精品解析:江西赣州市南康中学2025-2026学年高一下学期阶段检测物理试卷
2026-04-25
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版必修 第二册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 江西省 |
| 地区(市) | 赣州市 |
| 地区(区县) | 南康区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 11.63 MB |
| 发布时间 | 2026-04-25 |
| 更新时间 | 2026-04-26 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-04-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57532686.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
南康中学高一年级物理月考试卷
一、选择题:本题共10小题,共46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,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分
1. 某游客领着孩子游泰山时,孩子不小心将手中的皮球滑落,球从A点滚到了山脚下的B点,高度标记如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 从A到B的曲线轨迹长度不知道,无法求出此过程重力做的功
B. 从A到B过程中阻力大小不知道,无法求出此过程重力做的功
C. 从A到B重力做功
D. 从A到B重力做功
【答案】D
【解析】
【详解】AB.重力做功与路径无关,根据两点间的高度差即可求得重力所做的功,AB错误;
CD.因AB两点间的高度差为,则重力做功
C错误,D正确。
故选D。
2. 如图,水平桌面上固定有四块黑色木板A、B、C、D,拼成一个S形轨道。小铁球(直径略小于轨道宽度和木板厚度)以一定初速度由轨道口M进入、N穿出的过程中,与小球有挤压作用的木板是( )
A. A板和D板 B. B板和C板
C. A板和C板 D. B板和D板
【答案】D
【解析】
【详解】小铁球在每一段小圆弧上做圆周运动,需要弹力提供向心力,因为桌面是水平的,而向心力指向圆心,所以B板和D板对小铁球有弹力作用,即与小球有挤压作用的木板是B板和D板。
故选D。
3. 中国糖画是非物质文化遗产之一,游客转动指针,指针最后停在哪里,便可得到对应的糖画作为奖励。指针上两点P、Q距中心点O的距离分别为r和2r,如图所示。以下关于P、Q两点在转动时各物理量之比,正确的是( )
A. 周期之比为2:1
B. 角速度大小之比为1:2
C. 线速度大小之比为1:1
D. 向心加速度大小之比为1:2
【答案】D
【解析】
【详解】AB.因P、Q两点同轴转动,可知角速度和周期相等,选项AB错误;
C.根据可知P、Q两点线速度大小之比为1:2,选项C错误;
D.根据可知P、Q两点向心加速度大小之比为1:2,选项D正确。
故选D。
4. 如图所示,让装有水的玻璃杯绕过其侧面的竖直轴匀速转动,杯中液面形状可能正确的是 ( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】对水面上一个质量很小的水滴m受力分析,因受竖直向下的重力和水面对水滴的作用力,两个力的合力充当向心力,因向心力沿水平方向指向转轴,可知水面对水滴的作用力应该斜向上方,设与竖直方向夹角为θ,则由牛顿第二定律
可知
因r越大,则θ越大,可知水面的形状为C的形状。
故选C。
5. 2024年12月,我国首颗超低轨道卫星乾坤一号首次进入以下轨道,即将全面开启中国“超低轨”布局的大计划。如图显示了在变轨前后轨道距地表高度随时间的变化情况,在自主轨道上的运动可视匀速圆周运动。关于降轨前后在自主轨道上参量变化,下列说法正确的是( )
A. 降轨之后,卫星的周期变大 B. 降轨之后,卫星的加速度变大
C. 降轨之后,卫星的线速度变小 D. 降轨之后,卫星受到的万有引力变小
【答案】B
【解析】
【详解】根据
可知,,
则降轨后轨道半径减小,则周期减小,加速度变大,线速度变大,卫星受的万有引力变大。
故选B。
6. 如图所示,在杂技表演中一只猴子沿竖直杆从杆底部向上匀速爬至杆顶,然后匀速下滑。关于猴子的运动过程,下列说法正确的是( )
A. 猴子匀速上爬时,猴子对杆的摩擦力做负功
B. 猴子匀速上爬时,猴子对杆的摩擦力做正功
C. 猴子匀速下滑时,杆对猴子的摩擦力做负功
D. 猴子匀速下滑时,猴子对杆和杆对猴子的摩擦力是一对作用力和反作用力,做功之和为零
【答案】C
【解析】
【详解】AB.猴子匀速上爬时,杆的位移为0,猴子对杆的摩擦力不做功,故AB错误;
CD.猴子匀速下滑时,根据平衡条件可知杆对猴子的摩擦力向上,则杆对猴子的摩擦力做负功,杆的位移为零,则猴子对杆的摩擦力做功为零,猴子对杆和杆对猴子的摩擦力是一对作用力和反作用力,根据功的叠加可知做功之和不为零,故C正确,D错误。
故选C。
7. 如图所示,光滑斜面固定在粗糙水平面上,斜面底端用小圆弧与水平地面平滑连接,在距斜面底端为的位置有一竖直墙壁。小物块自斜面上高为处由静止释放,小物块与水平地面之间的动摩擦因数为,若小物块与墙壁发生碰撞后以原速率反弹,且最多只与墙壁发生一次碰撞。小物块可看作质点,则物块最终静止时距墙壁的距离不可能为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设小物块在水平面上滑行的总路程为s。对小物块从释放到静止的全过程应用动能定理,有
解得
AB.若小物块未与墙壁发生碰撞,则,物块最终静止在距斜面底端s处,距墙壁的距离为,故A不可能,符合题意;B可能,不符合题意;
C.若小物块与墙壁发生一次碰撞后静止在水平面上,且未回到斜面底端,则,物块反弹后向左滑行的距离,距墙壁的距离为,故C可能,不符合题意;
D.若小物块与墙壁发生一次碰撞后,回到斜面底端并冲上斜面,再滑下,最终静止在水平面上,则,距墙壁的距离为,故D可能,不符合题意;
故选A。
8. 欧洲航天局在2025年2月4日宣布,欧洲航天局利用空间探测器探测到一颗巨大的系外行星盖亚-4b,环绕着一颗恒星公转,其椭圆轨道如图所示,环绕周期大约570天。连线为长轴,连线为短轴,其环绕方向为顺时针。下列说法正确的是( )
A. 恒星一定处在椭圆的焦点上
B. 盖亚-4b在、两点的加速度相同
C. 盖亚-4b在点的速度大于在点的速度
D. 盖亚-4b从经到的时间约为285天
【答案】AC
【解析】
【详解】A.根据开普勒第一定律,所有行星绕恒星运动的轨道都是椭圆,恒星处在椭圆的一个焦点上,故A正确;
B.盖亚 -4b在b、d两点时,与恒星的距离相等,根据
可知加速度大小相等,但方向分别指向恒星,方向不同,故加速度不同,故B错误;
C.a点为近日点,c点为远日点,根据开普勒第二定律,行星在近日点的速度大于远日点的速度,即,故C正确;
D.行星环绕方向为顺时针,即,因为近日点的速度大于远日点的速度,则从经到的时间大于半个周期,即大于285天,故D错误。
故选AC。
9. 质量为的汽车在平直公路上以恒定加速度由静止启动,经过时间达到额定功率,这个过程中汽车的位移为,汽车达到额定功率时关闭发动机,汽车又行驶了后停止,整个过程的位移-时间图像如图所示。已知汽车行驶时所受阻力恒定,则( )
A. 图中
B. 汽车牵引力为
C. 牵引力的大小为阻力的2倍
D. 汽车行驶过程中所受阻力为
【答案】AD
【解析】
【详解】ABD.设阶段牵引力为,汽车的位移为 时速度为,对于关闭发动机前的过程应用动能定理
全过程应用动能定理
又因为
联立可得汽车行驶过程中所受阻力为
由牛顿第二定律
又因为
联立可得
又全过程应用动量定理解得
解得
故AD正确,B错误;
C.由上述分析可知牵引力的大小为摩擦阻力的3倍,故C错误。
故选 AD。
10. 一种蒸汽机的离心调速装置如图所示,竖直面内4根长度均为L的轻杆通过铰链连接,侧铰链分别固定质量为m的飞锤,上端铰链固定在竖直转轴O点处,下端铰链固定一个质量也为m、可以沿转轴上下滑动的套筒。套在转轴上的轻弹簧连接在O点与套筒之间,弹簧原长为L。装置静止时,轻杆与竖直方向的夹角均为,蒸汽机启动后,通过圆锥齿轮将转动传动到离心调速器的转轴上,带动两个飞锤绕转轴转动,从而带动套筒滑动,通过调节杠杆改变阀门的张开程度以调节蒸汽进给量,最终使蒸汽机的转速保持稳定。调节杠杆对套筒的作用力可忽略,弹簧始终在弹性限度内,不计一切摩擦和空气阻力,重力加速度大小为g,,,则( )
A. 若蒸汽机转速变快,调节杠杆会绕点逆时针转动
B. 为使蒸汽机以更高转速稳定转动,可增加套筒质量
C. 弹簧的劲度系数为
D. 当稳定为时,飞锤的角速度为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.圆锥齿轮转动后,对飞锤分析有
对套筒分析可知
联立解得
若蒸汽机转速变快,飞锤角速度增大,可知增大,套筒上升,则杠杆会绕点顺时针转动,其他条件不变时,要使蒸汽机以更高转速稳定转动,进入的蒸汽应该增多,套筒应该下降,可将套筒质量增加,故A错误,B正确;
C.初始时刻,,代入
解得
故C正确;
D.当时,代入
解得
故D错误;
故选BC。
二、实验题(每空2分,共14分)
11. 某同学用如图甲所示的装置探究圆周运动。主要实验步骤为:
Ⅰ.给小球(半径很小)一个初速度,使小球在某一水平面内做匀速圆周运动,仔细调整电子计数器的位置,使电子计数器与小球做圆周运动的轨道在同一水平面内。若用电子计数器记录小球转动的圈数为n,用秒表记录小球转动n圈的时间为t;
Ⅱ.测出细线悬挂点到电子计数器的高度h;
Ⅲ.保持细线悬挂点与小球之间的细线的长度L不变,通过改变小球的初速度改变细线悬挂点到电子计数器的高度h,重复步骤Ⅰ和Ⅱ,进行多次实验,根据得到的数据作出小球做圆周运动的周期T与细线悬挂点到电子计数器的高度的平方根的关系图像,如图乙所示。
(1)小球做圆周运动的周期______(用n、t表示)。
(2)根据图乙可知,当L不变时,与成______(填“正比”或“反比”);若图乙中图线的斜率为k,则当地的重力加速度大小______(用题中所给物理量的符号表示)。
(3)拉力传感器的示数F与的关系图像可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】(1)
(2) ①. 正比 ②.
(3)D
【解析】
【小问1详解】
根据题意,小球做圆周运动的周期
【小问2详解】
[1]根据题图乙可知,当L不变时,T与成正比;
[2]小球受到重力与细线的拉力,对小球有
其中θ为细线与竖直方向的夹角,可得
结合题图乙有
解得
【小问3详解】
经分析可得
整理得
故选D。
12. 一物理老师设计了一款研究向心力大小的实验装置,其简化示意图如图所示,装置固定在水平桌面上,在可调速的电机上固定一个半圆形有机玻璃凹槽(表面光滑,可忽略摩擦的影响),凹槽在电机的带动下能绕过凹槽圆心的竖直轴转动,旁边竖直固定一标尺,其上是可调高度的激光笔,激光笔发出水平方向的激光,初始时刻,凹槽与标尺在同一平面内.实验步骤如下:
(1)将钢球放入凹槽底部,上下移动激光笔对准凹槽圆心,此时激光笔所在位置读数记为。
(2)接通电源,开启电机调速开关,钢球开始随凹槽转动,当钢球到达某一高度后随凹槽做稳定的匀速圆周运动,上下移动激光笔,当激光对准钢球球心位置时,记录此时激光笔所在位置读数为(),记。
(3)利用光电传感器探测钢球运动的周期.每当激光笔发出的激光照在钢球上时,光电传感器便会接收信号计次,若第1次光电传感器接收到信号时数字计时器开始计时,并记录为0次,达到次时计时器停止计时,记录总时间,则钢球运动的周期________(用题中所给字母符号表示).
(4)若适当调大电机的转速,则激光笔应________(填“上移”“不动”或“下移”).
(5)改变电机转速,重复实验,将得到的多组和的数据记录到表格中,并绘制________(填“”或“”)图像,根据图像的斜率可以进一步求出当地重力加速度________(用题中所给字母符号表示).
【答案】 ①. ②. 上移 ③. ④.
【解析】
【详解】(3)[1]由于钢球运动一周的过程中,光电传感器接收到2次信号,则钢球运动的周期为
(4)[2]若适当调大电机的转速,则钢球向上运动,则激光笔应上移;
(5)[3][4]设当某时刻钢球所在位置与凹槽圆心位置的连线与竖直方向夹角为θ,凹槽半径为R,则对钢球分析可知
由几何关系可得
联立可得
则将得到的多组和的数据记录到表格中,并绘制图像,根据图像的斜率为
可以进一步求出当地重力加速度为
三、解答题(本题共3小题,共38分,要有必要的文字说明和解题过程)
13. 圆盘式给料机是中、细粒度的物料常用的给料设备,其简化原理图如图甲所示,电机带动圆形料盘水平转动。料盘的半径为r,料盘上的物料与料盘间的动摩擦因数为。料盘下方的电机用相互垂直的齿轮啮合,达到转向变速的目的,料盘齿轮与电机齿轮的半径的比值为k,如图乙所示。重力加速度大小为g,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1)当电机齿轮以大小为的角速度转动时,求料盘齿轮转动的周期T;
(2)若物料不发生翻滚,分布在料盘外侧(半径)圆环带内,即最内侧的物料到料盘中心O的距离为,使料盘上的物料最后都从边缘出料口离开,求电机转动的角速度大小应满足的条件。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
设电机齿轮转动的周期为,根据两齿轮边缘线速度相等,可知
可得
又
解得
【小问2详解】
设在最内侧质量为m的物料恰好可以从边缘出料口离开的情况下,料盘齿轮转动的角速度大小为,此时电机转动的角速度大小为,有
又
解得
故电机转动的角速度大小应满足的条件为。
14. 宇航员在火星上将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上,把质量为m物体P轻放在弹簧上端由静止向下运动,物体的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图所示(其中a0与x0已知)。已知万有引力常量为G,火星的半径为R,自转周期为T。
(1)求弹簧的劲度系数;
(2)求火星的密度;
(3)如果火星有一颗静止卫星,其距火星表面的高度H为多少?
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)由图可知,当弹簧压缩量为0时,可得火星表面上的重力加速度为
当弹簧的压缩量为时,物体的加速度为0,则弹簧的弹力为
所以弹簧的劲度系数为
(2)物体在火星表面有
解得火星的质量为
又
联立解得火星的密度为
(3)对于火星的静止卫星,由万有引力提供向心力可得
联立解得
15. 某同学设计了一款趣味游戏如图所示,小滑块从倾角的轨道上某点静止释放,从最低点B处进入光滑竖直圆轨道(最低点B处两侧轨道略错开且平滑),再进入水平轨道,最后从C点飞出落入相互紧靠的指定篮筐(篮筐1紧靠竖直墙壁)里,则游戏成功。已知圆轨道半径长,篮筐口宽,篮筐口距点高度。小滑块质量,与轨道之间的动摩擦因数相同,均为。不计空气阻力,重力加速度取,。为确保小滑块能落入第3个篮筐,求:
(1)小滑块在处的速度范围;
(2)小滑块在圆轨道最高点对轨道的最小压力大小;
(3)小滑块从轨道上释放位置到点的最大距离。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【详解】(1)小滑块从处离开做平抛运动
①
②
代入数据可得,滑块在处的速度范围是
(2)小滑块速度越小,对圆轨道最高点压力就越小,从圆轨道最高点到处应用动能定理
③
在最高点处,合力提供向心力
③
根据牛顿第三定律,压力与支持力大小相等
④
(3)距离越大,小滑块到处的速度就越大,从释放到处应用动能定理
⑤
代入数据解得
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南康中学高一年级物理月考试卷
一、选择题:本题共10小题,共46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,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分
1. 某游客领着孩子游泰山时,孩子不小心将手中的皮球滑落,球从A点滚到了山脚下的B点,高度标记如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 从A到B的曲线轨迹长度不知道,无法求出此过程重力做的功
B. 从A到B过程中阻力大小不知道,无法求出此过程重力做的功
C. 从A到B重力做功
D. 从A到B重力做功
2. 如图,水平桌面上固定有四块黑色木板A、B、C、D,拼成一个S形轨道。小铁球(直径略小于轨道宽度和木板厚度)以一定初速度由轨道口M进入、N穿出的过程中,与小球有挤压作用的木板是( )
A. A板和D板 B. B板和C板
C. A板和C板 D. B板和D板
3. 中国糖画是非物质文化遗产之一,游客转动指针,指针最后停在哪里,便可得到对应的糖画作为奖励。指针上两点P、Q距中心点O的距离分别为r和2r,如图所示。以下关于P、Q两点在转动时各物理量之比,正确的是( )
A. 周期之比为2:1
B. 角速度大小之比为1:2
C. 线速度大小之比为1:1
D. 向心加速度大小之比为1:2
4. 如图所示,让装有水的玻璃杯绕过其侧面的竖直轴匀速转动,杯中液面形状可能正确的是 ( )
A. B.
C. D.
5. 2024年12月,我国首颗超低轨道卫星乾坤一号首次进入以下轨道,即将全面开启中国“超低轨”布局的大计划。如图显示了在变轨前后轨道距地表高度随时间的变化情况,在自主轨道上的运动可视匀速圆周运动。关于降轨前后在自主轨道上参量变化,下列说法正确的是( )
A. 降轨之后,卫星的周期变大 B. 降轨之后,卫星的加速度变大
C. 降轨之后,卫星的线速度变小 D. 降轨之后,卫星受到的万有引力变小
6. 如图所示,在杂技表演中一只猴子沿竖直杆从杆底部向上匀速爬至杆顶,然后匀速下滑。关于猴子的运动过程,下列说法正确的是( )
A. 猴子匀速上爬时,猴子对杆的摩擦力做负功
B. 猴子匀速上爬时,猴子对杆的摩擦力做正功
C. 猴子匀速下滑时,杆对猴子的摩擦力做负功
D. 猴子匀速下滑时,猴子对杆和杆对猴子的摩擦力是一对作用力和反作用力,做功之和为零
7. 如图所示,光滑斜面固定在粗糙水平面上,斜面底端用小圆弧与水平地面平滑连接,在距斜面底端为的位置有一竖直墙壁。小物块自斜面上高为处由静止释放,小物块与水平地面之间的动摩擦因数为,若小物块与墙壁发生碰撞后以原速率反弹,且最多只与墙壁发生一次碰撞。小物块可看作质点,则物块最终静止时距墙壁的距离不可能为( )
A. B. C. D.
8. 欧洲航天局在2025年2月4日宣布,欧洲航天局利用空间探测器探测到一颗巨大的系外行星盖亚-4b,环绕着一颗恒星公转,其椭圆轨道如图所示,环绕周期大约570天。连线为长轴,连线为短轴,其环绕方向为顺时针。下列说法正确的是( )
A. 恒星一定处在椭圆的焦点上
B. 盖亚-4b在、两点的加速度相同
C. 盖亚-4b在点的速度大于在点的速度
D. 盖亚-4b从经到的时间约为285天
9. 质量为的汽车在平直公路上以恒定加速度由静止启动,经过时间达到额定功率,这个过程中汽车的位移为,汽车达到额定功率时关闭发动机,汽车又行驶了后停止,整个过程的位移-时间图像如图所示。已知汽车行驶时所受阻力恒定,则( )
A. 图中
B. 汽车牵引力为
C. 牵引力的大小为阻力的2倍
D. 汽车行驶过程中所受阻力为
10. 一种蒸汽机的离心调速装置如图所示,竖直面内4根长度均为L的轻杆通过铰链连接,侧铰链分别固定质量为m的飞锤,上端铰链固定在竖直转轴O点处,下端铰链固定一个质量也为m、可以沿转轴上下滑动的套筒。套在转轴上的轻弹簧连接在O点与套筒之间,弹簧原长为L。装置静止时,轻杆与竖直方向的夹角均为,蒸汽机启动后,通过圆锥齿轮将转动传动到离心调速器的转轴上,带动两个飞锤绕转轴转动,从而带动套筒滑动,通过调节杠杆改变阀门的张开程度以调节蒸汽进给量,最终使蒸汽机的转速保持稳定。调节杠杆对套筒的作用力可忽略,弹簧始终在弹性限度内,不计一切摩擦和空气阻力,重力加速度大小为g,,,则( )
A. 若蒸汽机转速变快,调节杠杆会绕点逆时针转动
B. 为使蒸汽机以更高转速稳定转动,可增加套筒质量
C. 弹簧的劲度系数为
D. 当稳定为时,飞锤的角速度为
二、实验题(每空2分,共14分)
11. 某同学用如图甲所示的装置探究圆周运动。主要实验步骤为:
Ⅰ.给小球(半径很小)一个初速度,使小球在某一水平面内做匀速圆周运动,仔细调整电子计数器的位置,使电子计数器与小球做圆周运动的轨道在同一水平面内。若用电子计数器记录小球转动的圈数为n,用秒表记录小球转动n圈的时间为t;
Ⅱ.测出细线悬挂点到电子计数器的高度h;
Ⅲ.保持细线悬挂点与小球之间的细线的长度L不变,通过改变小球的初速度改变细线悬挂点到电子计数器的高度h,重复步骤Ⅰ和Ⅱ,进行多次实验,根据得到的数据作出小球做圆周运动的周期T与细线悬挂点到电子计数器的高度的平方根的关系图像,如图乙所示。
(1)小球做圆周运动的周期______(用n、t表示)。
(2)根据图乙可知,当L不变时,与成______(填“正比”或“反比”);若图乙中图线的斜率为k,则当地的重力加速度大小______(用题中所给物理量的符号表示)。
(3)拉力传感器的示数F与的关系图像可能是( )
A. B.
C. D.
12. 一物理老师设计了一款研究向心力大小的实验装置,其简化示意图如图所示,装置固定在水平桌面上,在可调速的电机上固定一个半圆形有机玻璃凹槽(表面光滑,可忽略摩擦的影响),凹槽在电机的带动下能绕过凹槽圆心的竖直轴转动,旁边竖直固定一标尺,其上是可调高度的激光笔,激光笔发出水平方向的激光,初始时刻,凹槽与标尺在同一平面内.实验步骤如下:
(1)将钢球放入凹槽底部,上下移动激光笔对准凹槽圆心,此时激光笔所在位置读数记为。
(2)接通电源,开启电机调速开关,钢球开始随凹槽转动,当钢球到达某一高度后随凹槽做稳定的匀速圆周运动,上下移动激光笔,当激光对准钢球球心位置时,记录此时激光笔所在位置读数为(),记。
(3)利用光电传感器探测钢球运动的周期.每当激光笔发出的激光照在钢球上时,光电传感器便会接收信号计次,若第1次光电传感器接收到信号时数字计时器开始计时,并记录为0次,达到次时计时器停止计时,记录总时间,则钢球运动的周期________(用题中所给字母符号表示).
(4)若适当调大电机的转速,则激光笔应________(填“上移”“不动”或“下移”).
(5)改变电机转速,重复实验,将得到的多组和的数据记录到表格中,并绘制________(填“”或“”)图像,根据图像的斜率可以进一步求出当地重力加速度________(用题中所给字母符号表示).
三、解答题(本题共3小题,共38分,要有必要的文字说明和解题过程)
13. 圆盘式给料机是中、细粒度的物料常用的给料设备,其简化原理图如图甲所示,电机带动圆形料盘水平转动。料盘的半径为r,料盘上的物料与料盘间的动摩擦因数为。料盘下方的电机用相互垂直的齿轮啮合,达到转向变速的目的,料盘齿轮与电机齿轮的半径的比值为k,如图乙所示。重力加速度大小为g,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1)当电机齿轮以大小为的角速度转动时,求料盘齿轮转动的周期T;
(2)若物料不发生翻滚,分布在料盘外侧(半径)圆环带内,即最内侧的物料到料盘中心O的距离为,使料盘上的物料最后都从边缘出料口离开,求电机转动的角速度大小应满足的条件。
14. 宇航员在火星上将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上,把质量为m物体P轻放在弹簧上端由静止向下运动,物体的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图所示(其中a0与x0已知)。已知万有引力常量为G,火星的半径为R,自转周期为T。
(1)求弹簧的劲度系数;
(2)求火星的密度;
(3)如果火星有一颗静止卫星,其距火星表面的高度H为多少?
15. 某同学设计了一款趣味游戏如图所示,小滑块从倾角的轨道上某点静止释放,从最低点B处进入光滑竖直圆轨道(最低点B处两侧轨道略错开且平滑),再进入水平轨道,最后从C点飞出落入相互紧靠的指定篮筐(篮筐1紧靠竖直墙壁)里,则游戏成功。已知圆轨道半径长,篮筐口宽,篮筐口距点高度。小滑块质量,与轨道之间的动摩擦因数相同,均为。不计空气阻力,重力加速度取,。为确保小滑块能落入第3个篮筐,求:
(1)小滑块在处的速度范围;
(2)小滑块在圆轨道最高点对轨道的最小压力大小;
(3)小滑块从轨道上释放位置到点的最大距离。
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