精品解析：湖南省岳阳市岳阳县第一中学2024-2025学年高一下学期3月月考物理试题

2025年上学期高一物理月考试题 一、单选题（共24分） 1. 关于万有引力定律，下列说法正确的是（　　） A. 只适用于天体之间引力的计算 B. 只适用于地球上物体之间引力的计算 C. 卡文迪什发现了万有引力定律 D. 自然界中任何两个物体之间都存在万有引力 2. 关于做匀速圆周运动物体所受的向心力，下列说法中正确的是（　　） A. 物体除其他的力外还要受到一个向心力的作用 B. 向心力是一个恒力 C. 向心力只改变速度方向 D. 向心力是根据性质命名的一种力 3. 如图所示，用长为L的轻杆连着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，则下列说法中正确的是（　　） A. 小球在最高点时轻杆受到作用力可能为零 B. 小球在圆周最高点的向心力只由重力提供 C. 小球过最低点轻杆对小球的拉力可能等于小球的重力 D. 若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点的速率为 4. 学习驾驶汽车时需要进行多次转弯的训练，如果某汽车按图所示的轨迹匀速率地行驶，汽车先后经过A、B、C三点.,则下列说法中正确的是（ ） A. 汽车在A、B、C三点所受的合外力可能相同 B. 汽车在A、B、C三点的速度一定相同 C. 汽车在A、B、C三点的动能一定不同 D. 汽车在B、C两点的加速度一定不同 5. 2020年1月12日，中国人民解放军海军055型驱逐舰首舰“南昌舰”正式服役。若“南昌舰”满载时的最大速度为，额定输出功率为。“南昌舰”在海面航行的过程中所受的阻力（与速度v成正比，即，则“南昌舰”满载时（　　） A. “南昌舰”在额定输出功率下匀速航行时的牵引力大小为 B. “南昌舰”在额定输出功率下由静止开始航行，在达到最大速度前做匀加速直线运动 C. “南昌舰”在海面上航行的过程中， D. “南昌舰”以的速度匀速航行时，发动机的输出功率为 6. 某篮球运动员正在进行投篮训练。如图乙，A是篮球投出点，B是篮球的投入点。已知篮球在A点的初速度为v0，与水平方向的夹角为60°，AB连线与水平方向的夹角为30°，重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 篮球在飞行过程中距A点最大高度为 B. 篮球从A点飞行到B点过程中，离AB连线最远时的速度大小为 C. 篮球从A点到B点运动时间 D. AB之间的距离为 二、多选题（共20分） 7. 如图所示，物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧，物体A、B的质量分别为2m、m，开始时细绳伸直，用手托着物体A使弹簧处于原长且A与地面的距离为h，物体B静止在地面上，放手后物体A下落，与地面即将接触时速度大小为v，此时物体B对地面恰好无压力，不计一切摩擦及空气阻力，重力加速度大小为g，则下列说法中正确的是( ) A. 物体A下落过程中，物体A和弹簧组成的系统机械能守恒 B. 弹簧的劲度系数为 C. 物体A着地时的加速度大小为 D. 物体A着地时弹簧的弹性势能为2mgh 8. 质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B点，如图，当轻杆绕轴AB以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，此时绳b在水平方向且为伸直状态，绳a与水平方向成θ角，则下列说法正确的是（　　） A. 小球一定受三个力作用 B. b绳拉力可能为零 C. 角速度的增大（b绳不会发生断裂），a绳的拉力大小不变 D. 若b绳突然被剪断，则a绳的拉力方向和大小可能都发生变化 9. 人类为了寻找地外生命，对火星探测的力度加大。已知地球公转周期为T，地球到太阳的距离为，绕太阳运行的速率为；火星到太阳的距离为，绕太阳运行的速率为；太阳的质量为，引力常量为。一个质量为的行星探测器被发射到一围绕太阳的椭圆轨道上运行，它以地球轨道上的A点为近日点，以火星轨道上的点为远日点，如图所示。不计火星、地球对行星探测器的影响，则（　　） A. 行星探测器在点的加速度大小等于 B. 行星探测器在A点的速度大小为 C. 行星探测器在点加速后可能沿火星轨道运行 D. 行星探测器沿椭圆轨道从A点到点的运行时间为 10. 一汽车质量为，它的发动机额定功率为60kW，它以额定功率匀速行驶时速度为，若汽车行驶时受到的阻力和汽车的重力成正比，下列说法中正确的是（　　） A. 汽车行驶时受到的阻力大小为 B. 汽车以的速度匀速行驶时消耗的功率为30kW C. 汽车消耗功率为45kW时，若其加速度为，则它行驶的速度为 D. 若汽车保持额定功率不变从静止状态启动，汽车启动后加速度将会越来越大 三、实验题（共14分） 11. 一兴趣小组在学习了平抛运动后，进行了“探究平抛运动的特点”实验，实验中，以小球离开轨道末端时的球心位置为坐标原点O，建立水平（x）与竖直（y）坐标轴。让质量为m的小球从斜槽上离水平桌面高为h处由静止释放，使其水平抛出，通过多次描点可绘出小球做平抛运动时球心的轨迹如图甲所示。 （1）以下实验操作合理且必要的是________（填正确答案标号） A. 调整斜槽末端，必须使末端保持水平 B. 小球每次都从斜槽上不同的位置由静止释放 C. 以球心为坐标原点，借助重垂线确定竖直方向并建立直角坐标系 D. 用砂纸打磨斜槽轨道，尽量使斜槽轨道光滑一些 （2）某同学在实验过程中，记录了小球平抛运动轨迹的一部分，如图乙所示。取，由图中所给的数据可判断出图中坐标原点O________（选填“是”或“不是”）抛出点；小球从A点运动到B点的时间为________s；平抛运动的初速度是________m/s。 12. 平抛运动的轨迹是曲线，比直线运动复杂。我们可以按照把复杂的曲线运动分解为两个相对简单的直线运动的思路，分别研究物体在竖直方向和水平方向的运动特点。 （1）如图1所示，用小锤打击弹性金属片，A球沿水平方向抛出，同时B球由静止自由下落，可观察到两小球同时落地；改变小球距地面的高度和打击的力度，多次实验，都能观察到两小球同时落地。根据实验，可判断出A球______。 A. 在竖直方向做自由落体运动 B. 在水平方向做匀速直线运动 （2）如图2所示，将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PO滑下后从O点飞出，落在水平挡板MN上，会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。 ①为保证钢球是从O点飞出的初速度是一定的平抛运动，下列实验条件必须满足的是______。 A.斜槽轨道光滑 B.斜槽轨道末段水平 C.每次从斜槽上相同位置无初速释放钢球 ②另一位同学做实验时，忘记标记平抛运动的抛出点O，只记录了A、B、C三点，便取A点为坐标原点，建立了如图4坐标系。轨迹上三点坐标值图中已标出。根据图中数据判断，A点______（填“是”或“不是”）平抛运动的抛出点。小球平抛的初速度为______m/s，小球抛出点的坐标为（______cm，______cm）。（取m/s2，计算结果均保留两位有效数字）。 四、解答题（共42分） 13. 如图所示，某人乘滑橇从山坡经A点滑至B点，接着沿水平路面滑至C点停止，人与滑橇的总质量为60kg．表中记录了沿坡滑下过程中的有关数据，请根据图表中的数据解决下列问题： 位置 A B C 速度（m/s） 2.0 12.0 0 时刻（s） 0 4 10 （1）人与滑橇从A到B的过程中，损失的机械能为多少？ （2）设人与滑橇在BC段所受阻力恒定，求阻力大小。（g＝10m/s2） 14. 如图所示，在水平桌面上离桌面右边缘处放着一质量为的小铁块（可看作质点），铁块与水平桌面间的动摩擦因数。现用方向水平向右、大小为1.9N的推力F作用于铁块，作用一段时间后撤去F，铁块继续运动，到达水平桌面边缘A点时飞出，恰好从竖直圆弧轨道BCD的B端沿切线进入圆弧轨道，铁块恰好能通过圆弧轨道的最高点D。已知，A、B、C、D四点在同一竖直平面内，水平桌面离B端的竖直高度，圆弧轨道半径，C点为圆弧轨道的最低点。（不计空气阻力，取，，） （1）求铁块运动到圆弧轨道最高点D点时的速度大小； （2）若铁块以速度经过圆弧轨道最低点C，求此时铁块对圆弧轨道的压力； （3）求铁块运动到B点时的速度大小； （4）求水平推力F作用的时间t。 15. 小华站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m=0.3kg的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动．当球某次运动到最低点时，绳恰好受到所能承受的最大拉力被拉断，球以绳断时的速度水平飞出，球飞行水平距离x＝1.2m后落地，如图所示，已知握绳的手离地面高度h＝1.2m，手与球之间的绳长l＝0.9m，重力加速度g取10m/s2．忽略手的运动半径和空气阻力． （1）求绳断时球的速度大小v1和球落地时的速度大小v2 （2）问绳能承受的最大拉力多大？ （3）改变绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025年上学期高一物理月考试题 一、单选题（共24分） 1. 关于万有引力定律，下列说法正确的是（　　） A. 只适用于天体之间引力的计算 B. 只适用于地球上物体之间引力的计算 C. 卡文迪什发现了万有引力定律 D. 自然界中任何两个物体之间都存在万有引力 【答案】D 【解析】 【详解】AB．万有引力定律适用于宇宙万物任意两个物体之间的引力，是自然界一种基本相互作用规律，故AB错误； C．牛顿发现了万有引力定律，故C错误； D．自然界中任何两个物体之间都存在万有引力，故D正确。 故选D。 2. 关于做匀速圆周运动的物体所受的向心力，下列说法中正确的是（　　） A. 物体除其他的力外还要受到一个向心力的作用 B. 向心力是一个恒力 C. 向心力只改变速度方向 D. 向心力是根据性质命名的一种力 【答案】C 【解析】 【详解】A．向心力是一种效果力，是由其他力，或其他力沿半径方向的合力提供，实际上不存在，因此不能认为物体除其他的力外还要受到一个向心力的作用，故A错误； B．根据 可知，向心力的大小与线速度大小有关，方向指向圆心，时刻发生变化，因此向心力是一个变力，故B错误； C．向心力方向指向圆心，与线速度方向始终垂直，因此其效果只改变线速度的方向，不改变线速度的大小，故C正确； D．向心力是根据效果命名的一种力，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，用长为L的轻杆连着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，则下列说法中正确的是（　　） A. 小球在最高点时轻杆受到作用力可能为零 B. 小球在圆周最高点的向心力只由重力提供 C. 小球过最低点轻杆对小球的拉力可能等于小球的重力 D. 若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点的速率为 【答案】A 【解析】 【详解】A．当小球在最高点时的速度为，此时小球靠重力提供向心力，轻杆受到的作用力为零，故A正确； B．小球在圆周最高点的向心力可能由重力和轻杆作用力的合力来提供，不一定只由重力提供，故B错误； C．在最低点，小球靠拉力和重力的合力提供向心力，合力向上，则拉力大于重力，故C错误； D．轻杆在最高点可以表现为拉力，可以表现为支持力，在最高点的最小速度为零，可知小球刚好能在竖直平面内做圆周运动，最高点的速率为零，故D错误。 故选A。 4. 学习驾驶汽车时需要进行多次转弯的训练，如果某汽车按图所示的轨迹匀速率地行驶，汽车先后经过A、B、C三点.,则下列说法中正确的是（ ） A. 汽车在A、B、C三点所受的合外力可能相同 B. 汽车在A、B、C三点的速度一定相同 C. 汽车在A、B、C三点的动能一定不同 D. 汽车在B、C两点的加速度一定不同 【答案】D 【解析】 【详解】B．曲线运动上的某一点的速度方向与该点的曲线的切线方向相同，三个位置的速度方向如图 所以汽车在A、B、C三点的速度方向不同，故汽车在A、B、C三点的速度不相同，故B错误； AD．由于汽车匀速行驶，所以汽车所受的合外力方向指向轨迹的凹侧并与速度方向垂直，所以汽车在A、B、C三点所受的合外力方向一定不相同，根据牛顿第二定律，汽车在B、C两点的加速度一定不同，故A错误，D正确； C．由于汽车匀速行驶，根据可知汽车在A、B、C三点的动能相同，故C错误。 故选D。 5. 2020年1月12日，中国人民解放军海军055型驱逐舰首舰“南昌舰”正式服役。若“南昌舰”满载时的最大速度为，额定输出功率为。“南昌舰”在海面航行的过程中所受的阻力（与速度v成正比，即，则“南昌舰”满载时（　　） A. “南昌舰”在额定输出功率下匀速航行时的牵引力大小为 B. “南昌舰”在额定输出功率下由静止开始航行，在达到最大速度前做匀加速直线运动 C. “南昌舰”在海面上航行的过程中， D. “南昌舰”以的速度匀速航行时，发动机的输出功率为 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．“南昌舰”在海面上航行的过程中有功率公式 代入数值，得 故A错误； B．“南昌舰”在额定输出功率下由静止开始航行时，前一段匀加速运动，随着速度的增加，牵引力减小，此时加速度减小的加速运动，最后达到最大速度，匀速直线运动，故B错误； C．由于匀速直线运动，所以“南昌舰”处于受力平衡状态，故水平方向有 根据阻力和速度变化关系 代入数值计算得 故C正确； D．“南昌舰”以7.5m/s的速度匀速航行时， 根据阻力和速度变化关系得牵引力为 有功率公式代入数值得 故D错误。 故选C。 6. 某篮球运动员正在进行投篮训练。如图乙，A是篮球的投出点，B是篮球的投入点。已知篮球在A点的初速度为v0，与水平方向的夹角为60°，AB连线与水平方向的夹角为30°，重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 篮球在飞行过程中距A点的最大高度为 B. 篮球从A点飞行到B点过程中，离AB连线最远时的速度大小为 C. 篮球从A点到B点运动时间为 D. AB之间的距离为 【答案】D 【解析】 【详解】A．篮球在飞行过程中距A点的最大高度为 A错误； B．离AB连线最远时，篮球速度与AB平行，由于篮球在水平方向上做匀速直线运动，则 得 B错误； CD．水平方向 竖直方向 又 得 AB间距离为 得 C错误，D正确。 故选D。 二、多选题（共20分） 7. 如图所示，物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧，物体A、B的质量分别为2m、m，开始时细绳伸直，用手托着物体A使弹簧处于原长且A与地面的距离为h，物体B静止在地面上，放手后物体A下落，与地面即将接触时速度大小为v，此时物体B对地面恰好无压力，不计一切摩擦及空气阻力，重力加速度大小为g，则下列说法中正确的是( ) A. 物体A下落过程中，物体A和弹簧组成的系统机械能守恒 B. 弹簧的劲度系数为 C. 物体A着地时的加速度大小为 D. 物体A着地时弹簧的弹性势能为2mgh 【答案】AC 【解析】 【详解】A.由题可知，物体A下落过程中，B一直静止不动，对于物体A和弹簧组成的系统，只有重力和弹力做功，则物体A和弹簧组成的系统机械能守恒，故A正确； B.A即将触地时，物体B对地面的压力恰好为零，故弹簧的拉力为T＝mg，开始时弹簧处于原长，由胡克定律知： 得弹簧的劲度系数为 故B错误； C.物体A着地时，细绳对A的拉力等于mg，对A受力分析，根据牛顿第二定律得 得 故C正确； D.物体A与弹簧组成的系统机械能守恒，有： 所以 故D错误。 故选AC。 8. 质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B点，如图，当轻杆绕轴AB以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，此时绳b在水平方向且为伸直状态，绳a与水平方向成θ角，则下列说法正确的是（　　） A. 小球一定受三个力作用 B. b绳拉力可能为零 C. 角速度的增大（b绳不会发生断裂），a绳的拉力大小不变 D. 若b绳突然被剪断，则a绳的拉力方向和大小可能都发生变化 【答案】BCD 【解析】 【详解】AB．小球在水平面内做匀速圆周运动，在竖直方向受力的合力是零，在水平方向的合力提供向心力，因此绳a的拉力在竖直方向的分力与重力大小相等，在水平方向分力沿b绳指向圆周的圆心，因此当b绳上作用力是零时，小球仍能在水平面内做匀速圆周运动，由此可知小球可能只受重力和a绳的拉力两个力，A错误，B正确； C．小球在竖直方向受力平衡，设a绳的拉力大小为，则有 解得 可知当角速度增大时a绳的拉力大小不变，C正确； D．当b绳的拉力不是零时，若b绳突然被剪断，由 ， 可知小球在竖直方向仍受力平衡，则θ角会变小，a绳的拉力会变大，因此a绳的拉力方向和大小可能都发生变化，D正确。 故选BCD。 9. 人类为了寻找地外生命，对火星探测的力度加大。已知地球公转周期为T，地球到太阳的距离为，绕太阳运行的速率为；火星到太阳的距离为，绕太阳运行的速率为；太阳的质量为，引力常量为。一个质量为的行星探测器被发射到一围绕太阳的椭圆轨道上运行，它以地球轨道上的A点为近日点，以火星轨道上的点为远日点，如图所示。不计火星、地球对行星探测器的影响，则（　　） A. 行星探测器在点的加速度大小等于 B. 行星探测器在A点的速度大小为 C. 行星探测器在点加速后可能沿火星轨道运行 D. 行星探测器沿椭圆轨道从A点到点的运行时间为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据牛顿第二定律有 解得 故A正确； B．相对于地球轨道，行星探测器为高轨道，在A点由高轨道到低轨道，需要减速，可知行星探测器在A点的速度大小大于，故B错误； C．相对于火星轨道，行星探测器为低轨道，根据卫星的变轨原理可知，行星探测器在点加速后可能沿火星轨道运行，故C正确； D．根据开普勒第三定律有 行星探测器沿椭圆轨道从A点到点的运行时间为 解得 故D错误。 故选AC。 10. 一汽车质量为，它的发动机额定功率为60kW，它以额定功率匀速行驶时速度为，若汽车行驶时受到的阻力和汽车的重力成正比，下列说法中正确的是（　　） A. 汽车行驶时受到阻力大小为 B. 汽车以的速度匀速行驶时消耗的功率为30kW C. 汽车消耗功率为45kW时，若其加速度为，则它行驶的速度为 D. 若汽车保持额定功率不变从静止状态启动，汽车启动后加速度将会越来越大 【答案】AC 【解析】 【详解】A．匀速行驶时，阻力等于牵引力，所以有 故A正确； B．汽车行驶时受到的阻力和汽车的重力成正比，所以阻力不变，为1800N，则 故B错误； C．根据牛顿第二定律 代入数据解得解得 故C正确； D．根据 P=Fv 可知，由于P不变，故v增大，F减小，由牛顿第二定律可知，加速度减小，故D错误。 故选AC。 三、实验题（共14分） 11. 一兴趣小组在学习了平抛运动后，进行了“探究平抛运动的特点”实验，实验中，以小球离开轨道末端时的球心位置为坐标原点O，建立水平（x）与竖直（y）坐标轴。让质量为m的小球从斜槽上离水平桌面高为h处由静止释放，使其水平抛出，通过多次描点可绘出小球做平抛运动时球心的轨迹如图甲所示。 （1）以下实验操作合理且必要的是________（填正确答案标号） A. 调整斜槽末端，必须使末端保持水平 B. 小球每次都从斜槽上不同的位置由静止释放 C. 以球心为坐标原点，借助重垂线确定竖直方向并建立直角坐标系 D. 用砂纸打磨斜槽轨道，尽量使斜槽轨道光滑一些 （2）某同学在实验过程中，记录了小球平抛运动轨迹的一部分，如图乙所示。取，由图中所给的数据可判断出图中坐标原点O________（选填“是”或“不是”）抛出点；小球从A点运动到B点的时间为________s；平抛运动的初速度是________m/s。 【答案】（1）AC （2） ①. 不是 ②. 0.1 ③. 2 【解析】 【小问1详解】 A．该实验中要求斜槽末端的切线保持水平以保证小球做平抛运动。故A正确； B．小球每次必须从相同的高度位置滚下，以保证小球水平抛出时的速度相同。故B错误； C．以球心坐标原点，借助重垂线确定竖直方向并建立直角坐标系。故C正确； D．只要小球每次从相同的高度位置滚下，以相同的水平速度抛出即可，钢球与斜槽间的摩擦对实验没影响。故D错误。 故选AC。 【小问2详解】 [1]由平抛运动的水平位移可知，OA段和AB段的时间相等，若O为抛出点，则OA段和AB段的竖直位移之比为1：3，而实际竖直位移之比是1：2，可知O点不是抛出点。 [2] 在竖直上有 解得 即小球从A点运动到B点的时间为0.1s。 [3] 平抛运动的初速度是 12. 平抛运动的轨迹是曲线，比直线运动复杂。我们可以按照把复杂的曲线运动分解为两个相对简单的直线运动的思路，分别研究物体在竖直方向和水平方向的运动特点。 （1）如图1所示，用小锤打击弹性金属片，A球沿水平方向抛出，同时B球由静止自由下落，可观察到两小球同时落地；改变小球距地面的高度和打击的力度，多次实验，都能观察到两小球同时落地。根据实验，可判断出A球______。 A. 在竖直方向做自由落体运动 B. 在水平方向做匀速直线运动 （2）如图2所示，将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PO滑下后从O点飞出，落在水平挡板MN上，会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。 ①为保证钢球是从O点飞出初速度是一定的平抛运动，下列实验条件必须满足的是______。 A.斜槽轨道光滑 B.斜槽轨道末段水平 C.每次从斜槽上相同位置无初速释放钢球 ②另一位同学做实验时，忘记标记平抛运动的抛出点O，只记录了A、B、C三点，便取A点为坐标原点，建立了如图4坐标系。轨迹上三点坐标值图中已标出。根据图中数据判断，A点______（填“是”或“不是”）平抛运动的抛出点。小球平抛的初速度为______m/s，小球抛出点的坐标为（______cm，______cm）。（取m/s2，计算结果均保留两位有效数字）。 【答案】（1）A （2） ①. BC ②. 不是 ③. 1.5 ④. -30 ⑤. -20 【解析】 【小问1详解】 因无论怎样改变小球的高度和打击力度，两球总是同时落地，可知两球在竖直方向的运动完全相同，可判断出A球在竖直方向做自由落体运动，故选A； 【小问2详解】 ①[1]A.斜槽轨道是否光滑对该问题无影响，选项A错误； B.斜槽轨道末段水平，这样才能保证小球做平抛运动，选项B正确； C.每次从斜槽上相同位置无初速释放钢球，这样能保证小球到达斜槽底端时的速度总相同，选项C正确。 故选BC。 ②[2]小球水平位移相等，则时间相等，但是竖直位移之比为3:5，不是从1开始的连续奇数比，可知A点不是平抛运动的抛出点。 [3]根据 可得 小球平抛的初速度为 [4]因 可知 则小球抛出点的坐标为 即抛出点的坐标（-30cm，-20cm）。 四、解答题（共42分） 13. 如图所示，某人乘滑橇从山坡经A点滑至B点，接着沿水平路面滑至C点停止，人与滑橇的总质量为60kg．表中记录了沿坡滑下过程中的有关数据，请根据图表中的数据解决下列问题： 位置 A B C 速度（m/s） 2.0 12.0 0 时刻（s） 0 4 10 （1）人与滑橇从A到B的过程中，损失的机械能为多少？ （2）设人与滑橇在BC段所受阻力恒定，求阻力大小。（g＝10m/s2） 【答案】（1）7800J （2）120N 【解析】 【小问1详解】 由能量守恒可得 解得损失的机械能为 【小问2详解】 设BC段加速度大小为a，则有 由牛顿第二定律可得阻力大小为 14. 如图所示，在水平桌面上离桌面右边缘处放着一质量为的小铁块（可看作质点），铁块与水平桌面间的动摩擦因数。现用方向水平向右、大小为1.9N的推力F作用于铁块，作用一段时间后撤去F，铁块继续运动，到达水平桌面边缘A点时飞出，恰好从竖直圆弧轨道BCD的B端沿切线进入圆弧轨道，铁块恰好能通过圆弧轨道的最高点D。已知，A、B、C、D四点在同一竖直平面内，水平桌面离B端的竖直高度，圆弧轨道半径，C点为圆弧轨道的最低点。（不计空气阻力，取，，） （1）求铁块运动到圆弧轨道最高点D点时的速度大小； （2）若铁块以的速度经过圆弧轨道最低点C，求此时铁块对圆弧轨道的压力； （3）求铁块运动到B点时的速度大小； （4）求水平推力F作用的时间t。 【答案】（1）2m/s；（2）7.25N，方向竖直向下；（3）5m/s；（4）0.4s 【解析】 【详解】（1）小球恰好通过D点时，重力提供向心力，由牛顿第二定律可得 可得 （2）小球在C点受到的支持力与重力的合力提供向心力，则 得 由牛顿第三定律对轨道压力大小为7.25N，方向竖直向下。 （3）小球从A点到B点的过程中做平抛运动，根据平抛运动规律有 得 小球沿切线进入圆弧轨道，则 解得 （4）小球从A点到B点的过程中做平抛运动，水平方向的分速度不变，可得 小球在水平面上做加速运动时 可得 小球做减速运动时减速加速度大小为 可得 由运动学的公式可知最大速度 减速运动时间为，则 又因为 解得 15. 小华站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m=0.3kg的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动．当球某次运动到最低点时，绳恰好受到所能承受的最大拉力被拉断，球以绳断时的速度水平飞出，球飞行水平距离x＝1.2m后落地，如图所示，已知握绳的手离地面高度h＝1.2m，手与球之间的绳长l＝0.9m，重力加速度g取10m/s2．忽略手的运动半径和空气阻力． （1）求绳断时球速度大小v1和球落地时的速度大小v2 （2）问绳能承受的最大拉力多大？ （3）改变绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？ 【答案】（1）m/s，m/s；（2）11N；（3）0.6m，m 【解析】 【详解】（1）设绳断后球飞行时间为t，由平抛运动规律，有竖直方向 ， 水平方向 球落地时的速度大小文 解得 m/s，m/s （2）在最低点，根据牛顿第二定律有 解得 =11N （3）设绳长为，绳断时球的速度大小为v3，绳承受的最大拉力不变，则有 绳断后球做平抛运动，竖直位移为h-，水平位移为，时间为，则有 h-= 解得 当m时x有极大值，解得 m 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$