云南省昆明市祿勸彝族苗族自治縣第一中學(xué)2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期3月月考物理試題（Word版附解析）-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

一、單選題（每題3分，共計(jì)24分）
1. 下列關(guān)于物理思想、物理方法、物理實(shí)驗(yàn)、物理學(xué)史，說(shuō)法不正確的是（）
A. 伽利略通過(guò)斜面實(shí)驗(yàn)加邏輯推理的方法研究了自由落體運(yùn)動(dòng)
B. 牛頓是最早提出力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因
C. 在推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式時(shí)，把整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程劃分成很多小段，每一小段近似看做勻速直線運(yùn)動(dòng)，然后把各個(gè)小段的位移相加，這應(yīng)用了“微元法”
D. 在探究加速度與力和質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，“將砝碼和砝碼盤的重力近似等于細(xì)線的拉力”利用了近似計(jì)算的思想
【答案】B
【解析】
【詳解】A．伽利略通過(guò)斜面實(shí)驗(yàn)加邏輯推理的方法研究了自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，A正確，不符合題意；
B．伽利略是最早提出力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，B錯(cuò)誤，符合題意；
C．在推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式時(shí)，把整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程劃分成很多小段，每一小段近似看做勻速直線運(yùn)動(dòng)，然后把各個(gè)小段的位移相加，這應(yīng)用了“微元法”，C正確，不符合題意；
D．在探究加速度與力和質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，“將砝碼和砝碼盤的重力近似等于細(xì)線的拉力”利用了近似計(jì)算的思想，D正確，不符合題意。
故選B。
2. 如圖所示是在平直公路上行駛的汽車a和b的位置坐標(biāo)x隨時(shí)間t變化的圖像，圖形a為直線，b為曲線。由圖像可知（）
A. 在t1時(shí)刻，b車在a車前方
B. 在t2時(shí)刻，a、b兩車相遇，兩車運(yùn)動(dòng)方向相反
C. 在t1到t2這段時(shí)間內(nèi)，b車的平均速度比a車的平均速度大
D. 在t1到t2這段時(shí)間內(nèi)，b車的速率先增大后減小
【答案】B
【解析】
【詳解】A．由題圖可知，在t1時(shí)刻，兩圖相交，可知此時(shí)a、b兩車的位置相同，則兩車相遇，A錯(cuò)誤；
B．在t2時(shí)刻，a、b兩車的位置相同，則a、b兩車相遇，由x?t圖像的斜率表示速度可知，a車的運(yùn)動(dòng)方向沿正方向，b車的運(yùn)動(dòng)方向沿負(fù)方向，兩車運(yùn)動(dòng)方向相反，B正確；
C．在t1時(shí)刻與t2時(shí)刻兩車的位置坐標(biāo)相同，則有在t1到t2這段時(shí)間內(nèi)，兩車的位移相等，則有b車的平均速度與a車的平均速度相等，C錯(cuò)誤；
D．由題圖可知，在t1到t2這段時(shí)間內(nèi)，b車的速率先減小后增大，D錯(cuò)誤。
故選B。
3. 如圖所示為質(zhì)點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖，且質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)速度方向與加速度方向恰好互相垂直。在質(zhì)點(diǎn)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是（）
A. 質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的加速度方向與速度方向的夾角小于90°
B. 質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)C點(diǎn)的速度和經(jīng)過(guò)E點(diǎn)的速度相同
C. 質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)速度達(dá)到最大
D. 質(zhì)點(diǎn)從B到E的過(guò)程中速度先減小后增大
【答案】D
【解析】
【詳解】A．曲線運(yùn)動(dòng)合外力方向指向曲線的凹側(cè)，加速度方向與合力方向一致，所以質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的加速度方向與速度方向的夾角大于90°，故A錯(cuò)誤；
B．質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)C點(diǎn)的速度和經(jīng)過(guò)E點(diǎn)的速度方向不相同，故B錯(cuò)誤；
C．B到D過(guò)程中，合力與速度夾角大于90°，速度減小，質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)速度不是最大，故C錯(cuò)誤；
D．質(zhì)點(diǎn)從B到E的過(guò)程中合力與速度夾角先大于90°后小于90°，速度先減小后增大，故D正確。
故選D。
4. 某飛機(jī)從著陸到停下來(lái)所用的時(shí)間為t，滑行的距離為x，假設(shè)飛機(jī)做加速度逐漸減小的減速直線運(yùn)動(dòng)，則飛機(jī)著陸時(shí)的速度應(yīng)是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【詳解】飛機(jī)做加速度逐漸減小的減速直線運(yùn)動(dòng)，速度時(shí)間圖象如圖中實(shí)線，設(shè)飛機(jī)著陸的速度為，據(jù)速度時(shí)間圖象與坐標(biāo)軸圍成面積表示位移可得：，解得：．故C項(xiàng)正確，ABD三項(xiàng)錯(cuò)誤．
5. 如圖甲所示，修正帶是通過(guò)兩個(gè)齒輪咬合傳動(dòng)工作的，其原理如圖乙所示，A、B、C、D為齒輪上不同位置上四個(gè)點(diǎn)，已知，，，下列說(shuō)法中正確的是（）
A. ，，
B. ，，
C. ，，
D. ，，
【答案】A
【解析】
【詳解】齒輪傳動(dòng)裝置，邊緣的A點(diǎn)和B點(diǎn)線速度相等
共軸轉(zhuǎn)動(dòng)的A點(diǎn)和C點(diǎn)角速度相等，B點(diǎn)和D點(diǎn)角速度相等
，
又因?yàn)?br>，
根據(jù)
所以
，
所以
因?yàn)?br>所以
A正確，BCD錯(cuò)誤。
故選A。
6. 如圖所示，將一個(gè)質(zhì)量為4kg的鉛球放在傾角為45°的斜面上，并用豎直擋板擋住，鉛球處于靜止?fàn)顟B(tài)，使豎直擋板繞過(guò)O點(diǎn)軸逆時(shí)針?lè)较蚓徛D(zhuǎn)動(dòng)至水平，則（）
A. 鉛球?qū)醢宓膲毫χ饾u減小
B. 鉛球?qū)醢宓膲毫χ饾u增大
C. 鉛球?qū)π泵鎵毫χ饾u增大
D. 鉛球?qū)醢宓膲毫ψ钚≈禐?br>【答案】D
【解析】
【詳解】ABC．受力分析如圖，將擋板對(duì)鉛球的力N1與斜面對(duì)鉛球的力N2合成，其合力與重力等大反向
擋板逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，擋板對(duì)鉛球的力N1與斜面對(duì)鉛球的力N2合力大小方向不變，其中N2的方向不變，作輔助圖如上，可知N1的方向變化如圖中a、b、c的規(guī)律變化，為滿足平行四邊形定則，大小變化規(guī)律為先變小后變大，其中擋板與斜面垂直時(shí)為最小，故N1先減小后增大，N2一直減小，根據(jù)牛頓第三定律可知，鉛球?qū)醢宓膲毫ο葴p小后增大，鉛球?qū)π泵鎵毫σ恢睖p小，故ABC錯(cuò)誤；
D．由上可知，當(dāng)擋板與斜面垂直時(shí)鉛球?qū)醢宓膲毫ψ钚?，則有
D正確。
故選D。
7. 如圖所示，輕質(zhì)桿長(zhǎng)為3L，桿的A、B兩端分別固定質(zhì)量均為m的球A和球B，桿上距球A為L(zhǎng)處的點(diǎn)O裝在光滑的水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，桿和球在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)球B運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)球B的作用力大小為2mg，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，當(dāng)B球在最低點(diǎn)時(shí)以下說(shuō)法正確的是（）
A. 球B轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度
B. 桿對(duì)A球的作用力
C. 在點(diǎn)O處，輕質(zhì)桿對(duì)水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸的作用力大小2.5mg
D. A、B兩球的向心加速度之比為4:1
【答案】C
【解析】
【詳解】A．對(duì)球B受力分析，受重力和輕質(zhì)桿的拉力，由牛頓第二定律可得
已知
聯(lián)立解得球B轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度為
A錯(cuò)誤；
B．由公式，可知A球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度
對(duì)A球受力分析，受重力和輕質(zhì)桿的作用力，假設(shè)輕質(zhì)桿的作用力是豎直向上的支持力，由牛頓第二定律可得
解得
假設(shè)成立，B錯(cuò)誤；
C．在點(diǎn)O處，輕質(zhì)桿對(duì)A球的作用力為，方向豎直向上，輕質(zhì)桿對(duì)B球的作用力為2mg，方向豎直向上，由牛頓第三定律可知，輕質(zhì)桿對(duì)水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸的作用力大小為
C正確；
D．由向心加速度公式，可得A球的向心加速度為
B球的向心加速度為
可得
D錯(cuò)誤。
故選C
8. 如圖所示，傾角為θ的斜面固定在水平地面上，一小球從斜面頂端向右水平拋出，初速度為v，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力。下列說(shuō)法正確的是（）
A. 小球落到斜面上時(shí)，速度方向與水平方向的夾角為2θ
B. 小球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為
C. 小球落到斜面上時(shí)，速度大小為
D. 小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移大小為
【答案】B
【解析】
【詳解】B．小球做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向有
豎直方向有
小球落到斜面上有
可得小球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為
故B正確；
A．小球落到斜面上時(shí)速度的偏轉(zhuǎn)角為，則
可得
故A錯(cuò)誤；
C．小球落到斜面上時(shí)，速度大小為
故C錯(cuò)誤；
D．小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移大小為
故D錯(cuò)誤。
故選B。
二、多選題（選對(duì)一項(xiàng)得2分，錯(cuò)選不得分，每題4分，共16分）
9. 如圖所示，在粗糙水平面上，質(zhì)量分別為2kg和1kg的物塊A和物塊B與輕質(zhì)彈簧相連，兩物塊與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，用大小為的恒力作用在物塊A上，使物塊A和物塊B相對(duì)靜止一起向左勻加速運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）
A. 彈簧的彈力大小等于10N
B. 物塊A的加速度大小為7.5m/s2
C. 突然撤去F瞬間，物塊B的加速度大小為4m/s2
D. 撤去F后的短暫時(shí)間內(nèi)，物塊A的速度將減小，物塊B的速度將增大
【答案】CD
【解析】
【詳解】AB．將AB兩物塊看做整體，根據(jù)牛頓第二定律可知
解得
隔離B，對(duì)B受力分力，由牛二定律得
解得
故AB錯(cuò)誤；
C．撤去外力F的瞬間，彈簧彈力來(lái)不及發(fā)生變化，B的加速度瞬間不變，仍然為
故C正確；
D．撤去F后的短暫時(shí)間內(nèi)，A物塊在彈簧彈力和摩擦力作用下，速度將減小，B加速度不變，速度將繼續(xù)增大，故D正確。
故選CD。
10. 如圖所示，輕繩一端連在水平臺(tái)上的玩具小車上、一端跨過(guò)光滑定滑輪系著皮球（輕繩延長(zhǎng)線過(guò)球心）。小車牽引著繩使皮球沿光滑豎直墻面從較低處上升，在小車勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中球未離開(kāi)豎直墻面，則（）
A. 小球做加速運(yùn)動(dòng)
B. 小球做減速運(yùn)動(dòng)
C. 運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球處于超重狀態(tài)
D. 運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球處于失重狀態(tài)
【答案】AC
【解析】
【詳解】AB．設(shè)連小球的繩與豎直方向的夾角為θ，如圖所示
根據(jù)速度的分解有
車勻速行駛中，θ增大，csθ減小，所以球的速度v不斷增大，所以小球向上加速，故A正確，B錯(cuò)誤；
CD．由于球具有向上的加速度，所以處于超重狀態(tài)，故C正確，D錯(cuò)誤。
故選AC。
11. 如圖所示是物體在相互垂直的x方向和y方向運(yùn)動(dòng)的圖像。以下判斷正確的是（）
A. 在內(nèi)，物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)
B. 在內(nèi)，物體做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)
C. 時(shí)物體的速度大小為
D. 時(shí)物體的速度大小為
【答案】BC
【解析】
【詳解】AB．由圖可知，物體的初速度為
方向沿x軸正方向。在內(nèi)，物體的加速度為
方向沿y軸正方向，易知物體的初速度與加速度不共線，將做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。故A錯(cuò)誤；B正確；
C．根據(jù)合速度與分速度矢量關(guān)系，可知時(shí)物體的速度大小為
故C正確；
D．同理，時(shí)物體的速度大小為
故D錯(cuò)誤。
故選BC
12. 如圖所示，半徑為R的水平圓盤繞中心O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓盤中心O點(diǎn)正上方H處有一小球被水平拋出，此時(shí)半徑OB恰好與小球初速度方向垂直，從上向下看圓盤沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，小球恰好落在B點(diǎn)，重力加速度大小為g，不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是（）
A. 小球的初速度大小為
B. 小球的初速度大小為
C. 圓盤的角速度大小可能為
D. 圓盤的角速度大小可能為
【答案】BD
【解析】
【詳解】AB．由可得小球下落的時(shí)間為
小球的初速度大小為
故A錯(cuò)誤，B正確；
CD．在小球下落的這段時(shí)間內(nèi)，圓盤轉(zhuǎn)過(guò)的角度為
所以圓盤的角速度大小為
當(dāng)時(shí)
當(dāng)時(shí)
故C錯(cuò)誤，D正確。
故選BD。
三、實(shí)驗(yàn)題（共16分）
13. 如圖是某種“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置，斜槽末端口N與Q小球離地面的高度均為H，實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)P小球從斜槽末端飛出與擋片相碰，立即斷開(kāi)電路使電磁鐵釋放Q小球，發(fā)現(xiàn)兩小球同時(shí)落地，改變H大小，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，P、Q仍同時(shí)落地。

（1）為減小空氣阻力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，應(yīng)選擇的小球是___________。
A．實(shí)心小木球 B．空心小木球 C．空心小鐵球 D．實(shí)心小鐵球
（2）該實(shí)驗(yàn)結(jié)果可表明___________
A．兩小球落地速度的大小相同
B．P小球在水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)
C．P小球在豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)
D．P小球在豎直方向的分運(yùn)動(dòng)與Q小球的運(yùn)動(dòng)相同
（3）小明做實(shí)驗(yàn)時(shí)，忘記標(biāo)記平拋運(yùn)動(dòng)的拋出點(diǎn)O，只記錄了A、B、C三點(diǎn)，于是取A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立如圖所示的坐標(biāo)系，平拋軌跡上的這三點(diǎn)坐標(biāo)值圖中已標(biāo)出。取g=10m/s2，則小球平拋的初速度為_(kāi)__________m/s。
【答案】 ①. D ②. D ③. 1.5
【解析】
【詳解】（1）[1]為減小空氣阻力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，應(yīng)選擇的小球是：
ABC．實(shí)心小木球，空心小木球，空心小鐵球，這些小球的質(zhì)量都比較小，重力較小，運(yùn)動(dòng)中受空氣阻力影響較大，ABC錯(cuò)誤；
D．實(shí)心小鐵球質(zhì)量較大，重力較大，運(yùn)動(dòng)中受空氣阻力影響較小，D正確。
故選D。
（2）[2]A．因P小球做平拋運(yùn)動(dòng)，具有初速度，Q小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，兩球在同一高度下落，因此兩小球落地速度的大小不相同，A錯(cuò)誤；
B．因?yàn)檠芯康氖秦Q直方向的運(yùn)動(dòng)情況，B錯(cuò)誤；
C．P小球在豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤；
D．因兩球在豎直方向同高度、同時(shí)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)落地，表明P小球在豎直方向的分運(yùn)動(dòng)與Q小球的運(yùn)動(dòng)相同，D正確。
故選D。
（3）[3]由題圖所給數(shù)據(jù)，由可得

則小球平拋的初速度為
14. “探究向心力大小影響因素”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。
（1）若要研究向心力與質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)將兩個(gè)質(zhì)量不同的小球，分別放置在___________（填“A、B”“B、C”或“A、C”）處，將傳動(dòng)皮帶套在半徑___________（填“相同”或“不同”）的左右兩個(gè)塔輪上，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，觀察標(biāo)尺上露出的格數(shù)即可。
（2）若要研究向心力與半徑的關(guān)系，需將兩個(gè)質(zhì)量相同的小球分別放置在___________（填“A、B”“B、C”或“A、C”）處，將傳動(dòng)皮帶套在半徑___________（填“相同”或“不同”）的左右兩個(gè)塔輪上，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，___________（填“左”或“右”）側(cè)的標(biāo)尺露出的格數(shù)更多。
【答案】 ①. A、C ②. 相同 ③. B、C ④. 相同 ⑤. 左
【解析】
【詳解】（1）[1][2]若要研究向心力與質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)控制小球的運(yùn)動(dòng)半徑與角速度相等，應(yīng)將兩個(gè)質(zhì)量不同的小球，分別放置在A、C處，塔輪邊緣的線速度相等，根據(jù)
應(yīng)將傳動(dòng)皮帶套在半徑相同的左右兩個(gè)塔輪上，使小球的角速度相等。
（2）[3][4]若要研究向心力與半徑的關(guān)系，應(yīng)控制小球質(zhì)量與角速度相等，需將兩個(gè)質(zhì)量相同的小球分別放置在B、C處，將傳動(dòng)皮帶套在半徑相同的左右兩個(gè)塔輪上，使小球的角速度相等。
[5]根據(jù)
可知在B處的小球做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力較大，故左側(cè)的標(biāo)尺露出的格數(shù)更多。
四、解答題
15. 如圖甲所示，長(zhǎng)的輕桿的一端固定在水平轉(zhuǎn)軸O上，另一端固定一質(zhì)量的小球，小球隨輕桿繞轉(zhuǎn)軸在豎直平面內(nèi)做線速度的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，重力加速度g取，不計(jì)空氣阻力。
（1）小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，求輕桿對(duì)小球的作用力；
（2）小球運(yùn)動(dòng)到水平位置A時(shí)，求輕桿對(duì)小球的作用力大小。

【答案】（1），方向豎直向上；（2）
【解析】
【詳解】（1）小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律可得
解得
可知輕桿對(duì)小球的作用力大小為，方向豎直向上。
（2）小球運(yùn)動(dòng)到水平位置A時(shí)，水平方向根據(jù)牛頓第二定律可得
豎直方向根據(jù)受力平衡可得
可知輕桿對(duì)小球的作用力大小為
16. 河寬d=60m，水流速度=6m/s，小船在靜水中的速度=3m/s，問(wèn)：
（1）要使它渡河的時(shí)間最短，則小船應(yīng)如何渡河？最短時(shí)間是多少？
（2）要使它渡河的航程最短，則小船應(yīng)如何渡河？最短的航程是多少？
【答案】（1）船頭應(yīng)垂直河岸，20s；（2）船頭與上游成60度夾角，120m
【解析】
【分析】
【詳解】（1）當(dāng)船頭一直與與河岸垂直時(shí)，渡河時(shí)間最短，最短時(shí)間
（2）因?yàn)樗魉俣却笥陟o水速度，所以合速度的方向不可能垂直河岸，則小船不可能到達(dá)正對(duì)岸，當(dāng)合速度的方向與靜水速的方向垂直時(shí)，渡河航程最小，如圖所示
設(shè)此時(shí)靜水速的方向與河岸的夾角為θ，由幾個(gè)關(guān)系得
根據(jù)幾何關(guān)系，則有
因此最短的航程是
【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道當(dāng)靜水速與河岸垂直時(shí)，渡河時(shí)間最短，當(dāng)靜水速大于水流速，合速度與河岸垂直，渡河航程最短，當(dāng)靜水速小于水流速，合速度與靜水速垂直，渡河航程最短。
17. 如圖所示，水平軌道AB與豎直半圓形軌道BC在B點(diǎn)相切。質(zhì)量的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）以一定的初速度從水平軌道的A點(diǎn)向左運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入圓軌道后，沿圓軌道內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動(dòng)，恰好到達(dá)最高C，之后離開(kāi)圓軌道，做平拋運(yùn)動(dòng)，落在圓軌道上的D點(diǎn)。已知小物塊在B點(diǎn)進(jìn)入圓軌道瞬間，速度m/s，圓軌道半徑m，重力加速度m/s2，忽略空氣阻力。求：
（1）小物塊從B點(diǎn)進(jìn)入圓軌道瞬間對(duì)軌道壓力的大??；
（2）小物塊到達(dá)C點(diǎn)的瞬時(shí)速度的大小；
（3）小物塊的落點(diǎn)D與B點(diǎn)的距離。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【詳解】（1）在B點(diǎn)，設(shè)軌道對(duì)小物塊的支持力為，根據(jù)牛頓第二定律
根據(jù)牛頓第三定律可得小物塊從B點(diǎn)進(jìn)入圓軌道瞬間對(duì)軌道壓力
聯(lián)立解得
（2）小物塊恰好到達(dá)最高C，在點(diǎn)根據(jù)牛頓第二定律
解得
（3）小物塊從點(diǎn)飛出后做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向
水平方向
聯(lián)立解得
18. 如圖所示，足夠大的水平臺(tái)面上固定一光滑圓錐體，用細(xì)線將一質(zhì)量m=2kg的小球（視為質(zhì)點(diǎn)）懸掛在圓錐體頂端，圓錐體高h(yuǎn)=1.5m，錐面與豎直方向的夾角，圓錐體繞豎直中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶著小球一起轉(zhuǎn)動(dòng)，緩慢增加圓錐體轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，當(dāng)小球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度時(shí)，小球恰好對(duì)圓錐體表面無(wú)壓力，細(xì)線能承受的最大拉力Fm=40N，取重力加速度大小，，。
（1）求懸掛小球的細(xì)線長(zhǎng)度L；
（2）求當(dāng)小球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度時(shí)，小球?qū)﹀F面的壓力大小FN；
（3）細(xì)線恰好斷開(kāi)后，求小球在水平臺(tái)面上的落點(diǎn)到圓錐體中心點(diǎn)O的距離s。（結(jié)果保留根式）
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【詳解】（1）小球恰好對(duì)圓錐體表面無(wú)壓力時(shí)，由受力分析可知
小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)有
由幾何關(guān)系可知
解得
（2）當(dāng)小球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度時(shí)，對(duì)小球受力分析可知，豎直方向有
水平方向有
由幾何關(guān)系可知
解得
（3）細(xì)線上的拉力達(dá)到最大值時(shí)，由于
則小球離開(kāi)錐面，對(duì)小球受力分析可知
解得
設(shè)此時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角
解得
小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)有
其中
解得
小球下落過(guò)程中豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)有
小球下落過(guò)程中的水平位移大小
小球在水平臺(tái)面上的落點(diǎn)到圓錐體中心線的水平距離
解得
（，未落到錐面上）

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