精品解析：江苏省连云港市海州区2024-2025学年高一下学期4月期中物理试题

2024-2025学年度第二学期期中学业水平质量监测 物理试题 （考试时间75分钟 满分100分） 一、单选题（每小题4分 满分44分） 1. 在物理学的发展过程中，科学家们运用了许多研究方法。以下关于物理研究方法的叙述错误的是（　　） A. “探究向心力大小的表达式”实验中用到了等效替代法 B. 卡文迪什利用扭称实验测量引力常量运用了放大的思想 C. 在研究物体沿曲面运动时重力做功的过程中用到了微元法 D. “探究曲线运动的速度方向”运用了极限的思想 2. 如图所示，起重机将货物竖直吊起来的过程中，关于钢索对货物的拉力F做功的情况，下列说法正确的是（　　） A. 加速吊起时，拉力做正功 B. 减速吊起时，拉力做负功 C. 匀速吊起时，拉力不做功 D. 拉力做的功总是大于克服重力做的功 3. 海边会发生潮汐现象，潮来时，水面升高；潮退时，水面降低。太阳、月球对某一区域海水引力的周期性变化，就引起了潮汐现象。已知太阳质量约为月球质量的3×107倍，太阳到地球与地球到月球距离的比值约为400。对同一片海水来说，太阳对海水的引力与月球对海水的引力的比值大约为（　　） A. 1∶180 B. 180∶1 C. 75000∶1 D. 1∶75000 4. 将一电荷量为+Q的小球放在不带电的金属球附近，稳定后所形成电场的电场线分布如图所示，a、b为电场中的两点，则（　　） A. a点的电场强度比b点的小 B. a点的电势比b点的低 C. 试探电荷-q在a点的电势能比在b点的大 D. 金属球表面处的电场线一定处处与金属表面垂直 5. 2024年5月3日17时27分嫦娥六号成功发射，经过5天的飞行被月球引力捕获，进入环月轨道，经过连续多次近月制动，轨道逐渐降低。先在距离月球表面的环月轨道I上运行，随后变轨进入近月点离月球表面、远月点离月球表面的轨道II上，如图所示，处为变轨位置，、分别为椭圆轨道II的远月点和近月点，下列说法正确的是（　　） A. 嫦娥六号在处变轨时应加速 B. 嫦娥六号在轨道II从到运行时机械能增大 C. 嫦娥六号在点的速率小于轨道I上运行的速率 D. 嫦娥六号在轨道I上运行时的周期大于在轨道II上运行时的周期 6. 有一个高的曲面固定不动，一个质量为2kg的物体，由静止开始从曲面的顶点滑下，滑到底端时的速度大小为5m/s，g取。在此过程中，下列说法正确的是（　　） A. 物体的动能减少了25J B. 物体的机械能减少了100J C. 物体的机械能守恒 D. 物体的重力势能减少了100J 7. 如图所示，足够长的光滑斜面固定在水平面上，A、B物块与轻质弹簧相连，A、C物块由跨过光滑轻质小滑轮的轻绳连接．初始时刻，C在外力作用下静止，绳中恰好无拉力，B静置在水平面上，A静止，现撤去外力，物块C沿斜面向下运动，当C运动到最低点时，B刚好离开地面.已知A、B的质量均为m,弹簧始终处于弹性限度内，则上述过程中 A. 物块C的质量mc可能等于物块A的质量m B. 物块C运动到最低点时，物块A的加速度为g C. 物块C的速度最大时，弹簧弹性势能为零 D. 物块A、B、C系统的机械能先变小后变大 8. 如图所示，A、B两小球带等量异种电荷，电荷量为q，A球被一根绝缘轻绳系于O点，B球固定在绝缘轻杆上，两球稳定时位于同一高度，轻绳与竖直方向夹角为。已知两球质量均为m，重力加速度为g，静电力常量为k。则下列说法正确的是（　　） A. A、B两球距离 B. OA绳拉力大小为 C. B球对轻杆的作用力大小为 D. 若B球电荷量变为原来的2倍，稳定后，A、B间库仑力大小变为原来的2倍 9. 均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示，一半径为R的球壳表面均匀带有正电荷，电荷量为2q，O为球心，直线ab是过球壳中心的一条水平线，球壳表面与直线ab交于C、D两点，直线ab上有两点P、Q，且。现垂直于CD将球面均分为左右两部分，并把右半部分移去，左半球面所带电荷仍均匀分布，此时P点电场强度大小为E，则Q点的电场强度大小为（　　） A. B. C. D. 10. 如图甲所示，足够长的水平传送带始终以恒定速率运行，一质量为、水平初速度大小为的小物块，从与传送带等高的光滑水平面上的A处滑上传送带；若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的图像（以地面为参考系）如图乙所示，。下列说法正确的是（　　） A. 时间内，小物块离A处的最大距离为 B. 时间内，小物块动能增加了 C. 时间内，小物块受到摩擦力的冲量大小为 D. 时间内，传送带克服摩擦力做功为 11. 如图所示，倾角为的斜面放置在水平地面上，一质量为的小滑块以一定初速度从斜面底端沿斜面上滑，运动到最高点后再返回，整个过程中斜面始终保持静止。出发点为坐标原点，沿斜面向上为位移的正方向，且出发点为势能零点，则有关斜面受到地面的摩擦力、斜面受到小滑块的压力、小滑块运动过程中的机械能和动能随小物块位移变化的关系图像正确的是（　　） A. B. C. D. 二、实验题（每小题3分 满分15分） 12. 在利用如图所示的装置“验证机械能守恒定律”的实验中 （1）供实验选择的重物有以下四个，应选择__________。 A. 质量为10g的砝码 B. 质量为200g的木球 C. 质量为50g的塑料球 D. 质量为200g的铁球 （2）实验中，某实验小组得到如图所示的一条理想纸带，在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、、，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T，重物的质量为m，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量____，动能增加量____。 （3）大多数同学的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，主要原因是__________ A. 利用公式计算重物速度 B. 利用公式计算重物速度 C. 存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D. 没有采用多次实验取平均值的方法 （4）某同学利用他自己实验时打出的纸带，分别测量出打出的各点到第一个点之间的距离h，算出各点对应的速度v，以h为横轴，为纵轴画出了如图所示的图线，图线未过原点O的原因是____________________。 三、解答题（共4小题 满分41分） 13. 2023年10月5日8时24分，我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将遥感三十九号卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。若卫星的质量为m，在离地面高度为h的轨道上绕地球做匀速圆周运动。已知地球的质量为M，半径为R，引力常量为G，不考虑地球自转的影响。求： （1）地球对该卫星的万有引力大小； （2）该卫星的线速度大小。 14. 如图所示，一带电量为的小球用绝缘绳悬挂，匀强电场方向水平向右。小球的质量为，平衡时小球偏离竖直方向的夹角为。（重力加速度g取。，）求： （1）电场强度E； （2）若某时刻剪断细线并从此刻开始计时，求0.2s内小球的位移大小（小球一直处于匀强电场中）。 15. 如图甲所示，陀螺可在圆轨道外侧旋转而不脱落，好像轨道对它施加了魔法一样，被称为“魔力陀螺”。它可等效为一质量为m的质点在圆轨道外侧运动模型，如图乙所示。在竖直平面内固定的强磁性圆轨道半径为R，A、B两点分别为轨道的最高点与最低点，C点与轨道圆心等高，陀螺沿轨道外侧做完整的圆周运动，受圆轨道的强磁性引力始终指向圆心O且大小恒为7mg，不计摩擦和空气阻力，重力加速度为g。若陀螺通过A点时的速度为，求： （1）在A点时陀螺对轨道的压力； （2）运动到C点时轨道对陀螺的弹力大小； （3）要使陀螺能做完整的圆周运动而不脱离轨道，求陀螺通过A点时的速度范围。 16. 如图所示，倾角的光滑绝缘斜面AB与半径的圆弧光滑绝缘轨道BCD在竖直平面内相切于B点，圆弧轨道处于方向水平向右的有界匀强电场中，电场的电场强度大小。质量、电荷量的小滑块从斜面上P点由静止释放，沿斜面运动经B点进入圆弧轨道，已知P、B两点间距，，，g取。 （1）求滑块运动到B点时速度大小； （2）求滑块运动到与圆心O等高的Q点时对轨道的压力大小； （3）调整斜面上释放点位置，欲使滑块能从D点飞出，求该释放点与B点间距的最小值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年度第二学期期中学业水平质量监测 物理试题 （考试时间75分钟 满分100分） 一、单选题（每小题4分 满分44分） 1. 在物理学的发展过程中，科学家们运用了许多研究方法。以下关于物理研究方法的叙述错误的是（　　） A. “探究向心力大小的表达式”实验中用到了等效替代法 B. 卡文迪什利用扭称实验测量引力常量运用了放大的思想 C. 在研究物体沿曲面运动时重力做功的过程中用到了微元法 D. “探究曲线运动的速度方向”运用了极限的思想 【答案】A 【解析】 【详解】A．“探究向心力大小的表达式”实验中用到了控制变量法，故A错误，满足题意要求； B．卡文迪什利用扭称实验测量引力常量运用了放大的思想，故B正确，不满足题意要求； C．在研究物体沿曲面运动时重力做功的过程中用到了微元法，故C正确，不满足题意要求； D．“探究曲线运动的速度方向”运用了极限的思想，故D正确，不满足题意要求。 故选A。 2. 如图所示，起重机将货物竖直吊起来的过程中，关于钢索对货物的拉力F做功的情况，下列说法正确的是（　　） A. 加速吊起时，拉力做正功 B. 减速吊起时，拉力做负功 C. 匀速吊起时，拉力不做功 D. 拉力做的功总是大于克服重力做的功 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】ABC．拉力向上、货物向上运动了一段位移，故拉力做正功，BC错误 A正确； D．根据动能定理 当匀速上升时，动能不变化，拉力做的功等于克服重力做的功，D错误。 故选A。 3. 海边会发生潮汐现象，潮来时，水面升高；潮退时，水面降低。太阳、月球对某一区域海水引力的周期性变化，就引起了潮汐现象。已知太阳质量约为月球质量的3×107倍，太阳到地球与地球到月球距离的比值约为400。对同一片海水来说，太阳对海水的引力与月球对海水的引力的比值大约为（　　） A. 1∶180 B. 180∶1 C. 75000∶1 D. 1∶75000 【答案】B 【解析】 【详解】设月球质量为M，则太阳质量为，地球到月球的距离为r，则太阳到地球的距离为400r，设海水的质量为m，则月球对海水的引力 则太阳对海水的引力 则 故选B。 4. 将一电荷量为+Q的小球放在不带电的金属球附近，稳定后所形成电场的电场线分布如图所示，a、b为电场中的两点，则（　　） A. a点的电场强度比b点的小 B. a点的电势比b点的低 C. 试探电荷-q在a点的电势能比在b点的大 D. 金属球表面处的电场线一定处处与金属表面垂直 【答案】D 【解析】 【详解】A．电场线的疏密表示场强的大小，由题图可知，a点的场强比b点的场强大，故A错误； B．沿电场线的方向电势降低，金属球处于静电平衡状态，金属球是等势体，表面是等势面，a点所在处的电场线从Q发出到金属球终止，所以a点的电势高于金属球的电势，而b点所在处的电场线从金属球发出到无穷远，所以金属球的电势高于b点的电势，所以a点的电势比b点的电势高，故B错误； C．电势越高的地方，负电荷具有的电势能越小，即负电荷在a点的电势能较b点小，故C错误。 D．金属球处于静电平衡状态，金属球是等势体，表面是等势面，表面处的电场线一定处处与金属表面垂直，故D正确。 故选D。 5. 2024年5月3日17时27分嫦娥六号成功发射，经过5天的飞行被月球引力捕获，进入环月轨道，经过连续多次近月制动，轨道逐渐降低。先在距离月球表面的环月轨道I上运行，随后变轨进入近月点离月球表面、远月点离月球表面的轨道II上，如图所示，处为变轨位置，、分别为椭圆轨道II的远月点和近月点，下列说法正确的是（　　） A. 嫦娥六号在处变轨时应加速 B. 嫦娥六号在轨道II从到运行时机械能增大 C. 嫦娥六号在点的速率小于轨道I上运行的速率 D. 嫦娥六号在轨道I上运行时的周期大于在轨道II上运行时的周期 【答案】D 【解析】 【详解】A．嫦娥六号在A处由高轨道Ｉ降到轨道Ⅱ上需要减速，故A错误； B．嫦娥六号在轨道II从A到B运行时只有引力做功，机械能保持不变，故B错误； C．嫦娥六号在B点需要减速后才做匀速圆周运动，且在B点做圆周运动的速率大于轨道I上运行的速率，故B点的速率大于I上运行的速率，故C错误； D．根据开普勒第三定律，轨道Ｉ的半径大于轨道Ⅱ的半长轴，故嫦娥六号在轨道I上运行时的周期大于在轨道II上运行时的周期，故D正确； 故选D。 6. 有一个高的曲面固定不动，一个质量为2kg的物体，由静止开始从曲面的顶点滑下，滑到底端时的速度大小为5m/s，g取。在此过程中，下列说法正确的是（　　） A. 物体的动能减少了25J B. 物体的机械能减少了100J C. 物体的机械能守恒 D. 物体的重力势能减少了100J 【答案】D 【解析】 【详解】A．物体的动能增加了 故A错误； D．物体的重力势能减少了 故D错误； BC．物体的机械能变化量为 可知物体的机械能减少了，故BC错误。 故选D。 7. 如图所示，足够长的光滑斜面固定在水平面上，A、B物块与轻质弹簧相连，A、C物块由跨过光滑轻质小滑轮的轻绳连接．初始时刻，C在外力作用下静止，绳中恰好无拉力，B静置在水平面上，A静止，现撤去外力，物块C沿斜面向下运动，当C运动到最低点时，B刚好离开地面.已知A、B的质量均为m,弹簧始终处于弹性限度内，则上述过程中 A. 物块C的质量mc可能等于物块A的质量m B. 物块C运动到最低点时，物块A的加速度为g C. 物块C的速度最大时，弹簧弹性势能为零 D. 物块A、B、C系统的机械能先变小后变大 【答案】C 【解析】 【详解】A项：弹簧原来的压缩量，当C运动到最低点时，B对地面的压力刚好为零，弹簧的拉力等于B 的重力，则弹簧此时的伸长量为则x1=x2，弹簧初末状态的弹性势能相等，根据A、B、C和弹簧构成的系统机械能守恒，有，α是斜面的倾角，得 mCsinα=m，sinα＜1，所以 mC＞m，故A错误； B项：对A、C为一整体受力分析可知且由牛顿第二定律得：，故B错误； C项：当C的速度最大时A的速度达到最大，即ABC与弹簧为一系统，系统的动能最大，则弹性势能最小，则弹簧为原长，即弹簧弹性势能为零，故C正确； D项：由于A、B、C和弹簧构成的系统机械能守恒，而弹簧先复原再拉长，故弹性势能先减小后增加，故A、B、C系统的机械能先变大后变小，故D错误． 8. 如图所示，A、B两小球带等量异种电荷，电荷量为q，A球被一根绝缘轻绳系于O点，B球固定在绝缘轻杆上，两球稳定时位于同一高度，轻绳与竖直方向夹角为。已知两球质量均为m，重力加速度为g，静电力常量为k。则下列说法正确的是（　　） A. A、B两球距离 B. OA绳拉力大小为 C. B球对轻杆的作用力大小为 D. 若B球电荷量变为原来的2倍，稳定后，A、B间库仑力大小变为原来的2倍 【答案】C 【解析】 【详解】AB．对A球分析，受重力mg、绳的拉力T和库仑力F，由平衡条件得 解得 ，， 故AB错误； C．对B球分析，受重力mg、库仑力F和轻杆的作用力N，由平衡条件得 根据牛顿第三定律可知B球对轻杆的作用力大小为2mg，故C正确； D．若B球电荷量变为原来的2倍，稳定后，A球会绕O点转动使得轻绳与竖直方向夹角变大，A、B间距离变小，A、B间库仑力大小会大于原来的2倍，故D错误。 故选C。 9. 均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示，一半径为R的球壳表面均匀带有正电荷，电荷量为2q，O为球心，直线ab是过球壳中心的一条水平线，球壳表面与直线ab交于C、D两点，直线ab上有两点P、Q，且。现垂直于CD将球面均分为左右两部分，并把右半部分移去，左半球面所带电荷仍均匀分布，此时P点电场强度大小为E，则Q点的电场强度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】先将带电球体补全，一半径为R的球体表面均匀带有正电荷，电荷量为2q，在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场，则在P、Q两点所产生的电场为 左半球面所带电荷在P点的电场强度大小为E，由对称性可知去掉的右半球面所带电荷在Q点的电场强度大小为E，则 故选D。 10. 如图甲所示，足够长的水平传送带始终以恒定速率运行，一质量为、水平初速度大小为的小物块，从与传送带等高的光滑水平面上的A处滑上传送带；若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的图像（以地面为参考系）如图乙所示，。下列说法正确的是（　　） A. 时间内，小物块离A处的最大距离为 B. 时间内，小物块动能增加了 C. 时间内，小物块受到摩擦力的冲量大小为 D. 时间内，传送带克服摩擦力做功为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图像可知，2s时小物块向左运动的距离最远，根据图像与坐标轴围成的面积等于位移，可知小物块向左运动的过程中离A处的最大距离为 故A错误； B．时间内，小物块动能增量为 故B错误； C．物块匀变速运动的加速度大小 由牛顿第二定律得摩擦力大小为 0-3s时间内，小物块受到的滑动摩擦力方向都向右，冲量大小为 内小物块与传送带达到共同速度，小物块不受摩擦力作用，摩擦力的冲量为零。所以时间内，小物块受到摩擦力的冲量大小为。故C正确； D．0〜4 s时间内，只有0-3s内传送带要克服摩擦力做功，0-3s传送带的位移 传送带克服摩擦力做功 故D错误。 故选C。 11. 如图所示，倾角为的斜面放置在水平地面上，一质量为的小滑块以一定初速度从斜面底端沿斜面上滑，运动到最高点后再返回，整个过程中斜面始终保持静止。出发点为坐标原点，沿斜面向上为位移的正方向，且出发点为势能零点，则有关斜面受到地面的摩擦力、斜面受到小滑块的压力、小滑块运动过程中的机械能和动能随小物块位移变化的关系图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于小滑块可以下滑，，全过程中斜面受到地面的摩擦力f方向不变，故A错误； B．以斜面为研究研究对象可得全过程斜面受到小滑块的压力F的大小和方向均未发生改变，故B错误； C．E-x图的斜率大小表示小滑块运动过程中受到的除重力和明显形变弹力以外做功的力的大小，即小滑块在上滑和下滑过程中受到的滑动摩擦力，两个过程大小相等，方向相反，故C正确； D．图的切线斜率大小表示小滑块运动过程中受到的合外力大小，小滑块上滑过程和下滑过程各自合外力都恒定，D错误。 故选C。 二、实验题（每小题3分 满分15分） 12. 在利用如图所示的装置“验证机械能守恒定律”的实验中 （1）供实验选择的重物有以下四个，应选择__________。 A. 质量为10g的砝码 B. 质量为200g的木球 C. 质量为50g的塑料球 D. 质量为200g的铁球 （2）实验中，某实验小组得到如图所示的一条理想纸带，在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、、，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T，重物的质量为m，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量____，动能增加量____。 （3）大多数同学的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，主要原因是__________ A. 利用公式计算重物速度 B. 利用公式计算重物速度 C. 存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D. 没有采用多次实验取平均值的方法 （4）某同学利用他自己实验时打出的纸带，分别测量出打出的各点到第一个点之间的距离h，算出各点对应的速度v，以h为横轴，为纵轴画出了如图所示的图线，图线未过原点O的原因是____________________。 【答案】（1）D （2） ①. ②. （3）C （4）该同学先释放纸带之后才接通了打点计时器的电源或打第一个点时重物下落的速度不为0 【解析】 【小问1详解】 为了减小空气阻力的影响，重物应选用质量大、密度大的小球，则最优选择为质量为200g的铁球。 故选D。 【小问2详解】 [1]打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量为 [2]根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则重物在B点的速度大小为 打O点到打B点的过程中，动能变化量为 【小问3详解】 AB．使用该公式计算可以得出速度大小从而求出动能变化量，但这默认了机械能是守恒的，重力势能变化大小等于动能变化大小，故AB错误； C．实验中重力势能的减少量大于动能的增加量，原因为空气阻力和摩擦阻力的影响，故C正确； D．没有采用多次实验取平均值的方法会导致偶然误差较大，不会使大多数实验结果相同，故D错误。 故选C。 【小问4详解】 图线不过原点，说明开始时物体已经具有速度，因此该同学先释放纸带之后才接通了打点计时器的电源或打第一个点时重物下落的速度不为0。 三、解答题（共4小题 满分41分） 13. 2023年10月5日8时24分，我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将遥感三十九号卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。若卫星的质量为m，在离地面高度为h的轨道上绕地球做匀速圆周运动。已知地球的质量为M，半径为R，引力常量为G，不考虑地球自转的影响。求： （1）地球对该卫星的万有引力大小； （2）该卫星的线速度大小。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）根据万有引力定律，地球对该卫星的万有引力大小 （2）根据万有引力提供向心力 解得该卫星的线速度大小 14. 如图所示，一带电量为的小球用绝缘绳悬挂，匀强电场方向水平向右。小球的质量为，平衡时小球偏离竖直方向的夹角为。（重力加速度g取。，）求： （1）电场强度E； （2）若某时刻剪断细线并从此刻开始计时，求0.2s内小球的位移大小（小球一直处于匀强电场中）。 【答案】（1）；（2）0.25m 【解析】 【详解】（1）以小球为对象，根据受力平衡可得 解得电场强度为 代入数据解得 （2）若某时刻剪断细线，根据牛顿第二定律可得 解得 根据运动学公式可得 15. 如图甲所示，陀螺可在圆轨道外侧旋转而不脱落，好像轨道对它施加了魔法一样，被称为“魔力陀螺”。它可等效为一质量为m的质点在圆轨道外侧运动模型，如图乙所示。在竖直平面内固定的强磁性圆轨道半径为R，A、B两点分别为轨道的最高点与最低点，C点与轨道圆心等高，陀螺沿轨道外侧做完整的圆周运动，受圆轨道的强磁性引力始终指向圆心O且大小恒为7mg，不计摩擦和空气阻力，重力加速度为g。若陀螺通过A点时的速度为，求： （1）在A点时陀螺对轨道的压力； （2）运动到C点时轨道对陀螺的弹力大小； （3）要使陀螺能做完整的圆周运动而不脱离轨道，求陀螺通过A点时的速度范围。 【答案】（1），方向竖直向下；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）质点在A点，根据牛顿第二定律有 解得 根据牛顿第三定律有，陀螺对轨道的压力为 所以，陀螺对轨道的压力为，方向竖直向下； （2）陀螺从A点运动到C点，根据动能定理 陀螺在C点时，轨道对陀螺的弹力和强磁性引力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律 解得 （3）当陀螺以最大速度恰好通过B点时，即陀螺在B点时，轨道对陀螺的强磁性引力和陀螺所受重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律 此时运动到A点时速度最大，设速度为，则根据动能定理 解得 当运动到A点以最小速度恰好通过时，速度为零，则陀螺通过A点时的速度范围为。 16. 如图所示，倾角的光滑绝缘斜面AB与半径的圆弧光滑绝缘轨道BCD在竖直平面内相切于B点，圆弧轨道处于方向水平向右的有界匀强电场中，电场的电场强度大小。质量、电荷量的小滑块从斜面上P点由静止释放，沿斜面运动经B点进入圆弧轨道，已知P、B两点间距，，，g取。 （1）求滑块运动到B点时速度大小； （2）求滑块运动到与圆心O等高的Q点时对轨道的压力大小； （3）调整斜面上释放点位置，欲使滑块能从D点飞出，求该释放点与B点间距的最小值。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 滑块从P点到B点，由动能定理得 解得滑块运动到B点时速度大小 【小问2详解】 Q点与B点的高度 Q点与B点的水平距离为 滑块从B点到Q点，由动能定理得 解得 滑块在Q点由牛顿第二定律得 解得 由牛顿第三定律可得滑块运动到与圆心O等高的Q点时对轨道的压力大小 【小问3详解】 滑块要到D点，则需过物理最高点，即与B关于O点对称的点 解得 滑块从B点到B的对称点动能定理得 滑块从点到B点由动能定理得 解得 该释放点与B点间距的最小值为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $