2019北京101中学高一(上)期末物理

2019北京101中学高一（上）期末物理

一、选择题

1.下面哪一个物理量的单位不是

．．国际单位制中的基本单位

A. 米

B. 千克

C. 秒

D. 牛顿

2.如图所示的是一个物体的运动图象，下列说法中正确的是

A. 物体3s末开始改变速度方向

B. 物体4s末开始改变位移方向

C. 物体在第5s内的加速度的大小大于第1秒内的加速度的大小

D. 物体在第4s内和第5s内的加速度方向相反

3.关于平抛运动（不计空气阻力），下列说法中错误的是

A. 物体只受重力，加速度为g

B. 物体的运动是水平匀速运动和竖直自由落体运动的合运动

C. 抛出点高度一定时，落地时间与初速度大小有关

D. 抛出点高度一定时，水平飞出距离与初速度大小成正比

4.静止的甲、乙两汽车，分别受到相同的牵引力后，甲车比乙车启动得快，若两车路面的摩擦因数相同，则在启动过程中

A. 甲车的惯性大

B. 甲车的质量大

C. 经历相同的启动时间，甲车的速度大

D. 通过相同的位移，甲车所用的时间多

5.有关超重和失重的说法，正确的是( )

A. 物体处于超重状态时，所受重力增大；处于失重状态时，所受重力减小

B. 竖直上抛运动的物体处于完全失重状态

C. 在沿竖直方向运动的升降机中出现失重现象时，升降机一定处于上升过程

D. 在沿竖直方向运动的升降机中出现失重现象时，升降机一定处于下降过程

6.在天花板上吊灯的情形中,哪两个力是作用力和反作用力

A. 电灯受的重力和电线对电灯的拉力

B. 电线对电灯的拉力和天花板对电线的拉力

C. 电线对电灯的拉力和电灯对电线的拉力

D. 电灯受到的重力和电灯对电线的拉力

7.如图所示，轻绳的上端系于天花板上的O点，下端系有一只小球. 将小球拉离平衡位置一个角度后无初速释放. 当绳摆到竖直位置时，与钉在O点正下方P的钉子相碰. 在绳与钉子相碰瞬间，以下哪些物理量的大小没有发生

变化（不计绳子与钉子碰撞时能量损失）

A. 小球的线速度大小

B. 小球的角速度大小

C. 小球的向心加速度大小

D. 小球所受拉力的大小

8.铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道对水平面倾角为θ，如图所示，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度大于，则

A. 内轨对内侧车轮轮缘有挤压

B. 外轨对外侧车轮轮缘有挤压

C. 这时铁轨对火车的支持力等于mg/cosθ

D. 这时铁轨对火车的支持力小于mg/cosθ

9.以v0水平抛出一物体，如图，不计空气阻力，它又落到斜面上时，所用的时间为

A. B. C. D.

10.用跨过定滑轮的绳把湖中小船拉靠岸，如图所示，已知拉绳的速度v不变，则船速( )

A. 不变

B. 逐渐增大

C. 逐渐减小

D. 先增大后减小

二、多选题

11.关于两个物体间的相互作用下列说法错误

．．的是

A. 马拉车不动，是因为马拉车的力小于车拉马的车

B. 马拉车前进，是因为马拉车的力大于车拉马的力

C. 马拉车不论是动还是不动，马拉车的力的大小总是等于车拉马的力的大小

D. 只有马拉车不动或匀速前进时，才有马拉车与车拉马的力大小相等

12.如图所示，物体的合外力F的大小随时间t的变化情况如图所示，物体在合外力的作用下从静止开始运动，则在时间内，下列说法正确的是

A. 物体的加速度先变小，后变大；速度先变小，后变大

B. 物体的加速度先变大，后变小；速度先变大，后变小

C. 物体的加速度先变小，后变大；速度先变大，后变小

D. 物体的加速度先变大，后变小；速度一直变小

13.如图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为点在小轮上，到小轮中心的距离为点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上若在传动过程中，皮带不打滑则( )

A. a点与b点的线速度大小相等

B. a点与b点的角速度大小相等

C. a点与c点的线速度大小相等

D. a点与d点的向心加速度大小相等

14.如图所示，在一次救灾工作中，一架沿水平直线飞行的直升机，用悬索救起伤员。直升机和伤员以相同水平速度匀速运动的同时，悬索将伤员吊起，在某一段时间内，二者之间的距离l与时间t的关系为表示伤员到直升起的距离，H表示开始计时时伤员与直升机的距离，b是一常数，t表示伤员上升的时间），不计伤员和绳索受到的空气阻力。这段时间内从地面上观察，下面判断正确的是

A. 悬索始终保持竖直

B. 伤员做匀变速直线运动

C. 伤员做匀变速曲线运动

D. 伤员的加速度大小、方向均不变

三、实验题

15.如图所示，用质量为m的重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。利用该装置可以完成“验证牛顿第二定律”的实验。

（1）打点计时器使用的电源是_________（选填选项前的字母）。

A. 直流电源

B. 交流电源

（2）实验中，需要平衡摩擦力和其他阻力。正确操作方法是____（选填选项前的字母）。

A. 把长木板右端垫高

B. 改变小车的质量

在不挂重物且______（选填选项前的字母）的情况下，轻推一下小车，若小车拖着纸带做匀速运动，表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响。

A. 计时器不打点

B. 计时器打点

（3）某同学在做保持小车质量不变，验证小车的加速度与其合外力成正比的实验时，根据测得的数据作出如图所示的a－F图线，所得的图线既不过原点，又不是直线，原因可能是_______。（选填选项前的字母）

A. 木板右端所垫物体较低，使得木板的倾角偏小

B. 木板右端所垫物体较高，使得木板的倾角偏大

C. 小车质量远大于砂和砂桶的质量

D. 砂和砂桶的质量不满足远小于小车质量

16.在做研究平抛运动的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹。

（1）为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出一些操作要求，将你认为正确选项的前面字母填在横线上：

____________________。

（a）通过调节使斜槽的末端保持水平

（b）每次释放小球的位置必须不同

（c）每次必须由静止释放小球

（d）记录小球位置用的木条（或凹槽）每次必须严格地等距离下降

（e）小球运动时不应与木板上的白纸（或复写纸）相接触

（f）将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线

（2）一个同学在实验中，只画出了如图所示的一部分曲线，于是他在曲线上取水平距离相等的三点A、B、C，量得= 0. 2m。又量出它们之间的竖直距离分别为h1 = 0. 1m，h2 = 0. 2m，利用这些数据，可求得：

①物体抛出时的初速度为_________m/s；

②物体经过B时竖直分速度为________m/s；

③抛出点在A点上方高度为__________m处。

四、计算题

17.如图所示，质量m=1. 0kg的物体放在光滑水平面上，在F=3. 0N的水平恒定拉力作用下由静止开始运动，作

用5秒后撤去力F，求：

（1）物体在力F作用过程中加速度的大小；

（2）撤去力F的瞬间，物体速度的大小；

（3）5s内物体移动的距离。

18.一只鸟在距水面20m的上空以5m/s的速度水平飞行. 突然它叼着的一条0. 1kg的鱼从口中掉落. 不计空气阻

力（g取10m/s2），求

（1）鱼从脱离到落至水面所用的时间；

（2）鱼从脱离到撞击水面的过程中，水平方向的位移大小；

（3）鱼撞击水面的速度大小。

19.如图所示，一个质量m＝20kg的物体放在水平地面上。对物体施加一个F =100 N的拉力，使物体做初速为零

的匀加速直线运动。已知拉力与水平方向的夹角θ=37°，物体与水平地面间的动摩擦因数μ=0. 50，sin37°=0. 60，cos37°=0. 80，取重力加速度g=10m/s2。

（1）求物体运动的加速度大小；

（2）求物体在 2. 0 s末的瞬时速率；

（3）若在 2. 0 s末时撤去拉力F，求此后物体沿水平地面可滑行的最大距离。

20.一根轻杆长为L=1m，两端各固定一个质量为m=1kg的小球A和B，在AB中点O有一转轴，当杆绕轴O在竖直

平面内匀速转动时，若转动周期，g取10m/s2，求轻杆转到如图所示的竖直位置时：

（1）A球和B球线速度的大小。

（2）A球和B球各对杆施加的力的大小。

21.如图甲是2012年我国运动员在伦敦奥运会上蹦床比赛中的一个情景。设这位蹦床运动员仅在竖直方向上运动，运动员的脚在接触蹦床过程中，蹦床对运动员的弹力F随时间t的变化规律通过传感器用计算机绘制出来，如图

乙所示。取g= 10m/s2，根据F-t图象分析求解：

（1）运动员的质量；

（2）运动员在运动过程中的最大加速度；

（3）在不计空气阻力情况下，运动员重心离开蹦床上升的最大高度。

22.暑假里，小明去游乐场游玩，坐了一次名叫“摇头飞椅”的游艺机，如图1所示，该游艺机顶上有一个半径为4. 5m的“伞盖”，“伞盖”在转动过程中带动下面的悬绳转动，其示意图如图2所示。“摇头飞椅”高O1O2=5.

8m，绳长5m。小明挑选了一个悬挂在“伞盖”边缘的最外侧的椅子坐下，他与座椅的总质量为40kg。小明和椅子

的转动可简化为如图2所示的圆周运动。在某段时间内，“伞盖”保持在水平面内稳定旋转，绳与竖直方向夹角

为37o。g取10m/s2，sin37o=0. 6，cos37o=0. 8，在此过程中，求：

（1）座椅受到绳子的拉力大小；

（2）小明运动的线速度大小；

（3）小明随身带的玻璃球从座椅上不慎滑落，求落地点与游艺机转轴（即图2中O1点）的距离（保留两位有效数字）。

2019北京101中学高一（上）期末物理参考答案

一、选择题

1.

【答案】D

【解析】

【分析】

解答本题关键应掌握：国际单位制中七个基本单位，力学中有三个：kg、s、m；

【详解】国际单位制中力学中的基本单位是米、千克、秒，牛顿不是基本单位，是导出单位，故选项D符合题意，选项ABC不符合题意。

【点睛】本题考查对力学国际单位制中基本单位的掌握程度，可结合基本物理量一起记忆。

2.

【答案】C

【解析】

【分析】

先根据速度时间图象得到物体的运动规律，然后根据运动学公式列式求解；

【详解】A．物体3s末速度达到最大值，开始减速，加速度的方向开始变化，但速度方向不变，故A错误；B．物体4s末速度减为零，之后开始后退，但依然在出发点正方向上，即相对出发点的位移方向没有改变，故B 错误；CＤ．物体末速度达到最大值，设为，则第内的加速度等于前3s内的加速度，为，物体在第内的加速度的等于第内的加速度，方向相同，则加速度大小为：，故C正确，D错误。

【点睛】本题关键是要明确速度时间图象的斜率、纵轴截距、速度的正负、图线与坐标轴包围的面积等的物理意义。

3.

【答案】C

【解析】

【分析】

平抛运动的加速度不变，做匀变速曲线运动，根据高度比较运动的时间，结合初速度和时间确定水平位移；

【详解】A．平抛运动的仅受重力，加速度等于g，做匀变速曲线运动，故A正确；

B．平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，故B正确；

C．根据知，平抛运动的时间由高度决定，与初速度无关，故C错误；

D．平抛运动的水平位移，可知落地时的水平位移与初速度的大小成正比，故D正确。

【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道运动的时间由高度决定，与初速度无关。

4.

【答案】C

【解析】

【分析】

结合牛顿第二定律、速度与时间关系、位移与时间关系进行分析即可；

【详解】AB．由题：甲车比乙车启动得快，则

根据牛顿第二定律:,即：，则，则甲车惯性小，故选项AB错误；

C．由于，根据速度与时间关系可知：，故选项C正确；

D．由于，根据位移与时间关系可知：，则通过相同的位移，甲车所用的时间少，故选项D错误。

【点睛】本题考查牛顿运动定律与运动学相结合的问题，重点由题甲车比乙车启动得快，得到加速度关系，然后

进行分析即可。

5.

【答案】AB

【解析】

当物体处于超重与失重状态时，实重不变，改变的只是视重，故A选项错误；竖直上抛物体只受重力，即a=g，处于完全失重状态，故B选项正确；超重加速度向上有两种状态，向上加速运动或向下减速运动。失重加速度向下也有两种运动状态，向下加速运动或向上减速运动，故CD选项错误，所以本题答案为B。

思路分析：当物体具有竖直向上加速度时，处于超重状态；当物体具有竖直向下加速度时，处于失重状态。不管

物体处于失重还是超重状态，物体的实际重力没有变化。

试题点评：本题是考查对超重和失重的理解。

6.

【答案】C

【解析】

【分析】

电灯受到地球施加的重力和悬绳对它的拉力作用，这两个力使电灯处于平衡状态；

【详解】A.电灯受的重力和电线对电灯的拉力，这两个力都作用在电灯上，这两个力是一对平衡力，不是作用力和反作用力，故A错误；

B.电线对电灯的拉力受力物体是电灯，施力物体是电线，天花板对电线的拉力，施力物体是天花板，这一对力涉

及三个物体，不是作用力和反作用力，故B错误；

C.电线对电灯的拉力受力物体是电灯，施力物体是电线，电灯对电线的拉力的受力物体是电线，施力物体是电灯，这一对力是作用力和反作用力，故C正确；

D.电灯对电线的拉力，施力物体是电灯；电灯的重力受力物体是电灯，施力物体是地球，这一对力涉及到三个物体，不是作用力和反作用力，故D错误。

【点睛】正确分析各个力的施力物体和受力物体，注意到作用力和反作用只涉及到两个物体，从而确定哪一对力

是作用力和反作用力。

7.

【答案】A

【解析】

试题分析：A、在绳与钉子相碰瞬间，绳子的拉力和重力方向都与小球的速度方向垂直，不对小球做功，不改变小球的动能，则小球的线速度大小．故A正确．

B、角速度与线速度的关系为v=ωr，得到ω=，在绳与钉子相碰瞬间，小球圆周运动的半径r减小，v不变，则角速度ω增大．故B错误．

C、由向心加速度公式a n=分析得到，向心加速度增大．故C错误．

D、根据牛顿第二定律得：T﹣mg=ma n，T=mg+ma n，a n增大，则绳子拉力T增大．故D错误．

故选：A．

8.

【答案】B

【解析】

【分析】

火车在弯道处拐弯时火车的重力和轨道对火车的支持力的合力做为转弯需要的向心力，当合力恰好等于需要的向心力时，火车对内外轨道都没有力的作用，速度增加，就要对外轨挤压，速度减小就要对内轨挤压；

【详解】AB.火车的重力和轨道对火车的支持力的合力恰好等于需要的向心力时，此时火车的速度正好是，

当火车转弯的速度大于，需要的向心力增大，而重力与支持力的合力不变，所以合力小于了需要的向心力，外轨就要对火车产生一个向里的力来提供向心力，所以此时外轨对外侧车轮轮缘有挤压，故A错误，B正确；

CD.当内外轨没有挤压力时，受重力和支持力，则，由于外轨对火车的作用力沿着轨道平面，可以把这个力分解为水平和竖直向下两个分力，由于竖直向下的分力的作用，使支持力变大，故CD错误。

【点睛】火车转弯主要是分析清楚向心力的来源，再根据速度的变化，可以知道对内轨还是对外轨由作用力。

9.

【答案】B

【解析】

【分析】

小球做的是平抛运动，研究平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究，根据竖直分位移与水平分位移之比等于，列式分析；

【详解】设起点和落点之间的距离为，则由平抛运动的规律得：

水平方向上：

竖直方向上：

由以上两个方程可以解得：，故选项B正确，ACD错误。

【点睛】本题是对平抛运动规律的考查，平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自

由落体运动来求解。

10.

【答案】C

【解析】

试题分析：根据运动的分解，绳速可以分解水平移动和绕滑轮支点转动两种运动效果，假设绳与水面夹角θ，则

v船=，当θ逐渐变大，v船逐渐增大，B正确。

考点：运动的分解

【名师点睛】本题的关键是找出哪个是合运动，以及它的两个分运动。

二、多选题

11.

【答案】ABD

【解析】

【分析】

作用力和反作用力一定是两个物体之间的相互作用力，并且大小相等，方向相反，同时产生同时消失；

【详解】马拉车不论动或不动，马拉车的力和车拉马的力是作用力和反作用力，大小相等，方向相反，故ABD错误，C正确。

【点睛】作用力与反作用力是分别作用在两个物体上的，既不能合成，也不能抵消，分别作用在各自的物体上产生各自的作用效果。

12.

【答案】C

【解析】

【分析】

由图像可知：合力先增大后反向减小，根据牛顿第二定律和运动学规律进行求解即可；

【详解】由于合力先增大后反向减小，根据牛顿第二定律可知，其加速度先增大后反向减小，由于加速度反向，则物体先加速前进，后减速前进，即速度先增大后变小，故选项C正确，ABD错误。

【点睛】本题考查牛顿第二定律的简单应用，注意当加速度与速度方向相反时，则减速运动。

13.

【答案】B

【解析】

【详解】根据皮带传动装置的特点，首先确定b、c、d三点处于同一个整体上，其角速度相同；a、c两点靠皮带连接，其线速度大小相等，所以A错误；设a点的线速度为v、角速度为ω，则v＝ωr，所以c点的线速度大小为v＝ω′2r，可求c点的角速度ω′＝.故B错误；bc两者角速度相等，而半径不相等，所以线速度不相等，故C错误；根据向心加速度的公式可求a、b、c、d的向心加速度分别为a1＝ω2r、a2＝ω2r、a3＝ω2r、a4＝ω2r，故D正确。所以本题选D.

14.

【答案】ACD

【解析】

【分析】

直升机和伤员之间的距离以变化，知伤员在竖直方向上做匀加速直线运动，伤员实际的运动是水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上匀加速直线运动的合运动；

【详解】A.由可知伤员在竖直方向的运动是加速度的方向竖直向上，大小恒定的匀加速直线运动，竖直方向只受两个力的作用，所以悬索的拉力大于伤员的重力，因此悬索始终保持竖直，所以A正确；BCD.伤员在水平方向做匀速直线运动，竖直方向上是匀加速直线运动，那么伤员的运动，相对直升机做加速度不变的匀加速直线运动，从地面看，就是类平抛运动，故CD正确，B错误。

【点睛】解决本题的关键知道伤员在水平方向和竖直方向上的运动规律，通过运动的合成进行求解。

三、实验题

15.

【答案】 (1). B (2). A (3). B (4). AD

【解析】

【分析】

（1）打点计时器使用的都是交流电；

（2）回忆平衡摩擦力的方法，为了平衡摩擦力和阻力，应该让打点计时器打点；

（3）正确理解实验原理，明确砂和砂桶的重力可以作为小车拉力的条件，在横轴上有截距，说明当拉力大于0时物体的加速度等于0，即此时合力仍等于0，即没有平衡摩擦力，图象的弯曲是因为砂和砂桶的质量不能远小于小车的质量；

【详解】（1）打点计时器使用的是交流电，故选项B正确，A错误；

（2）平衡摩擦力的方法是：把长木板右端垫高，在不挂重物且此时应当让打点计时器打点的情况下，轻推一下小车，若小车拖着纸带做匀速运动，表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响，即选项A. 把长木板右端垫高和选项B. 计时器打点正确；

（3）由图所示图象可知，直线没过原点，当时，，也就是说当绳子上有拉力时小车没有加速度，说明小车的摩擦力大于重力沿斜面向下的分力，实验前没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，平衡摩擦力时，所垫木板太低，使得木板的倾角偏小；

从图象上可以看出：F从0开始增加，砂和砂桶的质量远小于车的质量，慢慢的砂的质量在增加，那么在后面砂和砂桶的质量就没有远小于车的质量，从而使图像发生弯曲，故选项AD正确，BC错误。

【点睛】本题考查了实验器材、实验注意事项，应用牛顿第二定律求出图象的函数表达式是求出小车所受合力的关键，要掌握应用图象法分析实验误差的原因。

16.

【答案】 (1). (a)(c)(e) (2). 2m/s (3). 1.5 m/s (4). 0.0125m

【解析】

【分析】

（1）结合实验原理以及实验步骤进行分析即可；

（2）根据竖直方向运动特点，求出物体运动时间；

然后利用水平方向小球匀速运动的特点，根据x=v0t即可求出物体的初速度；

匀变速直线运动某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，即AC在竖直方向上的平均速度等于B点的竖直

分速度；

根据B点竖直方向的速度大小，求出从抛出到B点的时间，从而求出从抛出到A点的时间，然后求出物体抛出点

到A点的水平距离；

【详解】（1）为使小球每次以相同的水平速度离开斜槽，让小球做平抛运动，小球必须沿水平方向从斜槽上飞出，即调节使斜槽的末端保持水平，为使小球抛出时的速度相等，每次应从斜槽的同一位置由静止释放小球，同时为

减小实验误差，小球在运动过程中，不能与方格纸相碰，而记录小球位置用的木条（或凹槽）每次不一定等距离

下降，最后将球的位置记录在纸上后，取下纸，用平滑的曲线将各点连接成抛物线，故（a）（c）（e）正确，（b）（d）（f）错误；

（2）①在竖直方向上根据，则

物体抛出时的初速度；

②经过B点时的竖直分速度：；

③抛出点到B点的运动时间：

从抛出到运动到A点需要的时间：

则抛出点在A点上方高度：。

【点睛】解决本题的关键掌握平抛运动的处理方法，以及匀变速直线运动的两个推论：在连续相等时间内的位移

之差是一恒量；某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度。

四、计算题

17.

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

【分析】

根据牛顿第二定律求解加速度，根据速度与时间关系、位移与时间关系进行求解即可；

【详解】（1）根据牛顿第二定律可知：，则代入数据可以得到：；

（2）根据速度与时间关系可知：，则代入数据可以得到：；

（3）根据位移与时间关系可知：，则代入数据可以得到：。

【点睛】本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合，知道物体在整个过程中的运动规律，以及知道加速度是

联系力学和运动学的桥梁。

18.

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

【分析】

根据平抛运动竖直方向运动规律求解时间以及竖直分速度，根据水平方向运动规律求解水平分位移，结合平行四边形定则求鱼撞击水面的速度大小；

【详解】（1）鱼从口中掉落. 不计空气阻力，则做平抛运动，根据竖直方向为自由落体运动，

则：，即：；

（2）做平抛运动，水平方向为匀速运动，则：；

（3）鱼撞击水面时竖直方向分速度为：，方向竖直向下

水平方向速度为：，方向与方向相同

则鱼撞击水面时合速度的大小为：。

【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解。

19.

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

【分析】

（1）对物体受力分析后求出合力，再根据牛顿第二定律求出加速度；

（2）物体匀加速前进，根据速度时间公式求出2s末的速度；

（3）根据速度与位移关系进行求解即可；

【详解】（1）对物体进行受力分析，如图所示：

以向右为正方向，根据牛顿第二定律以及平衡条件可以得到：

水平方向：

竖直方向：

根据摩擦力公式：

联立代入数据可以得到：；

（2）根据速度与时间的关系可以得到：；

（3）撤去力F后，根据牛顿第二定律得到：

则：

根据位移与速度关系可以得到：。

【点睛】本题主要考查了牛顿第二定律以及运动学基本公式的直接应用，求解第三问时，也可以先根据牛顿第二定律求出撤去拉力F后的加速度，再根据运动学基本公式求解，当然，应用动能定理求解比较简单。

20.

【答案】（1）（2）5N，方向向下15N，方向向下

【解析】

【分析】

根据求出小球转动的角速度，然后根据求出线速度的大小，再对两个小球受力分析，在竖直方向的合力提供圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律和牛顿第三定律进行分析即可；

【详解】（1）由于A和B绕同一圆心做圆周运动，则二者教室相等，即为：

根据角速度与线速度关系得到二者线速度的大小为：；

（2）对A球进行受力分析，假设杆对A球的弹力为支持力，如图所示：

根据牛顿第二定律可以得到：

代入数据可以得到：，假设成立，即杆给球支持力向上

根据牛顿第三定律可知：A球对杆的力大小为5N，方向向下；

对B球受力分析，如图所示：

根据牛顿第二定律可以得到：

代入数据可以得到：，方向向上

根据牛顿第三定律可知：B球对杆的拉力为15N，方向向下。

【点睛】解决本题要知道，小球沿半径方向的合力提供做圆周运动的向心力，注意杆子和绳子不同，绳子只能表现为拉力，杆子既可以表现为拉力，也可以表现为支持力。

21.

【答案】（1）50kg （2）40 m/s2 （3）3.2m

【解析】

试题分析：（1）由图像可知运动员所受重力为500N，设运动员质量为m，则m=G/g=50kg

(2)由图像可知蹦床对运动员的最大弹力为=2400N，设运动员的最大加速度为，则

（3）由图像可知运动员离开蹦床后做竖直上抛运动，离开蹦床的时刻为6.8s或9.4s，再下落到蹦床上的时刻为8.4s或11s，它们的时间间隔均为1.6s，根据竖直上抛运动的对称性，可知其自由下落的时间为t=0.8s

（4）设运动员上升的最大高度为H，则（2分）

考点：考查了牛顿第二定律与运动学公式的综合应用

【名师点睛】连接牛顿第二定律与运动学公式的纽带就是加速度，所以在做这一类问题时，特别又是多过程问题时，先弄清楚每个过程中的运动性质，根据牛顿第二定律求加速度然后根据加速度用运动学公式解题或者根据运动学公式求解加速度然后根据加速度利用牛顿第二定律求解力

22.

【答案】（1）500N（2）7.5m（3）8.9m

【解析】

【分析】

（1）对小明受力分析，根据竖直方向合力为零求得绳子的拉力；（2）根据牛顿第二定律求得线速度；（3）小明随身带的玻璃球从座椅上不慎滑落，然后做平抛运动，即可求得

【详解】（1）向心力沿水平方向，由平行四边形定则，得拉力：

（2）由牛顿第二定律，得：，其中

解得：v=7.5m/s

（3）由几何关系，座椅离地高度h=2m，由平抛运动规律，得：x=vt，

解得：x=4.5m

由勾股定理，得落地点与游艺机中心距离为：

【点睛】飞椅做的是圆周运动，确定圆周运动所需要的向心力是解题的关键，向心力都是有物体受到的某一个力或几个力的合力来提供，在对物体受力分析时一定不能分析出物体受向心力这么一个单独的力．