精品解析：天津市滨海新区汉沽第六中学2024-2025学年高一下学期5月期中物理试题

汉沽六中2024-2025学年度第二学期期中阶段性检测 高一物理试题 一、单项选择题（共30分，每题3分） 1. 下列说法中正确的是（　　） A. 做曲线运动的物体不一定具有加速度 B. 做曲线运动的物体，加速度一定是变化的 C. 物体在恒力的作用下，不可能做曲线运动 D. 物体在变力的作用下，可能做直线运动，也可能做曲线运动 2. 如图所示，高速摄像机记录了一名擅长飞牌、射牌的魔术师的发牌过程，虚线是飞出的扑克牌的轨迹，则图中扑克牌所受合外力F与速度v关系正确的是(　　) A. B. C. D. 3. 降落伞下落一段时间后是匀速的，无风时，某跳伞运动员落地的速度为4m/s。现有水平方向吹来的风，跳伞运动员竖直方向的速度不受影响，水平速度等于风速，落地时的速度变为5m/s，则风速为（　　） A. 1m/s B. 3m/s C. 4m/s D. 5m/s 4. 从相同的高度以不同的速度，水平抛出两个质量不同的石子，以下说法中正确的是（不计空气阻力）（　　） A. 质量大的先落地 B. 质量小的先落地 C. 它们一定同时落地 D. 它们的落地点一定相同 5. 如图所示，用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，同时B球被松开，自由下落。下列判断正确的是（　　） A. 可以观察到B球先落地 B. 若A、B两球同时落地说明A球在竖直方向上做自由落体运动 C. 若A、B两球同时落地说明A球在水平方向上做匀速直线运动 D. 若击打弹性金属片力度变小，则B球可能先落地 6. 如图所示，圆柱形转筒绕其竖直中心轴转动，小物体贴在圆筒内壁上随圆筒一起转动而不滑落。则下列说法正确的是（　　） A. 小物体受到重力、弹力、摩擦力和向心力共4个力的作用 B. 小物体随筒壁做圆周运动的向心力是由摩擦力提供的 C. 筒壁对小物体的摩擦力随转速增大而增大 D. 筒壁对小物体的弹力随转速增大而增大 7. 如图，A、B为小区门口自动升降杆上的两点，A在杆的末端，B在杆的中点处。则杆从水平位置匀速转至竖直位置的过程中（　　） A. A、B均做匀速直线运动 B. A的线速度比B的大 C. A的角速度比B的小 D. A的向心加速度比B的小 8. 下列说法中正确的是（ ） A. 卡文迪许测得了引力常量，并被称为“测量地球质量的第一人” B. 第谷观测出了行星的轨道数据，并总结出了行星运动三大定律 C. 开普勒在天文观测数据的基础上，找出了行星按照这些规律运动的原因 D. 开普勒第一定律认为所有行星围绕太阳运动的轨迹是椭圆，太阳位于椭圆轨道中心 9. 2021年10月16日0时23分，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火升空。若神舟十三号在地面时，地球对它的万有引力大小为，地球可视为球体，则当神舟十三号上升到离地面距离等于地球半径时，地球对它的万有引力大小为（ ） A. B. C. D. 10. 在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨，当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，设此时的速度大小为v，重力加速度为，两轨所在面的倾角为，则（ ） A. 火车转弯时，实际转弯速度越小越好 B. 当火车质量改变时，规定的行驶速度大小也随之改变 C. 当火车速率大于时，内轨将受到轮缘的挤压 D. 当火车以速率转弯时，铁轨对火车的支持力大于火车的重力 二、不定项选择题（共20分，每题5分，漏选得3分） 11. 以速度v0水平抛出一球，某时刻其竖直分位移与水平分位移相等，则下列判断中正确的是（ ） A. 竖直分速度等于水平分速度 B. 此时球的速度大小为 C. 运动时间为 D. 运动的水平位移是 12. 下列对物理必修2教材中出现的四幅图分析正确的是（　　） A. 图1：小球在水平面做匀速圆周运动时，向心力是细线拉力的水平分力 B. 图2：物体随水平圆盘一起做匀速圆周运动时，受到重力、支持力、摩擦力和向心力四个力作用 C. 图3：汽车过拱桥最高点时，处于失重状态，速度越大，对桥面的压力越大 D. 图4：若轿车转弯时速度过大，可能因离心运动造成交通事故 13. 如图是关于地球表面发射卫星时的三种宇宙速度的示意图，椭圆轨道为某卫星的运动轨道，下列说法正确的是（ ） A. 此卫星的发射速度大于第一宇宙速度 B. 此卫星在近地点的速度大于第一宇宙速度 C. 若想让卫星进入月球轨道，发射速度需大于第二宇宙速度 D. 若想让卫星进入太阳轨道，发射速度需大于第三宇宙速度 14. 2023年11月3日发生木星冲日现象，木星冲日是指木星、地球和太阳几乎排列成一线，地球位于太阳与木星之间。此时木星被太阳照亮的一面完全朝向地球，所以明亮而易于观察。地球和木星绕太阳公转的方向相同，轨迹都可近似为圆，地球一年绕太阳一周，木星11.84年绕太阳一周。则地球（ ） A. 角速度大小比木星的小 B. 线速度大小比木星的小 C. 运行周期比木星的小 D. 向心加速度大小比木星的大 三、填空题（共12分，每空2分） 15. 在“研究平抛运动”的实验中， （1）小球在水平方向做_______直线运动，竖直方向做_______直线运动（均选填“匀速”、“匀加速”或“匀减速”）； （2）在做“探究平抛运动”的实验时，让小球多次从同一高度释放沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上（ ） A. 调节斜槽的末端保持水平 B. 每次释放小球的位置必须不同 C. 每次必须由静止释放小球 D. 记录小球位置用的木条（或凹槽）每次必须严格地等距离下降 E. 小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触 F. 将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线 16. 用向心力演示器来探究物体做圆周运动所需向心力F的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。两个变速塔轮通过皮带连接，匀速转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮1和变速塔轮2匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的弹力提供向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺。标尺上红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值，图示为装置实物图和结构简图。 （1）下列实验的实验方法与探究向心力的大小与质量、角速度和半径的关系实验相同的是（ ） A. 探究平抛运动的特点 B. 探究加速度与力、质量的关系 C. 探究两个互成角度的力的合成规律 （2）在探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间关系时可以得到的结果是（ ） A. 在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成正比 B. 在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与线速度的大小成正比 C. 在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比 D. 在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成反比 （3）在某次实验中，把两个质量相等的球放在A、C位置，A、C到塔轮中心距离相同，将皮带置于左右塔轮的半径不等的层上。转动手柄，观察左右露出的刻度，此时可研究向心力的大小与（ ）的关系。 A. 质量 B. 角速度ω C. 半径r 四、计算题（17题10分，18、19题各14分，共38分） 17. 如图所示，某同学利用无人机玩“投弹”游戏。无人机在空中某高度处水平匀速飞行，某时刻释放了一个小球，小球经2s后恰好落在水平地面，小球释放点与落地点之间的水平距离为30m，空气阻力忽略不计，重力加速度，求： （1）小球释放时距地面的高度； （2）无人机水平飞行的速度大小； （3）小球落地时的速度大小。 18. 如图，AB为竖直半圆轨道的竖直直径，轨道A端与水平面相切。质量为0.4kg的光滑木块从水平面上滑上A再经过B，若在A、B两点速度大小分别是、，到B点对轨道的压力恰好为零，g取10m/s2，求 （1）轨道半径的大小； （2）木块经A点时对轨道的压力； （3）木块落地点到A点的距离。 19. 2022年6月5日“神舟十四号”载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，3名航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲将在天和核心舱中在轨驻留6个月。为计算简便，现假设“神舟十四号”飞船绕地球做匀速圆周运动，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，飞船离地面的高度为，已知万有引力常量为G，不计地球的自转影响，求： （1）地球的质量M； （2）地球的第一宇宙速度v； （3）飞船在离地球表面高度为2R处绕地球做匀速圆周运动的周期T。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 汉沽六中2024-2025学年度第二学期期中阶段性检测 高一物理试题 一、单项选择题（共30分，每题3分） 1. 下列说法中正确的是（　　） A. 做曲线运动的物体不一定具有加速度 B. 做曲线运动的物体，加速度一定是变化的 C. 物体在恒力的作用下，不可能做曲线运动 D. 物体在变力的作用下，可能做直线运动，也可能做曲线运动 【答案】D 【解析】 【详解】A．做曲线运动的物体速度方向一定改变，做变速运动，则一定具有加速度，故A错误； BC．做曲线运动的条件是物体所受合力与速度不在一条直线上，例如平抛运动，物体只受重力保持不变，加速度不变，物体做曲线运动，故BC错误； D．物体在变力的作用下，若力与物体速度方向在一条直线上，做直线运动，不在一条直线上，做曲线运动，故D正确。 故选D。 2. 如图所示，高速摄像机记录了一名擅长飞牌、射牌的魔术师的发牌过程，虚线是飞出的扑克牌的轨迹，则图中扑克牌所受合外力F与速度v关系正确的是(　　) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】曲线运动的物体速度方向沿切线方向，而受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧，由此可以判断BCD错误，A正确；故选A． 【点睛】本题考查物体做曲线运动的条件，根据物体的运动轨迹来判断受到的合力的方向，合力应该指向运动轨迹的弯曲的内侧，这是解决曲线运动的时候经常用到的知识点． 3. 降落伞下落一段时间后是匀速的，无风时，某跳伞运动员落地的速度为4m/s。现有水平方向吹来的风，跳伞运动员竖直方向的速度不受影响，水平速度等于风速，落地时的速度变为5m/s，则风速为（　　） A. 1m/s B. 3m/s C. 4m/s D. 5m/s 【答案】B 【解析】 【详解】因风速是从正西方向吹来，则水平方向上的分速度向东，则合速度的方向偏东，大小5m/s，设某跳伞运动员的着地速度为 根据平行四边形定则得 解得 故选B。 4. 从相同的高度以不同的速度，水平抛出两个质量不同的石子，以下说法中正确的是（不计空气阻力）（　　） A. 质量大的先落地 B. 质量小的先落地 C. 它们一定同时落地 D. 它们的落地点一定相同 【答案】C 【解析】 【详解】忽略空气阻力，两石子竖直方向均做自由落体运动，又因为从同一高度落下，所以一定同时落地，初速度不同，水平位移不同，落点不同，故ABD错误，C正确。 故选C。 5. 如图所示，用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，同时B球被松开，自由下落。下列判断正确的是（　　） A. 可以观察到B球先落地 B. 若A、B两球同时落地说明A球在竖直方向上做自由落体运动 C. 若A、B两球同时落地说明A球在水平方向上做匀速直线运动 D. 若击打弹性金属片力度变小，则B球可能先落地 【答案】B 【解析】 【详解】AD．金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开自由下落，观察到两球同时落地。改变小锤击打的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，故AD错误； BC．若A、B两球同时落地说明A球在竖直方向上与B球运动情况相同，即做自由落体运动，故C错误，B正确。 故选B。 6. 如图所示，圆柱形转筒绕其竖直中心轴转动，小物体贴在圆筒内壁上随圆筒一起转动而不滑落。则下列说法正确的是（　　） A. 小物体受到重力、弹力、摩擦力和向心力共4个力的作用 B. 小物体随筒壁做圆周运动的向心力是由摩擦力提供的 C. 筒壁对小物体的摩擦力随转速增大而增大 D. 筒壁对小物体的弹力随转速增大而增大 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．橡皮块随圆筒一起做圆周运动，受重力、弹力和静摩擦力作用，故A错误； BCD．水平方向上，弹力指向圆心提供向心力，据牛顿第二定律有 可知角速度越大，则橡皮块所受的弹力越大，在竖直方向上，橡皮块所受的重力和静摩擦力平衡，故BC错误，D正确。 故选D。 7. 如图，A、B为小区门口自动升降杆上的两点，A在杆的末端，B在杆的中点处。则杆从水平位置匀速转至竖直位置的过程中（　　） A. A、B均做匀速直线运动 B. A的线速度比B的大 C. A的角速度比B的小 D. A的向心加速度比B的小 【答案】B 【解析】 【详解】A．点A与B都做匀速圆周运动，不是匀速直线运动，故A错误； BC．因为A、B两点是同轴转动，所以A、B 两点的角速度是相等的；由v=rω，可知速度与半径成正比，故A的线速度比B的大，故B正确，C错误； D．由a=rω2可知，加速度与半径成正比，故A的向心加速度比B的向心加速度大，故D错误。 故选B。 8. 下列说法中正确的是（ ） A. 卡文迪许测得了引力常量，并被称为“测量地球质量的第一人” B. 第谷观测出了行星的轨道数据，并总结出了行星运动三大定律 C. 开普勒在天文观测数据的基础上，找出了行星按照这些规律运动的原因 D. 开普勒第一定律认为所有行星围绕太阳运动的轨迹是椭圆，太阳位于椭圆轨道中心 【答案】A 【解析】 【详解】A．卡文迪许通过扭秤实验测得引力常量，结合地球表面物体重力近似等于万有引力的关系 可推导出地球质量 因此他被称为“测量地球质量的第一人”，故A正确； B．第谷仅观测得到了大量精确的行星轨道数据，行星运动三大定律是开普勒在第谷的观测数据基础上总结得出的，并非第谷总结，故B错误； C．开普勒仅总结出行星运动的规律，并未找到行星按该规律运动的原因，该原因是牛顿提出万有引力定律后才得到解释的，故C错误； D．开普勒第一定律指出，行星绕太阳运动的轨道为椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上，并非椭圆轨道的中心，故D错误。 故选A。 9. 2021年10月16日0时23分，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火升空。若神舟十三号在地面时，地球对它的万有引力大小为，地球可视为球体，则当神舟十三号上升到离地面距离等于地球半径时，地球对它的万有引力大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据万有引力定律，神舟十三号在地面时受到的万有引力满足 其中为地球质量，为飞船质量，为地球半径。当飞船上升到离地面距离等于地球半径时，地球对它的万有引力为 故选C。 10. 在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨，当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，设此时的速度大小为v，重力加速度为，两轨所在面的倾角为，则（ ） A. 火车转弯时，实际转弯速度越小越好 B. 当火车质量改变时，规定的行驶速度大小也随之改变 C. 当火车速率大于时，内轨将受到轮缘的挤压 D. 当火车以速率转弯时，铁轨对火车的支持力大于火车的重力 【答案】D 【解析】 【详解】D．火车以规定的行驶速度转弯时，对火车受力分析，如图所示 竖直方向受力平衡，有 解得 即铁轨对火车的支持力大于火车重力，故D正确； B．火车以规定速度转弯时，重力和支持力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得 解得 可知规定速度与火车质量无关；质量改变时，规定的行驶速度不变，故B错误； A．火车转弯速度过小时，重力与支持力的合力大于所需向心力，内轨会受到轮缘挤压，易损坏轨道、引发安全问题，并非速度越小越好，故A错误； C．当火车速率大于时，重力和支持力的合力不足以提供向心力，火车有离心趋势，外轨将受到轮缘的挤压，故C错误。 故选D。 二、不定项选择题（共20分，每题5分，漏选得3分） 11. 以速度v0水平抛出一球，某时刻其竖直分位移与水平分位移相等，则下列判断中正确的是（ ） A. 竖直分速度等于水平分速度 B. 此时球的速度大小为 C. 运动时间为 D. 运动的水平位移是 【答案】BC 【解析】 【详解】C．设运动时间为，则水平位移 竖直位移 由题意 得，C正确； A．竖直分速度，水平分速度，​，A错误； B．合速度大小，B正确； D．水平位移，D错误。 故选BC。 12. 下列对物理必修2教材中出现的四幅图分析正确的是（　　） A. 图1：小球在水平面做匀速圆周运动时，向心力是细线拉力的水平分力 B. 图2：物体随水平圆盘一起做匀速圆周运动时，受到重力、支持力、摩擦力和向心力四个力作用 C. 图3：汽车过拱桥最高点时，处于失重状态，速度越大，对桥面的压力越大 D. 图4：若轿车转弯时速度过大，可能因离心运动造成交通事故 【答案】AD 【解析】 【详解】A．小球受重力和细线的拉力作用，细线拉力竖直向上的分力与重力平衡，水平分力提供向心力，故A正确； B．向心力是效果力，匀速圆周运动中向心力由合外力提供，物体受到重力、支持力和摩擦力三个力作用，故B错误； C．汽车过凸形桥最高点时，加速度向下，处于失重状态，速度越大，所需要的向心力越大，对桥面的压力越小，故C错误； D．汽车在水平路面转弯时，受到重力、支持力、摩擦力三个力的作用，摩擦力提供向心力，速度过大，可能导致汽车做离心运动，容易造成交通事故，故D正确。 故选AD。 13. 如图是关于地球表面发射卫星时的三种宇宙速度的示意图，椭圆轨道为某卫星的运动轨道，下列说法正确的是（ ） A. 此卫星的发射速度大于第一宇宙速度 B. 此卫星在近地点的速度大于第一宇宙速度 C. 若想让卫星进入月球轨道，发射速度需大于第二宇宙速度 D. 若想让卫星进入太阳轨道，发射速度需大于第三宇宙速度 【答案】AB 【解析】 【详解】A．第一宇宙速度（）是发射绕地球卫星的最小发射速度，该卫星沿椭圆轨道绕地球运动，未脱离地球引力，发射速度满足，因此发射速度一定大于第一宇宙速度，A正确； B．第一宇宙速度是近地圆轨道的环绕速度，该卫星近地点靠近地球表面，卫星在近地点后要做离心运动（向远地点运动），说明万有引力不足以提供向心力，因此近地点速度大于同位置圆轨道的速度（即第一宇宙速度），B正确； C．月球轨道仍在地球引力范围内，探测月球的卫星仍然绕地球运动，因此发射速度只需要大于第一宇宙速度、小于第二宇宙速度即可，不需要大于第二宇宙速度，C错误； D．进入太阳轨道意味着卫星脱离地球引力、绕太阳运动，仅需要发射速度大于第二宇宙速度即可；第三宇宙速度（）是脱离太阳引力、飞出太阳系的最小发射速度，D错误。 故选AB。 14. 2023年11月3日发生木星冲日现象，木星冲日是指木星、地球和太阳几乎排列成一线，地球位于太阳与木星之间。此时木星被太阳照亮的一面完全朝向地球，所以明亮而易于观察。地球和木星绕太阳公转的方向相同，轨迹都可近似为圆，地球一年绕太阳一周，木星11.84年绕太阳一周。则地球（ ） A. 角速度大小比木星的小 B. 线速度大小比木星的小 C. 运行周期比木星的小 D. 向心加速度大小比木星的大 【答案】CD 【解析】 【详解】地球和木星都绕太阳做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，由题图可知地球轨道半径，结合万有引力公式 A．角速度，越小越大，因此地球角速度大于木星，A错误； B．线速度，越小越大，因此地球线速度大于木星，B错误； C．由题干可知地球公转周期为年，木星为年，且根据开普勒第三定律，轨道半径越小周期越小，因此地球运行周期比木星小，C正确； D．向心加速度，越小越大，因此地球向心加速度比木星大，D正确。 故选CD。 三、填空题（共12分，每空2分） 15. 在“研究平抛运动”的实验中， （1）小球在水平方向做_______直线运动，竖直方向做_______直线运动（均选填“匀速”、“匀加速”或“匀减速”）； （2）在做“探究平抛运动”的实验时，让小球多次从同一高度释放沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上（ ） A. 调节斜槽的末端保持水平 B. 每次释放小球的位置必须不同 C. 每次必须由静止释放小球 D. 记录小球位置用的木条（或凹槽）每次必须严格地等距离下降 E. 小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触 F. 将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线 【答案】（1） ①. 匀速 ②. 匀加速 （2）ACE 【解析】 【小问1详解】 [1]水平方向小球不受力，合力为零，因此保持初速度不变，做匀速直线运动； [2]竖直方向小球只受重力，加速度恒为重力加速度，因此做初速度为零的匀加速直线运动。 【小问2详解】 A．调节斜槽末端保持水平，才能保证小球抛出时初速度水平，做标准的平抛运动，A正确； B．为保证小球每次平抛的初速度相同，每次释放小球的位置必须相同，B错误； C．每次由静止释放小球，才能保证小球每次的初速度一致，轨迹统一，C正确； D．竖直方向小球做匀加速运动，相等时间内位移逐渐增大，不需要木条（凹槽）严格等距离下降，只要准确记录位置即可，D错误； E．小球若与白纸接触，会受到摩擦力，改变运动轨迹，不再符合平抛运动的要求，因此不能接触，E正确； F．描绘轨迹时，需要用平滑曲线连接各点，不能连成折线，F错误。 故选ACE。 16. 用向心力演示器来探究物体做圆周运动所需向心力F的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。两个变速塔轮通过皮带连接，匀速转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮1和变速塔轮2匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的弹力提供向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺。标尺上红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值，图示为装置实物图和结构简图。 （1）下列实验的实验方法与探究向心力的大小与质量、角速度和半径的关系实验相同的是（ ） A. 探究平抛运动的特点 B. 探究加速度与力、质量的关系 C. 探究两个互成角度的力的合成规律 （2）在探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间关系时可以得到的结果是（ ） A. 在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成正比 B. 在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与线速度的大小成正比 C. 在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比 D. 在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成反比 （3）在某次实验中，把两个质量相等的球放在A、C位置，A、C到塔轮中心距离相同，将皮带置于左右塔轮的半径不等的层上。转动手柄，观察左右露出的刻度，此时可研究向心力的大小与（ ）的关系。 A. 质量 B. 角速度ω C. 半径r 【答案】（1）B （2）C （3）B 【解析】 【小问1详解】 探究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间关系，采用的实验方向是控制变量法。 A．探究平抛运动的特点，采用的是运动的合成与分解，故A错误； B．探究加速度与力、质量的关系采用的实验方法是控制变量法，故B正确； C．探究两个互成角度的力的合成规律采用的实验方法是等效替代法，故C错误。 故选B。 【小问2详解】 根据向心力公式​分析： A. 质量、半径一定时，向心力与角速度的平方成正比，不是和角速度成正比，A错误； B. 质量、半径一定时，向心力与线速度的平方成正比，不是和线速度成正比，B错误； C. 半径、角速度一定时，由公式可得向心力大小与质量成正比，C正确； D. 质量、角速度一定时，向心力与半径成正比，D错误。 故选C。 【小问3详解】 相等，转动半径相同；皮带传动的塔轮边缘线速度相等，塔轮半径不等，皮带传动的塔轮边缘线速度相等，因此两个塔轮的角速度不同，只有角速度是变量，因此该操作探究的是向心力和角速度的关系。 故选B。 四、计算题（17题10分，18、19题各14分，共38分） 17. 如图所示，某同学利用无人机玩“投弹”游戏。无人机在空中某高度处水平匀速飞行，某时刻释放了一个小球，小球经2s后恰好落在水平地面，小球释放点与落地点之间的水平距离为30m，空气阻力忽略不计，重力加速度，求： （1）小球释放时距地面的高度； （2）无人机水平飞行的速度大小； （3）小球落地时的速度大小。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据题意可知，小球做平抛运动，竖直方向上，由可得，小球释放时距地面的高度 （2）水平方向上有 解得，无人机水平飞行的速度大小为 （3）竖直方向上，由可得，小球落地时竖直分速度为 则小球落地时的速度大小 18. 如图，AB为竖直半圆轨道的竖直直径，轨道A端与水平面相切。质量为0.4kg的光滑木块从水平面上滑上A再经过B，若在A、B两点速度大小分别是、，到B点对轨道的压力恰好为零，g取10m/s2，求 （1）轨道半径的大小； （2）木块经A点时对轨道的压力； （3）木块落地点到A点的距离。 【答案】（1）10m；（2）24N，方向竖直向下；（3）20m 【解析】 【详解】（1）木块经B点时，对轨道的压力恰好为零，重力刚好提供向心力，则有 解得轨道半径的大小为 （2）在A点，根据牛顿第二定律可得 解得 根据牛顿第三定律可知，木块经A点时对轨道的压力大小为，方向竖直向下。 （3）木块离开B点后做平抛运动，则竖直方向有 水平方向有 联立解得 19. 2022年6月5日“神舟十四号”载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，3名航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲将在天和核心舱中在轨驻留6个月。为计算简便，现假设“神舟十四号”飞船绕地球做匀速圆周运动，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，飞船离地面的高度为，已知万有引力常量为G，不计地球的自转影响，求： （1）地球的质量M； （2）地球的第一宇宙速度v； （3）飞船在离地球表面高度为2R处绕地球做匀速圆周运动的周期T。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据地球表面物体的重力等于万有引力，有 解得地球的质量为 （2）地表附近卫星做匀速圆周运动，重力提供向心力 联立解得 （3）卫星的轨道半径为 根据万有引力提供向心力 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $