精品解析：重庆市南坪中学校2023-2024学年高一下学期3月月考物理试题

绝密★启用前 重庆市南坪中学校2023-2024学年下期高2023级3月考试 物理试题 （满分100分，考试时间90分钟） 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。 3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。 第I卷（选择题） 一、单选题：本大题共8小题，每小题4分，共32分。 1. 关于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是（　　） A. 因为在相等的时间内通过的圆弧长度相等，所以线速度恒定 B. 如果物体在内转过角，则角速度为 C. 若半径一定，则线速度与角速度成反比 D. 匀速圆周运动是变加速曲线运动 2. 如图所示．质量的物体在斜向下的推力作用下，沿水平面以的速度匀速前进，已知F与水平方向的夹角，重力加速度，则　　 A. 推力F做的功为100J B. 推力F的功率为100W C. 物体克服摩擦力做功为50J D. 物体与水平面间的动摩擦因数为 3. 如图所示，下列有关生活中圆周运动实例分析，其中说法正确的是（ ） A. 甲图中，汽车通过凹形桥的最低点时，速度不能超过 B. 乙图中，“水流星”匀速转动过程中，在最低处水对桶底的压力最大 C. 丙图中，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对内轮缘会有挤压作用 D. 丁图中，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球向心加速度不相等 4. 已知火星的半径是地球的a倍，质量是地球的b倍，现分别在地球和火星的表面上以相同的速度竖直上抛小球，不计大气的阻力．则小球在地球上上升的最大高度与在火星上上升的最大高度之比为( ) A. B. C. D. 5. 如图所示，直径为d的竖直圆筒绕中心轴线以恒定的转速匀速转动。一子弹以水平初速度沿圆筒直径方向从左侧射入圆筒，从右侧射穿圆筒后发现两弹孔在同一竖直线上且相距为h，空气阻力及圆筒对子弹的作用力均可忽略不计，则（　　） A. 子弹水平初速度为 B. 子弹水平初速度为 C. 圆筒转动的角速度可能为 D. 圆筒转动的角速度可能为 6. 2018年12月8日2时23分，嫦娥四号探测器搭乘长征三号乙运载火箭，开始了奔月之旅，首次实现人类探测器月球背面软着陆．12月12日16时45分，号探测器成功实施近月制动，顺利完成“太空刹车”，被月球捕获，进入了近月点约100km的环月轨道，如图所示，则下列说法正确的是 A. 嫦娥四号的发射速度大于第二宇宙速度 B. 嫦娥四号在100km环月轨道运行通过P点时的加速度和在椭圆环月轨道运行通过P点时加速度相同 C. 嫦娥四号在100km环月轨道运动的周期等于在椭圆环月轨道运动周期 D. 嫦娥四号在地月转移轨道经过P点时和在100km环月轨道经过P点时的速度相同 7. 关于功率，下列说法正确的是（　　） A. 功率是描述力对物体做功多少物理量 B. 力做功时间越长，力的功率一定越小 C. 力对物体做功越快，力的功率一定越大 D. 力F越大，速度v越大，瞬时功率就越大 8. 假设地球可视为质量分布均匀的球体，地球表面重力加速度在两极的大小为，在赤道的大小为g，已知地球自转的周期为T，引力常量为G，则地球的质量为（ ） A. B. C. D. 二、多选题：本大题共4小题，共16分。 9. 如图所示，水平转台上有一个质量为m的物块，用长为l的轻质细绳将物块连接在竖直转轴上，细绳与竖直转轴的夹角为，此时细绳绷直但无张力，物块与转台间动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块随转台由静止开始缓慢加速转动，角速度为，加速度为g，则（　　） A. 当时，细线中张力为零 B. 当时，细线的张力大于 C. 当时，物块与转台间的摩擦力为零 D. 当时，细绳的拉力大小为 10. 2012年我国北斗系统开始为亚太地区提供定位、导航和授时服务，2020年该系统将实现在全球范围内提供服务。现北斗系统中有一颗地球同步卫星A，离地面的高度为，某时刻与离地面高度为的地球空间站B相隔最近，则下列说法正确的是（已知地球半径为，地球自转周期为；卫星A和空间站B的运行轨道在同一平面内且运行方向相同。）（　　） A. 卫星A和空间站B所在处的加速度大小之比 B. 卫星A和空间站B运行的线速度大小之比 C. 再经过24小时，卫星A和空间站B又相隔最近 D 卫星A想实现和空间站B对接，只需对卫星A向后喷气加速即可 11. 如图甲所示，用一轻质绳拴着一质量为m的小球，在竖直平面内做圆周运动（不计一切阻力），小球运动到最高点时绳对小球的拉力为T，小球在最高点的速度大小为v，其图象如图乙所示，则（　　） A. 当时，向心力仅由重力提供 B. 轻质绳长为 C. 当地的重力加速度为 D. 当时，轻质绳的拉力大小为 12. 一个质量为m的人乘坐电梯，由静止开始上升，整个过程中支持力的功率随时间变化的P—t图象如图所示，取g=10m/s2，加速和减速过程均为匀变速运动，匀速运行时速度v=2m/s，忽略一切阻力，则以下说法正确的是（　　） A. 人的质量m=60kg B. 图中t1的值为2s C. 图中P2的值为1330W D. 电梯加速阶段对人所做的功小于减速阶段对人所做功 第II卷（非选择题） 三、实验题：本大题共2小题，每空2分，共14分。 13. 用如图所示的向心力演示仪探究向心力大小与半径（R）、角速度（），质量（）的关系。匀速转动手柄，可以使塔轮和旋臂随之匀速转动，根据两边标尺露出红白相间的等分格数可以粗略地表示两个球的向心力的比值。回答下列问题： （1）下列实验的实验方法与本实验相同的是___________。 A.验证力的平行四边形定则 B. 验证牛顿第二定律 C. 伽利略对自由落体的研究 （2）皮带放在相同的塔轮半径上，两小球放在如图中两旋臂的相同半径位置上，则选用的相同大小两个小球的材质___________。（填“相同”“不相同”） （3）向心力演示仪提供了两个圆周运动通过两运动的对比来探究向心力与其他三个因素的关系，这里还用到了另一个实验方法——对比实验法。相同材质的两小球，分别放在两旋臂的相同半径位置上，皮带放在半径之比等于3：1的塔轮半径上，则标尺露出红白相间的等分格数的比值约为___________。多次改变皮带位置，通过对比皮带位置半径之比和向心力大小之比的对比值，可以发现向心力F与___________成正比。 14. 在“研究平抛物体的运动”的实验中： （1）为减小空气阻力对小球的影响，选择小球时，应选择下列的______ A．实心小铁球 B．空心小铁球 C．实心小木球 D．以上三种球都可以 （2）高一某班某同学为了更精确的描绘出物体做平抛运动的轨迹，使用频闪照相机（每隔相等时间拍一次照片）拍摄小球在空中的位置．如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长表示实际长度，如果取，那么： ①照相机的闪光周期______； ②小球做平抛运动水平初速度大小是______； 四、计算题：本大题共4小题，共38分。 15. 月球探测器登月前，从椭圆环月轨道转移至近月圆轨道。如图所示，探测器在椭圆轨道I上运动，运行周期为。在近月点P处减速，使探测器转移到近月圆轨道II上运动，运行周期为T。已知月球半径为R，万有引力常量为G，求： （1）月球的质量M； （2）椭圆轨道I上远月点Q距月球表面的高度h。 16. 如图所示，半径为R内壁粗糙的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴重合。一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，且它和O点的连线与之间的夹角θ为，重力加速度大小为g。求： （1）若开始时转台静止不动，小物块从和球心O等高处沿圆弧下滑，经过如图所示位置时小物块速率为，求在该点时小物块向心力的大小以及对陶罐壁的压力大小。 （2）若转台以角速度（未知）匀速转动时，小物块在图示位置处随容器一起转动，且所受摩擦力恰好为0，求小物块角速度。 17. 一辆汽车额定功率为80kW，运动中所受的阻力恒为，汽车质量为，沿水平路面行驶，汽车运动过程中始终未超过额定功率。求： （1）汽车行驶的最大速度； （2）汽车以额定功率行驶，当车速为36km/h时汽车的加速度； （3）若汽车以的加速度匀加速启动，求汽车维持匀加速运动的时间。 18. 如图所示，水平转台高1.25m，半径为0.2m，可绕通过圆心处的竖直转轴转动．转台的同一半径上放有质量均为0.4kg的小物块A、B（可看成质点），A与转轴间距离为0.1m，B位于转台边缘处，A、B间用长0.1m的细线相连，A、B与水平转台间最大静摩擦力均为0.54N，g取10m/s2． （1）当转台的角速度达到多大时细线上出现张力？ （2）当转台的角速度达到多大时A物块开始滑动？ （3）若A物块恰好将要滑动时细线断开，此后转台保持匀速转动，求B物块落地瞬间A、B两物块间的水平距离．（不计空气阻力，计算时取π=3） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 绝密★启用前 重庆市南坪中学校2023-2024学年下期高2023级3月考试 物理试题 （满分100分，考试时间90分钟） 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。 3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。 第I卷（选择题） 一、单选题：本大题共8小题，每小题4分，共32分。 1. 关于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是（　　） A. 因为在相等的时间内通过的圆弧长度相等，所以线速度恒定 B. 如果物体在内转过角，则角速度为 C. 若半径一定，则线速度与角速度成反比 D. 匀速圆周运动是变加速曲线运动 【答案】D 【解析】 【详解】A．匀速圆周运动的线速度大小不变，方向时刻改变，A错误； B．角速度 C．若半径r一定，由 则线速度与角速度成正比，C错误； D．匀速圆周运动是变速运动，它的加速度大小不变，方向始终指向圆心，时刻发生变化，故匀速圆周运动是变加速曲线运动，D正确。 故选D 2. 如图所示．质量的物体在斜向下的推力作用下，沿水平面以的速度匀速前进，已知F与水平方向的夹角，重力加速度，则　　 A. 推力F做的功为100J B. 推力F的功率为100W C. 物体克服摩擦力做功为50J D. 物体与水平面间的动摩擦因数为 【答案】D 【解析】 【详解】推力做功，故A错误；，故B错误；匀速，说明克服摩擦力做功等于拉力做功，为，故C错误；根据受力分析力的平衡条件知，解得，故D正确；故选D． 3. 如图所示，下列有关生活中圆周运动实例分析，其中说法正确的是（ ） A. 甲图中，汽车通过凹形桥的最低点时，速度不能超过 B. 乙图中，“水流星”匀速转动过程中，在最低处水对桶底的压力最大 C. 丙图中，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对内轮缘会有挤压作用 D. 丁图中，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球向心加速度不相等 【答案】B 【解析】 【详解】A．汽车通过凹形桥的最低点时为超重，速度大小可以超过，A错误； B．“水流星”匀速转动过程中，在最低处桶底对水的支持力为，则 得 由牛顿第三定律得，水对桶底的压力大小为 在最高处桶底对水的压力为，则 由牛顿第三定律得，在最高处水对桶底的压力大小为 所以在最低处水对桶底的压力最大，B正确； C．丙图中，火车转弯超过规定速度行驶时，重力和支持力的合力不够提供向心力，外轨受到挤压，C错误； D．丁图中，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，设筒臂和竖直方向的夹角为，则 得 所以A、B两位置小球向心加速度相等，D错误。 故选B。 4. 已知火星的半径是地球的a倍，质量是地球的b倍，现分别在地球和火星的表面上以相同的速度竖直上抛小球，不计大气的阻力．则小球在地球上上升的最大高度与在火星上上升的最大高度之比为( ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】根据在星球表面重力与万有引力相等，有 可得 故 竖直上抛运动的最大高度 所以有 故选D。 5. 如图所示，直径为d的竖直圆筒绕中心轴线以恒定的转速匀速转动。一子弹以水平初速度沿圆筒直径方向从左侧射入圆筒，从右侧射穿圆筒后发现两弹孔在同一竖直线上且相距为h，空气阻力及圆筒对子弹的作用力均可忽略不计，则（　　） A. 子弹水平初速度为 B. 子弹水平初速度为 C. 圆筒转动的角速度可能为 D. 圆筒转动的角速度可能为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．子弹做平抛运动，在竖直方向上 水平方向子弹做匀速运动 联立求得 故AB错误； CD．因子弹从右侧射穿圆筒后发现两弹孔在同一竖直线上，则圆筒转过的角度为 (n=1.2.3…) 则角速度为 (n=1.2.3…) 故角速度可能为，不可能为，故C正确，D错误。 故选C。 6. 2018年12月8日2时23分，嫦娥四号探测器搭乘长征三号乙运载火箭，开始了奔月之旅，首次实现人类探测器月球背面软着陆．12月12日16时45分，号探测器成功实施近月制动，顺利完成“太空刹车”，被月球捕获，进入了近月点约100km的环月轨道，如图所示，则下列说法正确的是 A. 嫦娥四号的发射速度大于第二宇宙速度 B. 嫦娥四号在100km环月轨道运行通过P点时的加速度和在椭圆环月轨道运行通过P点时加速度相同 C. 嫦娥四号在100km环月轨道运动的周期等于在椭圆环月轨道运动周期 D. 嫦娥四号在地月转移轨道经过P点时和在100km环月轨道经过P点时的速度相同 【答案】B 【解析】 【详解】A．嫦娥四号发射时，先在距离地球较近的椭圆轨道上运动然后在地球的近地点逐渐加速进入较远的椭圆轨道，然后进入地月转移轨道，最后被月球俘获，所以嫦娥四号的发射速度大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度，选项A错误； B．根据可知，嫦娥四号在100km环月轨道运行通过P点时的加速度和在椭圆环月轨道运行通过P点时加速度相同，选项B正确； C．根据开普勒第三定律，因嫦娥四号在100km环月轨道运动的半径大于在椭圆环月轨道运动的半长轴，则嫦娥四号在100km环月轨道运动的周期大于在椭圆环月轨道运动周期，选项C错误； D．嫦娥四号在地月转移轨道经过P点时要刹车减速才能被月球俘获，则嫦娥四号在地月转移轨道经过P点时速度大于在100km环月轨道经过P点时的速度，选项D错误；. 7. 关于功率，下列说法正确的是（　　） A. 功率是描述力对物体做功多少物理量 B. 力做功时间越长，力的功率一定越小 C. 力对物体做功越快，力的功率一定越大 D. 力F越大，速度v越大，瞬时功率就越大 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】AC．功率是描述做功快慢的物理量，力对物体做功越快，力的功率一定越大，故A错误C正确； B．力做功时间越长，力的功率不一定越小，还与做功多少有关，故B错误； D．力F越大，速度v越大，瞬时功率不一定越大，如果两者垂直，则功率为零，故D错误。 故选C。 8. 假设地球可视为质量分布均匀的球体，地球表面重力加速度在两极的大小为，在赤道的大小为g，已知地球自转的周期为T，引力常量为G，则地球的质量为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】在两极有：，在赤道有：，联立两式解得，故选B． 二、多选题：本大题共4小题，共16分。 9. 如图所示，水平转台上有一个质量为m的物块，用长为l的轻质细绳将物块连接在竖直转轴上，细绳与竖直转轴的夹角为，此时细绳绷直但无张力，物块与转台间动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块随转台由静止开始缓慢加速转动，角速度为，加速度为g，则（　　） A. 当时，细线中张力为零 B. 当时，细线的张力大于 C. 当时，物块与转台间的摩擦力为零 D. 当时，细绳的拉力大小为 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．当转台的角速度比较小时，物块只受重力、支持力和摩擦力，当细绳恰好要产生拉力时 解得 由于 所以当时，细线中张力为零，故A正确； BC．随角速度的增大，细绳上的拉力增大，当物块恰好要离开转台时，物块受到重力和细绳的拉力的作用，则 解得 由于 所以当时，物块与转台间的摩擦力不为零，由于 由牛顿第二定律可得 因为压力小于mg，所以 解得 故B正确，故C错误； D．当时，小球已经离开转台，细绳的拉力与重力的合力提供向心力，则 解得 故 故D正确。 故选ABD。 10. 2012年我国的北斗系统开始为亚太地区提供定位、导航和授时服务，2020年该系统将实现在全球范围内提供服务。现北斗系统中有一颗地球同步卫星A，离地面的高度为，某时刻与离地面高度为的地球空间站B相隔最近，则下列说法正确的是（已知地球半径为，地球自转周期为；卫星A和空间站B的运行轨道在同一平面内且运行方向相同。）（　　） A. 卫星A和空间站B所在处的加速度大小之比 B. 卫星A和空间站B运行的线速度大小之比 C. 再经过24小时，卫星A和空间站B又相隔最近 D. 卫星A想实现和空间站B对接，只需对卫星A向后喷气加速即可 【答案】AB 【解析】 【详解】G是万有引力常量，M表示地球质量，m表示卫星的质量，根据万有引力提供向心力，则 可得 ，， 由题可知 A．根据以上分析，，则卫星A和空间站B所在处的加速度大小之比 故A正确； B．根据以上分析，，卫星A和空间站B运行的线速度大小之比 故B正确； C．根据以上分析，，卫星A和空间站B运行的周期大小之比 地球自转周期为24h，地球同步卫星A的周期T=24h，所以空间站B的周期，所以再经过24h，卫星A和空间站B不会相隔最近，故C错误； D．同步卫星A在高轨道，空间站B在低轨道，卫星A想实现和空间站B对接，只需卫星A制动减速，从高轨道变到低轨道。故D错误。 故选AB。 11. 如图甲所示，用一轻质绳拴着一质量为m的小球，在竖直平面内做圆周运动（不计一切阻力），小球运动到最高点时绳对小球的拉力为T，小球在最高点的速度大小为v，其图象如图乙所示，则（　　） A. 当时，向心力仅由重力提供 B. 轻质绳长为 C. 当地重力加速度为 D. 当时，轻质绳的拉力大小为 【答案】AB 【解析】 【详解】A．在最高点时，绳对小球的拉力和重力的合力提供向心力，则得 得 由图象知，时，有 此时向心力仅由重力提供，故A正确； B．图象的斜率 则得 得绳长为 故B正确； C．当时，有 即 得 故C错误； D．当时，有 故D错误。 故选AB。 12. 一个质量为m的人乘坐电梯，由静止开始上升，整个过程中支持力的功率随时间变化的P—t图象如图所示，取g=10m/s2，加速和减速过程均为匀变速运动，匀速运行时速度v=2m/s，忽略一切阻力，则以下说法正确的是（　　） A. 人的质量m=60kg B. 图中t1的值为2s C. 图中P2的值为1330W D. 电梯加速阶段对人所做的功小于减速阶段对人所做功 【答案】CD 【解析】 【详解】A．匀速运动时，支持力等于重力，则有： 因此质量 故A错误； B．t1时刻速度v=2m/s，故支持力为 加速度 故时间为 故B错误； C．减速的加速度 支持力 支持力的功率为 故C正确； D．加速阶段支持力做功 减速阶段支持力做功 故D正确。 故选CD。 第II卷（非选择题） 三、实验题：本大题共2小题，每空2分，共14分。 13. 用如图所示向心力演示仪探究向心力大小与半径（R）、角速度（），质量（）的关系。匀速转动手柄，可以使塔轮和旋臂随之匀速转动，根据两边标尺露出红白相间的等分格数可以粗略地表示两个球的向心力的比值。回答下列问题： （1）下列实验的实验方法与本实验相同的是___________。 A.验证力的平行四边形定则 B. 验证牛顿第二定律 C. 伽利略对自由落体的研究 （2）皮带放在相同的塔轮半径上，两小球放在如图中两旋臂的相同半径位置上，则选用的相同大小两个小球的材质___________。（填“相同”“不相同”） （3）向心力演示仪提供了两个圆周运动通过两运动的对比来探究向心力与其他三个因素的关系，这里还用到了另一个实验方法——对比实验法。相同材质的两小球，分别放在两旋臂的相同半径位置上，皮带放在半径之比等于3：1的塔轮半径上，则标尺露出红白相间的等分格数的比值约为___________。多次改变皮带位置，通过对比皮带位置半径之比和向心力大小之比的对比值，可以发现向心力F与___________成正比。 【答案】 ①. B ②. 不相同 ③. 1：9 ④. 角速度的平方 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]探究向心力大小与半径、角速度，质量的关系实验中采用的是控制变量法，A采用的是等效替代，B采用的是控制变量法，C采用的是理想实验法。 故选B。 (2)[2]实验中，角速度、半径相同，要研究向心力与质量的关系，故两小球的材质应不相同。 (3)[3]皮带放在半径之比等于3：1的塔轮半径上，即转动角速度之比为1：3，由向心力公式 质量、轨道半径相同的情况下，向心力之比为1：9，则标尺露出红白相间的等分格数的比值约为1：9。 [4]多次实验可以发现，向心力F与角速度的平方成正比。 14. 在“研究平抛物体的运动”的实验中： （1）为减小空气阻力对小球的影响，选择小球时，应选择下列的______ A．实心小铁球 B．空心小铁球 C．实心小木球 D．以上三种球都可以 （2）高一某班某同学为了更精确的描绘出物体做平抛运动的轨迹，使用频闪照相机（每隔相等时间拍一次照片）拍摄小球在空中的位置．如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长表示实际长度，如果取，那么： ①照相机的闪光周期______； ②小球做平抛运动的水平初速度大小是______； 【答案】 ①. A ②. 0.04 ③. 0.6 【解析】 【详解】（1）[1]为了减小空气阻力对小球的影响，要选择体积较小质量较大的小球，故选实心小铁球，A正确，BCD错误。 故选A。 （2）[2]竖直方向做自由落体运动，根据 解得 [3]水平方向做匀速直线运动，则有 解得小球做平抛运动的初速度大小为 四、计算题：本大题共4小题，共38分。 15. 月球探测器登月前，从椭圆环月轨道转移至近月圆轨道。如图所示，探测器在椭圆轨道I上运动，运行周期为。在近月点P处减速，使探测器转移到近月圆轨道II上运动，运行周期为T。已知月球半径为R，万有引力常量为G，求： （1）月球的质量M； （2）椭圆轨道I上远月点Q距月球表面的高度h。 【答案】（1）；（2）h=2R 【解析】 【详解】（1）设探测器质量为m，探测器做匀速圆周运动，万有引力提供向心力 解得月球质量 （2）由题意，设椭圆轨道I的半长轴为a，则 2a=2R+h 根据开普勒第三定律得 解得 h=2R 16. 如图所示，半径为R内壁粗糙的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴重合。一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，且它和O点的连线与之间的夹角θ为，重力加速度大小为g。求： （1）若开始时转台静止不动，小物块从和球心O等高处沿圆弧下滑，经过如图所示位置时小物块速率为，求在该点时小物块向心力的大小以及对陶罐壁的压力大小。 （2）若转台以角速度（未知）匀速转动时，小物块在图示位置处随容器一起转动，且所受摩擦力恰好为0，求小物块角速度。 【答案】（1），；（2） 【解析】 【详解】（1）由公式 解得 其中 解得 由牛顿第二定律可得对陶罐壁的压力大小为是。 （2）根据 又因为 解得 17. 一辆汽车的额定功率为80kW，运动中所受的阻力恒为，汽车质量为，沿水平路面行驶，汽车运动过程中始终未超过额定功率。求： （1）汽车行驶的最大速度； （2）汽车以额定功率行驶，当车速为36km/h时汽车的加速度； （3）若汽车以的加速度匀加速启动，求汽车维持匀加速运动的时间。 【答案】（1）20m/s；（2）1m/s2；（3）64s 【解析】 【详解】（1）当牵引力等于阻力时汽车的速度最大，则汽车行驶的最大速度 （2）汽车以额定功率行驶，当车速为36km/h时汽车牵引力 此时汽车的加速度 （3）若汽车以的加速度匀加速启动，牵引力 匀加速能达到的最大速度 汽车维持匀加速运动的时间 18. 如图所示，水平转台高1.25m，半径为0.2m，可绕通过圆心处的竖直转轴转动．转台的同一半径上放有质量均为0.4kg的小物块A、B（可看成质点），A与转轴间距离为0.1m，B位于转台边缘处，A、B间用长0.1m的细线相连，A、B与水平转台间最大静摩擦力均为0.54N，g取10m/s2． （1）当转台的角速度达到多大时细线上出现张力？ （2）当转台的角速度达到多大时A物块开始滑动？ （3）若A物块恰好将要滑动时细线断开，此后转台保持匀速转动，求B物块落地瞬间A、B两物块间的水平距离．（不计空气阻力，计算时取π=3） 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【详解】本题的关键是抓住临界状态，隔离物体，正确受力分析，在求水平位移时，一定搞清空间位置． (1)由Ff＝mω2r可知，B先达到临界状态，故当满足Ffm<mωr时线上出现张力． 解得ω1＝ ＝ rad/s. (2)当ω继续增大，A受力也达到最大静摩擦力时，A开始滑动， Ffm－FT＝mω′2r/2，Ffm＋FT＝mω′2r， 得ω′＝＝3 rad/s. (3)细线断开后，B沿水平切线方向飞出做平抛运动 由h＝gt2得t＝0.5 s. vB＝ωr＝0.6 m/s， 可得B的水平射程xB＝vBt＝0.3 m. 细线断开后，A相对静止于转台上，t时间转过角度 θ＝ωt＝1.5 rad即90°， 故AB间水平距离lx＝ ＝0.28 m. 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$