1、2016-2017 学年广西崇左市天等高中高一(下)月考物理试卷(3 月份)一、单项选择题(每小题 3 分,共 24 分每小题仅有一个选项是正确的,选对的得 3 分,选错不得分 )1关于运动的性质,以下说法中正确的是( )A曲线运动一定是变速运动B变速运动一定是曲线运动C曲线运动一定是变加速运动D物体加速度大小、速度大小都不变的运动一定是直线运动2关于运动的合成和分解,下列说法正确的是( )A合运动的时间等于两个分运动的时间之和B匀变速运动的轨迹可以是直线,也可以是曲线C曲线运动的加速度方向可能与速度在同一直线上D分运动是直线运动,则合运动必是直线运动3关于从同一高度以不同的初速度水平抛出的物
2、体,比较它们落到水平地面的时间(不计空气阻力) ,以下说法正确的是( )A速度大的时间长 B速度小的时间长C一样长 D质量大的时间长4做平抛运动的物体,每秒速度的增量总是( )A大小相等,方向相同 B大小不等,方向不同C大小相等,方向不同 D大小不等,方向相同5甲、乙两物体都做匀速圆周运动,其质量之比为 1:2,转动半径之比为1:2 ,在相等时间里甲转过 60,乙转过 45,则它们所受外力的合力之比为( )A1 :4 B2:3 C4:9 D9:166如图所示,在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下,当小车匀速向右运动时,物体 A 的受力情况是( )A绳的拉力大于 A 的重力B绳的拉力等于 A 的重力
3、C绳的拉力小于 A 的重力D拉力先大于重力,后变为小于重力7如图所示,有一质量为 M 的大圆环,半径为 R,被一轻杆固定后悬挂在 O点,有两个质量为 m 的小环(可视为质点) ,同时从大环两侧的对称位置由静止滑下两小环同时滑到大环底部时,速度都为 v,则此时大环对轻杆的拉力大小为( )A (2m+2M)g BMg C2m(g + )+Mg D2m( g)+Mg8如图所示,内壁光滑的竖直圆桶,绕中心轴做匀速圆周运动,一物块用细绳系着,绳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绳的张力可能为零B桶对物块的弹力不可能为零C随着转动的角速度增大,绳的张力保持不变D随着
4、转动的角速度增大,绳的张力一定增大二、多项选择题(每小题 4 分,共 16 分每小题有多个选项是正确的,全部选对的得 4 分,选对但不全的得 2 分,有选错的得 0 分 )9在宽度为 d 的河中,水流速度为 v2,船在静水中速度为 v1(且 v1v 2) ,方向可以选择,现让该船开始渡河,则该船( )A可能的最短渡河时间为B可能的最短渡河位移为 dC只有当船头垂直河岸渡河时,渡河时间才和水速无关D不管船头与河岸夹角是多少,渡河时间和水速均无关10如图所示倾角为 的斜面上有 A、B、C 三点,现从这三点分别以不同的初速度水平抛出一小球,三个小球均落在斜面上的 D 点今测得AB:BC:CD=5:3
5、:1,由此可判断( )AA 、B 、C 处三个小球运动时间之比为 1:2:3BA 、B、C 处三个小球落在斜面上时速度与初速度间的夹角之比为 1:1:1C A、B、C 处三个小球的初速度大小之比为 3:2:1DA、B、C 处三个小球的运动轨迹可能在空中相交11如图所示,当正方形薄板绕着过其中心 O 并与板垂直的转动轴转动时,板上 A、B 两点的( )A角速度之比 A: B=1:1 B角速度之比 A: B=1:C线速度之比 vA:v B= :1 D线速度之比 vA:v B=1:12如图,两个质量均为 m 的小木块 a 和 b(可视为质点)放在水平圆盘上,a 与转轴 OO的距离为 l,b 与转轴的
6、距离为 2l,木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的 k 倍,重力加速度大小为 g,若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速运动,用 表示圆盘转动的角速度,下列说法正确的是( )Ab 一定比 a 先开始滑动Ba ,b 所受的摩擦力始终相等C当 = 时,b 开始滑动的临界角速度D当 = 时,a 所受摩擦力的大小为 kmg三、实验题(每空 2 分,共 14 分) 13一个有一定厚度的圆盘,可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动,用下面的方法测量它匀速转动时的角速度实验器材:电磁打点计时器、米尺、纸带、复写纸片实验步骤:(1)如图 1 所示,将电磁打点计时器固定在桌面上,将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后
7、固定在待测圆盘的侧面上,使得圆盘转动时,纸带可以卷在圆盘侧面上(2)启动控制装置使圆盘转动,同时接通电源,打点计时器开始打点(3)经过一段时间,停止转动和打点,取下纸带,进行测量由已知量和测得量表示的角速度的表达式为 = 式中各量的意义是: 某次实验测得圆盘半径 r=5.50102m,得到的纸带的一段如图 2 所示,求得角速度为 (保留两位有效数字)14在“研究平抛物体运动”的实验中,可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度实验简要步骤如下:A让小球多次从 位置上滚下,记下小球穿过卡片孔的一系列位置;B安装好器材,注意斜槽末端水平和平板竖直,记下斜槽末端 O 点和过 O 点的竖直线,检测斜
8、槽末端水平的方法是 C测出曲线上某点的坐标 x、y ,用 v0= 算出该小球的平抛初速度,实验需要对多个点求 v0 的值,然后求它们的平均值D取下白纸,以 O 为原点,以竖直线为轴建立坐标系,用平滑曲线画平抛轨迹上述实验步骤的合理顺序是 (只排列序号即可) 四计算题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计算的题,答案中必须明确写出数值和单位15水平抛出的一个石子,经过 0.4s 落到地面,落地时的速度方向跟水平方向的夹角是 53, (g 取 10m/s2,Sin53=0.8 ,cos53=0.6 )试求:(1)石子的抛出点距地面的高度;(2)石子落地时的竖
9、直速度;(3)石子抛出的水平初速度16在如图所示的圆锥摆中,已知绳子长度为 L,绳子转动过程中与竖直方向的夹角为 ,求小球做匀速圆周运动的周期17如图所示,质量 m=1kg 的小球用细线拴住,线长 l=0.5m,细线所受拉力达到 F=18N 时就会被拉断当小球从图示位置释放后摆到悬点的正下方时,细线恰好被拉断若此时小球距水平地面的高度 h=5m,重力加速度 g=10m/s2,求小球落地处到地面上 P 点的距离?(P 点在悬点的正下方)18如图所示,平台上的小球从 A 点水平抛出,恰能无碰撞地进入光滑的斜面BC,经 C 点进入光滑水平面 CD 时速率不变,最后进入悬挂在 O 点并与水平面等高的弧
10、形轻质筐内已知小球质量为 m,A 、B 两点高度差为 h,BC 斜面高2h,倾角 =45,悬挂弧形轻质筐的轻绳长为 3h,小球可看成质点,弧形轻质筐的重力忽略不计,且其高度远小于悬线长度,重力加速度为 g,试求:(1)B 点与抛出点 A 的水平距离 x;(2)小球运动至 C 点速度 vC 的大小;(3)小球进入轻质筐后瞬间,轻质筐所受拉力 F 的大小2016-2017 学年广西崇左市天等高中高一(下)月考物理试卷(3 月份)参考答案与试题解析一、单项选择题(每小题 3 分,共 24 分每小题仅有一个选项是正确的,选对的得 3 分,选错不得分 )1关于运动的性质,以下说法中正确的是( )A曲线运
11、动一定是变速运动B变速运动一定是曲线运动C曲线运动一定是变加速运动D物体加速度大小、速度大小都不变的运动一定是直线运动【考点】41:曲线运动;42:物体做曲线运动的条件【分析】物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,但合外力方向、大小不一定变化;既然是曲线运动,它的速度的方向必定是改变的,所以曲线运动一定是变速运动变加速运动是指加速度变化的运动,曲线运动的加速度可以不变【解答】解:A、无论是物体速度的大小变了,还是速度的方向变了,都说明速度是变化的,都是变速运动,做曲线运动的物体的速度方向在时刻改变,所以曲线运动一定是变速运动,所以 A 正确;B、变速运动也可以是平时所学的匀加速直线
12、运动或匀减速直线运动,并不一定是曲线运动,所以 B 错误;C、变加速运动是指加速度变化的运动,曲线运动的加速度可以不变,如平抛运动就是加速度恒定的匀变速运动,所以 C 错误;D、物体做曲线运动的条件是合力的方向与速度方向不在同一条直线上,但合外力不一定变化,加速度也不一定变化,可以是匀变速运动,如平抛运动所以 D 错误故选:A2关于运动的合成和分解,下列说法正确的是( )A合运动的时间等于两个分运动的时间之和B匀变速运动的轨迹可以是直线,也可以是曲线C曲线运动的加速度方向可能与速度在同一直线上D分运动是直线运动,则合运动必是直线运动【考点】44:运动的合成和分解【分析】分运动与合运动具有等时性
13、当物体的加速度方向与速度方向在同一条直线上,物体做直线运动,当物体的加速度方向与速度方向不在同一条直线上,物体做曲线运动【解答】解:A、合运动与分运动具有等时性,故 A 错误;B、加速度不变的运动为匀变速运动,轨迹可能是直线,也可能是曲线,故 B 正确;C、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,因此曲线运动的加速度方向与速度方向不在同一条直线上,故 C 错误;D、分运动是直线运动,合运动不一定是直线运动,比如,平抛运动,故 D 错误故选 B3关于从同一高度以不同的初速度水平抛出的物体,比较它们落到水平地面的时间(不计空气阻力) ,以下说法正确的是( )A速度大的时间长 B速度小的时
14、间长C一样长 D质量大的时间长【考点】43:平抛运动【分析】平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,根据分运动与合运动具有等时性,知平抛运动的时间由高度决定【解答】解:根据 h= 知,平抛运动的时间由高度决定,高度相等,则平抛运动的时间相等,与初速度、质量无关故 C 正确,A、B、D 错误故选 C4做平抛运动的物体,每秒速度的增量总是( )A大小相等,方向相同 B大小不等,方向不同C大小相等,方向不同 D大小不等,方向相同【考点】43:平抛运动【分析】速度的增量就是速度的变化量平抛运动的加速度不变,根据公式v=at 分析即可【解答】解:平抛运动的物体只受重力,加速度为 g,保持不变,根据v=at=
15、gt,每秒速度增量大小相等,方向竖直向下,与加速度的方向相同故 A正确,B、C、D 错误故选:A5甲、乙两物体都做匀速圆周运动,其质量之比为 1:2,转动半径之比为1:2 ,在相等时间里甲转过 60,乙转过 45,则它们所受外力的合力之比为( )A1 :4 B2:3 C4:9 D9:16【考点】4A:向心力【分析】根据角速度定义 = 可知甲、乙的角速度之比,再由向心力公式F 向 =m2r 可以求出他们的向心力之比【解答】解:相同时间里甲转过 60角,乙转过 45角,根据角速度定义 =可知:1: 2=4:3由题意:r1:r 2=1:2m1: m2=1:2根据公式式 F 向 =m2rF1:F 2=
16、m112r1:m 222r2=4:9故选:C6如图所示,在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下,当小车匀速向右运动时,物体 A 的受力情况是( )A绳的拉力大于 A 的重力B绳的拉力等于 A 的重力C绳的拉力小于 A 的重力D拉力先大于重力,后变为小于重力【考点】29:物体的弹性和弹力【分析】将小车的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,沿绳子方向的速度等于 A 的速度,根据平行四边形定则判断出 A 的速度变化,从而得出 A 的加速度方向,根据牛顿第二定律判断拉力和重力的大小关系【解答】解:小车沿绳子方向的速度等于 A 的速度,设绳子与水平方向的夹角为 ,根据平行四边形定则,物体 A 的速度 vA=
17、vcos,小车匀速向右运动时,减小,则 A 的速度增大,所以 A 加速上升,加速度方向向上,根据牛顿第二定律有:TG A=mAa知拉力大于重力故 A 正确,BCD 错误故选:A7如图所示,有一质量为 M 的大圆环,半径为 R,被一轻杆固定后悬挂在 O点,有两个质量为 m 的小环(可视为质点) ,同时从大环两侧的对称位置由静止滑下两小环同时滑到大环底部时,速度都为 v,则此时大环对轻杆的拉力大小为( )A (2m+2M)g BMg C2m(g + )+Mg D2m( g)+Mg【考点】4A:向心力;37:牛顿第二定律【分析】根据牛顿第二定律求出小环运动到最低点时,大环对它的拉力,再隔离对大环分析
18、,求出大环对轻杆的拉力大小【解答】解:小环在最低点,根据牛顿第二定律得,F mg= 则F=mg+m 对大环分析,有:T=2F+Mg=2m(g + )+Mg故 C 正确,A、B 、D 错误故选 C8如图所示,内壁光滑的竖直圆桶,绕中心轴做匀速圆周运动,一物块用细绳系着,绳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绳的张力可能为零B桶对物块的弹力不可能为零C随着转动的角速度增大,绳的张力保持不变D随着转动的角速度增大,绳的张力一定增大【考点】4A:向心力;37:牛顿第二定律【分析】物块在水平面内做匀速圆周运动,竖直方向上的合力为零,结合竖直方向平衡分析拉力的变化,水
19、平方向上的合力提供圆周运动的向心力,根据牛顿第二定律分析判断【解答】解:A、由于桶的内壁光滑,所以桶不能提供给物体竖直向上的摩擦力,所以绳子的拉力一定不能等于 0故 A 错误;B、由于桶的内壁光滑,所以桶不能提供给物体竖直向上的摩擦力,绳子沿竖直向上的方向的分力与重力的大小相等,若绳子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、物块在竖直方向上平衡,有:Tcos=mg ,绳子与竖直方向的夹角不会随桶的角速度的增大而增大,可知角速度增大,绳子的张力不变,故 C 正确,D 错误故选:C二、多项选择题(每小题 4 分,共 16 分每小题有多个选项是正确的,全部选对的得
20、 4 分,选对但不全的得 2 分,有选错的得 0 分 )9在宽度为 d 的河中,水流速度为 v2,船在静水中速度为 v1(且 v1v 2) ,方向可以选择,现让该船开始渡河,则该船( )A可能的最短渡河时间为B可能的最短渡河位移为 dC只有当船头垂直河岸渡河时,渡河时间才和水速无关D不管船头与河岸夹角是多少,渡河时间和水速均无关【考点】44:运动的合成和分解【分析】船实际参与了两个分运动,沿船头指向的匀速运动和沿水流方向的匀速运动,两分运动同时发生,互不影响,因而渡河时间等于沿船头方向分运动的时间;当合速度与河岸垂直时,渡河位移最小【解答】解:A、当船头与河岸垂直时最小,渡河时间最短,为 ,因
21、而 A 错误;B、当合速度与河岸垂直时,渡河位移最小,为 d,故 B 正确;C、将船的实际运动沿船头方向和水流方向分解,由于各个分运动互不影响,因而渡河时间等于沿船头方向的分运动时间,为 t= (x 1 为沿船头指向的分位移)显然与水流速度无关,因而 C 错误、D 正确;故选:BD10如图所示倾角为 的斜面上有 A、B、C 三点,现从这三点分别以不同的初速度水平抛出一小球,三个小球均落在斜面上的 D 点今测得AB:BC:CD=5:3:1,由此可判断( )AA 、B 、C 处三个小球运动时间之比为 1:2:3BA 、B、C 处三个小球落在斜面上时速度与初速度间的夹角之比为 1:1:1C A、B、
22、C 处三个小球的初速度大小之比为 3:2:1DA、B、C 处三个小球的运动轨迹可能在空中相交【考点】43:平抛运动【分析】根据几何关系可明确水平位移和竖直位移之间的关系;再由平抛运动规律可明确初速度大小关系【解答】解:A、由几何关系可知,三个小球下落的高度之比为:9:4:1;则由 h= gt2 可得,时间之比为:3:2:1;故 A 错误;B、因三个小球位移的方向相同,因速度夹角正切值一定是位移夹角正切值的 2倍;故速度与初速度之间的夹角一定相等;故为 1:1:1;故 B 正确;C、因三个小球下落的水平位移之比为:9:4:1;时间之比为: 3:2:1;则由x=vt 可得,初速度大小之比为:3:2
23、 :1;故 C 正确;D、因最后三个物体落到同一点,故三个小球的运动不可能在空中相交;故 D错误;故选:BC11如图所示,当正方形薄板绕着过其中心 O 并与板垂直的转动轴转动时,板上 A、B 两点的( )A角速度之比 A: B=1:1 B角速度之比 A: B=1:C线速度之比 vA:v B= :1 D线速度之比 vA:v B=1:【考点】48:线速度、角速度和周期、转速【分析】板上 A、B 两点绕同一个转轴转动,所以具有相同的角速度根据 v=r 得出线速度之比【解答】解:A、板上 A、B 两点绕同一个转轴转动,所以具有相同的角速度即角速度之比 A: B=1:1,故 A 正确,B 错误C、根据几
24、何关系得板上 A、B 的轨道半径之比为 1:所以线速度之比 vA:v B=1: ,故 C 错误,D 正确故选 AD12如图,两个质量均为 m 的小木块 a 和 b(可视为质点)放在水平圆盘上,a 与转轴 OO的距离为 l,b 与转轴的距离为 2l,木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的 k 倍,重力加速度大小为 g,若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速运动,用 表示圆盘转动的角速度,下列说法正确的是( )Ab 一定比 a 先开始滑动Ba ,b 所受的摩擦力始终相等C当 = 时,b 开始滑动的临界角速度D当 = 时,a 所受摩擦力的大小为 kmg【考点】4A:向心力【分析】木块随圆盘一起转动,静摩
25、擦力提供向心力,而所需要的向心力大小由物体的质量、半径和角速度决定当圆盘转速增大时,提供的静摩擦力随之而增大当需要的向心力大于最大静摩擦力时,物体开始滑动因此是否滑动与质量无关,是由半径大小决定【解答】解:A、B、两个木块的最大静摩擦力相等木块随圆盘一起转动,静摩擦力提供向心力,由牛顿第二定律得:木块所受的静摩擦力 f=m2r,m、相等,fr,所以 b 所受的静摩擦力大于 a 的静摩擦力,当圆盘的角速度增大时 b 的静摩擦力先达到最大值,所以 b 一定比 a 先开始滑动,故 A 正确,B 错误;C、当 b 刚要滑动时,有 kmg=m22l,解得:= ,故 C 正确;D、以 a 为研究对象,当
26、= 时,由牛顿第二定律得:f=m2l,可解得:f= ,故 D 错误故选:AC三、实验题(每空 2 分,共 14 分) 13一个有一定厚度的圆盘,可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动,用下面的方法测量它匀速转动时的角速度实验器材:电磁打点计时器、米尺、纸带、复写纸片实验步骤:(1)如图 1 所示,将电磁打点计时器固定在桌面上,将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后固定在待测圆盘的侧面上,使得圆盘转动时,纸带可以卷在圆盘侧面上(2)启动控制装置使圆盘转动,同时接通电源,打点计时器开始打点(3)经过一段时间,停止转动和打点,取下纸带,进行测量由已知量和测得量表示的角速度的表达式为 = 式中各量的意义是
27、:T 为电磁打点计时器打点的周期, r 为圆盘的半径, L 是用米尺测量的纸带上选定的两点间的长度,n 为选定的两点间的打点周期数 某次实验测得圆盘半径 r=5.50102m,得到的纸带的一段如图 2 所示,求得角速度为 6.8rad/s (保留两位有效数字)【考点】48:线速度、角速度和周期、转速;M4:探究小车速度随时间变化的规律【分析】通过纸带打点的时间间隔和位移,求出圆盘的线速度,根据 = 得出角速度的表达式,代入数据求出角速度的大小【解答】解:在纸带上取两点为 n 个打点周期,距离为 L,则圆盘的线速度为: ,则圆盘的角速度 = ,式中 T 为电磁打点计时器打点的周期,r 为圆盘的半
28、径,L 是用米尺测量的纸带上选定的两点间的长度,n 为选定的两点间的打点周期数 从图中可知第一个点到最后一个点共有 n=15 个周期,其总长度L=11.30cm代入数据解得:=6.8 rad/s故答案为: ,式中 T 为电磁打点计时器打点的周期, r 为圆盘的半径,L是用米尺测量的纸带上选定的两点间的长度,n 为选定的两点间的打点周期数;6.8rad/s14在“研究平抛物体运动”的实验中,可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度实验简要步骤如下:A让小球多次从 斜槽的同一位置 位置上滚下,记下小球穿过卡片孔的一系列位置;B安装好器材,注意斜槽末端水平和平板竖直,记下斜槽末端 O 点和过 O
29、 点的竖直线,检测斜槽末端水平的方法是 将小球放在水平槽末端中若能静止则可认为水平 C测出曲线上某点的坐标 x、y ,用 v0= x 算出该小球的平抛初速度,实验需要对多个点求 v0 的值,然后求它们的平均值D取下白纸,以 O 为原点,以竖直线为轴建立坐标系,用平滑曲线画平抛轨迹上述实验步骤的合理顺序是 BADC (只排列序号即可) 【考点】MB:研究平抛物体的运动【分析】让小球多次从同一位置上静止滚下,目的是保证小球多次做平抛运动的初速度相等,这样目的是为了保证轨迹相同;保证小球做平抛运动,所以斜槽末端保持水平;实验步骤的合理顺序的排列要明确实验的正确安排顺序【解答】解:A、为保证小球多次做
30、平抛运动的初速度相等,即为了保证轨迹相同应让小球多次从同一位置上滚下;B、检验斜槽末端水平的方法有多种,如用水平仪或者将小球放在斜槽末端看其是否滚动,若不滚动,则斜槽末端水平C、小球做平抛运动,竖直方向:y= gt2,水平方向:x=v 0t,解得,初速度:v0=x 实验时先安装器材,然后进行实验,最后数据处理,所以正确的操作步骤为:B、A 、D、C实验时应先安装实验器材,然后描点作出运动轨迹,最后求出小球的初速度,故合理的顺序是:BADC;故答案为:A、斜槽的同一位置;B 、将小球放在水平槽末端中若能静止则可认为水平;C、 x ;BADC四计算题解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤只
31、写出最后答案的不能得分有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位15水平抛出的一个石子,经过 0.4s 落到地面,落地时的速度方向跟水平方向的夹角是 53, (g 取 10m/s2,Sin53=0.8 ,cos53=0.6 )试求:(1)石子的抛出点距地面的高度;(2)石子落地时的竖直速度;(3)石子抛出的水平初速度【考点】43:平抛运动【分析】 (1)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,根据时间求出石子的抛出点距离地面的高度(2)根据速度时间公式求出落地时竖直速度(3)结合平行四边形定则求出石子抛出的初速度【解答】解:(1)由 得 h= 100.42m=0.8m
32、(2)石子落地时的竖直速度 vy=gt=100.4m/s=4m/s(3)由 tan53= 得 v0=3m/s答:(1)石子的抛出点距地面的高度是 0.8m;(2)石子落地时的竖直速度是 4m/s;(3)石子抛出的水平初速度是 3m/s16在如图所示的圆锥摆中,已知绳子长度为 L,绳子转动过程中与竖直方向的夹角为 ,求小球做匀速圆周运动的周期【考点】37:牛顿第二定律;4A:向心力【分析】由题,小球在水平面做匀速圆周运动,由重力和绳子的拉力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律求解周期【解答】解:如图小球的受力如右图所示,由牛顿第二定律得:由图可知,小球圆周运动的半径:r=Lsin联立解得:答:小球
33、做匀速圆周运动的周期 T=2 17如图所示,质量 m=1kg 的小球用细线拴住,线长 l=0.5m,细线所受拉力达到 F=18N 时就会被拉断当小球从图示位置释放后摆到悬点的正下方时,细线恰好被拉断若此时小球距水平地面的高度 h=5m,重力加速度 g=10m/s2,求小球落地处到地面上 P 点的距离?(P 点在悬点的正下方)【考点】37:牛顿第二定律;43:平抛运动;4A:向心力【分析】小球摆到最低点时细线恰好被拉断,细线的拉力达到 F=18N,由重力和拉力的合力提供向心力求出小球摆到最低点时的速度细线被拉断后,小球做平抛运动,由高度 h 求出平抛运动的时间,再求解小球落地处到地面上 P 点的
34、距离【解答】解:球摆到最低点时,由 Fmg=m解得小球经过最低点时的速度 v= =2m/s,小球平抛运动的时间 t= =1s所以小球落地处到地面上 P 点的距离 x=vt=2m答:小球落地处到地面上 P 点的距离为 2m18如图所示,平台上的小球从 A 点水平抛出,恰能无碰撞地进入光滑的斜面BC,经 C 点进入光滑水平面 CD 时速率不变,最后进入悬挂在 O 点并与水平面等高的弧形轻质筐内已知小球质量为 m,A 、B 两点高度差为 h,BC 斜面高2h,倾角 =45,悬挂弧形轻质筐的轻绳长为 3h,小球可看成质点,弧形轻质筐的重力忽略不计,且其高度远小于悬线长度,重力加速度为 g,试求:(1)
35、B 点与抛出点 A 的水平距离 x;(2)小球运动至 C 点速度 vC 的大小;(3)小球进入轻质筐后瞬间,轻质筐所受拉力 F 的大小【考点】53:动量守恒定律;4A:向心力;6C :机械能守恒定律【分析】 (1)小球从 A 到 B 做平抛运动,小球恰好与无碰撞地进入光滑的 BC斜面,速度沿 BC 面向下,可得到两个方向的分速度关系从水平方向和竖直方向运用平抛运动的规律分析解决问题(2)运用动能定理可求解小球到达 C 点的速度(3)小球进入轻质筐后瞬间,进行受力分析,并运用牛顿第二定律求解【解答】解:(1)小球至 B 点时速度方向与水平方向夹角为 45,设小球抛出的初速度为 v0,A 点至 B 点时间为 t则得:h= ,得 t=又 tan45= = =得:v 0=则得:x=v 0t= 得水平距离:x=2h(2)设小球至 B 点时速度为 vB,在斜面上运动的加速度为 a,vB= v0,a=gsin45,由动能定理得: =2a联立以上几式得:v C=2(3)小球进入轻筐后做圆周运动,由牛顿第二定律得:F mg=m ,解得小球所受拉力:F= mg答:(1)B 点与抛出点 A 的水平距离 x 为 2h;(2)小球运动至 C 点的速度 vc 大小为 2 (3)小球进入轻质筐后瞬间,小球所受拉力 F 的大小为 mg