2022-2023学年江苏省高邮市高三上学期开学调研-物理（解析版）

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2022-2023学年江苏省高邮市高三上学期开学调研
物理试题
2022.09
注意事项：
考生在答题前请认真阅读本注i事项及各题答题要求
1.本试眷共6页，满分为100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将本试卷和答题卡-并交回。
2.答题前请务必将自己的姓名、准考证号用0.5瑞米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位。
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。
4.作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位作答，在其他位作答一律无效。
5.如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。
一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 某校举行教职工趣味运动会，其中一项比赛项目——“十米三向折返跑”，活动场地如图所示，AB=AC=AD=10m，参赛教师听到口令后从起点A跑向B点，用手触摸折返线后再返回A点，然后依次跑向C点、D点，最终返回A点。现测得某参赛教师完成活动的时间为15s，则（　　）
A. 研究教师在触摸折返线时可以看成质点
B. B到C和C到D的路程相同
C. 该教师通过的总位移为60m
D. 15s指的是该教师回到起点的时刻
2. 如图，猴子吊在倾斜树枝上处于静止状态，为简化研究问题，只考虑前爪与树枝间的力，不考虑其他部位与树叶或树枝间的作用力，则（　　）
A. 猴子只受两个力作用
B. 猴子对树枝的作用力大于树枝对猴子的作用力
C. 猴子对树枝的作用力方向竖直向下
D. 树枝对猴子的作用力小于猴子的重力
3. 飞行背包是一种可以让使用者通过穿戴该产品后飞上天空的飞行器。消防员利用飞行背包在某次高楼火灾观测时，竖直飞行的v-t图像如图所示，下列说法正确的是（　　）

A. 消防员在0.5min时上升到最大高度
B. 消防员在2.5~3.0min内加速度最大
C. 消防员在0~0.5min和3.5~4min内速度方向相同
D. 消防员在2.5~4.25min内的平均速度大小约为6.43m/s
4. 根据中国航天局提供的资料，天和核心舱运行高度约392km；速度约7.68km/s。关于天和核心舱的说法，下列符合各位物理学家观点的是（　　）

A. 由亚里士多德观点可知，天和核心舱之所以飞行是因为没有受到任何作用力
B. 由伽利略观点可知，天和核心舱之所以一直飞行是因为受到了某推力作用
C. 由笛卡尔观点可知，天和核心舱如果没有受到力的作用，它将沿直线运动而不会绕地球飞行
D. 由牛顿观点可知，天和核心舱无论是否受力都会保持静止或做匀速直线运动
5. 1935年1月至3月，中央红军于遵义会议后四渡赤水，在高度札动运动战中寻找战机，有效地歼灭了敌入。其中红方面军在第一次强渡赤水河时，首支共产党员突击侦查队冒着枪林弹雨依托仅有的一条小木船坚决强突。若河面宽为80m，水流速度为4m/s，木船相对静水速度为2m/s，则突出侦查队渡河所需的最短时间为（　　）
A. 40s B. 13.3s C. 20s D. 10s
6. 某兴趣小组在学习了《相互作用》后尝试用三根相同橡皮筋（遵循胡克定律）来探究求合力的方法。如图所示，三根橡皮筋在O点相互连接，拉长后三个端点用图钉固定在A、B、C三点。在实验过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 实验只需要测量橡皮筋的长度
B. 为减小误差，应选择劲度系数尽量大橡皮筋
C. 以OB、OC为两邻边作平行四边形，其对角线必与OA在一条直线上且长度相等
D. 多次实验中O点无需固定
7. 如图所示，在体育课上进行篮球训练时，甲、乙两同学将两个篮球分别水平抛出后两篮球在空中的P点相遇，已知甲同学抛出点的高度h1比乙同学抛出点的高度大，不计空气阻力，篮球可看成质点，则下列说法不正确的是（　　）

A. 甲同学比乙同学先将篮球抛出
B. 两篮球相遇前，乙同学抛出的篮球在空中运动的时间短
C. 若甲、乙同学抛球速度变为原来的2倍，则相遇点一定在P点正上方
D. 若甲同学抛球时与乙同学高度相同，且同时抛出，落地前不一定能相遇
8. 如图所示，汽车正在水平路面上沿圆轨道匀速率转弯，且没有发生侧滑。质量相同的两位成人分别坐在驾驶座和副驾驶座上，下列说法正确的是（　　）

A. 两位成人的线速度大小相等
B. 汽车对两位成人的作用力大小不相等
C. 汽车转弯时由汽车受到的重力与支持力的合力提供向心力
D. 汽车转弯半径不变，速度减小时，汽车受到的径向摩擦力可能不变
9. 某同学将智能手机放在身上，打开手机中的加速度测量传感器APP（sensorlogger），同学完成包含起立、下蹲的动作后，传感器APP得到如图所示的加速度随时间变化图像，以向上方向为加速度正方向，下列说法正确的是（　　）

A. 该同学先起立后下蹲
B. 该同学先下蹲后起立
C. 该同学先起立后下蹲接着起立再下蹲
D. 该同学先下蹲后起立接着下蹲再起立
10. 如图所示，弹簧下端固定，上端自由伸长到O点，将质量为m的物块从上方B处由静止释放，物块压缩弹簧至最低点A后恰能返回到O点，物块与斜面间动摩擦因数处处相同，则（　　）
A. 物块从B到O加速，从O到A减速
B. 物块从B到O加速度恒定，从O到A加速度减小
C. 物块下滑过程中速度最大的位置和上滑过程中速度最大的位置相同
D. 物块从B到A的过程中加速度方向会发生变化
二、非选择题：共5题，共60分。其中第12题---第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
11. 用图甲所示装置做“探究加速度与物体所受外力关系”的实验，桌面水平放置，实验中并未将长木板一端垫高以补偿阻力，操作人员发现在空砝码盘的作用下小车恰好做匀速直线运动。

（1）判断小车做匀速直线运动的依据是___________ ；
（2）下列实验操作步骤中，正确顺序是___________ ；（填写步骤前的序号）
①释放小车
②接通打点计时器电源
③固定打点计时器并调节滑轮高度使细线与木板平行
④将纸带穿过打点计时器的限位孔并系在小车后
⑤在滑轮前用手按停小车。
（3）实验打出的一段纸带如图乙所示，打点计时器的工作频率为50Hz，图中纸带按实际尺寸画出，小车的加速度为___________（结果保留两位有效数字）；
（4）实验中每往砝码盘中加入一个砝码则得到一条纸带，并计算出相应的加速度a，若砝码的质量为m且不满足远小于小车质量的条件，进行多次实验，得到多组数据，则作出___________的图像为直线；
A．a-m B． C． D．
（5）在（4）问中，直线纵截距为b，斜率为k，若砝码盘的质量为m0，则小车的质量为___________ 。
12. 强行超车是道路交通安全的极大隐患之一、如图是汽车超车过程的示意图，汽车甲和货车均以36km/h的速度在平直路面上匀速行驶，货车在中车前面。若甲车司机发现附近无其他车辆后开始加速从货车左侧超车，加速度大小为。假定货车速度保持不变，汽车超过货车4m后完成超车，不计车辆变道的时间。求：
（1）若甲车要在4s内完成超车，则货车最多在甲车前面多远处；
（2）若甲车开始超车时，看到道路正前方的乙车迎面驶来，乙车速度为54km/h。甲车超车的整个过程用时4s，乙车速度始终保持不变，则甲、乙两车之间的距离至少是多少？

13. 如图所示，竖直平面内有一光滑管道口径很小圆弧轨道，其半径为R = 2m，平台与轨道的最高点等高。一质量m = 1kg可看做质点的小球从平台边缘的A处平抛，恰能沿圆弧轨道上P点的切线方向进入轨道内侧，轨道半径OP与竖直线的夹角为53°，已知sin53° = 0.8，cos53° = 0.6，g取10m/s2，整个运动过程中不计能量损失。试求：
（1）小球从从A点运动到P点的时间t和A点水平抛出的速度大小v0；
（2）小球沿轨道通过圆弧的最高点Q时，轨道对小球的弹力大小及施力物体是轨道内壁还是外壁？

14. 民航客机都有紧忽出口，发生意外情况的飞机紧急着陆后，打开紧急出口，狭长的气囊会自动充气，生成一条连接出口与地面的斜面，人员沿斜面滑行到地面，如图所示。气囊质量为m0，若气囊所构成的斜面倾角为θ，图中AB为气襄中线，AC与AB的夹角也为，重力加速度大小为g。
（1）若一个质量为m1的地面工作人员沿直线BA缓慢向上爬，求此时工作人员所受到的摩擦力的大小和方向；
（2）若一个质量为的乘客沿AB下滑的加速度为a，求地面对气囊的支持力（不计飞机出口与气囊连接处的作用力）；
（3）若质量为M的货物在平行于气囊所构成的斜面的拉力作用下，沿AC方向匀速运动，已知货物与气囊间的动摩擦因数为μ=tanθ，求拉力的大小。


15. 如图所示，轻质曲柄AB长为R，在电动机作用下可绕水平轴O往返匀速转动，曲柄通过铰链连接质量为的滑块P，滑块可在竖直导板内上下滑动，导板通过长度为的水平连杆固定连接质量为的活塞Q，导板、活塞限制在水平固定的滑槽内移动，不考虑导板、连杆质量，一切摩擦不计，连杆的水平轴线恰好通过O点，，，求：
（1）关闭电动机，曲柄AB可绕O自由转动，在外力作用下静止在图示位置（外力作用在活塞Q上），求导板对滑块的弹力大小；
（2）启动电动机，曲柄顺时针转动，角速度为，当曲柄AB与水平轴线夹时，活塞速度大小；
（3）在（2）条件中，当曲柄AB与水平轴线重合时，曲柄对滑块的作用力大小。





















2022-2023学年江苏省高邮市高三上学期开学调研
物理试题
2022.09
注意事项：
考生在答题前请认真阅读本注i事项及各题答题要求
1.本试眷共6页，满分为100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将本试卷和答题卡-并交回。
2.答题前请务必将自己的姓名、准考证号用0.5瑞米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位。
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。
4.作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位作答，在其他位作答一律无效。
5.如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。
一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 某校举行教职工趣味运动会，其中一项比赛项目——“十米三向折返跑”，活动场地如图所示，AB=AC=AD=10m，参赛教师听到口令后从起点A跑向B点，用手触摸折返线后再返回A点，然后依次跑向C点、D点，最终返回A点。现测得某参赛教师完成活动的时间为15s，则（　　）

A. 研究教师在触摸折返线时可以看成质点
B. B到C和C到D路程相同
C. 该教师通过的总位移为60m
D. 15s指的是该教师回到起点的时刻
【答案】B
【解析】
【详解】A．当研究教师触摸折返线时，教师的大小和形状不可忽略不计，所以教师不能看成质点，故A错误；
B．路程指物体实际运动轨迹的长度，故B正确；
C．位移指从初位置到末位置的有向线段，所以题中教师的总位移为零，故C错误；
D．15s指教师运动的总时间，故D错误。
故选B。
2. 如图，猴子吊在倾斜树枝上处于静止状态，为简化研究问题，只考虑前爪与树枝间的力，不考虑其他部位与树叶或树枝间的作用力，则（　　）

A. 猴子只受两个力作用
B. 猴子对树枝作用力大于树枝对猴子的作用力
C. 猴子对树枝的作用力方向竖直向下
D. 树枝对猴子的作用力小于猴子的重力
【答案】C
【解析】
【详解】A．由于树枝倾斜，且猴子静止，因此猴子除了受竖直向下的重力外，还受到沿树枝斜面向上的静摩擦力和垂直于树枝向上的支持力，二者的合力即为树枝对猴子的作用力，故A错误；
BCD．猴子处于平衡状态，因此猴子受到的重力与树枝对猴子的作用力为平衡力，等大反向，即树枝对猴子的作用力方向为竖直向上、大小等于猴子的重力。根据牛顿第三定律可知，猴子对树枝的作用力与树枝对猴子的作用力为相互作用力，等大反向，故猴子对树枝的作用力方向为竖直向下，故BD错误，C正确。
故选C。
3. 飞行背包是一种可以让使用者通过穿戴该产品后飞上天空的飞行器。消防员利用飞行背包在某次高楼火灾观测时，竖直飞行的v-t图像如图所示，下列说法正确的是（　　）

A. 消防员在0.5min时上升到最大高度
B. 消防员在2.5~3.0min内加速度最大
C. 消防员在0~0.5min和3.5~4min内速度方向相同
D. 消防员在2.5~4.25min内的平均速度大小约为6.43m/s
【答案】D
【解析】
【详解】A．消防员在0.5min后匀减速上升，1.5min时上升到最大高度，故A错误；
B．根据v-t图像的斜率可知消防员运动的加速度，由，可知0～0.5min加速度

0.5～1.5min加速度大小

1.5～2.5min加速度

2.5～3min加速度大小

3～3.5min加速度

3.5～4.25min加速度大小

其中2.5～3min加速度大小a4小于0～0.5min加速度a1，故B错误；
C．消防员在0~0.5min内速度为正方向，3.5~4min内速度方向为负方向，故C错误；
D．根据v-t图像的面积可知消防员在2.5～4.25min位移大小

平均速度大小

故D正确。
故选D。
4. 根据中国航天局提供的资料，天和核心舱运行高度约392km；速度约7.68km/s。关于天和核心舱的说法，下列符合各位物理学家观点的是（　　）

A. 由亚里士多德观点可知，天和核心舱之所以飞行是因为没有受到任何作用力
B. 由伽利略观点可知，天和核心舱之所以一直飞行因为受到了某推力作用
C. 由笛卡尔观点可知，天和核心舱如果没有受到力的作用，它将沿直线运动而不会绕地球飞行
D. 由牛顿观点可知，天和核心舱无论是否受力都会保持静止或做匀速直线运动
【答案】C
【解析】
【详解】天和核心舱绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，万有引力指向地心，若没有受到力的作用，它将沿直线运动而不会绕地球运行。
故选C。
5. 1935年1月至3月，中央红军于遵义会议后四渡赤水，在高度札动运动战中寻找战机，有效地歼灭了敌入。其中红方面军在第一次强渡赤水河时，首支共产党员突击侦查队冒着枪林弹雨依托仅有的一条小木船坚决强突。若河面宽为80m，水流速度为4m/s，木船相对静水速度为2m/s，则突出侦查队渡河所需的最短时间为（　　）
A. 40s B. 13.3s C. 20s D. 10s
【答案】A
【解析】
【详解】当木船船头垂直河岸时，渡河用时最短，即木船相对静水的速度为，则渡河时间最短为

故选A。
6. 某兴趣小组在学习了《相互作用》后尝试用三根相同的橡皮筋（遵循胡克定律）来探究求合力的方法。如图所示，三根橡皮筋在O点相互连接，拉长后三个端点用图钉固定在A、B、C三点。在实验过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 实验只需要测量橡皮筋的长度
B. 为减小误差，应选择劲度系数尽量大的橡皮筋
C. 以OB、OC为两邻边作平行四边形，其对角线必与OA在一条直线上且长度相等
D. 多次实验中O点无需固定
【答案】D
【解析】
【详解】A．橡皮筋弹力大小与橡皮筋伸长量成正比，所以还需要测量橡皮筋的原长，故A错误；
B．劲度系数较大，说明在弹力不变的情况下，伸长量较小，误差较大，故B错误；
C．橡皮筋长度不能表示弹力大小，不能进行验证，故C错误；
D．O点是否固定对三个弹力的平衡关系没有影响，不影响实验效果，故D正确。
故选D。
7. 如图所示，在体育课上进行篮球训练时，甲、乙两同学将两个篮球分别水平抛出后两篮球在空中的P点相遇，已知甲同学抛出点的高度h1比乙同学抛出点的高度大，不计空气阻力，篮球可看成质点，则下列说法不正确的是（　　）


A. 甲同学比乙同学先将篮球抛出
B. 两篮球相遇前，乙同学抛出的篮球在空中运动的时间短
C. 若甲、乙同学抛球速度变为原来的2倍，则相遇点一定在P点正上方
D. 若甲同学抛球时与乙同学高度相同，且同时抛出，落地前不一定能相遇
【答案】C
【解析】
【详解】AB．根据

可知，平抛运动的高度决定时间，甲同学抛出点的高度比乙同学抛出点的高度大，两篮球在空中的P点相遇。可知，甲同学比乙同学先将篮球抛出，即甲同学抛出的篮球运动时间长，乙同学抛出的篮球运动时间短，故AB说法正确，不符合题意；
C．设抛出点的水平距离为x，且保持不变，则

若抛球的速度变为原来的2倍，则

且

说明两球运动时间变短，且时间差减小，即

则

说明相遇点在P点左上方，故C说法错误，符合题意；
D．两球抛出的高度和初速度未知，所以两球可能不会相遇，故D说法正确，符合题意。
故选C。
8. 如图所示，汽车正在水平路面上沿圆轨道匀速率转弯，且没有发生侧滑。质量相同的两位成人分别坐在驾驶座和副驾驶座上，下列说法正确的是（　　）

A. 两位成人的线速度大小相等
B. 汽车对两位成人的作用力大小不相等
C. 汽车转弯时由汽车受到的重力与支持力的合力提供向心力
D. 汽车转弯半径不变，速度减小时，汽车受到的径向摩擦力可能不变
【答案】B
【解析】
【详解】A．两位成人的运动半径不同，角速度相等，根据

可知，两位成人的相速度大小不相等，故A错误；
BC．汽车对成人的作用力与重力的合力提供向心力，即支持力竖直方向和重力平衡，摩擦力水平方向提供向心力，合力水平指向圆心，重力相同，由

可知，向心力不相等，则汽车对两位成人的作用力大小不相等，故B正确，C错误；
D．静摩擦力提供汽车的向心力，根据

线速度减小时，静摩擦力减小，故D错误
故选B。
9. 某同学将智能手机放在身上，打开手机中的加速度测量传感器APP（sensorlogger），同学完成包含起立、下蹲的动作后，传感器APP得到如图所示的加速度随时间变化图像，以向上方向为加速度正方向，下列说法正确的是（　　）

A. 该同学先起立后下蹲
B. 该同学先下蹲后起立
C. 该同学先起立后下蹲接着起立再下蹲
D. 该同学先下蹲后起立接着下蹲再起立
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知，前一过程中，某同学所受支持力先大于重力，再小于重力，即加速度先向上，再向下；后一过程中，某同学所受支持力先小于重力，再大于重力。而起立过程为加速上升和减速上升；下蹲过程为加速下降和减速下降。可知，该同学先起立后下蹲。
故选A。
10. 如图所示，弹簧下端固定，上端自由伸长到O点，将质量为m的物块从上方B处由静止释放，物块压缩弹簧至最低点A后恰能返回到O点，物块与斜面间动摩擦因数处处相同，则（　　）


A 物块从B到O加速，从O到A减速
B. 物块从B到O加速度恒定，从O到A加速度减小
C. 物块下滑过程中速度最大的位置和上滑过程中速度最大的位置相同
D. 物块从B到A的过程中加速度方向会发生变化
【答案】D
【解析】
【详解】ABD．物块从上方B处由静止释放向下运动，说明

到达O点后，物块继续向下运动压缩弹簧，当重力沿斜面向下的分力等于滑动摩擦力与弹簧弹力之和时，加速度为0，此位置并不在O点，应在O点与A点之间的某点（C），接着弹力继续增大，则物块向下减速运动，则物块从B到O加速度恒定，O到C加速度减小，C到A加速度反向增大，故AB错误，D正确；
C．物块下滑过程中速度最大时，有

物块上滑过程中速度最大时，有

由此可知，弹簧的压缩量不同，即物块下滑过程中速度最大的位置和上滑过程中速度最大的位置不相同，故C错误。
故选D。
二、非选择题：共5题，共60分。其中第12题---第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
11. 用图甲所示装置做“探究加速度与物体所受外力关系”的实验，桌面水平放置，实验中并未将长木板一端垫高以补偿阻力，操作人员发现在空砝码盘的作用下小车恰好做匀速直线运动。

（1）判断小车做匀速直线运动的依据是___________ ；
（2）下列实验操作步骤中，正确顺序是___________ ；（填写步骤前的序号）
①释放小车
②接通打点计时器电源
③固定打点计时器并调节滑轮高度使细线与木板平行
④将纸带穿过打点计时器的限位孔并系在小车后
⑤在滑轮前用手按停小车。
（3）实验打出的一段纸带如图乙所示，打点计时器的工作频率为50Hz，图中纸带按实际尺寸画出，小车的加速度为___________（结果保留两位有效数字）；
（4）实验中每往砝码盘中加入一个砝码则得到一条纸带，并计算出相应的加速度a，若砝码的质量为m且不满足远小于小车质量的条件，进行多次实验，得到多组数据，则作出___________的图像为直线；
A．a-m B． C． D．
（5）在（4）问中，直线纵截距为b，斜率为k，若砝码盘的质量为m0，则小车的质量为___________ 。
【答案】 ①. 纸带上的点间距均匀 ②. ③④②①⑤ ③. 0.40 ④. D ⑤.
【解析】
【详解】（1）[1]当小车做匀速运动时，相同时间内通过的路程相同，纸带上打出点的间距应该相同。
（2）[2]正确顺序是先固定并调整打点计时器，之后安装纸带和小车，先接通打点计时器，后释放小车，最后将小车停下来，避免碰撞。
（3）[3]从0刻度线记为记数点1，后每相邻5个点取一个记数点，依次记为1、2、3，由题意可知，，相邻记数点的时间间隔为，由题意可得




（4）[4]AB．由题意可知，已经平衡了砝码盘重力的影响，所以砝码的重力提供下车和砝码与砝码盘的加速度，记小车的质量为M，砝码盘的质量为m0，则有




由于m不满足远小于M的条件，故和的图像不是直线，故AB错误；
CD．由上述分析变形可得


图像是一条直线，故C错误，D正确。
故选D。
（5）[5]由题意可知，有






12. 强行超车是道路交通安全的极大隐患之一、如图是汽车超车过程的示意图，汽车甲和货车均以36km/h的速度在平直路面上匀速行驶，货车在中车前面。若甲车司机发现附近无其他车辆后开始加速从货车左侧超车，加速度大小为。假定货车速度保持不变，汽车超过货车4m后完成超车，不计车辆变道的时间。求：
（1）若甲车要在4s内完成超车，则货车最多在甲车前面多远处；
（2）若甲车开始超车时，看到道路正前方的乙车迎面驶来，乙车速度为54km/h。甲车超车的整个过程用时4s，乙车速度始终保持不变，则甲、乙两车之间的距离至少是多少？

【答案】（1）；（2）132m
【解析】
【详解】（1）由题意可得



解得

（2）甲车位移

乙车位移

则甲、乙两车之间的距离至少是

13. 如图所示，竖直平面内有一光滑管道口径很小的圆弧轨道，其半径为R = 2m，平台与轨道的最高点等高。一质量m = 1kg可看做质点的小球从平台边缘的A处平抛，恰能沿圆弧轨道上P点的切线方向进入轨道内侧，轨道半径OP与竖直线的夹角为53°，已知sin53° = 0.8，cos53° = 0.6，g取10m/s2，整个运动过程中不计能量损失。试求：
（1）小球从从A点运动到P点的时间t和A点水平抛出的速度大小v0；
（2）小球沿轨道通过圆弧的最高点Q时，轨道对小球的弹力大小及施力物体是轨道内壁还是外壁？

【答案】（1）t = 0.8s，v0 = 6m/s；（2）8N，方向竖直向下，外壁
【解析】
【详解】（1）小球从A点到P点过程中，竖直方向有

解得
t = 0.8s
到P点时，竖直分速度为
vy = gt = 8m/s
故有

解得
v0= 6m/s
（2）在最高点对小球进行受力分析，可得

Q点与抛出点等高，由机械能守恒定律，可知
vQ = v0= 6m/s
解得
F = 8N
轨道对小球的弹力大小为8N，方向竖直向下，所以是轨道的外壁对小球有弹力。
14. 民航客机都有紧忽出口，发生意外情况的飞机紧急着陆后，打开紧急出口，狭长的气囊会自动充气，生成一条连接出口与地面的斜面，人员沿斜面滑行到地面，如图所示。气囊质量为m0，若气囊所构成的斜面倾角为θ，图中AB为气襄中线，AC与AB的夹角也为，重力加速度大小为g。
（1）若一个质量为m1的地面工作人员沿直线BA缓慢向上爬，求此时工作人员所受到的摩擦力的大小和方向；
（2）若一个质量为的乘客沿AB下滑的加速度为a，求地面对气囊的支持力（不计飞机出口与气囊连接处的作用力）；
（3）若质量为M的货物在平行于气囊所构成的斜面的拉力作用下，沿AC方向匀速运动，已知货物与气囊间的动摩擦因数为μ=tanθ，求拉力的大小。


【答案】（1），沿BA向上；（2），方向竖直向上；（3）或
【解析】
【详解】（1）若一个质量为m1的地面工作人员沿直线BA缓慢向上爬，则工作人员处于平衡状态，根据平衡条件可得此时工作人员所受到的摩擦力的大小为

方向沿BA向上。
（2）设地面对气囊的支持力大小为N，对乘客与气囊组成的系统分析，根据牛顿第二定律有

解得

方向竖直向上。
（3）若货物沿AC向上匀速运动，在斜面内对货物受力分析，如图所示，则

由题意可知

根据对称性可知F1的反向延长线平分f2和Gx的夹角，根据力的合成可得



若货物沿AC向下匀速运动，在斜面内对货物受力分析，如图所示，根据对称性可知F2的反向延长线平分f2和Gx的夹角，所以



15. 如图所示，轻质曲柄AB长为R，在电动机作用下可绕水平轴O往返匀速转动，曲柄通过铰链连接质量为的滑块P，滑块可在竖直导板内上下滑动，导板通过长度为的水平连杆固定连接质量为的活塞Q，导板、活塞限制在水平固定的滑槽内移动，不考虑导板、连杆质量，一切摩擦不计，连杆的水平轴线恰好通过O点，，，求：
（1）关闭电动机，曲柄AB可绕O自由转动，在外力作用下静止在图示位置（外力作用在活塞Q上），求导板对滑块的弹力大小；
（2）启动电动机，曲柄顺时针转动，角速度为，当曲柄AB与水平轴线夹时，活塞速度大小；
（3）在（2）的条件中，当曲柄AB与水平轴线重合时，曲柄对滑块的作用力大小。


【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）以滑块为研究对象，其受力如图所示


根据受力平衡可得

（2）滑块P做圆周运动的线速度为

将P的运动分解到水平方向和竖直方向，水平方向速度大小与活塞速度相等，所以活塞速度为

（3）当曲柄AB与水平轴线重合时，滑块P向心力由曲柄作用力与连杆作用力的合力充当，则有

滑块与活塞、电动机转轴处于同一水平线，此时P、Q加速度大小相等，则有

对活塞运用牛顿第二定律有

联立解得