精品解析：四川省眉山市东坡区多校2024-2025学年高一下学期6月期末联考物理试题

2027届高一下学年期末校际联考 物理试题 满分 100 分 考试时间：75 分钟 注意事项： 1.答题前，务必将自己的姓名、考绩号填写在答题卡规定的位置上。 2.答选择题时，必须使用2B 铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦擦干净后， 再选涂其它答案编号。 3.答非选择题时，必须使用 0.5 毫米黑色铅字笔，将其答案书写在答题卡规定的位置上。 4.所有题目必须在答题卡上作答，在试卷上答题无效。 5.考试结束后，只将答题卡交回。 一、单项选择题 (本大题共7小题，每小题4分，共28分，给出的四个选项中有且只有一个正确答案) 1. 下列说法正确的是（　　） A. 为了验证地面上物体的重力与地球吸引月球、太阳吸引行星的力是同一性质的力，牛顿做了著名的“月-地”检验 B. 在牛顿万有引力定律的指导下，开普勒发现了开普勒三大定律 C. 在不同星球上，万有引力常量G的数值不一样 D. 牛顿用实验的方法测定了引力常量的值，被称为“测出地球质量的人” 2. 如图所示，将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m的小环，小环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑定滑轮与直杆的距离为d，现将小环从定滑轮等高的A处由静止释放，当小环沿直杆下滑的距离为d时（图中B处），小环与重物的速度大小之比为（　　） A 2：1 B. ：1 C. ：2 D. 1：1 3. 如图所示，有五片荷叶伸出荷塘水面，一只青蛙要从高处荷叶跳到低处荷叶上。设低处荷叶a、b、c、d和青蛙在同一竖直平面内，a、b高度相同，c、d高度相同，a、b分别在c、d正上方。将青蛙的跳跃视为平抛运动，若以最小的初速度完成跳跃，则它应跳到（　　） A. 荷叶a B. 荷叶b C. 荷叶c D. 荷叶d 4. “羲和号”是我国首颗太阳探测科学技术试验卫星。如图所示，该卫星围绕地球的运动视为匀速圆周运动，轨道平面与赤道平面接近垂直。卫星每天在相同时刻，沿相同方向经过地球表面A点正上方，恰好绕地球运行n圈。已知地球半径为地轴R，自转周期为T，地球表面重力加速度为g，则“羲和号”卫星轨道距地面高度为（ ） A. B. C. D. 5. 图甲为一女士站在台阶式自动扶梯上匀加速上楼（忽略扶梯对手的作用），图乙为一男士站在履带式自动扶梯上匀速上楼，两人相对扶梯均静止。下列关于做功的判断正确的是（　　） A. 图甲中支持力对人不做功 B. 图甲中摩擦力对人做正功 C. 图乙中支持力对人做正功 D. 图乙中摩擦力对人做负功 6. 太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动．当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，称为“行星冲日”，已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表： 行星名称 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 轨道半径 1.0 1.5 5.2 9.5 19 30 则相邻两次“冲日”时间间隔约为（　　） A. 火星365天 B. 火星800天 C. 天王星365天 D. 天王星800天 7. 在刘慈欣的科幻小说《带上她的眼睛》里演绎了这样一个故事：“落日六号”地层飞船深入地球内部进行探险，在航行中失事后下沉到船上只剩下一名年轻的女领航员，她只能在封闭的地心度过余生。已知地球可视为半径为R、质量分布均匀的球体，且均匀球壳对壳内质点的引力为零。若地球表面的重力加速度为g，当“落日六号”位于地面以下深0.5R处时，该处的重力加速度大小为（　　） A. 0.25g B. 0.5g C. 2g D. 4g 二、多项选择题 (本题共3小题，每小题6分，共18分。有多个选项正确，全部选对得6分，选对但不全得3分,有选错不得分) 8. 如图所示，升降机内斜面的倾角 θ＝30°，质量为2 kg的物体置于斜面上始终不发生相对滑动，在升降机以 5 m/s2的加速度从静止开始匀加速上升4 s的过程中。g取10 m/s2，则（　　） A. 斜面对物体的支持力做功900 J B. 斜面对物体的摩擦力做功－300 J C. 物体克服重力做功－800 J D. 合外力对物体做功400 J 9. 在X星球表面宇航员做了一个实验：如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动，小球运动到最高点时，受到的弹力为F，速度大小为v，其F-v2图像如图乙所示。已知X星球的半径为R0，引力常量为G，不考虑星球自转，则下列说法正确的是（　　） A. X星球第一宇宙速度 B. X星球的密度 C. X星球的质量 D. 环绕X星球的轨道离星球表面高度为R0的卫星周期 10. 如图，广场水平地面上同种盆栽紧密排列在以为圆心、和为半径的同心圆上，圆心处装有竖直细水管，其上端水平喷水嘴的高度、出水速度及转动的角速度均可调节，以保障喷出的水全部落入相应的花盆中。依次给内圈和外圈上的盆栽浇水时，喷水嘴的高度、出水速度及转动的角速度分别用、、和、、表示。花盆大小相同，半径远小于同心圆半径，出水口截面积保持不变，忽略喷水嘴水平长度和空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 若，则 B. 若，则 C. 若，，喷水嘴各转动一周，则落入每个花盆水量相同 D. 若，喷水嘴各转动一周且落入每个花盆的水量相同，则 三、实验题 (总共 18 分，每空2分) 11. “探究向心力大小的表达式”的实验装置如图甲所示。已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1∶2∶1，变速塔轮自上而下有如图乙所示三种组合方式传动，左右每层半径之比由上至下分别为1：1、2：1和3：1。 （1）在研究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时，我们主要用到的物理学研究方法是___________； A 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 演绎推理法 （2）某次实验中，把传动皮带调至第一层塔轮，将两个质量相等的钢球放在B、C位置，可探究向心力的大小与_____________的关系； （3）为探究向心力和角速度的关系，应将质量相同的小球分别放在挡板___________处（选“A和B”、“A和C”、“B和C”）。若在实验中发现左、右标尺显示的向心力之比为4：1，则选取的左、右变速塔轮轮盘半径之比为_____________ 。 12. 实验小组用如图甲所示的装置，来探究斜面对平抛运动的制约性，点是A点在水平地面的投影点，是固定在轨道与地面之间的斜面，小球在水平桌面上获得水平向右的速度，然后在A点以水平向右的初速度（可通过安装在A的光电门测出）做平抛运动，落到或平面上，用刻度尺测出小球的落点与之间的距离为，多次做实验，获取数据，画出的关系图像如图乙所示，画出的关系图像如图丙所示，重力加速度为，设，回答下列问题。 （1）图________（选填“乙”或“丙”）说明小球落在水平面上，图________（选填“乙”或“丙”）说明小球落在斜面上； （2）图丙对应小球平抛运动时间________（选填“是”或“不是”）定值，若图丙的斜率为，则A、两点的高度差为________； （3）若图乙的斜率为，则的正切值为________。 四、解答题 13. 2024年5月3日，搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭，在中国文昌航天发射场点火发射，进入地月转移轨道，6月2日，嫦娥六号探测器组合体成功着陆月背预选着陆区，并从月背上采集月壤，为我国研究月球做出巨大的贡献。假设嫦娥六号在月球表面做如下实验，在距离月球表面高度为h的位置将一小球以初速度为水平抛出（不计阻力），实验测量落点离抛出点水平距离为x。将月球视为质量分布均匀且不考虑自转的球体，月球半径为R，万有引力常量为G。求： （1）月球表面的重力加速度g的大小及月球质量M； （2）月球的第一宇宙速度ν。 14. 一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持以额定功率运动。其v-t图像如图所示。已知汽车的质量为m=1×103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，g=10m/s2，则： （1）汽车在前5s内的牵引力为多少？ （2）汽车速度为25m/s时的加速度为多少？ （3）假设汽车达到最大速度所用时间为10s，则10s内汽车牵引力所做功总和为多少？ 15. 如图所示，半径的圆弧形金属杆（圆弧）可绕竖直方向的虚线轴在水平面转动，圆弧形杆关于转轴对称，在杆上穿着一个物块（可看成质点），若杆光滑，当金属杆以某一角速度ω1匀速转动时，物块可以在杆上的a位置与杆相对静止一起转动，a位置与圆弧杆圆心的连线与竖直方向的夹角为30°，当金属杆以另一角速度ω2转动时，物块可以在杆上的b位置与杆相对静止一起转动，b位置与圆弧杆圆心的连线与竖直方向的夹角为60°。重力加速度。 （1）求ω1与ω2的比值； （2）若杆粗糙，有A、B两个完全相同的物块，两物块与杆间的动摩擦因数均为 ，杆转动时，两物块是否能够分别在a、b两个位置与金属杆相对静止一起转动，若能，求出杆转动的角速度范围；若不能说明理由。（答案保留根号） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2027届高一下学年期末校际联考 物理试题 满分 100 分 考试时间：75 分钟 注意事项： 1.答题前，务必将自己的姓名、考绩号填写在答题卡规定的位置上。 2.答选择题时，必须使用2B 铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦擦干净后， 再选涂其它答案编号。 3.答非选择题时，必须使用 0.5 毫米黑色铅字笔，将其答案书写在答题卡规定的位置上。 4.所有题目必须在答题卡上作答，在试卷上答题无效。 5.考试结束后，只将答题卡交回。 一、单项选择题 (本大题共7小题，每小题4分，共28分，给出的四个选项中有且只有一个正确答案) 1. 下列说法正确的是（　　） A. 为了验证地面上物体的重力与地球吸引月球、太阳吸引行星的力是同一性质的力，牛顿做了著名的“月-地”检验 B. 在牛顿万有引力定律的指导下，开普勒发现了开普勒三大定律 C. 在不同星球上，万有引力常量G的数值不一样 D. 牛顿用实验的方法测定了引力常量的值，被称为“测出地球质量的人” 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A．为了验证地面上物体的重力与地球吸引月球、太阳吸引行星的力是同一性质的力，牛顿做了著名的“月-地”检验，选项A正确； B．在开普勒行星三大定律的指导下，牛顿发现了万有引力定律，选项B错误； C．在不同星球上，万有引力常量G的数值是一样的，选项C错误； D．卡文迪许用实验的方法测定了引力常量的值，被称为“测出地球质量的人”，选项D错误。 故选A。 2. 如图所示，将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m的小环，小环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑定滑轮与直杆的距离为d，现将小环从定滑轮等高的A处由静止释放，当小环沿直杆下滑的距离为d时（图中B处），小环与重物的速度大小之比为（　　） A. 2：1 B. ：1 C. ：2 D. 1：1 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】根据题意，小环与重物沿绳子方向的速度大小相等，将小环在A的速度沿绳子方向与垂直于绳子方向正交分解应满足 即得，小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比 故选B。 3. 如图所示，有五片荷叶伸出荷塘水面，一只青蛙要从高处荷叶跳到低处荷叶上。设低处荷叶a、b、c、d和青蛙在同一竖直平面内，a、b高度相同，c、d高度相同，a、b分别在c、d正上方。将青蛙的跳跃视为平抛运动，若以最小的初速度完成跳跃，则它应跳到（　　） A. 荷叶a B. 荷叶b C. 荷叶c D. 荷叶d 【答案】C 【解析】 【详解】青蛙做平抛运动，水平方向匀速直线，竖直方向自由落体则有 可得 因此水平位移越小，竖直高度越大初速度越小，因此跳到荷叶c上面。 故选C。 4. “羲和号”是我国首颗太阳探测科学技术试验卫星。如图所示，该卫星围绕地球的运动视为匀速圆周运动，轨道平面与赤道平面接近垂直。卫星每天在相同时刻，沿相同方向经过地球表面A点正上方，恰好绕地球运行n圈。已知地球半径为地轴R，自转周期为T，地球表面重力加速度为g，则“羲和号”卫星轨道距地面高度为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】地球表面的重力加速度为g，根据牛顿第二定律得 解得 根据题意可知，卫星的运行周期为 根据牛顿第二定律，万有引力提供卫星运动的向心力，则有 联立解得 故选C。 5. 图甲为一女士站在台阶式自动扶梯上匀加速上楼（忽略扶梯对手的作用），图乙为一男士站在履带式自动扶梯上匀速上楼，两人相对扶梯均静止。下列关于做功的判断正确的是（　　） A. 图甲中支持力对人不做功 B. 图甲中摩擦力对人做正功 C. 图乙中支持力对人做正功 D. 图乙中摩擦力对人做负功 【答案】B 【解析】 【详解】A．在图甲中，女士站在台阶式自动扶梯上匀加速上楼，支持力方向竖直向上，且支持力与位移夹角小于，根据功的定义 可知支持力对人做正功，故A错误； B．在图甲中，女士站在台阶式自动扶梯上匀加速上楼，加速度有水平向前的分量，根据牛顿第二定律可知人受到水平向前的摩擦力，摩擦力方向与位移方向夹角小于，根据功的定义 可知摩擦力对人做正功，故B正确； CD．在图乙中，一男士站在履带式自动扶梯上匀速上楼，通过分析，可知支持力与速度方向垂直，支持力不做功；而静摩擦力方向与速度方向相同，故静摩擦力做正功，故CD错误。 故选B。 6. 太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动．当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线现象，称为“行星冲日”，已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表： 行星名称 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 轨道半径 1.0 1.5 5.2 9.5 19 30 则相邻两次“冲日”时间间隔约为（　　） A. 火星365天 B. 火星800天 C. 天王星365天 D. 天王星800天 【答案】B 【解析】 【详解】根据开普勒第三定律有 解得 设相邻两次“冲日”时间间隔为，则 解得 由表格中数据可得 故选B。 7. 在刘慈欣的科幻小说《带上她的眼睛》里演绎了这样一个故事：“落日六号”地层飞船深入地球内部进行探险，在航行中失事后下沉到船上只剩下一名年轻的女领航员，她只能在封闭的地心度过余生。已知地球可视为半径为R、质量分布均匀的球体，且均匀球壳对壳内质点的引力为零。若地球表面的重力加速度为g，当“落日六号”位于地面以下深0.5R处时，该处的重力加速度大小为（　　） A. 0.25g B. 0.5g C. 2g D. 4g 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】设地球的密度为，则在地球表面 地球的质量为 联立可得，地表重力加速度表达式为 由题意可知，地面以下深0.5R处的重力加速度相当于半球为0.5R的球体表面的重力加速度，即 对比可得 B正确。 故选B。 二、多项选择题 (本题共3小题，每小题6分，共18分。有多个选项正确，全部选对得6分，选对但不全得3分,有选错不得分) 8. 如图所示，升降机内斜面的倾角 θ＝30°，质量为2 kg的物体置于斜面上始终不发生相对滑动，在升降机以 5 m/s2的加速度从静止开始匀加速上升4 s的过程中。g取10 m/s2，则（　　） A. 斜面对物体的支持力做功900 J B. 斜面对物体的摩擦力做功－300 J C. 物体克服重力做功－800 J D. 合外力对物体做功400 J 【答案】AD 【解析】 详解】A．物体置于升降机内随升降机一起匀加速运动过程中，受力分析如图所示，由牛顿第二定律得 Ffcos θ－FNsin θ＝0，Ffsin θ＋FNcos θ－G＝ma 代入数据得 Ff＝15 N，FN＝15N 又 x＝at2＝40 m 斜面对物体的支持力所做的功 WN＝FNxcos θ＝900J 故A正确； B．斜面对物体的摩擦力所做的功 Wf＝Ffxsin θ＝300J 故B错误； C．物体重力做的功 WG＝－mgx＝－800J 则物体克服重力做功800J，故C错误； D．合外力对物体做的功 W合＝WN＋Wf＋WG＝400 J 故D正确。 故选AD。 9. 在X星球表面宇航员做了一个实验：如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动，小球运动到最高点时，受到的弹力为F，速度大小为v，其F-v2图像如图乙所示。已知X星球的半径为R0，引力常量为G，不考虑星球自转，则下列说法正确的是（　　） A. X星球的第一宇宙速度 B. X星球的密度 C. X星球的质量 D. 环绕X星球的轨道离星球表面高度为R0的卫星周期 【答案】AD 【解析】 【详解】A．第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，根据 可得 小球在最高点时，根据牛顿第二定律有 变形得 由F-v2图像可知，当时， 当时， 此时 则 X星球的第一宇宙速度，A正确； BC．由 又 化简可得 星球密度，B错误，C错误； D．卫星轨道半径 根据万有引力提供向心力 结合 解得，D正确。 故选AD。 10. 如图，广场水平地面上同种盆栽紧密排列在以为圆心、和为半径的同心圆上，圆心处装有竖直细水管，其上端水平喷水嘴的高度、出水速度及转动的角速度均可调节，以保障喷出的水全部落入相应的花盆中。依次给内圈和外圈上的盆栽浇水时，喷水嘴的高度、出水速度及转动的角速度分别用、、和、、表示。花盆大小相同，半径远小于同心圆半径，出水口截面积保持不变，忽略喷水嘴水平长度和空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 若，则 B. 若，则 C. 若，，喷水嘴各转动一周，则落入每个花盆的水量相同 D. 若，喷水嘴各转动一周且落入每个花盆的水量相同，则 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．根据平抛运动的规律 解得 可知若h1=h2，则 v1:v2 =R1:R2 若v1=v2，则 选项A错误，B正确； C．若，则喷水嘴各转动一周的时间相同，因v1=v2，出水口的截面积相同，可知单位时间喷出水的质量相同，喷水嘴转动一周喷出的水量相同，但因内圈上的花盆总数量较小，可知得到的水量较多，选项C错误； D．设出水口横截面积为S0，喷水速度为v，流量为Q， 在圆周上单位长度的水量为 若，喷水嘴各转动一周且落入每个花盆的水量相同，则，选项D正确。 故选BD。 三、实验题 (总共 18 分，每空2分) 11. “探究向心力大小的表达式”的实验装置如图甲所示。已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1∶2∶1，变速塔轮自上而下有如图乙所示三种组合方式传动，左右每层半径之比由上至下分别为1：1、2：1和3：1。 （1）在研究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时，我们主要用到的物理学研究方法是___________； A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 演绎推理法 （2）某次实验中，把传动皮带调至第一层塔轮，将两个质量相等的钢球放在B、C位置，可探究向心力的大小与_____________的关系； （3）为探究向心力和角速度的关系，应将质量相同的小球分别放在挡板___________处（选“A和B”、“A和C”、“B和C”）。若在实验中发现左、右标尺显示的向心力之比为4：1，则选取的左、右变速塔轮轮盘半径之比为_____________ 。 【答案】（1）C （2）半径 （3） ① A和C ②. 1:2 【解析】 【小问1详解】 向心力大小与质量、角速度、半径多个因素有关。控制变量法是在研究多个变量关系时，每次只改变其中一个变量，而保持其他变量不变，从而研究被改变变量对事物的影响。在探究向心力大小与这些因素关系时，就是采用这种方法，即控制变量法 ，故选C。 【小问2详解】 传动皮带调至第一层塔轮，左右塔轮边缘线速度相等，根据 可知B、C位置角速度ω相等。两钢球质量相等，放B、C位置，B、C处小球做圆周运动轨迹半径不同，由向心力 可知可探究向心力大小与半径的关系 。 【小问3详解】 [1]探究向心力和角速度关系，要控制质量和半径相同，A和C处小球运动半径相同，所以选A和C 。 [2]匀速摇动手柄时，左、右两标尺显示的格数之比为，则向心力之比为4：1，由 因两个钢球的质量和运动半径相等，则角速度之比为2∶1，同一条皮带传动的两个轮子边缘线速度大小相等，由 可知，与皮带连接的左塔轮和右塔轮的半径之比为1∶2。 12. 实验小组用如图甲所示的装置，来探究斜面对平抛运动的制约性，点是A点在水平地面的投影点，是固定在轨道与地面之间的斜面，小球在水平桌面上获得水平向右的速度，然后在A点以水平向右的初速度（可通过安装在A的光电门测出）做平抛运动，落到或平面上，用刻度尺测出小球的落点与之间的距离为，多次做实验，获取数据，画出的关系图像如图乙所示，画出的关系图像如图丙所示，重力加速度为，设，回答下列问题。 （1）图________（选填“乙”或“丙”）说明小球落在水平面上，图________（选填“乙”或“丙”）说明小球落在斜面上； （2）图丙对应小球平抛运动的时间________（选填“是”或“不是”）定值，若图丙的斜率为，则A、两点的高度差为________； （3）若图乙的斜率为，则的正切值为________。 【答案】（1） ①. 丙 ②. 乙 （2） ①. 是 ②. （3） 【解析】 【小问1详解】 [1][2]若小球落在斜面AC上，由平抛运动知识，， 综合可得 说明图像是过原点的一条倾斜的直线，对应的图像为图乙，图像的斜率 若小球落到水平面CD上，平抛运动高度不变，运动时间t不变，则有 则关系图像是过原点的一条倾斜直线，对应的图像为图丙，即图丙说明小球落在水平面CD上，图乙说明小球落在斜面AC上。 【小问2详解】 [1][2]图丙对应小球平抛运动的时间是定值，若图丙的斜率为，则有 可得 所以A、B两点的高度差为 【小问3详解】 若图乙的斜率为，则 解得 四、解答题 13. 2024年5月3日，搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭，在中国文昌航天发射场点火发射，进入地月转移轨道，6月2日，嫦娥六号探测器组合体成功着陆月背预选着陆区，并从月背上采集月壤，为我国研究月球做出巨大的贡献。假设嫦娥六号在月球表面做如下实验，在距离月球表面高度为h的位置将一小球以初速度为水平抛出（不计阻力），实验测量落点离抛出点水平距离为x。将月球视为质量分布均匀且不考虑自转的球体，月球半径为R，万有引力常量为G。求： （1）月球表面的重力加速度g的大小及月球质量M； （2）月球的第一宇宙速度ν。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据平抛运动规律有 联立解得 由黄金代换式有 联立解得月球质量 【小问2详解】 第一宇宙速度是卫星在星球表面附近做匀速圆周运动的速度，此时万有引力提供向心力，在星球表面重力等于万有引力，则有 联立解得 14. 一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持以额定功率运动。其v-t图像如图所示。已知汽车的质量为m=1×103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，g=10m/s2，则： （1）汽车在前5s内的牵引力为多少？ （2）汽车速度为25m/s时的加速度为多少？ （3）假设汽车达到最大速度所用时间为10s，则10s内汽车牵引力所做功总和为多少？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【详解】（1）在前内做匀加速直线运动，则 其中 代入数据，解得 由牛顿第二定律可知 代入数据解得 （2）汽车的额定功率为 汽车速度为时，根据牛顿第二定律有 所以加速度的大小为 （3）根据题意可得0~10s内牵引力做功为 其中， 解得 15. 如图所示，半径的圆弧形金属杆（圆弧）可绕竖直方向的虚线轴在水平面转动，圆弧形杆关于转轴对称，在杆上穿着一个物块（可看成质点），若杆光滑，当金属杆以某一角速度ω1匀速转动时，物块可以在杆上的a位置与杆相对静止一起转动，a位置与圆弧杆圆心的连线与竖直方向的夹角为30°，当金属杆以另一角速度ω2转动时，物块可以在杆上的b位置与杆相对静止一起转动，b位置与圆弧杆圆心的连线与竖直方向的夹角为60°。重力加速度。 （1）求ω1与ω2的比值； （2）若杆粗糙，有A、B两个完全相同的物块，两物块与杆间的动摩擦因数均为 ，杆转动时，两物块是否能够分别在a、b两个位置与金属杆相对静止一起转动，若能，求出杆转动的角速度范围；若不能说明理由。（答案保留根号） 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）根据牛顿第二定律得 解得 （2）设B恰好不下滑时的角速度为ω3，根据牛顿第二定律得 根据平衡条件得 解得 设A恰好不上滑时的角速度为ω4，根据牛顿第二定律得 根据平衡条件得 解得 两物块能够分别在a、b两个位置与金属杆相对静止一起转动时，杆转动的角速度范围是 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$