2024-2025學(xué)年高中物理第五章曲線運(yùn)動(dòng)檢測試卷含解析新人教版必修2

PAGE12-曲線運(yùn)動(dòng)第Ⅰ卷(選擇題共42分)一、選擇題(本題有14小題，每小題3分，共42分．其中1～10題為單選題，11～14題為多選題，選對但不全得2分)1.[2024·山東淄博試驗(yàn)中學(xué)期末考試]如圖所示，用水平傳送帶傳送一質(zhì)量為m的小物體(可視為質(zhì)點(diǎn))，A為終端皮帶輪，已知皮帶輪半徑為r，傳送帶與皮帶輪間不會(huì)打滑．當(dāng)小物體可被水平拋出時(shí)，A輪每秒的轉(zhuǎn)速最小是(重力加速度為g)()A.eq\f(1,2π)eq\r(\f(g,r))B.eq\f(g,r)C.eq\r(gr)D.eq\f(1,2π)eq\r(gr)解析：當(dāng)小物體可被水平拋出時(shí)，在終端皮帶輪的最高點(diǎn)有mg≤meq\f(v2,r)，又因?yàn)関＝2πrn，故A輪的轉(zhuǎn)速n≥eq\f(1,2π)eq\r(\f(g,r))，A項(xiàng)正確．答案：A2.[2024·清華附中期中考試]如圖所示，某同學(xué)對著墻壁練習(xí)打乒乓球，某次球與墻壁上A點(diǎn)碰撞后水平彈離，恰好垂直落在球拍上的B點(diǎn)，已知球拍與水平方向夾角θ＝60°，A、B兩點(diǎn)高度差h＝1m，忽視空氣阻力，(g＝10m/s2)則球剛要落到球拍上時(shí)速度大小為()A．2eq\r(5)m/sB．2eq\r(15)m/sC．4eq\r(5)m/sD.eq\f(4,3)eq\r(15)m/s解析：依據(jù)h＝eq\f(1,2)gt2得t＝eq\r(\f(2h,g))＝eq\f(\r(5),5)s，豎直分速度vy＝gt＝2eq\r(5)s，剛要落到球拍上時(shí)速度大小v＝eq\f(vy,cos60°)＝4eq\r(5)m/s，C項(xiàng)正確，ABD項(xiàng)錯(cuò)誤．答案：C3.[2024·浙江杭州二中期中考試]如圖所示為學(xué)員駕駛汽車在水平面上繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的俯視圖．已知質(zhì)量為60kg的學(xué)員在A點(diǎn)位置，質(zhì)量為70kg的教練員在B點(diǎn)位置，A點(diǎn)的轉(zhuǎn)彎半徑為5.0m，B點(diǎn)的轉(zhuǎn)彎半徑為4.0m，則學(xué)員和教練員(均可視為質(zhì)點(diǎn))()A．運(yùn)動(dòng)周期之比為5:4B．運(yùn)動(dòng)線速度大小之比為1:1C．向心加速度大小之比為4:5D．受到的合力大小之比為15:14解析：A、B兩點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度相等，依據(jù)T＝eq\f(2π,ω)知，周期相等，故A錯(cuò)誤．依據(jù)v＝rω，半徑之比為5:4，知線速度大小之比為5:4，故B錯(cuò)誤．依據(jù)a＝rω2知，向心加速度大小之比為5:4，故C錯(cuò)誤．依據(jù)F＝ma，向心加速度大小之比為5:4，質(zhì)量之比為6:7，知合力大小之比為15:14，故D正確．答案：D4．[2024·河北衡水二中期末考試]在某次自由式滑雪競賽中，一運(yùn)動(dòng)員從弧形雪坡上沿水平方向飛出后，又落回到斜面雪坡上，如圖所示．若斜面雪坡的傾角為θ，飛出時(shí)的速度大小為v0，不計(jì)空氣阻力，運(yùn)動(dòng)員飛出后在空中的姿態(tài)保持不變，重力加速度為g，則()A．運(yùn)動(dòng)員在空中經(jīng)驗(yàn)的時(shí)間是eq\f(v0tanθ,g)B．運(yùn)動(dòng)員落到雪坡時(shí)的速度大小是eq\f(v0,cosθ)C．假如v0不同，則該運(yùn)動(dòng)員落到雪坡時(shí)的速度方向也就不同D．不論v0多大，該運(yùn)動(dòng)員落到雪坡時(shí)的速度方向都是相同的解析：設(shè)從水平飛出到落到雪坡時(shí)的位移為x，由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得xcosθ＝v0t，xsinθ＝eq\f(1,2)gt2，解得t＝eq\f(2v0tanθ,g)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；落在雪坡上時(shí)的豎直速度為v1＝gt＝2v0tanθ，則合速度為v＝eq\r(v\o\al(2,0)＋2v0tanθ2)＝v0eq\r(1＋4tan2θ)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；落到雪坡上時(shí)的速度方向與水平方向的夾角的正切值為tanα＝eq\f(v1,v0)＝2tanθ，為定值，所以不論v0多大，該運(yùn)動(dòng)員落到雪坡時(shí)的速度方向都是相同的，D項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤．答案：D5．[2024·湖南瀏陽一中期中考試]飛機(jī)俯沖拉起時(shí)，飛行員處于超重狀態(tài)，此時(shí)座位對飛行員的支持力大于其所受的重力，這種現(xiàn)象叫過荷．過荷嚴(yán)峻會(huì)造成飛行員大腦貧血，四肢沉重，短暫失明，甚至昏厥．受過特地訓(xùn)練的空軍飛行員最多可承受9倍重力的支持力影響．(取g＝10m/s2)則當(dāng)飛機(jī)在豎直平面上沿圓弧軌道俯沖速度為100m/s時(shí)，圓弧軌道的最小半徑為()A．100mB．111mC．125mD．250m解析：在飛機(jī)經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)，飛行員受重力mg和支持力N，兩者的合力供應(yīng)向心力，由題意，N＝9mg時(shí)，圓弧軌道半徑最小，由牛頓其次定律列出N－mg＝meq\f(v2,Rmin)解得Rmin＝125m，選C項(xiàng)．答案：C6．[2024·黑龍江大慶試驗(yàn)中學(xué)期末考試]如圖所示，在水平圓盤上放有質(zhì)量分別為m、m、2m的可視為質(zhì)點(diǎn)的物體A、B、C，圓盤可繞垂直圓盤的中心軸OO′轉(zhuǎn)動(dòng)．三個(gè)物體與圓盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力．三個(gè)物體與O點(diǎn)共線且OA＝OB＝BC＝r，現(xiàn)將三個(gè)物體用輕質(zhì)細(xì)線相連，保持細(xì)線伸直且恰無張力．若圓盤從靜止起先繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度ω極其緩慢地增大，取重力加速度為gA．A、B兩個(gè)物體所受的靜摩擦力同時(shí)達(dá)到最大B．B、C兩個(gè)物體所受的靜摩擦力先增大后不變，A物體所受的靜摩擦力先增大后減小再增大C．當(dāng)ω>eq\r(\f(μg,r))時(shí)，整體會(huì)發(fā)生滑動(dòng)D．當(dāng)eq\r(\f(μg,2r))<ω<eq\r(\f(μg,r))時(shí)，在ω增大的過程中B、C間的拉力不斷增大解析：當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速增大時(shí)，靜摩擦力供應(yīng)向心力，三個(gè)物體的角速度相等，由F0＝m0ωeq\o\al(2,0)r0知，由于C的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑最大，質(zhì)量最大，故C所須要的向心力增加最快，C物體所受的靜摩擦力最先達(dá)到最大，此時(shí)μ(2m)g＝2m·2rωeq\o\al(2,1)，解得ω1＝eq\r(\f(μg,2r))，當(dāng)C所受的摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力之后，B、C間的細(xì)線起先供應(yīng)拉力，B所受的靜摩擦力增大，達(dá)到最大靜摩擦力后，A、B之間細(xì)線起先有力的作用，隨著角速度增大，A所受的摩擦力將減小到零然后反向增大，當(dāng)A所受的摩擦力達(dá)到最大，且B、C間細(xì)線的拉力大于A、B整體受到的摩擦力時(shí)物體將會(huì)出現(xiàn)相對滑動(dòng)，此時(shí)A與B還受到細(xì)線的拉力，對C有FT＋μ(2m)g＝2m·2rωeq\o\al(2,2)，對A、B整體有FT＝2μmg，解得ω2＝eq\r(\f(μg,r))，當(dāng)ω>eq\r(\f(μg,r))時(shí)整體會(huì)發(fā)生滑動(dòng)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤，BC項(xiàng)正確；當(dāng)eq\r(\f(μg,2r))<ω<eq\r(\f(μg,r))時(shí)，C所受摩擦力沿著半徑向里達(dá)到最大，且沒有出現(xiàn)滑動(dòng)，故在ω增大的過程中，由于向心力F＝FT＋Ff不斷增大，故B、C間的拉力不斷增大，故D項(xiàng)正確．答案：A7．[2024·湖南衡陽八中模擬考試]如圖所示，甲、乙兩同學(xué)從河中O點(diǎn)動(dòng)身，分別沿直線游到A點(diǎn)和B點(diǎn)后，馬上沿原路途返回到O點(diǎn)．OA、OB分別與水流方向平行和垂直，且OA＝OB＝12m．若水流速度為1.5m/s不變，兩人在靜水中游速相等均為2.5m/s，他們所用時(shí)間分別用t甲、t乙表示，則()A．t甲＝9.6sB．t甲＝16sC．t乙＝12sD．t乙＝15s解析：甲同學(xué)用時(shí)t甲＝eq\f(OA,v水＋v人)＋eq\f(OA,v人－v水)＝eq\f(12,1.5＋2.5)s＋eq\f(12,2.5－1.5)s＝15s，選項(xiàng)A、B兩項(xiàng)錯(cuò)誤；乙同學(xué)運(yùn)動(dòng)方向沿OB，需人在水中的合速度沿OB，如圖，v合＝eq\r(v\o\al(2,人)－v\o\al(2,水))＝2m/s，故乙所用時(shí)間t乙＝2·eq\f(OB,v合)＝2×eq\f(12,2)s＝12s，故C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤．答案：C8．[2024·江西九江一中期中考試]如圖甲所示，A、B為釘在光滑水平面上的兩根鐵釘，小球C用細(xì)繩拴在鐵釘B上(細(xì)繩能承受足夠大的拉力)，A、B、C在同始終線上．t＝0時(shí)，給小球—個(gè)垂直于細(xì)繩的速度，使小球圍著兩根鐵釘在水平面上做圓周運(yùn)動(dòng)．在0≤t≤10s時(shí)間內(nèi)，細(xì)繩的拉力隨時(shí)間改變的規(guī)律如圖乙所示，則下列說法不正確的是()A．兩根鐵釘間的距離為細(xì)繩長的1/6B．t＝10.5s時(shí)細(xì)繩拉力的大小為6NC．t＝14s時(shí)細(xì)繩拉力的大小為10ND．細(xì)繩第三次碰鐵釘?shù)降谒拇闻鲨F釘?shù)臅r(shí)間間隔為3s解析：0～6s內(nèi)細(xì)繩的拉力不變，知F1＝meq\f(v2,l)，6s～10s內(nèi)拉力大小不變，知F2＝meq\f(v2,l′)，因?yàn)镕2＝eq\f(6,5)F1，則l′＝eq\f(5,6)l，兩根鐵釘之間的間距Δx＝l－l′＝eq\f(1,6)l，故A項(xiàng)正確．第一個(gè)半圈經(jīng)驗(yàn)的時(shí)間為t0＝6s，則t0＝eq\f(πl(wèi),v)＝6s，則其次個(gè)半圈經(jīng)驗(yàn)的時(shí)間t′＝eq\f(πl(wèi)′,v)＝eq\f(5,6)t0＝5s，則t＝10.5s時(shí)，小球在轉(zhuǎn)其次個(gè)半圈，則細(xì)繩的拉力為6N，故B項(xiàng)正確．小球轉(zhuǎn)第三個(gè)半圈時(shí)，小球轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑l″＝eq\f(2,3)l，經(jīng)驗(yàn)的時(shí)間t″＝eq\f(πl(wèi)″,v)＝eq\f(2,3)t0＝4s，則t＝14s時(shí)，依據(jù)F＝meq\f(v2,r)，則拉力為eq\f(3,2)F1，大小為7.5N，故C項(xiàng)錯(cuò)誤．細(xì)繩每與鐵釘碰撞一次，轉(zhuǎn)動(dòng)半圈的時(shí)間少eq\f(1,6)t0＝1s，則細(xì)繩第三次碰鐵釘?shù)降谒拇闻鲨F釘?shù)臅r(shí)間間隔Δt＝6s－3×1s＝3s，故D項(xiàng)正確．答案：C9.如圖所示，一固定容器的內(nèi)壁是半徑為R的半球面，在半球面水平直徑的一端有一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)P.它在容器內(nèi)壁由靜止起先下滑，到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)速率為v.設(shè)質(zhì)點(diǎn)P與容器內(nèi)壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)恒為μ，重力加速度為g，則在最低點(diǎn)處容器對質(zhì)點(diǎn)的摩擦力大小為()A．μmeq\f(v2,R)B．μeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(mg＋m\f(v2,R)))C．μmgD．μeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(m\f(v2,R)－mg))解析：在最低點(diǎn)處由牛頓其次定律知FN－mg＝meq\f(v2,R)，而摩擦力大小f＝μFN，即最低點(diǎn)處容器對質(zhì)點(diǎn)的摩擦力大小為μeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(mg＋m\f(v2,R)))，B項(xiàng)正確，ACD項(xiàng)錯(cuò)誤．答案：B10．在一根細(xì)線上套有一個(gè)質(zhì)量為m的光滑小環(huán)C，將細(xì)線的兩端固定在如圖所示的豎直桿上的A、B兩點(diǎn)，當(dāng)豎直桿以肯定的角速度ω繞其中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)細(xì)線被張緊，小環(huán)在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，細(xì)線的AC段與豎直方向的夾角為37°，細(xì)線的BC段恰沿水平方向，已知sin37°＝0.6，重力加速度為g，則()A．細(xì)線中的張力大小為eq\f(3mg,4)B．細(xì)線的總長度為eq\f(16g,3ω2)C．桿上A、B兩點(diǎn)間的距離為eq\f(5g,3ω2)D．環(huán)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小等于3解析：設(shè)細(xì)線中的張力大小為FT，對小環(huán)C分析，在豎直方向上有FTcos37°＝mg，可得FT＝eq\f(5mg,4)，水平方向上有FT＋FTsin37°＝mω2R，可得R＝eq\f(2g,ω2).細(xì)線的總長度為R＋eq\f(R,sin37°)＝eq\f(16g,3ω2)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確．桿上A、B兩點(diǎn)間的距離為eq\f(R,tan37°)＝eq\f(8g,3ω2)，C項(xiàng)錯(cuò)誤．環(huán)做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，F(xiàn)T＋FTsin37°＝ma，得向心加速度a＝2g，故D項(xiàng)錯(cuò)誤．答案：B11.[2024·廣東佛山一中模擬考試]馬路急轉(zhuǎn)彎處通常是交通事故多發(fā)地帶．如圖，某馬路急轉(zhuǎn)彎處是一圓弧，當(dāng)汽車行駛的速率為v0時(shí)，汽車恰好沒有向馬路內(nèi)外兩側(cè)滑動(dòng)的趨勢．則在該彎道處()A．路面外側(cè)高內(nèi)側(cè)低B．車速只要低于v0，車輛便會(huì)向內(nèi)側(cè)滑動(dòng)C．車速雖然高于v0，但只要不超出某一最高限度，車輛便不會(huì)向外側(cè)滑動(dòng)D．當(dāng)路面結(jié)冰時(shí)，與未結(jié)冰時(shí)相比，v0的值變小解析：由題意知當(dāng)汽車的速率為v0時(shí)無滑動(dòng)趨勢，說明此時(shí)汽車與路面沒有橫向摩擦力，路面應(yīng)不是水平的，而應(yīng)是外側(cè)高內(nèi)側(cè)低，由重力的分力充當(dāng)向心力，A項(xiàng)正確；當(dāng)車速低于v0時(shí)，汽車和地面之間會(huì)產(chǎn)生橫向靜摩擦力，阻礙汽車向內(nèi)側(cè)滑動(dòng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)車速高于v0時(shí)，汽車和地面之間仍會(huì)有摩擦力，此力與重力的分力一起供應(yīng)向心力，只要車速不超過某一最高速度，車輛便不會(huì)向外側(cè)滑動(dòng)，C項(xiàng)正確；因?yàn)関0是汽車和地面無摩擦?xí)r的臨界值，所以與路況無關(guān)，D項(xiàng)錯(cuò)誤．答案：AC12．某物體做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，它的速度方向與水平方向的夾角為θ，其正切值tanθ隨時(shí)間t改變的圖象如圖所示，則(g取10m/s2)()A．第1s物體下落的高度為5mB．第1s物體下落的高度為10mC．物體的初速度為5m/sD．物體的初速度為10m/s解析：設(shè)物體水平拋出時(shí)的初速度為v0，平拋運(yùn)動(dòng)可分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)與豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)，所以水平方向的速度保持v0不變，而豎直方向的速度vy＝gt，第1s物體下落的高度H＝eq\f(1,2)gt2＝5m,A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；它的速度方向和水平方向間的夾角θ的正切tanθ＝eq\f(vy,vx)＝eq\f(gt,v0)＝eq\f(g,v0)t，由這個(gè)表達(dá)式可以知道tanθ與時(shí)間t成正比，圖象的斜率為k＝eq\f(g,v0)＝1s－1，所以v0＝10m/s，D項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤．答案：AD13.如圖所示，一演員表演飛刀絕技，由O點(diǎn)先后拋出完全相同的三把飛刀，分別依次垂直打在豎直木板M、N、P三點(diǎn)上．假設(shè)不考慮飛刀的轉(zhuǎn)動(dòng)及空氣阻力，并可將其看做質(zhì)點(diǎn)，已知O、M、N、P四點(diǎn)距離水平地面的高度分別為h、4h、3h、2h，下列說法正確的是()A．三把飛刀在擊中木板時(shí)速度相同B．到達(dá)M、N、P三點(diǎn)的飛行時(shí)間之比為1eq\r(2)eq\r(3)C．到達(dá)M、N、P三點(diǎn)的初速度的豎直重量之比為eq\r(3)eq\r(2)1D．設(shè)到達(dá)M、N、P三點(diǎn)，拋出飛刀的初速度與水平方向的夾角分別為θ1、θ2、θ3，則有θ1>θ2>θ3解析：將運(yùn)動(dòng)逆向看，可視為三個(gè)平拋運(yùn)動(dòng)且到達(dá)O點(diǎn)時(shí)水平位移相等．由H＝eq\f(1,2)gt2得t＝eq\r(\f(2H,g))，則到達(dá)M、N、P三點(diǎn)的飛行時(shí)間之比為eq\r(3)eq\r(2)1，B項(xiàng)錯(cuò)誤；在水平方向有l(wèi)＝vMt1＝vNt2＝vPt3，故三把飛刀在擊中木板時(shí)打在M點(diǎn)處的速度最小，打在P點(diǎn)處的速度最大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由v＝gt可知到達(dá)M、N、P三點(diǎn)的初速度的豎直重量之比為eq\r(3)eq\r(2)1，C項(xiàng)正確；作出拋體運(yùn)動(dòng)的軌跡，可知θ1>θ2>θ3，選項(xiàng)D正確．答案：CD14.如圖所示為賽車場的一個(gè)水平“梨形”賽道，兩個(gè)彎道分別為半徑R＝90m的大圓弧和r＝40m的小圓弧，直道與彎道相切．大、小圓弧圓心O、O′距離L＝100m．賽車沿彎道路途行駛時(shí)，路面對輪胎的最大徑向靜摩擦力是賽車重力的2.25倍，假設(shè)賽車在直道上做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，在彎道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，要使賽車不打滑，繞賽道一圈時(shí)間最短(發(fā)動(dòng)機(jī)功率足夠大，重力加速度g＝10m/s2，π＝3.14)，則賽車()A．在繞過小圓弧彎道后加速B．在大圓弧彎道上的速率為45m/sC．在直道上的加速度大小為5.63m/s2D．通過小圓弧彎道的時(shí)間為5.58s解析：賽車在彎道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，依據(jù)徑向靜摩擦力供應(yīng)向心力得，kmg＝meq\f(v\o\al(2,m),r0)，當(dāng)彎道半徑肯定時(shí)，在彎道上的最大速率是肯定的，且在大圓弧彎道上的最大速率大于在小圓弧彎道上的最大速率，故要想時(shí)間最短，可在繞過小圓弧彎道后加速，A項(xiàng)正確；在大圓弧彎道上的速率為vmR＝eq\r(kgR)＝eq\r(2.25×10×90)m/s＝45m/s，B項(xiàng)正確；直道的長度為x＝eq\r(L2－R－r2)＝50eq\r(3)m，在小圓弧彎道上的最大速率為vmr＝eq\r(kgr)＝eq\r(2.25×10×40)m/s＝30m/s，在直道上的加速度大小為a＝eq\f(v\o\al(2,mR)－v\o\al(2,mr),2x)＝eq\f(452－302,2×50\r(3))m/s2≈6.50m/s2，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由幾何關(guān)系可知，小圓弧彎道的長度為eq\f(2πr,3)，通過小圓弧彎道的時(shí)間為t＝eq\f(\f(2πr,3),vmr)＝eq\f(2×3.14×40,3×30)s≈2.80s，D項(xiàng)錯(cuò)誤．答案：AB第Ⅱ卷(非選擇題共58分)二、試驗(yàn)題(本題有2小題，共16分)15．(8分)某同學(xué)用電磁試驗(yàn)裝置和數(shù)碼照相機(jī)分別探討平拋運(yùn)動(dòng)．(1)如圖甲所示，將小球a由斜槽上某一高度處靜止釋放，沿斜槽滾下，離開斜槽末端(水平)時(shí)撞開輕質(zhì)接觸式開關(guān)，被電磁鐵吸住的小球b同時(shí)自由下落．結(jié)果看到a、b兩球同時(shí)落地，這個(gè)演示試驗(yàn)說明白________________________________________________________________________________________________________________________________________________.(2)用頻閃照相拍攝小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，得到如圖乙的圖片，圖片中a、b、c、d是連續(xù)四次拍攝的小球所在的位置．①方格紙中每個(gè)小方格的實(shí)際邊長為1.6cm，則閃光燈閃光的時(shí)間間隔為________s，小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小為v0＝________m/s.(重力加速度g＝10m/s2)②試分析a點(diǎn)是否為小球的拋出點(diǎn)，說明理由．解析：(1)演示試驗(yàn)說明白做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在豎直方向上的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)．(2)①由Δh＝gT2，得到閃光燈閃光的時(shí)間間隔T＝eq\r(\f(Δh,g))＝eq\r(\f(1.6×10－2,10))s＝4×10－2s，小球的初速度大小v0＝eq\f(x,T)＝eq\f(3.2×10－2,4×10－2)m/s＝0.8m/s；②小球在b點(diǎn)時(shí)豎直方向的分速度大小vy＝eq\f(3×1.6×10－2,2×4×10－2)m/s＝0.6m/s，至此小球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t＝eq\f(vy,g)＝0.06s>T，所以a點(diǎn)不是小球的拋出點(diǎn)．答案：(1)做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在豎直方向上的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)(2)①4×10－20.8②見解析16．(8分)某試驗(yàn)小組的同學(xué)為了探究平拋運(yùn)動(dòng)，將塑料管的一端接在水龍頭上，另一端固定在水平桌面的邊緣，打開水龍頭，水沿水平方向噴出，如圖所示．已知水的密度為ρ，重力加速度為g.該小組的同學(xué)首先測出了塑料管的內(nèi)徑d.(1)為了求出水噴出的初速度，還應(yīng)測量的物理量有________(并寫出相對應(yīng)的符號(hào))，水噴出的初速度應(yīng)表達(dá)為________(用已知的物理量和測量的物理量所對應(yīng)的符號(hào)表示)；(2)當(dāng)水落地后，請用以上的物理量所對應(yīng)的符號(hào)表示出空中水的總質(zhì)量為________．解析：(1)水噴出后做平拋運(yùn)動(dòng)，假設(shè)塑料管口離地的高度為h，水的射程為x，水在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，則在水平方向上有x＝vt，在豎直方向上有h＝eq\f(1,2)gt2，水噴出的初速度為v＝eq\f(x,t)＝eq\f(x,\r(\f(2h,g)))＝xeq\r(\f(g,2h))；(2)由于塑料管的內(nèi)徑為d，則空中水的總質(zhì)量為m＝ρV＝ρ·πR2·vt＝πρeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,2)))2·eq\f(x,t)t＝eq\f(πρxd2,4).答案：(1)水的射程x，管口離地的高度hxeq\r(\f(g,2h))(2)eq\f(πρxd2,4)三、計(jì)算題(本題有4小題，共42分)17.[2024·重慶南開中學(xué)期中考試](8分)如圖所示，質(zhì)量為M的支座上有一水平細(xì)軸．軸上套有一長為L的細(xì)繩，繩的另一端拴一質(zhì)量為m的小球，讓小球在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，支座恰好對地面無壓力，則小球的線速度大小是多少？解析：由題意可知FT＝Mg對小球，由牛頓其次定律FT＋mg＝meq\f(v2,L)聯(lián)立解得v＝eq\r(\f(m＋M,m)gL)答案：eq\r(\f(m＋M,m)gL)18.[2024·四川綿陽南山中學(xué)期末考試](10分)如圖所示，光滑斜面長為l，寬為b，傾角為θ，一物塊(可看成質(zhì)點(diǎn))沿斜面左上方頂點(diǎn)P水平射入，恰好從底端Q點(diǎn)離開斜面，求：(1)物塊由P運(yùn)動(dòng)到Q所用的時(shí)間t；(2)物塊由P點(diǎn)水平射入時(shí)的初速度v0；(3)物塊離開Q點(diǎn)時(shí)速度的大小v.解析：解本題的關(guān)鍵是將力分解到斜面上，在斜面上將運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分解．(1)沿斜面對下的方向有mgsinθ＝ma，l＝eq\f(1,2)at2解得t＝eq\r(\f(2l,gsinθ))(2)物塊由P點(diǎn)水平射入時(shí)的初速度v0＝eq\f(b,t)＝beq\r(\f(gsinθ,2l))(3)物塊離開Q點(diǎn)時(shí)的速度大小v＝eq\r(v\o\al(2,0)＋at2)＝eq\r(\f(b2＋4l2gsinθ,2l))答案：(1