精品解析:云南保山市昌宁县第一中学2025-2026学年高一下学期期中考试物理试卷
2026-07-07
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 云南省 |
| 地区(市) | 保山市 |
| 地区(区县) | 昌宁县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.23 MB |
| 发布时间 | 2026-07-07 |
| 更新时间 | 2026-07-07 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58699746.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2025-2026学年下学期期中考试
高一 物理
满分100分,考试时间90分钟。
第I卷(选择题,共46分)
一、选择题(本大题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)
1. 质量为1kg的小球静止于光滑水平桌面上,要使小球有大小为8m/s2的加速度,施加在小球上的水平面内的两个作用力大小可能为( )
A. 3N 4N B. 4N 16N C. 8N 8N D. 10N 20N
2. 甲驾驶新能源小汽车在斑马线外等待绿灯,绿灯亮起时由静止开始向前行驶,此时乙骑共享单车刚好从小汽车旁经过,甲乙两车沿直线运动的图像如图,两车可视为质点,则下列说法正确的是( )
A. 甲做匀速直线运动
B. 时,甲乙两车相遇
C. 若出发前乙在甲前方处,则甲、乙在末相遇
D. 在甲追上乙之前,两者间最远距离为
3. 如图所示,某同学将两颗鸟食从O点水平抛出,两只小鸟分别在空中的M点和N点同时接到鸟食。鸟食的运动视为平抛运动,两运动轨迹在同一竖直平面内,则( )
A. 两颗鸟食同时抛出 B. 在N点接到的鸟食后抛出
C. 两颗鸟食平抛的初速度相同 D. 在M点接到的鸟食平抛的初速度较大
4. 汽车在水平路面转弯时可视为做匀速圆周运动,雨雪天气时汽车与路面间的最大径向静摩擦力大小为车重的0.2倍,若转弯半径为242 m,重力加速度g取,为安全考虑,汽车转弯时的速度应不超过( )
A. 6 m/s B. 12 m/s C. 15 m/s D. 22 m/s
5. 两艘快艇在水平湖面上做匀速圆周运动,在相同时间内(该时间小于圆周运动的周期),它们通过的路程之比是,运动方向改变的角度之比是,则它们( )
A. 线速度大小之比为
B. 角速度之比为
C. 圆周运动的半径之比为
D. 向心加速度大小之比为
6. “单人蹦极”是游乐园里深受孩子们喜爱的游乐项目,其原理可简化为如图所示,两根相同的弹性绳一端分别系于固定杆的A、B处,另一端系在游玩者身体上。游玩者在C位置时弹性绳恰好为原长,D位置是游玩者运动的最低点,E位置是游玩者运动的最高点,不计空气阻力。游玩者从D位置到E位置的过程中,下列说法正确的是( )
A. 在D位置时,游玩者的加速度为0
B. 在E位置时,游玩者的加速度为0
C. 从D位置至C位置的过程,游玩者始终处于超重状态
D. 从C位置至E位置的过程,游玩者始终处于失重状态
7. 如图所示的传动装置中,A、B两轮固定在一起绕同一轴转动,A、C两轮用皮带传动,三个轮的半径关系是。若皮带不打滑,则关于A、B、C轮边缘上的a、b、c三点,下列说法正确的是( )
A. 角速度大小之比为 B. 周期之比为
C. 线速度大小之比为 D. 向心加速度大小之比为
8. 北京时间2024年8月29日,云遥一号17星搭乘谷神星一号海射型遥三运载火箭在山东附近海域成功发射,卫星顺利进入预定轨道。云遥一号17星的运动视为绕地球做匀速圆周运动。已知云遥一号17星在时间t内绕地球转过的圆心角为,地球半径为R,地球表面重力加速度为g,引力常量为G。忽略地球自转,下列说法正确的是( )
A. 地球的质量为
B. 地球的密度为
C. 云遥一号17星的离地高度为
D. 云遥一号17星的线速度大小为
二、多选题(本题共4个小题,有多项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
9. 如图所示,物体A用跨过定滑轮的轻绳与汽车连接,汽车以的速度向右匀速运动,连接汽车端的轻绳与水平方向的夹角为,在物体A上升过程中,下列说法正确的是( )
A. 物体A向上做减速运动
B. 物体A向上做匀速运动
C. 物体A处于超重状态
D. 时,物体A的速度大小为
10. 2025年4月29日,我国在文昌航天发射场使用长征五号乙(又名长征五号B)运载火箭,成功将互联网低轨03组卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。若卫星入轨后绕地球做匀速圆周运动的半径为,地球的质量为,地球的半径为,地球表面的重力加速度大小为,不考虑地球自转的影响,则下列说法正确的是( )
A. 卫星的线速度大小为
B. 卫星的角速度大小为
C. 卫星的周期为
D. 卫星的向心加速度大小为
11. 如图甲所示,轻杆一端固定在点,另一端固定一小球,现让小球在竖直平面内做半径为的圆周运动。小球运动到最高点时,受到的弹力为,速度大小为,其图像如图乙所示,则( )
A. 小球的质量为 B. 当地的重力加速度大小为
C. 时,小球对杆的弹力方向向上 D. 时,小球受到的弹力的大小等于重力的2倍
12. 如图所示,不可伸长的轻绳平行于斜面,一端与质量为的物块B相连,B与斜面光滑接触。轻绳另一端跨过滑轮与质量为的物块A连接。A在外力作用下沿竖直杆以速度向下匀速运动,物块B始终沿斜面运动且斜面始终静止,当轻绳与杆的夹角为时,物块B的速度大小为,斜面倾角为,重力加速度为,下列说法正确的是( )
A. B物体沿斜面向上做减速运动 B. 轻绳拉力一定大于
C. D. 斜面受到地面水平向左的摩擦力
第Ⅱ卷(非选择题,共52分)
二、非选择题(本题共5个小题,共52分)
13. 某同学验证做圆周运动的物体所受向心力大小与角速度大小的关系的实验装置如图所示。固定有遮光条的滑块套在光滑水平杆上,随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动,力传感器通过一轻质细绳连接滑块,用来测量细绳上的拉力大小F。测得滑块做匀速圆周运动时宽度为d的遮光条经过光电门的遮光时间为t,滑块到竖直杆的距离为L。滑块可视为质点。
(1)滑块的线速度大小______,角速度大小______。(均用d、t、L中的部分或全部物理量表示)
(2)实验中改变滑块做圆周运动的角速度大小的同时,应控制滑块______和______保持不变。
14. 为了探究平抛运动的规律,老师做了如下两个演示实验:
(1)如图甲所示,两个相同的弧形轨道M、N位于同一竖直面内,其中N轨道的末端与光滑的水平地面相切。两个完全相同的小钢球P、Q,以相同的水平初速度同时从轨道M、N的末端射出,观察到P落地时与Q相遇。只改变弧形轨道M距水平地面的高度,多次重复实验,仍能观察到相同的现象。这说明:___________。
(2)为了说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动,用如图乙所示装置进行实验。小锤打击弹性金属片,A球水平抛出,同时B球被松开自由下落。关于该实验,下列说法正确的是__________。
A. 只做一次实验发现两球同时落地,即可以得到实验结论
B. 应改变装置的高度多次实验
C. 所用两球的质量必须相等
D. 本实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动
(3)在“探究平抛运动”的实验中,用一张印有小方格的纸记录小球的轨迹,若小球在平抛运动中的几个位置如图丙中a,b,c,d所示,图中a点到b点的时间为,b点到c点的时间为,c点到d点的时间为,则,,,_______(填“是”或“不是”)相等,a点________(填“是”或“不是”)小球做平抛运动的抛出点。
(4)图丙中每一小格的长度为0.4 m,则小球抛出的初速度为__________m/s()。
15. 人造卫星在全球通信、天气预报、导航和科学研究中发挥着至关重要的作用,卫星覆盖的地球表面区域是决定其在这些应用中有效性的关键因素。现有一组地球人造卫星在赤道面内同一轨道上运行,已知地球半径R,地球表面重力加速度g。
(1)求这组人造卫星的最小发射速度v。
(2)若要用四颗卫星同时覆盖赤道上所有经度范围,求这组卫星的最小周期T。
16. 如图所示,一个质量为m的小球用长为L的轻质细绳悬挂在固定点P,使小球在水平面内做匀速圆周运动,细绳与竖直方向的夹角为θ。忽略空气阻力,重力加速度为g。
(1)求小球做圆周运动的角速度ω;
(2)若细绳能承受的最大张力为 ,求小球做匀速圆周运动的最大角速度以及此时细绳与竖直方向的夹角。
17. 第24届冬季奥林匹克运动会2022年2月4日—2022年2月20日在北京举办,如图所示,中国选手跳台滑雪运动员谷爱凌在一次比赛时,经过一段时间的加速滑行后从点水平飞出,经过3s落到斜坡上的点。已知点是斜坡的起点,斜坡与水平面的夹角,不计空气阻力(,,取)。求:
(1)点与点的距离;
(2)谷爱凌离开点时的速度大小;
(3)谷爱凌从点飞出开始到离斜坡距离最远所用的时间为多少,离坡面的最远距离为多大。
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2025-2026学年下学期期中考试
高一 物理
满分100分,考试时间90分钟。
第I卷(选择题,共46分)
一、选择题(本大题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)
1. 质量为1kg的小球静止于光滑水平桌面上,要使小球有大小为8m/s2的加速度,施加在小球上的水平面内的两个作用力大小可能为( )
A. 3N 4N B. 4N 16N C. 8N 8N D. 10N 20N
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据题意可知
由于3N、4N合力的范围为1N~7N,故A错误;
B.4N、16N合力的范围为12N~20N,故B错误;
C.8N、8N合力的范围为0~16N,包含8N,故C正确;
D.10N、20N合力的范围为10N~30N,故D错误。
故选C。
2. 甲驾驶新能源小汽车在斑马线外等待绿灯,绿灯亮起时由静止开始向前行驶,此时乙骑共享单车刚好从小汽车旁经过,甲乙两车沿直线运动的图像如图,两车可视为质点,则下列说法正确的是( )
A. 甲做匀速直线运动
B. 时,甲乙两车相遇
C. 若出发前乙在甲前方处,则甲、乙在末相遇
D. 在甲追上乙之前,两者间最远距离为
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图像可知甲是做匀加速直线运动,故A错误;
B.由图像可知在时速度大小相等,位移不相等,故两车没有相遇,故B错误;
C.设经时间两车相遇,则有
代入数据解得,故C正确;
D.在时两车共速,两车相距最远,根据图像与时间轴围成的面积表示位移,则有,
故两者间最远距离为,故D错误。
故选C。
3. 如图所示,某同学将两颗鸟食从O点水平抛出,两只小鸟分别在空中的M点和N点同时接到鸟食。鸟食的运动视为平抛运动,两运动轨迹在同一竖直平面内,则( )
A. 两颗鸟食同时抛出 B. 在N点接到的鸟食后抛出
C. 两颗鸟食平抛的初速度相同 D. 在M点接到的鸟食平抛的初速度较大
【答案】D
【解析】
【详解】AB.鸟食的运动视为平抛运动,则在竖直方向有
由于hM < hN,则tM < tN,要同时接到鸟食,则在N点接到的鸟食先抛出,故AB错误;
CD.在水平方向有x = v0t,如图
过M点作一水平面,可看出在相同高度处M点的水平位移大,则M点接到的鸟食平抛的初速度较大,故C错误,D正确。
故选D。
4. 汽车在水平路面转弯时可视为做匀速圆周运动,雨雪天气时汽车与路面间的最大径向静摩擦力大小为车重的0.2倍,若转弯半径为242 m,重力加速度g取,为安全考虑,汽车转弯时的速度应不超过( )
A. 6 m/s B. 12 m/s C. 15 m/s D. 22 m/s
【答案】D
【解析】
【详解】汽车在水平路面转弯时,最大径向静摩擦力提供向心力时对应最大安全转弯速度,根据向心力公式,有
解得
故选D。
5. 两艘快艇在水平湖面上做匀速圆周运动,在相同时间内(该时间小于圆周运动的周期),它们通过的路程之比是,运动方向改变的角度之比是,则它们( )
A. 线速度大小之比为
B. 角速度之比为
C. 圆周运动的半径之比为
D. 向心加速度大小之比为
【答案】A
【解析】
【详解】A.线速度公式为 ,时间相同,线速度之比等于路程之比
即 ,故A正确;
B.角速度公式为 ,时间相同,角速度之比等于角度改变量之比
即 ,故B错误;
C.由 ,得半径
半径之比为
即半径之比为,故C错误;
D.向心加速度公式为 或
代入数据得
向心加速度之比为2,故D错误。
故选A。
6. “单人蹦极”是游乐园里深受孩子们喜爱的游乐项目,其原理可简化为如图所示,两根相同的弹性绳一端分别系于固定杆的A、B处,另一端系在游玩者身体上。游玩者在C位置时弹性绳恰好为原长,D位置是游玩者运动的最低点,E位置是游玩者运动的最高点,不计空气阻力。游玩者从D位置到E位置的过程中,下列说法正确的是( )
A. 在D位置时,游玩者的加速度为0
B. 在E位置时,游玩者的加速度为0
C. 从D位置至C位置的过程,游玩者始终处于超重状态
D. 从C位置至E位置的过程,游玩者始终处于失重状态
【答案】D
【解析】
【详解】A.在D位置时,游玩者所受弹性绳弹力的合力大于重力,加速度向上,故A错误;
B.在E位置时,游玩者只受重力,加速度向下,故B错误;
C.从D位置至C位置的过程,游玩者的加速度先向上后向下,所以先超重后失重,故C错误;
D.从C位置至E位置的过程,游玩者只受重力,始终处于失重状态,故D正确。
故选D。
7. 如图所示的传动装置中,A、B两轮固定在一起绕同一轴转动,A、C两轮用皮带传动,三个轮的半径关系是。若皮带不打滑,则关于A、B、C轮边缘上的a、b、c三点,下列说法正确的是( )
A. 角速度大小之比为 B. 周期之比为
C. 线速度大小之比为 D. 向心加速度大小之比为
【答案】C
【解析】
【详解】a、b两点角速度大小相等,a、c两点线速度大小相等
根据,
得,
又因为,
所以,
故选C。
8. 北京时间2024年8月29日,云遥一号17星搭乘谷神星一号海射型遥三运载火箭在山东附近海域成功发射,卫星顺利进入预定轨道。云遥一号17星的运动视为绕地球做匀速圆周运动。已知云遥一号17星在时间t内绕地球转过的圆心角为,地球半径为R,地球表面重力加速度为g,引力常量为G。忽略地球自转,下列说法正确的是( )
A. 地球的质量为
B. 地球的密度为
C. 云遥一号17星的离地高度为
D. 云遥一号17星的线速度大小为
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据卫星角速度 ,由万有引力提供向心力得 ,但题目未直接给出轨道半径 ;
地球表面
故地球质量应为 ,而非选项A的表达式,故A错误;
B. 地球体积 ,密度 ,故B错误;
C.卫星角速度
由
联立得轨道半径
离地高度 ,故C正确;
D. 线速度 ,故D错误。
故选C。
二、多选题(本题共4个小题,有多项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
9. 如图所示,物体A用跨过定滑轮的轻绳与汽车连接,汽车以的速度向右匀速运动,连接汽车端的轻绳与水平方向的夹角为,在物体A上升过程中,下列说法正确的是( )
A. 物体A向上做减速运动
B. 物体A向上做匀速运动
C. 物体A处于超重状态
D. 时,物体A的速度大小为
【答案】CD
【解析】
【详解】AB.汽车的实际速度(合速度)水平向右,分解为沿绳方向分速度和垂直绳方向分速度,可得物体A的速度
汽车向右匀速运动时,绳与水平方向的夹角逐渐减小,逐渐增大,汽车速度不变,因此逐渐增大,说明物体A向上做加速运动,故AB错误;
C. 物体A加速上升,加速度方向竖直向上,因此物体A处于超重状态,故C正确;
D. 当时,代入公式得,故D正确。
故选CD。
10. 2025年4月29日,我国在文昌航天发射场使用长征五号乙(又名长征五号B)运载火箭,成功将互联网低轨03组卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。若卫星入轨后绕地球做匀速圆周运动的半径为,地球的质量为,地球的半径为,地球表面的重力加速度大小为,不考虑地球自转的影响,则下列说法正确的是( )
A. 卫星的线速度大小为
B. 卫星的角速度大小为
C. 卫星的周期为
D. 卫星的向心加速度大小为
【答案】BC
【解析】
【详解】根据
结合
解得卫星的线速度大小
卫星的角速度大小
卫星的周期
卫星的向心加速度大小
故选BC。
11. 如图甲所示,轻杆一端固定在点,另一端固定一小球,现让小球在竖直平面内做半径为的圆周运动。小球运动到最高点时,受到的弹力为,速度大小为,其图像如图乙所示,则( )
A. 小球的质量为 B. 当地的重力加速度大小为
C. 时,小球对杆的弹力方向向上 D. 时,小球受到的弹力的大小等于重力的2倍
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.由图乙可知,当时,对小球在最高点由牛顿第二定律得
可得当地的重力加速度大小为
当时,在最高点有
可得小球的质量为
故A正确,B错误;
C.当时,在最高点对小球由牛顿第二定律得
可得
可知杆对小球弹力方向向下,则小球对杆弹力方向向上,故C正确;
D.当时,在最高点对小球由牛顿第二定律得
解得小球受到的弹力大小
故D错误。
故选AC。
12. 如图所示,不可伸长的轻绳平行于斜面,一端与质量为的物块B相连,B与斜面光滑接触。轻绳另一端跨过滑轮与质量为的物块A连接。A在外力作用下沿竖直杆以速度向下匀速运动,物块B始终沿斜面运动且斜面始终静止,当轻绳与杆的夹角为时,物块B的速度大小为,斜面倾角为,重力加速度为,下列说法正确的是( )
A. B物体沿斜面向上做减速运动 B. 轻绳拉力一定大于
C. D. 斜面受到地面水平向左的摩擦力
【答案】BD
【解析】
【详解】AC.根据绳的牵引速度关系有
解得
A在外力作用下沿竖直杆以恒定速度向下匀速运动,在此过程中逐渐减小,则增大,B物体沿斜面向上做加速运动,故AC错误;
B.根据上述可知B物体沿斜面向上做加速运动,即加速度方向沿斜面向上,对B受力分析可知轻绳拉力一定大于,故B正确;
D.B对光滑斜面有斜向右下方的压力,斜面在该压力作用下有向右运动的趋势,则斜面受到地面水平向左的摩擦力,故D正确。
故选BD。
第Ⅱ卷(非选择题,共52分)
二、非选择题(本题共5个小题,共52分)
13. 某同学验证做圆周运动的物体所受向心力大小与角速度大小的关系的实验装置如图所示。固定有遮光条的滑块套在光滑水平杆上,随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动,力传感器通过一轻质细绳连接滑块,用来测量细绳上的拉力大小F。测得滑块做匀速圆周运动时宽度为d的遮光条经过光电门的遮光时间为t,滑块到竖直杆的距离为L。滑块可视为质点。
(1)滑块的线速度大小______,角速度大小______。(均用d、t、L中的部分或全部物理量表示)
(2)实验中改变滑块做圆周运动的角速度大小的同时,应控制滑块______和______保持不变。
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. 质量 ②. 做圆周运动的半径
【解析】
【小问1详解】
[1]滑块的线速度大小
[2]角速度大小为
【小问2详解】
[1][2]实验中改变滑块做圆周运动的角速度大小的同时,应控制滑块质量和做圆周运动的半径保持不变。
14. 为了探究平抛运动的规律,老师做了如下两个演示实验:
(1)如图甲所示,两个相同的弧形轨道M、N位于同一竖直面内,其中N轨道的末端与光滑的水平地面相切。两个完全相同的小钢球P、Q,以相同的水平初速度同时从轨道M、N的末端射出,观察到P落地时与Q相遇。只改变弧形轨道M距水平地面的高度,多次重复实验,仍能观察到相同的现象。这说明:___________。
(2)为了说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动,用如图乙所示装置进行实验。小锤打击弹性金属片,A球水平抛出,同时B球被松开自由下落。关于该实验,下列说法正确的是__________。
A. 只做一次实验发现两球同时落地,即可以得到实验结论
B. 应改变装置的高度多次实验
C. 所用两球的质量必须相等
D. 本实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动
(3)在“探究平抛运动”的实验中,用一张印有小方格的纸记录小球的轨迹,若小球在平抛运动中的几个位置如图丙中a,b,c,d所示,图中a点到b点的时间为,b点到c点的时间为,c点到d点的时间为,则,,,_______(填“是”或“不是”)相等,a点________(填“是”或“不是”)小球做平抛运动的抛出点。
(4)图丙中每一小格的长度为0.4 m,则小球抛出的初速度为__________m/s()。
【答案】(1)平抛运动的水平分运动是匀速直线运动 (2)B
(3) ①. 是 ②. 不是
(4)4##4.0
【解析】
【小问1详解】
两个完全相同的小钢球P、Q,以相同的水平初速度同时从轨道M、N的末端射出,Q在光滑水平面上做匀速直线运动,观察到P落地时与Q相遇,说明做平抛运动的P在相同时间内水平移动的位移与Q相同,只改变弧形轨道M的高度,多次重复实验,仍能观察到相同的现象,这说明平抛运动在水平方向上做匀速直线运动。
【小问2详解】
AB.只做一次实验发现两球同时落地,得到的实验结论可能是偶然现象,应改变装置的高度多次实验,A错误,B正确;
C.小球在空中运动空气阻力的影响可以忽略,所以两球质量可以不相等,C错误;
D.两球同时落地,本实验只能证明平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,不能得出水平方向上的运动规律,D错误。
故选B。
【小问3详解】
[1]由平抛运动规律知,小球在水平方向做匀速直线运动,由图可知,各点之间间距相等,故;
[2]由图可知,若a点为抛出点,竖直方向是自由落体运动,根据初速为零匀加速直线运动规律,连续相等时间的位移之比应为,所以a点不是抛出点。
【小问4详解】
由平抛运动规律知,小球在竖直方向上做自由落体运动,由逐差法知
代入得
小球在水平方向做匀速直线运动
代入得
15. 人造卫星在全球通信、天气预报、导航和科学研究中发挥着至关重要的作用,卫星覆盖的地球表面区域是决定其在这些应用中有效性的关键因素。现有一组地球人造卫星在赤道面内同一轨道上运行,已知地球半径R,地球表面重力加速度g。
(1)求这组人造卫星的最小发射速度v。
(2)若要用四颗卫星同时覆盖赤道上所有经度范围,求这组卫星的最小周期T。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
卫星最小发射速度即为第一宇宙速度,设地球质量为M,卫星质量为m,则有
在地球表面有
联立解得
【小问2详解】
对卫星,万有引力提供向心力,则有
周期最小时,四颗卫星围成正方形,由几何关系得
联立解得
16. 如图所示,一个质量为m的小球用长为L的轻质细绳悬挂在固定点P,使小球在水平面内做匀速圆周运动,细绳与竖直方向的夹角为θ。忽略空气阻力,重力加速度为g。
(1)求小球做圆周运动的角速度ω;
(2)若细绳能承受的最大张力为 ,求小球做匀速圆周运动的最大角速度以及此时细绳与竖直方向的夹角。
【答案】(1)
(2),60°
【解析】
【小问1详解】
对小球进行受力分析如图所示
根据受力分析,可得
解得
【小问2详解】
设当细绳能承受的最大张力为 时细绳与竖直方向的夹角为
根据受力分析,可得,
解得,
17. 第24届冬季奥林匹克运动会2022年2月4日—2022年2月20日在北京举办,如图所示,中国选手跳台滑雪运动员谷爱凌在一次比赛时,经过一段时间的加速滑行后从点水平飞出,经过3s落到斜坡上的点。已知点是斜坡的起点,斜坡与水平面的夹角,不计空气阻力(,,取)。求:
(1)点与点的距离;
(2)谷爱凌离开点时的速度大小;
(3)谷爱凌从点飞出开始到离斜坡距离最远所用的时间为多少,离坡面的最远距离为多大。
【答案】(1)75m (2)
(3)1.5s;9m
【解析】
【小问1详解】
谷爱凌在竖直方向做自由落体运动,有
解得
【小问2详解】
设谷爱凌离开点时的速度为,谷爱凌在水平方向的分运动为匀速直线运动,有
解得
【小问3详解】
谷爱凌的平抛运动可分解为沿斜面方向的匀加速运动(初速度为、加速度为)和垂直斜面方向的类竖直上抛运动(初速度为、加速度为),当垂直斜面方向的速度减为零时,谷爱凌离斜坡最远,有
解得
而
解得
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