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2021_2022学年浙江省浦江中学、长兴中学、余杭高中高一（下）月考物理试卷（3月）（含答案解析）
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这是一份2021_2022学年浙江省浦江中学、长兴中学、余杭高中高一（下）月考物理试卷（3月）（含答案解析），共19页。试卷主要包含了17m/sB， 滑索是一项体育游乐项目等内容，欢迎下载使用。
2021~2022学年浙江省浦江中学、长兴中学、余杭高中高一（下）月考物理试卷（3月）
1. 2021年8月，东京奥运会男子100m半决赛中，苏炳添以9秒83的成绩打破了亚洲纪录，创造黄种人在百米赛道的最佳纪录。关于他在比赛中的运动情况，下列说法正确的是( )
A. 苏炳添冲过终点线时速度为10.17m/s B. 9.83s是时刻
C. 100m决赛中的最大速度为10.17m/s D. 100m决赛中的平均速度为10.17m/s
2. 平昌冬奥会武大靖在500m短道速滑项目中以39秒584的成绩为中国队夺得首金，同时也创造了新的世界纪录。如图所示，某运动员进入弯道时，身体会向弯道内侧倾斜，在水平冰面上匀速率转弯时(匀速圆周运动)，下列说法正确的是( )
A. 运动员所受的地面的作用力与重力平衡
B. 冰面对运动员支持力的方向斜向上
C. 运动员所受摩擦力提供向心力
D. 若运动员进入弯道时速度增大，受到的离心力增大，可能因离心运动而滑离轨道
3. 在人类对行星运动规律的认识过程，开普勒作出了划时代的贡献。对开普勒行星运动定律的理解，下列说法中正确的是( )
A. 牛顿发现万有引力定律后，开普勒整理牛顿的观测数据，发现了行星运动规律
B. 此定律不仅适用于行星绕太阳运动，也适用于宇宙中其他卫星绕行星的运动
C. 由开普勒第三定律a3T2=k，月亮围绕地球运动的k值与人造卫星围绕地球运动的k值不相同
D. 行星绕太阳做椭圆轨道运动时，线速度方向时刻在变，但大小始终不变
4. 研究“蹦极”运动时，在运动员身上系好弹性绳并安装传感器，可测得运动员竖直下落的距离及其对应的速度大小。根据传感器收集到的数据，得到如图所示的“速度-位移”图像。若空气阻力和弹性绳的重力可以忽略，根据图像信息，下列说法正确的是( )
A. 弹性绳原长为15m
B. 当运动员下降10m时，处于超重状态
C. 当运动员下降15m时，运动到最低点
D. 当运动员下降20m时，其加速度方向竖直向上
5. 滑索是一项体育游乐项目。游客从起点利用自然落差加速向下滑行，越过绳索的最低点减速滑至终点，如图。不考虑空气对人的作用力，选项图不能正确表示游客加速下滑或减速上滑的是( )
A. 加速下滑
B. 加速下滑
C. 减速上滑
D. 减速上滑
6. 如图所示，质量为m的小球用一水平轻弹簧系住，并用倾角为53∘的光滑木板AB托住，小球恰好处于静止状态，在木板AB突然向下撤离的瞬间，(sin53∘≈0.8,cos53∘≈0.6)小球的加速度为( )
A. 0 B. 大小为g，方向竖直向下
C. 大小为54g，方向垂直木板指向右下方 D. 大小为53g，方向垂直木板指向右下方
7. 如图所示，a为地球赤道上的物体，随地球表面一起转动，b为近地轨道卫星，c为同步轨道卫星，d为高空探测卫星。若a、b、c、d绕地球转动的方向相同，且均可视为匀速圆周运动。则( )
A. a、b、c、d中，a的加速度最大 B. a、b、c、d中，b的线速度最大
C. a、b、c、d中，c的周期最大 D. a、b、c、d中，d的角速度最大
8. 如图所示，物体A和B的质量均为m，且分别用轻绳连接跨过定滑轮(不计绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦)。当用水平变力F拉物体B沿水平方向以速度v向右做匀速直线运动，当连接B的轻绳与水平方向夹角为θ时，( )
A. A的速度为vsinθ B. 物体A做匀速直线运动
C. 物体A的速度大于物体B的速度 D. 细绳的张力大于A的重力
9. 如图甲所示，倾斜的传送带正以恒定速率v1沿顺时针方向转动，传送带的倾角为37∘。一物块以初速度v0从传送带的底部冲上传送带并沿传送带向上运动，其运动的v−t图像如图乙所示，物块到传送带顶端时速度恰好为零，sin37∘=0.6，cos37∘=0.8，g取10m/s2，则( )
A. 0∼1s内物块受到的摩擦力大小大于1∼2s内的摩擦力大小
B. 摩擦力方向一直与物块运动的方向相反
C. 物块与传送带间的动摩擦因数为0.5
D. 传送带底端到顶端的距离为10m
10. 抗震救灾国之大事，消防队员冲锋在前。为保障灾民生命财产安全，消防队员利用无人机为灾民配送物资，某次在执行任务时，无人机从地面起飞，所配送物资的质量为50kg(含包装材料)，飞行过程中，通过速度传感器测出无人机水平方向和竖直方向的分速度vx和vy随飞行时间t的关系图像如图甲、乙所示，无人机到达最大高度后释放物资，物资落在预定地点，不计空气阻力，g取10m/s2，以下说法正确的是( )
A. 0∼10s时间内，无人机做曲线运动 B. 25s时无人机速度为10m/s
C. 0∼40s时间内，无人机位移约为410m D. 从物资释放到落地的时间为60s
11. 一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示。水平台面的长和宽分别为L1和L2，中间球网高度为h。发射机安装于台面左侧边缘的中点，能以不同速率、向右侧不同方向、水平发射乒乓球，发射点距台面高度为3h。调整发射速度v的大小和方向，使乒乓球落到球网右侧的台面上。A点为台面右侧的边角，B点为台面右边沿的中点。不计空气阻力，重力加速度大小为g。则( )
A. 乒乓球落在A点比落在B点所用时间长
B. 乒乓球落在A点与落在B点在水平方向上的位移相等
C. 乒乓球水平方向上的位移最小为L12
D. 乒乓球的发射速度最大为124L12+L22g6h
12. 如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做半径为R的圆周运动，下列说法正确的是( )
A. 小球通过管道最低点时，小球对管道的压力可能小于自身重力
B. 小球通过管道最高点时，速度应不小于gR
C. 小球以大于gR的速度过最高点时，小球对管道的压力一定竖直向上
D. 小球通过管道最高点时，对管道一定有压力
13. 如图所示为表演杂技“飞车走壁”的示意图。演员骑摩托车在一个圆桶形结构的内壁上飞驰，做匀速圆周运动，图中a、b两个虚线圆表示同一位演员骑同一辆摩托，在离地面不同高度处进行表演的运动轨迹，不考虑车轮受到的摩擦力，下列说法中正确的是( )
A. 在a轨道上运动时角速度较小
B. 在b轨道上运动时线速度较大
C. 在a轨道上运动时摩托车对侧壁的压力较大
D. 在b轨道上运动时摩托车和运动员所受的向心力较小
14. 筷子是中国人常用的饮食工具，也是中华饮食文化的标志之一。筷子在先秦时称为“挾”，汉代时称“箸”，明代开始称“筷”。如图所示，用筷子夹质量为m的小球，筷子均在竖直平面内，且筷子和竖直方向的夹角均为θ，重力加速度大小为g，小球静止，则( )
A. 若小球光滑，每根筷子对小球的压力N=mg2sinθ
B. 若小球光滑，只增大筷子对小球的压力N，小球仍能静止
C. 若小球不光滑，筷子对小球的摩擦力不可能为零
D. 若小球不光滑，筷子对小球的摩擦力可能沿接触面向下
15. 如图所示，斜面倾角为θ，位于斜面底端A正上方的小球以初速度v0正对斜面顶点B水平抛出，小球到达斜面经过的时间为t，重力加速度为g，不计空气阻力，则( )
A. 若小球以最小位移到达斜面，则t=2v0gtanθ
B. 若小球垂直击中斜面，则t=v0gtanθ
C. 若小球能击中斜面中点，则t=2v0gtanθ
D. 若小球能击中斜面中点，则t=2v0tanθg
16. 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，与转台间的动摩擦因数相同(假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，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 物体比B 物体先滑动
D. 转速增加，C 物体先滑动
17. 利用图甲所示装置“探究加速度与物体受力的关系”，已知小车的质量为M，砝码和砝码盘的总质量为m，打点计时器所接的交流电频率为50Hz，实验步骤如下：
①按图甲所示安装实验装置，其中跨过动滑轮的两侧细线及弹簧测力计沿竖直方向；
②调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车(未连细线)能沿长木板向下匀速运动；
③挂上砝码盘，接通电源后再释放小车，由纸带求出小车的加速度；
④改变砝码盘中砝码的质量，重复步骤③，求得小车在不同外力作用下的加速度。
根据以上实验过程，回答下列问题：
(1)对于上述实验，下列说法中正确的是______。
A.小车的加速度与砝码盘的加速度大小相等
B.弹簧测力计的示数为小车所受合外力的大小
C.实验过程中砝码处于超重状态
D.砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量
(2)某次实验打下一条纸带如图乙，纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出，其中x1=13.43cm、x2=19.44cm、x3=25.46cm、x4=31.47cm、x5=37.50cm、x6=43.52cm，由纸带可知小车运动的加速度为______m/s2(结果保留三位有效数字)。
(3)以弹簧测力计示数F为横坐标，小车加速度a为纵坐标，画出a−F图像是一条直线，如丙图所示，已知图线与横坐标的夹角为θ，图线的斜率为k，则小车的质量为______。
A.tanθ
B.1tanθ
C.k
D.1k
18. (1)李老师利用如图1的装置探究平抛运动竖直分运动的特点，实验中用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，同时B球自由下落，为了达到最佳实验效果___________
A.必须选择质量相同的小球
B.应选择一个塑料球和一个金属球
C.两球都应选择密度较大的金属球
D.秒表直接测量两球的落地时间
(2)在实验室里，学生小张利用如图2所示装置做“探究平抛运动水平方向运动的特点”实验时，首先通过描点法画出钢球做平抛运动的轨迹，下列说法中正确的是___________
A.每次释放钢球的位置可以不同
B.倾斜挡板每次必须等距离移动
C.重垂线、刻度尺是本实验必需的器材
D.正确操作下，斜槽粗糙对实验结果无影响
(3)小张回家后，利用如图3(甲)所示的实验装置测定平抛运动的初速度。他把桌子搬到墙的附近，在水平桌面上固定一个斜面，斜面的底边AB与桌子边缘、墙相互平行，把白纸和复写纸附在墙上。实验时，钢球每次从斜面上同一位置静止释放，且垂直桌子边缘离开，每次将桌子向远离墙方向移动15cm，在白纸上记录钢球的4个撞击点，如图3(乙)所示，相邻两点之间的距离依次为14.20cm、24.00cm、33.80cm，钢球平抛运动的初速度为___________m/s(取重力加速度g=9.8m/s2)
(4)小张若将白纸和复写纸铺在水平地面上，如图4所示。实验时，钢球落在水平地面上，测得桌面与地面的高度差为h，桌子边缘到落点的水平距离为x，为了更精确地获得平抛运动的初速度，你认为是否有必要测量钢球的直径___________(填“有必要”或“没有必要”)
19. 如图甲，为一名滑雪运动员的训练画面，其运动过程可简化为如图乙的模型：运动员(可视为质点)沿倾斜滑道由静止开始沿直线匀加速下滑，到达坡底后进入水平滑道沿直线匀减速滑行一段距离后停下。已知倾斜滑道的倾角θ=37∘，运动员沿斜面下滑x=24m到达坡底。设运动员与整个滑道的动摩擦因数均为38，运动员由倾斜滑道进入水平滑道瞬间的速度大小不变，不计空气阻力，取g=10m/s2，(sin37∘=0.6,cos37∘=0.8)求：
(1)运动员沿倾斜滑道下滑时的加速度大小；
(2)运动员到达坡底时的速度大小；
(3)运动员从静止开始9s内运动的总路程。
20. 下图1为游乐场的悬空旋转椅，可抽象为如图2所示模型，已知绳长L=5m，水平横梁L′=3m，小孩质量m=40kg，整个装置可绕竖直轴转动，绳与竖直方向夹角θ=37∘，小孩可视为质点，g取10m/s2，已知sin37∘=0.6，cos37∘=0.8，求：
(1)绳子的拉力为多少？
(2)该装置转动的角速度多大？
(3)增大转速后，绳子与竖直方向的夹角变为53∘，求此时装置转动的角速度。
21. 如图所示，A点距水平面BC的高度h=1.25m，BC与圆弧轨道CDE相接于C点，D为圆弧轨道的最低点，圆弧轨道DE对应的圆心角θ=37∘，圆弧的半径R=0.5m，圆弧与斜面EF相切于E点。一质量m=1kg的小球从A点以v0=5m/s的速度水平抛出，从C点沿切线进入圆弧轨道，当经过D点时，该球受到圆弧的摩擦力f=40N，经过E点后沿斜面向上滑向洞穴F。已知球与圆弧上D点附近以及斜面EF间的动摩擦因数μ均为0.5，EF=4m，sin37∘=0.6，cos37∘=0.8，重力加速度取g=10m/s2，空气阻力忽略不计。求：
(1)小球在C点的速度大小及CD圆弧所对应的圆心角；
(2)小球到达D处时的速度大小；
(3)要使小球正好落到F处的球洞里，则小球在E处的速度多大。(结果可用根式表示)
答案和解析
1.【答案】D
【解析】AC.仅知道位移和时间，无法算出瞬时速度，AC错误；
B.9.83s指的是时间间隔，不是时刻，B错误；
D.由平均速度公式有v=xt=1009.83m/s≈10.17m/s，D正确。
故选D。
2.【答案】C
【解析】A.运动员在水平冰面上匀速率转弯时，运动员所受的地面的作用力有两个效果，分别是与重力平衡和提供向心力，A错误；
B.由题可知，运动员在水平面内做匀速圆周运动，则竖直方向冰面对武大靖支持力与重力是一对平衡力，所以支持力的方向竖直向上，B错误；
C.由题可知，运动员在水平面内做匀速圆周运动，水平方向由摩擦力来提供向心力，C正确；
D.若运动员进入弯道时，速度增大，所需要的向心力增大，当运动员实际受到的力不足于提供向心力时，做离心运动，不能讲运动员受到离心力，D错误；
故选C。
3.【答案】B
【解析】A.在开普勒发现了行星的运行规律后，牛顿才发现万有引力定律，开普勒整理第谷的观测数据后，发现了行星运动的规律，A错误；
B.开普勒行星运动定律不仅适用于行星绕太阳运动，还适用于宇宙中其他卫星绕行星的运动，B正确；
C.公式中的k值由中心天体决定，所以月亮和人造卫星围绕地球运动的k值相同，C错误；
D.由开普勒第二定律可知，日星连线相同时间内扫过面积相等，行星绕太阳在椭圆轨道上运动时，线速度大小在变化，越靠近太阳，线速度越大，反之，则越小，D错误。
故选B。
4.【答案】D
【解析】A.15m时速度最大，此时加速度为零，所受合外力为零，弹力等于重力，弹性绳处于伸长状态，所以原长小于15m，A错误；
B.当运动员下降10m时，速度向下并且逐渐增大，加速度竖直向下，处于失重状态，B错误；
C.当运动员下降15m时，速度最大，运动员继续向下运动，没有运动到最低点，C错误；
D.当运动员下降20m时，运动员向下减速运动，其加速度方向竖直向上，D正确。
故选D。
5.【答案】A
【解析】A.A图中游客受绳的拉力和重力作用，合力方向向左，游客向下做减速运动，不能表示加速下滑，故A符合题意；
B.B图中游客受绳的拉力和重力作用，合力方向向右，游客向下做加速运动，可以表示加速下滑，故B不符合题意；
CD.C、D图中游客受绳的拉力和重力作用，合力方向向左，游客向上做减速运动，可以表示减速上滑，故CD不符合题意。
故选A。
6.【答案】D
【解析】在木板AB撤离前，小球恰好处于静止状态，小球受重力、支持力和弹簧的弹力，由共点力的平衡条件，可得小球受重力和弹簧的弹力的合力大小等于支持力，则有FN=mgcos53∘=53mg，木板AB突然向下撤离的瞬间，弹簧不能突变，所以小球受重力和弹簧的弹力的合力不变，因此小球的加速度大小为a=FNm=53g，方向垂直木板指向右下方，ABC错误，D正确。
故选D。
7.【答案】B
【解析】A.对a和c，同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，则知a和c的角速度相同，根据a=ω2r，知，c的向心加速度大；对b、c、d，根据万有引力提供向心力有GMmr2=ma，得a=GMr2，卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，故b的加速度最大，故A错误；
B.对b、c、d，由GMmr2=mv2r，解得v=GMr，可知半径小的线速度大，所以b的线速度最大，根据v=rω，可知c的线速度大于a的线速度，故B正确；
CD.由开普勒第三定律r3T2=k，知，卫星的半径越大，周期越大，所以d的运动周期大于b、c的周期，c的周期等于a的周期，故d的周期是最大的，角速度与周期成反比，则d的角速度最小，故CD错误。
故选B。
8.【答案】D
【解析】AC.B物体速度的分解图如下：
由运动的分解可知，A的速度为vA=vcosθ，可知物体A的速度小于物体B的速度，故AC错误；
BD.物体B沿水平方向以速度v向右做匀速直线运动时，连接B的轻绳与水平方向夹角减小，可知物体A加速上升，加速度方向向上，由T−mg=ma可知细绳的张力大于A的重力，故B错误，D正确。
故选D。
9.【答案】D
【解析】AB.由题图乙可知在0∼1s内物块的速度大于传送带的速度，物块所受摩擦力的方向沿传送带向下，与物块运动的方向相反；1∼2s内，物块的速度小于传送带的速度，物块所受摩擦力的方向沿传送带向上，与物块运动的方向相同，由于物块对传送带的压力相等，根据摩擦力公式f=μFN可知两段时间内摩擦力大小相等，AB错误；
C.在0∼1s内物块的加速度大小为a=ΔvΔt=12−41m/s2=8m/s2，根据牛顿第二定律有mgsin37∘+μmgcos37∘=ma，解得μ=0.25，C错误；
D.物块运动的位移大小等于v−t图线与坐标轴所围图形的面积大小，为x=4+122×1m=4×12m=10m，所以传送带底端到顶端的距离为10m，D正确。
故选D。
10.【答案】C
【解析】A.0∼10s时间内，无人机在水平方向上做初速度为零的匀加速运动，在竖直方向上做初速度为零的匀加速运动，则合运动为初速度为零的匀加速直线运动，故A错误；
B.25s时刻无人机水平方向速度vx=8m/s，竖直方向上速度vy=9m/s，此时速度v=vx2+vy2=145m/s，故B错误；
C.0∼40s时间内，由图像与坐标轴围成的面积可知无人机水平位移x=280m，无人机竖直方向高度y=300m，故位移s=x2+y2≈410m，故C正确；
D.从物资释放到落地，对物资竖直方向上y=12gt′2，代入可解得t′=215s，故D错误。
故选C。
11.【答案】D
【解析】A.乒乓球做平抛运动，竖直方向上做自由落体运动3h=12gt2，解得运动时间t=6hg，乒乓球落在A、B两点的下落高度相等，则运动时间相等，故A错误；
B.乒乓球落到A点的水平位移为L12+(L22)2，落到B点的水平位移为L1，两者水平位移不相等，故B错误；
C.调整发射速度v的大小和方向，使乒乓球落到球网右侧的台面上，水平位移最小的情况是擦网落到右侧台面，此时水平方向的位移最小值大于L12，故C错误；
D.当乒乓球发射速度最大时，落到A点，竖直方向上有3h=12gt2，水平位移x=vmt=L12+(L22)2，联立解得最大速度vm=124L12+L22g6h，故D正确。
故选D。
12.【答案】C
【解析】A.小球通过最低点时，受力分析有F向=FN−mg，因为向心力大于0，所以FN>mg，A错误；
B.当小球通过最高点时，速度大于0即可，B错误；
D.当小球在最高点速度为gR时，F向=mv2R=mg，此时对管道无压力，D错误；
C.当小球在最高点速度大于gR时，F向=mv2R>mg，所以小球还受到管道竖直向下的力，根据牛顿第三定律可知，小球对管道的压力竖直向上，C正确；
故选C。
13.【答案】A
【解析】A.对摩托车做受力分析有：
小球在竖直方向上的受力平衡mg=Nsinθ，小球水平方向做匀速圆周运动Ncosθ=man，解得an=gcotθ，由an=ω2r，ω=gcotθr，由于ra>rb，则在a轨道上运动时角速度较小，A正确；
B.由an=v2r，v=grcotθ，由于ra>rb，则在a轨道上运动时线速度较大，B错误；
C.根据N=mgsinθ可知，在a、b轨道上运动时摩托车对侧壁的压力相同，C错误；
D.由选项A知，在a、b轨道上运动时摩托车运动的向心加速度相同，所以摩托车和运动员所受的向心力一样大，D错误。
故选A。
14.【答案】AD
【解析】解：AB、若小球光滑，对球受力分析，筷子对小球的两个压力，小球的重力，
如图所示：
在竖直方向上有：2Nsinθ=mg
联立解得：N=mg2sinθ，
当压力增大时，竖直方向受力不平衡，小球不能静止，故A正确，B错误；
C、当每根筷子对小球的压力在竖直方向的合力等于小球重力时，摩擦力等于0，故C错误。
D.筷子对小球的压力较大时，小球有上滑的趋势，最大静摩擦力沿筷子向下，小球受力平衡，如下图所示，故D正确；
故选：AD。
根据小球受力分析，结合平衡条件，及矢量的合成法则，与数学知识，即可求解。
本题属于知识应用类的题目，关键是将小球受力的实际情境抽象为受力平衡的物理模型，难度中等。解答本题的易错点是球受到的弹力与其重力的关系。
15.【答案】ABD
【解析】A.若小球最小位移到达斜面，如图所示，则位移垂直于斜面，根据平抛规律有x=v0t，y=12gt2，根据几何关系可知tanθ=xy，联立解得t=2v0gtanθ，A正确；
B.若小球垂直击中斜面，则速度垂直于斜面，根据几何关系tanθ=v0vy=v0gt，解得t=v0gtanθ，B正确；
CD.若小球击中斜面中点，根据几何关系tanθ=hx=12gt2v0t，解得t=2v0tanθg，D正确，C错误。
故选ABD。
16.【答案】AD
【解析】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正比于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;
CD.三个物体受到的最大静摩擦力分别为：
fAm=2μmg=2mωA2r, fBm=μmg=mωB2r, fCm=μmg=2mωC2r，
可见转台转速增加时，角速度ω增大，三个物体受到的静摩擦力都增大，B和A的静摩擦力同时达到最大值，同时滑动；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，故C错误，D正确。
故选AD。
17.【答案】(1)B；(2)6.02；(3)D。
【解析】
【分析】
(1)根据实验原理，可知小车的加速度与砝码盘的加速度不等，但弹簧测力计的读数为小车所受合外力，砝码加速度向下，处于失重状态，不需要砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量的条件；
(2)用逐差法求解加速度；
(3)根据牛顿第二定律可求小车质量。
解答实验问题的关键是正确理解实验原理，加强基本物理知识在实验中的应用，同时不断提高应用数学知识解答物理问题的能力；掌握求加速度的方法，注意单位的统一，同时理解由图象来寻找加速度与合力的关系。
【解答】
(1)A.根据动滑轮自由端与滑轮的位移关系可知小车的加速度大小是砝码盘加速度大小的2倍，故A错误，
B.根据动滑轮力学特点可知弹簧测力计的示数为小车所受合外力的大小，故B正确，
C.实验过程中砝码向下做匀加速运动，处于失重状态，故C错误，
D.本实验中小车所受合外力大小可以通过弹簧测力计的读数直接获得，不需要用砝码和砝码盘的总重力去近似替代，因此砝码和砝码盘的总质量不需要远小于小车的质量，故D错误。
故选：B。
(2)根据逐差法可得小车运动的加速度为a=xDG−xAD9T2=(31.47+37.50+43.52−13.43−19.44−25.46)×10−29×0.12m/s2≈6.02m/s2，
(3)设小车的质量为M，根据牛顿第二定律有a=FM=kF，
解得：M=1k，故选：D。
故答案为：(1)B；(2)6.02；(3)D。
18.【答案】(1)C；
(2)CD；
(3)1.5；
(4)没有必要
【解析】(1)A.该实验中不一定必须选择质量相同的小球，选项A错误；
BC.两球都应选择密度较大的金属球，以减小阻力的影响，选项B错误，C正确；
D.实验中没必要用秒表测量两球的落地时间，选项D错误。
故选C。
(2)A.为了保证小球的运动轨迹相同，则每次释放钢球的位置必须相同，选项A错误；
B.倾斜挡板每次不一定必须等距离移动，选项B错误；
C.重垂线、刻度尺是本实验必需的器材，选项C正确；
D.正确操作下，斜槽粗糙对实验结果无影响，因为只需小球到达斜槽底端时速度相等即可，选项D正确。
故选CD。
(3)竖直方向相邻两点间的位移差相等，均为Δh=9.8cm，根据Δh=gT2，可得T=Δhg=9.8×10−29.8s=0.1s，初速度v=xT=0.150.1m/s=1.5m/s。
(4)实验测得桌子边缘到落点的水平距离为x，即为球心在水平方向的位移，即平抛运动的水平位移为x；桌面与地面的高度差为H，即小球的球心下落的高度，即平抛运动的竖直高度H，则为了得到平抛运动初速度，不需要测量球的直径或半径。
19.【答案】解：(1)运动员沿倾斜滑道下滑，由牛顿第二定律mgsinθ−μmgcosθ=ma1，解得a1=3m/s2；
(2)由运动学公式有v2−v02=2a1x，解得v=12m/s；
(3)运动员在水平滑道上做匀减速直线运动，加速度为a2，根据牛顿第二定律−μmg=ma2，
根据运动学公式0−v=a2t2，
在斜面上的运动时间t1=va1，
整个滑行过程中的总时间t=t1+t2=7.2s<9s，
在水平面上减速到零发生的位移x2，0−v2=2a2x2，
则运动员从静止开始9s内运动的总路程s=x+x2=43.2m。
【解析】运动员沿倾斜滑道下滑，由牛顿第二定律求出运动员沿倾斜滑道下滑时的加速度大小。
20.【答案】解：(1)小孩受力情况如图所示：
由于竖直方向受力平衡，有Fcos θ=mg，代入数据得F=500N；
(2)小孩做圆周运动的半径r=L′+Lsin37∘=6m，
由Fsinθ=mrω2，代入数据解得ω=52rad/s；
(3)此时半径为r′=L′+Lsin53∘=7m，
由mgtan53∘=mr′ω′2，解得ω′=4021rad/s。
【解析】小孩在水平面内做匀速圆周运动，在竖直方向上受力平衡，根据平衡条件可以得到绳子拉力。
21.【答案】解：(1)小球从A点做平抛运动，在竖直方向有vy2=2gh，得到vy=5m/s，
则小球到达C点时速度大小vC=v02+vy2=52m/s，
又速度方向与水平方向夹角α满足tanα=vyv0=1，即CD圆弧所对应的圆心角为45∘；
(2)小球在D点，根据f=μFN，代入解得FN=fμ=400.5N=80N，
对小球根据牛顿第二定律可得FN−mg=mvD2R，解得vD=35m/s；
(3)小球在斜面上做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律得加速度ma=−mgsin37∘−μmgcos37∘，得到a=−10m/s2，
又xEF=4m，根据0−vE2=2axEF，解得vE=45m/s。
【解析】小球从A点做平抛运动，先根据平抛运动规律求解竖直速度大小，从而求出小球在C点的速度大小。
2021~2022学年浙江省浦江中学、长兴中学、余杭高中高一（下）月考物理试卷（3月）
1. 2021年8月，东京奥运会男子100m半决赛中，苏炳添以9秒83的成绩打破了亚洲纪录，创造黄种人在百米赛道的最佳纪录。关于他在比赛中的运动情况，下列说法正确的是( )
A. 苏炳添冲过终点线时速度为10.17m/s B. 9.83s是时刻
C. 100m决赛中的最大速度为10.17m/s D. 100m决赛中的平均速度为10.17m/s
2. 平昌冬奥会武大靖在500m短道速滑项目中以39秒584的成绩为中国队夺得首金，同时也创造了新的世界纪录。如图所示，某运动员进入弯道时，身体会向弯道内侧倾斜，在水平冰面上匀速率转弯时(匀速圆周运动)，下列说法正确的是( )
A. 运动员所受的地面的作用力与重力平衡
B. 冰面对运动员支持力的方向斜向上
C. 运动员所受摩擦力提供向心力
D. 若运动员进入弯道时速度增大，受到的离心力增大，可能因离心运动而滑离轨道
3. 在人类对行星运动规律的认识过程，开普勒作出了划时代的贡献。对开普勒行星运动定律的理解，下列说法中正确的是( )
A. 牛顿发现万有引力定律后，开普勒整理牛顿的观测数据，发现了行星运动规律
B. 此定律不仅适用于行星绕太阳运动，也适用于宇宙中其他卫星绕行星的运动
C. 由开普勒第三定律a3T2=k，月亮围绕地球运动的k值与人造卫星围绕地球运动的k值不相同
D. 行星绕太阳做椭圆轨道运动时，线速度方向时刻在变，但大小始终不变
4. 研究“蹦极”运动时，在运动员身上系好弹性绳并安装传感器，可测得运动员竖直下落的距离及其对应的速度大小。根据传感器收集到的数据，得到如图所示的“速度-位移”图像。若空气阻力和弹性绳的重力可以忽略，根据图像信息，下列说法正确的是( )
A. 弹性绳原长为15m
B. 当运动员下降10m时，处于超重状态
C. 当运动员下降15m时，运动到最低点
D. 当运动员下降20m时，其加速度方向竖直向上
5. 滑索是一项体育游乐项目。游客从起点利用自然落差加速向下滑行，越过绳索的最低点减速滑至终点，如图。不考虑空气对人的作用力，选项图不能正确表示游客加速下滑或减速上滑的是( )
A. 加速下滑
B. 加速下滑
C. 减速上滑
D. 减速上滑
6. 如图所示，质量为m的小球用一水平轻弹簧系住，并用倾角为53∘的光滑木板AB托住，小球恰好处于静止状态，在木板AB突然向下撤离的瞬间，(sin53∘≈0.8,cos53∘≈0.6)小球的加速度为( )
A. 0 B. 大小为g，方向竖直向下
C. 大小为54g，方向垂直木板指向右下方 D. 大小为53g，方向垂直木板指向右下方
7. 如图所示，a为地球赤道上的物体，随地球表面一起转动，b为近地轨道卫星，c为同步轨道卫星，d为高空探测卫星。若a、b、c、d绕地球转动的方向相同，且均可视为匀速圆周运动。则( )
A. a、b、c、d中，a的加速度最大 B. a、b、c、d中，b的线速度最大
C. a、b、c、d中，c的周期最大 D. a、b、c、d中，d的角速度最大
8. 如图所示，物体A和B的质量均为m，且分别用轻绳连接跨过定滑轮(不计绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦)。当用水平变力F拉物体B沿水平方向以速度v向右做匀速直线运动，当连接B的轻绳与水平方向夹角为θ时，( )
A. A的速度为vsinθ B. 物体A做匀速直线运动
C. 物体A的速度大于物体B的速度 D. 细绳的张力大于A的重力
9. 如图甲所示，倾斜的传送带正以恒定速率v1沿顺时针方向转动，传送带的倾角为37∘。一物块以初速度v0从传送带的底部冲上传送带并沿传送带向上运动，其运动的v−t图像如图乙所示，物块到传送带顶端时速度恰好为零，sin37∘=0.6，cos37∘=0.8，g取10m/s2，则( )
A. 0∼1s内物块受到的摩擦力大小大于1∼2s内的摩擦力大小
B. 摩擦力方向一直与物块运动的方向相反
C. 物块与传送带间的动摩擦因数为0.5
D. 传送带底端到顶端的距离为10m
10. 抗震救灾国之大事，消防队员冲锋在前。为保障灾民生命财产安全，消防队员利用无人机为灾民配送物资，某次在执行任务时，无人机从地面起飞，所配送物资的质量为50kg(含包装材料)，飞行过程中，通过速度传感器测出无人机水平方向和竖直方向的分速度vx和vy随飞行时间t的关系图像如图甲、乙所示，无人机到达最大高度后释放物资，物资落在预定地点，不计空气阻力，g取10m/s2，以下说法正确的是( )
A. 0∼10s时间内，无人机做曲线运动 B. 25s时无人机速度为10m/s
C. 0∼40s时间内，无人机位移约为410m D. 从物资释放到落地的时间为60s
11. 一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示。水平台面的长和宽分别为L1和L2，中间球网高度为h。发射机安装于台面左侧边缘的中点，能以不同速率、向右侧不同方向、水平发射乒乓球，发射点距台面高度为3h。调整发射速度v的大小和方向，使乒乓球落到球网右侧的台面上。A点为台面右侧的边角，B点为台面右边沿的中点。不计空气阻力，重力加速度大小为g。则( )
A. 乒乓球落在A点比落在B点所用时间长
B. 乒乓球落在A点与落在B点在水平方向上的位移相等
C. 乒乓球水平方向上的位移最小为L12
D. 乒乓球的发射速度最大为124L12+L22g6h
12. 如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做半径为R的圆周运动，下列说法正确的是( )
A. 小球通过管道最低点时，小球对管道的压力可能小于自身重力
B. 小球通过管道最高点时，速度应不小于gR
C. 小球以大于gR的速度过最高点时，小球对管道的压力一定竖直向上
D. 小球通过管道最高点时，对管道一定有压力
13. 如图所示为表演杂技“飞车走壁”的示意图。演员骑摩托车在一个圆桶形结构的内壁上飞驰，做匀速圆周运动，图中a、b两个虚线圆表示同一位演员骑同一辆摩托，在离地面不同高度处进行表演的运动轨迹，不考虑车轮受到的摩擦力，下列说法中正确的是( )
A. 在a轨道上运动时角速度较小
B. 在b轨道上运动时线速度较大
C. 在a轨道上运动时摩托车对侧壁的压力较大
D. 在b轨道上运动时摩托车和运动员所受的向心力较小
14. 筷子是中国人常用的饮食工具，也是中华饮食文化的标志之一。筷子在先秦时称为“挾”，汉代时称“箸”，明代开始称“筷”。如图所示，用筷子夹质量为m的小球，筷子均在竖直平面内，且筷子和竖直方向的夹角均为θ，重力加速度大小为g，小球静止，则( )
A. 若小球光滑，每根筷子对小球的压力N=mg2sinθ
B. 若小球光滑，只增大筷子对小球的压力N，小球仍能静止
C. 若小球不光滑，筷子对小球的摩擦力不可能为零
D. 若小球不光滑，筷子对小球的摩擦力可能沿接触面向下
15. 如图所示，斜面倾角为θ，位于斜面底端A正上方的小球以初速度v0正对斜面顶点B水平抛出，小球到达斜面经过的时间为t，重力加速度为g，不计空气阻力，则( )
A. 若小球以最小位移到达斜面，则t=2v0gtanθ
B. 若小球垂直击中斜面，则t=v0gtanθ
C. 若小球能击中斜面中点，则t=2v0gtanθ
D. 若小球能击中斜面中点，则t=2v0tanθg
16. 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，与转台间的动摩擦因数相同(假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，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 物体比B 物体先滑动
D. 转速增加，C 物体先滑动
17. 利用图甲所示装置“探究加速度与物体受力的关系”，已知小车的质量为M，砝码和砝码盘的总质量为m，打点计时器所接的交流电频率为50Hz，实验步骤如下：
①按图甲所示安装实验装置，其中跨过动滑轮的两侧细线及弹簧测力计沿竖直方向；
②调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车(未连细线)能沿长木板向下匀速运动；
③挂上砝码盘，接通电源后再释放小车，由纸带求出小车的加速度；
④改变砝码盘中砝码的质量，重复步骤③，求得小车在不同外力作用下的加速度。
根据以上实验过程，回答下列问题：
(1)对于上述实验，下列说法中正确的是______。
A.小车的加速度与砝码盘的加速度大小相等
B.弹簧测力计的示数为小车所受合外力的大小
C.实验过程中砝码处于超重状态
D.砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量
(2)某次实验打下一条纸带如图乙，纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出，其中x1=13.43cm、x2=19.44cm、x3=25.46cm、x4=31.47cm、x5=37.50cm、x6=43.52cm，由纸带可知小车运动的加速度为______m/s2(结果保留三位有效数字)。
(3)以弹簧测力计示数F为横坐标，小车加速度a为纵坐标，画出a−F图像是一条直线，如丙图所示，已知图线与横坐标的夹角为θ，图线的斜率为k，则小车的质量为______。
A.tanθ
B.1tanθ
C.k
D.1k
18. (1)李老师利用如图1的装置探究平抛运动竖直分运动的特点，实验中用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，同时B球自由下落，为了达到最佳实验效果___________
A.必须选择质量相同的小球
B.应选择一个塑料球和一个金属球
C.两球都应选择密度较大的金属球
D.秒表直接测量两球的落地时间
(2)在实验室里，学生小张利用如图2所示装置做“探究平抛运动水平方向运动的特点”实验时，首先通过描点法画出钢球做平抛运动的轨迹，下列说法中正确的是___________
A.每次释放钢球的位置可以不同
B.倾斜挡板每次必须等距离移动
C.重垂线、刻度尺是本实验必需的器材
D.正确操作下，斜槽粗糙对实验结果无影响
(3)小张回家后，利用如图3(甲)所示的实验装置测定平抛运动的初速度。他把桌子搬到墙的附近，在水平桌面上固定一个斜面，斜面的底边AB与桌子边缘、墙相互平行，把白纸和复写纸附在墙上。实验时，钢球每次从斜面上同一位置静止释放，且垂直桌子边缘离开，每次将桌子向远离墙方向移动15cm，在白纸上记录钢球的4个撞击点，如图3(乙)所示，相邻两点之间的距离依次为14.20cm、24.00cm、33.80cm，钢球平抛运动的初速度为___________m/s(取重力加速度g=9.8m/s2)
(4)小张若将白纸和复写纸铺在水平地面上，如图4所示。实验时，钢球落在水平地面上，测得桌面与地面的高度差为h，桌子边缘到落点的水平距离为x，为了更精确地获得平抛运动的初速度，你认为是否有必要测量钢球的直径___________(填“有必要”或“没有必要”)
19. 如图甲，为一名滑雪运动员的训练画面，其运动过程可简化为如图乙的模型：运动员(可视为质点)沿倾斜滑道由静止开始沿直线匀加速下滑，到达坡底后进入水平滑道沿直线匀减速滑行一段距离后停下。已知倾斜滑道的倾角θ=37∘，运动员沿斜面下滑x=24m到达坡底。设运动员与整个滑道的动摩擦因数均为38，运动员由倾斜滑道进入水平滑道瞬间的速度大小不变，不计空气阻力，取g=10m/s2，(sin37∘=0.6,cos37∘=0.8)求：
(1)运动员沿倾斜滑道下滑时的加速度大小；
(2)运动员到达坡底时的速度大小；
(3)运动员从静止开始9s内运动的总路程。
20. 下图1为游乐场的悬空旋转椅，可抽象为如图2所示模型，已知绳长L=5m，水平横梁L′=3m，小孩质量m=40kg，整个装置可绕竖直轴转动，绳与竖直方向夹角θ=37∘，小孩可视为质点，g取10m/s2，已知sin37∘=0.6，cos37∘=0.8，求：
(1)绳子的拉力为多少？
(2)该装置转动的角速度多大？
(3)增大转速后，绳子与竖直方向的夹角变为53∘，求此时装置转动的角速度。
21. 如图所示，A点距水平面BC的高度h=1.25m，BC与圆弧轨道CDE相接于C点，D为圆弧轨道的最低点，圆弧轨道DE对应的圆心角θ=37∘，圆弧的半径R=0.5m，圆弧与斜面EF相切于E点。一质量m=1kg的小球从A点以v0=5m/s的速度水平抛出，从C点沿切线进入圆弧轨道，当经过D点时，该球受到圆弧的摩擦力f=40N，经过E点后沿斜面向上滑向洞穴F。已知球与圆弧上D点附近以及斜面EF间的动摩擦因数μ均为0.5，EF=4m，sin37∘=0.6，cos37∘=0.8，重力加速度取g=10m/s2，空气阻力忽略不计。求：
(1)小球在C点的速度大小及CD圆弧所对应的圆心角；
(2)小球到达D处时的速度大小；
(3)要使小球正好落到F处的球洞里，则小球在E处的速度多大。(结果可用根式表示)
答案和解析
1.【答案】D
【解析】AC.仅知道位移和时间，无法算出瞬时速度，AC错误；
B.9.83s指的是时间间隔，不是时刻，B错误；
D.由平均速度公式有v=xt=1009.83m/s≈10.17m/s，D正确。
故选D。
2.【答案】C
【解析】A.运动员在水平冰面上匀速率转弯时，运动员所受的地面的作用力有两个效果，分别是与重力平衡和提供向心力，A错误；
B.由题可知，运动员在水平面内做匀速圆周运动，则竖直方向冰面对武大靖支持力与重力是一对平衡力，所以支持力的方向竖直向上，B错误；
C.由题可知，运动员在水平面内做匀速圆周运动，水平方向由摩擦力来提供向心力，C正确；
D.若运动员进入弯道时，速度增大，所需要的向心力增大，当运动员实际受到的力不足于提供向心力时，做离心运动，不能讲运动员受到离心力，D错误；
故选C。
3.【答案】B
【解析】A.在开普勒发现了行星的运行规律后，牛顿才发现万有引力定律，开普勒整理第谷的观测数据后，发现了行星运动的规律，A错误；
B.开普勒行星运动定律不仅适用于行星绕太阳运动，还适用于宇宙中其他卫星绕行星的运动，B正确；
C.公式中的k值由中心天体决定，所以月亮和人造卫星围绕地球运动的k值相同，C错误；
D.由开普勒第二定律可知，日星连线相同时间内扫过面积相等，行星绕太阳在椭圆轨道上运动时，线速度大小在变化，越靠近太阳，线速度越大，反之，则越小，D错误。
故选B。
4.【答案】D
【解析】A.15m时速度最大，此时加速度为零，所受合外力为零，弹力等于重力，弹性绳处于伸长状态，所以原长小于15m，A错误；
B.当运动员下降10m时，速度向下并且逐渐增大，加速度竖直向下，处于失重状态，B错误；
C.当运动员下降15m时，速度最大，运动员继续向下运动，没有运动到最低点，C错误；
D.当运动员下降20m时，运动员向下减速运动，其加速度方向竖直向上，D正确。
故选D。
5.【答案】A
【解析】A.A图中游客受绳的拉力和重力作用，合力方向向左，游客向下做减速运动，不能表示加速下滑，故A符合题意；
B.B图中游客受绳的拉力和重力作用，合力方向向右，游客向下做加速运动，可以表示加速下滑，故B不符合题意；
CD.C、D图中游客受绳的拉力和重力作用，合力方向向左，游客向上做减速运动，可以表示减速上滑，故CD不符合题意。
故选A。
6.【答案】D
【解析】在木板AB撤离前，小球恰好处于静止状态，小球受重力、支持力和弹簧的弹力，由共点力的平衡条件，可得小球受重力和弹簧的弹力的合力大小等于支持力，则有FN=mgcos53∘=53mg，木板AB突然向下撤离的瞬间，弹簧不能突变，所以小球受重力和弹簧的弹力的合力不变，因此小球的加速度大小为a=FNm=53g，方向垂直木板指向右下方，ABC错误，D正确。
故选D。
7.【答案】B
【解析】A.对a和c，同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，则知a和c的角速度相同，根据a=ω2r，知，c的向心加速度大；对b、c、d，根据万有引力提供向心力有GMmr2=ma，得a=GMr2，卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，故b的加速度最大，故A错误；
B.对b、c、d，由GMmr2=mv2r，解得v=GMr，可知半径小的线速度大，所以b的线速度最大，根据v=rω，可知c的线速度大于a的线速度，故B正确；
CD.由开普勒第三定律r3T2=k，知，卫星的半径越大，周期越大，所以d的运动周期大于b、c的周期，c的周期等于a的周期，故d的周期是最大的，角速度与周期成反比，则d的角速度最小，故CD错误。
故选B。
8.【答案】D
【解析】AC.B物体速度的分解图如下：
由运动的分解可知，A的速度为vA=vcosθ，可知物体A的速度小于物体B的速度，故AC错误；
BD.物体B沿水平方向以速度v向右做匀速直线运动时，连接B的轻绳与水平方向夹角减小，可知物体A加速上升，加速度方向向上，由T−mg=ma可知细绳的张力大于A的重力，故B错误，D正确。
故选D。
9.【答案】D
【解析】AB.由题图乙可知在0∼1s内物块的速度大于传送带的速度，物块所受摩擦力的方向沿传送带向下，与物块运动的方向相反；1∼2s内，物块的速度小于传送带的速度，物块所受摩擦力的方向沿传送带向上，与物块运动的方向相同，由于物块对传送带的压力相等，根据摩擦力公式f=μFN可知两段时间内摩擦力大小相等，AB错误；
C.在0∼1s内物块的加速度大小为a=ΔvΔt=12−41m/s2=8m/s2，根据牛顿第二定律有mgsin37∘+μmgcos37∘=ma，解得μ=0.25，C错误；
D.物块运动的位移大小等于v−t图线与坐标轴所围图形的面积大小，为x=4+122×1m=4×12m=10m，所以传送带底端到顶端的距离为10m，D正确。
故选D。
10.【答案】C
【解析】A.0∼10s时间内，无人机在水平方向上做初速度为零的匀加速运动，在竖直方向上做初速度为零的匀加速运动，则合运动为初速度为零的匀加速直线运动，故A错误；
B.25s时刻无人机水平方向速度vx=8m/s，竖直方向上速度vy=9m/s，此时速度v=vx2+vy2=145m/s，故B错误；
C.0∼40s时间内，由图像与坐标轴围成的面积可知无人机水平位移x=280m，无人机竖直方向高度y=300m，故位移s=x2+y2≈410m，故C正确；
D.从物资释放到落地，对物资竖直方向上y=12gt′2，代入可解得t′=215s，故D错误。
故选C。
11.【答案】D
【解析】A.乒乓球做平抛运动，竖直方向上做自由落体运动3h=12gt2，解得运动时间t=6hg，乒乓球落在A、B两点的下落高度相等，则运动时间相等，故A错误；
B.乒乓球落到A点的水平位移为L12+(L22)2，落到B点的水平位移为L1，两者水平位移不相等，故B错误；
C.调整发射速度v的大小和方向，使乒乓球落到球网右侧的台面上，水平位移最小的情况是擦网落到右侧台面，此时水平方向的位移最小值大于L12，故C错误；
D.当乒乓球发射速度最大时，落到A点，竖直方向上有3h=12gt2，水平位移x=vmt=L12+(L22)2，联立解得最大速度vm=124L12+L22g6h，故D正确。
故选D。
12.【答案】C
【解析】A.小球通过最低点时，受力分析有F向=FN−mg，因为向心力大于0，所以FN>mg，A错误；
B.当小球通过最高点时，速度大于0即可，B错误；
D.当小球在最高点速度为gR时，F向=mv2R=mg，此时对管道无压力，D错误；
C.当小球在最高点速度大于gR时，F向=mv2R>mg，所以小球还受到管道竖直向下的力，根据牛顿第三定律可知，小球对管道的压力竖直向上，C正确；
故选C。
13.【答案】A
【解析】A.对摩托车做受力分析有：
小球在竖直方向上的受力平衡mg=Nsinθ，小球水平方向做匀速圆周运动Ncosθ=man，解得an=gcotθ，由an=ω2r，ω=gcotθr，由于ra>rb，则在a轨道上运动时角速度较小，A正确；
B.由an=v2r，v=grcotθ，由于ra>rb，则在a轨道上运动时线速度较大，B错误；
C.根据N=mgsinθ可知，在a、b轨道上运动时摩托车对侧壁的压力相同，C错误；
D.由选项A知，在a、b轨道上运动时摩托车运动的向心加速度相同，所以摩托车和运动员所受的向心力一样大，D错误。
故选A。
14.【答案】AD
【解析】解：AB、若小球光滑，对球受力分析，筷子对小球的两个压力，小球的重力，
如图所示：
在竖直方向上有：2Nsinθ=mg
联立解得：N=mg2sinθ，
当压力增大时，竖直方向受力不平衡，小球不能静止，故A正确，B错误；
C、当每根筷子对小球的压力在竖直方向的合力等于小球重力时，摩擦力等于0，故C错误。
D.筷子对小球的压力较大时，小球有上滑的趋势，最大静摩擦力沿筷子向下，小球受力平衡，如下图所示，故D正确；
故选：AD。
根据小球受力分析，结合平衡条件，及矢量的合成法则，与数学知识，即可求解。
本题属于知识应用类的题目，关键是将小球受力的实际情境抽象为受力平衡的物理模型，难度中等。解答本题的易错点是球受到的弹力与其重力的关系。
15.【答案】ABD
【解析】A.若小球最小位移到达斜面，如图所示，则位移垂直于斜面，根据平抛规律有x=v0t，y=12gt2，根据几何关系可知tanθ=xy，联立解得t=2v0gtanθ，A正确；
B.若小球垂直击中斜面，则速度垂直于斜面，根据几何关系tanθ=v0vy=v0gt，解得t=v0gtanθ，B正确；
CD.若小球击中斜面中点，根据几何关系tanθ=hx=12gt2v0t，解得t=2v0tanθg，D正确，C错误。
故选ABD。
16.【答案】AD
【解析】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正比于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;
CD.三个物体受到的最大静摩擦力分别为：
fAm=2μmg=2mωA2r, fBm=μmg=mωB2r, fCm=μmg=2mωC2r，
可见转台转速增加时，角速度ω增大，三个物体受到的静摩擦力都增大，B和A的静摩擦力同时达到最大值，同时滑动；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，故C错误，D正确。
故选AD。
17.【答案】(1)B；(2)6.02；(3)D。
【解析】
【分析】
(1)根据实验原理，可知小车的加速度与砝码盘的加速度不等，但弹簧测力计的读数为小车所受合外力，砝码加速度向下，处于失重状态，不需要砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量的条件；
(2)用逐差法求解加速度；
(3)根据牛顿第二定律可求小车质量。
解答实验问题的关键是正确理解实验原理，加强基本物理知识在实验中的应用，同时不断提高应用数学知识解答物理问题的能力；掌握求加速度的方法，注意单位的统一，同时理解由图象来寻找加速度与合力的关系。
【解答】
(1)A.根据动滑轮自由端与滑轮的位移关系可知小车的加速度大小是砝码盘加速度大小的2倍，故A错误，
B.根据动滑轮力学特点可知弹簧测力计的示数为小车所受合外力的大小，故B正确，
C.实验过程中砝码向下做匀加速运动，处于失重状态，故C错误，
D.本实验中小车所受合外力大小可以通过弹簧测力计的读数直接获得，不需要用砝码和砝码盘的总重力去近似替代，因此砝码和砝码盘的总质量不需要远小于小车的质量，故D错误。
故选：B。
(2)根据逐差法可得小车运动的加速度为a=xDG−xAD9T2=(31.47+37.50+43.52−13.43−19.44−25.46)×10−29×0.12m/s2≈6.02m/s2，
(3)设小车的质量为M，根据牛顿第二定律有a=FM=kF，
解得：M=1k，故选：D。
故答案为：(1)B；(2)6.02；(3)D。
18.【答案】(1)C；
(2)CD；
(3)1.5；
(4)没有必要
【解析】(1)A.该实验中不一定必须选择质量相同的小球，选项A错误；
BC.两球都应选择密度较大的金属球，以减小阻力的影响，选项B错误，C正确；
D.实验中没必要用秒表测量两球的落地时间，选项D错误。
故选C。
(2)A.为了保证小球的运动轨迹相同，则每次释放钢球的位置必须相同，选项A错误；
B.倾斜挡板每次不一定必须等距离移动，选项B错误；
C.重垂线、刻度尺是本实验必需的器材，选项C正确；
D.正确操作下，斜槽粗糙对实验结果无影响，因为只需小球到达斜槽底端时速度相等即可，选项D正确。
故选CD。
(3)竖直方向相邻两点间的位移差相等，均为Δh=9.8cm，根据Δh=gT2，可得T=Δhg=9.8×10−29.8s=0.1s，初速度v=xT=0.150.1m/s=1.5m/s。
(4)实验测得桌子边缘到落点的水平距离为x，即为球心在水平方向的位移，即平抛运动的水平位移为x；桌面与地面的高度差为H，即小球的球心下落的高度，即平抛运动的竖直高度H，则为了得到平抛运动初速度，不需要测量球的直径或半径。
19.【答案】解：(1)运动员沿倾斜滑道下滑，由牛顿第二定律mgsinθ−μmgcosθ=ma1，解得a1=3m/s2；
(2)由运动学公式有v2−v02=2a1x，解得v=12m/s；
(3)运动员在水平滑道上做匀减速直线运动，加速度为a2，根据牛顿第二定律−μmg=ma2，
根据运动学公式0−v=a2t2，
在斜面上的运动时间t1=va1，
整个滑行过程中的总时间t=t1+t2=7.2s<9s，
在水平面上减速到零发生的位移x2，0−v2=2a2x2，
则运动员从静止开始9s内运动的总路程s=x+x2=43.2m。
【解析】运动员沿倾斜滑道下滑，由牛顿第二定律求出运动员沿倾斜滑道下滑时的加速度大小。
20.【答案】解：(1)小孩受力情况如图所示：
由于竖直方向受力平衡，有Fcos θ=mg，代入数据得F=500N；
(2)小孩做圆周运动的半径r=L′+Lsin37∘=6m，
由Fsinθ=mrω2，代入数据解得ω=52rad/s；
(3)此时半径为r′=L′+Lsin53∘=7m，
由mgtan53∘=mr′ω′2，解得ω′=4021rad/s。
【解析】小孩在水平面内做匀速圆周运动，在竖直方向上受力平衡，根据平衡条件可以得到绳子拉力。
21.【答案】解：(1)小球从A点做平抛运动，在竖直方向有vy2=2gh，得到vy=5m/s，
则小球到达C点时速度大小vC=v02+vy2=52m/s，
又速度方向与水平方向夹角α满足tanα=vyv0=1，即CD圆弧所对应的圆心角为45∘；
(2)小球在D点，根据f=μFN，代入解得FN=fμ=400.5N=80N，
对小球根据牛顿第二定律可得FN−mg=mvD2R，解得vD=35m/s；
(3)小球在斜面上做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律得加速度ma=−mgsin37∘−μmgcos37∘，得到a=−10m/s2，
又xEF=4m，根据0−vE2=2axEF，解得vE=45m/s。
【解析】小球从A点做平抛运动，先根据平抛运动规律求解竖直速度大小，从而求出小球在C点的速度大小。
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