高一物理下学期4月月考试卷高一全册物理试题_

应对市爱护阳光实验学校古二中高一〔下〕月考物理试卷〔4月份〕
一、选择题〔本大题共12个小题，每题4分，共48分，1-7题每题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，8-12题有多个选项正确，选对的得4分，选对但不全的得2分，不选或有选错的得0分〕
1．以下说法中正确的选项是〔〕
A．物体在恒力作用下不可能做曲线运动
B．加速度变化的运动一是曲线运动
C．物体在恒力和变力作用下，都可能做曲线运动
D．做圆周运动的物体受合外力一指向圆心
2．以下对于万有引力律的表达式F=的说法，正确的选项是〔〕A．公式中G为引力常量，大小是由卡文迪许测出的
B．此表达式可以计算任意两个物体间的万有引力
C．假设m1＞m2，m1对m2的引力大于m2对m1的引力
D．当r趋于零时，万有引力趋于无限大
3．假设某行星的一个卫星绕其运转的轨道半径为r，周期为T，引力常量为G，那么可求得〔〕
A．该卫星的质量B．行星的质量
C．该卫量的平均密度D．行星的平均密度
4．如下图的皮带传动装置中，轮A和B同轴，A、B、C分别是三个轮边缘的质点，且R A=R C=2R B，那么三质点的向心加速度之比a A：a B：a C于〔〕
A．4：2：1 B．2：1：2 C．1：2：4 D．4：1：45．如下图，水平面上固有一个斜面，从斜面顶端向右平抛一只小球，当初速度为v0时，小球恰好落到斜面底端，平抛的飞行时间为t0．现用不同的初速度v 从该斜面顶端向右平抛这只小球，以下哪个图象能正确表示平抛的飞行时间t 随v变化的函数关系〔〕
A ．
B ．
C ．
D ．
6．有一条两岸平直，河水均匀流动、流速恒为v的大河，小明驾着小船渡河，去程时船头朝向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直．去程与回程所用时间的比值为k，船在静水中的速度大小相同，那么小船在静水中的速度大小为〔〕
A ．
B ．
C ．
D ．
7．如下图，有一质量为M的大圆环，半径为R，被一轻杆固后悬挂在O点，有两个质量为m的小环〔可视为质点〕，同时从大环两侧的对称位置由静止滑下．两小环同时滑到大环底部时，速度都为v，那么此时大环对轻杆的拉力大小为〔〕
A．〔2m+2M〕g B．Mg ﹣ C．2m〔g+〕+Mg D．2m 〔﹣g〕+Mg
8．据日报消息，不久也将开通时速到达200公里以上“动车组〞列车．届时，乘列车就可以体验时速200公里的追风感觉．我们把火车转弯近似看成是做匀速圆周运动，火车速度提高会使外轨受损．为解决火车高速转弯时不使外轨受损这一难题，你认为以下措施可行的是〔〕
A．减小内外轨的高度差B．增加内外轨的高度差
C．减小弯道半径D．增大弯道半径
9．乘坐如下图游乐园的过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内沿圆周轨道运动，说法正确的选项是〔〕
A．车在最高点时人处于倒坐状态，假设没有保险带，人一会掉下去
B．人在最高点时对座位可能产生压力，且压力有可能大于mg
C．人在最高点和最低点时的向心加速度大小相
D．人在最低点时对座位的压力大于mg
10．如图甲所示，轻杆一端固在O点，另一端固一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动．小球运动到最高点时，受到的弹力为F，速度大小为v，其F﹣v2图象如乙图所示．那么〔〕
A ．小球的质量为
B ．当地的重力加速度大小为
C．v2=c时，小球对杆的弹力方向向下
D．v2=2b时，小球受到的弹力与重力大小相
11．如图，叠放在水平转台上的物体A、B、C能随转台一起以角速度ω匀速转动，A、B、C的质量分别为3m、2m、m，A与B、B和C与转台间的动摩擦因数都为μ，A和B、C离转台中心的距离分别为r、r．设此题中的最大静摩擦力于滑动摩擦力，以下说法正确的选项是〔〕
A．B对A的摩擦力一为3μmg
B．B对A的摩擦力一为3mω2r
C ．转台的角速度一满足：ω≤
D ．转台的角速度一满足：ω≤12．如下图，一位同学玩飞镖游戏．圆盘最上端有一P点，飞镖抛出时与P高，且距离P点为L．当飞镖以初速度v0垂直盘面瞄准P点抛出的同时，圆盘以经过盘心O点的水平轴在竖直平面内匀速转动．忽略空气阻力，重力加速度为g，假设飞镖恰好击中P点，那么〔〕
A．飞镖击中P 点所需的时间为
B ．圆盘的半径可能为
C ．圆盘转动角速度的最小值为
D．P 点随圆盘转动的线速度可能为
二、填空题．
13．某全自动洗衣机技术参数如表，估算脱水筒脱水时衣服所具有的向心加速度a= m/s2，是重力加速度g的倍，脱水筒能使衣服脱水是物理中的现象．〔g取10m/s2〕
波轮洗衣机主要技术参数
电源：220V 50Hz 脱水方式：离心式
洗涤功率：330W
脱水功率：280W
洗涤转速：40转/分
脱水转速：900转/分
尺寸〔长×宽×高〕mm
500×530×900
内筒〔直径×深度〕mm
400×680
14．如下图为一小球做平抛运动的闪光照片的一，图格的边长为10cm，假设小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示如果取g=10m/s2，那么〔1〕闪光的时间间隔是s．
〔2〕小球运动的水平分速度为m/s．
〔3〕小球经过b点时速度的大小为m/s．
三．计算题〔共38分，要有必要的文字说明〕
15．A、B两小球同时从距地面高h=15m处的同一点抛出，初速度大小均为
v0=10m/s．A球竖直向下抛出，B球水平抛出，空气阻力不计，重力加速度取
g=l0m/s2．求：
〔1〕A球经多长时间落地？
〔2〕A球落地时，A、B两球间的距离是多少？〔计算结果保存三位有效数字〕16．如下图，用内壁光滑的薄壁细管弯成的“S〞形轨道固于竖直平面内，其弯曲是由两个半径均为R的半圆平滑对接而成〔圆的半径远大于细管内径〕，轨道底端D点与光滑的水平地面相切．现一质量为m物体以某一速度进入“S〞形轨道，从轨道的最高点A飞出后，恰好垂直撞在固斜面B上的C点，C点与下半圆的圆心高．斜面的倾角为30°．求：
〔1〕小车到达C点时的速度大小为多少？
〔2〕在A点小车对轨道的压力是多少，方向如何？
17．小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动．当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离d后落地．如下图．握绳的手离地面高度为d ，手与球之间的绳长为d，重力加速度为g．忽略手的运动半径和空气阻力．〔1〕求绳断时球的速度大小v1和球落地时的速度大小v2．
〔2〕问绳能承受的最大拉力多大？
〔3〕改变绳长，使球重复上述运动，假设绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长是多少？最大水平距离为多少？
古二中高一〔下〕月考物理试卷〔4月份〕参考答案与试题解析
一、选择题〔本大题共12个小题，每题4分，共48分，1-7题每题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，8-12题有多个选项正确，选对的得4分，选对但不全的得2分，不选或有选错的得0分〕
1．以下说法中正确的选项是〔〕
A．物体在恒力作用下不可能做曲线运动
B．加速度变化的运动一是曲线运动
C．物体在恒力和变力作用下，都可能做曲线运动
D．做圆周运动的物体受合外力一指向圆心
【考点】物体做曲线运动的条件．
【分析】物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，速度的方向与该点曲线的切线方向相同．合外力可以变化，也可以不变
【解答】解：A、物体在恒力作用下可能做曲线运动，如平抛运动，故A错误；
B、加速度变化的运动可以是变加速直线运动，故B错误；
C、物体在恒力和变力作用下，都可能做曲线运动，故C正确；
D、做匀速圆周运动的物体受合外力一指向圆心，故D错误．
应选：C
2．以下对于万有引力律的表达式F=的说法，正确的选项是〔〕A．公式中G为引力常量，大小是由卡文迪许测出的
B．此表达式可以计算任意两个物体间的万有引力
C．假设m1＞m2，m1对m2的引力大于m2对m1的引力
D．当r趋于零时，万有引力趋于无限大
【考点】万有引力律及其用．
【分析】根据物理学常识与对万有引力律、万有引力律公式的掌握分析答题．【解答】解：A、万有引力常量G是由英国物理学家卡文迪许测出的，故A正确；
B、万有引力公式仅适用于两质点间，故B错误；
C、两物体间的万有引力是作用力与反作用力，它们大小相，故C错误；
D、当r趋于零时，万有引力公式不再适用，故D错误；
应选：A．
3．假设某行星的一个卫星绕其运转的轨道半径为r，周期为T，引力常量为G，那么可求得〔〕
A．该卫星的质量B．行星的质量
C．该卫量的平均密度D．行星的平均密度
【考点】万有引力律及其用．
【分析】研究卫星绕行星做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出式求出中心体的质量．
【解答】解：A、B、研究做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出式：，知道卫星的运动轨道半径r和周期T，再利用万有引力常量G，通过前面的表达式只能算出行星M的质量，也就是中心体的质量，无法求出卫星的质量，也就是环绕体的质量．故A错误，B正确；
C、此题不知道卫星的质量和体积，也就无法知道该卫星的平均密度，故C错误．
D、此题不知道行星的体积，也就不知道行星的平均密度，故D错误．
应选：B．4．如下图的皮带传动装置中，轮A和B同轴，A、B、C分别是三个轮边缘的质点，且R A=R C=2R B，那么三质点的向心加速度之比a A：a B：a C于〔〕
A．4：2：1 B．2：1：2 C．1：2：4 D．4：1：4
【考点】线速度、角速度和周期、转速．
【分析】要求线速度之比需要知道三者线速度关系：B、C两轮是皮带传动，皮带传动的特点是皮带和轮子接触点的线速度的大小相同，A、B两轮是轴传动，轴传动的特点是角速度相同．
【解答】解：由于B轮和C轮是皮带传动，皮带传动的特点是两轮与皮带接触点的线速度的大小与皮带的线速度大小相同，
故v C=v B，
∴v B：v C=1：1
由于A轮和B轮共轴，故两轮角速度相同，
即ωA=ωB，
故ωA：ωB=1：1
由角速度和线速度的关系式v=ωR可得
v A：v B=R A：R B=2：1
∴v A：v B：v C=2：1：1
又因为R A=R C=2R B
根据a=得：
a A：a B：a C=4：2：1
应选：A．
5．如下图，水平面上固有一个斜面，从斜面顶端向右平抛一只小球，当初速度为v0时，小球恰好落到斜面底端，平抛的飞行时间为t0．现用不同的初速度v从该斜面顶端向右平抛这只小球，以下哪个图象能正确表示平抛的飞行时间t随v变化的函数关系〔〕
A ．
B ．
C ．
D ．
【考点】平抛运动．
【分析】根据小球落在斜面上，结合竖直位移与水平位移的关系求出运动的时间．小球落在地面上，高度一，那么运动时间一．
【解答】解：当小球落在斜面上时，有：tanθ=，解得
t=，与速度v成正比．
当小球落在地面上，根据h=得，t=，知运动时间不变．可知t 与v的关系图线先是过原点的一条倾斜直线，然后是平行于横轴的直线．故C 正确，A、B、D错误．
应选：C．
6．有一条两岸平直，河水均匀流动、流速恒为v的大河，小明驾着小船渡河，去程时船头朝向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直．去程与回程所用时间的比值为k，船在静水中的速度大小相同，那么小船在静水中的速度大小为〔〕
A ．
B ．
C ．
D ．
【考点】运动的合成和分解．【分析】根据船头指向始终与河岸垂直，结合运动学公式，可列出河宽与船速的关系式，当路线与河岸垂直时，可求出船过河的合速度，从而列出河宽与船速度的关系，进而即可求解．
【解答】解：设船渡河时的速度为v c；
当船头指向始终与河岸垂直，那么有：t去=；
当回程时行驶路线与河岸垂直，那么有：t回=；
而回头时的船的合速度为：v合=；
由于去程与回程所用时间的比值为k，所以小船在静水中的速度大小为：
v c ==，故C正确，ABD错误；
应选：C．
7．如下图，有一质量为M的大圆环，半径为R，被一轻杆固后悬挂在O点，有两个质量为m的小环〔可视为质点〕，同时从大环两侧的对称位置由静止滑下．两小环同时滑到大环底部时，速度都为v，那么此时大环对轻杆的拉力大小为〔〕
A．〔2m+2M〕g B．Mg ﹣C．2m〔g+〕+Mg D．2m 〔﹣g〕+Mg
【考点】向心力；牛顿第二律．
【分析】根据牛顿第二律求出小环运动到最低点时，大环对它的拉力，再隔离对大环分析，求出大环对轻杆的拉力大小．
【解答】解：小环在最低点，根据牛顿第二律得，F﹣mg=．那么
F=mg+m．对大环分析，有：T=2F+Mg=2m〔g+〕+Mg．故C正确，A、B、D错误．
应选C．
8．据日报消息，不久也将开通时速到达200公里以上“动车组〞列车．届时，乘列车就可以体验时速200公里的追风感觉．我们把火车转弯近似看成是做匀速圆周运动，火车速度提高会使外轨受损．为解决火车高速转弯时不使外轨受损这一难题，你认为以下措施可行的是〔〕
A．减小内外轨的高度差B．增加内外轨的高度差
C．减小弯道半径D．增大弯道半径
【考点】向心力；牛顿第二律．
【分析】火车高速转弯时不使外轨受损，那么拐弯所需要的向心力由支持力和重力的合力提供．根据牛顿第二律分析．
【解答】解：A 、对运行的火车进行受力分析如图，得：
，由于θ较小，那么tanθ≈sinθ≈，h为内外轨道的高度差，L为路面的宽度．
那么，L、R一，v增大，需要h增大．故A错误，B正确．
C、设弯道半径为R，路面的倾角为θ，由牛顿第二律得
，θ一，v增大时，可增大半径R．故C错误，D正确．应选：BD
9．乘坐如下图游乐园的过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内沿圆周轨道运动，说法正确的选项是〔〕
A．车在最高点时人处于倒坐状态，假设没有保险带，人一会掉下去
B．人在最高点时对座位可能产生压力，且压力有可能大于mg
C．人在最高点和最低点时的向心加速度大小相D．人在最低点时对座位的压力大于mg
【考点】向心力；牛顿第二律．
【分析】车在最高点时，假设恰好由重力提供向心力时，人与保险带间恰好没有作用力，没有保险带，人也不会掉下来．当速度更大时，人更不会掉下来．当速度大于临界速度时，人在最高点时对座位就产生压力．人在最低点时，加速度方向竖直向上，根据牛顿第二律分析压力与重力的关系．【解答】解：A、当人与保险带间恰好没有作用力，由重力提供向心力时，mg=m，那么临界速度为v0=．
当速度v≥时，没有保险带，人也不会掉下来．故A错误．
B、当人在最高点的速度v ＞时，人对座位产生压力．
以人研究对象，根据牛顿第二律得：mg+N=m，N=m﹣mg，座位对人作用力与速度v有关，当v＞时，N＞mg，那么座位对人的压力将大于mg，故B正确．C、在最高点和最低点速度大小不，根据向心加速度公式a=可知，人在最高点和最低点时的向心加速度大小不相，故C错误；
D、人在最低点时，加速度方向竖直向上，根据牛顿第二律分析可知，人处于超重状态，人对座位的压力大于mg．故D正确．
应选：BD．
10．如图甲所示，轻杆一端固在O点，另一端固一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动．小球运动到最高点时，受到的弹力为F，速度大小为v，其F﹣v2图象如乙图所示．那么〔〕
A ．小球的质量为
B ．当地的重力加速度大小为
C．v2=c时，小球对杆的弹力方向向下
D．v2=2b时，小球受到的弹力与重力大小相
【考点】向心力．
【分析】小球在竖直面内做圆周运动，小球的重力与杆的弹力的合力提供向心力，根据图象、用向心力公式、牛顿第二律分析答题．
【解答】解：A、由图象知，当v2=0时，F=a，故有：F=mg=a，由图象知，当v2=b时，F=0，杆对小球无弹力，此时重力提供小球做圆周运动的向心力，有：mg=，得：g=，当有a=时，得：m=，故A正确，B错误；
C、由图象可知，当v2=c时，有：F＜0，那么杆对小球得作用力方向向下，根据牛顿第三律可知，小球对杆的弹力方向向上，故C错误；
D、由图象可知，当v2=2b 时，由，故有：
F+mg=，
得：F=mg，故D正确
应选：AD．
11．如图，叠放在水平转台上的物体A、B、C能随转台一起以角速度ω匀速转动，A、B、C的质量分别为3m、2m、m，A与B、B和C与转台间的动摩擦因数都为μ，A和B、C离转台中心的距离分别为r、r．设此题中的最大静摩擦力于滑动摩擦力，以下说法正确的选项是〔〕
A．B对A的摩擦力一为3μmg
B．B对A的摩擦力一为3mω2r C ．转台的角速度一满足：ω≤
D ．转台的角速度一满足：ω≤
【考点】牛顿第二律；静摩擦力和最大静摩擦力；匀速圆周运动；向心力．【分析】分别对A、AB整体、C受力分析，合力提供向心力，根据向心力公式列式分析．
【解答】解：A、B、对A受力分析，受重力、支持力以及B对A的静摩擦力，静摩擦力提供向心力，有
f=〔3m〕ω2r≤μ〔3m〕g
故A错误，B正确；
C、D、由于A、AB整体、C受到的静摩擦力均提供向心力，故
对A，有：〔3m〕ω2r≤μ〔3m〕g
对AB整体，有：〔3m+2m〕ω2r≤μ〔3m+2m〕g
对物体C，有：mω2〔r〕≤μmg
解得
ω≤
故C错误，D正确；
应选BD．
12．如下图，一位同学玩飞镖游戏．圆盘最上端有一P点，飞镖抛出时与P 高，且距离P点为L．当飞镖以初速度v0垂直盘面瞄准P点抛出的同时，圆盘以经过盘心O点的水平轴在竖直平面内匀速转动．忽略空气阻力，重力加速度为g，假设飞镖恰好击中P点，那么〔〕
A．飞镖击中P 点所需的时间为
B ．圆盘的半径可能为
C ．圆盘转动角速度的最小值为
D．P 点随圆盘转动的线速度可能为
【考点】平抛运动；匀速圆周运动．
【分析】飞镖做平抛运动的同时，圆盘上P点做匀速圆周运动，恰好击中P点，说明A点正好在最低点被击中，那么P点转动的时间t=〔2n+1〕，根据平抛运动水平位移可求得平抛的时间，两时间相联立可求解．
【解答】解：A、飞镖水平抛出做平抛运动，在水平方向做匀速直线运动，因此t=，故A正确．
B、飞镖击中P点时，P恰好在最下方，那么2r=，解得圆盘的半径
r=，故B错误．
C、飞镖击中P点，那么P点转过的角度满足θ=ωt=π+2kπ〔k=0，1，2…〕故ω==，那么圆盘转动角速度的最小值为．故C错误．
D、P点随圆盘转动的线速度为
v=ωr=•=
当k=2时，v=．故D正确．
应选：AD．
二、填空题．13．某全自动洗衣机技术参数如表，估算脱水筒脱水时衣服所具有的向心加速度a= 1775 m/s 2，是重力加速度g的17 倍，脱水筒能使衣服脱水是物理中的离心现象．〔g取10m/s2〕
波轮洗衣机主要技术参数
电源：220V 50Hz 脱水方式：离心式
洗涤功率：330W
脱水功率：280W
洗涤转速：40转/分
脱水转速：900转/分
尺寸〔长×宽×高〕mm
500×530×900
内筒〔直径×深度〕mm
400×680
【考点】离心现象；向心加速度．
【分析】衣服随脱水桶一起做匀速圆周运动，靠合力提供向心力，在水平方向上的合力提供向心力，竖直方向合力为零．根据牛顿第二律进行分析．
【解答】解：衣服做匀速圆周运动，合力指向圆心，对衣服受力分析，受重力、向上的静摩擦力、指向圆心的支持力，如图．
脱水时的角速度： ran/s
根据牛顿第二律得：ma=mrω2
所以：
a=
那么
脱水筒能使衣服脱水是利用衣服对谁的吸附力远小于水做圆周运动的向心力来进行脱水，属于物理中的离心现象．
故答案为：1775，17，离心．
14．如下图为一小球做平抛运动的闪光照片的一，图格的边长为10cm，假设小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示如果取g=10m/s2，那么
〔1〕闪光的时间间隔是0.1 s．
〔2〕小球运动的水平分速度为 2 m/s．
〔3〕小球经过b点时速度的大小为m/s．
【考点】研究平抛物体的运动．
【分析】根据竖直方向上连续相时间内的位移之差求出相的时间间隔，即闪光的时间间隔；根据水平位移和时间间隔求出水平分速度．根据某段时间内的平均速度于中间时刻的瞬时速度求出b点的竖直分速度，结合平行四边形那么求出b点的速度．
【解答】解：〔1〕在竖直方向上，根据△y=L=gT2得，
T=，
〔2〕平抛运动的水平分速度．〔3〕b点的竖直分速度，
根据平行四边形那么知，b点的速度
m/s=m/s．
故答案为：〔1〕0.1，〔2〕2，〔3〕．
三．计算题〔共38分，要有必要的文字说明〕
15．A、B两小球同时从距地面高h=15m处的同一点抛出，初速度大小均为
v0=10m/s．A球竖直向下抛出，B球水平抛出，空气阻力不计，重力加速度取g=l0m/s2．求：〔1〕A球经多长时间落地？
〔2〕A球落地时，A、B两球间的距离是多少？〔计算结果保存三位有效数字〕【考点】平抛运动．
【分析】〔1〕A球做匀加速直线运动，根据位移时间公式直接求解；
〔2〕B球做平抛运动，A球落地时间内，分别求出B球的水平分位移和竖直分位移，然后根据空间关系，得出A、B两球间的距离
【解答】解：〔1〕A球做竖直下抛运动，由竖起下抛物体运动规律可得：
h=v0t+gt2①
将数据代入①式，解得：t=1〔s〕
〔2〕B球做平抛运动，由平抛运动规律可得：
x=v0t ②
y=gt2③
将数据代入②③，解得：x=10m，y=5m
此时A球与B球的距离L为：L=④
将数据代入④式，解得：L=1m
答：〔1〕A球经1s时间落地；
〔2〕A球落地时，A、B两球间的距离是1m．
16．如下图，用内壁光滑的薄壁细管弯成的“S〞形轨道固于竖直平面内，其弯曲是由两个半径均为R的半圆平滑对接而成〔圆的半径远大于细管内径〕，轨道底端D点与光滑的水平地面相切．现一质量为m物体以某一速度进入“S〞形轨道，从轨道的最高点A飞出后，恰好垂直撞在固斜面B上的C点，C点与下半圆的圆心高．斜面的倾角为30°．求：
〔1〕小车到达C点时的速度大小为多少？
〔2〕在A点小车对轨道的压力是多少，方向如何？
【考点】向心力；运动的合成和分解．
【分析】〔1〕小车离开A后做平抛运动，根据竖直方向的分运动可以求出小车的运动时间与竖直分速度，然后在C点根据运动的合成与分解可以求出小车的速度；
〔2〕小车在A点做圆周运动，由牛顿第二律求出求出轨道对小车的支持力，然后由牛顿第三律求出小车对轨道的压力；
【解答】解：〔1〕小车到达A点时的速度为v A，离开A点后做平抛运动，落到C点时，
竖直方向上：h=3R=gt2，
小车到达C点时的竖直分速度：v y=gt，
在C点tan30°=，v=，
解得：v=2，v A =；
〔2〕小车在A点的速度为：v A =，
在A点，由牛顿第二律得：mg+F=m，
解得：F=mg，方向竖直向下，
由牛顿第三律可知，小车对轨道的压力F′=F=mg，竖直向上．
答：〔1〕小车到达C点时的速度大小为2；
〔2〕在A点小车对轨道的压力是mg，方向竖直向上；17．小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动．当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离d后落地．如下图．握绳的手离地面高度为d ，手与球之间的绳长为d，重力加速度为g．忽略手的运动半径和空气阻力．
〔1〕求绳断时球的速度大小v1和球落地时的速度大小v2．
〔2〕问绳能承受的最大拉力多大？
〔3〕改变绳长，使球重复上述运动，假设绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长是多少？最大水平距离为多少？
【考点】机械能守恒律；牛顿第二律；平抛运动；向心力．
【分析】〔1〕绳断后小球做平抛运动，根据平抛运动的规律即可求解绳断时球的速度大小 v1和球落地时的速度大小 v2．
〔2〕设绳能承受的最大拉力大小为T，这也是球受到绳的最大拉力大小．根据向心力公式即可求解；
〔3〕设绳长为l，绳断时球的速度大小为v3，绳承受的最大推力不变，根据圆周运动向心力公式及平抛运动的规律结合数学知识即可解题．
【解答】解：〔1〕设绳断后球飞行时间为t，由平抛运动规律，有
竖直方向，水平方向d=v1t
得
由机械能守恒律，有
得
〔2〕设绳能承受的最大拉力大小为T，这也是球受到绳的最大拉力大小．
球做圆周运动的半径为
由圆周运动向心力公式，有
得
〔3〕设绳长为l，绳断时球的速度大小为v3，绳承受的最大拉力不变，有得
绳断后球做平抛运动，竖直位移为d﹣l，水平位移为x，时间为t1
有x=v3t1
得
当时，x有最大值，
答：〔1〕绳断时球的速度大小v1为，球落地时的速度大小v2为；
〔2〕绳能承受的最大拉力为；
〔3〕绳长是，最大水平距离为．。