2024年北师大版必修2物理下册月考试卷含答案

…………○…………内…………○…………装…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page22页，总=sectionpages22页第=page11页，总=sectionpages11页2024年北师大版必修2物理下册月考试卷含答案考试试卷考试范围：全部知识点；考试时间：120分钟学校：______姓名：______班级：______考号：______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共7题，共14分)1、2021年5月我国在成都推出了一合高铁，时速提高到了620公里/小时，直接创下全球陆地交通速度最高纪录。设某弯道的半径为R，轨道面与水平面的夹角为如图所示。下列关于在该弯道上高速行驶列车的说法中，正确的是（）

A.列车的速度越大，轮缘对内轨道的侧压力越大B.列车的速度越小，轮缘对外轨道的侧压力越小C.列车的速率为时，轮缘与轨道间无侧压力D.列车所需的向心力由轨道支持力和侧压力水平方向的合力提供2、某摩托车（或电动车）在平直公路上行驶时，车前照明灯的光束跟平直的道路很吻合。当该车拐弯时，其前、后车轮在地面上留下了不同的曲线轨迹。试问：照明灯束的指向是跟以下哪条轨迹相切（）A.前轮的轨迹B.后轮的轨迹C.该车前、后轮连线中点的运动轨迹D.条件不够，无法确定3、一物体在光滑的水平桌面上运动，在相互垂直的x方向和y方向上的分运动的速度随时间变化的规律如图所示（y方向分速度最初沿y的负方向；图中单位为国际制单位）关于物体的运动，下列说法中正确的是（）

A.物体运动的初速度大小是5m/sB.物体运动的加速度大小是5m/s2C.2秒末物体位置坐标为(6m，4m)D.4秒末物体速度大小为4m/s4、若取地球的第一宇宙速度为8km/s，某行星的质量是地球质量的6倍，半径是地球的1.5倍，则此行星的第一宇宙速度约（）A.16B.32C.D.5、2021年5月15日中国“天文一号”探测器成功着陆火星。火星是太阳系中距离地球较近、自然环境与地球最为类似的行星之一，一直以来都是人类深空探测的热点。我国的航天科学家为了能使探测器登陆火星，在此之前做了大量的研究工作。“天问一号”探测器与火星中心的距离为r时，若取无穷远处为势能零点，引力势能可以表示为其中G为引力常量，M为火星质量，m为探测器质量。探测器原来在半径为的轨道上绕火星做匀速圆周运动，由于稀薄空气等因素的影响，飞行一段时间后其圆周运动的半径减小为r2。此过程中损失的机械能为（）A.B.C.D.6、如图所示，质量为m的物块A和质量为M的重物B由跨过定滑轮O的轻绳连接，A可在竖直杆上自由滑动。当A从与定滑轮O等高的位置无初速释放，下落至最低点时，轻绳与杆夹角为已知不计一切摩擦，轻绳足够长，重力加速度为g；下列说法正确的是（）

A.物块A下落过程中，轻绳与杆夹角为时，B速率是A速率的两倍B.A下落过程中，A重力势能的减小量等于B动能的增加量C.M=2mD.A下落至最低点时，轻绳上的拉力大小等于Mg7、下列说法正确的是A.传感器是把非电信息转换成电信息的器件或装置B.真空中的光速在不同惯性系中测得的数值是不相同的C.紫外线常用于医院和食品消毒，是因为它具有显著的热效应D.波源与观察者相互靠近时，观察者接收到的频率小于波源的频率评卷人得分二、多选题(共9题，共18分)8、如图所示，某次空中投弹的军事演习中，战斗机以恒定速度沿水平方向飞行，先后释放A、B两颗炸弹，分别击中倾角为的山坡上的M点和N点，释放A、B两颗炸弹的时间间隔为此过程中飞机飞行的距离为击中M、N的时间间隔为M、N两点间水平距离为且A炸弹到达山坡的M点位移垂直斜面，B炸弹是垂直击中山坡N点的。不计空气阻力,下列正确的是（）

A.A炸弹在空中飞行的时间为B.C.D.9、2022年11月29日23时08分，神舟十五号载人飞船由长征二号F运载火箭在酒泉卫星发射中心发射，将费俊龙、邓清明、张陆3名航天员送人太空，之后顺利进驻空间站。宇航员在空间站中可自由漂浮，下列说法正确的是（）A.宇航员在空间站中不受力的作用B.宇航员随空间站做匀速圆周运动，引力提供向心力C.宇航员的质量越大，其在空间站时的向心加速度越大D.同一宇航员在地球极点上受到的引力大于在空间站中受到的引力10、物块A和B用绕过定滑轮的轻绳相连，A的质量为m，B的质量为2m，A穿在光滑竖直固定的长直杆上，滑轮与杆间的距离为l。将A移到与滑轮等高处由静止释放；不考虑绳与滑轮间的摩擦，则下列说法中正确的是（）

A.A在下降过程中加速度先变大后变小B.A刚释放时它的加速度大小等于重力加速度gC.当A在下降过程中速度达到最大时，A与B速度大小之比为D.当A的动能最大时，B的机械能最大11、如图所示，静止在光滑水平桌面的两个物体的质量比大。在大小相等、方向相同（均与水平方向成角）的两个拉力和作用下，沿水平方向移动了相同距离。在这一过程中，做的功为功率为做的功为功率为下列关系正确的是（）

A.B.C.D.12、如图所示，B、C、D为三颗绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星，C、D在同步卫星轨道上，A为地球赤道上随地球表面一起转动的一个物体。已知mA<mB＝mC<mD；则（）

A.周期关系为TB<TA<TC＝TDB.线速度关系为vA<vC＝vD<vBC.向心力大小关系为FA<FB<FC<FDD.轨道半径与周期关系为<＝＝13、世界上没有永不谢幕的传奇，NASA的“卡西尼”号探测器进入图形探测任务的最后篇章。据NASA报道，“卡西尼”4月26日首次到达土星和土星内环（碎冰块、岩石块、尘埃等组成）之间，并在近圆轨道做圆周运动。在极其稀薄的大气作用下，开启土星探测之旅的。最后阶段“大结局”阶段。这一阶段将持续到九月中旬，直至坠向土星的怀抱。若“卡西尼”只受土星引力和稀薄气体阻力的作用，则（）

A.4月26日，“卡西尼”在近圆轨道上绕土星的角速度小于内环的角速度B.4月28日，“卡西尼”在近圆轨道上绕土星的速率大于内环的速率C.5月6月间，“卡西尼”的动能越来越大D.6月到8月间，“卡西尼”的动能、以及它与火星的引力势能之和保持不变14、如图甲所示，倾角为的斜面固定在水平地面上，一木块以一定的初速度从斜面底端开始上滑。若斜面足够长，上滑过程中木块的机械能和动能随位移变化的关系图线如图乙所示，则下列说法正确的是（）

A.木块上滑过程中，重力势能增加了B.木块受到的摩擦力大小为C.木块的重力大小为D.木块与斜面间的动摩擦因数为15、如图所示；将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m的小环，小环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑定滑轮与直杆的距离为d.现将小环从与定滑轮等高的A处由静止释放，当小环沿直杆下滑距离也为d时（图中B处），下列说法正确的是。

A.小环刚释放时轻绳中的张力一定大于2mgB.小环到达B处时，重物上升的高度也为dC.小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比等于D.小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比等于16、暗物质是二十一世纪物理学之谜，对该问题的研究可能带来一场物理学的革命．为了探测暗物质，我国在2015年12月17日成功发射了一颗被命名为“悟空”的暗物质探测卫星．已知“悟空”在低于同步卫星的轨道上绕地球做匀速圆周运动，经过时间t（t小于其运动周期），运动的弧长为s，与地球中心连线扫过的角度为β（弧度），引力常量为G，则下列说法正确的是A.“悟空”的向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度B.“悟空”的线速度大于第一宇宙速度C.“悟空”的环绕周期为D.“悟空”的质量为评卷人得分三、填空题(共5题，共10分)17、一小船在静水中的速度为3m/s，它在一条河宽为150m，水流速度为4m/s的河流中渡河，则该小船______（填“能”或者“不能”）到达正对岸，若以最短时间渡河，它渡河时间为_______s．18、判断下列说法的正误。

（1）重力做功一定与路径无关，只与该物体初、末位置的高度差有关。___________

（2）重力势能Ep1=10J，Ep2=-10J，则Ep1与Ep2方向相反。___________

（3）重力做功WG=-20J时，物体的重力势能减小20J。___________

（4）同一弹簧长度不同时，弹性势能一定不同。___________19、如图所示，两艘飞船A、B沿同一直线同向飞行，相对地面的速度均为v（v接近光速c）。地面上测得它们相距为L，则A测得两飞船间的距离_______（选填“大于”、“等于”或“小于”）L。当B向A发出一光信号，A测得该信号的速度为_______。

20、如图为一皮带传动装置，大轮与小轮固定在同一根轴上，小轮与另一中等大小的轮子间用皮带相连，它们的半径之比是RA∶RB∶RC＝1∶2∶3，A，B，C分别为轮子边缘上的三点，那么三点线速度之比vA∶vB∶vC＝______________，角速度之比ωA∶ωB∶ωC＝__________.21、如图所示，汽车在平直路面上以恒定功率P向左运动，用跨过光滑定滑轮的轻绳牵引重物沿竖直光滑轨道向上加速运动，汽车与滑轮间的绳保持水平．某时刻当牵引物块的绳与水平方向成θ角时，物块的速度大小为v，则此时汽车的速度为_____若除去绳子拉力外汽车还受到恒定阻力f，则此时系统机械能随时间的变化率为_____．

评卷人得分四、作图题(共4题，共28分)22、如图所示，在一内壁光滑环状管道位于竖直面内，其管道口径很小，环半径为R（比管道的口径大得多）。一小球直径略小于管道口径，可视为质点。此时小球滑到达管道的顶端，速度大小为重力加速度为g。请作出小球的受力示意图。

23、图甲为抛出的石子在空中运动的部分轨迹，图乙是水平面上一小钢球在磁铁作用下的部分运动轨迹．请画出物体在A、B、C、D四点的受力方向和速度方向．（不计空气阻力）

24、一个物体在光滑水平面上运动，其速度方向如图中的v所示。从A点开始，它受到向前但偏右（观察者沿着物体前进的方向看，下同）的合力。到达B点时，这个合力的方向突然变得与前进方向相同。达到C点时，合力的方向又突然改为向前但偏左。物体最终到达D点。请你大致画出物体由A至D的运动轨迹，并标出B点、C点和D点。

25、在图的实验中，假设从某时刻（）开始，红蜡块在玻璃管内每1s上升的距离都是10与此同时，玻璃管向右沿水平方向匀加速平移，每1s内的位移依次是4122028在图所示的坐标系中，y表示蜡块在竖直方向的位移，x表示蜡块随玻璃管通过的水平位移，时蜡块位于坐标原点。请在图中标出t等于1s；2s、3s、4s时蜡块的位置；并用平滑曲线描绘蜡块的轨迹。

评卷人得分五、实验题(共4题，共12分)26、在使用如图所示的向心力演示器探究向心力大小与哪些因素有关的实验中。

（1）本实验采用的科学方法是___________

A.放大法B.累积法C.微元法D.控制变量法。

（2）通过本实验可以得到的结果有___________

A.在半径和角速度一定的情况下；向心力的大小与质量成正比。

B.在质量和半径一定的情况下；向心力的大小与角速度成反比

C.在质量和半径一定的情况下；向心力的大小与角速度二次方成正比。

D.在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成反比27、图甲为在气垫导轨上验证机械能守恒定律的实验装置，将导轨调至水平，滑块装有宽度为d的遮光条，滑块包括遮光条总质量为M。细绳下端挂砝码，钩码的质量为m。滑块在钩码作用下先后通过两个光电门，用光电计时器记录遮光条通过光电门1和2各自的时间，可以计算出滑块通过光电门的速度v1和v2，用刻度尺测出两个光电门之间的距离x，重力加速度为g。

(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d，示数如图乙，则d=_____cm。

(2)写出滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，验证机械能守恒定律的表达式__________（用题中给出的物理量表示）。

(3)增加绳子下端砝码的个数，滑块每次都从同一位置由静止释放，作出图象，如图丙所示，其斜率为k=_____（用题中给出的物理量表示）。28、在做“研究平抛物体的运动”实验时.

(1)除了木板、钢球、坐标纸、铅笔、重锤线、图钉之外，下列器材中还需要的是__

A．斜槽B．秒表。

C．弹簧秤D．天平。

(2)实验中，下列说法正确的是______

A．斜槽轨道末端必须保证水平。

B．斜槽轨道粗糙对实验有一定的影响。

C．小球不必每次从斜槽上相同的位置释放。

D．要使描出的轨迹更好地反映真实运动；记录的点应适当多一些。

(3)实验时某同学得到了如图所示的物体运动轨迹，a、b、c是轨迹上的三个点，以a点为坐标原点，建立xOy坐标系，则小球从a点运动到b点所用的时间t=___s，小球平抛的初速度大小v=___m／s，经过b点时的速度大小vb=_____m/s(g=10m/s2)

29、某同学想将一弹簧改装成简易弹簧测力计；进行如下操作（弹簧始终未超出弹性限度范围）。

(1)首先将下端带指针的弹簧竖直悬挂在铁架台上；测量弹簧的原长；

(2)接着，将刻度尺靠近弹簧固定。弹簧下端悬挂不同质量的物体，待物体静止后读出指针指示的相应刻度。该同学以悬挂物体的重力为纵轴，弹簧的形变量为横轴，根据测得的实验数据，作出如图所示的图像。由图像可知此弹簧的劲度系数为___________N/m；

(3)然后再在刻度尺的刻度旁标注对应力的大小。如果未悬挂物体时，指针对应刻度为6cm，则该同学应在6cm处标注为___________N，在12cm处标注为___________N。

(4)最后该同学为了验证改装后的弹簧测力计标度是否准确，找了一只标准的弹簧测力计，他可以采用的方法是_________________。（回答一种即可）

(5)将下端带指针的弹簧竖直悬挂在铁架台上，测量弹簧的原长，然后用力竖直向下缓慢拉弹簧，当弹簧伸长了6cm时，拉力做的功为___________。评卷人得分六、解答题(共4题，共40分)30、某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究．他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过处理转化为v－t图象；如图所示（除2s～10s时间段图象为曲线外，其余时间段图象均为直线）．已知在小车运动的过程中，2s～14s时间段内小车的功率保持不变，在14s末停止遥控而让小车自由滑行，小车的质量为1.0kg，可认为在整个运动过程中小车所受的阻力大小不变．则。

（1）小车受到的阻力大小为多大？

（2）小车的功率为多大？

（3）小车加速过程中位移大小为多大？

31、如图所示，是竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道，圆弧轨道末端B点与水平直轨道相切，一物块（可视为质点）从A点由静止开始沿圆弧轨道下滑，最终停在水平直轨道上的C点。已知物块的质量圆弧轨道的半径B点和C点间的距离取重力加速度大小不计空气阻力。求：

（1）物块经过圆弧轨道的B点时对轨道的压力大小；

（2）物块与水平直轨道间的动摩擦因数

（3）物块从B点运动至C点的时间t。

32、如图所示，小球a被一根长为L的可绕O轴自由转动的轻质细杆固定在其端点，同时又通过绳跨过光滑定滑轮与另一个质量为m的小球b相连，整个装置平衡时杆和绳与竖直方向的夹角均为30°。若将小球a由水平位置（杆呈水平状态）开始释放，不计摩擦，竖直绳足够长，（重力加速度为g）求：

（1）小球a的质量；

（2）当杆转动到竖直位置时，小球b的速度大小．（结果可用根式表示）33、如图所示，光滑水平桌面上有一小球，小球的质量m=1.0kg，小球初始位置a点距桌子右边缘处A点的距离x=0.5m；在桌子右侧竖直面内有一光滑不完整圆轨道，其圆心O和水平桌面在同一水平线上，且AOC在同一直线上，C点是水平线AO延长线与轨道的交点，B为轨道的一个端口，OB与竖直线夹角为37°，A点与B点的高度差为h=0.2m，现用恒力F水平向右拉小球，小球从静止开始运动，小球运动到桌子边缘处A点时撤去F，此后小球恰好从B点无任何碰撞进入圆轨道，已知重力加速度g=10m/s2；求：（计算结果均保留两位小数）

（1）小球进入B点时速度大小。

（2）水平拉力F的大小。

（3）小球在C点对轨道的压力。

参考答案一、选择题(共7题，共14分)1、C【分析】【分析】

【详解】

A．火车以某速度v转弯时；内；外轨道均不受侧压力作用，其所受的重力、支持力的合力提供向心力，如图所示，因此有。

F=mgtanα

由牛顿第二定律有mgtanα=

解得

当速度v>时；由牛顿第三定律可知，轮缘对外轨道有侧压力，速度越大侧压力越大，A错误；

B．当速度v<时；由牛顿第三定律可知，轮缘对内轨道有侧压力，速度越小，侧压力越大，B错误；

C．列车的速率为时，因为α角很小，sinα≈tanα；轮缘与轨道间无侧压力，C正确；

D．列车所需的向心力由轨道支持力在水平方向的分力和侧压力水平方向的分力的合力提供；D错误。

故选C。

2、D【分析】【分析】

【详解】

此题非常灵活；日常生活中摩托车（或电动车）的前车灯有的是连接在龙头上的，这类情况车灯光束应与前轮留下轨迹相切；有的是连接在车身上的（即龙头转动车头车灯并不转动），这类情况车灯光束应与后轮形成轨迹相切。若换为汽车，则无法确定。

故选D。3、A【分析】【详解】

AB．由图知，物体在x方向做速度为3m/s的匀速直线运动，加速度为零；y方向的初速度为：vy0=-4m/s

加速度为：

所以物体运动的初速度大小是：

加速度为：a=ay=2m/s2

A正确；B错误；

C．2s内：x=vxt=3×2m=6m

则2秒末物体位置坐标为(6m；-4m)，C错误；

D．4秒末物体速度大小为：

D错误。

故选A。4、A【分析】【分析】

【详解】

设地球质量M，某星球质量6M，地球半径r，某星球半径1.5r；万有引力提供向心力做匀速圆周运动得

解得卫星在圆轨道上运行时的速度

分别代入地球和某星球的各物理量，得

解得v星球=2v地球=16km/s

故选A。5、B【分析】【分析】

【详解】

探测器原来在半径为的轨道上绕火星做匀速圆周运动时，有

则

其机械能为

探测器在半径为的轨道上绕火星做匀速圆周运动时，有

则

其机械能为

此过程中损失的机械能为

所以B正确；ACD错误；

故选B。6、C【分析】【详解】

A．物块A下落过程中，轻绳与杆夹角为时，将物块A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向，在沿绳子方向的分速度等于B的速度，即有

故A错误；

B．A；B组成的系统只有重力做功；系统机械能守恒，根据机械能守恒定律得知A减小的重力势能等于B增加的重力势能与两球增加的动能之和，故B错误；

C．设之间的距离为A到达最低点的过程中，根据系统机械能守恒得

解得

故C正确；

D．物块A下落至最低点后，物块A开始向上做加速物块B向下加速，物体B加速度不为零，所以绳子的拉力不可能等于故D错误。

故选C。7、A【分析】【详解】

A.传感器是把被测非电信息转换为电信息的装置；故选项A正确；

B.根据光速不变原理知在不同惯性系中；光在真空中传播速度大小相等，故选项B错误；

C.紫外线常用于医院和食品消毒；但它不具有显著的热效应，反而红外线才是显著的热效应，故选项错误；

D.根据多普勒效应，当波源与观察者相互靠近时，观察者接收到的频率会增加，观察者接收到的频率大于波源的频率，故选项D错误．二、多选题(共9题，共18分)8、A:C:D【分析】【分析】

【详解】

A．设炸弹从用时有

因斜面，则

而

可得

故A正确；

BCD．同理方向⊥斜面，用时

由图得或①

时间关系或②

则

同时有

故B错误；CD正确；

故选ACD。9、B:D【分析】【详解】

A．宇航员在空间站中受到地球的万有引力作用；A错误；

B．宇航员随空间站做匀速圆周运动；万有引力提供向心力，B正确；

C．设地球质量为M，宇航员质量为m，根据万有引力提供向心力有

即

可知向心加速度与宇航员的质量大小无关；C错误；

D．根据公式

可知与地心之间的距离越大；万有引力越小，故宇航员在地球极点上受到的引力大于在空间站中受到的引力，D正确。

故选BD。10、B【分析】【详解】

A．对A分析，设绳子与竖直方向上的夹角为θ，根据牛顿第二定律得

拉力在竖直方向上的分力逐渐增大；先小于A的重力然后大于A的重力，所以加速度先减小后增大。故A错误；

B．当A刚释放的瞬间，绳子的拉力方向与杆子垂直，A所受的合力等于mg，则加速度为g；故B正确；

C．根据系统机械能守恒，得

化简可得

将上式看做函数，为

对函数求导，即

时

则

则A与B速度大小之比为

故C错误；

D．对于物体B；绳子的拉力对B做正功，所以B的机械能在增加，当A的动能最大时，对于A的合力为0，但是A还会继续向下运动，即B的机械能还会继续增加，故D错误。

故选B。11、B:C【分析】【详解】

AB．由题意可知，两种情况下力、位移及二者间的夹角相等，则由W=FLcosα可知，两处情况下拉力做功相等；故故B正确A错误；

CD．的质量比大，故B的加速度较小，相同位移时间更长，则功率的功率更小；故C正确D错误。

故选BC。12、B:D【分析】【详解】

AB．C、D在同步卫星轨道上，A为地球赤道上随地球表面一起转动的一个物体，故有

人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有

解得

人造卫星轨道半径越大，周期越大，线速度越小，因为RB<RC，故

又因为可得

综上所述可知

故A错误；B正确；

C．对于绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，向心力为

因mC<mD，RC＝RD，可知FC<FD

因mB＝mC，RB<RC，可知

因ωA＝ωC，mA<mC，由F＝mω2R，可知FA<FC

故C错误；

D．根据开普勒第三定律，有

因TA＝TC，RA<RC，可知

可知<＝＝

故D正确。

故选BD。13、B:C【分析】【详解】

A．根据万有引力提供向心力

解得

“卡西尼”在近圆轨道上绕土星的轨道半径小于内环的轨道半径；“卡西尼”在近圆轨道上绕土星的角速度大于内环的角速度，A错误；

B．根据万有引力提供向心力

解得

“卡西尼”在近圆轨道上绕土星的轨道半径小于内环的轨道半径；“卡西尼”在近圆轨道上绕土星的速率大于内环的速率，B正确；

C．根据万有引力提供向心力

解得

“卡西尼”的轨道半径越来越小；速度越来越大，动能越来越大，C正确；

D．“卡西尼”的轨道半径越来越小；动能越来越大，由于稀薄气体阻力的作用，动能与火星的引力势能之和机械能减小，D错误。

故选BC。14、B:C【分析】【详解】

A．机械能的变化量等于重力势能变化量和动能变化量的和，则

解得

故A错误；

B．木块上滑过程中，机械能的变化量等于摩擦力所做的功，则

解得

故B正确；

C．重力所做的功等于重力势能变化量，则

解得

故C正确；

D．滑动摩擦力为

解得

故D错误；

故选BC。15、A:C【分析】【分析】

【详解】

由题意，释放时小环向下加速运动，则重物将加速上升，对重物由牛顿第二定律可知绳中张力一定大于重力所以A正确；小环到达B处时，重物上升的高度应为绳子缩短的长度，即所以B错误；根据题意，沿绳子方向的速度大小相等，将小环A速度沿绳子方向与垂直于绳子方向正交分解应满足：即所以C正确，D错误．

【点睛】

应明确：①对与绳子牵连有关的问题，物体上的高度应等于绳子缩短的长度；②物体的实际速度即为合速度，应将物体速度沿绳子和垂直于绳子的方向正交分解，然后列出沿绳子方向速度相等的表达式即可求解．16、A:C【分析】【分析】

由题意可知考查环绕天体运动规律；天体质量计算；根据万有引力定律、牛顿第二定律分析计算可得．

【详解】

A．“悟空”到地球球心的距离小于同步卫星到地球球心的距离，由公式可知“悟空”的向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度；故A正确；

B．第一宇宙速度指的是环绕地球表面转动时的速度，取“悟空”为研究对象，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律可得

因“悟空”轨道半径大；其线速小于第一宇宙速度，故B错误；

C．设“悟空”的环绕周期为T，由

可得T=

故C正确；

D．设地球质量为M，“悟空”质量为m，由牛顿第二定律可得

由角速的定义式可得

联立可得地球的质量为M=

无法计算出“悟空”的质量；故D错误．

【点睛】

环绕规律：轨道半径越大，线速度越小、角速度越小、周期越长、向心加速度越小；利用环绕天体的轨道半径、周期只能计算中心天体的质量，无法计算环绕天体的质量．三、填空题(共5题，共10分)17、略

【分析】【详解】

因为船在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸正达对岸；当船以静水中的速度垂直河岸运动时（即船头垂直河岸渡河），渡河时间最短：tmin50s．【解析】不能5018、略

【分析】【详解】

略【解析】正确错误错误错误19、略

【分析】【详解】

[1]根据可知，L0为在相对静止参考系中的长度，L为在相对运动参考系中的长度，地面上测得它们相距为L，是以高速飞船为参考系，而A测得的长度为以静止参考系的长度大于L；

[2]根据光速不变原理，则A测得该信号的速度为c。【解析】大于c20、略

【分析】对于A、C两点：角速度ω相等，由公式v=ωr，得：vA：vC=rA：rC=1：3；对于A、B两点，线速度大小v相等，由公式v=ωr，得：ωA：ωB=rB：rA=2：1；所以三点线速度之比：vA：vB：vC=1：1：3；角速度之比为：ωA：ωB：ωC=2：1：2．

点睛：本题是圆周运动中常见的问题，关键抓住两个相等的物理量：共轴转动的同一物体上各点的角速度相等；两个轮子边缘上各点的线速度大小相等．【解析】1∶1∶32∶1∶221、略

【分析】【详解】

[1]将物块的速度分解，如图所示：

则有：

[2]绳子的拉力是内力，根据功能关系可知，汽车所受的牵引力和阻力做功改变系统的机械能，则此时系统机械能随时间的变化率为【解析】vsinθP-fvsinθ四、作图题(共4题，共28分)22、略

【分析】【分析】

【详解】

小球滑到达管道的顶端，设小球受重力和管道的作用力，则

由于

所以

说明小球在管道最高点不受管道的作用力；仅受重力作用，故小球的受力示意图为。

【解析】23、略

【分析】【分析】

【详解】

各点受力方向和速度方向如图所示。

【解析】24、略

【分析】【详解】

从位置A开始，它受到向前但偏右（观察者沿着物体前进方向看，下同）的合力，运动的轨迹位于F与v之间，做曲线运动；到达B时，这个合力的方向突然变得与前进方向相同，所以受力的方向与速度的方向相同，做直线运动；达到C时，又突然改为向前但偏左的力，物体的轨迹向下向右发生偏转，最后到达D点；其轨迹大致如图。

【解析】25、略

【分析】【详解】

玻璃管向右沿水平方向匀加速平移；每19内的位移依次是4cm；12cm、20cm、28cm；则1s末的坐标为(4cm，10cm)，2s末的坐标为(16cm，20cm)，3s未的坐标为(36cm，30cm)，4s末的坐标为(64cm，40cm)，根据描点法作出图象如图所示：

【解析】见解析五、实验题(共4题，共12分)26、略

【分析】【分析】

【详解】

(1)[1]使用向心力演示器研究向心力大小与质量的关系时半径和角速度都不变，研究向心力大小与半径的关系时质量和角速度都不变，研究向心力大小与角速度的关系时半径和质量都不变，所以采用的科学方法是控制变量法。所以选项D正确。

故选D。

(2)[2]A．根据F=mω2r知；在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比，故A正确。

BC．根据F=mω2r知；在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度的平方成正比，故B错误C正确。

D．根据F=mω2r知，在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成正比，故D错误。

故选AC。【解析】①.D②.AC27、略

【分析】【详解】

(1)[1]．用游标卡尺测量遮光条的宽度d=0.6cm+0.05mm×12=0.660cm；

(2)[2]．系统重力势能减小量为∆EP=mgx

动能增加量为

则要验证的关系式为

(3)[3]．由表达式可得

则图像的斜率为【解析】0.66028、略

【分析】【详解】

(1)“研究平抛物体的运动”实验将斜槽的末端调成水平；这样小球从斜槽飞出后做平抛运动；“研究平抛物体的运动”实验中不需要测量小球的质量；重力及小球运动的时间．所以不需要的器材是天平、弹簧和秒表，需要的是斜槽．故A项正确，BCD三项错误．

(2)A：斜槽的末端必须保证水平；这样小球从斜槽飞出后才做平抛运动．故A项正确．

BC：小球每次从斜槽上相同的位置由静止释放；不论斜槽是否光滑，小球从斜槽