精品解析：广东省广州市第十六中学2024-2025学年高一下学期期末物理改编练习卷

广东省广州市第十六中学2025年高一下期末物理改编练习卷 一、单选题 1. 如图所示是定性探究电荷间相互作用力与两电荷的电荷量，以及两电荷之间的距离关系的实验装置。该实验的研究方法是（　　） A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 微小量放大法 D. 控制变量法 【答案】D 【解析】 【详解】定性探究电荷间相互作用力与两电荷的电荷量，以及两电荷之间的距离关系的实验装置。该实验的研究方法是先保持一个物理量不变（如两电荷的电荷量，或两电荷之间的距离），探究另一个物理量跟电荷间相互作用力之间的关系，该实验的研究方法是控制变量法。 故选D。 2. 飞镖游戏是一种非常有趣味性的娱乐活动，如图所示，某次飞镖比赛，某选手在距地面某相同的高度，向竖直墙面发射飞镖。每次飞镖均水平射出，且发射点与墙壁距离相同，某两次射出的飞镖插入墙面时速度与水平方向夹角分别为30°和60°，若不考虑所受的空气阻力，则飞镖插到墙面前在空中运动时间之比为（　　） A. B. 3︰1 C. D. 1︰9 【答案】C 【解析】 【详解】飞镖碰到墙时，有 联立可得 可得 故选C。 3. 我国航天科学家在进行深空探索过程中发现有颗星球具有和地球一样的自转特征。如图所示，假设该星球绕AB轴自转，CD所在的赤道平面将星球分为南北半球，OE连线与赤道平面的夹角为30°，经测定，A位置的重力加速度为g，D位置的重力加速度为g，则E位置的向心加速度为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A位置的重力加速度为g，在A位置，根据万有引力等于重力，得 在D位置，物体受到的地球的万有引力等于物体的重力与向心力的合力，则得 E位置的向心加速度为 解得 故选B 4. 一辆质量为的汽车，在车轮不打滑的情况下，匀速爬一坡度为的斜坡公路，发动机输出功率恒为。若空气、摩擦阻力与机件引起的能量损失均可忽略，重力加速度g取，。则该汽车的速度约为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据题意，对汽车分析有 汽车功率 解得 故选D。 5. 如图所示，一带正电的粒子以一定的初速度进入点电荷Q产生的电场中，沿图中弯曲的虚线轨迹先后经过电场中的a、b两点，其中a点的场强大小为Ea，方向与ab连线成30°角；b点的场强大小为Eb，方向与ab连线成60°角，粒子只受电场力的作用。下列说法中正确的是（　　） A. 点电荷Q带正电 B. a点的电势低于b点电势 C. 粒子在a点的电势能高于在b点的电势能 D. 粒子在a点的加速度大于在b点的加速度 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．根据轨迹的弯曲方向，可知点电荷与带电粒子的电性相反，为库仑引力。故点电荷带负电，A错误； B．由图中信息可知 a 点到点电荷的距离大于 b 点到点电荷的距离。根据负点电荷周围等势面的分布情况，可知 a 点的电势高于 b 点电势。 B 错误； C．根据电势能的定义式，有 EP q q 0 可知粒子在 a 点的电势能高于在 b 点的电势能。C 正确； D．根据牛顿第二定律，有 又a 点到点电荷的距离大于 b 点到点电荷的距离。故粒子在 a 点的加速度小于在 b 点的加速度。D错误。 故选 C。 6. 2024年9月19日9时14分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭与远征一号上面级，成功发射第五十九颗、六十颗北斗导航卫星。该组卫星属中圆地球轨道（MEO）卫星，是我国北斗三号全球卫星导航系统建成开通后发射第二组MEO卫星，入轨并完成在轨测试后，将接入北斗卫星导航系统。北斗系统空间段由若干地球静止轨道卫星（GEO）、倾斜地球同步轨道卫星（IGSO）和轨道更低的中圆地球轨道卫星（MEO）等组成。关于北斗导航卫星系统，下列说法正确的是（　　） A. 它们的周期都是24h B. 地球静止轨道卫星可以长期“悬停”于北京正上空 C. 它们的线速度大小都小于7.9km/s D. 倾斜地球同步轨道卫星可以长期“悬停”于北京正上空 【答案】C 【解析】 【详解】A．静止卫星的周期与地球自转周期相等，可知，地球静止轨道卫星（GEO）、倾斜地球同步轨道卫星（IGSO）均为24h，根据 解得 轨道半径越小，周期越小，则轨道更低的中圆地球轨道卫星（MEO）的周期小于24h，故A错误； B．地球静止轨道卫星的轨道平面与赤道重合，即在赤道上方，则地球静止轨道卫星不可能长期“悬停”于北京正上空，故B错误； C．根据 解得 轨道半径越小，线速度越大，第一宇宙速度7.9km/s是近地卫星的环绕速度，可知，它们的线速度大小都小于7.9km/s，故C正确； D．倾斜地球同步轨道卫星与地球自转不同步，可知，倾斜地球同步轨道卫星不能够长期“悬停”于北京正上空，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，在地面上以速度v₀抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上，若以地面为零势能面，不计空气阻力，则下列说法中正确的是 （　　） A. 物体到海平面时的重力势能为 B. 物体到海平面之前任一位置机械能为 C. 物体在海平面上的动能为 D. 物体在海平面上的机械能为 【答案】D 【解析】 【详解】A．若以地面为零势能面，物体到海平面时的重力势能为 ，选项A错误； BD．物体到海平面之前任一位置机械能均等于在地面时的机械能，即为 选项B错误，D正确； C．物体在海平面上的动能为 选项C错误； 故选D。 二、多选题 8. 如图所示是某科技小组制作的投石机的模型，轻杆可绕固定转轴在竖直面内自由转动，A端凹槽内放置一小石块，B端固定配重，某次试验中，调整杆与竖直方向的夹角为后，由静止释放，杆在配重重力作用下转到竖直方向时，石块被水平抛出，打到正前方靶心上方6环处，不计所有阻力，若要正中靶心，可以采取的措施有（　　） A. 增大石块的质量 B. 增大角 C. 增大配重的质量 D. 增大投石机到靶的距离 【答案】AD 【解析】 【详解】A．设石块和配重的质量分别为m1、m2，石块和配重到转轴的距离分别为l1、l2，石块被抛出时的速度大小为v1，则此时配重的速度大小为 ① 根据机械能守恒定律有 ② 由②式可知，若增大m1，则v1将减小，又因为石块抛出点到靶心的水平距离不变，所以石块击中靶前做平抛运动的时间将增大，此措施可行，故A正确； B．根据杠杆原理可知，轻杆AB之所以能绕转轴OO′转动起来从而使石块被抛出，一定满足 ③ 即 ④ 根据②④两式可知，若增大θ，则v1将增大，又因为石块抛出点到靶心的水平距离不变，所以石块击中靶前做平抛运动的时间将减小，此措施不可行，故B错误； C．根据②式可知，若增大m2，则v1将增大，又因为石块抛出点到靶心的水平距离不变，所以石块击中靶前做平抛运动的时间将减小，此措施不可行，故C错误； D．增大投石机到靶的距离后，由于v1不变，所以石块击中靶前做平抛运动的时间将增大，此措施可行，故D正确。 故选AD。 9. 高楼都装有避雷针。某次雷雨天气闪电击中避雷针，避雷针发生尖端放电现象。若避雷针放电时的电场线分布如图所示，在空间取一条水平线abc和一条圆弧线adc，bd连线为ac连线的中垂线，电场线关于直线bd对称，以下说法正确的是（　　） A. a、c两点的电势相等 B. a、b、c、d四点中，b点电势最高 C. a、b、c、d四点中，b点电场强度最大 D. 同一正点电荷在b点的电势能比在a点大 【答案】AC 【解析】 【详解】A．a、c两点关于bd直线对称，且到避雷针的距离相等，所以这两点的电势相等，故A正确； B．沿着电场线电势降低，故b点电势小于d点电势，又将一正点电荷从a点移到b点，电场力做正功，电势能减小，电势降低，故b点电势小于a点电势，又根据a、c两点电势相等，b点电势最低，d点电势最高，故B错误； C．根据电场线越密集的地方场强越大知，a、b、c、d四点中，b点电场强度最大，故C正确； D． 因为 根据 知 即同一正点电荷在b点的电势能比在a点小，故D错误。 故选AC。 10. 预计在2025年1月16日，地球恰好运行到火星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线，此现象被称为“火星冲日”。如图所示，火星和地球几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动，火星与地球的公转轨道半径之比约为3：2，地球与火星的质量之比约为，地球与火星的半径之比约为，取，则（　　） A. 火星与地球的平均密度之比约为 B. 火星与地球绕太阳运动的周期之比约为 C. 火星与地球表面的重力加速度大小之比约为 D. 相邻两次“火星冲日”的时间约为2.25年 【答案】AD 【解析】 【详解】B．根据 代入数据可知，火星与地球绕太阳运动的周期之比约为，故B错误； A．根据 联立得 代入数据可知，火星与地球的平均密度之比约为，故A正确； C．根据 代入数据可知，火星与地球表面的重力加速度大小之比约为，故C错误； D．根据火星与地球绕太阳运动的周期之比约为 已知地球的公转周期为 则火星公转周期为 设经过时间t出现下一次“火星冲日”，则有 解得 故D正确。 故选AD。 三、实验题 11. 物理创新实验研究小组用步进电机、圆盘、小物块、手机等制作了圆周运动综合探究平台，探究圆周运动中向心力、向心加速度等各个物理量之间的关系： （1）手机内部自带加速度传感器，可测量向心加速度大小与方向，规定x、y、z三个方向的正方向如图所示．某同学站在转台上将手水平伸直，以不同朝向拿着手机，如图以自己身体为轴旋转，某段时间内测得y轴方向加速度时间图像如图，x、z轴方向加速度为零，则她可以是___________（填选项前的字母）。 A．将手机竖起，手机屏幕正对自己旋转 B．手机平放在手掌上，屏幕朝上，让底边对着自己旋转 C．手机平放在手掌上，屏幕朝上，让侧边对着自己旋转 （2）为了测加速度传感器在手机中位置，该同学如图将手机沿径向平放固定在圆盘上，底边正对圆盘转轴，让步进电机带动圆盘旋转，手机的加速度、角速度等值可通过手机app phyphox读取，由的图像获得斜率为k（使用国际单位），再用刻度尺测量手机底边到转轴的长度d，如图，则d=___________m，手机内部加速度传感器到手机底边的长度为___________（用题目所给的物理量表示）。 （3）若实验中认为手机绕转轴做匀速圆周运动，测得手机的质量m，周期为T，手机视为质点，手机到转轴的距离为r，可求得向心力Fn=___________（用题目所给的物理量表述）。 【答案】 ①. B ②. 0.1016##0.1017##0.1018 ③. ④. 【解析】 【详解】（1）[1]根据图像，旋转时有沿y轴负方向的加速度，向心加速度指向圆心，可能是手机平放在手掌上，屏幕朝上，让底边对着自己旋转。 故选B。 （2）[2]根据刻度尺的度数规则及图像可知 [3]根据公式 即旋转半径为k，手机内部加速度传感器到手机底边的长度为 （3）[4]在时间的时间为总共有10个闪光周期，即 根据向心力的表达式 12. 打点验证机械能守恒定律的实验装置如图所示。 ①除图示器材外，下列器材中，必需的一组是__________ A.直流电源及导线、天平及砝码 B.直流电源及导线、刻度尺 C.交流电源（，）及导线、天平及砝码 D.交流电源（，）及导线、刻度尺 ②下图中的纸带是实验过程中打点计时器打出的一条纸带。打点计时器打下O点（中未标出）时，重锤开始下落，a、b、c是打点计时器连续打下的3个点。刻度尺的刻线与O点对齐，a、b、c三个点所对刻度如图所示。打点计时器在打出b点时锤下落的高度=__________，下落的速度为vb=__________（计算结果保留3位效数字）。 ③某同学用上述方法测出各计数点到O点的距离h，算出对应的速度平方，并作出-h图像，设当地重力加速度为g。下列说法正确的是__________。 A．图像一定过原点 B．若图像是一条过原点的直线，则机械能一定守恒 C．若图像是一条过原点的直线，则斜率等于g D．若图像是一条过原点的直线，则斜率略小于 【答案】 ①. D ②. 19.30 ③. 1.94（1.93~1.95） ④. AD 【解析】 【分析】 【详解】①[1]电磁打点计时器需要的电源是交流电源；打点的时间间隔是0.02s，不需要秒表；验证机械能守恒定律的实验可以不用测量重物的质量，可以不要天平；测量长度要用到米尺。 故选D。 ②[2]由图可知，打点计时器在打出b点时锤下落的高度hb为19.30cm。 [3]用a、c两点的平均速度代表b点的瞬时速度有 vb===1.94m/s（1.93~1.95都正确） ③[4]若机械能守恒则有 mgh=mv2 整理后有 v2=2gh 则若机械能守恒则v2—h的图像是一条过原点，且斜率为2g的直线，但由于有空气阻力以及纸带和限位孔之间有摩擦等，导致有实验误差，则该直线过原点，但斜率略小于2g。 故选AD。 四、解答题 13. 某点电荷形成的电场中某区域的电场线如图所示，A、B是电场中的两点。一个电荷量的点电荷在A点所受电场力，将该点电荷从A点移到B点，电场力做功，求： （1）求A点电场强度？ （2）A、B两点间的电势差UAB； （3）若取A点为零电势位置，求B点电势能。 【答案】（1），方向由B指向A；（2）-20V；（3） 【解析】 【详解】（1）根据电场强度的定义式可知，A点电场强度大小为 解得 由于该点电荷从A点移到B点，电场力做正功，表明该负电荷所受电场力方向向右，电场强度方向向左，即电场强度方向由B指向A （2）A、B两点间的电势差UAB 解得 （3）若取A点为零电势位置，则有 结合上述解得 该负点电荷在B点电势能 解得 14. 旋转飞椅是一项大人和小孩都喜爱的娱乐项目，但有一定的危险性。现做一模拟实验，在座椅上固定一个50kg的假人模型，如图所示，假人模型用B表示，可看成质点。圆盘半径R＝2m，圆盘中心O到地面的高度为h＝6m，绳索AB长为L＝5m，绳与竖直方向的夹角为。当装置缓慢增加转速，使角缓慢增加至53°时，绳索刚好断裂，不计绳的质量和空气阻力（取，，，，，结果可用根号表示）。求： （1）当时，假人模型的速度v为多大； （2）角由37°缓慢增加至53°时，假人所受重力做了多少功； （3）假人落地时的速度大小。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）假人转动半径 由受力分析可得 解得 （2）角由37°缓慢增加至53°时 可得 （3）绳断时假人的线速度满足 解得 从绳断到落地由动能定理有 联立解得落地时的速度 15. 一游戏装置竖直截面如图所示，该装置由固定在水平地面上倾角θ=37°的直轨道AB、螺旋圆形轨道BCDE、倾角θ=37°的直轨道EF、水平直轨道FP上设置了可水平匀速转动的传送带装置和两段半径相等且圆心角均为37°的圆弧拼接而成的轨道组成，N在M的正下方处且NP足够长。螺旋圆形轨道与轨道AB、EF相切于B（E）处。已知螺旋圆形轨道半径R=0.4m，B点高度为0.5R，圆弧轨道所对应的圆半径为5R，将一质量为m=0.1kg的滑块从倾斜轨道AB上高度h=2.0m处静止释放，滑块与传送带间动摩擦因数，传送带的速度大小v可以在0~5m/s范围内调节，且正反传送方向也可以改变，除传送带外各段轨道均光滑，各处平滑连接，滑块视为质点，传送带足够长，不计空气阻力，，。求∶ （1）滑块第一次过B点的速度大小； （2）滑块第一次过C点时，轨道对滑块的作用力大小FC； （3）若传送带逆时针转动，为使滑块能返回螺旋圆形轨道而不脱离轨道，则传送带的速度大小范围； （4）调节传送带传送的方向和速度大小，要使滑块不脱离轨道且能从M点平抛出去落在水平面轨道NP上，则落地点到N点的最大距离。 【答案】（1）6m/s；（2）4.4N；（3）或；（4） 【解析】 【详解】（1）A到B过程由动能定理 得 （2）A到C过程由动能定理 得 在C处 得 （3）根据 得 ①当滑块返回到螺旋圆形轨道O1的等高处时速度恰好为零，有 得 5m/s ②当滑块返回到螺旋轨道E点 解得 ③当滑块返回到螺旋圆形轨道恰好能通过最高点C，有 在C处 得 所以 5m/s 传送带的速度大小范围为 或 （4）滑块在圆弧轨道滑动过程中，在L点最易脱离轨道 解得 滑块从K到L，过程中 得 5m/s 滑块从L到M过程中 得 平抛运动得 得 根据 得 所以落点到N点的距离 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 广东省广州市第十六中学2025年高一下期末物理改编练习卷 一、单选题 1. 如图所示是定性探究电荷间相互作用力与两电荷的电荷量，以及两电荷之间的距离关系的实验装置。该实验的研究方法是（　　） A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 微小量放大法 D. 控制变量法 2. 飞镖游戏是一种非常有趣味性的娱乐活动，如图所示，某次飞镖比赛，某选手在距地面某相同的高度，向竖直墙面发射飞镖。每次飞镖均水平射出，且发射点与墙壁距离相同，某两次射出的飞镖插入墙面时速度与水平方向夹角分别为30°和60°，若不考虑所受的空气阻力，则飞镖插到墙面前在空中运动时间之比为（　　） A. B. 3︰1 C. D. 1︰9 3. 我国航天科学家在进行深空探索的过程中发现有颗星球具有和地球一样的自转特征。如图所示，假设该星球绕AB轴自转，CD所在的赤道平面将星球分为南北半球，OE连线与赤道平面的夹角为30°，经测定，A位置的重力加速度为g，D位置的重力加速度为g，则E位置的向心加速度为（　　） A B. C. D. 4. 一辆质量为的汽车，在车轮不打滑的情况下，匀速爬一坡度为的斜坡公路，发动机输出功率恒为。若空气、摩擦阻力与机件引起的能量损失均可忽略，重力加速度g取，。则该汽车的速度约为（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，一带正电的粒子以一定的初速度进入点电荷Q产生的电场中，沿图中弯曲的虚线轨迹先后经过电场中的a、b两点，其中a点的场强大小为Ea，方向与ab连线成30°角；b点的场强大小为Eb，方向与ab连线成60°角，粒子只受电场力的作用。下列说法中正确的是（　　） A. 点电荷Q带正电 B. a点的电势低于b点电势 C. 粒子在a点的电势能高于在b点的电势能 D. 粒子在a点的加速度大于在b点的加速度 6. 2024年9月19日9时14分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭与远征一号上面级，成功发射第五十九颗、六十颗北斗导航卫星。该组卫星属中圆地球轨道（MEO）卫星，是我国北斗三号全球卫星导航系统建成开通后发射的第二组MEO卫星，入轨并完成在轨测试后，将接入北斗卫星导航系统。北斗系统空间段由若干地球静止轨道卫星（GEO）、倾斜地球同步轨道卫星（IGSO）和轨道更低的中圆地球轨道卫星（MEO）等组成。关于北斗导航卫星系统，下列说法正确的是（　　） A. 它们的周期都是24h B. 地球静止轨道卫星可以长期“悬停”于北京正上空 C. 它们线速度大小都小于7.9km/s D. 倾斜地球同步轨道卫星可以长期“悬停”于北京正上空 7. 如图所示，在地面上以速度v₀抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上，若以地面为零势能面，不计空气阻力，则下列说法中正确的是 （　　） A. 物体到海平面时的重力势能为 B. 物体到海平面之前任一位置机械能为 C. 物体在海平面上的动能为 D. 物体在海平面上的机械能为 二、多选题 8. 如图所示是某科技小组制作投石机的模型，轻杆可绕固定转轴在竖直面内自由转动，A端凹槽内放置一小石块，B端固定配重，某次试验中，调整杆与竖直方向的夹角为后，由静止释放，杆在配重重力作用下转到竖直方向时，石块被水平抛出，打到正前方靶心上方6环处，不计所有阻力，若要正中靶心，可以采取的措施有（　　） A. 增大石块的质量 B. 增大角 C. 增大配重的质量 D. 增大投石机到靶的距离 9. 高楼都装有避雷针。某次雷雨天气闪电击中避雷针，避雷针发生尖端放电现象。若避雷针放电时的电场线分布如图所示，在空间取一条水平线abc和一条圆弧线adc，bd连线为ac连线的中垂线，电场线关于直线bd对称，以下说法正确的是（　　） A. a、c两点的电势相等 B. a、b、c、d四点中，b点电势最高 C. a、b、c、d四点中，b点电场强度最大 D. 同一正点电荷在b点的电势能比在a点大 10. 预计在2025年1月16日，地球恰好运行到火星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线，此现象被称为“火星冲日”。如图所示，火星和地球几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动，火星与地球的公转轨道半径之比约为3：2，地球与火星的质量之比约为，地球与火星的半径之比约为，取，则（　　） A. 火星与地球的平均密度之比约为 B. 火星与地球绕太阳运动的周期之比约为 C. 火星与地球表面的重力加速度大小之比约为 D. 相邻两次“火星冲日”的时间约为2.25年 三、实验题 11. 物理创新实验研究小组用步进电机、圆盘、小物块、手机等制作了圆周运动综合探究平台，探究圆周运动中向心力、向心加速度等各个物理量之间的关系： （1）手机内部自带加速度传感器，可测量向心加速度大小与方向，规定x、y、z三个方向的正方向如图所示．某同学站在转台上将手水平伸直，以不同朝向拿着手机，如图以自己身体为轴旋转，某段时间内测得y轴方向加速度时间图像如图，x、z轴方向加速度为零，则她可以是___________（填选项前的字母）。 A．将手机竖起，手机屏幕正对自己旋转 B．手机平放在手掌上，屏幕朝上，让底边对着自己旋转 C．手机平放在手掌上，屏幕朝上，让侧边对着自己旋转 （2）为了测加速度传感器在手机中位置，该同学如图将手机沿径向平放固定在圆盘上，底边正对圆盘转轴，让步进电机带动圆盘旋转，手机的加速度、角速度等值可通过手机app phyphox读取，由的图像获得斜率为k（使用国际单位），再用刻度尺测量手机底边到转轴的长度d，如图，则d=___________m，手机内部加速度传感器到手机底边的长度为___________（用题目所给的物理量表示）。 （3）若实验中认为手机绕转轴做匀速圆周运动，测得手机的质量m，周期为T，手机视为质点，手机到转轴的距离为r，可求得向心力Fn=___________（用题目所给的物理量表述）。 12. 打点验证机械能守恒定律的实验装置如图所示。 ①除图示器材外，下列器材中，必需的一组是__________ A.直流电源及导线、天平及砝码 B.直流电源及导线、刻度尺 C.交流电源（，）及导线、天平及砝码 D.交流电源（，）及导线、刻度尺 ②下图中的纸带是实验过程中打点计时器打出的一条纸带。打点计时器打下O点（中未标出）时，重锤开始下落，a、b、c是打点计时器连续打下的3个点。刻度尺的刻线与O点对齐，a、b、c三个点所对刻度如图所示。打点计时器在打出b点时锤下落的高度=__________，下落的速度为vb=__________（计算结果保留3位效数字）。 ③某同学用上述方法测出各计数点到O点的距离h，算出对应的速度平方，并作出-h图像，设当地重力加速度为g。下列说法正确的是__________。 A．图像一定过原点 B．若图像是一条过原点的直线，则机械能一定守恒 C．若图像是一条过原点的直线，则斜率等于g D．若图像是一条过原点的直线，则斜率略小于 四、解答题 13. 某点电荷形成的电场中某区域的电场线如图所示，A、B是电场中的两点。一个电荷量的点电荷在A点所受电场力，将该点电荷从A点移到B点，电场力做功，求： （1）求A点电场强度？ （2）A、B两点间的电势差UAB； （3）若取A点为零电势位置，求B点电势能。 14. 旋转飞椅是一项大人和小孩都喜爱的娱乐项目，但有一定的危险性。现做一模拟实验，在座椅上固定一个50kg的假人模型，如图所示，假人模型用B表示，可看成质点。圆盘半径R＝2m，圆盘中心O到地面的高度为h＝6m，绳索AB长为L＝5m，绳与竖直方向的夹角为。当装置缓慢增加转速，使角缓慢增加至53°时，绳索刚好断裂，不计绳的质量和空气阻力（取，，，，，结果可用根号表示）。求： （1）当时，假人模型速度v为多大； （2）角由37°缓慢增加至53°时，假人所受重力做了多少功； （3）假人落地时的速度大小。 15. 一游戏装置竖直截面如图所示，该装置由固定在水平地面上倾角θ=37°的直轨道AB、螺旋圆形轨道BCDE、倾角θ=37°的直轨道EF、水平直轨道FP上设置了可水平匀速转动的传送带装置和两段半径相等且圆心角均为37°的圆弧拼接而成的轨道组成，N在M的正下方处且NP足够长。螺旋圆形轨道与轨道AB、EF相切于B（E）处。已知螺旋圆形轨道半径R=0.4m，B点高度为0.5R，圆弧轨道所对应的圆半径为5R，将一质量为m=0.1kg的滑块从倾斜轨道AB上高度h=2.0m处静止释放，滑块与传送带间动摩擦因数，传送带的速度大小v可以在0~5m/s范围内调节，且正反传送方向也可以改变，除传送带外各段轨道均光滑，各处平滑连接，滑块视为质点，传送带足够长，不计空气阻力，，。求∶ （1）滑块第一次过B点速度大小； （2）滑块第一次过C点时，轨道对滑块的作用力大小FC； （3）若传送带逆时针转动，为使滑块能返回螺旋圆形轨道而不脱离轨道，则传送带的速度大小范围； （4）调节传送带传送的方向和速度大小，要使滑块不脱离轨道且能从M点平抛出去落在水平面轨道NP上，则落地点到N点的最大距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$