2023-2024学年福建省福州市福清市高一(下)期末物理试卷

2023-2024学年福建省福州市福清市高一（下）期末物理试卷一、单项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。)1．（4分）2024年5月18日福建省首条城市无人机物流航线在福州高新区启用，空中“快递员”正式“开工”，成为区域物流新“干将”。如图所示，是无人机送货的情景，下列情况中该无人机对吊着的货物不做功的是（）A．竖直匀速上升 B．竖直减速下降 C．悬停在空中 D．竖直匀速下降2．（4分）如图所示，修正带是通过咬合良好的两个齿轮进行工作，A、B两点分别位于大小齿轮的边缘，大轮和小轮的半径之比RA：RB＝2：1，当使用修正带时，两个齿轮转动起来，A、B两点的线速度大小之比为（）A．1：1 B．2：1 C．1：2 D．4：13．（4分）如图所示，福清水文化公园的转椅深受儿童的喜爱，当转椅匀速转动时，小朋友随转椅一起做匀速圆周运动，小朋友相对座椅无滑动，在这种情况下小朋友的受力情况，下列说法正确的是（）A．仅受重力和座椅的支持力 B．受重力、座椅的支持力和向心力 C．若仅转椅的角速度增大为原来的2倍，向心力增大为原来的4倍 D．若仅转椅的角速度增大为原来的2倍，向心力增大为原来的2倍4．（4分）如图所示的失控车辆缓冲坡是设置在公路右侧的斜坡，路面通常由沙砾构成，专为失控车辆在刹车失灵时冲上斜坡以减少损失而设计的。一质量为m的失控货车以某一速度径直冲上一个倾角为18°的缓冲坡，其上坡过程中为直线运动，且摩擦力恒为25A．货车的重力势能增加了310B．货车的动能损失了mgH C．货车克服摩擦力做的功为25D．货车沿缓冲坡上升的高度为12H二、双项选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分，全部选对得6分，选不全得3分，有选错或不答得0分。）（多选）5．（6分）“十月里来秋风凉，中央红军远征忙；星夜渡过于都河，古陂新田打胜仗。”这是一首描述的是当年红军夜渡于都河开始长征的诗。假设船在静水中的速度为2m/s保持不变，于都河宽600m，水流速度为1m/s且处处相等，则（）A．船的渡河的最短时间为300s B．水流速度变大后，若保持船头朝向与河岸夹角不变，过河时间变长 C．船在河流中的航行速度大小一定为5m/sD．小船能到达正对岸（多选）6．（6分）如图所示，图甲、乙分别是生活中常见的台阶式扶梯和倾斜式扶梯，两扶梯的倾角θ相同，某质量为m的同学先后站在两扶梯上，随扶梯匀速上升，均在时间t内上升的高度为h，重力加速度大小为g（）A．两图中支持力均对人不做功 B．两图中重力的瞬时功率均为mgv C．乙图人所受的摩擦力做功的平均功率为mghtD．若图甲电梯加速运动，甲所受的摩擦力对甲做正功（多选）7．（6分）鼓岭是位于福州晋安区宦溪镇的避暑胜地，山高800多米，吸引了游客来参观。盘山公路转弯处路面造得外高内低，例如当车向右转弯时，司机左侧的路面比右侧的要高一些。设路面与水平面的夹角为θ，某质量为m的汽车，转弯时速度大小为v，转弯轨迹均可视为半径为R的圆弧。下列表达式正确的是（）A．汽车此时所需向心力F的大小F=mvB．汽车此时所需向心力F的大小F=mvC．若汽车超过某速度而向外滑动时，一定受到沿转弯轨迹半径方向向外的作用力 D．若车轮与路面的横向（即垂直于前进方向）摩擦力为零，则车速为v=（多选）8．（6分）2024年3月20日，我国“鹊桥二号”卫星发射成功，于4月2日按计划进入周期为24小时环月大椭圆“使命”轨道，为嫦娥六号在月球背面进行月球样品采集任务提供通讯支持。如图所示，此次任务完成后，鹊桥二号择机在P点调整至12小时环月椭圆轨道，为后续月球探测任务提供服务。鹊桥二号24小时环月轨道半长轴为a1，12小时环月轨道半长轴为a2。下列说法正确的是（）A．月球处于“鹊桥二号”椭圆轨道的焦点位置 B．“鹊桥二号”24小时环月轨道半长轴a1大于12小时环月轨道半长轴a2 C．“鹊桥二号”在轨道Ⅱ上P点的运行速度大于月球第一宇宙速度 D．“鹊桥二号”由轨道Ⅰ调整到轨道Ⅱ，需在P点加速三、非选择题（本大题8小题，共60分）9．（2分）如图所示，一个小女孩从滑梯上加速下滑（摩擦阻力不能忽略），在这个过程中，重力势能将，机械能将。（填“增加”“不变”或“减少”）10．（2分）在长1m的轻杆，一端连着质量0.5kg的小球，另一端绕过O点的水平固定轴在竖直平面内自由转动。当小球以3m/s的速率通过最高点时，受到轻杆的作用力大小为N，是（选填“拉力”或“支持力”）。g＝10m/s2。11．（4分）2024年5月18日，杭温高铁正式启动全线联调联试，一辆在测试的高铁的总质量M＝2.0×105kg，额定输出功率为9600kW。假设该动车组在某段水平轨道上运动时的最大速度为360km/h，受到的阻力f与速度v满足f＝kv，该动车组以最大速度匀速行驶时的牵引力为N，当匀速行驶的速度为最大速度一半时，动车组的输出功率为kW。12．（8分）某同学用如图1所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验。（1）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材是（填字母）。A.天平（含砝码）B.刻度尺C.交流电源（2）按照正确的操作得到所示的一条纸带（图2），在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hc，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能的减少量ΔEp＝，动能的增加量ΔEk＝。（3）经过计算，发现ΔEk大于ΔEp，造成这个结果的原因可能是。A.存在空气阻力和摩擦力B.接通电源前释放了纸带C.打点计时器的工作电压偏高（4）测量从第一点到其余各点的下落高度h，并计算对应速度v，然后以v2为纵轴，以h为横轴，根据实验数据作出v2﹣h图，如图3所示。若在误差允许的范围内图像是一条过原点且斜率为的直线，则验证了机械能守恒定律。A.19.6B.9.80C.4.9013．（4分）如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F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）本实验的目的是探究向心力的大小F与小球质量m、角速度ω和半径r之间的关系，实验中采用的实验方法与下列哪些实验是相同的；A.探究两个互成角度的力的合成规律B.探究平抛运动的特点C.探究加速度与物体受力、物体质量的关系（2）在某次实验中，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第层塔轮（选填“一”、“二”或“三”）；（3）按（2）中正确选择后，两次以不同的转速匀速转动手柄，左、右测力筒露出等分标记如图丙所示。则向心力大小F与球做圆周运动半径r的关系是。A.F与r2成反比B.F与r2成正比C.F与r成反比D.F与r成正比（4）在另一次实验中，把两个质量相等的钢球放在A、C位置，传动皮带位于第二层，转动手柄，当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比约为。A.2：1B.8：1C.1：2D.1：414．（10分）某卫星绕地球做匀速圆周运动。已知引力常量为G，地球的半径为R，地球球心和卫星的距离为r，地球表面的重力加速度为g。求：（1）地球的质量。（2）卫星绕地球做圆周运动的速度。15．（14分）如图所示，一名跳台滑雪运动员经过一段时间的加速滑行后从O点水平飞出，经过一段时间落到斜坡上的A点。已知O点是斜坡的起点，A点与O点的距离为75米，斜坡与水平面的夹角θ＝37°，运动员的质量m＝50kg。不计空气阻力（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2）。求：（1）运动员从O点到A点的运动时间。（2）运动员到达A点时的速度与水平方向夹角的正切值。16．（16分）光滑斜面与长度为L＝0.5m粗糙水平地面平滑相连，质量为m＝1kg的小球（可视为质点）从斜面距离地面高H处静止释放，经A点进入与水平地面平滑连接的光滑圆形轨道（A点为轨道最低点），恰好能到达圆形轨道的最高点B点。已知小球与地面间的动摩擦因数μ＝0.2，圆形轨道半径R＝0.1m，取重力加速度g＝10m/s2，求：（1）小球在B点的速度大小；（2）小球在A点时，其对圆形轨道的压力大小；（3）小球的释放点离水平地面的高度H。

2023-2024学年福建省福州市福清市高一（下）期末物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。)1．（4分）2024年5月18日福建省首条城市无人机物流航线在福州高新区启用，空中“快递员”正式“开工”，成为区域物流新“干将”。如图所示，是无人机送货的情景，下列情况中该无人机对吊着的货物不做功的是（）A．竖直匀速上升 B．竖直减速下降 C．悬停在空中 D．竖直匀速下降【考点】动能定理的简单应用．【答案】C【分析】ABD、根据无人机对货物的作用力与速度方向关系，判断无人机对货物做功的正负；C、根据在力的方向没有发生位移分析。【解答】解：A、货物竖直匀速上升，无人机对货物的作用力竖直向上，与速度方向相同，无人机对货物做正功，故A错误；BD、货物竖直减速下降、竖直匀速下降过程，无人机对货物的作用力竖直向上，与速度方向相反，无人机对货物做负功，故BD错误；C、货物悬停在空中，无人机对货物的作用力竖直向上，在力的方向上没有发生位移，所以无人机对货物不做功，故C正确。故选：C。2．（4分）如图所示，修正带是通过咬合良好的两个齿轮进行工作，A、B两点分别位于大小齿轮的边缘，大轮和小轮的半径之比RA：RB＝2：1，当使用修正带时，两个齿轮转动起来，A、B两点的线速度大小之比为（）A．1：1 B．2：1 C．1：2 D．4：1【考点】传动问题．【答案】A【分析】同缘传动时，边缘点的线速度大小相等。【解答】解：A、B两点分别位于大小齿轮的边缘，线速度大小相等，故A正确，BCD错误。故选：A。3．（4分）如图所示，福清水文化公园的转椅深受儿童的喜爱，当转椅匀速转动时，小朋友随转椅一起做匀速圆周运动，小朋友相对座椅无滑动，在这种情况下小朋友的受力情况，下列说法正确的是（）A．仅受重力和座椅的支持力 B．受重力、座椅的支持力和向心力 C．若仅转椅的角速度增大为原来的2倍，向心力增大为原来的4倍 D．若仅转椅的角速度增大为原来的2倍，向心力增大为原来的2倍【考点】水平转盘上物体的圆周运动；向心力的来源分析．【答案】C【分析】小朋友受到重力，座椅的支持力和座椅的静摩擦力；根据F＝mrω2计算。【解答】解：AB.对小朋友受力分析，小朋友受到重力，座椅的支持力和座椅的静摩擦力，静摩擦力提供向心力，故AB错误；CD.根据F＝mrω2可知，若仅转椅的角速度增大为原来的2倍，向心力增大为原来的4倍，故C正确，D错误。故选：C。4．（4分）如图所示的失控车辆缓冲坡是设置在公路右侧的斜坡，路面通常由沙砾构成，专为失控车辆在刹车失灵时冲上斜坡以减少损失而设计的。一质量为m的失控货车以某一速度径直冲上一个倾角为18°的缓冲坡，其上坡过程中为直线运动，且摩擦力恒为25A．货车的重力势能增加了310B．货车的动能损失了mgH C．货车克服摩擦力做的功为25D．货车沿缓冲坡上升的高度为12H【考点】动能定理的简单应用；重力势能的定义和计算；动能变化量的计算．【答案】D【分析】A、根据重力做功，利用功能关系可知货物增加的重力势能；BC、根据W＝Fl可得克服阻力做的功，利用动能定理可得货车损失的动能；D、货物上升12【解答】解：A、货物上升到最高点过程，重力做功WG＝﹣mgH，由功能关系可知货物重力势能增加mgH，故A错误；BC、货车克服摩擦力做的功Wf=fHsin18°=25mg×H0.3=D、货车上升高度为12H过程，由动能定理有：﹣mg×H2代入数据可得：v=21gH故选：D。二、双项选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分，全部选对得6分，选不全得3分，有选错或不答得0分。）（多选）5．（6分）“十月里来秋风凉，中央红军远征忙；星夜渡过于都河，古陂新田打胜仗。”这是一首描述的是当年红军夜渡于都河开始长征的诗。假设船在静水中的速度为2m/s保持不变，于都河宽600m，水流速度为1m/s且处处相等，则（）A．船的渡河的最短时间为300s B．水流速度变大后，若保持船头朝向与河岸夹角不变，过河时间变长 C．船在河流中的航行速度大小一定为5m/sD．小船能到达正对岸【考点】小船过河问题．【答案】AD【分析】当船头垂直河岸渡河时过河时间最短；根据过河的有效速度分析；只有当船头速度方向与河岸垂直时，才能满足这个情况；当小船在平行河岸方向的分速度为零时，小船可以到达正对岸。【解答】解：A、当船头垂直河岸渡河时过河时间最短，即tm=dB、设船头朝向与河岸夹角为θ，则过河的垂直于河岸方向上的速度为vcsinθ，过河时间为t=dC、当船头速度方向与河岸垂直时，船的航行速度大小为v=vc2D、因为船在静水中的速度大于河水流速，所以当船头与上游河岸夹角满足vccosθ＝vs时，即θ＝60°时小船能够到达正对岸，故D正确。故选：AD。（多选）6．（6分）如图所示，图甲、乙分别是生活中常见的台阶式扶梯和倾斜式扶梯，两扶梯的倾角θ相同，某质量为m的同学先后站在两扶梯上，随扶梯匀速上升，均在时间t内上升的高度为h，重力加速度大小为g（）A．两图中支持力均对人不做功 B．两图中重力的瞬时功率均为mgv C．乙图人所受的摩擦力做功的平均功率为mghtD．若图甲电梯加速运动，甲所受的摩擦力对甲做正功【考点】动能定理的简单应用；牛顿第二定律的简单应用；功率的定义、物理意义和计算式的推导．【答案】CD【分析】根据支持力方向和速度方向的夹角判断支持力做功正负；根据P＝mgvsinθ求重力的瞬时功率；根据功能关系以及瞬时功率的定义求解乙图人所受的摩擦力做功的平均功率；若图甲电梯加速运动，由牛顿第二定律确定甲所受的摩擦力方向，再判断摩擦力对甲做功正负。【解答】解：A、图甲中，人匀速上升，人受到的支持力和重力二力平衡，则人所受支持力向上，与速度方向成锐角，则支持力做正功。图乙中，支持力与速度方向垂直，支持力不做功，故A错误；B、由图知，重力与速度之间有夹角，则两图中重力的瞬时功率均为P＝mgvsinθ，故B错误；C、乙图人所受的摩擦力为动力，摩擦力做正功，由于电梯做匀速直线运动，则知摩擦力做功等于重力势能的增加量，即有Pt＝mgh，解得P=D、若图甲电梯加速运动，设人的加速度为a方向斜向上，将加速度分解到水平方向和竖直方向，可得ax＝acosθ方向水平向右；ay＝asinθ方向竖直向上，水平方向受静摩擦力作用f＝ma＝macosθ方向水平向右，电梯对人的摩擦力表现为动力，所以甲所受的摩擦力对甲做正功，故D正确。故选：CD。（多选）7．（6分）鼓岭是位于福州晋安区宦溪镇的避暑胜地，山高800多米，吸引了游客来参观。盘山公路转弯处路面造得外高内低，例如当车向右转弯时，司机左侧的路面比右侧的要高一些。设路面与水平面的夹角为θ，某质量为m的汽车，转弯时速度大小为v，转弯轨迹均可视为半径为R的圆弧。下列表达式正确的是（）A．汽车此时所需向心力F的大小F=mvB．汽车此时所需向心力F的大小F=mvC．若汽车超过某速度而向外滑动时，一定受到沿转弯轨迹半径方向向外的作用力 D．若车轮与路面的横向（即垂直于前进方向）摩擦力为零，则车速为v=【考点】车辆在道路上的转弯问题．【答案】BD【分析】AB.根据向心力的表达式进行解答；C.根据离心运动的原因进行解释说明；D.根据重力和支持力合力提供向心力，结合牛顿第二定律列式求解。【解答】解：AB.根据汽车做匀速圆周运动向心力表达式，F＝mv2C.若汽车超过某速度而向外滑动时，是受到的沿转弯轨迹半径方向向内的作用力小于所需要的向心力的原因，故C错误；D.当不受到摩擦力时，重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律有mgtanθ＝mv2R，得v故选：BD。（多选）8．（6分）2024年3月20日，我国“鹊桥二号”卫星发射成功，于4月2日按计划进入周期为24小时环月大椭圆“使命”轨道，为嫦娥六号在月球背面进行月球样品采集任务提供通讯支持。如图所示，此次任务完成后，鹊桥二号择机在P点调整至12小时环月椭圆轨道，为后续月球探测任务提供服务。鹊桥二号24小时环月轨道半长轴为a1，12小时环月轨道半长轴为a2。下列说法正确的是（）A．月球处于“鹊桥二号”椭圆轨道的焦点位置 B．“鹊桥二号”24小时环月轨道半长轴a1大于12小时环月轨道半长轴a2 C．“鹊桥二号”在轨道Ⅱ上P点的运行速度大于月球第一宇宙速度 D．“鹊桥二号”由轨道Ⅰ调整到轨道Ⅱ，需在P点加速【考点】卫星的发射及变轨问题；开普勒三大定律；第一、第二和第三宇宙速度的物理意义．【答案】AB【分析】根据开普勒第一定律解得A选项；根据开普勒第三定律解得B选项；根据月球第一宇宙速度的物理意义，假设“鹊桥二号”在经过P点的圆周轨道上变轨到轨道Ⅱ上，结合变轨原理分析C选项；“鹊桥二号”由轨道Ⅰ调整到轨道Ⅱ，在P点要做向心运动，根据变轨原理分析D选项。【解答】解：A、根据开普勒第一定律，可知月球处于“鹊桥二号”椭圆轨道的焦点位置，故A正确；B、根据开普勒第三定律可得：T12a13=T22C、月球第一宇宙速度是贴近月球表面环绕月球做圆周运动的最大的环绕速度，假设“鹊桥二号”在经过P点的圆周轨道上运动，其线速度要小于月球第一宇宙速度，“鹊桥二号”在经过P点的圆周轨道变轨到轨道Ⅱ上需要在P点加速，即在轨道Ⅱ上经过P点的速度大于在过P点的圆周轨道上的线速度，故无法判断“鹊桥二号”在轨道Ⅱ上P点的运行速度与月球第一宇宙速度的大小关系，故C错误；D、“鹊桥二号”由轨道Ⅰ调整到轨道Ⅱ，在P点要做向心运动，则需在P点减速，故D错误。故选：AB。三、非选择题（本大题8小题，共60分）9．（2分）如图所示，一个小女孩从滑梯上加速下滑（摩擦阻力不能忽略），在这个过程中，重力势能将减少，机械能将减少。（填“增加”“不变”或“减少”）【考点】判断机械能是否守恒及如何变化；重力势能的变化和重力做功的关系．【答案】减少，减少。【分析】根据高度和重力势能的关系和机械能守恒的条件进行分析判断。【解答】解：小女孩从滑梯上加速下滑（摩擦阻力不能忽略），在这个过程中，高度逐渐降低，重力势能将减少，由于有阻力做负功，机械能将减少。故答案为：减少，减少。10．（2分）在长1m的轻杆，一端连着质量0.5kg的小球，另一端绕过O点的水平固定轴在竖直平面内自由转动。当小球以3m/s的速率通过最高点时，受到轻杆的作用力大小为0.5N，是支持力（选填“拉力”或“支持力”）。g＝10m/s2。【考点】绳球类模型及其临界条件．【答案】0.5，支持力。【分析】根据牛顿第二定律列方程计算即可。【解答】解：设在最高点时轻杆对小球有向下的拉力，根据牛顿第二定律有F+mg=m故答案为：0.5，支持力。11．（4分）2024年5月18日，杭温高铁正式启动全线联调联试，一辆在测试的高铁的总质量M＝2.0×105kg，额定输出功率为9600kW。假设该动车组在某段水平轨道上运动时的最大速度为360km/h，受到的阻力f与速度v满足f＝kv，该动车组以最大速度匀速行驶时的牵引力为96000N，当匀速行驶的速度为最大速度一半时，动车组的输出功率为2400kW。【考点】瞬时功率的计算；牛顿第二定律的简单应用；功率的定义、物理意义和计算式的推导．【答案】96000；2400。【分析】当动车组匀速运行时，根据功率与速度的关系P＝Fv求出牵引力的大小；当速度为最大速度的一半时，因为仍是匀速运动，先求出此时的牵引力，再求此时的功率。【解答】解：当动车组速度达到最大时，功率达到额定输出功率，由P额＝Fv可得该动车组此时的牵引力为F=P当动车组以最大速度匀速行驶时，牵引力等于阻力，F＝f＝kv当匀速行驶的速度为v1=12v时，此时的牵引力等于此时的阻力，F1＝f1此时的动车组的输出功率为P1＝F1v1代入数据解得P1＝2400kW故答案为：96000；2400。12．（8分）某同学用如图1所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验。（1）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材是BC（填字母）。A.天平（含砝码）B.刻度尺C.交流电源（2）按照正确的操作得到所示的一条纸带（图2），在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hc，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能的减少量ΔEp＝mghB，动能的增加量ΔEk＝m(h（3）经过计算，发现ΔEk大于ΔEp，造成这个结果的原因可能是B。A.存在空气阻力和摩擦力B.接通电源前释放了纸带C.打点计时器的工作电压偏高（4）测量从第一点到其余各点的下落高度h，并计算对应速度v，然后以v2为纵轴，以h为横轴，根据实验数据作出v2﹣h图，如图3所示。若在误差允许的范围内图像是一条过原点且斜率为A的直线，则验证了机械能守恒定律。A.19.6B.9.80C.4.90【考点】验证机械能守恒定律．【答案】（1）BC；（2）mghB，m(【分析】（1）根据实验原理选择器材；（2）根据匀变速直线运动规律解得速度，根据重力势能与动能的公式解求得；（3）从实验原理及误差产生原因角度作出选择；（4）根据机械能守恒列式结合图像斜率解答。【解答】解：（1）由于验证机械能守恒的表达式中质量可以约去，所以需要天平；需要用刻度尺测量纸带上计数点间的距离，电磁打点计时器需要连接交流电源。故A错误，BC正确。故选：BC。（2）从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能的减少量为ΔEp＝mghB根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，打B点时重物的速度为vB则从打O点到打B点的过程中，重物的动能的增加量为ΔE解得ΔE（3）A．存在空气阻力和摩擦力，则减少的重力势能有一部分转化为内能，使得ΔEk应小于ΔEp，故A错误；B．接通电源前释放了纸带，则重物的初动能不为零，则ΔEk测量值偏大，使得ΔEk大于ΔEp，故B正确；C．打点计时器的工作电压偏高，不会使得ΔEk大于ΔEp，故C错误。故选：B。（4）根据机械能守恒可得mgh=1可得v2＝2gh可知在误差允许的范围内图像是一条过原点且斜率为k＝2g＝2×9.8m/s2＝19.6m/s2的直线，则验证了机械能守恒定律。故A正确，BC错误。故选：A。故答案为：（1）BC；（2）mghB，m(13．（4分）如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F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）本实验的目的是探究向心力的大小F与小球质量m、角速度ω和半径r之间的关系，实验中采用的实验方法与下列哪些实验是相同的C；A.探究两个互成角度的力的合成规律B.探究平抛运动的特点C.探究加速度与物体受力、物体质量的关系（2）在某次实验中，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第一层塔轮（选填“一”、“二”或“三”）；（3）按（2）中正确选择后，两次以不同的转速匀速转动手柄，左、右测力筒露出等分标记如图丙所示。则向心力大小F与球做圆周运动半径r的关系是D。A.F与r2成反比B.F与r2成正比C.F与r成反比D.F与r成正比（4）在另一次实验中，把两个质量相等的钢球放在A、C位置，传动皮带位于第二层，转动手柄，当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比约为D。A.2：1B.8：1C.1：2D.1：4【考点】探究圆周运动的相关参数问题．【答案】（1）C；（2）一；（3）D；（4）D。【分析】（1）（2）根据实验原理和实验方法得到本实验采用控制变量法；本实验采用控制变量法，探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时，要保证质量一定，角速度一定；（3）（4）根据向心力表达式，根据角速度相同，再根据仪器原理以及实验现象可以得出向心力与关系；根据半径相同，由角速度之比，得出向心力之比，进而判断标尺露出的格数。【解答】解：（1）本实验的目的是探究向心力的大小F与小球质量m、角速度ω和半径r之间的关系，采用的实验方法是控制变量法。A．探究两个互成角度的力的合成规律，采用的实验方法是等效替代法，故A错误；B．探究平抛运动的特点，采用的是等效思想，故B错误；C．探究加速度与物体受力、物体质量的关系，采用的实验方法是控制变量法，故C正确；故选：C。（2）在某次实验中，探究向心力的大小与半径的关系时，应保持两小球质量m、角速度ω相同，则需要将传动皮带调至第一层塔轮。（3）角速度为ω1、ω2时，左、右测力筒露出的格子数之比均为2：1，左右两标尺露出的格子数之比表示向心力的比值，且B处、C处分别到各自转轴中心距离之比为2：1，可知F与r成正比。故ABC错误，D正确。故选：D。（4）在另一次实验中，把两个质量相等的钢球放在A、C位置，则m、r相同，传动皮带位于第二层，角速度比值为ωA：ωC＝R2：2R2＝1：2根据向心力公式F＝mω2r当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比表示向心力的比值，左右两标尺露出的格子数之比约为nA故ABC错误，D正确。故选：D。故答案为：（1）C；（2）一；（3）D；（4）D。14．（10分）某卫星绕地球做匀速圆周运动。已知引力常量为G，地球的半径为R，地球球心和卫星的距离为r，地球表面的重力加速度为g。求：（1）地球的质量。（2）卫星绕地球做圆周运动的速度。【考点】一般卫星参数的计算；计算天体的质量和密度．【答案】（1）地球的质量为gR（2）卫星绕地球做圆周运动的速度大小为Rg【分析】（1）忽略地球自转时，根据地球表面的物体的重力等于万有引力求解地球的质量。（2）卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力求解其线速度大小。【解答】解：（1）忽略地球自转时，在地球表面的物体的重力mg等于万有引力，则有：G解得地球的质量为：M=（2）卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力得：G联立解得：v=R答：（1）地球的质量为gR（2）卫星绕地球做圆周运动的速度大小为Rg15．（14分）如图所示，一名跳台滑雪运动员经过一段时间的加速滑行后从O点水平飞出，经过一段时间落到斜坡上的A点。已知O点是斜坡的起点