江苏省徐州市第二中学2024-2025学年高一下学期期中考试物理试卷

江苏省徐州市第二中学2024-2025学年高一下学期期中考试物理试卷 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．在下面列举的各个实例中（除B外都不计空气阻力），机械能守恒的过程是（　　） A．货物沿滑梯匀速下滑 B．雨滴在空中匀速下落 C．抛出的标枪在空中运动 D．座舱随摩天轮匀速转动 2．空间站在距地面约400km的圆轨道上绕地球稳定运行，则空间站（　　） A．运行周期比地球同步卫星的大 B．角速度比地球同步卫星的大 C．线速度比地球同步卫星的小 D．加速度比地球同步卫星的小 3．某静电除尘装置由带电的金属圆筒Q和带电的电极P组成，其横截面上的电场线分布及方向如图所示，A、B、M、N四点到P距离相等，下列说法正确的是（　　） A．A、B两点电场强度相同 B．C点的电场强度比B点大 C．C点的电势比B点高 D．带正电的粉尘在M点和N点，所受电场力相同 4．某宇宙飞船靠近一恒星表面做匀速圆周运动，要想计算恒星的平均密度，已知引力常量G，还仅需测量哪个物理量（　　） A．恒星的质量 B．恒星的半径 C．飞船的运行速度 D．飞船的运行周期 5．如图所示两个质量相同的小物块A和B，分别从高度相同的光滑斜面和光滑圆弧面的顶点由静止滑向底部，则下列说法正确的是（　　） A．它们到达底部时动能相等 B．它们到达底部所用时间相等 C．物块B下滑过程中重力做的功多 D．它们到达底部时重力的功率相等 6．质量为m的汽车在平直公路上以额定功率P0行驶，最大速度为vm，阻力保持不变。当汽车的加速度为a时，牵引力大小为（　　） A．ma B． C． D． 7．如图所示，将带正电荷Q的导体球C靠近不带电的椭球形导体。若沿虚线将导体分成A、B两部分，这两部分所带电荷量分别为QA、QB。下列关于电性和电荷量绝对值大小比较正确的是（　　） A．A端带正电，QA＝QB B．A端带正电，QA＜QB C．A端带正电，QA＞QB D．A端带负电，QA＜QB 8．如图所示，电荷量为q的正点电荷与均匀带电薄板相距2d，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心。若图中B点的电场强度为0，静电力常量为k，则A点的电场强度（　　） A．方向水平向右 B．大小为0 C．大小为 D．大小为 9．太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为“行星冲日”。已知土星的公转周期约为30年，则它相邻两次冲日的时间间隔约为（　　） A．0.5年 B．1年 C．30年 D．31年 10． 2024年3月20日，我国探月工程四期鹊桥二号中继星成功发射升空。当抵达距离月球表面某高度时，鹊桥二号开始进行近月制动，并顺利进入捕获轨道运行，如图所示，后经多次轨道调整，进入冻结轨道运行。则鹊桥二号在捕获轨道运行时的说法错误的是（　　） A．近月点的速度大于远月点的速度 B．近月点的加速度大于远月点的加速度 C．近月点的速度等于在冻结轨道运行时近月点的速度 D．近月点的加速度等于在冻结轨道运行时近月点的加速度 11．一个小球从地面以一定初速度竖直向上抛出然后落回原处，假设小球始终沿直线运动且所受的空气阻力大小与速率成正比，下列图像分别描述了小球在空中运动的动能Ek、机械能E（选地面为参考平面）随小球距离地面高度h的变化关系，其中可能正确的是（　　） A． B． C． D． 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．（15分）某实验小组在做“验证机械能守恒定律”的实验中： （1）如图1所示实验装置中，器材安装使用正确的是 　 　 。 （2）如图2所示是实验中得到的一条纸带，O点是打下的第一个点。在纸带上选取三个相邻的点A、B、C，测得它们到O点的距离分别为h1、h2、h3。已知重锤质量为m，当地重力加速度为g，电源频率为f。则在打下B点时重锤的速度v＝ 　 　 ； 若验证打点O～B过程中重物机械能守恒则测得的物理量满足的关系式 　 　 。（选用m、g、f、h1、h2、h3表示） （3）经过计算，发现在打下B点时重锤的动能Ek大于O～B过程重力势能的减少量，造成这个结果的原因可能是 　 　 。 A.存在空气阻力和摩擦力 B.先释放纸带后接通电源 C.实际电源的频率比f大 D.打点计时器的工作电压偏高 （4）该小组选用两个重物M和N分别进行实验，多次记录下落高度h并计算对应的速度大小v，作出的v2﹣h图像如图3所示。对比图像分析可知，选重物 　 　 （选填“M”或“N”）进行实验误差较小，请叙述理由：　 　 。 13．（6分）1789年英国物理学家卡文迪什测出引力常量G，因此卡文迪什被人们称为“能称出地球质量的人”。若已知引力常量为G，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，一颗质量为m的人造卫星绕地球做匀速圆周运动，距地球表面的高度为h，忽略地球自转，求： （1）地球的质量M； （2）卫星的线速度v。 14．（8分）如图所示，倾角α＝30°和β＝60°的光滑固定斜面，电荷量分别为+Q，+3Q的两带电小球A、B静止在斜面上，且A、B两球处于同一水平线上。已知A、B的水平距离为L，静电力常量为k，带电小球均可视为点电荷。求： （1）A、B两球间的库仑力大小； （2）A、B两球的质量之比。 15．（12分）如图所示，质量M＝2kg的物块A放置在水平面上，与水平面间的动摩擦因μ＝0.1，右端连接一轻质细线，细线绕过光滑的轻质滑轮与质量m＝2kg的物体B相连且始终竖直，开始时托住B，A处于静止状态且细线恰好伸直，然后由静止释放B，当B下降h＝1m的高度时落地，物体B落地后不反弹。取g＝10m/s2，不计空气阻力。求： （1）在B下降过程中物块A克服摩擦力做的功； （2）物块B落地时的速度大小； （3）为使物块A不会撞击滑轮，释放B时物块A距滑轮的最小距离。 16．（15分）在水平桌面上用竖直光滑挡板围成固定圆形轨道，半径为R，俯视图如图所示，在A点处有一个大小不计的加速装置，小滑块（可视为质点）的质量为m，当小滑块速度大小为v时，每次通过加速装置后，小滑块速度大小变为2v（加速时间不计）。现小滑块从A点右侧以大小为v的速度，通过加速装置沿轨道内侧逆时针运动，每次经过B点时速度大小为v，已知轨道BC处桌面粗糙，其他摩擦均不计，重力加速度为g，求小滑块： （1）经过D点时，所受挡板弹力的大小FN； （2）在轨道CB处与桌面的动摩擦因数μ； （3）沿轨道内侧逆时针运动的周期T。 江苏省徐州市第二中学2024-2025学年高一下学期期中考试物理试卷【参考答案】 一．选择题（共11小题） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案 C B C D A D A C B C D 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．在下面列举的各个实例中（除B外都不计空气阻力），机械能守恒的过程是（　　） A．货物沿滑梯匀速下滑 B．雨滴在空中匀速下落 C．抛出的标枪在空中运动 D．座舱随摩天轮匀速转动 【分析】根据物体的受力情况和机械能守恒的条件进行分析解答。 【解答】解：A．货物沿滑梯匀速下滑时，动能不变，重力势能减小，机械能不守恒，故A错误； B．雨滴在空中匀速下落，动能不变，重力势能减小，机械能不守恒，故B错误； C．抛出的标枪在空中运动，只受重力，机械能守恒，故C正确； D．座舱随摩天轮匀速转动，动能不变，重力势能改变，机械能不守恒，故D错误。 故选：C。 【点评】考查物体的受力情况和机械能守恒的条件，会根据题意进行准确分析解答。 2．空间站在距地面约400km的圆轨道上绕地球稳定运行，则空间站（　　） A．运行周期比地球同步卫星的大 B．角速度比地球同步卫星的大 C．线速度比地球同步卫星的小 D．加速度比地球同步卫星的小 【分析】根据万有引力提供向心力、牛顿第二定律结合半径大小的判断进行分析解答。 【解答】解：A、根据开普勒第三定律k可知，空间站运行周期比地球同步卫星的小，故A错误； BCD、根据万有引力提供向心力有ma＝mrω2＝m 解得a、ω、v 可知空间站角速度、线速度、加速度都比同步卫星大，故B正确，CD错误； 故选：B。 【点评】考查地球同步卫星，万有引力定律的应用以及牛顿第二定律，会根据题意进行准确分析解答。 3．某静电除尘装置由带电的金属圆筒Q和带电的电极P组成，其横截面上的电场线分布及方向如图所示，A、B、M、N四点到P距离相等，下列说法正确的是（　　） A．A、B两点电场强度相同 B．C点的电场强度比B点大 C．C点的电势比B点高 D．带正电的粉尘在M点和N点，所受电场力相同 【分析】根据电场线的疏密程度与电场强度的关系，从而分析电场力的关系，沿着电场线方向电势逐渐降低。 【解答】解：AD．根据电场的叠加及对称性可知，M、N两点电场强度大小相等，但方向不同，带正电的粉尘在M点和N点，所受电场力不相同，故AD错误； B．电场线密集的地方电场越大，C点的电场强度比B点小，故B错误； C．沿着电场线方向电势逐渐降低，则C点的电势比B点高，故C正确； 故选：C。 【点评】本题考查电场线的分布的特点、熟悉电场力的计算，注意电场线密度程度代表电场强度的大小。 4．某宇宙飞船靠近一恒星表面做匀速圆周运动，要想计算恒星的平均密度，已知引力常量G，还仅需测量哪个物理量（　　） A．恒星的质量 B．恒星的半径 C．飞船的运行速度 D．飞船的运行周期 【分析】根据万有引力提供向心力得出恒星质量与探测器周期的关系，结合密度的公式求出恒星的密度。 【解答】解：根据万有引力提供向心力，有mR 恒星的体积为：V 则恒星的密度为：ρ 解得ρ 还仅需测量飞船的运行周期，故D正确，ABC错误； 故选：D。 【点评】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一理论，并能灵活运用。 5．如图所示两个质量相同的小物块A和B，分别从高度相同的光滑斜面和光滑圆弧面的顶点由静止滑向底部，则下列说法正确的是（　　） A．它们到达底部时动能相等 B．它们到达底部所用时间相等 C．物块B下滑过程中重力做的功多 D．它们到达底部时重力的功率相等 【分析】根据重力做功等于动能变化量，结合光滑斜面和光滑圆弧面运动过程中加速度不同，且在底端合速度与竖直方向上的夹角不相同分析求解。 【解答】解：AC.根据动能定理，A、B物块下滑的重力做功均为：mgH，故mgH＝Ek，可得它们到达底部时动能相等，故A正确，C错误； B.由于光滑斜面和光滑圆弧面运动过程中加速度不同，故它们到达底部所用时间不相等，故B错误； D.由于它们到达底部时动能相等，他们的底端合速度大小相同，但是合速度与竖直方向上的夹角不相同，根据重力的功率P＝mgvy，可得它们到达底部时重力的功率不相等，故D错误。 故选：A。 【点评】本题考查了动能定理相关知识，理解合外力做功等于动能变化量是解决此类问题的关键。 6．质量为m的汽车在平直公路上以额定功率P0行驶，最大速度为vm，阻力保持不变。当汽车的加速度为a时，牵引力大小为（　　） A．ma B． C． D． 【分析】当汽车以额定功率启动时，当牵引力等于阻力时，速度达到最大，再由F﹣f＝ma可以知道牵引力大小。 【解答】解：当牵引力等于阻力时，速度最大，为vm，所以阻力为，根据牛顿第二定律可得F﹣f＝ma，解得，故ABC错误、D正确。 故选：D。 【点评】本题考查功率P＝Fv的相关内容，关键要抓住机车的两种启动方式：①恒力启动，做匀加速运动，随着速度增加，当功率到达最大时，该过程结束。②恒功率启动，随着速度增大，牵引力减小（P＝Fv），当牵引力减小到与阻力相等时就匀速运动。 7．如图所示，将带正电荷Q的导体球C靠近不带电的椭球形导体。若沿虚线将导体分成A、B两部分，这两部分所带电荷量分别为QA、QB。下列关于电性和电荷量绝对值大小比较正确的是（　　） A．A端带正电，QA＝QB B．A端带正电，QA＜QB C．A端带正电，QA＞QB D．A端带负电，QA＜QB 【分析】根据静电感应原理分析即可。 【解答】解：根据静电感应现象可知，导体近端感应出负电荷，远端感应出正电荷，即A端带正电，B端带负电；导体原来不带电，只是在丙的电荷的作用下，导体中的自由电子向乙部分移动，使乙部分多带了电子而带负电，甲部分少了电子而带正电。根据电荷守恒可知，甲部分转移的电子数目和乙部分多余的电子数目是相同的，两部分的电荷量总是相等的，即QA＝QB，故A正确，BCD错误， 故选：A。 【点评】本题考查静电感应的原理，理解带电本质是电子的转移，掌握电荷守恒定律的应用，注意两部分的电量总是相等是解题的突破口。 8．如图所示，电荷量为q的正点电荷与均匀带电薄板相距2d，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心。若图中B点的电场强度为0，静电力常量为k，则A点的电场强度（　　） A．方向水平向右 B．大小为0 C．大小为 D．大小为 【分析】由点电荷的场强公式可得出q在B点形成的场强，由电场的叠加原理可求得薄板在B点的场强大小及方向；由对称性可知薄板在A点形成的场强。 【解答】解：根据电场强度的叠加原理可知，薄板在B点产生的电场强度方向向右，大小为 再根据对称性可知，薄板在A点产生的电场强度方向向左，大小为 因此，A点的电场强度大小为 解得 故ABD错误，C正确。 故选：C。 【点评】题目中要求的是薄板形成的场强，看似无法解决；但注意B点的场强是由薄板及点电荷的电场叠加而成，故可求得薄板在B点的电场强度，而薄板两端的电场是对称的，故由对称性可解。 9．太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为“行星冲日”。已知土星的公转周期约为30年，则它相邻两次冲日的时间间隔约为（　　） A．0.5年 B．1年 C．30年 D．31年 【分析】根据题意设置条件，结合行星追及满足的几何关系列式解答。 【解答】解：已知T土＝30年，T＝1年，设相邻两次冲日的时间间隔为t，根据几何关系有（）•t＝2π，代入数据解得t≈1年，故B正确，ACD错误。 故选：B。 【点评】考查行星的追及问题，会根据题意进行准确分析解答。 10． 2024年3月20日，我国探月工程四期鹊桥二号中继星成功发射升空。当抵达距离月球表面某高度时，鹊桥二号开始进行近月制动，并顺利进入捕获轨道运行，如图所示，后经多次轨道调整，进入冻结轨道运行。则鹊桥二号在捕获轨道运行时的说法错误的是（　　） A．近月点的速度大于远月点的速度 B．近月点的加速度大于远月点的加速度 C．近月点的速度等于在冻结轨道运行时近月点的速度 D．近月点的加速度等于在冻结轨道运行时近月点的加速度 【分析】根据开普勒第二定律分析近月点的速度与远月点的速度大小；根据牛顿第二定律结合万有引力定律列式分析加速度关系；根据变轨原理分析近月点的速度与在冻结轨道运行时近月点的速度关系。 【解答】解：A、根据开普勒第二定律可知，鹊桥二号在捕获轨道运行时近月点的速度大于远月点的速度，故A正确； BD、根据牛顿第二定律得 Gma 解得a 可知，近月点的加速度大于远月点的加速度，近月点的加速度等于在冻结轨道运行时近月点的加速度，故BD正确； C、从捕获轨道进入冻结轨道需要在近月点制动减速，所以近月点的速度大于在冻结轨道运行时近月点的速度，故C错误。 本题选错误的，故选：C。 【点评】熟练掌握开普勒定律和万有引力定律是解题的基础，同时，要掌握变轨原理，知道卫星由高轨道进入低轨道时，在变轨处要减速。 11．一个小球从地面以一定初速度竖直向上抛出然后落回原处，假设小球始终沿直线运动且所受的空气阻力大小与速率成正比，下列图像分别描述了小球在空中运动的动能Ek、机械能E（选地面为参考平面）随小球距离地面高度h的变化关系，其中可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【分析】根据动能定理分析Ek﹣h图像的斜率，由功能原理分析E﹣h图像的斜率，从而判断各个图像的对错． 【解答】解：AB、根据功能原理得： 上升过程有ΔE＝﹣kv•Δh 得kv，v减小，||减小，E﹣h图像应是斜率变小曲线，故AB错误。 CD、根据动能定理得： 上升过程有ΔEk＝﹣（mg+kv）Δh，得（mg+kv），v减小，||减小，Ek﹣h图像应是切线斜率逐渐减小的曲线。 下降过程有ΔEk＝（mg﹣kv）Δh，得 mg﹣kv，v增大，||减小，Ek﹣h图像应是切线斜率逐渐减小的曲线。故C错误，D正确。 故选：D。 【点评】解决本题的关键要根据物理规律分析图像的斜率变化情况，要掌握牛顿第二定律、动能定理和功能原理，并能熟练运用。 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．（15分）某实验小组在做“验证机械能守恒定律”的实验中： （1）如图1所示实验装置中，器材安装使用正确的是 　A　 。 （2）如图2所示是实验中得到的一条纸带，O点是打下的第一个点。在纸带上选取三个相邻的点A、B、C，测得它们到O点的距离分别为h1、h2、h3。已知重锤质量为m，当地重力加速度为g，电源频率为f。则在打下B点时重锤的速度v＝ 　　 ； 若验证打点O～B过程中重物机械能守恒则测得的物理量满足的关系式 　gh2　 。（选用m、g、f、h1、h2、h3表示） （3）经过计算，发现在打下B点时重锤的动能Ek大于O～B过程重力势能的减少量，造成这个结果的原因可能是 　B　 。 A.存在空气阻力和摩擦力 B.先释放纸带后接通电源 C.实际电源的频率比f大 D.打点计时器的工作电压偏高 （4）该小组选用两个重物M和N分别进行实验，多次记录下落高度h并计算对应的速度大小v，作出的v2﹣h图像如图3所示。对比图像分析可知，选重物 　M　 （选填“M”或“N”）进行实验误差较小，请叙述理由：　见解析　 。 【分析】（1）解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项。我们要从仪器的使用和长度的测量去考虑器材，据此判断； （2）根据某段时间内平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的瞬时速度，从而得出动能的增加量，结合重力势能的公式分析极大。 （3）根据实验原理分析解答； （4）根据动能定理可得v2﹣h的函数关系，结合图像的斜率判断选哪个重物进行实验误差更小。 【解答】解：（1）为获得更多点迹，打点计时器应靠近重锤，故A正确，BCD错误。 故选：A。 （2）根据匀变速直线运动规律有v 重锤动能增量ΔEk 重锤重力势能的减少量ΔEp＝mgh2 若机械能守恒满足ΔEp＝ΔEk 即gh2 （3）A.存在空气阻力和摩擦力做负功，会导致重力势能偏大，故A错误； B.先释放纸带后接通电源，测得速度偏大，则动能偏大，故B正确； C.实际电源的频率比f大，则速度测量值偏小，故C错误； D.打点计时器的工作电压偏高对结果无影响，故D错误； 故选：B。 （4）设重物下落过程中受到的阻力为f，根据动能定理可得（mg﹣f）h 整理可得v2＝2（g）h 则v2﹣h图像的斜率为k＝2（g） 由题目图3可知重物M的斜率较大，则M质量较大，因此选重物M进行实验误差更小。 故答案为：（1）A；（2）；gh2；（3）B；（4）M，见解析 【点评】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项；利用图像问题结合数学知识处理物理数据是实验研究常用的方法。我们更多的研究直线图形，找出其直线的斜率和截距。 13．（6分）1789年英国物理学家卡文迪什测出引力常量G，因此卡文迪什被人们称为“能称出地球质量的人”。若已知引力常量为G，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，一颗质量为m的人造卫星绕地球做匀速圆周运动，距地球表面的高度为h，忽略地球自转，求： （1）地球的质量M； （2）卫星的线速度v。 【分析】（1）根据黄金代换式列式解答； （2）根据万有引力提供向心力列式求解。 【解答】解：（1）由于忽略地球自转，根据黄金代换式，得； （2）由人造卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力得，则。 答：（1）地球的质量M为； （2）卫星的线速度v为。 【点评】考查万有引力定律的应用和黄金代换式问题，会根据题意进行准确分析解答。 14．（8分）如图所示，倾角α＝30°和β＝60°的光滑固定斜面，电荷量分别为+Q，+3Q的两带电小球A、B静止在斜面上，且A、B两球处于同一水平线上。已知A、B的水平距离为L，静电力常量为k，带电小球均可视为点电荷。求： （1）A、B两球间的库仑力大小； （2）A、B两球的质量之比。 【分析】（1）根据库仑力公式求解； （2）根据受力分析，列出平衡式子求解。 【解答】解：（1）A、B两球间的库仑力大小相同，方向相反，所以根据库仑定律可得：F＝kk （2）分别对A、B进行受力分析 mAgtanα＝mBgtanβ 则： 代入解得：3 答：（1）A、B两球间的库仑力大小为； （2）A、B两球的质量之比为3。 【点评】本题考查了点电荷的受力平衡和库仑定律，熟悉公式的运用是解决此类问题的关键。 15．（12分）如图所示，质量M＝2kg的物块A放置在水平面上，与水平面间的动摩擦因μ＝0.1，右端连接一轻质细线，细线绕过光滑的轻质滑轮与质量m＝2kg的物体B相连且始终竖直，开始时托住B，A处于静止状态且细线恰好伸直，然后由静止释放B，当B下降h＝1m的高度时落地，物体B落地后不反弹。取g＝10m/s2，不计空气阻力。求： （1）在B下降过程中物块A克服摩擦力做的功； （2）物块B落地时的速度大小； （3）为使物块A不会撞击滑轮，释放B时物块A距滑轮的最小距离。 【分析】（1）根据功的计算公式求在B下降过程中物块A克服摩擦力做的功； （2）对AB整体，根据动能定理求物块B落地时的速度大小； （3）物体B落地后，对A，根据动能定理求出A继续滑行的距离，从而求得为使物块A不会撞击滑轮，释放B时物块A距滑轮的最小距离。 【解答】解：（1）在B下降过程中物块A克服摩擦力做的功为 Wf＝μMgh＝0.1×2×10×1J＝2J （2）设物块B落地时的速度大小为v。对AB整体，根据动能定理得 mgh+Wf 解得v＝3m/s （3）设物体B落地后A继续滑行的距离为x，根据动能定理得 ﹣μMgx＝0 解得x＝0.225m 所以为使物块A不会撞击滑轮，释放B时物块A距滑轮的最小距离为s＝h+x＝1m+0.225m＝1.225m 答：（1）在B下降过程中物块A克服摩擦力做的功为2J； （2）物块B落地时的速度大小为3m/s； （3）为使物块A不会撞击滑轮，释放B时物块A距滑轮的最小距离为1.225m。 【点评】本题涉及力在空间的积累效果，运用动能定理求速度或距离，这是常用的方法，要熟练掌握。 16．（15分）在水平桌面上用竖直光滑挡板围成固定圆形轨道，半径为R，俯视图如图所示，在A点处有一个大小不计的加速装置，小滑块（可视为质点）的质量为m，当小滑块速度大小为v时，每次通过加速装置后，小滑块速度大小变为2v（加速时间不计）。现小滑块从A点右侧以大小为v的速度，通过加速装置沿轨道内侧逆时针运动，每次经过B点时速度大小为v，已知轨道BC处桌面粗糙，其他摩擦均不计，重力加速度为g，求小滑块： （1）经过D点时，所受挡板弹力的大小FN； （2）在轨道CB处与桌面的动摩擦因数μ； （3）沿轨道内侧逆时针运动的周期T。 【分析】（1）根据向心力公式求解； （2）根据动能定理求解； （3）分别计算BA、AC、CB段的运动时间，再相加即为周期T。 【解答】解：（1）匀速圆周运动： （2）对CB段运用动能定理：，联立解得： （3）B到A过程：小球运动的时间，A到C过程：小球运动的时间：，C到B过程：摩擦力大小不变，方向始终与速度方向相反，则该过程有：，解得，综上得T＝t1+t2+t3，代入数据可得：T 答：（1）经过D点时，所受挡板弹力的大小FN为； （2）在轨道CB处与桌面的动摩擦因数μ为； （3）沿轨道内侧逆时针运动的周期T为。 【点评】本题考查牛顿第二定律与向心力结合解决问题，要会正确地对物体受力分析，寻找向心力的来源。 学科网（北京）股份有限公司 $$