2024-2025學年高一物理下學期期末模擬卷02

（浙江專用）

（考試時間：90分鐘，分值：100分）

注意事項：

1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號等填寫在答題卡和試卷指定位置上。

2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑。如

需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上。

寫在本試卷上無效。

3.測試范圍：測試范圍：必修一、二，必修三第9、10章

4.難度系數(shù)：0.7。

一、選擇題I（本題共10小題，每小題3分，共30分。每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題

1.下面哪一組單位屬于國際單位制中的基本單位（）

A.m>N、kgB.kg、J、sC.m/s2>kg>ND.m、kg、s

【答案】D

【詳解】力學中的基本物理量有三個，它們分別是長度、質(zhì)量、時間，它們的單位分別為

m、kg、s,所以D正確.

【點睛國際單位制規(guī)定了七個基本物理量.分別為長度、質(zhì)量、時間、熱力學溫度、電流、光強度、

物質(zhì)的量.它們的在國際單位制中的單位稱為基本單位，而物理量之間的關(guān)系式推到出來的物理量

的單位叫做導出單位.他們在國際單位制中的單位分別為米、千克、秒、開爾文、安培、坎德拉、

摩爾.

2.物理學是研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)、物質(zhì)相互作用和運動規(guī)律的自然科學，下列關(guān)于力和運動的說法正確

的是（）

A.描述物體的運動必須選擇參考系

B.若物體做直線運動，位移的大小等于路程

C.合力的大小一定大于任何一個分力

D.運動的物體不可能受到靜摩擦力的作用

【答案】A

【詳解】A.運動是相對的，物體相對于不同的物體其運動狀態(tài)可能不同，所以描述物體的運動時,

必須選擇參考系，故A項正確；

B.物體做單向直線運動時，物體運動的路程等于位移的大小，故B項錯誤；

C.合力可以比任意一個分力大，也可以比任意一個分力小，也可能與其中一個分力大小相等，故

C項錯誤;

D.運動的物體也可以受到靜摩擦力的作用，比如相對靜止的兩運動物體間如果存在相對運動趨勢,

則可能受到靜摩擦力作用，故D項錯誤。

故選A。

3.2022年2月15日，蘇翊鳴在單板滑雪男子大跳臺比賽中以總分277.5分奪得冠軍，為中國代表團

贏得本屆冬奧會的第六枚金牌。如圖所示為蘇翊鳴在空中短暫1秒鐘的滑翔姿態(tài)，不計空氣阻力,

下列說法正確的是（

A.“短暫1秒鐘”指的是時刻

B.此時蘇翊鳴與滑板之間無相互作用力

C.空中滑翔的速度越大，蘇翊鳴的慣性也越大

D.整個比賽過程裁判員始終可將蘇翊鳴看作質(zhì)點

【答案】B

【詳解】A.“短暫1秒鐘”指的是時間間隔，故A錯誤;

B.此時蘇翊鳴與滑板整體只受重力作用，二者加速度相同，所以蘇翊鳴與滑板之間無相互作用力,

故B正確;

C.慣性只與物體質(zhì)量有關(guān)，與物體運動狀態(tài)無關(guān)，故C錯誤;

D.整個比賽過程，蘇翊鳴的身材大小以及身體各部分的運動差異不能忽略，所以裁判員不能將蘇

翊鳴看作質(zhì)點，故D錯誤。

故選B。

4.如圖所示，一位同學玩飛鏢游戲。圓盤最上端有一尸點，飛鏢拋出時與P等高，且距離尸點為"

當飛鏢以初速度W垂直盤面瞄準尸點拋出的同時，圓盤以經(jīng)過盤心。點的水平軸在豎直平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)

動。忽略空氣阻力，重力加速度為g,若飛鏢恰好擊中尸點，則（）

L

A.飛鏢擊中尸點所需的時間為丁

2%

B.圓盤的半徑為年亍

2%

C.圓盤轉(zhuǎn)動角速度的最小值為?

D.P點隨圓盤轉(zhuǎn)動的線速度可能為與更

4%

【答案】D

【詳解】A.飛鏢水平拋出做平拋運動，在水平方向做勻速直線運動，因此

L

，=——

%

故A錯誤；

B.飛鏢擊中尸點時，尸恰好在最下方，則

2r=—gt2

2

解得圓盤的半徑為

短

故B錯誤；

C.飛鏢擊中尸點，則尸點轉(zhuǎn)過的角度滿足

0-cot-Tt+2kn（k=0,1.2...）

故

0（2左+l）7i%

co=—=-------------

tL

則圓盤轉(zhuǎn)動角速度的最小值為等，故c錯誤；

D.尸點隨圓盤轉(zhuǎn)動的線速度為

（2左+1）兀％gZ2（2左+l）jrg￡

'（），L4*4%

當左=2時

丫=理

4%

故D正確。

故選D。

5.如圖所示為質(zhì)點做勻變速曲線運動的軌跡示意圖，且質(zhì)點運動到。點時速度方向與加速度方向

恰好互相垂直，則在質(zhì)點從4點運動到E點的整個過程中，下列說法中正確的是（）

A

B

\cE.

A.質(zhì)點從2點運動到瓦點的過程中，加速度方向與速度方向的夾角先增大后減小

B.質(zhì)點經(jīng)過/點時的加速度方向與速度方向的夾角小于90°

C.質(zhì)點經(jīng)過C點時的速度比經(jīng)過D點時的大

D.質(zhì)點經(jīng)過。點時的加速度比經(jīng)過3點時的大

【答案】C

【詳解】A.質(zhì)點從8點運動到E點的過程中，加速度方向與速度方向的夾角一直減小，故錯誤；

BC.由做曲線運動的物體所受合力指向曲線的內(nèi)側(cè)可知，質(zhì)點運動到。點時速度方向與加速度方向

恰好互相垂直，則經(jīng)過/、B、C三點時的速度方向與加速度方向的夾角大于90°,合外力做負功，

由動能定理可得，經(jīng)過。點時的速度比經(jīng)過C點時的小，故B錯誤，C正確；

D.質(zhì)點做勻變速曲線運動，則加速度不變，所以質(zhì)點經(jīng)過D點時的加速度與經(jīng)過B點時的相同，故

D錯誤。

故選C。

6.拉面是我國獨具地方風味的傳統(tǒng)面食。如圖所示，拉面師傅將一根粗面條ACS拉成細面條/C5',

粗、細面條的質(zhì)量相等且兩者的質(zhì)量都均勻分布。粗、細面條處于懸停狀態(tài)時，面條端點8和9與

豎直方向的夾角分別為a和夕（c>/）,C和C為粗、細面條的最低點。關(guān)于面條處于懸停狀態(tài)時C

點張力大小的分析，下列說法正確的是（）

A.C點張力大小等于C點張力大小

B.C點張力大小小于C點張力大小

C.C點張力大小大于C點張力大小

D.條件不足，無法判斷

【答案】c

【詳解】以粗面條為研究對象并對其進行受力分析，如圖所示

八夕

*G

根據(jù)平衡條件有

2FBcostz=mg

同理，對細面條受力分析，可得

2工cosp=mg

因a>￡,則有

FB>FB'

對8C段受力分析可知

Tc=EgSina

同理，對B'C'段受力分析可知

Tc'=理sin.

聯(lián)立分析，可知

Tc>/C點張力大小大于C'點張力大小。

故選C。

7.2022年3月，中國空間站“天宮課堂”再次開講，授課期間利用了我國的中繼衛(wèi)星系統(tǒng)進行信號傳

輸，天地通信始終高效穩(wěn)定。已知空間站在距離地面400公里左右的軌道上運行，其運動視為勻速

圓周運動，中繼衛(wèi)星系統(tǒng)中某衛(wèi)星是距離地面36000公里左右的地球靜止軌道衛(wèi)星，則該衛(wèi)星

()

卬文國際

A.可以經(jīng)過天津正上空

B.加速度小于空間站的加速度

C.運行周期等于空間站的運行周期

D.運行速度大于地球的第一宇宙速度

【答案】B

【詳解】A.中繼衛(wèi)星是地球靜止衛(wèi)星，只能定點在赤道正上方，因此該衛(wèi)星不可以經(jīng)過天津正上

空，A錯誤；

B.由牛頓第二定律可得

由于該衛(wèi)星的軌道半徑比空間站的軌道半徑大，因此該衛(wèi)星的加速度小于空間站的加速度，B正確;

C.由萬有引力提供向心力，可得

由于該衛(wèi)星的軌道半徑比空間站的軌道半徑大，因此該衛(wèi)星運行周期大于空間站的運行周期，C錯

誤；

D.地球的第一宇宙速度是衛(wèi)星最大的環(huán)繞速度，由萬有引力提供向心力，可得

該衛(wèi)星的軌道半徑比地球的半徑大，因此該衛(wèi)星運行速度小于地球的第一宇宙速度，D錯誤。

故選B。

8.“空間電場防病促生”技術(shù)的基本原理是通過直流高壓電源在懸掛電極和地面之間產(chǎn)生空間電場,

其作用之一可加速植物體內(nèi)帶正電的鉀、鈣離子等向根部下方聚集，促進植物快速生長。如圖為空

間某截面電場模擬圖，下列相關(guān)說法正確的是（）

懸掛電極

A.懸掛電極應(yīng)接電源負極

B.圖中所示2兩點場強相同

C.圖中所示/、3兩點所在虛線為等勢線

D.鉀、鈣離子向根部聚集過程中，電勢能減少

【答案】D

【詳解】A.電場可加速植物體內(nèi)帶正電的鉀、鈣離子等向根部下方聚集，可知電場方向向下，懸

掛電極應(yīng)接電源正極，故A錯誤;

B.根據(jù)對稱性可知，圖中所示4,2兩點場強大小相等，但方向不同，故B錯誤;

C.等勢線與電場力垂直，由于電場線不是直線，所以圖中所示/、2兩點所在虛線不是等勢線，故

C錯誤;

D.鉀、鈣離子向根部聚集過程中，電場力做正功，電勢能減少，故D正確。

故選D。

9.一輛實驗模型小車在水平路面上由靜止啟動，在前5s內(nèi)做勻加速直線運動，5s末達到額定功率,

之后保持額定功率運動，其vT圖像如圖所示。已知汽車的質(zhì)量為1500kg,汽車受到阻力為車重

的0.15倍，則（）

A.小汽車前5s內(nèi)的位移大小75mB.小汽車在前5s內(nèi)的牽引力為4500N

C.小汽車額定功率為67.5kWD.小汽車的最大速度為45m/s

【答案】D

【詳解】A.根據(jù)V—圖像與橫軸圍成的面積表示位移，可知小汽車前5s內(nèi)的位移大小為

x,=—xl5x5m=37.5m

12

故A錯誤;

B.小汽車在前5s內(nèi)的加速度大小為

0=生="m/s2=3m/s2

△t5

根據(jù)牛頓第二定律可得

F-f-ma

可得牽引力大小為

尸=/+7M=0.15X1500X10N+1500X3N=6750N

故B錯誤;

C.小汽車在5s時功率達到額定功率，則有

%=Fv5=6750xl5W=101.25kW

故C錯誤;

D.當牽引力等于阻力時，小汽車速度達到最大，則有

101.25X1Q3

m/s=45m/s

0.15x1500x10

故D正確。

故選D。

10.如圖所示，為正方體，兩個等量異種電荷分別在正方體的上底面和左側(cè)面的

中心位置，則下列說法正確的是（）

B.B、D兩點電場強度相同

C.正電荷從/點運動到。點，電場力做負功

D.負電荷從4點運動到。點，電場力不做功

【答案】A

【詳解】AC.4點與兩個等量異種電荷的距離相等，。點與兩個等量異種電荷的距離也相等，可知

/、。兩點電勢相等，均為零，則正電荷從/點運動到。點，電場力做功為零，選項A正確，C錯誤;

B.由于在兩等量異種點電荷形成的電場中，如果兩點關(guān)于兩等量異種電荷連線中點。對稱的點，

這兩點的場強是相同的，但是5、D兩點不是關(guān)于兩等量異種電荷連線中點O對稱，則兩點的電場

強度不相同，選項B錯誤；

D.4點距離正電荷較近，則電勢高于。點，則負電荷從4點運動到。點，電場力做負功，選項D

錯誤。

故選A。

二、選擇題II（本題共3小題，每小題4分，共12分。每小題列出的四個備選項中至少有一個是符合

題目要求的。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分）

A.圖甲在加油站給車加油前，觸摸一下靜電釋放器是為了導走加油槍上的靜電

B.圖乙中家用煤氣灶的點火裝置，是根據(jù)尖端放電原理而制成的

C.圖丙中野外高壓輸電線受到雷擊的可能性很大，所以在三條輸電線上方還有兩條導線，它

們與大地相連，形成一個稀疏的金屬“網(wǎng)”，把高壓線屏蔽起來，使其免遭雷擊

D.圖丁為一根優(yōu)質(zhì)電話線，給話筒線套上金屬外衣，可以起到靜電屏蔽的效果，防止干擾信

號從話筒線上“入侵”

【答案】BCD

【詳解】A.給車加油前觸摸一下靜電釋放器的目的是將人體由于摩擦產(chǎn)生的電荷釋放到大地，故

A錯誤；

B.家用煤氣灶的點火裝置，是根據(jù)尖端放電原理而制成的，故B正確；

C.三條高壓輸電線上方的兩條導線與大地相連，形成一個稀疏的金屬“網(wǎng)”，可把高壓線屏蔽起來,

免遭雷擊，故C正確；

D.給話筒線套上金屬外衣，可以起到靜電屏蔽的效果，防止干擾信號從話筒線上“入侵”，故D正

確。

故選BCD。

12.如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與質(zhì)量為加=lkg的圓環(huán)相連，圓環(huán)套在傾斜的粗糙固定

桿上，桿與水平面之間的夾角為a=37。，圓環(huán)在/處時彈簧豎直且處于原長。將圓環(huán)從/處靜止釋放,

到達C處時速度為零。若圓環(huán)在C處獲得沿桿向上的速度v=2m/s,恰好能回到已知/C=lm,B是

/C的中點，彈簧始終在彈性限度之內(nèi)，重力加速度g=10m/s2,貝|()

A.下滑過程中，環(huán)的加速度不斷減小B.下滑過程中，環(huán)與桿摩擦產(chǎn)生的熱量為0.5J

C.從C到/的過程，彈簧對環(huán)做功為5JD.環(huán)經(jīng)過2時，上滑的速度大于下滑的速度

【答案】CD

【詳解】A.圓環(huán)從/處由靜止開始下滑，初速度為零，到達C處的速度為零，所以圓環(huán)先做加速運

動，加速度為零時速度最大，再做減速運動，所以加速度先減小至零，后反向增大，故A錯誤；

B.設(shè)摩擦力做功為叼，彈簧彈力做功為心，圓環(huán)M處由靜止開始下滑到C過程，由動能定理得

mgh+%+%單=0

在C處獲得一豎直向上的速度v,恰好能回到/，根據(jù)動能定理得

-mgh+Wf-%=0——mv

聯(lián)立解得

2

Wf=--^mv

根據(jù)功能關(guān)系可知，該過程產(chǎn)生的熱量為

12

Q=-mv=1J

故B錯誤；

C.從C到/過程，由動能定理得

12

一?jg〃+%-%單=O——mv

h=Lsina

聯(lián)立解得

故C正確;

D.圓環(huán)從/處由靜止開始下滑到3過程，由動能定理得

mgh'-Wj-%，=；mvl

圓環(huán)從3處上滑到N的過程，由動能定理得

-mgh'-Wf'+%單，=。-Jmv'；

比較以上兩式可得

VB<VB

則環(huán)經(jīng)過3時，上滑的速度大于下滑的速度，故D正確。

故選CD。

13.圖為某城市廣場噴泉噴出水柱的場景。從遠處看，噴泉噴出的水柱超過了40層樓（約125m）

的高度?？拷?，噴管的直徑約為10cm。水的密度為LOxlO'kg/m',假設(shè)噴泉電動機的能量全部

用來轉(zhuǎn)化為水的動能，不計空氣阻力，取兀=3,則（）

A.水離開噴管口時的速度大小約為50m/s

B.單位時間內(nèi)噴出管口的水柱的體積約為1.51/

C.單位時間內(nèi)噴出管口的水柱的質(zhì)量約為1500kg

D.給噴泉噴水的電動機的輸出功率約為468kW

【答案】AD

【詳解】A.水離開噴管口時的速度大小約為

v=12gh=—2x10x125=50m/s

選項A正確；

B.單位時間內(nèi)噴出管口的水柱的體積約為

Q=Sv=-TTD2V=-X3X0.12X50m3=0.375m3

44

選項B錯誤；

C.單位時間內(nèi)噴出管口的水柱的質(zhì)量約為

m=pQ=103x0.375kg=375kg

選項C錯誤；

D.給噴泉噴水的電動機的輸出功率約為（4=ls）

-1mv2]

P=z——=-x375x502kW?468kW

Nt2

選項D正確。

故選AD。

三、非選擇題（本題共5小題，共58分）

14.實驗題（每空2分，共14分）I.某同學設(shè)計了一個研究平拋運動的實驗，實驗裝置示意圖如圖

甲所示。/板是平鋪在水平地面的木板，在其上等間隔地開鑿出一組平行的插槽（圖甲中的勺4、

耳耳'、乙月，…），相鄰兩插槽的間距均為心把覆蓋復寫紙的方格紙鋪貼在硬板2上。實驗時依次

將8板插入/板的勺方、耳不、5?、...插槽中，每次讓小球從斜軌上同一位置由靜止釋放。每打

完一點后，把8板插入后一插槽中。

（1）實驗時斜軌（填“需要”或“不需要”）確保光滑，斜軌末端（填“需要”或“不需要”）

確保水平，每次讓小球從斜軌上同一位置由靜止釋放是為了保證小球每次拋出的初速度相同。

（2）實驗中小球在方格紙上依次打下的位置如圖乙中的a、b、c、d所示，已知方格紙的每小方格的邊

長為L當?shù)刂亓铀俣却笮間,則小球在空中運動水平距離d時所用的時間T=（用g、￡表

示）。

【答案】（1）不需要需要（2）欄

【詳解】（1）[1]⑵[3]實驗時，為了保證小球每次拋出的初速度相同，每次讓小球從斜軌上同一位

置由靜止釋放，但斜軌不需要光滑；為了保證小球拋出時的速度處于水平方向，斜軌末端需要確保

水平。

（2）豎直方向根據(jù)

Aj=2Z=gT2

可得小球在空中運動水平距離d時所用的時間為

Y

II.某興趣小組的幾位成員做“驗證機械能守恒定律”的實驗，所用打點計時器的打點周期為0.02s。

如圖所示是某次實驗中經(jīng)正確操作得到的一條紙帶（局部），把第一個點（初速度為零）記作。點,

測出點。、/間的距離s°=68.97cm,點/、C間的距離[=15.24cm,點C、E間的距離s?=16.76cm,

已知當?shù)刂亓铀俣葹?.8m/s2,重物的質(zhì)量為"=1.0kg,則打點計時器在打。點到C點的這段時間內(nèi),

重物動能的增加量為J，重力勢能的減少量為J=（結(jié)果均保留兩位小數(shù)）

【答案】8.008.25

【詳解】口]打C點時，重物的速度大小為

S]+s215.24+16.76

x10-2m/s=4.00m/s

474x0.02

所以。點到C點的這段時間內(nèi)，重物動能的增加量為

1,1,

AE.=—mv=—x1,0x4.00"J=8.00J

112c2

⑵重力勢能的減少量為

2

A￡p=mg（s0+51）=1.0x9.8x（68.97+15.24）xl0-J=8.25J

III.用圖甲的裝置來探究小球做圓周運動所需向心力的大小廠與質(zhì)量加、角速度。和半徑廠之間的關(guān)

系。塔輪每層左右半徑關(guān)系如圖乙。實驗時，將兩個小球分別放在短槽的C處和長槽的/（或3）處,

/、C各自到塔輪中心距離相等，3到塔輪中心的距離是4到塔輪中心距離的2倍。橫臂的擋板對鋼球

的壓力提供向心力，鋼球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^橫臂的杠桿作用使彈簧測力套筒下降，從而露出標

尺，標尺上紅白相間的等分格顯示出兩個鋼球所受向心力的比值。

第一層

第二層

第三層

(1)本實驗所采用的實驗探究方法與下列實驗相同的是

A.探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律

B.探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系

C.通過平面鏡觀察桌面的微小形變

(2)某同學在實驗探究時，將質(zhì)量為叫和叫的小球分別放在2、C位置，傳動皮帶位于第三層，轉(zhuǎn)動

手柄，當塔輪勻速轉(zhuǎn)動時，左右兩標尺露出的格子數(shù)之比1：3,由此可知町：加2=。

【答案】(1)B(2)3:2

【詳解】(1)探究小球做圓周運動所需向心力的大小廠與質(zhì)量枕、角速度。和半徑，之間的關(guān)系，

采用的實驗方法是控制變量法。

A.探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律，采用的實驗方法是等效替代法，故A錯誤；

B.探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，采用的實驗方法是控制變量法，故B正確；

C.通過平面鏡觀察桌面的微小形變，采用的是放大法，故C錯誤。

故選B。

(2)在實驗探究時，將質(zhì)量為叫和叫的小球分別放在3、C位置，則左右兩小球做圓周運動半徑

之比為

=2:1

傳動皮帶位于第三層，由于左右塔輪邊緣線速度大小相等，根據(jù)

v=a/r

可得兩小球做圓周運動的角速度之比為

？：。2=&：3a=1：3

當塔輪勻速轉(zhuǎn)動時，左右兩標尺露出的格子數(shù)之比1:3,則有

耳：8=1:3

根據(jù)

2

r=mcor

可得

nt]m?=-7-:--=3:2

0訪mir2

15.滑草是青少年熱衷的游樂項目之一，將滑道簡化為如圖所示的模型。滑塊仄4靜止開始沿傾斜

滑道滑下，做勻加速直線運動，經(jīng)5s到達滑道底端瓦之后在水平滑道上做勻減速直線運動2s后停

下。設(shè)滑塊與滑道的動摩擦因數(shù)均為05滑塊從傾斜滑道進入水平滑道瞬間的速度大小不變，不

計空氣阻力，傾斜滑道的傾角37。，已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s20求：

（1）滑塊在水平面上運動的加速度大小；

（2）滑塊到3點時的速度大?。?/p>

2

【答案】(1)<7=5m/s；(2)=10m/s；(3)xAB=25m

【詳解】(1)由

jumg=ma

得

a=5m/s2

(2)由

0=vB-at

得滑塊到3點時的速度

vB=\0m/s

(3)解法一

由

得

xAB=25m

解法二

由

mgsin0-pmgcosQ=ma'

得

=2m/s2

又

得

xAB=25m

16.“旋轉(zhuǎn)飛椅”(圖甲)是游樂場中頗受歡迎的游樂項目，其簡化模型如圖乙所示。座椅通過鋼索

懸掛在水平轉(zhuǎn)盤的邊緣，轉(zhuǎn)盤的半徑R=6m,鋼索長￡=10m,某游客和座椅總質(zhì)量機=80kg。裝

置啟動后，轉(zhuǎn)盤拉著游客先向上抬升//=2m,然后開始繞豎直軸轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動的角速度緩緩增大，達

到設(shè)定值后保持不變，進入穩(wěn)定狀態(tài)。此時，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，不計所有阻力和鋼索的重力，計算中后取10,g=10m/s2,sin37°=0.6,

cos37°=0.8o求：

CD穩(wěn)定后，鋼索的拉力大小廠；

(2)穩(wěn)定后，游客繞轉(zhuǎn)軸運動的周期T；

(3)從裝置啟動到穩(wěn)定的過程中，鋼索對該游客和座椅做的功沙。

【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

Fco&0=mg

解得鋼索的拉力大小為

F=1000N

(2)穩(wěn)定后，根據(jù)牛頓第二定律可得

4萬2

mgtanU=m產(chǎn)r

又

r=R+Lsinff=12m

解得游客繞轉(zhuǎn)軸運動的周期為

T=8s

(3)游客繞轉(zhuǎn)軸運動的線速度大小為

八券=3而m/s

從裝置啟動到穩(wěn)定的過程中，根據(jù)動能定理可得

PK-mg[/z+Z(l-cos0)]-^mv2-0

解得鋼索對該游客和座椅做的功為

W=6800J

17.如圖所示，某游戲裝置固定在豎直面內(nèi)，由順時針轉(zhuǎn)動的水平傳送帶48,圓弧管道8C,直

軌道CD,圓弧軌道?！?螺旋圓形軌道水平軌道跖和尸'G組成。圓形軌道最低點歹與尸

不重合，軌道間平滑連接?，F(xiàn)將小物塊靜止放在傳送帶的最左端4點，物塊在傳送帶上自左向右運

動。已知傳送帶N5間長右=2.5m,軌道CD長12=2m,軌道8C、DE、尸HF半徑R=lm,軌道

BC、圓心角。=37。，小物塊質(zhì)量加=0.5kg,物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)4=0.5,物塊

與軌道kG之間的動摩擦因數(shù)〃2=02,其它軌道均光滑。(小物塊可視為質(zhì)點，不計空氣阻力,

sin370=0.6,cos37°=0.8)

CD若小物塊恰好通過豎直圓軌道的最高點求小物塊

①到”點時的速度大??；

②在歹點時對軌道的壓力；

③經(jīng)過8點時速度。

(2)若傳送帶速度v可調(diào)整，小物塊在運動過程中不脫離軌道，求小物塊在長直軌道FG上運動的

路程s與傳送帶速度v之間的關(guān)系式。

L1

i-3A/2m/s<v<5m/s>s=—v2+8；ii.v>5m/s,s=14.25m

【詳解】(1)①物塊恰好通過豎直圓軌道的最高點〃

mg=m

解得

vH=y[gR=y/10m/s

②小物塊從尸->〃過程，應(yīng)用動能定理有

-mg2R=^mvjj-^mvj

對小物塊在產(chǎn)點

F-mg^m^-

NK

解得

國=30N

根據(jù)牛頓第三定律，小物塊對軌道的壓力為30N,方向豎直向下。

③小物塊BfF過程，應(yīng)用動能定理有

1,1,

mg2(R-Rcos0)+mgL2sin0—mvF--mvB

解得

vB=3V2m/s

(2)根據(jù)題意，小物塊肯定能過久等高點，不脫離軌道，說明小物塊必須能過〃點。

若小物塊在傳送帶上能一直勻加速

VB=2〃gL、

解得

vB=5m/s

io若傳送帶速度3"n/sV"5m/s，則

v

vB=

由動能定理

12

mg2R(\-cos+mgL2sin0-pi21ngs=0--mv

解得

s=—v2+8

4

iio若傳送帶速度v25m/s,則V6=5m/s

由動能定理

12

mg2R(l-cosff)+mgL2sin0-/d2mgs=0--mv

解得

s=14.25m

18.電子束光刻技術(shù)原理簡化如圖甲所示，電子源發(fā)射的電子束經(jīng)過多級直線加速器后，進入靜電

轉(zhuǎn)向器，再