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雜技演員在做水流星表演時，用繩系著裝有水的水桶，在豎直平面內做圓周運動，若水的質量m=0.5kg，繩長L=60cm（不考慮空氣阻力及水桶自身大小的影響，g取10m/s²），求：
（1）水桶運動到最高點時，水不流出的最小速率；
（2）水在最高點速率v=3m/s時，水對桶底的壓力大小和方向．

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一、本題共10小題，每題4分，共40分．1-5題是單選題，每小題給出的四個選項中，只有一個選項正確；6-10題是多選題，每小題給出的四個選項中，至少有兩個選項正確．全部選對的得4分，選對但不全的得2分，選錯或不答的得0分．

題號

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

答案

D

A

B

C

CD

AD

CD

ABC

AD

二、實驗題．本題共2小題，共20分．

11．（1）B（3分）；（2），0.5 m/s（各2分）；

（3）方案一：豎直上拋運動      

a：秒表

          b：豎直向上射出子彈，利用秒表測量出子彈從射出到落回到射出點的時間t

          c：

方案二：平拋運動

      a：刻度尺

      b：利用刻度尺測量出子彈運動的水平距離L和豎直高度差h

      c：

方案三：圓周運動

      a：刻度尺、量角器和秒表

      b：如圖裝置，用兩個相同的圓紙片通過轉軸繞軸轉動，用秒表測量出其轉動的周期T；然后讓子彈水平穿過轉動的兩紙片，在上面留下如圖的a、b兩小孔，用量角器測量出兩小孔所在半徑的交角，用刻度尺測量出兩紙片的水平距離L．

c：

評分標準：只要寫出以上的一種方案（或其它可行方案）即可，器材2分，物理量及符號2分，計算式2分．本題共6分．

12．（1）在數值上等于電容器放電量的大小或原來電容器的帶電量的大小（3分）；（2）400µF（4分）．

三、計算題．本題共6小題，共90分

13．（14分）解：經分析，小球作平拋運動，其運動情況如圖所示，則：

        m/s；m/s     

       由幾何關系有：m/s

                        ＝4m/s     2分

       又因為：            2分

         s=0.4s       1分            

       根據平拋運動位移關系有：；；        4分

       m

         =1.44m                                           （3分）

        位移與水平方向成角向下，tan=y/x=2/3                      2分

14．（14分）解析：（1）如圖甲所示，在最高點水不流出的條件是重力不大于水做圓周運動所需要的向心力，即：mg≤m……            4分

則所求最小速率v₀＝ m/s＝2.42 m/s……2分

（2）當水在最高點的速率大于v₀時，只靠重力提供向心力   已不足，此時水桶底對水有一向下的壓力，設為F_N，如圖乙所示，由牛頓第二定律有

F_N＋mg＝m……4分

即：  F_N＝m－mg＝2.6 N……2分

由牛頓第三定律知，水對桶底的作用力大小為2.6 N，方向豎直向上。……2分

15．（15分）解析：（1）設地球質量為，月球質量為。由萬有引力定律有

得  ……3分

在地球表面處，對任意物體，有得  ……3分

將②代入①得……2分

（2）由圓周運動向心加速度公式得

……4分

（3）由以上計算可知：地面物體所受地球的引力與月球所受地球的引力是同一種力。……3分

16．（15分）（1）E水平向左時，設物體在水平面上滑行的最大距離為L

則對全程由動能定理有：         5分

代入數據得：L=0.4m                                          3分

（2）E豎直向下時，則對全程同樣由動能定理有：

          5分

代入數據得：m                                   2分

17.（16分）解：（1）帶電粒子帶負電           2分

滿足.即的條件時，帶電粒子恰好沿直線穿過板間.所以   C                                               4分

（2）當時，粒子向上方偏移

當時，粒子向下方偏移.

滿足條件：

                               4分

將代入兩式解得.即當板間電壓滿足時，帶電粒子能從板間飛出.                                          2分

18.（16分）解析：

（1）重力場和電場合成等效重力場，其方向為電場力和重力的合力方向，與豎直方向的夾角（如圖所示）

所以小球在BC之間且小球與圓心連線與豎直方向成的位置動能最大             3分

（2）從A點到最高點D，據動能定理有：

                 4分

                1分

（3）等效重力加速度

在等效重力場的“最高”點，小球剛好不掉下來時

                         2分

從A到等效重力場的“最高”點，由動能定理

             4分

             2分

通州市高一物理期中考試（B卷）答題紙

一. 單項選擇題

題號

1

2

3

4

5

答案

多項選擇題

題號

6

7

8

9

10

答案

二.實驗題

11.(13分)(1)________________(2)_________,__________

       （3）___________________,__________________________________________________________,

            ____________________.

12.(7分)(1)_______________________________________________________,(2)___________

13.(14分)

14. (14分)

15.(15分)

16.(15分)

17.(16分)

18.(16分)