内容正文:
高一物理
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:圆周运动、万有引力、功、功率、势能、动能定理(实验含抛体运动)。
一、单项选择题: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,只有一项是符合题目要求的。
1. 关于功率,下列说法正确是( )
A. 根据可知,机器做功越多,功率越大
B. 根据可知,汽车的牵引力一定与速度成反比
C. 根据可知,只要知道时间t内机器所做的功,就可求得这段时间内任一时刻机器做功的功率
D. 根据可知,发动机功率一定时,汽车的牵引力与速度成反比
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据功率定义式
可知,在相同时间内,机器做功越多,功率越大,故A错误;
B.根据瞬时功率的定义
可知,发动机功率一定时,汽车的牵引力与速度成反比,故B错误,D正确;
C.公式
求的是力在一段时间内的平均功率,不是求任一时刻机器做功的功率,故C错误。
故选D。
2. 地球沿椭圆轨道绕太阳运行,月球沿椭圆轨道绕地球运行。下列说法正确的是( )
A. 地球位于月球运行轨道的中心
B. 地球在近日点的运行速度大于其在远日点的运行速度
C. 地球与月球公转周期平方之比等于它们轨道半长轴立方之比
D. 相同时间内,地球与太阳连线扫过的面积等于月球与地球连线扫过的面积
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据开普勒第一定律知,地球位于月球椭圆运行轨道的一个焦点上,故A错误;
B.根据开普勒第二定律,地球和太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等,所以地球在近日点的运行速度大于在远日点的运行速度,故B正确;
C.根据开普勒第三定律知,所有行星轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等,但地球与月球不是绕同一个星球运动,不满足这一结论,故C错误;
D.根据开普勒第二定律知,对任意一个行星而言,太阳与行星的连线在相同时间内扫过的面积相等,但地球与月球不是绕同一个星球运动,不满足这一结论,故D错误。
故选B。
3. 如图所示为摩擦传动装置,N轮转动时带动M轮跟着转动,已知转动过程中轮缘间无打滑现象,下述说法中正确的是( )
A. M、N两轮转动方向相同
B. M、N两轮转动的周期之比为1∶1
C. M、N轮缘上点的线速度之比为2∶1
D. M、N两轮转动的角速度之比为1∶2
【答案】D
【解析】
【详解】AC.M、N两轮转动中,接触点不存在打滑的现象,故两轮边缘的线速度大小相等,可知M、N轮缘上点的线速度之比为1∶1;N轮转动时带动M轮跟着转动,可知两轮转动方向相反,故AC错误;
BD.根据可得线速度相同时,角速度和半径成反比,可得
根据可得周期和角速度成反比,可得M、N两轮转动的周期之比为2∶1,故B错误,D正确。
故选D。
4. 关于万有引力定律,下列说法中正确的是( )
A. 牛顿通过“月-地检验”发现地面物体所受地球引力和月球所受地球引力都遵从同样的规律
B. 引力常量G值大小与中心天体选择有关
C. 由可知,两物体间距离r减小时,它们之间的引力增大,距离r趋于零时,万有引力无限大
D. 牛顿最早测出G值,使万有引力定律有了真正的实用价值
【答案】A
【解析】
【详解】A.牛顿通过“月地检验”发现地面物体所受引力和月球所受地球引力都遵从同样的规律,都是万有引力,故A正确;
B.引力常量G值大小与中心天体选择无关,故B错误;
C.当两物体间距离r趋于零时,万有引力定律不再适用,不能认为距离r趋于零时,万有引力无限大,故C错误;
D.卡文迪许最早测出G值,使万有引力定律有了真正的实用价值,故D错误。
故选A。
5. 如图所示为某种太阳能无人驾驶试验汽车。在某次启动中,汽车以恒定的功率P启动,所受阻力与速度成正比,比例系数为k,经时间t汽车的速度达到最大值,对这个过程下列说法正确的是( )
A. 汽车的合外力不变 B. 汽车合外力的功小于
C. 汽车的牵引力增大 D. 汽车达到的最大速度为
【答案】B
【解析】
【详解】AC.由、可知功率恒定的情况下,随着速度增大,牵引力减小,阻力增大,合外力变小,故AC错误;
B.合外力做的功等于电动机做的功减去汽车克服阻力做的功,小于,故B正确;
D.当汽车达到最大速度时,有
解得,故D错误。
故选B。
6. 如图所示,当火车以规定的行驶速度转弯时,内、外轨均不会受到轮缘的挤压,设此时的速度大小为v,重力加速度为g,车身与竖直方向的倾角为,下列说法正确的是( )
A. 当火车速率大于v时,外轨将受到轮缘的挤压
B. 当火车质量改变时,规定的行驶速度大小也将改变
C. 当火车速率小于v时,外轨将受到轮缘的挤压
D. 该弯道的半径为
【答案】A
【解析】
【详解】A.当火车速率大于v时,重力和支持力的合力不足以提供向心力,此时外轨对火车轮缘有侧压力,轮缘挤压外轨,A正确;
B.根据牛顿第二定律可得
解得
可知火车规定的行驶速度大小与质量无关,B错误;
C.当火车速率小于v时,重力和支持力的合力多于所需的向心力,此时内轨对火车轮缘有侧压力,轮缘挤压内轨,C错误;
D.火车拐弯时不侧向挤压轮缘,靠重力和支持力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律得
解得,D错误。
故选A。
7. 如图所示,装置ABCD内侧壁与底BC的连接处均为一段与BC相切的圆弧,BC水平,其长度d=0.80m,装置边缘的高度为h=0.45m。在A处放一个质量为m的小物块并让其由静止下滑、已知装置内侧壁是光滑的,底面BC与小物块间的动摩擦因数为。小物块在装置内来回滑动,最后停下来,则停止的地点到B的距离为( )
A. 0.10m B. 0.30m C. 0.20m D. 0.40m
【答案】C
【解析】
【详解】小物块从点出发到最后停下来,设在BC面上运动的总路程为,整个过程由动能定理有
所以小物块在BC面上运动的总路程为
所以
所以最终停在距离B点为
故选C。
二、多项选择题: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。全都选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 关于向心加速度,以下说法中正确的是( )
A. 向心加速度的方向始终与线速度方向垂直
B. 物体做圆周运动时的加速度方向始终指向圆心
C. 向心加速度只改变线速度的方向,不改变线速度的大小
D. 物体做匀速圆周运动时的加速度方向始终指向圆心
【答案】ACD
【解析】
【详解】A C.向心加速度的方向沿半径指向圆心,速度方向沿圆周的切线方向,所以向心加速度的方向始终与速度方向垂直,且只改变线速度的方向,不改变线速度的大小,故A、C正确;
B.变速圆周运动的向心加速度与切向加速度的合加速度的方向不指向圆心,故B错误;
D.物体做匀速圆周运动时,只具有向心加速度,加速度方向始终指向圆心,故D正确。
故选ACD 。
9. 质量为m=0.1kg的小球,从离桌面H=3.0m高的P处由静止下落,桌面离地面N处高度为h=1.0m,如图所示。若以桌面为参考平面,重力加速度,下列说法正确的是( )
A. 小球在N点的重力势能为1J
B. 小球在P点的重力势能为3J
C. 若以地面为参考平面,则由P处下落至N处过程中重力势能减少量为2J
D. 由P处下落至N处过程中重力势能减少量为4J
【答案】BD
【解析】
【详解】A.若以桌面为参考平面,小球在N点的重力势能为,故A错误;
B.若以桌面为参考平面,小球在P点的重力势能为,故B正确;
C.若以地面为参考平面,由P处下落至N处过程中重力势能减少量,故C错误;
D.由P处下落至N处过程中重力势能减少量,故D正确
故选BD 。
10. 如图所示,N、E和Q三个相同小球等高,且都可视为质点,N小球无初速度自由下落,E小球无初速度沿光滑固定斜面下滑,Q小球做平抛运动,不计空气阻力,三者同时开始运动。下列说法正确的是( )
A. 从开始运动到落地N和Q两小球重力的平均功率
B. 三小球同时落地
C. 落地瞬间三者速度相同
D. 落地瞬间N和E两小球重力的瞬时功率
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由
可得,从开始运动到落地N和Q两小球重力的平均功率相等,故A正确;
B.设斜面高度为h,倾角为,因为N、Q两球竖直方向均做自由落体运动,故N、Q同时落地,即
而E小球在斜面上,由牛顿第二定律可得
则
因此N、Q先落地,故B错误;
C.由平抛运动规律可知,故C错误;
D.由
可知,N、E两球落地速度大小相等,但是E小球速度沿着斜面向下,故竖直方向的分速度小于N小球竖直方向速度,则落地瞬间N小球重力的功率大于E小球重力的功率,故D正确。
故选AD。
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 如下图是某学习小组探究平抛运动规律的实验装置图。
(1)(单选)在研究平抛运动实验中,为减小空气阻力对小球运动的影响,应采用______(选填选项前的字母);
A. 空心小木球 B. 空心小橡胶球 C. 实心小铁球
(2)(多选)若用铅笔描点,为保证实验的顺利进行,下列必要的操作是______(选填选项前的字母);
A. 斜槽表面必须尽可能光滑
B. 斜槽末端切线必须水平
C. 每次小球都要从同一位置由静止释放
(3)现改用频闪照相机在同一底片上多次曝光,得到了如图所示的照片。照片记录小球球心的3个连续位置O、M、N,并以O为坐标原点建立直角坐标系。小方格边长L=1.225cm,取。计算频闪照相机曝光时间间隔是______s(结果保留一位有效数字),小球在水平方向的分速度大小为______m/s(结果保留两位有效数字)。
【答案】(1)C (2)BC
(3) ①. 0.05 ②. 0.49
【解析】
【小问1详解】
为减小空气阻力对小球运动的影响,应采用实心小铁球.
故选C。
【小问2详解】
A.斜槽轨道是否光滑,不会影响物体做平抛运动,故A错误;
B.要使斜槽末端保持水平,是为了保证小球做平抛运动,故B正确;
C.每次小球从同一位置由静止释放,是为了保证每次小球平抛运动的初速度相等,故C正确。
故选BC。
【小问3详解】
[1][2]小球做平抛运动,水平方向,根据图乙有
而水平方向做匀速直线运动,则有
竖直方向做自由落体运动,连续相等时间间隔内的位移差为
根据
联立解得,
12. “探究向心力大小的表达式”的实验装置如图所示。长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A到转轴距离的2倍,长槽上的挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动,槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力,球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降,从而露出标尺,根据标尺上露出的红白相间的等分格计算出两个球所受向心力的比值。
(1)(单选)下列实验中与本实验所采用的实验方法相同的是______。(选填正确答案标号)
A. 探究加速度与物体受力、物体质量的关系
B. 探究两个互成角度的力的合成规律
C. 探究平抛运动的特点
(2)当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上时,塔轮边缘处的______大小相等(选填“线速度”或“角速度”)。
(3)(单选)探究向心力和角速度的关系时,应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上,将质量相同的小球分别放在______(选填序号)。
A. 挡板A和挡板B处
B. 挡板B和挡板C处
C. 挡板A和挡板C处
(4)实验结论:质点做匀速圆周运动所需向心力的大小,在质量和角速度一定时,与半径成______比;在质量和半径一定时,与______(选填“角速度”或“角速度平方”)成正比;在半径和角速度一定时,与质量成______比。
【答案】(1)A (2)线速度 (3)C
(4) ①. 正 ②. 角速度平方 ③. 正
【解析】
【小问1详解】
A.该实验采取的实验方法为控制变量法,探究加速度与物体受力、物体质量的关系,利用的实验方法是控制变量法,故A正确;
B.探究两个互成角度的力的合成规律采用的实验方法是“等效替代法”,故B错误;
C.探究平抛运动的特点采用的是化曲为直的实验方法,故C错误。
故选A。
小问2详解】
当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上时,它们是皮带传动,塔轮边缘处的线速度大小相等。
【小问3详解】
探究向心力和角速度的关系时,利用了控制变量法,根据
可知,需要控制质量相同和半径相同,所以应将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板C处。
故选C。
【小问4详解】
[1][2][3]根据向心力表达式有
可知,质点做匀速圆周运动所需向心力的大小,在质量和角速度一定时,与半径成正比;在质量和半径一定时,与角速度平方成正比;在半径和角速度一定时,与质量成正比。
13. 中国计划2028年前后发射天问三号,天问三号的质量为m,离火星表面的高度为h,若天问三号绕火星做匀速圆周运动,火星半径为R,火星表面的重力加速度为g′,求:
(1)天问三号受到的向心力的大小;
(2)天问三号的速率;
(3)天问三号环绕火星运行的周期。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
在火星表面,物体受到的重力和万有引力相等,则有
由万有引力提供向心力,天问三号受到的向心力的大小为
【小问2详解】
万有引力提供向心力,则有
解得天问三号的速率
【小问3详解】
由万有引力提供向心力,则有
解得天问三号环绕火星运行的周期
14. 有一个竖直放置的固定圆形轨道,半径为R=0.4m,由左右两部分组成。如图所示,右半部分MQN是光滑的,左半部分NFM是粗糙的。现在最低点M给质量为m=0.1kg的小球一个水平向右的初速度,使小球沿轨道刚好能过最高点N。小球沿NFM回到M点时对轨道的压力大小为N,重力加速度g取10,不计空气阻力。求:
(1)小球的初速度的大小;
(2)小球沿NFM回到M点时的速度大小;
(3)小球由N经F回到M的过程中克服摩擦力所做的功。
【答案】(1)m/s
(2)m/s
(3)0.4J
【解析】
【小问1详解】
小球沿MQN轨道恰好通过N点,由牛顿第二定律则有
解得m/s
从M到N根据动能定理可得
解得m/s
【小问2详解】
由于小球沿NFM回到M点时对轨道的压力大小为
由牛顿第三定律知轨道对小球的支持力大小为
根据牛顿第二定律则有
解得m/s
小问3详解】
小球由N经F回到M的过程中,根据动能定理可得
解得J
15. 如图所示,在P点弹射装置将质量m=0.6kg的物块(可看成质点)以速度v=0.8m/s水平向右弹出,物块恰好从A点沿着圆弧的切线方向进入光滑圆弧轨道AB。AB圆弧轨道的半径为R=4m,B点是圆弧轨道的最低点,圆弧轨道与水平轨道BD平滑连接,A与圆心O的连线与竖直方向成37°角。MN是一段粗糙的水平轨道,物块与MN间的动摩擦因数,水平轨道其他部分光滑。最右侧是一个半径为r=0.2m的半圆弧光滑轨道,C点是半圆弧光滑轨道的最高点,半圆弧光滑轨道与水平轨道BD在D点平滑连接。取重力加速度,,,不计空气阻力。
(1)求物块抛出点P距A点的竖直高度;
(2)求物块从A到B经过B点时对轨道的压力大小;
(3)若物块刚好能通过C点,求MN的长度L。
【答案】(1)0.018m
(2)8.55N (3)0.7m
【解析】
【小问1详解】
设物块过A点时的速度为,由题意知
解得
设物块抛出点P距A点的竖直高度为h,物块从抛出点到A点的过程中,根据动能定理
解得
【小问2详解】
设物块经过B点时的速度大小为,对物块从A点到B点的过程,根据动能定理
设物块经过B点时所受轨道支持力大小为,根据牛顿第二定律
解得
根据牛顿第三定律可知,物块经过B点时对轨道的压力大小为
【小问3详解】
设物块刚好通过C点时的速度大小为,根据牛顿第二定律
对物块从B点到C点的过程中,根据动能定理
解得
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高一物理
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:圆周运动、万有引力、功、功率、势能、动能定理(实验含抛体运动)。
一、单项选择题: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,只有一项是符合题目要求的。
1. 关于功率,下列说法正确的是( )
A. 根据可知,机器做功越多,功率越大
B. 根据可知,汽车的牵引力一定与速度成反比
C. 根据可知,只要知道时间t内机器所做功,就可求得这段时间内任一时刻机器做功的功率
D. 根据可知,发动机功率一定时,汽车的牵引力与速度成反比
2. 地球沿椭圆轨道绕太阳运行,月球沿椭圆轨道绕地球运行。下列说法正确的是( )
A. 地球位于月球运行轨道的中心
B. 地球在近日点的运行速度大于其在远日点的运行速度
C. 地球与月球公转周期平方之比等于它们轨道半长轴立方之比
D. 相同时间内,地球与太阳连线扫过的面积等于月球与地球连线扫过的面积
3. 如图所示为摩擦传动装置,N轮转动时带动M轮跟着转动,已知转动过程中轮缘间无打滑现象,下述说法中正确的是( )
A. M、N两轮转动方向相同
B. M、N两轮转动的周期之比为1∶1
C. M、N轮缘上点的线速度之比为2∶1
D. M、N两轮转动的角速度之比为1∶2
4. 关于万有引力定律,下列说法中正确的是( )
A. 牛顿通过“月-地检验”发现地面物体所受地球引力和月球所受地球引力都遵从同样的规律
B 引力常量G值大小与中心天体选择有关
C. 由可知,两物体间距离r减小时,它们之间的引力增大,距离r趋于零时,万有引力无限大
D. 牛顿最早测出G值,使万有引力定律有了真正的实用价值
5. 如图所示为某种太阳能无人驾驶试验汽车。在某次启动中,汽车以恒定的功率P启动,所受阻力与速度成正比,比例系数为k,经时间t汽车的速度达到最大值,对这个过程下列说法正确的是( )
A. 汽车的合外力不变 B. 汽车合外力的功小于
C. 汽车的牵引力增大 D. 汽车达到的最大速度为
6. 如图所示,当火车以规定的行驶速度转弯时,内、外轨均不会受到轮缘的挤压,设此时的速度大小为v,重力加速度为g,车身与竖直方向的倾角为,下列说法正确的是( )
A. 当火车速率大于v时,外轨将受到轮缘的挤压
B. 当火车质量改变时,规定的行驶速度大小也将改变
C. 当火车速率小于v时,外轨将受到轮缘的挤压
D. 该弯道的半径为
7. 如图所示,装置ABCD内侧壁与底BC的连接处均为一段与BC相切的圆弧,BC水平,其长度d=0.80m,装置边缘的高度为h=0.45m。在A处放一个质量为m的小物块并让其由静止下滑、已知装置内侧壁是光滑的,底面BC与小物块间的动摩擦因数为。小物块在装置内来回滑动,最后停下来,则停止的地点到B的距离为( )
A. 0.10m B. 0.30m C. 0.20m D. 0.40m
二、多项选择题: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。全都选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 关于向心加速度,以下说法中正确的是( )
A. 向心加速度的方向始终与线速度方向垂直
B. 物体做圆周运动时的加速度方向始终指向圆心
C. 向心加速度只改变线速度的方向,不改变线速度的大小
D. 物体做匀速圆周运动时的加速度方向始终指向圆心
9. 质量为m=0.1kg的小球,从离桌面H=3.0m高的P处由静止下落,桌面离地面N处高度为h=1.0m,如图所示。若以桌面为参考平面,重力加速度,下列说法正确的是( )
A. 小球在N点的重力势能为1J
B. 小球在P点重力势能为3J
C. 若以地面为参考平面,则由P处下落至N处过程中重力势能减少量为2J
D. 由P处下落至N处过程中重力势能减少量为4J
10. 如图所示,N、E和Q三个相同小球等高,且都可视为质点,N小球无初速度自由下落,E小球无初速度沿光滑固定斜面下滑,Q小球做平抛运动,不计空气阻力,三者同时开始运动。下列说法正确的是( )
A. 从开始运动到落地N和Q两小球重力的平均功率
B. 三小球同时落地
C. 落地瞬间三者速度相同
D. 落地瞬间N和E两小球重力的瞬时功率
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 如下图是某学习小组探究平抛运动规律的实验装置图。
(1)(单选)在研究平抛运动实验中,为减小空气阻力对小球运动的影响,应采用______(选填选项前的字母);
A. 空心小木球 B. 空心小橡胶球 C. 实心小铁球
(2)(多选)若用铅笔描点,为保证实验的顺利进行,下列必要的操作是______(选填选项前的字母);
A. 斜槽表面必须尽可能光滑
B. 斜槽末端的切线必须水平
C 每次小球都要从同一位置由静止释放
(3)现改用频闪照相机在同一底片上多次曝光,得到了如图所示的照片。照片记录小球球心的3个连续位置O、M、N,并以O为坐标原点建立直角坐标系。小方格边长L=1.225cm,取。计算频闪照相机曝光时间间隔是______s(结果保留一位有效数字),小球在水平方向的分速度大小为______m/s(结果保留两位有效数字)。
12. “探究向心力大小的表达式”的实验装置如图所示。长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A到转轴距离的2倍,长槽上的挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动,槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力,球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降,从而露出标尺,根据标尺上露出的红白相间的等分格计算出两个球所受向心力的比值。
(1)(单选)下列实验中与本实验所采用实验方法相同的是______。(选填正确答案标号)
A. 探究加速度与物体受力、物体质量的关系
B. 探究两个互成角度的力的合成规律
C. 探究平抛运动的特点
(2)当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上时,塔轮边缘处的______大小相等(选填“线速度”或“角速度”)。
(3)(单选)探究向心力和角速度的关系时,应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上,将质量相同的小球分别放在______(选填序号)。
A. 挡板A和挡板B处
B. 挡板B和挡板C处
C. 挡板A和挡板C处
(4)实验结论:质点做匀速圆周运动所需向心力的大小,在质量和角速度一定时,与半径成______比;在质量和半径一定时,与______(选填“角速度”或“角速度平方”)成正比;在半径和角速度一定时,与质量成______比。
13. 中国计划2028年前后发射天问三号,天问三号的质量为m,离火星表面的高度为h,若天问三号绕火星做匀速圆周运动,火星半径为R,火星表面的重力加速度为g′,求:
(1)天问三号受到的向心力的大小;
(2)天问三号的速率;
(3)天问三号环绕火星运行的周期。
14. 有一个竖直放置的固定圆形轨道,半径为R=0.4m,由左右两部分组成。如图所示,右半部分MQN是光滑的,左半部分NFM是粗糙的。现在最低点M给质量为m=0.1kg的小球一个水平向右的初速度,使小球沿轨道刚好能过最高点N。小球沿NFM回到M点时对轨道的压力大小为N,重力加速度g取10,不计空气阻力。求:
(1)小球的初速度的大小;
(2)小球沿NFM回到M点时的速度大小;
(3)小球由N经F回到M的过程中克服摩擦力所做的功。
15. 如图所示,在P点弹射装置将质量m=0.6kg的物块(可看成质点)以速度v=0.8m/s水平向右弹出,物块恰好从A点沿着圆弧的切线方向进入光滑圆弧轨道AB。AB圆弧轨道的半径为R=4m,B点是圆弧轨道的最低点,圆弧轨道与水平轨道BD平滑连接,A与圆心O的连线与竖直方向成37°角。MN是一段粗糙的水平轨道,物块与MN间的动摩擦因数,水平轨道其他部分光滑。最右侧是一个半径为r=0.2m的半圆弧光滑轨道,C点是半圆弧光滑轨道的最高点,半圆弧光滑轨道与水平轨道BD在D点平滑连接。取重力加速度,,,不计空气阻力。
(1)求物块抛出点P距A点的竖直高度;
(2)求物块从A到B经过B点时对轨道的压力大小;
(3)若物块刚好能通过C点,求MN的长度L。
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