浙江省普通高中強基聯(lián)盟高三（下）3月統(tǒng)測物理試題

2022年浙江省普通高中強基聯(lián)盟統(tǒng)測高三年級物理試題說明：本卷滿分100分，考試時間90分鐘。一、選擇題Ⅰ（本題共13小題，每小題3分，共39分。每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的，不選、多選、錯選均不得分）1.下列各選項中的負號表示方向的是（）A.“”的功 B.“”的速度C.“”的電荷量 D.“”的電勢差【答案】B【解析】【詳解】A．功的正負表示使物體運動或阻礙物體運動，故A錯誤；B．速度的正負表示其方向與所設的正方向是否一致，故B正確；C．電荷的正負表示兩種不同的電荷，故C錯誤；D．電勢差的正負代表高低，故D錯誤。故選B。2.下列關于運動的詩句中，參考系認識正確的是（）A.“一江春水向東流”以河岸（大地）作為參考系B.“輕舟已過萬重山”以輕舟作為參考系C.“臥看滿天云不動”以大地作為參考系D.“不知云與我俱東”以云作為參考系【答案】A【解析】【詳解】“一江春水向東流”、“輕舟已過萬重山”、“不知云與我俱東”三句是以大地為參考系的，“臥看滿天云不動”一句是以作者本人為參考系的。故A正確，BCD錯誤。故選A。3.如圖所示，在傾斜的滑桿上套一個質(zhì)量為m的圓環(huán)，圓環(huán)通過輕繩拉著一個質(zhì)量為M的物體，在圓環(huán)沿滑桿向下滑動的過程中，懸掛物體的輕繩始終處于豎直方向，則（）

A.環(huán)只受三個力作用B.環(huán)一定受四個力作用C.物體做勻加速運動D.懸繩對物體的拉力小于物體的重力【答案】B【解析】【詳解】ABC．懸掛物體的輕繩始終處于豎直方向，可知整體沿斜面向下做勻速運動，受力平衡，則環(huán)受重力、細繩的拉力、滑桿對圓環(huán)的支持力和摩擦力，共4個力作用，選項B正確，AC錯誤；D．因物體受力平衡，可知懸繩對物體的拉力等于物體的重力，選項D錯誤。故選B。4.港珠澳大橋的一段半徑約為的圓弧形彎道如圖所示，路面傾斜，外高內(nèi)低，傾角為，。路面對輪胎的徑向最大靜摩擦力為正壓力的倍，下雨時路面被雨水淋濕，路面對輪胎的徑向最大靜摩擦力變?yōu)檎龎毫Φ谋?，若汽車通過圓弧形彎道時做勻速圓周運動，汽車可視為質(zhì)點，取重力加速度，下列說法正確的是（）A.汽車以的速率通過此圓弧形彎道時的向心加速度為B.汽車以速率通過此圓弧形彎道時的角速度為C.晴天時，汽車以的速率可以安全通過此圓弧形彎道D.下雨時，汽車以的速率通過此圓弧形彎道時將做離心運動【答案】C【解析】【詳解】A．汽車以的速率通過此圓弧形彎道時的向心加速度A錯誤；B．根據(jù)角速度是B錯誤；CD．通過圓弧軌道的最大速度為路面干燥時，路面對輪胎的徑向最大靜摩擦力為正壓力的倍所以晴天時，汽車以的速率可以安全通過此圓弧形彎道路面濕滑時，路面對輪胎的徑向最大靜摩擦力變?yōu)檎龎毫Φ谋端云囈缘乃俾释ㄟ^此圓弧形彎道而不做離心運動，D錯誤C正確。故選C。5.一同學設計的無能耗永動汽車的想象圖如圖所示，有關這幅想象圖，下列說法正確的是（）

A.磁鐵對鐵塊的作用力大于鐵塊對磁鐵的作用力B.磁鐵與鐵塊之間的相互作用力屬于這輛車的內(nèi)力，不能使汽車運動C.只要屏蔽掉部分的鐵塊對磁鐵的吸引力，就能使汽車運動D.只要磁鐵的磁性足夠強，汽車就可以一直運動下去【答案】B【解析】【詳解】磁鐵與鐵塊之間是一對相互作用力，任何時候都是等大反向的，對于車而言，磁鐵與鐵塊之間的作用力是一對內(nèi)力，不可能使車運動，故B正確，ACD錯誤。故選B。6.2020年5月15日中國的火星探測器天問1號成功在火星表明著陸，如圖為天問1號的降落器“祝融”運行的降低軌道示意圖，由橢圓軌道1、橢圓軌道2、圓軌道3、最終經(jīng)過軌道4落在火星表面附近，最后啟動主發(fā)動機進行反沖，穩(wěn)穩(wěn)的落在火星表面，P點是它們的內(nèi)切點。關于探測器的上述運動過程中，下列說法中正確的是（）A.飛船在軌道1和軌道2上運動時的機械能相等B.飛船在軌道2上由Q點向P點運動過程中速度增大，機械能減小C.飛船在軌道1上運行經(jīng)過P點的速度大于在軌道2上運行經(jīng)過P點的速度D.軌道4可以看做平拋運動的軌跡【答案】C【解析】【分析】【詳解】AC．飛船在軌道1變到軌道2上需要在P點點火減速，故機械能減小，所以飛船在軌道1和軌道2上運動時的機械能不相等，故C正確，A錯誤；B．飛船在同一軌道運行，機械能不變，飛船在軌道2上由Q點向P點運動的過程中速度增大，動能增大，勢能減小，機械能不變，故B錯誤；D．軌道4到落到地面是在做近心運動，平拋運動的加速度不發(fā)生改變，由可得在降落過程中加速度不斷增大，故不能看成平拋運動的軌跡，故D錯誤。故選C。7.如圖所示，豎直固定的光滑直桿上套有一個質(zhì)量為m的滑塊，初始時靜置于a點。一原長為l的輕質(zhì)彈簧左端固定在O點，右端與滑塊相連。直桿上還有b、c、d三點，且b點與O點在同一水平線上，，和與的夾角均為，與的夾角為?，F(xiàn)由靜止釋放滑塊，在滑塊從a點下滑到d點的過程中，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，，則下列說法正確的是（）

A.滑塊在b點時速度最大，加速度為B.滑塊從a點下滑到c點的過程中，滑塊的機械能守恒C.滑塊在c點的速度大小為D.滑塊從a點下滑到d點的過程中，滑塊的機械能一直在減小【答案】C【解析】【詳解】A．滑塊速度最大時，加速度必為零，應該在b點下方位置，A錯誤；B．滑塊從a點下滑到c點的過程中，彈簧先對滑塊做正功，滑塊的機械能增加，后對滑塊做負功，滑塊的機械能減小，故機械能不守恒，B錯誤；C．a(chǎn)c間的距離為對滑塊從a到c的過程應用動能定理可得解得所以滑塊在c點時的速度為，C正確；D．滑塊從a點下滑到d點的過程中，彈簧先對滑塊做正功后做負功，滑塊的機械能先增加后減小，D錯誤。故選C。8.如圖為靜電植絨的裝置及簡圖，將表面涂有黏合劑的被植體放在金屬板上，打開電源開關后，在金屬網(wǎng)與金屬板間會產(chǎn)生的高壓，放在金屬網(wǎng)上的絨毛將垂直地粘植在被植體上。金屬網(wǎng)和金屬板間的距離為，忽略邊緣效應，將網(wǎng)與板間的電場視為勻強電場，則下列說法正確的是（）A.絨毛在飛往被植體的過程中電勢能不斷增大B.若增大金屬網(wǎng)和金屬板的距離，則網(wǎng)和板的電勢差也增大C.若減小金屬網(wǎng)與金屬板間的電勢差，會安全點，效果會更好D.絨毛穿過金屬網(wǎng)時帶上負電飛向金屬板，垂直地粘植在被植體上【答案】D【解析】【詳解】A．絨毛在飛往被植體的過程中，電場力做正功，電勢能減小，選項A錯誤；B．金屬網(wǎng)與金屬板之間的電勢差由電源電壓決定，與金屬網(wǎng)與金屬板之間的距離無關，選項B錯誤；C．減小金屬網(wǎng)與金屬板間的電勢差，絨毛到達被植體上時速度減小，會影響植絨效果，選項C錯誤；D．絨毛穿過金屬網(wǎng)時帶上負電飛向金屬板，因金屬板是等勢體，場強方向與金屬板垂直，則絨毛被垂直地粘植在被植體上，選項D正確；故選D9.如圖所示，兩小球、質(zhì)量分別為、，帶有同種電荷，用兩根等長的輕繩懸掛在點，靜止不動時，兩根輕繩之間的夾角為。設輕繩、與豎直方向的夾角分別為和。若球的電量減半，則（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】連接，與過的豎直線相交于，設，，則由力的平行四邊形法則和三角形相似法可得到

故B正確。10.如圖為某種水輪機的示意圖，水平管出水口的水流速度恒定為，當水流沖擊到水輪機上某擋板時，水流的速度方向剛好與該擋板垂直，該擋板的延長線過水輪機的轉(zhuǎn)軸O，且與水平方向的夾角為。當水輪機圓盤穩(wěn)定轉(zhuǎn)動后，擋板的線速度恰為沖擊該擋板的水流速度的一半。忽略擋板的大小，不計空氣阻力，若水輪機圓盤的半徑為R，則水輪機圓盤穩(wěn)定轉(zhuǎn)動的角速度大小為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【分析】【詳解】由幾何關系可知，水流沖擊擋板時，水流的速度方向與水平方向成角，則有所以，水流速度為根據(jù)題意，被沖擊后的擋板的線速度為所以水輪機圓盤的角速度為故選B。11.手機無線充電功能的廣泛應用為人們提供了很大便利，圖甲為手機無線充電裝置，其內(nèi)部如圖乙所示，手機和充電板內(nèi)部均安裝了金屬線圈，將手機置于通電的充電板上，便實現(xiàn)了“無線充電”。充電時，充電板接交流電源，充電板內(nèi)的勵磁線圈可產(chǎn)生交變磁場，從而使手機內(nèi)的感應線圈產(chǎn)生感應電流。若從開始，對充電板內(nèi)勵磁線圈提供如圖丙所示的交變電流，端流入、端流出為正方向。下列說法正確的是（）A.在手機和充電板間墊上幾張紙，也能無線充電B.時間內(nèi)感應線圈與勵磁線圈相互排斥C.時間內(nèi)點電勢高于點電勢D.時刻感應線圈中電流最大【答案】A【解析】【詳解】A．因紙張不影響電磁感應現(xiàn)象，故也能無線充電，故A正確；B．時間內(nèi)，由楞次定律可知，此時感應電流產(chǎn)生磁場方向與勵磁線圈產(chǎn)生的磁場方向相同，所以感應線圈與勵磁線圈相互吸引，故B錯誤；C．時間內(nèi)，由楞次定律可知，此時感應電流產(chǎn)生的磁場方向應與勵磁線圈產(chǎn)生的磁場方向相反，所以電流應從d流向c，故d點電勢低于c點電勢，故C錯誤；D．由圖丙可知時刻，勵磁線圈中的圖像的斜率為0，所以感應線圈中電流瞬時值也為0，為最小值，故D錯誤。故選A。12.如圖所示，五棱柱的折射率，瞄準面中點且與面垂直的細激光束射向棱柱，則下列說法中錯誤的是A.沒有光從面向左射出B.沒有光從面射出C.有光垂直于面射出D.從面射出的光，是從同一點向兩個方向，且均與面成角射出【答案】A【解析】【詳解】五棱柱與空氣的界面臨界角光從面進入后，以的入射角射到面上發(fā)生全反射，接著又以的入射角射到面上，發(fā)生全反射后以的入射角射到面上，一部分以的折射角斜向下方從面射出，另一部分光反射后垂直于面射向面，一部分垂直射出，一部分原路返回，有部分以的折射角斜向上從面射出，還有一些原路返回從面原入射點垂直射出，綜上所述，A錯誤，符合題意，BCD正確，不符合題意。故選A。13.如圖所示，半徑分別為和的兩光滑圓軌道安置在同一豎直平面內(nèi)，兩軌道之間由一條光滑水平軌道相連，在水平軌道上、兩小球之間有一被壓縮的彈簧（小球與彈簧不連接），同時釋放、兩小球，兩球恰好能通過各自圓軌道的最高點，已知球的質(zhì)量為。則（）A.球的質(zhì)量為B.兩小球與彈簧分離時動能相等C.彈簧釋放前至少應具有的彈性勢能為D.球運動到與圓心等高點時對軌道的壓力為【答案】D【解析】【詳解】A．、球恰好能通過各自圓軌道的最高點，在最高點，根據(jù)重力提供向心力有求得，兩球在最高點速度分別為由最低點到最高點過程，根據(jù)動能定理有故在最低點時的速度分別為，由動量守恒定律，有解得故A錯誤；B．兩小球與彈簧分離時動量大小相等、方向相反，根據(jù)兩球質(zhì)量不同，則動能大小并不相等，故B錯誤﹔C．彈簧推開、球的過程中，由能量守恒可得：彈簧釋放前應具有的彈性勢能為故C錯誤；D．球運動到與圓心等高處時，根據(jù)動能定理解得速度為根據(jù)牛頓第二定律根據(jù)牛頓第三定律可知，此時球?qū)A軌道的壓力為，故D正確。故選D。二、選擇題Ⅱ（本題共3小題，每小題2分，共6分。每小題列出的四個備選項中至少有一個是符合題目要求的。全部選對的得2分，選對但不全的得1分，有選錯的得0分）14.弗蘭克一赫茲實驗是研究汞原子能量是否具有量子化特點的重要實驗，實驗原理如圖甲所示，燈絲發(fā)射出初速度不計的電子，與柵極間的電場使電子加速，、間加有電壓的反向電場使電子減速，電流表的示數(shù)大小間接反映了單位時間內(nèi)能到達極電子的多少。在原來真空的容器中充入汞蒸汽后，發(fā)現(xiàn)、間電壓升高到時電流顯著下降，以后每升高時，電流表的示數(shù)就會顯著下降，如圖乙所示。科學家猜測電流的變化與電子和汞原子的碰撞有關，玻爾進一步指出該現(xiàn)象應從汞原子能量量子化的角度去解釋。僅依據(jù)本實驗結(jié)果構(gòu)建的微觀圖景合理的是（）A.電子運動過程中只可能與汞原子發(fā)生一次碰撞B.汞原子基態(tài)和第一激發(fā)態(tài)的能級之差可能為C.、間電壓為時電流沒有下降到0，說明動能超過的電子，不是全部都能撞到汞原子D.、間電壓越大，單位時間內(nèi)到達極的電子數(shù)越多【答案】BC【解析】【詳解】A．電子運動過程中有可能與汞原子發(fā)生一次碰撞，也有可能沒發(fā)生碰撞，還可能發(fā)生多次碰撞，故A錯誤；

B．因為汞原子吸收了電子的能量發(fā)生了躍遷，導致電壓U每升高時，電流表的示數(shù)I就會顯著下降，說明汞原子基態(tài)和第一激發(fā)態(tài)之間的能極之差可能等于，故B正確；C．由乙圖可知，K、G間電壓為時電流沒有下降到0，說明動能超過的電子，不是全部都能撞到汞原子，有一部分到達另一極板，故C正確；D．K、G間電壓越大，由乙圖可知，單位時間內(nèi)到達A極的電子數(shù)不一定越多，故D錯誤。故選BC。15.一根粗細均勻的彈性繩子，右端固定，手拉住左端點使其上下振動，產(chǎn)生向右傳播的機械波，某時刻的波形如圖所示。下列說法中正確的是（）A.波源振動的頻率逐漸增大B.波的傳播速度逐漸增大C.各處的波長都相等D.左端開始振動的方向向上【答案】AD【解析】【詳解】ABC．波速是由介質(zhì)的性質(zhì)決定的，與波長無關，故該波的波速保持不變；由圖看出，由波速可知，該波的波長在減小，而波速不變，所以波源振動的頻率逐漸增大，BC錯誤A正確；D．由圖可知，根據(jù)同側(cè)法波前端向上振動，故波源開始振動的方向向上，D正確。故選AD。16.研究光電效應的實驗電路圖如圖所示，、為兩正對的、半徑為的平行圓形金屬板，板間距為，且滿足。當一細束頻率為的光照射極板圓心時，產(chǎn)生沿不同方向運動的光電子。調(diào)節(jié)變阻器滑片改變兩板間電壓，發(fā)現(xiàn)當電壓表示數(shù)為時，電流表示數(shù)恰好為零。假設光電子只從極板圓心處發(fā)出，普朗克常量為，電子電量為，電子質(zhì)量為，忽略電場的邊界效應和電子之間的相互作用。則（）

A.金屬板的逸出功為B.改變電源的極性，要使電流表讀數(shù)達到飽和時，電壓表讀數(shù)至少為C.改變電源的極性，電壓表讀數(shù)為時，電子到達板時的動能為D.斷開，在兩板間加方向垂直紙面向里的勻強磁場，當磁感強度超過時，電流表讀數(shù)為0【答案】ABD【解析】【詳解】A．光電子的最大初動能為，由光電效應方向得金屬板的逸出功為，A正確；B．要使光電流達到飽和，平行于板的具有最大初速度的光電子也能打到板上，，，聯(lián)立得B正確；C．到達板時電子的動能為到之間，C錯誤；D．斷開，在兩板間加方向垂直紙面向里的勻強磁場時，當方向向右具有最大速度的光電子也不能到達板時，表示數(shù)為0，此時磁場中的旋轉(zhuǎn)半徑小于等于，由，，得到D正確；故選ABD。三、非選擇題（本題共6小題，共55分）17.用如圖1所示的實驗裝置探究加速度與力的關系。

（1）平衡摩擦力時，要先_____（填“掛上”或“取下”）鉤碼進行實驗操作。把木板不帶滑輪的一端適當墊高并反復調(diào)節(jié)，直到輕推小車后，小車能帶著紙帶沿木板做_____運動；（2）平衡摩擦力后，在小車內(nèi)放入4個相同的小鉤碼，線的左端掛上相同的小鉤碼，接通打點計時器，放開小車，測出相應的加速度；再從小車上取一個鉤碼掛到線左端，此時左端有2個鉤碼，重復實驗……。這樣操作實驗要不要鉤碼質(zhì)量遠遠小于小車質(zhì)量？_____（填“需要”或“不需要”），這樣設計實驗比不在小車上放鉤碼而進行同樣的實驗，系統(tǒng)誤差會更_____（填“小”或“大”）；（3）某次實驗中，小車拖動紙帶做勻加速直線運動，打點計時器所用的電源頻率為，實驗得到的一條紙帶如下圖2所示，紙帶上每相鄰的兩個計數(shù)點之間都有四個點未畫出。按時間順序取0、1、2、3、4、5六個計數(shù)點，實驗中用直尺量出各計數(shù)點到0點的距離如圖2所示（單位：）。在計數(shù)點1所代表的時刻，紙帶運動的瞬時速度為_____，小車的加速度_____（保留兩位有效數(shù)字）。

（4）有一位同學通過實驗測量作出了如圖3中的圖線。試分析：圖線不通過坐標原點的原因是_____。

【答案】①.取下②.勻速直線運動③.不需要④.小⑤.⑥.⑦.沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足【解析】【詳解】（1）[1][2]平衡摩擦力時，要先把鉤碼取下，輕輕推動小車，小車沿木板運動，通過打點計時器打出來的紙帶判斷小車是否做勻速直線運動；（2）[3][4]平衡摩擦力后，在小車內(nèi)放入4個相同的小鉤碼，線的左端掛上相同的小鉤碼，接通打點計時器，放開小車，測出相應的加速度；再從小車上取一個鉤碼掛到線左端，此時左端有2個鉤碼，重復實驗……。可知一共有個鉤碼，假設小車的質(zhì)量為，一個鉤碼的質(zhì)量為，某次實驗時，掛在線左端的鉤碼個數(shù)為，則小車內(nèi)放入的鉤碼個數(shù)為，根據(jù)牛頓第二定律有聯(lián)立可得可知這樣操作實驗不需要鉤碼質(zhì)量遠遠小于小車質(zhì)量，這樣設計實驗比不在小車上放鉤碼而進行同樣的實驗，系統(tǒng)誤差會更??；（3）[5]紙帶上每相鄰的兩個計數(shù)點之間都有四個點未畫出，則相鄰計數(shù)點的時間間隔為在計數(shù)點1所代表的時刻，紙帶運動的瞬時速度為[6]由逐差法可得小車的加速度為（4）[7]由圖像橫軸截距可知，當小車受到一定拉力時，小車的加速度卻為0，說明操作過程中沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。18.某同學在“描繪小燈泡伏安特性曲線”的實驗。(1)用多用電表的歐姆檔直接測量小燈泡的阻值，選擇開關和指針位置如圖1所示，則小燈泡阻值為___________。

(2)所用小燈泡的額定電壓為，用多用電表的直流電壓檔來代替電壓表，紅黑表筆分別接在如圖所示的哪兩端___________。A．a(chǎn)和bB．a(chǎn)和cC．b和aD．c和a(3)連接好電路，如圖2所示，開關閉合前滑動變阻器滑片應置于變阻器的最___________端（選填“左”或“右”）。閉合開關后發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)始終調(diào)不到零，你認為是編號為___________（選填“1”、“2”或“3”）導線沒接好，發(fā)生了斷路。(4)某同學根據(jù)測量結(jié)果繪制出的I-U圖象如圖3所示，小燈泡正常發(fā)光時的電阻___________（保留3位有效數(shù)字）。發(fā)現(xiàn)與歐姆表直接測量的電阻值差別很大，原因是___________。

【答案】①.；②.C；③.左④.1⑤.⑥.多用電表測的是常溫下的燈泡阻值，而小燈泡在額定電壓下發(fā)光時溫度較高，阻值較大（溫度升高，電阻增大）【解析】【詳解】(1)[1]根據(jù)圖1可知選擇處于開關檔，指針位置在1和刻度之間，故讀數(shù)范圍是；(2)[2]多用電表遵循“紅進黑出”，根據(jù)電源的正極和連線判斷電流從b進a出，故紅黑表筆分別接在b和a，故選C；(3)[3]為了保護電路，閉合開關前用滑動變阻器阻值調(diào)整總電阻處于最大值，從圖2可知滑動變阻器為分壓接法，故滑片應置于變阻器的最左端；[4]閉合開關后發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)始終調(diào)不到零，說明滑動變阻器的分壓作用失效，故從圖2可知①號導線沒接好，發(fā)生了斷路；(4)[5]小燈泡的額定電壓為，從圖3可知電壓時電流，由歐姆定律帶入數(shù)值，計算得[6]多用電表測的是常溫下的燈泡阻值，而小燈泡在額定電壓下發(fā)光時溫度較高，阻值較大（溫度升高，電阻增大）。19.質(zhì)量為的小孩的鞋子與水平地面間動摩擦因數(shù)為，一個質(zhì)量的平板車，左端有固定立柱，車長為，與水平地面之間的動摩擦因數(shù)為。小孩可以推或拉使平板車運動，也可以在平板車上跑動使平板車運動。（本試題中滑動摩擦因數(shù)與最大靜摩擦因數(shù)相等，，，）（1）若小孩用水平向右的力推平板車，能否推動？（2）若小孩用與水平方向成的斜向上的力去拉平板車，使平板車以的加速度向左前進，所需要提供的拉力是多少？可以實現(xiàn)嗎？（3）若小孩站在平板車上，小孩的鞋子與平板車上表面之間的動摩擦因數(shù)為，從右端開始以加速度向左勻加速跑動時，跑到最左端立即抱住立柱，小孩與平板車一起運動，問小孩與平板車能一起運動多少距離停下來？【答案】（1）不能；（2）150N，能夠?qū)崿F(xiàn)；（3）01m【解析】【詳解】（1）小孩可提供水平方向的最大推力為要推動車子需要克服的最大靜摩擦力為故不能推動。（2）小孩用與水平方向成的斜向上的力F去拉平板車，對平板車代入數(shù)據(jù)得小孩所需的靜摩擦力小孩能取得的最大靜摩擦力所以能夠?qū)崿F(xiàn)。（3）小孩在車上跑動時需要的摩擦力故小車不運動。跑動時的速度為抱住立柱一起運動時得一起運動的加速度小孩與平板車能一起運動停下來的距離為20.如圖所示，長為L的不可伸長的輕繩，穿過一長為的豎直輕質(zhì)細管，兩端拴著質(zhì)量分別為、的小球A和小物塊B。開始時B先放在細管正下方的水平地面上，A在管子下端，繩處于拉直狀態(tài)，手握細管，保持細管高度不變，水平輕輕搖動細管，保持細繩相對于管子不上下滑動的情況下，一段時間后，使A在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，B對地面的壓力恰好為零。已知重力加速度為g，不計一切摩擦阻力。試求：（1）A做勻速圓周運動時繩與豎直方向的夾角；（2）搖動細管過程中手所做的功；（3）水平輕搖細管可使B在管口下的任意位置處于平衡，當B在某一位置平衡時，管內(nèi)一觸發(fā)裝置使繩斷開，A做平拋運動的最大水平距離?！敬鸢浮浚?）37°；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）B處于平衡狀態(tài)，則有對A受力分析，豎直方向受力平衡，則有可得解得（2）對A，水平方向，根據(jù)牛頓第二定律有動能為聯(lián)立解得根據(jù)動能定理有解得（3）設A做圓錐擺運動的細繩長為r，因為繩子拉力恒為，故拉住A的繩與豎直線的夾角恒為，根據(jù)牛頓第二定律有解得繩斷開后，A做平拋運動，則有聯(lián)立解得故當時，水平位移最大21.如圖所示，兩條平行光滑足夠長的無電阻導軌所在平面與水平地面的夾角為，間距為。導軌上端接著沒有充電的一平行板電容器，電容為。導軌處于勻強磁場中，磁感應強度大小為，方向垂直于導軌平面。在垂直于導軌無初速釋放一質(zhì)量為、電阻不計的金屬棒，若不計導軌電阻。（1）金屬棒與輕彈簧不連接時a、金屬棒下滑速度為時，電容器所帶的電量為多少？b、金屬棒做什么運動？并求出金屬棒下滑距離時的速度。（2）金屬棒與輕彈簧相連接，勁度系數(shù)為，彈簧給金屬棒的拉力垂直棒，靜止釋放時彈簧處于原長，則a、金屬棒做什么運動？向下運動的最大位移是多少？b、金屬棒向下運動過程中電容器能充入電量的最大值是多少？（假設金屬棒運動過程中，彈簧一直處于彈性限度內(nèi)）【答案】（1）a、；b、加速直線運動，；（2）a、簡諧運動，；b、【解析】【詳解】（1）a、金屬棒不與彈簧