2023年衡水金卷先享题·高三一轮复习夯基卷(山东专版) 物理(一)1答案

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12.(9分)在“用圆锥摆验证向心力的表达式”实验中，如图甲所示，悬点刚好与一个竖直的刻度尺零刻度线对齐。将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上，使小钢球静止时刚好位于圆心。用手带动小钢球，设法使它恰好沿纸上某个半径为r的圆做圆周运动，小钢球的质量为m,重力加速度为g。甲乙(1)用秒表记录小钢球运动n圈用的总时间为t,则小钢球做匀速圆周运动的角速度ω=；小钢球做圆周运动所需要的向心力表达式为F。=。(用题中所给物理量的字母表示)(2)通过刻度尺测得小钢球轨道平面距悬点的高度为h,那么小钢球做圆周运动的向心力表达式为F。=(用题中所给物理量的字母表示)(3)改变小钢球做圆周运动的半径，多次实验，得到如图乙所示的？h图像，可以达到粗略验证向心力表达式的目的，该图线斜率的表达式为k=。(用题中所给物理量的字母表示)【答案】)2(2分)mr2分)4π2n(2)mgr(2分)4x2(3)(3分)8【解折】(1)由题志知，小钢球做图周运动的角连度。==，根据向心力公式F.=m,解得ttn4π2n2F=mt2r。(2)如图所示，由几何关系可得F。=mgtan0=mgcetteteeeeee71g(3)由(1)(2)分析得mg=m红，t24π22,整理得g·h,故斜率的表达式为后=4g

儿童乐园里的弹珠游戏不仅具有娱乐性还可以锻炼儿童的眼手合一能力。某弹珠游戏可简化成如图所示的竖直平面内的OABCD透明玻璃管道，管道的半径较小。为研究方便建立平面直角坐标系，O点为抛物口，下方接5一满足方程y=号，的光滑抛物线形状的管道OA:AB、BC是半径相同的光滑圆弧管道，CD是粗糙直管道，各部分管道均平滑连接。A、B、C、D的横坐标分别为xA=1.20m、xB=2.00m、xc=2.65m、xD=3.40m,A、B两点纵坐标相同。已知弹珠的质量为m=100g,直径略小于管道内径。弹珠与CD管道间的动摩擦因数为：=0.8,E为BC管道的最高点，在D处有一反弹膜，能无能量损失的反弹弹珠，sin37°=0.6，sin53°=0.8，取g=10m/s2,求：(1)若要使弹珠不与管道OA触碰，求在O点的抛射速度大小。。(2)若要使弹珠第一次到达E点时对轨道的压力等于弹珠重力的3倍，求弹球在O点的抛射速度大小1。(3)游戏设置3次通过E点获得最高分，若要获得最高分，求弹珠在O点的抛射速度v的取值范围。01.202.002.653.40物x/mw/m【答案】(1)3m/s(2)2√2m/s(3)2√3m/s