内容正文:
(
班级:
姓名:
成绩
:
装
订
13、
(6分
线
)晓天中学2025年春学期期中阶段质量检测
高一物理(答题卷)
一、单选题(每小题4分,共40分)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
二、多选题(每小题5分,全部选对得5分,漏选得3分,错选或不选得0分,共25分)
11
12
13
14
15
3. 实验题(每空2分,满分10分)
16.某小组用如图1所示的装置研究平抛运动。将坐标纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直硬板上,小球沿斜槽轨道滑下后从斜槽末端Q点飞出,落在水平挡板MN上,在坐标纸上挤压出一个痕迹点,移动挡板,依次重复上述操作,坐标纸上将留下一系列痕迹点。
(1)关于该实验应注意的问题,下列做法合理的是 。
A.应使小球每次从斜槽上同一位置由静止释放
B.调节挡板的高度时必须等间距变化
C.建立坐标系时,坐标原点应为斜槽口的末端
D.小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触
(2)在该实验中,让小球多次从斜槽上滚下,在白纸上依次记下小球的位置,同学甲和同学乙得到的记录纸如图2所示,从图中明显看出甲的实验错误是 ,乙图中有两个点位于抛物线下方的原因是 。
(3)丙同学不小心将记录实验的坐标纸弄破损,导致平抛运动的初始位置缺失。他选取轨迹上的某一点做为坐标原点O,建立xOy坐标系(x轴沿水平方向y轴沿竖直方向),如图3所示。在轨迹上选取A、B两点,坐标纸中每个小方格的边长为L,重力加速度为g,根据题中所给信息,可以求出小球从O点运动到A点所用的时间t= ,小球平抛运动的初速度v0=_______________ (计算结果用L,g表示)。
四.解答题(共3小题,第17题9分,第18题7分,第20题9分,共25分)
17.“疯狂大转盘”在游乐场中是很常见的娱乐设施。现在简化模型平面图如图所示,大转盘的最大半径为R,大转盘转动的角速度ω从0开始缓慢的增加。大转盘上有两位游客A和B,分别位于距转盘中心和R处。为保证安全,两游客之间系上了一根轻质不可伸长的安全绳。游客和转盘之间的最大静摩擦力为游客自身重力的k倍,两游客的质量均为m,且可视为质点,重力加速度为g。求:
(1)当绳子开始出现张力时,转盘的角速度ω0;
(2)当转盘的角速度增加到时,游客A受到转盘的静摩擦力大小;
(3)游客A、B相对转盘保持静止,安全绳上的最大张力。
18.如图所示,一个质量为60kg的滑板运动员,以v0=4m/s的初速度从某一高台的A点水平飞出,恰好从圆轨道的B点的切线方向进入圆弧(不计空气阻力,进入圆弧时无机械能损失),最终滑板运动员刚好到达圆轨道的最高点D。已知圆弧的半径R=3m,θ=60°,g取10m/s2,求:
(1)A距C点的高度和滑板运动员在D点的速度大小。(计算结果可用根式表示)
(2)若滑板运动员运动到圆弧轨道点C时的速度大小为15m/s,则滑板运动员对轨道的压力。
19.如图所示,在距地面高为H=45m处,有一小球A以初速度vA=10m/s水平抛出,与此同时,在A的正下方有一物块B由静止开始在水平恒力F的作用下同方向滑出,已知B物体的质量为m=1kg,F=6N,A、B均可看成质点,假设水平面光滑、空气阻力不计,g=10m/s2,求:
(1)A球从抛出到落地的时间;
(2)A球从抛出到落地这段时间内的水平位移;
(3)A球落地时,A、B之间的距离Δx。
第 1 页 共2页
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晓天中学2025年春学期期中质量检测
高一物理答案
一.选择题(共10小题)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
A
B
B
B
A
B
D
A
D
二.多选题(共5小题)
题号
11
12
13
14
15
答案
CD
BC
BC
BC
BC
一.选择题(共10小题)
1.【分析】物体做平抛运动,根据水平方向上做匀速运动,竖直上做自由落体运动分析解得。
【解答】解:AD、物体做平抛运动,
竖直方向上做自由落体运动有
由于h1>h2,可得t1>t2
水平方向上做匀速运动有x=v0t
由于x1<x2,则有v1<v2
故A错误,D正确;
B、抛出后的加速度为重力加速度,则有a1=a2,故B错误;
C、抛出后的位移大小为
由于x1<x2,h1>h2,则无法确定抛出后的位移大小关系,故C错误。
故选:D。
2.【分析】根据摄像机所受合外力方向与速度方向夹角为锐角,速度大小不断增加,方向不断变化,结合向心加速度与角速度的关系式分析求解。
【解答】解:A.当运动员加速通过弯道时,摄像机与运动员保持同步运动,则摄像机也要加速转弯,摄像机所受合外力方向与速度方向夹角为锐角,可知合外力的大致方向可能为F1,故A正确;
B.摄像机在弯道上运动的速度大小不断增加,方向不断变化,则速度不断变化,故B错误;
C.摄像机与运动员保持同步运动,则摄像机角速度与运动员的角速度相等,故C错误;
D.根据向心加速度与角速度的关系式:
a=ω2r
摄像机的转动半径大于运动员,可知摄像机向心加速度大于运动员的向心加速度,故D错误。
故选:A。
3.【分析】根据v﹣t图的斜率表示加速度,结合合速度与分速度的关系分析求解。
【解答】解:AB.质点沿x轴做匀加速直线运动,初速度和加速度分别为
v0=4m/s,a=2m/s2
沿y轴负方向做匀速直线运动,速度为
v1=﹣5m/s
合初速度满足
v=,解得:v=m/s
合初速度与加速度方向不在同一直线,质点做匀变速曲线运动,故A错误,B正确;
C.t=0.5s时质点在x轴的分速度为
v2=v0+at
解得:v2=5m/s
合速度大小满足
v′=
解得:v′=5m/s
故C错误;
D.质点第1s内在x轴分位移为
x=
解得:x=5m
y轴方向上的分位移:y=v1t
解得:y=﹣5m
故y的坐标为10m﹣5m=5m
即位置坐标为(5.0m,5.0m),故D错误。
故选:B。
4.【分析】根据公式v=ωr和a=计算即可。
【解答】解:AB.根据线速度与角速度的关系式v=ωr可得,p点的角速度为=10rad/s,故B正确,A错误;
CD.p点的向心加速度a=,故CD错误。
故选:B。
5.【分析】在A点受力分析,由牛顿第二定律与向心力公式可知,小球受到的支持力与重力的关系;
小球在A点时没有脱离轨道,故说明小球此时受支持力作用,由此分析水平速度大小;
小球在B点刚离开轨道,只受重力作用,由此分析加速度大小和方向;
根据受力情况分析小球水平方向的加速度的变化情况。
【解答】解:A、小球在A点时,根据牛顿第二定律得:mg﹣FN=m,可得:FN=mg﹣m,小球受到的支持力小于其重力,根据牛顿第三定律可知,小球对圆轨道压力小于其重力,故A错误;
B、小球在A点时没有脱离轨道,故说明小球此时受支持力作用,故其水平速度一定小于,故B正确;
C、小球在B点刚离开轨道,则小球对圆轨道的压力为零,只受重力作用,加速度竖直向下,故C错误;
D、小球在A点时合力沿竖直方向,在B点时合力也沿竖直方向,但在中间过程某点支持力却有水平向右的分力,所以小球水平方向的加速度必定先增加后减小,故D错误。
故选:B。
6.【分析】根据向心加速度表达式,线速度和角速度的关系,结合BC两点的角速度相同,以及相互作用力的特点分析求解。
【解答】解:AB、根据题意可得:BC两点的角速度相同,根据向心加速度表达式:a=ω2r,结合OC=2OB,可得B、C的向心加速度大小之比为1:2,故A正确,B错误;
C、根据线速度和角速度的关系:v=ωr,结合OC=2OB,可得B、C的线速度大小之比为1:2,故C错误;
D、米锤击打稻谷时对稻谷的作用力与稻谷对舂米锤的作用力为一对相互作用力,大小相同,方向相反,故D错误;
故选:A。
7.【分析】A和B一起随圆盘做匀速圆周运动,先对A分析,得出B对A的摩擦力的方向,再对B分析,得出圆盘对B的摩擦力方向.
【解答】解:A和B一起随圆盘做匀速圆周运动,A做圆周运动的向心力由B对A的静摩擦力提供,所以B对A的摩擦力方向指向圆心,则A对B的摩擦力背离圆心;B做圆周运动的向心力由A对B的摩擦力和圆盘对B的摩擦力提供,B所受的向心力指向圆心,A对B的摩擦力背离圆心,则圆盘对B的摩擦力指向圆心。故B正确,A、C、D错误。
故选:B。
8.【分析】利用开普勒第三定律,,求两颗卫星的轨道半径之比。
【解答】解:两颗卫星绕木星做圆周运动,由开普勒第三定律可知,,得,故ABC错误,D正确;
故选:D。
9.【分析】本题考查学生对万有引力定律的掌握,根据万有引力定律,即可解答。
【解答】解:挖去小球前,根据万有引力定律,球与质点万有引力大小
设挖去球体质量为m1,球体密度为ρ,则有,
联立可得
根据万有引力定律,被挖部分对质点的引力大小为
则剩余部分对质点m'的万有引力大小,故A正确,BCD错误。
故选:A。
10.【分析】后轮未脱离赛车时,速度与赛车相同,脱离赛车后,根据惯性知识,分析后轮的运动情况。
【解答】解:赛车沿弯道行驶,任一时刻赛车上任何一点的速度方向都是赛车运动的曲线轨迹上对应点的切线方向,根据惯性定律可知,被甩出的后轮的速度方向就是甩出点所在轨迹的切线方向,即被甩出的后轮会沿着脱离时轮子前进的方向飞出,故ABC错误,D正确。
故选:D。
二.多选题(共5小题)
11.【分析】小球做平抛运动,根据平抛运动的特点水平方向做匀速运动,竖直方向做自由落体运动,结合几何关系即可求解。
【解答】解:小球做平抛运动,根据平抛运动的特点水平方向做匀速运动,竖直方向做自由落体运动,
当小球落在第二级阶梯的最右边时,运动时间
初速度的最小值
小球落在第三级台阶,运动时间
初速度的最大值
初速度的取值范围
故AB错误,CD正确。
故选:CD。
12.【分析】根据角度与速度的关系和角度与位移的关系,找到水平位移与竖直位移的关系,根据竖直位移和水平位移的公式分别分析水平距离相等和下落高度相等的情况。
【解答】解:设箭的水平初速度为v,入壶时与水平方向的夹角为θ,则有
竖直方向与水平方向的位移之比
由于tan53°>tan37°,则
AB.若两人站在距壶相同水平距离处投壶,则x甲=x乙,故h甲>h乙
根据,则有t甲>t乙
根据x=vt,则有v甲<v乙,
故A错误,B正确;
CD.若箭在竖直方向下落的高度相等,则h甲=h乙,故x甲<x乙
根据,则有t甲=t乙
根据x=vt,则有v甲<v乙
故C正确,D错误。
故选:BC。
13.【分析】对乒乓球进行受力分析,乒乓球近似在水平面上做匀速圆周运动,合力提供向心力,结合几何关系分析向心力、弹力的大小关系。
【解答】解:AB、对小球进行受力分析,如图所示
则小球的向心力为Fn=,可知向心力的大小不变,方向时刻指向圆心,故方向变化,故A错误,B正确;
CD、由上图可知,小球受到的弹力为N=,因tan10°>sin10°,所以所需的向心力Fn小于弹力N,故C正确,D错误。
故选:BC。
14.【分析】小球在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力,说明此时恰好只有小球的重力作为向心力,由此可以求得小球的运动周期,在最低点时对物体受力分析,利用向心力的公式可以求得盒子与小球之间的作用力大小.
【解答】解:A、向心力的方向始终指向圆心,是变化的。故A错误;
B、在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力,说明此时恰好只有小球的重力作为向心力,由mg=mR得,周期T=2π,故B正确。
C、盒子在最低点时受重力和支持力的作用,由F﹣mg=mR,和mg=mR可得,F=2mg,故C正确;
D、盒子在与O点等高的右侧位置时,小球受重力和、盒子底部以及盒子外侧的支持力的作用,盒子底部的支持力等于重力mg,而盒子侧壁的支持力也等于mg,两者相互垂直,所以盒子对小球的作用力等于,根据牛顿第三定律,小球对盒子的作用力大小等于mg.故D错误。
故选:BC。
15.【分析】万有引力定律是牛顿发现的.万有引力定律F=G中的r是指两质点间的距离,或是均值球体球心间的距离.物体之间的万有引力时作用力和反作用力,总是大小相等.
【解答】解:A、万有引力定律是牛顿发现的,故A错误;
B、对于相距很远、可以看成质点的两个物体,万有引力定律F=G中的r是两质点间的距离,故B正确;
C、对于质量分布均匀的球体,公式中的r是两球心间的距离,故C正确;
D、物体之间的万有引力时作用力和反作用力,不论质量大小,两物体之间的万有引力总是大小相等,故D错误。
故选:BC。
三.实验题(共1小题)
16.【分析】(1)根据实验原理和正确操作分析判断操作的正确与否;
(2)根据平抛运动的规律结合题图的轨迹分析;
(3)根据匀变速直线运动的推论求时间间隔,根据平抛运动的规律求水平初速度。
【解答】解:(1)A、为了保证小球每次抛出的速度相同,应使小球每次从斜槽上同一位置由静止释放,故A正确;
B、调节挡板的高度时不需要等间距变化,故B错误;
C、建立坐标系时,坐标原点应为小球处于斜槽口末端时球心在白纸上的水平投影点,故C错误;
D、为了减小误差,小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触,故D正确。
故选:AD。
(2)从图中明显看出甲的实验错误是:小球抛出时的速度不是水平方向,即斜槽末端不水平;
乙图中有两个点位于抛物线下方的原因是静止释放小球的位置不同。
(3)竖直方向根据:
可得小球从O点运动到A点所用的时间为:
水平方向根据:x=4L=v0t
可得小球平抛运动的初速度为:
故答案为:(1)AD;(2)斜槽末端不水平、静止释放小球的位置不同;(3)、。
四.解答题(共3小题)
17.【分析】(1)当B所受摩擦力为最大静摩擦力时绳子开始出现张力,应用牛顿第二定律求出角速度。
(2)应用牛顿第二定律求出A所受的静摩擦力。
(3)应用牛顿第二定律求出绳子的最大张力。
【解答】解:(1)当B所受摩擦力为最大静摩擦力时绳子开始出现张力,
对B,由牛顿第二定律得:
解得:
(2)由于ω1>ω0,此时绳子有张力,设绳子张力为T1,由牛顿第二定律得:
对B:
对A:
解得:
(3)当A所受的摩擦力为最大静摩擦力时安全绳上的张力最大,设为Tm,此时角速度为ω2,由牛顿第二定律得:
对B:
对A:
解得:
答:(1)当绳子开始出现张力时,转盘的角速度ω0是
(2)当转盘的角速度增加到时,游客A受到转盘的静摩擦力大小是kmg;
(3)游客A、B相对转盘保持静止,安全绳上的最大张力是kmg。
18.【分析】(1)运动员在A、B点之间做平抛运动,由几何关系得到在B点处的竖直分速度,由竖直方向上做自由落体运动,求得A点与B点的竖直高度,再根据几何关系求得A距C点的高度。运动员在D点时重力恰好提供向心力,根据牛顿第二定律求得运动员在D点的速度大小。
(2)运动员在圆弧轨道C点时,重力和支持力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律与牛顿第三定律求解运动员对轨道的压力。
【解答】解:(1)运动员在A、B点之间做平抛运动,设在B点处运动员的竖直分速度为vy,则有
解得:vy=12m/s
运动员在竖直方向上做自由落体运动,则有
解得:hAB=7.2m
由几何关系得:hBC=R﹣Rcosθ
可得A距C点的高度为:hAC=hAB+hBC
代入数据解得:hAC=8.7m
运动员在D点时重力恰好提供向心力,根据牛顿第二定律得:
解得:
(2)运动员在圆弧轨道C点时,重力和支持力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律得:
解得:FN=5100N
根据牛顿第三定律可知,运动员对轨道的压力大小为FN′=5100N,方向竖直向下。
答:(1)A距C点的高度为8.7m,滑板运动员在D点的速度大小为;
(2)若滑板运动员运动到圆弧轨道点C时的速度大小为15m/s,则滑板运动员对轨道的压力大小为5100N,方向竖直向下。
19.【分析】(1)(2)根据平抛运动规律求出A球从抛出到落地的时间和水平位移;
(3)计算小球B在A落地过程中的水平位移,AB间距离即为AB在水平方向的位移差.
【解答】解:(1)小球A抛出后做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,则有
解得
(2)小球A在水平方向做匀速直线运动,则有xA=vAt=10×3m=30m
(3)设B物体的加速度为a,根据牛顿第二定律可得F=ma
解得=m/s2=6m/s2
小球A与B物体的运动具有同时性,A球落地时,B物体走的位移大小为
故A、B之间的距离为Δx=xA﹣xB=30m﹣27m=3m
答:(1)A球从抛出到落地的时间为3s;
(2)A球从抛出到落地这段时间内的水平位移为30m;
(3)A球落地时,A、B之间的距离Δx为3m。
学科网(北京)股份有限公司
$$
(
晓天中学
2025年春
学期
期中阶段
质量检测
高一
物理
(试题卷)
) (
班级:
姓名:
成绩
:
装
订
13、
(6分
线
)
命题范围: 必修二第五章——第七章第三节
1. 选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分)
1.如图所示,某同学在同一位置先后水平抛出一物体,第一次落在甲点,第二次落在乙点,不计空气阻力,则( )
A.抛出时速度关系v1>v2
B.抛出后加速度关系a1>a2
C.抛出后位移关系s1>s2
D.抛出后时间关系t1>t2
2.科技赋能奥运,在2024年巴黎奥运会田径比赛场,跑道外侧安装有高速轨道摄像机系统,如图所示,当运动员加速通过弯道时,摄像机与运动员保持同步运动以获得高清视频,关于摄像机下列说法正确的是( )
A.摄像机所受合外力的大致方向可能为F1
B.摄像机在弯道上运动的速度不变
C.摄像机角速度比运动员的更大
D.摄像机向心加速度与运动员的相等
3.某质点在Oxy平面上运动,t=0时,质点位于y轴上。它在x方向运动的速度—时间图像如图甲所示,它在y方向的位移—时间图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.质点做直线运动
B.质点做匀变速曲线运动
C.t=0.5s时质点速度为5m/s
D.t=1.0s时质点的位置坐标为(5.0m,﹣5.0m)
4.在2025年春节文艺晚会的机器人表演中,机器人转动手帕使其在竖直面内做匀速圆周运动,如图所示。已知手帕边缘p点的线速度为3m/s,转动半径为0.3m。则p点( )
A.角速度ω=0.9rad/s
B.角速度ω=10rad/s
C.向心加速度a=0.9m/s2
D.向心加速度a=10m/s2
5.竖直平面内光滑圆轨道外侧,一小球以某一水平速度v0从A点出发沿圆轨道运动,至B点时脱离轨道,最终落在水平面上的C点,不计空气阻力。下列说法中正确的是( )
A.在A点时,小球对圆轨道压力等于其重力
B.水平速度v0<
C.经过B点时,小球的加速度方向指向圆心
D.A到B过程,小球水平加速度先减小后增加
6.如图所示为一种古老的舂米机。舂米时,稻谷放在石臼A中,横梁可以绕O转动,在横梁前端B处固定一舂米锤,脚踏在横梁另一端C点往下压时,舂米锤便向上抬起;然后提起脚,舂米锤就向下运动,击打A中的稻谷,使稻谷的壳脱落,稻谷变为大米。已知OC=2OB,则在横梁绕O转动的过程中( )
A.B、C的向心加速度大小之比为1:2
B.B、C的角速度大小之比为2:1
C.B、C的线速度大小之比为2:1
D.舂米锤击打稻谷时对稻谷的作用力大于稻谷对舂米锤的作用力
7.如图所示,物体A、B随水平圆盘绕中心轴一起匀速转动,物体B在水平方向所受的作用力有( )
A.圆盘对B及A对B的摩擦力,两力都指向圆心
B.圆盘对B的摩擦力指向圆心,A对B的摩擦力背离圆心
C.圆盘对B及A对B的摩擦力和向心力
D.圆盘对B的摩擦力和向心力
8.木星有4颗卫星是伽利略发现的,称为伽利略卫星,其中两颗卫星绕木星做圆周运动的周期之比为1:4,则这两颗卫星的轨道半径之比为( )
A. B. C. D.
9.有一质量为m、半径为R、密度均匀的球体,在距离球心O为2R的地方有一质量为m'的质点。现从m中挖去半径为的球体,如图所示,则剩余部分对m'的万有引力大小为( )
A. B.
C. D.
10.为备战2024年F1中国大奖赛,运动员正在刻苦训练。若某赛车在弯道上高速行驶时突然外侧后轮脱离赛车,则飞出时这个车轮的运动情况是( )
A.脱离后就静止不动
B.与未脱落的车轮一样继续转弯
C.沿着与轨迹垂直的方向飞出
D.沿着脱离时轮子前进的方向飞出
二.多选题(本题共5小题,每小题5分,全部选对得5分,漏选得3分,多选或错选不得分,共25分)
11.如图所示,阶梯状平台的所有台阶均相同,其高度为1m,宽度为2m。现将小球从台阶边缘上的A点以一定的水平初速度v0抛出,为使小球抛出后直接落到第三级台阶上(g=10m/s2),则v0可能为( )
A.5m/s B.6m/s C.7m/s D.
12.投壶是从先秦延续至清末的中国传统礼仪和宴饮游戏,《礼记传》中提到:“投壶,射之细也。宴饮有射以乐宾,以习容而讲艺也。”如图所示,甲、乙两人沿水平方向各射出一支箭,箭尖插入壶中时与水平面的夹角分别为53°和37°,已知两支箭质量相同,忽略空气阻力、箭长,壶口大小等因素的影响,下列说法正确的是(sin37°=0.6,sin53°=0.8)( )
A.若两人站在距壶相同水平距离处投壶,则甲所投箭的初速度比乙的大
B.若两人站在距壶相同水平距离处投壶,则乙所投的箭在空中运动时间比甲的短
C.若箭在竖直方向下落的高度相等,则甲投壶位置距壶的水平距离比乙小
D.若箭在竖直方向下落的高度相等,则甲所射箭落入壶口时速度比乙大
13.如图,某同学用玻璃杯扣住乒乓球快速摇晃,使球在杯壁内侧转动而不掉下来。若乒乓球近似在水平面上做匀速圆周运动,杯子侧壁与竖直方向的夹角约为10°,忽略摩擦力和空气阻力,则乒乓球( )
A.所需的向心力方向不变
B.所需的向心力大小不变
C.所需的向心力小于弹力
D.所需的向心力大于弹力
14.如图所示,质量为m的小球置于正方体的光滑盒子中,盒子的棱长略大于球的直径.某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动,已知重力加速度为g,空气阻力不计,要使在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力,则( )
A.该盒子做圆周运动的向心力一定恒定不变
B.该盒子做匀速圆周运动的周期一定等于2π
C.盒子在最低点时,小球对盒子的作用力大小等于2mg
D.盒子在与O点等高的右侧位置时,小球对盒子的作用力大小等于mg
15.下列关于万有引力定律的说法中,正确的是( )
A.万有引力定律是卡文迪许在实验室中发现的
B.对于相距很远、可以看成质点的两个物体,万有引力定律F=G中的r是两质点间的距离
C.对于质量分布均匀的球体,公式中的r是两球心间的距离
D.质量大的物体对质量小的物体的引力大于质量小的物体对质量大的物体的引力
3. 实验题(每空2分,满分10分)
16.某小组用如图1所示的装置研究平抛运动。将坐标纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直硬板上,小球沿斜槽轨道滑下后从斜槽末端Q点飞出,落在水平挡板MN上,在坐标纸上挤压出一个痕迹点,移动挡板,依次重复上述操作,坐标纸上将留下一系列痕迹点。
(1)关于该实验应注意的问题,下列做法合理的是 。
A.应使小球每次从斜槽上同一位置由静止释放
B.调节挡板的高度时必须等间距变化
C.建立坐标系时,坐标原点应为斜槽口的末端
D.小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触
(2)在该实验中,让小球多次从斜槽上滚下,在白纸上依次记下小球的位置,同学甲和同学乙得到的记录纸如图2所示,从图中明显看出甲的实验错误是 ,乙图中有两个点位于抛物线下方的原因是 。
(3)丙同学不小心将记录实验的坐标纸弄破损,导致平抛运动的初始位置缺失。他选取轨迹上的某一点做为坐标原点O,建立xOy坐标系(x轴沿水平方向y轴沿竖直方向),如图3所示。在轨迹上选取A、B两点,坐标纸中每个小方格的边长为L,重力加速度为g,根据题中所给信息,可以求出小球从O点运动到A点所用的时间t= ,小球平抛运动的初速度v0=_______________ (计算结果用L,g表示)。
四.解答题(共3小题,第17题9分,第18题7分,第20题9分,共25分)
17.“疯狂大转盘”在游乐场中是很常见的娱乐设施。现在简化模型平面图如图所示,大转盘的最大半径为R,大转盘转动的角速度ω从0开始缓慢的增加。大转盘上有两位游客A和B,分别位于距转盘中心和R处。为保证安全,两游客之间系上了一根轻质不可伸长的安全绳。游客和转盘之间的最大静摩擦力为游客自身重力的k倍,两游客的质量均为m,且可视为质点,重力加速度为g。求:
(1)当绳子开始出现张力时,转盘的角速度ω0;
(2)当转盘的角速度增加到时,游客A受到转盘的静摩擦力大小;
(3)游客A、B相对转盘保持静止,安全绳上的最大张力。
18.如图所示,一个质量为60kg的滑板运动员,以v0=4m/s的初速度从某一高台的A点水平飞出,恰好从圆轨道的B点的切线方向进入圆弧(不计空气阻力,进入圆弧时无机械能损失),最终滑板运动员刚好到达圆轨道的最高点D。已知圆弧的半径R=3m,θ=60°,g取10m/s2,求:
(1)A距C点的高度和滑板运动员在D点的速度大小。(计算结果可用根式表示)
(2)若滑板运动员运动到圆弧轨道点C时的速度大小为15m/s,则滑板运动员对轨道的压力。
19.如图所示,在距地面高为H=45m处,有一小球A以初速度vA=10m/s水平抛出,与此同时,在A的正下方有一物块B由静止开始在水平恒力F的作用下同方向滑出,已知B物体的质量为m=1kg,F=6N,A、B均可看成质点,假设水平面光滑、空气阻力不计,g=10m/s2,求:
(1)A球从抛出到落地的时间;
(2)A球从抛出到落地这段时间内的水平位移;
(3)A球落地时,A、B之间的距离Δx。
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