浙江省杭州市2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)物理 Word版含解析

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2022學(xué)年杭州市高一年級(jí)第二學(xué)期教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)物理試題考生須知∶1．本試卷分試題卷和答題卷，滿分100分，考試時(shí)間90分鐘。2．所有答案必須寫在答題卷上，寫在試題卷上無(wú)效。3．考試結(jié)束后，只需上交答題卷。4．本卷若題中未作說(shuō)明，重力加速度g=10m/s2。一、單項(xiàng)選擇題（本題共15小題，每小題3分，共45分。每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，不選、多選、錯(cuò)選均不得分。1.下列單位均為國(guó)際單位制中基本單位的是（　?。〢.N、kg、sB.kg、m、m/sC.kg、J、N/mD.kg、m、s【答案】D【解析】【詳解】國(guó)際單位制規(guī)定了七個(gè)基本物理量。分別為長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間、熱力學(xué)溫度、電流、光照強(qiáng)度、物質(zhì)的量。它們的在國(guó)際單位制中的單位稱為基本單位，他們?cè)趪?guó)際單位制中的單位分別為米、千克、秒、開爾文、安培、坎德拉、摩爾。故D正確ABC錯(cuò)誤。故選D。2.如圖所示，被踢出的足球在空中呈曲線軌跡飛行，并在球門前急速下落飛入球門，我們將這樣飛行軌跡的球叫“香蕉球”，則足球在空中運(yùn)動(dòng)過程中受到的力有（　　）A.僅受重力B.重力、空氣作用力C.重力、踢力D.重力、向心力【答案】B【解析】【詳解】足球在空中運(yùn)動(dòng)過程中受到的力有重力以及空氣的作用力。故選B。

13.杭州亞運(yùn)會(huì)龍舟比賽項(xiàng)目共設(shè)有6個(gè)小項(xiàng)，將產(chǎn)生6枚金牌。下列說(shuō)法正確的是（　?。〢.研究比賽過程中運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作技巧可以將其看成質(zhì)點(diǎn)B.可以用龍舟最前端的點(diǎn)來(lái)代替龍舟研究比賽成績(jī)C.龍舟齊頭并進(jìn)時(shí)，可以認(rèn)為龍舟相對(duì)于地面是靜止的D.比賽過程中冠軍龍舟撞線時(shí)的瞬時(shí)速度一定最大【答案】B【解析】【詳解】A．研究比賽過程中運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作技巧，運(yùn)動(dòng)員的形狀大小不能忽略不計(jì)，不可以將其看成質(zhì)點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；B．可以用龍舟最前端的點(diǎn)來(lái)代替龍舟研究比賽成績(jī)，故B正確；C．龍舟齊頭并進(jìn)時(shí)，龍舟相對(duì)于地面是運(yùn)動(dòng)的，故C錯(cuò)誤；D．比賽過程中冠軍龍舟所用時(shí)間最少，但撞線時(shí)的瞬時(shí)速度不一定最大，故D錯(cuò)誤。故選B。4.物理學(xué)發(fā)展歷程中，科學(xué)家們?cè)诟髯缘念I(lǐng)域做出了巨大貢獻(xiàn)的同時(shí)形成了許多物理思想和物理方法，下列敘述不正確的是（　?。〢.把物體看成質(zhì)點(diǎn)運(yùn)用了等效替代的思想B.瞬時(shí)速度的定義用到了極限的思想C.運(yùn)動(dòng)可以合成與分解體現(xiàn)了等效替代的思想D.“探究加速度與力，質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)用到了控制變量法【答案】A【解析】【詳解】A．質(zhì)點(diǎn)是一種理想化模式，把物體看成質(zhì)點(diǎn)運(yùn)用了理想化模型法，故A錯(cuò)誤；B．由公式，當(dāng)時(shí)的平均速度可看成瞬時(shí)速度，采用的是極限法思想，故B正確；C．運(yùn)動(dòng)的合成與分解是等效替代的關(guān)系，故C正確；D

2．“探究加速度與力，質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)保持一個(gè)量不變，探究其它兩個(gè)物理量間的關(guān)系，用到了控制變量法，故D正確。本題選錯(cuò)誤的，故選A。5.自行車后輪胎接觸臉盆中的水并使其轉(zhuǎn)動(dòng)，得到如圖所示照片。輪胎外沿A、B、C三點(diǎn)位置如圖。下列說(shuō)法正確的是（　?。〢.正對(duì)圖片看，輪胎是逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)B.從A點(diǎn)飛出的水滴做平拋運(yùn)動(dòng)C.從B點(diǎn)飛出水滴做勻速直線運(yùn)動(dòng)D.A、B、C三點(diǎn)的線速度不同【答案】D【解析】【詳解】A．曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向沿軌跡的切線方向，正對(duì)圖片看，輪胎是順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．從A點(diǎn)飛出的水滴有斜向上的速度，做斜拋運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C．從B點(diǎn)飛出的水滴速度豎直向上，做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向沿軌跡的切線方向，A、B、C三點(diǎn)的線速度不同，故D正確。故選D。6.如圖，人站在電動(dòng)平衡車上沿水平地面直線前進(jìn)，不計(jì)空氣阻力，則電動(dòng)平衡車（　　）A.加速行駛時(shí)，車對(duì)人的作用力方向豎直向上B.減速行駛時(shí)，車對(duì)人作用力小于人對(duì)車的作用力C.加速行駛時(shí)，車對(duì)人的作用力大小等于人對(duì)車的作用力大小D.勻速行駛時(shí)，人受到的重力和車對(duì)人的支持力是一對(duì)相互作用力【答案】C【解析】

3【詳解】A．加速行駛時(shí)，車對(duì)人的作用力是支持力和摩擦力的合力，其方向指向前上方，A錯(cuò)誤；B．減速行駛時(shí)，根據(jù)牛頓第三定律，車對(duì)人的作用力等于人對(duì)車的作用力，B錯(cuò)誤；C．加速行駛時(shí)，根據(jù)牛頓第三定律，車對(duì)人的作用力大小等于人對(duì)車的作用力大小，C正確；D．勻速行駛時(shí)，人受到的重力和車對(duì)人的支持力是一對(duì)平衡力，D錯(cuò)誤。故選C。7.某駕校學(xué)員在教練的指導(dǎo)下沿直線路段練習(xí)駕駛技術(shù)，汽車的速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示，則汽車行駛位移x與時(shí)間t的關(guān)系圖像可能正確的是（　　）A.B.C.D.【答案】D【解析】【詳解】由圖像可知汽車一直沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，x-t圖像的斜率表示速度，斜率先變大，后不變，最后變小，故D正確ABC錯(cuò)誤。故選D。8.如圖所示，一輛汽車關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后沿粗糙斜坡向下加速運(yùn)動(dòng)過程中，關(guān)于其能量變化情況，下列說(shuō)法正確的是（　?。?/p>

4A.動(dòng)能不變，機(jī)械能減小B.動(dòng)能增加，機(jī)械能減小C.動(dòng)能增加，機(jī)械能增加D.動(dòng)能增加，機(jī)械能不變【答案】B【解析】【分析】【詳解】關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后沿粗糙斜坡向下加速運(yùn)動(dòng)過程中，動(dòng)能增加。因?yàn)槟Σ亮ψ鲐?fù)功，所以機(jī)械能減少。故選B。9.某同學(xué)通過在壓力傳感器上做下蹲和起立的動(dòng)作來(lái)研究超重和失重現(xiàn)象。如圖所示，該同學(xué)先由直立站姿快速下蹲，短暫停留后快速站起，在這一過程中壓力傳感器通過計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)地把壓力隨時(shí)間變化曲線呈現(xiàn)出來(lái)，則此曲線可能是（　?。〢.B.

5C.D.【答案】A【解析】【詳解】在下蹲過程中，學(xué)生從剛開始靜止到蹲下之后處于靜止，向下做先加速后減速運(yùn)動(dòng)，加速度方向先向下后向上，先是處于失重狀態(tài)然后處于超重狀態(tài)，壓力先小于重力后大于重力；在起立的過程中，向上先加速后減速運(yùn)動(dòng)，加速度先向上后向下，即先是處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)，壓力先大于重力后小于重力。故選A。10.蹦極是一項(xiàng)刺激極限運(yùn)動(dòng)。如圖所示，質(zhì)量為m的體驗(yàn)者將一根原長(zhǎng)為L(zhǎng)的彈性繩系在身上，另一端固定在足夠高的平臺(tái)。體驗(yàn)者從平臺(tái)處由靜止落下，在同一豎直線上反復(fù)起落。重力加速度為g，下列說(shuō)法正確的是（　　）A.體驗(yàn)者下落高度為L(zhǎng)時(shí)加速度為零B.彈簧端在整個(gè)過程中最大拉力為mgC.體驗(yàn)者在下落過程中先做勻加速運(yùn)動(dòng)后做勻減速運(yùn)動(dòng)D.體驗(yàn)者彈起的最大高度不能到達(dá)平臺(tái)處【答案】D【解析】【詳解】A．下落高度為L(zhǎng)時(shí)此時(shí)彈性繩中拉力為0，此時(shí)體驗(yàn)者受到重力作用，加速度不為零，故A錯(cuò)誤；B．開始體驗(yàn)者下落時(shí)合力向下，做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)彈性繩中拉力等于重力后，體驗(yàn)者此時(shí)仍有向下的速度，繩中拉力繼續(xù)增大，當(dāng)?shù)竭_(dá)最低點(diǎn)時(shí)繩中拉力達(dá)最大，可知在整個(gè)過程中最大拉力一定大于mg，故B錯(cuò)誤；C

6．開始時(shí)合力向下，并隨著繩中拉力的增大加速度在減小，當(dāng)繩中拉力大于人的重力后，體驗(yàn)者做減速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)隨著繩中拉力的增大，人做減速運(yùn)動(dòng)的加速度也在增大，故C錯(cuò)誤；D．由于存在空氣阻力，所以彈性繩與人組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，故彈起的最大高度不能到達(dá)平臺(tái)處，故D正確。故選D。11.“長(zhǎng)征七號(hào)”A運(yùn)載火箭于2023年1月9日在中國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)點(diǎn)火升空，托舉“實(shí)踐二十三號(hào)”衛(wèi)星直沖云霄，隨后衛(wèi)星進(jìn)入預(yù)定軌道，發(fā)射取得圓滿成功。已知地球表面的重力加速度大小為g，地球的半徑為R，“實(shí)踐二十三號(hào)”衛(wèi)星距地面的高度為h（h小于同步衛(wèi)星距地面的高度），入軌后繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則該衛(wèi)星（　?。〢.線速度大小大于7.9km/sB.周期可能超過24小時(shí)C.向心加速度大于地面重力加速度gD.角速度大小大于同步衛(wèi)星的角速度【答案】D【解析】【詳解】A．實(shí)踐二十三號(hào)”衛(wèi)星距地面的高度為h（h小于同步衛(wèi)星距地面的高度），根據(jù)因?yàn)檐壍腊霃酱笥诮匦l(wèi)星軌道半徑，所以線速度大小小于7.9km/s，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)h小于同步衛(wèi)星距地面的高度，所以周期小于24小時(shí)，故B錯(cuò)誤；C．因?yàn)?，所以向心加速度小于地面重力加速度g，故C錯(cuò)誤；D．周期小于24小時(shí)，所以角速度大小大于同步衛(wèi)星的角速度，故D正確。

7故選D。12.如圖甲、乙所示，某公園的兩處不同地型的草坪上分別安裝了相同的自動(dòng)旋轉(zhuǎn)噴灌裝置。兩個(gè)噴嘴分別對(duì)稱的安裝固定在水平彎管的兩端，當(dāng)噴嘴將水流水平射出時(shí)，水平彎管在水流的反作用下可繞O在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，噴水速度可在限定的最大噴水速度內(nèi)自動(dòng)調(diào)節(jié)。兩種情形O點(diǎn)距水平地面的高度相等，圖乙情形中水不會(huì)噴出坡面范圍，不計(jì)空氣阻力，則下列說(shuō)法正確的是（　?。〢.圖甲情形中，噴水速度越大，水在空中的時(shí)間越長(zhǎng)B.圖乙情形中，噴水速度越大，水在空中的時(shí)間越長(zhǎng)C.若兩種情形噴水速度大小相同，則水能直接噴到的水平距離相等D.若甲情形中噴水的最大速度加倍，則直接噴到草坪的面積加倍【答案】B【解析】【詳解】A．水做平拋運(yùn)動(dòng)，圖甲情形中，高度一定，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定，與噴水速度無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；B．圖乙中，根據(jù)解得圖乙情形中，噴水速度越大，水在空中的時(shí)間越長(zhǎng)，故B正確；C．甲情形中乙中不一定相同，故C錯(cuò)誤；

8D．若甲情形中噴水的最大速度加倍，則直接噴到草坪的面積變?yōu)?倍，故D錯(cuò)誤；故選B。13.如下圖甲為某品牌家用燃?xì)庠顮t架，它用同一水平面對(duì)稱分布的四個(gè)爪支撐炒菜鍋。若將總質(zhì)量為m的鍋放在燃?xì)庠顮t架上，鍋是半徑為R的球面，簡(jiǎn)化為如圖乙所示，忽略爪與鍋之間的摩擦力，則每個(gè)爪與鍋之間的彈力（　?。〢.等于mgB.小于mgC.R越大，彈力越大D.R越大，彈力越小【答案】D【解析】【詳解】設(shè)每個(gè)爪與鍋之間的彈力為F，根據(jù)對(duì)稱性可知，正對(duì)的一對(duì)爪對(duì)鍋的彈力的合力方向豎直向上，則四個(gè)爪對(duì)鍋的彈力在豎直方向的分力等于鍋的重力；設(shè)正對(duì)的一對(duì)爪之間的距離為d，根據(jù)幾何關(guān)系可知F與豎直方向之間的夾角豎直方向根據(jù)平衡條件可得解得可知R越大，則F越小。故選D。14.一輛質(zhì)量m的小型新能源電動(dòng)汽車在水平的公路上由靜止啟動(dòng)且沿直線前行，該汽車運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系如圖所示，設(shè)汽車在運(yùn)動(dòng)過程中所受阻力大小恒為f。在0~t1內(nèi)汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)，t1時(shí)刻達(dá)到額定功率，在t1~t2內(nèi)汽車做變加速運(yùn)動(dòng)，t2末汽車的速度恰好達(dá)到最大。則（　?。?/p>

9A.在0~t1內(nèi)，汽車運(yùn)動(dòng)的加速度為B.在t1~t2內(nèi)，汽車的牽引力逐漸增大C.在t2末，汽車的輸出功率為D.在t1~t2內(nèi)，汽車的位移小于【答案】C【解析】【詳解】A．在0~t1內(nèi)，汽車運(yùn)動(dòng)的加速度為故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)題意可知，t1時(shí)刻功率達(dá)到最大，在t1~t2內(nèi)汽車的牽引力逐漸減小，故B錯(cuò)誤；C．在t2末汽車輸出功率與t1時(shí)刻相同，在t1時(shí)刻且故C正確；D．在t1~t2內(nèi)，如果汽車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，則根據(jù)面積代表位移可知，實(shí)際運(yùn)動(dòng)位移大于勻變速運(yùn)動(dòng)位移，所以在t1~t2內(nèi)，汽車的位移大于

10，故D錯(cuò)誤。故選C。15.如圖所示，一條輕繩跨過定滑輪，繩的兩端各系一個(gè)小球A和B，A球質(zhì)量為m，B球的質(zhì)量是A球的3倍。用手托住B球，當(dāng)輕繩剛好被拉緊時(shí)，B球離地面的高度是h，A球靜止于地面，定滑輪與軸間的摩擦均不計(jì)，重力加速度為g，現(xiàn)釋放B球，從A球開始運(yùn)動(dòng)到第一次到達(dá)最高點(diǎn)這個(gè)過程中（A球上升到最高點(diǎn)過程不會(huì)碰到定滑輪），下列說(shuō)法正確的是（　?。〢.A球在上升過程中機(jī)械能守恒B.釋放B球時(shí)，繩子的拉力大小為3mgC.B球落地后，A球開始做自由落體運(yùn)動(dòng)D.B球剛落地時(shí)，B球的速度為【答案】D【解析】【詳解】A．A球在上升過程中繩對(duì)A球做正功，機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤；B．釋放B球時(shí)，根據(jù)，解得繩子的拉力大小為，故B錯(cuò)誤；C．B球落地后，A球開始做豎直上拋，故C錯(cuò)誤；D．B球剛落地時(shí)，B球的速度解得

11故D正確。故選D。二、實(shí)驗(yàn)題（每空2分，共16分）16.某同學(xué)做“探究物體加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，如圖所示是該同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)釋放紙帶前實(shí)驗(yàn)裝置的狀態(tài)，請(qǐng)指出實(shí)驗(yàn)裝置中的兩處錯(cuò)誤__________和__________。為了完成此實(shí)驗(yàn)，除了圖甲中的器材，還需從下圖中選取的實(shí)驗(yàn)器材是__________（單選）。A．B.C.D.【答案】①.細(xì)繩未與軌道平行②.小車未靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器③.B【解析】【詳解】[1][2]兩處錯(cuò)誤細(xì)繩未與軌道平行、小車未靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。[3]探究物體加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，需要處理紙帶，需要刻度尺測(cè)量長(zhǎng)度，不需要游標(biāo)卡尺、秒表和彈簧測(cè)力計(jì)。故選B。17.下圖為某同學(xué)做“探究物體速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，用電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的一些點(diǎn)，其中各計(jì)數(shù)點(diǎn)O、A、B、C、D對(duì)應(yīng)刻度讀數(shù)分別為0.00cm、5.45cm、12.05cm、19.70cm、28.50cm，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)，電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的交變電源頻率為50Hz。請(qǐng)根據(jù)紙帶求出小車的加速度大小為________m/s2。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字），

12【答案】1.10【解析】【詳解】相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)，可知圖中相鄰字母間的時(shí)間間隔為根據(jù)題意有，根據(jù)逐差法有代入數(shù)值解得18.某同學(xué)用向心力演示器探究向心力大小的表達(dá)式，實(shí)驗(yàn)情景如圖中A、B、C所示，其中球的尺寸相等、只有B情景皮帶兩端塔輪的半徑不相等。（1）三個(gè)情景中________是探究向心力大小F與質(zhì)量m關(guān)系（選填“A”、“B”或“C”）。（2）在B情景中，若左右兩鋼球所受向心力的比值為9：1，則實(shí)驗(yàn)中選取左右兩個(gè)變速塔輪的半徑之比為__________。（3）另一同學(xué)運(yùn)用小球豎直平面做圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)需要的向心力與提供的向心力是否相等來(lái)驗(yàn)證向心力大小的表達(dá)式，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

13已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，主要實(shí)驗(yàn)步驟如下∶①用天平測(cè)出小鋼球的質(zhì)量m；②用游標(biāo)卡尺測(cè)出小鋼球直徑d；③輕質(zhì)細(xì)線一端與小鋼球相連，另一端固定在拉力傳感器上，并測(cè)出懸掛點(diǎn)至球心的距離L，小球靜止時(shí)光電門的光正好對(duì)準(zhǔn)小球的球心處；④將小鋼球拉到適當(dāng)?shù)母叨忍庒尫牛瑴y(cè)出小鋼球通過光電門的時(shí)間t，則此時(shí)小鋼球向心力表達(dá)式可表示為=__________（用題中字母表示）；⑤讀出力傳感器示數(shù)的最大值，則向心力還可表示為=__________（用題中字母表示）；⑥對(duì)比和的大小，可得出結(jié)論。【答案】①.C②.1∶3③.④.【解析】【詳解】（1）[1]三個(gè)情景中，只有C情景皮帶兩端塔輪半徑相等且所用小球質(zhì)量不同，皮帶兩端塔輪半徑相等保證了兩球隨塔輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的角速度相同，根據(jù)向心力公式可知，情景C可用來(lái)探究向心力大小F與質(zhì)量m關(guān)系。故選C。（2）[2]B情景中所用鋼球相同，根據(jù)牛頓第二定律有，兩個(gè)塔輪邊緣的線速度相等，有根據(jù)已知聯(lián)立可得（3）[3]小鋼球通過光電門的速度鋼球在最低點(diǎn)時(shí)，向心力

14聯(lián)立可得[4]鋼球在最低點(diǎn)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律有三、計(jì)算題（本大題共39分，解答應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）19.杭州桐廬生仙里國(guó)際滑雪場(chǎng)主滑道由傾斜的山坡AB和一段水平滑道BC組成，斜坡AB與水平滑道BC平滑連接。設(shè)人與裝備的總質(zhì)量為，滑雪者從靜止開始沿斜坡勻加速直線滑下距離時(shí)恰好下滑到B點(diǎn)，用時(shí)為t=8s；然后在水平滑道BC上繼續(xù)勻減速直線滑行一段距離才停下。求，（1）滑雪者在斜坡上的加速度a的大?。唬?）滑雪者在整個(gè)過程中的最大速度的大??；（3）滑雪者的滑雪板與水平滑道間的動(dòng)摩擦因數(shù)?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）滑雪者在斜面上有解得（2）到達(dá)斜滑道與水平滑道的交界處B點(diǎn)的速度

15解得（3）在水平滑道上有其中解得20.如圖所示，半徑為的大鐵環(huán)用細(xì)線懸掛在兩鐵架臺(tái)支起的橫梁上，有兩個(gè)質(zhì)量均為的小鐵環(huán)a，b套在大鐵環(huán)上。當(dāng)大鐵環(huán)靜止時(shí)，兩小鐵環(huán)處于其最低點(diǎn)A位置∶當(dāng)大鐵環(huán)以豎直的直徑為軸轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)后，經(jīng)過一段時(shí)間達(dá)到穩(wěn)定并能保持較長(zhǎng)時(shí)間的勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)小鐵環(huán)分別上升到兩側(cè)同一高度且與大鐵環(huán)保持相對(duì)靜止，穩(wěn)定時(shí)大鐵環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)15圈耗時(shí)剛好10秒。小鐵環(huán)可被視為質(zhì)點(diǎn)，大鐵環(huán)的質(zhì)量遠(yuǎn)大于小鐵環(huán)質(zhì)量，且它們之間的摩擦力及空氣阻力可忽略不計(jì)，取，求∶（1）穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，大鐵環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω的大?。唬?）穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，圖中小鐵環(huán)a做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力方向；（3）穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，大鐵環(huán)對(duì)小鐵環(huán)a的作用力FN的大小?！敬鸢浮浚?）；（2）水平向有或a指向b；（3）1.8N【解析】【詳解】（1）根據(jù)角速度的定義式有代入數(shù)據(jù)可得（2）小鐵環(huán)a所需的向心力方向?yàn)椤盟较蛴一騛指向b；（3）對(duì)小鐵環(huán)做受力分析，小鐵環(huán)受重力與彈力，且二力在豎直方向合力為0，水平方向合力提供向心力。

16所以解得21.如圖所示，在地面上安裝一彈射小球裝置，裝置出口處設(shè)置了微小平滑45°轉(zhuǎn)角，現(xiàn)有一小球被初始?jí)嚎s量為的彈簧彈出后從水平地面上的A點(diǎn)斜向拋出，小球恰好垂直擊中豎直墻壁上的P點(diǎn)。已知P點(diǎn)距墻角B點(diǎn)的豎直高度彈簧的彈性勢(shì)能與其形變量△x的平方成正比（即，彈簧彈射小球時(shí)彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能。若微小轉(zhuǎn)角高度不計(jì)，小球看成質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)一切阻力。求∶（1）小球從A點(diǎn)拋出到擊中P點(diǎn)的時(shí)間t；（2）AB間的水平距離xAB；（3）若要小球從A點(diǎn)拋出后直接擊中B點(diǎn)，求彈簧初始的壓縮量。【答案】（1）0.4s；（2）1.6m；（3）【解析】【詳解】（1）在小球拋出后，豎直方向上小球做勻變速運(yùn)動(dòng)解得

17（2）由于在拋出時(shí)的速度角為，因此有根據(jù)豎直方向所以水平位移（3）若小球擊中B點(diǎn)，對(duì)斜拋運(yùn)動(dòng)分解可得同時(shí)由于拋出時(shí)速度角不變，仍滿足消去方程組中的t有所以根據(jù)動(dòng)能定理，拋出時(shí)的動(dòng)能與此前彈簧壓縮時(shí)彈性勢(shì)能相等，又由，因此有所以22.一游戲裝置豎直截面如圖所示，該裝置由固定在水平地面上傾角θ=37°的直軌道AB、螺旋圓形軌道BCDE、傾角θ=37°的直軌道EF、水平直軌道FP上設(shè)置了可水平勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的傳送帶裝置和兩段半徑相等且圓心角均為37°的圓弧拼接而成的軌道組成，N在M的正下方處且NP足夠長(zhǎng)。螺旋圓形軌道與軌道AB、EF相切于B（E）處。已知螺旋圓形軌道半徑R=0.4m，B點(diǎn)高度為0.5R，圓弧軌道所對(duì)應(yīng)的圓半徑為5R，將一質(zhì)量為m=0.1kg的滑塊從傾斜軌道AB上高度h=2.0m處?kù)o止釋放，滑塊與傳送帶間動(dòng)摩擦因素，傳送帶的速度大小v可以在0~5m/s

18范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，且正反傳送方向也可以改變，除傳送帶外各段軌道均光滑，各處平滑連接，滑塊視為質(zhì)點(diǎn)，傳送帶足夠長(zhǎng)，不計(jì)空氣阻力，，。求∶（1）滑塊第一次過B點(diǎn)的速度大??；（2）滑塊第一次過C點(diǎn)時(shí)，軌道對(duì)滑塊的作用力大小FC；（3）若傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，為使滑塊能返回螺旋圓形軌道而不脫離軌道，則傳送帶的速度大小范圍；（4）調(diào)節(jié)傳送帶傳送的方向和速度大小，要使滑塊不脫離軌道且能從M點(diǎn)平拋出去落在水平面軌道NP上，則落地點(diǎn)到N點(diǎn)的最大距離?！敬鸢浮浚?）6m/s；（2）4.4N；（3）或；（4）【解析】【詳解】（1）A到B過程由動(dòng)能定理得（2）A到C過程由動(dòng)能定理得在C處得

19（3）根據(jù)得①當(dāng)滑塊返回到螺旋圓形軌道O1的等高處時(shí)速度恰好為零，有得5m/s②當(dāng)滑塊返回到螺旋軌道E點(diǎn)解得③當(dāng)滑塊返回到螺旋圓形軌道恰好能通過最高點(diǎn)C，有在C處得所以5m/s傳送帶的速度大小范圍為或（4）滑塊在圓弧軌道滑動(dòng)過程中，在L點(diǎn)最易脫離軌道

20解得滑塊從K到L，過程中得5m/s滑塊從L到M過程中得平拋運(yùn)動(dòng)得得根據(jù)得所以落點(diǎn)到N點(diǎn)的距離