精品解析：湖南省岳阳市岳阳县第一中学2024-2025学年高三上学期12月月考物理试题

2024年高三上学期物理月考试卷 一、单选题（每题4分，共24分） 1. 如图，一青蛙在荷叶间跳跃。一次从荷叶e起跳，经荷叶c跳到荷叶d上的F点。另一次从荷叶e的同一位置起跳，经荷叶a和b跳到荷叶d上的F点，则（　　） A. 研究青蛙的起跳动作时，青蛙可视为质点 B. 两次从荷叶e到d的跳跃，青蛙的平均速度一定相同 C. 两次从荷叶e到d的跳跃，青蛙的平均速度方向相同 D. 以跳跃的青蛙为参考系，荷叶是静止的 2. 某时刻位于坐标原点的波源开始振动，形成一列简谐横波在介质中沿轴正方向传播，在传播方向上有两质点，坐标分别为，经波传播到A点开始计时，A图像如图所示。则下列说法正确的是（　　） A. 波源起振方向沿轴负方向 B. 该简谐横波沿轴的传播速度为 C. 质点A第二次到达波峰时，波传播到了处的质点 D. 从计时开始，内质点运动的总路程为 3. 体育课上两名同学用篮球做抛球游戏，小强将球甲从高为处以速度水平抛出，同时小伟将球乙从水平地面以的初速度竖直上抛，两球在空中相遇，不计空气阻力，忽略两球的大小，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 球乙在上升过程中遇到球甲 B. 相遇点离地高度为 C. 从抛出到相遇的时间为 D. 抛出时，两球之间的水平间距为 4. 如图所示为甲、乙两辆汽车从0时刻开始做直线运动的位移—时间图像，甲的图像为抛物线，且坐标原点即为抛物线最低点，乙的图像为倾斜直线．已知甲图像在时刻的切线与乙图像平行，图中坐标均为已知量。则在0时刻甲、乙两车间的距离为（　　） A. B. C. D. 5. 如图甲，O点为单摆的固定悬点，现将摆球拉到A点，释放摆球，摆球将在竖直面内的A、B之间来回摆动。图乙表示细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线，图中为摆球从A点开始运动的时刻，则该单摆的周期为（　　） A. B. C. D. 6. 一带正电的粒子只在电场力作用下沿x轴正方向运动，其电势能随位移x变化的关系如图所示，其中段是关于直线对称的曲线，段是直线，以下正确的是（　　） A. 处电场强度最小，但不为零 B. 粒子在段做匀变速运动，段做匀速直线运动 C. 在O、、、处的电势、、、的关系为 D. 段的电场强度大小均匀增大 二、多选题（共20分） 7. 两名同学用互成角度的水平拉力拉着一箱子，但没拉动，已知箱子所受静摩擦力大小为，则该两位同学的拉力、的大小可能为（　　） A. 、 B. 、 C. 、 D. 、 8. 2023年2月23日19时49分，我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭，将中星26号卫星顺利送入预定轨道。5月，中星26号首次在境外实现国际互联网业务应用，开启了Ka高通量卫星国际化业务的新征程。如图所示，中星26号经Ⅰ轨道（近地轨道）由近地点变轨进入Ⅱ轨道（转移轨道），经远地点变轨进入Ⅲ轨道（静止卫星轨道）后稳定运行。已知三个轨道在同一平面内，地球的半径为R，Ⅲ轨道的半径为7R，中星26号在Ⅲ轨道上稳定运行的周期为T。下列关于中星26号的说法正确的是（ ） A. 在Ⅰ轨道上运行的周期为 B. 在Ⅰ轨道上绕行速度的大小为 C. 在远地点的速度小于其在Ⅰ轨道上运行的速度 D. 在Ⅱ轨道上由近地点至远地点所用的最短时间为 9. 如图为某电子透镜中电场的等势面（虚线）的分布图，相邻等势面间电势差相等。一电子仅在电场力作用下运动，其轨迹如图中实线所示，电子先后经过A、B、C三点，则电子从A点到C点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 加速度一直减小 B. 速度先减小后增大 C. 在A点电势能比在C点电势能大 D. 从A点到B点电场力做功是从B点到C点电场力做功的2倍 10. 如图（a）所示，在光滑绝缘水平面上的AB区域内存在水平向右的电场，电场强度E随时间的变化关系如图（b）所示。不带电的绝缘小球静止在O点，时，带正电的小球以速度从A点进入AB区域，随后与发生正碰后反弹，反弹速度大小是碰前的倍，的质量为，带电量为q，的质量，A、O间距为，O、B间距。已知，，带电量不变。下列说法正确的是（　　） A. 第一次碰撞后小球的速度为 B. 第一次碰撞后向左运动的最大距离为 C. 第一次碰撞后向左运动的时间为 D. 两球会在OB区间内再次发生碰撞 三、实验题（共12分） 11. 用单摆测定重力加速度的实验装置如图1所示。 （1）组装单摆时，应在下列器材中选用 （填选项前的字母）。 A. 长度为左右的细线 B. 长度为左右的细线 C. 直径为的泡沫球 D. 直径为的铁球 （2）测出悬点O到小球球心的距离（摆长）L及单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度__________（用L、n、t表示）。 （3）用测量的多组实验数据作出图像，也可以求出重力加速度g。已知三位同学作出的图线如图2中的a、b、c所示，其中图线a和b平行，图线b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线b，下列分析正确的是 （填选项前的字母）。 A. 出现图线a的原因可能是误将悬点到小球上端的距离记为摆长L B. 出现图线c的原因可能是误将51次全振动记为50次 C. 图线c对应的g值小于图线b对应的g值 12. 某新型智能恒流源，能稳定输出大小为I0的电流。某实验小组利用此恒流源测量一定值电阻Rx的阻值。他们又找来了一块电流表A（内阻未知且很小）、滑动变阻器R、电阻箱R'、导线若干，并连接如图甲所示电路图。 （1）为了保证电流表的安全，闭合开关前应将电阻箱R'的阻值调到__________（填“最大”或“最小”）。 （2）该同学通过改变电阻箱R'的阻值R0，同时记录电流表A的示数为I，得到多组数据，他采用图像法处理数据，为使图像为一条直线，应描绘的是 图像。 A. B. C. D. （3）该同学描绘的图像如图乙所示，则电阻Rx的阻值为__________（用a，b，c表示）。 四、解答题（共28分） 13. 如图所示，固定的粗糙弧形轨道下端B点水平，上端A与B点的高度差为h1＝0.3m，倾斜传送带与水平方向的夹角为θ＝37°，传送带的上端C点到B点的高度差为h2＝0.1125m（传送带传动轮的大小可忽略不计）。一质量为m＝1kg的滑块（可看作质点）从轨道的A点由静止滑下，然后从B点抛出，恰好以平行于传送带的速度从C点落到传送带上，传送带逆时针传动，速度大小为v＝0.5m/s，滑块与传送带间的动摩擦因数为μ＝0.8，且传送带足够长，滑块运动过程中空气阻力忽略不计，g＝10 m/s2，试求： （1）滑块运动至C点时的速度vC大小； （2）滑块由A到B运动过程中克服摩擦力做的功Wf； （3）滑块在传送带上运动时与传送带摩擦产生的热量Q。 14. 如图所示，光滑水平面BC与竖直固定的光滑半圆形导轨CD在C点平滑连接，导轨的直径CD与水平面垂直，导轨的半径。轻弹簧的左端固定在竖直挡板上，弹簧处于自然长度时右端位于图中的A点，一个质量为1kg可视为质点的小球将弹簧压缩至B处并处于静止状态（小球与弹簧不连接），此时弹簧的弹性势能为18J。现从B处由静止释放小球，小球被弹簧弹开后沿水平面运动经C点最后从D点飞出，不计空气阻力，。求： （1）小球被弹簧弹开后离开弹簧时的速度大小； （2）小球运动到D点时对轨道的压力大小。 15. 如图所示，光滑水平轨道与半径为R的光滑竖直半圆轨道在B点平滑连接，在过圆心O的水平界面MN的下方分布有水平向右的匀强电场，现将一质量为m、电荷量为的小球（可视为质点）从水平轨道上A点由静止释放，小球运动到C点离开半圆轨道后，经界面MN上的P点进入电场，已知P点在A点的正上方，整个运动过程小球的电荷量保持不变，A、B间的距离为2R，重力加速度为g。求： （1）匀强电场的电场强度E的大小； （2）轨道对小球支持力的最大值； （3）小球在水平轨道上的落点到A点的距离。 五、新添加的题型（共12分） 16. 如图所示，质量为10kg截面为等腰直角三角形的斜面C静止在水平面上，在直角顶点处固定一光滑小滑轮，滑轮质量可以忽略，通过滑轮将质量为3kg滑块A和滑块B用细绳相连接，两绳分别和两斜面平行。改变滑块B的质量，当B的质量为A的一半时，滑块A恰好匀速下滑，两滑块与斜面间动摩擦因数相同，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2。求 （1）滑块与斜面间动摩擦因数均为多少； （2）斜面C对地面的压力多大； （3）绳子对小滑轮的作用力。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024年高三上学期物理月考试卷 一、单选题（每题4分，共24分） 1. 如图，一青蛙在荷叶间跳跃。一次从荷叶e起跳，经荷叶c跳到荷叶d上的F点。另一次从荷叶e的同一位置起跳，经荷叶a和b跳到荷叶d上的F点，则（　　） A. 研究青蛙的起跳动作时，青蛙可视为质点 B. 两次从荷叶e到d的跳跃，青蛙的平均速度一定相同 C. 两次从荷叶e到d的跳跃，青蛙的平均速度方向相同 D. 以跳跃的青蛙为参考系，荷叶是静止的 【答案】C 【解析】 【详解】A．研究青蛙的起跳动作，青蛙的形状和大小不能忽略，不能视为质点，故A错误； BC．两次跳跃，位移相同，但跳跃的时间不一定相同，平均速度大小不一定相同，但方向相同，故B错误，C正确； D．以跳跃的青蛙为参考系，荷叶是运动的，故D错误。 故选C。 2. 某时刻位于坐标原点的波源开始振动，形成一列简谐横波在介质中沿轴正方向传播，在传播方向上有两质点，坐标分别为，经波传播到A点开始计时，A图像如图所示。则下列说法正确的是（　　） A. 波源起振方向沿轴负方向 B. 该简谐横波沿轴的传播速度为 C. 质点A第二次到达波峰时，波传播到了处的质点 D. 从计时开始，内质点运动的总路程为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知A的起振方向向上，则所有质点包括波源的起振方向都沿轴正方向，故A错误； B．简谐波经波传播到A点，则有 故B错误； C．质点第二次到达波峰时，经历 由图可知波的周期 则质点A第二次到达波峰时，波传播的位移为 此时波传到36m的位置。 故C错误； D．从计时开始，设经，质点开始运动，则有 时间内，质点运动的总路程为 故D正确； 故选D。 3. 体育课上两名同学用篮球做抛球游戏，小强将球甲从高为处以速度水平抛出，同时小伟将球乙从水平地面以的初速度竖直上抛，两球在空中相遇，不计空气阻力，忽略两球的大小，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 球乙在上升过程中遇到球甲 B. 相遇点离地高度为 C. 从抛出到相遇的时间为 D. 抛出时，两球之间的水平间距为 【答案】D 【解析】 【详解】AC．由题意可知，若两物体在空中能够相遇，则在竖直方向应满足 则相遇时间为 乙上升时间为 由于 所以在乙下降过程中相遇，故AC错误； B．相遇点离地高度为 故B错误； D．抛出时，两球之间的水平间距为 故D正确。 故选D。 4. 如图所示为甲、乙两辆汽车从0时刻开始做直线运动的位移—时间图像，甲的图像为抛物线，且坐标原点即为抛物线最低点，乙的图像为倾斜直线．已知甲图像在时刻的切线与乙图像平行，图中坐标均为已知量。则在0时刻甲、乙两车间的距离为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由位移时间公式可知，甲做匀变速直线运动，且，代入图中数据可得 设0时刻图中乙位置坐标为x，由位移—时间图像斜率表示速度，则乙的速度为 由速度时间公式可得甲在时刻的速度为 由题意可知两速度相等，联立解得 故0时刻甲、乙两车相距。 故选A。 5. 如图甲，O点为单摆的固定悬点，现将摆球拉到A点，释放摆球，摆球将在竖直面内的A、B之间来回摆动。图乙表示细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线，图中为摆球从A点开始运动的时刻，则该单摆的周期为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】小球在一个周期内两次经过最低点，对小球受力分析可知 在最低点时，细线对摆球的拉力F最大，结合乙图可得，小球的摆到周期 故选C。 6. 一带正电的粒子只在电场力作用下沿x轴正方向运动，其电势能随位移x变化的关系如图所示，其中段是关于直线对称的曲线，段是直线，以下正确的是（　　） A. 处电场强度最小，但不为零 B. 粒子在段做匀变速运动，段做匀速直线运动 C. 在O、、、处的电势、、、的关系为 D. 段的电场强度大小均匀增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据电势能与电势的关系 电场强度与电势的关系 解得 可知图像切线的斜率等于 因为处切线斜率为零，则处电场强度为零，故A错误； BD．由图看出在段图像切线的斜率不断减小，则电场强度逐渐减小，粒子所受的电场力减小，加速度减小，做非匀变速运动，段图像切线的斜率不断增大，则电场强度逐渐增大，粒子所受的电场力增大，做非匀变速运动，段斜率不变，则电场强度大小和方向均不变，是匀强电场，粒子所受的电场力不变，做匀变速直线运动，故BD错误； C．根据电势能与电势的关系 正电荷在电势高处电势能大，所以有 由对称性可知 则，故C正确。 故选C。 二、多选题（共20分） 7. 两名同学用互成角度的水平拉力拉着一箱子，但没拉动，已知箱子所受静摩擦力大小为，则该两位同学的拉力、的大小可能为（　　） A. 、 B. 、 C. 、 D. 、 【答案】AC 【解析】 【详解】A．和的合力范围 即 当两水平拉力的合力为时，静摩擦力为，故A正确； B．和的合力范围 即 两水平拉力的合力不可能为，故静摩擦力不可能为，故B错误； C．和的合力范围 即 当两水平拉力的合力为时，静摩擦力为，故C正确； D．和的合力范围 即 两水平拉力的合力不可能为，故静摩擦力不可能为，故D错误。 故选AC。 8. 2023年2月23日19时49分，我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭，将中星26号卫星顺利送入预定轨道。5月，中星26号首次在境外实现国际互联网业务应用，开启了Ka高通量卫星国际化业务的新征程。如图所示，中星26号经Ⅰ轨道（近地轨道）由近地点变轨进入Ⅱ轨道（转移轨道），经远地点变轨进入Ⅲ轨道（静止卫星轨道）后稳定运行。已知三个轨道在同一平面内，地球的半径为R，Ⅲ轨道的半径为7R，中星26号在Ⅲ轨道上稳定运行的周期为T。下列关于中星26号的说法正确的是（ ） A. 在Ⅰ轨道上运行的周期为 B. 在Ⅰ轨道上绕行速度的大小为 C. 在远地点的速度小于其在Ⅰ轨道上运行的速度 D. 在Ⅱ轨道上由近地点至远地点所用的最短时间为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据开普勒第三定律可得 解得中星26号在Ⅰ轨道上运行的周期为 故A正确； B．在Ⅰ轨道上绕行速度的大小为 故B错误； C．中星26号在远地点需要点火加速进入III轨道，故其在远地点的速度小于其在III轨道上的速度；根据万有引力提供向心力可得 解得 因III轨道高于I轨道，可知中星26号在III轨道上的速度小于其在I轨道上的速度，故其在远地点的速度小于其在I轨道上的速度，故C正确； D．II轨道的半长轴为4R，由开普勒第三定律可知 解得 中星26号在II轨道上由近地点至远地点所用的最短时间为其在该轨道上运动周期的一半，为，故D错误。 故选AC。 9. 如图为某电子透镜中电场的等势面（虚线）的分布图，相邻等势面间电势差相等。一电子仅在电场力作用下运动，其轨迹如图中实线所示，电子先后经过A、B、C三点，则电子从A点到C点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 加速度一直减小 B. 速度先减小后增大 C. 在A点电势能比在C点电势能大 D. 从A点到B点电场力做功是从B点到C点电场力做功的2倍 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由等差等势面越密集的地方电场线也越密集，电场强度越大可知，电子先后经过A、B、C三点，可知电场强度逐渐减小，电子受到的电场力逐渐减小，则电子的加速度一直减小，A正确； BC．电子受到的电场力方向指向轨迹的凹侧，则电场强度方向背离轨迹凹侧，并且垂直等势面，即电子受电场力方向与电场强度方向相反，可知电子从A点到C点的过程中，电场力方向与运动方向间的夹角是钝角，即电场力做负功，电子的动能减小，电势能增大，则速度一直减小，在A点电势能比在C点电势能小，BC错误； D．从A点到B点电子经过两个等差等势面，从B点到C点电子经过一个等差等势面，由电场力做功与电势差关系公式可知，从A点到B点电场力做功是从B点到C点电场力做功的2倍，D正确。 故选AD。 10. 如图（a）所示，在光滑绝缘水平面上的AB区域内存在水平向右的电场，电场强度E随时间的变化关系如图（b）所示。不带电的绝缘小球静止在O点，时，带正电的小球以速度从A点进入AB区域，随后与发生正碰后反弹，反弹速度大小是碰前的倍，的质量为，带电量为q，的质量，A、O间距为，O、B间距。已知，，带电量不变。下列说法正确的是（　　） A. 第一次碰撞后小球的速度为 B. 第一次碰撞后向左运动的最大距离为 C. 第一次碰撞后向左运动的时间为 D. 两球会在OB区间内再次发生碰撞 【答案】ABD 【解析】 【详解】ABC．以水平向右为正，设P1经t1时间与P2碰撞，则 由图像可知t1这段时间内AB区域内场强为零，P1以v0与P2碰撞，由题意知，碰撞后小球P1速度为 （水平向左） P1、P2碰撞，设碰后P2速度为v2，由动量守恒 解得 （水平向右） 故P1向左运动的最大距离 又根据牛顿第二定律 联立解得 所需时间 故AB正确，C错误； D．设P1、P2碰撞后又经时间在OB区间内再次发生碰撞，且P1受电场力不变，由运动学公式 即 解得 故P1受电场力不变，对P2分析 所以假设成立，两球能在OB区间内再次发生碰撞，故D正确。 故选ABD。 三、实验题（共12分） 11. 用单摆测定重力加速度的实验装置如图1所示。 （1）组装单摆时，应在下列器材中选用 （填选项前的字母）。 A. 长度为左右的细线 B. 长度为左右的细线 C. 直径为的泡沫球 D. 直径为的铁球 （2）测出悬点O到小球球心的距离（摆长）L及单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度__________（用L、n、t表示）。 （3）用测量的多组实验数据作出图像，也可以求出重力加速度g。已知三位同学作出的图线如图2中的a、b、c所示，其中图线a和b平行，图线b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线b，下列分析正确的是 （填选项前的字母）。 A. 出现图线a的原因可能是误将悬点到小球上端的距离记为摆长L B. 出现图线c的原因可能是误将51次全振动记为50次 C. 图线c对应的g值小于图线b对应的g值 【答案】（1）AD （2） （3）A 【解析】 【详解】（1）单摆模型需要满足的条件是摆线的长度远大于小球直径，小球的密度越大越好，这样可以忽略空气阻力，所以选A、D。 （2）由单摆周期公式 由 可得 （3）等式 两边平方后可得T2-L图像是过原点的直线，b为正确的图像。a与b相比，周期相同时，摆长更短，说明a对应测量的摆长偏小；c与b相比，摆长相同时，周期偏小，可能是多记录了振动次数；根据图像斜率表示的物理意义可知，斜率越小，测得的重力加速度越大，故图线c对应的g值大于图线b对应的g值。 12. 某新型智能恒流源，能稳定输出大小为I0的电流。某实验小组利用此恒流源测量一定值电阻Rx的阻值。他们又找来了一块电流表A（内阻未知且很小）、滑动变阻器R、电阻箱R'、导线若干，并连接如图甲所示电路图。 （1）为了保证电流表的安全，闭合开关前应将电阻箱R'的阻值调到__________（填“最大”或“最小”）。 （2）该同学通过改变电阻箱R'的阻值R0，同时记录电流表A的示数为I，得到多组数据，他采用图像法处理数据，为使图像为一条直线，应描绘的是 图像。 A. B. C. D. （3）该同学描绘的图像如图乙所示，则电阻Rx的阻值为__________（用a，b，c表示）。 【答案】（1）最小 （2）B （3） 【解析】 【小问1详解】 要防止电流表被烧坏，应使最初通过电流表的电流最小，故电阻箱R'的阻值应调到最小。 【小问2详解】 根据欧姆定律及并联电路的特点可知 整理可得 所以与为线性关系，故应描绘图像。 故选B。 【小问3详解】 由与的关系式和图乙可知 ， 解得 四、解答题（共28分） 13. 如图所示，固定的粗糙弧形轨道下端B点水平，上端A与B点的高度差为h1＝0.3m，倾斜传送带与水平方向的夹角为θ＝37°，传送带的上端C点到B点的高度差为h2＝0.1125m（传送带传动轮的大小可忽略不计）。一质量为m＝1kg的滑块（可看作质点）从轨道的A点由静止滑下，然后从B点抛出，恰好以平行于传送带的速度从C点落到传送带上，传送带逆时针传动，速度大小为v＝0.5m/s，滑块与传送带间的动摩擦因数为μ＝0.8，且传送带足够长，滑块运动过程中空气阻力忽略不计，g＝10 m/s2，试求： （1）滑块运动至C点时的速度vC大小； （2）滑块由A到B运动过程中克服摩擦力做的功Wf； （3）滑块在传送带上运动时与传送带摩擦产生的热量Q。 【答案】（1）2.5 m/s；（2）1 J ；（3）32 J 【解析】 【详解】（1）在C点，竖直分速度 滑块运动至C点时的速度vC （2）C点的水平分速度与B点的速度相等，则 从A到B点的过程中，据动能定理得 解得 （3）滑块在传送带上运动时，根据牛顿第二定律得 解得 达到共同速度所需时间 二者间的相对位移 由于，此后滑块将做匀速运动，滑块在传送带上运动时与传送带摩擦产生的热量 14. 如图所示，光滑水平面BC与竖直固定的光滑半圆形导轨CD在C点平滑连接，导轨的直径CD与水平面垂直，导轨的半径。轻弹簧的左端固定在竖直挡板上，弹簧处于自然长度时右端位于图中的A点，一个质量为1kg可视为质点的小球将弹簧压缩至B处并处于静止状态（小球与弹簧不连接），此时弹簧的弹性势能为18J。现从B处由静止释放小球，小球被弹簧弹开后沿水平面运动经C点最后从D点飞出，不计空气阻力，。求： （1）小球被弹簧弹开后离开弹簧时的速度大小； （2）小球运动到D点时对轨道的压力大小。 【答案】（1） （2）22N 【解析】 【小问1详解】 对弹簧和小球组成的系统，由机械能守恒定律得 解得 【小问2详解】 小球从C运动D，由动能定理得 解得 小球在D点时，根据牛顿第二定律 解得 由牛顿第三定律可知，小球对轨道的压力大小为22N。 15. 如图所示，光滑水平轨道与半径为R的光滑竖直半圆轨道在B点平滑连接，在过圆心O的水平界面MN的下方分布有水平向右的匀强电场，现将一质量为m、电荷量为的小球（可视为质点）从水平轨道上A点由静止释放，小球运动到C点离开半圆轨道后，经界面MN上的P点进入电场，已知P点在A点的正上方，整个运动过程小球的电荷量保持不变，A、B间的距离为2R，重力加速度为g。求： （1）匀强电场的电场强度E的大小； （2）轨道对小球支持力的最大值； （3）小球在水平轨道上的落点到A点的距离。 【答案】（1）； （2）； （3） 【解析】 【小问1详解】 设小球过C点时的速度大小为，小球从A运动到C的过程中，根据动能定理有 小球离开C点后做平抛运动，小球从C运动到P的过程中，水平方向有 竖直方向有 联立解得 【小问2详解】 小球运动到等效最低点D时速度最大，设最大速度为，OD与竖直线OB夹角为，由于，则，小球从A点运动到D点的过程中，根据动能定理有 即 解得最大速率 由于小球在D点时速度最大且静电力与重力的合力恰好背离半径方向，故小球在D点时受到半圆轨道的支持力最大，设此支持力大小为F，在D点对小球进行受力分析，并建立如图所示的直角坐标系 则有 即半圆轨道对小球支持力的最大值为 【小问3详解】 小球通过P点时水平方向速度大小为 竖直方向速度大小为 进入电场后，水平方向加速度大小为 竖直方向加速度大小为 故小球在水平方向做匀减速运动，在竖直方向做匀加速运动，水平方向有 竖直方向有 联立解得 五、新添加的题型（共12分） 16. 如图所示，质量为10kg截面为等腰直角三角形的斜面C静止在水平面上，在直角顶点处固定一光滑小滑轮，滑轮质量可以忽略，通过滑轮将质量为3kg滑块A和滑块B用细绳相连接，两绳分别和两斜面平行。改变滑块B的质量，当B的质量为A的一半时，滑块A恰好匀速下滑，两滑块与斜面间动摩擦因数相同，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2。求 （1）滑块与斜面间动摩擦因数均为多少； （2）斜面C对地面的压力多大； （3）绳子对小滑轮的作用力。 【答案】（1）；（2）145N；（3）20N，方向竖直向下 【解析】 【分析】 【详解】（1）滑块A恰好匀速下滑分别对两物块受力分析有 分析滑块A的受力，有 分析滑块B的受力，有 由牛顿第三定律知 T=T′ 解得 （2）对A、B、C整体受力分析知地面的支持力为 代人数据得 N=145N 根据牛顿第三定律有，斜面对地面的压力为145N，方向竖直向下 （3）根据（1）解得 对滑轮受力分析知二力的合力方向竖直向下大小为 代入数据解得 F=20N 方向竖直向下。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $