精品解析：江苏省天一中学2024-2025学年高一上学期期末考试物理试题

江苏省天一中学2024-2025学年第一学期期末考试 高一物理 一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用。下列说法不正确的是（　　） A. 力是改变物体运动的原因 B. 力是维持物体运动的原因 C. 物体都具有保持原来运动状态的属性，即惯性 D. 理想实验法是一种科学研究方法 【答案】B 【解析】 【详解】A．伽利略认为力是改变运动状态的原因，故A正确，不符合题意； B．亚里士多德认为力是维持物体运动的原因，故B错误，符合题意； C．牛顿认为，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，即惯性，故C正确，不符合题意； D．理想实验法是科学研究中的一种重要方法，它把可靠事实和理论思维结合起来，可以深刻地揭示自然规律，它是在实验基础上经过概括、抽象、推理得出规律的一种研究问题的方法，故D正确，不符合题意。 本题选错误的，故选B。 2. 蜜蜂可以通过“舞蹈”轨迹向同伴传递信息，如图所示，摄像机记录下了一个可视为质点的蜜蜂沿轨迹甲乙丙丁飞行，图中画出了蜜蜂在甲、乙、丙和丁四处所受合力F和速度v的方向，可能正确的是（ ） A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁 【答案】B 【解析】 【详解】做曲线运动的物体，速度方向为该处曲线的切线方向，合外力指向曲线的凹侧，速度与力分别在轨迹的两侧，故乙处合力方向正确。 故选B。 3. 在同一水平直线上的两位置分别沿相同方向水平抛出两小球A和B其运动轨迹如图所示，不计空气阻力，两球在空中相遇，则下列说法中正确的是（　　） A. 相遇时B球竖直分速度较大 B. 相遇时A球速度与水平方向夹角较大 C. 应该同时抛出两小球 D. 相遇时A球的速度与B球的速度大小相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．两球竖直方向均做自由落体运动，从抛出到相遇竖直方向下落高度相同，由 得 相遇时两球球竖直分速度一样大。故A错误； C．由 得 两球从抛出到相遇所用时间相同。故两球同时抛出。故C正确； B．从抛出到相遇，由 得 A球的水平位移大于B球的水平位移，A球抛出时的初速度大与B球抛出时的初速度。即 设相遇时，A球速度与水平方向的夹角为，则 设相遇时，B球速度与水平方向的夹角为，则 因此 得 相遇时A球速度与水平方向夹角较小，故B错误； D．相遇时A球的速度 相遇时B球的速度 由 得 相遇时A球的速度大于B球的速度。故D错误。 故选C。 4. 人们出行常用打车软件呼叫快车，快车司机为方便操作手机，用支架将手机固定在汽车中控台上方，如图所示．某次司机接单后去目的地接乘客，在汽车沿直线加速行驶阶段，手机支架对手机的作用力为F，则下列说法正确的是（　　） A. F斜向上偏向前方 B. F斜向上偏向后方 C. F方向竖直向上 D. F大小等于手机重力 【答案】A 【解析】 【详解】手机随汽车加速前进，加速度水平向前，则根据牛顿第二定律，手机受到的合外力水平向前，因重力方向竖直向下，可知手机支架对手机的作用力F斜向上偏向前方。 故选A。 5. 如图所示，两小球同时从位于同一竖直面内的两条光滑轨道的顶端A点和B点释放，关于谁先到达C点，下列说法正确的是（ ） A. 因为甲的加速度较大，所以甲先到 B. 因为乙的位移较小，所以乙先到 C. 二者可能同时到 D. 不知两小球的质量关系，所以无法确定 【答案】C 【解析】 【详解】设两条光滑轨道的水平投影长度为，轨道的倾角为，小球在光滑轨道下滑时的加速度大小为 根据运动学公式可得 可得小球在轨道上下滑的时间为 可知当两轨道倾角之和满足 则有 即两小球可能同时到达C点。 故选C。 6. 火灾逃生的首要原则是离开火灾现场，如图是火警设计的一种让当事人快捷逃离现场的救援方案：用一根不变形的轻杆MN支撑在楼面平台AB上，N端在水平地面上向右以匀速运动，被救助的人员紧抱在M端随轻杆向平台B端靠近，平台高为h，当时，被救人员向B点运动的速率是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设杆与水平面CD的夹角为，由几何关系可知 即 将杆上N点的速度分解成沿杆的分速度和垂直杆转动的速度 ，由矢量三角形可知 而沿着同一根杆，各点的速度相同，故被救人员向B点运动的速率为。 故选C。 7. 城市中为了解决交通问题，修建了许多立交桥。如图所示，桥面是半径为R的圆弧形的立交桥AB横跨在水平路面上，一辆质量为m的小汽车，从A端以不变的速率驶过该立交桥，小汽车速度大小为，则（　　） A. 小汽车通过桥顶时处于超重状态 B 小汽车通过桥顶时处于平衡状态 C. 小汽车在桥上最高点受到桥面的支持力大小为 D. 小汽车到达桥顶时的速度必须大于 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．由圆周运动知识知，小汽车通过桥顶时，其加速度方向向下，由牛顿第二定律得 解得小汽车在桥上最高点受到桥面的支持力大小为 物体处于失重状态，故AB错误，C正确； D．由 解得 故D错误。 故选C。 8. 如图所示，一长为的轻杆的一端固定在水平转轴上，另一端固定一质量为的小球。使轻杆随转轴在竖直平面内做角速度为的匀速圆周运动，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 小球运动到最高点时，杆对球的作用力一定向上 B. 小球运动到水平位置A时，杆对球的作用力指向O点 C. 若，小球通过最高点时，杆对球的作用力为零 D. 小球通过最低点时，杆对球的作用力可能向下 【答案】C 【解析】 【详解】AC．根据题意可知，小球做匀速圆周运动，小球运动到最高点时，若杆对球的作用力为零，则有 解得 可知，若小球运动的角速度 杆对球的作用力向下，若小球运动的角速度 杆对球的作用力向上，故A错误，C正确； B．根据题意可知，小球做匀速圆周运动，则小球运动到水平位置A时，合力指向圆心，对小球受力分析可知，小球受重力和杆的作用力，由平行四边形法则可知，杆对球的作用力不可能指向O点，故B错误； D．根据题意可知，小球做匀速圆周运动，小球通过最低点时，合力竖直向上，则杆对球的作用力一定向上，故D错误。 故选C。 9. 始终保持竖直状态的缆车沿着山坡以加速度a下行，如图所示。在缆车地板上质量为m的物块与地板始终相对静止，重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　） A. 物块所受的支持力 B. 物块所受的摩擦力为0 C. 若缆车加速度增加，则物块受到的摩擦力方向可能向右 D. 若缆车加速度增加，则物块受到的支持力一定减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．对物块受力分析，如图所示 物体受重力，支持力，摩擦力，支持力和摩擦力的合力为，当和的合力与运动方向相同时，物体做匀加速直线运动，把加速度分解成水平方向的分加速度和竖直方向的分加速度，竖直方向上，根据牛顿第二定律有 因此，故A错误； B．水平方向上，根据牛顿第二定律有 因为，故B错误； C．若缆车加速度增加，则物块受到的摩擦力方向仍然向左，故C错误； D．若缆车加速度增加，根据 可知物块受到的支持力一定减小，故D正确。 故选D。 10. 如图所示，倾角为的固定足够长的光滑斜面上有一轻质弹簧，轻质弹簧一端与固定于斜面底端的挡板C连接，另一端与物块A连接，物块A上方放置有另一物块B，物块A、B质量均为m且不粘连，整个系统在沿斜面向下的的恒力作用下处于静止状态。某一时刻将力F撤去，若弹簧将A、B弹起的过程中，A、B能够分离，则下列叙述正确的是（　　） A. 撤去力的瞬间，A、B的加速度大小均为g B. 撤去力的瞬间，A对B的弹力大小为 C. A、B被弹起的过程中，两者即将分离时，弹簧处于压缩状态 D. 若斜面粗糙且与A、B间的动摩擦因数相同，A、B能被弹起，分离位置与斜面光滑时相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．撤去力前，A、B处于静止状态，根据平衡条件可得 撤去F的瞬间，弹簧弹力不变，整体有沿斜面向上的加速度，对A、B整体，由牛顿第二定律 解得撤去力的瞬间，A、B的加速度大小均为 故A错误； B．撤去力的瞬间，对B，由牛顿第二定律 解得撤去力的瞬间，A对B的弹力大小为 故B错误； C．当A、B之间作用力为零时，且加速度相同时，两物块分离，对B，由牛顿第二定律 对A、B整体，由牛顿第二定律 解得 此时弹簧处于原长状态，故C错误； D．若斜面粗糙且与A、B动摩擦因数相同，A、B能被弹起，分离时，对B，由牛顿第二定律 对A、B整体有 解得 说明斜面粗糙且与A、B动摩擦因数相同，A、B能被弹起，分离分离位置与斜面光滑时相同，都是弹簧恢复到原长时上端的位置，故D正确。 故选D。 二、实验题：本题共2小题，有5空，每空3分，共15分。 11. 某实验小组用图甲所示的实验装置来探究加速度与质量的关系，当地重力加速度大小未知。 （1）实验时，为了平衡摩擦力，在木板右侧下方放一垫块。纸带的左侧连接着小车，轻推小车后，得到电火花计时器打出的如图乙所示的部分纸带，接下来的操作是________（填“向左”或“向右”）移动垫块。 （2）平衡摩擦力后，以槽码、含砝码的小车构成的系统为研究对象，槽码受到的重力视为系统受到的合力，实验时槽码的质量________（填“需要”或“不需要”）远小于含砝码的小车的总质量。 【答案】（1）向右 （2）不需要 【解析】 【小问1详解】 根据打出的纸带判定小车做加速运动，要保证小车做匀速运动，应降低垫块的高度，故接下来的操作是向右移动垫块。 【小问2详解】 平衡摩擦力后，以槽码、含砝码小车构成的系统为研究对象，槽码受到的重力就是系统受到的合力，则实验时槽码的质量不需要远小于含砝码的小车的总质量。 12. 在“探究平抛运动的特点”实验中 （1）如图1所示，在探究平抛运动水平分运动的特点时，下列器材中除木板、小球、斜槽、铅笔、刻度尺、图钉、方格纸和复写纸之外，还需要的有________。（选填“弹簧测力计”、“重锤线”或“天平”） （2）实验中，下列说法正确的是________。 A. 斜槽轨道要尽量光滑 B. 每次小球要从斜槽上相同的位置静止开始运动 C. 斜槽轨道末端要保持水平 D. 记录点应适当多一些，把这些点用折线连接起来，这样可以更好地反映真实运动 （3）如图2所示，方格纸每小格的边长L，重力加速度为g，通过实验记录了小球在运动途中的三个位置，则该小球做平抛运动的初速度为________。（用字母g和L表示） 【答案】（1）重锤线 （2）BC （3） 【解析】 【小问1详解】 还需要的器材是重锤线，确保小球抛出是在竖直面内运动，能够在白纸上画出水平竖直方向的坐标系。 【小问2详解】 AC．为了能画出平抛运动轨迹，首先保证小球做的是平抛运动，所以斜槽轨道不一定要光滑，但必须是水平的，故A错误，C正确； B．应使小球每次从斜槽上相同位置自由滑下，保证抛出的初速度相同，故B正确； D．记录点应适当多一些，把这些点用平滑曲线连接起来，这样可以更好地反映真实运动，故D错误。 故选BC。 【小问3详解】 由乙图可知，， 根据平抛运动的规律，在竖直方向为匀加速直线运动，即连续相等的时间内位移之差为定值，则有 解得 在水平方向做匀速直线运动，即该小球做平抛运动的初速度为 三、解答题：本题共4小题，共41分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分 13. 太空探索已成为众多青年才俊的志向，很多年轻人都立志做一名遨游太空的宇航员。但要成为一名宇航员，需具备一定的耐受力能力。在飞船加速过程中，宇航员处于超重状态。人们把这种状态下宇航员对座椅的压力FN与静止在地球表面时所受重力mg的比值，称为耐受力值，用k表示。在选拔宇航员时，要求其耐受力值为4≤k≤12。若某次宇宙飞船执行任务过程中，在飞船起飞阶段宇航员的耐受力值k1=4.2，而重返大气层阶段飞船以a2=5.2m/s2的加速度竖直向下减速运动。设宇航员质量m=75kg，求：（g取10m/s2） （1）飞船起飞阶段加速度a1的大小； （2）返回大气层时宇航员的耐受力值k2。 【答案】（1）32m/s2；（2）1.52 【解析】 【详解】（1）飞船起飞阶段，由题可知 得到 宇航员与飞船加速度相同，起飞时宇航员受力如图1：重力mg、支持力与压力等大为； 根据牛顿第二定律，取竖直向上为正方向，有 代入数据，解得 （2）飞船返回大气层时，宇航员受力如图2：重力mg、支持力 根据牛顿第二定律，取竖直向上为正方向， 有： 根据牛顿第三定律代入数据，解得耐受力值 14. 如图所示，图1是某游乐场中水上过山车的实物图片，图2是其原理示意图。在原理图中半径为R=8m的圆形轨道固定在离水面高h=3.2m的水平平台上，圆轨道与水平平台相切于A点，A、B分别为圆形轨道的最低点和最高点。过山车（实际是一艘带轮子的气垫小船，可视作质点）高速行驶，先后会通过多个圆形轨道，然后从A点离开圆轨道而进入光滑的水平轨道AC，最后从C点水平飞出落入水中，整个过程刺激惊险，受到很多年轻人的喜爱。已知水面宽度为s=12m，假设运动中不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2，结果可保留根号。 （1）若过山车恰好能通过圆形轨道的最高点B，则其在B点的速度为多大？ （2）为使过山车安全落入水中，则过山车在C点的最大速度为多少？ （3）某次运动过程中乘客在圆轨道最低点A对座椅的压力为自身重力的3倍，则气垫船落入水中时的速度大小是多少？ 【答案】（1）4m/s；（2）15m/s；（3） 【解析】 【分析】 【详解】(1)过山车恰好过最高点时，只受重力，有 则 (2)离开C点后做平抛运动，由 运动时间为 故最大速度为 (3)在圆轨道最低点有 解得 平抛运动竖直速度为 则落水速度为 15. 如图所示，以速度v匀速运动的传送带与平板B靠在一起，两者上表面在同一水平面上，传送带的长度L1=2.5 m，平板B的质量M=2 kg、长度L2=2 m，现将一质量m=2 kg的滑块A（可视为质点）轻放到传送带的左端，滑块随传送带运动并滑到平板上。已知滑块A与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，滑块A与平板B间的动摩擦因数μ1=0.3，平板B与地面间的动摩擦因数为μ2=0.1，不计传送带与平板之间的间隙对滑块速度的影响，不计传送带两端滚轮的直径。 （1）若滑块在传送带上一直加速，则传送带的速度至少多大？ （2）若滑块恰好不从平板上掉下，求传送带的速度大小。 【答案】（1）5 m/s （2）4 m/s 【解析】 【小问1详解】 滑块A在传送带上滑动时受重力、支持力和传送带的摩擦力作用，竖直方向有 N-mg=0 水平方向由牛顿第二定律有 μN=ma1 解得 a1=5 m/s2 滑块在传送带上一直加速到传送带右端，则 L1=a1t2 A滑到右端时速度 v1=a1t 解得 v1=5 m/s 则要使滑块在传送带上能一直加速，则传送带的速度至少为5 m/s。 【小问2详解】 滑块A在平板B上做匀减速运动，设加速度大小为a2，有 μ1mg=ma2 由于 μ1mg>μ2（M+m）g 故平板B做匀加速运动，设加速度大小为a3，有 μ1mg-μ2（M+m）g=Ma3 设滑块A从平板B左端滑至右端用时为t，共同速度为v'，平板B的位移为x，则 v'=v-a2t L2+x=vt-a2t2　 v'=a3t x=a3t2 代入数据解得 v=4 m/s 16. 如图所示，一水平圆盘可绕过圆心O的中心轴转动，沿着直径方向分别放置两个物块A和B，它们与圆心O的距离分别为，，两者之间通过轻绳连接，初始时轻绳刚好伸直但不绷紧，现让圆盘从静止开始缓慢加速转动，A、B始终与圆盘保持相对静止。已知，，A、B与圆盘间的动摩擦因数均为，重力加速度大小取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求： （1）当圆盘转动角速度多大时，绳中开始出现张力； （2）圆盘转动角速度的最大值； （3）取沿半径指向圆心方向为正方向，在给出的坐标系中画出物块A所受的摩擦力随角速度的平方变化的图像（不要求写出计算过程，但要标出关键点的横纵坐标）。 【答案】（1） （2） （3）见解析 【解析】 【小问1详解】 由题分析，可知AB相对转盘静止时，B所需要的向心力大于A所需要的向心力，即当角速度增大时，B先达到最大静摩擦力，当绳上恰好出现拉力时，此时B与转盘之间的静摩擦力达到最大静摩擦力，则有 解得 【小问2详解】 当A、B摩擦力均为最大静摩擦力时，角速度达到最大值，对B有 对A有 联立解得 【小问3详解】 当时，绳子无拉力，对A有 当时，A的摩擦力减小，绳子拉力和摩擦力的合力提供向心力，设摩擦力为0时，角速度为，对B有 对A有 联立解得 当时，，A摩擦力指向圆心，对A有 对B有 联立解得 由上分析，可得的图像为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 江苏省天一中学2024-2025学年第一学期期末考试 高一物理 一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用。下列说法不正确的是（　　） A. 力是改变物体运动的原因 B. 力是维持物体运动的原因 C. 物体都具有保持原来运动状态属性，即惯性 D. 理想实验法一种科学研究方法 2. 蜜蜂可以通过“舞蹈”轨迹向同伴传递信息，如图所示，摄像机记录下了一个可视为质点的蜜蜂沿轨迹甲乙丙丁飞行，图中画出了蜜蜂在甲、乙、丙和丁四处所受合力F和速度v的方向，可能正确的是（ ） A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁 3. 在同一水平直线上的两位置分别沿相同方向水平抛出两小球A和B其运动轨迹如图所示，不计空气阻力，两球在空中相遇，则下列说法中正确的是（　　） A. 相遇时B球竖直分速度较大 B. 相遇时A球速度与水平方向夹角较大 C. 应该同时抛出两小球 D. 相遇时A球的速度与B球的速度大小相等 4. 人们出行常用打车软件呼叫快车，快车司机为方便操作手机，用支架将手机固定在汽车中控台上方，如图所示．某次司机接单后去目的地接乘客，在汽车沿直线加速行驶阶段，手机支架对手机的作用力为F，则下列说法正确的是（　　） A. F斜向上偏向前方 B. F斜向上偏向后方 C. F方向竖直向上 D. F大小等于手机重力 5. 如图所示，两小球同时从位于同一竖直面内的两条光滑轨道的顶端A点和B点释放，关于谁先到达C点，下列说法正确的是（ ） A. 因为甲的加速度较大，所以甲先到 B. 因为乙的位移较小，所以乙先到 C. 二者可能同时到 D. 不知两小球的质量关系，所以无法确定 6. 火灾逃生的首要原则是离开火灾现场，如图是火警设计的一种让当事人快捷逃离现场的救援方案：用一根不变形的轻杆MN支撑在楼面平台AB上，N端在水平地面上向右以匀速运动，被救助的人员紧抱在M端随轻杆向平台B端靠近，平台高为h，当时，被救人员向B点运动的速率是（　　） A. B. C. D. 7. 城市中为了解决交通问题，修建了许多立交桥。如图所示，桥面是半径为R的圆弧形的立交桥AB横跨在水平路面上，一辆质量为m的小汽车，从A端以不变的速率驶过该立交桥，小汽车速度大小为，则（　　） A. 小汽车通过桥顶时处于超重状态 B. 小汽车通过桥顶时处于平衡状态 C. 小汽车在桥上最高点受到桥面的支持力大小为 D. 小汽车到达桥顶时的速度必须大于 8. 如图所示，一长为的轻杆的一端固定在水平转轴上，另一端固定一质量为的小球。使轻杆随转轴在竖直平面内做角速度为的匀速圆周运动，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 小球运动到最高点时，杆对球的作用力一定向上 B. 小球运动到水平位置A时，杆对球的作用力指向O点 C. 若，小球通过最高点时，杆对球的作用力为零 D. 小球通过最低点时，杆对球的作用力可能向下 9. 始终保持竖直状态缆车沿着山坡以加速度a下行，如图所示。在缆车地板上质量为m的物块与地板始终相对静止，重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　） A. 物块所受的支持力 B. 物块所受的摩擦力为0 C. 若缆车加速度增加，则物块受到的摩擦力方向可能向右 D. 若缆车加速度增加，则物块受到的支持力一定减小 10. 如图所示，倾角为的固定足够长的光滑斜面上有一轻质弹簧，轻质弹簧一端与固定于斜面底端的挡板C连接，另一端与物块A连接，物块A上方放置有另一物块B，物块A、B质量均为m且不粘连，整个系统在沿斜面向下的的恒力作用下处于静止状态。某一时刻将力F撤去，若弹簧将A、B弹起的过程中，A、B能够分离，则下列叙述正确的是（　　） A. 撤去力的瞬间，A、B的加速度大小均为g B. 撤去力的瞬间，A对B的弹力大小为 C. A、B被弹起的过程中，两者即将分离时，弹簧处于压缩状态 D. 若斜面粗糙且与A、B间的动摩擦因数相同，A、B能被弹起，分离位置与斜面光滑时相同 二、实验题：本题共2小题，有5空，每空3分，共15分。 11. 某实验小组用图甲所示的实验装置来探究加速度与质量的关系，当地重力加速度大小未知。 （1）实验时，为了平衡摩擦力，在木板右侧下方放一垫块。纸带的左侧连接着小车，轻推小车后，得到电火花计时器打出的如图乙所示的部分纸带，接下来的操作是________（填“向左”或“向右”）移动垫块。 （2）平衡摩擦力后，以槽码、含砝码的小车构成的系统为研究对象，槽码受到的重力视为系统受到的合力，实验时槽码的质量________（填“需要”或“不需要”）远小于含砝码的小车的总质量。 12. 在“探究平抛运动的特点”实验中 （1）如图1所示，在探究平抛运动水平分运动特点时，下列器材中除木板、小球、斜槽、铅笔、刻度尺、图钉、方格纸和复写纸之外，还需要的有________。（选填“弹簧测力计”、“重锤线”或“天平”） （2）实验中，下列说法正确的是________。 A. 斜槽轨道要尽量光滑 B. 每次小球要从斜槽上相同的位置静止开始运动 C. 斜槽轨道末端要保持水平 D. 记录点应适当多一些，把这些点用折线连接起来，这样可以更好地反映真实运动 （3）如图2所示，方格纸每小格的边长L，重力加速度为g，通过实验记录了小球在运动途中的三个位置，则该小球做平抛运动的初速度为________。（用字母g和L表示） 三、解答题：本题共4小题，共41分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分 13. 太空探索已成为众多青年才俊的志向，很多年轻人都立志做一名遨游太空的宇航员。但要成为一名宇航员，需具备一定的耐受力能力。在飞船加速过程中，宇航员处于超重状态。人们把这种状态下宇航员对座椅的压力FN与静止在地球表面时所受重力mg的比值，称为耐受力值，用k表示。在选拔宇航员时，要求其耐受力值为4≤k≤12。若某次宇宙飞船执行任务过程中，在飞船起飞阶段宇航员的耐受力值k1=4.2，而重返大气层阶段飞船以a2=5.2m/s2的加速度竖直向下减速运动。设宇航员质量m=75kg，求：（g取10m/s2） （1）飞船起飞阶段加速度a1大小； （2）返回大气层时宇航员的耐受力值k2。 14. 如图所示，图1是某游乐场中水上过山车的实物图片，图2是其原理示意图。在原理图中半径为R=8m的圆形轨道固定在离水面高h=3.2m的水平平台上，圆轨道与水平平台相切于A点，A、B分别为圆形轨道的最低点和最高点。过山车（实际是一艘带轮子的气垫小船，可视作质点）高速行驶，先后会通过多个圆形轨道，然后从A点离开圆轨道而进入光滑的水平轨道AC，最后从C点水平飞出落入水中，整个过程刺激惊险，受到很多年轻人的喜爱。已知水面宽度为s=12m，假设运动中不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2，结果可保留根号。 （1）若过山车恰好能通过圆形轨道的最高点B，则其在B点的速度为多大？ （2）为使过山车安全落入水中，则过山车在C点的最大速度为多少？ （3）某次运动过程中乘客在圆轨道最低点A对座椅的压力为自身重力的3倍，则气垫船落入水中时的速度大小是多少？ 15. 如图所示，以速度v匀速运动的传送带与平板B靠在一起，两者上表面在同一水平面上，传送带的长度L1=2.5 m，平板B的质量M=2 kg、长度L2=2 m，现将一质量m=2 kg的滑块A（可视为质点）轻放到传送带的左端，滑块随传送带运动并滑到平板上。已知滑块A与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，滑块A与平板B间的动摩擦因数μ1=0.3，平板B与地面间的动摩擦因数为μ2=0.1，不计传送带与平板之间的间隙对滑块速度的影响，不计传送带两端滚轮的直径。 （1）若滑块在传送带上一直加速，则传送带的速度至少多大？ （2）若滑块恰好不从平板上掉下，求传送带的速度大小。 16. 如图所示，一水平圆盘可绕过圆心O的中心轴转动，沿着直径方向分别放置两个物块A和B，它们与圆心O的距离分别为，，两者之间通过轻绳连接，初始时轻绳刚好伸直但不绷紧，现让圆盘从静止开始缓慢加速转动，A、B始终与圆盘保持相对静止。已知，，A、B与圆盘间的动摩擦因数均为，重力加速度大小取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求： （1）当圆盘转动角速度多大时，绳中开始出现张力； （2）圆盘转动角速度的最大值； （3）取沿半径指向圆心方向为正方向，在给出的坐标系中画出物块A所受的摩擦力随角速度的平方变化的图像（不要求写出计算过程，但要标出关键点的横纵坐标）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $