精品解析：甘肃省白银市靖远县第一中学2024-2025学年高一下学期7月期末物理试题

靖远一中2024-2025学年高一下期末模拟 物理试题 一、单选题（每小题4分，共28分） 1. 如图，将地球看成圆球，地球赤道上某点有一物体A，北纬45°线上某点有一物体B，在地球自转过程中，A、B两物体均相对于地面静止且看作质点，下列说法正确的是（ ） A. A、B两物体线速度大小之比为 B. A、B两物体角速度之比为2∶1 C. A、B两物体向心加速度大小之比2∶1 D. A、B两物体向心力大小之比为 2. 某同学两次抛出篮球，如图所示，篮球垂直撞在竖直放置的篮板上。不计空气阻力，关于这两次篮球从抛出到撞击篮板的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 两次在空中运动的时间相等 B. 两次抛出后的速度变化率不相等 C. 第1次抛出时速度的水平分量小 D. 第2次抛出时速度的竖直分量大 3. 如图，将小球从倾角为30°的斜面上的P点先后以不同速度向右水平抛出，分别落在斜面上的A点、B点及水平面上的C点，B点为斜面底端，P、A、B、C在水平方向间隔相等，空气阻力不计，下列说法正确的是（　　） A. 三次抛球，小球飞行时间各不相同 B. 三次抛球，小球在落点处的速度方向各不相同 C. 先后三次抛球，抛球速度大小之比为1：2：3 D. 小球落在A、B两点时的速度大小之比为 4. 如图所示，一质量为m的小球固定于轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定于O点处，将小球拉至A处，弹簧恰好无形变，由静止释放小球，小球运动到O点正下方的B点，小球到达B点时的速度为v，A、B两点竖直方向的高度差为h，不计空气阻力。在小球从A点摆向最低点B的过程中（重力加速度为g）（　　） A. 小球的重力做正功，重力势能增加 B. 弹簧的弹力做正功，弹性势能减小 C. 小球的机械能守恒 D. 小球克服弹力做的功为 5. 如图所示，某餐桌的水平旋转餐台可绕过O点的竖直轴转动，旋转餐台上放有M、N两个完全相同的小碟子，碟子M离O点较近。下列说法正确的是（　　） A. 若碟子M随餐台一起匀速转动，它受重力、支持力和向心力作用 B. 若碟子N随餐台一起匀速转动，它所受合力为0 C 若餐台转速从零缓慢增大，碟子N先与餐台发生相对滑动 D. 若碟子M、N随餐台一起匀速转动，M比N的线速度大 6. 如图所示，两质量相等的小球a、b（可视为质点）通过较链用长为L的刚性轻杆连接竖直杆M上，b套在水平杆N上，最初刚性轻杆与水平杆N的夹角为30°。两根足够长的细杆M、N不接触（a、b球均可越过О点），且两杆间的距离忽略不计，重力加速度为g，将两小球从图示位置由静止释放，不计一切摩擦。则b球的最大速度为（　　） A B. C. D. 7. 质量为m的某新型电动汽车在阻力恒为f的水平路面上进行性能测试，测试时的v-t图象如图所示，Oa为过原点的倾斜线段，bc与ab相切于b点，ab段汽车以额定功率P行驶，下列说法不正确的是 A. 0～t1，时间内汽车发动机的功率随时间均匀增加 B. t1～t2时间内汽车发动机的功率为 C. t2～t3时间内汽车受到的合外力做正功 D. t1～t3时间内汽车发动机做功为P(t3-t1) 二、多选题（每小题5分，共15分） 8. 据报道，科学家们在距离地球20万光年外发现了首颗系外“宜居”行星。假设该行星是密度均匀的球形星体，它对其周围物体的万有引力使物体产生的加速度用a表示，物体到行星表面的距离用h表示，a随h变化的图象如图所示。图中、、、及万有引力常量G均为已知。根据以上数据能计算出（　　） A. 行星的第一宇宙速度 B. 行星的半径 C. 行星的密度 D. 行星的自转周期 9. 如图甲所示，在距离地面高度为的平台上有一轻质弹簧，其左端固定于竖直挡板上，右端与质量、可看作质点的物块相接触（不粘连），段粗糙且长度等于弹簧的原长，其余位置均光滑。物块开始静止于点，段的动摩擦因数。现对物块施加一个水平向左的外力，其大小随位移变化关系如图乙所示。物块向左运动到达点，到达点时速度为零，随即撤去外力，物块在弹簧弹力作用下向右运动，从点离开平台，落到地面上点，取，则（　　） A. 弹簧被压缩过程中外力做的功为 B. 弹簧在被压缩过程中具有的最大弹性势能为 C. 整个运动过程中克服摩擦力做功为 D. 、的水平距离为 10. 如图甲所示，固定光滑斜面AC长为L，B为斜面中点，一物块在恒定拉力F作用下，从最低点A由静止开始沿斜面向上拉到B点撤去拉力F，物块继续上滑至停止，设物块由A运动到B的时间为t0，物块的动能随位移x变化的图象如图乙，下列描述该过程中物块的速度v随时间t、物块的重力势能Ep随位移x、加速度a随位移x、机械能E随位移x变化规律的图象中，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 三、实验题（每题8分，共16分） 11. 某实验小组利用如图甲所示的装置进行“验证机械能守恒定律”实验，将气垫导轨一端固定在水平桌面上，整体与水平面成角倾斜放置，光电门固定在气垫导轨下端某处，将带有挡光条的滑块从光电门上端某处由静止释放。 （1）实验中测出挡光条和滑块的总质量为m。静止释放时，挡光条的中心线到光电门的距离为 x，挡光条的宽度为d，挡光条经过光电门的挡光时间为t，重力加速度为g。挡光条经过光电门时的速度大小为__________。滑块及挡光条由释放点运动到光电门的过程中，动能的增加量为__________，重力势能的减少量为__________（用题中所给物理量符号表示）。上述方法得出的动能增加量__________实际动能增加量（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 （2）改变x大小，多次实验，并记录挡光条每次经过光电门时的挡光时间t，利用图像法验证机械能守恒定律，以x为横轴、以为纵轴建立直角坐标系，根据实验数据得到图乙所示的图线，若该图线的斜率__________时，滑块下滑过程中的机械能守恒（用题中所给物理量符号表示）。 12. 图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图： （l）下列说法正确的是_____； A.通过调节使斜槽的末端保持水平 B.每次释放小球的位置可以不同 C.应使小球每次从斜槽上相同位置自由滑下 D.记录小球位置用的铅笔每次必须严格地等距离下降 E.斜槽必须光滑 (2)图乙是正确实验取得的数据，其中O点为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为_____ m/s（g=9.8m/s2）； (3)在另一次实验中将白纸换成方格纸，每个格的边长L=5cm，通过频闪照相机，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则照相机的闪光频率为_____Hz，该小球做平抛运动的初速度为_____m/s；抛出点距A点的竖直距离_____ cm（g=10m/s2）。 四、解答题（第13题12分，第14题13分，第15题16分） 13. 在倾角为37°的斜面上，从A点以4m/s的初速度水平抛出一个小球，小球落在斜面上B点，如图所示．g=10m/s2，求小球落到B点时速度方向与水平方向夹角的正切值tanα及A、B间距离s的大小． 14. 如图所示，货物传送带与地面夹角为，下端A与上端B之间的长度。传送带以4m/s的速度顺时针转动，将质量的物块轻放在传送带下端A处，物块与传送带之间的动摩擦因数，取重力加速度，求： (1)物块从传送带下端A到上端B的时间t； (2)传送带对物块所做的功W。 15. 如图所示，倾角、足够长的斜面底端固定有挡板P，轻质弹簧一端固定在挡板P上，另一端拴接着物块B。斜面右上端处与半径的光滑圆弧轨道连接，圆弧轨道的圆心在斜面的延长线上，圆弧上点在圆心的正下方，。处固定有一光滑轻质滑轮，用跨过滑轮的轻质细绳将物块B与小球A相连，初始时刻小球A锁定在点。斜面上的弹簧、细绳始终与斜面平行，初始时细绳恰好绷直而无张力，弹簧处于压缩状态，B恰好不上滑。已知小球A、物块B的质量分别为，物块B与斜面间的动摩擦因数，接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧的弹性势能表达式，其中弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量，弹簧始终处于弹性限度内，取重力加速度大小。 （1）求初始时弹簧的弹性势能； （2）某时刻解除小球A的锁定，小球A由静止开始运动，求小球A运动到点时弹簧对物块B做的功； （3）在第（2）问条件下，求小球A运动到点时物块B的速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 靖远一中2024-2025学年高一下期末模拟 物理试题 一、单选题（每小题4分，共28分） 1. 如图，将地球看成圆球，地球赤道上某点有一物体A，北纬45°线上某点有一物体B，在地球自转过程中，A、B两物体均相对于地面静止且看作质点，下列说法正确的是（ ） A. A、B两物体线速度大小之比为 B. A、B两物体角速度之比为2∶1 C. A、B两物体向心加速度大小之比为2∶1 D. A、B两物体向心力大小之比为 【答案】A 【解析】 【详解】地球自转时，各点角速度大小相等，有 设地球半径为r，由几何关系知 A．由线速度与角速度、半径的关系得 故A正确； B．地球自转时，各点角速度大小相等，故B错误； C．由知，又角速度相等，故向心加速度之比等于半径之比，应为√2：1，故C错误； D．由知，因不知A、B两物体质量关系，故无法求解向心力之比，故D错误。 故选A。 2. 某同学两次抛出篮球，如图所示，篮球垂直撞在竖直放置的篮板上。不计空气阻力，关于这两次篮球从抛出到撞击篮板的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 两次在空中运动的时间相等 B. 两次抛出后的速度变化率不相等 C. 第1次抛出时速度的水平分量小 D. 第2次抛出时速度的竖直分量大 【答案】C 【解析】 【详解】A．将两次抛球的逆过程看做平抛运动，因第一次竖直高度较大，根据 可知第一次运动时间较长，选项A错误； B．速度变化率等于加速度，可知两次抛出后的速度变化率相等，选项B错误； C．两次水平位移相等，根据 可知第1次抛出时速度的水平分量小，选项C正确； D．根据 可知第2次抛出时速度的竖直分量小，选项D错误。 故选C。 3. 如图，将小球从倾角为30°的斜面上的P点先后以不同速度向右水平抛出，分别落在斜面上的A点、B点及水平面上的C点，B点为斜面底端，P、A、B、C在水平方向间隔相等，空气阻力不计，下列说法正确的是（　　） A. 三次抛球，小球的飞行时间各不相同 B. 三次抛球，小球在落点处的速度方向各不相同 C. 先后三次抛球，抛球速度大小之比为1：2：3 D. 小球落在A、B两点时的速度大小之比为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据 解得 由图可知，小球落到B点和C点时，下落高度相同，运动时间相同。落到A点的小球，下落高度比落到B点和C点高度小。 A错误； B．小球落到A、B两点时，则小球都落在斜面上，则小球位移与水平方向夹角的正切值为 则小球速度方向与水平方向夹角的正切值为 可知，小球速度方向与初速度的大小无关，则小球落到A、B两点时，其速度方向相同，故B错误； C．因为P、A、B、C在水平方向间隔相等，落到A、B、C三点的小球，水平位移之比为1:2:3，由于 抛球的速度 所以，先后三次抛球，抛球速度大小之比不等于1：2：3C错误； D． 由动能定理得 又因为小球落在A、B两点时，下落高度之比 小球落在A、B两点时的速度大小之比为。 D正确。 故选D。 4. 如图所示，一质量为m的小球固定于轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定于O点处，将小球拉至A处，弹簧恰好无形变，由静止释放小球，小球运动到O点正下方的B点，小球到达B点时的速度为v，A、B两点竖直方向的高度差为h，不计空气阻力。在小球从A点摆向最低点B的过程中（重力加速度为g）（　　） A. 小球的重力做正功，重力势能增加 B. 弹簧的弹力做正功，弹性势能减小 C. 小球的机械能守恒 D. 小球克服弹力做的功为 【答案】D 【解析】 【详解】A．小球从A点到B点的过程中高度下降，重力对小球做正功，小球的重力势能减小，故A错误； B．弹簧伸长，弹簧的弹力对小球做负功，弹性势能增大，故B错误； C．小球从A点到B点的过程中，重力和弹簧弹力做功，小球的机械能不守恒，故C错误； D．设由A点到B点的过程中小球克服弹力做的功为W，根据动能定理得 所以由A点到B点的过程中小球克服弹力做的功 故D正确。 故选D。 5. 如图所示，某餐桌的水平旋转餐台可绕过O点的竖直轴转动，旋转餐台上放有M、N两个完全相同的小碟子，碟子M离O点较近。下列说法正确的是（　　） A. 若碟子M随餐台一起匀速转动，它受重力、支持力和向心力作用 B. 若碟子N随餐台一起匀速转动，它所受合力为0 C. 若餐台转速从零缓慢增大，碟子N先与餐台发生相对滑动 D. 若碟子M、N随餐台一起匀速转动，M比N的线速度大 【答案】C 【解析】 【详解】AB．碟子M、N随餐台做匀速圆周运动，受重力、支持力和静摩擦力作用，三个力的合力即静摩擦力提供向心力，故A、B错误； C．碟子M、N随餐台做匀速圆周运动时，角速度相同，由牛顿第二定律可知 碟子M、N完全相同，所受最大静摩擦力相等，由于碟子N离O点较远，其所受静摩擦力先达到最大值，所以碟子N先与餐台发生相对滑动，故C正确； D．碟子N离O点较远，由公式可知，N比M的线速度大，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，两质量相等的小球a、b（可视为质点）通过较链用长为L的刚性轻杆连接竖直杆M上，b套在水平杆N上，最初刚性轻杆与水平杆N的夹角为30°。两根足够长的细杆M、N不接触（a、b球均可越过О点），且两杆间的距离忽略不计，重力加速度为g，将两小球从图示位置由静止释放，不计一切摩擦。则b球的最大速度为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】a球和b球所组成的系统只有重力做功，则机械能守恒，b球速度为0时，a到达水平面，在竖直方向只受重力作用，则加速度为g，当a球运动到两杆的交点后再向下运动L距离，此时b 达到两杆的交点处，a的速度为0，b的速度最大为，由机械能守恒得 解得 故选B。 7. 质量为m的某新型电动汽车在阻力恒为f的水平路面上进行性能测试，测试时的v-t图象如图所示，Oa为过原点的倾斜线段，bc与ab相切于b点，ab段汽车以额定功率P行驶，下列说法不正确的是 A. 0～t1，时间内汽车发动机的功率随时间均匀增加 B. t1～t2时间内汽车发动机的功率为 C. t2～t3时间内汽车受到的合外力做正功 D. t1～t3时间内汽车发动机做功为P(t3-t1) 【答案】C 【解析】 【分析】0～t1时间内，电动汽车做匀加速直线运动，t2～t3时间内，电动汽车做匀速直线运动，牵引力等于阻力，牵引力做功不为零. 【详解】A、0～t1时间内，电动汽车做匀加速直线运动，由牛顿第二定律和瞬时功率，，可得，可知功率随时间均匀增大；故A正确. B、t1～t2时间内汽车保持额定功率不变而做变加速直线运动，则发动机的功率为；故B正确. C、t2～t3时间内，电动汽车做匀速直线运动，牵引力等于阻力，则合外力为零，即合外力做功为零；故C错误. D、从t1时刻开始，发动机保持额定功率不变，而牵引力是变力，故牵引力的功为；故D正确. 本题选不正确的故选C. 【点睛】解决本题的关键知道汽车在匀加速运动阶段，牵引力不变，达到额定功率后，功率不变，结合P=Fv进行分析求解． 二、多选题（每小题5分，共15分） 8. 据报道，科学家们在距离地球20万光年外发现了首颗系外“宜居”行星。假设该行星是密度均匀的球形星体，它对其周围物体的万有引力使物体产生的加速度用a表示，物体到行星表面的距离用h表示，a随h变化的图象如图所示。图中、、、及万有引力常量G均为已知。根据以上数据能计算出（　　） A. 行星的第一宇宙速度 B. 行星的半径 C. 行星的密度 D. 行星的自转周期 【答案】ABC 【解析】 【详解】AB．球形行星对其周围质量为m的物体的万有引力 则 联立可得星球的半径R和质量M，第一宇宙速度即近地卫星的速度，故有 则 故AB正确； C．由半径可求得体积，再由质量与体积可求得密度，故C正确； D．由题目以及相关的公式的物理量都与该行星转动的自转周期无关，所以不能求出该行星的自转周期，故D错误。 故选ABC。 9. 如图甲所示，在距离地面高度为的平台上有一轻质弹簧，其左端固定于竖直挡板上，右端与质量、可看作质点的物块相接触（不粘连），段粗糙且长度等于弹簧的原长，其余位置均光滑。物块开始静止于点，段的动摩擦因数。现对物块施加一个水平向左的外力，其大小随位移变化关系如图乙所示。物块向左运动到达点，到达点时速度为零，随即撤去外力，物块在弹簧弹力作用下向右运动，从点离开平台，落到地面上点，取，则（　　） A. 弹簧被压缩过程中外力做功为 B. 弹簧在被压缩过程中具有的最大弹性势能为 C. 整个运动过程中克服摩擦力做功为 D. 、的水平距离为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据图象，图象与坐标轴围成的面积表示力F做的功，则弹簧被压缩过程中外力做的功为 A正确； B．物块受到摩擦力 所以摩擦力做功 根据动能定理 解得 W弹=-3J 弹力做负功，弹性势能增加，故最大弹性势能为3J，故B错误； C．整个过程即物块从A运动到B再从B运动到N，其中仅OA段粗糙，从A到B摩擦力做功-2J，摩擦力从B到A做功同为-2J，故摩擦力做功为-4J，即整个运动过程中克服摩擦力做功为，C正确； D．从B到M，弹力做正功，大小等于从弹簧最大弹性势能，外力F撤去，根据动能定理 解得 M至N物块做平抛运动，运动时间 则水平位移 D错误。 故选AC。 10. 如图甲所示，固定光滑斜面AC长为L，B为斜面中点，一物块在恒定拉力F作用下，从最低点A由静止开始沿斜面向上拉到B点撤去拉力F，物块继续上滑至停止，设物块由A运动到B的时间为t0，物块的动能随位移x变化的图象如图乙，下列描述该过程中物块的速度v随时间t、物块的重力势能Ep随位移x、加速度a随位移x、机械能E随位移x变化规律的图象中，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】BD 【解析】 【分析】本题主要考查匀变速直线运动中多种能量的关系以及各自的特点。 【详解】设斜面的倾角为θ，则物体上升的过程中根据动能定理 A到B的过程中 F– mgsinθ = E0 B到最高点 – mgsinθ = -E0 解得 mgsinθ=，F = A．A到B的过程中拉力F做正功，则物块机械能增加，到B点后撤去F，由于斜面光滑，故只有重力做功，则物块机械能守恒，A错误； B．取A点所在的水平面为零势能面根据重力势能的表达式有 Ep= mgxsinθ 由上式可看出随着x的增大Ep增大，且有 x =时Ep=2E0，x =时Ep=3E0 B正确； C．根据牛顿第二定律A到B的过程中有 F – mgsinθ = ma0 解得 a0= B点后有 -mgsinθ = ma 解得 a =，a =-2a0 C错误； D．由选项C可知物体先做加速度为a0的匀加速直线运动，后做加速度为2a0的匀减速直线运动，D正确。 故选BD。 【点睛】列出动能定理的表达式是解决图像相关数据的关键。 三、实验题（每题8分，共16分） 11. 某实验小组利用如图甲所示的装置进行“验证机械能守恒定律”实验，将气垫导轨一端固定在水平桌面上，整体与水平面成角倾斜放置，光电门固定在气垫导轨下端某处，将带有挡光条的滑块从光电门上端某处由静止释放。 （1）实验中测出挡光条和滑块的总质量为m。静止释放时，挡光条的中心线到光电门的距离为 x，挡光条的宽度为d，挡光条经过光电门的挡光时间为t，重力加速度为g。挡光条经过光电门时的速度大小为__________。滑块及挡光条由释放点运动到光电门的过程中，动能的增加量为__________，重力势能的减少量为__________（用题中所给物理量符号表示）。上述方法得出的动能增加量__________实际动能增加量（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 （2）改变x大小，多次实验，并记录挡光条每次经过光电门时的挡光时间t，利用图像法验证机械能守恒定律，以x为横轴、以为纵轴建立直角坐标系，根据实验数据得到图乙所示的图线，若该图线的斜率__________时，滑块下滑过程中的机械能守恒（用题中所给物理量符号表示）。 【答案】（1） ①. ②. ③. ④. 小于 （2） 【解析】 小问1详解】 挡光条经过光电门时的速度大小为 滑块及挡光条由释放点运动到光电门的过程中，动能的增加量为 重力势能的减少量为 根据遮光片的平均速度表示瞬时速度，因中间时刻的速度小于中间位置的速度，可知得出的动能增加量小于实际动能增加量； 【小问2详解】 由第一问分析， 可得 结合图像，可知  12. 图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图： （l）下列说法正确的是_____； A.通过调节使斜槽的末端保持水平 B.每次释放小球的位置可以不同 C.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下 D.记录小球位置用的铅笔每次必须严格地等距离下降 E.斜槽必须光滑 (2)图乙是正确实验取得的数据，其中O点为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为_____ m/s（g=9.8m/s2）； (3)在另一次实验中将白纸换成方格纸，每个格的边长L=5cm，通过频闪照相机，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则照相机的闪光频率为_____Hz，该小球做平抛运动的初速度为_____m/s；抛出点距A点的竖直距离_____ cm（g=10m/s2）。 【答案】 ①. AC ②. 1.6 ③. 10 ④. 1.5 ⑤. 5 【解析】 【详解】(1)[1]A．为了保证小球的初速度水平，需调节使斜槽的末端保持水平，选项A正确； BCE．为了保证小球每次平抛运动的初速度大小相等，应使小球每次从斜槽的同一位置由静止释放，斜槽不一定需要光滑，选项C正确，BE错误； D．记录小球位置用的铅笔不需要每次严格地等距离下降，选项D错误。 故选AC。 (2)[2]根据得平抛运动的时间 则小球平抛运动的初速度 (3)[3]在竖直方向上根据得 所以照相机的闪光频率为 [4]小球平抛运动的初速度 [5]B点竖直分速度 从抛出点到B点的时间 则抛出点到B点的竖直位移 ， 所以抛出点到A点的竖直距离 四、解答题（第13题12分，第14题13分，第15题16分） 13. 在倾角为37°的斜面上，从A点以4m/s的初速度水平抛出一个小球，小球落在斜面上B点，如图所示．g=10m/s2，求小球落到B点时速度方向与水平方向夹角的正切值tanα及A、B间距离s的大小． 【答案】1.5；3m 【解析】 详解】运动轨迹如图，结合几何知识： 所以有： 设小球运动的时间为t，利用平抛知识有： 联立以上各式计算得出： 则： . 所以AB间的距离： . 答：小球落到B点时速度方向与水平方向夹角的正切值，A、B间距离 14. 如图所示，货物传送带与地面夹角为，下端A与上端B之间的长度。传送带以4m/s的速度顺时针转动，将质量的物块轻放在传送带下端A处，物块与传送带之间的动摩擦因数，取重力加速度，求： (1)物块从传送带下端A到上端B的时间t； (2)传送带对物块所做的功W。 【答案】(1)5.5s；(2)512J 【解析】 【分析】 【详解】(1)设物块所受支持力为，所受滑动摩擦力为，对物块受力分析如图所示 则有 物块放上传送带后先做匀加速运动，根据牛顿第二定律，有 解得 物块做匀加速运动所用时间为 匀加速运动的位移为 由于，所以当物块速度与传送带速度相同时，两者相对静止，物块做匀速运动的时间为 所以物块从传送带下端A到上端B的时间为 (2)物块做匀加速运动时，滑动摩擦力做功为 物块做匀速运动时，静摩擦力做功为 所以传送带对物块所做的功为 15. 如图所示，倾角、足够长的斜面底端固定有挡板P，轻质弹簧一端固定在挡板P上，另一端拴接着物块B。斜面右上端处与半径的光滑圆弧轨道连接，圆弧轨道的圆心在斜面的延长线上，圆弧上点在圆心的正下方，。处固定有一光滑轻质滑轮，用跨过滑轮的轻质细绳将物块B与小球A相连，初始时刻小球A锁定在点。斜面上的弹簧、细绳始终与斜面平行，初始时细绳恰好绷直而无张力，弹簧处于压缩状态，B恰好不上滑。已知小球A、物块B的质量分别为，物块B与斜面间的动摩擦因数，接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧的弹性势能表达式，其中弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量，弹簧始终处于弹性限度内，取重力加速度大小。 （1）求初始时弹簧的弹性势能； （2）某时刻解除小球A的锁定，小球A由静止开始运动，求小球A运动到点时弹簧对物块B做的功； （3）在第（2）问条件下，求小球A运动到点时物块B的速度大小。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）对物块B受力分析，有 其中 此时弹簧的弹性势能 解得 ， （2）小球A运动到点时物块B沿斜面上滑的距离 可知此时弹簧恰好处于原长位置，由功能关系有 解得 （3）对物块B与小球A构成的系统有 小球A、物块B沿绳方向的速度相等，则 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$