襄陽四中2024級高一年級2月月考物理試卷一、選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一項符合題目要求，第8~10題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。1.人類對行星運動的研究漫長而曲折，關(guān)于開普勒行星運動定律，下列說法中正確的是（）A.牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律后，開普勒整理牛頓觀測數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了行星運動的規(guī)律B.所有行星的軌道半長軸的二次方跟公轉(zhuǎn)周期的三次方的比值都相等C.開普勒行星運動定律適用于行星繞太陽運動，也適用于宇宙中其他衛(wèi)星繞行星的運動D.行星環(huán)繞太陽運動時，線速度大小始終不變2.未來的星際航行中，宇航員長期處于完全失重狀態(tài)，為緩解這種狀態(tài)帶來的不適，有人設(shè)想在未來的航天器上加裝一段圓柱形“旋轉(zhuǎn)艙”，如圖所示．當旋轉(zhuǎn)艙繞其軸線勻速旋轉(zhuǎn)時，宇航員站在旋轉(zhuǎn)艙內(nèi)圓柱形側(cè)壁上，可以受到與他站在地球表面時相同大小的支持力．為達到上述目的，下列說法正確的是A.旋轉(zhuǎn)艙的半徑越大，轉(zhuǎn)動的角速度就應(yīng)越大B.旋轉(zhuǎn)艙半徑越大，轉(zhuǎn)動的角速度就應(yīng)越小C.宇航員質(zhì)量越大，旋轉(zhuǎn)艙的角速度就應(yīng)越大D.宇航員質(zhì)量越大，旋轉(zhuǎn)艙的角速度就應(yīng)越小3.一般的曲線運動可以分成很多小段，每小段都可以看成圓周運動的一部分，即把整條曲線用一系列不同半徑的小圓弧來代替．如圖（a）所示，曲線上的A點的曲率圓定義為：通過A點和曲線上緊鄰A點兩側(cè)的兩點作一圓，在極限情況下，這個圓就叫做A點的曲率圓，其半徑ρ叫做A點的曲率半徑．現(xiàn)將一物體沿與水平面成α角的方向已速度υ0拋出，如圖（b）所示．則在其軌跡最高點P處的曲率半徑是A. B.C. D.4.兩個質(zhì)量相同的小球用長度不等的細線拴在同一點并在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運動，則它們的（）A.運動的線速度大小相等 B.運動的角速度大小相等C.向心加速度大小相等 D.向心力大小相等5.如圖，在滅火搶險的過程中，消防隊員有時要借助消防車上的梯子爬到高處進行救人或滅火作業(yè)．為了節(jié)省救援時間，人沿梯子勻加速向上運動的同時消防車勻速后退，則關(guān)于消防隊員的運動，下列說法中正確的是（）A.消防隊員做勻加速直線運動B.消防隊員做勻變速曲線運動C.消防隊員做變加速曲線運動D.消防隊員水平方向的速度保持不變6.如圖所示，長為L直桿一端可繞固定軸O無摩擦轉(zhuǎn)動，另一端靠在以水平速度v勻速向左運動、表面光滑的豎直擋板上，當直桿與豎直方向夾角為θ時，直桿端點A的線速度為（）A. B.vsinθ C. D.vcosθ7.如圖所示，在某次壁球訓(xùn)練時，運動員在同一位置以不同的角度斜向上發(fā)球，最后球都能恰好垂直擊打在豎直墻面反彈。若兩次發(fā)球與水平方向夾角分別為30°和60°，不考慮球在空中受到的阻力，關(guān)于兩次發(fā)球說法正確的是（）A.碰到墻面前空中運動時間之比為1:3 B.碰到墻面前空中運動時間之比為1:2C.兩球上升高度之比為1:3 D.兩球上升高度之比為1:28.紅旗渠是20世紀60年代林縣人民在極其艱難的條件下，從太行山腰修建的引漳入林的水利工程，全長1500公里，參與修建人數(shù)近10萬，耗時近10年的偉大工程。被譽為“世界第八大奇跡”，孕育并形成了“自力更生、艱苦創(chuàng)業(yè)、團結(jié)協(xié)作。無私奉獻”的紅旗渠精神。如圖甲所示為林縣人民穿山鑿路貫通的一段山路，乙圖為俯視圖，一輛汽車欲安全通過此彎道公路，下列說法正確的是（）A.若汽車以大小不變的角速度轉(zhuǎn)彎，選擇內(nèi)側(cè)較為安全B.若汽車以大小不變的線速度轉(zhuǎn)彎，選擇內(nèi)側(cè)較為安全C.為增大轉(zhuǎn)彎的安全性，修建時可以使外側(cè)路面稍高于內(nèi)側(cè)路面D.汽車在轉(zhuǎn)彎時受到重力、支持力、摩擦力和向心力作用9.如圖所示，小球可以在豎直放置的光滑圓形管道（圓形管道內(nèi)徑略大于小球直徑）內(nèi)做圓周運動，下列說法正確的是（）A.小球通過最高點的速度只要大于零即可完成圓周運動B.小球通過管道最高點時對管道一定有壓力C.小球在水平線以下管道中運動時內(nèi)側(cè)管壁對小球一定無作用力D.小球在水平線以上的管道中運動時外側(cè)管壁對小球一定無作用力10.一轉(zhuǎn)動裝置如圖所示，四根輕桿OA、OC、AB和CB與兩小球以及一小環(huán)通過鉸鏈連接，輕桿長均為L，球和環(huán)的質(zhì)量均為m，O端固定在豎直的輕質(zhì)轉(zhuǎn)軸上，套在轉(zhuǎn)軸上的輕質(zhì)彈簧連接在O與小環(huán)之間，原長為L，裝置靜止時，彈簧長為1.2L，轉(zhuǎn)動該裝置并緩慢增大轉(zhuǎn)速，小環(huán)緩慢上升。彈簧始終在彈性限度內(nèi)，忽略一切摩擦和空氣阻力，重力加速度為g，求：（）A.裝置靜止時，AB桿的彈力B.彈簧的勁度系數(shù)C.AB桿中彈力為零時，裝置轉(zhuǎn)動的角速度D.AB桿中彈力為零時，裝置轉(zhuǎn)動的角速度二、非選擇題：本題共5小題，共60分11.某學(xué)習(xí)小組利用手機和刻度尺研究小球做平拋運動的規(guī)律。他們用手機拍攝功能記錄小球拋出后位置的變化，每隔時間T拍攝一張照片。（1）小球在拋出瞬間拍攝一張照片，標記小球位置為A（拋出點），然后依次連續(xù)拍下兩張小球照片并標記位置B和C；（2）經(jīng)測量，AB、BC兩線段的長度分別為、；（3）若忽略空氣阻力，①______（選填“=”或“>”或“<”）；②如圖，若某同學(xué)測得AB與水平方向的夾角為30°，，已知照片中尺寸為實際尺寸的，，則小球經(jīng)過B點的速度大小為______m/s。③小球從A到C的平均速度大小______（選填“等于”或“不等于”）12.探究向心力大小與角速度、運動半徑、質(zhì)量的關(guān)系，使用的向心力演示儀如圖1所示，簡化示意圖如圖2所示。擋板B、C到轉(zhuǎn)軸距離為R，擋板A到轉(zhuǎn)軸距離為2R，塔輪①④半徑相同。（1）本實驗所采用的實驗探究方法與下列哪些實驗是相同的________；A.探究平拋運動的特點B.探究小車速度隨時間變化的規(guī)律C.探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系（2）探究向心力的大小與角速度的關(guān)系，可將傳動皮帶套在②⑤塔輪上，將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板________處（選填“A和C”或“B和C”）；（3）探究向心力的大小與運動半徑之間的關(guān)系。應(yīng)將皮帶套在________塔輪上（選填“①④”、“②⑤”或“③⑥”）；（4）某興趣小組用如圖3所示的裝置與傳感器結(jié)合驗證向心力的表達式。實驗時用手撥動旋臂產(chǎn)生圓周運動，力傳感器和光電門固定在實驗器上，實時測量角速度和向心力的大小：a.圖4中取①②兩條曲線為相同半徑、不同質(zhì)量下向心力與角速度的關(guān)系圖線，由圖可知曲線①對應(yīng)的砝碼質(zhì)量________（填“大于”或“小于”）曲線②對應(yīng)的砝碼質(zhì)量；b.為了進一步明確向心力和角速度的關(guān)系，可以作向心力F與________關(guān)系的圖像。該圖像為線性圖像，更容易觀察。13.某人站在水平地面上，手握不可伸長的輕繩一端，繩的另一端系有質(zhì)量為m的小球，使球在豎直平面內(nèi)以手為圓心做圓周運動。當球某次運動到最低點時，繩恰好受到所能承受的最大拉力被拉斷，球以繩斷時的速度水平飛出，通過水平距離d后落地。已知握繩的手離地面高度為d，手與球之間的繩長為，重力加速度為g，忽略空氣阻力。（1）繩能承受的最大拉力是多少？（2）保持手的高度不變，改變繩長，使球重復(fù)上述運動，若繩仍在球運動到最低點時達到最大拉力被拉斷，則小球被拋出的最大水平距離是多少？14.如圖所示，半徑為R=0.5m的半球形陶罐，固定在可以繞豎直軸旋轉(zhuǎn)的水平轉(zhuǎn)臺上，轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)軸與過陶罐球心O的對稱軸OO′重合。轉(zhuǎn)臺靜止不轉(zhuǎn)動時，將一質(zhì)量為m=2kg、可視為質(zhì)點的小物塊放入陶罐內(nèi)，小物塊恰能靜止于陶罐內(nèi)壁的A點，且A點與陶罐球心O的連線與對稱軸OO′成θ=37°角。重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。則：（1）物塊與陶罐內(nèi)壁之間動摩擦因數(shù)為多少？（2）當轉(zhuǎn)臺繞轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動時，若物塊在陶罐中的A點與陶罐一起轉(zhuǎn)動且所受的摩擦力恰好為0，則轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的角速度為多少？（3）若轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的角速度為3rad/s，物塊仍在陶罐中的A點隨陶罐一起轉(zhuǎn)動，則陶罐給物塊的彈力和摩擦力大小為多少？15.如圖所示，在水平圓盤上放有質(zhì)量分別為2kg、1kg、1kg的可視為質(zhì)點的三個物體A、B、C。圓盤可繞其中心軸線轉(zhuǎn)動，三個物體與圓盤間的動摩擦因數(shù)均為，最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力，三個物體與中心軸線的O點共線，且，現(xiàn)將三個物體分別用兩根輕質(zhì)細線相連，保持兩根細線都能伸直且繩中恰無張力，若圓盤從靜止開始轉(zhuǎn)動，且角速度極其緩慢的增加，重力加速度，則在這一過程中，求：（1）A、B之間的繩子即將出現(xiàn)拉力時，圓盤轉(zhuǎn)動的角速度；（2）B、C之間的繩子即將出現(xiàn)拉力時，圓盤轉(zhuǎn)動的角速度；（3）A、B、C三者恰能相對圓盤滑動時，圓盤轉(zhuǎn)動的角速度為，請作出圓盤從靜止開始，角速度緩慢增大到的過程中，與之間的函數(shù)圖像。

襄陽四中2024級高一年級2月月考物理試卷一、選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一項符合題目要求，第8~10題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。1.人類對行星運動的研究漫長而曲折，關(guān)于開普勒行星運動定律，下列說法中正確的是（）A.牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律后，開普勒整理牛頓的觀測數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了行星運動的規(guī)律B.所有行星的軌道半長軸的二次方跟公轉(zhuǎn)周期的三次方的比值都相等C.開普勒行星運動定律適用于行星繞太陽運動，也適用于宇宙中其他衛(wèi)星繞行星的運動D.行星環(huán)繞太陽運動時，線速度大小始終不變【答案】C【解析】【分析】【詳解】A．在開普勒發(fā)現(xiàn)了行星的運動規(guī)律后，牛頓才發(fā)現(xiàn)萬有引力定律，開普勒整理第谷的觀測數(shù)據(jù)后，發(fā)現(xiàn)了行星運動的規(guī)律。故A錯誤；B．所有行星的軌道半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等。故B錯誤；C．開普勒行星運動定律不僅適用于行星繞太陽運動，還適用于宇宙中其他衛(wèi)星繞行星的運動，故C正確；D．由開普勒第二定律可知，日星連線相同時間內(nèi)掃過面積相等，行星繞太陽在橢圓軌道上運動時，線速度大小在變化，越靠近太陽，線速度越大，反之，則越小。故D錯誤。故選C。2.未來的星際航行中，宇航員長期處于完全失重狀態(tài)，為緩解這種狀態(tài)帶來的不適，有人設(shè)想在未來的航天器上加裝一段圓柱形“旋轉(zhuǎn)艙”，如圖所示．當旋轉(zhuǎn)艙繞其軸線勻速旋轉(zhuǎn)時，宇航員站在旋轉(zhuǎn)艙內(nèi)圓柱形側(cè)壁上，可以受到與他站在地球表面時相同大小的支持力．為達到上述目的，下列說法正確的是A.旋轉(zhuǎn)艙的半徑越大，轉(zhuǎn)動的角速度就應(yīng)越大B.旋轉(zhuǎn)艙的半徑越大，轉(zhuǎn)動的角速度就應(yīng)越小C.宇航員質(zhì)量越大，旋轉(zhuǎn)艙的角速度就應(yīng)越大D.宇航員質(zhì)量越大，旋轉(zhuǎn)艙的角速度就應(yīng)越小【答案】B【解析】【詳解】在外太空，宇航員處于完全失重狀態(tài)，所以在旋轉(zhuǎn)倉中我們不需要考慮地球引力作用；宇航員在旋轉(zhuǎn)倉中做圓周運動所需要的向心力由側(cè)壁支持力提供，根據(jù)題意有，故可知，旋轉(zhuǎn)半徑越大，轉(zhuǎn)運角速度就越小，且與宇航員質(zhì)量無關(guān)，故B正確、ACD錯誤．【點睛】3.一般的曲線運動可以分成很多小段，每小段都可以看成圓周運動的一部分，即把整條曲線用一系列不同半徑的小圓弧來代替．如圖（a）所示，曲線上的A點的曲率圓定義為：通過A點和曲線上緊鄰A點兩側(cè)的兩點作一圓，在極限情況下，這個圓就叫做A點的曲率圓，其半徑ρ叫做A點的曲率半徑．現(xiàn)將一物體沿與水平面成α角的方向已速度υ0拋出，如圖（b）所示．則在其軌跡最高點P處的曲率半徑是A. B.C. D.【答案】C【解析】【詳解】物體在其軌跡最高點P處只有水平速度，其水平速度大小為，在最高點，把物體的運動看成圓周運動的一部分，物體的重力作為向心力，由向心力的公式得，所以在其軌跡最高點P處的曲率半徑是：，故C正確．【點睛】曲率半徑，一個新的概念，平時不熟悉，但根據(jù)題目的介紹可知，求曲率半徑也就是求在該點做圓周運動的半徑，讀懂題目的真正意圖，本題就可以解出了．4.兩個質(zhì)量相同的小球用長度不等的細線拴在同一點并在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運動，則它們的（）A.運動的線速度大小相等 B.運動的角速度大小相等C.向心加速度大小相等 D.向心力大小相等【答案】B【解析】【詳解】A．設(shè)懸掛點與圓心連線的長度為h，設(shè)繩與豎直方向上的夾角為θ，則有可得θ不同，線速度大小不同，A錯誤；B．根據(jù)可得二者角速度大小相同，B正確；C．根據(jù)可得θ不同，二者向心加速度大小不同，C錯誤；D．向心力大小為，θ不同，向心力大小不同，D錯誤。故選B。5.如圖，在滅火搶險的過程中，消防隊員有時要借助消防車上的梯子爬到高處進行救人或滅火作業(yè)．為了節(jié)省救援時間，人沿梯子勻加速向上運動的同時消防車勻速后退，則關(guān)于消防隊員的運動，下列說法中正確的是（）A.消防隊員做勻加速直線運動B.消防隊員做勻變速曲線運動C.消防隊員做變加速曲線運動D.消防隊員水平方向的速度保持不變【答案】B【解析】【詳解】ABC．根據(jù)運動合成，知合速度的方向與合加速度的方向不在同一條直線，其加速度的方向大小不變，所以消防員做勻變速曲線運動，AC錯誤，B正確；D．將消防員的運動分解為水平方向和豎直方向，知水平方向上的速度為勻速后退的速度和沿梯子方向速度在水平方向上的分速度的合速度，因為沿梯子方向的速度在水平方向上的分速度在變，所以消防隊員水平方向的速度在變，D錯誤。故選B。6.如圖所示，長為L的直桿一端可繞固定軸O無摩擦轉(zhuǎn)動，另一端靠在以水平速度v勻速向左運動、表面光滑的豎直擋板上，當直桿與豎直方向夾角為θ時，直桿端點A的線速度為（）A. B.vsinθ C. D.vcosθ【答案】C【解析】【詳解】試題分析：如圖將A點的速度分解：根據(jù)運動的合成與分解可知，接觸點A的實際運動、即合運動為在A點垂直于桿的方向的運動，該運動由水平向左的分運動和豎直向下的分速度組成，所以，為A點做圓周運動的線速度．故選C．考點：速度的分解7.如圖所示，在某次壁球訓(xùn)練時，運動員在同一位置以不同的角度斜向上發(fā)球，最后球都能恰好垂直擊打在豎直墻面反彈。若兩次發(fā)球與水平方向夾角分別為30°和60°，不考慮球在空中受到的阻力，關(guān)于兩次發(fā)球說法正確的是（）A.碰到墻面前空中運動時間之比為1:3 B.碰到墻面前空中運動時間之比為1:2C.兩球上升高度之比為1:3 D.兩球上升高度之比為1:2【答案】C【解析】【詳解】CD．斜拋運動的小球可以看成逆向的平拋運動，由推論有聯(lián)立解得兩球上升高度之比為故C正確，D錯誤；AB．由可得兩球碰到墻面前空中運動時間之比故AB錯誤。故選C。8.紅旗渠是20世紀60年代林縣人民在極其艱難的條件下，從太行山腰修建的引漳入林的水利工程，全長1500公里，參與修建人數(shù)近10萬，耗時近10年的偉大工程。被譽為“世界第八大奇跡”，孕育并形成了“自力更生、艱苦創(chuàng)業(yè)、團結(jié)協(xié)作。無私奉獻”的紅旗渠精神。如圖甲所示為林縣人民穿山鑿路貫通的一段山路，乙圖為俯視圖，一輛汽車欲安全通過此彎道公路，下列說法正確的是（）A.若汽車以大小不變的角速度轉(zhuǎn)彎，選擇內(nèi)側(cè)較為安全B.若汽車以大小不變的線速度轉(zhuǎn)彎，選擇內(nèi)側(cè)較為安全C.為增大轉(zhuǎn)彎的安全性，修建時可以使外側(cè)路面稍高于內(nèi)側(cè)路面D.汽車在轉(zhuǎn)彎時受到重力、支持力、摩擦力和向心力作用【答案】AC【解析】【詳解】D．汽車做的是勻速圓周運動，是側(cè)向靜摩擦力提供向心力，重力和支持力平衡，所以汽車在轉(zhuǎn)彎時受到重力、支持力和摩擦力作用，向心力是效果力不是物體實際受到的力，故D錯誤；A．如果汽車以恒定的角速度轉(zhuǎn)彎，根據(jù)Fn=mω2r可知在內(nèi)圈時轉(zhuǎn)彎半徑小，所以在內(nèi)圈時向心力小，則靜摩擦力小，不容易打滑，安全，故A正確；B．若汽車以恒定的線速度大小轉(zhuǎn)彎，根據(jù)在外圈是轉(zhuǎn)彎半徑大，在外圈時向心力小，此時靜摩擦力小，不容易打滑，安全，故B錯誤；C．若路面修成水平的，僅靠靜摩擦力作為向心力，易發(fā)生交通事故，路面應(yīng)修成外側(cè)高內(nèi)側(cè)低，利用車輛受到的支持力的分力補充作為向心力，可減少交通事故的發(fā)生，故C正確。故選AC。9.如圖所示，小球可以在豎直放置的光滑圓形管道（圓形管道內(nèi)徑略大于小球直徑）內(nèi)做圓周運動，下列說法正確的是（）A.小球通過最高點的速度只要大于零即可完成圓周運動B.小球通過管道最高點時對管道一定有壓力C.小球在水平線以下的管道中運動時內(nèi)側(cè)管壁對小球一定無作用力D.小球在水平線以上的管道中運動時外側(cè)管壁對小球一定無作用力【答案】AC【解析】【詳解】A．小球在最高點時，外壁和內(nèi)壁都可以對小球產(chǎn)生彈力作用。當小球的速度等于0時，小球處于受力平衡狀態(tài)，此時內(nèi)壁對小球產(chǎn)生豎直向上的彈力，大小為，故最小速度為0，所以小球通過最高點的速度只要大于零就可以完成圓周運動，故A正確；B．當小球通過管道最高點時，如果完全由重力提供向心力，則管道對小球沒有彈力，此時解得即當小球到達最高點時的速度大小為時，小球?qū)艿罒o壓力，故B錯誤；C．小球在水平線以下管道中運動時，向心力由管壁彈力和重力沿半徑方向的分力提供，重力沿半徑方向的分力背離圓心，則管壁的彈力必須指向圓心，由管的外側(cè)壁提供，所以內(nèi)側(cè)管壁對小球一定無作用力，故C正確；D．小球在水平線以上管道中運動時，當速度非常大時，內(nèi)側(cè)管壁沒有作用力，此時外側(cè)管壁有作用力，故D錯誤。故選AC。10.一轉(zhuǎn)動裝置如圖所示，四根輕桿OA、OC、AB和CB與兩小球以及一小環(huán)通過鉸鏈連接，輕桿長均為L，球和環(huán)的質(zhì)量均為m，O端固定在豎直的輕質(zhì)轉(zhuǎn)軸上，套在轉(zhuǎn)軸上的輕質(zhì)彈簧連接在O與小環(huán)之間，原長為L，裝置靜止時，彈簧長為1.2L，轉(zhuǎn)動該裝置并緩慢增大轉(zhuǎn)速，小環(huán)緩慢上升。彈簧始終在彈性限度內(nèi)，忽略一切摩擦和空氣阻力，重力加速度為g，求：（）A.裝置靜止時，AB桿的彈力B.彈簧的勁度系數(shù)C.AB桿中彈力為零時，裝置轉(zhuǎn)動的角速度D.AB桿中彈力為零時，裝置轉(zhuǎn)動的角速度【答案】AC【解析】【分析】【詳解】A．裝置靜止時，設(shè)OA、AB桿中的彈力分別為F1、T1，OA桿與轉(zhuǎn)軸的夾角為θ1，小球受力平衡根據(jù)幾何關(guān)關(guān)系解得故A正確；B．小環(huán)受力平衡解得故B錯誤；CD．設(shè)OA桿中的彈力為F2，OA桿與轉(zhuǎn)軸的夾角為θ2，彈簧長度為x，小環(huán)受力平衡對小球解得故C正確D錯誤。故選AC。二、非選擇題：本題共5小題，共60分11.某學(xué)習(xí)小組利用手機和刻度尺研究小球做平拋運動的規(guī)律。他們用手機拍攝功能記錄小球拋出后位置的變化，每隔時間T拍攝一張照片。（1）小球在拋出瞬間拍攝一張照片，標記小球位置A（拋出點），然后依次連續(xù)拍下兩張小球照片并標記位置B和C；（2）經(jīng)測量，AB、BC兩線段的長度分別為、；（3）若忽略空氣阻力，①______（選填“=”或“>”或“<”）；②如圖，若某同學(xué)測得AB與水平方向的夾角為30°，，已知照片中尺寸為實際尺寸的，，則小球經(jīng)過B點的速度大小為______m/s。③小球從A到C的平均速度大小______（選填“等于”或“不等于”）【答案】①.>②.③.等于【解析】【詳解】（3）①[1]設(shè)AB與水平方向的夾角為，BC與水平方向的夾角為，易得，則所以②[2]依題意，AB線段的實際長度為可知從A到B過程，有解得可得，則小球經(jīng)過B點的速度大小為③[3]小球從A到C的平均速度大小為在B點，豎直方向和水平方向滿足可得所以12.探究向心力大小與角速度、運動半徑、質(zhì)量的關(guān)系，使用的向心力演示儀如圖1所示，簡化示意圖如圖2所示。擋板B、C到轉(zhuǎn)軸距離為R，擋板A到轉(zhuǎn)軸距離為2R，塔輪①④半徑相同。（1）本實驗所采用的實驗探究方法與下列哪些實驗是相同的________；A.探究平拋運動的特點B.探究小車速度隨時間變化的規(guī)律C.探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系（2）探究向心力的大小與角速度的關(guān)系，可將傳動皮帶套在②⑤塔輪上，將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板________處（選填“A和C”或“B和C”）；（3）探究向心力的大小與運動半徑之間的關(guān)系。應(yīng)將皮帶套在________塔輪上（選填“①④”、“②⑤”或“③⑥”）；（4）某興趣小組用如圖3所示的裝置與傳感器結(jié)合驗證向心力的表達式。實驗時用手撥動旋臂產(chǎn)生圓周運動，力傳感器和光電門固定在實驗器上，實時測量角速度和向心力的大小：a.圖4中取①②兩條曲線為相同半徑、不同質(zhì)量下向心力與角速度的關(guān)系圖線，由圖可知曲線①對應(yīng)的砝碼質(zhì)量________（填“大于”或“小于”）曲線②對應(yīng)的砝碼質(zhì)量；b.為了進一步明確向心力和角速度的關(guān)系，可以作向心力F與________關(guān)系的圖像。該圖像為線性圖像，更容易觀察。【答案】（1）C（2）B和C（3）①④（4）①.小于②.【解析】【小問1詳解】本實驗所采用的實驗探究方法為控制變量法，與探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系實驗方法是相同的。故選C。小問2詳解】探究向心力的大小與角速度的關(guān)系，要保持轉(zhuǎn)動半徑和質(zhì)量一定，則可將傳動皮帶套在②⑤塔輪上，將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板B、C處；【小問3詳解】探究向心力的大小與運動半徑之間的關(guān)系，要保持角速度和質(zhì)量一定，應(yīng)將皮帶套在①④塔輪上；【小問4詳解】a.[1]根據(jù)可知，相同半徑，當角速度相同時，質(zhì)量越大，則向心力F越大，由圖可知曲線①對應(yīng)的砝碼質(zhì)量小于曲線②對應(yīng)的砝碼質(zhì)量；b.[2]為了進一步明確向心力和角速度的關(guān)系，可以作的關(guān)系圖像，該圖像為線性圖像，更容易觀察。13.某人站在水平地面上，手握不可伸長的輕繩一端，繩的另一端系有質(zhì)量為m的小球，使球在豎直平面內(nèi)以手為圓心做圓周運動。當球某次運動到最低點時，繩恰好受到所能承受的最大拉力被拉斷，球以繩斷時的速度水平飛出，通過水平距離d后落地。已知握繩的手離地面高度為d，手與球之間的繩長為，重力加速度為g，忽略空氣阻力。（1）繩能承受的最大拉力是多少？（2）保持手的高度不變，改變繩長，使球重復(fù)上述運動，若繩仍在球運動到最低點時達到最大拉力被拉斷，則小球被拋出的最大水平距離是多少？【答案】（1）（2）【解析】【小問1詳解】設(shè)繩斷后球飛行時間為t，由平拋運動規(guī)律，豎直方向水平方向解得設(shè)繩能承受的最大拉力為T，球做圓周運動的半徑為由圓周運動向心力公式，有解得【小問2詳解】設(shè)繩長為l，繩斷時球的速度大小為，有解得繩斷后球做平拋運動，豎直位移為，水平位移為x，時間為，有，