精品解析：湖南省岳阳县一中、汨罗市一中2023-2024学年高一下学期5月联考物理试题

高一年级五月考试 物理 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4.本试卷主要考试内容：人教版必修第一册，必修第二册。 一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列说法正确的是（ ） A. 牛顿提出了万有引力定律并测出了引力常量 B. 第谷观测了大量天文数据后推理出了行星运动定律 C. 所有太阳系内行星轨道的半长轴与它的公转周期的比值都相等 D. 以牛顿运动定律和万有引力定律为基础的经典力学不适用于高速、微观的领域 2. 如图所示，卫星、是分别以第一，第三宇宙速度从地面上发射的两个飞行器，卫星是以大于第一宇宙速度、小于第二宇宙速度的发射速度从地面发射的飞行器。下列说法正确的是（　　） A. 飞行器绕地球的环绕速度是卫星绕地球做圆周运动的最小速度 B. 飞行器的发射速度是卫星的最小发射速度 C. 飞行器可以脱离地球引力的束缚 D. 飞行器不可以飞到太阳系外 3. 如图所示，水平地面上静止叠放着、两个石块，已知与之间接触面的切线不水平，与水平地面没有接触，不考虑与之间的万有引力以及空气影响，下列说法正确的是（ ） A. 共受到4个力的作用 B. 对的摩擦力沿切线向下 C. 地面对的摩擦力水平向右 D. 地面对的支持力小于和所受的重力之和 4. 2024年3月20日8时31分，探月工程四期鹊桥二号中继星由长征八号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射升空。如图所示，某阶段鹊桥二号中继星在椭圆轨道上运动，在中继星由远地点运动到近地点的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 万有引力对中继星做负功 B. 万有引力对中继星不做功 C. 中继星的重力势能增大 D. 中继星的重力势能减小 5. 某轻质弹簧的弹力一形变量（）图像如图甲所示。如图乙所示，该轻质弹簧竖直固定在水平地面上，初始时弹簧处于原长，将质量为的物块轻放在弹簧上端，弹簧始终在弹性限度内，取重力加速度大小。从弹簧处于原长到弹簧被压缩到最短的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 弹簧的劲度系数为 B. 弹簧压缩量为时物块的速度最大 C. 物块的动能先增大后减小 D. 物块的机械能先减小后增大 6. 2024年1月9日，我国成功将爱因斯坦探针卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道Ⅲ，发射任务获得圆满成功。卫星发射的过程可以简化为如图所示的过程，轨道Ⅰ、Ⅲ为圆轨道，轨道Ⅱ为椭圆轨道，、点分别是椭圆轨道的近地点、远地点，到地心的距离分别为、，已知地球的质量为，卫星的质量为，引力常量为，下列说法正确的是（ ） A. 探针卫星在轨道Ⅱ上运行时经过点的速度大于 B. 探针卫星在轨道Ⅱ上运行时经过点的速度等于 C. 探针卫星在轨道Ⅱ上运行时在点的机械能大于在点的机械能 D. 探针卫星在轨道Ⅰ上运行时的动能比在轨道Ⅲ上运行时的动能小 二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 7. 如图所示，表面粗糙的斜面体固定于水平地面上，轻绳跨过定滑轮，一端连接质量为的滑块A，另一端连接质量为的滑块B，。初始时用手托住B，轻绳恰好伸直，由静止释放B，经一段时间后B着地，不计滑轮质量及轻绳与滑轮间的摩擦，关于两滑块从开始运动到B刚着地的运动过程，下列说法正确的是（　　） A. 滑块A的动能增加量等于其重力势能的减少量 B. 滑块A的机械能增加量一定小于滑块B机械能的减少量 C. 滑块B克服轻绳拉力做的功等于滑块B动能的增加量 D. 滑块A克服摩擦力做的功等于滑块A、B组成的系统的机械能减少量 8. 北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统，如图所示，其空间段由若干地球静止轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星和中圆地球轨道卫星组成。卫星1是一颗地球静止轨道卫星，卫星2是一颗倾斜地球同步轨道卫星，卫星3是一颗中圆地球轨道卫星。已知卫星1、2、3的轨道半径之比为，质量之比为，则下列说法正确的是（ ） A. 卫星1、2受地球的万有引力大小之比为 B. 卫星2、3运行的线速度大小之比为 C. 卫星2、3的向心加速度大小之比为 D. 卫星1、3的运行周期之比为 9. 如图所示，某段河面宽，小船从A点开始渡河，A点下游的B处是一片左侧边界与河岸垂直的险滩，已知水流速度大小恒为。小船不进入险滩处可视为安全渡河，下列说法正确的是（ ） A. 若小船相对静水的速度大小恒为，则小船最短渡河时间为 B. 若小船相对静水的速度大小恒为，则小船最短渡河位移大小为 C. 若小船相对静水的速度大小恒为，则小船最短渡河位移大小为 D. 若要使小船能安全渡河，则小船相对静水的最小速度为 10. 如图所示，粗糙圆弧轨道的圆心为，半径为，点为圆弧轨道的最低点，，，点与点等高。质量、可视为质点的滑块从点由静止释放，经过点时对轨道的压力大小为，恰好运动到点时速度为0。已知滑块与圆弧轨道各处的动摩擦因数均相同，取重力加速度大小，，，则下列说法正确的是（ ） A. 滑块运动到点时速度大小为 B. 滑块从点运动到点克服摩擦力做的功为 C. 滑块从点运动到点机械能的减少量为 D. 滑块经过点时对轨道的压力大于 三、非选择题：本题共5小题，共56分。 11. 某实验小组用如图所示的装置做验证向心力表达式的实验，用轻质细绳将小球悬挂于点，在点处安装有力传感器（图中未画出）可以测出细绳拉力的大小，在点正下方固定一刀片，并在水平地面上记录下点在水平面上的投影。已知当地重力加速度大小为，实验步骤如下： ①将小球悬挂于点并保持静止，此时力传感器示数为，测出细绳长度，小球离点的高度（小球直径、）； ②将小球拉到适当高度处且细绳拉直，由静止释放小球，记录下力传感器示数的最大值，测出小球落到水平地面时离点的距离。 （1）小球经过点正下方时的速度大小________。（用、、表示） （2）对小球受力分析，小球到达点正下方时合力________。 （3）改变小球释放高度，重复步骤②，得出多组数据后，该实验小组采用图像法处理数据，当纵轴表示，横轴表示________（填“”“”或“”），绘制出的图线为过坐标原点的直线时，能更直观地体现向心力大小与线速度大小的关系。 12. 利用如图所示的装置来验证机械能守恒定律，已知当地重力加速度大小为。实验前测出滑块（含遮光条）的质量、遮光条的宽度。按正确的操作，接通气源，将滑块由A点静止释放（此时遮光条到光电门的距离为），记录钩码的质量及滑块通过光电门时遮光条的遮光时间。 （1）实验时滑块的质量________（填“需要”或“不需要”）远大于钩码的质量，判断气垫导轨已经调节到水平的依据是________________________。 （2）滑块运动到光电门处的速度大小________。对于滑块和钩码构成的系统，若等式________在误差允许范围内成立，则说明系统机械能守恒。（均用给定的物理量符号表示） （3）改变滑块释放的位置，测出多组实验数据，绘制出图像，若图像为过坐标原点的直线，且斜率________，则说明系统机械能守恒。（用给定的物理量符号表示） 13. 如图所示，水平传送带以速率顺时针匀速转动，、间距离，传送带左端与半径的四分之一粗糙圆弧轨道相切于点（不接触）。质量的滑块（可视为质点）从圆弧轨道上端点由静止释放，运动到圆弧轨道点时滑块对轨道的压力大小。已知滑块与传送带间的动摩擦因数为0.2，取重力加速度大小，求： （1）滑块从点运动到点的过程中克服摩擦力做的功； （2）滑块运动到点时的速度大小。 14. 某中学科技小组制作了额定功率的太阳能驱动小车。该小车在平直的路面上由静止开始（记为0时刻）做匀加速直线运动，经过时间，小车的功率恰好达到额定功率，然后维持小车的功率不变继续运动。已知小车的质量，小车运动过程中所受阻力始终为车重的，取重力加速度大小。 （1）求内小车的位移大小； （2）若小车在时刻已经达到最大速度，求时间内小车的位移大小与的关系式。 15. 如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端连接质量为的物块甲，质量为的物块乙紧靠着物块甲放置（未粘连）。物块甲、乙（均可视为质点）在水平向左的外力作用下静止于水平地面上的点。已知为弹簧右端原长位置，、间的距离为，弹簧的劲度系数为，弹性势能表达式为，其中为劲度系数，为弹簧形变量，重力加速度大小为，物块甲、乙与水平地面间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧始终处于弹性限度内。某时刻撤去外力，求： （1）物块甲、乙的最大速度； （2）物块甲、乙分离时的速度大小； （3）物块甲从开始运动到最终静止的过程中克服摩擦力做的功。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一年级五月考试 物理 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4.本试卷主要考试内容：人教版必修第一册，必修第二册。 一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列说法正确的是（ ） A. 牛顿提出了万有引力定律并测出了引力常量 B. 第谷观测了大量天文数据后推理出了行星运动定律 C. 所有太阳系内行星轨道的半长轴与它的公转周期的比值都相等 D. 以牛顿运动定律和万有引力定律为基础的经典力学不适用于高速、微观的领域 【答案】D 【解析】 【详解】A．牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许测出了引力常量，故A错误； B．开普勒通过研究第谷观测的大量天文数据后，推理出了行星运动定律，故B错误； C．根据开普勒第三定律可知，所有太阳系内行星轨道半长轴的三次方与它的公转周期平方的比值都相等，故C错误； D．以牛顿运动定律和万有引力定律为基础的经典力学不适用于高速、微观的领域，故D正确。 故选D。 2. 如图所示，卫星、是分别以第一，第三宇宙速度从地面上发射的两个飞行器，卫星是以大于第一宇宙速度、小于第二宇宙速度的发射速度从地面发射的飞行器。下列说法正确的是（　　） A. 飞行器绕地球的环绕速度是卫星绕地球做圆周运动的最小速度 B. 飞行器的发射速度是卫星的最小发射速度 C. 飞行器可以脱离地球引力的束缚 D. 飞行器不可以飞到太阳系外 【答案】B 【解析】 【详解】AB．第一宇宙速度是最小的发射速度，是绕地球最大的环绕速度，在地面以第一宇宙速度发射的飞行器，是卫星绕地球做圆周运动的最大速度，是卫星的最小发射速度，故A错误，B正确； C．第二宇宙速度的数值是，它是在地面上发射物体使之挣脱地球引力的最小速度，故飞行器不可以脱离地球引力的束缚，故C错误； D．第三宇宙速度的数值是，它是在地面上发射物体使之挣脱太阳引力的最小速度，故飞行器可以飞到太阳系外，故D错误。 故选B。 3. 如图所示，水平地面上静止叠放着、两个石块，已知与之间接触面的切线不水平，与水平地面没有接触，不考虑与之间的万有引力以及空气影响，下列说法正确的是（ ） A. 共受到4个力的作用 B. 对的摩擦力沿切线向下 C. 地面对的摩擦力水平向右 D. 地面对的支持力小于和所受的重力之和 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据受力平衡可知，受到重力、支持力和摩擦力3个力的作用，故A错误； B．以为对象，受力平衡可知，受到的摩擦力沿切线向上，则对的摩擦力沿切线向下，故B正确； CD．以、为整体，根据受力平衡可知，地面对的摩擦力为0，地面对的支持力等于和所受的重力之和，故CD错误。 故选B。 4. 2024年3月20日8时31分，探月工程四期鹊桥二号中继星由长征八号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射升空。如图所示，某阶段鹊桥二号中继星在椭圆轨道上运动，在中继星由远地点运动到近地点的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 万有引力对中继星做负功 B. 万有引力对中继星不做功 C. 中继星的重力势能增大 D. 中继星的重力势能减小 【答案】D 【解析】 【详解】中继星从远地点向近地点运动的过程中，万有引力对中继星做正功，重力势能减小，动能增大。 故选D。 5. 某轻质弹簧的弹力一形变量（）图像如图甲所示。如图乙所示，该轻质弹簧竖直固定在水平地面上，初始时弹簧处于原长，将质量为的物块轻放在弹簧上端，弹簧始终在弹性限度内，取重力加速度大小。从弹簧处于原长到弹簧被压缩到最短的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 弹簧的劲度系数为 B. 弹簧压缩量为时物块的速度最大 C. 物块的动能先增大后减小 D. 物块的机械能先减小后增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据胡克定律 可得弹簧的劲度系数为 故A错误； B．当弹力等于重力时，物块的加速度为0，物块的速度最大，则有 解得此时弹簧压缩量为 故B错误； CD．从弹簧处于原长到弹簧被压缩到最短的过程中，弹力一直对物块做负功，物块的机械能一直减小；一开始弹力小于重力，物块向下做加速度逐渐减小的加速运动，当弹力等于重力时，物块的速度达到最大，之后弹力大于重力，物块向下做加速度逐渐增大的减速运动，则物块的动能先增大后减小，故C正确，D错误。 故选C。 6. 2024年1月9日，我国成功将爱因斯坦探针卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道Ⅲ，发射任务获得圆满成功。卫星发射的过程可以简化为如图所示的过程，轨道Ⅰ、Ⅲ为圆轨道，轨道Ⅱ为椭圆轨道，、点分别是椭圆轨道的近地点、远地点，到地心的距离分别为、，已知地球的质量为，卫星的质量为，引力常量为，下列说法正确的是（ ） A. 探针卫星在轨道Ⅱ上运行时经过点的速度大于 B. 探针卫星在轨道Ⅱ上运行时经过点的速度等于 C. 探针卫星在轨道Ⅱ上运行时在点的机械能大于在点的机械能 D. 探针卫星在轨道Ⅰ上运行时的动能比在轨道Ⅲ上运行时的动能小 【答案】A 【解析】 【详解】A．卫星在轨道Ⅰ上运行时，根据万有引力提供向心力可得 解得 卫星从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ，需要在点点火加速，则卫星在轨道Ⅱ上运行时经过点的速度大于，故A正确； B．卫星在轨道Ⅲ上运行时，根据万有引力提供向心力可得 解得 卫星从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅲ，需要在点点火加速，则卫星在轨道Ⅱ上运行时经过点的速度小于，故B错误； C．探针卫星在轨道Ⅱ上运行时，只受万有引力作用，卫星的机械能守恒，则卫星在点的机械能等于在点的机械能，故C错误； D．探针卫星在轨道Ⅰ和轨道Ⅲ上运行时的速度分别为 ， 由于卫星在轨道Ⅰ运行的速度大于在轨道Ⅲ上运行的速度，则卫星在轨道Ⅰ上运行时的动能比在轨道Ⅲ上运行时的动能大，故D错误。 故选A。 二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 7. 如图所示，表面粗糙的斜面体固定于水平地面上，轻绳跨过定滑轮，一端连接质量为的滑块A，另一端连接质量为的滑块B，。初始时用手托住B，轻绳恰好伸直，由静止释放B，经一段时间后B着地，不计滑轮质量及轻绳与滑轮间的摩擦，关于两滑块从开始运动到B刚着地的运动过程，下列说法正确的是（　　） A. 滑块A的动能增加量等于其重力势能的减少量 B. 滑块A的机械能增加量一定小于滑块B机械能的减少量 C. 滑块B克服轻绳拉力做的功等于滑块B动能的增加量 D. 滑块A克服摩擦力做的功等于滑块A、B组成的系统的机械能减少量 【答案】BD 【解析】 【详解】A．滑块A沿斜面向上加速运动过程中，动能增加，重力做负功，重力势能增大，A的重力势能并没有减少，故A错误； B．对A、B构成的系统，由于A克服摩擦力做功，可知，系统机械能减小，系统减小得机械能等于增加的摩擦生热，则滑块B机械能的减少量等于A增加的机械能与摩擦生热之和，即滑块A的机械能增加量一定小于滑块B机械能的减少量，故B正确； C．滑块B向下加速运动，B受到重力与轻绳拉力，拉力做负功，根据动能定理可知，重力做功与滑块B克服轻绳拉力做的功之差等于滑块B动能的增加量，故C错误； D．根据功能关系，结合上述可知，滑块A克服摩擦力做的功等于滑块A、B组成的系统的机械能减少量，故D正确。 故选BD。 8. 北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统，如图所示，其空间段由若干地球静止轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星和中圆地球轨道卫星组成。卫星1是一颗地球静止轨道卫星，卫星2是一颗倾斜地球同步轨道卫星，卫星3是一颗中圆地球轨道卫星。已知卫星1、2、3的轨道半径之比为，质量之比为，则下列说法正确的是（ ） A. 卫星1、2受地球的万有引力大小之比为 B. 卫星2、3运行的线速度大小之比为 C. 卫星2、3的向心加速度大小之比为 D. 卫星1、3的运行周期之比为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据万有引力表达式 由于卫星1、2的轨道半径相等，则卫星1、2受地球的万有引力大小之比为 故A正确； BC．根据万有引力提供向心力可得 可得 ， 则卫星2、3运行的线速度大小之比为 卫星2、3的向心加速度大小之比为 故B错误，C正确； D．根据万有引力提供向心力可得 可得 则卫星1、3的运行周期之比为 故D错误。 故选AC。 9. 如图所示，某段河面宽，小船从A点开始渡河，A点下游的B处是一片左侧边界与河岸垂直的险滩，已知水流速度大小恒为。小船不进入险滩处可视为安全渡河，下列说法正确的是（ ） A. 若小船相对静水的速度大小恒为，则小船最短渡河时间为 B. 若小船相对静水的速度大小恒为，则小船最短渡河位移大小为 C. 若小船相对静水的速度大小恒为，则小船最短渡河位移大小为 D. 若要使小船能安全渡河，则小船相对静水的最小速度为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．若小船相对静水的速度大小恒为，小船船头垂直河岸渡河时，时间最短，则有 故A错误； B．若小船相对静水的速度大小恒为，由于小船相对静水的速度大于水流速度，则小船可以到达正对岸，所以小船最短渡河位移大小为，故B正确； C．若小船相对静水的速度大小恒为，由于小船相对静水的速度小于水流速度，则小船不可以到达正对岸，所以小船最短渡河位移一定大于，故C错误； D．若要使小船能安全渡河，小船渡河的临界轨迹如图所示 根据几何关系可得 解得小船相对静水的最小速度为 故D正确。 故选BD。 10. 如图所示，粗糙圆弧轨道的圆心为，半径为，点为圆弧轨道的最低点，，，点与点等高。质量、可视为质点的滑块从点由静止释放，经过点时对轨道的压力大小为，恰好运动到点时速度为0。已知滑块与圆弧轨道各处的动摩擦因数均相同，取重力加速度大小，，，则下列说法正确的是（ ） A. 滑块运动到点时速度大小为 B. 滑块从点运动到点克服摩擦力做的功为 C. 滑块从点运动到点机械能的减少量为 D. 滑块经过点时对轨道的压力大于 【答案】BD 【解析】 【详解】A．滑块运动到C点时，根据牛顿第三定律，轨道对滑块的支持力等于滑块对轨道的压力，则支持力为 根据牛顿第二定律 解得 故A错误； B．滑块从C点运动到D点，根据动能定理 解得 故B正确； C．滑块从A点运动到C点机械能的减少量 滑块从C点运动到D点机械能的减少量 滑块从B点运动到C点比滑块从C点运动到D点平均速度大，即平均压力大，摩擦力大，克服摩擦力、减小的机械能更多，即 所以 故C错误； D．由C选项分析可得 其中 解得 设滑块经过B点时轨道对滑块的支持力为F，则 解得 根据牛顿第三定律，滑块对轨道的压力等于轨道对滑块的支持力，所以，滑块经过B点时对轨道的压力大于9N，故D正确。 故选BD。 三、非选择题：本题共5小题，共56分。 11. 某实验小组用如图所示的装置做验证向心力表达式的实验，用轻质细绳将小球悬挂于点，在点处安装有力传感器（图中未画出）可以测出细绳拉力的大小，在点正下方固定一刀片，并在水平地面上记录下点在水平面上的投影。已知当地重力加速度大小为，实验步骤如下： ①将小球悬挂于点并保持静止，此时力传感器示数为，测出细绳长度，小球离点的高度（小球直径、）； ②将小球拉到适当高度处且细绳拉直，由静止释放小球，记录下力传感器示数的最大值，测出小球落到水平地面时离点的距离。 （1）小球经过点正下方时的速度大小________。（用、、表示） （2）对小球受力分析，小球到达点正下方时合力________。 （3）改变小球释放高度，重复步骤②，得出多组数据后，该实验小组采用图像法处理数据，当纵轴表示，横轴表示________（填“”“”或“”），绘制出的图线为过坐标原点的直线时，能更直观地体现向心力大小与线速度大小的关系。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球做平抛运动过程，有 ， 联立解得小球经过点正下方时的速度大小 【小问2详解】 根据题意可知，小球的重力为 对小球受力分析，小球到达点正下方时合力 【小问3详解】 小球到达点正下方时，根据牛顿第二定律可得 又 联立可得 可知当纵轴表示，横轴表示，绘制出的图线为过坐标原点的直线时，能更直观地体现向心力大小与线速度大小的关系。 12. 利用如图所示的装置来验证机械能守恒定律，已知当地重力加速度大小为。实验前测出滑块（含遮光条）的质量、遮光条的宽度。按正确的操作，接通气源，将滑块由A点静止释放（此时遮光条到光电门的距离为），记录钩码的质量及滑块通过光电门时遮光条的遮光时间。 （1）实验时滑块的质量________（填“需要”或“不需要”）远大于钩码的质量，判断气垫导轨已经调节到水平的依据是________________________。 （2）滑块运动到光电门处的速度大小________。对于滑块和钩码构成的系统，若等式________在误差允许范围内成立，则说明系统机械能守恒。（均用给定的物理量符号表示） （3）改变滑块释放的位置，测出多组实验数据，绘制出图像，若图像为过坐标原点的直线，且斜率________，则说明系统机械能守恒。（用给定的物理量符号表示） 【答案】（1） ①. 不需要 ②. 不挂钩码时滑块在气垫导轨各处均能静止 （2） ①. ②. （3） 【解析】 【小问1详解】 [1]由于验证机械能守恒定律的对象是滑块与钩码组成的系统，不需要用钩码的重力代替绳子拉力，所以实验时滑块的质量不需要远大于钩码的质量； [2]判断气垫导轨已经调节到水平的依据是：不挂钩码时滑块在气垫导轨各处均能静止。 【小问2详解】 [1]滑块运动到光电门处的速度大小为 [2]根据系统机械能守恒可知 在误差允许范围内成立，则说明系统机械能守恒。 【小问3详解】 根据 整理可得 可知绘制出图像，若图像为过坐标原点的直线，且斜率 则说明系统机械能守恒。 13. 如图所示，水平传送带以速率顺时针匀速转动，、间距离，传送带左端与半径的四分之一粗糙圆弧轨道相切于点（不接触）。质量的滑块（可视为质点）从圆弧轨道上端点由静止释放，运动到圆弧轨道点时滑块对轨道的压力大小。已知滑块与传送带间的动摩擦因数为0.2，取重力加速度大小，求： （1）滑块从点运动到点的过程中克服摩擦力做的功； （2）滑块运动到点时的速度大小。 【答案】（1）4J；（2） 【解析】 【详解】(1)滑块从A点运动到B点，有 滑块运动到圆弧轨道上的B点，有 根据牛顿第三定律有 解得 W=4J (2)滑块刚滑上传送带时有 假设滑块在传送带上一直加速，有 解得 假设成立，因此滑块运动到C点时的速度大小 14. 某中学科技小组制作了额定功率的太阳能驱动小车。该小车在平直的路面上由静止开始（记为0时刻）做匀加速直线运动，经过时间，小车的功率恰好达到额定功率，然后维持小车的功率不变继续运动。已知小车的质量，小车运动过程中所受阻力始终为车重的，取重力加速度大小。 （1）求内小车的位移大小； （2）若小车在时刻已经达到最大速度，求时间内小车的位移大小与的关系式。 【答案】（1）4m；（2）x=(3t-14.5)m 【解析】 【详解】（1）小车做匀加速直线运动，有 小车的功率达到额定功率时有 其中 解得 或(舍去) 该过程中小车的位移大小 （2）时间内，有 其中小车速度达到最大时有 解得 15. 如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端连接质量为的物块甲，质量为的物块乙紧靠着物块甲放置（未粘连）。物块甲、乙（均可视为质点）在水平向左的外力作用下静止于水平地面上的点。已知为弹簧右端原长位置，、间的距离为，弹簧的劲度系数为，弹性势能表达式为，其中为劲度系数，为弹簧形变量，重力加速度大小为，物块甲、乙与水平地面间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧始终处于弹性限度内。某时刻撤去外力，求： （1）物块甲、乙的最大速度； （2）物块甲、乙分离时的速度大小； （3）物块甲从开始运动到最终静止的过程中克服摩擦力做的功。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）当物块甲、乙的加速度为0时速度最大，有 由动能定理有 其中 解得 （2）物块甲、乙分离时两物块的加速度相等且甲、乙间的弹力为零，对物块乙有 对物块甲有 解得 即物块甲、乙在弹簧处于原长时分离。从物块甲、乙开始运动到恰好分离，有 其中 解得 （3）设物块甲运动到最右端时弹簧的伸长量为x，从物块甲、乙分离到物块甲的速度为0，则有 其中 解得 由于 物块甲会静止，因此物块甲从开始运动到最终静止的过程中克服摩擦力做的功 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $