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广东省江门市新会第一中学2022-2023学年高一下学期物理期中考试试卷（选择性）
一、选择题（本题共10小题，共46分。其中，第1-7题只有一项符合题目要求，选对得4分。第8-10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错得0分。）
1．（2023高一下·新会期中）将物体以一定的速度沿水平方向抛出，空气阻力忽略不计称做平抛运动．做平抛运动的物体，在水平方向上通过的最大距离取决于（ ）
A．物体下落的高度和受到的重力
B．物体受到的重力和初速度
C．物体下落的高度和初速度
D．物体受到的重力、下落的高度和初速度
【答案】C
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】根据得：，则水平方向上的距离为：，可见 在水平方向上通过的最大距离与物体下落的高度和初速度有关，与物体的重力无关，故C符合题意，ABD均不符合题意。
故答案为：C
【分析】平抛运动再水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据高度求出运动时间，根据初速度和时间求出水平位移。
2．（2023高一下·新会期中）如图所示，质量为m的足球经过凹形地面最低点时，受到地面的支持力大小等于足球重力的，重力加速度为g，此时足球所需向心力的大小为（ ）
A． B． C． D．
【答案】D
【知识点】向心力
【解析】【解答】足球经过凹形地面最低点时，重力和支持力的合力提供向心力，所以此时足球所需的向心力为：，故D符合题意，ABC均不符合题意。
故答案为：D
【分析】在凹形地面最低点时，重力和支持力的合力提供向心力。
3．（2023高一下·新会期中）甲、乙两个做匀速圆周运动的质点，它们的角速度之比为，线速度之比为，那么，下列说法中正确的是（ ）
A．它们的半径比是 B．它们的半径比是
C．它们的周期比为 D．它们的周期比为
【答案】D
【知识点】线速度、角速度和周期、转速
【解析】【解答】根据得：；根据得：，故D符合题意，ABC均不符合题意。
故答案为：D
【分析】根据求出半径之比，根据求出周期之比。
4．（2023高一下·新会期中）如图所示，有一条宽为的河道，一小船从岸边的某点渡河，渡河过程中保持船头指向与河岸始终垂直。已知小船在静水中的速度大小为，水流速度大小为。下列说法正确的是（ ）
A．小船渡河过程中的位移大小为
B．小船渡河的时间是
C．小船在河水中航行的轨迹是曲线
D．小船在河水中的速度是
【答案】B
【知识点】小船渡河问题分析
【解析】【解答】CD.渡河过程中保持船头指向与河岸始终垂直，根据运动的合成知小船在河水中的速度为：，由于两个分运动都是匀速直线运动，则小船在河水中航行的轨迹是直线，故CD不符合题意；
AB.小船渡河的时间为：，小船渡河过程中的位移大小为：，故A不符合题意，B符合题意。
故答案为：B
【分析】首先根据小船渡河过程中保持船头指向与河岸始终垂直，计算小船在河水中的速度大小，然后根据求解小船渡河时间。
5．（2023高一下·新会期中）如图所示，一质量为的小球，用长为0.4 m的轻绳拴着在竖直平面内做圆周运动，，下列说法不正确的是（ ）
A．小球要做完整的圆周运动，在最高点的速度至少为
B．当小球在最高点的速度为，轻绳拉力为15 N
C．若轻绳能承受的最大张力为45 N，小球的最大速度不能超过
D．若轻绳能承受的最大张力为45 N，小球的最大速度不能超过
【答案】D
【知识点】竖直平面的圆周运动
【解析】【解答】A.在最高点，根据得：，故A不符合题意；
B.在最高点，根据牛顿第二定律得：，解得：，故B不符合题意；
CD.在最低点，根据牛顿第二定律得：，解得：，故C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D
【分析】在最高点刚好由重力提供向心力时，在最高点速度最小；根据牛顿第二定律可以计算出最大速度。
6．（2023高一下·新会期中）如图所示，放在地球表面上的两个物体甲和乙，甲放在南沙群岛（赤道附近），乙放在北京。它们随地球自转做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A．甲的角速度小于乙的角速度
B．甲的线速度大于乙的线速度
C．甲的周期大于乙的周期
D．甲的向心加速度等于乙的向心加速度
【答案】B
【知识点】线速度、角速度和周期、转速；向心加速度
【解析】【解答】AC.甲乙两物体围绕共同的地轴做匀速圆周运动，角速度和周期等于地球自转的角速度和周期，故AC不符合题意；
B.由于甲的轨道半径大于乙的轨道半径，根据知，甲的线速度大于乙的线速度，故B符合题意；
D.根据知，甲的向心加速度大于乙的向心加速度，故D不符合题意。
故答案为：B
【分析】甲乙两物体围绕共同的地轴做匀速圆周运动，角速度和周期等于地球自转的角速度和周期。由于甲的轨道半径大于乙的轨道半径，根据、分析判断线速度和向心加速度关系。
7．（2023高一下·新会期中）如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ）
A．球A的向心力大于球B的向心力
B．球A的角速度小于球B的角速度
C．球A的线速度小于球B的线速度
D．球A对筒壁的压力大于球B对筒壁的压力
【答案】B
【知识点】向心力；向心加速度
【解析】【解答】AD.对小球受力分析如图：
则向心力为：，可见 球A的向心力等于球B的向心力；支持力为：，由牛顿第三定律知，球A对筒壁的压力等于球B对筒壁的压力，故AD不符合题意；
BC.由牛顿第二定律得：，解得：，，由于A的转动半径较大，所以A的线速度较大，角速度较小，故B符合题意，C不符合题意。
故答案为：B
【分析】对小球受力分析，根据牛顿第二定律列式求解。
8．（2023高一下·新会期中）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．汽车通过凹形桥的最低点时，速度越大，越不容易爆胎
B．在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是减轻轮缘与外轨的挤压
C．杂技演员表演“水流星”，当“水流星”通过最高点时绳子中的拉力可能为零
D．洗衣机脱水桶的脱水原理是因为衣服太重，把水从衣服内压出来了
【答案】B,C
【知识点】生活中的圆周运动
【解析】【解答】A.在最低点，根据牛顿第二定律有：，解得：，可见，速度越大，汽车轮胎所受地面支持力越大，越容易爆胎。故A不符合题意；
B.在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，由火车自身重力与所受支持力的合力来提供转弯所需的向心力，目的是减轻轮缘与外规的挤压，故B符合题意；
C.杂技演员表演“水流星”，当“水流星”通过最高点时，由自身重力提供向心力时，绳子中的拉力可以为零，故C符合题意；
D.洗衣机脱水筒原理是附着在衣服上的小水滴做圆周运动所需的向心力大于衣服提供的力时，做离心运动，而离开衣服。故D不符合题意。
故答案为：BC
【分析】任何做圆周运动的物体，均需要对其提供足够的向心力，结合牛顿第二定律可分析A、B；当“水流星”通过最高点时，处于完全失重的原因，不是不受重力的原因，而是重力全部提供向心力了；洗衣机的脱水筒的脱水原理是离心运动，根据离心运动的原理进行分析。
9．（2023高一下·新会期中）如图所示，a为地球赤道上的物体，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球同步卫星。关于a、b、c做匀速圆周运动的说法中正确的是（ ）
A．角速度的大小关系为
B．向心加速度的大小关系为
C．线速度的大小关系为
D．周期关系为
【答案】B,D
【知识点】卫星问题
【解析】【解答】A.c为同步卫星，其转动角速度和地球的自转角速度相同，则有：，而，根据知，，所以，故A不符合题意；
B.由得：，由得：，所以，故B符合题意；
C.由得：，由得：，所以，故C不符合题意；
D.根据得：，故D符合题意。
故答案为：BD
【分析】c为同步卫星，其转动角速度、周期和地球的自转角速度、周期相同，根据万有引力提供向心力求出角速度、向心加速度、线速度，结合半径关系分析判断。
10．（2023高一下·新会期中）如图是探月卫星从发射到进入工作状态四个基本步骤的示意图，卫星先由地面发射，接着从发射轨道进入停泊轨道（实际上有多个停泊轨道，这里进行了简化处理），然后由停泊轨道进入地月转移轨道；最后卫星进入工作轨道。卫星在停泊轨道和工作轨道上均可视为做匀速圆周运动，则关于卫星在各轨道上的运动下列说法正确的是（ ）
A．在发射轨道上关闭推进器后，卫星的加速度保持不变
B．在停泊轨道上，卫星的线速度小于地球第一宇宙速度
C．在工作轨道上，卫星的线速度小于地球第一宇宙速度
D．在转移轨道上，卫星不受地球引力作用
【答案】B,C
【知识点】卫星问题
【解析】【解答】A.在发射轨道上关闭推进器后，根据得：，卫星继续向上运动，r不断增大，加速度不断减小，故A不符合题意；
B.第一宇宙速度等于卫星在地球表面轨道绕地球做匀速圆周运动的线速度，根据得：，可见在停泊轨道上，卫星的速度小于第一宇宙速度，故B符合题意；
C.对于近地卫星，解得：，同理对于近月卫星，由于，，所以；根据知，月球在工作轨道上的速度小于v月，所以在工作轨道上，卫星的线速度小于地球的第一宇宙速度，故C符合题意；
D.在转移轨道上，卫星同时受到地球引力和月球引力，一开始地球引力大于月球引力，之后地球引力小于月球引力，故D不符合题意。
故答案为：BC
【分析】根据万有引力提供向心力求解；根据第一宇宙速度的求解方法分析判断；根据万有引力定律的内容分析判断。
二、实验题（共2小题，共16分，每空2分。）
11．（2023高一下·新会期中）用如图所示的实验装置研究影响向心力大小的因素。长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A的2倍，长槽上的挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧力筒下降，从而露出标尺，根据标尺上的等分格可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。
（1）当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，套有皮带的塔轮边缘处的 大小相等；（选填“线速度”或“角速度”）
（2） 探究向心力和角速度的关系时，应将皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板 和挡板 处（两空选填“A”或“B”或“C”）
（3）皮带套在半径分别为与的左右两个塔轮上。某次实验使，则A、C两处的角速度之比为 。
【答案】（1）线速度
（2）A；C
（3）
【知识点】向心力
【解析】【解答】（1）皮带传动的两塔轮边缘处的线速度大小相等；
（2）该实验采用“控制变量法”进行研究，所以在探究向心力和角速度的关系时，要保持其余物理量不变，则需要半径、质量都相同，则需要将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板C处；
（3）根据皮带套上个点的线速度大小相等，根据有：，解得：，又，，所以。
故答案为：（1）线速度；（2）A C；（3）
【分析】（1）明确皮带传动两塔轮边缘处线速度大小相等；
（2）该实验采用控制变量法，图中抓住质量不变、半径不变，研究向心力与角速度的关系；
（3）根据向心力之比求出两球转动的角速度之比，结合，根据线速度大小相等求出A、C两点的角速度关系。
12．（2023高一下·新会期中）某学习小组用实验探究平抛运动规律，采用如图所示实验装置。刚开始时，让小球A、B处于同一高度，用小锤击打弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开。
（1）改变小锤打击的力度，观察A，B两球落地的先后情况，发现____（填字母）
A．击打的力度越大，A球越先落地
B．击打的力度越大，A球越后落地
C．无论击打的力度如何，两球总是同时落地
D．以上情况都有可能
（2）一位同学采用频闪摄影的方法拍摄到小球A做平抛运动的照片，如图所示。图中每个小方格的边长为L，分析可知，位置a （选填“是”或“不是”）平抛运动的起点，该频闪摄像照片的频率为 ，（用含有L和g的式子表示），小球做平抛运动到达b点速度vb= （用含有L和g的式子表示）
【答案】（1）C
（2）是；；
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】（1）平抛运动竖直方向做自由落体运动，所以无论击打的力度如何，两球总是同时落地，故ABD不符合题意，C符合题意；
（2）竖直方向的位移满足1：3：5的关系，所以a是平抛运动的起点，根据得：，则，水平方向做匀速直线运动，所以，解得：。
故答案为：（1）C；（2），
【分析】（1）根据平抛运动规律分析；
（2）根据平抛运动规律求小球水平抛出初速度。
三、解答题（共3小题，共38分。）
13．（2023高一下·新会期中）某同学在h高度处将石块水平抛出，设石块离开手后做平抛运动，落地点离抛出点的水平距离x=16m，下落时间是2s，如图所示。重力加速度g=10m/s2。求：
（1）石块做平抛运动的初速度；
（2）石块下落的高度h。
【答案】（1）解：石块做平抛运动的初速度为
（2）解：石块下落的高度为
【知识点】平抛运动
【解析】【分析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据高度求出石块下落的时间，结合水平位和时间求出平抛运动的初速度。
14．（2023高一下·新会期中）晓明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动，当球某次运动到最低点时，绳突然断掉。球飞离水平距离d后落地，如图所示，已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为，重力加速度为g，忽略手的运动半径和空气阻力。
（1）求绳断时球的速度大小v1和球落地时的速度大小v2
（2）问绳能承受的最大拉力多大？
【答案】（1）解：设绳断后球飞行时间为t，由平抛运动规律，竖直方向有
水平方向有
联立解得
从小球飞出到落地，根据机械能守恒定律有
解得
（2）解：设绳能承受的最大拉力大小为F，这也是球受到绳的最大拉力大小。球做圆周运动的半径为，根据牛顿第二定律有
解得
【知识点】平抛运动；竖直平面的圆周运动
【解析】【分析】（1）绳断后小球做平抛运动，根据平抛运动的规律即可求出绳断时球的速度大小v1；根据机械能守恒定律即可求出球落地时的速度v2；
（2）根据牛顿第二定律即可求出绳能承受的最大拉力。
15．（2023高一下·新会期中）已知某卫星在赤道上空的圆形轨道运行，轨道半径为r1，运行周期为T，卫星运动方向与地球自转方向相同，不计空气阻力，万有引力常量为G。求：
（1）地球质量M的大小；
（2）如图所示，假设某时刻，该卫星在A点变轨进入椭圆轨道，近地点B到地心距离为r2，求卫星在椭圆轨道上的周期T1；
（3）卫星在赤道上空轨道半径为r1的圆形轨道上运行，小明住在赤道上某城市，某时刻，该卫星正处于小明的正上方，在后面的一段时间里，小明观察到每两天恰好三次看到卫星掠过其正上方，求地球自转周期T0。
【答案】（1）解：卫星做匀速圆周运动
得
（2）解：根据开普勒第三定律
得
（3）解：每2T0时间小明与卫星相遇3次，即每时间相遇一次，得
得
【知识点】卫星问题
【解析】【分析】（1）根据万有引力提供向心力即可求出地球的质量M；
（2）根据开普勒第三定律即可求出卫星在椭圆轨道上的周期；
（3）根据赤道上小明每两天恰好三次看到卫星掠过其正上方，得出两天内卫星比地球多转了三圈，从而求出自转周期T0。
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广东省江门市新会第一中学2022-2023学年高一下学期物理期中考试试卷（选择性）
一、选择题（本题共10小题，共46分。其中，第1-7题只有一项符合题目要求，选对得4分。第8-10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错得0分。）
1．（2023高一下·新会期中）将物体以一定的速度沿水平方向抛出，空气阻力忽略不计称做平抛运动．做平抛运动的物体，在水平方向上通过的最大距离取决于（ ）
A．物体下落的高度和受到的重力
B．物体受到的重力和初速度
C．物体下落的高度和初速度
D．物体受到的重力、下落的高度和初速度
2．（2023高一下·新会期中）如图所示，质量为m的足球经过凹形地面最低点时，受到地面的支持力大小等于足球重力的，重力加速度为g，此时足球所需向心力的大小为（ ）
A． B． C． D．
3．（2023高一下·新会期中）甲、乙两个做匀速圆周运动的质点，它们的角速度之比为，线速度之比为，那么，下列说法中正确的是（ ）
A．它们的半径比是 B．它们的半径比是
C．它们的周期比为 D．它们的周期比为
4．（2023高一下·新会期中）如图所示，有一条宽为的河道，一小船从岸边的某点渡河，渡河过程中保持船头指向与河岸始终垂直。已知小船在静水中的速度大小为，水流速度大小为。下列说法正确的是（ ）
A．小船渡河过程中的位移大小为
B．小船渡河的时间是
C．小船在河水中航行的轨迹是曲线
D．小船在河水中的速度是
5．（2023高一下·新会期中）如图所示，一质量为的小球，用长为0.4 m的轻绳拴着在竖直平面内做圆周运动，，下列说法不正确的是（ ）
A．小球要做完整的圆周运动，在最高点的速度至少为
B．当小球在最高点的速度为，轻绳拉力为15 N
C．若轻绳能承受的最大张力为45 N，小球的最大速度不能超过
D．若轻绳能承受的最大张力为45 N，小球的最大速度不能超过
6．（2023高一下·新会期中）如图所示，放在地球表面上的两个物体甲和乙，甲放在南沙群岛（赤道附近），乙放在北京。它们随地球自转做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A．甲的角速度小于乙的角速度
B．甲的线速度大于乙的线速度
C．甲的周期大于乙的周期
D．甲的向心加速度等于乙的向心加速度
7．（2023高一下·新会期中）如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ）
A．球A的向心力大于球B的向心力
B．球A的角速度小于球B的角速度
C．球A的线速度小于球B的线速度
D．球A对筒壁的压力大于球B对筒壁的压力
8．（2023高一下·新会期中）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．汽车通过凹形桥的最低点时，速度越大，越不容易爆胎
B．在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是减轻轮缘与外轨的挤压
C．杂技演员表演“水流星”，当“水流星”通过最高点时绳子中的拉力可能为零
D．洗衣机脱水桶的脱水原理是因为衣服太重，把水从衣服内压出来了
9．（2023高一下·新会期中）如图所示，a为地球赤道上的物体，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球同步卫星。关于a、b、c做匀速圆周运动的说法中正确的是（ ）
A．角速度的大小关系为
B．向心加速度的大小关系为
C．线速度的大小关系为
D．周期关系为
10．（2023高一下·新会期中）如图是探月卫星从发射到进入工作状态四个基本步骤的示意图，卫星先由地面发射，接着从发射轨道进入停泊轨道（实际上有多个停泊轨道，这里进行了简化处理），然后由停泊轨道进入地月转移轨道；最后卫星进入工作轨道。卫星在停泊轨道和工作轨道上均可视为做匀速圆周运动，则关于卫星在各轨道上的运动下列说法正确的是（ ）
A．在发射轨道上关闭推进器后，卫星的加速度保持不变
B．在停泊轨道上，卫星的线速度小于地球第一宇宙速度
C．在工作轨道上，卫星的线速度小于地球第一宇宙速度
D．在转移轨道上，卫星不受地球引力作用
二、实验题（共2小题，共16分，每空2分。）
11．（2023高一下·新会期中）用如图所示的实验装置研究影响向心力大小的因素。长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A的2倍，长槽上的挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧力筒下降，从而露出标尺，根据标尺上的等分格可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。
（1）当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，套有皮带的塔轮边缘处的 大小相等；（选填“线速度”或“角速度”）
（2） 探究向心力和角速度的关系时，应将皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板 和挡板 处（两空选填“A”或“B”或“C”）
（3）皮带套在半径分别为与的左右两个塔轮上。某次实验使，则A、C两处的角速度之比为 。
12．（2023高一下·新会期中）某学习小组用实验探究平抛运动规律，采用如图所示实验装置。刚开始时，让小球A、B处于同一高度，用小锤击打弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开。
（1）改变小锤打击的力度，观察A，B两球落地的先后情况，发现____（填字母）
A．击打的力度越大，A球越先落地
B．击打的力度越大，A球越后落地
C．无论击打的力度如何，两球总是同时落地
D．以上情况都有可能
（2）一位同学采用频闪摄影的方法拍摄到小球A做平抛运动的照片，如图所示。图中每个小方格的边长为L，分析可知，位置a （选填“是”或“不是”）平抛运动的起点，该频闪摄像照片的频率为 ，（用含有L和g的式子表示），小球做平抛运动到达b点速度vb= （用含有L和g的式子表示）
三、解答题（共3小题，共38分。）
13．（2023高一下·新会期中）某同学在h高度处将石块水平抛出，设石块离开手后做平抛运动，落地点离抛出点的水平距离x=16m，下落时间是2s，如图所示。重力加速度g=10m/s2。求：
（1）石块做平抛运动的初速度；
（2）石块下落的高度h。
14．（2023高一下·新会期中）晓明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动，当球某次运动到最低点时，绳突然断掉。球飞离水平距离d后落地，如图所示，已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为，重力加速度为g，忽略手的运动半径和空气阻力。
（1）求绳断时球的速度大小v1和球落地时的速度大小v2
（2）问绳能承受的最大拉力多大？
15．（2023高一下·新会期中）已知某卫星在赤道上空的圆形轨道运行，轨道半径为r1，运行周期为T，卫星运动方向与地球自转方向相同，不计空气阻力，万有引力常量为G。求：
（1）地球质量M的大小；
（2）如图所示，假设某时刻，该卫星在A点变轨进入椭圆轨道，近地点B到地心距离为r2，求卫星在椭圆轨道上的周期T1；
（3）卫星在赤道上空轨道半径为r1的圆形轨道上运行，小明住在赤道上某城市，某时刻，该卫星正处于小明的正上方，在后面的一段时间里，小明观察到每两天恰好三次看到卫星掠过其正上方，求地球自转周期T0。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】根据得：，则水平方向上的距离为：，可见 在水平方向上通过的最大距离与物体下落的高度和初速度有关，与物体的重力无关，故C符合题意，ABD均不符合题意。
故答案为：C
【分析】平抛运动再水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据高度求出运动时间，根据初速度和时间求出水平位移。
2．【答案】D
【知识点】向心力
【解析】【解答】足球经过凹形地面最低点时，重力和支持力的合力提供向心力，所以此时足球所需的向心力为：，故D符合题意，ABC均不符合题意。
故答案为：D
【分析】在凹形地面最低点时，重力和支持力的合力提供向心力。
3．【答案】D
【知识点】线速度、角速度和周期、转速
【解析】【解答】根据得：；根据得：，故D符合题意，ABC均不符合题意。
故答案为：D
【分析】根据求出半径之比，根据求出周期之比。
4．【答案】B
【知识点】小船渡河问题分析
【解析】【解答】CD.渡河过程中保持船头指向与河岸始终垂直，根据运动的合成知小船在河水中的速度为：，由于两个分运动都是匀速直线运动，则小船在河水中航行的轨迹是直线，故CD不符合题意；
AB.小船渡河的时间为：，小船渡河过程中的位移大小为：，故A不符合题意，B符合题意。
故答案为：B
【分析】首先根据小船渡河过程中保持船头指向与河岸始终垂直，计算小船在河水中的速度大小，然后根据求解小船渡河时间。
5．【答案】D
【知识点】竖直平面的圆周运动
【解析】【解答】A.在最高点，根据得：，故A不符合题意；
B.在最高点，根据牛顿第二定律得：，解得：，故B不符合题意；
CD.在最低点，根据牛顿第二定律得：，解得：，故C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D
【分析】在最高点刚好由重力提供向心力时，在最高点速度最小；根据牛顿第二定律可以计算出最大速度。
6．【答案】B
【知识点】线速度、角速度和周期、转速；向心加速度
【解析】【解答】AC.甲乙两物体围绕共同的地轴做匀速圆周运动，角速度和周期等于地球自转的角速度和周期，故AC不符合题意；
B.由于甲的轨道半径大于乙的轨道半径，根据知，甲的线速度大于乙的线速度，故B符合题意；
D.根据知，甲的向心加速度大于乙的向心加速度，故D不符合题意。
故答案为：B
【分析】甲乙两物体围绕共同的地轴做匀速圆周运动，角速度和周期等于地球自转的角速度和周期。由于甲的轨道半径大于乙的轨道半径，根据、分析判断线速度和向心加速度关系。
7．【答案】B
【知识点】向心力；向心加速度
【解析】【解答】AD.对小球受力分析如图：
则向心力为：，可见 球A的向心力等于球B的向心力；支持力为：，由牛顿第三定律知，球A对筒壁的压力等于球B对筒壁的压力，故AD不符合题意；
BC.由牛顿第二定律得：，解得：，，由于A的转动半径较大，所以A的线速度较大，角速度较小，故B符合题意，C不符合题意。
故答案为：B
【分析】对小球受力分析，根据牛顿第二定律列式求解。
8．【答案】B,C
【知识点】生活中的圆周运动
【解析】【解答】A.在最低点，根据牛顿第二定律有：，解得：，可见，速度越大，汽车轮胎所受地面支持力越大，越容易爆胎。故A不符合题意；
B.在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，由火车自身重力与所受支持力的合力来提供转弯所需的向心力，目的是减轻轮缘与外规的挤压，故B符合题意；
C.杂技演员表演“水流星”，当“水流星”通过最高点时，由自身重力提供向心力时，绳子中的拉力可以为零，故C符合题意；
D.洗衣机脱水筒原理是附着在衣服上的小水滴做圆周运动所需的向心力大于衣服提供的力时，做离心运动，而离开衣服。故D不符合题意。
故答案为：BC
【分析】任何做圆周运动的物体，均需要对其提供足够的向心力，结合牛顿第二定律可分析A、B；当“水流星”通过最高点时，处于完全失重的原因，不是不受重力的原因，而是重力全部提供向心力了；洗衣机的脱水筒的脱水原理是离心运动，根据离心运动的原理进行分析。
9．【答案】B,D
【知识点】卫星问题
【解析】【解答】A.c为同步卫星，其转动角速度和地球的自转角速度相同，则有：，而，根据知，，所以，故A不符合题意；
B.由得：，由得：，所以，故B符合题意；
C.由得：，由得：，所以，故C不符合题意；
D.根据得：，故D符合题意。
故答案为：BD
【分析】c为同步卫星，其转动角速度、周期和地球的自转角速度、周期相同，根据万有引力提供向心力求出角速度、向心加速度、线速度，结合半径关系分析判断。
10．【答案】B,C
【知识点】卫星问题
【解析】【解答】A.在发射轨道上关闭推进器后，根据得：，卫星继续向上运动，r不断增大，加速度不断减小，故A不符合题意；
B.第一宇宙速度等于卫星在地球表面轨道绕地球做匀速圆周运动的线速度，根据得：，可见在停泊轨道上，卫星的速度小于第一宇宙速度，故B符合题意；
C.对于近地卫星，解得：，同理对于近月卫星，由于，，所以；根据知，月球在工作轨道上的速度小于v月，所以在工作轨道上，卫星的线速度小于地球的第一宇宙速度，故C符合题意；
D.在转移轨道上，卫星同时受到地球引力和月球引力，一开始地球引力大于月球引力，之后地球引力小于月球引力，故D不符合题意。
故答案为：BC
【分析】根据万有引力提供向心力求解；根据第一宇宙速度的求解方法分析判断；根据万有引力定律的内容分析判断。
11．【答案】（1）线速度
（2）A；C
（3）
【知识点】向心力
【解析】【解答】（1）皮带传动的两塔轮边缘处的线速度大小相等；
（2）该实验采用“控制变量法”进行研究，所以在探究向心力和角速度的关系时，要保持其余物理量不变，则需要半径、质量都相同，则需要将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板C处；
（3）根据皮带套上个点的线速度大小相等，根据有：，解得：，又，，所以。
故答案为：（1）线速度；（2）A C；（3）
【分析】（1）明确皮带传动两塔轮边缘处线速度大小相等；
（2）该实验采用控制变量法，图中抓住质量不变、半径不变，研究向心力与角速度的关系；
（3）根据向心力之比求出两球转动的角速度之比，结合，根据线速度大小相等求出A、C两点的角速度关系。
12．【答案】（1）C
（2）是；；
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】（1）平抛运动竖直方向做自由落体运动，所以无论击打的力度如何，两球总是同时落地，故ABD不符合题意，C符合题意；
（2）竖直方向的位移满足1：3：5的关系，所以a是平抛运动的起点，根据得：，则，水平方向做匀速直线运动，所以，解得：。
故答案为：（1）C；（2），
【分析】（1）根据平抛运动规律分析；
（2）根据平抛运动规律求小球水平抛出初速度。
13．【答案】（1）解：石块做平抛运动的初速度为
（2）解：石块下落的高度为
【知识点】平抛运动
【解析】【分析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据高度求出石块下落的时间，结合水平位和时间求出平抛运动的初速度。
14．【答案】（1）解：设绳断后球飞行时间为t，由平抛运动规律，竖直方向有
水平方向有
联立解得
从小球飞出到落地，根据机械能守恒定律有
解得
（2）解：设绳能承受的最大拉力大小为F，这也是球受到绳的最大拉力大小。球做圆周运动的半径为，根据牛顿第二定律有
解得
【知识点】平抛运动；竖直平面的圆周运动
【解析】【分析】（1）绳断后小球做平抛运动，根据平抛运动的规律即可求出绳断时球的速度大小v1；根据机械能守恒定律即可求出球落地时的速度v2；
（2）根据牛顿第二定律即可求出绳能承受的最大拉力。
15．【答案】（1）解：卫星做匀速圆周运动
得
（2）解：根据开普勒第三定律
得
（3）解：每2T0时间小明与卫星相遇3次，即每时间相遇一次，得
得
【知识点】卫星问题
【解析】【分析】（1）根据万有引力提供向心力即可求出地球的质量M；
（2）根据开普勒第三定律即可求出卫星在椭圆轨道上的周期；
（3）根据赤道上小明每两天恰好三次看到卫星掠过其正上方，得出两天内卫星比地球多转了三圈，从而求出自转周期T0。
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