2022-2022学年广东省茂名市高州中学高一（下）期中物理试卷一、选择题（1）单项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分．）1．（4分）（2022春•高州市校级期中）下列叙述中正确的有（ ） A．伽利略最先提出了日心说 B．开普勒发现了行星运动的三个定律 C．卡文迪许发现了万有引力定律 D．牛顿从实验研究中发现了万有引力定律并测出了万有引力常量G2．（4分）（2022春•防城港期末）关于运动的性质，以下说法中正确的是（ ） A．曲线运动一定是变速运动 B．变速运动一定是曲线运动 C．曲线运动一定是变加速运动 D．物体加速度大小、速度大小都不变的运动一定是直线运动3．（4分）（2022•宝山区二模）游泳运动员以恒定的速率垂直河岸横渡，当水速突然增大时，对运动员横渡经历的路程、时间发生的影响是（ ） A．路程增加，时间不变B．路程增加，时间缩短 C．路程增加，时间增加D．路程、时间均与水速无关4．（4分）（2022春•高州市校级期中）关于匀速圆周运动，下列说法中正确的有（ ） A．做匀速圆周运动的物体，在任何相等的时间内，通过的位移都相同 B．做匀速圆周运动的物体，在任何相等的时间内，通过的路程都相等 C．做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的 D．向心力不改变圆周运动物体的速度5．（4分）（2022春•高州市校级期中）汽车以速度v通过一半圆形拱桥的顶端时，汽车受力的说法中正确的是（ ） A．汽车的向心力就是它所受的重力 B．汽车的向心力是它所受的重力和支持力的合力，方向指向圆心 C．汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力和向心力的作用 D．以上均不正确6．（4分）（2022秋•柳东新区校级期末）如图所示，皮带传动装置上有A、B、C三点，OA=O′C=r，O′B=2r，则皮带轮转动时下列关系成立的（ ） A．vA=vB，vB=vCB．ωA=ωB，vB＞vCC．vA=vB，ωB=ωCD．ωA＞ωB，vB=vC （2）双项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分．每小题有两个选项是正确的，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选或不答的得0分．）7．（4分）（2022春•苍南县期中）下列哪些现象或做法是为了防止物体产生离心运动（ ） A．汽车转弯时要限定速度 B．洗衣机转动给衣服脱水 C．转速较高的砂轮半径不宜太大 D．将砂糖熔化，在有孔的盒子中旋转制成“棉花糖”8．（4分）（2022春•高州市校级期中）关于运动的合成和分解，下述说法中正确的是（ ） A．合运动的时间等于两个分运动的时间之和-15-\n B．物体的两个分运动若是直线运动，则它的合运动一定是直线运动 C．速度、加速度和位移的合成都遵循平行四边形定则 D．曲线运动的加速度方向不可能与速度在同一直线上9．（4分）（2022春•高州市校级期中）关于地球同步卫星，下列说法中正确的是（ ） A．轨道都在赤道的正上方 B．速度和受到地球的引力都相等 C．运行的线速度大于第一宇宙速度 D．轨道半径的大小都相等，质量可能不相等10．（4分）（2022春•高州市校级期中）对于抛体运动，下列说法正确的是（ ） A．做竖直上抛运动的物体到达最高点的速度为零 B．做竖直上抛运动的物体到达最高点的加速度为零 C．做竖直上抛运动的物体上升到任一点的速度跟物体下落通过该点的速度大小相等 D．做斜向上抛运动的物体在最高点的速度为零11．（4分）（2022春•高州市校级期中）如图所示，三颗人造地球卫星的质量Ma=Mb＜Mc，b与c半径相同，则（ ） A．线速度vb=vc＜va B．周期Tb=Tc＞Ta C．b与c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度 D．c所需的向心力最小12．（4分）（2022春•高州市校级期中）农民在精选谷种时，常用一种叫“风车”的农具进行分选．在同一风力作用下，谷种和瘪谷（空壳）谷粒都从洞口水平飞出，结果谷种和瘪谷落地点不同，自然分开，如图所示．若不计空气阻力，对这一现象，下列分析正确的是（ ） A．M处是谷种，N处为瘪谷 B．谷种和瘪谷飞出洞口后都做匀变速曲线运动 C．谷种和瘪谷从飞出洞口到落地的时间相同 D．谷种飞出洞口时的速度比瘪谷飞出洞口时的速度大些 二、实验题（本题每空3分，共18分）13．（9分）（2022春•高州市校级期中）在“探究平抛运动的运动规律”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下：A．让小球多次从 位置 滚下，记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置．B．按图安装好器材，注意 ，记下平抛初位置O点和过O点的竖直线．-15-\nC．取下白纸，以O为原点，以竖直线为y轴建立坐标系，用平滑曲线画出平抛运动物体的轨迹．（1）完成上述步骤，将正确的答案填在横线上．（2）上述实验步骤的合理顺序是 ．14．（9分）（2022春•肃南裕县校级期末）如图所示，某同学在研究平抛运动的实验中，在小方格纸上画出小球做平抛运动的轨迹以后，又在轨迹上取出a、b、c、d四个点（轨迹已擦去）．已知小方格纸的边长L=2.5cm，g取10m/s2．请你根据小方格纸上的信息，通过分析计算完成下面几个问题：①小球从a→b、b→c、c→d所经历的时间 （填“相等”或“不相等”）．②平抛运动在竖直方向上是自由落体运动，根据题意，求出小球从a→b、b→c、c→d所经历的时间是 s．③再根据水平位移，求出小球平抛运动的初速度v0= m/s． 三、计算题（本题共3小题，共34分）要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案，而未写出主要演算过程的，不能得分．有关物理量的数值计算问题，答案中必须明确写出数值和单位．15．（8分）（2022春•高州市校级期中）水平抛出的一个石子，经过1s落到地面，落地时的速度方向跟水平方向的夹角是45°（g取10m/s2）．试求：（1）石子的抛出点距地面的高度；（2）石子抛出的水平初速度．16．（10分）（2022春•肇庆期末）神舟五号载人飞船在绕地球飞行的第5圈进行变轨，由原来的椭圆轨道变为距地面高度为h的圆形轨道．已知地球半径为R，地面处的重力加速度为g．试导出飞船在上述圆轨道上运行的周期T的公式（用h、R、g表示）．17．（16分）（2022春•高州市校级期中）一个半径为R=0.5m的水平转盘可以绕竖直轴O′O″转动，水平转盘中心O′处有一个光滑小孔，用一根长L=1m细线穿过小孔将质量分别为mA=0.2kg、mB=0.5kg的小球A和小物块B连接，小物块B放在水平转盘的边缘且与转盘保持相对静止，如图所示．现让小球A在水平面做角速度ωA=5rad/s的匀速圆周运动，小物块B与水平转盘间的动摩擦因素μ=0.3（取g=10m/s2），求：（1）细线与竖直方向的夹角θ；（2）小球A运动不变，现使水平转盘转动起来，要使小物块B与水平转盘间保持相对静止，求水平转盘角速度ωB的取值范围；（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（3）在水平转盘角速度ω-15-\nB为（2）问中的最大值的情况下，当小球A和小物块B转动至两者速度方向相反时，由于某种原因细线突然断裂，经过多长时间小球A和小物块B的速度相互垂直．（可能使用到的sin30°=，cos30°=，sin37°=，cos37°=） -15-\n2022-2022学年广东省茂名市高州中学高一（下）期中物理试卷参考答案与试题解析 一、选择题（1）单项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分．）1．（4分）（2022春•高州市校级期中）下列叙述中正确的有（ ） A．伽利略最先提出了日心说 B．开普勒发现了行星运动的三个定律 C．卡文迪许发现了万有引力定律 D．牛顿从实验研究中发现了万有引力定律并测出了万有引力常量G考点：物理学史．分析：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．解答：解：A、哥白尼提出了日心说，故A错误；B、开普勒总结第谷的观察数据，研究发现了行星运动的三个定律，故B正确．CD、牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许测得引力常量，故C错误，D错误．故选：B．点评：本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一． 2．（4分）（2022春•防城港期末）关于运动的性质，以下说法中正确的是（ ） A．曲线运动一定是变速运动 B．变速运动一定是曲线运动 C．曲线运动一定是变加速运动 D．物体加速度大小、速度大小都不变的运动一定是直线运动考点：曲线运动；物体做曲线运动的条件．专题：物体做曲线运动条件专题．分析：物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，但合外力方向、大小不一定变化；既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动．变加速运动是指加速度变化的运动，曲线运动的加速度可以不变．解答：解：A、无论是物体速度的大小变了，还是速度的方向变了，都说明速度是变化的，都是变速运动，做曲线运动的物体的速度方向在时刻改变，所以曲线运动一定是变速运动，所以A正确；B、变速运动也可以是平时所学的匀加速直线运动或匀减速直线运动，并不一定是曲线运动，所以B错误；C、变加速运动是指加速度变化的运动，曲线运动的加速度可以不变，如平抛运动就是加速度恒定的匀变速运动，所以C错误；D、物体做曲线运动的条件是合力的方向与速度方向不在同一条直线上，但合外力不一定变化，加速度也不一定变化，可以是匀变速运动，如平抛运动．所以D错误．故选：A．点评：本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，还有对匀变速运动的理解，但只要掌握了物体做曲线运动的条件，本题基本上就可以解决了． -15-\n3．（4分）（2022•宝山区二模）游泳运动员以恒定的速率垂直河岸横渡，当水速突然增大时，对运动员横渡经历的路程、时间发生的影响是（ ） A．路程增加，时间不变B．路程增加，时间缩短 C．路程增加，时间增加D．路程、时间均与水速无关考点：运动的合成和分解．专题：运动的合成和分解专题．分析：将运动员的运动分解为沿河岸方向和垂直河岸方向，根据分运动和合运动具有等时性，渡河的时间等于在垂直河岸方向分运动的时间．最终的位移是两个位移的合位移．解答：解：当水速突然增大时，在垂直河岸方向上的运动时间不变，所以横渡的时间不变．水速增大后在沿河岸方向上的位移增大，所以路程增加．故A正确，B、C、D错误．故选A．点评：解决本题的关键将运动员的运动分解为沿河岸方向和垂直河岸方向，知道分运动和合运动具有等时性． 4．（4分）（2022春•高州市校级期中）关于匀速圆周运动，下列说法中正确的有（ ） A．做匀速圆周运动的物体，在任何相等的时间内，通过的位移都相同 B．做匀速圆周运动的物体，在任何相等的时间内，通过的路程都相等 C．做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的 D．向心力不改变圆周运动物体的速度考点：线速度、角速度和周期、转速．专题：匀速圆周运动专题．分析：做匀速圆周运动的物体，速率不变，速度时刻改变，匀速圆周运动的合外力指向圆心．解答：解：AB、做匀速圆周运动的物体，速率不变，在任何相等的时间内通过的路程都相等，相等的弧长对应相等的弦长，所以相等时间内位移的大小相等，但方向不同，所以相等时间内发生的位移不同，故A错误，B正确；C、匀速圆周运动的合外力指向圆心，方向时刻变化，所以向心力改变，故C错误；D、向心力始终和速度的方向垂直，只改变速度的方向，不改变大小，故D错误；故选：B．点评：本题要特别主要匀速圆周运动那些是不变的量，哪些是变化的量，知道向心力，位移和加速度的矢量性． 5．（4分）（2022春•高州市校级期中）汽车以速度v通过一半圆形拱桥的顶端时，汽车受力的说法中正确的是（ ） A．汽车的向心力就是它所受的重力 B．汽车的向心力是它所受的重力和支持力的合力，方向指向圆心 C．汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力和向心力的作用 D．以上均不正确考点：向心力．专题：匀速圆周运动专题．-15-\n分析：汽车过拱桥，做圆周运动，在最高点，重力和支持力的合力提供向心力，受力分析时不能再分析向心力，向心力是效果力，不是重复受力．解答：解：A、汽车的向心力是重力和拱桥的支持力的合力，故A错误；B、C、D、汽车通过半圆形的拱桥顶端时，受到重力、支持力、牵引力、摩擦力，其中重力和支持力的合力提供向心力，向心力是效果力，不是重复受力，故B正确，CD错误；故选：B．点评：本题考查应用物理规律分析实际生活中圆周运动问题的能力，关键是分析向心力的来源，注意分析受力情况时向心力不单独分析． 6．（4分）（2022秋•柳东新区校级期末）如图所示，皮带传动装置上有A、B、C三点，OA=O′C=r，O′B=2r，则皮带轮转动时下列关系成立的（ ） A．vA=vB，vB=vCB．ωA=ωB，vB＞vCC．vA=vB，ωB=ωCD．ωA＞ωB，vB=vC考点：线速度、角速度和周期、转速．专题：匀速圆周运动专题．分析：共轴转动时角速度相等，靠传送带传动时，两轮边缘各点线速度大小相等，根据v=rω，求出各点的线速度、角速度之比．解答：解：除圆心外，同轮轴上的点，角速度相等，故：ωB=ωC同皮带上的点，线速度大小相等，即：vA=vB由v=ωr，即有角速度相等时，半径越大，线速度越大，则得：vB＞vC线速度相等时，角速度与半径成反比，则得：ωA＞ωB综合得到：ωA＞ωB=ωC，vA=vB＞vC故选：C．点评：解决本题的知道共轴转动的点，角速度相等，靠传送带传动轮子边缘上的点，线速度相等． （2）双项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分．每小题有两个选项是正确的，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选或不答的得0分．）7．（4分）（2022春•苍南县期中）下列哪些现象或做法是为了防止物体产生离心运动（ ） A．汽车转弯时要限定速度 B．洗衣机转动给衣服脱水 C．转速较高的砂轮半径不宜太大 D．将砂糖熔化，在有孔的盒子中旋转制成“棉花糖”考点：离心现象．专题：匀速圆周运动专题．-15-\n分析：做圆周运动的物体，在受到指向圆心的合外力突然消失，或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动，这种运动叫做离心运动．所有远离圆心的运动都是离心运动，但不一定沿切线方向飞出．解答：解：A、因为F向心=m，所以速度越快所需的向心力就越大，汽车转弯时要限制速度，来减小汽车所需的向心力，防止离心运动，故A正确．B、洗衣机脱水工作就是应用了水的离心运动，故B错误．C、因为F向=m，所以转速很高的砂轮所需的向心力就大，转速很高的砂轮半径做得太大，就会出现砂轮承受不了巨大的力而断裂，出现离心运动．所以砂轮要做的小一些．故C正确．D、将砂糖熔化，在有孔的盒子中旋转制成“棉花糖”工作的原理就是应用了离心运动．不是为了防止物体产生离心运动．故D错误．故选：AC．点评：物体做离心运动的条件：合外力突然消失或者不足以提供圆周运动所需的向心力．注意所有远离圆心的运动都是离心运动，但不一定沿切线方向飞出． 8．（4分）（2022春•高州市校级期中）关于运动的合成和分解，下述说法中正确的是（ ） A．合运动的时间等于两个分运动的时间之和 B．物体的两个分运动若是直线运动，则它的合运动一定是直线运动 C．速度、加速度和位移的合成都遵循平行四边形定则 D．曲线运动的加速度方向不可能与速度在同一直线上考点：运动的合成和分解．专题：运动的合成和分解专题．分析：A、分运动和合运动具有等时性．B、平抛运动不是直线运动．C、速度、加速度、位移都是矢量，矢量的合成遵循平行四边形定则．D、判断物体的合运动是直线运动还是曲线运动，在于判断合速度的方向和合力的方向是否在同一条直线上．解答：解：A、分运动和合运动具有等时性．故A错误．B、物体的两个分运动是直线运动，它们的合运动不一定是直线运动．比如：平抛运动，在水平方向和竖直方向都是直线运动．故B错误．C、速度、加速度、位移都是矢量，矢量的合成遵循平行四边形定则．故C正确．D、根据曲线运动的条件，可知，曲线运动的加速度方向不可能与速度在同一直线上．故D正确．故选：CD．点评：解决本题的关键知道分运动和合运动具有等时性，速度、加速度、位移都是矢量，矢量的合成遵循平行四边形定则． 9．（4分）（2022春•高州市校级期中）关于地球同步卫星，下列说法中正确的是（ ）-15-\n A．轨道都在赤道的正上方 B．速度和受到地球的引力都相等 C．运行的线速度大于第一宇宙速度 D．轨道半径的大小都相等，质量可能不相等考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．专题：人造卫星问题．分析：同步卫星定轨道（在赤道上方），定周期（与地球的自转周期相同），定速率、定高度．解答：解：A、同步卫星所受向心力指向地心，与地球自转同步，故卫星所在轨道与赤道共面，故A正确；B、据知，轨道半径r相同，但卫星的质量不一定相同，故卫星所受地球引力大小不一定相等，故B错误；C、根据万有引力提供向心力可知，第一宇宙速度是绕地球圆周运动的最大速度，同步卫星的运行速度小于第一宇宙速度，故C错误；D、同步卫星距地面高度一定，但卫星的质量不一定相同，故D正确．故选：AD．点评：解决本题的关键掌握同步卫星的特点：同步卫星定轨道（在赤道上方），定周期（与地球的自转周期相同），定速率、定高度． 10．（4分）（2022春•高州市校级期中）对于抛体运动，下列说法正确的是（ ） A．做竖直上抛运动的物体到达最高点的速度为零 B．做竖直上抛运动的物体到达最高点的加速度为零 C．做竖直上抛运动的物体上升到任一点的速度跟物体下落通过该点的速度大小相等 D．做斜向上抛运动的物体在最高点的速度为零考点：竖直上抛运动．分析：竖直上抛运动是初速度向上，只在重力作用下的运动，加速度为g，上升和下落过程具有对称性，同一位置速度大小相等，方向相反．解答：解：A、B、竖直上抛运动是初速度向上，只在重力作用下的运动，加速度为g，上升到最高点时速度为零，加速度为g，故A正确，B错误；C、竖直上抛运动上升和下落过程具有对称性，同一位置速度大小相等，方向相反，故C正确；D、做斜向上抛运动的物体在最高点的速度不为零，否则此后做自由落体运动，故D错误；故选：AC．点评：该题主要考查了竖直上抛运动的基本规律，要求同学们知道，竖直上抛运动是初速度向上，只在重力作用下的运动，加速度为g，上升和下落过程具有对称性，同一位置速度大小相等，方向相反．难度不大，属于基础题． 11．（4分）（2022春•高州市校级期中）如图所示，三颗人造地球卫星的质量Ma=Mb＜Mc，b与c半径相同，则（ ）-15-\n A．线速度vb=vc＜va B．周期Tb=Tc＞Ta C．b与c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度 D．c所需的向心力最小考点：万有引力定律及其应用；向心力．专题：万有引力定律的应用专题．分析：人造地球卫星为万有引力充当向心力，故由万有引力公式可得出不同轨道上的线速度、角速度及向心加速度的关系解答：解：人造地球卫星受到地球的引力充当向心力，即F=公式可知：A、线速度v=，即半径越大，线速度越小，故vb=vc＜va，故A正确；B、周期T=，半径越大，周期越大，故Tb=Tc＞Ta，故B正确；C、向心加速度a=，半径越大，向心加速度越小，故bc的加速度小于a的加速度，故C错误；D、向心力F=，故相同质量下，半径越大，向心力越小；而相同半径下，质量越大，向心力越大，故b受到的向心力最小，故D错误；故选：AB．点评：天体的运动中比较各量的变化一定要紧密结合万有引力定律，所有的结论都应是由万有引力提供圆周运动向心力推出的． 12．（4分）（2022春•高州市校级期中）农民在精选谷种时，常用一种叫“风车”的农具进行分选．在同一风力作用下，谷种和瘪谷（空壳）谷粒都从洞口水平飞出，结果谷种和瘪谷落地点不同，自然分开，如图所示．若不计空气阻力，对这一现象，下列分析正确的是（ ） A．M处是谷种，N处为瘪谷-15-\n B．谷种和瘪谷飞出洞口后都做匀变速曲线运动 C．谷种和瘪谷从飞出洞口到落地的时间相同 D．谷种飞出洞口时的速度比瘪谷飞出洞口时的速度大些考点：平抛运动．专题：平抛运动专题．分析：谷种和瘪谷做的是平抛运动，平抛运动可以分解到水平方向和竖直方向去研究，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，两个方向上运动的时间相同．解答：解：A、由于谷种飞出时的速度较小，而谷种和瘪谷的运动的时间相同，所以谷种的水平位移较小，瘪谷的水平位移较大，所以M处是瘪谷，N处是谷种，所以A错误．B、谷种和瘪谷做的是平抛运动，平抛运动是匀变速曲线运动，故谷种和瘪谷飞出洞口后都做匀变速曲线运动，所以B正确．C、平抛运动在竖直方向做自由落体运动，高度相同，故运动时间相同，所以C正确．D、在大小相同的风力作用下，风车做的功相同，由于谷种的质量大，所以离开风车时的速度小，所以D错误．故选：BC．点评：本题就是对平抛运动规律的考查，平抛运动可以分解为在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来求解． 二、实验题（本题每空3分，共18分）13．（9分）（2022春•高州市校级期中）在“探究平抛运动的运动规律”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下：A．让小球多次从 同一 位置 无初速 滚下，记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置．B．按图安装好器材，注意 调整斜槽末端水平 ，记下平抛初位置O点和过O点的竖直线．C．取下白纸，以O为原点，以竖直线为y轴建立坐标系，用平滑曲线画出平抛运动物体的轨迹．（1）完成上述步骤，将正确的答案填在横线上．（2）上述实验步骤的合理顺序是 B，A，C ．考点：研究平抛物体的运动．专题：实验题；平抛运动专题．分析：（1）该实验成功的关键是，确保小球每次抛出的初速度相同，而且初速度是水平的，因此实验过程中要特别注意这两点．（2）实验步骤的排列要符合逻辑顺序，不能颠三倒四，要便于操作．解答：-15-\n解：（1）该是实验中要保证每次小球做平抛运动的轨迹相同，这就要求小球平抛的初速度相同，而且初速度是水平的，因此在具体实验操作中要调整斜槽末端水平，同时让小多次从同一位置无初速度的释放．（2）实验操作中要先安装仪器，然后进行实验操作，故实验顺序为：B，A，C．故答案为：（1）同一；无初速；调整斜槽末端水平；（2）B，A，C．点评：关于平抛运动实验要掌握实验的注意事项、实验步骤、实验原理，要亲自动手实验，体会实验步骤和注意事项． 14．（9分）（2022春•肃南裕县校级期末）如图所示，某同学在研究平抛运动的实验中，在小方格纸上画出小球做平抛运动的轨迹以后，又在轨迹上取出a、b、c、d四个点（轨迹已擦去）．已知小方格纸的边长L=2.5cm，g取10m/s2．请你根据小方格纸上的信息，通过分析计算完成下面几个问题：①小球从a→b、b→c、c→d所经历的时间 相等 （填“相等”或“不相等”）．②平抛运动在竖直方向上是自由落体运动，根据题意，求出小球从a→b、b→c、c→d所经历的时间是 0.05 s．③再根据水平位移，求出小球平抛运动的初速度v0= 1.0 m/s．考点：研究平抛物体的运动．专题：实验题．分析：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，结合水平位移的大小比较经历的时间；根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔；根据水平位移和时间求出平抛运动的初速度．解答：解：①小球从a→b、b→c、c→d水平位移相等，因为水平方向上做匀速直线运动，所以经历的时间相等．②根据△y=L=gT2得，T=；③平抛运动的初速度．故答案为：①相等②0.05s③1.0m/s点评：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，结合运动学公式和推论灵活求解． 三、计算题（本题共3小题，共34分）要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案，而未写出主要演算过程的，不能得分．有关物理量的数值计算问题，答案中必须明确写出数值和单位．15．（8分）（2022春•高州市校级期中）水平抛出的一个石子，经过1s落到地面，落地时的速度方向跟水平方向的夹角是45°（g取10m/s2）．试求：-15-\n（1）石子的抛出点距地面的高度；（2）石子抛出的水平初速度．考点：平抛运动．专题：平抛运动专题．分析：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，根据时间求出下落的高度，根据竖直方向上的运动规律求出竖直分速度，结合速度方向运用平行四边形定则求出水平抛出的初速度．解答：解：由平抛运动的规律可得抛出点离地面的高度：对石子落地瞬间的速度方向与水平方向的夹角可得：又vy=gt联立可得：v0=10m/s答：（1）石子的抛出点距地面的高度为5m；（2）石子抛出的水平初速度为10m/s．点评：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，结合运动学公式进行求解． 16．（10分）（2022春•肇庆期末）神舟五号载人飞船在绕地球飞行的第5圈进行变轨，由原来的椭圆轨道变为距地面高度为h的圆形轨道．已知地球半径为R，地面处的重力加速度为g．试导出飞船在上述圆轨道上运行的周期T的公式（用h、R、g表示）．考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用．专题：人造卫星问题．分析：在地球表面，重力和万有引力相等，神舟五号飞船轨道上，万有引力提供飞船做圆周运动的向心力．解答：解：设地球质量为M，飞船质量为m，速度为v，地球的半径为R，神舟五号飞船圆轨道的半径为r，飞船轨道距地面的高度为h，则据题意有：r=R+h因为在地面重力和万有引力相等，则有即：GM=gR2飞船在轨道上飞行时，万有引力提供向心力有：得：T===答：飞船在上述圆轨道上运行的周期T为．-15-\n点评：万有引力的应用两点注意：（1）星球表面的重力和万有引力相等；（2）环绕天体受的万有引力提供环绕天体圆周运动的向心力．注意轨道半径和距地面距离的关系． 17．（16分）（2022春•高州市校级期中）一个半径为R=0.5m的水平转盘可以绕竖直轴O′O″转动，水平转盘中心O′处有一个光滑小孔，用一根长L=1m细线穿过小孔将质量分别为mA=0.2kg、mB=0.5kg的小球A和小物块B连接，小物块B放在水平转盘的边缘且与转盘保持相对静止，如图所示．现让小球A在水平面做角速度ωA=5rad/s的匀速圆周运动，小物块B与水平转盘间的动摩擦因素μ=0.3（取g=10m/s2），求：（1）细线与竖直方向的夹角θ；（2）小球A运动不变，现使水平转盘转动起来，要使小物块B与水平转盘间保持相对静止，求水平转盘角速度ωB的取值范围；（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（3）在水平转盘角速度ωB为（2）问中的最大值的情况下，当小球A和小物块B转动至两者速度方向相反时，由于某种原因细线突然断裂，经过多长时间小球A和小物块B的速度相互垂直．（可能使用到的sin30°=，cos30°=，sin37°=，cos37°=）考点：向心力；牛顿第二定律．专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析：（1）A做匀速圆周运动，重力和绳子的拉力合力提供向心力，根据向心力公式及几何关系即可求解；（2）当静摩擦力达到最大，且方向背离圆心时，由绳子的拉力和静摩擦力提供向心力，此时角速度最小，当静摩擦力达到最大，且方向指向圆心时，由绳子的拉力和静摩擦力提供向心力，此时角速度最大，根据向心力公式列式即可求解；（3）所以绳子断裂后，B球立即离开转盘做平抛运动，同时A球也离开圆轨道做平抛运动，根据v=ωr求出平抛运动的初速度，根据平抛运动基本公式再结合角度关系即可求解．解答：解：（1）对小球A受力分析如图所示，由F=ma得，，①由几何关系知：，②由①②解得：，即θ=37°．③（2）对物块B受力分析，由F=ma得，-15-\n当物块受到的最大静摩擦力fmax向左时，转盘ωB最大．④当物块受到的最大静摩擦力fmax向右时，转盘ωB最小．⑤又由（1）对A知，⑥联合③④⑤⑥解得ωBmin=2rad/s，ωBmax=4rad/s．即ωB的取值范围为2rad/s＜ωB＜4rad/s．（3）绳断后A、B均做平抛运动，设经时间t，A和B速度垂直，由平抛运动规律知此时A、B竖直方向速度均为vy=gt⑦水平方向：vOA=rAωA=1.5m/s，vOB=rBωBmin=2m/s．作图，由几何关系得，，即t=，代入数据解得t=．答：（1）细线与竖直方向的夹角为37°；（2）水平转盘角速度ωB的取值范围为2rad/s＜ωB＜4rad/s．（3）经过时间小球A和小物块B的速度相互垂直．点评：解决本题的关键知道圆周运动向心力的来源，能根据向心力公式、平抛运动基本规律以及数学知识求解，难度较大，属于难题． 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