安徽省2022学年蚌埠市铁路中学高一下期中物理试卷.pdf

1、-1-2018-2019 学年安徽省蚌埠市铁路中学高一（下）期中考试物理试卷一、选择题（1-8 为单选题 9-12 为多选题，每题 4.0 分共 48.0 分）1做曲线运动的物体，在运动过程中，一定变化的物理量是（）A合外力B速率C速度D加速度2关于万有引力定律的发现和引力常量的测定，下面说法中正确的是（）A万有引力定律是由开普勒发现的，而引力常量是由牛顿测定的B万有引力定律是由牛顿发现的，而引力常量是由卡文迪许测定的C万有引力定律是由卡文迪发现的，而引力常量是由牛顿测定的D万有引力定律是由开普勒发现的，而引力常量是由卡文迪许测定的3人用绳子通过动滑轮拉物体 A，A 穿在光滑的竖直杆上，当以速

2、度 v0 匀速地拉绳，使物体 A 到达如图所示位置时，绳与竖直杆的夹角为，以下说法正确的是（）AA 物体运动可分解成沿绳子方向的直线运动和沿竖直杆向上的运动BA 物体实际运动的速度是 v0cosCA 物体实际运动的速度是蘨DA 物体处于失重状态4设地球表面重力加速度为 g0，物体在距离地心 4R（R 是地球的半径）处，由于地球的吸引作用而产生的加速度为 g，则为（）A1BCD5研究火星是人类探索向火星移民的一个重要步骤设火星和地球均绕太阳做匀速圆周运动，火星轨道在地球轨道外侧，如图所示，与地球相比较，则下列说法中正确的是（）A火星运行速度较大B火星运行角速度较大C火星运行周期较大D火星运行的向

3、心加速度较大6长为 L 的细绳，一端系一质量为 m 的小球，另一端固定于某点当绳竖直时小球静止，再给小球一水平初速度 v0，使小球在竖直平面内做圆周运动关于小球的运动下列说法正确的是（）-2-A小球过最高点时的最小速度为零B小球开始运动时绳对小球的拉力为C小球过最高点时速度大小一定为 D小球运动到与圆心等高处时向心力由细绳的拉力提供7如图所示，河岸 A 处有一只小船河宽为 300m，水流速度为 4m/s，在 A 点下游 400m处有一瀑布小船从 A 处开出后不能掉进瀑布且要到达对岸，船相对于水的最小速度为（）A2m/sB2.4m/sC3m/sD3.5m/s8假设地球可视为质量均匀分布的球体。已

4、知地球表面重力加速度在两极的大小为 g0，在赤道的大小为 g；地球自转的周期为 T，引力常量为 G地球的密度为（）ABCD9一物体在 N 个共点力作用下做匀速直线运动，若突然撤去其中一个力，其余力不变，则物体可能做（）A匀加速直线运动B变加速直线运动C类平抛运动D匀速圆周运动10如图所示，x 轴在水平地面内，y 轴沿竖直方向。图中画出了从 y 轴上沿 x 轴正向抛出的三个小球 a、b 和 c 的运动轨迹，其中 b 和 c 是从同一点抛出的。不计空气阻力，则（）Aa 的飞行时间比 b 的长Bb 和 c 的飞行时间相同Ca 的水平初速度比 b 的大Db 的水平初速度比 c 的小11如图所示，光滑水

5、平面上，小球 m 在拉力 F 作用下作匀速圆周运动若小球运动到 P点时，拉力 F 发生变化，关于小球运动情况的说法正确的是（）A若拉力突然消失，小球将沿轨迹 Pa 作离心运动B若拉力突然变小，小球将沿轨迹 Pa 作离心运动C若拉力突然变大，小球将沿轨迹 Pb 作近心运动D若拉力突然变小，小球将沿轨迹 Pb 作离心运动-3-12如图所示，A、B、C 三个物体放在旋转圆台上，它们与圆台之间的动摩擦因数均为，A 的质量为 2m，B、C 质量均为 m，A、B 离轴心距离为 R，C 离轴心 2R，则当圆台旋转时（设 A、B、C 都没有滑动）A物体 C 的向心加速度最大B物体 B 受到的静摩擦力最大C 是

6、 C 开始滑动的临界角速度D当圆台转速增加时，B 比 A 先滑动二、填空题（每空 2.0 分，共 20.0 分）13（1）如图甲所示的演示实验中，A、B 两球同时落地，说明（2）某同学设计了如图乙所示的实验：将两个斜滑道固定在同一竖直面内，最下端水平把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道 2 与光滑水平板吻接，则将观察到的现象是，这说明14某个 25kg 的小孩坐在秋千板上，秋千板离拴绳子的横梁 2.5m。如果秋千板摆动经过最低位置时的速度是 3m/s，这时秋千板所受的压力为N15修建铁路弯道时，为了保证行车的安全，应使弯道的内侧（填“略高于”或“略低于”）弯道的外侧，并根

7、据设计通过的速度确定内外轨高度差若火车经过弯道时的速度比设计速度小，则火车车轮的轮缘与铁道的（填“内轨”或“外轨”）间有侧向压力16在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹。（1）为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，你认为正确的是。（A）通过调节使斜槽的末端保持水平（B）每次必须由静止释放小球（C）每次释放小球的位置可以不同-4-（D）固定白纸的木板必须调节成竖直（E）将球经过不同高度的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线（2）某学生在实验过程中，忘记记下小球做平抛运动的起点位置，O 为物体运动一段时间后的位置，取为坐标

8、原点，A、B 点坐标如下图所示，则可求出：（g10m/s2，结果保留两位有效数字）小球抛出时的速度 v0m/s小球经过 A 点时的竖直分速度 vAym/s。抛出点距 O 点的竖直距离 hcm四、计算题（本大题共 4 小题，共 32.0 分）17如图所示，从高为 h5m，倾角为45的斜坡顶点水平抛出一小球，小球的初速度为v0若不计空气阻力，求：（g10m/s2）（1）使小球能落在水平面上，小球的初速度 v0 至少为多少；（2）当小球的初速度 v04m/s 时，小球在空中运动的时间是多少18如图，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动现测得

9、转台半径 R0.5m，离水平地面的高度 H0.8m，物块平抛落地过程水平位移的大小 s0.4m设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度 g10m/s2求：（1）物块做平抛运动的初速度大小 v0；（2）物块与转台间的动摩擦因数19如图所示装置可绕竖直轴 OO 转动，可视为质点的小球 A 与两细线连接后分别系于 B、-5-C 两点，当细线 AB 沿水平方向绷直时，细线 AC 与竖直方向的夹角37已知小球的质量 m1kg，细线 AC 长 L1m，（重力加速度取 g10m/s2，sin370.6）（1）若装置匀速转动时，细线 AB 刚好被拉直成水平状态，求此时的角速度1（2）若装置匀速转动

10、的角速度2 rad/s，求细线 AB 和 AC 上的张力大小 TAB、TAC20（8 分）土星是太阳系最大的行星，也是一个气态巨行星。图示为 2017 年 7 月 13 日朱诺号飞行器近距离拍摄的土星表面的气体涡旋（大红斑），假设朱诺号绕土星做匀速圆周运动，距离土星表面高度为 h。土星视为球体，已知土星质量为 M，半径为 R，万有引力常量为 G求：（1）土星表面的重力加速度 g；（2）朱诺号的运行速度 v；（3）朱诺号的运行周期 T。-6-2018-2019 学年安徽省蚌埠市铁路中学高一（下）期中物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（1-8 为单选题 9-12 为多选题，每题 4.0 分共 4

11、8.0 分）1（4 分）做曲线运动的物体，在运动过程中，一定变化的物理量是（）A合外力B速率C速度D加速度【分析】物体运动轨迹是曲线的运动，称为“曲线运动”。当物体所受的合外力和它速度方向不在同一直线上，物体就是在做曲线运动。【解答】解：既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，速度一定是改变的。而受到的合力、加速度以及速率都可以不变，如平抛运动的合力与加速度不变，匀速圆周运动的速率不变。故选：C。【点评】本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，匀速圆周运动，平抛运动等都是曲线运动，对于它们的特点要掌握住。2（4 分）关于万有引力定律的发现和引力常量的测定，下面说

12、法中正确的是（）A万有引力定律是由开普勒发现的，而引力常量是由牛顿测定的B万有引力定律是由牛顿发现的，而引力常量是由卡文迪许测定的C万有引力定律是由卡文迪发现的，而引力常量是由牛顿测定的D万有引力定律是由开普勒发现的，而引力常量是由卡文迪许测定的【分析】熟悉天体运动在物理学上的认识过程，通过比较得到答案。【解答】解：万有引力定律是由牛顿发现的，开普勒三定律是对天体运动规律系统认识的开端，其中包括万有引力定律；而引力常量是由卡文迪许通过卡文迪许扭秤实验测定的，故 D 正确，ABC 错误；故选：D。【点评】万有引力问题的运动，一般通过万有引力做向心力得到半径和周期、速度、角速度的关系，然后通过比较

13、半径来求解，若是变轨问题则由能量守恒来求解。3（4 分）人用绳子通过动滑轮拉物体 A，A 穿在光滑的竖直杆上，当以速度 v0 匀速地拉绳，使物体 A 到达如图所示位置时，绳与竖直杆的夹角为，以下说法正确的是（）-7-AA 物体运动可分解成沿绳子方向的直线运动和沿竖直杆向上的运动BA 物体实际运动的速度是 v0cosCA 物体实际运动的速度是蘨DA 物体处于失重状态【分析】将 A 的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，根据平行四边形定则求出 A的实际运动的速度【解答】解：ABC、将 A 的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，如图所示，拉绳子的速度等于 A 沿绳子方向的分速度，根据平行四边形定

14、则得，实际速度 v 蘨故 C 正确，A、B 错误。D、A 物体加速上升，处于超重状态，故 D 错误；故选：C。【点评】解决本题的关键知道速度的合成与分解遵循平行四边形定则4（4 分）设地球表面重力加速度为 g0，物体在距离地心 4R（R 是地球的半径）处，由于地球的吸引作用而产生的加速度为 g，则为（）A1BCD【分析】忽略球体自转影响时万有引力等于重力，列出等式表示出重力加速度根据物体距球心的距离关系进行加速度之比【解答】解：忽略球体自转影响时万有引力等于重力，即：解得；-8-其中 M 是地球的质量，r 应该是物体在某位置到球心的距离。所以地面的重力加速度为：距离地心 4R 处的重力加速度为

15、：所以故 D 正确、ABC 错误。故选：D。【点评】公式中的 r 应该是物体在某位置到球心的距离求一个物理量之比，我们应该把这个物理量先用已知的物理量表示出来，再进行作比5（4 分）研究火星是人类探索向火星移民的一个重要步骤设火星和地球均绕太阳做匀速圆周运动，火星轨道在地球轨道外侧，如图所示，与地球相比较，则下列说法中正确的是（）A火星运行速度较大B火星运行角速度较大C火星运行周期较大D火星运行的向心加速度较大【分析】根据万有引力提供向心力 ，化简得到线速度、角速度、加速度和周期与轨道半径的关系，根据火星和地球的轨道半径的大小判断线速度、角速度、加速度和周期的大小【解答】解：根据万有引力提供向

16、心力 ，得 ，由此可知，轨道半径越大，周期越大，但速度、角速度、加速度越小，因火星的轨道半径比地球的轨道半径大，故火星的周期大，但火星的速度、角速度、加速度都小，故 C 正确、ABD 错误。故选：C。【点评】本题关键是要知道根据万有引力提供向心力这个关系，并且要掌握向心力的多-9-种表达式6（4 分）长为 L 的细绳，一端系一质量为 m 的小球，另一端固定于某点当绳竖直时小球静止，再给小球一水平初速度 v0，使小球在竖直平面内做圆周运动关于小球的运动下列说法正确的是（）A小球过最高点时的最小速度为零B小球开始运动时绳对小球的拉力为C小球过最高点时速度大小一定为 D小球运动到与圆心等高处时向心力

17、由细绳的拉力提供【分析】在最高点，绳子拉力为零时，小球的速度最小，根据牛顿第二定律求出最小速度在最低点，根据绳子拉力和重力的合力提供向心力求出绳子拉力的大小在与圆心等高处，通过径向的合力提供向心力，确定小球做圆周运动向心力的来源【解答】解：A、根据 得，小球通过最高点的最小速度 v，故 A 错误。B、在最低点，根据牛顿第二定律得，解得绳子对小球的拉力 Fmg ，故 B 错误。C、小球通过最高点的最小速度为，但是通过最高点的速度不一定为，也可能大于，故 C 错误。D、在与圆心等高处，小球做圆周运动的向心力由绳子拉力提供，故 D 正确。故选：D。【点评】解决本题的关键知道圆周运动向心力的来源，即通

18、过径向的合力提供向心力，在最高点和最低点，靠重力和拉力的合力提供向心力，在与圆心等高处，靠拉力提供向心力7（4 分）如图所示，河岸 A 处有一只小船河宽为 300m，水流速度为 4m/s，在 A 点下游400m 处有一瀑布小船从 A 处开出后不能掉进瀑布且要到达对岸，船相对于水的最小速度为（）-10-A2m/sB2.4m/sC3m/sD3.5m/s【分析】本题中船参与了两个分运动，沿船头指向的分运动和顺水流而下的分运动，合速度方向已知，顺水流而下的分运动速度的大小和方向都已知，根据平行四边形定则可以求出船相对水的速度的最小值【解答】解：船参与了两个分运动，沿船头指向的分运动和顺水流而下的分运动

19、，其中，合速度 v 合方向已知，大小未知，顺水流而下的分运动 v 水速度的大小和方向都已知，沿船头指向的分运动的速度 v 船大小和方向都未知，合速度与分速度遵循平行四边形定则（或三角形定则），如图船的合速度与河岸的夹角的正切值，tan；解得：37当 v 合与 v 船垂直时，v 船最小，由几何关系得到 v 船的最小值为v 船v 水sin372.4m/s故选：B。【点评】本题关键先确定分速度与合速度中的已知情况，然后根据平行四边形定则确定未知情况8（4 分）假设地球可视为质量均匀分布的球体。已知地球表面重力加速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为 g；地球自转的周期为 T，引力常量为 G地球的密度

20、为（）ABCD【分析】根据万有引力等于重力，则可列出物体在两极的表达式，再由引力与支持力的合力提供向心力，列式综合可求得地球的质量，最后由密度公式，即可求解。【解答】解：设地球半径为 R，在两极，引力等于重力，则有：-11-mg0G，由此可得地球质量为：M ，在赤道处，引力与支持力的合力提供向心力，由牛顿第二定律，则有：G mgm R，地球的密度为：，解得：，故 B 正确，ACD 错误；故选：B。【点评】本题考查了万有引力定律的应用，掌握牛顿第二定律的应用，注意地球两极与赤道的重力的区别，知道密度表达式。9（4 分）一物体在 N 个共点力作用下做匀速直线运动，若突然撤去其中一个力，其余力不变，

21、则物体可能做（）A匀加速直线运动B变加速直线运动C类平抛运动D匀速圆周运动【分析】物体受到 N 个力的作用，物体做匀速直线运动，这 N 个力是平衡力，如果其中一个力突然消失，剩余的 N1 个力的合力与撤去的力等值、反向、共线，是非平衡力，物体在非平衡力的作用下一定改变了物体的运动状态；曲线运动的条件是合力与速度不共线【解答】解：A、作匀速直线运动的物体受到 N 个力的作用，这 N 个力一定是平衡力，如果其中的一个力突然消失，剩余的 N1 个力的合力与撤去的力等值、反向、共线，这个合力恒定不变。若物体的速度方向与此合力方向相同，则物体将匀加速直线运动，不可能做变加速直线运动。故 A 正确，B 错

22、误；C、曲线运动的条件是合力与速度不共线，当其余各力的合力与速度不共线时，物体做曲线运动；若由于合力恒定，故加速度恒定，即物体做匀变速曲线运动，剩余的 N1 个力的合力方向与原来速度方向垂直，则物体做类似于平抛运动。故 C 正确；D、其余 N1 个力的合力恒定，而匀速圆周运动合力一直指向圆心，是变力，所以物体不可能做匀速圆周运动，故 D 错误；故选：AC。【点评】本题考查了曲线运动的条件以及多力平衡的知识，关键根据平衡得到其余另外-12-的力的合力恒定，然后结合曲线运动的条件分析10（4 分）如图所示，x 轴在水平地面内，y 轴沿竖直方向。图中画出了从 y 轴上沿 x 轴正向抛出的三个小球 a

23、、b 和 c 的运动轨迹，其中 b 和 c 是从同一点抛出的。不计空气阻力，则（）Aa 的飞行时间比 b 的长Bb 和 c 的飞行时间相同Ca 的水平初速度比 b 的大Db 的水平初速度比 c 的小【分析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据高度比较运动的时间，结合水平位移和时间比较初速度的大小。【解答】解：AB、根据 h 得：平抛运动的时间 t 则知，b、c 的高度相同，大于 a 的高度，可知 a 的飞行时间小于 b 的时间，b、c 的运动时间相同，故 A 错误，B正确；C、a、b 相比较，因为 a 的飞行时间短，但是水平位移大，根据 xv0t 知，a 的水平

24、初速度大于 b 的水平初速度。故 C 正确；D、b、c 的运动时间相同，b 的水平位移大于 c 的水平位移，根据 xv0t 知，b 的初速度大于 c 的初速度。故 D 错误。故选：BC。【点评】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道平抛运动的时间由高度决定，水平位移由初速度和高度共同决定。11（4 分）如图所示，光滑水平面上，小球 m 在拉力 F 作用下作匀速圆周运动若小球运动到 P 点时，拉力 F 发生变化，关于小球运动情况的说法正确的是（）A若拉力突然消失，小球将沿轨迹 Pa 作离心运动-13-B若拉力突然变小，小球将沿轨迹 Pa 作离心运动C若拉力突然变大，小球

25、将沿轨迹 Pb 作近心运动D若拉力突然变小，小球将沿轨迹 Pb 作离心运动【分析】本题考查离心现象产生原因以及运动轨迹，当拉力突然消失或变小时，物体会做离心运动，运动轨迹可是直线也可以是曲线，要根据受力情况分析【解答】解：A、若拉力突然消失，小球做离心运动，因为不受力，将沿轨迹 Pa 运动，故 A 正确。B、若拉力变小，拉力不够提供向心力，做半径变大的离心运动，即沿 Pb 运动，故 B 错误，D 正确。C、若拉力变大，则拉力大于向心力，沿轨迹 Pc 做近心运动，故 C 错误。故选：AD。【点评】此题要理解离心运动的条件，结合力与运动的关系，当合力为零时，物体做匀速直线运动12（4 分）如图所示

26、，A、B、C 三个物体放在旋转圆台上，它们与圆台之间的动摩擦因数均为，A 的质量为 2m，B、C 质量均为 m，A、B 离轴心距离为 R，C 离轴心 2R，则当圆台旋转时（设 A、B、C 都没有滑动）A物体 C 的向心加速度最大B物体 B 受到的静摩擦力最大C 是 C 开始滑动的临界角速度D当圆台转速增加时，B 比 A 先滑动【分析】物体绕轴做匀速圆周运动，角速度相等，静摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律列式求解即可，根据需要的向心力和静摩擦力关系分析物体滑动的先后顺序【解答】解：A、物体绕轴做匀速圆周运动，角速度相等，有 a2r，由于 C 物体的转动半径最大，故向心加速度最大，故 A 正确；

27、B、物体绕轴做匀速圆周运动，角速度相等，静摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律可得，fm2r，故 B 的摩擦力最小，故 B 错误；-14-C、对 C 分析可知，当 C 物体恰好滑动时，静摩擦力达到最大，有mgm2R2解得：，故临界角速度为，故 C 正确；D、由 C 的分析可知，转动半径越大的临界角速度越小，越容易滑动，与物体的质量无关，故物体 C 先滑动，物体 A、B 将一起后滑动，故 D 错误。故选：AC。【点评】本题关键是建立滑块做圆周运动的模型，根据牛顿第二定律列式求解出一般表达式进行分析，明确滑块受到的静摩擦力提供向心力二、填空题（每空 2.0 分，共 20.0 分）13（6 分）（1）

28、如图甲所示的演示实验中，A、B 两球同时落地，说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动（2）某同学设计了如图乙所示的实验：将两个斜滑道固定在同一竖直面内，最下端水平把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道 2 与光滑水平板吻接，则将观察到的现象是球 A 落到光滑水平板上并击中球 B，这说明平抛运动在水平方向上是匀速直线运动【分析】实验中，A 自由下落，A、B 两球同时落地，只能说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动两钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，球 B 离开斜面后做匀速直线运动，球 2 做平抛运动，如观察到球 A 与球 B 水平方向相同时间内通过相同位移相等，说明球 A

29、的平抛运动在水平方向上是匀速直线运动【解答】解：（1）A 做自由落体运动，A、B 两球同时落地，只能说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动（2）两钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，球 B 离开斜面后做匀速直线运动，球 A做平抛运动，水平方向速度相同，观察到的现象是球 A 落到光滑水平板上并击中球 B，-15-说明平抛运动在水平方向上是匀速直线运动故答案为：（1）平抛运动在竖直方向上是自由落体运动；（2）球 A 落到光滑水平板上并击中球 B；平抛运动在水平方向上是匀速直线运动【点评】本题研究平抛运动在水平方向和竖直方向两个方向分运动的情况，采用比较法，考查对实验原理和方法的理解能力14（2 分

30、）某个 25kg 的小孩坐在秋千板上，秋千板离拴绳子的横梁 2.5m。如果秋千板摆动经过最低位置时的速度是 3m/s，这时秋千板所受的压力为340N【分析】“秋千”做圆周运动，经过最低位置时，由重力和秋千板对小孩的支持力提供向心力，根据牛顿第二定律求出支持力，再由牛顿第三定律求解小孩对秋千板的压力。【解答】解：以小孩为研究对象，根据牛顿第二定律得：FNmgm得到秋千板对小孩的支持力为：FNmg+m解得：FN340N由牛顿第三定律得小孩对秋千板的压力大小为 340N，方向竖直向下。故答案为：340【点评】对于圆周运动动力学问题，关键是分析物体的受力情况，确定向心力的来源。15（4 分）修建铁路弯

31、道时，为了保证行车的安全，应使弯道的内侧略低于（填“略高于”或“略低于”）弯道的外侧，并根据设计通过的速度确定内外轨高度差若火车经过弯道时的速度比设计速度小，则火车车轮的轮缘与铁道的內轨（填“内轨”或“外轨”）间有侧向压力【分析】火车以轨道的速度转弯时，其所受的重力和支持力的合力提供向心力，当转弯的实际速度大于或小于轨道速度时，火车所受的重力和支持力的合力不足以提供向心力或大于所需要的向心力，火车有离心趋势或向心趋势，故其轮缘会挤压车轮【解答】解：如果内外轨道等高，火车转弯，靠外轨对车轮向内的挤压提供向心力，这样容易破坏铁轨，不安全，所以应使弯道的内侧略低于弯道的外侧，靠重力和支持力的合力来提

32、供向心力一部分；火车以某一速度 v 通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，其所受的重力和支持力的合力提供向心力-16-由图可以得出F 合mgtan（为轨道平面与水平面的夹角）合力等于向心力，故 mgtanm，如果火车以比规定速度稍小的速度通过弯道，重力和支持力提供的合力大于向心力，所以火车车轮的轮缘与铁道的内轨间有侧向压力故答案为：略低于；內轨【点评】本题关键抓住火车所受重力和支持力的合力恰好提供向心力的临界情况，计算出临界速度，然后根据离心运动和向心运动的条件进行分析16（8 分）在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹。（1）为了能较准

33、确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，你认为正确的是ABD。（A）通过调节使斜槽的末端保持水平（B）每次必须由静止释放小球（C）每次释放小球的位置可以不同（D）固定白纸的木板必须调节成竖直（E）将球经过不同高度的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线（2）某学生在实验过程中，忘记记下小球做平抛运动的起点位置，O 为物体运动一段时间后的位置，取为坐标原点，A、B 点坐标如下图所示，则可求出：（g10m/s2，结果保留两位有效数字）小球抛出时的速度 v01m/s小球经过 A 点时的竖直分速度 vAy2m/s。抛出点距 O 点的竖直距离 h5cm-17-【分析】（1）根据实验的原理和注意事

34、项确定正确的操作步骤。（2）根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，结合水平位移和时间间隔求出小球抛出的初速度。根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出 A 点的竖直分速度，结合速度位移公式求出抛出点到 A 点的竖直位移，从而得出抛出点到 O 点的竖直距离。【解答】解：（1）A、为了保证小球平抛运动的初速度水平，斜槽末端需保持水平，故 A正确。B、为了保证每次平抛运动的初速度相等，让小球每次从斜槽的同一位置由静止释放，故B 正确，C 错误。D、小球平抛运动的轨迹在竖直平面内，固定白纸的木板必须调节成竖直，故 D 正确。E、将球经过不同高度的位置记录在纸上后，

35、取下纸，用平滑曲线连接各点，故 E 错误。故选：ABD。（2）在竖直方向上，根据ygT2 得相等的时间间隔为：T 则小球抛出的速度为：。A 点的竖直分速度为：。抛出点到 A 点的竖直位移为：则抛出点距离 O 点的竖直距离为：h2015cm5cm。故答案为：（1）ABD；（2）1；2；5。【点评】解决本题的额关键知道实验的原理和注意事项，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和推论灵活求解。四、计算题（本大题共 4 小题，共 32.0 分）17（8 分）如图所示，从高为 h5m，倾角为45的斜坡顶点水平抛出一小球，小球的-18-初速度为 v0若不计空气阻力，求：（g10m/

36、s2）（1）使小球能落在水平面上，小球的初速度 v0 至少为多少；（2）当小球的初速度 v04m/s 时，小球在空中运动的时间是多少【分析】（1）小球做的平抛运动，根据平抛运动的规律可以直接求解；（2）当小球初速度为 v04m/s 时，小球落在斜面上，竖直位移与水平位移之比等于tan根据位移关系和运动学规律结合求解【解答】解：（1）依据题意，设小球落在水平面上的水平位移为 xy xv0t小球落在水平面上要满足：x可得：v0 m/s5m/s（2）因为小球初速度 v04m/s5m/s，小球一定落在斜面上，tan t1得：t m/s0.8m/s答：（1）使小球能落在水平面上，小球的初速度 v0 至少

37、为 5m/s；（2）当小球的初速度 v04m/s 时，小球在空中运动的时间是 0.8m/s【点评】该题是平抛运动基本规律的应用，主要抓住撞到斜面上时水平速度和竖直方向速度的关系以及位移的关系解题18（8 分）如图，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动现测得转台半径 R0.5m，离水平地面的高度H0.8m，物块平抛落地过程水平位移的大小 s0.4m设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度 g10m/s2求：（1）物块做平抛运动的初速度大小 v0；（2）物块与转台间的动摩擦因数-19-【分析】（1）根据高度求出平抛运动的时间，

38、结合水平位移和时间求出平抛运动的初速度（2）根据最大静摩擦力提供向心力，结合牛顿第二定律求出物体与转台间的动摩擦因数【解答】解：（1）物块做平抛运动，在竖直方向上有：H gt2 在水平方向上有 sv0t，由式解得 v0 1 m/s（2）物块离开转台时，最大静摩擦力提供向心力，有Ffmm，FfmFfmNmg，由式，代入数据解得0.2答：（1）物块做平抛运动的初速度大小为 1m/s；（2）物块与转台间的动摩擦因数为 0.2【点评】本题考查了平抛运动和圆周运动的综合运用，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律以及圆周运动向心力的来源是解决本题的关键19（8 分）如图所示装置可绕竖直轴 OO 转

39、动，可视为质点的小球 A 与两细线连接后分别系于 B、C 两点，当细线 AB 沿水平方向绷直时，细线 AC 与竖直方向的夹角37已知小球的质量 m1kg，细线 AC 长 L1m，（重力加速度取 g10m/s2，sin370.6）（1）若装置匀速转动时，细线 AB 刚好被拉直成水平状态，求此时的角速度1（2）若装置匀速转动的角速度2 rad/s，求细线 AB 和 AC 上的张力大小 TAB、TAC-20-【分析】（1）当细线 AB 刚好被拉直，则 AB 的拉力为零，靠 AC 的拉力和重力的合力提供向心力，结合牛顿第二定律求出此时的角速度（2）抓住小球竖直方向上的合力为零，水平方向上的合力提供向心

40、力，结合牛顿第二定律求出细线 AB 和 AC 的张力【解答】解：（1）当细线 AB 刚好被拉直，则 AB 的拉力为零，靠 AC 的拉力和重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律有：，解得 （2）若装置匀速转动的角速度2 rad/s，竖直方向上有：TACcos37mg，水平方向上有：，代入数据解得 TAC12.5N，TAB2.5N答：（1）此时的角速度为 rad/s（2）细线 AB 和 AC 上的张力大小 TAB、TAC 分别为 2.5N、12.5N【点评】解决本题的关键知道小球向心力的来源，抓住临界状态，结合牛顿第二定律进行求解20（8 分）土星是太阳系最大的行星，也是一个气态巨行星。图示为 2

41、017 年 7 月 13 日朱诺号飞行器近距离拍摄的土星表面的气体涡旋（大红斑），假设朱诺号绕土星做匀速圆周运动，距离土星表面高度为 h。土星视为球体，已知土星质量为 M，半径为 R，万有引力常量为 G求：（1）土星表面的重力加速度 g；（2）朱诺号的运行速度 v；（3）朱诺号的运行周期 T。-21-【分析】（1）土星表面的重力等于万有引力可求得得力加速度（2）（3）由万有引力提供向心力并分别用速度与周期表示向心力可求得速度与周期。【解答】解：（1）土星表面的重力等于万有引力：可得 g（2）由万有引力提供向心力：可得：v（3）由万有引力提供向心力：可得：T 答：（1）土星表面的重力加速度为（2）朱诺号的运行速度是（3）朱诺号的运行周期是 【点评】考查圆周运动中各种向心力公式的变换。要能根据万有引力提供向心力，选择恰当的向心力的表达式。