精品解析：安徽省临泉田家炳实验中学（临泉县教师进修学校）2025-2026学年高三上学期10月月考物理试题

高三物理 （75分钟　100分） 一、选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 如图所示，小潘同学右手抓起一篮球，手臂与竖直方向成30°角。当篮球与手臂都静止时，手对篮球的作用力（　　） A. 方向竖直向上 B. 方向沿手臂向上 C. 大于篮球的重力 D. 只有弹力、没有摩擦力 2. 北京冬奥会速滑馆内装有超高速4K轨道摄像机系统，如图甲所示。某次速度滑冰比赛中，摄像机和运动员做直线运动的水平位移x随时间t变化的图像如图乙所示，图中t1时刻曲线的切线方向与直线平行，则下列说法正确的是（　　） A. t2时刻，运动员与摄像机的速度相同 B. t2时刻，运动员与摄像机相距最远 C. 0~t2时间内任一时刻摄像机的速度都大于运动员的速度 D. 摄像机做匀速直线运动，运动员做加速直线运动 3. 一个由多国研究人员组成的国际团队发表报告说：他们通过长期观测发现了一颗行星，该行星可能具有适合生命繁衍的环境。若这颗“宜居”行星的质量约为地球质量的6.4倍，半径约为地球半径的2倍。分别在地球表面和该行星表面以相同的初速度竖直向上抛一个物体，忽略空气阻力，则在地球表面上升的最大高度与在该行星表面上升的最大高度的比值为（　　） A. 3.2 B. 2 C. 1.6 D. 0.63 4. 如图所示，在地面上M点竖直上抛一个皮球，由于受到水平向右的恒定风力作用（不考虑空气阻力），皮球在竖直面内做曲线运动的轨迹如图中实线所示。皮球运动到N点时，其速度方向恰好改变了90°，则在皮球从M点运动到N点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 皮球的运动轨迹是一段圆弧 B. 皮球做匀变速曲线运动 C. 皮球的速率不断增大 D. 皮球的速率先增大后减小 5. 如图所示，小威同学在教室里做了如下实验：在水平桌面上放一张薄纸板，将一小砝码置于薄纸板上，再用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，发现砝码几乎没有移动，这就是大家熟悉的惯性演示实验。若砝码和纸板的质量分别为3m和2m，各接触面间的动摩擦因数均为μ。重力加速度大小为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。要使纸板相对砝码运动，所需的拉力临界值大小为（　　） A 3μmg B. 8μmg C. 10μmg D. 12μmg 6. 训练时某运动员采用蹲踞式起跑，在发令枪响后，左脚迅速蹬离起跑器，在向前加速的同时提高身体重心。如图所示，假设该运动员的质量为m，在从静止出发前进距离为s的运动过程中，运动员重心的升高量为h，获得的速度为v，重力加速度为g，忽略空气阻力，则此过程中（　　） A. 地面对运动员的支持力做了正功 B. 运动员的机械能增加了 C. 运动员的机械能增加了mgh D. 运动员对自身做功 7. 两行星A和B都绕同一恒星做匀速圆周运动，若两行星的质量关系为mA=2mB，轨道半径关系为RB=2RA，则行星A与B的（　　） A. 加速度大小之比为 B. 周期之比为 C. 速度大小之比为 D. 角速度之比为 8. 如图所示，“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮，是天津的地标之一。设摩天轮的半径为R，摩天轮匀速旋转一周所用的时间为T，一乘客的质量为m，重力加速度为g，乘客所受空气阻力不计。则该乘客由摩天轮最低点运动到最高点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 乘客的机械能守恒 B. 摩天轮对乘客做的功大于乘客克服重力做的功 C. 乘客运动到摩天轮最低点时，其重力做功的功率为mgv D. 乘客运动到与摩天轮的圆心等高处时，其克服重力做功的功率为 二、选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9. 列车沿直轨道出站时能在150s内从静止匀加速到180km/h，然后正常匀速行驶。某次因意外列车将车速从180km/h匀减速至108km/h，已知匀减速运动时加速度的大小是匀加速运动时加速度大小的2倍。以初速度方向为正方向，则下列说法正确的是（　　） A. 列车加速时的加速度大小为 B. 列车做减速运动的加速度为 C. 若用v-t图像描述列车的运动，则列车减速时的图线在时间轴的下方 D. 列车由静止开始加速，经过1min其速度可达30m/s 10. 人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实。如图所示，某次“打夯”时，两人同时通过绳子对重物各施加一个恒力，力的大小均为1000N，方向都与竖直方向成37°角，重物离开地面25cm后两人同时停止施力，最后重物自由下落把地面砸深8cm。已知重物的质量为50kg，重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力，重物不反弹，绳子重力不计，则（　　） A. 两人通过绳子对重物做总功为200J B. 重物离地面的最大高度为25cm C. 重物刚落地时，其速度大小为4m/s D. 地面对重物的平均阻力大小为5500N 三、非选择题：本题共5小题，共58分。 11. 学习小组的同学在做“验证力的平行四边形定则”实验时，利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两个弹簧测力计拉力的大小，如图甲所示。 （1）试在图甲中作出F1和F2的合力图示，并用F表示此合力_____。 （2）有关此实验，下列叙述正确的是　　　　。 A. 两弹簧测力计的拉力不可能同时比橡皮筋的拉力大 B. 橡皮筋的拉力是合力，两弹簧测力计的拉力是分力 C. 两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉到同一位置O，这样做的目的是保证两次拉橡皮筋的拉力的作用效果相同 （3）图乙是李明和张华两位同学在做以上实验时得到的结果，其中比较符合实验事实的是____同学的实验。（力F'是用一个弹簧测力计拉橡皮筋时的图示） 12. 某兴趣小组用频闪摄影的方法验证机械能守恒定律，实验中将一钢球从与课桌桌面等高处的O点自由释放，在频闪仪拍摄的照片上记录了钢球在下落过程中多个时刻的位置，拍到的整个下落过程的频闪照片如图所示。 （1）已知频闪仪的闪光频率为f，当地重力加速度为g，再结合图中所给下落高度的符号，为验证从O点到A点过程中钢球的机械能守恒，需验证的关系式为2gh7=____。 （2）关于该实验，下列说法正确的是　　　　。 A. 实验开始时，应先打开频闪仪，然后再释放钢球 B. 可以用计算出A点的速度，并用来验证机械能守恒定律 C. 若闪光频率f已知，通过该实验也可以测出当地重力加速度g的数值 （3）结合实际的实验场景（课桌桌面距地面高0.8m，当地重力加速度g取10m/s2），可估测频闪仪的闪光频率f为　　　　。 A. 1Hz B. 20Hz C. 50Hz D. 100Hz 13. 2022年2月，第24届冬季奥运会在北京开幕。一滑道的简化示意图如图。AB为一条倾角θ=37°的倾斜滑道，其长度L=60m，BC为水平滑道。滑板与滑道之间的动摩擦因数恒为μ=0.25。一可视为质点、质量为80kg的滑雪运动员（含装备）从A点以2m/s的初速度沿AB匀加速下滑，运动员通过B点时速度大小不变，方向变为水平向右，通过B点后运动员在水平滑道做匀减速运动，最终停止在C点，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）运动员从A点运动到B点所用时间t。 （2）水平滑道BC的长度x。 14. 复兴号动车组从2023年7月1日起正式在青藏铁路西格段运行。若某次运行过程中，从西宁站沿水平直轨道匀加速开出的列车，经t1=150s速度达到v=108km/h，此时列车的功率达到额定功率，之后10km内列车以额定功率行驶。若该列车的质量m=180t，运行过程中所受阻力恒为车重的，重力加速度g取10m/s2，求： （1）该列车在匀加速运动过程中所受牵引力的大小F; （2）该列车从车站开出后运行x=10km所用的时间t（此时列车已达到额定功率下的最大速度）。 15. 某漂流景点如图甲所示，皮划艇先沿滑道下滑，之后以较大速度离开滑道并冲向水面。现将其运动过程简化为如图乙所示的模型，AB和DE均为长s1=10m、高h=6m的倾斜直轨道（AB和DE两轨道不在同一竖直平面内），BCD是半径R=3m的水平半圆轨道，EF是长s2=6m的水平直轨道，各相邻轨道平滑连接，皮划艇在各直轨道上运动时所受的阻力大小恒为重力大小的，在半圆轨道上运动时所受的阻力大小恒定。现有总质量m=150kg的皮划艇从A点由静止下滑，经过半圆轨道中点C时的速度大小为8m/s，皮划艇可视为质点，重力加速度大小g=10m/s2，不计空气阻力。 （1）求皮划艇运动至C点时所需的向心力大小及从A点运动至C点过程中损失的机械能。 （2）求皮划艇在半圆轨道BC段克服阻力做的功。 （3）若皮划艇在空中运动时，其艇身总是与运动轨迹相切，皮划艇入水时艇身倾斜程度超过30°时，皮划艇有穿入水中的危险，为保障安全，求水平直轨道EF离水面的高度H的最大值。（结果保留到小数点后两位） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三物理 （75分钟　100分） 一、选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 如图所示，小潘同学右手抓起一篮球，手臂与竖直方向成30°角。当篮球与手臂都静止时，手对篮球的作用力（　　） A. 方向竖直向上 B. 方向沿手臂向上 C. 大于篮球的重力 D. 只有弹力、没有摩擦力 【答案】A 【解析】 【详解】ABC．分析篮球的受力情况可知，篮球受到重力和手对篮球的作用力，篮球处于静止状态，两个力为一对平衡力，故两者等大反向，即手对篮球的作用力方向竖直向上，A正确，BC错误； D．手和篮球间既有弹力也有摩擦力，D错误。 故选A。 2. 北京冬奥会速滑馆内装有超高速4K轨道摄像机系统，如图甲所示。某次速度滑冰比赛中，摄像机和运动员做直线运动的水平位移x随时间t变化的图像如图乙所示，图中t1时刻曲线的切线方向与直线平行，则下列说法正确的是（　　） A. t2时刻，运动员与摄像机的速度相同 B. t2时刻，运动员与摄像机相距最远 C. 0~t2时间内任一时刻摄像机的速度都大于运动员的速度 D. 摄像机做匀速直线运动，运动员做加速直线运动 【答案】D 【解析】 【详解】AB．在x-t图像中，图像切线的斜率表示速度的大小，由图像可知，在t2时刻，运动员追上摄像机，运动员的速度比摄像机的速度大，故AB错误； C．t1时刻之前，摄像机的速度大于运动员的速度，t1时刻之后，运动员的速度大于摄像机的速度，故C错误； D．摄像机的x-t图像的斜率不变，因此摄像机做匀速直线运动，运动员的x-t图像切线的斜率逐渐增大，即运动员做加速直线运动，故D正确。 故选D。 3. 一个由多国研究人员组成的国际团队发表报告说：他们通过长期观测发现了一颗行星，该行星可能具有适合生命繁衍的环境。若这颗“宜居”行星的质量约为地球质量的6.4倍，半径约为地球半径的2倍。分别在地球表面和该行星表面以相同的初速度竖直向上抛一个物体，忽略空气阻力，则在地球表面上升的最大高度与在该行星表面上升的最大高度的比值为（　　） A. 3.2 B. 2 C. 1.6 D. 0.63 【答案】C 【解析】 【详解】在星球表面，万有引力等于重力，则有 解得 根据地球和行星的质量关系和半径关系有 解得 根据竖直上抛运动，可得上升的最大高度为 最大高度之比为 故选C。 4. 如图所示，在地面上的M点竖直上抛一个皮球，由于受到水平向右的恒定风力作用（不考虑空气阻力），皮球在竖直面内做曲线运动的轨迹如图中实线所示。皮球运动到N点时，其速度方向恰好改变了90°，则在皮球从M点运动到N点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 皮球的运动轨迹是一段圆弧 B. 皮球做匀变速曲线运动 C. 皮球的速率不断增大 D. 皮球的速率先增大后减小 【答案】B 【解析】 【详解】AB．因为皮球受重力和水平风力作用，合力恒定，所以皮球做匀变速曲线运动，故A错误，B正确； CD．合力方向斜向右下方，则皮球在运动过程中，速度方向与合力的夹角先大于90°后小于90°，速率先减小后增大，故CD错误。 故选B。 5. 如图所示，小威同学在教室里做了如下实验：在水平桌面上放一张薄纸板，将一小砝码置于薄纸板上，再用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，发现砝码几乎没有移动，这就是大家熟悉的惯性演示实验。若砝码和纸板的质量分别为3m和2m，各接触面间的动摩擦因数均为μ。重力加速度大小为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。要使纸板相对砝码运动，所需的拉力临界值大小为（　　） A. 3μmg B. 8μmg C. 10μmg D. 12μmg 【答案】C 【解析】 【详解】当纸板相对砝码运动时，对砝码分析，根据牛顿第二定律 解得砝码的加速度大小 设纸板的加速度大小为a2，对纸板，根据牛顿第二定律有 二者发生相对运动的条件是纸板的加速度大于砝码的加速度，即a2>a1 联立解得F>10μmg 故选C。 6. 训练时某运动员采用蹲踞式起跑，在发令枪响后，左脚迅速蹬离起跑器，在向前加速的同时提高身体重心。如图所示，假设该运动员的质量为m，在从静止出发前进距离为s的运动过程中，运动员重心的升高量为h，获得的速度为v，重力加速度为g，忽略空气阻力，则此过程中（　　） A. 地面对运动员的支持力做了正功 B. 运动员的机械能增加了 C. 运动员的机械能增加了mgh D. 运动员对自身做功为 【答案】D 【解析】 【详解】A．地面对运动员的支持力作用点上无位移，故地面对运动员的支持力不做功，故A错误； BC．运动员的重心升高h，则其重力势能增加了mgh，获得的速度为v，则其动能增加量为，故其机械能增加量为，故BC错误； D．此过程中，根据功能关系可知，运动员对自身做功等于其机械能的增加量，即，故D正确。 故选D。 7. 两行星A和B都绕同一恒星做匀速圆周运动，若两行星的质量关系为mA=2mB，轨道半径关系为RB=2RA，则行星A与B的（　　） A. 加速度大小之比为 B. 周期之比为 C. 速度大小之比为 D. 角速度之比为 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据万有引力提供向心力，则有 解得 故，故A错误； B．根据万有引力提供向心力，则有 解得 故，故B错误； C．根据万有引力提供向心力，则有 解得 故，故C正确； D．根据万有引力提供向心力，则有 解得 故，故D错误。 故选C。 8. 如图所示，“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一摩天轮，是天津的地标之一。设摩天轮的半径为R，摩天轮匀速旋转一周所用的时间为T，一乘客的质量为m，重力加速度为g，乘客所受空气阻力不计。则该乘客由摩天轮最低点运动到最高点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 乘客的机械能守恒 B. 摩天轮对乘客做的功大于乘客克服重力做的功 C. 乘客运动到摩天轮最低点时，其重力做功的功率为mgv D. 乘客运动到与摩天轮的圆心等高处时，其克服重力做功的功率为 【答案】D 【解析】 【详解】A．乘客随摩天轮做匀速圆周运动，动能不变，重力势能变化，故机械能变化，故A错误； B．由动能定理得摩天轮对乘客做的功等于乘客克服重力做的功，故B错误； C．乘客运动到摩天轮最低点时，只有水平方向的速度，竖直方向的速度为零，根据 可知重力做功的功率为0，故C错误； D．乘客运动到与摩天轮的圆心等高处时，重力方向与速度方向共线，此时乘客克服重力做功的功率，故D正确。 故选D。 二、选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9. 列车沿直轨道出站时能在150s内从静止匀加速到180km/h，然后正常匀速行驶。某次因意外列车将车速从180km/h匀减速至108km/h，已知匀减速运动时加速度的大小是匀加速运动时加速度大小的2倍。以初速度方向为正方向，则下列说法正确的是（　　） A. 列车加速时的加速度大小为 B. 列车做减速运动的加速度为 C. 若用v-t图像描述列车的运动，则列车减速时的图线在时间轴的下方 D. 列车由静止开始加速，经过1min其速度可达30m/s 【答案】AB 【解析】 【详解】AB．由题知，则列车加速时的加速度大小 因意外减速时，列车的加速度方向与速度方向相反，则减速的加速度为 ，故AB正确； C．列车减速时，速度在减小但方向没有变化，故v-t图像的图线依然在时间轴的上方，故C错误； D．列车由静止开始加速，经过1min其速度大小，故D错误 故选AB。 10. 人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实。如图所示，某次“打夯”时，两人同时通过绳子对重物各施加一个恒力，力的大小均为1000N，方向都与竖直方向成37°角，重物离开地面25cm后两人同时停止施力，最后重物自由下落把地面砸深8cm。已知重物的质量为50kg，重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力，重物不反弹，绳子重力不计，则（　　） A. 两人通过绳子对重物做总功为200J B. 重物离地面的最大高度为25cm C. 重物刚落地时，其速度大小为4m/s D. 地面对重物平均阻力大小为5500N 【答案】CD 【解析】 【详解】A．两人对绳子的合力大小F合=2Fcos 37°=1600 N 故两人通过绳子对重物做的总功W=F合h1=400J，A错误； B．重物离开地面25 cm后两人同时停止施力，重物具有惯性，继续向上运动，重物离地面的最大高度大于25 cm，B错误； C．重物从被抬起到刚落地的过程，绳子的合力对重物做正功，重力对重物做功为零，由动能定理可得F合h1=mv2-0 解得v=4m/s，C正确； D．对重物运动的全过程，由动能定理有F合h1+mgh2-fh2=0-0 解得f=5500 N，D正确。 故选CD。 三、非选择题：本题共5小题，共58分。 11. 学习小组的同学在做“验证力的平行四边形定则”实验时，利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两个弹簧测力计拉力的大小，如图甲所示。 （1）试在图甲中作出F1和F2的合力图示，并用F表示此合力_____。 （2）有关此实验，下列叙述正确的是　　　　。 A. 两弹簧测力计的拉力不可能同时比橡皮筋的拉力大 B. 橡皮筋的拉力是合力，两弹簧测力计的拉力是分力 C. 两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉到同一位置O，这样做的目的是保证两次拉橡皮筋的拉力的作用效果相同 （3）图乙是李明和张华两位同学在做以上实验时得到的结果，其中比较符合实验事实的是____同学的实验。（力F'是用一个弹簧测力计拉橡皮筋时的图示） 【答案】（1） （2）C （3）张华 【解析】 【小问1详解】 用平行四边形定则作图，即以F1、F2为两邻边作平行四边形，对角线就表示合力F。（标上箭头表明方向） 【小问2详解】 A．两弹簧测力计的拉力的合力与橡皮筋的拉力大小相等，两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大，故A错误； B．两弹簧测力计的拉力与橡皮筋的拉力的合力为零，它们之间不是合力与分力的关系，故B错误； C．两次拉橡皮筋时，为了使两次拉力的作用效果相同，橡皮筋结点必须拉到同一位置O，故C正确。 故选C。 【小问3详解】 作图法得到的力F的图示必为平行四边形的对角线，单个弹簧测力计作用时的拉力F'与橡皮筋共线，故张华的实验比较符合实验事实。 12. 某兴趣小组用频闪摄影的方法验证机械能守恒定律，实验中将一钢球从与课桌桌面等高处的O点自由释放，在频闪仪拍摄的照片上记录了钢球在下落过程中多个时刻的位置，拍到的整个下落过程的频闪照片如图所示。 （1）已知频闪仪的闪光频率为f，当地重力加速度为g，再结合图中所给下落高度的符号，为验证从O点到A点过程中钢球的机械能守恒，需验证的关系式为2gh7=____。 （2）关于该实验，下列说法正确的是　　　　。 A. 实验开始时，应先打开频闪仪，然后再释放钢球 B. 可以用计算出A点的速度，并用来验证机械能守恒定律 C. 若闪光频率f已知，通过该实验也可以测出当地重力加速度g的数值 （3）结合实际的实验场景（课桌桌面距地面高0.8m，当地重力加速度g取10m/s2），可估测频闪仪的闪光频率f为　　　　。 A. 1Hz B. 20Hz C. 50Hz D. 100Hz 【答案】（1） （2）AC （3）B 【解析】 【小问1详解】 频闪照相的时间间隔 做匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，钢球到达A点时的速度 设钢球质量为m，钢球从O点运动到A点过程，由机械能守恒定律得 整理得 【小问2详解】 A．为完整记录钢球的运动情况，实验时应先打开频闪仪，然后再释放钢球，故A正确； B．A点的速度应根据匀变速直线运动的推论求出，不能用=2gh7计算出A点的速度，否则实验无意义，故B错误； C．钢球做自由落体运动，若闪光频率f已知，可以求出钢球下落所用时间，测出钢球下落高度，可以应用匀变速直线运动的位移-时间公式求出当地重力加速度g的数值，故C正确。 故选AC。 【小问3详解】 由图可知钢球从O点到达地面的运动时间为8T，课桌的高度h=0.8m，钢球做自由落体运动，下落高度 代入数据解得T=0.05s 频率 故选B。 13. 2022年2月，第24届冬季奥运会在北京开幕。一滑道的简化示意图如图。AB为一条倾角θ=37°的倾斜滑道，其长度L=60m，BC为水平滑道。滑板与滑道之间的动摩擦因数恒为μ=0.25。一可视为质点、质量为80kg的滑雪运动员（含装备）从A点以2m/s的初速度沿AB匀加速下滑，运动员通过B点时速度大小不变，方向变为水平向右，通过B点后运动员在水平滑道做匀减速运动，最终停止在C点，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）运动员从A点运动到B点所用的时间t。 （2）水平滑道BC的长度x。 【答案】（1）5s （2）96.8m 【解析】 【小问1详解】 由牛顿第二定律得mgsin37°-μmgcos37°=ma 解得a=4m/s2 从A点到B点，由位移-时间公式得L=v0t+at2 解得t=5s 【小问2详解】 运动员到达B点时的瞬时速度大小vB=v0+at=22m/s 从B点到C点，运动员做匀减速直线运动，由动能定理得-μmgx=0-m 代入数据解得x=96.8 m 14. 复兴号动车组从2023年7月1日起正式在青藏铁路西格段运行。若某次运行过程中，从西宁站沿水平直轨道匀加速开出的列车，经t1=150s速度达到v=108km/h，此时列车的功率达到额定功率，之后10km内列车以额定功率行驶。若该列车的质量m=180t，运行过程中所受阻力恒为车重的，重力加速度g取10m/s2，求： （1）该列车在匀加速运动过程中所受牵引力的大小F; （2）该列车从车站开出后运行x=10km所用的时间t（此时列车已达到额定功率下的最大速度）。 【答案】（1）1.26×105N （2）355.1s 【解析】 【小问1详解】 设列车做匀加速运动的加速度为a，根据匀变速直线运动规律有 根据牛顿第二定律有 由题意有 联立各式，解得F=1.26×105N 【小问2详解】 设列车的额定功率为P，有P=Fv　 设列车在此功率下行驶的最大速度为vm，有　 设列车做匀加速运动的位移为x1，由匀变速直线运动规律有 设列车以额定功率运行的时间为t2，列车从车站开出后运行x=10km的过程中，根据动能定理有 联立解得t2=205.1s 故t=t1+t2=355.1s 15. 某漂流景点如图甲所示，皮划艇先沿滑道下滑，之后以较大速度离开滑道并冲向水面。现将其运动过程简化为如图乙所示的模型，AB和DE均为长s1=10m、高h=6m的倾斜直轨道（AB和DE两轨道不在同一竖直平面内），BCD是半径R=3m的水平半圆轨道，EF是长s2=6m的水平直轨道，各相邻轨道平滑连接，皮划艇在各直轨道上运动时所受的阻力大小恒为重力大小的，在半圆轨道上运动时所受的阻力大小恒定。现有总质量m=150kg的皮划艇从A点由静止下滑，经过半圆轨道中点C时的速度大小为8m/s，皮划艇可视为质点，重力加速度大小g=10m/s2，不计空气阻力。 （1）求皮划艇运动至C点时所需的向心力大小及从A点运动至C点过程中损失的机械能。 （2）求皮划艇在半圆轨道BC段克服阻力做的功。 （3）若皮划艇在空中运动时，其艇身总是与运动轨迹相切，皮划艇入水时艇身倾斜程度超过30°时，皮划艇有穿入水中的危险，为保障安全，求水平直轨道EF离水面的高度H的最大值。（结果保留到小数点后两位） 【答案】（1）3200N，4200J （2）2700J （3）1.93m 【解析】 【小问1详解】 皮划艇经过C点时，根据向心力公式有 解得F=3200N 对皮划艇从A点运动至C点过程，由功能关系得 解得 【小问2详解】 皮划艇由A点运动到C点的过程中，根据动能定理可得 解得WBC=2700J 【小问3详解】 对皮划艇从A点运动到E点的过程，根据运动轨迹的对称性，有 皮划艇在EF段运动的过程，有 解得 若皮划艇到达水面时，其速度方向与水面的夹角恰好为30°，则有 皮划艇从F点飞出后做平抛运动，竖直方向有　 联立解得Hm≈1.93 m 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $