内容正文:
广州市天河中学高中部2024学年第二学期基础考试
高一物理试卷
本试卷分选择题和非选择题两部分,共4页,满分100分,考试用时75分钟。
第Ⅰ卷 选择题(共48分)
一、单项选择题(本题共8小题,每小题4分,共32分,每小题的四个选项中只有一个选项符合题目要求。)
1. 下列说法正确的是( )
A. 在恒力作用下,物体不可能做曲线运动
B. 在变力作用下,物体不可能匀速圆周运动
C. 做曲线运动的物体,其运动状态一定改变
D. 物体做曲线运动时,其加速度与合外力的方向不一致
【答案】C
【解析】
【详解】A.在恒力作用下物体可以做曲线运动,例如平抛运动中重力为恒力,轨迹为曲线,故A错误;
B.匀速圆周运动需要大小不变但方向不断变化的向心力(变力),因此在变力作用下,物体可以做匀速圆周运动,故B错误;
C.曲线运动的速度方向时刻改变,速度是矢量,方向变化即速度变化,因此运动状态一定改变,故C正确;
D.根据牛顿第二定律,加速度方向始终与合外力方向一致,无论物体是做直线运动还是曲线运动,故D错误。
故选C。
2. 在学校足球队训练时,某队员将足球踢出,足球的空中飞行轨迹如图中虚线ab所示,足球所受空气阻力始终与足球运动方向相反,不考虑足球的旋转,则足球所受合力F的示意图(虚线cd表示竖直方向)可能正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】足球在空中飞行时,受到竖直向下的重力和与速度方向相反的阻力作用,这两个力的合力介于竖直方向与轨迹切线之间。
故选D。
3. 从天文望远镜中观察到银河系中有两颗行星绕某恒星运行,两行星的轨道均为椭圆,观察测量到它们的运转周期之比为,则它们椭圆轨道的半长轴之比为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据开普勒第三定律,行星轨道半长轴的三次方与周期的平方成正比,即
可得半长轴之比,故选D。
4. 如图所示,两岸平行的河宽为400m,A、B点为两侧河岸上正对着的两点。一艘小船从A点出发渡河,渡河过程中小船保持船头与河岸垂直,经过100s到达对岸距离B点300m处。小船的静水速度(小船相对于河水的速度)大小、河水各处流速大小均恒定,下列说法正确的是( )
A. 河水流速大小为4m/s
B. 小船的静水速度大小为3m/s
C. 小船渡河时的合速度大小为5m/s
D. 无论如何调整小船的船头方向,小船都无法沿AB路线渡河
【答案】C
【解析】
【详解】A.渡河过程中小船保持船头与河岸垂直,经过100s到达对岸距离B点300m处,可知河水流速满足
解得,故A错误;
B.小船的静水速度大小满足
解得,故B错误;
C.小船渡河时的合速度大小,故C正确;
D.如图所示
小船速度沿AB路线时有
解得
可知当小船船头与河岸夹角满足时,小船可以沿AB路线渡河,故D错误。
故选C。
5. 2025年1月11日,第二届上海合作组织雪地自行车赛在哈尔滨太阳岛风景区开赛。自行车主要构成部件有前后轮、飞轮、链条、链轮等,其部分示意图如图所示,其中大齿轮(即链轮)、小齿轮(即飞轮)和后轮的半径分别为、和,假设脚踏板的转速为,则该自行车前进的速度大小为( )
A. 8.84m/s B. 10.08m/s C. 13.36m/s D. 16.72m/s
【答案】B
【解析】
【详解】大齿轮转动的角速度为
大齿轮边缘点转动的线速度为
小齿轮边缘点转动的线速度与大齿轮边缘点转动的线速度相等,即
小齿轮和后轮的角速度相等,则
所以自行车前进的速度大小
故选B。
6. 在足够长斜面上,若以初速度将一枚小球水平抛出,小球从抛出到落在斜面上的时间为,若以初速度将这枚小球水平抛出,小球从抛出到落在斜面上的时间为,忽略空气阻力,则以下关系成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设斜面倾角为θ,则
同理可知
可知
可得
故选B。
7. 如图所示,在汽车车轮的外缘上标记一点P,当汽车匀速向前开动过程中,P点一边围绕车轴O转动,一边随着汽车水平前进,已知车轮半径为r,车轮围绕车轴O匀速圆周运动的角速度为,如图所示,当P与O连线水平时,P点的速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】P与O连线由竖直位置转到P与O连线水平时所经历的时间
车轮水平运动的速度为
P点沿切线方向的速度大小为
方向竖直向下,根据速度的合成可知P点的速度大小为
故选A。
8. 如图甲所示,战国时期开始出现的拨浪鼓现在成为一种小型儿童玩具,其简化模型如图乙所示,拨浪鼓边缘上与圆心等高处关于转轴对称的位置固定有长度分别为、的两根不可伸长的细绳,两根细绳另一端分别系着质量相同的小球A、B,其中。现匀速转动手柄使两小球均在水平面内匀速转动,连接小球A、B的细绳与竖直方向的夹角分别为和,细绳对A、B球的拉力分别为、。下列判断正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】AB.令拨浪鼓半径为r,两小球均在水平面内匀速转动,角速度相等,对小球进行分析有
,
解得
,
由于
根据数学函数关系有
故A正确,B错误;
CD.两小球均在水平面内匀速转动,合力指向圆心,对小球进行分析有
,
解得
,
由于
则有
故CD错误。
故选A。
二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,至少有两项符合题目要求)
9. 如图所示为洗衣机脱水筒。在匀速转动的洗衣机脱水筒内壁上有一件湿衣服与圆筒一起运动,衣服相对于圆筒壁静止,则( )
A. 衣服受重力、弹力和摩擦力三个力作用
B. 衣服受重力、弹力、摩擦力和向心力四个力作用
C. 洗衣机脱水筒转动得越快,衣服与筒壁间的摩擦力就越大
D. 衣服上的水滴与衣服间的附着力小于所需的向心力时,水滴做离心运动
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.衣服受重力、弹力和摩擦力三个力作用,故B错误,A正确;
C.由于衣服在圆筒上不掉下来,竖直方向上没有加速度,即重力与摩擦力二力平衡,故衣服与筒壁间的摩擦力不变,故C错误;
D.衣服上的水滴与衣服间的附着力提供向心力,当附着力小于提供所需的向心力时,水滴做离心运动,故D正确。
故选AD。
10. 下列四幅图是有关生活中的圆周运动的实例分析,其中选项对应说法正确的是( )
A. 汽车通过凹形桥的最低点时,速度越快越容易爆胎
B. 如果行驶速度超过设计速度,轮缘会挤压内轨,会使内轨受损
C. 图中所示是圆锥摆,减小,但保持圆锥的高不变,则圆锥摆的角速度不变
D. 图中杂技演员表演“水流星”,在最高点处,水对桶底一定有压力
【答案】AC
【解析】
【详解】A.汽车通过凹形桥的最低点时,根据
可知速度越快,地面对汽车的支持力越大,则越容易爆胎,故A正确;
B.火车圆周运动平面为图中的b,如果行驶速度超过设计速度,则轨道的支持力和重力的合力不足以提供向心力,则火车将做离心运动,则轮缘会挤压外轨,外轨受损,故B错误;
C.图中所示是圆锥摆,根据
解得
减小θ,保持圆锥的高不变,则圆锥摆的角速度将不变,故C正确;
D.图中杂技演员表演“水流星”,在最高点处,若满足
则水对桶底没压力,故D错误。
故选AC。
11. 如图所示,夜晚电风扇在闪光灯下运转,闪光灯每秒闪12次,风扇转轴O上装有3个扇叶,它们互成角。当风扇转动时,观察者感觉扇叶不动,则风扇用速度可能是( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【解析】
【详解】因为电扇叶片有三个,相互夹角为,现在观察者感觉扇叶不动,说明在闪光时间里,扇叶转过的角度应为的整数倍,则有
闪光灯每秒闪12次,则转动的角速度为
当时,可得
当时,可得
当时,可得
故选BC。
12. 如图所示,不可伸长的轻绳跨过大小不计的定滑轮O将重物B和套在竖直细杆上的轻环A相连。施加外为让A沿杆以速度v匀速上升,经图中M位置上升至N位置,已知OM与直杆成θ角,ON与竖直杆成直角,则下列说法正确的是( )
A. A 运动到位置M时,B的速度大小为
B. A 匀速上升过程中,B匀速下降
C. B下降过程处于超重状态
D. A运动到位置N时,B的速度最小
【答案】CD
【解析】
【详解】AD.环在运动过程中,环的速度沿着细杆竖直向上,而环的速度可以分解为沿着绳子的速度和垂直于绳子的速度,因此,沿着绳子的速度为
又物体B与绳子相连,所以物体B的速度大小等于绳子的速度,而当A运动到位置N时,沿着绳子的速度变为零,因此此时B的速度也为零,A错误,D正确;
BC.环A在上升过程中,连接A与B的绳子与竖直方向的夹角在增大,因此可知
在减小,也就是说物体B在运动过程中始终在做减速运动,速度方向与加速度方向相反,根据牛顿第二定律有
得到绳子对B的拉力为
则B下降过程处于超重状态,B错误、C正确。
故选CD。
第Ⅱ卷 非选择题(共52分)
13. 某实验小组用如图甲所示的实验装置来完成“探究平抛运动的特点”实验。
(1)在实验前,斜槽末端的切线 ______ (填“需要”或“不需要”)调成水平;木板_______(填“需要”或“不需要”)校准到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直平面平行。
(2)图乙为用闪光照相机拍摄的照片处理后的一部分,A、B、C三点为连续三次频闪照相时小球经过的位置,图中背景方格的边长均为 5cm ,取重力加速度大小 ,则频闪照相的时间间隔_______,小球平抛的初速度大小________,小球运动到 B点时的速度大小________,O点 _______(填“是”或“不是”)抛出点。(计算结果均保留两位有效数字)
【答案】(1) ①. 需要 ②. 需要
(2) ①. 0.10 ②. 1.5 ③. 2.5 ④. 不是
【解析】
【小问1详解】
[1]探究平抛运动时,在实验前,斜槽末端的切线需要调成水平;
[2]木板需要校准到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直平面平行。
【小问2详解】
[1][2]平抛运动水平方向做匀速直线运动,有
可知A到B和B到C的时间相等,根据竖直方向可得
解得频闪照相的时间间隔
小球平抛的初速度大小
[3]小球运动到 B点时的竖直方向速度大小为
小球运动到 B 点时的速度大小
[4]从抛出点到B的时间为
若O为抛出点,则
>5L
可知O点不是抛出点。
14. 在“探究向心力大小的表达式”实验中,所用向心力演示器如图(a)所示。图(b)是演示器部分原理示意图:其中皮带轮①、④的半径相同,轮②的半径是轮①的2倍,轮④的半径是轮⑤的2倍,两转臂上黑白格的长度相等。A、B、C为三根固定在转臂上的挡板,可与转臂上做圆周运动的实验球产生挤压,从而提供向心力,图(a)中的标尺1和2可以显示出两球所受向心力的大小关系。可供选择的实验球有:质量均为2m的球Ⅰ和球Ⅱ,质量为m的球Ⅲ。
(1)为探究向心力与圆周运动轨道半径的关系,实验时应将皮带与轮①和轮______相连,同时应选择球Ⅰ和球______作为实验球;
(2)若实验时将皮带与轮②和轮⑤相连,这是要探究向心力与______(填物理量的名称)的关系,此时轮②和轮⑤的这个物理量之比为______,应将两个实验球分别置于短臂C和长臂______处;
(3)本实验采用的实验方法是______,下列实验也采用此方法的是______;
A.探究平抛运动的特点 B.验证机械能守恒定律
C.探究加速度与力和质量的关系 D.探究两个互成角度的力的合成规律
【答案】 ①. ④ ②. Ⅱ ③. 角速度 ④. 1∶4 ⑤. A ⑥. 控制变量法 ⑦. C
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1][2]为探究向心力与圆周运动轨道半径的关系,要保持角速度和质量一定,则实验时应将皮带与轮①和轮④相连,同时应选择球Ⅰ和球Ⅱ作为实验球;
(2)[3][4][5]若实验时将皮带与轮②和轮⑤相连,因两轮转动时边缘的线速度相等,但是角速度不等,则这是要探究向心力与角速度的关系,因轮②的半径与轮⑤的半径之比为4:1,则此时轮②和轮⑤的角速度之比为1:4,实验时还要保持运动半径相同,则应将两个实验球分别置于短臂C和长臂A处;
(3)[6][7]本实验采用的实验方法是控制变量法,探究加速度与力和质量的关系实验也采用此方法,故选C。
15.
(1)某个走时准确的时钟(如图),分针与时针由转动轴到针尖的长度之比是。分针与时针的角速度之比是__________,分针针尖与时针针尖的线速度之比是__________。
(2)如图所示,有一质量为m的小球在光滑的半球形碗内做匀速圆周运动,轨道平面在水平面内,已知小球与半球形碗的球心O的连线跟竖直方向的夹角为,半球形碗的半径为R,则小球做圆周运动的线速度大小为__________;碗壁对小球的弹力大小为__________。(重力加速度为g)
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
[1]在一个小时的时间内,分针每转过的角度为360度,而时针转过的角度为30度,根据
可知分针与时针的角速度之比为
[2]根据
可得分针针尖与时针针尖的线速度之比为
【小问2详解】
[1][2]如图所示
对小球进行受力分析可得
水平方向有
联立可得,
16. 在一个倾角为37°斜面底端的正上方h=6.8m处的A点,以一定的初速度向着斜面水平抛出一个小球,恰好垂直击中斜面,不计空气阻力,g=10m/s2,求抛出时的初速度和飞行时间。
【答案】6m/s,0.8s
【解析】
【分析】
【详解】设小球初速度为v0,飞行时间为t,则有
由几何关系可得
即
小球垂直击中斜面时,速度与竖直方向的夹角为37°,则有
联立解得
v0=6m/s,t=0.8s
17. 如图所示,用一根长为l=1m的细线,一端系一质量为 m=1kg 的小球(可视为质点),另一端固定在一光滑锥体顶端,锥面与竖直方向的夹角θ=37°,当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为ω时,细线的张力为FT。(g 取 10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,结果可用根式表示)
(1)若要小球离开锥面,则小球的角速度ω0至少为多大?
(2)若细线与竖直方向的夹角为45°,则小球的角速度ω′为多大?
【答案】(1) rad/s ;(2) 3.8rad/s
【解析】
【详解】(1)若小球刚好要离开锥面,则小球只受到重力和细线的拉力,受力分析如图所示。小球做匀速圆周运动的轨迹圆在水平面上,故向心力水平,在水平方向运用牛顿第二定律及向心力公式得
mgtan θ=mω02lsin θ
解得
ω0==rad/s
(2)当细线与竖直方向成45°角时,小球已离开锥面,由牛顿第二定律及向心力公式得
mgtan α=mω′2lsin α
解得
ω′==rad/s≈3.8rad/s
18. 如图所示,将一质量为0.2kg可视为质点的小球系于长为L=1m的细线上,随细线绕O点作竖直圆周运动,某时刻在最低点P时细线断裂,小球从离水平地面3.2m高的P点水平向右击出,测得第一次落点A与P点的水平距离为2.4m。小球落地后反弹,反弹后离地的最大高度为1.8m,第一次落点A与第二次落点B之间的距离为2.4m。不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2求:
(1)小球从P点飞出时的速度大小;
(2)在P点断裂前瞬间,细线所受拉力大小;
(3)小球第二次与地面碰撞时的速度大小;
(4)若小球与地面碰撞时,碰撞前后水平、竖直分速度的比分别为一定值,则第4次碰撞时跟P点时的水平位移大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
设小球刚被击出时的速度大小为,小球被击出到第一次落地前瞬间,根据平抛运动的规律可得,
解得
【小问2详解】
在P点断裂前瞬间,根据牛顿第二定律可得
解得细线所受拉力
【小问3详解】
设小球第一次弹起后速度大小为,小球做斜抛运动,根据对称性可知,
解得小球水平速度为
小球第二次与地面碰撞时的速度大小
【小问4详解】
根据(3)分析可知,第一次碰后水平分速度
第一次碰撞前水平分速度
所以水平分速度比为
第一次碰后竖直分速度
第一次碰前竖直分速度
所以竖直分速度比为
第1次碰后水平位移为
第2次碰后水平位移为
第3次碰后水平位移为
第4次碰撞时跟P点时的水平位移大小
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广州市天河中学高中部2024学年第二学期基础考试
高一物理试卷
本试卷分选择题和非选择题两部分,共4页,满分100分,考试用时75分钟。
第Ⅰ卷 选择题(共48分)
一、单项选择题(本题共8小题,每小题4分,共32分,每小题的四个选项中只有一个选项符合题目要求。)
1. 下列说法正确的是( )
A. 在恒力作用下,物体不可能做曲线运动
B. 在变力作用下,物体不可能匀速圆周运动
C. 做曲线运动的物体,其运动状态一定改变
D. 物体做曲线运动时,其加速度与合外力的方向不一致
2. 在学校足球队训练时,某队员将足球踢出,足球的空中飞行轨迹如图中虚线ab所示,足球所受空气阻力始终与足球运动方向相反,不考虑足球的旋转,则足球所受合力F的示意图(虚线cd表示竖直方向)可能正确的是( )
A. B. C. D.
3. 从天文望远镜中观察到银河系中有两颗行星绕某恒星运行,两行星的轨道均为椭圆,观察测量到它们的运转周期之比为,则它们椭圆轨道的半长轴之比为( )
A. B. C. D.
4. 如图所示,两岸平行的河宽为400m,A、B点为两侧河岸上正对着的两点。一艘小船从A点出发渡河,渡河过程中小船保持船头与河岸垂直,经过100s到达对岸距离B点300m处。小船的静水速度(小船相对于河水的速度)大小、河水各处流速大小均恒定,下列说法正确的是( )
A. 河水流速大小为4m/s
B. 小船的静水速度大小为3m/s
C. 小船渡河时的合速度大小为5m/s
D. 无论如何调整小船的船头方向,小船都无法沿AB路线渡河
5. 2025年1月11日,第二届上海合作组织雪地自行车赛在哈尔滨太阳岛风景区开赛。自行车主要构成部件有前后轮、飞轮、链条、链轮等,其部分示意图如图所示,其中大齿轮(即链轮)、小齿轮(即飞轮)和后轮的半径分别为、和,假设脚踏板的转速为,则该自行车前进的速度大小为( )
A. 8.84m/s B. 10.08m/s C. 13.36m/s D. 16.72m/s
6. 在足够长斜面上,若以初速度将一枚小球水平抛出,小球从抛出到落在斜面上的时间为,若以初速度将这枚小球水平抛出,小球从抛出到落在斜面上的时间为,忽略空气阻力,则以下关系成立的是( )
A. B. C. D.
7. 如图所示,在汽车车轮的外缘上标记一点P,当汽车匀速向前开动过程中,P点一边围绕车轴O转动,一边随着汽车水平前进,已知车轮半径为r,车轮围绕车轴O匀速圆周运动的角速度为,如图所示,当P与O连线水平时,P点的速度大小为( )
A. B. C. D.
8. 如图甲所示,战国时期开始出现的拨浪鼓现在成为一种小型儿童玩具,其简化模型如图乙所示,拨浪鼓边缘上与圆心等高处关于转轴对称的位置固定有长度分别为、的两根不可伸长的细绳,两根细绳另一端分别系着质量相同的小球A、B,其中。现匀速转动手柄使两小球均在水平面内匀速转动,连接小球A、B的细绳与竖直方向的夹角分别为和,细绳对A、B球的拉力分别为、。下列判断正确的是( )
A. B.
C. D.
二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,至少有两项符合题目要求)
9. 如图所示为洗衣机脱水筒。在匀速转动的洗衣机脱水筒内壁上有一件湿衣服与圆筒一起运动,衣服相对于圆筒壁静止,则( )
A. 衣服受重力、弹力和摩擦力三个力作用
B. 衣服受重力、弹力、摩擦力和向心力四个力作用
C. 洗衣机脱水筒转动得越快,衣服与筒壁间的摩擦力就越大
D. 衣服上的水滴与衣服间的附着力小于所需的向心力时,水滴做离心运动
10. 下列四幅图是有关生活中的圆周运动的实例分析,其中选项对应说法正确的是( )
A. 汽车通过凹形桥的最低点时,速度越快越容易爆胎
B. 如果行驶速度超过设计速度,轮缘会挤压内轨,会使内轨受损
C. 图中所示是圆锥摆,减小,但保持圆锥的高不变,则圆锥摆的角速度不变
D. 图中杂技演员表演“水流星”,在最高点处,水对桶底一定有压力
11. 如图所示,夜晚电风扇在闪光灯下运转,闪光灯每秒闪12次,风扇转轴O上装有3个扇叶,它们互成角。当风扇转动时,观察者感觉扇叶不动,则风扇用速度可能是( )
A. B. C. D.
12. 如图所示,不可伸长的轻绳跨过大小不计的定滑轮O将重物B和套在竖直细杆上的轻环A相连。施加外为让A沿杆以速度v匀速上升,经图中M位置上升至N位置,已知OM与直杆成θ角,ON与竖直杆成直角,则下列说法正确的是( )
A. A 运动到位置M时,B的速度大小为
B. A 匀速上升过程中,B匀速下降
C. B下降过程处于超重状态
D. A运动到位置N时,B的速度最小
第Ⅱ卷 非选择题(共52分)
13. 某实验小组用如图甲所示的实验装置来完成“探究平抛运动的特点”实验。
(1)在实验前,斜槽末端的切线 ______ (填“需要”或“不需要”)调成水平;木板_______(填“需要”或“不需要”)校准到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直平面平行。
(2)图乙为用闪光照相机拍摄的照片处理后的一部分,A、B、C三点为连续三次频闪照相时小球经过的位置,图中背景方格的边长均为 5cm ,取重力加速度大小 ,则频闪照相的时间间隔_______,小球平抛的初速度大小________,小球运动到 B点时的速度大小________,O点 _______(填“是”或“不是”)抛出点。(计算结果均保留两位有效数字)
14. 在“探究向心力大小的表达式”实验中,所用向心力演示器如图(a)所示。图(b)是演示器部分原理示意图:其中皮带轮①、④的半径相同,轮②的半径是轮①的2倍,轮④的半径是轮⑤的2倍,两转臂上黑白格的长度相等。A、B、C为三根固定在转臂上的挡板,可与转臂上做圆周运动的实验球产生挤压,从而提供向心力,图(a)中的标尺1和2可以显示出两球所受向心力的大小关系。可供选择的实验球有:质量均为2m的球Ⅰ和球Ⅱ,质量为m的球Ⅲ。
(1)为探究向心力与圆周运动轨道半径的关系,实验时应将皮带与轮①和轮______相连,同时应选择球Ⅰ和球______作为实验球;
(2)若实验时将皮带与轮②和轮⑤相连,这是要探究向心力与______(填物理量的名称)的关系,此时轮②和轮⑤的这个物理量之比为______,应将两个实验球分别置于短臂C和长臂______处;
(3)本实验采用的实验方法是______,下列实验也采用此方法的是______;
A.探究平抛运动的特点 B.验证机械能守恒定律
C.探究加速度与力和质量的关系 D.探究两个互成角度的力的合成规律
15.
(1)某个走时准确的时钟(如图),分针与时针由转动轴到针尖的长度之比是。分针与时针的角速度之比是__________,分针针尖与时针针尖的线速度之比是__________。
(2)如图所示,有一质量为m的小球在光滑的半球形碗内做匀速圆周运动,轨道平面在水平面内,已知小球与半球形碗的球心O的连线跟竖直方向的夹角为,半球形碗的半径为R,则小球做圆周运动的线速度大小为__________;碗壁对小球的弹力大小为__________。(重力加速度为g)
16. 在一个倾角为37°斜面底端的正上方h=6.8m处的A点,以一定的初速度向着斜面水平抛出一个小球,恰好垂直击中斜面,不计空气阻力,g=10m/s2,求抛出时的初速度和飞行时间。
17. 如图所示,用一根长为l=1m的细线,一端系一质量为 m=1kg 的小球(可视为质点),另一端固定在一光滑锥体顶端,锥面与竖直方向的夹角θ=37°,当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为ω时,细线的张力为FT。(g 取 10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,结果可用根式表示)
(1)若要小球离开锥面,则小球的角速度ω0至少为多大?
(2)若细线与竖直方向的夹角为45°,则小球的角速度ω′为多大?
18. 如图所示,将一质量为0.2kg可视为质点的小球系于长为L=1m的细线上,随细线绕O点作竖直圆周运动,某时刻在最低点P时细线断裂,小球从离水平地面3.2m高的P点水平向右击出,测得第一次落点A与P点的水平距离为2.4m。小球落地后反弹,反弹后离地的最大高度为1.8m,第一次落点A与第二次落点B之间的距离为2.4m。不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2求:
(1)小球从P点飞出时的速度大小;
(2)在P点断裂前瞬间,细线所受拉力大小;
(3)小球第二次与地面碰撞时的速度大小;
(4)若小球与地面碰撞时,碰撞前后水平、竖直分速度的比分别为一定值,则第4次碰撞时跟P点时的水平位移大小。
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