2024-2025学年江西省高一下学期月考物理试卷（解析版）

高级中学名校试题PAGEPAGE1高一物理试卷本试卷满分100分，考试用时75分钟。注意事项：1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。4.本试卷主要考试内容：人教版必修第一册，必修第二册第五章至第六章第2节。一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1∼7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8∼10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1.2024年中国航天交出了硕果累累的成绩单。2024年全年我国累计发射运载火箭68次，天舟七号成功在轨验证了3小时首次交会对接模式，天舟八号增加了200多升的装载空间和100多千克的载货量,下列说法正确的是（）A.研究火箭发射全程的运动轨迹时，不可将火箭视为质点B.天舟八号绕地球做匀速圆周运动时受到的合力为0C.在火箭加速升空的过程中，火箭的惯性增大D.天舟七号做曲线运动时速度一定发生变化【答案】D【解析】A.研究火箭发射全程的运动轨迹时，可将火箭视为质点，选项A错误；B.天舟八号绕地球做匀速圆周运动时受到的合力提供向心力，不为0，选项B错误；C.火箭的惯性只与火箭的质量有关，与速度大小无关，选项C错误；D.天舟七号做曲线运动时速度方向发生改变，速度一定发生变化，选项D正确。故选D。2.图为电影拍摄过程中吊威亚的情景。工作人员沿直线水平向左拉轻绳，使得工作人员匀速上升，则工作人员（）A.在向左加速移动 B.在向左减速移动C.处于超重状态 D.处于失重状态【答案】B【解析】AB．设轻绳与水平方向的夹角为，工作人员、的速度大小分别为、，则有随着工作人员匀速上升，变小，变大，减小，故A错误、B正确；CD．工作人员没有竖直方向上的加速度，既不处于超重状态，也不处于失重状态，故CD错误。故选B。3.图为停车场入口的车牌自动识别系统，当有车辆靠近时，闸杆在竖直平面内绕转轴逆时针转动，闸杆上、两点到点的距离之比为，、、三点共线，、两点的线速度大小之比为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】由于、两点在同一杆上，则角速度相等，即有、两点到点的距离之比为，根据可知，、两点线速度大小之比为。故选C。4.图甲为汽车安全带结构图，安全带缠绕在卷轴上，连接摆锤的轻杆和棘爪始终保持垂直。如图乙所示，当汽车做匀变速直线运动时，连接摆锤的轻杆与竖直方向的夹角为，摆锤带动棘爪卡住卷轴。取重力加速度大小，，不计空气阻力。汽车此时在做汽车前进方向（）A.加速度大小为的减速运动 B.加速度大小为的加速运动C.加速度大小为的加速运动 D.加速度大小为的减速运动【答案】C【解析】对摆锤受力分析有解得可知汽车的加速度大小为，方向水平向右，与汽车前进方向相同，汽车做加速运动。故选C。5.投壶，源于射礼，是中国古代宴饮时做的一种投掷游戏。如图所示，游戏者先后从同一高度的A、B两点以速率v1、v2水平投出两支相同的箭，两支箭都落入壶中，且落到壶中时的速度方向与水平方向的夹角分别为45°、30°，A点离壶口较近。不计空气阻力，忽略箭长、壶口大小等因素的影响，下列说法正确的是（）A.B.C.从B点投出的箭在空中运动的时间更长D.从A、B两点投出的箭落入壶中时的速度大小之比为【答案】A【解析】ABC．由于A、B两点处于同一高度，因此两支箭在空中运动的时间相等，两支箭都落入壶中时竖直方向上的分速度大小相等，有，解得故A正确，BC错误；D．从A、B两点投出的箭落入壶中时的速度大小分别满足、因此从A、B两点投出的箭落入壶中时的速度大小之比为，故D错误。故选A。6.利用物理图像分析物体的运动情况是常用的分析方法，甲、乙、丙、丁四幅图均是物体做直线运动的图像，下列选项正确的是（）A.甲图图像对应的物体在0~t0时间内的位移大小等于B.乙图图像对应的物体的加速度大小为10m/s2C.丙图图像对应的物体在第6s末的速度一定为18m/sD.丁图图像对应的物体在0~2s内的平均速度大小为4m/s【答案】D【解析】A．v-t图像围成的面积表示位移，题中甲图图像对应的物体在0~t0时间内的位移大于，故A错误；B．根据速度与位移之间的关系式可知题中乙图图像的斜率为解得由此可知，题中乙图图像对应的物体的加速度大小为5m/s2，故B错误；C．a-t图像围成的面积对应速度的变化量，题中丙图图像对应的物体在0~6s内的速度变化量为18m/s，由于不知道该物体的初速度大小，因此无法确定该物体在第6s末的速度，故C错误；D．根据运动学公式并结合题中图线可知，题中丁图图像对应的物体的加速度大小4m/s2，初速度为0，0~2s内该物体的位移大小平均速度大小故D正确故选D。7.如图所示，一表面光滑的均质球形工件静止于竖直墙壁与水平横杆之间，横杆始终与墙壁平行。若轻微移动横杆，使横杆到墙面的距离略微减小，则下列说法正确的是（）A.横杆对工件的弹力增大 B.横杆对工件的弹力减小C.墙面对工件的弹力增大 D.墙面对工件的弹力大小不变【答案】B【解析】对工件进行受力分析，如图所示根据平衡条件有，横杆到墙面的距离减小，则减小，减小，增大，所以横杆、墙面对工件的弹力均减小。故选B。8.一网球（视为质点）在O点以速率v0被水平击出，运动轨迹如图所示，网球从O点运动到Q点的时间等于从Q点运动到P点的时间。忽略空气阻力，下列说法正确的是（）A.网球在OP间水平方向的位移大小是在OQ间水平方向位移大小的2倍B.网球在OP间竖直方向的位移大小是在OQ间竖直方向位移大小的3倍C.网球经过P点时的速度小于经过Q点时速度大小的2倍D.网球在P点时速度与水平方向的夹角是在Q点时速度与水平方向夹角的2倍【答案】AC【解析】AB．网球做平抛运动，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，网球在OP间水平方向的位移大小是在OQ间水平方向位移大小的2倍，网球在OP间竖直方向的位移大小是在OQ间竖直方向位移大小的4倍，故A正确，B错误；C．设网球在OQ、QP间运动的时间均为t，网球经过Q、P点时的速度大小分别为，则故C正确；D．网球在P点时速度与水平方向的夹角的正切值在Q点时速度与水平方向的夹角的正切值则，故D错误。故选AC。9.图甲为游乐场中常见的“空中飞椅”的游乐项目，简化图如图乙所示。已知某座椅和游客的总质量为，转盘半径为，钢丝绳长为。转盘绕其竖直中心轴匀速转动时，带动座椅和游客在水平面内做匀速圆周运动，此时钢丝绳与竖直方向的夹角，不计空气阻力和钢丝绳自身的重力，取重力加速度大小，。下列说法正确的是（）A.游客对座椅的压力大于座椅对游客的支持力B.钢丝绳上拉力大小为C.游客（含座椅）做圆周运动的向心力大小为D.游客做圆周运动的周期为【答案】CD【解析】A．游客对座椅的压力与座椅对游客的支持力是一对相互作用力，大小一定相等，故A错误；B．座椅和游客在竖直方向上受力平衡，有解得故B错误；CD．根据向心力公式有解得，故CD正确。10.如图甲所示，在水平地面上静置着长为的长木板，物块（视为质点）静止在长木板右端。当给长木板施加水平向右、大小不同的拉力时，长木板的加速度大小随拉力大小变化的规律如图乙所示。各接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小，下列说法正确的是（）A.物块的质量为B.地面与长木板间的动摩擦因数为0.4C.物块与长木板间的动摩擦因数为0.4D.当时，物块从开始运动到滑离长木板所需的时间为【答案】BD【解析】B．设物块、长木板的质量分别为、，物块与长木板间、地面与长木板间的动摩擦因数分别为、，用拉力拉着长木板与物块一起做加速运动时，有整理可得对比题中图像可知，故B正确；AC．当物块相对于长木板滑动时，对长木板有整理可得对比题中图像有，，故AC错误；D．当时，物块的加速度大小长木板的加速度大小物块从开始运动到滑离长木板，有解得故D正确。故选BD。二、非选择题：本题共5小题，共54分。11.某实验小组的同学用如图甲、乙所示的装置来探究平抛运动的特点，请回答下列问题。（1）图甲中选用两个相同的弧形轨道、，的末端切线水平，的末端与光滑水平面相切，两轨道上端分别装有电磁铁、，调节电磁铁、的高度，使。现将小铁球、分别吸在电磁铁、上，切断电源，使两小铁球由静止释放后分别从轨道、的下端滑出。实验选用的弧形轨道、________（填“需要”或“不需要”）确保表面光滑。实验中观察到小铁球、相碰，保持，仅改变弧形轨道在竖直方向的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明________。（2）用图乙装置做实验时，________（填“需要”或“不需要”）确保每次都从同一位置由静止释放小铁球。（3）利用图乙装置完成实验后记录平抛运动的部分点如图丙所示，图中小方格的边长均为，取重力加速度大小，则小铁球从点运动到点的时间为________，小铁球经过点时的速度大小为________。【答案】（1）不需要平抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动（2）需要（3）0.22.5【解析】【小问1解析】实验时只需要确保小铁球、从轨道、下端滑出时的速度相同，不需要确保轨道表面光滑。小铁球在光滑水平面上做匀速直线运动，小铁球在空中做平抛运动，两球相碰，说明平抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动。【小问2解析】实验时需要确保每次都从同一位置由静止释放小铁球，才能使小铁球从斜槽末端以相同大小的初速度水平抛出。【小问3解析】由平抛运动的特点可知，小铁球从点到点的时间与从点到点的时间相等，因此有解得小铁球从点运动到点的时间小铁球经过点时水平方向上的分速度大小竖直方向上的分速度大小因此小球经过点时的速度大小12.“天工”实验小组的同学为完成“探究向心力大小的表达式”实验，设计了如图甲所示的装置。水平转台（转速可调整）中心固定有定滑轮，细线跨过定滑轮将放置在转台边缘处的金属块与竖直固定的力传感器相连，定滑轮与金属块之间的细线与转台平行。金属块中心的正下方固定有宽度为d的遮光条。金属块和遮光条一起随转台做匀速圆周运动时，位于水平地面的光电计时器可以记录下遮光条经过光电计时器的遮光时间t1和相邻两次经过光电计时器的时间间隔t2（），力传感器可以记录下细线上的拉力F。金属块与转台之间的摩擦力可忽略。（1）金属块做圆周运动的线速度大小v=________，半径r=________。（均用给定的物理量符号表示）（2）仅改变转台转速，多次实验后，测得多组F、t1、t2的数据，为了更直观地得出结论，同学们绘制出如图乙所示的图像。由此可以得出结论：做匀速圆周运动的物体所需的向心力大小与________（填“v”“v2”或“”）成正比。若已知该图线的斜率为k，则金属块的质量m=________（用k、d表示）。【答案】（1）（2）v2【解析】【小问1解析】金属块做圆周运动线速度大小由，解得【小问2解析】由前面的分析可知、结合题中图像可得出结论，做匀速圆周运动的物体所需的向心力大小与v2成正比；结合向心力表达式可知可得解得13.如图所示，不可伸长的轻绳穿过一竖直固定的光滑细管（半径可忽略），两端系有小球A、B（均可视为质点）。当小球A绕中心轴匀速转动时，小球B静止，小球A到上管口的绳长L=1m，与小球A相连的绳与竖直方向的夹角θ=60°。取重力加速度大小g=10m/s2，不计空气阻力。（1）求小球A的质量m1与小球B的质量m2的比值；（2）求小球A匀速转动的角速度大小ω；（3）若小球A的角速度缓慢增大为原来的2倍，求重新稳定后小球B的高度变化量∆h。【答案】（1）（2）（3）0.75m【解析】【小问1解析】对小球A受力分析，竖直方向上有对小球B受力分析有可得【小问2解析】对小球A受力分析，水平方向上有解得【小问3解析】结合前面的分析有解得即小球A稳定转动时ω2与成反比，可知若小球A的角速度增大为原来的2倍，则重新稳定后小球A到上管口的绳长变为原来的，因此，重新稳定后小球B的高度变化量14.如图所示，倾角、长度的倾斜传送带以恒定速率顺时针转动。可视为质点的包裹从传送带顶端以大小、方向平行于传送带向下的初速度开始下滑，经以的速度滑离传送带。不计空气阻力，包裹与传送带间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小，，。（1）求包裹在传送带上运动的平均速度大小（计算结果保留分数）；（2）判断包裹在传送带上不同阶段的运动状态；（3）求传送带的运行速率。【答案】（1）（2）见解析（3）【解析】（1）包裹在传送带上运动的平均速度大小解得（2）假设包裹在传送带上始终做匀加速直线运动，则有由于，因此该假设不成立假设包裹在传送带上先做匀加速直线运动，再做匀速直线运动，且包裹做匀速直线运动的时间为，则有包裹做匀加速直线运动时有其中解得，包裹无法做匀速直线运动，该假设不成立由此可知包裹一定是先以较大的加速度做匀加速直线运动直至速度与传送带的运行速率大小相等，之后再以较小的加速度做匀加速直线运动。（3）设包裹从传送带顶端开始下滑到速度大小与传送带速率相等所经历的时间为，该阶段包裹的加速度大小为，有，对包裹受力分析有设包裹的速度大于传送带的运行速率时，包裹的加速度大小为，有，对包裹受力分析有综合前面的分析有解得15.如图所示，足够长的竖直轨道AB与半圆槽BCD在同一竖直面内，O点为半圆槽的圆心，B、D点的连线水平，C为圆槽的最低点。安装在竖直轨道AB上的弹射器可上下移动，能水平向右发射出不同速率的弹丸（视为质点，出射点处于B点正上方）。已知半圆槽的半径R=3m，P点为半圆槽上O点右侧的一点，∠POD=θ=53°。取重力加速度大小g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，不计空气阻力。（1）调整弹射器的位置，使得弹丸出射点到B点的距离d1=4.8m，水平向右发射弹丸后弹丸恰好落在P点，求弹丸的初速度大小v1；（2）调整弹射器的位置和弹丸的出射速率，使得弹丸均能击中半圆槽上的P点，求弹丸落到P点的最小速率vmin；（3）调整弹射器的位置和弹丸的出射速率，使得弹丸垂直击中半圆槽上O点右侧的Q点（图中未画出），若已知弹丸击中Q点时的速度方向与水平方向的夹角为α（0<α<90°），求弹丸出射点到B点的距离d和弹丸击中Q点时的速度大小v。（均用α表示）【答案】（1）4m/s（2）（3），【解析】【小问1解析】弹丸做平抛运动，水平方向上有竖直方向上有其中，解得【小问2解析】弹丸做平抛运动，有弹丸落到P点时竖直方向上的分速度大小弹丸击中P点时的速度大小结合数学知识可知即弹丸落到P点的最小速率【小问3解析】弹丸做平抛运动，有，弹丸垂直击中Q点时有弹丸击中Q点时的速度大小解得，高一物理试卷本试卷满分100分，考试用时75分钟。注意事项：1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。4.本试卷主要考试内容：人教版必修第一册，必修第二册第五章至第六章第2节。一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1∼7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8∼10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1.2024年中国航天交出了硕果累累的成绩单。2024年全年我国累计发射运载火箭68次，天舟七号成功在轨验证了3小时首次交会对接模式，天舟八号增加了200多升的装载空间和100多千克的载货量,下列说法正确的是（）A.研究火箭发射全程的运动轨迹时，不可将火箭视为质点B.天舟八号绕地球做匀速圆周运动时受到的合力为0C.在火箭加速升空的过程中，火箭的惯性增大D.天舟七号做曲线运动时速度一定发生变化【答案】D【解析】A.研究火箭发射全程的运动轨迹时，可将火箭视为质点，选项A错误；B.天舟八号绕地球做匀速圆周运动时受到的合力提供向心力，不为0，选项B错误；C.火箭的惯性只与火箭的质量有关，与速度大小无关，选项C错误；D.天舟七号做曲线运动时速度方向发生改变，速度一定发生变化，选项D正确。故选D。2.图为电影拍摄过程中吊威亚的情景。工作人员沿直线水平向左拉轻绳，使得工作人员匀速上升，则工作人员（）A.在向左加速移动 B.在向左减速移动C.处于超重状态 D.处于失重状态【答案】B【解析】AB．设轻绳与水平方向的夹角为，工作人员、的速度大小分别为、，则有随着工作人员匀速上升，变小，变大，减小，故A错误、B正确；CD．工作人员没有竖直方向上的加速度，既不处于超重状态，也不处于失重状态，故CD错误。故选B。3.图为停车场入口的车牌自动识别系统，当有车辆靠近时，闸杆在竖直平面内绕转轴逆时针转动，闸杆上、两点到点的距离之比为，、、三点共线，、两点的线速度大小之比为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】由于、两点在同一杆上，则角速度相等，即有、两点到点的距离之比为，根据可知，、两点线速度大小之比为。故选C。4.图甲为汽车安全带结构图，安全带缠绕在卷轴上，连接摆锤的轻杆和棘爪始终保持垂直。如图乙所示，当汽车做匀变速直线运动时，连接摆锤的轻杆与竖直方向的夹角为，摆锤带动棘爪卡住卷轴。取重力加速度大小，，不计空气阻力。汽车此时在做汽车前进方向（）A.加速度大小为的减速运动 B.加速度大小为的加速运动C.加速度大小为的加速运动 D.加速度大小为的减速运动【答案】C【解析】对摆锤受力分析有解得可知汽车的加速度大小为，方向水平向右，与汽车前进方向相同，汽车做加速运动。故选C。5.投壶，源于射礼，是中国古代宴饮时做的一种投掷游戏。如图所示，游戏者先后从同一高度的A、B两点以速率v1、v2水平投出两支相同的箭，两支箭都落入壶中，且落到壶中时的速度方向与水平方向的夹角分别为45°、30°，A点离壶口较近。不计空气阻力，忽略箭长、壶口大小等因素的影响，下列说法正确的是（）A.B.C.从B点投出的箭在空中运动的时间更长D.从A、B两点投出的箭落入壶中时的速度大小之比为【答案】A【解析】ABC．由于A、B两点处于同一高度，因此两支箭在空中运动的时间相等，两支箭都落入壶中时竖直方向上的分速度大小相等，有，解得故A正确，BC错误；D．从A、B两点投出的箭落入壶中时的速度大小分别满足、因此从A、B两点投出的箭落入壶中时的速度大小之比为，故D错误。故选A。6.利用物理图像分析物体的运动情况是常用的分析方法，甲、乙、丙、丁四幅图均是物体做直线运动的图像，下列选项正确的是（）A.甲图图像对应的物体在0~t0时间内的位移大小等于B.乙图图像对应的物体的加速度大小为10m/s2C.丙图图像对应的物体在第6s末的速度一定为18m/sD.丁图图像对应的物体在0~2s内的平均速度大小为4m/s【答案】D【解析】A．v-t图像围成的面积表示位移，题中甲图图像对应的物体在0~t0时间内的位移大于，故A错误；B．根据速度与位移之间的关系式可知题中乙图图像的斜率为解得由此可知，题中乙图图像对应的物体的加速度大小为5m/s2，故B错误；C．a-t图像围成的面积对应速度的变化量，题中丙图图像对应的物体在0~6s内的速度变化量为18m/s，由于不知道该物体的初速度大小，因此无法确定该物体在第6s末的速度，故C错误；D．根据运动学公式并结合题中图线可知，题中丁图图像对应的物体的加速度大小4m/s2，初速度为0，0~2s内该物体的位移大小平均速度大小故D正确故选D。7.如图所示，一表面光滑的均质球形工件静止于竖直墙壁与水平横杆之间，横杆始终与墙壁平行。若轻微移动横杆，使横杆到墙面的距离略微减小，则下列说法正确的是（）A.横杆对工件的弹力增大 B.横杆对工件的弹力减小C.墙面对工件的弹力增大 D.墙面对工件的弹力大小不变【答案】B【解析】对工件进行受力分析，如图所示根据平衡条件有，横杆到墙面的距离减小，则减小，减小，增大，所以横杆、墙面对工件的弹力均减小。故选B。8.一网球（视为质点）在O点以速率v0被水平击出，运动轨迹如图所示，网球从O点运动到Q点的时间等于从Q点运动到P点的时间。忽略空气阻力，下列说法正确的是（）A.网球在OP间水平方向的位移大小是在OQ间水平方向位移大小的2倍B.网球在OP间竖直方向的位移大小是在OQ间竖直方向位移大小的3倍C.网球经过P点时的速度小于经过Q点时速度大小的2倍D.网球在P点时速度与水平方向的夹角是在Q点时速度与水平方向夹角的2倍【答案】AC【解析】AB．网球做平抛运动，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，网球在OP间水平方向的位移大小是在OQ间水平方向位移大小的2倍，网球在OP间竖直方向的位移大小是在OQ间竖直方向位移大小的4倍，故A正确，B错误；C．设网球在OQ、QP间运动的时间均为t，网球经过Q、P点时的速度大小分别为，则故C正确；D．网球在P点时速度与水平方向的夹角的正切值在Q点时速度与水平方向的夹角的正切值则，故D错误。故选AC。9.图甲为游乐场中常见的“空中飞椅”的游乐项目，简化图如图乙所示。已知某座椅和游客的总质量为，转盘半径为，钢丝绳长为。转盘绕其竖直中心轴匀速转动时，带动座椅和游客在水平面内做匀速圆周运动，此时钢丝绳与竖直方向的夹角，不计空气阻力和钢丝绳自身的重力，取重力加速度大小，。下列说法正确的是（）A.游客对座椅的压力大于座椅对游客的支持力B.钢丝绳上拉力大小为C.游客（含座椅）做圆周运动的向心力大小为D.游客做圆周运动的周期为【答案】CD【解析】A．游客对座椅的压力与座椅对游客的支持力是一对相互作用力，大小一定相等，故A错误；B．座椅和游客在竖直方向上受力平衡，有解得故B错误；CD．根据向心力公式有解得，故CD正确。10.如图甲所示，在水平地面上静置着长为的长木板，物块（视为质点）静止在长木板右端。当给长木板施加水平向右、大小不同的拉力时，长木板的加速度大小随拉力大小变化的规律如图乙所示。各接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小，下列说法正确的是（）A.物块的质量为B.地面与长木板间的动摩擦因数为0.4C.物块与长木板间的动摩擦因数为0.4D.当时，物块从开始运动到滑离长木板所需的时间为【答案】BD【解析】B．设物块、长木板的质量分别为、，物块与长木板间、地面与长木板间的动摩擦因数分别为、，用拉力拉着长木板与物块一起做加速运动时，有整理可得对比题中图像可知，故B正确；AC．当物块相对于长木板滑动时，对长木板有整理可得对比题中图像有，，故AC错误；D．当时，物块的加速度大小长木板的加速度大小物块从开始运动到滑离长木板，有解得故D正确。故选BD。二、非选择题：本题共5小题，共54分。11.某实验小组的同学用如图甲、乙所示的装置来探究平抛运动的特点，请回答下列问题。（1）图甲中选用两个相同的弧形轨道、，的末端切线水平，的末端与光滑水平面相切，两轨道上端分别装有电磁铁、，调节电磁铁、的高度，使。现将小铁球、分别吸在电磁铁、上，切断电源，使两小铁球由静止释放后分别从轨道、的下端滑出。实验选用的弧形轨道、________（填“需要”或“不需要”）确保表面光滑。实验中观察到小铁球、相碰，保持，仅改变弧形轨道在竖直方向的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明________。（2）用图乙装置做实验时，________（填“需要”或“不需要”）确保每次都从同一位置由静止释放小铁球。（3）利用图乙装置完成实验后记录平抛运动的部分点如图丙所示，图中小方格的边长均为，取重力加速度大小，则小铁球从点运动到点的时间为________，小铁球经过点时的速度大小为________。【答案】（1）不需要平抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动（2）需要（3）0.22.5【解析】【小问1解析】实验时只需要确保小铁球、从轨道、下端滑出时的速度相同，不需要确保轨道表面光滑。小铁球在光滑水平面上做匀速直线运动，小铁球在空中做平抛运动，两球相碰，说明平抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动。【小问2解析】实验时需要确保每次都从同一位置由静止释放小铁球，才能使小铁球从斜槽末端以相同大小的初速度水平抛出。【小问3解析】由平抛运动的特点可知，小铁球从点到点的时间与从点到点的时间相等，因此有解得小铁球从点运动到点的时间小铁球经过点时水平方向上的分速度大小竖直方向上的分速度大小因此小球经过点时的速度大小12.“天工”实验小组的同学为完成“探究向心力大小的表达式”实验，设计了如图甲所示的装置。水平转台（转速可调整）中心固定有定滑轮，细线跨过定滑轮将放置在转台边缘处的金属块与竖直固定的力传感器相连，定滑轮与金属块之间的细线与转台平行。金属块中心的正下方固定有宽度为d的遮光条。金属块和遮光条一起随转台做匀速圆周运动时，位于水平地面的光电计时器可以记录下遮光条经过光电计时器的遮光时间t1和相邻两次经过光电计时器的时间间隔t2（），力传感器可以记录下细线上的拉力F。金属块与转台之间的摩擦力可忽略。（1）金属块做圆周运动的线速度大小v=________，半径r=________。（均用给定的物理量符号表示）（2）仅改变转台转速，多次实验后，测得多组F、t1、t2的数据，为了更直观地得出结论，同学们绘制出如图乙所示的图像。由此可以得出结论：做匀速圆周运动的物体所需的向心力大小与________（填“v”“v2”或“”）成正比。若已知该图线的斜率为k，则金属块的质量m=________（用k、d表示）。【答案】（1）（2）v2【解析】【小问1解析】金属块做圆周运动线速度大小由，解得【小问2解析】由前面的分析可知、结合题中图像可得出结论，做匀速圆周运动的物体所需的向心力大小与v2成正比；结合向心力表达式可知可得解得13.如图所示，不可伸长的轻绳穿过一竖直固定的光滑细管（半径可忽略），两端系有小球A、B（均可视为质点）。当小球A绕中心轴匀速转动时，小球B静止，小球A到上管口的绳长L=1m，与小球A相连的绳与竖直方向的夹角θ=60°。取重力加速度大小g=10m/s2，不计空气阻力。（1）求小球A的质量m1与小球B的质量m2的比值；（2）求小球A匀速转动的角速度大小ω；（3）若小球A的角速度缓慢增大为原来的2倍，求重新稳定后小球B的高度变化量∆h。【答案】（1）（2）（3）0.75m【解析】【小问1解析】对小球A受力分析，竖直