精品解析：2024-2025学年高一下学期期中考试物理模拟题（二）

高一物理下学期期中考试模拟题二 一、选择题（1-8题为单选，每题3分；9-12题为多选，每题4分，部分2分；共40分。） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 牛顿总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律 B. 引力常量的大小首先是由开普勒测出来的 C. 圆周运动的合力指向圆心 D. 平抛运动在相等时间内速度变化量一定相等 2. 2020年11月30日，全国青年男U16手球锦标赛在安徽安庆市落幕。如图所示，一运动员将手球以初速度水平抛出，经过时间t，速度变为，再经过时间，手球仍在空中，此时手球的速度大小为（不计空气阻力，重力加速度g取）（　　）。 A. B. C. D. 3. 如图所示，两个皮带轮的转轴分别是和，两皮带轮半径分别为r和2r，B轮上的C点到轴心的距离为r，转动时皮带不打滑，则轮上A、B，C三点的线速度、角速度和向心加速度的关系是（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，质量为m的杂技演员进行表演时，可以悬空靠在以角速度ω匀速转动的圆筒内壁上而不掉下来。演员与圆筒间的摩擦因数为μ，圆筒半径为r，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则该演员（ ） A. 受到4个力的作用 B. 受到的弹力大小为mrω2 C. 角速度ω越大，受到的摩擦力越大 D. 圆筒的角速度 5. 两个互相垂直的力与作用在同一物体上，使物体沿水平面由静止开始运动，如下图所示．物体通过一段位移，力对物体做功，力对物体做功，则力和的合力对物体做的功为（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示a为静止于赤道地面上的物体，b为低轨道卫星，c为静止卫星，则下列说法中正确的是（　　） A. a物体做圆周运动仅由万有引力提供向心力 B. 若某时刻b卫星经过a的正上方，则b再运动一圈会再次经过a的正上方 C. b的线速度比c的线速度大 D. a的向心加速度比c的向心加速度大 7. 如图所示，质量为m的小球用长为L的轻绳悬挂于O点，用水平恒力F拉着小球从最低点运动到使轻绳与竖直方向成θ角的位置，求此过程中，各力对小球做的总功为(　　) A. FLsin θ B. mgL(1－cos θ) C. FLsin θ－mgL(1－cos θ) D. FLsin θ－mgLcos θ 8. 图甲为儿童玩具拨浪鼓，其简化模型如图乙，拨浪鼓上分别系有长度不等的两根细绳，绳一端系着小球，另一端固定在关于手柄对称的鼓沿上；A、B两球相同，连接A球的绳子更长一些，现使鼓绕竖直方向的手柄匀速转动，两小球在水平面内做周期相同的匀速圆周运动，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 两球做匀速圆周运动时绳子与竖直方向的夹角 B. A、B两球的向心加速度相等 C. A球的线速度小于B球的线速度 D. A球所受的绳子拉力大于B球所受的绳子拉力 9. 甲、乙两球位于同一竖直直线上的不同位置，甲比乙的位置高，如图所示，将甲、乙两球分别以、的初速度沿同一水平方向抛出，不计空气阻力，下列条件中有可能使乙球击中甲球的是（　　） A. 同时抛出 B. 甲早抛出 C. 初速度 D. 初速度 10. 河源新丰江音乐喷泉又称亚洲第一高喷，其夜间景象如图所示，水柱由喷头喷出，喷头可沿任意方向旋转，水流速度大小也可随音乐的声调高低进行调节。某兴趣小组为研究某次喷泉的水柱运动规律，现测量出其中一个喷头将水柱斜向上喷出，喷射的最远水平距离为120m，最大高度为80m（喷头略高于水面，但喷头高度忽略不计，重力加速度取，忽略空气阻力）。下列说法正确的是（　　） A. 水柱在空中的运动时间为4s B. 水柱在空中的运动时间为8s C. 水柱到达最高点时的速度大小为15m/s D. 水柱到达地面时的速度方向与水平方向夹角的正切值为 11. 科学家通过天文望远镜在一个外星系中，发现了一对相互环绕旋转的超大质量双星系统。若双星的质量分别为和，双星间距离为L，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，引力常量为G。则（　　） A. 双星的轨道半径之比 B. 双星的线速度之比 C. 双星的向心加速度之比 D. 双星角速度大小为 12. 如图甲所示，一个倾角为的斜面固定在地面上，一辆质量为m的汽车由静止以额定功率P驶上斜面，汽车行驶的最大速度为v1；如图乙所示，若汽车从斜面顶端由静止以额定功率P向下运动，汽车行驶的最大速度为v2.已知汽车行驶过程中受到的阻力大小恒定不变，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 汽车均做匀加速直线运动 B. 最大行驶速度v1大于v2 C. 阻力大小为 D. 额定功率大小为 二、实验题 13. 探究向心力大小与小球质量、角速度和半径之间关系的实验装置如图所示，转动手柄，可使变速塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在塔轮的圆盘上，可使两个槽内的小球分别以不同角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂的挡板提供，同时，小球对挡板的弹力使弹簧测力筒下降，从而露出测力筒内的标尺，标尺上露出的红白相间的等分格数之比即为两个小球所受向心力的比值。 （1）探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时，应选择两个质量________ （选填“A．相同”或“B．不同”）的小球，分别放在短槽5的挡板处与长槽4的处，同时选择半径________ （选填“A．相同”或“B．不同”）的两个塔轮； （2）若两个钢球质量和运动半径相等，图中标尺8上红白相间的等分格显示出位于4处挡板的钢球和位于5处挡板的钢球所受向心力的比值为，则与皮带连接的变速塔轮2和变速塔轮3的半径之比为________。 A. 1∶3 B. 1∶9 C. 9∶1 D. 3∶1 14. （1）采用如下图所示的实验装置做“探究平抛运动的特点”的实验。 ①实验时需要下列器材________。（填器材前的字母） A.弹簧测力计 B.重垂线 C.打点计时器 D.坐标纸 ②甲、乙、丙、丁四位同学在做这个实验时，建立的坐标系分别如图中的、、、所示，这四同学中建系坐标原点选择正确的是________。 （2）如下图为一小球做平抛运动时用闪光照相的方法获得的相片的一部分，图中背景小方格的边长为1.25cm，取10m/s²，则： ①A点________（A.是； B.不是）平抛运动的起点。 ②小球运动的初速度=__________m/s；小球过B点的速度=__________m/s。 三、解答题 15. 我国发射的“天问一号”携带的“祝融号”火星车已成功着陆火星，开展火星探测任务，将来会开展更多的太空探测，若探测器到达某行星，在该行星“北极”距地面h处由静止释放一个小球（h远小于R，引力视为恒力，阻力可忽略），经过时间t落到地面。已知该行星半径为R，自转周期为T，引力常量为G，求： （1）该行星的平均密度； （2）该行星的第一宇宙速度v； （3）如果发射一颗该行星的静止卫星，其距行星表面的高度H为多少。 16. 如图所示在足够大的转盘中心固定一个小物块B，距离中心为r0=0.2m处放置小物块A，A、B质量均为m=1kg，A与转盘之间的动摩擦因数为μ1=0.5，现在用原长为d=0.2m、劲度系数k=40N/m的轻质弹簧将两者拴接，重力加速度g=10m/s2，假设弹簧始终处于弹性限度以内，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则： （1）缓慢增加转盘转动的角速度，求A即将打滑时的ω0； （2）若转盘的角速度ω1=6rad/s，A可以放置在离中心距离不同的位置上，且A始终不打滑，求满足条件的A转动半径rA的最小值； 17. 实践小组的同学在进行户外活动时，发现某工厂外有一根排污管正在向河道偷排大量污水。这根管道处于水平状态，圆形管口离河道水面有一定的高度，如图所示。为了向环保部门提供尽量详细的信息，小组同学利用随身携带的卷尺进行了测量，测得河道圆形管口的直径为，管口到河道水面的高度为，污水的水平射程为，（，，）。求： （1）污水从离开管口到河道水面所经历的时间； （2）污水冲入河道时的速度的大小和方向； （3）空中污水的体积。（认为） 18. 如图，质量为的小球以某一初速度从点水平抛出，恰好从光滑竖直圆轨道ABC的A点的切线方向进入圆轨道，点和点分别为圆轨道的最低点和最高点。已知圆轨道的半径，OA连线与竖直方向夹角为，小球到达A点时的速度，取。 （1）求小球做平抛运动的初速度大小； （2）求点与A点的水平距离和竖直高度； （3）从A点的切线方向进入圆轨道时，对轨道的压力大小； （4）小球到达点后飞出，试通过计算判断，小球能否击中A点。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一物理下学期期中考试模拟题二 一、选择题（1-8题为单选，每题3分；9-12题为多选，每题4分，部分2分；共40分。） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 牛顿总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律 B. 引力常量的大小首先是由开普勒测出来的 C. 圆周运动的合力指向圆心 D. 平抛运动在相等时间内速度变化量一定相等 【答案】D 【解析】 【详解】A．行星运动的规律（开普勒三定律）由开普勒总结，牛顿在此基础上提出万有引力定律，A错误； B．引力常量由卡文迪许通过扭秤实验首次测得，而非开普勒，B错误； C．匀速圆周运动的合力指向圆心，变速圆周运动的合力不一定指向圆心，C错误； D．平抛运动的加速度为恒定的重力加速度g，速度变化量Δv = gΔt，相等时间内Δv相同，D正确。 故选D。 2. 2020年11月30日，全国青年男U16手球锦标赛在安徽安庆市落幕。如图所示，一运动员将手球以初速度水平抛出，经过时间t，速度变为，再经过时间，手球仍在空中，此时手球的速度大小为（不计空气阻力，重力加速度g取）（　　）。 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】经过时间时，竖直方向的速度 则 再经过时间，手球竖直方向的速度 此时手球的速度大小为 故选A。 3. 如图所示，两个皮带轮的转轴分别是和，两皮带轮半径分别为r和2r，B轮上的C点到轴心的距离为r，转动时皮带不打滑，则轮上A、B，C三点的线速度、角速度和向心加速度的关系是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】AB．A、B两点通过皮带传动，线速度相等，B、C同轴转动角速度相同，由 可知 所以 故A正确，B错误； C．根据 可得 故C错误； D．根据 可得 故D错误。 故选A。 4. 如图所示，质量为m的杂技演员进行表演时，可以悬空靠在以角速度ω匀速转动的圆筒内壁上而不掉下来。演员与圆筒间的摩擦因数为μ，圆筒半径为r，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则该演员（ ） A. 受到4个力的作用 B. 受到的弹力大小为mrω2 C. 角速度ω越大，受到的摩擦力越大 D. 圆筒的角速度 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．杂技演员受到重力、筒壁的弹力和静摩擦力的作用，共3个力作用，由于杂技演员在圆筒内壁上不掉下来，竖直方向上没有加速度，重力与静摩擦力二力平衡，静摩擦力不变，靠弹力提供向心力，AC错误、B正确； D．要让杂技演员不掉下来有 ， 解得 D错误。 故选B。 5. 两个互相垂直的力与作用在同一物体上，使物体沿水平面由静止开始运动，如下图所示．物体通过一段位移，力对物体做功，力对物体做功，则力和的合力对物体做的功为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】功是标量，则力F1与F2的合力对物体做功等于两个分力做功之和，即7J。 故选B。 6. 如图所示a为静止于赤道地面上的物体，b为低轨道卫星，c为静止卫星，则下列说法中正确的是（　　） A. a物体做圆周运动仅由万有引力提供向心力 B. 若某时刻b卫星经过a的正上方，则b再运动一圈会再次经过a的正上方 C. b的线速度比c的线速度大 D. a的向心加速度比c的向心加速度大 【答案】C 【解析】 【详解】A．a物体做圆周运动由万有引力和地面对其支持力提供向心力，故A错误； B．根据万有引力提供向心力，则有 可得 轨道半径越大周期越大，c的周期比b的周期大；由于a物体和静止卫星c的周期都为24h，所以a的周期比b的周期大，若某时刻b卫星经过a的正上方，则b再运动一圈不会再次经过a的正上方，故B错误； C．根据万有引力提供向心力，则有 可得 轨道半径越小速度越大，b的轨道半径比c的轨道半径小，所以b的线速度比c的线速度大，故C正确； D． a、c的周期相同，所以a、c的角速度相等，根据知a的向心加速度比c的向心加速度小，故D错误； 故选C。 7. 如图所示，质量为m的小球用长为L的轻绳悬挂于O点，用水平恒力F拉着小球从最低点运动到使轻绳与竖直方向成θ角的位置，求此过程中，各力对小球做的总功为(　　) A. FLsin θ B. mgL(1－cos θ) C. FLsin θ－mgL(1－cos θ) D. FLsin θ－mgLcos θ 【答案】C 【解析】 【详解】如图，小球在F方向的位移为CB，方向与F同向，则 WF＝F·CB＝F·Lsin θ 小球在重力方向的位移为AC，方向与重力反向，则 WG＝mg·AC·cos 180°＝－mg·L(1－cos θ) 绳的拉力FT时刻与运动方向垂直，则 WFT＝0 故 W总＝WF＋WG＋WFT＝FLsin θ－mgL(1－cos θ) 故选C。 8. 图甲为儿童玩具拨浪鼓，其简化模型如图乙，拨浪鼓上分别系有长度不等的两根细绳，绳一端系着小球，另一端固定在关于手柄对称的鼓沿上；A、B两球相同，连接A球的绳子更长一些，现使鼓绕竖直方向的手柄匀速转动，两小球在水平面内做周期相同的匀速圆周运动，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 两球做匀速圆周运动时绳子与竖直方向的夹角 B. A、B两球的向心加速度相等 C. A球的线速度小于B球的线速度 D. A球所受的绳子拉力大于B球所受的绳子拉力 【答案】D 【解析】 【详解】A．小球在水平面内做匀速圆周运动，绳子拉力与重力的合力提供小球的向心力，则有 可得 由于两球角速度ω相同，r相同，则L越大，α越大，则 故A错误； B．对两小球，分别根据牛顿第二定律可得 解得 ， 由于 所以 故B错误； C．根据 由于两球的角速度相等，A球的轨道半径比B球的轨道半径大，则A球的线速度大于B球的线速度，故C错误； D．A球所受的绳子拉力大小为 B球所受的绳子拉力大小为 由于 所以 故D正确。 故选D。 9. 甲、乙两球位于同一竖直直线上的不同位置，甲比乙的位置高，如图所示，将甲、乙两球分别以、的初速度沿同一水平方向抛出，不计空气阻力，下列条件中有可能使乙球击中甲球的是（　　） A. 同时抛出 B. 甲早抛出 C. 初速度 D. 初速度 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．由题意可知甲的抛出点高于乙的抛出点，相遇时，甲的竖直位移大于乙的竖直位移，由，得 从抛出到相遇甲运动的时间长，故要相遇，甲应早抛出，故A错误，B正确； CD．相遇时两物体的水平位移相同，甲的运动时间比较长，由知，甲的初速度要小于乙的初速度，即 故C错误，D正确。 故选BD。 10. 河源新丰江音乐喷泉又称亚洲第一高喷，其夜间景象如图所示，水柱由喷头喷出，喷头可沿任意方向旋转，水流速度大小也可随音乐的声调高低进行调节。某兴趣小组为研究某次喷泉的水柱运动规律，现测量出其中一个喷头将水柱斜向上喷出，喷射的最远水平距离为120m，最大高度为80m（喷头略高于水面，但喷头高度忽略不计，重力加速度取，忽略空气阻力）。下列说法正确的是（　　） A. 水柱在空中的运动时间为4s B. 水柱在空中的运动时间为8s C. 水柱到达最高点时的速度大小为15m/s D. 水柱到达地面时的速度方向与水平方向夹角的正切值为 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．水柱上升的时间为 根据对称性可得 所以在空中运动时间为，故A错误，B正确； C．水柱到达最高点时的速度大小等于水平方向的速度，则有，故C正确； D．水柱到达地面时，竖直方向的速度 得速度方向与水平方向夹角的正切值，故D错误。 故选BC。 11. 科学家通过天文望远镜在一个外星系中，发现了一对相互环绕旋转的超大质量双星系统。若双星的质量分别为和，双星间距离为L，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，引力常量为G。则（　　） A. 双星的轨道半径之比 B. 双星的线速度之比 C. 双星的向心加速度之比 D. 双星角速度大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．双星绕连线的某点做圆周运动的周期相等，所以角速度也相等；做圆周运动的向心力由它们间的万有引力提供，向心力大小相等，由 解得双星的轨道半径之比为 r1：r2=M2：M1 故A错误； B．由 v=ωr 得双星的线速度之比为 v1：v2=r1：r2=M2：M1 故B正确； C．由 a=ω2r 得双星的向心加速度之比为 a1：a2=r1：r2=M2：M1 故C错误； D．由 可得 解得 故D正确。 故选BD。 12. 如图甲所示，一个倾角为的斜面固定在地面上，一辆质量为m的汽车由静止以额定功率P驶上斜面，汽车行驶的最大速度为v1；如图乙所示，若汽车从斜面顶端由静止以额定功率P向下运动，汽车行驶的最大速度为v2.已知汽车行驶过程中受到的阻力大小恒定不变，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 汽车均做匀加速直线运动 B. 最大行驶速度v1大于v2 C. 阻力大小为 D. 额定功率大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．汽车以额定功率行驶，做加速度减小的加速运动，当加速度减为零时，速度达到最大，因此汽车均做变加速直线运动，A错误； BCD．设汽车行驶过程中受到的阻力为，当汽车达到最大速度时，加速度为零，对题图甲有，牵引力 额定功率 对题图乙有，牵引力 额定功率 联立可得 ， 故 D正确，BC错误。 故选D。 二、实验题 13. 探究向心力大小与小球质量、角速度和半径之间关系的实验装置如图所示，转动手柄，可使变速塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在塔轮的圆盘上，可使两个槽内的小球分别以不同角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂的挡板提供，同时，小球对挡板的弹力使弹簧测力筒下降，从而露出测力筒内的标尺，标尺上露出的红白相间的等分格数之比即为两个小球所受向心力的比值。 （1）探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时，应选择两个质量________ （选填“A．相同”或“B．不同”）的小球，分别放在短槽5的挡板处与长槽4的处，同时选择半径________ （选填“A．相同”或“B．不同”）的两个塔轮； （2）若两个钢球质量和运动半径相等，图中标尺8上红白相间的等分格显示出位于4处挡板的钢球和位于5处挡板的钢球所受向心力的比值为，则与皮带连接的变速塔轮2和变速塔轮3的半径之比为________。 A. 1∶3 B. 1∶9 C. 9∶1 D. 3∶1 【答案】（1） ①. A ②. A （2）D 【解析】 【小问1详解】 [1][2]探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时，采用控制变量法，故应保持质量和角速度相同，两球的转动半径不同，即选择两小球质量相同，故选A，分别放在短槽5的挡板处与长槽4的B处，选择半径相同的塔轮，以保证角速度相同，故选A。 【小问2详解】 4处挡板的钢球和位于5处挡板的钢球所受向心力的比值为，根据向心力表达式，解得 两塔轮边缘的线速度相同，则 解得 故选D。 14. （1）采用如下图所示的实验装置做“探究平抛运动的特点”的实验。 ①实验时需要下列器材________。（填器材前的字母） A.弹簧测力计 B.重垂线 C.打点计时器 D.坐标纸 ②甲、乙、丙、丁四位同学在做这个实验时，建立的坐标系分别如图中的、、、所示，这四同学中建系坐标原点选择正确的是________。 （2）如下图为一小球做平抛运动时用闪光照相的方法获得的相片的一部分，图中背景小方格的边长为1.25cm，取10m/s²，则： ①A点________（A.是； B.不是）平抛运动的起点。 ②小球运动的初速度=__________m/s；小球过B点的速度=__________m/s。 【答案】（1） ①. BD ②. C （2） ①. B ②. 0.75 ③. 1.25 【解析】 【小问1详解】 ①实验时需要重锤线确定竖直方向，需要坐标纸作图，不需要弹簧测力计和打点计时器。故选BD。 ②平抛运动的坐标原点应该选择小球在斜槽末端时球心的投影点，故选C。 【小问2详解】 ①[1]因ABC三点的水平距离相等，则时间相等，因竖直位移之比为3:5，不是1:3:5，可知A点不是平抛运动的起点，故选B。 ②[2][3]竖直方向根据 解得 小球运动的初速度 小球过B点的竖直速度 B点的速度 三、解答题 15. 我国发射的“天问一号”携带的“祝融号”火星车已成功着陆火星，开展火星探测任务，将来会开展更多的太空探测，若探测器到达某行星，在该行星“北极”距地面h处由静止释放一个小球（h远小于R，引力视为恒力，阻力可忽略），经过时间t落到地面。已知该行星半径为R，自转周期为T，引力常量为G，求： （1）该行星的平均密度； （2）该行星的第一宇宙速度v； （3）如果发射一颗该行星的静止卫星，其距行星表面的高度H为多少。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设行星表面的重力加速度为，小球做自由落体运动，则有 解得 物体在行星表面受到的万有引力等于重力，则有 又 联立解得行星的密度为 （2）行星的第一宇宙速度为卫星在行星表面轨道绕行星做匀速圆周运动的线速度，则有 解得行星的第一宇宙速度为 （3）静止卫星的周期与该行星自转周期相同，均为T，设静止卫星的质量为，由牛顿第二定律有 联立解得 16. 如图所示在足够大的转盘中心固定一个小物块B，距离中心为r0=0.2m处放置小物块A，A、B质量均为m=1kg，A与转盘之间的动摩擦因数为μ1=0.5，现在用原长为d=0.2m、劲度系数k=40N/m的轻质弹簧将两者拴接，重力加速度g=10m/s2，假设弹簧始终处于弹性限度以内，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则： （1）缓慢增加转盘转动的角速度，求A即将打滑时的ω0； （2）若转盘的角速度ω1=6rad/s，A可以放置在离中心距离不同的位置上，且A始终不打滑，求满足条件的A转动半径rA的最小值； 【答案】（1）；（2）0.75m 【解析】 【详解】（1）设盘的角速度为时，物块A将开始滑动，则 代入数值解得A即将打滑时 （2）A放置在离中心距离不同的位置上弹力不同，由临界条件转动半径最小，弹簧提供向外的弹力，摩擦力达到最大，方向指向圆心，合力提供向心力。 由胡克定律可知 代入数值解得 故满足条件的A转动半径rA的最小值为0.75m 17. 实践小组的同学在进行户外活动时，发现某工厂外有一根排污管正在向河道偷排大量污水。这根管道处于水平状态，圆形管口离河道水面有一定的高度，如图所示。为了向环保部门提供尽量详细的信息，小组同学利用随身携带的卷尺进行了测量，测得河道圆形管口的直径为，管口到河道水面的高度为，污水的水平射程为，（，，）。求： （1）污水从离开管口到河道水面所经历的时间； （2）污水冲入河道时的速度的大小和方向； （3）空中污水的体积。（认为） 【答案】（1）；（2），方向与水平方向夹角；（3） 【解析】 【详解】（1）根据题意，由自由落体运动公式 代入数据得 （2）由水平方向有 竖直方向 根据勾股定理 可求得 方向为 即速度方向与水平方向夹角。 （3）根据题意可知，空中污水的体积为内排污管排出污水的体积，则有 代入数据得 18. 如图，质量为的小球以某一初速度从点水平抛出，恰好从光滑竖直圆轨道ABC的A点的切线方向进入圆轨道，点和点分别为圆轨道的最低点和最高点。已知圆轨道的半径，OA连线与竖直方向夹角为，小球到达A点时的速度，取。 （1）求小球做平抛运动的初速度大小； （2）求点与A点的水平距离和竖直高度； （3）从A点的切线方向进入圆轨道时，对轨道的压力大小； （4）小球到达点后飞出，试通过计算判断，小球能否击中A点。 【答案】（1）2m/s （2）， （3）35N （4）小球无法击中A点 【解析】 【小问1详解】 小球在A点，根据速度分解有 解得 【小问2详解】 小球在A点，根据速度分解有 解得 小球做平抛运动，则有， 解得， 【小问3详解】 小球在A点，根据牛顿第二定律有 根据牛顿第三定律有 解得 【小问4详解】 令小球在C点速度为时恰好能够击中A点，则有， 解得 小球能够运动至圆周轨道最高点的速度为，则有 解得 可知，小球无法击中A点。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $