2024-2025學(xué)年四川省成都市高二（上）開(kāi)學(xué)物理試卷（含解析）

第=page11頁(yè)，共=sectionpages11頁(yè)2024-2025學(xué)年四川省成都市高二（上）開(kāi)學(xué)物理試卷一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.下列說(shuō)法中正確的是(

)A.牛頓發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律，并測(cè)得引力常量

B.萬(wàn)有引力定律適用于高速運(yùn)動(dòng)與微觀(guān)世界

C.兩個(gè)質(zhì)量不同的天體之間的引力大小是相等的

D.當(dāng)人造地球衛(wèi)星的發(fā)射速度達(dá)到11.2km/s時(shí)，衛(wèi)星就逃出太陽(yáng)系了2.2024年4月中下旬，太陽(yáng)系中被稱(chēng)為“惡魔彗星”的龐士?布魯克斯彗星即將到達(dá)近日點(diǎn)，屆時(shí)在視野良好的情況下可以通過(guò)肉眼觀(guān)測(cè)到該彗星。如圖所示，已知地球的公轉(zhuǎn)軌道半徑為1AU(AU為天文單位)，該彗星的運(yùn)行軌道近似為橢圓，其近日點(diǎn)與遠(yuǎn)日點(diǎn)之間的距離約為34AU，則這顆彗星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期約為(

)

A.17年 B.1717年 C.34年 D.3.如圖所示，下列有關(guān)生活中的圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析，其中說(shuō)法正確的是(

)A.汽車(chē)通過(guò)凹形橋的最低點(diǎn)時(shí)，汽車(chē)處于超重狀態(tài)

B.鐵路的轉(zhuǎn)彎處，通常要求外軌比內(nèi)軌高，是為了利用輪緣與外軌的側(cè)壓力助火車(chē)轉(zhuǎn)彎

C.雜技演員表演“水流星”，當(dāng)它通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)處于完全失重狀態(tài)，不受重力作用D.脫水筒的脫水原理是水滴受到的離心力大于它受到的向心力，從而沿切線(xiàn)方向甩出4.帶有14光滑圓弧軌道，質(zhì)量為m的滑車(chē)靜止置于光滑水平面上，如圖所示，一質(zhì)量也為m的小球以速度v0水平?jīng)_上滑車(chē)，到達(dá)某一高度后，小球又返回車(chē)的左端，則(

)A.小球返回車(chē)的左端時(shí)，速度為v0

B.小球返回車(chē)的左端時(shí)，速度為12v0

C.小球上升到最高點(diǎn)時(shí)，小車(chē)的速度為v5.如圖所示，一根輕彈簧上端固定，下端懸掛一個(gè)物體。將物體從平衡位置豎直拉下一段距離后由靜止釋放，物體在豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。設(shè)向下方向?yàn)檎?，以下說(shuō)法中正確的是(

)A.彈簧對(duì)物體的彈力變小時(shí)，物體所受回復(fù)力可能變大

B.物體從最高處向最低處運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，振幅先減小后增大

C.物體位移為正時(shí)，速度一定也為正，加速度一定為負(fù)

D.物體從最低處向最高處運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，物體的動(dòng)能與彈簧的彈性勢(shì)能之和一直增大6.2024年4月3日，我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心使用長(zhǎng)征二號(hào)丁運(yùn)載火箭，成功將遙感四十二號(hào)01星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定軌道，發(fā)射任務(wù)獲得圓滿(mǎn)成功。遙感衛(wèi)星發(fā)射過(guò)程如圖所示，軌道Ⅰ為近地圓軌道、半徑為R1(認(rèn)為近地圓軌道半徑等于地球半徑)，軌道Ⅱ?yàn)闄E圓軌道，軌道Ⅲ為預(yù)定圓軌道、半徑為R2，P、Q兩點(diǎn)為軌道間的相切點(diǎn)。該衛(wèi)星在軌道Ⅲ上運(yùn)行的周期為T(mén)，引力常量為G，根據(jù)題干條件可知，以下說(shuō)法正確的是(

)A.地球的質(zhì)量為4π2R13GT2

B.衛(wèi)星在軌道Ⅰ的線(xiàn)速度大小大于在軌道Ⅲ的線(xiàn)速度大小

C.衛(wèi)星在軌道Ⅰ的加速度大小小于在軌道Ⅲ的加速度大小

7.如圖所示，電風(fēng)扇的葉片勻速旋轉(zhuǎn)時(shí)將空氣以速度v向前排開(kāi)，葉片旋轉(zhuǎn)形成的圓的面積為S，空氣密度為ρ，下列說(shuō)法正確的是(

)A.t時(shí)間內(nèi)通過(guò)葉片的空氣質(zhì)量為ρSv

B.空氣對(duì)葉片的推力為ρSv2

C.若僅將葉片面積增大為2S，則空氣對(duì)葉片的壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)的一半

D.單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)葉片的空氣的動(dòng)能為12ρSv28.如圖甲，以O(shè)點(diǎn)為平衡位置，彈簧振子在A、B兩點(diǎn)間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，圖乙為這個(gè)彈簧振子的振動(dòng)圖像。下列說(shuō)法正確的是(

)

A.彈簧振子的振動(dòng)方程為x=0.05sin(0.8t)m

B.在t=0.4s與t=0.8s兩個(gè)時(shí)刻，彈簧振子的速度相同

C.在t=0.1s時(shí)，彈簧振子的位移大小為522cm

D.在9.中國(guó)志愿者王躍參與了人類(lèi)歷史上第一次全過(guò)程模擬從地球往返火星的試驗(yàn)“火星?500”。假設(shè)將來(lái)人類(lèi)一艘飛船從火星返回地球時(shí)，經(jīng)歷如圖所示的變軌過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是(

)A.飛船在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)時(shí)在P點(diǎn)的速度小于在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)時(shí)在P點(diǎn)的速度

B.飛船分別在軌道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ上運(yùn)動(dòng)時(shí)，在軌道Ⅰ上運(yùn)行周期最長(zhǎng)

C.若軌道Ⅰ貼近火星表面，已知萬(wàn)有引力常量為G，測(cè)出飛船在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)的周期，就可以推知火星的密度

D.飛船在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的加速度小于飛船在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的加速度10.如圖所示，以v=4m/s的速度順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平傳送帶，左端與粗糙的弧形軌道平滑對(duì)接，右端與光滑水平面平滑對(duì)接。水平面上有位于同一直線(xiàn)上、處于靜止?fàn)顟B(tài)的4個(gè)相同小球，小球質(zhì)量m0=0.6kg。質(zhì)量m=0.2kg的物體從軌道上高?=2.0m的P點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，滑到傳送帶上的A點(diǎn)時(shí)速度大小v0=6m/s；物體和傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，傳送帶AB之間的距離L=2.0m。物體與小球、小球與小球之間發(fā)生的都是彈性正碰，重力加速度g=10m/s2A.物體從P點(diǎn)下滑到A點(diǎn)的過(guò)程中，克服摩擦力做的功為0.2J

B.物體第一次與小球碰撞后，在傳送帶上向左滑行的最大距離為0.4m

C.物體最終的速度大小為0.25m/s

D.物體第一次與小球碰撞后的整個(gè)過(guò)程，物體與傳送帶產(chǎn)生的摩擦熱為3J三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共14分。11.實(shí)驗(yàn)課中，同學(xué)們用單擺測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋瑢?shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。

(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程有兩組同學(xué)分別用了圖2、圖3的兩種不同方式懸掛小鋼球，你認(rèn)為_(kāi)_____(選填“圖2”或“圖3”)懸掛方式較好。

(2)實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用主尺最小分度為1mm，游標(biāo)尺上有20個(gè)分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量金屬球的直徑，結(jié)果如圖4所示，讀出小球直徑為_(kāi)_____cm。

(3)用秒表測(cè)量單擺的周期。當(dāng)單擺振動(dòng)穩(wěn)定且到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)并記為n=0，單擺每經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)記一次數(shù)，當(dāng)數(shù)到n=50時(shí)秒表的示數(shù)為35.3s，該單擺的周期是T=______s(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。

(4)某同學(xué)測(cè)量5種不同擺長(zhǎng)與單擺的振動(dòng)周期的對(duì)應(yīng)情況，并將記錄的結(jié)果描繪在如圖5所示的坐標(biāo)系得到T2?L圖線(xiàn)。由圖像可知重力加速度g=______m/s2。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字12.如圖甲所示為向心力演示儀，某同學(xué)探究小球做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系。長(zhǎng)槽的A、B處和短槽的C處分別到各自轉(zhuǎn)軸中心距離之比為1：2：1，該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖乙所示的三種組合方式，變速塔輪自上而下每層左右半徑之比分別為1：1、2：1和3：1。

(1)本實(shí)驗(yàn)的目的是探究向心力的大小F與小球質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)中采用的實(shí)驗(yàn)方法與下列哪些實(shí)驗(yàn)是相同的______；

A.探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律

B.探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)

C.探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系

(2)在某次實(shí)驗(yàn)中，探究向心力的大小與半徑的關(guān)系，則需要將傳動(dòng)皮帶調(diào)至第______層塔輪(選填“一”、“二”或“三”)；

(3)按(2)中正確選擇后，兩次以不同的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，左、右測(cè)力筒露出等分標(biāo)記如圖丙所示。則向心力大小F與球做圓周運(yùn)動(dòng)半徑r的關(guān)系是______。

A.F與r2成反比

B.F與r2成正比

C.F與r成反比

D.F與r成正比

(4)在另一次實(shí)驗(yàn)中，把兩個(gè)質(zhì)量相等的鋼球放在A、C位置，傳動(dòng)皮帶位于第二層，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，當(dāng)塔輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，左右兩標(biāo)尺露出的格子數(shù)之比約為_(kāi)_____。

A.2：1

B.8：1

C.1：2

D.1：4四、計(jì)算題：本大題共3小題，共40分。13.我國(guó)航天技術(shù)飛速發(fā)展，設(shè)想數(shù)年后宇航員登上了某星球表面，宇航員從距該星球表面高度為?處，自由釋放一小球，測(cè)得落地時(shí)間為t，已知該星球的半徑為R，引力常量為G。求：

(1)該星球表面的重力加速度；

(2)該星球的質(zhì)量及第一宇宙速度。14.一粗糙的圓錐體可繞其軸線(xiàn)做圓周運(yùn)動(dòng)，其軸線(xiàn)沿豎直方向，母線(xiàn)與軸線(xiàn)之間的夾角為θ=53°，現(xiàn)于錐面上放一個(gè)石塊，石塊與錐面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.8，石塊與圓錐體頂點(diǎn)O的距離L=3m，石塊的質(zhì)量為m=2kg，石塊可看作質(zhì)點(diǎn)，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6。求：

(1)若圓錐體與石塊均靜止，石塊受到錐面的摩擦力大?。?/p>

(2)若石塊與圓錐體一起以角速度ω=0.2rad/s繞軸線(xiàn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，石塊受到錐面的摩擦力大小。15.如圖所示，光滑14圓弧槽靜止在足夠長(zhǎng)的光滑水平面上，圓弧底端與水平面相切，其最低點(diǎn)的右側(cè)相距一定距離處有厚度不計(jì)、上表面粗糙程度處處相同的薄木板，薄木板的最左端放置一小滑塊，薄木板右端固定一豎直擋板，擋板左側(cè)連有一輕質(zhì)彈簧?，F(xiàn)將一小球從圓弧槽最高點(diǎn)正上方的一定高度處由靜止釋放一開(kāi)始圓弧槽被鎖定，小球落入圓弧槽后從圓弧槽最低點(diǎn)以大小為v0的速度滑離。已知小球和圓弧槽的質(zhì)量均為m，小滑塊的質(zhì)量為2m，薄木板以及固定擋板的總質(zhì)量為4m，小球和小滑塊均可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力。

(1)求釋放點(diǎn)距水平地面的高度?；

(2)若小球滑離圓弧槽后，立即解除圓弧槽的鎖定，此后與小滑塊發(fā)生彈性正碰(時(shí)間極短)，小滑塊相對(duì)薄木板向右滑動(dòng)，壓縮彈簧后反彈，且恰好能回到薄木板的最左端而不滑落。求：

①小球能否再次沖上圓弧槽，若能，沿圓弧槽上升的最大高度為多少？

②彈簧的最大彈性勢(shì)能Epm

答案解析1.C

【解析】解：A.牛頓發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律，卡文迪什第一次測(cè)得引力常量，故A錯(cuò)誤；

B.萬(wàn)有引力定律不適用于高速運(yùn)動(dòng)與微觀(guān)世界，只適用于低速宏觀(guān)的運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；

C.兩個(gè)質(zhì)量不同的天體之間的引力是一對(duì)相互作用力，根據(jù)牛頓第三定律可知，這一對(duì)引力大小是相等、方向相反的，故C正確；

D.當(dāng)人造地球衛(wèi)星的發(fā)射速度達(dá)到11.2km/s時(shí)，衛(wèi)星脫離了地球的束縛，但沒(méi)有逃出太陽(yáng)系；要逃出太陽(yáng)系，衛(wèi)星的發(fā)射速度需要達(dá)到16.7km/s，故D錯(cuò)誤。

故選：C。

A.根據(jù)萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)和引力常量的測(cè)量者進(jìn)行分析判斷；

B.根據(jù)萬(wàn)有引力定律的適用范圍進(jìn)行分析解答；

C.根據(jù)牛頓第三定律進(jìn)行分析判斷；

D.根據(jù)三個(gè)宇宙速度的內(nèi)容進(jìn)行分析解答。

考查萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用和牛頓運(yùn)動(dòng)定律，會(huì)根據(jù)題意進(jìn)行準(zhǔn)確分析和解答。2.B

【解析】解：設(shè)地球圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R1，公轉(zhuǎn)周期為T(mén)1，彗星橢圓軌道的半長(zhǎng)軸為R2，公轉(zhuǎn)周期為T(mén)2，根據(jù)開(kāi)普勒第三定律R13T12=R23T22，其中R13.A

【解析】解：A、汽車(chē)通過(guò)拱橋的最低點(diǎn)時(shí)，具有向上的加速度(向心加速度)，處于超重狀態(tài)，故A正確；

B、在鐵路的轉(zhuǎn)彎處，通常要求外軌比內(nèi)軌高，是利用重力與支持力的合力提供向心力，故B錯(cuò)誤；

C、當(dāng)“水流星”通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律有：F+mg=mv2R，解得F=mg?mv2R，在最高點(diǎn)處于失重狀態(tài)，依然受重力作用，故C錯(cuò)誤；

D、離心力與向心力并非水滴的實(shí)際受力，當(dāng)水滴所受合力不足以提供向心力時(shí)，水滴將做離心運(yùn)動(dòng)，會(huì)沿切線(xiàn)方向甩出，故D錯(cuò)誤；

故選：4.D

【解析】解：AB、取水平向右為正方向，根據(jù)小球和滑車(chē)組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒得

mv0=mv車(chē)+mv球

根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒得

12mv02=12mv車(chē)2+12mv球2

解得：v球=0

即小球返回車(chē)的左端時(shí)，速度為0，故AB錯(cuò)誤；

CD、小球上升到最高點(diǎn)時(shí)，小球和滑車(chē)速度相同，設(shè)為v車(chē)，根據(jù)系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒得5.A

【解析】解：A、彈簧對(duì)物體的彈力變小時(shí)，物體所受回復(fù)力可能變大，例如物體從平衡位置向彈簧原長(zhǎng)位置運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈力變小，位移變大，物體所受回復(fù)力變大，故A正確；

B、物體從最高處向最低處運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，位移先減小后增大，而振幅不變，故B錯(cuò)誤；

C、物體從最低點(diǎn)向平衡位置運(yùn)動(dòng)時(shí)，位移為正，速度為負(fù)，加速度為負(fù)，故C錯(cuò)誤；

D、根據(jù)物體和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒可知，物體從最低處向最高處運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，重力勢(shì)能一直增大，則物體的動(dòng)能與彈簧的彈性勢(shì)能之和一直減小，故D錯(cuò)誤。

故選：A。

彈簧對(duì)物體的彈力變小時(shí)，分析物體的運(yùn)動(dòng)方向，判斷回復(fù)力的變化；物體從最高處向最低處運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，振幅不變；通過(guò)舉例說(shuō)明速度、加速度方向與位移方向的關(guān)系；物體從最低處向最高處運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒分析物體的動(dòng)能與彈簧的彈性勢(shì)能之和的變化情況。

本題考查簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，關(guān)鍵是結(jié)合簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特征和機(jī)械能守恒定律進(jìn)行分析。6.B

【解析】解：A.在圓軌道Ⅲ上運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有GMmR22=m4π2T2R2，可得地球的質(zhì)量為M=4π2R23GT2，故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力GMmr2=mv2r，得v=GMr，可得衛(wèi)星在軌道Ⅰ的線(xiàn)速度大小大于在軌道Ⅲ的線(xiàn)速度大小，故B正確；

C.根據(jù)牛頓第二定律GMmr2=ma，得7.B

【解析】解：A.t時(shí)間內(nèi)葉片排開(kāi)的空氣的質(zhì)量為

m=ρvtS

故A錯(cuò)誤；

B.有動(dòng)量定理可得，葉片勻速旋轉(zhuǎn)時(shí)，空氣受到的推力為

Ft=mv?0

解得

F=ρSv2

根據(jù)牛頓第三定律可知，空氣對(duì)葉片的推力為ρSv2，故B正確；

C.空氣對(duì)葉片的壓強(qiáng)為

P=FS=ρv2

所以若僅將葉片面積增大為2S，則空氣對(duì)葉片的壓強(qiáng)不變，故C錯(cuò)誤；

D.單位時(shí)間，則時(shí)間為1s，所以其單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)葉片的空氣為

m0=ρSv

單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)葉片的空氣的動(dòng)能為

Ek=12m8.CD

【解析】解：A、由圖像可知，彈簧振子的周期為T(mén)=0.8s，故其振動(dòng)方程為

x=0.05sin2πT=0.05sin2π0.8t=0.05sin52t(m)，故A錯(cuò)誤；

B、如圖像可知，圖像的斜率即為該點(diǎn)的速度，在t=0.4s與t=0.8s兩個(gè)時(shí)刻，彈簧振子的速度大小相等，但方向相反，故B錯(cuò)誤；

C、在t=0.1s時(shí)，彈簧振子的位移大小為

x=0.05sin52×0.1=0.05sin520=0.05sinπ4=0.05×29.AC

【解析】解：A.飛船從軌道Ⅰ變軌到軌道Ⅱ需要在P點(diǎn)加速做離心運(yùn)動(dòng)才能完成，則飛船在軌道Ⅰ經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的速度小于在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)時(shí)經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的速度，故A正確；

B.根據(jù)開(kāi)普勒第三定律可知a3T2=k，橢圓軌道的半長(zhǎng)軸越長(zhǎng)，周期越長(zhǎng)，故軌道Ⅲ上運(yùn)行時(shí)時(shí)周期最長(zhǎng)，故B錯(cuò)誤；

C.若軌道Ⅰ貼近火星表面，已知萬(wàn)有引力常量為G，測(cè)出飛船在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)的周期，根據(jù)GMmR2=m4π2T2R，又由ρ=M43πR3，解得火星的密度ρ=3πGT2，

故C正確；

D.根據(jù)牛頓第二定律GMmR2=ma，得a=GMr2可知，飛船在兩個(gè)軌道上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)到地球球心的距離r不變，所以飛船在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)到P10.BC

【解析】解：A.物體由P到A的過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理可得

mg??Wf=12mv02

解得克服摩擦力做的功為

Wf=0.4J

故A錯(cuò)誤；

B.物體滑上傳送帶后，在滑動(dòng)摩擦力作用下勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為

a=μmgm=μg

解得

a=5m/s2

物體減速至與傳送帶速度相等時(shí)，所用的時(shí)間為

t1=v0?va

解得

t1=0.4s

物體勻減速運(yùn)動(dòng)的位移為

s1=v0+v2t1=6+42×0.4m=2.0m=L=2.0m

故物體與小球1碰撞前的速度為

v=4m/s

物體與小球1發(fā)生彈性正碰，設(shè)物體反彈回來(lái)的速度大小為的v1，小球1被撞后的速度大小為u1，取向右為正方向，由動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒可得

mv=?mv1+m0u1

12mv2=12mv12+12m0u12

解得

v1=2m/s，u1=2m/s

物體被反彈回來(lái)后，在傳送帶上向左運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得

0?v12=?2as

解得物體第一次與小球碰撞后，在傳送帶上向左滑行的最大距離為

s=0.4m

故B正確；

C.由于小球質(zhì)量相等，且發(fā)生的都是彈性正碰，碰撞后它們之間將進(jìn)行速度交換。物體第一次返回還沒(méi)到傳送帶左端速度就減小為零，接下來(lái)將再次向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，直到速度增加到v1，再跟小球1發(fā)生彈性正碰，同理可得，第二次碰后，物體和小球的速度大小分別為

v2=(111.圖3

2.240

1.41

9.86

【解析】解：(1)、圖2、圖3的兩種不同方式懸掛小鋼球，圖2中單擺擺動(dòng)時(shí)擺長(zhǎng)會(huì)發(fā)生變化，所以圖3懸掛方式較好；

(2)、度游標(biāo)卡尺的精確值為0.05mm，由圖可知小球直徑為22mm+0.05mm×8=22.40mm=2.240cm；

(3)、單擺的周期T=tn=35.3502s=1.412s≈1.41s；

(4)、根據(jù)單擺的周期公式T=2πLg可得g=4π2T2L，由圖5可知g=4π24.0×1.00m/s2=9.86m/s2。

故答案為：(1)圖3；

(2)2.240；

(3)1.41；12.C

一

D

D

【解析】解：(1)本實(shí)驗(yàn)的目的是探究向心力的大小F與小球質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系，采用的實(shí)驗(yàn)方法是控制變量法。

A.探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律，采用的實(shí)驗(yàn)方法是等效替代法，故A錯(cuò)誤；

B.探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，采用的是等效思想，故B錯(cuò)誤；

C.探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系，采用的實(shí)驗(yàn)方法是控制變量法，故C正確；

故選：C。

(2)在某次實(shí)驗(yàn)中，探究向心力的大小與半徑的關(guān)系時(shí)，應(yīng)保持兩小球質(zhì)量m、角速度ω相同，則需要將傳動(dòng)皮帶調(diào)至第一層塔輪。

(3)角速度為ω1、ω2時(shí)，左、右測(cè)力筒露出的格子數(shù)之比均為2：1，左右兩標(biāo)尺露出的格子數(shù)之比表示向心力的比值，且B處、C處分別到各自轉(zhuǎn)軸中心距離之比為2：1，可知F與r成正比。

故ABC錯(cuò)誤，D正確。

故選：D。

(4)在另一次實(shí)驗(yàn)中，把兩個(gè)質(zhì)量相等的鋼球放在A、C位置，則m、r相同，傳動(dòng)皮帶位于第二層，角速度比值為

ωA：ωC=R2：2R2=1：2

根據(jù)向心力公式

F=mω2r

當(dāng)塔輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，左右兩標(biāo)尺露出的格子數(shù)之比表示向心力的比值，左右兩標(biāo)尺露出的格子數(shù)之比約為

nA：nC=FA：FC=ωA2：ωC2=1：4

故ABC錯(cuò)誤，13.解：(1)小球在星球表面做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，設(shè)星球表面的重力加速度為g，滿(mǎn)足?=12gt2，解得g=2?t2

(2)在星球表面，不考慮星球自轉(zhuǎn)，根據(jù)黃金代換式得GMmR2=mg，解得星球的質(zhì)量為M=2?R2Gt2，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力【解析】(1)根據(jù)星球表面物體的自由落體運(yùn)動(dòng)列式求解重力加速度；

(2)根據(jù)黃金代換式列式求解星球質(zhì)量，結(jié)合牛頓第二定律列式求解第一宇宙速度。

考查萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用和自由落體運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，會(huì)