内容正文:
六安二中河西校区2026年秋学期高一年级期中考试
物理试卷
时间:75分钟 满分:100分
一、单选题:本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 如图,涌波桥是苏州石湖景区内的一座著名石拱桥,桥名源自南宋诗人范成大的诗句。涌波桥桥面顶端附近可近似视为一段圆弧,一辆观光车通过桥面顶端时( )
A. 速率越大,向心力越大 B. 速率越小,向心力越大
C. 向心力一定大于观光车的重力 D. 向心力一定等于观光车的重力
【答案】A
【解析】
【详解】AB.根据可知,速率越大,向心力越大,故A正确,B错误;
CD.向心力由竖直向下的重力和垂直于桥面向上的支持力的合力提供,即
则,故CD错误。
故选A。
2. 如图所示是2025年春晚的《笔走龙蛇》节目,演员摆出造型并随水平转盘一起匀速转动,与转盘间均不发生相对滑动,下列说法正确的是( )
A. 演员受到重力、支持力和向心力的作用
B. 演员的线速度保持不变
C. 转盘对演员的静摩擦力提供他们所需的向心力
D. 若转盘角速度增大到某一值时,演员将沿转盘的切线方向飞出
【答案】C
【解析】
【详解】AC.演员受到重力、支持力和静摩擦力作用,其中静摩擦力提供做圆周运动的向心力,A错误,C正确;
B.演员的线速度大小保持不变,但方向不断变化,B错误;
D.若转盘角速度增大到某一值时,演员做离心运动,即沿切线与半径向外之间的方向飞出,而不是严格沿切线方向(此时仍有静摩擦力作用,只是不足以提供向心力),D错误。
故选C。
3. 2025年11月福建舰在三亚正式入列,标志着我国正式进入三航母时代。如图,福建舰在海上转弯,设其绕O点做匀速圆周运动,速度大小约为10 m/s,转弯半径约为2000 m,质量约为 ,则( )
A. 舰受到的合力大小为零
B. 舰所需的向心力大小约为
C. 水对舰的作用力大小约为
D. 水对舰的作用力方向指向O点
【答案】B
【解析】
【详解】AB.舰做匀速圆周运动,则受到的合力等于向心力,大小约为,A错误,B正确;
CD.水对舰的作用力是浮力与水平侧向压力的合力,其竖直分量用于平衡重力,即Fy=Mg,水平分量提供向心力,即Fx=Fn。根据力的合成原理,水对舰的总作用力大小为,该力大于舰的重力8×108N,且方向斜向上,不是指向圆心O,故CD错误。
故选B。
4. 如图所示,在地球赤道上的物体A和在天津的物体B,它们均随地球自转而做匀速圆周运动。当两个物体质量相等,则下列说法正确的是( )
A. 两个物体的线速度大小相等 B. 物体B的向心加速度最大
C. 物体A的周期大于物体B的周期 D. 两个物体受到的万有引力大小相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.物体与物体同轴转动,它们的角速度相等,由于,则由可知,两个物体的线速度大小关系为,故A错误;
B.物体与物体的角速度相等,由于,则由可知,两个物体的向心加速度大小关系为,故B错误;
C.物体与物体同轴转动,它们的角速度相等,由可知,两个物体的周期相等,故C错误;
D.两个物体质量相等,两物体到地心的距离相等,由可知,两个物体受到的万有引力大小相等,故D正确。
故选D。
5. “夸父一号”卫星是由中国太阳物理学家自主提出的综合性太阳探测专用卫星,主要用于观察太阳的“一磁两暴”现象。2022年10月9日,“夸父一号”卫星发射升空,卫星顺利进入距离地面约720km的太阳同步晨昏轨道。而我国空间站“天和核心舱”在距离地面高度约为389km的轨道稳定运行。“夸父一号”卫星和“天和核心舱”绕地球的运行轨道都近似为圆轨道,下列说法中正确的是( )
A. 在相同的时间内,“夸父一号”卫星轨道半径扫过的面积和“天和核心舱”轨道半径扫过的面积相等
B. “夸父一号”卫星运行周期比“天和核心舱”运行周期大
C. “夸父一号”卫星的加速度比“天和核心舱”的加速度大
D. “夸父一号”卫星运行的线速度比“天和核心舱”运行的线速度大
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据开普勒第二定律可知,同一轨道卫星与地心连线在相同时间内扫过的面积相等,但“夸父一号”卫星与“天和核心舱”在不同的轨道,所以在相同的时间内,“夸父一号”卫星轨道半径扫过的面积和“天和核心舱”轨道半径扫过的面积不相等,故A错误;
BCD.卫星绕地球做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力可得
可得
,,
由于“夸父一号”卫星的轨道半径大于“天和核心舱” 的轨道半径,则“夸父一号”卫星运行周期比“天和核心舱”运行周期大,“夸父一号”卫星的加速度比“天和核心舱”的加速度小,“夸父一号”卫星运行的线速度比“天和核心舱”运行的线速度小,故B正确,CD错误。
故选B。
6. 2025年5月29日,“天问二号”探测器从地球A点发射,经日心转移轨道到达2016HO3小行星B点附近,随后被小行星俘获后,并在距小行星表面高度h的轨道上以周期T做匀速绕行,如图所示。已知小行星的半径为R,已知引力常量为G,小行星与地球的距离为d。下列说法正确的是( )
A. “天问二号”从A点发射的速度大于7.9 km/s小于11.2 km/s
B. “天问二号”经过B点时应点火加速
C. 地球的质量为
D. 小行星的密度为
【答案】D
【解析】
【详解】A.“天问二号”是行星探测器,故其发射速度应介于第二和第三宇宙速度之间,即发射的速度介于11.2km/s 和16.7km/s之间,故A错误;
B.“天问二号”经过B点时要减速,故B错误;
C.由d和T无法计算地球的质量,故C错误;
D.对“天问二号”有
解得
小行星的密度,故D正确。
故选D。
7. 如图,在某部科幻电影中,太空电梯高耸入云,在地表与太空间高速穿梭。太空电梯上升到某高度时,质量为的宇航员所受重力为。已知地球半径为R,地球表面的重力加速度大小为,不考虑地球自转,此时太空电梯距离地面的高度为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】不考虑地球自转,万有引力等于重力,设太空电梯处的重力加速度为,则有
,
联立解得
故A正确。
故选A。
8. 某小区滑滑梯可简化成光滑的四分之一圆弧轨道,游客从最高点A(与圆心O等高)由静止滑下,则游客( )
A. 在B点时重力势能一定为零
B. 在A、B两点时重力的瞬时功率不相等
C. 从A点运动到B点的过程中,重力的平均功率为零
D. 从A点运动到B点的过程中,重力的瞬时功率先增大后减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.因重力势能零点不确定,则在B点时重力势能不一定为零,A错误;
B.根据PG=mgvy,可知在A、B两点时速度的竖直分量都为零,可知重力的瞬时功率都为零,相等,B错误;
C.从A点运动到B点的过程中,重力做功不为零,根据可知重力的平均功率不为零,C错误;
D.根据PG=mgvy,可知从A点运动到B点的过程中,速度的竖直分量先增大后减小,可知重力的瞬时功率先增大后减小,D正确。
故选D。
二、多选题:本题共2小题,每小题5分,共10分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,部分选对的得3分,有选错的得0分。
9. 如图所示,无人配送车作为新型配送装备,可以自动规避道路障碍物与往来车辆行人,实现智能配送。某款无人配送车车身净质量为350kg,最大承载质量为200kg,若该无人配送车正常行驶时,受到的阻力约为总重力的,满载时最大速度可达5m/s。该无人配送车在水平平直路面上直线行驶时,g取10 m/s2下列说法正确的是( )
A. 配送车的额定功率为5500W
B. 配送车空载时,能达到的最大速度约为7.9m/s
C. 配送车以额定功率启动时,先做匀加速运动,后做变加速运动直至达到最大速度
D. 满载情况下以额定功率启动,当速度为1m/s时,配送车的加速度大小为4m/s2
【答案】BD
【解析】
【详解】A.设无人配送车机身净质量为m,最大承载质量为M,在正常行驶中,应承载最大质量,由题意知阻力为
满载达到最大时速时,牵引力F等于阻力f,则额定功率为:P=fvm=550×5W=2750W,故A错误;
B.该无人配送车空载达到最大速度时,牵引力等于阻力,设所受阻力为f1,最大速度为vm1,则有,P=f1vm1
联立两式,代入数据得vm1≈7.9m/s,故B正确;
C.该无人配送车以额定功率启动时,有:P=Fv
根据牛顿第二定律有:F-f=(m+M)a
分析两式,可知无人配送车做加速度减小的变加速运动,直至速度达到最大速度,故C错误;
D.满载情况下以额定功率启动,当速度为v′=1m/s时,牵引力为F′,加速度为a′,则有
P=F′v′,F′-f=(m+M)a′
联立两式,代入数据得:a′=4m/s2,故D正确。
故选BD。
10. 中国体操运动员训练时做“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,当运动到最高点时,用力传感器测得他与单杠间弹力大小为F,用速度传感器记录他在最高点的速度大小为v,得到图像如图乙所示。g取10m/s2,则下列说法中正确的是( )
A. 运动员恰好通过最高点时速度为3m/s
B. 运动员的质量为65kg
C. 当运动员在最高点的速度为2m/s时,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.根据最高点的受力分析,当速度为零时,张成龙恰好通过最高点,有F-mg=0,结合图像解得质量m=65kg,故B正确,A错误;
C.当F=0时,由图像可知此时的速度为3m/s,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.图像左半部分,根据牛顿第二定律
解得
图像右半部分,则有
解得
可见两段图像斜率大小都为,故D正确。
故选BCD。
三、实验题(本题共2题,共18分)
11. 在“探究向心力大小的表达式”实验中,所用向心力演示器如图a所示,图b是演示器部分原理示意图:其中皮带轮①、④的半径相同,轮②的半径是轮①的2倍,轮④的半径是轮⑤的2倍,两转臂上黑白格的长度相等。A、B、C为三根固定在转臂上的挡板,可与转臂上做圆周运动的实验球产生挤压,从而提供向心力,图a中的标尺1和2可以显示出两球所受向心力的大小关系。可供选择的实验球有:质量均为2m的甲球和乙球、质量为m的丙球。
(1)本实验采用的科学方法是___________。
(2)为探究向心力与圆周运动轨道半径的关系,实验时应选择甲球和_______球作为实验球。
(3)在某次实验中,一组同学把甲球和乙球分别放在A、C位置,将皮带处于塔轮的某一层上,匀速转动手柄时,左边标尺露出1个分格,右边标尺露出4个分格,则A、C位置处的小球转动所需的向心力之比为_______,A、C两个挡板角速度之比为_______,线速度之比为_______。
【答案】(1)控制变量法
(2)乙 (3) ①. 1∶4 ②. 1∶2 ③. 1∶2
【解析】
【小问1详解】
本实验采用的科学方法是控制变量法;
【小问2详解】
为探究向心力与圆周运动轨道半径的关系,要保持质量和角速度不变,则实验时应选择甲球和乙球作为实验球。
【小问3详解】
[1][2][3]把甲球和乙球分别放在A、C位置,可知实验保持质量m和转动半径r不变;左边标尺露出1个分格,右边标尺露出4个分格,则A、C位置处的小球转动所需的向心力之比等于两边的分格数之比,即为1:4;根据可知,A、C两个挡板角速度之比为1:2,线速度之比为1:2。
12. 智能手机的“陀螺仪”功能可以记录手机转动的角速度,某兴趣小组设计了如图甲所示的实验装置,将长为的手机放置在转台上,长为且不可伸长的细线与转台平行,一端连接手机,另一端连到固定在转轴上的力传感器上。手机静止时,细线处于伸直状态,力传感器示数为零。实验中手机随转台匀速转动,多次改变角速度,并记录数据。以力传感器的示数为纵轴,为横轴,拟合出图像,如图乙所示。手机可看作质量分布均匀的长方体,,不计空气阻力。
(1)利用米尺测量细线的长度,如图甲所示,________
(2)图乙图像不过坐标原点的原因是________
(3)由乙图计算出手机的质量m和手机与转台的动摩擦因数,则________,________。(结果均保留2位有效数字)
【答案】(1)21.80
(2)手机与桌面存在摩擦力
(3) ①. 0.20 ②. 0.30
【解析】
【小问1详解】
刻度尺的最小刻度为1mm,则细线的长度L=22.00cm-0.20cm=21.80cm;
【小问2详解】
根据可得
可知图乙图像不过坐标原点的原因是手机与桌面存在摩擦力。
【小问3详解】
[1][2]由,结合图像可知斜率
解得m=0.20kg
截距
可得
四、解答题:本题共3小题,第13题12分,第14题12分,第15题16分,共40分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
13. 周末,六安二中河西校区又迎来大量的返校学生。一名学生拉着行李箱在水平地面匀速跑动,10 s跑了20 m,假设行李箱的运动可看成在地面上匀速滑行,已知行李箱的质量为 ,动摩擦因数,若该学生用如图所示的力拉行李箱,拉力的方向与水平方向的夹角为37°,取重力加速度,,。
(1)求该拉力的大小;
(2)求在这10s内拉力做的功;
(3)求拉力的瞬时功率。
【答案】(1)100N
(2)1600J (3)160W
【解析】
【小问1详解】
竖直方向,根据平衡条件 ,
水平方向,由牛顿第二定律
得
【小问2详解】
在这10s内拉力做的功
【小问3详解】
行李箱的运动速度
所以
14. 2023年7月12日,中国载人航天工程办公室副总师张海联披露,我国计划在2030年前实现载人登月。航天员站在月球上将一个质量为m的小球在距月球表面高为h处( ℎ ≪ �� )自由释放,经过时间t落地。已知引力常量为G,月球的半径为R。求
(1)月球表面的重力加速度;
(2)月球的质量M和密度;
(3)月球的第一宇宙速度。
【答案】(1)
(2),
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据
解得
【小问2详解】
根据月球对物体的吸引力等于物体的重力,则
解得
又,
得月球的密度
【小问3详解】
根据
解得月球的第一宇宙速度
15. 粗糙程度处处相同的细杆一端固定在竖直转轴OO′上的O点,并可随竖直轴一起转动。杆上套有一轻质弹簧,弹簧一端固定于O点,另一端与套在杆上的圆环相连。杆未转动时,弹簧处于原长状态,此时圆环恰好静止在粗糙细杆上。当杆缓慢加速转动时,角速度为ω0(未知)时,圆环与杆之间恰好没有摩擦力,角速度为ω1(未知)时,弹簧刚好从原长开始伸长。已知杆与竖直转轴的夹角α始终为53°,弹簧原长L0=0.5m,弹簧劲度系数k=40N/m,圆环质量m=1kg,弹簧始终在弹性限度内,重力加速度大小取10m/s2,求:
(1)圆环与粗糙细杆之间的动摩擦因数;
(2)角速度ω0的大小;
(3)当角速度ω=10rad/s时,弹簧的长度。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
杆未转动时,弹簧处于原长状态,此时圆环恰好静止在粗糙细杆上,有
解得
【小问2详解】
当杆开始缓慢加速转动时,先是斜向上的摩擦力逐渐减小,当摩擦力减为零时,圆环只受重力和支持力,合力沿径向提供向心力,有
解得
【小问3详解】
当杆继续加速转动时,角速度为ω1时,弹簧刚好从原长开始伸长,此时摩擦力沿杆向下达到最大,弹簧为原长,水平方向有
竖直方向有
解得
说明当ω=10rad/s时,弹簧已经伸长,设此时弹簧总长度为L1,
有
联立解得
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六安二中河西校区2026年秋学期高一年级期中考试
物理试卷
时间:75分钟 满分:100分
一、单选题:本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 如图,涌波桥是苏州石湖景区内的一座著名石拱桥,桥名源自南宋诗人范成大的诗句。涌波桥桥面顶端附近可近似视为一段圆弧,一辆观光车通过桥面顶端时( )
A. 速率越大,向心力越大 B. 速率越小,向心力越大
C. 向心力一定大于观光车的重力 D. 向心力一定等于观光车的重力
2. 如图所示是2025年春晚的《笔走龙蛇》节目,演员摆出造型并随水平转盘一起匀速转动,与转盘间均不发生相对滑动,下列说法正确的是( )
A. 演员受到重力、支持力和向心力的作用
B. 演员的线速度保持不变
C. 转盘对演员的静摩擦力提供他们所需的向心力
D. 若转盘角速度增大到某一值时,演员将沿转盘的切线方向飞出
3. 2025年11月福建舰在三亚正式入列,标志着我国正式进入三航母时代。如图,福建舰在海上转弯,设其绕O点做匀速圆周运动,速度大小约为10 m/s,转弯半径约为2000 m,质量约为 ,则( )
A. 舰受到的合力大小为零
B. 舰所需的向心力大小约为
C. 水对舰的作用力大小约为
D. 水对舰的作用力方向指向O点
4. 如图所示,在地球赤道上的物体A和在天津的物体B,它们均随地球自转而做匀速圆周运动。当两个物体质量相等,则下列说法正确的是( )
A. 两个物体的线速度大小相等 B. 物体B的向心加速度最大
C. 物体A的周期大于物体B的周期 D. 两个物体受到的万有引力大小相等
5. “夸父一号”卫星是由中国太阳物理学家自主提出的综合性太阳探测专用卫星,主要用于观察太阳的“一磁两暴”现象。2022年10月9日,“夸父一号”卫星发射升空,卫星顺利进入距离地面约720km的太阳同步晨昏轨道。而我国空间站“天和核心舱”在距离地面高度约为389km的轨道稳定运行。“夸父一号”卫星和“天和核心舱”绕地球的运行轨道都近似为圆轨道,下列说法中正确的是( )
A. 在相同的时间内,“夸父一号”卫星轨道半径扫过的面积和“天和核心舱”轨道半径扫过的面积相等
B. “夸父一号”卫星运行周期比“天和核心舱”运行周期大
C. “夸父一号”卫星的加速度比“天和核心舱”的加速度大
D. “夸父一号”卫星运行的线速度比“天和核心舱”运行的线速度大
6. 2025年5月29日,“天问二号”探测器从地球A点发射,经日心转移轨道到达2016HO3小行星B点附近,随后被小行星俘获后,并在距小行星表面高度h的轨道上以周期T做匀速绕行,如图所示。已知小行星的半径为R,已知引力常量为G,小行星与地球的距离为d。下列说法正确的是( )
A. “天问二号”从A点发射的速度大于7.9 km/s小于11.2 km/s
B. “天问二号”经过B点时应点火加速
C. 地球的质量为
D. 小行星的密度为
7. 如图,在某部科幻电影中,太空电梯高耸入云,在地表与太空间高速穿梭。太空电梯上升到某高度时,质量为的宇航员所受重力为。已知地球半径为R,地球表面的重力加速度大小为,不考虑地球自转,此时太空电梯距离地面的高度为( )
A. B. C. D.
8. 某小区滑滑梯可简化成光滑的四分之一圆弧轨道,游客从最高点A(与圆心O等高)由静止滑下,则游客( )
A. 在B点时重力势能一定为零
B. 在A、B两点时重力的瞬时功率不相等
C. 从A点运动到B点的过程中,重力的平均功率为零
D. 从A点运动到B点的过程中,重力的瞬时功率先增大后减小
二、多选题:本题共2小题,每小题5分,共10分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,部分选对的得3分,有选错的得0分。
9. 如图所示,无人配送车作为新型配送装备,可以自动规避道路障碍物与往来车辆行人,实现智能配送。某款无人配送车车身净质量为350kg,最大承载质量为200kg,若该无人配送车正常行驶时,受到的阻力约为总重力的,满载时最大速度可达5m/s。该无人配送车在水平平直路面上直线行驶时,g取10 m/s2下列说法正确的是( )
A. 配送车的额定功率为5500W
B. 配送车空载时,能达到的最大速度约为7.9m/s
C. 配送车以额定功率启动时,先做匀加速运动,后做变加速运动直至达到最大速度
D. 满载情况下以额定功率启动,当速度为1m/s时,配送车的加速度大小为4m/s2
10. 中国体操运动员训练时做“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,当运动到最高点时,用力传感器测得他与单杠间弹力大小为F,用速度传感器记录他在最高点的速度大小为v,得到图像如图乙所示。g取10m/s2,则下列说法中正确的是( )
A. 运动员恰好通过最高点时速度为3m/s
B. 运动员的质量为65kg
C. 当运动员在最高点的速度为2m/s时,受单杠的弹力方向向上
D. 乙图中两段图像斜率大小相等
三、实验题(本题共2题,共18分)
11. 在“探究向心力大小的表达式”实验中,所用向心力演示器如图a所示,图b是演示器部分原理示意图:其中皮带轮①、④的半径相同,轮②的半径是轮①的2倍,轮④的半径是轮⑤的2倍,两转臂上黑白格的长度相等。A、B、C为三根固定在转臂上的挡板,可与转臂上做圆周运动的实验球产生挤压,从而提供向心力,图a中的标尺1和2可以显示出两球所受向心力的大小关系。可供选择的实验球有:质量均为2m的甲球和乙球、质量为m的丙球。
(1)本实验采用的科学方法是___________。
(2)为探究向心力与圆周运动轨道半径的关系,实验时应选择甲球和_______球作为实验球。
(3)在某次实验中,一组同学把甲球和乙球分别放在A、C位置,将皮带处于塔轮的某一层上,匀速转动手柄时,左边标尺露出1个分格,右边标尺露出4个分格,则A、C位置处的小球转动所需的向心力之比为_______,A、C两个挡板角速度之比为_______,线速度之比为_______。
12. 智能手机的“陀螺仪”功能可以记录手机转动的角速度,某兴趣小组设计了如图甲所示的实验装置,将长为的手机放置在转台上,长为且不可伸长的细线与转台平行,一端连接手机,另一端连到固定在转轴上的力传感器上。手机静止时,细线处于伸直状态,力传感器示数为零。实验中手机随转台匀速转动,多次改变角速度,并记录数据。以力传感器的示数为纵轴,为横轴,拟合出图像,如图乙所示。手机可看作质量分布均匀的长方体,,不计空气阻力。
(1)利用米尺测量细线的长度,如图甲所示,________
(2)图乙图像不过坐标原点的原因是________
(3)由乙图计算出手机的质量m和手机与转台的动摩擦因数,则________,________。(结果均保留2位有效数字)
四、解答题:本题共3小题,第13题12分,第14题12分,第15题16分,共40分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
13. 周末,六安二中河西校区又迎来大量的返校学生。一名学生拉着行李箱在水平地面匀速跑动,10 s跑了20 m,假设行李箱的运动可看成在地面上匀速滑行,已知行李箱的质量为 ,动摩擦因数,若该学生用如图所示的力拉行李箱,拉力的方向与水平方向的夹角为37°,取重力加速度,,。
(1)求该拉力的大小;
(2)求在这10s内拉力做的功;
(3)求拉力的瞬时功率。
14. 2023年7月12日,中国载人航天工程办公室副总师张海联披露,我国计划在2030年前实现载人登月。航天员站在月球上将一个质量为m的小球在距月球表面高为h处( ℎ ≪ �� )自由释放,经过时间t落地。已知引力常量为G,月球的半径为R。求
(1)月球表面的重力加速度;
(2)月球的质量M和密度;
(3)月球的第一宇宙速度。
15. 粗糙程度处处相同的细杆一端固定在竖直转轴OO′上的O点,并可随竖直轴一起转动。杆上套有一轻质弹簧,弹簧一端固定于O点,另一端与套在杆上的圆环相连。杆未转动时,弹簧处于原长状态,此时圆环恰好静止在粗糙细杆上。当杆缓慢加速转动时,角速度为ω0(未知)时,圆环与杆之间恰好没有摩擦力,角速度为ω1(未知)时,弹簧刚好从原长开始伸长。已知杆与竖直转轴的夹角α始终为53°,弹簧原长L0=0.5m,弹簧劲度系数k=40N/m,圆环质量m=1kg,弹簧始终在弹性限度内,重力加速度大小取10m/s2,求:
(1)圆环与粗糙细杆之间的动摩擦因数;
(2)角速度ω0的大小;
(3)当角速度ω=10rad/s时,弹簧的长度。
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