2025年高考物理一輪復(fù)習(xí)：曲線運(yùn)動(dòng)（解析版）

曲線運(yùn)動(dòng)

本試卷分第I卷（選擇題）和第II（非選擇題）兩部分。滿分：100分；考試時(shí)間：75分鐘

注意事項(xiàng)：

1.答題前，考生先將自己的姓名.班級(jí).座號(hào).準(zhǔn)考證號(hào)填寫(xiě)在答題卡上。

2.答選擇題時(shí)，必須使用2B鉛筆填涂；答非選擇題時(shí)，必須使用0.5毫米的黑色簽字筆書(shū)寫(xiě)；必須在題號(hào)

對(duì)應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書(shū)寫(xiě)無(wú)效；保持答卷清潔.完整。

3.考試結(jié)束后，將答題卡交回（試題卷自己保存，以備評(píng)講）。

第I卷（選擇題，共43分）

一、單項(xiàng)選擇題：（本題共7小題，每小題4分，共28分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只

有一項(xiàng)是符合題目要求）

1.“天宮課堂”第四課于2023年9月21日15時(shí)45分開(kāi)課，神舟十六號(hào)航天員景海鵬、朱楊柱、桂海潮在

中國(guó)空間站夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙面向全國(guó)青少年進(jìn)行太空科普授課。在奇妙“乒乓球”實(shí)驗(yàn)中，航天員朱楊柱用水袋做

了一顆水球，桂海潮用白毛巾包好的球拍擊球，水球被彈開(kāi)。對(duì)于該實(shí)驗(yàn)下列說(shuō)法正確的是（）

A.夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)，水球體積越小其慣性越大

B.擊球過(guò)程中，水球?qū)Α扒蚺摹钡淖饔昧εc“球拍”對(duì)水球的作用力是一對(duì)相互作用力

C.擊球過(guò)程中，水球所受彈力是由于水球發(fā)生形變產(chǎn)生的

D.夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)可進(jìn)行牛頓第一定律的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

1.直升飛機(jī)在高空飛行過(guò)程中，遇到氣流緊急向上拉升。若拉升的某段時(shí)間內(nèi)飛機(jī)水平方向速度不變，豎

直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則該段時(shí)間內(nèi)，飛機(jī)運(yùn)動(dòng)的軌跡（圖中虛線為豎直線）可能是（）

7

A

11

1

11

1

1/1

1/1/

C.D.

【答案】D

【詳解】飛機(jī)水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，豎直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則合力方向豎直向上，因合力方向指向

軌跡的凹向，可知運(yùn)動(dòng)軌跡可能為D。

故選D。

2.排球運(yùn)動(dòng)是大家非常喜愛(ài)的一種球類(lèi)運(yùn)動(dòng)。如圖所示，在運(yùn)動(dòng)中，運(yùn)動(dòng)員會(huì)將排球擊打過(guò)網(wǎng)。不計(jì)空氣

阻力，取重力加速度g=10m/s2。排球沿水平方向以10m/s被擊出，被擊打時(shí)距地面的高度為3.2m,則排球

在空中運(yùn)動(dòng)的水平位移為（）

A.3.2mB.6.4mC.7.2mD.8m

【答案】D

【詳解】根據(jù)題意可知，排球被擊出后做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向上有：h=^gt2

水平方向上有：x=%/

聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得：x=8m

故選D。

3.如圖所示，蠟塊能在充滿水的玻璃管中勻速上升，若在玻璃管沿水平向右做直線運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，蠟塊從玻

璃管底端開(kāi)始勻速上升，則關(guān)于蠟塊實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡的說(shuō)法正確的是（）

A.軌跡1,玻璃管可能做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

B.軌跡2,玻璃管可能做勻減速直線運(yùn)動(dòng)

C.軌跡3,玻璃管可能先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，然后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)

D.軌跡4,玻璃管可能做勻減速直線運(yùn)動(dòng)

【答案】C

【詳解】A.若玻璃管沿水平向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度向左，則合力向左，而合速度向右上，則蠟塊

相對(duì)于地面的運(yùn)動(dòng)軌跡為開(kāi)口向左的拋物線，如軌跡1。故A錯(cuò)誤；

B.若玻璃管沿水平向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則蠟塊相對(duì)于地面的運(yùn)動(dòng)軌跡為過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，如軌跡2。

故B錯(cuò)誤；

C.若玻璃管沿水平向右先做減速運(yùn)動(dòng)后做加速運(yùn)動(dòng)，加速度先向左后向右，即合力先向左后向右，則蠟塊

的運(yùn)動(dòng)軌跡可能如軌跡3所示。故C正確；

D.若玻璃管沿水平向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度向右，則合力向右，而合速度向右上，則蠟塊相對(duì)于地

面的運(yùn)動(dòng)軌跡為開(kāi)口向右的拋物線，如軌跡4。故D錯(cuò)誤。

故選C。

4.某物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小恒定，則該物體的角速度一半徑（。-廠）、角速度的平方一半徑

（，-。、線速度一半徑（v-r）、周期的平方一半徑圖像可能正確的是（）

4

O

1/.

O；

【答案】D

【詳解】AB.根據(jù)：a=

可得

。口。十不是直線；根據(jù)：療=4

Vrr

可得-圖像也不是直線，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤;

2

C.根據(jù)：a=—

r

可得：v=\[ar

則wr圖像不是直線，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)：a:梟r

4，

可知：T2=—r

a

則T2一r圖像是過(guò)原點(diǎn)的直線，選項(xiàng)D正確。

故選D。

5.滑雪是一項(xiàng)非常刺激且具觀賞性的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。如圖，運(yùn)動(dòng)員甲、乙（視為質(zhì)點(diǎn)）從水平跳臺(tái)向左分別以

初速度%和2%水平飛出，最后都落在著陸坡（可視為斜面）上，不計(jì)空氣阻力，則運(yùn)動(dòng)員從水平跳臺(tái)飛出

到落在著陸坡上的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）

A.飛行的時(shí)間之比而"乙=2:1

B.水平位移之比x甲：x乙=2:1

C.落到坡面上的瞬時(shí)速度大小相等

D.落到坡面上的瞬時(shí)速度方向相同

【答案】D

-t2

【詳解】A.設(shè)斜坡傾角為凡則有：tandJjgg:即

x2v0

解得：t=2%tand8%

g

可知他們飛行時(shí)間之比為：&：壇=1：2

故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)：x=V

可得他們飛行的水平位移之比為：—=--^=7

元乙v乙壇4

故B錯(cuò)誤；

CD.根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的推論：瞬時(shí)速度與水平方向夾角的正切值是位移與水平方向夾角正切值的兩倍，只要

是落在坡面上，位移與水平方向夾角相同，所以?xún)扇寺涞狡旅嫔系乃矔r(shí)速度方向一定相同，故落在坡面上

的速度大小之比等于初速度之比為1：2,故C錯(cuò)誤，D正確。

故選D。

6.某同學(xué)將手機(jī)用充電線懸掛于固定點(diǎn)，拉開(kāi)一定角度（小于45。）釋放，手機(jī)在豎直面內(nèi)沿圓弧往復(fù)運(yùn)

動(dòng)，手機(jī)傳感器記錄速率v隨時(shí)間f變化的關(guān)系如圖所示。不計(jì)空氣阻力。則手機(jī)（）

〃〃〃〃〃/

V

A.在/、C兩點(diǎn)時(shí)，速度方向相反

B.在2點(diǎn)時(shí)，手機(jī)受到合力為零

C.在C點(diǎn)時(shí)，線中拉力最小

D.在B、。兩點(diǎn)時(shí)，線中拉力相同

【答案】A

【詳解】A.手機(jī)在一個(gè)周期內(nèi)，兩次經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)，所以在4C兩點(diǎn)時(shí)，速度方向相反，故A正確；

B.在8點(diǎn)時(shí)，手機(jī)速度為零，加速度不為零，合力不為零，故B錯(cuò)誤；

2

C.在C點(diǎn)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律可得：F-mg=m^-

在C點(diǎn)速度最大，線中拉力最大，故C錯(cuò)誤；

D.在8、。兩點(diǎn)手機(jī)處于左右側(cè)最高點(diǎn)，線中拉力大小相等，方向不同，故D錯(cuò)誤。

故選Ao

7.運(yùn)動(dòng)員某次發(fā)球，將球從離臺(tái)面高〃。處發(fā)出，球落在4點(diǎn)反彈后又落在5點(diǎn)，兩次擦邊。4、5間距離

為L(zhǎng),球經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí)離臺(tái)面的高度為〃（〃〉％）,重力加速度為g。若忽略阻力、球的旋轉(zhuǎn)、球與臺(tái)面碰

撞時(shí)能量的損失。用V、e（速度與水平方向的夾角）表示乒乓球離開(kāi)球拍時(shí)的速度大小及方向，則（)

2g(〃+%T

C.V=

2g(i)-告

D.v=

【答案】A

【詳解】CD.設(shè)乒乓球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中水平方向的分速度為匕，發(fā)球點(diǎn)處豎直方向的分速度為?，反彈點(diǎn)處

豎直方向的分速度為反彈后上升到最高點(diǎn)的時(shí)間為/,發(fā)球點(diǎn)到反彈點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為務(wù)，則有：

力=gg?，L=v;2t

最高點(diǎn)到發(fā)球點(diǎn)的時(shí)間為4,有：h-%=；gt；

則有：LT、

在豎直方向，速度與時(shí)間的關(guān)系有：vy2=vyl+gt0

又有：0=Vy2-gf

發(fā)球速度為：”后"=,僅-4）+霽

故CD錯(cuò)誤；

AB.結(jié)合之前的分析，有幾何關(guān)系有：tan6=&=六次F

匕L

故A正確，B錯(cuò)誤。

故選Ao

二、多項(xiàng)選擇題（本題共3小題，每小題5分，共15分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多

項(xiàng)符合題目要求.全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分）

8.如圖所示，配有轉(zhuǎn)盤(pán)的中式圓餐桌是我國(guó)的傳統(tǒng)家具。質(zhì)量為加的小碗（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在水平轉(zhuǎn)盤(pán)邊

緣上隨轉(zhuǎn)盤(pán)一起由靜止緩慢加速轉(zhuǎn)動(dòng)，若小碗與轉(zhuǎn)盤(pán)以及桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為〃，最大靜摩擦力等于

滑動(dòng)摩擦力，轉(zhuǎn)盤(pán)的半徑為『，餐桌的半徑為五，重力加速度為g,轉(zhuǎn)盤(pán)與桌面的高度差不計(jì)，下列說(shuō)法正

確的是（）

A.當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)的角速度增至,罩時(shí)，小碗相對(duì)轉(zhuǎn)盤(pán)開(kāi)始滑動(dòng)

B.若R=V^,小碗最終會(huì)從桌面滑落

C.若小碗未滑離桌面，則R不會(huì)小于苴^

2

D.小碗由靜止到即將滑動(dòng)的過(guò)程中，轉(zhuǎn)盤(pán)對(duì)小碗做的功為;〃

【答案】ACD

【詳解】A.小碗即將滑動(dòng)時(shí)有：pimg-m-=mcor

r

解得：v=yJjLigr,刃=上鼻

故A正確；

B.小碗滑動(dòng)后沿轉(zhuǎn)盤(pán)邊緣滑出，若未能滑到桌面邊緣，根據(jù)牛頓第二定律可得：^mg=ma

可知小碗不會(huì)從桌面邊緣滑落。故B錯(cuò)誤；

C.小碗未滑離桌面需滿足：RN卜+=*

故C正確；

D.根據(jù)動(dòng)能定理可得：W=^mv2=^jumgr

故D正確。

故選ACD?

9.修正帶是一種常見(jiàn)的學(xué)習(xí)用具，是通過(guò)兩個(gè)齒輪的相互咬合進(jìn)行工作的，其原理可簡(jiǎn)化為如圖所示的模

型。/、2是轉(zhuǎn)動(dòng)的兩個(gè)齒輪邊緣的兩點(diǎn)，C是大齒輪上的一點(diǎn)，若/、B、C的軌跡半徑之比為2：3：2,

則下列說(shuō)法正確的是（）

A.4、8的線速度大小之比為1：1

B.A,8的角速度大小之比為1：1

C.A,C的周期之比為3：2

D./、C的向心加速度大小之比為9：4

【答案】AD

【詳解】A.修正帶是通過(guò)兩個(gè)齒輪的相互咬合進(jìn)行工作的，邊緣點(diǎn)的線速度大小相等，即N、8的線速度

大小之比為1：1,故A正確；

B./、8的線速度相等，根據(jù)線速度與角速度的關(guān)系有：。=上

r

則/、8的角速度大小之比為3：2,故B錯(cuò)誤；

27r

C.B、C的周期相等，對(duì)8根據(jù)角速度與周期的公式有：T=—

G）

可知/、C的周期之比為2：3,故C錯(cuò)誤;

4/

根據(jù)向心加速度的公式:

D.a=r亍

可知/、C的向心加速度大小之比為9：4,故D正確。

故選AD。

10.如圖甲，豎直平面中有平行于該平面的勻強(qiáng)電場(chǎng)，長(zhǎng)為/的絕緣輕繩一端固定于。點(diǎn)，另一端連接質(zhì)量

為“、帶電量為+4的小球，小球繞。點(diǎn)在豎直面內(nèi)沿順時(shí)針?lè)较蜃鐾暾膱A周運(yùn)動(dòng)。圖中/C為水平直徑,

為豎直直徑。從/點(diǎn)開(kāi)始，小球動(dòng)能線與轉(zhuǎn)過(guò)角度。的關(guān)系如圖乙所示，已知重力加速度大小為g,則

該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為理

A.為電場(chǎng)的一條等勢(shì)線B.

q

C.輕繩的最大拉力大小為7"陪D.輕繩在4C兩點(diǎn)拉力的差值為6加g

【答案】BC

【詳解】AB.由圖像知。=￡為等效最低點(diǎn),一為等效最高點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)能定理可知：W^=mgl-3mgl

66

解得：皿合=_2mgi

重力和電場(chǎng)力的合力在等效最低點(diǎn)與等效最高點(diǎn)連線上，運(yùn)動(dòng)距離為2/,則合力大小為7"g,根據(jù)余弦定理

可知：(Eq?=(mg)2+(mg)2-2mg-mgcos60°

解得:Eq

q

根據(jù)幾何關(guān)系可知，電場(chǎng)強(qiáng)度方向和重力方向夾角為120。，方向斜向上，如圖所示

由于為勻強(qiáng)電場(chǎng)，則可知8。不是電場(chǎng)的等勢(shì)線，故A錯(cuò)誤，B正確;

C.在等效最低點(diǎn)拉力最大，可得

V

耳max-mgcos60°-Eqcos60°=m-

2712

3mgl=—mv

解得：4max=7〃Zg

故C正確；

D.從等效最低點(diǎn)到N點(diǎn)過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理得：-，咕（￡-法。530。）=3〃龍-3機(jī)皿

在A點(diǎn)根據(jù)牛頓第二定律得：TA-mgcos30。=誓

聯(lián)立得：TA=4+—mg

從等效最低點(diǎn)到C點(diǎn)過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理得：-加g（￡+￡cos30°）=；m%-3ag/

在N點(diǎn)根據(jù)牛頓第二定律得：「+加gcos30。=苧

聯(lián)立得：4=4-+mg

輕繩在4C兩點(diǎn)拉力的差值為：\F=T-5ng

故輕繩在4C兩點(diǎn)拉力的差值為3島g,故D錯(cuò)誤。

故選BCo

第II卷（非選擇題，共57分）

三、實(shí)驗(yàn)題（本大題共2小題，共16分）

11.（6分）測(cè)量曲線運(yùn)動(dòng)物體的瞬時(shí)速度往往比較困難。假設(shè)小球受到的空氣阻力與其速度大小成正比,

為測(cè)量水平拋出的塑料球的落地速度，研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)。

o重

錘塑料球

線

甲乙

①如圖甲，在某一高度處釋放塑料球，使之在空氣中豎直下落。塑料球速度逐漸增加，最終達(dá)到最大速度

%,測(cè)量并記錄％。

②如圖乙，用重錘線懸掛在桌邊確定豎直方向，將塑料球和一半徑相同的鋼球并排用一平板從桌邊以相同

的速度同時(shí)水平推出；

③用頻閃儀記錄塑料球和鋼球在空中的一系列位置，同時(shí)測(cè)量塑料球下落時(shí)間

④如圖丙，在得到的頻閃照片中分別作出x軸和y軸，測(cè)量并記錄兩小球水平位移3、X],豎直位移為。

已知重力加速度g。

關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是（）

A.實(shí)驗(yàn)中還需要用天平測(cè)量出塑料球的質(zhì)量

B.僅用g、t、%、%即可表示塑料球落地時(shí)的豎直速度

C.塑料球和鋼球落地時(shí)的速度大小可能相等

D.塑料球和鋼球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間可能相等

【答案】B

【詳解】B.塑料球在空氣中豎直下落，最終達(dá)到最大速度%,有：加g=^m

根據(jù)動(dòng)量定理

mgt-kvt=mvy-0

^=yQ

*

聯(lián)立以上各式得：v=gt-—y

yVm0

故B正確；

A.對(duì)塑料球，水平方向初速度：%=半

根據(jù)動(dòng)量定理

-kvt=mvx-mv0

xx=vt

聯(lián)立得J吟-史

落地時(shí)速度：

落地時(shí)水平方向速度和豎直方向速度均與質(zhì)量無(wú)關(guān)，所以實(shí)驗(yàn)中不需要用天平測(cè)量出塑料球的質(zhì)量，故A

錯(cuò)誤；

C.空氣阻力對(duì)塑料球影響較大，塑料球落地時(shí)的速度比鋼球小，故C錯(cuò)誤；

D.空氣阻力對(duì)塑料球影響較大，塑料球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間較長(zhǎng)，故D錯(cuò)誤。

故選B。

12.（10分）某小組設(shè)計(jì)了“利用圓錐擺驗(yàn)證圓周運(yùn)動(dòng)向心力表達(dá)式”實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)器材包括：直流電動(dòng)機(jī)（可

調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速）、細(xì)竹棒、細(xì)線、小球（質(zhì)量為相，可看成質(zhì)點(diǎn)）、鐵架臺(tái)（帶鐵夾）、刻度尺、細(xì)棉線長(zhǎng)度為￡、

膠水。實(shí)驗(yàn)步驟：

圖1

tan。

3.0

2.5

2.0

1.5

1.0

0.5

①如圖1,用膠水把細(xì)竹棒中心固定在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上；

②按圖2把直流電動(dòng)機(jī)固定在鐵架臺(tái)上，細(xì)竹棒保持水平，用導(dǎo)線把電動(dòng)機(jī)接入電路中；

③把一端系有小球的細(xì)棉線系牢在細(xì)竹棒的一端，測(cè)出系線處到轉(zhuǎn)軸距離x；合上開(kāi)關(guān)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，使小

球在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，使小球轉(zhuǎn)速在人眼可分辨范圍為宜。

④測(cè)出小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r=

⑤用秒表測(cè)出小球轉(zhuǎn)20圈所用時(shí)間t,求出小球轉(zhuǎn)動(dòng)周期。

⑥實(shí)驗(yàn)中小球做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)擺角為仇改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，重復(fù)上述過(guò)程多次（5次），作出tan6-產(chǎn)圖像如

圖3.

根據(jù)實(shí)驗(yàn)請(qǐng)完成以下內(nèi)容：

（1）如圖2可求sin0=（用￡、x、廠表示）；向心力尸=（用小、0、重力加速度g表示）。

（2）步驟⑤可求小球圓周運(yùn)動(dòng)的周期T=0

（3）分析圖3：如果tand與,成關(guān)系（選填“正比”“反比”），直線的斜率值與表達(dá)式：（用

萬(wàn)和重力加速度g表示）相等，則向心力公式的正確性得到驗(yàn)證。

?小田、r-x/八t,442

【答案】——mgland—正比——

L20g

y—X

【詳解】（1）[1]如圖2,sin0=—

[2]小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到重力和繩子的拉力，重力和繩子的拉力的合力提供小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，或

者是繩子拉力的水平分量提供向心力。故：F=mgtan0

（2）[3]小球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為：？=；=5

（3）[4]根據(jù)向心力公式可知：Fn=mgtan0=

得：tan^=-

gT2

v4%2F

根據(jù)上面的表達(dá)式可以推測(cè)tan。-,圖像是直線，且其斜率為一常量子，分析圖3,如果tan。與，成正

比關(guān)系（即圖像是過(guò)原點(diǎn)的一條直線）；

47r2

［5］由［4］直線的斜率值的表達(dá)式為——，則向心力公式的正確性得到驗(yàn)證。

g

四、解答題（本大題共3小題，共41分。解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟。只寫(xiě)出

最后答案不能得分。有數(shù)據(jù)計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位）

13.（10分）如圖所示，正在斜坡上玩耍的小猴子遇到了危險(xiǎn)，在高處的母猴縱身一躍去救小猴子，最終落在

小猴子前面的〃點(diǎn)處。已知斜坡與水平面的夾角。=25。，母猴跳離前的位置。點(diǎn)與"點(diǎn)的豎直高度〃=20m,

母猴的初速度沿水平方向，落在M點(diǎn)時(shí)速度方向與斜坡的夾角a=35。，不計(jì)空氣阻力，取重力加速度大小

g=10m/s2o求：

（1）母猴在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間f；

（2）母猴落到斜面上時(shí)水平速度的大小%,以及。、”之間的水平距離X。

【答案】（1）2s；（2）迎Im/s，405/3

33

【詳解】（1）母猴做平拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，則有：11=#

解得：:杼=2s

（2）母猴落到斜面上時(shí)，豎直方向的速度大?。簐>,=gf=20m/s

落到斜面上時(shí)，速度方向與水平方向的夾角為：0+a=6O°

則母猴水平方向的速度大小

%=」一=也且111/5。、M之間的水平距離：X=Vot

°tan60°3

4073

解得:x=-------m

3

14.（14分）“旋轉(zhuǎn)飛椅”（圖甲）是游樂(lè)場(chǎng)中頗受歡迎的游樂(lè)項(xiàng)目，其簡(jiǎn)化模型如圖乙所示。座椅通過(guò)鋼索

懸掛在水平轉(zhuǎn)盤(pán)的邊緣，轉(zhuǎn)盤(pán)的半徑尺=6m,鋼索長(zhǎng)￡=10m,某游客和座椅總質(zhì)量加=80kg。裝置啟動(dòng)后,

轉(zhuǎn)盤(pán)拉著游客先向上抬升〃=2m,然后開(kāi)始繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度緩緩增大，達(dá)到設(shè)定值后保持不

變，進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)。此時(shí)，鋼索與豎直方向夾角。=37。。該游客和座椅構(gòu)成的整體可視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)所有

阻力和鋼索的重力，計(jì)算中/取10,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8o求：

（1）穩(wěn)定后，鋼索的拉力大小尸；

（2）穩(wěn)定后，游客繞轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)的周期T；

（3）從裝置啟動(dòng)到穩(wěn)定的過(guò)程中，鋼索對(duì)該游客和座椅做的功少。

甲

【答案】（1）1000N；（2）8s；（3）6800J

【詳解】（1）穩(wěn)定后，豎直方向根據(jù)受力平衡可得：Fcos0=mg

解得鋼索的拉力大小為：F=1000N

47r2

（2）穩(wěn)定后，根據(jù)牛頓第二定律可得：mgt^nO=m—^-r

又：r=R+Lsin0=12m

解得游客繞轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)的周期為：T=8s

（3）游客繞轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)的線速度大小為：v=^=3V10m/s

2

從裝置啟動(dòng)到穩(wěn)定的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理可得：W-mg[h+L（l-cos0）]=^m