资源简介

2025-2026学年北京市顺义区牛栏山第一中学高一（下）期中
物理试卷
一、选择题
1.物体做曲线运动时，下列说法中正确的是( )
A. 速度大小一定是变化的 B. 速度方向一定是变化的
C. 加速度大小一定是变化的 D. 加速度方向一定是变化的
2.如图所示，在研究“曲线运动的速度方向”时，为了分析质点沿曲线从点运动到点时在点的速度方向，使用的物理学思想方法是( )
A. 控制变量法
B. 极限思维法
C. 等效替代法
D. 转换法
3.如图所示，光滑的水平面上，小球在拉力作用下做匀速圆周运动，若小球到达点时突然发生变化，下列关于小球运动的说法正确的是( )
A. 突然消失，小球将沿轨迹 做离心运动
B. 突然变小，小球将沿轨迹 做离心运动
C. 突然变大，小球将沿轨迹 做离心运动
D. 突然变小，小球将沿轨迹 逐渐靠近圆心
4.开普勒认为所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的焦点上。如图所示，地球绕太阳运动的轨道就是一个椭圆，太阳处在焦点上，距离为，距离为称为长半轴，距离为称为短半轴，点离太阳距离较近称为近日点，点离太阳距离较远称为远日点。若已知太阳的质量为，地球质量为，万有引力常量为，当地球在远日点时，受到太阳的万有引力大小为( )
A. B. C. D.
5.摆动是生活中常见的一种运动形式，如钟摆的运动、秋千的运动都是摆动。如图所示为某同学荡秋千情景，该同学的质量为，重力加速度为。秋千在摆动过程中，不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A. 最低时，秋千对该同学的作用力等于
B. 最低时，秋千对该同学的作用力小于
C. 最高时，该同学的速度和加速度均为零
D. 最高时，该同学的速度为零，加速度小于
6.洗衣机脱水筒的原理示意图如图所示。衣服视为质点在竖直圆筒的内壁上随圆筒做匀速圆周运动时，刚好不沿着筒壁向下滑动，筒壁到转轴之间的距离为，衣服与筒壁之间的动摩擦因数为，重力加速度大小为，下列说法正确的是( )
A. 衣服的角速度大小为
B. 衣服所需的向心力大小为
C. 衣服受到的摩擦力大小为
D. 若脱水筒的转速增大，则衣服受到的摩擦力不变
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来制造“人造重力”的效果，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，已知地球表面的重力加速度大小为，空间站的环半径为，宇航员可视为质点。下列说法正确的是( )
A. 宇航员处于平衡状态
B. 宇航员感受的到的“人造重力”的方向指向圆环外侧
C. 宇航员可以站在旋转舱内靠近旋转中心的内侧壁上
D. 旋转舱绕其轴线转动的角速度大小应为
8.如图所示，小车以速度匀速向右运动，通过滑轮拖动物体上升，不计滑轮摩擦和绳子质量，与水平面的夹角为时，下列说法正确的是( )
A. 物体在匀速上升 B. 物体的速度大小为
C. 物体的速度大小为 D. 绳子对物体的拉力小于物体的重力
9.如图所示，运动员在滑雪道上获得一定速度后从跳台处水平飞出，在空中飞行一段距离，最后在斜坡处着陆。测得、间距离为，斜坡与水平方向间夹角为。不计空气阻力，重力加速度，下列说法正确的是( )
A. 运动员的质量越大，落点离越近
B. 运动员在空中的飞行时间为
C. 运动员从跳台处水平飞出的初速度大小为
D. 运动员落到斜坡上的速度大小为
10.如图所示，一倾斜的匀质圆盘垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度转动，盘面上离转轴距离处有一小物体与圆盘始终保持相对静止，物体与盘面间的动摩擦因数为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，盘面与水平面间的夹角为，取。则的最大值是( )
A. B. C. D.
11.假设地球是一半径为，质量分布均匀的球体，一矿井深度为，已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为( )
A. B. C. D.
12.一质量为的质点以速度做匀速直线运动，在时开始受到恒力作用，速度大小先减小后增大，其最小值为，由此可判断( )
A. 质点受力作用后可能做匀减速直线运动
B. 质点受力作用后可能做圆周运动
C. 时恒力与速度方向间的夹角为
D. 时，质点速度最小
13.如图中四幅图片涉及物理学史上的四个重大发现，下列说法正确的是( )
A. 甲图，牛顿发现了万有引力定律并通过引力扭秤实验测出了万有引力常量
B. 乙图，伽利略根据理想斜面实验，提出了力不是维持物体运动的原因
C. 丙图，亚里士多德通过实验加推理的研究方法得到自由落体的速度与时间成正比
D. 丁图，开普勒通过大量天文观测数据总结了行星运行的规律
14.节气是中国古代订立的一种用来指导农事的补充历法，早在淮南子中就有记载。现行二十四节气划分是以地球和太阳的连线每扫过定为一个节气。如图为地球在公转轨道上位置对应北半球二十四个节气的示意图，则( )
A. 大寒时公转线速度比大暑时大 B. 从大寒到大暑的时间为半年
C. 大暑时角速度大于大寒的角速度 D. 大寒时受太阳的引力比大暑时大
15.二维运动传感器设计原理如图甲所示，通过、两个接收器，计算机可以记录各个时刻运动物体的位置坐标。计算机可以根据位置坐标，分别绘出物体的水平分速度大小用虚线表示和竖直分速度用实线表示随时间变化的图像，如图乙所示。根据题中信息( )
A. 可以看出物体的竖直方向的分运动是匀加速运动
B. 可以看出物体的水平方向的分运动是匀速运动
C. 可以求出物体在竖直方向的加速度的大小
D. 无法求出物体做平抛运动速度的大小
16.为了探寻金矿区域的位置和金矿储量，常利用重力加速度反常现象．如图所示，点为某地区水平地面上的一点，假定在点正下方有一空腔或密度较大的金矿，该地区重力加速度的大小就会与正常情况有微小偏离，这种现象叫做“重力加速度反常”如果球形区域内储藏有金矿，已知金矿的密度为，球形区域周围均匀分布的岩石密度为，且又已知引力常量为，球形空腔体积为，球心深度为远小于地球半径，则下列说法正确的是( )
A. 有金矿会导致点重力加速度偏小
B. 有金矿会导致点重力加速度偏大
C. 点重力加速度反常值约为
D. 在图中点重力加速度反常值大于点重力加速度反常值
二、非选择题
17.一组同学在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验，实验装置如图甲所示。
关于该组同学的下列操作，正确的是 。
A.实验时，要先接通打点计时器再释放纸带
B.实验中若保持小车质量不变，探究加速度与合外力即砂与砂桶的总重力的关系时，需要保证小车的质量远大于砂和砂桶的总质量
C.实验中如用纵坐标表示加速度，用横坐标表示小车和车内砝码的总质量，描出相应的点在一条直线上，即可证明加速度与质量成反比
D.小车每次必须从同一位置释放
某次实验得到的纸带如图乙所示，已知所用电源的频率为，相邻个计数点之间还有个计数点没有标出，可求出打点计时器在打出点时，小车的速度大小为 ，小车整个过程中的加速度大小为 计算结果均保留位有效数字。
18.某同学做“研究平抛运动的特点”实验。
用图甲所示装置研究平抛运动竖直分运动的特点。、为两个完全相同的小球，用小锤击打弹性金属片后，球沿水平方向飞出，同时球自由下落。两球在空中运动的过程中，下列说法正确的是______。
A.球的运动时间比较长
B.两球的运动时间一样长
C.只改变小锤的击打力度，不会影响球的平抛运动时间
D.只改变两小球开始运动时距地面的高度，不会影响两球的运动时间
用频闪照相的方法研究平抛运动水平分运动的特点。图乙所示的频闪照片中记录了做平抛运动的小球每隔相等时间的位置。有同学认为，小球在水平方向做匀速直线运动，其判断依据是______。
图丙是某同学根据实验画出的小球做平抛运动的轨迹，为平抛的起点。在轨迹上取两点、，测得、两点的纵坐标分别为，，、两点间的水平距离，取，则小球的初速度为______结果保留两位有效数字。
放学途中，有同学看见园林工人正在用手拿着细喷水管为草地浇水。他观察发现，水管中充满水，出水口的横截面是圆形，水沿水平方向喷出。他想利用所学的平抛知识估测水的流量单位时间内流过出水口的水的体积。已知当地的重力加速度为，他已经测得出水口横截面的内圆直径为，请写出他还需要测量的物理量并用合适的字母表示，利用以上已知条件和测量量，写出流量的计算公式。
19.如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，从点脱离管道后做平抛运动，落在管道底端点左侧距离处。已知半圆形管道的半径，小球可看成质点且其质量，取重力加速度大小。求：
小球在空中做平抛运动的时间；
小球经过管道点时的速度大小；
小球经过管道点所受弹力的方向和大小。
20.我国首个月球探测计划“嫦娥工程”分三个阶段实施，预计将在年之前实现载人登月。若某位宇航员随登月飞船登陆月球后，在距月球表面高度为处自由释放一个小球，测得下落时间为。已知月球半径，引力常量，忽略月球的自转且。求：
月球表面的重力加速度；
月球的质量。
21.如图所示，半径为的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心的对称轴重合。转台以一定角速度匀速转动，一质量为的小物块在陶罐内，随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和点的连线与之间的夹角为，已知，，重力加速度取。
若转台转动的角速度为时，小物块受到的摩擦力恰好为，求以及此时陶罐对物块的支持力。
若转台转动的角速度为，且小物块仍然相对罐壁静止，求此时陶罐对物块的支持力大小和物块受到的摩擦力大小。
22.化繁为简是重要的科学思维方式，比如我们在处理平抛运动的过程时，我们把复杂的二维曲线运动分解到水平和竖直两个方向分别进行研究，这两个方向的一维运动都是我们比较熟悉的直线运动。在实际实验操作时，我们可以借助投影把二维运动转化为一维运动。如图甲所示，空间存在一束平行于地面的平行光，当一可视为质点的小球从点以初速度水平抛出，在右侧的竖直屏幕上会出现小球的影子，不计一切阻力，重力加速度为，以下讨论的过程都发生在小球触碰屏幕和地面前。
求小球抛出时间内影子运动的距离；
若将屏幕倾斜放置，与地面夹角为，平行光垂直斜面照射，如图乙所示，小球仍从点以初速度水平抛出，求小球抛出时间内影子运动的距离；
若将图甲中的平行光换为点光源放置在处，如图丙所示，点和点间距不计，可视为、两点重合，点到屏幕的距离为，小球仍从点以初速度水平抛出，求小球抛出时间内影子运动的距离。
答案解析
1.【答案】
【解析】解：物体做曲线运动时，速度大小不一定变化，例如匀速圆周运动速度大小不变，故A错误；
B.物体做曲线运动时，速度方向沿轨迹切线方向，即速度的方向必然变化，故B正确；
C.物体做曲线运动时，加速度大小可以不变，如平抛运动中，加速度大小不变，故C错误；
D.物体做曲线运动时，加速度方向可以不变，如平抛运动中加速度方向始终竖直向下，故D错误。
故选：。
物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，速度的方向与该点曲线的切线方向相同，曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，加速度不一定变化。
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.【答案】
【解析】解：利用曲线上两点无限逼近作曲线的切线的方法对应的思想方法是极限思维法，故B正确，ACD错误。
故选：。
根据极限思维法进行分析解答。
考查物体思维方法，会根据题意进行准确分析解答。
3.【答案】
【解析】解：、 突然消失，小球将沿原来的速度方向做匀速运动，故小球将沿轨迹 做离心运动，故A正确；
、在水平面上，细绳的拉力提供所需的向心力，当突然变小时，拉力小于需要的向心力，将沿轨迹做离心运动，故BD错误。
C、若突然变大，拉力大于需要的向心力，物体沿着轨迹做向心运动，故C错误。
故选：。
本题考查离心现象产生原因以及运动轨迹，当向心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。
本题要理解离心运动和向心运动的条件，注意结合力与运动的关系分析；当合力为零时，物体做匀速直线运动。
4.【答案】
【解析】解：当地球在远日点时，地球的轨道半径为：
根据万有引力定律可得，地球在远日点时，
受到太阳的万有引力大小为：
故ABC错误，D正确。
故选：。
由题可知，地球的运动轨迹是一个椭圆轨道，地球在轨道上每个点的运动半径是不同的，根据轨道图结合题中数据确定地球的轨道半径，利用万有引力定律即可求解。
解题关键是能够正确地确定地球的轨道半径，利用万有引力定律求解即可。
5.【答案】
【解析】解：、运动到最低点，由向心力指向圆心，根据，解得，可知弹力大于重力，故AB错误；
、运动到最高点，速度为零，设绳子与竖直方向夹角为，则根据沿绳方向受力平衡，切线方向有，解得，可知加速度小于，故D正确，C错误。
故选：。
运动到最低点，由向心力指向圆心，可知弹力大于重力；运动到最高点，速度为零，根据沿绳方向受力平衡，求解秋千对小明的作用力。
本题考查竖直方向的圆周运动，会列向心力公式是解题关键。
6.【答案】
【解析】解：衣服在竖直圆筒的内壁上随圆筒做匀速圆周运动时，刚好不沿着筒壁向下滑动，则受到的摩擦力等于重力，即
水平方向桶对衣服的支持力提供衣服需要的向心力
联立可得，衣服的角速度大小为，故A错误；
B.衣服所需的向心力大小为，故B错误；
若脱水筒的转速增大，则衣服做匀速圆周运动需要的向心力增大，则脱水筒对衣服的弹力增大，衣服受到的最大静摩擦力增大，衣服仍然保持不沿着筒壁向下滑动，则衣服受到的摩擦力仍为静摩擦力，且恰好等于衣服的重力保持不变，故C错误，D正确。
故选：。
结合匀速圆周运动在实际生活中的应用，需对衣服进行受力分析，结合牛顿第二定律、最大静摩擦力公式以及角速度、向心力的关系求解。
本题考查匀速圆周运动在实际生活中的应用，需对衣服进行受力分析，结合牛顿第二定律、最大静摩擦力公式以及角速度、向心力的关系求解。
7.【答案】
【解析】解：宇航员在旋转舱内的侧壁上，随着旋转舱做匀速圆周运动，合力不为零，不是平衡状态，故A错误；
B.宇航员感受的到的“人造重力”的方向指向圆环外侧，外侧墙壁给人的作用力提供人转动的向心力，故B正确；
C.宇航员可以站在旋转舱内远离旋转中心的内侧壁上，只有这样侧壁才可以提供向心力，故C错误；
D.由题意知，支持力提供圆周运动的向心力，则有：
代入数据得，故D正确。
故选：。
通过分析圆周运动的受力，明确“人造重力”由侧壁支持力提供向心力产生，据此判断宇航员的受力状态、“重力”方向、站立位置，并推导角速度表达式。
这道题以太空站人造重力为背景，考查匀速圆周运动的受力与效果力分析，需区分实际受力与“人造重力”的效果，理解向心力的来源。
8.【答案】
【解析】解：、小车沿绳子方向的速度等于的速度，设绳子与水平方向的夹角为，如图所示：
根据平行四边形定则，物体的速度，小车匀速向右运动时，减小，则的速度增大，所以加速上升，加速度方向向上，故B正确，AC错误；
D、对根据牛顿第二定律有：，知绳子的拉力大于的重力，故D错误。
故选：。
将小车的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于的速度，根据平行四边形定则判断出的速度变化，再由运动性质，来判定拉力与重力的关系。
解决本题的关键知道小车沿绳子方向的分速度等于物体的速度，根据平行四边形定则进行分析。
9.【答案】
【解析】解：运动员从点飞出后做平抛运动，其位移大小，与水平方向夹角为。
A、忽略空气阻力时，运动员做平抛运动的加速度由重力提供，其位移、速度及运动时间均与运动员的质量无关，故A错误；
B、根据位移分解关系，运动员在竖直方向的位移，解得：，由位移公式，解得：，故B正确；
C、运动员在水平方向的位移，解得：，根据位移公式，解得：，故C错误；
D、运动员落到斜坡上时，其水平分速度，竖直分速度，解得：，根据速度合成公式，解得：，故D错误。
故选：。
运动员从跳台水平飞出后做平抛运动，已知总位移大小和方向，可将位移沿水平与竖直方向分解，得到竖直分位移和水平分位移。平抛运动时间由竖直分位移和自由落体规律决定，与运动员质量无关，因此质量不影响落点位置。利用竖直分位移和重力加速度可求出空中飞行时间，再结合水平分位移与时间的关系得到水平初速度。运动员落到斜坡上的速度需通过水平分速度与竖直分速度的合成来求解，竖直分速度由自由落体运动规律得出。
本题以跳台滑雪为背景，考查平抛运动的基本规律及其在斜面约束下的应用。题目将实际运动情境抽象为典型的平抛模型，计算量适中，难度中等偏下，主要检验学生对平抛运动位移与速度的分解与合成、运动独立性原理以及相关几何关系的掌握程度。解答本题的关键在于正确利用斜面倾角将合位移分解为水平位移和竖直位移，进而分别应用平抛运动的水平匀速和竖直自由落体规律求解时间与初速度。本题也强调了在忽略空气阻力时，平抛运动的各物理量均与物体质量无关这一基本概念。
10.【答案】
【解析】解：当物体转到圆盘的最低点，所受的静摩擦力沿斜面向上达到最大时，角速度最大，由牛顿第二定律得：，解得：，故ABD错误，C正确。
故选：。
小物体运动的向心力由重力沿半径方向的分力以及静摩擦力的合力提供，在最下端时，静摩擦力指向圆心，重力分量指向远离圆心的方向，故小物体受到指向圆心的合力最小，因为，故此位置为满足小物体不离开圆盘角速度的最小值的位置，由于圆盘是以恒定的角速度转动，所以只要求出这个位置的角速度的最大值即为整个圆盘的最大值。
考查匀速圆周运动向心力与角速度的关联，根据向心力公式分析。
11.【答案】
【解析】解：令地球的密度为，则在地球表面，重力和地球的万有引力大小相等，有：，
由于地球的质量为：，
所以重力加速度为
根据题意有，质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，固在深度为的井底，物体受到地球的万有引力即为半径等于的球体在其表面产生的万有引力，故井底的重力加速度
所以有
故ACD错误，B正确；
故选：。
根据题意知，地球表面的重力加速度等于半径为的球体在表面产生的加速度，矿井深度为的井底的加速度相当于半径为的球体在其表面产生的加速度，根据地球质量分布均匀得到加速度的表达式，再根据半径关系求解即可。
抓住在地球表面重力和万有引力相等，在矿井底部，地球的重力和万有引力相等，要注意在矿井底部所谓的地球的质量不是整个地球的质量而是半径为的球体的质量。
12.【答案】
【解析】A.在时开始受到恒力作用，加速度不变，做匀变速运动，若做匀变速直线运动，则最小速度可以为零，但最小值为，所以质点受力作用后一定做匀变速曲线运动，故A错误；
B.做圆周运动的物体需要向心力，向心力方向始终指向圆心，是变力，体在恒力作用下不可能做圆周运动，故B错误；
C.设恒力与初速度之间的夹角是，当力方向与速度垂直时，速度最小，最小速度
可知初速度与恒力的夹角为钝角，所以是，故C错误；
D.质点的速度最小时，在沿恒力方向上的分速度减小为，则有
得
故D正确。
故选：。
由题意可知，物体做类似斜抛的运动，速度大小先减小后增大，恒力与初速度的夹角应为钝角，由运动的合成与分解，结合运动学公式即可求解。需要同学掌握合成与分解法则与运动学公式的应用。
本题主要考查类斜抛运动的处理规律，掌握合成法则与运动学公式的应用，注意分运动与合运动的等时性。
13.【答案】
【解析】解：、甲图是卡文迪许的扭秤实验，用于测定万有引力常量，牛顿发现万有引力定律，并非牛顿做此实验，故A错误；
B、乙图，伽利略根据理想斜面实验，提出了力不是维持物体运动的原因，故B正确；
C、丙图中，伽利略通过实验加合理推理的研究方法，得出自由落体的速度与时间成正比的结论，故C错误；
D、丁图涉及行星运动规律，开普勒通过大量天文观测数据总结了行星运行的规律，故D正确。
故选：。
根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可。
本题是物理学史问题，平时在学习中要加强记忆，这样既可以学到历史知识，也可以学到他们的科学精神和研究方法。
14.【答案】
【解析】解：根据开普勒第二定律，大寒时地球与太阳的距离小于大暑时的距离，可知地球在大寒时公转线速度比大暑时大，从图中可以看到，冬至时地球位于近日点附近，公转速度最快，随着地球向远日点移动，公转速度逐渐减慢，在夏至日附近最慢，之后又逐渐变快，可知从大寒到大暑的时间大于半年，故A正确，B错误；
C.大暑时线速度小于大寒时线速度，又由可知，大暑的角速度小于大寒的角速度，故C错误；
D.根据，大暑时距离较远，地球受到的万有引力小于大寒时的万有引力，故D正确。
故选：。
根据开普勒第二定律进行分析解答；根据线速度和角速度的关系进行分析解答；根据万有引力的表达式分析解答。
考查万有引力与圆周运动的相关知识，重点在于理解开普勒的运动定律和线速度与角速度的关系，属于较低难度考题。
15.【答案】
【解析】解：、图象斜率对应加速度，由斜实线可知物体竖直方向的加速度不变，所以物体在竖直方向的分运动是匀加速运动，故A正确；
B、由虚线可知物体在水平方向速度不变，所以物体在水平方向的分运动是匀速运动，故B正确；
C、图象斜率对应加速度，则，故C正确；
D、平抛运动初速度为虚线对应的速度，能够求出，故D错误。
故选：。
根据图象可知速度的变化，图线的斜率对应加速度。
本题考查平抛运动的合成和分解，要注意匀变速直线运动的加速度始终不变。
16.【答案】
【解析】解：如果将近地表的球形空腔填满密度为的岩石，则该地区重力加速度便回到正常值．
重力加速度的反常值是，填充岩石的质量，设在点有一质量为的物体，则，；
A、、由于金矿密度大于岩石密度，金矿对处的引力大于岩石的引力，所以有金矿处会导致重力加速度偏大，故A错误，B正确；
C、点重力加速度的反常值约为，，故C正确；
D、由重力反常值的表达式可知，重力加速度的反常值与深度、有关，在图中点到球心的距离大于点到球心的距离，所以在图中点重力加速度反常值小于点重力加速度反常值，故D错误；
故选：．
假设在空腔处填满岩石，由万有引力定律求列方程求出重力加速度的反常值，根据反常值的表达式分析答题．
由于金矿的密度大于岩石的密度，同体积的金矿质量大于同体积的岩石质量，因此储存金矿的位置重力加速度偏大，出现异常，由万有引力定律可以求出异常值．
17.【答案】

【解析】解：为保证充分利用纸带，实验时，要先接通打点计时器再释放纸带，故A正确；
B.由题意可知，该实验利用绳子拉力近似等于砂和砂桶的总重力，所以实验中若保持小车质量不变，探究加速度与合外力即砂与砂桶的总重力的关系时，需要保证小车的质量远大于砂和砂桶的总质量，故B正确；
C.实验中如用纵坐标表示加速度，用横坐标表示小车和车内砝码的总质量，描出来的线不是直线，而是曲线，不能得出成反比关系，故C错误；
D.小车每次没有必要从同一位置释放，只要得到够用的点即可，故D错误。
故选：。
由题意可知，相邻计数点间的时间间隔为
打点计时器在打出点时，小车的速度大小为
根据逐差法可得，小车整个过程中的加速度大小为
故答案为：；，。
根据充分利用纸带判断；根据使绳子拉力近似等于砂和砂桶的总重力判断；根据描绘处理的图像为直线判断；根据只要得到够用的点判断；
根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段的平均速度计算打点时小车的速度；利用逐差法计算小车的加速度；
本题考查“探究加速度与力、质量的关系”实验，关键掌握实验原理和数据处理方法。
18.【答案】 在相等的时间水平位移相等 需要测量的物理量有管口距地面的高度为，落点与管口的水平距离为；流量公式为
【解析】解：球做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，两球的运动时间相同，故A错误，B正确；
C.只改变小锤的击打力度，球做平抛运动的高度不变，因此不会影响球的平抛运动时间，故C正确；
D.两小球的运动时间由高度决定，只改变两小球开始运动时距地面的高度，会影响两球的运动时间，故D错误。
故选：。
根据频闪照片分析可知，在相等的时间水平位移相等，说明小球在水平方向做匀速直线运动；
设抛出点到分别运动到、的时间分别为、
根据平抛运动规律，竖直位移，
代入数据解得，
水平方向
解得
设管口距地面的高度为，落点与管口的水平距离为
水柱在空中运动的时间
水离开管口时的速度
根据流量公式
因此还需要测量的物理量有管口距地面的高度为，落点与管口的水平距离为。
故答案为： ；在相等的时间水平位移相等；；需要测量的物理量有管口距地面的高度为，落点与管口的水平距离为；流量公式为。
根据实验原理结合实验现象分析作答；
根据频闪照片水平方向的位移关系分析作答；
根据平抛运动规律求解水平初速度；
根据平抛运动规律结合流量的含义求解作答。
本题主要考查了探究平抛运动的特点的实验，要明确实验原理，掌握平抛运动规律的运用，理解流量的含义是解题的关键。
19.【答案】解：小球竖直方向做自由落体运动，有
代入数据解得：
小球水平方向上匀速运动，
代入数据解得：
设管道对小球的弹力竖直向下，有
代入数据解得
方向竖直向下；
答：小球在空中做平抛运动的时间为；
小球经过管道点时的速度大小为；
小球经过管道点所受弹力的方向竖直向下，大小为。
【解析】小球离开管道后，做平抛运动，竖直方向为自由落体运动，根据位移时间公式求解时间；
小球竖直方向上做自由落体运动，根据计算经过管道点时的速度大小；
在点时对小球受力分析，根据向心力公式计算弹力的大小。
本题是对平抛运动和牛顿第二定律的考查，熟练应用平抛运动和牛顿第二定律公式即可。
20.【答案】月球表面的重力加速度为 月球的质量为
【解析】解：小球在月球表面附近做自由落体运动，下落高度，可得月球表面的重力加速度。
忽略月球自转时，月球表面物体的重力等于万有引力，即，可得月球的质量。
答：月球表面的重力加速度为。
月球的质量为。
利用月球表面小球的自由落体运动，通过位移公式求出月球表面的重力加速度。
根据月球表面物体重力等于万有引力的关系，推导出月球质量的表达式。
本题考查自由落体运动规律与万有引力定律的应用，核心是利用月球表面的自由落体实验求出重力加速度再通过重力与万有引力的关系计算月球质量，检验了对基础运动学公式和天体质量计算方法的理解与应用能力。
21.【答案】转台转动的角速度为，陶罐对物块的支持力为 陶罐对物块的支持力大小为，物块受到的摩擦力大小为
【解析】解：当转台角速度为时，小物块受到的摩擦力恰好为，此时小物块仅受重力与陶罐的支持力，这两个力的合力提供物块做匀速圆周运动的向心力。
将支持力沿竖直方向和水平方向分解，竖直方向有，水平方向有，解得角速度，支持力。
转台转动的角速度为时，物块有被甩出的趋势，会受到沿罐壁切线向下的静摩擦力，物块受力如图所示：
将支持力和摩擦力沿水平和竖直方向分解，水平方向有，竖直方向有，解得，。
答：转台转动的角速度为，陶罐对物块的支持力为。
陶罐对物块的支持力大小为，物块受到的摩擦力大小为。
摩擦力为时，仅重力与支持力的合力提供向心力，通过分解力的方式列水平与竖直方向的平衡方程，求出角速度和支持力。
角速度加倍时，物块有被甩出的趋势，受到沿罐壁切线向下的静摩擦力，将支持力和摩擦力分解后，再次列水平与竖直方向的平衡方程，求解支持力和摩擦力。
本题考查圆周运动中的受力分析与向心力公式的应用，核心是对小物块在不同角速度下进行受力分析，利用力的分解和平衡条件，结合向心力公式求解支持力、摩擦力与角速度，检验了对圆周运动受力分析和正交分解法的应用能力
22.【答案】求小球抛出时间内影子运动的距离为 小球抛出时间内影子运动的距离大小为 小球抛出时间内影子运动的距离大小为
【解析】解：对于图甲的情况，小球做平抛运动，我们可以将其分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动。在水平方向上，小球的速度保持不变，即，所以在抛出时间内，小球在水平方向上运动的距离为
由于平行光与地面平行，小球的影子在竖直屏幕上的移动距离就等于小球在水平方向上的运动距离，即。
对于图乙的情况，屏幕倾斜放置，与地面夹角为，平行光垂直斜面照射。此时，我们需要考虑小球在水平和竖直两个方向上的运动对影子位置的影响。在水平方向上，小球仍然以的速度运动，时间内的位移为。在竖直方向上，小球做自由落体运动，时间内的位移为
由于平行光垂直斜面照射，小球的影子在斜面上的移动距离可以通过勾股定理求得。但考虑到我们只需要求水平方向上的分量因为影子在斜面上的移动可以分解为水平和竖直两个分量，而水平分量才是我们关心的，我们可以利用几何关系得到：
对于图丙的情况，点光源放置在处，且点和点间距离不计，可视为、两点重合。此时，小球的影子在竖直屏幕上的移动是由于小球与点光源之间的相对位置变化引起的。我们可以将小球的运动分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动。在时间内，小球在水平方向上的位移为
在竖直方向上的位移为
由于点光源在点，所以影子的位置就是小球在竖直屏幕上的投影。利用相似三角形的性质，我们可以得到影子在时间内的移动距离
将和的表达式代入上式，并化简得到。
答：求小球抛出时间内影子运动的距离为。
小球抛出时间内影子运动的距离大小为。
小球抛出时间内影子运动的距离大小为。
平抛运动水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动。
我们需要考虑小球在水平和竖直两个方向上的运动对影子位置的影响。小球的影子在斜面上的移动距离可以通过勾股定理求得。
我们可以将小球的运动分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动。利用相似三角形求解小球抛出时间内影子运动的距离。
本题主要考查了平抛运动的基本规律及几何关系的应用。
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