精品解析：安徽省太和中学2023-2024学年高一下学期4月期中物理试题

太和中学高一下学期第二次教学质量检测 物 理 考生注意： 1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2．答题前，考生务必用直径毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4．本卷命题范围：必修第一册40%，必修第二册第五章至第七章第2节60%。 一、选择题（本题共10小题，共42分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题中只有一项符合题目要求，每小题4分，第9～10题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1. 下列有关万有引力的说法中，正确的是（ ） A. 物体落到地面上，说明地球对物体有引力，物体对地球没有引力 B. 中的是比例常数，牛顿亲自测出了这个常数 C. 地球围绕太阳做圆周运动是因为地球受到太阳的引力和向心力的作用 D. 地面上自由下落的苹果和天空中运行的月亮，受到的都是地球的引力 2. 关于图中物体的运动情况和受力情况，下列说法正确的是（　　） A. 图甲，摩托车在水平路面拐弯时，车手受到重力、支持力、向心力的作用 B. 图乙，货物相对水平传送带始终静止，传送带速度越大，货物拐弯时所受的静摩擦力越大 C. 图丙，空间站离地高度为400~450km，宇航员在空间站中受地球的引力比在地面上时大 D. 图丁，过山车上的乘客在竖直圆轨道的最高点和最低点的向心加速度一定等大、反向、共线 3. 网球运动中，运动员常利用切球使网球产生复杂的曲线轨迹，下列说法正确的是（ ） A. 研究运动员切球动作时，网球可以看成质点 B. 击球时，球拍对网球的作用力大于网球对球拍的作用力 C. 击球时，球拍对网球的弹力是因为球拍发生了形变 D. 击球后，网球在空中继续向前运动时受到重力、推力和阻力 4. 如图所示，两款儿童玩具车A、B，在平直赛道上同向竞速，每个车上安装有速度记录仪，测出两车速度v随时间t变化图像如图所示，已知两车在时刻并排行驶，下列说法正确的是（　　） A. 两车加速度相同 B. 初始时刻两车间距离为 C. 时刻之前，B车在A车的前面 D. 时刻之后，某时刻两车会再次并排行驶 5. 如图所示，某同学把一块橡皮从桌边推出后做平抛运动，初速度为，测得桌面离地面的高度为h，不计空气阻力，重力加速度大小为g，则（　　） A. 橡皮从离开桌面到落地的时间为 B. 橡皮的水平位移为 C. 橡皮落地时的速度大小为 D. 橡皮落地点与抛出点的连线与水平地面的夹角正切值为 6. 火星一直被科学家视为人类的第二家园，人类很可能在二十一世纪内成功移民火星。如图所示，火星的半径为，甲、乙两种探测器分别绕火星做匀速圆周运动与椭圆轨道运动，两种轨道相切于椭圆轨道的近火点A，圆轨道距火星表面的高度为，椭圆轨道的远火点与近火点A之间的距离为，若甲的运动周期为，则下列说法正确的是（　　） A. 乙的运动周期为 B. 乙的运动周期为 C. 甲、乙两探测器在相同时间内与火星中心连线扫过的面积相等 D. 乙从飞向的过程中加速度逐渐增大 7. 如图所示，波轮洗衣机中的脱水筒在脱水时，衣服紧贴在筒壁上做匀速圆周运动。某洗衣机的有关规格如表所示。在运行脱水程序时，有一质量的硬币被甩到筒壁上，随筒壁一起做匀速圆周运动，硬币与筒壁间的动摩擦因数为，重力加速度取。则（在解答本题时可以选择表格中用的数据）（　　） 型号 XX 额定电压、频率 ～220V、50Hz 额定脱水功率 225W 质量 31kg 脱水转速 600r/min 脱水筒尺寸 直径300mm，高370mm 外观尺寸 长555mm，宽510mm，高870mm A. 筒壁对硬币的弹力约为 B. 筒壁对硬币的弹力约为 C. 筒壁对硬币的摩擦力为 D. 筒壁对硬币的摩擦力为 8. 如图所示，两根相同的圆柱形木杆AB和CD相互平行，与水平方向的夹角为。将一摞瓦片放置在两木杆之间，瓦片处于静止状态，此时瓦片受到AB杆的摩擦力、支持力大小分别为。若略微增大两杆之间的距离，瓦片仍然静止，则（　　） A 变大 B. 变小 C. 变大 D. 减小 9. 两端封闭的玻璃管中注满清水，将管转至图示竖直位置，质量为的物块在方向的速度一时间图像和方向的位移—时间图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 时，物体初速度大小为 B. 物体所受的合外力大小为，做匀变速曲线运动 C. 末物体速度大小为 D. 内物体的位移大小为 10. 如图所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放两个质量均为2kg的物体A、B（B物体与弹簧栓接），弹簧的动度系数为k=100N/m，初始时系统处于静止状态，现用大小为20N，方向竖直向上的恒定拉力F作用在物体A上，使物体A开始向上运动，重力加速度g取10m/s2，空气阻力忽略不计，下列说法正确的是（ ） A. 外力施加的瞬间，A、B的加速度大小为5m/s2 B. 当弹簧压缩量减小0.1m时，A，B间弹力大小7.5N C. A、B分离时，A物体的位移大小为0.2m D. B物体速度达到最大时，弹簧被压缩了0.1m 二、实验题（本题共2小题，共14分） 11. “探究平拖运动的特点”实验装置如图甲和乙所示。 （1）图甲采用的实验方法是（　　）（填正确选项标号） A. 控制变量法 B. 对比法 C. 模拟法 D. 等效替代法 （2）图乙实验中，下列做法中合理的是（　　）（填正确选项标号） A. 每次必须由静止释放钢球 B. 斜槽必须光滑 C. 记录的点适当多一些 D. 用平滑曲线把所有的点连接起来 （3）图丙是通过正确操作后在坐标纸上记录下的数据，其中小方格的边长均为，重力加速度g取，则小球运动中水平分速度的大小为________m/s（保留两位有效数字） 12. 探究“加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示： （1）下列关于打点计时器使用的电源，正确的是______。 A．电磁打点计时器，使用直流8V电源 B．电磁打点计时器，使用直流220V电源 C．电火花打点计时器，使用交流8V电源 D．电火花打点计时器，使用交流220V电源 （2）下列实验操作，正确的是______（多选）。 A．补偿阻力时，不能将沙桶用细线绕过定滑轮系在小车上 B．补偿阻力时，小车后面应固定一条纸带，纸带穿过打点计时器 C．小车释放前应靠近打点计时器，且先接通打点计时器电源再释放小车 D．改变小车质量后，应重新补偿阻力 （3）保持沙和沙桶的总质量m不变，改变小车的质量M，测出小车对应的加速度a，在完成实验操作后，得到小车加速度的倒数与小车质量M的关系图像，正确的是______。 （4）改用下图实验装置时，小车______（填“需要”或“不需要”）补偿阻力；钩码质量______（填“需要”或“不需要”）远小于小车质量。 三、计算题（本题共3小题，共计44分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 如图所示，某同学在练习篮球投篮，篮球的投出点高度h=1.80m，初速度大小为m/s，与水平方向夹角为θ=45°，篮筐距离地面高H=3.05m，若篮球正好落入筐中，将篮球视为质点，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。求： （1）篮球在最高点时的速度大小； （2）篮球投出点距离篮筐中心的水平距离（结果可保留根号）。 14. 如图所示，足够大的光滑水平桌面上固定一光滑钉子O，一长L=0.5m的细线一端套系在钉子上，一端系在光滑的小球上，先将细线恰好拉直，再给小球一垂直于细线方向的初速度，小球在桌面上做圆周运动，已知小球质量m=0.5kg。 （1）若=5m/s，求小球角速度大小； （2）若=5m/s，求细线对小球的拉力大小F； （3）若细线最大能承受100N的拉力，现不断增大小球的速度，当细线断裂后2s内，小球的位移大小是多少？ 15. 如图（a）所示，质量为M＝1kg的长木板置于倾角为且足够长的斜面上，在外力F作用下沿斜面向上以的速度一直做匀速运动。t＝0时刻，一质量为m＝2kg的小铁块（可视为质点）以一定的初速度从长木板顶端沿长木板向下滑上长木板，以沿斜面向上为正方向，外力F随时间t变化的图像如图（b）所示，小铁块始终未从长木板上滑落，已知小铁块与长木板、长木板与斜面间的动摩擦因数均为0.8，重力加速度g取，sin37°＝0.6。求： （1）小铁块滑上长木板的初速度大小； （2）图（b）中F的大小和长木板的最短长度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 太和中学高一下学期第二次教学质量检测 物 理 考生注意： 1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2．答题前，考生务必用直径毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4．本卷命题范围：必修第一册40%，必修第二册第五章至第七章第2节60%。 一、选择题（本题共10小题，共42分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题中只有一项符合题目要求，每小题4分，第9～10题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1. 下列有关万有引力的说法中，正确的是（ ） A. 物体落到地面上，说明地球对物体有引力，物体对地球没有引力 B. 中的是比例常数，牛顿亲自测出了这个常数 C. 地球围绕太阳做圆周运动是因为地球受到太阳的引力和向心力的作用 D. 地面上自由下落的苹果和天空中运行的月亮，受到的都是地球的引力 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据牛顿第三定律，地球对物体有引力，物体对地球也有引力，且等大反向，故A错误； B．万有引力常量是卡文迪什的扭秤实验测出的，故B错误； C．地球围绕太阳做圆周运动是因为受到太阳的引力，向心力是一个效果力，不是真实存在的力，故C错误； D．下落的苹果和天空中的月亮受到的力都是同一种力，故D正确。 故选D。 2. 关于图中物体的运动情况和受力情况，下列说法正确的是（　　） A. 图甲，摩托车在水平路面拐弯时，车手受到重力、支持力、向心力的作用 B. 图乙，货物相对水平传送带始终静止，传送带速度越大，货物拐弯时所受的静摩擦力越大 C. 图丙，空间站离地高度为400~450km，宇航员在空间站中受地球的引力比在地面上时大 D. 图丁，过山车上的乘客在竖直圆轨道的最高点和最低点的向心加速度一定等大、反向、共线 【答案】B 【解析】 【详解】A．向心力是效果力，不是真实存在的力，图甲，摩托车在水平路面拐弯时，车手受到重力、支持力作用，选项A错误： B．图乙，货物相对传送带始终静止，货物拐弯时所受的静摩擦力提供向心力，由向心力公式可知，传送带速度越大，货物所需向心力也越大，静摩擦力就越大，选项B正确： C．图丙，空间站离地高度为400~450km，由万有引力定律可得 R是地球半径，因此宇航员在空间站中受地球的引力比在地面上时小，选项C错误； D．图丁，过山车上的乘客在竖直圆轨道的最高点和最低点时的速度大小一般不同，由向心加速度公式可知，速度越大，加速度越大，因此向心加速度大小不一定相等，选项D错误。 故选Ｂ。 3. 网球运动中，运动员常利用切球使网球产生复杂的曲线轨迹，下列说法正确的是（ ） A. 研究运动员切球动作时，网球可以看成质点 B. 击球时，球拍对网球的作用力大于网球对球拍的作用力 C. 击球时，球拍对网球的弹力是因为球拍发生了形变 D. 击球后，网球在空中继续向前运动时受到重力、推力和阻力 【答案】C 【解析】 【详解】A．研究运动员切球动作时，由于切球时网球有旋转，所以网球的形状和大小不能忽略不计，不可以看成质点，故A错误。 B．击球时，球拍对网球的作用力与网球对球拍的作用力为一对相互作用力，大小相等，故B错误。 C．击球时，球拍对网球的弹力是因为球拍发生了形变而产生的，故C正确； D．击球后，网球在空中继续向前运动时受到重力和阻力的作用，飞行过程无推力，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，两款儿童玩具车A、B，在平直赛道上同向竞速，每个车上安装有速度记录仪，测出两车速度v随时间t变化图像如图所示，已知两车在时刻并排行驶，下列说法正确的是（　　） A. 两车加速度相同 B. 初始时刻两车间距离为 C. 时刻之前，B车在A车的前面 D. 时刻之后，某时刻两车会再次并排行驶 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据图像中斜率代表加速度，由图可知，A车的加速度大于B车的加速度，故A错误； B．由于两车在时刻并排行驶，则两车在时间内的位移差即初始时刻两车间距离，根据图像中图线与坐标轴所围面积为位移，有图可知，初始时刻两车间距离为 故B正确； C．由于两车在时刻并排行驶，时刻之前，B车速度大于A车速度，说明B车在追A车，则A车在B车前面，故C错误； D．由于两车在时刻并排行驶，时刻之后，A车速度一直大于B车速度，则两车不会再次并排行驶，故D错误。 故选B。 5. 如图所示，某同学把一块橡皮从桌边推出后做平抛运动，初速度为，测得桌面离地面高度为h，不计空气阻力，重力加速度大小为g，则（　　） A. 橡皮从离开桌面到落地的时间为 B. 橡皮的水平位移为 C. 橡皮落地时的速度大小为 D. 橡皮落地点与抛出点的连线与水平地面的夹角正切值为 【答案】D 【解析】 【详解】A．橡皮从离开桌面后做平抛运动，下落过程中 解得下落时间为 故A错误； B．水平方向上橡皮不受外力，则 故B错误； C．下落过程中 橡皮落地时速度大小为 故C错误； D．根据题意可知橡皮落地点与抛出点的连线与水平地面的夹角正切值即为位移与水平方向夹角的正切值为 故D正确。 故选D。 6. 火星一直被科学家视为人类的第二家园，人类很可能在二十一世纪内成功移民火星。如图所示，火星的半径为，甲、乙两种探测器分别绕火星做匀速圆周运动与椭圆轨道运动，两种轨道相切于椭圆轨道的近火点A，圆轨道距火星表面的高度为，椭圆轨道的远火点与近火点A之间的距离为，若甲的运动周期为，则下列说法正确的是（　　） A. 乙的运动周期为 B. 乙的运动周期为 C. 甲、乙两探测器在相同时间内与火星中心连线扫过的面积相等 D. 乙从飞向的过程中加速度逐渐增大 【答案】A 【解析】 【详解】AB．根据题意可得，甲的公转轨道半径为 乙的椭圆运动的半长轴为 设乙的运动周期为，由开普勒第三定律 综合解得 A正确,B错误； C．开普勒第二定律中相同时间内扫过的面积相等是对于同一天体，C错误； D．由近火点向远火点运动，根据可知其所受引力变小，根据牛顿第二定律可知其加速度变小，D错误。 故选A。 7. 如图所示，波轮洗衣机中的脱水筒在脱水时，衣服紧贴在筒壁上做匀速圆周运动。某洗衣机的有关规格如表所示。在运行脱水程序时，有一质量的硬币被甩到筒壁上，随筒壁一起做匀速圆周运动，硬币与筒壁间的动摩擦因数为，重力加速度取。则（在解答本题时可以选择表格中用的数据）（　　） 型号 XX 额定电压、频率 ～220V、50Hz 额定脱水功率 225W 质量 31kg 脱水转速 600r/min 脱水筒尺寸 直径300mm，高370mm 外观尺寸 长555mm，宽510mm，高870mm A. 筒壁对硬币的弹力约为 B. 筒壁对硬币的弹力约为 C. 筒壁对硬币的摩擦力为 D. 筒壁对硬币的摩擦力为 【答案】B 【解析】 【详解】AB．洗衣桶的角速度为 筒壁对硬币的弹力提供向心力，筒壁对硬币的弹力约为 故A错误，B正确； CD．竖直方向上，硬币受到摩擦力与重力平衡，则筒壁对硬币的摩擦力为 故CD错误。 故选B。 8. 如图所示，两根相同的圆柱形木杆AB和CD相互平行，与水平方向的夹角为。将一摞瓦片放置在两木杆之间，瓦片处于静止状态，此时瓦片受到AB杆的摩擦力、支持力大小分别为。若略微增大两杆之间的距离，瓦片仍然静止，则（　　） A. 变大 B. 变小 C. 变大 D. 减小 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据题意，对瓦片进行受力分析，受力如图所示 由平衡条件可得 ， 增大两杆的距离，杆与水平面倾角不变，则静摩擦力也不变，故AB错误； CD．瓦片垂直杆方向，受力分如图所示 设两杆对瓦片弹力夹角为，由平衡条件可得 当增大杆之间的距离，两杆对瓦片弹力夹角增大，则变大，故C正确，D错误。 故选C。 9. 两端封闭的玻璃管中注满清水，将管转至图示竖直位置，质量为的物块在方向的速度一时间图像和方向的位移—时间图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 时，物体的初速度大小为 B. 物体所受的合外力大小为，做匀变速曲线运动 C. 末物体速度大小为 D. 内物体的位移大小为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．因，y方向做匀速运动 则初速度大小为 A错误； B．方向做匀加速度运动，方向做匀速运动，故物体做匀变速曲线运动，x方向的加速度 B正确； C．末速度大小为 C正确； D．内 故位移大小为，D错误。 故选BC。 10. 如图所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放两个质量均为2kg的物体A、B（B物体与弹簧栓接），弹簧的动度系数为k=100N/m，初始时系统处于静止状态，现用大小为20N，方向竖直向上的恒定拉力F作用在物体A上，使物体A开始向上运动，重力加速度g取10m/s2，空气阻力忽略不计，下列说法正确的是（ ） A. 外力施加的瞬间，A、B的加速度大小为5m/s2 B. 当弹簧压缩量减小0.1m时，A，B间弹力大小为7.5N C. A、B分离时，A物体的位移大小为0.2m D. B物体速度达到最大时，弹簧被压缩了0.1m 【答案】AC 【解析】 【详解】A．外力施加的瞬间，对A、B整体，根据牛顿第二定律可得加速度大小为 故A正确； B．开始时弹簧的压缩量为 当弹簧压缩量减小0.1m时，此时的弹力为 对A、B整体有 解得 对A有 解得 故B错误； C．A、B分离时，两物体间的弹力为零，加速度相等，则对A、B整体有 对A有 联立解得 即此时弹簧的压缩量为0.2m，A物体的位移大小为 故C正确； D．当A、B分离时，因弹力为 可知，物体B此时加速度为0，速度达到最大，即B物体速度达到最大时，弹簧被压缩了0.2m，故D错误。 故选AC。 二、实验题（本题共2小题，共14分） 11. “探究平拖运动的特点”实验装置如图甲和乙所示。 （1）图甲采用实验方法是（　　）（填正确选项标号） A. 控制变量法 B. 对比法 C. 模拟法 D. 等效替代法 （2）图乙实验中，下列做法中合理的是（　　）（填正确选项标号） A. 每次必须由静止释放钢球 B. 斜槽必须光滑 C. 记录的点适当多一些 D. 用平滑曲线把所有的点连接起来 （3）图丙是通过正确操作后在坐标纸上记录下数据，其中小方格的边长均为，重力加速度g取，则小球运动中水平分速度的大小为________m/s（保留两位有效数字） 【答案】（1）D （2）AC （3） 【解析】 【小问1详解】 两小球同时落地，可知做平抛运动的小球竖直方向上运动规律与做自由落体运动的小球运动规律相同，采用的实验方法是等效替代法。 故选D。 【小问2详解】 AB．为使小球做平抛运动的初速度大小相等，每次必须由静止释放钢球，斜槽不需要光滑，故A正确，B错误； C．为减小实验误差，记录的点适当多一些，故C正确； D．连线时应强调平滑连接达到取平均值的效果，而不是强求通过每个点，故D错误。 故选AC。 【小问3详解】 小球做平抛运动，竖直方向为自由落体运动，根据匀变速直线运动的推论 且 解得 小球水平方向做匀速直线运动，小球运动中水平分速度的大小为 12. 探究“加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示： （1）下列关于打点计时器使用的电源，正确的是______。 A．电磁打点计时器，使用直流8V电源 B．电磁打点计时器，使用直流220V电源 C．电火花打点计时器，使用交流8V电源 D．电火花打点计时器，使用交流220V电源 （2）下列实验操作，正确是______（多选）。 A．补偿阻力时，不能将沙桶用细线绕过定滑轮系在小车上 B．补偿阻力时，小车后面应固定一条纸带，纸带穿过打点计时器 C．小车释放前应靠近打点计时器，且先接通打点计时器的电源再释放小车 D．改变小车质量后，应重新补偿阻力 （3）保持沙和沙桶的总质量m不变，改变小车的质量M，测出小车对应的加速度a，在完成实验操作后，得到小车加速度的倒数与小车质量M的关系图像，正确的是______。 （4）改用下图实验装置时，小车______（填“需要”或“不需要”）补偿阻力；钩码质量______（填“需要”或“不需要”）远小于小车质量。 【答案】 ①. D ②. ABC##ACB##BAC##BCA##CAB##CBA ③. A ④. 需要 ⑤. 不需要 【解析】 【详解】（1）[1] AB．电磁打点计时器，使用交流8V电源，故AB错误； CD．电火花打点计时器，使用交流220V电源，故C错误，D正确。 故选D。 （2）[2] AB．补偿阻力时，不能将沙桶用细线绕过定滑轮系在小车上，小车后面应固定一条纸带，纸带穿过打点计时器，通过纸带上点迹的间距判断小车是否做匀速直线运动，故AB正确； C．为了充分利用纸带，小车释放前应靠近打点计时器，且先接通打点计时器的电源再释放小车，故C正确； D．补偿阻力时，有 可得 可知改变小车质量后，不需要重新补偿阻力，故D错误。 故选ABC。 （3）[3]以小车为对象，根据牛顿第二定律可得 以沙和沙桶为对象，根据牛顿第二定律可得 联立可得 则有 故选A。 （4）[4][5]改用图中实验装置时，为了使小车受到的合力等于细线拉力，小车需要补偿阻力；由于图中装置细线拉力可以通过弹簧测力计测得，所以细线拉力不需要用钩码重力代替，所以钩码质量不需要远小于小车质量。 三、计算题（本题共3小题，共计44分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 如图所示，某同学在练习篮球投篮，篮球的投出点高度h=1.80m，初速度大小为m/s，与水平方向夹角为θ=45°，篮筐距离地面高H=3.05m，若篮球正好落入筐中，将篮球视为质点，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。求： （1）篮球在最高点时的速度大小； （2）篮球投出点距离篮筐中心的水平距离（结果可保留根号）。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）根据题意可知扔出的篮球做斜抛运动，则水平方向和竖直方向的速度分别为 ， 篮球在水平方向上做匀速直线运动，则到最高点时，竖直方向上速度为零，只有水平方向有速度，此时速度大小为。 （2）篮球从投出到落入筐中在竖直方向上做竖直上抛运动，则 解得 或（不合题意，舍去） 投出点距离篮圈中心点的水平距离 14. 如图所示，足够大的光滑水平桌面上固定一光滑钉子O，一长L=0.5m的细线一端套系在钉子上，一端系在光滑的小球上，先将细线恰好拉直，再给小球一垂直于细线方向的初速度，小球在桌面上做圆周运动，已知小球质量m=0.5kg。 （1）若=5m/s，求小球的角速度大小； （2）若=5m/s，求细线对小球的拉力大小F； （3）若细线最大能承受100N的拉力，现不断增大小球的速度，当细线断裂后2s内，小球的位移大小是多少？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据圆周运动规律，小球角速度大小 （2）细线对小球的拉力提供小球做圆周运动的向心力，即 （3）细线恰好断裂时 解得 当细线断裂后2s内，小球以断裂时的速度大小做匀速直线运动，小球的位移大小是 15. 如图（a）所示，质量为M＝1kg的长木板置于倾角为且足够长的斜面上，在外力F作用下沿斜面向上以的速度一直做匀速运动。t＝0时刻，一质量为m＝2kg的小铁块（可视为质点）以一定的初速度从长木板顶端沿长木板向下滑上长木板，以沿斜面向上为正方向，外力F随时间t变化的图像如图（b）所示，小铁块始终未从长木板上滑落，已知小铁块与长木板、长木板与斜面间的动摩擦因数均为0.8，重力加速度g取，sin37°＝0.6。求： （1）小铁块滑上长木板的初速度大小； （2）图（b）中F的大小和长木板的最短长度。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）设小铁块的加速度大小为，对小铁块根据牛顿第二定律有 其中 解得 由图（b）可知时小铁块与长木板达到共速，有 解得 （2）小铁块先沿木板向下做匀减速运动至速度为零，再沿木板向上做匀加速运动，后与长木板一起以速度沿斜面向上做匀速运动，有 解得 内小铁块的位移大小为，长木板的位移大小为，有 方向沿斜面向下； 方向沿斜面向上。为了保证小铁块不从长木板上滑落，长木板的最短长度为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$