精品解析：河南南阳市唐河县第一高级中学2025-2026学年高一下学期3月阶段检测物理试题

2026年春期高一第一次月考 物理试题 一、单项选择题（本大题共7小题，每小题4分，共28分。每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求） 1. 在2025年都灵大冬会短道速滑男子5000米接力A组决赛中，中国队夺得冠军。运动员过弯时的运动可视为匀速圆周运动。下列关于匀速圆周运动的说法正确的是（　　） A. 匀速圆周运动是匀变速曲线运动 B. 在任何相等的时间里，质点运动的平均速度都相同 C. 物体做匀速圆周运动时，合力的方向一定指向圆心，大小恒定 D. 向心加速度公式在非匀速圆周运动中不适用 2. 如图所示，将完全相同的两个小球A、B，用长的细绳悬于以向左匀速运动的小车的顶部，已知，两球恰与小车前后壁接触，由于某种原因，小车突然停止运动，此时悬线的拉力之比为（　　） A. 1∶3 B. 3∶1 C. 1∶4 D. 1∶1 3. 如图所示，甲、乙两车在水平地面上匀速过圆弧形弯道（从1位置至2位置），已知两车速率相等，下列说法正确的是（　　） A. 甲、乙两车过弯道的时间可能相同 B. 甲、乙两车向心力大小可能相同 C. 甲、乙两车向心加速度大小可能相同 D. 甲、乙两车角速度可能相同 4. 如图所示，滚筒洗衣机脱水时，滚筒绕水平轴转动，滚筒上有很多漏水孔，附着在潮湿衣服上的水从漏水孔中被甩出，达到脱水的目的。某一阶段，如果认为湿衣服在竖直平面内做匀速圆周运动，已知滚筒半径为，取重力加速度为，那么下列说法正确的是（　　） A. 衣物通过最高点和最低点时线速度和加速度均相同 B. 脱水过程中滚筒对衣物作用力始终指向圆心 C. 增大滚筒转动的周期，水更容易被甩出 D. 在最低点时，水更容易被甩出 5. 如图所示，水平地面上放一质量为的落地电风扇，一质量为的小球固定在叶片的边缘，启动电风扇小球随叶片在竖直平面内做半径为的圆周运动。已知小球运动到最高点时速度大小为，重力加速度大小为，则小球在最高点时地面受到的压力大小为（　　） A B. C. D. 6. 如图所示，一个半径为的圆盘可绕通过其中心且垂直于盘面的竖直轴匀速转动。在圆盘边缘等间隔地固定着三个完全相同的小物块A、B、C（C在圆盘最外端），它们的质量均为，与圆盘间的动摩擦因数均为。当圆盘以角速度缓慢增大时，下列说法正确的是（　　） A. 若小物块A、B、C质量分别是、、，则A物块最先滑动 B. 当时，A物块所受摩擦力为 C. 当时，B物块所受摩擦力为 D. 当时，A、B、C三个物块均已滑动 7. 四个小球A、B、C、D均在水平面内做圆锥摆运动。如图甲所示，小球A、B完全相同在同一水平面内做圆锥摆运动（连接B球的绳较长）；如图乙所示，小球C、D在不同水平面内做圆锥摆运动，但是连接C、D的绳与竖直方向之间的夹角相等（连接D球的绳较长），则下列说法正确的是（　　） A. 小球A、B所需的向心加速度大小相等 B. 小球A、B的线速度大小相等 C. 小球C、D所需向心加速度大小相等 D. 小球D受到绳的拉力与小球C受到绳的拉力大小一定相等 二、多项选择题（本大题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分） 8. 如图所示，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，为近日点，为远日点，、为轨道短轴的两个端点，运行的周期为，若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从经过、到的运动过程中（　　） A. 从到阶段，太阳的引力逐渐减小 B. 从到所用时间等于 C. 海王星运行轨道半长轴的三次方与其运行周期的平方之比等于月球绕地球运行轨道半长轴的三次方与其运行周期的平方之比 D. 从到阶段，速率逐渐变小 9. 北京时间2月25日消息，2019年体操世界杯墨尔本站男子单杠单项的决赛，中国体操队选手张成龙获得铜牌。假设张成龙训练时做“单臂大回环”的高难度动作时，用一只手抓住单杠，伸展身体，以单杠为轴做圆周运动。如图甲所示，张成龙运动到最高点时，用力传感器测得张成龙与单杠间弹力大小为，用速度传感器记录他在最高点的速度大小为，得到图像如图乙所示。取，则下列说法中正确的是（　　） A. 张成龙恰好通过最高点时速度为 B. 张成龙的质量为65kg C. 当张成龙在最高点的速度为时，张成龙受单杠的弹力方向向上 D. 乙图中两段图像斜率大小相等 10. 一赛车场的圆环形车道修建在水平地面上，中心为赛道倾斜，虚线部分的竖直截面如图所示，AB是半径为的四分之一圆弧。为圆心，OA水平，OB竖直，BP距离为。赛车都在水平面内做匀速圆周运动，某一瞬时，甲、乙两辆赛车恰好在同一竖直面内不同高度处，不考虑赛车受到的侧向摩擦力作用。下列说法正确的是（　　） A 乙车行驶速度较大 B. 此瞬间甲车向心加速度较大 C. 若乙车提高行驶速度，则其距离地面的高度将会加大 D. 若甲车改变行驶速度，有可能在离地面高度为的圆周上运动 三、非选择题（本大题共5小题，共54分） 11. 如图，用向心力演示器探究向心力大小的表达式，已知小球在挡板、、处做圆周运动的轨迹半径之比为1∶2∶1。 （1）在探究影响向心力大小的因素时，用到的实验方法是________。 （2）在利用该装置做探究向心力与角速度之间的关系时，应让质量相同的小球分别放在________处（填“、”或“、”），同时选择半径________（填“相等”或“不相等”）的两个塔轮。 （3）某同学把两个质量相等的钢球放在、位置，匀速转动手柄时，左边标尺露出9格，右边标尺露出1格，则皮带连接的左、右塔轮半径之比为________；其他条件不变，若增大手柄转动的速度，两标尺示数的比值________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 12. 某小组在“研究平拋运动特点”的实验中，分别使用了图甲和图乙的实验装置。 （1）如图甲所示，小锤水平打击弹性金属片，A球水平拋出的同时B球自由下落。在不同的高度和打击力度时都发现两小球同时落地，则实验表明________。 A. 平拋运动竖直方向是自由落体运动 B. 平抛运动水平方向是匀速直线运动 （2）某同学利用如图乙所示的实验装置记录小球的运动轨迹，下列说法不正确的是________（多选）。 A. 需要调节装置的底座螺丝，使背板竖直 B 上下移动倾斜挡板N时必须等间距下移 C. 斜槽M可以不光滑，但斜槽轨道末端必须保持水平 D. 为了得到小球的运动轨迹，需要用平滑的曲线把所有的点都连起来 （3）如图丙所示，实验小组记录了小球在运动过程中经过、、三个位置，每个正方形小格边长为5.00cm，取，以点为坐标原点，水平向右和竖直向下为正方向建立直角坐标系，则该小球做平抛运动在点的速度大小________，小球抛出点的坐标为（____，____）。 13. 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，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。 （1）小球运动到最高点时，求杆对球的作用力的大小和方向； （2）小球运动到水平位置时，求球对杆的作用力的大小和方向（用作用力与水平方向夹角的正切值表示）。 14. 如图所示，竖直圆盘绕过圆心的水平轴逆时针匀速转动，点是圆盘边缘上的点。圆盘转至OA水平时，将一小球从点右侧的点（、、在同一直线上）斜向左上方抛出，初速度大小，与水平方向夹角。当点转到圆盘最高点时，小球也恰好到达圆盘最高点，且轨迹与圆盘最高点相切。不计空气阻力，重力加速度。，。求： （1）AP间的距离； （2）点可能的线速度大小。 15. 如图所示为设计师设计的货物运输装置。将货物从光滑斜面顶点由静止释放，货物滑过斜面后进入光滑圆弧部分，在圆弧的最低点有力传感器可以采集货物到达最低点时对圆弧轨道的压力。水平传送带与圆弧最低点相切，货物到达传送带上时，若传送带速度合适，货物可经传送带右端水平抛出后落入收集箱，货物的尺寸相对于收集箱的尺寸可忽略。传送带两转轴轴心间的距离，货物与传送带之间的动摩擦因数。传送带上表面到收集箱上边沿的竖直高度，水平距离，收集箱的长度，高度，货物的质量均为。已知货物到达圆弧最低点时传感器上的示数。若传送带静止时，货物恰好能到达传送带的最右端。忽略空气阻力，不考虑收集箱箱体厚度，可认为货物运动轨迹经过收集箱上边沿时货物能落入收集箱，重力加速度。 （1）求货物到达圆弧最低点时的速度大小以及圆弧的半径； （2）要使货物都能落入收集箱内，求传送带的速度大小的取值范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年春期高一第一次月考 物理试题 一、单项选择题（本大题共7小题，每小题4分，共28分。每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求） 1. 在2025年都灵大冬会短道速滑男子5000米接力A组决赛中，中国队夺得冠军。运动员过弯时运动可视为匀速圆周运动。下列关于匀速圆周运动的说法正确的是（　　） A. 匀速圆周运动是匀变速曲线运动 B. 在任何相等的时间里，质点运动的平均速度都相同 C. 物体做匀速圆周运动时，合力的方向一定指向圆心，大小恒定 D. 向心加速度公式在非匀速圆周运动中不适用 【答案】C 【解析】 【详解】A．匀变速曲线运动的加速度大小、方向均恒定，匀速圆周运动的向心加速度方向始终指向圆心、时刻变化，属于变加速曲线运动，故A错误； B．平均速度是矢量，相等时间内匀速圆周运动的位移方向不一定相同，因此平均速度不一定相同，故B错误； C．物体做匀速圆周运动时，所受合力提供向心力，其方向始终指向圆心，大小恒定，故C正确； D．向心加速度公式既适用于匀速圆周运动，也适用于非匀速圆周运动的向心加速度分量计算，故D错误。 故选C。 2. 如图所示，将完全相同的两个小球A、B，用长的细绳悬于以向左匀速运动的小车的顶部，已知，两球恰与小车前后壁接触，由于某种原因，小车突然停止运动，此时悬线的拉力之比为（　　） A. 1∶3 B. 3∶1 C. 1∶4 D. 1∶1 【答案】A 【解析】 【详解】根据题意可知，小车突然停止运动瞬间，则A也突然停止运动，由平衡条件有 B球保持向左的的速度不变，由牛顿第二定律有 联立解得 则有。 故选A。 3. 如图所示，甲、乙两车在水平地面上匀速过圆弧形弯道（从1位置至2位置），已知两车速率相等，下列说法正确的是（　　） A. 甲、乙两车过弯道的时间可能相同 B. 甲、乙两车向心力大小可能相同 C. 甲、乙两车向心加速度大小可能相同 D. 甲、乙两车角速度可能相同 【答案】B 【解析】 【详解】A．速率相等，半径越大路程越长，时间越长，故A错误； B．两车速率相等，根据可知，两车质量未知，半径大小不相等，所以向心力大小可能相等，故B正确； C．根据可知，速率相等情况下，半径越大，向心加速度越小，则甲乙两车向心加速度大小不可能相同，故C错误； D．二者的速率相等，由知，半径越大，角速度越小，故两车的角速度不可能相同，故D错误。 故选B。 4. 如图所示，滚筒洗衣机脱水时，滚筒绕水平轴转动，滚筒上有很多漏水孔，附着在潮湿衣服上的水从漏水孔中被甩出，达到脱水的目的。某一阶段，如果认为湿衣服在竖直平面内做匀速圆周运动，已知滚筒半径为，取重力加速度为，那么下列说法正确的是（　　） A. 衣物通过最高点和最低点时线速度和加速度均相同 B. 脱水过程中滚筒对衣物作用力始终指向圆心 C. 增大滚筒转动的周期，水更容易被甩出 D. 在最低点时，水更容易被甩出 【答案】D 【解析】 【详解】A．衣服在竖直平面内做匀速圆周运动，在最高点与最低点线速度大小相同，方向不同，加速度大小相同，方向不同，故A错误； B．滚筒对衣物作用力有垂直于接触面支持力和相切于接触面的摩擦力，该作用力与重力的合力大小不变且始终指向圆心，故脱水过程中滚筒对衣物作用力不一定指向圆心，故B错误； C．当衣物做匀速圆周运动时，衣物上的水由于所受合外力不足以提供向心力而做离心运动，因此向心力越大，脱水效果越好，有 因此周期越小，水越容易被甩出，故C错误； D．最低点时有 解得 此时衣物上的水与衣物的作用力最大，水更容易甩出，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，水平地面上放一质量为的落地电风扇，一质量为的小球固定在叶片的边缘，启动电风扇小球随叶片在竖直平面内做半径为的圆周运动。已知小球运动到最高点时速度大小为，重力加速度大小为，则小球在最高点时地面受到的压力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】对小球，根据牛顿第二定律 解得 根据牛顿第三定律小球在最高点时对风扇的压力 对电风扇 解得地面对电风扇的支持力 根据牛顿第三定律小球任意速度在最高点时地面受到的压力大小为 故选A。 6. 如图所示，一个半径为的圆盘可绕通过其中心且垂直于盘面的竖直轴匀速转动。在圆盘边缘等间隔地固定着三个完全相同的小物块A、B、C（C在圆盘最外端），它们的质量均为，与圆盘间的动摩擦因数均为。当圆盘以角速度缓慢增大时，下列说法正确的是（　　） A. 若小物块A、B、C质量分别是、、，则A物块最先滑动 B. 当时，A物块所受摩擦力为 C. 当时，B物块所受摩擦力为 D. 当时，A、B、C三个物块均已滑动 【答案】D 【解析】 【详解】A．物块滑动时满足 解得 可见物块滑动与否与质量无关，都C物块最先滑动，故A错误； B．A物块时对应的角速度为 所以当时，A物块所受摩擦力为，故B错误； C．B物块时对应的角速度为 所以当时，B物块已经滑动，所受摩擦力为，故C错误； D．由上述分析可知，当时，A、B、C三个物块均已滑动，故D正确； 故选D。 7. 四个小球A、B、C、D均在水平面内做圆锥摆运动。如图甲所示，小球A、B完全相同在同一水平面内做圆锥摆运动（连接B球的绳较长）；如图乙所示，小球C、D在不同水平面内做圆锥摆运动，但是连接C、D的绳与竖直方向之间的夹角相等（连接D球的绳较长），则下列说法正确的是（　　） A. 小球A、B所需的向心加速度大小相等 B. 小球A、B的线速度大小相等 C. 小球C、D所需的向心加速度大小相等 D. 小球D受到绳的拉力与小球C受到绳的拉力大小一定相等 【答案】C 【解析】 【详解】AC．设绳与竖直方向的夹角为，绳长为，小球的质量为m，则对做圆锥摆运动的小球进行受力分析，如图所示： 小球在水平面内做匀速圆周运动，则由合外力提供向心力，根据牛顿第二定律有 解得小球做匀速圆周运动的加速度大小为 由于连接小球A、B的绳与竖直方向的夹角不相等，所以小球A、B所需的向心加速度大小不相等；同理可知，由于连接小球C、D的绳与竖直方向的夹角相等，所以小球C、D所需的向心加速度大小相等，故A错误，C正确； B．设小球A、B与悬点间的竖直高度为h，则根据可得，小球做匀速圆周运动的线速度大小为 由于连接小球A、B的绳与竖直方向的夹角不相等，所以小球A、B的线速度大小不相等，故B错误； D．设绳的拉力为，由于做圆锥摆运动的小球在竖直方向受力平衡，则有 解得 虽然连接小球C、D的绳与竖直方向的夹角相等，但由于不知道两球的质量关系，所以不能确定小球D受到绳的拉力与小球C受到绳的拉力大小是否相等，故D错误。 故选C。 二、多项选择题（本大题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分） 8. 如图所示，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，为近日点，为远日点，、为轨道短轴的两个端点，运行的周期为，若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从经过、到的运动过程中（　　） A. 从到阶段，太阳的引力逐渐减小 B. 从到所用时间等于 C. 海王星运行轨道半长轴的三次方与其运行周期的平方之比等于月球绕地球运行轨道半长轴的三次方与其运行周期的平方之比 D. 从到阶段，速率逐渐变小 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据题意，由万有引力定律可知，从到阶段，太阳的引力逐渐减小，故A正确； B．根据开普勒第二定律可知，海王星在PM段的速度大小大于MQ段的速度大小，则PM段的时间小于MQ段的时间，所以P到M所用的时间小于，故B错误； C．海王星绕太阳运转，月球绕地球运转，中心天体不同，根据开普勒第三定律可知，海王星运行轨道半长轴的三次方与其运行周期的平方之比不等于月球运行轨道半长轴的三次方与其运行周期的平方之比，故C错误； D．根据开普勒第二定律可知，从到阶段，速率逐渐变小，故D正确。 故选AD。 9. 北京时间2月25日消息，2019年体操世界杯墨尔本站男子单杠单项的决赛，中国体操队选手张成龙获得铜牌。假设张成龙训练时做“单臂大回环”的高难度动作时，用一只手抓住单杠，伸展身体，以单杠为轴做圆周运动。如图甲所示，张成龙运动到最高点时，用力传感器测得张成龙与单杠间弹力大小为，用速度传感器记录他在最高点的速度大小为，得到图像如图乙所示。取，则下列说法中正确的是（　　） A. 张成龙恰好通过最高点时速度 B. 张成龙的质量为65kg C. 当张成龙在最高点的速度为时，张成龙受单杠的弹力方向向上 D. 乙图中两段图像斜率大小相等 【答案】BCD 【解析】 【详解】AB．对张成龙在最高点进行受力分析，当速度为零时，张成龙恰好通过最高点，有 结合图乙可得，张成龙的质量为，故A错误，B正确； C．由图乙可知，当 即时，弹力，则当张成龙在最高点的速度为2m/s时有 可知，张成龙受单杠的弹力方向向上，故C正确； D．图乙左半部分，张成龙受单杠的弹力方向向上，则 整理可得 图乙右半部分，张成龙受单杠的弹力方向向下，则 整理可得 可见两段图像斜率大小都为，故D正确。 故选BCD。 10. 一赛车场的圆环形车道修建在水平地面上，中心为赛道倾斜，虚线部分的竖直截面如图所示，AB是半径为的四分之一圆弧。为圆心，OA水平，OB竖直，BP距离为。赛车都在水平面内做匀速圆周运动，某一瞬时，甲、乙两辆赛车恰好在同一竖直面内不同高度处，不考虑赛车受到的侧向摩擦力作用。下列说法正确的是（　　） A. 乙车行驶速度较大 B 此瞬间甲车向心加速度较大 C. 若乙车提高行驶速度，则其距离地面的高度将会加大 D. 若甲车改变行驶速度，有可能在离地面高度为的圆周上运动 【答案】BC 【解析】 【详解】AC．根据题意，设车在圆弧上受的支持力与竖直方向的夹角为，由牛顿第二定律有 由几何关系有 整理可得 由于乙的夹角较小，则乙车行驶速度较小，若乙车提高行驶速度，则其距离地面的高度将会加大，故A错误，C正确； B．根据题意，由牛顿第二定律有 解得 由于乙的夹角较小，则甲车向心加速度较大，故B正确； D．若甲车改变行驶速度，在离地面高度为的圆周上运动，则有 可知，则也趋向无穷大，所以若甲车改变行驶速度，不能在离地面高度为的圆周上运动，故D错误。 故选BC。 三、非选择题（本大题共5小题，共54分） 11. 如图，用向心力演示器探究向心力大小的表达式，已知小球在挡板、、处做圆周运动的轨迹半径之比为1∶2∶1。 （1）在探究影响向心力大小的因素时，用到的实验方法是________。 （2）在利用该装置做探究向心力与角速度之间的关系时，应让质量相同的小球分别放在________处（填“、”或“、”），同时选择半径________（填“相等”或“不相等”）的两个塔轮。 （3）某同学把两个质量相等的钢球放在、位置，匀速转动手柄时，左边标尺露出9格，右边标尺露出1格，则皮带连接的左、右塔轮半径之比为________；其他条件不变，若增大手柄转动的速度，两标尺示数的比值________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】（1）控制变量法 （2） ①. A、C ②. 不相等 （3） ①. 1∶3 ②. 不变 【解析】 【小问1详解】 在探究影响向心力大小的因素时，用到的实验方法是控制变量法。 【小问2详解】 [1][2]在利用该装置做探究向心力与角速度之间的关系时，要保持质量和半径不变，改变角速度，应让质量相同的小球分别放在A、C处，同时选择半径不相等的两个塔轮。 【小问3详解】 [1]某同学把两个质量相等的钢球放在、位置，匀速转动手柄时，左边标尺露出9格，右边标尺露出1格，即向心力之比，根据可知，角速度之比，根据可知，皮带连接的左、右塔轮半径之比为。 [2]其他条件不变，若增大手柄转动的速度，角速度之比不变，则向心力之比不变，即两标尺示数的比值不变。 12. 某小组在“研究平拋运动特点”的实验中，分别使用了图甲和图乙的实验装置。 （1）如图甲所示，小锤水平打击弹性金属片，A球水平拋出的同时B球自由下落。在不同的高度和打击力度时都发现两小球同时落地，则实验表明________。 A. 平拋运动竖直方向是自由落体运动 B. 平抛运动水平方向是匀速直线运动 （2）某同学利用如图乙所示的实验装置记录小球的运动轨迹，下列说法不正确的是________（多选）。 A. 需要调节装置的底座螺丝，使背板竖直 B. 上下移动倾斜挡板N时必须等间距下移 C. 斜槽M可以不光滑，但斜槽轨道末端必须保持水平 D. 为了得到小球的运动轨迹，需要用平滑的曲线把所有的点都连起来 （3）如图丙所示，实验小组记录了小球在运动过程中经过、、三个位置，每个正方形小格的边长为5.00cm，取，以点为坐标原点，水平向右和竖直向下为正方向建立直角坐标系，则该小球做平抛运动在点的速度大小________，小球抛出点的坐标为（____，____）。 【答案】（1）A （2）BD （3） ①. 2.5 ②. ③. 【解析】 【小问1详解】 在不同的高度和打击力度时都发现两小球同时落地，说明A球竖直方向上的运动与B球相同，即平拋运动竖直方向是自由落体运动。 故选A。 【小问2详解】 A．平抛运动是在竖直平面内的运动，背板要竖直，否则小球在打到挡板前会撞到背板，故A正确； B．上下移动倾斜挡板N时不需要等间距移动，故B错误； C．实验需要保证小球飞出斜槽M的初速度方向为水平方向，大小一致，所以斜槽M可以不光滑，但斜槽轨道末端必须保持水平，故C正确； D．由于打出的点存在偶然误差，有个别偏离轨迹太远的点要舍弃，其余的点尽量分布在光滑曲线的两侧，以减小误差，故D错误。 本题选不正确的，故选BD。 【小问3详解】 [1]根据题意，由图可知，和、和水平距离相等，则运动时间相等，设为，竖直方向上由逐差法有 代入数据解得 根据中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度可得，小球做平抛运动在点的竖直分速度为 水平方向上有 代入数据解得 则小球做平抛运动在点的速度为 [2][3]小球从抛出点运动的到点的时间为 则抛出点距点的水平距离为 抛出点距点的竖直距离为 根据题意，由图丙可知，点的坐标为，则抛出点坐标为。 13. 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，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。 （1）小球运动到最高点时，求杆对球的作用力的大小和方向； （2）小球运动到水平位置时，求球对杆的作用力的大小和方向（用作用力与水平方向夹角的正切值表示）。 【答案】（1）见解析 （2）， 【解析】 【小问1详解】 小球运动到最高点时，设杆对球的作用力竖直向下，由牛顿第二定律可得 可得 当时，，即杆对球没有作用力； 当时，，杆对球的作用力竖直向下； 当时，，杆对球的作用力竖直向上。 【小问2详解】 小球运动到水平位置时，竖直方向有 水平方向有 故杆对球的作用力的大小为 设杆作用力与水平方向夹角为，满足 由牛顿第三定律知：球对杆的作用力的大小为 与水平方向夹角为，满足 14. 如图所示，竖直圆盘绕过圆心的水平轴逆时针匀速转动，点是圆盘边缘上的点。圆盘转至OA水平时，将一小球从点右侧的点（、、在同一直线上）斜向左上方抛出，初速度大小，与水平方向夹角。当点转到圆盘最高点时，小球也恰好到达圆盘最高点，且轨迹与圆盘最高点相切。不计空气阻力，重力加速度。，。求： （1）AP间的距离； （2）点可能的线速度大小。 【答案】（1）0.4m （2） 【解析】 【小问1详解】 小球斜上抛运动到圆盘最高点时竖直速度为0，由 得 圆盘的半径等于小球竖直位移的大小，即 得 小球水平方向匀速直线运动，OP间的距离等于其水平位移，有 得 则AP间的距离 【小问2详解】 根据题意可知，圆盘可能转过 即 解得 又有 得 15. 如图所示为设计师设计的货物运输装置。将货物从光滑斜面顶点由静止释放，货物滑过斜面后进入光滑圆弧部分，在圆弧的最低点有力传感器可以采集货物到达最低点时对圆弧轨道的压力。水平传送带与圆弧最低点相切，货物到达传送带上时，若传送带速度合适，货物可经传送带右端水平抛出后落入收集箱，货物的尺寸相对于收集箱的尺寸可忽略。传送带两转轴轴心间的距离，货物与传送带之间的动摩擦因数。传送带上表面到收集箱上边沿的竖直高度，水平距离，收集箱的长度，高度，货物的质量均为。已知货物到达圆弧最低点时传感器上的示数。若传送带静止时，货物恰好能到达传送带的最右端。忽略空气阻力，不考虑收集箱箱体厚度，可认为货物运动轨迹经过收集箱上边沿时货物能落入收集箱，重力加速度。 （1）求货物到达圆弧最低点时的速度大小以及圆弧的半径； （2）要使货物都能落入收集箱内，求传送带的速度大小的取值范围。 【答案】（1）， （2） 【解析】 【详解】（1）货物在圆弧最低点时，圆弧对货物的弹力和货物重力的合力提供向心力， 有 传送带静止时，货物在传送带上做匀减速运动，有 由牛顿第二定律得 联立解得， （2）货物恰好经过收集箱左侧壁顶端时，抛出速度最小，设为 则有 解得， 传送带的最小速度为 货物恰好经过收集箱右侧壁顶端时，抛出速度设为，有 解得 设货物在传送带上从匀加速到离开传送带时的速度为，有 解得 ，故货物在传送带上先加速后匀速，传送带的最大速度为 故传送带的速度满足时，货物都能落入收集箱内。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $