精品解析：安徽省六安第一中学2023-2024学年高一下学期6月期末物理试题

六安一中2024年春学期高一年级期末考试 物理试卷 满分：100分 时间：75分钟 一．单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32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. 伽利略用实验验证了物体不受力时会保持匀速直线运动 B. 卡文迪什用扭秤实验测出了万有引力常量 C. 速度越大的物体越难停止，说明物体的速度越大惯性越大 D. 任意相同时间内“地球与太阳”连线和“火星与太阳”连线扫过的面积相同 2. 如图所示，歼—20战机沿曲线由M向N转弯，速度逐渐增大。在此过程中歼—20战机所受合力F方向可能是（　　） A B. C. D. 3. 如图，矩形框竖直放置，其中、足够长，且杆光滑，一根轻弹簧一端固定在点，另一端连接一质量为的小球，小球穿过杆。当矩形框绕轴分别以不同的角速度和匀速转动时，小球相对于杆的位置不变。下列说法正确的是（　　） A. 弹簧的弹力大小可能发生了变化 B. 杆对小球的弹力大小一定发生了变化 C. 若，杆对小球的弹力一定增大 D. 小球所受合外力的大小一定发生了变化 4. 竖直平面内光滑圆轨道外侧，一小球以某一水平速度v0从A点出发沿圆轨道运动，至B点时脱离轨道，最终落在水平面上的C点，不计空气阻力。下列说法中正确的是（　　） A. 在A点时，小球对圆轨道压力等于其重力 B. 水平速度 C. 经过B点时，小球的加速度方向指向圆心 D. A到B过程，小球水平加速度先增加后减小 5. 一颗人造地球卫星先沿椭圆轨道Ⅰ飞行，在 Q点突然变速后沿圆形轨道Ⅱ飞行，下列说法正确的是（ ） A. 卫星在轨道Ⅰ上从P向Q运动时速度增大 B. 卫星从轨道Ⅰ变为轨道Ⅱ须在Q点突然减速 C. 卫星在轨道Ⅱ的周期大于在轨道Ⅰ的周期 D. 卫星在轨道Ⅱ上飞行的速度大于地球的第一宇宙速度 6. 如图所示为某跳台滑雪运动员从助滑道滑下，然后从跳台a处沿水平方向飞出，在斜坡b处着陆的示意图，其中Ek-t图像是运动员从a到b飞行时的动能随飞行时间变化的关系图像，不计空气阻力的作用，重力加速度g取10m/s2，则下列说法中正确的是（　　） A. 运动员的质量为80kg B. 运动员在a处的速度大小为20m/s C. 斜坡的倾角为30° D. 在b处时，重力的瞬时功率为1.2×104W 7. 质量相等的高铁列车与普通列车分别受到恒定动力、的作用从静止开始做匀加速运动，在和时刻的速度分别达到和时，撤去和，此后两列车继续做匀减速运动直至停止，两列车运动速度随时间变化的图线如图所示，设两次摩擦力的冲量分别为、，摩擦力做的功分别为、，和的冲量分别为和，和做的功分别为、。下列结论正确的是（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示，质量相等的三颗星组成为三星系统，其他星体对它们的引力作用可忽略。设每颗星体的质量均为 ，三颗星分别位于边长为 的等边三角形的三个顶点上，它们绕某一共同的圆心 在三角形所在的平面内以相同的角速度做匀速圆周运动。已知引力常量为 ，下列说法正确的是（ ） A. 每颗星体受到向心力大小为 B. 每颗星体运行的周期均为 C. 若不变，星体质量均变为，则星体的角速度变为原来的2 倍 D. 若不变，星体间的距离变为，则星体的线速度变为原来的 二．多项选择题（本题共2小题，每小题5分，共10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。） 9. 如图1所示，小物体从竖直弹簧上方离地高h1处由静止释放，其速度与离地高度h的关系如图2所示。其中高度从h1下降到h2，图像为直线，其余部分为曲线，h3对应图像的最高点，轻弹簧劲度系数为k，弹簧的重力不计，小物体质量为m，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 小物体下降至高度h2时，弹簧的弹性势能为0 B. 小物体下降至高度h3时，弹簧的弹性势能最大 C. 小物体下降至高度h3时，弹簧的弹性势能最小 D. 小物体下降至高度h5时，弹簧的弹性势能最大 10. 如图所示，轻质动滑轮下方悬挂重物A、轻质定滑轮下方悬挂重物B，悬挂滑轮的轻质细线竖直。开始时，用手托住B，A静置于地面上，B距地面高度为h，细线处于拉紧状态。释放后A、B开始运动。已知A、B的质量相等，不计一切摩擦和阻力，以地面为零势能面。从开始运动至B刚要落地过程中，以下关于A、B的重力势能、和动能、随运动距离x变化关系正确的是（ ） A. B. C. D. 三．实验题（共2小题，每空2分，满分18分。请按要求作答） 11. 某同学利用如图甲所示的实验装置测量重力加速度。 （1）请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误： ①__________； ②__________； （2）该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带，取连续的六个点，测得h1、h2、h3、h4、h5若打点的周期为T，则打E点时速度为vE=________； （3）某同学通过以上数据测得重力加速度的大小为9.4m/s2，若当地的重力加速度值为9.8m/s2，请写出产生误差的主要原因________。 12. 如图所示装置可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。 （1）下列器材选取或实验操作符合实验要求的是______。 A. 可选用半径不同的两小球 B. 选用两球的质量应满足m1>m2 C. 小球m1每次必须从斜轨同一位置释放 D. 需用秒表测定小球在空中飞行的时间 （2）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是可以通过仅测量______，间接地解决这个问题。 A. 小球开始释放的高度h B. 小球抛出点距地面的高度H C. 小球做平抛运动的水平射程 （3）图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影点。实验时，先将入射球m1多次从斜轨上S位置由静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP。然后把被碰小球m2静止放在轨道的水平部分，再将入射小球m1从斜轨上S位置由静止释放，与小球m2相撞，并多次重复。还要完成的必要步骤是______。 A. 用天平测量两个小球的质量m1、m2 B. 测量小球m1开始释放高度h C. 测量抛出点距地面的高度H D. 分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N E. 测量平抛射程OM、ON （4）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为______；若碰撞是弹性碰撞，那么还应该满足的表达式为______。 四．解答题（共3小题，满分40分=12分+14分+14分。请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。） 13. 如图所示，小华同学进行投篮训练，抛出后经t=0.5s篮球垂直击中篮板，击中篮板时篮球的速度为v=10m/s。不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2.求 （1）篮球出手点与篮板的水平距离x； （2）篮球抛出时的初速度大小。 14. 如图所示在足够大转盘中心固定一个小物块B，距离中心为r0=0.2m处放置小物块A，A、B质量均为m=1kg，A与转盘之间的动摩擦因数为μ1=0.5，现在用原长为d=0.2m、劲度系数k=40N/m的轻质弹簧将两者拴接，重力加速度g=10m/s2，假设弹簧始终处于弹性限度以内，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则： （1）缓慢增加转盘转动的角速度，求A即将打滑时的ω0； （2）若转盘的角速度ω1=6rad/s，A可以放置在离中心距离不同的位置上，且A始终不打滑，求满足条件的A转动半径rA的大小范围。 15. 如图所示，光滑水平面上有一质量平板车，车的上表面是一段长的粗糙足够长水平轨道，水平轨道左侧连一半径的四分之一光滑圆弧轨道，圆弧轨道与水平轨道在点处相切。现将一质量的小物块（可视为质点）从平板车的右端以水平向左的初速度滑上平板车，小物块与水平轨道间的动摩擦因数，小物块恰能到达圆弧轨道的最高点A。取。 求： （1）小物块到达圆弧轨道的最高点A时小车的速度大小； （2）小物块与水平轨道间的动摩擦因数； （3）小物块与车最终相对静止时，小物块速度方向及它距点的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 六安一中2024年春学期高一年级期末考试 物理试卷 满分：100分 时间：75分钟 一．单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32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. 伽利略用实验验证了物体不受力时会保持匀速直线运动 B. 卡文迪什用扭秤实验测出了万有引力常量 C. 速度越大的物体越难停止，说明物体的速度越大惯性越大 D. 任意相同时间内“地球与太阳”连线和“火星与太阳”连线扫过的面积相同 【答案】B 【解析】 【详解】A．伽利略用实验验证了力不是维持物体运动的原因，并没有用实验验证了物体不受力时会保持匀速直线运动，故A错误； B．卡文迪什用扭秤实验测出了万有引力常量，故B正确； C．物体的惯性只由质量决定，与物体的速度无关，故C错误； D．根据开普勒第二定律可知，同一轨道的行星与太阳连线在任意相同时间内扫过的面积相同，但地球与火星在不同轨道绕太阳转动，所以任意相同时间内“地球与太阳”连线和“火星与太阳”连线扫过的面积不相同，故D错误。 故选B。 2. 如图所示，歼—20战机沿曲线由M向N转弯，速度逐渐增大。在此过程中歼—20战机所受合力F的方向可能是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】曲线运动的轨迹夹在所受合外力方向以及速度方向之间，且合外力指向轨迹的凹侧面，速度方向为轨迹上任意一点的切线方向，而当速度方向与合外力方向之间的夹角为锐角时，物体做加速曲线运动，若合外力方向与速度方向之间的夹角为钝角，物体做减速曲线运动，根据题意，歼—20战机沿曲线由M向N转弯，速度逐渐增大，则可知合外力方向与速度方向之间的夹角为锐角。 故选A。 3. 如图，矩形框竖直放置，其中、足够长，且杆光滑，一根轻弹簧一端固定在点，另一端连接一质量为的小球，小球穿过杆。当矩形框绕轴分别以不同的角速度和匀速转动时，小球相对于杆的位置不变。下列说法正确的是（　　） A. 弹簧的弹力大小可能发生了变化 B. 杆对小球的弹力大小一定发生了变化 C. 若，杆对小球的弹力一定增大 D. 小球所受合外力的大小一定发生了变化 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题意，因为小球相对于杆的位置不变，所以弹簧长度不变，伸长量不变，则弹力大小一定不变，故A错误； BC．设弹簧弹力大小为T，假设矩形框绕轴以角速度转动时，PQ对小球的弹力方向背离MN，且大小为N1；矩形框绕轴以角速度转动时，PQ对小球的弹力方向指向MN，且大小为N2，则根据牛顿第二定律分别有 解得 若，则N1和N2可能相等，N2也可能小于N1，故BC错误； D．小球做圆周运动的半径不变，角速度变化，则所需向心力大小发生变化，所以用于提供向心力的合外力大小一定发生了变化，故D正确。 故选D。 4. 竖直平面内光滑圆轨道外侧，一小球以某一水平速度v0从A点出发沿圆轨道运动，至B点时脱离轨道，最终落在水平面上的C点，不计空气阻力。下列说法中正确的是（　　） A. 在A点时，小球对圆轨道压力等于其重力 B. 水平速度 C. 经过B点时，小球的加速度方向指向圆心 D. A到B过程，小球水平加速度先增加后减小 【答案】D 【解析】 【详解】AB．小球在A点时，根据牛顿第二定律得 可得 可得 可知小球受到的支持力小于其重力，即小球对圆轨道压力小于其重力，故AB错误； C．由题意可知小球在B点刚离开轨道，则此时小球对圆轨道的压力为零，只受重力作用，加速度方向竖直向下，故C错误； D．小球在A点时合力沿竖直方向，则此时水平方向的加速度为0；在B点时合力也沿竖直方向，则此时水平方向的加速度也为0；但在中间过程某点支持力却有水平向右的分力，则小球具有水平向右的加速度；所以A到B过程，小球水平加速度先增加后减小，故D正确。 故选D。 5. 一颗人造地球卫星先沿椭圆轨道Ⅰ飞行，在 Q点突然变速后沿圆形轨道Ⅱ飞行，下列说法正确的是（ ） A. 卫星在轨道Ⅰ上从P向Q运动时速度增大 B. 卫星从轨道Ⅰ变为轨道Ⅱ须在Q点突然减速 C. 卫星在轨道Ⅱ的周期大于在轨道Ⅰ的周期 D. 卫星在轨道Ⅱ上飞行的速度大于地球的第一宇宙速度 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据开普勒第二定律可知卫星在轨道I上从P向Q运动时速度减小，A错误； B．卫星在Q点由轨道I进入轨道II，做离心运动，需要点火加速，B错误； C．根据开普勒第三定律 可知卫星在轨道II的周期大于在轨道I的周期，C正确； D．第一宇宙速度是所有环绕地球做圆周运动卫星的最大速度，是近地卫星的环绕速度，而卫星在轨道II上的半径大于近地卫星的半径，根据 可得 则卫星在轨道II上飞行的速度小于地球第一宇宙速度，D错误。 故选C。 6. 如图所示为某跳台滑雪运动员从助滑道滑下，然后从跳台a处沿水平方向飞出，在斜坡b处着陆的示意图，其中Ek-t图像是运动员从a到b飞行时的动能随飞行时间变化的关系图像，不计空气阻力的作用，重力加速度g取10m/s2，则下列说法中正确的是（　　） A. 运动员的质量为80kg B. 运动员在a处的速度大小为20m/s C. 斜坡的倾角为30° D. 在b处时，重力的瞬时功率为1.2×104W 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题意可知，运动员做平抛运动，在2s时间内下落的高度 由动能定理可得 解得 故A错误； B．运动员在a点时的动能是3×103J，由动能公式可得 解得 故B错误； C．设运动员在水平方向位移为x，斜坡的倾角为θ，由竖直方向的位移与水平方向位移关系，可得 解得斜坡倾角为 故C错误； D．运动员在b处时，重力的瞬时功率为 故D正确。 故选D。 7. 质量相等的高铁列车与普通列车分别受到恒定动力、的作用从静止开始做匀加速运动，在和时刻的速度分别达到和时，撤去和，此后两列车继续做匀减速运动直至停止，两列车运动速度随时间变化的图线如图所示，设两次摩擦力的冲量分别为、，摩擦力做的功分别为、，和的冲量分别为和，和做的功分别为、。下列结论正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据图像，撤去动力后列车的加速度相同，根据牛顿第二定律，两列车受到的摩擦力相等，两列车全程的时间之比 根据 所以 故A正确； B．因图线与t轴围成的面积表示位移，故两列车全程的位移之比 所以 故B错误； C．对列车全过程利用动量定理，由 故 故C错误； D．对列车全过程利用动能定理 故 故D错误。 故选A。 8. 如图所示，质量相等的三颗星组成为三星系统，其他星体对它们的引力作用可忽略。设每颗星体的质量均为 ，三颗星分别位于边长为 的等边三角形的三个顶点上，它们绕某一共同的圆心 在三角形所在的平面内以相同的角速度做匀速圆周运动。已知引力常量为 ，下列说法正确的是（ ） A. 每颗星体受到的向心力大小为 B. 每颗星体运行周期均为 C. 若不变，星体质量均变为，则星体的角速度变为原来的2 倍 D. 若不变，星体间的距离变为，则星体的线速度变为原来的 【答案】B 【解析】 【详解】A．任意两颗星体间的万有引力为 每颗星体受到其他两颗星体的引力的合力为 故A错误； B．根据牛顿第二定律 其中 解得 故B正确； C．若r不变，星体质量均变为2m，则 故C错误； D．若m不变，星体间的距离变为4r，则 故D错误。 故选B。 二．多项选择题（本题共2小题，每小题5分，共10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。） 9. 如图1所示，小物体从竖直弹簧上方离地高h1处由静止释放，其速度与离地高度h的关系如图2所示。其中高度从h1下降到h2，图像为直线，其余部分为曲线，h3对应图像的最高点，轻弹簧劲度系数为k，弹簧的重力不计，小物体质量为m，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 小物体下降至高度h2时，弹簧的弹性势能为0 B. 小物体下降至高度h3时，弹簧的弹性势能最大 C. 小物体下降至高度h3时，弹簧的弹性势能最小 D. 小物体下降至高度h5时，弹簧的弹性势能最大 【答案】AD 【解析】 【详解】A．高度从h1下降到h2，图线为直线，该过程中小物体做自由落体运动，小物体下降至h2时才开始接触弹簧，所以小物体下降至高度h2时，弹簧的弹性势能为0，故A正确； BC．由题图知，小物体下降至高度h3时，速度最大，此时重力和弹力大小相等，小物体继续向下运动，弹簧的弹性势能继续增大，所以小物体下降至高度h3时，弹簧的弹性势能不是最大，也不是最小，故BC错误； D．小物体下降至高度h5时，速度为0，小物体下降至最低点，弹簧的弹性势能最大，故D正确。 故选AD。 10. 如图所示，轻质动滑轮下方悬挂重物A、轻质定滑轮下方悬挂重物B，悬挂滑轮的轻质细线竖直。开始时，用手托住B，A静置于地面上，B距地面高度为h，细线处于拉紧状态。释放后A、B开始运动。已知A、B的质量相等，不计一切摩擦和阻力，以地面为零势能面。从开始运动至B刚要落地过程中，以下关于A、B的重力势能、和动能、随运动距离x变化关系正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】BC 【解析】 【详解】根据滑轮组可知，B下落的高度为A上升高度的两倍，设B运动距离为时，A运动距离为，则 对B，初始重力势能为 当B运动距离为时 B的末重力势能为0。对A，初始重力势能为0，当A运动距离为时 由滑轮组可知，A上升的高度为B下降高度的一半，故 故A的末重力势能为 根据滑轮组可知，在运动过程中 对AB组成的系统，当B运动距离为时，根据动能定理可得 对B可得 B的末动能为 对A，当A运动距离为时 A的末动能为 故选BC。 三．实验题（共2小题，每空2分，满分18分。请按要求作答） 11. 某同学利用如图甲所示的实验装置测量重力加速度。 （1）请指出该同学在实验操作中存在两处明显错误： ①__________； ②__________； （2）该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带，取连续的六个点，测得h1、h2、h3、h4、h5若打点的周期为T，则打E点时速度为vE=________； （3）某同学通过以上数据测得重力加速度的大小为9.4m/s2，若当地的重力加速度值为9.8m/s2，请写出产生误差的主要原因________。 【答案】（1） ①. 打点计时器应接交流电源 ②. 重物释放时应靠近打点计时器 （2） （3）空气阻力和摩擦阻力的影响 【解析】 【小问1详解】 [1][2]由图甲可知，该同学在实验操作中存在的两处明显错误：①打点计时器应接交流电源，而不是直流电源；②为了打点计时器能够在纸带上打出更多清晰的点，重物释放时应靠近打点计时器。 【小问2详解】 重锤自由下落，根据匀变速直线运动规律：某段时间中点的瞬时速度等于该段时间内的平均速度，可得 【小问3详解】 重力加速度的测量值小于真实值，产生误差的主要原因是：重物拖着纸带下落过程中，存在空气阻力和摩擦阻力的影响。 12. 如图所示装置可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。 （1）下列器材选取或实验操作符合实验要求的是______。 A. 可选用半径不同的两小球 B. 选用两球的质量应满足m1>m2 C. 小球m1每次必须从斜轨同一位置释放 D. 需用秒表测定小球在空中飞行的时间 （2）实验中，直接测定小球碰撞前后速度是不容易的，但是可以通过仅测量______，间接地解决这个问题。 A. 小球开始释放的高度h B. 小球抛出点距地面的高度H C. 小球做平抛运动水平射程 （3）图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影点。实验时，先将入射球m1多次从斜轨上S位置由静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP。然后把被碰小球m2静止放在轨道的水平部分，再将入射小球m1从斜轨上S位置由静止释放，与小球m2相撞，并多次重复。还要完成的必要步骤是______。 A. 用天平测量两个小球的质量m1、m2 B. 测量小球m1开始释放高度h C. 测量抛出点距地面的高度H D. 分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N E. 测量平抛射程OM、ON （4）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为______；若碰撞是弹性碰撞，那么还应该满足的表达式为______。 【答案】（1）BC （2）C （3）ADE （4） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 A．为了确保两小球发生对心正碰，实验中应选用半径相同的两小球，故A错误； B．为了避免入射小球碰撞后发生反弹，实验中选用两球的质量应满足 m1>m2 故B正确； C．为了确保小球每一次碰撞前的速度大小一定，小球m1每次必须从斜轨同一位置静止释放，故C正确； D．两小球飞出做平抛运动，竖直方向的分位移相等，根据 解得 即时间均相等，实验过程中，能够用水平分位移来间接表示时间，可知，不需用秒表测定小球在空中飞行的时间，故D错误。 故选BC。 【小问2详解】 小球飞出后做平抛运动，则有 ， 解得 小球竖直方向下落高度均相等，可知，实验中可以通过仅测量小球做平抛运动的水平射程来间接测量速度。 故选C。 【小问3详解】 根据动量守恒定律有 结合上述有 ，， 则有 可知，还要完成的必要步骤是用天平测量两个小球的质量m1、m2，分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N，测量平抛射程OM、ON。 故选ADE。 【小问4详解】 [1]结合上述有 ，， 则有 [2]若碰撞是弹性碰撞，那么还应该满足的表达式为 结合上述解得 四．解答题（共3小题，满分40分=12分+14分+14分。请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。） 13. 如图所示，小华同学进行投篮训练，抛出后经t=0.5s篮球垂直击中篮板，击中篮板时篮球的速度为v=10m/s。不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2.求 （1）篮球出手点与篮板的水平距离x； （2）篮球抛出时的初速度大小。 【答案】（1）5m；（2） 【解析】 【详解】（1）篮球垂直击中篮板，则可看做逆向的平抛运动，则篮球出手点与篮板的水平距离 （2）篮球抛出时的竖直速度 篮球抛出时的初速度大小 14. 如图所示在足够大的转盘中心固定一个小物块B，距离中心为r0=0.2m处放置小物块A，A、B质量均为m=1kg，A与转盘之间的动摩擦因数为μ1=0.5，现在用原长为d=0.2m、劲度系数k=40N/m的轻质弹簧将两者拴接，重力加速度g=10m/s2，假设弹簧始终处于弹性限度以内，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则： （1）缓慢增加转盘转动的角速度，求A即将打滑时的ω0； （2）若转盘的角速度ω1=6rad/s，A可以放置在离中心距离不同的位置上，且A始终不打滑，求满足条件的A转动半径rA的大小范围。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）设盘的角速度为时，物块A将开始滑动，则 代入数值解得A即将打滑时 （2）A放置在离中心距离不同的位置上弹力不同，由临界条件可得，当摩擦力指向圆心时 当摩擦力背离圆心时 其中 由胡克定律可知 代入数值解得 ， 故满足条件的A转动半径的大小范围。 15. 如图所示，光滑水平面上有一质量的平板车，车的上表面是一段长的粗糙足够长水平轨道，水平轨道左侧连一半径的四分之一光滑圆弧轨道，圆弧轨道与水平轨道在点处相切。现将一质量的小物块（可视为质点）从平板车的右端以水平向左的初速度滑上平板车，小物块与水平轨道间的动摩擦因数，小物块恰能到达圆弧轨道的最高点A。取。 求： （1）小物块到达圆弧轨道的最高点A时小车的速度大小； （2）小物块与水平轨道间的动摩擦因数； （3）小物块与车最终相对静止时，小物块速度方向及它距点的距离。 【答案】（1）；（2）；（3）速度方向水平向左， 【解析】 【详解】（1）平板车和小物块组成的系统水平方向动量守恒，小物块到达圆弧最高点A时，二者具有共同的速度，由水平方向动量守恒得 解得小物块到达圆弧轨道的最高点A时小车的速度大小为 （2）小物块从滑上平板车到圆弧最高点A过程，由能量守恒得 解得小物块与水平轨道间的动摩擦因数为 （3）设小物块最终与车相对静止时，二者的共同速度为，从小物块滑上平板车，到二者相对静止的过程中，由水平方向动量守恒得 解得 方向水平向左；设小物块与车最终相对静止时，它距点的距离为；由能量守恒得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$