内容正文:
2026级高三周练试题(2026.1.16)
物理
命题人陈伟震审题人陈小东
一、单项选择题(每小题4分,共28分)
1.神舟飞船返回地面时,在距离地面1m处启动着陆反推发动机,使飞船匀减速竖直下落,接触地面时
的速度几乎为零。将最后1m长的距离分成相等的两段,下列说法正确的是()
A.飞船依次通过两段相等距离的平均速度之比为1:3
B.飞船依次通过两段相等距离的平均速度之比为√2:1
C.飞船依次通过两段相等距离的速度变化量之比为√2-11
D.飞船依次通过两段相等距离的速度变化量之比为√2:1
2.phyphox软件可以利用智能手机内的多种传感器,帮助我们完成各种各样的物理实验。某同学打开软
件中的加速度传感器,把手机水平托在手上并使屏幕朝上,从静止站立状态开始做蹲起动作,传感器记录
了该过程中竖直方向(z轴)的运动数据,如图所示,下列说法正确的是()
A.0-2s内,速度方向发生了变化
B.0-4s内,该同学完成了两次完整的蹲起动作
C.下蹲过程处于失重,起立过程处于超重
D.若该同学的手机重约200g,在蹲起过程中手机受到的弹力最大值约为3.3N
z轴线性加速度
②
时间(秒)
3.如图所示,机器人在离地面高度为h处以速度,斜向右上方抛球,球到达最高点离地面高度为H。忽
略空气阻力,重力加速度为g。则()
A.球到最高点速度为零
B.球到最高点加速度为零
C.球在最高点速度为V-2gH
D.球从抛出到落地时间,
2(H-h)
2H
g Vg
4.如图所示,一根张紧的水平长绳上的a、b两点相距6m,b点在a点右方。一列上下振动的简谐波沿
此绳向右传播。仁0时,a在最高点,b在平衡位置且向下运动。仁1s时,a在平衡位置且向下运动,b在最
低点,则这列简谐波的波速可能等于()
A.2m/s
B.8m/s
C.14m/s
D.20m/s
左
右
a
b
5.2025年8月8日,中国载人航天工程办公室宣布,“天宫空间站正式进入应用与发展阶段的常态化商
业运营模式。已知天宫”空间站运行轨道距地面的高度为地球半径的5倍,地球半径为R,地球表面的重
力加速度为g,忽略地球自转的影响,下列说法不正确的是(
A.宇航员在空间站所受重力为在地面上所受重力的
R
16
倍B。空间站绕地球运动的周期为32π
15V15g
C.空间站绕地球运动的线速度大小为V15gR
D.空间站绕地球运动的向心加速度大小为
15P
4
168
6.如图所示,四分之一圆柱体P固定在水平地面上,圆心O的正上方用轻杆固定一个光滑定滑轮A,
一根轻绳跨过定滑轮A,一端与质量为m的小球连接置于圆柱体P上,另一端系在固定竖直杆上的B点。
一质量为mo的钩码挂在AB间的轻绳上,整个装置处于静止状态。不计一切摩擦,绳的总长不变,则()
A.若将B点缓慢移动到C点,且小球未动,在这个过程中,轻绳对小球的拉力变小
B.若将B点缓慢移动到C点,且小球未动,在这个过程中,地面对圆柱体P的支持力变小
C.若减小钩码的质量,装置再次处于静止状态时,小球依然处于圆柱体P上,则轻绳对小球的拉力增大
D.若增大钩码的质量,装置再次处于静止状态时,小球依然处于圆柱体P上,则圆柱体对小球的支持力
增大
ELELE
B
B
7力77777i77777777777777777W7I
7.如图所示,水平传送带以恒定速度vo=2m/s逆时针运转,一个质量为m=1kg的可视为质点的滑块
由静止在恒定外力F(大小与方向未知)作用下从传送带左端A向右做a=2m/s2的匀加速直线运动,经过
一定时间后,撤去外力F,小物块到达传送带右端B时速度恰好减为零。己知滑块与传送带之间的动摩擦
因数为u=0.2,传送带两轮子中心间距为L=4.5m,重力加速度为g=10ms2,则以下说法正确的是()
A.外力F做功的最小值为5J
B.物块返回传送带A端时的速度大小为3m/s
C.撤去外力后,传送带由于克服摩擦力做功多消耗的电能为10J
D.撤去外力后,物块与传送带之间产生的摩擦热为7.5J
二、多项选择题(每小题5分,共15分)
8.如图所示,真空中正四面体的四个顶点处分别固定四个等量点电荷,A点为底边棱的中点,B点为右
侧面的中心,C点为底面的中心,D点为正四面体的体心(到四个顶点的距离均相等)。下列说法正确的是
A.B点电势高于C点电势
B.取无穷远处电势为零,则D点电势大于零
C.一正电荷从A点运动到D点过程中,电场力不做功
D.若其中一对等量异种点电荷在D点产生的场强大小为E,则D点的合场强大小为√3E
+9
D
E
-g
+q
9.如图所示电路中,电源电动势E=4V、内阻=0.52,定值电阻R=1.52、R=32,电阻箱R,的阻值调
到22,滑动变阻器R4接入电路的阻值为22,平行板电容器的电容C-1.0uF,单刀双掷开关S与触点1连
接。下列说法正确的是()
A.若仅将R4的滑片向上滑动,电源效率增大
B.若仅将R4的滑片向上滑动,R4消耗的电功率减小
C.若仅将R2的阻值调大,电容器两极板间的电势差增大
D.若仅将开关S由触点1拨向触点2,通过R3的电荷量为3.5×106C
10.游乐场中的“旋转飞椅”是小朋友十分喜欢的游乐项目之一,如图所示是某飞椅的示意图,主动轮连
接电动机,主动轮和从动轮利用齿轮传动,从动轮通过转轴与顶端大转盘连接,大转盘上距转轴2R和R
的位置分别悬挂长均为L的吊链,吊链下端连接座椅。游客坐在座椅上随着转盘一起转动,经过一段时间
后达到稳定状态,此时,游客A、B与竖直方向的夹角分别为、B,游客A、B的质量相等。已知紧密
咬合的主动轮和从动轮的齿数分别为N,和N2。若游客和座椅可看成质点,不计吊链和座椅的重力及一切阻
力,重力加速度为g,下列说法正确的是(
2R
大转盘
A.吊链对A的拉力等于吊链对B的拉力
R
B.主动轮与从动轮转动的角速度之比为N,:N
C.A、B两位游客的向心加速度大小之比为2:1
D.主动轮的转速为
g tan B
2πN,VR+Lsin B
●
从动轮主动轮
三、实验题(每空2分,共16分)
11.某同学采用图甲所示的实验装置,验证“物体质量一定时,加速度与它所受合力成正比这一规律,
试回答下列问题:
轻动滑轮
力传感器
(1)下列操作正确的是
打点计时器小车
细线
A.重物的质量应远小于小车的质量
纸带、
B.连接小车和重物的细线要与长木板保持平行
定滑轮
C.补偿小车受到的阻力时,应连接好纸带
长木板水平实验台
重物
F
D.应当先释放小车,再接通电源
图甲
图乙
(2)该同学做实验时,没有补偿小车受到的阻力,作出的小车加速度α与力传感器示数F的图像如图乙所示,
图中a1、F、F,已知,则实验中小车受到的阻力大小为
(3)该同学在实验中撤去了力传感器,将细绳一端直接连在墙上,并正确补偿了阻力,其他操作正确,多次
改变重物的质量m,测出小车加速度4,并作】1的图像,图像的斜率为k,纵截距为b,则此时使用的
a m
小车质量为
若动滑轮的质量不可以忽略,则重力加速度的测量值
(填“偏大“偏小”
或“不变)。
12.为测定某电源的电动势E和内阻r以及一段电阻丝的电阻率P,设计了如图(a)所示的电路;ab是
一段电阻率较大的粗细均匀的电阻丝,R,是阻值为2Ω的保护电阻,滑动片P与电阻丝接触始终良好。
UV
3.50
3.00
8.00
45
2.50
6.00
a
A
P
2.00
4.00
35
1.50
2.00
图(a)
图(b)
■■
1.0000.100.200.300.400.500.60iA
000.100.200.300.400.500.60xm
图(c)
图(d)
(1)实验中用螺旋测微器测得电阻丝的直径如图(b)所示,其示数为d=
mm。
(2)实验时闭合开关,调节P的位置,记录aP长度x和对应的电压U、电流I,绘制出图(c)所示的U1
图线。根据该图像,可得电源的内阻”=2(保留两位有效数字);实验中因电表内阻的影响,电动势
测量值
真实值(填“大于等于”或“小于”)。
③)根据实验数据作出的-x关系图像如图(d)所示,利用该图像,可求得电阻丝的电阻率P约为
(填正确选项)。
A.1.3×1062m
B.1.3×102m
C.1.3×1032m
D.1.3×1032m
四、计算题
13.(10分)我国自主研制的火星探测器“天问一号”登陆火星的过程主要为以下几个过程:探测器与环绕
器分离,进入火星大气层,经历气动减速”;当速度y=500/s时打开降落伞,进入“伞降减速阶段”,降
落伞对探测器的拉力为探测器重力的5倍,该阶段匀减速下落x=7.5k至速度y2;接着降落伞脱落,推力
发动机开启,进入“动力减速阶段”,该阶段匀减速下落时间t=100s速度刚好减为0,此时距离火星表面还
有100m;探测器的上述过程均可简化为竖直方向上的运动。己知“天问一号”探测器质量为m=4.9×103kg,
降落伞脱离可视为质量不变,火星表面附近重力加速度8取4m/s2,求:
(1)“伞降减速阶段”中探测器的加速度大小:
(2)“动力减速阶段”中推力发动机对探测器的作用力大小
(3)刚打开降落伞时探测器距离火星表面的距离。
14.(15分)如图所示,半径为R、质量为3m的光滑竖直四分之一圆弧体静止在光滑水平面上,质量为
m的小球B用足够长轻质细线悬挂,刚好与水平面接触,细线能承受的最大拉力为7mg,一根小钉子紧贴
细线固定在悬点O2正下方。将质量为2的小球A在圆弧体的最高点由静止释放,当小球A刚运动到圆弧
体最低点时,圆弧体与水平面上固定挡板碰撞并立即停止运动,小球A离开圆弧体后,继续在水平面上向
右运动并与小球B发生弹性正碰,重力加速度为g,不计小球的大小,圆弧体最低点与水平面相切。
(1)求小球A未释放时,圆弧体最高点离挡板的水平距离:
(2)求圆弧体碰后静止的瞬间,小球对圆弧体的压力大小:
(3)要使小球B能在竖直面内做完整的圆周运动,求钉子离地面的距离应满足的条件(结果可保留分数)。
IE.
03
0
挡板
B
E
C
15.(16分)如图所示,在竖直平面内有一段绝缘的光滑圆弧轨道AB和绝缘的水平轨道BC,两轨道相
切于B点。轨道AB的圆心为O,半径R=8m,圆心角0=53。轨道BC粗糙且足够长,滑块与轨道BC间
的动摩擦因数4=0.4,在轨道AB左侧宽度为d=0.6m的区域内存在竖直向下的匀强电场E(轨道AB的
端点A处无电场),轨道BC所在空间存在水平向右的匀强电场E2。一质量为m=0.5kg、电荷量
4=1.0×104C的小滑块(可视为质点)以一定的初速度从电场E,的左边界水平射入电场,滑块恰好能做
直线运动。认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6。求:
(1)滑块的电性和匀强电场E,的大小:
(2)若电场E,大小不变,方向反向,要使滑块恰好能从A点无碰撞地滑入轨道AB,求滑块水平射入电场E时
的初速度大小。,以及滑块运动到B点时对轨道的压力:
(3)在第(2)问的条件下,若电场E2的大小可以在0到4.0×104N/C范围内调节,当E2取不同值时,求滑
块最终因摩擦而产生的热量Q。(Q可用E2表示)2026级高三周练试题答案(2026.1.16)
物理
1.【答案】C
【详解】飞船匀减速竖直下落至速度为零,可视为逆向的初速度为零的匀加速直线运动。在初速度为零的
匀加速直线运动中,通过连续相等位移的时间比为4:4,=1:(√2-1),则将飞船最后1m长的距离分成相等
的两登时,对应的时间比为5-1.AB。平均速度-钙高。位移相等,放平均迷度与时间成反比,则
飞船依次通过两段相等距离的平均速度之比为l:(V2-1),故AB错误;CD.速度变化量△D=at,加速度
恒定,则速度变化量之比与时间成正比,故飞船依次通过两段相等距离的速度变化量之比为(√2-1:1,C
正确,D错误。故选C。
2.【答案】D
【详解】A.由题意可知,该同学在0~2s内下蹲,处于先失重后超重,所以加速度先负后正,先是向下加
速然后向下减速,速度方向始终向下,故A错误。B.一次完整的蹲起动作,应该是从站立到蹲下再到
站立,从站立到蹲下,加速度先负后正,从蹲着到站立,加速度先正后负。从图像看,0-4s内,有4次明
显的加速度变化过程,可认为完成了一次完整的蹲起动作,故B错误。C.从静止站立状态开始做下蹲,
初始时加速度向下,之后加速度向上到完成下蹲,加速度向下,物体处于失重状态,之后加速度向上,速
度减小直至为0,物体处于超重状态,完成下蹲,故C错误。D.手机质量m=200g=0.2kg,重力为
G=mg=0.2×10N=2N.当加速度向上且最大时,弹力最大,由图像知最大向上加速度约为ap=7m/s2,
根据有Fmax=mg+map,可得Fmax=mg+map=0.2x10N+0.2×7N=3.4N≈3.3N,故D正确。故选D。
3.【答案】D
【详解】A.球做斜抛运动,水平方向分运动为匀速直线运动,可知,球到最高点速度不为零,故A错误:
B.球做斜抛运动,球到最高点加速度为重力加速度,故B错误;
CD.令初速度与水平方向夹角为O,球在最高点速度为Y,则有y=。cos0。球从最高点下落至抛出点等
商过程有H-A=2。球从最高点下落至地面过程有H8站。有1=4+h,H-h=加81
2一,解得
=v-2g(H-h),t
2(H-h),
2H
。
故C错误,D正确。故选D。
4.【答案】A
【详解】由题意,可知a、b两点平衡位置之间的距离满足xb=6m=
n+(a=0l,2-
1s时,a在平衡位置且向下运动,b在录低点,则有m+4厂=1s(m=012)
则这列简谐波的波速v=
元6(4m+1)
,可得,当m=0,n=0时,v=2m/s;若m,n取其他整数时,不
T4n+3
能得到其他答案。故选A。
5.【答案】B
【详解】A.空间站轨道半径约r=R+R=16R
1515’
地球表面重力mg-,可得GM=gR,空间站上字
航员受到的重力为mg=GMm=(15
R
22
16
mg,故A正确;B.周期为T=2r=128r
v151V15g
,故B错误:
GM
C.线速度大小为v=
15gR 15gR
15
16
,故
4
,故C正确:D.向心加速度大小为a=GM=
16
D正确。根据题意选B
6.【答案】C
【详解】AB.通过A点作一条竖直线,该线与CB之间的距离为d,AB之
间的绳长为L,轻绳与竖直杆之间的夹角为0,对mo和m进行受力分析如
F
图所示。根据几何关系可得m0=,将B点缓慢移动到C点过程,d和
L不变,则0不变,对o分析,根据平衡条件可得2Fcos0=m,g,解得
Ymog
F=,m8。,所以绳拉力不变,由于绳拉力大小和方向均不变,则m受力
mg
2c0s0
情况不变,地面对圆柱体P的支持力不变,AB错误:
CD.对m分析,设m在圆柱体P上的P处,根据三角形相似可得g=F=。若减小钩码的质量,
AO APOP
小球向下运动,AP增大,F增大,Fv不变;若增大钩码的质量,小球向上运动,AP减小,F减小,Fw不
变,C正确,D错误。故选C。
7.【答案】C
【详解】A.滑块减速过程,设位移为x2,则ug=ma2,解得减速过程加速度大小为a2=2m/s2=a。由对
L 9
1
称性可知x=x2=号=三m。滑块加速过程有v2-0=2ax解得v=3ms。由动能定理得W。-μF,=v2,
24
心当F在竖直方可的分力与重力等大反向,即Fw=0时,最
故A错误;B.物块返回过程受力与减速过程一样,则加速度大小一样。若物块返回过程能与传送带共速,
则-0=2a2x,解得x=lm<L。假设成立,则物块返回传送带A端时的速度大小为2m/s,故B错误;
C.物块减速时间5,=”=1.5s,物块返回加速时间5==15,撤去外力后,传送带由于克服摩擦力做功
多消耗的电能为W=umgx=umgv((2+t3)=10J,C正确;D.撤去外力后,物块与传送带之间产生的摩擦
热为Q=Imgx相对=Wmg(x+x2-x3)=12.5J,故D错误。故选C。
8.【答案】CD
【详解】AB.根据对称性原理可知,空间中固定的四个点电荷在A、D两点的电势代数和为O,则A、D
两点电势均为0,在B、C两点的电势代数和分别大于0和小于0,则B点电势高于C点电势,故A错误,
B错误;C.由于A、D两点电势均为0,则一正电荷从A点运动到D点过程中,电场力不做功,故C正确;
D.若其中一对等量异种点电荷在D点产生的电场强度大小为E,则另外一对在D点产生的电场强度大小
也是E,两者方向互相垂直,根据电场叠加原理可知,则D点的合场强大小为√2E,故D正确。选CD。
9.【答案】BD
E-Ir
【详解】A.若仅将R4的滑片向上滑动,电源的外电阻减小,干路电流增大,由电源效率η=
E
电源效率减小,故A错误;
12
E
E2
B。R,消耗的电功率B=
R+r+R
R4=
(R+)月
+R4+2(R+r)
Ra
当R=R+r=22时,P,有最大值,若仅将R4的滑片向上滑动R4<R+r,R4减小,P,减小,即R4消耗
的电功率减小,故B正确:
C.若仅将R的阻值增大,电容器两极板间的电势差不变,故C错误;
D.开头5与触点1接轴时,电容器左极板带正电,电荷量8=CU:”见风15x10C,仅将开关
由触点1按向链点2时,电容器右极板带正电,电荷量Q,=CU,=见尼2x10C,因此,通过R的
电荷量Q=9+Q2=3.5×106C。故D正确。故选BD。
10.【答案】BD
【详解】A.设绳子拉力为T,向心力为F,对游客A受力分析,则有T=m3,
Fi =mg tan a
cosa
又FA=mw,同理,对游客B受力分析,则有。=mg
Cos B:
FnB=mng tan B,又F=mωrB。游客A、B
的质量和角速度相等,但a>g,则有A=mora>Fs=mog,即mg tan a>mg tan B,可得tana>tanB
故a>B,所以T大于TB,故A错误;
B.根据主动轮和从动轮边缘线速度相等,则有⊙,5=ω2?,而:5=N1:N2。可得主动轮与从动轮转动的
角速度之比为@:@,=N2:N1,故B正确:
C.对游客A受力分析,可得=maA,又T=m3,解得aA=gtana。同理,对游客B受力分析,
cosa
可得a.=g tan B。故A、B两位游客的向心加速度大小之比为aa:a.=tana:tanB,由于不知道两个角度
的具体数值,故A、B两位游客的向心加速度大小之比不一定为2:1,故C错误:
D.设从动轮的转速为n,对游客B受力分析,可得mg tan B=m(2πn2)'×(R+LsinB),解得
1
gtan B
=2元VR+LsinB
。又主动轮和从动轮边缘线速度相等,则有2πn,5=2π25,而i:5=N1:N2,可得主
动轮与从动轮转动的转速之比为4%=N,:N。联立可得4=,心
g tan B
,故D正确。故选BD。
2πN,VR+Lsin B
11.【答案】(1)BC(2)2F(3)
4k
不变
b
【详解】(1)A.实验中使用了力传感器,可直接测量细线拉力,因此无需满足“重物质量远小于小车质量”,
故A错误;
B.为保证小车所受合力为绳子拉力,细线与长木板需保持平行,故B正确:
C.补偿小车受到的阻力(即“平衡摩擦力”)时,需要考虑纸带与打点计时器之间的摩擦。连接好纸带后
补偿阻力,才能使小车所受的合力准确等于细线的拉力(消除纸带摩擦的影响),故C正确:
D.实验操作应“先接通电源,再释放小车”,以保证纸带得到充分利用和得到完整的实验数据,故D错误。
故选BC。
(2)设小车质量为M,对小车有2F-=Ma,图乙可知a=0时F=F。,可得实验中小车受到的阻力大小
f=2F。
(3)21对小车有2T=Ma,对重物有mg-T=mx2a,整理得×+2.可知k-,b-名
a 2g m g
2g
联立解得g=2,M=4k
。若考虑滑轮质量,由以上分析有→
上_M+m×1+2
,可知滑轮质量不影响图
a 2g
m g
像纵截距,故重力加速度的测量值不变。
12.【答案】(1)0.400(2)1.0小于(3)A
【详解】(1)根据螺旋测微器读数规则可知,固定刻度是0mm,可动刻度是40.0×0.01mm
则电阻丝的直径为d=0mm+40.0×0.01mm=0.400mm
(2)[1][2]根据闭合电路欧姆定律E=U+I(R,+r),化简可得U=-(R+r)I+E
根据U-I图像可知图线与纵坐标的交点就是电源的电动势,则电源的电动势为E=3.00V
图像的斜率绝对值为k=AC=r+R=3020Ω=300,故电源的内阻为,=100
△M
0.6
[3]由图可知,伏安法测电阻相对于电源来说采用电流表外接法,由于电压表分流作用,电流表测量值偏小,
当外电路短路时,电流测量值等于真实值,所以电动势测量值小于真实值,电源内阻测量值小于真实值。
mU=4p
图欧您定律和电阻京律可如片R+RR,中S4
·x+RA
Iπd2
由图像可求得斜率k=4p-8.0-20Qm=102m,可得电阻丝的电阻率
πd20.6
p=dk=1.256x10-0m≈1,x10*0m。故选A.
4
13.【答案】(1)16m/s2(2)24500N(3)12600m
【详解】(1)根据牛顿第二定律有F-mg=ma,其中F=5mg,解得a,=16m/s2。
(2)在“伞降减速阶段”,根据速度位移公式有x=-
,解得y,=100m/s。在“动力减速阶段”,根据速
2a1
度时间公式有v=v2-a2t,其中末速度为v=0,t=100s,a2=lm/s2,F2-mg=ma2,解得F2=24500N
(3)在“动力减速阶段”,根据位移时间公式有X=兰t,解得x=5000m。则刚打开降落伞时探测器距离
火星表面的距离h=x+x'+100m=12600m
14.【路案10x-号R号m6gR<A是A
【详解】(1)设小球A未释放时圆弧体离挡板的距离为x,小球A沿圆弧体向下运动过程中,小球A与圆
方向动量守恒,则2m=3my2,即2mvt=3mv2t,即2mR-x=3mc,解得X
(2)设小球A运动到圆弧面最低点时速度大小为y,圆弧体的速度大小为2,水平方向动量守恒2m%=3y?
6
机成能子恒2mR)X2m+)×3m解得双。当圆体度为灰。设圆弧体A球的
持力为N,根据牛顿第二定律V-2mg=2m京,解得N-号g。根据牛顿第三定律可知,小球对圆孤面
22
R
最低点压力大小N=N=22,
-mg
5
(3)设A、B两球碰撞后一瞬间,A球速度大小为Y,小球B的速度大小为,则根据动量守恒
根据机板能守恒5×2m=2m+m,解得v-45
gR
2
3V59
v2
16
设当钉子离地面的高度为h时,碰撞后一瞬间,细线刚好要断开,则7mg-g=m,一,解得h,=
45
v2
。碰
设当钉子离地面的高度为h2时,小球B恰好能做完整的圆周运动,则小球B在最高点时,g=m,
后到上升到最高点过程中,根据机械能守恒mg×2,=)mv-m
2
mW2,解得h2=
2"
2R。因此小球B要能做
7
完整的圆周运动,钉子离地面的高度h应满足的条件是!R<h≤2R
45
75
15.【答案】(1)负电,E,=5×104N/C(2)%=3m/s,压力大小为29N,方向竖直向下(3)见解析
【详解】(1)依题意可知,滑块在匀强电场E,中恰能做直线运动,则滑块所受的电场力应竖直向上,且满
足E9=mg,所以滑块应带负电,匀强电场的电场强度大小为E=mg=05×10
91×104
N/C=5x 10N/C
(2)当电场反向后,滑块在匀强电场E,中做类平抛运动,其竖直方向为从静止开始的匀加速直线运动,设
其加速度为a,则由牛顿第二定律有E,q+mg=ma,解得a=2g=20m/s2
设滑块在匀强电场E,中运动的时间为t,则有在A点时滑块竖直方向的速度为v,=t
滑块在匀强电场E中做类平抛运动,其水平方向做的是匀速直线运动,则有☑=t
要使滑块恰好能从A点无碰撞地滑入轨道AB,应满足tam0-义,代入数据联立解得,=3ms
滑块运动到A点时的速度为y4=%。=5ms。对滑块从A点运动到B点过程列动能定理方程有
cose
21
mgR-cos)m心mw代入数据解得澄块运动到B点时的速度为vaB0
在B点对滑块列牛顿第二定律方程有R-mg=m。,代入数据解得轨道对滑块的支持力为R=29N
R
则根据牛顿第三定律可知,滑块运动到B点时对轨道的压力大小为29N,方向竖直向下。
(3)在轨道BC上滑块向右运动到速度为0的过程,设滑块向右运动的位移为x,则由动能定理有
mva
15
E,9=m*0-)m,解w得中2E,9+mg2x10E,+4四
第一个临界值:当满足E2q=umg,解得E,=2×104N/C
第二个临界值:当滑块回到A点时速度刚好减为0,则根据动能定理有-4mg2x=0-】,
mv房,
mgR1-cos8)-E,gr-4mg=0-,mv2,代入数据联立解得E,=2.8x10N7C
2
15
所以当E,≤2x10NC时,滑块最终因摩擦而产生的热量为2=mgx1x10E,+2)
当2×104N/C<E,≤2.8×104N/C时,滑块最终停在B点,则根据能量守恒有滑块最终因摩擦而产生的热量
为0,=2m哈=7.5J。
30
当2.8×104N/C<E2<4.0×104N/C时,滑块最终因摩擦而产生的热量为2=4mg·2x=
x10'E,+2)