《试卷4份集锦》盘锦市名校2022届物理高一(上)期末达标测试模拟试题 联系客服

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22.(1) (2)

【解析】试题分析:(1) 当球做圆锥摆运动时,在水平面内做匀速圆周运动,由重力、水平面的支持力和绳子拉力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律,采用正交分解法列方程求解支持力;

(2) 当小球对桌面恰好无压力时,由重力和绳子拉力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律求解此时小

球的角速度,根据角速度

解:(1)对小球受力分析,作出力图如图1.

与临界角速度的关系,判断小球

是否离开桌面.若小球桌面做圆周运动,再由牛顿第二定律求解绳子的张力。

球在水平面内做匀速圆周运动,由重力、水平面的支持力和绳子拉力的合力提供向心力,则 根据牛顿第二定律,得

水平方向有:FTsin60°=mω1lsin60°① 竖直方向有:FN′+FTcos60°-mg=0②

2

解得:;

(2) 设小球对桌面恰好无压力时角速度为ω0,即FN′=0

代入①②解得,

由于 ,

故小球离开桌面做匀速圆周运动,则此时小球的受力如图2

设绳子与竖直方向的夹角为α,则有 mgtanθ=mω22?lsinα ③ mg=FT′cosα ④ 联立解得 FT′=4mg。

点晴:本题是圆锥摆问题,分析受力,确定向心力来源是关键,要注意分析隐含的临界状态,运用牛顿

运动定律求解。

23.

平衡条件,有:F=f

【解析】发动机的输出功率为30kW,所能达到的最大速度为15m/s,达到最大速度后是匀速运动,根据

故汽车所受阻力大小为:

当汽车的速度为10m/s,牵引力为: