精品解析：福建省龙岩市一级校2024-2025学年高一下学期4月期中物理试题

龙岩市一级校联盟2024—2025学年第二学期半期考联考 高一物理试题 （考试时间：75分钟总分：100分） 注意：请将试题的全部答案填写在答题卡上。 一、单项选择题（本大题共4小题，每小题4分，共16分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。） 1. 关于物体做曲线运动的条件，下列说法正确的是（　　） A. 物体受到的合外力方向必须与速度方向在同一直线上 B. 只要物体受到的合外力不为零，就一定会做曲线运动 C. 当物体受到的合外力方向与它的速度方向不在同一直线上时，物体将做曲线运动 D. 曲线运动中物体的速度大小一定变化 2. 如图所示，质量为的苹果从距地面高度为的树上由静止开始下落，树下有一深度为的坑。已知重力加速度大小为，不计空气阻力，若以地面为零势能参考面，则苹果刚要落到坑底时的动能为（　　） A. B. C. D. 3. 每年春节前农村都有捣年糕的习俗，借此来寓意“年年发财、步步高升”。捣年糕时，一人将“石杵”一起一落挥动，另一人在“石杵”挥动的间隙迅速翻动米粉团，直到米粉团柔软而有粘性。某人每分钟上下挥动质量为20kg的“石杵”30下，“石杵”每次重心上升的高度约为80cm，取重力加速度大小，则人挥动“石杵”做功的功率约为（　　） A. 45W B. 55W C. 60W D. 80W 4. 某地铁站内有一条水平匀速运行的行李运输传送带，假设传送带匀速运动的速度大小为，且传送带足够长。某乘客将一个质量为的行李箱轻轻地放在传送带一端，行李箱与传送带间的动摩擦因数为。当行李箱的速度与传送带的速度刚好相等时，地铁站突然停电，假设传送带在制动力的作用下立即停止运动。已知重力加速度大小为，则下列说法中正确的有（　　） A. 行李箱在传送带上运动的总时间为 B. 行李箱相对于传送带的总位移为 C. 行李箱与传送带之间因摩擦产生的热量为 D. 由于运送行李箱，整个过程中传送带多消耗的电能为 二、双项选择题（本大题共4小题，每小题6分，共24分。每小题给出的四个选项中，有两个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错得0分。） 5. 在下列情况下机械能守恒的有（　　） A. 在空气中匀速下落的降落伞 B. 物体除受重力外，还受其他力时，机械能也可能守恒 C. 做自由落体运动的物体 D. 沿斜面匀速下滑的物体 6. 如图为某地一风力发电机，它的叶片转动时可形成半径为20m的圆面。某时间内该地区的风速是6.0m/s，风向恰好跟叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为1.0kg/m3，π近似等于3。若风力发电机的效率约为30%。下列说法正确的是（　　） A. 单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的体积为7.2×103m3 B. 单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的体积为7.2×102m3 C. 单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的质量为7.2×102kg D. 此风力发电机发电功率约为39kW 7. 如图所示，小球A、B（均可视为质点）同时从同一竖直线上两位置水平抛出，A、B之间的竖直高度差为h，斜面倾角为θ，若两球经时间t同时落在斜面上。不计空气阻力，重力加速度大小为g，关于两球的平抛情况，下列说法正确的是（　　） A. 小球A的初速度小于小球B的初速度 B. 两球落到斜面上时，其竖直方向的速度小球A比小球B的大 C. 两球平抛过程中的水平位移之差与高度差h成正比 D. 小球B的初速度 8. 某物流货场使用如图甲所示的倾斜传送带运送包裹。包裹被轻放在长为10m、倾角为37°的传送带底端，传送带以恒定速率沿顺时针传动，以传送带底端为零势能点。在到达传送带顶端的过程中，包裹的机械能E随其位移x变化的图像如图乙所示。包裹和传送带间的动摩擦因数处处相等，接触面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8。下列说法正确的是（　　） A. 包裹在传送带上先加速后匀减速 B. 包裹与传送带间的动摩擦因数为0.875 C. 包裹到达传送带顶端动能为640J D. 包裹在传送带上运动的过程中系统因摩擦而产生的总热量为280J 三、填空题（每空1分，共6分） 9. 甲、乙两图分别是某一物体在平面内相互垂直x方向和y方向运动的速度－时间图像。由图可知，物体在0~2s内做________（选填“直线”或“曲线”）运动；在2s~4s内，其加速度大小为________m/s²。 10. 有些鱼会因为洄游逆流而上。如图所示，一条鱼（视为质点）从下游水面飞跃而出，然后从水管中游到更高处的水域。鱼恰好在空中最高处水平进入水管，在空中运动时不计空气和水的影响，则离水管较远的鱼跃出水面时的速度________离水管较近的鱼跃出水面时的速度，离水管较远的鱼在空中的时间________离水管较近的鱼在空中的时间。（均选填“大于”、“小于”或“等于”） 11. 2024年6月16日，龙岩部分地区发生了极端强降雨，导致部分地区被淹。如图所示，在一次救援中，某河道水流速度大小恒为v，A处的下游C处有个半径为r的漩涡，其与河岸相切于B点，AB两点距离为。若救援队驾驶冲锋舟把被困群众从河岸的A处沿直线避开漩涡送到对岸，冲锋舟在静水中的速度最小值为________，此时冲锋舟速度与河岸AB间的夹角为________。 四、实验题（每空2分，共14分） 12. 如图甲所示是“研究平抛物体的运动”的实验装置图： （1）关于这个实验，以下说法正确的是________。 A. 小球释放的初始位置越高越好 B. 每次小球可以从不同高度由静止释放 C. 实验前要用铅垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直 D. 斜槽要尽量光滑 （2）某同学实验时得到如图乙所示物体的运动轨迹，A、B、C是运动轨迹上的三点，位置已标出，O点不是抛出点，x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向，由图中所给的数据可求出小球做平抛运动的初速度是________m/s，小球从抛出运动到B点的时间为________s，抛出点的横坐标x=________m（m/s2）。 13. 某实验小组用如图所示装置进行实验，既可以验证机械能守恒定律，也可以测量当地的重力加速度，在铁架台上固定一角度测量仪，用一不可伸长的轻质细线拴接一直径为d、质量为m的小球，细线悬点到小球顶端的距离为L，自然下垂时小球刚好位于光电门处，将小球拉离平衡位置至对应的偏离角度为，然后由静止释放小球，记录小球通过光电门时的挡光时间，多次改变偏离角度，重新做实验。不计空气阻力。已知重力加速度大小为。回答下列问题： （1）小球从静止摆动到最低点的过程中，重力势能的减小量为_______（用来表示），小球运动到最低点时的动能_______（用来表示）。 （2）通过实验数据，以为横轴，以为纵轴，画出一条_______（选填“直线”、“抛物线”或“双曲线”）就验证了机械能守恒定律。 五、计算题（第14题10分，第15题14分，第16题16分） 14. 一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，速率为10m/s，之后保持以额定功率运动。其图像如图所示。已知汽车的质量为，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，重力加速度大小。 （1）汽车在前5s内的牵引力为多少？ （2）汽车速度为25m/s时的加速度为多少？ 15. 2025年哈尔滨亚洲冬季运动会是继北京冬奥会后中国举办的又一重大国际综合性冰雪盛会。跳台滑雪是冬奥会中最具观赏性的项目之一，跳台滑雪赛道如图甲所示，其简化图如图乙所示，跳台滑雪赛道由光凊助滑道、着陆坡、减速停止区三部分组成，助滑道高度差。比赛中运动员从点由静止下滑，运动到点后水平飞出，落在着陆坡的点，着陆坡的倾角，重力加速度大小，忽略空气阻力影响，求： （1）运动员从点水平飞出的速度大小； （2）运动员从点飞出后离斜面最远时的速度大小； （3）运动员从点飞出后离斜面最远的距离和此过程中沿斜面方向的距离。 16. 如图所示，倾角的光滑且足够长的斜面固定在水平面上，在斜面顶端固定一个半径和质量不计的光滑定滑轮D，质量均为的物体A和B用一劲度系数的轻弹簧连接，物体B被位于斜面底端且垂直于斜面的挡板P挡住。用一不可伸长的轻绳使物体A跨过定滑轮与小环C连接，小环C穿过竖直固定的光滑均匀细杆，当整个系统静止时，小环C位于Q处，绳与细杆间的夹角，且物体B对挡板P的压力恰好为零。图中S、D两点连线水平且两点间距离，位置R与位置Q关于位置S对称，轻弹簧和定滑轮右侧的绳均与斜面平行，弹簧始终在弹性限度内。现让小环C从位置由静止释放。取重力加速度大小，，。求： （1）小环C的质量； （2）小环C运动到位置速率； （3）小环C从位置运动到位置S的过程中轻绳对环做的功。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 龙岩市一级校联盟2024—2025学年第二学期半期考联考 高一物理试题 （考试时间：75分钟总分：100分） 注意：请将试题的全部答案填写在答题卡上。 一、单项选择题（本大题共4小题，每小题4分，共16分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。） 1. 关于物体做曲线运动的条件，下列说法正确的是（　　） A. 物体受到的合外力方向必须与速度方向在同一直线上 B. 只要物体受到合外力不为零，就一定会做曲线运动 C. 当物体受到的合外力方向与它的速度方向不在同一直线上时，物体将做曲线运动 D. 曲线运动中物体的速度大小一定变化 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．物体做曲线运动的条件是：物体所受合外力的方向与速度方向不在同一直线上，故合外力一定不为零，加速度一定不为零，故AB错误，C正确； D．物体做曲线运动，速度的方向沿切线方向，方向时刻改变，大小不一定发生变化，故D错误。 故选C。 2. 如图所示，质量为的苹果从距地面高度为的树上由静止开始下落，树下有一深度为的坑。已知重力加速度大小为，不计空气阻力，若以地面为零势能参考面，则苹果刚要落到坑底时的动能为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】苹果从树上掉落做自由落体运动，由动能定理 即 解得 故C选项符合题意。 故选C。 3. 每年春节前农村都有捣年糕的习俗，借此来寓意“年年发财、步步高升”。捣年糕时，一人将“石杵”一起一落挥动，另一人在“石杵”挥动的间隙迅速翻动米粉团，直到米粉团柔软而有粘性。某人每分钟上下挥动质量为20kg的“石杵”30下，“石杵”每次重心上升的高度约为80cm，取重力加速度大小，则人挥动“石杵”做功的功率约为（　　） A. 45W B. 55W C. 60W D. 80W 【答案】D 【解析】 【详解】每次对石杵做功 可知人挥动“石杵”做功的功率约为 故选D。 4. 某地铁站内有一条水平匀速运行的行李运输传送带，假设传送带匀速运动的速度大小为，且传送带足够长。某乘客将一个质量为的行李箱轻轻地放在传送带一端，行李箱与传送带间的动摩擦因数为。当行李箱的速度与传送带的速度刚好相等时，地铁站突然停电，假设传送带在制动力的作用下立即停止运动。已知重力加速度大小为，则下列说法中正确的有（　　） A. 行李箱在传送带上运动的总时间为 B. 行李箱相对于传送带的总位移为 C. 行李箱与传送带之间因摩擦产生的热量为 D. 由于运送行李箱，整个过程中传送带多消耗的电能为 【答案】D 【解析】 【详解】A．行李箱在传送带上加速运动和减速运动的加速度大小均为 加速和减速的时间均为 则运动的总时间为 选项A错误； B．加速阶段相对传送带的位移大小 减速阶段相对传送带的位移大小 两位移等大反向，可知行李箱相对于传送带的总位移为零，选项B错误； C．行李箱与传送带之间因摩擦产生的热量为 选项C错误； D．由于运送行李箱，整个过程因行李箱动能不变，则传送带多消耗的电能为 选项D正确 故选D。 二、双项选择题（本大题共4小题，每小题6分，共24分。每小题给出的四个选项中，有两个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错得0分。） 5. 在下列情况下机械能守恒的有（　　） A. 在空气中匀速下落的降落伞 B. 物体除受重力外，还受其他力时，机械能也可能守恒 C. 做自由落体运动的物体 D. 沿斜面匀速下滑的物体 【答案】BC 【解析】 【详解】A．在空气中匀速下落的降落伞，动能不变，重力势能减小，则机械能减小，选项A错误； B．物体除受重力外，还受其他力时，若其它力做功的代数和为零，则机械能也守恒，选项B正确； C．做自由落体运动的物体只有重力做功，则机械能守恒，选项C正确； D．沿斜面匀速下滑的物体，动能不变，重力势能减小，则机械能减小，选项D错误。 故选BC。 6. 如图为某地一风力发电机，它的叶片转动时可形成半径为20m的圆面。某时间内该地区的风速是6.0m/s，风向恰好跟叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为1.0kg/m3，π近似等于3。若风力发电机的效率约为30%。下列说法正确的是（　　） A. 单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的体积为7.2×103m3 B. 单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的体积为7.2×102m3 C. 单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的质量为7.2×102kg D. 此风力发电机发电的功率约为39kW 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的体积为 故A正确，B错误； C．单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的质量 故C错误； D．此风力发电机发电的功率 联立以上解得 故D正确。 故选AD。 7. 如图所示，小球A、B（均可视为质点）同时从同一竖直线上两位置水平抛出，A、B之间的竖直高度差为h，斜面倾角为θ，若两球经时间t同时落在斜面上。不计空气阻力，重力加速度大小为g，关于两球的平抛情况，下列说法正确的是（　　） A. 小球A的初速度小于小球B的初速度 B. 两球落到斜面上时，其竖直方向的速度小球A比小球B的大 C. 两球平抛过程中的水平位移之差与高度差h成正比 D. 小球B的初速度 【答案】AC 【解析】 【详解】A．两球做平抛运动，在竖直方向上 解得 两球下落时间相同，所以两球下落高度相同，则小球A的落点在小球B的左侧，即小球A的水平位移较小，根据 可知，小球A的初速度小于小球B的初速度，故A正确； B．两球在竖直方向上 因为两球运动时间相同，所以两球落到斜面上时，其竖直方向的速度小球A与小球B的相等，故B错误； C．有题意可知，两球的运动轨迹如图所示 由几何关系可知 则 即，两球平抛过程中的水平位移之差与高度差h成正比，故C正确； D．小球B在竖直方向 在水平方向 又因为 解得 故D错误。 故选AC。 8. 某物流货场使用如图甲所示的倾斜传送带运送包裹。包裹被轻放在长为10m、倾角为37°的传送带底端，传送带以恒定速率沿顺时针传动，以传送带底端为零势能点。在到达传送带顶端的过程中，包裹的机械能E随其位移x变化的图像如图乙所示。包裹和传送带间的动摩擦因数处处相等，接触面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8。下列说法正确的是（　　） A. 包裹在传送带上先加速后匀减速 B. 包裹与传送带间的动摩擦因数为0.875 C. 包裹到达传送带顶端的动能为640J D. 包裹在传送带上运动的过程中系统因摩擦而产生的总热量为280J 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据功能关系可知，包裹的机械能变化量等于摩擦力对包裹所做的功，则图乙中图像的斜率表示包裹受到的摩擦力，其中内包裹受到滑动摩擦力作用，内包裹受到静摩擦力作用，可知包裹在传送带上先加速后匀速，故A错误； B．设包裹的质量为，包裹与传送带间的动摩擦因数为，在内包裹受到滑动摩擦力作用，则有 在内包裹受到静摩擦力作用，则有 联立解得， 故B正确； C．在内包裹做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可得 解得加速度大小为 根据运动学公式可得 解得 则包裹到达传送带顶端的动能为 故C错误； D．包裹在传送带上运动的过程中，包裹与传送带发生的相对位移大小为 则包裹在传送带上运动的过程中系统因摩擦而产生的总热量为 故D正确。 故选BD。 三、填空题（每空1分，共6分） 9. 甲、乙两图分别是某一物体在平面内相互垂直的x方向和y方向运动的速度－时间图像。由图可知，物体在0~2s内做________（选填“直线”或“曲线”）运动；在2s~4s内，其加速度大小为________m/s²。 【答案】 ①. 曲线 ②. 5 【解析】 【详解】[1]物体在0~2s内在x方向做匀速运动，在y方向做初速度为零的匀加速运动，可知合运动为曲线运动； [2]在2s~4s内，， 则加速度大小为 10. 有些鱼会因为洄游逆流而上。如图所示，一条鱼（视为质点）从下游水面飞跃而出，然后从水管中游到更高处的水域。鱼恰好在空中最高处水平进入水管，在空中运动时不计空气和水的影响，则离水管较远的鱼跃出水面时的速度________离水管较近的鱼跃出水面时的速度，离水管较远的鱼在空中的时间________离水管较近的鱼在空中的时间。（均选填“大于”、“小于”或“等于”） 【答案】 ①. 大于 ②. 等于 【解析】 【详解】[1][2]鱼运动的逆过程可看做是平抛运动，因竖直高度相同，根据 可知运动时间相同，根据 可知离水管较远的鱼跃出水面时的速度大于离水管较近的鱼跃出水面时的速度。 11. 2024年6月16日，龙岩部分地区发生了极端强降雨，导致部分地区被淹。如图所示，在一次救援中，某河道水流速度大小恒为v，A处的下游C处有个半径为r的漩涡，其与河岸相切于B点，AB两点距离为。若救援队驾驶冲锋舟把被困群众从河岸的A处沿直线避开漩涡送到对岸，冲锋舟在静水中的速度最小值为________，此时冲锋舟速度与河岸AB间的夹角为________。 【答案】 ①. ②. 60° 【解析】 【详解】[1][2]根据几何关系可知，当相对河水的速度最小且恰好避开漩涡沿直线运动到对岸时，合速度方向恰好与漩涡相切，利用速度的矢量合成，如图所示 当冲锋舟相对河岸的速度与合速度垂直时，冲锋舟的速度最小，即 则 可得 代入数据可得 四、实验题（每空2分，共14分） 12. 如图甲所示是“研究平抛物体运动”的实验装置图： （1）关于这个实验，以下说法正确的是________。 A. 小球释放的初始位置越高越好 B. 每次小球可以从不同高度由静止释放 C. 实验前要用铅垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直 D. 斜槽要尽量光滑 （2）某同学实验时得到如图乙所示物体的运动轨迹，A、B、C是运动轨迹上的三点，位置已标出，O点不是抛出点，x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向，由图中所给的数据可求出小球做平抛运动的初速度是________m/s，小球从抛出运动到B点的时间为________s，抛出点的横坐标x=________m（m/s2）。 【答案】（1）C （2） ①. 3.0 ②. 0.4 ③. －0.6 【解析】 【小问1详解】 A．小球释放的初始位置并非越高越好，初始位置过高会导致平抛运动速度过快，可能难以准确记录轨迹点，实验要求初始位置适当即可，A错误； B．每次小球必须从同一高度由静止释放，以保证平抛初速度相同，否则会引入误差，B错误； C．实验前需用铅垂线检查坐标纸的竖线是否竖直，确保轴方向准确，C正确； D．斜槽无需特别光滑，只需保证末端水平即可，小球离开斜槽后的运动与斜槽是否光滑无关，D错误。 故选C。 【小问2详解】 [1]平抛运动竖直方向上做自由落体，水平方向上做匀速直线运动，通过图乙可得 所以 竖直方向满足 解得 [2]通过平均速度，求点竖直方向上的速度 竖直方向做自由落体，从抛出点到点所用时间为，则有 解得 [3]从抛出点到点所用时间为 则从抛出点到点水平方向的位移为，则有 所以抛出点的横坐标 13. 某实验小组用如图所示的装置进行实验，既可以验证机械能守恒定律，也可以测量当地的重力加速度，在铁架台上固定一角度测量仪，用一不可伸长的轻质细线拴接一直径为d、质量为m的小球，细线悬点到小球顶端的距离为L，自然下垂时小球刚好位于光电门处，将小球拉离平衡位置至对应的偏离角度为，然后由静止释放小球，记录小球通过光电门时的挡光时间，多次改变偏离角度，重新做实验。不计空气阻力。已知重力加速度大小为。回答下列问题： （1）小球从静止摆动到最低点的过程中，重力势能的减小量为_______（用来表示），小球运动到最低点时的动能_______（用来表示）。 （2）通过实验数据，以为横轴，以为纵轴，画出一条_______（选填“直线”、“抛物线”或“双曲线”）就验证了机械能守恒定律。 【答案】（1） ①. ②. （2）直线 【解析】 小问1详解】 [1]小球从静止摆动到最低点的过程中，重力势能的减小量为 [2]小球通过光电门的时间极短，则其平均速度近似等于小球运动到最低点时的速度大小，有 小球运动到最低点时的动能为 【小问2详解】 根据机械能守恒可得 整理可得 则以为横轴，以为纵轴，画出的是一条直线。 五、计算题（第14题10分，第15题14分，第16题16分） 14. 一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，速率为10m/s，之后保持以额定功率运动。其图像如图所示。已知汽车的质量为，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，重力加速度大小。 （1）汽车在前5s内的牵引力为多少？ （2）汽车速度为25m/s时的加速度为多少？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 在前5s内汽车做匀加速直线运动，由 解得 由牛顿第二定律可知 代入数据解得 【小问2详解】 汽车的额定功率为 汽车速度为25m/s时，根据牛顿第二定律有 又 联立解得加速度的大小为 15. 2025年哈尔滨亚洲冬季运动会是继北京冬奥会后中国举办的又一重大国际综合性冰雪盛会。跳台滑雪是冬奥会中最具观赏性的项目之一，跳台滑雪赛道如图甲所示，其简化图如图乙所示，跳台滑雪赛道由光凊助滑道、着陆坡、减速停止区三部分组成，助滑道高度差。比赛中运动员从点由静止下滑，运动到点后水平飞出，落在着陆坡的点，着陆坡的倾角，重力加速度大小，忽略空气阻力影响，求： （1）运动员从点水平飞出的速度大小； （2）运动员从点飞出后离斜面最远时的速度大小； （3）运动员从点飞出后离斜面最远的距离和此过程中沿斜面方向的距离。 【答案】（1）20m/s （2）25m/s （3）9m，30.75m 【解析】 【小问1详解】 运动员从A到B的过程，由机械能守恒定律 得m/s 【小问2详解】 运动员在离斜面最远时速度方向与斜面平行，则有 得m/s 【小问3详解】 将运动员的运动分解为垂直于斜面的匀变速直线运动和平行于斜面的匀加速直线运动。 垂直于斜面方向有 得m 到最高点时运动时间s 平行于斜面方向有 得m 16. 如图所示，倾角的光滑且足够长的斜面固定在水平面上，在斜面顶端固定一个半径和质量不计的光滑定滑轮D，质量均为的物体A和B用一劲度系数的轻弹簧连接，物体B被位于斜面底端且垂直于斜面的挡板P挡住。用一不可伸长的轻绳使物体A跨过定滑轮与小环C连接，小环C穿过竖直固定的光滑均匀细杆，当整个系统静止时，小环C位于Q处，绳与细杆间的夹角，且物体B对挡板P的压力恰好为零。图中S、D两点连线水平且两点间距离，位置R与位置Q关于位置S对称，轻弹簧和定滑轮右侧的绳均与斜面平行，弹簧始终在弹性限度内。现让小环C从位置由静止释放。取重力加速度大小，，。求： （1）小环C的质量； （2）小环C运动到位置的速率； （3）小环C从位置运动到位置S的过程中轻绳对环做的功。 【答案】（1）0.72kg （2）4m/s （3）1.2J 【解析】 【小问1详解】 当整个系统静止时，小环C位于Q处时，绳与细杆间的夹角，且物体B对挡板P的压力恰好为零；以A、B为整体，根据受力平衡可得 以C为研究对象，根据受力平衡可得 联立解得小环C的质量为kg 【小问2详解】 小环C从位置R运动到位置Q的过程中，对于小环C、弹簧和A组成的系统机械能守恒，则有 又 联立解得小环C运动到位置Q的速度大小为m/s 【小问3详解】 由题意，开始时B恰好对挡板没有压力，所以B受到重力、支持力和弹簧的拉力，弹簧处于伸长状态；弹簧的伸长量为m 当小环C通过位置S时A下降的距离为m 此时弹簧的压缩量 由速度分解可知此时A的速度为零，所以小环C从运动到S的过程中，初、末态的弹性势能相等，对于小环C、弹簧和A组成的系统，由机械能守恒有 小环C从位置运动到位置S的过程中，由动能定理可知 可得轻绳对环做的功为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$