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19．（8分）质量分别为m1和m2的两个小物块用轻绳连接，
绳跨过位于倾角α＝30°的光滑斜面顶端的轻滑轮，滑轮与转轴之间的摩擦不计，斜面固定在水平桌面上，如图所示。第一次，m1悬空，m2放在斜面上，用t表示m2自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所需的时间。第二次，将m1和m2位置互换，使m2悬空，m1放在斜面上，发现m1自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所需的时间为t3。求m1与m2之比。
20、（10分）如图所示，V形细杆AOB能绕其对称轴OO’转动，OO’沿竖直方向，V形杆的两臂与转轴间的夹角均为α=45°．两质量均为m=0.1kg的小环，分别套在V形杆的两臂上，并用长为Ｌ=1.2m、能承受最大拉力Fmax=4.5N的轻质细线连结，环与臂间的最大静摩擦力等于两者间弹力的0.2倍．当杆以角速度ω转动时，细线始终处于水平状态，取g=10m/s2．
（1）求杆转动角速度ω的最小值；
（2）将杆的角速度缓慢增大，从细线中拉力不为零开始，直到细线断裂，求此过程中角速度取值范围；
21.(12分)如图所示为火车站装载货物的原理示意图，设AB段是距水平传送带装置高为H=5m的光滑斜面，水平段BC使用水平传送带装置，BC长L=8m，与货物包的摩擦系数为μ=0.6，皮带轮的半径为R=0.2m，上部距车厢底水平面的高度h=0.45m．设货物由静止开始从A点下滑，经过B点的拐角处无机械能损失．通过调整皮带轮（不打滑）的转动角速度ω可使货物经C点抛出后落在车厢上的不同位置，取g=10m/s2，求： （1）当皮带轮静止时，货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离；
（2）当皮带轮以角速度ω=20 rad/s顺时方针方向匀速转动时，包在车厢内的落地点到C点的水平距离；
（3）试写出货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离S随皮带轮角速度ω变化关系，并画出S—ω图象．（设皮带轮顺时方针方向转动时，角速度ω取正值，水平距离向右取正值）
.
L A H
C B h 研究高考 了解学生 精确定位 科学备考
S/高中物理学科网 www.wlxkw.com ω/rad·s-1
2011—2012学年度上学期一调考试
高三年级 物理试卷 参考答案
1.D2.D 3.D 4.BC 5.AB 6.BD 7.D 8.ACD 9.BD 10.B 11.A 12.A 13.A 14.BC 15、B 16 C 17. (1) CD (2) 1ms
253m
12
18.解析：(1)设小球离开轨道进入小孔的时间为t，则由平抛运动规律得h＝gt，
2
L－R＝v0t
12
小球在轨道上运动过程中机械能守恒，故有mgH＝mv0
2
(L－R)
联立解得：t＝ ，H＝.
g4h(2)在小球做平抛运动的时间内，圆筒必须恰好转整数转，小球才能钻进小孔，
2g即ωt＝2nπ(n＝1,2,3?)．所以ω＝nπ (n＝1,2,3?)
2h2
h研究高考 了解学生 精确定位 科学备考
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(L－R)
答案：(1) (2)nπ 4h
2
2gh(n＝1,2,3?)
19、解：
第一次，小物块受力情况如图所示，设T1为绳中张力，a1为两物块加速度的大小， l为斜面长，则有
m1g?T1?m1a1 (1)
T1?m2gsin??m2a1 (2)
l?12a1t (3) 2第二次，m1与m2交换位置．设绳中张力为T2，两物块加速度的大小为a2，则有 m2g?T2?m2a2 (4)
T2?m1gsin??m1a2 (5)
1?t?l?a2?? (6) 2?3?2m1?m2g (7)
2?m1?m2?2m2?m1g (8) 由 (4)、(5) 式注意到? =30°得a2?2?m1?m2?由 (1)、(2) 式注意到? =30°得a1?2a2 (9) 9m11由 (7)、(8)、(9) 式可解得1? (10)
m219由 (3)、(6) 式得a1?20、解：（1）∵角速度最小时，fmax沿杆向上，则
FNsin45??fmaxcos45??mg，FNcos45??fmaxsin45??m?12r，且fmax?0.2FN，
lr?，∴ω1=10/3≈3.33rad/s
2（2）当fmax沿杆向下时，有，FNsin45??fmaxcos45??mg，
2FNcos45??fmaxsin45??m?2r， ∴ω2=5rad/s
当细线拉力刚达到最大时，有FNsin45??fmaxcos45??mg
2FNcos45??fmaxsin45??Fmax?m?3r，∴ω3=10rad/s
取值范围 5rad/s《ω〈10rad/s
21、解析：由机械能守恒定律可得： 1mV02?mgH，所以货物在B点的速度为V0=10m/s 2?mg（1）货物从B到C做匀减速运动，加速度a???g?6m/s2
m22设到达C点速度为VC，则：V0?VC?2aL，所以：VC=2 m/s 落地点到C点的水平距离：S?VC?2h?0.6m
g
（2）皮带速度 V皮=ω·R=4 m/s，
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同（1）的论证可知：货物先减速后匀速，从C点抛出的速度为VC=4 m/s， 落地点到C点的水平距离：S?V?2h?1.2m
Cg
（3）①皮带轮逆时针方向转动：
无论角速度为多大，货物从B到C均做匀减速运动：在C点的速度为VC=2m/s，落地点到C点的水平距离S=0.6m ②皮带轮顺时针方向转动时：
Ⅰ、0≤ω≤10 rad/s时， S=0.6m
Ⅱ、10＜ω＜50 rad/s时， S=ω·R2h=0.06ω
gⅢ、50＜ω＜70 rad/s时， S=ω·R2h=0.06ω gⅣ、ω≥70 rad/s时， S=vc?S—ω图象如图
s/m 6.0 5.0 2h＝4.2m g 10 20 30 40 50 6 70 80 ω/ rad s-1
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