精品解析：广东省深圳市南山外国语学校（集团）高级中学2024-2025学年高一下学期3月月考物理试题

南外高中2024-2025学年第二学期3月月考 高一年级物理试题 试卷分值：100分 考试时间：75分钟 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、座位号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，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。写在本试卷上无效。 3．考试结束，只需将答题卡交回。 一、选择题（每小题4分，共28分） 1. 对下列情景的分析和判断正确的是（　　） A. “北斗”卫星绕地球匀速转动，其速度不变 B. 高速飞行的歼20战斗机，因速度很大，所以加速度一定很大 C. 神舟十三号载人飞船返回地球打开降落伞时，速度变化很快，所以加速度很大 D. 铅球名将巩立姣投掷铅球成绩为，指的是铅球位移的大小为 2. 如图甲所示为直升机为灾区运送生活物资的示意图，直升机由地面起飞，50s末到达一定高度立即将物资释放（释放前物资与直升机相对静止），最终物资刚好落在灾区。直升机在水平的速度vx以及竖直方向的速度vy随时间t变化的规律分别如图乙、丙所示。则下列说法正确（  ） A. 0～5s的时间内，物资的运动轨迹为直线 B. 5s～35s的时间内，物资的运动轨迹为曲线 C. 35s～50s的时间内，物资处于超重状态 D. 物资距地面的最大高度为475m 3. 如图所示，半径为的鼓形轮可绕固定的光滑水平轴转动。在轮上沿相互垂直的直径方向固定四根直杆，杆上分别固定有质量为的A、B、C、D，4个小球，球心与的距离均为2R。现让鼓形轮匀速转动，若某时刻B、D两球所在直杆恰好位于水平方向，小球B的速度大小为，不计空气阻力，重力加速度为，下列说法正确的是（ ） A. 鼓形轮的角速度为 B. 杆对小球C的作用力一定竖直向上 C. 杆对小球D的作用力为 D. 杆对小球A的作用力一定大于mg 4. 新冠疫情居家期间，某人为锻炼身体设计了如图所示的装置，在水平地面上竖直固定直杆A和B．将重物套在杆A上，在杆B的顶端固定一轻滑轮，绳子的一端连接重物，跨过定滑轮后另一端系在腰上。开始时，重物在水平地面上，人以恒定的速度v0向左运动，当绳子与杆A的夹角时重物的速度为v，加速度为a，规定向上为重物速度、加速度正方向。下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，两上下底面平行的滑块重叠在一起，置于固定的、倾角为θ的斜面上，滑块A、B的质量分别为M、m，A与斜面间的动摩擦因数为μ1，B与A之间的动摩擦因数为μ2。已知两滑块都从静止开始以相同的加速度从斜面滑下，滑块上B受到的摩擦力（ ） A. 等于零 B. 大小等于μ1Mgcosθ C. 大小等于μ1mgcosθ D. 大小等于μ2mgcosθ 6. 齿轮传动是现代各种设备中应用最广泛的一种机械传动方式。如图甲所示为某款机械手表内部的部分结构，由A、B、C、D四个轮子组成，其中A、B、C三个传动轮通过齿轮咬合，C、D与轴承咬合，将其简化成如图乙所示模型。a、b、c、d分别为A、B、C、D轮缘上的点，半径之比。下列判断正确的是（ ） A. B. C. D. 7. 有一种杂技表演叫“飞车走壁”，由杂技演员驾驶摩托车沿圆形表演台的光滑侧壁做匀速圆周运动。图中的圆表示摩托车的行驶轨迹，轨迹离地面的高度为h，下列说法正确的是（　　） A. h越高，摩托车对侧壁的压力将越大 B. h越高，摩托车做圆周运动的向心力将越大 C. h越高，摩托车做圆周运动的周期将越小 D. h越高，摩托车做圆周运动的线速度将越大 二、多选题（每小题6分，共18分。全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8. 如图，某物体沿光滑圆弧轨道由最高点滑到最低点的过程中，物体的速率逐渐增大，则（　　） A. 物体受的向心力方向始终指向圆心 B. 物体的合力方向始终指向圆心 C. 物体的合外力就是向心力 D. 物体的向心力逐渐增大 9. 如图甲所示为建筑行业使用的一种小型打夯机，其原理可简化为一个质量为M的支架（含电动机）上由一根长为l的轻杆带动一个质量为m的铁球（铁球可视为质点），如图乙所示，重力加速度为g。若在某次打夯过程中，铁球以角速度ω匀速转动，则（　　） A. 铁球转动过程线速度不变 B. 铁球做圆周运动的向心加速度大小是ω2l + g C. 铁球转动到最低点时，打夯机整体对地面压力最大 D. 若铁球转动到最高点时，支架对地面的压力刚好为零，则 10. 交通事故发生时，位于车上不同高度的物品散落到地面上的位置是不同的，根据测量散落物品的距离可以确定出碰撞瞬间汽车的行驶速度v。研究小组的同学通过模拟碰撞，测出散落物品M、N分别从距地面高h和H的位置水平抛落，M、N落地时相距为d，重力加速度为g。（不计空气阻力）下列说法正确的是（　　） A. 若碰撞前汽车速度增大，则物品M从抛出到落地运动时间减小 B. 若碰撞前汽车速度增大，则物品M从抛出到落地运动时间不变 C. 若碰撞前汽车速度增大，则物品M、N落地时相距距离d变大 D. 若碰撞前汽车速度减小，则物品M、N落地时相距距离d变大 三、实验题（11题6分，12题10分） 11. 某同学设计了一个探究向心力F的大小与角速度ω和半径r之间关系的实验.选一根圆珠笔杆，取一根2.5m长的尼龙细线，一端系一个小钢球，另一端穿过圆珠笔杆，吊上若干质量相同的钩码，如图所示.调节尼龙细线，使小钢球距圆珠笔杆的顶口（笔尖部）的线长为0.5m.握住圆珠笔杆，并在该同学头部的上方尽量使小钢球稳定在一个水平面内做匀速圆周运动。 （1）为了让小球做匀速圆周运动的向心力大小近似等于悬挂钩码的重力，应该保证圆珠笔杆的顶口尽量光滑，且笔尖上方的尼龙细线尽可能水平，此时钩码的质量应该______（请填以下选项字母代号）小球质量。 A.远小于 B.等于 C.远大于 （2）在满足上述条件的情况下，该同学做了如下实验： ①保持钩码个数不变，调节水平部分尼龙细线的长度为原来的4倍，此时钢球做匀速圆周运动的频率应为原来的______倍。 ②保持水平部分尼龙细线的长度不变，改变钩码的个数，发现此时钢球匀速转动的频率为原来的2倍，此时钩码个数为原来的______倍。 12. 如图所示是“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。 （1）该实验中同时研究三个物理量间关系是很困难的，因此我们采用的研究方法是__________； A. 放大法 B. 控制变量法 C. 补偿法 D. 比较法 （2）该实验过程中操作正确的是__________； A. 平衡摩擦力时，应将砝码盘通过定滑轮拴在小车上 B. 平衡阻力时小车未连接纸带 C. 先释放小车，后接通打点计时器电源 D. 调节滑轮高度使细绳与长木板平行 （3）在小车质量__________（选填“远大于”或“远小于”）小盘和砝码质量时，可以认为细绳拉力近似等于小盘和砝码的重力。 （4）经正确操作后获得一条如下图所示的纸带，建立以计数点0为坐标原点的x轴，各计数点的位置坐标分别为0、、…、。已知打点计时器的打点周期为T，则打计数点5时小车速度的表达式__________；小车加速度的表达式是__________（用题目字母表示）。 四、解答题（13题10分，14题12分，15题16分） 13. 如图为某游乐设施，水平转盘中央有一根可供游客抓握的绳子，质量为的游客，到转轴的距离为，游客和转盘间的动摩擦因数为，设游客受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知重力加速度为。 （1）当游客不抓握绳子时，为保证游客不滑动，转盘的角速度最大不能超过多少？ （2）当转盘的角速度时，游客抓住绳可使自己不滑动，则人拉绳的力至少是多大？ 14. 如图所示为一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，从B点脱离后做平抛运动，经过t=0.3s后又恰好与倾角θ=45°的斜面垂直相碰。已知半圆形管道的半径为R=1m，小球可看作质点且其质量为m=1kg，g取10m/s2。求： （1）小球做平抛运动的水平分速度vx和C与B点的水平距离x； （2）小球经过管道B点时，受到管道的作用力FNB的大小及方向。 15. 如图为某快递分拣中心装车部分的示意图。A处为某一区域快递的分拣口，AB段斜面长度，斜面倾角，BC段使用水平传送带装置，BC长度，斜面和传送带之间由一段不计长度的光滑圆弧连接。传送带末端C点距车厢尾端的水平距离，距车厢底面的高度，物件与斜面和水平传送带之间的动摩擦因数均为。设物件以沿斜面的速度从分拣口A点滑下，通过水平传送带后经C点被水平抛出，落在车厢上的不同位置，物件尺寸大小可忽略，不计空气阻力，重力加速度。 （1）求出物件到达B点时的速度大小； （2）当传送带静止时，物件是否能落到车内？试求落点距车尾端的距离； （3）若传送带顺时针转动且速度可调，要使物件从C点抛出后落到车上，车厢长度。试讨论物件在车厢内的落点到汽车尾端的水平距离x与传送带速度v之间的关系。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 南外高中2024-2025学年第二学期3月月考 高一年级物理试题 试卷分值：100分 考试时间：75分钟 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、座位号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，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。写在本试卷上无效。 3．考试结束，只需将答题卡交回。 一、选择题（每小题4分，共28分） 1. 对下列情景的分析和判断正确的是（　　） A. “北斗”卫星绕地球匀速转动，其速度不变 B. 高速飞行的歼20战斗机，因速度很大，所以加速度一定很大 C. 神舟十三号载人飞船返回地球打开降落伞时，速度变化很快，所以加速度很大 D. 铅球名将巩立姣投掷铅球成绩为，指的是铅球位移的大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．“北斗”卫星绕地球匀速转动，其速度大小不变，方向改变，所以速度改变，故A错误； B．歼20高速飞行时速度虽然很大，但速度变化率可能很小，所以其加速度可能很小，故B错误； C．加速度是描述物体速度变化快慢的物理量，神舟十三号载人飞船返回地球打开降落伞时，速度变化很快，所以加速度很大，故C正确； D．巩立姣在女子铅球比赛中投出20.31米，20.31米是比赛中铅球在水平方向的距离，不是铅球抛出后运动的位移大小，故D错误。 故选C。 2. 如图甲所示为直升机为灾区运送生活物资的示意图，直升机由地面起飞，50s末到达一定高度立即将物资释放（释放前物资与直升机相对静止），最终物资刚好落在灾区。直升机在水平的速度vx以及竖直方向的速度vy随时间t变化的规律分别如图乙、丙所示。则下列说法正确（  ） A. 0～5s的时间内，物资的运动轨迹为直线 B. 5s～35s的时间内，物资的运动轨迹为曲线 C. 35s～50s的时间内，物资处于超重状态 D. 物资距地面的最大高度为475m 【答案】A 【解析】 【详解】A．0～5s的时间内，物资在水平方向和竖直方向均做初速度为零的匀加速直线运动，其合运动也是初速度为零的匀加速度直线运动，所以物资的运动轨迹为直线，A正确； B．5s～35s的时间内，物资在水平方向和竖直方向上均做匀速直线运动，其合运动也是匀速直线运动，所以物资的运动轨迹为直线，B错误； C．35s～50s的时间内，物资向上做匀减速直线运动，加速度向下，物资处于失重状态，C错误； D．物资距地面的最大高度为丙图像与坐标轴所围的面积 D错误。 故选A。 3. 如图所示，半径为的鼓形轮可绕固定的光滑水平轴转动。在轮上沿相互垂直的直径方向固定四根直杆，杆上分别固定有质量为的A、B、C、D，4个小球，球心与的距离均为2R。现让鼓形轮匀速转动，若某时刻B、D两球所在直杆恰好位于水平方向，小球B的速度大小为，不计空气阻力，重力加速度为，下列说法正确的是（ ） A. 鼓形轮的角速度为 B. 杆对小球C的作用力一定竖直向上 C. 杆对小球D的作用力为 D. 杆对小球A的作用力一定大于mg 【答案】D 【解析】 【详解】A．鼓形轮的角速度为 故A错误； B．小球C所需的向心力大小为 若 则杆对小球C的作用力竖直向下，故B错误； C．对于小球D，竖直方向有 水平方向有 则杆对小球D的作用力为 故C错误； D．对于小球A，根据牛顿第二定律可得 可知杆对小球A的作用力一定大于mg，故D正确。 故选D。 4. 新冠疫情居家期间，某人为锻炼身体设计了如图所示的装置，在水平地面上竖直固定直杆A和B．将重物套在杆A上，在杆B的顶端固定一轻滑轮，绳子的一端连接重物，跨过定滑轮后另一端系在腰上。开始时，重物在水平地面上，人以恒定的速度v0向左运动，当绳子与杆A的夹角时重物的速度为v，加速度为a，规定向上为重物速度、加速度正方向。下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】AB．重物沿杆A向上运动，沿绳子方向的分速度等于v0，即 所以 当时 故AB错误； CD．重物沿杆A向上运动，绳子与杆A的夹角θ增大，由 可知重物运动的速度增大，所以重物做加速运动，，故C正确，D错误。 故选C。 5. 如图所示，两上下底面平行的滑块重叠在一起，置于固定的、倾角为θ的斜面上，滑块A、B的质量分别为M、m，A与斜面间的动摩擦因数为μ1，B与A之间的动摩擦因数为μ2。已知两滑块都从静止开始以相同的加速度从斜面滑下，滑块上B受到的摩擦力（ ） A. 等于零 B. 大小等于μ1Mgcosθ C. 大小等于μ1mgcosθ D. 大小等于μ2mgcosθ 【答案】C 【解析】 【详解】以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得： 加速度a= =g(sinθ−μ1cosθ) 设A对B的摩擦力方向沿斜面向下，大小为f，则有 mgsinθ+f=ma，得到f=ma−mgsinθ=−μ1mgcosθ，负号表示摩擦力方向沿斜面向上． 故选C 【点睛】先以整体为研究对象，根据牛顿第二定律求出加速度；再以B为研究对象，根据牛顿第二定律求解B所受的摩擦力． 6. 齿轮传动是现代各种设备中应用最广泛的一种机械传动方式。如图甲所示为某款机械手表内部的部分结构，由A、B、C、D四个轮子组成，其中A、B、C三个传动轮通过齿轮咬合，C、D与轴承咬合，将其简化成如图乙所示模型。a、b、c、d分别为A、B、C、D轮缘上的点，半径之比。下列判断正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．C、B属于同缘传动，边缘点的线速度相等；A、B属于同缘传动，边缘点的线速度相等，则有 C、D属于同轴转动，则有 则有 根据匀速圆周运动的周期 可得 故A正确； B．C、B属于同缘传动，边缘点的线速度相等，则有 根据 可得 故B错误； C．A、B属于同缘传动，边缘点的线速度相等，则有 故C错误； D．C、D属于同轴传动，角速度相等，则有 由选项B可得 由向心加速度公式 可得 故D错误。 故选A。 7. 有一种杂技表演叫“飞车走壁”，由杂技演员驾驶摩托车沿圆形表演台的光滑侧壁做匀速圆周运动。图中的圆表示摩托车的行驶轨迹，轨迹离地面的高度为h，下列说法正确的是（　　） A. h越高，摩托车对侧壁的压力将越大 B. h越高，摩托车做圆周运动的向心力将越大 C. h越高，摩托车做圆周运动的周期将越小 D. h越高，摩托车做圆周运动的线速度将越大 【答案】D 【解析】 【详解】A．摩托车做匀速圆周运动，合外力完全提供向心力，如图所示 所以小球在竖直方向上受力平衡，则有 可知侧壁对摩托车的支持力与高度h无关，根据牛顿第三定律可知摩托车对侧壁的压力与高度h无关，故A错误； B．摩托车做圆周运动的向心力大小为 可知摩托车做圆周运动的向心力大小与高度h无关，故B错误； C．根据牛顿第二定律可得 解得 可知h越高，r越大，摩托车运动的周期越大，故C错误； D．根据牛顿第二定律可得 解得 可知h越高，r越大，摩托车做圆周运动的线速度越大，故D正确。 故选D。 二、多选题（每小题6分，共18分。全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8. 如图，某物体沿光滑圆弧轨道由最高点滑到最低点的过程中，物体的速率逐渐增大，则（　　） A. 物体受的向心力方向始终指向圆心 B. 物体的合力方向始终指向圆心 C. 物体的合外力就是向心力 D. 物体的向心力逐渐增大 【答案】AD 【解析】 【详解】ABC．由题意可知，物体做速度增大圆周运动，则物体的合外力的一个分力提供向心力，向且方向始终指向圆心，另一个分力沿切向和速度同向，因此合力方向不指向圆心，故A正确，BC错误； D．物体做圆周运动，则有向心力 由于速率增大，所以向心力大小增大，故D正确。 故选AD。 9. 如图甲所示为建筑行业使用的一种小型打夯机，其原理可简化为一个质量为M的支架（含电动机）上由一根长为l的轻杆带动一个质量为m的铁球（铁球可视为质点），如图乙所示，重力加速度为g。若在某次打夯过程中，铁球以角速度ω匀速转动，则（　　） A. 铁球转动过程线速度不变 B. 铁球做圆周运动的向心加速度大小是ω2l + g C. 铁球转动到最低点时，打夯机整体对地面压力最大 D. 若铁球转动到最高点时，支架对地面的压力刚好为零，则 【答案】CD 【解析】 【详解】A．铁球在匀速转动过程中，根据 可知铁球的线速度大小不变，但方向在时刻变化，故A错误； B．铁球做匀速圆周运动，向心加速度为 故B错误； C．结合上述可知，铁球的向心加速度大小始终一定，当铁球转动到最低点时，向心加速度方向指向圆心，即方向竖直向上，此时铁球处于超重状态，由于竖直向上的加速度最大，则整体对地面压力最大，故C正确； D．若铁球转动到最高点时，支架对地面的压力刚好为零，则杆上的力为Mg，对铁球进行分析，在最高点时，根据牛顿第二定律有 解得 故D正确。 故选CD。 10. 交通事故发生时，位于车上不同高度的物品散落到地面上的位置是不同的，根据测量散落物品的距离可以确定出碰撞瞬间汽车的行驶速度v。研究小组的同学通过模拟碰撞，测出散落物品M、N分别从距地面高h和H的位置水平抛落，M、N落地时相距为d，重力加速度为g。（不计空气阻力）下列说法正确的是（　　） A. 若碰撞前汽车速度增大，则物品M从抛出到落地运动时间减小 B. 若碰撞前汽车速度增大，则物品M从抛出到落地运动时间不变 C. 若碰撞前汽车速度增大，则物品M、N落地时相距距离d变大 D. 若碰撞前汽车速度减小，则物品M、N落地时相距距离d变大 【答案】BC 【解析】 【详解】物品M从抛出到落地做平抛运动，竖直方向有 可得物品M从抛出到落地的时间为 同理可知物品N从抛出到落地的时间为 根据题意有 联立可得碰撞瞬间汽车的行驶速度为 AB．若碰撞前汽车速度增大，由于下落高度不变，所以物品M从抛出到落地运动时间不变，故A错误，B正确； CD．根据 若碰撞前汽车速度增大，由于下落时间不变，则物品M、N落地时相距距离d变大；若碰撞前汽车速度减小，由于下落时间不变，则物品M、N落地时相距距离d变小；故C正确，D错误。 故选BC。 三、实验题（11题6分，12题10分） 11. 某同学设计了一个探究向心力F的大小与角速度ω和半径r之间关系的实验.选一根圆珠笔杆，取一根2.5m长的尼龙细线，一端系一个小钢球，另一端穿过圆珠笔杆，吊上若干质量相同的钩码，如图所示.调节尼龙细线，使小钢球距圆珠笔杆的顶口（笔尖部）的线长为0.5m.握住圆珠笔杆，并在该同学头部的上方尽量使小钢球稳定在一个水平面内做匀速圆周运动。 （1）为了让小球做匀速圆周运动的向心力大小近似等于悬挂钩码的重力，应该保证圆珠笔杆的顶口尽量光滑，且笔尖上方的尼龙细线尽可能水平，此时钩码的质量应该______（请填以下选项字母代号）小球质量。 A.远小于 B.等于 C.远大于 （2）在满足上述条件的情况下，该同学做了如下实验： ①保持钩码个数不变，调节水平部分尼龙细线的长度为原来的4倍，此时钢球做匀速圆周运动的频率应为原来的______倍。 ②保持水平部分尼龙细线的长度不变，改变钩码的个数，发现此时钢球匀速转动的频率为原来的2倍，此时钩码个数为原来的______倍。 【答案】 ①. C ②. 0.5 ③. 4 【解析】 【详解】（1）[1]小球做匀速圆周运动的向心力大小近似等于悬挂钩码的重力，细绳的拉力与小球的重力的合力等于向心力，此时钩码的质量应该远大于小球的质量，尼龙绳容易处于水平，也便于小球的角速度增大。 故选C。 （2）①[2]由题意可知 可得 圆周的半径r变成原来的4倍，其它条件不变，ω变成原来的0.5倍，由，解得频率f变成原来的0.5倍。 ②[3]由可知，频率变成原来的2倍，角速度ω变成原来的2倍，小球的质量和小球的圆周半径都不变，由可知，向心力变成原来的4倍，由平衡条件可得，钩码的个数变成原来的4倍。 12. 如图所示是“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。 （1）该实验中同时研究三个物理量间关系是很困难的，因此我们采用的研究方法是__________； A. 放大法 B. 控制变量法 C. 补偿法 D. 比较法 （2）该实验过程中操作正确的是__________； A. 平衡摩擦力时，应将砝码盘通过定滑轮拴在小车上 B. 平衡阻力时小车未连接纸带 C. 先释放小车，后接通打点计时器电源 D. 调节滑轮高度使细绳与长木板平行 （3）在小车质量__________（选填“远大于”或“远小于”）小盘和砝码质量时，可以认为细绳拉力近似等于小盘和砝码的重力。 （4）经正确操作后获得一条如下图所示的纸带，建立以计数点0为坐标原点的x轴，各计数点的位置坐标分别为0、、…、。已知打点计时器的打点周期为T，则打计数点5时小车速度的表达式__________；小车加速度的表达式是__________（用题目字母表示）。 【答案】（1）B （2）D （3）远大于 （4） ①. ②. 【解析】 【分析】 【小问1详解】 该实验中同时研究三个物理量间关系是很困难的，因此我们可以控制其中一个物理量不变，研究另外两个物理量之间的关系，即采用了控制变量法；故选B项。 【小问2详解】 A．若将砝码盘通过定滑轮拴在小车上进行平衡摩擦力操作，会使小车受到的外力除了摩擦力还有砝码盘的拉力等，无法单纯地实现摩擦力的平衡，会导致实验误差增大，不能准确地探究实验规律，故A错误； B．补偿阻力时小车需要连接纸带，一方面是需要连同纸带所受的阻力一并平衡，另外一方面是通过纸带上的点间距判断小车是否在长木板上做匀速直线运动，故B错误； C．由于小车速度较快，且运动距离有限，打出的纸带长度也有限，为了能在长度有限的纸带上尽可能多地获取间距适当的数据点，实验时应先接通打点计时器电源，后释放小车，故C错误； D．为使小车所受拉力与速度同向，应调节滑轮高度使细绳与长木板平行，故D正确。 故选D。 【小问3详解】 设小车质量为，槽码质量为。对小车根据牛顿第二定律有 对小盘和砝码根据牛顿第二定律有 联立解得 由上式可知在小车质量远大于小盘和砝码质量时，可以认为细绳拉力近似等于槽码的重力。 【小问4详解】 [1]相邻两计数点间的时间间隔为，打计数点5时小车速度的表达式 [2]根据逐差法可得小车加速度的表达式是 【点睛】 四、解答题（13题10分，14题12分，15题16分） 13. 如图为某游乐设施，水平转盘中央有一根可供游客抓握的绳子，质量为的游客，到转轴的距离为，游客和转盘间的动摩擦因数为，设游客受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知重力加速度为。 （1）当游客不抓握绳子时，为保证游客不滑动，转盘的角速度最大不能超过多少？ （2）当转盘的角速度时，游客抓住绳可使自己不滑动，则人拉绳的力至少是多大？ 【答案】（1）；（2） 【解析】 【分析】 【详解】（1）当游客受到摩擦力达到最大静摩擦时即将滑动 得 （2）由题意 得 14. 如图所示为一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，从B点脱离后做平抛运动，经过t=0.3s后又恰好与倾角θ=45°的斜面垂直相碰。已知半圆形管道的半径为R=1m，小球可看作质点且其质量为m=1kg，g取10m/s2。求： （1）小球做平抛运动的水平分速度vx和C与B点的水平距离x； （2）小球经过管道B点时，受到管道的作用力FNB的大小及方向。 【答案】（1）3m/s，0.9m；（2）1N，方向竖直向上 【解析】 【分析】 【详解】（1）根据平抛运动的规律，小球在C点的竖直分速度 vy=gt 水平分速度 vx=vytan45° 解得 vx=3m/s B点与C点的水平距离 x=vxt 解得 x=0.9m （2）在B点设管道对小球的作用力方向向下，根据牛顿第二定律，有 其中 解得 FNB=-1N 负号表示管道对小球的作用力方向竖直向上，故小球受到管道的作用力FNB的大小为1N，方向竖直向上 15. 如图为某快递分拣中心装车部分的示意图。A处为某一区域快递的分拣口，AB段斜面长度，斜面倾角，BC段使用水平传送带装置，BC长度，斜面和传送带之间由一段不计长度的光滑圆弧连接。传送带末端C点距车厢尾端的水平距离，距车厢底面的高度，物件与斜面和水平传送带之间的动摩擦因数均为。设物件以沿斜面的速度从分拣口A点滑下，通过水平传送带后经C点被水平抛出，落在车厢上的不同位置，物件尺寸大小可忽略，不计空气阻力，重力加速度。 （1）求出物件到达B点时的速度大小； （2）当传送带静止时，物件是否能落到车内？试求落点距车尾端的距离； （3）若传送带顺时针转动且速度可调，要使物件从C点抛出后落到车上，车厢长度。试讨论物件在车厢内的落点到汽车尾端的水平距离x与传送带速度v之间的关系。 【答案】（1） （2）0.6m （3）见解析 【解析】 【小问1详解】 物件在斜面上运动，由牛顿第二定律有 解得 由 解得 【小问2详解】 若传送带静止，物件在传送带上做减速运动，有牛顿第二定律 解得 由 解得 物件经C点水平抛出，竖直方向 水平方向 解得 所以物件不能落入车内，落点在车尾左侧0.6m处。 【小问3详解】 若物件恰好落入车内，有 解得 若物件在传送带上一直加速，有 解得 当传送带速度时，物件不能落入车厢内 当传送带速度时，物件在车厢内的落地点离汽车尾端的距离 当传送带速度时，物件在车厢内的落地点离汽车尾端的距离 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $