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1 . 某探究小组利用图示装置探究机械能守恒。将拉力传感器固定在天花板上，不可伸长的轻质细线一端连在拉力传感器上的O点，另一端系住可视为质点的钢球。钢球静止于最低点位置时拉力传感器示数为
；现将钢球分别拉至不同高度由静止释放，小球释放前后细线一直处于伸直状态，如图甲所示。记下每次释放瞬间拉力传感器示数
和每次释放后钢球第1次摆到最低点时拉力传感器示数
。并作出
图像如图乙所示，若小球第1次下摆过程中机械能守恒，则：
______ N；（计算结果保留一位小数）
(2)若某次该钢球由静止释放时细线与竖直方向的夹角为θ、在最低点时传感器示数
，则
______ 。（计算结果保留两位有效数字）
；现将钢球分别拉至不同高度由静止释放，小球释放前后细线一直处于伸直状态，如图甲所示。记下每次释放瞬间拉力传感器示数和每次释放后钢球第1次摆到最低点时拉力传感器示数。并作出图像如图乙所示，若小球第1次下摆过程中机械能守恒，则：
(2)若某次该钢球由静止释放时细线与竖直方向的夹角为θ、在最低点时传感器示数
，则
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2 . 进入二十一世纪后，我国航天和探月工程在攀登世界科技高峰取得了多个伟大壮举。已知地球表面重力加速度g和地球半径R，回答下列问题：
（1）某卫星在赤道面沿椭圆轨道运动，其近地点到地球球心距离可认为等于地球半径R，远地点到地球球心距离等于
。若此卫星在近地点时恰好在中国空间站（其运动可简化为轨道半径为R的匀速圆周运动，轨道倾角约为41.3°）的正下方，求该卫星下一次经过中国空间站正下方所需要的时间t。
（2）2024年5月3日，嫦娥六号探测器成功发射，它将完成月球背面取样的使命。为了解决探测器在月球背面的通信问题，需要发射中继卫星。一种方案是将中继卫星定点在地月系统（视为双星系统）的拉格朗日
点（点位于地月连线延长线上），中继卫星在点可在地球和月球引力共同作用下，与月球同步绕地月系统的质量中心O点做匀速圆周运动。求月球到O点的距离
以及点到月心的距离r。（已知地球质量为月球的质量的81倍，地月距离为
，
很小，当x很小时，
。）
（1）某卫星在赤道面沿椭圆轨道运动，其近地点到地球球心距离可认为等于地球半径R，远地点到地球球心距离等于
。若此卫星在近地点时恰好在中国空间站（其运动可简化为轨道半径为R的匀速圆周运动，轨道倾角约为41.3°）的正下方，求该卫星下一次经过中国空间站正下方所需要的时间t。（2）2024年5月3日，嫦娥六号探测器成功发射，它将完成月球背面取样的使命。为了解决探测器在月球背面的通信问题，需要发射中继卫星。一种方案是将中继卫星定点在地月系统（视为双星系统）的拉格朗日
点（点位于地月连线延长线上），中继卫星在点可在地球和月球引力共同作用下，与月球同步绕地月系统的质量中心O点做匀速圆周运动。求月球到O点的距离以及点到月心的距离r。（已知地球质量为月球的质量的81倍，地月距离为，很小，当x很小时，。）
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3 . 为了研究过山车的原理，物理小组提出了下列设想：取一个与水平方向夹角为37°，长为
的粗糙的倾斜轨道
，通过水平轨道
与竖直圆轨道相连，整个轨道除段以外都是光滑的，其中与轨道以微小圆弧相接，如图所示，一个质量为2kg的小物块从轨道A点沿倾斜轨道滑下，已知物块与倾斜轨道间的动摩擦因数
，
取
，
，
。
（1）若竖直圆弧轨道的半径
，小物块不脱离轨道并恰好通过圆周最高点，求小物块在
点的速度的大小；
（2）若小物块在A点的速度大小
，为了让小物块不离开轨道，并且能够滑回倾斜轨道，则竖直圆轨道的半径
应该满足什么条件？
（3）若小物块在A点的速度大小且圆弧轨道的半径R=2m，那么在小物块的运动过程中，可以有多少次通过圆轨道上距水平轨道高为0.02m的某一点？（必须有推导过程）
的粗糙的倾斜轨道，通过水平轨道与竖直圆轨道相连，整个轨道除段以外都是光滑的，其中与轨道以微小圆弧相接，如图所示，一个质量为2kg的小物块从轨道A点沿倾斜轨道滑下，已知物块与倾斜轨道间的动摩擦因数，取，，。（1）若竖直圆弧轨道的半径
，小物块不脱离轨道并恰好通过圆周最高点，求小物块在点的速度的大小；（2）若小物块在A点的速度大小
，为了让小物块不离开轨道，并且能够滑回倾斜轨道，则竖直圆轨道的半径应该满足什么条件？（3）若小物块在A点的速度大小
且圆弧轨道的半径R=2m，那么在小物块的运动过程中，可以有多少次通过圆轨道上距水平轨道高为0.02m的某一点？（必须有推导过程）
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4 . 如图所示，在光滑水平台面上，一个质量m1kg的小物块压缩弹簧后被锁扣K锁住。现打开锁扣K，物块与弹簧分离后将以一定的水平速度向右滑离平台，并恰好从B点沿切线方向进入光滑竖直的圆弧轨道BC。已知A、B的高度差h0.8m，水平距离s1.2m，圆弧轨道的半径R1m，C点在圆弧轨道BC的圆心O的正下方，并与水平地面上长为L2m的粗糙直轨道CD平滑连接，小物块沿轨道BCD运动并与右边的竖直墙壁会发生碰撞，重力加速度g10m/s2，sin370.6，cos370.8，空气阻力忽略不计。试求：
（1）求释放时的弹性势能
（2）若小物块与墙壁碰撞后以原速率反弹，且只会与墙壁发生一次碰撞并最终停在轨道CD间，那么小物块与轨道CD之间的动摩擦因数 应满足什么条件？
（1）求释放时的弹性势能
（2）若小物块与墙壁碰撞后以原速率反弹，且只会与墙壁发生一次碰撞并最终停在轨道CD间，那么小物块与轨道CD之间的动摩擦因数 应满足什么条件？
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5 . 如图所示，水平转台两侧分别放置A、B两物体，A质量为m，B质量为3m，到转轴
的距离分别为2L、L，A、B两物体间用长度为3L的轻绳连接，绳子能承受的拉力足够大，A、B两物体与水平转台间的动摩擦因数均为
，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。开始时绳刚好伸直且无张力，当水平转台转动的角速度由零逐渐缓慢增大，直到A、B恰好相对于转台滑动的过程中，下列说法正确的是（ ）
的距离分别为2L、L，A、B两物体间用长度为3L的轻绳连接，绳子能承受的拉力足够大，A、B两物体与水平转台间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。开始时绳刚好伸直且无张力，当水平转台转动的角速度由零逐渐缓慢增大，直到A、B恰好相对于转台滑动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．当转台转动的角速度小于 时，细绳上没有拉力 |
| B．当转台转动的角速度大于时，A不可能不受摩擦力 |
| C．整个过程中，A与转台间的摩擦力先增大到最大静摩擦力后保持不变 |
| D．整个过程中，B与转台间的摩擦力先增大到最大静摩擦力后保持不变 |
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6 . 如图所示，有一根细线悬挂质量
的小球，小球在圆筒内部的水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角
，圆筒的半径
，小球离圆筒底的高度为
，小球可看作是质点，
，求：
（1）当圆筒对小球恰好没有支持力时，小球的角速度大小；
（2）若小球以第（1）问中的角速度做匀速圆周运动，某一时刻突然剪断细线，求小球落到圆筒底面过程中转过的圈数；
（3）若小球以第（1）问中的角速度做匀速圆周运动，某一时刻剪断细线，同时对小球施加
的水平恒力，水平恒力方向与绳断瞬间小球速度方向垂直。求小球第一次击中圆筒内壁时位移大小。
的小球，小球在圆筒内部的水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角，圆筒的半径，小球离圆筒底的高度为，小球可看作是质点，，求：（1）当圆筒对小球恰好没有支持力时，小球的角速度大小；
（2）若小球以第（1）问中的角速度做匀速圆周运动，某一时刻突然剪断细线，求小球落到圆筒底面过程中转过的圈数；
（3）若小球以第（1）问中的角速度做匀速圆周运动，某一时刻剪断细线，同时对小球施加
的水平恒力，水平恒力方向与绳断瞬间小球速度方向垂直。求小球第一次击中圆筒内壁时位移大小。
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7 . 如图所示（俯视图），用自然长度为
，劲度系数为k的轻质弹簧，将质量均为m的两个小物块P、Q连接在一起，放置于能绕O点在水平面内转动的圆盘上，
，
。已知小物块P、Q和圆盘间的最大静摩擦力均为
，现使圆盘带动两个物体以不同的角速度做匀速圆周运动，则（ ）
，劲度系数为k的轻质弹簧，将质量均为m的两个小物块P、Q连接在一起，放置于能绕O点在水平面内转动的圆盘上，，。已知小物块P、Q和圆盘间的最大静摩擦力均为，现使圆盘带动两个物体以不同的角速度做匀速圆周运动，则（ ）
A．当物块P、Q刚要滑动时，圆盘的角速度 |
B．当圆盘的角速度为 时，圆盘对P的摩擦力最小 |
C．当圆盘的角速度为 时，圆盘对Q的摩擦力的大小等于Q所受向心力的大小 |
D．当圆盘的角速度为 时，圆盘对Q的摩擦力的大小等于Q所受向心力的大小 |
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8 . 如图所示，质量
的木板放在动摩擦因数为
的水平地面上，质量为
的小物块放在木板右端，小物块大小忽略不计，小物块与木板间的动摩擦因数
，现用一水平向右的恒力F作用在木板左端，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度
。求：
（1）若F作用下小物块和木板一起（相对静止）运动，F的取值范围
（2）若
，作用0.8秒后撤掉F，木板的长度至少为多长，物块才不会掉下来；
（3）若，作用0.8秒后撤掉F，且木板足够长，小物块最终相对木板静止时距木板右端的距离。
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9 . 如图所示，两块相互垂直的光滑挡板OP、OQ，OP竖直放置，小球a、b固定在轻弹簧的两端，水平力F作用于b时，a、b紧靠挡板处于静止状态。现缓慢推动b球向左移动一小段距离，则（ ）
| A．弹簧长度不变 | B．挡板OQ的支持力变大 |
| C．力F变小 | D．a对挡板的压力增大 |
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10 . 如图所示，人在岸上拉船，开始时绳与水面夹角为
，水的阻力恒为
，船在靠岸的过程中，关于船的运动，下列说法正确的是（ ）
，水的阻力恒为，船在靠岸的过程中，关于船的运动，下列说法正确的是（ ）
| A．若人以恒定的速度拉绳，则船的速度变大 |
| B．若人以恒定的速度拉绳，则船的速度不变 |
C．若人以恒定的拉力 拉绳，则船加速度的大小先变大后变小 |
| D．若人以恒定的拉力拉绳，则船加速度的大小先变小后变大 |
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2024-03-04更新
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819次组卷
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4卷引用：黑龙江省实验中学2023-2024学年高一下学期开学测试物理试卷
