精品解析：山西省晋中市昔阳县中学2024-2025学年高三上学期第四次模拟考试物理试题

昔阳中学高三年级第四次模拟考试检测卷 物理试卷 考生注意： 1.本试卷满分100分，考试时间75分钟。 2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题，每小题4分，共28分，只有一项符合题目要求；第8~10题，每小题6分，共18分，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。 1. 甲、乙两物体做直线运动，其位移—时间图像如图所示，则在时间内（　　） A. 两物体平均速度相等 B. 两物体路程相等 C. 甲做匀加速运动 D. 乙做匀减速运动 2. 如图，光滑斜面和在B处连接。将一小球从斜面上距地面高为h处无初速释放，经B处沿斜面上滑，若小球每次经B处时动能损耗，已知重力加速度为g，则小球（　　） A. 第1次沿斜面上滑的最大高度为 B. 第1次沿斜面上滑的最大高度为 C. 第1次滑离B点时的速率是第1次滑到B点时速率的倍 D. 第1次滑离B点时的速率是第1次滑到B点时速率的倍 3. 2024年4月，神舟十八号飞船航天员乘组携带“水生密闭生态实验模块”进入中国空间站“问天”实验舱，实施国内首次在轨水生生态系统研究项目。该模块主体为一个充满水的“太空鱼缸”，其中有金鱼藻和4条斑马鱼。该系统在轨运行期间，忽略空间站受到的空气摩擦力和地球之外的天体引力，则（　　） A. 斑马鱼受到浮力、地球引力和向心力 B. 斑马鱼受到的浮力与地球引力大小相等，方向相反 C. 斑马鱼所受向心力来自地球引力 D. 斑马鱼所受地球引力与其在地面所受引力大小相等 4. 如图，物体A、B质量分别为m和，用轻绳连接后跨过轻质滑轮。将斜面倾角由缓慢增大到的过程中，B始终静止在斜面上，则（　　） A. 轻绳对B的拉力增大 B. 轻绳对B的拉力减小 C. B受到的静摩擦力增大 D. B受到的静摩擦力减小 5. 有些金属原子受激后，从某激发态跃迁回基态时，会发出特定颜色的光。图甲所示为钠原子和锂原子分别从激发态跃迁回基态的能级差值，钠原子发出频率为的黄光，可见光谱如图乙所示。锂原子从激发态跃迁回基态发光颜色为（ ） A. 红色 B. 橙色 C. 绿色 D. 青色 6. 如图所示，材料相同的物体A、B由轻绳连接，质量分别为m1和m2且m1≠m2，在恒定拉力F的作用下沿斜面向上加速运动。则（ ） A. 轻绳拉力的大小与斜面的倾角θ有关 B. 轻绳拉力的大小与物体和斜面之间的动摩擦因数μ有关 C. 轻绳拉力的小与两物体的质量m1和m2有关 D. 若改用F沿斜面向下拉连接体，轻绳拉力的大小不变 7. 如图所示，半径为5m的四分之一圆弧ABC固定在水平地面上，O为圆心。在圆心O右侧同一水平线上某点处，水平向左抛出一个小球，小球可视为质点，恰好垂直击中圆弧上的D点，D点到水平地面的高度为2m，g取10 m/s2，则小球的抛出速度是（　　） A. B. C. D. 8. 杨氏双缝干涉实验为十大最美经典物理实验之一，它验证了光的波动性。现用某一单色光源做双缝干涉实验，屏上出现了明暗相间的条纹，则（　　） A. 双缝间距离越大，条纹间距也越大 B. 用一块偏振片遮住一条缝，则屏上的干涉条纹消失 C. 完全遮住一条缝使其不透光，屏上仍有明暗相间的条纹 D. 装置放入水中，屏上条纹间距较空气中条纹间距变小 9. 一质量为的儿童电动汽车在水平地面上由静止开始做直线运动。在一段时间内电动汽车的速度与牵引力的功率随时间变化的函数关系图像分别如图甲、乙所示，3s末电动汽车牵引力功率达到额定功率，10s末电动汽车的速度达到最大值，14s时关闭发动机，经过一段时间电动汽车停止运动。整个过程中电动汽车受到的阻力恒定。下列说法正确的是（　　） A. 电动汽车最大速度为10m/s B. 电动汽车受到的阻力为60N C. 关闭发动机后，电动汽车经过5s停止运动 D. 整个过程中，电动汽车克服阻力做功为3750J 10. 如图所示，物体A、B放在水平圆盘的一个直径上，用不可伸长的轻绳相连，绳子刚好伸直，圆盘可绕竖直轴转动，A、B到轴的距离分别为2r和r，两物块的质量关系为，两物块与圆盘面的动摩擦因数均为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，轻绳能承受的拉力足够大，当圆盘以不同角速度绕轴匀速转动时，已知重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 当时，物体B受到的摩擦力为0 B. 当时，物体A受到的摩擦力为0 C. 随着转动角速度增大，最终A沿圆盘半径向外滑动 D. 随着转动角速度增大，最终B沿圆盘半径向外滑动 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 在“研究小球做平抛运动”的实验中： 某同学用频闪照相机拍摄到如图所示的小球平抛运动的照片，小方格的边长，看小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则照相机每隔___________s曝光一次，小球平抛初速度为___________m/s，到达b点时的瞬时速度大小为___________m/s（）。 12. （1）甲、乙、丙三个实验小组分别采用如图（甲）、（乙）、（丙）所示的实验装置，验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合力成正比”这一物理规律。已知他们使用的小车完全相同，小车的质量为M，重物的质量为m，试回答下列问题： ①甲、乙、丙实验中，必须平衡小车和长木板之间的摩擦力的实验小组是___________。 A．甲、乙、丙 B．甲、乙 C．甲、丙 ②实验时，必须满足“M远大于m”的实验小组是___________（填“甲”、“乙”或“丙”）。 ③实验时，甲、乙、丙三组同学的操作均完全正确，他们作出的a-F图线如图（丁）中A、B、C所示，则甲、乙、丙三组实验对应的图线依次是___________。（选填“ABC”、“BCA”或“CAB”） （2）实验中，有同学用打点计时器得到了在不同拉力作用下的A、B、C、D……几条较为理想的纸带，交流电的频率为50Hz，并在纸带上每5个点取一个计数点，按打点先后依次为0，1，2，3，4，5.由于不小心，几条纸带都被撕断了，如图所示（图中数据为相邻两计数点间的距离），请根据给出的四段纸带判断：在甲、乙、丙三段纸带中，可能是从纸带A撕下的是___________。 A．b B．c C．d D．无法确定 （3）小明同学采用（乙）图实验装置探究质量一定时加速度与力的关系的实验时，以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a-F图像是图（丁）中的一条直线，图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为___________。 A． B． C． D．k 13. 如图所示，在倾角为θ = 37°的足够长斜面上放置一质量M = 2kg 、长度L = 1.5m的极薄平板AB ，在薄平板的上端A处放一质量m=1kg的小滑块(视为质点)，将小滑块和薄平板同时无初速释放．已知小滑块与薄平板之间的动摩擦因数为μ1=0.25、薄平板与斜面之间的动摩擦因数为μ2=0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2。求： （1）释放后，小滑块的加速度al和薄平板的加速度a2； （2）从释放到小滑块滑离薄平板经历的时间t。 14. 有一种内置发条的玩具小车，在推力作用下运动时，发条收紧储存能量，每前进发条储能，最大可储能。无推力作用时，发条释放能量产生动力，每前进释放，直至储能释放完毕。已知玩具小车质量为，在一恒定推力作用下从静止开始在水平地面上沿直线前进了，推力与水平方向夹角指向斜下方、大小为；推力撤去后，小车继续沿直线前进。设小车受到的外界阻力为其给水平地面压力的0.1倍，g取取0.6。求： （1）从推力开始作用到撤去时外界阻力做的功； （2）推力撤去时小车的速度大小； （3）小车运动过程中的最大动能。 15. 如图所示，某一弹射游戏装置由弹性竖直挡板P、长度的水平直轨道、半径的竖直半圆轨道和半径的竖直半圆管道组成，轨道各部分平滑连接。已知小球质量，小球直径略小于管道直径，小球与间的动摩擦因数，其余各部分轨道均光滑，小球与P的碰撞无机械能损失，某次小球从P处向右弹出时的初动能为（g取）。 （1）求小球第一次运动到B点时对圆轨道的压力大小； （2）若要小球能从F点射出，求的最小值； （3）若，小球能两次进入轨道，求的范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 昔阳中学高三年级第四次模拟考试检测卷 物理试卷 考生注意： 1.本试卷满分100分，考试时间75分钟。 2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题，每小题4分，共28分，只有一项符合题目要求；第8~10题，每小题6分，共18分，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。 1. 甲、乙两物体做直线运动，其位移—时间图像如图所示，则在时间内（　　） A. 两物体平均速度相等 B. 两物体路程相等 C. 甲做匀加速运动 D. 乙做匀减速运动 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图可知，在时间内，甲物体的位移等于乙物体的位移，时间相等，故在时间内，甲物体的平均速度等于乙物的平均速度，故A正确； B．由图可知，甲物体的路程大于乙物体的路程，故B错误； C．位移—时间图像的斜率表示速度，由图可知，甲物体的位移-时间图像斜率不变，故甲物体做匀速直线运动，故C错误； D．位移—时间图像的斜率表示速度，由图可知，乙物体的位移-时间图像斜率先减小后变大，故乙物体先向反方向做减速运动，再向正方向做加速运动，故D错误。 故选A。 2. 如图，光滑斜面和在B处连接。将一小球从斜面上距地面高为h处无初速释放，经B处沿斜面上滑，若小球每次经B处时动能损耗，已知重力加速度为g，则小球（　　） A. 第1次沿斜面上滑的最大高度为 B. 第1次沿斜面上滑的最大高度为 C. 第1次滑离B点时的速率是第1次滑到B点时速率的倍 D. 第1次滑离B点时的速率是第1次滑到B点时速率的倍 【答案】D 【解析】 【详解】AB．小球第一次下到B点，根据能量守恒可得 小球每次经B处时动能损耗，设第1次沿斜面上滑的最大高度为，根据能量守恒可得 解得 故AB错误； CD．根据小球每次经B处时动能损耗，则有 解得 故C错误，D正确。 故选D。 3. 2024年4月，神舟十八号飞船航天员乘组携带“水生密闭生态实验模块”进入中国空间站“问天”实验舱，实施国内首次在轨水生生态系统研究项目。该模块主体为一个充满水的“太空鱼缸”，其中有金鱼藻和4条斑马鱼。该系统在轨运行期间，忽略空间站受到的空气摩擦力和地球之外的天体引力，则（　　） A. 斑马鱼受到浮力、地球引力和向心力 B. 斑马鱼受到的浮力与地球引力大小相等，方向相反 C. 斑马鱼所受向心力来自地球引力 D. 斑马鱼所受地球引力与其在地面所受引力大小相等 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．浮力产生的原因为液面不同高度的压力差，空间站绕地稳定飞行时，地球对它的万有引力提供向心力，处于完全失重状态，液面没有压力差，所以斑马鱼只受万有引力作用，不受浮力作用，故AB错误，C正确； D．根据万有引力表达式 可知，斑马鱼所在轨道的半径更大，所以其所受地球引力比其在地面所受引力大小更小，故D错误。 故选C。 4. 如图，物体A、B质量分别为m和，用轻绳连接后跨过轻质滑轮。将斜面倾角由缓慢增大到的过程中，B始终静止在斜面上，则（　　） A. 轻绳对B的拉力增大 B. 轻绳对B的拉力减小 C. B受到的静摩擦力增大 D. B受到的静摩擦力减小 【答案】C 【解析】 【详解】AB．先对A物体受力分析，它受重力和拉力的作用，根据共点力平衡条件有 可知，拉力与角度的变化无关，一直保持不变，故AB错误； CD．再对物体B受力分析，它受拉力T、重力GB、支持力N以及静摩擦力f的作用，因，故B所受静摩擦力f的方向沿斜面向上，如图所示 根据共点力平衡条件有（为斜面的倾角），x方向有 当由45°增加到50°时，增大，又T保持不变，故f一定增大， 故C正确，D错误。 故选C。 5. 有些金属原子受激后，从某激发态跃迁回基态时，会发出特定颜色的光。图甲所示为钠原子和锂原子分别从激发态跃迁回基态的能级差值，钠原子发出频率为的黄光，可见光谱如图乙所示。锂原子从激发态跃迁回基态发光颜色为（ ） A. 红色 B. 橙色 C. 绿色 D. 青色 【答案】A 【解析】 【详解】由波尔理论结合普朗克的量子假说，即，根据图甲可得 ， 代入数据可得 对照图乙可知，锂原子从激发态跃迁回基态发光颜色为红光。 故选A。 6. 如图所示，材料相同的物体A、B由轻绳连接，质量分别为m1和m2且m1≠m2，在恒定拉力F的作用下沿斜面向上加速运动。则（ ） A. 轻绳拉力的大小与斜面的倾角θ有关 B. 轻绳拉力的大小与物体和斜面之间的动摩擦因数μ有关 C. 轻绳拉力的小与两物体的质量m1和m2有关 D. 若改用F沿斜面向下拉连接体，轻绳拉力的大小不变 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．以物体A、B及轻绳整体为研究对象根据牛顿第二定律得 解得 再隔离对B分析，根据牛顿第二定律得 解得 则知绳子的拉力与斜面倾角无关，与动摩擦因数μ无关，与两物体的质量m1和m2有关，选项C正确，AB均错误； D．若改用F沿斜面向下拉连接体，以物体A、B及轻绳整体为研究对象，根据牛顿第二定律得 解得 再隔离对A分析，根据牛顿第二定律得 解得 可知轻绳拉力的大小改变，选项D错误。 故选C。 7. 如图所示，半径为5m的四分之一圆弧ABC固定在水平地面上，O为圆心。在圆心O右侧同一水平线上某点处，水平向左抛出一个小球，小球可视为质点，恰好垂直击中圆弧上的D点，D点到水平地面的高度为2m，g取10 m/s2，则小球的抛出速度是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】小球在竖直方向做自由落体运动，则竖直分速度 vy=m/s=2m/s 垂直击中D点，速度反向延长线过圆心，如下图所示 根据几何关系，有 sin θ= 解得 θ=37° 则在D点，分解速度可得 v0=m/s 故选C。 8. 杨氏双缝干涉实验为十大最美经典物理实验之一，它验证了光的波动性。现用某一单色光源做双缝干涉实验，屏上出现了明暗相间的条纹，则（　　） A. 双缝间距离越大，条纹间距也越大 B. 用一块偏振片遮住一条缝，则屏上的干涉条纹消失 C. 完全遮住一条缝使其不透光，屏上仍有明暗相间的条纹 D. 装置放入水中，屏上条纹间距较空气中条纹间距变小 【答案】CD 【解析】 【详解】A．根据双缝干涉相邻两条纹间距公式 可得双缝间距离d越大，条纹间距越小，故A错误； B．用一块偏振片遮住一条缝，光的强度变弱，但仍能发生干涉现象，则屏上的干涉条纹不会消失，故B错误； C．完全遮住一条缝使其不透光，变成了单缝衍射，有衍射条纹，故屏上仍有明暗相间的条纹，故C正确； D．将该装置放入水中，由 可得水中光的传播速度变小，而频率不变，则波长变短，根据 可得屏上条纹间距较空气中条纹间距变小，故D正确。 故选CD。 9. 一质量为的儿童电动汽车在水平地面上由静止开始做直线运动。在一段时间内电动汽车的速度与牵引力的功率随时间变化的函数关系图像分别如图甲、乙所示，3s末电动汽车牵引力功率达到额定功率，10s末电动汽车的速度达到最大值，14s时关闭发动机，经过一段时间电动汽车停止运动。整个过程中电动汽车受到的阻力恒定。下列说法正确的是（　　） A. 电动汽车最大速度为10m/s B. 电动汽车受到的阻力为60N C. 关闭发动机后，电动汽车经过5s停止运动 D. 整个过程中，电动汽车克服阻力做功为3750J 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．在0-3s内匀加速的加速度 根据 由图像可知 解得 F=100N 根据牛顿第二定律 解得 f=60N 电动汽车最大速度为 选项A错误，B正确； C．关闭发动机后，电动汽车做减速运动的加速度 停止运动经过的时间 选项C错误； D．整个过程中，电动汽车克服阻力做功等于牵引力做功，则 选项D正确。 故选BD。 10. 如图所示，物体A、B放在水平圆盘的一个直径上，用不可伸长的轻绳相连，绳子刚好伸直，圆盘可绕竖直轴转动，A、B到轴的距离分别为2r和r，两物块的质量关系为，两物块与圆盘面的动摩擦因数均为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，轻绳能承受的拉力足够大，当圆盘以不同角速度绕轴匀速转动时，已知重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 当时，物体B受到的摩擦力为0 B. 当时，物体A受到的摩擦力为0 C. 随着转动角速度增大，最终A沿圆盘半径向外滑动 D. 随着转动角速度增大，最终B沿圆盘半径向外滑动 【答案】BD 【解析】 【详解】A．若绳子没有拉力时，圆盘最小的角速度为，对A则有 解得 显然当圆盘转动的角速度为，大于圆盘转动的最小角速度，故此时绳子间有拉力，设此时绳子间的拉力为,对A而言 解得 对于B而言，则有 解得 A错误； B．同理，当时，对B而言则有 解得 对A而言则有 解得 CD．当AB所受到的合力小于圆周运动所需要的向心力时，圆盘上的物体就会做离心运动，对于AB而言，其最大向心力 显然 故当圆盘的角速度足够大时，B物体会向外滑动，A物体由于绳子拉力的作用会向里滑动，C错误，D正确。 故选BD。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 在“研究小球做平抛运动”的实验中： 某同学用频闪照相机拍摄到如图所示的小球平抛运动的照片，小方格的边长，看小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则照相机每隔___________s曝光一次，小球平抛初速度为___________m/s，到达b点时的瞬时速度大小为___________m/s（）。 【答案】 ①. 0.05 ②. 1 ③. 1.25 【解析】 【详解】[1]根据 [2]小球平抛初速度为 [3]到达b点时的竖直速度大小为 12. （1）甲、乙、丙三个实验小组分别采用如图（甲）、（乙）、（丙）所示的实验装置，验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合力成正比”这一物理规律。已知他们使用的小车完全相同，小车的质量为M，重物的质量为m，试回答下列问题： ①甲、乙、丙实验中，必须平衡小车和长木板之间的摩擦力的实验小组是___________。 A．甲、乙、丙 B．甲、乙 C．甲、丙 ②实验时，必须满足“M远大于m”的实验小组是___________（填“甲”、“乙”或“丙”）。 ③实验时，甲、乙、丙三组同学的操作均完全正确，他们作出的a-F图线如图（丁）中A、B、C所示，则甲、乙、丙三组实验对应的图线依次是___________。（选填“ABC”、“BCA”或“CAB”） （2）实验中，有同学用打点计时器得到了在不同拉力作用下的A、B、C、D……几条较为理想的纸带，交流电的频率为50Hz，并在纸带上每5个点取一个计数点，按打点先后依次为0，1，2，3，4，5.由于不小心，几条纸带都被撕断了，如图所示（图中数据为相邻两计数点间的距离），请根据给出的四段纸带判断：在甲、乙、丙三段纸带中，可能是从纸带A撕下的是___________。 A．b B．c C．d D．无法确定 （3）小明同学采用（乙）图实验装置探究质量一定时加速度与力的关系的实验时，以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a-F图像是图（丁）中的一条直线，图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为___________。 A． B． C． D．k 【答案】 ①. A ②. 甲 ③. “CAB” ④. B ⑤. C 【解析】 【分析】 【详解】解：（1）①[1] A甲、乙、丙实验中，小车和长木板之间都有摩擦力，为使小车所受的力就是所受的合力，所以都需要平衡摩擦力，A正确，BC错误。 故选A。 ②[2] 甲图是用重物的重力代替绳上的合力，所以必须满足“M远大于m”；乙、丙两图绳上的合力由弹簧测力计和力的传感器直接测出，所以不需要满足“M远大于m”。 故选填甲。 ③[3]甲图用重物的重力代替绳子的合力，需满足“M远大于m”，当随m的增大，不在满足“M远大于m”时图像出现弯曲，所以甲组对应的图线C。乙、丙图由当拉力相等时，a乙>a丙，从而确定乙组对应图线A，丙组对应的图线B，因此则有甲、乙、丙三组实验对应的图线依次是 “CAB”。 （2）[4]由匀变速直线运动的特点，即相邻的时间间隔位移差相等，得出 x12−x01=6.11cm−3.00cm=3.11cm 则有 xb−x12=7.43cm−6.11cm=1.32cm b不可能是从A上撕下的； xc−x12=12.31cm−6.11cm=6.20cm≈2×3.11cm 所以c可能是从A上撕下的； xd−x12=16.32cm−6.11cm=10.21cm≈3.3×3.11cm 所以d不可能是从A上撕下的，因此ACD错误，B正确。 故选B。 （3）[5] 小明同学采用（乙）图实验装置探究质量一定时加速度与力的关系的实验时，以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，对小车由牛顿第二定律可得 2F=Ma 整理得到 由图线的斜率为k可得 解得小车的质量为 ABD错误，C正确。 故选C。 13. 如图所示，在倾角为θ = 37°的足够长斜面上放置一质量M = 2kg 、长度L = 1.5m的极薄平板AB ，在薄平板的上端A处放一质量m=1kg的小滑块(视为质点)，将小滑块和薄平板同时无初速释放．已知小滑块与薄平板之间的动摩擦因数为μ1=0.25、薄平板与斜面之间的动摩擦因数为μ2=0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2。求： （1）释放后，小滑块的加速度al和薄平板的加速度a2； （2）从释放到小滑块滑离薄平板经历的时间t。 【答案】（1），；（2） 【解析】 【分析】 【详解】（1）设释放后，滑块会相对于平板向下滑动，对滑块由牛顿第二定律有 其中 ， 解得 对薄平板，由牛顿第二定律有 其中 ， 解得 因，假设成立，即滑块会相对于平板向下滑动； （2）设滑块滑离时间为，由运动学公式，有 解得 14. 有一种内置发条的玩具小车，在推力作用下运动时，发条收紧储存能量，每前进发条储能，最大可储能。无推力作用时，发条释放能量产生动力，每前进释放，直至储能释放完毕。已知玩具小车质量为，在一恒定推力作用下从静止开始在水平地面上沿直线前进了，推力与水平方向夹角指向斜下方、大小为；推力撤去后，小车继续沿直线前进。设小车受到的外界阻力为其给水平地面压力的0.1倍，g取取0.6。求： （1）从推力开始作用到撤去时外界阻力做的功； （2）推力撤去时小车的速度大小； （3）小车运动过程中的最大动能。 【答案】（1）-0.2J （2） （3）1.36J 【解析】 【小问1详解】 由题知，，将其沿竖直方向和水平方向分解可得 ， 则地面的支持力为 外界阻力 外界阻力 【小问2详解】 推力做功 发条储能 由动能定理可得 解得 【小问3详解】 推力撤去后，则有 则外界阻力为 因为小车每前进0.01m，外界阻力做功为 发条释放能量0.12J，因0.008J<0.12J，所以发条储能释放完毕时小车动能最大，发条释放储能对应路程 外界阻力做功为 由动能定理可得 15. 如图所示，某一弹射游戏装置由弹性竖直挡板P、长度的水平直轨道、半径的竖直半圆轨道和半径的竖直半圆管道组成，轨道各部分平滑连接。已知小球质量，小球直径略小于管道直径，小球与间的动摩擦因数，其余各部分轨道均光滑，小球与P的碰撞无机械能损失，某次小球从P处向右弹出时的初动能为（g取）。 （1）求小球第一次运动到B点时对圆轨道的压力大小； （2）若要小球能从F点射出，求的最小值； （3）若，小球能两次进入轨道，求的范围。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据题意，小球从A运动到B，由动能定理有 解得 由牛顿第二定律有 解得 由牛顿第三定律可知，小球第一次运动到B点时对圆轨道的压力大小为 （2）要求运动中，滑块不脱离轨道，设通过轨道的最高点D的最小值速度为，则有 解得 对DF过程由动能定理有 解得 所以滑块通过D点后肯定能通过F点，对A到D过程，由功能关系有 解得 （3）若小球恰好运动到点，由动能定理得 解得 小球恰好第二次运动到D点，有 因此初动能的范围为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $