2023-2024学年广东省惠州市高一(下)期末物理试卷

2023-2024学年广东省惠州市高一（下）期末物理试卷一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．（4分）我国《道路交通安全法》中规定：为了保护乘客的生命安全，乘坐汽车时需要系好安全带。下列说法正确的是（）A．系好安全带可以减小惯性 B．车辆满载时比空载时的惯性大 C．系好安全带是为了增大乘客与座椅间的摩擦力 D．车辆发生碰撞时，安全带对乘客的作用力大小大于乘客对安全带的作用力大小2．（4分）某高速公路收费站的ETC的直杆道闸的示意图如图所示，杆OP的长度为L，当小车靠近道闸时，杆OP绕O点转动放行，在杆OP从与水平方向成30°匀速转动到60°的过程中，P端的线速度大小为v，则该转动过程所用的时间为（）A．πL12v B．πLv C．πL3v3．（4分）如图所示，小陈同学参加趣味运动中的“投球入桶”比赛。她站立在规定的位置，以初速度v0把小橡胶球水平投出，投出点高度为h，发现球落在目标桶前方。她欲将球投入桶中，应该（）A．h增大，v0增大 B．h增大，v0不变 C．h不变，v0增大 D．h不变，v0减小4．（4分）“引体向上”是衡量学生体质的重要参考标准之一，主要测试上肢肌肉力量的发展水平。如图所示，为完成一次完整的“引体向上”训练，某同学两手握紧单杠，身体悬垂，接着用力上拉使下颌超过单杠（身体无摆动），然后使身体下降，最终悬垂在单杠上（视为静止），下列说法正确的是（）A．两手间的距离越大，悬垂时单臂受到的拉力越小 B．在上升过程中单杠对人的作用力始终大于人的重力 C．在上升过程中人克服重力做了功 D．一次完整的“引体向上”训练，人的重力冲量一定为05．（4分）每次看到五星红旗冉冉升起，我们都会感到无比的自豪和骄傲，在两次升旗仪式的训练中，第一次国旗运动的v﹣t图像如图中实线所示，第二次国旗在开始阶段加速度较小，但跟第一次一样，仍能在歌声结束时到达旗杆顶端，其运动的v﹣t图像如图中虚线所示，下列图像可能正确的是（）A． B． C． D．6．（4分）随着科技的进步，2020年，农村和偏远山区也已经开始用无人机配送快递，如图甲所示。无人机在0～5s内的飞行过程中，其水平、竖直方向速度vx、vy与时间t的关系图像分别如图乙、丙所示，规定竖直方向向上为正方向。下列说法正确的是（）A．0～2s内，无人机做匀加速直线运动 B．2s～4s内，无人机做匀减速直线运动 C．t＝4s时，无人机运动到最高点 D．0～5s内，无人机的位移大小为9m7．（4分）一个质量为1kg的小球竖直向上抛出，最终落回抛出点，假如小球所受空气阻力大小恒定，该过程的位移一时间图象如图所示，g＝10m/s2，下列说法正确的是（）A．小球抛出时的速度为12m/s B．小球上升和下落的时间之比为2：3 C．小球落回到抛出点时所受合力的功率为646W D．小球上升过程的机械能损失大于下降过程的机械能损失二．多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。（多选）8．（6分）油纸伞是中国传统工艺品之一，使用历史已有1000多年。如图所示，a、b是油纸伞伞面上同一根伞骨上附着的两颗相同雨滴，伞骨可视为直线，当以伞柄为轴在水平面内旋转雨伞时，下列说法正确的是（）A．雨滴a、b角速度相同 B．雨滴a、b线速度相同 C．雨滴a更容易从伞面移动 D．雨滴b更容易从伞面移动（多选）9．（6分）2024年5月28日18时58分，“神舟十八号”乘组航天员叶光富、李聪、李广苏紧密协同，在空间站（离地面的距离大约为450km）机械臂和地面工作人员配合下，完成了8.5小时的出舱活动，实现目前我国最长的出舱时间，也彰显了我国强大的航天实力，以下说法中正确的是（）A．航天员出舱时，可以不系安全绳 B．航天员不受重力，处于漂浮状态 C．航天员的速度和向心加速度都比地球同步卫星大 D．研究机械臂具体操作时，不可以把机械臂看成质点（多选）10．（6分）如图（a）所示，可视为质点的小球穿在竖直平面内光滑的固定圆环上，绕圆心O点做半径为R的圆周运动。小球运动到最高点时，圆环与小球间弹力大小为F，小球在最高点的速度大小为v，其F﹣v2图像如图（b）所示，重力加速度g取10m/s2，则以下说法中正确的是（）A．小球的质量为4kg B．固定圆环的半径R为0.4m C．若小球恰好能做完整的圆周运动，则其受到轨道的最大弹力为100N D．小球在最高点的速度为4m/s时，小球受圆环的弹力大小为20N，方向向上三、非选择题：本题共5小题，共54分。考生根据要求作答。11．（7分）图（a）是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。（1）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线，每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛。（2）图（b）是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为m/s（重力加速度g取9.8m/s2）（结果保留三位有效数字）。（3）实验中，为了能较准确地描绘小球的运动轨迹，下面还列出了一些操作要求，你认为正确的是。A．应采用塑料小球B．小球在做平抛运动的过程中，不可以与记录面板上的白纸（或方格纸）相接触C．将小球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将打下的印记点连成折线12．（10分）图（a）为小明同学用“落体法”验证机械能守恒定律的实验装置，图（b）为挑选出的一段纸带，纸带上各相邻点迹间的距离已测出，并标在图中，重锤质量为200g，打点计时器工作频率为50Hz，重力加速度g取9.8m/s2。（1）纸带的（选填“左端”或“右端”）与重锤相连。（2）小明计算出打点2时重锤的速度v2＝2.03m/s，请计算打点5时重锤的速度v5＝m/s，从打点2到打点5过程中重锤动能的增加量ΔEk＝J（计算结果均保留3位有效数字），计算得到重锤重力势能的减少量|ΔEp|＝0.272J。（3）通过上述计算发现，下落过程中，重锤动能的增加量ΔEk（选填“大于”、“等于”或者“小于”）重力势能的减少量|ΔEp|，请说明原因：（写出一条即可）。13．（9分）如图所示，某小朋友设计了一个“平衡”的小游戏，他将质量为M的小物块A放在水平桌面上，质量为m的小物块B通过轻绳与A相连，水平拉力F（大小未知）作用在物块B上，当轻绳与竖直方向的夹角调整为θ时，小物块A刚好在桌面不滑动，系统处于平衡状态。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度为g。求：（1）拉力F和轻绳AB间的拉力大小；（2）小物块A与桌面间的动摩擦因数μ。14．（12分）某物理兴趣小组同学决定举行遥控赛车比赛，比赛路径如图所示，可视为质点的赛车从起点A出发，沿水平直线轨道运动L后，由B点进入半径为R的光滑竖直半圆轨道，并通过半圆轨道的最高点C，才算完成比赛。B点是半圆轨道的最低点，水平直线轨道和半圆轨道相切于B点，一质量为m＝0.5kg的赛车，通电后以恒定的额定功率P＝2W工作，在水平面上运动时受到的水平阻力恒为f＝0.4N，在竖直轨道上受到的阻力可忽略不计，且进入竖直轨道前已关闭电动机。已知L＝10m，R＝0.4m，取重力加速度g＝10m/s2。求：（1）要使赛车恰好完成比赛，赛车在半圆轨道的C点速度大小是多少；（2）要使赛车恰好完成比赛，赛车在半圆轨道B点时受到轨道的支持力的大小是多少；（3）若电动机工作的时间为t＝2.5s，通过计算判断赛车能否完成比赛。15．（16分）图（a）是U形雪槽，某次滑板表演，开始阶段，表演者在同一竖直平面内运动，可把该场地简化为（b）的凹形场地；两端是四分之一的光滑圆弧面，中间是长4L的粗糙水平面。表演者甲的质量（含滑板）为m，从A处沿光滑圆弧面滑下，进入水平面后，与质量（含滑板）为2m且静止在水平面中点O的表演者乙水平击掌相碰，碰后甲以碰前速度的14（1）甲与乙碰撞后瞬间，甲、乙的速度大小之比；（2）以O为起点，甲、乙碰撞后在粗糙水平面上滑过的路程之比（可用k表示）；（3）若碰撞后，甲、乙均两次通过四分之一的光滑圆弧面的最低点，求PO的长度与k的关系式及k的取值范围。

2023-2024学年广东省惠州市高一（下）期末物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．（4分）我国《道路交通安全法》中规定：为了保护乘客的生命安全，乘坐汽车时需要系好安全带。下列说法正确的是（）A．系好安全带可以减小惯性 B．车辆满载时比空载时的惯性大 C．系好安全带是为了增大乘客与座椅间的摩擦力 D．车辆发生碰撞时，安全带对乘客的作用力大小大于乘客对安全带的作用力大小【考点】作用力与反作用力；摩擦力在日常生活或生产中的应用；惯性与质量．【答案】B【分析】惯性只由质量决定，质量越大，惯性越大，要理解作用力与反作用力的关系，大小相等、方向相反。【解答】解：A、惯性只由质量决定，质量越大，惯性越大，系好安全带没有改变质量，惯性不变，故A错误；B、车辆满载时比空载时的质量大，故惯性大，故B正确；C、系好安全带不会增大乘客与座椅间的摩擦力，是为了防止碰撞时惯性造成的伤害，故C错误；D、安全带对乘客的作用力和乘客对安全带的作用力是一对相互作用力，大小相等，故D错误。故选：B。2．（4分）某高速公路收费站的ETC的直杆道闸的示意图如图所示，杆OP的长度为L，当小车靠近道闸时，杆OP绕O点转动放行，在杆OP从与水平方向成30°匀速转动到60°的过程中，P端的线速度大小为v，则该转动过程所用的时间为（）A．πL12v B．πLv C．πL3v【考点】线速度的物理意义及定义式；合运动与分运动的关系．【答案】D【分析】由线速度和角速度关系，角速度公式求解运动时间。【解答】解：由题知杆OP绕O点从与水平方向成30°匀速转动到60°，由角速度和线速度的关系有v＝ωL，又ω=解得t=故D正确，ABC错误。故选：D。3．（4分）如图所示，小陈同学参加趣味运动中的“投球入桶”比赛。她站立在规定的位置，以初速度v0把小橡胶球水平投出，投出点高度为h，发现球落在目标桶前方。她欲将球投入桶中，应该（）A．h增大，v0增大 B．h增大，v0不变 C．h不变，v0增大 D．h不变，v0减小【考点】平抛运动位移的计算；平抛运动速度的计算．【答案】D【分析】根据平抛运动规律，水平匀速直线，竖直自由落体解答。【解答】解：小球扔出去后做平抛运动，根据平抛运动规律h=12x＝v0t解得x＝v02h她欲将球投入桶中，应该减小水平位移x，减小x有两个方法，一是h不变减小v0，二是v0不变减小h，故ABC错误，D正确。故选：D。4．（4分）“引体向上”是衡量学生体质的重要参考标准之一，主要测试上肢肌肉力量的发展水平。如图所示，为完成一次完整的“引体向上”训练，某同学两手握紧单杠，身体悬垂，接着用力上拉使下颌超过单杠（身体无摆动），然后使身体下降，最终悬垂在单杠上（视为静止），下列说法正确的是（）A．两手间的距离越大，悬垂时单臂受到的拉力越小 B．在上升过程中单杠对人的作用力始终大于人的重力 C．在上升过程中人克服重力做了功 D．一次完整的“引体向上”训练，人的重力冲量一定为0【考点】求恒力的冲量；解析法求共点力的平衡；作用力与反作用力；重力做功的特点和计算．【答案】C【分析】根据力的合成以及几何关系判断单臂拉力变化；根据竖直方向的加速度判断单杠对人的作用力与人的重力关系；根据重力做功特点判断重力做功的正负；根据I＝Ft判断重力的冲量。【解答】解：A.最终悬停时两手臂拉力的合力与重力平衡，根据力的合成以及几何关系可知，若增大两手间的距离，最终悬停时单臂的拉力变大，故A错误；B.在上升过程中，人先做加速运动，后做减速运动，单杠对人的作用力先大于人的重力，后小于人的重力，故B错误；C.在上升过程中人的位移向上，重力竖直向下，重力做负功，即人克服重力做了功，故C正确；D.根据I＝Ft可知一次完整的“引体向上”训练，人的重力冲量不为0，故D错误。故选：C。5．（4分）每次看到五星红旗冉冉升起，我们都会感到无比的自豪和骄傲，在两次升旗仪式的训练中，第一次国旗运动的v﹣t图像如图中实线所示，第二次国旗在开始阶段加速度较小，但跟第一次一样，仍能在歌声结束时到达旗杆顶端，其运动的v﹣t图像如图中虚线所示，下列图像可能正确的是（）A． B． C． D．【考点】根据物体的运动情况判断v﹣t图像是否正确．【答案】C【分析】v﹣t图像围成的面积表示国旗上升的高度，升旗时间相等，v﹣t图像斜率的绝对值表示加速度的大小，据此分析即可。【解答】解：AB．两次训练，国旗上升的高度相等，所以v﹣t图像围成的面积相等，升旗时间也相等，故AB错误；CD．v﹣t图像斜率的绝对值表示加速度的大小，第二次开始阶段加速度较小，虚线刚开始斜率较小，故C正确，D错误。故选：C。6．（4分）随着科技的进步，2020年，农村和偏远山区也已经开始用无人机配送快递，如图甲所示。无人机在0～5s内的飞行过程中，其水平、竖直方向速度vx、vy与时间t的关系图像分别如图乙、丙所示，规定竖直方向向上为正方向。下列说法正确的是（）A．0～2s内，无人机做匀加速直线运动 B．2s～4s内，无人机做匀减速直线运动 C．t＝4s时，无人机运动到最高点 D．0～5s内，无人机的位移大小为9m【考点】合运动与分运动的关系；一个匀速直线和一个变速直线运动的合成；复杂的运动学图像问题．【答案】C【分析】根据图中所给的无人机在水平方向和竖直方向的运动规律，根据速度的合成和分解其合运动，速度方向和加速度方向在同一直线时，做直线运动，速度方向和加速度方向不在同一直线时，做曲线运动；明确在v﹣t图象中，图象与时间轴所围的面积代表位移；根据矢量合成法则，0～5s内无人机的位移。【解答】解：A、在0～2s时间内，无人机在水平方向做匀加速直线运动，在竖直方向也做匀加速直线运动，但初速度沿水平方向，合力与速度方向有夹角，因此无人机做匀加速曲线运动，故A错误；B、在2s～4s时间内，无人机在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀减速直线运动，则合运动为匀变速曲线运动，故B错误；C、在0～4s时间内，竖直方向速度一直为正，即一直向上运动，则t＝4s时，竖直方向速度为零，因此无人机能运动到最高点，故C正确；D、在0～5s时间内，依据图象与时间轴所围的面积代表位移大小，那么无人机的水平位移为x＝（(1+2)×22+3×2）m＝9m，竖直位移为y＝（4×12故选：C。7．（4分）一个质量为1kg的小球竖直向上抛出，最终落回抛出点，假如小球所受空气阻力大小恒定，该过程的位移一时间图象如图所示，g＝10m/s2，下列说法正确的是（）A．小球抛出时的速度为12m/s B．小球上升和下落的时间之比为2：3 C．小球落回到抛出点时所受合力的功率为646W D．小球上升过程的机械能损失大于下降过程的机械能损失【考点】功是能量转化的过程和量度；功率的定义、物理意义和计算式的推导．【答案】C【分析】根据图象读出上升过程的位移和时间，求得平均速度，由公式v=【解答】解：A、由图知，小球上升的位移x＝24m，用时t1＝2s，平均速度v=xt=12m/s。由B、上升时加速度大小为a1=v0t1=对于下落过程，由牛顿第二定律得mg﹣f＝ma2；解得a2＝8m/s2；则a1：a2＝3：2根据位移公式x=12at2，及上升和下落的位移大小相等，可知上升和下落的时间之比为t1：t2=C、由上可得下落时间t2=6s，小球落回到抛出点时速度为v＝a2t2＝86所受合力F合＝mg﹣f＝8N，此时合力的功率为P＝646W．故C正确。D、小球上升和下落两个过程克服空气阻力做功相等，由功能原理知，球上升过程的机械能损失等于下降过程的机械能损失。故D错误。故选：C。二．多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。（多选）8．（6分）油纸伞是中国传统工艺品之一，使用历史已有1000多年。如图所示，a、b是油纸伞伞面上同一根伞骨上附着的两颗相同雨滴，伞骨可视为直线，当以伞柄为轴在水平面内旋转雨伞时，下列说法正确的是（）A．雨滴a、b角速度相同 B．雨滴a、b线速度相同 C．雨滴a更容易从伞面移动 D．雨滴b更容易从伞面移动【考点】传动问题．【答案】AD【分析】由图可知a、b两点属于同轴转动，旋转一周的周期相同，b点半径大于a点半径，根据圆周运动的关系式分析。【解答】解：A、a、b两点属于同轴转动，旋转一周的周期相同，角速度相同，故A正确；B、已知rb＞ra，根据圆周运动v＝rω可得出vb＞va，线速度不相同，故B错误；CD、根据圆周运动向心力公式F＝mrω2可知，r越大所需向心力越大，更容易从伞面移动，由vb＞va可知，雨滴b更容易从伞面移动，故C错误，D正确。故选：AD。（多选）9．（6分）2024年5月28日18时58分，“神舟十八号”乘组航天员叶光富、李聪、李广苏紧密协同，在空间站（离地面的距离大约为450km）机械臂和地面工作人员配合下，完成了8.5小时的出舱活动，实现目前我国最长的出舱时间，也彰显了我国强大的航天实力，以下说法中正确的是（）A．航天员出舱时，可以不系安全绳 B．航天员不受重力，处于漂浮状态 C．航天员的速度和向心加速度都比地球同步卫星大 D．研究机械臂具体操作时，不可以把机械臂看成质点【考点】航天器中的失重现象；质点；一般卫星参数的计算．【答案】CD【分析】先明确航天员在太空中的物理状态以及质点的概念以及航天器中的失重状态，接着运用一般卫星参数的计算，然后逐一分析选项的正确性。【解答】解：A、航天员出舱时，处于失重状态，但是为了安全，必须系安全绳，故A错误；B、航天员处于失重状态，但是仍然受到重力作用，故B错误；C、根据万有引力提供向心力，可得，由于空间站的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，所以航天员的速度和向心加速度都比地球同步卫星大，故C正确；D、研究机械臂具体操作时，机械臂的大小和形状不能忽略，不可以把机械臂看成质点，故D正确。故选：CD。（多选）10．（6分）如图（a）所示，可视为质点的小球穿在竖直平面内光滑的固定圆环上，绕圆心O点做半径为R的圆周运动。小球运动到最高点时，圆环与小球间弹力大小为F，小球在最高点的速度大小为v，其F﹣v2图像如图（b）所示，重力加速度g取10m/s2，则以下说法中正确的是（）A．小球的质量为4kg B．固定圆环的半径R为0.4m C．若小球恰好能做完整的圆周运动，则其受到轨道的最大弹力为100N D．小球在最高点的速度为4m/s时，小球受圆环的弹力大小为20N，方向向上【考点】物体在圆形竖直轨道内的圆周运动．【答案】BC【分析】根据图b，分别根据牛顿第二定律列方程mg﹣F＝mv2R，得到小球的质量和圆环的半径；若小球恰好能做完整的圆周运动，则小球在最高点的速度为零，当小球在最低点时，轨道对小球的作用力最大，根据动能定理计算在最低点的速度，根据牛顿第二定律计算作用力；把速度代入方程mg﹣F＝m【解答】解：A、小球在最高点时，根据牛顿第二定律有mg﹣F＝mv2R，由图（b）可知，当vB、由图（b）可知，当v2＝8（m/s）2时，F＝0，代入mg﹣F＝mv2C、若小球恰好能做完整的圆周运动，则小球在最高点的速度为零，当小球在最低点时，轨道对小球的作用力最大，设小球在最低点的速度为v'，根据动能定理有2mgR=12mv′2，在最低点根据牛顿第二定律有FmaxD、小球在最高点的速度为4m/s时，根据mg﹣F＝mv2故选：BC。三、非选择题：本题共5小题，共54分。考生根据要求作答。11．（7分）图（a）是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。（1）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线水平，每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛初速度相等。（2）图（b）是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为1.60m/s（重力加速度g取9.8m/s2）（结果保留三位有效数字）。（3）实验中，为了能较准确地描绘小球的运动轨迹，下面还列出了一些操作要求，你认为正确的是BC。A．应采用塑料小球B．小球在做平抛运动的过程中，不可以与记录面板上的白纸（或方格纸）相接触C．将小球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将打下的印记点连成折线【考点】探究平抛运动的特点．【答案】（1）水平；初速度相等；（2）1.60；（3）BC。【分析】（1）根据实验原理分析出斜槽末端的特点和初速度的关系；（2）根据运动学公式得出时间，结合水平方向上的运动特点得出小球的初速度；（3）根据实验原理掌握正确的实验操作，结合题目选项完成分析。【解答】解：（1）为了保证小球的初速度水平，斜槽末端需要水平，每次让小球从同一位置由静止释放，保证初速度相同；（2）根据y=1t=2y则初速度大小为：v0（3）AB、如果小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，则小球做平抛运动的初速度不同，抛物线的轨迹不同，故A错误，B正确；CD、平抛运动的时间与初速度无关，由高度决定，可知小球在空中运动的时间相同，由于初速度不同，则相同水平位移所用的时间不同，故C正确，D错误；故选：BC。故答案为：（1）水平；初速度相等；（2）1.60；（3）BC。12．（10分）图（a）为小明同学用“落体法”验证机械能守恒定律的实验装置，图（b）为挑选出的一段纸带，纸带上各相邻点迹间的距离已测出，并标在图中，重锤质量为200g，打点计时器工作频率为50Hz，重力加速度g取9.8m/s2。（1）纸带的左端（选填“左端”或“右端”）与重锤相连。（2）小明计算出打点2时重锤的速度v2＝2.03m/s，请计算打点5时重锤的速度v5＝2.60m/s，从打点2到打点5过程中重锤动能的增加量ΔEk＝0.264J（计算结果均保留3位有效数字），计算得到重锤重力势能的减少量|ΔEp|＝0.272J。（3）通过上述计算发现，下落过程中，重锤动能的增加量ΔEk小于（选填“大于”、“等于”或者“小于”）重力势能的减少量|ΔEp|，请说明原因：重锤克服空气阻力做功（写出一条即可）。【考点】验证机械能守恒定律．【答案】（1）左端；（2）2.60；0.264；（3）小于；重锤克服空气阻力做功。【分析】（1）根据重锤的运动特点分析出纸带与重锤的连接方式；（2）根据运动学公式得出重锤的瞬时速度，结合动能的计算公式完成分析；（3）根据实验原理分析出可能存在的实验误差。【解答】解：（1）重锤做匀加速直线运动，则纸带的左端与重锤相连；（2）根据运动学公式可得：v5=动能的增加量ΔEk=1（3）通过上述计算发现，下落过程中，重锤动能的增加量ΔEk小于重力势能的减少量|ΔEp|，可能原因是重锤克服空气阻力做功。故答案为：（1）左端；（2）2.60；0.264；（3）小于；重锤克服空气阻力做功。13．（9分）如图所示，某小朋友设计了一个“平衡”的小游戏，他将质量为M的小物块A放在水平桌面上，质量为m的小物块B通过轻绳与A相连，水平拉力F（大小未知）作用在物块B上，当轻绳与竖直方向的夹角调整为θ时，小物块A刚好在桌面不滑动，系统处于平衡状态。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度为g。求：（1）拉力F和轻绳AB间的拉力大小；（2）小物块A与桌面间的动摩擦因数μ。【考点】图解法解决动态平衡问题．【答案】（1）拉力F＝mgtanθ，轻绳AB间的拉力大小mgcosθ（2）小物块A与桌面间的动摩擦因数mtanθ(M+m)【分析】（1）对B受力分析，并正交分解力，由平衡平衡条件，可求拉力F和轻绳AB间的拉力大小；（2）对物块受力分析，并正交分解力，由平衡条件可解出小物块A与桌面间的动摩擦因数μ。【解答】解：（1）对B受力分析，由平衡平衡条件得mg＝TcosθF＝Tsinθ联立得F＝mgtanθT=mg（2）以A为对象，平衡条件可得Tsinθ＝fTcosθ+Mg＝FN又f＝μFN联立可得μ=mtanθ答：（1）拉力F＝mgtanθ，轻绳AB间的拉力大小mgcosθ（2）小物块A与桌面间的动摩擦因数mtanθ(M+m)14．（12分）某物理兴趣小组同学决定举行遥控赛车比赛，比赛路径如图所示，可视为质点的赛车从起点A出发，沿水平直线轨道运动L后，由B点进入半径为R的光滑竖直半圆轨道，并通过半圆轨道的最高点C，才算完成比赛。B点是半圆轨道的最低点，水平直线轨道和半圆轨道相切于B点，一质量为m＝0.5kg的赛车，通电后以恒定的额定功率P＝2W工作，在水平面上运动时受到的水平阻力恒为f＝0.4N，在竖直轨道上受到的阻力可忽略不计，且进入竖直轨道前已关闭电动机。已知L＝10m，R＝0.4m，取重力加速度g＝10m/s2。求：（1）要使赛车恰好完成比赛，赛车在半圆轨道的C点速度大小是多少；（2）要使赛车恰好完成比赛，赛车在半圆轨道B点时受到轨道的支持力的大小是多少；（3）若电动机工作的时间为t＝2.5s，通过计算判断赛车能否完成比赛。【考点】动能定理的简单应用；牛顿第二定律求解向心力．【答案】（1）要使赛车恰好完成比赛，赛车在半圆轨道的C点速度大小是2m/s；（2）要使赛车恰好完成比赛，赛车在半圆轨道B点时受到轨道的支持力的大小是30N；（3）若电动机工作的时间为t＝2.5s，赛车无法完成比赛。【分析】（1）赛车恰好通过最高点时，靠重力提供向心力，根据牛顿第二定律求出通过C点的最小速度；（2）根据机械能守恒定律求出赛车在B点的最小速度，根据牛顿第二定律求出轨道对赛车的支持力；（3）对A到B过程运用动能定理，