精品解析:四川省南充市西充中学2024-2025学年高一下学期6月月考物理试题
2025-08-28
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 四川省 |
| 地区(市) | 南充市 |
| 地区(区县) | 西充县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.77 MB |
| 发布时间 | 2025-08-28 |
| 更新时间 | 2025-09-10 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-08-28 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53659454.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
西充中学高2024级高一下学期6月份月考
物理试题
用时:75分钟 总分:100分
一、单选题(本题共8个小题,每小题4分,共32分;在每个小题给出的四个选项中,只有一项是符合题意。)
1. 2024年9月25日,我国向太平洋相关海域成功发射了一枚携载模拟弹头的洲际弹道导弹,导弹精准落入预定海域,如图所示。图中、、、四点所在的曲线是该导弹的飞行轨迹,则导弹经过、、、四点时的速度、、、的方向与所受的合外力、、、的方向可能正确的是在( )
A. 点 B. 点 C. 点 D. 点
2. 下列关于重力做功及重力势能的说法中,正确的是( )
A. 两物体A、B,A的高度是B的2倍,那么A的重力势能也是B的2倍
B. 如果考虑空气阻力,物体从某一高度下落到达地面,物体重力势能的减少要比无阻力自由下落时重力势能减少得少
C. 重力做功的多少,与参考平面的选取有关
D. 相对不同的参考平面,物体具有不同数值的重力势能,但这并不影响研究有关重力势能变化的问题
3. 一同学将铅球水平推出,不计空气阻力和转动的影响,铅球在平抛运动过程中( )
A. 机械能一直增加 B. 加速度保持不变 C. 速度大小保持不变 D. 被推出后瞬间动能最大
4. 如图所示,有一种游乐项目,游客进入一个大型圆筒状容器后,紧靠竖直筒壁站立。当圆筒开始转动后,转速逐渐增大,游客会感到自己被紧紧地压在筒壁上;当转速增大到一定数值时,游客对底板恰好无压力,已知游客与筒壁间的动摩擦因数为,转动半径为,重力加速度大小为,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,此时游客的向心加速度大小为( )
A B. C. D.
5. 一个小球从离地面某高度处做自由落体运动,选地面为零势能面,其重力势能Ep随时间t的变化关系图像可能为( )
A. B.
C. D.
6. 如图甲所示,轻弹簧竖直固定在水平面上,一质量为m=0.2kg的小球,从弹簧上端某高度处自由下落,从它接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中(弹簧在弹性限度内),其速度v和弹簧压缩量△x之间的函数图象如图乙所示,其中A为曲线的最高点,小球和弹簧接触瞬间机械能损失不计,g 取10 m/s2,则下列说法正确的是
A. 小球刚接触弹簧时加速度最大
B. 该弹簧的劲度系数为20.0 N/m
C. 从接触弹簧到压缩至最短的过程中,弹簧的弹性势能先增大后减小
D. 从接触弹簧到压缩至最短过程中,小球的机械能守恒
7. 如图所示,甲乙两人进行击球游戏,甲在A处将球以的速度水平击出,乙在比A处低的B处将球击回,接球时球拍与水平方向的夹角为,且球垂直击中乙球拍,不计空气阻力,重力加速度取,则AB两处的高度差为( )
A. 35cm B. 45cm C. 55cm D. 65cm
8. 如图所示,一条直线上有A、B、C三点,,D点为过B点且垂直于AB直线上的一点,AD与AB夹角为。在B点固定一个电荷量为Q的负点电荷,再在A点固定一个点电荷,使C点的电场强度为0。已知静电力常量为k,则下列说法正确的是( )
A. 在A点固定的电荷为负电荷
B. 在A点固定的电荷带电量为2Q
C. D点的电场强度大小为
D. D点的电场强度方向水平向右
二、多选题(本题共4个小题,每小题5分,共20分;在每个小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对得5分,选对但不全得3分,有选错的得0分。)
9. 如图,A、B、C三个物体放在旋转平台上,最大静摩擦因数均为μ,已知A的质量为2m,B、C的质量均为m,A、B离轴距离均为R,C距离轴为2R,则当平台逐渐加速旋转时( )
A. 物体A和B的向心加速度大小相等
B. 物体A、B、C未滑动前B的摩擦力最小
C 当圆台转速增加时,B比A先滑动
D. 当圆台转速增加时,C和A同时开始滑动
10. 一质量为m的滑雪运动员,从高为h的斜坡顶端静止自由下滑。下滑过程中受到的阻力大小为f,斜坡倾角为θ,重力加速度为g。运动员滑至坡底的过程中( )
A. 重力做功为mgh
B. 支持力做功为mghcosθ
C. 合力做功为(mgsinθ-f)h
D. 机械能减少了
11. 内壁光滑的环形凹槽半径为R,固定在竖直平面内,一根长度为的轻杆,一端固定有质量为m的小球甲,另一端固定有质量为2m的小球乙。现将两小球放入凹槽内,小球乙位于凹槽的最低点,如图所示,由静止释放后( )
A. 下滑过程中甲球减少的机械能总是等于乙球增加的机械能
B. 下滑过程中甲球减少的重力势能总是等于乙球增加的重力势能
C. 甲球可沿凹槽下滑到槽的最低点
D. 杆从右向左滑回时,乙球一定能回到凹槽最低点
12. 如图甲所示,足够长的木板静置于水平地面上,木板左端放置一可看成质点的物块。t=0时对物块施加一水平向右的恒定拉力F,在F的作用下物块和木板发生相对滑动,t=2s时撤去F,物块恰好能到达木板右端,整个过程物块运动的v-t图像如图乙所示。已知木板的质量为0.5kg,物块与木板间、木板与地面间均有摩擦,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小g=10m/s2,下列说法正确的是( )
A. 木板的长度为3m
B. 物块的质量为0.8kg
C. 拉力F对物块做的功为9.9J
D. 木板与地面间因摩擦产生的热量为3.3J
三、实验题(本题共2个小题,每个空2分,共16分。)
13. 某实验小组用如图甲所示装置探究平抛运动的规律。重力加速度g大小取。
(1)关于实验要点,下列说法正确的是________。
A. 斜槽轨道必须光滑
B. 斜槽轨道末段必须水平
C. 挡板高度必须等间距变化
D. 每次应从斜槽上相同的位置无初速度释放小球
(2)实验所用方格纸的每格边长为4.9cm,A、B、C为小球做平抛运动经过的三个位置,如图乙所示,则该小球做平抛运动的初速度大小________m/s,小球在B点的竖直分速度大小________m/s,由此判断图中O点________(选填“是”或“不是”)小球做平抛运动的抛出点。(计算结果均保留3位有效数字)
14. 某同学用重物自由下落验证机械能守恒定律。实验装置如图甲所示。
(1)下列步骤是实验过程中的一部分,其中是多余的或错误的有( )
A. 用天平称出重锤的质量 B. 操作时,应先接通电源后释放纸带
C. 用秒表测重锤下落的时间 D. 释放纸带时,夹子应靠近打点计时器
(2)若实验中所用重锤质量,打点纸带如图乙所示,打点时间间隔为,则打B点时,重锤动能_______。从开始下落起至B点,重锤的重力势能减少量是_______(,结果保留三位有效数字)
(3)根据纸带计算出相关各点的速度,用刻度尺量出下落的距离,以为纵轴,以为横轴做出的图像应该是下图中的_______。
A. B.
C. D.
四、解答题(本题共3个小题,第15题10分,第16题8分,第15题14分,共32分)
15. 某快乐星球的一颗非静止轨道卫星a在轨道上绕行n圈所用时间为t。如图所示。已知该快乐星球的半径为R,快乐星球表面处的重力加速度为g,万有引力常量为G,求:
(1)快乐星球的质量M;
(2)快乐星球的第一宇宙速度;
(3)卫星a离快乐星球表面的高度h。
16. 福建舰是我国自主设计建造首艘弹射型航空母舰。2024年5月,借助配重小车进行电磁驱动弹射测试,若测试时,福建舰始终静止,配重小车在水平甲板上由静止开始做匀加速直线运动,共经落到海平面。小车运动轨迹如图所示,甲板距海平面高度为,小车的落水点到航空母舰前端水平距离为。不计空气阻力,小车可视为质点,取,求:
(1)小车离开航空母舰时的速度大小;
(2)小车在电磁驱动过程中加速的距离。
17. 如图,一质量m=1kg的滑块(可视为质点)静止于粗糙的水平轨道上的A点。对滑块施加一水平外力,使其向右运动,外力的功率恒为P=6W。经过t=2s后撤去外力,滑块继续滑行至B点后水平飞出,恰好在C点沿切线方向进入固定在竖直平面内的光滑圆弧形轨道,B、C两点的高度差h=0.45m,最后小物块滑上紧靠轨道末端D点的质量为M=2kg的长木板,并刚好不从长木板上滑出。已知AB的长度L=2.0m,半径OC和竖直方向的夹角α=37°,圆形轨道的半径R=0.5m,木板上表面与圆弧轨道末端切线相平,木板下表面与水平地面之间光滑,小物块与长木板间的动摩擦因数μ2=0.4,(空气阻力不计,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)滑块运动到C点时速度vC的大小;
(2)滑块运动到D点的速度大小vD;
(3)求滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ1和长木板的长度s。
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西充中学高2024级高一下学期6月份月考
物理试题
用时:75分钟 总分:100分
一、单选题(本题共8个小题,每小题4分,共32分;在每个小题给出的四个选项中,只有一项是符合题意。)
1. 2024年9月25日,我国向太平洋相关海域成功发射了一枚携载模拟弹头的洲际弹道导弹,导弹精准落入预定海域,如图所示。图中、、、四点所在的曲线是该导弹的飞行轨迹,则导弹经过、、、四点时的速度、、、的方向与所受的合外力、、、的方向可能正确的是在( )
A. 点 B. 点 C. 点 D. 点
【答案】B
【解析】
【详解】根据曲线运动的特点,可知速度v方向沿运动轨迹的切线方向,合外力F方向指向运动轨迹的凹侧,轨迹在两者之间,故图中点符合要求,A点、C点、D点不符合要求。
故选B。
2. 下列关于重力做功及重力势能的说法中,正确的是( )
A. 两物体A、B,A的高度是B的2倍,那么A的重力势能也是B的2倍
B. 如果考虑空气阻力,物体从某一高度下落到达地面,物体重力势能的减少要比无阻力自由下落时重力势能减少得少
C. 重力做功的多少,与参考平面的选取有关
D. 相对不同的参考平面,物体具有不同数值的重力势能,但这并不影响研究有关重力势能变化的问题
【答案】D
【解析】
详解】A.根据重力势能大小
可知重力势能大小与质量及高度有关,由于质量大小不明确,故不能说明物体A的重力势能的数值一定是物体B的2倍,故A错误;
B.从同一高度落下的物体到达地面,由于下落的高度相同,故无论是否受空气阻力,重力势能的减少量是相同的,故B错误;
C.根据重力做功公式
可知W与物体初末位置的高度差有关,与参考平面的选取无关,故C错误;
D.相对不同的参考平面,物体具有不同数值的高度h,根据
可知物体具有不同数值的重力势能,根据重力做功公式
可知重力势能的变化与零势能的选取无关,即并不影响研究有关重力势能变化的问题,故D正确。
故选D。
3. 一同学将铅球水平推出,不计空气阻力和转动的影响,铅球在平抛运动过程中( )
A. 机械能一直增加 B. 加速度保持不变 C. 速度大小保持不变 D. 被推出后瞬间动能最大
【答案】B
【解析】
【详解】A.铅球做平抛运动,仅受重力,故机械能守恒,A错误;
B.铅球加速度恒为重力加速度保持不变,B正确;
CD.铅球做平抛运动,水平方向速度不变,竖直方向做匀加速直线运动,根据运动的合成可知铅球速度变大,则动能越来越大,CD错误。
故选B。
【点睛】
4. 如图所示,有一种游乐项目,游客进入一个大型圆筒状容器后,紧靠竖直筒壁站立。当圆筒开始转动后,转速逐渐增大,游客会感到自己被紧紧地压在筒壁上;当转速增大到一定数值时,游客对底板恰好无压力,已知游客与筒壁间的动摩擦因数为,转动半径为,重力加速度大小为,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,此时游客的向心加速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】游客在竖直方向上受力平衡,则有
水平方向有
联立解得
故选C。
5. 一个小球从离地面某高度处做自由落体运动,选地面为零势能面,其重力势能Ep随时间t的变化关系图像可能为( )
A B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设小球初始高度为h0,则
所以Ep—t图像应是开口向下的抛物线。
故选A。
6. 如图甲所示,轻弹簧竖直固定在水平面上,一质量为m=0.2kg的小球,从弹簧上端某高度处自由下落,从它接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中(弹簧在弹性限度内),其速度v和弹簧压缩量△x之间的函数图象如图乙所示,其中A为曲线的最高点,小球和弹簧接触瞬间机械能损失不计,g 取10 m/s2,则下列说法正确的是
A. 小球刚接触弹簧时加速度最大
B. 该弹簧的劲度系数为20.0 N/m
C. 从接触弹簧到压缩至最短的过程中,弹簧的弹性势能先增大后减小
D. 从接触弹簧到压缩至最短的过程中,小球的机械能守恒
【答案】B
【解析】
【详解】A.小球刚接触弹簧时的加速度为g,不是最大,小球在速度减小到最小时加速度最大,A错误;
B.由图像可知,弹簧压缩量为,此时弹簧对小球的力等于小球的重力,由胡克定律,解得该弹簧的劲度系数为20.0 N/m,B正确;
CD.从小球接触弹簧到压缩至最短的过程中,刚开始弹簧对小球的力小于小球的重力,小球的速度继续增大,小球的机械能转化为弹簧的弹性势能,当弹簧对小球的力大于小球的重力时,小球的速度减小,直到减为零,此时弹簧的弹性势能最大,所以整个过程,弹簧的弹性势能一直在增大,由于小球的机械能转化为弹簧的弹性势能,所以小球的机械能不守恒,故CD错误.
7. 如图所示,甲乙两人进行击球游戏,甲在A处将球以的速度水平击出,乙在比A处低的B处将球击回,接球时球拍与水平方向的夹角为,且球垂直击中乙球拍,不计空气阻力,重力加速度取,则AB两处的高度差为( )
A. 35cm B. 45cm C. 55cm D. 65cm
【答案】B
【解析】
【详解】小球做平抛运动,乙接球时球拍与水平方向的夹角为 ,则速度方向与竖直方向的夹角
速度方向与竖直方向的夹角的正切值为
竖直方向的速度
竖直位移为
解得
故选B。
8. 如图所示,一条直线上有A、B、C三点,,D点为过B点且垂直于AB直线上的一点,AD与AB夹角为。在B点固定一个电荷量为Q的负点电荷,再在A点固定一个点电荷,使C点的电场强度为0。已知静电力常量为k,则下列说法正确的是( )
A. 在A点固定的电荷为负电荷
B. 在A点固定的电荷带电量为2Q
C. D点的电场强度大小为
D. D点的电场强度方向水平向右
【答案】C
【解析】
【详解】A.A点的点电荷与B点的负电荷在C点产生的场强大小相等,方向相反,因此A点的电荷为正电荷,A错误;
B.根据
可得在A点固定的电荷带电量为,B错误;
CD.由于,A点的点电荷在D点产生的电场强度大小均为
B点电荷在D点产生的电场强度大小为
夹角为,如图
因此D点的电场强度大小为,方向指向C点,C正确,D错误。
故选C。
二、多选题(本题共4个小题,每小题5分,共20分;在每个小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对得5分,选对但不全得3分,有选错的得0分。)
9. 如图,A、B、C三个物体放在旋转平台上,最大静摩擦因数均为μ,已知A的质量为2m,B、C的质量均为m,A、B离轴距离均为R,C距离轴为2R,则当平台逐渐加速旋转时( )
A. 物体A和B的向心加速度大小相等
B. 物体A、B、C未滑动前B的摩擦力最小
C. 当圆台转速增加时,B比A先滑动
D. 当圆台转速增加时,C和A同时开始滑动
【答案】AB
【解析】
【详解】A.根据,物体A和B的角速度相等,半径相等,向心加速度大小相等,A正确;
B.物体未滑动前的摩擦力分别为
,,
A、B、C未滑动前B的摩擦力最小,B正确;
CD.根据牛顿第二定律得
解得,当圆台转速增加时,r越大,ω越小,越先滑动,B和A同时滑动,C比A先滑动,CD错误。
故选AB。
10. 一质量为m的滑雪运动员,从高为h的斜坡顶端静止自由下滑。下滑过程中受到的阻力大小为f,斜坡倾角为θ,重力加速度为g。运动员滑至坡底的过程中( )
A. 重力做功mgh
B. 支持力做功为mghcosθ
C. 合力做功为(mgsinθ-f)h
D. 机械能减少了
【答案】AD
【解析】
【详解】A.重力做功为,A正确;
B.支持力做功为0,B错误;
C.合力做功为,C错误;
D.根据功和能的关系得,D正确。
故选AD
11. 内壁光滑的环形凹槽半径为R,固定在竖直平面内,一根长度为的轻杆,一端固定有质量为m的小球甲,另一端固定有质量为2m的小球乙。现将两小球放入凹槽内,小球乙位于凹槽的最低点,如图所示,由静止释放后( )
A. 下滑过程中甲球减少的机械能总是等于乙球增加的机械能
B. 下滑过程中甲球减少的重力势能总是等于乙球增加的重力势能
C. 甲球可沿凹槽下滑到槽的最低点
D. 杆从右向左滑回时,乙球一定能回到凹槽的最低点
【答案】AD
【解析】
【详解】环形凹槽光滑,甲、乙组成的系统在运动过程中只有重力做功,故系统机械能守恒,下滑过程中甲减少的机械能总是等于乙增加的机械能,甲、乙系统减少的重力势能等于系统增加的动能;甲减少的重力势能等于乙增加的势能与甲、乙增加的动能之和;由于乙的质量较大,系统的重心偏向乙一端,由机械能守恒,知甲不可能滑到凹槽的最低点,杆从右向左滑回时乙一定会回到凹槽的最低点,故AD正确,BC错误。
故选AD。
12. 如图甲所示,足够长的木板静置于水平地面上,木板左端放置一可看成质点的物块。t=0时对物块施加一水平向右的恒定拉力F,在F的作用下物块和木板发生相对滑动,t=2s时撤去F,物块恰好能到达木板右端,整个过程物块运动的v-t图像如图乙所示。已知木板的质量为0.5kg,物块与木板间、木板与地面间均有摩擦,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小g=10m/s2,下列说法正确的是( )
A. 木板的长度为3m
B. 物块的质量为0.8kg
C. 拉力F对物块做的功为9.9J
D. 木板与地面间因摩擦产生的热量为3.3J
【答案】CD
【解析】
【详解】A.根据题意可知,木板在0~2.5s内向右做匀加速直线运动,作出图像,如图所示
由图像可知2.5s时两者共速,则木板在0~2.5s内的加速度大小为
物块在0~2.0s内的加速度大小为
物块在2.0s~2.5s内的加速度大小为
2.5s~3.0s内二者一起做匀减速直线运动,加速度大小为
可得木板与地面间的动摩擦因数为
物块与木板间的动摩擦因数为
木板的长度为
故A错误;
B.前2s内,对木板,有
对物块,有
解得
,
故B错误;
C.前2s内,拉力F对物块做的功为
结合图像可知,0~2s内物块的位移为
所以
故C正确;
D.木板与地面间因摩擦产生的热量
结合图像可知,木板的位移为
所以
故D正确。
故选CD。
三、实验题(本题共2个小题,每个空2分,共16分。)
13. 某实验小组用如图甲所示装置探究平抛运动的规律。重力加速度g大小取。
(1)关于实验要点,下列说法正确的是________。
A. 斜槽轨道必须光滑
B. 斜槽轨道末段必须水平
C. 挡板高度必须等间距变化
D. 每次应从斜槽上相同的位置无初速度释放小球
(2)实验所用方格纸的每格边长为4.9cm,A、B、C为小球做平抛运动经过的三个位置,如图乙所示,则该小球做平抛运动的初速度大小________m/s,小球在B点的竖直分速度大小________m/s,由此判断图中O点________(选填“是”或“不是”)小球做平抛运动的抛出点。(计算结果均保留3位有效数字)
【答案】(1)BD (2) ①. 1.47 ②. 1.96 ③. 不是
【解析】
【小问1详解】
A.斜槽轨道不一定必须光滑,只要到达底端时速度相同即可,A错误;
B.斜槽轨道末段必须水平,以保证小球做平抛运动,B正确;
C.挡板高度不一定必须等间距变化,C错误;
D.每次应从斜槽上相同的位置无初速度释放小球,以保证小球到达底端时速度相同,D正确。
故选BD。
【小问2详解】
[1]竖直方向
可得
小球做平抛运动的初速度大小
[2]小球在B点的竖直分速度大小
[3]若O是平抛的初始点,从O到B的时间
则O点的竖直速度
可知图中O点不是小球做平抛运动的抛出点。
14. 某同学用重物自由下落验证机械能守恒定律。实验装置如图甲所示。
(1)下列步骤是实验过程中的一部分,其中是多余的或错误的有( )
A. 用天平称出重锤的质量 B. 操作时,应先接通电源后释放纸带
C. 用秒表测重锤下落的时间 D. 释放纸带时,夹子应靠近打点计时器
(2)若实验中所用重锤质量,打点纸带如图乙所示,打点时间间隔为,则打B点时,重锤动能_______。从开始下落起至B点,重锤的重力势能减少量是_______(,结果保留三位有效数字)
(3)根据纸带计算出相关各点的速度,用刻度尺量出下落的距离,以为纵轴,以为横轴做出的图像应该是下图中的_______。
A. B.
C. D.
【答案】(1)AC (2) ①. 2.21 ②. 2.25 (3)C
【解析】
【小问1详解】
A.要验证的关系为
两边可消掉质量m,则不需要用天平称出重锤的质量。故A错误,与题意相符;
B.操作时,应先接通电源后释放纸带。故B正确,与题意不符;
C.打点计时器本身就是计时仪器,则不需用秒表测重锤下落的时间。故C错误,与题意相符;
D.释放纸带时,夹子应靠近打点计时器。故D正确,与题意不符。
本题选错误的故选AC。
【小问2详解】
[1][2]则打B点时,重锤的速度
动能
从开始下落起至B点,重锤的重力势能减少量为
【小问3详解】
由能量关系
即
则图像为过原点的直线。
故选C。
四、解答题(本题共3个小题,第15题10分,第16题8分,第15题14分,共32分)
15. 某快乐星球的一颗非静止轨道卫星a在轨道上绕行n圈所用时间为t。如图所示。已知该快乐星球的半径为R,快乐星球表面处的重力加速度为g,万有引力常量为G,求:
(1)快乐星球的质量M;
(2)快乐星球的第一宇宙速度;
(3)卫星a离快乐星球表面的高度h。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)由
可得
(2)由
可得
(3)卫星a的周期为
由
可得
16. 福建舰是我国自主设计建造的首艘弹射型航空母舰。2024年5月,借助配重小车进行电磁驱动弹射测试,若测试时,福建舰始终静止,配重小车在水平甲板上由静止开始做匀加速直线运动,共经落到海平面。小车运动轨迹如图所示,甲板距海平面高度为,小车的落水点到航空母舰前端水平距离为。不计空气阻力,小车可视为质点,取,求:
(1)小车离开航空母舰时的速度大小;
(2)小车在电磁驱动过程中加速的距离。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
设小车离开甲板后做平抛运动的时间为,竖直方向上有
解得
水平方向上有
解得小车离开航空母舰时的速度大小为
【小问2详解】
小车在甲板上加速过程中,根据运动学公式可得
解得小车在电磁驱动过程中加速的距离为
17. 如图,一质量m=1kg的滑块(可视为质点)静止于粗糙的水平轨道上的A点。对滑块施加一水平外力,使其向右运动,外力的功率恒为P=6W。经过t=2s后撤去外力,滑块继续滑行至B点后水平飞出,恰好在C点沿切线方向进入固定在竖直平面内的光滑圆弧形轨道,B、C两点的高度差h=0.45m,最后小物块滑上紧靠轨道末端D点的质量为M=2kg的长木板,并刚好不从长木板上滑出。已知AB的长度L=2.0m,半径OC和竖直方向的夹角α=37°,圆形轨道的半径R=0.5m,木板上表面与圆弧轨道末端切线相平,木板下表面与水平地面之间光滑,小物块与长木板间的动摩擦因数μ2=0.4,(空气阻力不计,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)滑块运动到C点时速度vC的大小;
(2)滑块运动到D点的速度大小vD;
(3)求滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ1和长木板的长度s。
【答案】(1)5m/s;(2);(3)0.2,2.25m
【解析】
【分析】
【详解】(1)滑块由B运动到C,由运动规律得
(2)滑块由C点运动到D点的过程,由机械能守恒定律,得
解得
(3)滑块运动到B点时的速度为
滑块由A点运动到B点的过程,由动能定理,得
解得
μ1=0.2
设小物块刚好滑到木板右端且达到共同速度的大小为v,滑行过程中,小物块与长木板动量守恒,则
对小物块和木板组成的系统,由能量守恒定律得
联立,解得
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