【KS5U解析】山东省师范大学附属中学2019届高三上学期第二次模拟考试物理试题 Word版含解析.doc

1、山东师大附中高三第二次模拟考试物理试卷本试卷分第卷(选择题) 和第卷(非选择题) 两部分，满分 110 分，考试时间150 分钟。考试结束后，将本试卷、答题卡和答题纸一并交回。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目填涂在试卷、答题卡和答题纸规定的地方。第卷( 必做，共 65 分)注意事项：1.每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净以后，再涂写其他答案标号。不涂答题卡，只答在试卷上不得分。2.第卷共 15 小题，110 小题，每小题 4 分，1115 小题，每小题 5 分，共 65分。一、单项选择题1.在物理学的重大发现中科学家们创造出了许

2、多物理学研究方法，如理想实验法、控制变量法、极限思维法、类比法、科学假设法、建立理想模型法、微元法等等以下叙述不正确的是：（ ）A. 根据速度定义式 ，当 非常非常小时， 就可以表示物体在某一时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思维法B. 在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变探究加速度与力的关系，再保持力不变探究加速度与质量的关系，该实验应用了控制变量法C. 在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法D. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫科学假设法【答案】D【解析】A

3、、质点采用的科学方法为建立理想化的物理模型的方法，忽略次要因素抓住主要因素，故 A 错误。B、根据速度定义式 ，当t 极小时表示物体在时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法，故 B 正确 。C、研究牛顿第二定律 采用控制变量法，保持合外力不变或质量不变分别研究关系，故 C 正确。D、在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法，故 D 正确；本题选不正确的，故选 A。【点睛】在高中物理学习中，我们会遇到多种不同的物理分析方法，这些方法对我们理解物理有很大帮助，故在理解概念和规律的基础上，更要注意方法的积累

4、和学习2.如图所示，将一个质量为 m 的球固定在弹性杆 AB 的上端，今用测力计沿水平方向缓慢拉球，使杆发生弯曲，在测力计的示数逐渐增大的过程中，AB 杆对球的弹力方向为( )A. 始终水平向左B. 始终竖直向上C. 斜向左上方，与竖直方向的夹角逐渐增大D. 斜向左下方，与竖直方向的夹角逐渐增大【答案】C【解析】试题分析：对小球受力分析可知，小球受到竖直向下的重力和水平向右的拉力作用，这两个力的合力斜向右下方，所以 AB 杆对球的弹力方向斜向左上方，与竖直方向的夹角大小满足 ，随测力计的示数逐渐增大的过程中与竖直方向的夹角逐渐增大。选项 C 正确。考点：共点力的平衡问题。3.如图所示，一个上表

5、面水平的劈形物体 M 放在固定的光滑斜面上，在其上表面放一个光滑小球 m，让劈形物体从静止开始释放，则在小球碰到斜面之前的运动过程中，小球的运动轨迹是（ ）A. 沿斜面向下的直线B. 竖直向下的直线C. 水平的直线D. 抛物线【答案】B【解析】【详解】据题意，小球是光滑的，竖直方向上受到重力和 M 的支持力，当劈形物体从静止开始释放后，M 对小球的支持力减小，小球的合力方向竖直向下，则小球沿竖直向下方向运动，直到碰到斜面前，故其运动轨迹是竖直向下的直线，故 B 正确，A、C 、D 错误；故选 B。【点睛】关键要正确分析小球的受力情况，抓住水平方向不受力，状态不发生改变。4.甲、乙两车在同一水平

6、路面上做直线运动，某时刻乙车在前、甲车在后，相距 s=8m，从此刻开始计时，乙做匀减速运动，两车运动的 vt 图象如图所示则在 012s 内关于两车位置关系的判断，下列说法正确A. t=4s 时两车相遇B. t=4s 时两车间的距离最大C. 012s 内两车有二次相遇D. 012s 内两车有三次相遇【答案】AC【解析】A、B、图象与时间轴围成的面积可表示位移，0-4s ，甲的位移为 48m，乙的位移为 40m，甲、乙两车在同一水平道路上，一前一后相距 S=8m，所以当 t=4s 时两车相遇故 A 正确，B错误C、 4-12s，甲的位移为 36m，乙的位移为 32m，4s 后，由于乙的速度大于甲

7、的速度，乙又跑到前面，8s 后，由于甲的速度大于乙的速度，两车还会发生第二次相遇，故 C 正确，D 错误故选 AC【点睛】速度-时间图象中要注意观察三点：一点，注意横纵坐标的含义；二线，注意斜率的意义；三面，速度-时间图象中图形与时间轴围成的面积为这段时间内物体通过的位移5.如图所示，物块 A、B 质量相等，在恒力 F 作用下在水平面上匀加速直线运动若物块与水平面间接触面光滑，物块 A 的加速度大小为 a1，物块 A、B 间的相互作用力大小为 FN1；若物块与水平面间接触面粗糙，且物块 A、B 与水平面间的动摩擦因数相同，物块 B 的加速度大小为 a2，物块 A、B 间的相互作用力大小为 FN

8、2；则下列说法正确的是A. a1a 2，FN1FN2 B. a1a 2，FN1F N2C. a1a2，FN1FN2 D. a1a2，FN1F N2【答案】D【解析】设 B 的质量为 m，则 A 的质量为 2m。接触面光滑时，整体分析：a 1= = ，对 B 分析：N1=mBa1=F/3.接触面粗糙时，整体分析：a 2= ,可知 a1a2；对 B 分析：N 2=ma2+mg=F/3,则N1=N2.故 AC 正确，BD 错误。故选：AC.点睛：A、B 具有相同的加速度可以视为整体，根据牛顿第二定律分别求出水平面光滑和粗糙时的加速度，隔离对 B 分析，求出弹力的大小，从而进行比较6.将一只苹果斜向上

9、抛出，苹果在空中依次飞过三个完全相同的窗户 1、2、3图中曲线为苹果在空中运行的轨迹若不计空气阻力的影响，以下说法正确的是（ ）A. 苹果通过第 1 个窗户所用的时间最长B. 苹果通过第 3 个窗户的平均速度最大C. 苹果通过第 1 个窗户重力做的功最大D. 苹果通过第 3 个窗户重力的平均功率最小【答案】D【解析】试题分析：将该斜抛运动分解为水平方向和竖直方向，在水平方向做匀速直线运动，通过3 窗户的水平位移最大，所以时间最长故 A 错误在运动的过程中速度越来越小，通过3 窗户的平均速度最小故 B 错误通过 3 个窗户时在竖直方向上的位移相等，所以重力做功相等故 C 错误根据 ，重力功相等，

10、通过第 3 个窗户的时间最长，所以平均功率最小故 D 正确故选 D。考点：斜抛运动【名师点睛】解决本题的关键正确的进行运动的合成与分解，将该斜抛运动分解为水平方向和竖直方向，在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向上做竖直上抛运动。7.在一斜面顶端，将甲乙两个质量相同的小球分别以 v 和 的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上。甲球落至斜面时的动能是乙球落至斜面时动能的A. 2 倍 B. 4 倍 C. 6 倍 D. 8 倍【答案】B【解析】【详解】设斜面倾角为 ，小球落在斜面上速度方向偏向角为 ，甲球以速度 v 抛出，落在斜面上，如图所示；根据平抛运动的推论可得 tan=2tan，所以甲乙两

11、个小球落在斜面上时速度偏向角相等；故对甲有： ，对乙有 ： ，所以 ，而动能之比为 ;故选 B。【点睛】本题主要是考查了平抛运动的规律，知道平抛运动可以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；解决本题的关键知道平抛运动的两个推论。8.汽车沿平直公路以恒定功率 p 从静止开始启动，如图所示，为牵引力 F 与速度 v 的关系，加速过程在图中的 T 点结束，所用的时间 t=8 秒，经历的路程 s=50 米，8 秒后汽车做匀速运动，若汽车所受阻力始终不变，则( )A. 汽车做匀速运动时的牵引力大小为 2105 牛顿，B. 汽车所受的阻力大小 4104 牛顿，C. 汽车的恒定功率为 1.6

12、105W，D. 汽车的质量为 8103kg【答案】C【解析】【详解】加速过程在 T 点结束，即此后汽车沿平直路面作匀速运动，由平衡条件和图象信息可得 ，汽车做匀速运动时的牵引力大小为 ，汽车所受的阻力大小，由图象信息得汽车的恒定功率 ，汽车加速运动过程，牵引力做功为 ，根据动能定理可得 ，解得，故 C 正确，A、B、D 错误；故选 C。【点睛】关键会根据物体的受力判断物体的运动规律，汽车以恒定功率启动，先做加速度逐渐减小的加速运动，加速度减小到零后，做匀速直线运动。9.如图所示,汽车车厢顶部悬挂一轻质弹簧,弹簧拴一个质量为 m 的小球。当汽车在水平面上匀速行驶时弹簧长度为 L1,当汽车以同一速

13、度通过一个桥面为弧形的凸形桥的最高点时弹簧长度为 L2,下列说法中正确的是 ( )A. L1=L2B. L1L2C. L1L2D. 前三种情况均有可能【答案】B【解析】试题分析：当汽车在水平面上做匀速直线运动时，设弹簧原长为 ，劲度系数为 ，根据平衡条件可得出： 解得： ，当汽车以同以速度匀速率通过一个桥面为圆弧形凸形桥的最高点时，根据牛顿第二定律得出：，解得： ，通过对比两式可以得出：，所以 A、C、D 项错误；B 项正确。考点：本题考查了胡克定律、圆周运动和牛顿第二定律10.如图所示，圆的圆心在地球自转的轴线上，圆 、 的圆心均在地球的地心上，对绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星而言（ ）

14、A. 卫星轨道可能为 B. 同步卫星轨道可能为C. 卫星轨道不可能为 D. 同步卫星的轨道可能为【答案】B【解析】卫星要想稳定运行必须使地球对它的引力全部用来充当向心力,故 a 轨道错误.二、多项选择题11.质量为 2kg 的质点在 xOy 平面上做曲线运动，它在 x 方向的速度图象和 y 方向的位移图象如图所示，下列说法正确的是（ ）A. 质点的初速度为 5m/sB. 2s 末质点速度大小为 6m/sC. 质点初速度的方向与合外力方向垂直D. 质点所受的合外力为 3N【答案】AD【解析】【分析】根据速度图象判断物体在 x 轴方向做匀加速直线运动，y 轴做匀速直线运动；根据位移图象的斜率求出

15、y 轴方向的速度，再将两个方向的合成，求出初速度；质点的合力一定，做匀变速运动y 轴的合力为零；根据斜率求出 x 轴方向的合力，即为质点的合力；合力沿x 轴方向，而初速度方向既不在 x 轴，也不在 y 轴方向，质点初速度的方向与合外力方向不垂直；【详解】A、x 轴方向初速度为 vx=3m/s，y 轴方向初速度 vy=4m/s，质点的初速度，故 A 正确；B、2s 末质点速度应该为 ，故 B 错误；C、合力沿 x 轴方向，而初速度方向既不在 x 轴，也不在 y 轴方向，质点初速度的方向与合外力方向不垂直，故 C 错误；D、x 轴方向的加速度 ，质点的合力 ，故 D 正确；故选 AD。【点睛】能从

16、图象中获取尽量多的信息是解决图象问题的关键，对于矢量的合成应该运用平行四边形法则，注意右图是位移与时间图象。12.在光滑的水平面上，质量为 m 的子弹以初速度 v0 射击质量为 M 的木块，最终子弹未能射穿木块，射入的深度为 d，木块在加速运动中的位移为 s，则以下说法正确的是（ ）A. 子弹动能的亏损大于系统动能的亏损B. 子弹动量的减少量等于木块动量的增加量C. 摩擦力对 M 的做的功一定等于摩擦力对 m 的做的功D. 位移 s 一定大于深度 d【答案】AB【解析】【详解】A、子弹射穿木块的过程中，子弹损失的动能转化为木块的动能和系统的内能，故子弹减少的动能大于木块增加的动能，故 A 正确

17、；B、水平面光滑，则系统在水平方向的动量守恒，由动量守恒定律可知，子弹动量减少量等于木块动量增加量，故 B 正确 ；C、子弹击中木块的过程中，子弹克服阻力做的功，一方面转化为木块的动能，另一方面转化为系统内能；根据动能定理可知摩擦力对木块做的功等于木块的动能的增加量，因此摩擦力对木块做的功一定小于摩擦力对子弹的做的功，故 C 错误；D、设子弹与木块之间的相互作用力为，子弹和木块达到的共同速度大小为 ，由动能定理得：对子弹： ，对木块： ；又据动量守恒定律得： ；联立方程解得： ，因为 ，所以 ，故 D 错误；故选 AB。【点睛】关键是子弹击中木块过程系统动量守恒，分析清楚物体运动过程，应用动量

18、守恒定律，动能定理即可正确解题 。13.如图所示，质量为 m 的长方体物块放在水平放置的钢板 C 上，物块与钢板间的动摩擦因数为 ，由于光滑固定导槽 A、B 的控制，该物块只能沿水平导槽运动。现使钢板以速度v1 向右匀速运动，同时用水平力 F 拉动物块使其以速度 v2(v2 的方向与 v1 的方向垂直，沿 y轴正方向)沿槽匀速运动，以下说法正确的是 ( )A. 若拉力 F 的方向在第一象限，则其大小一定大于 mgB. 若拉力 F 的方向在第二象限，则其大小可能小于 mgC. 若拉力 F 的方向沿 y 轴正方向，则此时 F 有最小值，其值为 mg D. 若拉力 F 的方向沿 y 轴正方向，则此时

19、 F 有最小值，其值为 mg 【答案】BD【解析】【分析】明确工件所受滑动摩擦力的大小和方向，注意滑动摩擦力的方向是和物体的相对运动相反，正确判断出工件所受摩擦力方向，然后根据其运动状态即可正确求解该题。【详解】物块有相对于钢板水平向左的速度 v1 和沿导槽的速度 v2，故物块相对于钢板的速度如图所示，滑动摩擦力方向与相对运动方向相反，物块做匀速运动，所受导槽的作用力和拉力 F 的合力与滑动摩擦力大小相等、方向相反，由几何关系易知，F 的方向沿 y 轴正方向时有最小值，即 Ffcos mg cos mg mg，故 B、D 正确。【点睛】注意正确分析滑动摩擦力的大小和方向，其大小与正压力成正比，

20、方向与物体相对运动方向相反，在具体练习中要正确应用该规律解题。14.蹦极是一种刺激的极限运动，如图所示，一根弹性皮绳自然长度 12 米，一端系住人的腰部，一端固定在跳台上，质量为 60kg 的人由静止下落，下落过程中人的速度与下落的距离关系如图（弹性限度内） ，不记空气阻力和绳子质量，重力加速度 g=10m/s2.则（ ）A. 人在下落过程中皮绳的平均拉力大约为 900N。B. 人在下落过程中最大加速度大小约为 25m/s2C. 人在下落过程中皮绳的弹性势能最大值约为 21600JD. 当皮绳的拉力为 1200N 时人的速度大小约为 18m/s【答案】AC【解析】【详解】A、 由图象可知 ，当

21、运动员速度最大时，橡皮绳的伸长量为 8 m，有，解得 ，橡皮绳的最大伸长量 ，最大拉力 ，则运动员下落过程中橡皮绳的平均拉力 ，故 A 正确；B、根据牛顿第二定律得： ，最大加速度 ，故 B 错误；C、根据机械能守恒定律得 ： ，故 C 正确；D、当橡皮绳上的拉力为 1200 N 时， 橡皮绳的伸长量 ，运动员下落的距离 ，由题图乙可知，对应的速度大小约为 15 m/s，故 D 错误；故选 AC。【点睛】关键是根据运动学知识得速度最大时 a=0，由牛顿第二定律得此时重力等于弹簧弹力，解得劲度系数，由图象得到各个状态时的伸长量，求得对应的力，根据牛顿第二定律和机械能守恒定律求解相应问题。15.在

22、已知月地距离约为地球半径 60 倍的情况下，可以求出（ ）A. 地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的 1/602B. 月球绕地球公转的加速度约为地球表面物体落向地面加速度的 1/602C. 自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的 1/6D. 地球表面近地卫星的角速度平方约是月球绕地球公转角速度平方的 603【答案】BD【解析】【详解】A、根据万有引力 可知， 由于月球和苹果的质量不等，所以地球对月球和对苹果的吸引力之比不等于 ，故 A 错误；B、根据万有引力提供向心力，即 ，得向心加速度与距离的平方成反比，所以月球绕地球公转的加速度与地球表面物体落向地面的加速度之比为 ，故 B 正确；C、

23、在月球表面物体的重力约等于万有引力，即 ，在月球表面的加速度，在地球表面物体的重力约等于万有引力，即 ，在地球表面的加速度 ，由于地球与月球的质量未知，地球与月球的半径未知，所以无法比较在月球表面的加速度和在地球表面的加速度的大小关系，故 C 错误；D、万有引力提供向心力可知 ，解得 ，地球表面近地卫星的角速度平方与月球绕地球公转角速度平方之比为 ，故 D 正确；故选 BD。【点睛】关键是检验“使月球绕地球运动的力”与“ 使苹果落地的力 ”遵循同样的规律，即检验二者都符合万有引力定律，物体在天体表面所受的重力等于其万有引力 。第卷(45 分)注意事项：1.第卷共 4 个题。其中 16 为实验题

24、，17、18、19 题为计算简答题。2.第卷所有题目的答案考生须用黑色 0.5mm 的墨水签字笔答在答题纸上，在试题卷上答题无效。要有必要的计算表述和方程分析，只写答案不得分三、实验题16.(1)有一游标卡尺，主尺的最小分度是 1mm，游标上有 20 个小的等分刻度用它测量一小球的直径，如图甲所示的读数是_mm用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图乙所示的读数是_mm(2)某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒在调节好导轨水平的条件下，试验中测得遮光条的宽度 d=0.50cm；实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间 t=2.0

25、10-2s，则滑块经过光电门时的瞬时速度为_m/s 在本次实验中还需要测量的物理量有：钩码的质量 m、_和_（文字说明并用相应的字母表示） 本实验通过比较_和_在实验误差允许的范围内相等（用测量的物理量符号表示） ，从而验证了系统的机械能守恒(3)如图所示，A、B 两条直线是在 A、B 两地分别用竖直向上的 F 拉质量分别为 mA 和 mB 的两个物体得出的加速度 a 与力 F 之间的关系图线，分析图线可知_比较两地的重力加速度，有 ；比较两物体的质量，有 比较两地的重力加速度，有 比较两物体的质量，有 A B C D【答案】 (1). 10.50 (2). 7.500 (3). 0.25m/

26、s (4). 小车质量 M (5). 光电门与小车开始的位置 L (6). (7). (8). D【解析】【分析】游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读；螺旋测微器的读数等于固定刻度读数加上可动刻度读数，需估读；根据极短时间内的平均速度表示瞬时速度求出滑块经过光电门的速度，通过实验的原理确定需要测量的物理量；根据牛顿第二定律，a-F 图象中斜率表示 ，由图象可知当两个物体外力 F 都为 0 时加速度都相同，此时只受重力，说明重力加速度相等；【详解】解：(1) 游标卡尺的主尺读数为 10mm，游标读数为 0.0510mm=0.50mm，所以最终读数为：10mm+0.50mm=10.50

27、mm；螺旋测微的固定刻度读数为 7.5mm，可动刻度读数为0.010.0mm=0.000mm，所以最终读数为：7.5mm+0.000mm=7.500mm；(2)开通气源，滑块放置在导轨上能保持静止，则知导轨水平，滑块经过光电门时的瞬时速度 ；实验验证系统机械能守恒，系统动能的增加量 ，系统重力势能的减小量 ，判断 与 ，在误差允许的范围内是否相等，所以本实验还需要测量的物理量有：钩码的质量 m，滑块的质量 M，初时滑块与光电门间距离 L；(3)物体受拉力和重力，根据牛顿第二定律，有： ，解得： ，可知 aF 图象中斜率表示 ，由图可知 A 的斜率大于 B 的斜率，所以 ，根据图象的纵轴截距的绝

28、对值表示当地的重力加速度，所以 ，故 D 正确，A、B、 C 错误；故选 D。四、计算简答题17.如图（甲）所示，为一倾角 =37的足够长斜面，将一质量为 m=1g 的物体无初速度在斜面上释放，同时施加一沿斜面向上的拉力，拉力随时间变化的关系图象如图（乙）所示，物体与斜面间的动摩擦因数 =0.25，取 g=10m/s2，sin 37=0.6，cos 37=0.8，求：(1)2s 末物体的速度；(2)前 16s 内物体发生的位移【答案】(1)v 1=5m/s (2)x=30m【解析】【分析】由分析可知物体在前 2s 内沿斜面向下做初速度为零的匀加速直线运动，由牛顿第二定律求出，当拉力为 F2=9

29、N 时，先向下做匀减速直线运动，后向上做初速度为零的匀加速直线运动，由牛顿第二定律求解。解:由分析可知物体在前 2s 内沿斜面向下做初速度为零的匀加速直线运动，由牛顿第二定律可得当拉力为 F2=9N 时，由牛顿第二定律可得向上运动后，由牛顿第二定律可得，方向向上18.如图所示，质量为 m1 kg 的滑块，在水平力作用下静止在倾角为 30的光滑斜面上，斜面的末端 B 与水平传送带相接(滑块经过此位置滑上皮带时无能量损失) ，传送带的运行速度为 v03 m/s、长为 L1.4 m；今将水平力撤去，当滑块滑到传送带右端 C 时，恰好与传送带速度相同滑块与传送带间的动摩擦因数为 0.25，g10 m/

30、s 2，求：(1)水平作用力 F 大小；(2)滑块下滑的高度；(3)若滑块进入传送带时速度大于 3 m/s，滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量【答案】(1) (2)0.1 m 或 0.8 m (3)0.5 J【解析】试题分析：（1）滑块受到水平推力 F、重力 mg 和支持力 FN 处于平衡，如图所示，水平推力 F= （2）设滑块从高为 h 处下滑，到达斜面底端速度为 v 下滑过程机械能守恒： 若滑块冲上传送带时的速度小于传送带速度，则 滑块在带上由于受到向右的滑动摩擦力而做匀加速运动；根据动能定理有： 若滑块冲上传送带时的速度大于传送带的速度，则滑块由于受到向左的滑动摩擦力而做匀减速运动

31、；根据动能定理： （3）设滑块在传送带上运动的时间为 t，则 t 时间内传送带的位移： s=v0t滑块相对传送带滑动的位移 相对滑动生成的热量 19.如图所示，一个质量为 m=1kg 的小球拴在长为 L=1m 的细线上做成一个单摆，把小球从平衡位置 O 拉至 A，使细线与竖直方向成 =37 度角，然后轻轻释放，不计一切阻力，如果从开始到第一次运动到 O 点的时间为 0.2s, 求：（1）释放后小球运动到 P 点正下方时的速度大小？此过程中细线的拉力对小球的冲量大小是多少？（2）若在悬点 O的正下方有一颗钉子 P，钉子位置离悬点 O点的距离为 h，则 h 在什么范围内才能使小球绕钉子来回摆动?（

32、3） h 满足什么条件可使小球绕钉做圆周运动？【答案】 （1）2m/s，4N.s（2）0h0.8m（3）0.92mh1.0m【解析】【分析】释放后小球运动到 P 点正下方，由机械能都守恒求出小球运动到 P 点正下方时的速度大小，根据动量定理可得细线的拉力对小球的冲量大小；小球绕钉来回摆动时，只能摆到跟开始位置 A 等高的地方，钉子 P 的位置范围只能在过 A 点的水平线与竖直线 OO的交点上方；小球绕钉子恰好能在竖直平面内做圆周运动，在最高点时由重力提供向心力，根据牛顿第二定律列式求出小球通过最高点的临界速度，再由机械能守恒定律列式求出 h，从而得到 h的范围；【详解】解：(1)释放后小球运动到 P 点正下方，小球的机械能都守恒，则有：解得：根据动量定理可得：细线的拉力对小球的冲量大小：(2)小球绕钉来回摆动时，只能摆到跟开始位置 A 等高的地方，钉子 P 的位置范围只能在过A 点的水平线与竖直线 OO的交点上方( 如图 a)，即钉子离悬点 O的距离 h 应满足条件，即 (3)设钉子在位置 时刚好使小球能绕钉做圆周运动，圆半径 ，设小球在最高点 C 的速度为 vC，并规定最低处为重力势能的零位置(如图 b)，由 A、C 两位置时的机械能守恒，即刚好能越过 C 点做圆周运动，即解得：所以钉子 离悬点 的距离所以，能绕钉做圆周运动时钉子 离悬点 的距离离 应满足条件：