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辽宁省六校2022-2023学年高一下学期4月联考物理试卷（含答案）
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这是一份辽宁省六校2022-2023学年高一下学期4月联考物理试卷（含答案），共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
辽宁省六校2022-2023学年高一下学期4月联考物理试卷
学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1、对曲线运动的理解，下列说法正确的是( )
A.曲线运动不一定是变速运动
B.曲线运动的速度大小一定变化
C.平抛运动的速度变化量的方向一定竖直向下
D.匀速圆周运动是速度不变的运动
2、关于物理学史，下列说法正确的是( )
A.牛顿总结出了万有引力定律并测得了引力常量G的数值
B.第谷通过长期的观测，积累了大量的天文资料，并总结出了关于行星运动的三条规律
C.哥白尼根据多年的天文观测和潜心研究，提出了“地心说”的观点
D.海王星被称之为“笔尖下发现的行星”，充分显示了用“计算和观察”的方法指导人们寻找新的天体
3、关于如图a、b、c、d所示的四种圆周运动模型，说法正确的是( )
A.如图a所示，汽车安全通过拱桥最高点时，车对桥面的压力大于车的重力
B.如图b所示，在固定圆锥筒内做匀速圆周运动的小球，受重力、弹力和向心力
C.如图c所示，轻质细杆一端固定一小球在竖直面内做圆周运动，小球在最高点所受的合力不可能为零
D.如图d所示，火车以某速度经过外轨高于内轨的弯道时，车轮可能对内外轨均无侧向压力
4、赛龙舟是端午节的传统。若某龙舟在静水中的速度大小为，在比赛前划向比赛点的途中欲渡过一条两岸笔直平行的宽度为、水流速度大小处处为的河，则下列说法中正确的是( )
A.该龙舟不能垂直到达对岸
B.该龙舟过河的最短时间是50s
C.该龙舟在此河流中航行的最大速度为
D.该龙舟以最短时间渡河时，其沿水流方向的位移大小为112.5m
5、如图所示某同学对着竖直墙面练习投篮，在同一高度的A、B两点先后将球斜向上投出，篮球均能垂直打在竖直墙上的同一点P点。不计空气阻力，则篮球投出后在空中的运动，下列说法正确的是( )
A.A、B两点投出打到P点的速度大小无法比较
B.B点投出打到P点的速度大
C.A点投出在空中的运动时间长
D.B点投出在空中运动的时间长
6、如图所示，a为地球赤道上的物体，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球同步卫星。关于a、b、c做匀速圆周运动的说法正确的是( )
A.角速度关系为 B.线速度的大小关系为
C.周期关系为 D.向心加速度的大小关系为
7、人类首次发现的引力波来源于距地球之外13亿光年的两个黑洞互相绕转最后合并的过程.设两个黑洞A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动，如图所示，黑洞A的轨道半径大于黑洞B的轨道半径，两个黑洞的总质量为M，两个黑洞中心间的距离为L，则( )
A.黑洞A的质量一定大于黑洞B的质量
B.黑洞A的线速度一定小于黑洞B的线速度
C.其运动周期
D.两个黑洞的总质量M一定，L越大，角速度越大
8、探测木星意义重大，我国已提出木星探测计划。若航天员登上木星后测得木星两极与木星“赤道”上的重力加速度大小之比为a，将木星视为质量分布均匀的球体，半径为R，则木星的同步卫星距木星表面的高度为( )
A. B. C. D.
二、多选题
9、如图甲所示，一轻质细杆，一端穿在过O点的水平转轴上，另一端固定一质量未知的小球，整个装置绕O点在竖直面内转动。小球通过最高点时，轻杆对小球的弹力F与其速度平方的关系如图乙所示，已知重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.轻杆长度
B.小球质量
C.当时，轻杆中的弹力表现为向下的拉力
D.仅换用长度较短的轻杆做实验，图线b点的位置不变
10、三颗人造卫星A、B、C都在赤道正上方同方向绕地球做匀速圆周运动，A、C为地球同步卫星，某时刻A、B相距最近，如图所示。已知地球自转周期为，B的周期为，则下列说法正确的是( )
A.A加速可追上同一轨道上的C
B.经过时间：，A、B相距最远
C.A、C向心力大小相等，且小于B的向心加速度
D.A、B与地心连线在相同时间内扫过的面积不相等
11、2022年3月23日，“天宫课堂”进行了第二次授课活动。授课过程中信号顺畅不卡顿，主要是利用天链系列地球同步轨道卫星进行数据中继来实现的。如图所示，天链卫星的发射过程可以简化如下：卫星先在近地圆形轨道Ⅰ上运动，到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的远地点B时，再次点火进入圆形同步轨道Ⅲ绕地球做匀速圆周运动。设地球半径为R，地球表面的重力加速度为，卫星质量保持不变，则下列说法中正确的是( )
A.卫星在轨道Ⅰ和轨道Ⅲ运动的周期均与地球自转周期相同
B.卫星在轨道Ⅱ和轨道Ⅲ运动经过B点的加速度大小相同
C.卫星在轨道Ⅲ上的运行速率小于
D.卫星在轨道Ⅰ向轨道Ⅱ变轨时，火箭需在A点点火向前喷气
12、四个完全相同的小球A、B、C、D在水平面内均做圆锥摆运动。如图甲所示，其中小球A、B在同一水平面内做圆锥摆运动（连接B球的绳较长）；如图乙所示，小球C、D在不同水平面内做圆锥摆运动，但是连接C、D的绳与竖直方向之间的夹角相同（连接D球的绳较长），则下列说法错误的是( )
A.小球A、B角速度相同
B.小球A、B线速度大小相同
C.小球C、D向心加速度大小相同
D.小球D受到绳的拉力大于小球C受到绳的拉力大小
三、实验题
13、（1）用如图甲所示的装置探究平抛运动规律。用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明______________________________。
（2）图乙为用描点法画小球做平抛运动轨迹的实验装置，实验时，让小球多次沿同一轨道运动，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________。
A.斜槽的末端切线必须水平
B.斜槽轨道必须光滑且每次释放小球的位置必须不同
C.每次必须从同一位置以不同初速度让小球下滑
D.要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当少一些
（3）某同学采用频闪摄影的方法拍摄“小球做平抛运动”的照片，如图丙是照片的一部分，已知图中小方格的边长，设A到B的时间间隔为T，则T=_________s；小球平抛的初速度=_________。（取）
14、某同学想测量某地重力加速度g的大小和圆弧轨道的半径R。所用装置如图甲所示，一个倾角为37°的固定斜面与竖直放置的光滑圆弧轨道相切，一个可以看做质点、质量为m的滑块从斜面上某处由静止滑下，滑块上有一个宽度为d的遮光条，在圆弧轨道的最低点有一光电门和一压力传感器（没有画出），可以记录挡光时间t和传感器受到的压力F，已知重力加速度为g。
（1）若某次挡光时间为，则此时遮光条速度v=_________；
（2）实验过程中从斜面的不同位置释放滑块，然后记录对应的遮光时间t和压力传感器的示数F，得到多组数据，该同学通过图像法来处理数据，得到如图乙所示的图像，但忘记标横轴表示的物理量，请通过推理补充，横轴表示的物理量为_________（填“t”、“”、“”或“”）；
（3）已知图乙中图线的斜率为k，纵截距为b，则可知某地重力加速度g=_________；圆弧轨道的半径R=_________。（用已知物理量符号表示）
四、计算题
15、如图所示，一光滑半圆形管道固定在竖直平面内，一个直径略小于管道内径的小球从A点进入管道并在管道内做圆周运动，从B点脱离管道后做平抛运动，之后落在与管道圆心等高的C点并恰好沿倾角为45°的斜面下滑。已知半圆形管道的半径，小球可看成质点且其质量，取重力加速度大小。求：
（1）小球在斜面上的接触点C到B点的水平距离；
（2）小球经过管道的B点时对管道的弹力大小和方向。
16、宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点，沿水平方向以初速度抛出一个小球，测得小球经时间t落到斜坡另一点Q上，斜坡的倾角为α，已知该星球的半径为R，引力常量为G，球的体积公式是。求：
（1）该星球表面的重力加速度g；
（2）该星球的密度；
（3）该星球的第一宇宙速度。
17、如图所示，将物块（可视为质点）置于长木板正中间，用水平向右的拉力将木板快速抽出，物块的位移很小，几乎观察不到，这就是大家熟悉的惯性演示实验。若物块和木板的质量都为m，物块和木板间、木板与桌面间的动摩擦因数分别为μ和，已知，，重力加速度。
（1）当物块相对木板运动时，求木板所受摩擦力的大小；
（2）要使物块即将相对木板运动，求所需拉力F的大小；
（3）小李同学上台演示实验时，先对木板施加2F的恒定拉力，让木板从静止开始运动起来。但由于心理紧张，拉力作用一段时间后突然脱手，此后未再干预，物块刚好不掉下木板，试求木板的长度L（两物均未离开桌面）。
参考答案
1、答案：C
解析：AB、曲线运动的速度方向一定变化，大小不一定变化，故曲线运动一定是变速运动，故AB错误；C、平抛运动速度的变化量，方向与加速度的方向相同，竖直向下，故C正确；D、匀速圆周运动是速度大小不变、方向时刻变化的运动，故D错误。故选：C。
2、答案：D
解析：A、牛顿总结出了万有引力定律，卡文迪什测得了引力常量G的数值，故A正确；B、第谷通过长期的观测，积累了大量的天文资料，开普勒总结出了关于行星运动的三条规律，故B错误；C、哥白尼根据多年的天文观测和潜心研究，提出了“日心说”的观点，故C错误；D、海王星的轨道是亚当斯和勒维耶各自独立利用万有引力定律计算出的，所以海王星被称为“笔尖下发现的行星”，充分显示了用“计算和观察”的方法指导人们寻找新的天体，故D正确。故选：D。
3、答案：D
解析：A、图a汽车安全通过拱桥最高点时，重力和支持力的合力提供向心力，方向向下，所以支持力小于重力，根据牛顿第三定律，车对桥面的压力小于车的重力，故A错误；B、图b沿固定圆锥筒内做匀速圆周运动的小球，受重力和弹力作用，向心力是效果力，故B错误；C、图c中轻质细杆一端固定的小球，如果在最高点速度为零时，重力与支持力平衡，小球所受合力为零，故C错误；D、图d中火车以某速度经过外轨高于内轨的弯道时，受到的重力和轨道的支持力的合力恰好等于向心力时，车轮对内外轨均无侧向压力，故D正确；故选：D。
4、答案：D
解析：A、因龙舟的静水速度大于水流速度，可知该龙舟能够垂直河岸到达正对岸，故A错误；BD、该龙舟以最短时间渡河用时间，沿水流方向的位移大小为，故B错误，D正确；C、当船速与水流速度同向时合速度最大，最大速度为，故C错误；故选：D。
5、答案：B
解析：AB、将篮球看成反向平抛运动，根据题意可得第一次抛出点与墙间的水平距离大于第二次，根据水平方向上的运动学公式得：，解得：，即第一次在最高点的速度小于第二次在最高点时速度，故A错误，B正确；CD、将篮球看成反向平抛运动，篮球在竖直方向的高度相同，在竖直方向上，由位移一时间公式得：，解得运动时间为：，所以两次在空中运动的时间相等，故C、D均错误；故选：B。
6、答案：C
解析：根据，得，，，角速度，周期，因为b、c两卫星的轨道半径关系为，则，，，。a、c的角速度相等，周期相等，根据知，，则，根据知，，故C正确，A、B、D错误。故选：C。
7、答案：C
解析：A.设两个黑洞质量分别为、，轨道半径分别为、，角速度为ω，则由万有引力定律可知，，且满足，联立可以得到，所以，故A错误；B.由于二者角速度相等，则线速度分别为，，可知，故B错误；CD.根据A项可以得到，而且，整理可以得到，可知当总质量M一定，L越大，则T越大，角速度越小，故选项C正确，D错误。故选：C。
8、答案：D
解析：设木星两极与木星“赤道”上的重力加速度大小分别为g和。质量为m的物体在两极所受木星的引力等于它所受的重力，故有，在赤道处万有引力为重力和向心力的矢量和，故有，根据题意有，木星的同步卫星距木星表面的高度为h，根据万有引力提供向心力有，联立可得：，故D正确，ABC错误。故选：D。
9、答案：BD
解析：小球在最高点，当速度为零时，向心力为零，小球的重力与轻杆对小球的弹力大小相等，方向相反，据题图乙可知，解得球的质量为，故B正确；在最高点，重力和杆的作用力的合力充当向心力，由牛顿第二定律可得，化简可得，由图像的斜率可得，解得轻杆的长度为，故A错误；由题图乙可知，当时，轻杆中的弹力为零，故由竖直平面内的圆周运动的临界条件可知当时，轻杆中的弹力表现为向上的支持力，C错误；由于纵轴截距的绝对值等于球的重力大小，故仅换用长度较短的轻杆做实验，图线b点的位置不变，D正确。故选：BD。
10、答案：BD
解析：
11、答案：BC
解析：A.同步轨道Ⅲ属于同步卫星，与地球自转周期保持相同，轨道Ⅰ属于近地卫星轨道，与地球自转不相同，故A错误。B.根据万有引力充当合外力，则有，都经过B点距离相同，所以加速度相同，故B正确。C.在地面上，则有，对于轨道卫星，则有，可解得：，故C正确。D.卫星在轨道Ⅰ向轨道Ⅱ变轨时做离心运动，需要加速，故火箭需在A点点火向后喷气，故D错误。故选：BC。
12、答案：BD
解析：AB、对甲图AB分析，设细线与竖直方向的夹角为θ，小球的质量为m，绳长为l，小球AB到悬点O的竖直距离为h，则，解得，所以小球的角速度相等，线速度大小，可知两小球的半径不小等，所以线速度大小不相同，故A正确，B错误；CD、对乙图CD分析：设细线与竖直方向的夹角为θ，小球的质量为m，绳长为L，绳子拉力为T，则有：，，得，，所以小球C、D的向心加速度大小相同，绳子的拉力也相同，故C正确，D错误。本题选不正确的，故选：BD。
13、答案：（1）平抛运动在竖直方向为自由落体运动；（2）A；（3）0.1；1.5
解析：
14、答案：（1）；（2）；（3）；
解析：（1）利用极短时间内的平均速度表示瞬时速度，则遮光条通过光电门的速度：。
（2）分析最低点的受力情况，根据牛顿第二定律可知，，根据牛顿第三定律可知，压力等于支持力，，，联立解得：，纵轴为F，则横轴为。
（3）分析图像可知，斜率：，纵截距：，解得：，半径：。
15、答案：（1）；（2）；（3）方向竖直向上
解析：（1）由题意知小球做平抛运动，有
解得
又由题意知小球在C点时的速度方向与水平方向的夹角为45°，有
又
解得
（2）设管道对小球的弹力竖直向下，有
解得
由牛顿第三定律可知小球对管道的弹力大小
方向竖直向上
16、答案：（1）；（2）；（3）
解析：（1）小球在斜坡上做平抛运动时：水平方向上
①
竖直方向上
②
由几何知识
③
由①②③式得
（2）对于该星球表面质量为的物体，有
又
故
（3）该星球的第一宇宙速度等于它的“近地卫星”的运行速度，故
又
解得
17、答案：（1）；（2）；（3）
解析：（1）当物块受到拉力相对木板运动时，木板上表面受到摩擦力大小为
方向水平向左，木板下表面受到的摩擦力大小为
方向也是水平向左，故木板受到的总的摩擦力大小为
（2）当物块即将相对木板运动相对运动时，对物块有
对物块和木板构成的整体有
联立得
（3）施加拉力2F时，物块加速度大小为
木板加速度大小为
撤去拉力时，物块、木板速度分别为
撤去拉力时，物块、木板位移分别为
撤出拉力时，由于木板的速度大于物块，因此物块的摩擦力方向不变，故物块的加速度不变，而木板加速度大小变为
此时加速度方向与木板运动方向相反，设再历时t物块与木板共速，则有
解得
从撤去拉力到共速物块、木板的位移分别为
共速后此后物块与木板共同做减速运动，直至停止，无相对位移，由于物块刚好不掉下木板，因此从开始到共速整个过程满足
故
辽宁省六校2022-2023学年高一下学期4月联考物理试卷
学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1、对曲线运动的理解，下列说法正确的是( )
A.曲线运动不一定是变速运动
B.曲线运动的速度大小一定变化
C.平抛运动的速度变化量的方向一定竖直向下
D.匀速圆周运动是速度不变的运动
2、关于物理学史，下列说法正确的是( )
A.牛顿总结出了万有引力定律并测得了引力常量G的数值
B.第谷通过长期的观测，积累了大量的天文资料，并总结出了关于行星运动的三条规律
C.哥白尼根据多年的天文观测和潜心研究，提出了“地心说”的观点
D.海王星被称之为“笔尖下发现的行星”，充分显示了用“计算和观察”的方法指导人们寻找新的天体
3、关于如图a、b、c、d所示的四种圆周运动模型，说法正确的是( )
A.如图a所示，汽车安全通过拱桥最高点时，车对桥面的压力大于车的重力
B.如图b所示，在固定圆锥筒内做匀速圆周运动的小球，受重力、弹力和向心力
C.如图c所示，轻质细杆一端固定一小球在竖直面内做圆周运动，小球在最高点所受的合力不可能为零
D.如图d所示，火车以某速度经过外轨高于内轨的弯道时，车轮可能对内外轨均无侧向压力
4、赛龙舟是端午节的传统。若某龙舟在静水中的速度大小为，在比赛前划向比赛点的途中欲渡过一条两岸笔直平行的宽度为、水流速度大小处处为的河，则下列说法中正确的是( )
A.该龙舟不能垂直到达对岸
B.该龙舟过河的最短时间是50s
C.该龙舟在此河流中航行的最大速度为
D.该龙舟以最短时间渡河时，其沿水流方向的位移大小为112.5m
5、如图所示某同学对着竖直墙面练习投篮，在同一高度的A、B两点先后将球斜向上投出，篮球均能垂直打在竖直墙上的同一点P点。不计空气阻力，则篮球投出后在空中的运动，下列说法正确的是( )
A.A、B两点投出打到P点的速度大小无法比较
B.B点投出打到P点的速度大
C.A点投出在空中的运动时间长
D.B点投出在空中运动的时间长
6、如图所示，a为地球赤道上的物体，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球同步卫星。关于a、b、c做匀速圆周运动的说法正确的是( )
A.角速度关系为 B.线速度的大小关系为
C.周期关系为 D.向心加速度的大小关系为
7、人类首次发现的引力波来源于距地球之外13亿光年的两个黑洞互相绕转最后合并的过程.设两个黑洞A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动，如图所示，黑洞A的轨道半径大于黑洞B的轨道半径，两个黑洞的总质量为M，两个黑洞中心间的距离为L，则( )
A.黑洞A的质量一定大于黑洞B的质量
B.黑洞A的线速度一定小于黑洞B的线速度
C.其运动周期
D.两个黑洞的总质量M一定，L越大，角速度越大
8、探测木星意义重大，我国已提出木星探测计划。若航天员登上木星后测得木星两极与木星“赤道”上的重力加速度大小之比为a，将木星视为质量分布均匀的球体，半径为R，则木星的同步卫星距木星表面的高度为( )
A. B. C. D.
二、多选题
9、如图甲所示，一轻质细杆，一端穿在过O点的水平转轴上，另一端固定一质量未知的小球，整个装置绕O点在竖直面内转动。小球通过最高点时，轻杆对小球的弹力F与其速度平方的关系如图乙所示，已知重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.轻杆长度
B.小球质量
C.当时，轻杆中的弹力表现为向下的拉力
D.仅换用长度较短的轻杆做实验，图线b点的位置不变
10、三颗人造卫星A、B、C都在赤道正上方同方向绕地球做匀速圆周运动，A、C为地球同步卫星，某时刻A、B相距最近，如图所示。已知地球自转周期为，B的周期为，则下列说法正确的是( )
A.A加速可追上同一轨道上的C
B.经过时间：，A、B相距最远
C.A、C向心力大小相等，且小于B的向心加速度
D.A、B与地心连线在相同时间内扫过的面积不相等
11、2022年3月23日，“天宫课堂”进行了第二次授课活动。授课过程中信号顺畅不卡顿，主要是利用天链系列地球同步轨道卫星进行数据中继来实现的。如图所示，天链卫星的发射过程可以简化如下：卫星先在近地圆形轨道Ⅰ上运动，到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的远地点B时，再次点火进入圆形同步轨道Ⅲ绕地球做匀速圆周运动。设地球半径为R，地球表面的重力加速度为，卫星质量保持不变，则下列说法中正确的是( )
A.卫星在轨道Ⅰ和轨道Ⅲ运动的周期均与地球自转周期相同
B.卫星在轨道Ⅱ和轨道Ⅲ运动经过B点的加速度大小相同
C.卫星在轨道Ⅲ上的运行速率小于
D.卫星在轨道Ⅰ向轨道Ⅱ变轨时，火箭需在A点点火向前喷气
12、四个完全相同的小球A、B、C、D在水平面内均做圆锥摆运动。如图甲所示，其中小球A、B在同一水平面内做圆锥摆运动（连接B球的绳较长）；如图乙所示，小球C、D在不同水平面内做圆锥摆运动，但是连接C、D的绳与竖直方向之间的夹角相同（连接D球的绳较长），则下列说法错误的是( )
A.小球A、B角速度相同
B.小球A、B线速度大小相同
C.小球C、D向心加速度大小相同
D.小球D受到绳的拉力大于小球C受到绳的拉力大小
三、实验题
13、（1）用如图甲所示的装置探究平抛运动规律。用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明______________________________。
（2）图乙为用描点法画小球做平抛运动轨迹的实验装置，实验时，让小球多次沿同一轨道运动，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________。
A.斜槽的末端切线必须水平
B.斜槽轨道必须光滑且每次释放小球的位置必须不同
C.每次必须从同一位置以不同初速度让小球下滑
D.要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当少一些
（3）某同学采用频闪摄影的方法拍摄“小球做平抛运动”的照片，如图丙是照片的一部分，已知图中小方格的边长，设A到B的时间间隔为T，则T=_________s；小球平抛的初速度=_________。（取）
14、某同学想测量某地重力加速度g的大小和圆弧轨道的半径R。所用装置如图甲所示，一个倾角为37°的固定斜面与竖直放置的光滑圆弧轨道相切，一个可以看做质点、质量为m的滑块从斜面上某处由静止滑下，滑块上有一个宽度为d的遮光条，在圆弧轨道的最低点有一光电门和一压力传感器（没有画出），可以记录挡光时间t和传感器受到的压力F，已知重力加速度为g。
（1）若某次挡光时间为，则此时遮光条速度v=_________；
（2）实验过程中从斜面的不同位置释放滑块，然后记录对应的遮光时间t和压力传感器的示数F，得到多组数据，该同学通过图像法来处理数据，得到如图乙所示的图像，但忘记标横轴表示的物理量，请通过推理补充，横轴表示的物理量为_________（填“t”、“”、“”或“”）；
（3）已知图乙中图线的斜率为k，纵截距为b，则可知某地重力加速度g=_________；圆弧轨道的半径R=_________。（用已知物理量符号表示）
四、计算题
15、如图所示，一光滑半圆形管道固定在竖直平面内，一个直径略小于管道内径的小球从A点进入管道并在管道内做圆周运动，从B点脱离管道后做平抛运动，之后落在与管道圆心等高的C点并恰好沿倾角为45°的斜面下滑。已知半圆形管道的半径，小球可看成质点且其质量，取重力加速度大小。求：
（1）小球在斜面上的接触点C到B点的水平距离；
（2）小球经过管道的B点时对管道的弹力大小和方向。
16、宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点，沿水平方向以初速度抛出一个小球，测得小球经时间t落到斜坡另一点Q上，斜坡的倾角为α，已知该星球的半径为R，引力常量为G，球的体积公式是。求：
（1）该星球表面的重力加速度g；
（2）该星球的密度；
（3）该星球的第一宇宙速度。
17、如图所示，将物块（可视为质点）置于长木板正中间，用水平向右的拉力将木板快速抽出，物块的位移很小，几乎观察不到，这就是大家熟悉的惯性演示实验。若物块和木板的质量都为m，物块和木板间、木板与桌面间的动摩擦因数分别为μ和，已知，，重力加速度。
（1）当物块相对木板运动时，求木板所受摩擦力的大小；
（2）要使物块即将相对木板运动，求所需拉力F的大小；
（3）小李同学上台演示实验时，先对木板施加2F的恒定拉力，让木板从静止开始运动起来。但由于心理紧张，拉力作用一段时间后突然脱手，此后未再干预，物块刚好不掉下木板，试求木板的长度L（两物均未离开桌面）。
参考答案
1、答案：C
解析：AB、曲线运动的速度方向一定变化，大小不一定变化，故曲线运动一定是变速运动，故AB错误；C、平抛运动速度的变化量，方向与加速度的方向相同，竖直向下，故C正确；D、匀速圆周运动是速度大小不变、方向时刻变化的运动，故D错误。故选：C。
2、答案：D
解析：A、牛顿总结出了万有引力定律，卡文迪什测得了引力常量G的数值，故A正确；B、第谷通过长期的观测，积累了大量的天文资料，开普勒总结出了关于行星运动的三条规律，故B错误；C、哥白尼根据多年的天文观测和潜心研究，提出了“日心说”的观点，故C错误；D、海王星的轨道是亚当斯和勒维耶各自独立利用万有引力定律计算出的，所以海王星被称为“笔尖下发现的行星”，充分显示了用“计算和观察”的方法指导人们寻找新的天体，故D正确。故选：D。
3、答案：D
解析：A、图a汽车安全通过拱桥最高点时，重力和支持力的合力提供向心力，方向向下，所以支持力小于重力，根据牛顿第三定律，车对桥面的压力小于车的重力，故A错误；B、图b沿固定圆锥筒内做匀速圆周运动的小球，受重力和弹力作用，向心力是效果力，故B错误；C、图c中轻质细杆一端固定的小球，如果在最高点速度为零时，重力与支持力平衡，小球所受合力为零，故C错误；D、图d中火车以某速度经过外轨高于内轨的弯道时，受到的重力和轨道的支持力的合力恰好等于向心力时，车轮对内外轨均无侧向压力，故D正确；故选：D。
4、答案：D
解析：A、因龙舟的静水速度大于水流速度，可知该龙舟能够垂直河岸到达正对岸，故A错误；BD、该龙舟以最短时间渡河用时间，沿水流方向的位移大小为，故B错误，D正确；C、当船速与水流速度同向时合速度最大，最大速度为，故C错误；故选：D。
5、答案：B
解析：AB、将篮球看成反向平抛运动，根据题意可得第一次抛出点与墙间的水平距离大于第二次，根据水平方向上的运动学公式得：，解得：，即第一次在最高点的速度小于第二次在最高点时速度，故A错误，B正确；CD、将篮球看成反向平抛运动，篮球在竖直方向的高度相同，在竖直方向上，由位移一时间公式得：，解得运动时间为：，所以两次在空中运动的时间相等，故C、D均错误；故选：B。
6、答案：C
解析：根据，得，，，角速度，周期，因为b、c两卫星的轨道半径关系为，则，，，。a、c的角速度相等，周期相等，根据知，，则，根据知，，故C正确，A、B、D错误。故选：C。
7、答案：C
解析：A.设两个黑洞质量分别为、，轨道半径分别为、，角速度为ω，则由万有引力定律可知，，且满足，联立可以得到，所以，故A错误；B.由于二者角速度相等，则线速度分别为，，可知，故B错误；CD.根据A项可以得到，而且，整理可以得到，可知当总质量M一定，L越大，则T越大，角速度越小，故选项C正确，D错误。故选：C。
8、答案：D
解析：设木星两极与木星“赤道”上的重力加速度大小分别为g和。质量为m的物体在两极所受木星的引力等于它所受的重力，故有，在赤道处万有引力为重力和向心力的矢量和，故有，根据题意有，木星的同步卫星距木星表面的高度为h，根据万有引力提供向心力有，联立可得：，故D正确，ABC错误。故选：D。
9、答案：BD
解析：小球在最高点，当速度为零时，向心力为零，小球的重力与轻杆对小球的弹力大小相等，方向相反，据题图乙可知，解得球的质量为，故B正确；在最高点，重力和杆的作用力的合力充当向心力，由牛顿第二定律可得，化简可得，由图像的斜率可得，解得轻杆的长度为，故A错误；由题图乙可知，当时，轻杆中的弹力为零，故由竖直平面内的圆周运动的临界条件可知当时，轻杆中的弹力表现为向上的支持力，C错误；由于纵轴截距的绝对值等于球的重力大小，故仅换用长度较短的轻杆做实验，图线b点的位置不变，D正确。故选：BD。
10、答案：BD
解析：
11、答案：BC
解析：A.同步轨道Ⅲ属于同步卫星，与地球自转周期保持相同，轨道Ⅰ属于近地卫星轨道，与地球自转不相同，故A错误。B.根据万有引力充当合外力，则有，都经过B点距离相同，所以加速度相同，故B正确。C.在地面上，则有，对于轨道卫星，则有，可解得：，故C正确。D.卫星在轨道Ⅰ向轨道Ⅱ变轨时做离心运动，需要加速，故火箭需在A点点火向后喷气，故D错误。故选：BC。
12、答案：BD
解析：AB、对甲图AB分析，设细线与竖直方向的夹角为θ，小球的质量为m，绳长为l，小球AB到悬点O的竖直距离为h，则，解得，所以小球的角速度相等，线速度大小，可知两小球的半径不小等，所以线速度大小不相同，故A正确，B错误；CD、对乙图CD分析：设细线与竖直方向的夹角为θ，小球的质量为m，绳长为L，绳子拉力为T，则有：，，得，，所以小球C、D的向心加速度大小相同，绳子的拉力也相同，故C正确，D错误。本题选不正确的，故选：BD。
13、答案：（1）平抛运动在竖直方向为自由落体运动；（2）A；（3）0.1；1.5
解析：
14、答案：（1）；（2）；（3）；
解析：（1）利用极短时间内的平均速度表示瞬时速度，则遮光条通过光电门的速度：。
（2）分析最低点的受力情况，根据牛顿第二定律可知，，根据牛顿第三定律可知，压力等于支持力，，，联立解得：，纵轴为F，则横轴为。
（3）分析图像可知，斜率：，纵截距：，解得：，半径：。
15、答案：（1）；（2）；（3）方向竖直向上
解析：（1）由题意知小球做平抛运动，有
解得
又由题意知小球在C点时的速度方向与水平方向的夹角为45°，有
又
解得
（2）设管道对小球的弹力竖直向下，有
解得
由牛顿第三定律可知小球对管道的弹力大小
方向竖直向上
16、答案：（1）；（2）；（3）
解析：（1）小球在斜坡上做平抛运动时：水平方向上
①
竖直方向上
②
由几何知识
③
由①②③式得
（2）对于该星球表面质量为的物体，有
又
故
（3）该星球的第一宇宙速度等于它的“近地卫星”的运行速度，故
又
解得
17、答案：（1）；（2）；（3）
解析：（1）当物块受到拉力相对木板运动时，木板上表面受到摩擦力大小为
方向水平向左，木板下表面受到的摩擦力大小为
方向也是水平向左，故木板受到的总的摩擦力大小为
（2）当物块即将相对木板运动相对运动时，对物块有
对物块和木板构成的整体有
联立得
（3）施加拉力2F时，物块加速度大小为
木板加速度大小为
撤去拉力时，物块、木板速度分别为
撤去拉力时，物块、木板位移分别为
撤出拉力时，由于木板的速度大于物块，因此物块的摩擦力方向不变，故物块的加速度不变，而木板加速度大小变为
此时加速度方向与木板运动方向相反，设再历时t物块与木板共速，则有
解得
从撤去拉力到共速物块、木板的位移分别为
共速后此后物块与木板共同做减速运动，直至停止，无相对位移，由于物块刚好不掉下木板，因此从开始到共速整个过程满足
故
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