精品解析：海南省海口市北京师范大学海口附属学校2024-2025学年高一下学期期中阶段性测试物理试题

北京师范大学海口附属学校高一物理阶段性测试 一、单选题：本大题共8小题，共24分。 1. 如图所示，一物体在光滑水平面上做匀速直线运动，从a点开始受到水平恒力F的作用，经过一段时间到达b点，此时F突然反向且大小不变，再经过相同时间物体到达c点。下列关于该物体在a、c两点间的运动轨迹可能正确的是（　　） A. B. C. D. 2. 在电力系统巡线过程中，无人机巡线技术提高了工作效率，全面提高了送电线路的运维水平。现工作人员通过传感器获取无人机水平方向速度vx、竖直方向速度vy（取竖直向上为正方向）与飞行时间的关系分别如图甲、乙所示。则下列说法正确的是（　　） A. 无人机在t4时刻上升至最高点 B. 无人机在t2时刻处于平衡状态 C. 无人机在0～t1时间内做类平抛运动 D. 无人机在t1～t4时间内做匀变速直线运动 3. 下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（　　） A. 图甲中，船相对水垂直河岸匀速行驶，水流速度越大，渡河时间越长 B. 图乙中，质点的运动轨迹已知，若该质点在y轴方向做匀速运动，则在x轴方向做加速运动 C. 图丙中，篮球经过P时所受合力可能沿图示方向 D. 图丁中，若用小锤用力敲击弹性金属片，a球会比水平弹出的b球先落地 4. 如图所示，小车A以速度v匀速向左运动，通过滑轮拖动物体B上升，不计滑轮摩擦与绳子质量，当绳子与水平面夹角为θ时，下面说法正确的是（　　） A. 物体B的速度可能大于物体A的速度 B. 上升过程中，物体B处于超重状态 C. 绳对物体B的拉力等于物体B的重力 D. 此时物体B的速度为 5. 如图所示的装置中，左侧的轮子利用皮带带动右侧轮轴转动。已知，是轮轴上的一点，到轴心的距离也为，、、分别是三个轮（轴）边缘上的点，到轴心的距离，则以下说法错误的是（　　） A. 、、、四点中，点的角速度最大 B. 、、、四点中，点的线速度最大 C. 、两点的向心加速度大小相等 D. 、、、四点中，点的向心加速度最小 6. 如图是福州晋安湖摩天轮，已知摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动.座舱的质量为，运动的半径为，角速度大小为，重力加速度为，则座舱（　　） A. 运动周期为 B. 线速度的大小为 C. 受摩天轮作用力的大小始终为 D. 运动至圆心等高处时，受摩天轮作用力大于 7. 如图所示，光滑水平地面上小球B、C用两段绳子与A点连接，AB和BC长度相等，小球质量也相等.现使两小球以相同角速度绕A点做匀速圆周运动，则下列说法错误的是（　　） A. 绳子AB和绳子BC的张力之比为1：2 B. B小球和C小球的向心加速度之比为1：2 C. B小球和C小球所需的向心力之比为1：2 D. B小球和C小球的线速度之比为1：2 8. 某游戏转盘装置如图所示，游戏转盘水平放置且可绕转盘中心的转轴转动。转盘上放置两个相同的物块A、B，物块A、B通过轻绳相连。开始时，绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止开始转动，使其角速度缓慢增大。整个过程中，物块A、B都相对于盘面静止，物块A、B到转轴的距离分别为，物块的质量均为且与转盘间的动摩擦因数均为，接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为。下列说法正确的是（　　） A. 当转盘的角速度大小为时，物块B受到的摩擦力大小为 B. 当转盘的角速度大小为时，物块受到的摩擦力大小为 C. 为了确保物块A、B都相对于转盘静止，转盘的角速度不能超过 D. 在转盘角速度从零开始逐渐增大的过程中，物块B受到的摩擦力一直增大 二、多选题：本大题共5小题，共20分。 9. 如图所示，斜面体固定在水平面上，在斜面的顶点A水平抛出一个小球，第一次抛出的初速度大小为、第二次抛出的初速度大小为，第一次小球落在斜面上的B点，第二次落在斜面上的C点。已知，小球可视为质点，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 前后两次平抛运动的时间之比为 B. 前后两次平抛运动的时间之比为 C. 前后两次平抛运动的初速度大小之比为3：4 D. 前后两次平抛运动的初速度大小之比为 10. 质量为的质点在光滑水平面上运动，以起点为坐标原点建立坐标系。得到质点在方向的速度时间图像和在方向的位移时间图像分别如图所示，则（　　） A. 质点的初速度为 B. 质点不可能做直线运动 C. 物体所受的合力为 D. 末，质点所在位置坐标为 11. 小球质量为m，用长为L的轻质细线悬挂在O点，在O点的正下方处有一钉子 P，把细线沿水平方向拉直，如图所示，无初速度地释放小球，当细线碰到钉子的瞬间，设线没有断裂，则下列说法正确的是　　 A. 小球的角速度突然增大 B. 小球的瞬时速度突然增大 C. 小球的向心加速度突然增大 D. 小球对悬线的拉力保持不变 12. 如图所示，可视为质点的、质量为m的小球，在半径为R的竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，下列有关说法中正确的是（　　） A. 小球能够到达最高点时的最小速度为0 B. 小球能够通过最高点时的最小速度为 C. 如果小球在最高点时的速度大小为，则此时小球对管道的内壁的作用力为3mg D. 如果小球在最低点时的速度大小为，则小球通过最低点时对管道的外壁的作用力为6mg 13. 如图所示，圆盘上叠放着两个物块A和B。当圆盘和物块绕竖直轴匀速转动时，物块与圆盘始终保持相对静止，则（　　） A. A物块一定受摩擦力作用 B. 物块B一定受5个力作用 C. 当转速增大时，A受摩擦力增大，B所受摩擦力也增大 D. A对B的摩擦力方向沿半径指向转轴 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 14. 如图所示是“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。 （1）以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有________。 A. 安装斜槽轨道，使其末端保持水平 B. 每次小球释放的初始位置可以任意选择 C. 入射小球沿斜槽下滑过程中，受到与斜槽的摩擦力会影响实验 D. 为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接 （2）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点为坐标原点，测量它们的水平坐标和竖直坐标，图中图像能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是________。 A. B. C. D. （3）如图所示为小球做平抛运动时，在方格纸进行描点作图，获取、、三点，图中方格的边长为，，则： ①小球平抛的初速度________； ②小球过点的速率________； ③若以点为原点，以水平向右为轴，竖直向下为轴建立平面直角坐标系，则抛出点坐标为________。 15. 如图所示为向心力演示仪，可用于“探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系”的实验。 （1）该实验采用的实验方法是_______。 A. 等效替代法 B. 控制变量法 （2）在小球转动角速度和转动半径相同的情况下，逐渐加速转动手柄后保持匀速转动，此时左右标尺露出的红白相间等分标记的长度比值等于两小球的_______（选填“线速度大小”或“质量”）之比；在加速转动手柄过程中，左右标尺露出红白相间等分标记的比值_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 四、计算题：本大题共3小题，共40分。 16. 如图所示，倾角为37°的固定斜面长，在斜面底端正上方的O点将一小球以的速度水平抛出，与此同时由静止释放斜面顶端的滑块，经过一段时间后，小球恰好能够以垂直于斜面的速度在斜面P点处击中滑块。（小球和滑块均可视为质点，重力加速度g取） （1）小球在空中运动的时间； （2）抛出点O离斜面底端的高度； （3）滑块与斜面间的动摩擦因数μ。 17. 胎压监测器可以实时监测汽车轮胎内部的气压，在汽车上安装胎压监测报警器，可以预防因汽车胎压异常而引发的事故。如图所示，一辆质量为900kg的小汽车行驶在山区的波浪形路面，路面可视为圆弧且左右圆弧半径相同，半径，根据胎压可计算出汽车受到的支持力，当支持力达到时检测器报警。重力加速度g取。 （1）汽车在A点速度多大时会触发报警； （2）汽车要想不脱离路面，在最高点B时的最大速度是多少。 18. 如图所示，半径为2r的水平圆盘距地面的高度h，质量均m的A、B两个物块，均可看成质点，用一根不可伸长的轻绳连在一起，轻绳经过圆盘圆心，A、B两物块的转动半径，（B在转盘边缘）。A和B一起随圆盘绕竖直中心轴转动为转盘圆心在地面沿竖直方向的投影，转动角速度从零开始缓慢增大，直到有物块相对圆盘运动为止。它们与圆盘间的动摩擦因数均为。取最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力，重力加速度为g，求： （1）当绳上恰好出现拉力时，圆盘的角速度大小； （2）绳上出现拉力后，随着角速度的缓慢增加，是否有物体受到的摩擦力为零？如果有，求出此时圆盘角速度大小； （3）若水平圆盘距地面的高度为，随着角速度进一步缓慢增加，两物块相对圆盘滑动，假设滑动瞬间绳子断裂，求B落地的位置与之间的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 北京师范大学海口附属学校高一物理阶段性测试 一、单选题：本大题共8小题，共24分。 1. 如图所示，一物体在光滑水平面上做匀速直线运动，从a点开始受到水平恒力F的作用，经过一段时间到达b点，此时F突然反向且大小不变，再经过相同时间物体到达c点。下列关于该物体在a、c两点间的运动轨迹可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】物体所受合力与速度不在一条直线上，物体做曲线运动，速度沿着轨迹的切线方向，物体由a点到b点和由b点到c点所受合力均为恒力，速度方向逐渐靠近合力方向。 故选A。 2. 在电力系统巡线过程中，无人机巡线技术提高了工作效率，全面提高了送电线路的运维水平。现工作人员通过传感器获取无人机水平方向速度vx、竖直方向速度vy（取竖直向上为正方向）与飞行时间的关系分别如图甲、乙所示。则下列说法正确的是（　　） A. 无人机在t4时刻上升至最高点 B. 无人机在t2时刻处于平衡状态 C. 无人机在0～t1时间内做类平抛运动 D. 无人机在t1～t4时间内做匀变速直线运动 【答案】A 【解析】 【详解】A．因为最高点是竖直方向速度为0时，则无人机在时刻上升至最高点，A正确； B．无人机在时刻，水平方向做匀速直线运动状态，竖直方向处于匀减速上升过程中，加速度向下，处于失重状态，所以无人机在时刻处于不平衡状态，B错误； C．由图可知，无人机在时间内两个方向的初速度都为零，故速度方向将沿着合加速度方向，所以无人机在时间内沿直线飞行，C错误； D．无人机在时间内，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀减速直线运动，所以无人机做匀变速曲线运动，D错误。 故选A。 3. 下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（　　） A. 图甲中，船相对水垂直河岸匀速行驶，水流速度越大，渡河时间越长 B. 图乙中，质点的运动轨迹已知，若该质点在y轴方向做匀速运动，则在x轴方向做加速运动 C. 图丙中，篮球经过P时所受合力可能沿图示方向 D. 图丁中，若用小锤用力敲击弹性金属片，a球会比水平弹出的b球先落地 【答案】B 【解析】 【详解】A．图甲中，船相对水垂直河岸匀速行驶，根据 可知渡河时间与水流速度无关，故A错误； B．图乙中，质点的运动轨迹已知，若该质点在y轴方向做匀速运动，可知质点受到的合力方向沿x轴正方向，则在x轴方向做加速运动，故B正确； C．图丙中，篮球经过P时合力方向与速度方向的夹角应大于，所受合力不可能沿图示方向，故C错误； D．图丁中，若用小锤用力敲击弹性金属片，a球与b球应同时落地，故D错误。 故选B。 4. 如图所示，小车A以速度v匀速向左运动，通过滑轮拖动物体B上升，不计滑轮摩擦与绳子质量，当绳子与水平面夹角为θ时，下面说法正确的是（　　） A. 物体B的速度可能大于物体A的速度 B. 上升过程中，物体B处于超重状态 C. 绳对物体B的拉力等于物体B的重力 D. 此时物体B的速度为 【答案】BD 【解析】 【详解】AD．由关联速度知识得 其中 则物体B的速度小于物体A的速度，此时物体B的速度为，故A错误，D正确； BC．上升过程中，绳子与水平面夹角为θ减小，增大，则物体B的速度逐渐增大，故B向上做加速运动，加速度向上，绳对物体B的拉力大于物体B的重力，即物体B处于超重状态，则故B正确，C错误。 故选BD。 5. 如图所示的装置中，左侧的轮子利用皮带带动右侧轮轴转动。已知，是轮轴上的一点，到轴心的距离也为，、、分别是三个轮（轴）边缘上的点，到轴心的距离，则以下说法错误的是（　　） A. 、、、四点中，点的角速度最大 B. 、、、四点中，点的线速度最大 C. 、两点的向心加速度大小相等 D. 、、、四点中，点的向心加速度最小 【答案】D 【解析】 【详解】由题可知，、的线速度相等，、、的角速度相等，即 由可知 解得 同理可知 解得 由可知 题目要求选择错误的，故选D。 6. 如图是福州晋安湖摩天轮，已知摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动.座舱的质量为，运动的半径为，角速度大小为，重力加速度为，则座舱（　　） A. 运动周期为 B. 线速度的大小为 C. 受摩天轮作用力的大小始终为 D. 运动至圆心等高处时，受摩天轮作用力大于 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据角速度和周期的关系可知，周期，故A错误； B．根据线速度与角速度的关系可得，线速度大小，故B错误； C．座舱做匀速圆周运动，其向心力由重力和摩天轮对座舱的作用力的合力提供，根据牛顿第二定律，这里是合力并非摩天轮对座舱的作用力，故C错误； D．当座舱运动至与圆心等高位置时，向心力由摩天轮对座舱的作用力的水平分力提供，竖直方向上摩天轮对座舱的作用力的竖直分力与重力平衡，即 根据力的合成，此时摩天轮对座舱的作用力 显然，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，光滑水平地面上小球B、C用两段绳子与A点连接，AB和BC长度相等，小球质量也相等.现使两小球以相同角速度绕A点做匀速圆周运动，则下列说法错误的是（　　） A. 绳子AB和绳子BC的张力之比为1：2 B. B小球和C小球的向心加速度之比为1：2 C. B小球和C小球所需的向心力之比为1：2 D. B小球和C小球的线速度之比为1：2 【答案】A 【解析】 【详解】A．对小球C受力分析 对小球B受力分析 则 故A错误，符合题意； B．根据 可知，B小球和C小球的向心加速度之比为1：2，故B正确，不符合题意； C．根据 可知B小球和C小球所需的向心力之比为1：2，故C正确，不符合题意； D．根据 可知B小球和C小球的线速度之比为1：2，故D正确，不符合题意。 故选A。 8. 某游戏转盘装置如图所示，游戏转盘水平放置且可绕转盘中心的转轴转动。转盘上放置两个相同的物块A、B，物块A、B通过轻绳相连。开始时，绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止开始转动，使其角速度缓慢增大。整个过程中，物块A、B都相对于盘面静止，物块A、B到转轴的距离分别为，物块的质量均为且与转盘间的动摩擦因数均为，接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为。下列说法正确的是（　　） A. 当转盘的角速度大小为时，物块B受到的摩擦力大小为 B. 当转盘的角速度大小为时，物块受到的摩擦力大小为 C. 为了确保物块A、B都相对于转盘静止，转盘的角速度不能超过 D. 在转盘角速度从零开始逐渐增大的过程中，物块B受到的摩擦力一直增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．转盘的角速度较小时，物块A、B所需的向心力均由摩擦力提供，当转盘的角速度大小为时，物块B所需向心力大小为 此时物块B受到的摩擦力大小为，故A错误； B．当转盘的角速度大小为时，物块B所需向心力大小为 轻绳弹力为0，物块所需向心力大小为 此时物块受到的摩擦力大小为，故B错误； D．在转盘角速度逐渐增大的过程中，刚开始物块B受到的静摩擦力提供向心力，当物块B受到的摩擦力达到最大静摩擦力后，最大静摩擦力和轻绳弹力的合力提供物块B所需的向心力，物块B受到的摩擦力先增大后不变，故D错误； C．设当角速度为、轻绳弹力为时，物块A、B与盘面间的摩擦力均达到最大静摩擦力，有 解得 故C正确。 故选C。 二、多选题：本大题共5小题，共20分。 9. 如图所示，斜面体固定在水平面上，在斜面的顶点A水平抛出一个小球，第一次抛出的初速度大小为、第二次抛出的初速度大小为，第一次小球落在斜面上的B点，第二次落在斜面上的C点。已知，小球可视为质点，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 前后两次平抛运动的时间之比为 B. 前后两次平抛运动的时间之比为 C. 前后两次平抛运动的初速度大小之比为3：4 D. 前后两次平抛运动的初速度大小之比为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．由于，则有 则有， 竖直方向根据，可得 则前后两次平抛运动的时间之比为 故A错误，B正确； CD．水平方向根据，可得 则前后两次平抛运动的初速度大小之比为，故C错误，D正确。 故选BD。 10. 质量为的质点在光滑水平面上运动，以起点为坐标原点建立坐标系。得到质点在方向的速度时间图像和在方向的位移时间图像分别如图所示，则（　　） A. 质点的初速度为 B. 质点不可能做直线运动 C. 物体所受的合力为 D. 末，质点所在位置坐标为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．质点在方向做匀加速直线运动，加速度大小为 0时刻方向的速度为，在方向做匀速直线运动，速度为，则质点的初速度为 A错误； B．由A分析可知，质点做匀变速曲线运动，B正确； C．由牛顿第二定律得物体所受合外力为 C正确； D．末，质点方向位移为零，方向位移为 则末，质点所在位置坐标为，D错误。 故选BC。 11. 小球质量为m，用长为L的轻质细线悬挂在O点，在O点的正下方处有一钉子 P，把细线沿水平方向拉直，如图所示，无初速度地释放小球，当细线碰到钉子的瞬间，设线没有断裂，则下列说法正确的是　　 A. 小球的角速度突然增大 B. 小球的瞬时速度突然增大 C. 小球的向心加速度突然增大 D. 小球对悬线的拉力保持不变 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】AB．把悬线沿水平方向拉直后无初速度释放，当悬线碰到钉子的前后瞬间，由于绳子拉力与重力都与速度垂直，所以不改变速度大小，即线速度大小不变，而半径变为原来的一半，根据 则角速度增大到原来的2倍，A正确，B错误； C．当悬线碰到钉子后，半径是原来的一半，线速度大小不变，则由 分析可知，向心加速度突然增加为碰钉前的2倍，C正确； D．根据牛顿第二定律得 得 r变小，其他量不变，则绳子的拉力T增大， D错误。 故选 AC。 12. 如图所示，可视为质点的、质量为m的小球，在半径为R的竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，下列有关说法中正确的是（　　） A. 小球能够到达最高点时的最小速度为0 B. 小球能够通过最高点时的最小速度为 C. 如果小球在最高点时的速度大小为，则此时小球对管道的内壁的作用力为3mg D. 如果小球在最低点时的速度大小为，则小球通过最低点时对管道的外壁的作用力为6mg 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．小球在最高点支持力等于重力，速度为0，所以小球能够到达最高点时的最小速度为0，A正确，B错误； C．在最高点，根据牛顿第二定律 解得 负号表示方向，所以轨道外壁对小球的作用力为，根据牛顿第三定律可知小球对轨道外壁的作用力为，C错误； D．在最低点，根据牛顿第二定律 解得 D正确。 故选AD。 13. 如图所示，圆盘上叠放着两个物块A和B。当圆盘和物块绕竖直轴匀速转动时，物块与圆盘始终保持相对静止，则（　　） A. A物块一定受摩擦力作用 B. 物块B一定受5个力作用 C. 当转速增大时，A受摩擦力增大，B所受摩擦力也增大 D. A对B的摩擦力方向沿半径指向转轴 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．A物块做圆周运动，受重力和支持力、静摩擦力，靠静摩擦力提供向心力。故A正确； B．B对A的静摩擦力指向圆心，则A对B的摩擦力背离圆心方向，可知B受到圆盘的静摩擦力，指向圆心，还受到重力、压力以及圆盘的支持力，总共5个力。故B正确； C．A、B的角速度相等，根据Fn=mrω2知，由于静摩擦力提供AB做圆周运动的向心力，则当当转速增大时，A、B的向心力都增大，所受的静摩擦力都增大。故C正确； D．因为B对A的摩擦力指向圆心，则A对B的摩擦力方向背离圆心。故D错误。 故选ABC。 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 14. 如图所示是“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。 （1）以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有________。 A. 安装斜槽轨道，使其末端保持水平 B. 每次小球释放的初始位置可以任意选择 C. 入射小球沿斜槽下滑过程中，受到与斜槽的摩擦力会影响实验 D. 为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接 （2）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点为坐标原点，测量它们的水平坐标和竖直坐标，图中图像能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是________。 A. B. C. D. （3）如图所示为小球做平抛运动时，在方格纸进行描点作图，获取、、三点，图中方格的边长为，，则： ①小球平抛的初速度________； ②小球过点的速率________； ③若以点为原点，以水平向右为轴，竖直向下为轴建立平面直角坐标系，则抛出点坐标为________。 【答案】（1）A （2）C （3） ①. 1.5 ②. 2.5 ③. 【解析】 【小问1详解】 A．安装斜槽轨道，使其末端保持水平，以保证小球能做平抛运动，选项A正确； B．每次小球释放的初始位置必须相同，以保证小球做平抛运动的初速度相同，选项B错误； C．入射小球沿斜槽下滑过程中，受到与斜槽的摩擦力不会影响实验，选项C错误； D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点要用平滑曲线连接，选项D错误。 故选A。 【小问2详解】 根据， 可得 即图像是过原点的直线，则图中图像能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的C。 【小问3详解】 [1]水平方向 解得T=0.4s 小球平抛的初速度 [2]小球过点的竖直速率 B点的速率 [3]从抛出点到B点的时间 则， 若以点为原点，以水平向右为轴，竖直向下为轴建立平面直角坐标系，则抛出点坐标为（-15，-5）cm。 15. 如图所示为向心力演示仪，可用于“探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系”的实验。 （1）该实验采用的实验方法是_______。 A. 等效替代法 B. 控制变量法 （2）在小球转动角速度和转动半径相同的情况下，逐渐加速转动手柄后保持匀速转动，此时左右标尺露出的红白相间等分标记的长度比值等于两小球的_______（选填“线速度大小”或“质量”）之比；在加速转动手柄过程中，左右标尺露出红白相间等分标记的比值_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】（1）B （2） ①. 质量 ②. 不变 【解析】 【小问1详解】 探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系，先控制其中两个物理量不变，探究向心力与另外一个物理量的关系，本实验采用的实验方法是控制变量法。 故选B。 【小问2详解】 [1]在小球转动角速度和转动半径相同的情况下，逐渐加速转动手柄后保持匀速转动，左右标尺露出的红白相间等分标记的长度比值即为向心力的比值，根据可知，此时左右标尺露出的红白相间等分标记的长度比值等于两小球的质量之比； [2]在加速转动手柄过程中，由于质量之比保持不变，所以左右标尺露出红白相间等分标记的比值不变。 四、计算题：本大题共3小题，共40分。 16. 如图所示，倾角为37°的固定斜面长，在斜面底端正上方的O点将一小球以的速度水平抛出，与此同时由静止释放斜面顶端的滑块，经过一段时间后，小球恰好能够以垂直于斜面的速度在斜面P点处击中滑块。（小球和滑块均可视为质点，重力加速度g取） （1）小球在空中运动的时间； （2）抛出点O离斜面底端的高度； （3）滑块与斜面间的动摩擦因数μ。 【答案】（1）0.4s；（2）1.7 m；（3）0.125 【解析】 【分析】 【详解】（1）设小球击中滑块时的速度为v，竖直分速度为，如图所示，由几何关系得 设小球下落的时间为t，竖直位移为y，水平位移为x，由平抛运动规律得 设抛出点到斜面底端的高度为h，由几何知识得 联立解得 。 （2）设在时间t内，滑块的位移为s，由几何关系得 设滑块的加速度为a，由匀变速直线运动规律得 由牛顿第二定律得 联立解得 17. 胎压监测器可以实时监测汽车轮胎内部的气压，在汽车上安装胎压监测报警器，可以预防因汽车胎压异常而引发的事故。如图所示，一辆质量为900kg的小汽车行驶在山区的波浪形路面，路面可视为圆弧且左右圆弧半径相同，半径，根据胎压可计算出汽车受到的支持力，当支持力达到时检测器报警。重力加速度g取。 （1）汽车在A点速度多大时会触发报警； （2）汽车要想不脱离路面，在最高点B时的最大速度是多少。 【答案】（1）45m/s （2） 【解析】 【小问1详解】 汽车在A点，根据牛顿第二定律有 解得 【小问2详解】 汽车要想不脱离路面，在最高点B时的速度达到最大时有 解得 18. 如图所示，半径为2r的水平圆盘距地面的高度h，质量均m的A、B两个物块，均可看成质点，用一根不可伸长的轻绳连在一起，轻绳经过圆盘圆心，A、B两物块的转动半径，（B在转盘边缘）。A和B一起随圆盘绕竖直中心轴转动为转盘圆心在地面沿竖直方向的投影，转动角速度从零开始缓慢增大，直到有物块相对圆盘运动为止。它们与圆盘间的动摩擦因数均为。取最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力，重力加速度为g，求： （1）当绳上恰好出现拉力时，圆盘的角速度大小； （2）绳上出现拉力后，随着角速度的缓慢增加，是否有物体受到的摩擦力为零？如果有，求出此时圆盘角速度大小； （3）若水平圆盘距地面的高度为，随着角速度进一步缓慢增加，两物块相对圆盘滑动，假设滑动瞬间绳子断裂，求B落地的位置与之间的距离。 【答案】（1） （2）A受到的摩擦力为零， （3） 【解析】 【小问1详解】 绳上恰好出现拉力时，B与转盘之间为最大静摩擦力，由最大静摩擦力提供其向心力，则有 解得圆盘的角速度为  即当绳上恰好出现拉力时，圆盘的角速度大小为。 【小问2详解】 绳上出现拉力后，随着角速度的缓慢增加，B所受摩擦力仍然为最大静摩擦力，由摩擦力与绳的拉力的合力提供向心力，由于绳的拉力等于由于B角速度增大而增大的向心力，而A由于角速度增大而增大的向心力小于绳的拉力，可知，开始时A所受摩擦力减小，当A所受摩擦力减为0时，对物体B受力分析有  对物体A受力分析有 解得 【小问3详解】 当圆盘的角速度大于时，此时对物体B受力分析有  对物体A受力分析有 联立两式可得（） 可知，随着角速度的缓慢增加，A物体受到的摩擦力又逐渐增大，当A物体受到的静摩擦力达到最大值时，两物块即将相对圆盘滑动，即有  解得 此时物体B的速度  此后物体B将做平抛运动，则有， 联立两式代入数据可得 由几何关系可知， B落地的位置与之间的距离 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $