精品解析:辽宁营口市部分校2025-2026学年高一下学期6月阶段检测物理试题
2026-06-21
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内容正文:
6月练习卷高一物理
本卷满分100分,考试时间75分钟。
*注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡的指定位置。考试结束后,将答题卡交回。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 如图所示,在绝缘木板上静置着两个半径为的金属小球 、 ,其中 球的电荷量为, 球的电荷量为,刚开始时两球心相距,库仑力为,将两球接触后球心相距为时,库仑力( )
A. 小于 B. 等于 C. 大于 D. 等于
2. 5月17日,在2026世界超级摩托车锦标赛(WSBK)中,中国摩托车制造商“张雪机车”的骑手再次夺冠,为自己和车队拿下赛季第五冠。图示是选手驾驶机车在水平路面转弯,若转弯过程视为半径一定的匀速圆周运动,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 机车的速度不变,加速度为零
B. 机车受到重力、支持力、摩擦力和向心力
C. 机车在相等时间内的动量变化量一定相同
D. 若将弯道修成外高内低,可适当提高经过弯道处的最大速度
3. “二十四节气”起源于黄河流域,是上古农耕文明的产物,以地球和太阳的连线每扫过15度为一个节气,如图所示为地球公转位置与节气的对照图。已知地球围绕太阳运动的公转轨道是一个椭圆。下列说法正确的是( )
A. 立夏时地球受太阳的引力比冬至时大
B. 夏至时地球的公转速度比春分时大
C. 地球从夏至至秋分的时间大于地球公转周期的四分之一
D. 地球和火星绕太阳公转时,各自轨道半长轴的三次方与公转周期的平方的比值不相等
4. 端午节将至,多地均举行龙舟竞渡,某龙舟队在自西向东的一段直河道中进行训练,龙舟需要从南岸抵达北岸,已知河宽,龙舟在静水中的速度为,水流速度大小恒为,忽略龙舟的长度。下列说法正确的是( )
A. 该龙舟不能到达正对岸
B. 该龙舟过河的最短时间为
C. 该龙舟在此河流中航行的最大速度为
D. 该龙舟以最短时间渡河时,沿水流方向的位移大小为
5. 为了抵消近地轨道稀薄大气阻力造成的轨道缓慢衰减,天和核心舱利用霍尔推进器承担日常轨道维持。若霍尔推进器工作时,每秒喷出的离子总质量为 ,相对空间站的喷射速度为 ,则该霍尔推进器获得的推力约为( )
A. B. C. D.
6. 如图所示,质量分别为、物块、放在水平转台上,与圆心的距离分别为和。物块、与转台间的动摩擦因数分别为和,重力加速度,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若水平转台的角速度随时间缓慢增加,则下列说法正确的是( )
A. 物块滑动的临界角速度为
B. 物块会先被甩出水平转台
C. 从转台开始转动至物块刚开始滑动的过程中,摩擦力对物块做的功为
D. 若在物块、间连接一轻杆,则当转台的角速度时轻杆无作用力
7. 如图甲所示,电动机通过轻绳与放在倾角的足够长光滑斜面上的质量为 的物体相连,启动电动机后物体由静止开始沿斜面向上运动,在内物体运动的图像如图乙所示,其中除时间段图像为曲线外,其余时间段的图像均为直线,后电动机的输出功率保持不变。若不计一切摩擦,重力加速度,则下列说法正确的是( )
A. 内电动机的牵引力大小为
B. 后电动机的输出功率为
C. 物体沿斜面运动的最大速度为
D. 内物体沿斜面向上运动了
8. 已知引力常量和某星球的半径,欲估测该星球的质量,航天员携带以下器材登陆该星球,其中可实现目标测量的是( )
A. 一个质量未知的小球、一根细线、一把刻度尺
B. 一个质量已知的小球、一块停表、一把刻度尺
C. 一个质量未知的钩码和一个弹簧测力计
D. 一个漏水容器、一把刻度尺、一块停表
9. 用锡纸揉成的小球(直径小于吸管直径)置于塑料吸管中,塑料吸管两端用锡纸揉搓的锡纸柱、堵住,即可做成结构如图甲所示的静电消除器。手握着,将与带有静电的衣物接触,原本不带电、处于吸管中间的小球会在塑料吸管中做往复运动,直至衣物带电量可忽略不计,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 在整个运动过程中,小球所带电荷量一定等于元电荷的整数倍
B. 小球每次与接触后,小球的电荷量都会均分一半给
C. 小球在细管内往复运动过程中,小球和、组成的系统电荷总量逐渐减少
D. 小球最初被吸引,是因为通过静电感应使小球靠近的一侧带上了与同种电荷
10. 在水平面上静置有质量之比的、两个物体,水平推力、分别作用在、上,一段时间后撤去推力,物体继续运动一段距离后停下。已知、与水平面间的动摩擦因数相同,且在运动过程中未相撞,、的图像如图所示,运动时间之比,则在整个运动过程中下列说法正确的是( )
A. 水平推力大小之比满足
B. 水平推力对物体的冲量之比为
C. 两水平推力对物体所做的功之比为
D. 两个物体与水平面摩擦产生热量之比为
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某同学采用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。图乙为实验得到的一条点迹清晰的纸带,将第一个点标记为,、、为从合适位置开始选取连续点中的三个点,测得部分数据如图乙所示。已知当地重力加速度为取,打点计时器所接交流电源的频率为50 Hz。
(1)该实验________(填“需要”或“不需要”)测量重物的质量。
(2)若已知实验所用重物质量 ,从点到点的过程,重物重力势能的减少量________J,动能的增加量________J。(结果保留三位有效数字)
(3)科学实验要求相对误差小于5%,计算本实验相对误差________%,其中为重力势能的减少量,为动能的增加量。(结果保留两位有效数字)
12. 某实验小组用如图甲所示的装置验证动量守恒定律,分别在滑块A和 相碰的端面上装上水平弹性碰撞架,它们的上端装有等宽的遮光条。
(1)实验前需要调节气垫导轨水平:接通气源后,在导轨左端只放滑块A,轻推一下滑块A,使它从气垫导轨左端向右运动,发现该滑块通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间。为了使气垫导轨水平,可以调节导轨旋钮使其右端________(填“升高”或“降低”)一些。
(2)气垫导轨调平后,滑块A静置于光电门1的左侧,滑块 静置于两光电门间的某一适当位置。给滑块A一个向右的初速度,为使滑块A和 相碰后分别经过光电门1和光电门2,则________(填“大于”或“小于”)。
(3)已知滑块A先后通过光电门1的时间分别为、,滑块 通过光电门2的时间为。若此过程满足动量守恒定律,则滑块A、 的质量之比满足________(用已知量表示);若滑块A、 间的碰撞是弹性碰撞,则应满足________(用、、表示)。
13. 一方有难,八方支援,救援人员利用无人机空投救援物资。当无人机悬停在距地面处时,物资由静止落下,下落后自动打开降落伞,在降落伞的作用下物资的速度将降至,此后匀速下落。设降落伞受到的空气阻力,为常量,为物资下落的速度,其余阻力不计。已知物资的质量为,降落伞的质量忽略不计,重力加速度。
(1)在降落伞打开前的瞬间,物资的速度大小;
(2)在降落伞打开后的瞬间,物资的加速度的大小;
(3)降落伞打开后至落地的过程中,降落伞对物资做的功。
14. 冲关节目——“快乐向前冲”的部分场地设施如图所示,水面上漂浮着一个半径、铺有海绵垫沿逆时针匀速转动的转盘,转盘轴心与平台边缘点的水平距离,竖直距离,参赛者从点水平跳出瞬间速度方向与转盘半径同向。重力加速度,忽略空气阻力,求:
(1)参赛者从点跳出至落至转盘的时间;
(2)参赛者要落在转盘上,从点水平跳出的速度范围;
(3)参赛者要落在转盘半径上,转盘角速度满足的条件。
15. 如图所示,水平地面上有一质量为的足够长的平板小车静止不动,紧靠小车右侧有一固定的光滑竖直圆弧轨道,圆弧轨道的圆心为,轨道上端点与O点的连线与水平方向的夹角,半径。在圆弧轨道的左上方有一固定光滑平台,质量的物块P在平台上以初速度向右运动,与静止的质量的物块Q发生弹性碰撞,物块Q离开平台后,恰好能从点沿切线方向进入圆弧轨道,然后沿圆弧轨道运动,滑上小车。已知物块Q与小车上表面间的动摩擦因数为,小车在水平地面上运动时所受阻力恒为对地面压力的0.1倍,重力加速度,,。求:
(1)物块Q离开平台时的速度大小;
(2)物块Q经过A点时对轨道的压力;
(3)平板小车在地面上运动的最大距离。
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6月练习卷高一物理
本卷满分100分,考试时间75分钟。
*注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡的指定位置。考试结束后,将答题卡交回。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 如图所示,在绝缘木板上静置着两个半径为的金属小球 、 ,其中 球的电荷量为, 球的电荷量为,刚开始时两球心相距,库仑力为,将两球接触后球心相距为时,库仑力( )
A. 小于 B. 等于 C. 大于 D. 等于
【答案】A
【解析】
【详解】接触前,两球球心相距为,由库仑定律可得
接触后,两球电荷量“先中和,后平分”,每个金属小球带电量均为,两球球心相距为4r,若仍将两球视为点电荷,则
实际上4r不满足远大于r,则两球不能看成点电荷,因为同种电荷相互排斥,等效的点电荷距离大于4r,则库仑力,故A正确。
故选A。
2. 5月17日,在2026世界超级摩托车锦标赛(WSBK)中,中国摩托车制造商“张雪机车”的骑手再次夺冠,为自己和车队拿下赛季第五冠。图示是选手驾驶机车在水平路面转弯,若转弯过程视为半径一定的匀速圆周运动,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 机车的速度不变,加速度为零
B. 机车受到重力、支持力、摩擦力和向心力
C. 机车在相等时间内的动量变化量一定相同
D. 若将弯道修成外高内低,可适当提高经过弯道处的最大速度
【答案】D
【解析】
【详解】A.机车做匀速圆周运动,速度大小不变,方向改变,加速度不为零,A错误;
B.转弯时,机车受到重力、支持力和摩擦力作用,向心力是效果力,不是物体实际受到的力,故B错误;
C.只有加速度恒定的运动,相等时间内速度变化量才相同。机车转弯时,加速度方向不断变化,加速度不恒定,因此相等时间内速度变化量不一定相同,动量变化量也不一定相同,故C错误;
D.若将弯道修成外高内低,则机车所受支持力的水平分量可以补充一部分所需的向心力,则可适当提高经过弯道处的最大速度,故D正确。
故选D。
3. “二十四节气”起源于黄河流域,是上古农耕文明的产物,以地球和太阳的连线每扫过15度为一个节气,如图所示为地球公转位置与节气的对照图。已知地球围绕太阳运动的公转轨道是一个椭圆。下列说法正确的是( )
A. 立夏时地球受太阳的引力比冬至时大
B. 夏至时地球的公转速度比春分时大
C. 地球从夏至至秋分的时间大于地球公转周期的四分之一
D. 地球和火星绕太阳公转时,各自轨道半长轴的三次方与公转周期的平方的比值不相等
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据可知,距离越近,地球受太阳的引力越大,故A错误;
B.根据开普勒第二定律可知,从近日点到远日点过程,地球的公转速度逐渐减小,则夏至时地球的公转速度比春分时小,故B错误;
C.由开普勒第二定律,地球与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等,可知地球在近日点比远日点转动的快,地球从夏至至秋分的时间大于地球公转周期的四分之一,故C正确;
D.根据开普勒第三定律,所有行星绕太阳公转的轨道半长轴的三次方与公转周期的平方之比是一个定值,故D错误。
故选C。
4. 端午节将至,多地均举行龙舟竞渡,某龙舟队在自西向东的一段直河道中进行训练,龙舟需要从南岸抵达北岸,已知河宽,龙舟在静水中的速度为,水流速度大小恒为,忽略龙舟的长度。下列说法正确的是( )
A. 该龙舟不能到达正对岸
B. 该龙舟过河的最短时间为
C. 该龙舟在此河流中航行的最大速度为
D. 该龙舟以最短时间渡河时,沿水流方向的位移大小为
【答案】D
【解析】
【详解】A.由于龙舟在静水中的速度大于水流速度,因此可以通过调整船头方向使合速度垂直河岸,从而到达正对岸,故A错误;
B.当船头垂直河岸时,渡河时间最短,最短时间,故B错误;
C.龙舟过河参与了两个运动,一个是龙舟相对静水的匀速直线运动,方向可以调节,另外一个是随水流的匀速直线运动,方向沿河岸指向下游,龙舟的运动是两个运动的合成,速度也是两个速度的合成,和的合速度在1m/s到7m/s之间,故5m/s不是最大速度,故C错误;
D.以最短时间渡河时,船头垂直河岸,沿水流方向做匀速运动,位移,故D正确。
故选D。
5. 为了抵消近地轨道稀薄大气阻力造成的轨道缓慢衰减,天和核心舱利用霍尔推进器承担日常轨道维持。若霍尔推进器工作时,每秒喷出的离子总质量为 ,相对空间站的喷射速度为 ,则该霍尔推进器获得的推力约为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】以每秒喷出的总离子为研究对象,应用动量定理可得
解得
根据牛顿第三定律知,推进器获得的推力为
故选C。
6. 如图所示,质量分别为、物块、放在水平转台上,与圆心的距离分别为和。物块、与转台间的动摩擦因数分别为和,重力加速度,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若水平转台的角速度随时间缓慢增加,则下列说法正确的是( )
A. 物块滑动的临界角速度为
B. 物块会先被甩出水平转台
C. 从转台开始转动至物块刚开始滑动的过程中,摩擦力对物块做的功为
D. 若在物块、间连接一轻杆,则当转台的角速度时轻杆无作用力
【答案】B
【解析】
【详解】A.物块即将滑动时,最大静摩擦力提供向心力,根据
可得临界角速度
代入数据可得物块a滑动的临界角速度,故A错误;
B.物块b滑动的临界角速度
由于
因此物块a先被甩出水平转台,故B正确;
C.物块b开始滑动时的速度大小为
根据动能定理可得摩擦力对物块b做的功,故C错误;
D.若在物块a、b间连接一轻杆,由上可知当转台的角速度时轻杆无作用力,故D错误。
故选B。
7. 如图甲所示,电动机通过轻绳与放在倾角的足够长光滑斜面上的质量为 的物体相连,启动电动机后物体由静止开始沿斜面向上运动,在内物体运动的图像如图乙所示,其中除时间段图像为曲线外,其余时间段的图像均为直线,后电动机的输出功率保持不变。若不计一切摩擦,重力加速度,则下列说法正确的是( )
A. 内电动机的牵引力大小为
B. 后电动机的输出功率为
C. 物体沿斜面运动的最大速度为
D. 内物体沿斜面向上运动了
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图乙可知,物体在内的加速度大小为,设内电动机的牵引力大小为,由牛顿第二定律可得
解得,故A错误;
B.1s后电动机的输出功率为,故B错误;
C.根据题意可知,当物体的速度最大时有
物体达到的最大速度,故C正确;
D.物体在内运动的距离为
1~5s内,对物体由动能定理有
解得
则0~5s内物体沿斜面向上运动了,故D错误。
故选C。
8. 已知引力常量和某星球的半径,欲估测该星球的质量,航天员携带以下器材登陆该星球,其中可实现目标测量的是( )
A. 一个质量未知的小球、一根细线、一把刻度尺
B. 一个质量已知的小球、一块停表、一把刻度尺
C. 一个质量未知的钩码和一个弹簧测力计
D. 一个漏水容器、一把刻度尺、一块停表
【答案】BD
【解析】
【详解】A.星球表面物体所受万有引力近似等于重力,由,可得
已知星球半径R和引力常量G,只需测得该星球表面的重力加速度g即可求出星球的质量M。利用小球、细线和刻度尺可组装成单摆并测出摆长,但由于缺少停表,无法测量圆锥摆振动的周期,因此无法利用圆锥摆周期公(其中为悬点到圆心的高度)式求出g,故A错误;
B.竖直上抛法:上抛高度和时间的关系
可得
时间t可由停表测出,高度h可由刻度尺测出,故B正确;
C.弹簧测力计只能测出未知质量钩码的重力F,但质量未知,无法得到,故C错误;
D.让水滴从一定高度h处自由滴下,前一滴水落地的同时后一滴水开始下落,用停表测出第1滴水落地到第n滴水落地的时间t,则每滴水下落时间
由可得,故D正确。
故选BD。
9. 用锡纸揉成的小球(直径小于吸管直径)置于塑料吸管中,塑料吸管两端用锡纸揉搓的锡纸柱、堵住,即可做成结构如图甲所示的静电消除器。手握着,将与带有静电的衣物接触,原本不带电、处于吸管中间的小球会在塑料吸管中做往复运动,直至衣物带电量可忽略不计,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 在整个运动过程中,小球所带电荷量一定等于元电荷的整数倍
B. 小球每次与接触后,小球的电荷量都会均分一半给
C. 小球在细管内往复运动过程中,小球和、组成的系统电荷总量逐渐减少
D. 小球最初被吸引,是因为通过静电感应使小球靠近的一侧带上了与同种电荷
【答案】AC
【解析】
【详解】A.根据元电荷的结论,自然界中所有带电体的带电量一定是元电荷的整数倍,故A正确;
B.只有两个完全相同的导体接触后,电荷才会平均分配,锡纸小球和锡纸柱B大小不同,电荷量不会均分一半,故B错误;
C.该过程中电荷只是从小球、A、B组成的系统转移到人体,总电荷(对包含人体、衣物的整个系统而言)是守恒的
对于小球和、组成的系统,内部的总电荷会持续向外流失,因此系统电荷总量逐渐减少,故C正确;
D.静电感应中,带电体A会让导体小球靠近A的一侧感应出与A异种的电荷,因此小球才会被A吸引,故D错误。
故选 AC。
10. 在水平面上静置有质量之比的、两个物体,水平推力、分别作用在、上,一段时间后撤去推力,物体继续运动一段距离后停下。已知、与水平面间的动摩擦因数相同,且在运动过程中未相撞,、的图像如图所示,运动时间之比,则在整个运动过程中下列说法正确的是( )
A. 水平推力大小之比满足
B. 水平推力对物体的冲量之比为
C. 两水平推力对物体所做的功之比为
D. 两个物体与水平面摩擦产生热量之比为
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.根据动量定理可知,
解得,故A正确;
B.根据动量定理可知,
解得,故B正确;
C.由于两物体动摩擦因数相同,撤去推力后加速度均为,对应图像减速段斜率相同,故两物体最大速度相等。根据动能定理可得,
解得,故C正确;
D.两个物体与水平面摩擦产生热量之比为,故D错误。
故选ABC。
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某同学采用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。图乙为实验得到的一条点迹清晰的纸带,将第一个点标记为,、、为从合适位置开始选取连续点中的三个点,测得部分数据如图乙所示。已知当地重力加速度为取,打点计时器所接交流电源的频率为50 Hz。
(1)该实验________(填“需要”或“不需要”)测量重物的质量。
(2)若已知实验所用重物质量 ,从点到点的过程,重物重力势能的减少量________J,动能的增加量________J。(结果保留三位有效数字)
(3)科学实验要求相对误差小于5%,计算本实验相对误差________%,其中为重力势能的减少量,为动能的增加量。(结果保留两位有效数字)
【答案】(1)不需要 (2) ①. 1.88 ②. 1.84
(3)2.1
【解析】
【小问1详解】
验证机械能守恒定律时,需要验证的是,等式两边的质量m可以约去,因此不需要测量重物的质量。
【小问2详解】
[1]从O点到B点过程,重物重力势能的减少量
[2]打B点时重物的瞬时速度
重物动能的增加量为
【小问3详解】
由第(2)问可得相对误差
12. 某实验小组用如图甲所示的装置验证动量守恒定律,分别在滑块A和 相碰的端面上装上水平弹性碰撞架,它们的上端装有等宽的遮光条。
(1)实验前需要调节气垫导轨水平:接通气源后,在导轨左端只放滑块A,轻推一下滑块A,使它从气垫导轨左端向右运动,发现该滑块通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间。为了使气垫导轨水平,可以调节导轨旋钮使其右端________(填“升高”或“降低”)一些。
(2)气垫导轨调平后,滑块A静置于光电门1的左侧,滑块 静置于两光电门间的某一适当位置。给滑块A一个向右的初速度,为使滑块A和 相碰后分别经过光电门1和光电门2,则________(填“大于”或“小于”)。
(3)已知滑块A先后通过光电门1的时间分别为、,滑块 通过光电门2的时间为。若此过程满足动量守恒定律,则滑块A、 的质量之比满足________(用已知量表示);若滑块A、 间的碰撞是弹性碰撞,则应满足________(用、、表示)。
【答案】(1)升高 (2)小于
(3) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
滑块A通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间,则滑块A通过光电门1时速度小于通过光电门2时的速度,滑块A从左向右做加速运动,气垫导轨右端偏低,要使其水平,应调节使导轨右端升高一点。
【小问2详解】
根据题意可知滑块A与滑块B碰撞后反向,则需滑块A的质量小于滑块B的质量。
【小问3详解】
[1]滑块A先后通过光电门1时的速度大小分别为,
滑块B通过光电门2时的速度大小为
若此过程满足动量守恒定律,则有
即
可得
[2]若两滑块间的碰撞为弹性碰撞,则
即
联立可得
13. 一方有难,八方支援,救援人员利用无人机空投救援物资。当无人机悬停在距地面处时,物资由静止落下,下落后自动打开降落伞,在降落伞的作用下物资的速度将降至,此后匀速下落。设降落伞受到的空气阻力,为常量,为物资下落的速度,其余阻力不计。已知物资的质量为,降落伞的质量忽略不计,重力加速度。
(1)在降落伞打开前的瞬间,物资的速度大小;
(2)在降落伞打开后的瞬间,物资的加速度的大小;
(3)降落伞打开后至落地的过程中,降落伞对物资做的功。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
打开降落伞前,对物资由动能定理可得
解得
【小问2详解】
物资匀速时有
解得
打开降落伞瞬间,根据牛顿第二定律可得
解得
【小问3详解】
打开降落伞后,对物资由动能定理可得
解得
14. 冲关节目——“快乐向前冲”的部分场地设施如图所示,水面上漂浮着一个半径、铺有海绵垫沿逆时针匀速转动的转盘,转盘轴心与平台边缘点的水平距离,竖直距离,参赛者从点水平跳出瞬间速度方向与转盘半径同向。重力加速度,忽略空气阻力,求:
(1)参赛者从点跳出至落至转盘的时间;
(2)参赛者要落在转盘上,从点水平跳出的速度范围;
(3)参赛者要落在转盘半径上,转盘角速度满足的条件。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
参赛者从P点跳出至落到轻盘做平抛运动
竖直方向有
代入数据解得
【小问2详解】
参赛者要能落在转盘上,速度最小时恰好落在转盘左侧边缘,由水平方向参赛者做匀速直线运动可得
代入数据可得
参赛者要能落在转盘上,速度最大时恰好落在转盘右侧边缘,由水平方向参赛者做匀速直线运动可得
代入数据可得
所以参赛者要落在转盘上,从P点水平跳出的速度范围为
【小问3详解】
参赛者要落在转盘半径OM上,转盘转动半圈,1圈、1.5圈…
根据
可得时间为
则转盘角速度满足
15. 如图所示,水平地面上有一质量为的足够长的平板小车静止不动,紧靠小车右侧有一固定的光滑竖直圆弧轨道,圆弧轨道的圆心为,轨道上端点与O点的连线与水平方向的夹角,半径。在圆弧轨道的左上方有一固定光滑平台,质量的物块P在平台上以初速度向右运动,与静止的质量的物块Q发生弹性碰撞,物块Q离开平台后,恰好能从点沿切线方向进入圆弧轨道,然后沿圆弧轨道运动,滑上小车。已知物块Q与小车上表面间的动摩擦因数为,小车在水平地面上运动时所受阻力恒为对地面压力的0.1倍,重力加速度,,。求:
(1)物块Q离开平台时的速度大小;
(2)物块Q经过A点时对轨道的压力;
(3)平板小车在地面上运动的最大距离。
【答案】(1)
(2);方向竖直向下
(3)
【解析】
【小问1详解】
物块P、Q碰撞过程,由动量守恒和能量守恒可得,
解得
【小问2详解】
物块Q恰好能从B点进入圆弧轨道,则物块Q运动到B点时的速度大小为
物块Q从B点运动到A点过程,由机械能守恒定律可得
在A点,由牛顿第二定律可得
解得,
由牛顿第三定律知,物块Q经过A点时对轨道的压力大小为,方向竖直向下
【小问3详解】
小车加速阶段,分别对小车和物块Q应用牛顿第二定律可得,
设经过时间二者达到共同速度,则
联立解得,
二者共同减速至速度为0的过程,根据动量定理得
解得
小车在地面上运动的最大距离为
联立解得
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