内容正文:
南充高中高2025级第二学期第一次月考
物理试题
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分 )
一、本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 关于曲线运动,下列说法正确的是( )
A. 曲线运动一定是变速运动
B. 曲线运动的加速度时刻在变化
C. 速度变化的运动一定是曲线运动
D. 受变力作用的物体一定做曲线运动
【答案】A
【解析】
【详解】A.曲线运动中速度方向时刻变化,速度矢量必然变化,因此曲线运动一定是变速运动,故A正确;
B.曲线运动的加速度不一定时刻变化,例如平抛运动中加速度(重力加速度)恒定,故B错误;
C.速度变化的运动不一定是曲线运动,比如有变速直线运动,故C错误;
D.受变力作用的物体不一定做曲线运动,例如变力方向始终与速度方向共线时,物体做直线运动,故D错误。
故选A。
2. 下列有关描述正确的是( )
A. 物体向着某个方向运动时,其所受合力必定沿该方向
B. 做平抛运动的物体,相同时间内速度改变量一定相同
C. 做匀速圆周运动的物体,任意相同时间内的平均速度一定相同
D. 做匀速圆周运动的物体,所受合力一定不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.物体的运动方向为速度方向,根据牛顿第二定律,合力方向仅与加速度方向一致,和速度方向无必然联系,例如匀减速直线运动时合力方向与运动方向相反,故A错误;
B.平抛运动仅受重力,加速度为恒定的重力加速度g,由公式可知,相同时间内速度改变量的大小、方向均相同,故B正确;
C.平均速度是矢量,等于位移与时间的比值,匀速圆周运动任意相同时间内位移的方向不一定相同,因此平均速度不一定相同,故C错误;
D.匀速圆周运动的合力为向心力,方向始终指向圆心,时刻发生变化,因此合力是变力,故D错误。
故选 B。
3. 一辆汽车在水平公路上转弯,沿曲线由P向Q行驶,速度逐渐减少,如图A、B、C、D分别画出了汽车转弯时所受合力F的方向,其中可能的情形是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】在曲线运动中,物体所受合外力的方向总指向曲线的内侧,由于从P向Q行驶过程中,速度逐渐减少,故合外力的方向与速度方向的夹角为钝角。
故选A。
4. 近几年各学校流行跑操.在通过圆形弯道时,每一列的连线沿着跑道;每一排的连线是一条直线且必须与跑道垂直;在跑操过程中,每位同学之间的间距保持不变.如图为某中学某班学生以整齐的步伐通过圆形弯道时的情形,此时此刻
A. 同一列的学生的线速度相同
B. 同一排的学生的线速度相同
C. 全班同学的角速度相同
D. 同一列的学生受到的向心力相同
【答案】C
【解析】
【详解】AC.各位学生以整齐的步伐通过圆形弯道时,因每一排的连线是一条直线,且与跑道垂直,相当于共轴转动,所以全班同学的角速度相同,由于同一列的学生的线速度方向不同,所以线速度不同,故A错误,C正确.
B.根据v=ωr知,同一排的学生的半径不同,则线速度不同,故B错误.
D.根据F=mω2r知,同一列的学生受到的向心力大小不一定相等,向心力方向也不同,所以向心力不同,故D错误.
5. 如图所示,A、B两小球从相同高度(足够高)同时水平抛出,经过时间t在空中相遇,若两球抛出的速度都变为原来的一半,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 两球不能相遇 B. 两球相遇时间不变
C. 两球相遇时间为2t D. 两球相遇时间为4t
【答案】C
【解析】
【详解】A.A、B两小球同时抛出,竖直方向上做自由落体运动,相等时间内下降的高度相同,始终在同一水平面上,所以改变平抛的初速度后两球也能相遇,故A错误;
BCD.设A、B间的水平距离为x,当A、B两小球以相同的水平速度v抛出时,则有
若两球抛出的速度都变为原来的一半,则有
联立解得,故C正确,BD错误。
故选C。
6. 如图所示,穿在竖直杆上的物块与放在水平桌面上的物块用跨过光滑定滑轮的不可伸长的细绳相连,为定滑轮,物块由图示水平位置以匀速下滑,当绳与水平方向的夹角为30°时( )
A. B.
C. 该过程中物块做匀速运动 D. 该过程中物块做加速运动
【答案】D
【解析】
【详解】AB.物块A沿杆下滑过程可知,其沿竖直杆的运动方向是物块A的合速度方向,将合速度沿着绳子与垂直绳子两个方向分解,绳子方向的速度等于物块B的速度,如图
因此有
当夹角为30°时,,AB错误;
CD.由于A物体是匀速运动,即大小不变,故增大,增大,增大,所以B做加速运动,C错误,D正确。
故选D。
7. 如图所示,一个倾角为37°的圆盘正绕其圆心O点匀速转动,AB为圆盘的直径。当B点在最高点时,圆盘最低点A点的正上方有一个小球(视为质点)向B点以6m/s的速度水平抛出,小球垂直打在圆盘的边缘上且不反弹,取,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. 小球在空中的运动时间为0.6s
B. 小球在空中的运动时间为1s
C. 要使得小球正好落在B点,圆盘转动的角速度可能是
D. 要使得小球正好落在B点,圆盘转动的角速度可能是
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】AB.小球垂直打在倾斜圆盘上
竖直方向
解得小球在空中的运动时间为,AB错误;
CD.要使得小球正好落在B点,圆盘转动的角速度满足
当时,圆盘转动角速度是,C错误,D正确。
故选D。
【点睛】
二、本题共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,有选错的得0分。
8. 如图所示,下列有关生活中的圆周运动实例分析,说法正确的是( )
A. 图甲中汽车减速通过凹形桥最低点,此时汽车处于失重状态
B. 图乙中汽车转弯时发生侧滑,此时汽车所需要的向心力小于地面提供的合外力
C. 图丙中杂技演员表演“水流星”,匀速转动通过最低点时水对桶底压力最大
D. 图丁中脱水桶甩出的水滴在做离心运动
【答案】CD
【解析】
【详解】A.汽车减速通过凹形桥最低点,由汽车的重力和桥对汽车的支持力的合力提供向心力,向心力方向指向圆心,因此支持力的大小大于重力的大小,此时汽车处于超重状态,故A错误;
B.汽车转弯时发生侧滑,说明地面提供的合外力不足以提供汽车所需要的向心力,即汽车所需要的向心力大于地面提供的合外力,故B错误;
C.在 “水流星” 匀速转动时,由桶底对水的压力和水的重力沿杆方向分力的合力提供向心力,设杆与竖直向下方向的夹角为,则有
解得
当时“水流星”位于最低点,取得最大值,根据牛顿第三定律可知,此时水对桶底的压力也最大,故C正确;
D.脱水桶工作时,水滴与衣物间的附着力不足以提供水滴做圆周运动的向心力,水滴就会做离心运动被甩出,故D正确。
故选CD。
9. 如图所示,水平面上有足够大的圆盘,圆盘绕竖直中心轴转动,一轻质弹簧的一端固定于轴上,另一端连接质量为的小物块(可视为质点),物块与圆盘间的动摩擦因数为,开始时弹簧未发生形变,长度为,已知弹簧的劲度系数为,重力加速度为,若最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,圆盘角速度由零缓慢增加到某一值的过程中,则下列说法正确的是( )
A. 当圆盘开始旋转时,弹簧就会伸长
B. 当圆盘角速度为,物块开始滑动
C. 当圆盘角速度缓慢地增加,物块受到摩擦力有可能背离圆心
D. 当弹簧的伸长量为时,圆盘的角速度为
【答案】BD
【解析】
【详解】AC.开始时弹簧未发生形变,物块受到指向圆心的静摩擦力提供圆周运动的向心力;圆盘角速度缓慢地增加,静摩擦力逐渐增大,当角速度增加到一定值时,静摩擦力达到最大静擦力,如果圆盘的角速度继续增大,则小物块做离心运动,受到摩擦力为指向圆心的滑动摩擦力,弹簧将伸长。在物块与圆盘没有发生滑动的过程中,物块只能有背离圆心的趋势,则摩擦力不可能背离圆心,故AC错误;
B.物块开始滑动有,解得,故B正确;
D.当圆盘角速度缓慢地增加,弹簧的伸长量为时,则有,解得,故D正确。
故选BD。
10. 某同学要探究类平抛运动的规律,设计了如图所示实验装置,他将一块足够大平整方木板的一端放在水面地面上,另一端用支撑物垫起,形成一个倾角为的斜面;他先将一个小木块轻轻放在斜面上,放手后发现小木块会沿斜面向下运动;接着该同学将木块置于木板左上角,同时给小木块一个平行于木板上沿的水平向右初速度,测量木块的运动轨迹,并沿平行于木板上沿和沿斜面向下方向建立坐标系来研究木块的运动。木块与木板上表面间的动摩擦因数处处相同均为,不计空气阻力,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 小木块在斜面上的运动轨迹不是一条抛物线,该同学实验方案不可行
B. 小木块获得初速度开始运动的瞬间,其加速度大小为
C. 小木块沿y轴方向的分运动为匀加速直线运动
D. 小木块最终沿与y轴平行的方向做匀加速直线运动,加速度大小为
【答案】AD
【解析】
【详解】ABD.小木块获得初速度开始运动的瞬间,受重力、支持力、滑动摩擦力,滑动摩擦力的方向与初速度方向反向,把重力分解为垂直斜面向下和沿斜面向下的两个力,则根据牛顿第二定律有
解得小木块获得初速度开始运动的瞬间的加速度大小为
此后木块在y方向做加速运动,x方向做减速运动,当x方向速度减为零时,x方向不再运动,最终木块在y方向做匀加速直线运动,其加速度大小为
所以木块不是做类平抛运动,故AD正确,B错误;
C.滑动摩擦力的方向从最初与初速度方向反向,逐渐变为沿y轴负方向,则小木块沿y轴方向的分运动为先做加速度减小的加速直线运动,后做匀加速直线运动,故C错误。
故选AD。
三、本大题2小题,每空2分,共16分。
11. 某学习小组利用如图所示装置探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力大小与哪些因素有关。
(1)在探究向心力F的大小与质量m、角速度和半径r之间的关系时我们主要用到了物理学中的________;
A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 演绎法 D. 控制变量法
(2)若两个钢球的质量和运动半径相等,图中标尺上黑白相间的等分格显示出A、C位置两钢球所受向心力的比值为1∶4,则塔轮1和塔轮2转动的角速度之比为________。
(3)利用此装置探究向心力与角速度之间的关系,某同学测出数据后作图,为了能简单明了地观察出向心力与角速度的关系,最适合做的图像是________。
A. B. C. D.
【答案】(1)D (2)1∶2 (3)C
【解析】
【小问1详解】
探究1个物理量与多个物理量之间的关系时,应采用控制变量法。
故选D。
【小问2详解】
根据题意,由向心力公式可得
则塔轮1和塔轮2转动的角速度之比为1:2。
【小问3详解】
由上述分析可知,向心力与角速度的平方成正比,则最适合做的图像是。
故选C。
12. 某学习小组利用如图甲、乙所示的装置探究平抛运动的特点。
(1)如图甲所示,用小锤打击弹性金属片后,A球沿水平方向飞出,同时B球被松开并自由下落,实验现象是A、B球同时落地,该现象说明A球在( )
A. 竖直方向做的是自由落体运动
B. 水平方向做的是匀速直线运动
(2)如图乙所示,将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直硬板上。A球沿斜槽轨道PQ滑下后从斜槽末端Q水平飞出,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,A球会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板,依次重复上述操作,白纸上将留下一系列痕迹点。下列操作中有必要的有( )
A. 尽可能减小A球与斜槽之间的摩擦
B. 通过调节使硬板保持竖直
C. 挡板高度等间距变化
D. 重复实验时,A球从斜槽的同一位置由静止释放
(3)利用图乙装置得到如图丙所示的轨迹,在轨迹上取A(非抛出点)、B、C三点,AB和BC的水平间距相等且均为x,测得AB和BC的竖直间距分别是y1和y2。
①______(选填“大于”“等于”或“小于”)。
②已知当地重力加速度为g,可求得钢球离开斜槽末端时的速度大小为_____ 。
③若在实验中,斜槽末端切线不水平,仅从这一影响因素分析,第②问中求得钢球离开斜槽末端时的速度大小______(选填“偏大”“偏小”或“没有影响”)。
【答案】(1)A (2)BD
(3) ①. 大于 ②. ③. 偏小
【解析】
【小问1详解】
如图甲所示,用小锤打击弹性金属片后,A球沿水平方向飞出,同时B球被松开并自由下落,实验现象是A、B球同时落地,则两球在竖直方向有相同的运动情景,该现象说明A球在竖直方向做的是自由落体运动。
故选A。
【小问2详解】
AD.重复实验时,由于保证每次小球抛出的速度相同,A球应从斜槽的同一位置由静止释放,但不需要减小A球与斜槽之间的摩擦,故A错误,D正确;
B.由于小球的平抛运动是在竖直平面内,因此实验中要通过调节硬板使其保持竖直,故B正确;
C.挡板的作用是描绘落点的位置,因此不需要挡板高度等间距变化,故C错误。
故选BD。
【小问3详解】
①[1]由于A非抛出点,则有,
可得
则有
②[2]竖直方向根据
可得
则钢球离开斜槽末端时的速度大小为
③[3]若斜槽末端不水平,抛出时的速度方向不是水平的,则第②问中求得钢球离开斜槽末端时的速度大小只是水平方向的分速度,所以第②问中求得钢球离开斜槽末端时的速度大小偏小。
四、本大题3小题,共38分,要求须写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。
13. 一个光滑的圆锥体固定在水平桌面,其轴线沿竖直方向,母线与轴线之间的夹角,如图所示。一条长度为L的绳(质量不计),一端固定在圆锥体的顶点O处,另一端系着一个质量为m的小球(可视为质点)。小球以角速度绕圆锥体的轴线做水平匀速圆周运动,重力加速度为g。(;)求:
(1)当角速度为某一定值时,小球与圆锥面的相互作用力恰好为零,求此状态的线速度大小;
(2)当角速度时,绳对小球的拉力大小与轻绳与竖直方向的夹角。
【答案】(1)
(2)2mg,
【解析】
【小问1详解】
当小球与圆锥面的相互作用力恰好为零时,绳对小球的拉力和小球的重力的合力提供向心力,设此时小球的角速度为,根据力的合成以及牛顿第二定律有
其中r=Lsinθ
解得
此时的线速度为
【小问2详解】
当时,小球将离开圆锥体表面。设此时轻绳与竖直方向的夹角为,对小球受力分析得,
其中
解得,
14. 如图所示,从距地面高度h=3.2m处,将质量为1kg的小球以12m/s的初速度水平向右抛出。小球运动中受到恒定的水平向左的风力,风力的大小为5N。重力加速度g取10m/s2,求:
(1)小球落地时与抛出点的水平距离;
(2)小球落地时的速度;
(3)小球抛出后在空中速度的最小值多大。
【答案】(1)8m (2),方向与地面成
(3)
【解析】
【小问1详解】
小球抛出后受重力,水平向左恒定的风力,沿竖直和水平分解 运动小球竖直方向做自由落体运动由
解得t=0.8s
水平方向加速度
小球落地的水平距离
解得x=8m
【小问2详解】
小球落地时竖直方向速度
小球落地时水平方向速度
小球落地时速度大小
解得
设此时速度方向与地面的夹角为,则
解得
即,小球落地时,速度方向与地面成。
【小问3详解】
设小球在空中运动经时间t0时速度最小,竖直方向速度
水平方向速度
小球实际速度大小
根据数学知识可得,当时速度最小,由,小球速度最小时仍在空中运动,将代入解得速度最小值
15. 在竖直面内有一个半径为R的四分之三圆轨道,如图以圆轨道圆心为坐标原点,建立xoy坐标系。将一质量为m的小球从点静止释放,小球从B点进入圆轨道,经过最低点C,最后从D点恰好脱离圆轨道,已知在该过程中小球的速度大小与其所在纵坐标值y满足关系式。求:
(1)小球经过圆轨道最低点C时,对轨道的压力大小;
(2)脱离圆轨道D点的坐标;
(3)脱离圆轨道D点后,求小球能到达最高点E点的坐标。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)根据题意,由小球的速度大小与其所在纵坐标值y关系式可得,小球在点的速度大小为
在点,由牛顿第二定律有
解得
由牛顿第三定律可得,小球经过圆轨道最低点C时,对轨道的压力的大小为
(2)根据题意,设脱离圆轨道D点的坐标为,则有
在点,由牛顿第二定律有
又有
联立解得
则
即脱离圆轨道D点的坐标。
(3)结合(2)分析可知,小球在D点的速度为
小球从D点离开后做斜抛运动,竖直方向上有
,
水平方向上有
联立解得
,
则小球能到达最高点E点的横坐标为
纵坐标为
即小球能到达最高点E点的坐标为。
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南充高中高2025级第二学期第一次月考
物理试题
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分 )
一、本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 关于曲线运动,下列说法正确的是( )
A. 曲线运动一定是变速运动
B. 曲线运动的加速度时刻在变化
C. 速度变化的运动一定是曲线运动
D. 受变力作用的物体一定做曲线运动
2. 下列有关描述正确的是( )
A. 物体向着某个方向运动时,其所受合力必定沿该方向
B. 做平抛运动的物体,相同时间内速度改变量一定相同
C. 做匀速圆周运动的物体,任意相同时间内的平均速度一定相同
D. 做匀速圆周运动的物体,所受合力一定不变
3. 一辆汽车在水平公路上转弯,沿曲线由P向Q行驶,速度逐渐减少,如图A、B、C、D分别画出了汽车转弯时所受合力F的方向,其中可能的情形是( )
A. B.
C. D.
4. 近几年各学校流行跑操.在通过圆形弯道时,每一列的连线沿着跑道;每一排的连线是一条直线且必须与跑道垂直;在跑操过程中,每位同学之间的间距保持不变.如图为某中学某班学生以整齐的步伐通过圆形弯道时的情形,此时此刻
A. 同一列的学生的线速度相同
B. 同一排的学生的线速度相同
C. 全班同学的角速度相同
D. 同一列的学生受到的向心力相同
5. 如图所示,A、B两小球从相同高度(足够高)同时水平抛出,经过时间t在空中相遇,若两球抛出的速度都变为原来的一半,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 两球不能相遇 B. 两球相遇时间不变
C. 两球相遇时间为2t D. 两球相遇时间为4t
6. 如图所示,穿在竖直杆上的物块与放在水平桌面上的物块用跨过光滑定滑轮的不可伸长的细绳相连,为定滑轮,物块由图示水平位置以匀速下滑,当绳与水平方向的夹角为30°时( )
A. B.
C. 该过程中物块做匀速运动 D. 该过程中物块做加速运动
7. 如图所示,一个倾角为37°的圆盘正绕其圆心O点匀速转动,AB为圆盘的直径。当B点在最高点时,圆盘最低点A点的正上方有一个小球(视为质点)向B点以6m/s的速度水平抛出,小球垂直打在圆盘的边缘上且不反弹,取,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. 小球在空中的运动时间为0.6s
B. 小球在空中的运动时间为1s
C. 要使得小球正好落在B点,圆盘转动的角速度可能是
D. 要使得小球正好落在B点,圆盘转动的角速度可能是
二、本题共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,有选错的得0分。
8. 如图所示,下列有关生活中的圆周运动实例分析,说法正确的是( )
A. 图甲中汽车减速通过凹形桥最低点,此时汽车处于失重状态
B. 图乙中汽车转弯时发生侧滑,此时汽车所需要的向心力小于地面提供的合外力
C. 图丙中杂技演员表演“水流星”,匀速转动通过最低点时水对桶底压力最大
D. 图丁中脱水桶甩出的水滴在做离心运动
9. 如图所示,水平面上有足够大的圆盘,圆盘绕竖直中心轴转动,一轻质弹簧的一端固定于轴上,另一端连接质量为的小物块(可视为质点),物块与圆盘间的动摩擦因数为,开始时弹簧未发生形变,长度为,已知弹簧的劲度系数为,重力加速度为,若最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,圆盘角速度由零缓慢增加到某一值的过程中,则下列说法正确的是( )
A. 当圆盘开始旋转时,弹簧就会伸长
B. 当圆盘角速度为,物块开始滑动
C. 当圆盘角速度缓慢地增加,物块受到摩擦力有可能背离圆心
D. 当弹簧的伸长量为时,圆盘的角速度为
10. 某同学要探究类平抛运动的规律,设计了如图所示实验装置,他将一块足够大平整方木板的一端放在水面地面上,另一端用支撑物垫起,形成一个倾角为的斜面;他先将一个小木块轻轻放在斜面上,放手后发现小木块会沿斜面向下运动;接着该同学将木块置于木板左上角,同时给小木块一个平行于木板上沿的水平向右初速度,测量木块的运动轨迹,并沿平行于木板上沿和沿斜面向下方向建立坐标系来研究木块的运动。木块与木板上表面间的动摩擦因数处处相同均为,不计空气阻力,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 小木块在斜面上的运动轨迹不是一条抛物线,该同学实验方案不可行
B. 小木块获得初速度开始运动的瞬间,其加速度大小为
C. 小木块沿y轴方向的分运动为匀加速直线运动
D. 小木块最终沿与y轴平行的方向做匀加速直线运动,加速度大小为
三、本大题2小题,每空2分,共16分。
11. 某学习小组利用如图所示装置探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力大小与哪些因素有关。
(1)在探究向心力F的大小与质量m、角速度和半径r之间的关系时我们主要用到了物理学中的________;
A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 演绎法 D. 控制变量法
(2)若两个钢球的质量和运动半径相等,图中标尺上黑白相间的等分格显示出A、C位置两钢球所受向心力的比值为1∶4,则塔轮1和塔轮2转动的角速度之比为________。
(3)利用此装置探究向心力与角速度之间的关系,某同学测出数据后作图,为了能简单明了地观察出向心力与角速度的关系,最适合做的图像是________。
A. B. C. D.
12. 某学习小组利用如图甲、乙所示的装置探究平抛运动的特点。
(1)如图甲所示,用小锤打击弹性金属片后,A球沿水平方向飞出,同时B球被松开并自由下落,实验现象是A、B球同时落地,该现象说明A球在( )
A. 竖直方向做的是自由落体运动
B. 水平方向做的是匀速直线运动
(2)如图乙所示,将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直硬板上。A球沿斜槽轨道PQ滑下后从斜槽末端Q水平飞出,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,A球会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板,依次重复上述操作,白纸上将留下一系列痕迹点。下列操作中有必要的有( )
A. 尽可能减小A球与斜槽之间的摩擦
B. 通过调节使硬板保持竖直
C. 挡板高度等间距变化
D. 重复实验时,A球从斜槽的同一位置由静止释放
(3)利用图乙装置得到如图丙所示的轨迹,在轨迹上取A(非抛出点)、B、C三点,AB和BC的水平间距相等且均为x,测得AB和BC的竖直间距分别是y1和y2。
①______(选填“大于”“等于”或“小于”)。
②已知当地重力加速度为g,可求得钢球离开斜槽末端时的速度大小为_____ 。
③若在实验中,斜槽末端切线不水平,仅从这一影响因素分析,第②问中求得钢球离开斜槽末端时的速度大小______(选填“偏大”“偏小”或“没有影响”)。
四、本大题3小题,共38分,要求须写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。
13. 一个光滑的圆锥体固定在水平桌面,其轴线沿竖直方向,母线与轴线之间的夹角,如图所示。一条长度为L的绳(质量不计),一端固定在圆锥体的顶点O处,另一端系着一个质量为m的小球(可视为质点)。小球以角速度绕圆锥体的轴线做水平匀速圆周运动,重力加速度为g。(;)求:
(1)当角速度为某一定值时,小球与圆锥面的相互作用力恰好为零,求此状态的线速度大小;
(2)当角速度时,绳对小球的拉力大小与轻绳与竖直方向的夹角。
14. 如图所示,从距地面高度h=3.2m处,将质量为1kg的小球以12m/s的初速度水平向右抛出。小球运动中受到恒定的水平向左的风力,风力的大小为5N。重力加速度g取10m/s2,求:
(1)小球落地时与抛出点的水平距离;
(2)小球落地时的速度;
(3)小球抛出后在空中速度的最小值多大。
15. 在竖直面内有一个半径为R的四分之三圆轨道,如图以圆轨道圆心为坐标原点,建立xoy坐标系。将一质量为m的小球从点静止释放,小球从B点进入圆轨道,经过最低点C,最后从D点恰好脱离圆轨道,已知在该过程中小球的速度大小与其所在纵坐标值y满足关系式。求:
(1)小球经过圆轨道最低点C时,对轨道的压力大小;
(2)脱离圆轨道D点的坐标;
(3)脱离圆轨道D点后,求小球能到达最高点E点的坐标。
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