精品解析：北京第一零一中学2026-2027学年高三上学期物理统练（二）

北京一零一中2026—2027学年度高三物理统练（二） 2026.9.15 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。 第Ⅰ卷 一、本题共10小题；每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。 1. 如图所示，用力F拉着三个物体在光滑的水平面上一起运动，现在在中间物体上加一个小物体，在原拉力F不变的条件下四个物体仍一起运动，那么连接物体的绳子张力与未放小物体之前相比较（　　） A. Ta增大 B. Ta减小 C. Tb增大 D. Tb减小 【答案】AD 【解析】 【详解】设三个物体从左到右质量分别为，和，未加物块之前，对整体有 加了物块之后，对整体有 即加速度变小，对左侧物体有 对右侧物体有 由此可知，Tb减小，Ta增大。 故选AD。 2. 如图所示，民族运动会上有一个骑射项目，运动员骑在奔驰的马背上沿跑道AB运动，拉弓放箭射向他左侧的固定目标。假设运动员骑马奔驰的速度为，运动员静止时射出的箭速度为，跑道离固定目标的最近距离OA=d。若不计空气阻力的影响，要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短，则（　　） A. 运动员放箭处离目标的距离为 B. 运动员放箭处离目标的距离为 C. 箭射到靶的最短时间为 D. 箭射到靶的最短时间为 【答案】BC 【解析】 【详解】当射出箭的方向与骑马方向垂直时，箭射到靶的时间最短，最短时间 此时马离A点的距离 所以运动员放箭处离目标的距离 故选BC。 3. 如图所示，a、b是水平地面上方位于同一条竖直线上的两点，从a、b两点分别以速度v1、v2水平抛出两个相同的小球A、B，它们在水平地面上方的P点相遇，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 应先抛出A球，且v1<v2 B. 到达P点时两球速度方向可能相同 C. 到达P点时重力对A球做功的功率大于对B球做功的功率 D. 从抛出到相遇，两球动能的增量可能相同 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】A．平抛竖直、水平位移公式为 由题意可知，A球竖直位移较大，运动时间较长，水平位移相同的情况下，初速度较小，即应先抛出A球，且v1<v2，A正确； B．速度偏角公式 A球运动时间较长，初速度较小，故速度偏角较大，到达P点时两球速度方向不可能相同，B错误； C．到达P点时重力做功的功率为 故到达P点时重力对A球做功的功率大于对B球做功的功率，C正确； D．从抛出到相遇，由动能定理可得 故两球动能的增量不可能相同，D错误。 故选AC。 4. 某同学用如图所示的实验装置测量当地的重力加速度。不可伸长的轻绳一端固定于点，另一端系一小球，使其在水平面内绕点做匀速圆周运动，已测出小球转过圈所用的时间。下列说法正确的是（ ） A. 为达成实验目的，仅需再测量小球做圆周运动的半径 B. 为达成实验目的，仅需再测量轻绳的绳长 C. 为达成实验目的，仅需再测量点到点的竖直高度 D. 若误将圈记作圈，则重力加速度的测量值偏大 【答案】CD 【解析】 【详解】ABC．设轻绳与竖直方向夹角为，点到点的竖直高度为h，对小球受力分析可知， 联立得 由题意得，周期为 故重力加速度为 因此仅需测量即可求得重力加速度，故AB错误，C正确； D．由重力加速度的表达式可以知道，若误将圈记作圈，则重力加速度的测量值偏大，故D正确。 故选CD。 5. 若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律，在已知月地距离约为地球半径60倍的情况下，需要验证（　　） A. 地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的 B. 月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的 C. 自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的 D. 苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的 【答案】B 【解析】 【详解】A．设月球质量为，地球质量为M，苹果质量为，则月球受到的万有引力为 苹果受到的万有引力为 由于月球质量和苹果质量之间的关系未知，故二者之间万有引力的关系无法确定，故选项A错误； B．根据牛顿第二定律 ， 整理可以得到 故选项B正确； C．在地球表面处 在月球表面处 由于地球、月球本身的半径大小、质量大小关系未知，故无法求出月球表面和地面表面重力加速度的关系，故选项C错误； D由C可知，无法求出月球表面和地面表面重力加速度的关系，故无法求出苹果在月球表面受到的引力与地球表面引力之间的关系，故选项D错误。 故选B。 6. 2023年，我国首颗超低轨道试验卫星“乾坤一号”发射成功。“乾坤一号”是一颗绕地球做圆周运动的近地卫星。关于它的运动，下列说法正确的是（　　） A. 角速度大于地球自转的角速度 B. 线速度大于地球的第一宇宙速度 C. 线速度小于地球表面物体随地球自转的线速度 D. 向心加速度大于地球表面的物体随地球自转的向心加速度 【答案】AD 【解析】 【详解】ACD．卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力可得 可得，， 可知“乾坤一号”的角速度、线速度和向心加速度均大于静止卫星的角速度、线速度和向心加速度； 静止卫星的角速度等于地球自转角速度，根据， 则静止卫星的线速度大于地球表面物体随地球自转的线速度，静止卫星的向心加速度大于地球表面的物体随地球自转的向心加速度； 则“乾坤一号”的角速度大于地球自转的角速度，线速度大于地球表面物体随地球自转的线速度，向心加速度大于地球表面的物体随地球自转的向心加速度，故AD正确，C错误； B．第一宇宙速度是近地卫星的最大环绕速度、也是绕地球做圆周运动的卫星的理论最大运行速度，近地卫星的线速度近似等于第一宇宙速度，不可能大于第一宇宙速度，故B错误。 故选AD。 7. 在空间站中，宇航员长期处于失重状态，为缓解这种状态带来的不适，科学家设想建造一种环形空间站，如图所示。圆环形旋转舱绕中心匀速旋转，宇航员站在旋转舱内的侧壁上，可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力，宇航员可视为质点。下列说法正确的是（　　） A. 宇航员可以站在旋转舱内靠近旋转中心的侧壁上 B. 以地心为参考系，宇航员处于平衡状态 C. 旋转舱的半径越大，转动的角速度应越小 D. 宇航员的质量越大，转动的角速度应越小 【答案】C 【解析】 【详解】A．宇航员如果站在旋转舱内靠近旋转中心的侧壁上受到支持力，但此时支持力方向沿半径向外，不指向圆心，不能提供向心力，故A错误； B．旋转舱中的宇航员做匀速圆周运动，圆环绕中心匀速旋转使宇航员感受到与地球一样的“重力”是向心力所致，合力指向圆心，处于非平衡状态，故B错误； CD．根据题意可知宇航员站在旋转舱内的侧壁上，可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力，向心加速度大小为g，由 得 得旋转舱的半径r越大，转动的角速度应越小，转动的角速度与宇航员的质量无关，故C正确，D错误。 故选C。 8. “天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮，是天津市的地标之一．摩天轮悬挂透明座舱，乘 客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动．下列叙述正确的是( ) A. 从最低点到最高点，乘客的机械能守恒 B. 从最低点到最高点，乘客先超重再失重 C. 从最低点到最高点，乘客受合力冲量为零 D. 从最低点到最高点，乘客受合力做功为零 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】A．机械能等于重力势能和动能之和，摩天轮运动过程中，做匀速圆周运动，乘客的速度大小不变，则动能不变，但高度变化，所以机械能在变化，A错误； B．圆周运动过程中，从最低点到与圆心等高的位置，向心加速度有竖直向上的分量，则乘客超重；从中间到最高点，向心加速度有竖直向下的分量，则乘客失重，则B正确； C．从最低点到最高点，乘客动量的方向不断变化，则受合力冲量不为零，则C错误； D．从最低点到最高点，乘客的动能不变，则受合力做功为零，选项D正确； 故选BD。 9. 太空碎片会对航天器带来危害。设空间站在地球附近沿逆时针方向做匀速圆周运动，如图中实线所示。为了避开碎片，空间站在P点向图中箭头所指径向方向极短时间喷射气体，使空间站获得一定的反冲速度，从而实现变轨。变轨后的轨道如图中虚线所示，其半长轴大于原轨道半径。则（　　） A. 空间站变轨前、后在P点的加速度相同 B. 空间站变轨后的运动周期比变轨前的小 C. 空间站变轨后在P点的速度比变轨前的小 D. 空间站变轨前的速度比变轨后在近地点的小 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据牛顿第二定律可得 所以 由此可知，空间站变轨前、后在P点的加速度相同，故A正确； B．因为变轨后其半长轴大于原轨道半径，根据开普勒第三定律可知，空间站变轨后的运动周期比变轨前的大，故B错误； C．变轨后在P点因反冲运动相当于瞬间获得竖直向下的速度，原水平向左的圆周运动速度不变，因此合速度变大，故C错误； D．由于空间站变轨后在P点的速度比变轨前大，而比在近地点的速度小，则空间站变轨前的速度比变轨后在近地点的小，故D正确。 故选AD。 10. 太空电梯的原理并不复杂，与生活中的普通电梯十分相似。 如图（a）所示，只需在地球同步轨道上建造一个空间站，并用某种足够长且足够结实的“绳索”将其与地面相连，在引力和向心加速度的相互作用下，绳索会绷紧，宇航员、乘客以及货物可以通过电梯轿厢一样的升降舱沿绳索直入太空，这样不需要依靠火箭、飞船这类复杂航天工具。如（b）图所示，假设有一长度为的太空电梯连接地球赤道上的固定基地与同步空间站，相对地球静止，卫星与同步空间站的运行方向相同，此时二者距离最近，经过时间之后，、第一次相距最远。已知地球半径为，质量为、自转周期为、引力常量为，下列说法正确的是（ ） A. 卫星的周期为 B. 、再次相距最近经过的时间为 C. 太空电梯上各点线速度的平方与该点离地球球心距离成正比 D. 升降舱停在距地球表面高度为的站点时，升降舱中物体的重力加速度为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由题意得 其中， 联立解得，故A错误； B．再次相距最近则有 代入数据解得，故B正确； C．太空电梯上各点线速度，即太空电梯上各点线速度与该点离地球球心距离成正比。故C错误； D．升降舱停在距地球表面高度为的站点时， 解得，故D正确。 故选 BD。 第Ⅱ卷 二、填空题（共14分） 11. 向心力演示器可以探究小球做圆周运动所需向心力F的大小与质量m、角速度ω、轨道半径r之间的关系，装置如图1所示，两个变速塔轮通过皮带连接。实验时，匀速转动手柄使长槽和短槽分别随相应的变速塔轮匀速转动，槽内的金属小球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对小球的压力提供向心力，小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，标尺上黑白相间的等分格显示出两个金属球所受向心力的比值。 （1）在研究向心力F的大小与质量m、角速度ω、半径r之间的关系时，我们主要用到的物理方法是________。 A．控制变量法 B．等效替代法 C．理想实验法 （2）为了探究金属球的向心力F的大小与轨道半径r之间的关系，下列说法正确的是________。 A．应使用两个质量不等的小球 B．应使两小球离转轴的距离相同 C．应将皮带套在两边半径相等的变速塔轮上 （3）某同学用传感器测出小球做圆周运动向心力F的大小和对应的周期T，获得多组数据，画出了如图2所示的图像，该图像是一条过原点的直线，则图像横坐标x代表的是________。 【答案】 ①. A ②. C ③. 【解析】 【详解】（1）[1]在研究向心力F的大小与质量m、角速度、半径r之间的关系时，我们主要用到的物理方法是控制变量法。 故选A。 （2）[2]由公式 可知探究金属球的向心力F的大小与轨道半径r之间的关系，应使用两个相等质量的小球，将皮带套在两边半径相等的变速塔轮上使角速度相等，应使两小球离转轴的距离不相同，观察向心力F的大小与轨道半径r之间的关系。 故选C。 （3）[3]由公式 结合图像是一条过原点的直线，所以F与成正比，所以图像横坐标x代表的是。 12. 用如图1所示装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验。 （1）平衡摩擦力时，按图1把实验器材安装好，将小车放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器，_________（选填“挂”或“不挂”）盘和砝码。用垫块把木板一端垫高，接通打点计时器，让小车以一定初速度沿木板向下运动，不断调节木板的倾斜度，直到小车拖动纸带沿木板做_________运动。 （2）乙同学在探究小车加速度与所受拉力的关系时，根据实验数据作出的图像如图2所示。 ①发现图线不过原点，原因可能是___________ A．木板一端垫得过高 B．木板一端垫得过低 C．盘和砝码的总质量太大 D．盘和砝码的总质量太小 ②发现图线发生了弯曲。经过思考认为，图线弯曲的原因在于实验中认为细线对小车的拉力等于盘和砝码的总重力，而实际上与并不相等。将记为相对误差，若小车质量为，则相对误差与的关系图线应为__________。 A． B． C． D． 【答案】（1） ①. 不挂 ②. 匀速 （2） ①. A ②. D 【解析】 【小问1详解】 [1][2]平衡摩擦力时，按图1把实验器材安装好，将小车放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器，不挂盘和砝码。用垫块把木板一端垫高，接通打点计时器，让小车以一定初速度沿木板向下运动，不断调节木板的倾斜度，直到小车拖动纸带沿木板做匀速直线运动。 【小问2详解】 ①[1]图线不过原点，即当F=0时加速度不为零，可知原因可能是木板一端垫得过高，平衡摩擦力过度，故选A。 ②[2]根据题意，由牛顿第二定律有mg=（M+m）a 而F=Ma 则 所以相对误差与的关系成正比例关系。 故选D。 三、论述、计算题。（本题共4小题，共46分。要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位） 13. 卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度为h。已知地球质量为M，半径为R，引力常量为G。 （1）求卫星的运行周期T； （2）求地球的第一宇宙速度v1； （3）已知地球自转的周期为T0，求地球表面赤道处的重力加速度g。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）对卫星由万有引力提供向心力有 解得 （2）第一宇宙速度是指卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动的线速度，由万有引力提供向心力有 解得 （3）质量为的物体在赤道处受到的重力为 则地球表面赤道处的重力加速度 14. 如图所示，光滑水平面与粗糙的竖直半圆轨道在B点相切，半圆轨道的半径，D是半圆轨道的最高点。将一质量的物体（可视为质点）向左压缩轻弹簧至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得一向右速度，并脱离弹簧在水平面上做直线运动，其经过B点时的速度，之后物体沿半圆轨道运动，恰好能通过D点。取重力加速度。求： （1）弹簧被压缩至A点时的弹性势能。 （2）物体通过D点时的速度大小。 （3）物体沿半圆轨道运动过程中克服阻力所做的功W。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由能量守恒可知，弹簧弹性势能完全转化为物体的动能 可得弹簧被压缩至A点时的弹性势能 【小问2详解】 物体恰好能通过D点，则根据牛顿运动定律有 解得 【小问3详解】 物体沿半圆轨道运动过程中由动能定理有 解得 15. 转动被淋湿的雨伞，雨水会被甩落到地面。某同学观察到，在雨伞加速转动过程中水滴被甩落，他猜想雨伞转速增加的快慢不同，水滴落点的远近也会不同。为了验证猜想，他设计了一个实验。 如图1所示，半径为的水平圆盘在电机带动下可绕中心轴转动，且通过控制电机调整圆盘转速，转速可以缓慢增大，也可以迅速增大。圆盘静止时，在其边缘处放一质量为的小物体。已知小物体与圆盘间动摩擦因数为，重力加速度为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 （1）圆盘初始静止，控制电机，让圆盘的转速缓慢增大。当转速增大到某一值时，小物体被甩出。求： a．小物体被甩出时圆盘角速度的大小； b．小物体被甩出前，加速过程中摩擦力对小物体做的功。 （2）通过研究小物体被甩出后落到水平地面的情况，可以模拟水滴从雨伞边缘甩落的情况．设在圆盘转速缓慢增大的情况下，小物体被甩出后的落点到中心轴的距离为；在圆盘转速迅速增大的情况下，小物体被甩出后的落点到中心轴的距离为。 a．圆盘距地面高度为，求大小的字母表达式； b．在图2中，画出在圆盘转速迅速增大的情况下，小物体所受摩擦力的示意图； c．写出在圆盘转速迅速增大的情况下，小物体被甩出瞬间所受摩擦力与瞬时速度的关系式，并由此比较和的大小关系。（注意：解答中需要用到、但题目中没有给出的物理量，要在解题过程中做必要的说明） 【答案】（1）a．；b． （2）a．；b．；c．， 【解析】 【小问1详解】 a．小物体被甩出时，小物体所受静摩擦力达到最大值，提供向心力 解得 b．小物块从静止到被甩出瞬间的过程中只有摩擦力做功 解得 【小问2详解】 a．小物体飞出后做平抛，时间满足 解得 小物体被甩出后的落点到中心轴的距离为满足 解得 b． c．设摩擦力与半径方向夹角为，小物体被甩出瞬间所受摩擦力与瞬时速度的关系满足 又因为 在圆盘转速迅速增大的情况下，小物体被甩出后的落点到中心轴的距离为满足 联立解得 故 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 北京一零一中2026—2027学年度高三物理统练（二） 2026.9.15 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。 第Ⅰ卷 一、本题共10小题；每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。 1. 如图所示，用力F拉着三个物体在光滑的水平面上一起运动，现在在中间物体上加一个小物体，在原拉力F不变的条件下四个物体仍一起运动，那么连接物体的绳子张力与未放小物体之前相比较（　　） A. Ta增大 B. Ta减小 C. Tb增大 D. Tb减小 2. 如图所示，民族运动会上有一个骑射项目，运动员骑在奔驰的马背上沿跑道AB运动，拉弓放箭射向他左侧的固定目标。假设运动员骑马奔驰的速度为，运动员静止时射出的箭速度为，跑道离固定目标的最近距离OA=d。若不计空气阻力的影响，要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短，则（　　） A. 运动员放箭处离目标的距离为 B. 运动员放箭处离目标的距离为 C. 箭射到靶的最短时间为 D. 箭射到靶的最短时间为 3. 如图所示，a、b是水平地面上方位于同一条竖直线上的两点，从a、b两点分别以速度v1、v2水平抛出两个相同的小球A、B，它们在水平地面上方的P点相遇，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 应先抛出A球，且v1<v2 B. 到达P点时两球速度方向可能相同 C. 到达P点时重力对A球做功的功率大于对B球做功的功率 D. 从抛出到相遇，两球动能的增量可能相同 4. 某同学用如图所示的实验装置测量当地的重力加速度。不可伸长的轻绳一端固定于点，另一端系一小球，使其在水平面内绕点做匀速圆周运动，已测出小球转过圈所用的时间。下列说法正确的是（ ） A. 为达成实验目的，仅需再测量小球做圆周运动的半径 B. 为达成实验目的，仅需再测量轻绳的绳长 C. 为达成实验目的，仅需再测量点到点的竖直高度 D. 若误将圈记作圈，则重力加速度的测量值偏大 5. 若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律，在已知月地距离约为地球半径60倍的情况下，需要验证（　　） A. 地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的 B. 月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的 C. 自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的 D. 苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的 6. 2023年，我国首颗超低轨道试验卫星“乾坤一号”发射成功。“乾坤一号”是一颗绕地球做圆周运动的近地卫星。关于它的运动，下列说法正确的是（　　） A. 角速度大于地球自转的角速度 B. 线速度大于地球的第一宇宙速度 C. 线速度小于地球表面物体随地球自转的线速度 D. 向心加速度大于地球表面的物体随地球自转的向心加速度 7. 在空间站中，宇航员长期处于失重状态，为缓解这种状态带来的不适，科学家设想建造一种环形空间站，如图所示。圆环形旋转舱绕中心匀速旋转，宇航员站在旋转舱内的侧壁上，可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力，宇航员可视为质点。下列说法正确的是（　　） A. 宇航员可以站在旋转舱内靠近旋转中心的侧壁上 B. 以地心为参考系，宇航员处于平衡状态 C. 旋转舱的半径越大，转动的角速度应越小 D. 宇航员的质量越大，转动的角速度应越小 8. “天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮，是天津市的地标之一．摩天轮悬挂透明座舱，乘 客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动．下列叙述正确的是( ) A. 从最低点到最高点，乘客的机械能守恒 B. 从最低点到最高点，乘客先超重再失重 C. 从最低点到最高点，乘客受合力冲量为零 D. 从最低点到最高点，乘客受合力做功为零 9. 太空碎片会对航天器带来危害。设空间站在地球附近沿逆时针方向做匀速圆周运动，如图中实线所示。为了避开碎片，空间站在P点向图中箭头所指径向方向极短时间喷射气体，使空间站获得一定的反冲速度，从而实现变轨。变轨后的轨道如图中虚线所示，其半长轴大于原轨道半径。则（　　） A. 空间站变轨前、后在P点的加速度相同 B. 空间站变轨后的运动周期比变轨前的小 C. 空间站变轨后在P点的速度比变轨前的小 D. 空间站变轨前的速度比变轨后在近地点的小 10. 太空电梯的原理并不复杂，与生活中的普通电梯十分相似。 如图（a）所示，只需在地球同步轨道上建造一个空间站，并用某种足够长且足够结实的“绳索”将其与地面相连，在引力和向心加速度的相互作用下，绳索会绷紧，宇航员、乘客以及货物可以通过电梯轿厢一样的升降舱沿绳索直入太空，这样不需要依靠火箭、飞船这类复杂航天工具。如（b）图所示，假设有一长度为的太空电梯连接地球赤道上的固定基地与同步空间站，相对地球静止，卫星与同步空间站的运行方向相同，此时二者距离最近，经过时间之后，、第一次相距最远。已知地球半径为，质量为、自转周期为、引力常量为，下列说法正确的是（ ） A. 卫星的周期为 B. 、再次相距最近经过的时间为 C. 太空电梯上各点线速度的平方与该点离地球球心距离成正比 D. 升降舱停在距地球表面高度为的站点时，升降舱中物体的重力加速度为 第Ⅱ卷 二、填空题（共14分） 11. 向心力演示器可以探究小球做圆周运动所需向心力F的大小与质量m、角速度ω、轨道半径r之间的关系，装置如图1所示，两个变速塔轮通过皮带连接。实验时，匀速转动手柄使长槽和短槽分别随相应的变速塔轮匀速转动，槽内的金属小球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对小球的压力提供向心力，小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，标尺上黑白相间的等分格显示出两个金属球所受向心力的比值。 （1）在研究向心力F的大小与质量m、角速度ω、半径r之间的关系时，我们主要用到的物理方法是________。 A．控制变量法 B．等效替代法 C．理想实验法 （2）为了探究金属球的向心力F的大小与轨道半径r之间的关系，下列说法正确的是________。 A．应使用两个质量不等的小球 B．应使两小球离转轴的距离相同 C．应将皮带套在两边半径相等的变速塔轮上 （3）某同学用传感器测出小球做圆周运动向心力F的大小和对应的周期T，获得多组数据，画出了如图2所示的图像，该图像是一条过原点的直线，则图像横坐标x代表的是________。 12. 用如图1所示装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验。 （1）平衡摩擦力时，按图1把实验器材安装好，将小车放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器，_________（选填“挂”或“不挂”）盘和砝码。用垫块把木板一端垫高，接通打点计时器，让小车以一定初速度沿木板向下运动，不断调节木板的倾斜度，直到小车拖动纸带沿木板做_________运动。 （2）乙同学在探究小车加速度与所受拉力的关系时，根据实验数据作出的图像如图2所示。 ①发现图线不过原点，原因可能是___________ A．木板一端垫得过高 B．木板一端垫得过低 C．盘和砝码的总质量太大 D．盘和砝码的总质量太小 ②发现图线发生了弯曲。经过思考认为，图线弯曲的原因在于实验中认为细线对小车的拉力等于盘和砝码的总重力，而实际上与并不相等。将记为相对误差，若小车质量为，则相对误差与的关系图线应为__________。 A． B． C． D． 三、论述、计算题。（本题共4小题，共46分。要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位） 13. 卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度为h。已知地球质量为M，半径为R，引力常量为G。 （1）求卫星的运行周期T； （2）求地球的第一宇宙速度v1； （3）已知地球自转的周期为T0，求地球表面赤道处的重力加速度g。 14. 如图所示，光滑水平面与粗糙的竖直半圆轨道在B点相切，半圆轨道的半径，D是半圆轨道的最高点。将一质量的物体（可视为质点）向左压缩轻弹簧至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得一向右速度，并脱离弹簧在水平面上做直线运动，其经过B点时的速度，之后物体沿半圆轨道运动，恰好能通过D点。取重力加速度。求： （1）弹簧被压缩至A点时的弹性势能。 （2）物体通过D点时的速度大小。 （3）物体沿半圆轨道运动过程中克服阻力所做的功W。 15. 转动被淋湿的雨伞，雨水会被甩落到地面。某同学观察到，在雨伞加速转动过程中水滴被甩落，他猜想雨伞转速增加的快慢不同，水滴落点的远近也会不同。为了验证猜想，他设计了一个实验。 如图1所示，半径为的水平圆盘在电机带动下可绕中心轴转动，且通过控制电机调整圆盘转速，转速可以缓慢增大，也可以迅速增大。圆盘静止时，在其边缘处放一质量为的小物体。已知小物体与圆盘间动摩擦因数为，重力加速度为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 （1）圆盘初始静止，控制电机，让圆盘的转速缓慢增大。当转速增大到某一值时，小物体被甩出。求： a．小物体被甩出时圆盘角速度的大小； b．小物体被甩出前，加速过程中摩擦力对小物体做的功。 （2）通过研究小物体被甩出后落到水平地面的情况，可以模拟水滴从雨伞边缘甩落的情况．设在圆盘转速缓慢增大的情况下，小物体被甩出后的落点到中心轴的距离为；在圆盘转速迅速增大的情况下，小物体被甩出后的落点到中心轴的距离为。 a．圆盘距地面高度为，求大小的字母表达式； b．在图2中，画出在圆盘转速迅速增大的情况下，小物体所受摩擦力的示意图； c．写出在圆盘转速迅速增大的情况下，小物体被甩出瞬间所受摩擦力与瞬时速度的关系式，并由此比较和的大小关系。（注意：解答中需要用到、但题目中没有给出的物理量，要在解题过程中做必要的说明） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $