精品解析：山东省济宁市邹城市第一中学2023-2024学年高一下学期5月月考物理试题

2023～2024学年度第二学期月考质量检测 高一物理试题 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 一同学将铅球水平推出，不计空气阻力和转动的影响，铅球在平抛运动过程中（ ） A. 机械能一直增加 B. 加速度保持不变 C. 速度大小保持不变 D. 被推出后瞬间动能最大 2. 小车在水平地面上沿轨道从左向右运动，动能一直增加。如果用带箭头的线段表示小车在轨道上相应位置处所受合力，下列四幅图可能正确的是（ ） A. B. C. D. 3. 2022年10月31日，“梦天”实验舱在文昌航天发射场发射，成功和“天和”核心舱对接，并保持轨道半径不变，离地约。“梦天”实验舱完成“T”字基本构型后，“神舟十四号”航天员乘组在“梦天”实验舱内完成了货包整理、设备安装等工作。彰显了中国独自组建空间站的航天实力。下列说法正确的是（　　） A. “梦天”实验舱从高轨向低轨完成对接，加速运动就可完成对接任务 B. “梦天”实验舱与“天和”核心舱对接后，核心舱向心加速度变大 C. “梦天”实验舱发射速度必须小于第二宇宙速度 D. 对接后“梦天”实验舱的角速度大小比静止卫星小 4. 如图所示，、为两个相邻的试验平台，两平台高度差为，平台的长度为。不计空气阻力，重力加速度，若要求小车（可视为质点）在离开平台后不落在平台上，则小车在离开平台时的速度至少为（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，设行星绕太阳的运动是匀速圆周运动，金星自身的半径是火星的n倍，质量为火星的k倍，不考虑行星自转的影响，则 A. 金星表面的重力加速度是火星的 B. 金星的第一宇宙速度是火星的 C. 金星绕太阳运动的加速度比火星小 D. 金星绕太阳运动的周期比火星大 6. 如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上，一质量为m=0.2kg的小球，从弹簧上端某高度处自由下落，从它接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中（弹簧在弹性限度内），其速度v和弹簧压缩量△x之间的函数图象如图乙所示，其中A为曲线的最高点，小球和弹簧接触瞬间机械能损失不计，g 取10 m/s2，则下列说法正确的是 A. 小球刚接触弹簧时加速度最大 B. 该弹簧的劲度系数为20.0 N/m C. 从接触弹簧到压缩至最短的过程中，弹簧的弹性势能先增大后减小 D. 从接触弹簧到压缩至最短的过程中，小球的机械能守恒 7. 如图所示，小物块套在水平杆上，一轻绳跨过固定的小滑轮分别连接小物块和小球B。系统开始时静止在图示位置，此时轻绳与水平杆间夹角为。已知小物块与小球B的质量之比为，杆上点位于滑轮正上方，且，重力加速度为，不计空气阻力和一切摩擦。则系统由静止释放至小物块运动到点的过程中（　　） A. 小物块和小球B的速度大小始终相等 B. 任一时刻轻绳对小物块和小球B做功的功率大小均相等 C. 小球B的机械能守恒 D. 运动到点时，小物块的速度大小为 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，质量为长度为的小车静止在光滑水平面上，质量为的小物块（可视为质点）放在小车的最左端。现用一水平恒力作用在小物块上，使小物块从静止开始做匀加速直线运动。小物块和小车之间的滑动摩擦力为，小物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为。此过程中，以下结论正确的是（ ） A. 小物块到达小车最右端时具有的动能为 B. 小物块到达小车最右端时，小车具有的动能为 C. 小物块和小车组成的系统因摩擦产生的热量为 D. 小物块和小车增加的机械能为 9. 第24届冬季奥林匹克运动会将在2022年由北京市和张家口市联合举办，雪车（也称“有舵雪橇”）比赛是冬奥会比赛项目之一。如图所示，在一段赛道上，运动员操控雪车无助力滑行，沿斜坡赛道由静止从A点滑行至B点，再沿水平赛道滑行至C点停下来。已知运动员和雪车的总质量为m，A，B两点间的竖直高度为h，雪车与赛道间的动摩擦因数处处相同，重力加速度为g。忽略空气阻力的影响。运动员及雪车从A点滑行到C点的整个过程中，下列说法不正确的是（　　） A. 克服摩擦力做功为mgh B. 机械能的减小量为mgh C. 合外力做功为0 D. 合外力做功为mgh 10. 质量kg的小型电动汽车在平直的公路上由静止启动，图像甲表示汽车运动的速度与时间的关系，图像乙表示汽车牵引力的功率与时间的关系。设汽车在运动过程中阻力不变，在18s末汽车的速度恰好达到最大。则下列说法正确的是（　　） A. 汽车受到的阻力200N B. 8s-18s过程中汽车牵引力做的功为J C. 汽车的最大牵引力为800N D. 汽车在做变加速运动过程中的位移大小为95.5m 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 用如图实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。下图给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，打点计时器所接电源为频率是50 Hz的交变电源，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。已知m1=50g、m2=150g，则（g取10m/s2，结果保留两位有效数字） （1）在纸带上打下计数点5时的速度v=________m/s； （2）在打点0~5过程中系统动能的增量∆Ek=_______J，系统势能的减少量∆Ep=_______J， （3）若某同学作出图像如图，则当地的实际重力加速度g=__________m/s2。 12. “用DIS验证机械能守恒定律”实验装置如图。 （1）本实验利用___________传感器测量摆锤释放后经过各个点的速度，结合各挡光片相对轨道最低点的___________和摆锤质量，可以分析摆锤运动过程中机械能的变化。 （2）将摆锤由A点静止释放，在摆锤摆到最低点的过程中（ ）。 A．连接杆拉力不做功，合外力不做功 B．连接杆拉力不做功，合外力做正功 C．连接杆拉力做正功，合外力不做功 D．连接杆拉力做正功，合外力做正功 （3）实验结果绘制数据如下图所示，图像的横轴表示摆锤距离最低点的高度，纵轴表示小球的重力势能，动能，或机械能E。其中表示摆锤的重力势能、动能图线分别是________和________。（选填“甲”、“乙”或“丙”） （4）根据实验图象，可以得出的结论是_________。 13. 如图所示，跳台滑雪赛道可以简化为助滑道、起跳区、着陆坡等几段，起跳区是一小段半径的圆弧，助滑道和着陆坡两斜面与水平面的夹角均为37°，运动员与助滑道段间的动摩擦因数。质量的运动员（含装备）从A点无初速度下滑，从起跳区的C点起跳时速度沿水平方向，然后降落在着陆坡上的D点。不考虑空气阻力，运动员从起跳区的C点起跳后在空中时间为，在运动员运动的过程中可以把运动员看成质点。重力加速度g取，，。 （1）运动员在起跳区C点对滑道的压力是多少? （2）若不考虑起跳区对运动员速度大小的影响，助滑道的长度至少是多少? （3）运动员从Ｃ点起跳后与着陆坡的最远距离是多少? 14. 如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角间距，传送带在电动机的带动下以的恒定速率顺时针运转。现将一质量的物体（可看作质点）无初速度地放在点，已知物体与传送带间的动摩擦因数，重力加速度取，在传送带将物体从点传送到点的过程中，求： （1）传送带对物体做的功； （2）为传送物体，电动机需额外做多少功？ 15. 如图所示，水平面右端放一质量m = 0.1kg小物块，使小物块以v0 = 4m/s的初速度向左运动，运动d = 1m后将弹簧压至最紧，反弹回出发点物块速度大小v1 = 2m/s。若水平面与一长L = 3m的水平传送带平滑连接，传送带以v2 = 10m/s的速度顺时针匀速转动。传送带右端又与一竖直平面内的光滑圆轨道的底端平滑连接，圆轨道半径R = 0.8m。当小物块进入圆轨道时会触发闭合装置将圆轨道封闭。（取g = 10 m/s2，sin53˚=0.8，cos53˚=0.6）求： (1)小物块与水平面间的动摩擦因数μ1； (2)弹簧具有的最大弹性势能Ep； (3)要使小物块进入竖直圆轨道后不脱离圆轨道，传送带与物体间的动摩擦因数μ2应满足的条件。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023～2024学年度第二学期月考质量检测 高一物理试题 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 一同学将铅球水平推出，不计空气阻力和转动的影响，铅球在平抛运动过程中（ ） A. 机械能一直增加 B. 加速度保持不变 C. 速度大小保持不变 D. 被推出后瞬间动能最大 【答案】B 【解析】 【详解】A．铅球做平抛运动，仅受重力，故机械能守恒，A错误； B．铅球的加速度恒为重力加速度保持不变，B正确； CD．铅球做平抛运动，水平方向速度不变，竖直方向做匀加速直线运动，根据运动的合成可知铅球速度变大，则动能越来越大，CD错误。 故选B。 【点睛】 2. 小车在水平地面上沿轨道从左向右运动，动能一直增加。如果用带箭头的线段表示小车在轨道上相应位置处所受合力，下列四幅图可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】AB．小车做曲线运动，所受合外力指向曲线的凹侧，故AB错误； CD．小车沿轨道从左向右运动，动能一直增加，故合外力与运动方向夹角为锐角，C错误，D正确。 故选D。 3. 2022年10月31日，“梦天”实验舱在文昌航天发射场发射，成功和“天和”核心舱对接，并保持轨道半径不变，离地约。“梦天”实验舱完成“T”字基本构型后，“神舟十四号”航天员乘组在“梦天”实验舱内完成了货包整理、设备安装等工作。彰显了中国独自组建空间站的航天实力。下列说法正确的是（　　） A. “梦天”实验舱从高轨向低轨完成对接，加速运动就可完成对接任务 B. “梦天”实验舱与“天和”核心舱对接后，核心舱向心加速度变大 C. “梦天”实验舱发射速度必须小于第二宇宙速度 D. 对接后“梦天”实验舱的角速度大小比静止卫星小 【答案】C 【解析】 【详解】A．“梦天”实验舱从高轨向低轨完成对接，从高轨道到低轨道，需要减速，故A错误； B．根据 得 由于对接后“梦天”实验舱的轨道半径不变，所以向心加速度不变，故B错误； C．根据地球宇宙速度的定义，可知“梦天”实验舱的发射速度需要大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度，故C正确； D．对接后轨道离地，“梦天”实验舱的轨道半径小于静止卫星轨道半径，根据 得 可知“梦天”实验舱的角速度大于静止卫星的角速度，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，、为两个相邻的试验平台，两平台高度差为，平台的长度为。不计空气阻力，重力加速度，若要求小车（可视为质点）在离开平台后不落在平台上，则小车在离开平台时的速度至少为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据题意可知，小车（可视为质点）在离开平台后做平抛运动，竖直方向上有 水平方向上有 联立代入数据解得 故选B。 5. 如图所示，设行星绕太阳的运动是匀速圆周运动，金星自身的半径是火星的n倍，质量为火星的k倍，不考虑行星自转的影响，则 A. 金星表面的重力加速度是火星的 B. 金星的第一宇宙速度是火星的 C. 金星绕太阳运动的加速度比火星小 D. 金星绕太阳运动的周期比火星大 【答案】B 【解析】 【详解】有黄金代换公式GM=gR2可知g=GM/R2,所以 故A错误， 由万有引力提供近地卫星做匀速圆周运动的向心力可知解得 ，所以 故B正确； 由 可知轨道越高，则加速度越小，故C错； 由 可知轨道越高，则周期越大，故D错； 综上所述本题答案是：B 【点睛】结合黄金代换求出星球表面的重力加速度，并利用万有引力提供向心力比较运动中的加速度及周期的大小． 6. 如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上，一质量为m=0.2kg的小球，从弹簧上端某高度处自由下落，从它接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中（弹簧在弹性限度内），其速度v和弹簧压缩量△x之间的函数图象如图乙所示，其中A为曲线的最高点，小球和弹簧接触瞬间机械能损失不计，g 取10 m/s2，则下列说法正确的是 A. 小球刚接触弹簧时加速度最大 B. 该弹簧的劲度系数为20.0 N/m C. 从接触弹簧到压缩至最短的过程中，弹簧的弹性势能先增大后减小 D. 从接触弹簧到压缩至最短的过程中，小球的机械能守恒 【答案】B 【解析】 【详解】A．小球刚接触弹簧时的加速度为g，不是最大，小球在速度减小到最小时加速度最大，A错误； B．由图像可知，弹簧压缩量为，此时弹簧对小球的力等于小球的重力，由胡克定律，解得该弹簧的劲度系数为20.0 N/m，B正确； CD．从小球接触弹簧到压缩至最短的过程中，刚开始弹簧对小球的力小于小球的重力，小球的速度继续增大，小球的机械能转化为弹簧的弹性势能，当弹簧对小球的力大于小球的重力时，小球的速度减小，直到减为零，此时弹簧的弹性势能最大，所以整个过程，弹簧的弹性势能一直在增大，由于小球的机械能转化为弹簧的弹性势能，所以小球的机械能不守恒，故CD错误． 7. 如图所示，小物块套在水平杆上，一轻绳跨过固定的小滑轮分别连接小物块和小球B。系统开始时静止在图示位置，此时轻绳与水平杆间夹角为。已知小物块与小球B的质量之比为，杆上点位于滑轮正上方，且，重力加速度为，不计空气阻力和一切摩擦。则系统由静止释放至小物块运动到点的过程中（　　） A. 小物块和小球B的速度大小始终相等 B. 任一时刻轻绳对小物块和小球B做功的功率大小均相等 C. 小球B的机械能守恒 D. 运动到点时，小物块的速度大小为 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据运动的合成与分解可知，将小物块A的速度分解为沿绳方向和垂直绳方向，小球B的速度沿绳方向，所以二者速度关系为 可知A、B速度大小不相等，故A错误； B．由于A、B沿绳方向的速度一定相等，绳子对A、B的拉力也一定相等，由 ， 故任一时刻轻绳对小物块A和小球B做功的功率大小均相等，故B正确； C．A、B组成的系统机械能守恒，但A、B各自的机械能均发生变化，故C错误； D．当小物块A运动到P点时，B下降到最低点，故此时B的速度为0，由机械能守恒有 解得 故D错误。 故选B。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，质量为长度为的小车静止在光滑水平面上，质量为的小物块（可视为质点）放在小车的最左端。现用一水平恒力作用在小物块上，使小物块从静止开始做匀加速直线运动。小物块和小车之间的滑动摩擦力为，小物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为。此过程中，以下结论正确的是（ ） A. 小物块到达小车最右端时具有的动能为 B. 小物块到达小车最右端时，小车具有的动能为 C. 小物块和小车组成的系统因摩擦产生的热量为 D. 小物块和小车增加的机械能为 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．小物块水平方向受到拉力和摩擦力的作用，根据动能定理得 即小物块到达小车最右端时具有的动能为，故A正确； B．小车相对地面的位移为，水平方向仅受小物块对小车的摩擦力作用，根据动能定理得 故B正确； C．小物块相对小车的位移为，则产生的热量为 故C错误； D．外力做的功转化为了系统的机械能还有摩擦产生的内能，所以小物块和小车增加的机械能为 故D正确。 故选ABD。 9. 第24届冬季奥林匹克运动会将在2022年由北京市和张家口市联合举办，雪车（也称“有舵雪橇”）比赛是冬奥会比赛项目之一。如图所示，在一段赛道上，运动员操控雪车无助力滑行，沿斜坡赛道由静止从A点滑行至B点，再沿水平赛道滑行至C点停下来。已知运动员和雪车的总质量为m，A，B两点间的竖直高度为h，雪车与赛道间的动摩擦因数处处相同，重力加速度为g。忽略空气阻力的影响。运动员及雪车从A点滑行到C点的整个过程中，下列说法不正确的是（　　） A. 克服摩擦力做功为mgh B. 机械能的减小量为mgh C. 合外力做功为0 D. 合外力做功为mgh 【答案】D 【解析】 【详解】A．运动员及雪车从A点滑行到C点的整个过程中，重力做正功，为mgh，摩擦力做负功，满足 根据功能关系可知克服摩擦力做功为 故A正确； B．机械能的减小量等于克服摩擦力做功，为mgh，故B正确； CD．根据动能定理可知，初末状态动能均为零，则合外力做功为0，故C正确，D错误。 本题选错误的，故选D。 10. 质量kg的小型电动汽车在平直的公路上由静止启动，图像甲表示汽车运动的速度与时间的关系，图像乙表示汽车牵引力的功率与时间的关系。设汽车在运动过程中阻力不变，在18s末汽车的速度恰好达到最大。则下列说法正确的是（　　） A. 汽车受到的阻力200N B. 8s-18s过程中汽车牵引力做的功为J C. 汽车的最大牵引力为800N D. 汽车在做变加速运动过程中的位移大小为95.5m 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由图甲可知，汽车的最大速度为 由图乙可知，汽车的额定功率为 汽车速度最大时，汽车做匀速直线运动，阻力与汽车的牵引力平衡，则有，故A错误； B．由图乙可知，过程中汽车以额定功率行驶，牵引力所做的功为，故B正确； C．由图甲可知，汽车恒定加速启动，8s末汽车达到额定功率，而后以恒定功率启动，牵引力逐渐减小，因此8s汽车的牵引力最大，则有，故C错误； D．变加速阶段，由动能定理可得 结合上述分析可知，，， 解得，故D正确。 故选BD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 用如图实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。下图给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，打点计时器所接电源为频率是50 Hz的交变电源，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。已知m1=50g、m2=150g，则（g取10m/s2，结果保留两位有效数字） （1）在纸带上打下计数点5时的速度v=________m/s； （2）在打点0~5过程中系统动能的增量∆Ek=_______J，系统势能的减少量∆Ep=_______J， （3）若某同学作出图像如图，则当地的实际重力加速度g=__________m/s2。 【答案】（1）2.4 （2） ①. 0.58 ②. 0.60 （3）9.7 【解析】 【小问1详解】 打点计时器所接电源为频率是50 Hz的交变电源，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），所以相邻的计数点的时间间隔是s=0.1s 根据匀变速直线运动的规律：某段时间内的平均速度大小等于这段时间中间时刻的瞬时速度大小，则有 【小问2详解】 [1]根据动能的定义得：系统动能的增量J [2]从开始下落算起，打点计时器记录5点时，系统势能的减少量为J 【小问3详解】 根据机械能守恒定律得 整理得 由图象知 解得 12. “用DIS验证机械能守恒定律”实验装置如图。 （1）本实验利用___________传感器测量摆锤释放后经过各个点的速度，结合各挡光片相对轨道最低点的___________和摆锤质量，可以分析摆锤运动过程中机械能的变化。 （2）将摆锤由A点静止释放，在摆锤摆到最低点的过程中（ ）。 A．连接杆拉力不做功，合外力不做功 B．连接杆拉力不做功，合外力做正功 C．连接杆拉力做正功，合外力不做功 D．连接杆拉力做正功，合外力做正功 （3）实验结果绘制数据如下图所示，图像的横轴表示摆锤距离最低点的高度，纵轴表示小球的重力势能，动能，或机械能E。其中表示摆锤的重力势能、动能图线分别是________和________。（选填“甲”、“乙”或“丙”） （4）根据实验图象，可以得出的结论是_________。 【答案】 ①. 光电门 ②. 高度 ③. B ④. 乙 ⑤. 丙 ⑥. 摆锤运动过程中机械能守恒 【解析】 【详解】（1）[1][2]本实验利用光电门传感器测量摆锤释放后经过各个点的速度，结合各挡光片相对轨道最低点的高度和摆锤质量，可以分析摆锤运动过程中机械能的变化。 （2）[3]将摆锤由A点静止释放，在摆锤摆到最低点的过程中，连接杆拉力方向始终垂直于摆锤的速度方向，所以不做功，而摆锤动能增大，合外力做正功，故选B。 （3）[4][5]摆锤的重力势能Ep随h的增大而增大，动能Ek随h的增大而减小，所以其中表示摆锤的重力势能、动能图线分别是乙和丙。 （4）[6]易知甲图线表示摆锤运动过程中的机械能，在实验误差允许的情况下图线甲平行于h轴，由此可以得出的结论是摆锤运动过程中机械能守恒。 13. 如图所示，跳台滑雪赛道可以简化为助滑道、起跳区、着陆坡等几段，起跳区是一小段半径的圆弧，助滑道和着陆坡两斜面与水平面的夹角均为37°，运动员与助滑道段间的动摩擦因数。质量的运动员（含装备）从A点无初速度下滑，从起跳区的C点起跳时速度沿水平方向，然后降落在着陆坡上的D点。不考虑空气阻力，运动员从起跳区的C点起跳后在空中时间为，在运动员运动的过程中可以把运动员看成质点。重力加速度g取，，。 （1）运动员在起跳区C点对滑道的压力是多少? （2）若不考虑起跳区对运动员速度大小的影响，助滑道的长度至少是多少? （3）运动员从Ｃ点起跳后与着陆坡的最远距离是多少? 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）运动员从C点起跳做平抛运动，水平方向有 竖直方向有 根据数学三角函数知识有 代入数据解得 运动员在C点，设滑道对运动员的支持力为，根据牛顿第二定律有 解得 根据牛顿第三定律可知，运动员在起跳区C点对滑道的压力为。 （2）设助滑道的长度为，根据动能定理有 代入数据解得 （3）把运动员从C点起跳后的运动，分解为沿斜面方向和垂直斜面方向，根据几何关系，运动员在垂直斜面方向上的初速度为 垂直斜面方向上的加速度大小为 根据题意可知，运动员在垂直斜面方向上做匀减速运动，当速度减小到零时，与斜面距离最远，根据 解得，运动员从Ｃ点起跳后与着陆坡的最远距离为 14. 如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角间距，传送带在电动机的带动下以的恒定速率顺时针运转。现将一质量的物体（可看作质点）无初速度地放在点，已知物体与传送带间的动摩擦因数，重力加速度取，在传送带将物体从点传送到点的过程中，求： （1）传送带对物体做的功； （2）为传送物体，电动机需额外做多少功？ 【答案】（1）51J；（2）54J 【解析】 【详解】（1）物体轻放在传送带上时，根据牛顿第二定律得沿斜面方向 可知物体上升的加速度为 物体达到的速度通过的位移 故物体在到达点前已经与传送带共速，由功能关系得传送带对物体做的功为 （2）在物体加速运动的过程，根据运动学公式可得匀加速运动所用时间为 相对位移为 电动机做功使物体机械能增加，同时使物体与传送带间因摩擦产生热量，则因摩擦产生的热量为 故电动机对传送带做的功为 15. 如图所示，水平面右端放一质量m = 0.1kg小物块，使小物块以v0 = 4m/s的初速度向左运动，运动d = 1m后将弹簧压至最紧，反弹回出发点物块速度大小v1 = 2m/s。若水平面与一长L = 3m的水平传送带平滑连接，传送带以v2 = 10m/s的速度顺时针匀速转动。传送带右端又与一竖直平面内的光滑圆轨道的底端平滑连接，圆轨道半径R = 0.8m。当小物块进入圆轨道时会触发闭合装置将圆轨道封闭。（取g = 10 m/s2，sin53˚=0.8，cos53˚=0.6）求： (1)小物块与水平面间的动摩擦因数μ1； (2)弹簧具有的最大弹性势能Ep； (3)要使小物块进入竖直圆轨道后不脱离圆轨道，传送带与物体间的动摩擦因数μ2应满足的条件。 【答案】(1)；(2)；(3)或 【解析】 【详解】(1)小物块在水平面向左运动再返回的过程，根据能量守恒定律得 代入数据解得 (2)小物块从出发到运动到弹簧压缩至最短的过程，由能量守恒定律得，弹簧具有的最大弹性势能 代入数据解得 (3)本题分两种情况讨论： ①设物块在圆轨道最低点时速度为时，恰好到达圆心右侧等高点。根据机械能守恒得 解得 说明物块在传送带上一直做匀加速运动。由动能定理得 解得 ②设物块在圆轨道最低点时速度为时，恰好到达圆轨道最高点。在圆轨道最高点有 从圆轨道最低点到最高点的过程，由机械能守恒定律得 解得 说明物块在传送带上一直做匀加速运动。由动能定理得 解得 所以要使物块进入竖直圆轨道后不脱离圆轨道，传送带与物体间的动摩擦因数应满足的条件或。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $