2024-2025學(xué)年四川省宜賓市三中教育集團(tuán)高二（上）開(kāi)學(xué)考試物理試卷（含解析）

第=page11頁(yè)，共=sectionpages11頁(yè)2024-2025學(xué)年四川省宜賓市三中教育集團(tuán)高二（上）開(kāi)學(xué)考試物理試卷一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.雨滴在空中形成后，在重力和空氣阻力作用下最終達(dá)到勻速，則雨滴在空中勻速下落過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是(

)A.重力勢(shì)能減少，機(jī)械能不變 B.重力勢(shì)能減少，機(jī)械能減少

C.重力勢(shì)能增加，機(jī)械能不變 D.重力勢(shì)能增加，機(jī)械能增加2.如圖所示，一小物塊隨圓盤(pán)一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是(

)

A.小物塊所受摩擦力的方向沿運(yùn)動(dòng)軌跡切線 B.小物塊所受摩擦力的方向沿半徑指向轉(zhuǎn)軸

C.小物塊動(dòng)量始終不變 D.小物塊運(yùn)動(dòng)半圈，合力沖量為03.在中國(guó)省會(huì)城市中，成都位置比較特殊，它不僅與武漢、杭州和拉薩位于同一緯度(北緯30°)附近，還與蘭州幾乎位于同一經(jīng)度(東經(jīng)103°)。下列有關(guān)這幾座城市隨地球自轉(zhuǎn)103°描述正確的是(

)A.成都與武漢的角速度大小相等 B.成都與蘭州的線速度大小相等

C.成都與拉薩的向心加速度相同 D.成都與杭州的向心加速度方向均指向地心4.如圖為中國(guó)科學(xué)家們?yōu)椤疤靻?wèn)一號(hào)”設(shè)計(jì)的橢圓形“科學(xué)軌道”，“天問(wèn)一號(hào)”將在該軌道上正常運(yùn)行的同時(shí)對(duì)火星展開(kāi)觀測(cè)。它在近火點(diǎn)265km附近的探測(cè)段運(yùn)行2小時(shí)，在遠(yuǎn)火點(diǎn)11945.6km附近的探測(cè)段運(yùn)行1小時(shí)，在采樣段共運(yùn)行288分鐘。據(jù)以上信息，下列說(shuō)法正確的是(

)A.可以準(zhǔn)確知道“科學(xué)軌道”的半長(zhǎng)軸

B.可以求得“天問(wèn)一號(hào)”在“科學(xué)軌道”上的運(yùn)行周期

C.從地球上發(fā)射“天問(wèn)一號(hào)”的速度不得小于16.7km/s

D.“天問(wèn)一號(hào)”在火星引力作用下從軌道近火點(diǎn)加速運(yùn)行到遠(yuǎn)火點(diǎn)5.如圖所示，一小車(chē)靜止于光滑水平面，其上固定一光滑彎曲軌道，整個(gè)小車(chē)(含軌道)的質(zhì)量為m.現(xiàn)有質(zhì)量也為m的小球，以水平速度v0從左端滑上小車(chē)，沿彎曲軌道上升到最高點(diǎn)，最終從軌道左端滑離小車(chē)。關(guān)于這個(gè)過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是(

)A.小球與小車(chē)組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒

B.小球沿軌道上升到最高點(diǎn)時(shí)，小車(chē)的速度為零

C.小球沿軌道上升的最大高度為v022g6.如圖甲，汽車(chē)以恒定速率通過(guò)一拱形橋面。如圖乙，a、b、c是汽車(chē)過(guò)橋面時(shí)的三個(gè)不同位置，其中a、c兩點(diǎn)高度相同，b點(diǎn)為橋面的最高點(diǎn)。假設(shè)整個(gè)過(guò)程中汽車(chē)所受空氣阻力和摩擦阻力的大小之和保持不變。下列說(shuō)法正確的是(

)A.在ab段汽車(chē)對(duì)橋面的壓力大小不變

B.在bc段汽車(chē)的牽引力逐漸增大

C.在ab段汽車(chē)所受合力的大小、方向均不變

D.在ab段汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)做功比bc段多7.A.B兩物體均在水平面上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。如圖，實(shí)線為物體A的振動(dòng)圖線，虛線為物體B的振動(dòng)圖線。則(

)A.物體A、B的振動(dòng)均為無(wú)阻尼振動(dòng)但不具有相同的振動(dòng)周期

B.每經(jīng)歷一個(gè)周期，物體A的路程比物體B的路程多10cm

C.0.4s時(shí)，物體A比物體B具有更大的動(dòng)能

D.物體B的振動(dòng)方程為x=?5二、多選題：本大題共3小題，共18分。8.2024年4月26日，神舟十八號(hào)宇航員乘組進(jìn)駐中國(guó)空間站，宇航員葉光富、李聰和李廣蘇承擔(dān)著多項(xiàng)空間實(shí)驗(yàn)任務(wù)。如圖所示，將中國(guó)空間站繞地球的運(yùn)動(dòng)視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，一名宇航員手拿一個(gè)小球“靜立”在“艙底面”上。下列說(shuō)法正確的是(

)

A.宇航員不受地球引力的作用

B.空間站運(yùn)行的線速度小于第一宇宙速度

C.宇航員處于完全失重狀態(tài)，對(duì)“艙底面”的壓力為零

D.若宇航員相對(duì)于太空艙無(wú)初速度地釋放小球，小球?qū)⒆鲎杂陕潴w運(yùn)動(dòng)9.一起重機(jī)的鋼繩由靜止開(kāi)始勻加速提起質(zhì)量為m的重物，當(dāng)重物的速度為v1時(shí)，起重機(jī)的有用功率達(dá)到最大值P之后，起重機(jī)保持該功率不變，繼續(xù)提升重物，直到以最大速度v2勻速上升為止。(已知重力加速度為g)則整個(gè)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是(

)A.鋼繩的最大拉力為Pv1 B.鋼繩的最大拉力為Pv2

C.重物的最大速度為P10.如圖所示，擋板P固定在傾角為30°的斜面左下端，斜面右上端M與半徑為R的圓弧軌道MN連接，其圓心O在斜面的延長(zhǎng)線上。M點(diǎn)有一光滑輕質(zhì)小滑輪，∠MON=60°，質(zhì)量均為m的小物塊B、C由一輕質(zhì)彈簧拴接(彈簧平行于斜面)，其中物塊C緊靠在擋板P處，物塊B用跨過(guò)滑輪的輕質(zhì)細(xì)繩與一質(zhì)量為4m、大小可忽略的小球A相連，初始時(shí)刻小球A鎖定在M點(diǎn)，細(xì)繩與斜面平行，且恰好繃直而無(wú)張力，B、C處于靜止?fàn)顟B(tài)。某時(shí)刻解除對(duì)小球A的鎖定，當(dāng)小球A沿圓弧運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)N時(shí)(物塊B未到達(dá)M點(diǎn))，物塊C對(duì)擋板的作用力恰好為0，已知重力加速度為g，不計(jì)一切摩擦，下列說(shuō)法正確的是(

)

A.彈簧的勁度系數(shù)為2mgR

B.小球A由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中，物塊B、C與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能先減少后增大

C.小球A由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中，小球A和物塊B的機(jī)械能之和先增大后減小

D.小球A到達(dá)N點(diǎn)時(shí)的速度大小為三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共15分。11.在第四次“天宮課堂”中，航天員演示了動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn)。受此啟發(fā)，某同學(xué)使用如圖甲所示的裝置進(jìn)行了碰撞實(shí)驗(yàn)，氣墊導(dǎo)軌兩端分別安裝a、b兩個(gè)位移傳感器，a測(cè)量滑塊A與它的距離xA，b測(cè)量滑塊B與它的距離xB①測(cè)量?jī)蓚€(gè)滑塊的質(zhì)量，分別為200.0g和400.0g；②接通氣源，調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平；③撥動(dòng)兩滑塊，使A、B均向右運(yùn)動(dòng)；④導(dǎo)出傳感器記錄的數(shù)據(jù)，繪制xA、x回答以下問(wèn)題：(1)從圖像可知兩滑塊在t=_________s時(shí)發(fā)生碰撞；(2)滑塊B碰撞前的速度大小v=_____________?m/s?(保留2位有效數(shù)字)；(3)通過(guò)分析，得出質(zhì)量為200.0g的滑塊是________(填“A”或“B”)。12.利用圖中所示的裝置可以研究自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度，實(shí)驗(yàn)中需要調(diào)整好儀器，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，松開(kāi)紙帶，使重物下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器會(huì)在紙帶上打出一系列的點(diǎn)：(1)取下紙帶，取其中的一段并每隔一個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)標(biāo)出計(jì)數(shù)點(diǎn)，如圖所示，測(cè)出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離分別x1=2.30cm，x2=4.34cm，x3=5.69cm，x4=7.22cm，x5=8.75cm，x6(2)若計(jì)時(shí)器實(shí)際頻率為49Hz，則加速度計(jì)算結(jié)果_____________(偏大、偏小或準(zhǔn)確)四、簡(jiǎn)答題：本大題共3小題，共39分。13.隨著科技的進(jìn)步，探索太空已由遙不可及的幻想變成可能。假設(shè)你是一名宇宙學(xué)家，即將登陸一顆未知星球。你的飛船正繞著該星球做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，飛船做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén)，引力常量為G。

(1)求該星球的質(zhì)量；

(2)若已知該星球的半徑為R，求該星球的密度。14.如圖所示，用內(nèi)壁光滑的薄壁細(xì)圓管彎成的由半圓形APB(圓半徑比細(xì)管的內(nèi)徑大得多)和直線BC組成的軌道固定在水平桌面上，已知APB部分的半徑R=1m，BC段長(zhǎng)L=1.5m。彈射裝置將一個(gè)質(zhì)量為0.1kg的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))以v0=3m/s的水平初速度從A點(diǎn)射入軌道，小球從C點(diǎn)離開(kāi)軌道隨即水平出，桌子的高度?=0.8m，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2。求：

(1)小球在半圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，向心加速度an的大小；

(2)小球在半圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，圓管對(duì)小球彈力的大??；

(3)15.如圖所示，水平傳送帶以v0=2m/s的速率逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，傳送帶左端與水平地面平滑連接，傳送帶右端與一固定的四分之一光滑圓弧軌道相切，物塊a從圓弧軌道最高點(diǎn)由靜止下滑后滑過(guò)傳送帶，與靜止在水平地面右端的物塊b發(fā)生彈性碰撞。已知物塊a的質(zhì)量m=0.1kg，物塊b的質(zhì)量M=0.3kg，兩物塊均可視為質(zhì)點(diǎn)，圓弧軌道半徑r=1.25m，傳送帶左、右兩端的距離d=4.5m，物塊a與傳送帶和水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ1=0.1，物塊b與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2=0.5，重力加速度g=10m/s2，碰撞時(shí)間極短。求：

(1)物塊a滑到圓弧軌道最低點(diǎn)時(shí)，物塊a所受支持力的大??；

(2)物塊a第一次與物塊b碰撞后，物塊b首次減速至0

答案解析1.B

【解析】解：雨滴在空中下落時(shí)受到重力和空氣阻力的共同作用，最終勻速下落，故動(dòng)能不變，重力勢(shì)能減小，則機(jī)械能減小，故ACD錯(cuò)誤，B正確。

故選：B。

根據(jù)機(jī)械能守恒的條件進(jìn)行分析判斷。

考查機(jī)械能守恒的條件，會(huì)根據(jù)題意進(jìn)行準(zhǔn)確分析和判斷。2.B

【解析】解：AB、對(duì)物塊受力分析，如圖所示，

重力與支持力等大反向，物塊隨圓盤(pán)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，由靜摩擦力提供向心力，故摩擦力方向指向轉(zhuǎn)軸，故A錯(cuò)誤，B正確；

C、根據(jù)動(dòng)量公式p=mv可知

物塊在做勻速圓周運(yùn)動(dòng)過(guò)程中動(dòng)量大小不變，方向一直改變，故C錯(cuò)誤；

D、取轉(zhuǎn)半圈時(shí)的初速度方向?yàn)檎?，根?jù)動(dòng)量定理可得

I合=?mv?mv=?2mv

故D錯(cuò)誤。

故選：B。

AB、對(duì)物塊受力分析，根據(jù)運(yùn)動(dòng)規(guī)律判斷摩擦力方向；

C、根據(jù)動(dòng)量表達(dá)式計(jì)算；

D、根據(jù)動(dòng)量定理計(jì)算合外力沖量。

3.A

【解析】解：A.根據(jù)同軸轉(zhuǎn)動(dòng)物體的特點(diǎn)，各處的角速度大小相等，故A正確；

B.成都緯度小于蘭州緯度，繞地軸自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)緯度越高則對(duì)應(yīng)的半徑越小，根據(jù)v=rω，蘭州的半徑小于成都的半徑，可知成都和蘭州的線速度大小不等，故B錯(cuò)誤；

C.成都和拉薩的緯度基本相同，則半徑相等，根據(jù)a=rω2可知，兩地的向心加速度大小相等，但方向不同，故C錯(cuò)誤；

D.成都和杭州的向心加速度方向都指向地軸上的同一位置，但不是地心，故D錯(cuò)誤。

故選：A。

A.根據(jù)共軸轉(zhuǎn)動(dòng)的特點(diǎn)進(jìn)行分析判斷；

B.根據(jù)線速度和隨緯度的變化情況進(jìn)行分析解答；

C.根據(jù)加速度的矢量性進(jìn)行分析解答；

D.根據(jù)兩個(gè)加速度的具體指向進(jìn)行判斷。4.B

【解析】解：AB、根據(jù)題中已知條件可得，“天問(wèn)一號(hào)”在“科學(xué)軌道”上的運(yùn)行周期為

T=2?+1?+288min=7.8?

設(shè)“科學(xué)軌道”的半長(zhǎng)軸為a，萬(wàn)有引力提供向心力有

GMma2=m4π2T2a

該式是將橢圓軌道近似看成圓軌道來(lái)進(jìn)行計(jì)算的，在已知周期的情況下，可算得“科學(xué)軌道”的半長(zhǎng)軸的大概值，并不能準(zhǔn)確知道“科學(xué)軌道”的半長(zhǎng)軸，故A錯(cuò)誤，B正確；

C、“天問(wèn)一號(hào)”環(huán)繞火星運(yùn)行，因此可知“天問(wèn)一號(hào)”脫離了地球引力的束縛，成為了火星的衛(wèi)星，可知其發(fā)射速度必定大于第二宇宙速度，即11.2km/s，而16.7km/s為第三宇宙速度，即脫離太陽(yáng)引力束縛所需要的最小發(fā)射速度，而火星是太陽(yáng)的衛(wèi)星，不可能脫離太陽(yáng)引力束縛，因此可知，從地球上發(fā)射“天問(wèn)一號(hào)”的速度介于第二和第三宇宙速度之間，故不得小于11..2km/s，故C錯(cuò)誤；

D、根據(jù)開(kāi)普勒第二定律可知，近火點(diǎn)的線速度大于遠(yuǎn)火點(diǎn)的線速度，即“天問(wèn)一號(hào)”在火星引力作用下從軌道近火點(diǎn)減速運(yùn)行到遠(yuǎn)火點(diǎn)，故5.D

【解析】解：ABC.依題意，小車(chē)和小球組成的系統(tǒng)水平方向不受外力，則系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，豎直方向上不守恒。設(shè)達(dá)到最高點(diǎn)的高度為H，此時(shí)小球仍然具有水平速度，取水平向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律，可得

mv0=(m+m)v

根據(jù)能量守恒，可得

12mv02=12(m+m)v2+mgH

聯(lián)立，解得

H=v024g

故ABC錯(cuò)誤；

D.設(shè)小球滑離小車(chē)時(shí)，二者速度分別為v球和6.D

【解析】解：A.假設(shè)圓弧軌道的圓心為O，汽車(chē)受力(部分)如下圖

在指向圓心的方向，有mgcosθ?N=mv2R，汽車(chē)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，向心力大小不變，從a到b運(yùn)動(dòng)時(shí)，θ減小，則N增大，根據(jù)牛頓第三定律可知，汽車(chē)對(duì)橋面的壓力大小也增大，故A錯(cuò)誤；

B.如上圖，汽車(chē)在bc段時(shí)，在速度方向上滿足mgsinα+F=f，隨著汽車(chē)越來(lái)越靠近c(diǎn)點(diǎn)，α增大，空氣阻力和摩擦阻力的合力f大小不變，則牽引力F逐漸減小，故B錯(cuò)誤；

C.汽車(chē)所受的合力提供勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，大小不變，但方向始終指向圓心，故C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)動(dòng)能定理，設(shè)ab段弧長(zhǎng)為s，高度差為?，發(fā)動(dòng)機(jī)做功W1，滿足W1?fs?mg?=0，則W1=mg?+fs，同理在bc段，W2?fs+mg?=0，則W2=fs?mg?，故W1>W2，故D正確。

故選：D。

AB.7.D

【解析】A.根據(jù)圖像可知，物體A、B的振動(dòng)，振幅均未衰減，因此物體A、B的振動(dòng)均為無(wú)阻尼振動(dòng)，而通過(guò)圖像可知兩物體的振動(dòng)周期相同，為T(mén)故A錯(cuò)誤；B.一個(gè)周期內(nèi)，A、B兩物體的路程分別為sA=4AA路程差為Δs=故B錯(cuò)誤；C.0.4s時(shí)，物體A、B均處于振幅最大位置處，速度均為0，因此兩者動(dòng)能相同，都為0，故C錯(cuò)誤；D.振動(dòng)方程x=A對(duì)B物體而言，式中A=5cm

，

ω=2πT=5可得x=5故D正確。故選D。8.BC

【解析】A.宇航員隨空間站一起繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，地球?qū)臻g站及宇航員的引力提供空間站和宇航員各自隨地球一起做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，故A錯(cuò)誤；B.第一宇宙速度為最小發(fā)射速度，最大環(huán)繞速度，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力可知，當(dāng)物體環(huán)繞地球表面做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，即環(huán)繞半徑近似等于地球半徑時(shí)其速度為第一宇宙速度，而空間站環(huán)繞半徑大于地球半徑，而環(huán)繞半徑越大線速度越小，所以空間站運(yùn)行的線速度小于第一宇宙速度，故B正確；C.宇航員處于完全失重狀態(tài)，對(duì)“艙底面”的壓力為零，故C正確；D.由于空間站處于完全失重狀態(tài)空間站內(nèi)的所有物體也都處于完全失重狀態(tài)，其原因是由于萬(wàn)有引力完全充當(dāng)向心力，因此，若宇航員相對(duì)于太空艙無(wú)初速度地釋放小球，則小球?qū)⒑陀詈絾T保持相對(duì)靜止，隨宇航員一起繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選BC。9.ACD

【解析】AB.勻加速提升重物時(shí)鋼繩的拉力最大，且等于勻加速結(jié)束時(shí)的拉力，由P=解得F故A正確，B錯(cuò)誤；C.重物以最大速度v2F=mg所以v故C正確；D.重物做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度a=Fmt=故D正確。故選ACD。10.CD

【解析】解：A、設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為k，初始時(shí)刻彈簧的壓縮長(zhǎng)度為x1，B沿斜面方向受力平衡，則

mgsin30°=kx1

小球A沿圓弧運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)N時(shí)，物塊C即將離開(kāi)擋板，設(shè)此時(shí)彈簧的拉伸長(zhǎng)度為x2，C沿斜面方向受力平衡，則

mgsin30°=kx2

得x1=x2

當(dāng)小球A沿圓弧運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)N時(shí)，B沿斜面運(yùn)動(dòng)的位移為sB=xMN=R

所以x1+x2=R

解得x1=x2=R2

解得k=mgR

故A錯(cuò)誤；

BC、小球A由M運(yùn)動(dòng)到N的過(guò)程中，A、B、C和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則小球A、物塊B及物塊C的機(jī)械能之和與彈簧彈性勢(shì)能的能量之和不變，C止?fàn)顟B(tài)，彈簧一開(kāi)始處于壓縮狀態(tài)，之后變?yōu)樵L(zhǎng)，后開(kāi)始拉伸，則彈性勢(shì)能先減小后增大，故小球A和物塊B的機(jī)械能之和先增大后減小，A的重力勢(shì)能減小，所以物塊B、C與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能增大，故B錯(cuò)誤，C正確；

D、設(shè)小球A到達(dá)N點(diǎn)時(shí)的速度為v，則沿繩子方向的速度v′=vcos30°

由于沿繩子方向的速度處處相等，所以此時(shí)B的速度也為v′，對(duì)A、B、C和彈簧組成的系統(tǒng)，在整個(gè)過(guò)程中，只有重力和彈簧彈力做功，且A在M和N處，彈簧的形變量相同，彈性勢(shì)能不變，故小球A從M點(diǎn)到Ⅳ點(diǎn)的過(guò)程中，彈簧彈力做功為零，重力對(duì)A做正功，對(duì)B做負(fù)功，A、B、C和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，可知

4mgR(1?cos60°)?mg(x1+x11.(1)1.0；(2)0.20；(3)B

【解析】解：(1)由

x?t

圖像的斜率表示速度可知兩滑塊的速度在

t=1.0s

時(shí)發(fā)生突變，即這個(gè)時(shí)候發(fā)生了碰撞。(2)根據(jù)

x?t

圖像斜率的絕對(duì)值表示速度大小可知碰撞前瞬間B的速度大小為v=90?110(3)由題圖乙知，碰撞前A的速度大小

vA=0.50m/s

，碰撞后A的速度大小約為

v′A=0.36m/s

，由題圖丙可知，碰撞后B的速度大小為

v′B代入數(shù)據(jù)解得m所以質(zhì)量為200.0g的滑塊是B。12.(1)

x4+x5+【解析】解：(1)根據(jù)逐差法可知，重錘的加速度大小是a=x4+x5+x6?x1?x2?x39×(2T)2=13.解：(1)飛船繞星球做圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力可得：GMmr2=m4π2T2r

可得該星球的質(zhì)量為：M=4π2r3GT2【解析】(1)飛船繞星球做圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力求解星球的質(zhì)量；

(2)根據(jù)密度的計(jì)算公式求解星球的密度。

本題主要是考查萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用，解答本題的關(guān)鍵是能夠根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力結(jié)合向心力公式進(jìn)行分析。14.解：(1)小球在半圓軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則有

an=v02R

解得：an=9m/s2

(2)小球在半圓軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，水平方向有

Fx=man=0.1×9N=0.9N

豎直方向有

Fy=mg=0.1×10N=1.0N

則圓管對(duì)小球彈力的大小為

FN=Fx2+Fy2

解得：FN=1.81N≈1.35N

(3)小球水平拋出后做平拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，則有

?=12gt2

解得：t=0.4s

落地時(shí)豎直方向的速度為

vy=gt=10×0.4m/s=4m/s

落地時(shí)的速度大小為

v=【解析】(1)小球在半圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)an=v02R求向心加速度an的大?。?/p>

(2)小球在半圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，水平方向的支持力提供向心力，豎直方向的支持力和重力平衡，結(jié)合力的合成法求解圓管對(duì)小球彈力的大小；15.解：(1)對(duì)物塊a研究，設(shè)物塊a滑至圓弧軌道底端的速度為v，由動(dòng)能定理得

mgr=12mv2

解得

v=5m/s

由牛頓第二定律可得

FN?mg=mv2r

解得

FN=3N

(2)由于v<v0，則物塊a滑上傳送帶受到向右的滑動(dòng)摩擦力。假設(shè)物塊a一直做勻減速運(yùn)動(dòng)到達(dá)傳送帶最左端，則由動(dòng)能定理得

?μ1mgd=12mva012?12mv2

解得va01=4m/s>v0，故假設(shè)成立。

取水平向左為正方向，對(duì)a，b碰撞，由動(dòng)量守恒及機(jī)械能守恒得

mva0