2022-2023學(xué)年云南省紅河州高一下期末物理試卷

一、單選題（共8小題，每題3分，共24分）

1.（3分）如圖所示，一重力為lOO^N的光滑球，置于傾角為30°的斜面上，在豎直擋板

的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)。將重力按作用效果分解，正確的是（）

^<^6°"G_______

A.重力垂直于擋板方向的分力為50WN

B.重力垂直于擋板方向的分力為50N

C.重力垂直于斜面方向的分力為200百N

D.重力垂直于斜面方向的分力為200N

2.（3分）如圖所示，海王星繞太陽沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行的周期為To,P為近日點(diǎn)，Q為

遠(yuǎn)日點(diǎn)，M、N為軌道短軸的兩個(gè)端點(diǎn)。若只考慮海王星和太陽之間的相互作用，則海

王星在從P經(jīng)M、Q到N的運(yùn)動(dòng)過程中（）

海王星

Z.

A.從P到M所用的時(shí)間等于十

B.從Q到N做減速運(yùn)動(dòng)

C.從P到Q階段，速率逐漸變小

D.從M到N所用時(shí)間等于科

3.（3分）有科學(xué)家正在研究架設(shè)從地面到太空的“太空梯”。若“太空梯”建在赤道上,

人沿“太空梯”上升到h高度處，恰好會(huì)感到自己“漂浮”起來。已知地球的半徑為R,

地球表面的重力加速度為g,則地球自轉(zhuǎn)角速度為（）

4.（3分）如圖所示的裝置在外力F的作用下沿水平方向向左勻速直線運(yùn)動(dòng)，已知甲、乙兩

物體的質(zhì)量分別為m、M,斜面的傾角為重力加速度為g,當(dāng)整個(gè)裝置向左一起運(yùn)動(dòng)

1

C.0D.—mgsin20

5.（3分）如圖所示為一輕質(zhì)彈簧的長度和彈力大小的關(guān)系圖像.根據(jù)圖像可知（）

B.彈簧的勁度系數(shù)為L5N/m

C.彈簧的原長為2cm

D.若給彈簧施加一個(gè)大小為3N的作用力，彈簧的長度一定為8cm

6.（3分）在水平桌面上放一木塊，用從零開始均勻增大的水平拉力F拉著木塊沿桌面運(yùn)動(dòng),

7.（3分）如圖所示，兩個(gè)星體的質(zhì)量均為m,O為兩星體連線的中點(diǎn)，連線的垂直平分線

為MN,可視為質(zhì)點(diǎn)的一顆小行星從。點(diǎn)沿0M方向運(yùn)動(dòng)（到無窮遠(yuǎn)），則小行星所受到

的萬有引力大小F隨距離r的大致變化為（）

8.（3分）a、b兩車在同一平直公路上行駛，a做勻速直線運(yùn)動(dòng)，兩車的位置x隨時(shí)間t的

變化如圖所示。下列說法正確的是（）

C.ti到t2時(shí)間內(nèi)，a車的平均速度小于b車的平均速度

D.ti時(shí)刻，a車的速度大于b車的速度

二、多選題（共4小題）

（多選）9.（6分）如圖所示，斜劈劈尖頂著豎直墻壁靜止于水平面上，現(xiàn)將一小球從圖示

位置由靜止釋放，不計(jì)一切摩擦，則在小球從釋放到落至地面的過程中，下列說法正確

的是（）

A.斜劈對(duì)小球的彈力不做功

B.斜劈與小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

C.斜劈的機(jī)械能守恒

D.小球機(jī)械能的減少量等于斜劈動(dòng)能的增加量

（多選）10.（6分）如圖甲所示的水平傳送帶AB逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，一物塊沿曲面從一定

高度處由靜止開始下滑，以某一初速度從傳送帶左端滑上，在傳送帶上由速度傳感器記

錄下物塊速度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示（圖中取向左為正方向，以物塊剛滑上傳送

帶時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)），已知傳送帶的速度保持不變，重力加速度g取:10m/s2,關(guān)于物塊與傳

送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)R及物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)第一次回到傳送帶左端的時(shí)間t,下列計(jì)算

結(jié)果正確的是（）

v/fm,s-1)

A.黑=0.4B.|i=0.2C.t=4.5sD.t=3s

（多選）11.（6分）一質(zhì)量為2kg的質(zhì)點(diǎn)在如圖甲所示的xOy平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，在x方向的速

度一時(shí)間（v-t）圖像和y方向的位移一時(shí)間（y-t）圖像分別如圖乙、丙所示，由此可

A.t=0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的速度大小為12m/s

B.質(zhì)點(diǎn)做加速度恒定的曲線運(yùn)動(dòng)

C.前2s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)所受的合力大小為10N

D.t=ls時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的速度大小為7m/s

（多選）12.（6分）氣象研究小組用如圖所示簡易裝置測定水平風(fēng)速。在水平地面上豎直

固定一根直桿，質(zhì)量為m的薄空心塑料球用細(xì)線懸于桿頂端0,當(dāng)水平風(fēng)吹來時(shí)，球在

水平風(fēng)力的作用下飄起來。已知風(fēng)力大小正比于風(fēng)速，當(dāng)風(fēng)速vo=3m/s時(shí)，測得球平衡

時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角8=30°,重力加速度為g,則（）

A.0=30°時(shí)，細(xì)線拉力大小為五=駕吆

B.風(fēng)速增大到某一值時(shí)，。可能等于90°

C.細(xì)線拉力與風(fēng)力的合力大于mg

D.9=30°時(shí)，風(fēng)力大小F=*mg

三、實(shí)驗(yàn)題（共2小題）

13.（6分）如圖所示，圖甲為“向心力演示器驗(yàn)證向心力公式”的實(shí)驗(yàn)示意圖，圖乙為俯

視圖。圖中A、B槽分別與a、b輪同軸固定，且a、b輪半徑相同。當(dāng)a、b兩輪在皮帶

的帶動(dòng)下勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。

（1）兩槽轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度3ACOB.（選填”或

（2）現(xiàn)有兩質(zhì)量相同的鋼球，①球放在A槽的邊緣，②球放在B槽的邊緣，它們到各

自轉(zhuǎn)軸的距離之比為2：1.則鋼球①、②的線速度之比為；受到的向心力之

比為O

14.（6分）某同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.弧形軌道末端水平，離

地面的高度為H.將鋼球從軌道的不同高度h處靜止釋放，鋼球的落點(diǎn)距軌道末端的水

平距離為s.

j?10-2nr

14

12

10

234567

MO4m

（1）若軌道完全光滑，s2與h的理論關(guān)系應(yīng)滿足s2=（用H、h表示）.

（2）該同學(xué)經(jīng)實(shí)驗(yàn)測量得到一組數(shù)據(jù)，如下表所示：

h(10-1m)2.003.004.005.006.00

P(10-1m2)2.623.895.206.537.78

請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)紙上作出s2-h關(guān)系圖.

（3）對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算得到的S2--h關(guān)系圖線（圖中已畫出），自同一高度靜

止釋放的鋼球，水平拋出的速率（填“小于”或“大于”）理論值.

（4）從s2-h關(guān)系圖線中分析得出鋼球水平拋出的速率差十分顯著，你認(rèn)為造成上述偏

差的可能原因是.

四、計(jì)算題（共3小題）

15.（10分）已知地球半徑R地=6400km,月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r月=60R地，運(yùn)行

周期T=27.3天=2.36X1（）6S,求：

（1）月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度a月；

（2）地球表面物體自由下落的加速度g一般取9.8m/s2,a月與g的比值是多大？

（3）根據(jù)萬有引力公式及牛頓第二定律推算，月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度是地面

附近自由落體加速度g的多少倍？

3

16.（15分）如圖所示，豎直平面內(nèi)的一圓弧形光滑軌道半徑為R,A端與圓心O等高，AD

4

為與水平方向成45°角的斜面，B端在O的正上方與AD在一直線上，一個(gè)質(zhì)量為m的

小球在A點(diǎn)正上方某處由靜止開始釋放，自由下落至A點(diǎn)后進(jìn)入圓形軌道并能沿圓形軌

到達(dá)B點(diǎn)，且到達(dá)B處時(shí)小球?qū)A弧軌道頂端的壓力大小為mgo求：

（1）小球到B點(diǎn)時(shí)的速度大?。?/p>

（2）小球從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)所用的時(shí)間？

（3）小球落到斜面上C點(diǎn)時(shí)的速度大小？

17.（15分）如圖所示，光滑水平面AB與一半圓形軌道在B點(diǎn)平滑連接，軌道位于豎直面

內(nèi)，其半徑為R，一個(gè)質(zhì)量為m的物塊靜止在水平面上，現(xiàn)向左推物塊使其壓緊彈簧，

然后放手，物塊在彈力作用下獲得一速度，當(dāng)它經(jīng)B點(diǎn)進(jìn)入半圓形軌道瞬間，對(duì)軌道的

壓力為其重力的7倍，之后向上運(yùn)動(dòng)恰能完成半圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)C點(diǎn)，重力加速度為g。

求：

（1）彈簧彈力對(duì)物塊做的功；

（2）物塊從B到C克服阻力所做的功；

（3）物塊離開C點(diǎn)后，再落回到水平面上時(shí)的動(dòng)能。

AB

2022-2023學(xué)年云南省紅河州高一下期末物理試卷

參考答案與試題解析

一、單選題（共8小題，每題3分，共24分）

L（3分）如圖所示，一重力為lOOgN的光滑球，置于傾角為30°的斜面上，在豎直擋板

的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)。將重力按作用效果分解，正確的是（）

A.重力垂直于擋板方向的分力為50bN

B.重力垂直于擋板方向的分力為50N

C.重力垂直于斜面方向的分力為200百N

D.重力垂直于斜面方向的分力為200N

【解答】解：將小球受到的重力按作用效果進(jìn)行分解如圖所示:

AB、根據(jù)幾何關(guān)系可得重力垂直于擋板方向的分力為Fi=Gtan30°=100V5x亨N=

100N,故AB錯(cuò)誤；

CD、根據(jù)幾何關(guān)系可得重力垂直于斜面方向的分力為F2==型等N=200N,故

CUSJUV3

T

C錯(cuò)誤、D正確。

故選：D。

2.（3分）如圖所示，海王星繞太陽沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行的周期為To,P為近日點(diǎn)，Q為

遠(yuǎn)日點(diǎn)，M、N為軌道短軸的兩個(gè)端點(diǎn)。若只考慮海王星和太陽之間的相互作用，則海

王星在從P經(jīng)M、Q到N的運(yùn)動(dòng)過程中（）

海王星.…興…

A.從P到M所用的時(shí)間等于常

B.從Q到N做減速運(yùn)動(dòng)

C.從P到Q階段，速率逐漸變小

D.從M到N所用時(shí)間等于號(hào)

【解答】解：BC、由開普勒第二定律知，從P經(jīng)M到Q速率在減小，從Q到N速率在

增大，故B錯(cuò)誤，C正確；

AD、由對(duì)稱性知，P-M-Q與Q-N-P所用的時(shí)間均為奈，從P經(jīng)M到Q速率在減

小，故從P到M所用時(shí)間小于，，從Q-N所用時(shí)間大于T，從M-N所用時(shí)間大于?，

故AD錯(cuò)誤。

故選：Co

3.（3分）有科學(xué)家正在研究架設(shè)從地面到太空的“太空梯”。若“太空梯”建在赤道上,

人沿“太空梯”上升到h高度處，恰好會(huì)感到自己“漂浮”起來。已知地球的半徑為R,

地球表面的重力加速度為g,則地球自轉(zhuǎn)角速度為（）

gRgR

(R+h)(R+h)

gRgR

(R+h)(R+h)

【解答】解：設(shè)地球的質(zhì)量為M,人的質(zhì)量為m。

在地球表面質(zhì)量為m的人所受的重力等于地球?qū)λ娜f有引力，即：呻=mg①

人沿“太空梯”上升到h高度處，恰好會(huì)感到自己“漂浮”起來，此時(shí)地球?qū)λ娜f有

引力恰好提供了他隨地球一起做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，

由①②聯(lián)立得：3=gR歪故B正確，ACD錯(cuò)誤。

（R+牙

故選：Bo

4.（3分）如圖所示的裝置在外力F的作用下沿水平方向向左勻速直線運(yùn)動(dòng)，已知甲、乙兩

物體的質(zhì)量分別為m、M,斜面的傾角為心重力加速度為g,當(dāng)整個(gè)裝置向左一起運(yùn)動(dòng)

x時(shí)，乙對(duì)甲所的功為（）

Mgx1

C.0D.^mgsin20

M+mtanO

【解答】解：因?yàn)檎麄€(gè)裝置一起向左勻速運(yùn)動(dòng)，合力為0,對(duì)甲受力分析，甲受到重力和

支持力和靜摩擦力三力作用，乙對(duì)甲的作用力是支持力和靜摩擦力的合力，大小等于甲

的重力，方向豎直向上，與位移方向垂直，所以乙對(duì)甲做功為0,故C正確，ABD錯(cuò)誤

故選：Co

5.（3分）如圖所示為一輕質(zhì)彈簧的長度和彈力大小的關(guān)系圖像.根據(jù)圖像可知（）

A.彈簧的勁度系數(shù)為L5N/cm

B.彈簧的勁度系數(shù)為L5N/m

C.彈簧的原長為2cm

D.若給彈簧施加一個(gè)大小為3N的作用力，彈簧的長度一定為8cm

【解答】解：C、從圖像可以看出，L=6cm時(shí)，F(xiàn)為0,故該長度為彈簧的原長，故C

錯(cuò)誤;

AB、根據(jù)彈簧彈力公式有

p6

k=瓦=/cm=1.5N/cm

所以彈簧的勁度系數(shù)為L5N/cm,故A正確，B錯(cuò)誤;

D、根據(jù)彈簧彈力公式，作用力為3N時(shí)，彈簧的形變量為

p3

AL=飛=Y^cm=2cm

因?yàn)轭}目中未說明是壓力還是拉力，所以彈簧的長度為4cm或者8cm,故D錯(cuò)誤。

故選：Ao

6.（3分）在水平桌面上放一木塊,用從零開始均勻增大的水平拉力F拉著木塊沿桌面運(yùn)動(dòng),

則木塊所受到的摩擦力Ff隨拉力F變化的圖象是（)

【解答】解：對(duì)木塊受力分析，受到重力、支持力、拉力和摩擦力；

木塊靜止不動(dòng)時(shí)，拉力和靜摩擦力二力平衡，此時(shí)靜摩擦力隨著拉力的增大而增大；

木塊運(yùn)動(dòng)以后，摩擦力突變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦力，滑動(dòng)摩擦力與正壓力成正比，故滑動(dòng)摩擦力

不變，等于nmg；因最大靜摩擦力略大于滑動(dòng)摩擦力；故D正確，ABC錯(cuò)誤；

故選：D。

7.（3分）如圖所示，兩個(gè)星體的質(zhì)量均為m,O為兩星體連線的中點(diǎn)，連線的垂直平分線

為MN,可視為質(zhì)點(diǎn)的一顆小行星從0點(diǎn)沿0M方向運(yùn)動(dòng)（到無窮遠(yuǎn)），則小行星所受到

的萬有引力大小F隨距離r的大致變化為（）

C.0

【解答】解：因?yàn)樵谶B線的中點(diǎn)時(shí)，小行星所受萬有引力的和為零，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到很遠(yuǎn)很遠(yuǎn)

時(shí)合力也為零（因?yàn)榫嚯x無窮大萬有引力為零）而在其他位置不是零所以先增大后減小。

設(shè)兩個(gè)質(zhì)量均為m的星體的距離是2L,小行星質(zhì)量是m'，小行星沿OM方向運(yùn)動(dòng)距

離是r時(shí)，它所受到的萬有引力大?。篎=2Gmm\,F隨r不是線性變化，圖象為曲線，

（L2+r2）2

故ABC錯(cuò)誤，D正確。

故選：Do

8.（3分）a、b兩車在同一平直公路上行駛，a做勻速直線運(yùn)動(dòng)，兩車的位置x隨時(shí)間t的

變化如圖所示。下列說法正確的是（）

A.b車運(yùn)動(dòng)方向始終不變

B.a、b兩車相遇兩次

C.ti到t2時(shí)間內(nèi)，a車的平均速度小于b車的平均速度

D.ti時(shí)刻，a車的速度大于b車的速度

【解答】解：A、位移一時(shí)間圖象的斜率等于物體的速度，斜率的正負(fù)表示速度方向，則

知，b先沿正向運(yùn)動(dòng)后沿負(fù)向運(yùn)動(dòng)。故A錯(cuò)誤；

B、兩個(gè)圖象有兩個(gè)交點(diǎn)，說明a、b兩車相遇兩次，故B正確；

C、物體的位移大小等于縱坐標(biāo)的變化量，根據(jù)圖象可知ti到t2時(shí)間內(nèi)，兩車通過的位

移相等，時(shí)間也相等，所以平均速度大小相等，故C錯(cuò)誤；

D、ti時(shí)刻，a車的速度小于b車的速度，故D錯(cuò)誤；

故選：Bo

二、多選題（共4小題）

（多選）9.（6分）如圖所示，斜劈劈尖頂著豎直墻壁靜止于水平面上，現(xiàn)將一小球從圖示

位置由靜止釋放，不計(jì)一切摩擦，則在小球從釋放到落至地面的過程中，下列說法正確

的是（）

A.斜劈對(duì)小球的彈力不做功

B.斜劈與小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

C,斜劈的機(jī)械能守恒

D.小球機(jī)械能的減少量等于斜劈動(dòng)能的增加量

【解答】解：A、斜劈由靜到動(dòng)，動(dòng)能增加，只有彈力對(duì)斜劈做功，根據(jù)動(dòng)能定理，斜劈

對(duì)小球的彈力做正功，故A錯(cuò)誤；

B、C、D、小球和斜劈組成的系統(tǒng)中，只有重力勢能和動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能守恒，故

BD正確，C錯(cuò)誤'

故選：BDo

（多選）10.（6分）如圖甲所示的水平傳送帶AB逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，一物塊沿曲面從一定

高度處由靜止開始下滑，以某一初速度從傳送帶左端滑上，在傳送帶上由速度傳感器記

錄下物塊速度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示（圖中取向左為正方向，以物塊剛滑上傳送

帶時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)），已知傳送帶的速度保持不變，重力加速度g取10m/s2,關(guān)于物塊與傳

送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)R及物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)第一次回到傳送帶左端的時(shí)間t,下列計(jì)算

結(jié)果正確的是（）

v/(m-s-,)

A.|i=0.4B.[1=0.2C.t=4.5sD.t=3s

【解答】解：AB、根據(jù)v-t圖像的斜率表示加速度，由題圖乙可得，0?3s時(shí)間內(nèi)物塊

做勻變速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為：a=第=0g4）TH/S2=2mls2

此時(shí)間內(nèi)物塊相對(duì)傳送帶滑動(dòng)，由牛頓第二定律得：f=pmg=ma

代入數(shù)據(jù)解得物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)U=0.2,故B正確，A錯(cuò)誤；

CD、由題圖乙可知，物塊由傳送帶左端先向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，速度減小到零后再反

向向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，直到與傳送帶相對(duì)靜止，再做勻速直線運(yùn)動(dòng)第一次回到傳送

帶左端，此過程物塊的位移為零。由題圖乙可得物塊在0?2s時(shí)間內(nèi)的位移與2s?t時(shí)刻

內(nèi)的位移等大反向，根據(jù)在v-t圖像中圖線與時(shí)間軸所圍面積表示物塊的位移的大小,

可得：

11

-x4x2m=-xlx2+2x（t—3）m

解得：t=4.5s,故C正確，D錯(cuò)誤。

故選：BCo

（多選）11.（6分）一質(zhì)量為2kg的質(zhì)點(diǎn)在如圖甲所示的xOy平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，在x方向的速

度一時(shí)間（v-t）圖像和y方向的位移一時(shí)間（y-t）圖像分別如圖乙、丙所示，由此可

知（）

A.t=0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的速度大小為12m/s

B.質(zhì)點(diǎn)做加速度恒定的曲線運(yùn)動(dòng)

C.前2s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)所受的合力大小為10N

D.t=ls時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的速度大小為7m/s

【解答】解：A、由v-t圖可知，物體在x方向上初速度為12m/s,而在y方向上物體做

勻速運(yùn)動(dòng)，速度為：vy=%=m/s=-5m/s,故在前2s內(nèi)物體做勻變速的曲線運(yùn)動(dòng)，

物體的初速度為水平速度和豎直速度的合速度，則初速度大?。簐o=J說0+藥=

V122+52m/s=13m/s；故A錯(cuò)誤，B正確；

C、由V-t圖可知，前2秒，物體的加速度為：a=第=拜m/s2=-5m/s2,根據(jù)牛頓

第二定律，前兩秒物體所受合外力大小為：F=ma=2X5N=10N,故C正確；

D、t=LOs時(shí)，x方向的速度為7m/s,而y方向速度為5m/s,因此質(zhì)點(diǎn)的速度大小為丫=

V72+52m/s=V74m/s,故D錯(cuò)誤；

故選：BCo

（多選）12.（6分）氣象研究小組用如圖所示簡易裝置測定水平風(fēng)速。在水平地面上豎直

固定一根直桿，質(zhì)量為m的薄空心塑料球用細(xì)線懸于桿頂端O,當(dāng)水平風(fēng)吹來時(shí)，球在

水平風(fēng)力的作用下飄起來。已知風(fēng)力大小正比于風(fēng)速，當(dāng)風(fēng)速vo=3m/s時(shí)，測得球平衡

時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角9=30°,重力加速度為g,則（）

A.0=30°時(shí)，細(xì)線拉力大小為五=駕吆

B.風(fēng)速增大到某一值時(shí)，。可能等于90°

C.細(xì)線拉力與風(fēng)力的合力大于mg

D.6=30°時(shí)，風(fēng)力大小F=^mg

【解答】解：AD、小球受力如圖所示

0=30。時(shí)細(xì)線的拉力FT=烹%=26詈,風(fēng)力大小F=mgtan30°=^mg,故AD正

確;

B、因?yàn)轱L(fēng)力和重力的合力方向不可能水平向右，可知拉力方向不可能水平向左，則0

不可能等于90°,故B錯(cuò)誤；

C、小球靜止處于平衡狀態(tài)，細(xì)線拉力與風(fēng)的合力與重力大小相等、方向相反，故C錯(cuò)

誤。

故選：ADo

三、實(shí)驗(yàn)題（共2小題）

13.（6分）如圖所示，圖甲為“向心力演示器驗(yàn)證向心力公式”的實(shí)驗(yàn)示意圖，圖乙為俯

視圖。圖中A、B槽分別與a、b輪同軸固定，且a、b輪半徑相同。當(dāng)a、b兩輪在皮帶

的帶動(dòng)下勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。

（1）兩槽轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度3A=3B.（選填”或“<”）。

（2）現(xiàn)有兩質(zhì)量相同的鋼球，①球放在A槽的邊緣，②球放在B槽的邊緣，它們到各

自轉(zhuǎn)軸的距離之比為2：1.則鋼球①、②的線速度之比為2：1;受到的向心力之比

為2：1o

【解答】解：皮帶傳送，邊緣上的點(diǎn)線速度大小相等，所以Va=Vb,a輪、b輪半徑之比

為1：1,共軸的點(diǎn)，角速度相等，兩個(gè)鋼球的角速度分別與共軸輪子的角速度相等，則

3A=3B,根據(jù)題意可知，rA:rB=2:1

根據(jù)v=3r線速度之比為2：1,根據(jù)F=mr32得向心力之比為：FA：FB=2：1

故答案為：（1）=（2）2：1；2：1

14.（6分）某同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.弧形軌道末端水平，離

地面的高度為H.將鋼球從軌道的不同高度h處靜止釋放，鋼球的落點(diǎn)距軌道末端的水

平距離為s.

（1）若軌道完全光滑，s2與h的理論關(guān)系應(yīng)滿足s2=4Hh（用H、h表示）.

（2）該同學(xué)經(jīng)實(shí)驗(yàn)測量得到一組數(shù)據(jù)，如下表所示：

h(10101)2.003.004.005.006.00

s2(10^m2)2.623.895.206.537.78

請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)紙上作出S2-h關(guān)系圖.

（3）對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算得到的S2--h關(guān)系圖線（圖中已畫出），自同一高度靜

止釋放的鋼球，水平拋出的速率小于（填“小于”或“大于”）理論值.

（4）從s2-h關(guān)系圖線中分析得出鋼球水平拋出的速率差十分顯著，你認(rèn)為造成上述偏

差的可能原因是小球與軌道間存在摩擦力..

【解答】解：（1）對(duì)于小球從靜止釋放到水平拋出這段曲線運(yùn)動(dòng)，

運(yùn)用動(dòng)能定理研究得：

mg,h=1^m2v

V=y/2gh

所以離開軌道時(shí)速度為J碗，

由平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)可求得時(shí)間為伴，

N9

可得s=vt=74Hh.

所以：s2=4Hh

（2）依次描點(diǎn)，連線，注意不要畫成折線.

（3）對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算得到的s2--h關(guān)系圖線中發(fā)現(xiàn)：自同一高度靜止釋放的

鋼球，也就是h為某一具體數(shù)值時(shí)，理論的s2數(shù)值大于實(shí)驗(yàn)的s2數(shù)值，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)

律知道同一高度運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定，所以實(shí)驗(yàn)中水平拋出的速率小于理論值.

（4）由于客觀上,軌道與小球間存在摩擦,機(jī)械能減小，因此會(huì)導(dǎo)致實(shí)際值比理論值小.小

球的轉(zhuǎn)動(dòng)也需要能量維持，而機(jī)械能守恒中沒有考慮重力勢能轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)動(dòng)能的這一部分,

也會(huì)導(dǎo)致實(shí)際速率明顯小于“理論”速率.

故答案為：（1）4Hh

（2）見圖

（3）小于

（4）小球與軌道間存在摩擦力.

JVIO'W

M0-1m

四、計(jì)算題（共3小題）

15.（10分）已知地球半徑R地=6400km,月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r月=60R地，運(yùn)行

周期T=27.3天=2.36X1（）6S,求：

（1）月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度a月；

（2）地球表面物體自由下落的加速度g一般取9.8m/s2,a月與g的比值是多大？

（3）根據(jù)萬有引力公式及牛頓第二定律推算，月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度是地面

附近自由落體加速度g的多少倍？

【解答】解：（1）由。4=「月32=「力富，代入數(shù)據(jù)得

a月-2.72X10-3向$2.

（2）a月與g的比值為

a月2.72X10-31

g~9.8~3600

（3）根據(jù)萬有引力定律尸==mg,r月=60R地，解得

月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度是地面附近自由落體加速度g的高。

答：（1）月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度2.72X10-3曲$2；

（2）球表面物體自由下落的加速度g一般取9.8m/s2,a月與g的比值是——；

3600

1

（3）月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度是地面附近自由落體加速度g的五

3

16.（15分）如圖所示，豎直平面內(nèi)的一圓弧形光滑軌道半徑為R,A端與圓心O等高，AD

4

為與水平方向成45°角