精品解析:天津市双菱中学2023-2024学年高一下学期4月期中物理试题

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2024-06-15
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资源信息

学段 高中
学科 物理
教材版本 -
年级 高一
章节 -
类型 试卷
知识点 -
使用场景 同步教学-期中
学年 2024-2025
地区(省份) 天津市
地区(市) 天津市
地区(区县) 和平区
文件格式 ZIP
文件大小 4.02 MB
发布时间 2024-06-15
更新时间 2024-06-15
作者 匿名
品牌系列 -
审核时间 2024-06-15
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来源 学科网

内容正文:

2023-2024学年度第二学期高一年级期中质量调查 物理 一、单选题(本题共3小题,每小题4分,共12分。) 1. 死飞自行车,指后轮的齿轮与后轮直接用螺栓固接(不像普通自行车,后轮齿轮与后轮是通过棘轮棘爪连接,普通自行车反向踩脚踏板时后轮不受力)的自行车。死飞自行车的机构,只有一个车架、两个轮子、一个车把和座子,通常没有闸线、齿轮转换器、挡泥板、灯、反光板和刹车闸。死飞自行车受到现代年轻人的喜爱。如图所示为死飞的脚踏及后轮,若链条连接的前轮齿数为36个,连接的后轮齿数为10个,则前后轮角速度之比为(  ) A. 1:1 B. 1:2 C. 3.6:1 D. 1:3.6 2. 火星绕太阳运转可看成是匀速圆周运动,设火星运动轨道的半径为r,火星绕太阳一周的时间为T,万有引力常量为G,则下列说法正确的是( ) A. 火星的质量 B. 火星的向心加速度 C. 太阳的平均密度 D. 太阳的质量 3. 如图所示,一条不可伸长的轻质软绳跨过定滑轮,绳的两端各系一个质量分别为m、3m的小球a和b,用手按住a球静止于地面时,b球离地面的高度为h,两物体均可视为质点,定滑轮的质量及一切阻力均不计,a球与定滑轮间距足够大,不会相碰,释放a球后,b球刚要落地前,下列说法正确的是(  ) A. a球机械能不守恒 B. b球机械能守恒 C. 小球a和b组成的系统机械能不守恒 D. 同一时刻,小球a速度是小球b的速度的3倍 二、多选题(本题共3小题,每小题4分,共12分,选不全的得2分。) 4. 如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型,下列说法正确的是(  ) A. 图a,汽车通过拱桥的最高点时处于超重状态 B. 图b,火车转弯超过规定速度行驶时,轮缘对外轨有侧向挤压作用 C. 图c,若A、B均相对静止,半径,质量,则A、B所受摩擦力 D. 图d是一圆锥摆,增加绳长,保持圆锥的高度不变,则圆锥摆的角速度不变 5. 我国“神舟十六号”载人飞船的发射过程简化图所示:先由“长征”运载火箭将飞船送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道Ⅰ,在远地点B将飞船送入预定圆轨道Ⅱ。下列说法正确的是( ) A. 飞船在轨道Ⅰ和Ⅱ运行时均处于超重状态 B. 飞船在轨道Ⅰ和Ⅱ运行至B处时加速度相等 C. 飞船在轨道Ⅰ和Ⅱ运行周期相等 D. 飞船在轨道Ⅰ经过B处时的速度小于第一宇宙速度 6. 如图所示,固定斜面倾角,轻弹簧下端固定在斜面底端,弹簧处于原长时上端位于C点,用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑的定滑轮连接物体A和B,滑轮左侧绳子与斜面平行,A的质量是B的质量2倍,初始时物体A到C点的距离,现给A、B一初速度,使A开始沿斜面向下运动,B向上运动,物体A向下运动刚到C点时的速度大小,物体A将弹簧压缩到最短后,物体A又恰好能弹回到C点。已知弹簧的最大弹性势能为6J,重力加速度,不计空气阻力,整个过程中轻绳始终处于伸直状态。则(  ) A. 物体A与斜面之间的动摩擦因数 B. 物体A向下运动到C点的过程中,A的重力势能转化为B的重力势能 C. 弹簧的最大压缩量 D. B的质量为2kg 三、填空题(本题共6小题,每空2分,共34分。) 7. 如图所示,两个可视为质点的金属球A、B质量都是m,带电荷量分别为+3q和-q,用长为的绝缘细线相连,另用绝缘细线系住A悬挂于点而保持平衡。重力加速度为g,则连接OA的细线张力是_________,连接AB的细线张力是________。 8. (1)某科技兴趣小组试飞一架自制的无人机,该无人机的质量,由静止开始沿竖直方向匀加速上升,加速度,上升时间,则该过程中无人机上升的高度______;3s末动能______. (2)“蹦极”是一种富有刺激性的勇敢者的运动项目。如图所示,一端系住人的腰部、另一端系于跳台的是一根弹性橡皮绳。当人下落至图中Q点时,橡皮绳刚好被拉直。那么,在人越过Q点继续向下的过程中,人的动能______。(选填“增大”、“减小”、“先增大后减小”、“先减小后增大”)。 9. (1)如图所示,取一对用绝缘柱支持的导体A和B,使它们彼此接触。起初它们不带电,贴在下部的金属箔片均是闭合的。先把带正电荷的物体C移近导体A,金属箔片______;接着保持C位置不动,用手摸一下导体B,然后移走C,A导体的金属箔片______,(以上两个空均填“张开”或“闭合”)。 (2)如图,A、B两点各放一电荷量均为Q的等量异种电荷,有一竖直放置的光滑绝缘细杆在两电荷连线的垂直平分线上,a、b、c是杆上的三点,且,b、c关于两电荷连线对称。质量为m、带正电荷q的小环套在细杆上,自a点由静止释放,小环运动到b点和c点时速度之比为______。 10. (1)如图所示,在地面上以初速度抛出质量为m的物体,落到比地面低h的海平面上。若以地面为参考平面,物体落到海平面时的重力势能为______,物体落到海平面时机械能为______。 (2)如图所示,光滑直角细杆POQ固定在竖直平面内,OP边水平,OQ边竖直,OP与OQ在O点用一小段圆弧杆平滑相连,质量均为m的两小环A、B用长为L的轻绳相连,分别套在OP和OQ杆上。初始时刻,将轻绳拉至水平位置伸直,然后同时释放两小环,已知重力加速度为g。当B环下落时,B环的速度大小是A环的速度大小的______倍。 11. (1)如图所示,轻杆一端套在光滑水平转轴O上,另一端固定一质量为的小球,使小球在竖直平面内做半径为的圆周运动。设运动轨迹的最低点为A点,最高点为B点,不计一切阻力,重力加速度g取,若小球通过B点的速度为1m/s,则在B点杆对小球的作用力为______N,方向______。 (2)如图所示,有一个中心轴线竖直的锥形漏斗,内壁光滑,内壁上有两个完全相同的小球甲和乙,各自在不同水平面内做匀速圆周运动,则小球甲、乙运转所需的向心______(选填“大于”、“小于”或“等于”)。 12. (1)设想将来人类可以在月球定居,需要不断地把地球上相关物品搬运到月球上,使地球的质量不断减小,月球的质量不断增加,假定经过长时间搬运后,地球仍可看作均匀球体,月球仍沿以前的圆周轨道运动,则人类在月球定居后与之前相比地球与月球之间的万有引力将______(填“变大、变小,不变”)。 (2)若取地球的第一宇宙速度为8km/s,某个行星的质量是地球的18倍,半径是地球的2倍,则这个行星的第一宇宙速度为______km/s。 (3)如图所示,a是地球赤道上的物体,b是近地气象卫星,c是地球同步卫星,设它们都绕地心做匀速圆周运动,请写出a、b、c的运行的速度的大小关系:______。 四、解答题(本题共3小题,共42分,分别为12分、14分、16分。) 13. 用一条长为的绝缘轻绳悬挂一个质量,电荷量值的带电小球。现加一水平向右的匀强电场,平衡时绝缘细线与竖直线成37°夹角,。求: (1)带电小球的电性; (2)匀强电场的电场强度大小; (3)将小球拉至与悬点O等高处(细绳绷紧)静止释放,求小球运动至最低点的速度大小。 14. 如图所示为某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置,当太阳光照射到小车上方的光电板时,光电板中产生的电流经电动机带动小车前进.若小车保持牵引力恒定,在平直的路面上从静止开始运动,经过时间4s,前进距离4m时,电动机的功率恰好达到额定功率P,然后保持功率不变,再经过3s达到最大速度。已知小车的质量为2kg,所受阻力为车重的0.1倍,重力加速度g取10m/s2,求: (1)电动小车的额定功率; (2)小车运动的最大速度; (3)小车在加速运动过程中的总位移x的大小. 15. 如图所示,光滑倾斜轨道AB和水平轨道BC平滑连接(小球经过时速度大小不变),轨道AB距地面高h的A点有一个质量m=1kg的小球无初速释放,小球从C点向右进入半径R=1m的光滑圆形轨道,圆形轨道底部C处前后错开,小球可以从C点向右离开圆形轨道,在水平轨道上继续前进。已知小球与水平轨道间的动摩擦因数,水平轨道BC长L=1m,不计其它阻力,重力加速度。 (1)若释放点A高度h=3m,求小球到达B点速度大小; (2)要使小球完成圆周运动,则释放点A的高度h需要满足什么条件; (3)若小球恰好不脱离轨道,求小球最后静止位置到圆轨道最低点C的距离。 第1页/共1页 学科网(北京)股份有限公司 $$ 2023-2024学年度第二学期高一年级期中质量调查 物理 一、单选题(本题共3小题,每小题4分,共12分。) 1. 死飞自行车,指后轮的齿轮与后轮直接用螺栓固接(不像普通自行车,后轮齿轮与后轮是通过棘轮棘爪连接,普通自行车反向踩脚踏板时后轮不受力)的自行车。死飞自行车的机构,只有一个车架、两个轮子、一个车把和座子,通常没有闸线、齿轮转换器、挡泥板、灯、反光板和刹车闸。死飞自行车受到现代年轻人的喜爱。如图所示为死飞的脚踏及后轮,若链条连接的前轮齿数为36个,连接的后轮齿数为10个,则前后轮角速度之比为(  ) A. 1:1 B. 1:2 C. 3.6:1 D. 1:3.6 【答案】D 【解析】 【详解】前后轮的齿数之比等于半径之比,则 前后轮边缘线速度相等,根据 v=ωr 可得前后轮角速度之比为 故选D。 2. 火星绕太阳运转可看成是匀速圆周运动,设火星运动轨道的半径为r,火星绕太阳一周的时间为T,万有引力常量为G,则下列说法正确的是( ) A. 火星的质量 B. 火星的向心加速度 C. 太阳的平均密度 D. 太阳的质量 【答案】B 【解析】 【详解】ACD.由题知火星绕太阳做匀速圆周运动则有 解得 其中 m太 = ρ太V, 联立解得 故ACD错误; B.火星绕太阳做匀速圆周运动,则火星的向心加速度 故B正确。 故选B。 3. 如图所示,一条不可伸长的轻质软绳跨过定滑轮,绳的两端各系一个质量分别为m、3m的小球a和b,用手按住a球静止于地面时,b球离地面的高度为h,两物体均可视为质点,定滑轮的质量及一切阻力均不计,a球与定滑轮间距足够大,不会相碰,释放a球后,b球刚要落地前,下列说法正确的是(  ) A. a球机械能不守恒 B. b球机械能守恒 C. 小球a和b组成的系统机械能不守恒 D. 同一时刻,小球a的速度是小球b的速度的3倍 【答案】A 【解析】 【详解】ABC.放手后,对ab系统只有重力做功,则系统的机械能守恒,但是由于细绳分别对ab都做功,则a球机械能不守恒,b球机械能也不守恒,选项A正确,BC错误; D.同一时刻,小球a的速度等于小球b的速度,选项D错误。 故选A。 二、多选题(本题共3小题,每小题4分,共12分,选不全的得2分。) 4. 如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型,下列说法正确的是(  ) A. 图a,汽车通过拱桥的最高点时处于超重状态 B. 图b,火车转弯超过规定速度行驶时,轮缘对外轨有侧向挤压作用 C. 图c,若A、B均相对静止,半径,质量,则A、B所受摩擦力 D. 图d是一圆锥摆,增加绳长,保持圆锥的高度不变,则圆锥摆的角速度不变 【答案】BD 【解析】 【详解】A.图a,汽车通过拱桥的最高点时,加速度向下,处于失重状态,选项A错误; B.图b,火车转弯超过规定速度行驶时,重力和轨道的支持力的合力不足以提供火车做圆周运动的向心力,则此时轮缘对外轨有侧向挤压作用,选项B正确; C.图c,若A、B均相对静止,半径,质量,两物块的角速度相等,摩擦力提供向心力,根据 则A、B所受摩擦力 选项C错误; D.图d是一圆锥摆,根据 可得 则增加绳长,保持圆锥的高度不变,则圆锥摆的角速度不变,选项D正确。 故选BD。 5. 我国“神舟十六号”载人飞船的发射过程简化图所示:先由“长征”运载火箭将飞船送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道Ⅰ,在远地点B将飞船送入预定圆轨道Ⅱ。下列说法正确的是( ) A. 飞船在轨道Ⅰ和Ⅱ运行时均处于超重状态 B. 飞船轨道Ⅰ和Ⅱ运行至B处时加速度相等 C. 飞船在轨道Ⅰ和Ⅱ运行的周期相等 D. 飞船在轨道Ⅰ经过B处时的速度小于第一宇宙速度 【答案】BD 【解析】 【详解】A.飞船在轨道Ⅰ和Ⅱ运行时均处于失重状态 ,选项A错误; B.根据 可知,飞船在轨道Ⅰ和Ⅱ运行至B处时加速度相等,选项B正确; C.根据开普勒第三定律 飞船在轨道Ⅰ的半长轴与轨道Ⅱ的半径不等,则运行的周期不相等,选项C错误; D.飞船在轨道Ⅰ上B点加速才能进入轨道Ⅱ,可知飞船在轨道Ⅰ经过B处时的速度小于飞船在轨道Ⅱ的速度,根据 可知飞船在轨道Ⅱ的速度小于第一宇宙速度,可知飞船在轨道Ⅰ经过B处时的速度小于第一宇宙速度,选项D正确。 故选BD。 6. 如图所示,固定斜面的倾角,轻弹簧下端固定在斜面底端,弹簧处于原长时上端位于C点,用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑的定滑轮连接物体A和B,滑轮左侧绳子与斜面平行,A的质量是B的质量2倍,初始时物体A到C点的距离,现给A、B一初速度,使A开始沿斜面向下运动,B向上运动,物体A向下运动刚到C点时的速度大小,物体A将弹簧压缩到最短后,物体A又恰好能弹回到C点。已知弹簧的最大弹性势能为6J,重力加速度,不计空气阻力,整个过程中轻绳始终处于伸直状态。则(  ) A. 物体A与斜面之间的动摩擦因数 B. 物体A向下运动到C点的过程中,A的重力势能转化为B的重力势能 C. 弹簧的最大压缩量 D. B的质量为2kg 【答案】ACD 【解析】 【详解】A.设的质量为,在物体向下运动刚到点的过程中,对组成的系统应用能量守恒定律可得 得 A正确; B.物体向下运动到点的过程中,的重力势能及的动能都减小,转化为的重力势能和摩擦生热,B错误; C.对组成的系统分析,在物体从点压缩弹簧至将弹簧压缩到最大压缩量,又恰好返回到点的过程中,系统动能的减少量等于因摩擦产生的热量,即 其中为弹簧的最大压缩量,得 C正确; D.从点到弹簧最大压缩量过程中由能量守恒定律可得 得的质量为 D正确。 故选ACD。 三、填空题(本题共6小题,每空2分,共34分。) 7. 如图所示,两个可视为质点的金属球A、B质量都是m,带电荷量分别为+3q和-q,用长为的绝缘细线相连,另用绝缘细线系住A悬挂于点而保持平衡。重力加速度为g,则连接OA的细线张力是_________,连接AB的细线张力是________。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]对整体进行分析,根据受力平衡可得连接OA的细线张力大小为 [2]对B球分析,根据受力平衡可得 解得连接AB的细线张力大小为 8. (1)某科技兴趣小组试飞一架自制的无人机,该无人机的质量,由静止开始沿竖直方向匀加速上升,加速度,上升时间,则该过程中无人机上升的高度______;3s末动能______. (2)“蹦极”是一种富有刺激性的勇敢者的运动项目。如图所示,一端系住人的腰部、另一端系于跳台的是一根弹性橡皮绳。当人下落至图中Q点时,橡皮绳刚好被拉直。那么,在人越过Q点继续向下的过程中,人的动能______。(选填“增大”、“减小”、“先增大后减小”、“先减小后增大”)。 【答案】 ①. 9m ②. 9J ③. 先增大后减小 【解析】 【详解】(1)[1]该过程中无人机上升的高度 [2]3s末的速度 动能为 (2)[3]从Q点向下直到最低点的过程中,橡皮绳上的弹力从0逐渐增大,所以人所受的合力先是向下减小到0,后向上逐渐增大,人所受的合外力先做正功后做负功,根据动能定理可知,人的动能先增大后减小。 9. (1)如图所示,取一对用绝缘柱支持的导体A和B,使它们彼此接触。起初它们不带电,贴在下部的金属箔片均是闭合的。先把带正电荷的物体C移近导体A,金属箔片______;接着保持C位置不动,用手摸一下导体B,然后移走C,A导体的金属箔片______,(以上两个空均填“张开”或“闭合”)。 (2)如图,A、B两点各放一电荷量均为Q的等量异种电荷,有一竖直放置的光滑绝缘细杆在两电荷连线的垂直平分线上,a、b、c是杆上的三点,且,b、c关于两电荷连线对称。质量为m、带正电荷q的小环套在细杆上,自a点由静止释放,小环运动到b点和c点时速度之比为______。 【答案】 ①. 张开 ②. 张开 ③. 【解析】 【详解】(1)[1]起初导体A和B不带电,先把带正电荷的物体C移近导体A,发生静电感应现象,则A端带负电,B端带正电,金属箔片张开; [2]接着保持C位置不动,用手摸一下导体A,导体、人和大地形成了新的巨大导体,此时A端和B端都是近端,都带负电,此时远端在地球另一端,带正电,然后移走C,静电感应现象消失,则AB电荷均分,AB带负电,则A导体的金属箔片张开。 (2)[3]在其连线的中垂线上,电场方向垂直中垂线,指向负电荷,电场强度大小从O点向上下两侧递减,中垂线是一条电势为零的等势面,即沿杆运动过程中,电场力不做功,在竖直方向上只受重力作用,做自由落体运动,即做初速度为零的匀加速直线运动。在竖直方向上,根据公式 可得 所以小环运动到b点和c点时速度之比为 10. (1)如图所示,在地面上以初速度抛出质量为m的物体,落到比地面低h的海平面上。若以地面为参考平面,物体落到海平面时的重力势能为______,物体落到海平面时机械能为______。 (2)如图所示,光滑直角细杆POQ固定在竖直平面内,OP边水平,OQ边竖直,OP与OQ在O点用一小段圆弧杆平滑相连,质量均为m的两小环A、B用长为L的轻绳相连,分别套在OP和OQ杆上。初始时刻,将轻绳拉至水平位置伸直,然后同时释放两小环,已知重力加速度为g。当B环下落时,B环的速度大小是A环的速度大小的______倍。 【答案】 ① ②. ③. 【解析】 【详解】(1)[1]若以地面为参考平面,物体落到海平面时的重力势能为 [2]根据机械能守恒定律可知,物体落到海平面时机械能为 (2)[3]当B环下落时,细线与竖直方向夹角为60°,则 可得 B环的速度大小是A环的速度大小的倍。 11. (1)如图所示,轻杆一端套在光滑水平转轴O上,另一端固定一质量为的小球,使小球在竖直平面内做半径为的圆周运动。设运动轨迹的最低点为A点,最高点为B点,不计一切阻力,重力加速度g取,若小球通过B点的速度为1m/s,则在B点杆对小球的作用力为______N,方向______。 (2)如图所示,有一个中心轴线竖直的锥形漏斗,内壁光滑,内壁上有两个完全相同的小球甲和乙,各自在不同水平面内做匀速圆周运动,则小球甲、乙运转所需的向心______(选填“大于”、“小于”或“等于”)。 【答案】 ①. 7.5 ②. 竖直向上 ③. 等于 【解析】 【详解】(1)[1][2]设竖直向下正方向,在B点由牛顿第二定律有 解得 负号说明杆对小球作用力方向竖直向上。 (2)[3]设锥体顶角为2,由牛顿第二定律可得小球甲、乙运转所需的向心力为 12. (1)设想将来人类可以在月球定居,需要不断地把地球上相关物品搬运到月球上,使地球的质量不断减小,月球的质量不断增加,假定经过长时间搬运后,地球仍可看作均匀球体,月球仍沿以前的圆周轨道运动,则人类在月球定居后与之前相比地球与月球之间的万有引力将______(填“变大、变小,不变”)。 (2)若取地球的第一宇宙速度为8km/s,某个行星的质量是地球的18倍,半径是地球的2倍,则这个行星的第一宇宙速度为______km/s。 (3)如图所示,a是地球赤道上的物体,b是近地气象卫星,c是地球同步卫星,设它们都绕地心做匀速圆周运动,请写出a、b、c的运行的速度的大小关系:______。 【答案】 ①. 变大 ②. 24 ③. vb>vc >va 【解析】 【详解】[1]假设经过长时间搬运,地球仍然可以看成均匀球体,地月间距不变,根据万有引力: M大于m,且M与m之和保持不变,由数学知识可知,当 时,F最大。故随着M减小,m增大,F越来越大。 [2]设地球质量为M,地球半径为R,则某星球质量为18M,半径为2R,轨道半径近似等于星球半径,根据牛顿第二定律 代入可以得出地球和某星球的第一宇宙速度分别为 , 计算得某星球第一宇宙速度为 [3]对ac,角速度相等,则根据 可知 va<vc 对bc卫星,根据 可得 可知 vb>vc 则 vb>vc >va 四、解答题(本题共3小题,共42分,分别为12分、14分、16分。) 13. 用一条长为的绝缘轻绳悬挂一个质量,电荷量值的带电小球。现加一水平向右的匀强电场,平衡时绝缘细线与竖直线成37°夹角,。求: (1)带电小球的电性; (2)匀强电场的电场强度大小; (3)将小球拉至与悬点O等高处(细绳绷紧)静止释放,求小球运动至最低点的速度大小。 【答案】(1)正电;(2)3.75×106N/C;(3)1m/s 【解析】 【详解】(1)对小球进行受力分析如下图 可知小球所受电场力水平向右,因为电场强度水平向右,故小球带正电; (2)由图可知 qE=mgtan37° 可知电场强度 (3)将小球拉至与悬点O等高处(细绳绷紧)静止释放,则到达最低点时由动能定理 解得 v=1m/s 14. 如图所示为某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置,当太阳光照射到小车上方的光电板时,光电板中产生的电流经电动机带动小车前进.若小车保持牵引力恒定,在平直的路面上从静止开始运动,经过时间4s,前进距离4m时,电动机的功率恰好达到额定功率P,然后保持功率不变,再经过3s达到最大速度。已知小车的质量为2kg,所受阻力为车重的0.1倍,重力加速度g取10m/s2,求: (1)电动小车的额定功率; (2)小车运动的最大速度; (3)小车在加速运动过程中的总位移x的大小. 【答案】(1)6W;(2)3m/s;(3)10.5m 【解析】 【详解】(1)开始时小车匀加速运动的加速度 根据牛顿第二定律 4s末的速度 v4=at4=2m/s 则电动小车的额定功率 P=Fv4=6W (2)当牵引力等于阻力时速度最大,则最大速度 (3)汽车以恒定功率运动到到达最大速度时由动能定理 解得 小车在加速运动过程中的总位移 x=x1+x2=10.5m 15. 如图所示,光滑倾斜轨道AB和水平轨道BC平滑连接(小球经过时速度大小不变),轨道AB距地面高h的A点有一个质量m=1kg的小球无初速释放,小球从C点向右进入半径R=1m的光滑圆形轨道,圆形轨道底部C处前后错开,小球可以从C点向右离开圆形轨道,在水平轨道上继续前进。已知小球与水平轨道间的动摩擦因数,水平轨道BC长L=1m,不计其它阻力,重力加速度。 (1)若释放点A高度h=3m,求小球到达B点的速度大小; (2)要使小球完成圆周运动,则释放点A的高度h需要满足什么条件; (3)若小球恰好不脱离轨道,求小球最后静止的位置到圆轨道最低点C的距离。 【答案】(1);(2)不小于2.9m;(3)C点的左侧0.5m处或在C点右侧6.25m处 【解析】 【详解】(1)从A到B,根据动能定理有 解得 (2)要使小球完成圆周运动,则小球在最高点时最小速度需重力提供向心力,则有 根据动能定理有 解得 则可知要使小球完成圆周运动,则释放点A的高度h需要不小于2.9m; (3)若小球恰好不脱离轨道,第一种情况是,即小球从2.9m高处滑下,过圆最高点后,从C点向右离开圆形轨道,小球最后静止的位置到圆轨道最低点C的距离为x,根据动能定理 解得 即小球最后静止的位置在C点的右侧,距圆轨道最低点C的距离为6.25m; 若小球恰好不脱轨道,第二情况是,小球从斜面滑下后最高点只刚好到与圆心等高处,然后滑回来过C点向左滑,根据动能定理有 解得 即小球最后静止的位置在C点的左侧,因BC长L=1m,所以小球最后停在BC中点处、距圆轨道最低点点C的距离为0.5m。 综上所述,小球最后静止的位置可能在C点的左侧0.5m处或在C点右侧6.25m处。 第1页/共1页 学科网(北京)股份有限公司 $$

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