精品解析：四川省成都市田家炳中学2024-2025学年高一下学期3月月考物理试卷

高2024级高一下期3月摸底物理试题 第Ⅰ卷（选择题共46分） 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. 物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得物理概念和物理规律，推动物理学的发展。以下是四幅课本插图从左到右依次为甲、乙、丙、丁，其中涉及了相同的物理思想方法的是（ ） A. 甲和乙 B. 甲和丙 C. 乙和丁 D. 丙和丁 2. 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. 图a中汽车通过凹形桥的最低点时处于失重状态 B. 图b中增大，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变 C. 图c中脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它所受到的向心力从而被甩出 D. 图d中火车转弯超过规定速度行驶时会挤压内轨 3. 2022年2月4日北京冬奥会开幕式以二十四节气为倒计时，最后定格于立春节气，惊艳全球，二十四节气，代表着地球在公转轨道上的二十四个不同的位置，如图所示，从天体物理学可知地球沿椭圆轨道绕太阳运动所处四个位置，分别对应我国的四个节气，以下说法正确的是（　　） A. 地球绕太阳运行方向（正对纸面）是顺时针方向 B. 地球绕太阳做匀速率椭圆轨道运动 C. 地球从夏至到秋分的时间大于地球公转周期的四分之一 D. 冬至时地球公转速度最小 4. 如图所示，质量相同的卫星A、B绕地心O做匀速圆周运动，关于卫星A、B的线速度v、角速度、向心加速度a、向心力F大小关系正确的是（　　） A. B. A＜B C. aA＜aB D. FA＜FB 5. 变速箱是汽车的动力传递装置，由一排排大小不一的齿轮组成。如图所示，是某变速箱中的一部分齿轮，A、B、C齿轮的半径分别为2R、3R、4R，其中a点和b点分别位于A、B齿轮边缘，c点位于C齿轮半径的中点（图中未标出），当齿轮匀速转动时（　　） A. A齿轮上的a点与B齿轮上b点的线速度之比为2:3 B. A齿轮上的a点与C齿轮上c点角速度之比为2:1 C. B齿轮上的b点与C齿轮上c点线速度之比为1:2 D. B齿轮上的b点与C齿轮上c点转速之比为1:1 6. 如图所示，a是准备发射的一颗卫星，在地球赤道表面上随地球一起转动，b是地面附近近地轨道上正常运行的卫星，c是地球静止卫星，则下列说法正确的是（　　） A. 卫星a的向心加速度等于重力加速度g B. 卫星c的线速度小于卫星a C. 卫星b所受的向心力一定大于卫星c D. 卫星b运行的线速度大小约等于地球第一宇宙速度 7. 如图所示，内壁光滑的竖直圆桶绕中心轴做匀速圆周运动，一物块用不可伸长的细绳系着，绳子的另一端系于圆桶上表面圆心，且物块贴着圆桶内表面随圆桶一起转动，则（　　） A. 绳子的拉力可能为零 B. 桶对物块的弹力不可能为零 C. 若它们以更大的角速度一起转动，绳子的拉力一定增大 D. 若它们以更大的角速度一起转动，绳子的拉力仍保持不变 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。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8. 下列关于物理学史或物理认识说法正确的是（　　） A. 牛顿的理想实验将实验事实和逻辑推理相结合得出了力不是维持物体运动的原因 B. 通过第谷观测，开普勒发现所有行星围绕太阳运动轨迹是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上 C. 牛顿对引力常量G进行了准确测定，并于1687年发表在《自然哲学的数学原理》中 D. 根据平均速度的定义式，当，就可以表示物体在时刻的瞬时速度，则平均速度定义采用了比值定义法，瞬时速度在此基础上运用了极限法 9. 如图，半径为R的光滑圆形管道竖直放置，管的内径很小，直径略小于管道内径的小球在管道内运动时，它经过最高点时速度为v1则下列说法中正确的有（　　） A. 当小球以的速度经过与圆心等高的点时，圆管外壁对小球的作用力为 B. 若，则小球经过最高点时对圆管的内壁有向下的作用力 C. 若，则小球经过最高点时，圆管的内壁对球有作用力 D. 若，则小球经过最高点时，圆管的外壁对球的作用力为mg 10. 2024年10月30日，神舟十九号载人飞船成功对接空间站天和核心舱前向端口，对接前其变轨过程简化后如图所示。飞船先由近地轨道1在P点点火加速进入椭圆轨道2，在轨道2运行一段时间后，再从Q点进入圆轨道3，完成对接。已知地球的半径为R，轨道1的半径近似等于地球半径，地球表面的重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 飞船在轨道1上的线速度一定大于轨道2上Q点的线速度 B. 飞船在轨道2上Q点的加速度一定大于轨道3上Q点的加速度 C. 只根据题干的已知条件可以求出地球的密度 D. 飞船在轨道1上运行的周期为 第Ⅱ卷（非选择题共54分） 三、实验题（本题共2个小题，第11题6分，第12题8分，共14分） 11. 用图甲所示装置探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。转动手柄，可使变速塔轮、长槽和短槽随之转动，塔轮自上而下有三层，每层左右半径之比由上至下分别是1：1、1：2和1：3（如图乙所示）。左右塔轮通过不打滑的传动皮带连接，并可通过改变传动皮带所处的层来改变左右塔轮的角速度之比。实验时，将两个小球分别放在短槽的C处和长槽的A（或B）处，C、A到左右塔轮中心的距离相等，B到右塔轮中心的距离是A到右塔轮中心的距离的2倍，两个小球随塔轮做匀速圆周运动，向心力的大小之比可由两塔轮中心标尺露出的等分格数计算出。 （1）该实验利用___________探究向心力与质量、角速度和半径之间的关系。 A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 微元法 （2）若要探究向心力与半径的关系，应将传动皮带调至第一层塔轮，然后将质量相等的两小球分别放置挡板___________（选填“A”或“B”） 和挡板C处。 （3）若质量相等的两小球分别放在挡板C和挡板B处，传动皮带位于第三层，则当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格数之比为___________。 12. 为“探究向心力大小与角速度的关系”，某实验小组通过如图甲所示的装置进行实验。滑块套在水平杆上，可随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器通过细绳连接滑块，可测绳上拉力大小。滑块上固定一遮光片，宽度为d，光电门可以记录遮光片通过的时间t，测出滑块中心到竖直杆的距离为l。实验过程中细绳始终被拉直。 （1）滑块随杆转动做匀速圆周运动时，通过光电门的速度___________（用t、l、d表示），角速度___________（用t、l、d表示）。 （2）为探究向心力大小与角速度的关系，得到多组实验数据后，应作出F与___________（填“t”、“”、“”或“”）的关系图像。若作出图像是一条过原点的倾斜直线，表明此实验过程中向心力与___________成正比（选填“角速度”、“角速度平方”或“角速度二次方根”）。 四、解答题（本题共3个小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 如图所示，竖直平面内的圆弧形光滑轨道半径R=1m，A端与圆心O等高，AD为水平面，B点为光滑轨道的最高点且在O的正上方．一小球在A点正上方由静止释放，自由下落至A点进入圆轨道并恰好能通过B点，最后落到水平面C点处。(取g＝10m/s2) （1）小球通过轨道B点的速度大小vB； （2）落点C到A点的水平距离． 14. 在某星球地面上，宇航员用弹簧秤称得质量为的砝码重力为；他又乘宇宙飞船在靠近该星球表面空间飞行时，测得其环绕周期为，已知万有引力恒量，根据这些数据，求： （1）飞船的角速度； （2）星球的半径； （3）星球的平均密度。 15. 一个竖直放置的圆锥筒可绕其竖直中心轴OO′转动，筒内壁粗糙，圆锥筒面与中心轴线的夹角为θ=45°。质量为m可视为质点的小物体初始位于筒内A点，A点距离O点的竖直高度为H，物体与圆锥筒面间的动摩擦因数为μ=0.5。已知重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，空气阻力不计。求： （1）若圆锥筒保持静止，小物体从A点静止下滑到O点，所需的时间为多少？ （2）若圆锥简匀速转动，小物体始终相对A点静止，恰好不受摩擦力作用，圆锥筒转动的周期为多大？ （3）若缓慢增大圆锥筒匀速转动的角速度，要使小物体始终相对A点静止，圆锥筒匀速转动的最大角速度为多大？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高2024级高一下期3月摸底物理试题 第Ⅰ卷（选择题共46分） 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. 物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得物理概念和物理规律，推动物理学的发展。以下是四幅课本插图从左到右依次为甲、乙、丙、丁，其中涉及了相同的物理思想方法的是（ ） A. 甲和乙 B. 甲和丙 C. 乙和丁 D. 丙和丁 【答案】C 【解析】 【详解】甲图在探究两个互成角度的力的合成规律时，用一个力与两个力分别使结点到达同一位置，采用等效替代法；乙图利用光的多次反射把桌面的微小形变放大，采用放大法；丙图用向心力演示器探究向心力与多个因素的关系，采用控制变量法；丁图的扭秤实验利用光的反射放大微小扭转角，采用放大法。因此乙、丁涉及相同的物理思想方法。 故选C。 2. 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. 图a中汽车通过凹形桥的最低点时处于失重状态 B. 图b中增大，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变 C. 图c中脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它所受到的向心力从而被甩出 D. 图d中火车转弯超过规定速度行驶时会挤压内轨 【答案】B 【解析】 【详解】A．当汽车通过最低点时，需要向上的向心力 处于超重状态，故A错误； B．设绳长为L，绳与竖直方向上的夹角为，小球竖直高度为h，由 结合，得 两物体高度一致，则它们角速度大小相等，故B正确； C．物体所受合外力不足以提供向心力才会做离心运动，故C错误； D．超速时重力与支持力的合力不足以提供向心力，会挤压外轨产生向内的力，故D错误。 故选B。 3. 2022年2月4日北京冬奥会开幕式以二十四节气为倒计时，最后定格于立春节气，惊艳全球，二十四节气，代表着地球在公转轨道上的二十四个不同的位置，如图所示，从天体物理学可知地球沿椭圆轨道绕太阳运动所处四个位置，分别对应我国的四个节气，以下说法正确的是（　　） A. 地球绕太阳运行方向（正对纸面）是顺时针方向 B. 地球绕太阳做匀速率椭圆轨道运动 C. 地球从夏至到秋分的时间大于地球公转周期的四分之一 D. 冬至时地球公转速度最小 【答案】C 【解析】 【详解】A．一年四季的顺序是春夏秋冬，所以地球绕太阳运行方向（正对纸面）是逆时针方向，A错误； B．地球绕太阳做椭圆轨道运动，不是匀速率，地球在近日点最快，远日点最慢，B错误； C．因为地球在近日点最快，远日点最慢，地球从春分到秋分的时间大于地球公转的周期的二分之一，所以地球从夏至到秋分的时间大于地球公转周期的四分之一，C正确； D．因为地球在近日点最快，远日点最慢，冬至时地球在近日点，所以冬至时地球公转速度最大，D错误。 故选C。 4. 如图所示，质量相同的卫星A、B绕地心O做匀速圆周运动，关于卫星A、B的线速度v、角速度、向心加速度a、向心力F大小关系正确的是（　　） A. B. A＜B C. aA＜aB D. FA＜FB 【答案】A 【解析】 【详解】根据题意，由万有引力提供向心力有 解得，， 卫星A、B质量相等，由图可知 则有，，， 故选A。 5. 变速箱是汽车的动力传递装置，由一排排大小不一的齿轮组成。如图所示，是某变速箱中的一部分齿轮，A、B、C齿轮的半径分别为2R、3R、4R，其中a点和b点分别位于A、B齿轮边缘，c点位于C齿轮半径的中点（图中未标出），当齿轮匀速转动时（　　） A. A齿轮上的a点与B齿轮上b点的线速度之比为2:3 B. A齿轮上的a点与C齿轮上c点角速度之比为2:1 C. B齿轮上的b点与C齿轮上c点线速度之比为1:2 D. B齿轮上的b点与C齿轮上c点转速之比为1:1 【答案】B 【解析】 【详解】A．A齿轮上的a点与B齿轮上b点分别位于A、B齿轮边缘，齿轮带动，边缘线速度大小相等，则两点线速度大小之比为1:1，故A错误； B．结合上述可知，三个齿轮边缘的线速度大小均相等，令其为，则有 由于同轴转动的各点的角速度相等，可知，A齿轮上的a点与C齿轮上c点角速度之比为2:1，故B正确； C．根据线速度与角速度的关系有 结合上述可知，B齿轮上的b点与C齿轮上c点线速度之比为3:2，故C错误； D．结合上述可知，B齿轮上的b点与C齿轮上c点的角速度之比为4:3，根据角速度与转速的关系有 可知，B齿轮上的b点与C齿轮上c点转速之比为4:3，故D错误。 故选B。 6. 如图所示，a是准备发射的一颗卫星，在地球赤道表面上随地球一起转动，b是地面附近近地轨道上正常运行的卫星，c是地球静止卫星，则下列说法正确的是（　　） A. 卫星a的向心加速度等于重力加速度g B. 卫星c的线速度小于卫星a C. 卫星b所受的向心力一定大于卫星c D. 卫星b运行的线速度大小约等于地球第一宇宙速度 【答案】D 【解析】 【详解】根据万有引力提供向心力 可知 、、、 A．卫星在a处的向心加速度 地面上a卫星的周期是T=24 h，地球半径为R=6 400 km，计算可知，该处向心加速度远远小于重力加速度，选项A错误； B．a、c具有相同的角速度，根据v=ωr可知，vc>va，选项B错误； C．由于不知道卫星的质量，所以向心力无法比较，选项C错误； D．卫星b是近地卫星，因此根据可知，其速度大小约等于地球第一宇宙速度，选项D正确。 故选D。 7. 如图所示，内壁光滑的竖直圆桶绕中心轴做匀速圆周运动，一物块用不可伸长的细绳系着，绳子的另一端系于圆桶上表面圆心，且物块贴着圆桶内表面随圆桶一起转动，则（　　） A. 绳子的拉力可能为零 B. 桶对物块的弹力不可能为零 C. 若它们以更大的角速度一起转动，绳子的拉力一定增大 D. 若它们以更大的角速度一起转动，绳子的拉力仍保持不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．当物块随圆桶做圆周运动时，绳的拉力的竖直分力与物块的重力保持平衡，不可能为零，故A错误； B．由于桶的内壁光滑，绳的拉力沿竖直向上的分力与重力平衡，若绳的拉力沿水平方向的分力恰好提供向心力，则桶对物块的弹力可能为零，故B错误； CD．若它们以更大的角速度一起转动，绳子与竖直方向的夹角不变，竖直方向根据受力平衡可得 解得绳子拉力大小为 可知绳子的拉力仍保持不变，故C错误，D正确。 故选D。 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。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8. 下列关于物理学史或物理认识说法正确的是（　　） A. 牛顿的理想实验将实验事实和逻辑推理相结合得出了力不是维持物体运动的原因 B. 通过第谷观测，开普勒发现所有行星围绕太阳运动轨迹是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上 C. 牛顿对引力常量G进行了准确测定，并于1687年发表在《自然哲学的数学原理》中 D. 根据平均速度的定义式，当，就可以表示物体在时刻的瞬时速度，则平均速度定义采用了比值定义法，瞬时速度在此基础上运用了极限法 【答案】BD 【解析】 【详解】A．伽利略的理想实验将实验事实和逻辑推理相结合得出了力不是维持物体运动的原因。故A错误； B．通过研究第谷的观测数据，开普勒发现所有行星围绕太阳运动的轨迹是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。故B正确； C．卡文迪许对引力常量G进行了准确测定。故C错误； D．根据平均速度的定义式 当，就可以表示物体在时刻的瞬时速度，则平均速度定义采用了比值定义法，瞬时速度在此基础上运用了极限法。故D正确。 故选BD。 9. 如图，半径为R的光滑圆形管道竖直放置，管的内径很小，直径略小于管道内径的小球在管道内运动时，它经过最高点时速度为v1则下列说法中正确的有（　　） A. 当小球以的速度经过与圆心等高的点时，圆管外壁对小球的作用力为 B. 若，则小球经过最高点时对圆管的内壁有向下的作用力 C. 若，则小球经过最高点时，圆管的内壁对球有作用力 D. 若，则小球经过最高点时，圆管的外壁对球的作用力为mg 【答案】CD 【解析】 【详解】A．当小球以的速度经过与圆心等高的点时，圆管外壁对小球的作用力提供向心力，则有 故A错误； BD．若，则小球经过最高点时所需向心力为 重力不足以提供向心力，则需要外壁提供向心力，内壁无作用力，外壁作用力大小为 F外=F1-mg=mg 故B错误，D正确； C．若，则小球经过最高点时所需向心力为 重力大于所需向心力，则对内壁有压力，圆管的内壁对球有作用力，故C正确。 故选CD。 10. 2024年10月30日，神舟十九号载人飞船成功对接空间站天和核心舱前向端口，对接前其变轨过程简化后如图所示。飞船先由近地轨道1在P点点火加速进入椭圆轨道2，在轨道2运行一段时间后，再从Q点进入圆轨道3，完成对接。已知地球的半径为R，轨道1的半径近似等于地球半径，地球表面的重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 飞船在轨道1上的线速度一定大于轨道2上Q点的线速度 B. 飞船在轨道2上Q点的加速度一定大于轨道3上Q点的加速度 C. 只根据题干的已知条件可以求出地球的密度 D. 飞船在轨道1上运行的周期为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．飞船在轨道1上的线速度大于在轨道3上的线速度，飞船由轨道2到轨道3必须在点加速，所以飞船在轨道1上的线速度一定大于轨道2上点的线速度，A正确； B．根据牛顿第二定律 无论是在轨道2还是轨道3，点到地心的距离是相等的，故加速度大小相等，B错误； C．由 和 得 由于引力常量未知，故不能计算地球的密度，C错误； D．由 得 D正确。 故选AD。 第Ⅱ卷（非选择题共54分） 三、实验题（本题共2个小题，第11题6分，第12题8分，共14分） 11. 用图甲所示装置探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。转动手柄，可使变速塔轮、长槽和短槽随之转动，塔轮自上而下有三层，每层左右半径之比由上至下分别是1：1、1：2和1：3（如图乙所示）。左右塔轮通过不打滑的传动皮带连接，并可通过改变传动皮带所处的层来改变左右塔轮的角速度之比。实验时，将两个小球分别放在短槽的C处和长槽的A（或B）处，C、A到左右塔轮中心的距离相等，B到右塔轮中心的距离是A到右塔轮中心的距离的2倍，两个小球随塔轮做匀速圆周运动，向心力的大小之比可由两塔轮中心标尺露出的等分格数计算出。 （1）该实验利用___________探究向心力与质量、角速度和半径之间的关系。 A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 微元法 （2）若要探究向心力与半径的关系，应将传动皮带调至第一层塔轮，然后将质量相等的两小球分别放置挡板___________（选填“A”或“B”） 和挡板C处。 （3）若质量相等的两小球分别放在挡板C和挡板B处，传动皮带位于第三层，则当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格数之比为___________。 【答案】（1）C （2）B （3）9： 2 【解析】 【小问1详解】 该实验运用了控制变量法的实验思想。 故选C。 【小问2详解】 保证小球运动半径不同，可将质量相等的两小球分别放置挡板B和挡板C处。 【小问3详解】 传动皮带套在塔轮第三层时，塔轮的半径之比为1：3，根据 可知，角速度之比为3：1，其中 由 代入数据可知 即左右两标尺的露出的格子数之比为9：2。 12. 为“探究向心力大小与角速度的关系”，某实验小组通过如图甲所示的装置进行实验。滑块套在水平杆上，可随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器通过细绳连接滑块，可测绳上拉力大小。滑块上固定一遮光片，宽度为d，光电门可以记录遮光片通过的时间t，测出滑块中心到竖直杆的距离为l。实验过程中细绳始终被拉直。 （1）滑块随杆转动做匀速圆周运动时，通过光电门的速度___________（用t、l、d表示），角速度___________（用t、l、d表示）。 （2）为探究向心力大小与角速度的关系，得到多组实验数据后，应作出F与___________（填“t”、“”、“”或“”）的关系图像。若作出图像是一条过原点的倾斜直线，表明此实验过程中向心力与___________成正比（选填“角速度”、“角速度平方”或“角速度二次方根”）。 【答案】（1） ①. ②. （2） ①. ②. 角速度平方 【解析】 【小问1详解】 [1]由题知遮光片宽度为d，通过的时间t，则通过光电门的速度为 [2]根据公式知 代入得 【小问2详解】 [1]根据向心力公式知 代入得 故应作出F与的关系图像。 [2]若作出图像是一条过原点的倾斜直线，表明此实验过程中向心力与角速度平方成正比。 四、解答题（本题共3个小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 如图所示，竖直平面内的圆弧形光滑轨道半径R=1m，A端与圆心O等高，AD为水平面，B点为光滑轨道的最高点且在O的正上方．一小球在A点正上方由静止释放，自由下落至A点进入圆轨道并恰好能通过B点，最后落到水平面C点处。(取g＝10m/s2) （1）小球通过轨道B点的速度大小vB； （2）落点C到A点的水平距离． 【答案】（1）（2） 【解析】 【详解】（1）小球恰能通过最高点B时 得 （2）小球由B到C做平抛运动 得 = 水平位移 联立解得 = 所以落点C与A点的水平距离为 =( 14. 在某星球地面上，宇航员用弹簧秤称得质量为的砝码重力为；他又乘宇宙飞船在靠近该星球表面空间飞行时，测得其环绕周期为，已知万有引力恒量，根据这些数据，求： （1）飞船的角速度； （2）星球的半径； （3）星球的平均密度。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）飞船绕星球做匀速圆周运动，测得其环绕周期为，则飞船的角速度为 （2）设星球的质量为，星球的半径为，飞船的质量为，飞船在靠近该星球表面绕星球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力可得 设星球表面重力加速度为，则有 ， 联立解得 （3）飞船在靠近该星球表面绕星球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力可得 又 联立解得星球的平均密度为 15. 一个竖直放置的圆锥筒可绕其竖直中心轴OO′转动，筒内壁粗糙，圆锥筒面与中心轴线的夹角为θ=45°。质量为m可视为质点的小物体初始位于筒内A点，A点距离O点的竖直高度为H，物体与圆锥筒面间的动摩擦因数为μ=0.5。已知重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，空气阻力不计。求： （1）若圆锥筒保持静止，小物体从A点静止下滑到O点，所需的时间为多少？ （2）若圆锥简匀速转动，小物体始终相对A点静止，恰好不受摩擦力作用，圆锥筒转动的周期为多大？ （3）若缓慢增大圆锥筒匀速转动的角速度，要使小物体始终相对A点静止，圆锥筒匀速转动的最大角速度为多大？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）小物体沿筒面下滑时，根据牛顿第二定律有 小物体由A点静止下滑到O点，根据运动学公式有 联立解得 （2）小物体随圆锥筒匀速转动不受摩擦力时，受力如图所示 则 而 联立解得 （3）圆锥筒的角速度最大，则小物体受到的摩擦力沿圆锥面向下，则沿半径方向有 垂直半径方向有 且 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $