精品解析：湖北省武汉市第四中学2024-2025学年高一下学期2月检测物理试卷

武汉市第四中学2024~2025学年下学期测试 高一物理试卷 注意事项： 1、答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2、选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3、非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4、考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 日晷仪是我国古代较为普遍使用的计时仪器，太阳光下铁棒的影子会随着太阳位置变化而转动。一段时间内影子从图示位置转动到虚线位置，用ωA、ωB分别表示A、B两点的角速度大小，aA、aB分别表示A、B两点的向心加速度大小，下列判断正确的是（　　） A. B. C. D. 2. 穿梭于大街小巷的共享单车解决了人们出行的“最后一公里”问题。单车的传动装置如图所示，链轮的齿数为38，飞轮的齿数为16，后轮直径为660mm，若小明以5m/s匀速骑行，则脚踩踏板的角速度约为（　　） A. 3.2 rad/s B. 6.4 rad/s C. 12.6 rad/s D. 18.0rad/s 3. 如图是无人机绕拍摄主体飞行时，在水平面内做匀速圆周运动的示意图。已知无人机的质量为m，轨道平面距拍摄对象高度为h，无人机与拍摄对象距离为r，飞行时线速度大小为v，则无人机做匀速圆周运动时（ ） A. 无人机所受空气作用力为mg B. 无人机所受向心力为 C. 无人机飞行时要消耗电能，所以无入机的机械能是增加的 D. 无人机绕行一周的周期为 4. 3月12日为我国的法定植树节，全民义务植树运动有力推动了我国生态状况的改善。如图所示，某同学正在种植一棵小树苗，先把树根部放入土坑中，双手把树扶起到竖直状态，该同学的两手与树苗的接触位置始终距地面高为，此时树苗与地面的夹角为，该同学双手水平向左的速度恰好为，则树苗转动的角速度为（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，在水平转台的某一半径上的两点A、B下固定长度相等的轻质细绳，细绳另一端有质量相等的两相同小球1和小球2。当水平转台绕着竖直轴做匀速转动稳定时（　　） A. 两小球线速度大小相等 B. 两小球向心加速度大小相等 C. 细线与竖直方向的夹角大于 D. 小球1所受细绳的拉力小于小球2所受细绳的拉力 6. 如图所示，直径为d的竖直圆筒绕中心轴线以恒定的转速匀速转动。一子弹以水平初速度沿圆筒直径方向从左侧射入圆筒，从右侧射穿圆筒后发现两弹孔在同一竖直线上且相距为h，空气阻力及圆筒对子弹的作用力均可忽略不计，已知重力加速度为g。则（　　） A. 子弹水平初速度为 B. 子弹水平初速度为 C. 圆筒转动的角速度可能为 D. 圆筒转动的角速度可能为 7. 如图所示的光滑斜面ABCD是边长为的正方形，倾角为30°，一物块（视为质点）沿斜面左上方顶点A以平行于AB边的初速度水平射入，到达底边CD中点E，已知重力加速度为g。则（　　） A. 初速度大小为 B. 初速度大小为 C. 物块由A点运动到E点所用的时间 D. 物块由A点运动到E点所用的时间 8. 如图所示，一个倾角为37°的斜面固定在水平面上，在斜面底端正上方的O点将一小球以速度v0＝3 m/s水平抛出，经过一段时间后，小球垂直斜面打在P点处（小球可视为质点，不计空气阻力，取重力加速度g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8），则（　　） A. 小球击中斜面时的速度大小为4 m/s B. 小球击中斜面时的速度大小为5 m/s C. 小球做平抛运动的水平位移是1.6 m D. 小球做平抛运动的竖直位移是0.8 m 9. 如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，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转动，一质量为m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，此时小物块受到的摩擦力恰好为0，且它和0点的连线与OO′之间的夹角为60°，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 物块做圆周运动的加速度大小为 B. 陶罐对物块的弹力大为2mg C. 转台转动的角速度大小为 D. 物块转动的线速度大小为 10. 第24届冬季奥运会于2022年2月4日在北京和张家口联合举行，跳台滑雪是冬奥会中最具观赏性的项目之一，北京跳台滑雪赛道“雪如意”如图甲所示，其简化图如图乙所示，跳台滑雪赛道由助滑道，着陆坡，减速停止区三部分组成，B点处对应圆弧半径为。比赛中质量的运动员从A点由静止下滑，运动到B点后水平飞出，落在着陆坡的C点，已知运动员在空中的飞行时间为，着陆坡的倾角，重力加速度，忽略空气阻力影响，则（　　）。 A. 运动员从B点水平飞出的速度大小为 B. 运动员从B点飞出后离斜面最远时速度大小为 C. 运动员从B点飞出后经离斜面最远 D. 运动员在B点对轨道的压力为 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 某同学用如图甲所示装置，研究圆锥摆悬线拉力与角速度的关系。保持光滑圆管固定，细线穿过圆管，一端连接小球，另一端连接在固定测力计上，使小球做圆锥摆运动。重力加速度为，不计小球大小。 （1）某次实验中，测力计的示数如图乙所示，则细线的拉力大小____________N。 （2）让小球以不同的角速度做圆锥摆运动，测得每次的角速度及对应的测力计的示数F，已知小球的质量为m，摆线长为L，作出图像，如果图像是过原点的一条倾斜直线，且图像的斜率等于____________，则表明__________________。 （3）保持圆管位置不变，改变测力计的位置重新实验，和（2）的实验结果在同一坐标系中作出图像，如果图像的斜率变小了，表明测力计位置____________（填“上移”或“下移”）了。 12. 如图1所示是探究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系的实验装置。转动手柄，可使两侧变速轮塔以及长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在左右两轮塔上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以各自的角速度做匀速圆周运动，其向心力由挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力通过杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。那么： （1）下列实验的实验方法与本实验相同的是（ ） A.验证力的平行四边形定则 B.验证牛顿第二定律 C.伽利略对自由落体的研究 （2）若长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A到转轴距离的2倍，长槽上的挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等。探究向心力和角速度的关系时，若将传动皮带套在两半径之比等于3: 1的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板______和挡板______处（选填“A”或“B”或“C”），则标尺露出红白相间的等分格数的比值约为______。若仅改变皮带位置，通过对比皮带位置轮盘半径之比和向心力大小之比，可以发现向心力F与角速度的平方成正比。 （3）为了能探究向心力大小的各种影响因素，左右两侧塔轮______ （选填“需要”或“不需要”）设置半径相同的轮盘。 （4）你认为以上实验中产生误差的原因有（写出一条即可）。______ （5）利用传感器升级实验装置，用力传感器测压力，用光电计时器测周期进行定量探究。某同学多次改变转速后，记录一组力与对应周期数据，他用图像法来处理数据，结果画出了如图2所示的图像，该图线是一条过原点的直线，请你分析他的图像横坐标x表示的物理量是（ ） A.T B. C.T2 D. 13. 2022年北京冬奥会短道速滑混合团体2000米接力决赛中，我国短道速滑队夺得中国队在本届冬奥会的首金。 （1）如果把运动员起跑后进入弯道前的过程看作初速度为零的匀加速直线运动，若运动员加速到速度时，滑过的距离，求加速度的大小； （2）如果把运动员在弯道滑行的过程看作轨道为半圆的匀速圆周运动，如图所示，若甲、乙两名运动员同时进入弯道，滑行半径分别为，滑行速率分别为，求甲、乙过弯道时的向心加速度大小之比，并通过计算判断哪位运动员先出弯道。 14. 如图所示，一位同学玩飞镖游戏。圆盘最上端有一点P，飞镖抛出时与P在同一竖直面内等高，且距P点的距离为L。在飞镖以初速度垂直盘面瞄准P点抛出的同时，圆盘绕经过盘心O点的水平轴在竖直平面内匀速转动。忽略空气阻力，重力加速度为g，若飞镖恰好击中P点，求： （1）圆盘的半径； （2）圆盘转动角速度的最小值； （3）P点随圆盘转动的线速度大小。 15. 某游乐设施如图所示，由半圆形APB和直线形BC细圆管组成的轨道固定在水平桌面上（圆半径比细圆管内径大得多），轨道内壁光滑。已知APB部分的半径R＝0.8m，BC段长L＝1.6m。弹射装置将一质量m＝0.2kg的小球（可视为质点）以水平初速度v0从A点弹入轨道，小球从C点离开轨道后水平抛出，落地点D离C点的水平距离为x＝1.6m，桌子的高度h＝0.8m，不计空气阻力，取g＝10m/s2。求： （1）小球水平初速度v0的大小； （2）小球在半圆形轨道上运动的角速度ω以及从A点运动到C点的时间t； （3）小球在半圆形轨道上运动时细圆管对小球的作用力F的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 武汉市第四中学2024~2025学年下学期测试 高一物理试卷 注意事项： 1、答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2、选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3、非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4、考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 日晷仪是我国古代较为普遍使用的计时仪器，太阳光下铁棒的影子会随着太阳位置变化而转动。一段时间内影子从图示位置转动到虚线位置，用ωA、ωB分别表示A、B两点的角速度大小，aA、aB分别表示A、B两点的向心加速度大小，下列判断正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】CD．根据 ，这两点在相等的时间t内转过相等的角度θ，所以 CD错误； AB．根据 所以 A正确，B错误。 故选A。 2. 穿梭于大街小巷的共享单车解决了人们出行的“最后一公里”问题。单车的传动装置如图所示，链轮的齿数为38，飞轮的齿数为16，后轮直径为660mm，若小明以5m/s匀速骑行，则脚踩踏板的角速度约为（　　） A. 3.2 rad/s B. 6.4 rad/s C. 12.6 rad/s D. 18.0rad/s 【答案】B 【解析】 【详解】飞轮和后轮角速度ω1相等，链轮和飞轮的边缘线速度v相等，链轮和踏板角速度ω2相等，可得 故B正确，ACD错误。 故选B。 3. 如图是无人机绕拍摄主体飞行时，在水平面内做匀速圆周运动的示意图。已知无人机的质量为m，轨道平面距拍摄对象高度为h，无人机与拍摄对象距离为r，飞行时线速度大小为v，则无人机做匀速圆周运动时（ ） A. 无人机所受空气作用力为mg B. 无人机所受向心力为 C. 无人机飞行时要消耗电能，所以无入机的机械能是增加的 D. 无人机绕行一周的周期为 【答案】D 【解析】 【详解】A．无人机做匀速圆周运动，重力方向竖直向下，所需向心力水平方向，则空气对无人机的作用力斜向上方，大于重力，A错误； B．无人机的向心力为 B错误； C．水平方向的匀速圆周运动，机械能保持不变，C错误； D．设r与水平夹角为，则 D正确。 故选D。 4. 3月12日为我国的法定植树节，全民义务植树运动有力推动了我国生态状况的改善。如图所示，某同学正在种植一棵小树苗，先把树根部放入土坑中，双手把树扶起到竖直状态，该同学的两手与树苗的接触位置始终距地面高为，此时树苗与地面的夹角为，该同学双手水平向左的速度恰好为，则树苗转动的角速度为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】该同学的两手与树苗的接触位置始终距地面高为，故双手的实际速度水平向左，将手的速度按如图所示方向进行分解 此时手握树干的位置到点距离为 则有 联立解得 故选D。 5. 如图所示，在水平转台的某一半径上的两点A、B下固定长度相等的轻质细绳，细绳另一端有质量相等的两相同小球1和小球2。当水平转台绕着竖直轴做匀速转动稳定时（　　） A. 两小球线速度大小相等 B. 两小球向心加速度大小相等 C. 细线与竖直方向的夹角大于 D. 小球1所受细绳的拉力小于小球2所受细绳的拉力 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．小球1、2共轴转动，角速度相等，小球1转动的半径小于小球2，根据 可知，小球1的线速度小，故A错误； B．根据 知，两小球转动的半径不等，则向心加速度大小不等，故B错误； CD．小球做圆周运动的向心力由重力和绳子的拉力提供，则有 由于小球2的半径大，则小球2的绳与竖直方向的夹角大，所以小球1所受细绳的拉力小于小球2所受细绳的拉力，故C错误，D正确。 故选D。 6. 如图所示，直径为d的竖直圆筒绕中心轴线以恒定的转速匀速转动。一子弹以水平初速度沿圆筒直径方向从左侧射入圆筒，从右侧射穿圆筒后发现两弹孔在同一竖直线上且相距为h，空气阻力及圆筒对子弹的作用力均可忽略不计，已知重力加速度为g。则（　　） A. 子弹水平初速度为 B. 子弹水平初速度为 C. 圆筒转动的角速度可能为 D. 圆筒转动的角速度可能为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．子弹做平抛运动，在竖直方向上 水平方向子弹做匀速运动 联立求得 故AB错误； CD．因子弹从右侧射穿圆筒后发现两弹孔在同一竖直线上，则圆筒转过的角度为 (n=1.2.3…) 则角速度为 (n=1.2.3…) 故角速度可能为，不可能为，故C正确，D错误。 故选C。 7. 如图所示的光滑斜面ABCD是边长为的正方形，倾角为30°，一物块（视为质点）沿斜面左上方顶点A以平行于AB边的初速度水平射入，到达底边CD中点E，已知重力加速度为g。则（　　） A. 初速度大小为 B. 初速度大小为 C. 物块由A点运动到E点所用的时间 D. 物块由A点运动到E点所用的时间 【答案】B 【解析】 【详解】根据题意可知，物块在斜面上做类平抛运动，沿斜面向下的加速度为 由运动学规律，水平方向上有 沿斜面方向有 解得 ， 故选B。 8. 如图所示，一个倾角为37°的斜面固定在水平面上，在斜面底端正上方的O点将一小球以速度v0＝3 m/s水平抛出，经过一段时间后，小球垂直斜面打在P点处（小球可视为质点，不计空气阻力，取重力加速度g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8），则（　　） A. 小球击中斜面时的速度大小为4 m/s B. 小球击中斜面时的速度大小为5 m/s C. 小球做平抛运动的水平位移是1.6 m D. 小球做平抛运动的竖直位移是0.8 m 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】AB．小球的速度方向与斜面垂直，根据平行四边形定则有 解得 小球击中斜面时的速度大小 故A错误，B正确； CD．小球运动的时间 可知水平位移 竖直位移 故C错误，D正确。 故选BD。 9. 如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，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转动，一质量为m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，此时小物块受到的摩擦力恰好为0，且它和0点的连线与OO′之间的夹角为60°，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 物块做圆周运动的加速度大小为 B. 陶罐对物块的弹力大为2mg C. 转台转动的角速度大小为 D. 物块转动的线速度大小为 【答案】ABC 【解析】 【详解】AB．物块的受力图如图 由受力示意图可得 则物块的加速度为 陶罐对物块的弹力大小为 故AB正确； CD．小物块的合力提供向心力 解得 则转台的线速度为 故C正确，D错误。 故选ABC。 10. 第24届冬季奥运会于2022年2月4日在北京和张家口联合举行，跳台滑雪是冬奥会中最具观赏性的项目之一，北京跳台滑雪赛道“雪如意”如图甲所示，其简化图如图乙所示，跳台滑雪赛道由助滑道，着陆坡，减速停止区三部分组成，B点处对应圆弧半径为。比赛中质量的运动员从A点由静止下滑，运动到B点后水平飞出，落在着陆坡的C点，已知运动员在空中的飞行时间为，着陆坡的倾角，重力加速度，忽略空气阻力影响，则（　　）。 A. 运动员从B点水平飞出的速度大小为 B. 运动员从B点飞出后离斜面最远时速度大小为 C. 运动员从B点飞出后经离斜面最远 D. 运动员在B点对轨道的压力为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．运动员从B点水平飞出后做平抛运动，因此有， 落在斜坡上时，位移偏转角度为37°，即， 联立解得，故A正确； B．运动员从B点飞出后离斜面最远时速度方向与斜面平行， 则有，， 联立解得，故B错误； C．运动员从B点飞出后离斜面最远时，竖直方向有， 解得，故C错误； D．运动员在B点飞出前在做圆周运动， 根据牛顿第二定律有 解得， 根据牛顿第三定律，运动员在B点对轨道的压力与轨道对运动员的支持力相等，故D正确。 故选AD。 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 某同学用如图甲所示装置，研究圆锥摆悬线拉力与角速度的关系。保持光滑圆管固定，细线穿过圆管，一端连接小球，另一端连接在固定测力计上，使小球做圆锥摆运动。重力加速度为，不计小球大小。 （1）某次实验中，测力计的示数如图乙所示，则细线的拉力大小____________N。 （2）让小球以不同的角速度做圆锥摆运动，测得每次的角速度及对应的测力计的示数F，已知小球的质量为m，摆线长为L，作出图像，如果图像是过原点的一条倾斜直线，且图像的斜率等于____________，则表明__________________。 （3）保持圆管位置不变，改变测力计的位置重新实验，和（2）的实验结果在同一坐标系中作出图像，如果图像的斜率变小了，表明测力计位置____________（填“上移”或“下移”）了。 【答案】 ①. 5.0 ②. mL ③. 质量和摆长一定时，悬线拉力与角速度平方成正比 ④. 下移 【解析】 【详解】（1）[1]细线的拉力大小为根据测力计可知其读数为 （2）[2][3]让小球以不同的角速度做圆锥摆运动，设锥角为，有 即 因此图像是过原点的一条倾斜直线，且图像的斜率为mL，则表明质量和摆长一定时，悬线拉力与角速度平方成正比。 （3）[4]由上一小问可知，小球质量一定，如果图像的斜率变小了，即mL之积变小，又因为质量不变，所以小球摆线长变短，即测力计向下移动了一段距离。 12. 如图1所示是探究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系的实验装置。转动手柄，可使两侧变速轮塔以及长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在左右两轮塔上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以各自的角速度做匀速圆周运动，其向心力由挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力通过杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。那么： （1）下列实验的实验方法与本实验相同的是（ ） A.验证力的平行四边形定则 B.验证牛顿第二定律 C.伽利略对自由落体的研究 （2）若长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A到转轴距离的2倍，长槽上的挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等。探究向心力和角速度的关系时，若将传动皮带套在两半径之比等于3: 1的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板______和挡板______处（选填“A”或“B”或“C”），则标尺露出红白相间的等分格数的比值约为______。若仅改变皮带位置，通过对比皮带位置轮盘半径之比和向心力大小之比，可以发现向心力F与角速度的平方成正比。 （3）为了能探究向心力大小的各种影响因素，左右两侧塔轮______ （选填“需要”或“不需要”）设置半径相同的轮盘。 （4）你认为以上实验中产生误差的原因有（写出一条即可）。______ （5）利用传感器升级实验装置，用力传感器测压力，用光电计时器测周期进行定量探究。某同学多次改变转速后，记录一组力与对应周期数据，他用图像法来处理数据，结果画出了如图2所示的图像，该图线是一条过原点的直线，请你分析他的图像横坐标x表示的物理量是（ ） A.T B. C.T2 D. 【答案】 ①. B ②. A##C ③. C##A ④. 1:9 ⑤. 需要 ⑥. 皮带打滑引起误差 ⑦. D 【解析】 【详解】（1）[1]本实验所用的研究方法是控制变量法，与验证牛顿第二定律的实验方法相同，故选B； （2）[2][3] 探究向心力和角速度的关系时，应保持质量和半径相同，即应将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板C上； [4] 若将传动皮带套在两半径之比等于3: 1的轮盘上，因两轮盘的边缘线速度相同，则角速度之比为1:3，向心力之比为1:9，故标尺露出红白相间的等分格数的比值约为1:9； （3）[5] 为了能探究向心力大小的各种影响因素，因为要研究角速度一定时向心力与质量或半径的关系，则左右两侧塔轮需要设置半径相同的轮盘； （4）[6]以上实验中产生误差的原因有：弹簧测力套筒读数引起误差；皮带打滑引起误差等。 （5）[7]根据 可知纵坐标表示F，则图像的横坐标x表示的物理量是，故选D。 13. 2022年北京冬奥会短道速滑混合团体2000米接力决赛中，我国短道速滑队夺得中国队在本届冬奥会的首金。 （1）如果把运动员起跑后进入弯道前的过程看作初速度为零的匀加速直线运动，若运动员加速到速度时，滑过的距离，求加速度的大小； （2）如果把运动员在弯道滑行的过程看作轨道为半圆的匀速圆周运动，如图所示，若甲、乙两名运动员同时进入弯道，滑行半径分别为，滑行速率分别为，求甲、乙过弯道时的向心加速度大小之比，并通过计算判断哪位运动员先出弯道。 【答案】（1）；（2），甲 【解析】 【详解】（1）根据速度位移公式有 代入数据可得 （2）根据向心加速度的表达式 可得甲、乙的向心加速度之比为 甲、乙两物体做匀速圆周运动，则运动的时间为 代入数据可得甲、乙运动的时间为 ， 因，所以甲先出弯道。 14. 如图所示，一位同学玩飞镖游戏。圆盘最上端有一点P，飞镖抛出时与P在同一竖直面内等高，且距P点的距离为L。在飞镖以初速度垂直盘面瞄准P点抛出的同时，圆盘绕经过盘心O点的水平轴在竖直平面内匀速转动。忽略空气阻力，重力加速度为g，若飞镖恰好击中P点，求： （1）圆盘的半径； （2）圆盘转动角速度的最小值； （3）P点随圆盘转动的线速度大小。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）飞镖水平抛出做平抛运动，在水平方向做匀速直线运动，因此 飞镖击中P点时，P恰好在最下方，则 解得圆盘的半径 （2）飞镖击中P点，则P点转过的角度满足 故 当k=0时，圆盘转动角速度有最小值 （3）P点随圆盘转动的线速度为 15. 某游乐设施如图所示，由半圆形APB和直线形BC细圆管组成的轨道固定在水平桌面上（圆半径比细圆管内径大得多），轨道内壁光滑。已知APB部分的半径R＝0.8m，BC段长L＝1.6m。弹射装置将一质量m＝0.2kg的小球（可视为质点）以水平初速度v0从A点弹入轨道，小球从C点离开轨道后水平抛出，落地点D离C点的水平距离为x＝1.6m，桌子的高度h＝0.8m，不计空气阻力，取g＝10m/s2。求： （1）小球水平初速度v0的大小； （2）小球在半圆形轨道上运动的角速度ω以及从A点运动到C点的时间t； （3）小球在半圆形轨道上运动时细圆管对小球的作用力F的大小。 【答案】（1）4m/s；（2）5rad/s，1.028s；（3）2N 【解析】 【详解】（1）小球离开轨道后做平抛运动，则有：竖直方向 水平方向 x＝v0t 解得 （2）小球在半圆形轨道上运动时的角速度为 小球从A到B的时间为 从B到C做匀速直线运动，时间为 因此从A点运动到C点的时间为 t＝t1＋t2＝0.628s+0.4s=1.028s （3）根据牛顿第二定律得，圆管对小球的水平方向作用力大小为 竖直方向作用力大小为 Fy＝mg＝2N 则细圆管对小球的作用力大小为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $