精品解析：广东省江门市培英高级中学2024-2025学年高一下学期3月阶段考试物理试题

培英高级中学2024-2025学年度高一第二学期 3月阶段考试（物理）试卷 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求） 1. 关于曲线运动、平抛运动和圆周运动，以下说法中正确的是（　　） A. 做曲线运动的物体受到的合外力可能为零 B. 做曲线运动的物体，其速度可能不变 C. 做匀速圆周运动的物体，其向心力是一个恒力 D. 做平抛运动物体的加速度的大小和方向都是不变的，是匀变速运动 2. 与地面成一定角度喷泉喷出的水如图所示，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 水在最高点时的速度为0 B. 水做的是变加速曲线运动 C. 水在运动过程中受到的合力方向总与其速度方向垂直 D. 水在向上运动过程与在向下运动过程经过同高度时的速度大小相等 3. 如图所示，用一水平木板托着一个物块，使它们一起在竖直平面内做匀速圆周运动，运动过程中物块与木板始终保持相对静止，木板始终保持水平，图中A、C两个位置分别是运动轨迹的最低点和最高点，B位置与轨迹圆心等高．下列说法正确的是 A. 在A位置，物块处于平衡状态 B. 在B位置，物块有向右运动的趋势 C. 在C位置，物块对木板的压力等于物块的重力 D. 从A到B再到C的过程中，物块一直处于超重状态 4. 某人用绳子通过定滑轮拉物体A，A穿在光滑的竖直杆上，人以速度v0匀速向下拉绳，当物体A到达如图所示位置时，绳与竖直杆的夹角为θ，则物体A实际运动的速度是（　　） A. B. C. D. v0sinθ 5. “乐高”是老少皆宜的智力玩具，甲图为“乐高”玩具中的一种传动机构，乙图是其简化模型。已知两个大轮半径相等且大轮半径和小轮半径之比为3∶1，左右两轮靠皮带传动且不打滑。A、B分别是两个大轮边缘上的点，下列说法正确的是（ ） A. 因为左右两轮是靠皮带传动的，所以A、B两点的线速度大小相等 B. A、B两点周期之比是3∶1 C A、B两点向心加速度大小相等 D. A、B两点的角速度之比是3∶1 6. 如图所示，有一可绕竖直中心轴转动的水平足够大圆盘，上面放置劲度系数为k的弹簧，弹簧的一端固定于轴O上，另一端连接质量为m的小物块A（可视为质点），物块与圆盘间的动摩擦因数为μ，开始时弹簧未发生形变，长度为L，若最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，物块A始终与圆盘一起转动。则（　　） A. 当圆盘开始旋转时，弹簧就会伸长 B. 当圆盘角速度缓慢地增加，物块受到摩擦力有可能背离圆心 C. 当圆盘角速度为，物块开始滑动 D. 当弹簧的伸长量为时，圆盘的角速度为 7. 如图所示是物体在相互垂直的x方向和y方向运动的图像。以下判断正确的是（　　） A. 在0~1s内，物体做匀速直线运动 B. 在0~1s内，物体做匀变速直线运动 C. 在1~2s内，物体做匀变速曲线运动 D. 在1~2s内，物体做匀变速直线运动 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题列出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但选不全的得3分，有错选的得0分） 8. 如图所示，某一段河流两岸相互平行，宽度为d，各处的水流速度相同且平稳，一小船在静水中的速度为v，当船头与上游河岸成角方向时，小船恰好能垂直到达对岸，下列有关说法中正确的是（　　） A. 水流速度的大小为vcos B. 调整船头，渡河的最短时间为 C. 垂直到达河对岸的过程用时为 D. 以最短时间渡河时小船的位移大小为d 9. 如图甲所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动。当小球运动到圆形管道的最高点时，管道对小球的弹力与最高点时的速度平方的关系如图乙所示(取竖直向下为正方向)。为通过圆心的一条水平线。不计小球半径、管道的粗细,重力加速度为g。则下列说法中正确的是( ) A. 管道的半径为 B. 小球的质量为 C. 小球在下方的管道中运动时，内侧管壁对小球可能有作用力 D. 小球在上方的管道中运动时，外侧管壁对小球可能有作用力 10. 2022年冬奥会在北京举行，跳台滑雪是冬奥会的比赛项目之一。如图所示，某运动员从雪坡顶端先后两次分别以初速度、沿水平方向飞出，均落在雪坡上。若，不计空气阻力，运动员可视为质点，则运动员从飞出到落到雪坡上的整个过程中，下列说法正确的是（ ） A. 运动员两次在空中飞行的时间之比为6∶5 B. 运动员两次在空中飞行的时间之比为5∶6 C. 运动员两次落在雪坡上的速度方向相同 D. 运动员两次下落的高度之比为5∶6 三、非选择题（本大题共54小题，共54分。考生根据要求作答） 11. （1）平抛物体的运动规律可以概括为两点：①水平方向做匀速运动，②竖直方向做自由落体运动。为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图甲所示，用小锤打击弹性金属片，A球水平飞出，同时B球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，这个实验___________。 A.只能说明上述规律中第①条 B.只能说明上述规律中的第②条 C.不能说明上述规律中的任何一条 D.能同时说明上述两条规律 （2）某同学通过实验对平抛运动进行研究，他在竖直墙上记录了抛物线轨迹的一部分，如图乙所示。x轴沿水平方向，y轴是竖直方向，由图中所给的数据可求出：图中坐标原点O___________（选填“是”或“不是”）抛出点；平抛物体的初速度是___________ m/s，A到B点的运动时间是___________ s。（g取10 m/s2） 12. 用如图所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。实验用球分为钢球和铝球，请回答相关问题： （1）在探究向心力与半径、质量、角速度的关系时，用到的实验方法是______。 A．理想实验 B．等效替代法 C．微元法 D．控制变量法 （2）在某次实验中，某同学把两个质量相等的钢球放在A、C位置，A、C到塔轮中心距离相同，将皮带处于左右塔轮的半径不等的层上。转动手柄，观察左右露出的刻度，此时可研究向心力的大小与______的关系。 A．质量m　　 B．角速度ω　　 C．半径r （3）在（2）的实验中，某同学匀速转动手柄时，左边标尺露出1格，右边标尺露出4格，则皮带连接的左、右塔轮半径之比为______； （4）在（2）的实验中, 其他条件不变，若增大手柄转动的速度，则下列符合实验实际的是______ A. 左右两标尺的示数将变大，两标尺示数的比值变小 B. 左右两标尺的示数将变大，两标尺示数的比值不变 C. 左右两标尺示数将变小，两标尺示数的比值变小 D. 左右两标尺的示数将变大，两标尺示数的比值变大 13. 如图所示摩托车做腾跃特技表演，沿曲面冲上高0.8m顶部水平高台，接着以4m/s水平速度离开平台，落至地面时，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑.A、B为圆弧两端点,其连线水平.已知圆弧半径为2m，人和车的总质量为200kg，特技表演的全过程中，空气阻力不计.(计算中取g=10m/s2.求: (1)从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离s. (2)从平台飞出到达A点时速度大小及圆弧对应圆心角θ. (3)若已知人和车运动到圆弧轨道最低点O速度为6m/s,求此时人和车对轨道的压力. 14. 如图，长L=0.2m的轻绳一端与质量m=2kg的小球相连，另一端连接一个质量M=1kg的滑块，滑块套在竖直杆上，与竖直杆间的动摩擦因数为．现在让小球绕竖直杆在水平面内做匀速圆周运动，当绳子与杆的夹角=60时，滑块恰好不下滑．假设最大静摩擦力等于滑动摩擦，重力加速度g=10m/s2．求： （1）小球转动的角速度的大小； （2）滑块与竖直杆间的动摩擦因数． 15. 运动的合成与分解是分析复杂运动时常用的方法，可以将复杂运动分解为简单运动。如图所示，在A点以水平速度v0=10m/s向左抛出一个质量为m=1.0kg的小球，小球抛出后始终受到水平向右恒定风力的作用，风力大小F=10N。经过一段时间小球将到达B点，B点位于A点正下方，重力加速度为g=10m/s2。 （1）求小球水平方向的速度为零时距A点的水平距离x； （2）求A、B两点间的距离y； （3）说明从A到B运动过程中小球速度大小的变化情况，并求出相应的最大值和最小值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 培英高级中学2024-2025学年度高一第二学期 3月阶段考试（物理）试卷 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求） 1. 关于曲线运动、平抛运动和圆周运动，以下说法中正确的是（　　） A. 做曲线运动的物体受到的合外力可能为零 B. 做曲线运动的物体，其速度可能不变 C. 做匀速圆周运动的物体，其向心力是一个恒力 D. 做平抛运动物体的加速度的大小和方向都是不变的，是匀变速运动 【答案】D 【解析】 【详解】AB．做曲线运动的物体速度方向不断变化，则加速度不为零，受到的合外力一定不为零，选项AB错误； C．做匀速圆周运动的物体，其向心力大小不变，方向不断变化，是变力，选项C错误； D．做平抛运动物体的加速度为重力加速度，其大小和方向都是不变的，是匀变速运动，选项D正确。 故选D。 2. 与地面成一定角度的喷泉喷出的水如图所示，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 水在最高点时的速度为0 B. 水做的是变加速曲线运动 C. 水在运动过程中受到的合力方向总与其速度方向垂直 D. 水在向上运动过程与在向下运动过程经过同高度时的速度大小相等 【答案】D 【解析】 【详解】A．与地面成一定角度的喷泉喷出的水做斜抛运动，在最高点仍然具有初速度的水平方向的速度，故A错误； BC．斜抛运动不计空气阻力，则水在运动过程中的只受到重力，故水做的是匀变速曲线运动，也只有在最高点的时候，合力方向与速度方向呈直角关系，故BC错误； D．根据斜抛运动的对称性特性，水在同一高度的向上运动过程与向下运动过程中速度的关系是大小一定相等，方向不同，故D正确。 故选D。 3. 如图所示，用一水平木板托着一个物块，使它们一起在竖直平面内做匀速圆周运动，运动过程中物块与木板始终保持相对静止，木板始终保持水平，图中A、C两个位置分别是运动轨迹的最低点和最高点，B位置与轨迹圆心等高．下列说法正确的是 A. 在A位置，物块处于平衡状态 B. 在B位置，物块有向右运动的趋势 C. 在C位置，物块对木板的压力等于物块的重力 D. 从A到B再到C的过程中，物块一直处于超重状态 【答案】B 【解析】 【详解】A、在A位置，物块的合外力指向圆心，即合力不为零，不是处于平衡状态，故A错误； B、在B位置，向心力由摩擦力提供，摩擦力水平向左，物块有向右运动的趋势，故B正确； C、在C位置，物块的重力和木板对物块的支持力的合力提供向心力，因此物块对木板的压力小于物块的重力，故C错误； D、从A到B过程中，物块有向上的分加速度，处于超重状态，从B到C过程中，物块有向下的分加速度处于失重状态，故D错误； 故B正确； 4. 某人用绳子通过定滑轮拉物体A，A穿在光滑的竖直杆上，人以速度v0匀速向下拉绳，当物体A到达如图所示位置时，绳与竖直杆的夹角为θ，则物体A实际运动的速度是（　　） A. B. C. D. v0sinθ 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】将A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，如图所示 拉绳子的速度等于A沿绳子方向的分速度，根据平行四边形定则得，实际速度为 故A正确，BCD错误； 故选A。 5. “乐高”是老少皆宜的智力玩具，甲图为“乐高”玩具中的一种传动机构，乙图是其简化模型。已知两个大轮半径相等且大轮半径和小轮半径之比为3∶1，左右两轮靠皮带传动且不打滑。A、B分别是两个大轮边缘上的点，下列说法正确的是（ ） A. 因为左右两轮是靠皮带传动的，所以A、B两点的线速度大小相等 B. A、B两点周期之比是3∶1 C. A、B两点向心加速度大小相等 D. A、B两点的角速度之比是3∶1 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．设小轮边缘上有一点C，C和B是靠皮带传动，所以B、C的线速度大小相等，C和A同轴转动，所以C和A具有相同的角速度，根据v = ωr可知，A的线速度大于B的线速度，A错误； B．A和C的周期相等，而B和C的线速度相等，有 B错误； C．A、B两点向心加速度之比 C错误； D．根据 ω = 可知 D正确。 故选D。 6. 如图所示，有一可绕竖直中心轴转动的水平足够大圆盘，上面放置劲度系数为k的弹簧，弹簧的一端固定于轴O上，另一端连接质量为m的小物块A（可视为质点），物块与圆盘间的动摩擦因数为μ，开始时弹簧未发生形变，长度为L，若最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，物块A始终与圆盘一起转动。则（　　） A. 当圆盘开始旋转时，弹簧就会伸长 B. 当圆盘角速度缓慢地增加，物块受到摩擦力有可能背离圆心 C. 当圆盘角速度为，物块开始滑动 D. 当弹簧的伸长量为时，圆盘的角速度为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．开始时弹簧未发生形变，物块受到指向圆心的静摩擦力提供圆周运动的向心力；随着圆盘角速度缓慢地增加，当角速度增加到足够大时，物块将做离心运动，受到摩擦力为指向圆心的滑动摩擦力，弹簧将伸长。在物块与圆盘没有发生滑动的过程中，物块只能有背离圆心的趋势，摩擦力不可能背离圆心，故AB错误； C．设圆盘的角速度为ω0时，物块将开始滑动，此时由最大静摩擦力提供物体所需要的向心力，有 解得 故C正确； D．当弹簧的伸长量为时，物块受到的摩擦力和弹簧的弹力的合力提供向心力，则有 解得 故D错误。 故选C。 7. 如图所示是物体在相互垂直的x方向和y方向运动的图像。以下判断正确的是（　　） A. 在0~1s内，物体做匀速直线运动 B. 在0~1s内，物体做匀变速直线运动 C. 在1~2s内，物体做匀变速曲线运动 D. 在1~2s内，物体做匀变速直线运动 【答案】D 【解析】 【详解】AB．在0～1s内，水平方向为匀速直线运动，竖直方向为匀加速直线运动，合运动为匀变速曲线运动，故AB错误； CD．在1～2s内，水平方向初速度为 加速度为 竖直方向初速度为 加速度为 则合速度与水平方向的夹角为 合加速度与水平方向的夹角为 而且二者方向在同一直线上，根据曲线运动条件可知，合运动为匀变速直线运动，故C错误，D正确。 故选D。 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题列出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但选不全的得3分，有错选的得0分） 8. 如图所示，某一段河流的两岸相互平行，宽度为d，各处的水流速度相同且平稳，一小船在静水中的速度为v，当船头与上游河岸成角方向时，小船恰好能垂直到达对岸，下列有关说法中正确的是（　　） A. 水流速度的大小为vcos B. 调整船头，渡河的最短时间为 C. 垂直到达河对岸的过程用时为 D. 以最短时间渡河时小船的位移大小为d 【答案】ABC 【解析】 【分析】 【详解】AC．当船垂直河岸渡河时，船沿河岸方向的分速度vcos刚好等于水流的速度，垂直河岸的速度分量用于渡河用时为，故AC正确； B．当船头与河岸垂直时渡河时间最短，渡河的最短时间为，故B正确； D．以最短的时间渡河时船到达河对岸的下游位置，位移大小一定大于d，故D错误。 故选ABC。 9. 如图甲所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动。当小球运动到圆形管道的最高点时，管道对小球的弹力与最高点时的速度平方的关系如图乙所示(取竖直向下为正方向)。为通过圆心的一条水平线。不计小球半径、管道的粗细,重力加速度为g。则下列说法中正确的是( ) A. 管道的半径为 B. 小球的质量为 C. 小球在下方的管道中运动时，内侧管壁对小球可能有作用力 D. 小球在上方的管道中运动时，外侧管壁对小球可能有作用力 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】A．由图可知，当，此时有 即有 解得管道的半径为 故A错误； B．由图可知，当时，此时有 可得小球的质量为 故B正确； C．小球在水平线以下的管道中运动时，由于向心力的方向要指向圆心，则管壁必然要提供指向圆心的支持力，只有外壁才可以提供这个力，所以内侧管壁对小球没有力，故C错误； D．小球在水平线以上的管道中运动时，重力沿径向的分量必然参与提供向心力，故可能是外侧管壁受力，也可能是内侧管壁对小球有作用力，还可能均无作用力，故D正确。 故选BD。 10. 2022年冬奥会在北京举行，跳台滑雪是冬奥会的比赛项目之一。如图所示，某运动员从雪坡顶端先后两次分别以初速度、沿水平方向飞出，均落在雪坡上。若，不计空气阻力，运动员可视为质点，则运动员从飞出到落到雪坡上的整个过程中，下列说法正确的是（ ） A. 运动员两次在空中飞行的时间之比为6∶5 B. 运动员两次在空中飞行的时间之比为5∶6 C. 运动员两次落在雪坡上速度方向相同 D. 运动员两次下落的高度之比为5∶6 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．根据平抛运动规律可得 ， 根据几何关系有 整理可得 可知运动员两次在空中飞行时间之比为 故A错误，B正确； C．落在雪坡上的速度方向与水平方向夹角正切值满足 可知该夹角为定值，故两次落在雪坡上的速度方向相同，故C正确； D．竖直方向根据 可知运动员两次下落的高度之比为 故D错误。 故选BC。 三、非选择题（本大题共54小题，共54分。考生根据要求作答） 11. （1）平抛物体的运动规律可以概括为两点：①水平方向做匀速运动，②竖直方向做自由落体运动。为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图甲所示，用小锤打击弹性金属片，A球水平飞出，同时B球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，这个实验___________。 A.只能说明上述规律中的第①条 B.只能说明上述规律中的第②条 C.不能说明上述规律中的任何一条 D.能同时说明上述两条规律 （2）某同学通过实验对平抛运动进行研究，他在竖直墙上记录了抛物线轨迹一部分，如图乙所示。x轴沿水平方向，y轴是竖直方向，由图中所给的数据可求出：图中坐标原点O___________（选填“是”或“不是”）抛出点；平抛物体的初速度是___________ m/s，A到B点的运动时间是___________ s。（g取10 m/s2） 【答案】 ①. B ②. 不是 ③. 4 ④. 0.1 【解析】 【详解】（1）[1] 在打击金属片时，两小球同时做平抛运动与自由落体运动，结果同时落地，则说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动，故B正确，A、C、D错误。 （2）[2] 做平抛运动的物体在竖直方向上做初速度为零的匀加速运动，在相等时间内的竖直位移之比为1∶3∶5∶7…，图中OA、AB、BC的竖直位移之比为5∶7∶9，则O点不是抛出点。 [3] [4] 在竖直方向上，根据得 A到B点的运动时间是。 平抛运动的初速度 12. 用如图所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。实验用球分为钢球和铝球，请回答相关问题： （1）在探究向心力与半径、质量、角速度的关系时，用到的实验方法是______。 A．理想实验 B．等效替代法 C．微元法 D．控制变量法 （2）在某次实验中，某同学把两个质量相等的钢球放在A、C位置，A、C到塔轮中心距离相同，将皮带处于左右塔轮的半径不等的层上。转动手柄，观察左右露出的刻度，此时可研究向心力的大小与______的关系。 A．质量m　　 B．角速度ω　　 C．半径r （3）在（2）的实验中，某同学匀速转动手柄时，左边标尺露出1格，右边标尺露出4格，则皮带连接的左、右塔轮半径之比为______； （4）在（2）的实验中, 其他条件不变，若增大手柄转动的速度，则下列符合实验实际的是______ A. 左右两标尺的示数将变大，两标尺示数的比值变小 B. 左右两标尺的示数将变大，两标尺示数的比值不变 C. 左右两标尺的示数将变小，两标尺示数的比值变小 D. 左右两标尺的示数将变大，两标尺示数的比值变大 【答案】 ①. D ②. B ③. 2∶1 ④. B 【解析】 【详解】解：（1）[1] 在探究向心力大小F与半径r、质量m、角速度ω的关系时，需要先控制某些量不变，探究其中的两个物理量的关系，即用控制变量法，ABC错误，D正确。 故选D。 （2）[2] 两个钢球的质量相等，转动的半径相同，此时可研究向心力的大小与角速度ω的关系，AC错误，B正确。 故选B。 （3）[3] 由可知，两球的向心力之比为1∶4，两球的质量相等，转动半径相同，则有转动的角速度之比为1∶2，因用皮带连接的左、右塔轮，轮缘的线速度大小相等，由v=ωr可知，左、右塔轮半径之比为2∶1。 （4）[4]其他条件不变，若增大手柄转动的速度，则有两钢球所需的向心力都增大，左右两标尺的示数将变大，可是向心力之比不变，即两标尺示数的比值不变，因此ACD错误，B正确。 故选B。 13. 如图所示摩托车做腾跃特技表演，沿曲面冲上高0.8m顶部水平高台，接着以4m/s水平速度离开平台，落至地面时，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑.A、B为圆弧两端点,其连线水平.已知圆弧半径为2m，人和车的总质量为200kg，特技表演的全过程中，空气阻力不计.(计算中取g=10m/s2.求: (1)从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离s. (2)从平台飞出到达A点时速度大小及圆弧对应圆心角θ. (3)若已知人和车运动到圆弧轨道最低点O速度为6m/s,求此时人和车对轨道的压力. 【答案】(1)1.6m (2)m/s，90° (3)5600N 【解析】 【详解】(1)车做的是平抛运动，很据平抛运动的规律可得： 竖直方向上： 水平方向上： 可得： . (2)摩托车落至A点时其竖直方向的分速度： 到达A点时速度： 设摩托车落地时速度方向与水平方向的夹角为，则： 即，所以： (3)对摩托车受力分析可以知道，摩托车受到的指向圆心方向的合力作为圆周运动的向心力，所以有：    当时，计算得出. 由牛顿第三定律可以知道人和车在最低点O时对轨道的压力为5600 N. 答：(1)从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离. (2)从平台飞出到达A点时速度，圆弧对应圆心角. (3)当最低点O速度为6m/s，人和车对轨道的压力5600 N. 14. 如图，长L=0.2m的轻绳一端与质量m=2kg的小球相连，另一端连接一个质量M=1kg的滑块，滑块套在竖直杆上，与竖直杆间的动摩擦因数为．现在让小球绕竖直杆在水平面内做匀速圆周运动，当绳子与杆的夹角=60时，滑块恰好不下滑．假设最大静摩擦力等于滑动摩擦，重力加速度g=10m/s2．求： （1）小球转动的角速度的大小； （2）滑块与竖直杆间的动摩擦因数． 【答案】（1）10rad/s；（2） 【解析】 【详解】（1）通过对小球的受力分析，由牛顿第二定律得：mgtan=m2Lsin，解得小球转动的角速度=10rad/s． （2）对小球，在竖直方向：FTcos=mg；对滑块，由平衡条件可得：FTsin=FN，FN=Mg+FTcos，解得滑块与竖直杆间的动摩擦因数=． 15. 运动合成与分解是分析复杂运动时常用的方法，可以将复杂运动分解为简单运动。如图所示，在A点以水平速度v0=10m/s向左抛出一个质量为m=1.0kg的小球，小球抛出后始终受到水平向右恒定风力的作用，风力大小F=10N。经过一段时间小球将到达B点，B点位于A点正下方，重力加速度为g=10m/s2。 （1）求小球水平方向的速度为零时距A点的水平距离x； （2）求A、B两点间的距离y； （3）说明从A到B运动过程中小球速度大小的变化情况，并求出相应的最大值和最小值。 【答案】（1）5.0m；（2）20m；（3）从A到B，速度先减小再增大， ， 【解析】 【详解】(1)设水平方向的加速度大小为ax，根据牛顿第二定律 F = max 且有 解得 x = 5.0m (2)水平方向速度减小为零所需时间为t1，有 所以从A到B的时间 竖直方向上A、B两点间的距离y (3)从A到B，速度先减小再增大。对应有极大值和极小值，分别求解如下： ①小球运动到B点的速度最大 ， 解得 ②小球运动到速度方向与所受合力方向垂直时速度最小，如图所示 将v0分解为垂直合力方向的v1、与合力反方向的v2，当v2 = 0时对应速度的最小值，即 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$