内容正文:
包头四中2024-2025学年度第一学期10月月考
高二年级物理试题
一:选择题:(本题共10个小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1-7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8-10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有错选的得0分。)
1. 如图所示,两个弹簧振子悬挂在同一支架上,已知甲弹簧振子的固有频率为,乙弹簧振子的固有频率为,当支架在受到竖直方向、频率为的驱动力作用做受迫振动时,两个弹簧振子的振动情况是( )
A. 甲的振幅较大,且振动频率为
B. 甲的振幅较大,且振动频率为
C. 乙的振幅较大,且振动频率为
D. 乙的振幅较大,且振动频率为
2. 一列简谐横波在某时刻的波形图如图所示,此时介质中处的质点P正在沿y轴负方向运动,已知这列波的周期为0.2s,下列选项说法正确的是( )
A. 波向左传播
B. P质点的振幅为0.4m
C. 该列波由一种介质进入另一种介质中传播周期不变
D. 此时Q点沿y轴负方向运动
3. 如图甲所示,粗细均匀的一根木筷,下端绕有铁丝,可使其竖直漂浮于装水的杯中。以竖直向上为正方向,把木筷提起一段距离后放手,木筷的振动图像如图乙所示。关于木筷(含铁丝)下列说法正确的是( )
A. 在时刻处于超重状态 B. 在时刻向上运动
C. 木筷的振动周期等于 D. 运动过程中,机械能一直减小
4. O点处有两个做简谐运动的波源,从时波源开始振动,时各自形成的波形如图中甲、乙所示,则下列说法正确的是( )
A. 两波源的起振方向都沿y轴正方向
B. 乙波波源的频率是甲波波源频率的2倍
C. 再过0.25s,两波在x=8m处的质点运动方向都向上
D. 甲波波源的振动方程为
5. 如图甲是演示简谐运动图象的装置,它由一根较长的细线和一个较小的沙漏组成。当沙漏摆动时,匀速拉出沙漏下方的木板,漏出的沙在板上会形成一条曲线。通过对曲线的分析,可以确定沙漏的位移随时间变化的规律。图乙是同一个沙漏分别在两块木板上形成的曲线。经测量发现,若拉动木板1和木板2的速度大小分别为和,则( )
A. B. C. D.
6. 如图甲所示质量为m的B木板放在水平面上,质量为2m的物块A通过一轻弹簧与其连接。给A一竖直方向上的初速度,当A运动到最高点时,B与水平面间的作用力刚好为零。从某时刻开始计时,A的位移随时间变化规律如图乙,已知重力加速度为g,空气阻力不计,下列说法正确的是( )
A. 物块A做简谐运动,回复力由弹簧的弹力提供
B. 物体A在运动中最大加速度为
C. 物体B在时刻对地面的压力大小为2mg
D. 物体A的振动方程为
7. 如图所示,质量为m的物块放置在质量为M的木板上,木板与弹簧相连,它们一起在光滑水平面上做简谐运动,周期为T,振动过程中m、M之间无相对运动,设弹簧的劲度系数为k,物块和木板之间的动摩擦因数为μ,则下列说法正确的是( )
A. 研究木板的运动,弹簧弹力充当了木板做简谐运动的回复力
B. 若Δt=,则在t时刻和(t+Δt)时刻弹簧的长度一定相同
C. 若t时刻和(t+Δt)时刻物块受到的摩擦力大小相等,方向相反,则Δt一定等于的整数倍
D. 当整体离开平衡位置的位移为x时,物块与木板间的摩擦力大小等于kx
8. 图中实线为一列简谐横波在某一时刻的波形曲线,经过后,其波形曲线如图中虚线所示。该波的传播速度可能为( )
A. 轴正方向 B. 轴正方向
C. 轴负方向 D. 轴负方向
9. 如图所示,质量均为m的四个小球A、B、C、D,通过轻绳或轻弹簧互相连接,悬挂于O点,处于静止状态,重力加速度为g,两根弹簧的劲度系数均为k,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 若将B、C间的细线剪断,此后A、B间弹簧始终处于拉伸状态
B. 若将 B、C间的细线剪断,此后 B的加速度最大值为2g
C. 若将B、C间的细线剪断,落地前C、D与轻弹簧组成的系统机械能守恒
D. 若将C、D间的弹簧剪断,则在A、B间弹簧弹力为3mg时C的动能最大
10. 半径为R的竖直放置的轻质光滑半圆轨道固定在压力传感器上,传感器能显示垂直作用于其上表面的压力大小。将一个半径很小的小球从轨道上某处由静止释放,在接下来的过程中,压力传感器示数的最大值和最小值分别为和,且;相邻两次显示最大值的时间间隔为,已知重力加速度为g。则下列说法中正确的是( )
A. 小球运动的周期为
B. 小球的重力大小等于
C. 半圆轨道的半径为
D. 小球在最低点时动量随时间的变化率为零
二、实验题:(本大题共2小题,共14分。第11题8分,第12题6分。)
11. 在用单摆测量重力加速度时,小明将小锁头拴接在不易形变的细丝线一端,另一端固定在O点,并在细线上标记一点A,如图所示。
(1)将小锁头拉到某一高度(细线与竖直方向夹角很小)由静止释放,当锁头第一次到达最低点D时开始计时并计数为1,以后锁头每到达D点一次,计数增加1,计数为N时,秒表测出单摆运动时间为t,则该单摆的周期T=_________;
(2)他保持A点以下的细线长度不变,通过改变OA间细线长度L以改变摆长,并测出单摆运动对应的周期T,测量多组数据后,作出图乙所示图像,图像纵坐标应为_________(选填“T”、“T2”、“”、“”);
(3)已知图像的斜率为k,可求得当地的重力加速度g=_________;
(4)图线乙明显不过原点,请解释其原因_________。
12. 某小组用如图甲所示气垫导轨来探究两滑块碰撞的规律,导轨末端装有位移传感器(图中未画出),滑块a、b的质量分别为和。打开气泵,将气垫导轨调节水平;让a获得初速度后与静止的b发生碰撞,规定a碰前的速度方向为正方向;根据传感器记录的数据,得到它们在碰撞前后的位移与时间的关系图像如图乙。回答下列问题:
(1)碰撞前a的速度为______。
(2)碰撞后瞬间b的动量大小为______,方向为______(填“正”或“负”)方向。
(3)保持b的质量不变,逐渐增加a的质量,每次让a以某一初速度与静止的b发生碰撞,多次实验发现,在误差允许的范围内,两滑块碰撞过程中动量守恒且机械能有损失。某次实验中a的质是为、初速度为,碰后瞬间b的速度可能是下列哪一项_____。
A. B. C.
三、计算题(本题3小题,共40分,第13题12分,第14题15分,第15题13分。解答应写明必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出答案的不得分,有数值计算的题,答案中必须写出数值和单位)
13. 一列简谐横波某时刻的波形图如图甲所示从该时刻开始计时,波上质点A的振动图像如图乙所示。
(1)从该时刻起经过,质点P通过的路程s和波传播的距离L分别为多少;
(2)求此简谐横波的传播速度大小
(3)若时振动刚刚传到A点,则从该时刻起横坐标为的质点第二次位于波峰所需要的时间是多少?
14. 如图所示,内壁粗糙、半径的四分之一圆弧轨道AB在最低点B与足够长光滑水平轨道BC相切。质量的小球b左端连接一轻质弹簧,静止在光滑水平轨道上,另一质量的小球a自圆弧轨道顶端由静止释放,运动到圆弧轨道最低点B时,对轨道的压力为小球a重力的两倍。忽略空气阻力,重力加速度g取。
(1)求小球a由A点运动到B点的过程中,摩擦力做功。
(2)求小球a通过弹簧与小球b相互作用的过程中,弹簧的最大弹性势能;
(3)求小球a通过弹簧与小球b相互作用的整个过程中,弹簧对小球b的冲量I的大小。
15. 从倾角为、长为固定斜面顶端无初速度释放质量为1kg的滑块,滑块在下滑过程中,沿斜面下滑的距离x与动摩擦因数μ的函数图像如图所示,重力加速度为,,滑块视为质点。
(1)滑块下滑到斜面底端的速度大小;
(2)滑块沿斜面下滑过程中,动能的最大值;
(3)下滑过程中,滑块机械能减小多少?
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包头四中2024-2025学年度第一学期10月月考
高二年级物理试题
一:选择题:(本题共10个小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1-7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8-10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有错选的得0分。)
1. 如图所示,两个弹簧振子悬挂在同一支架上,已知甲弹簧振子的固有频率为,乙弹簧振子的固有频率为,当支架在受到竖直方向、频率为的驱动力作用做受迫振动时,两个弹簧振子的振动情况是( )
A. 甲的振幅较大,且振动频率为
B. 甲的振幅较大,且振动频率为
C. 乙的振幅较大,且振动频率为
D. 乙的振幅较大,且振动频率为
【答案】B
【解析】
【详解】做受迫振动的物体振动时的频率等于驱动力的频率,驱动力的频率越接近物体的固有频率,振幅越大,可知甲、乙的振动频率均为,甲的振幅较大。
故选B。
2. 一列简谐横波在某时刻的波形图如图所示,此时介质中处的质点P正在沿y轴负方向运动,已知这列波的周期为0.2s,下列选项说法正确的是( )
A. 波向左传播
B. P质点的振幅为0.4m
C. 该列波由一种介质进入另一种介质中传播周期不变
D. 此时Q点沿y轴负方向运动
【答案】C
【解析】
【详解】A.质点P正在沿y轴负方向运动,根据波形平移法可知,波向右传播,故A错误;
B.由题图可知,P质点的振幅为0.2m,故B错误;
C.该列波由一种介质进入另一种介质中,频率不变,所以周期不变,故C正确;
D.波向右传播,根据波形平移法可知,此时Q点沿y轴正方向运动,故D错误。
故选C。
3. 如图甲所示,粗细均匀的一根木筷,下端绕有铁丝,可使其竖直漂浮于装水的杯中。以竖直向上为正方向,把木筷提起一段距离后放手,木筷的振动图像如图乙所示。关于木筷(含铁丝)下列说法正确的是( )
A. 在时刻处于超重状态 B. 在时刻向上运动
C. 木筷的振动周期等于 D. 运动过程中,机械能一直减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图乙可知,在时刻,木筷处于正的最大位移处,加速度方向竖直向下,木筷处于失重状态,故A错误;
B.由图乙可知,在时刻,木筷处于平衡位置,且向上运动,故B正确;
C.由于木筷在时刻处于正的最大位移处,在时刻处于平衡位置,所以木筷的振动周期不等于,故C错误;
D.由图乙可知,木筷(含铁丝)做阻尼运动,木筷(含铁丝)受到的浮力、重力和阻力作用;当木筷(含铁丝)向上运动时,浮力做正功,若浮力大于阻力,则木筷(含铁丝)的机械能增加,故D错误。
故选B。
4. O点处有两个做简谐运动的波源,从时波源开始振动,时各自形成的波形如图中甲、乙所示,则下列说法正确的是( )
A. 两波源的起振方向都沿y轴正方向
B. 乙波波源的频率是甲波波源频率的2倍
C. 再过0.25s,两波在x=8m处的质点运动方向都向上
D. 甲波波源的振动方程为
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题图结合波形平移法可知,两波源在处引起振动的起振方向都沿y轴负方向,则两波源的起振方向都沿y轴负方向,故A错误;
B.由题图可知乙的波长是甲的波长的2倍,由于同种介质传播速度相同,根据可知,乙波波源的频率是甲波波源频率的,故B错误;
C.由题意结合题图可知,甲的周期为,乙的周期为,再过0.25s,由
可知甲的振动使在处质点运动方向向下,乙的振动使在处质点运动方向向上,故C错误;
D.甲波波源的起振方向沿y轴负方向,则甲波波源的振动方程为,故D正确。
故选D。
5. 如图甲是演示简谐运动图象的装置,它由一根较长的细线和一个较小的沙漏组成。当沙漏摆动时,匀速拉出沙漏下方的木板,漏出的沙在板上会形成一条曲线。通过对曲线的分析,可以确定沙漏的位移随时间变化的规律。图乙是同一个沙漏分别在两块木板上形成的曲线。经测量发现,若拉动木板1和木板2的速度大小分别为和,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】木板做匀速运动,设振动周期为T,由于,则有
可得
故选C。
6. 如图甲所示质量为m的B木板放在水平面上,质量为2m的物块A通过一轻弹簧与其连接。给A一竖直方向上的初速度,当A运动到最高点时,B与水平面间的作用力刚好为零。从某时刻开始计时,A的位移随时间变化规律如图乙,已知重力加速度为g,空气阻力不计,下列说法正确的是( )
A. 物块A做简谐运动,回复力由弹簧的弹力提供
B. 物体A在运动中最大加速度为
C. 物体B在时刻对地面的压力大小为2mg
D. 物体A的振动方程为
【答案】B
【解析】
【详解】A.物块A做简谐运动,回复力由弹簧的弹力和重力的合力来提供,故A错误;
B.当A运动到最高点时,B与水平面间的作用力刚好为零,则有,
解得,故B正确;
C.时刻物块A在平衡位置,此时弹簧处于压缩状态,弹力为
对物体B受力分析有
由牛顿第三定律可知物体B在时刻对地面的压力大小为,故C错误;
D.由图乙可知振幅为0.1m,周期为1.0s,设物体A的振动方程为
当时,,且A向上振动,代入可得
解得
所以物体A的振动方程为,故D错误。
故选B。
7. 如图所示,质量为m的物块放置在质量为M的木板上,木板与弹簧相连,它们一起在光滑水平面上做简谐运动,周期为T,振动过程中m、M之间无相对运动,设弹簧的劲度系数为k,物块和木板之间的动摩擦因数为μ,则下列说法正确的是( )
A. 研究木板的运动,弹簧弹力充当了木板做简谐运动的回复力
B. 若Δt=,则在t时刻和(t+Δt)时刻弹簧的长度一定相同
C. 若t时刻和(t+Δt)时刻物块受到的摩擦力大小相等,方向相反,则Δt一定等于的整数倍
D. 当整体离开平衡位置的位移为x时,物块与木板间的摩擦力大小等于kx
【答案】D
【解析】
【详解】A.研究木板的运动,弹簧弹力与m对M的摩擦力的合力充当了木板做简谐运动的回复力,选项A错误;
B.若Δt=,则在t时刻和(t+Δt)时刻弹簧的形变量相同,但是弹簧长度不一定相同,选项B错误;
C.若t时刻和(t+Δt)时刻物块受到的摩擦力大小相等,方向相反,则两个时刻物块的位移大小相等,方向相反,位于相对平衡位置对称的位置上,但Δt不 一定等于 的整数倍,选项C错误;
D.当整体离开平衡位置的位移为x时,则整体的加速度
则物块与木板间的摩擦力大小
选项D正确。
故选D。
8. 图中实线为一列简谐横波在某一时刻的波形曲线,经过后,其波形曲线如图中虚线所示。该波的传播速度可能为( )
A. 轴正方向 B. 轴正方向
C. 轴负方向 D. 轴负方向
【答案】AD
【解析】
【详解】由图可知,波长为
若该波沿x轴正方向传播,在内传播的距离为(,,)
则该波的传播速度为(,,)
当时,可得;当时,可得
若该波沿x轴负方向传播,在内传播的距离为(,,)
则该波的传播速度为(,,)
当时,可得;当时,可得
故选AD。
9. 如图所示,质量均为m的四个小球A、B、C、D,通过轻绳或轻弹簧互相连接,悬挂于O点,处于静止状态,重力加速度为g,两根弹簧的劲度系数均为k,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 若将B、C间的细线剪断,此后A、B间弹簧始终处于拉伸状态
B. 若将 B、C间的细线剪断,此后 B的加速度最大值为2g
C. 若将B、C间的细线剪断,落地前C、D与轻弹簧组成的系统机械能守恒
D. 若将C、D间的弹簧剪断,则在A、B间弹簧弹力为3mg时C的动能最大
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.以B、C、D三个小球为整体,可知初始时A、B间弹簧弹力为
若将 B、C间的细线剪断,剪断瞬间弹簧弹力保持不变,B的加速度最大,以B为对象,根据牛顿第二定律可得
B球将做简谐运动,根据对称性可知,B球在最高点的加速度为,方向竖直向下,则B球在最高点弹簧弹力大小为,方向竖直向下,弹簧处于压缩状态,此时A上方的绳子拉力刚好为0,所以A一直处于静止状态,B做简谐运动,A、B间弹簧不是始终处于拉伸状态,也有处于压缩状态,故A错误,B正确;
C.若将B、C间的细线剪断,落地前C、D与轻弹簧组成的系统只有重力和弹簧弹力做功,所以系统满足机械能守恒,故C正确;
D.若将C、D间的弹簧剪断,剪断瞬间,以BC为整体,根据牛顿第二定律可得
设B、C保持相对静止一起做简谐运动,根据对称性可知,处于最高点时的加速度大小为,方向竖直向下;以C为对象进行受力分析,可知此时绳子对C的拉力为,则B、C一直保持相对静止做简谐运动;当弹簧弹力等于B、C的总重力时,即在A、B间弹簧弹力为时,B、C的动能最大,故D错误。
故选BC。
10. 半径为R的竖直放置的轻质光滑半圆轨道固定在压力传感器上,传感器能显示垂直作用于其上表面的压力大小。将一个半径很小的小球从轨道上某处由静止释放,在接下来的过程中,压力传感器示数的最大值和最小值分别为和,且;相邻两次显示最大值的时间间隔为,已知重力加速度为g。则下列说法中正确的是( )
A. 小球运动的周期为
B. 小球的重力大小等于
C. 半圆轨道的半径为
D. 小球在最低点时动量随时间的变化率为零
【答案】B
【解析】
【详解】A.由题意可知,小球运动的周期为
选项A错误;
B.设小球释放的初始位置与圆心连线与竖直方向夹角为θ,在此位置压力传感器的示数最小,则最小值
在最低点时压力传感器的示数最大,则
在最低点时
解得
根据
可得
cosθ=0.5
可得小球的重力大小
选项B正确;
C.若小球滚下的位置较低时,即当时小球的振动可看作单摆,根据
可得半圆轨道的半径为
但因为,可知小球的运动不能看作单摆,可知半圆轨道的半径
选项C错误;
D.小球在最低点时动量随时间的变化率等于小球所受合外力,小球合外力不为零,可知小球在最低点时动量随时间的变化率不为零,选项D错误。
故选B。
二、实验题:(本大题共2小题,共14分。第11题8分,第12题6分。)
11. 在用单摆测量重力加速度时,小明将小锁头拴接在不易形变的细丝线一端,另一端固定在O点,并在细线上标记一点A,如图所示。
(1)将小锁头拉到某一高度(细线与竖直方向夹角很小)由静止释放,当锁头第一次到达最低点D时开始计时并计数为1,以后锁头每到达D点一次,计数增加1,计数为N时,秒表测出单摆运动时间为t,则该单摆的周期T=_________;
(2)他保持A点以下的细线长度不变,通过改变OA间细线长度L以改变摆长,并测出单摆运动对应的周期T,测量多组数据后,作出图乙所示图像,图像纵坐标应为_________(选填“T”、“T2”、“”、“”);
(3)已知图像的斜率为k,可求得当地的重力加速度g=_________;
(4)图线乙明显不过原点,请解释其原因_________。
【答案】(1)
(2)T2 (3)
(4)图线乙不过原点,其图像与横轴交点坐标为(-l,0),即横坐标等于A点距小锁头重心距离的负值
【解析】
【小问1详解】
单摆一周内两次经过平衡位置,由题意可知
解得
【小问2详解】
根据单摆周期公式可得
变形可得
由此可知,图像纵坐标应为T2;
【小问3详解】
由以上分析可得
所以
【小问4详解】
略
12. 某小组用如图甲所示气垫导轨来探究两滑块碰撞的规律,导轨末端装有位移传感器(图中未画出),滑块a、b的质量分别为和。打开气泵,将气垫导轨调节水平;让a获得初速度后与静止的b发生碰撞,规定a碰前的速度方向为正方向;根据传感器记录的数据,得到它们在碰撞前后的位移与时间的关系图像如图乙。回答下列问题:
(1)碰撞前a的速度为______。
(2)碰撞后瞬间b的动量大小为______,方向为______(填“正”或“负”)方向。
(3)保持b的质量不变,逐渐增加a的质量,每次让a以某一初速度与静止的b发生碰撞,多次实验发现,在误差允许的范围内,两滑块碰撞过程中动量守恒且机械能有损失。某次实验中a的质是为、初速度为,碰后瞬间b的速度可能是下列哪一项_____。
A. B. C.
【答案】(1)2.5 (2) ①. 0.3 ②. 正
(3)A
【解析】
【小问1详解】
根据图像的斜率表示速度,可知碰撞前a的速度为
【小问2详解】
[1] 碰撞后瞬间b的速度为
动量为
[2]速度方向为正方向,则动量方向也为正方向。
【小问3详解】
若a、b发生弹性碰撞,则有
解得
由于碰撞中有能量守恒,则碰后瞬间b的速度可能是1.6m/s。
故选A。
三、计算题(本题3小题,共40分,第13题12分,第14题15分,第15题13分。解答应写明必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出答案的不得分,有数值计算的题,答案中必须写出数值和单位)
13. 一列简谐横波某时刻的波形图如图甲所示从该时刻开始计时,波上质点A的振动图像如图乙所示。
(1)从该时刻起经过,质点P通过的路程s和波传播的距离L分别为多少;
(2)求此简谐横波的传播速度大小
(3)若时振动刚刚传到A点,则从该时刻起横坐标为的质点第二次位于波峰所需要的时间是多少?
【答案】(1)6m,15m
(2)25m/s (3)1.8s
【解析】
【小问1详解】
波的周期T=0.8s,波长λ=20m,则质点P通过的路程
s=3A=6m
波传播的距离
【小问2详解】
此简谐横波的传播速度大小
【小问3详解】
横坐标为的质点第二次位于波峰时,波向前传播x=45m,则用时间
14. 如图所示,内壁粗糙、半径的四分之一圆弧轨道AB在最低点B与足够长光滑水平轨道BC相切。质量的小球b左端连接一轻质弹簧,静止在光滑水平轨道上,另一质量的小球a自圆弧轨道顶端由静止释放,运动到圆弧轨道最低点B时,对轨道的压力为小球a重力的两倍。忽略空气阻力,重力加速度g取。
(1)求小球a由A点运动到B点的过程中,摩擦力做功。
(2)求小球a通过弹簧与小球b相互作用的过程中,弹簧的最大弹性势能;
(3)求小球a通过弹簧与小球b相互作用的整个过程中,弹簧对小球b的冲量I的大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
小球由A静止释放运动到最低点B的过程中,根据动能定理有
小球在最低点,根据牛顿第三定律可知,小球受到轨道的支持力
根据牛顿第二定律
联立,代入相关已知数据求得
【小问2详解】
小球a与小球b通过弹簧相互作用,达到共同速度过程中,由动量守恒定律可得
由能量转化和守恒定律可得
联立代入相关已知数据求得:小球a通过弹簧与小球b相互作用的过程中,弹簧的最大弹性势能
【小问3详解】
小球a与小球b通过弹簧相互作用的整个过程中,设a后来速度为,b后来速度为,由动量守恒定律可得
由能量转化和守恒定律有
对b,根据动量定理有
联立代入相关已知数据可得
15. 从倾角为、长为固定斜面顶端无初速度释放质量为1kg的滑块,滑块在下滑过程中,沿斜面下滑的距离x与动摩擦因数μ的函数图像如图所示,重力加速度为,,滑块视为质点。
(1)滑块下滑到斜面底端的速度大小;
(2)滑块沿斜面下滑过程中,动能的最大值;
(3)下滑过程中,滑块机械能减小多少?
【答案】(1)
(2)
(3)8J
【解析】
【小问1详解】
根据动能定理
利用图像可知下滑的过程中,克服摩擦力做的功
联立可得
【小问2详解】
当下滑分力等于摩擦力时,动能达到最大值,此时
可得
利用图像可知下滑的距离
根据动能定理
解得
【小问3详解】
下滑过程中,滑块机械能减小量等于克服摩擦力所做的功为8J。
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