文昌中学2023-2024学年高一下学期第一次月考
物理试题A卷
一、选择题（共14小题，每小题3分，共42分）
1. 如图，小物体在圆盘上随圆盘一起做匀速圆周运动，其向心力（ ）
A. 重力提供 B. 始终指向圆盘中心
C. 方向与速度方向相同 D. 由圆盘对小物体的支持力提供
【答案】B
【解析】
【详解】小物体在圆盘上随圆盘一起做匀速圆周运动，其向心力由静摩擦力提供，方向始终指向圆盘中心，与速度方向垂直。故ACD错误，B正确。
故选B。
2. 如图所示，半径为r的圆筒，绕竖直中心轴OO'转动，小物块a靠在圆筒的内壁上，它与圆筒的动摩擦因数为μ，现要使小物块a不下滑，则圆筒转动的角速度ω至少为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】要使A不下落，则小物块在竖直方向上受力平衡，有
f=mg
当摩擦力正好等于最大摩擦力时，圆筒转动的角速度ω取最小值，筒壁对物体的支持力提供向心力，根据向心力公式得
N=mω2r
而
f=μN
联立以上三式解得
故选D。
3. 下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是（ ）
A. 如图A所示，汽车通过凹形桥的最低点时，汽车处于失重状态
B. 如图B所示，火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对轮缘会有挤压作用
C. 如图C所示，轻质细绳长为l，一端固定一个小球，绕另一端O点在竖直面内做圆周运动，在最高点小球的最小速度应大于
D. 如图D所示，脱水桶的脱水原理是水滴和衣物间受到的作用力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出
【答案】B
【解析】
【详解】A．汽车通过凹形桥的最低点时，具有竖直向上的向心加速度，故桥对汽车的支持力大于汽车的重力，汽车处于超重状态，故A错误；
B．如图B所示，火车转弯超过规定速度行驶时，需要的向心力大于重力与支持力的合力，所以向外离心，导致外轨对轮缘会有挤压作用，故B正确；
C．小球通过最高点时，如果只受重力，速度最小，由
可得
故C错误；
D．如图D所示，脱水桶的脱水原理是水滴和衣物间的作用力小于水滴需要的向心力，所以水滴离心从而被甩出去，故D错误。
故选B。
4. “太极球”运动是一项较流行的健身运动，做该项运动时，健身者半马步站立，手持太极球拍，拍上放一橡胶太极球，健身者舞动球拍时，太极球却不会掉落地上。现将太极球简化成如图所示的平板和小球，熟练的健身者让小球在竖直面内始终不脱离平板且做匀速圆周运动，则（ ）
A. 在B、D两处小球运动的加速度一定相同
B. 只要平板与水平面的夹角合适，小球在B、D两处可能不受平板的摩擦力作用
C. 平板对小球的作用力在A处最大，在C处最小
D 小球运动过程中速度不变
【答案】B
【解析】
【详解】A．加速度是矢量，在B、D两处小球运动的加速度方向都指向圆心，方向不同，所以加速度不相同，故A错误；
B．只要平板与水平面的夹角合适，使得小球在B、D两处时受重力和平板的弹力的合力充当向心力，则此时平板不受摩擦力作用，B正确；
C．在A处满足
在C处满足
可知平板对小球的作用力在A处最小，在C处最大，故C错误；
D．速度是矢量，小球做匀速圆周运动，速度大小不变，但方向不断变化，故D错误。
故选B。
5. 如图所示，A、B、C分别是自行车的大齿轮、小齿轮和后轮的边缘上的三个点，到各自转动轴的距离分别为3r、r和10r。支起自行车后轮，在转动踏板的过程中，A、B、C三点（ ）
A. 角速度大小关系是ωA >ωB =ωC B. 线速度大小关系是vA < vB
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．大齿轮与小齿轮是同缘传动，边缘点线速度相等，则有
根据则有
小齿轮与后轮是同轴传动,角速度相等，则有
根据则有
所以角速度大小关系是
则
ωA <ωB =ωC
选项A错误；
B．线速度大小关系是
则
vA = vB
D．根据可知
选项D错误；
C．根据可知转速之比是
选项C正确。
故选C。
6. 摩擦传动是传动装置中的一个重要模型，如图所示的两个水平放置的轮盘靠摩擦传动，其中O、O'分别为两轮盘的轴心，已知两个轮盘的半径之比为r甲∶r乙=3∶1，且在正常工作时两轮盘不打滑。今在两轮盘上分别放置两个同种材料制成的滑块A、B，两滑块与轮盘间的动摩擦因数相同，两滑块与轴心O、O'的间距RA=2RB。若轮盘乙由静止开始缓慢地转动起来，且转速逐渐增加，则下列叙述正确的是（两滑块均可视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力） （ ）
A. 在A、B发生相对滑动之前，角速度之比为2∶1
B. 在A、B发生相对滑动之前，线速度大小之比为1∶6
C. 在A、B发生相对滑动之前，向心加速度大小之比为2∶9
D. 随着转速越来越大，A先发生滑动
【答案】C
【解析】
【详解】A．由题意可知两轮盘靠摩擦传动，则两轮盘边缘的线速度v大小相等，由
又因为
所以
故A错误；
B．A、B的半径之比为
由
又因为
解得
故B错误；
C．滑块相对盘开始滑动前，根据
解得A、B的向心加速度之比为
故C正确；
D．据题意可得物块的最大静摩擦力分别为
最大静摩擦力之比为
转动中所受的静摩擦力之比为
则滑块B先达到最大静摩擦力，先开始滑动，故D错误。
故选C。
7. 如图所示，水平转台上一个质量为m的物块用长为L的细绳连接到转轴上，此时细绳刚好伸直但无拉力，与转轴的夹角为θ。已知物块与转台间的动摩擦因数为μ，且μ
B. 当转台角速度为ω1=时物块将脱离转台
C. 物块要离开转台时的速度大小为v2=
D. 当角速度增至ω0时，细绳与竖直方向的夹角α满足cos α= cos θ
【答案】D
【解析】
【详解】AB．设细绳刚要产生拉力，即物块与转台之间的摩擦力达到最大值时，转台的角速度为，则在范围内逐渐增大时，根据
可知物块所受摩擦力f逐渐增大至最大静摩擦力。
设物块将要脱离转台时转台的角速度为，细绳拉力大小为，此时物块所受摩擦力为零，则在竖直方向上，根据平衡条件有
在水平方向，根据牛顿第二定律有
联立解得
可知
则在范围内逐渐增大时，物块所受摩擦力f逐渐减小至0，而在范围内，物块已经脱离转台，不再受摩擦力。综上所述可知摩擦力先增大后减小，当转台角速度为ω1=时物块未脱离转台，故AB错误；
C．物块将要脱离转台时的速率为
故C错误；
D．当转台的转速增至时，设细绳的拉力大小为T2，则在竖直方向上根据平衡条件有
在水平方向上根据牛顿第二定律有
联立解得
故D正确。
故选D。
8. 水车是中国古代常见的农用器具，如下是常见的水车模型图，已知该水车分为内外两层，在外层上取一点A，内层取一点B，以下选项正确的是（ ）
A. A点的角速度大于B
B. A点的线速度大小等于B
C. A点的向心加速度大小大于B
D. A点的周期小于B
【答案】C
【解析】
【详解】A．由题图可知，其A、B两点是同轴转动，所以A点的角速度和B点的角速度相同，故A项错误；
B．由上述分析可知，两点的角速度相同，有角速度与线速度的关系有
由题图可知，A点的半径比B点的半径大，所以A点的线速度大小大于B点的线速度大小，故B项错误；
C．由向心加速度与角速度的关系有
由之前可知，角速度相同，A点的半径大。所以A点的向心加速度大小大于B点的向心加速度大小，故C项正确；
D．由于A点和B点的角速度相同，根据角速度与周期的关系，有
所以A点和B点的周期相等，故D项错误。
故选C。
9. 下列有关生活中的圆周运动的实例分析，正确的是（ ）
A. 图甲所示为汽车通过凹形桥最低点情境，此时汽车受到的支持力小于重力
B. 图乙所示为演员表演“水流星”的情境，当小桶刚好能通过最高点时，小桶处于完全失重状态，仍受重力作用
C. 图丙所示为火车转弯的情境，火车超过规定速度转弯时，车轮会挤压内轨
D. 图丁所示为洗衣机脱水桶，其脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而被甩出
【答案】B
【解析】
【详解】A．汽车通过凹形桥最低点时
解得
所以汽车受到的支持力大于重力，故A错误；
B．当小桶刚好能通过最高点时，只受重力，支持力等于零，小桶处于完全失重状态，故B正确；
C．火车转弯时，火车超过规定速度转弯时重力和支持力的合力不足以提供过弯所需要的向心力，此时车轮会挤压外轨，故C错误。
D．洗衣机脱水桶脱水原理是衣服对水滴的吸附力小于水滴做圆周运动需要的向心力，做离心运动，故D错误。
故选B。
10. 如图所示，水平圆盘上有两个相同的小木块a和b，a和b用轻绳相连，轻绳恰好伸直且无拉力。为转轴，a与转轴的距离为l，b与转轴的距离为2l，木块与圆盘间的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。 若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，下列说法正确的是（ ）
A. a木块所受摩擦力不可能为零
B. a木块所受摩擦力逐渐变大
C. 角速度达到时，a、b两木块开始相对圆盘滑动
D. 角速度达到时，轻绳上开始产生拉力
【答案】C
【解析】
【详解】AB．当角速度非常小时，两木块均由静摩擦力提供圆周运动的向心力，根据
可知
当角速度逐渐增大时，摩擦力逐渐增大，随后，b木块先达到最大静摩擦力，角速度进一步逐渐增大时，绳绷紧，有弹力作用，此时，由于绳的弹力等于木块b增加的向心力，而b增加的向心力大于a增加的向心力，即绳的弹力大于a增加的向心力，则木块a的静摩擦力减小，随角速度增大，a静摩擦力将减小为0，之后，a的静摩擦力随角速度的增大而反向增大，可知，a木块所受摩擦力先减小至0，后反向增大，故AB错误；
D．根据上述可知，当b木块达到最大静摩擦力时，随后绳将绷紧，则有
解得
故D错误；
C．根据上述可知，当a也达到最大静摩擦力时，随后a、b两木块开始相对圆盘滑动，则有
，
解得
故C正确。
故选C。
11. 如图所示，火星和地球都在围绕着太阳旋转，其运行轨道是椭圆。根据开普勒行星运动定律可知（ ）
A. 太阳位于地球运行轨道的中心
B. 地球靠近太阳的过程中，运行速率减小
C. 火星绕太阳运行一周的时间比地球的长
D. 火星远离太阳的过程中，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积逐渐增大
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据开普勒第一定律可知，地球绕太阳运行的轨道是椭圆，太阳位于椭圆的焦点处，故A错误；
B．地球绕太阳运行的过程中，近日点速度最大，远日点速度最小，所以地球靠近太阳的过程中，运行速率增加，故B错误；
C．根据开普勒第三定律可知，火星绕太阳运行的半长轴大于地球绕太阳运行的半长轴，可知火星绕太阳运行一周的时间比地球的长，故C正确；
D．根据开普勒第二定律可知，火星远离太阳的过程中，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，故D错误。
故选C。
12. 近年来自然灾害在世界各地频频发生，给人类带来巨大损失．科学家们对其中地震、海啸的研究结果表明，地球的自转将因此缓慢变快．下列说法正确的是
A. “天宫一号”飞行器的高度要略调高一点 B. 地球赤道上物体的重力会略变大
C. 同步卫星的高度要略调低一点 D. 地球的第一宇宙速度将略变小
【答案】C
【解析】
分析】
【详解】A．根据
“天宫一号”飞行器的向心力由地球的万有引力提供，其高度与地球的自转周期无关，A错误；
B．对于赤道上的物体来说，根据
由于地球自转的周期变小，在地面上的物体随地球自转所需的向心力会增大，而万有引力的大小不变，所以物体的“重力”减小了，B错误；
C．对地球同步卫星而言，根据
可得
由于卫星的运行周期等于地球的自转周期。地球自转的周期T变小了，卫星的轨道半径r减小，C正确；
D．根据
可得第一宇宙速度
R是地球半径，可知v与地球自转的周期无关，D错误。
故选C。
13. 关于开普勒行星运动定律，下列说法不正确的是（ ）
A. 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上
B. 地球绕太阳在椭圆轨道上运行，在近日点和远日点运行的速率相等
C. 表达式，k与中心天体有关
D. 表达式，T代表行星运动的公转周期
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据开普勒第一定律可知，所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上，故A正确；
B．根据开普勒第二定律可知，地球绕太阳在椭圆轨道上运行，近日点运行的速率大于远日点运行的速率，故B错误；
CD．根据开普勒第三定律可知，表达式，k与中心天体有关，T代表行星运动的公转周期，故CD正确。
本题选错误的，故选B。
14. 对于开普勒行星运动定律的理解，下列说法中正确的是（ ）
A. 开普勒三大定律仅适用于太阳系中行星的运动
B. 开普勒第二定律表明，行星离太阳越远，速度越大
C. 月亮绕地球运动的轨道是一个标准的圆，地球处在该圆的圆心上
D. 开普勒第三定律中，月亮绕地球运动的k值与地球绕太阳运动的k值不同
【答案】D
【解析】
【详解】A．开普勒三大定律不仅仅适用于太阳系中行星的运动，也适合于宇宙中其他天体的运动，故A错误；
B．开普勒第二定律表明，行星绕太阳运动时，行星离太阳越远，速度越小，故B错误；
C．月亮绕地球运动的轨道是一个椭圆，地球处在椭圆的其中一个焦点上，故C错误；
D．k值与中心天体的质量有关，月亮绕地球运动的k值与地球绕太阳运动的k值不同，故D正确。
故选D。
二、非选择题（共58分）
15. 洗衣机进行脱水时的运动情形可简化为如图所示的模型，一半径的圆筒竖直放置，当圆筒绕中心轴以角速度匀速转动时，物块恰能贴着圆筒内壁做圆周运动。重力加速度g取10，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：
（1）物块的线速度大小；
（2）物块的向心加速度大小；
（3）物块与圆筒内壁的动摩擦因数。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）物块做匀速圆周运动，有
解得
（2）由于
解得
（3）设物块的质量为m，则
又由于
解得
16. 有一种叫“飞椅”的游乐项目，如图所示。长为L的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径为r的水平转盘边缘。转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。当转盘以角速度ω匀速转动时，钢绳与转轴在同一竖直平面内，与竖直方向的夹角为θ。不计钢绳的重力，求：
（1）钢绳所受的拉力；
（2）转盘转动的角速度ω与夹角θ的关系。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）（2）对座椅受力分析，如图所示
y轴上
解得
x轴上
则由以上两式得
17. 如图所示，在水平台的右侧有半径、圆心角的粗糙圆弧轨道BC固定在地面上，圆弧轨道末端与长木板P上表面平滑对接但不粘连，P静止在水平地面上。质量的小物块从固定水平台右端A点以4m/s的初速度水平抛出，运动至B点时恰好沿切线方向进入圆弧轨道，至C点时对圆弧轨道的压力大小为60N，之后小物块滑上木板P，最终恰好未从木板P上滑下。已知木板P质量，小物块与木板P间的动摩擦因数，木板P与地面间的动摩擦因数，重力加速度g取，，，忽略空气阻力，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，求：
（1）AB两点间的竖直高度差；
（2）小物块滑上木板P时，木板P的加速度大小；
（3）木板P的长度。
【答案】（1）0.45m；（2）1m/s2；（3）2.5m
【解析】
【详解】（1）设物块运动到B点的竖直速度为vy，AB两点的高度差为h，运动至B点时恰好沿切线方向进入圆弧轨道
解得
竖直方向有
解得
（2）小物块滑上木板P时，设木板P的加速度为，对木板列牛顿第二定律
代入数据解得
（3）小物块滑上木板P时，设小物块的加速度为，初速度为，最后共速为，对小物块列牛顿第二定律
解得
至C点时对圆弧轨道的压力大小为60N，根据牛顿第三定律可知，即支持力也是60N，对小物块在C点列牛顿第二定律
解得
设达到共速的时间为t，则有
解得
设此过程的小物块的位移为x1，木板的是位移x2，木板的长度为L，则有
18. 探究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系的向心力演示器如图甲所示，转动手柄，可使塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。如图乙所示是演示器部分原理示意图：两转臂上黑白格的长度相等，A、B、C为三根固定在转臂上的挡板（长槽的长度为短槽的2倍，挡板A在长槽正中间），可与转臂上做圆周运动的实验球产生挤压，从而提供向心力。根据图甲中向心力演示器上标尺上露出的红白相间等分标记，可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。已知塔轮①和塔轮④的半径相等，塔轮②和塔轮⑤的半径之比为3∶1，塔轮①和塔轮②的半径之比为1∶2。
（1）在该实验中应用了_________（填正确答案序号）来探究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系。
A．理想实验法 B．控制变量法 C．等效替代法
（2）实验小组的同学进行了一系列实验，想要探究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系，他们的操作如下所示，其中正确的是_________（填正确答案序号）。
A．实验小组的明明想要探究F的大小与r间的关系，他将两个相同的小球分别放在挡板B处和挡板C处，并将皮带套在塔轮②和塔轮④上
B．实验小组的奇奇想要探究F的大小与间的关系，他将两个相同的小球分别放在挡板A处和挡板C处，并将皮带套在塔轮②和塔轮④上
C．实验小组的红红想要探究F的大小与m间的关系，她将两个质量不同的小球分别放在挡板A处和挡板C处，并将皮带套在塔轮①和塔轮④上
（3）实验中，婷婷用皮带将半径比为3∶1的塔轮②和塔轮⑤相连，将质量为和m的两个小球分别放在挡板B和挡板C处，转动手柄，则演示器上左边标尺和右边标尺显示的向心力之比为_________。
【答案】 ①. B ②. BC##CB ③. 2∶3
【解析】
【详解】（1）[1]在该实验中应用了控制变量法，故选B。
（2）[2]A．当探究F的大小与r的关系时，应保持小球质量m和角速度相同，所以应将相同的小球分别放在挡板B处和挡板C处，并将皮带套在两边半径相等的变速塔轮上，故A错误。
B．探究F的大小与的关系时，应保持小球质量m和小球做圆周运动的半径r相同，所以应将相同的小球分别放在挡板A处和挡板C处，并将皮带套在两边半径不同的变速塔轮上，故B正确。
C．当探究F的大小与m的关系时，应保持小球做圆周运动的半径r和角速度相同，所以应将质量不同的小球分别放在挡板A处和挡板C处，并将皮带套在两边半径相等的变速塔轮上，故C正确。
故选BC。
（3）[3]根据向心力的计算公式可得
所以可得演示器上左边标尺和右边标尺显示的向心力之比为
19. 如图所示，一个质量为0．4 kg的小球，以初速度从A点平抛出去，恰好从B点沿切线进入圆弧，经过圆弧后从D点射出，又恰好落到B点。已知圆弧半径，，A与D高度差为，。求：
（1）的大小；
（2）A、D的水平距离；
（3）在D点时，小球对管壁的作用力。
【答案】（1）；（2）；（3）方向竖直向下
【解析】
【详解】（1）小球从A到B做平抛运动，竖直方向上有
解得
到达B点时
联立可得
（2）A、D的水平距离为
解得
（3）小球从D到B
解得
在D点
解得
小球对管壁的作用力
方向竖直向下。
20. 利用甲图装置可以测量圆盘加速转动时的角速度以及角加速度。物理学上把角速度的变化与发生这一变化所用时间的比值定义为角加速度。有一定厚度的圆盘可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动。圆盘加速转动时，纸带随圆盘运动通过打点计时器打上一系列点。用50分度的游标卡尺测得圆盘的直径如图乙，用此装置打出的一条纸带如图丙（打点计时器所接交流电的频率为，A、B、C、D…为计数点，相邻两计数点间有四个点未画出）。
（1）据图乙读出圆盘的直径为__________；
（2）据图丙计算，打D点时圆盘转动的角速度为__________（保留三位有效数字）；
（3）依图丙可知，圆盘转动角加速度大小为__________（保留三位有效数字）。
【答案】 ①. 50.94 ②. 16.1 ③. 23.6
【解析】
【详解】（1）[1]游标卡尺为50分度，精确度为0.02mm，读数等于主尺读数与游标尺读数之和，所以圆盘的直径为为
（2）[2]相邻两计数点间的时间间隔为
由图丙可知，相邻两个T时间内，纸带的位移之差恒为0.6cm，所以纸带做匀加速直线运动，打D点时纸带的瞬时速度等于C、E两点之间的平均速度，为
圆盘的半径为
打D点时圆盘转动的角速度为
（3）[3]纸带的加速度大小等于圆盘边缘的切向加速度大小，为
结合角加速度的定义以及角速度和线速度之间的关系可得文昌中学2023-2024学年高一下学期第一次月考
物理试题A卷
一、选择题（共14小题，每小题3分，共42分）
1. 如图，小物体在圆盘上随圆盘一起做匀速圆周运动，其向心力（ ）
A. 重力提供 B. 始终指向圆盘中心
C. 方向与速度方向相同 D. 由圆盘对小物体的支持力提供
2. 如图所示，半径为r的圆筒，绕竖直中心轴OO'转动，小物块a靠在圆筒的内壁上，它与圆筒的动摩擦因数为μ，现要使小物块a不下滑，则圆筒转动的角速度ω至少为（ ）
A. B. C. D.
3. 下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是（ ）
A. 如图A所示，汽车通过凹形桥的最低点时，汽车处于失重状态
B. 如图B所示，火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对轮缘会有挤压作用
C. 如图C所示，轻质细绳长为l，一端固定一个小球，绕另一端O点在竖直面内做圆周运动，在最高点小球的最小速度应大于
D. 如图D所示，脱水桶的脱水原理是水滴和衣物间受到的作用力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出
4. “太极球”运动是一项较流行的健身运动，做该项运动时，健身者半马步站立，手持太极球拍，拍上放一橡胶太极球，健身者舞动球拍时，太极球却不会掉落地上。现将太极球简化成如图所示的平板和小球，熟练的健身者让小球在竖直面内始终不脱离平板且做匀速圆周运动，则（ ）
A. 在B、D两处小球运动的加速度一定相同
B. 只要平板与水平面的夹角合适，小球在B、D两处可能不受平板的摩擦力作用
C. 平板对小球的作用力在A处最大，在C处最小
D. 小球运动过程中速度不变
5. 如图所示，A、B、C分别是自行车的大齿轮、小齿轮和后轮的边缘上的三个点，到各自转动轴的距离分别为3r、r和10r。支起自行车后轮，在转动踏板的过程中，A、B、C三点（ ）
A. 角速度大小关系ωA >ωB =ωC B. 线速度大小关系是vA < vB
6. 摩擦传动是传动装置中的一个重要模型，如图所示的两个水平放置的轮盘靠摩擦传动，其中O、O'分别为两轮盘的轴心，已知两个轮盘的半径之比为r甲∶r乙=3∶1，且在正常工作时两轮盘不打滑。今在两轮盘上分别放置两个同种材料制成的滑块A、B，两滑块与轮盘间的动摩擦因数相同，两滑块与轴心O、O'的间距RA=2RB。若轮盘乙由静止开始缓慢地转动起来，且转速逐渐增加，则下列叙述正确的是（两滑块均可视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力） （ ）
A. 在A、B发生相对滑动之前，角速度之比为2∶1
B. 在A、B发生相对滑动之前，线速度大小之比为1∶6
C. 在A、B发生相对滑动之前，向心加速度大小之比为2∶9
D. 随着转速越来越大，A先发生滑动
7. 如图所示，水平转台上一个质量为m的物块用长为L的细绳连接到转轴上，此时细绳刚好伸直但无拉力，与转轴的夹角为θ。已知物块与转台间的动摩擦因数为μ，且μ
B. 当转台角速度为ω1=时物块将脱离转台
C. 物块要离开转台时的速度大小为v2=
D. 当角速度增至ω0时，细绳与竖直方向的夹角α满足cos α= cos θ
8. 水车是中国古代常见农用器具，如下是常见的水车模型图，已知该水车分为内外两层，在外层上取一点A，内层取一点B，以下选项正确的是（ ）
A. A点的角速度大于B
B. A点的线速度大小等于B
C. A点的向心加速度大小大于B
D. A点的周期小于B
9. 下列有关生活中的圆周运动的实例分析，正确的是（ ）
A. 图甲所示为汽车通过凹形桥最低点的情境，此时汽车受到的支持力小于重力
B. 图乙所示为演员表演“水流星”的情境，当小桶刚好能通过最高点时，小桶处于完全失重状态，仍受重力作用
C. 图丙所示为火车转弯的情境，火车超过规定速度转弯时，车轮会挤压内轨
D. 图丁所示为洗衣机脱水桶，其脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而被甩出
10. 如图所示，水平圆盘上有两个相同的小木块a和b，a和b用轻绳相连，轻绳恰好伸直且无拉力。为转轴，a与转轴的距离为l，b与转轴的距离为2l，木块与圆盘间的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。 若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，下列说法正确的是（ ）
A. a木块所受摩擦力不可能为零
B. a木块所受摩擦力逐渐变大
C. 角速度达到时，a、b两木块开始相对圆盘滑动
D. 角速度达到时，轻绳上开始产生拉力
11. 如图所示，火星和地球都在围绕着太阳旋转，其运行轨道是椭圆。根据开普勒行星运动定律可知（ ）
A. 太阳位于地球运行轨道的中心
B. 地球靠近太阳的过程中，运行速率减小
C. 火星绕太阳运行一周的时间比地球的长
D. 火星远离太阳的过程中，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积逐渐增大
12. 近年来自然灾害在世界各地频频发生，给人类带来巨大损失．科学家们对其中地震、海啸的研究结果表明，地球的自转将因此缓慢变快．下列说法正确的是
A. “天宫一号”飞行器的高度要略调高一点 B. 地球赤道上物体的重力会略变大
C. 同步卫星的高度要略调低一点 D. 地球的第一宇宙速度将略变小
13. 关于开普勒行星运动定律，下列说法不正确的是（ ）
A. 所有行星绕太阳运动轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上
B. 地球绕太阳在椭圆轨道上运行，在近日点和远日点运行的速率相等
C 表达式，k与中心天体有关
D. 表达式，T代表行星运动的公转周期
14. 对于开普勒行星运动定律的理解，下列说法中正确的是（ ）
A. 开普勒三大定律仅适用于太阳系中行星的运动
B. 开普勒第二定律表明，行星离太阳越远，速度越大
C. 月亮绕地球运动的轨道是一个标准的圆，地球处在该圆的圆心上
D. 开普勒第三定律中，月亮绕地球运动的k值与地球绕太阳运动的k值不同
二、非选择题（共58分）
15. 洗衣机进行脱水时的运动情形可简化为如图所示的模型，一半径的圆筒竖直放置，当圆筒绕中心轴以角速度匀速转动时，物块恰能贴着圆筒内壁做圆周运动。重力加速度g取10，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：
（1）物块的线速度大小；
（2）物块的向心加速度大小；
（3）物块与圆筒内壁的动摩擦因数。
16. 有一种叫“飞椅”的游乐项目，如图所示。长为L的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径为r的水平转盘边缘。转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。当转盘以角速度ω匀速转动时，钢绳与转轴在同一竖直平面内，与竖直方向的夹角为θ。不计钢绳的重力，求：
（1）钢绳所受的拉力；
（2）转盘转动的角速度ω与夹角θ的关系。
17. 如图所示，在水平台的右侧有半径、圆心角的粗糙圆弧轨道BC固定在地面上，圆弧轨道末端与长木板P上表面平滑对接但不粘连，P静止在水平地面上。质量的小物块从固定水平台右端A点以4m/s的初速度水平抛出，运动至B点时恰好沿切线方向进入圆弧轨道，至C点时对圆弧轨道的压力大小为60N，之后小物块滑上木板P，最终恰好未从木板P上滑下。已知木板P质量，小物块与木板P间的动摩擦因数，木板P与地面间的动摩擦因数，重力加速度g取，，，忽略空气阻力，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，求：
（1）AB两点间的竖直高度差；
（2）小物块滑上木板P时，木板P的加速度大小；
（3）木板P的长度。
18. 探究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系的向心力演示器如图甲所示，转动手柄，可使塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。如图乙所示是演示器部分原理示意图：两转臂上黑白格的长度相等，A、B、C为三根固定在转臂上的挡板（长槽的长度为短槽的2倍，挡板A在长槽正中间），可与转臂上做圆周运动的实验球产生挤压，从而提供向心力。根据图甲中向心力演示器上标尺上露出的红白相间等分标记，可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。已知塔轮①和塔轮④的半径相等，塔轮②和塔轮⑤的半径之比为3∶1，塔轮①和塔轮②的半径之比为1∶2。
（1）在该实验中应用了_________（填正确答案序号）来探究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系。
A．理想实验法 B．控制变量法 C．等效替代法
（2）实验小组的同学进行了一系列实验，想要探究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系，他们的操作如下所示，其中正确的是_________（填正确答案序号）。
A．实验小组的明明想要探究F的大小与r间的关系，他将两个相同的小球分别放在挡板B处和挡板C处，并将皮带套在塔轮②和塔轮④上
B．实验小组的奇奇想要探究F的大小与间的关系，他将两个相同的小球分别放在挡板A处和挡板C处，并将皮带套在塔轮②和塔轮④上
C．实验小组的红红想要探究F的大小与m间的关系，她将两个质量不同的小球分别放在挡板A处和挡板C处，并将皮带套在塔轮①和塔轮④上
（3）实验中，婷婷用皮带将半径比为3∶1的塔轮②和塔轮⑤相连，将质量为和m的两个小球分别放在挡板B和挡板C处，转动手柄，则演示器上左边标尺和右边标尺显示的向心力之比为_________。
19. 如图所示，一个质量为0．4 kg小球，以初速度从A点平抛出去，恰好从B点沿切线进入圆弧，经过圆弧后从D点射出，又恰好落到B点。已知圆弧半径，，A与D高度差为，。求：
（1）的大小；
（2）A、D的水平距离；
（3）在D点时，小球对管壁的作用力。
20. 利用甲图装置可以测量圆盘加速转动时的角速度以及角加速度。物理学上把角速度的变化与发生这一变化所用时间的比值定义为角加速度。有一定厚度的圆盘可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动。圆盘加速转动时，纸带随圆盘运动通过打点计时器打上一系列点。用50分度的游标卡尺测得圆盘的直径如图乙，用此装置打出的一条纸带如图丙（打点计时器所接交流电的频率为，A、B、C、D…为计数点，相邻两计数点间有四个点未画出）。
（1）据图乙读出圆盘的直径为__________；
（2）据图丙计算，打D点时圆盘转动的角速度为__________（保留三位有效数字）；
（3）依图丙可知，圆盘转动的角加速度大小为__________（保留三位有效数字）。
