广东省广州市2024-2025学年高一下学期3月月考物理检测试卷（含答案）

这是一份广东省广州市2024-2025学年高一下学期3月月考物理检测试卷（含答案），共23页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个是符合题目要求的。
1．（4分）下列关于运动的说法正确的是（ ）
A．曲线运动一定是变速运动，但不可能是匀变速运动
B．两个互成角度的匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动
C．做平抛运动的物体，在相同时间内速度的变化量相同
D．匀速圆周运动的向心力指向圆心，但非匀速圆周运动的向心力不一定指向圆心
2．（4分）“青箬笠，绿蓑衣，斜风细雨不须归”是唐代诗人张志和《渔歌子》中的描写春雨美景的名句。一雨滴由静止开始下落一段时间后，进入如图所示的斜风区域下落一段时间，然后又进入无风区继续运动直至落地，不计雨滴受到的阻力，则图中最接近雨滴真实运动轨迹的是（ ）
A．B．
C．D．
3．（4分）一只小船过河，河中水流速度各处相同且恒定，小船船头始终垂直于平直岸，小船三次运动中，轨迹如图中虚线所示，三次运动中，小船速度大小不同，由此可以确定（ ）
A．船沿三条不同路径渡河的时间相同
B．船沿AC轨迹过河所用的时间最短
C．三次运动中，船到对岸的瞬时速度大小相同
D．三次运动中，船在静水中的速度大小相同
4．（4分）如图所示，修正带是一种常见的学习用具，是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，其原理可简化为图中所示的模型。A、B是转动的大小齿轮边缘的两点，C是大轮上的一点，若A、B、C的轨道半径之比为2：3：2，则A、B、C的向心加速度大小之比为（ ）
A．9：6：4B．9：6：2C．6：4：3D．6：3：2
5．（4分）在一水平地面，某同学将小球从高为h1的地方水平击出，不计空气阻力，小球落地时的水平距离为s1．若将该小球从高为h2的地方以相同速度水平击出，小球落地时的水平距离为（ ）
A．ℎ2ℎ1s1B．ℎ2ℎ1 s1C．ℎ1ℎ2s1D．ℎ1ℎ2 s1
6．（4分）从同一点水平抛出三个小球分别撞在竖直墙壁上a点、b点、c点，三小球撞到竖直墙壁上的速度方向与竖直墙壁的夹角分别为60°、45°、30°，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．落在a点的小球撞在墙面的速度最小
B．三个小球撞在墙面的速度一定满足关系式va＞vc＞vb
C．落在c点的小球飞行时间最短
D．a、b、c三点速度方向的反向延长线交于一点
7．（4分）如图所示，运动员将网球在边界A处正上方B点正对球网水平向右击出，恰好过中间网C的上边沿落在D点。已知AB＝H，网高h=59H，AC＝L，重力加速度大小为g，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．网球的初速度大小为32LgH
B．网球在中间网左、右两侧的水平距离之比为2：1
C．若网球的初速度变为原来的两倍，网球还可以落在对方界内
D．若击球高度低于H（仍大于h），应减小击球速度，才能让球落在对方界内
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但选不全的得3分，有选错的得0分。
（多选）8．（6分）如图所示为洗衣机脱水筒，在匀速转动的洗衣机脱水筒内壁上有一件湿衣服与圆桶一起运动，衣服相对于圆筒壁静止，则（ ）
A．衣服受到重力、弹力、摩擦力、向心力四个力的作用
B．洗衣机脱水筒转动得越快，衣服与筒壁间的弹力就越大
C．衣服上的水滴与衣服间的附着力不足以提供所需的向心力时，水滴做离心运动
D．衣服上的水滴与衣服间的附着力大于所需的向心力时，水滴做离心运动
（多选）9．（6分）影视作品中的武林高手展示轻功时都是吊威亚（钢丝）的。如图所示，轨道车A通过细钢丝跨过轮轴拉着特技演员B上升，便可呈现出演员B飞檐走壁的效果。轨道车A沿水平地面以速度大小v＝5m/s向左匀速前进，某时刻连接轨道车的钢丝与水平方向的夹角为37°，连接特技演员B的钢丝竖直，取sin37°＝0.6，cs37°＝0.8，则该时刻特技演员B（ ）
A．速度大小为4m/sB．速度大小为6.25m/s
C．处于超重状态D．处于失重状态
（多选）10．（6分）如图，两小球M，N从同一高度同时分别以v1和v2的初速度水平抛出，经过时间t都落在了倾角θ＝37°的斜面上的A点，其中小球N垂直打到斜面上，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8，则（ ）
A．初速度v1、v2大小之比为9：8
B．初速度v1、v2大小之比为8：9
C．若v1、v2都变为原来的2倍，则两球在空中相遇，从抛出到相遇经过的时间为t2
D．若v1、v2都变为原来的2倍，则两球在空中相遇，从抛出到相遇经过的时间为t4
三、实验题：本大题共2小题，共17分。
11．（9分）用如图所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。两个变速轮塔通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动，槽内的钢球就同时做匀速圆周运动，横臂的挡板对球的弹力提供向心力。球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。如图是探究过程中某次实验时装置的状态。
（1）本实验采用的科学方法是 ；
A．控制变量法
B．等效替代法
C．微元法
D．放大法
（2）在研究向心力的大小F与角速度ω关系时，要保持 相同；
A．ω和r
B．ω和m
C．m和r
D．m和F
（3）若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值为1：9，运用圆周运动知识和上图中信息，可以判断与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为 。
A．1：1
B．1：3
C．3：1
D．1：9
12．（8分）在“探究平抛运动的特点”实验中：
（1）图甲实验时，除了用到图中器材之外，下列器材还需用到的有 。
A.刻度尺
B.秒表
C.天平
（2）如图所示，关于甲、乙两种实验装置，下列说法正确的是 。
A.甲装置中PQ轨道要尽量光滑，以减少实验误差
B.甲实验中，挡板MN高度必须等间距变化
C.乙装置目的是研究平抛运动竖直方向是否为自由落体运动
D.乙实验中，用较大的力敲击弹性金属片，则两球不能同时落地
（3）如图丙所示记录了小球在运动中的3个点迹，由图可知A点 （填“是”或“不是”）抛出点；若图中每个小方格的边长L＝20cm，小球经过B点的速度大小为 m/s。（g取10m/s2）
四、计算题：本大题共3小题，共37分。
13．（9分）某质点在xOy平面上运动，t＝0时，质点位于x轴上。其沿x轴方向运动的位移—时间图像如图甲所示，沿y轴方向运动的速度—时间图像如图乙所示。求：
（1）在2s末质点的速度大小；（结果可用根式表示）
（2）在2s末质点的位置坐标（x，y）。
14．（12分）如图所示，小华同学进行投篮训练，抛出后经t＝0.5s篮球垂直击中篮板，击中篮板时篮球的速度为v＝10m/s。不计空气阻力，取重力加速度g＝10m/s2。求：
（1）篮球出手点与篮板的水平距离x；
（2）篮球抛出时的初速度大小。
15．（16分）当驾车过弯道时，为防止侧滑，行驶速度不能过大。图1为一弯道路段，其俯视图如图2所示，其中一中心线位于同一水平面内的圆弧形车道，半径r＝99m。一汽车沿该车道中心线做匀速圆周运动，已知汽车轮胎与路面间的最大静摩擦力等于压力的k倍，k＝0.6。（计算时汽车可视为质点，且在该路段行驶过程阻力不计，结果可用根式表示）
（1）若此弯道的路面设计成水平，求该汽车不发生侧滑的最大速度v1；
（2）若此弯道的路面设计成倾斜（外高内低），路基截面可简化为图3，路面与水平面夹角θ＝11.3° 已知tan11.3°＝0.2。
①为使汽车转弯时与路面间恰好无摩擦，求它行驶的速度大小v2；
②为使汽车转弯时不发生侧滑，求它行驶的最大速度v3。
答案与试题解析
一．选择题（共7小题）
二．多选题（共3小题）
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个是符合题目要求的。
1．（4分）下列关于运动的说法正确的是（ ）
A．曲线运动一定是变速运动，但不可能是匀变速运动
B．两个互成角度的匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动
C．做平抛运动的物体，在相同时间内速度的变化量相同
D．匀速圆周运动的向心力指向圆心，但非匀速圆周运动的向心力不一定指向圆心
【分析】A.根据曲线运动的特点，即可分析判断；
B.两个匀变速直线运动的合加速度恒定，但合运动的轨迹取决于合速度与合加速度的方向关系，据此分析判断；
C.平抛运动中加速度恒为重力加速度g，据此分析判断；
D.根据向心力的特点，即可分析判断。
解：A.对于曲线运动，其速度方向不断变化，因此一定是变速运动，若加速度恒定（如平抛运动中加速度恒为重力加速度g），则属于匀变速运动，因此曲线运动可能是匀变速运动，故A错误；
B.两个匀变速直线运动的合加速度恒定，但合运动的轨迹取决于合速度与合加速度的方向关系，若两者方向不共线（如平抛运动的合成），合运动为匀变速曲线运动，故B错误；
C.平抛运动中加速度恒为重力加速度g，则做平抛运动的物体，在相同时间内速度的变化量相同，故C正确；
D.无论匀速还是非匀速圆周运动，向心力始终指向圆心，故D错误；
故选：C。
【点评】本题考查对曲线运动的掌握，解题时需注意，物体做曲线运动，所受合力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上，物体的速度方向跟它的加速度方向不在同一条直线上。
2．（4分）“青箬笠，绿蓑衣，斜风细雨不须归”是唐代诗人张志和《渔歌子》中的描写春雨美景的名句。一雨滴由静止开始下落一段时间后，进入如图所示的斜风区域下落一段时间，然后又进入无风区继续运动直至落地，不计雨滴受到的阻力，则图中最接近雨滴真实运动轨迹的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【分析】根据物体曲线运动条件，即合力与速度不共线，且指向曲线内侧进行判断即可。
解：A．离开斜风区时雨滴的速度斜向左下方，进入无风区后雨滴只受重力，根据物体做曲线运动的条件，速度和加速度不在一条直线上，不可能做直线运动，故A错误；
BD．离开斜风区时雨滴的速度斜向左下方，轨迹在速度和重力之间偏向重力一侧，故B正确，D错误；
C．离开斜风区时雨滴有水平向左的分速度，所以在落地前雨滴的速度不可能竖直向下，故C错误。
故选：B。
【点评】本题考查学生对曲线运动条件的掌握，即合力与速度不共线，是一道基础题。
3．（4分）一只小船过河，河中水流速度各处相同且恒定，小船船头始终垂直于平直岸，小船三次运动中，轨迹如图中虚线所示，三次运动中，小船速度大小不同，由此可以确定（ ）
A．船沿三条不同路径渡河的时间相同
B．船沿AC轨迹过河所用的时间最短
C．三次运动中，船到对岸的瞬时速度大小相同
D．三次运动中，船在静水中的速度大小相同
【分析】根据运动的合成，结合合成法则，即可确定各自运动轨迹，由运动学公式，从而确定运动的时间与速度大小。
解：AB、因为小船船头始终垂直于平直岸，而渡河时间只与垂直于河岸速度（本题中即船相对于静水速度）有关，沿水流方向有
t=xv水
因为水流的速度一定，小船船头始终垂直于平直岸，根据轨迹可知，船沿AC轨迹过河所经过的距离最短，且沿水流方向的距离最短，即沿AC轨迹运动所用的时间最短，故A错误，B正确；
CD、因为水流速度相同，但三次船相对于静水的速度不同，故三次运动中，船到对岸的瞬时速度大小不相同，故CD错误。
故选：B。
【点评】考查运动的合成与分解的应用，注意船运动的性质不同，是解题的关键，并注意曲线运动的条件。
4．（4分）如图所示，修正带是一种常见的学习用具，是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，其原理可简化为图中所示的模型。A、B是转动的大小齿轮边缘的两点，C是大轮上的一点，若A、B、C的轨道半径之比为2：3：2，则A、B、C的向心加速度大小之比为（ ）
A．9：6：4B．9：6：2C．6：4：3D．6：3：2
【分析】根据同轴转动的角速度相同，相切的线速度大小相同，结合线速度与角速度、向心加速度关系解答。
解：由于是齿轮传动可知
vA＝vB
由于B、C在同一个轮上，因此
ωB＝ωC
根据
v＝ωr
可得
vB：vC＝rB：rC＝3：2
因此
vA：vB：vC＝3：3：2
根据
ω=vr
可得
ωA：ωB＝rB：rA＝3：2
因此
ωA：ωB：ωC＝3：2：2
根据
a＝ω2r＝ωv
因此
aA：aB：aC＝ωAvA：ωBvB：ωCvC＝9：6：4
故A正确，BCD错误。
故选：A。
【点评】本题考查了线速度与角速度的关系、向心加速度，关键要找到A、B、C的关系，难度一般。
5．（4分）在一水平地面，某同学将小球从高为h1的地方水平击出，不计空气阻力，小球落地时的水平距离为s1．若将该小球从高为h2的地方以相同速度水平击出，小球落地时的水平距离为（ ）
A．ℎ2ℎ1s1B．ℎ2ℎ1 s1C．ℎ1ℎ2s1D．ℎ1ℎ2 s1
【分析】根据平抛运动的处理规律，水平方向匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，从而即可求解。
解：小球从高为h1的地方水平抛出，由平抛运动规律，则有：s1＝vt1 与h1=12gt12；解得：s1＝v 2ℎ1g；而小球从高为h2的地方水平抛出，由平抛运动规律，则有：s2＝vt2 与h2=12gt22；解得：s2＝v 2ℎ2g；联立解得：s2= ℎ2ℎ1s1，故A正确，BCD错误；
故选：A。
【点评】考查平抛运动的处理规律，掌握运动学公式的内容，注意分运动与合运动具有等时性。
6．（4分）从同一点水平抛出三个小球分别撞在竖直墙壁上a点、b点、c点，三小球撞到竖直墙壁上的速度方向与竖直墙壁的夹角分别为60°、45°、30°，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．落在a点的小球撞在墙面的速度最小
B．三个小球撞在墙面的速度一定满足关系式va＞vc＞vb
C．落在c点的小球飞行时间最短
D．a、b、c三点速度方向的反向延长线交于一点
【分析】三只小球都做平抛运动，水平分运动是匀速直线运动，竖直分运动是自由落体运动，根据分位移公式和速度的偏转角公式列式分析即可。
解：C、三个小球的竖直位移大小关系为hc＞hb＞ha，
小球在竖直分运动是自由落体运动，
根据自由落体运动ℎ=12gt2可知，
tc＞tb＞ta，即落在a点的小球飞行时间最短，故C错误；
D、三个小球做平抛运动，水平位移相同，a、b、c三点速度方向的反向延长线一定过水平位移的中点，即a、b、c三点速度方向的反向延长线交于一点，故D正确；
AB、令θ表示小球撞到竖直墙壁上的速度方向与竖直墙壁的夹角，x表示水平位移，h表示分别竖直位移，则
tanθ=v0vy=v0gt=12v0t12gt2=x2ℎ
小球撞在墙面的竖直分速度大小为
vy=2gℎ
合速度大小为
v=v02+vy2
联立可得
v=gxtanθ+gxtanθ
三个小球水平位移相同，代入数据后解得
va＝vc＞vb
故AB错误。
故选：D。
【点评】本题的关键是明确飞镖的运动性质是平抛运动，掌握分运动公式，并能灵活运用，得到初速度和末速度的表达式进行分析。
7．（4分）如图所示，运动员将网球在边界A处正上方B点正对球网水平向右击出，恰好过中间网C的上边沿落在D点。已知AB＝H，网高h=59H，AC＝L，重力加速度大小为g，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．网球的初速度大小为32LgH
B．网球在中间网左、右两侧的水平距离之比为2：1
C．若网球的初速度变为原来的两倍，网球还可以落在对方界内
D．若击球高度低于H（仍大于h），应减小击球速度，才能让球落在对方界内
【分析】网球做平抛运动，由平抛运动的规律可求初速度及水平位移的大小之比；保持击球高度不变，当网球速度变为原来的两倍时，由平抛运动的规律可求水平位移的大小判断是否出界；当降低击球的高度，减小击球速度时，网球可能不过网。
解：AB、网球做平抛运动，竖直方向有H=12gt12和H−ℎ=12gt22，水平方向有：L+l＝v0t1和L＝v0t2，联立解得：v0=32L92H，l=12L则网球在中间网左、右两侧的水平距离之比为：L：l＝2：1，故A错误、B正确；
C、若网球的初速度变为原来的两倍，则网球落地时的水平位移为：x=2v0t1=2×32L×g2H×2Hg=3L＞2L，则网球出界，故C错误；
D、若击球高度低于H，则网球运动到与网等高位置的时间变短，若再减小击球速度，网球会落在网前，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查平抛运动的临界问题，关键掌握平抛运动的规律，抓住临界情况，运用运动学规律进行求解。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但选不全的得3分，有选错的得0分。
（多选）8．（6分）如图所示为洗衣机脱水筒，在匀速转动的洗衣机脱水筒内壁上有一件湿衣服与圆桶一起运动，衣服相对于圆筒壁静止，则（ ）
A．衣服受到重力、弹力、摩擦力、向心力四个力的作用
B．洗衣机脱水筒转动得越快，衣服与筒壁间的弹力就越大
C．衣服上的水滴与衣服间的附着力不足以提供所需的向心力时，水滴做离心运动
D．衣服上的水滴与衣服间的附着力大于所需的向心力时，水滴做离心运动
【分析】衣服随脱水筒一起做匀速圆周运动，靠合力提供向心力，根据牛顿第二定律分析弹力的变化情况；衣服上的水滴与衣服间的附着力不足以提供所需要的向心力时，水滴做离心运动。
解：A．衣服受到重力、弹力、摩擦力三个力的作用，向心力是根据作用效果命名的力，其中弹力充当做圆周运动的向心力，故A错误；
B．根据
FN=mω2r
可知，洗衣机脱水筒转动得越快，衣服与筒壁间的弹力就越大，故B正确；
CD．衣服上的水滴与衣服间的附着力不足以提供所需的向心力时，水滴做离心运动，故C正确，D错误。
故选：BC。
【点评】解决本题的关键搞清向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解，同时要知道离心运动的条件。
（多选）9．（6分）影视作品中的武林高手展示轻功时都是吊威亚（钢丝）的。如图所示，轨道车A通过细钢丝跨过轮轴拉着特技演员B上升，便可呈现出演员B飞檐走壁的效果。轨道车A沿水平地面以速度大小v＝5m/s向左匀速前进，某时刻连接轨道车的钢丝与水平方向的夹角为37°，连接特技演员B的钢丝竖直，取sin37°＝0.6，cs37°＝0.8，则该时刻特技演员B（ ）
A．速度大小为4m/sB．速度大小为6.25m/s
C．处于超重状态D．处于失重状态
【分析】根据车速分解情况计算人上升的速度；根据人的速度变化分析加速的方向进行判断。
解：AB．将车速v沿着细钢丝方向和垂直于细钢丝的方向分解如图所示
可知在沿着细钢丝方向的速度为
v//＝vcs37°
所以人上升的速度为
v人＝vcs37°＝5×0.8m/s＝4m/s
故A正确，B错误；
CD．设连接轨道车的钢丝与水平方向的夹角为θ，则人的速度
v人＝vcsθ
人在加速上升，则演员处于超重状态，故C正确，D错误。
故选：AC。
【点评】本题关键掌握通过速度的变化判断加速度的方向来判断超重或失重。
（多选）10．（6分）如图，两小球M，N从同一高度同时分别以v1和v2的初速度水平抛出，经过时间t都落在了倾角θ＝37°的斜面上的A点，其中小球N垂直打到斜面上，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8，则（ ）
A．初速度v1、v2大小之比为9：8
B．初速度v1、v2大小之比为8：9
C．若v1、v2都变为原来的2倍，则两球在空中相遇，从抛出到相遇经过的时间为t2
D．若v1、v2都变为原来的2倍，则两球在空中相遇，从抛出到相遇经过的时间为t4
【分析】两球从同一高度平抛落在斜面上同一点，运动时间相同。对M球利用斜面倾角的正切关系建立方程求出v1，N球垂直打在斜面上，其水平速度与竖直速度满足斜面倾角关系求出v2，从而得到速度比。若初速度加倍，两球水平位移之和不变，相遇时间减半。
解：AB、由题意得，两球抛出后都做平抛运动，两球从同一高度抛出落到同一点，竖直方向上做自由落体运动，由于竖直位移h相等，它们的运动时间均为：t=2ℎg，对小球M，有：tan37°=y1x1=12gt2v1t=gt2v1，解得：v1=23gt，小球N垂直打在斜面上，则有：v2＝vytan37，解得：v2=34gt，解得：v1v2=23gt34gt=89，故A错误，B正确；
CD、由题意得，两小球同时抛出，竖直方向上做自由落体运动，相同时间内下降的高度相同，则两球始终在同一水平面上，根据：x＝v1t+v2t，可推导出，若两球的抛出速度都变为原来的2倍，则两球从抛出到相遇经过的时间为t2，故C正确，D错误。
故选：BC。
【点评】本题综合考查平抛运动的基本规律和几何关系运用。题目通过两球不同落点条件设置，既考查了平抛运动的分解思想，又结合斜面几何关系检验速度分量分析能力。计算量适中，需要准确建立竖直位移与水平位移的关系，特别是N球垂直撞击斜面的条件转化是解题关键，能有效训练学生将运动学条件转化为数学表达的能力。C、D选项进一步考查了运动独立性原理的理解，体现了对物理过程动态分析的思维要求。
三、实验题：本大题共2小题，共17分。
11．（9分）用如图所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。两个变速轮塔通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动，槽内的钢球就同时做匀速圆周运动，横臂的挡板对球的弹力提供向心力。球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。如图是探究过程中某次实验时装置的状态。
（1）本实验采用的科学方法是 A ；
A．控制变量法
B．等效替代法
C．微元法
D．放大法
（2）在研究向心力的大小F与角速度ω关系时，要保持 C 相同；
A．ω和r
B．ω和m
C．m和r
D．m和F
（3）若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值为1：9，运用圆周运动知识和上图中信息，可以判断与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为 C 。
A．1：1
B．1：3
C．3：1
D．1：9
【分析】（1）根据实验原理分析实验采用的方法。
（2）根据影响向心力的因素，结合所研究的问题，判断所要保持不变的物理量；
（3）由图分析两钢球做匀速圆周运动的半径，根据F＝mω2r求出二者角速度之比，根据两变速塔轮边缘的线速度大小相等，求出与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比。
解：（1）本实验通过控制质量m、角速度ω和半径r中两个物理量相同，探究向心力F与另外一个物理量之间的关系，采用的科学方法是控制变量法。故BCD错误，A正确。
故选：A。
（2）在研究向心力的大小F与角速度ω关系时，要保持m和r相同。故ABD错误，C正确。
故选：C。
（3）由图可知两钢球做匀速圆周运动的半径相同，根据F＝mω2r可知二者角速度之比为ω1ω2=F1F2=13
两变速塔轮边缘的线速度大小相等，所以有ω1R1＝ω2R2
所以与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为R1R2=ω2ω1=3，故ABD错误，C正确。
故选：C。
故（1）A；（2）C；（3）C
【点评】本实验考查了探究向心力的影响因素，解决本题的关键是理解控制变量法。
12．（8分）在“探究平抛运动的特点”实验中：
（1）图甲实验时，除了用到图中器材之外，下列器材还需用到的有 A. 。
A.刻度尺
B.秒表
C.天平
（2）如图所示，关于甲、乙两种实验装置，下列说法正确的是 C. 。
A.甲装置中PQ轨道要尽量光滑，以减少实验误差
B.甲实验中，挡板MN高度必须等间距变化
C.乙装置目的是研究平抛运动竖直方向是否为自由落体运动
D.乙实验中，用较大的力敲击弹性金属片，则两球不能同时落地
（3）如图丙所示记录了小球在运动中的3个点迹，由图可知A点 不是 （填“是”或“不是”）抛出点；若图中每个小方格的边长L＝20cm，小球经过B点的速度大小为 5 m/s。（g取10m/s2）
【分析】（1）根据实验原理和实验现象分析作答；
（2）根据实验原理和注意事项分析判断；
（3）根据平抛运动水平和竖直方向的运动特点分析判断。
解：（1）在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了用到图中器材之外，下列器材还需要用到刻度尺，测量小球的坐标，才能求出小球的初速度，不需要天平和秒表，故A正确，BC错误。；
故选：A。
（2）A．甲装置中只要让小球从同一高度、无初速开始运动，在相同的情形下，即使球与槽之间存在摩擦力，仍能保证球做平抛运动的初速度相同，因此，斜槽轨道不必要光滑也不会引起实验误差，故A错误；
B．甲装置中挡板只要能记录下小球下落在不同高度时的不同的位置即可，不需要等间距变化，故B错误；
C．乙装置中多次改变A、B两球释放的高度和小锤敲击弹性金属片的力度，发现每一次实验时都只会听到一下小球落地的声响，由此可以知道B球竖直方向分运动为自由落体运动，故C正确；
D．乙实验中，用较大的力敲击弹性金属片，则两球同时落地，故D错误。
故选：C。
（3）小球在水平方向做匀速直线运动，由图可知
xOA＝2L，xAB＝xBC＝3L
可知，A、B、C三点时间间隔相等，由竖直方向小球做匀变速运动，则
Δy=yBC−yAB=gT2
解得A、B、C三点的时间间隔为
T=yBC−yABg=5L−3Lg=2Lg
B点竖直方向的速度大小为
vBy=yAB+yBC2T=3L+5L22Lg=4gL2
由xOA＝2L，xAB＝xBC＝3L，可知
TOA=23T
小球抛出后竖直方向是自由落体运动，则O点竖直方向的速度大小为
vOy=vBy−g(T+23T)=2gL3
代入数据解得
vOy=23m/s≠0
所以O点不是抛出点。
B点水平方向的速度大小为
vBx=3LT=3gL2
小球经过B点的速度大小为
vB=vBy2+vBx2
代入数据解得
vB＝5m/s
故（1）A；（2）C；（3）不是；5。
【点评】本题考查了“研究平抛运动特点”的实验，要明确实验原理，掌握实验的正确操作，根据匀变速直线运动的推论求解闪光照片的周期是解题的关键。
四、计算题：本大题共3小题，共37分。
13．（9分）某质点在xOy平面上运动，t＝0时，质点位于x轴上。其沿x轴方向运动的位移—时间图像如图甲所示，沿y轴方向运动的速度—时间图像如图乙所示。求：
（1）在2s末质点的速度大小；（结果可用根式表示）
（2）在2s末质点的位置坐标（x，y）。
【分析】（1）依题意求出沿x轴正方向分速度以及2s末沿y轴的分速度，再根据v=vx2+vy2即可求出在2s末质点的速度大小；
（2）根据题意以及基础公式x＝v0t、y=v0t+12at2即可求解出x轴和y轴上的位置坐标。
解：（1）由甲图可知，质点在x轴上做匀速直线运动，沿x轴正方向分速度为
vx=ΔxΔt=12−63m/s=2m/s
由乙图可知，质点在y轴上做匀减速运动，初速度为
v0y＝18m/s
加速度为
ay=ΔvΔt=9−183m/s2=−3m/s2
则2s末沿y轴的分速度为
vy＝18m/s﹣3×2m/s＝12m/s
则在2s末质点的速度大小为
v=vx2+vy2=22+122m/s=237m/s
（2）当t＝2s时，质点在c为
x＝x0+vxt＝6m+2×2m＝10m
在y轴上的位置坐标为
y=vyt+12ayt2=18×2m−12×3×22m=30m
所以在2s末质点的位置坐标为（10m，30m）。
答：（1）在2s末质点的速度大小为237m/s；
（2）在2s末质点的位置坐标为（10m，30m）。
【点评】本题考查了运动的合成与分解的知识点，解决本题的关键是理解合运动与分运动的关系，理解分运动的独立性。
14．（12分）如图所示，小华同学进行投篮训练，抛出后经t＝0.5s篮球垂直击中篮板，击中篮板时篮球的速度为v＝10m/s。不计空气阻力，取重力加速度g＝10m/s2。求：
（1）篮球出手点与篮板的水平距离x；
（2）篮球抛出时的初速度大小。
【分析】（1）篮球垂直击中篮板，可看作逆向的平抛运动，根据x＝vt，求篮球出手点与篮板的水平距离；
（2）先求竖直速度，再根据速度合成规律，求篮球抛出时的初速度大小。
解：（1）篮球垂直击中篮板，则可看作逆向的平抛运动，则篮球出手点与篮板的水平距离
x＝vt，代入数据解得x＝5m
（2）篮球抛出时的竖直速度
vy＝gt，代入数据解得vy＝5m/s
篮球抛出时的初速度大小
v′=v2+vy2=102+52m/s=55m/s
答：（1）篮球出手点与篮板的水平距离5m；
（2）篮球抛出时的初速度大小55m/s。
【点评】本题解题关键是篮球垂直击中篮板，可看作逆向的平抛运动。
15．（16分）当驾车过弯道时，为防止侧滑，行驶速度不能过大。图1为一弯道路段，其俯视图如图2所示，其中一中心线位于同一水平面内的圆弧形车道，半径r＝99m。一汽车沿该车道中心线做匀速圆周运动，已知汽车轮胎与路面间的最大静摩擦力等于压力的k倍，k＝0.6。（计算时汽车可视为质点，且在该路段行驶过程阻力不计，结果可用根式表示）
（1）若此弯道的路面设计成水平，求该汽车不发生侧滑的最大速度v1；
（2）若此弯道的路面设计成倾斜（外高内低），路基截面可简化为图3，路面与水平面夹角θ＝11.3° 已知tan11.3°＝0.2。
①为使汽车转弯时与路面间恰好无摩擦，求它行驶的速度大小v2；
②为使汽车转弯时不发生侧滑，求它行驶的最大速度v3。
【分析】（1）汽车仅有摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律计算；
（2）①对汽车受力分析，恰好由重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律计算；
②做出汽车的受力图，根据牛顿第二定律列方程计算。
解：（1）当汽车与路面之间的摩擦力最大时，汽车的速度最大，根据牛顿第二定律有
kmg=mv12r
代入数据解得v1＝366m/s
（2）①为使汽车转弯时与路面间恰好无摩擦，则汽车由重力和支持力的合力提供向心力，受力如下图甲，有
mgtanθ=mv22r
代入数据解得，v2＝322m/s
②为使汽车转弯时不发生侧滑，对汽车受力分析，如图乙
水平方向有FNsinθ+Ffcsθ=mv32r
竖直方向有FNcsθ＝mg+Ffsinθ
又Ff＝kFN
联立代入数据解得v3＝30m/s
答：（1）若此弯道的路面设计成水平，该汽车不发生侧滑的最大速度v1为366m/s；
（2）若此弯道的路面设计成倾斜（外高内低）
①为使汽车转弯时与路面间恰好无摩擦，它行驶的速度大小v2为322m/s；
②为使汽车转弯时不发生侧滑，求它行驶的最大速度v3为30m/s。
【点评】正确对汽车受力分析是解题的基础，能够根据牛顿第二定定律列方程是解题的关键。
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1
2
3
4
5
6
7
答案
C
B
B
A
A
D
B
题号
8
9
10
答案
BC
AC
BC