2022届 衡中同卷 辽宁信息卷 物理卷（二）答案

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15【参考答案】(1)2x. ,2(H-b(2)2(2-h2)H2,2【命题意图】本题考查圆周运动和平抛运动的结合。【解题思路】小球做圆锥摆运动时,设悬线和竖直方向的夹角为θ,则有mgtnθ=m(-)2Lsinθ(1分)h=Lcos(1分)解得r=2x(1分)因此转动一周的时间为4=2x,-(1分)g细线被一小刀割断后,小球做平抛运动,在竖直方向H-h=g2(1分)小球从开始做圆锥摆运动到落地时间为t=1 12(1分)整理得t=2(H-h)(1分)g(2)圆锥摆的半径r=VD2-h2(1分)小球做圆锥摆运动的线速度v==r(1分)小球平抛运动的水平距离为x=2(1分)小球落地时,落地点到O的距离s=√2 x2(1分)解得。2(-h2)-D2 h2(1分)h

16.【参考答案】(1)(2)m1ggR【命题意图】本题考查圆周运动的综合问题【解题思路】(1)对小球受力分析,开始加速度较小时,静摩擦力提供小球转动的向心力,有:F=mor(1分)当其中一个小球所受的静摩擦力达到最大mg时,轻绳才提供拉力;则有:pmg=mor(1分)解得:o=(1分)由于<,所以当N受到的摩擦力达到最大静摩擦力时,轻绳开始产生拉力,此时a=,(1分)设M的质量为m,N的质量为m2,当角速度O>a时,设轻绳的拉力大小为F对小球M,有:FM F=m(1分)对小球N,有:m2g F=m2a2r2(1分)联立解得小球M受到的摩擦力:FB=m2g-(m-m)a2(1分)要使M所受的摩擦力不变,必有(m22-m1)=0(2分)因此有m=2(1分)(2)当a=,轻绳突然断裂,M需要的向心力F=m02=m1g(1分)M保持不动(1分)N需要的向心力F=m2a2m2g2>m2g(1分)N做离心运动(1分)当N到达挡板处时,处于稳定状态,此时有F=m2R=m2R(1分)