精品解析：广东省肇庆市肇庆中学2024-2025学年高一下学期期中考试物理试题

广东省肇庆市肇庆中学2024-2025学年高一下学期 期中考试物理试题 一、单选题 1. 自由式小轮车女子公园赛中，小轮车沿曲线从点向点运动的过程中，速度逐渐减小，在此过程中小轮车所受合外力方向可能正确的是（　　） A. B. C. D. 2. 火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知（ ） A. 火星与木星公转周期相等 B. 火星和木星绕太阳运行速度的大小始终不变 C. 太阳位于木星运行椭圆轨道的某焦点上 D. 相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积 3. 水平路面上骑摩托车的人，遇到一个壕沟，其尺寸如图所示。摩托车后轮离开地面后失去动力，可视为平抛运动，g取。若摩托车刚好可以安全落到壕沟对面，则关于摩托车刚离开地面时的初速度为（ ） A. B. C. D. 4. 如图所示一种古老的舂米机，舂米时，稻谷放在石臼中，横梁可以绕转动，在横梁前端处固定一春米锤，脚踏在横梁另一端点往下压时，舂米锤便向上抬起。然后提起脚，舂米锤就向下运动，击打中的稻谷，使稻谷的壳脱落，稻谷变为大米。已知，则在横梁绕O转动过程中（ ） A. B、C的向心加速度大小相等 B. B、C的角速度关系满足 C. B、C的线速度大小关系满足 D. B、C的加速度大小关系满足 5. 手拿球拍托着乒乓球跑是校运动会的一项常见的趣味项目，如图所示，某段时间内乒乓球相对球拍静止一起水平向右做匀速直线运动，若不计空气阻力，则此过程中（　　） A. 乒乓球受到的重力对乒乓球做负功 B. 乒乓球所受合力对乒乓球做正功 C. 球拍对乒乓球的摩擦力做负功 D. 球拍对乒乓球的支持力对乒乓球不做功 6. 某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径是r，周期是T，已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，则地球的质量为（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示为小朋友在玩“儿童蹦极”，拴在小朋友腰间两侧是弹性极好的相同橡皮绳。若小朋友从最低位置在橡皮绳拉动下由静止开始上升（此时橡皮绳伸长最大），直至上升到橡皮绳处于原长的过程中，忽略空气阻力，下列说法中正确的是（　　） A. 小朋友在上升过程中处于超重状态 B. 当橡皮绳恢复原长时小朋友的速度最大 C. 上升过程中橡皮绳对小朋友做的功等于小朋友动能增加量 D. 小朋友在上升过程中机械能不守恒 二、多选题 8. 处理废弃卫星的方法之一是将报废的卫星推到更高的轨道——“墓地轨道”，这样它就远离正常卫星，继续围绕地球运行．我国实践21号卫星（SJ－21）曾经将一颗失效的北斗导航卫星从拥挤的地球同步轨道上拖拽到了“墓地轨道”上．拖拽过程如图所示，轨道1是同步轨道，轨道2是转移轨道，轨道3是墓地轨道，则下列说法正确的是（ ） A. 卫星在轨道2上的周期大于24小时 B. 卫星在轨道1上P点的速度小于在轨道2上P点的速度 C. 卫星在轨道2上Q点的加速度大于在轨道3上Q点的加速度 D. 卫星在轨道2上的机械能大于在轨道3上的机械能 9. 北京冬奥会后，各地掀起了冰雪运动的热潮。如图所示为某地铺设的一条滑雪道，MN段光滑，两点高度差为h，水平段粗糙，MN段与水平段在N点平滑连接。一名滑雪爱好者从M点由静止开始沿雪道自由滑下，经过N点进入水平段停下来，滑雪爱好者与水平段之间的动摩擦因数为0.2，重力加速度为g。则滑雪爱好者在（　　） A. N点的速度大小为 B. N点的速度大小为 C. 水平段滑行的距离为2h D. 水平段滑行的距离为5h 10. 某中学生对刚买来的一辆小型遥控车的性能进行研究。他让这辆小车在水平的地面上由静止开始沿直线轨道运动，并将小车运动的全过程通过传感器记录下来，通过数据处理得到如图所示的v－t图像。已知小车在0～2 s内做匀加速直线运动，2～11 s内小车牵引力的功率保持不变，9～11 s内小车做匀速直线运动，在11 s末小车失去动力而开始自由滑行。已知小车质量m＝1 kg，整个过程中小车受到的阻力大小不变，下列说法正确的是（ ） A. 小车受到的阻力大小为2 N B. 在2～11 s内小车牵引力的功率P是18 W C. 小车在2 s末的速度大小是6m/s D. 小车在0～15 s内通过的距离是80 m 三、实验题 11. 某同学在做“探究平抛运动的特点”的实验。 （1）甲图实验中，用小锤以不同力度敲击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开自由下落，下列说法正确的是__________。 A. 可研究平抛运动竖直方向是否为自由落体运动 B. 可研究平抛运动水平方向是否为匀速直线运动 （2）实验前，图乙斜槽末端的切线________（选填“需要”或“不需要”）调成水平；背板________（选填“需要”或“不需要”）校准到竖直方向，使背板平面与小球下落的竖直平面平行。 （3）在实验中用方格纸记录了小球在运动途中经过A、B、C三个位置，如图丙所示，每个格的边长，取，则该小球做平抛运动的初速度大小为________m/s，小球在B点的竖直分速度大小为________m/s，图中O点________（选填“是”或“不是”）小球做平抛运动的抛出点。（计算结果保留3位有效数字） 12. 用如图所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”实验时，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始下落： (1)除了图示的实验器材，下列器材中还必须使用的是（ ） A．交流电源 B．秒表 C．刻度尺 D．天平（带砝码） (2)关于本实验，下列说法正确的是_____（填字母代号）。 A．应选择质量大、体积小的重物进行实验 B．释放纸带之前，纸带必须处于竖直状态 C．先释放纸带，后接通电源 (3)实验中，得到如图2所示的一条纸带。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（O点与下一点的间距接近2mm）的距离分别为hA、hB、hC．已知当地重力加速度为g，打点计时器的打点周期为T。设重物质量为m，从打O点到B点的过程中，重物的重力势能变化量ΔEp=_____，动能变化量ΔEk=______（用已知字母表示）。 (4)在误差允许范围内，当满足关系式________时，可验证机械能守恒。 四、解答题 13. 如图所示，将一小球以速度v0=3m/s的速度从A点水平抛出的同时，在倾角为37°的斜面顶端B点的滑块以VB=2.1m/s的初速度向下做匀加速直线运动，经过一段时间后小球恰好能够以垂直斜面的方向击中滑块，已知A、B两点间高度差=0.2m，（小球和滑块均视为质点，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）， 求：（1）小球从抛出到击中滑块所用的时间； （2）小球下落的高度； （3）滑块与斜面间的动摩擦因数 14. 如图所示，在水平转台上放一个质量的木块，细绳的一端系在木块上，另一端穿过固定在转台圆心O处的光滑圆筒（直径忽略不计）后悬挂一小球，木块与O点间距离。木块可视为质点，重力加速度g取。 （1）若转台光滑，当角速度时，木块与转台保持相对静止，求此小球的质量m； （2）若转台与木块间的动摩擦因数，且最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小，为使木块与转台间保持相对静止，求转台转动的角速度大小的范围。 15. 如图所示，半径为R 的光滑半圆形轨道ABC 固定在竖直平面内且与粗糙水平轨道CD 相切于C点，D端有一被锁定的轻质压缩弹簧，弹簧左端连接在固定的挡板上，右端记为Q。质量为m的滑块（视为质点）从轨道上的 P 点由静止滑下，运动到 Q点时速率为零，并能触发弹簧解除锁定，弹簧对滑块产生弹力，使滑块被弹回，且刚好能通过半圆形轨道的最高点 A．已知 滑块与水平轨道间的动摩擦因数 重力加速度大小为 g；求： （1）滑块第一次滑至半圆形轨道最低点C时对轨道的压力； （2）弹簧被锁定时其右端Q到C点的距离是多少； （3）弹簧被解除锁定后对滑块做的功是多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 广东省肇庆市肇庆中学2024-2025学年高一下学期 期中考试物理试题 一、单选题 1. 自由式小轮车女子公园赛中，小轮车沿曲线从点向点运动的过程中，速度逐渐减小，在此过程中小轮车所受合外力方向可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据曲线运动的特点可知，速度矢量与合力矢量分别在运动轨迹的两侧，合力方向指向轨迹的凹向；由于小轮车的速度在逐渐减小，所以合力方向与速度方向之间的夹角大于90°。 故选A。 2. 火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知（ ） A. 火星与木星公转周期相等 B. 火星和木星绕太阳运行速度的大小始终不变 C. 太阳位于木星运行椭圆轨道的某焦点上 D. 相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积 【答案】C 【解析】 【详解】根据开普勒第三定律，＝k，k为常数，火星与木星公转的半径不等，所以火星与木星公转周期不相等，A错误；开普勒第二定律：对每一个行星而言，太阳与行星的连线在相同时间内扫过的面积相等．行星在此椭圆轨道上运动的速度大小不断变化，B错误；相同时间内，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等是对同一个行星而言，D错误；开普勒第一定律的内容为所有行星分别沿不同大小的椭圆轨道绕太阳运动，太阳处于椭圆的一个焦点上，故C正确． 3. 水平路面上骑摩托车的人，遇到一个壕沟，其尺寸如图所示。摩托车后轮离开地面后失去动力，可视为平抛运动，g取。若摩托车刚好可以安全落到壕沟对面，则关于摩托车刚离开地面时的初速度为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】由平抛运动知识，水平方向有 竖直方向有 联立解得，摩托车刚离开地面时的初速度为 故选D。 4. 如图所示一种古老的舂米机，舂米时，稻谷放在石臼中，横梁可以绕转动，在横梁前端处固定一春米锤，脚踏在横梁另一端点往下压时，舂米锤便向上抬起。然后提起脚，舂米锤就向下运动，击打中的稻谷，使稻谷的壳脱落，稻谷变为大米。已知，则在横梁绕O转动过程中（ ） A. B、C的向心加速度大小相等 B. B、C的角速度关系满足 C. B、C的线速度大小关系满足 D. B、C的加速度大小关系满足 【答案】D 【解析】 【详解】AB．B、C属于同轴转动，角速度相等，即 由向心加速度公式 因为 故B、C的向心加速度关系为 故AB错误； C．由线速度与角速度关系 可知 故C错误； D．B、C分别绕O做匀速圆周运动，则有 由上述分析可知 故D正确。 故选D。 5. 手拿球拍托着乒乓球跑是校运动会的一项常见的趣味项目，如图所示，某段时间内乒乓球相对球拍静止一起水平向右做匀速直线运动，若不计空气阻力，则此过程中（　　） A. 乒乓球受到的重力对乒乓球做负功 B. 乒乓球所受合力对乒乓球做正功 C. 球拍对乒乓球的摩擦力做负功 D. 球拍对乒乓球的支持力对乒乓球不做功 【答案】C 【解析】 【详解】A．乒乓球受到的重力方向与运动方向垂直，可知重力对乒乓球不做功，故A错误； B．乒乓球在水平向右做匀速直线运动，所以乒乓球所受合力为零，可知所受合力对乒乓球不做功，故B错误； C．球拍对乒乓球的摩擦力沿球拍斜面向上，摩擦力与速度方向的夹角为钝角，由 为钝角，则摩擦力对乒乓球做负功，故C正确； D．球拍对乒乓球的支持力垂直球拍斜面向上，支持力与速度方向的夹角为锐角，所以支持力对乒乓球做正功，故D错误。 故选C。 6. 某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径是r，周期是T，已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，则地球的质量为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据黄金代换，可得 解得 故AB错误； CD．万有引力提供人造卫星的向心力，可得 解得 故C正确；D错误。 故选C。 7. 如图所示为小朋友在玩“儿童蹦极”，拴在小朋友腰间两侧是弹性极好的相同橡皮绳。若小朋友从最低位置在橡皮绳拉动下由静止开始上升（此时橡皮绳伸长最大），直至上升到橡皮绳处于原长的过程中，忽略空气阻力，下列说法中正确的是（　　） A. 小朋友在上升过程中处于超重状态 B. 当橡皮绳恢复原长时小朋友的速度最大 C. 上升过程中橡皮绳对小朋友做的功等于小朋友动能增加量 D. 小朋友在上升过程中机械能不守恒 【答案】D 【解析】 【详解】A．对小朋友受力分析，自身重力大小方向不变，橡皮绳竖直向上的拉力随上升的高度增加而减小。由牛顿第二定律 可知时，加速度方向向上，小朋友处于超重状态，时，加速度方向向下，小朋友处于失重状态。故A错误； B．根据小朋友的加速度与速度方向关系，可知其先加速上升然后减速上升，小朋友的速度最大时，加速度等于零，即 此时橡皮筋没有恢复原长，故B错误； C．上升过程中橡皮绳对小朋友做的功等于小朋友动能增加量与重力势能的增加量之和，故C错误； D．小朋友在上升过程中，橡皮筋的弹力对小朋友做功，故机械能不守恒，故D正确。 故选D。 二、多选题 8. 处理废弃卫星的方法之一是将报废的卫星推到更高的轨道——“墓地轨道”，这样它就远离正常卫星，继续围绕地球运行．我国实践21号卫星（SJ－21）曾经将一颗失效的北斗导航卫星从拥挤的地球同步轨道上拖拽到了“墓地轨道”上．拖拽过程如图所示，轨道1是同步轨道，轨道2是转移轨道，轨道3是墓地轨道，则下列说法正确的是（ ） A. 卫星在轨道2上的周期大于24小时 B. 卫星在轨道1上P点的速度小于在轨道2上P点的速度 C. 卫星在轨道2上Q点的加速度大于在轨道3上Q点的加速度 D. 卫星在轨道2上的机械能大于在轨道3上的机械能 【答案】AB 【解析】 【详解】A．由于卫星在轨道2上的半长轴大于轨道1上的半径，根据开普勒第三定律可知，卫星在轨道2上的周期大于在轨道1上的周期，则卫星在轨道2上的周期大于24小时，故A正确； B．卫星在轨道1变轨到轨道2需要在P点点火加速，则卫星在轨道1上P点的速度小于在轨道2上P点的速度，故B正确； C．根据牛顿第二定律有 可得 由于、都相同，可知卫星在轨道2上Q点的加速度等于在轨道3上Q点的加速度，故C错误； D．卫星在轨道2变轨到轨道3需要在Q点点火加速，则卫星在轨道2上的机械能小于在轨道3上的机械能，故D错误。 故选AB。 9. 北京冬奥会后，各地掀起了冰雪运动的热潮。如图所示为某地铺设的一条滑雪道，MN段光滑，两点高度差为h，水平段粗糙，MN段与水平段在N点平滑连接。一名滑雪爱好者从M点由静止开始沿雪道自由滑下，经过N点进入水平段停下来，滑雪爱好者与水平段之间的动摩擦因数为0.2，重力加速度为g。则滑雪爱好者在（　　） A. N点的速度大小为 B. N点的速度大小为 C. 水平段滑行的距离为2h D. 水平段滑行的距离为5h 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．从M到N由机械能守恒定律 解得 选项A正确，B错误； CD．整个过程中由动能定理 解得x=5h 选项C错误，D正确。 故选AD。 10. 某中学生对刚买来的一辆小型遥控车的性能进行研究。他让这辆小车在水平的地面上由静止开始沿直线轨道运动，并将小车运动的全过程通过传感器记录下来，通过数据处理得到如图所示的v－t图像。已知小车在0～2 s内做匀加速直线运动，2～11 s内小车牵引力的功率保持不变，9～11 s内小车做匀速直线运动，在11 s末小车失去动力而开始自由滑行。已知小车质量m＝1 kg，整个过程中小车受到的阻力大小不变，下列说法正确的是（ ） A. 小车受到的阻力大小为2 N B. 在2～11 s内小车牵引力的功率P是18 W C. 小车在2 s末的速度大小是6m/s D. 小车在0～15 s内通过的距离是80 m 【答案】AD 【解析】 【详解】A．在11s末撤去牵引力后，小车只在阻力f作用下做匀减速运动，由图像可得减速时的加速度大小为 则 即小车所受阻力f的大小为2N，故A正确； B．汽车在0-2s内做匀加速运动，当t=2s时，小车匀加速达到最大，此时小车达到额定功率，之后在额定功率下运动，当牵引力等于阻力时，速度达到最大，故额定功率 故B错误； C．小车0-2s内加速度为，根据牛顿第二定律可知 解得 2s末的速度 2s末时的功率 解得 故C错误； D．小车在0-2s内的位移 从2-11s内小车在额定功率下运动，根据动能定理可得 解得 内小车通过的位移 故通过的总位移 故D正确。 故选AD。 三、实验题 11. 某同学在做“探究平抛运动的特点”的实验。 （1）甲图实验中，用小锤以不同力度敲击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开自由下落，下列说法正确的是__________。 A. 可研究平抛运动竖直方向是否为自由落体运动 B. 可研究平抛运动水平方向是否为匀速直线运动 （2）实验前，图乙斜槽末端的切线________（选填“需要”或“不需要”）调成水平；背板________（选填“需要”或“不需要”）校准到竖直方向，使背板平面与小球下落的竖直平面平行。 （3）在实验中用方格纸记录了小球在运动途中经过A、B、C三个位置，如图丙所示，每个格的边长，取，则该小球做平抛运动的初速度大小为________m/s，小球在B点的竖直分速度大小为________m/s，图中O点________（选填“是”或“不是”）小球做平抛运动的抛出点。（计算结果保留3位有效数字） 【答案】（1）A （2） ①. 需要 ②. 需要 （3） ①. 1.47 ②. 1.96 ③. 不是 【解析】 【小问1详解】 该实验中无论两球从多高的位置落下还是对A的打击力度多大，两球总是同时落地，可知两球在竖直方向的运动完全相同，即可研究平抛运动竖直方向是否为自由落体运动，但不可研究平抛运动水平方向是否为匀速直线运动。 故选A。 【小问2详解】 [1]为了研究小球平抛运动的特点，需要保证小球开始做平抛运动的初速度水平，故他们在图乙所示的装置实验前必须将轨道末端调成水平。 [2]背板需要校准到竖直方向，使背板平面与小球下落的竖直平面平行，从而保证小球在竖直方向上做自由落体运动。 【小问3详解】 [1]根据图丙，可知小球在水平方向有 对应竖直方向有 解得该小球做平抛运动的初速度大小为 [2]竖直方向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，则小球在B点的竖直速度大小为 [3]假设图中O点是小球做平抛运动的抛出点，则小球从O点到B点运动的时间为 小球对应在水平方向上运动的距离为 而小球从O点到B点实际运动的水平距离为 所以可知小球并没有经过O点，则O点不是小球做平抛运动的抛出点。 12. 用如图所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”实验时，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始下落： (1)除了图示的实验器材，下列器材中还必须使用的是（ ） A．交流电源 B．秒表 C．刻度尺 D．天平（带砝码） (2)关于本实验，下列说法正确的是_____（填字母代号）。 A．应选择质量大、体积小的重物进行实验 B．释放纸带之前，纸带必须处于竖直状态 C．先释放纸带，后接通电源 (3)实验中，得到如图2所示的一条纸带。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（O点与下一点的间距接近2mm）的距离分别为hA、hB、hC．已知当地重力加速度为g，打点计时器的打点周期为T。设重物质量为m，从打O点到B点的过程中，重物的重力势能变化量ΔEp=_____，动能变化量ΔEk=______（用已知字母表示）。 (4)在误差允许范围内，当满足关系式________时，可验证机械能守恒。 【答案】 ①. AC ②. AB ③. ④. ⑤. 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]除了图示的实验器材，下列器材中还必须使用的是交流电源和刻度尺，实验中由于有打点计时器，则不需要秒表，要验证的关系式 两边消掉m，则不需要测量质量，不需要天平，故选AC。 (2)[2]A．应选择质量大、体积小的重物进行实验，以减小阻力的影响，选项A错误； B．释放纸带之前，纸带必须处于竖直状态，以减小纸带和打点计时器之间的摩擦力，选项B正确； C．先接通电源，后释放纸带，选项C错误； 故选AB。 (3)[3][4]从打O点到B点的过程中，重物的重力势能变化量 ΔEp=-mghB 打B点时的速度 动能变化量 (4)[5]在误差允许范围内，当满足关系式 即 时，可验证机械能守恒 四、解答题 13. 如图所示，将一小球以速度v0=3m/s的速度从A点水平抛出的同时，在倾角为37°的斜面顶端B点的滑块以VB=2.1m/s的初速度向下做匀加速直线运动，经过一段时间后小球恰好能够以垂直斜面的方向击中滑块，已知A、B两点间高度差=0.2m，（小球和滑块均视为质点，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）， 求：（1）小球从抛出到击中滑块所用的时间； （2）小球下落的高度； （3）滑块与斜面间的动摩擦因数 【答案】（1）0.4s （2）0.8m （3）0.5 【解析】 【分析】（1）根据平行四边形定则求出小球击中滑块时的竖直分速度，结合速度时间公式求出小球从抛出到击中滑块的时间． （2）根据位移时间公式求出小球下落的高度． （3）根据几何关系求出滑块下滑的位移，抓住时间相等，结合位移时间公式求出滑块的加速度，根据牛顿第二定律求出动摩擦因数的大小． 【详解】（1）根据平行四边形定则知，tan37°=， 解得小球击中滑块时的竖直分速度， 则小球从抛出到击中滑块所用的时间． （2）小球下落的高度h=gt2＝×10×0.16m＝0.8m． （3）物块下滑的位移， 根据位移时间公式有：x=vBt+at2，代入数据解得a=2m/s2， 根据牛顿第二定律得，a==gsinθ-μgcosθ， 代入数据解得μ=0.5． 【点睛】该题是平抛运动和牛顿第二定律等基本规律的应用，主要抓住撞到斜面上时水平速度和竖直方向速度的关系以及位移的关系解题． 14. 如图所示，在水平转台上放一个质量的木块，细绳的一端系在木块上，另一端穿过固定在转台圆心O处的光滑圆筒（直径忽略不计）后悬挂一小球，木块与O点间距离。木块可视为质点，重力加速度g取。 （1）若转台光滑，当角速度时，木块与转台保持相对静止，求此小球的质量m； （2）若转台与木块间的动摩擦因数，且最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小，为使木块与转台间保持相对静止，求转台转动的角速度大小的范围。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 转台转动时，木块做圆周运动，小球处于静止。对m，根据平衡条件和牛顿第二定律，有 对M，有 联立解得 【小问2详解】 木块受到的最大静摩擦力 ①当较小时，木块有近心趋势，静摩擦力沿半径向外。根据牛顿第二定律，有 解得 ②当较大时，木块有离心趋势，静摩擦力沿半径向里，有 解得 为使木块与转台保持相对静止，转台转动的角速度范围为 15. 如图所示，半径为R 的光滑半圆形轨道ABC 固定在竖直平面内且与粗糙水平轨道CD 相切于C点，D端有一被锁定的轻质压缩弹簧，弹簧左端连接在固定的挡板上，右端记为Q。质量为m的滑块（视为质点）从轨道上的 P 点由静止滑下，运动到 Q点时速率为零，并能触发弹簧解除锁定，弹簧对滑块产生弹力，使滑块被弹回，且刚好能通过半圆形轨道的最高点 A．已知 滑块与水平轨道间的动摩擦因数 重力加速度大小为 g；求： （1）滑块第一次滑至半圆形轨道最低点C时对轨道的压力； （2）弹簧被锁定时其右端Q到C点的距离是多少； （3）弹簧被解除锁定后对滑块做的功是多少？ 【答案】（1），方向竖直向下；（2）2R；（3）3mgR 【解析】 【详解】（1）设滑块第一次滑至C点时的速度为v，圆轨道C点对滑块的支持力为FN，由P到C的过程，根据动能定理有： 在C点根据牛顿第二定律有 解得 根据牛顿第三定律可知滑块第一次滑至半圆形轨道最低点C时对轨道的压力为，方向竖直向下； （2）对物块从C到Q的过程，根据动能定理有 解得 （3）在A点：根据牛顿第二定律得 Q到C到A的过程，根据功能关系有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $