高一物理第二學期必修第二冊期末高分突破卷

高一物理第二學期必修第二冊期末高分突破密卷

一、單選題

1.如圖所示，物體以恒定的速率沿圓弧做曲線運動，下列對它的運動分析正確的是（）.

A.因為它的速率恒定不變，故做勻速運動

B.該物體受的合外力一定不等于零

C.該物體受的合外力一定等于零

D.它的加速度方向與速度方向有可能在同一直線上

2.如圖所示，一塊橡皮用細線懸掛于。點，用鉛筆靠著線的左側(cè)水平向右勻速移動，運動中始終保持懸線

豎直，則橡皮運動的速度

懸線

:占橡皮

b

A.大小和方向均不變

B.大小不變，方向改變

C.大小改變，方向不變

D.大小和方向均改變

3.一個人穩(wěn)站在商店的自動扶梯的水平踏板上，隨扶梯向上加速運動,如圖所示，則（）

產(chǎn)

A.人對踏板的壓力大小等于人受到的重力大小

B.人只受到重力和踏板的支持力作用

C.人受到的力的合力對人所做的功等于人的重力勢能和動能的增加量

D.踏板對人做的功等于人的機械能的增加量

4.如圖所示，兩個小球從水平地面上方同一點。分別以初速度VI、V2水平拋出，落在地面上的位置分別是

A、B,。，是。在地面上的豎直投影，且。A：A8=l：2,若不計空氣阻力，則兩小球（）

A.拋出的初速度大小之比為1:3

B.下落時間之比為1:2

C,落地速度大小之比為1:3

D.落地速度與水平地面夾角的正切值之比為2:1

5.一輛轎車在平直公路上行駛，啟動階段轎車牽引力保持不變，而后以額定功率繼續(xù)行駛，經(jīng)過時間如

其速度由零增大到最大值。若轎車所受的阻力恒定，關(guān)于轎車的功率尸隨時間f變化的情況，下列選項中正

6.我國目前近地軌道運載能力最大的新一代運載火箭一“長征五號B”于2020年5月5日成功首飛，“長

征五號B”成功發(fā)射表明我國運載火箭在地球同步軌道和近地軌道的運載能力得到很大提升，下列關(guān)于地球

的近地衛(wèi)星和同步衛(wèi)星的說法正確的是（）

A.地球同步衛(wèi)星的線速度大于地球近地衛(wèi)星的線速度

B.地球同步衛(wèi)星的角速度大于地球近地衛(wèi)星的角速度

C.地球同步衛(wèi)星的向心加速度大于地球近地衛(wèi)星的向心加速度

D.地球同步衛(wèi)星的周期大于地球近地衛(wèi)星的周期

7.如圖所示，某段滑雪雪道傾角為30。，總質(zhì)量為機（包括雪具在內(nèi)）的滑雪運動員從距底端高為/I處的

雪道上由靜止開始勻加速下滑，加速度為;g。在他從上向下滑到底端的過程中，下列說法正確的是（）

30°

A.運動員減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能

B.運動員獲得的動能為1機g〃

_2

C.運動員克服摩擦力做功為

D.下滑過程中系統(tǒng)減少的機械能為gmg/z

8.如圖所示，光滑軌道ABCD是過山車軌道的模型，最低點B處的入、出口靠近但相互錯開，C是半徑為

R的圓形軌道的最高點，BD部分水平，末端D點與右端足夠長的水平粗糙傳送帶無縫連接，傳送帶以恒定

速度v逆時針轉(zhuǎn)動，現(xiàn)將一質(zhì)量為m的小滑塊從軌道AB上某一固定位置A由靜止釋放，滑塊能通過C點

后再經(jīng)D點滑上傳送帶，則（）

A.固定位置A到B點的豎直高度可能為2.2R

B.滑塊返回左側(cè)所能達到的最大高度一定低于出發(fā)點A

C.滑塊在傳送帶上向右運動的最大距離與傳送帶速度v無關(guān)

D.無論傳送帶速度v多大，滑塊于傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量都一樣多

二、多選題

9.我國研發(fā)生產(chǎn)的無人船艇處于世界領(lǐng)先水平。如圖所示，無人船艇在某段海上航行過程中，通過機載傳

感器描繪出運動的圖像，圖甲是沿無方向的位移一時間圖像，圖乙是沿y方向的速度一時間圖像。在。?3s

內(nèi)（）

A.無人船艇在X方向做勻加速直線運動

B.無人船艇在y方向做勻加速直線運動

C.無人船艇的運動軌跡為拋物線

D.t=3s時無人船艇的速度大小為5m/s

10.如圖，在發(fā)射地球同步衛(wèi)星的過程中，衛(wèi)星首先進入近地停泊軌道I,然后由。點進入橢圓軌道n,

再在尸點通過改變衛(wèi)星速度，讓衛(wèi)星進入地球同步軌in,則

A.將衛(wèi)星發(fā)射至軌道I,發(fā)射速度必定大于11.2km/s

B.衛(wèi)星在同步軌道III上運行時，其速度小于7.9km/s

c.衛(wèi)星在尸點通過加速來實現(xiàn)由軌道n進入軌道m(xù)

D.衛(wèi)星在軌道II上經(jīng)過P點時的加速度大于在軌道III上經(jīng)過尸點時的加速度

11.物體沿水平面做直線運動，在大小恒定的水平外力尸作用下，物體的V-/圖象如圖所示，。?4s內(nèi)尸

與運動方向相反，4~8s內(nèi)P與運動方向相同，物體質(zhì)量〃2=20kg,g取lOm/s?,則（)

A.拉力尸的大小為100NB.物體在6s時拉力的瞬時功率為120W

C.8s內(nèi)拉力所做的功為-2800JD.8s內(nèi)物體因摩擦產(chǎn)生的熱量為1920J

12.如圖所示，一輕繩系著可視為質(zhì)點的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動，已知繩長為/,重力加速度為g,

小球在最低點。的速度為vo,忽略空氣阻力，則（）

A.若小球恰好通過最高點，速度大小剛好為0

B.小球的速度vo越大，則在尸、Q兩點繩對小球的拉力差越大

C.當％〉,6g/時，小球一定能通過最高點P

D.當為（向時，輕繩始終處于繃緊狀態(tài)

13.如圖所示，水平轉(zhuǎn)臺上有一個質(zhì)量為機的物塊，用長為L的細繩將物塊連接在轉(zhuǎn)軸上，細線與豎直轉(zhuǎn)

軸的夾角為仇此時繩中張力為零，物塊與轉(zhuǎn)臺間動摩擦因數(shù)為〃（〃<tanO）,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,

物塊隨轉(zhuǎn)臺由靜止開始緩慢加速轉(zhuǎn)動，則（）

A.物塊隨轉(zhuǎn)臺由靜止開始至繩中出現(xiàn)拉力時，轉(zhuǎn)臺對物塊做的功為2〃mgLsin夕

B.物塊隨轉(zhuǎn)臺由靜止開始至繩中出現(xiàn)拉力時，轉(zhuǎn)臺對物塊做的功為g〃機gLsin。

C.物塊隨轉(zhuǎn)臺由靜止開始至轉(zhuǎn)臺對物塊支持力為零時，轉(zhuǎn)臺對物塊做的功為mgLsm-e

2cos6

D.物塊隨轉(zhuǎn)臺由靜止開始至轉(zhuǎn)臺對物塊支持力為零時，轉(zhuǎn)臺對物塊做的功為國叫

4cos6

三、實驗題

14.某學習小組在“探究功與速度變化的關(guān)系”的實驗中采用了如圖甲所示的實驗裝置。

(1)按如圖所示將實驗儀器安裝好，小車先不掛上橡皮筋，然后進行平衡的操作，確定方法是輕推

小車，由打點計時器打在紙帶上的點的均勻程度判斷小車是否做運動。

(2)當小車在兩條橡皮筋作用下彈出時，橡皮筋對小車做的功記為胸.當用4條、6條、8條…完全相同的橡

皮筋并在一起進行第2次、第3次、第4次…實驗時，橡皮筋對小車做的功記為2版、3麻、4版……,每

次實驗中由靜止彈出的小車獲得的最大速度可由打點計時器所打的紙帶測出。關(guān)于該實驗，下列說法正確

的是o

A.實驗中使用的若干條橡皮筋的原長可以不相等

B.每次實驗中應使小車從同一位置由靜止彈出

C.根據(jù)記錄紙帶上打出的點，求小車獲得的速度的方法，是以紙帶上第一點到最后一點的距離來進行計

算

D.利用每次測出的小車最大速度Vm和橡皮筋做的功W,依次作出W-Vm>W-Vm\W-Vm\……

的圖象，得出合力做功與物體速度變化的關(guān)系

15.如圖1所示，是利用自由落體運動進行“驗證機械能守恒定律”的實驗，所用的打點計時器通以50Hz的

交流電。

(1)甲同學按照正確的實驗步驟操作后，選出一條紙帶如圖2所示，其中。點為打點計時器打下的第一個

點，A、B、C為三個計數(shù)點，用刻度尺測得O4=12.41cm,OB=18.60cm,(9C=27.21cm,在計數(shù)點A和B、

8和C之間還各有一個點。已知重物的質(zhì)量為1.00kg,取g=9.80m/sZ,在段運動過程中，重物重力勢能

的減少量A￡p=_J；重物的動能增加量△&=—J(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)。

(2)數(shù)據(jù)處理的結(jié)果比較合理的應當是AEp_AEk(選填“大于”、“等于”或“小于”)。這是因為實驗沒有考

慮各種阻力的影響，這屬于本實驗的—誤差(選填“偶然”或“系統(tǒng)”)。

(3)乙同學想利用該實驗裝置測定當?shù)氐闹亓铀俣?。他打出了一條紙帶后，利用紙帶測量出了各計數(shù)點

到打點計時器打下的第一個點的距離/7,算出了各計數(shù)點對應的速度V,以八為橫軸，以一丫2為縱軸畫出了

2

如圖3所示的圖線。由于圖線沒有過原點，他又檢查了幾遍，發(fā)現(xiàn)測量和計算都沒有出現(xiàn)問題，其原因可

能是。乙同學測出該圖線的斜率為鼠如果不計一切阻力，則當?shù)氐闹亓铀俣萭—%(選填“大于”、

“等于”或“小于”)。

四、解答題

16.宇航員駕駛宇宙飛船到達月球，他在月球表面做了一個實驗：在離月球表面高度為處，將一小球以

初速度V0水平拋出，水平射程為X。己知月球的半徑為R,萬有引力常量為G。不考慮月球自轉(zhuǎn)的影響。求:

(1)月球表面的重力加速度大小go;

(2)月球的質(zhì)量M；

(3)飛船在近月圓軌道繞月球做勻速圓周運動的速度Vo

17.光滑水平面A5與豎直面內(nèi)的光滑半圓形導軌在3點相接，導軌半徑為R=0.1m,一個質(zhì)量為

%=0.2kg的小球?qū)⑤p彈簧壓縮至4點后由靜止釋放，當小球離開輕彈簧時其速度v=2.5m/s(此時彈簧

已恢復原長)。小球經(jīng)過一段勻速直線運動后到達5點，接著做圓周運動至最高點C,取重力加速度大小

g=10m/s2,小球可視為質(zhì)點，且經(jīng)過3點時無能量損失，求：

(1)輕彈簧被壓縮至A點時的彈性勢能；

(2)小球經(jīng)過圓軌道3點時，小球受到的支持力大?。?/p>

(3)小球在。點的速度大小。

18.在水平地面上豎直固定一根內(nèi)壁光滑的圓管，管的半徑R=3.6m(管的內(nèi)徑大小可以忽略)，管的出口A

在圓心的正上方，入口8與圓心的連線與豎直方向成60°角，如圖所示。現(xiàn)有一只質(zhì)量m=1kg的小球(可

視為質(zhì)點)從某點尸以一定的初速度水平拋出，恰好從管口2處沿切線方向飛入，小球到達A時恰好與管

壁無作用力。取g=10m/s2。求：

(1)小球到達圓管最高點A時的速度大??；

(2)小球在管的最低點C時，管壁對小球的彈力大小；

(3)小球拋出點P到管口B的水平距離X。

19.如圖所示，質(zhì)量機=lkg的物塊A放在質(zhì)量Af=4kg木板B的左端，起初A、B靜止在水平地面上?，F(xiàn)

用一水平向左的力廠作用在木板B上，已知A、B之間的動摩擦因數(shù)為〃尸0.4,地面與B之間的動摩擦因

數(shù)為〃2=0.1,假設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g=10m/s2o求：

(1)能使A、B發(fā)生相對滑動的F的最小值；

(2)若430N,作用1s后撤去，要想A不從B上滑落，則木板至少多長；從開始到A、B均靜止，系統(tǒng)摩

擦生熱為多少？

R

參考答案

1.B

【詳解】

A.物體速度方向為運動軌跡切線方向，則曲線運動的速度方向一定會發(fā)生變化，所以是變速運動，故A

項錯誤.

BCD.物體做曲線運動的條件是速度和加速度不在一條直線上，即一定有加速度，根據(jù)/=也得知一定

有合外力，故B正確；CD錯誤；

故選B。

2.A

【詳解】

橡皮參與了水平向右和豎直向上的分運動，如圖所示，兩個方向的分運動都是勻速直線運動，Vx和Vy恒定,

則v合恒定，則橡皮運動的速度大小和方向都不變，A項正確.

3.D

【詳解】

AB.人的加速度斜向上，將加速度分解到水平和豎直方向得

ax=acosO

方向水平向右

的二〃sin。

方向豎直向上；

水平方向受靜摩擦力作用

f=ma=macosQ

水平向右

豎直方向受重力和支持力

F^-mg=masinO

所以

F^>mg

故AB錯誤；

C.根據(jù)動能定理可知：合外力對人做的功等于人動能的增加量，故C錯誤；

D.除重力以外的力對物體做的功，等于物體機械能的變化量，所以踏板對人做的功等于人的機械能增加量,

故D正確。

故選D。

4.A

【詳解】

AB.平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動，平拋運動的時間取決于下落

的高度，而題中兩種情況下落的高度相同，故所用時間相同，在水平方向上有

X6B=

故初速度大小之比為1：3,故A正確，B錯誤；

C.由于未知兩小球的下落高度，故無法求出準確的落地時的豎直分速度，故無法求得落地速度之比，故C

錯誤；

D.落地速度與水平地面夾角的正切值

tan9=——

匕

因為豎直方向上的速度相同，所以落地速度與水平地面夾角的正切值之比為3：1,故D錯誤。

故選A?

5.D

【詳解】

由于汽車受到的牽引力不變，加速度不變，所以汽車在開始的階段做勻加速運動，當實際功率達到額定功

率時，功率不能增加了，要想增加速度，就必須減小牽引力，當牽引力減小到等于阻力時，加速度等于零,

速度達到最大值，此時

P

V——

f

則轎車先做勻加速直線運動，再做加速度減小的加速直線運動，牽引力等于阻力時，做勻速直線運動。根

據(jù)「=吊，，因為開始速度均勻增大，則功率均勻增大，當達到額定功率后，保持不變。選項D正確。

故選D。

6.D

【詳解】

衛(wèi)星繞地球做圓周運動，萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得

2

八mM24萬之v

Or——=mra>=m——r=m—=ma

r2T2r

解得

GM

GM

\GM

由于r同步＞r近地，則

v同步Vu近地

CD同步VQ;近地

a同步近地

T同步＞T近地

故ABC錯誤；D正確。

故選D。

7.D

【詳解】

A.由于人下滑的加速度

a

~~8<gsin30。

所以人在下滑中受重力、支持力及摩擦力的作用，由功能關(guān)系可知，運動員的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能和內(nèi)能,

則運動員減少的重力勢能大于增加的動能，A錯誤；

B.由牛頓第二定律可知，人受到的合力

「1

F=ma=—mg

合力對運動員做的功

W=Fs=—mgx2h=—mgh

由動能定理可知，運動員獲得的動能為gmg/z,B錯誤；

C.物體合外力

F=mgsin30°一與=gmg

故摩擦力大小

口1

F=7mg

f6

運動員克服摩擦力做功

W=—mgx2h=—mgh

f63

C錯誤；

D.運動員克服摩擦力做功等于機械能的減小量，故機械能減小了，"g/z,D正確。

故選D。

8.C

【解析】

2

滑塊能通過C點，那么對滑塊在C應用牛頓第二定律可得機g<,對滑塊從A到C的運動過程應用機

械能守恒可得—2R)=］加近2所以，固定位置A到2點的豎直高度/iN2.5R,故A錯誤;

滑塊在傳送帶上向右做減速運動時，摩擦力恒定，滑塊做勻減速運動；返回。點的過程，若滑塊到達。點

時速度小于傳送帶速度，則滑塊向左運動和向右運動對稱，那么，滑塊將回到A點；若距離足夠大，滑塊

達到傳送帶速度后，將隨傳送帶一起做勻速運動，那么，傳送帶到達。點的速度小于第一次到達。點的速

度，滑塊返回左側(cè)所能達到的最大高度將低于出發(fā)點A,B錯誤；傳送帶受摩擦力作用，向右做勻減速運動，

那么，滑塊在傳送帶上向右運動的最大距離只和在。處的速度及傳送帶的動摩擦因數(shù)相關(guān)，與傳送帶速度

v無關(guān)，C正確；滑塊在傳送帶上的加速度恒定，那么滑塊的位移恒定，故傳送帶速度越大，滑塊在傳送帶

上的相對位移越大，滑塊于傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量越多，故D錯誤.

9.BCD

【詳解】

ABC.由圖可知，小船沿X方向的分運動做勻速直線運動，沿y方向的的分運動為向上做勻加速直線運動。

根據(jù)運動的合成與分解，可知小船的合運動為勻加速曲線運動。故A錯誤，BC正確；

D./=3s時，無人船艇的水平分速度為

sc，

vx=-=3m/s

豎直分速度大小為

vy=4m/s

故合速度大小為

v=Qv：+Vy2=5m/s

故D正確。

故選BCD。

10.BC

【詳解】

A.11.2km/s是第二宇宙速度，發(fā)射到近地軌道的最小速度是第一宇宙速度7.9km/s,A錯誤

Mm

B.根據(jù)萬有引力提供向心力：=同步衛(wèi)星軌道半徑大于近地衛(wèi)星，所以同步衛(wèi)星的環(huán)繞速

r'r

度小于近地衛(wèi)星環(huán)繞速度7.9km/s,B正確

c.由軌道H進入軌道m(xù),從低軌道進入高軌道，需要點火加速離心，c正確

Mm

D.萬有引力提供加速度:G下=ma,無論哪個軌道經(jīng)過P點，到地心的距離都相同，受到的萬有引力

都相同，加速度相同，D錯誤

11.BD

【詳解】

A.由圖象可得：0?4s內(nèi)物體做勻減速直線運動，加速度大小為

弓=|—1=|—-^―Im/s2=5m/s2

根據(jù)牛頓第二定律，有

F+Ff=mai?

4~8s內(nèi)物體做勻加速直線運動，加速度大小為

—4—0

22

a2=|---|m/s=lm/s

有

F-F尸ma2②

聯(lián)立①②解得

Ff=40N

F=60N

故A錯誤；

B.物體在6s時速度大小為v=2m/s,此時拉力的瞬時功率為

P=Fv=60x2W=120W

故B正確；

C.0?4s內(nèi)物體通過的位移為

x\=—x4x20m=40m

2

拉力做功為

W尸-&I=60X40J=-2400J

4?8s內(nèi)物體通過的位移為

1

X2=一x4x4m=8m

2

拉力做功為

W2=FX2=60X8J=480J

故8s內(nèi)拉力所做的功為

W=WI+W2=-2400J+480J=-1920J

故C錯誤；

D.8s內(nèi)物體通過的路程為

5=xi+x2=48m

物體因摩擦產(chǎn)生的熱量為

Q=HS=40X48J=1920J

故D正確。

故選BD。

12.CD

【分析】

本題小球做變速圓周運動，在最高點和最低點重力和拉力的合力提供向心力，同時結(jié)合動能定理列式研究。

要注意繩子繃緊，小球可能通過最高點，也可以在下半圓內(nèi)運動。

【詳解】

A.小球在最高點時，由于是繩拉小球，合力不可能為0,速度也不可能為0,選項A錯誤；

C.設小球恰好到達最高點時的速度為VI,最低點的速度為V2,由動能定理得

-mg(21)=^mvf?

小球恰經(jīng)過最高點P時，有

mg=m

I

聯(lián)立解得

V2=A/5JZ

因為

%>7^>匕=y/5gi

所以小球一定能通過最高點P,選項C正確；

B.球經(jīng)過最低點。時，受重力和繩子的拉力，根據(jù)牛頓第二定律得到

號

F2-mg=m—@

球經(jīng)過最高點P時

v,三

mg+6=m—@

聯(lián)立①②③解得

F2-F\=6mg

與小球的初速度無關(guān)。選項B錯誤;

D.設小球運動到N點時，由機械能守恒得

mgl=；mVg

解得

所以當為<時，小球上升的最高點達不到與。等高的高度，所以細繩始終處于繃緊狀態(tài)，選項D正確。

故選CD?

13.BC

【分析】

此題考查牛頓運動定律和功能關(guān)系在圓周運動中的應用，注意臨界條件的分析，至繩中出現(xiàn)拉力時，摩擦

力為最大靜摩擦力；轉(zhuǎn)臺對物塊支持力為零時，N=0,戶0。

【詳解】

AB.對物體受力分析知物塊離開圓盤前，合力為

2

V門

F=f+Tsin3=m一…①

r

N+Tcos0=mg…②

根據(jù)動能定理知

W=Ek=-^my?…③

又

T=0,r=Lsin9...?

由①②③④解得

W=-^fLsin0<-^jLimgLsm0

至繩中出現(xiàn)拉力時，轉(zhuǎn)臺對物塊做的功為g〃^gLsin。，選項A錯誤，B正確；

CD.當N=0,戶0,由①②③知

1?mgLsin23

W=r—mgLsin3tan0=----------

22cos6?

選項C正確；D錯誤。

故選BC?

14.摩擦力勻速直線BD

【詳解】

(1)口]⑵小車先不掛上橡皮筋，然后進行平衡平衡摩擦力的操作，將木板一端墊高，使小車重力沿斜面向下

的分力與摩擦阻力平衡。確定方法是輕推小車，由打點計時器打在紙帶上的點的均勻程度判斷小車是否做

勻速直線運動。

(2)[3]A.實驗中應選取相同的橡皮筋，選項A錯誤；

B.小車應從同一位置由靜止釋放，選項B正確；

C.本實驗的目的是探究橡皮繩做的功與物體獲得速度的關(guān)系。這個速度是指橡皮繩做功完畢時的速度，而

不是整個過程的平均速度，選項c錯誤；

D.數(shù)據(jù)分析時，應作出不同的圖象探究功與速度變化的關(guān)系，選項D正確。

故選BD。

15.1.82J1.71J大于系統(tǒng)先釋放了重物，再接通（打點計時器）電源等于

【詳解】

（1）［1］在段運動過程中，重物重力勢能的減少量為

=mgh0B=1.00x9.80x0.1860J=1.82J

⑵8點的速度為

為二色上*也向s=L85zs

Vm

B2T2x0.04

物體動能的增加量為

1,1,

AE=—wivj=-xl.00xl.85-J=1.71J

2B2

（2）［3］因為實驗中有摩擦阻力作用，有能量的消耗，重物重力勢能的減少量總是大于重物動能的增加量,

所以甲同學數(shù)據(jù)處理的結(jié)果比較合理的應當是公4大于A￡k；

［4］該實驗沒有考慮各種阻力的影響，這屬于本實驗的系統(tǒng)誤差。

（3）［5］從圖象中可以看出，當物體下落的高度為。時，物體的速度不為0,說明了操作中先釋放了重物,

再接通（打點計時器）電源。

［6］根據(jù)機械能守恒可知

2

mgh=^mV

整理得

—v2=gh

2

可得圖線的斜率

k=g

即當?shù)氐闹亓铀俣萭等于圖線的斜率上

16.⑴g0=竺二（2）.=2吁2；⑶丫=①回

xxGx

【詳解】

（1）設飛船質(zhì)量為也設小球落地時間為根據(jù)平拋運動規(guī)律，水平方向

x=vot

豎直方向

h=gg/

解得

2hv：

So=~-

X

(2)在月球表面忽略地球自轉(zhuǎn)時有

GMm

解得月球質(zhì)量

xG

(3)由萬有引力定律和牛頓第二定律

GMmv2

———=m一

R2R

解得

v=^42hR

X

17.(l)0.625J；(2)14.5N；(3)1.5m/s

【詳解】

(1)由功能關(guān)系可得

1

92

En=—mv=0.625J

P2

⑵根據(jù)牛頓第二定律，有

v2

F^-mg=m—

解得

F支=14.5N

(3)對小球全程使用動能定理，得

22

—mg-2R=—mvc—^mv0

解得

vc=1.5m/s

18.(l)6m/s；(2)60N；(3)身叵m

5

【詳解】

(1)小球在最高時對管壁無作用力，重力提供向心力，由向心力公式得

mv-

ms=——-A

R

可得小球到達圓管最高點時的速度為

vA=y[gR=J10x3.6m/s=6m/s

(2)設最低點C的速度為v,小球從管的最低點到最高點A,由機械能守恒定律可知

mg-2R=gmv2-gmv\

可得

222222

v=4^+v2=(4xi0x3.6+6)m/s=180(m/s)

在最低點，由向心力公式可知

廠WV2

F-mg=—

NK

可得

I?mv^fim1x180V,

綜=mgH------=IXIOH----------N=60N

RI3.6)

方向豎直向上；

⑶設3點的速度為以，由機械能守恒定律可知

mg?(R+7?cos60°)=g:mv^

代入數(shù)據(jù)解得

vB=12m/s

由平拋運動規(guī)律可知，小球做平拋運動過程的初速度為

%=vBcos60°=12x—m/s=6m/s,

在5點時的豎直速度為

vv=vBsin60°=12x^-m/s=6Gm/s

由%=gf可知

v6A/33A/3

t=—y=----=----s

g105

由％=%/可知，小球的拋出點到管口B的水平距離為

，