2024-2025学年天津市高一（下）期中物理模拟练习试卷（二）

这是一份2024-2025学年天津市高一（下）期中物理模拟练习试卷（二），共19页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，填空实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1．（5分）一物体在竖直面内某段运动的轨迹如图所示，该物体经过B点时速度方向竖直向上，则该物体在B点所受的合力可能（ ）
A．向左B．向右C．向上D．向下
2．（5分）了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。下列说法不符合史实的是（ ）
A．开普勒利用自己观察的行星运动数据，通过数学方法建立了开普勒三定律
B．海王星的发现验证了万有引力定律的正确性，显示了理论对实践的巨大指导作用
C．卡文迪什的扭秤实验和库仑扭秤实验的相似性，体现了“类比”是一种重要的思维方式
D．物理学公认：卡文迪什是第一个在实验室“称量地球质量”的人
3．（5分）如图所示，水平路面上有一辆汽车以加速度a向前加速行驶，车厢中有一个质量为m的人正用恒力F向前推车厢，人始终相对于车静止，在车行驶距离L的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．人对车做的功为FL
B．人对车做的功为maL
C．人对车做的功为﹣maL
D．人对车做的功为（F+ma）L
4．（5分）如图所示，在水平地面上M点的正上方h高度处，将S1球以初速度v1水平向右抛出，同时在地面上N点处将S2球以初速度v2竖直向上抛出，在S2球上升到最高点时恰与S1球相遇，不计空气阻力，则两球在这段过程中（ ）
A．做的都是变加速运动
B．速度变化量的大小不相等
C．速度变化量的方向不相同
D．相遇点在N点上方处
5．（5分）如图所示，固定斜面的倾角为α，高为h，一小球从斜面顶端水平抛出，落至斜面底端，重力加速度为g，不计空气阻力，则小球从抛出到离斜面距离最大所用的时间为（ ）
A．B．C．D．
二、多项选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分；每小题都有多个选项正确，少选得3分，不选或错选得零分）
（多选）6．（6分）如图所示，小球a、b分别在细绳和轻质细杆作用下在竖直面内做圆周运动，两小球运动的半径均为R，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．小球a经过最高点时的速度可能小于
B．小球b经过最高点时的速度可能小于
C．小球a经过最高点时，细绳对小球a一定有拉力作用
D．小球b经过最高点时，细杆对小球b可能有支持力作用
（多选）7．（6分）我国新能源汽车发展迅猛，已成为全球最大的新能源汽车产销国。质量为m的某新能源汽车在水平路面上以恒定加速度a启动，其v﹣t图像如图所示，其中OA段和BC段为直线。已知汽车动力系统的额定功率为P，汽车所受阻力大小恒为f，则下列说法正确的是（ ）
A．汽车做匀加速运动的最大速度
B．汽车能达到的最大行驶速度
C．汽车速度为时的功率为
D．汽车速度为时的加速度大小为
（多选）8．（6分）地球同步卫星离地心的距离为r，运行速率为v1，向心加速度为a1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，地球的第一宇宙速度为v2，半径为R，则下列比例关系中正确的是（ ）
A．B．（）2
C．D．
（多选）9．（6分）如图甲所示为建筑行业使用的一种小型打夯机，其原理可简化为一个质量为M的支架（含电动机）上由一根长为l的轻杆带动一个质量为m的铁球（铁球可视为质点），如图乙所示，重力加速度为g。若在某次打夯过程中，铁球以角速度ω匀速转动，则（ ）
A．铁球转动过程轻杆受力不变
B．铁球做圆周运动的向心加速度始终不变
C．铁球转动到最低点时，处于超重状态
D．若铁球转动到最高点时，支架对地面的压力刚好为零，则
三、填空实验题（每空2分，共12分）
10．（6分）在探究平抛运动的规律时，选用下列装置进行实验。
（1）用装置1做实验，用小锤击打弹性金属片，可以发现两小球 。
A.同时落地
B.A球先落地
C.B球先落地
（2）由（1）的实验结果可以得出小球A在竖直方向做 。
A.匀速直线运动
B.自由落体运动
C.变加速直线运动
（3）要想用装置2做实验得到钢球做平抛运动的轨迹，下列做法正确的是 。
A.每次都应以不同的初速度释放小球
B.在斜槽上每次由静止释放小球的位置必须相同
C.在斜槽上每次由静止释放小球的位置可以任意选择
11．（6分）（1）如图甲所示为“感受向心力”的实验，通过该实验可以对影响向心力大小的因素做出猜测。用一根无弹性细绳，一端拴着一个小沙袋，在水平面内抡动细绳，使小沙袋在水平面内做匀速圆周运动。此时沙袋所受的向心力近似等于手通过绳对沙袋的拉力。通过换用不同质量的沙袋，改变沙袋旋转的角速度和旋转半径，感受向心力的变化。下列说法正确的是 。
A.只减小沙袋旋转的角速度，拉力增大
B.只增大沙袋的旋转半径，拉力减小
C.只更换一个质量较大的沙袋，拉力增大
D.突然放开绳子，沙袋沿半径方向飞出
（2）某同学想进一步探究“向心力大小与半径、角速度、质量的关系”，他使用的实验仪器是图乙中的向心力演示器。匀速转动手柄1，可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，槽内的小球也随着做匀速圆周运动。使小球做圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8。根据标尺8上露出的红白相间等分格子，可以粗略计算出两个小球所受向心力的比值。
①用该装置探究“向心力大小与半径、角速度、质量的关系”时，最主要采用的实验方法是 法（填选项前的字母）。
A.等效替代
B.控制变量
C.理想实验
D.微元
②用该装置研究圆周运动的向心力大小与角速度的关系时，应该 。（填选项前的字母）
A.把质量不同的小球分别放在两边半径相同的槽内
B.把质量不同的小球分别放在两边半径不同的槽内
C.把质量相同的小球分别放在两边半径相同的槽内
D.把质量相同的小球分别放在两边半径不同的槽内
四、计算题（共39分）
12．（13分）山区公路会有连续较长的下坡，有时会造成刹车失灵，可以在长下坡公路边修建表面是粗糙的碎石沙子的“避险车道”，其作用是供下坡的汽车在刹车失灵的情况下避险。质量m＝2.0×103kg的汽车沿下坡行驶，当驾驶员发现刹车失灵的同时发动机失去动力，此时速度表的示数v1＝36km/h，汽车继续沿下坡匀加速直行l＝300m、下降高度h＝30m时到达“避险车道”，此时速度表的示数v2＝72km/h，然后冲上上坡的“避险车道”避险。（g＝10m/s2）
（1）求汽车在下坡过程中所受的阻力；
（2）若“避险车道”是与水平面间的夹角为17°的上坡，汽车在“避险车道”受到的阻力是在下坡公路上的2倍，求汽车在“避险车道”上运动的最大位移（sin17°≈0.3）。
13．（13分）如图所示，A和B两物块（可视为质点）放在转盘上，A的质量为m。B的质量为2m。两者用长为l的细绳连接，A距转轴距离为l。两物块与转盘间的动摩擦因数均为μ，整个装置能绕通过转盘中心的转轴O1O2转动，开始时，细绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止开始转动，重力加速度为g，求：
（1）角速度ω为何值时，绳上刚好出现拉力；
（2）角速度ω为何值时，A、B开始与转盘发生相对滑动。
14．（13分）如图所示，半径为R＝0.9m的光滑半圆环轨道处于竖直平面内，半圆环与水平地面相切于圆环的端点A。一质量为m＝0.1kg的小球从A点冲上竖直半圆环，沿轨道运动到B点飞出，最后落在水平地面上的C点（图上未画），g取10m/s2。求：
（1）小球经过B点的最小速度；
（2）若A、C两点的距离为3.6m，小球落地时的速度大小；
（3）若A、C两点的距离为3.6m，小球对轨道B点的压力大小。
2024-2025学年天津市高一（下）期中物理模拟练习试卷（二）
参考答案与试题解析
一．选择题（共5小题）
二．多选题（共4小题）
一、单项选择题（每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）
1．（5分）一物体在竖直面内某段运动的轨迹如图所示，该物体经过B点时速度方向竖直向上，则该物体在B点所受的合力可能（ ）
A．向左B．向右C．向上D．向下
【分析】根据曲线运动中合力与轨迹的关系即可解题。
【解答】解：根据合力、速度、轨迹三者之间的关系可知，合力方向指向轨迹的凹侧，故该物体在B点所受的合力可能向右。
故B正确，ACD错误。
故选：B。
【点评】该题的考点主要是物体做曲线运动时合力与轨迹的关系。
2．（5分）了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。下列说法不符合史实的是（ ）
A．开普勒利用自己观察的行星运动数据，通过数学方法建立了开普勒三定律
B．海王星的发现验证了万有引力定律的正确性，显示了理论对实践的巨大指导作用
C．卡文迪什的扭秤实验和库仑扭秤实验的相似性，体现了“类比”是一种重要的思维方式
D．物理学公认：卡文迪什是第一个在实验室“称量地球质量”的人
【分析】根据对物理学家及其成就的了解作答。
【解答】解：A、开普勒通过对第谷的天文观测数据的分析研究，发现了行星的运动规律，故A错误；
B、海王星是先根据万有引力定律算出轨道，然后在计算的轨道上发现的，海王星的发现验证了万有引力定律的正确性，显示了理论对实践的巨大指导作用，故B正确；
C、卡文迪什的扭秤实验和库仑扭秤实验的相似性，体现了“类比”是一种重要的思维方式，故C正确；
D、卡文迪什的扭秤实验测量出了万有引力常量，被称为第一个在实验室“称量地球质量”的人，故D正确。
本题选不符合史实的，
故选：A。
【点评】对于物理学史的学习要注意平时加强积累和记忆，不可忽视，这也是高考的重要内容之一。
3．（5分）如图所示，水平路面上有一辆汽车以加速度a向前加速行驶，车厢中有一个质量为m的人正用恒力F向前推车厢，人始终相对于车静止，在车行驶距离L的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．人对车做的功为FL
B．人对车做的功为maL
C．人对车做的功为﹣maL
D．人对车做的功为（F+ma）L
【分析】人和车相对静止，具有相同的加速度，根据牛顿运动定律求人受车的合力，车对人的合力，代入功的定义式求解。
【解答】解：车和人的加速度相同，都是水平向左，根据牛顿第二定律可知，车对人的合力大小为F1＝ma，方向水平向左
根据牛顿第三定律，则人对车的合力大小为F′1＝F1＝ma，方向水平向右，车的位移大小为L，方向水平向左，故人对车做负功，代入功的公式，有
W＝F′1Lcs180°＝﹣maL，故C正确，ABD错误。
故选：C。
【点评】题中给的人正用恒力F推车是误导条件，因为还受车的摩擦力，故根据加速度和牛顿第二定律求解人受到的合力。
4．（5分）如图所示，在水平地面上M点的正上方h高度处，将S1球以初速度v1水平向右抛出，同时在地面上N点处将S2球以初速度v2竖直向上抛出，在S2球上升到最高点时恰与S1球相遇，不计空气阻力，则两球在这段过程中（ ）
A．做的都是变加速运动
B．速度变化量的大小不相等
C．速度变化量的方向不相同
D．相遇点在N点上方处
【分析】S1球做的是平抛运动，解决平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动。S2球做的是竖直上抛运动，都只受重力，加速度均为g，根据Δv＝at分析速度变化量的关系。由相遇时位移关系列式求得相遇的时间，再求相遇时S2球的位移。
【解答】解：A、由于两个球都只受到重力的作用，加速度都是g，加速度恒定不变，都是匀变速运动，故A错误。
BC、两个球的加速度都是重力加速度g，由Δv＝at＝gt，知它们速度的变化量相同，即速度变化量的大小相等，方向相同，方向都竖直向下，故BC错误。
D、相遇时竖直方向有：（v2t）＝h
得：t
由于相遇点在S2球上升的最高点，所以有：t
联立得：v2
相遇时S2球的位移为：x，即相遇点在N点上方处，故D正确。
故选：D。
【点评】平抛运动在水平方向是匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动。竖直上抛运动是一种匀减速直线运动，两者的加速度是一样的，都是重力加速度g，要掌握它们的运动规律，并能熟练运用。
5．（5分）如图所示，固定斜面的倾角为α，高为h，一小球从斜面顶端水平抛出，落至斜面底端，重力加速度为g，不计空气阻力，则小球从抛出到离斜面距离最大所用的时间为（ ）
A．B．C．D．
【分析】当小球的速度方向与斜面平行时，距离斜面最远，根据高度和水平位移求出初速度，结合初速度，根据平行四边形定则求出速度与斜面平行时竖直分速度，从而根据速度—时间公式求出运动的时间．
【解答】解：对于整个平抛运动过程，根据hgt2得：t
则平抛运动的初速度为：v0ctα；
当速度方向与斜面平行时，距离斜面最远，此时竖直分速度为：vy＝v0tanα。
则经历的时间为：t′。
故选：B。
【点评】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道当速度与斜面平行时，距离斜面最远．
二、多项选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分；每小题都有多个选项正确，少选得3分，不选或错选得零分）
（多选）6．（6分）如图所示，小球a、b分别在细绳和轻质细杆作用下在竖直面内做圆周运动，两小球运动的半径均为R，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．小球a经过最高点时的速度可能小于
B．小球b经过最高点时的速度可能小于
C．小球a经过最高点时，细绳对小球a一定有拉力作用
D．小球b经过最高点时，细杆对小球b可能有支持力作用
【分析】对小球受力分析，根据牛顿第二定律求得，明确绳子对小球只能是拉力，杆对小球可以是支持力，也可以是拉力。
【解答】解：AC．当绳子拉力为零时，小球通过最高点的速度最小，重力提供向心力，根据牛顿第二定律可得：

解得

小球a经过最高点时的速度不得小于，故AC错误；
BD．杆可以对物体支持力，当支持力等于重力时，速度最小为0，则小球b经过最高点时的速度可能小于，故BD正确。
故选：BD。
【点评】解决本题的关键知道小球做圆周运动向心力的来源，知道“杆模型”与“绳模型”的区别，知道杆子在最高点可以表现为拉力，也可以表现为支持力。
（多选）7．（6分）我国新能源汽车发展迅猛，已成为全球最大的新能源汽车产销国。质量为m的某新能源汽车在水平路面上以恒定加速度a启动，其v﹣t图像如图所示，其中OA段和BC段为直线。已知汽车动力系统的额定功率为P，汽车所受阻力大小恒为f，则下列说法正确的是（ ）
A．汽车做匀加速运动的最大速度
B．汽车能达到的最大行驶速度
C．汽车速度为时的功率为
D．汽车速度为时的加速度大小为
【分析】根据牛顿第二定律和功率公式求匀加速阶段的最大速度；
当汽车受到的合力为零时，速度最大，结合平衡条件和功率公式求最大速度；
根据功率公式求速度减半时汽车的功率或加速度。
【解答】解：A、在匀加速阶段，据牛顿第二定律有：F﹣f＝ma
解得牵引力大小：F＝f+ma
则汽车做匀加速运动的最大速度：，故A错误；
B、当牵引力与阻力平衡时，汽车达到最大行驶速度，由功率公式可得最大速度：，故B错误；
C、汽车速度为时，功率为为，故C正确；
D、汽车速度为时，根据功率公式可得牵引力大小为：
根据牛顿第二定律有：F′﹣f＝ma′
联立以上几式解得：，故D正确。
故选：CD。
【点评】这是一道综合应用牛顿第二定律，动能定理和机车启动问题的题，知识点繁多，需要熟练掌握基础知识，灵活运用。
（多选）8．（6分）地球同步卫星离地心的距离为r，运行速率为v1，向心加速度为a1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，地球的第一宇宙速度为v2，半径为R，则下列比例关系中正确的是（ ）
A．B．（）2
C．D．
【分析】AB.根据向心加速度和角速度的关系，分别求解同步卫星与地球赤道物体的向心加速度与半径的关系，然后求比值；
CD.根据卫星做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力求解线速度与轨道半径的关系，然后再求线速度之比。
【解答】解：AB．根据向心加速度和角速度的关系，地球同步卫星的向心加速度
地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为
由于ω1＝ω2，因此，故A正确，B错误；
CD．卫星做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力
解得卫星的速度
因此同步卫星的运行速度与第一宇宙速度之比，故C错误，D正确。
故选：AD。
【点评】本题考查了同步卫星与地球赤道上物体的向心加速度、同步卫星与近地卫星的线速度；关键在于抓住它们遵循的规律及相同的物理量。
（多选）9．（6分）如图甲所示为建筑行业使用的一种小型打夯机，其原理可简化为一个质量为M的支架（含电动机）上由一根长为l的轻杆带动一个质量为m的铁球（铁球可视为质点），如图乙所示，重力加速度为g。若在某次打夯过程中，铁球以角速度ω匀速转动，则（ ）
A．铁球转动过程轻杆受力不变
B．铁球做圆周运动的向心加速度始终不变
C．铁球转动到最低点时，处于超重状态
D．若铁球转动到最高点时，支架对地面的压力刚好为零，则
【分析】A.根据小球的受力情况结合合力的变化情况，利用牛顿第三定律进行分析解答；
B.根据向心加速度的矢量性进行分析解答；
C.根据小球在最低点的受力情况判断超失重问题；
D.根据支架对地面作用力为0满足的条件列式解答角速度。
【解答】解：A．由于铁球转动过程中向心力方向在发生变化，则轻杆和小球重力的合力方向发生变化，说明轻杆对小球的作用力变化，根据牛顿第三定律可知，轻杆的受力情况发生变化，故A错误。
B．根据铁球做圆周运动的向心加速度a＝lω2可知，大小始终不变，方向改变，故B错误；
C．铁球转动到最低点时，由F﹣mg＝mlω2，得F＝mg+mlω2，处于超重状态，故C正确；
D．若铁球转动到最高点时，支架对地面的压力刚好为零，则有（M+m）g＝mlω2，解得ω，故D正确。
故选：CD。
【点评】考查圆周运动物体的受力和牛顿第二定律的应用，会根据题意进行准确分析解答。
三、填空实验题（每空2分，共12分）
10．（6分）在探究平抛运动的规律时，选用下列装置进行实验。
（1）用装置1做实验，用小锤击打弹性金属片，可以发现两小球 A 。
A.同时落地
B.A球先落地
C.B球先落地
（2）由（1）的实验结果可以得出小球A在竖直方向做 B 。
A.匀速直线运动
B.自由落体运动
C.变加速直线运动
（3）要想用装置2做实验得到钢球做平抛运动的轨迹，下列做法正确的是 B 。
A.每次都应以不同的初速度释放小球
B.在斜槽上每次由静止释放小球的位置必须相同
C.在斜槽上每次由静止释放小球的位置可以任意选择
【分析】（1）根据实验现象判断；
（2）根据实验现象和自由落体运动的特点判断；
（3）根据做平抛运动的条件判断。
【解答】解：（1）用装置1做实验，用小锤击打弹性金属片，可以发现两小球同时落地。故A正确，BC错误。
故选：A。
（2）由（1）的实验结果可以得出小球A在竖直方向做自由落体运动。故B正确，AC错误。
故选：B。
（3）在斜槽上每次由静止释放小球的位置必须相同，保证小球的初速度相等。故B正确，AC错误。
故选：B。
故答案为：（1）A；（2）B；（3）B。
【点评】本题关键掌握探究平抛运动规律的实验原理和平抛运动规律。
11．（6分）（1）如图甲所示为“感受向心力”的实验，通过该实验可以对影响向心力大小的因素做出猜测。用一根无弹性细绳，一端拴着一个小沙袋，在水平面内抡动细绳，使小沙袋在水平面内做匀速圆周运动。此时沙袋所受的向心力近似等于手通过绳对沙袋的拉力。通过换用不同质量的沙袋，改变沙袋旋转的角速度和旋转半径，感受向心力的变化。下列说法正确的是 C 。
A.只减小沙袋旋转的角速度，拉力增大
B.只增大沙袋的旋转半径，拉力减小
C.只更换一个质量较大的沙袋，拉力增大
D.突然放开绳子，沙袋沿半径方向飞出
（2）某同学想进一步探究“向心力大小与半径、角速度、质量的关系”，他使用的实验仪器是图乙中的向心力演示器。匀速转动手柄1，可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，槽内的小球也随着做匀速圆周运动。使小球做圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8。根据标尺8上露出的红白相间等分格子，可以粗略计算出两个小球所受向心力的比值。
①用该装置探究“向心力大小与半径、角速度、质量的关系”时，最主要采用的实验方法是 B 法（填选项前的字母）。
A.等效替代
B.控制变量
C.理想实验
D.微元
②用该装置研究圆周运动的向心力大小与角速度的关系时，应该 C 。（填选项前的字母）
A.把质量不同的小球分别放在两边半径相同的槽内
B.把质量不同的小球分别放在两边半径不同的槽内
C.把质量相同的小球分别放在两边半径相同的槽内
D.把质量相同的小球分别放在两边半径不同的槽内
【分析】（1）对沙袋的受力分析，得出沙袋的向心力根据向心力公式和离心运动的原理分来分析；
（2）①根据实验原理得出正确的实验方法；
②根据实验现象得出正确的实验结论。
【解答】解：（1）A、由于沙袋所受的向心力近似等于手通过绳对沙袋的拉力，则有F＝mω2r，可知，若只减小沙袋旋转的角速度，则拉力减小，故A错误；
B、根据上述，可知，若只增大沙袋的旋转半径，则拉力增大，故B错误；
C、根据上述，可知，若只更换一个质量较大的沙袋，拉力增大，故C正确；
D、突然放开绳子，由于惯性，沙袋沿切线方向飞出，故D错误。
故选：C。
（2）①用该装置探究“向心力大小与半径、角速度、质量的关系”时，每次只能研究两个物理量的关系，此时需要确保其它物理量不变即主要采用的实验方法是控制变量法，故ACD错误，B正确。
故选：B。
②根据上述，用该装置研究圆周运动的向心力大小与角速度的关系时，需要控制半径与小球的质量不变，即需要把质量相同的小球分别放在两边半径相同的槽内，故C正确，ABD错误。
故选：C。
故答案为：（1）C；
（2）①B；②C。
【点评】本题主要考查了圆周运动的相关应用，根据实验原理掌握正确的实验方法，结合实验现象得出正确的实验结论。
四、计算题（共39分）
12．（13分）山区公路会有连续较长的下坡，有时会造成刹车失灵，可以在长下坡公路边修建表面是粗糙的碎石沙子的“避险车道”，其作用是供下坡的汽车在刹车失灵的情况下避险。质量m＝2.0×103kg的汽车沿下坡行驶，当驾驶员发现刹车失灵的同时发动机失去动力，此时速度表的示数v1＝36km/h，汽车继续沿下坡匀加速直行l＝300m、下降高度h＝30m时到达“避险车道”，此时速度表的示数v2＝72km/h，然后冲上上坡的“避险车道”避险。（g＝10m/s2）
（1）求汽车在下坡过程中所受的阻力；
（2）若“避险车道”是与水平面间的夹角为17°的上坡，汽车在“避险车道”受到的阻力是在下坡公路上的2倍，求汽车在“避险车道”上运动的最大位移（sin17°≈0.3）。
【分析】（1）汽车在下坡过程中，只有重力和阻力做功，根据动能定理求汽车所受的阻力；
（2）汽车在“避险车道”上运动过程，根据动能定理求汽车在“避险车道”上运动的最大位移。
【解答】解：（1）汽车在下坡过程中，根据动能定理有

解得：f＝1000N
（2）汽车在“避险车道”上运动过程，由动能定理有

解得：x＝50m
答：（1）汽车在下坡过程中所受的阻力为1000N；
（2）汽车在“避险车道”上运动的最大位移为50m。
【点评】涉及力在空间的积累效果要优先考虑动能定理。运用动能定理时，要确定研究过程，明确各力做功情况。
13．（13分）如图所示，A和B两物块（可视为质点）放在转盘上，A的质量为m。B的质量为2m。两者用长为l的细绳连接，A距转轴距离为l。两物块与转盘间的动摩擦因数均为μ，整个装置能绕通过转盘中心的转轴O1O2转动，开始时，细绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止开始转动，重力加速度为g，求：
（1）角速度ω为何值时，绳上刚好出现拉力；
（2）角速度ω为何值时，A、B开始与转盘发生相对滑动。
【分析】（1）两木块都靠静摩擦力提供向心力，B先到达最大静摩擦力，角速度继续增大，则绳子出现拉力。
（2）角速度继续增大，A的静摩擦力增大，当增大到最大静摩擦力时，开始发生相对滑动。
【解答】解：（1）两木块都靠静摩擦力提供向心力，B先到达最大静摩擦力，当B达到最大静摩擦力时，绳子开始出现弹力，则：
μ2mg＝2m•2Lω2
解得：ω
知ω时，绳子出现拉力。
（2）当A所受的摩擦力达到最大静摩擦力时，A、B相对于转盘会滑动，
对A有：μmg﹣T＝mlω2
对B有：T+μ2mg＝2m•2lω2
解得：ω
故当ω时，A、B相对于转盘会滑动。
答：（1）角速度ω为时，绳上刚好出现拉力；
（2）角速度ω为时，A、B开始与转盘发生相对滑动。
【点评】此题关键要知道这样的物理过程：开始角速度较小，两木块都靠静摩擦力提供向心力，B先到达最大静摩擦力，角速度继续增大，则绳子出现拉力，角速度继续增大，A的静摩擦力增大，当增大到最大静摩擦力时，开始发生相对滑动。
14．（13分）如图所示，半径为R＝0.9m的光滑半圆环轨道处于竖直平面内，半圆环与水平地面相切于圆环的端点A。一质量为m＝0.1kg的小球从A点冲上竖直半圆环，沿轨道运动到B点飞出，最后落在水平地面上的C点（图上未画），g取10m/s2。求：
（1）小球经过B点的最小速度；
（2）若A、C两点的距离为3.6m，小球落地时的速度大小；
（3）若A、C两点的距离为3.6m，小球对轨道B点的压力大小。
【分析】（1）小球经过B点速度最小时，由重力完全提供向心力，由牛顿第二定律求小球在B点的最小速度v；
（2）小球从B点运动到C点做平抛运动，竖直方向自由落体运动，水平方向匀速运动，根据速度的合成求解小球落地时的速度大小；
（3）小球在B点，由牛顿运动定律求解小球对轨道B点的压力大小。
【解答】解：（1）小球经过B点的速度最小时有

解得
v＝3m/s
（2）小球从B点运动到C点做平抛运动，竖直方向有

水平方向x＝vBt
解得vB＝6m/s
小球落地时的速度大小为

解得
m/s
（3）小球在B点，由牛顿第二定律可得

解得F＝3N
根据牛顿第三定律可知，小球在B点对轨道的压力大小为3N，方向竖直向上。
答：（1）小球经过B点的最小速度3m/s；
（2）小球落地时的速度大小等于 m/s；
（3）小球对轨道B点的压力大小等于3N。
【点评】本题是圆周运动与平抛运动的综合应用，能熟练运用运动的分解法研究平抛运动，对于圆周运动，要确定向心力来源，结合牛顿第二定律和牛顿第三定律即可完成分析。
声明：试题解析著作权属菁优网所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2025/4/21 10:14:23；用户：秦子政；邮箱：13669037329；学号：41037197题号
1
2
3
4
5
答案
B
A
C
D
B
题号
6
7
8
9
答案
BD
CD
AD
CD