上海市黄浦区三年（2020-2022）年高考物理二模试题按知识点分层-01力学（基础题）

这是一份上海市黄浦区三年（2020-2022）年高考物理二模试题按知识点分层-01力学（基础题），共25页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
上海市黄浦区三年（2020-2022）年高考物理二模试题按知识点分层-01力学（基础题） 一、单选题1．（2022·上海黄浦·统考二模）在嫦娥四号探测器“奔向”月球的过程中，用 h 表示探测器与月球表面的距离，F表示它受到的月球引力，能够描述 F 随 h 变化关系的图像是 （　　）A． B．C． D．2．（2022·上海黄浦·统考二模）一列简谐横波某时刻的波形如图所示，此后L质点比K质点先回到平衡位置。则该波的传播方向和此刻K质点的速度方向分别为（　　）A．x轴正方向、y轴正方向B．x轴正方向、y轴负方向C．x轴负方向、y轴正方向D．x轴负方向、y轴负方向3．（2022·上海黄浦·统考二模）如图所示，汽车以不变的速率通过路面abcd、ab段为平直上坡路，bc段为水平路，cd段为平直下坡路。设汽车在ab、bc、cd段行驶时发动机的输出功率分别为P1、P2、P3，不计空气阻力和摩擦阻力的大小变化，则 （　　）A．P1＝P3＞P2 B．P1＝P3＜P2 C．P1＜P2＜P3 D．P1＞P2＞P34．（2022·上海黄浦·统考二模）如图为两个周期均为T、振幅均为A的波源在某时刻形成的干涉图样，实线表示波峰、虚线表示波谷，d点位于a、b两点连线的中点上。从图示时刻开始计时，经过（　　）A．a点位于平衡位置，运动路程为2AB．b点位于平衡位置，运动路程为AC．c点位于平衡位置，运动路程为AD．d点位于平衡位置，运动路程为05．（2022·上海黄浦·统考二模）如图，一粗糙斜面固定在地面上，一细绳一端悬挂物体P，另一端跨过斜面顶端的光滑定滑轮与物体Q相连，系统处于静止状态。现用水平向左的拉力F缓慢拉动P至细绳与竖直方向成45°角，Q始终静止，设Q所受的摩擦力大小为f、在这一过程中（　　）A．F一定增大、f一定增大B．F可能不变、f一定增大C．F一定增大、f可能先减小后增大D．F可能不变、f可能先减小后增大6．（2022·上海黄浦·统考二模）如图所示为某中国运动员在短道速滑比赛中勇夺金牌的精彩瞬间．假定此时他正沿圆弧形弯道匀速率滑行，则他(  )A．所受的合力为零，做匀速运动 B．所受的合力变化，做变加速运动C．所受的合力恒定，做变加速运动 D．所受的合力恒定，做匀加速运动7．（2022·上海黄浦·统考二模）振源以原点O为平衡位置，沿y轴方向做简谐运动，它激发的简谐波在x轴上沿正负两个方向传播，在某一时刻沿x轴正向传播的波形如图所示．图中所示的各个质点中，振动情况始终与原点的左方的质点P的振动情况相同的是 (   )A．a点B．b点C．c点D．d点8．（2022·上海黄浦·统考二模）百米飞人苏炳添因为有惊人的弹跳力而被戏称他有弹簧腿。弹跳过程中屈膝是其中一个关键动作。如图所示，人下蹲，膝盖关节弯曲角度为θ，设此时大小腿肌群对膝关节的作用力F的方向水平向后，且大腿、小腿骨对膝关节的作用力大致相等，那么脚掌所受地面向上的弹力约为（　　）A． B． C． D．9．（2021·上海黄浦·统考二模）有时我们靠近正在地面取食的小鸟时，它会毫不慌张，但当我们感觉能把它抓住时，它却总能立刻飞走，这是因为小鸟在起飞时具有较大的（　　）A．加速度 B．初速度 C．速度的改变量 D．位移10．（2021·上海黄浦·统考二模）一列沿x轴传播的简谐横波在t=2s时的波形如图a，平衡位置在x=4m的质点a的振动图像如图b，则该波的传播方向和波速分别为（　　）A．沿x轴负方向，2m/s B．沿x轴正方向，2m/sC．沿x轴负方向，1m/s D．沿x轴正方向，1m/s11．（2021·上海黄浦·统考二模）超市货架陈列着四个完全相同的篮球，不计摩擦，挡板均竖直，则4球中对圆弧面压力最小的球是（　　）A．a球 B．b球 C．c球 D．d球12．（2021·上海黄浦·统考二模）所受重力大小为G的乘客乘坐竖直电梯上楼，其位移s与时间t的关系如图所示。乘客所受支持力大小为FN，速度大小为v，则（　　）A．0~t1时间内，v增大，FN＞GB．t1~t2时间内，v增大，FN=GC．t2~t3时间内，v减小，FN＞GD．0~t3时间内，v增大，FN＞G13．（2021·上海黄浦·统考二模）如图，A、B两小朋友去滑雪，他们使用的滑雪板与雪面的动摩擦因数不同。两人用与斜面平行的轻质硬杆相连，沿足够长的斜面一起匀速下滑。下滑过程中轻杆突然断裂，两人仍各自继续沿斜面下滑，在之后的一段时间内（两人均未停止运动）（　　）A．如果两人间距离逐渐增大，可确定A受到的摩擦力较大B．A、B各自所受合力的大小可能不同C．A、B各自的加速度方向可能相同D．A、B各自所受合力做功的大小一定不相同14．（2020·上海黄浦·统考二模）质点做简谐运动，在其加速度减小的过程中，该质点（　　）A．正向平衡位置运动，速度增大 B．正向平衡位置运动，速度减小C．正远离平衡位置运动，速度增大 D．正远离平衡位置运动，速度减小15．（2020·上海黄浦·统考二模）一列周期为T的横波沿x轴正向传播，某时刻波形如图（a）所示，图中①、②、③、④为传播方向上四个质点的平衡位置。则该时刻起的时间内，振动图像为图（b）的质点的平衡位置位于（　　）A．① B．② C．③ D．④16．（2020·上海黄浦·统考二模）物块与水平桌面间动摩擦因数为μ，在大小为F、方向如图所示的力作用下，物块恰能匀速向右运动。若改用方向不变、大小为2F的力去推它，则物块的加速度大小为（　　）A．0 B．μg C．μg D．2μg 二、填空题17．（2022·上海黄浦·统考二模）一物体从高处由静止落下，取地面为零势能面，物体的机械能E随它离地面的高度h的变化如图所示。重力加速度取10m/s2。由图可知物体的质量为___________kg，物体下落时受到的阻力大小为___________N。 18．（2022·上海黄浦·统考二模）用v-t图像推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，可近似认为在每一小段内物体做___________运动。然后将所有微元累加即v-t图像与t轴围成的面积表示整个过程中的位移大小。同理，F-s图与s轴围成的面积表示___________。19．（2022·上海黄浦·统考二模）如图甲所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处自由下落，接触弹簧后继续向下运动。以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下建立一坐标轴Ox，小球的速度v随时间t变化的图像如图乙所示。其中OA段为直线，AB段是与OA相切于A点的曲线，BC是平滑的曲线，弹簧弹力大小 ，为弹簧的形变量。则B点对应的x坐标为___________，小球从B到C的过程重力做的功___________小球动能增量的绝对值（选填“大于”、“等于”、“小于”或“可能大于、等于或小于”）。20．（2022·上海黄浦·统考二模）如图所示，在光滑小滑轮C正下方相距h的A处固定一电量为Q的点电荷，电量为q的带电小球B，用绝缘细线拴着，细线跨过定滑轮，另一端用适当大小的力拉住，使小球处于静止状态，这时小球与A点的距离为R。（静电力恒量为k，环境可视为真空），则小球所受的重力的大小为___________；若缓慢拉动细线（始终保持小球平衡）直到小球刚到滑轮的正下方过程中，分析说明小球运动轨迹为______________。21．（2021·上海黄浦·统考二模）火车在直道上行驶时，两侧的车轮以等大的轮半径分别在两边的轨道上滚动；若列车向左转弯，由于惯性，车体会偏向右侧，导致右侧车轮与轨道接触点处的车轮半径较大，如图所示（从车尾看）。此时两轮与轨道接触点相对于轮轴的角速度ω左______ω右、线速度v左______v右。（均选填“大于”，“小于”或“等于”）22．（2021·上海黄浦·统考二模）甲、乙两车在平直公路上同向行驶，两车的v-t图像如图所示。已知t=6s时两车并排行驶，则t=0~6s时间内：两车两次并排行驶的位置之间的距离为_______m，两车相距最远的距离为______m。23．（2020·上海黄浦·统考二模）甲、乙两辆赛车分别行驶在如图所示的水平赛道上。它们经过圆弧形弯道时的转弯半径分别为r1、r2。若两赛车手连同赛车的质量相同，两赛车与路面的最大静摩擦力也相同，则甲、乙两车转弯的最大安全速率之比为_______；甲、乙两车手以最大安全速率驶过圆弧赛道所需时间之比为_______。 三、实验题24．（2022·上海黄浦·统考二模）将一单摆竖直悬挂于某一深度未知且开口向下的小桶中，如图A所示。将悬线拉离平衡位置一小角度后由静止释放，单摆摆动过程中悬线不与桶壁相碰。改变摆球球心到桶口的距离L，测出对应的摆动周期T，作出的T2-L关系图像应为图B中的___________（选填“①”、“②”“③”），可求出桶的深度hx为___________m（小数点后保留三位）。  四、解答题25．（2022·上海黄浦·统考二模）如图，竖直平面内的轨道由高为4R、倾角为37°的粗糙直轨道AB和半径为R的圆光滑轨道BC组成。在C正上方有一离地高度为2R的匀速旋转平台，沿平台直径方向开有两个到轴心距离相等的小孔P、Q，旋转时两孔均能到达C点正上方。一质量为m的小滑块从A点由静止出发，在沿AB向下的恒力F作用下以加速度a=gsin37°（g为重力加速度）沿AB向下运动，至B点时撤去F。已知滑块与AB间的动摩擦因数μ=0.85，不计滑块在B处的机械能损失。 （1）求F的大小，判断滑块在AB上运动时机械能是否守恒并说明理由； （2）滑块沿轨道通过C点，恰从P孔第一次向上穿过平台又从P孔落下（期间平台转一圈），返回轨道运动至AB轨道上D点后再次沿轨道通过C点，从P孔第二次穿过平台后恰从Q 孔落下。求： ① 平台转动的角速度大小ω； ② 与第一次落回C点相比，滑块第二次落回C点的机械能减少了多少？ ③ D点的高度hD。26．（2022·上海黄浦·统考二模）两套完全相同的小物块和轨道系统固定在水平桌面上。物块质量m=1kg，轨道长度l=2m，物块与轨道之间动摩擦因数μ=0.2现用水平拉力F1=8N、F2=4N同时拉两个物块，分别作用一段距离后撤去，使两物块都能从静止出发，运动到轨道另一端时恰好停止。（g=10m/s2）求：（1）在F1作用下的小物块加速度a1多大？（2）F1作用了多少位移s1？（3）从两物块运动时开始计时直到都停止，除了物块在轨道两端速度都为零之外，另有某时刻t两物块速度相同，则t为多少？27．（2022·上海黄浦·统考二模）如图所示，足够长的光滑竖直平行金属轨道处于一个很大的匀强磁场中，已知轨道宽为l，磁感应强度大小为B、方向垂直轨道平面水平指向纸里。轨道上端接入一个滑动变阻器和一个定值电阻，已知滑动变阻器的最大阻值为R，定值电阻阻值为，.轨道下端有根金属棒CD恰好水平搁在轨道上，接触良好，已知金属棒质量为m。变阻器滑片位置aP=，CD棒在一平行于轨道平面的竖直向上F作用下，以某一初速度开始向上做匀减速直线运动，已知初速度大小为v0，加速度大小为a、金属棒和轨道的电阻不计，重力加速度大小为g。则（1）请说明金属棒运动过程中棒中感应电流方向；（2）保持滑片P位置不变，金属棒运动过程中经过多少时间时流过定值电阻的电流为零？此时外力F多大？（3）保持滑片P位置不变，金属棒运动过程中经过多少时间时流过定值电阻的电流为I0（I0已知且非零值）？28．（2021·上海黄浦·统考二模）如图，长L=5m的细杆AB固定于竖直平面内，与水平方向夹角θ=37°。一半径为R=2.5m的光滑圆环与细杆相切连接于B点，C为圆环最高点。质量m=1kg的小球穿在杆上，与细杆间的动摩擦因数μ=0.5。小球开始时静止于A点，现用大小为20N、方向沿杆向上的恒力F拉动小球，经时间t后撤去F，此时小球尚未到达B点。（重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6）（1）求力F作用时小球运动的加速度大小a1；（2）为使小球能到达B点，求力F作用的最短时间tmin；（3）小球到达B点时的速度大小vB与t的函数关系式；（4）若小球运动到C点时与圆环间刚好无弹力，求该情况下t的大小。29．（2020·上海黄浦·统考二模）如图为某运动员在直道上跑步过程中身体的水平速度-时间图像，已知运动员质量为m=60kg。（1）若不计空气对运动员的作用力，求最初2s内地面对运动员在水平方向的平均作用力；（2）若运动员在跑步过程中受到沿跑道方向的风力作用，其大小f=kΔv（k=0.9N·s/m，Δv是空气与人的相对速度大小）。已知该运动员在10s末克服空气阻力做功的功率P1=36W。①求10s末时的风速v0（即空气相对于地面的速度）；②若跑步过程中风速恒为v0，求起跑后1s内运动员所受风力的最大功率Pmax。
参考答案：1．C【详解】根据万有引力定律可得月球对探测器的引力为可知F随h的变化应该是C图。故选C。2．C【详解】由题意可知图示时刻L、K两质点速度均沿y轴正方向，所以此时两质点应位于波传播方向波形的下坡，则该波的传播方向为x轴负方向。故选C。3．D【详解】设汽车质量为m，上坡与下坡的倾角分别为α和β，汽车所受阻力大小为f，根据平衡条件可得汽车在ab和bc段路面行驶时发动机的牵引力大小分别为汽车在cd段行驶时，若，则若，则汽车将受到与运动方向相反的制动力作用才能匀速行驶，此时发动机的牵引力为0。综上所属可知根据可得故选D。4．A【详解】A．依题意，a为振动加强点、振幅为2A，0时刻在波峰，经过四分之一周期，a点位于平衡位置向下运动，运动路程为2A，故A正确；B．依题意，b为振动加强点，振幅为2A，0时刻在波谷，经过四分之一周期，b点位于平衡位置向上运动，运动路程为2A，故B错误；C．依题意，c点为振动减弱点、其振幅为0，其一直位于平衡位置，路程为0，故C错误；D．依题意，d点位于 a、b 两点连线的中点上，为振动加强点，振幅为2A；因d点位于a、b两点连线的中点上，由题图可知0时刻d点位于平衡位置向下振动，经过四分之一周期，d点到波谷，路程为2A，故D错误。故选A。5．C【详解】根据题意，对物体P受力分析，设物块P的质量为，受绳子的拉力，拉力和本身重力，由于缓慢拉动物体P，则物体P处于动态平衡，所受的三个力可构成闭合三角形，如图所示随着θ的增大，水平拉力F、细绳拉力T均逐渐增大，设物体Q的质量为，斜面的倾角为，对物体Q受力分析，若刚开始物块Q有上滑趋势，受到静摩擦力沿斜面向下，由平衡条件可得则随着增大，增大，若刚开始物块Q有下滑趋势，受到静摩擦力沿斜面向上，由平衡条件可得则随着增大，可能一直减小，也可能先减小到零后反向增大，故ABD错误C正确。故选C。6．B【详解】匀速圆周运动过程中，线速度大小不变，方向改变，向心加速度大小不变，方向始终指向圆心，向心力大小不变，方向始终指向圆心。所以物体做变加速运动，故B正确，ACD错误。7．A【详解】这一题的考点在波的传播是双向性的，且是对称的，实际上在Y轴的左侧的波形图应该如图所示，它是向左传播的，它实际上与a点一样，都是与波源相差半个周期的振动形式．或者用同侧法也可以判断出它与a点的振动情况永远相同．所以选A8．D【详解】根据力的合成与分解可知，对膝关节，合力为小腿骨对膝关节的作用力则膝关节对小腿骨竖直方向的作用力为因为脚掌对地面的竖直方向的作用力约为，根据牛顿第三定律可知，脚掌所受地面向上的弹力约为故选D。9．A【详解】小鸟在起飞时在很短的时间内速度很快由零增加到一定的值，即小鸟具有较大的加速度。故选A。10．A【详解】由振动图象可知x=4m的质点a在t=2s时向下振动，则波沿沿x轴负方向传播；由图a可知，由图b可知，则波速故选A。11．D【详解】对球受力分析，如图所示设圆弧面切线与水平方向的夹角为α，根据平衡条件，有故α越小，N越小，故弧面对小球支持力最小的是d球，根据牛顿第三定律，对弧面压力最小的也是d球。故选D。12．A【详解】因s-t图像的斜率等于速度，可知A．0~t1时间内，v增大，人向上加速，超重，则FN＞G，选项A正确；B．t1~t2时间内，v不变，人匀速上升，则FN=G，选项B错误；C．t2~t3时间内，v减小，人向上减速，则失重，则FN<G，选项C错误；D．由以上分析可知，选项D错误。故选A。13．D【详解】A．开始时匀速运动，有其中 、 为A、B的下滑分力，轻杆突然断裂两人间距增大，有由于不知道 和的大小关系，故无法比较、 ，A错误；B．A所受合力为B所受合力为有B错误；C．A、B所受合力方向相反，故加速度方向一定相反， C错误；D．由于A、B与雪面动摩擦因数不同，则AB间距改变，所以合力做功D正确。故选D。14．A【详解】质点加速度减小，则回复力减小，根据回复力位移关系可知，位移减小，故正向平衡位置运动，速度增大，故A正确BCD错误。故选A。15．D【详解】A． ①此时位于波峰，故A错误；B． ②此时位于波谷，从波谷起振，故B错误；C． ③根据平移法可知，此时向下振动，故C错误；D． ④根据平移法可知，此时向上动，故D正确。故选D。16．C【详解】在大小为F、方向如图所示的力作用下，物块恰能匀速向右运动。设力与水平夹角为 ，根据平衡条件改用方向不变、大小为2F的力去推它解得：故C正确ABD错误。故选C。17．     2.5     5【详解】[1]当物体在h=4m处时速度为零，机械能等于重力势能，所以物体的质量为[2]根据功能关系可知E-h图像的斜率的绝对值表示物体下落过程中所受阻力大小，即18．     匀速直线     整个过程中力F做功的大小【详解】[1] 把整个运动过程划分成很多小段，每小段的时间极短，可近似认为在每一小段内物体做匀速直线运动。[2] 已知位移x=vt，微元累加可得v-t图像与t轴围成的面积表示整个过程中的位移大小，同理，因为W=Fs，则F-s图像与s轴围成的面积表示整个过程中力F做功的大小。19．          可能大于、等于或小于【详解】[1]OA过程是自由落体，A的坐标就是h，加速度为g，B点是速度最大的地方，此时重力和弹力相等，合力为0，由可知所以B坐标为[2]小球从释放到C的过程，小球重力势能转化为弹簧弹性势能，C点处小球的速度减小到零，弹簧的压缩量达到最大，设压缩量为x，则解得小球速度最大时的动能小球从B到C的过程重力做的功动能增量的绝对值当时当时当时则球从B到C的过程重力做的功可能大于、等于或小于小球动能增量的绝对值。20．          以A为圆心，以R为半径的圆弧【详解】[1]对小球，在B点时，受力分析如图受力分析及三角形相似可得联立解得[2] 由上述表达式可知其中k、Q、q、h、G均保持不变，所以R不会变化，即小球运动轨迹为以A为圆心，以R为半径的圆弧。21．     等于     小于【详解】[1]两轮与轨道接触点以及轮轴属于同轴转动，所以ω左等于ω右；[2]由于，根据可知v左小于v右。22．     80     15【详解】[1]根据v-t图像与时间轴所围的面积表示位移，可知，2～6s内甲、乙两车的位移相等如图所示在t=6s时两车并排行驶，所以两车在t=2s时也并排行驶。t=2s时，乙车的速度为15m/s，t=6s时乙车的速度为25m/s，两车两次并排行驶的位置之间的距离等于2～6s内乙车的位移大小，即为[2]两车在t=2s时第一次并排行驶，由图可知，0-2s内乙车的位移比甲车大，且则t=0时甲、乙两车相距15m。2-4s内乙车与甲车的位移之差为可知，两车相距最远的距离为15m。23．     :     :【详解】[1][2] 两赛车与路面的最大静摩擦力也相同故甲、乙两车转弯的最大安全速率之比为:；甲、乙两车手以最大安全速率驶过圆弧赛道所需时间故所需时间之比为24．     ①     0.300【详解】[1]单摆摆动过程中悬线不与桶壁相碰，则单摆摆长为，则有可得可知T2-L关系图像应为图B中的①。[2]由图可知图线斜率为可得25．（1）0.24mg，守恒；（2）①，②，③【详解】（1）小滑块在F作用下滑时，根据牛顿第二定律有解得根据上面分析易知F和滑块所受滑动摩擦力大小相等，所以这两个力做功的代数和为零，因此滑块在AB上运动时机械能守恒。（2）①设滑块第一次到达P孔时的速度大小为vP，对滑块从A到P的过程根据机械能守恒定律有由题意可知滑块第一次在旋转平台上方运动的时间为解得②由题意可知滑块第二次在旋转平台上方运动的时间为所以滑块第二次从P孔向上穿出时的速度大小为又因为滑块从C到P的过程机械能守恒，所以与第一次落回C点相比，滑块第二次落回C点的机械能减少了③从B到D由动能定理可知解得26．（1）6m/s2；（2）；（3）s【详解】（1）根据牛顿第二定律得解得（2）物块1先加速后减速，减速运动的加速度大小为从静止开始运动达到最大速度的时间为t1，则代入数据解得F1作用位移（3）同理可得，物块2加速运动和减速运动的加速度大小均为由题意可判断两物块速度相等时，物块1正在减速，物块2正在加速，设此时刻为t，则代入数据得27．（1）当金属棒CD向上运动时，棒中感应电流方向为：D→C ；当金属棒CD向下运动时，棒中感应电流方向为：C→D；（2）；；（3）当v0< 时，；当v0≥时，或【详解】（1）金属棒先向上匀减速直线运动，减到零后向下匀加速直线运动．因此根据右手定则，当金属棒CD向上运动时，棒中感应电流方向为：D→C；然后当金属棒CD向下运动时，棒中感应电流方向为： C→D  ；（2）若流过定值电阻的电流为零，则此时电路中没有感应电流，即感应电动势为零，根据E=BLv可知道v=0根据运动学公式0= v0+at得到金属棒运动过程中经过流过定值电阻的电流为零，此时安培力为零，根据牛顿第二定律，得到mg-F=ma此时外力F =mg-ma（3）保持滑片P位置不变，并联电阻为回路总电阻为流过定值电阻的电流为I0时，此时干路电流为电动势为E=2I0•R=I0R根据E=BLv得到讨论：金属棒先向上匀减速直线运动，后向下匀加速直线运动①当v0< 时，只在向下加速过程中，才出现流过定值电阻的电流为I0。根据运动学公式得到解得②当v0≥时，向上和向下过程中都出现流过定值电阻的电流为I0向上过程中，由v=v0-at可得      向下过程中，由-v=v0-at可得28．（1）10m/s2；（2）0.707s；（3）vB=（m/s）(0.707s≤t＜1s)；（4）0.822s【详解】（1）小球受到重力、弹力、摩擦力、恒力F作用，沿杆方向有ma1=F－mgsinθ－f垂直于杆方向有mgcosθ=N另有f=μN得a1=－gsinθ－μgcosθ=（－10×0.6－0.5×10×0.8）m/s2=10m/s2（2）F作用最短时间，小球先做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动，到B点的速度恰为零a2=gsinθ+μgcosθ=10m/s2小球加速运动的末速度即减速运动的初速度，两段运动位移之和为L对减速运动，根据0－v2=－2a2s2有（a1tmin）2=2a2（L－a1tmin2）可求出tmin=s≈0.707s（3）小球匀减速运动的初速度v=a1t位移s2=L－a2t2根据vB2－v2=－2a2（L－a1t2）可得vB=10（m/s）又撤去恒力F时小球尚未到达B点，即a1t2＜L解得t＜1s所以vB=（m/s）(0.707s≤t＜1s)（4）小球运动到C点时与圆环间刚好无弹力，则有m=mg可得vC=5m/s从B到C机械能守恒，以B为零势能面有mvB2=mvC2+mg（R－Rcosθ）可得vB2=35m2/s2解得t=s≈0.822s29．（1）270N；（2）①v0=-6m/s负号说明风速的方向与所设方向相反，即风速的方向与人的跑步方向相同；②8.1W【详解】（1）前2s内加速度a==m/s2=4.5m/s2运动员受到的重力和地面竖直向上的作用力平衡，地面对运动员水平方向的作用力提供加速度，根据牛顿第二定律有：=ma=60×4.5N=270N（2）①设风速的方向与人跑步的方向相反，则Δv=（v人+v0），10s末人所受风力的功率P1=fv人=kΔv·v人=k（v人+v0）·v人已知k=0.9N·s/m、P1=36W，且由图可知10s末时v人=10m/s，代入上式解得v0=-6m/s负号说明风速的方向与所设方向相反，即风速的方向与人的跑步方向相同②起跑后1s内，人的最大速度为4．5m/s，小于空气速度，所以此过程中相对速度的大小Δv=v0-v人，P=fv人=k（v0-v人）v人=0.9×（6-v人）v人解得：当6-v人=v人，即v人=3m/s时Pmax=8.1W