精品解析：广东广州市花都区圆玄中学2025-2026学年高一下学期期中考试物理试题

2025学年下学期圆玄中学高一年级物理学科期中考试试卷 说明： 1、试卷分值为100分，考试时间为75分钟。 2、 考卷含试卷和答卷和两部分，其中试卷5页和答卷2页。 3、试卷共三大题，15小题，其中1题至10题为选择题。请将选择题答案用2B铅笔正确填涂在答卷上，非选择题答案用黑色签字笔或钢笔规范书写在答卷上。 第I卷 一、单选题（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. 如图虚线描述的是一位跳水运动员高台跳水时头部的运动轨迹，最后运动员以速度为v沿竖直向下入水。图中a、b、c、d四个位置的头部速度方向与入水速度方向相反的是（ ） A. a B. b C. c D. d 2. 2026年2月11日，长征10号火箭一子级箭体实现了从点火起飞到海上溅落，表明我国火箭回收技术取得重大突破。图示为火箭正减速下降，调整着落点，则火箭（　　） A. 惯性逐渐增大 B. 处于失重状态 C. 重力对火箭做负功 D. 机械能逐渐减小 3. 我国发射的天问一号探测器经霍曼转移轨道到达火星附近后被火星捕获，经过系列变轨后逐渐靠近火星，如图所示，Ⅰ轨道和Ⅱ轨道为其中的两个轨道。图中阴影部分为探测器与火星的连线在相等时间内扫过的面积，下列说法正确的是（　　） A. 两阴影部分的面积相等 B. 探测器在Ⅱ轨道上通过P点时的加速度小于在Ⅰ轨道上通过P点时的加速度 C. 探测器在Ⅱ轨道上通过P点时的速度小于在Ⅰ轨道上通过P点时的速度 D. 探测器在Ⅰ轨道运行的周期小于在Ⅱ轨道运行的周期 4. 如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A. 如图a，汽车通过拱桥的最高点时重力提供向心力 B. 图b所示是一圆锥摆，合力沿绳指向悬点 C. 如图c，小球在光滑而固定的圆锥筒内做匀速圆周运动，支持力全部用来提供向心力 D. 如图d，火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对轮缘会有挤压作用 5. 如图是场地自行车比赛的圆形赛道。路面与水平面的夹角为15°，sin15°=0.259，cos15°=0.966，tan15°=0.268，不考虑空气阻力，g取10m/s2。某运动员骑自行车在该赛道上做匀速圆周运动，圆周的半径为50m，要使自行车不受侧向摩擦力作用，估算其速度为（　　） A. 43.2m/s B. 22.3m/s C. 11.6m/s D. 7.0m/s 6. 如图所示，AB为圆弧轨道，BC为水平直轨道，BC恰好在B点与AB相切，圆弧的半径为R，BC的长度也是R。一质量为m的物体与两个轨道间的动摩擦因数都为μ，它由轨道顶端A从静止开始下落，恰好运动到C处停止。重力加速度为g，那么物体在AB段克服摩擦力所做的功为（ ） A. B. C. D. 7. 如图所示，a、b是两颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，它们距地面的高度分别是R和2R（R为地球半径）。下列说法正确的是（　　） A. a、b的周期之比是 B. a、b的线速度大小之比是 C. a、b的万有引力大小之比是9:4 D. a、b的向心加速度大小之比是4:9 二、多选题（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。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8. 做匀速圆周运动的物体，下列物理量中不变的是（　　） A. 速度 B. 速率 C. 加速度 D. 角速度 9. 如图是自行车的传动装置简图，其中A为连接踏板的大齿盘（牙盘），B为小齿盘（飞轮），A、B间用链条连接，C为自行车后轮，假设A、B、C的半径之比为，在平直道路上正常骑行时，A盘的转动角速度为。下列说法正确的是（　　） A. 盘与盘的角速度相等 B. 盘与轮的角速度相等 C. 盘边缘的线速度大小等于 D. 自行车前行的速度大小为 10. 如图所示，三个相同的小球A、B、C，其中小球A沿高为h、倾角为θ的光滑斜面以初速度v0从顶端滑到底端，小球B以同样大小的初速度从同等高度处竖直上抛，小球C在同等高度水平抛出．则（ ） A. 小球A到达地面的速度最大 B. 从开始至落地，重力对它们做功相同 C. 三个小球到达地面时，小球B重力的瞬时功率最大 D. 从开始运动至落地过程中，重力对它们做功的平均功率一定相同 第II卷 三、非选择题（本题共5小题，共54分） 11. 某实验小组做探究影响向心力大小因素的实验： ①方案一：用如图甲所示的装置，已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为，变速塔轮自上而下按如图乙所示三种组合方式，左右每层半径之比由上至下分别为、和。回答以下问题： （1）本实验所采用的实验探究方法与下列哪些实验是相同的______________； A. 探究小车速度随时间变化规律 B. 探究两个互成角度的力的合成规律 C. 探究加速度与物体受力、物体质量的关系 D. 探究平抛运动的特点 （2）某次实验中，把两个质量相等的钢球放在B、C位置，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第___________层塔轮（填“一”“二”或“三”）。 ②方案二：如图丙所示装置，装置中竖直转轴固定在电动机的转轴上（未画出），光滑的水平直杆固定在竖直转轴上，能随竖直转轴一起转动。水平直杆的左端套上滑块P，用细线将滑块P与固定在竖直转轴上的力传感器连接，细线处于水平伸直状态，当滑块随水平直杆一起匀速转动时，细线拉力的大小可以通过力传感器测得。水平直杆的右端最边缘安装了宽度为d的挡光条，挡光条到竖直转轴的距离为D，光电门可以测出挡光条经过光电门所用的时间（挡光时间）。滑块P与竖直转轴间的距离可调。回答以下问题： （3）若某次实验中测得挡光条的挡光时间为，则滑块P的角速度表达式为__________； （4）实验小组保持滑块P质量和运动半径r不变，探究向心力F与角速度的关系，作出图线如图丁所示，若滑块P运动半径r=0.3m，细线的质量和滑块与杆的摩擦可忽略，由图线可得滑块P质量__________kg（结果保留2位有效数字）。 12. 在“研究小球做平抛运动的规律”的实验中： （1）如图甲所示的实验中，用锤子敲弹片后A球作自由落体运动，我们观察到两球同时落地，说明作平抛运动的B球在竖直方向做____运动；如图乙所示的实验：将两个光滑斜轨道固定在同一竖直面内，滑道末端水平，把两个质量相等的小钢球，从斜面的相同高度由静止同时释放，球2的轨道的水平部分也是光滑的，释放后，球2到达水平轨道后作匀速直线运动，我们观察到球1落到水平板上并击中球2，这说明作平抛运动的球1在水平方向做___运动； （2）该同学用频闪照相机拍摄到如图丙所示的小球平抛运动的照片，照片中小方格的边长，小球在平拋运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，如果我们把平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，则由图可知：照相机每隔____s曝光一次，小球平拋初速度为____（当地重力加速度大小）。 四、解答题 13. 如图所示，用内壁光滑的薄壁细圆管弯成的由半圆形AB（圆半径比细管的内径大得多）和直线BC组成的轨道固定在水平桌面上，已知AB部分的半径。弹射装置将一个质量为的小球（可视为质点）以的水平初速度从A点射入轨道，小球从C点离开轨道随即水平抛出，桌子的高度，不计空气阻力，g取。求： （1）小球在半圆轨道上运动时的角速度ω、向心加速度a的大小； （2）小球在空中做平抛运动的时间及落到地面D点时的速度大小。 14. 新能源汽车的研发和使用是近几年的热门话题一辆试验用的小型电动汽车质量在水平的公路上由静止开始匀加速启动，当功率达到后保持功率恒定，匀加速持续的时间是，该车运动的速度与时间的关系如图所示，汽车在运动过程中所受阻力不变，重力加速度取，求： （1）该车在运动过程中所受阻力大小； （2）该车在匀加速运动过程中所受牵引力的大小； （3）从静止开始到18s末该车所受牵引力所做的功。 15. 小明同学站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为的小球（大小不计），甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动。当球在某次运动到最低点时，绳恰好达到所能承受的最大拉力F而断掉，球飞行水平距离s后恰好无碰撞地落在邻近的一倾角为的光滑固定斜面体上并沿斜面下滑。已知斜面体顶端与小球做圆周运动最低点的高度差，斜面体顶端到水平地面的高度差，绳长，重力加速度g取10m/s2，，。求： （1）绳断时小球的速度大小v1和小球在圆周最低点与斜面体的水平距离s； （2）绳能承受的最大拉力F的大小； （3）小球在斜面体上的运动时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025学年下学期圆玄中学高一年级物理学科期中考试试卷 说明： 1、试卷分值为100分，考试时间为75分钟。 2、 考卷含试卷和答卷和两部分，其中试卷5页和答卷2页。 3、试卷共三大题，15小题，其中1题至10题为选择题。请将选择题答案用2B铅笔正确填涂在答卷上，非选择题答案用黑色签字笔或钢笔规范书写在答卷上。 第I卷 一、单选题（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. 如图虚线描述的是一位跳水运动员高台跳水时头部的运动轨迹，最后运动员以速度为v沿竖直向下入水。图中a、b、c、d四个位置的头部速度方向与入水速度方向相反的是（ ） A. a B. b C. c D. d 【答案】D 【解析】 【详解】因速度的方向沿轨迹的切线方向，v的方向竖直向下，d点的速度方向竖直向上，与v的方向相反；a点的速度水平向左，b点的速度方向斜向下，c点的速度竖直向下。 故选D。 2. 2026年2月11日，长征10号火箭一子级箭体实现了从点火起飞到海上溅落，表明我国火箭回收技术取得重大突破。图示为火箭正减速下降，调整着落点，则火箭（　　） A. 惯性逐渐增大 B. 处于失重状态 C. 重力对火箭做负功 D. 机械能逐渐减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．物体的惯性只与质量有关，所以火箭下降过程中质量不变，惯性不变，故A错误； B．火箭正减速下降，加速度向上，则火箭处于超重状态，故B错误； C．火箭下降过程中重力方向与位移方向相同，则重力做正功，故C错误； D．火箭减速下降，速度减小，动能减小，重力势能减小，则机械能减小，故D正确。 故选D。 3. 我国发射的天问一号探测器经霍曼转移轨道到达火星附近后被火星捕获，经过系列变轨后逐渐靠近火星，如图所示，Ⅰ轨道和Ⅱ轨道为其中的两个轨道。图中阴影部分为探测器与火星的连线在相等时间内扫过的面积，下列说法正确的是（　　） A. 两阴影部分的面积相等 B. 探测器在Ⅱ轨道上通过P点时的加速度小于在Ⅰ轨道上通过P点时的加速度 C. 探测器在Ⅱ轨道上通过P点时的速度小于在Ⅰ轨道上通过P点时的速度 D. 探测器在Ⅰ轨道运行的周期小于在Ⅱ轨道运行的周期 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据开普勒第二定律可知，卫星绕同一中心天体运动时，在同一轨道上相等时间内，卫星与中心天体连线扫过的面积相等，图中两个阴影部分是不同轨道上连线扫过的面积，则两阴影部分的面积不相等，故A错误； B．根据牛顿第二定律有 解得 可知，探测器在Ⅱ轨道上通过P点时的加速度等于在Ⅰ轨道上通过P点时的加速度，故B错误； C．Ⅱ轨道相对于Ⅰ轨道是低轨道，由低轨道变轨到高轨道需要再切点位置加速，可知，探测器在Ⅱ轨道上通过P点时的速度小于在Ⅰ轨道上通过P点时的速度，故C正确； D．探测器在Ⅰ轨道运行的半长轴大于在Ⅱ轨道运行的半长轴，根据开普勒第三定律可知，探测器在Ⅰ轨道运行的周期大于在Ⅱ轨道运行的周期，故D错误。 故选C。 4. 如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A. 如图a，汽车通过拱桥的最高点时重力提供向心力 B. 图b所示是一圆锥摆，合力沿绳指向悬点 C. 如图c，小球在光滑而固定的圆锥筒内做匀速圆周运动，支持力全部用来提供向心力 D. 如图d，火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对轮缘会有挤压作用 【答案】D 【解析】 【详解】A．图a中汽车通过拱桥得最高点时，重力和支持力的合力提供向心力，故A错误； B．图b所示是一圆锥摆，圆锥摆的合力指向圆心，故B错误； C．图c中小球在光滑而固定的圆锥筒内做匀速圆周运动，支持力和重力的合力提供向心力，指向圆心，故C错误； D．图d中火车周围时以规定速度行驶时，火车重力和铁轨支持力的合力完全提供向心力，当火车的速度超过规定速度时，火车有做离心运动的趋势，火车的轮缘对外轨有向外的挤压力，故D正确。 故选D。 5. 如图是场地自行车比赛的圆形赛道。路面与水平面的夹角为15°，sin15°=0.259，cos15°=0.966，tan15°=0.268，不考虑空气阻力，g取10m/s2。某运动员骑自行车在该赛道上做匀速圆周运动，圆周的半径为50m，要使自行车不受侧向摩擦力作用，估算其速度为（　　） A. 43.2m/s B. 22.3m/s C. 11.6m/s D. 7.0m/s 【答案】C 【解析】 【详解】若自行车不受侧向摩擦力作用，则自行车受到的支持力与重力的合力恰好提供向心力，则有 其中 联立解得 故选C。 6. 如图所示，AB为圆弧轨道，BC为水平直轨道，BC恰好在B点与AB相切，圆弧的半径为R，BC的长度也是R。一质量为m的物体与两个轨道间的动摩擦因数都为μ，它由轨道顶端A从静止开始下落，恰好运动到C处停止。重力加速度为g，那么物体在AB段克服摩擦力所做的功为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】物体从A点由静止出发，到C点恰好停止，初动能，末动能，动能变化。 设物体在AB段克服摩擦力做功为，从A点由静止到C点过程中，根据动能定理 整理得 故选D。 【点睛】 7. 如图所示，a、b是两颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，它们距地面的高度分别是R和2R（R为地球半径）。下列说法正确的是（　　） A. a、b的周期之比是 B. a、b的线速度大小之比是 C. a、b的万有引力大小之比是9:4 D. a、b的向心加速度大小之比是4:9 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据天体运动的公式有 根据题意a、b的周期分别为 ， 则a、b的周期之比是2:9，故A错误； B．根据天体运动的公式有 根据题意a、b的线速度分别为 ， 则a、b的线速度大小之比是:，故B正确； C．根据万有引力公式有 由于不知道a、b两颗卫星各自的质量，因此万有引力的大小无法比较，故C错误； D．根据天体运动的公式有 根据题意a、b的向心加速度分别为 ， 则a、b的向心加速度大小之比是9:4，故D错误。 故选B。 二、多选题（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。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8. 做匀速圆周运动的物体，下列物理量中不变的是（　　） A. 速度 B. 速率 C. 加速度 D. 角速度 【答案】BD 【解析】 【详解】物体做匀速圆周运动的过程中，线速度及向心加速度的大小均不变，所以线速率不变，但是线速度及向心加速度的方向在时刻改变，即速度，加速度均变化。匀速圆周运动运动的角速度不变，故BD正确，AC错误。 故选BD。 9. 如图是自行车的传动装置简图，其中A为连接踏板的大齿盘（牙盘），B为小齿盘（飞轮），A、B间用链条连接，C为自行车后轮，假设A、B、C的半径之比为，在平直道路上正常骑行时，A盘的转动角速度为。下列说法正确的是（　　） A. 盘与盘的角速度相等 B. 盘与轮的角速度相等 C. 盘边缘的线速度大小等于 D. 自行车前行的速度大小为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．A与B通过链条连接，故线速度相同，A的半径大，角速度小，故A错误； B．B与C是同轴传动，故角速度相同，故B正确； C．A与B通过链条连接，故线速度相同 故C正确； D．自行车的速度 C的角速度 所以 故D错误。 故选BC。 10. 如图所示，三个相同的小球A、B、C，其中小球A沿高为h、倾角为θ的光滑斜面以初速度v0从顶端滑到底端，小球B以同样大小的初速度从同等高度处竖直上抛，小球C在同等高度水平抛出．则（ ） A. 小球A到达地面的速度最大 B. 从开始至落地，重力对它们做功相同 C. 三个小球到达地面时，小球B重力的瞬时功率最大 D. 从开始运动至落地过程中，重力对它们做功的平均功率一定相同 【答案】BC 【解析】 【详解】A．三个小球在运动的过程中都是只有重力做功，机械能守恒，所以根据机械能守恒可以知三物体落地时动能相同，速度的大小相同，故A错误； B．重力做功只与初末位置有关，三个物体的起点和终点的高度差一样，所以重力做的功相同，故B正确； C．由于两个物体落地时的速度的大小相等而方向不同，由于A、C两球都有水平方向的分速度，而B球没有水平方向的分速度，所以B球竖直方向的速度最大，由瞬时功率的公式 PG=mgvy 可以知道，重力的瞬时功率B最大，故C正确； D．由题可知，B与C在空中运动的时间显然不同．平均功率等于做功的大小与所用的时间的比值，物体重力做的功相同，但是时间不同，所以平均功率不同，故D错误。 故选BC。 【点睛】在分析功率的时候，一定要注意公式的选择，只能计算平均功率的大小，而P=Fv可以计算平均功率也可以是瞬时功率，取决于速度是平均速度还是瞬时速度． 第II卷 三、非选择题（本题共5小题，共54分） 11. 某实验小组做探究影响向心力大小因素的实验： ①方案一：用如图甲所示的装置，已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为，变速塔轮自上而下按如图乙所示三种组合方式，左右每层半径之比由上至下分别为、和。回答以下问题： （1）本实验所采用的实验探究方法与下列哪些实验是相同的______________； A. 探究小车速度随时间变化规律 B. 探究两个互成角度的力的合成规律 C. 探究加速度与物体受力、物体质量的关系 D. 探究平抛运动的特点 （2）某次实验中，把两个质量相等的钢球放在B、C位置，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第___________层塔轮（填“一”“二”或“三”）。 ②方案二：如图丙所示装置，装置中竖直转轴固定在电动机的转轴上（未画出），光滑的水平直杆固定在竖直转轴上，能随竖直转轴一起转动。水平直杆的左端套上滑块P，用细线将滑块P与固定在竖直转轴上的力传感器连接，细线处于水平伸直状态，当滑块随水平直杆一起匀速转动时，细线拉力的大小可以通过力传感器测得。水平直杆的右端最边缘安装了宽度为d的挡光条，挡光条到竖直转轴的距离为D，光电门可以测出挡光条经过光电门所用的时间（挡光时间）。滑块P与竖直转轴间的距离可调。回答以下问题： （3）若某次实验中测得挡光条的挡光时间为，则滑块P的角速度表达式为__________； （4）实验小组保持滑块P质量和运动半径r不变，探究向心力F与角速度的关系，作出图线如图丁所示，若滑块P运动半径r=0.3m，细线的质量和滑块与杆的摩擦可忽略，由图线可得滑块P质量__________kg（结果保留2位有效数字）。 【答案】（1）C （2）一 （3） （4）0.30 【解析】 【小问1详解】 在该实验中，通过控制质量、半径、角速度中两个物理量相同，探究向心力与另外一个物理量之间的关系，采用的科学方法是控制变量法。 A．探究小车速度随时间变化规律，利用极限思想计算小车的速度，故A错误； B．探究两个互成角度的力的合成规律，应用了等效替代法，故B错误； C．探究加速度与物体受力、物体质量的关系，应用了控制变量法，故C正确； D．探究平抛运动的特点，例如两球同时落地，两球在竖直方向上的运动效果相同，应用了等效思想，故D错误。 故选C。 【小问2详解】 把两个质量相等的钢球放在B、C位置，探究向心力的大小与半径的关系，应使两球的角速度相同，则需要将传动皮带调至第一层塔轮。 【小问3详解】 挡光条的线速度为 则滑块P的角速度为 【小问4详解】 根据向心力大小公式 所以图线的斜率为 解得，滑块P质量为 12. 在“研究小球做平抛运动的规律”的实验中： （1）如图甲所示的实验中，用锤子敲弹片后A球作自由落体运动，我们观察到两球同时落地，说明作平抛运动的B球在竖直方向做____运动；如图乙所示的实验：将两个光滑斜轨道固定在同一竖直面内，滑道末端水平，把两个质量相等的小钢球，从斜面的相同高度由静止同时释放，球2的轨道的水平部分也是光滑的，释放后，球2到达水平轨道后作匀速直线运动，我们观察到球1落到水平板上并击中球2，这说明作平抛运动的球1在水平方向做___运动； （2）该同学用频闪照相机拍摄到如图丙所示的小球平抛运动的照片，照片中小方格的边长，小球在平拋运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，如果我们把平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，则由图可知：照相机每隔____s曝光一次，小球平拋初速度为____（当地重力加速度大小）。 【答案】（1） ①. 自由落体 ②. 匀速直线 （2） ①. 0.02 ②. 0.4 【解析】 【小问1详解】 [1][2]用小锤打击弹性金属片，B球就水平飞出，同时A球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动；因为观察到的现象是球1落到水平木板上击中球2，可知球1在水平方向上的运动规律与球2相同，即平抛运动在水平方向上做匀速直线运动。 【小问2详解】 在竖直方向上，根据匀变速直线运动的规律可得 得照相机的曝光时间为 在水平方向有 得 四、解答题 13. 如图所示，用内壁光滑的薄壁细圆管弯成的由半圆形AB（圆半径比细管的内径大得多）和直线BC组成的轨道固定在水平桌面上，已知AB部分的半径。弹射装置将一个质量为的小球（可视为质点）以的水平初速度从A点射入轨道，小球从C点离开轨道随即水平抛出，桌子的高度，不计空气阻力，g取。求： （1）小球在半圆轨道上运动时的角速度ω、向心加速度a的大小； （2）小球在空中做平抛运动的时间及落到地面D点时的速度大小。 【答案】（1）ω = 3rad/s，a = 9m/s2；（2）t = 0.4s，vD = 5m/s 【解析】 【分析】 【详解】（1）小球在半圆轨道上做匀速圆周运动运动，则有 v0 = ωR，a = ω2R 代入数据有 ω = 3rad/s，a = 9m/s2 （2）小球在空中做平抛运动，竖直方向有 h = gt2，vy = gt 解得 t = 0.4s，vy = 4m/s 则D点的速度大小为 vD = = 5m/s 14. 新能源汽车的研发和使用是近几年的热门话题一辆试验用的小型电动汽车质量在水平的公路上由静止开始匀加速启动，当功率达到后保持功率恒定，匀加速持续的时间是，该车运动的速度与时间的关系如图所示，汽车在运动过程中所受阻力不变，重力加速度取，求： （1）该车在运动过程中所受阻力大小； （2）该车在匀加速运动过程中所受牵引力的大小； （3）从静止开始到18s末该车所受牵引力所做的功。 【答案】（1）720N；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）当牵引力等于阻力时，速度达到最大值，则有 可得该车在运动过程中所受阻力大小为 （2）根据图像可知，匀加速阶段加速度大小为 根据牛顿第二定律有 可得该车在匀加速运动过程中所受牵引力的大小 （3）内汽车匀加速运动的位移为 牵引力做的功为 变加速过程中，即内，汽车牵引力的功率恒为，所以该过程中牵引力做的功为 则从静止开始到末该车所受牵引力所做的功 15. 小明同学站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为的小球（大小不计），甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动。当球在某次运动到最低点时，绳恰好达到所能承受的最大拉力F而断掉，球飞行水平距离s后恰好无碰撞地落在邻近的一倾角为的光滑固定斜面体上并沿斜面下滑。已知斜面体顶端与小球做圆周运动最低点的高度差，斜面体顶端到水平地面的高度差，绳长，重力加速度g取10m/s2，，。求： （1）绳断时小球的速度大小v1和小球在圆周最低点与斜面体的水平距离s； （2）绳能承受的最大拉力F的大小； （3）小球在斜面体上的运动时间。 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 绳断后，小球以初速度，在空中做平抛运动，竖直方向有 得 由题意可知，小球恰好落到斜面上并沿斜面下滑，说明此时小球速度方向与斜面平行，有，其中 得， 水平方向，有 得 【小问2详解】 在小球做竖直面圆周的最低点，对小球，根据牛顿第二定律，有 得，根据牛顿第三定律，绳能承受的最大拉力 【小问3详解】 根据前面分析，可得小球从斜面体顶端开始下滑的初速度 根据牛顿第二定律，有 根据匀变速直线运动位移与时间关系，有 得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $