精品解析：江苏省南京航空航天大学附属高级中学2022-2023学年高二下学期5月学情摸底调研物理试卷

南航附中高二年级学情摸底调研 （高二物理） 一、单选题（每题4分，合计44分） 1. 曹冲称象故事讲的是曹冲巧妙地用石头总的重量称出了大象的重量，下列物理学习或研究中用到的方法与曹冲称象的方法相同的是（　　） A. 牛顿的人造卫星发射设想 B. 测定万有引力常量G C. 探究二力合成的规律 D. 研究影响向心力大小的因素 【答案】C 【解析】 【详解】曹冲称象的故事讲的是曹冲用石头总的重量代替大象的重量，采用等效替代的思想。 A．牛顿的人造卫星发射的设想是由已知现象，经过逻辑推理和数学工具的验证，再进行合理延伸的科学思维方法，A错误； B．测定万有引力常量，采用放大的思想，不是等效替代，B错误； C．探究二力合成的规律，采用等效替代的思想，C正确； D．探究研究影响向心力大小的因素，采用控制变量法，D错误。 故选C。 2. 如图，正在平直公路行驶汽车紧急刹车，位于车厢前端、离地高度分别为、的两件物品，因没有固定而散落到路面，相距。由此估算刹车时的车速最接近（　　） A. 40km/h B. 50km/h C. 70km/h D. 90km/h 【答案】A 【解析】 【详解】汽车紧急刹车后物品做平抛运动，平抛初速度等于汽车碰撞瞬间的行驶速度，设为v。 对于物品A，水平方向上，有 竖直方式上，有 对于物品B，水平方向上，有 竖直方式上，有 根据题图分析可知 解得汽车的行驶速度 所以刹车时的车速最接近40km/h 故选A。 3. 甲、乙两个质点沿着同一直线运动，其中质点甲做匀速直线运动，质点乙做初速度为零的匀加速直线运动，它们的位置x随时间t变化规律如图所示，下列判断正确的是（　　） A. 甲的速度大小为 B. 时刻，乙的速度大小为 C. 时刻，两质点之间的距离为 D. 两质点相遇时，乙的速度大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．图像斜率表示速度，则甲的速度大小为 故A错误； BD．根据 可知 则时刻，两质点相遇，乙的速度大小为 故BD错误； C．时刻，两质点位置 两质点之间的距离为 故C正确。 故选C。 4. 重为G的两个完全相同的小球，与水平面间的动摩擦因数均为．竖直向上的较小的力作用在连接两球轻绳的中点，绳间的夹角=60O，如图所示，缓慢增大到两球刚要运动的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 地面对球的支持力变大 B. 球刚开始运动时，地面对球没有支持力 C. 地面对球的摩擦力变小 D. 球刚开始运动时，球受到的摩擦力最大 【答案】D 【解析】 【详解】A、以整体为对象，受到重力mg，地面的支持力N、向上的拉力F，随着F的增大，根据平衡可知，N在变小，故A错； BCD、地面施加的静摩擦力等于绳子水平分力，球刚要开始运动时，绳子的水平分力达到最大，故摩擦力达到最大．由于存在摩擦力，所以球与地面之间的弹力不为零，故BC错；D对 故选D 5. 用细绳拴一个质量为m的光滑小球，小球将一固定在墙上的水平轻质弹簧压缩了x（小球与弹簧不拴连），弹簧劲度系数为k，如图所示。将细绳剪断后（　　） A. 小球立即获得的加速度 B. 小球的运动轨迹为抛物线 C. 小球落地速度大于 D. 小球落地的时间小于 【答案】C 【解析】 【详解】A．细绳剪断前小球受重力、弹力和拉力的作用，处于平衡状态，故弹力和重力的合力为 剪断细线瞬间，弹力和重力不变，则两力的合力不变，根据牛顿第二定律有 解得： A错误； B．平抛运动只受重力；将细绳烧断后，小球受到球的重力和弹簧的弹力的共同的作用，合力斜向右下方，并不是只有重力的作用，所以不是平抛运动，轨迹不是抛物线，B错误； D．小球竖直方向只受重力，竖直分运动是自由落体运动，根据自由落体运动规律有 故小球落地的时间 D错误； C．如果不受弹簧弹力，小球做自由落体运动，根据自由落体运动规律有 解得落地速度 由于水平方向有弹簧弹力作用，则水平方向会加速，从而获得水平速度，而竖直方向的速度不变，所以落地速度大于，C正确。 故选C。 6. 以下是我们所研究的有关圆周运动的基本模型，如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 如图甲，火车转弯小于规定速度行驶时，外轨对轮缘会有挤压作用 B. 如图乙，汽车通过拱桥的最高点时受到的支持力大于重力 C. 如图丙，两个圆锥摆摆线与竖直方向夹角不同，但圆锥高相同，则两圆锥摆的线速度大小不相等 D. 如图丁，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两位置小球所受筒壁的支持力大小不相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．火车转弯小于规定速度行驶时，重力和轨道支持力的合力大于所需的向心力，内轨对轮缘会有挤压作用，故A错误； B．汽车通过拱桥的最高点时，加速度方向向下，汽车处于失重状态，汽车受到的支持力小于重力，故B错误； C．设圆锥高为，根据牛顿第二定律可得 可得 两个圆锥摆摆线与竖直方向夹角不同，可知两圆锥摆的线速度大小不相等，故C正确； D．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，设圆锥筒的母线与水平方向的夹角为，竖直方向根据受力平衡可得 可得 可知小球在A、B位置所受筒壁的支持力大小相等，故D错误。 故选C。 7. 火星表面特征非常接近地球，可能适合人类居住．2010年，我国志愿者王跃参与了在俄罗斯进行的“模拟登火星”实验活动．已知火星半径是地球半径的，质量是地球质量的，自转周期基本相同．地球表面重力加速度是g，若王跃在地面上能向上跳起的最大高度是h，在忽略自转影响的条件下，下述分析正确的是（　　） A. 王跃在火星表面所受火星引力是他在地球表面所受地球引力的倍 B. 火星表面的重力加速度是 C. 火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的倍 D. 王跃在火星上向上跳起的最大高度是 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．根据 可知 A错误； B．这样火星表面的重力加速度是 B错误； C．根据 可得 可以求出火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的倍，C正确； D．根据 若起跳速度相同时，若在地球上跳起的最大高度为h，在火星上向上跳起的最大高度是，D错误． 故选C。 8. 很多智能手机都有加速度传感器，能通过图像显示加速度情况，用手掌托着智能手机，打开加速度传感器，把手机向上抛出，然后又在抛出点接住手机，得到如图所示的加速度随时间变化的图像，图中，，，，取重力加速度，由此可判断出（　　） A. 时刻手机的速度最大 B. 时刻手机离开手掌 C. 时刻手机处于超重状态 D. 手机离开手掌后上升的高度为0.45m 【答案】D 【解析】 【详解】A．时刻手机的加速度最大，方向向上，与速度方向相同，手机向上加速，则速度不是最大，故A错误； B．时刻，加速度是0，合力是0，手机则不可能脱落手掌，故B错误； C．时刻，加速度方向向下，手机处于失重状态，故C错误； D．手机在离开手掌后做竖直上抛运动，被接住，则上升高度 故D正确。 故选D。 9. 某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器，传感器用棉线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板，传感器记录的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 实验中必须让木板保持匀速运动 B. 图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线 C. 最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10:7 D. 只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数 【答案】C 【解析】 【详解】A．力传感器与物块用棉线连接，物块受力平衡,力传感器所测量的力的大小即为摩擦力的大小。而物块所受摩擦力的大小，与木板是否匀速运动无关，故A错误； B．题图乙为传感器所受棉线拉力随时间的变化曲线，故B错误； C．由图可知，最大静摩擦力约为10N，滑动摩擦力约为7N，故最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10:7，故C正确； D．根据 ， 可知，由于不知道物块的重力，故无法求物块与木板间的动摩擦因数，故D错误。 故选C。 10. 如图所示，相同的物块a、b用沿半径方向的细线相连放置在水平圆盘上．当圆盘绕转轴转动时，物块a、b始终相对圆盘静止．下列关于物块a所受的摩擦力随圆盘角速度的平方（ω2）的变化关系正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】转动过程中a、b角速度相同。当圆盘角速度较小时，a、b由静摩擦力充当向心力，绳子拉力为零，此过程中a、b所需要的摩擦力分别为 ， 因为，故，又因为a、b与平台的最大静摩擦力相同，所以随着角速度增大，b先达到最大静摩擦力，当b达到最大静摩擦力f0时绳子开始出现拉力，此时对于a、b有 ， 联立可得 由上述分析可知，绳子拉力出现之前图像的斜率为，绳子拉力出现之后图线的斜率为，所以绳子有拉力时图线斜率变大。 故选D。 11. 如图所示，一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮、和质量为m的小球连接，另一端与套在光滑直杆上质量也为m的小物块连接，已知直杆两端固定，与两定滑轮在同一竖直平面内，与水平面的夹角，直杆上C点与两定滑轮均在同一高度，C点到定滑轮的距离为L，重力加速度为g，设直杆足够长，小球运动过程中不会与其他物体相碰。现将小物块从C点由静止释放，当小物块沿杆下滑距离也为L时（图中D处），下列说法正确的是（　　） A. 小物块刚释放时轻绳中的张力一定大于mg B. 小球下降的最大距离为 C. 当轻绳与直杆垂直时，此时物块速度最大，且小球速度最大 D. 小物块在D处的速度与小球速度大小之比为2∶3 【答案】B 【解析】 【详解】A．小物块刚释放时，小球加速下落，则轻绳张力小于小球重力mg，A错误； B．当轻绳与直杆垂直时，小球下降到最低点 B正确； C．当轻绳与直杆垂直时，此时物块沿绳方向速度为零，小球速度是零，C错误； D．小物块沿绳方向的分速度与小球速度大小相等，则 得 D错误。 故选B。 二、实验题（每空2分，合计10分） 12. 为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲同学设计了如图所示的实验装置。其中M为小车的质量，为沙和沙桶的总质量。一轻绳跨过轻质的定滑轮和动滑轮一端连接沙桶，另一端连接拉力传感器，拉力传感器可测出轻绳中的拉力大小。实验过程中，每次在释放小车后，读出拉力传感器的示数并记为F。 （1）该实验采用的科学方法是_______。 A. 等效替代法 B. 控制变量法 C. 倍分法 D. 理想模型法 （2）实验过程中，下列操作正确的是_________。 A. 小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源 B. 在不挂沙桶的前提下，将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力 C. 调整长木板左端的定滑轮，使得细线与长木板平行 D. 为减小误差，实验中要保证沙和沙桶的总质量m0远小于小车的质量M （3）甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为__________m/s2（结果保留两位有效数字）。 （4）甲同学以力传感器示数F为横坐标，小车的加速度a为纵坐标，画出的。图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为________。 A. B. C. D. （5）乙同学也利用此装置探究合外力一定时，物体的加速度和质量的关系。他保持沙和沙桶的总质量不变，改变放在小车中砝码的质量，测出对应的加速度a，假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响。他没有测量小车的质量M，而是以为纵坐标，m为横坐标，画出图像，从理论上分析，下列图像正确的是_______。 A. B. C. D. 【答案】（1）B （2）BC （3）2.0 （4）D （5）B 【解析】 【小问1详解】 在探究加速度与力、质量的关系实验中，控制质量不变，探究加速度和力的关系，使用了控制变量法。 故选B。 【小问2详解】 A．小车靠近打点计时器，先接通电源，打点稳定后再释放小车，故A错误； B．在不挂沙桶的前提下，将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，减小由摩擦力产生的误差，故B正确； C．调整长木板左端的定滑轮，使得细线与长木板平行，使绳的拉力沿着小车运动方向，减小误差，故C正确； D．只有实验认为绳的拉力等于沙和沙桶的总重力时，才需要满足沙和沙桶的总质量m0远小于小车的质量M，本实验采用力传感器直接测量绳的拉力，不需要满足沙和沙桶的总质量m0远小于小车的质量M，故D错误。 故选BC 【小问3详解】 两点之间的时间间隔为，由逐差法可得小车的加速度大小为 【小问4详解】 由牛顿第二定律可知：，解得，又因为a-F图像的斜率为，所以，不知道横纵坐标的标度是否相同，不能确定斜率k与是否相同。 故选D。 【小问5详解】 以沙和沙桶的总重力m0g为绳的拉力F，则，解得 故选B。 三、解答题（14题10分，13、15、16每题12分，合计46分） 13. 质量m=1kg的小球在长为L=0.5m的细绳作用下，恰能在竖直平面内做圆周运动，细绳能承受的最大拉力=42N，转轴离地高度h=5m，不计阻力，g=10m/s2。 （1）小球经过最高点的速度是多少？ （2）若小球通过最高点时的速度v=3m/s，求此时绳中的拉力大小； （3）若小球在某次运动到最低点时细绳恰好被拉断，求此时小球的速度大小以及对应的水平射程。 【答案】（1）m/s；（2）8N；（3）4m/s， 【解析】 【分析】 【详解】（1）恰能在竖直平面内做圆周运动，则在最高点，重力恰好提供向心力，有 解得 （2）根据牛顿第二定律，在最低点有 代入数据可得 （2）小球运动到最低点时细绳恰好被拉断，则绳的拉力大小恰好为 设此时小球的速度大小为v1。小球在最低点时由牛顿第二定律有 解得 此后小球做平抛运动，设运动时间为t，则对小球在竖直方向上有 在水平方向上 联立可得小球做平抛运动的水平射程为 14. 电影《流浪地球 2》中太空电梯非常吸引观众眼球。太空电梯通过超级缆绳连接地球赤道上的固定基地、同步空间站及配重空间站，它们随地球以同步静止状态一起旋转，如图所示。已知地球质量为 M，半径为 R，自转周期为 T；配重空间站质量为 m，距地面高度为 9R；引力常量为 G。不考虑太空电梯、两空间站彼此间的万有引力。求： （1）配重空间站的速度大小； （2）超级缆绳对配重空间站的拉力大小。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）由题知，太空电梯角速度与地球自转角速度相同，为 由题知，配重空间站的轨道半径为，配重空间站的速度大小为 （2）设超级缆绳对配重空间站的拉力大小为，则拉力与地球的万有引力提供向心力 解得 15. 如图所示，两根直木棍和相互平行，相距，斜靠在竖直墙壁上固定不动，两木棍与水平面的夹角，直径为、质量为的水泥圆筒从木棍的上部恰好能匀速滑下，，，。求： （1）每根直木棍对水泥圆筒的摩擦力； （2）水泥圆筒与直木棍的动摩擦因数； （3）将水泥圆筒沿直木棍匀速向上运动，所需最小拉力 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）从右侧视角分析，在沿斜坡方向有 解得 （2）从视角分析（由底部沿木棍向上看），受力关系如图所示 图中角满足 所以 由 解得 所以动摩擦因数 （3）从右侧视角受力分析，如图所示 因木棍提供的支持力合成为 摩擦力合成为 故这两个力的合力方向固定，图中角满足 故 现问题变为“物体受重力、木棍提供的力和拉力三力平衡，拉力最小值为多少”，根据力学平衡的矢量三角形得 16. 如图，“厂”形框架的竖直细杆光滑，质量分别为、的金属环、用长为的轻质细绳连接，分别套在水平细杆和竖直细杆上，环与的滑动摩擦系数为，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，细线与水平杆间夹角为，重力加速度为，（，）求： （1）若，、处于静止状态时，环受到摩擦力大小； （2）为使、保持静止，至少多大； （3）若，并使整个装置绕匀角速度转动，为保持系统稳定，转动角速度的平方应满足什么条件？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据题意，分别对两个小环受力分析，如图所示 由平衡条件有 又有 解得 （2）由（1）受力分析图，由平衡条件有 则小环与杆之间的最大静摩擦力为 为使、保持静止，则有 联立解得 解得 即为使、保持静止，至少为。 （3）根据题意，若，并使整个装置绕匀角速度转动，当最大时，由牛顿第二定律有 解得 当最小时，由牛顿第二定律有 解得 则转动角速度的平方应满足 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 南航附中高二年级学情摸底调研 （高二物理） 一、单选题（每题4分，合计44分） 1. 曹冲称象故事讲是曹冲巧妙地用石头总的重量称出了大象的重量，下列物理学习或研究中用到的方法与曹冲称象的方法相同的是（　　） A. 牛顿的人造卫星发射设想 B. 测定万有引力常量G C. 探究二力合成的规律 D. 研究影响向心力大小的因素 2. 如图，正在平直公路行驶的汽车紧急刹车，位于车厢前端、离地高度分别为、的两件物品，因没有固定而散落到路面，相距。由此估算刹车时的车速最接近（　　） A. 40km/h B. 50km/h C. 70km/h D. 90km/h 3. 甲、乙两个质点沿着同一直线运动，其中质点甲做匀速直线运动，质点乙做初速度为零的匀加速直线运动，它们的位置x随时间t变化规律如图所示，下列判断正确的是（　　） A. 甲的速度大小为 B. 时刻，乙的速度大小为 C. 时刻，两质点之间的距离为 D. 两质点相遇时，乙的速度大小为 4. 重为G的两个完全相同的小球，与水平面间的动摩擦因数均为．竖直向上的较小的力作用在连接两球轻绳的中点，绳间的夹角=60O，如图所示，缓慢增大到两球刚要运动的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 地面对球的支持力变大 B. 球刚开始运动时，地面对球没有支持力 C. 地面对球的摩擦力变小 D. 球刚开始运动时，球受到的摩擦力最大 5. 用细绳拴一个质量为m的光滑小球，小球将一固定在墙上的水平轻质弹簧压缩了x（小球与弹簧不拴连），弹簧劲度系数为k，如图所示。将细绳剪断后（　　） A. 小球立即获得的加速度 B. 小球的运动轨迹为抛物线 C. 小球落地的速度大于 D. 小球落地的时间小于 6. 以下是我们所研究的有关圆周运动的基本模型，如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 如图甲，火车转弯小于规定速度行驶时，外轨对轮缘会有挤压作用 B. 如图乙，汽车通过拱桥的最高点时受到的支持力大于重力 C. 如图丙，两个圆锥摆摆线与竖直方向夹角不同，但圆锥高相同，则两圆锥摆的线速度大小不相等 D. 如图丁，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两位置小球所受筒壁的支持力大小不相等 7. 火星表面特征非常接近地球，可能适合人类居住．2010年，我国志愿者王跃参与了在俄罗斯进行的“模拟登火星”实验活动．已知火星半径是地球半径的，质量是地球质量的，自转周期基本相同．地球表面重力加速度是g，若王跃在地面上能向上跳起的最大高度是h，在忽略自转影响的条件下，下述分析正确的是（　　） A. 王跃在火星表面所受火星引力是他在地球表面所受地球引力倍 B. 火星表面的重力加速度是 C. 火星第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的倍 D. 王跃在火星上向上跳起的最大高度是 8. 很多智能手机都有加速度传感器，能通过图像显示加速度情况，用手掌托着智能手机，打开加速度传感器，把手机向上抛出，然后又在抛出点接住手机，得到如图所示的加速度随时间变化的图像，图中，，，，取重力加速度，由此可判断出（　　） A. 时刻手机的速度最大 B. 时刻手机离开手掌 C. 时刻手机处于超重状态 D. 手机离开手掌后上升的高度为0.45m 9. 某同学利用图甲所示装置研究摩擦力变化情况。实验台上固定一个力传感器，传感器用棉线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板，传感器记录的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 实验中必须让木板保持匀速运动 B. 图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线 C. 最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10:7 D. 只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数 10. 如图所示，相同物块a、b用沿半径方向的细线相连放置在水平圆盘上．当圆盘绕转轴转动时，物块a、b始终相对圆盘静止．下列关于物块a所受的摩擦力随圆盘角速度的平方（ω2）的变化关系正确的是（　　） A. B. C. D. 11. 如图所示，一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮、和质量为m的小球连接，另一端与套在光滑直杆上质量也为m的小物块连接，已知直杆两端固定，与两定滑轮在同一竖直平面内，与水平面的夹角，直杆上C点与两定滑轮均在同一高度，C点到定滑轮的距离为L，重力加速度为g，设直杆足够长，小球运动过程中不会与其他物体相碰。现将小物块从C点由静止释放，当小物块沿杆下滑距离也为L时（图中D处），下列说法正确的是（　　） A. 小物块刚释放时轻绳中的张力一定大于mg B. 小球下降的最大距离为 C. 当轻绳与直杆垂直时，此时物块速度最大，且小球速度最大 D. 小物块在D处的速度与小球速度大小之比为2∶3 二、实验题（每空2分，合计10分） 12. 为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲同学设计了如图所示的实验装置。其中M为小车的质量，为沙和沙桶的总质量。一轻绳跨过轻质的定滑轮和动滑轮一端连接沙桶，另一端连接拉力传感器，拉力传感器可测出轻绳中的拉力大小。实验过程中，每次在释放小车后，读出拉力传感器的示数并记为F。 （1）该实验采用的科学方法是_______。 A. 等效替代法 B. 控制变量法 C. 倍分法 D. 理想模型法 （2）实验过程中，下列操作正确的是_________。 A. 小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源 B. 在不挂沙桶的前提下，将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力 C. 调整长木板左端的定滑轮，使得细线与长木板平行 D. 为减小误差，实验中要保证沙和沙桶的总质量m0远小于小车的质量M （3）甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为__________m/s2（结果保留两位有效数字）。 （4）甲同学以力传感器的示数F为横坐标，小车的加速度a为纵坐标，画出的。图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为________。 A. B. C. D. （5）乙同学也利用此装置探究合外力一定时，物体的加速度和质量的关系。他保持沙和沙桶的总质量不变，改变放在小车中砝码的质量，测出对应的加速度a，假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响。他没有测量小车的质量M，而是以为纵坐标，m为横坐标，画出图像，从理论上分析，下列图像正确的是_______。 A. B. C. D. 三、解答题（14题10分，13、15、16每题12分，合计46分） 13. 质量m=1kg的小球在长为L=0.5m的细绳作用下，恰能在竖直平面内做圆周运动，细绳能承受的最大拉力=42N，转轴离地高度h=5m，不计阻力，g=10m/s2。 （1）小球经过最高点的速度是多少？ （2）若小球通过最高点时的速度v=3m/s，求此时绳中的拉力大小； （3）若小球在某次运动到最低点时细绳恰好被拉断，求此时小球的速度大小以及对应的水平射程。 14. 电影《流浪地球 2》中太空电梯非常吸引观众眼球。太空电梯通过超级缆绳连接地球赤道上的固定基地、同步空间站及配重空间站，它们随地球以同步静止状态一起旋转，如图所示。已知地球质量为 M，半径为 R，自转周期为 T；配重空间站质量为 m，距地面高度为 9R；引力常量为 G。不考虑太空电梯、两空间站彼此间的万有引力。求： （1）配重空间站的速度大小； （2）超级缆绳对配重空间站的拉力大小。 15. 如图所示，两根直木棍和相互平行，相距，斜靠在竖直墙壁上固定不动，两木棍与水平面的夹角，直径为、质量为的水泥圆筒从木棍的上部恰好能匀速滑下，，，。求： （1）每根直木棍对水泥圆筒的摩擦力； （2）水泥圆筒与直木棍的动摩擦因数； （3）将水泥圆筒沿直木棍匀速向上运动，所需最小拉力。 16. 如图，“厂”形框架的竖直细杆光滑，质量分别为、的金属环、用长为的轻质细绳连接，分别套在水平细杆和竖直细杆上，环与的滑动摩擦系数为，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，细线与水平杆间夹角为，重力加速度为，（，）求： （1）若，、处于静止状态时，环受到摩擦力大小； （2）为使、保持静止，至少多大； （3）若，并使整个装置绕匀角速度转动，为保持系统稳定，转动角速度的平方应满足什么条件？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $