广东省深圳市松岗中学2025-2026学年高一下学期综合训练物理试卷(4月)

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普通解析文字版答案
2026-08-12
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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-阶段检测
学年 2026-2027
地区(省份) 广东省
地区(市) 深圳市
地区(区县) 宝安区
文件格式 DOCX
文件大小 168 KB
发布时间 2026-08-12
更新时间 2026-08-12
作者 匿名
品牌系列 -
审核时间 2026-08-12
下载链接 https://m.zxxk.com/soft/59174297.html
价格 2.00储值(1储值=1元)
来源 学科网

摘要:

**基本信息** 2025-2026学年深圳松岗中学高一(下)4月物理月考卷,聚焦曲线运动、圆周运动、万有引力等核心内容,结合“福建舰”“天问一号”等科技情境与生活实例,通过实验探究与分层计算,考查物理观念建构与科学思维应用。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|7/28|曲线运动受力分析(福建舰转弯)、天体运动比较(赤道物体与卫星)|情境真实,如以“福建舰”曲线运动考查合力方向,体现科学态度与责任| |多选题|3/18|卫星变轨(天问一号)、平抛运动规律(飞镖扎气球)|注重科学推理,如通过飞镖不同落点比较运动时间与速度变化| |实验题|2/16|向心力实验(控制变量法)、平抛运动轨迹分析|强调科学探究,如向心力实验中塔轮半径与角速度关系的设计| |计算题|3/38|天体运动参数计算(天问一号)、平抛与斜面综合(跳台滑雪)、圆周运动与平抛结合(餐桌圆盘)|突出模型建构,如餐桌圆盘问题整合圆周运动、匀减速与平抛,考查综合应用能力|

内容正文:

2025-2026学年广东省深圳市松岗中学高一(下)综合训练物理试卷(4月份) 一、单选题:本大题共7小题,共28分。 1.下列叙述中正确的是(    ) A. 根据爱因斯坦的狭义相对论,真空中的光速在不同的参考系中测量结果不同 B. 牛顿力学仅适用于宏观、低速、弱引力的领域,不适用于高超音速导弹的运动 C. 牛顿发现了万有引力定律,并测出了引力常量 D. 开普勒通过对第谷大量观测数据的深入研究,得出了行星绕太阳运动且其轨道是椭圆 2.如图,“福建舰”正在海面上沿曲线由M向N加速转弯,此时航母所受合力F的示意图,正确的是(    ) A. B. C. D. 3.一只小船渡河,小船在渡河过程中船头方向始终垂直于河岸,水流速度各处相同且恒定不变。现小船相对于静水以初速度分别做匀加速、匀减速、匀速直线运动,运动轨迹如图所示,由此可以判断(    ) A. 小船沿AD轨迹运动时,小船相对于静水做匀减速直线运动 B. 小船沿三条不同路径渡河的时间相同 C. 小船沿AB轨迹渡河所用的时间最短 D. 小船沿AC轨迹到达对岸的速度最小 4.关于如图四幅图说法正确的是(    ) A. 如图甲,汽车通过拱桥的最高点时处于超重状态 B. 如图乙,直筒洗衣机脱水时,被甩出去的水滴受到离心力作用 C. 如图丙,火车转弯超过规定速度行驶时,外轨对轮缘会有挤压作用 D. 如图丁,小球在水平面内做匀速圆周运动过程中,所受的合外力不变 5.如图所示,a为地球赤道上的物体,b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星,c为地球同步卫星。关于a、b、c做匀速圆周运动的说法中正确的是(    ) A. a、b、c三物体,都仅由万有引力提供向心力 B. 周期关系为 C. 线速度的大小关系为 D. 向心加速度的大小关系为 6.如图所示,一小车通过轻绳提升一货物,某一时刻拴在小车一端的轻绳与水平方向的夹角为,此时小车的速度为,则此时货物的速度为(    ) A. B. C. D. 7.在某次演习中,轰炸机沿水平方向以速度投放了一枚炸弹,炸弹正好垂直击中山坡上的目标P,山坡倾角为,如图所示。不计空气阻力,取,,,则(    ) A. 炸弹击中山坡时的速度大小为 B. 炸弹击中山坡时的速度大小为 C. 炸弹做平抛运动的水平位移是200m D. 炸弹做平抛运动的竖直位移是120m 二、多选题:本大题共3小题,共18分。 8.飞镖扎气球是一种民间娱乐游戏项目,其示意图如图甲所示,靶面竖直固定,O点为镖靶中心,OP水平、OQ竖直,靶面图如图乙所示。若每次都从靶心正前方高处同一位置M点水平射出飞镖,忽略空气阻力。关于分别射中靶面O、P、Q三点的飞镖,下列说法正确的是(    ) A. 射中O点的飞镖射出时的速度最小 B. 射中Q点的飞镖空中飞行时间最长 C. 射中O点和P点的飞镖的位移大小相同 D. 射中O点的飞镖与射中P点的飞镖速度变化相同 9.2021年2月10日,天问一号火星探测器被火星捕获,成功实现火星环绕,经过系列变轨后从调相轨道进入停泊轨道,为着陆火星做准备,如图所示。下列说法正确的是(    ) A. 天问一号从调相轨道进入停泊轨道时需在P点处点火减速 B. 天问一号在停泊轨道经过P点的加速度比在调相轨道经过P点的加速度小 C. 天问一号在停泊轨道经过P点时的线速度比N点小 D. 天问一号在停泊轨道上运行周期比在调相轨道上小 10.游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行,游客却不会掉下来,我们把这种情形抽象为图示模型:弧形轨道的下端与竖直圆轨道相接,将小球从弧形轨道上端距地面高度为h处释放,小球进入半径为R的圆轨道后做完整的圆周运动。不考虑摩擦阻力和空气阻力,重力加速度为,则下列说法正确的是(    ) A. 小球到达竖直圆轨道最高点时的速度可能为 B. 小球到达竖直圆轨道最高点时,一定处于超重状态 C. 小球到达竖直圆轨道最高点时,轨道对小球的压力可能等于小球受到的重力 D. 小球到达竖直圆轨道最低点时,轨道对小球的支持力一定大于小球受到的重力 三、实验题:本大题共2小题,共16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: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处和长槽的或处,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。 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 若要探究向心力与半径的关系,应将传动皮带调至        选填“第一层”“第二层”或“第三层”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。 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.在“探究平抛运动规律”的实验中: 在做“研究平抛运动”的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画小球做平抛运动的轨迹。为了能较准确地描绘运动轨迹,下列对实验过程的描述哪些是正确的        。 A.通过调节使斜槽的末端保持水平 B.每次静止释放小球的位置必须相同 C.斜槽必须光滑 D.将球的位置记录在纸上后,取下纸,将所有的点连接成一条平滑曲线 某同学实验时得到了如图所示物体的运动轨迹。O、B、C三点的位置在运动轨迹上已标出,O点        填“是”或“不是”抛出点。 小球平抛的初速度        结果保留两位有效数字。 小球运动到B点的速度        结果保留两位有效数字。 四、计算题:本大题共3小题,共38分。 13.2021年2月10日19时52分,我国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动,成功实现环绕火星运动,成为我国第一颗人造火星卫星。在“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时,周期为T,轨道半径为r。已知火星的半径为R,引力常量为G,不考虑火星的自转。求: “天问一号”环绕火星运动的线速度的大小v; 火星的质量M; 火星表面的重力加速度的大小g。 14.如图所示,一名跳台滑雪运动员经过一段时间的加速滑行后从O点水平飞出,经过落到斜坡上的A点。已知O点是斜坡的起点,斜坡与水平面的夹角,运动员的质量,不计空气阻力取求: 点与O点的距离L; 运动员离开O点时的速度大小; 运动员从O点飞出开始到离斜坡距离最远所用的时间,以及到斜坡最远距离的大小d。 15.如图所示,餐桌中心是一个半径为的圆盘,圆盘可绕中心轴转动,近似认为圆盘与餐桌在同一水平面内且两者之间的间隙和高度差可忽略不计。已知放置在圆盘边缘的小物体与圆盘的动摩擦因数为,与餐桌的动摩擦因数为,餐桌离地高度为。设小物体与圆盘以及餐桌之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取。 为使物体不滑到餐桌上,圆盘的角速度的最大值为多少? 缓慢增大圆盘的角速度,物体从圆盘上甩出,为使物体不将落到地面,餐桌半径R的最小值为多大? 若餐桌半径,则在圆盘角速度缓慢增大时,物体从圆盘上被甩出后滑落到地面上的位置到圆盘中心轴的水平距离L为多少保留根号? 答案和解析 1.【答案】D  【解析】解:A、狭义相对论光速不变原理,真空中光速在任意惯性参考系中都相同,故A错误; B、高超音速仍属于宏观低速,牛顿力学适用,故B错误; C、牛顿提出万有引力定律,卡文迪许测出引力常量,故C错误; D、开普勒分析第谷观测数据,得出行星轨道为椭圆,故D正确。 故选:D。 分清物理学史人物成就,记清经典力学与相对论适用条件、光速不变原理。 本题主要考查的是相对论光速不变原理、经典力学适用范围、天体物理学史。 2.【答案】C  【解析】解:“福建舰”做曲线运动,沿曲线由M向N行驶,“福建舰”所受合力F的方向指向运动轨迹内侧;因为“福建舰”做的是加速转弯,所以F和速度方向成锐角,故C正确,ABD错误。 故选:C。 根据物体做曲线运动受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧分析,物体做加速曲线运动时,合力与速度方向成锐角,做减速曲线运动时,合力与速度方向成钝角。 本题比较基础,知道物体做曲线运动的条件即可顺利求解。 3.【答案】A  【解析】解:A、当沿AD轨迹运动时,则加速度方向与船在静水中的速度方向相反,因此船相对于水做匀减速直线运动,故A正确; B、船相对于水的初速度大小均相同,方向垂直于岸边,因运动的性质不同,则渡河时间也不同,故B错误; C、沿AB轨迹,做匀速直线运动,则渡河所用的时间大于沿AC轨迹运动渡河时间,故C错误; D、沿AC轨迹,船是匀加速运动,则船到达对岸的速度最大,故D错误。 故选:A。 根据运动的合成,结合合成法则,即可确定各自运动轨迹,由运动学公式,从而确定运动的时间与速度大小. 考查运动的合成与分解的应用,注意船运动的性质不同,是解题的关键. 4.【答案】C  【解析】解:A、根据题意可知,汽车做圆周运动,汽车通过拱桥的最高点时加速度方向向下,处于失重状态,故A错误; B、直筒洗衣机脱水时,被甩出去的水滴是因为实际受到的力不足以提供水滴做圆周运动所需的向心力,不是受到离心力作用,故B错误; C、火车转弯超过规定速度行驶时,则重力和轨道支持力的合力不足以提供向心力,外轨对轮缘会有挤压作用,故C正确; D、小球在水平面内做匀速圆周运动过程中,所受的合外力大小不变,方向时刻发生变化,故D错误。 故选:C。 根据电磁学经典实验装置及其原理的理解与辨析,需要逐一分析每个装置对应的现象、实验原理及应用,结合选项判断正确性。 本题考查对电磁学经典实验装置及其原理的理解与辨析。需要逐一分析每个装置对应的现象、实验原理及应用,结合选项判断正确性。 5.【答案】D  【解析】解:对于物体a,它随地球自转,其向心力由地球对它的万有引力和地面的支持力的合力提供,并非仅由万有引力提供。对于卫星b和c,它们在各自的轨道上环绕地球做匀速圆周运动,仅受地球的万有引力作用,均仅由万有引力提供向心力,故A错误; B.物体a和同步卫星c的周期都等于地球的自转周期,所以。 对于卫星b和c,其向心力均由万有引力提供,则有:,可得周期为 由于卫星b的轨道半径小于卫星C的轨道半径,所以。 综上,周期关系为,故B错误; C.物体a和同步卫星c的角速度相同,根据:,由于,所以。 对于卫星b和C,根据万有引力提供向心力得:,可得线速度 由于,所以。 综上,线速度关系为,故C错误; D.物体a和同步卫星c的角速度相同,根据:,由于,所以。 对于卫星b和C,根据万有引力提供向心力,可得向心加速度 由于,所以。 综上,向心加速度关系为,故D正确。 故选:D。 区分赤道上物体、近地卫星和同步卫星的受力特点,a物体由万有引力与支持力的合力提供向心力,b、c仅由万有引力提供向心力;同步卫星与地球自转周期相同故,根据万有引力提供向心力比较b、c的周期、线速度和向心加速度的大小关系。 本题考查了万有引力定律在天体运动中的应用,考查了赤道上物体、近地卫星和同步卫星的运动参数的比较,需注意区分三者的受力与运动规律,是天体运动中易混淆概念的经典辨析题。 6.【答案】C  【解析】解:根据运动效果,小车的速度分解为沿轻绳方向和垂直于轻绳方向速度的速度,根据平行四边形定则得: 而货物的速度等于沿轻绳方向的速度,则有: 联立可得此时货物的速度为:,故C正确,ABD错误。 故选:C。 小车参与两个分运动,沿绳子方向和垂直轻绳方向的两个分运动;货物的速度等于绳的速度。 解决本题的关键知道小车的速度是沿轻绳方向和垂直于绳子方向速度的合速度,会根据平行四边形定则对物体进行合运动和分运动的确定。 7.【答案】A  【解析】解:AB、炸弹做平抛运动,炸弹垂直击中山坡上的目标P,将炸弹的速度分解到水平方向和竖直方向,如图: 由几何关系得: 炸弹击中山坡时的速度大小为 代入数据解得: 故A正确,B错误; C、炸弹的水平位移为 故C错误; D、炸弹的竖直位移为 故D错误。 故选:A。 炸弹做平抛运动,水平方向为匀速直线运动,竖直方向为自由落体运动,炸弹垂直击中P时,将炸弹的速度分解到水平方向和竖直方向,根据几何关系和运动学公式求解击中山坡的速度、时间和位移。 本题考查平抛运动,解题关键是知道平抛运动的运动性质和运动规律,知道炸弹垂直击中斜面时,速度方向垂直于斜面。 8.【答案】BD  【解析】解:AB、飞镖做平抛运动,由平抛运动的特点知, 解得飞镖飞行时间 飞镖初速度 O、P、Q三点,由题意可知则 飞镖射中O、P两点的飞镖空中飞行时间相等,射中Q点的飞镖空中飞行时间最长 又因为,在水平方向上 可得 即射中Q点的飞镖射出时的速度最小,射中P点的飞镖射出时的速度最大,故A错误,B正确; C、射中O点和P点的飞镖竖直位移相同,但水平位移不同,射中P点的飞镖水平位移更大,所以射中O点和P点的飞镖的位移大小不同,故C错误; D、射中O点的飞镖比射中P点的飞镖在空中飞行均做平抛运动,竖直方向上均为自由落体运动,加速度相同,所以相同时间内的速度变化相同,故D正确。 故选:BD。 先梳理平抛运动规律:竖直下落高度决定飞行时间,下落高度越大运动时间越长;水平位移由初速度和飞行时间共同决定;平抛速度变化量只由重力与运动时间决定,位移是水平、竖直两段分位移的合矢量: AB、对比三点相对抛出点的竖直下落距离,Q点竖直下落距离最大,对应飞行时间最长;O点下落高度小于Q、大于P,水平前进距离固定,下落高度越大则所需初速度越小; C、O和P竖直下落高度一致、水平到靶面距离相同,但二者横向偏移距离不同,合位移长度不一样; D、O、P两点竖直下落高度相等,飞行时间相同,平抛运动速度变化量等于重力加速度乘以时间,二者速度变化完全一致。 这道以飞镖扎气球为生活情境的平抛运动基础题,围绕平抛运动竖直分运动决定运动时长、水平分运动决定初速度、速度变化仅由运动时间决定等核心知识点设置选项,情境通俗易懂,四个选项分别从飞行时间、初速度、合位移、速度变化四个不同维度设问,覆盖平抛运动核心规律,能有效区分学生对分运动独立性、矢量位移与速度变化的理解程度,考点基础且全面,适合巩固平抛运动基础概念。 9.【答案】AD  【解析】解:A、“天问一号”从调相轨道进入停泊轨道,需在P点处减速做向心运动,故A正确; B、向心加速度计算式为,P点到中心天体距离相同,故a相同,故B错误; C、根据开普勒第二定律知,“天问一号”在P点的线速度大于在N点的线速度,故C错误; D、根据开普勒第三定律可知,“天问一号”在停泊轨道上运行周期比在调相轨道上小,故D正确。 故选:AD。 根据卫星变轨原理判断P点的加速减速,由万有引力产生加速度比较两轨道在P点的加速度大小,由开普勒第二定律比较近远地点速度,由开普勒第三定律比较两轨道的周期大小。 本题以天问一号火星探测为情境考查卫星变轨问题,综合考查变轨原理、加速度、速度和周期的比较,是天体运动的经典应用题。 10.【答案】CD  【解析】解:A、小球能做完整的圆周运动,在最高点最小速度满足,解得,所以小球到达竖直圆轨道最高点时的速度不可能为,故A错误; B、小球在最高点时,加速度方向竖直向下,处于失重状态,故B错误; C、在最高点,由牛顿第二定律有,当时,解得,由牛顿第三定律,此时轨道对小球的压力等于小球受到的重力,故C正确; D、小球到达竖直圆轨道最低点时,加速度方向竖直向上,处于超重状态,则轨道对小球的支持力一定大于小球受到的重力,故D正确。 故选:CD。 小球到达竖直圆轨道最高点时,若仅由重力提供向心力,速度最小,由此列式求出小球到达竖直圆轨道最高点时的最小速度;根据加速度方向判断小球处于超重还是失重状态;小球到达竖直圆轨道最高点时,根据牛顿第二定律列式,结合牛顿第三定律分析轨道对小球的压力与其重力的关系;小球到达竖直圆轨道最低点时,根据加速度方向判断轨道对小球的支持力与重力的关系。 本题的关键要对于最高点和最低点的受力分析,准确列出牛顿第二定律方程,理解向心力由合外力提供,进而分析轨道弹力与重力的关系。 11.【答案】C 第一层 B 9:2   【解析】解:该实验运用了控制变量法的实验思想。故C正确,ABD错误; 故选:C。 若要探究向心力与半径的关系,应保证角速度不变,根据可知,应将传动皮带调至第一层。 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。 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。 故答案为:;第一层;B;:2。 根据该实验运用了控制变量法分析求解; 根据线速度和角速度的关系,结合小球运动半径的不同分析求解; 根据线速度和角速度的关系,结合向心力公式分析求解。 本题考查了探究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系相关实验,理解实验目的、步骤、数据处理以及误差分析是解决此类问题的关键。 12.【答案】AB 不是   【解析】解:为了保证小球离开斜槽后左平抛运动,需调节斜槽的末端保持水平,故A正确; 为了保证小球每次做平抛运动的初速度相等,小球每次必须从同一位置由静止释放,但斜槽轨道不需要必须光滑,故B正确,C错误;将球的位置记录在纸上后,取下纸,舍弃个别相差较远的点,将其余点连成平滑曲线,故D错误。 故选:AB。 到B、B到C过程,水平分位移相等,即时间间隔相等,若O点是抛出点,两段竖直分位移之比应为1:3,而题中竖直分位移之比为1:2,故竖直方向有初速度,O不是抛出点; 设相邻点迹之间的时间间隔为T,根据匀变速直线运动推论 代入数据解得 水平初速度 根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,小球经过B点时的竖直分速度 小球运动到B点的速度 故答案为:;不是;;。 根据实验原理和正确操作分析作答; 根据初速度为零的匀加速直线运动的推论分析作答; 平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,根据竖直方向上,求出时间间隔,再根据水平方向上的匀速直线运动求出初速度; 依据运动学公式,求出B点在竖直方向上的速度,再由矢量的合成法则,即可求出B点的速度. 本题主要考查“探究平抛运动规律”的实验,要明确实验原理,掌握平抛运动规律的运用;根据匀变速直线运动推论求解时间间隔是解题的关键。 13.【答案】解:由线速度定义可得 设“天问一号”的质量为m,万有引力提供向心力有 解得 忽略火星自转,火星表面质量为的物体,其所受万有引力等于重力 代入M可解得 答:“天问一号”环绕火星运动的线速度的大小为; 火星的质量为; 火星表面的重力加速度的大小为。  【解析】由线速度定义可得“天问一号”环绕火星运动的线速度的大小; 根据万有引力提供向心力,由牛顿第二定律可求火星的质量; 根据火星表面的物体所受万有引力等于其重力可求火星表面的重力加速度的大小。 本题考查万有引力定律在天体运动中的基本应用,其基本解题方法是根据人造卫星的万有引力等于向心力以及星球表面重力等于万有引力两个规律求解,本题难度较小。 14.【答案】A点与O点的距离为75m  运动员离开O点时的速度大小为  运动员从O点飞出开始到离斜坡距离最远所用的时间为,到斜坡最远距离的大小为9m  【解析】解:由题意可知,运动员离开O点后做平抛运动,则在竖直方向有:,解得: 由数学知识可得A点与O点的距离为:; 运动员在水平方向做匀速直线运动,则有:,由几何关系可得:,联立解得:; 当运动员的速度方向与斜面平行式离斜坡最远,由运动的分解可知此时运动员在竖直方向的分速度为:,所以运动员从O点飞出开始到离斜坡距离最远所用的时间为:,到斜坡最远距离的大小为:。 答:点与O点的距离为75m; 运动员离开O点时的速度大小为; 运动员从O点飞出开始到离斜坡距离最远所用的时间为,到斜坡最远距离的大小为9m。 运动员从O点水平飞出后做平抛运动,根据位移时间公式求出滑雪运动员下降的高度,结合数学知识求出A点与O点的距离;根据水平位移和时间求出初速度即运动员离开O点时的速度大小;当运动员的速度与斜面平行时离斜坡距离最远,确定出竖直分速度,由速度-时间关系求时间,由位移-时间关系可求最远距离。 本题是有制约条件的平抛运动,解决本题的关键是明确水平分位移与竖直分位移的关系,竖直分速度与水平分速度的关系,并要知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,结合运动学公式灵活求解。 15.【答案】圆盘的角速度c的最大值为  餐桌半径R的最小值为  物体从圆盘上被甩出后滑落到地面上的位置到圆盘中心轴的水平距离为  【解析】解:小物体随圆盘一同匀速转动时,圆盘对物体的静摩擦力提供圆周运动所需向心力。随着圆盘转速不断增大,所需向心力增大,物体受到的静摩擦力同步增大;当静摩擦力达到最大静摩擦力时,物体即将相对圆盘滑动、脱离圆盘,此时圆盘角速度达到题目要求的最大值。 最大静摩擦力,向心力,又支持力 解得角速度。 为保证物体甩出后不会落到地面,临界条件为物体滑至餐桌边缘时速度恰好减为零,此时对应的餐桌半径为最小值。 设物体在餐桌上滑动的位移为x,在餐桌上做匀减速运动的加速度大小为a,由牛顿第二定律可知,解得 物体在餐桌上滑动的初速度为 对匀减速直线运动,根据速度-位移公式有 解得物体在餐桌上的滑动路程。 结合几何关系,圆盘半径r与餐桌径向滑行距离x相互垂直,餐桌最小半径为直角三角形斜边,可得餐桌半径的最小值为。 当餐桌半径时,对应的物体最大滑行距离 物体滑离餐桌后做平抛运动,设滑离时的速度为,由运动学公式有,解得平抛初速度 物体滑出餐桌后竖直方向做自由落体运动,下落高度,解得平抛运动总时间,可得物体做平抛运动的水平位移为。 物体离开餐桌后沿原径向直线平抛,地面落点到餐桌边缘的水平距离为,该段与圆盘半径r垂直;设落点到餐桌边缘的直线距离,最终落点到圆盘中心轴的水平总距离为直角三角形斜边,两条直角边分别为圆盘半径r、落点到餐桌边缘的距离l。可得。 答:圆盘的角速度c的最大值为。 餐桌半径R的最小值为。 物体从圆盘上被甩出后滑落到地面上的位置到圆盘中心轴的水平距离为。 以最大静摩擦力提供向心力为临界条件,结合支持力等于重力、向心力公式联立,解出圆盘最大角速度。 临界条件为物体滑到餐桌边缘速度恰好为零,由牛顿第二定律求出桌面匀减速加速度,结合速度-位移公式算出滑行距离;利用圆盘半径与滑行距离垂直的几何直角三角形关系,求出餐桌最小半径。 由餐桌新半径算出物体最大滑行距离,用速度-位移公式求出滑离餐桌的平抛初速度;由自由下落高度算出平抛总时间,得到平抛水平位移;结合两段相互垂直的水平距离,用勾股定理算出落点到圆盘中心轴的总水平距离。 本题考查圆周运动临界问题、匀减速直线运动、平抛运动以及平面几何关系,涵盖静摩擦力提供向心力的临界角速度计算、滑动摩擦力下匀变速运动规律、平抛运动水平竖直分运动独立分析,以及多段垂直位移的勾股定理几何运算。 第1页,共1页 学科网(北京)股份有限公司 $

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