安徽师范大学附属中学2023—2024学年第二学期高一年级
物理试题
一、单选题（本大题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求）
1. 如图所示，下列有关生活中圆周运动实例分析，其中说法正确的是（ ）
A. 图1中汽车通过凹形桥的最低点时，汽车处于失重状态
B. 图2中旋转秋千装置中，等长绳索对质量相等座椅A、B的拉力相等
C. 图3中在铁路转弯处，设计外轨比内轨高，目的是火车转弯时减小轮缘与外轨的侧压力
D. 图4中脱水桶原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出
【答案】C
【解析】
【详解】A．汽车在最低点时向心加速度向上，此时支持力大于重力，汽车处于超重状态，故A错误；
B．旋转秋干装置中，根据牛顿第二定律可得
由于B的圆周运动半径大，则B绳索与竖直方向的夹角更大，根据
可知绳索对座椅B的拉力更大，故B错误；
C．外轨高于内轨可以让支持力水平分量充当部分向心力，从而减小侧压力，故C正确；
D．脱水桶原理并不是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，而是水滴受到的实际合力不足以提供所需的向心力，从而沿切线方向甩出，故D错误。
故选C。
2. 如图甲所示，在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上运动，其v-t图像如图乙所示，同时人顶着杆沿水平地面运动的x-t图像如图丙所示。若以地面为参考系，下列说法正确的是（ ）
A. 猴子的运动轨迹为直线
B. 猴子在0～2 s内做匀变速曲线运动
C. t=0时猴子的速度大小为8 m/s
D. 猴子在0～2 s内的加速度大小为4 m/s2
【答案】B
【解析】
【详解】ABD．猴子在竖直方向做初速度大小为8m/s、加速度大小为4m/s2的匀减速直线运动，水平方向做速度大小为4m/s的匀速直线运动，其合运动为曲线运动，故猴子在0～2 s内做匀变速曲线运动，加速度大小为4 m/s2，选项A、D错误，B正确；
C．t=0时猴子的速度大小为
选项C错误。
故选B。
3. 小明从斜面底端斜向右上方抛出两个完全相同的小球（视为质点），A球恰好落到斜面顶端，B球恰好落到斜面中点，且两球落到斜面上时的速度方向均刚好水平，不计空气阻力，则（ ）
A. 抛出后，A球在空中运动的时间为B球在空中运动时间的2倍
B. 抛出时，A球的速度大小为B球速度大小的2倍
C. 落到斜面上时，A球的速度大小为B球速度大小的倍
D. 抛出时，A球的速度方向与水平方向的夹角大于B球的速度方向与水平方向的夹角
【答案】C
【解析】
【详解】A．此题情景为逆向平抛运动，由
可得
可知A球在空中运动的时间为B球在空中运动时间的倍，选项A错误；
BC．在竖直方向，则有
可知抛出时A、B两球在竖直方向的速度大小之比为，在水平方向，则有
可知抛出时A、B两球在水平方向的速度大小之比，则落到斜面上时A、B两球的速度大小之比为，又由
可知抛出A球的速度大小为B球速度大小的倍，选项B错误，C正确；
D．设小球抛出时速度方向与水平方向的夹角为α，则有
可得
则抛出时A、B两球的速度方向相同，选项D错误。
故选C。
4. 如图所示，有a、b、c、d四颗卫星，a未发射在地球赤道上随地球一起转动，b为近地轨道卫星，c为地球同步卫星，d为高空探测卫星，所有卫星的运动均视为匀速圆周运动，重力加速度为，则下列关于四卫星的说法正确的是（ ）
A. a卫星的向心加速度等于重力加速度g
B. b卫星与地心连线在单位时间扫过的面积等于c卫星与地心连线在单位时间扫过的面积
C. c、d卫星轨道半径的三次方与周期的平方之比相等
D. b卫星的运行周期大于a卫星的运行周期
【答案】C
【解析】
【详解】A．设地球质量为，地球半径为，对于a卫星有
所以
A错误；
B．根据牛顿第二定律得
卫星与地心连线单位时间扫过的面积为
联立解得
两卫星半径不同，所以扫过的面积不同，B错误；
C．根据开普勒第三定律，c、d卫星轨道半径的三次方与周期平方之比相等，C正确；
D．根据万有引力提供向心力可得
解得
可知b卫星的运行周期小于c卫星的运行周期，又因为c为地球同步卫星，所以a卫星的运行周期与c卫星周期相同，故b卫星的运行周期小于a卫星的运行周期，D错误。
故选C。
5. 宇航员在某一星球距离表面高度处，初速度沿水平方向抛出一个小球，经过时间后小球落到该星球表面，已知该星球的半径为（），引力常量为，则该星球的质量为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设该星球表面的重力加速度为，小球在星球表面做平抛运动，有
设该星球的质量为，在星球表面有
联立解得：该星球的质量
故A项正确，BCD三项错误。
6. 某卫星在距月球表面高度为的轨道上绕月球做匀速圆周运动，其运行的周期为。若以表示月球的半径，忽略月球自转及地球对卫星的影响，则（ ）
A. “嫦娥三号”绕月球做匀速圆周运动时的线速度大小为
B. 物体在月球表面自由下落的加速度大小为
C. 在月球上发射月球卫星的最小发射速度为
D. 月球的平均密度为
【答案】D
【解析】
【详解】A．“嫦娥三号”绕月球做匀速圆周运动，轨道半径为
则它绕月球做匀速圆周运动的速度大小为
故A错误；
B．对于“嫦娥三号”绕月球做匀速圆周运动过程，由万有引力提供向心力得
在月球表面，重力等于万有引力得
联立解得
故B错误；
C．由万有引力提供向心力得
与
联立解得在月球上发射月球卫星的最小发射速度为
故C错误；
D．由
得月球的质量为
则月球的密度
故D正确。
故选D。
7. 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力传动，其中分别为两轮盘的轴心，已知两个轮盘的半径比，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，两滑块距离轴心的间距。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（ ）
①滑块A和B在与轮盘相对静止时，角速度之比为
②滑块A和B在与轮盘相对静止时，向心加速度的比值为
③滑块A和B在与轮盘相对静止时，线速度的比值为
④转速增加后滑块A先发生滑动
A. ①③ B. ③④ C. ①②④ D. ①③④
【答案】A
【解析】
【详解】两轮边缘的线速度相等，根据
可知两轮的角速度之比为
当滑块A和B在与轮盘相对静止时，有
根据
可知滑块A和B的向心加速度的比值为
根据
可知滑块A和B的线速度的比值为
设滑块与轮盘刚要发生相对滑动时，滑块的向心加速度为，则有
可得
由于相对静止时，有
可知转速增加后，滑块B的向心加速度先达到，则滑块B先发生滑动。
故选A。
8. 如图所示，从倾角为θ的斜面体底端正上方h高处水平抛出一个小球，小球落到斜面上时，小球的速度方向与水平方向的夹角也为θ，重力加速度为g，则小球从抛出到落到斜面上所用的时间为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】小球落到斜面上，如图
设小球从抛出到落到斜面上所用的时间为t，则小球落到斜面上时竖直方向速度为
小球的初速度为
小球落到斜面上时小球下落的高度为
小球落到斜面上时水平位移大小为
则
解得
故选A。
9. 如图所示，一质点在光滑水平桌面上受水平恒力作用，先后经过a、b两点，速度方向偏转90°。已知经过a点的速度大小为v、方向与ab连线夹角为，ab连线长度为d。对质点从a到b的运动过程，下列说法正确的是（ ）
A. 最小速度为
B. 运动时间为
C. 经过b点的速度为
D. 恒力方向与ab连线的夹角为45°
【答案】C
【解析】
【详解】BC．设恒力与连线的夹角为，根据几何关系可知点速度方向与连线的夹角为。
该质点做类斜抛运动，在垂直于恒力方向上的速度大小不变，在恒力方向做匀变速直线运动，则在沿初速度方向上速度由减小到0，由匀变速直线运动规律
解得到的时间为
从a点运动到b点沿ab方向的平均速度为
解得
故B错误，C正确；
AD．质点在垂直于恒力方向上速度不变，即
解得
当粒子沿恒方向的速度为0时，粒子的速度最小，此时粒子的最小速度为
故AD错误。
故选C。
10. 2023年8月，受台风“杜苏芮”影响，我国京津冀等地发生了极端强降雨，导致部分地区被淹，中部战区组织官兵紧急救援。如图所示，在一次救援中，某河道水流速度大小恒为v，A处的下游C处有个半径为r的漩涡，其与河岸相切于B点，AB两点距离为。若解放军战士驾驶冲锋舟把被困群众从河岸的A处沿直线避开漩涡送到对岸，冲锋舟在静水中的速度最小值为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
详解】速度最小且避开漩涡沿直线运动到对岸时和速度方向恰好与漩涡相切，如图所示，
由于水流速不变，合速度与漩涡相切，冲锋舟相对河岸速度为船速末端矢量到合速度上任一点的连线。可知当冲锋舟相对河岸与合速度垂直时速度最小。所以有
联立解之得
故选B。
二、多选题（每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求的，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．）
11. 如图所示，物块甲和乙用一不可伸长轻绳跨过两个轻小光滑定滑轮连接，乙套在水平固定的光滑直杆上．现将甲、乙由静止同时释放，释放时，水平直杆足够长，乙不脱落，空气阻力不计，则（ ）
A. 刚开始释放时，甲处于失重状态 B. 当时，甲、乙的速度大小之比是
C. 当时，甲的速度为零 D. 当向增大的过程中绳子对甲的拉力始终小于其重力
【答案】AC
【解析】
【详解】A．当θ=30°由题意知甲向下加速运动，处于失重状态，故A正确；
B．甲、乙用同一根轻绳连接，则乙沿轻绳方向的速度与甲的速度大小相等，则当θ=60°时，乙的速度
v乙cos60°=v甲
v乙=2v甲
故B错误；
C．当θ=90°时，即乙到达右侧滑轮正下方，垂直乙运动方向上的分速度为0，即v甲=0，故C正确；
D．当θ由30°向90°增大的过程中甲先加速后减速，轻绳对甲的拉力先小于重力后大于重力，故D错误。
故选AC。
12. 地月系统可认为是月球绕地球做匀速圆周运动如图（a）所示，月球绕地球运动的周期为；也可为地月系统是一个双星系统如图（b）所示，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做匀速圆周运动，月球绕O点运动的周期为。若地球、月球质量分别为M、m，两球心相距为r，万有引力常量为G，下列说法正确的是（ ）
A. 图（a）月球绕地球运动的周期等于图（b）中月球绕O点运动的周期
B. 图（a）中，地球密度
C. 地月双星轨道中O点到地心距离为
D. 图（a）中，若把部分月壤运回到地球，最终月球绕地球做圆周运动轨道半径将变小
【答案】CD
【解析】
【详解】AC．根据万有引力提供向心力
解得图（a）月球绕地球运动的周期为
地月系统是一个双星系统，设地月双星轨道中O点到地心距离为，地月双星轨道中O点到月球圆心距离为，则
可得
且
解得
，，
可知图（a）月球绕地球运动的周期大于图（b）中月球绕O点运动的周期，故A错误，C正确；
B．根据万有引力提供向心力
设地球的半径为，地球的体积为
图（a）中，地球密度为
故B错误；
D．图（a）中，若把部分月壤运回到地球，设部分月壤质量为，则
即此时月球做圆周运动所需的向心力小于月球与地球间的万有引力，月球做向心运动，月球绕地球做圆周运动轨道半径将变小，故D正确。
故选CD。
13. 如图所示，用长为的轻绳（轻绳不可伸长）连接的A、B两物块（均可视为质点）放置在水平圆盘上，A、B连线的延长线过圆盘的圆心A与圆心的距离也为A、B两物块的质量均为，与圆盘间的动摩擦因数均为，物块与圆盘间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A、B始终相对圆盘静止，则下列说法正确的是（ ）
A. A、B所受的摩擦力始终相等 B. 是物块开始滑动的临界角速度
C. 轻绳最大弹力为 D. 当时，所受摩擦力的大小为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．当较小时，甲乙均由静摩擦力提供向心力，增大，由可知，受到的静摩擦力越大，由于rB>rA，所以B受到的静摩擦力先达到最大，此后继续增大，要保证B不滑动，轻绳产生弹力并增大，甲受到的静摩擦力继续增大，直到甲受到的静摩擦力达到最大。此时达到最大，轻绳弹力也达到最大，故A错误；
B．达到最大，轻绳弹力也达到最大时，对A、B整体
解得
故B正确；
C．对A
得
故C错误；
D．当时，B向心力
根据轻绳张力大小
A向心力
又
得所受摩擦力的大小为
故D正确。
故选BD。
三、实验题（共12分）
14. 图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。
（1）实验时，每次须将小球从轨道同一位置静止释放，目的是使小球_________。
A. 在空中运动的时间相等
B. 离开轨道时水平速度相等
（2）实验记录小球在平抛运动途中几个位置如图乙所示，每小格的边长，通过实验，则该小球做平抛运动的初速度为_______m/s，小球在B点的合速度大小为_______m/s。（g取）
【答案】（1）B （2） ①. 1 ②. 1.25
【解析】
【小问1详解】
实验时，每次必须将小球从轨道同一位置静止释放，目的是使小球离开轨道时水平速度相等。
故选B。
【小问2详解】
[1]根据题意，由图乙可知，相邻两点间的水平位移相等，则相邻两点间的时间间隔相等，设相等时间为，水平方向上有
竖直方向上有
联立解得
，
[2]小球运动到点时，竖直分速度为
则小球在B点的合速度大小为
15. 如图甲，利用向心力演示器探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系。
（1）本实验主要用到的科学方法是下列哪一项_____；
A. 等效替代法 B. 控制变量法
C. 理想模型法 D. 微小量放大法
（2）若准备探究的是向心力大小与轨道半径之间的关系，应如何操作_____。
A. 将皮带调至半径大小不同的左右两塔轮上，将完全相同的小球分别放置在A、C两处槽内
B. 将皮带调至半径大小相同的左右两塔轮上，将完全相同的小球分别放置在B、C两处槽内
C. 将皮带调至半径大小不同的左右两塔轮上，将完全相同的小球分别放置在A、B两处槽内
（3）若完全相同的两小球，放置位置如图甲（分别是A、C两处），另图乙左右两标尺上黑白相间的等分格分别显示A、C两处钢球对挡板的压力大小，则传动皮带放置的左右塔轮半径之比_____。
【答案】15. B 16. B
17.
【解析】
【小问1详解】
本实验主要用到科学方法是控制变量法，故选B；
【小问2详解】
若准备探究的是向心力大小与轨道半径之间的关系，则应该保持角速度和质量相同，则应如何操作是将皮带调至半径大小相同的左右两塔轮上，将完全相同的小球分别放置在B、C两处槽内，故选B；
【小问3详解】
若完全相同的两小球，放置位置如图甲（分别是A、C两处），转动半径相同；图乙左右两标尺上黑白相间的等分格分别显示A、C两处钢球对挡板的压力大小之比为1:4，即向心力之比为1:4，根据
F=mω2r
可知则传动皮带放置的左右塔轮的角速度之比为1:2，左右塔轮边缘线速度相等，根据
v=ωR
可知左右塔轮的半径之比
四、解答题（共33分）
16. 假设某卫星以第一宇宙速度发射绕地球飞行一圈后在A点（近地点）加速进入椭圆轨道，在椭圆轨道的B点（远地点）再次加速变轨进入地球同步轨道。已知卫星质量为m，地球质量为M，地球半径为R，地球的自转周期为T，万有引力常量为G。求：
（1）第一宇宙速度大小v；
（2）卫星在同步轨道运行时离地面的高度h。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）卫星环绕地球飞行，万有引力提供向心力
所以第一宇宙速度为
（2）设卫星的同步轨道半径为r，则
解得
17. 如图所示，质量为m的小球用长为的细线悬于O点，O点离地高度为，细线能承受的最大拉力为1.5mg，重力加速度为g。求：
（1）将小球拉至如图所示的位置，由静止释放小球，小球运动到最低点时细线刚好拉断，则小球落地点离O点的水平距离为多少？
（2）在（1）问中，改变细线的长，同时改变小球释放的位置，每次小球到最低点时细线均刚好拉断，则当细线为多长时，小球落地点离O点的水平距离最大，最大为多少？
（3）若悬线长改为L，让小球做圆锥摆运动，改变小球做圆周运动的角速度，使小球做圆锥摆运动时细线刚好拉断，细线断后小球落地点离O点的水平距离为多少？
【答案】（1）；（2）时， ；（3）
【解析】
【详解】(1)小球运动到最低点时
线断后，小球做平抛运动，设平抛运动的时间为，则
则小球落地后离O点的水平距离
（2）设细线的长为d，小球运动到最低点细线刚好拉断，这时小球的速度为v，
则
小球做平抛运动的时间
小球落地点离O点的距离
当时，小球落地点离O点的水平距离为
（3）小球做圆锥摆运动时，设悬线与竖直方向的夹角为时，细线刚好拉断，
这时竖直方向
水平方向
细线断时，小球离地面的高度
做平抛运动的水平位移
小球落地时，离O点的水平距离
18. 如图所示，质量为m=1kg的小物块由A点静止释放.沿光滑的固定圆弧轨道运动到B点，在B点时对轨道的压力为30N，轨道半径r=3.2m，物块从B点滑上水平桌面上M=2kg的长木板，物块与长木板间的动摩擦因数为μ1=0.4，长木板与桌面间的动摩擦因数为μ2=0.1，物块从长木板的右端滑出的瞬间，长木板立即被锁定静止不动，前方的圆筒立即开始匀速转动，圆筒的侧面有一个小孔P，圆筒静止时小孔正对长木板的方向，已知圆筒的顶端与长木板上表面在同一水平面上，P距圆筒顶端的高度为h=0.2m，物块从长木板上滑出的位置距圆筒顶端中心的距离d=0.85m，圆筒半径R=0.05m，现观察到物块从长木板滑出后恰好钻进P孔，重力加速度g取10m/s2，且小物块可看做质点。求：
（1）物块在B点的速度大小；
（2）木板的长度L；
（3）圆筒转动的角速度ω。
【答案】（1）；（2）；（3）（n=1、2、3……）
【解析】
【详解】（1）在B点时小物块对轨道的压力为30N，根据牛顿第三定律可知，轨道对小物块的支持力也为30N，根据牛顿第二定律，有
解得
（2）小物块从木板飞出后做平抛运动，设飞出时速度为，有
解得
小物块在木板上减速，设加速度大小为，有
解得
设小物块在木板上运动的时间为，有
解得
木板做匀加速直线运动，设加速度大小为，有
解得
木板长度为
（3）若小物块恰好钻进P孔，则小物块做平抛运动的时间为圆通转动周期的整数倍，即
（n=1、2、3……）
解得
（n=1、2、3……）安徽师范大学附属中学2023—2024学年第二学期高一年级
物理试题
一、单选题（本大题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求）
1. 如图所示，下列有关生活中圆周运动实例分析，其中说法正确的是（ ）
A. 图1中汽车通过凹形桥的最低点时，汽车处于失重状态
B. 图2中旋转秋千装置中，等长绳索对质量相等座椅A、B的拉力相等
C. 图3中在铁路转弯处，设计外轨比内轨高，目的是火车转弯时减小轮缘与外轨的侧压力
D. 图4中脱水桶原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出
2. 如图甲所示，在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上运动，其v-t图像如图乙所示，同时人顶着杆沿水平地面运动的x-t图像如图丙所示。若以地面为参考系，下列说法正确的是（ ）
A. 猴子的运动轨迹为直线
B. 猴子在0～2 s内做匀变速曲线运动
C. t=0时猴子的速度大小为8 m/s
D. 猴子在0～2 s内加速度大小为4 m/s2
3. 小明从斜面底端斜向右上方抛出两个完全相同的小球（视为质点），A球恰好落到斜面顶端，B球恰好落到斜面中点，且两球落到斜面上时的速度方向均刚好水平，不计空气阻力，则（ ）
A. 抛出后，A球在空中运动的时间为B球在空中运动时间的2倍
B. 抛出时，A球的速度大小为B球速度大小的2倍
C. 落到斜面上时，A球的速度大小为B球速度大小的倍
D. 抛出时，A球的速度方向与水平方向的夹角大于B球的速度方向与水平方向的夹角
4. 如图所示，有a、b、c、d四颗卫星，a未发射在地球赤道上随地球一起转动，b为近地轨道卫星，c为地球同步卫星，d为高空探测卫星，所有卫星的运动均视为匀速圆周运动，重力加速度为，则下列关于四卫星的说法正确的是（ ）
A. a卫星的向心加速度等于重力加速度g
B. b卫星与地心连线在单位时间扫过的面积等于c卫星与地心连线在单位时间扫过的面积
C. c、d卫星轨道半径的三次方与周期的平方之比相等
D. b卫星的运行周期大于a卫星的运行周期
5. 宇航员在某一星球距离表面高度处，初速度沿水平方向抛出一个小球，经过时间后小球落到该星球表面，已知该星球的半径为（），引力常量为，则该星球的质量为（ ）
A. B. C. D.
6. 某卫星在距月球表面高度为的轨道上绕月球做匀速圆周运动，其运行的周期为。若以表示月球的半径，忽略月球自转及地球对卫星的影响，则（ ）
A. “嫦娥三号”绕月球做匀速圆周运动时的线速度大小为
B. 物体在月球表面自由下落的加速度大小为
C. 在月球上发射月球卫星的最小发射速度为
D. 月球的平均密度为
7. 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力传动，其中分别为两轮盘的轴心，已知两个轮盘的半径比，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，两滑块距离轴心的间距。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（ ）
①滑块A和B在与轮盘相对静止时，角速度之比为
②滑块A和B在与轮盘相对静止时，向心加速度的比值为
③滑块A和B在与轮盘相对静止时，线速度的比值为
④转速增加后滑块A先发生滑动
A. ①③ B. ③④ C. ①②④ D. ①③④
8. 如图所示，从倾角为θ的斜面体底端正上方h高处水平抛出一个小球，小球落到斜面上时，小球的速度方向与水平方向的夹角也为θ，重力加速度为g，则小球从抛出到落到斜面上所用的时间为（ ）
A. B. C. D.
9. 如图所示，一质点在光滑水平桌面上受水平恒力作用，先后经过a、b两点，速度方向偏转90°。已知经过a点的速度大小为v、方向与ab连线夹角为，ab连线长度为d。对质点从a到b的运动过程，下列说法正确的是（ ）
A. 最小速度为
B. 运动时间
C. 经过b点的速度为
D. 恒力方向与ab连线的夹角为45°
10. 2023年8月，受台风“杜苏芮”影响，我国京津冀等地发生了极端强降雨，导致部分地区被淹，中部战区组织官兵紧急救援。如图所示，在一次救援中，某河道水流速度大小恒为v，A处的下游C处有个半径为r的漩涡，其与河岸相切于B点，AB两点距离为。若解放军战士驾驶冲锋舟把被困群众从河岸的A处沿直线避开漩涡送到对岸，冲锋舟在静水中的速度最小值为（ ）
A. B. C. D.
二、多选题（每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求的，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．）
11. 如图所示，物块甲和乙用一不可伸长的轻绳跨过两个轻小光滑定滑轮连接，乙套在水平固定的光滑直杆上．现将甲、乙由静止同时释放，释放时，水平直杆足够长，乙不脱落，空气阻力不计，则（ ）
A. 刚开始释放时，甲处于失重状态 B. 当时，甲、乙的速度大小之比是
C. 当时，甲的速度为零 D. 当向增大的过程中绳子对甲的拉力始终小于其重力
12. 地月系统可认为是月球绕地球做匀速圆周运动如图（a）所示，月球绕地球运动的周期为；也可为地月系统是一个双星系统如图（b）所示，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做匀速圆周运动，月球绕O点运动的周期为。若地球、月球质量分别为M、m，两球心相距为r，万有引力常量为G，下列说法正确的是（ ）
A. 图（a）月球绕地球运动的周期等于图（b）中月球绕O点运动的周期
B. 图（a）中，地球密度为
C. 地月双星轨道中O点到地心距离为
D. 图（a）中，若把部分月壤运回到地球，最终月球绕地球做圆周运动轨道半径将变小
13. 如图所示，用长为的轻绳（轻绳不可伸长）连接的A、B两物块（均可视为质点）放置在水平圆盘上，A、B连线的延长线过圆盘的圆心A与圆心的距离也为A、B两物块的质量均为，与圆盘间的动摩擦因数均为，物块与圆盘间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A、B始终相对圆盘静止，则下列说法正确的是（ ）
A. A、B所受的摩擦力始终相等 B. 是物块开始滑动的临界角速度
C. 轻绳最大弹力为 D. 当时，所受摩擦力的大小为
三、实验题（共12分）
14. 图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。
（1）实验时，每次须将小球从轨道同一位置静止释放，目的是使小球_________。
A. 在空中运动的时间相等
B. 离开轨道时水平速度相等
（2）实验记录小球在平抛运动途中几个位置如图乙所示，每小格的边长，通过实验，则该小球做平抛运动的初速度为_______m/s，小球在B点的合速度大小为_______m/s。（g取）
15. 如图甲，利用向心力演示器探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系。
（1）本实验主要用到的科学方法是下列哪一项_____；
A 等效替代法 B. 控制变量法
C. 理想模型法 D. 微小量放大法
（2）若准备探究的是向心力大小与轨道半径之间的关系，应如何操作_____。
A. 将皮带调至半径大小不同的左右两塔轮上，将完全相同的小球分别放置在A、C两处槽内
B. 将皮带调至半径大小相同的左右两塔轮上，将完全相同的小球分别放置在B、C两处槽内
C. 将皮带调至半径大小不同左右两塔轮上，将完全相同的小球分别放置在A、B两处槽内
（3）若完全相同的两小球，放置位置如图甲（分别是A、C两处），另图乙左右两标尺上黑白相间的等分格分别显示A、C两处钢球对挡板的压力大小，则传动皮带放置的左右塔轮半径之比_____。
四、解答题（共33分）
16. 假设某卫星以第一宇宙速度发射绕地球飞行一圈后在A点（近地点）加速进入椭圆轨道，在椭圆轨道的B点（远地点）再次加速变轨进入地球同步轨道。已知卫星质量为m，地球质量为M，地球半径为R，地球的自转周期为T，万有引力常量为G。求：
（1）第一宇宙速度大小v；
（2）卫星在同步轨道运行时离地面的高度h。
17. 如图所示，质量为m的小球用长为的细线悬于O点，O点离地高度为，细线能承受的最大拉力为1.5mg，重力加速度为g。求：
（1）将小球拉至如图所示的位置，由静止释放小球，小球运动到最低点时细线刚好拉断，则小球落地点离O点的水平距离为多少？
（2）在（1）问中，改变细线的长，同时改变小球释放的位置，每次小球到最低点时细线均刚好拉断，则当细线为多长时，小球落地点离O点的水平距离最大，最大为多少？
（3）若悬线长改为L，让小球做圆锥摆运动，改变小球做圆周运动的角速度，使小球做圆锥摆运动时细线刚好拉断，细线断后小球落地点离O点的水平距离为多少？
18. 如图所示，质量为m=1kg的小物块由A点静止释放.沿光滑的固定圆弧轨道运动到B点，在B点时对轨道的压力为30N，轨道半径r=3.2m，物块从B点滑上水平桌面上M=2kg的长木板，物块与长木板间的动摩擦因数为μ1=0.4，长木板与桌面间的动摩擦因数为μ2=0.1，物块从长木板的右端滑出的瞬间，长木板立即被锁定静止不动，前方的圆筒立即开始匀速转动，圆筒的侧面有一个小孔P，圆筒静止时小孔正对长木板的方向，已知圆筒的顶端与长木板上表面在同一水平面上，P距圆筒顶端的高度为h=0.2m，物块从长木板上滑出的位置距圆筒顶端中心的距离d=0.85m，圆筒半径R=0.05m，现观察到物块从长木板滑出后恰好钻进P孔，重力加速度g取10m/s2，且小物块可看做质点。求：
（1）物块在B点的速度大小；
（2）木板的长度L；
（3）圆筒转动的角速度ω。
