变速进入轨道Ⅲ后机械能减少 D. 在轨道Ⅰ经过P点的加速度大于在轨道Ⅱ上经过P点的加速度 4. 一人站在电梯里，随电梯一起运动的v-t图像如图所示，设物体所受重力为G、电梯的支持力为FN，物体所受合外力为F，以竖直向上方向为正方向，下列关于各力做功情况说法正确的是（　　） A. 0～t1时间内，FN不做功 B. t1～t2时间内，F做正功 C. t1～t3时间内，F做负功 D. t3～t4时间内，G做正功 5. 我国首次火星探测任务被命名为“天问一号”，假设火星探测车在登陆火星前绕火星表面飞行一周，其周期为地球近地卫星绕地球飞行周期的倍，已知火星半径为地球半径的倍，则火星表面重力加速度和地球表面重力加速度之比为（　　） A. B. C. D. 6. 质量为的物体在水平拉力作用下沿水平面从静止开始运动，所受拉力随位移的变化图像如图所示，物体和水平面之间的动摩擦因数为，重力加速度取，不计空气阻力，则物体运动的最大位移为（　　） A. B. C. D. 7. 欧洲航天局的科学家基于我国“天关”卫星获得的数据，在名为“小麦哲伦”（SMC）的临近星系内发现一组罕见的双星系统。该天体组合由一颗大质量恒星和一颗小质量白矮星组成，两者均绕它们连线上的某点做匀速圆周运动，简化图如图所示。已知日地之间的距离为，测得恒星的质量为太阳质量的倍，双星之间的距离为，它们的轨道半径之差为，若该双星系统中两星体均视为质量分布均匀的球体，不考虑自转和其他星球的影响，由此估算该双星系统的运行周期为（　　） A. 年 B. 年 C. 年 D. 年 8. 如图所示，ABCD是固定在水平地面上的竖直圆周轨道，内壁光滑，半径，A、C两点跟轨道圆心在同一水平面上，B点是轨道的最低点，D点是最高点。一质量为m的小球从离A高度为h处自由释放，恰好能沿切线方向从A点进入圆周轨道，不计空气阻力，重力加速度，若，则小球脱离轨道的位置距AC面的高度为（　　） A. 0.8m B. 0.6m C. 0.4m D. 0.2m 二、多项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 滚筒洗衣机静止于水平地面上，衣物随着滚筒一起在竖直平面内做高速匀速圆周运动，以达到脱水的效果。滚筒截面如图所示，点为最高点，点为最低点，为水平方向的直径，下列说法正确的是（ ） A. 衣物运动到点时脱水效果更好 B. 衣物运动过程中在各点受到的向心力大小相同 C. 衣物运动到最高点时受重力和离心力作用 D. 衣物运动到点时洗衣机对地面的摩擦力最大 10. 如图所示，、两颗卫星环绕地球运动，其中绕地球做圆周运动，周期为，卫星经过圆轨道上点时的速度为，绕地球做椭圆运动，周期为，卫星经过远地点点时的速度为，则下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 11. 一质量为的物体从空中点以大小为初速度斜向下抛出，经过后运动到距点的竖直距离为的b点处，不计空气阻力，重力加速度为，则下列说法正确的是（　　） A. 物体运动到b点时，重力的瞬时功率为320W B. 物体运动到b点时，重力的瞬时功率为 C. 物体从a点运动到b点过程，重力的平均功率为220W D. 物体从a点运动到b点过程，重力的平均功率为 12. 如图，在万有引力作用下，a、b两卫星在同一平面内绕某一行星c沿逆时针方向做匀速圆周运动，轨道半径之比为，已知，。则下列说法正确的是（　　） A. a、b运动的向心加速度之比为 B. a、b运动的向心加速度之比为 C. 从图示位置开始，在b转动一周的过程中，a、b、c共线3次 D. 从图示位置开始，在b转动一周的过程中，a、b、c共线4次 13. 如图所示，用一根长为的轻绳一端系一质量为的小球（可视为质点），另一端固定在光滑固定的圆锥体顶端，锥面与竖直方向的夹角，小球绕着锥体的轴线在水平面内做匀速圆周运动，重力加速度为，。则（　　） A. 小球恰好离开锥面时的角速度为 B. 若小球的角速度，小球对锥面的压力为零 C. 若小球的角速度，绳子的拉力大小为 D. 若小球的角速度，绳子的拉力随着角速度变化的函数关系式为 14. 一质量为m的汽车在水平路面上由静止开始加速。已知汽车输出功率恒定，汽车的加速度a与速度倒数的关系图像如图所示，图线的延长线与纵轴的截距为，当汽车的速度为时，加速度为，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 图线的横截距为 B. 汽车的输出功率恒为 C. 汽车的最大速度为 D. 汽车速度为时，受到的拉力为 三、本题共2小题，共12分。 15. 某同学利用如图所示的向心力演示器“探究小球做匀速圆周运动向心力F与小球质量m、角速度和运动半径r之间的关系”。匀速转动手柄1，可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，槽内的小球也随之做匀速圆周运动。使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的弹力提供。球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8。根据标尺8．上露出的红白相间等分标记，可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。 （1）若要研究向心力F与半径r的关系，需将两个质量相同的小球分别放置在______（选填“A、B”“A、C”或“B、C”）处，将传动皮带套在半径______（选填“相同”或“不同”）的左右两个塔轮上。 （2）若将相同质量的两小球分别放在挡板A和挡板C处，将皮带连接在左、右塔轮半径之比为2：1的塔轮上，匀速转动手柄，当左边标尺露出4个等分格时，右边标尺露出______个等分格，说明做匀速圆周运动的物体，在质量和运动半径一定时，向心力与______成正比。 16. 如图甲所示是某实验小组探究做圆周运动物体的向心力与质量、轨道半径、线速度关系的实验装置。在光滑转盘的圆心处固定一力传感器，用以测向心力，通过细线将一物块与力传感器连接，物块上固定一速度传感器，用以测物块运动的线速度的大小，保持物块（含速度传感器）质量和运动半径不变，来探究向心力与线速度大小的关系。 （1）该实验小组采用的实验方法为______； （2）改变线速度的大小，多次测量，该实验小组测出了多组一一对应的F、v数据，通过对数据分析后，在坐标纸上描点连线做出了如乙所示的图像，若物块运动的半径，由图像可知，物块（含速度传感器）的质量______（结果保留一位小数）。 四、本题共4小题，共40分。解答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，答案必须明确写出数值和单位。 17. 圆形水平餐桌面上有一个可绕中心轴转动的同心圆盘，在圆盘边缘距圆心的位置放置一个质量为的小物块，物块与圆盘和桌面间的动摩擦因数均为，物块可视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。圆盘厚度及圆盘与餐桌间的间隙不计，求： （1）当圆盘以角速度匀速转动时，求物块所受摩擦力的大小； （2）使圆盘角速度缓慢增大，物块从圆盘上滑落并最终恰好停在桌面边缘，求餐桌半径。 18. 一宇航员在某行星表面进行科学实验，宇航员从离地面某一高度水平抛出一物体，物体落到星球地面，经测量发现，落点到抛出点的水平距离是在地球上同一高度以同一速度抛出的物体的水平距离的倍。不计空气阻力，已知行星半径为，万有引力常量为，地球表面的重力加速度为。求： （1）该行星的质量； （2）该行星的第一宇宙速度。 （3）若在距该行星表面h高度处有一颗卫星，求该卫星运行的周期。 19. 如图所示，一内壁光滑的管状轨道是由两个半径为R=1m的半圆形管道和两段长度均为l=1.75m的直管构成，将该轨道固定在倾角θ=53°的斜面上，两直管平行且沿斜面向下，两直管顶端连线保持水平。将一质量为m=2kg的小球由管道底部以水平初速度释放，已知重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6。求： （1）小球运动到轨道最高点时对轨道的作用力大小； （2）小球在上半圆形管道运动过程中，对管道作用力最小时的速度。 20. “离心轨道演示仪”（如图甲所示）是演示物体在竖直平面内的圆周运动的实验仪器，其轨道主要由主轨长道、圆轨道和辅轨长道三部分组成，圆轨道的半径为，将主轨长道压制成水平状态，轨道侧视示意图如图乙所示。一质量为的小球静置于主轨长道上的点，点距离圆轨道最低点的距离，现对小球施加一个大小的水平恒力，小球由静止开始沿主轨长道向右运动，从点进入圆轨道，若小球在整个运动过程中始终受恒力的作用，不计一切摩擦，重力加速度为。求： （1）小球到达圆轨道最高点时的速度； （2）小球在圆轨道运动过程中对轨道压力的最小值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $