精品解析：河北省衡水中学2024-2025学年高二上学期第一次综合素养测评（开学）物理试卷

2024-2025学年度高二年级上学期第一次综合素养测评 物理学科 本试卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。共100分。考试时间75分钟。 第I卷（选择题46分） 一、单项选择题（本题共7个小题，每个小题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. 下列研究过程中运用了“先微元再累加”方法的是（  ） A. 研究力的平行四边形定则 B. 观察桌面的微小形变 C. 把物体简化为有质量的点 D. 研究重力在曲面上做功特点 2. 从“嫦娥奔月”到“夸父逐日”，见证了中华儿女探索太空的不懈追求。一质量为的宇航员在某一星球上由静止释放小球，小球做自由落体运动。在内，小球下落了，则（　　） A. 该星球上的重力加速度是 B. 该星球上的重力加速度是 C. 小球第内的位移比第内的位移少 D. 小球第内的位移比第内的位移少 3. 耙在中国已有1500年以上的历史，北魏贾思勰著《齐民要术》称之为“铁齿楱”，将使用此农具的作业称作耙。如图甲所示，牛通过两根耙索拉耙沿水平方向匀速耙地。两根耙索等长且对称，延长线的交点为O1，夹角∠AO1B＝60°，拉力大小均为F，平面AO1B与水平面的夹角为30°(O2为AB的中点)，如图乙所示。忽略耙索质量，下列说法正确的是（　　） A. 两根耙索的合力大小为F B. 两根耙索的合力大小为F C. 地对耙的水平阻力大小为 D. 地对耙的水平阻力大小为 4. 中国的面食文化博大精深，种类繁多，其中“山西刀削面”堪称天下一绝，传统的操作手法是一手托面一手拿刀，直接将面削到开水锅里。如图所示，小面片刚被削离时距开水锅的高度为L，与锅沿的水平距离为L，锅的半径也为L，若将削出的小面片的运动视为平抛运动，且小面片都落入锅中，重力加速度为g，则下列关于所有小面片的描述正确的是（　　） A. 空中相邻两个面片飞行过程中水平距离可能逐渐变大 B. 掉落位置不相同的小面片，从抛出到落水前瞬间速度的变化量不同 C. 落入锅中时，最大速度是最小速度的3倍 D. 若初速度为，则 5. 如图甲所示，用一轻质绳拴着一质量为的小球，在竖直平面内做圆周运动（不计一切阻力），小球运动到最高点时绳对小球的拉力为，小球在最高点的速度大小为，其图像如图乙所示，则（ ） A. 轻质绳长为 B. 当地的重力加速度为 C. 当时，轻质绳的拉力大小为 D. 当时，小球受到的弹力与重力相等 6. 嫦娥三号任务是我国探月工程“绕、落、回”三步走中的第二步，嫦娥三号分三步实现了在月球表面平稳着陆。一、从100km×100km的绕月圆轨道上，通过变轨进入100km×15km的绕月椭圆轨道；二、着陆器在15km高度开启发动机反推减速，进入缓慢的下降状态，到100m左右着陆器悬停，着陆器自动判断合适的着陆点；三、缓慢下降到距离月面4m高度时无初速自由下落着陆。如图是嫦娥三号飞行轨道示意图（悬停阶段示意图未画出）。已知月球表面的重力加速度约为地球表面的重力加速度的，下列说法正确的是（　　） A. 嫦娥三号在椭圆轨道上的周期大于圆轨道上的周期 B. 嫦娥三号在圆轨道和椭圆轨道经过相切点时的加速度不相等 C. 着陆器在100米左右悬停时处于失重状态 D. 着陆瞬间的速度一定小于9m/s 7. 2023年5月28日，中国东方航空使用全球首架国产C919大型客机，从上海虹桥机场起飞开启商业的首航。假设客机运行过程中受到的阻力与速度的平方成正比，客机以0.6马赫（1马赫相当于340m/s）的速度匀速水平飞行，发动机的功率为P。当客机以0.8马赫的速度匀速水平飞行，发动机的功率为（ ） A. B. C. D. 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，有两个或两个以上选项符合题目要求。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. 太极图的含义丰富而复杂，它体现了中国古代哲学的智慧。如图所示，O为大圆的圆心，为上侧阳半圆的圆心，为下侧阴半圆的圆心，O、、在同一直线上，AB为大圆的直径且与连线垂直，C、D为关于O点对称的两点，在、两点分别固定电荷量大小相等的异种点电荷，整个空间只有、处点电荷产生的电场。下列说法正确的是（ ） A. C、D两点电势相等 B. 把质子由A沿直线移到B的过程中，质子的电势能先增加后减小 C. 把电子由A沿直线移到B的过程中，电子所受电场力先增加后减小 D. 将一质子（不计重力）从A点由静止释放，质子可以沿直线在AB间做往返运动 9. 质量为的物体在水平面上沿直线运动，受到的阻力大小恒定。经某点开始沿运动方向的水平拉力F与运动距离x的关系如图所示，物体做匀速直线运动。下列对图示过程的说法正确的是（　　） A. 在处物体加速度大小为 B. 拉力对物体做功为 C. 物体克服阻力做功为 D. 合力对物体做功为 10. 如图所示，小球A质量为m，系在细线的一端，线的另一端固定在O点，O点到光滑水平面的距离为h.物块B和C的质量分别是5m和3m，B与C用轻弹簧拴接，置于光滑的水平面上，且B物块位于O点正下方．现拉动小球使细线水平伸直，小球由静止释放，运动到最低点时与物块B发生正碰(碰撞时间极短)，反弹后上升到最高点时到水平面的距离为.小球与物块均视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g，则(　　) A. 碰撞后小球A反弹的速度大小为 B. 碰撞过程B物块受到的冲量大小为 C. 碰后轻弹簧获得的最大弹性势能为 D. 物块C的最大速度大小为 第Ⅱ卷（非选择题共54分） 三、实验题 11. 2023年9月21日，“天宫课堂”第四课首次在梦天实验舱内进行授课，其中航天员演示了动量守恒实验。受此启发，某同学使用如图甲所示的装置进行了碰撞实验，气垫导轨两端分别安装a、b两个位移传感器，传感器a测量滑块A与它的距离xA，传感器b测量滑块B与它的距离xB。部分实验步骤如下： ①实验测得滑块A的质量为0.40kg； ②接通气源，调整气垫导轨水平； ③拨动两滑块，使A、B均向右运动； ④导出传感器记录的数据，绘制xA、xB随时间t变化的图像，分别如图乙、图丙所示。 回答以下问题： （1）从图像可知两滑块在t=______s时发生碰撞； （2）滑块A碰撞前的速度大小v=______m/s（计算结果保留2位有效数字）； （3）若滑块A、B碰撞过程中满足动量守恒定律，可得滑块B的质量为mB=______kg（计算结果保留2位有效数字）。 12. 利用如图甲所示电路观察电容器的充、放电现象，电流传感器可以捕捉到瞬间的电流变化，直流电源电动势9V，内阻可忽略，实验过程中屏幕上显示出电流随时间变化的图像如图乙所示。 （1）关于电容器充电过程中电容器两极间电压U、电容器所带电荷量Q随时间t变化的图像，下面四个图像中，正确的是______。 A. B. C. D. （2）如果不改变电路其他参数，只减小电阻R，充电时曲线与横轴所围成的面积将______（填“增大”“不变”或“变小”）；充电时间将______（填“变长”“不变”或“变短”）。 （3）电容器充电后就储存了能量，某同学研究电容器储存的能量E与电容器的电容C、电荷量Q及电容器两极间电压U之间的关系。他从等效的思想出发，认为电容器储存的能量等于把电荷从一个极板搬运到另一个极板过程中克服电场力所做的功。为此他做出电容器两极间的电压U随电荷量Q变化的图像如图所示。按他的想法，下列说法正确的是（ ） A. 图线的斜率越大，电容越大 B. 搬运的电量，克服电场力所做的功近似等于上方小矩形的面积 C. 对同一电容器，电容器储存的能量与两极间电压成正比 D. 若电容器电荷量为时储存的能量为，则电容器电荷量为时储存的能量为 四、计算题（共38分，要写出必要的文字说明和解题过程，只写结果，没有过程不能得分） 13. 物流公司通过滑轨把货物直接装运到卡车中，如图所示，长度、倾角为的倾斜滑轨与水平滑轨平滑连接。若有一质量的货物从倾斜滑轨顶端由静止开始下滑，其与滑轨间的动摩擦因数，货物可视为质点（取，，取）。求： （1）货物在倾斜滑轨上滑行时受到的摩擦力的大小； （2）若货物到达货箱时的速度为，则货物在水平轨道上克服阻力做功多少？ 14. 如图所示，轻质动滑轮下方悬挂重物轻质定滑轮下方悬挂重物，悬挂滑轮的轻质细线竖直。开始时，重物处于静止状态，释放后开始运动。已知为的质量为，假设摩擦阻力和空气阻力均忽略不计，重力加速度为 （1）求和各自的加速度 （2）当下降位移时，求的速度 15. 如图所示，是光滑绝缘的、竖直固定的半径的圆轨道的一部分，为竖直直径，仅在间有方向竖直向下、高度足够高的匀强电场，。当一质量的带电小球（可看成质点）从距水平面高为的地方以的初速度水平抛出恰能无碰撞的从点进入圆轨道，并从点离开圆轨道，取，已知，。 （1）试求：小球从点进入电场时的速度大小； （2）若小球沿BC轨道的运动是匀速圆周运动。试问：①小球刚到达点时，小球对轨道的压力？②小球离开点再经多长的时间到达水平面？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年度高二年级上学期第一次综合素养测评 物理学科 本试卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。共100分。考试时间75分钟。 第I卷（选择题46分） 一、单项选择题（本题共7个小题，每个小题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. 下列研究过程中运用了“先微元再累加”方法的是（  ） A. 研究力的平行四边形定则 B. 观察桌面的微小形变 C. 把物体简化为有质量的点 D. 研究重力在曲面上做功特点 【答案】D 【解析】 【详解】A．研究力的平行四边形定则运用了等效替代的方法，故A错误； B．观察桌面的微小形变运用了放大的方法，故B错误； C．把物体简化为有质量的点运用了理想模型法，故C错误； D．研究重力在曲面上做功特点运用了“先微元再累加”的方法，故D正确。 故选D。 2. 从“嫦娥奔月”到“夸父逐日”，见证了中华儿女探索太空的不懈追求。一质量为的宇航员在某一星球上由静止释放小球，小球做自由落体运动。在内，小球下落了，则（　　） A. 该星球上的重力加速度是 B. 该星球上的重力加速度是 C. 小球第内的位移比第内的位移少 D. 小球第内的位移比第内的位移少 【答案】D 【解析】 【详解】AB．设该星球的重力加速度为，根据 可得 故AB错误； CD．根据匀变速直线推论可得 可知小球第内的位移比第内的位移少，故C错误，D正确。 故选D。 3. 耙在中国已有1500年以上的历史，北魏贾思勰著《齐民要术》称之为“铁齿楱”，将使用此农具的作业称作耙。如图甲所示，牛通过两根耙索拉耙沿水平方向匀速耙地。两根耙索等长且对称，延长线的交点为O1，夹角∠AO1B＝60°，拉力大小均为F，平面AO1B与水平面的夹角为30°(O2为AB的中点)，如图乙所示。忽略耙索质量，下列说法正确的是（　　） A. 两根耙索的合力大小为F B. 两根耙索的合力大小为F C. 地对耙的水平阻力大小为 D. 地对耙的水平阻力大小为 【答案】B 【解析】 【详解】AB．两根耙索的合力大小为 故A错误，B正确； CD．由平衡条件得，地对耙的水平阻力大小为 故CD错误。 故选B。 4. 中国的面食文化博大精深，种类繁多，其中“山西刀削面”堪称天下一绝，传统的操作手法是一手托面一手拿刀，直接将面削到开水锅里。如图所示，小面片刚被削离时距开水锅的高度为L，与锅沿的水平距离为L，锅的半径也为L，若将削出的小面片的运动视为平抛运动，且小面片都落入锅中，重力加速度为g，则下列关于所有小面片的描述正确的是（　　） A. 空中相邻两个面片飞行过程中水平距离可能逐渐变大 B. 掉落位置不相同的小面片，从抛出到落水前瞬间速度的变化量不同 C. 落入锅中时，最大速度是最小速度的3倍 D. 若初速度为，则 【答案】A 【解析】 【详解】A．面片飞行过程中水平方向做匀速直线运动，若先飞出的面片初速度较大，则空中相邻两个面片飞行过程中水平距离逐渐变大，故A正确； B．掉落位置不相同的小面片，下落高度相同，由可知，下落的时间相等，由可知，从抛出到落水前瞬间速度的变化量相等，故B错误； CD．由可知，下落时间为 水平位移的范围为 则初速度的取值范围为 可得 落入锅中时的竖直分速度为 则落入锅中时，最大速度 最小速度为 可知，落入锅中时，最大速度不是最小速度的3倍，故CD错误。 故选A。 5. 如图甲所示，用一轻质绳拴着一质量为的小球，在竖直平面内做圆周运动（不计一切阻力），小球运动到最高点时绳对小球的拉力为，小球在最高点的速度大小为，其图像如图乙所示，则（ ） A. 轻质绳长为 B. 当地的重力加速度为 C. 当时，轻质绳的拉力大小为 D. 当时，小球受到的弹力与重力相等 【答案】AD 【解析】 【详解】设绳长为R，由牛顿第二定律知，小球在最高点满足，即，由题图乙知，，所以，，选项A正确，B错误；当时，有，将和的值代入得，选项C错；当时，由可得，故拉力与重力相等，选项D正确． 6. 嫦娥三号任务是我国探月工程“绕、落、回”三步走中的第二步，嫦娥三号分三步实现了在月球表面平稳着陆。一、从100km×100km的绕月圆轨道上，通过变轨进入100km×15km的绕月椭圆轨道；二、着陆器在15km高度开启发动机反推减速，进入缓慢的下降状态，到100m左右着陆器悬停，着陆器自动判断合适的着陆点；三、缓慢下降到距离月面4m高度时无初速自由下落着陆。如图是嫦娥三号飞行轨道示意图（悬停阶段示意图未画出）。已知月球表面的重力加速度约为地球表面的重力加速度的，下列说法正确的是（　　） A. 嫦娥三号在椭圆轨道上的周期大于圆轨道上的周期 B. 嫦娥三号在圆轨道和椭圆轨道经过相切点时的加速度不相等 C. 着陆器在100米左右悬停时处于失重状态 D. 着陆瞬间的速度一定小于9m/s 【答案】D 【解析】 【详解】A．由开普勒第三定律可知，嫦娥三号在椭圆轨道上的周期小于圆轨道上的周期，故A错误； B．嫦娥三号在圆轨道和椭圆轨道经过相切点所受到的万有引力相等，根据牛顿第二定律 解得 则嫦娥三号在圆轨道和椭圆轨道经过相切点时的加速度相等，故B错误； C．着陆器在100m左右悬停前是竖直向下做减速运动，是处于超重状态，悬停时是受力平衡，此瞬间不失重也不超重，故C错误； D．由匀变速直线运动规律可知 v＝＝m/s≈3.65m/s＜9m/s 故D正确。 故选D。 7. 2023年5月28日，中国东方航空使用全球首架国产C919大型客机，从上海虹桥机场起飞开启商业的首航。假设客机运行过程中受到的阻力与速度的平方成正比，客机以0.6马赫（1马赫相当于340m/s）的速度匀速水平飞行，发动机的功率为P。当客机以0.8马赫的速度匀速水平飞行，发动机的功率为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】客机运行过程中受到的阻力与速度的平方成正比，则有 当客机匀速水平飞行时，牵引力等于阻力，则有 则当客机以0.8马赫的速度匀速水平飞行，发动机的功率为 故选D。 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，有两个或两个以上选项符合题目要求。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. 太极图的含义丰富而复杂，它体现了中国古代哲学的智慧。如图所示，O为大圆的圆心，为上侧阳半圆的圆心，为下侧阴半圆的圆心，O、、在同一直线上，AB为大圆的直径且与连线垂直，C、D为关于O点对称的两点，在、两点分别固定电荷量大小相等的异种点电荷，整个空间只有、处点电荷产生的电场。下列说法正确的是（ ） A. C、D两点电势相等 B. 把质子由A沿直线移到B的过程中，质子的电势能先增加后减小 C. 把电子由A沿直线移到B的过程中，电子所受电场力先增加后减小 D. 将一质子（不计重力）从A点由静止释放，质子可以沿直线在AB间做往返运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．在、两点分别固定电荷量大小相等的异种点电荷，设处为正点电荷，在处为负点电荷，由于C点靠近正点电荷，D点靠近负点电荷，则C点电势高于D点电势，反之则故C点电势低于D点电势。故A错误； B．AB为等量异种电荷连线的中垂线，根据等量异种电荷电势分布特点可知，中垂线为一等势线，所以把电子由A沿直线移到B的过程中，电子的电势能保持不变。故B错误； C．根据等量异种电荷中垂线电场分布特点可知，O点为中垂线上场强最大的点，则把质子由A沿直线移到B的过程中，场强先变大后变小，质子所受电场力先增加后减小。故C正确； D．由于根据等量异种电荷中垂线上的场强方向与中垂线垂直，所以将一质子（不计重力）从A点由静止释放，在A处受到的电场力与AB直线垂直，电子不可能沿直线在AB间做往返运动。故D错误。 故选C。 9. 质量为的物体在水平面上沿直线运动，受到的阻力大小恒定。经某点开始沿运动方向的水平拉力F与运动距离x的关系如图所示，物体做匀速直线运动。下列对图示过程的说法正确的是（　　） A. 在处物体加速度大小为 B. 拉力对物体做功为 C. 物体克服阻力做功为 D. 合力对物体做功为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．物体做匀速直线运动，可知阻力大小为 在处，由图像可知拉力为 根据牛顿第二定律可得 解得 故A错误； B．根据图像与横轴围成的面积表示拉力做功，可知拉力对物体做功为 故B正确； C．物体克服阻力做功为 故C正确； D．合力对物体做功为 故D错误。 故选BC。 10. 如图所示，小球A质量为m，系在细线的一端，线的另一端固定在O点，O点到光滑水平面的距离为h.物块B和C的质量分别是5m和3m，B与C用轻弹簧拴接，置于光滑的水平面上，且B物块位于O点正下方．现拉动小球使细线水平伸直，小球由静止释放，运动到最低点时与物块B发生正碰(碰撞时间极短)，反弹后上升到最高点时到水平面的距离为.小球与物块均视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g，则(　　) A. 碰撞后小球A反弹的速度大小为 B. 碰撞过程B物块受到的冲量大小为 C. 碰后轻弹簧获得的最大弹性势能为 D. 物块C的最大速度大小为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A.设小球运动到最低点与物块B碰撞前的速度大小为v1，取小球运动到最低点时的重力势能为零，根据机械能守恒定律有 mgh＝ 解得v1＝，设碰撞后小球反弹的速度大小为，同理有 ＝ 解得＝，故A正确； B.设碰撞后物块B的速度大小为v2，取水平向右为正方向，由动量守恒定律有 mv1＝－m＋5mv2 解得v2＝，由动量定理可得，碰撞过程物块B受到的冲量为 I＝5mv2＝m 故B错误; C.碰撞后当物块B与物块C速度相等时轻弹簧的弹性势能最大，据动量守恒定律有 5mv2＝8mv3 据机械能守恒定律 Epm＝－ 解得Epm＝mgh，故C正确； D.对物块B与物块C在弹簧回到原长时，物块C有最大速度，据动量守恒和机械能守恒可解得vC＝，故D正确． 第Ⅱ卷（非选择题共54分） 三、实验题 11. 2023年9月21日，“天宫课堂”第四课首次在梦天实验舱内进行授课，其中航天员演示了动量守恒实验。受此启发，某同学使用如图甲所示的装置进行了碰撞实验，气垫导轨两端分别安装a、b两个位移传感器，传感器a测量滑块A与它的距离xA，传感器b测量滑块B与它的距离xB。部分实验步骤如下： ①实验测得滑块A的质量为0.40kg； ②接通气源，调整气垫导轨水平； ③拨动两滑块，使A、B均向右运动； ④导出传感器记录的数据，绘制xA、xB随时间t变化的图像，分别如图乙、图丙所示。 回答以下问题： （1）从图像可知两滑块在t=______s时发生碰撞； （2）滑块A碰撞前的速度大小v=______m/s（计算结果保留2位有效数字）； （3）若滑块A、B碰撞过程中满足动量守恒定律，可得滑块B的质量为mB=______kg（计算结果保留2位有效数字）。 【答案】（1）1.0 （2）0.50 （3）0.19##0.18##0.20 【解析】 【详解】（1）图像的斜率表示速度，从题图乙和题图丙可知时两物块的速度发生突变，即此时发生了碰撞； （2）由题图乙可知滑块碰撞前的速度大小 （3）规定滑块运动的方向为正方向，由题图乙可知滑块碰撞后的速度约为 滑块B碰撞前、后的速度分别为 根据动量守恒定律可得： 解得 由于读数和计算存在误差，故滑块B的质量可为。 12. 利用如图甲所示电路观察电容器的充、放电现象，电流传感器可以捕捉到瞬间的电流变化，直流电源电动势9V，内阻可忽略，实验过程中屏幕上显示出电流随时间变化的图像如图乙所示。 （1）关于电容器充电过程中电容器两极间电压U、电容器所带电荷量Q随时间t变化的图像，下面四个图像中，正确的是______。 A. B. C. D. （2）如果不改变电路其他参数，只减小电阻R，充电时曲线与横轴所围成的面积将______（填“增大”“不变”或“变小”）；充电时间将______（填“变长”“不变”或“变短”）。 （3）电容器充电后就储存了能量，某同学研究电容器储存的能量E与电容器的电容C、电荷量Q及电容器两极间电压U之间的关系。他从等效的思想出发，认为电容器储存的能量等于把电荷从一个极板搬运到另一个极板过程中克服电场力所做的功。为此他做出电容器两极间的电压U随电荷量Q变化的图像如图所示。按他的想法，下列说法正确的是（ ） A. 图线的斜率越大，电容越大 B. 搬运的电量，克服电场力所做的功近似等于上方小矩形的面积 C. 对同一电容器，电容器储存的能量与两极间电压成正比 D. 若电容器电荷量为时储存的能量为，则电容器电荷量为时储存的能量为 【答案】（1）AC （2） ①. 不变 ②. 变短 （3）BD 【解析】 【小问1详解】 AB．电容器充电过程中，电容器两端的电压逐渐增大，最后等于电源电动势，斜率逐渐减小，最后为零，故A正确，B错误； CD．电容器所带的电荷量逐渐增大，最后保持不变，充电电流逐渐减小，所以图象的斜率逐渐变小，最后为零，故C正确，D错误。 故选AC。 【小问2详解】 [1][2]由电容器的计算公式，可得电荷量，电容器储存的电荷量与电阻无关，如果不改变电路其他参数，只减小，充电时曲线与横轴所围成的面积将不变，减小电阻，由于电阻对电流的阻碍作用减小，充电电流增大，所以充电时间将变短； 【小问3详解】 A．图线的斜率为 解得 斜率越大，电容越小，A错误； B．类比速度-时间图像的面积代表位移，则图像的面积代表克服电场力所做的功，所以搬运的电量，克服电场力所做的功近似等于上方小矩形的面积，B正确； C．他从等效的思想出发，认为电容器储存的能量等于把电荷从一个极板搬运到另一个极板过程中克服电场力所做的功，也等于图像所围的面积 解得 从上面的式子看出，和成正比，C错误； D．由下面的公式 解得 又因为 解得 D正确。 故选BD。 四、计算题（共38分，要写出必要的文字说明和解题过程，只写结果，没有过程不能得分） 13. 物流公司通过滑轨把货物直接装运到卡车中，如图所示，长度、倾角为的倾斜滑轨与水平滑轨平滑连接。若有一质量的货物从倾斜滑轨顶端由静止开始下滑，其与滑轨间的动摩擦因数，货物可视为质点（取，，取）。求： （1）货物在倾斜滑轨上滑行时受到的摩擦力的大小； （2）若货物到达货箱时的速度为，则货物在水平轨道上克服阻力做功多少？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 货物在倾斜滑轨上滑行时，对货物进行分析有 ， 解得 【小问2详解】 若货物到达货箱时的速度为，货物从静止释放到货箱过程，根据动能定理可得 代入数据解得货物在水平轨道上克服阻力做功为 14. 如图所示，轻质动滑轮下方悬挂重物轻质定滑轮下方悬挂重物，悬挂滑轮的轻质细线竖直。开始时，重物处于静止状态，释放后开始运动。已知为的质量为，假设摩擦阻力和空气阻力均忽略不计，重力加速度为 （1）求和各自的加速度 （2）当下降位移时，求的速度 【答案】（1）， （2） 【解析】 【小问1详解】 设绳子拉力为T，以A物体为研究对象，根据牛顿第二定律有 以B物体为研究对象，根据牛顿第二定律有 又 解得 ， 【小问2详解】 当下降位移时，速度为，则A的速度为，A下降的高度为，以A、B为系统，根据机械能守恒定律有 解得 15. 如图所示，是光滑绝缘的、竖直固定的半径的圆轨道的一部分，为竖直直径，仅在间有方向竖直向下、高度足够高的匀强电场，。当一质量的带电小球（可看成质点）从距水平面高为的地方以的初速度水平抛出恰能无碰撞的从点进入圆轨道，并从点离开圆轨道，取，已知，。 （1）试求：小球从点进入电场时的速度大小； （2）若小球沿BC轨道的运动是匀速圆周运动。试问：①小球刚到达点时，小球对轨道的压力？②小球离开点再经多长的时间到达水平面？ 【答案】（1）；（2）①，方向竖直向上，② 【解析】 【详解】（1）带电小球水平抛出恰能无碰撞的从点进入圆轨道，即带电小球在点的速度方向与垂直，则有 （2）①小球沿轨道的运动是匀速圆周运动，可知小球在点的速度大小为，小球从到的过程，根据动能定理可得 解得 小球在点，根据牛顿第二定律可得 联立解得 根据牛顿第三定律可知小球刚到达点时，小球对轨道的压力大小为，方向竖直向上； ②小球通过点后，在匀强电场中，由于电场力与重力平衡，小球在水平方向做匀速直线运动，设小球通过电场的时间为，则有 带电小球通过匀强电场后做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，则有 解得 小球离开点到达水平面的时间为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $