精品解析：2026届四川省自贡市普高高三上学期第一次诊断性考试物理试卷

自贡市普高2026届第一次诊断性考试 物理试卷 本试题卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分为100分。考试时间为75分钟。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并在规定位置粘贴考试用条形码。答卷时，须将答案答在答题卡上，在本试题卷、草稿纸上答题无效。考试结束后，本试题卷由学生自己保留，只将答题卡交回。 第Ⅰ卷（选择题 共46分） 注意事项：必须使用2B铅笔将答案标号填涂在答题卡上对应题目标号的位置上。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。） 1. 如图所示为某物体做直线运动的图像，则物体的加速度大小为（　　） A. B. C. D. 2. 如图所示，某款具有磁吸功能的无线充电宝静置于桌面，当充电宝与水平方向的夹角为时，手机能吸附在充电宝上保持静止，下列说法正确的是（　　） A. 充电宝对手机产生2个力的作用 B. 充电宝对手机的合力方向竖直向下 C. 若减小夹角，充电宝对手机的合力不变 D. 若增大夹角，手机仍能保持静止，充电宝对手机的合力变大 3. 如图所示，在世界山地极限运动会“高山斜面平抛精准赛”中，某运动员在固定倾角的高山斜面顶端，分别以、（）的初速度将标准投掷器材（视为质点）水平抛出，投掷器材以抛出刚好落在斜面底端。若忽略空气阻力，两次投掷器材从抛出到落在斜面的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 运动时间 B. 水平位移 C. 落到斜面时重力的瞬时功率 D. 落到斜面时的速度与竖直方向的夹角 4. 如图所示，虚线a、b、c是某静电场中的等差等势面，一带负电的粒子仅在电场力作用下沿图中实线从P点运动到Q点，下列说法正确的是（　　） A. 粒子在P点的动能小于Q点的动能 B. 粒子在P点的电势能小于Q点的电势能 C. 等差等势面电势高低的关系为 D. 粒子在P点的加速度小于Q点的加速度 5. 在某次高空灭火任务中，无人机挂载消防水带从地面静止起飞，用时20s竖直上升100m后悬停，进行灭火工作，如图所示。无人机从起飞到悬停的过程可视为由两段匀变速直线运动组成。在无人机上升的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 先失重，后超重 B. 匀加速过程用时10s C. 最大速度为10m/s D. 匀减速过程的加速度大小为 6. 对无人驾驶汽车的测试过程中，质量为2t的汽车在水平路面上以恒定加速度启动，其v-t图像如图所示，其中OA段和BC段为直线。已知汽车动力系统的额定功率为，所受阻力大小恒为，关于汽车的运动以下说法正确的是（　　） A. 最大速度 B. 匀加速阶段的末速度 C. 匀加速阶段的牵引力 D. 当速度为20m/s时，加速度大小是 7. 如图所示，在竖直平面xOy内存在一未知匀强电场。一质量为m、电荷量为q带电小球以与y轴正方向成60°的速度v从y轴上的P点进入第一象限，经过x轴上的Q点（图中未画出）时的速度大小也为v，方向竖直向下。已知重力加速度为g，忽略空气阻力。电场强度的最小值为（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 8. 假设2025年11月25日，我国在酒泉卫星发射中心成功发射神舟二十二号飞船，给中国空间站在轨航天员送去物资补给。若该飞船在预定轨道绕地球做匀速圆周运动，其周期T和线速度大小v、引力常量G均已知，则下列物理量能被推算出来的是（　　） A. 飞船的质量 B. 飞船的角速度大小 C. 地球的密度 D. 飞船的向心加速度大小 9. 在如图所示的电路中，定值电阻R的阻值为1Ω，电表均视为理想电表，电动机正常工作时电压表和电流表的示数为2.70V和0.10A，电动机因故障被卡住时电压表和电流表示数分别为2.40V和0.30A。下列说法正确的是（　　） A. 电源的内阻为1.5Ω B. 电动机内阻为8Ω C. 电动机正常工作时的热功率为0.07W D. 电动机正常工作时的效率约为84.5% 10. 如图所示，质量分别为1kg和2kg的物块A和B用一根轻弹簧连接，时，将两物块放置在速度为1m/s顺时针转动的水平传送带上，给A一个向右的初速度，B的速度为零，弹簧处于原长。在时，A与传送带第一次共速，此时弹簧弹性势能。A、B与传送带的动摩擦因数分别为0.5和0.25，传送带足够长，重力加速度，则下列叙述正确的是（　　） A. 在的时间里，A、B及弹簧组成的系统动量守恒 B. 在时，A的加速度小于B的加速度 C. 时，B速度为1m/s D. 时，弹簧的压缩量为0.1m 第Ⅱ卷（非选择题 共54分） 注意事项：必须使用0.5毫米黑色签字笔在答题卡上题目所指示区域内作答，作图题可先用铅笔绘出，确认后再用0.5毫米黑色签字笔描清楚。答在试题卷上无效。 三、实验题（共16分） 11. 如图甲是“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”的实验装置。已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为，变速塔轮自上而下有多种组合方式。回答以下问题： （1）在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时主要用到了物理学中的________法。 （2）实验时将质量相同的小球1和2分别放在挡板B、C位置，将传动皮带置于变速塔轮半径相同的一层，此次实验是为了探究小球的向心力大小与________（选填“质量”、“角速度”或“半径”）的关系。 （3）小华利用传感器升级实验装置后，用力传感器测小球对挡板的压力，用光电计时器测小球运动的周期来进行定量探究。当仅改变转速时，记录多组力与对应周期的数据，并画出了如图乙所示的图像，该图线是一条过原点的直线，则图像横坐标x表示的物理量是（　　） A T B. C. D. 12. 小王在实验室找到一标有电阻率ρ，粗细均匀的圆柱状金属丝，现想测量金属丝的横截面积S，却没有找到螺旋测微器，为了测量其横截面积S，他找到了一些电学实验器材并开展了如下实验： （1）用游标卡尺测出金属丝的长度为L。 （2）欧姆表正确调零后，将选择开关拨至挡，红、黑表笔分别接金属丝长端，测得电阻，如图甲所示，读数为________Ω。 （3）为了获得多组数据，进一步精确测量金属丝的横截面积S，有如下器材可供选用： A.电源E（电动势为3V，内阻约为0.2Ω） B.电压表V（量程0~1V，已测得内阻） C.电流表（量程0~0.6A，内阻约1Ω） D.电流表（量程0~100mA，内阻约为3Ω） E.滑动变阻器R（最大阻值为10Ω） F.定值电阻 G.开关一个，导线若干 其中，电流表应选________（选填“”或“”）。 （4）根据以上要求，在下面方框内将图中所示的器材符号连线，组成测量电路图______。 （5）测得电压表读数为U，电流表读数为I，则该金属丝的横截面积S=________（用U、L、I、、ρ和表示）。 四、计算题（本题有3小题，共38分。解答时应写出必要的文字说明，方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 如图所示，质量为1.1kg的物体静止于水平面上，在大小为10N，方向与水平方向成37°斜向上的拉力F作用下，沿水平面由静止开始做匀加速直线运动。已知物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，g取，，。求： （1）物体的加速度大小； （2）若在时撤去拉力F，物体运动的总位移大小。 14. 如图所示，质量为4m、半径为R的四分之一光滑圆弧体b静置于光滑水平面上，圆弧体的最低点与水平面平滑连接。其右端有一质量为4m，足够长的平板车c静止在光滑水平面上，车顶与左侧平台等高，且物块a与平板车c上表面的动摩擦因数为μ。现将质量为m、可视为质点的物块a从圆弧体的最高点由静止释放。重力加速度为g，不计空气阻力。 （1）若圆弧体固定，物块a滑至圆弧体b最低点时，求物块a受到的支持力大小； （2）若圆弧体不固定时，求： ①物块a滑至圆弧体b最低点时，圆弧体b的水平位移的大小； ②物块a在平板车c上相对滑行所用的时间。 15. 如图所示是自贡某科技小组设计的轨道器。光滑的倾斜轨道AB足够长且倾角为53°，其底端与一圆形竖直的光滑轨道相切于B点，圆轨道的半径。滑块从B点进入圆轨道，完成圆周运动后，从C点滑上长为13m的水平轨道CD。圆形轨道的最低点C与水平轨道CD相切。右侧有长为，倾角为37°的传送带，其与水平轨道CD、MN均平滑连接，始终以10m/s的速度沿顺时针传动。M点的竖直线左侧有范围足够大的匀强电场，电场强度。一质量为的带电小滑块P，带电量为，与CD段轨道的动摩擦因数为，与传送带的动摩擦因数为；轨道MN光滑足够长，其上等间距放置了足够多的质量为的小滑块。小滑块P的电量始终保持不变，滑块冲上MN后与其它滑块的碰撞皆为弹性碰撞。重力加速度，，。 （1）若滑块P从距离B点4m处从AB轨道上由静止释放，求其通过B点的速度大小。 （2）若要使小滑块P到D点，且在圆轨道中运动时不脱离轨道。请问在AB轨道上至少应距离B点多远处由静止释放滑块P。 （3）在刚好满足（2）的条件下，求因传送带传送滑块P而多消耗的电能。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 自贡市普高2026届第一次诊断性考试 物理试卷 本试题卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分为100分。考试时间为75分钟。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并在规定位置粘贴考试用条形码。答卷时，须将答案答在答题卡上，在本试题卷、草稿纸上答题无效。考试结束后，本试题卷由学生自己保留，只将答题卡交回。 第Ⅰ卷（选择题 共46分） 注意事项：必须使用2B铅笔将答案标号填涂在答题卡上对应题目标号的位置上。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。） 1. 如图所示为某物体做直线运动的图像，则物体的加速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据匀变速直线运动规律可得 整理可得 结合图像可知，图像斜率为 解得物体的加速度大小为 故选A。 2. 如图所示，某款具有磁吸功能的无线充电宝静置于桌面，当充电宝与水平方向的夹角为时，手机能吸附在充电宝上保持静止，下列说法正确的是（　　） A. 充电宝对手机产生2个力的作用 B. 充电宝对手机的合力方向竖直向下 C. 若减小夹角，充电宝对手机的合力不变 D. 若增大夹角，手机仍能保持静止，充电宝对手机的合力变大 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于手机能吸附在充电宝上保持静止，则充电宝对手机有一个垂直于手机屏幕向下的吸引力、一个垂直于手机屏幕向上的弹力和一个沿手机屏幕向上的静摩擦力，所以充电宝对手机产生3个力的作用，故A错误； B．由共点力平衡的推论可知，充电宝对手机产生的3个力的合力应与手机的重力等大反向，即充电宝对手机的合力方向应竖直向上，其大小为手机的重力，故B错误； CD．不管是增大夹角还是减小夹角，只要手机仍能保持静止，则充电宝对手机的合力方向都始终竖直向上，且大小始终等于手机的重力保持不变，故C正确，D错误。 故选C。 3. 如图所示，在世界山地极限运动会“高山斜面平抛精准赛”中，某运动员在固定倾角的高山斜面顶端，分别以、（）的初速度将标准投掷器材（视为质点）水平抛出，投掷器材以抛出刚好落在斜面底端。若忽略空气阻力，两次投掷器材从抛出到落在斜面的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 运动时间 B. 水平位移 C. 落到斜面时重力的瞬时功率 D. 落到斜面时的速度与竖直方向的夹角 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题可知，投掷器材以抛出时刚好落在斜面底端，且两次投掷器材都落在斜面上，因此投掷器材以抛出时的竖直位移大于投掷器材以抛出时的竖直位移，根据平抛运动竖直方向做自由落体运动，则有 解得 因此两次运动时间关系为，故A错误； B．根据平抛运动水平方向做匀速直线运动可得 由于投掷器材平抛时的速度 运动时间 因此水平位移，故B错误； C．投掷器材落到斜面上时竖直方向的速度 根据上述分析可知，投掷器材以抛出时所用时间大于抛出时所用的时间，因此 则重力的功率 因此落到斜面时重力的瞬时功率，故C错误； D．设斜面倾角为，落到斜面上时速度方向与竖直方向的夹角为，则有 由于斜面的倾角不变，因此落到斜面时的速度与竖直方向的夹角，故D正确。 故选D。 4. 如图所示，虚线a、b、c是某静电场中的等差等势面，一带负电的粒子仅在电场力作用下沿图中实线从P点运动到Q点，下列说法正确的是（　　） A. 粒子在P点的动能小于Q点的动能 B. 粒子在P点的电势能小于Q点的电势能 C. 等差等势面电势高低的关系为 D. 粒子在P点的加速度小于Q点的加速度 【答案】B 【解析】 【详解】A．负电的粒子仅在电场力作用下沿图中实线从P点运动到Q点电场力先做负功再做正功，电势能先增大再减小，整体电场力做负功，动能减小，所以粒子在P点的动能大于Q点的动能，故A错误； B．负电的粒子仅在电场力作用下沿图中实线从P点运动到Q点电场力先做负功在做正功，电势能先增大再减小，整体电场力做负功，动能减少，电势能增加，所以粒子在P点的电势能小于Q点的电势能，故B正确； C．对负电荷来说电势能大的地方电势比较低，粒子在P点的电势能小于Q点的电势能，所以，所以，故C错误； D．等势面密集的地方电场线密集等势面稀疏地方电场线稀疏，的等势面比较密集，所以场强大，所以点的加速度大于Q点的加速度，故D错误。 故选B。 5. 在某次高空灭火任务中，无人机挂载消防水带从地面静止起飞，用时20s竖直上升100m后悬停，进行灭火工作，如图所示。无人机从起飞到悬停的过程可视为由两段匀变速直线运动组成。在无人机上升的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 先失重，后超重 B. 匀加速过程用时10s C. 最大速度为10m/s D. 匀减速过程的加速度大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．无人机向上先加速后减速，加速度先向上后向下，可知先超重，后失重，A错误； C．设最大速度为v，则 解得最大速度为v=10m/s，C正确； BD．根据， 根据该表达式不能求解a1、a2、t1、t2，则BD错误。 故选C。 6. 对无人驾驶汽车的测试过程中，质量为2t的汽车在水平路面上以恒定加速度启动，其v-t图像如图所示，其中OA段和BC段为直线。已知汽车动力系统的额定功率为，所受阻力大小恒为，关于汽车的运动以下说法正确的是（　　） A. 最大速度 B. 匀加速阶段的末速度 C. 匀加速阶段的牵引力 D. 当速度为20m/s时，加速度大小是 【答案】B 【解析】 【详解】A．当汽车以最大速度行驶时，则有 则汽车的最大速度为，故A错误； BC．汽车匀加速启动过程，根据牛顿第二定律可得 解得 则匀加速阶段的末速度，故B正确，C错误； D．当汽车的速度时，汽车处于额定功率启动过程，此时汽车的牵引力为 根据牛顿第二定律可得 解得，故D错误。 故选B。 7. 如图所示，在竖直平面xOy内存在一未知匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带电小球以与y轴正方向成60°的速度v从y轴上的P点进入第一象限，经过x轴上的Q点（图中未画出）时的速度大小也为v，方向竖直向下。已知重力加速度为g，忽略空气阻力。电场强度的最小值为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由题可知，PQ与竖直方向成60°角，电场力与重力的合力的方向与PQ垂直向左下方，与竖直方向成30°角，当小球所受的电场力沿着QP方向时，电场力最小，最小值为 则电场强度的最小值为 故选C。 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 8. 假设2025年11月25日，我国在酒泉卫星发射中心成功发射神舟二十二号飞船，给中国空间站在轨航天员送去物资补给。若该飞船在预定轨道绕地球做匀速圆周运动，其周期T和线速度大小v、引力常量G均已知，则下列物理量能被推算出来的是（　　） A. 飞船的质量 B. 飞船的角速度大小 C. 地球的密度 D. 飞船的向心加速度大小 【答案】BD 【解析】 【详解】AC．已知飞船的周期T和线速度大小v、根据可得轨道半径，根据，飞船的质量m消掉，不能求解飞船的质量，只能求解地球的质量，但地球的半径未知，不能求解地球的密度，AC错误； B．根据可得飞船的角速度大小，B正确； D．根据可得飞船的向心加速度大小，D正确。 故选BD。 9. 在如图所示的电路中，定值电阻R的阻值为1Ω，电表均视为理想电表，电动机正常工作时电压表和电流表的示数为2.70V和0.10A，电动机因故障被卡住时电压表和电流表示数分别为2.40V和0.30A。下列说法正确的是（　　） A. 电源的内阻为1.5Ω B. 电动机的内阻为8Ω C. 电动机正常工作时的热功率为0.07W D. 电动机正常工作时效率约为84.5% 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由题意知电压表测量值为路端电压，电流表测量值为电路总电流。当电动机正常工作时,；当电动机故障被卡住时,；根据闭合电路欧姆定律 可得， 联立解得，，A正确； B．电动机因故障被卡住时，可看作是纯电阻，则 解得电动机的内阻为，B错误； C．电动机正常工作时的热功率为，C正确； D．电动机正常工作时，消耗的总功率 电动机正常工作时输出功率 电动机正常工作时的效率为，D错误。 故选AC。 10. 如图所示，质量分别为1kg和2kg的物块A和B用一根轻弹簧连接，时，将两物块放置在速度为1m/s顺时针转动的水平传送带上，给A一个向右的初速度，B的速度为零，弹簧处于原长。在时，A与传送带第一次共速，此时弹簧弹性势能。A、B与传送带的动摩擦因数分别为0.5和0.25，传送带足够长，重力加速度，则下列叙述正确的是（　　） A. 在的时间里，A、B及弹簧组成的系统动量守恒 B. 在时，A的加速度小于B的加速度 C. 时，B速度为1m/s D. 时，弹簧的压缩量为0.1m 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据可知AB与传送带的滑动摩擦力大小相等，均为f=5N，在的时间里，传送带对B的滑动摩擦力向左，对A的滑动摩擦力向右，可知A、B及弹簧组成的系统合外力为零，则系统的动量守恒，A正确； B．在时，A做减速运动，加速度为 B做加速运动，加速度 可知A的加速度大于B的加速度，B错误； C．时，由动量守恒 解得vB=0.5m/s，C错误； D．时，由能量关系可知 解得∆x=0.1m，即弹簧的压缩量为0.1m，D正确。 故选AD。 第Ⅱ卷（非选择题 共54分） 注意事项：必须使用0.5毫米黑色签字笔在答题卡上题目所指示区域内作答，作图题可先用铅笔绘出，确认后再用0.5毫米黑色签字笔描清楚。答在试题卷上无效。 三、实验题（共16分） 11. 如图甲是“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”的实验装置。已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为，变速塔轮自上而下有多种组合方式。回答以下问题： （1）在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时主要用到了物理学中的________法。 （2）实验时将质量相同的小球1和2分别放在挡板B、C位置，将传动皮带置于变速塔轮半径相同的一层，此次实验是为了探究小球的向心力大小与________（选填“质量”、“角速度”或“半径”）的关系。 （3）小华利用传感器升级实验装置后，用力传感器测小球对挡板的压力，用光电计时器测小球运动的周期来进行定量探究。当仅改变转速时，记录多组力与对应周期的数据，并画出了如图乙所示的图像，该图线是一条过原点的直线，则图像横坐标x表示的物理量是（　　） A. T B. C. D. 【答案】（1）控制变量 （2）半径 （3）D 【解析】 【小问1详解】 在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时主要用到了物理学中的控制变量法。 【小问2详解】 实验时将质量相同的小球1和2分别放在挡板B、C位置，转动半径不等，将传动皮带置于变速塔轮半径相同的一层，则角速度相同，此次实验是为了探究小球的向心力大小与半径的关系。 【小问3详解】 根据 因图像是一条过原点的直线，则图像横坐标x表示的物理量是。 故选D。 12. 小王在实验室找到一标有电阻率ρ，粗细均匀的圆柱状金属丝，现想测量金属丝的横截面积S，却没有找到螺旋测微器，为了测量其横截面积S，他找到了一些电学实验器材并开展了如下实验： （1）用游标卡尺测出金属丝的长度为L。 （2）欧姆表正确调零后，将选择开关拨至挡，红、黑表笔分别接金属丝长端，测得电阻，如图甲所示，读数为________Ω。 （3）为了获得多组数据，进一步精确测量金属丝的横截面积S，有如下器材可供选用： A.电源E（电动势为3V，内阻约为0.2Ω） B.电压表V（量程0~1V，已测得内阻） C.电流表（量程0~0.6A，内阻约为1Ω） D.电流表（量程0~100mA，内阻约为3Ω） E.滑动变阻器R（最大阻值为10Ω） F.定值电阻 G.开关一个，导线若干 其中，电流表应选________（选填“”或“”）。 （4）根据以上要求，在下面方框内将图中所示的器材符号连线，组成测量电路图______。 （5）测得电压表读数为U，电流表读数为I，则该金属丝的横截面积S=________（用U、L、I、、ρ和表示）。 【答案】 ①. 36##36.0 ②. ③. ④. 【解析】 【详解】（2）[1]选择开关拨至挡，所以欧姆表的读数为 （3）[2]，故电流表应该选择。 （4）[3]待测电阻的阻值，因为，所以电流表外接，电压表量程不够需要串联一个电阻增大量程，滑动变阻器阻值较小，调节时为了使电表示数变化明显，所以采用分压式接法，故连接方式如图 （5）[4]由欧姆定律得， 则两端的电压为 通过的电流为 其中 解得 四、计算题（本题有3小题，共38分。解答时应写出必要的文字说明，方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 如图所示，质量为1.1kg的物体静止于水平面上，在大小为10N，方向与水平方向成37°斜向上的拉力F作用下，沿水平面由静止开始做匀加速直线运动。已知物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，g取，，。求： （1）物体的加速度大小； （2）若在时撤去拉力F，物体运动的总位移大小。 【答案】（1）5m/s2 （2）20m 【解析】 【小问1详解】 由牛顿第二定律得 代入数据解得 【小问2详解】 撤去拉力前的位移 撤去拉力时物体的速度 撤去拉力后，由牛顿第二定律可得 解得 则撤去拉力后的位移 整个过程物体的总位移 14. 如图所示，质量为4m、半径为R的四分之一光滑圆弧体b静置于光滑水平面上，圆弧体的最低点与水平面平滑连接。其右端有一质量为4m，足够长的平板车c静止在光滑水平面上，车顶与左侧平台等高，且物块a与平板车c上表面的动摩擦因数为μ。现将质量为m、可视为质点的物块a从圆弧体的最高点由静止释放。重力加速度为g，不计空气阻力。 （1）若圆弧体固定，物块a滑至圆弧体b最低点时，求物块a受到的支持力大小； （2）若圆弧体不固定时，求： ①物块a滑至圆弧体b最低点时，圆弧体b的水平位移的大小； ②物块a在平板车c上相对滑行所用的时间。 【答案】（1） （2）①；② 【解析】 【小问1详解】 圆弧体固定时，对a有 到达最低点时，由牛顿第二定律可得 求得 【小问2详解】 ①系统水平方向动量守恒，物块a刚好滑离圆弧体时，有 物块a和圆弧体的水平位移满足 又 联立解得圆弧体b水平方向的位移为 ②圆弧体不固定时，水平方向动量守恒，对物块a和圆弧体b有 又由能量守恒可得： 可得 滑上平板车后，车与物块a动量守恒，则 对平板车c，设相对运动时间为t，由动量定理可得： 解得 15. 如图所示是自贡某科技小组设计的轨道器。光滑的倾斜轨道AB足够长且倾角为53°，其底端与一圆形竖直的光滑轨道相切于B点，圆轨道的半径。滑块从B点进入圆轨道，完成圆周运动后，从C点滑上长为13m的水平轨道CD。圆形轨道的最低点C与水平轨道CD相切。右侧有长为，倾角为37°的传送带，其与水平轨道CD、MN均平滑连接，始终以10m/s的速度沿顺时针传动。M点的竖直线左侧有范围足够大的匀强电场，电场强度。一质量为的带电小滑块P，带电量为，与CD段轨道的动摩擦因数为，与传送带的动摩擦因数为；轨道MN光滑足够长，其上等间距放置了足够多的质量为的小滑块。小滑块P的电量始终保持不变，滑块冲上MN后与其它滑块的碰撞皆为弹性碰撞。重力加速度，，。 （1）若滑块P从距离B点4m处从AB轨道上由静止释放，求其通过B点的速度大小。 （2）若要使小滑块P到D点，且在圆轨道中运动时不脱离轨道。请问在AB轨道上至少应距离B点多远处由静止释放滑块P。 （3）在刚好满足（2）的条件下，求因传送带传送滑块P而多消耗的电能。 【答案】（1）10m/s （2）至少应距离B点1.5m处由静止释放 （3）250J 【解析】 【小问1详解】 对滑块P，由动能定理有 得通过B点的速度大小 【小问2详解】 滑块P要到达D点，必须同时满足通过圆轨道和克服CD段摩擦力做功。 滑块通过圆轨道中等效场的最高点时有 由动能定理得 得 滑块要到达D点，则有 所以，至少应距离B点1.5m处由静止释放，才能到达D点。 【小问3详解】 当刚好满足（2）时，由释放到D过程中满足 得 当滑块冲上传送带时，其速度小于传送带的速度，摩擦力沿传送带向上， 由牛顿第二定律得 得 则滑块达到与传送带共速需要时间为 这段时间的位移为 其后将随传送带匀速运动直至到传送带顶端，该段滑块P不受摩擦力， 冲上MN之后与滑块碰撞满足动量守恒和机械能守恒，则有 得， 滑块P将返回传送带上做往返运动，在传送带上运动时间为 当滑块再次返回MN时，与滑块碰撞后的速度的大小为。 滑块P将返回传送带上做往返运动，在传送带上运动的时间为 则滑块在传送带上往返运动过程的时间为 则传送带因传送滑块P多消耗的电能为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $