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2023-2024学年陕西省西安市阎良区关山中学高三上学期期中考试 物理试题（含答案）
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这是一份2023-2024学年陕西省西安市阎良区关山中学高三上学期期中考试 物理试题（含答案），共8页。试卷主要包含了选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
分值：100分 时长：90分钟
班级：_________ 姓名：_________ 学号：_________
一、选择题（本题共13小题，每小题4分，共52分。其中多项选择题，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）
1.如图所示，一小球在斜面上处于静止状态，不考虑一切摩擦，如果把挡板由竖直位置缓慢绕O点转至水平位置，则此过程中球对挡板的压力F1和球对斜面的压力F2的变化情况是（ ）
A．F1先增大后减小，F2一直减小
B．F1先减小后增大，F2一直减小
C．F1和F2都一直减小
D．F1和F2都一直增大
2.（多选）如图所示，物体A被绕过小滑轮P的细线O′a所悬挂，物体B放在粗糙的水平桌面上；小滑轮P被一根细线系于天花板上的O点；O′是三根细线的结点，bO′水平拉着物体B，cO′沿竖直方向拉着弹簧；弹簧、细线、小滑轮的重力和细线与滑轮间的摩擦力均可忽略，整个装置处于静止状态．若悬挂小滑轮的细线OP上的张力是20eq \r(3) N，取g＝10 m/s2，则下列说法中正确的是（ ）
A．弹簧的弹力为10 N
B．物体A的质量为2 kg
C．桌面对物体B的摩擦力为10eq \r(3) N
D．OP与竖直方向的夹角为60°
3.如图所示，一轻弹簧的上端固定，下端悬挂一重物，静止时弹簧伸长了8 cm.现再将重物向下拉4 cm，然后放手，则在释放重物的瞬间，重物的加速度大小为(重力加速度为g)（ ）
eq \f(g,4) B．eq \f(g,2)
C．eq \f(3g,2) D．g
4.（多选）如图，一质量M＝3 kg、倾角α＝45°的斜面体放在光滑水平地面上，斜面体上有一质量m＝1 kg的光滑楔形物体．用一水平向左的恒力F作用在斜面体上，系统恰好保持相对静止地向左运动．重力加速度的大小g＝10 m/s2，下列判断正确的是（ ）
A．系统做匀速直线运动
B．F＝40 N
C．斜面体对楔形物体的作用力FN＝eq \r(2) N
D．增大力F，楔形物体将相对斜面体沿斜面向上运动
5.（多选）如图甲，在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上运动，其v－t图象如图乙所示，人顶杆沿水平地面运动的x－t图象如图丙所示．若以地面为参考系，下列说法中正确的是（ ）
A．猴子的运动轨迹为直线
B．猴子在2s内做匀变速曲线运动
C．t＝0时猴子的速度大小为8m/s
D．t＝2s时猴子的加速度大小为4m/s2
6.如图所示，在水平地面上做匀速直线运动的小车，通过定滑轮用绳子吊起一个物体，若小车和被吊的物体在同一时刻的速度分别为v1和v2，绳子对物体的拉力为T，物体所受重力为G，则下面说法正确的是（ ）
A．物体做匀速运动，且v1＝v2
B．物体做加速运动，且v2>v1
C．物体做加速运动，且T>G
D．物体做匀速运动，且T＝G
7.一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示．水平台面的长和宽分别为L1和L2，中间球网高度为h.发射机安装于台面左侧边缘的中点，能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球，发射点距台面高度为3h.不计空气的作用，重力加速度大小为g.若乒乓球的发射速率v在某范围内，通过选择合适的方向，就能使乒乓球落到球网右侧台面上，则v的最大取值范围是（ ）
A．eq \f(L1,2)eq \r(\f(g,6h))B. eq \f(L1,4)eq \r(\f(g,h))C．eq \f(L1,2)eq \r(\f(g,6h))D. eq \f(L1,4)eq \r(\f(g,h))8.如图所示，B和C是一组塔轮，即B和C的半径不同，但固定在同一转动轴上，其半径之比RB∶RC＝3∶2，A轮的半径与C轮相同，它与B轮紧靠在一起，当A轮绕过其中心的竖直轴转动时，由于摩擦作用，B轮也随之无滑动地转动起来．a、b、c分别为三轮边缘的三个点，则a、b、c三点在运动过程中的（ ）
A．线速度大小之比为3∶2∶2
B．角速度之比为3∶3∶2
C．转速之比为2∶3∶2
D．向心加速度大小之比为9∶6∶4
9.（多选）如图所示，两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上，a与转轴OO′的距离为l，b与转轴的距离为2l，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g.若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（ ）
A．b一定比a先开始滑动
B．a、b所受的摩擦力始终相等
C．ω＝ eq \r(\f(kg,2l)) 是b开始滑动的临界角速度
D．当ω＝ eq \r(\f(2kg,3l))时，a所受摩擦力的大小为kmg
10.若一均匀球形星体的密度为ρ，引力常量为G，则在该星体表面附近沿圆轨道绕其运动的卫星的周期是（ ）
A. eq \r(\f(3π,Gρ)) B. eq \r(\f(4π,Gρ)) C. eq \r(\f(1,3πGρ)) D. eq \r(\f(1,4πGρ))
11.（多选）2020年我国进行了第一次火星探测，向火星发射轨道探测器和火星巡视器．已知火星的质量约为地球质量的eq \f(1,9)，火星的半径约为地球半径的eq \f(1,2).下列关于火星探测器的说法中正确的是（ ）
A．发射速度只要大于第一宇宙速度即可
B．发射速度只有达到第三宇宙速度才可以
C．发射速度应大于第二宇宙速度且小于第三宇宙速度
D．火星探测器环绕火星运行的最大速度约为地球的第一宇宙速度的 eq \f(\r(2),3)
12.2022年11月30日，“神舟十五号”载人飞船与“天和”核心舱完成对接，航天员费俊龙、邓清明、张陆进入“天和”核心舱。对接过程的示意图如图所示，“天和”核心舱处于半径为的圆轨道Ⅲ，“神舟十五号”飞船处于半径为的圆轨道Ⅰ，运行周期为，通过变轨操作后，沿椭圆轨道Ⅱ运动到处与“天和”核心舱对接。则“神舟十五号”飞船（ ）
A．由轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ需在B点减速
B．沿轨道Ⅱ运行的周期为
C．在轨道Ⅰ上A点的加速度大于在轨道Ⅱ上A点的加速度
D．在轨道Ⅲ上B点的线速度大于在轨道Ⅱ上B点的线速度
13.（多选）2017年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波．根据科学家们复原的过程，在两颗中子星合并前约100 s时，它们相距约400 km，绕二者连线上的某点每秒转动12圈．将两颗中子星都看做是质量均匀分布的球体，由这些数据、万有引力常量并利用牛顿力学知识，可以估算出这一时刻两颗中子星( )
A．质量之积 B．质量之和
C．速率之和D．各自的自转角速度
二、实验题（本题共两小题，共12分）
14.（6分）某同学在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，采用如图所示的装置：
（1）本实验要用槽码重力表示小车受到的合力， （“需要”或“不需要”）槽码质量远小于小车质量；
（2）如图是该同学打出的一条纸带，在纸带上已确定A至G共7个计数点，已知每5个计时点选一个作为计数点，交流电的频率为，且间距、、、、、已量出分别为、、、、、。则相邻两个计数点之间的时间间隔为 s，纸带上打下C点时小车运动的速度为 ；
（3）正确补偿阻力后，更换槽码，用a表示小车的加速度，F表示槽码的重力，下列描绘的关系图像合理的为 ；
A． B． C． D．
（4）该装置 （填“能”或“不能”）用来探究匀变速直线运动的规律。
15.（6分）用如图1所示的装置研究平抛运动．将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上．钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上．由于挡板靠近硬板的那一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点．移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点．
(1)下列实验条件必须满足的有________．
A．斜槽轨道光滑
B．斜槽轨道末端水平
C．挡板高度等间距变化
D．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球
(2)为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的平面直角坐标系．
a．取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的________(选填“最上端”、“最下端”或“球心”)对应白纸上的位置即为原点；在确定y轴时________(选填“需要”或“不需要”)y轴与重垂线平行．
b．若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：如图2所示，在轨迹上取A、B、C三点，AB和BC的水平间距相等且均为x，测得AB和BC的竖直间距分别是y1和y2，可求得钢球平抛的初速度v0大小为____________(已知重力加速度为g，结果用上述字母表示)．
三、解答题（本题共3小题，共36分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确的写出数值和单位）
16.（12分）如图所示，一人站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有小球，使球在竖直平面内以手为圆心做圆周运动，手到地面的距离，绳长，小球的质量（不计空气阻力，取）求：
（1）若小球刚好能经过最高点，小球经过最高点时的速度的大小；
（2）若小球经最低点时的速度大小为，绳子刚好被拉断，绳能承受的最大拉力为多少；
（3）在（2）问中小球被抛出后落地点与O点的距离。
17.（12分）如图所示，半径为R的半球形陶罐固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合．转台以一定角速度ω匀速转动．一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O点的连线与OO′之间的夹角θ为60°.重力加速度的大小为g.
(1)若ω＝ω0，小物块受到的摩擦力恰好为零，求ω0.
(2)若ω＝ eq \r(2)ω0，求小物块受到的摩擦力大小和方向．
18.（12分）如图所示，有一水平传送带以的速度顺时针方向匀速转动，传送带AB长度，其右端连着一段光滑水平面BC，紧挨着BC的光滑水平地面上放置一辆质量的平板小车，小车上表面刚好与BC面等高。现将质量的煤块（可视为质点）轻轻放到传送带的左端A处，经过传送带传送至右端B后通过光滑水平面BC滑上小车。煤块与传送带间的动摩擦因数、煤块与小车间的动摩擦因数均为，重力加速度取。求：
（1）煤块从A点运动到B点所用的时间；
（2）若滑块刚好不从小车上掉下来，求小车的长度。
物理（答案）
一、选择题（本题共13小题，每小题4分，共52分。其中多项选择题，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）
实验题（本题共两小题，共12分）
14.（6分）(1) 需要 (2) 0.1 0.36 (3) B (4) 能
15.（6分）(1)BD (2) 球心 需要 xeq \r(\f(g,y2－y1))
三、解答题（本题共3小题，共36分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确的写出数值和单位）
16.（12分）【答案】（1）；（2）；（3）
（1）若小球刚好能经过最高点，则又牛顿第二定律有
又由题可知 解得小球经过最高点时的速度
（2）若小球经过最低点时的速度大小为，绳子刚好被拉断，则设绳能承受的最大拉力为T，由牛顿第二定律有 代入数据解得
（3）在（2）问中小球被抛出后做平抛运动，则竖直方向满足
代入数据解得 小球被抛出后落地点与O点的距离为
（12分）答案：(1)eq \r(\f(2g,R)) (2)eq \f(\r(3),2)mg，方向沿罐壁切线向下
解析：(1)当摩擦力为零时，支持力和重力的合力提供向心力，如图甲所示
则根据牛顿第二定律得mgtan θ＝mω02Rsin θ 解得ω0＝ eq \r(\f(2g,R)).
(2)当ω＝ eq \r(2)ω0时，物块所受重力和支持力的合力不足以提供其做圆周运动的向心力，物块相对罐壁有上滑的趋势，摩擦力方向沿罐壁的切线向下，如图乙所示
在水平方向上有Ffcs θ＋FNsin θ＝mω2Rsin θ 在竖直方向上有Ffsin θ＋mg＝FNcs θ
联立两式解得Ff＝eq \f(\r(3),2)mg.
18.（12分）【答案】（1）；（2）
【详解】（1）根据题意，对煤块，由牛顿第二定律有 解得
由运动学公式可得，煤块与传送带速度相等的时间为
此时，煤块的位移为
可知，煤块加速结束时还未到达B点，则剩下的部分煤块与传送带一起匀速运动，所用时间为
则煤块从A点运动到B点所用的时间为
根据题意可知，煤块以的速度滑上小车，由牛顿第二定律，
对煤块有 解得 对小车有 解得
设煤块经过时间与小车共速，由可得 解得
煤块的位移为 小车的位移为 则小车的长度的为
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
答案
B
ABC
B
BD
BD
C
D
D
AC
A
CD
D
BC
分值：100分 时长：90分钟
班级：_________ 姓名：_________ 学号：_________
一、选择题（本题共13小题，每小题4分，共52分。其中多项选择题，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）
1.如图所示，一小球在斜面上处于静止状态，不考虑一切摩擦，如果把挡板由竖直位置缓慢绕O点转至水平位置，则此过程中球对挡板的压力F1和球对斜面的压力F2的变化情况是（ ）
A．F1先增大后减小，F2一直减小
B．F1先减小后增大，F2一直减小
C．F1和F2都一直减小
D．F1和F2都一直增大
2.（多选）如图所示，物体A被绕过小滑轮P的细线O′a所悬挂，物体B放在粗糙的水平桌面上；小滑轮P被一根细线系于天花板上的O点；O′是三根细线的结点，bO′水平拉着物体B，cO′沿竖直方向拉着弹簧；弹簧、细线、小滑轮的重力和细线与滑轮间的摩擦力均可忽略，整个装置处于静止状态．若悬挂小滑轮的细线OP上的张力是20eq \r(3) N，取g＝10 m/s2，则下列说法中正确的是（ ）
A．弹簧的弹力为10 N
B．物体A的质量为2 kg
C．桌面对物体B的摩擦力为10eq \r(3) N
D．OP与竖直方向的夹角为60°
3.如图所示，一轻弹簧的上端固定，下端悬挂一重物，静止时弹簧伸长了8 cm.现再将重物向下拉4 cm，然后放手，则在释放重物的瞬间，重物的加速度大小为(重力加速度为g)（ ）
eq \f(g,4) B．eq \f(g,2)
C．eq \f(3g,2) D．g
4.（多选）如图，一质量M＝3 kg、倾角α＝45°的斜面体放在光滑水平地面上，斜面体上有一质量m＝1 kg的光滑楔形物体．用一水平向左的恒力F作用在斜面体上，系统恰好保持相对静止地向左运动．重力加速度的大小g＝10 m/s2，下列判断正确的是（ ）
A．系统做匀速直线运动
B．F＝40 N
C．斜面体对楔形物体的作用力FN＝eq \r(2) N
D．增大力F，楔形物体将相对斜面体沿斜面向上运动
5.（多选）如图甲，在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上运动，其v－t图象如图乙所示，人顶杆沿水平地面运动的x－t图象如图丙所示．若以地面为参考系，下列说法中正确的是（ ）
A．猴子的运动轨迹为直线
B．猴子在2s内做匀变速曲线运动
C．t＝0时猴子的速度大小为8m/s
D．t＝2s时猴子的加速度大小为4m/s2
6.如图所示，在水平地面上做匀速直线运动的小车，通过定滑轮用绳子吊起一个物体，若小车和被吊的物体在同一时刻的速度分别为v1和v2，绳子对物体的拉力为T，物体所受重力为G，则下面说法正确的是（ ）
A．物体做匀速运动，且v1＝v2
B．物体做加速运动，且v2>v1
C．物体做加速运动，且T>G
D．物体做匀速运动，且T＝G
7.一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示．水平台面的长和宽分别为L1和L2，中间球网高度为h.发射机安装于台面左侧边缘的中点，能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球，发射点距台面高度为3h.不计空气的作用，重力加速度大小为g.若乒乓球的发射速率v在某范围内，通过选择合适的方向，就能使乒乓球落到球网右侧台面上，则v的最大取值范围是（ ）
A．eq \f(L1,2)eq \r(\f(g,6h))
A．线速度大小之比为3∶2∶2
B．角速度之比为3∶3∶2
C．转速之比为2∶3∶2
D．向心加速度大小之比为9∶6∶4
9.（多选）如图所示，两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上，a与转轴OO′的距离为l，b与转轴的距离为2l，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g.若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（ ）
A．b一定比a先开始滑动
B．a、b所受的摩擦力始终相等
C．ω＝ eq \r(\f(kg,2l)) 是b开始滑动的临界角速度
D．当ω＝ eq \r(\f(2kg,3l))时，a所受摩擦力的大小为kmg
10.若一均匀球形星体的密度为ρ，引力常量为G，则在该星体表面附近沿圆轨道绕其运动的卫星的周期是（ ）
A. eq \r(\f(3π,Gρ)) B. eq \r(\f(4π,Gρ)) C. eq \r(\f(1,3πGρ)) D. eq \r(\f(1,4πGρ))
11.（多选）2020年我国进行了第一次火星探测，向火星发射轨道探测器和火星巡视器．已知火星的质量约为地球质量的eq \f(1,9)，火星的半径约为地球半径的eq \f(1,2).下列关于火星探测器的说法中正确的是（ ）
A．发射速度只要大于第一宇宙速度即可
B．发射速度只有达到第三宇宙速度才可以
C．发射速度应大于第二宇宙速度且小于第三宇宙速度
D．火星探测器环绕火星运行的最大速度约为地球的第一宇宙速度的 eq \f(\r(2),3)
12.2022年11月30日，“神舟十五号”载人飞船与“天和”核心舱完成对接，航天员费俊龙、邓清明、张陆进入“天和”核心舱。对接过程的示意图如图所示，“天和”核心舱处于半径为的圆轨道Ⅲ，“神舟十五号”飞船处于半径为的圆轨道Ⅰ，运行周期为，通过变轨操作后，沿椭圆轨道Ⅱ运动到处与“天和”核心舱对接。则“神舟十五号”飞船（ ）
A．由轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ需在B点减速
B．沿轨道Ⅱ运行的周期为
C．在轨道Ⅰ上A点的加速度大于在轨道Ⅱ上A点的加速度
D．在轨道Ⅲ上B点的线速度大于在轨道Ⅱ上B点的线速度
13.（多选）2017年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波．根据科学家们复原的过程，在两颗中子星合并前约100 s时，它们相距约400 km，绕二者连线上的某点每秒转动12圈．将两颗中子星都看做是质量均匀分布的球体，由这些数据、万有引力常量并利用牛顿力学知识，可以估算出这一时刻两颗中子星( )
A．质量之积 B．质量之和
C．速率之和D．各自的自转角速度
二、实验题（本题共两小题，共12分）
14.（6分）某同学在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，采用如图所示的装置：
（1）本实验要用槽码重力表示小车受到的合力， （“需要”或“不需要”）槽码质量远小于小车质量；
（2）如图是该同学打出的一条纸带，在纸带上已确定A至G共7个计数点，已知每5个计时点选一个作为计数点，交流电的频率为，且间距、、、、、已量出分别为、、、、、。则相邻两个计数点之间的时间间隔为 s，纸带上打下C点时小车运动的速度为 ；
（3）正确补偿阻力后，更换槽码，用a表示小车的加速度，F表示槽码的重力，下列描绘的关系图像合理的为 ；
A． B． C． D．
（4）该装置 （填“能”或“不能”）用来探究匀变速直线运动的规律。
15.（6分）用如图1所示的装置研究平抛运动．将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上．钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上．由于挡板靠近硬板的那一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点．移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点．
(1)下列实验条件必须满足的有________．
A．斜槽轨道光滑
B．斜槽轨道末端水平
C．挡板高度等间距变化
D．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球
(2)为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的平面直角坐标系．
a．取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的________(选填“最上端”、“最下端”或“球心”)对应白纸上的位置即为原点；在确定y轴时________(选填“需要”或“不需要”)y轴与重垂线平行．
b．若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：如图2所示，在轨迹上取A、B、C三点，AB和BC的水平间距相等且均为x，测得AB和BC的竖直间距分别是y1和y2，可求得钢球平抛的初速度v0大小为____________(已知重力加速度为g，结果用上述字母表示)．
三、解答题（本题共3小题，共36分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确的写出数值和单位）
16.（12分）如图所示，一人站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有小球，使球在竖直平面内以手为圆心做圆周运动，手到地面的距离，绳长，小球的质量（不计空气阻力，取）求：
（1）若小球刚好能经过最高点，小球经过最高点时的速度的大小；
（2）若小球经最低点时的速度大小为，绳子刚好被拉断，绳能承受的最大拉力为多少；
（3）在（2）问中小球被抛出后落地点与O点的距离。
17.（12分）如图所示，半径为R的半球形陶罐固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合．转台以一定角速度ω匀速转动．一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O点的连线与OO′之间的夹角θ为60°.重力加速度的大小为g.
(1)若ω＝ω0，小物块受到的摩擦力恰好为零，求ω0.
(2)若ω＝ eq \r(2)ω0，求小物块受到的摩擦力大小和方向．
18.（12分）如图所示，有一水平传送带以的速度顺时针方向匀速转动，传送带AB长度，其右端连着一段光滑水平面BC，紧挨着BC的光滑水平地面上放置一辆质量的平板小车，小车上表面刚好与BC面等高。现将质量的煤块（可视为质点）轻轻放到传送带的左端A处，经过传送带传送至右端B后通过光滑水平面BC滑上小车。煤块与传送带间的动摩擦因数、煤块与小车间的动摩擦因数均为，重力加速度取。求：
（1）煤块从A点运动到B点所用的时间；
（2）若滑块刚好不从小车上掉下来，求小车的长度。
物理（答案）
一、选择题（本题共13小题，每小题4分，共52分。其中多项选择题，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）
实验题（本题共两小题，共12分）
14.（6分）(1) 需要 (2) 0.1 0.36 (3) B (4) 能
15.（6分）(1)BD (2) 球心 需要 xeq \r(\f(g,y2－y1))
三、解答题（本题共3小题，共36分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确的写出数值和单位）
16.（12分）【答案】（1）；（2）；（3）
（1）若小球刚好能经过最高点，则又牛顿第二定律有
又由题可知 解得小球经过最高点时的速度
（2）若小球经过最低点时的速度大小为，绳子刚好被拉断，则设绳能承受的最大拉力为T，由牛顿第二定律有 代入数据解得
（3）在（2）问中小球被抛出后做平抛运动，则竖直方向满足
代入数据解得 小球被抛出后落地点与O点的距离为
（12分）答案：(1)eq \r(\f(2g,R)) (2)eq \f(\r(3),2)mg，方向沿罐壁切线向下
解析：(1)当摩擦力为零时，支持力和重力的合力提供向心力，如图甲所示
则根据牛顿第二定律得mgtan θ＝mω02Rsin θ 解得ω0＝ eq \r(\f(2g,R)).
(2)当ω＝ eq \r(2)ω0时，物块所受重力和支持力的合力不足以提供其做圆周运动的向心力，物块相对罐壁有上滑的趋势，摩擦力方向沿罐壁的切线向下，如图乙所示
在水平方向上有Ffcs θ＋FNsin θ＝mω2Rsin θ 在竖直方向上有Ffsin θ＋mg＝FNcs θ
联立两式解得Ff＝eq \f(\r(3),2)mg.
18.（12分）【答案】（1）；（2）
【详解】（1）根据题意，对煤块，由牛顿第二定律有 解得
由运动学公式可得，煤块与传送带速度相等的时间为
此时，煤块的位移为
可知，煤块加速结束时还未到达B点，则剩下的部分煤块与传送带一起匀速运动，所用时间为
则煤块从A点运动到B点所用的时间为
根据题意可知，煤块以的速度滑上小车，由牛顿第二定律，
对煤块有 解得 对小车有 解得
设煤块经过时间与小车共速，由可得 解得
煤块的位移为 小车的位移为 则小车的长度的为
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
答案
B
ABC
B
BD
BD
C
D
D
AC
A
CD
D
BC
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