2022-2022学年天津市静海四中高一（下）第二次月考物理试卷一、不定项选择题（共15题，每题3分）1．（3分）（2022•盱眙县校级模拟）对于万有引力定律的表达式，下列说法中正确的是（ ） A．公式中G为引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规定的 B．当r趋于零时，万有引力趋于无限大 C．两物体受到的引力总是大小相等的，而与m1、m2是否相等无关 D．两物体受到的引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力考点：万有引力定律及其应用．版权所有专题：万有引力定律的应用专题．分析：万有引力定律是牛顿得出的，引力常量是卡文迪许通过实验测出的．两物体间的万有引力是一对作用力和反作用力，大小相等，方向相反．解答：解：A、引力常量是卡文迪许通过实验测出的．故A正确．B、万有引力定律公式适用于两质点间的万有引力，当r趋向于零时，公式不再适用．故B错误．C、两物体受到的引力是一对作用力和反作用力，大小相等，方向相反．故C正确，D错误．故选AC．点评：解决本题的关键知道万有引力定律的公式，知道公式的适用范围，以及知道两物体间的万有引力是一对作用力和反作用力． 2．（3分）（2022春•廉江市校级期中）以下关于宇宙速度的说法中正确的是：（ ） A．第一宇宙速度是人造地球卫星运行时的最大速度 B．第一宇宙速度是人造地球卫星运行时的最小速度 C．人造地球卫星运行时的速度一定小于第二宇宙速度 D．地球上的物体无论具有多大的速度都不可能脱离太阳的束缚考点：第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度．版权所有专题：人造卫星问题．分析：第一宇宙速度是卫星沿地球表面运动时的速度，半径越大运行速度越小，故第一宇宙速度是人造地球卫星最大的运行速度；当卫星的速度大于等于第二宇宙速度时卫星脱离地球的吸引而进入绕太阳运行的轨道；当物体的速度大于等于第三宇宙速度速度16.7km/m时物体将脱离太阳的束缚成为一颗人造地球恒星．解答：解：根据G=m可得卫星的线速度v=，故轨道半径越大卫星的运行速度越小，而第一宇宙速度是卫星沿地球表面运动时的速度，所以第一宇宙速度是人造地球卫星最大的运行速度，故A正确而B错误．-17-\n由于第二宇宙速度是地球的逃逸速度，即当卫星的速度大于等于第二宇宙速度时卫星脱离地球的吸引而进入绕太阳运行的轨道，故人造地球卫星运行时的速度一定小于第二宇宙速度，故C正确．当物体的速度大于等于第三宇宙速度速度16.7km/m时物体将脱离太阳的束缚成为一颗人造地球恒星．故D错误．故选AC．点评：掌握第一宇宙速度，第二宇宙速度和第三宇宙速度的定义和运行速度与半径的关系是成功解决本题的关键和基础． 3．（3分）（2022•闵行区一模）航天飞机中的物体处于失重状态，是指这个物体（ ） A．不受地球的吸引力 B．受到地球吸引力和向心力的作用而处于平衡状态 C．受到向心力和离心力的作用而处于平衡状态 D．对支持它的物体的压力为零考点：超重和失重．版权所有分析：当物体向下的加速度等于g时，物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）等于0，这种现象叫做完全失重．解答：解：A、地球对物体的引力提供物体绕地球匀速圆周运动的向心力，故A错误；B、做匀速圆周运动的物体受到的合力指向圆心，又称向心力，故向心力是合力，不是重复受力，故B错误；C、做匀速圆周运动的物体速度方向时刻改变，具有向心加速度，合力提供向心力，故C错误；D、物体处于完全失重状态，对支持它的物体的压力为零，故D正确；故选D．点评：本题关键明确航天飞机中的物体的运动情况和受力情况，要明确向心力是效果力，不是重复受力． 4．（3分）（2022•宁夏）下列说法正确的是（ ） A．行星的运动和地球上物体的运动遵循不同的规律 B．物体在转弯时一定受到力的作用 C．月球绕地球运动时受到地球的引力和向心力的作用 D．物体沿光滑斜面下滑时受到重力、斜面的支持力和下滑力的作用考点：向心力；力的合成与分解的运用；牛顿第二定律．版权所有专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析：万有引力定律的发现实现了物理学史上的第一次大统一（“地上物理学”和“天上物理学”的统一）．它表明天体运动和地面上物体的运动遵循相同的规律．力是改变物体运动状态的原因，月球绕地球运动时，万有引力提供向心力，而受力分析时不能分析向心力．解答：解：A、万有引力定律的发现实现了物理学史上的第一次大统一（“地上物理学”和“天上物理学”的统一）．它表明天体运动和地面上物体的运动遵循相同的规律，故A错误；B、物体在转弯时速度发生了改变，而力是改变物体运动状态的原因，所以一定受到力的作用，故B正确；C、月球绕地球运动时，万有引力提供向心力，而受力分析时不能分析向心力，故C错误；-17-\nD、物体沿光滑斜面下滑时受到重力、斜面的支持力两个力作用，故D错误．故选B点评：该题要求同学们能正确对物体进行受力分析，知道受力分析时不能分析向心力，难度不大． 5．（3分）（2022春•静海县校级月考）下列说法正确的是（ ） A．因F=mω2r，人造卫星的轨道半径增大到2倍，向心力增大到2倍 B．因F=，人造卫星的轨道半径增大到2倍，向心力减小为原来的 C．因F=，人造卫星的轨道半径增大到2倍，向心力减小为原来的 D．仅知道卫星的轨道半径的变化，无法确定向心力的变化考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．版权所有专题：人造卫星问题．分析：人造卫星做匀速圆周运动时，万有引力提供向心力，当轨道半径变化时，万有引力变化，卫星的线速度、角速度、周期随着变化，所以，不能用向心力的表达式来讨论一些物理量的变化．注意理解控制变量法．解答：解：A、当轨道半径变化时，卫星的角速度也发生改变，所以人造卫星的轨道半径增大到2倍，向心力不是增大到2倍．故A错误；B、当轨道半径变化时，卫星的线速度也发生改变，所以人造卫星的轨道半径增大到2倍，向心力不是减小为原来的，故B错误；C、因F=，人造卫星的轨道半径增大到2倍，M、m不变，所以向心力减小为原来的，故C正确，D错误；故选：C．点评：人造卫星做圆周运动，万有引力提供向心力，卫星的线速度、角速度、周期都与半径有关，讨论这些物理量时要找准公式，正确使用控制变量法． 6．（3分）（2022春•廊坊期末）两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动，周期之比为TA：TB=1：8，则轨道半径之比和运动速率之比分别为（ ） A．RA：RB=4：1，vA：vB=1：2B．RA：RB=4：1，vA：vB=2：1 C．RA：RB=1：4，vA：vB=2：1D．RA：RB=1：4，vA：vB=1：2考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．版权所有专题：人造卫星问题．分析：根据人造卫星的万有引力等于向心力，列式求出线速度、角速度、周期和向心力的表达式进行讨论即可．解答：解：根据万有引力提供向心力-17-\nG=m=mr（）2，r=①v=②因为TA：TB=1：8，根据①式得：RA：RB=1：4，根据②式得：VA：VB=2：1，故选：C．点评：本题关键抓住万有引力提供向心力，列式求解出线速度、角速度、周期和向心力的表达式，再进行讨论． 7．（3分）（2022春•松原期末）地球的半径为R0，地面的重力加速度为g，一个质量为m的人造卫星，在离地面高度为h=R0的圆形轨道上绕地球运行，则人造卫星的（ ） A．角速度为B．周期T=2π C．受到地球引力为F=mgD．速度v=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．版权所有专题：人造卫星问题．分析：根据万有引力提供向心力，结合万有引力等于重力求出人造卫星运行的角速度、周期、地球的引力和速度．解答：解：根据万有引力提供向心力，得：F=G=mω2（R0+h）=m（R0+h）=m又在地球表面上，由重力等于万有引力，则：G=m′g据题：h=R0解得：ω=，T=2π，F=mg，v=，故A正确，BCD错误．故选：A点评：解决本题的关键掌握万有引力定律的两个重要理论：1、万有引力提供向心力，2、万有引力等于重力，并能灵活运用． 8．（3分）（2022春•金台区期末）一个行星，其半径比地球的半径大2倍，质量是地球的25倍，则它表面的重力加速度是地球表面重力加速度的（ ）-17-\n A．6倍B．倍C．倍D．12倍考点：万有引力定律及其应用．版权所有专题：万有引力定律的应用专题．分析：根据重力近似等于万有引力，分析星球表面的重力加速度与星球质量、半径的关系，运用比例法求解该行星的表面重力加速度与地球的表面重力加速度的比值．解答：解：此行星其半径比地球的半径大2倍即其半径是地球半径的3倍，设任意星球的质量为M，半径为R，质量为m的物体在星球表面时，星球对物体的万有引力近似等于物体的重力，则有：G=mg解得：g=该行星表面重力加速度与地球表面重力加速度之比为：==，故ABD错误，C正确．故选：C．点评：本题根据重力等于万有引力推导出的表达式GM=R2g，常常称为黄金代换式，是卫星问题经常用到的表达式． 9．（3分）（2022秋•金塔县校级期末）设月球绕地球运动的周期为27天，则地球的同步卫星到地球中心的距离r与月球中心到地球中心的距离R之比为（ ） A．B．C．D．考点：万有引力定律及其应用；人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．版权所有专题：万有引力定律的应用专题．分析：根据地球对月球的万有引力等于向心力列式表示出轨道半径．根据地球对同步卫星的万有引力等于向心力列式表示出轨道半径求解．解答：解：根据地球对月球的万有引力等于向心力列出等式：=R=根据地球对同步卫星的万有引力等于向心力列式：-17-\n=r===故选B．点评：求一个物理量之比，我们应该把这个物理量先用已知的物理量表示出来，再根据表达式进行比较．向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用． 10．（3分）（2022•安徽三模）地球赤道上有一物体随地球的自转而做圆周运动，所受的向心力为F1，向心加速度为a1，线速度为v1，角速度为ω1；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星（高度忽略）所受的向心力为F2，向心加速度为a2，线速度为v2，角速度为ω2；地球同步卫星所受的向心力为F3，向心加速度为a3，线速度为v3，角速度为ω3；地球表面重力加速度为g，第一宇宙速度为v．若三者质量相等，则（ ） A．F1=F2＞F3B．a1=a2=g＞a3C．v1=v2=v＞v3D．ω1=ω3＜ω2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．版权所有分析：题中涉及三个物体：地球赤道上有一随地球的自转而做圆周运动物体1、绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星2、地球同步卫星3；物体1与人造卫星2转动半径相同，物体1与同步卫星3转动周期相同，人造卫星2与同步卫星3同是卫星，都是万有引力提供向心力；分三种类型进行比较分析即可．解答：解：A、根据题意三者质量相等，轨道半径r1=r2＜r3物体1与人造卫星2比较，由于赤道上物体受引力和支持力的合力提供向心力，而近地卫星只受万有引力，故F1＜F2，故A错误；B、由选项A的分析知道向心力F1＜F2，故由牛顿第二定律，可知a1＜a2，故B错误；C、由A选项的分析知道向心力F1＜F2，根据向心力公式F=m，由于m、R一定，故v1＜v2，故C错误；D、同步卫星与地球自转同步，故T1=T3，根据周期公式T=2π可知，卫星轨道半径越大，周期越大，故T3＞T2，再根据ω=，有ω1=ω3＜ω2，故D正确；故选D．点评：本题关键要将物体1、人造卫星2、同步卫星3分为三组进行分析比较，最后再综合；一定不能将三个物体当同一种模型分析，否则会使问题复杂化．-17-\n 11．（3分）（2022春•新密市校级月考）以v0的速度水平抛出一个物体，当其竖直分位移与水平分位移相等时，则此时物体的（ ） A．竖直分速度等于水平分速度B．即时速度的大小为v0 C．运动时间为D．运动的位移为考点：平抛运动．版权所有专题：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，抓住竖直分位移和水平分位移相等，求出运动的时间，从而得出竖直分速度，根据平行四边形定则求出即时速度的大小．根据水平位移和竖直位移求出运动的位移．解答：解：A、根据得运动的时间为：t=，则竖直分速度为：vy=gt=2v0≠v0，则即时速度大小为：v=，故A错误，B、C正确．D、水平位移为：x=，则运动的位移为：s=．故D正确．故选：BCD．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，结合运动学公式灵活求解，基础题． 12．（3分）（2022春•静海县校级月考）一物体做平抛运动，从抛出点算起，1.0s末其水平分速与竖直分速大小相等，经3.0s落地，则物体在（ ） A．第一、第二、第三秒内的位移之比为1：4：9 B．第一、第二、第三秒内速度的变化是相等的 C．后一秒内的位移与前一秒内的位移之差为10m D．落地时的水平位移为30m考点：平抛运动．版权所有专题：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1.0s末其水平分速与竖直分速大小相等，求出初速度，从而得出落地时的水平位移．根据运动学公式分析各段时间内位移、速度变化量之间的关系．解答：解：A、因为v0=gt=10×1m/s=10m/s，根据位移时间公式知，第一秒内、第二秒内、第三内竖直位移大小分别为：5m，15m，25m，水平位移均为为10m-17-\n．根据平行四边形定则知，第一、第二、第三秒内的位移之比不等于1：4：9，故A错误．B、因为平抛运动的加速度不变，则相等时间内速度变化量相等，故B正确．C、根据△y=gT2=10×1m=10m知，后一秒内竖直位移与前一秒内的竖直位移之差为10m，因为水平方向上的位移相等，根据平行四边形定则知，后一秒内的位移与前一秒内的位移之差不等于10m．故C错误．D、物体平抛运动的初速度为10m/s，则落地时的水平位移为：x=v0t=10×3m=30m．故D正确．故选：BD．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，结合运动学公式灵活求解，难度不大． 13．（3分）（2022春•景洪市校级期中）用材料和粗细相同、长短不同的两段绳子，各栓一个质量相同的小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，那么（ ） A．两个球以相同的线速度运动时，长绳易断 B．两个球以相同的角速度运动时，长绳易断 C．两个球以相同的周期运动时，长绳易断 D．无论如何，长绳易断考点：向心力．版权所有专题：匀速圆周运动专题．分析：小球在光滑水平面内做匀速圆周运动，靠绳子的拉力提供向心力，根据F=进行判断．解答：解：A、根据F=知，两球的线速度相等，绳子越长，向心力越小，知短绳易断．故A错误．B、根据F=mrω2知，两球的角速度相等，则绳子越长，向心力越大，则绳子拉力越大，绳子越容易断．故B正确．C、绳子的拉力提供向心力，两个球以相同的周期运动时，根据F=知，绳子越长，向心力越大，则绳子拉力越大，绳子越容易断．故C正确．D、综上可知D错误．故选：BC．点评：解决本题的关键搞清圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律进行分析． 14．（3分）（2022春•静海县校级月考）小球m用长为L的悬线固定在O点，在O点正下方处有一个光滑钉子C，如图所示，今把小球拉到悬线成水平后无初速度地释放，当悬线成竖直状态且与钉子相碰时（ ）-17-\n A．小球的线速度突然增大B．小球的角速度突然增大 C．小球的向心加速度突然增大D．悬线的拉力突然增大考点：匀速圆周运动；向心力．版权所有专题：匀速圆周运动专题．分析：小球碰到钉子后仍做圆周运动，线速度不变，由v=ωr分析角速度如何变化．由向心加速度公式a=分析向心加速度的变化．由向心力公式可得出绳子的拉力与小球转动半径的关系，再分析拉力的变化情况；解答：解：A、在绳与钉子相碰瞬间，绳子的拉力和重力方向都与小球的速度方向垂直，不对小球做功，不改变小球的动能，则小球的线速度大小不变．故A错误．B、角速度与线速度的关系为v=ωr，得到ω=，在绳与钉子相碰瞬间，小球圆周运动的半径r减小，v不变，则角速度ω增大．故B正确．C、由向心加速度公式an=分析得到，向心加速度增大．故C正确．D、根据牛顿第二定律得：T﹣mg=man，T=mg+man，an增大，则绳子拉力T增大．故D正确．故选：BCD．点评：本题关键是确定线速度大小不变，当力与速度垂直时不做功，不改变速度的大小．对于角速度、向心加速度、拉力与线速度的关系要熟悉，是圆周运动中常用的知识． 15．（3分）（2022春•成都期中）如图所示，水平转台上放着A、B、C三个物体，质量分别为2m、m、m，离转轴的距离分别为R、R、2R，与转台间的摩擦因数相同，转台旋转时，下列说法中正确的是（ ） A．若三个物体均未滑动，C物体的向心加速度最大 B．若三个物体均未滑动，B物体受的摩擦力最大 C．转速增加，A物比B物先滑动 D．转速增加，C物先滑动考点：向心力；滑动摩擦力；牛顿第二定律．版权所有专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．-17-\n分析：A、B、C三个物体放在匀速转动的水平转台上，随转台做匀速圆周运动，由静摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律分析物体受到的静摩擦力大小．当物体所受的静摩擦力达到最大值时开始滑动．根据产生离心运动的条件分析哪个物体先滑动．解答：解：A、三物都未滑动时，角速度相同，根据向心加速度公式a=ω2r，知a∝r，故C的向心加速度最大．故A正确．B、三个物体的角速度相同，设角速度为ω，则三个物体受到的静摩擦力分别为：fA=2mω2R，fB=mω2R，fC=mω2•2R=2mω2R．所以物体B受到的摩擦力最小．故B错误．C、D、物体恰好不滑动时，最大静摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律，有：μmg=mω2r解得：ω=∝故三个物体中，物体C的静摩擦力先达到最大值，最先滑动起来；AB同时滑动．故C错误，D正确．故选：AD．点评：本题关键要抓住静摩擦力提供向心力，比较静摩擦力和向心加速度时要抓住三个物体的角速度相等进行． 二、填空题（每空2分）16．（2分）（2022春•静海县校级月考）有一颗人造地球卫星，其轨道半径是月球绕地球转动的轨道半径的，则此卫星的周期大约是 1 天．考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．版权所有专题：人造卫星问题．分析：根据万有引力提供向心力，表示出卫星运行的周期，再根据轨道半径的关系求解．解答：解：对于绕地球运行的卫星，由G=mr得T=2π，则卫星与月球的周期之比为==月球绕地球运行周期大约为27天则卫星的周期为T星=1天．故答案为：1．点评：解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一理论，知道周期与轨道半径的关系．同时要知道常识：月球绕地球运行周期大约为27天． -17-\n17．（8分）（2022春•静海县校级月考）某恒星系中的两颗行星的质量之比为m1：m2=3：1，轨道半径比为r1：r2=1：2，则它们的线速度之比v1：v2= ；角速度之比ω1：ω2= ；周期之比T1：T2= ；所受万有引力之比 12：1 ．考点：万有引力定律及其应用．版权所有专题：万有引力定律的应用专题．分析：根据万有引力提供向心力得出线速度、角速度、周期与轨道半径的关系，从而比较出大小．解答：解：根据得线速度之比为：根据得：根据得：根据得：故答案为：，，，12：1点评：解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一理论，知道线速度、角速度、周期与轨道半径的关系． 18．（4分）（2022春•天元区校级期末）如图所示，人在河岸上用轻绳拉船，若要使船以速度V匀速前进，则人将 减 （填“加”或“减”）速拉，拉的速度是 vcosθ （绳与水面的夹角为θ）考点：运动的合成和分解．版权所有专题：运动的合成和分解专题．分析：将小船的运动沿绳子收缩方向和垂直绳子方向进行正交分解，拉绳子的速度v等于船沿绳子收缩方向的分速度，再对绳子收缩方向的分速度的表达式进行讨论，结合船速，即可以求出人的速度变化情况．解答：解：将小船的运动沿绳子收缩方向和垂直绳子方向进行正交分解，如图拉绳子的速度v等于船沿绳子收缩方向的分速度，由几何关系，得到-17-\nv人=v船cosθ在小船靠岸的过程中，由于船的速度v保持不变，θ也不断变大，故v人不断变小，即做减速运动，大小为vcosθ；故答案为：减，vcosθ点评：本题关键是找出小船的两个分运动，然后将合速度分解，求出合速度与拉绳子速度的表达式，再进行讨论． 19．（2分）（2022春•邢台期末）研究平抛运动，下面哪些做法可以减小实验误差（ ） A．使用密度大、体积小的钢球 B．尽量减小钢球与斜槽间的摩擦 C．实验时，让小球每次都从同一高度由静止开始滚下 D．使斜槽末端的切线保持水平考点：研究平抛物体的运动．版权所有专题：实验题；平抛运动专题．分析：在实验中让小球能做平抛运动，并能描绘出运动轨迹，该实验能否成功的关键是每次小球抛出的初速度要相同而且水平，因此要求从同一位置多次无初速度释放．解答：解：A、使用密度大、体积小的钢球可以减小做平抛运动时的空气阻力，故A正确；B、该实验要求小球每次抛出的初速度要相同而且水平，因此要求小球从同一位置静止释放，至于钢球与斜槽间的摩擦没有影响，故B错误；C、为确保有相同的水平初速度，所以要求从同一位置无初速度释放，故C正确；D、实验中必须保证小球做平抛运动，而平抛运动要求有水平初速度且只受重力作用，所以斜槽轨道必须要水平，故D正确．故选ACD．点评：掌握如何让小球做平抛运动及平抛运动轨迹的描绘，明确该实验成功的关键，同时培养学生利用平抛运动规律去分析与解决问题的能力 20．（6分）（2022春•静海县校级月考）某同学设计了如图的实验：将两个倾斜滑道固定在同一竖直平面内，最下端水平，滑道2与光滑水平板吻接．把两个质量相等的小钢球，从斜面的同一高度由静止开始同时释放，则他将观察到的现象是 两个小球将发生碰撞 ，这说明 平抛运动在水平方向上做匀速直线运动 ．在做本实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上： ACE ．A．通过调节使斜槽的末端保持水平B．每次释放小球的位置必须不同C．每次必须由静止释放小球D．用铅笔记录小球位置时，每次必须严格地等距离下降E．小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相触-17-\nF．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线．考点：研究平抛物体的运动．版权所有专题：实验题．分析：两钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，球2离开斜面后做匀速直线运动，球1做平抛运动，通过观察两球是否发生碰撞，从而确定平抛在水平方向的运动性质．保证小球做平抛运动必须通过调节使斜槽的末端保持水平，因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，实验要求小球滚下时不能碰到木板平面，避免因摩擦而使运动轨迹改变，最后轨迹应连成平滑的曲线．解答：解：钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，球2离开斜面后做匀速直线运动，球1做平抛运动，水平方向速度相同，观察到的现象是球1落到光滑水平板上并击中球2，说明平抛运动在水平方向上是匀速直线运动．A、通过调节使斜槽末端保持水平，是为了保证小球做平抛运动．故A正确．B、因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，故B错误，C正确；D、因平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，在相同时间里，位移越来越大，因此木条（或凹槽）下降的距离不应是等距的，故D错误；E、做平抛运动的物体在同一竖直面内运动，固定白纸的木板必须调节成竖直，小球运动时不应与木板上的白纸相接触，以免有阻力的影响，故E正确；F、将球经过不同高度的位置记录在纸上后，取下纸，平滑的曲线把各点连接起来，不能连成折线，故F错误．故选：ACE．故答案为：两个小球将发生碰撞，平抛运动在水平方向上做匀速直线运动；ACE．点评：本题研究平抛运动在水平方向和竖直方向两个方向分运动的情况，采用比较法，考查对实验原理和方法的理解能力；解决平抛实验问题时，要特别注意实验的注意事项．在平抛运动的规律探究活动中不一定局限于课本实验的原理，要注重学生对探究原理的理解． 21．（6分）（2022秋•正定县校级期末）如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm，如果取g=10m/s2，那么：（1）照相机的闪光频率是 10 Hz；（2）小球运动中水平分速度的大小是 1.5 m/s；（3）小球经过B点时的速度大小是 2.5 m/s．-17-\n考点：研究平抛物体的运动．版权所有专题：实验题．分析：（1）平抛运动在竖直方向上是匀变速运动，由BC和AB之间的距离差可以求出时间间隔，也就可以求出闪光频率；（2）在水平方向上是匀速直线运动，由ABC三点在水平方向上的位移，和两点之间的时间间隔，可以求得水平速度，也就是小球的初速度；（3）B点水平速度与初速度相等，再求出竖直方向的速度，求它们的合速度，就是B的速度．解答：解：（1）在竖直方向上有：△h=gT2，其中△h=（5﹣3）×5cm=10cm=0.1m，代入求得：T==0.1s，因此闪光频率为：（2）水平方向匀速运动，有：s=v0t，其中s=3l=15cm=0.15m，t=T=0.1s，代入解得：v0==1.5m/s．（3）根据匀变速直线运动中，时间中点的瞬时速度等于该过程的平均速度，在B点有：所以B点速度为：故答案为：（1）10；（2）1.5；（3）2.5．点评：对于平抛运动问题，一定明确其水平和竖直方向运动特点，尤其是在竖直方向熟练应用匀变速直线运动的规律和推论解题． 四、计算题（共3题，共27分）22．（7分）（2022春•南昌校级期中）在某个半径为R=105m的行星表面，对于一个质量m=1kg的砝码，用弹簧秤称量，其重力的大小G=1.6N，试计算该星球的第一宇宙速度V1是多大？考点：第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度．版权所有专题：万有引力定律的应用专题．-17-\n分析：根据重力与质量的关系可算出重力加速度的大小，再由牛顿第二定律，即可求解．解答：解：由重力和质量的关系知：G=mg所以g==1.6m/s2；设环绕该行星作近地飞行的卫星，其质量为m′，应用牛顿第二定律有：m′g=m′解得：v1=代入数值得第一宇宙速度：v1=400m/s答：该星球的第一宇宙速度v1是400m/s．点评：考查牛顿第二定律的应用，并学会由重力与质量来算出重力加速度的大小的方法，注意公式中的质量不能相互混淆． 23．（10分）（2022春•太和县校级期中）如图所示，半径为R，内径很小的光滑半圆细管竖直放置，两个质量均为m的小球A、B，以不同的速率进入管内，若A球通过圆周最高点C，对管壁上部的压力为3mg，B球通过最高点C时，对管壁内侧下部的压力为0.75mg，求A、B球落地点间的距离．考点：机械能守恒定律；牛顿第二定律；向心力．版权所有专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析：对两个球分别受力分析，根据合力提供向心力，求出速度，此后球做平抛运动，正交分解后，根据运动学公式列式求解即可．解答：解：两个小球在最高点时，受重力和管壁的作用力，这两个力的合力作为向心力，离开轨道后两球均做平抛运动，A、B两球落地点间的距离等于它们平抛运动的水平位移之差．对A球：3mg+mg=m解得：vA=对B球：mg﹣0.75mg=m解得：vB=由平抛运动规律可得落地时它们的水平位移为：-17-\nsA=vAt=vA=4RsB=vBt=vB=R得：sA﹣sB=4R﹣R=3R即a、b两球落地点间的距离为3R．答：a、b两球落地点间的距离为3R．点评：本题关键是对小球在最高点处时受力分析，然后根据向心力公式和牛顿第二定律求出平抛的初速度，最后根据平抛运动的分位移公式列式求解． 24．（10分）（2022•象山县校级模拟）如图所示，小球A质量为m，固定在轻细直杆L的一端，并随杆一起绕杆的另一端O点在竖直平面内做圆周运动．如果小球经过最高位置时，杆对球的作用力为拉力，拉力大小等于球的重力．求：（1）球的速度大小．（2）当小球经过最低点时速度为，杆对球的作用力大小和球的向心加速度大小．考点：向心力；牛顿第二定律．版权所有专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析：（1）根据小球做圆运动的条件，合外力等于向心力，根据向心力公式求解；（2）在最低点对小球进行受力分析，合力提供向心力，列出向心力公式即可求解．解答：解：（1）根据小球做圆运动的条件，合外力等于向心力．mg+F=…①F=mg…②解①②两式得：v=（2）根据小球做圆运动的条件，合外力等于向心力．F﹣mg=-17-\n所以有：F=mg+=7mg由牛顿第三定律，小球对杆的作用力为7mg，方向竖直向下．球的向心加速度：a==6g答：（1）球在最高位置时的速度大小为；（2）球对杆的作用力为7mg；球的向心加速度为6g．点评：竖直方向圆周运动在最高点和最低点由合力提供向心力，注意杆子可以提供向上的力，也可以提供向下的力． -17-
