甘肃省兰州市第一中学2017-2018学年高一物理下学期期中试题

16. （8分）如图所示，一质量为m＝2.0 kg的物体从 半径为R＝m的圆弧轨道的A端，在拉力作用 下沿圆弧缓慢运动到B端(圆弧在竖直平面内)。拉力F大小不变始终为15 N，方向始终与物体在该切线成37°角。圆弧所对应的圆心角为45°，BO边为竖直方向。求过程中：(g取10 m/s)

(1)拉力F和重力G做的功各是多少？

(2)圆弧面对物体的支持力FN和对物体的摩擦力Ff做的功各是多少？

2

5.0

AB点的这一

17．(10分)有一台最大功率为Pm=8×103W的起重机，将一个质量为m=1000kg的物体竖直向上吊起，不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s，则

（1）若起重机以最大功率工作时，物体最终能达到的最大速度为多少？ （2）若物体以v=0.4m/s的速度匀速上升，起重机的实际功率是多少？

（3）若物体从静止气以a=2m/s2的加速度匀加速上升，则维持此加速度的时间是多少？ 18．（14分）如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴

2

OO′重合。转台以一定角速度ω匀速旋转，一质量为m的小物

块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O点的连线与OO′之间的夹角θ为60°，重力加速度大小为g。

(1)若ω＝ω0，小物块受到的摩擦力恰好为零，求ω0；

(2)若ω＝(1±k)ω0，且0＜k?1，求小物块受到的摩擦力大小和方向。

兰州一中2017-2017-2学期高一年级期中物理试题

参考答案

一、选择题：本卷共12小题，每小题4分，共48分，每小题有一个或多个选项正确，全部

选对得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。 题1 号 选D 项 二、实验题：本题共2小题，共16分。把答案填在题中的横线上或按照题目要求作答。 13题(6分)

（1）___b_____、____c______、 ____不在____ 14题(8分)

（1）__ABCE______(2)_____ 2_____ 、_____2___（-20，-5）____________

三、计算题：本题共4小题，共36分。解答时应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。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

_______ 、

C C A B C D A BC BC BD AC 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 V(1)在B点：By?tag600,得VBy=103m/sVBxVB?VBy2?VBx2?20m/s?????3分V(2)在A点：Ay?tag450,得VAy=10m/s15（6分）VAx小球通过A,B点运动时间为：V?VAyt?By?(3?1)s????3分gxAB?VO?t?10(3?1)m???2分π

16.（8分）解析 (1) WF＝Fcos 37°·R＝15π J＝47.1 J。

4

WG＝－mgR(1－cos 45°)≈－29.3 J。

(2) WN＝0。

因为物体在拉力F作用下缓慢移动，动能不变，由动能定理可知：WF＋WG＋Wf＝0。 所以Wf＝－WF－WG＝(－47.1＋29.3) J＝－17.8 J。

17（10分）解：（1）当牵引力等于重力时，速度最大，根据P=mgvm知， 最大速度

……．2分

（2）当物体匀速上升时，F=mg=10000N……1分

则起重机的实际功率P=Fv=10000×0.4W=4000W．……2分 （3）根据牛顿第二定律得，F﹣mg=ma， 解得F=mg+ma=(10000+2000)N=12000N，……2分 则匀加速运动的末速度v=

，……2分

可知t=．……1分

18．（14分）解析 (1)对小物块受力分析可知：

FN cos 60°＝mg F

N sin 60°＝mR′ω2 0R′＝Rsin 60°

联立①②③解得：ω2g0＝ R (2)由于0＜k?1，

当ω＝(1＋k)ω0时，物块受摩擦力方向沿罐壁切线向下． 由受力分析可知：

FN′cos 60°＝mg＋Ffcos 30°

FF2

N′sin 60°＋fsin 30°＝mR′ω联立③④⑤解得：F3k＋kf＝

2mg

当ω＝(1－k)ω0时，物块受摩擦力方向沿罐壁切线向上．

① ② ③

④ ⑤

由受力分析和几何关系知：

FN″cos 60°＋Ff′sin 60°＝mg

⑥

FN″sin 60°－Ff′cos 60°＝mR′ω2

联立③⑥⑦解得Ff′＝

3k2－k⑦

mg.