内容正文:
广东省2025届高三年级省内两校一月第一次模拟
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,请2B用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回,严禁外传。
一、单选题:本大题共6小题,共24分。
1. 一台空调外机用两个三角形支架固定在竖直外墙上,如图所示,横梁AO水平,斜梁BO与横梁AO连接于O点,空调外机对横梁AO压力集中作用于O点,不计支架的重力。下列说法正确的是( )
A. 横梁对O点的作用力沿AO方向
B. 斜梁对O点的作用力沿OB方向
C. 若换较长的斜梁,连接点O的位置不变,斜梁对O点的作用力增大
D. 若换较长的斜梁,连接点O的位置不变,斜梁对O点的作用力减小
2. 根据玻尔的原子理论,下列说法中正确的是( )
A. 氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时,原子的能量减小
B. 氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时,原子吸收一定频率的光子
C. 核外电子绕核运动的轨道是任意的,绕核运动是稳定的,不产生电磁辐射
D. 玻尔的原子理论成功地解释了所有原子光谱现象,说明了不同元素的原子具有不同特征谱线的原因
3. 如图所示,两个完全相同的小球、,在同一高度处以相同大小的初速度分别水平抛出和竖直向上抛出,则( )
A. 两小球落地时的速度相同
B. 两小球落地时,重力的瞬时功率相同
C. 从开始运动至落地,重力对两小球做功相同
D. 从开始运动至落地,重力对两小球做功的平均功率相同
4. 如图,汽车从拱形桥顶点A匀速率运动到桥上的B点。下列说法正确的是( )
A. A到B,汽车的机械能减小
B. A到B,汽车的机械能不变
C. A到B,重力的瞬时功率逐渐减小
D. A到B,支持力的瞬时功率逐渐增大
5. 下列说法中正确的是( )
A. 图甲中,体操运动员着地时做屈膝动作的原因是为了减少动量的变化
B. 图乙中,描述是多普勒效应,A观察者接收到波的频率大于B观察者接收到波的频率
C. 图丙中,使摆球A先摆动,则三个摆的振动周期相等
D. 图丁中,光纤的外套的折射率大于内芯的折射率
6. 如图所示,带正电的点电荷固定于Q点,电子仅在库仑力作用下,做以Q为焦点的椭圆运动。M、P、N为椭圆上的三点,P点是轨道上离Q最近的点。M、N到Q点的距离相同,电子在从M点经P到达N点的过程中( )
A. 电子和Q的连线在相同时间内扫过的面积不相同
B. 速率先减小后增大
C. 电场力做的总功为零
D. 电势能先增大后减小
二、多选题:本大题共4小题,共22分。
7. 关于地球同步卫星下列说法正确的是( )
A. 地球同步卫星和地球同步,因此同步卫星的高度和线速度大小是一定的
B. 地球同步卫星的角速度虽被确定,但高度和速度可以选择,高度增加,速度增大,高度降低,速度减小
C. 地球同步卫星只能定点在赤道上空,相对地面静止不动
D. 平行于赤道也能发射地球同步卫星
8. 在一个标准大气压下,1g水在沸腾时吸收了2260 J的热量后变成同温度的水蒸气,对外做了170J的功.已知阿伏加德罗常数NA=6.0×1023mol-1,水的摩尔质量M=18g/mol.下列说法中正确的是( )
A. 分子间的平均距离增大
B. 水分子的热运动变得更剧烈了
C. 水分子总势能的变化量为2 090 J
D. 在整个过程中能量是不守恒的
E. 1 g水所含的分子数为3.3×1022个
9. 如图所示,光滑“∏”形金属导体框平面与水平面的夹角为 θ,两侧对称,间距为 L,上端接入 阻值为 R 的电阻。ab 以上区域内有垂直于金属框平面磁感应强度为 B 的匀强磁场。质量为 m 的 金属棒 MN 与金属框接触良好,由图示位置以一定的初速度沿导轨向上运动,进入磁场区域后又继续上升一段距离但未碰及电阻 R。已知金属棒上升、下降经过 ab 处的速度大小分别为 v1、v2,不计金属框、金属棒电阻及空气的阻力。下列说法中正确的是( )
A. 金属棒上升时间等于下降时间
B. v2的大小可能大于
C. 上升过程中电阻 R 产生的焦耳热较下降过程的大
D. 金属棒上升、下降经过 ab 处的时间间隔为
10. 如图所示,摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动。座舱的质量为m,运动半径为R,周期为T,重力加速度为g,则座舱( )
A. 受摩天轮作用力始终大于mg
B. 所受合力大小始终为
C. 由最高点到最低点过程中,合外力做功0
D. 由最高点到最低点过程中,合外力冲量为0
三、实验题:本大题共2小题,共16分。
11. 一个同学在研究小球自由落体运动时,用频闪照相连续记录下小球的位置如图所示。已知闪光周期为,测得, ,用上述数据通过计算可得小球运动的加速度约为______(结果保留3位有效数字)
12. 在“测定电源的电动势和内阻”的实验中:
(1)现备有以下器材:
A干电池1节;
B.滑动变阻器(0~50 Ω);
C.滑动变阻器(0~10 kΩ);
D.电压表(0~3 V);
E.电压表(0~15 V);
F.电流表(0~0.6 A);
G.电流表(0~3 A);
H.开关、导线若干
其中滑动变阻器应选________,电流表应选________,电压表应选________.
(2)为了最大限度地减小实验误差,请在图的方框内画出该实验最合理的电路图.
( )
(3)某同学记录的实验数据如表所示,试根据这些数据在图中画出U-I图像,
( )
根据图像得到被测电池的电动势E=________ V,内电阻r=________ Ω.
1
2
3
4
5
6
I/A
0.05
0.10
0.20
0.25
0.30
0.40
U/V
1.45
140
1.32
127
1.22
1.13
四、计算题:本大题共3小题,共38分。
13. 一条小渔船停在平静的水面上,渔船前端有一警示灯P离水面的高度为h1=0.75 m;渔船正前方有A、B两浮标,浮标A与P的水平距离为S1=1.0m,示意如图。一潜水员在浮标A前方S2=1.5 m处下潜到眼睛距离水面深度为h2=2.0 m时,看到警示灯P刚好被浮标A挡住。船上在警示灯P后方与P水平距离为的位置有一小照明灯泡Q,潜水员看见小灯泡Q恰好被浮标B挡住,此时浮标B与潜水员的水平距离也为.求:
(1)水的折射率n.
(2)小灯泡Q离水面的高度是多少?
14. 若一个运动物体A与一个静止物体B发生的是弹性正碰,则碰撞后B获得的动能与A原来的动能之比k叫做动能传递系数。
如图所示,在水平面上有物块M,左侧有一固定的半径为R的四分之一圆弧轨道,圆弧轨道在最低点与水平面平滑连接。从圆弧轨道顶端由静止释放一个质量为m的小滑块P,P滑下后与M发生弹性正撞。设水平面足够长,滑块可视为质点,所有接触面均光滑,重力加速度为g。
(1)求小滑块P刚到达圆弧轨道底端时对轨道的压力大小;
(2)若物块M质量为3m,求P和M碰撞时的动能传递系数k的值。
15. 如图所示,弹簧左端系于A点,右端与质量为m的小球接触但不连接。现用外力推动小球将弹簧压缩至P点保持静止,此时弹性势能为Ep= Kmg(K为一已知常量),P、B之间的距离为2.5K。小球与水平轨道的动摩擦因数为µ = 0.1。DEF是固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道,轨道上端D点的切线水平,圆心O与轨道下端F的连线与竖直墙面的夹角为127°。静止释放小球,小球进入圆弧轨道后恰好能沿着轨道DEF运动,一段时间后从轨道下端F处脱离,已知重力加速度为g,求:
(1)小球运动到B点的速度大小;
(2)轨道DEF的半径R;
(3)在F点下方整个空间有水平向左、大小为F0= 0.75mg的恒定风力,求小球从F点运动到O点正下方时的动能。
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广东省2025届高三年级省内两校一月第一次模拟
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,请2B用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回,严禁外传。
一、单选题:本大题共6小题,共24分。
1. 一台空调外机用两个三角形支架固定在竖直外墙上,如图所示,横梁AO水平,斜梁BO与横梁AO连接于O点,空调外机对横梁AO压力集中作用于O点,不计支架重力。下列说法正确的是( )
A. 横梁对O点的作用力沿AO方向
B. 斜梁对O点的作用力沿OB方向
C. 若换较长的斜梁,连接点O的位置不变,斜梁对O点的作用力增大
D. 若换较长的斜梁,连接点O的位置不变,斜梁对O点的作用力减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.空调对横梁O点的压力竖直向下,则横梁对O点的作用力竖直向上,选项A错误;
B.斜梁对O点的有竖直向上的支持力和水平方向的作用力,其合力方向不一定沿OB方向,选项B错误;
CD.以O点为研究对象,受到空调外机的压力、两根支架的作用力,受力如图所示:
由受力图结合几何关系可得
若把斜梁加长一点,仍保持点O的位置不变,横梁仍然水平,此时θ减小,cosθ增大,故F1将变小,故C错误、D正确。
故选D。
2. 根据玻尔的原子理论,下列说法中正确的是( )
A. 氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时,原子的能量减小
B. 氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时,原子吸收一定频率的光子
C. 核外电子绕核运动的轨道是任意的,绕核运动是稳定的,不产生电磁辐射
D. 玻尔的原子理论成功地解释了所有原子光谱现象,说明了不同元素的原子具有不同特征谱线的原因
【答案】A
【解析】
【详解】AB.根据玻尔理论,氢原子处于n能级的能量为
(n=1,2,3,…)
核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时,原子的能量减小,,减小的能量以光子的形式辐射出去,故A正确,B错误;
C.根据玻尔的理论,电子只能在特定轨道上运动,绕核运动是稳定的,不产生电磁辐射,故C错误;
D.玻尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱现象,但对于稍微复杂一点的原子如氦原子,玻尔理论就无法解释它的光谱现象。这说明,玻尔理论还没有完全揭示微观粒子的运动规律。故D错误;
故选A。
3. 如图所示,两个完全相同的小球、,在同一高度处以相同大小的初速度分别水平抛出和竖直向上抛出,则( )
A. 两小球落地时的速度相同
B. 两小球落地时,重力的瞬时功率相同
C. 从开始运动至落地,重力对两小球做功相同
D. 从开始运动至落地,重力对两小球做功的平均功率相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.由于两个球完全相同,并且都是只受重力的作用,所以两个球的机械能守恒,那么在落地的时候,两个球的速度的大小都是相同的,但是方向不同,A错误;
B.根据机械能守恒可知,落地时两个球的速度的大小是相同的,但是它们的速度的方向是不同的,竖直上抛的小球落地时速度的方向是竖直向下的,但是平抛的小球落地时的速度与水平方向有一定的夹角,所以在两小球落地时,重力的瞬时功率
是不同的,B错误;
C.重力做功的大小只与物体的初末的位置有关,两个球从同一个地方抛出,最后又都落到了地面上,它们的高度差是相同的,所以重力对两小球做功相同,C正确;
D.重力对于两个球做的功的大小相同,但是它们运动的时间不同,所以重力的平均功率的
不同,D错误;
故选C。
4. 如图,汽车从拱形桥顶点A匀速率运动到桥上的B点。下列说法正确的是( )
A. A到B,汽车的机械能减小
B. A到B,汽车的机械能不变
C. A到B,重力的瞬时功率逐渐减小
D. A到B,支持力的瞬时功率逐渐增大
【答案】A
【解析】
【详解】AB.汽车从A匀速率到B,动能不变,重力势能减小,则机械能减小,故A正确,B错误;
C.根据
P=mgvcosθ
知,v大小不变,θ减小,则重力的瞬时功率增大,故C错误;
D.汽车做匀速圆周运动,车任何时候所受的支持力都与运动方向垂直,支持力的功率总是为零,故D错误。
故选A。
5. 下列说法中正确的是( )
A. 图甲中,体操运动员着地时做屈膝动作的原因是为了减少动量的变化
B. 图乙中,描述的是多普勒效应,A观察者接收到波的频率大于B观察者接收到波的频率
C. 图丙中,使摆球A先摆动,则三个摆的振动周期相等
D. 图丁中,光纤的外套的折射率大于内芯的折射率
【答案】C
【解析】
【详解】A.图甲中,根据动量定理可知体操运动员着地时做屈膝动作的原因是为了增加与地面接触的时间从而减小地面对运动员的作用力。故A错误;
B.图乙中,描述的是多普勒效应,由图可知A观察者接收到波的频率小于B观察者接收到波的频率。故B错误;
C.图丙中,使摆球A先摆动,其余三个摆均做受迫振动,可知三个摆的振动周期与驱动周期即摆球A的周期相等。故C正确;
D.图丁中,根据光的全反射条件可知光纤的外套的折射率小于内芯的折射率。故D错误。
故C正确;
6. 如图所示,带正电的点电荷固定于Q点,电子仅在库仑力作用下,做以Q为焦点的椭圆运动。M、P、N为椭圆上的三点,P点是轨道上离Q最近的点。M、N到Q点的距离相同,电子在从M点经P到达N点的过程中( )
A. 电子和Q的连线在相同时间内扫过的面积不相同
B 速率先减小后增大
C. 电场力做的总功为零
D. 电势能先增大后减小
【答案】C
【解析】
【详解】AB.万有引力作用下行星做椭圆运动时,行星与太阳的连线在相同时间内扫过相同的面积。由于电子受到的静电力也是距离平方反比力,故类比可知,则电子和Q的连线在相同时间内扫过的面积相同,速率先增大后减小,故AB错误;
CD.电子从M点经P到达N点,电势能先转化为动能,再动能转化为电势能,速率先增加后减小,因MN两点到Q点的距离相同,则两点速率相同,动能相同,即电场力的功为零,电势能先减小后增加。故C正确,D错误。
故选C。
二、多选题:本大题共4小题,共22分。
7. 关于地球同步卫星下列说法正确的是( )
A. 地球同步卫星和地球同步,因此同步卫星的高度和线速度大小是一定的
B. 地球同步卫星的角速度虽被确定,但高度和速度可以选择,高度增加,速度增大,高度降低,速度减小
C. 地球同步卫星只能定点在赤道上空,相对地面静止不动
D. 平行于赤道也能发射地球同步卫星
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据万有引力提供向心力,则有
其中为地球半径,为同步卫星离地面的高度,由于同步卫星的周期与地球自转周期相同,即为一定值,根据上面等式可知,同步卫星离地面的高度也为一定值,则轨道半径一定,根据
可知,线速度的大小也一定,故A正确;
B.同步卫星的周期与地球自转周期相同,结合上述可知,高度与线速度大小均为定值,故B错误;
CD.地球同步卫星只需要周期与地球自转周期相等,其可以在除赤道所在平面外的任意平面,而地球同步静止卫星相对于地球静止不动,即地球同步静止卫星一定与赤道共面,故C错误,D正确。
故选AD。
8. 在一个标准大气压下,1g水在沸腾时吸收了2260 J的热量后变成同温度的水蒸气,对外做了170J的功.已知阿伏加德罗常数NA=6.0×1023mol-1,水的摩尔质量M=18g/mol.下列说法中正确的是( )
A. 分子间的平均距离增大
B. 水分子的热运动变得更剧烈了
C. 水分子总势能的变化量为2 090 J
D. 在整个过程中能量是不守恒的
E. 1 g水所含的分子数为3.3×1022个
【答案】ACE
【解析】
【详解】A.液体变成气体后,分子间的平均距离增大,故A正确;
B.温度是分子热运动剧烈程度的标志,由于两种状态下的温度是相同的,故两种状态下水分子热运动的剧烈程度是相同的,故B错误;
C.水发生等温变化,分子平均动能不变,因水分子总数不变,分子的总动能不变,根据热力学第一定律△U=Q+W,可得水的内能的变化量为
△U=2260J-170J=2090J
即水内能增大2090J,则水分子的总势能增大了2090J,故C正确;
D.在整个过程中能量是守恒的,选项D错误;
E.1g水所含的分子数为
个
故E正确.
故选ACE.
9. 如图所示,光滑“∏”形金属导体框平面与水平面的夹角为 θ,两侧对称,间距为 L,上端接入 阻值为 R 的电阻。ab 以上区域内有垂直于金属框平面磁感应强度为 B 的匀强磁场。质量为 m 的 金属棒 MN 与金属框接触良好,由图示位置以一定的初速度沿导轨向上运动,进入磁场区域后又继续上升一段距离但未碰及电阻 R。已知金属棒上升、下降经过 ab 处的速度大小分别为 v1、v2,不计金属框、金属棒电阻及空气的阻力。下列说法中正确的是( )
A. 金属棒上升时间等于下降时间
B. v2的大小可能大于
C. 上升过程中电阻 R 产生的焦耳热较下降过程的大
D. 金属棒上升、下降经过 ab 处的时间间隔为
【答案】CD
【解析】
【详解】A.金属棒运动过程受重力、支持力和安培力作用;重力和支持力的合力沿斜面向下,大小为mgsinθ;由楞次定律可知:进入磁场区域前,安培力为零;进入磁场区域后,金属棒上升时,安培力方向沿斜面向下;金属棒下落时,安培力方向沿斜面向上;故上升时的加速度大于下滑时的加速度,那么根据位移相等可得:金属棒上升时间小于下降时间,故A错误;
B.设时间为t时,金属棒的速度为v,那么电动势
E=BLv
故金属棒受到的安培力
金属棒下滑过程,受到最大时,安培力F=mgsinθ,然后金属棒匀速运动;故
所以
故B错误;
C.上升时的加速度大于下滑时的加速度,那么,在同一位置时,上升速度大于下滑速度,故上升时安培力大于下滑时安培力,那么,上升时克服安培力做的功比下滑时大;根据能量守恒可得:克服安培力做的功转化为电阻R产生的焦耳热,故上升过程中电阻R产生的焦耳热较下降过程的大,故C正确;
D.金属棒上升、下降过程只受重力、支持力、安培力作用,设上滑最大位移为s,则分别应用动量定理可得:
故金属棒上升、下降经过ab处的时间间隔为
故D正确;
故选CD。
10. 如图所示,摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动。座舱的质量为m,运动半径为R,周期为T,重力加速度为g,则座舱( )
A. 受摩天轮作用力始终大于mg
B. 所受合力大小始终为
C. 由最高点到最低点过程中,合外力做功为0
D. 由最高点到最低点过程中,合外力冲量为0
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由于座舱的重力和摩天轮对座舱的作用力的合力充当向心力,故摩天轮对座舱的作用力和重力的大小关系不确定,故A错误;
B.座舱做匀速圆周运动,受到的合外力充当向心力,故合力大小为
,
故B正确;
C.由最高点到最低点过程做匀速圆周运动,可知速度的大小不变,则动能的变化量为零,由动能定理知合外力做功为零,故C正确;
D.由最高点到最低点的过程做匀速圆周运动,速度大小不变,方向改变180°,则动量的变化不为零,由动量定理可知合外力的冲量不为零,故D错误。
故选BC。
三、实验题:本大题共2小题,共16分。
11. 一个同学在研究小球自由落体运动时,用频闪照相连续记录下小球的位置如图所示。已知闪光周期为,测得, ,用上述数据通过计算可得小球运动的加速度约为______(结果保留3位有效数字)
【答案】972
【解析】
【详解】根据匀变速直线运动的规律,可得
解得
12. 在“测定电源的电动势和内阻”的实验中:
(1)现备有以下器材:
A.干电池1节;
B.滑动变阻器(0~50 Ω);
C.滑动变阻器(0~10 kΩ);
D.电压表(0~3 V);
E.电压表(0~15 V);
F.电流表(0~0.6 A);
G.电流表(0~3 A);
H.开关、导线若干
其中滑动变阻器应选________,电流表应选________,电压表应选________.
(2)为了最大限度地减小实验误差,请在图的方框内画出该实验最合理的电路图.
( )
(3)某同学记录的实验数据如表所示,试根据这些数据在图中画出U-I图像,
( )
根据图像得到被测电池的电动势E=________ V,内电阻r=________ Ω.
1
2
3
4
5
6
I/A
0.05
0.10
0.20
0.25
0.30
0.40
U/V
1.45
1.40
1.32
1.27
1.22
1.13
【答案】 ①. B ②. F ③. D ④. ⑤. ⑥. 1.50(1.48~1.52) ⑦. 0.94(0.92~0.96)
【解析】
【详解】(1)[1][2][3].为方便实验操作,滑动变阻器选择小电阻,故应选B;电路最大电流约为零点几安培,电流表选F,干电池的电动势约为1.5V,电压表选D;
(2)[4].由于电压表的内阻一般较大,而电源的内阻较小,故可采用电压直接测量路端电压的方法,这样电压表的分流较小,可减小测量误差,电路如图.
(3)[5].由描点法作出U-I图象;
[6][7].由图示电源U-I图象可知,图象与纵轴交点坐标值为1.50,电源电动势E=1.50V,电源内阻:
四、计算题:本大题共3小题,共38分。
13. 一条小渔船停在平静的水面上,渔船前端有一警示灯P离水面的高度为h1=0.75 m;渔船正前方有A、B两浮标,浮标A与P的水平距离为S1=1.0m,示意如图。一潜水员在浮标A前方S2=1.5 m处下潜到眼睛距离水面深度为h2=2.0 m时,看到警示灯P刚好被浮标A挡住。船上在警示灯P后方与P水平距离为的位置有一小照明灯泡Q,潜水员看见小灯泡Q恰好被浮标B挡住,此时浮标B与潜水员的水平距离也为.求:
(1)水的折射率n.
(2)小灯泡Q离水面的高度是多少?
【答案】(1);(2)2.80m
【解析】
【详解】
(1)设从P发出的一条光线,恰好被浮标A挡住时,入射角、折射角分别为、,则:
水的折射率
由①②③得
(2)潜水员看见小灯泡Q的光路图如下:
又
得
又由几何关系得
解得
14. 若一个运动物体A与一个静止物体B发生的是弹性正碰,则碰撞后B获得的动能与A原来的动能之比k叫做动能传递系数。
如图所示,在水平面上有物块M,左侧有一固定的半径为R的四分之一圆弧轨道,圆弧轨道在最低点与水平面平滑连接。从圆弧轨道顶端由静止释放一个质量为m的小滑块P,P滑下后与M发生弹性正撞。设水平面足够长,滑块可视为质点,所有接触面均光滑,重力加速度为g。
(1)求小滑块P刚到达圆弧轨道底端时对轨道压力大小;
(2)若物块M质量为3m,求P和M碰撞时的动能传递系数k的值。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)小滑块P从释放到达圆弧轨道底端过程机械能守恒,有
做圆周运动到最低点时,有
解得
由牛顿第三定律可知小滑块P对轨道的压力大小
(2)P、M发生弹性碰撞,根据动量守恒以及机械能守恒可得
又
解得
15. 如图所示,弹簧左端系于A点,右端与质量为m的小球接触但不连接。现用外力推动小球将弹簧压缩至P点保持静止,此时弹性势能为Ep= Kmg(K为一已知常量),P、B之间的距离为2.5K。小球与水平轨道的动摩擦因数为µ = 0.1。DEF是固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道,轨道上端D点的切线水平,圆心O与轨道下端F的连线与竖直墙面的夹角为127°。静止释放小球,小球进入圆弧轨道后恰好能沿着轨道DEF运动,一段时间后从轨道下端F处脱离,已知重力加速度为g,求:
(1)小球运动到B点的速度大小;
(2)轨道DEF的半径R;
(3)在F点下方整个空间有水平向左、大小为F0= 0.75mg的恒定风力,求小球从F点运动到O点正下方时的动能。
【答案】(1);(2);(3)Ek = 5.65mgK
【解析】
【详解】(1)根据功能关系
解得
(2)在B点由牛顿第二定律
解得
(3)在F点及其下方,小球受水平向左的风力F0 = 0.75mg和竖直向下的重力mg,由角度关系可知,小球所受合力方向沿着小球速度方向,即沿F点切线方向。从D点到O点正下方由动能定理可得
解得
Ek = 5.65mgK
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