精品解析:江苏如皋中学2026-2027学年高三上学期7月阶段检测物理试题

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2026-07-27
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资源信息

学段 高中
学科 物理
教材版本 -
年级 高三
章节 -
类型 试卷
知识点 -
使用场景 同步教学-阶段检测
学年 2026-2027
地区(省份) 江苏省
地区(市) 南通市
地区(区县) 如皋市
文件格式 ZIP
文件大小 2.24 MB
发布时间 2026-07-27
更新时间 2026-07-30
作者 匿名
品牌系列 -
审核时间 2026-07-27
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内容正文:

高三年级暑期第一阶段质量调研(一) 高三 物理 一、单项选择题:共11题,每题4分,共44分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 关于相对论时空观与牛顿力学的局限性,下列说法正确的是( ) A. 相对论时空观认为在某参考系中同时发生的两件事,在另一参考系看来也一定是同时的 B. 相对论时空观认为运动的时钟会变慢,运动的尺子会变短 C. 经典力学不能适用于“勇气号”宇宙探测器在火星着陆 D. 在经典力学中,物体的质量随运动状态改变而改变 2. 如图所示,卫星A、B绕地球做匀速圆周运动,用T、a、v、S分别表示卫星的周期、加速度、速度、与地心连线在单位时间内扫过的面积.下列关系式正确的有() A. TA>TB B. aA>aB C. vA>vB D. SA=SB 3. 一轻杆一端固定质量为m的小球,以另一端O为圆心,使小球在竖直面内做半径为R的圆周运动,如图所示,则下列说法正确的是(  ) A. 小球过最高点时,杆所受到的弹力可以等于零 B. 小球过最高点的最小速度是 C. 小球过最高点时,杆对球的作用力一定随速度增大而增大 D. 小球过最高点时,杆对球的作用力一定随速度增大而减小 4. 如图所示,物块A放在光滑的水平地面上,竖直悬挂的B小球通过光滑的定滑轮与物块A相连,初始时,细绳与水平方向的夹角为θ,在外力的作用下,滑块A向左以速度做匀速直线运动,则(  ) A. 初始时,B小球的速度为 B. B小球做减速运动 C. 小球B处于超重状态 D. A物块受到的合力变化 5. “套圈”游戏深受小朋友的喜爱。如图,较高的哥哥和稍矮的弟弟分别从同一竖直方向的不同高度向正前方水平抛出相同的圆环,圆环恰好同时套中水平地面上的玩具。圆环和玩具均可视为质点,圆环被抛出后的运动可视为平抛运动。下列说法正确的是(  ) A. 弟弟先抛出圆环 B. 两人同时抛出圆环 C. 两人抛出圆环的初速度相同 D. 弟弟抛出的圆环落地时的重力功率较小 6. 下列有关生活中圆周运动实例的分析,说法正确的是(  ) A. 图甲中汽车通过凹形路面的最低点时,速度越大,越不容易爆胎 B. 图乙中铁路的转弯处,通常要求外轨比内轨高,目的是让火车以设计速度行驶时,轮缘与轨道间无挤压 C. 图丙中杂技演员表演“水流星”,当“水流星”通过最高点时绳子中的拉力不能为零 D. 图丁中滚筒洗衣机里衣物随着滚筒做高速匀速圆周运动,衣物运动到最高点 A 点时脱水效果最好 7. 四个完全相同的小球A、B、C、D均在水平面内做圆锥摆运动.如图甲所示,A、B在同一水平面内运动;如图乙所示,连接C、D的绳与竖直方向之间的夹角相等,则(  ) A. A、B的角速度相等 B. A的角速度比B的大 C. C受到绳的拉力比D的大 D. C受到绳的拉力比D的小 8. 某块石头陷入淤泥过程中,其所受的阻力F与深度h的关系为(k,F0已知),石头沿竖直方向做直线运动,当时,石头陷入淤泥过程中克服阻力做的功为(  ) A. B. C. D. 9. 如图所示,在“探究向心力大小的表达式”实验中,两质量相等的钢球做匀速圆周运动,若图中左、右标尺上红白相间的等分格显示的比值为1:4,则与皮带连接的左、右变速轮塔对应的半径之比为(  ) A. 2:1 B. 1:2 C. 1:4 D. 4:1 10. 消防员用靠在一起口径相同的高压水枪甲、乙进行灭火,所喷出的水在空中运动的轨迹如图所示,不计阻力。则( ) A. 甲水枪喷出的水在空中运动的时间比乙的长 B. 甲水枪喷出的水在最高点的速度比乙的小 C. 相同时间内,甲、乙水枪喷出的水质量相同 D. 甲水枪喷水的功率较大 11. 在两个黑洞合并过程中,由于彼此间的强大引力作用,会形成短时间的双星系统。如图所示,黑洞A、B可视为质点,它们围绕连线上O点做匀速圆周运动,且AO大于BO,不考虑其他天体的影响。下列说法正确的是(  ) A. 黑洞A的向心力大于B的向心力 B. 黑洞A的线速度小于B的线速度 C. 黑洞A的质量大于B的质量 D. 两黑洞之间的距离越大,A的周期越大 二、非选择题:共5题,共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。 12. 用如右图所示的装置完成“探究平抛运动的特点”实验。 (1)为了能较准确地描绘出小球的运动轨迹,必要的操作或条件是__________; A. 斜槽轨道末端切线必须水平 B. 斜槽轨道必须光滑 C. 挡板竖直方向必须等间距移动 D. 同一个实验,小球每次必须从斜槽上同一高度由静止释放 (2)另一位同学采用频闪数码照相机连续拍摄的方法来获取小球平抛运动的轨迹,结果如下图,图中、、、为连续四次拍摄时小球所在的位置,每个正方形格的实际边长为,求得小球做平抛运动的初速度大小为___;(重力加速度),点_____(选填“是”或“不是”)小球的抛出点。 13. 某同学用如图所示的装置做探究向心力大小与角速度大小的关系的实验.装置中水平光滑直杆随竖直转轴一起转动,一个滑块套在水平光滑杆上,用细线将滑块与固定在竖直转轴上的力传感器连接,细绳处于水平伸直状态,当滑块随水平杆一起匀速转动时,细线的拉力就是滑块做圆周运动需要的向心力。拉力的大小可以通过力传感器测得,滑块转动的角速度可以通过轻质角速度传感器测得。 (1)保持滑块的质量和到竖直转轴的距离r不变,仅多次改变竖直转轴转动的快慢,测得多组力传感器的示数F及角速度传感器的示数,根据实验数据得到的图线斜率为k,则滑块的质量为________。(用题目中的字母表示) (2)若水平杆不光滑,根据(1)得到图线的斜率将________。(选填“增大”“不变”或“减小”)。 14. 2021年2月10日,我国“天问一号”火星探测器顺利进入环火轨道。已知“天问一号”绕火星做匀速圆周运动的周期为T,距火星表面的高度为h,火星的半径为R,引力常量为G。求: (1)火星的质量M; (2)火星表面的重力加速度的大小。 15. 一辆小汽车的额定功率为,在水平直路面上由静止启动,已知汽车的质量为,汽车受到的阻力恒为车重的0.2倍,g取 (1)求汽车能达到的最大速度; (2)若汽车以的恒定加速度启动,求匀加速维持的时间。 16. 如图所示,为竖直光滑圆弧轨道的直径,其半径端切线水平,水平轨道与半径的光滑圆弧轨道相接于C点,D为圆弧轨道的最低点,圆弧轨道对应的圆心角,一质量为的小球(视为质点)从水平轨道上某点以某一速度冲上竖直圆轨道,并从A点飞出,经过C点恰好沿切线进入圆弧轨道,取。求: (1)求小球从A点飞出的速度大小v0; (2)求小球在A点对圆弧轨道的压力大小FA; (3)改变小球在水平轨道上的速度,使小球恰好能从A点飞出,求小球落地点与B点的水平距离。 17. 如图所示,半径为R的半球形陶罐,固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上,转台转轴与过陶罐球心O的对称轴重合,转台以一定角速度ω匀速旋转,一质量为m的小物块落入陶罐内,经过一段时间后,小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止,它和O点的连线与之间的夹角θ为30°。已知重力加速度大小为g,小物块与陶罐之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,动摩擦因数 (1)若小物块受到的摩擦力恰好为零,求此时的角速度ω0; (2)若小物块一直相对陶罐静止,求陶罐旋转的角速度的取值范围。 第1页/共1页 学科网(北京)股份有限公司 $ 高三年级暑期第一阶段质量调研(一) 高三 物理 一、单项选择题:共11题,每题4分,共44分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 关于相对论时空观与牛顿力学的局限性,下列说法正确的是( ) A. 相对论时空观认为在某参考系中同时发生的两件事,在另一参考系看来也一定是同时的 B. 相对论时空观认为运动的时钟会变慢,运动的尺子会变短 C. 经典力学不能适用于“勇气号”宇宙探测器在火星着陆 D. 在经典力学中,物体的质量随运动状态改变而改变 【答案】B 【解析】 【详解】A.同时具有相对性,在某一惯性参考系中同时发生的两个事件,在相对该参考系运动的另一惯性参考系中不一定同时发生,故A错误; B.设时钟相对观察者静止时测得的时间间隔为,相对观察者以速度运动时,根据时间膨胀效应有 可知运动时钟对应的时间间隔更大,即运动的时钟变慢;设尺的固有长度为,根据长度收缩效应有 可知尺沿运动方向的长度变短,故B正确; C.经典力学适用于宏观、低速运动,“勇气号”探测器在火星着陆属于宏观低速运动,其运动速度远小于光速,可以用经典力学分析,故C错误; D.在经典力学中,物体的质量是与运动状态无关的恒定量,质量随运动状态改变是早期相对论质量的表述,不属于经典力学结论,故D错误。 故选B。 2. 如图所示,卫星A、B绕地球做匀速圆周运动,用T、a、v、S分别表示卫星的周期、加速度、速度、与地心连线在单位时间内扫过的面积.下列关系式正确的有() A. TA>TB B. aA>aB C. vA>vB D. SA=SB 【答案】A 【解析】 【详解】ABC、根据可知线速度为:,周期为:,加速度为:,A的轨道半径较大,则:,,,故A正确,B、C错误; D、由开普勒第二定可知绕同一天体运动的天体与中心天体连线在同一时间内扫过的面积相等,A、B不是同一轨道,所以A、B与地心连线在单位时间内扫过的面积不同,故D错误; 故选A. 3. 一轻杆一端固定质量为m的小球,以另一端O为圆心,使小球在竖直面内做半径为R的圆周运动,如图所示,则下列说法正确的是(  ) A. 小球过最高点时,杆所受到的弹力可以等于零 B. 小球过最高点的最小速度是 C. 小球过最高点时,杆对球的作用力一定随速度增大而增大 D. 小球过最高点时,杆对球的作用力一定随速度增大而减小 【答案】A 【解析】 【详解】AB.轻杆可对小球产生向上的支持力,小球经过最高点的速度可以为零,当小球过最高点的速度v=时,杆所受的弹力等于零,A正确,B错误; CD.若v<,则杆在最高点对小球的弹力竖直向上 mg-F=m 随v增大,F减小; 若v>,则杆在最高点对小球的弹力竖直向下 mg+F=m 随v增大,F增大,故CD均错误。 故选A。 4. 如图所示,物块A放在光滑的水平地面上,竖直悬挂的B小球通过光滑的定滑轮与物块A相连,初始时,细绳与水平方向的夹角为θ,在外力的作用下,滑块A向左以速度做匀速直线运动,则(  ) A. 初始时,B小球的速度为 B. B小球做减速运动 C. 小球B处于超重状态 D. A物块受到的合力变化 【答案】C 【解析】 【详解】ABC.将A的速度分解为沿绳子和垂直绳子两个分速度,B的速度等于A沿绳子方向的分速度,则初始时,B小球的速度为 由于A向左以速度做匀速直线运动,逐渐减小,则逐渐增大,B小球做加速运动,B的加速度方向向上,处于超重状态,故AB错误,C正确; D.A向左以速度做匀速直线运动,可知A物块受到的合力为零,保持不变,故D错误。 故选C。 5. “套圈”游戏深受小朋友的喜爱。如图,较高的哥哥和稍矮的弟弟分别从同一竖直方向的不同高度向正前方水平抛出相同的圆环,圆环恰好同时套中水平地面上的玩具。圆环和玩具均可视为质点,圆环被抛出后的运动可视为平抛运动。下列说法正确的是(  ) A. 弟弟先抛出圆环 B. 两人同时抛出圆环 C. 两人抛出圆环的初速度相同 D. 弟弟抛出的圆环落地时的重力功率较小 【答案】D 【解析】 【详解】AB.平抛运动竖直方向为自由落体运动,根据 可得运动时间 ​​。 哥哥抛出点更高,即 ,因此哥哥的圆环运动时间  题目说明两圆环同时落地,因此哥哥先抛出,弟弟后抛出,故A、B错误; C.平抛水平方向为匀速直线运动,两圆环水平位移 相同,根据 可得。 因运动时间不同,两人初速度不同,故C错误; D.落地时重力的瞬时功率 ,竖直分速度  弟弟的运动时间更小,更小;圆环质量 相同,因此弟弟抛出的圆环落地时重力功率更小,D正确。 故选 D。 6. 下列有关生活中圆周运动实例的分析,说法正确的是(  ) A. 图甲中汽车通过凹形路面的最低点时,速度越大,越不容易爆胎 B. 图乙中铁路的转弯处,通常要求外轨比内轨高,目的是让火车以设计速度行驶时,轮缘与轨道间无挤压 C. 图丙中杂技演员表演“水流星”,当“水流星”通过最高点时绳子中的拉力不能为零 D. 图丁中滚筒洗衣机里衣物随着滚筒做高速匀速圆周运动,衣物运动到最高点 A 点时脱水效果最好 【答案】B 【解析】 【详解】A.汽车通过凹形路面的最低点时,根据牛顿第二定律有  解得  速度  越大,地面对汽车的支持力  越大,根据牛顿第三定律,汽车对地面的压力越大,轮胎越容易爆胎,故A错误; B.在铁路的转弯处,通常要求外轨比内轨高,当火车以设计速度行驶时,重力和支持力的合力恰好提供向心力,即  此时轮缘与轨道间无挤压,故B正确; C.杂技演员表演“水流星”,当“水流星”通过最高点时,若速度 ,则重力恰好提供向心力,绳子中的拉力为零,故C错误; D.衣物在最高点A时,有  解得  在最低点B时,有  解得  显然 ,即衣物在最低点时对筒壁的压力最大,脱水效果最好,故D错误。 故选B。 7. 四个完全相同的小球A、B、C、D均在水平面内做圆锥摆运动.如图甲所示,A、B在同一水平面内运动;如图乙所示,连接C、D的绳与竖直方向之间的夹角相等,则(  ) A. A、B的角速度相等 B. A的角速度比B的大 C. C受到绳的拉力比D的大 D. C受到绳的拉力比D的小 【答案】A 【解析】 【详解】AB.对题图甲中A、B分析,设绳与竖直方向的夹角为,绳长为,小球的质量为,小球A、B到悬点的竖直距离为,则 解得 所以小球A、B的角速度相等,故A正确,B错误; CD.对题图乙中C、D分析,设绳与竖直方向的夹角为a,小球的质量为m,绳上拉力为T,则有 解得 所以小球C、D受到绳的拉力大小相等,故CD错误。 故选A。 8. 某块石头陷入淤泥过程中,其所受的阻力F与深度h的关系为(k,F0已知),石头沿竖直方向做直线运动,当时,石头陷入淤泥过程中克服阻力做的功为(  ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由于阻力与深度为线性关系,则克服阻力做的功为 故选C。 9. 如图所示,在“探究向心力大小的表达式”实验中,两质量相等的钢球做匀速圆周运动,若图中左、右标尺上红白相间的等分格显示的比值为1:4,则与皮带连接的左、右变速轮塔对应的半径之比为(  ) A. 2:1 B. 1:2 C. 1:4 D. 4:1 【答案】A 【解析】 【详解】A、B两球做圆周运动的轨道半径相同,两球质量相等,左、右标尺上显示的格数表示两球受到的向心力,由向心力的表达式 可知,两球的角速度之比为1:2,由于两轮塔皮带边缘线速度大小相等,由可知,与皮带连接的左、右变速轮塔对应的半径之比为2:1。 故选A。 10. 消防员用靠在一起口径相同的高压水枪甲、乙进行灭火,所喷出的水在空中运动的轨迹如图所示,不计阻力。则( ) A. 甲水枪喷出的水在空中运动的时间比乙的长 B. 甲水枪喷出的水在最高点的速度比乙的小 C. 相同时间内,甲、乙水枪喷出的水质量相同 D. 甲水枪喷水的功率较大 【答案】B 【解析】 【详解】A.水在空中运动的时间主要由竖直方向运动决定,竖直方向有,由图可知两水枪射出水的高度相同,所以在空中的运动时间也相同,故A错误; B.两个水枪射出的水在空中的运动时间相同,水枪乙射出的水的水平位移更大,所以乙射出的水水平初速度更大,在最高点处乙射出的水的速度比甲大,故B正确; C.相同时间内喷出的水质量取决于水枪的流量。两水枪口径相同,但甲、乙水流射出速度不同,单位时间内通过水枪口的水体积不同,因此相同时间内喷出的水质量不相同,故C错误; D.喷水功率与单位时间内喷出水的动能有关,水枪口径相同时,喷水功率随喷水速度增大而增大。甲乙水枪射出的水竖直初速度相同,乙射出的水的水平初速度比甲大,所以乙的喷水速度更大,乙水枪的功率更大,故D错误。 故选B。 11. 在两个黑洞合并过程中,由于彼此间的强大引力作用,会形成短时间的双星系统。如图所示,黑洞A、B可视为质点,它们围绕连线上O点做匀速圆周运动,且AO大于BO,不考虑其他天体的影响。下列说法正确的是(  ) A. 黑洞A的向心力大于B的向心力 B. 黑洞A的线速度小于B的线速度 C. 黑洞A的质量大于B的质量 D. 两黑洞之间的距离越大,A的周期越大 【答案】D 【解析】 【详解】AB.两个黑洞A、B组成双星系统,两者的角速度相同,由相互作用的万有引力提供向心力,则黑洞A和B的向心力大小相等;根据,且黑洞A的轨道半径大于黑洞B的轨道半径,可知黑洞A的线速度一定大于黑洞B的线速度,故AB错误; CD.设黑洞A、B的轨道半径分别为、,由牛顿第二定律得 又 联立解得, 由于黑洞A的轨道半径大于黑洞B的轨道半径,可知黑洞A的质量一定小于黑洞B的质量;两个黑洞的总质量M一定,L越大,则周期越大,故C错误,D正确。 故选D。 二、非选择题:共5题,共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。 12. 用如右图所示的装置完成“探究平抛运动的特点”实验。 (1)为了能较准确地描绘出小球的运动轨迹,必要的操作或条件是__________; A. 斜槽轨道末端切线必须水平 B. 斜槽轨道必须光滑 C. 挡板竖直方向必须等间距移动 D. 同一个实验,小球每次必须从斜槽上同一高度由静止释放 (2)另一位同学采用频闪数码照相机连续拍摄的方法来获取小球平抛运动的轨迹,结果如下图,图中、、、为连续四次拍摄时小球所在的位置,每个正方形格的实际边长为,求得小球做平抛运动的初速度大小为___;(重力加速度),点_____(选填“是”或“不是”)小球的抛出点。 【答案】(1)AD (2) ①. ②. 不是 【解析】 【小问1详解】 A.探究平抛运动时,小球离开斜槽后应具有水平方向的初速度,因此斜槽轨道末端切线必须水平,故A正确; B.斜槽轨道是否光滑不影响每次小球从同一位置释放时获得相同的初速度,故B错误; C.描绘轨迹时挡板只需在不同位置记录小球位置,不要求竖直方向等间距移动,故C错误; D.同一个实验中,为保证小球每次离开斜槽末端的初速度相同,小球每次必须从斜槽上同一高度由静止释放,故D正确。 故选AD。 【小问2详解】 依据题目文本和图形判断,、、、为连续相等时间间隔拍摄的位置,相邻两点水平方向间隔均为个方格,竖直方向位移依次为个方格、个方格、个方格。 每个方格边长为,竖直方向连续相等时间内位移差为 由匀变速直线运动规律有 代入数据得 水平方向相邻两点间距为 由平抛运动水平方向匀速直线运动有 若点是抛出点,则从到竖直方向位移应为,而图中到竖直方向位移为,所以点不是小球的抛出点。 13. 某同学用如图所示的装置做探究向心力大小与角速度大小的关系的实验.装置中水平光滑直杆随竖直转轴一起转动,一个滑块套在水平光滑杆上,用细线将滑块与固定在竖直转轴上的力传感器连接,细绳处于水平伸直状态,当滑块随水平杆一起匀速转动时,细线的拉力就是滑块做圆周运动需要的向心力。拉力的大小可以通过力传感器测得,滑块转动的角速度可以通过轻质角速度传感器测得。 (1)保持滑块的质量和到竖直转轴的距离r不变,仅多次改变竖直转轴转动的快慢,测得多组力传感器的示数F及角速度传感器的示数,根据实验数据得到的图线斜率为k,则滑块的质量为________。(用题目中的字母表示) (2)若水平杆不光滑,根据(1)得到图线的斜率将________。(选填“增大”“不变”或“减小”)。 【答案】 ①. ②. 不变 【解析】 【详解】(1)[1]由公式 所以图像的斜率为 所以解得 (2)[2]若水平杆不光滑,一开始静摩擦力提供向心力,当静摩擦力达到最大值后,有 可得 图像的斜率为 可知图线的斜率不变。 14. 2021年2月10日,我国“天问一号”火星探测器顺利进入环火轨道。已知“天问一号”绕火星做匀速圆周运动的周期为T,距火星表面的高度为h,火星的半径为R,引力常量为G。求: (1)火星的质量M; (2)火星表面的重力加速度的大小。 【答案】(1);(2) 【解析】 【详解】(1)对探测器,根据万有引力提供向心力 解得 (2)在火星表面,万有引力等于重力 解得 15. 一辆小汽车的额定功率为,在水平直路面上由静止启动,已知汽车的质量为,汽车受到的阻力恒为车重的0.2倍,g取 (1)求汽车能达到的最大速度; (2)若汽车以的恒定加速度启动,求匀加速维持的时间。 【答案】(1) (2) 【解析】 【小问1详解】 当牵引力等于阻力时,汽车的速度达到最大,则有 又 可得汽车能达到的最大速度为 【小问2详解】 若汽车以的恒定加速度启动,根据牛顿第二定律可得 解得 当汽车功率达到额定功率时,汽车结束匀加速运动,此时的速度为 则匀加速维持的时间为 16. 如图所示,为竖直光滑圆弧轨道的直径,其半径端切线水平,水平轨道与半径的光滑圆弧轨道相接于C点,D为圆弧轨道的最低点,圆弧轨道对应的圆心角,一质量为的小球(视为质点)从水平轨道上某点以某一速度冲上竖直圆轨道,并从A点飞出,经过C点恰好沿切线进入圆弧轨道,取。求: (1)求小球从A点飞出的速度大小v0; (2)求小球在A点对圆弧轨道的压力大小FA; (3)改变小球在水平轨道上的速度,使小球恰好能从A点飞出,求小球落地点与B点的水平距离。 【答案】(1) (2) (3) 【解析】 【小问1详解】 小球从A到C做平抛运动,竖直方向有 代入、得 圆弧轨道在C点的切线与水平方向夹角为,故有 由、得 代入数据得 【小问2详解】 小球在A点沿竖直圆轨道运动,轨道对小球的弹力和重力均指向圆心,提供向心力 由牛顿第二定律有 代入数据得 解得 由牛顿第三定律可知,小球在A点对圆弧轨道的压力大小为 【小问3详解】 小球恰好能从A点飞出时,在A点轨道对小球的弹力为零,重力恰好提供向心力 由得 小球从A点飞出后做平抛运动,竖直下落高度仍为 由得 水平位移为 所以小球落地点与B点的水平距离为 17. 如图所示,半径为R的半球形陶罐,固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上,转台转轴与过陶罐球心O的对称轴重合,转台以一定角速度ω匀速旋转,一质量为m的小物块落入陶罐内,经过一段时间后,小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止,它和O点的连线与之间的夹角θ为30°。已知重力加速度大小为g,小物块与陶罐之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,动摩擦因数 (1)若小物块受到的摩擦力恰好为零,求此时的角速度ω0; (2)若小物块一直相对陶罐静止,求陶罐旋转的角速度的取值范围。 【答案】(1) (2) 【解析】 【小问1详解】 小物块受到的摩擦力恰好为零,对小物块进行分析,由重力与支持力的合力提供圆周运动的向心力,则有 解得 【小问2详解】 当角速度达到最大值时,最大静摩擦力方向沿切线向下,对小物块进行分析,如图所示 则有, 解得 当角速度达到最小值时,最大静摩擦力方向沿切线向上,对小物块进行分析,如图所示 则有, 解得 综合上述可知,陶罐旋转的角速度的取值范围为 第1页/共1页 学科网(北京)股份有限公司 $

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