/射洪中學(xué)高2023級(jí)高三上期強(qiáng)基班期中考試物理試題（考試時(shí)間：75分鐘滿分：100分）注意事項(xiàng)：1.答卷前，考生務(wù)必將自己的班級(jí)、姓名、考號(hào)填寫在答題卡上。2.回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)。寫在本試卷上無(wú)效。3.回答非選擇題時(shí)，將答案寫在答題卡對(duì)應(yīng)題號(hào)的位置上。寫在本試卷上無(wú)效。4.考試結(jié)束后，將答題卡交回。第I卷（選擇題共46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)是最符合題目要求的。1.第十五屆中國(guó)國(guó)際航空航天博覽會(huì)于2024年11月12日-17日在珠海舉行。航展首日，我國(guó)新型隱形戰(zhàn)機(jī)殲-35A驚喜亮相，如圖，這標(biāo)志著我國(guó)已成為第二個(gè)同時(shí)擁有兩款隱身戰(zhàn)斗機(jī)服役的國(guó)家。假設(shè)35A某次飛行表演時(shí)正沿圖示軌跡加速運(yùn)動(dòng)，則飛機(jī)所受合力與速度關(guān)系可能為（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【詳解】物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，軌跡夾在速度方向與合力方向之間，且合力在軌跡的凹測(cè)，由于隱形戰(zhàn)機(jī)加速運(yùn)動(dòng)，故速度方向與合力方向夾角要為銳角，故選A。2.同一乘客三次分別乘坐不同的電梯上樓，過(guò)程中都經(jīng)歷了電梯加速上升階段，假設(shè)三次的加速度大小相同，且乘客相對(duì)電梯均靜止，如圖甲、乙、丙所示。在上述加速階段中，下列說(shuō)法正確的是（）A.三種方式乘客均受到了電梯地板的摩擦力作用B.只有在甲種方式中，乘客才受到了摩擦力作用C.在丙種方式中，乘客受到電梯地板支持力最大D.三種方式中的乘客只有丙處于超重狀態(tài)【答案】C【解析】【詳解】AB．電梯加速上升階段，在甲種方式中，乘客受到支持力、重力、沿斜面向上的摩擦力作用；在乙種方式中，乘客受到支持力、重力、水平向右的摩擦力作用；在丙種方式中，乘客受到支持力、重力，故在甲、乙兩種方式中，乘客受到了摩擦力作用，故AB錯(cuò)誤；C．如圖所示在甲種方式中，設(shè)乘客受到電梯地板的支持力為，垂直電梯地板方向有在乙種方式中，設(shè)乘客受到電梯地板的支持力為，垂直電梯地板方向有在丙種方式中，設(shè)乘客受到電梯地板的支持力為，垂直電梯地板方向有可得，故在丙種方式中，乘客受到電梯地板的支持力最大，故C正確；D．三種方式中的乘客均有向上的加速度，均處于超重狀態(tài)，故D錯(cuò)誤。故選C。3.如圖所示，A物體放在粗糙水平面上，用繩和B物體連接在一起。用水平力F作用在A上向左拉動(dòng)A，使B豎直向上勻速運(yùn)動(dòng)，則（）。A.A作勻速運(yùn)動(dòng) B.A作勻減速運(yùn)動(dòng)C.F逐漸變大 D.F逐漸變小【答案】C【解析】【詳解】AB．將A的速度分解為沿細(xì)繩方向的速度和垂直細(xì)繩方向的速度，則沿細(xì)繩方向的速度等于B的速度，設(shè)細(xì)繩與水平方向的夾角為θ，則當(dāng)A向左運(yùn)動(dòng)時(shí)θ減小，而vB不變，可知vA減小，A作減速運(yùn)動(dòng)，但不是勻減速，AB錯(cuò)誤；CD．A的加速度向右，對(duì)A受力分析可知，對(duì)B分析可知T=mBg不變，可得當(dāng)θ減小時(shí)，cosθ變大，sinθ變小，因當(dāng)A向左運(yùn)動(dòng)到無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)θ=0，此時(shí)加速度a趨近于零，可知a減小，則F逐漸變大，C正確，D錯(cuò)誤。故選C。4.如圖所示，楔形木塊abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc與水平面的夾角相同，頂點(diǎn)b處安裝一定滑輪。質(zhì)量分別為M、m（M>m）的滑塊，通過(guò)不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過(guò)定滑輪連接，輕繩與斜面平行。兩滑塊由靜止釋放后，沿斜面做勻加速運(yùn)動(dòng)。若不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦，在兩滑塊沿斜面運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中（）A.兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能守恒B.重力對(duì)M做的功等于M動(dòng)能的增加C.輕繩對(duì)m做的功等于m機(jī)械能的增加D.兩滑塊組成系統(tǒng)的重力勢(shì)能損失的數(shù)值等于摩擦產(chǎn)生的熱量的數(shù)值【答案】C【解析】【詳解】A．因M與斜面ab之間存在摩擦力，可知兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒，A錯(cuò)誤；B．對(duì)M由動(dòng)能定理可知，即重力對(duì)M做的功等于M動(dòng)能的增加量與克服繩的拉力做功以及克服摩擦力做功之和，B錯(cuò)誤；C．除重力以外的其它力做功等于機(jī)械能的增加量，可知輕繩對(duì)m做的功等于m機(jī)械能的增加，C正確；D．由能量關(guān)系可知，兩滑塊組成系統(tǒng)的重力勢(shì)能損失的數(shù)值等于摩擦產(chǎn)生的熱量的數(shù)值與兩滑塊動(dòng)能增量之和，D錯(cuò)誤。故選C。5.鉛球被水平推出后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，不計(jì)空氣阻力，下列關(guān)于鉛球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能、重力勢(shì)能隨運(yùn)動(dòng)的水平位移x和速率v的變化關(guān)系中，正確的是（）A B.C. D.【答案】B【解析】【詳解】A．因?yàn)榭芍且粋€(gè)二次函數(shù)關(guān)系，其圖像是開(kāi)口向上的拋物線，頂點(diǎn)在原點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；B．設(shè)鉛球初速度為，則因?yàn)槁?lián)立可得可知是一個(gè)二次函數(shù)關(guān)系，其圖像是開(kāi)口向上的拋物線，頂點(diǎn)在原點(diǎn)上方，故B正確；C．設(shè)鉛球初始位置重力勢(shì)能為，根據(jù)功能關(guān)系有整理得可知是一個(gè)二次函數(shù)關(guān)系，故C錯(cuò)誤；D．設(shè)鉛球初始位置距離地面高度為h，則可知圖像是一個(gè)二次函數(shù)關(guān)系，故D錯(cuò)誤。故選B。6.天璣星是北斗七星之一，在天璣星周圍還有一顆伴星，它們組成雙星系統(tǒng)，各自繞二者連線上的某一點(diǎn)O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，伴星距O點(diǎn)較遠(yuǎn)，如圖所示?，F(xiàn)已知天璣星的質(zhì)量為M，二者之間連線的距離為L(zhǎng)，運(yùn)動(dòng)周期均為T，萬(wàn)有引力常量為G。下列說(shuō)法正確的是（）A.伴星的線速度小于天璣星的線速度B.伴星的質(zhì)量大于天璣星的質(zhì)量C.天璣星的運(yùn)動(dòng)半徑為D.天璣星和伴星的總質(zhì)量為【答案】D【解析】【詳解】A．雙星的周期相同，角速度相同，根據(jù)，伴星的線速度大于天璣星的線速度，故A錯(cuò)誤；B．設(shè)伴星的質(zhì)量為m，運(yùn)動(dòng)半徑為r，天璣星的運(yùn)動(dòng)半徑為R，則得由得伴星的質(zhì)量較小，故B錯(cuò)誤；C．伴星的半徑天璣星的半徑故C錯(cuò)誤；D．雙星的總質(zhì)量為故D正確。故選D。7.如圖所示，豎直平面內(nèi)的光滑金屬細(xì)圓環(huán)半徑為R，質(zhì)量為m的帶孔小球穿于環(huán)上，同時(shí)有一長(zhǎng)為R的輕桿一端固定于球上，另一端通過(guò)光滑的鉸鏈固定于圓環(huán)最低點(diǎn)，當(dāng)圓環(huán)以角速度繞豎直直徑轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，輕桿對(duì)小球的作用力大小和方向?yàn)椋ǎ〢.沿桿向上 B.沿桿向下C.沿桿向上 D.沿桿向下【答案】B【解析】【詳解】設(shè)輕桿與豎直直徑夾角為，由幾何關(guān)系可得解得則小球作圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為作圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力為小球有向上運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，設(shè)桿對(duì)小球有沿桿向下的拉力F1，環(huán)對(duì)小球有指向圓心的支持力F2，有平衡條件可知解得故選B。二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。每小題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。8.衛(wèi)星發(fā)射并進(jìn)入軌道是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，如圖所示，發(fā)射衛(wèi)星時(shí)先將衛(wèi)星發(fā)射至近地軌道，在近地軌道的A點(diǎn)調(diào)整速度進(jìn)入轉(zhuǎn)移軌道，在轉(zhuǎn)移軌道上的遠(yuǎn)地點(diǎn)B調(diào)整速度后進(jìn)入目標(biāo)軌道；不計(jì)衛(wèi)星質(zhì)量的變化，已知引力常量為G，地球質(zhì)量為M，近地軌道（圓）半徑為r1，目標(biāo)軌道（圓）半徑為r?。下列說(shuō)法正確的是（）A.衛(wèi)星在轉(zhuǎn)移軌道上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的線速度大小為B.衛(wèi)星在近地軌道與目標(biāo)軌道上運(yùn)動(dòng)的向心力大小之比為C.衛(wèi)星在近地軌道與目標(biāo)軌道上運(yùn)動(dòng)的周期之比為D.衛(wèi)星在轉(zhuǎn)移軌道上從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，萬(wàn)有引力做負(fù)功，機(jī)械能守恒【答案】BD【解析】【詳解】A．衛(wèi)星在近地軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，由牛頓第二定律得解得衛(wèi)星在近地軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的線速度大小為衛(wèi)星在轉(zhuǎn)移軌道上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的線速度大小應(yīng)大于在近地軌道上運(yùn)行的線速度，即衛(wèi)星在轉(zhuǎn)移軌道上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的線速度大小大于，故A錯(cuò)誤；B．衛(wèi)星在近地軌道與目標(biāo)軌道上運(yùn)動(dòng)的向心力大小之比為，故B正確；C．根據(jù)開(kāi)普勒第三定律可得衛(wèi)星在近地軌道與目標(biāo)軌道上運(yùn)動(dòng)的周期之比為，故C錯(cuò)誤；D．衛(wèi)星在轉(zhuǎn)移軌道上從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，萬(wàn)有引力做負(fù)功，動(dòng)能減小，機(jī)械能保持不變，故D正確。故選BD。9.可視為質(zhì)點(diǎn)的甲、乙兩小球用鉸鏈與輕桿連接，甲球套在固定的豎直桿上，乙球處于水平地面上，初始時(shí)輕桿與水平方向夾角為桿長(zhǎng)為L(zhǎng)。無(wú)初速度釋放兩球到甲球落地的過(guò)程中，兩球的速率隨時(shí)間變化如圖所示，其中t?時(shí)刻乙球速率最大。已知甲球質(zhì)量為2m，乙球質(zhì)量為m，重力加速度大小為g，不計(jì)一切摩擦，則（）A.t?時(shí)刻輕桿與水平方向夾角為B.t?時(shí)刻甲球的加速度等于gC.t?時(shí)刻甲球的速率為D.0~t?過(guò)程甲、乙兩球的速率圖線與時(shí)間軸所圍成的面積之比為【答案】BD【解析】【詳解】A．設(shè)t1時(shí)刻輕桿與水平方向夾角為θ，將v甲和v乙沿桿方向和垂直于桿方向正交分解如圖：沿桿方向速度相等，則有v甲sinθ=v乙cosθ從圖像中可以看出此時(shí)v甲=v乙所以sinθ=cosθ，θ=45°故A錯(cuò)誤；B．t2時(shí)刻乙球速率最大，此時(shí)圖像中斜率為0，即加速度為0，則合外力為0，桿對(duì)乙球沒(méi)有力，則桿對(duì)甲球也沒(méi)有力，所以甲球只受重力，加速度為g，故B正確；C．t3時(shí)刻甲球落地，乙球速度為0，根據(jù)動(dòng)能定理有解得，C錯(cuò)誤；D．0～t3過(guò)程甲、乙兩球的速率圖線與時(shí)間軸所圍成的面積為甲和乙的位移，甲球的位移為x甲=Lsin60°=L乙球的位移為x乙=L-Lcos60°=L所以x甲：x乙=：1即0～t3過(guò)程甲、乙兩球的速率圖線與時(shí)間軸所圍成的面積之比為：1，故D正確。故選BD。10.一物塊在高3.0m、長(zhǎng)5.0m的斜面頂端從靜止開(kāi)始沿斜面下滑，其重力勢(shì)能和動(dòng)能隨下滑距離s的變化如圖中直線Ⅰ、Ⅱ所示，重力加速度取10m/s2。則（）A.物塊下滑過(guò)程中機(jī)械能不守恒B.物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5C.物塊下滑時(shí)加速度的大小為6.0m/s2D.當(dāng)物塊下滑2.0m時(shí)機(jī)械能損失了12J【答案】AB【解析】【詳解】A．下滑5m的過(guò)程中，重力勢(shì)能減少30J，動(dòng)能增加10J，減小的重力勢(shì)能并不等與增加的動(dòng)能，所以機(jī)械能不守恒，A正確；B．斜面高3m、長(zhǎng)5m，則斜面傾角為θ＝37°。令斜面底端為零勢(shì)面，則物塊在斜面頂端時(shí)的重力勢(shì)能mgh＝30J可得質(zhì)量m＝1kg下滑5m過(guò)程中，由功能原理，機(jī)械能的減少量等于克服摩擦力做的功μmg·cosθ·s＝20J求得μ＝0.5B正確；C．由牛頓第二定律mgsinθ－μmgcosθ＝ma求得a＝2m/s2C錯(cuò)誤；D．物塊下滑2.0m時(shí)，重力勢(shì)能減少12J，動(dòng)能增加4J，所以機(jī)械能損失了8J，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。故選AB。第II卷（非選擇題，共54分）三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共12分。11.在“探究向心力大小的表達(dá)式”實(shí)驗(yàn)中，所用向心力演示器如圖（a）所示。圖（b）是演示器部分原理示意圖：其中皮帶輪①、④的半徑相同，輪②的半徑是輪①的2倍，輪④的半徑是輪⑤的2倍，兩轉(zhuǎn)臂上黑白格的長(zhǎng)度相等。A、B、C為三根固定在轉(zhuǎn)臂上的擋板，可與轉(zhuǎn)臂上做圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)球產(chǎn)生擠壓，從而提供向心力，圖（a）中的標(biāo)尺1和2可以顯示出兩球所受向心力的大小關(guān)系?？晒┻x擇的實(shí)驗(yàn)球有：質(zhì)量均為2m的球Ⅰ和球Ⅱ，質(zhì)量為m的球Ⅲ。（1）為探究向心力與圓周運(yùn)動(dòng)軌道半徑的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)將皮帶與輪①和輪___________相連，同時(shí)應(yīng)選擇球Ⅰ和球___________作為實(shí)驗(yàn)球；（2）若實(shí)驗(yàn)時(shí)將皮帶與輪②和輪⑤相連，這是要探究向心力與___________（填物理量的名稱）的關(guān)系，此時(shí)輪②和輪⑤的這個(gè)物理量之比為_(kāi)__________，應(yīng)將兩個(gè)實(shí)驗(yàn)球分別置于短臂C和長(zhǎng)臂___________處；（3）本實(shí)驗(yàn)采用的實(shí)驗(yàn)方法與下列實(shí)驗(yàn)相同是___________，A.探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn) B.驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律C.探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系 D.探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律【答案】（1）①.④②.Ⅱ（2）①.角速度②.4:1③.A（3）C【解析】【小問(wèn)1詳解】[1][2]為探究向心力與圓周運(yùn)動(dòng)軌道半徑的關(guān)系，則應(yīng)該保持小球質(zhì)量和角速度相等，則實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)將皮帶與輪①和輪④相連，同時(shí)應(yīng)選擇球Ⅰ和球Ⅱ作為實(shí)驗(yàn)球；【小問(wèn)2詳解】[1]若實(shí)驗(yàn)時(shí)將皮帶與輪②和輪⑤相連，則兩個(gè)塔輪的角速度不同，故這是要探究向心力與角速度的關(guān)系；[2]因輪①月輪②的半徑之比為，輪④與輪⑤的半徑之比為，且輪①與輪④半徑相等，則輪②和輪⑤的塔輪半徑之比為4:1；[3]兩輪邊緣的線速度相等，根據(jù)可知這個(gè)物理量（角速度）之比為1:4，應(yīng)將兩個(gè)實(shí)驗(yàn)球分別置于短臂C和長(zhǎng)臂A處，以保持轉(zhuǎn)動(dòng)半徑相等；【小問(wèn)3詳解】該實(shí)驗(yàn)過(guò)程是在保證其他影響因素不變的情況下，探究向心力和其中一個(gè)影響因素的關(guān)系，所以采用的是控制變量法；探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，是在保證力不變的情況下探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系和在保證質(zhì)量不變的情況下探究加速度與力的關(guān)系，其他選項(xiàng)的實(shí)驗(yàn)并沒(méi)有采用控制變量法，故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。12.如圖（a）所示的裝置叫阿特伍德機(jī)，是英國(guó)數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家阿特伍德創(chuàng)制的一種著名力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，用來(lái)研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。某同學(xué)對(duì)該裝置加以改進(jìn)后用來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，如圖（b）所示。實(shí)驗(yàn)時(shí)，該同學(xué)進(jìn)行了如下步驟：a．將質(zhì)量均為M（A的含擋光片）的重物用輕質(zhì)細(xì)繩連接后，跨放在定滑輪上，處于靜止?fàn)顟B(tài)，測(cè)量出A上擋光片中心到光電門中心的豎直距離h。b．在B的下端掛上質(zhì)量為m的物塊C，讓系統(tǒng)（重物A、B以及物塊C）中的物體由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，光電門記錄擋光片擋光的時(shí)間為Δt。c．測(cè)出擋光片的寬度d，計(jì)算重物運(yùn)動(dòng)的速度v。d．利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。（1）步驟c中，計(jì)算重物的速度v＝______（用實(shí)驗(yàn)中字母表示），利用這種方法測(cè)量的速度總是比擋光片中心通過(guò)光電門中心的實(shí)際速度______（選填“大”或“小”），為使v的測(cè)量值更加接近真實(shí)值，減小系統(tǒng)誤差，可采用的合理的方法是______。A．減小擋光片寬度dB．減小擋光片中心到光電門中心豎直距離hC．將光電門記錄擋光時(shí)間Δt的精度設(shè)置得更高些D．將實(shí)驗(yàn)裝置更換為紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（2）步驟d中，如果系統(tǒng)（重物A、B以及物塊C）的機(jī)械能守恒，應(yīng)滿足的關(guān)系為_(kāi)_____（已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，用實(shí)驗(yàn)中字母表示）。（3）某次實(shí)驗(yàn)分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)重力勢(shì)能減少量小于系統(tǒng)動(dòng)能增加量，造成這個(gè)結(jié)果的原因可能是______。A．繩子、滑輪并非輕質(zhì)而有一定質(zhì)量B．滑輪與繩子之間產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦C．計(jì)算重力勢(shì)能時(shí)g取值比實(shí)際值偏大D．掛物塊C時(shí)不慎使B具有向上的初速度【答案】①.②.?、?A④.mgh＝（m＋2M）⑤.D【解析】【分析】【詳解】（1）[1]根據(jù)步驟c中，則可得系統(tǒng)的末速度為[2][3]擋光片中心通過(guò)光電門中心的實(shí)際速度為中間位移的瞬時(shí)速度，而用這種方法測(cè)出來(lái)的速度是平均速度，所以比實(shí)際速度要??；所以為讓平均速度越接近瞬時(shí)速度，即通過(guò)光電門的時(shí)間要短，所以可采用的最合理的方法是減小擋光片寬度d，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。（2）[4]系統(tǒng)重力勢(shì)能的減小量系統(tǒng)動(dòng)能的增加量為若系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則有mgh=（3）[5]A．繩子、滑輪并非輕質(zhì)而有一定質(zhì)量，會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)重力勢(shì)能減小量大于系統(tǒng)動(dòng)能增加量，故A錯(cuò)誤，不符合題意；B．輪與繩子之間產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦，會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)重力勢(shì)能減小量大于系統(tǒng)動(dòng)能增加量，故B錯(cuò)誤，不符合題意；C．計(jì)算重力勢(shì)能錯(cuò)誤地將g的數(shù)值取做10m/s2，會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)重力勢(shì)能減小量大于系統(tǒng)動(dòng)能增加量，故C錯(cuò)誤，不符合題意；D．掛物塊C時(shí)不慎使B具有向上的初速度，使得BC下落的高度比靜止時(shí)下落的高度更高，則A通過(guò)光電門的速度更大，故會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)重力勢(shì)能減小量小于系統(tǒng)動(dòng)能增加量，故D正確，符合題意。故選D。四、計(jì)算題（本題共3小題，共38分。請(qǐng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟；有數(shù)值計(jì)算時(shí)，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。）13.如圖，一雜技運(yùn)動(dòng)員騎摩托車沿一豎直圓軌道做特技表演，若摩托車的運(yùn)動(dòng)速度始終為v=20m/s，人和車的總質(zhì)量為末200kg，摩托車受到的阻力是摩托車對(duì)軌道壓力的k倍，且k=0.1．摩托車通過(guò)最高點(diǎn)A時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為零（摩托車的身長(zhǎng)不計(jì)），g=10m/s2，求：（1）豎直遠(yuǎn)軌道的半徑（2）摩托車通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率【答案】R=40mP=8000W【解析】【詳解】（1）由于車在A點(diǎn)時(shí)的功率為0，故車在A點(diǎn)受到的牽引力、阻力和軌道對(duì)摩托車的彈力均為0．由牛頓運(yùn)動(dòng)定律得：mg=

代入數(shù)據(jù)解得：（2）設(shè)摩托車在最低點(diǎn)時(shí)，軌道對(duì)它的彈力為N，由牛頓運(yùn)動(dòng)定律得：

N-mg=

解得：N=+mg=+200×10=4000N

摩托車在最低點(diǎn)時(shí)受到的阻力為：f=kN=0.1×4000N=400N

則發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力為：F=f=400N

故摩托車在最低點(diǎn)時(shí)的功率為：P=Fv=400×20W=8000W【點(diǎn)睛】求發(fā)動(dòng)機(jī)的功率時(shí)要注意用瞬時(shí)功率的公式，車在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時(shí)對(duì)車受力分析，應(yīng)用圓周運(yùn)動(dòng)的公式即可求得對(duì)軌道的壓力，由功率公式可求得發(fā)動(dòng)機(jī)的功率．14.圖為一“永動(dòng)機(jī)”玩具的模型，abcd是一組光滑細(xì)金屬雙軌，軌道間距l(xiāng)=0.8cm，bc段水平。按下一個(gè)隱蔽開(kāi)關(guān)后，把質(zhì)量m=3.6g的鋼球從軟木盤中心洞口O無(wú)初速度釋放，鋼球便沿軌道運(yùn)動(dòng)至d點(diǎn)斜向上飛出，速度與水平方向成53°角，之后恰好落到洞口O點(diǎn)附近的G點(diǎn)，接著在洞口附近來(lái)回運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，再次從洞口無(wú)初速度落下，此后不斷重復(fù)以上過(guò)程。不計(jì)空氣阻力，隱蔽的加速裝置在ab段對(duì)鋼球做功，重力加速度大?。?）已知鋼球直徑d=1cm，求鋼球在bc段上滾動(dòng)時(shí)，每條軌道對(duì)鋼球的支持力F。（2）若將鋼球視作質(zhì)點(diǎn)，G、O、d處在同一高度，G、d水平距離s=60cm，求鋼球從d點(diǎn)飛出后能上升的最大高度h。（3）要使鋼球能“永動(dòng)”，求小球每運(yùn)動(dòng)一圈，玩具中隱蔽的加速裝置需對(duì)小球做的功W?！敬鸢浮浚?）0.03N（2）0.2m（3）【解析】【小問(wèn)1詳解】鋼球在段上滾動(dòng)時(shí)，支持力與豎直方向夾角滿足豎直方向根據(jù)受力平衡可得聯(lián)立解得【小問(wèn)2詳解】Gd間的運(yùn)動(dòng)可以視為兩段平拋運(yùn)動(dòng)，利用平拋知識(shí)可知，水平方向有豎直方向有d點(diǎn)速度與水平方向夾角滿足又聯(lián)立代入相關(guān)已知數(shù)據(jù)，解得，【小問(wèn)3詳解】d點(diǎn)拋出時(shí)的豎直分速度為

d點(diǎn)速度為每次補(bǔ)償?shù)哪芰繛?5.如圖所示，一游戲裝置由彈射器，光滑