精品解析:天津市第三十二中2025-2026学年高一下学期期中考试物理试卷
2026-05-07
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内容正文:
2025-2026学年度高一下学期期中考试
物理试卷
一、单选题:本大题共20小题,共60分。
1. 以下关于行星运动及万有引力的描述正确的是( )
A. 开普勒认为行星绕太阳运行的轨道是椭圆,行星在椭圆轨道上各个地方的速率均相等
B. 太阳对行星的引力与地球对月球的引力属于不同性质的力
C. 牛顿提出的万有引力定律只适用于天体之间
D. 卡文迪许利用扭称实验测出了引力常量的数值
2. 小球在锥形漏斗内壁做半径为r、角速度为的匀速圆周运动,其向心加速度为( )
A. B. C. D.
3. 如图所示,物体在与水平方向成60°角斜向上的500N拉力作用下,沿水平面向右前进了10m,此过程中拉力做的功为( )
A. 5000J B. 2500J C. J D. J
4. 两个质点之间万有引力的大小为F,如果将这两个质点之间的距离变为原来的倍,那么它们之间万有引力的大小变为( )
A. B. 4F C. D. 2F
5. 某星球的质量是地球质量的,其半径是地球半径的,该星球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的( )
A. B. C. D.
6. 如图所示,跳台斜坡与水平面的夹角θ = 30°,滑雪运动员从斜坡的起点A水平飞出,经过2s落到斜坡上的B点。不计空气阻力,重力加速度大小g取10m/s2,则运动员离开A点时的速度大小为( )
A. B.
C. D.
7. 如图所示,一辆质量为m=800kg的小汽车驶上圆弧半径R=40m的拱桥,g=10m/s2。若汽车到达桥顶时的速度v=10m/s,则小汽车对拱桥的压力大小( )
A. 6×103N B. 1×104N C. 8×103N D. 7.8×103N
8. 北斗问天,国之夙愿。我国北斗三号系统的收官之星是地球静止轨道卫星,其轨道半径约为地球半径的7倍。与近地轨道卫星相比,地球静止轨道卫星( )
A. 周期大 B. 线速度大 C. 角速度大 D. 加速度大
9. 关于下列四幅图说法正确的是( )
A. 如图甲,汽车通过拱桥的最高点时处于超重状态
B. 如图乙,直筒洗衣机脱水时,被甩出去的水滴受到离心力作用
C. 如图丙,火车转弯超过规定速度行驶时,外轨对轮缘会有挤压作用
D. 如图丁,小球在水平面内做匀速圆周运动过程中,所受的合外力不变
10. 如图所示为一皮带传动装置,右轮半径为r,a点在它的边缘上。左轮半径为2r,b点在它的边缘上。若在传动过程中,皮带不打滑,则a点与b点的向心加速度大小之比为( )
A. 1:2 B. 2:1 C. 4:1 D. 1:4
11. 如图所示,长度为2m的轻质细杆OA,A端有一质量为3kg的小球,正在以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动,已知小球通过最高点时的速度为2m/s,取 g=10m/s2。则在小球通过最高点时,轻杆OA将 ( )
A. 受到6N 的压力 B. 受到 6N 的拉力
C. 受到24N的压力 D. 受到24N的拉力
12. 如图所示,小卖部的阿姨用拖车运送货物。已知拖车和货物的总质量为m,阿姨用与水平面夹角为θ的恒力F拖动小车,小车水平向右移动了一段距离L,此过程小车受到的摩擦力大小恒为f,已知重力加速度为g。则拖车和货物受到的( )
A. 重力做功为
B. 拉力做功
C. 滑动摩擦力做功为
D. 支持力做功为0
13. 2022年3月,中国空间站“天宫课堂”再次开讲,授课期间利用了我国的中继卫星系统进行信号传输,天地通信始终高效稳定。已知空间站在距离地面400公里左右的轨道上运行,其运动视为匀速圆周运动,中继卫星系统中某卫星是距离地面36000公里左右的地球静止轨道卫星(静止卫星),则该卫星( )
A. 授课期间经过天津正上空 B. 加速度大于空间站的加速度
C. 运行周期大于空间站的运行周期 D. 运行速度大于地球的第一宇宙速度
14. 如图所示某火星探测器从地球表面发射后,进入地火转移轨道,经过A 点时变轨进入距离火星表面2R高的圆形轨道I上做匀速圆周运动,经过B 点时再次变轨进入椭圆轨道II,之后在椭圆轨道的近火点C再次变轨到近火圆轨道Ⅲ做匀速圆周运动。已知火星半径为R。下列说法错误的是( )
A. 探测器在轨道I运行的周期比在轨道II时长
B. 探测器在轨道Ⅱ、Ⅲ上经过C点时的加速度相等
C. 探测器在轨道I上经过B点时应加速实施变轨
D. 在轨道II上探测器经过C点的速率大于经过B点时的速率
15. 人造卫星A、B在轨道上绕地球做匀速圆周运动,如图所示,下列说法中正确的是( )
A. B的加速度较小 B. A所受的引力较大
C. B的周期较小 D. A的速度较小
16. 若已知物体运动的初速度v0的方向及它所受恒定的合力F的方向,图中的a、b、c、d表示物体运动的轨迹,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
17. 如图所示,在匀速转动的圆筒内壁上,有一物体随圆筒一起转动而未滑动。当圆筒的角速度增大以后,下列说法正确的是( )
A. 物体所受弹力增大,摩擦力也增大了 B. 物体所受弹力增大,摩擦力减小了
C. 物体所受弹力和摩擦力都减小了 D. 物体所受弹力增大,摩擦力不变
18. 一物体在同一时间内受到四个不同力、、、的作用,这四个力做的功分别为80J、0J、-60J、-50J,则( )
A. 力的大小一定等于零 B. 做的功最少
C. 做负功,和做正功 D. 物体所受合力做的功为-30J
19. 某机车牵引力的额定功率为300kW,该机车以额定功率水平匀速行驶,其速度大小为30m/s,则机车提供的牵引力大小为( )
A. 1000N B. 9000N C. 1.0×104 N D. 9.0×106 N
20. 2023年11月23日《中国日报》消息,11月23日18时00分04秒,我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭及远征三号上面级成功将互联网技术试验卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。如果互联网技术试验卫星的轨道半径为r,周期为T,地球的半径为R,引力常量为G,则( )
A. 地球的质量为 B. 地球的质量为
C. 地球的密度为 D. 地球的密度为
二、实验题:本大题共2小题,共12分。
21. 一同学通过图甲所示的装置探究物体做圆周运动的向心力与质量、轨道半径及线速度的关系。滑块套在光滑水平杆上,随杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动,力传感器通过一细绳连接滑块,用来测量向心力的大小F,滑块上固定一遮光片,与固定在铁架台上的光电门可测量滑块的线速度v。该同学先保持滑块质量m和运动半径r不变,探究向心力大小与线速度大小的关系。
(1)该同学采用的实验方法主要是( )
A. 等效替代法 B. 理想模型法 C. 控制变量法
(2)该同学通过改变转速测量多组数据,记录力传感器示数F,算出对应的线速度v及的数值,以为横轴,F为纵轴,作出图线,如图丙所示,由图可知,F与成________关系(选填“正比”、“反比”)。若滑块运动半径,由图线可得滑块的质量________kg(保留2位有效数字)。
22. 用如图1所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道 PQ滑下后从Q点飞出,落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板,重新释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点。
(1)下列实验条件必须满足的有 。
A. 小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放
B. 斜槽轨道末端必须保持水平
C. 斜槽轨道要尽量光滑些
D. 本实验必需的器材还有刻度尺和停表
(2)为定量研究,建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。取平抛运动的起始点为坐标原点,将钢球静置于Q点,钢球的_________________(选填“最上端”、“最下端”或者“球心”)对应白纸上的位置即为原点;用平滑曲线拟合痕迹点得到钢球的运动轨迹如图2所示,在轨迹上选取A、B、C三个点,量得水平位移间隔与竖直位移间隔如图2所示,则钢球平抛的初速度大小为 _______________。 (已知重力加速度为g)
三、计算题:本大题共2小题,共28分。
23. 如图所示,半径的竖直半圆形光滑轨道在B点与水平面平滑连接,一个质量的小滑块(可视为质点)以一定的初速度从A点开始运动,经B点进入圆轨道,沿圆轨道运动刚好通过最高点C,落在水平面上的D点。已知滑块与水平面的动摩擦因数,AB间的距离,重力加速度求:
(1)滑块通过C点时的速度大小;
(2)D、B间的距离的大小。
24. 如图所示,质量为m=4kg的物体静止在水平地面上,受到与水平地面夹角为,大小F=50N的拉力作用,物体移动的距离物体与地面间的动摩擦因数,g取。(,)求:
(1)拉力所做的功;
(2)摩擦力所做的功;
(3)处拉力做功的瞬时功率。
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2025-2026学年度高一下学期期中考试
物理试卷
一、单选题:本大题共20小题,共60分。
1. 以下关于行星运动及万有引力的描述正确的是( )
A. 开普勒认为行星绕太阳运行的轨道是椭圆,行星在椭圆轨道上各个地方的速率均相等
B. 太阳对行星的引力与地球对月球的引力属于不同性质的力
C. 牛顿提出的万有引力定律只适用于天体之间
D. 卡文迪许利用扭称实验测出了引力常量的数值
【答案】D
【解析】
【详解】试题分析:根据开普勒第二定律,太阳和行星的连线在相等的时间内扫过的面积相等,可知行星在近日点的线速度大于行星在远日点的线速度,故A错误;太阳对行星的引力与地球对月球的引力都属于万有引力,故B错误;万有引力是普遍存在的,有质量的两物体间都存在万有引力,万有引力定律的适用于宇宙万物任意两个物体之间的引力,故C错误;1798年,卡文迪许利用扭秤,采用微小量放大法,由实验测出了万有引力常量G的数值,证明了万有引力定律的正确,故D正确.
考点:开普勒行星定律,万有引力定律.
2. 小球在锥形漏斗内壁做半径为r、角速度为的匀速圆周运动,其向心加速度为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据向心加速度公式
故选A。
3. 如图所示,物体在与水平方向成60°角斜向上的500N拉力作用下,沿水平面向右前进了10m,此过程中拉力做的功为( )
A. 5000J B. 2500J C. J D. J
【答案】B
【解析】
【详解】根据恒力做功公式得
故选B。
4. 两个质点之间万有引力的大小为F,如果将这两个质点之间的距离变为原来的倍,那么它们之间万有引力的大小变为( )
A. B. 4F C. D. 2F
【答案】B
【解析】
【详解】根据万有引力定律可知
由题可知
则
所以B正确,ACD错误。
故选B。
5. 某星球的质量是地球质量的,其半径是地球半径的,该星球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】设任一天体的质量为M,半径为R,质量为m的物体在天体表面时,天体对物体的万有引力近似等于物体的重力,则有
得
g=
则得星球表面的重力加速度与地球表面重力加速度之比为
g星:g地=:=9:2
即星球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的倍.
故选D。
6. 如图所示,跳台斜坡与水平面的夹角θ = 30°,滑雪运动员从斜坡的起点A水平飞出,经过2s落到斜坡上的B点。不计空气阻力,重力加速度大小g取10m/s2,则运动员离开A点时的速度大小为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】运动员在竖直方向做自由落体运动,设A点与B点的距离为L,有
得
L = 40m
设运动员离开A点时的速度为v0,运动员在水平方向的分运动为匀速直线运动,有
Lcos30° = v0t
得
故选A。
7. 如图所示,一辆质量为m=800kg的小汽车驶上圆弧半径R=40m的拱桥,g=10m/s2。若汽车到达桥顶时的速度v=10m/s,则小汽车对拱桥的压力大小( )
A. 6×103N B. 1×104N C. 8×103N D. 7.8×103N
【答案】A
【解析】
【详解】在最高点,设拱桥对小车的支持力为F,由牛顿第二定律可知
解得
由牛顿第三定律可知,小汽车对拱桥的压力大小为6000N。
故选A。
8. 北斗问天,国之夙愿。我国北斗三号系统的收官之星是地球静止轨道卫星,其轨道半径约为地球半径的7倍。与近地轨道卫星相比,地球静止轨道卫星( )
A. 周期大 B. 线速度大 C. 角速度大 D. 加速度大
【答案】A
【解析】
【详解】卫星有万有引力提供向心力有
可解得
可知半径越大线速度,角速度,加速度都越小,周期越大;故与近地卫星相比,地球静止轨道卫星周期大,故A正确,BCD错误。
故选A。
9. 关于下列四幅图说法正确的是( )
A. 如图甲,汽车通过拱桥的最高点时处于超重状态
B. 如图乙,直筒洗衣机脱水时,被甩出去的水滴受到离心力作用
C. 如图丙,火车转弯超过规定速度行驶时,外轨对轮缘会有挤压作用
D. 如图丁,小球在水平面内做匀速圆周运动过程中,所受的合外力不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.汽车通过拱桥的最高点时加速度方向向下,处于失重状态,故A错误;
B.直筒洗衣机脱水时,被甩出去的水滴是因为受到的实际力不足以提供所需的向心力,水滴没有受到离心力作用,故B错误;
C.火车转弯超过规定速度行驶时,则重力和轨道支持力的合力不足以提供向心力,外轨对轮缘会有挤压作用,故C正确;
D.小球在水平面内做匀速圆周运动过程中,所受的合外力大小不变,方向时刻发生变化,故D错误。
故选C。
10. 如图所示为一皮带传动装置,右轮半径为r,a点在它的边缘上。左轮半径为2r,b点在它的边缘上。若在传动过程中,皮带不打滑,则a点与b点的向心加速度大小之比为( )
A. 1:2 B. 2:1 C. 4:1 D. 1:4
【答案】B
【解析】
【详解】传送带传动的两轮子边缘上的点线速度相等
又因为
故
故选B。
11. 如图所示,长度为2m的轻质细杆OA,A端有一质量为3kg的小球,正在以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动,已知小球通过最高点时的速度为2m/s,取 g=10m/s2。则在小球通过最高点时,轻杆OA将 ( )
A. 受到6N 的压力 B. 受到 6N 的拉力
C. 受到24N的压力 D. 受到24N的拉力
【答案】C
【解析】
【详解】设杆对小球为拉力T,根据牛顿第二定律
代入数据整理得
负号表示杆对小球的力与规定的方向相反,因此轻杆OA对小球的力竖直向上,大小为24N,根据牛顿第三定律,杆受到小球的向下的压力,大小为24N,C正确,ABD错误。
故选C。
12. 如图所示,小卖部的阿姨用拖车运送货物。已知拖车和货物的总质量为m,阿姨用与水平面夹角为θ的恒力F拖动小车,小车水平向右移动了一段距离L,此过程小车受到的摩擦力大小恒为f,已知重力加速度为g。则拖车和货物受到的( )
A. 重力做功为
B. 拉力做功
C. 滑动摩擦力做功为
D. 支持力做功为0
【答案】D
【解析】
【详解】A.由于运动方向与重力垂直,所以重力做功为0,故A错误;
B.拉力做功,故B错误;
C.滑动摩擦力做功为,故C错误;
D.由于运动方向与支持力垂直,所以支持力做功为0,故D正确。
故选D。
13. 2022年3月,中国空间站“天宫课堂”再次开讲,授课期间利用了我国的中继卫星系统进行信号传输,天地通信始终高效稳定。已知空间站在距离地面400公里左右的轨道上运行,其运动视为匀速圆周运动,中继卫星系统中某卫星是距离地面36000公里左右的地球静止轨道卫星(静止卫星),则该卫星( )
A. 授课期间经过天津正上空 B. 加速度大于空间站的加速度
C. 运行周期大于空间站的运行周期 D. 运行速度大于地球的第一宇宙速度
【答案】C
【解析】
【详解】A.该卫星在地球静止轨道卫星(静止卫星)上,处于赤道平面上,不可能经过天津正上空,A错误;
BCD.卫星正常运行,由万有引力提供向心力
得
,,
由于该卫星轨道半径大于空间站半径,故加速度小于空间站的加速度;运行周期大于空间站的运行周期;第一宇宙速度是近地卫星的运行速度,则该卫星的运行速度小于地球的第一宇宙速度。BD错误,C正确。
故选C。
14. 如图所示某火星探测器从地球表面发射后,进入地火转移轨道,经过A 点时变轨进入距离火星表面2R高的圆形轨道I上做匀速圆周运动,经过B 点时再次变轨进入椭圆轨道II,之后在椭圆轨道的近火点C再次变轨到近火圆轨道Ⅲ做匀速圆周运动。已知火星半径为R。下列说法错误的是( )
A. 探测器在轨道I运行的周期比在轨道II时长
B. 探测器在轨道Ⅱ、Ⅲ上经过C点时的加速度相等
C. 探测器在轨道I上经过B点时应加速实施变轨
D. 在轨道II上探测器经过C点的速率大于经过B点时的速率
【答案】C
【解析】
【详解】A.轨道I的轨道半径大于轨道II的半长轴,根据开普勒第三定律可知,探测器在轨道I运行的周期比在轨道II时长,故A正确,不符合题意;
B.根据牛顿第二定律有
解得
可知,探测器在轨道Ⅱ、Ⅲ上经过C点时的加速度相等,故B正确,不符合题意;
C.轨道I相对于轨道II是高轨道,由高轨道变轨到低轨道需要在切点位置减速,可知,探测器在轨道I上经过B点时应减速实施变轨,故C错误,符合题意;
D.C为近火点,B为远火点,根据开普勒第二定律可知,在轨道II上探测器经过C点的速率大于经过B点时的速率,故D正确,不符合题意。
故选C。
15. 人造卫星A、B在轨道上绕地球做匀速圆周运动,如图所示,下列说法中正确的是( )
A. B的加速度较小 B. A所受的引力较大
C. B的周期较小 D. A的速度较小
【答案】A
【解析】
【详解】A. 根据牛顿第二定律得 ,解得
轨道半径越大,加速度越小,所以B的加速度较小,A正确;
B. 根据万有引力定律得 ,卫星质量未知,无法比较万有引力,B错误;
C. 根据牛顿第二定律得,解得
轨道半径越大,公转周期越大,所以B的周期较大,C错误;
D. 根据牛顿第二定律得,解得
轨道半径越大,线速度越小,所以A的速度较大,D错误。
故选A。
16. 若已知物体运动的初速度v0的方向及它所受恒定的合力F的方向,图中的a、b、c、d表示物体运动的轨迹,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】C.当物体所受合力的方向与速度方向不在一条直线上时,物体做曲线运动,选项C错误;
ABD.在物体做曲线运动时,运动的轨迹始终处在合力方向与速度方向的夹角之中,并且合力F的方向指向轨迹的凹侧,据此可知,选项B正确,AD错误。
故选B。
17. 如图所示,在匀速转动的圆筒内壁上,有一物体随圆筒一起转动而未滑动。当圆筒的角速度增大以后,下列说法正确的是( )
A. 物体所受弹力增大,摩擦力也增大了 B. 物体所受弹力增大,摩擦力减小了
C. 物体所受弹力和摩擦力都减小了 D. 物体所受弹力增大,摩擦力不变
【答案】D
【解析】
【详解】物体受力如图所示
竖直方向合力为零
水平方向根据牛顿第二定律得
当圆筒的角速度增大以后物体未滑动,所以摩擦力不变,物体所受弹力增大。
故选D。
18. 一物体在同一时间内受到四个不同力、、、的作用,这四个力做的功分别为80J、0J、-60J、-50J,则( )
A. 力的大小一定等于零 B. 做的功最少
C. 做负功,和做正功 D. 物体所受合力做的功为-30J
【答案】D
【解析】
【详解】A.力做功为零,但不一定为零,可能位移为零或F与位移的夹角为90°,选项A错误;
B.由题给条件可知做功最少,选项B错误;
C.由题给条件可知做正功,和做负功,选项C错误;
D.物体所受合力做的功为
选项D正确。
故选D。
19. 某机车牵引力的额定功率为300kW,该机车以额定功率水平匀速行驶,其速度大小为30m/s,则机车提供的牵引力大小为( )
A. 1000N B. 9000N C. 1.0×104 N D. 9.0×106 N
【答案】C
【解析】
【详解】机车以额定功率匀速行驶时,牵引力为
故选C。
20. 2023年11月23日《中国日报》消息,11月23日18时00分04秒,我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭及远征三号上面级成功将互联网技术试验卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。如果互联网技术试验卫星的轨道半径为r,周期为T,地球的半径为R,引力常量为G,则( )
A. 地球的质量为 B. 地球的质量为
C. 地球的密度为 D. 地球的密度为
【答案】D
【解析】
【详解】根据
可得地球质量
地球密度
故选D。
二、实验题:本大题共2小题,共12分。
21. 一同学通过图甲所示的装置探究物体做圆周运动的向心力与质量、轨道半径及线速度的关系。滑块套在光滑水平杆上,随杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动,力传感器通过一细绳连接滑块,用来测量向心力的大小F,滑块上固定一遮光片,与固定在铁架台上的光电门可测量滑块的线速度v。该同学先保持滑块质量m和运动半径r不变,探究向心力大小与线速度大小的关系。
(1)该同学采用的实验方法主要是( )
A. 等效替代法 B. 理想模型法 C. 控制变量法
(2)该同学通过改变转速测量多组数据,记录力传感器示数F,算出对应的线速度v及的数值,以为横轴,F为纵轴,作出图线,如图丙所示,由图可知,F与成________关系(选填“正比”、“反比”)。若滑块运动半径,由图线可得滑块的质量________kg(保留2位有效数字)。
【答案】(1)C (2) ①. 正比 ②. 0.20
【解析】
【小问1详解】
在研究向心力的大小F与质量m、线速度v和半径r之间的关系时主要用到了物理学中的控制变量法。
故选C。
【小问2详解】
[1]如图丙所示,图像为过原点的直线,可知F与成正比关系;
[2]根据向心力公式
可知图像的斜率为
可得滑块的质量为
22. 用如图1所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道 PQ滑下后从Q点飞出,落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板,重新释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点。
(1)下列实验条件必须满足的有 。
A. 小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放
B. 斜槽轨道末端必须保持水平
C. 斜槽轨道要尽量光滑些
D. 本实验必需的器材还有刻度尺和停表
(2)为定量研究,建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。取平抛运动的起始点为坐标原点,将钢球静置于Q点,钢球的_________________(选填“最上端”、“最下端”或者“球心”)对应白纸上的位置即为原点;用平滑曲线拟合痕迹点得到钢球的运动轨迹如图2所示,在轨迹上选取A、B、C三个点,量得水平位移间隔与竖直位移间隔如图2所示,则钢球平抛的初速度大小为 _______________。 (已知重力加速度为g)
【答案】(1)AB (2) ①. 球心 ②.
【解析】
【小问1详解】
A.为了保证小球平抛的初速度相同,每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球,故A正确;
B.为了让小球做平抛运动,斜槽轨道末段必须水平,故B正确;
C.斜槽轨道没有必要光滑,因为小球每次滚动时的摩擦力都相同,故C错误;
D.根据实验原理可知,无需秒表测量时间,故D错误。
故选AB。
【小问2详解】
[1] 将钢球静置于Q点,钢球的球心对应白纸上的位置即为原点;
[2]水平位移相等,则时间相等,竖直方向有
水平方向有
三、计算题:本大题共2小题,共28分。
23. 如图所示,半径的竖直半圆形光滑轨道在B点与水平面平滑连接,一个质量的小滑块(可视为质点)以一定的初速度从A点开始运动,经B点进入圆轨道,沿圆轨道运动刚好通过最高点C,落在水平面上的D点。已知滑块与水平面的动摩擦因数,AB间的距离,重力加速度求:
(1)滑块通过C点时的速度大小;
(2)D、B间的距离的大小。
【答案】(1)2m/s
(2)0.8m
【解析】
【小问1详解】
因滑块恰好通过最高点,由牛顿第二定律得
代入数据解得vC=2m/s
【小问2详解】
滑块从C点抛出之后做平抛运动,由竖直方向的匀加速运动得
解得
水平方向做匀速运动,由位移公式得xDB=vCt
代入数据解得xDB=0.8m
24. 如图所示,质量为m=4kg的物体静止在水平地面上,受到与水平地面夹角为,大小F=50N的拉力作用,物体移动的距离物体与地面间的动摩擦因数,g取。(,)求:
(1)拉力所做的功;
(2)摩擦力所做的功;
(3)处拉力做功的瞬时功率。
【答案】(1)160J
(2)-32J (3)320W
【解析】
【小问1详解】
根据题意可得,拉力做功为==160J
【小问2详解】
根据题意,由平衡条件有
又有
则摩擦力做功为
联立代入数据解-32J
【小问3详解】
根据题意,由牛顿第二定律有
又有
拉力做功的瞬时功率为
联立代入数据解得=320W
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