相关试卷

1、某实验小组的同学为了探究向心力大小与角速度的关系，设计了如图甲所示的实验装置：电动机带动转轴 $O O^{'}$ 匀速转动，改变电动机的电压可以改变转轴的转速；其中 $A B$ 是固定在竖直转轴 $O O^{'}$ 上的水平凹槽， $A$ 端固定的压力传感器可测出小球对其压力的大小，B端固定一宽度为 $d$ 的挡光片，光电门可测量挡光片每一次的挡光时间。忽略小球所受的摩擦力。具体实验步骤如下：
①小钢球的球心到转轴 $O O^{'}$ 与挡光片到转轴 $O O^{'}$ 的距离相同，测出均为 $r$ 。
②启动电动机，使凹槽 $A B$ 绕转轴 $O O^{'}$ 匀速转动：
③记录下此时压力传感器的示数 $F$ 和光电门的挡光时间 $Δ t$ ；
④多次改变转速后，利用记录的数据作出了如图乙所示的图像。

(1)、本实验采用的实验方法是_____________。

A、理想实验法 B、控制变量法 C、等效替代法

(2)、根据上述条件，则小钢球角速度 $ω$ 的表达式为（结果用 $d ， Δ t ， r$ 表示）。

(3)、在测出多组实验数据后，为了探究向心力和角速度的数学关系，可以直接探究向心力和挡光时间 $Δ t$ 的关系，绘制出了如图乙所示的图像，乙图中坐标系的横轴应为___________（选填A、B或C）；

A、 $Δ t$ B、 $\frac{1}{Δ t}$ C、 $\frac{1}{{(Δ t)}^{2}}$

(4)、若通过上述图像得到的斜率为 $k$ ，则可以求出本实验中所使用的小钢球的质量 $m =$ （用题目中字母表示即可）。

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2、2022年北京冬奥会，跳台滑雪项目的比赛场地别具一格，形似“如意”，该场地被称为“雪如意”，如图甲所示，其赛道的简易图如图乙所示。赛道由曲轨道和倾斜轨道组成，总质量为 $m$ 的运动员由赛道上一定高度处滑下，由 $O$ 点沿水平方向飞出，经过时间 $t$ 落在倾角为 $α$ 的倾斜轨道上的 $A$ 点。假设运动员可视为质点， $O 、 A$ 间视为直道，空气阻力可不计，重力加速度为 $g$ ，则下列说法正确的是（　　）

A、运动员在 $A$ 点时的速度与水平方向的夹角为 $2 α$ B、如果离开 $O$ 点的速度减半，则运动员在倾斜轨道的落点到 $O$ 点的距离为 $O A$ 间距的 $\frac{1}{4}$ C、运动员落在 $A$ 点时的速度为 $\frac{g t}{2 \tan α} \sqrt{1 + 4 \tan^{2} α}$ D、运动员落在 $A$ 点时重力的功率为 $\frac{m g^{2} t}{2 \tan α} \sqrt{1 + 4 \tan^{2} α}$

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3、近年来我国航天事业飞速发展，从神舟飞船到嫦娥探测器，再到天宫空间站，均取得卓越成就。已知天宫空间站绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为 $r$ ，运行周期为 $T$ ，万有引力常量为 $G$ 。利用以上物理量能求出的是（　　）

A、地球的质量 B、空间站的加速度大小 C、空间站受到的向心力大小 D、空间站运行的线速度大小

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4、如图所示，水平地面上有两个叠放在一起的箱子 $a$ 、 $b$ ，人推着箱子 $a$ ，使两个箱子一起在水平地面上加速前进。若人的脚不打滑，以下判断正确的是（　　）

A、箱子 $b$ 对 $a$ 的摩擦力对 $a$ 做正功 B、箱子 $a$ 对 $b$ 的摩擦力对 $b$ 做正功 C、地面对人的摩擦力对人做负功 D、地面对人的摩擦力对人不做功

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5、小球A从地面上方某一高度处出发，做平抛运动，同一时刻，在小球A出发点正下方的水平地面上，小球B开始做斜上抛运动，两个小球运动的轨迹如图所示。已知小球B运动的最高点与小球A的出发点位于同一水平高度，且小球A与小球B的落地点相同。下列说法中正确的是（　　）

A、小球A和小球B速度的变化量相同 B、小球A和小球B同时落回地面 C、小球A和小球B可能在空中相遇 D、若小球A与小球B初速度大小相同，则小球B的初速度与水平方向的夹角为60°

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6、瓯柑是温州市特产的一种柑橘，为了筛选大小大致相同的瓯柑，果农设计如图所示的瓯柑简易筛选装置。两根直杆处于同一倾斜平面内，上端间距小下端间距大。从同一位置静止释放瓯柑，各瓯柑沿两杆向下运动，大、中、小果离开杆后，落入不同区域的接收桶中，瓯柑可视为球体，不计摩擦和空气阻力，则（　　）

A、前后两瓯柑沿杆运动过程中间距有可能保持不变 B、瓯柑在沿杆向下运动过程中弹力对其做负功 C、离开杆时，大果速度一定比小果速度大 D、离开杆后，瓯柑在空中做一小段自由落体

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7、2026年2月12日，我国太原卫星发射中心在广东阳江附近海域使用捷龙三号运载火箭，成功将7颗卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务取得圆满成功。其中“港中大一号”卫星系全球首颗面向城市可持续发展的AI大模型卫星，具备强大的智能感知与数据处理能力。“港中大一号”卫星在轨高度520千米。其做匀速圆周运动时（　　）

A、速度小于第一宇宙速度 B、向心加速度大于9.8m/s² C、周期小于近地卫星的周期 D、角速度小于地球自转的角速度

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8、“好雨知时节，当春乃发生。随风潜入夜，润物细无声”是杜甫《春夜喜雨》中描绘春雨的诗句。假设一雨滴从静止开始自由下落一段时间后进入风力稳定的斜风区，继续下落一段时间，随后进入无风区直至落地。若雨滴运动过程中空气阻力可忽略不计，则下列四幅图中最接近雨滴真实运动轨迹的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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9、关于曲线运动，下列说法不正确的是（　　）

A、曲线运动一定是变速运动 B、曲线运动的加速度可能不变 C、曲线运动的速度大小一定变化 D、在恒力作用下，物体可能做曲线运动

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10、聚光灯下，奥运会十米跳台上，运动员深吸一口气，纵身一跃。在重力牵引下，十米高空被疾速拉近，她如白羽般轻盈入水，刹那冲击与水流阻力，被智能竞速泳衣内置传感系统精准捕捉，并在AI终端化作一道优美曲线，尽显运动与科学的完美交融。该跳水运动员身着智能竞速泳衣从高于水面 $H = 1 0m$ 的跳台由静止开始运动。泳衣内置的微型 $MEMS$ 加速度传感器与压力传感器阵列，通过 $5 G$ 模块将运动数据实时传输至场边 $AI$ 分析终端。右图为该泳衣智能传感系统自动捕捉入水后阻力 $F$ 随入水深度 $Y$ 变化的函数曲线，可为团队训练提供科学依据。该曲线可近似为椭圆的一部分，长轴与入水深度 $o Y$ 轴重合，短轴与阻力 $o F$ 轴重合，椭圆与 $O Y$ 轴相交于 $Y = h$ 处，与 $o F$ 轴相交于 $F = \frac{5}{2} m g$ 处。已知水池中水深为 $h = 4. 9m$ ，运动员质量为 $m = 6 0kg$ ，其形体可等效为一长度为 $L = 1 m$ 、直径为 $d = 0. 30m$ 的圆柱体，略去空气阻力。假设整个过程中圆柱体始终保持直立状态，在竖直直线上运动。重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ，水的密度 $ρ = 1 \times 10^{3} kg / m^{3}$ ，半长轴为 $a$ 、半短轴为 $b$ 的椭圆面积为 $s = π a b$ 。（结果可用根号表示）

(1)、运动员刚好落到水面（圆柱体下底面刚好接触水面）时的速度大小 $v_{0}$ 为多少？重力的瞬时功率 $P$ 为多少？（ $\sqrt{2} 取 1.4$ ）

(2)、圆柱体从下底面刚好接触水面到下底面刚好接触池底的过程中，受到水的阻力 $F$ 做功 $W_{1}$ 为多少？

(3)、圆柱体从下底面刚好接触水面到下底面刚好接触池底的过程中，受到水的浮力做功 $W_{2}$ 为多少？

(4)、若 $π$ 取 $3.14$ ，圆柱体下底面即将接触池底时的速度小于 $1 m / s$ ，即代表安全触底。试计算能否安全触底？

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11、如图所示，已知某天体半径为R，其表面的重力加速度为g，万有引力常量为G。

(1)、求该天体质量M；

(2)、某卫星在距天体表面高度也为R的轨道绕该星体做匀速圆周运动，求卫星在轨道上稳定运行的角速度ω。

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12、如图甲所示，用竖直放置的木板和斜槽组成“用频闪照相机研究平抛运动规律”实验装置。实验中，将频闪照相机正对木板，相机会以恒定的时间间隔拍摄照片，留下小球运动中的影像。（g取10m/s²）

(1)、在实验过程中，下列做法正确的有______；

A、实验时必须减少小球与斜槽间的摩擦 B、小球必须从斜槽同一高度由静止释放 C、小球放置在槽口处轨道上多个位置能保持静止，说明轨道水平 D、用折线连接描绘的点得到小球的运动轨迹

(2)、小球在平抛运动中的几个位置如乙图中的a、b、c、d所示，图中每个小方格的边长为L=1.6cm，则该小球经过b点时的速度大小 $v_{b}$ =m/s；小球抛出点的位置横坐标为cm。（结果均保留三位有效数字）

(3)、某次实验中调节频闪照相机拍照间隔 $T = 0.2 s$ ，得到如图丙所示照片，已知其中A为小球抛出瞬间的影像，B、C分别是小球抛出后连续拍摄所得影像，某同学通过精确测量发现AB和BC直线长度之比为 $3 ∶ 7$ ，通过上述条件，求得小球抛出的初速度值为 $m/s$ （已知 $\sqrt{5} \approx 2.24$ ，最后结果保留两位有效数字）。

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13、图甲所示为向心力演示仪，某同学探究小球做圆周运动所需向心力的大小与质量m，角速度 $ω$ 和半径r之间的关系。长槽的A、B处和短槽的C处分别到各自转轴中心距离之比为 $1 : 2 : 1$ ，该同学设计了如图乙所示的三种组合方式，变速塔轮自上而下每层左右半径之比分别为 $1 : 1$ 、 $2 : 1$ 和 $3 : 1$ 。

(1)、本实验采取的主要研究方法是________

A、微元法 B、控制变量法 C、等效替代法 D、理想实验法

(2)、探究向心力大小F与角速度 $ω$ 的关系时，选用两个质量相同的重球，还应选择______。

A、应将皮带调整到第一层塔轮组 B、应将皮带调整到第二层塔轮组 C、两球分别放在挡板A、C处 D、两球分别放在挡板A、B处

(3)、某次实验时，将两个球分别放置于甲图中B、C位置，所用两个球的质量之比为 $2 : 5$ ，左右变速塔轮的半径之比为 $2 : 1$ ，则左右两球做圆周运动的角速度之比为，向心力之比为。

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14、人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实。设某次打夯符合以下模型∶两人同时通过绳子对重物各施加一个力，力的大小均为500N，方向始终都与竖直方向成60°，重物离开地面20cm后人停止施力，最后重物自由下落把地面砸深5cm。已知重物的质量为40kg，g取10m/s²。空气阻力不计。下列说法正确的是（　　）

A、两人拉力对重物做的总功为100J B、重物自由下落过程重力做功为80J C、重物刚接触地面时的速度大小为 $\sqrt{5}$ m/s D、地面对重物的平均阻力大小为4000N

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15、机器人表演扭秧歌时，将左、右手中的手绢同时抛出互换，如图（b）所示。两手绢在空中的运动轨迹分别为轨迹 $a$ 和轨迹 $b$ ，若忽略空气阻力，则（　　）

A、沿轨迹 $a$ 运动的手绢加速度更大 B、沿轨迹 $b$ 运动的手绢在空中运动时间更短 C、沿轨迹 $a$ 运动的手绢到最高点时速度更大 D、沿轨迹 $b$ 运动的手绢到最高点时速度更大

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16、在太空中，两颗靠得很近的星球可以组成双星系统，它们只在相互间的万有引力作用下，绕球心连线上的某点做周期相同的匀速圆周运动。则下列说法正确的是（　　）

A、两颗星有相同的角速度 B、两颗星的运动半径与质量成反比 C、两颗星的向心加速度大小与质量成反比 D、两颗星的线速度大小与质量成正比

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17、如图甲所示，轻弹簧一端固定在倾角 $θ = 30 °$ 的足够长的光滑斜面上，另一端与质量为 $m_{1} = 0.8 kg$ 的物块a相连，质量 $m_{2} = 0.4 kg$ 的物块b紧靠a静止在斜面上。 $t = 0$ 时刻，对物块b施加沿斜面向上的力 $F$ ，使得b始终做匀加速直线运动，力 $F$ 随物块b的位移 $x$ 变化的关系如图乙所示。已知 $t = 0.6 s$ 时，a、b刚好分离。取重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ 。下列说法正确的是（　　）

A、物块b的加速度大小为 $2 m / s^{2}$ B、乙图图线所围面积为物块b动能增加量 C、图中F₁的数值为1.2N D、0-0.6s时间内，F做功是0.648J

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18、随着我国航天技术的发展，国人的登月梦想终将实现。若宇航员着陆月球后在其表面以大小为 $v_{0}$ 的初速度竖直上抛一小球（可视为质点），经时间 $t$ 小球落回抛出点；然后宇航员又在距月面高度为 $h$ 处，以相同大小的速度沿水平方向抛出一小球，一段时间后小球落到月球表面，已知月球的半径为 $R$ ，下列判断正确的是（　　）

A、月球表面的重力加速度大小为 $\frac{v_{0}}{t}$ B、平抛小球在空中运动的时间为 $\sqrt{\frac{2 h t}{v_{0}}}$ C、平抛小球抛出点和落地点的水平距离为 $\sqrt{2 h v_{0} t}$ D、月球的第一宇宙速度为 $\sqrt{\frac{2 v_{0} R}{t}}$

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19、如图所示，下列有关圆周运动的实例说法不正确的是（　　）

A、图甲中，若火车转弯的速度超过规定速度，外轨对火车轮缘会有挤压作用 B、图乙中，滚筒洗衣机里衣物随着滚筒做匀速圆周运动时，衣物运动到最高点A时脱水效果最好 C、图丙中若A、B均相对圆盘静止，圆周运动半径 $2 R_{A} = 3 R_{B}$ ，质量 $m_{A} = 2 m_{B}$ ，则A、B所受摩擦力 $f_{A} > f_{B}$ D、图丁中，汽车通过拱桥最高点时对桥的压力小于重力

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20、某航天器在水平直线跑道上进行电磁弹射起飞试验。航天器受到的阻力大小恒定，航天器自身的发动机在工作过程中提供牵引力，且额定功率为P。现进行两次启动测试，第一次以加速度 $a_{1}$ 匀加速启动，到额定功率后保持恒定功率行驶至最大速度，其运动状态如曲线①。第二次以加速度 $a_{2} (a_{2} = 2 a_{1})$ 匀加速启动，最终达到最大速度，其运动状态如曲线②所示。 $v - t$ 图线可能是下图中的（　　）

A、 B、 C、 D、

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