精品解析：福建省莆田市莆田第四中学2025-2026学年高二上学期开学摸底考试物理试卷

莆田四中2025-2026学年上学期高二年段 物理科开学摸底考试试卷 一、单项选择题（共 4 题，每小题 4 分，共 16 分。在每小题给出的四个选项中， 只有一项符合题目要求，选对的得 4 分，选错的得 0 分，答案需填涂在答题卡中。） 1. 正手击高远球是羽毛球后场击球的基础动作，某羽毛球被击出后在空中从A点飞行到B点的运动轨迹如图所示，则球在轨迹上C点的加速度可能是图中的（　　） A. a1 B. a2 C. a3 D. a4 2. 水车是中国古代常见的农业灌溉工具，体现了中华民族高超的劳动技艺和创造力。如图所示，A、B分别为水车内外轮缘上的点，当水车在流水的作用下匀速转动时（　　） A. A点的周期小于B点的周期 B. A点的角速度小于B点的角速度 C. A点的线速度小于B点的线速度 D. A点的向心加速度等于B点的向心加速度 3. 如图所示，质量均为m的两带电小球A和B用两根长度均为l的绝缘轻绳悬挂在P点，两小球处于静止状态，轻绳与竖直方向的夹角分别为和。A球所带电荷量大小为，B球所带电荷量大小为，已知，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 小球A所受电场力一定沿水平方向 B. 小球A在小球B处产生的场强大小一定为 C. P点的电场强度一定沿竖直方向 D. 4. 小球以一定的初速度竖直向上抛出，运动过程中受到的空气阻力大小与速度大小成正比。以抛出点为重力势能的零势能点，小球从抛出到落回抛出点过程中的动能、重力势能、机械能E、和空气摩擦产生的内能Q与距抛出点的高度h之间关系的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 二、双项选择题（共 4 小题，每小题6分，共24分，有多项符合题目要求，全 部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分，答案需填涂在答题卡中。） 5. 太阳磁暴期间，地球高层大气受热膨胀，导致某星链卫星所受大气阻力增加，最终坠毁。假设该卫星在坠落过程中先后在A、B两个轨道上做匀速圆周运动，则卫星（　　） A. 在A轨道运动的速率大于在B轨道运动的速率 B. 在A轨道运动的速率小于在B轨道运动的速率 C. 在A轨道运动的机械能大于在B轨道运动的机械能 D. 在A轨道运动机械能小于在B轨道运动的机械能 6. 如图所示是某高压除尘装置的示意图，平板电极上的过滤材料经过静电驻极处理后，其表面形成持久的静电场，可以持续吸附空气中带负电荷的微小颗粒。针状电极与过滤材料间形成的电场如图所示，b为ac的中点，bd连线平行于过滤材料，平板电极和针状电极之间的电压始终不变，下列说法正确的是（　　） A. a点电势一定比c点的电势高 B. b、d两点电势一定相等 C. 带电颗粒由a点运动到b点过程中电场力做功一定比由b点运动到c点电场力做功多 D. 若针状电极向下移动一小段距离，a点电势会升高 7. 在一次铅球比赛中，运动员在距离地面的位置将铅球以的初速度斜向上方抛出，初速度的方向和水平方向夹角为，重力加速度的大小取，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 铅球从抛出到落地的时间 B. 铅球从抛出到达轨迹最高点的时间 C. 铅球运动轨迹最高点到地面的距离 D. 铅球落地点到抛出点的水平距离 8. 如图所示，光滑水平面的左端A点与顺时针匀速转动的水平传送带平滑连接，右侧竖直面上的B点固定有被压缩且锁定的轻弹簧。将质量为m的可视为质点的滑块静止放在轻弹簧左端后，解除弹簧锁定。滑块离开弹簧后以速度v滑上传送带，第一次返回后压缩弹簧的最大压缩量为初始压缩量的。已知弹簧弹性势能，其中k为劲度系数，x为弹簧形变量。不计空气阻力，弹簧始终在弹性限度内，则（　　） A. 经过足够长的时间，滑块最终静止于A点 B. 传送带匀速转动的速度大小为 C. 滑块第一次在传送带上往返运动的过程中，电机多消耗的电能为 D. 滑块第二次返回后压缩弹簧的过程中，弹簧的最大弹性势能为 三、填空题：本题共3小题，共9分。 9. 如图所示，在真空中有两个固定的等量异种点电荷+Q和。直线MN是两点电荷连线的中垂线，O是两点电荷连线与直线MN的交点。a、b是两点电荷连线上关于O的对称点，c、d是直线MN上的两个点。a点的场强E1______ （选填“＞”“=”或“＜”）b点的场强E2，a点的场强和c点的场强方向_______（选填“相同”或“不相同”） 10. 某游乐场的彩虹滑道采用七彩软垫铺设，小厦同学利用辅助轮胎从平台高处顺着滑道下滑，经历了加速、匀速和减速三个阶段。在加速阶段小厦同学的机械能______（选填“增加”“减小”或“不变”），在匀速阶段其机械能______（选填“增加”“减小”或“不变”）。 11. 雨滴下落时所受空气阻力f的大小与雨滴下落速率v的二次方成正比，即，其中阻力系数k已知。质量为m的雨滴从离地面高h处由静止开始竖直下落，落地前做匀速直线运动。已知重力加速度为g，则该雨滴做匀速直线运动的速度为______，从高处下落到地面的过程中空气阻力对其所做的功为______。 四、实验题：本题共2小题，第11题8分，第12题6分，共14分。 12. 某同学用如图所示装置来探究“物体加速度与力、质量的关系”。 （1）实验中下列相关操作正确的是_______。 A. 实验时，需要保持定滑轮至小车间轻绳与倾斜的长木板平行 B. 平衡摩擦力时，小车后面应固定一条纸带，纸带穿过打点计时器 C. 小车释放前应靠近打点计时器，且先释放小车后接通打点计时器的电源 （2）图甲为实验中按规范操作打出的一条纸带的一部分。从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两计数点之间都有4个计时点没有标出，用刻度尺分别测量出A点到B、C、D、E的距离如图甲所示，已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上，则此次实验中小车运动加速度的测量值__________m/s²。（结果保留两位有效数字） （3）该同学平衡摩擦力后，改变沙和沙桶的质量，分别测量出小车的加速度a。以沙和沙桶的重力F为横坐标，以小车的加速度a为纵坐标，得到如图乙所示的图线，则图线不通过坐标原点的主要原因是___________________。 13. 某研究小组用如图所示装置探究等量同种电荷间库仑力与距离的关系。器材有：专用支架、相同的导体小球和、刻度尺、丝线、米尺、天平、绝缘底座。 （1）下列实验中与本实验采用相同实验方法的是__________。 A. 探究两个互成角度的力的合成规律 B. 探究加速度与力、质量的关系 C. 探究平抛运动的特点 （2）实验中A、B两球带等量同种电荷，用天平测量小球的质量m，悬挂点到小球球心的距离l，将小球B固定在绝缘底座上，A球用丝线悬挂在支架上。某次实验中小球A静止位置和B固定位置如图所示，则A、B小球之间的距离r=______cm。 （3）缓慢移动绝缘底座，得到五组F、r数据，根据库仑定律，拟合的库仑力F与距离r的关系图像可能正确的是______。 A. B. C. 五、计算题：本题共3小题，第14题11分，第15题12分，第16题14分，共37分。 14. 我国自行研制、具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机C919首飞成功，开创了中国国产民航客机的先河。假设飞机在水平跑道上的滑跑是初速度为零的匀加速直线运动，当位移m时才能达到起飞所要求的速度m/s。已知飞机质量kg，滑跑时受到的阻力为自身重力的0.12倍，重力加速度。求飞机滑跑过程中： （1）加速度的大小； （2）牵引力的平均功率。 15. 静电喷涂是使雾化了的带电油漆微粒在静电场的作用下，定向喷向金属工件，并吸附在工件表面的一种技术，其可简化成如图所示的模型。在一半径为的金属圆板P下方平行于P放置一待涂工件，两者间距为。在P和工件间施加恒定电压后两者间形成的匀强电场如图所示。P中央有一小孔，小孔处放置一静电油漆喷枪，喷枪嘴可向各个方向均匀地喷出速度大小均为的带电油漆微粒。若油漆微粒的质量均为、带电量均为，忽略油漆微粒所受重力、空气阻力和带电微粒之间的相互作用力，不计小孔和边缘效应对电场的影响。求： （1）油漆微粒在电场中的加速度大小； （2）油漆微粒到达待涂工件时的速度大小； （3）油漆微粒到达待涂工件最短时间。 16. 如图所示，粗糙水平平台AH上竖直放置上下对接的两相同光滑半圆形轨道，轨道半径，且对接的接口比较小，端点B、D和圆心四个点在同一条竖直线上，半圆形轨道B点与平台相切，C点与点等高，倾角为的固定斜面的底角顶点在C点的正下方。质量为的可视为质点的滑块从A点以某一初速度水平向右运动，随后从B点进入光滑圆弧轨道，已知滑块与水平平台间的动摩擦因数，AB段长度，重力加速度大小g取，。 （1）若从A点出发时初速度，求滑块运动到B点时对圆轨道的压力大小； （2）若滑块从D点抛出后，恰好垂直撞击斜面，求从D点抛出的速度大小； （3）若滑块在半圆形轨道上运动时不脱离，求从A点出发时的初速度的取值范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 莆田四中2025-2026学年上学期高二年段 物理科开学摸底考试试卷 一、单项选择题（共 4 题，每小题 4 分，共 16 分。在每小题给出的四个选项中， 只有一项符合题目要求，选对的得 4 分，选错的得 0 分，答案需填涂在答题卡中。） 1. 正手击高远球是羽毛球后场击球的基础动作，某羽毛球被击出后在空中从A点飞行到B点的运动轨迹如图所示，则球在轨迹上C点的加速度可能是图中的（　　） A. a1 B. a2 C. a3 D. a4 【答案】D 【解析】 【详解】做曲线运动的物体，所受的合力方向指向轨迹的凹侧，即加速度方向指向轨迹的凹侧，可知球在轨迹上C点的加速度可能是图中的a4。 故选D。 2. 水车是中国古代常见的农业灌溉工具，体现了中华民族高超的劳动技艺和创造力。如图所示，A、B分别为水车内外轮缘上的点，当水车在流水的作用下匀速转动时（　　） A. A点的周期小于B点的周期 B. A点的角速度小于B点的角速度 C. A点的线速度小于B点的线速度 D. A点的向心加速度等于B点的向心加速度 【答案】C 【解析】 【详解】AB．AB两点绕同一转轴转动，可知A点的周期等于B点的周期，A点的角速度等于B点的角速度，故AB错误； C．根据v=ωr可知，A点转动半径小于B点的转动半径，可知A点的线速度小于B点的线速度，故C正确； D．根据a=ω2r可知，A点转动半径小于B点的转动半径，可知A点的向心加速度小于B点的向心加速度，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，质量均为m的两带电小球A和B用两根长度均为l的绝缘轻绳悬挂在P点，两小球处于静止状态，轻绳与竖直方向的夹角分别为和。A球所带电荷量大小为，B球所带电荷量大小为，已知，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 小球A所受电场力一定沿水平方向 B. 小球A在小球B处产生的场强大小一定为 C. P点的电场强度一定沿竖直方向 D. 【答案】A 【解析】 【详解】AD．小球受到重力、拉力和库仑斥力作用，由于两球质量相等，重力相等，库仑斥力相等（相互作用力，大小相等，与小球所带电荷量无关），两绝缘轻绳长度相等，根据对称性可知，两球一定处于同一水平面上，所以小球A所受电场力一定沿水平方向，两轻绳与竖直方向的夹角一定相等，即，故A正确，D错误； B．以B为对象，根据平衡条件可得 可得小球A在小球B处产生的场强大小为，故B错误； C．两球在P点处产生的场强水平分量分别为， 由于，则有，所以P点电场强度不沿竖直方向，故C错误。 故选A。 4. 小球以一定的初速度竖直向上抛出，运动过程中受到的空气阻力大小与速度大小成正比。以抛出点为重力势能的零势能点，小球从抛出到落回抛出点过程中的动能、重力势能、机械能E、和空气摩擦产生的内能Q与距抛出点的高度h之间关系的图像可能正确的是（　　） A B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．上升过程中由动能定理 则随速率v减小，Ek-h图像的斜率逐渐变小；下降过程中由动能定理 则随速率v增加，Ek-h图像的斜率逐渐变小，但上升和下降在同一高度时，上升时经过同一高度的动能大于下降时经过相同高度的动能，则A错误； B．根据EP=mgh，则Ep-h图像应该是直线，选项B错误； C．因机械能变化量等于阻力做功，则E-h图像的斜率，则上升时斜率减小，下降时斜率增加，回到出发点时机械能小于开始上抛时的机械能，选项C正确； D．空气摩擦产生的内能，则上升阶段随h增加与空气摩擦产生的内能逐渐增加，且图像的斜率逐渐减小；下降阶段随高度减小产生的内能也是逐渐增加，且图像的斜率逐渐增加，选项D错误。 故选C。 二、双项选择题（共 4 小题，每小题6分，共24分，有多项符合题目要求，全 部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分，答案需填涂在答题卡中。） 5. 太阳磁暴期间，地球高层大气受热膨胀，导致某星链卫星所受大气阻力增加，最终坠毁。假设该卫星在坠落过程中先后在A、B两个轨道上做匀速圆周运动，则卫星（　　） A. 在A轨道运动的速率大于在B轨道运动的速率 B. 在A轨道运动的速率小于在B轨道运动的速率 C. 在A轨道运动的机械能大于在B轨道运动的机械能 D. 在A轨道运动的机械能小于在B轨道运动的机械能 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，即 由此可推导出 轨道半径越大，速率越小，则在A轨道运动的速率小于在B轨道运动的速率，A错误，B正确； CD．卫星从A轨道变轨到B轨道，需要克服大气阻力做功，机械能减小，所以卫星在A轨道运动的机械能大于在B轨道运动的机械能，C正确，D错误。 故选BC。 6. 如图所示是某高压除尘装置的示意图，平板电极上的过滤材料经过静电驻极处理后，其表面形成持久的静电场，可以持续吸附空气中带负电荷的微小颗粒。针状电极与过滤材料间形成的电场如图所示，b为ac的中点，bd连线平行于过滤材料，平板电极和针状电极之间的电压始终不变，下列说法正确的是（　　） A. a点电势一定比c点的电势高 B. b、d两点电势一定相等 C. 带电颗粒由a点运动到b点过程中电场力做功一定比由b点运动到c点电场力做功多 D. 若针状电极向下移动一小段距离，a点电势会升高 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据沿电场方向电势逐渐降低，可知a点电势一定比c点的电势低，故A错误； B．等势面与电场方向垂直，则图中过b点的等势面不会过d点，所以b、d两点电势不相等，故B错误； C．根据图中电场线疏密程度可知，从a点到c点，场强逐渐减小，则带电颗粒受到的电场力逐渐减小，又b为ac的中点，所以带电颗粒由a点运动到b点过程中电场力做功一定比由b点运动到c点电场力做功多，故C正确； D．若针状电极向下移动一小段距离，相当于a点更靠近带负电的针状电极，则a点电势会降低，故D错误。 故选C。 7. 在一次铅球比赛中，运动员在距离地面的位置将铅球以的初速度斜向上方抛出，初速度的方向和水平方向夹角为，重力加速度的大小取，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 铅球从抛出到落地的时间 B. 铅球从抛出到达轨迹最高点的时间 C. 铅球运动轨迹最高点到地面的距离 D. 铅球落地点到抛出点的水平距离 【答案】CD 【解析】 【详解】B．铅球从抛出到达轨迹最高点的时间为，故B错误； C．铅球从抛出到达轨迹最高点上升的高度为 则铅球运动轨迹最高点到地面的距离为，故C正确； A．铅球从最高点到地面所用时间为 则铅球从抛出到落地的时间为，故A错误； D．铅球落地点到抛出点的水平距离，故D正确。 故选CD。 8. 如图所示，光滑水平面的左端A点与顺时针匀速转动的水平传送带平滑连接，右侧竖直面上的B点固定有被压缩且锁定的轻弹簧。将质量为m的可视为质点的滑块静止放在轻弹簧左端后，解除弹簧锁定。滑块离开弹簧后以速度v滑上传送带，第一次返回后压缩弹簧的最大压缩量为初始压缩量的。已知弹簧弹性势能，其中k为劲度系数，x为弹簧形变量。不计空气阻力，弹簧始终在弹性限度内，则（　　） A. 经过足够长的时间，滑块最终静止于A点 B. 传送带匀速转动的速度大小为 C. 滑块第一次在传送带上往返运动的过程中，电机多消耗的电能为 D. 滑块第二次返回后压缩弹簧的过程中，弹簧的最大弹性势能为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．因传送带顺时针转动，且AB间水平面光滑，则经过足够长的时间，滑块最终总是向左以与传送带相同的速度滑过A点，滑上传送带之后经过一段时间又以与传送带相同的速度向右滑过A点，如此反复，选项A错误； B．第一次被弹簧弹出时 第二次压缩弹簧时 解得 即从传送带上滑下时的速度为，即传送带匀速转动的速度大小为，选项B正确； C．设滑块与传送带之间的动摩擦因数为μ，则滑块第一次在传送带上往返运动的过程中，用时间为 电机多消耗的电能为，选项C正确； D．滑块第二次返回后压缩弹簧的过程中，弹簧的最大弹性势能为，选项D错误。 故选BC。 三、填空题：本题共3小题，共9分。 9. 如图所示，在真空中有两个固定的等量异种点电荷+Q和。直线MN是两点电荷连线的中垂线，O是两点电荷连线与直线MN的交点。a、b是两点电荷连线上关于O的对称点，c、d是直线MN上的两个点。a点的场强E1______ （选填“＞”“=”或“＜”）b点的场强E2，a点的场强和c点的场强方向_______（选填“相同”或“不相同”） 【答案】 ① = ②. 相同 【解析】 【详解】[1]由于 MN是两点电荷连线的中垂线，a、b是两点电荷连线上关于O的对称点，可知正点电荷到a点的距离等于负点电荷到b点的距离，均设为，O点到a、b的距离均设为r，如图所示 根据电场的叠加原理可知， 即a点场强等于b的场强； [2]根据电场的叠加原理可知，a点的场强方向水平向右，c点的场强方向水平向右，二者方向相同。 10. 某游乐场的彩虹滑道采用七彩软垫铺设，小厦同学利用辅助轮胎从平台高处顺着滑道下滑，经历了加速、匀速和减速三个阶段。在加速阶段小厦同学的机械能______（选填“增加”“减小”或“不变”），在匀速阶段其机械能______（选填“增加”“减小”或“不变”）。 【答案】 ①. 减小 ②. 减小 【解析】 【详解】[1][2]在加速阶段小厦同学要克服阻力做功，则其机械能减小，在匀速阶段也要克服阻力做功，其机械能减小。 11. 雨滴下落时所受空气阻力f的大小与雨滴下落速率v的二次方成正比，即，其中阻力系数k已知。质量为m的雨滴从离地面高h处由静止开始竖直下落，落地前做匀速直线运动。已知重力加速度为g，则该雨滴做匀速直线运动的速度为______，从高处下落到地面的过程中空气阻力对其所做的功为______。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]该雨滴做匀速直线运动时 即 解得 [2]该雨滴从高处下落到地面的过程中由动能定理得 解得空气阻力对其所做的功为 四、实验题：本题共2小题，第11题8分，第12题6分，共14分。 12. 某同学用如图所示装置来探究“物体的加速度与力、质量的关系”。 （1）实验中下列相关操作正确的是_______。 A. 实验时，需要保持定滑轮至小车间的轻绳与倾斜的长木板平行 B. 平衡摩擦力时，小车后面应固定一条纸带，纸带穿过打点计时器 C. 小车释放前应靠近打点计时器，且先释放小车后接通打点计时器的电源 （2）图甲为实验中按规范操作打出的一条纸带的一部分。从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两计数点之间都有4个计时点没有标出，用刻度尺分别测量出A点到B、C、D、E的距离如图甲所示，已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上，则此次实验中小车运动加速度的测量值__________m/s²。（结果保留两位有效数字） （3）该同学平衡摩擦力后，改变沙和沙桶的质量，分别测量出小车的加速度a。以沙和沙桶的重力F为横坐标，以小车的加速度a为纵坐标，得到如图乙所示的图线，则图线不通过坐标原点的主要原因是___________________。 【答案】（1）AB （2）1.2 （3）平衡摩擦力过度 【解析】 【小问1详解】 A．实验时，需要保持定滑轮至小车间的轻绳与倾斜的长木板平行，选项A正确； B．平衡摩擦力时，小车后面应固定一条纸带，纸带穿过打点计时器，选项B正确； C．小车释放前应靠近打点计时器，且先接通打点计时器的电源后释放小车，选项C错误。 故选AB。 【小问2详解】 根据题意可知纸带上相邻计数点时间间隔 根据 代入数据可得 【小问3详解】 由图可知，当时，，也就是说当细线上没有拉力时，小车就有加速度，这是平衡摩擦力时木板倾角偏大，即平衡摩擦力过度引起的。 13. 某研究小组用如图所示装置探究等量同种电荷间库仑力与距离的关系。器材有：专用支架、相同的导体小球和、刻度尺、丝线、米尺、天平、绝缘底座。 （1）下列实验中与本实验采用相同实验方法的是__________。 A. 探究两个互成角度的力的合成规律 B. 探究加速度与力、质量的关系 C. 探究平抛运动的特点 （2）实验中A、B两球带等量同种电荷，用天平测量小球的质量m，悬挂点到小球球心的距离l，将小球B固定在绝缘底座上，A球用丝线悬挂在支架上。某次实验中小球A静止位置和B固定位置如图所示，则A、B小球之间的距离r=______cm。 （3）缓慢移动绝缘底座，得到五组F、r数据，根据库仑定律，拟合的库仑力F与距离r的关系图像可能正确的是______。 A. B. C. 【答案】（1）B （2）2.00 （3）C 【解析】 【小问1详解】 本实验采用的方法是控制变量法，则与本实验采用相同实验方法的是探究加速度与力、质量的关系。故选B。 小问2详解】 A、B小球之间的距离r=3.40cm-1.40cm=2.00cm 【小问3详解】 根据 则是过原点倾斜的直线。 故选C。 五、计算题：本题共3小题，第14题11分，第15题12分，第16题14分，共37分。 14. 我国自行研制、具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机C919首飞成功，开创了中国国产民航客机的先河。假设飞机在水平跑道上的滑跑是初速度为零的匀加速直线运动，当位移m时才能达到起飞所要求的速度m/s。已知飞机质量kg，滑跑时受到的阻力为自身重力的0.12倍，重力加速度。求飞机滑跑过程中： （1）加速度的大小； （2）牵引力的平均功率。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 飞机滑跑过程中做初速度为零的匀加速直线运动，根据 代入数据解得 【小问2详解】 设飞机滑跑受到的阻力为，依题意有，设发动机的牵引力为，根据牛顿第二定律有 设飞机滑跑过程中的平均速度为，有 在滑跑阶段，牵引力的平均功率 联立得 15. 静电喷涂是使雾化了的带电油漆微粒在静电场的作用下，定向喷向金属工件，并吸附在工件表面的一种技术，其可简化成如图所示的模型。在一半径为的金属圆板P下方平行于P放置一待涂工件，两者间距为。在P和工件间施加恒定电压后两者间形成的匀强电场如图所示。P中央有一小孔，小孔处放置一静电油漆喷枪，喷枪嘴可向各个方向均匀地喷出速度大小均为的带电油漆微粒。若油漆微粒的质量均为、带电量均为，忽略油漆微粒所受重力、空气阻力和带电微粒之间的相互作用力，不计小孔和边缘效应对电场的影响。求： （1）油漆微粒在电场中的加速度大小； （2）油漆微粒到达待涂工件时的速度大小； （3）油漆微粒到达待涂工件的最短时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据牛顿第二定律 其中 解得 【小问2详解】 根据动能定理 得 【小问3详解】 当带电微粒初速度沿垂直于金属圆板方向时，到达待涂工件时间最短，则 解得 16. 如图所示，粗糙水平平台AH上竖直放置上下对接的两相同光滑半圆形轨道，轨道半径，且对接的接口比较小，端点B、D和圆心四个点在同一条竖直线上，半圆形轨道B点与平台相切，C点与点等高，倾角为的固定斜面的底角顶点在C点的正下方。质量为的可视为质点的滑块从A点以某一初速度水平向右运动，随后从B点进入光滑圆弧轨道，已知滑块与水平平台间的动摩擦因数，AB段长度，重力加速度大小g取，。 （1）若从A点出发时的初速度，求滑块运动到B点时对圆轨道的压力大小； （2）若滑块从D点抛出后，恰好垂直撞击斜面，求从D点抛出的速度大小； （3）若滑块在半圆形轨道上运动时不脱离，求从A点出发时的初速度的取值范围。 【答案】（1） （2） （3），或，或 【解析】 【小问1详解】 从到B的过程 设地面对滑块的支持力为，可列 解得 根据牛顿第三定律知，对地面的压力大小 【小问2详解】 设斜面最低点为原点，水平和竖直方向分别为坐标轴，建立坐标系如图所示 滑块从点抛出后，位置随时间的变化关系可表示为， 由滑块垂直撞击斜面知 斜面的方程为 联立以上四个方程可得 另解：滑块从点抛出后，， 且 由滑块垂直撞击斜面知 联立以上四个方程可得 【小问3详解】 ①滑块恰好运动到点， 得 ②滑块恰好运动到点 得 则 ③滑块恰好可以运动到下面圆形轨道最高点， ， 得 ④滑块恰好可以运动到上面圆形轨道等高的位置 得 则 ⑤滑块恰好可以运动到上面圆形轨道最高点，根据动能定理 得 则 综上，或，或 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $