精品解析：河南省郑州市第四十七高级中学2024-2025学年高一下学期期中物理试题

2024-2025学年下学期高一年级期中联考试题 考试时间：75分钟 分值：100分 一、单选题 1. 如图所示，歼—15沿曲线向上爬升，速度逐渐减小，图中画出表示歼—15在点受到合力的四种方向，其中可能的是（　　） A. ① B. ② C. ③ D. ④ 2. 嘉兴某高中开设了糕点制作的选修课，小明同学在体验糕点制作的“裱花”环节时，如图所示，他在绕中心匀速转动的圆盘上放了一块直径8英寸（20cm）的蛋糕，在蛋糕边缘上每隔4s“点”一次奶油，蛋糕随圆盘转一周后均匀“点”上了15次奶油，则下列说法正确的是（　　） A. 圆盘转动的转速约为 B. 圆盘转动的角速度大小约为 C. 蛋糕边缘的奶油的线速度大小约为 D. 圆盘转动的频率约为 3. 金家庄特长螺旋隧道为2022年冬奥会重点交通工程．由于需要克服约250m的高度差，如果不建螺旋隧道，会造成路线纵坡坡度过大，无法保证车辆的安全行驶。因此这一隧道工程创造性地设计了半径为的螺旋线，通过螺旋线实现原地抬升，如图所示。下列对这段公路的分析，说法正确的是（　　） A. 车辆上坡过程中受到重力、支持力、摩擦力、牵引力，下滑力 B. 通过螺旋隧道设计，有效减小坡度，主要目的是增大车辆行驶过程中的摩擦力 C. 车辆转弯处，路面应适当内低外高 D. 车辆以某一恒定速率转弯时，转弯半径越大，所需的向心力越大 4. “太极球”是近年来较流行的一种健身器材。做该项运动时，健身者半马步站立，手持太极球拍，拍上放一橡胶太极球，健身者舞动球拍时，球却不会掉落地上。现将球拍和太极球简化成如图所示的平板和小球，熟练的健身者让球在竖直面内始终不脱离板而做匀速圆周运动，且在运动到图中的A、B、C、D位置时球与板间无相对运动趋势。A为圆周的最高点，C为最低点，B、D与圆心O等高。设在A处时健身者需施加的力为F，当球运动到B、D位置时，板与水平方向需有一定的夹角，球的重力为1N，不计拍的重力，则与F的关系为（　　） A. B. C. D. 5. 位于贵州的“中国天眼”（FAST）是目前世界上口径最大的单天线射电望远镜，通过FAST可以测量地球与木星之间的距离。当FAST接收到来自木星的光线传播方向恰好与地球公转线速度方向相同时，测得地球与木星的距离是地球与太阳距离的k倍。若地球和木星绕太阳的运动均视为匀速圆周运动且轨道共面，则可知木星的公转周期为（　　） A. 年 B. 年 C. 年 D. 年 6. 往复式活塞压缩机简图如图所示，圆盘与活塞通过铰链A、B连接在轻杆两端，左侧活塞被轨道固定，只能在AO方向运动。圆盘绕圆心O做角速度为的匀速圆周运动。已知OB距离为r。AB杆长L>2r，则（　　） A. 当杆长不变时，若OB距离变大，活塞运动的范围变小 B. 当OB距离不变时，杆长L越大，活塞运动的范围越大 C. 当OB垂直于AO时，活塞速度为 D. 当OB垂直于AB时，活塞速度为 7. 跳台滑雪是一种勇敢者的滑雪运动。图甲为某跳台滑雪运动员从跳台a（长度可忽略不计）处沿水平方向飞出，经在斜坡b处着陆的示意图，图乙为运动员从a到b飞行时，速度的平方随飞行时间t变化的关系图像。不计空气阻力作用，重力加速度g取，则下列说法正确的是（　　） A. 运动员在a处的速度大小为 B. 斜坡的倾角为 C. 运动员运动到b处时速度方向与水平方向夹角为 D. 运动员在末时离坡面的距离最大 8. 如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A. 图a中轻杆长为l，若小球在最高点的角速度小于，杆对小球的作用力向上 B. 图b中若火车转弯时未达到规定速率，轮缘对外轨道有挤压作用 C. 图c中若A、B均相对圆盘静止，半径2RA=3RB，质量mA=2mB，则A、B所受摩擦力fA>fB D. 图d中两个小球在相同的高度做匀速圆周运动，它们的角速度相同 9. 有一条可视为质点的渡船匀速横渡一条河宽为180m的河流，小船在静水中的速度为3m/s，水流速度为4m/s，则该小船（　　） A. 小船可能垂直河岸到达正对岸 B. 小船渡河的最短时间等于60s C. 小船以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为240m D. 小船以最短位移渡河时，位移大小为180m 10. 如图所示为一开口向上的竖直半圆形轨道，半径为R，直径AB水平，现将小球以不同的初速度v0从A点出发做平抛运动落在轨道上、下列说法正确的是（　　） A. 当时，小球飞行时间最长 B. 当时，小球能垂直打在轨道上 C. 当时，小球打在轨道上时的速度为 D. 如果两次初速度不同，但恰好都飞行时间t后打在轨道上，则两次初速之和等于 二、实验题（本大题共2题，每空2分，共18分） 11. 在做研究平抛运动的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹。 （1）为了能较准确地描绘运动轨迹，下面操作正确的有________。 A．通过调节使斜槽的末端保持水平 B．每次释放小球的位置可以不同 C．每次必须由静止释放小球 D．记录小球位置所用的挡板每次必须严格地等距离下降 E．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线 （2）在某次研究平抛运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小球在平抛运动途中的几个位置如图中的、、、所示，则小球平抛的初速度________，小球运动到点的速度为________，抛出点到点的水平距离为________，抛出点到点的竖直距离为________。（已知：小方格边长为，重力加速度为） 12. 某同学利用如图1所示的向心力演示器探究小球做圆周运动所需的向心力F与小球质量m、运动半径r和角速度之间的关系。左右塔轮每层半径之比自上而下分别是，和（如图2所示）。实验时，将两个小球分别放在短槽的C处和长槽的A或B处，A、C分别到左右塔轮中心的距离相等，B到左塔轮中心的距离是A到左塔轮中心距离的2倍，请回答下列问题： （1）下列实验采用的实验方法与本实验采用的实验方法相同的是________； A. 探究平抛运动的特点 B. 探究小车速度与时间的关系 C. 探究加速度与力和质量的关系 D. 探究两个互成角度的力的合成规律 （2）若要探究向心力的大小F与半径r的关系，可以将相同的钢球分别放在挡板C和挡板B处，将传动皮带置于第________层（填“一”、“二”或“三”）； （3）某次实验时，小明同学将质量为和的小球分别放在B、C位置，传动皮带位于第三层，转动手柄，则当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比为，由此可知________。 （4）通过本实验可以得到的结果有________。 A.在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比 B.在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成反比 C.在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成正比 D.在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成反比 三、解答题（共3小题，共36分，13题8分，14题12分，15题16分） 13. 如图一辆质量为500kg的汽车通过一座半径为50m的圆弧形拱桥顶部时。 （1）如果汽车以6m/s的速度经过拱桥的顶部，则汽车对圆弧形拱桥的压力是多大？ （2）如果汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零，则汽车通过拱桥的顶部时速度是多大？ （3）设想拱桥的半径增大到与地球半径一样，那么汽车要在这样的桥面上腾空，速度至少多大。（重力速度g取10m/s2，地球半径R取6.4×103km） 14. 足球比赛时，在罚球区的本方队员故意犯规，判由对方队员罚点球。如图为某运动员罚点球。已知球门框ABCD，球门AB宽l=5m，AD高h=2m，点球点距球门线中点垂直距离为8m，一球员将足球以斜向上的初速度从O点踢出，到达球门横梁E点反弹，且速度方向恰好在水平面内，DE=2m，反弹后落到地面上的F点，AF恰好垂直于球门线AB，AF=4m，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2（计算结果可带根号）。求： （1）足球从E点反弹至第一次落地的时间t； （2）足球第一次落地时速度v的大小。 15. 如图所示，半径为的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合．转台以一定角速度匀速旋转，一质量为的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O点的连线与OO′之间的夹角，重力加速度大小为。 （1）若，小物块受到的摩擦力恰好为零，求； （2）若，且，求小物块受到的摩擦力大小和方向。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年下学期高一年级期中联考试题 考试时间：75分钟 分值：100分 一、单选题 1. 如图所示，歼—15沿曲线向上爬升，速度逐渐减小，图中画出表示歼—15在点受到合力的四种方向，其中可能的是（　　） A. ① B. ② C. ③ D. ④ 【答案】A 【解析】 【详解】物体做曲线运动时，合力指向轨迹的内侧，又因为飞机的速度增大，故合力应与速度方向（沿轨迹切线方向）的夹角为锐角，综合可得①是可能的，A正确。 故选A。 2. 嘉兴某高中开设了糕点制作的选修课，小明同学在体验糕点制作的“裱花”环节时，如图所示，他在绕中心匀速转动的圆盘上放了一块直径8英寸（20cm）的蛋糕，在蛋糕边缘上每隔4s“点”一次奶油，蛋糕随圆盘转一周后均匀“点”上了15次奶油，则下列说法正确的是（　　） A. 圆盘转动的转速约为 B. 圆盘转动的角速度大小约为 C. 蛋糕边缘的奶油的线速度大小约为 D. 圆盘转动的频率约为 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．由题意可知，圆盘转一周所需的时间为，因此周期为60s，转速为，A错误； B．由角速度与周期的关系可得 B正确； C．蛋糕边缘的奶油的线速度大小为 C错误； D．根据周期和频率的关系可得圆盘转动的频率为 D错误。 故选B。 3. 金家庄特长螺旋隧道为2022年冬奥会重点交通工程．由于需要克服约250m的高度差，如果不建螺旋隧道，会造成路线纵坡坡度过大，无法保证车辆的安全行驶。因此这一隧道工程创造性地设计了半径为的螺旋线，通过螺旋线实现原地抬升，如图所示。下列对这段公路的分析，说法正确的是（　　） A. 车辆上坡过程中受到重力、支持力、摩擦力、牵引力，下滑力 B. 通过螺旋隧道设计，有效减小坡度，主要目的是增大车辆行驶过程中的摩擦力 C. 车辆转弯处，路面应适当内低外高 D. 车辆以某一恒定速率转弯时，转弯半径越大，所需的向心力越大 【答案】C 【解析】 【分析】考查向心力中的汽车转弯问题。 【详解】A．车辆上坡过程中受到重力、支持力、摩擦力、牵引力，重力可分解为使汽车沿斜面下滑的力和压紧斜面的力，故A项错误； B．减小坡度，主要目的是减小使汽车沿斜面下滑的力，B项错误； C．转弯路面处内低外高可以提供一部分向心力，使汽车转弯时更安全，C项正确； D．由向心力公式 可知以某一恒定速率转弯时，转弯半径越大，所需的向心力越小，D项错误。 故选C。 4. “太极球”是近年来较流行的一种健身器材。做该项运动时，健身者半马步站立，手持太极球拍，拍上放一橡胶太极球，健身者舞动球拍时，球却不会掉落地上。现将球拍和太极球简化成如图所示的平板和小球，熟练的健身者让球在竖直面内始终不脱离板而做匀速圆周运动，且在运动到图中的A、B、C、D位置时球与板间无相对运动趋势。A为圆周的最高点，C为最低点，B、D与圆心O等高。设在A处时健身者需施加的力为F，当球运动到B、D位置时，板与水平方向需有一定的夹角，球的重力为1N，不计拍的重力，则与F的关系为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】在A处时板对小球的作用力为F，小球做匀速圆周运动的向心力为 由于无相对运动趋势，小球在B处不受摩擦力作用，受力分析如图所示 则 故A。 5. 位于贵州的“中国天眼”（FAST）是目前世界上口径最大的单天线射电望远镜，通过FAST可以测量地球与木星之间的距离。当FAST接收到来自木星的光线传播方向恰好与地球公转线速度方向相同时，测得地球与木星的距离是地球与太阳距离的k倍。若地球和木星绕太阳的运动均视为匀速圆周运动且轨道共面，则可知木星的公转周期为（　　） A. 年 B. 年 C. 年 D. 年 【答案】A 【解析】 【分析】考查开普勒第三定律。 【详解】设地球与太阳的距离为R1，木星与太阳的距离为R2，由地球与木星的距离是地球与太阳距离的k倍可得 由开普勒第三定律 地球公转周期为一年，得 故 BCD项错误A项正确。 故A。 6. 往复式活塞压缩机简图如图所示，圆盘与活塞通过铰链A、B连接在轻杆两端，左侧活塞被轨道固定，只能在AO方向运动。圆盘绕圆心O做角速度为的匀速圆周运动。已知OB距离为r。AB杆长L>2r，则（　　） A. 当杆长不变时，若OB距离变大，活塞运动的范围变小 B. 当OB距离不变时，杆长L越大，活塞运动的范围越大 C. 当OB垂直于AO时，活塞速度为 D. 当OB垂直于AB时，活塞速度为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．活塞到圆心O的最远距离为 最近距离为 活塞活动范围长度是 即与杆长L无关，与r成正比，当杆长不变时，若OB距离变大，活塞运动的范围变大，故AB错误； C．铰链B的线速度大小为 当垂直于时，如图所示，此时vA和vB均向左，且二者沿杆方向的分速度相同，设杆与虚线夹角为θ，则 解得 即当OB垂直于AO时，活塞速度为，故C正确； D．当垂直于时，如图所示，此时铰链B的速度沿杆方向，则有 故D错误。 故选C。 7. 跳台滑雪是一种勇敢者的滑雪运动。图甲为某跳台滑雪运动员从跳台a（长度可忽略不计）处沿水平方向飞出，经在斜坡b处着陆的示意图，图乙为运动员从a到b飞行时，速度的平方随飞行时间t变化的关系图像。不计空气阻力作用，重力加速度g取，则下列说法正确的是（　　） A. 运动员在a处的速度大小为 B. 斜坡的倾角为 C. 运动员运动到b处时速度方向与水平方向夹角为 D. 运动员在末时离坡面的距离最大 【答案】D 【解析】 【详解】A．运动员在a处的速度沿水平方向，根据平抛运动规律可知 由乙图可知 联立可得 故A错误； BC．设斜面倾角为，b处速度与水平方向夹角为，在b处竖直速度为 所以 根据平抛运动知识得，所以 故BC错误； D．在a处，把速度沿垂直斜面及平行斜面分解得垂直斜面的分速度为 把重力加速度沿垂直斜面及平行斜面分解得垂直斜面的分加速度为 当减为零时，离斜面最远，设经过时间为，则 求得 故D正确。 故选D。 8. 如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A. 图a中轻杆长为l，若小球在最高点的角速度小于，杆对小球的作用力向上 B. 图b中若火车转弯时未达到规定速率，轮缘对外轨道有挤压作用 C. 图c中若A、B均相对圆盘静止，半径2RA=3RB，质量mA=2mB，则A、B所受摩擦力fA>fB D. 图d中两个小球在相同的高度做匀速圆周运动，它们的角速度相同 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．图a中若轻杆上的小球在最高点时，杆受作用力为零，此时 解得 若角速度小于，杆对小球的作用力向上，选项A正确； B．图中若火车转弯未达规定速度行驶时，此时重力和轨道的支持力的合力大于火车所需的向心力，此时火车有做向心运动的趋势，轮缘对内侧轨道有作用，选项B错误； C．图中若A、B均相对静止，根据 若半径2RA=3RB，质量mA=2mB，则A、B所受摩擦力 选项C正确； D．图是一圆锥摆，根据 可得 则两个小球在相同的高度做匀速圆周运动，它们的角速度相同，选项D正确。 故选ACD。 9. 有一条可视为质点的渡船匀速横渡一条河宽为180m的河流，小船在静水中的速度为3m/s，水流速度为4m/s，则该小船（　　） A. 小船可能垂直河岸到达正对岸 B. 小船渡河的最短时间等于60s C. 小船以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为240m D. 小船以最短位移渡河时，位移大小为180m 【答案】BC 【解析】 【详解】A．因为船在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形定则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸到达正对岸，故A错误； B．当船在静水中的速度垂直河岸渡河时时间最短，最短时间，故B正确； C．船以最短时间渡河时沿河岸的位移，故C正确； D．如图所示，由三角形的相似得最短位移为，故D错误。 故选BC。 10. 如图所示为一开口向上的竖直半圆形轨道，半径为R，直径AB水平，现将小球以不同的初速度v0从A点出发做平抛运动落在轨道上、下列说法正确的是（　　） A. 当时，小球飞行时间最长 B. 当时，小球能垂直打在轨道上 C. 当时，小球打在轨道上时的速度为 D. 如果两次初速度不同，但恰好都飞行时间t后打在轨道上，则两次初速之和等于 【答案】ACD 【解析】 【分析】 【详解】A．当时飞行时间最长 ，根据 解得 此时小球的水平位移也是R，根据 解得 A正确。 BC．当时，落在最低点，竖直速度为 则小球打在轨道上时的速度 小球具有水平的速度，故合速度不可能竖直向下，B错误C正确； D．如果飞行时间相同，下落的高度相同，故下落点关于竖直半径对称，根据几何关系，两次的水平位移之和为直径2R，即 解得 D正确。 故选ACD。 二、实验题（本大题共2题，每空2分，共18分） 11. 在做研究平抛运动的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹。 （1）为了能较准确地描绘运动轨迹，下面操作正确的有________。 A．通过调节使斜槽的末端保持水平 B．每次释放小球的位置可以不同 C．每次必须由静止释放小球 D．记录小球位置所用的挡板每次必须严格地等距离下降 E．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线 （2）在某次研究平抛运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小球在平抛运动途中的几个位置如图中的、、、所示，则小球平抛的初速度________，小球运动到点的速度为________，抛出点到点的水平距离为________，抛出点到点的竖直距离为________。（已知：小方格边长为，重力加速度为） 【答案】 ①. AC##CA ②. ③. ④. ⑤. 【解析】 【详解】（1）[1] A．通过调节使斜槽的末端保持水平，是为了保证小球做平抛运动，故A正确； BC．每次释放小球都要从同一高度由静止释放，是为了保证获得相同的初速度，故B错误，C正确； D．记录小球经过不同高度的位置时，每次不必严格地等距离下降，故D错误； E．将球的位置记录在纸上后，取下纸，应用一条平滑的曲线将各点连接，故E错误。 故选AC。 （2）[2]由图可知，、、、四点间的水平距离相等，则可知小球从a点运动到b点的时间等于从b点运动到c点的时间也等于从c点运动到d点的时间，则在竖直方向上有 可得小球从a点运动到b点的时间为 故小球平抛的初速度为 [3]小球运动到点的竖直分速度为 则小球运动到点的速度为 [4][5]竖直方向，从抛出点运动到点有 可知从抛出点运动到点的时间为 则可知从抛出点运动到点的竖直位移为 从抛出点运动到点的水平位移为 因此，抛出点到点的水平距离为 抛出点到点的竖直距离为 12. 某同学利用如图1所示的向心力演示器探究小球做圆周运动所需的向心力F与小球质量m、运动半径r和角速度之间的关系。左右塔轮每层半径之比自上而下分别是，和（如图2所示）。实验时，将两个小球分别放在短槽的C处和长槽的A或B处，A、C分别到左右塔轮中心的距离相等，B到左塔轮中心的距离是A到左塔轮中心距离的2倍，请回答下列问题： （1）下列实验采用的实验方法与本实验采用的实验方法相同的是________； A. 探究平抛运动的特点 B. 探究小车速度与时间的关系 C. 探究加速度与力和质量的关系 D. 探究两个互成角度的力的合成规律 （2）若要探究向心力的大小F与半径r的关系，可以将相同的钢球分别放在挡板C和挡板B处，将传动皮带置于第________层（填“一”、“二”或“三”）； （3）某次实验时，小明同学将质量为和的小球分别放在B、C位置，传动皮带位于第三层，转动手柄，则当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比为，由此可知________。 （4）通过本实验可以得到的结果有________。 A.在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比 B.在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成反比 C.在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成正比 D.在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成反比 【答案】 ①. C ②. 一 ③. ④. A 【解析】 【详解】（1）[1]本实验采用的实验方法是控制变量法。 A．探究平抛运动的特点，未利用控制变量法，故A错误； B．探究小车速度与时间的关系，未利用控制变量法，故B错误； C．探究加速度与力和质量的关系实验采用的实验方法是控制变量法，故C正确； D．探究两个互成角度的力的合成规律实验采用的实验方法是等效替代法，故D错误。 故选C。 （2）[2] 若要探究向心力的大小F与半径r的关系，需控制小球的角速度相同，将传动皮带置于第一层； （3）[3] 将质量为和的小球分别放在B、C位置，有 传动皮带位于第三层，有 根据向心力公式 可得 （4）[4] 根据向心力公式 A．在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比，故A正确； BC．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度的平方成正比，故BC错误； D．在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成正比，故D错误。 故选A。 三、解答题（共3小题，共36分，13题8分，14题12分，15题16分） 13. 如图一辆质量为500kg的汽车通过一座半径为50m的圆弧形拱桥顶部时。 （1）如果汽车以6m/s的速度经过拱桥的顶部，则汽车对圆弧形拱桥的压力是多大？ （2）如果汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零，则汽车通过拱桥的顶部时速度是多大？ （3）设想拱桥的半径增大到与地球半径一样，那么汽车要在这样的桥面上腾空，速度至少多大。（重力速度g取10m/s2，地球半径R取6.4×103km） 【答案】（1）（2）（3） 【解析】 【详解】（1）根据牛顿第二定律 所以 （2）压力恰好为零，重力充当向心力 则 （3）重力充当向心力所以有 则 14. 足球比赛时，在罚球区的本方队员故意犯规，判由对方队员罚点球。如图为某运动员罚点球。已知球门框ABCD，球门AB宽l=5m，AD高h=2m，点球点距球门线中点垂直距离为8m，一球员将足球以斜向上的初速度从O点踢出，到达球门横梁E点反弹，且速度方向恰好在水平面内，DE=2m，反弹后落到地面上的F点，AF恰好垂直于球门线AB，AF=4m，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2（计算结果可带根号）。求： （1）足球从E点反弹至第一次落地的时间t； （2）足球第一次落地时速度v的大小。 【答案】（1）s；（2）m/s。 【解析】 【详解】（1）足球反弹后做平抛运动，竖直方向 得 s （2）设足球反弹后速度为，落地时竖直方向的速度为，设G点为E点在AB上的投影 其中 得 m/s 15. 如图所示，半径为的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合．转台以一定角速度匀速旋转，一质量为的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O点的连线与OO′之间的夹角，重力加速度大小为。 （1）若，小物块受到的摩擦力恰好为零，求； （2）若，且，求小物块受到的摩擦力大小和方向。 【答案】（1）； （2）当时，摩擦力大小为，方向沿罐壁切线向下； 当时，摩擦力大小为，方向沿罐壁切线向上。 【解析】 【详解】（1），小物块受到的摩擦力恰好为零，小物块受到支持力和重力，如图所示 竖直方向受力平衡 水平方向根据牛顿第二定律 联立解得 （2）当时，小物块相对于半球形陶罐有向上的运动趋势，小物块受到沿罐壁切线向下的摩擦力，如图所示 竖直方向受力平衡 水平方向根据牛顿第二定律 联立解得 当时，小物块相对于半球形陶罐有向下的运动趋势，小物块受到沿罐壁切线向上的摩擦力，如图所示 竖直方向受力平衡 水平方向根据牛顿第二定律 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $