2021-2022學(xué)年黑龍江省哈爾濱市香坊區(qū)德強(qiáng)學(xué)校高一（下）期中物理試卷     火星有兩顆衛(wèi)星，分別是火衛(wèi)一和火衛(wèi)二，它們的軌道近似為圓。已知火衛(wèi)一的周期為7小時39分。火二的周期為30小時18分，則兩顆衛(wèi)星相比(    )A. 火衛(wèi)一距火星表面較近 B. 火衛(wèi)二的角速度較大
C. 火衛(wèi)一的運(yùn)動速度較小 D. 火衛(wèi)一的向心加速度較大    物體在水平方向上受到兩個相互垂直大小分別為3N和4N的恒力，從靜止開始運(yùn)動10m，每個力做的功和這兩個力的合力做的總功分別為(    )A. 30 J、40 J、70 J B. 30 J、40 J、50 J
C. 18 J、32 J、50 J D. 18 J、32 J、    “牛頓大炮”是指牛頓曾經(jīng)設(shè)想在高山上架起一門可以水平發(fā)射炮彈的大炮，如果發(fā)射速度達(dá)到某個數(shù)值，炮彈便可以恰好繞著地球做圓周運(yùn)動而不再掉到地面上來，山的高度相對于地球半徑很小，則下面關(guān)于牛頓大炮的說法中正確的是(    )A. 炮彈的發(fā)射速度是發(fā)射一顆人造地球衛(wèi)星的最大速度
B. 由于炮彈速度很大，炮彈繞地球做圓周運(yùn)動的向心加速度大于地球表面的重力加速度
C. 炮彈的發(fā)射速度是各種繞地球做勻速圓周運(yùn)動的衛(wèi)星的最大速度
D. 如果發(fā)射速度更大一些，炮彈繞地球一周的時間可以更短    如圖所示，粗糙水平圓盤上，質(zhì)量相等的A、B兩物塊疊放在一起，隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動，則下列說法正確的是(    )
 A. AB的運(yùn)動屬于勻變速曲線運(yùn)動
B. B的向心力是A的向心力的2倍
C. 盤對B的摩擦力是B對A的摩擦力的2倍
D. 若B先滑動，則B與A之間的動摩擦因數(shù)小于盤與B之間的動摩擦因數(shù)    2019年1月3日，“嫦娥四號”成功軟著陸在月球背面，踏出了全人類在月球背面著陸的第一步，中國人登上月球即將成為現(xiàn)實。若月球表面的重力加速度約為地球表面重力加速度的，而月球的平均密度相當(dāng)于地球平均密度的則月球的半徑與地球的半徑之比約為(    )A. 1：16 B. 1：8 C. 1：4 D. 1：2    已知一質(zhì)量為m的物體靜止在北極與赤道對地面的壓力差為，假設(shè)地球是質(zhì)量分布均勻的球體，半徑為則地球的自轉(zhuǎn)周期為(    )A.  B.  C.  D.     m為在水平傳送帶上被傳送的小物體可視為質(zhì)點(diǎn)，A為終端皮帶輪，如圖所示，已知皮帶輪半徑為r，傳送帶與皮帶輪間不會打滑。當(dāng)m可被水平拋出時，A輪每秒的轉(zhuǎn)數(shù)最少是(    )
 A.  B.  C.  D.     為了提高一級方程式賽車的性能，在形狀設(shè)計時要求賽車上下方空氣存在一個壓力差即氣動壓力，從而增大賽車對地面的正壓力。如圖所示，一輛總質(zhì)量為600 kg的賽車以的速率經(jīng)過一個半徑為180 m的水平彎道，轉(zhuǎn)彎時賽車不發(fā)生側(cè)滑，側(cè)向附著系數(shù)正壓力與摩擦力的比值，則賽車轉(zhuǎn)彎時(    )

 A. 向心加速度大小約為 B. 受到的摩擦力大小約為
C. 受到的支持力大小約為6000 N D. 受到的氣動壓力約為重力的倍    一個質(zhì)量為m的物體，在幾個與水平面平行的力作用下靜止在水平面上，將其中一個力從F增為4F，而其它力不變，經(jīng)時間t，該力的平均功率是(    )A.  B.  C.  D. 用一根細(xì)線一端系一小球可視為質(zhì)點(diǎn)，另一端固定在一光滑錐頂上，如圖所示，設(shè)小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動的角速度為，細(xì)線的張力為，則隨變化的圖象是下圖中的(    )
 A.  B.
C.  D. 圖是“嫦娥一號奔月”示意圖，衛(wèi)星發(fā)射后通過自帶的小型火箭多次變軌，進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道，最終被月球引力捕獲，成為繞月衛(wèi)星，并開展對月球的探測，下列說法正確的是(    )
 A. 發(fā)射“嫦娥一號”的速度必須達(dá)到第二宇宙速度
B. 在繞月圓軌道上，衛(wèi)星的周期與衛(wèi)星質(zhì)量無關(guān)
C. 衛(wèi)星受月球的引力與它到月球中心距離的平方成反比
D. 在繞月圓軌道上，衛(wèi)星受地球的引力大于受月球的引力學(xué)校對面的這塊寶地擱置已久，如今終于動工了，塔吊是工地上必不可少的機(jī)器，如圖，就是我們每天能看到的兩臺塔吊，現(xiàn)在我們研究下塔吊下物體的運(yùn)動，為了簡單起見我們讓它躺平。如圖所示，高為H的塔吊臂上有一可以沿水平方向運(yùn)動的小車A，小車A下的繩索吊起重物B，在小車A與物體B以相同的水平速度沿吊臂向右勻速運(yùn)動的同時，繩索將重物B向上吊起，A、B之間的距離以規(guī)律時間t變化，則在此過程中(    )
 A. 繩索受到的拉力不斷增大 B. 繩索對重物做功的平均功率不斷增大
C. 重力做功的瞬時功率不斷增大 D. 重物做勻變速曲線運(yùn)動如圖所示，質(zhì)量為，半徑為的光滑細(xì)圓管用輕桿固定在豎直平面內(nèi)，小球A和B的直徑略小于細(xì)圓管的內(nèi)徑。它們的質(zhì)量分別為、。某時刻，小球A、B分別位于圓管最低點(diǎn)和最高點(diǎn)，且A的速度大小為，此時桿對圓管的彈力為零。則取(    )A. A球可能對內(nèi)側(cè)管壁有壓力
B. B球只能對外側(cè)管壁有壓力
C. B球的速度大小為
D. B球的速度大小為均勻分布在地球赤道平面上空的三顆同步通信衛(wèi)星能夠?qū)崿F(xiàn)除地球南北極等少數(shù)地區(qū)外的“全球通信”．已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，同步衛(wèi)星所在軌道處的重力加速度為，地球自轉(zhuǎn)周期為T，下面列出的是關(guān)于三顆衛(wèi)星中任意兩顆衛(wèi)星間距離s的表達(dá)式，其中正確的是(    )A.  B.  C.  D. 同學(xué)用圖甲所示實驗裝置做“研究平拋物體的運(yùn)動”實驗，他先調(diào)整斜槽軌道槽口末端水平，然后在方格紙圖甲中未畫出方格上建立好直角坐標(biāo)系xOy，將方格紙上的坐標(biāo)原點(diǎn)與軌道槽口末端重合，Oy軸與重錘線平行，Ox軸水平。實驗中使小球每次都從斜槽同一高度由靜止?jié)L下，經(jīng)過一段水平軌道后拋出。依次均勻下移水平擋板的位置，分別得到小球在擋板上的落點(diǎn)，先在方格紙上標(biāo)出相應(yīng)的點(diǎn)跡，然后作出如圖乙所示的小球的運(yùn)動軌跡。

平拋運(yùn)動水平方向的分運(yùn)動是______運(yùn)動。選填“勻速直線”或“勻變速直線”
為了能較準(zhǔn)確地完成實驗，需要______。
A.實驗所用斜槽的軌道必須是光滑的
B.記錄的點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)多一些
C.用平滑曲線把所有的點(diǎn)連接起來
D.y軸的方向根據(jù)重垂線確定
如圖丙所示是某同學(xué)根據(jù)實驗畫出的平拋小球的運(yùn)動軌跡，在軌跡上取三點(diǎn)A、B、C，測得A、B、C三點(diǎn)豎直坐標(biāo)為、為、為，A、B、C三點(diǎn)間的水平間距均為，則小球平拋的初速度大小為______；B的速度大小為______取。某興趣小組用如圖所示的傳感器裝置，探究做勻速圓周運(yùn)動的物體所受向心力的大小與物體的質(zhì)量，軌道半徑及角速度之間的關(guān)系。

本實驗應(yīng)采用的方法為______。
小組同學(xué)為了探究向心力跟角速度的關(guān)系，需要控制物體的質(zhì)量和軌道半徑兩個變量保持不變，實驗中，擋光片每經(jīng)過光電門一次，通過力傳感器和光電門就同時獲得一組向心力F和角速度的數(shù)據(jù)。
小組同學(xué)先讓一個砝碼做半徑r為的水平面勻速圓周運(yùn)動，得到圖甲中①圖線。然后保持砝碼質(zhì)量不變，再將運(yùn)動的半徑r分別調(diào)整為、、、，在同一坐標(biāo)系中又分別得到圖甲中②，③、④、⑤四條圖線。
對①圖線的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，獲得了像，如圖乙所示，該圖像是一條過原點(diǎn)的直線，則圖像橫坐標(biāo)x代表的是______。
對5條圖線進(jìn)行比較分析，可以得到的結(jié)論為______。如圖所示，一個半徑為的金屬圓環(huán)豎直固定放置，環(huán)上套有一個質(zhì)量為m的小球，小球可在環(huán)上自由滑動，與環(huán)間的動摩擦因數(shù)為。某時刻小球向右滑動經(jīng)過環(huán)的最高點(diǎn)時，環(huán)對小球的滑動摩擦力大小為，求該時刻小球的速率。不計空氣阻力，重力加速度。
 已知萬有引力常量G，地球半徑R，月球與地球間距離r，同步衛(wèi)星距地面的高度h，月球繞地球的運(yùn)轉(zhuǎn)周期，地球自轉(zhuǎn)周期，地球表面的重力加速度某同學(xué)根據(jù)以上條件，提出一種估算地球質(zhì)量M的方法：
同步衛(wèi)星繞地心做圓周運(yùn)動，由得
請判斷上面的結(jié)果是否正確，并說明理由．如不正確，請給出正確的解法和結(jié)果．
請根據(jù)已知條件再提出兩種估算地球質(zhì)量的方法，并解得結(jié)果．如圖所示，小球P用長的細(xì)繩系著，在水平面內(nèi)繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動，其角速度。另一質(zhì)量的小球Q放在高出水平面的光滑水平槽上，槽與繩平行，槽口A點(diǎn)在O點(diǎn)正上方當(dāng)小球Q受到水平恒力F作用開始運(yùn)動時，小球P恰好運(yùn)動到如圖所示位置，Q運(yùn)動到A時，力F自然取消。取，不計空氣阻力。求：
若兩小球相碰，恒力F的表達(dá)式；用m、L、、h、g表示
在滿足條件的前提下，求Q運(yùn)動到槽口的最短時間和相應(yīng)的Q在槽上滑行的距離。

答案和解析 1.【答案】AD 【解析】解：根據(jù)開普勒第三定律，有，可知火衛(wèi)一距火星表面較近，故A正確；
B.根據(jù)萬有引力提供向心力有：，解得：，可知火衛(wèi)二的角速度較小，故B錯誤；
C.根據(jù)根據(jù)萬有引力提供向心力有：，解得：，可知火衛(wèi)一的運(yùn)動速度較大，故C錯誤；
D.根據(jù)萬有引力提供向心力有：，解得：，可知火衛(wèi)一的向心加速度較大，故D正確。
故選：AD。
衛(wèi)星繞火星做勻速圓周運(yùn)動，萬有引力等于向心力，列式求出線速度、角速度、周期和向心加速度的表達(dá)式，進(jìn)行討論即可。
此題考查了萬有引力定律及其應(yīng)用，解題的關(guān)鍵抓住萬有引力提供向心力，列式求解出線速度、角速度、周期和向心力的表達(dá)式，再進(jìn)行討論。
 2.【答案】C 【解析】【分析】
本題考查功的計算，要注意明確物體由恒力開始運(yùn)動，故其運(yùn)動方向與合力的方向相同；同時注意因為功是標(biāo)量，求標(biāo)量的和，幾個量直接相加即可．
【解答】
物體在恒力作用下由靜止開始運(yùn)動，故運(yùn)動方向沿合力的方向，合力如圖所示；
則由幾何關(guān)系可知，沿兩分力方向上的位移分別為和；
則3N力所做功；
4N力所做的功；
總功；
故C正確，ABD錯誤。
故選：C。  3.【答案】C 【解析】解：A、能讓炮彈繞地表做圓周運(yùn)動的發(fā)射速度是發(fā)射一顆人造地球衛(wèi)星的最小速度，故A錯誤
B、炮彈繞地表做圓周運(yùn)動的向心加速度等于重力加速度，故B錯誤
C、炮彈的發(fā)射速度是各種繞地球做勻速圓周運(yùn)動的衛(wèi)星的最大速度，因為軌道半徑越大，線速度越小，故C正確
D、由可得，發(fā)射速度越大，軌道半徑越大，周期越長，故D錯誤
故選：C。
本題考查人造地球衛(wèi)星原理，第一宇宙速度是最小發(fā)射速度，最大運(yùn)行速度，發(fā)射速度越大，軌道半徑越大。
明確人造衛(wèi)星受的萬有引力提供向心力，理解宇宙速度的物理意義，記住三個宇宙速度。
 4.【答案】C 【解析】【分析】
A、B兩物體一起做圓周運(yùn)動，靠摩擦力提供向心力，兩物體的角速度大小相等，結(jié)合牛頓第二定律分析判斷。
解決本題的關(guān)鍵知道A、B兩物體一起做勻速圓周運(yùn)動，角速度大小相等，知道圓周運(yùn)動向心力的來源，結(jié)合牛頓第二定律進(jìn)行求解，難度中等。

【解答】
A.AB做勻速圓周運(yùn)動，向心加速度的方向始終指向圓心，是不斷變化的，所以該運(yùn)動不屬于勻變速曲線運(yùn)動．故A錯誤；
B.因為A、B兩物體的角速度大小相等，根據(jù)，因為兩物塊的角速度大小相等，轉(zhuǎn)動半徑相等，質(zhì)量相等，則向心力相等，故B錯誤．
C.對AB整體分析有：，對A分析，有：，知盤對B的摩擦力是B對A的摩擦力的2倍，故C正確．
D.對AB整體分析有：，解得：，對A分析有：，解得：，因為B先滑動，可知B先達(dá)到臨界角速度，可知B的臨界角速度較小，即，故D錯誤。  5.【答案】C 【解析】解：已知月球表面的重力加速度約為地球表面重力加速度的，
在星球表面，重力等于萬有引力，有：，
又，則有，
所以，
故C正確，ABD錯誤；
故選：C。
忽略球體自轉(zhuǎn)，萬有引力等于重力和密度公式列式求解。
本題考查萬有引力在航空航天中的應(yīng)用，在解答的過程中注意萬有引力定律應(yīng)用的兩個公式的選擇。
 6.【答案】A 【解析】解：在北極①
在赤道：②
根據(jù)題意，有③
聯(lián)立解得：，A正確，BCD錯誤；
故選：A。
在赤道上物體所受的萬有引力與支持力提供向心力可求得支持力，在南極支持力等于萬有引力．
考查物體受力分析及圓周運(yùn)動向心力的表達(dá)式，明確在兩極物體沒有向心力
 7.【答案】A 【解析】【分析】
物體恰好不被拋出的臨界條件是最高點(diǎn)重力恰好提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律和向心力公式列式求解即可。
本題關(guān)鍵抓住臨界條件，物體恰好不被拋出的臨界條件是最高點(diǎn)重力恰好提供向心力，然后根據(jù)牛頓第二定律列式求解即可。

【解答】物體恰好不被拋出的臨界條件是最高點(diǎn)重力恰好提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律有：

根據(jù)線速度定義公式，有：

聯(lián)立解得：；故A正確，BCD錯誤。
   8.【答案】D 【解析】【分析】
根據(jù)向心力的公式求出向心力的大小，汽車在轉(zhuǎn)彎的過程中靠摩擦力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律求出摩擦力的大小，結(jié)合正壓力與摩擦力的關(guān)系求出氣動壓力的大小。
解決本題的關(guān)鍵知道向心力的公式，知道汽車在水平路面上拐彎向心力的來源。
【解答】
，
A、根據(jù)向心加速度公式，故A錯誤；
B、因為摩擦力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律得：，故B錯誤；
CD、因為摩擦力，則汽車所受支持力，氣動壓力，故，故C錯誤，D正確；
故選：D。  9.【答案】C 【解析】解：將其中一個力從F增為4F，而其它力不變，則物體的合力為3F，根據(jù)牛頓第二定律得：
經(jīng)時間t，物體的速度為
物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，t時間內(nèi)的平均速度為，故經(jīng)時間t，該力的功率為
聯(lián)立解得：，故ABD錯誤，C正確。
故選：C。
先確定合力大小，再根據(jù)牛頓第二定律求出加速度，根據(jù)速度-時間公式求經(jīng)過時間t的速度，從而得到平均速度，再根據(jù)求該力的平均功率。
本題首先要掌握平衡條件的推論：物體受到多力平衡時，任意一個力與其余力各力的合力等大反向，其次，運(yùn)用求功率時，要注意對應(yīng)關(guān)系，當(dāng)v是平均速度時可以求平均功率。
 10.【答案】C 【解析】解：設(shè)繩長為L，錐面與豎直方向夾角為，當(dāng)時，小球靜止，受重力mg、支持力N和繩的拉力而平衡，，所以A項、B項都不正確；
增大時，增大，N減小，當(dāng)時，角速度為。
當(dāng)時，由牛頓第二定律得，
，
，
解得；
當(dāng)時，小球離開錐子，繩與豎直方向夾角變大，設(shè)為，由牛頓第二定律得
，
所以，此時圖象的反向延長線經(jīng)過原點(diǎn)。
可知圖線的斜率變大，所以C項正確，D錯誤。
故選：C。
分析小球的受力，判斷小球隨圓錐作圓周運(yùn)動時的向心力的大小，進(jìn)而分析T隨變化的關(guān)系，但是要注意的是，當(dāng)角速度超過某一個值的時候，小球會飄起來，離開圓錐，從而它的受力也會發(fā)生變化，T與的關(guān)系也就變了．
本題很好的考查了學(xué)生對物體運(yùn)動過程的分析，在轉(zhuǎn)的慢和快的時候，物體的受力會變化，物理量之間的關(guān)系也就會變化．
 11.【答案】BC 【解析】解：“嫦娥一號”衛(wèi)星仍在地球的引力范圍內(nèi)，故它的發(fā)射速度大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度，故A錯誤；
C.設(shè)衛(wèi)星軌道半徑為r，由萬有引力定律知衛(wèi)星受到引力，衛(wèi)星受月球的引力與它到月球中心距離的平方成反比，故C正確；
B.設(shè)衛(wèi)的周期為T，由
得
所以衛(wèi)星的周期與月球質(zhì)量有關(guān)，與衛(wèi)星質(zhì)量無關(guān)，故B正確；
D.衛(wèi)星在繞月軌道上運(yùn)行時，由于離地球很遠(yuǎn)，受到地球引力很小，衛(wèi)星做圓周運(yùn)動的向心力主要是月球引力提供，在繞月圓軌道上，衛(wèi)星受地球的引力小于受月球的引力，故D錯誤。
故選：BC。
根據(jù)三個宇宙速度的概念進(jìn)行分析解答；根據(jù)萬有引力提供向心力求解衛(wèi)星的周期的表達(dá)式；根據(jù)萬有引力定律的公式分析解答；結(jié)合萬有引力定律分析衛(wèi)星受地球的引力與受月球的引力大小。
解決該題需要掌握第一宇宙速度和第二宇宙速度的物理意義，能根據(jù)萬有引力提供向心力分析求解衛(wèi)星的周期的表達(dá)式。
 12.【答案】BCD 【解析】解：A、由題意易知，重物B在t時間內(nèi)上升的高度為，h與成正比，所以重物B勻加速上升，所受合外力恒定，則繩索受到的拉力大小不變，故A錯誤；
B、重物B在豎直方向的平均速度不斷增大，根據(jù)分析可知繩索對重物做功的平均功率不斷增大，故B正確；
C、重物B的速度不斷增大，根據(jù)可知重力做功的瞬時功率不斷增大，故C正確；
D、重物在豎直方向上做勻加速直線運(yùn)動，具有豎直向上的分加速度，在水平方向上做勻速直線運(yùn)動，水平方向分加速度為零，所以合加速度與合速度不在同一直線上，合運(yùn)動為加速度不變的曲線運(yùn)動，即勻變速曲線運(yùn)動，故D正確。
故選：BCD。
重物B水平方向做勻速運(yùn)動，豎直方向做勻加速直線運(yùn)動，根據(jù)豎直方向上的運(yùn)動規(guī)律分析其加速度方向，根據(jù)牛頓第二定律判斷拉力的變化。根據(jù)分析繩索對重物做功的平均功率變化情況。根據(jù)分析重力做功的瞬時功率變化情況。根據(jù)合速度與合加速度的方向關(guān)系，判斷重物的運(yùn)動軌跡。
解決本題時，要知道合運(yùn)動與分運(yùn)動具有等效性，因而可以通過先研究分運(yùn)動，再合成為合運(yùn)動，從而得到合運(yùn)動的規(guī)律。
 13.【答案】BD 【解析】解：球處于豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動的最低點(diǎn)，由支持力與重力的合力提供向心力，小球必定對外側(cè)管壁有壓力，不可能對內(nèi)側(cè)管壁有壓力，故A錯誤；
B.此時桿對圓管的彈力為零，小球B必定對圓管有向上的作用力，即B球只能對外側(cè)管壁有壓力，故B正確；
對A小球由牛頓第二定律得
對B小球由牛頓第二定律得
根據(jù)牛頓第三定律有：


對圓管有
故C錯誤，D正確。
故選：BD。
A球處于豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動的最低點(diǎn)，由支持力與重力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律解得CD項。
本題考查圓周運(yùn)動，熟練掌握向心力公式是解題關(guān)鍵，注意向心力的來源。
 14.【答案】AC 【解析】解：根據(jù)萬有引力提供向心力得：，r為軌道半徑，有：
，
根據(jù)地球表面處萬有引力等于重力得：，得：
根據(jù)題意畫出俯視三顆同步通信衛(wèi)星的幾何位置圖象：
根據(jù)幾何關(guān)系得：
所以，
根據(jù)同步衛(wèi)星處萬有引力等于重力得：，
由于

所以
故選：
了解同步衛(wèi)星的含義，即同步衛(wèi)星的周期必須與地球相同．
通過萬有引力提供向心力，列出等式通過已知量確定未知量．
根據(jù)萬有引力等于重力，代換
不同的同步衛(wèi)星在地球赤道平面上空同一軌道上，畫出幾何圖象，找出物理量的幾何關(guān)系．
運(yùn)用黃金代換式求出問題是考試中常見的方法．
 15.【答案】勻速直線   【解析】解：平拋運(yùn)動的小球在水平方向上不受力的作用，故水平分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動。
所用斜槽軌道不必要求是光滑的，只要小球到達(dá)底端時速度相同即可，故A錯誤；
B.為了能更完整，準(zhǔn)確的記錄小球在空中的運(yùn)動軌跡，記錄的點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)多一些，故B正確；
C.為了比較準(zhǔn)確地描出小球的運(yùn)動軌跡，應(yīng)該用平滑曲線連接各點(diǎn)，但是應(yīng)該把偏離曲線太多的點(diǎn)舍去，故C錯誤；
D.為保證y軸的方向豎直向下，應(yīng)根據(jù)重垂線來確定，故D正確。
故選：BD。
根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律可得：
豎直方向：

水平方向：，

聯(lián)立解得：，；
B點(diǎn)豎直方向的分速度大小為

B點(diǎn)速度大小為
。
故答案為：勻速直線；；；。
根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律分析；
根據(jù)實驗原理分析實驗步驟的合理性；
小球離開導(dǎo)軌后做平拋運(yùn)動，將平拋運(yùn)動分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向的自由落體運(yùn)動，據(jù)此列方程即可求解。
本題主要考查了平拋運(yùn)動規(guī)律的理解和應(yīng)用，平時要加強(qiáng)練習(xí)，提高應(yīng)用基本規(guī)律解決問題能力，同時要會對實驗進(jìn)行正確的誤差分析。
 16.【答案】控制變量法    m和不變，可知F與r成正比 【解析】解：本實驗應(yīng)采用的方法為控制變量法；
由題知，圖甲中①圖線是在r為的情況下讓一個砝碼做勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)
可知在半徑和質(zhì)量不變的情況，F與的成正比，故圖乙中橫坐標(biāo)x代表的是；
和不變，在圖像中找到同一個對應(yīng)的向心力，根據(jù)5組向心力F與半徑r的數(shù)據(jù)，可知F與r成正比。
故答案為：控制變量法；；和不變，可知F與r成正比
研究一個物理量與多個物理量的關(guān)系，先要控制一些物理量不變，再進(jìn)行研究，這種方法叫控制變量法。
探究F與r的關(guān)系時，要先控制m和不變，因此可在圖像中找到同一個對應(yīng)的向心力，根據(jù)5組向心力F與半徑r的數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)系中描點(diǎn)作圖，若得到一條過原點(diǎn)的直線，則說明F與r成正比。
本實驗采用控制變量法，掌握描點(diǎn)作圖的方法，知道圖線斜率的物理意義，難度不大。
 17.【答案】解：小球滑動經(jīng)過環(huán)的最高點(diǎn)時，環(huán)對小球的滑動摩擦力大小可表示為，
解得環(huán)對小球的彈力大小為
據(jù)牛頓第二定律可得，當(dāng)環(huán)對小球的彈力向上時
解得小球的速率為
當(dāng)環(huán)對小球的彈力向下時
解得小球的速率為
答：該時刻小球的速率可能為或。 【解析】根據(jù)滑動摩擦力的大小求出小球在最高點(diǎn)所受的彈力大小，結(jié)合牛頓第二定律求出小球的速率．
解決本題的關(guān)鍵知道小球做圓周運(yùn)動向心力的來源，結(jié)合牛頓第二定律進(jìn)行求解，注意在最高點(diǎn)，環(huán)對球的彈力可能向上，可能向下．
 18.【答案】解：上面結(jié)果是錯誤的，地球的半徑R在計算過程中不能忽略，正確解法和結(jié)果：

得    
方法一：月球繞地球做圓周運(yùn)動，
由得；
方法二：同步衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動，

得；
方法三：在地面重力近似等于萬有引力，
由
得   【解析】根據(jù)萬有引力提供向心力，列式求解，地球半徑較大，不能忽略；
對月球或地球應(yīng)用萬有引力提供向心力，也可根據(jù)在地球表面重力等于向心力求解．
本題關(guān)鍵抓住萬有引力提供向心力或在地球表面重力等于萬有引力．
 19.【答案】解：為了保證兩球相碰，球Q從A點(diǎn)飛出水平射程為L，設(shè)飛出時的速度為v，則有
豎直方向有：
A在水平面上有
根據(jù)速度-時間關(guān)系有：
要使兩球相碰應(yīng)有
聯(lián)立解得、2、
由可知，，Q運(yùn)動到槽口的時間最短，則有，代入數(shù)據(jù)解得：
最小拉力為
Q在槽上滑行的距離為x，則有

代入數(shù)據(jù)解得
答：若兩小球相碰，恒力F的表達(dá)式為、2、；
在滿足條件的前提下，Q運(yùn)動到槽口的最短時間為，相應(yīng)的Q在槽上滑行的距離為。 【解析】先根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式表示出球Q到達(dá)A點(diǎn)的速度，然后由平拋運(yùn)動規(guī)律表示出球Q平拋下落的時間，由圓周運(yùn)動周期公式表示出P到達(dá)最左端的時間，列式時注意P球運(yùn)動的周期性；
球運(yùn)動半圈時有最短時間，由上題結(jié)果求解．
本題涉及了勻變速直線運(yùn)動、圓周運(yùn)動、平拋運(yùn)動，根據(jù)不同的運(yùn)動形式選擇不同的運(yùn)動規(guī)律，用時間相等將它們聯(lián)系起來是關(guān)鍵．解題時要注意圓周運(yùn)動的周期性．
 

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