人教版新教材 物理必修第二冊 綜合測試 班級___________ 姓名___________ 學號____________ 分數(shù)____________ （考試時間：90分鐘 試卷滿分：100分） 單項選擇題：本題共10小題，每小題3分，共30分。每小題只有一個選項符合題目要求。 1．（2021春·廣西南寧·高一?？茧A段練習）跳傘表演是人們普遍喜歡的觀賞性體育項目，當跳傘運動員從直升機上由靜止跳下后，在下落過程中若受到水平風力的影響，下列說法正確的是（　?。?A．風力越大，運動員下落時間越長，運動員可完成更多的空中表演動作 B．風力越大，運動員下落時間越短，有可能對運動員造成傷害 C．運動員下落時間與風力大小無關(guān) D．運動員著地速度與風力大小無關(guān) 【答案】C 【詳解】ABC．運動員同時參與了兩個分運動，即豎直方向向下的運動和水平方向隨風飄行，兩個分運動同時發(fā)生，相互獨立，因此可知水平方向的風力大小不會影響豎直方向的運動，而運動員下落的時間由下落高度決定，即落地時間不變，故AB錯誤，C正確； D．運動員著地時的速度為豎直方向的末速度與水平方向速度的合速度，當風力越大，在相同下落時間內(nèi)運動員在水平方向獲得的分速度就越大，最后落地時的合速度就越大，因此，運動員落地時的速度與風力大小有關(guān)，故D錯誤。 故選C。 2．（2023春·江蘇宿遷·高一泗陽縣實驗高級中學?？茧A段練習）如圖所示，輕彈簧水平固定在墻上，一小球以初速度沿光滑水平面向左運動。在小球向左壓縮彈簧的過程中（　?。? A．小球做勻減速運動 B．小球動能先增大后減小 C．克服彈簧彈力做功等于小球動能減少量 D．小球和彈簧剛接觸時速度最大，加速度最大 【答案】C 【詳解】A．在壓縮彈簧的過程中，彈簧形變量逐漸增大，彈簧彈力逐漸增大，即加速度不恒定，不是勻減速運動。故A錯誤； B．從接觸彈簧開始便開始受到向右的彈力，速度方向向左，因而會減速，小球動能一直減小。故B錯誤； C．根據(jù)動能定理可知 即克服彈簧彈力做功等于小球動能減少量。故C正確； D．小球和彈簧剛接觸時速度最大，加速度為0，當彈簧被壓縮到最大程度時加速度才最大。故D錯誤。 故選C。 3．（2023春·福建泉州·高一?？茧A段練習）如圖所示，為圓弧軌道，為水平直軌道，圓弧的半徑為，的長度也是。一質(zhì)量為的物體，與兩個軌道間的動摩擦因數(shù)都為，當它由軌道頂端A從靜止開始下落時，恰好運動到處停止，那么物體在段克服摩擦力所做的功為（　?。? A． B． C． D． 【答案】D 【詳解】設(shè)物體在段克服摩擦力所做的功為，由動能定理可得 解得 故選D。 4．（2023春·江蘇宿遷·高一泗陽縣實驗高級中學校考階段練習）如圖所示，a為放在赤道上相對地球靜止的物體，隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運動，b為沿地球表面附近做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星（軌道半徑約等于地球半徑），c為地球的同步衛(wèi)星。下列關(guān)于a、b、c的說法中正確的是（　　） A．b衛(wèi)星轉(zhuǎn)動線速度大于7.9km/s B．a(chǎn)、b、c做勻速圓周運動的向心加速度大小關(guān)系為aa＞ab＞ac C．a(chǎn)、b、c做勻速圓周運動的周期關(guān)系為Ta=TcTb C錯誤； B．對于b、c衛(wèi)星，根據(jù) 可知 ab＞ac 對于a、c，根據(jù) 由于運行周期相同， 因此 ac >aa B錯誤； D．對于b、c，根據(jù) 可得 因此 D正確。 故選D。 5．（2021·全國·高一專題練習）如圖所示，一條輕繩跨過定滑輪，繩的兩端各系質(zhì)量分別為和的小球A和B，用手拉住A球，繩子拉住B球，A、B均處于靜止狀態(tài)。釋放A球，在B球下降、A球上升的過程中（　?。? A．A球、B球機械能均守恒 B．A球增加的動能等于B球增加的動能 C．B球減少的重力勢能等于A球增加的機械能 D．繩子拉力對A球做功大小等于拉力對B球做功大小 【答案】D 【詳解】A．對A、B分別進行受力分析，二者均受重力和拉力作用，其中，二者受到的拉力在運動過程中均對球做了功，所以兩小球的機械能均不守恒，故A錯誤； B．A、B兩球均從靜止狀態(tài)開始運動，運動過程中二者速度大小總相等，故A球動能增加量為 B球動能增加量為 故B錯誤； C．根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒定律可知，B球減少的重力勢能等于A球增加的機械能和B球增加的動能，故C錯誤； D．繩子對A和B的拉力大小相等，方向均向上，設(shè)為，所以繩子拉力對A球做功為 拉力對B球做功為 可知繩子拉力對A球做功大小等于拉力對B球做功大小，故D正確。 故選D。 6．（2023春·浙江寧波·高一?？茧A段練習）如圖所示，某同學從O點對準前方的一塊豎直放置的擋板將小球水平拋出，O與A在同一高度，小球的水平初速度分別為、，不計空氣阻力，小球打在擋板上的位置分別是B、C，且AB=BC，則為（　?。? A．2∶1 B． C． D． 【答案】B 【詳解】不計空氣阻力，小球在空中做平拋運動，由平拋運動規(guī)律 ， 聯(lián)立得 所以 又因為 所以 故選B。 7．（2023春·山東泰安·高一?？茧A段練習）我國首顆超百容量高通量地球靜止軌道通信衛(wèi)星中星號衛(wèi)星，于北京時間2023年2月23日在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射，該衛(wèi)星主要用于為固定端及車、船、機載終端提供高速寬帶接入服務。如圖中星26與橢圓軌道偵察衛(wèi)星的運行周期都為，兩星軌道相交于兩點，連線過地心，點為遠地點。下列說法正確的是（　?。? A．中星26在點線速度與偵察衛(wèi)星在點線速度相等 B．中星26與偵察衛(wèi)星可能相遇 C．相等時間內(nèi)中星26與地球的連線掃過的面積大于偵察衛(wèi)星與地球的連線掃過的面積 D．相等時間內(nèi)中星26及偵察衛(wèi)星與地球的連線掃過的面積相等 【答案】C 【詳解】A．由開普勒第二定律可知，偵察衛(wèi)星在點速度最小，由于中星26與橢圓軌道偵察衛(wèi)星的運行周期都為，則中星26在點線速度大于偵察衛(wèi)星在點線速度，故A錯誤； B．根據(jù)題意，由于中星26與橢圓軌道偵察衛(wèi)星的運行周期都為，由圖可知，中星26在下半周轉(zhuǎn)動時，偵察衛(wèi)星在上半周轉(zhuǎn)動，中星26在上半周轉(zhuǎn)動時，偵察衛(wèi)星在下半周轉(zhuǎn)動，則中星26與偵察衛(wèi)星不可能相遇，故B錯誤； CD．根據(jù)題意可知，中星26與橢圓軌道偵察衛(wèi)星的運行周期都為，由開普勒第三定律可知，中星26的軌道半徑等于偵察衛(wèi)星的半長軸，令相等時間為周期，則中星26與地球的連線掃過的面積為圓的面積，偵察衛(wèi)星與地球的連線掃過的面積為橢圓面積，由于圓的面積大于橢圓面積可知，相等時間內(nèi)中星26與地球的連線掃過的面積大于偵察衛(wèi)星與地球的連線掃過的面積，故D錯誤，C正確。 故選C。 8．（2023春·山東煙臺·高一山東省招遠第一中學?？计谥校┤鐖D所示，冬奧會上甲、乙兩運動員在水平冰面上滑冰，恰好同時到達虛線PQ，然后分別沿半徑為和（）的滑道做勻速圓周運動，運動半個圓周后勻加速沖向終點線。甲、乙兩運動員的質(zhì)量相等，他們做圓周運動時所受向心力大小相等，直線沖刺時的加速度大小也相等。則下列判斷中正確的是（　?。? A．在做圓周運動時，甲所用的時間比乙的長 B．在做圓周運動時，甲、乙的角速度大小相等 C．在沖刺時，甲一定先到達終點線 D．在沖刺時，乙到達終點線時的速度較大 【答案】D 【詳解】A．根據(jù) 解得 由于做圓周運動時所受向心力大小相等，甲運動員圓周運動的半徑小于乙運動員圓周運動的半徑，可知甲運動員圓周運動的周期小于乙運動員圓周運動的周期，即在做圓周運動時，甲所用的時間比乙的短，A錯誤； B．根據(jù) 由于做圓周運動時所受向心力大小相等，甲運動員圓周運動的半徑小于乙運動員圓周運動的半徑，可知甲運動員圓周運動的角速度大于乙運動員圓周運動的角速度，B錯誤； D．沖刺時的初速度大小等于圓周運動的線速度大小，根據(jù) 解得 由于做圓周運動時所受向心力大小相等，甲運動員圓周運動的半徑小于乙運動員圓周運動的半徑，可知甲運動員圓周運動的線速度小于乙運動員圓周運動的線速度，令到達終點線時的速度大小為，沖刺勻加速的位移為x，則有 由于沖刺勻加速運動的位移與加速度均相等，可知勻加速的初速度較大的乙運動員到達終點線時的速度較大，D正確； C．根據(jù)上述，乙運動員在圓周運動過程所用時間大于甲運動員在圓周運動過程所用時間，而在沖刺加速過程中，由于乙運動員的初速度大，則乙運動員在沖刺加速過程中所用時間小于甲運動員在沖刺加速過程中所用時間，則誰先達到中點的時間與沖刺加速過程的位移大小有關(guān)，即不能確定誰先達到，可知在沖刺時，甲不一定先到達終點線，C錯誤。 故選D。 9．（2023春·福建泉州·高一校考階段練習）如圖甲所示，置于水平地面上質(zhì)量為的物體，在豎直拉力作用下，由靜止開始向上運動，其動能與距地面高度的關(guān)系如圖乙所示，已知重力加速度為，空氣阻力不計。下列說法正確的是（　?。? A．在過程中，大小始終為 B．在和過程中，做功之比為 C．在過程中，物體的機械能先增大后減小 D．在過程中，物體的機械能不變 【答案】D 【詳解】A．0~h0過程中， 圖像為一段直線，故由動能定理得 故 A錯誤； B．由A可知，F(xiàn)在0~h0過程中，做功為，在h0~2h0過程中，由動能定理可知 解得 因此在0~h0和h0~2h0過程中，F(xiàn)做功之比為4︰3，故B錯誤； C．通過A、B可知，在0~2h0過程中，F(xiàn)一直做正功，故物體的機械能不斷增加；C錯誤； D．在2h0~3.5h0過程中，由動能定理得 則 故F做功為0，物體的機械能保持不變，故D正確。 故選D。 10．（2023秋·浙江·高一期末）如圖為過山車以及軌道簡化模型，過山車車廂內(nèi)固定一安全座椅，座椅上乘坐“假人”，并系好安全帶，安全帶恰好未繃緊，不計一切阻力，以下判斷正確的是（　?。? A．過山車在圓軌道上做勻速圓周運動 B．過山車在圓軌道最低點時“假人”處于失重狀態(tài) C．過山車在圓軌道最高點時的速度應至少等于 D．若過山車能順利通過整個圓軌道，在最高點時安全帶對“假人”可以有作用力 【答案】C 【詳解】A．過山車在運動過程中受重力和軌道支持力作用，速度大小在變化，不是勻速圓周運動，故A錯誤； B．在最低點，“假人”受到豎直向下的重力和豎直向上的支持力作用，合力方向豎直向上，即加速度豎直向上，所以“假人”處于超重狀態(tài)，故B錯誤； C．過山車在最高點時若只有重力提供向心力，速度最小，即 解得 故C正確； D．若過山車能順利通過整個圓軌道，即在最高點重力和小車的支持力提供合力，使得人緊緊的壓在小車上，所以安全帶對“假人”一定無作用力，故D錯誤。 故選C。 多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個選項符合題目要求，全部選對得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。 11．（2023春·山東濟南·高一濟南外國語學校?？茧A段練習）將三個木板1、2、3固定在墻角，木板與墻壁和地面構(gòu)成了三個不同的三角形，如圖所示，其中1與2底邊相同，2和3高度相同?，F(xiàn)將一個可以視為質(zhì)點的物塊分別從三個木板的頂端由靜止釋放，并沿木板斜面下滑到底端，物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)均相同。在這三個過程中，下列說法正確的是（　?。? A．沿著1和2下滑到底端時，物塊的速率不同，沿著2和3下滑到底端時，物塊的速率相同 B．沿著1下滑到底端時，物塊的速度最大 C．物塊沿著3下滑到底端的過程中，克服摩擦力做的功最多 D．物塊沿著1和2下滑到底端的過程中，克服摩擦力做的功一樣多 【答案】BCD 【詳解】AB．設(shè)1、2、3木板與地面的夾角分別為、、，木板長分別為、、，當物塊沿木板1下滑時，由動能定理有 當物塊沿木板2下滑時，由動能定理有 又因為有 ， 可得 當物塊沿木板3下滑時，由動能定理有 又有 ， 可得 A錯誤，B正確； CD．三個過程中克服摩擦力做功分別為 ，， 結(jié)合前面分析可得 CD正確。 故選BCD。 12．（2023春·江西上饒·高一校聯(lián)考階段練習）如圖所示，A、B為釘在光滑水平面上的兩根細鐵釘，將可視為質(zhì)點的小球C用長為的輕繩拴在鐵釘B上，輕繩能承受足夠大的拉力，t=0時刻，A、B、C在同一直線上，給小球C一個垂直于輕繩的速度，使小球繞著兩根鐵釘在水平面上做圓周運動，每次輕繩碰到鐵釘時小球的速度大小不變。在第5s末時輕繩第一次碰到鐵釘A，輕繩的拉力由4N突變?yōu)?N，小球碰到鐵釘時立即停止運動，下列說法正確的是（????） A．A、B間的距離為 B．A、B間的距離為 C．在t=13 s時輕繩第二次碰到鐵釘 D．在t=9s時輕繩第二次碰到鐵釘 【答案】BD 【詳解】AB．碰到鐵釘A前，輕繩的拉力為4N，根據(jù)牛頓第二定律有 碰到鐵釘A后，輕繩的拉力為5N，根據(jù)牛頓第二定律有 解得A、B間的距離 故A錯誤，B正確； CD．小球第一次碰到鐵釘前的轉(zhuǎn)動半徑與第二次碰到鐵釘前的轉(zhuǎn)動半徑之比為5：4，所以時間之比為5：4，所以小球經(jīng)過4s第二次碰到鐵釘時間，則小球在t=9s時輕繩第二次碰到鐵釘，故C錯誤，D正確。 故選BD。 13．（2023春·云南玉溪·高一云南省玉溪第三中學?？茧A段練習）滑雪運動越來越受到青少年們的青睞?；┐筇_的賽道主要由助滑道、起跳區(qū)、著陸坡、停止區(qū)組成，如圖甲所示，圖乙為簡化后的跳臺滑雪雪道示意圖，為助滑道的最高點，為助滑道的最低點，為跳臺起跳點，起跳區(qū)近似水平面，著陸坡道為傾角的斜面。在某次訓練中，運動員從點由靜止開始下滑，到起跳點沿水平方向飛出，最后落在著陸坡道上的點。A、B、C、D在同一豎直平面內(nèi)，已知間的距離，不計一切阻力和摩擦，取重力加速度。則（　?。? A．運動員在空中飛行的時間為 B．運動員在點起跳時的速度大小為 C．運動員在點著陸時的速度大小為 D．運動員在空中離坡道的最遠距離是 【答案】ACD 【詳解】A．依題意，運動員在BC段做平拋運動，可得運動員在空中飛行的時間為 故A正確； B．運動員在點起跳時的速度大小為 故B錯誤； C．運動員在點著陸時的速度大小為 故C正確； D．在B點，將運動員的速度及加速度分解在垂直斜面BC和平行斜面BC方向上，當運動員在垂直斜面方向上的分速度減為0時，運動員在空中離坡道有最遠距離，有 可得最遠距離為 故D正確。 故選ACD。 14．（2022春·重慶北碚·高一西南大學附中?？计谥校┤鐖D所示，質(zhì)量為m的小滑塊從離地面高為h處的A點沿光滑斜面下滑并運動到半徑為R的光滑圓軌道上，然后沿粗糙的斜面BD運動到D時速度剛好為0，并停于此處，BD的豎直高度為H，不計空氣阻力，則下列說法正確的是（　?。? A．小滑塊在A、C兩點的機械能不相等 B．小滑塊從B運動到D過程中，動能減少量為mgh C．小滑塊從B運動到D過程中，機械能減少量為mg(h–H) D．若改變小滑塊釋放點的高度h，要使小滑塊不脫離軌道，應滿足h≥2.5R或h≤R 【答案】BCD 【詳解】A．小滑塊由A運動到C，只有重力做功，機械能守恒，所以小滑塊在A、C兩點的機械能相等，故A錯誤； B．小滑塊從B運動到D過程中，根據(jù)動能定理可得 小滑塊從A運動到D過程中，根據(jù)動能定理 由以上兩式可得 故B正確； C．根據(jù)功能關(guān)系，小滑塊從B運動到D過程中，機械能減少量為 故C正確； D．若改變小滑塊釋放點的高度h，要使小滑塊不脫離軌道，小滑塊恰好達到C點，或者恰好達到圓心等高處，根據(jù)動能定理有 在C點，有 解得 若恰好達到圓心等高處，有 所以 綜上可得，若改變小滑塊釋放點的高度h，要使小滑塊不脫離軌道，應滿足h≥2.5R或h≤R，故D正確。 故選BCD。 三、非選擇題：本題共6小題，共54分。 15．（6分）在做“研究平拋運動”的實驗時，通過描點法畫出小球平拋運動的軌跡，實驗裝置如圖所示。 （1）實驗時，除了木板、小球、斜槽、鉛筆、圖釘之外，下列器材中還需要的是___________。 A．重垂線????B．秒表 C．彈簧測力計????D．天平 （2）實驗時將固定有斜槽的木板放在實驗桌上，實驗前要檢查斜槽末端是否水平，請簡述你的檢查方法：________________。 （3）關(guān)于這個實驗，下列說法正確的是___________。 A．小球釋放的初始位置越高越好 B．每次小球要從同一高度由靜止釋放 C．實驗前要用重垂線檢查坐標紙上的豎線是否豎直 D．小球的平拋運動要靠近木板但不接觸 （4）在做“研究平拋運動”的實驗時，坐標紙應當固定在豎直的木板上，圖中坐標紙的固定情況與斜槽末端的關(guān)系正確的是___________。 A． B． C． D． 【答案】???? A???? 將小球放在斜槽末端的任意位置，小球靜止不動，則斜槽末端水平（或用水平儀檢查斜槽末端是否水平）???? BCD##BDC##CBD##CDB##DBC##DCB???? C 【詳解】（1）[1]實驗時，除了木板、小球、斜槽、鉛筆、圖釘之外，還需要的是重垂線。 故選A。 （2）[2]將小球放在斜槽末端的任意位置，小球靜止不動，則斜槽末端水平（或用水平儀檢查斜槽末端是否水平）。 （3）[3]A．小球釋放的初始位置并非越高越好，若是太高，導致水平拋出的速度太大，實驗難以操作，故A錯誤； B．因為要畫同一運動的軌跡，必須每次釋放小球的位置相同，且由靜止釋放，以保證獲得相同的初速度，故B正確； C．小球在豎直方向做自由落體運動，水平方向做勻速運動，為了正確描繪其軌跡，必須使坐標紙上的豎線是豎直的，故C正確； D．實驗要求小球滾下時不能碰到木板平面，避免因摩擦而使運動軌跡改變，最后軌跡應連成平滑的曲線，故D正確。 故選BCD。 （4）[4]斜槽末端是水平的，小球做平拋運動，要分解為水平方向和豎直方向的分運動，故方格紙應該水平豎直，坐標原點應該與小球在斜槽末端靜止時在木板上的投影重合，故C正確，ABD錯誤。 故選C。 16．（8分）某同學設(shè)計了如圖甲所示的裝置來驗證機械能守恒定律，豎直桿豎直固定在M、N兩點，在桿上固定一個量角器，并在量角器的圓心處固定一個力傳感器，一根細線上端連接在力傳感器上，下端系在小球上。 實驗步驟如下： ①拉離小球，使細線與豎直方向成一個角度，由靜止釋放小球，使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動； ②記錄小球運動到最低點時力傳感器的最大示數(shù)F； ③重復以上實驗步驟。 （1）該同學練習使用游標卡尺測量小球直徑d時，游標卡尺的示數(shù)如圖乙所示，則d=________mm。 （2）關(guān)于該實驗，下列說法正確的有________（選填選項前的字母）。 A．可以直接用彈簧測力計代替力傳感器進行實驗 B．細線要選擇非彈性的 C．小球盡量選擇密度大的 （3）實驗中沒有提供天平等可以測量質(zhì)量的實驗器材，為完成實驗，需要記錄小球在豎直方向上靜止時________。（請補充完整） （4）為完成實驗，還需要測量的物理量有________（選填選項前的字母）。 A．釋放小球時細線偏離豎直方向的角度θ B．小球從釋放到運動至圓周運動最低點的時間t C．細線長L （5）需要驗證機械能守恒的表達式為________（用已知量和測量量的符號表示）。 （6）實驗中發(fā)現(xiàn)，小球擺到另一側(cè)偏離豎直方向的角度略小于初始釋放位置偏離豎直方向的角度，其原因可能是________。 【答案】???? 11.4???? BC##CB???? 力傳感器的示數(shù)F0???? A???? ???? 小球在運動過程中存在空氣阻力 【詳解】（1）[1]游標卡尺的讀數(shù)為 （2）[2]A．彈簧測力計代替力傳感器進行實驗時，由于細線不斷擺動，不方便進行讀數(shù)與記錄，故A錯誤； B．細線要選擇非彈性細線，避免擺長發(fā)生變化，故B正確； C．小球盡量選擇密度大的，以減小空氣阻力的影響，故C正確。 故選BC。 （3）[3]本實驗要驗證機械能守恒，應滿足 小球靜止在最低點時，力傳感器的示數(shù)與重力相等，即 小球擺到最低點時力傳感器的最大示數(shù)為F，由向心力公式可得 聯(lián)立解得 所以為完成實驗，需要記錄小球在豎直方向上靜止時力傳感器的示數(shù)F0； （4）[4]由（3）分析知，為完成實驗，還需要測量的物理量有釋放小球時細線偏離豎直方向的角度θ。 故選A。 （5）[5] 由（3）分析知，需要驗證機械能守恒的表達式為 （6）[6]小球擺到另一側(cè)偏離豎直方向的角度略小于初始釋放位置偏離豎直方向的角度，其原因可能是小球運動過程中存在空氣阻力。 17．（8分）（2023春·云南紅河·高一?？茧A段練習）如圖所示，自行車特技表演，從平臺A水平飛越到平臺B上，已知AB的高度差為，兩平臺的水平距離為。（不計空氣阻力，g?。?（1）摩托車的速度至少為多少時，才能夠安全落到平臺B上？ （2）摩托車落地時速度方向與水平方向的夾角θ？ 【答案】（1）至少為4m/s；（2） 【詳解】（1）根據(jù)平拋運動規(guī)律 ， 得 速度至少為4m/s時，才能安全落到平臺B上。 （2）由題意得 聯(lián)立得 18．（10分）（2023秋·浙江·高一期末）智能呼啦圈輕便美觀，深受大眾喜愛，如圖甲，腰帶外側(cè)帶有軌道，將帶有滑輪的短桿穿入軌道，短桿的另一端懸掛一根帶有配重的輕繩，其簡化模型如圖乙所示，可視為質(zhì)點的配重質(zhì)量為0.5kg，繩長為0.5m，懸掛點P到腰帶中心點O的距離為0.2m，水平固定好腰帶，通過人體微小扭動，使配重隨短桿做水平勻速圓周運動，繩子與豎直方向夾角為，運動過程中腰帶可看成不動。（重力加速度g取，，求： （1）配重在做勻速圓周運動時的半徑以及所受到的合外力大??； （2）配重的線速度和角速度； （3）若增大轉(zhuǎn)速，試問輕繩與豎直方向的夾角如何變化。 【答案】（1）0.5m，3.75N；（2），；（3）變大 【詳解】（1）設(shè)繩長為l，懸掛點P到腰帶中心點O的距離為d，由幾何關(guān)系可知，配重在做勻速圓周運動時的半徑為 配重受重力和繩子拉力，由受力分析可知其所受合外力大小為 （2）由牛頓第二定律有 得配重的線速度為 由線速度與角速度的關(guān)系可得配重的角速度為 （3）增大轉(zhuǎn)速，則配重線速度變大，其做圓周運動所需向心力增大，重力和拉力的合力不足以提供其向心力，配重做離心運動，則輕繩與豎直方向的夾角變大。 19．（10分）（2021春·四川成都·高一成都實外?？茧A段練習）如圖，有一個可視為質(zhì)點的質(zhì)量為的小物塊，從光滑平臺上的A點以的初速度水平拋出。恰好從C無碰撞的進入固定在水平地面上的光滑圓弧軌道，最后小物塊滑上緊靠軌道末端D點的質(zhì)量為M=3kg的長木板恰好不滑出，已知木板上表面與圓弧軌道末端切線相平，木板下表面與水平地面之間光滑，小物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)，木板的長度，圓弧軌道半徑。C點和圓弧的圓心連線與豎直方向的夾角，不計空氣阻力，g取。求： （1）小物塊在C點速度的大小為多少？ （2）A到C的高度； （3）小物塊要到達圓弧軌道末端D點時對軌道的壓力。 【答案】（1）4m/s；（2）0.6m；（3）60N，方向豎直向下 【詳解】（1）小物塊到達C點時的速度方向與水平方向的夾角為60°，則 （2）小物塊到達C點時豎直方向的分速度 A到C的高度 （3）小物塊由C到D的過程中，由動能定理得 代入數(shù)據(jù)解得 小物塊在D點時由牛頓第二定律得 代入數(shù)據(jù)解得 由牛頓第三定律得 方向豎直向下。 20．（12分）（2022春·山東棗莊·高一統(tǒng)考期末）如圖所示，水平傳送帶左端處與豎直面內(nèi)的光滑曲面平滑連接，右端處與光滑水平面平滑連接，水平面上固定一個豎直擋板，擋板左側(cè)連接一個輕彈簧，彈簧處于自然狀態(tài)，彈簧左端剛好處在水平面上的點。光滑曲面上的點距離水平傳送帶的高度差，傳送帶長，以速度順時針轉(zhuǎn)動。一質(zhì)量為的物塊從點由靜止釋放，已知物塊與傳送帶之間的動摩?因數(shù)為，取重力加速度，求： （1）物塊第一次滑到曲面底端處的速度大?。?（2）物塊第一次到達處的速度大??； （3）彈簧獲得的最大彈性勢能； （4）在物塊第一次從運動到的過程中，摩擦力對物塊做的功以及系統(tǒng)因摩擦而產(chǎn)生的熱量。 【答案】（1）；（2）；（3）；（4）， 【詳解】（1）設(shè)物塊滑到斜面底端的速度為，根據(jù)機械能守恒有 （2）由于，因此物塊滑上傳送帶后開始做勻減速運動，設(shè)加速度大小為a，則 解得 設(shè)物塊在傳送帶上先減速運動后勻速運動，減速運動的位移為，則 解得 由于，因此假設(shè)不成立，物塊在傳送帶上一直做勻減速運動。 設(shè)物塊經(jīng)過B點的速度為v，根據(jù)動能定理有 解得 （3）由分析可得，物塊第一次將彈簧壓縮到最短時，彈簧獲得的彈性勢能最大。 根據(jù)功能關(guān)系得 解得 （4）在物塊第一次從A運動到B的過程中，摩擦力對物塊做的功為 解得 設(shè)物塊第一次在傳送帶上滑動經(jīng)歷的時間為t，則 解得 則物塊第一次在傳送帶由于相對滑動而產(chǎn)生的熱量為 解得

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