内容正文:
2023—2024高一年级下学期第二次形成性练习物理学科
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分,考试用时60分钟。答题时,务必将答案涂写在“答题卡”上,答案答在试卷上无效。
第Ⅰ卷
一、选择题(1—10题为单选,每小题4分,11—14题为多选,每小题4分,选对不全得2分,错选不得分)
1. 在物理学发展历史中,许多物理学家做出了卓越贡献。以下关于物理学家所做科学贡献的叙述中,符合事实的是( )
A. 牛顿提出了“日心说”
B. 哥白尼通过研究行星观测记录,发现了行星运动三大定律
C. 卡文迪什在实验室里通过测量小球之间的万有引力,得出了引力常量的数值
D. 牛顿通过比较月球公转的向心加速度和地球赤道上物体随地球自转的向心加速度,对万有引力定律进行了“月地检验”
2. 下列说法正确的是( )
A. 合外力不做功,物体必定做匀速直线运动
B. 力对物体做功越快,力的功率一定越大
C. 一对滑动摩擦力对系统所做的总功一定等于零
D. 由可知,只要知道W和t的值就可以计算出任意时刻的功率
3. 两个质点相距r时,它们之间的万有引力为F,若它们间的距离增大为2r,其中一个质点的质量变为原来的8倍,另一质点质量保持不变,则它们之间的万有引力为( )
A. 2F B. 4F C. 6F D. 8F
4. 吊车用竖直向上的拉力拉货箱竖直向上加速运动,则( )
A. 拉力做正功,拉力与货箱重力的合力做正功
B. 拉力做正功,拉力与货箱重力的合力做负功
C. 拉力做负功,拉力与货箱重力的合力做正功
D. 拉力做负功,拉力与货箱重力的合力做负功
5. 下列关于动能的说法正确的是( )
A. 两个物体中,速度大的动能也大
B. 某物体的速度加倍,它的动能也加倍
C. 做匀速圆周运动的物体动能保持不变
D. 物体质量一定,物体的动能保持不变,则速度一定不变
6. 一智能机器人登陆一行星,机器人将一小石块在高度为h处静止释放,经时间为t,小石块落在地面上,已知万有引力常量为G,此行星的半径为R,那么这个行星的质量为( )
A. B. C. D.
7. 如图所示,轻杆的一端固定在通过O点的水平转轴上,另一端固定一个小球,轻杆绕O点在竖直平面内沿顺时针方向做匀速圆周运动,其中A点为最高点、C点为最低点,B点与O点等高,下列说法正确的是( )
A. 小球经过A点时,所受杆的作用力一定竖直向下
B. 从A点到C点的过程,小球合力始终指向圆心
C. 从A点到C点的过程,小球重力的功率保持不变
D. 小球经过B点时,所受杆的作用力沿着BO方向
8. 如图所示,一玩具小汽车上紧发条(弹簧)后在水平地面上由静止释放,小汽车沿直线滑行距离s后停下。若小汽车滑行时受到的阻力大小恒为f,则当小汽车由静止释放时,发条的弹性势能为( )
A. 4fs B. 3fs C. 2fs D. fs
9. 如图所示,可视为质点、质量为1.5kg的物块静止在水平地面上,用方向水平向右、大小为6N的恒力F作用在物块上,物块运动了3m时撤去恒力F,物块继续运动了6m后静止。对于物块从开始运动到最终静止的过程,下列说法正确的是( )
A. 物块受到的摩擦力大小为3N
B. 该过程中摩擦力对物块做的功为
C. 该过程中合力对物块做的功为18J
D. 该过程中物块的最大速度为
10. 如图是利用太阳能驱动的小车,若小车保持牵引力恒定,在平直的水泥路上从静止开始运动,经过时间t前进距离x,电动机的功率达到额定功率P,此时速度增大到v。小车的质量为m,所受阻力恒为f,那么这段时间内( )
A. 小车做加速度逐渐减小的加速运动
B. 小车能达到的速度
C. 电动机对小车所做的功为
D. 电动机对小车所做的功为Pt
11. 设想将来发射一颗人造卫星,其绕地球运行的轨道半径是月球绕地球运行轨道半径的。该卫星与月球绕地球做匀速圆周运动时的( )
A. 周期之比为1:8 B. 线速度大小之比为8:1
C. 向心加速度大小之比为16:1 D. 角速度之比为4:1
12. 如图所示,桌面离地高度为h,质量为m的小球,从离桌面H高处由静止下落,下落过程中空气阻力不能忽略,若以桌面为参考平面,重力加速度为g,则( )
A. 小球落地时重力的瞬时功率为
B. 小球落地时的重力势能
C. 整个过程中小球重力势能的减少量
D. 受空气阻力影响,整个过程中小球重力势能的减少量不等于
13. 2024年3月25日0时46分,鹊桥二号中继星经过约112小时奔月飞行,在距月面约440公里处开始实施近月制动,约19分钟后,顺利进入环月轨道飞行。其中轨道Ⅰ为圆形轨道,轨道Ⅱ为椭圆轨道,下列说法正确的是( )
A. 探测器在轨道Ⅰ经过P点时的加速度等于在轨道Ⅱ经过P点时的加速度
B. 探测器在轨道Ⅰ运行时的速度大于月球的第一宇宙速度
C. 探测器在轨道Ⅰ的运行周期大于在轨道Ⅱ的运行周期
D. 探测器在P点由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ必须点火加速
14. 质量的小球以的初速度沿水平方向抛出,小球距离地面的高度,。下列说法中正确的是( )
A. 小球落地时速度大小为
B. 小球落地时重力的瞬时功率为
C. 小球落地时速度与水平方向的夹角为
D. 小球落地时位移与水平方向的夹角为
第Ⅱ卷
二、填空题(每空2分,共12分)
15. 蹦极是一项非常刺激的户外极限运动。如图所示,弹性绳满足胡克定律一端固定在高空跳台上,另一端系住跳跃者的脚腕,人从跳台上由静止开始落下,弹性绳质量不计,忽略空气阻力的影响,则人下落到最低点的过程中速度______填“一直增大”或“先增大后减小”。弹性绳从绷紧到最低点过程中弹性势能_____(填“一直增大”或“先增大后减小”)、人的加速度______(填“一直增大”或“先减小后增大”或“先增大后减小”)。
16.
(1)研究平抛运动,下面做法可以减小实验误差的是______(填选项前的字母)。
A. 尽量减小钢球与斜槽间的摩擦
B. 使用密度大、体积小的钢球
C. 实验时,让小球每次都从同一位置由静止开始滚下
D. 使斜槽末端切线保持水平
(2)某同学在做“研究平抛运动”的实验时,忘记记下小球做平抛运动的起点位置O,A为小球运动一段时间后的位置,以A为坐标原点建立的坐标系如图所示,由图可求出小球做平抛运动的初速度为______m/s,小球做平抛运动的抛出点的坐标是(______cm,______cm)。(g取,计算结果均保留两位有效数字)
三、解答题(要求写出完整的过程和必要的演算步骤)
17. 如图所示,一位滑雪者,人与装备的总质量,以的初速度沿山坡匀加速直线滑下,山坡倾角为,在5s的时间内滑下的距离为。g取。求:
(1)5s时间内滑雪者所受重力做的功;
(2)5s时间内滑雪者克服阻力做的功。
18. 如图所示,一个人用一根长1m且最大只能承受46N拉力的绳子,拴着一个质量为1kg的小球(可视为质点),在竖直平面内做圆周运动,已知圆心O离地面高。转动中小球在最低点时绳子刚好断了(取)。求:
(1)绳子断时小球运动的角速度为多大?
(2)绳断后,求小球落地点与抛出点间的水平距离。
(3)小球落地时重力的功率。
19. 如图所示,AB为固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道,其半径为。轨道的B点与水平地面相切,质量为的小球从A点由静止释放,通过水平面BC滑上光滑固定曲面CD,取重力加速度。
(1)小球运动到最低点B时,求圆弧轨道对小球的支持力大小;
(2)若恰能到达最高点D,且D到地面的高度为,小球在水平面BC上克服摩擦力所做的功。
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2023—2024高一年级下学期第二次形成性练习物理学科
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分,考试用时60分钟。答题时,务必将答案涂写在“答题卡”上,答案答在试卷上无效。
第Ⅰ卷
一、选择题(1—10题为单选,每小题4分,11—14题为多选,每小题4分,选对不全得2分,错选不得分)
1. 在物理学发展历史中,许多物理学家做出了卓越贡献。以下关于物理学家所做科学贡献的叙述中,符合事实的是( )
A. 牛顿提出了“日心说”
B. 哥白尼通过研究行星观测记录,发现了行星运动三大定律
C. 卡文迪什在实验室里通过测量小球之间的万有引力,得出了引力常量的数值
D. 牛顿通过比较月球公转的向心加速度和地球赤道上物体随地球自转的向心加速度,对万有引力定律进行了“月地检验”
【答案】C
【解析】
【详解】A.“日心说”由哥白尼提出,牛顿的主要贡献为万有引力定律、牛顿运动定律等,故A错误;
B.开普勒通过分析第谷的行星观测记录,总结得出行星运动三大定律,故B错误;
C.卡文迪什利用扭秤实验,通过测量小球之间的万有引力,首次测出了引力常量的数值,故C正确;
D.牛顿的“月地检验”是对比月球公转的向心加速度与地球表面的重力加速度,验证万有引力定律的普适性,并非对比地球赤道上物体随地球自转的向心加速度,故D错误。
故选C。
2. 下列说法正确的是( )
A. 合外力不做功,物体必定做匀速直线运动
B. 力对物体做功越快,力的功率一定越大
C. 一对滑动摩擦力对系统所做的总功一定等于零
D. 由可知,只要知道W和t的值就可以计算出任意时刻的功率
【答案】B
【解析】
【详解】A.合外力不做功,物体速度大小不变,方向可能变化,物体不一定做匀速直线运动,例如物体做匀速圆周运动时,合外力不做功,故A错误;
B.功率是表示力对物体做功快慢的物理量, 力对物体做功越快,力的功率一定越大,故B正确;
C.在系统内,一对滑动摩擦力作用的两个对象发生的对地位移不相等,所以一对滑动摩擦力对系统所做的总功一定不等于零,故C错误;
D.是平均功率的定义式,已知和仅能计算这段时间内的平均功率,无法得到任意时刻的瞬时功率,故D错误。
故选B。
3. 两个质点相距r时,它们之间的万有引力为F,若它们间的距离增大为2r,其中一个质点的质量变为原来的8倍,另一质点质量保持不变,则它们之间的万有引力为( )
A. 2F B. 4F C. 6F D. 8F
【答案】A
【解析】
【详解】设两个质点的质量分别为、,两个质点相距r时,它们之间的万有引力为F,则有
若它们间的距离增大为2r,其中一个质点的质量变为原来的8倍,另一质点质量保持不变,则有
故选A。
4. 吊车用竖直向上的拉力拉货箱竖直向上加速运动,则( )
A. 拉力做正功,拉力与货箱重力的合力做正功
B. 拉力做正功,拉力与货箱重力的合力做负功
C. 拉力做负功,拉力与货箱重力的合力做正功
D. 拉力做负功,拉力与货箱重力的合力做负功
【答案】A
【解析】
【详解】拉力方向与位移方向都竖直向上,拉力做正功;货箱向上加速运动,拉力与货箱重力的合力方向竖直向上,与位移方向相同,拉力与货箱重力的合力做正功。
故选A。
5. 下列关于动能的说法正确的是( )
A. 两个物体中,速度大的动能也大
B. 某物体的速度加倍,它的动能也加倍
C. 做匀速圆周运动的物体动能保持不变
D. 物体质量一定,物体的动能保持不变,则速度一定不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.动能的表达式为
即物体的动能大小由质量和速度大小共同决定,速度大的物体的动能不一定大,故A错误;
B.若物体质量不变,速度加倍,根据
可知该物体的动能变为原来的4倍,故B错误;
C.做匀速圆周运动的物体的速度大小不变,根据
可知,物体动能保持不变。故C正确;
D.物体质量一定,且动能就不变,根据
可知,物体的速度大小不变,但速度是矢量,方向可能改变,即速度可能改变,故D错误。
故选C。
6. 一智能机器人登陆一行星,机器人将一小石块在高度为h处静止释放,经时间为t,小石块落在地面上,已知万有引力常量为G,此行星的半径为R,那么这个行星的质量为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】小球下落的过程中根据自由落体运动规律有
解得
质量为m的物体,在星球表面,星球对它的引力等于其重力,有
解得星球质量
故选B。
7. 如图所示,轻杆的一端固定在通过O点的水平转轴上,另一端固定一个小球,轻杆绕O点在竖直平面内沿顺时针方向做匀速圆周运动,其中A点为最高点、C点为最低点,B点与O点等高,下列说法正确的是( )
A. 小球经过A点时,所受杆的作用力一定竖直向下
B. 从A点到C点的过程,小球合力始终指向圆心
C. 从A点到C点的过程,小球重力的功率保持不变
D. 小球经过B点时,所受杆的作用力沿着BO方向
【答案】B
【解析】
【详解】A.小球经过A点时,合外力提供向心力,则当小球速度较小时
则所受杆的作用力竖直向上;当小球速度较大时
则所受杆的作用力竖直向下;当小球速度满足
则杆对小球无作用力。故A错误;
B.依题意,小球做匀速圆周运动,合外力提供向心力,从A点到C点的过程,小球合力始终指向圆心。故B正确;
C.由图可知A点和C点处重力与速度方向垂直,则小球重力的功率为0,与B点对称的位置处重力与速度共线,故重力功率不为0,则从A点到C点的过程,小球重力的功率先增大再减小。故C错误;
D.合外力提供向心力,小球受重力和杆给的作用力,则小球所受杆的作用力为右上方。故D错误。
故选B。
8. 如图所示,一玩具小汽车上紧发条(弹簧)后在水平地面上由静止释放,小汽车沿直线滑行距离s后停下。若小汽车滑行时受到的阻力大小恒为f,则当小汽车由静止释放时,发条的弹性势能为( )
A. 4fs B. 3fs C. 2fs D. fs
【答案】D
【解析】
【详解】小汽车由静止释放到沿直线滑行距离s后停下,由动能定理可得
由功能关系可得,发条的弹性势能是
故选D。
9. 如图所示,可视为质点、质量为1.5kg的物块静止在水平地面上,用方向水平向右、大小为6N的恒力F作用在物块上,物块运动了3m时撤去恒力F,物块继续运动了6m后静止。对于物块从开始运动到最终静止的过程,下列说法正确的是( )
A. 物块受到的摩擦力大小为3N
B. 该过程中摩擦力对物块做的功为
C. 该过程中合力对物块做的功为18J
D. 该过程中物块的最大速度为
【答案】B
【解析】
【详解】AB.设物块受到的摩擦力大小为,物块从开始运动到最终静止的过程,根据动能定理可得
解得
则该过程中摩擦力对物块做的功为
故A错误,B正确;
C.根据动能定理可得该过程中合力对物块做的功为
故C错误;
D.撤去恒力F时,物块的速度最大,根据动能定理可得
解得最大速度为
故D错误。
故选B。
10. 如图是利用太阳能驱动的小车,若小车保持牵引力恒定,在平直的水泥路上从静止开始运动,经过时间t前进距离x,电动机的功率达到额定功率P,此时速度增大到v。小车的质量为m,所受阻力恒为f,那么这段时间内( )
A. 小车做加速度逐渐减小的加速运动
B. 小车能达到的速度
C. 电动机对小车所做的功为
D. 电动机对小车所做的功为Pt
【答案】C
【解析】
【详解】A.由题意可知,小车保持牵引力恒定,所受阻力恒为f,则在运动时间t内所受合力恒定,由牛顿第二定律可知,小车的加速度恒定,小车做匀加速运动,A错误;
B.电动机的功率达到额定功率P,此时速度增大到v。若小车继续以额定功率运动,当牵引力大小等于阻力时,小车达到最大速度,则最大速度为
B错误;
C.小车在运动过程中,由动能定理可得
解得
C正确;
D.由题意可知,在小车速度达到v时,电动机的功率达到额定功率P,在小车达到速度v以前,电动机的实际输出功率小于额定功率P,因此电动机对小车所做的功小于Pt,D错误。
故选C。
11. 设想将来发射一颗人造卫星,其绕地球运行的轨道半径是月球绕地球运行轨道半径的。该卫星与月球绕地球做匀速圆周运动时的( )
A. 周期之比为1:8 B. 线速度大小之比为8:1
C. 向心加速度大小之比为16:1 D. 角速度之比为4:1
【答案】AC
【解析】
【详解】根据万有引力提供向心力可得
可知
,,,
该卫星与月球绕地球做匀速圆周运动时的周期之比为
该卫星与月球绕地球做匀速圆周运动时的线速度大小之比为
该卫星与月球绕地球做匀速圆周运动时的向心加速度大小之比为
该卫星与月球绕地球做匀速圆周运动时的角速度之比为
故选AC。
12. 如图所示,桌面离地高度为h,质量为m的小球,从离桌面H高处由静止下落,下落过程中空气阻力不能忽略,若以桌面为参考平面,重力加速度为g,则( )
A. 小球落地时重力的瞬时功率为
B. 小球落地时的重力势能
C. 整个过程中小球重力势能的减少量
D. 受空气阻力影响,整个过程中小球重力势能的减少量不等于
【答案】BC
【解析】
【详解】A.若无空气阻力,则小球落地时的速度为
小球落地时重力的瞬时功率为
由于有空气阻力,则小球落地时的速度小于,则小球落地时重力的瞬时功率小于,选项A错误;
B.以桌面为零重力势能面,则小球落地时的重力势能
选项B正确;
CD.整个过程中小球重力做功为,重力势能的减少量,与是否有空气阻力无关,选项C正确,选项D错误。
故选BC。
13. 2024年3月25日0时46分,鹊桥二号中继星经过约112小时奔月飞行,在距月面约440公里处开始实施近月制动,约19分钟后,顺利进入环月轨道飞行。其中轨道Ⅰ为圆形轨道,轨道Ⅱ为椭圆轨道,下列说法正确的是( )
A. 探测器在轨道Ⅰ经过P点时的加速度等于在轨道Ⅱ经过P点时的加速度
B. 探测器在轨道Ⅰ运行时的速度大于月球的第一宇宙速度
C. 探测器在轨道Ⅰ的运行周期大于在轨道Ⅱ的运行周期
D. 探测器在P点由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ必须点火加速
【答案】AC
【解析】
【详解】A.探测器的加速度由万有引力提供
可得
同一位置到月球中心的距离相同,因此无论哪个轨道,经过点的加速度都相等,故A正确;
B.月球的第一宇宙速度是绕月球表面做匀速圆周运动的环绕速度,由万有引力提供向心力可得
可得线速度公式
可知轨道半径越大,环绕速度越小。轨道I的半径大于月球半径,因此探测器在轨道I的运行速度小于月球的第一宇宙速度,故B错误;
C.根据开普勒第三定律
可知半长轴越大,周期越大。轨道I是外圆轨道,其半长轴(即轨道半径)大于椭圆轨道Ⅱ的半长轴,因此轨道I的运行周期大于轨道Ⅱ的运行周期,故C正确;
D.从轨道I进入内侧轨道Ⅱ,探测器需要做近心运动,因此必须在点点火减速,使万有引力大于向心力,才能进入轨道Ⅱ,故D错误。
故选AC。
14. 质量的小球以的初速度沿水平方向抛出,小球距离地面的高度,。下列说法中正确的是( )
A. 小球落地时速度大小为
B. 小球落地时重力的瞬时功率为
C. 小球落地时速度与水平方向的夹角为
D. 小球落地时位移与水平方向的夹角为
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由动能定理
可得
故A正确;
B.小球落地时重力的瞬时功率为
故B错误;
CD.由
可得小球落地时速度与水平方向的夹角45°,故C正确,D错误。
故选AC。
第Ⅱ卷
二、填空题(每空2分,共12分)
15. 蹦极是一项非常刺激的户外极限运动。如图所示,弹性绳满足胡克定律一端固定在高空跳台上,另一端系住跳跃者的脚腕,人从跳台上由静止开始落下,弹性绳质量不计,忽略空气阻力的影响,则人下落到最低点的过程中速度______填“一直增大”或“先增大后减小”。弹性绳从绷紧到最低点过程中弹性势能_____(填“一直增大”或“先增大后减小”)、人的加速度______(填“一直增大”或“先减小后增大”或“先增大后减小”)。
【答案】 ①. 先增大后减小 ②. 一直增大 ③. 先减小后增大
【解析】
【详解】[1]在弹性绳的弹力小于重力时,速度增大,当弹力大于重力后,速度减小,所以人下落到最低点的过程中速度先增大后减小;
[2]弹性绳从绷紧到最低点过程中,伸长量逐渐增大,弹性势能一直增大;
[3]根据牛顿第二定律
弹性绳的弹力逐渐增大,所以人的加速度先减小后反向增大。
16.
(1)研究平抛运动,下面做法可以减小实验误差的是______(填选项前的字母)。
A. 尽量减小钢球与斜槽间的摩擦
B. 使用密度大、体积小的钢球
C. 实验时,让小球每次都从同一位置由静止开始滚下
D. 使斜槽末端切线保持水平
(2)某同学在做“研究平抛运动”的实验时,忘记记下小球做平抛运动的起点位置O,A为小球运动一段时间后的位置,以A为坐标原点建立的坐标系如图所示,由图可求出小球做平抛运动的初速度为______m/s,小球做平抛运动的抛出点的坐标是(______cm,______cm)。(g取,计算结果均保留两位有效数字)
【答案】(1)BCD (2) ①. 1.0 ②. -10 ③. -5.0
【解析】
【小问1详解】
A.小球与斜槽间的摩擦始终存在,只要保证从相同高度滑下就能有相同的抛出速度。因此减小摩擦不能减小误差,故A错误;
B.使用密度大、体积小的钢球可以减小空气阻力的影响,更容易观测重心。因此可以减小误差。故B正确;
C.实验时令小球从同一高度下滑可以保证相同大小的抛出速度,可以保证单一变量。故C正确;
D.使斜槽末端保持水平才能确保小球做平抛运动,若不水平做斜抛运动将会带来巨大的系统误差。故D正确。
故选BCD。
【小问2详解】
由图可知,从A点到B点再到C点,水平方向上的位移相同。因为平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,说明从A到B和从B到C用时相同。竖直方向上位移比例关系为,根据由静止开始的匀加速直线运动相同时间间隔位移之比可知从起点到A点用时与两点之间用时相同,竖直方向位移为。设从A到B用时为t,则根据运动学公式有
代入数据解得
因此水平方向分速度,即抛出速度
综上所述,抛出点到x轴距离为,到y轴距离为。由图可知两坐标轴正方向,因此抛出点的坐标均为负值。
三、解答题(要求写出完整的过程和必要的演算步骤)
17. 如图所示,一位滑雪者,人与装备的总质量,以的初速度沿山坡匀加速直线滑下,山坡倾角为,在5s的时间内滑下的距离为。g取。求:
(1)5s时间内滑雪者所受重力做的功;
(2)5s时间内滑雪者克服阻力做的功。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由题可知,5s时间内滑雪者下降的高度为
5s时间内滑雪者所受重力做的功
【小问2详解】
设5s末滑雪者的速度为,根据匀变速直线运动规律则有
解得
由动能定理可得
代入数据解得,滑雪者克服摩擦力所做的功为
18. 如图所示,一个人用一根长1m且最大只能承受46N拉力的绳子,拴着一个质量为1kg的小球(可视为质点),在竖直平面内做圆周运动,已知圆心O离地面高。转动中小球在最低点时绳子刚好断了(取)。求:
(1)绳子断时小球运动的角速度为多大?
(2)绳断后,求小球落地点与抛出点间的水平距离。
(3)小球落地时重力的功率。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
小球在最低点时,由牛顿第二定律
代入,,,
得
【小问2详解】
绳断时小球的速度大小
绳断时小球离地高度
小球做平抛运动,竖直方向
得
水平距离
【小问3详解】
落地时竖直分速度
重力的功率
19. 如图所示,AB为固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道,其半径为。轨道的B点与水平地面相切,质量为的小球从A点由静止释放,通过水平面BC滑上光滑固定曲面CD,取重力加速度。
(1)小球运动到最低点B时,求圆弧轨道对小球的支持力大小;
(2)若恰能到达最高点D,且D到地面的高度为,小球在水平面BC上克服摩擦力所做的功。
【答案】(1)6N (2)0.4J
【解析】
【小问1详解】
小球从A到B的过程,由动能定理得
解得v=4m/s
小球经过B点,由牛顿第二定律得FN﹣mg=m
解得FN=6N
即圆弧轨道对小球的支持力大小6N。
【小问2详解】
对于小球从A运动到D的整个过程,由动能定理mgR﹣mgh﹣Wf=0
解得Wf= 0.4J
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