精品解析：广东省广州市真光中学2024-2025学年高一下学期5月月考物理试卷

广州市真光中学2024学年第二学期5月阶段测试 高一物理 本试卷共5页，满分100分，考试用时75分钟 一、单项选择题（共7题，每题4分，共28分。选错或多选均不得分） 1. 下列关于教材中的情境，其中说法正确的是（　　） A. 图1汽车通过凹形桥时，为了防止爆胎，应快速驶过 B. 图2所示为论述“物体做曲线运动的速度方向”的示意图，这里运用了“极限”的思想方法 C. 图3竖直平面内转动的“水流星”，水和水杯做匀变速曲线运动 D. 图4洗衣机脱水的原理是：水滴受到的离心力大于它所需的向心力，从而沿切线甩出 2. 各种大型的货运站中少不了悬臂式起重机。如图甲所示，某起重机的悬臂保持不动，可沿悬臂行走的天车有两个功能，一是吊着货物沿竖直方向运动，二是吊着货物沿悬臂水平方向运动。现天车吊着质量为100kg的货物在x方向的位移—时间图像和y方向的速度—时间图像如图乙、丙所示，下列说法正确的是（　　） A. 2s末货物的速度大小为3m/s B. 货物做直线运动 C. 货物所受的合力大小为150N D. 0到2s末这段时间内，货物的合位移大小为11m 3. 为防止航天员的肌肉萎缩，同步空间站配备了健身自行车作为健身器材，自行车模型如图乙所示。自行车齿轮、飞轮、链轮的半径都不相同。关于边缘上的A、B、C三个点的说法正确的是（　　） A. B点和C点线速度大小相等 B. B点和C点的角速度相等 C. A点和B点运转的周期相等 D. A点和B点的向心加速度相等 4. 火箭载着宇宙探测器飞向某行星，火箭内平台上还放有测试仪器。起飞前，火箭静止在地球表面。起飞后，火箭以加速度竖直向上做匀加速直线运动（为地面附近的重力加速度）。升到某一高度时，测试仪器对平台的压力刚好是起飞前压力的，已知地球半径为R，该处离地面的高度h为（　　） A. 2R B. R C. D. 5. 一物块在高、长的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示，重力加速度取,则（ ） A. 物块的质量为 B. 物块下滑时加速度的大小为 C. 当物块下滑时机械能损失了 D. 物块下滑到最低点摩擦力做功 6. 如图，汽车定速巡航（即速率不变）通过路面，时刻经过b，时刻经过c，时刻经过d.若汽车行驶过程所受空气阻力和摩擦阻力的大小不变，则该过程汽车的功率P随时间t变化的图像是（ ） A. B. C. D. 7. A、B两颗卫星在同一平面内沿同一方向绕地球做匀速圆周运动，如图所示。仅考虑地球对卫星的引力，下列说法正确的是（　　） A. A、B两卫星的线速度都可能超过7.9km/s B. 在A卫星运动2周的时间内，B卫星可能运动3周 C. A卫星要与B卫星汇合，通常是选择合适的时机让A加速 D. A的向心加速度比B的向心加速度小 二、多项选择题（共3题，每题6分，共18分。选错或多选均不得分，漏选得3分） 8. 弹弓是孩子们喜爱的弹射类玩具，其构造原理如图所示，橡皮筋两端点A、B固定在把手上，橡皮筋处于ACB时恰好为原长状态，在C处（AB连线的中垂线上）放一固体弹丸，一手执把手，另一手将弹丸拉至D点放手，弹丸就会在橡皮筋的作用下发射出去。现将弹丸竖直向上发射，已知E是CD中点，不计空气阻力，则（　　） A. 从D到C过程中，弹丸和橡皮筋组成的系统机械能守恒 B. 从D到C过程中，弹丸的动能一直在增大 C. 从D到E过程橡皮筋对弹丸做功大于从E到C过程 D. 从D到C过程中，弹丸的动能和橡皮筋的弹性势能之和先增大后减小 9. 如图所示，排球比赛中运动员将排球从M点水平击出，排球飞到P点时，被对方运动员击出，球又斜向上飞出后落到M点正下方的N点，N点与P点等高，轨迹的最高点Q与M等高，不计空气阻力，下列说法正确的有（　　） A. 排球两次飞行过程中加速度相同 B. 排球两次飞行过程中重力对排球做的功相等 C. 排球两次飞行时间相等 D. 排球离开M点的速率比经过Q点的速率大 10. 如图所示，某工地要将一大铁球从低处拉上来，跨过光滑定滑轮的轻绳一端系着铁球（大小不可忽略，轻绳延长线过球心），一端连在水平地面上的工程牵引车上，牵引车牵引着水平绳使球沿光滑竖直墙面从较低处匀速上升。在铁球上升且未离开墙面的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 牵引车做减速运动 B. 牵引车做加速运动 C. 绳对球的拉力变大 D. 竖直墙面对球的支持力变大 三。实验题（共2题，18分） 11. 某同学利用重物自由下落来做“验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示。 （1）在“验证机械能守恒定律”的实验中，有下列器材可供选择： A . 带夹子的铁架台 B. 电磁式打点计时器 C. 低压交流电源 D. 纸带 E. 带夹子的重物 F. 秒表 G. 天平 H. 刻度尺 其中不必要的器材有________（填器材前面的字母）。 （2）请指出实验装置甲中存在的明显错误：____________________________。 （3）进行实验时，为保证测量的重物下落时初速度为零，应选______（填“A”或“B”）。 A. 先接通电源，再释放纸带 B. 先释放纸带，再接通电源。 （4）根据打出的纸带，选取纸带上连续打出的1、2、3、4四个点如图乙所示。已测出点1、2、3、4到打出的第一点0的距离分别为、、、，打点计时器的打点周期为。若代入所测数据能满足表达式______，则可验证重物下落过程机械能守恒（用题目中已测出的物理量表示）。 （5）某同学作出了图象（图丙），则由图线得到的重力加速度______（结果保留三位有效数字）。 （6）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是______。 A. 利用公式计算重物速度 B. 利用公式计算重物速度 C. 存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D. 没有采用多次实验取平均值的方法 12. 在一根细绳的下端拴一个可视为质点的小物体，绳子上端固定，使小物体在水平圆周上以大小恒定的速度旋转，细绳所掠过的路径为圆锥表面，这就是圆锥摆。某同学设计了一个用圆锥摆验证向心力的表达式的实验，如图甲所示，细绳的固定悬点P刚好与一个竖直的刻度尺的零刻度线对齐，细绳的下端系一个小钢球Q（视为质点），将画着同心圆的白纸固定在水平桌面上，并使同心圆的圆心O刚好位于固定悬点的正下方。用手带动钢球，并使小钢球刚好沿纸上某个半径为r的匀速圆周运动，小钢球的质量为m，重力加速度为g。 (1)测量小钢球刚好完成n个圆周的总时间t，由此可以得到小钢球做匀速圆周运动时需要的向心力为F需=________； (2)利用竖直的刻度尺求出小钢球做水平面内的匀速圆周运动时球心所在的水平面与悬点所在的水平面之间的高度差为h，那么小钢球做匀速圆周运动时由外力提供的向心力表达式为F供=________； (3)改变小钢球做圆周运动的半径，多次实验，得到如图乙所示的关系图像，该图线的斜率表达式为________。 四、计算题（共3题，36分） 13. 喷泉是一种将水或其他液体经过一定压力通过喷头洒出来具有特定形状的组合体，以喷射优美的水姿，供人们观赏的水景；它是一种水景艺术，体现了动、静结合，形成明朗活泼的气氛，给人以美的享受，其中有的喷泉形成高高的水柱，试建立物理模型对柱形喷泉进行分析，如图所示，喷泉水柱由无数的水珠构成，如果忽略水珠在运动过程中受到的空气阻力和水珠之间的相互作用，且水珠仅受重力作用，可将某一柱形喷泉中水珠的运动视为竖直上抛运动，已知某一水柱高8.45m，重力加速度大小为，求∶ （1）这一水柱喷出后水珠的最大初速度大小； （2）该水珠在空中停留的时间。 14. 一辆电动自行车铭牌上的技术参数如表中所示：质量为的人骑此电动车沿平直公路行驶，所受阻力为车和人总重的0.05倍，不计自行车自身的机械损耗。 规格 后轮驱动直流永磁电动机 车型26电动自行车 额度输出功率 180W 整车质量 30kg 额定电压 40V 最大载重 120kg 额定电流 6A （1）仅在电动机提供动力的情况下，此车行驶的最大速度为多少？ （2）仅在电动机提供动力的情况下，以额定输出功率行驶，速度为2m/s时，求加速度的大小。 15. 一种弹射游戏装置的简化示意图如图所示，它由内壁光滑的弹射器、水平直轨道AB、半径为R的竖直圆轨道BC、倾斜轨道DE连接组成，E点高度可调，小球经过E点后将沿水平方向射出。质量为m、可视为质点的小球经弹射器弹出后，能通过C点且对轨道任一点的压力大小不超过小球所受重力的7倍视为游戏成功。已知AB=3R，小球在AB段运动时所受阻力大小等于小球所受重力的，其余轨道均光滑，不计空气阻力，重力加速度大小为g。在游戏成功的前提下，求： （1）小球在圆轨道BC上的最小速度； （2）弹簧储存的弹性势能需要满足的条件； （3）改变E点的高度，小球的最大水平射程。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 广州市真光中学2024学年第二学期5月阶段测试 高一物理 本试卷共5页，满分100分，考试用时75分钟 一、单项选择题（共7题，每题4分，共28分。选错或多选均不得分） 1. 下列关于教材中的情境，其中说法正确的是（　　） A. 图1汽车通过凹形桥时，为了防止爆胎，应快速驶过 B. 图2所示为论述“物体做曲线运动的速度方向”的示意图，这里运用了“极限”的思想方法 C. 图3竖直平面内转动的“水流星”，水和水杯做匀变速曲线运动 D. 图4洗衣机脱水的原理是：水滴受到的离心力大于它所需的向心力，从而沿切线甩出 【答案】B 【解析】 【详解】A．图1汽车通过凹形桥的最低点时，由牛顿第二定律可得 可知为了防止爆胎，应慢速驶过，故A错误； B．图2所示为论述“物体做曲线运动的速度方向”的示意图，这里运用了“极限”的思想方法，故B正确； C．图3竖直平面内转动的“水流星”，水和水杯的加速度方向时刻发生变化，做加速度变化的曲线运动，故C错误； D．图4洗衣机脱水的原理是：水滴受到的实际力不足以提供所需的向心力，做离心运动，从而沿切线甩出，故D错误。 故选B。 2. 各种大型的货运站中少不了悬臂式起重机。如图甲所示，某起重机的悬臂保持不动，可沿悬臂行走的天车有两个功能，一是吊着货物沿竖直方向运动，二是吊着货物沿悬臂水平方向运动。现天车吊着质量为100kg的货物在x方向的位移—时间图像和y方向的速度—时间图像如图乙、丙所示，下列说法正确的是（　　） A. 2s末货物的速度大小为3m/s B. 货物做直线运动 C. 货物所受的合力大小为150N D. 0到2s末这段时间内，货物的合位移大小为11m 【答案】C 【解析】 【详解】BC．由图乙可知，货物沿水平方向做匀速直线运动，速度大小为 由图丙可知，货物沿竖直方向做匀加速直线运动，加速度大小为 则货物做匀变速曲线运动；货物所受的合力大小为 故B错误，C正确； A．2s末货物的速度大小为 故A错误； D．0到2s末这段时间内，货物的竖直分位移大小为，竖直分位移大小为 则0到2s末这段时间内，货物的合位移大小为 故D错误。 故选C。 3. 为防止航天员的肌肉萎缩，同步空间站配备了健身自行车作为健身器材，自行车模型如图乙所示。自行车齿轮、飞轮、链轮的半径都不相同。关于边缘上的A、B、C三个点的说法正确的是（　　） A. B点和C点线速度大小相等 B. B点和C点的角速度相等 C. A点和B点运转的周期相等 D. A点和B点的向心加速度相等 【答案】B 【解析】 【详解】AB．B点和C点同轴转动，角速度相同，但半径不同，根据可知，线速度大小不相等，故A错误，B正确； CD．A点和B点同链条转动，线速度相等，根据和可知，A和B周期不相等，向心加速度不相等，故CD错误。 故选B。 4. 火箭载着宇宙探测器飞向某行星，火箭内平台上还放有测试仪器。起飞前，火箭静止在地球表面。起飞后，火箭以加速度竖直向上做匀加速直线运动（为地面附近的重力加速度）。升到某一高度时，测试仪器对平台的压力刚好是起飞前压力的，已知地球半径为R，该处离地面的高度h为（　　） A. 2R B. R C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设地球质量为M，测试仪器质量为m，取测试仪为研究对象，起飞前，火箭静止在地球表面，可知测试仪对平台压力大小等于重力mg，在某一高度h处，由牛顿第二定律可得 联立解得 根据万有引力等于重力有 联立解得 故选B。 5. 一物块在高、长的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示，重力加速度取,则（ ） A. 物块的质量为 B. 物块下滑时加速度的大小为 C. 当物块下滑时机械能损失了 D. 物块下滑到最低点摩擦力做功 【答案】B 【解析】 【详解】AB．设斜面的倾角为，则有 可得 =37° 斜面高为h=3.0m、长为L=5.0m，全过程由动能定理得： 又有全过程重力势能减少30J，联立解得 m=1kg，=0.5 根据牛顿第二定律有 解得 故A错误，B正确； C．由图可知，下滑2m时即s=2m时，重力势能变化 即重力势能减少了12J； 动能变化 即动能增加了4J，则机械能变化 即机械能损失了8J，故C错误； D．由图可知，初始机械能等于30J；滑到底端时，机械能等于10J，可知机械减小20J，则摩擦力做功为-20J，故D错误； 故选B。 6. 如图，汽车定速巡航（即速率不变）通过路面，时刻经过b，时刻经过c，时刻经过d.若汽车行驶过程所受空气阻力和摩擦阻力的大小不变，则该过程汽车的功率P随时间t变化的图像是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据题意可知，汽车运动速率不变，设汽车行驶过程所受空气阻力和摩擦阻力的大小为f， 在段，有 在段，有 在段，有 可知 且、、保持不变，由公式 可知，汽车的功率 且、、保持不变，故选B。 7. A、B两颗卫星在同一平面内沿同一方向绕地球做匀速圆周运动，如图所示。仅考虑地球对卫星的引力，下列说法正确的是（　　） A. A、B两卫星的线速度都可能超过7.9km/s B. 在A卫星运动2周的时间内，B卫星可能运动3周 C. A卫星要与B卫星汇合，通常是选择合适的时机让A加速 D. A的向心加速度比B的向心加速度小 【答案】C 【解析】 【详解】A．7.9km/s是地球的第一宇宙速度，是最大的环绕速度，所以A、B两卫星的线速度都不可能超过7.9km/s，故A错误； B．根据万有引力提供向心力 所以 则A卫星的周期小于B卫星的周期，所以在A卫星运动2周的时间内，B卫星运动小于2周，故B错误； C．A卫星要与B卫星汇合，通常是选择合适的时机让A加速运动到B所在的轨道，二者才能汇合，故C正确； D．根据牛顿第二定律可得 所以 由于卫星A的轨道半径较小，所以A的向心加速度较大，故D错误。 故选C。 二、多项选择题（共3题，每题6分，共18分。选错或多选均不得分，漏选得3分） 8. 弹弓是孩子们喜爱的弹射类玩具，其构造原理如图所示，橡皮筋两端点A、B固定在把手上，橡皮筋处于ACB时恰好为原长状态，在C处（AB连线的中垂线上）放一固体弹丸，一手执把手，另一手将弹丸拉至D点放手，弹丸就会在橡皮筋的作用下发射出去。现将弹丸竖直向上发射，已知E是CD中点，不计空气阻力，则（　　） A. 从D到C过程中，弹丸和橡皮筋组成的系统机械能守恒 B. 从D到C过程中，弹丸的动能一直在增大 C. 从D到E过程橡皮筋对弹丸做功大于从E到C过程 D. 从D到C过程中，弹丸的动能和橡皮筋的弹性势能之和先增大后减小 【答案】AC 【解析】 【详解】A．从D到C的过程中，弹丸和橡皮筋组成的系统除重力做功外，没有外力做功，所以系统的机械能守恒，故A正确； B．在C点橡皮筋原长，弹力为零，故在C点和C点前某一段必有左右两边橡皮筋弹力的合力小于重力，此时加速度向下，速度在减小，故B错误； C．从D到E橡皮筋作用在弹丸上的合力大于从E到C橡皮筋作用在弹丸上的合力，两段位移相等，所以DE段橡皮筋对弹丸做功较多，故C正确； D．从D到C的过程中，弹丸的动能、弹丸的重力势能、橡皮筋的弹性势能总和不变，而弹丸的重力势能不断增大，说明弹丸的动能和橡皮筋的弹性势能不断减小，故D错误。 故选AC。 9. 如图所示，排球比赛中运动员将排球从M点水平击出，排球飞到P点时，被对方运动员击出，球又斜向上飞出后落到M点正下方的N点，N点与P点等高，轨迹的最高点Q与M等高，不计空气阻力，下列说法正确的有（　　） A. 排球两次飞行过程中加速度相同 B. 排球两次飞行过程中重力对排球做的功相等 C. 排球两次飞行时间相等 D. 排球离开M点的速率比经过Q点的速率大 【答案】AD 【解析】 【详解】A．排球两次飞行过程中，加速度均为重力加速度，故A正确； B．设高度差为h，第一次从M点到P点重力做功为 第二次从P点到N点重力做功为0，故B错误； C．排球从M点到P点与排球从Q点到N点，均做平抛运动，下落高度相同，则下落时间相等，根据对称性可知，P到Q的时间与Q到N的时间相等，所以排球从P运动到N的时间等于M运动到P的时间的两倍，故C错误； D．排球从M点到P点与排球从Q点到N点时间相等，但由于从M点到P点的水平位移大于从Q点到N点的水平位移，则排球离开M点的速率比经过Q点的速率大，故D正确。 故选AD。 10. 如图所示，某工地要将一大铁球从低处拉上来，跨过光滑定滑轮的轻绳一端系着铁球（大小不可忽略，轻绳延长线过球心），一端连在水平地面上的工程牵引车上，牵引车牵引着水平绳使球沿光滑竖直墙面从较低处匀速上升。在铁球上升且未离开墙面的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 牵引车做减速运动 B. 牵引车做加速运动 C. 绳对球的拉力变大 D. 竖直墙面对球的支持力变大 【答案】ACD 【解析】 【详解】AB．设铁球匀速上升的速度为v球，牵引车的速度为v绳，如图所示 根据合速度与分速度的关系可知 根据题意可知，铁球上升过程中速度不变，θ变大，cosθ变小，则v绳变小，所以牵引车做减速运动，故A正确，B错误； CD．由于铁球匀速上升，所以其所受合外力为零，设绳对球的拉力为T，竖直墙面对球的支持力为N，对铁球进行受力分析如图所示 根据几何关系可知， 上升过程中θ变大，tanθ变大，cosθ变小，则N变大，T变大，故CD正确。 故选ACD。 三。实验题（共2题，18分） 11. 某同学利用重物自由下落来做“验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示。 （1）在“验证机械能守恒定律”的实验中，有下列器材可供选择： A . 带夹子的铁架台 B. 电磁式打点计时器 C. 低压交流电源 D. 纸带 E. 带夹子的重物 F. 秒表 G. 天平 H. 刻度尺 其中不必要的器材有________（填器材前面的字母）。 （2）请指出实验装置甲中存在的明显错误：____________________________。 （3）进行实验时，为保证测量的重物下落时初速度为零，应选______（填“A”或“B”）。 A. 先接通电源，再释放纸带 B. 先释放纸带，再接通电源。 （4）根据打出的纸带，选取纸带上连续打出的1、2、3、4四个点如图乙所示。已测出点1、2、3、4到打出的第一点0的距离分别为、、、，打点计时器的打点周期为。若代入所测数据能满足表达式______，则可验证重物下落过程机械能守恒（用题目中已测出的物理量表示）。 （5）某同学作出了图象（图丙），则由图线得到的重力加速度______（结果保留三位有效数字）。 （6）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是______。 A. 利用公式计算重物速度 B. 利用公式计算重物速度 C. 存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D. 没有采用多次实验取平均值的方法 【答案】（1）FG （2）打点计时器接直流电源 （3）A （4） （5）9.67 （6）C 【解析】 【小问1详解】 在验证机械能守恒的实验中，验证动能增加量与重力势能的减小量是否相等，所以要测量重锤下降的高度和瞬时速度，测量下降高度和瞬时速度均需要刻度尺，不需要秒表，不必测量重锤的质量，也不需要天平。 故选FG 【小问2详解】 电磁打点计时器需要用学生电源，的低压交流电；电火花打点计时器需要的交流电源，所以图中的打点计时器接直流电是错误的 【小问3详解】 打点计时器的使用方法，必须先接通电源，后释放纸带 故选A。 【小问4详解】 重力减少量为 对应的动能增加量表达式 二者相等说明机械能守恒，即 化简得 【小问5详解】 据机械能守恒表达式 解得 斜率为 解得 【小问6详解】 在验证机械能守恒定律实验中，由于重锤下落需要克服空气阻力以及纸带和限位孔的摩擦阻力做功，所以重力势能减少量稍大于动能增加量。 故选C 12. 在一根细绳的下端拴一个可视为质点的小物体，绳子上端固定，使小物体在水平圆周上以大小恒定的速度旋转，细绳所掠过的路径为圆锥表面，这就是圆锥摆。某同学设计了一个用圆锥摆验证向心力的表达式的实验，如图甲所示，细绳的固定悬点P刚好与一个竖直的刻度尺的零刻度线对齐，细绳的下端系一个小钢球Q（视为质点），将画着同心圆的白纸固定在水平桌面上，并使同心圆的圆心O刚好位于固定悬点的正下方。用手带动钢球，并使小钢球刚好沿纸上某个半径为r的匀速圆周运动，小钢球的质量为m，重力加速度为g。 (1)测量小钢球刚好完成n个圆周的总时间t，由此可以得到小钢球做匀速圆周运动时需要的向心力为F需=________； (2)利用竖直的刻度尺求出小钢球做水平面内的匀速圆周运动时球心所在的水平面与悬点所在的水平面之间的高度差为h，那么小钢球做匀速圆周运动时由外力提供的向心力表达式为F供=________； (3)改变小钢球做圆周运动的半径，多次实验，得到如图乙所示的关系图像，该图线的斜率表达式为________。 【答案】 ①. ②. ③. 【解析】 【分析】本题考查根据圆周运动性质设计实验和计算向心力。 【详解】[1]小球周期，所需向心力 F需= [2]对小球受力分析，记绳与竖直方向夹角为 ， 其中 F供= [3]物体做圆周运动时 F需=F供 图像斜率表达式为。 四、计算题（共3题，36分） 13. 喷泉是一种将水或其他液体经过一定压力通过喷头洒出来具有特定形状的组合体，以喷射优美的水姿，供人们观赏的水景；它是一种水景艺术，体现了动、静结合，形成明朗活泼的气氛，给人以美的享受，其中有的喷泉形成高高的水柱，试建立物理模型对柱形喷泉进行分析，如图所示，喷泉水柱由无数的水珠构成，如果忽略水珠在运动过程中受到的空气阻力和水珠之间的相互作用，且水珠仅受重力作用，可将某一柱形喷泉中水珠的运动视为竖直上抛运动，已知某一水柱高8.45m，重力加速度大小为，求∶ （1）这一水柱喷出后水珠的最大初速度大小； （2）该水珠在空中停留的时间。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）喷泉中水珠的运动视为竖直上抛运动，由 得最大初速度大小为： （2）喷泉中水珠的运动视为竖直上抛运动，由 可得 由竖直上抛运动的对称性知水珠在空中运动的时间为 14. 一辆电动自行车铭牌上的技术参数如表中所示：质量为的人骑此电动车沿平直公路行驶，所受阻力为车和人总重的0.05倍，不计自行车自身的机械损耗。 规格 后轮驱动直流永磁电动机 车型26电动自行车 额度输出功率 180W 整车质量 30kg 额定电压 40V 最大载重 120kg 额定电流 6A （1）仅在电动机提供动力的情况下，此车行驶的最大速度为多少？ （2）仅在电动机提供动力的情况下，以额定输出功率行驶，速度为2m/s时，求加速度的大小。 【答案】（1）4m/s （2）0.5m/s2 【解析】 【小问1详解】 根据题意可知，当电动机达到额定功率，牵引力等于阻力时，电动自行车的速度最大，则有 【小问2详解】 仅在电动机提供动力的情况下，以额定输出功率行驶，速度为2m/s时，牵引力为 由牛顿第二定律有 联立解得 15. 一种弹射游戏装置的简化示意图如图所示，它由内壁光滑的弹射器、水平直轨道AB、半径为R的竖直圆轨道BC、倾斜轨道DE连接组成，E点高度可调，小球经过E点后将沿水平方向射出。质量为m、可视为质点的小球经弹射器弹出后，能通过C点且对轨道任一点的压力大小不超过小球所受重力的7倍视为游戏成功。已知AB=3R，小球在AB段运动时所受阻力大小等于小球所受重力的，其余轨道均光滑，不计空气阻力，重力加速度大小为g。在游戏成功的前提下，求： （1）小球在圆轨道BC上的最小速度； （2）弹簧储存的弹性势能需要满足的条件； （3）改变E点的高度，小球的最大水平射程。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）当小球刚好能通过点时，小球存在最小速度，此时重力提供向心力，有 解得 （2）当小球刚好能通过点时，弹簧储存的弹性势能具有最小值，小球经弹射器弹出到点过程，根据能量守恒定律可得 解得 小球经过点时对轨道的压力最大，且最大压力为，此时弹簧储存的弹性势能具有最大值，根据题意有 解得 小球经弹射器弹出到点过程，根据能量守恒定律可得 联立解得 故为了游戏成功，弹簧储存的弹性势能需要满足 （3）当小球经过点对轨道的压力最大时，小球经过点速度最大，小球到达点速度最大，小球从E点射出后的水平射程最大，则小球从点到点过程，根据机械能守恒定律可得 小球从E点射出后做平抛运动，则有 联立解得 可知 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $