山西省運(yùn)城市新絳縣2021-2022學(xué)年高一下學(xué)期物理期中質(zhì)量監(jiān)測(cè)試卷姓名：__________班級(jí)：__________考號(hào)：__________題號(hào)一二三四總分評(píng)分一、單選題1．2022年3月24日15：40“天宮課堂”第二講在中國(guó)空間站開講，神舟十三號(hào)乘組航天員翟志剛、王亞平、葉光富將相互配合進(jìn)行授課，航天員們?cè)谲壯菔咎铡氨睂?shí)驗(yàn)、液橋?qū)嶒?yàn)、水油分離實(shí)驗(yàn)、太空拋物實(shí)驗(yàn)。空間站內(nèi)航天員王亞平將“冰墩墩”平拋出去，航天員們看到“冰墩墩”的運(yùn)動(dòng)軌跡是（）A．拋物線 B．直線 C．圓周 D．曲線2．2022年2月中國(guó)成功舉辦了第24屆冬季奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)（TheXXIVOlympicWinterGames），即2022年北京冬季奧運(yùn)會(huì)，北京成為世界上第一個(gè)“雙奧之城”。速滑運(yùn)動(dòng)員在彎道拐彎時(shí)的圖片如圖，下列說法正確的是（）A．拐彎時(shí)運(yùn)動(dòng)員所受合力一定為0B．拐彎時(shí)運(yùn)動(dòng)員所受合力一定不為0C．拐彎時(shí)運(yùn)動(dòng)員的加速度方向和速度方向在同一直線上D．拐彎時(shí)冰面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的支持力不垂直于冰面3．如圖所示是水流星表演示意圖，A、B是完全相同的水杯，兩水杯繞對(duì)稱中心做圓周運(yùn)動(dòng)，水杯里面盛有等質(zhì)量的水，水的質(zhì)量均為m，當(dāng)A水杯在最高點(diǎn)，水杯里的水恰好沒流出，此時(shí)A水杯的速度為v，針對(duì)圖示位置，下列說法正確的是（）A．v的大小與繩子長(zhǎng)度無關(guān)B．v的大小與水杯和水的總質(zhì)量有關(guān)C．B水杯里的水對(duì)杯子底部的壓力為2mgD．B水杯里的水對(duì)杯子底部的壓力為3mg4．2022年2月爆發(fā)了俄烏戰(zhàn)爭(zhēng)，沖突雙方都使用了大炮。假設(shè)炮筒與水平方向成30°角，炮彈從炮口射出時(shí)的速度大小為800m/s，本次發(fā)射沒有擊中空中目標(biāo)，炮彈落到同一水平面上某點(diǎn)，忽略空氣阻力，重力加速度g取10m/sA．28km B．38km C．55km D．79km5．已知地球半徑R=6.4×10A．0.17N B．0.50N C．1.7N D．5.0N6．某生態(tài)公園的人造瀑布景觀如圖所示，水流從高處水平流出槽道，恰好落入步道邊的水池中。現(xiàn)制作一個(gè)為實(shí)際尺寸164A．12 B．14 C．187．宇宙中存在質(zhì)量相等的四顆星組成的四星系統(tǒng)，這些系統(tǒng)一般離其他恒星較遠(yuǎn)，通常可忽略其他星體對(duì)它們的引力作用；四顆星穩(wěn)定地分布正方形的四個(gè)頂點(diǎn)上運(yùn)動(dòng)，它們都繞正方形中心做圓周運(yùn)動(dòng)，如題圖所示，若每個(gè)星體的質(zhì)量均為m，引力常量為G，正方形的邊長(zhǎng)為a，則每個(gè)星體所受萬有引力為（）A．2Gm2C．(2+1)8．如圖一汽車過拱形橋，汽車質(zhì)量為2×104kgA．5% B．8% C．10% D．15%.9．如圖所示為自行車的傳動(dòng)裝置，圖中Ⅰ輪半徑為r1，Ⅱ輪半徑為r2，Ⅲ輪半徑為A．2πTr3 B．2πr1r10．如圖所示，小張同學(xué)為自己設(shè)計(jì)了一個(gè)投擲彈性小球的小游戲，他站在水平地面上將一個(gè)彈性小球水平拋出，拋出點(diǎn)A點(diǎn)距地面高度為1.8m，小張的右側(cè)有一豎直放置的擋板B，當(dāng)小球打到右側(cè)擋板時(shí)水平方向小球等速彈回，豎直方向的速度不受影響，若小球能恰好落入水平地面的地洞C里，則該游戲成功。已知C點(diǎn)到A、B兩點(diǎn)的水平距離相等，重力加速度g取10m/sA．1.0m B．0.8m C．0.9m D．0.5m二、多選題11．有關(guān)萬有引力定律及其公式F=GA．牛頓給出了萬有引力計(jì)算公式但他卻無法算出兩個(gè)天體之間的萬有引力大小B．當(dāng)兩個(gè)物體間距r趨近于0時(shí)，萬有引力F趨于無窮大C．萬有引力公式只適用于天體之間的相互作用力D．引力常量G的單位是N?12．環(huán)球飛車是在鐵籠里駕駛摩托車的雜技表演，題圖為兩個(gè)表演者在鐵籠里繞鐵籠做圓周運(yùn)動(dòng)，其工作原理可以簡(jiǎn)化成題圖所示，假設(shè)題圖中A和B兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)分別代表兩個(gè)表演者且均繞圖示虛線軌跡勻速圓周運(yùn)動(dòng)，忽略摩擦力，則以下說法正確的是（）A．兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的角速度大小關(guān)系ωB．兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的線速度大小關(guān)系vC．兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的向心加速度大小關(guān)系aD．兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的向心力大小關(guān)系F13．如圖所示，細(xì)繩一端固定在O點(diǎn)；另一端系一個(gè)小球，在O點(diǎn)的正下方頂一個(gè)釘子A，小球從一定高度擺下，細(xì)繩與釘子相碰前后瞬間小球的線速度分別為v1和v2，角速度分別為ω1和ω2，向心加速度分別為A．vB．ωC．a(chǎn)D．釘子的位置越靠近小球細(xì)繩越容易斷裂14．如圖所示，在一固定斜面的頂端分別以v和2v分兩次平拋同一小球，小球都落到斜面上，關(guān)于兩次平拋過程中，以下說法正確的是（）A．飛行時(shí)間之比1：2 B．水平位移之比為1：2C．豎直位移之比為1：2 D．合位移之比為1：415．如圖，矩形金屬框MNQP豎直放置，其中MN、PQ足夠長(zhǎng)，且PQ桿光滑，一根輕彈簧一端固定在M點(diǎn)，另一端連接一個(gè)質(zhì)量為m的小球，小球穿過PQ桿，金屬框繞MN軸分別以角速度ω和ω'勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小球均相對(duì)PQ桿靜止，若ω'>ω，則與以ω??A．小球的高度一定降低B．彈簧彈力的大小一定不變C．小球?qū)U壓力的大小一定變大D．小球所受合外力的大小一定變大三、實(shí)驗(yàn)題16．如圖所示是向心力演示儀示，用來探究向心力大小的表達(dá)式：勻速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，可以使變速塔輪2和3以及長(zhǎng)槽4和短槽5隨之勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，槽內(nèi)小球隨之做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，使小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由橫臂6的擋板對(duì)小球的壓力提供。球?qū)醢宓姆醋饔昧Γㄟ^橫臂的杠桿作用使彈簧測(cè)力筒7下降，從而露出標(biāo)尺8，根據(jù)標(biāo)尺8上露出的紅白相間等分標(biāo)記，可以粗略計(jì)算出兩個(gè)小球所受向心力的比值。（1）變速塔輪2和3用皮帶相連，它們邊緣處的相等（填“線速度”或“角速度”）（2）某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，使塔輪2和3的半徑比為3：2，把完全相同的小球放在左右兩邊，使它們的半徑為3：1，搖動(dòng)手柄使它們緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)直至勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)，左右兩邊露出的紅白相間的等分標(biāo)記的格數(shù)之比為；（3）本次實(shí)驗(yàn)用到的科學(xué)方法主要是。17．某小組用圖1實(shí)驗(yàn)裝置來描繪鋼球平拋的軌跡，M是斜槽，N是水平放置的可以上下調(diào)節(jié)的傾斜擋板N，實(shí)驗(yàn)前先將一張白紙和復(fù)寫紙固定在裝置的背板上并保持背板豎直。⑴調(diào)整斜槽M使斜槽末端水平⑵使鋼球從斜槽某一位置滾下，鋼球落到擋板后擠壓擋板，在白紙上留下痕跡。通過多次實(shí)驗(yàn)，在白紙上記錄鋼球所經(jīng)過的多個(gè)位置。回答以下問題：①本實(shí)驗(yàn)中，（選填“需要”或“不需要”）記住鋼球開始滾下時(shí)在斜槽上的位置；②小球滾下時(shí)，（選填“需要”或“不需要”）小球從靜止?jié)L下。③本次實(shí)驗(yàn)中是否要求斜槽越光滑越好（選填“需要”或者“不需要”）④做完實(shí)驗(yàn)后某同學(xué)以鋼球平拋初始位置為坐標(biāo)原點(diǎn)建立坐標(biāo)系畫出鋼球的軌跡如圖2，若已知重力加速度為g，測(cè)出A點(diǎn)的坐標(biāo)為(x，y⑤做完實(shí)驗(yàn)后另一同學(xué)沒有得到鋼球平拋初始位置，他畫出的軌跡圖的坐標(biāo)原點(diǎn)不是平拋初始位置，如圖3所示，他測(cè)出了軌跡中兩點(diǎn)的坐標(biāo)B(x1，y1四、解答題18．如圖所示，小河寬度d=200m，小船在靜水中速度為5m/s，水流速度為3m/s。小船自A點(diǎn)開始過河。（1）若小船以最短的位移過河求小船過河時(shí)間；（2）若小船船頭垂直岸邊向?qū)Π缎旭偅?dāng)小船達(dá)到小河中心線時(shí)水流速度變?yōu)?m/s，求過河時(shí)間以及小船達(dá)到對(duì)岸時(shí)的位置與A的水平距離。19．火車質(zhì)量很大，在拐彎時(shí)需要較大向心力，如果內(nèi)外軌一樣高，外軌對(duì)輪緣的彈力是向心力的主要來源，這樣很容易使鐵軌和車輪受損，還可能使列車側(cè)翻。在修筑鐵路時(shí)，要根據(jù)彎道半徑和規(guī)定的行駛速度，適當(dāng)選擇內(nèi)外軌高度差Δh，使鐵軌平面與水平地面間有一個(gè)很小的θ角。我國(guó)鐵路的標(biāo)準(zhǔn)間距為L(zhǎng)=1.435m，若在某拐彎處列車的設(shè)計(jì)時(shí)速為20m/s，拐彎半徑為4km，重力加速度g取10m/s2，按上述設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)求Δh20．火星與地球有很多相似之處，其中火尾的自轉(zhuǎn)周期為24.62小時(shí)、火星具有類似地球的晝夜交替現(xiàn)象，這為未來人類移民火星生活提供了便利。月前中國(guó)“祝融號(hào)”火星車正在火星上進(jìn)行科學(xué)探索。若“祝融號(hào)”在火星平原地帶距火星地面2.0m高處以10m/s的初速度平拋一個(gè)小球，已知火星的質(zhì)量為地球的0.1倍，半徑為地球的0.5倍，地球表面的重力加速度g大小取10m/s21．如圖所示，在豎直面內(nèi)有一輕桿上分別固定住兩個(gè)小球A和B，兩球的質(zhì)量分別為1kg和2kg，輕桿一端可繞固定轉(zhuǎn)軸O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)輕桿運(yùn)動(dòng)到圖示OB豎直位置時(shí)，小球A的速度為0.5m/s，已知OA長(zhǎng)度和AB長(zhǎng)度相等且都等于0.1m，重力加速度g取10m/s（1）求在圖示位置時(shí)輕桿對(duì)B的拉力；（2）求在圖示位置時(shí)，輕桿OA段的拉力。22．如圖所示，圓盤可以繞過圓心O的豎直軸線做圓周運(yùn)動(dòng)，完全相同的兩個(gè)小物塊A和B放在圓盤上，A和B之間用細(xì)線相連，OAB在同一直線上，OA=AB=0.25m，小物塊的質(zhì)量均為m=2.（1）當(dāng)圓盤的轉(zhuǎn)速為多大時(shí)，細(xì)線剛好有力的作用；（2）當(dāng)圓盤的轉(zhuǎn)速為多大時(shí)，A和B不再保持相對(duì)靜止。23．2022北京冬奧會(huì)，讓世界再次看見中國(guó)的“大國(guó)智慧”，其中國(guó)家跳臺(tái)滑雪中心“雪如意”更是驚艷世界，其形象如中國(guó)的如意，“雪如意”完美地向世人展現(xiàn)了奧林匹克精神和中國(guó)文化的高度融合。“雪如意”的簡(jiǎn)化圖如題圖，現(xiàn)假定某運(yùn)動(dòng)員從滑雪道獲得一定速度后從跳臺(tái)起點(diǎn)水平飛出，最后運(yùn)動(dòng)員恰好落在K點(diǎn)，且AK之間距離為90m，設(shè)斜面傾角為30°，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s（1）當(dāng)運(yùn)動(dòng)員從跳臺(tái)起點(diǎn)出發(fā)經(jīng)1.5s時(shí)速度與水平方向夾角；（2）運(yùn)動(dòng)員距離AK的最遠(yuǎn)距離。24．如圖所示，細(xì)繩一端連有小球A，另一端繞過定滑輪并穿過固定小圓環(huán)后與小球B相連，小球B做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球A保持靜止，圓周的半徑r=0.3m，兩個(gè)小球的質(zhì)量分別為mA=0.5kg，（1）求小球B的運(yùn)動(dòng)角速度。（2）若某時(shí)刻繩子突然斷裂，求小球B的落地點(diǎn)N到小圓環(huán)在水平面上投影O點(diǎn)距離。

答案解析部分1．【答案】B【解析】【解答】在空間站里各物體處于完全失重狀態(tài)，物體不做自由落體運(yùn)動(dòng)，宇航員把物體平拋后，物體將沿直線運(yùn)動(dòng)。故答案為：B。

【分析】在太空站里的物體處于完全失重，宇航員把物體平拋后物體做直線運(yùn)動(dòng)。2．【答案】B【解析】【解答】AB．運(yùn)動(dòng)員拐彎時(shí)做的是曲線運(yùn)動(dòng)，曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向在時(shí)刻改變，物體一定有加速度，合外力一定不為0，A不符合題意，B符合題意；C．運(yùn)動(dòng)員拐彎時(shí)做的是曲線運(yùn)動(dòng)，加速度方向與速度方向一定不在同一直線上，C不符合題意；D．支持力方向垂直于接觸面，故拐彎時(shí)冰面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的支持力垂直于冰面，D不符合題意；故答案為：B。

【分析】運(yùn)動(dòng)員做曲線運(yùn)動(dòng)其合力一定不等于0，其速度方向和加速度方向不在同一直線上；拐彎時(shí)支持力的方向垂直于冰面。3．【答案】C【解析】【解答】AB．由題意可知，A水杯在最高點(diǎn)恰好水沒有流出，重力剛好提供向心力，則有mg=m解得v=可知v的大小與繩子長(zhǎng)度有關(guān)，與水杯和水的總質(zhì)量無關(guān)，AB不符合題意；CD．A、B兩水杯總是有相同大小的向心加速度，A水杯在最高點(diǎn)的向心加速度大小為g，則B水杯在最低點(diǎn)的向心加速度大小也為g，以B水杯里的水為對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律可得F?mg=ma=mg解得F=2mg根據(jù)牛頓第三定律可知，B水杯里的水對(duì)杯子底部的壓力為2mg，C符合題意，D不符合題意；故答案為：C。

【分析】利用重力提供向心力可以判別其速度的大小的影響因素；利用其牛頓第二定律可以求出B水杯的水對(duì)底部壓力的大小。4．【答案】C【解析】【解答】炮彈的速度分解為水平速度v炮彈的豎直速度v沿豎直方向做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t=水平射程x=故答案為：C。

【分析】對(duì)炮彈的速度進(jìn)行分解，結(jié)合其豎直方向的速度公式可以求出運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間，利用其水平方向的位移公式可以求出水平射程的大小。5．【答案】C【解析】【解答】根據(jù)向心力計(jì)算公式F把自轉(zhuǎn)周期T=24×3600s，R=6.4×1所以C符合題意。故答案為：C

【分析】利用向心力與周期的表達(dá)式可以求出向心力的大小。6．【答案】C【解析】【解答】由題意可知，水流出后做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移和豎直位移均變成原來的164，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，則有解得t=可知時(shí)間變?yōu)閷?shí)際的18，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則有由于水平位移變?yōu)閷?shí)際的164，時(shí)間變?yōu)閷?shí)際的18，可知水流速度應(yīng)為實(shí)際的故答案為：C。

【分析】利用平拋運(yùn)動(dòng)的位移公式結(jié)合其位移的變化可以判別其水流速度的大小變化。7．【答案】D【解析】【解答】對(duì)于每一個(gè)星體受到三個(gè)力的作用，相鄰兩個(gè)星體的作用力的矢量合F對(duì)角線上星體對(duì)它的作用力F這兩個(gè)力在同一直線上，所以合力應(yīng)該為F=故答案為：D。

【分析】利用其引力的表達(dá)式結(jié)合力的合成可以求出其每個(gè)星體受到的萬有引力的大小。8．【答案】C【解析】【解答】在最高點(diǎn)對(duì)汽車受力分析mg?解得F與重力之差占汽車自身重力的百分?jǐn)?shù)為2×1故答案為：C。

【分析】利用最高點(diǎn)的牛頓第二定律可以求出其支持力的大小；結(jié)合重力的大小可以求出百分?jǐn)?shù)的大小。9．【答案】B【解析】【解答】腳踏輪的周期ω腳踏輪邊緣速度等于飛輪的邊緣速度v=得ω飛輪和車輪共軸，二者角速度相等，所以自行車的速度為v故答案為：B。

【分析】利用其周期的大小可以求出其腳踏板的角速度大小，結(jié)合腳踏輪與飛輪的線速度相等可以求出飛輪的角速度大小，其車輪與飛輪共軸角速度相等，結(jié)合半徑的大小可以求出車輪速度的大小。10．【答案】A【解析】【解答】水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，從A到B的距離為從B到C的距離的2倍，所以小球在AB之間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間與小球在BC之間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為2：1，即可以求出小球總的下落時(shí)間與小球從A下落到B的時(shí)間之比為3：2，根據(jù)2得出總的下落高度與AB間豎直距離之比為h所以B點(diǎn)距地面高度為h故答案為：A。

【分析】利用平拋運(yùn)動(dòng)水平方向的位移公式可以求出運(yùn)動(dòng)時(shí)間的比值，利用其下落時(shí)間可以求出下落高度的比值；利用高度的比值可以求出B點(diǎn)距離地面的高度。11．【答案】A,D【解析】【解答】A．牛頓不知道引力常量的具體數(shù)值，所以他無法計(jì)算兩個(gè)天體之間的萬有引力，A符合題意；B．當(dāng)兩個(gè)物體之間距離接近與0時(shí)，兩個(gè)物體不能看成質(zhì)點(diǎn)，萬有引力計(jì)算公式不成立，所以B不符合題意；C．萬有引力定律適用于任何兩個(gè)物體之間，所以C不符合題意；D．根據(jù)公式可以得出G的單位N?m故答案為：AD。

【分析】牛頓由于未知引力常量的大小所以不能求出引力的大小；當(dāng)兩個(gè)物體之間的距離趨近于0，萬有引力不再適用；萬有引力適用于任何兩個(gè)物體之間。12．【答案】A,B【解析】【解答】ABC．根據(jù)向心力與向心加速度、線速度、角速度的關(guān)系，可得FFF解得a=gtanα，v=由圖可知r故有aA=aBAB符合題意，C不符合題意；D．可認(rèn)為兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)在同一斜面上的不同位置，受力情況一樣，如圖所示可得向心力大小為F由于不知道兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量大小關(guān)系，所以無法確定向心力大小關(guān)系，D不符合題意；故答案為：AB。

【分析】利用重力和支持力可以求出向心力的大小，由于未知質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量無法比較向心力的大小；利用其向心力的大小結(jié)合牛頓第二定律可以比較加速度、線速度和角速度的大小。13．【答案】A,D【解析】【解答】A．細(xì)繩碰釘子瞬間由于繩子拉力和重力都與速度方向垂直，故碰釘子瞬間無外力做功，小球的動(dòng)能保持不變，即小球的線速度大小不變，則有v1B．細(xì)繩碰釘子瞬間，小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑變小了，根據(jù)v=ωr可知角速度變大了，則有ω1C．細(xì)繩碰釘子瞬間，小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑變小了，根據(jù)a=可知向心加速度變大了，則有a1D．小球在最低點(diǎn)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律可得T?mg=m解得T=mg+m細(xì)繩碰釘子瞬間線速度大小不變，釘子的位置越靠近小球，則碰后瞬間小球做圓周運(yùn)動(dòng)半徑越小，可知繩子拉力越大，細(xì)繩越容易斷裂，D符合題意；故答案為：AD。

【分析】由于細(xì)繩碰到釘子時(shí)其繩子拉力和重力不做功其小球速度大小保持不變；結(jié)合半徑的變化可以比較加速度和角速度的大小；利用牛頓第二定律可以求出繩子拉力的表達(dá)式。14．【答案】A,D【解析】【解答】A．兩次落到斜面上的位移方向相同tan得t=時(shí)間之比等于初速度之比，等于1：2，所以A符合題意；BCD．水平位移x=所以水平位移之比為1：4豎直位移之比為1：4；合位移s=則合位移之比為1：4，所以BC不符合題意，D符合題意。故答案為：AD。

【分析】利用平拋運(yùn)動(dòng)的位移公式結(jié)合其位移的方向可以求出飛行時(shí)間之比；利用其位移公式可以求出其位移之比。15．【答案】B,D【解析】【解答】由于小球相對(duì)于桿靜止，則小球與豎直方向的夾角θ保持不變，對(duì)小球受力分析，根據(jù)豎直方向的平衡方程有：T根據(jù)胡克定律有：T=k(由于θ為定值，T不變，則當(dāng)轉(zhuǎn)速增大后，小球的高度不變，彈簧的彈力不變。則A不符合題意，B符合題意；當(dāng)小球受到彈簧的彈力和本身的重力提供向心力時(shí)，其桿對(duì)小球FN=0，根據(jù)牛頓第二定律有：Tcosθ=mω2r

且根據(jù)平衡方程有：Tsinθ=mg，

聯(lián)立可以解得：ω=grtanθ；

當(dāng)ω<g當(dāng)ω>grtanθ，F(xiàn)N指向轉(zhuǎn)軸，根據(jù)牛頓第二定律有：Tcosθ+F'則因ω'根據(jù)F可知，因角速度變大，則小球受合外力變大。則D符合題意。故答案為：BD。

【分析】當(dāng)相對(duì)于PQ桿靜止時(shí)其小球的高度保持不變，由于小球高度不變所以彈簧產(chǎn)生的彈力大小不變；利用水平方向的牛頓第二定律且未知桿對(duì)小球支持力的方向不能判別其小球?qū)U壓力的大小變化；利用牛頓第二定律結(jié)合角速度變大可以判別小球受到的合力變大。16．【答案】（1）線速度（2）4：3（3）控制變量法【解析】【解答】（1）變速塔輪2和3用皮帶相連，它們邊緣處的線速度相等；（2）塔輪2和3的半徑比為3：2，則角速度之比為2：3；完全相同的小球放在左右兩邊，它們的半徑為3：1，根據(jù)F=mω2r可得向心力之比為4：3，即左右兩邊露出的紅白相間的等分標(biāo)記的格數(shù)之比為4：3。（3）本次實(shí)驗(yàn)用到的科學(xué)方法主要是控制變量法。

【分析】（1）兩個(gè)變速塔輪用皮帶連接其線速度大小相等；

（2）已知塔輪的半徑可以求出角速度之比；結(jié)合其半徑的比值可以求出向心力的比值；

（3）本次實(shí)驗(yàn)使用控制變量法。17．【答案】需要；需要；不需要；xg2y【解析】【解答】（2）①本實(shí)驗(yàn)中，要求每次使小球從斜槽上的同一位置滾下，則需要記住鋼球開始滾下時(shí)在斜槽上的位置；②為保證小球到達(dá)底端時(shí)的速度相等，則小球滾下時(shí)，需要小球從同一位置從靜止?jié)L下。③本次實(shí)驗(yàn)中只需要小球到達(dá)底端時(shí)的速度相等即可，斜槽不需要越光滑越好。④若已知重力加速度為g，測(cè)出A點(diǎn)的坐標(biāo)為(x，y=解得鋼球平拋時(shí)的初速度v⑤從B到C水平方向x豎直方向Δy=解得v

【分析】本實(shí)驗(yàn)需要記錄小球開始在斜槽滾下的位置；為了保證其小球到達(dá)底端速度相等，其小球滾下時(shí)需要小球從同一位置靜止滑下；本次斜槽軌道的摩擦力對(duì)小球的運(yùn)動(dòng)沒有影響；利用其平拋運(yùn)動(dòng)的位移公式可以求出初速度的表達(dá)式；利用其水平方向的位移公式結(jié)合豎直方向的鄰差公式可以求出初速度的大小。18．【答案】（1）解：若小船以最短位移過河，則小船的合速度垂直于河岸，根據(jù)速度矢量三角形v過河時(shí)間t（2）解：船頭垂直岸邊，過河時(shí)間與水速無關(guān)，則t到達(dá)中心線時(shí)間t從中心線開始到達(dá)對(duì)岸時(shí)間t從開始到達(dá)到中心線過程中向下游水平位移x從中心線到達(dá)對(duì)岸過程中向下游水平位移x總位移x=【解析】【分析】（1）當(dāng)小船以最短位移過河時(shí)，利用其速度的合成可以求出合速度的大小，結(jié)合其位移公式可以求出過河的時(shí)間；

（2）當(dāng)其小船船頭垂直與河岸，利用其過河的寬度與船速可以求出過河的時(shí)間，結(jié)合水流方向的位移公式可以求出水平位移的大小。19．【答案】解：如圖所示，對(duì)火車進(jìn)行受力分析可知支持力和重力的合力提供向心力，則有F解得tan又有tan聯(lián)立可得Δh=【解析】【分析】當(dāng)火車受到的重力和支持力提供向心力時(shí)，利用牛頓第二定律可以求出其內(nèi)外軌道傾斜的角度；結(jié)合其幾何關(guān)系可以求出其高度差的大小。20．【答案】解：在火星表面忽略自轉(zhuǎn)火星自轉(zhuǎn)，火星表面上質(zhì)量為m的小球所受的重力等于火星對(duì)小球的引力m同理在地球表面mg=解得g在火星上平拋過程h=得t=水平射程x=vt=10m【解析】【分析】在火星的表面，其引力形成對(duì)小球的重力，在地球表面，其引力形成小球的重力，利用其牛頓第二定律可以求出小球在火星表面重力加速度的大小，結(jié)合平拋運(yùn)動(dòng)的位移公式可以求出水平射程的大小。21．【答案】（1）解：小球A的速度為vA和B角速度相等，所以v輕桿AB段對(duì)B的拉力和重力之和提供向心力F解得F（2）解：對(duì)A受力F解得F【解析】【分析】（1）兩個(gè)小球角速度相等，結(jié)合半徑的大小可以求出其B小球線速度的大小；結(jié)合牛頓第二定律可以求出輕桿對(duì)B拉力的大小；

（2）對(duì)A進(jìn)行受力分析，利用牛頓第二定律可以求出輕桿對(duì)A的拉力