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2024 级高一下学期第二次月考(物理)
考试时间:75分钟;试卷总分:100 分
班级:___________学号:___________姓名:___________
一、单项选择题:本题共 4小题,每小题 4分,共 16 分;在每小题给出的四个选项中,只有一项
符合题目要求。
1.2024年 9月 25日,中国人民解放军火箭军成功发射 1枚携载训练模拟弹头的洲际弹道导弹,
采用钱学森弹道准确落入预定海域。如图是导弹的飞行轨迹,导弹的速度 v与所受合外力 F 的关
系可能正确的是( )
A.图中 A点
B.图中 B点
C.图中 C点
D.图中 D点
2.一只小船渡河,小船在渡河过程中船头方向始终垂直于河岸,水流速度各处相同且恒定不变。
现小船相对于静水以初速度 0v 分别做匀加速、匀减速、匀速直线运动,运动轨迹如图所示,由此
可以判断( )
A.小船沿三条不同路径渡河的时间相同
B.小船沿 AD轨迹运动时,小船相对于静水做匀减速直线运动
C.小船沿 AB轨迹渡河所用的时间最短
D.小船沿 AC轨迹到达对岸的速度最小
3.世界面食在中国,中国面食在山西。山西的面食中,又以“刀削面”最为有名,是真正的面食之
王。“刀削面”的传统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
圈刚被削离时距开水锅的高度为 h,与锅沿的水平距离为 L,锅的半径也为 L。若所有的小面圈质
量相等,都被水平削出,并全部落入锅中,忽略空气阻力,则下列关于小面圈在空中运动的描述
正确旳是( )
A.落入锅中时,落点远的面圈速度变化量大
B.落入锅中时,落点远的面圈运动时间长
C.所有面圈落入水中时,重力的瞬时功率都相等
D.落入锅中时,进水的最大速度是最小速度的 3倍
4.如图所示,机械装置可以将圆周运动转化为直线上的往复运动。连杆 AB,OB可绕图中 A、B、
O三处的转轴转动,连杆 OB长为 R,连杆 AB长为 L( L R ),当 OB杆以角速度ω逆时针匀速转
动时,滑块在水平横杆上左右滑动,连杆 AB与水平方向夹角为α,AB杆与 OB杆的夹角为β。在
滑块向左滑动过程中( )
A.滑块先匀加速运动,后匀减速运动
B.当 OB杆与 OA垂直时,滑块的速度最大
C.当 OB杆与 OA垂直时,滑块的速度大小为
2R
L
D.当 90 时,滑块的速度大小为
2 2R L R
L
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二、双项选择题:本题共 4小题,每小题 6分,共 24 分;在每小题给出的四个选项中,只有两项
符合题目要求。全部选对的得 6分,选对但不全得 3分,有选错得 0分。
5.我国北斗三号系统的“收官之星”于 2020年 6月 23日成功发射。北斗三号卫星导航系统由 24
颗中圆地球轨道卫星、3颗地球静止轨道卫星和 3颗倾斜地球同步轨道卫星,共 30颗卫星组成。
其中中圆地球轨道卫星离地高度 2.1万千米,静止轨道卫星和倾斜静止卫星离地高度均为 3.6万千
米。以下说法正确的是( )
A.中圆轨道卫星的运行周期小于地球自转周期
B.地球赤道上的人的线速度比中圆轨道卫星线速度大
C.倾斜地球同步轨道卫星和静止轨道卫星线速度不同
D.静止轨道卫星的发射速度一定要超过7.9km/s,中圆地球轨道卫星的发射速度可以小于
7.9km/s
6.如图所示,当列车以恒定速率通过一段水平圆弧形弯道时,乘客发现在车厢顶部悬挂玩具小熊
的细线与车厢侧壁平行。同时观察放在桌面上水杯内的水面(与车厢底板平行)。已知此弯道路面
的倾角为θ,不计空气阻力,重力加速度为 g,则下列判断正确的是( )
A.列车转弯时的向心加速度大小为 gtan θ
B.列车的轮缘与轨道均无侧向挤压作用
C.水杯受到指向桌面外侧的静摩擦力
D.水杯受到指向桌面内侧的静摩擦力
7.为减少二氧化碳排放,我市已推出新型节能环保电动车。在检测某款电动车性能的实验中,质
量为 8×102kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶,达到的最大速度为 15m/s,利用传感器测得此
过程中不同时刻电动车的牵引力 F与对应的速度 v,并描绘出如图所示的
1F
v
图象(图中 AB、BO
均为直线),假设电动车行驶中所受阻力恒为电动车重力的 0.05倍,重力加速度取 10m/s2,则( )
A.该车启动后,先做匀加速运动,然后做匀速运动
B.该车启动后,先做匀加速运动,然后做加速度减小的加速运动,
接着做匀速运动
C.该车做匀加速运动的时间是 3s
D.该车加速度为 0.25m/s2时,速度为 10m/s
8.如图所示,两个圆弧轨道竖直固定在水平地面上,半径均为 R,a轨道由金属凹槽制成,b轨道
由金属圆管制成(圆管内径远小于 R),均可视为光滑轨道。在两轨道右端的正上方分别将金属小
球 A和 B(直径略小于圆管内径)由静止释放,小球距离地面的高度分别用 Ah 和 Bh 表示,两小球
均可视为质点,下列说法中正确的是( )
A.若 2A Bh h R ,两小球都能沿轨道运动到轨道最高点
B.若 A Bh h R ,两小球沿轨道上升的最大高度均为 R
C.适当调整 Ah 和 Bh ,均可使两小球从轨道最高点飞出后,
恰好落在轨道右端口处
D.若使小球沿轨道运动并且从最高点飞出, Ah 的最小值为
5
2
R,B小球在 2Bh R 的任何高度释放均可
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三、填空题:共 8分
9.(2分)如图所示,一子弹以水平速度射入放置在光滑水平面上原来静止
的木块,并留在木块当中,在此过程中子弹钻入木块的深度为d,木块的
位移为 l,木块与子弹间的摩擦力大小为 f ,则此过程中子弹克服阻力做的
功为 ;子弹与木块间因摩擦产生的热量Q,木块增加的动能 kE
则
k
Q
E
。
10.(3分)如图所示,倒置的光滑圆锥内侧,有质量相同的两个小球 A,B沿圆锥
内侧在水平面内做匀速圆周运动。它们的角速度 A B ,线速度 Av
Bv ,向心加速度 Aa Ba 。(均选填“>”“<”或“=”)
11.(3分)取一对用绝缘柱支撑的导体 A和 B,使它们彼此接触,起初它们不带电,分别贴在导
体 A、B下部的金属箔均是闭合。现将用丝绸摩擦过的玻璃棒 C靠近..导体 A,回答下列问题:
(1)若先把 A和 B分开,然后移去 C,此时 B导体上的金属箔 (选
填:“带正电”、“带负电”、“不带电”,下同)
(2)若将 A端做接地处理,此时 A导体上的金属箔 ,B导
体上的金属箔 。
四、实验题:共 20分
12.(10分)在“探究平抛运动的特点”实验中,某学习小组用如图所示装置研究平抛运动。将白纸
和复写纸对齐重叠并固定在竖直硬板上,钢球沿斜槽轨道 PQ滑下后从 Q点飞出,落在水平挡板
MN上,由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点,
移动挡板,重新释放钢球,如此重复白纸上将留下一系列痕迹点。
(1)下列实验条件必须满足的有________。
A.斜槽轨道光滑
B.斜槽轨道末段水平
C.每次从斜槽上相同位置无初速度释放钢球
D.图中档条MN每次必须等间距下移
(2)在某次实验中,甲同学每次都将小球从斜槽的同一位置无初速释放,从斜槽末端水平飞出。改
变水平挡板的高度,就改变了小球在板上落点的位置,从而可描绘出小球的运动轨迹。某同学设
想小球先后三次做平抛,将水平板依次放在如图中 1、2、3的位置,且 1与 2的间距等于 2与 3
的间距。若三次实验中,小球从抛出点到落点的水平位移依次为 1x 、 2x 、 3x ,
忽略空气阻力的影响,下面分析正确的是_________。
A. 2 1 3 2x x x x B. 2 1 3 2x x x x
C. 2 1 3 2x x x x D.无法判断
(3)乙同学通过上面实验装置,在竖直面板上记录了小球抛物线轨迹的一
部分。如图所示,x轴沿水平方向,y轴是竖直方向,g取 10m/s2,由图
中所给的数据可求出:小球平抛的初速度大小是 m/s;小球抛出
点的坐标为( cm, cm)(结果均保留两位有效数字)。
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13.(10分)《验证机械能守恒定律》实验装置如图甲所示,某实验小组正确完成了一系列实验操
作后,得到了一条图乙所示的打点纸带,选取纸带上某个清晰的点标为O,然后每两个打点取一
个计数点,分别标为 1、2、3、4、5、6,用刻度尺量出计数点 1、2、3、4、5、6与O点的距离 1h 、
2h 、 3h 、 4h 、 5h 、 6h 。
(1)已知打点计时器的打点周期为T ,可求出各个计数点时刻对应的速度 1v 、 2v 、 3v 、 4v 、 5v 、 6v ,
其中 3v 的计算式为 3v 。
(2)若重锤的质量是m,取打点O时刻重锤位置为重力势能的零势能点,分别算出各个计数点时刻
对应重锤的势能 piE 和动能 kjE ,计数点 3时刻对应重锤的势能 p3E ;接着在E h 坐标系中
描点作出如图丙所示的 kE h 和 pE h 变化图线;求得 kE h 图线斜率是 1k , pE h 图线斜率是 2k ,
则 1k 、 2k 关系为 时机械能守恒。
(3)关于上述实验,下列说法正确的是 ;
A.实验中必须选用体积大一些的重锤
B.为了减小纸带阻力和空气阻力的影响,重锤质量应该适当大些
C.若实验纸带上打出点被拉长为短线,应适当调高电源电压
D.图丙 kE h 图线中,计数点 1对应的描点偏差较大,可能是长度测量误差相对较大引起的
(4)关于该实验操作你还能提出哪些注意事项(答对 1条即可) 。
五、解答题:共 32分
14.(9分)随着科技的发展,在科幻小说中出现的星际移民的情节有可能得到实现。假如宇航员
乘坐宇宙飞船到达某行星表面,模拟地球的地理名称,在该行星的“两极”测得重力加速度为 g0,
在“赤道”表面测得重力加速度为 g。已知该行星半径为 R,引力常量为 G,行星为质量分布均匀球
体,求:
(1)该行星的密度;
(2)若给该行星发射一颗静止卫星,求静止卫星的轨道半径 r。
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15.(8分)如图所示,一可以看成质点的质量 2kgm 的小球以初速度 0v 沿光滑的水平桌面飞出后,
恰好从 A点沿切线方向进入圆弧轨道,其中 B为轨道的最低点,C为最高点且与水平桌面等高,
圆弧 AB对应的圆心角 37 ,轨道半径 0.5mR 。已知sin37 0.6 ,cos37 0.8 ,不计空气阻力,
g取 210m/s 。
(1)求小球的初速度 0v 的大小;
(2)若小球恰好能通过最高点 C,求在圆弧轨道上摩擦力对小球
做的功。
16.(15分)如图所示为某一游戏简化装置的示意图。AB是一段长直轨道,与半径 R=1m的光滑
圆弧轨道 BC相切于 B点。BC轨道末端水平,末端离水平地面的高度为 2m,圆弧 BC对应的圆
心角θ=37°,高度 h= 2
2
m的探测板 EF竖直放置,离 BC轨道末端 C点的水平距离为 L,上端 E
与 C点的高度差也为 h= 2
2
m,质量 m=0.1kg的小滑块(可视为质点)在 AB轨道上运动时所受阻
力为重力的 0.2倍,不计小滑块在运动过程中所受空气阻力,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取 10m/s2。
(1)若将小滑块从 B点静止释放,求经过圆弧轨道最低点 C点时小滑块对轨道的作用力大小;
(2)小滑块从 C点以不同的速度飞出,将打在探测板上不同位置,发现打在 E、F两点时,小滑
块的动能相等,求 L的大小;
(3)利用(2)问所求 L值,求小滑块从距 B点多远处无初速度释放时,打到探测板上的动能最
小?最小动能为多少?
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2024 级高一下学期第二次月考(物理)解析
1.C
【详解】根据曲线运动的特点,可知速度 v方向沿运动轨迹的切线方向,合外力 F方向指向运动
轨迹的凹侧,轨迹在两者之间,故图中 C点符合要求,A点、B点、D点不符合要求。故选 C。
2.B
【详解】B.物体做曲线运动时,合力的力向指向运动轨迹的凹侧,而加速度的方向与合力方向相
同,因此,小船沿轨迹 AC做匀加速运动,沿轨迹 AB做匀速运动,沿轨迹 AD做匀减速运动,则
小船沿 AD轨迹运动时小船相对于静水做匀减速直线运动,故 B正确;
AC.水流速度各处相同且恒定不变,沿着河岸方向为匀速直线运动,有 x v t 水
因 AC AB ADx x x ,则小船沿轨迹 AC渡河时间最短,沿轨迹 AD渡河时间最长,故 AC选项错误;
D.因为小船沿轨迹 AC加速渡河,所以船靠岸时速度最大,故 D错误。故选 B。
3.C
【详解】ABC.根据 2
1
2
h gt ,可得 2ht g
可知落入锅中时,面圈的运动时间相等,与落点无关;根据 v gt , G yP mgv mg gt
可知落入锅中时,所有面圈的速度变化量相等;所有面圈落入水中时,重力的瞬时功率都相等,
故 AB错误,C正确;
D.落入锅中时,设进水的最大水平速度和最小水平速度分别为 0maxv ,0minv ;则有 0max3L v t , 0minL v t
可得 0max 0min: 3 :1v v
则进水的最大速度与最小速度之比满足 2 2 2 2max min 0max 0min 0max 0min: ( ) : ( ) : 3 :1v v v gt v gt v v ,故 D
错误。故选 C。
4.D
【详解】设滑块的水平速度大小为 v,A点的速度的方向沿水平方
向,如图将 A点的速度分解
根据运动的合成与分解可知,沿杆方向的分速度 1Av =vcosα,B点
做圆周运动,实际速度是圆周运动的线速度,可以分解为沿杆方向的分速度和垂直于杆方向的分
速度,如图设 B的线速度为 v′,则 1Bv =v′⋅cosθ=v′cos(90∘−β)=v′sinβ,v′=ωR
又二者沿杆方向的分速度是相等的,即 1 1A Bv v ,联立可得
sin
cos
Rv
A.滑块的速度随角度 、 变化而不均匀变化,则滑块加速和减速不是匀加速和匀减速,故 A错
误;
B.当 OB杆与 AB垂直时,沿杆的速度最大,则滑块的速度最大,故 B错误;
C.当 OB杆与 OA垂直时,有 90 ,则滑块的速度为 v R ,故 C错误;
D.当 90 时,滑块的速度大小为
2 2
2 2
R R L Rv L L
L R
,故 D正确。故选 D。
5.AC
【详解】A.根据开普勒第三定律可知,
3
2
r K
T
,卫星的轨道半径越大,周期越大,所以中地球轨
道卫星的运行周期小于地球静止卫星运行周期,即小于地球自转周期,故 A正确;
B.中圆轨道卫星的轨道半径小于同步轨道半径,根据万有引力提供向心力可得线速度 GMv
r
,
则中圆轨道卫星的线速度大于静止卫星的线速度,对于地球赤道上的人与地球静止卫星的角速度
相同,根据 v=rω可知,静止卫星的线速度大于地球赤道上人的线速度,所以地球赤道上的人的线
速度比中圆轨道卫星线速度小,故 B错误;
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C.倾斜地球同步轨道卫星与静止轨道卫星的周期相等,根据开普勒第三定律可知,两卫星的轨道
半径相等,根据万有引力提供向心力可得线速度
GMv
r
,轨道半径相等其线速度大小相等,则倾
斜地球同步轨道卫星和静止轨道卫星线速度大小相等,但方向不同,所以线速度不同,故 C正确;
D.第一宇宙速度 7.9km/s是卫星绕地球圆周运动的最大速度,是卫星发射的最小速度,则中圆地
球轨道卫星的发射速度大于 7.9km/s,故 D错误。故选 AC。
6.AB
【详解】A.设玩具小熊的质量为 m,则玩具受到的重力 mg、细线的拉力 FT的合力提供玩具小熊
随车做水平面内圆周运动的向心力 F,如图所示,有 mgtanθ=ma
可知列车在转弯时的向心加速度大小为 a=gtanθ,A正确;
B.列车的向心加速度 a=gtanθ,由列车的重力与轨道的支持力的合力提供,故
列车与轨道均无侧向挤压作用,B正确;
CD.水杯的向心加速度 a=gtanθ,由水杯的重力与桌面的支持力的合力提供,
水杯与桌面间的静摩擦力为零,CD错误。故选 AB。
7.BD
【详解】AB.由于横坐标为速度的倒数,所以电动车的启动过程为从 A到 B到 C。由图像可知,
AB段牵引力不变,电动车做匀加速直线运动,BC段图线的斜率不变,斜率表示电动机的功率,
由于图像为过原点的直线,所以功率不变,即以恒定功率启动,牵引力减小,加速度减小,电动
车做加速度减小的加速运动,当牵引力等于阻力后,速度达到最大值,电动车做匀速直线运动,
故 A错误,B正确;
C.电动车做匀加速直线运动时,加速度 22m/sF fa m
,由 0
v va
t
,可知 0
3 0 1.5s
2
v vt
a
故 C错误;
D.该车加速度为 20.25m/s 时,牵引力为 600NF ma f ,此时的速度为
2000 3 10m/s
600
v
故 D正确。故选 BD。
8.BD
【详解】AD.B轨道是双轨模型,到达最高点的最小速度为零。即若 B 2h R 时,B球能沿轨道运
动到最高点;若 A小球恰好运动到最高点,则有
2
0
A A
vm g m
R
, 2A A A 0
12
2
m g h R m v
解得 A 2.5h R ,可知,若小球 A能够到达最高点,需要 A 2.5h R ,选项 A错误,D正确;
B.若 A Bh h R ,根据机械能守恒定律可知,两小球沿轨道上升的最大高度均为 R,不超过过圆
心的水平线,选项 B正确;
C.B小球从轨道最高点飞出后,恰好落在轨道右端口,则有 21
2
R gt , R vt
对 B球有 2B B B
12
2
m g h R m v ,解得 B
9
4
h R
对 A球,从最高点射出时最小速度为 minv gR 此时根据 2
1
2
R gt , min minx v t ,解得 min 2x R R
则无论如何调节 hA都不可能使 A小球从轨道最高点飞出后,恰好落在轨道右端口处,选项 C错误。
9. f(l+d) dl
【详解】[1]此过程中子弹克服阻力做的功为 f ( )W f d l 克
[2]子弹与木块间因摩擦产生的热量 Q fd,根据动能定理,可得木块增加的动能 kE fl 则
k
Q d
E l
10. < > =
【详解】[1][2][3]对任一小球受力分析,受重力 mg和圆锥体支持力 FN,设 FN与竖直方向夹角为
,由牛顿第二定律
2
2tan vmg ma m R m
R
,可得 tana g , tang
R
, tanv gR
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由于 A、B两球所受支持力 FN与竖直方向夹角相同,两球向心加速度相等,由于 A的圆周半径
大于 B球的圆周半径,所以 A的角速度小于 B球的向心加速度,A的线速度大于 B球的线速度。
11. 带正电 带负电 不带电
【详解】(1)[1]用丝绸摩擦过的玻璃棒 C带正电,金属导体处在正电荷的电场中,由于静电感应
现象,导体 B的右端要感应出正电荷,此时 B导体上的金属箔带正电。
(2)[2][3]若将 A端做接地处理,电子将从大地沿导线流入导体,此时 A导体仍然带负电,A导
体上的金属箔带负电张开;B导体上的正电荷中和,B导体不带电,金属箔不带电而闭合。
12.(1)BC (2)A (3) 4.0 80 20
【详解】(1)AC.为了获得相同的初速度,需要每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球,但
斜槽轨道不需要光滑,故 A错误,C正确;
B.为保证小球飞出时速度水平,所以斜槽轨道末段需要水平,故 B正确;
D.挡板只要能记录下小球在不同高度时的不同位置,不需要等间距变化,故 D错误。故选 BC。
(2)因为平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,下落的速度越来越快,则下落相等位移的时间
越来越短,水平方向上做匀速直线运动,所以 2 1 3 2x x x x ,故选 A。
(3)[1]小球竖直方向做自由落体运动,根据匀变速直线运动推论有 2BC ACy y gT
解得
2(45 35) 10 s 0.1s
10
T
,小球平抛的初速度大小是
2
0
(80.00 40.00) 10 m / s 4.0m / s
0.1
ABxv
T
[2][3]根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度,小球在 B点的竖直方向的速
度为 4m / s
2
AC
By
yv
T
,从抛出点到 B点经历的时间为 0.4sBy
v
t
g
从抛出点到 B点,小球抛出点的 x轴坐标为 0 0 0.8m 80cmBx x v t
小球抛出点的 y轴坐标为 20
1 0.2m 20cm
2B
y y gt
13. 4 2
4
h h
T
3mgh 1 2k k BD 重物要靠近打点计时器处释放或者打点计
时器两个限位孔在同一竖直线上
【详解】(1)[1]从图中可以看出《验证机械能守恒定律》实验装置采用的是重物的下落运动,可以
认为是匀变速运动,求某点的速度利用中间时刻的速度与某段时间内的平均速度相同。故有
4 2
3 4
h hv
T
(2)[2][3]打计数点 3时刻在打计数点O时刻的下方,所以 p3 3E mgh
重物下落机械能守恒,减少的重力势能等于增加的动能,所以 1 2k k 。
(3)[4]AB.为了减小纸带阻力和空气阻力的影响,重锤质量应该适当大些,体积小一些,这样可以
减少误差,故 A错误,B正确;
C.若实验纸带上打出点被拉长为短线,应适当调低电源电压,C错误;
D.计数点 1对应的描点偏差较大,可能是长度测量误差相对较大引起的,D正确。故选 BD。
(4)[5]建议:重锤应从靠近打点计时器处释放;或调节打点计时器限位孔在同一竖直线上,减少纸
带与打点计时器间的摩擦;或重锤质量适当大些。
14.(9分)(1) 0
3
4
g
GR
;(2) 03
0
gr R
g g
【详解】(1)在该行星的“两极”测得重力加速度为 g0,则有 02
GMm mg
R
(2分)
又
34
3
M R (1分) 联立可得该行星的密度为 0
3
4
g
GR
(1分)
(2)设该行星自转周期为T ,在“赤道”表面测得重力加速度为 g,则有
2
2 2
4GMm mg m R
R T
(2分)
第 4 页
联立可得
2
2
0
4 RT
g g
若给该行星发射一颗静止卫星,根据万有引力提供向心力可得
2
2 2
4GMm m r
r T
(2分)
联立解得静止卫星的轨道半径为 03
0
gr R
g g
(1分)
15.(8分)(1)4 2m/s;(2) 27J
【详解】(1)由几何关系可知小球到达 A点时速度沿轨道的切线方向,与水平方向的夹角为
37 ,小球到达 A点时竖直分速度设为 yv ,则有 2 2 1 cosyv gR (2分)
由
0
tan y
v
v
(1分)
解得 0 4 2m/sv (1分)
(2)恰好能通过最高点 C,在 C点,由重力提供向心力,由牛顿第二定律得
2
Cvmg m
R
(1分)
对小球从平台到 C点的过程,运用动能定理得 2 2f 0
1 1
2 2C
W mv mv (2分)
解得 f 27JW (1分)
16.(15分)(1)1.4N;(2)2m;(3)2m,2J
【详解】(1)小滑块从 B运动到 C的过程中,由动能定理得 2
1(1 cos )
2 C
mgR mv (1分)
设 C点时轨道对小滑块的作用力大小为 F,由牛顿第二定律
2
CvF mg m
R
(1分)
根据牛顿第三定律,经过圆弧轨道最低点 C点时小滑块对轨道的作用力大小 F′=F (1分)
得 F=1.4N (1分)
(2)从 C点到 E点,小滑块做平抛运动,根据平抛运动的规律得 2
1
2
h gt (1分), 1CL v t (1分)
得
1 2C
Lv
h
g
打在 E点的动能
2 2
2
1
1 ( 4 )
2 4kE C
mg L hE mv mgh
h
(1分)
同理可知:打在 F点的动能为
2 216
8
)(
kF
mg L hE
h
(1分)
又 kE kFE E ,得 L=2m (1分)
(3)令小滑块从距 B点 x处无初速度释放,从释放点运动到 C,由动能定理得
2f
1sin 1 cos
2 C
mgx F x mgR mv 其中 f 0.2F mg (2分)
从 C点到探测板小滑块做平抛运动,竖直方向位移为 2
1 ( )
2 C
Ly g
v
(1分)
打到探测板上的动能为
2
k
1
2 C
E mv mgy (1分)
解得 k
2 1 5( ) J
5 2 1
xE
x
(1分)
则当
2 1 5
5 2 1
x
x
时,Ek有最小值,即 x=2m时,动能最小值为 Ekmin=2J (1分)