精品解析：湖南省常德市临澧县第一中学2025-2026学年高三上学期11月月考物理试题

临澧一中2026届高三第三次阶段性考试试卷 物理 时量75分钟 满分100分 一、单选题（本题共6小题，每题4分，共24分。每小题只有一项符合题目要求） 1. 如图，物体A、B质量分别为m和，用轻绳连接后跨过轻质滑轮。将斜面倾角由缓慢增大到的过程中，B始终静止在斜面上，则（　　） A. 轻绳对B的拉力增大 B. 轻绳对B的拉力减小 C. B受到的静摩擦力增大 D. B受到的静摩擦力减小 2. 杭州亚运会时，有许多无人机在空中拍摄运动会入场式表演。某无人机从地面起飞上升并向前追踪拍摄的过程中，其水平向前的速度和竖直向上的速度与飞行时间t的关系图线分别如图甲、图乙所示。则该无人机（　　） A. 在0~1s时间内做曲线运动 B. 在时上升至最高点 C. 在第内的加速度大小为 D. 在时回到地面 3. 如图，质量均为m的两个相同小球甲和乙用轻弹簧连接，并用轻绳固定，处于静止状态，水平，与竖直方向的夹角为，重力加速度大小为g。则（　　） A. 的拉力大小为 B. 的拉力大小为3mg C. 若剪断，该瞬间小球甲的加速度大小为 D. 若剪断，该瞬间小球乙的加速度大小为g 4. 2024年7月19日，我国在太原卫星发射中心使用长征四号乙运载火箭，成功将高分十一号05号星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。若高分十一号05号星运行周期为T，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，该卫星可视为绕地球做匀速圆周运动，则该卫星的轨道高度为（　　） A. B. C. D. 5. 随着科技日益进步，快速充电逐渐成为智能手机的标配。用充电器给智能手机充电时，需要先通过降压变压器降压，再通过整流器将交流电转变为直流电。某品牌手机充电器中的变压电路结构示意图如图所示，已知理想变压器的原、副线圈匝数比，原线圈回路中电阻，副线圈回路中电阻，当a、b间接入的交流电，c、d间连接手机时，变压器副线圈两端的电压有效值为20V。则（　　） A. c、d间输出电流的频率为5Hz B. 原线圈中的电流为0.05A C. 副线圈回路中的电流为5A D. c、d间的输出功率为11W 6. 将小石子以不同初速度水平抛出，观察石子下落过程中水平地面上石子影子的运动。太阳光可视为平行光线，光线均平行于平抛轨迹所在的竖直面。图（a）中光线竖直向下，图（b）、（c）中光线斜向下。不计空气阻力，则（　　） A. 图（a）中影子可能加速运动 B. 图（b）中影子可能先加速后减速 C. 图（b）中影子可能匀速运动 D. 图（c）中影子可能做往返运动 二、多选题（本题共4小题，每小题5分，共20分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错或不选得0分） 7. 如图，用绝热材料制成的密闭容器被隔板K分成Ⅰ、Ⅱ两部分，一定量的某理想气体处于Ⅰ中，Ⅱ内为真空。抽取隔板K，气体进入Ⅱ中，最终整个容器均匀地分布了这种气体。则此过程，该气体系统（　　） A. 对外做功，体积膨胀 B. 对外不做功，最终压强减小 C. 内能减少，最终温度降低 D. 无序度变大 8. 如图，光滑的细杆固定放置，与水平方向的夹角为，质量均为m的小球与物块通过轻质细线连接，细线跨过天花板上的两个轻质定滑轮。小球套在细杆上从某处由静止开始上滑，细线一直处于伸直状态，当小球运动到A点时，速度沿着杆斜向上大小为，细线与细杆之间的夹角为，当小球运动到B点时，细线与细杆垂直。已知A、B两点之间的距离为L，重力加速度大小为g，小球与物块（均视为质点）总在同一竖直平面内运动，，，下列说法正确的是（ ） A. 当小球在A点时，物块的速度大小为 B. 当小球运动到B点时，物块的速度达到最大值 C. 小球从A点运动到B点，系统总重力势能的增加量为 D. 当小球运动到B点时，速度的大小为 9. 在如图所示的电路中，电源电动势、内阻恒定，、是定值电阻。闭合开关S，平行板电容器两板间有一带电液滴刚好处于静止状态。将滑动变阻器的滑片向上滑动，理想电压表V1、V2、V3的示数变化量的绝对值为、、，电流表A是理想电流表。下列说法正确的是（　　） A. 电流表A示数变小，电压表V2的示数变大 B. C. 定值电阻中有从流向的瞬间电流，带电液滴将向上运动 D. 电源效率减小 10. 如图，质量为的滑块套在水平固定的光滑轨道上，质量为的小球（视为质点）通过长为的轻杆与滑块上的光滑轴O连接，可绕O点在竖直平面内自由转动。初始时滑块静止，轻杆处于水平状态。小球以竖直向下的初速度开始运动，g取，则（　　） A. 小球从初始位置到第一次到达最低点的过程中，滑块向右移动了 B. 小球第一次到达最低点时，滑块的速度大小为 C. 小球相对于初始位置可以上升的最大高度为 D. 小球从初始位置到第一次到达最大高度的过程中，滑块向右的位移为 三、实验题（共16分） 11. 某研究性学习小组设计了如图所示装置来测量滑块B与水平桌面间的动摩擦因数。已知滑块A、B的质量均为，用绕过光滑定滑轮的轻绳连接、滑块A上装有质量不计的遮光片，另有6个质量均为的槽码，开始位于滑块B上，整体装置处于静止状态。竖直标尺下端固定有光电门。 （1）先记下遮光片在标尺上对准的位置，再将滑块B上面的槽码移一个放在滑块A上面。由静止释放滑块A，记录遮光片通过光电门的遮光时间为，若遮光片的宽度为，则遮光片挡光时滑块A的速度为______． （2）继续将滑块B上面的槽码移动到滑块A上面，每移动一个槽码，就由静止释放滑块A，保持每次滑块下落的位置不变，重复（1）实验多次，测得多个对应的遮光片遮光时间，分别对应滑块A上的槽码个数时的情况。通过标尺测出滑块A释放时遮光片离光电门的距离，取当地重力加速度大小为，为了能直观地研究实验规律，以为纵轴，以______（选填“”“”或“”）为横轴作图，作出图象的斜率为，则滑块与水平桌面间的动摩擦因数______（用已知量和已经测出的量的字母表示）。 12. 某学习小组为了测量一毫安表的内阻，同时恢复一只表盘刻度线清晰完整，但刻度值已模糊不清的欧姆表的中央刻度值．请完善下列实验步骤： （1）机械调零后，将欧姆表选择开关拨至“×10Ω”挡，完成欧姆调零。 （2）连接好的实验电路（如图甲所示），图中b为________（填“红”或“黑”）表笔。 （3）调节滑动变阻器的阻值，记录多组电流表和电压表的读数，把数据绘制成如图乙所示的图像．某次操作中毫安表的指针偏转如图丙所示，毫安表示数为________mA，此时欧姆表的指针偏角达到其满偏的。 （4）断开开关，取下表盘，欧姆表正中央刻度应标记的数值为________。 （5）毫安表的内阻为________Ω（保留三位有效数字）。 四、计算题（本题共3小题，其中第13题10分，第14题14分，第15题16分，共40分） 13. 两只完全相同的篮球甲、乙内空气的质量均为m0，压强均为p0，温度均为T0。现用打气筒给两球充气（如图所示）。假设充气前、后篮球的体积不变，将球内气体视为理想气体。 （1）给甲球缓慢充气至球内压强为3p0，该过程可视为温度不变，求注入空气的质量； （2）给乙球迅速充入与球内压强、温度、体积相同的空气后，球内压强变为2.1p0，求充气过程中打气筒对气体做的功。已知气体内能U与温度的关系为，α为正常数，该充气过程可视为绝热过程。 14. 如图所示，在电场强度大小、竖直向上的匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道与一水平绝缘轨道在点相切，半圆形轨道平面与电场线平行，其半径为半圆形轨道最低点，为圆弧的中点。一电荷量、质量带负电的滑块（视为质点）与水平轨道间的动摩擦因数，位于点右侧的处，取重力加速度大小，不计空气阻力。 （1）若滑块刚好能到处，求其初速度大小； （2）若滑块恰能运动到半圆轨道的最高点，求其在水平轨道上的落点到点的距离； （3）求满足（2）条件的滑块通过点时对轨道的压力大小。 15. 如图所示，倾角为θ的固定斜面的底端安装一个弹性挡板P，质量分别为m和4m的物块a、b置于斜面上，二者初始位置距离挡板足够远，物块a与斜面间无摩擦，物块b与斜面间的动摩擦因数为＝tan。两物块间夹有一个劲度系数很大且处于压缩状态的轻质极短弹簧，弹簧被锁定，锁定时弹簧的弹性势能为。现给两物块一大小为、方向沿斜面向下的初速度的同时，解除弹簧锁定，弹簧瞬间完全释放弹性势能，并立即拿走弹簧。物块a与b、a与挡板P之间的碰撞均为弹性碰撞，重力加速度为g（弹簧长度可以忽略不计）。求： （1）弹簧解除锁定后瞬间a、b的速度大小； （2）拿走弹簧后，a与b第一次碰撞后b上升的高度； （3）b被第一次碰撞后到最终能沿斜面向上运动的最大距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 临澧一中2026届高三第三次阶段性考试试卷 物理 时量75分钟 满分100分 一、单选题（本题共6小题，每题4分，共24分。每小题只有一项符合题目要求） 1. 如图，物体A、B质量分别为m和，用轻绳连接后跨过轻质滑轮。将斜面倾角由缓慢增大到的过程中，B始终静止在斜面上，则（　　） A. 轻绳对B的拉力增大 B. 轻绳对B的拉力减小 C. B受到的静摩擦力增大 D. B受到的静摩擦力减小 【答案】C 【解析】 【详解】AB．先对A物体受力分析，它受重力和拉力的作用，根据共点力平衡条件有 可知，拉力与角度的变化无关，一直保持不变，故AB错误； CD．再对物体B受力分析，它受拉力T、重力GB、支持力N以及静摩擦力f的作用，因，故B所受静摩擦力f的方向沿斜面向上，如图所示 根据共点力平衡条件有（为斜面的倾角），x方向有 当由45°增加到50°时，增大，又T保持不变，故f一定增大， 故C正确，D错误。 故选C。 2. 杭州亚运会时，有许多无人机在空中拍摄运动会入场式表演。某无人机从地面起飞上升并向前追踪拍摄的过程中，其水平向前的速度和竖直向上的速度与飞行时间t的关系图线分别如图甲、图乙所示。则该无人机（　　） A. 在0~1s时间内做曲线运动 B. 在时上升至最高点 C. 在第内的加速度大小为 D. 在时回到地面 【答案】C 【解析】 【详解】A．无人机水平方向和竖直方向的初速度均为零，故无人机的初速度为零，又因为在0~1s时间内无人机水平方向和竖直方向均做匀加速直线运动，故水平方向和竖直方向的加速度不变，故无人机的加速度不变，即在0~1s时间内无人机做初速度为零的匀加速直线运动，故A错误； BD．由题图乙可知，在时间内，无人机一直向上运动，时，无人机竖直方向的速度为零，上升至最高点，故BD错误； C．在第内，无人机水平方向加速度为零，竖直方向加速度大小 故无人机的加速度大小为，故C正确。 故选C。 3. 如图，质量均为m的两个相同小球甲和乙用轻弹簧连接，并用轻绳固定，处于静止状态，水平，与竖直方向的夹角为，重力加速度大小为g。则（　　） A. 的拉力大小为 B. 的拉力大小为3mg C. 若剪断，该瞬间小球甲的加速度大小为 D. 若剪断，该瞬间小球乙的加速度大小为g 【答案】C 【解析】 【详解】AB．对甲乙整体受力分析可知，的拉力大小为 的拉力大小为 选项AB错误； CD．若剪断瞬间，弹簧的弹力不变，则小球乙受的合外力仍为零，加速度为零；对甲分析可知，甲受重力和弹簧向下的拉力，绳子对其的拉力，甲球的速度为0，将甲受力沿着绳子方向和垂直绳子方向分解，沿绳方向合力为0，则剪断瞬间，甲球受到的合力 由牛顿第二定律可知加速度 选项C正确，D错误。 故选C。 4. 2024年7月19日，我国在太原卫星发射中心使用长征四号乙运载火箭，成功将高分十一号05号星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。若高分十一号05号星运行周期为T，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，该卫星可视为绕地球做匀速圆周运动，则该卫星的轨道高度为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设高分十一号05星的轨道高度为，地球对其的万有引力提供向心力，有 对地球表面附近的物体，地球对其的万有引力近似等于物体重力，有 联立可得 故选B。 5. 随着科技日益进步，快速充电逐渐成为智能手机的标配。用充电器给智能手机充电时，需要先通过降压变压器降压，再通过整流器将交流电转变为直流电。某品牌手机充电器中的变压电路结构示意图如图所示，已知理想变压器的原、副线圈匝数比，原线圈回路中电阻，副线圈回路中电阻，当a、b间接入的交流电，c、d间连接手机时，变压器副线圈两端的电压有效值为20V。则（　　） A. c、d间输出电流的频率为5Hz B. 原线圈中的电流为0.05A C. 副线圈回路中的电流为5A D. c、d间的输出功率为11W 【答案】C 【解析】 【详解】A．变压器不改变交流电的频率，所以输出电流的频率，故A错误； B．根据ab端的输入电压表达式，可知ab端输入电压的有效值 设原线圈输入电压大小为，有 可知 设原线圈回路中的电流为，则有 可解得，故B错误； C．由于变压器的原副线圈，即 可求得，故C正确； D．根据功率的公式，，故D错误。 故选C。 6. 将小石子以不同初速度水平抛出，观察石子下落过程中水平地面上石子影子的运动。太阳光可视为平行光线，光线均平行于平抛轨迹所在的竖直面。图（a）中光线竖直向下，图（b）、（c）中光线斜向下。不计空气阻力，则（　　） A. 图（a）中影子可能加速运动 B. 图（b）中影子可能先加速后减速 C. 图（b）中影子可能匀速运动 D. 图（c）中影子可能做往返运动 【答案】D 【解析】 【详解】A．图（a）中可把平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀加速直线运动，影子的运动是水平方向的运动，故其做匀速直线运动，A 错误； BC．图（b）中可把平抛运动分解为垂直于光线的匀加速直线运动和平行于光线的匀变速直线运动，时间间隔相等时，垂直光方向位移间隔越来越大，对应到水平面上影子的间隔也越来越大，所以影子做加速运动，BC 错误； D．图（c）中可把运动分解为平行于光线的匀加速直线运动和垂直于光线的匀变速直线运动，当石子在空中的速度与光线平行时，影子的位置与影子初始位置间的距离最大，若此时石子还未落地，此后影子向左运动，做往返运动，D 正确。 故选D。 二、多选题（本题共4小题，每小题5分，共20分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错或不选得0分） 7. 如图，用绝热材料制成的密闭容器被隔板K分成Ⅰ、Ⅱ两部分，一定量的某理想气体处于Ⅰ中，Ⅱ内为真空。抽取隔板K，气体进入Ⅱ中，最终整个容器均匀地分布了这种气体。则此过程，该气体系统（　　） A. 对外做功，体积膨胀 B. 对外不做功，最终压强减小 C. 内能减少，最终温度降低 D. 无序度变大 【答案】BD 【解析】 【详解】绝热容器内的气体与外界没有热交换，则 气体向真空扩散，没有对外界做功，则 根据热力学第一定律可知气体的内能不变，温度不变，气体体积变大，气体无序度变大，根据理想气体状态方程可知压强减小。 故选BD。 8. 如图，光滑的细杆固定放置，与水平方向的夹角为，质量均为m的小球与物块通过轻质细线连接，细线跨过天花板上的两个轻质定滑轮。小球套在细杆上从某处由静止开始上滑，细线一直处于伸直状态，当小球运动到A点时，速度沿着杆斜向上大小为，细线与细杆之间的夹角为，当小球运动到B点时，细线与细杆垂直。已知A、B两点之间的距离为L，重力加速度大小为g，小球与物块（均视为质点）总在同一竖直平面内运动，，，下列说法正确的是（ ） A. 当小球在A点时，物块的速度大小为 B. 当小球运动到B点时，物块的速度达到最大值 C. 小球从A点运动到B点，系统总重力势能的增加量为 D. 当小球运动到B点时，速度的大小为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．小球在A点时，把 分别沿着绳和垂直绳分解，沿着绳子方向的分速度为 由关联速度可知，此时物块的速度等于沿绳方向的速度，则有 故A正确； B．同理，小球运动到B点时，把小球的速度分别沿着绳和垂直绳分解，因为绳子与细杆垂直，即绳子与小球的速度垂直，则绳速为0，物块的速度为零，是最小值，故B错误； C．小球从A到B，重力势能的增加量为 物块下落的高度为 重力势能的减小量为 则系统总重力势能的增加量为 故C错误； D．当小球运动到B点时，物块的速度大小为0，设小球的速度大小为v，令初始时系统重力势能为零，由系统的机械能守恒定律可得 综合解得 故D正确。 故选AD。 9. 在如图所示的电路中，电源电动势、内阻恒定，、是定值电阻。闭合开关S，平行板电容器两板间有一带电液滴刚好处于静止状态。将滑动变阻器的滑片向上滑动，理想电压表V1、V2、V3的示数变化量的绝对值为、、，电流表A是理想电流表。下列说法正确的是（　　） A. 电流表A示数变小，电压表V2的示数变大 B. C. 定值电阻中有从流向的瞬间电流，带电液滴将向上运动 D. 电源效率减小 【答案】AC 【解析】 【详解】A．分析电路可知，当开关S闭合，滑动变阻器与定值电阻串联后接在电源两端；将滑动变阻器的滑片向上滑动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路总电阻变大，电路电流减小，理想电流表A示数减小；理想电压表V1测量定值电阻两端的电压，据欧姆定律可得 电路电流减小，则变小，即理想电压表示数减小；而理想电压表V2测量电源的路端电压，据闭合电路欧姆定律可得 电路电流减小，电源内阻上分得的电压变小，电源路端电压增大，理想电压表V2的示数增大，故A正确； B．理想电压表V3测量滑动变阻器两端的电压，据闭合电路欧姆定律可得 电路电流减小，则增大；理想电压表V1测量定值电阻两端的电压，据欧姆定律可得 理想电压表V2测量电源的路端电压，据闭合电路欧姆定律可得 故 ，， 所以 故B错误； C．根据 可知电容器的电荷量Q增大，电容器充电，所以定值电阻中有从b流向a的瞬间电流，又 E增大，向上的电场力增大，则带电液滴将向上运动，故C正确； D．电源效率 滑动变阻器接入电路的电阻变大，外电路总电阻变大，电源效率变大，故D错误。 故选AC。 10. 如图，质量为的滑块套在水平固定的光滑轨道上，质量为的小球（视为质点）通过长为的轻杆与滑块上的光滑轴O连接，可绕O点在竖直平面内自由转动。初始时滑块静止，轻杆处于水平状态。小球以竖直向下的初速度开始运动，g取，则（　　） A. 小球从初始位置到第一次到达最低点的过程中，滑块向右移动了 B. 小球第一次到达最低点时，滑块的速度大小为 C. 小球相对于初始位置可以上升的最大高度为 D. 小球从初始位置到第一次到达最大高度的过程中，滑块向右的位移为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．小球从初始位置到第一次到达最低点的过程中，设滑块在水平轨道上向右移动的距离为，取向左为正方向，根据水平动量守恒有 解得 故A正确； B．小球从初始位置到第一次到达最低点的过程中，小球和滑块系统水平方向动量守恒，取水平向左为正方向，设小球到最低点时的瞬时速度为，滑块的速度为，则有 根据能量守恒有 联立解得 故B错误； C．设小球相对于初始位置可以上升的最大高度为h，此时竖直方向速度为0，根据水平动量守恒得 根据能量守恒有 解得 故C错误； D．小球从初始位置到第一次到达最大高度的过程中，设滑块在水平轨道上向右移动的距离为y。由几何关系可得，小球相对于滑块移动的水平距离为 根据水平动量守恒得 解得 故D正确。 故选AD。 三、实验题（共16分） 11. 某研究性学习小组设计了如图所示装置来测量滑块B与水平桌面间的动摩擦因数。已知滑块A、B的质量均为，用绕过光滑定滑轮的轻绳连接、滑块A上装有质量不计的遮光片，另有6个质量均为的槽码，开始位于滑块B上，整体装置处于静止状态。竖直标尺下端固定有光电门。 （1）先记下遮光片在标尺上对准的位置，再将滑块B上面的槽码移一个放在滑块A上面。由静止释放滑块A，记录遮光片通过光电门的遮光时间为，若遮光片的宽度为，则遮光片挡光时滑块A的速度为______． （2）继续将滑块B上面的槽码移动到滑块A上面，每移动一个槽码，就由静止释放滑块A，保持每次滑块下落的位置不变，重复（1）实验多次，测得多个对应的遮光片遮光时间，分别对应滑块A上的槽码个数时的情况。通过标尺测出滑块A释放时遮光片离光电门的距离，取当地重力加速度大小为，为了能直观地研究实验规律，以为纵轴，以______（选填“”“”或“”）为横轴作图，作出图象的斜率为，则滑块与水平桌面间的动摩擦因数______（用已知量和已经测出的量的字母表示）。 【答案】 ①. ②. ③. 【解析】 【详解】（1）[1]由题意可得，遮光片遮光时滑块A的速度。 （2）[2][3]对系统根据牛顿第二定律得 而 解得 所以 解得 可知与成正比，故选为横轴作图。 12. 某学习小组为了测量一毫安表的内阻，同时恢复一只表盘刻度线清晰完整，但刻度值已模糊不清的欧姆表的中央刻度值．请完善下列实验步骤： （1）机械调零后，将欧姆表选择开关拨至“×10Ω”挡，完成欧姆调零。 （2）连接好的实验电路（如图甲所示），图中b为________（填“红”或“黑”）表笔。 （3）调节滑动变阻器的阻值，记录多组电流表和电压表的读数，把数据绘制成如图乙所示的图像．某次操作中毫安表的指针偏转如图丙所示，毫安表示数为________mA，此时欧姆表的指针偏角达到其满偏的。 （4）断开开关，取下表盘，欧姆表正中央刻度应标记的数值为________。 （5）毫安表的内阻为________Ω（保留三位有效数字）。 【答案】 ①. 黑 ②. 0.50 ③. 20 ④. 100 【解析】 【详解】（2）[1]根据图甲可知欧姆表的b表笔与毫安表的正接线柱相连，对于毫安表电流是从正接线柱流入，负接线柱流出，则可知对于欧姆表电流是从b表笔流出，a表笔流入，依据“红进黑出”原则，可知b表笔为黑表笔。 （3）[2]毫安表分度值为0.02 mA，读数为0.50mA。 （4）[3]由读数知欧姆表满偏电流为7.5mA，根据欧姆定律有 则 故正中央刻度应标记的数值为20。 （5）[4]由图乙可知，欧姆表内的电源电动势为，欧姆表内阻和毫安表内阻之和为 根据闭合电路欧姆定律得 结合图像可知 则毫安表的内阻 四、计算题（本题共3小题，其中第13题10分，第14题14分，第15题16分，共40分） 13. 两只完全相同的篮球甲、乙内空气的质量均为m0，压强均为p0，温度均为T0。现用打气筒给两球充气（如图所示）。假设充气前、后篮球的体积不变，将球内气体视为理想气体。 （1）给甲球缓慢充气至球内压强为3p0，该过程可视为温度不变，求注入空气的质量； （2）给乙球迅速充入与球内压强、温度、体积相同的空气后，球内压强变为2.1p0，求充气过程中打气筒对气体做的功。已知气体内能U与温度的关系为，α为正常数，该充气过程可视为绝热过程。 【答案】（1）2m0；（2） 【解析】 【详解】（1）设篮球的体积为V0，给甲球缓慢充气，由玻意耳定律有 解得 即注入空气的质量为2m0； （2）由理想气体状态方程有 解得 则 由热力学第一定律有 解得 14. 如图所示，在电场强度大小、竖直向上的匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道与一水平绝缘轨道在点相切，半圆形轨道平面与电场线平行，其半径为半圆形轨道最低点，为圆弧的中点。一电荷量、质量带负电的滑块（视为质点）与水平轨道间的动摩擦因数，位于点右侧的处，取重力加速度大小，不计空气阻力。 （1）若滑块刚好能到处，求其初速度大小； （2）若滑块恰能运动到半圆轨道的最高点，求其在水平轨道上的落点到点的距离； （3）求满足（2）条件的滑块通过点时对轨道的压力大小。 【答案】（1）；（2）；（2） 【解析】 【详解】（1）由动能定理 解得 （2）设滑块到达点时的速度大小为，由牛顿第二定律 解得 滑块过点后做类平抛运动，竖直方向 其中 水平方向 联立解得 （3）设滑块到达点时的速度大小为，由动能定理 在点，根据牛顿第二定律 解得 根据牛顿第三定律可得滑块通过点时对轨道的压力大小 15. 如图所示，倾角为θ的固定斜面的底端安装一个弹性挡板P，质量分别为m和4m的物块a、b置于斜面上，二者初始位置距离挡板足够远，物块a与斜面间无摩擦，物块b与斜面间的动摩擦因数为＝tan。两物块间夹有一个劲度系数很大且处于压缩状态的轻质极短弹簧，弹簧被锁定，锁定时弹簧的弹性势能为。现给两物块一大小为、方向沿斜面向下的初速度的同时，解除弹簧锁定，弹簧瞬间完全释放弹性势能，并立即拿走弹簧。物块a与b、a与挡板P之间的碰撞均为弹性碰撞，重力加速度为g（弹簧长度可以忽略不计）。求： （1）弹簧解除锁定后瞬间a、b的速度大小； （2）拿走弹簧后，a与b第一次碰撞后b上升的高度； （3）b被第一次碰撞后到最终能沿斜面向上运动的最大距离。 【答案】（1） ； 0； （2） ； （3） 【解析】 【详解】（1）取物块的初速度方向为正方向，设弹簧解除锁定的瞬间a、b获得的速度分别为、，分别为、，由动量守恒定律和机械能守恒定律得 解得 ， 则弹簧解除锁定后a、b的速度大小分别为、0。 （2）由于b与斜面的动摩擦因数μ＝tanθ，所以b与斜面的最大摩擦力等于重力沿斜面向下的分力，又因为弹簧解除锁定后b的速度为零，则b保持静止，第一次碰撞发生在原位置处，a与斜面无摩擦，则碰撞前a的速度大小为，方向沿斜面向上，设第一次碰撞后，a、b的速度分别为、，由动量守恒定律和机械能守恒定律得 解得 ， b沿斜面向上运动的过程中，由牛顿第二定律得 解得 第一次碰后b沿斜面向上运动的最大距离为 故上升的高度为 （3）由题意，a、b距离挡板足够远，则a每次碰撞挡板返回后b已经静止在斜面上，第二次碰撞后，设a、b的速度分别为、，由动量守恒定律和能量守恒定律有 解得 ， 由于每次都是运动的a碰撞静止的b，则由动量守恒定律和能量守恒定律有 解得 ， 总有a的速度大于b的速度，故会一直碰撞下去，直到a、b最终接触瞬间a的速度为零，设b最终沿斜面向上运动的最大距离为x，此时a、b速度均为零，其运动图示如图所示 由能量守恒定律得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $