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2025-2026学年北京市育英中学高一（上）期末物理试卷
一、单选题：本大题共13小题，共39分。
1.一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由向行驶，速度逐渐减小，下图中分别画出了汽车转弯时所受合力的四种方向，你认为正确的是( )
A. B.
C. D.
2.如图所示，小船沿直线过河，船头始终垂直于河岸．若水流速度增大，为保持航线不变，下列措施与结论正确的是( )
A. 增大船速，过河时间不变 B. 增大船速，过河时间缩短
C. 减小船速，过河时间变长 D. 减小船速，过河时间不变
3.如图所示，以的水平速度抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角为的斜面上，可知物体撞击在斜面上的瞬时速度是多大( )
A. B.
C. D.
4.如图，修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，其原理可简化为图中所示的模型。、是转动的大小齿轮边缘的两点。若大轮半径是小轮的两倍，则使用修正带时、两点( )
A. 线速度之比是： B. 角速度之比是：
C. 向心加速度之比是： D. 转速之比是：
5.如图所示，一质量为的汽车在水平公路上行驶，路面对轮胎的径向最大静摩擦力为，当汽车经过半径为的弯道时，下列判断正确的是( )
A. 汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力和向心力
B. 汽车转弯的速度为时所需的向心力为
C. 汽车转弯的速度为时汽车不会发生侧滑
D. 汽车能安全转弯的向心加速度不超过
6.如图所示，把一个小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动，此时以下说法正确的是( )
A. 小球受到的支持力与小球质量有关
B. 小球受到的支持力与小球运动的速度大小有关
C. 小球受到重力、支持力、向心力
D. 重力、支持力、沿漏斗壁的下滑力
7.在实际修筑铁路时，要根据弯道半径和规定的行驶速度，适当选择内外轨的高度差，如果火车按规定的速率转，内、外轨与车轮之间没有侧压力。则当火车以小于规定的速率转弯时( )
A. 仅内轨对车轮有侧压力 B. 仅外轨对车轮有侧压力
C. 内、外轨对车轮都有侧压力 D. 内、外轨对车轮均无侧压力
8.如图所示，一质量为的汽车保持恒定的速率运动，若通过凸形路面最高处时对路面的压力为，通过凹形路面最低处时对路面的压力为，则( )
A. B.
C. D.
9.汽车过拱桥时的运动可以看成圆周运动。如图所示，汽车以速度通过半径为的拱形桥最高点时，以下说法正确的是( )
A. 汽车处于超重状态
B. 汽车对桥的压力小于桥对汽车的支持力
C. 桥对汽车的支持力太小为
D. 当汽车速度小于时，汽车对桥始终有压力
10.年月，中国航天员翟志刚、王亚平、叶光富在离地球表面约的“天宫二号”空间站上通过天地连线，为同学们上了一堂精彩的科学课。通过直播画面可以看到，在近地圆轨道上飞行的“天宫二号”中，航天员可以自由地漂浮，这表明他们( )
A. 所受地球引力的大小近似为零
B. 所受地球引力与飞船对其作用力两者的合力近似为零
C. 在地球表面上所受引力的大小小于其随飞船运动所需向心力的大小
D. 所受地球引力的大小与其随飞船运动所需向心力的大小近似相等
11.年月日，长征三号乙火箭成功将“太空加油站”实践号卫星送入太空如图，解决了一个困扰航天工程师多年的问题：卫星燃料补给问题。若卫星质量为，距地面高度为，地球质量为，半径为，引力常量为，则卫星所在轨道处的重力加速度大小为( )
A. B.
C. D.
12.开普勒有关行星的三个定律被称为“中世纪科学与近代科学的分水岭”。如图所示，下面说法正确的是( )
A. 火星绕太阳运行过程中，速率不变
B. 地球靠近太阳的过程中，运行速率减小
C. 在相等时间内，火星和太阳的连线扫过的面积与地球和太阳的连线扫过的面积相等
D. 火星绕太阳运行一周的时间比地球的长
13.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. 苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的
C. 自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的
D. 月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的
二、实验题：本大题共3小题，共21分。
14.在“探究向心力大小的表达式”实验中，所用向心力演示器如图所示，图是演示器部分原理示意图；其中皮带轮、的半径相同，轮的半径是轮的倍，轮的半径是轮的倍，两转臂上黑白格的长度相等。、、为三根固定在转臂上的挡板，可与转臂上做圆周运动的实验球产生挤压，从而提供向心力，图中的标尺和可以显示出两球所受向心力的大小关系。可供选择的实验球有：质量均为的甲球和乙球、质量为的丙球。
下列实验与本实验方法相同的是______。
A.探究平抛运动的特点
B.探究两个互成角度的力的合成规律
C.探究加速度与力和质量的关系
为探究向心力与圆周运动轨道半径的关系，实验时应选择甲球和______球作为实验球；
在某次实验中，一组同学把甲球和乙球分别放在、位置，将皮带处于塔轮的某一层上，匀速转动手柄时，左边标尺露出个分格，右边标尺露出个分格，则、位置处的小球转动所需的向心力之比为______，、两个挡板角速度之比为______。
15.在“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验中，做如下探究：
为猜想加速度与质量的关系，可利用图所示装置进行对比实验。两小车放在水平板上，前端通过钩码牵引，后端各系一条细线，用板擦把两条细线按在桌上，使小车静止。抬起板擦，小车同时运动，一段时间后按下板擦，小车同时停下。对比两小车的位移，可知加速度与质量大致成反比。关于实验条件，下列正确的是：______选填选项前的字母。
A.小车质量相同，钩码质量不同
B.小车质量不同，钩码质量相同
C.小车质量不同，钩码质量不同
某同学为了定量验证中得到的初步关系，设计实验并得到小车加速度与质量的组实验数据，如下表所示。在图所示的坐标纸上已经描好了组数据点，请将余下的一组数据用“”描在坐标纸上，并作出图像。
次数
在探究加速度与力的关系实验之前，需要思考如何测“力”。请在图中画出小车受力的示意图。为了简化“力”的测量，下列说法正确的是：______选填选项前的字母。
A.使小车沿倾角合适的斜面运动，小车受力可等效为只受绳的拉力
B.若斜面倾角过大，小车所受合力将大于绳的拉力
C.无论小车运动的加速度多大，砂和桶的重力都等于绳的拉力
D.当砂和桶的质量远大于小车的质量时，砂和桶的重力才近似等于绳的拉力
16.某同学探究平抛运动的特点。
用如图所示装置探究平抛运动竖直分运动的特点。用小锤打击弹性金属片后，球沿水平方向飞出，同时球被松开并自由下落，比较两球的落地时间。
关于该实验说法正确的是______选填选项前的字母。
A.、两球应选用体积小、质量大的小球
B.打击弹性金属片后两球需要落在同一水平面上
C.比较两球落地时间必须要测量两球下落的高度
多次改变、两球释放的高度和小锤敲击弹性金属片的力度，发现每一次实验时都只会听到一下小球落地的声响，由此______说明球竖直方向分运动为自由落体运动，______说明球水平方向分运动为匀速直线运动。均选填“能”或“不能”
用如图所示装置研究平抛运动水平分运动的特点。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直硬板上。球沿斜槽轨道滑下后从斜槽末端飞出，落在水平挡板上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，球会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，依次重复上述操作，白纸上将留下一系列痕迹点。
下列操作中有必要的是______选填选项前的字母。
A.通过调节使斜槽末段保持水平
B.每次需要从不同位置静止释放球
C.通过调节使硬板保持竖直
D.尽可能减小球与斜槽之间的摩擦
某同学用平滑曲线连接这些痕迹点，得到图所示球做平抛运动的轨迹。请利用该轨迹和中得出的平抛运动竖直方向分运动的特点，说明怎样确定平抛运动水平分运动是匀速直线运动。若需要在图中做标记，请用“”表示
在某星球上用如图甲所示的装置探究平抛运动的规律。在铁架台的悬点正下方点有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时被烧断，之后小球做平抛运动。现利用频闪数码照相机连续拍摄，在有坐标纸的背景屏前拍下了小球做平抛运动的多张照片，经合成后，照片如图乙所示。、、、、为连续五次拍下的小球位置、已知照相机拍照的频率为、该照片的长度与实际背景屏的长度之比为“：”。计算结果均保留两位有效数字。
根据上述信息，可知点______填“是”或“不是”小球平抛的起点；该星球表面的重力加速度大小为______。
三、简答题：本大题共1小题，共7分。
17.长度为的轻质细绳上端固定在点，下端系一质量为的小球小球的大小可以忽略。重力加速度为。
在水平拉力的作用下，细绳与竖直方向的夹角为，小球保持静止，如图所示。求拉力的大小。
使小球在水平面内做圆周运动，如图所示。当小球做圆周运动的角速度为某一合适值时，细绳跟竖直方向的夹角恰好也为，求此时小球做圆周运动的角速度。
若图和图中细绳拉力分别为和，比较和的大小。
四、计算题：本大题共5小题，共33分。
18.如图所示，物体质量为，静置于水平面上，它与水平面间的动摩擦因数为。用大小为、方向与水平方向成的拉力拉动物体，物体运动后，撤去力，到物体最后停下来，求：
物体末速度大小；
撤去力到物体最后停下来物体的位移大小。
19.如图所示，一位滑雪运动员与装备的总质量，以的初速度沿山坡匀加速直线滑下，山坡倾角，在内滑下的位移。取。求：
运动员下滑的加速度大小。
运动员末的速度大小。
运动员受到阻力大小。
20.如图所示，一质量为的小球，用长为的轻绳拴着在竖直平面内做圆周运动，取，求：
小球要做完整的圆周运动，在最高点的速度至少为多大？
当小球在最高点的速度为时，轻绳拉力多大？
若能保证小球能在竖直平面内做完整的圆周运动，且轻绳能承受的最大张力为，小球的速度不能超过多大？
21.年月日时分，我国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动，成功实现环绕火星运动，成为我国第一颗人造火星卫星。在“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时，周期为，轨道半径为。已知火星的半径为，引力常量为，不考虑火星的自转。求：
“天问一号”环绕火星运动的线速度的大小；
火星的质量；
火星表面的重力加速度的大小；
火星上的第一宇宙速度是多少？
22.如图所示为跳台滑雪赛道的简化示意图，助滑道与起跳平台平滑连接，长直着陆坡与水平面的夹角。质量为的运动员含装备沿助滑道从点下滑，到达起跳平台末端点沿水平方向飞出，在空中飞行一段距离后落在着陆坡上的点。从起跳平台末端到着陆点之间的距离是评判运动员比赛成绩的重要依据。取重力加速度，，。
不考虑空气对运动员的作用。运动员从点运动到点的过程中，在空中飞行时间。求：
、两点之间的距离。
运动员从点水平飞出时的速度大小。
考虑空气对运动员的作用。运动员在空中飞行的过程中，假设空气对运动员的作用力的方向与竖直方向夹角恒为，如图所示，力的大小恒为运动员所受重力的，取，。
运动员仍以的速度从点水平飞出，若不考虑空气对运动员的作用，运动员的运动轨迹如图中所示；若考虑空气对运动员的作用，判断运动员的运动轨迹可能是图中的______选填“”“”或“”，并通过计算说明判断依据。
答案解析
1.【答案】
【解析】解：根据曲线运动的特征，物体做曲线运动时所受的作用力指向曲线的凹侧，由于物体从到的过程速度逐渐减小，则速度的方向与的夹角为钝角，故B正确，ACD错误。
故选：。
根据曲线运动时物体所受的作用力指向曲线的凹侧以及速度大小变化时速度和合外力的夹角情况进行分析解答。
考查曲线运动的特点，要求学生结合速度的变化分析速度和力的夹角的情况，属于基础题。
2.【答案】
【解析】解：船头始终垂直于河岸，河宽一定，当水流速度增大，为保持航线不变，根据运动的合成，静水速度必须增大，
再根据，所以渡河的时间变小，故ACD错误，B正确。
故选：。
小船渡河的运动可分解为沿河岸方向和垂直河岸方向两个分运动，分运动和合运动具有等时性，根据垂直河岸方向的运动去判断渡河的时间．
解决本题的关键将小船渡河的运动可分解为沿河岸方向和垂直河岸方向两个分运动，通过分运动的时间去判断渡河的时间．
3.【答案】
【解析】解：将小球撞在斜面上时速度分解如图所示：
由速度的分解可得：，解得：，故D正确，ABC错误。
故选：。
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，将速度进行分解，根据平行四边形定则求出撞在斜面上的瞬时速度。
本题速度平抛运动规律及运动的合成与分解的考查，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，由运动的分解可求物体撞击在斜面上的瞬时速度。
4.【答案】
【解析】解：、两个齿轮互相咬合，则齿轮边缘的、两点的线速度相等，故A错误；
B、根据角速度与线速度的关系可知，而：：，：：，故：：，故B错误；
C、加速度与线速度的关系为得到：：，故C正确；
D、转速与角速度的关系为代入得到：：，故D错误。
故选：。
齿轮咬合传动的核心规律：边缘点线速度大小相等。
已知大轮半径结合圆周运动公式：，，来推导相关物理量之比。
以“修正带齿轮传动”为真实情境，将抽象物理规律与日常用品结合，易建立“齿轮咬合线速度相等”的物理模型，降低理解门槛。
5.【答案】
【解析】解：、汽车在水平面转弯时，做圆周运动，重力与支持力平衡，径向静摩擦力提供向心力，故A错误；
B、汽车转弯的速度为时，需要的向心力为：，故B错误；
C、汽车转弯的速度为时，最大静摩擦力为：，则：，所以汽车不会发生侧滑，故C正确；
D、汽车能安全转弯的向心加速度为：，故D错误。
故选：。
汽车做圆周运动，重力与支持力平衡，侧向静摩擦力提供向心力，如果车速达到，根据牛顿第二定律求出所需向心力，侧向最大静摩擦力比较判断是否发生侧滑；
解决本题的关键是找出向心力来源，将径向最大静摩擦力与所需向心力比较，若静摩擦力不足提供向心力，则汽车会做离心运动。
6.【答案】
【解析】解：、设漏斗壁与竖直方向夹角为，竖直方向平衡：，得，支持力与质量成正比，故A正确；
B、支持力与速度无关速度影响向心力大小，由体现，故B错误；
C、向心力是效果力，由重力和支持力的合力提供，不是独立的受力，故C错误；
D、下滑力是重力沿漏斗壁的分力，并非独立的力，不能单独列为受力，故D错误。
故选：。
、将支持力进行分解，竖直方向分力等于重力，水平方向分力提供向心力，进而判断支持力与小球质量的关系，以及与速度的关系；
C、根据向心力是效果力来分析物体受力；
D、根据下滑力是重力沿漏斗壁的分力，并非独立的力来判断物体受力。
以“玻璃漏斗中小球做圆周运动”为载体，将抽象物理规律与直观实验情境结合，降低理解门槛，同时考查学生将实际问题转化为物理模型的能力。题干未明确漏斗壁倾角，虽不影响核心结论，但可补充“漏斗壁与竖直方向夹角为”，使推导过程更严谨；选项可增加“支持力与圆周运动半径有关”的干扰项，进一步考查受力与运动参数的关联。
7.【答案】
【解析】【分析】
火车拐弯时以规定速度行驶，此时火车的重力和支持力的合力提供圆周运动所需的向心力。若若速度小于规定速度，重力和支持力的合力提供偏大，此时内轨对火车有侧压力。
解决本题的关键知道火车拐弯时对内外轨均无压力，此时靠重力和支持力的合力提供圆周运动的向心力。
【解答】
若火车按规定的速率转弯时，内外轨与车轮之间均没有侧压力，此时火车拐弯所需要的向心力由其重力和铁轨的支持力的合力提供，若火车的速度小于规定速度，重力和支持力的合力大于火车转弯所需要的向心力，所以此时内轨对车轮有侧压力，故A正确，BCD错误。
故选A。
8.【答案】
【解析】解：、：汽车过凸形路面的最高点时，设速度为，半径为，竖直方向上合力提供向心力，由牛顿第二定律得：
得：，
根据牛顿第三定律得：，故A、B错误。
C、：汽车过凹形路面的最高低时，设速度为，半径为，竖直方向上合力提供向心力，由牛顿第二定律得：
得：，
根据牛顿第三定律得：，故C错误，D正确。
故选：。
汽车过凸形路面的最高点和通过凹形路面最低处时，重力与支持力的合力提供向心力，由牛顿第二定律列出表达式，再来分析判断压力与重力的关系。
物体做圆周运动时，关键是分析清楚物体受到的所有的力，求出指向圆心方向的向心力，然后用向心力公式求解。
9.【答案】
【解析】解：对汽车进行受力分析并根据牛顿第二定律求支持力汽车在拱形桥最高点时，受到重力，和桥对汽车的支持力，这两个力的合力提供汽车做圆周运动的向心力。根据牛顿第二定律可得，由此可解得桥对汽车的支持力大小，因为，所以，汽车处于失重状态，故A错误；
B.根据牛顿第三定律，汽车对桥的压力和桥对汽车的支持力是一对相互作用力，它们大小相等，方向相反，故B错误；
C.根据牛顿第二定律可得，由此可解得桥对汽车的支持力大小，故C错误；
D.当汽车速度小于时，时，汽车对桥始终有压力，故D正确。
故选：。
A.根据汽车在拱形桥最高点时，受到重力和桥对汽车的支持力，这两个力的合力提供汽车做圆周运动的向心力，利用牛顿第二定律分析支持力与重力关系，判断汽车超失重；
B.根据牛顿第三定律分析汽车对桥的压力与桥对汽车支持力的关系；
C.根据牛顿第二定律分析桥对汽车的支持力；
D.根据汽车速度小于时，向心力小于重力，从而判定汽车对桥的压力。
题目要求学生先对汽车进行受力分析，再结合向心力公式推导出支持力的表达式，最后根据表达式逐一分析选项，完整考查了“受力分析公式推导逻辑判断”的物理思维链条。
10.【答案】
【解析】解：航天员可以自由地漂浮，是由于所受地球引力提供向心力，所以引力的大小与其随飞船运动所需向心力的大小近似相等，故ABC错误，D正确；
故选：。
空间站在轨道上绕地球做匀速圆周运动，宇航员在空间站中随空间站一起做绕地圆周运动，万有引力完全提供做圆周运动的向心力。
本题以“天宫二号”空间站直播授课为背景考查人造卫星运行问题，解题关键要分析清楚空间站的运动，知道航天器在轨道上绕地球做匀速圆周运动时万有引力提供向心力。
11.【答案】
【解析】解：卫星所在轨道处有
解得
故B正确，ACD错误。
故选：。
根据万有引力定律公式即可求解。
本题主要考查的是万有引力与重力的关系，熟练掌握万有引力定律公式即可，难度不大。
12.【答案】
【解析】解：、根据开普勒第二定律：对每一个行星而言，行星与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等。行星在此椭圆轨道上运动的速度大小不断变化，离太阳越近速率越大，所以地球靠近太阳的过程中，运行速率将增大，故A、、C错误；
D、根据开普勒第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。由于火星的半长轴比较大，所以火星绕太阳运行一周的时间比地球的长，故D正确。
故选：。
火星和地球都在围绕着太阳旋转，遵循开普勒行星运动定律，由开普勒三大定律分析选项。
该题以地球和火星为例子考查开普勒定律，正确理解开普勒行星运动三定律是解答本题的关键，注意开普勒第二定律是对同一行星的规律。
13.【答案】
【解析】解：要检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律万有引力定律，则需验证，即月球与苹果的加速度与距离的平方成反比，由题中数据知，故D正确，ABC错误。
故选：。
根据牛顿第二定律和万有引力的表达式，平方反比律的知识进行分析解答。
考查万有引力定律的应用，平方反比律的知识，属于中等难度考题。
14.【答案】 乙 ：：
【解析】解：探究向心力大小的表达式与探究加速度与力和质量的关系采用的都是控制变量法。故ABD错误，C正确。
故选：。
探究向心力与圆周运动轨道半径的关系应使两球质量相等，故应选择甲球和乙球作为实验球。
左右标尺露出的格数表示向心力的大小，故向心力之比为：。
皮带处于塔轮的某一层上，转动半径相同，两个小球质量相同，由向心力公式，两个挡板角速度之比为：。
故答案为：；
乙；
：；：。
根据本实验使用的是控制变量法，从而选择实验；
根据探究向心力与圆周运动轨道半径的关系，从而控制其他物理量不变来分析；
根据左右标尺露出的格数表示向心力的大小，故向心力之比为：，结合向心力公式推导出角速度之比。
第问：基础题，考查控制变量法的识别，检验学生对实验方法的掌握，难度较低；
第问：中档题，考查控制变量法的应用探究半径与向心力关系，需控制质量、角速度相同，检验实验设计能力；
第问：拔高题，结合皮带传动的角速度关系与向心力公式进行定量计算，综合考查规律应用与数学运算能力，区分度明显。
15.【答案】
【解析】解：探究加速度与质量的关系，需要保证两小车所受合外力相同，即牵引小车的钩码质量相同，小车质量不同，故B正确，AC错误。
故选：。
将第组数据描在题图中，拟合成直线，作出图像，如下图所示；
小车受力示意图如下图所示
；
A、小车的受力示意图如答图乙所示若小车沿倾角合适的斜面做匀速运动，已经平衡摩擦力，则小车受力可等效为只受轻绳的拉力，故A正确；
B、若斜面倾角过大，小车所受合力大于轻绳的拉力，故B错误；
、只有小车的加速度足够小时，即趋近于匀速运动时，砂和桶的重力才近似等于绳的拉力，故C错误，D正确。
故选：。
故答案为：。
；
。
根据探究与加速度与物体受力、物体质量的关系使用的是控制变量法来分析题目；
在图像中描点再用平滑的曲线连接即可；
对小车进行受力分析，再根据实验原理分析如何测量力。
本题结合实验装置、数据表格、图像坐标，全面考查实验操作、数据处理与物理规律应用，适合单元检测或复习巩固，实用性强。
16.【答案】能不能 如图所示，
在曲线上取、、、四点，建坐标系，这四个点对应的坐标分别为、、、，使：：：：：：，若：：：：：：，则说明球在水平方向的分运动为匀速直线运动 不是
【解析】解：、为了减小空气阻力对实验的影响，应选用体积小、密度大的小球，故A正确；
B、打击弹性金属片后两球需要落在同一水平面上，以确保两球下落的高度相同，故B正确；
C、比较两球落地时间不需要测量两球下落的高度，故C错误。
故选：。
多次改变、两球释放的高度和小锤敲击弹性金属片的力度，发现每一次实验时都只会听到一下小球落地的声响，由此能说明球竖直方向分运动为自由落体运动，不能说明球水平方向分运动为匀速直线运动。
、由于该装置是研究平抛运动水平分运动的特点，斜槽的末端必须保持水平，故A正确；
B、由于每次小球运动轨迹相同，因此每次小球必须从同一位置由静止释放，故B错误；
C、平抛运动的轨迹位于竖直方向，因此硬板应保持竖直，故C正确；
D、球每次从同一位置静止释放即可，不需要减小球与斜槽之间的摩擦，故D错误。
故选：。
如图所示，
在曲线上取、、、四点，建坐标系，这四个点对应的坐标分别为、、、，使：：：：：：，若：：：：：：，则说明球在水平方向的分运动为匀速直线运动。
由于水平间距相等，时间间隔相同，从平抛起点开始竖直高度之比应为：：：，所以点不是平抛的起点；
照相机拍照的频率为，周期为
根据匀变速直线运动规律，解得。
故答案为：；
能；不能；
；
如图所示，
在曲线上取、、、四点，建坐标系，这四个点对应的坐标分别为、、、，使：：：：：：，若：：：：：：，则说明球在水平方向的分运动为匀速直线运动。
不是；
。
根据探究平抛运动规律的实验要求来分析小球的选择和高度的要求；通过听到声音的次数判断小球竖直方向和水平方向的运动情况；
根据探究平抛运动的实验要求来分析实验要求；根据描点作图来分析平抛运动水平方向的运动情况；
根据图像中的由于水平间距相等，时间间隔相同判断点是否是平抛起点，根据匀变速直线运动规律公式计算星球表面的重力加速度。
基础层：实验器材选择、操作必要性判断如斜槽水平、硬板竖直，考查实验规范；
进阶层：实验现象分析落地声响判断竖直运动、轨迹法验证水平运动，考查实验逻辑与数据处理能力；
综合层：结合竖直运动规律推导水平运动特点，考查“分运动独立性”的核心思想。
17.【答案】解：小球受重力、绳子的拉力和水平拉力平衡，根据平衡条件可得
解得：
小球在水平面内做圆周运动，重力与绳子拉力的合力提供指向圆心的向心力，则
其中；
解得
图和图中细绳拉力分别为和，则；
则，二者的大小相等。
答：在水平拉力的作用下，细绳与竖直方向的夹角为，小球保持静止，此时拉力的大小为；
此时小球做圆周运动的角速度为；
若图和图中细绳拉力分别为和，则和的大小相等，都是。
【解析】小球受重力、绳子的拉力和水平拉力平衡，根据共点力平衡求出力的大小；
对小球进行受力分析，找到小球的向心力；根据向心力公式列方程求解角速度；
结合的分析求出的大小，然后比较即可。
本题综合考查了共点力平衡、水平面内的圆周运动、牛顿第二定律灯，难度不大，关键搞清小球做圆周运动向心力的来源．
18.【答案】物体末速度大小为 撤去力到物体最后停下来物体的位移大小为
【解析】解：设物体质量为，它与水平面间的动摩擦因数为，拉力、其方向与水平方向成，其作用时间为，物体末速度大小为，有拉力作用时物体的加速度大小为，根据牛顿第二定律得：
，解得：
有拉力作用时物体做匀加速直线运动，由运动学公式得：
解得：
撤去力后，物体做匀减速直线运动，设此过程物体的加速度大小为，根据牛顿第二定律得：
，解得：
设撤去力到物体最后停下来物体的位移大小为，由运动学公式得：
解得：
答：物体末速度大小为；
撤去力到物体最后停下来物体的位移大小为。
有拉力作用时物体做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律求得有拉力作用时物体的加速度大小，再由运动学公式解答；
撤去力后，物体做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律求得设此过程物体的加速度大小，再由运动学公式解答。
本题考查了牛顿第二定律的应用，从物体受力确定运动情况，要知道力与运动联系的纽带是加速度。
19.【答案】运动员下滑的加速度大小为 运动员末的速度大小为 运动员受到阻力大小为
【解析】解：根据匀变速直线运动规律，有，解得
根据速度一时间公式有；
以滑雪者为研究对象，根据牛顿第二定律有沿山坡向下方向有
解得。
答：运动员下滑的加速度大小为；
运动员末的速度大小为；
运动员受到阻力大小为。
根据匀变速直线运动规律中的位移时间公式求解运动员下滑的加速度；
根据速度一时间公式求解运动员末的速度；
根据牛顿第二定律运动员受到阻力大小。
以“滑雪运动员沿山坡下滑”为真实情境，将抽象的物理规律与实际场景结合，学生易建立物理模型匀加速直线运动斜面受力，降低理解门槛，同时考查“实际问题物理模型”的转化能力。
20.【答案】在最高点的速度至少为 轻绳拉力为 小球的速度不能超过
【解析】解：在最高点，对小球受力分析如图甲所示，由牛顿第二定律得，
由于轻绳对小球只能提供指向圆心的拉力，即不可能取负值，即，
联立得，所以，小球要做完整的圆周运动，在最高点的速度至少为；
将代入得，；
由分析可知，小球在最低点时轻绳张力定律得轻绳拉力最大，对小球受力分析如图乙，
由牛顿第二定律得，，
将代入得，
即小球的速度不能超过。
答：在最高点的速度至少为；
轻绳拉力为；
小球的速度不能超过。
本题考查竖直平面内的圆周运动轻绳模型，核心是向心力公式与临界条件的应用，分三个小问层层递进，从临界速度到受力计算，再到最大速度限制，覆盖该模型的核心考点。
本题是一道高质量的竖直圆周运动基础题，模型经典、考点精准、梯度清晰，既考查核心公式与临界条件，又侧重规范解题思路，适合作为圆周运动模块的入门例题或基础训练题，能有效帮助学生掌握轻绳模型的核心解法。
21.【答案】“天问一号”环绕火星运动的线速度为 火星的质量为 火星表面的重力加速度为 火星上的第一宇宙速度为
【解析】解：“天问一号”做匀速圆周运动，其运动一周的轨迹长度为圆的周长，运动周期为，可得线速度的大小。
“天问一号”绕火星做匀速圆周运动时，火星对它的万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律可得
解得到火星的质量为。
在火星表面，物体所受的万有引力近似等于物体的重力，即
将火星质量，可得火星表面的重力加速度为。
火星的第一宇宙速度是指物体在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动的速度，此时万有引力提供向心力，即，可得
将代入解得火星上的第一宇宙速度。
答：“天问一号”环绕火星运动的线速度为。
火星的质量为。
火星表面的重力加速度为。
火星上的第一宇宙速度为。
利用匀速圆周运动的线速度定义，由“天问一号”的轨道周长和周期直接求出其线速度；
根据万有引力提供向心力的规律，代入轨道半径和周期计算火星的质量；
在火星表面，将万有引力近似等于重力，结合已求出的火星质量，推导出火星表面的重力加速度；
同样依据万有引力提供向心力，代入火星质量和半径，求解火星的第一宇宙速度。
本题以“天问一号”环绕火星的运动为背景，综合考查了匀速圆周运动的线速度计算、万有引力定律在天体运动中的应用，以及利用万有引力推导星球表面重力加速度和第一宇宙速度的方法，检验了对天体运动规律的理解和公式推导能力。
22.【答案】根据平抛运动的竖直分运动为自由落体，可得到竖直分位移为：，
结合几何关系，可得到、两点间距离满足：，
解得：；
根据几何关系，可得到运动员水平分位移：，
根据匀速运动特点，可得到运动员从点水平飞出时的速度大小满足：，
解得：；
对运动员受力分析，如下图：
由图可知，水平方向：，；
竖直方向：，，
由几何关系，可得到水平分位移、竖直分位移满足：，
解得：，即其轨迹为。
【解析】详细解析和解答过程见答案
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