2021屆河南省鄭州市中原聯(lián)盟高考物理模擬試卷(3月份)(含答案解析)

2021屆河南省鄭州市中原聯(lián)盟高考物理模擬試卷（3月份）

一、單選題（本大題共5小題，共30.0分）

1.甲、乙兩車某時刻由同一地點，沿同一方向開始做直線運動，以該時刻作為計時起點，得到兩

車的位移一時間圖像，如圖所示，甲圖線過。點的切線與AB平行，過C點的切線與。4平行，則

下列說法正確的是（）

A.在兩車相遇前，t2時刻兩車相距最遠

B.t3時刻，甲車在乙車的前方

C.在0?t2時間內(nèi)，甲車的瞬時速度始終大于乙車的瞬時速度

D.甲車的初速度等于乙車在t3時刻的速度

2.關(guān)于萬有引力定律和庫侖定律，下列說法正確的是（）

A.萬有引力定律是卡文迪許得出的，庫侖定律是庫倫得出的

B.萬有引力定律和庫侖定律中常數(shù)G和化的單位是相同的

C.萬有引力定律和庫侖定律形式上相似，萬有引力和庫侖力是性質(zhì)相同的力

D.萬有引力定律適用于任何兩個物體之間的萬有引力計算，庫侖定律只適用于真空中兩個點電

荷之間的庫侖力計算

3.斯諾克是一項近年來我們所熟知的運動項目，球員出桿擊打白球，運動白球撞擊彩球使其入洞

并計分。如圖甲所示運動員用白球撞擊藍球（兩球質(zhì)量相等），兩球發(fā)生正碰。若碰撞前、后兩

球的v-t圖象如圖乙所示白球的虛線與藍球?qū)嵕€交于t軸同一點。關(guān)于兩球的運動，下列說法正

確的是（）

A.碰撞后兩球相距的最遠距離為1.1m

B.藍球受到的阻力較大

C.兩球發(fā)生彈性碰撞

D.碰撞后藍球的加速度大小為0.1m/s2

4.平行板電容器充電后不斷開電源，逐漸增大兩極板的正對面積，則正確的選項是（）

A.電容器電容將逐漸減小B.兩極板間的電場強度將逐漸增大

C.兩極板間電壓將保持不變D.兩極板上帶電荷量不變

5.某型號的高鐵列車的制動階段可看作勻減速直線運動。在制動后第1s和最后1s內(nèi)的位移分別為

19nl和1m。下列說法正確的是（）

A.列車減速的加速度大小為lm/s2

B.列車開始減速時的速度為18m/s

C.列車從減速開始12s內(nèi)運動的距離為96nl

D.列車制動階段的平均速度為10zn/s

二、多選題（本大題共5小題，共27.0分）

6.如圖所示，高為人的表面粗糙程度相同的弧形斜面體固定于水平地面上，末端P與地面相切。質(zhì)

量為m的小物塊以速率/從點P滑上斜面，到最高點Q后沿斜面下滑回到P點的速率為功。不計

B.上滑過程中克服摩擦力做功等于下滑過程中克服摩擦力做功

C.上滑過程中動能等于重力勢能的位置距離地面的高度大于T

D.上滑過程中動能等于重力勢能的位置距離地面的高度小于T

7.如圖所示，在一足夠大的水平向右勻強電場中，有一光滑絕緣水--------------￡-------

平面。將質(zhì)量分別為m、M（m<M）的金屬塊4、B用一根短的絕■一口

緣線連接，靜置于該絕緣面上，現(xiàn)使4帶正電，小B將在電場力作用下一起向右運動（運動過程

中4的電荷量不變），4運動的加速度大小為的,繩子拉力大小為居：將4與B接觸一下（4、B電荷

總量與接觸前相等），把4、B靜置于該絕緣面上，4、B在電場力作用下一起向右運動，運動過

程中絕緣線始終繃系，4運動的加速度大小為。2,繩子拉力大小為尸2?若從B間的庫侖斥力小于B

受到的電場力，則下列關(guān)系式正確的是（）

A.=a2B.%<a2C.a>F2D.a=F2

8.如圖，大小相同的擺球a和b的質(zhì)量分別為m和3m,擺長相同，并排懸掛，平衡時兩

球剛好接觸，現(xiàn)將擺球a向左邊拉開一小角度后釋放，若兩球的碰撞是彈性碰撞，

下列判斷正確的是（）@?

A.第一次碰撞后的瞬間，兩球的速度大小相等

B.第一次碰撞后的瞬間，兩球的動量大小相等

C.第一次碰撞后，兩球的最大擺角相同

D.第一次碰撞后的瞬間，兩球的動能相等

9.下列說法中正確的是（）

A.給車胎打氣，越壓越吃力，是由于分子間存在斥力

B.大頭針能浮在水面上，是由于水的表面存在張力

C.人感覺到空氣濕度大，是由于空氣中水蒸氣的飽和汽壓大

D.單晶體呈現(xiàn)各向異性，是由于晶體內(nèi)部原子按照一定規(guī)則排列

10.如圖，兩列簡諧波分別沿x軸正方向和負方向傳播，兩波源分別位于久=-2xl（）Tm和x=12x

10-bn處，兩列波的波速均為x=0.4m/s,兩波源的振幅均為A=2cm。圖示為某時刻兩列波

的圖象，此刻平衡位置處于0.2m和0.8m的P、Q兩質(zhì)點剛開始振動。質(zhì)點M的平衡位置處于工=

0.5m處，關(guān)于各質(zhì)點運動情況判斷正確的是（）

A.質(zhì)點P、Q都首先沿y軸正向運動

B.t=0.75s時刻，質(zhì)點M開始沿y軸負向運動

C.t=ls時刻，質(zhì)點M的位移為+4cm

D.t=ls時刻，質(zhì)點M的位移為-4cm

三、實驗題（本大題共2小題，共15.0分）

11.如圖甲所示，在水平光滑軌道上停著甲、乙兩輛實驗小車，甲車系一穿過打點計時器的紙帶，

啟動打點計時器甲車受到水平向右的沖量.運動一段距離后，與靜止的乙車發(fā)生正碰并粘在一

起運動.紙帶記錄下碰撞前甲車和碰撞后兩車運動情況如圖乙所示，電源頻率為50Hz,則碰撞

前甲車運動速度大小為m/s,甲、乙兩車的質(zhì)量比加用=

打點計時器

12.為了測定一節(jié)舊干電池的電動勢和內(nèi)阻（內(nèi)阻偏大），配備的器材有:

4電流表4（量程為0.64）

8.電壓表V（量程為IV,內(nèi)阻為1.2k0）

C.滑動變阻器治（0?10優(yōu)L4）

D電阻箱7?2（0~9999.90）

某實驗小組設(shè)計了如圖甲所示的電路.

XV

(I)實驗中將量程為IV電壓表量程擴大為2V,電阻箱/?2的取值應(yīng)為ka.

(2)利用上述實驗電路進行實驗，測出多組改裝后的電壓表讀數(shù)為與對應(yīng)的電流表讀數(shù)3得到為-

〃的圖象如圖乙所示.由圖象可知，電源的電動勢E=V,內(nèi)阻r=0.(結(jié)果保留三

位有效數(shù)字)

四、計算題(本大題共4小題，共52.0分)

13.如圖所示，在水平轉(zhuǎn)盤上，距轉(zhuǎn)動軸20cni處有一個質(zhì)量為20g的小木塊，當轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動周期為

2s時，木塊與轉(zhuǎn)盤之間沒有相對滑動，問木塊受幾個力？每個力是多大？方向怎樣？

14.如圖所示，光滑水平面48=無，其右端B處連接一個半徑為R的豎直

光滑半圓軌道，C為最高點.質(zhì)量為m可視為質(zhì)點的小物塊靜止在力

處，若用水平恒力將小物塊推到B處后撤去該水平恒力，重力加速

度為g，求：

(1)如果小物塊能夠通過半圓軌道的最高點C,水平恒力對小物塊做的最小功為多少：

(2)如果小物塊沿半圓軌道運動到C處后恰好拋落到A處，則X取何值時，在整個運動過程中，水平恒

力尸最??？最小值為多少？

15.如圖所示，內(nèi)壁光滑的氣缸開口向上放置，在距離氣缸底部九。=

12cm處有卡口可以阻礙活塞通過，質(zhì)量均為m的活塞4、B分別靜

止于卡口的上方和下方，封閉了兩部分高度均為九1=9cm的氣體,

此時封閉氣體的溫度均為A=300K,氣缸和兩個活塞中只有活塞B

能夠?qū)崆覍?dǎo)熱性能良好，大氣壓強為po,氣缸的橫截面積為S。

現(xiàn)通過電熱絲加熱，使兩部分氣體溫度緩慢上升到了2=500K,求：

(1)此時下方氣體的壓強;

(2)活塞4上升的距離。

16.一透明半圓柱的橫截面如圖所示，圓心為0,一束光線在橫截面內(nèi)從C點沿垂直于直徑4B的方向

入射，在半圓柱內(nèi)沿圖示路徑傳播，最后從E點射出半圓柱。已知圓半徑為R=0.30m,半圓柱

折射率為n=2.0,Z40C=30°,真空中的光速為c=3.0x求

①判斷光線在AB面上能否發(fā)生全反射；

②在半圓柱內(nèi)沿圖示CE路徑傳播的時間(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

)O

參考答案及解析

1.答案：D

解析：解：4、圖象的縱坐標表示物體所在的位置；由圖可知匕時刻C4相距最大，即兩車相距最遠，

故A錯誤；

B、t3時刻兩車的位置坐標相同，兩車相遇，故8錯誤；

C、圖象斜率表示速度，由圖可知，0-匕時間甲圖線的斜率大于乙圖線的斜率，Q時刻之后甲圖線

的斜率小于乙圖線的斜率，所以甲車的瞬時速度先大于乙車的瞬時速度，后小于乙車的瞬時速度。Q

時刻兩者瞬時速度相等，故c錯誤；

。、在x-t圖象中，斜率代表速度，故甲車的初速度等于乙車在13時刻的速，故。正確；

故選：D。

在位移-時間圖象中，傾斜的直線表示物體做勻速直線運動，圖象的斜率表示速度；圖象的交點表

示位移相等，平均速度等于位移除以時間.由此分析即可.

本題考查工-t圖象，在分析圖象時要注意先明確圖象的坐標，再根據(jù)圖象的性質(zhì)進行分析.要知道

位移時間圖象的斜率表示速度；圖象的交點表示兩車相遇.

2.答案：D

解析：

萬有引力定律是牛頓得出的.常量G的單位是N-rn2"g2,常數(shù)k的單位是N?巾2/。2.萬有引力和庫

侖力是性質(zhì)不同的力.萬有引力定律適用于任何兩個物體之間的萬有引力計算，庫侖定律只適用于

真空中兩個點電荷之間的庫侖力計算。

本題要注意萬有引力定律和庫侖定律形式上相似，但是萬有引力和庫侖力是性質(zhì)不同的力，其中的

常量G和k數(shù)值和單位均不同，物理含義也不同。

A.萬有引力定律是牛頓得出的，庫侖定律是庫侖得出的，故A錯誤.

B.萬有引力定律中常數(shù)G的單位是N-m2/kg2,庫侖定律中常數(shù)k的單位是N-m2/C2,故B錯誤.

C.萬有引力定律和庫侖定律形式上相似，但是萬有引力和庫侖力是性質(zhì)不同的力，故C錯誤.

D萬有引力定律適用于任何兩個物體之間的萬有引力計算，庫侖定律只適用于真空中兩個點電荷之

間的庫侖力計算，故。正確.

故選D。

3.答案：A

解析:解：C、設(shè)碰后藍球的速度為0,碰前白球的速度%=l.Om/s,碰后白球的速度為I/。=0.4m/s,

取碰撞前白球的速度方向為正方向，根據(jù)動量守恒定律可得:

mv0=mv'o+mv,

代入數(shù)據(jù)解得：v=0.6m/s；

碰撞前兩球的總動能為：Ekl=^mv'o=0.5m,

2

碰撞后前兩球的總動能為&2=lmv'o+^mv=0.26m<Ekl,

所以兩球碰撞為非彈性碰撞，故C錯誤；

B、根據(jù)v-t圖象的斜率表示加速度，知碰后白球的加速度比藍球的加速度大，兩壺質(zhì)量相等，所

以白球的滑動摩擦力比藍球的滑動摩擦力大，故B錯誤；

A、根據(jù)碰前白球的速度圖象可知紅壺的加速度大小為：%=W=U=m/s2=0.2m/s2,

所以藍球靜止的時刻為：t=*=J|s=6s,

U.N

速度圖象與坐標軸圍成的面積表示位移，則碰后兩球相距的最遠距離為：s=等m-等rn=

1.1m,故A正確；

D、碰后藍球的加速度大小為優(yōu)===經(jīng)m/s2=0.12m/s2,故。錯誤。

L6—1

故選：4。

根據(jù)圖示圖象求出碰撞前后白球的速度，碰撞過程系統(tǒng)動量守恒，根據(jù)動量守恒定律求解碰后藍球

的速度，分析碰撞前后總動能的關(guān)系，判斷是否為彈性碰撞。根據(jù)圖象求解碰前白球的加速度，由

此得到所以藍球靜止的時刻，再根據(jù)速度圖象與坐標軸圍成的面積表示位移求解碰后兩球相距的最

遠距離；根據(jù)斜率表示加速度，分析碰后球的加速度關(guān)系，根據(jù)牛頓第二定律求解碰后兩球所受摩

擦力關(guān)系。

本題主要考查了動量守恒定律，解答本題要掌握動量守恒定律的計算公式，能夠根據(jù)圖象獲得信息，

知道速度圖象的面積和斜率的物理意義。

4.答案:C

解析：解：4、逐漸增大兩極板的正對面積，根據(jù)。=盤，電容增加，故4錯誤；

4nkd

B、C、平行板電容器充電后不斷開電源，電容器的電壓U保持不變；根據(jù)U=Ed,場強也不變；故

3錯誤，C正確；

D、根據(jù)Q=CU,電容增加，電壓不變，故電量增加，故。錯誤；

故選：Co

平行板電容器充電后不斷開電源，電容器的電壓保持不變；根據(jù)c=指判斷電容器的電容變化；

根據(jù)U=Ed判斷場強變化；根據(jù)Q=CU判斷電量變化。

本題是電容器動態(tài)變化分析問題，關(guān)鍵抓住不變量。再根據(jù)電容的決定式。=指、電容的定義式

4nka

C=藍和場強公式E=?進行分析

5.答案：D

解析：解：4、對最后1s內(nèi)的運動采取逆向思維，設(shè)列車的加速度大小為a,運動的時間為Is,根據(jù)

x-j?t2＞則a=詈=牛根/$2=2巾/$2,故A錯誤；

2

B、設(shè)列車做減速直線運動的初速度為北,列車在第1s內(nèi)的位移為：X1=v0t-lat,列車在第Is內(nèi)

的位移為19nl，代入數(shù)據(jù)可得：%=20m/s,故B錯誤；

C、根據(jù)速度-時間公式at得，則列車減速的時間：t0=￡=ms=l°s,列車在12s內(nèi)的位移等

于剎車的總位移，為：X。=3,“=mx10m=100m,故C錯誤；

。、列車制動后最終的末速度為0,所以列車制動階段的平均速度為：v=^=^m/s=10m/s,

故力正確。

故選：D。

本題采取逆向思維來解決比較簡單，最后1s的運動可以看成初速度為零的勻加速直線運動，根據(jù)x=

5砒2求出列車的加速度，再根據(jù)勻變速直線運動基本公式即可求解.

解決本題的關(guān)鍵掌握勻變速直線運動的位移-時間公式和速度-時間公式，并能靈活運用.

6.答案：AC

解析：解：4、根據(jù)功能關(guān)系可知，從P到Q再返回到P的過01*;

程中克服摩擦力做的功等于動能的損失，所以克服摩擦力做J

的功為：Wf=^mvl—=m^V1~V2\故A正確；v

8、小物塊上滑過程中經(jīng)過某一點的速度大小大于下滑過程吻如皿勿物加卜；

中經(jīng)過該點的速度大小，根據(jù)向心力的知識可知，上滑過程中經(jīng)過某一點物塊對斜面的壓力大于下

滑過程中經(jīng)過該點的壓力，所以上滑過程中的平均摩擦力大于下滑過程中的平均摩擦力，所以上滑

過程中克服摩擦力做功大于下滑過程中克服摩擦力做功，故3錯誤；

CD、取過P點的勢能面為零勢能面，設(shè)PQ之間高度中點為。，如圖所示，上滑過程中，小球在。點的

重力勢能是Q點重力勢能的一半，由于摩擦力還要做功，所以小球在。點的動能一定要大于P。之間

的重力勢能的差，所以小球在。點的動能一定大于小球在。點的重力勢能，可知小球從P到Q的過程

中動能等于重力勢能的位置在0點上方，故C正確、D錯誤。

故選：AC?

根據(jù)功能關(guān)系分析克服摩擦力做的功；上滑過程中的平均摩擦力大于下滑過程中的平均摩擦力，由

此分析克服摩擦力做功情況；根據(jù)小物塊上滑過程中距離地面的高度為T處的動能與初動能的關(guān)系、

重力勢能與最高點重力勢能的關(guān)系，分析上滑過程中動能等于重力勢能的位置距離地面的高度。

本題主要是考查功能關(guān)系，關(guān)鍵是能夠分析能量的轉(zhuǎn)化情況，知道機械能的變化與除重力或彈力以

外的力做功有關(guān)，能夠根據(jù)向心力的知識分析正壓力、摩擦力的大小變化情況是關(guān)鍵。

7.答案：AC

解析：解：AB,對整體分析，加速度為：a=惡，因為4、B接觸前后總電量不變，則整體所受的

M+m

電場力不變，加速度大小相等，即％=。2,故A正確，8錯誤。

8、隔離對B分析,4、B接觸前，繩子的拉力為:&=Ma=普,4、B接觸后，對B有:F2+q'E-/庫=

M+m阡

Ma,則有：尸2=黑+尸庫-4%，由于4、8間的庫侖斥力小于B受到的電場力，可知&>?2,故

C正確，￡>錯誤。

故選：ACo

對整體分析，根據(jù)牛頓第二定律得出加速度的表達式，從而比較出4、B接觸前后的加速度大小，隔

離對8分析，根據(jù)牛頓第二定律得出拉力的表達式，從而比較大小。

本題考查了牛頓第二定律的基本運用，知道4B具有相同的加速度，掌握整體法和隔離法的靈活運

用。

8.答案:AC

解析：

本題考查了動量守恒定律及其應(yīng)用；兩小球的碰撞是彈性碰撞，由動量守恒定律與機械能守恒定律

即可求出碰撞后兩球的速度，然后應(yīng)用機械能守恒定律、動量公式、動能公式即可正確解題。

兩球碰撞過程中動量守恒、機械能守恒，由動量守恒與機械能守恒定律列方程，求出碰后的速度，

然后答題。

人兩球在碰撞前后，水平方向不受外力，故水平方向兩球組成的系統(tǒng)動量守恒，以a的速度方向為正

方向，由動量守恒定律有：小處=小巧+3771方，兩球碰撞是彈性的，故機械能守恒，即：=

解兩式得：％=-晟，v2=^,可見第一次碰撞后的瞬間，兩球的速度大小相等，

故A正確；

8.兩球速度大小相等，兩球質(zhì)量不相等，兩球的動量大小不相等，故8錯誤；

C.碰撞后兩球做圓周運動，機械能守恒，設(shè)繩長為3設(shè)球的最大擺角分別為a、0,由機械能守恒

定律得，對a球：，，滸=ingL(l-eot*1),對b球：;?:；〃nj=-eoaii),解得：cosa=cos/i,

則a=￡,B|J：第一次碰撞后，兩球的最大擺角相同，故C正確；

D第一次碰撞后的瞬間，兩球速度大小相等，兩球質(zhì)量不同，則兩球動能不相等，故。錯誤。

故選4C。

9.答案：BD

解析：解：力、給車輪胎打氣，越來越費力，主要是由于打氣過程中氣體壓強增加的緣故，不是由于

分子間存在斥力，故A錯誤。

8、在液體表面，分子間的間距大于平衡距離分子間作用力表現(xiàn)為引力，所以液體表面存在張力，

使大頭針能浮在水面上，故B正確。

C、人感覺到空氣濕度大，是由于空氣中水蒸氣的壓強與同一溫度下水的飽和汽壓的差距增大，故C

錯誤。

￡)、單晶體呈現(xiàn)各向異性，是由于晶體內(nèi)部原子按照一定規(guī)則排列形成的，故。正確。

故選:BD。

壓縮氣體要用很大的力，這是因為要克服大氣壓力.液體表面存在表面張力.單晶體具有各向異性，

原因是晶體內(nèi)部原子按照一定規(guī)則排列.

本題是對熱力學(xué)基礎(chǔ)知識的考查，關(guān)鍵要掌握分子動理論、晶體的特性等熱點知識.

10.答案：BD

解析：解：/I、由波的傳播方向可確定質(zhì)點的振動方向：逆向描波法。兩列簡諧橫波分別沿x軸正方

向和負方向傳播，則質(zhì)點P、Q均沿y軸負方向運動。故A錯誤；

B、由波長與波速關(guān)系可求出，波的周期為7=1s,兩質(zhì)點傳到M的時間4為當t=0.75s時刻，

質(zhì)點M恰沿y軸負方向，故8正確;

C、由波長與波速關(guān)系可求出，波的周期為T=1s,兩質(zhì)點傳到“的時間為當t=ls時刻，兩波

的波谷恰好傳到質(zhì)點M,所以位移為-4cm。故C錯誤；

D、由波長與波速關(guān)系可求出，波的周期為T=1s,兩質(zhì)點傳到M的時間為當t=ls時刻，兩波

的波谷恰好傳到質(zhì)點M,所以位移為-4cm。故。正確；

故選：BD。

兩列頻率相同的相干波，當波峰與波峰相遇或波谷與波谷相遇時振動加強，當波峰與波谷相遇時振

動減弱，則振動情況相同時振動加強；振動情況相反時振動減弱。由此可根據(jù)4B間距求出該的波長，

從而算出波的周期。由波的傳播方向來確定質(zhì)點的振動方向。

波的疊加滿足矢量法則，例如當該波的波峰與波峰相遇時，此處相對平衡位置的位移為振幅的二倍；

當波峰與波谷相遇時此處的位移為零。

11.答案：0.6；2：1

解析：

明確實驗原理，根據(jù)紙帶可分析碰撞前后的對應(yīng)的點跡；由速度公式求出速度，然后根據(jù)實驗數(shù)據(jù)

求出質(zhì)量與速度的乘積，分析實驗數(shù)據(jù)然后得出結(jié)論。

本題考查了驗證動量守恒定律實驗，由圖示紙帶求出小車的位移、由速度公式求出小車的速度即可

正確解題，解題時要注意單位換算。

由紙帶及刻度尺可得碰前甲車兩點間的距離應(yīng)為：

X=12mm=12x10-3m

則甲車的速度為：

同理可知，碰后兩車的共同速度為：

8x10-3_..

=--------m/s=0.4ms

z0.02''

由動量守恒定律有：

小*％=O#+M乙）方

由此得甲、乙兩車的質(zhì)量比為：

根甲_

v2_0.4_2

乙

m%—v20.6—0.41

故答案為：0.6；2：1

12.答案：（1）1.2；

(2)1.50；2.50

解析：

將電壓表量程擴大時應(yīng)串聯(lián)一個電阻，根據(jù)電壓擴大的倍數(shù)可知應(yīng)串聯(lián)電阻的大??；外電壓與電流

成線性關(guān)系，圖線是一條直線，縱軸截距表示電動勢的大小，圖線斜率的絕對值表示內(nèi)阻的大小。

解決本題的關(guān)鍵掌握伏安法測量電源電動勢和內(nèi)阻的原理，E=U+Ir,以及會通過U-/圖線得出

電源的電動勢和內(nèi)阻。

解：(1)要使量程擴大1倍，則應(yīng)串聯(lián)一個與電壓表內(nèi)阻相等的電阻，故應(yīng)使與之串聯(lián)的電阻箱的阻

值為1.2X2；

(2)在U-/的圖象中縱軸截距表示電動勢的大小，由圖可知，電源的電動勢為1.50匕

圖線斜率的絕對值表示內(nèi)阻的大小，r=當=里等。=2.500；

A!0.4

故答案為：(1)1.2；(2)1.50；2.50。

13.答案：解：木塊隨轉(zhuǎn)盤做勻速圓周運動，合外力提供向心力，木塊受到重力、支持力和靜摩擦力，

豎直方向受力平衡，則有FN=mg=0.02x10=0.2N,重力的方向豎直向下，支持力的方向豎直向

上，

靜摩擦力提供向心力，方向指向圓心，r=m*=0.02x至產(chǎn)=0.004TT2N

答：木塊受3個力，重力大小為0.2N,方向豎直向下，支持力大小為0.2N,方向豎直向上，靜摩擦力

大小為0.0047r2/v,方向指向圓心.

解析：木塊隨轉(zhuǎn)盤做勻速圓周運動，合外力提供向心力，對木塊受力分析，受到重力、支持力和摩

擦力，根據(jù)向心力公式求解摩擦力.

解決本題的關(guān)鍵搞清向心力的來源，運用牛頓第二定律進行求解，要求同學(xué)們能正確分析物體的受

力情況，難度不大，屬于基礎(chǔ)題.

14.答案：解：(1)小物塊能夠通過半圓軌道的最高點C,對小物塊在C點應(yīng)用牛頓第二定律可得：mg<

強,

R，

對小物塊從4到C應(yīng)用動能定理可得：WF-2mgR=-0>^mgR,所以，水平恒力對小物塊

做的最小功為Wfmin=|mgR；

(2)質(zhì)點做平拋運動回到4點，設(shè)質(zhì)點經(jīng)過C點時速度為"C，由平拋運動規(guī)律有：小球在豎直方向做

自由落體運動：2R=[gt2；

小球在水平方向做勻速直線運動：x=vct=2vc^,所以，攻7=|監(jiān)

小球從A到C過程只有推力F和重力對物體做功，故由動能定理有：Fx-2mgR=^mv^

所以，尸=刎詫+2mgR=如x?看+2mgR=?2R）：

故當端=§，即x=4R時，尸取得最小值，F(xiàn)min-mg；

答：（1）如果小物塊能夠通過半圓軌道的最高點C,水平恒力對小物塊做的最小功為|mgR；

（2）如果小物塊沿半圓軌道運動到C處后恰好拋落到4處，則X取4R時，在整個運動過程中，水平恒力

F最小；最小值為rng.

解析：（1）對小物塊在C點應(yīng)用牛頓第二定律求得速度范圍，然后對4到C的運動過程應(yīng)用動能定理即

可求解；

（2）根據(jù)平拋運動規(guī)律將C點處速度用x表示，然后對整個過程應(yīng)用動能定理求得F的表達式，即可求

得最小值.

經(jīng)典力學(xué)問題一般先對物體進行受力分析，求得合外力及運動過程做功情況，然后根據(jù)牛頓定律、

動能定理及幾何關(guān)系求解.

15.答案：解：（1）初態(tài)：對活塞A受力分析，根據(jù)受力平衡得：

mg+pos=pa

對活塞B受力分析，根據(jù)受力平衡的：mg+pc=P2S，

設(shè)溫度