《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

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

又

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：