精品解析：天津市耀华中学2024-2025学年高一下学期7月期末物理试题

天津市耀华中学2024-2025学年度第二学期期末学情调研 高一年级物理学科 I卷 一、单项选择题（本题共9小题，每题3分，共27分） 1. 质量为50kg的小王站在升降机内，若升降机竖直上升的位移随时间变化的规律为，取重力加速度大小，则在0~2s内，升降机地板（水平）对小王的支持力做功的平均功率为（　　） A. 2000W B. 2400W C. 3000W D. 3600W 2. 我国于2025年5月20日19时50分成功发射“中星3B卫星”，主要用于为用户提供话音、数据、广播电视传输业务。设“中星3B卫星”质量为m，发射升空过程中其速度由v1增大到v2。则此过程中关于“中星3B卫星”说法正确的是（　　） A. 平均速度一定为 B. 动能增量为 C. 合外力对它做功为 D. 推力对它做功为 3. 如下图所示，两个完全相同的物体分别自斜面AC和BC顶端由静止开始下滑，物体与两斜面的动摩擦因数相同，物体滑至斜面底部C点时的动能分别为和，下滑过程中产生的热量分别为和，则（ ） A. B. C. D. 4. 已知是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从A点沿电场线运动到B点，其速度时间图像如图所示。则这一电场可能是下图中的（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环，圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点，弹簧处于原长时，圆环高度为h.让圆环沿杆滑下，滑到杆的底端时速度为零.则在圆环下滑到底端的过程中(杆与水平方向夹角为30°)( ) A 圆环机械能守恒 B. 弹簧的弹性势能先减小后增大 C. 弹簧的弹性势能变化了mgh D. 弹簧与光滑杆垂直时圆环动能最大 6. 如图甲所示，在x轴上有一个点电荷图中未画出，A为x轴上一点。放在A点的试探电荷受到的静电力与其所带电荷量的关系如图乙所示。以x轴的正方向为静电力的正方向，则（　　） A. A点电场方向沿x轴正方向 B. 点电荷Q一定为正电荷 C. 点电荷Q在A点右侧 D. A点的电场强度大小为 7. 放在粗糙水平地面上质量为0.8 kg的物体受到水平拉力的作用，在0~6 s内其速度与时间的关系图像和该拉力的功率与时间的关系图像分别如图甲、乙所示，g取10m/s2。下列说法中正确的是（　　） A. 0~6 s内拉力做的功为120 J B. 物体在0~2 s内所受的拉力为4 N C. 物体与粗糙水平地面间的动摩擦因数为0.25 D. 合外力在0~6 s内做的功与0~2 s内做的功不相等 8. 如图所示，两个皮带轮顺时针转动，带动水平传送带以不变的速率ν运行，将质量为m的物体A（可视为质点）轻轻放在传送带左端，经时间t后，A的速度变为v，再经过时间t后，到达传送带右端，则下列说法不正确的是（　　） A. 物体A由传送带左端到右端的平均速度为 B. 传送带对物体A做的功为 C. 传送带和物体系统产生了的热量 D. 传送带克服物体A对它的摩擦力所做的功为 9. 汽车研发机构在某款微型汽车的车轮上安装了小型发电机，将减速时的部分动能转化并储存在蓄电池中，以达到节能的目的。某次测试中，微型汽车以额定功率行驶一段距离后关闭发动机，测出了微型汽车的动能Ek与位移x关系图像如图所示，其中①是关闭储能装置时的关系图线，②是开启储能装置时的关系图线。已知微型汽车的质量为1000kg，为便于讨论，设其运动过程中所受阻力恒定。根据图像所给的信息可求出（　　） A. 汽车行驶过程中所受阻力为1000N B. 汽车的额定功率为120kW C. 汽车加速运动的时间为22.5s D. 汽车开启储能装置后向蓄电池提供的电能为5×105J 二、多项选择题（本题共5小题，每小题5分，共25分；每小题都有多个选项正确，少选得3分，不选或错选得零分） 10. 如图所示，质量为m的物体（可视为质点）以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度大小为g，g为重力加速度，此物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中物体（　　） A 重力势能增加了mgh B. 克服摩擦力做功mgh C. 动能损失了mgh D. 机械能损失了mgh 11. 如图所示，竖直绝缘墙壁上固定一个带电质点A，A点正上方的P点用绝缘丝线悬挂另一质点B，A、B两质点因为带电而相互排斥，致使悬线与竖直方向成角，由于漏电A、B两质点的带电量缓慢减小，在电荷漏完之前，关于悬线对悬点P的拉力大小和A、B间斥力大小的变化情况，下面说法中正确的是（　　） A. 保持不变 B. 先变大后变小 C. 保持不变 D. 逐渐减小 12. 如图所示，竖直平面内有一个半径为R，固定光滑四分之一圆弧轨道，质量为m的小球从圆弧上与圆心等高的顶端由静止自由滑下，以圆心所在的水平面为零势能面，忽略小球半径的影响，下列说法中正确的是（　　） A. 小球滑到轨道的底端时重力势能为 B. 小球滑到轨道的底端时速度大小为 C. 小球在最低点的机械能为零 D. 小球最低点时重力瞬时功率最大 13. 如图所示，在电荷量为q的等量异种点电荷形成的电场中，O是两点电荷连线的中点，E、F是两点电荷连线中垂线上关于O对称的两点，B、C和A、D也关于O点对称，点电荷至B点和A点的距离均为r，，则（　　） A. B、C两点电场强度大小相同，方向不同 B. A、D两点电场强度大小相同，方向相同 C. E、O、F三点比较，O点电场强度最大，E、F点电场强度相同 D. B、O、C三点比较，O点电场强度最小，大小为，方向从O指向C 14. 如图所示，质量为M、长度为l的小车静止在光滑的水平面上，质量为m 的小物块（可视为质点）放在小车的最左端，现有一水平恒力F作用在小物块上，使物块从静止开始做匀加速直线运动，物块和小车之间的摩擦力为f，经过时间t，小车运动的位移为s，物块刚好滑到小车的最右端，以下判断中正确的是（　　） A. 此时物块的动能变化为 B. 此时小车的动能变化为 C. 这一过程中，物块和小车间产生的内能为 D. 这一过程中，物块和小车增加的机械能为 Ⅱ卷（共48分） 三、实验题（每空3分，共18分） 15. 如图1所示是验证机械能守恒定律的实验装置。 （1）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材是_____________。 A. 低压交流电源 B. 天平（含砝码） （2）该实验过程中，下列说法正确的是__________。 A. 先释放纸带再接通电源 B. 用手托住重物由静止释放 C. 重物下落的初始位置应靠近打点计时器 （3）重物下落过程中除了重力外会受到空气阻力和摩擦阻力的影响，故动能的增加量__________（选填“略小于”或“略大于”）重力势能的减少量，这属于__________（选“系统误差”或“偶然误差”）。 （4）按照正确的操作得到图2所示的一条纸带，在纸带上选取三个连续打出的点，测得它们到起始点的距离分别为，已知当地重力加速度为，打点计时器打点的周期为设重物的质量为。从打点到打点的过程中，重物的重力势能的减少量__________，动能的增加量__________。 四、计算题（第16题12分，第17题18分，共30分） 16. 如图所示，长L = 1 m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角θ = 37°。已知小球所带电荷量q = 1 × 10−2 C，匀强电场的场强E = 300 N/C，取重力加速度g = 10 m/s2，sin37° = 0.6，cos37° = 0.8。求： （1）小球带正电还是负电？ （2）小球的质量m。 （3）若将小球移至悬点正下方的最低点，然后由静止释放，求小球能获得的最大速率。 17. 某砂场为提高运输效率，研究砂粒下滑的高度与砂粒在传送带上运动的关系，建立如图所示的物理模型．竖直平面内有一倾角θ=37°的直轨道AB，其下方右侧放置一水平传送带，直轨道末端B与传送带间距可近似为零，但允许砂粒通过．转轮半径R=0.4m、转轴间距L=2m的传送带以恒定的线速度逆时针转动，转轮最低点离地面的高度H=2.2m．现将一小物块放在距离传送带高h处静止释放，假设小物块从直轨道B端运动到达传送带上C点时，速度大小不变，方向变为水平向右．已知小物块与直轨道和传送带间的动摩擦因数均为μ=0.5．（sin37°=0.6） （1）若h=2.4m，求小物块到达B端时速度的大小； （2）若小物块落到传送带左侧地面，求h需要满足的条件 （3）改变小物块释放高度h，小物块从传送带的D点水平向右抛出，求小物块落地点到D点的水平距离x与h的关系式及h需要满足的条件． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 天津市耀华中学2024-2025学年度第二学期期末学情调研 高一年级物理学科 I卷 一、单项选择题（本题共9小题，每题3分，共27分） 1. 质量为50kg的小王站在升降机内，若升降机竖直上升的位移随时间变化的规律为，取重力加速度大小，则在0~2s内，升降机地板（水平）对小王的支持力做功的平均功率为（　　） A. 2000W B. 2400W C. 3000W D. 3600W 【答案】B 【解析】 【详解】根据 结合 可知， 对小王，由牛顿第二定律有 其中，联立解得支持力大小 2s内物体位移 则升降机地板（水平）对小王的支持力做功的平均功率 故选B。 2. 我国于2025年5月20日19时50分成功发射“中星3B卫星”，主要用于为用户提供话音、数据、广播电视传输业务。设“中星3B卫星”质量为m，发射升空过程中其速度由v1增大到v2。则此过程中关于“中星3B卫星”说法正确的是（　　） A. 平均速度一定为 B. 动能增量为 C. 合外力对它做功为 D. 推力对它做功为 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据题意，若卫星做匀变速直线运动，则平均速度等于 但卫星的运动状态未知，则平均速度不一定等于，故A错误； B．根据题意可知，卫星动能的变化量为，故B错误； C．根据动能定理，合外力做功等于动能增量，即为，故C正确； D．推力需克服重力等其他力做功，推力做的功大于动能增量，故D错误。 故选C。 3. 如下图所示，两个完全相同的物体分别自斜面AC和BC顶端由静止开始下滑，物体与两斜面的动摩擦因数相同，物体滑至斜面底部C点时的动能分别为和，下滑过程中产生的热量分别为和，则（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】设斜面倾角为，底边长为，则摩擦力做功 即摩擦力做功与斜面倾角无关，所以两物体的摩擦力做功相同，产生的热量相同 由题图可知A物体重力做的功大于B物体重力做的功，再由动能定理可知， 故A正确。 4. 已知是一条电场线上两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从A点沿电场线运动到B点，其速度时间图像如图所示。则这一电场可能是下图中的（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由图像可知，速度在逐渐增大，图像的斜率在逐渐减小，故此带负电的微粒做加速度越来越小的加速直线运动，所受电场力越来越小，电场线的疏密表示场强的大小，故沿AB方向电场线越来越稀疏。带负电的微粒受力方向与运动方向相同，与场强方向相反，故场强方向由B指向A。 故选B。 5. 如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环，圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点，弹簧处于原长时，圆环高度为h.让圆环沿杆滑下，滑到杆的底端时速度为零.则在圆环下滑到底端的过程中(杆与水平方向夹角为30°)( ) A. 圆环机械能守恒 B. 弹簧的弹性势能先减小后增大 C. 弹簧的弹性势能变化了mgh D. 弹簧与光滑杆垂直时圆环动能最大 【答案】C 【解析】 【详解】圆环沿杆滑下，滑到杆的底端的过程中有两个力对圆环做功，即环的重力和弹簧的拉力；所以圆环的机械能不守恒，如果把圆环和弹簧组成的系统作为研究对象，则系统的机械能守恒，故A错误．弹簧的弹性势能随弹簧的形变量的变化而变化，由图知弹簧先缩短后再伸长，故弹簧的弹性势能先增大后减小再增大．故B错误．根据系统的机械能守恒，圆环的机械能减少了mgh，那么弹簧的机械能即弹性势能增大mgh．故C正确．当弹簧的弹力、重力和细杆轨圆环的支持力这三个力平衡时，圆环的加速度为零，速度最大，此位置不在弹簧与光滑杆垂直的位置，选项D错误；故选C. 【点睛】此题主要是分析圆环沿杆下滑的过程的受力和做功情况，只有重力弹簧的拉力做功，所以圆环机械能不守恒，但是系统的机械能守恒；当沿杆方向合力为零的时刻，圆环的速度最大． 6. 如图甲所示，在x轴上有一个点电荷图中未画出，A为x轴上一点。放在A点的试探电荷受到的静电力与其所带电荷量的关系如图乙所示。以x轴的正方向为静电力的正方向，则（　　） A. A点电场方向沿x轴正方向 B. 点电荷Q一定为正电荷 C. 点电荷Q在A点右侧 D. A点的电场强度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】ABC．由图乙，负检验电荷放在A点，所受电场力方向沿x正方向，说明A点电场方向沿x轴负方向，点电荷Q为可能是负电荷，且放在A的左侧；也可能是正电荷，放在A的右侧，故ABC错误； D．由图乙）图线斜率表示场强，可以知道A点场强大小为 故D正确。 故选D。 7. 放在粗糙水平地面上质量为0.8 kg的物体受到水平拉力的作用，在0~6 s内其速度与时间的关系图像和该拉力的功率与时间的关系图像分别如图甲、乙所示，g取10m/s2。下列说法中正确的是（　　） A. 0~6 s内拉力做的功为120 J B. 物体在0~2 s内所受的拉力为4 N C. 物体与粗糙水平地面间的动摩擦因数为0.25 D. 合外力在0~6 s内做的功与0~2 s内做的功不相等 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．0~6 s内拉力做的功为P－t图线下所围的面积 A错误； B．在0~2 s内拉力恒定不变，在2s末，拉力的功率为60W，而运动速度为10m/s，根据 可得拉力大小 F＝6 N B错误； C．在2s~6 s内物体匀速运动，因此 由滑动摩擦力公式 f＝μN 得 μ＝0.25 C正确； D．由于在2s~6 s内物体匀速运动，合外力做功为0，因此合外力在0~6 s内做的功与0~2 s内做的功相等，D错误。 故选C。 8. 如图所示，两个皮带轮顺时针转动，带动水平传送带以不变的速率ν运行，将质量为m的物体A（可视为质点）轻轻放在传送带左端，经时间t后，A的速度变为v，再经过时间t后，到达传送带右端，则下列说法不正确的是（　　） A. 物体A由传送带左端到右端平均速度为 B. 传送带对物体A做的功为 C. 传送带和物体系统产生了的热量 D. 传送带克服物体A对它的摩擦力所做的功为 【答案】D 【解析】 【详解】A．物体A由传送带左端到右端的平均速度等于位移与时间的比值，即，故A正确，与题意不符； B．传送带对物体所做功等于物体动能的增加量，即，故B正确，与题意不符； C．传送带和物体系统产生的热量为 其中， 联立，解得，故C正确，与题意不符； D．由能量守恒可知，传送带克服物体A对它的摩擦力所做的功，等于传送带对物体做功和系统产生内能的和，即，故D错误，与题意相符。 故选D。 9. 汽车研发机构在某款微型汽车的车轮上安装了小型发电机，将减速时的部分动能转化并储存在蓄电池中，以达到节能的目的。某次测试中，微型汽车以额定功率行驶一段距离后关闭发动机，测出了微型汽车的动能Ek与位移x关系图像如图所示，其中①是关闭储能装置时的关系图线，②是开启储能装置时的关系图线。已知微型汽车的质量为1000kg，为便于讨论，设其运动过程中所受阻力恒定。根据图像所给的信息可求出（　　） A. 汽车行驶过程中所受阻力为1000N B. 汽车的额定功率为120kW C. 汽车加速运动的时间为22.5s D. 汽车开启储能装置后向蓄电池提供的电能为5×105J 【答案】D 【解析】 【详解】A．对于图线①，根据动能定理得：-fx=0-Ek 得到阻力为： 选项A错误； B．设汽车匀速运动的速度为v，则有 汽车的额定功率为：P=Fv=fv=2000×40W=80kW 故B错误。 C．对于加速运动过程，根据动能定理得：Pt-fs=Ek2-Ek1 得到  故C错误。 D．根据功能关系得到：汽车开启储能装置后向蓄电池提供的电能为：E=Ek-fs＇=8×105J-2000×1.5×102J=5×105J 故D正确。 故选D。 二、多项选择题（本题共5小题，每小题5分，共25分；每小题都有多个选项正确，少选得3分，不选或错选得零分） 10. 如图所示，质量为m物体（可视为质点）以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度大小为g，g为重力加速度，此物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中物体（　　） A. 重力势能增加了mgh B. 克服摩擦力做功mgh C. 动能损失了mgh D. 机械能损失了mgh 【答案】CD 【解析】 【详解】A．这个过程中物体上升的高度为h，则重力势能增加了mgh，故A错误； B．加速度 则摩擦力 Ff=mg 物体在斜面上能够上升的最大高度为h，发生的位移为2h，则克服摩擦力做功 故B错误； C．由动能定理可知，动能损失量为 故C正确； D．机械能的损失量为 故D正确。 故选CD。 11. 如图所示，竖直绝缘墙壁上固定一个带电质点A，A点正上方的P点用绝缘丝线悬挂另一质点B，A、B两质点因为带电而相互排斥，致使悬线与竖直方向成角，由于漏电A、B两质点的带电量缓慢减小，在电荷漏完之前，关于悬线对悬点P的拉力大小和A、B间斥力大小的变化情况，下面说法中正确的是（　　） A. 保持不变 B. 先变大后变小 C. 保持不变 D. 逐渐减小 【答案】AD 【解析】 【详解】以小球为研究对象，球受到重力G，A的斥力F2和线的拉力F1三个力作用，作出力图，如图。 作出F1、F2的合力F，则由平衡条件得 F=G 根据△FBF1∽△PQB得 在A、B两质点带电量逐渐减少的过程中，PB、PQ、G均不变，则线的拉力F1不变，A、B间斥力F2变小。 故选AD。 12. 如图所示，竖直平面内有一个半径为R，固定的光滑四分之一圆弧轨道，质量为m的小球从圆弧上与圆心等高的顶端由静止自由滑下，以圆心所在的水平面为零势能面，忽略小球半径的影响，下列说法中正确的是（　　） A. 小球滑到轨道的底端时重力势能为 B. 小球滑到轨道的底端时速度大小为 C. 小球在最低点的机械能为零 D. 小球在最低点时重力瞬时功率最大 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】A．以圆心所在的水平面为零势能面，小球滑到轨道的底端时重力势能为 故A错误； B．由机械能守恒定律的 则小球滑到轨道的底端时速度大小为 故B正确； C．小球在圆弧上与圆心等高的顶端时机械能为零，根据机械能守恒定律可知，小球在最低点的机械能为零，故C正确； D．小球在最低点时，速度方向与重力方向垂直，所以重力瞬时功率为零，故D错误。 故选BC。 13. 如图所示，在电荷量为q的等量异种点电荷形成的电场中，O是两点电荷连线的中点，E、F是两点电荷连线中垂线上关于O对称的两点，B、C和A、D也关于O点对称，点电荷至B点和A点的距离均为r，，则（　　） A. B、C两点电场强度大小相同，方向不同 B. A、D两点电场强度大小相同，方向相同 C. E、O、F三点比较，O点电场强度最大，E、F点电场强度相同 D. B、O、C三点比较，O点电场强度最小，大小为，方向从O指向C 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．如图是等量异种点电荷形成电场的电场线 由对称性可知，B、C两点电场强度大小和方向都相同，故A错误； B．由对称性可知，A、D两点电场强度大小相等，方向相同，故B正确； CD．根据电场线的疏密程度表示场强的大小，由图甲可知E、O、F三点比较，O的电场强度最大，E、F点电场强度相同；B、O、C三点比较，O的电场强度最小，大小为 方向从O指向C，故CD正确。 故选BCD。 14. 如图所示，质量为M、长度为l的小车静止在光滑的水平面上，质量为m 的小物块（可视为质点）放在小车的最左端，现有一水平恒力F作用在小物块上，使物块从静止开始做匀加速直线运动，物块和小车之间的摩擦力为f，经过时间t，小车运动的位移为s，物块刚好滑到小车的最右端，以下判断中正确的是（　　） A. 此时物块的动能变化为 B. 此时小车的动能变化为 C. 这一过程中，物块和小车间产生的内能为 D. 这一过程中，物块和小车增加的机械能为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．对物块，根据动能定理有 所以物块动能变化为，A错误； B．物块对小车有摩擦力作用，对小车有 所以小车的动能变化为，B错误； C．系统产生的内能Q等于系统克服摩擦力做功，为，C正确； D．由能量守恒定律，有 则物块和小车增加的机械能为 D正确。 故选CD。 Ⅱ卷（共48分） 三、实验题（每空3分，共18分） 15. 如图1所示是验证机械能守恒定律的实验装置。 （1）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材是_____________。 A 低压交流电源 B. 天平（含砝码） （2）该实验过程中，下列说法正确的是__________。 A. 先释放纸带再接通电源 B. 用手托住重物由静止释放 C. 重物下落的初始位置应靠近打点计时器 （3）重物下落过程中除了重力外会受到空气阻力和摩擦阻力的影响，故动能的增加量__________（选填“略小于”或“略大于”）重力势能的减少量，这属于__________（选“系统误差”或“偶然误差”）。 （4）按照正确的操作得到图2所示的一条纸带，在纸带上选取三个连续打出的点，测得它们到起始点的距离分别为，已知当地重力加速度为，打点计时器打点的周期为设重物的质量为。从打点到打点的过程中，重物的重力势能的减少量__________，动能的增加量__________。 【答案】（1）A （2）C （3） ①. 略小于 ②. 系统误差 （4） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 实验中还必须使用的器材是低压交流电源；因要验证的表达式两边都有质量，则不需要测量重物的质量，即不需要天平； 故选A。 【小问2详解】 A．实验时要先接通电源再释放纸带，选项A错误； B．要用手捏住纸带上端，保持纸带竖直，然后由静止释放，选项B错误； C．重物下落的初始位置应靠近打点计时器，以充分利用纸带，选项C正确。 故选C。 【小问3详解】 [1][2]重物下落过程中除了重力外会受到空气阻力和摩擦阻力的影响，故动能的增加量略小于重力势能的减少量，这属于系统误差。 【小问4详解】 [1]重物的重力势能的减少量 [2]动能的增加量 四、计算题（第16题12分，第17题18分，共30分） 16. 如图所示，长L = 1 m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角θ = 37°。已知小球所带电荷量q = 1 × 10−2 C，匀强电场的场强E = 300 N/C，取重力加速度g = 10 m/s2，sin37° = 0.6，cos37° = 0.8。求： （1）小球带正电还是负电？ （2）小球的质量m。 （3）若将小球移至悬点正下方的最低点，然后由静止释放，求小球能获得的最大速率。 【答案】（1）正电 （2）0.4 kg （3） 【解析】 【小问1详解】 由图可知，小球所受的电场力水平向右，与场强方向相同，故小球带正电。 【小问2详解】 对小球受力分析，如图所示 根据受力平衡可知 代入数据，求得 【小问3详解】 小球所受重力与电场力的合力大小为 其方向与竖直方向成37°角向右下方，所以，小球释放后摆动到原静止位置时速率最大，设最大速率为vm，在该过程中，由动能定理得 代入数据，求得 17. 某砂场为提高运输效率，研究砂粒下滑的高度与砂粒在传送带上运动的关系，建立如图所示的物理模型．竖直平面内有一倾角θ=37°的直轨道AB，其下方右侧放置一水平传送带，直轨道末端B与传送带间距可近似为零，但允许砂粒通过．转轮半径R=0.4m、转轴间距L=2m的传送带以恒定的线速度逆时针转动，转轮最低点离地面的高度H=2.2m．现将一小物块放在距离传送带高h处静止释放，假设小物块从直轨道B端运动到达传送带上C点时，速度大小不变，方向变为水平向右．已知小物块与直轨道和传送带间的动摩擦因数均为μ=0.5．（sin37°=0.6） （1）若h=2.4m，求小物块到达B端时速度的大小； （2）若小物块落到传送带左侧地面，求h需要满足的条件 （3）改变小物块释放的高度h，小物块从传送带的D点水平向右抛出，求小物块落地点到D点的水平距离x与h的关系式及h需要满足的条件． 【答案】（1）；（2）；（3）， 【解析】 【详解】（1）物块由静止释放到B的过程中： 解得vB=4m/s （2）左侧离开，D点速度为零时高为h1 解得h<h1=3.0m （3）右侧抛出，D点的速度为v，则 其中 ，x=vt 可得 为使能在D点水平抛出则： 解得h≥3.6m 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $