精品解析：四川省达州市万源中学2023-2024学年高一下学期5月月考物理试题

四川省万源中学高2026届第二次月考试题（高一．下物理） 一、选择题（共43分，1-7为单项选择题，每小题4分，8-10为多项选择题每小题5分，少选得3分，多项错选不得分） 1. ABCD四位同学在游乐场坐过山车的时候不由想起几天前刚刚学过的曲线运动知识，但是对于曲线运动的特点却产生了分歧，对于四位同学各自的观点，下列四位同学的说法正确的是（　　） A. 物体只有在受到变力的情况下，才会做曲线运动 B. 物体的加速度为0时，也可能做曲线运动 C. 做曲线运动的物体，加速度和速度的方向可能是垂直的 D. 物体的运动状态发生改变，说明物体一定在做曲线运动 2. 如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，小车以4m/s的速度向右做匀速直线运动，小车通过跨过定滑轮的绳子拉着物体A向上运动。已知物体A受到的重力大小为10N，某瞬间连接小车端的绳子与水平方向的夹角为30°，则下列说法正确的是（　　） A. 物体A处于超重状态 B. 该瞬间物体A的速度大小为2m/s C. 绳子上的拉力大小为10N D. 物体A做匀速运动 3. 如图，将地球看成圆球，地球赤道上某点有一物体A，北纬45°线上某点有一物体B，在地球自转过程中，A、B两物体均相对于地面静止且看作质点，下列说法正确的是（ ） A. A、B两物体线速度大小之比为 B. A、B两物体角速度之比为2∶1 C. A、B两物体向心加速度大小之比为2∶1 D. A、B两物体向心力大小之比为 4. 如图所示，从地面上同一位置同时抛出两小球A、B，分别落在地面上的M、N两点，两球运动的最大高度相同，空气阻力不计，则下列说法错误的是（　　） A. A、B的飞行时间相等 B. A、B在空中不可能相遇 C. B在最高点的速度与A在最高点的速度相等 D. B在落地时的速度比A在落地时的大 5. 水平地面上A点正上方O点一小球以速度水平抛出，垂直打在倾角为的斜面上的B点，下列说法正确的是（　　） A. 小球在空中运动的时间是 B. 小球下落的高度是 C. 小球在B点的速度为 D. 小球落点B到OA的距离为 6. 若航天员在月球表面附近高h处以初速度水平抛出一个小球，测出小球运动的水平位移大小为L。若月球可视为均匀的天体球，已知月球半径为R，引力常量为G，则下列说法正确的是（　　） A. 月球表面的重力加速度 B. 月球的质量 C. 月球的第一宇宙速度 D. 月球的平均密度 7. 某实验兴趣小组对新能源车的加速性能进行探究。他们根据自制的电动模型车模拟汽车启动状态，并且通过传感器，绘制了模型车从开始运动到刚获得最大速度过程中速度的倒数和牵引力F之间的关系图像，如图所示。已知模型车的质量，行驶过程中受到的阻力恒定，整个过程时间持续5s，获得最大速度为4m/s，则下列说法正确的是（ ） A. 模型车受到的阻力大小为1N B. 模型车匀加速运动的时间为2s C. 模型车牵引力的最大功率为6W D. 模型车运动的总位移为14m 8. 发射一颗人造地球静止卫星，先将卫星发射至近地轨道Ⅰ，在近地轨道Ⅰ的Q点调整速度进入转移轨道Ⅱ，在转移轨道Ⅱ上的远地点P调整速度后进入目标轨道Ⅲ。下列说法中正确的是（ ） A. 卫星在轨道Ⅱ上的P点需要加速才能进入轨道Ⅲ B. 卫星在轨道Ⅱ上Q点的加速度大于轨道I上Q的加速度 C. 卫星在轨道Ⅱ上Q点的线速度小于轨道Ⅱ上P点的线速度 D. 卫星在轨道Ⅱ上从Q到P运行的时间小于卫星在轨道Ⅲ上绕行的半周期 9. 如图所示，一个内壁光滑圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，小球A紧贴内壁在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　） A. 小球受到重力、内壁的弹力和向心力 B. 若仅降低小球做匀速圆周运动的高度，小球受到的合力不变 C. 若仅降低小球做匀速圆周运动的高度，则小球的线速度不变 D. 若仅降低小球做匀速圆周运动的高度，则小球受到的弹力不变 10. 弹性轻绳一端固定于天花板上的O点，另一端与水平地面上质量为m的滑块A相连，当弹性绳处于如图所示的竖直位置时，紧挨一光滑水平小钉B，此时滑块A对地面的压力等于自身所受重力的一半。现作用在滑块A上一水平拉力F，使滑块A向右缓慢运动一段距离，在撤去拉力F时，滑块A恰好能静止在地面上。已知弹性轻绳遵循胡克定律，弹性绳的原长等于OB的长度，弹性绳具有的弹性势能，式中k为弹性绳的劲度系数，x为弹性绳相对原长的形变量，此过程中弹性绳始终处于弹性限度内，滑块A与地面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。对于该过程，下列说法正确的是（ ） A. 滑块A对地面的压力逐渐变大 B. 滑块A向右运动的距离为 C. 滑块A克服摩擦力做的功为 D. 拉力F做的功为 二、实验题（共14分，每空2分） 11. 在“探究平抛运动的特点”实验中，某学习小组用如图所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。 （1）下列实验条件必须满足的有（　　） A. 斜槽轨道光滑 B. 斜槽轨道末段水平 C. 每次从斜槽上相同位置无初速度释放钢球 D. 图中档条MN每次必须等间距下移 （2）乙同学利用频闪相机对做平抛运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔0.05s发出一次闪光，照片如图。方格的边长为5cm。则小球运动到图中位置A时，其速度的水平分量大小为_________m/s；根据图中数据可得，当地重力加速度的大小为_________。（结果均保留两位有效数字） 12. 用如图所示装置可进行多个力学实验，根据所学物理知识回答以下问题。 （1）下列说法正确的是（　　） A. 用此装置来“研究匀变速直线运动”时，长木板上表面必须光滑。 B. 此装置的电磁打点计时器需要220V交流电源。 C. 用此装置来“探究加速度a与力F的关系”时，需要平衡摩擦力，且钩码的总质量应远大于小车的质量。 D. 用此装置来“验证动量定理”时，需要平衡摩擦力，且钩码的总质量应远小于小车的质量。 （2）用该装置“探究动能定理”实验中，得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、、。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m，小车的质量为M，。从打O点到打B点的过程中，拉力所做的功_________，小车动能变化量_________。 （3）多次重复（2）问的实验过程发现，合力做的功总是稍大于动能的增加量，导致这一结果的原因可能是_____________________________________________（写出1条可能的原因即可）。 三、计算题（共43分，13题12分，14题13分，15题18分） 13. 体育课上，排球专项的甲、乙两位同学在进行垫球训练。甲同学在距离地面高处将排球击出，球的初速度沿水平方向，大小为；乙同学在排球离地处将排球垫起。已知排球质量m，取重力加速度g。不计空气阻力。求： （1）排球被垫起前在空中飞行时间t及水平方向飞行的距离x； （2）排球落到乙同学手臂上那瞬间的速度大小v。 14. 一个光滑的圆锥体固定在水平桌面，其轴线沿竖直方向，母线与轴线之间的夹角，如图所示。一条长度为L的绳（质量不计），一端固定在圆锥体的顶点O处，另一端系着一个质量为m的小球（可视为质点）。小球以角速度绕圆锥体的轴线做水平匀速圆周运动，重力加速度为g。（；）求： （1）当角速度为某一定值时，小球与圆锥面的相互作用力恰好为零，求此状态的角速度大小； （2）当角速度时，绳对小球的拉力大小。 15. 如图甲所示，一小物块放置在光滑水平台面上，其质量，在水平推力F的作用下，物块从坐标原点O由静止开始沿x轴运动，F与物块的位置坐标x的关系如图乙所示。物块在处从平台边缘A点飞出，同时撤去F，物块到达斜面顶端B点时恰能沿斜面BC下滑，斜面高度，倾角，小物块沿斜面运动到底端C点后立即无速度损失地滑上水平地面，随后小物块从D点冲上一半径的光滑半圆形轨道内侧。已知小物块与斜面间的动摩擦因数，，，重力加速度g取，不计空气阻力，求： （1）小物块从A点抛出的速度； （2）若水平地面光滑，则半圆轨道上最低点D点对小物块的支持力为多少； （3）若水平地面粗糙，且动摩擦因数与斜面相同，小物块恰好能到达半圆形轨道的最高点E，则CD段的距离s为多少； 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 四川省万源中学高2026届第二次月考试题（高一．下物理） 一、选择题（共43分，1-7为单项选择题，每小题4分，8-10为多项选择题每小题5分，少选得3分，多项错选不得分） 1. ABCD四位同学在游乐场坐过山车的时候不由想起几天前刚刚学过的曲线运动知识，但是对于曲线运动的特点却产生了分歧，对于四位同学各自的观点，下列四位同学的说法正确的是（　　） A. 物体只有在受到变力的情况下，才会做曲线运动 B. 物体的加速度为0时，也可能做曲线运动 C. 做曲线运动的物体，加速度和速度的方向可能是垂直的 D. 物体的运动状态发生改变，说明物体一定在做曲线运动 【答案】C 【解析】 【详解】AB．物体做曲线运动的条件为：初速度不为0，合外力不为0，初速度与合外力不共线，若合外力为恒力，则做匀变速曲线运动，若合外力为变力，则做非匀变速曲线运动，故AB错误； C．做匀速圆周运动的物体，其加速度方向与速度方向始终垂直，故C正确； D．做匀变速直线运动的物体，其速度大小发生改变，即运动状态发生改变，但不是曲线运动，故D错误。 故选C。 2. 如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，小车以4m/s的速度向右做匀速直线运动，小车通过跨过定滑轮的绳子拉着物体A向上运动。已知物体A受到的重力大小为10N，某瞬间连接小车端的绳子与水平方向的夹角为30°，则下列说法正确的是（　　） A. 物体A处于超重状态 B. 该瞬间物体A的速度大小为2m/s C. 绳子上的拉力大小为10N D. 物体A做匀速运动 【答案】A 【解析】 【详解】B．将小车的速度沿绳和垂直绳方向分解，沿绳方向的分速度大小即为A物体上升的速度大小，则 B错误； ACD．根据关联速度，物体与小车间的速度关系为，小车与水平夹角为逐渐减小，则A的速度逐渐增大，A做加速运动，根据牛顿第二定律可知，绳子拉力大于物体重力，物体超重，A正确，CD错误。 故选A。 3. 如图，将地球看成圆球，地球赤道上某点有一物体A，北纬45°线上某点有一物体B，在地球自转过程中，A、B两物体均相对于地面静止且看作质点，下列说法正确的是（ ） A. A、B两物体线速度大小之比为 B. A、B两物体角速度之比为2∶1 C. A、B两物体向心加速度大小之比为2∶1 D. A、B两物体向心力大小之比为 【答案】A 【解析】 【详解】地球自转时，各点角速度大小相等，有 设地球半径为r，由几何关系知 A．由线速度与角速度、半径的关系得 故A正确； B．地球自转时，各点角速度大小相等，故B错误； C．由知，又角速度相等，故向心加速度之比等于半径之比，应为√2：1，故C错误； D．由知，因不知A、B两物体质量关系，故无法求解向心力之比，故D错误。 故选A。 4. 如图所示，从地面上同一位置同时抛出两小球A、B，分别落在地面上的M、N两点，两球运动的最大高度相同，空气阻力不计，则下列说法错误的是（　　） A. A、B的飞行时间相等 B. A、B在空中不可能相遇 C. B在最高点的速度与A在最高点的速度相等 D. B在落地时的速度比A在落地时的大 【答案】C 【解析】 【详解】A．斜抛运动可分解为水平方向的直线运动和竖直方向a=g的匀变速直线运动，由于两球运动的最大高度相同，它们上升时间和下落时间均相等，则两物体飞行的时间相等，选项A正确，不符合题意； B．两物体同时抛出，两物体到达两轨迹的交点位置时所用的时间不相等，可知A、B在空中不可能相遇，选项B正确，不符合题意； C．在最高点时，小球的竖直分速度为零，只有水平分速度，由水平位移 x=vxt 且 xB>xA 知B的水平分速度大于A的水平分速度，则B在最高点的速度比A在最高点的大，选项C错误，符合题意； D．由于高度相同，则由 vy2=2gh 知：A、B球落地的竖直分速度vy相同，故落地的速度由 得落地时B球速度大于A球，故D项正确，不符合题意。 故选C。 5. 水平地面上A点正上方O点一小球以速度水平抛出，垂直打在倾角为的斜面上的B点，下列说法正确的是（　　） A. 小球在空中运动的时间是 B. 小球下落的高度是 C. 小球在B点的速度为 D. 小球落点B到OA的距离为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据题意可知，小球在点时速度方向与水平方向的夹角为，则有 解得 又有 解得 故A错误； B．小球下落的高度是 故B错误； C．小球在B点的速度为 故C错误； D．小球落点B到OA的距离 故D正确。 故选D。 6. 若航天员在月球表面附近高h处以初速度水平抛出一个小球，测出小球运动的水平位移大小为L。若月球可视为均匀的天体球，已知月球半径为R，引力常量为G，则下列说法正确的是（　　） A. 月球表面的重力加速度 B. 月球的质量 C. 月球的第一宇宙速度 D. 月球的平均密度 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据平抛运动特点有， 解得月球表面的重力加速度 故A错误； B．在月球表面，万有引力等于重力，则有 将代入上式得月球的质量 故B错误； C．根据万有引力提供向心力 将代入上式得月球的第一宇宙速度 故C错误； D．月球的平均密度 故D正确。 故选D。 7. 某实验兴趣小组对新能源车的加速性能进行探究。他们根据自制的电动模型车模拟汽车启动状态，并且通过传感器，绘制了模型车从开始运动到刚获得最大速度过程中速度的倒数和牵引力F之间的关系图像，如图所示。已知模型车的质量，行驶过程中受到的阻力恒定，整个过程时间持续5s，获得最大速度为4m/s，则下列说法正确的是（ ） A. 模型车受到的阻力大小为1N B. 模型车匀加速运动的时间为2s C. 模型车牵引力的最大功率为6W D. 模型车运动的总位移为14m 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据 可得 结合图线的斜率可得 即模型车的速度从2m/s增加至4m/s的过程中，模型车以恒定的功率行驶，速度最大时合外力为零，即牵引力等于阻力，根据图像可知，在时速度达到最大值，因此有 故A错误； B．由图像可知小车初始牵引力为4N，且匀加速结束时模型车的速度大小，根据牛顿第二定律有 解得加速度 根据匀变速直线运动，速度与时间的关系可得匀加速运动的时间 故B错误； C．根据以上分析可知，模型车牵引力功率最大时即为匀加速结束时获得的功率，可知最大功率为，故C错误； D．根据题意，模型车速度达到最大用时5s，而匀加速阶段用时1s，则可知，模型车以恒定功率运动所需时间，根据动能定理 式中 ， 解得 匀加速阶段位移 故总位移 故D正确。 故选D。 8. 发射一颗人造地球静止卫星，先将卫星发射至近地轨道Ⅰ，在近地轨道Ⅰ的Q点调整速度进入转移轨道Ⅱ，在转移轨道Ⅱ上的远地点P调整速度后进入目标轨道Ⅲ。下列说法中正确的是（ ） A. 卫星在轨道Ⅱ上的P点需要加速才能进入轨道Ⅲ B. 卫星在轨道Ⅱ上Q点的加速度大于轨道I上Q的加速度 C. 卫星在轨道Ⅱ上Q点的线速度小于轨道Ⅱ上P点的线速度 D. 卫星在轨道Ⅱ上从Q到P运行的时间小于卫星在轨道Ⅲ上绕行的半周期 【答案】AD 【解析】 【详解】A．卫星从低轨道变轨到高轨道需要在变轨处点火加速，所以卫星在轨道Ⅱ上的P点需要加速才能进入轨道Ⅲ，故A正确； B．根据牛顿第二定律可得 可得 可知卫星在轨道Ⅱ上Q点的加速度等于轨道I上Q的加速度，故B错误； C．根据开普勒第二定律可知，卫星在近地点的速度大于远地点的速度，则卫星在轨道Ⅱ上Q点的线速度大于轨道Ⅱ上P点的线速度，故C错误； D．根据开普勒第三定律 由于轨道Ⅱ的半长轴小于轨道Ⅲ的半径，则卫星在轨道Ⅱ上的运行周期小于在轨道Ⅲ上的运行周期，所以卫星在轨道Ⅱ上从Q到P运行的时间小于卫星在轨道Ⅲ上绕行的半周期，故D正确。 故选AD。 9. 如图所示，一个内壁光滑圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，小球A紧贴内壁在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　） A. 小球受到重力、内壁的弹力和向心力 B. 若仅降低小球做匀速圆周运动的高度，小球受到的合力不变 C. 若仅降低小球做匀速圆周运动的高度，则小球的线速度不变 D. 若仅降低小球做匀速圆周运动的高度，则小球受到的弹力不变 【答案】BD 【解析】 【详解】A．小球受到重力和内壁的弹力，两个力的合力提供向心力。故A错误； BD．对小球受力分析 由图可知，若仅降低小球做匀速圆周运动的高度，重力、弹力大小和方向均不变，小球受到的合力即向心力也不变，故BD正确； C．由得，向心力不变时，仅降低小球做匀速圆周运动的高度，半径变小，线速度变小，故C错误。 故选BD。 10. 弹性轻绳一端固定于天花板上的O点，另一端与水平地面上质量为m的滑块A相连，当弹性绳处于如图所示的竖直位置时，紧挨一光滑水平小钉B，此时滑块A对地面的压力等于自身所受重力的一半。现作用在滑块A上一水平拉力F，使滑块A向右缓慢运动一段距离，在撤去拉力F时，滑块A恰好能静止在地面上。已知弹性轻绳遵循胡克定律，弹性绳的原长等于OB的长度，弹性绳具有的弹性势能，式中k为弹性绳的劲度系数，x为弹性绳相对原长的形变量，此过程中弹性绳始终处于弹性限度内，滑块A与地面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。对于该过程，下列说法正确的是（ ） A. 滑块A对地面的压力逐渐变大 B. 滑块A向右运动的距离为 C. 滑块A克服摩擦力做的功为 D. 拉力F做的功为 【答案】BD 【解析】 【详解】对物块进行受力分析如图所示 A．设开始时AB的长度为L，则开始时刻地面对物块的支持力为 当弹性绳处于如图所示的竖直位置时，紧挨一光滑水平小钉B，此时滑块A对地面的压力等于自身所受重力的一半，则 解得 设某一时刻绳子与竖直方向的夹角为θ，则绳子的弹力为 其向上分力 故物体受到地面的支持力仍为 保持不变，A错误； B．由于绳子的弹力的水平方向的分力 由几何知识可知为物块移动的距离，由几何关系可知 故 B正确； C．因 故摩擦力做功为 C错误； D．从A到静止的过程中，由能量关系可得 又因为形变量为 故 D正确。 故选BD。 二、实验题（共14分，每空2分） 11. 在“探究平抛运动的特点”实验中，某学习小组用如图所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。 （1）下列实验条件必须满足的有（　　） A. 斜槽轨道光滑 B. 斜槽轨道末段水平 C. 每次从斜槽上相同位置无初速度释放钢球 D. 图中档条MN每次必须等间距下移 （2）乙同学利用频闪相机对做平抛运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔0.05s发出一次闪光，照片如图。方格的边长为5cm。则小球运动到图中位置A时，其速度的水平分量大小为_________m/s；根据图中数据可得，当地重力加速度的大小为_________。（结果均保留两位有效数字） 【答案】（1）BC （2） ①. 1.0 ②. 9.7 【解析】 【小问1详解】 AC．为使小球做平抛运动的初速度大小相等，需要每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球，斜槽轨道不需要光滑，故A错误，C正确； B．为使小球做平抛运动的初速度方向水平，斜槽轨道末段需要水平，故B正确； D．挡板的作用是记录小球在不同高度时的不同位置，不需要等间距变化，故D错误。 故选BC。 【小问2详解】 [1]小球做平抛运动，水平方向有 则小球运动到图中位置A时，其速度的水平分量大小为 [2]小球竖直方向做自由落体运动，根据匀变速直线运动的推论 当地重力加速度的大小为 12. 用如图所示装置可进行多个力学实验，根据所学物理知识回答以下问题。 （1）下列说法正确的是（　　） A. 用此装置来“研究匀变速直线运动”时，长木板上表面必须光滑。 B. 此装置的电磁打点计时器需要220V交流电源。 C. 用此装置来“探究加速度a与力F的关系”时，需要平衡摩擦力，且钩码的总质量应远大于小车的质量。 D. 用此装置来“验证动量定理”时，需要平衡摩擦力，且钩码的总质量应远小于小车的质量。 （2）用该装置“探究动能定理”实验中，得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、、。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m，小车的质量为M，。从打O点到打B点的过程中，拉力所做的功_________，小车动能变化量_________。 （3）多次重复（2）问的实验过程发现，合力做的功总是稍大于动能的增加量，导致这一结果的原因可能是_____________________________________________（写出1条可能的原因即可）。 【答案】（1）D （2） ①. mgxB ②. （3）细线与滑轮间有摩擦阻力、存在一定的空气阻力。 【解析】 【小问1详解】 A．用此装置来“研究匀变速直线运动”时，长木板上表面不一定必须光滑，选项A错误。 B．此装置的电磁打点计时器需要4~6V交流电源，选项B错误。 C．用此装置来“探究加速度a与力F的关系”时，需要平衡摩擦力，且钩码的总质量应远小于小车的质量，选项C错误。 D．用此装置来“验证动量定理”时，需要平衡摩擦力，且钩码的总质量应远小于小车的质量，选项D正确。 故选D。 【小问2详解】 [1]重物的质量为m，小车的质量为M，M>>m，所以在平衡摩擦力后，重物的重力大小mg等于小车所受的拉力大小，拉力所做的功为 [2]小车过B点的瞬时速度为 所以小车动能变化量为 【小问3详解】 合力做的功总是稍大于动能的增加量，导致这一结果的原因可能是细线与滑轮间有摩擦阻力、存在一定的空气阻力。 三、计算题（共43分，13题12分，14题13分，15题18分） 13. 体育课上，排球专项的甲、乙两位同学在进行垫球训练。甲同学在距离地面高处将排球击出，球的初速度沿水平方向，大小为；乙同学在排球离地处将排球垫起。已知排球质量m，取重力加速度g。不计空气阻力。求： （1）排球被垫起前在空中飞行时间t及水平方向飞行的距离x； （2）排球落到乙同学手臂上那瞬间的速度大小v。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）根据自由落体运动位移公式有 解得 水平方向飞行的距离为 （2）根据速度—位移关系式有 排球落到乙同学手臂上那瞬间的速度大小为 14. 一个光滑的圆锥体固定在水平桌面，其轴线沿竖直方向，母线与轴线之间的夹角，如图所示。一条长度为L的绳（质量不计），一端固定在圆锥体的顶点O处，另一端系着一个质量为m的小球（可视为质点）。小球以角速度绕圆锥体的轴线做水平匀速圆周运动，重力加速度为g。（；）求： （1）当角速度为某一定值时，小球与圆锥面的相互作用力恰好为零，求此状态的角速度大小； （2）当角速度时，绳对小球的拉力大小。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）当小球与圆锥面的相互作用力恰好为零时，绳对小球的拉力和小球的重力的合力提供向心力，设此时小球的角速度为，根据力的合成以及牛顿第二定律有 解得 此时的线速度为 （2）当时，小球将离开圆锥体表面，设此时轻绳与竖直方向的夹角为α，对小球受力分析如图2所示。同（2）理有 解得 15. 如图甲所示，一小物块放置在光滑水平台面上，其质量，在水平推力F的作用下，物块从坐标原点O由静止开始沿x轴运动，F与物块的位置坐标x的关系如图乙所示。物块在处从平台边缘A点飞出，同时撤去F，物块到达斜面顶端B点时恰能沿斜面BC下滑，斜面高度，倾角，小物块沿斜面运动到底端C点后立即无速度损失地滑上水平地面，随后小物块从D点冲上一半径的光滑半圆形轨道内侧。已知小物块与斜面间的动摩擦因数，，，重力加速度g取，不计空气阻力，求： （1）小物块从A点抛出的速度； （2）若水平地面光滑，则半圆轨道上最低点D点对小物块的支持力为多少； （3）若水平地面粗糙，且动摩擦因数与斜面相同，小物块恰好能到达半圆形轨道的最高点E，则CD段的距离s为多少； 【答案】（1）3m/s；（2）140N （3）0.75m 【解析】 【详解】（1）由F-x的关系图像面积分析可知当物块运动到x=2m处F所做的功 小物块运动到x=2m处时，由动能定理得 解得 vA=3m/s （2）小物块从A到B做平抛运动，在B点速度分解，由几何关系知 设小物块在D点的速度为vD，从B点到D点由动能定理得 解得 vD=6m/s 小物块在D点支持为N，由牛顿第二定律知 解得 N=140N （3）小物块恰好能E点，在E点速度为vE，受力分析有 所以 从B点到E点由动能定理得 解得 s=0.75m 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $