精品解析:广西壮族自治区南宁市2024-2025学年高一下学期6月期末联考物理试题
2025-08-11
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 广西壮族自治区 |
| 地区(市) | 南宁市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 10.01 MB |
| 发布时间 | 2025-08-11 |
| 更新时间 | 2025-08-11 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-08-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53432768.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2025年春季学期高一年级期末教学质量监测
物理
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1、答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2、回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。,在本试卷上无效。
3、考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本大题共10小题,共46分。第1~7题,每小题4分,只有一项符合题目要求错选、多选或未选均不得分,第8-10题,每小题6分,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不选的得0分。
1. 如图所示实例中均不考虑空气阻力,系统机械能守恒的是( )
A. 上楼(人与地球组成的系统)
B. 跳绳(人与绳组成的系统)
C. 水滴石穿(水滴与石头组成的系统)
D. 箭射出后(箭、弓、地球组成的系统)
2. 在地球的周围,有许多卫星在不同的轨道上绕地球转动。若它们均可视为沿地球做匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A. 卫星可以始终在某一纬度线所在平面(赤道平面除外)运动
B. 卫星可以始终在某一经度线所在平面运动
C. 所有卫星的轨道平面均过地心
D. 与地球自转周期相同的卫星,都是静止卫星
3. 如图所示为一种叫作“魔盘”的娱乐设施,当转盘转动很慢时,人会随着“魔盘”一起转动,当“魔盘”转动到…定速度时,人会“贴”在“魔盘”竖直壁上,双脚离开底面而不会滑下。则人“贴”在“魔盘”竖直壁上随“魔盘”一起运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 人随“魔盘”转动过程中受重力、弹力、摩擦力和向心力作用
B. 若转速略为变大,重新达到稳定后,人与竖直壁之间的摩擦力变大
C. 若转速略为变大,重新达到稳定后,人与竖直壁之间的弹力变大
D. 若转速略为变小,重新达到稳定后,人一定会沿竖直壁下降
4. 在物理学的发展过程中,科学家们运用了许多研究方法。以下关于物理研究方法的叙述错误的是( )
A. “探究向心力大小的表达式”实验中用到了等效替代法
B. 卡文迪什利用扭称实验测量引力常量运用了放大的思想
C. 在研究物体沿曲面运动时重力做功的过程中用到了微元法
D. “探究曲线运动的速度方向”运用了极限的思想
5. 如图所示为拍电影时吊威亚的情景.工作人员B向左运动用绕过定滑轮的轻绳将小演员A竖直向上吊起,定滑轮两边轻绳的夹角为,A运动的速度大小为,B运动的速度大小为,当时,下列关系正确的是( )
A. B. C. D.
6. 如图所示,一轻绳跨过定滑轮,两端分别系有小球A和B,在外力作用下使两小球处于静止状态,两球间的高度差为h,释放小球,当两球间的高度差再次为h时,小球A的速度大小为,已知重力加速度为g,不计一切摩擦,不计滑轮的质量,则A、B两球的质量之比为( )
A. 2∶3 B. 1∶2 C. 1∶3 D. 1∶4
7. 如图所示,置于竖直面内的光滑金属圆环半径为,质量为的带孔小球穿于环上,同时有一长为的细绳一端系于圆环最高点,当圆环以角速度绕竖直直径转动时,下列说法正确的是( )
A. 细绳对小球的拉力可能为零
B. 细绳和金属圆环对小球的作用力大小不可能相等
C. 细绳对小球拉力与小球的重力大小可能相等
D. 当时,金属圆环对小球的作用力为零
8. 先后将小球1、2由同一位置以不同速度竖直向上抛出,抛出后小球只受重力和水平方向的风力作用,两小球的运动轨迹如图虚线所示,则两小球相比,下列说法正确的是( )
A. 小球1的竖直向上抛出的初速度比2大
B. 小球1从抛出到落地的运动时间比2短
C. 小球2的水平方向上的平均速度一定比小球1的大
D. 小球2所受的风力一定比小球1受到的大
9. 如图所示,质量为的小球用长为L的轻绳悬挂于O点,静止时小球位于O点正下方P点处。小球在水平拉力作用下,通过以下两种方式从P点移动到Q点,,重力加速度为g。
方式一:小球在水平拉力的作用下,从P点缓慢地移动到Q点。
方式二:小球在水平恒力的作用下,从P点运动到Q点。下列说法正确的是( )
A. 两种方式中,小球的机械能变化相同
B. 两种方式中,拉力做功大小之比为
C. 方式一中,到达图中位置时,拉力大小
D. 方式二中,小球向右运动的角度时,速度为零
10. 如图所示,一倾角为30°的斜面固定在水平地面上,一质量为M的物块A放在斜面上恰好不下滑。将一不可伸长的轻绳一端连接A,另一端跨过光滑定滑轮后与一轻弹簧相连,轻弹簧下端栓接质量为m的重物B。开始时弹簧恰处于原长,将B由静止释放,当B下降到最低点时(未着地),A恰好不上滑。下列说法不正确的是( )
A. M=2m
B. B下落一半距离时有最大速度
C. B下落过程中A、B系统机械能守恒
D. 在B从释放位置运动到速度最大的过程中,B克服弹簧弹力做的功等于B机械能的减少量
二、实验题:共2小题,共16分,请按题目要求作答。
11. 某同学利用手机的连拍照相功能研究平抛运动。实验步骤如下:
(a)用刻度尺测出每块砖的高度d和长度L。
(b)将小球平行于竖直墙面水平向右抛出,利用连拍照相功能拍摄不同时刻小球位置,得到小球的运动轨迹如图所示。不计小球所受阻力,重力加速度为g。
(1)O点______(填“”或“不是”)抛出点;
(2)小球平抛的水平初速度______;
(3)小球在位置B的竖直分速度大小______。
12. 某同学用如图甲所示的实验装置做《验证机械能守恒定律》的实验。实验时让质量为的重物从高处由静止开始下落,重物上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点,如图乙为实验时打出的一条纸带,选取纸带上连续打出三个点A、B、C,测出各点距起点的距离,重力加速度取,请完成下列问题:
(1)下列操作或分析中正确的有( )
A. 必须要称出重物的质量
B. 计时器两限位孔必须在同一竖直线上
C. 实验时,应先释放重锤,再打开电源
D. 用秒表测重物下落的时间
(2)打下计数点时物体的速度大小为_____;
(3)重物从到减小的重力势能为_____J,增加的动能为_____J(计算结果保留2位有效数字)
(4)根据纸带计算出相关各点的速度,用刻度尺量出下落的距离,以为纵轴,以为横轴做出的图像应该是下图中的( )
A. B.
C D.
三、计算题。共3小题,共38分。要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位,只写出最后答案的不能得分。
13. 牛顿运用其运动定律并结合开普勒定律,通过建构物理模型研究天体的运动,建立了伟大的万有引力定律.请你选用恰当的规律和方法解决下列问题:
(1)某行星绕太阳运动的轨迹为椭圆,设太阳的质量为M,行星质量为,若行星在近日点与太阳中心的距离为,在远日点与太阳中心的距离为.求行星在近日点和远日点的加速度大小之比;
(2)行星绕太阳运动轨迹可近似看做匀速圆周运动.设行星质量为m,绕太阳公转周期为T,行星的轨道半径为r,请根据开普勒第三定律()及向心力的相关知识,证明太阳对行星的作用力F与r的平方成反比.
14. 2025年5月31日,在南宁邕江大桥畅游阁附近水域举行了南宁市龙舟公开赛,共有42支队伍报名参赛,经过激烈比赛,最终广州白云队获得直道200米决赛冠军。设白云队龙船的总质量(含人),20名划手分两列坐好,同时向斜后方划桨,假设每位划手每次向斜后方划桨时,桨对水的力大小均为,且力与水面平行,船桨平面与船身的夹角为,每次划桨船前进厘米。假设此次比赛水对船的阻力恒定,为总重力的0.1倍。取重力加速度,,,求:
(1)所有划手同时划桨时,龙舟的加速度的大小;
(2)若所有划手同时划桨且只划一次,龙舟在静水中可前进的最大距离(假设阻力仍为总重力的0.1倍)?
15. 如图所示,在距地面上方h的光滑水平台面上,质量为的物块左侧压缩一个轻质弹簧,弹簧与物块未拴接。物块与左侧竖直墙壁用细线拴接,使物块静止在O点。水平台面右侧有一倾角为的光滑斜面,半径分别为和的两个光滑圆形轨道固定在粗糙的水平地面上,且两圆轨道分别与水平面相切于C、两点,两圆最高点分别为D、F。现剪断细线,弹簧恢复原长后与物块脱离,脱离时物块的速度,物块离开水平台面后恰好无碰撞地从A点落入光滑斜面上,运动至B点后(在B点无能量损失)沿粗糙的水平面从C点进入光滑竖直圆轨道且通过最高点D,已知物块与水平面间的动摩擦因数,AB长度,BC距离,,已知:sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)求水平台面的高度h;
(2)求物块经过D点时对圆轨道的压力;
(3)为了让物块能从E点进入圆轨道且中途不脱离轨道,则C、间的距离应满足什么条件?
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2025年春季学期高一年级期末教学质量监测
物理
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1、答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2、回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。,在本试卷上无效。
3、考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本大题共10小题,共46分。第1~7题,每小题4分,只有一项符合题目要求错选、多选或未选均不得分,第8-10题,每小题6分,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不选的得0分。
1. 如图所示实例中均不考虑空气阻力,系统机械能守恒的是( )
A. 上楼(人与地球组成的系统)
B. 跳绳(人与绳组成的系统)
C. 水滴石穿(水滴与石头组成的系统)
D. 箭射出后(箭、弓、地球组成的系统)
【答案】D
【解析】
【详解】A.人上楼过程中,人体的化学能转化为机械能,人和地球组成的系统机械能不守恒,A不符合题意;
B.跳绳的过程中,人体的化学能转化为机械能,人和绳组成的系统机械能不守恒,B不符合题意;
C.水滴石穿过程中,水滴的机械能转变为内能,水滴和石头组成的系统机械能不守恒,C不符合题意;
D.箭射出后,箭、弓、地球组成的系统只有动能、弹性势能、重力势能相互转化,箭、弓、地球组成的系统的机械能守恒,D符合题意。
故选D。
2. 在地球的周围,有许多卫星在不同的轨道上绕地球转动。若它们均可视为沿地球做匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A. 卫星可以始终在某一纬度线所在平面(赤道平面除外)运动
B. 卫星可以始终在某一经度线所在平面运动
C. 所有卫星轨道平面均过地心
D. 与地球自转周期相同的卫星,都是静止卫星
【答案】C
【解析】
【详解】AC.卫星所在平面可以是过地心的任何平面,而静止卫星的轨道所在平面必须是赤道平面,只这一纬度线所在平面运动,故A错误,C正确;
B.只有地球不自转时,极地卫星轨道平面可以与所有经度线平面重合,这显然不符合实际,故B错误;
D.只要与地球自转周期相同的卫星,设周期为T,则高度满足
即只要高度要满足与静止卫星的高度是一样的,则就与地球自转周期就相同,不一定是静止卫星,故D错误。
故选C。
3. 如图所示为一种叫作“魔盘”的娱乐设施,当转盘转动很慢时,人会随着“魔盘”一起转动,当“魔盘”转动到…定速度时,人会“贴”在“魔盘”竖直壁上,双脚离开底面而不会滑下。则人“贴”在“魔盘”竖直壁上随“魔盘”一起运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 人随“魔盘”转动过程中受重力、弹力、摩擦力和向心力作用
B. 若转速略为变大,重新达到稳定后,人与竖直壁之间的摩擦力变大
C. 若转速略为变大,重新达到稳定后,人与竖直壁之间的弹力变大
D. 若转速略为变小,重新达到稳定后,人一定会沿竖直壁下降
【答案】C
【解析】
【详解】A.人随“魔盘”转动过程中受重力、弹力、摩擦力的作用,故A错误;
BC.若转速略为变大,重新达到稳定后,竖直方向
则人与竖直壁之间的摩擦力不变;
水平方向
可见人与竖直壁之间的弹力变大,故B错误、C正确;
D.人恰好贴在魔盘上时,有,
解得转速为
若转速略为变小,重新达到稳定后,人不一定会沿竖直壁下降,故D错误。
故选C。
4. 在物理学的发展过程中,科学家们运用了许多研究方法。以下关于物理研究方法的叙述错误的是( )
A. “探究向心力大小的表达式”实验中用到了等效替代法
B. 卡文迪什利用扭称实验测量引力常量运用了放大的思想
C. 在研究物体沿曲面运动时重力做功的过程中用到了微元法
D. “探究曲线运动的速度方向”运用了极限的思想
【答案】A
【解析】
【详解】A.“探究向心力大小的表达式”实验中用到了控制变量法,故A错误,满足题意要求;
B.卡文迪什利用扭称实验测量引力常量运用了放大的思想,故B正确,不满足题意要求;
C.在研究物体沿曲面运动时重力做功的过程中用到了微元法,故C正确,不满足题意要求;
D.“探究曲线运动的速度方向”运用了极限的思想,故D正确,不满足题意要求。
故选A
5. 如图所示为拍电影时吊威亚的情景.工作人员B向左运动用绕过定滑轮的轻绳将小演员A竖直向上吊起,定滑轮两边轻绳的夹角为,A运动的速度大小为,B运动的速度大小为,当时,下列关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】将B的速度分解为沿细绳和垂直细绳方向的速度,则A的速度等于沿细绳方向的速度,即绳两端沿绳方向速度相等,因此有
故选B。
6. 如图所示,一轻绳跨过定滑轮,两端分别系有小球A和B,在外力作用下使两小球处于静止状态,两球间的高度差为h,释放小球,当两球间的高度差再次为h时,小球A的速度大小为,已知重力加速度为g,不计一切摩擦,不计滑轮的质量,则A、B两球的质量之比为( )
A. 2∶3 B. 1∶2 C. 1∶3 D. 1∶4
【答案】C
【解析】
【详解】由机械能守恒定律得
结合,解得
故选C。
7. 如图所示,置于竖直面内的光滑金属圆环半径为,质量为的带孔小球穿于环上,同时有一长为的细绳一端系于圆环最高点,当圆环以角速度绕竖直直径转动时,下列说法正确的是( )
A. 细绳对小球的拉力可能为零
B. 细绳和金属圆环对小球的作用力大小不可能相等
C. 细绳对小球拉力与小球的重力大小可能相等
D. 当时,金属圆环对小球的作用力为零
【答案】B
【解析】
【详解】A.如果细绳对小球的拉力为零,则小球受到的重力与支持力的合力不可能提供向心力,故A错误;
B.细绳和金属圆环对小球的作用力大小如果相等,二者在水平方向的合力为零,则向心力为零,金属圆做圆周运动,向心力不可能为零,故B正确;
CD.此时细绳与竖直方向的夹角为60°,当圆环旋转时,小球绕竖直轴做圆周运动,当弹力方向背离圆心时,则有,
解得,
同理当弹力方向指向圆心时有,
解得,
所以细绳对小球拉力与小球重力大小不可能相等;
当时,金属圆环对小球的作用力,故CD错误。
故选B。
8. 先后将小球1、2由同一位置以不同的速度竖直向上抛出,抛出后小球只受重力和水平方向的风力作用,两小球的运动轨迹如图虚线所示,则两小球相比,下列说法正确的是( )
A. 小球1的竖直向上抛出的初速度比2大
B. 小球1从抛出到落地的运动时间比2短
C. 小球2的水平方向上的平均速度一定比小球1的大
D. 小球2所受的风力一定比小球1受到的大
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.小球的运动可以分解为竖直方向的竖直上抛和水平方向的匀加速直线运动,上升阶段竖直方向满足
依题意,可知小球1上升高度大于小球2的上升高度,所以小球1竖直向上抛出的初速度大,小球1从抛出到落地的运动时间长,故A正确,B错误;
C.由图可知,小球1水平位移小,飞行时间长,根据水平方向的平均速度
分析知小球2的水平方向的平均速度一定比小球1的大,故C正确;
D.小球水平方向满足
由图可知,小球1的飞行时间长,水平位移小,小球1的加速度小,但不知道两小球质量的关系,故不能判断出二者水平方向受力的关系,故D错误。
故选AC
9. 如图所示,质量为的小球用长为L的轻绳悬挂于O点,静止时小球位于O点正下方P点处。小球在水平拉力作用下,通过以下两种方式从P点移动到Q点,,重力加速度为g。
方式一:小球在水平拉力的作用下,从P点缓慢地移动到Q点。
方式二:小球在水平恒力的作用下,从P点运动到Q点。下列说法正确的是( )
A. 两种方式中,小球的机械能变化相同
B. 两种方式中,拉力做功大小之比为
C. 方式一中,到达图中位置时,拉力大小为
D. 方式二中,小球向右运动的角度时,速度为零
【答案】BC
【解析】
【详解】A.两种方式,小球重力势能增加都一样,但方式二小球的动能也增加了,机械能变化不相同,故A错误;
B.方式一中,小球缓慢运动,动能变化量为零,由动能定理得
方式一中,小球在水平恒力的作用下,根据恒力做功有
解得
故B正确;
C.对小球,受力分析如图,有
故C正确;
D.小球从P点运动到Q点,由动能定理得
代入数据解得
故D错误。
故选B。
10. 如图所示,一倾角为30°的斜面固定在水平地面上,一质量为M的物块A放在斜面上恰好不下滑。将一不可伸长的轻绳一端连接A,另一端跨过光滑定滑轮后与一轻弹簧相连,轻弹簧下端栓接质量为m的重物B。开始时弹簧恰处于原长,将B由静止释放,当B下降到最低点时(未着地),A恰好不上滑。下列说法不正确的是( )
A. M=2m
B. B下落一半距离时有最大速度
C. B下落过程中A、B系统机械能守恒
D. 在B从释放位置运动到速度最大的过程中,B克服弹簧弹力做的功等于B机械能的减少量
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.A恰好不下滑时有
当B下落到最低点时,弹簧弹力
F=2mg
而A恰好不上滑,则对A有
所以
M=2m
所以A正确,不符合题意;
B.B下落一半距离时
F=mg
合力为0,有最大速度,所以B正确,不符合题意;
C.由能量守恒可知,B与弹簧系统机械能守恒,所以C错误,符合题意;
D在B从释放位置运动到速度最大的过程中,B克服弹簧弹力做的功等于B机械能的减少量,所以D正确,不符合题意;
故选C。
二、实验题:共2小题,共16分,请按题目要求作答。
11. 某同学利用手机的连拍照相功能研究平抛运动。实验步骤如下:
(a)用刻度尺测出每块砖的高度d和长度L。
(b)将小球平行于竖直墙面水平向右抛出,利用连拍照相功能拍摄不同时刻小球位置,得到小球的运动轨迹如图所示。不计小球所受阻力,重力加速度为g。
(1)O点______(填“是”或“不是”)抛出点;
(2)小球平抛的水平初速度______;
(3)小球在位置B的竖直分速度大小______。
【答案】 ①. 不是 ②. ③.
【解析】
【详解】(1)[1]由于竖直方向相等时间位移比为1∶2∶3,不是1∶3∶5,因此O不是抛出点。
(2)[2]设频闪照片的照相间隔为T,根据
有
可得
小球平抛的水平初速度
(3)[3]在竖直方向上根据中间时刻的瞬时速度等于整段的平均速度,可得在位置B的竖直速度大小为
12. 某同学用如图甲所示的实验装置做《验证机械能守恒定律》的实验。实验时让质量为的重物从高处由静止开始下落,重物上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点,如图乙为实验时打出的一条纸带,选取纸带上连续打出三个点A、B、C,测出各点距起点的距离,重力加速度取,请完成下列问题:
(1)下列操作或分析中正确的有( )
A. 必须要称出重物的质量
B. 计时器两限位孔必须在同一竖直线上
C. 实验时,应先释放重锤,再打开电源
D. 用秒表测重物下落的时间
(2)打下计数点时物体的速度大小为_____;
(3)重物从到减小的重力势能为_____J,增加的动能为_____J(计算结果保留2位有效数字)
(4)根据纸带计算出相关各点的速度,用刻度尺量出下落的距离,以为纵轴,以为横轴做出的图像应该是下图中的( )
A. B.
C. D.
【答案】(1)B (2)0.98
(3) ①. 0.25 ②. 0.24 (4)D
【解析】
【详解】(1)A.因为我们是比较、的大小关系,可约去,不需要测量重锤的质量,故A错误;
B.为了减小纸带与限位孔之间的摩擦力,图中两限位孔必须在同一竖直线,故B正确;
C.实验时,为了尽量多的利用纸带的有效长度,应先打开电源,再释放重锤,故C错误;
D.打点计时器本身就是计时仪器,不需用秒表测重锤下落的时间,故D错误。
故选B。
(2)点的瞬时速度为
带入数值计算得
(3)从开始下落到点的过程中,重力势能的减小量为
带入数值,计算得
重物到点时增加的动能为
又
带入数值
(4)由机械能守恒
即
则图像为过原点的直线
故选D。
三、计算题。共3小题,共38分。要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位,只写出最后答案的不能得分。
13. 牛顿运用其运动定律并结合开普勒定律,通过建构物理模型研究天体的运动,建立了伟大的万有引力定律.请你选用恰当的规律和方法解决下列问题:
(1)某行星绕太阳运动的轨迹为椭圆,设太阳的质量为M,行星质量为,若行星在近日点与太阳中心的距离为,在远日点与太阳中心的距离为.求行星在近日点和远日点的加速度大小之比;
(2)行星绕太阳运动轨迹可近似看做匀速圆周运动.设行星质量为m,绕太阳公转的周期为T,行星的轨道半径为r,请根据开普勒第三定律()及向心力的相关知识,证明太阳对行星的作用力F与r的平方成反比.
【答案】(1);(2)见解析
【解析】
【详解】(1)根据万有引力提供向心力有
解得
则行星在近日点和远日点的加速度大小之比为
(2)行星绕太阳的运动轨迹非常接近圆,其运动可近似看做匀速圆周运动,则有
又由于
,
解得
可知,太阳对行星的作用力F与r的平方成反比。
14. 2025年5月31日,在南宁邕江大桥畅游阁附近水域举行了南宁市龙舟公开赛,共有42支队伍报名参赛,经过激烈比赛,最终广州白云队获得直道200米决赛冠军。设白云队龙船的总质量(含人),20名划手分两列坐好,同时向斜后方划桨,假设每位划手每次向斜后方划桨时,桨对水的力大小均为,且力与水面平行,船桨平面与船身的夹角为,每次划桨船前进厘米。假设此次比赛水对船的阻力恒定,为总重力的0.1倍。取重力加速度,,,求:
(1)所有划手同时划桨时,龙舟的加速度的大小;
(2)若所有划手同时划桨且只划一次,龙舟在静水中可前进的最大距离(假设阻力仍为总重力的0.1倍)?
【答案】(1)
(2)
【解析】
【详解】(1)由牛顿第三定律可知,船桨受到水的力大小为
对龙舟分析,由牛顿第二定律,有
解得
(2)划桨一次,对龙舟由动能定理,有
解得
15. 如图所示,在距地面上方h的光滑水平台面上,质量为的物块左侧压缩一个轻质弹簧,弹簧与物块未拴接。物块与左侧竖直墙壁用细线拴接,使物块静止在O点。水平台面右侧有一倾角为的光滑斜面,半径分别为和的两个光滑圆形轨道固定在粗糙的水平地面上,且两圆轨道分别与水平面相切于C、两点,两圆最高点分别为D、F。现剪断细线,弹簧恢复原长后与物块脱离,脱离时物块的速度,物块离开水平台面后恰好无碰撞地从A点落入光滑斜面上,运动至B点后(在B点无能量损失)沿粗糙的水平面从C点进入光滑竖直圆轨道且通过最高点D,已知物块与水平面间的动摩擦因数,AB长度,BC距离,,已知:sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)求水平台面的高度h;
(2)求物块经过D点时对圆轨道的压力;
(3)为了让物块能从E点进入圆轨道且中途不脱离轨道,则C、间的距离应满足什么条件?
【答案】(1)2.4m
(2)340N,方向竖直向上
(3)或
【解析】
【小问1详解】
剪断细线,物块离开水平台面后恰好无碰撞地从A点落入光滑斜面上,
则有
解得
则台面到A点的高度为
水平台面的高度为
【小问2详解】
物块从离开水平台面到经过D点过程,根据动能定理可得
解得
物块经过D点时,根据牛顿第二定律可得
解得
根据牛顿第三定律可知,物块经过D点时对圆轨道的压力大小为340N,方向竖直向上。
【小问3详解】
设物体刚好能到达E点,从 D到E的过程,根据动能定理可得
解得
设物体经过E点后刚好到达圆心等高处,根据动能定理可得
解得
设物体经过E点后刚好经过最高点F,则有
根据动能定理可得
联立解得
为了让物块能从E点进入圆轨道且不脱离轨道,则C、E间的距离应满足或
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