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2023-2024高一下物理期末模拟测试1
一、单项选择题：共11小题，每小题4分，计44分．每小题只有一个选项最符合题意．
1 . 一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小，下图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为正确的是（ ）
A． B．
C． D．
2．科学家们设想，从位于地球静止轨道的太空站上竖直放下缆绳，固定在赤道上做成太空电梯，这样通过电梯舱可将人和货物从地面运送到太空站。下列说法正确的是（ ）
A．缆绳上的各个质点都处于完全失重状态
B．缆绳上任意位置的线速度一定小于第一宇宙速度
C．缆绳上任意位置的线速度与该处离地球球心的距离成反比
D．若有零件从缆绳上的中间段某处脱落，该零件将做离心运动
3. 某同学在学习了静电场及其应用后，归纳整理了如下笔记，其中错误的是（ ）
A．自然界中的电荷只有正电荷和负电荷两种
B．点电荷和元电荷都类似于质点，都是一种理想化模型
C．电场是物质存在的一种形式
D．仅受电场力的带电粒子在电场中的运动轨迹与电场线不一定重合
4. 两个带等量正电荷的点电荷，O点为两电荷连线的中点，a点在连线的中垂线上，若在a点由静止释放一个电子，如图所示，仅在静电力作用下，关于电子的运动，下列说法正确的是（ ）
A．电子在从a点向O点运动的过程中，加速度越来越大，速度越来越大
B．电子在从a点向O点运动的过程中，加速度越来越小，速度越来越大
C．电子运动到O点时，加速度为零，速度最大
D．电子通过O点后，速度越来越大
5．一个小球沿竖直光滑的圆环轨道做圆周运动，圆环的半径为R；关于小球的运动情况，下列说法中不正确的是（ ）
A．小球的线速度的方向时刻在变化，但总在圆周的切线方向
B．小球的加速度的方向时刻在变化，但总是指向圆心的
C．小球的线速度的大小总大于或等于
D．小球运动过程中的向心加速度的大小一定不小于g
6．如图所示，a为地球赤道上的物体，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球同步卫星。关于a、b、c做匀速圆周运动的说法中错误的是（ ）
A．a、b、c三物体，都仅由万有引力提供向心力
B．周期关系为
C．线速度的大小关系为
D．向心加速度的大小关系为
7. 如图所示，是两个电荷的电场线分布，图中P、Q两点关于两电荷连线对称。由图可知（ ）
A．两电荷是等量同种电荷
B．两电荷是等量异种电荷
C．P点和Q点电场强度相同
D．若将一负电荷从M点移动到N点，该负电荷电势能增加
8. 物理来源于生活，也可以解释生活。对于如图所示生活中经常出现的情况，分析正确的是（ ）
A．图甲中小球在水平面做匀速圆周运动时，小球的速度保持不变
B．图乙中物体随水平圆盘一起做圆周运动时，一定受到指向圆盘圆心的摩擦力
C．图丙中汽车过拱桥最高点时，速度越大，对桥面的压力越小
D．图丁中若轿车转弯时速度过大发生侧翻，是因为受到的离心力大于向心力
9. 如图所示，将轻质弹簧的一端固定在水平桌面上O点，当弹簧处于自由状态时，弹簧另一端在A点。用一个金属小球挤压弹簧至B点，由静止释放小球，随即小球被弹簧竖直弹出，已知C点为AB的中点，则（ ）
A．从B到A过程中，小球的机械能守恒
B．从B到A过程中，小球的动能一直在增大
C．从B到A过程中，弹簧的弹性势能先增大后减小
D．从B到C过程弹簧弹力对小球做功大于从C到A过程弹簧弹力对小球做功
10. 如图所示，平行板电容器两极板与直流电源、理想二极管D（正向电阻为零，反向电阻无穷大）、定值电阻R连接，电容器下板B接地，两板间P点有一带电油滴恰好处于静止状态，现将上极板A向上移动，则下列说法正确的是（ ）
A．R中有从a到b的电流 B．两极板间电压保持不变
C．油滴的电势能减小 D．油滴仍保持静止状态
11. 2023年9月21日，“天宫课堂”第四课在中国空间站正式开讲，神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮进行授课，这是中国航天员首次在梦天实验舱内进行授课。在天宫课堂上，航天员老师在太空实验室中做如图所示的实验。一根长为L的不可伸长的轻绳，一端固定于O点，另一端系一质量为m的小球（可视为质点）。开始时，小球位于位置M，O、M间距离，绳子处于松弛状态。小球突然受到一瞬时冲量后以初速度垂直于OM向右运动，设在以后的运动中小球到达位置N，此时小球的速度方向与绳垂直，则小球从M运动到N的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小球的机械能守恒 B．轻绳对小球不做功
C．小球始终做匀速圆周运动 D．小球在N点时的速度大小为
二、非选择题：共5小题，计56分，第12题每空1分，共4分，第13~14题每题12分，第15~16题每题14分．其中第13题~第16题解答时请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；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位.
12．用如图所示装置可进行多个力学实验，根据所学物理知识回答以下问题。
(1)下列说法正确的是（ ）
A．用此装置来“研究匀变速直线运动”时，长木板上表面必须光滑。
B．此装置的电磁打点计时器需要220V交流电源。
C．用此装置来“探究加速度a与力F的关系”时，需要平衡摩擦力，且钩码的总质量应远大于小车的质量。
D．用此装置来“验证动量定理”时，需要平衡摩擦力，且钩码的总质量应远小于小车的质量。
(2)用该装置“探究动能定理”实验中，得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为xA、xB、xC。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m，小车的质量为M，M >>mA。从打O点到打B点的过程中，拉力所做的功W=_________，小车动能变化量△Ek=_________。
(3)多次重复（2）问的实验过程发现，合力做的功总是稍大于动能的增加量，导致这一结果的原因可能是_____________________________________________（写出1条可能的原因即可）。
13．“嫦娥四号”探月卫星即将登月。它的主要任务是更深层次、更全面的科学探测月球地貌等方面的信息，完善月球档案资料。已知万有引力常量为G，月球半径为R，忽略月球自转。假如“嫦娥四号”探月卫星靠近月球后，先在近月轨道上做匀速圆周运动，运行周期为T．然后经过一系列过程，在离月球表面高为h（h<（1）月球的第一宇宙速度v1；
（2）月球的密度ρ；
（3）探测器落地的速度大小v．
14. 一束初速不计的带电粒子，电荷量q=1.6×10-19C在经U=5000V的加速电压加速后，在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示，若板间距离d=1.0m，板长l=5.0m，两个极板上电压为U’=400V，已知粒子的质量为4×10-30kg。（重力忽略不计）求：
（1）粒子进入偏转电场时的速度v0；
（2）粒子射出电场沿垂直于板面方向偏移的距离y和粒子射出电场时速度偏转角度θ的正切值；
（3）偏转电场对粒子做的功。
15．如图所示，水平圆盘上放有可视为质点的A、B、C三个物块，质量均为m=1kg，圆盘可绕过圆盘中心的竖直轴OO’转动。已知A、B、C三个物体与圆盘间的动摩擦因数均为μ=0.1，最大静摩擦力视为等于滑动摩擦力。A、O、B、C四点共线，OA=OB=BC=r=0.1m，现将三个物体用轻质细线相连，细线伸直且恰无张力。若圆盘从静止开始转动，其角速度ω极其缓慢地增大，重力加速度g=10m/s2。
（1）当ω=1rad/s时，求C所受摩擦力的大小；
（2）当ω增加至ω1时，B、C间细线恰好出现张力，求ω1的大小；
（3）当ω继续增加至ω2时，A、B、C整体恰好要与圆盘发生相对滑动，求ω2的大小。
16. 如图所示，一半径为r=0.45m的十分之一光滑圆弧的底端B 与水平传送带相接，传送带的运行速度为v0=5m/s，长为L=1.75m，DEF为固定于竖直平面内的一段内壁光滑的中空细管，EF段被弯成以O为圆心、半径R=0.2m的一小段圆弧，管的D端弯成与水平传送带C端平滑相接，O点位于地面，OF连线竖直。一质量为m=0.2kg的滑块（可视为质点）从圆弧顶端A点无初速滑下，滑到传送带上后被送入细管DEF。已知滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.1，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力，滑块横截面略小于细管中空部分的横截面。求：
（1）滑块到达光滑圆弧底端B时对轨道的压力大小；
（2）滑块与传送带间因摩擦产生的热量；
（3）滑块滑到F点后水平飞出，滑块的落地点到O点的距离。
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2023-2024高一下物理期末模拟测试1
一、单项选择题：共11小题，每小题4分，计44分．每小题只有一个选项最符合题意．
1 . 一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小，下图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为正确的是（ ）
A． B．
C． D．
[答案]C
[详解]根据曲线运动的特点可知，汽车合外力指向运动轨迹的凹侧，由于汽车速度减小，则合外力方向与速度方向夹角大于90°
故选C。
2．科学家们设想，从位于地球静止轨道的太空站上竖直放下缆绳，固定在赤道上做成太空电梯，这样通过电梯舱可将人和货物从地面运送到太空站。下列说法正确的是（ ）
A．缆绳上的各个质点都处于完全失重状态
B．缆绳上任意位置的线速度一定小于第一宇宙速度
C．缆绳上任意位置的线速度与该处离地球球心的距离成反比
D．若有零件从缆绳上的中间段某处脱落，该零件将做离心运动
[答案] B
[详解]A.由于缆绳上的各个质点除受万有引力作用外，还将受到缆绳的作用力，所以不是处于完全失重状态，故A错误；
B.缆绳上任意位置的线速度小于静止轨道上空间站的线速度，所以一定小于第一宇宙速度，故B正确；
C.由于可得，缆绳上任意位置的线速度与该处离地球球心的距离成正比，故C错误；D，若有零件从缆绳上的中间段某处脱落，该零件将做近心运动，故D错误；
故选B。
3. 某同学在学习了静电场及其应用后，归纳整理了如下笔记，其中错误的是（ ）
A．自然界中的电荷只有正电荷和负电荷两种
B．点电荷和元电荷都类似于质点，都是一种理想化模型
C．电场是物质存在的一种形式
D．仅受电场力的带电粒子在电场中的运动轨迹与电场线不一定重合
[答案] B
[详解]A.自然界中的电荷只有正电荷和负电荷两种，A正确，不符合题意；
B.点电荷类似于质点，是一种理想化模型，元电荷是指最小电荷量，B错误，符合题意;
C.电场是物质存在的一种形式，C正确，不符合题意;
D.仅受电场力的带电粒子在电场中的运动轨迹上某点的切线方向为速度方向，而电场线上某点的切线方向为电场强度方向，与带电粒子所受的电场力方向相同或相反，若电场线与轨迹重合，带电粒子的速度方向与合力方向共线，粒子一定做直线运动，若电场线为曲线，轨迹与电场线必定不重合，D正确，不符合题意。
故选B
4. 两个带等量正电荷的点电荷，O点为两电荷连线的中点，a点在连线的中垂线上，若在a点由静止释放一个电子，如图所示，仅在静电力作用下，关于电子的运动，下列说法正确的是（ ）
A．电子在从a点向O点运动的过程中，加速度越来越大，速度越来越大
B．电子在从a点向O点运动的过程中，加速度越来越小，速度越来越大
C．电子运动到O点时，加速度为零，速度最大
D．电子通过O点后，速度越来越大
[答案] C
[详解]AB.根据等量同种电荷中垂线上的电场线分布可知，电子在从a点向O点运动的过程中，场强可能逐渐减小，也可能先增加后减小，即加速度可能逐渐减小，也可能先增加后减小，但是速度一直会越来越大，选项AB错误:C，电子运动到o点时，场强为零，则加速度为零，此时速度最大，选项C正确
D.电子通过0点后，加速度反向，则电子做减速运动，速度越来越小，选项D错误故选C。
5．一个小球沿竖直光滑的圆环轨道做圆周运动，圆环的半径为R；关于小球的运动情况，下列说法中不正确的是（ ）
A．小球的线速度的方向时刻在变化，但总在圆周的切线方向
B．小球的加速度的方向时刻在变化，但总是指向圆心的
C．小球的线速度的大小总大于或等于
D．小球运动过程中的向心加速度的大小一定不小于g
[答案]B
[详解]A.圆周运动速度方向沿圆周切线方向，方向时刻在改变，故A正确，不符题意；
B，匀速圆周运动的加速度即为向心加速度总是指向圆心，但变速圆周运动既有切向加速度又有径向加速度，合加速度不一定指向圆心，故B错误，符合题意；
C.小球的线速度在最高点的速度最小，则有
所以最小值为
故小球的线速度的大小总大于或等于，故C正确，不符题意;
D.小球通过轨道最高点的加速度的大小的最小值为s，那么小球运动过程中的向心加速度的大小一定不小于g，故D正确，不符题意。
故选B。
6．如图所示，a为地球赤道上的物体，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球同步卫星。关于a、b、c做匀速圆周运动的说法中错误的是（ ）
A．a、b、c三物体，都仅由万有引力提供向心力
B．周期关系为
C．线速度的大小关系为
D．向心加速度的大小关系为
A.b、c围绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，a为地球赤道上的物体，由万有引力垂直于地轴的分力提供向心力，故A错误，符合题意;
B.c为地球同步卫星，a为地球赤道上的物体，两者的周期与地球自转周期相等，根据开普勒第三定律有
由于
则有
可知
故B正确，不符合题意；
C.c为地球同步卫星，根据
a、c角速度相等，a的轨道半径小一些，则有
根据
则有
c的轨道半径大于b的轨道半径，则c的线速度小于b的线速度，则有
故C正确，不符合题意；
D. c为地球同步卫星，根据
a、c角速度相等，a的轨道半径小一些，则有
根据
则有
c的轨道半径大于b的轨道半径，则c的加速度小于b的加速度，则有
故D正确，不符合题意
故选A。
7. 如图所示，是两个电荷的电场线分布，图中P、Q两点关于两电荷连线对称。由图可知（ ）
A．两电荷是等量同种电荷
B．两电荷是等量异种电荷
C．P点和Q点电场强度相同
D．若将一负电荷从M点移动到N点，该负电荷电势能增加
[答案]D
[详解]AB，根据电场线从正电荷出发回到负电荷的特性，判断分布图像可知，左侧电荷为正电荷，右侧电荷为负电荷，由于靠近左侧电荷电场线较密，则左侧电荷电量较大，故AB错误；
C.由对称性可知，P点和Q点电场强度大小相等，方向不同，故C错误；
D.根据沿电场线方向电势逐渐降低，由图可知，M点电势大于N点电势，由E=可知，负电荷在N点电势能较大，故D正确；
故选D。
8. 物理来源于生活，也可以解释生活。对于如图所示生活中经常出现的情况，分析正确的是（ ）
A．图甲中小球在水平面做匀速圆周运动时，小球的速度保持不变
B．图乙中物体随水平圆盘一起做圆周运动时，一定受到指向圆盘圆心的摩擦力
C．图丙中汽车过拱桥最高点时，速度越大，对桥面的压力越小
D．图丁中若轿车转弯时速度过大发生侧翻，是因为受到的离心力大于向心力
[答案]C
[详解]A.小球在水平面做匀速圆周运动时，速度的大小不变，方向不断变化，可知，小球的速度发生变化，故A错误；
B，图乙中物体随水平圆盘一起做圆周运动，对物体分析，重力与支持力平衡，由摩擦力提供向心力，当物体做变速圆周运动时，线速度的大小变化，切线方向加速度不为0，物体的加速度不指向圆心，即摩擦力不指向圆心，当物体做匀速圆周运动时，物体的线速度大小不变，切线方向的加速度为0，物体的加速度方向指向圆心即摩擦力方向指向圆盘圆心，故B错误;
C.汽车过拱桥最高点时，对汽车进行分析有
根据牛顿第三定律有
解得
可知，速度越大，汽车对桥面的压力越小，故C正确;
D，离心力与向心力均是一种效果力，实际上根本不存在，轿车转弯时速度过大发生侧翻，是因为速度越大，所需要的向心力越大，地面对车的摩擦力不足以提供所需要的向心力，导致车做离心运动，故D错误。
故选C。
9. 如图所示，将轻质弹簧的一端固定在水平桌面上O点，当弹簧处于自由状态时，弹簧另一端在A点。用一个金属小球挤压弹簧至B点，由静止释放小球，随即小球被弹簧竖直弹出，已知C点为AB的中点，则（ ）
A．从B到A过程中，小球的机械能守恒
B．从B到A过程中，小球的动能一直在增大
C．从B到A过程中，弹簧的弹性势能先增大后减小
D．从B到C过程弹簧弹力对小球做功大于从C到A过程弹簧弹力对小球做功
[答案] D
[详解]A.从B到，过程中，小球除受重力外还受弹对小球的弹力，且弹力做正功，故小球的机械能不守恒，故A错误；
B.从B到4过程中，弹簧弹力和重力平衡位置处动能最大，合力对小球先做正功后做负功，小球的动能先增大后减小，故B错误;
C.从B到4过程中，弹簧的压缩量一直在减小，故弹簧的弹性势能一直减小，故C错误；
D.因为从B到C过程弹簧的平均作用力大于从C到,过程弹簧的平均作用力，两过程位移大小相等，故从B到C过程弹簧弹力对小球做功大于从C到4过程弹簧弹力对小球做功，故D正确；
故选D。
10. 如图所示，平行板电容器两极板与直流电源、理想二极管D（正向电阻为零，反向电阻无穷大）、定值电阻R连接，电容器下板B接地，两板间P点有一带电油滴恰好处于静止状态，现将上极板A向上移动，则下列说法正确的是（ ）
A．R中有从a到b的电流 B．两极板间电压保持不变
C．油滴的电势能减小 D．油滴仍保持静止状态
[答案] D
[详解]A将A板向上移动时，由平行板电容器决定式可知
电容器的电容减小，由于二极管的单向导电性，电容器不能放电，电路中没有电流，故A错误:
B，电容器的带电量不变，由电容关系式可知
两板间电压增大，B错误；
C，由电场强度和电势差关系可知
两板间场强不变，P点电势不变，油滴电势能不变。故C错误;
D.极板间电场强度不变，则油滴受力不变，油滴仍静止，故 D正确；
故选D。
11. 2023年9月21日，“天宫课堂”第四课在中国空间站正式开讲，神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮进行授课，这是中国航天员首次在梦天实验舱内进行授课。在天宫课堂上，航天员老师在太空实验室中做如图所示的实验。一根长为L的不可伸长的轻绳，一端固定于O点，另一端系一质量为m的小球（可视为质点）。开始时，小球位于位置M，O、M间距离，绳子处于松弛状态。小球突然受到一瞬时冲量后以初速度垂直于OM向右运动，设在以后的运动中小球到达位置N，此时小球的速度方向与绳垂直，则小球从M运动到N的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小球的机械能守恒 B．轻绳对小球不做功
C．小球始终做匀速圆周运动 D．小球在N点时的速度大小为
[答案] D
[详解]AC.因空间站内的物体都处于完全失重状态，小球以初速度以先向右做匀速直线运动至轻绳恰好伸直，轻绳在绷紧瞬间产生拉力，使小球沿绳方向的速度立刻减为零，只剩下垂直于绳方向的速度分量以，即此时小球的机械能有损失，之后小球绕O点以速度大小y,做半径为L的匀速圆周运动，故AC错误；
BD.因小球在N点时已做匀速圆周运动，其速度大小为
又
故
因轻绳在细紧瞬间造成小球机械能的损失，故轻绳对小球做功不为零，故B错误，D正确；
故选D。
二、非选择题：共5小题，计56分，第12题每空1分，共4分，第13~14题每题12分，第15~16题每题14分．其中第13题~第16题解答时请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；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位.
12．用如图所示装置可进行多个力学实验，根据所学物理知识回答以下问题。
(1)下列说法正确的是（ ）
A．用此装置来“研究匀变速直线运动”时，长木板上表面必须光滑。
B．此装置的电磁打点计时器需要220V交流电源。
C．用此装置来“探究加速度a与力F的关系”时，需要平衡摩擦力，且钩码的总质量应远大于小车的质量。
D．用此装置来“验证动量定理”时，需要平衡摩擦力，且钩码的总质量应远小于小车的质量。
(2)用该装置“探究动能定理”实验中，得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为xA、xB、xC。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m，小车的质量为M，M >>mA。从打O点到打B点的过程中，拉力所做的功W=_________，小车动能变化量△Ek=_________。
(3)多次重复（2）问的实验过程发现，合力做的功总是稍大于动能的增加量，导致这一结果的原因可能是_____________________________________________（写出1条可能的原因即可）。
[答案](1)D
(2)
(3)细线与滑轮间有摩擦阻力、存在一定的空气阻力
[详解] (1)A用此装置来“研究匀变速直线运动”时，长木板上表面不一定必须光滑，选项A错误；
B此装置的电磁打点计时器需要4~6V交流电源，选项B错误；
C.用此装置来“探究加速度a与力F的关系”时，需要平衡摩擦力，且钩码的总质量应远小于小车的质量，选项C错误；
D，用此装置来“验证动量定理”时，需要平衡摩擦力，且钩码的总质量应远小于小车的质量，选项D正确；
故选D
(2)[1]重物的质量为m，小车的质量为M，M>m，所以在平衡摩擦力后，重物的重力大小mg等于小车所受的拉力大小，拉力所做的功为
[2]小车过B点的瞬时速度为
所以小车动能变化量为
(3)合力做的功总是稍大于动能的增加量，导致这一结果的原因可能是细线与滑轮间有摩擦阻力、存在一定的空气阻力。
13．“嫦娥四号”探月卫星即将登月。它的主要任务是更深层次、更全面的科学探测月球地貌等方面的信息，完善月球档案资料。已知万有引力常量为G，月球半径为R，忽略月球自转。假如“嫦娥四号”探月卫星靠近月球后，先在近月轨道上做匀速圆周运动，运行周期为T．然后经过一系列过程，在离月球表面高为h（h<（1）月球的第一宇宙速度v1；
（2）月球的密度ρ；
（3）探测器落地的速度大小v．
[答案] (1); (2) ； (3)
[详解] (1)月球的第一宇宙速度
(2)此时万有引力提供向心力
可得月球的质量为
由于月球的体积为
可得月球的密度为
（3）不考虑自传时，万有引力等于重力
探测器做自由落体运动
因此落地速度大小为
14. 一束初速不计的带电粒子，电荷量q=1.6×10-19C在经U=5000V的加速电压加速后，在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示，若板间距离d=1.0m，板长l=5.0m，两个极板上电压为U’=400V，已知粒子的质量为4×10-30kg。（重力忽略不计）求：
（1）粒子进入偏转电场时的速度v0；
（2）粒子射出电场沿垂直于板面方向偏移的距离y和粒子射出电场时速度偏转角度θ的正切值；
（3）偏转电场对粒子做的功。
[答案] (1)2×107m/s; (2)y=0.5m； ； (3) 3.2×10-17J
[详解] (1)粒子加速过程中，由动能定理可得
(2)根据牛顿第二定律，可得粒子在偏转电场中的加速度
粒子沿初速度方向做匀速直线运动，在偏转电场中的飞行时间设为t，则有
联立求得
粒子飞出平行板时的侧移量
联立求得
y=0.5m
粒子出场时的速度设为v，可以分解为沿初速度方向v0的和沿电场方向的vy，其中
根据几何关系可得
（3）根据恒力功的定义，可得偏转电场对粒子做功
15．如图所示，水平圆盘上放有可视为质点的A、B、C三个物块，质量均为m=1kg，圆盘可绕过圆盘中心的竖直轴OO’转动。已知A、B、C三个物体与圆盘间的动摩擦因数均为μ=0.1，最大静摩擦力视为等于滑动摩擦力。A、O、B、C四点共线，OA=OB=BC=r=0.1m，现将三个物体用轻质细线相连，细线伸直且恰无张力。若圆盘从静止开始转动，其角速度ω极其缓慢地增大，重力加速度g=10m/s2。
（1）当ω=1rad/s时，求C所受摩擦力的大小；
（2）当ω增加至ω1时，B、C间细线恰好出现张力，求ω1的大小；
（3）当ω继续增加至ω2时，A、B、C整体恰好要与圆盘发生相对滑动，求ω2的大小。
[答案] (1)0.2N; (2)； (3)
[详解] (1)当，C做圆周运动需要的向心力为
而c物块所受的最大静摩擦力
由此可得所需要的向心力小于最大静摩擦力，故C物块受到静摩擦力来提供向心力即
(2)B、c间细线恰好出现张力，说明C此时达到了最大静摩擦力，由最大静摩擦力提供向心力有
解得
(3)当继续增加至ω2时，A、B、C整体相对于圆盘有向BC恻滑动的趋势，故A、B、C受到的摩擦力在图中都向左，且恰好为最大静摩擦力，则有
设4B间绳子拉力大小为T，BC间绳子拉力大小为T，对C受力分析有
对B受力分析有
对A受力分析有
代入数据联立解得
16. 如图所示，一半径为r=0.45m的十分之一光滑圆弧的底端B 与水平传送带相接，传送带的运行速度为v0=5m/s，长为L=1.75m，DEF为固定于竖直平面内的一段内壁光滑的中空细管，EF段被弯成以O为圆心、半径R=0.2m的一小段圆弧，管的D端弯成与水平传送带C端平滑相接，O点位于地面，OF连线竖直。一质量为m=0.2kg的滑块（可视为质点）从圆弧顶端A点无初速滑下，滑到传送带上后被送入细管DEF。已知滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.1，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力，滑块横截面略小于细管中空部分的横截面。求：
（1）滑块到达光滑圆弧底端B时对轨道的压力大小；
（2）滑块与传送带间因摩擦产生的热量；
（3）滑块滑到F点后水平飞出，滑块的落地点到O点的距离。
[答案] (1)6N; (2)0.3J； (3)
[详解] (1)设滑块到达B点的速度大小为VB由机械能守恒定律有
解得
滑块在B点，由向心力公式有
解得
N=6N
根据牛顿第三定律可知，滑块到达光滑圆弧底端B时对轨道的压力大小为6N;
(2)滑块在传送带上做匀加速运动，由牛顿第二定律有
由速度位移公式得
解得
滑块在传送带上运行的时间为
传送带运行的距离为
故滑块与传送带间因摩擦产生的热量为
(3)滑块从C至F，由机械能守恒有
滑块离开F点后做平抛运动，竖直方向有
联立解得滑块的落地点到O点的距离
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