山东省聊城市第三中学2024-2025学年高一下学期第一次月考物理试题

2024级高一下学期第一次质量检测物理试题 考试时间：90分钟；总分：100分 一、单选题（共8道题，每小题3分） 1．如图甲所示，在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨，具体如图乙所示．当火车以规定的行驶速度转弯（可视为在做半径为R的匀速圆周运动）时，内、外轨均不会受到轮缘的侧向挤压，此时的速度大小为规定转弯速度，已知弯道处斜坡的倾角为θ，重力加速度大小为g，以下说法正确的是（     ） A．火车在该弯道的规定转弯速度为 B．当火车质量增大时，规定转弯速度也增大 C．当遇雨雪天气轨道变湿滑时，规定转弯速度减小 D．当火车速率大于规定转弯速度时，外轨将受到轮缘的挤压 2．如图所示，质量m=1kg的小物块在水平转盘上，随转盘一起做匀速圆周运动。已知轨道半径R=1m，转盘角速度ω=2rad/s。则小物块所受的摩擦力大小为（　 　）  A．3N B．4N C．5N D．6N 3．如图所示，边长为的正方体无盖盒子放置在水平地面上，与、在同一直线上，且与的距离为。将小球（可视为质点）从点正上方距离处以某一速度水平抛出，不计空气阻力，重力加速度为。为使小球能落在盒子内部，则小球抛出时速度大小的范围为（　 　） A． B． C． D． 4．有一质量为M、半径为R、密度均匀的球体，在距离球心O为2R的地方有一质量为m的质点现从M中挖去半径为R的球体，如图所示，则剩余部分对m的万有引力F为(　 　) A． B． C． D． 5．某人站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为的小球，使球在竖直平面内以手为圆心做圆周运动。当球某次运动到最低点时，绳恰好受到所能承受的最大拉力被拉断，球以绳断时的速度水平飞出，通过水平距离后落地．已知握绳的手离地面高度为，手与球之间的绳长为，重力加速度，忽略空气阻力．则（　 　） A．从绳断到小球落地的时间为 B．小球落地时的速度大小为 C．绳子的最大拉力为 D．绳子的最大拉力为 6．如图，做匀速圆周运动的质点在1s内由A点运动到B点， AB弧长为，所对应的圆心角为。则下列选项正确的是（　　 ） A．质点运动过程中的速度始终不变 B．质点在A点的向心加速度大小为 C．质点从A点到B点的速度变化量大小为 D．质点从A点到B点的平均加速度大小为 7．两位同学正在进行跳棋竞技活动，一同学不小心没拿稳棋子，棋子从手中掉落到桌面上滚动，并沿桌面边缘水平飞出；着地点刚好在另一张桌子边缘的正下方，且速度方向与竖直方向的夹角为θ，两桌面边缘相互平行，已知桌子高度为h，则相互靠近的两桌面边缘的距离为：（忽略空气的阻力）（　　） A． B． C． D． 8．木星是太阳系中最大的行星，当地球位于太阳和木星之间且三者几乎排成一条直线时，称之为“木星冲日”，2022年9月27日出现了一次“木星冲日”。已知木星与地球几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳近似做匀速圆周运动，木星到太阳的距离大约是地球到太阳距离的5倍。已知地球的速度大于木星的速度，则下一次的“木星冲日”时间在（　　 ） A．2023年 B．2024年 C．2033年 D．2034年 二、多选题（共4道题，每小题4分。漏选得部分分，多选、错选均不得分） 9．下图是一皮带传动装置的示意图，右轮半径为r，A是它边缘上的一点。左侧是一轮轴，大轮半径为4r，小轮半径为2r，B点在小轮上，到小轮中心的距离为r，C点和D点分别位于小轮和大轮的边缘上。如果传动过程中皮带不打滑，下列说法正确的是（　　 ） A．A、B、C、D四点的线速度之比为2:1:2:4 B．A、B、C、D四点的角速度之比为2:1:1:1 C．A、B、C、D四点的周期之比为2:1:1:1 D．A、B、C、D四点的向心加速度之比为4:1:2:4 10．如图所示，小球从斜面底端A点正上方h高处，以某一速度正对倾角为θ的斜面水平抛出时，小球到达斜面的位移最小(重力加速度为g)，则（     ） A．小球平抛的初速度v0＝sin θ B．小球平抛的初速度v0＝sin θ C．飞行时间t＝cos θ D．飞行时间t＝ 11．水平圆盘A、B以齿轮咬合传动，B盘为主动转盘，A盘半径为B盘半径的2倍。在A、B两盘上分别放置两个相同的物块P、Q，它们到圆盘中心的距离相等，均为。物块与圆盘的最大静摩擦力为物块所受重力的倍，重力加速度大小为。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，下列说法正确的是（     ） A．圆盘A、B转动的角速度相等 B．P、Q不发生滑动时，所受的摩擦力始终不相等 C．当A盘的角速度增大至某一值时，P、Q同时开始滑动 D．当A盘的角速度时，Q所受摩擦力的大小等于 12． 如图所示，某同学将离地的网球以的速度斜向上击出，击球点到竖直墙壁的距离。当网球竖直分速度为零时，击中墙壁上离地高度为的P点。网球与墙壁碰撞后，垂直墙面速度分量大小变为碰前的0.75倍。平行墙面的速度分量不变。重力加速度g取，网球碰墙后的速度大小v和着地点到墙壁的距离d分别为（　　 ） A. B. C. D. 三、实验题（共14分） 13．（6分）某同学利用如图1所示的向心力演示器探究小球做圆周运动所需的向心力F与小球质量m、运动半径r和角速度之间的关系。左右塔轮每层半径之比自上而下分别是1∶1，2∶1和3∶1（如图2所示）。实验时，将两个小球分别放在短槽的C处和长槽的A或B处，A、C分别到左右塔轮中心的距离相等，B到左塔轮中心的距离是A到左塔轮中心距离的2倍，请回答下列问题： (1)在该实验中，主要利用了 来探究向心力与质量、半径、角速度之间的关系； A．理想实验法 B．控制变量法 C．微元法 D．等效替代法 (2)若要探究向心力的大小F与半径r的关系，可以将相同的钢球分别放在挡板C和挡板B处，将传动皮带置于第 层（填“一”、“二”或“三”）； (3)某次实验时，小明同学将质量为和的小球分别放在B、C位置，传动皮带位于第三层，转动手柄，则当塔轮匀速转动时，通过左右两标尺露出的格子数得到左右两小球所受向心力的大小之比为2∶3，由此可知 。 14．（8分）甲乙两位同学利用手机的连拍功能和平抛演示仪研究平抛运动特点及当地重力加速度。设连拍的时间间隔为T秒，甲同学以竖直墙为拍照背景，在墙上用胶带贴上一张白纸，通过铅垂线找出了竖直方向，在白纸上画一竖直线，并垂直该竖线画一水平线，并在水平直线上标记两个记号A点和B点，测得间距为L。将一个平抛演示仪放在一张桌子上紧靠墙放置，轨道末端水平。将手机固定好并调整好高度，乙同学将小钢球从一个固定位置释放时，甲同学开始连拍，从连拍图中挑选4张连续的图片并用纸打印出来，如图所示，测得打印纸上两点距离为d。甲同学测得第三、第四幅照片中小钢球离竖直线距离为和，测得第二、三、四幅照片中小球中心离水平线的距离分别为、和，求： （1）小钢球做平抛运动的水平速度大小为 ，当地的重力加速度大小为 。 （2）甲同学拍第三张照片时小球在竖直方向的速度大小为 。 （3）环保人员在一次检查时发现，有一根横截面为圆形的排污管正在向外满口排出大量污水。这根管道水平设置，管口离地面有一定的高度，如图所示。现在，环保人员用卷尺测量出管道口的截面直径为d，离地高度h，污水的水平位移x。请帮助环保人员大致估测该管道的排污量（即每秒排出污水的体积）。 四、解答题（共46分） 15．（8分）图中为游乐园中“空中飞椅”的游戏设施，它的基本装置是将绳子上端固定在转盘的边缘上，绳子的下端连接座椅，人坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋。若将人和座椅看成一个质点，则可简化如图所示的物理模型，其中为处于水平面内的转盘，可绕竖直转轴转动，设绳长，质点的质量，转盘静止时质点与转轴之间的距离，转盘逐渐加速转动，经过一段时间后质点与转盘一起做匀速圆周运动，此时绳与竖直方向的夹角（不计空气阻力及绳重，且绳不可伸长，，）求质点与转盘一起做匀速圆周运动时。 (1)绳子拉力的大小。 (2)转盘角速度的大小 16．（8分）如图，在示数已调零的台秤上固定一个半径的光滑圆形导轨，某电动小车在电机作用下，可以沿着导轨在竖直面内做匀速圆周运动。已知导轨的质量为2kg，小车的质量为0.4kg，重力加速度，不考虑空气阻力影响。 （1）求当小车以的速度运动到最高点A时台秤的示数； （2）若小车在最低点B时台秤的示数为33N，求小车的速度大小。 17．（15分）抛石机是古代远程攻击的一种重型武器，某同学制作了一个简易模型，如图所示。支架固定在地面上，O为转轴，长为L的轻质硬杆A端的凹槽内放置一质量为m的石块，B端固定质量为20m的重物，AO0.9L，OB0.1L。为增大射程，在重物B上施加一向下的瞬时作用力后，硬杆绕O点在竖直平面内转动。硬杆转动到竖直位置时，石块立即被水平抛出，此时重物B的速度为，石块直接击中前方倾角为15的斜坡，且击中斜坡时的速度方向与斜坡成60角，重力加速度为g，忽略空气阻力影响，求： （1）石块击中斜坡时的速度大小； （2）石块抛出后在空中运动的水平距离； （3）石块抛出前的瞬间，硬杆对转轴O的作用力。 18．（15分）“打水漂”是指用扁型瓦片或石片，在手上呈水平放置后，用力飞出，石片擦水面飞行，石片碰水面后再弹起再飞，石片不断在水面上向前弹跳，直至石片速度为零后沉入水中。其原理已在航空航天领域得到了运用，我国的“嫦娥五号”返回器第一次进入大气层一定“深度”后弹起，再第二次进入大气层返回地球，这两次“水漂”会把返回器的速度降下来，让其安全穿过大气层。假设小明在离水面高度处，将一质量的小石片以水平初速度抛出，小石片在水面上滑行时受到的水平方向的阻力恒为，竖直方向分力未知。小石片每次均接触水面后跳起，跳起时竖直方向的速度与此时沿水面滑行的速度之比为常数，小石片在水面上弹跳数次后沿水面滑行（水平方向）的速度减为零后开始下沉。取重力加速度，不计空气阻力，求小石片： (1)第一次与水面接触前水平方向的位移； (2)第一次与水面接触过程中在竖直方向上的分加速度的大小； (3)小石片从抛出到开始下沉的总时间。 第 3 页 第 4 页 学科网（北京）股份有限公司 $2024级高一下学期第一次质量检测物理试题 考试时间：90分钟；总分：100分 一、单选题（共8道题，每小题3分） 1.如图甲所示，在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨，具体如图乙所示.当火车以规 定的行驶速度转弯（可视为在做半径为R的匀速圆周运动）时，内、外轨均不会受到轮缘的侧 向挤压，此时的速度大小为规定转弯速度，已知弯 铁轨平 道处斜坡的倾角为日，重力加速度大小为8，以下说 法正确的是() 地面 A.火车在该弯道的规定转弯速度为√8Rcos日 B.当火车质量增大时，规定转弯速度也增大 C.当遇雨雪天气轨道变湿滑时，规定转弯速度减小 D.当火车速率大于规定转弯速度时，外轨将受到轮缘的挤压 2.如图所示，质量=1kg的小物块在水平转盘上，随转盘一起做匀速 圆周运动。已知轨道半径R=lm,转盘角速度ω=2rad/s。则小物块所受 的摩擦力大小为() A.3N B.4N C.5N D.6N 3.如图所示，边长为a的正方体无盖盒子ABCD-AB'CD放置在水平地面上，O与A'、B'在 同一直线上，且O与A'的距离为a。将小球（可视为质点）从O点正上方距离3a处以某一速 度水平抛出，不计空气阻力，重力加速度为g。为使小球能落在盒子内部，则小球抛出时速度 v大小的范围为( ) A. Vga 2 <V<Vga B.Vga 2 2 C.2ga ga <1< 2 2 D.2ga 第1页 4.有一质量为M半径为R、密度均匀的球体，在距离球心O为2R的地方有一质量为的 质点现从M中挖去半径为R的球体，如图所示，则剩余部分对m的万有引力F为() m R 7GMm A. B.7GMin GMm 7GMm C. D. 36R2 8R2 18R2 32R2 5.某人站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量 为m=0.55kg的小球，使球在竖直平面内以手为圆心做圆周运动。当球某 次运动到最低点时，绳恰好受到所能承受的最大拉力被拉断，球以绳断时 的速度水平飞出，通过水平距离x=1.2后落地.己知握绳的手离地面高度 为d=1.0m,手与球之间的绳长为r=0.55m,重力加速度g=10m/s2,忽 00000640 -x- 略空气阻力.则() A.从绳断到小球落地的时间为0.4s B.小球落地时的速度大小为4m/s C.绳子的最大拉力为21.5N D.绳子的最大拉力为1N 6.如图，做匀速圆周运动的质点在1s内由A点运动到B点，AB弧长为m,所对应的圆心 角为3。则下列选项正确的是( ) A.质点运动过程中的速度始终不变 A B.质点在A点的向心加速度大小为mS 36 C.质点从A点到B点的速度变化量大小为二m/s 3 3 D.质点从A点到B点的平均加速度大小为交m/s 6 第2页 7.两位同学正在进行跳棋竞技活动，一同学不小心没拿稳棋子，棋子从手中掉落到桌面上滚 动，并沿桌面边缘水平飞出；着地点刚好在另一张桌子边缘的正下方，且速度方向与竖直方向 的夹角为，两桌面边缘相互平行，已知桌子高度为h,则相互靠近的两桌面边缘的距离为： (忽略空气的阻力)() h 2h A· B.htan C. D.2htane tan tan 0 8.木星是太阳系中最大的行星，当地球位于太阳和木星之间且三者几乎排成一条直线时，称 之为“木星冲日”，2022年9月27日出现了一次“木星冲日”。已知木星与地球几乎在同一平面 内沿同一方向绕太阳近似做匀速圆周运动，木星到太阳的距离大约是地球到太阳距离的5倍。 已知地球的速度大于木星的速度，则下一次的“木星冲日时间在() A.2023年 B.2024年 C.2033年 D.2034年 二、多选题（共4道题，每小题4分。漏选得部分分，多选、错选均不得分） 9.下图是一皮带传动装置的示意图，右轮半径为”，A是它边缘上的一点。左侧是一轮轴，大 轮半径为4r,小轮半径为2，B点在小轮上，到小轮中心的距离为，C点和D点分别位于小 轮和大轮的边缘上。如果传动过程中皮带不打滑，下列说法正确的是() A.A、B、C、D四点的线速度之比为21：2：4 B.A、B、C、D四点的角速度之比为2：1：1：1 C.A、B、C、D四点的周期之比为21：1：1 D.A、B、C、D四点的向心加速度之比为4：1：2：4 10.如图所示，小球从斜面底端A点正上方h高处，以某一速度正对倾角为0的斜面水平抛出 时，小球到达斜面的位移最小（重力加速度为g),则(） 第3页 A.小球平抛的初速度vo三 gh sin 0 2 B.小球平抛的初速度vo=sin日 gh 2cose 2h C.飞行时间t= cos 0 g 2h D. 飞行时间t= cose g 11.水平圆盘A、B以齿轮咬合传动，B盘为主动转盘，A盘 半径为B盘半径的2倍。在A、B两盘上分别放置两个相同的 物块P、Q,它们到圆盘中心的距离相等，均为”。物块与圆盘 B 的最大静摩擦力为物块所受重力的k倍，重力加速度大小为 8。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，下列说法正确 的是() A.圆盘A、B转动的角速度相等 B.P、Q不发生滑动时，所受的摩擦力始终不相等 C.当A盘的角速度增大至某一值时，P、Q同时开始滑动 D.当A盘的角速度O= 时，Q所受摩擦力的大小等于g V3r 12.如图所示，某同学将离地1.25m的网球以13m/s的速度斜向上击出，击球点到竖直墙壁 的距离4.8m。当网球竖直分速度为零时，击中墙壁上离地高度为 P 8.45m的P点。网球与墙壁碰撞后，垂直墙面速度分量大小变为 8.45m 碰前的0.75倍。平行墙面的速度分量不变。重力加速度g取 10/s2,网球碰墙后的速度大小v和着地点到墙壁的距离d分别 4.8m 11.25m 为( A.v=3√2m/s B.v=5m/s C.d=3.9m D.d=3.6m 第4页 三、实验题（共14分） 13.(6分)某同学利用如图1所示的向心力演示器探究小球做圆周运动所需的向心力F与小 球质量、运动半径r和角速度o之间的关系。左右塔轮每层半径之比自上而下分别是1：1， 2:1和3：1（如图2所示)。实验时，将两个 一标尺 小球分别放在短槽的C处和长槽的A或B 第一层 长槽短档 左塔轮 右塔轮 处，A、C分别到左右塔轮中心的距离相 第二层 等，B到左塔轮中心的距离是A到左塔轮 第三层 于柄 图1 中心距离的2倍，请回答下列问题： (1)在该实验中，主要利用了 来探究向心力与质量、半径、角速度之间的关系： A,理想实验法 B.控制变量法 C.微元法 D.等效替代法 (2)若要探究向心力的大小F与半径r的关系，可以将相同的钢球分别放在挡板C和挡板B 处，将传动皮带置于第 层（填“一”、“二”或“三”）： (3)某次实验时，小明同学将质量为m和2的小球分别放在B、C位置，传动皮带位于第三 层，转动手柄，则当塔轮匀速转动时，通过左右两标尺露出的格子数得到左右两小球所受向心 力的大小之比为2：3，由此可知：，= 14.(8分)甲乙两位同学利用手机的连拍功能和平抛演示仪研究平抛运动特点及当地重力加 速度。设连拍的时间间隔为T秒，甲同学以竖直墙为拍照背景，在墙上用胶带贴上一张白纸， 通过铅垂线找出了竖直方向，在白纸上画一竖直线，并垂直该竖线画一水平线，并在水平直线 上标记两个记号A点和B点，测得AB间距为L。将一个平抛演示仪放在一张桌子上紧靠墙放 置，轨道末端水平。将手机固定好并调整好高度，乙同学将小钢球从一个固定位置释放时，甲 同学开始连拍，从连拍图中挑选4张连续的图片并用纸打印出来，如图所示，测得打印纸上 AB两点距离为d。甲同学测得第三、第四幅照片中小钢球离竖直线距离为x和x2,测得第 二、三、四幅照片中小球中心离水平线的距离分别为y、y,和y,,求： (1)小钢球做平抛运动的水平速度大小为 ,当地的重力加速度大小为 (2)甲同学拍第三张照片时小球在竖直方向的速度大小为 第5页 (3)环保人员在一次检查时发现，有一根横截面为圆形的排污管正在向外满口排出大量污 水。这根管道水平设置，管口离地面有一定的高度，如图所示。现在，环保人员用卷尺测量出 管道口的截面直径为d,离地高度，污水的水平位移x。请帮助环保人员大致估测该管道的排 污量（即每秒排出污水的体积）。 第一幅 第二幅 第三幅 第四幅 四、解答题（共46分） 15.(8分)图中为游乐园中“空中飞椅”的游戏设施，它的基本装置是将绳子上端固定在转盘的 边缘上，绳子的下端连接座椅，人坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋。若将人和座椅看成一 个质点，则可简化如图所示的物理模型，其中P为处于水平面内的转盘，可绕竖直转轴O0转 动，设绳长1=10m,质点的质量m=60kg,转盘静止时质点与转轴之间的距离d=4.0m,转 盘逐渐加速转动，经过一段时间后质点与转盘一起做匀速圆周运动，此时绳与竖直方向的夹角 0=37°（不计空气阻力及绳重，且绳不可伸 长，sin37°=0.6，cos37°=0.8)求质点与 (P·O 转盘一起做匀速圆周运动时。 (1)绳子拉力的大小。 (2)转盘角速度的大小 第6页 16.(8分)如图，在示数已调零的台秤上固定一个半径r=0.4m的光滑圆 形导轨，某电动小车在电机作用下，可以沿着导轨在竖直面内做匀速圆周 运动。已知导轨的质量为2kg,小车的质量为0.4kg,重力加速度 g=10m/s2,不考虑空气阻力影响。 (1)求当小车以2/s的速度运动到最高点A时台秤的示数： (2)若小车在最低点B时台秤的示数为33N,求小车的速度大小。 17.(15分)抛石机是古代远程攻击的一种重型武器，某同学制作了一个简易模型，如图所 示。支架固定在地面上，O为转轴，长为L的轻质硬杆A端的凹槽内放置一质量为的石 块，B端固定质量为20m的重物，AO=0.9L,OB=0.1L。为增大射程，在重物B上施加一向下 的瞬时作用力后，硬杆绕O点在竖直平面内转动。硬杆转动到竖直位置时，石块立即被水平抛 出，此时重物B的速度为√g,石块直接击中前方倾角为15的斜坡，且击中斜坡时的速度方 向与斜坡成60°角，重力加速度为g,忽略空气阻力影响，求： (1)石块击中斜坡时的速度大小： (2)石块抛出后在空中运动的水平距离： (3)石块抛出前的瞬间，硬杆对转轴O的作用力。 B 重物 石块 159 7777777777777777777777777177777777777777777777777777 第7页 18.(15分)打水漂是指用扁型瓦片或石片，在手上呈水平放置后，用力飞出，石片擦水面 飞行，石片碰水面后再弹起再飞，石片不断在水面上向前弹跳，直至石片速度为零后沉入水 中。其原理已在航空航天领域得到了运用，我国的“嫦娥五号”返回器第一次进入大气层一定 “深度”后弹起，再第二次进入大气层返回地球，这两次“水漂会把返回器的速度降下来，让其 安全穿过大气层。假设小明在离水面高度h,=0.8m处，将一质量m=20g的小石片以水平初速 度。=10ms抛出，小石片在水面上滑行时受到的水平方向的阻力恒为f=0.5N,竖直方向分 力未知。小石片每次均接触水面△t=0.04s后跳起，跳起时竖直方向的速度与此时沿水面滑行 的速度之比为常数k-子，小石片在水面上弹跳数次后沿水面滑行（水平方向）的速度减为零 后开始下沉。取重力加速度g=10/s2,不计空气阻力，求小石片： (1)第一次与水面接触前水平方向的位移： (2)第一次与水面接触过程中在竖直方向上的分加速度a,的大小： (3)小石片从抛出到开始下沉的总时间。 第8页2024级高一下学期第一次质量检测物理试题 参考答案 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 号 答 D B B A C D D A ABD AC 案 题 11 12 号 答 BD AC 案 8.A 【详解】地球公转周期为 T=1年 木星公转周期为 TR R 解得 =5≈1.18年 VR 设经过时间t再次出现“木星冲日”，则 4t-t=2π 93x T 2π 02= t≈1.1年 则下一次的“木星冲日时间在2023年。 故选A。 12.AC 【详解】设网球飞出时的速度为。，竖直方向 6路直=2g(H-h) 代入数据得 Vg=√2×10×(8.45-1.25m/s=12m/s o水平-V132-122ms=5m/s 排球水平方向到P点的距离 发年=球t=味学直=6m 根据几何关系可得打在墙面上时，垂直墙面的速度分量 4 o水平1=k学写=4/s 平行墙面的速度分量 3 Vo水平〃=V0水平‘5 =3m/s 反弹后，垂直墙面的速度分量 V水平1=0.75v0水平1=3m/s 则反弹后的网球速度大小为 "水平-V绿平1+6水平=3W2m/s ,2 网球落到地面的时间 2H 8.45x s=1.3s V10 着地点到墙壁的距离 d=v水平1t=3.9m 故BD错误，AC正确. 13.(1)B (2)一 (3)3:1 14.1) L(x2-x)L(y3-2y2+y) dl dT2 ②y= y0- 2dT 4 V2h 答案第1页，共2页 15.0)750N,251ad/s: 2 【分析】对人和座椅进行受力分析，竖直方向处于平衡状 态，由合外力为0求出绳子拉力的大小，水平方向根据牛顿 第二定律求出转盘角速度的大小，从伞边缘水平甩出做平抛 运动，由运动的合成与分解求出雨滴落到地面的圆半径。 【详解】(1)如图所示，对人和座椅进行受力分析 P·O Fc0s37°-g=0 F=m8=750N cos370 (2)根据牛顿第二定律有 1gtan37°=w2R R=d+lsin37°=10m 8tan37° -rad/s 中 16.(1)20N:(2)3m/s 【详解】(1)当小车以2m/s的速度运动到最高点A时，导轨 对小车的作用力为F,则 mg+F=m- F=0 所以当小车以2/s的速度运动到最高点A时台秤的示数等于 导轨的重力 F=G=Mg=20N (2)若小车在最低点B时台秤的示数为33N,则导轨对台秤 的压力大小为33N,可知小车对导轨的压力大小为 F=F-G=33N-2×10N=13N 由牛顿第三定律可知导轨对小车的支持力大小为 F=F=13N g-g=m上 V=3m/s 17.(1)v,=9√2gL；(2)x=81L;(3)131g,方向竖直 向下 【详解】(1)设重物转至最低点的速度为y1,石块转至最高点 的速度为v2,据运动学公式 v=a V2=1:9 v,=9√gZ 设石块击中斜坡时的速度为V?,将y分解如下图所示 据几何知识可得 c0s45°=2③ v3 =92gL tan45=12 Vy 据运动学公式得 'y=8t x=V,t x=81L (3)设重物的质量为叫，半径为，转至最低点时受到杆的作 用力为F,石头的质量为m2,半径为，转至最高点时受到 杆的作用力大小为F2,对重物和石头分别进行受力分析如图 所示 F2 mg *m28 据牛顿第二定律可得 耳-8= m2g-F2=m2 F=220mg 方向竖直向上 F,=-89mg 方向竖直向下 转轴对杆进行受力分析如图所示 ① 可得 F=耳-F, F=131mg 据牛顿第三定律得，转轴O受到的作用力大小为1318，方 向竖直向下。 18.(1)4m (2)175m/s2 (3)3.8s 【详解】(1)设从抛出到第一次与水面接触前时间为t。,根 据 t6=0.4s 则第一次与水面接触前水平方向的位移 x=Vofo x=4m 答案第2页，共2页 (2)第一次与水面接触前竖直方向的速度 Vyo=gto=4m/s 小石片在水面上滑行时，设水平方向加速度大小为4，则有 a=寸=25m1s nL 第一次与水面接触后跳起时水平滑行速度 'xa=Vo-4.·△t=9m/s 规定竖直方向下为正方向，第一次与水面接触后跳起时竖直 方向分速度 v1=-y1=-3m/s 竖直方向加速度为 a-24e-175m/g △t 即第一次与水面接触过程中在竖直方向上的分加速度175/s2 的大小。 (3)小石片在水面上滑行时，水平加速度大小 a=f--25m1s 每次滑行速度的变化量 △vx=a·△t=-lm/s =10 △x 可知，小石片共在水面上滑行了10次，空中弹起后飞行了9 次，则有 vxm=vo+△vx=(10-n)(1=0,1,2,3..) Vm=m,4,=2. 8 可得小石片在空中飞行的总时间为 t点=to+t1+t2+…tg+10△t 8 3 8 解得，总时间为 t总=3.8s