精品解析：山西省太原市第五中学2023-2024学年高一下学期期末考试物理试卷

山西省太原市第五中学2024届高一物理第二学期期末统考试题 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，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分） 1. 在平直公路上行驶的a车和b车，其位移-时间图象分别为图中直线a和曲线b，已知b车的加速度恒定且大小为2m/s2，t=3s时，直线a和曲线b刚好相切，下列说法中不正确的是 A. a车做匀速运动且速度为2m/s B. b车做匀减速运动 C. t=3s时两车相遇 D. t=3s时b车的速度为8m/s 2. 关于功和能，下列说法正确的是（ ） A. 合外力对物体做功为零时，机械能一定守恒 B. 物体所受的力越大，位移越大，则该力对物体做功一定越多 C. 物体所受的合外力不为零时，动能可能不变 D. 在一对作用力和反作用力中，若作用力对物体做正功，则反作用力对物体一定做负功 3. 下列关于电场强度、电势、电场线的说法中，正确的是 A. 电场强度为零的地方,电势一定为零 B. 沿着电场线方向,电势逐渐降低 C. 电场强度较大的地方,电势一定较高 D. 电势为零的地方,电场强度一定为零 4. 质量为m的汽车在平直的路面上启动，启动过程的速度—时间图像如图所示，其中OA段为直线，AB段为曲线，B点后为平行于横轴的直线，已知从时刻开始汽车的功率保持不变，整个运动过程中汽车所受阻力的大小恒为f，以下说法正确的是　　 A. 时间内，汽车牵引力的功率保持不变 B. 时间内，汽车的功率等于 C. 时间内，汽车的平均速率小于 D. 汽车运动的最大速率 5. 地球上，在赤道物体A和杭州的物体B随地球自转而做匀速圆周运动，如图所示．他们的线速度分别为vA、vB，周期分别为TA，TB，则（　　） A. vA=vB，TA=TB B. vA＜vB，TA＜TB C. vA＞vB，TA=TB D. vA＜vB，TA=TB 6. 火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知 A. 太阳位于木星运行轨道的中心 B. 火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等 C. 它们公转周期的平方与轨道半长轴的三次方之比都与太阳质量有关 D. 相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积 7. 关于匀强电场中电势差与场强的关系，下列说法中不正确的是（　　） A. 电场强度的方向就是电势降落最快的方向 B. 任意两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积 C. 电势减小的方向，必定是场强的方向 D. 沿电场线方向任何相同距离上电势降落必定相等 8. 如图所示，用两根金属丝弯成一光滑半圆形轨道，竖直固定在地面上，其圆心为O、半径为R．轨道正上方离地h处固定一水平长直光滑杆，杆与轨道在同一竖直平面内，杆上P点处固定一定滑轮，P点位于O点正上方．A、B是质量均为m的小环，A套在杆上，B套在轨道上，一条不可伸长的细绳绕过定滑轮连接两环．两环均可看做质点，且不计滑轮大小与质量．现在A环上施加一个水平向右的恒力F，使B环从地面由静止沿轨道上升．则（ ） A. 力F做的功等于系统机械能的增加量 B. 在B环上升过程中，A环动能的增加量等于B环机械能的减少量 C. 当B环到达最高点时，其动能为零 D. B环被拉到与A环速度大小相等时，sin∠OPB＝R/h 9. “嫦娥四号”探测器绕月球做匀速圆周运动时，由天文观测可得其运行周期为T、线速度为v，已知万有引力常量为G，则由此可求出 A. 月球的半径 B. 月球的质量 C. “嫦娥四号”运动的轨道半径 D. “嫦娥四号”受到月球的万有引力大小 10. 如图所示，质量为m的小球从距离地面高度为H的A点由静止释放，落到地面上后又陷入泥潭中，由于受到阻力作用，到达距地面深度为h的B点时速度减为零不计空气阻力，重力加速度为g。则关于小球下落过程中，说法正确的是（ ） A. 整个下落过程中，小球机械能减少了mgH B. 整个下落过程中，小球克服阻力做的功为mg(H+h) C. 在陷入泥潭过程中，小球所受阻力的冲量大于m D. 在陷入泥潭过程中，小球动量的改变量的大小等于m 11. 有关滑动摩擦力的下列说法中，正确的是（　　） A. 有压力一定有滑动摩擦力 B. 有滑动摩擦力一定有压力 C. 滑动摩擦力的方向总是与接触面上的压力的方向垂直 D. 只有运动物体才受滑动摩擦力 12. 如图所示，一个长直轻杆两端分别固定一个小球A和B，A球、B球质量分别为2m、m，两球半径忽略不计，杆的长度为．先将杆AB竖直靠放在竖直墙上，轻轻振动小球B，使小球A在水平面上由静止开始向右滑动，当小球B沿墙下滑距离为时,下列说法正确的是（ ） A. 小球A的速度为 B. 小球B的速度为 C. 小球B沿墙下滑过程中，杆对B做的功为 D. 小球B沿墙下滑过程中，杆对A做的功为 二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上） 13. 某同学利用重物自由下落来做“验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示。 （1）请指出实验装置甲中存在的明显错误：_____________________。 （2）进行实验时，为保证测量的重物下落时初速度为零，应__________（选填“A”或“B”）。 A．先释放纸带，再接通电源 B．先接通电源，再释放纸带 （3）根据打出的纸带，选取纸带上连续打出的1、2、3、4四个点如图乙所示．已测出点1、2、3、4到打出的第一个点O的距离分别为h1、h2、h3、h4，打出计时器的打点周期为T．若代入所测数据能满足表达式gh3=__________（用题目中已测出的物理量表示），则可验证重物下落过程机械能守恒。 （4）某同学作出了v2-h图像（图丙），则由图线得到的重力加速度g=__________m/s2。 14. 验证机械能守恒定律”的一次实验中，质量m＝1kg的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示（相邻记数点时间间隔为0.02s），那么： （1）纸带______（填“P”或“C”，必须用字母表示）端与重物相连； （2）打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB＝______m/s（保留到小数点后两位）； （3）从起点P到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量△EP＝_____J，此过程中物体动能的增加量△Ek＝_____J；（g取9.8m/s2保留到小数点后两位） （4）通过计算，数值上△EP_____△Ek（填“＜”、“＞”或“＝”），这是因为_____． 三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分） 15. a、b两颗卫星均在赤道正上方绕地球做匀速圆周运动，a为近地卫星，b卫星离地面高度为3R，已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，试求：(忽略地球自转的影响) （1）a、b两颗卫星的周期； （2）a、b两颗卫星的线速度之比； （3）若某时刻两卫星正好同时通过赤道同一点的正上方，则至少经过多长时间两卫星相距最远？ 16. 如图所示，粗糙水平轨道AB与半径为R的光滑半圆竖直轨道BC相连接．质量为m的小物块在水平恒力F作用下，从A点由静止开始向右运动，当小物块运动到B点时撤去力F，小物块沿半圆形轨道运动恰好能通过轨道最高点C，小物块脱离半圆形轨道后刚好落到原出发点A．已知物块与水平轨道AB间的动摩擦因数=0.75，重力加速度为g，忽略空气阻力．求： （1）小物块经过半圆形轨道B点时对轨道的压力大小； （2）A、B间的水平距离； （3）小物块所受水平恒力F的大小． 17. 某卡车在限速100km/h，高速公路上与路旁障碍物相撞.处理事故的警察在泥地中发现了一个小的金属物体，可以判断它是事故发生时车顶上一个松脱的零件被抛出而陷在泥里的．警察测得这个零件在事故发生时的原位置与陷落点的水平距离为21m，车顶距泥地的竖直高度为2.45m．请你根据这些数据计算为该车是否超速提供证据(g=10m/s2) . 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 山西省太原市第五中学2024届高一物理第二学期期末统考试题 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，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分） 1. 在平直公路上行驶的a车和b车，其位移-时间图象分别为图中直线a和曲线b，已知b车的加速度恒定且大小为2m/s2，t=3s时，直线a和曲线b刚好相切，下列说法中不正确的是 A. a车做匀速运动且速度为2m/s B. b车做匀减速运动 C. t=3s时两车相遇 D. t=3s时b车的速度为8m/s 【答案】D 【解析】 【详解】A.s-t图象的斜率等于速度，由图可知，a车的速度不变，做匀速直线运动，速度为：．故A正确． B. s-t图象斜率等于速度，可知b车做匀减速运动，选项B正确； C.t=3s时两车位移相同，则两车相遇，选项C正确； D.t=3s时，直线a和曲线b刚好相切，斜率相等，此时两车的速度相等，则t=3s，b车的速度为：vb=va=2m/s，故D错误． 此题选择不正确的选项，故选D. 2. 关于功和能，下列说法正确的是（ ） A. 合外力对物体做功为零时，机械能一定守恒 B. 物体所受的力越大，位移越大，则该力对物体做功一定越多 C. 物体所受的合外力不为零时，动能可能不变 D. 在一对作用力和反作用力中，若作用力对物体做正功，则反作用力对物体一定做负功 【答案】C 【解析】 【详解】A. 合外力对物体做功为零时，机械能不一定守恒，例如匀速上升的升降机，选项A错误； B. 根据W=FScosθ可知，物体所受的力越大，位移越大，则该力对物体做功不一定越多，还要看力和位移方向的夹角，选项B错误； C. 物体所受的合外力不为零时，动能可能不变，例如做匀速圆周运动的物体，选项C正确； D. 在一对作用力和反作用力中，若作用力对物体做正功，则反作用力对物体可能做负功，也可能做正功或者不做功，选项D错误. 3. 下列关于电场强度、电势、电场线的说法中，正确的是 A. 电场强度为零的地方,电势一定为零 B. 沿着电场线方向,电势逐渐降低 C. 电场强度较大的地方,电势一定较高 D. 电势为零的地方,电场强度一定为零 【答案】B 【解析】 【详解】沿着电场线的方向电势逐渐降低，电场线密的地方，电场强度大，电场线疏的地方电场强度小．电势高的地方电场强度不一定大，电场强度大的地方，电势不一定高；电势为零是人为选取的，则电势为零的地方场强可以不为零，故ACD错误，B正确． 4. 质量为m的汽车在平直的路面上启动，启动过程的速度—时间图像如图所示，其中OA段为直线，AB段为曲线，B点后为平行于横轴的直线，已知从时刻开始汽车的功率保持不变，整个运动过程中汽车所受阻力的大小恒为f，以下说法正确的是　　 A. 时间内，汽车牵引力的功率保持不变 B. 时间内，汽车功率等于 C. 时间内，汽车的平均速率小于 D. 汽车运动的最大速率 【答案】D 【解析】 【详解】A．时间内，汽车做匀变速直线运动，牵引力不变，所以牵引力的功率 牵引力的功率随时间均匀增加，A错误； B．时间内汽车的功率不变等于t1时刻的功率，可得 B错误 C．时间内汽车做加速度逐渐减小的加速运动，位移大于相应匀变速直线运动的位移，所以平均速率大于，C错误； D．汽车的最大速度 D正确。 故选D。 5. 地球上，在赤道的物体A和杭州的物体B随地球自转而做匀速圆周运动，如图所示．他们的线速度分别为vA、vB，周期分别为TA，TB，则（　　） A. vA=vB，TA=TB B. vA＜vB，TA＜TB C. vA＞vB，TA=TB D. vA＜vB，TA=TB 【答案】C 【解析】 【分析】A与B均绕地轴做匀速圆周运动，周期均为一天，A的转动半径较大，可根据线速度与角速度关系公式v=ωr判断线速度的大小． 【详解】A与B均绕地轴做匀速圆周运动，周期均为一天，故周期相同，即TA=TB，由公式，知，A、B的角速度相等．即ωA=ωB．由角速度与线速度关系公式v=ωr，A的转动半径较大，故A的线速度较大，即vA＞vB，故C正确，ABD错误． 【点睛】解答本题关键要知道共轴转动角速度相等，同时要能结合公式v=ωr判断，本题也可直接根据线速度定义式判断． 6. 火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知 A. 太阳位于木星运行轨道中心 B. 火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等 C. 它们公转周期的平方与轨道半长轴的三次方之比都与太阳质量有关 D. 相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积 【答案】C 【解析】 【详解】火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒第一定律可知，太阳位于木星运行轨道的焦点上，选项A错误；根据开普勒第二定律可知，火星和木星绕太阳运行速度的大小不相等，在近日点速度较大，在远日点速度较小，选项B错误；根据开普勒第三定律可知，它们公转周期的平方与轨道半长轴的三次方之比相等，且都与太阳质量有关，选项C正确；根据开普勒第二定律可知，相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积总相等，但是与木星与太阳连线扫过的面积不相等，选项D错误. 7. 关于匀强电场中电势差与场强的关系，下列说法中不正确的是（　　） A. 电场强度的方向就是电势降落最快的方向 B. 任意两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积 C. 电势减小的方向，必定是场强的方向 D. 沿电场线方向任何相同距离上电势降落必定相等 【答案】BC 【解析】 【详解】AC．顺着电场线方向电势降低，电势降落最快的方向就是场强的方向，故A正确，C错误； B．公式中，是沿电场线方向上的距离，不是任意两点间的距离，故B错误； D．根据公式可知，沿电场线方向，距离相同，电势差相同，即相同距离上电势降落必定相等，故D正确。 本题选不正确项，故选BC。 8. 如图所示，用两根金属丝弯成一光滑半圆形轨道，竖直固定在地面上，其圆心为O、半径为R．轨道正上方离地h处固定一水平长直光滑杆，杆与轨道在同一竖直平面内，杆上P点处固定一定滑轮，P点位于O点正上方．A、B是质量均为m的小环，A套在杆上，B套在轨道上，一条不可伸长的细绳绕过定滑轮连接两环．两环均可看做质点，且不计滑轮大小与质量．现在A环上施加一个水平向右的恒力F，使B环从地面由静止沿轨道上升．则（ ） A. 力F做的功等于系统机械能的增加量 B. 在B环上升过程中，A环动能的增加量等于B环机械能的减少量 C. 当B环到达最高点时，其动能为零 D. B环被拉到与A环速度大小相等时，sin∠OPB＝R/h 【答案】AD 【解析】 【详解】因为恒力F做正功，系统的机械能增加，由功能关系可知，力F所做的功等于系统机械能的增加量，故A正确；由于恒力F做正功，A、B组成的系统机械能增加，则A环动能的增加量大于B环机械能的减少量，故B错误．当B环到达最高点时，A环的速度为零，动能为零，而B环的速度不为零，则动能不为零，故C错误．当PB线与圆轨道相切时，速度关系为：vB=vA，根据数学知识，故D正确．所以AD正确，BC错误． 9. “嫦娥四号”探测器绕月球做匀速圆周运动时，由天文观测可得其运行周期为T、线速度为v，已知万有引力常量为G，则由此可求出 A. 月球的半径 B. 月球的质量 C. “嫦娥四号”运动的轨道半径 D. “嫦娥四号”受到月球的万有引力大小 【答案】BC 【解析】 【详解】A．因为不知道“嫦娥四号”探测器轨道离月球表面的高度，无法求出月球的半径，A错误． B．根据万有引力提供向心力 ，且 联立可求出月球质量，B正确． C．根据可求出轨道半径，C正确． D．因为“嫦娥四号”探测器质量未知，无法求出万有引力大小，D错误． 10. 如图所示，质量为m的小球从距离地面高度为H的A点由静止释放，落到地面上后又陷入泥潭中，由于受到阻力作用，到达距地面深度为h的B点时速度减为零不计空气阻力，重力加速度为g。则关于小球下落过程中，说法正确的是（ ） A. 整个下落过程中，小球的机械能减少了mgH B. 整个下落过程中，小球克服阻力做的功为mg(H+h) C. 在陷入泥潭过程中，小球所受阻力的冲量大于m D. 在陷入泥潭过程中，小球动量的改变量的大小等于m 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．小球在整个过程中，动能变化量为零，重力势能减小，则小球的机械能减小了，故A错误； B．对全过程运用动能定理得 则小球克服阻力做功 故B正确； C．根据自由落体运动，可得落到地面的速度，对进入泥潭的过程取向下为正方向，运用动量定理 知阻力的冲量大小 则小球所受阻力的冲量大于m，故C正确； D．以上分析可知落到地面的速度，小球对进入泥潭后的速度为0，即末动量为0，故所以小球动量的改变量大小即为，故D正确。 故选BCD 。 11. 有关滑动摩擦力的下列说法中，正确的是（　　） A. 有压力一定有滑动摩擦力 B. 有滑动摩擦力一定有压力 C. 滑动摩擦力的方向总是与接触面上的压力的方向垂直 D. 只有运动物体才受滑动摩擦力 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．依据滑动摩擦力产生的条件，则有摩擦力一定有压力，而有压力不一定有滑动摩擦力，因还要涉及接触面是否光滑和是否有相对运动。故A错误；B正确； C．滑动摩擦力的方向与接触面相切，而压力垂直于接触面，所以滑动摩擦力的方向跟接触面所受压力的方向垂直。故C正确； D．擦黑板时，黑板相对地面是静止的，但相对黑板擦是运动的，也受滑动摩擦力，所以关键是“相对运动”。故D错误。 故选BC。 12. 如图所示，一个长直轻杆两端分别固定一个小球A和B，A球、B球质量分别为2m、m，两球半径忽略不计，杆的长度为．先将杆AB竖直靠放在竖直墙上，轻轻振动小球B，使小球A在水平面上由静止开始向右滑动，当小球B沿墙下滑距离为时,下列说法正确的是（ ） A. 小球A的速度为 B. 小球B速度为 C. 小球B沿墙下滑过程中，杆对B做的功为 D. 小球B沿墙下滑过程中，杆对A做的功为 【答案】AD 【解析】 【详解】AB.当小球B沿墙下滑距离为时，杆与水平方向的夹角的正弦是 ，此时A、B两小球的速度关系满足，由机械能守恒定律得： 解得：小球A的速度为．小球B的速度为，故A正确，B错误． C.由动能定理得：，小球B沿墙下滑过程中，杆对B做的功为，故C错误； D由动能定理得：，小球B沿墙下滑过程中，杆对A做的功为，故D正确； 二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上） 13. 某同学利用重物自由下落来做“验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示。 （1）请指出实验装置甲中存在的明显错误：_____________________。 （2）进行实验时，为保证测量的重物下落时初速度为零，应__________（选填“A”或“B”）。 A．先释放纸带，再接通电源 B．先接通电源，再释放纸带 （3）根据打出的纸带，选取纸带上连续打出的1、2、3、4四个点如图乙所示．已测出点1、2、3、4到打出的第一个点O的距离分别为h1、h2、h3、h4，打出计时器的打点周期为T．若代入所测数据能满足表达式gh3=__________（用题目中已测出的物理量表示），则可验证重物下落过程机械能守恒。 （4）某同学作出了v2-h图像（图丙），则由图线得到的重力加速度g=__________m/s2。 【答案】 ①. 应接交流电源 ②. B ③. ④. 9.6##9.60 【解析】 【详解】（1）[1]从图甲中的实验装置中发现，打点计时接在了“直流电源”上，打点计时器的工作电源是“交流电源”。因此，明显的错误是打点计时器不能接在“直流电源”上，应接“交流电源”； （2）[2]为了使纸带上打下的第1个点是速度为零的初始点，应该先接通电源，让打点计时器正常工作后，再释放纸带。若先释放纸带，再接通电源，当打点计时器打点时，纸带已经下落，打下的第1个点的速度不为零。因此，为保证重物下落的初速度为零，应先接通电源，再释放纸带，故选B； （3）[3]根据匀变速直线运动规律可得 从点0之点3的过程运用动能定理得 联立解得 只要在误差允许的范围内验证该等式成立，就可验证重物下落过程中机械能守恒； （4）[4]根据 可得 可知图线的斜率为 代入数据解得 【点睛】根据实验的原理和注意事项确定错误的操作．为保证测量的重物下落时初速度为零，应先接通电源再释放纸带。根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出点3的瞬时速度，抓住重力势能的减小量等于动能的增加量得出守恒的表达式。根据机械能守恒得出的关系式，结合图线的斜率求出重力加速度。 14. 验证机械能守恒定律”的一次实验中，质量m＝1kg的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示（相邻记数点时间间隔为0.02s），那么： （1）纸带的______（填“P”或“C”，必须用字母表示）端与重物相连； （2）打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB＝______m/s（保留到小数点后两位）； （3）从起点P到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量△EP＝_____J，此过程中物体动能的增加量△Ek＝_____J；（g取9.8m/s2保留到小数点后两位） （4）通过计算，数值上△EP_____△Ek（填“＜”、“＞”或“＝”），这是因为_____． 【答案】 ①. P ②. 0.98 ③. 0.49 ④. 0.48 ⑤. ＞ ⑥. 有机械能损失 【解析】 【详解】（1）与重物相连的纸带一端应该先打出点，先打出点的速度较小，从纸带图上可以看出是P点． （2）利用匀变速直线运动的推论 得： B点速度 B点的动能 （3）重力势能减小量△Ep＝mgh＝1×9.8×0.0501J＝0.49J． （4）＞，由于存在摩擦阻力，所以有机械能损失． 三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分） 15. a、b两颗卫星均在赤道正上方绕地球做匀速圆周运动，a为近地卫星，b卫星离地面高度为3R，已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，试求：(忽略地球自转的影响) （1）a、b两颗卫星的周期； （2）a、b两颗卫星的线速度之比； （3）若某时刻两卫星正好同时通过赤道同一点的正上方，则至少经过多长时间两卫星相距最远？ 【答案】（1）；；（2）;（3）或。 【解析】 【详解】（1）卫星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，对地球表面上质量为m的物体，有 对a卫星，有 解得 . 对b卫星，有 解得 . （2）卫星做匀速圆周运动，对a卫星，有 解得 对b卫星，有 解得 所以 （3）设经过时间t，a、b两颗卫星第一次相距最远，若两卫星同向运转，此时a比b多转半圈，则 解得 若两卫星反向运转，则 解得 16. 如图所示，粗糙水平轨道AB与半径为R的光滑半圆竖直轨道BC相连接．质量为m的小物块在水平恒力F作用下，从A点由静止开始向右运动，当小物块运动到B点时撤去力F，小物块沿半圆形轨道运动恰好能通过轨道最高点C，小物块脱离半圆形轨道后刚好落到原出发点A．已知物块与水平轨道AB间的动摩擦因数=0.75，重力加速度为g，忽略空气阻力．求： （1）小物块经过半圆形轨道B点时对轨道的压力大小； （2）A、B间的水平距离； （3）小物块所受水平恒力F的大小． 【答案】（1）6mg；（2）2R；（3）2mg 【解析】 【详解】（1）设小球经过半圆形轨道B点时，轨道给球的作用力为FN 在B点：FN-mg=m 由B到C过程，由动能定理得： -2mgR= 在C点，由牛顿第二定律和向心力公式可得： mg=m 联立解得：FN=6mg 根据牛顿第三定律，小物块经过半圆形轨道B点时对轨道的压力大小：FN′=FN=6mg，方向竖直向下． （2）离开C点，小球做平抛运动，则： 竖直方向：2R=gt2 水平方向：SAB=vCt 解得A、B间的水平距离：SAB=2R （3）由A到B运动过程，由动能定理得： （F-mg）SAB=-0 代入数据解得：小物块所受水平恒力F=2mg 17. 某卡车在限速100km/h，的高速公路上与路旁障碍物相撞.处理事故的警察在泥地中发现了一个小的金属物体，可以判断它是事故发生时车顶上一个松脱的零件被抛出而陷在泥里的．警察测得这个零件在事故发生时的原位置与陷落点的水平距离为21m，车顶距泥地的竖直高度为2.45m．请你根据这些数据计算为该车是否超速提供证据(g=10m/s2) . 【答案】已经超速 【解析】 【详解】零件被抛出做平抛运动 竖直分运动为自由落体： 水平分运动为匀速直线运动： 联立方程并代入数据得 根据计算结果可知，该车已经超速． 【点睛】零件松脱被抛出瞬间与车具有相同的速度，利用平抛运动规律计算出这个速度，就能知道该车是否超速． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$