精品解析：江苏省苏州市南京师范大学苏州实验学校2024～2025学年高三上学期期初适应性练习物理试卷

2024~2025学年第一学期高三期初调研测试 物理 2024.08 注意事项： 1.本试卷满分100分。考试时间75分钟。 2.答题前，务必将自己的学校、姓名、考试号等相关信息写在答题卡上规定的地方。 3.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。 一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分，每题只有一个选项最符合题意 1. 如图是高速上某一“区间测速”的标牌，该路段全长66 km、全程限速100 km/h，一辆汽车通过监测起点和终点的速度分别为95 km/h和90 km/h，通过测速区间的时间为30 min.下列判断正确的是（　 　） A. 全长66 km表示位移 B. 通过起点的速度95 km/h表示瞬时速度 C. 该汽车全程的平均速度是92.5 km/h D. 该汽车没有超速 2. 一个质点做方向不变的直线运动，加速度的方向始终与速度的方向相同，但加速度大小先保持不变，再逐渐减小至零，则在此过程中（　　） A. 速度先逐渐增大，然后逐渐减小，当加速度减小到零时，速度达到最小值 B. 速度先均匀增大，然后增大得越来越慢，当加速度减小到零时，速度达到最大值 C. 位移逐渐增大，当加速度减小到零时，位移将不再增大 D. 位移先逐渐增大，后逐渐减小，当加速度减小到零时，位移达到最小值 3. 2019年7月，C919大型客机在上海浦东机场完成了中、高速滑行试验。某次试验飞机在平直跑道上滑行，从着陆到停下来所用的时间为t，滑行的距离为x，滑行过程中的图像如图所示，图线上C点的切线与AB平行，x、t0、t1、t、为已知量。设飞机着陆滑行t0时的位置与终点的距离为x0，飞机着陆时的速度为v，则下列表达式正确的是（　　） A. B. C. D. 4. “科技让生活更美丽”，自动驾驶汽车呈现出接近实用化的趋势。图1为某型无人驾驶的智能汽车的测试照，为了增加乘员乘坐舒适性，程序设定汽车制动时汽车加速度大小随位移均匀变化。某次测试汽车“a-x”关系图线如图2所示，汽车制动距离即12m。则关于该次测试，下列判断中正确的是（　　） A. 汽车做匀减速直线运动 B. 汽车开始制动时的速度大小为 C. 汽车开始制动时的速度大小为 D. 此车制动时间为 5. 如图所示的位移（x）−时间（t）图象和速度（v）−时间（t）图象中，给出四条曲线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况，关于它们的物理意义，下列描述正确的是（ ） A. 图线1表示物体做曲线运动 B. x−t图象中t1时刻v1>v2 C. v−t图象中0至t3时间内3和4的平均速度大小相等 D. 两图象中，t2、t4时刻分别表示2、4开始反向运动 6. 某同学欲估算飞机着陆时的速度，他假设飞机在平直跑道上做匀减速运动，飞机在跑道上滑行的距离为s，从着陆到停下来所用的时间为t，实际上，飞机的速度越大，所受的阻力越大，则飞机着陆时的速度应是（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示为甲、乙两车在平直公路上做直线运动的位移时间（x-t）或速度时间（v-t）图像，t1时刻两车恰好到达同一地点。关于两车在t1～t2时间内运动的正确说法是（　　） A. 若是x-t图像，则当甲车速度为零时，两车间的距离最大 B. 若是x-t图像，则甲、乙两车的速度相等时，两车间的距离最小 C. 若是v-t图像，则两车间的距离先增大后减小 D. 若是v-t图像，则两车间的距离不断增大 8. 如图所示，公园里有一仿制我国古代欹器的U形水桶，桶可绕水平轴转动，水管口持续有水流出，过一段时间桶会翻转一次，决定桶能否翻转的主要因素是（　　） A. 水桶自身重力的大小 B. 水管每秒出水量的大小 C. 水流对桶撞击力的大小 D. 水桶与水整体的重心高低 9. 图中各物体均处于静止状态，图中画出了小球A所受弹力的情况，其中正确的是（　　） A. B. C. D. 10. 中国书法历史悠久，是中华民族优秀传统文化之一、在楷书笔画中，长横的写法要领如下：起笔时一顿，然后向右行笔，收笔时略向右按，再向左上回带。某同学在水平桌面上平铺一张白纸，为防打滑，他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住，如图所示。则在向右行笔的过程中（　　） A. 镇纸受到向右的摩擦力 B. 毛笔受到向左的摩擦力 C. 白纸只受到向右的摩擦力 D. 桌面受到向左的摩擦力 11. 关于重力的大小和方向，以下说法中正确的选项是（　　） A. 在地球上方的物体都要受到重力作用，所受的重力与它的运动状态无关，也与是否存在其他力的作用无关 B. 在地球各处的重力方向都是一样的 C. 物体的重力作用在重心上，把重心挖去物体就没有受到重力 D. 对某一物体而言，其重力的大小总是一个恒量，不因物体从赤道移到南极而变化 二、非选择题：共5题，共56分，其中第13题~第16题解答时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 12. 小华用如图甲所示的装置“验证机械能守恒定律”。已知重物A（含挡光片）、B的质量分别mA和mB（mB>mA），挡光片的宽度为d，重力加速度为g。 （1）下列实验操作步骤，正确顺序是________。 ①测量挡光片中心到光电门中心的竖直距离h ②记录挡光片经过光电门的时间Δt ③先接通光电门的电源，后释放B ④按图甲装配好定滑轮和光电门 ⑤A、B用绳连接后跨放在定滑轮上，用手托住B （2）挡光片通过光电门时的速度为________（用题中的物理量表示）。 （3）如果系统的机械能守恒，应满足的关系式为________（用题中的物理量表示）。 （4）小华反复改变挡光片中心到光电门中心的竖直距离h，记录挡光片通过光电门时间，作出图像如图乙所示，测得图线的斜率为，则=________。 （5）本实验中的挡光片宽度适合。小华想：如果实验中的挡光片宽度较大，计算得到的挡光片通过光电门时的速度将偏大。你是否同意他的观点？请简要说明理由。（ ） 13. 如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角，传送带在电动机的带动下，始终保持的速率运行，现把一质量为的工件（可视为质点）轻轻放在传送带的底端，经过时间，工件被传送到的高处，g取，求： （1）工件与传送带间的动摩擦因数； （2）电动机由于传送工件多消耗的电能。 14. 如图所示，在光滑的水平面上放置一个足够长的木板B，在B的左端放有一个可视为质点的小滑块A，A、B间的动摩擦因数，A的质量，B的质量，，现对A施加的水平向右的拉力，1s后撤去拉力F，求：（结果可以用分数表示） （1）撤去拉力F前小滑块A和长木板B的加速度大小； （2）A相对于B静止时的速度大小v； （3）整个过程中由于摩擦生成的热量Q。 15. 如图所示，某游戏装置固定在水平固定的平台上。由光滑弧形轨道、半径的光滑竖直圆轨道、长为的粗糙水平直轨道平滑连接而成（弧形轨道底端与各轨道间略错开，不影响小球进入水平轨道）。小球与水平直轨道间的动摩擦因数（x为到D端的距离），质量的小球从离地高为h的A处由静止释放，已知。 （1）若，求小球通过圆弧轨道最低点B时对轨道压力的大小； （2）若小球不脱离轨道，求h的取值范围； （3）若在竖直圆轨道上端开一段缺口，M、N点关于OC对称，小球能沿路径运动，缺口所对的圆心角不同则h不同，求h的最小值。 16. 如图所示，处于竖直平面内的一探究装置，由倾角=37°的光滑直轨道AB、圆心为O1的半圆形光滑轨道BCD、圆心为O2的半圆形光滑细圆管轨道DEF、倾角也为37°的粗糙直轨道FG组成，B、D和F为轨道间的相切点，弹性板垂直轨道固定在G点（与B点等高），B、O1、D、O2和F点处于同一直线上。已知可视为质点的滑块质量m=0.1kg，轨道BCD和DEF的半径R=0.15m，轨道AB长度，滑块与轨道FG间的动摩擦因数，滑块与弹性板作用后，以等大速度弹回，sin37°=0.6，cos37°=0.8。滑块开始时均从轨道AB上某点静止释放，（） （1）若释放点距B点的长度l=0.7m，求滑块到最低点C时轨道对其支持力FN的大小； （2）设释放点距B点的长度为，滑块第一次经F点时的速度v与之间的关系式； （3）若滑块最终静止在轨道FG的中点，求释放点距B点长度的值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024~2025学年第一学期高三期初调研测试 物理 2024.08 注意事项： 1.本试卷满分100分。考试时间75分钟。 2.答题前，务必将自己的学校、姓名、考试号等相关信息写在答题卡上规定的地方。 3.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。 一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分，每题只有一个选项最符合题意 1. 如图是高速上某一“区间测速”的标牌，该路段全长66 km、全程限速100 km/h，一辆汽车通过监测起点和终点的速度分别为95 km/h和90 km/h，通过测速区间的时间为30 min.下列判断正确的是（　 　） A. 全长66 km表示位移 B. 通过起点的速度95 km/h表示瞬时速度 C. 该汽车全程的平均速度是92.5 km/h D. 该汽车没有超速 【答案】B 【解析】 【详解】A．全长66 km表示路程，选项A错误； B．通过起点的速度95 km/h表示瞬时速度，选项B正确； C．因全程不是做匀变速直线运动，则该汽车全程的平均速度 选项C错误； D．汽车的平均速率 该汽车超速，选项D错误。 故选B。 2. 一个质点做方向不变的直线运动，加速度的方向始终与速度的方向相同，但加速度大小先保持不变，再逐渐减小至零，则在此过程中（　　） A. 速度先逐渐增大，然后逐渐减小，当加速度减小到零时，速度达到最小值 B. 速度先均匀增大，然后增大得越来越慢，当加速度减小到零时，速度达到最大值 C. 位移逐渐增大，当加速度减小到零时，位移将不再增大 D. 位移先逐渐增大，后逐渐减小，当加速度减小到零时，位移达到最小值 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】AB．加速度方向与速度方向同向，速度应增大，当加速度不变时，速度均匀增大；当加速度减小时，速度仍增大，但增大得越来越慢；当加速度为零时，速度达到最大值，保持不变，选项B正确，A错误； CD．因质点速度方向不变化，始终向同一方向运动，最终做匀速运动，所以位移一直在增大，选项CD错误。 故选B。 3. 2019年7月，C919大型客机在上海浦东机场完成了中、高速滑行试验。某次试验飞机在平直跑道上滑行，从着陆到停下来所用的时间为t，滑行的距离为x，滑行过程中的图像如图所示，图线上C点的切线与AB平行，x、t0、t1、t、为已知量。设飞机着陆滑行t0时的位置与终点的距离为x0，飞机着陆时的速度为v，则下列表达式正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据图像中图线与横轴围成面积表位移，由图可得 解得 故A错误； B．根据图像中图线与横轴围成面积表位移，由图可得 解得 故B错误； CD．根据图像中图线与横轴围成面积表位移，由图可得 由于图线上C点的切线与AB平行，则有 又有 整理得 故D错误C正确。 故选C。 4. “科技让生活更美丽”，自动驾驶汽车呈现出接近实用化的趋势。图1为某型无人驾驶的智能汽车的测试照，为了增加乘员乘坐舒适性，程序设定汽车制动时汽车加速度大小随位移均匀变化。某次测试汽车“a-x”关系图线如图2所示，汽车制动距离即12m。则关于该次测试，下列判断中正确的是（　　） A. 汽车做匀减速直线运动 B. 汽车开始制动时的速度大小为 C. 汽车开始制动时的速度大小为 D. 此车制动时间为 【答案】C 【解析】 【详解】A．汽车制动过程，由图2可知其加速度a随位移x均匀增大，做加速度逐渐增大的减速运动，故A错误； BC．根据匀变速运动的速度位移公式 汽车做非匀变速运动，运用“微元法” ，可知“”图线与x轴所围图形的“面积”即“速度平方变化量的一半”。可知，汽车制动中 可得汽车制动时的初速度大小为 故B错误，C正确； D．刹车过程中最大加速度为，如果一直以最大加速度刹车，所用的时间为 实际加速度逐渐增大的，所以刹车制动时间一定大于，故D错误。 故选C。 5. 如图所示的位移（x）−时间（t）图象和速度（v）−时间（t）图象中，给出四条曲线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况，关于它们的物理意义，下列描述正确的是（ ） A. 图线1表示物体做曲线运动 B. x−t图象中t1时刻v1>v2 C. v−t图象中0至t3时间内3和4的平均速度大小相等 D. 两图象中，t2、t4时刻分别表示2、4开始反向运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．图像和图像都只能表示直线运动，曲线1表示物体做直线运动，故A错误； B．图像中图线的切线斜率表示物体的速度，时刻图线1切线的斜率大于图线2的斜率，则此时刻物体1的速度大于物体2的速度，即 故B正确； C．图像中，根据图像围成的面积表示位移，可知0至时间，3的位移小于4的位移，故由可知3的平均速度小于4的平均速度，故C错误； D．图像的斜率表示速度，图像的转折点表示物体的位移开始减小，运动方向开始反向，所以时刻物体2开始沿反向运动，而图像中时刻，物体4的速度不改变方向，故D错误。 故选B。 6. 某同学欲估算飞机着陆时的速度，他假设飞机在平直跑道上做匀减速运动，飞机在跑道上滑行的距离为s，从着陆到停下来所用的时间为t，实际上，飞机的速度越大，所受的阻力越大，则飞机着陆时的速度应是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】由题意知，当飞机的速度减小时，所受的阻力减小，因而它的加速度会逐渐变小．画出相应的v ­t图象大致如图所示 根据图象的意义可知，实线与坐标轴包围的“面积”表示的位移为s，虚线(匀减速运动)下方的“面积”表示的位移为t，应有 t>s 所以 v> 故选C。 【点睛】本题通过速度时间图线，结合图线与时间轴围成的面积表示位移，结合平均速度推论分析比较方便． 7. 如图所示为甲、乙两车在平直公路上做直线运动的位移时间（x-t）或速度时间（v-t）图像，t1时刻两车恰好到达同一地点。关于两车在t1～t2时间内运动的正确说法是（　　） A. 若是x-t图像，则当甲车速度为零时，两车间的距离最大 B. 若是x-t图像，则甲、乙两车的速度相等时，两车间的距离最小 C. 若是v-t图像，则两车间的距离先增大后减小 D. 若是v-t图像，则两车间的距离不断增大 【答案】D 【解析】 【详解】AB．若是x-t图像，则甲、乙两车的速度相同时，相对速度为零，距离最远，故AB错误； CD．若是v-t图像，因为图像与横轴所围面积是位移，则两车在t1～t2时间内两车间的距离不断增大，故C错误，D正确。 故选D。 8. 如图所示，公园里有一仿制我国古代欹器的U形水桶，桶可绕水平轴转动，水管口持续有水流出，过一段时间桶会翻转一次，决定桶能否翻转的主要因素是（　　） A. 水桶自身重力的大小 B. 水管每秒出水量的大小 C. 水流对桶撞击力的大小 D. 水桶与水整体的重心高低 【答案】D 【解析】 【详解】水管口持续有水流出而过一段时间桶会翻转一次，说明主要原因是装的水到一定量之后，导致水桶与水整体的重心往上移动，竖直向下的重力作用线偏离中心转轴，导致水桶不能稳定平衡，发生翻转。 故选D。 9. 图中各物体均处于静止状态，图中画出了小球A所受弹力的情况，其中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．图中A球只受重力和杆的弹力且处于静止状态，由二力平衡可得小球受到的弹力应竖直向上，故A错误； B．图中因为右边绳竖直向上，如果左边的绳有拉力的话，则有水平向左的分力，水平方向不可能受力平衡，所以左边的绳没有拉力，故B错误； C．根据受力平衡可知图中A球受到竖直墙面水平向左的弹力和下方小球垂直于过接触点的公切面（即在两球心的连线上）的弹力，故C正确； D．对于球与面接触的弹力方向，过接触点垂直于接触面（即在接触点与球心的连线上），即图中大半圆对小球的支持力应指向大半圆的圆心，故D错误。 故选C。 10. 中国书法历史悠久，是中华民族优秀传统文化之一、在楷书笔画中，长横的写法要领如下：起笔时一顿，然后向右行笔，收笔时略向右按，再向左上回带。某同学在水平桌面上平铺一张白纸，为防打滑，他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住，如图所示。则在向右行笔的过程中（　　） A. 镇纸受到向右的摩擦力 B. 毛笔受到向左的摩擦力 C. 白纸只受到向右的摩擦力 D. 桌面受到向左的摩擦力 【答案】B 【解析】 【详解】A．白纸和镇纸始终处于静止状态，对镇纸受力分析知，镇纸不受摩擦力，否则水平方向受力不平衡，镇纸的作用是增大白纸与桌面之间的最大静摩擦力，A错误； B．在书写的过程中毛笔相对纸面向右运动，受到向左的摩擦力，B正确； C．白纸与镇纸之间没有摩擦力，白纸始终处于静止状态，则白纸在水平方向受到毛笔对白纸向右的摩擦力以及桌面对白纸向左的摩擦力，C错误； D．根据牛顿第三定律可知，白纸对桌面的摩擦力向右，故桌面受到向右的摩擦力，D错误。 故选B。 11. 关于重力的大小和方向，以下说法中正确的选项是（　　） A. 在地球上方的物体都要受到重力作用，所受的重力与它的运动状态无关，也与是否存在其他力的作用无关 B. 在地球各处的重力方向都是一样的 C. 物体的重力作用在重心上，把重心挖去物体就没有受到重力 D. 对某一物体而言，其重力的大小总是一个恒量，不因物体从赤道移到南极而变化 【答案】A 【解析】 【详解】A．物体受到的重力是由于地球的吸引而产生的，是万有引力的一个分力，而万有引力与运动状态无关，与其他力无关，故A正确； B．重力是万有引力的一个分力，在不同的位置方向是不一样的，故B错误； C．一个物体的各部分都受到重力的作用，从效果上看，可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫作物体的重心，所以，重心是等效出来的，与其他部分没有区别，故C错误； D．重力等于质量与重加速度的乘积，在不同的地方，质量不变，但重力加速度有可能会变化，两极的重加速度最大，赤道最小，所以在地球的不同地方，物体的重力有可能变化，故D错误。 故选A。 二、非选择题：共5题，共56分，其中第13题~第16题解答时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 12. 小华用如图甲所示的装置“验证机械能守恒定律”。已知重物A（含挡光片）、B的质量分别mA和mB（mB>mA），挡光片的宽度为d，重力加速度为g。 （1）下列实验操作步骤，正确顺序是________。 ①测量挡光片中心到光电门中心的竖直距离h ②记录挡光片经过光电门的时间Δt ③先接通光电门的电源，后释放B ④按图甲装配好定滑轮和光电门 ⑤A、B用绳连接后跨放在定滑轮上，用手托住B （2）挡光片通过光电门时的速度为________（用题中的物理量表示）。 （3）如果系统的机械能守恒，应满足的关系式为________（用题中的物理量表示）。 （4）小华反复改变挡光片中心到光电门中心的竖直距离h，记录挡光片通过光电门时间，作出图像如图乙所示，测得图线的斜率为，则=________。 （5）本实验中的挡光片宽度适合。小华想：如果实验中的挡光片宽度较大，计算得到的挡光片通过光电门时的速度将偏大。你是否同意他的观点？请简要说明理由。（ ） 【答案】 ①. ④⑤①③② ②. ③. ④. ⑤. 不同意，因为计算得到的速度是平均速度即中间时刻的瞬时速度，小于中间位置的瞬时速度。 【解析】 【详解】（1）[1]按照实验目的，可得验操作步骤为④⑤①③②。 （2）[2]由于挡光片的宽度较小，其平均速度等于瞬时速度，则可得挡光片通过光电门时的速度为 （3）[3]根据机械能守恒得 即有 （4）[4]由于 变形可得 即有 解得 （5）[5]不同意，因为计算得到的速度是平均速度即中间时刻的瞬时速度，小于中间位置的瞬时速度。 13. 如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角，传送带在电动机的带动下，始终保持的速率运行，现把一质量为的工件（可视为质点）轻轻放在传送带的底端，经过时间，工件被传送到的高处，g取，求： （1）工件与传送带间的动摩擦因数； （2）电动机由于传送工件多消耗的电能。 【答案】（1）；（2）230J 【解析】 【详解】（1）由题图可知，传送带长 工件速度大小达到前，做匀加速运动，有 工件速度大小达到后，做匀速运动，有 联立解得加速运动的时间 加速运动的位移大小 所以加速度大小 由牛顿第二定律有 解得 （2）由能量守恒定律知，电动机多消耗的电能用于增加工件的动能、势能以及克服传送带与工件之间发生相对位移时摩擦力做功产生的热量。在时间内，传送带运动的位移大小 在时间内，工件相对传送带的位移大小 在时间内，摩擦产生的热量 最终工件获得的动能 工件增加的势能 电动机多消耗的电能 14. 如图所示，在光滑的水平面上放置一个足够长的木板B，在B的左端放有一个可视为质点的小滑块A，A、B间的动摩擦因数，A的质量，B的质量，，现对A施加的水平向右的拉力，1s后撤去拉力F，求：（结果可以用分数表示） （1）撤去拉力F前小滑块A和长木板B的加速度大小； （2）A相对于B静止时的速度大小v； （3）整个过程中由于摩擦生成的热量Q。 【答案】（1）3m/s2，2m/s2；（2）m/s；（3）J 【解析】 【详解】（1）若A、B相对静止，则有 故A、B间有滑动摩擦力，对滑块A，根据牛顿第二定律有 解得 对木板B，根据牛顿第二定律有 解得 . （2）撤去F时，滑块A的速度大小 木板B的速度大小 撤去F后，由 得滑块A的加速度大小为 设经历时间t2二者共速，则有 解得 则 （3）外力F对A、B整体做的功为 A、B最终以速度运动。故A、B整体动能为 由能量守恒定律得 则 15. 如图所示，某游戏装置固定在水平固定的平台上。由光滑弧形轨道、半径的光滑竖直圆轨道、长为的粗糙水平直轨道平滑连接而成（弧形轨道底端与各轨道间略错开，不影响小球进入水平轨道）。小球与水平直轨道间的动摩擦因数（x为到D端的距离），质量的小球从离地高为h的A处由静止释放，已知。 （1）若，求小球通过圆弧轨道最低点B时对轨道压力的大小； （2）若小球不脱离轨道，求h的取值范围； （3）若在竖直圆轨道上端开一段缺口，M、N点关于OC对称，小球能沿路径运动，缺口所对的圆心角不同则h不同，求h的最小值。 【答案】（1）；（2）或；（3） 【解析】 【详解】（1）从释放到B点，由动能定理可知 在最低点时，由向心力公式得 由相互作用力可知 联立解得 （2）小球通过最高点C即不脱离轨道，若恰好通过C点，此时重力提供向心力，则 从释放到C点，由动能定理可知 联立解得 若小球不脱离圆轨道，则有 若小球运动到轨道DE时，由动能定理可知 解得 由数学知识可知，当时h取得最大值，最大值为 当小球刚好运动到圆心O点等高处速度为零时，小球也不会脱离轨道，即，也就是，综上可知，若小球不脱离轨道，h的取值范围为 或 （3）从释放到M点，由动能定理可知 从M点到N点做斜抛运动，竖直方向有 水平方向有 联立解得 故h的最小值为。 16. 如图所示，处于竖直平面内的一探究装置，由倾角=37°的光滑直轨道AB、圆心为O1的半圆形光滑轨道BCD、圆心为O2的半圆形光滑细圆管轨道DEF、倾角也为37°的粗糙直轨道FG组成，B、D和F为轨道间的相切点，弹性板垂直轨道固定在G点（与B点等高），B、O1、D、O2和F点处于同一直线上。已知可视为质点的滑块质量m=0.1kg，轨道BCD和DEF的半径R=0.15m，轨道AB长度，滑块与轨道FG间的动摩擦因数，滑块与弹性板作用后，以等大速度弹回，sin37°=0.6，cos37°=0.8。滑块开始时均从轨道AB上某点静止释放，（） （1）若释放点距B点的长度l=0.7m，求滑块到最低点C时轨道对其支持力FN的大小； （2）设释放点距B点的长度为，滑块第一次经F点时的速度v与之间的关系式； （3）若滑块最终静止在轨道FG的中点，求释放点距B点长度的值。 【答案】（1）7N；（2） （）；（3），， 【解析】 【详解】（1）滑块释放运动到C点过程，由动能定理 经过C点时 解得 （2）能过最高点时，则能到F点，则恰到最高点时 解得 而要保证滑块能到达F点，必须要保证它能到达DEF最高点，当小球恰好到达DEF最高点时，由动能定理 可解得 则要保证小球能到F点，，带入可得 （3）首先研究滑块能否脱离圆弧轨道BCD，滑块在圆弧轨道BCD上运动时，在 点运动速度最小，若在此位置不脱离，在其它位置就不会脱离轨道，在点 解得 滑块在通过细管的最高点时速度大于0，设过最高点时的速度为0，滑块由点运动到最高点的过程 解得 由于，故滑块在到达细管最高点之前不会脱离圆弧轨道BCD。 设全过程摩擦力对滑块做功为第一次到达中点时做功的n倍，则 解得 n=1,3,5, …… 又因为， 当时，，当时，，当时，，满足要求。 即若滑块最终静止在轨道FG的中点，释放点距B点长度的值可能为，， 。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $