精品解析：山东省济宁市嘉祥县第一中学2025-2026学年高一下学期4月月考物理试题

嘉祥一中2025-2026学年度第二学期4月月考 高一物理试题 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 关于匀速圆周运动，下列说法中正确的是（　　） A. 匀速圆周运动是一种匀变速曲线运动 B. 物体做匀速圆周运动，线速度一直不变 C. 做匀速圆周运动物体的转速越小，周期越大 D. 做匀速圆周运动的物体速度变化率不变，速度时刻改变 2. 如图所示，火车转弯时为减轻轮缘与轨道间的侧向挤压，修建铁路时要适当选择内外轨的高度差。若弯道半径为r，内外铁轨平面与水平面倾角为θ，当火车以规定的行驶速度v转弯时，轮缘与轨道间恰好无侧向挤压，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 轨道对火车的支持力小于火车的重力 B. C. 其他条件不变，火车内的乘客增多时，v应增大 D. 其他条件不变，火车内的乘客增多时，v应减小 3. 宇宙中相距较近的两颗恒星组成一个系统，在相互间的万有引力作用下，绕两者连线上同一点做周期相同的匀速圆周运动，如图所示，a、b两颗恒星的质量分别为m1、m2，现测得a、b的轨道半径之比为1∶3，a、b中心间距离为L，引力常量为G，下列说法正确的是（　　） A. a、b的质量之比m1∶m2=5∶1 B. a、b做圆周运动的线速度之比为3∶1 C. a、b做圆周运动的加速度之比为1∶1 D. a、b做圆周运动的角速度为 4. 如图所示，水平放置的圆筒绕其中心对称轴OO′匀速转动，筒壁上P处有一小圆孔，筒壁很薄，筒的半径R=2m，当圆孔正上方h=3.2m处有一小球由静止开始下落，已知圆孔的半径略大于小球的半径。已知小球刚好能从孔中进入圆筒，并且与圆筒不发生碰撞离开圆筒。不计空气阻力，取g=10m/s2，圆筒转动的角速度可能是（　　） A. 2.5π rad/s B. 4π rad/s C. 5π rad/s D. 10π rad/s 5. 如图所示，工作人员通过无人机将物品送至用户家中。一架无人机先后两次分别以v1和v2的速度（v1<v2），将同样重量的物品竖直向上提升了相同的高度，空气阻力忽略不计。则无人机（　　） A. 第一次做的功多 B. 第二次做的功多 C. 第一次的功率大 D. 第二次的功率大 6. 如图所示，水平直杆上有一定点O，不可伸长的刚性连杆AO、AB可绕图中O、A、B三处转轴转动，OA杆长为L，AB杆长为2L，A端与一小球连接，B端套有一滑块，小球以角速度ω沿逆时针方向绕O做匀速圆周运动时，滑块B沿直线做往复运动，当连杆AO与OB垂直时，滑块B的速度大小为（　　） A. ωL B. C. ωL D. 7. 如图所示是某卫星发射过程中的变轨示意图，卫星在轨道Ⅰ上做匀速圆周运动，当运动到点A时第一次变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达椭圆轨道Ⅱ的远地点B时，再次变轨进入运行轨道Ⅲ并做匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　） A. 卫星沿轨道Ⅱ运行的周期大于卫星沿轨道Ⅲ运行的周期 B. 卫星在轨道Ⅱ经过点A的速度大于卫星在轨道Ⅰ经过点A的速度 C. 卫星在轨道Ⅲ经过点B的加速度一定大于卫星在轨道Ⅱ经过点A的加速度 D. 在任意相等时间内，卫星在轨道Ⅰ上与地心连线扫过的面积等于在轨道Ⅱ上与地心连线扫过的面积 8. 设地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度大小为，线速度大小为，近地卫星的向心加速度大小为，线速度大小为，同步卫星的向心加速度大小为，线速度大小为，则下列大小关系的描述正确的是（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 如图所示为一皮带传动装置的示意图，右轮半径为，是它边缘上的一点，左侧是一轮轴，大轮半径为，小轮半径为，点和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，、、三点的线速度分别为、、，角速度分别为、、，向心加速度分别为、、，下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 10. 如图甲所示，轻杆的一端固定一小球（可视为质点），另一端套在光滑的水平轴O上，绕O点做竖直面内的圆周运动，小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为F，小球在最高点的速度大小为v，图像如图乙所示，取重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. 小球的质量为 B. 轻杆的长度为 C. 若小球通过最高点时的速度大小为，则小球受到杆的弹力大小为12.5N，方向竖直向下 D. 若小球恰好能做完整的圆周运动，则小球运动到最高点时的最小速度大小为2m/s 11. 如图甲所示，一轻质细线一端连接在光滑固定圆锥的顶部，另一端系一质量的小球，小球可视为质点。设小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为，线的拉力随变化的图像如图乙所示，取。下列说法正确的是（ ） A. 圆锥母线与轴线的夹角 B. 圆锥母线与轴线的夹角 C. 细线的长度为 D. 细线的长度为 12. 如图所示，A、B两颗卫星和赤道平面共面，沿相同方向环绕地球做匀速圆周运动，A卫星的轨道半径是B卫星的4倍。已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R，A运动的周期为T。则卫星B环绕地球运动的周期；以及在时间内观察到A、B两颗卫星相距最近的次数n为（　　） A. B. C. D. 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 如图所示是探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系的实验装置。转动手柄，可使两侧变速塔轮以及长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在左右两塔轮上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以各自的角速度做匀速圆周运动，其向心力由挡板对小球的支持力提供，球对挡板的反作用力使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，根据标尺上露出的红白相间等分标记，可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。 （1）在探究向心力的大小与角速度的关系时，要保持___________相同。 A. 和 B. 和 C. 和 D. 和 （2）下列实验中，利用到控制变量法的是___________。 A. 探究两个互成角度的力的合成规律 B. 探究加速度与物体受力、物体质量的关系 C. 探究平抛运动的特点 （3）某同学利用图2所示的装置探究滑块做圆周运动时向心力和周期的关系。力传感器可记录细线对滑块拉力的大小，光电门可记录滑块做圆周运动的周期，获得多组数据，画出了如图3所示的线性图像，则图像横坐标代表的是___________。 A. B. C. D. 14. 一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入靠近该行星表面的圆形轨道绕行数圈后，着陆在行星上，宇宙飞船上备有以下实验仪器： A.弹簧测力计一个 B.精确秒表一只 C.天平一台（附砝码一套） D.质量为m的物体 为测定该行星的质量M和半径R，宇航员在绕行及着陆后各进行一次测量，依据测量数据可以求出M和R（已知万有引力常量为G）。 （1）绕行时测量所用的仪器为_________（用仪器的字母序号表示），所测物理量为________（填名称及符号） （2）着陆后用仪器测出物体重力F，物体的质量为m，则该行星质量M=____________，星球半径R=____________ 15. 站在某星球表面上的航天员，在离星球表面高处以沿水平方向抛出一个小球，小球落在星球表面上的点，测得抛出点和落地点之间的水平距离为。已知星球半径为。不计星球自转的影响。 （1）求该星球表面附近的重力加速度； （2）若该星球的一颗小卫星在半径为的轨道上绕该星球运行，求运行周期。 16. 一半径为R的水平圆盘距地面高度也为R，圆盘绕竖直轴匀速转动，边缘处一物体与圆盘间的动摩擦因数为，当圆盘转速缓慢增大到物件恰好滑动时，物体脱离圆盘沿水平方向抛出，落于地面。若整个运动过程中忽略空气阻力，重力加速度为g，问： （1）物体能够随圆盘转动时，角速度的取值； （2）物体落地点到圆盘中心的水平距离与圆盘半径R的比值。 17. 汽车发动机的额定功率为30kW，质量为2000kg，当汽车在水平路面上行驶时受到阻力为车重的0.1倍，求： （1）汽车在路面上能达到的最大速度； （2）若汽车从静止开始保持1m/s2的加速度做匀加速直线运动，则这一过程能持续多长时间； （3）当汽车速度为10m/s时的加速度？ 18. 如图，水平圆形转盘可绕竖直轴转动，圆盘上放有可视为质点的小物体A、B、C，质量分别为、、，物体A叠放在B上，B、C到圆盘中心O的距离分别为、。B、C间用一轻质细线相连，圆盘静止时，细线刚好伸直无拉力。已知B、C与圆盘间的动摩擦因数均为μ，A、B间动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。现让圆盘从静止开始缓慢加速。求： （1）若无绳，求B恰好不发生相对滑动的角速度； （2）当时，细线的张力大小； （3）当时，C受到圆盘的摩擦力大小； （4）当时，剪断细线，C将怎样运动。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 嘉祥一中2025-2026学年度第二学期4月月考 高一物理试题 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 关于匀速圆周运动，下列说法中正确的是（　　） A. 匀速圆周运动是一种匀变速曲线运动 B. 物体做匀速圆周运动，线速度一直不变 C. 做匀速圆周运动物体的转速越小，周期越大 D. 做匀速圆周运动的物体速度变化率不变，速度时刻改变 【答案】C 【解析】 【详解】A．匀速圆周运动的向心加速度方向始终指向圆心，时刻发生变化，属于变加速曲线运动，故A错误； B．线速度是矢量，匀速圆周运动的线速度大小不变，但方向沿圆周切线方向时刻改变，因此线速度是变化的，故B错误； C．匀速圆周运动中，周期与转速（单位为）满足关系，二者成反比，因此转速越小，周期越大，故C正确； D．速度变化率即为加速度，匀速圆周运动的加速度方向时刻变化，因此速度变化率是变化的；又因为线速度方向时刻改变，所以速度时刻改变，故D错误。 故选C。 2. 如图所示，火车转弯时为减轻轮缘与轨道间的侧向挤压，修建铁路时要适当选择内外轨的高度差。若弯道半径为r，内外铁轨平面与水平面倾角为θ，当火车以规定的行驶速度v转弯时，轮缘与轨道间恰好无侧向挤压，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 轨道对火车的支持力小于火车的重力 B. C. 其他条件不变，火车内的乘客增多时，v应增大 D. 其他条件不变，火车内的乘客增多时，v应减小 【答案】B 【解析】 【详解】AB．如图所示，轨道对火车的支持力大于火车的重力 当火车以规定的安全行驶的速度v通过弯道时，内、外轨道均不受侧压力，所受重力和支持力的合力提供向心力，即 即，整理得，故A错误，B正确； CD．根据，其他条件不变，火车内的乘客增多时，v保持不变，故CD错误。 故选B。 3. 宇宙中相距较近的两颗恒星组成一个系统，在相互间的万有引力作用下，绕两者连线上同一点做周期相同的匀速圆周运动，如图所示，a、b两颗恒星的质量分别为m1、m2，现测得a、b的轨道半径之比为1∶3，a、b中心间距离为L，引力常量为G，下列说法正确的是（　　） A. a、b的质量之比m1∶m2=5∶1 B. a、b做圆周运动的线速度之比为3∶1 C. a、b做圆周运动的加速度之比为1∶1 D. a、b做圆周运动的角速度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．a、b两颗恒星做圆周运动的角速度相等，由万有引力提供向心力，所以a、b两颗恒星做圆周运动的向心力大小相等，则有 可得a、b的质量之比，故A错误； B．根据v=ωr，可得a、b做圆周运动的线速度之比为，故B错误； C．根据a=ω2r，可得a、b做圆周运动的加速度之比为，故C错误； D．根据万有引力提供向心力可得， 又 联立解得a、b做圆周运动的角速度为，故D正确。 故选D。 4. 如图所示，水平放置的圆筒绕其中心对称轴OO′匀速转动，筒壁上P处有一小圆孔，筒壁很薄，筒的半径R=2m，当圆孔正上方h=3.2m处有一小球由静止开始下落，已知圆孔的半径略大于小球的半径。已知小球刚好能从孔中进入圆筒，并且与圆筒不发生碰撞离开圆筒。不计空气阻力，取g=10m/s2，圆筒转动的角速度可能是（　　） A. 2.5π rad/s B. 4π rad/s C. 5π rad/s D. 10π rad/s 【答案】A 【解析】 【详解】小球落入圆筒前做自由落体运动，则有 解得小球刚落入圆筒时的速度大小为 设小球在圆筒中运动的时间为t，根据运动学公式可得 解得 根据题意有（n=0，1，2⋯） 可得（n=0，1，2⋯） 当n=0时，可得 当n=1时，可得 当n=2时，可得 故选A。 5. 如图所示，工作人员通过无人机将物品送至用户家中。一架无人机先后两次分别以v1和v2的速度（v1<v2），将同样重量的物品竖直向上提升了相同的高度，空气阻力忽略不计。则无人机（　　） A. 第一次做的功多 B. 第二次做的功多 C. 第一次的功率大 D. 第二次的功率大 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据，可知两次做功相同，选项AB错误； CD．因第二次速度较大，则时间较短，根据，可知第二次的功率大，选项C错误，D正确。 故选D。 6. 如图所示，水平直杆上有一定点O，不可伸长的刚性连杆AO、AB可绕图中O、A、B三处转轴转动，OA杆长为L，AB杆长为2L，A端与一小球连接，B端套有一滑块，小球以角速度ω沿逆时针方向绕O做匀速圆周运动时，滑块B沿直线做往复运动，当连杆AO与OB垂直时，滑块B的速度大小为（　　） A. ωL B. C. ωL D. 【答案】C 【解析】 【详解】当连杆AO与OB垂直时，几何关系可知 将滑块的速度、小球速度均分解成沿杆AB方向和垂直于杆方向，则有 因为 联立解得 故选C。 7. 如图所示是某卫星发射过程中的变轨示意图，卫星在轨道Ⅰ上做匀速圆周运动，当运动到点A时第一次变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达椭圆轨道Ⅱ的远地点B时，再次变轨进入运行轨道Ⅲ并做匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　） A. 卫星沿轨道Ⅱ运行的周期大于卫星沿轨道Ⅲ运行的周期 B. 卫星在轨道Ⅱ经过点A的速度大于卫星在轨道Ⅰ经过点A的速度 C. 卫星在轨道Ⅲ经过点B的加速度一定大于卫星在轨道Ⅱ经过点A的加速度 D. 在任意相等时间内，卫星在轨道Ⅰ上与地心连线扫过的面积等于在轨道Ⅱ上与地心连线扫过的面积 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据开普勒第三定律，由于轨道Ⅱ的半长轴小于轨道Ⅲ的半径，所以卫星沿轨道Ⅱ运行的周期小于卫星沿轨道Ⅲ运行的周期，故A错误； B．卫星从低轨道变轨到高轨道，需要在变轨处点火加速，所以卫星在轨道Ⅱ经过点A的速度大于卫星在轨道Ⅰ经过点A的速度，故B正确； C．根据牛顿第二定律可得 解得 可知卫星在轨道Ⅲ经过点B的加速度一定小于卫星在轨道Ⅱ经过点A的加速度，故C错误； D．根据开普勒第二定律可知，同一轨道上，在任意相等时间内，卫星与地心连线扫过的面积相等；但轨道Ⅰ与轨道Ⅱ是不同轨道，所以在任意相等时间内，卫星在轨道Ⅰ上与地心连线扫过的面积与在轨道Ⅱ上与地心连线扫过的面积不相等，故D错误。 故选B。 8. 设地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度大小为，线速度大小为，近地卫星的向心加速度大小为，线速度大小为，同步卫星的向心加速度大小为，线速度大小为，则下列大小关系的描述正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】AB．设地球半径为，对赤道上的物体和同步卫星，由 其中同步卫星轨道半径 故 对近地卫星和同步卫星，由 得 其中近地卫星轨道半径 故 因此，故A错误，B正确； CD．对赤道上的物体和同步卫星，由 其中同步卫星轨道半径 则 对近地卫星和同步卫星，由 得 其中近地卫星轨道半径 故 因此，故CD错误。 故选B。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 如图所示为一皮带传动装置的示意图，右轮半径为，是它边缘上的一点，左侧是一轮轴，大轮半径为，小轮半径为，点和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，、、三点的线速度分别为、、，角速度分别为、、，向心加速度分别为、、，下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由题意可知 解得 所以，A正确； B．由上述 解得，B错误； CD．根据 解得 ，C错误，D正确。 故选AD。 10. 如图甲所示，轻杆的一端固定一小球（可视为质点），另一端套在光滑的水平轴O上，绕O点做竖直面内的圆周运动，小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为F，小球在最高点的速度大小为v，图像如图乙所示，取重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. 小球的质量为 B. 轻杆的长度为 C. 若小球通过最高点时的速度大小为，则小球受到杆的弹力大小为12.5N，方向竖直向下 D. 若小球恰好能做完整的圆周运动，则小球运动到最高点时的最小速度大小为2m/s 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由图乙可知时 此时有 得小球的质量为，故A错误； B．由图乙可知时 此时向心力完全由重力提供，有 得轻杆的长度为，故B正确； D．若小球恰好能做完整的圆周运动，则小球运动到最高点时的速度为0，此时重力与轻杆对小球的弹力是一对平衡力，故D错误； C．因，所以小球以的速度通过最高点时，杆对小球有向下的拉力，根据牛顿第二定律有 可得小球受到杆的弹力大小为 方向竖直向下，故C正确。 故选BC。 11. 如图甲所示，一轻质细线一端连接在光滑固定圆锥的顶部，另一端系一质量的小球，小球可视为质点。设小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为，线的拉力随变化的图像如图乙所示，取。下列说法正确的是（ ） A. 圆锥母线与轴线的夹角 B. 圆锥母线与轴线的夹角 C. 细线的长度为 D. 细线的长度为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．由图可知，当时，绳子拉力为 此时小球处于静止状态，根据受力平衡可得 解得 所以，故A错误，B正确； CD．当时，小球离开圆锥接触面，设此时圆锥母线与轴线的夹角为，根据牛顿第二定律 整理可得 则此时图像的斜率为 解得，故C错误，D正确。 故选BD。 12. 如图所示，A、B两颗卫星和赤道平面共面，沿相同方向环绕地球做匀速圆周运动，A卫星的轨道半径是B卫星的4倍。已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R，A运动的周期为T。则卫星B环绕地球运动的周期；以及在时间内观察到A、B两颗卫星相距最近的次数n为（　　） A. B. C. D. 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．根据万有引力提供向心力可得，对卫星A有 对卫星B有 又 联立解得，故A正确，B错误； CD．设从0时刻开始经时间两卫星第n次相距最近，则有 解得 又 联立解得 可知n取最大整数3，即在0~时间内观察到A、B两颗卫星相距最近的次数为3次。故C正确，D错误。 故选AC。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 如图所示是探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系的实验装置。转动手柄，可使两侧变速塔轮以及长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在左右两塔轮上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以各自的角速度做匀速圆周运动，其向心力由挡板对小球的支持力提供，球对挡板的反作用力使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，根据标尺上露出的红白相间等分标记，可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。 （1）在探究向心力的大小与角速度的关系时，要保持___________相同。 A. 和 B. 和 C. 和 D. 和 （2）下列实验中，利用到控制变量法的是___________。 A. 探究两个互成角度的力的合成规律 B. 探究加速度与物体受力、物体质量的关系 C. 探究平抛运动的特点 （3）某同学利用图2所示的装置探究滑块做圆周运动时向心力和周期的关系。力传感器可记录细线对滑块拉力的大小，光电门可记录滑块做圆周运动的周期，获得多组数据，画出了如图3所示的线性图像，则图像横坐标代表的是___________。 A. B. C. D. 【答案】（1）C （2）B （3）D 【解析】 【小问1详解】 在探究向心力的大小与角速度的关系时，要保持质量和半径相同。 故选C。 【小问2详解】 A．探究两个互成角度的力的合成规律，采用了等效替代法，故A错误； B．探究加速度与物体受力、物体质量的关系，采用了控制变量法，故B正确； C．探究平抛运动的特点，采用了运动的合成与分解，故C错误。 故选B。 【小问3详解】 以滑块为对象，细线的拉力和摩擦力的合力提供向心力，则有 可得 可知图3所示图像横坐标代表的是。 故选D。 14. 一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入靠近该行星表面的圆形轨道绕行数圈后，着陆在行星上，宇宙飞船上备有以下实验仪器： A.弹簧测力计一个 B.精确秒表一只 C.天平一台（附砝码一套） D.质量为m的物体 为测定该行星的质量M和半径R，宇航员在绕行及着陆后各进行一次测量，依据测量数据可以求出M和R（已知万有引力常量为G）。 （1）绕行时测量所用的仪器为_________（用仪器的字母序号表示），所测物理量为________（填名称及符号） （2）着陆后用仪器测出物体重力F，物体的质量为m，则该行星质量M=____________，星球半径R=____________ 【答案】（1） ①. B ②. 周期T （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 [1][2]绕行时需要测量绕行的周期T，则所用的仪器为精确秒表。 故选B。 【小问2详解】 [1][2]设该行星表面重力加速度为，则有 设行星的半径为，根据物体在行星表面受到的万有引力等于重力，可得 宇宙飞船在行星表面的圆形轨道上绕星球转动，根据万有引力提供向心力可得 联立解得行星的质量为 星球的半径为 15. 站在某星球表面上的航天员，在离星球表面高处以沿水平方向抛出一个小球，小球落在星球表面上的点，测得抛出点和落地点之间的水平距离为。已知星球半径为。不计星球自转的影响。 （1）求该星球表面附近的重力加速度； （2）若该星球的一颗小卫星在半径为的轨道上绕该星球运行，求运行周期。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 小球抛出后做平抛运动，在空中运动时间为 竖直方向上 解得 【小问2详解】 根据 解得 解得 联立解得 16. 一半径为R的水平圆盘距地面高度也为R，圆盘绕竖直轴匀速转动，边缘处一物体与圆盘间的动摩擦因数为，当圆盘转速缓慢增大到物件恰好滑动时，物体脱离圆盘沿水平方向抛出，落于地面。若整个运动过程中忽略空气阻力，重力加速度为g，问： （1）物体能够随圆盘转动时，角速度的取值； （2）物体落地点到圆盘中心的水平距离与圆盘半径R的比值。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设物体离开圆盘时的速度为v，根据题意有 可得 所以物体能够随圆盘转动时，角速度的取值范围为 【小问2详解】 物体离开圆盘后做平抛运动，竖直方向 水平方向 其中 落点与圆盘中心的水平距离 根据题意有物体落地点到圆盘中心的水平距离与圆盘半径R的比值为 17. 汽车发动机的额定功率为30kW，质量为2000kg，当汽车在水平路面上行驶时受到阻力为车重的0.1倍，求： （1）汽车在路面上能达到的最大速度； （2）若汽车从静止开始保持1m/s2的加速度做匀加速直线运动，则这一过程能持续多长时间； （3）当汽车速度为10m/s时的加速度？ 【答案】(1)15m/s；(2)7.5s；(3)0.5m/s2 【解析】 【详解】（1）汽车有最大速度时，此时牵引力与阻力平衡，由此可得 则得最大速度为 （2）若汽车从静止做匀加速直线运动，则当P=P额时，匀加速结束，则有 又根据牛顿第二定律有 则有 匀加速直线运动的时间为 （3）当速度v=10m/s时，则牵引力为 加速度为 18. 如图，水平圆形转盘可绕竖直轴转动，圆盘上放有可视为质点的小物体A、B、C，质量分别为、、，物体A叠放在B上，B、C到圆盘中心O的距离分别为、。B、C间用一轻质细线相连，圆盘静止时，细线刚好伸直无拉力。已知B、C与圆盘间的动摩擦因数均为μ，A、B间动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。现让圆盘从静止开始缓慢加速。求： （1）若无绳，求B恰好不发生相对滑动的角速度； （2）当时，细线的张力大小； （3）当时，C受到圆盘的摩擦力大小； （4）当时，剪断细线，C将怎样运动。 【答案】（1）；（2）；（3）；（4）继续在原来轨道上做匀速圆周运动 【解析】 【详解】（1）由于B与圆盘间的动摩擦因数小于A、B间的动摩擦因数，故A、B不会发生相对滑动，可看成整体。A、B整体与C具有相同的角速度，半径之比为，根据 可知圆盘由静止开始缓慢加速，A、B整体所受静摩擦力先达到最大，根据牛顿第二定律有 解得 （2）根据以上分析可知 因此可知，细线上有张力。设细线的张力大小为，，对A、B整体，根据牛顿第二定律，有 代入数据可得 （3）设此时C受到圆盘的摩擦力大小为，方向指向点，对C，根据牛顿第二定律，有 解得 （4）对C，剪断细线，则C水平方向只受摩擦力作用；若C恰好不与圆盘发生相对滑动，设此时其角速度为，由牛顿第二定律可得 解得 故C继续在原来轨道上做匀速圆周运动。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $