高三上學期物理必修第二冊綜合復習及詳解

一、單選題（共27分）

1.（本題3分）地球質量大約是月球質量的81倍，地月距離約為38萬千米，兩者中心連線

上有一個被稱作“拉格朗日點”的位置，一飛行器處于該點，在幾乎不消耗燃料的情況下與月

球同步繞地球做圓周運動，則這個點到地球的距離約為（）

A.3.8萬千米B.5.8萬千米C.32萬千米D.34萬千米

2.（本題3分）2015年9月14B,美國的LIGO探測設施接收到一個來自GW150914的引力

波信號，此信號是由兩個黑洞的合并過程產生的。如果將某個雙黑洞系統簡化為如圖所示的

圓周運動模型，兩黑洞繞。點做勻速圓周運動。在相互強大的引力作用下，兩黑洞間的距

離逐漸減小，在此過程中，兩黑洞做圓周運動的（）

A.向心力均逐漸減小

B.線速度均逐漸減小

C.周期均不變

D.角速度均逐漸增大

3.（本題3分）如圖所示，滑塊A和足夠長的木板B疊放在水平地面上，A和B之間的動摩

擦因數是B和地面之間的動摩擦因數的4倍，A和B的質量均為機。現對A施加一水平向

右逐漸增大的力尸，當斤增大到同時A開始運動，之后力尸按圖乙所示的規律繼續增大,

圖乙中的x為A運動的位移，已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。對兩物塊的運動過程，

以下說法正確的是（）

A.當F>2R）,木塊A和木板B開始相對滑動

B.當F>Fo,木塊A和木板B開始相對滑動

C-自/至木板E木板B對A做功大小為牛

D.『時，木板B的速度大小為J警

4.（本題3分）某同學在高度〃處以一定大小的速度均拋出一小球，當其速度方向不同時,

落地點與拋出點的水平距離即射程大小也不同，若不計空氣阻力，則最大射程為（）

B.1C.喈D燈

A.

5.（本題3分）如圖所示，從地面上同一位置尸點拋出兩小球A、B,落在地面上同一點。

點，但A球運動的最高點比B球的高，空氣阻力不計，在運動過程中，下列說法正確的是

A.A球的加速度比B球的大

B.A球的飛行時間比B球的長

C.A、B兩球在最高點的速度大小相等

D.A、B兩球落到Q點時的速度一定相同

6.（本題3分）如圖所示，長度為/的輕桿上端連著一質量為加的小球A（可視為質點），桿

的下端用較鏈固接于水平面上的0點。置于同一水平面上的立方體B恰與A接觸，立方體

B的質量為今有微小擾動，使桿向右傾倒，各處摩擦均不計，而A與B剛脫離接觸的

瞬間，桿與地面夾角恰為g,重力加速度為g,則下列說法正確的是（)

O

777777/77777777777777777/7777777"

0

A.A與B剛脫離接觸的瞬間，A、B速率之比為1：2

B.A與B剛脫離接觸的瞬間，B的速率為

C.A落地時速率為歷

D.A、B質量之比為2：1

7.體題3分）2019年12月7日，“長征三號”運載火箭在中國文昌發射場發射升空，將衛星

送入預定軌道。圖為該衛星繞地球運動示意圖，測得衛星在f時間內沿逆時針從P點運動到

Q點，這段圓弧對應的圓心角為仇已知地球的半徑為R,地球表面重力加速度為g,則該

衛星運動的（）

A.線速度為，呼B.周期為生

c.向心加速度為悻1

D.軌道半徑為

8.（本題3分）一個小滑塊放在半徑為R的光滑半球頂部，由于輕微的擾動，它開始由靜止

下滑，求它離開球面時，離半球底部的高度〃為（）

RcRcRr2R

A.-B.—C.—D.—

4323

9.（本題3分）2020年7月31日，北斗閃耀，澤沐八方。北斗三號全球衛星導航系統（如圖

甲所示）建成暨開通儀式在北京舉行。如圖乙所示為55顆衛星繞地球在不同軌道上運動的

IgT-lgr圖像，其中T為衛星的周期，廠為衛星的軌道半徑，1和2為其中的兩顆衛星。已

圖甲圖乙

A.地球的半徑為與

B.地球質量為4/1坐0"-

C.衛星1和2運動的線速度大小之比為王：々

D.衛星1和2向心加速度大小之比為1O2%:14

二、多選題（共15分）

10.（本題3分）如圖所示，輕質彈簧的一端與內壁光滑的試管底部連接，另一端連接質量為

，〃的小球，小球的直徑略小于試管的內徑，開始時試管位于水平面靜止，彈簧處于原長，小

球也靜止，若緩慢增大試管的傾角6至試管豎直，彈簧始終在彈性限度內，則下列說法中正

確的是（）

A.整個過程中彈性勢能一定逐漸增大

B.整個過程中彈性勢能可能先增大后減小

C.整個過程中小球重力勢能一定逐漸增大

D.整個過程中小球重力勢能可能先增大后減小

11.（本題3分）某實驗研究小組為探究物體沖上粗糙斜面能達到的最大位移x與斜面傾角e

的關系，使某一物體每次以不變的初速率VO沿足夠長的斜面向上運動，如圖甲所示，調節

斜面與水平面的夾角仇實驗測得X與，的關系如圖乙所示，取g=10m/s2。則由圖可知（）

A.物體的初速率vo=3m/s

B.物體與斜面間的動摩擦因數口=0.8

C.圖乙中Xmin=0.36m

D.取初始位置所在水平面為重力勢能參考平面，當，=37。，物體上滑過程中動能與重力勢

能相等時，物體上滑的位移為0.1875m

12.（本題3分）如圖所示，木塊B上表面是水平的，當木塊A置于B上，并與B保持相對

靜止，一起沿固定的光滑斜面由靜止開始下滑，在下滑過程中（）

A

13

A.A所受的合外力對A做正功B.B對A的彈力做正功

C.B對A的摩擦力做正功D.A對B不做功

13.（本題3分）如圖所示，一個半徑和質量不計的定滑輪。固定在天花板上，物塊B和A

通過輕彈簧栓接在一起，豎直放置在水平地面上保持靜止后，再用不可伸長的輕繩繞過滑輪

連接物塊A和C,物塊C穿在豎直固定的細桿上，0A豎直，OC間距/=3m且水平，此時A、

C間輕繩剛好拉直而無作用力.已知物塊A、B、C質量均力2kg.不計一切阻力和摩擦，g

10m/s2.現將物塊C由靜止釋放，下滑〃=4m時物塊B剛好被提起，下列說法正確的是

A.彈簧的勁度系數為20N/m

B.此過程中繩子對物塊A做的功為60J

C.此時物塊A速度的大小為8、陛m/s

V41

D.繩子對物塊C做功的大小等于物塊A動能的增加量

14.（本題3分）為減機動車尾氣排放，某市推出新型節能環保電動車.在檢測該款電動車

性能的實驗中，質量為8x102kg的電動車由靜止開始沿平直公路行駛，利用傳感器測得此

過程中不同時刻電動車的牽引力尸與對應的速度也并描繪出如圖所示的尸1圖像（圖

V

中48、3。均為直線），假設電動車行駛中所受阻力恒定，最終勻速運動，重力加速度g

2

取10m/so則

A.電動車勻加速運動過程中的最大速度為15m/s

B.該車起動后，先做勻加速運動，然后勻速運動

C.該車做勻加速運動的時間是1.5s

D.該車行駛時的阻力是400N

第II卷（非選擇題）

三、實驗題（共18分）

15.（本題6分）用如圖所示的實驗裝置來驗證向心力公式。勻質小球由輕繩〃和b分別系于

一輕質木架上的A點和C點。當木架繞軸勻速轉動時，小球在水平面內做勻速圓周運動,

繩。在豎直方向、繩b在水平方向。兩繩的A、C端分別安裝有拉力傳感器1、2,重力加速

度為g,忽略空氣的阻力，實驗步驟如下：

A.實驗之前，用游標卡尺測得小球的直徑為d,用刻度尺測得“繩的長度為/“，匕繩的長

度為4；

B.使木架繞8C軸勻速轉動，并帶動小球在水平面內做勻速圓周運動，記錄轉”圈對應的

時間f；

C.讀出拉力傳感器1、2的示數分別為尸八Fh.

D.當小球運動到圖示位置時，繩6被突然燒斷，同時木架也立即停止轉動，讀出拉力傳感

器1在此瞬間的示數為4。

（1）小球的質量機=,做勻速圓周運動的周期7=;

（2）繩匕被燒斷之前小球做勻速圓周運動，若等式成立，則向心力公式得到驗

證；（用心、乙、n＞，、g、4和d表示）

（3）繩6被燒斷之后的瞬間，若等式成立，則向心力公式得到驗證。（用工、

F?、"、入g、和d表示）

16.（本題6分）在做“研究平拋運動”的實驗中，為了測量小球平拋運動的初速度，實驗用如

圖所示的裝置.實驗操作的主要步驟如下：

（i）在一塊平木板上釘上復寫紙和白紙，將其豎直立于斜槽軌道末端槽口前，木板與槽口之

間有一段初始距離d,并保持板面與軌道末端的水平段垂直.

（ii）使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止滾下，小球撞到木板在白紙上留下痕跡A

（iii）將木板沿水平方向向右平移一段動距離x,再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止滾下,

小球撞到木板在白紙上留下痕跡B

（iv）將木板再水平向右平移相同距離x,使小球仍從斜槽上緊靠擋板處由靜止滾下，再在白

紙上得到痕跡C

（丫）測得A、B、C三點距地面的高度為V、》、戶，已知當地的重力加速度為g.

請回答下列問題

（1）關于該實驗，下列說法中正確的是

A.斜槽軌道必須盡可能光滑

B.每次小球均須由靜止釋放

C.每次釋放小球的位置可以不同

D.步驟（i）初始距離4必須與步驟（迨）中距離x相等

（2）根據上述直接測量的量和已知的物理量可以得到小球平拋的初速度大小的表達式

為vo=.（用題中所給字母表示）

（3）某同學做進一步的研究，改變小球釋放的初始位置的高度/?,每改變一次高度，重復上述

步驟（i）-（V）（其它條件不變），并記錄每次的/2、）1、丫2、丫3.在同一坐標系中畫出％-｝、

圖象.根據你的分析，下列哪個圖最接近該同學的實驗結果（圖中直線〃表示

乂-1圖象，直線人表示M圖象，直線。表示必圖象）.

hhh

17.（本題6分）某同學用如圖所示的裝置“探究加速度與力、質量的關系''，打點計時器使用

的交流電頻率為50Hz,紙帶每5個打點選一個記數點，重物質量為相，小車質量為

紙帶!1S__i2345^1,

打點用（河口臉）；；：；；）

1442.553.66476

（1）依據紙帶，計算重物m的加速度m/s2（結果保留2位有效數字）

（2）關于以上實驗，下列說法正確的是________

A.該實驗應滿足條件mWM

B.動滑輪不是輕滑輪，對實驗結果無影響

C.若“不斷增大，繩子拉力會無限增大

D.木板左端略微墊高，平衡好小車與斜面間摩擦力，不計其他阻力，則該實驗裝置可以用

于驗證機械能守恒

（3）實際上滑輪與繩子之間有摩擦，則彈簧秤讀數（填＞、＜或=）繩對小車的拉力

四、解答題（共40分）

18.（本題6分）如圖所示，一小球從A點以某一水平向右的初速度出發，沿水平直線軌

道運動到8點后，進入半徑R=10cm的光滑豎直圓形軌道，圓形軌道間不相互重疊，

即小球離開圓形軌道后可繼續向C點運動，C點右側有一壕溝，C、。兩點的豎直高度

〃=0.8m,水平距離s=1.2m,水平軌道AB長為乙=Im,BC長為乙？=3m,小球與水

平軌道間的動摩擦因數〃=02,重力加速度g取lOm/J.

（1）若小球恰能通過圓形軌道的最高點，求小球在A點的初速度？

（2）若小球既能通過圓形軌道的最高點，又不掉進壕溝，求小球在A點的初速度的范

圍是多少？

19.（本題10分）如圖所示，豎直平面內的四分之一圓周軌道半徑R=4m,Oi為其圓心；半

圓軌道半徑r=1m,。2為其圓心；兩者通過水平軌道連接。長/=1m的豎直擋板下邊離地高

度為0.5m,O2到擋板的距離d=1.5m。將質量"，=O」kg的小物塊從四分之一圓周軌道上某

處靜止釋放，不計一切摩擦阻力。

（1）若物塊從Oi等高處釋放，求物塊下滑到最低點時對圓周軌道的壓力；

（2）若釋放點高度在一定范圍內，物塊經圓周最高點飛出后能擊中擋板，求此范圍；

（3）從某高度釋放小物塊，物塊經圓周最高點飛出后擊中擋板時動能最小，求對應的釋放點

高度H。

20.（本題12分）如圖所示，裝置BO'O可繞豎直軸0'。轉動，可視為質點的小球A與兩輕細

線連接后分別系于B、C兩點，裝置靜止時細線A3水平，細線4c與豎直方向的夾角

6=37。.已知小球的質量m=lkg,細線AC長L=lm,B點距C點的水平和豎直距離相等.（重

-34

力加速度g取lOm/s?,sin37°=^,cos37°=-）

（1）若裝置以一定的角速度勻速轉動時，線48水平且張力恰為0,求線AC的拉力

大小？

（2）若裝置勻速轉動的角速度〃=Ji5rad/s,求細線AC與AB的拉力分別多大？

（3）若裝置勻速轉動的角速度秋!=V^rad/s,求細線AC與AB的拉力分別多大？

21.（本題12分）如圖所示，圓柱形水箱高2m、容積10m,,水箱底部接通水管A,頂部接通

水管B.開始時箱中無水，若僅用4管或僅用B管緩慢地將水注入，直到水箱中水滿為止.設

外界待注入的水開始時均與箱底等高，問這兩種情況下外界所做的功分別是多少？它們是否

相等？（g取10WJ）某同學分析過程如下：由于整個過程是緩慢地將水注入，所以不考慮

水的動能增量，外界對水所做的功只改變水的重力勢能.而兩種情況均為將水箱注滿，因此

水的重力勢能改變量相同，外界所做的功相等.問：你同意上述分析過程嗎？若同意，按照

這種分析方法求出外界所做的功；若不同意，指明錯誤之處并求出你認為正確的結果.

--------------------------2m

B_---|A

I.c

【詳解】

以M表示地球的質量，〃?表示月球的質量，，%表示K行器的質量，「表示地月距離，x衣

示匕行器到月球的距離，。表示月球公轉的角速度根據萬有引力定律和牛頓第二定律，有

萬Mm0mn^2Mm2

G---工T-G-井=機0。(，-x),G——=ma>~r

(r-x)xr

聯立以上兩式，得

所以，飛行器與地球的距離為

r-x=r1-|ja3.2xl()5km

UM；

故選c。

2.D

【詳解】

A.向心力由萬有引力提供，根據萬有引力定律

F=G?

13

兩黑洞間的距離逐漸減小，萬有引力增大，所以向心力均逐漸增大，A錯誤;

C.根據牛頓第二定律

4/

產不

6m叫

產6

乙=4+々

解得

T=171

G(w(+m2)

兩黑洞間的距離L逐漸減小，周期均減小，c錯誤;

D.根據⑷=半,T減小，角速度均逐漸增大，D正確;

B.根據

解得

2

G的+m2)rl

W=?

兩黑洞間的距離L逐漸減小的過程中，〃的減小量大于n2、仁2的減小量，所以線速度均增

大，B錯誤。

故選D。

3.D

【詳解】

AB.設A、B之間的最大摩擦力為人，B與地面之間的最大摩擦力為工：,由于最大靜摩擦

力等于滑動摩擦力，則

fm=4〃"火><==2Hmg

可知，當F增大到Fo,A開始運動時，B也和A一起滑動。則

Fo=f^=2〃"g

當A、B發生相對滑動時，A、B之間的摩擦力達到最大靜摩擦力，整體隔離法得

Fma

-fm=

F-￡、=2ma

聯立解得

F=36

故AB錯誤；

CD.木板自x=0至戶xo過程中，A、B沒有發生相對滑動，整體動能定理得

—'.X。-fmx0=--2mv

對A用動能定理，得

...（2玲+K）12

+―-----=-mv

聯立解得

W-5FOXO.._I片

故C錯誤，D正確。

故選Do

4.D

【詳解】

如圖所示

對初速度%進行分解.，水平方向

vx=%cosa

豎直方向

vy=%sina

則水平射程為

x=v()tcosa

豎直方向落地時

2

-h=votsma-^gt

消去a解得

X2=~gY+gh2t-h2+v^t2

則

_￡(￡MT[(￡Ml

f*2，十+C

g

當

2%2+2g〃

g2

時x有最大值

即

x廣府同

故D正確，ABC錯誤。

故選Do

5.B

【詳解】

A,A球的加速度和B球一樣大，都等于重力加速度，A錯誤:

B.把斜上拋運動轉化為平拋運動，如圖所示

根據r=，A球的h大，A球的運動時間長，B正確;

C.根據x=v。、但，A球在最高點的速度小，C錯誤；

D.無法判斷A、B兩球落到Q點時的速度是否相同，D錯誤

6.B

【詳解】

A.桿對A的作用力先是支持力后是拉力，A與B剛脫離接觸的瞬間，桿對A的作用力等

于零，A的速度方向垂直于桿，水平方向的分速度等于B的速度

vAcos60=vB

解得

%：%=2：1

A錯誤：

B.A與B剛脫離接觸的瞬間，B時A也沒有作用力，A只受重力作用，根據牛頓第二定律

mgsin300=m—

“：%=2:1

解得

匕*

B正確；

C.脫離接觸之后，由機械能守恒定律

mglsin30°=gmv2-g

解得

c錯誤；

D.脫離接觸之前，由機械能守恒定律

mgl(1—sin300)=~mv\+~

解得

=1:4

D錯誤。

故選Bo

7.A

【詳解】

AD.由牛頓第二定律

G等=*)

v=cor

「Mm

G/=mg

解得

書

A正確，D錯誤；

B.由7=且和得，7，B錯誤;

cot0

C.由

a=ajrr

t

解得a嗎二C錯誤。

rV02

故選Ao

8.D

【詳解】

設小球離開斜面時半徑與豎直方向的夾角為仇分別根據機械能守恒定律和牛頓第二定律得

mgRD=mgh/+—1mv"2

2

mgcos0=m—

R-h

cos0八=------

R

解得

人=絲

3

故選D。

9.D

【詳解】

A.設地球質量為M,由萬有引力提供向心力有

G謬哼，

兩邊同時取對數，整理可得

叱=為」愴絲

224兀2

當愴7=0時，有

可知xo并不代表地球半徑，選項A錯誤;

B.對比圖像可知

1.GM,

產5

解得

G

選項B錯誤;

C.由曠=—可得

選項C錯誤;

M

D.根據〃=G慧以及圖乙可求得，衛星1和2向心加速度之比為IO?看選項DIE確。

故選Do

10.AD

【詳解】

AB.緩慢增大試管的傾角。至試管豎直，小球始終處于平衡狀態，由平衡條件得

kx=mgsin0

解得》=些警，緩慢增大試管的傾角〃至試管豎直，彈簧的形變量X增大，彈簧的彈性勢

K

能增大，A正確，B錯誤;

CD.小球的重力勢能為

Ep=mg(xn-x)sin0

解得

k.nrg2sin26

E=mgxsin0

0k

當sine=2&時，小球的重力勢能最大，所以整個過程中小球重力勢能先增大后減小，C

2mg

錯誤，D正確。

故選AD。

11.AC

【詳解】

7T

A.當時，物體做豎直上拋運動，不受摩擦力作用，根據

Vo=2gh

可得

v0=3m/s

A正確；

B.當6=0時，物體沿水平面做減速運動，根據動能定理

-tnvQ=jumgx

代入數據解得

〃=0.75

B錯誤:

c.根據動能定理

J=jumgxcos0+mgxsin0

整理得

9

x=---------------------------

20(0.75cos。+sin6)

因此位移最小值

9

%min=0.36m

205/0.752+l

C正確;

D.動能與重力勢能相等的位置

m^xsin370-Q%gxsin37。+gxcos370)

整理得

x=0.25m

D錯誤。

故選ACo

12.ACD

【詳解】

A.木塊向下加速運動，故動能增加，由動能定理可知，木塊A所受合外力對A做正功,

故A正確:

BC.A、B整體具有沿斜面向下的加速度，設為“，將〃正交分解為豎直方向分量4,水平

方向分量的，如下圖所示

由于具有水平分量的，故A必受到水平向左的摩擦力力A受力如圖所示，則B對A的彈

力做負功，B對A的摩擦力做正功，故B錯誤，C正確;

D.對整體分析，假設從起始位置到底端的高度差為萬，由機械能守恒可知

1

{mA+mK)gh=^mA+mR')v

對B分析，山動能定理得

]2

mBgh+Wf+WN=-inBv-

聯立可得

叼+%,=0

故D正確。

故選ACD。

13.AC

【詳解】

A.初始時彈簧處于壓縮狀態，彈力等于A的重力.B剛好被提起時，彈簧處于伸長狀態,

彈簧的彈力等于B的重:力.由幾何關系得，彈簧共伸長了2m.物塊B剛好被提起時彈簧的

的形變量為：

2x=5m-3m

kx=mg

解得彈簧的勁度系數為：

k=20N/m

故A正確.

BC.物塊C沿桿卜滑的速度分解在沿繩子的方向和垂直的方向，當物塊B剛好被提起時:

vA=vccos37"

B的速度為零，彈簧由壓縮變為伸長，形變量不變，儲存的彈性勢能始末兩個狀態相等，由

整個系統動能定理得：

mgh—mg=gmu；+g

解得：

…島S

所以C正確.

對TA物體，由動能定理得：

12

W—mg?lx=~mvA

解得：

640

W=(40+—)J

41

故B錯誤.

D.對C由動能定理得：

,12

nigh-WT=—mvc

解得繩子對C做的功為:

WT=msh-^=^-^J=^

物塊A動能的增加量:

AF_12_640.

所以繩子對物塊C做功的大小不等于物塊A動能的增加量.故D錯誤.

14.CD

【詳解】

A.A8段牽引力不變，根據牛頓第二定律知，加速度不變，做勻加速直線運動，可知勻加

速達到的最大速度為3m/s,所以A錯誤;

B.A8段牽引力不變，根據牛頓第二定律知，加速度不變，做勻加速直線運動；8c圖線的

斜率表示電動車的功率，知8c段功率不變，牽引力減小，加速度減小，做加速度減小的加

速運動，所以B錯誤;

CD.電動車的功率為

P=2,°；0°w=6000W

3-15

勻加速運動的末速度為

丫-=幽儂=33

F2000

當牽引力等于阻力時，速度最大，由圖線知

/MOON

根據牛頓第二定律得，勻加速運動的加速度大小

F-f「，2

a=------=2m/s

m

則勻加速運動的時間

v3

a2

所以CD正確;

故選CD。

462a+力

t

4+1

57n4W，+f|

【詳解】

(1)小球做勻速圓周運動時.，豎直方向二力平衡，則有

4=mg

解得

m3

S

做勻速圓周運動的周期

T=-

n

(2)小球做勻速圓周運動所需要的向心力由繩b的拉力居提供，軌跡半徑

.d

1+萬

再根據向心力公式

求出向心力的值

看死、死兩者是否相等，若即

則向心力公式得到驗證。

(3)小球做勻速圓周運動的線速度

繩。被燒斷之后的瞬間，小球的速度未來得及突變，即將在豎直面內做變速圓周運動，半徑

為T，繩。的拉力突變為小，向心力突變為4-mg,若

Fv2

F°_mg=」~------------

g

"2

成立，即

則向心力公式得到驗證。

16.Bx------3-------C

丫2%一%一%

【詳解】

（1）為了保證小球的初速度相等，每次讓小球從斜槽的同一位置由靜止釋放，斜槽軌道不

需要光滑，故A錯誤，C錯誤，B正確，步驟（i）初始距離4必須與步驟（出）中距離x無關，

只要保證，連續水平移動的位移x相等即可，故D錯誤.

（2）在豎直方向上，（%-%）-（X-M）=g尸：水平方向上x=%T,可得小球平拋的初

速度%=x

2y2一乂一%

（3）設小球離地高度為40,小球平拋運動階段水平位移為x'=vot,距離地面高度為

y=,小球從斜槽的由h處靜止釋放，忽略摩擦力的影響，mgh=^mv^,由以上

分析可得丫=一二,+/7。，當由木板水平向右平移時，對X'逐漸變大，圖象斜率變小，

4hn

故C正確.

17.0.56或0.55B>

【詳解】

（1）重物〃7的加速度

1（4.76+3.66）x10-2-（2.55+1.44）x10~2,,

a=-x-------------!------------------------------------m/s2=0.55m/s2

2（2x0.1）-

（2）A.彈簧秤直接測量繩的拉力，沒有必要滿足條件加A錯誤；

B.動滑輪不是輕滑輪，不影響彈簧秤測量繩的拉力的準確性，對實驗結果無影響，B正確；

C.由牛頓第二定律

mg-2Fy=ma

FT=Ma

p=2Mg

解得仆4M^,若根不斷增大，繩子拉力會無限趨近于2Mg,C錯誤；

------r1

m

D.彈簧秤對系統有拉力，系統的機械能不守恒，則該實驗裝置不可以用于驗證機械能守恒，

D錯誤。

故選B。

(3)繩子受到摩擦力的作用，彈簧秤的讀數必然增大，一定大于繩對小乍的拉力。

18.(I)匕=3m/s(2)初速度的范圍3m/sW%44m/s和％25m/s

【詳解】

(1)設小球恰能通過圓形軌道最高點的速度為v,由牛頓第二定律得:

ms=m—..........①

R

由B到最高點由機械能守恒定律得:

；mv^-2mgR+gmv2.....(2)

山A到B有

-〃,哂=g叫-/v：.③

聯立①②③式解得A點的速度以=3m/s

(2)若小球剛好停在C處，則有

=0-mv'A2

解得A點的速度為丫A=4m/s

若小球停在BC段,

3m/s<vA<4m/s

若小球能通過C點，并恰好越過壕溝，則有

〃=.....(4)

5=

Vct...⑤

一刖虱匕+L2)=-mvl

聯立④=5m/s

所以初速度的范圍3m/s<<4m/s和>5m/s

19.(1)3N,方向豎直向下；(2)2.5m</z<3.125m；(3)2.75m

【詳解】

(1)據機械能守恒定律

D12

mgR=—mv

圓周最低點

K

解得

尸N=3N

根據牛頓第三定律，物塊對圓周軌道的壓力大小為3N,方向豎直向下

(2)打到擋板上端點

d=也

聯立得

v.=—V10m/s

2

打到下端點

同,

v2=2m/s

且要過圓軌道最高點

片

mg=tn-

r

解得

v3=y[gr=V10m/s

綜上，取

VlOm/s<v<—VlOm/s