考生須知：
1．本卷共8頁滿分100分，考試時間90分鐘：
2．答題前，在答題卷指定區(qū)域填寫班級、姓名、考場號、座位號及準考證號并填涂相應(yīng)數(shù)字。
3．所有答案必須寫在答題紙上，寫在試卷上無效：
4．考試結(jié)束后，只需上交答題紙。
一、選擇題Ⅰ（本題共13小題，每小題3分，共39分。每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的，不選、多選、錯選均不得分。）
1. 要測量國際單位制中力學(xué)的三個基本物理量，需要使用的測量儀器分別為（ ）
A. 測力計、刻度尺、秒表B. 刻度尺、彈簧秤、秒表
C. 刻度尺、天平、秒表D. 刻度尺、測力計、光電門
【答案】C
【解析】
【詳解】國際單位制中力學(xué)的三個基本物理量是長度、質(zhì)量和時間，測量它們使用的測量儀器分別為刻度尺、天平、秒表。
故選C。
2. 如圖所示，O為剪刀的轉(zhuǎn)軸，A、B是剪刀上的兩點，且B點離O更近，某次使用中轉(zhuǎn)軸O的位置不動，A、B兩點繞O轉(zhuǎn)動的過程中，A、B兩點的（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【詳解】A、B兩點繞同一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，可知角速度相等，即
因為
根據(jù)
可知
根據(jù)
可知
故選A。
3. 據(jù)報道，我國神舟十七號飛船于北京時間2023年10月26日11時14分在酒泉發(fā)射成功，飛行任務(wù)的航天員乘組如圖由湯洪波（中）、唐勝杰（右）、江新林（左）3名航天員組成。飛船入軌后，將按照預(yù)定程序與空間站組合體進行自主快速交會對接，神舟十七號航天員乘組將與神舟十六號航天員乘組進行在軌輪換。2023年10月30日20時37分，神舟十六號載人飛船與空間站組合體成功分離，踏上回家之旅。一般空間站的軌道高度是380~400km左右，飛行速度約為7800m/s，神舟十七號載人飛船全長約8.86m，總質(zhì)量達到7.79t。對報道下列說法正確的是（ ）
A. “北京時間2023年10月26日11時14分”指的是時間
B. 飛行速度約為7800m/s，7800m/s是指運行的平均速度
C. 在研究神舟十七號飛船與空間站組合體進行自主快速交會對接時，不可以將神舟十七號飛船視為質(zhì)點
D. 速度變化量、質(zhì)量和時間這三個物理量都為標量
【答案】C
【解析】
【詳解】A．“北京時間2023年10月26日11時14分”指的是時刻，故A錯誤；
B．飛行速度約為7800m/s，7800m/s是指運行的瞬時速度，故B錯誤；
C．在研究神舟十七號飛船與空間站組合體進行自主快速交會對接時，飛船的形狀大小對交會對接有影響，不可以將神舟十七號飛船視為質(zhì)點，故C正確；
D．速度變化量是既有大小又有方向?qū)儆谑噶?、質(zhì)量和時間只有大小沒有方向?qū)儆跇肆?，故D錯誤。
故選C。
4. 在某次訓(xùn)練過程中，直升機接近目的地時水平向右勻速飛行，戰(zhàn)士沿豎直繩勻速滑下，該戰(zhàn)士（ ）
A. 運動軌跡可能為①B. 運動軌跡可能為②
C. 運動軌跡可能為③D. 所受合力可能為F
【答案】B
【解析】
【詳解】根據(jù)題意，由于直升機接近目的地時水平向右勻速飛行，戰(zhàn)士沿豎直繩勻速滑下，可知戰(zhàn)士在水平方向和豎直方向均作勻速直線運動，所受合外力為0，因此戰(zhàn)士的和運動應(yīng)為勻速直線運動，即戰(zhàn)士的實際運動軌跡應(yīng)為直線。
故選B。
5. 如圖是頻閃照相機拍攝的籃球離開手后在空中的運動軌跡，忽略空氣阻力，下列說法正確的是（ ）
A. 籃球在空中運動的過程中加速度為零
B. 籃球經(jīng)過軌跡最高點時速度為零
C. 籃球經(jīng)過A點時受到的合外力方向沿軌跡的切線方向
D. 籃球從離開手到落入籃筐過程中速度變化量的方向始終豎直向下
【答案】D
【解析】
【詳解】A．籃球在空中運動的過程中只受重力作用，加速度為g，選項A錯誤；
B．籃球經(jīng)過軌跡最高點時具有水平速度，即速度不為零，選項B錯誤；
C．籃球經(jīng)過A點時受到的合外力方向豎直向下，速度方向沿軌跡的切線方向，選項C錯誤；
D．籃球從離開手到落入籃筐過程中，因加速度方向豎直向下，可知速度變化量的方向始終豎直向下，選項D正確。
故選D。
6. 關(guān)于下圖的描述中，正確的是（ ）
A. 甲圖中港珠澳大橋鋼繩對橋面產(chǎn)生拉力的原因是橋面發(fā)生了形變
B. 乙圖商場中站在水平電梯臺階上的人隨電梯一起勻速上樓的過程中，人沒有受到靜摩擦力作用
C. 噴灑農(nóng)藥無人機（包括攜帶的藥液）在進行噴灑工作時慣性不變
D. 丁圖中跳高運動員之所以能夠跳離地面，是因為人對地面的壓力小于地面對人的支持力
【答案】B
【解析】
【詳解】A．鋼繩對橋面產(chǎn)生拉力的原因是鋼繩發(fā)生了形變，A錯誤；
B．人勻速上樓，受到重力和支持力作用，二力平衡，不受摩擦力，B正確；
C．噴灑農(nóng)藥時，無人機（包括攜帶的藥液）質(zhì)量減小，慣性減小，C錯誤；
D．跳高運動員之所以能夠跳離地面，是因為地面對人的支持力大于人的重力，而人對地面的壓力和地面對人的支持力是一對相互作用力，總是等大反向的，D錯誤。
故選B。
7. 如圖所示，某款可折疊手機支架，調(diào)節(jié)支撐桿MN，手機背部支撐平面PQ的傾角隨之改變，底部支撐平面ab與PQ始終垂直，忽略一切摩擦，當(dāng)緩慢逐漸增大時，下列說法正確的是（ ）
A. 手機對支架的作用力始終不變
B. 手機對底部支撐平面ab的彈力逐漸變小
C. 支架對手機的作用力逐漸增大
D. 背部支撐平面PQ對手機的彈力逐漸變大
【答案】A
【解析】
【詳解】AC．支架對手機的作用力大小始終等于手機自身的重力，根據(jù)牛頓第三定律可知，手機對支架的作用力等于支架對手機的作用力，則手機對支架的作用力始終不變，A正確；C錯誤；
B．根據(jù)手機的受力情況可知，手機的重力大小等于手機對底部支撐平面ab彈力與手機對PQ的彈力的合力，當(dāng)角逐漸增大時，手機對底部支撐平面ab的彈力逐漸增大，B錯誤；
D．當(dāng)角逐漸增大時，手機對背部支撐平面PQ的彈力逐漸減小，根據(jù)牛頓第三定律可知，背部支撐平面PQ對手機的彈力逐漸變小，D錯誤
故選A。
8. 在世界各國研發(fā)第三代主戰(zhàn)坦克的潮流中，中國新一代主戰(zhàn)坦克99A式主戰(zhàn)坦克（圖甲）達到了世界先進水平。坦克前進是使用履帶式前進裝置，如圖乙是坦克內(nèi)部傳動裝置的一部分齒輪圖，圖中A和B兩個齒輪彼此是咬合的，B和C兩個齒輪是共軸的，已知A、B、C三個齒輪的半徑比為4∶1∶3，下列說法中正確的是（ ）
A. 三個齒輪角速度
B. 三個齒輪轉(zhuǎn)數(shù)
C. 各齒輪邊緣點的線速度大小
D. 各齒輪邊緣點的向心加速度大小
【答案】D
【解析】
【詳解】A．因AB邊緣的線速度相等，根據(jù)
v=ωr
因為
可得
BC為同軸轉(zhuǎn)動，角速度相等，則
可得
選項A錯誤；
B．根據(jù)
可得三個齒輪轉(zhuǎn)數(shù)
選項B錯誤；
C．因
根據(jù)
v=ωr
可得各齒輪邊緣點的線速度大小
選項C錯誤；
D．根據(jù)
a=vω
各齒輪邊緣點的向心加速度大小
選項D正確。
故選D。
9. 風(fēng)速儀結(jié)構(gòu)如圖甲所示。光源發(fā)出的光經(jīng)光纖傳輸，被探測器接收，當(dāng)風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)時，通過齒輪帶動凸輪圓盤旋轉(zhuǎn)，當(dāng)圓盤上的凸輪經(jīng)過透鏡系統(tǒng)時光被擋住。已知風(fēng)輪葉片轉(zhuǎn)動半徑為r，每轉(zhuǎn)動n圈帶動凸輪圓盤轉(zhuǎn)動一圈。若某段時間內(nèi)探測器接收到的光強隨時間變化關(guān)系如圖乙所示，則該時間段內(nèi)風(fēng)輪葉片（ ）
A. 轉(zhuǎn)速不變
B. 角速度逐漸減少
C. 平均速率為
D. 平均速率為
【答案】D
【解析】
【詳解】根據(jù)圖乙可知，在Δt內(nèi)相鄰兩次遮光的時間越來越短，則風(fēng)輪葉片轉(zhuǎn)動的越來越快，即轉(zhuǎn)速和角速度都是逐漸增大，在Δt內(nèi)擋了4次光，則
根據(jù)風(fēng)輪葉片每轉(zhuǎn)動n圈帶動凸輪圓盤轉(zhuǎn)動一圈可知：則風(fēng)輪葉片轉(zhuǎn)動的周期
則風(fēng)輪葉片轉(zhuǎn)動的平均速率
故選D。
10. 如圖所示，普通輪椅一般由輪椅架、車輪、剎車裝置等組成。車輪有大車輪和小車輪，大車輪上固定有手輪圈，手輪圈由患者直接推動。已知大車輪、手輪圈、小車輪的半徑之比為9∶8∶1，假設(shè)輪椅在地面上做直線運動，手和手輪圈之間、車輪和地面之間都不打滑，則下列說法正確的是（ ）
A. 大車輪與小車輪的角速度之比為9∶1
B. 手輪圈與小車輪的角速度之比為8∶9
C. 大車輪軸心與小車輪軸心的速度之比為1∶1
D. 大車輪與手輪圈兩邊緣的線速度之比為1∶1
【答案】C
【解析】
【詳解】A．根據(jù)題意可知，大車輪與小車輪邊緣的線速度大小相等，由公式可知，大車輪與小車輪的角速度之比
故A錯誤；
B.根據(jù)題意可知，大車輪與手輪圈的角速度相等，則
故B錯誤；
C．大車輪軸心與小車輪軸心保持相對靜止，一起平動，則大車輪軸心與小車輪軸心的速度之比為1∶1，故C正確；
D．根據(jù)題意可知，大車輪與手輪圈的角速度相等，根據(jù)公式，則
故D錯誤。
故選C。
11. 跑馬射箭是民族馬術(shù)中的一個比賽項目，如圖甲所示，運動員需騎馬在直線跑道上奔跑，彎弓射箭，射擊側(cè)方的固定靶標，該過程可簡化為如圖乙（俯視圖）所示的物理模型。假設(shè)運動員騎馬以大小為的速度沿直線跑道勻速奔馳，其軌跡所在直線與靶心的水平距離為d，運動員應(yīng)在合適的位置將箭水平射出，若運動員靜止時射出的弓箭速度大小為（大于），不計空氣阻力。下列說法正確的是（ ）
A. 若箭能命中靶心且在空中運動的時間最短，運動員應(yīng)瞄準靶心放箭
B. 若箭能命中靶心，則在空中運動的最短時間為
C. 若箭能命中靶心且在空中運動時距離最短，運動員應(yīng)瞄準靶心放箭
D. 若箭能命中靶心且在空中運動的距離最短，則箭從射出到命中靶心歷時
【答案】D
【解析】
【詳解】A．箭在射出的同時，箭也有沿跑道方向的速度，若運動員應(yīng)瞄準靶心放箭，則箭的合速度方向一定不會指向靶心，即箭一定不會命中靶心，故A錯誤；
B．為保證箭能命中靶心且運動時間最短，則射箭方向應(yīng)與跑到垂直，此時最短時間為
故B錯誤；
C．若箭能命中靶心且在空中運動時距離最短，則合速度方向應(yīng)垂直跑道，而要合速度方向垂直跑道，根據(jù)平行四邊形定則可知，射箭的方向一定要偏向跑道左側(cè)（俯視圖），與跑道左側(cè)成一定的角度（銳角），如圖所示
故C錯誤；
D．若箭能命中靶心且在空中運動的距離最短，則箭從射出到命中靶心歷時
故D正確。
故選D。
12. 如圖所示，套在豎直細桿上的輕環(huán)A由跨過光滑輕質(zhì)定滑輪的不可伸長的輕繩與重物B相連，施加外力讓A沿桿以速度v勻速上升，從圖中M位置上升至與定滑輪的連線處于水平的N位置，已知AO與豎直桿成角，則（ ）
A. 剛開始時重物B的速度為
B. A勻速上升時，重物B加速下降
C. 重物B下降過程，處于失重狀態(tài)
D. A運動到N位置時，重物B的速度不為0
【答案】A
【解析】
【詳解】A．根據(jù)關(guān)聯(lián)速度之間關(guān)系可知，物體B任意時刻的速度大小均應(yīng)等于物體A沿繩方向分速度的大小，由此可知剛開始時重物B的速度為
故A正確；
B．分析可知，隨著A勻速上升，繩AO與豎直方向的夾角始終在增大，則可知物體B的速度始終在減小，即物體B減速下降，故B錯誤；
C．由于物體B減速下降，可知其加速度向上，由此可知物體B下降過程，處于超重狀態(tài)，故C錯誤；
D．物體A運動到N位置時，繩AO與豎直方向的夾角為，而等于0，因此A在該位置處時，物體B的速度減為0，故D錯誤。
故選A。
13. 一質(zhì)點做勻變速曲線運動，從a點運動到d點的軌跡如圖所示。已知該質(zhì)點運動到c點時速度方向與它所受合力方向恰好互相垂直。則該質(zhì)點從a點運動到d點的過程中，下列說法正確的是（ ）
A. 質(zhì)點的經(jīng)過b點時的加速度比d點的大
B. 質(zhì)點的速率先減小后增大
C. 質(zhì)點經(jīng)過b點時的速率比d點的大
D. 質(zhì)點經(jīng)過d點時的加速度方向與速度方向的夾角大于
【答案】B
【解析】
【詳解】A．質(zhì)點做勻變速曲線運動，加速度恒定不變，故質(zhì)點的經(jīng)過b點時的加速度等于d點的加速度，故A錯誤；
BD．質(zhì)點運動到c點時速度方向與它所受合力方向恰好互相垂直，根據(jù)曲線運動軌跡和合外力的關(guān)系可知，合外力指向曲線運動軌跡的內(nèi)側(cè)，合外力的方向和加速度方向相同，速度方向是軌跡上某點的切線方向，由于合外力與速度成鈍角，速率越來越小，合外力與速度成銳角，速率越來越大，即速率先減小后增大，質(zhì)點經(jīng)過d點時的加速度方向與速度方向的夾角小于，故B正確，D錯誤；
C．質(zhì)點運動到C點時速度方向與它所受合力方向恰好互相垂直，即豎直方向速度為零，合外力豎直向下，質(zhì)點從運動的豎直位移小于質(zhì)點從運動的豎直位移，根據(jù)勻變速運動規(guī)律可知質(zhì)點從運動的時間小于質(zhì)點從的運動時間，則在b點的豎直方向速度小于d點的豎直方向速度，在水平方向上做勻速直線運動，根據(jù)速度的合成，即質(zhì)點經(jīng)過b點時的速率比d點的小，故C錯誤。
故選B。
二、選擇題Ⅱ（本題共2小題，每小題3分，共6分．每小題列出的四個備選項中至少有一個是符合題目要求的．全部選對的得3分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分）
14. 如圖甲所示為建筑行業(yè)使用的一種小型打夯機，其原理可簡化為一個質(zhì)量為M的支架（含電動機）上由一根長為l的輕桿帶動一個質(zhì)量為m的鐵球（鐵球可視為質(zhì)點），如圖乙所示，重力加速度為g。若在某次打夯過程中，鐵球以角速度勻速轉(zhuǎn)動，則（ ）
A. 鐵球轉(zhuǎn)動過程線速度不變
B. 鐵球做圓周運動合外力大小始終不變
C. 鐵球轉(zhuǎn)動到最低點時，鐵球只受到重力和桿對它的拉力
D. 若鐵球轉(zhuǎn)動到最高點時，支架對地面的壓力剛好為零，則
【答案】BCD
【解析】
【詳解】A．鐵球轉(zhuǎn)動過程中線速度
由于鐵球以角速度勻速轉(zhuǎn)動，因此線速度的大小不變，但線速度是矢量，其速度方向時刻在發(fā)生改變，故A錯誤；
B．鐵球在豎直面內(nèi)做勻速圓周運動，合外力大小
可知其合外力大小始終不變，故B正確；
C．鐵球轉(zhuǎn)動到最低點時，對鐵球由牛頓第二定律有
可知此時鐵球受重力和桿對它的拉力，故C正確；
D．若鐵球轉(zhuǎn)動到最高點時，支架對地面的壓力剛好為零，則可知桿對支架的拉力大小恰好等于支架的重力，即有
此時對小球由牛頓第二定律有
聯(lián)立可得此時小球做圓周運動的角速度
故D正確。
故選BCD。
15. 如圖所示的四幅圖表示的是有關(guān)圓周運動的基本模型，下列說法正確的是（ ）
A. 圖a，汽車通過拱橋的最高點時為了安全速度不宜過快
B. 圖b，火車轉(zhuǎn)彎小于規(guī)定速度行駛時，輪緣對外軌有側(cè)向擠壓作用
C. 圖c，若A、B均相對靜止，半徑，質(zhì)量，則A、B所受摩擦力
D. 圖d是一圓錐擺，增加繩長，保持圓錐的高度不變，則圓錐擺的角速度不變
【答案】ACD
【解析】
【詳解】A．圖a中，汽車過拱橋最高點時，由牛頓第二定律有
可知，汽車過拱橋時速度越大，橋面對汽車的支持力就越小，當(dāng)速度足夠大時，橋面對汽車的支持力將減為0，汽車將從橋面飛出，因此，汽車通過拱橋的最高點時為了安全速度不宜過快，故A正確；
B．圖b中，當(dāng)火車轉(zhuǎn)彎小于規(guī)定速度時，根據(jù)牛頓第二定律有
可知，內(nèi)軌對輪緣有彈力的作用，即輪緣對內(nèi)軌有側(cè)向擠壓作用，故B錯誤；
C．圖c中，物體A、B屬于同軸轉(zhuǎn)動，角速度相同，A、B均靜止時，靜摩擦力提供各自做圓周運動的向心力，有
由于
，
則可得
故C正確；
D．圖d中，小球做圓周運動有
解得
而
可得
可知，增加繩長，保持圓錐的高度不變，則圓錐擺的角速度不變，故D正確。
故選ACD。
非選擇題部分
三、非選擇題（本題共5小題，共55分）
16. 如圖所示是探究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度和半徑r之間關(guān)系的實驗裝置。
（1）在研究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度和半徑r之間的關(guān)系時主要用到了物理學(xué)中______的方法。
A. 理想實驗法B. 等效替代法C. 控制變量法D. 演繹法
（2）當(dāng)探究向心力的大小F與半徑r的關(guān)系時需調(diào)整傳動皮帶的位置使得左右兩側(cè)塔輪輪盤半徑______（選填“相同”或“不同”）；
（3）當(dāng)探究向心力的大小F與角速度的關(guān)系時，需要把質(zhì)量相同的小球分別放在擋板______（填“A、C”或者“B、C”）
（4）探究向心力F與角速度的關(guān)系時，若圖中標尺上紅白相間的等分格顯示出兩個小球所受向心力之比為1∶9，則與皮帶連接的兩個變速塔輪的半徑之比為______（填選項前的字母）。
A. 1∶3B. 3∶1C. 1∶9D. 9∶1
【答案】（1）C （2）相同
（3）A、C （4）B
【解析】
小問1詳解】
在研究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系時，我們通過控制m、ω、r中兩個物理量不變，探究F與另一個物理量之間的關(guān)系，所以用到了控制變量法。
故選C。
【小問2詳解】
探究向心力和半徑關(guān)系時，應(yīng)保持質(zhì)量和角速度不變，半徑改變，因為皮帶傳動邊緣線速度相等，所以應(yīng)將傳動皮帶套在兩塔輪半徑相同的輪盤上，來保證角速度相同。
【小問3詳解】
探究向心力F與角速度ω的關(guān)系，應(yīng)保證小球做圓周運動的質(zhì)量和半徑均相同，則將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板A和C處。
【小問4詳解】
根據(jù)可知兩球的向心力之比為1∶9，半徑和質(zhì)量相等，則轉(zhuǎn)動的角速度之比為1∶3，因為靠皮帶傳動，變速輪塔的線速度大小相等，根據(jù)
可知與皮帶連接的變速輪塔對應(yīng)的半徑之比為3∶1。
故選B。
17. 某學(xué)習(xí)小組利用不同的實驗裝置，進行探究平拋運動規(guī)律的實驗：
（1）甲同學(xué)采用如圖甲所示的裝置。為了驗證做平拋運動的小球在豎直方向做自由落體運動，用小錘打擊彈性金屬片，A球水平拋出，同時B球被松開自由下落。關(guān)于該實驗，下列說法中正確的有______。
A. 兩球的質(zhì)量應(yīng)相等
B. 兩球的質(zhì)量可以不相等
C. 兩球應(yīng)同時落地
D. 應(yīng)改變裝置的高度，多次實驗
E. 實驗也能說明A球在水平方向上做勻速直線運動
（2）乙同學(xué)采用頻閃攝影的方法拍攝到如圖乙所示的小球做平拋運動的照片，圖中背景方格的邊長均為5cm，如果重力加速度g取，小球平拋的初速度大小為______m/s，經(jīng)過B點時的速度大小為______m/s。（所有結(jié)果保留2位有效數(shù)字）
【答案】（1）BCD （2） ①. 1.5 ②. 2.5
【解析】
【小問1詳解】
AB．該實驗中兩球的質(zhì)量可以不相等，選項A錯誤，B正確；
C．兩球應(yīng)同時落地，選項C正確；
D．為排除偶然性，應(yīng)改變裝置的高度，多次實驗，選項D正確；
E．實驗只能說明A球在豎直方向做自由落體運動，不能說明A球在水平方向上做勻速直線運動，選項E錯誤。
故選BCD。
【小問2詳解】
[1]根據(jù)
小球平拋的初速度大小為
[2]經(jīng)過B點時的豎直速度
經(jīng)過B點的速度大小為
18. 2023年8月16日，備受矚目的世界機器人大會在北京盛大開幕。新一代送餐機器人首次登場，如圖所示，只要設(shè)置好路線、放好餐盤，它就會穩(wěn)穩(wěn)地舉著托盤，到達指定的位置送餐。已知配餐點和目標位置在一條直線通道上，機器人送餐時從靜止開始啟動，加速過程的加速度大小，速度達到后勻速，之后適時勻減速，減速歷時2s恰好把食物平穩(wěn)送到目標位置，整個送餐用時，若載物平臺始終呈水平狀態(tài)，食物與餐盤的總質(zhì)量，食物、餐盤與平臺間無相對滑動，取重力加速度，試求：
（1）在送餐的過程中機器人勻速運動的時間；
（2）配餐點和目標位置的直線距離x；
（3）減速過程中食物和餐盤整體在水平方向的摩擦力f大小。
【答案】（1）20s；（2）43m；（3）2N
【解析】
【詳解】（1）根據(jù)題意，由速度與時間的關(guān)系可得加速階段的時間
而減速階段的時間，則勻速階段的時間
（2）加速階段的位移
勻速階段位移
減速階段位移
全程總位移
（3）減速階段加速度
則由牛頓第二定律有
即摩擦力大小為2N。
19. 消防車的供水系統(tǒng)主要由水泵、輸水管道和水槍組成，如圖所示，某次消防演練時消防水槍離地高度，建筑物上的著火點A離地高度，水從水槍槍口中水平射出速度后，恰好擊中著火點A，不計空氣阻力，取重力加速度大小，求：
（1）水從水槍槍口運動到著火點A的時間t；
（2）水槍槍口與著火點A的水平距離x；
（3）水落到著火點A前瞬間的速度v。
【答案】（1）；（2）；（3），方向與x軸正方向夾角為37°
【解析】
【詳解】（1）由題意可得
解得
（2）水平方向做勻速直線運動
解得
（3）豎直方向做自由落體運動
到達A的速度
方向：與x軸正方向夾角為37°
20. 小華站在水平地面上，手握不可伸長的輕繩一端，繩的另一端系有質(zhì)量為的小球，甩動手腕，使球在豎直平面內(nèi)做圓周運動，當(dāng)球某次運動到最低點時，繩恰好受到所能承受的最大拉力被拉斷，球以繩斷時的速度水平飛出，球飛行水平距離后落地，如圖所示，已知握繩的手離地面高度，手與球之間的繩長，重力加速度，忽略手的運動半徑和空氣阻力．
（1）求繩斷時球的速度大小．
（2）問繩能承受的最大拉力多大？
（3）改變繩長，使球重復(fù)上述運動，若繩仍在球運動到最低點時斷掉，要使球拋出的水平距離最大，繩長應(yīng)為多少？最大水平距離為多少？
【答案】（1）；（2）11N；（3）當(dāng)繩長為0.6m時最大水平位移為
【解析】
【詳解】（1）小球平拋運動的時間
繩斷時球的速度大小
（2）根據(jù)
可得繩能承受的最大拉力
T=11N
（3）設(shè)繩長為a，繩斷時球的速度大小為v，繩承受的最大拉力不變，由牛頓第二定律得
解得

繩斷后球做平拋運動，豎直位移為d-a，水平位移為x
豎直方向
水平方向
x=vt′
聯(lián)立解得

當(dāng)時，x有極大值，最大值
21. 如圖所示，傾角的光滑固定斜面AB與水平傳送帶BC通過一小段光滑圓弧平滑連接，傳送帶左、右兩端的距離，以大小的速率沿順時針方向轉(zhuǎn)動?，F(xiàn)將一滑塊（視為質(zhì)點）從斜面上的A點由靜止釋放，滑塊以大小的水平速度滑上傳送帶，并從傳送帶的右端C點飛出，最終落至水平地面上的D點。已知C、D兩點間的高度差，滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)，取重力加速度大小，不計空氣阻力。
（1）求滑塊在斜面AB上運動的過程中加速度大??；
（2）求滑塊從C點飛出時的速度大小；
（3）求滑塊在傳送帶BC上運動的時間t；
（4）改變滑塊在斜面上由靜止釋放的位置，其他情況不變，要使滑塊總能落至D點，求滑塊釋放的位置到B點的最大距離．
【答案】（1）；（2）；（3）；（4）
【解析】
【詳解】（1）設(shè)滑塊的質(zhì)量為m，滑塊沿斜面下滑的加速度大小為，根據(jù)牛頓第二定律有
解得
（2）因為，所以滑塊滑上傳送帶后的一段時間內(nèi)做勻加速直線運動，設(shè)其加速度大小為，根據(jù)牛頓第二定律有
解得
根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律，有
由于，滑塊速度增大到v后，將與傳送帶一起以相同的速度向右勻速運動，所以
（3）加速階段時間
勻速階段時間
總時間
（4）經(jīng)分析可知，當(dāng)滑塊釋放的位置到B點的距離最大時，滑塊通過B點時的速度最大（設(shè)為），且滑塊勻減速滑動到C點時的速度恰好為v，對滑塊沿傳送帶向右滑動的過程，根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律有
對滑塊沿斜面下滑的過程，根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律有

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