内容正文:
2025-2026(下)高一年级期中考物理科试卷
满分:100 时间:75min
一、单选题(每题4分,共32分)
1. 下列说法正确的是( )
A. 物体在恒力作用下一定做直线运动
B. 物体在变力作用下一定做曲线运动
C. 曲线运动一定是变速运动
D. 物体做圆周运动时,其所受合外力的方向一定指向圆心
【答案】C
【解析】
【详解】AB.物体做直线运动还是曲线运动取决于合外力方向与运动方向的关系,共线则为直线,不共线则为曲线运动,故AB错误;
C.曲线运动的速度方向一直在发生变化,所以曲线运动一定是变速运动,故C正确;
D.物体做匀速圆周运动时,合外力提供向心力,但在变速圆周运动中,合外力即提供向心力,也给了物体一个切线方向的加速度,故此时合外力不指向圆心,故D错误。
故选C。
2. 飞镖运动是一项风靡全球的室内体育运动,是集趣味性、竞技性于一体的易于开展的休闲运动项目。如图所示,投掷者将飞镖以某一速度水平掷出,一小段时间后击中靶心上方,该投掷者若要击中靶心,则需要采取的可能措施有哪些,均不考虑空气阻力。( )
A. 仅将飞镖的质量变大一些
B. 仅把投掷点向上移
C. 仅把投掷点向前移
D. 投掷时初速度小一些,其他不变
【答案】D
【解析】
【详解】根据题意,设水平位移为,初速度为,则水平方向上有
竖直方向上有
整理可得
A.若仅改变飞镖的质量,不改变飞镖下降高度,则飞镖仍击中靶心上方,故A错误;
B.若仅把投掷点向上移,应落在靶心更上方,故B错误;
C.若仅把投掷点向前移,水平位移变小,竖直位移更小,应落在靶心更上方,故C错误;
D.投掷时初速度小一些,其他不变,竖直位移变大,有可能击中靶心,故D正确;
故选D。
3. 我国古代的指南车是利用齿轮传动来指明方向的一种简单机械。指南车某部分结构如图所示,在A,B,C三个齿轮的边缘上分别取1、2和3三点,齿轮B和C同轴转动,三个齿轮的半径之比。下列说法正确的是( )
A. 1、2、3三点的周期之比为
B. 1、2、3三点的角速度大小之比为
C. 1、2、3三点的线速度大小之比为
D. 1、2、3三点的向心加速度大小之比为
【答案】D
【解析】
【详解】AB.1、2两点的线速度相等,根据
v=ωr
可知,角速度之比为3:2;2、3两点同轴转动,角速度相等,可知1、2、3三点的角速度之比为3:2:2;根据
可得周期之比2:3:3,选项AB错误;
C.根据
v=ωr
可知,因1、2、3三点的半径之比
则线速度大小之比为3:3:1,选项C错误;
D.根据
a=vω
可得,1、2、3三点的向心加速度大小之比为,选项D正确。
故选D。
4. 长为0.5 m的轻杆,其一端固定于O点,另一端连有质量m=2 kg的小球,它绕O点在竖直平面内做圆周运动,如图所示,当通过最高点时,v=1 m/s,g取10 m/s2,小球受到杆对它的力是( )
A. 16 N推力
B. 16 N拉力
C. 4 N推力
D. 4 N拉力
【答案】A
【解析】
【分析】由于物体做圆周运动需要向心力,所以对小球在最高点受力分析,仅受重力与杆子在竖直方向的做用力,二力的合力提供向心力列牛顿第二定律解决.
【详解】对小球受力分析,假设杆子对小球的作用力方向竖直向上大小为F:根据牛顿第二定律:mg-F=m;当v=1m/s时,解得:F=mg-m=16N;故小球受到杆子的作用力大小为16N,方向向上为推力.故选A.
【点睛】注意当无法确定力的方向时,可以先假设到某一方向上,如果解出的结果为正值,说明力就在假设的方向上,如果解出的结果为负值,说明力的方向与假设的方向相反.
5. 中国北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统,2020年,北斗卫星导航系统形成全球覆盖能力。如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图已知a、b、c三颗卫星均做圆周运动,a是地球同步卫星,则( )
A. 卫星c的向心力最大
B. 卫星a的角速度小于c的角速度
C. 卫星b的周期大于24h
D. 卫星c的运行速度大于第一宇宙速度
【答案】B
【解析】
【详解】A.对卫星,万有引力提供向心力,即有
由于不知道三颗卫星的质量关系,因此无法判断三颗卫星的向心力大小关系,故A错误;
B.对卫星有
解得角速度
由图可知,因此,故B正确;
C.卫星周期
由图可知,因此,又因为卫星a为同步卫星,周期为24h,因此卫星b周期也为24h,故C错误;
D.对卫星有
解得
第一宇宙速度是卫星在地球表面附近做匀速圆周运动的速度(轨道半径为地球半径R),卫星c的轨道半径大于R,因此卫星c的运行速度小于第一宇宙速度,故D错误。
故选B。
6. 如图所示,两箱相同的货物,现要用电梯将它们运上二楼,其中图甲是台阶式电梯,图乙是履带式电梯,两种情况下电梯都做匀速运动,两货物相对电梯静止,两电梯在运送货物的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电梯对货物的支持力都做正功 B. 电梯对货物的摩擦力都做正功
C. 图甲中合力对货物做正功 D. 图乙中电梯对货物做正功
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲图中货物受到的支持力竖直向上做正功,乙图中货物受到的支持力垂直于斜面不做功,故A错误;
BC.两种情况下电梯都做匀速运动,图甲中合力对货物也不做功,两货物相对电梯静止,故甲图中货物不受摩擦力,则摩擦力不做功,乙图中货物所受摩擦力沿电梯向上,摩擦力做正功,故BC错误;
D.图乙中货物受到电梯的支持力和摩擦力的合力竖直向上,故图乙中电梯对货物做正功,故D正确。
故选D。
7. 如图所示,静止的小球沿三条不同的轨道由同一位置P点运动到水平桌面上,P点到桌面的高度为h,桌面距地面高度为H,小球质量为m,则以下说法正确的是( )
A. 小球沿竖直轨道运动到桌面上的过程,重力做功最少
B. 小球重力势能的减少量为
C. 以桌面为参考平面,在出发点P小球的重力势能为mgH
D. 三条路径小球重力势能的减少量都是mgh,与参考平面无关
【答案】D
【解析】
【详解】A.重力做功只与初末位置的高度差有关,三条路径的初位置P到末位置桌面的高度差都是h,所以重力做功均为mgh,大小相等。故A错误;
B.重力势能的减少量等于重力做的功,小球下落的高度是h,所以减少量为mgh,故B错误;
C.以桌面为参考平面,P点的高度为h,所以P点的重力势能为mgh,故C错误;
D.重力势能的减少量只与初末位置的高度差有关,与参考平面无关,三条路径的高度差都是h,所以减少量都是mgh,故D正确。
故选D。
8. 如图所示为表演杂技“飞车走壁”的示意图。演员骑摩托车在一个圆桶形结构的内壁上飞驰,做匀速圆周运动,图中a、b两个虚线圆表示同一位演员骑同一辆摩托,在离地面不同高度处进行表演的运动轨迹,不考虑车轮受到的摩擦力,下列说法中正确的是( )
A. 在a轨道上运动时摩托车对侧壁的压力较大
B. 在a轨道上运动时向心加速度较大
C. 在a轨道上运动时角速度较小
D. 在a轨道上运动时线速度较小
【答案】C
【解析】
【详解】A. 竖直方向受力平衡
可得,不变,因此、轨道支持力相等
根据牛顿第三定律,摩托车对侧壁压力大小相等,故A错误;
B.根据牛顿第二定律
代入,可得,向心加速度与轨道半径无关,因此、向心加速度大小相等,故B错误;
C.根据向心加速度公式
可得,相同,,因此,即轨道角速度更小,故C正确;
D.根据向心加速度公式
可得,相同,,因此,即轨道线速度更大,故D错误。
故选 C。
二、多选题(每题6分,共24分,选漏3分,选错不得分。)
9. 如图所示,人在岸上通过滑轮用绳牵引小船,若水对小船的阻力恒定不变,在船以速度v匀速靠岸的过程中,下列说法正确的是( )
A. 绳拉力大小不变
B. 绳拉力逐渐增大
C. 某时刻细绳与速度方向的夹角为θ,此时人拉绳的速度大小为
D. 某时刻细绳与速度方向的夹角为θ,此时人拉绳的速度大小为
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.对船,有平衡条件有
船靠岸的过程中增大,减小,由于阻力f不变,则绳子拉力F增大,故A错误,B正确;
CD.沿绳方向速度相等,则有
可知此时人拉绳的速度大小为,故C错误,D正确。
故选BD。
10. 如图所示,下列关于生活中圆周运动的实例分析,说法正确的是( )
A. 图1汽车通过凹形桥的最低点时,汽车对桥的压力大于自身重力
B. 图2杂技演员表演“水流星”,过最高点时水对水桶的压力不可能为零
C. 图3铁路转弯处,通常要求外轨比内轨高,目的是利用轮缘与外轨的侧压力助火车转弯
D. 图4脱水桶脱水时,转速变大,但衣服受到的摩擦力大小不变
【答案】AD
【解析】
【详解】A.汽车通过凹形桥最低点时,做圆周运动的向心力向上(指向圆心),根据牛顿第二定律
整理得支持力。
根据牛顿第三定律,汽车对桥的压力等于桥对汽车的支持力,因此压力大于汽车的重力,A正确;
B. “水流星”过最高点时,向心力向下(指向圆心),满足
当速度时,水桶对水的弹力,根据牛顿第三定律,水对水桶的压力也为零,B错误;
C. 铁路转弯处外轨高于内轨,设计目的是:当火车以规定速度行驶时,重力和支持力的合力恰好提供转弯的向心力,避免轮缘挤压外轨,减小轮缘和轨道的磨损,C错误;
D.脱水桶脱水时,衣服在竖直方向受力平衡,摩擦力始终等于衣服的重力,与转速无关。
转速变大时,只是筒壁对衣服的弹力(提供向心力)增大,摩擦力大小不变,D正确。
故选 AD。
11. 2020年7月31日,中国国家主席习近平向世界宣布,北斗三号全球卫星导航系统已全面启用。此举象征着中国继美国和俄罗斯后,跻身至能够独立运行全球卫星导航系统的国家之列。北斗导航卫星系统包括三种轨道,地球静止轨道,倾斜地球“同步”轨道,中圆地球轨道,其中中圆轨道卫星轨道半径约为20000公里。若已知地球表面重力加速度为g,引力常量为G,中圆轨道卫星的公转轨道半径,线速度大小,则以下说法正确的是( )
A. 根据题中条件可以估算出地球的质量
B. 根据题中条件可以估算地球的平均密度
C. 根据题中条件可以估算地球的第一宇宙速度
D. 根据题中条件可以估算中圆轨道卫星的平均密度
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.根据中圆轨道卫星绕地球运转的环绕模型可知
解得地球的质量
故A正确;
B.设地球半径为,则地球表面处
解得地球半径
又因为,
解得地球的平均密度
故B正确;
C.第一宇宙速度为,则根据
解得第一宇宙速度
故C正确;
D.由于中圆轨道卫星是环绕天体,在计算过程中卫星质量会被消掉,无法得到卫星的质量信息及体积信息,无法估算中圆轨道卫星的平均密度,故D错误。
故选ABC。
12. 如图所示为“神舟十五号”对接前变轨过程的简化示意图,AC是椭圆轨道Ⅱ的长轴,“神舟十五号”从圆轨道Ⅰ先变轨到椭圆轨道Ⅱ,再变轨到圆轨道Ⅲ,与在圆轨道Ⅲ运行的天和核心舱实施对接。天和核心舱所在轨道高度约340公里~450公里,地球同步卫星轨道离地高度约36000公里,下列说法正确的是( )
A. “神舟十五号”两次变轨过程中均需要点火减速
B. “神舟十五号”在椭圆轨道Ⅱ上C点时的加速度等于天和核心舱在C点时的加速度
C. “神舟十五号”在椭圆轨道Ⅱ上经过C点时的速率大于天和核心舱经过C点时的速率
D. “神舟十五号”在轨道Ⅲ时的角速度大于地球赤道上物体的自转角速度
【答案】BD
【解析】
【详解】A.卫星从低轨道变到高轨道,需要点火加速做离心运动,而不是减速,故A错误;
B.根据
解得
可知“神舟十五号”在椭圆轨道Ⅱ上C点时的加速度等于天和核心舱在C点时的加速度,故B正确;
C.神舟十五号在椭圆轨道Ⅱ上的C点需要点火加速才能进入圆轨道Ⅲ,说明它在椭圆轨道C点的速率小于圆轨道Ⅲ上C点的速率。天和核心舱在圆轨道III上运行,其速率为圆轨道的稳定速率。因此神舟十五号在椭圆轨道C点的速率小于天和核心舱在C点的速率,故C错误;
D.根据
解得
轨道半径r越小,角速度ω越大,天和核心舱轨道高度约340~450 公里,远小于同步卫星的 36000公里,因此轨道Ⅲ的角速度大于同步卫星的角速度。地球赤道上物体的自转角速度与同步卫星相同,因此轨道Ⅲ的角速度大于地球赤道上物体的自转角速度,故D正确。
故选BD。
三、实验(每空2分,共10分)
13. 在“探究平抛运动的特点”实验中,两个实验小组选用不同的仪器进行实验。
(1)第一组采用了图甲所示的装置,实验操作是:在小球A、B处于同一高度时,用小锤轻击弹性金属片,使A球水平飞出,同时B球被松开。实验者观察到的现象是:小球A、B________(选填“同时”或“不同时”)落地。
(2)第二组同学使用频闪照相机(每隔相等时间T拍一次照片)拍摄小球在空中的位置,图中背景方格的边长表示实际长度2.5cm,如果取,那么:
①照相机的频闪周期_______s;
②小球做平抛运动的水平初速度大小是________m/s。
(3)如图丙所示是另一组实验中记录的一段轨迹。已知小球是从原点O水平抛出的,经测量P点的坐标为(30cm,20cm)。g取。则小球平抛的初速度________m/s,小球在P点时速度方向与水平方向夹角的正切值为________。
【答案】(1)同时 (2) ①. 0.05 ②. 1
(3) ①. 1.5 ②.
【解析】
【小问1详解】
图甲的实验中,A球做平抛运动,竖直方向的分运动是自由落体运动;B球被松开后直接做自由落体运动。由于两球从同一高度同时开始运动,竖直方向运动规律完全相同,因此会同时落地。
【小问2详解】
小球竖直方向有
解得照相机的频闪周期
[2]小球做平抛运动的水平初速度大小为
【小问3详解】
根据平抛运动规律有
联立解得
[2]该平抛运动的位移偏转角正切值为
则小球在P点时速度方向与水平方向夹角的正切值为
四、计算题(7+13+14=34)
14. 如图所示,跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出,从水平飞出时开始计时,经落到斜坡上的A点。已知O点是斜坡的起点,斜坡与水平面的夹角,运动员的质量,不计空气阻力。取重力加速度。求:
(1)运动员刚离开O点时的速度大小;
(2)此过程运动员所受重力做功的平均功率。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
平抛运动竖直方向为自由落体运动,下落位移
水平方向做匀速直线运动,水平位移
运动员落在斜坡上,位移偏角等于斜坡倾角,由几何关系得
解得
【小问2详解】
经,下落位移
重力做的功
平均功率等于总功除以时间
解得
15. 如图所示,一个质量为的小球(可视为质点)以某一初速度从A点水平抛出,恰好从圆管BCD的B点沿切线方向进入圆弧,经BCD从圆管的最高点D射出,恰好又落到B点。已知圆弧的半径为,且A与D在同一水平线上,BC弧对应的圆心角,不计空气阻力。求:,求:
(1)小球从A到B的时间及做平抛运动的初速度的大小;
(2)在D点处小球对管壁的作用力的大小和方向。
【答案】(1)0.8s,
(2)8N,方向竖直向下
【解析】
【小问1详解】
小球从A到B过程,由平抛运动规律有
代入题中数据,解得
又因为小球恰好从圆管BCD的B点沿切线方向进入圆弧,则有
联立解得
【小问2详解】
小球从D到B过程,由平抛运动规律有
联立解得
设小球在D点受到管壁的作用力竖直向下,则有
联立解得
可知小球在D点受到管壁的作用力方向竖直向上,根据牛顿第三定律可知,在D点处小球对管壁的作用力的大小为8N,方向竖直向下。
16. 旋转秋千是游乐园里常见的游乐项目,它由数十个座椅通过缆绳固定在旋转圆盘上,每一座椅可坐一人。如图所示,是一种模拟该运动的装置,整个装置可绕置于地面上的竖直轴oa转动,已知与转轴固定连接的水平杆ab长,连接小球的细绳长,小球质量,整个装置绕竖直轴oa做匀速圆周运动时,连接小球的细绳与竖直方向成角,小球到地面的高度,重力加速度,已知,,求:
(1)细绳对小球的拉力T是多大;
(2)该装置匀速转动角速度的大小;
(3)若转动过程中,细绳突然断裂,小球落地时到转轴oa的水平距离。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)小球竖直方向受力平衡,有
解得
(2)小球做水平面内的匀速圆周运动,合力提供向心力,可得
小球做圆周运动的半径
联立,解得
(3)细绳断裂时,小球的线速度大小为
由
解得
小球平抛过程中,水平分位移为
根据几何关系可得小球落地时到转轴oa的水平距离为
解得
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2025-2026(下)高一年级期中考物理科试卷
满分:100 时间:75min
一、单选题(每题4分,共32分)
1. 下列说法正确的是( )
A. 物体在恒力作用下一定做直线运动
B. 物体在变力作用下一定做曲线运动
C. 曲线运动一定是变速运动
D. 物体做圆周运动时,其所受合外力的方向一定指向圆心
2. 飞镖运动是一项风靡全球的室内体育运动,是集趣味性、竞技性于一体的易于开展的休闲运动项目。如图所示,投掷者将飞镖以某一速度水平掷出,一小段时间后击中靶心上方,该投掷者若要击中靶心,则需要采取的可能措施有哪些,均不考虑空气阻力。( )
A. 仅将飞镖的质量变大一些
B. 仅把投掷点向上移
C. 仅把投掷点向前移
D. 投掷时初速度小一些,其他不变
3. 我国古代的指南车是利用齿轮传动来指明方向的一种简单机械。指南车某部分结构如图所示,在A,B,C三个齿轮的边缘上分别取1、2和3三点,齿轮B和C同轴转动,三个齿轮的半径之比。下列说法正确的是( )
A. 1、2、3三点的周期之比为
B. 1、2、3三点的角速度大小之比为
C. 1、2、3三点的线速度大小之比为
D. 1、2、3三点的向心加速度大小之比为
4. 长为0.5 m的轻杆,其一端固定于O点,另一端连有质量m=2 kg的小球,它绕O点在竖直平面内做圆周运动,如图所示,当通过最高点时,v=1 m/s,g取10 m/s2,小球受到杆对它的力是( )
A. 16 N推力
B. 16 N拉力
C. 4 N推力
D. 4 N拉力
5. 中国北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统,2020年,北斗卫星导航系统形成全球覆盖能力。如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图已知a、b、c三颗卫星均做圆周运动,a是地球同步卫星,则( )
A. 卫星c的向心力最大
B. 卫星a的角速度小于c的角速度
C. 卫星b的周期大于24h
D. 卫星c的运行速度大于第一宇宙速度
6. 如图所示,两箱相同的货物,现要用电梯将它们运上二楼,其中图甲是台阶式电梯,图乙是履带式电梯,两种情况下电梯都做匀速运动,两货物相对电梯静止,两电梯在运送货物的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电梯对货物的支持力都做正功 B. 电梯对货物的摩擦力都做正功
C. 图甲中合力对货物做正功 D. 图乙中电梯对货物做正功
7. 如图所示,静止的小球沿三条不同的轨道由同一位置P点运动到水平桌面上,P点到桌面的高度为h,桌面距地面高度为H,小球质量为m,则以下说法正确的是( )
A. 小球沿竖直轨道运动到桌面上的过程,重力做功最少
B. 小球重力势能的减少量为
C. 以桌面为参考平面,在出发点P小球的重力势能为mgH
D. 三条路径小球重力势能的减少量都是mgh,与参考平面无关
8. 如图所示为表演杂技“飞车走壁”的示意图。演员骑摩托车在一个圆桶形结构的内壁上飞驰,做匀速圆周运动,图中a、b两个虚线圆表示同一位演员骑同一辆摩托,在离地面不同高度处进行表演的运动轨迹,不考虑车轮受到的摩擦力,下列说法中正确的是( )
A. 在a轨道上运动时摩托车对侧壁的压力较大
B. 在a轨道上运动时向心加速度较大
C. 在a轨道上运动时角速度较小
D. 在a轨道上运动时线速度较小
二、多选题(每题6分,共24分,选漏3分,选错不得分。)
9. 如图所示,人在岸上通过滑轮用绳牵引小船,若水对小船的阻力恒定不变,在船以速度v匀速靠岸的过程中,下列说法正确的是( )
A. 绳拉力大小不变
B. 绳拉力逐渐增大
C. 某时刻细绳与速度方向的夹角为θ,此时人拉绳的速度大小为
D. 某时刻细绳与速度方向的夹角为θ,此时人拉绳的速度大小为
10. 如图所示,下列关于生活中圆周运动的实例分析,说法正确的是( )
A. 图1汽车通过凹形桥的最低点时,汽车对桥的压力大于自身重力
B. 图2杂技演员表演“水流星”,过最高点时水对水桶的压力不可能为零
C. 图3铁路转弯处,通常要求外轨比内轨高,目的是利用轮缘与外轨的侧压力助火车转弯
D. 图4脱水桶脱水时,转速变大,但衣服受到的摩擦力大小不变
11. 2020年7月31日,中国国家主席习近平向世界宣布,北斗三号全球卫星导航系统已全面启用。此举象征着中国继美国和俄罗斯后,跻身至能够独立运行全球卫星导航系统的国家之列。北斗导航卫星系统包括三种轨道,地球静止轨道,倾斜地球“同步”轨道,中圆地球轨道,其中中圆轨道卫星轨道半径约为20000公里。若已知地球表面重力加速度为g,引力常量为G,中圆轨道卫星的公转轨道半径,线速度大小,则以下说法正确的是( )
A. 根据题中条件可以估算出地球的质量
B. 根据题中条件可以估算地球的平均密度
C. 根据题中条件可以估算地球的第一宇宙速度
D. 根据题中条件可以估算中圆轨道卫星的平均密度
12. 如图所示为“神舟十五号”对接前变轨过程的简化示意图,AC是椭圆轨道Ⅱ的长轴,“神舟十五号”从圆轨道Ⅰ先变轨到椭圆轨道Ⅱ,再变轨到圆轨道Ⅲ,与在圆轨道Ⅲ运行的天和核心舱实施对接。天和核心舱所在轨道高度约340公里~450公里,地球同步卫星轨道离地高度约36000公里,下列说法正确的是( )
A. “神舟十五号”两次变轨过程中均需要点火减速
B. “神舟十五号”在椭圆轨道Ⅱ上C点时的加速度等于天和核心舱在C点时的加速度
C. “神舟十五号”在椭圆轨道Ⅱ上经过C点时的速率大于天和核心舱经过C点时的速率
D. “神舟十五号”在轨道Ⅲ时的角速度大于地球赤道上物体的自转角速度
三、实验(每空2分,共10分)
13. 在“探究平抛运动的特点”实验中,两个实验小组选用不同的仪器进行实验。
(1)第一组采用了图甲所示的装置,实验操作是:在小球A、B处于同一高度时,用小锤轻击弹性金属片,使A球水平飞出,同时B球被松开。实验者观察到的现象是:小球A、B________(选填“同时”或“不同时”)落地。
(2)第二组同学使用频闪照相机(每隔相等时间T拍一次照片)拍摄小球在空中的位置,图中背景方格的边长表示实际长度2.5cm,如果取,那么:
①照相机的频闪周期_______s;
②小球做平抛运动的水平初速度大小是________m/s。
(3)如图丙所示是另一组实验中记录的一段轨迹。已知小球是从原点O水平抛出的,经测量P点的坐标为(30cm,20cm)。g取。则小球平抛的初速度________m/s,小球在P点时速度方向与水平方向夹角的正切值为________。
四、计算题(7+13+14=34)
14. 如图所示,跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出,从水平飞出时开始计时,经落到斜坡上的A点。已知O点是斜坡的起点,斜坡与水平面的夹角,运动员的质量,不计空气阻力。取重力加速度。求:
(1)运动员刚离开O点时的速度大小;
(2)此过程运动员所受重力做功的平均功率。
15. 如图所示,一个质量为的小球(可视为质点)以某一初速度从A点水平抛出,恰好从圆管BCD的B点沿切线方向进入圆弧,经BCD从圆管的最高点D射出,恰好又落到B点。已知圆弧的半径为,且A与D在同一水平线上,BC弧对应的圆心角,不计空气阻力。求:,求:
(1)小球从A到B的时间及做平抛运动的初速度的大小;
(2)在D点处小球对管壁的作用力的大小和方向。
16. 旋转秋千是游乐园里常见的游乐项目,它由数十个座椅通过缆绳固定在旋转圆盘上,每一座椅可坐一人。如图所示,是一种模拟该运动的装置,整个装置可绕置于地面上的竖直轴oa转动,已知与转轴固定连接的水平杆ab长,连接小球的细绳长,小球质量,整个装置绕竖直轴oa做匀速圆周运动时,连接小球的细绳与竖直方向成角,小球到地面的高度,重力加速度,已知,,求:
(1)细绳对小球的拉力T是多大;
(2)该装置匀速转动角速度的大小;
(3)若转动过程中,细绳突然断裂,小球落地时到转轴oa的水平距离。
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