高2027物理试题答案1.C2.A3.B4.B5.D6.A7.B8.ABC9.BD10.ACD11.(1)(b)(2)11012.(1)B(2)①见右图②0.1813.(12分)解:(1)设小船与河岸成θ角开出,如图(a)所示.渡河时间为t=dv2sinθ当θ=90°时渡河时间最短tmin=dv2=1203s=40s.(2)因为船速小于水速,所以小船一定向下游漂移,如图(b)所示,以v1矢量末端为圆心,以v2矢量的大小为半径画圆,从v1矢量的始端向圆弧作切线,则合速度沿此切线方向时航程最短.由图可知,sinα=v2v1,最短航程为x短=dsinα=v1v2d=53×120m=200m.14.(15分)解:(1)小球B受重力和弹力提供向心力,根据牛顿第二定律F1﹣mg=mω2(2L),代入F1=4mg,解得ω=,则vB=2Lω=2L×=;(2)根据共轴转动特点,A球的角速度等于B球的角速度,设杆对A球是向下的拉力,根据牛顿第二定律,有F2+mg=mLω2,解得>0,故假设成立,是向下的拉力,根据牛顿第三定律,球A对杆是向上的拉力,大小为;(3)根据牛顿第三定律,球A对杆有向上的拉力,为,球B对杆有向下的拉力,为F1'=4mg,杆受力平衡,故轴对杆的弹力向上,为N=F1'﹣F2'=4mg﹣mg=3.5mg,根据牛顿第三定律,杆对转轴的作用力向下,为3.5mg。答案:(1)球B转动的角速度大小为,线速度大小为;(2)A球对杆的作用力大小为mg,方向向上;(3)在点O处,轻质杆对水平转动轴的作用力大小为3.5mg,方向向下。15.(15分)解:(1)过山车恰好能过最高点时,分析知其只受重力,有mg=mv2BR,则vB=gR=45m/s.(2)过山车离开C点后做平抛运动,有h=12gt2,解得运动时间为t=0.8s,故最大速度为vmax=st=15m/s.(3)在圆轨道最低点有FN-mg=mv2AR,解得vA=2gR=410m/s,平抛运动竖直速度为vy=gt=8m/s,则落入水中时的速度为v=v2A+v2y=414m/s.答案:(1)45m/s(2)15m/s(3)414m/s
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