精品解析：广东省深圳市高级中学2023-2024学年高一下学期4月期中物理试题

深圳高级中学（集团）2023—2024学年第二学期期中测试 高一物理 注意事项：1.答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名，考生号、试室号和座位号填写在答题卡上。用2B铅笔在答题卡相应位置上填涂考生号。 2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。 3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。 4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 如图所示，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. 图a，汽车通过拱桥的最高点处于失重状态 B. 图b，是一圆锥摆，增加绳长，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度变大 C. 图c，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位置小球所受筒壁的支持力要大于在B位置时的支持力 D. 图d，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 2. 如下图所示，将甲、乙两个小球分别从图示位置以初速度、水平抛出，结果同时落到P点。不计空气阻力，下列判断中正确的有（　　） A. 它们的初速度关系是 B. 它们的初速度关系是 C. 它们一定是同时抛出 D. 乙一定先抛出 3. 拖着旧橡胶轮胎跑步是一种训练体能的常用方法。如图所示，某运动员在体能训练时拖着轮胎在操场上沿跑道以恒定的速率跑了一圈，下列说法正确的是（　　） A. 合外力对轮胎做了正功 B. 摩擦力对轮胎做了负功 C. 支持力对轮胎做了正功 D. 拉力对轮胎所做的功等于轮胎动能的改变 4. 跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目。如图所示，当运动员从直升机上由静止跳下后，在下落过程中将会受到水平风力的影响。下列说法中正确的是（　　） A. 风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成更多的动作 B. 运动员着地时的速度方向竖直向下 C 运动员下落时间与风力无关 D. 运动员着地速度与风力无关 5. 如图甲所示，教室内安装有可以沿水平方向滑动的黑板，当A同学以某一速度向左匀速拉动黑板的同时，B同学用粉笔在黑板上画线，粉笔相对于墙壁从静止开始匀加速向下画，则粉笔在黑板上画出的轨迹可能为乙图中的（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示是一种古老的舂米机舂米时，稻谷放在石臼A中，横梁可以绕O轴转动，在横梁前端B处固定一春米锤，当脚踏在横梁另一端C点往下压时，舂米锤便向上抬起，然后提起脚，舂米锤就向下运动，击打A中的稻谷，使稻谷的壳脱落变为大米，已知OC＜OB，则在横梁绕O转动过程中（  ） A. B和C的向心加速度相等 B. B和C的线速度关系满足 C. B和C的角速度关系满足 D. 舂米锤击打稻谷时对稻谷的作用力大于稻谷对舂米锤的作用力 7. 在2022年3月23日“天宫课堂”上，航天员王亚平摇晃装有水和油的小瓶，静置后水和油混合在一起没有分层。图甲为航天员叶光富启动“人工离心机”，即用绳子一端系住装有水油混合的瓶子，以绳子的另一端O为圆心做如图乙所示的圆周运动，一段时间后水和油成功分层（水的密度大于油的密度），以空间站为参考系，此时（　　） A. 水和油的线速度大小相等 B. 水的向心加速度比油的小 C. 油对水有指向圆外的作用力 D. 水对油的作用力大于油对水的作用力 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图，滚筒洗衣机脱水时，滚筒绕水平转动轴转动。滚筒上有很多漏水孔，滚筒转动时，附着在潮湿衣服上的水从漏水孔中被甩出，达到脱水的目的。可以认为湿衣服在竖直平面内做匀速圆周运动（　　） A. 湿衣服所受摩擦力等于其重力 B. 湿衣服上的水在最低点时更容易甩出 C. 湿衣服上的水在最高点时更容易甩出 D. 若希望更快地甩干衣物，可以增大洗衣机转速 9. 如图所示，歼-15沿曲线MN向上爬升，图中画出的表示歼-15在P点受到合力的四种方向，其中正确的说法有（　　） A. 若合力沿①方向，则飞机做曲线运动的速度越来越小 B. 若合力沿②方向，则飞机做曲线运动的速度越来越大 C. 若合力沿③方向（切线方向），则飞机做曲线运动的速度越来越大 D. 合力不可能沿④方向 10. 地球静止卫星离地心距离为r，运行速度为，加速度为，地球赤道上的物体随地球自转的加速度为a2，第一宇宙速度为，地球半径为R，则以下正确的是（　　） A. B. C. D. 三、非选择题：共54分，考生根据要求作答。 11. 某学习小组用图甲和图乙所示的装置“探究平抛运动的特点”。 （1）某同学用如图甲所示的装置。用小锤打击弹性金属片，金属片把球A沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球弹出时的速度，两球仍然同时落地，这个实验说明了平抛运动__________。 A．竖直方向做自由落体运动 B．水平方向做匀速运动 C．无法确定平抛运动的规律 （2）某同学用图乙装置实验时，以下是实验过程中的一些做法，其中合理的是__________； A．每次小球释放初始位置可以任意选择 B．安装斜槽轨道，使其末端保持水平 C．每次小球应从同一高度由静止释放 D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接 （3）图丙是某同学在实验中，得到的轨迹图，其中O点为平抛运动的起点，根据平抛运动的规律及图中给出的数据，可计算出小球平抛的初速度__________。（g取） 12. 某同学利用如图甲所示的向心力演示器探究小球做圆周运动所需的向心力F与小球质量m、运动半径r和角速度之间的关系。左右塔轮自上而下有三层，每层半径之比由上至下分别是1∶1，2∶1和3∶1（如图乙所示），它们通过不打滑的传动皮带连接，并可通过改变传动皮带所处的层来改变左右塔轮的角速度之比。实验时，将两个小球分别放在短槽的C处和长槽的A（或B）处，A、C分别到左右塔轮中心的距离相等，B到左塔轮中心的距离是A到左塔轮中心距离的2倍，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮一起匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的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测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。请回答相关问题： （1）本实验采用的主要实验方法为___________ A.等效替代法    B.控制变量法      C.放大法 （2）若要探究向心力的大小F与半径r的关系，可以将相同的钢球分别放在位置C和位置B处，将传动皮带置于第___________层（填“一”、“二”或“三”）。 （3）若要探究向心力的大小F与角速度的关系，需选择两个质量___________（填“相等”或“不相等”）的小球，分别放在位置C和位置___________（填“A”或“B”）。 （4）某同学通过实验得到如下表格中数据， 实验次数 小球质量之比 半径之比 角速度之比 向心力大小之比 （标尺格子数之比） 1 1：1 1：1 1：1 1：1 2 1：1 1：1 1：2 1：4 3 1：1 1：1 1：3 1：9 根据上述数据可以得到的结论是：___________。 13. 中国的神舟十七号载人飞船将于2023年10月在酒泉卫星发射中心发射，飞行乘组由3名航天员组成，神舟十七号飞船将对接于空间站核心舱前向端口，形成三舱三船组合体。若中国空间站轨道的离地高度为h，绕地球运转的周期为T，已知地球半径为R，引力常量为G。求地球的质量和第一宇宙速度。 14. 如图，光滑水平面AB与竖直面内粗糙半圆形导轨在B点相接，导轨半径为R。一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧，它经过B点的速度为v1，之后沿半圆形导轨运动，到达C点的速度为v2，重力加速度为g。 （1）求物体由A到B弹簧做的功； （2）物体经过C点时对导轨的弹力大小； （3）求物体沿半圆形导轨运动过程中克服阻力所做的功。 15. 炎炎盛夏，人们盼来了一场消减暑气的大雨。雨后雨伞上会沾有雨滴，转动雨伞时边缘的雨滴可视为随伞做水平面的圆周运动，当雨伞的角速度达到某值时，雨滴会从伞面边缘沿圆周切线甩出，如图所示。某同学拟通过该现象估算出雨伞转动的角速度大小，他测出雨伞边缘距离地面的高度，转动半径，假设图示雨滴甩出瞬间的速度与雨伞边缘的速度相等，在地面上形成一个“水圈”，“水圈”半径为r，重力加速度大小。 （1）用R和r表示该雨滴的水平位移大小x； （2）若，计算该雨滴落地时的速度大小v； （3）由（2）的结果计算雨伞转动的角速度ω。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 深圳高级中学（集团）2023—2024学年第二学期期中测试 高一物理 注意事项：1.答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名，考生号、试室号和座位号填写在答题卡上。用2B铅笔在答题卡相应位置上填涂考生号。 2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。 3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。 4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 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. 图a，汽车通过拱桥的最高点处于失重状态 B. 图b，是一圆锥摆，增加绳长，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度变大 C. 图c，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位置小球所受筒壁的支持力要大于在B位置时的支持力 D 图d，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 【答案】A 【解析】 【详解】A．图a中，汽车通过拱桥的最高点时向心加速度竖直向下，汽车处于失重状态，故A正确； B．图b中，摆球重力和绳的拉力的合力提供向心力，根据力的合成与分解和向心力公式有 设摆球与悬点的高度差为h，则 联立可得 所以增大θ，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变，故B错误； C．图c中，设小球做匀速圆周运动时与圆锥顶连线与竖直方向的夹角为θ，小球所受筒壁的支持力大小为N，小球在竖直方向上受力平衡，即 所以N的大小与小球所在位置无关，两小球在A、B两位置所受筒壁的支持力大小相等，故C错误； D．图d中，火车转弯超过规定速度行驶时，火车重力和铁轨支持力的合力不足以提供过弯的所需向心力，此时外轨对外轮缘会有挤压作用，从而提供一部分向心力，故D错误。 故选A。 2. 如下图所示，将甲、乙两个小球分别从图示位置以初速度、水平抛出，结果同时落到P点。不计空气阻力，下列判断中正确的有（　　） A. 它们的初速度关系是 B. 它们的初速度关系是 C. 它们一定是同时抛出 D. 乙一定先抛出 【答案】B 【解析】 【详解】CD．由图可知，甲球的抛出点竖直高度h更高，则根据 可知，甲球运动的时间更长，为使得两球同时落到P点，则需将甲球先抛出，故CD错误； AB．由图可知，乙球的水平位移更大，而乙球运动时间更短，根据 可知，乙球的初速度更大，即它们的初速度关系是，故A错误，B正确。 故选B。 3. 拖着旧橡胶轮胎跑步是一种训练体能的常用方法。如图所示，某运动员在体能训练时拖着轮胎在操场上沿跑道以恒定的速率跑了一圈，下列说法正确的是（　　） A. 合外力对轮胎做了正功 B. 摩擦力对轮胎做了负功 C. 支持力对轮胎做了正功 D. 拉力对轮胎所做的功等于轮胎动能的改变 【答案】B 【解析】 【详解】A．由于轮胎在操场上沿直线以恒定的速率运动，可知轮胎的动能不变，根据动能定理可知，合外力对轮胎做功为零，故A错误； B．拉力做正功，重力和支持力不做功，则摩擦力对轮胎做了负功，故B正确； C．支持力方向轮胎的运动方向垂直，支持力对轮胎不做功，故C错误； D．拉力对轮胎做正功，而轮胎动能变化量为零，故D错误。 故选B。 4. 跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目。如图所示，当运动员从直升机上由静止跳下后，在下落过程中将会受到水平风力的影响。下列说法中正确的是（　　） A. 风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成更多的动作 B. 运动员着地时的速度方向竖直向下 C 运动员下落时间与风力无关 D. 运动员着地速度与风力无关 【答案】C 【解析】 【详解】AC．运动员下落时间只与竖直方向上的运动有关，与风力的大小无关，故A错误，C正确； BD．运动员在水平方向上受到风力的作用会有速度，风力越大，则水平方向的速度越大，运动员着地时的速度不是竖直向下的，且速度的大小与风力有关，故BD错误。 故选C。 5. 如图甲所示，教室内安装有可以沿水平方向滑动的黑板，当A同学以某一速度向左匀速拉动黑板的同时，B同学用粉笔在黑板上画线，粉笔相对于墙壁从静止开始匀加速向下画，则粉笔在黑板上画出的轨迹可能为乙图中的（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】粉笔相对黑板向右做匀速运动，向下做初速度为零的匀加速直线运动，初速度和加速度垂直，故轨迹为抛物线，且初速度和轨迹相切，由此分析可知A正确，BCD错误。 故选A。 6. 如图所示是一种古老的舂米机舂米时，稻谷放在石臼A中，横梁可以绕O轴转动，在横梁前端B处固定一春米锤，当脚踏在横梁另一端C点往下压时，舂米锤便向上抬起，然后提起脚，舂米锤就向下运动，击打A中的稻谷，使稻谷的壳脱落变为大米，已知OC＜OB，则在横梁绕O转动过程中（  ） A. B和C的向心加速度相等 B. B和C的线速度关系满足 C. B和C的角速度关系满足 D. 舂米锤击打稻谷时对稻谷的作用力大于稻谷对舂米锤的作用力 【答案】B 【解析】 【详解】AC．由图可知，B与C属于同轴转动，则它们的角速度是相等的，即 ωC=ωB 由 a=ω2r 而 OC<OB 可知B的向心加速度较大，故AC错误； B．由于 OC<OB 由 v=ωr 可知 故B正确； D．锤对稻谷的作用力与稻谷对舂米锤的作用力是一对作用力与反作用力，二者大小相等，故D错误。 故选B。 7. 在2022年3月23日的“天宫课堂”上，航天员王亚平摇晃装有水和油的小瓶，静置后水和油混合在一起没有分层。图甲为航天员叶光富启动“人工离心机”，即用绳子一端系住装有水油混合的瓶子，以绳子的另一端O为圆心做如图乙所示的圆周运动，一段时间后水和油成功分层（水的密度大于油的密度），以空间站为参考系，此时（　　） A. 水和油的线速度大小相等 B. 水的向心加速度比油的小 C. 油对水有指向圆外的作用力 D. 水对油的作用力大于油对水的作用力 【答案】C 【解析】 【详解】由于水的密度大于油的密度，因此水在底层，油在上层。 A．水和油的角速度相等，但运动半径不同，因此线速度不相等，A错误； B．根据 由于水的半径大，因此水的向心加速度比油的大，B错误； CD．油做圆周运动的向心力是由水提供的，根据牛顿第三定律，油对水有指向圆外的作用，且与水对油的作用力大小相等，C正确，D错误。 故选C。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图，滚筒洗衣机脱水时，滚筒绕水平转动轴转动。滚筒上有很多漏水孔，滚筒转动时，附着在潮湿衣服上的水从漏水孔中被甩出，达到脱水的目的。可以认为湿衣服在竖直平面内做匀速圆周运动（　　） A. 湿衣服所受摩擦力等于其重力 B. 湿衣服上的水在最低点时更容易甩出 C. 湿衣服上的水在最高点时更容易甩出 D. 若希望更快地甩干衣物，可以增大洗衣机转速 【答案】BD 【解析】 【详解】A．只有在圆心等高处湿衣服所受摩擦力等于其重力，A错误； B、C．滚筒洗衣机的脱水筒匀速旋转，衣服在最高点和最低点时附着在潮湿衣服上的水的重力和衣服与水之间的附着力的合力提供向心力，在最高点 在最低点 联立可得 所以在最低点时，所需要附着力较大，更容易被甩出，B正确，C错误； D．转速越大，衣服上的水由于所受合外力越不足以提供运动需要的向心力而做离心运动，衣服更容易被甩干，D正确。 故选BD。 9. 如图所示，歼-15沿曲线MN向上爬升，图中画出表示歼-15在P点受到合力的四种方向，其中正确的说法有（　　） A. 若合力沿①方向，则飞机做曲线运动的速度越来越小 B. 若合力沿②方向，则飞机做曲线运动的速度越来越大 C. 若合力沿③方向（切线方向），则飞机做曲线运动的速度越来越大 D. 合力不可能沿④方向 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．若合力沿①方向，合力方向与速度方向间的夹角为钝角，飞机做曲线运动的速度越来越小，故A正确； B．若合力沿②方向，合力方向与速度方向间的夹角为锐角，飞机做曲线运动的速度越来越大，故B正确； CD．歼-15从M点运动到N点做曲线运动，合力方向指向轨迹弯曲方向，故合力不可能沿③方向，也不可能沿④方向，故C错误D正确。 故选ABD。 10. 地球静止卫星离地心距离为r，运行速度为，加速度为，地球赤道上的物体随地球自转的加速度为a2，第一宇宙速度为，地球半径为R，则以下正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．静止卫星和地球赤道上的物体具有相同的角速度，根据 可知 选项A正确，B错误； CD．根据 可得 则 选项C错误，D正确。 故选AD。 三、非选择题：共54分，考生根据要求作答。 11. 某学习小组用图甲和图乙所示的装置“探究平抛运动的特点”。 （1）某同学用如图甲所示的装置。用小锤打击弹性金属片，金属片把球A沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球弹出时的速度，两球仍然同时落地，这个实验说明了平抛运动__________。 A．竖直方向做自由落体运动 B．水平方向做匀速运动 C．无法确定平抛运动的规律 （2）某同学用图乙装置实验时，以下是实验过程中的一些做法，其中合理的是__________； A．每次小球释放的初始位置可以任意选择 B．安装斜槽轨道，使其末端保持水平 C．每次小球应从同一高度由静止释放 D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接 （3）图丙是某同学在实验中，得到的轨迹图，其中O点为平抛运动的起点，根据平抛运动的规律及图中给出的数据，可计算出小球平抛的初速度__________。（g取） 【答案】 ①. A ②. BC＃CB ③. 1.6 【解析】 【详解】（1）[1]小球B做自由落体运动，小球A做平抛运动，两小球落地时间相同，说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动。 故选A。 （2）[2] AC．为保证小球多次运动是同一轨迹，每次小球由同一位置从静止释放，故A错误，C正确； B．斜槽末端水平，才能保证小球离开斜槽末端时速度为水平方向，故B正确； D．小球的运动轨迹是平滑曲线，故连线时不能用折线，故D错误。 故选BC。 （3）[3]由题图可知，，，所以有 解得 12. 某同学利用如图甲所示的向心力演示器探究小球做圆周运动所需的向心力F与小球质量m、运动半径r和角速度之间的关系。左右塔轮自上而下有三层，每层半径之比由上至下分别是1∶1，2∶1和3∶1（如图乙所示），它们通过不打滑的传动皮带连接，并可通过改变传动皮带所处的层来改变左右塔轮的角速度之比。实验时，将两个小球分别放在短槽的C处和长槽的A（或B）处，A、C分别到左右塔轮中心的距离相等，B到左塔轮中心的距离是A到左塔轮中心距离的2倍，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮一起匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的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测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。请回答相关问题： （1）本实验采用的主要实验方法为___________ A.等效替代法    B.控制变量法      C.放大法 （2）若要探究向心力的大小F与半径r的关系，可以将相同的钢球分别放在位置C和位置B处，将传动皮带置于第___________层（填“一”、“二”或“三”）。 （3）若要探究向心力的大小F与角速度的关系，需选择两个质量___________（填“相等”或“不相等”）的小球，分别放在位置C和位置___________（填“A”或“B”）。 （4）某同学通过实验得到如下表格中的数据， 实验次数 小球质量之比 半径之比 角速度之比 向心力大小之比 （标尺格子数之比） 1 1：1 1：1 1：1 1：1 2 1：1 1：1 1：2 1：4 3 1：1 1：1 1：3 1：9 根据上述数据可以得到的结论是：___________。 【答案】 ①. B ②. 一 ③. 相等 ④. A ⑤. 向心力F跟小球质量m成正比，跟角速度的平方成正比，跟运动半径r成正比。 【解析】 【详解】（1）[1] 本实验采用的主要实验方法为控制变量法。 故选B。 （2）[2] 若要探究向心力的大小F与半径r的关系，可以将相同的钢球分别放在位置C和位置B处，将传动皮带置于第一层。第一层，两塔轮的半径相同，因为是皮带传动，线速度相同，由 得 两塔轮转动的角速度相同，两钢球转动的角速度也相同。 （3）[3] [4] 若要探究向心力的大小F与角速度的关系，需控制质量和半径相同。需选择两个质量相等的小球，分别放在位置C和位置和位置A。 （4）[5] 向心力F跟小球质量m成正比，跟角速度的平方成正比，跟运动半径r成正比。 13. 中国的神舟十七号载人飞船将于2023年10月在酒泉卫星发射中心发射，飞行乘组由3名航天员组成，神舟十七号飞船将对接于空间站核心舱前向端口，形成三舱三船组合体。若中国空间站轨道的离地高度为h，绕地球运转的周期为T，已知地球半径为R，引力常量为G。求地球的质量和第一宇宙速度。 【答案】， 【解析】 【详解】对中国空间站根据万有引力提供向心力有 解得 根据第一宇宙速度的特点有 解得 14. 如图，光滑水平面AB与竖直面内的粗糙半圆形导轨在B点相接，导轨半径为R。一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧，它经过B点的速度为v1，之后沿半圆形导轨运动，到达C点的速度为v2，重力加速度为g。 （1）求物体由A到B弹簧做的功； （2）物体经过C点时对导轨的弹力大小； （3）求物体沿半圆形导轨运动过程中克服阻力所做的功。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由能量守恒可知，弹簧的弹性势能转化为物体的动能，由动能定理可得物体由A到B弹簧做的功 （2）物体经过C点时，根据牛顿第二定律 根据牛顿第三定律，物体经过C点时对导轨的弹力为 （3）对物体，B→C，由动能定理有 解得物体沿半圆形导轨运动过程中克服阻力所做的功为 15. 炎炎盛夏，人们盼来了一场消减暑气的大雨。雨后雨伞上会沾有雨滴，转动雨伞时边缘的雨滴可视为随伞做水平面的圆周运动，当雨伞的角速度达到某值时，雨滴会从伞面边缘沿圆周切线甩出，如图所示。某同学拟通过该现象估算出雨伞转动的角速度大小，他测出雨伞边缘距离地面的高度，转动半径，假设图示雨滴甩出瞬间的速度与雨伞边缘的速度相等，在地面上形成一个“水圈”，“水圈”半径为r，重力加速度大小。 （1）用R和r表示该雨滴的水平位移大小x； （2）若，计算该雨滴落地时的速度大小v； （3）由（2）的结果计算雨伞转动的角速度ω。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由题图及数学知识知 （2）雨滴离开雨伞后做平抛运动，竖直方向上 解得 水平方向上 解得 该雨滴落地时的速度大小 （3）由 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$