精品解析：湖北荆州中学2025-2026学年高一下学期3月阶段检测物理试卷

荆州中学2025~2026学年高一下学期三月月考 物理试题 （全卷满分100分 考试用时75分钟） 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40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，第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 下列关于功和功率的说法正确的是（　　） A. 的功比的功小 B. 公式只能求某一时刻的瞬时功率 C. 额定功率是发动机的最大输出功率 D. 功率是表示做功快慢的物理量，而不是表示做功多少的物理量 2. 2025年9月3日阅兵仪式上，飞行员驾驶飞机沿如图所示轨迹在竖直面内匀速率飞行，依次经过a、b、c三点，b为轨迹上的最高点，a、c两点距地面高度相同。下列说法正确的是（　　） A. 飞机经过b点时的合外力为零 B. 飞机经过a、c两点时速度一样 C. 飞机从a点运动到c点的过程中机械能守恒 D. 飞机在a点的机械能小于在b点的机械能 3. 在U23亚洲杯足球比赛中，国足门将李昊多次神扑助球队挺进决赛。某次扑救时，质量的足球以的水平速度飞向球门，被李昊双手接住后速度变为零。若忽略空气阻力，在此过程中，手对足球做的功约为（　　） A. －8J B. C. －16J D. 4. 如图所示，离地面高h处有甲、乙两个小球，质量之比为1：2，甲以初速度v0水平抛出，同时乙由静止释放沿倾角为30°的光滑斜面滑下。若不计空气阻力，则以下说法正确的是（　　） A. 甲、乙两球同时落地 B. 甲、乙两球速度的变化量相同 C. 甲、乙两球各自落地前瞬间，甲、乙两球重力的瞬时功率相等 D. 重力对甲、乙两球所做的功相等 5. A、B两物体的质量之比mA∶mB=1∶2，它们分别以2v0、v0的初速度在水平面上做匀减速直线运动，直至停止，其v—t图像如图所示。下列关于此过程说法确的是（　　） A. 初动能之比EkA0∶EkB0 =4∶1 B. 动能改变量之比ΔEkA∶ΔEkB=8∶1 C. 受到的摩擦力之比fA∶fB=1∶2 D. 受到的摩擦力做功平均功率之比PA∶PB=2∶1 6. 如图所示，轻质直杆一端固定在水平天花板上，另一端将半径为的光滑大圆环固定在竖直平面内。套在大圆环顶端的小环（可视为质点）由静止释放后沿大圆环轨道自由下滑。已知大圆环的质量为，小环的质量为。在下滑到最低点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小环重力的功率一直增大 B. 当小环距顶端的距离为时，小环的动能为 C. 直杆对大圆环的拉力最大为 D. 大圆环对小环的弹力先减小后增大 7. 如图所示，某地有一风力发电机，它的叶片转动时可形成半径为25m的圆面。某时间内该地区的风速为4.0m/s，风向恰好跟叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为，假如这个风力发电机能将此圆内10%的空气动能转化为电能，则（　　） A. 单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的体积约为 B. 单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的动能约为 C. 此风力发电机发电的功率约为 D. 若该地区风速4.0m/s持续时间为2小时，能转化得到的电能 8. 关于下列四种情境的说法正确的是（　　） A. 甲图中跳高运动员在撑竿上升过程中，运动员的机械能守恒 B. 乙图中物块A的机械能减少，B的机械能增加 C. 丙图中人把手推车沿斜面向上匀速推动，手推车的机械能守恒 D. 丁图中在匀速转动的摩天轮中的游客机械能不守恒 9. 某颗卫星发射过程的部分轨迹如图所示。卫星从圆轨道Ⅰ经P点时变轨进入椭圆轨道Ⅱ，经椭圆轨道Ⅱ上的Q点时再变速进入圆轨道Ⅲ。已知圆轨道Ⅰ、Ⅲ的半径分别为R、2R，卫星在圆轨道Ⅰ上运行时的动能为E，卫星经过椭圆轨道Ⅱ上P、Q点时的速率之比为。取无穷远处引力势能为零，质量为m的物体在距离地球球心为r时的引力势能（M为地球的质量，G为引力常量）。不计卫星在变轨过程的质量变化，下列说法正确的是（　　） A. 卫星经过椭圆轨道Ⅱ上P、Q点时的加速度大小之比为 B. 卫星在圆轨道Ⅰ上和圆轨道Ⅲ上的运行速率之比为 C. 卫星从圆轨道Ⅰ变轨进入椭圆轨道Ⅱ增加的机械能为 D. 卫星从椭圆轨道Ⅱ变轨进入圆轨道Ⅲ增加的机械能为 10. 如图所示，倾角为37°的光滑斜面上，轻质弹簧下端固定在斜面底部的挡板上，上端与物块A相连，物块B与物块A紧靠，初始时两物块静止不动，现对物块B缓慢施加沿斜面向下的外力F，使弹簧再压缩20cm，突然撤去外力。已知物块A、B质量分别为mA=0.6kg、mB=0.4kg，弹簧的劲度系数k=60N/m，弹簧的弹性势能（k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量），重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，下列说法正确的是（　　） A. 撤去外力瞬间两物块的加速度大小为12m/s2 B. 两者分离时速度大小为 C. 物块A最大速度大小为 D. 两物块分离后物块B最大位移大小为0.20m 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 利用如图实验装置验证机械能守恒。图乙是实验中获取的一条纸带，量得连续三点A、B、C到第一个点的距离，纸带上第1、2两点间的距离约为2mm，打点计时器的工作频率为50Hz。已知重物m=500g（重力加速度g取，计算结果均保留三位有效数字） （1）关于上述实验，下列说法中正确的是 ； A. 重物最好选择密度较大的物块 B. 重物的质量必须要测量 C. 实验中应先释放纸带，后接通电源 D. 可以利用公式求解瞬时速度 （2）在纸带上打下计数点B时的速度v＝______m/s； （3）在打计数点O至B过程中系统动能的增加量______J，系统重力势能的减少量______J，实验结果显示略大于，那么造成这一现象的主要原因是_______。 12. 物理实验小组利用如图所示的装置验证机械能守恒定律。定滑轮固定在铁架台上，一根不可伸长的轻绳跨过滑轮，两端分别系有重锤A和B，质量分别为和，A的质量大于B的质量。重锤A上固定着一个宽度为d的遮光条（质量可忽略不计），遮光条的正下方固定一光电门。测得初始时遮光条中心与光电门中心的竖直距离为h，将重锤A由静止释放，遮光条通过光电门的遮光时间为，重力加速度为g。 （1）重锤A通过光电门时的速度大小为________。 （2）多次改变h，测得不同的，获得多组数据。若两个重锤组成的系统（含遮光条）机械能守恒，则应该满足________（填选项前的字母），做出对应的图像，则图像斜率为________（用题目中所给字母表示）。 A. B. C. D. 13. 新能源汽车的研发和使用是近几年的热门话题一辆试验用的小型电动汽车质量在水平的公路上由静止开始匀加速启动，当功率达到后保持功率恒定，匀加速持续的时间是，该车运动的速度与时间的关系如图所示，汽车在运动过程中所受阻力不变，重力加速度取，求： （1）该车在运动过程中所受阻力大小； （2）该车在匀加速运动过程中所受牵引力的大小； （3）从静止开始到18s末该车所受牵引力所做的功。 14. 如图所示，传送带AB长为，与水平面的倾角为，传送带以逆时针匀速转动，现将一质量为的小物块P从传送带上端A处无初速度释放，物块与传送带之间的动摩擦因数。不计空气阻力，重力加速度大小取，（，）求： （1）物块P从A点到达B点的时间t； （2）物块P从A点到达B点的过程中与传送带之间因摩擦产生的热量； （3）物块P从A到B下滑过程中对传送带做的总功。 15. 小明设计了一个游戏装置，如图所示，ABCD为四分之三圆弧轨道，A端通过竖直过渡轨道PA与弹射装置相连，D端通过水平过渡轨道DE与水平轨道EG相连，两过渡轨道稍微错开；管径很小的圆形细管与轨道EG相切于O点，细管底部进出口O、稍微错开，整个轨道固定于同一竖直平面内，各段轨道间均平滑连接。现有一小滑块（可视为质点）被压缩的轻弹簧从P点弹出离开弹簧后沿轨道运动。已知滑块质量m=0.2kg，轨道ABCD的半径r=0.2m，细管的半径R=0.3m，P、A两点间的高度差h=0.5m，O、E两点间的距离L=1.5m，O、G两点间的距离足够大，滑块与轨道EG间的动摩擦因数μ=0.2，其余轨道均光滑，弹簧的形变始终不超过其弹性限度，滑块运动时始终未脱离轨道。重力加速度g取。求： （1）若滑块恰能通过B点，则弹簧弹性势能为多少； （2）若滑块始终不脱离轨道，并最终停在EO段，则弹簧的弹性势能应满足什么条件； （3）若，则弹簧的弹性势能与小滑块最终停下来的位置坐标（以O点为坐标原点，OG方向为正方向建立x轴）的关系式。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 荆州中学2025~2026学年高一下学期三月月考 物理试题 （全卷满分100分 考试用时75分钟） 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40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，第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 下列关于功和功率的说法正确的是（　　） A. 的功比的功小 B. 公式只能求某一时刻的瞬时功率 C. 额定功率是发动机的最大输出功率 D. 功率是表示做功快慢的物理量，而不是表示做功多少的物理量 【答案】D 【解析】 【详解】A．功是标量，正负号仅表示做功的性质（动力做功为正，阻力做功为负），不代表大小，功的大小由绝对值决定，，因此的功比的功大，故A错误； B．公式中，若为某段时间的平均速度、且为恒力，可计算这段时间的平均功率；若为瞬时速度，可计算瞬时功率，并非只能求瞬时功率，故B错误； C．额定功率是发动机正常工作时允许的最大输出功率，发动机可短时间输出高于额定功率的功率，因此额定功率不是发动机的实际最大输出功率，故C错误； D．功率是描述做功快慢的物理量，做功的多少由“功”这个物理量描述，故D正确。 故选D。 2. 2025年9月3日阅兵仪式上，飞行员驾驶飞机沿如图所示轨迹在竖直面内匀速率飞行，依次经过a、b、c三点，b为轨迹上的最高点，a、c两点距地面高度相同。下列说法正确的是（　　） A. 飞机经过b点时的合外力为零 B. 飞机经过a、c两点时速度一样 C. 飞机从a点运动到c点的过程中机械能守恒 D. 飞机在a点的机械能小于在b点的机械能 【答案】D 【解析】 【详解】A．飞机做曲线运动，速度方向发生变化，速度变化量不等于零，飞机经过b点时的加速度不为零，可知，飞机经过b点时的合外力不为零，故A错误； B．飞机做曲线运动，速度方向发生变化，可知，飞机经过a、c两点时速度不一样，故B错误； C．飞机从a点运动到c点的过程中，速度大小不变，则飞机的动能不变，由于飞机的高度先增大后减小，则飞机的重力势能先增大后减小，可知，飞机从a点运动到c点的过程中机械能先增大后减小，故C错误； D．结合上述可知，飞机在a点的动能等于在b点的动能，飞机在a点的重力势能小于在b点的重力势能，则飞机在a点的机械能小于在b点的机械能，故D正确。 故选D。 3. 在U23亚洲杯足球比赛中，国足门将李昊多次神扑助球队挺进决赛。某次扑救时，质量的足球以的水平速度飞向球门，被李昊双手接住后速度变为零。若忽略空气阻力，在此过程中，手对足球做的功约为（　　） A. －8J B. C. －16J D. 【答案】C 【解析】 【详解】接球过程中，足球重力所做的功可以忽略，手对足球做的功即为合外力做功，根据动能定理则有 故选C。 4. 如图所示，离地面高h处有甲、乙两个小球，质量之比为1：2，甲以初速度v0水平抛出，同时乙由静止释放沿倾角为30°的光滑斜面滑下。若不计空气阻力，则以下说法正确的是（　　） A. 甲、乙两球同时落地 B. 甲、乙两球速度的变化量相同 C. 甲、乙两球各自落地前瞬间，甲、乙两球重力的瞬时功率相等 D. 重力对甲、乙两球所做的功相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．对于甲球，则有 解得 对乙球，由牛顿第二定律可得 解得 由运动学规律可得 解得 则甲球先落地，故A错误； BC．由题可知，甲球落地瞬间，竖直方向的速度 甲球水平方向速度不变，竖直方向速度的变化量为 方向竖直向下，乙球到达斜面底端的速度 解得 乙球速度的变化量为 方向沿斜面向下，二者速度变化量的大小相等，方向不同，因此速度变化量不同，乙球在竖直方向的速度为 设甲球的质量为m，则乙球的质量为2m，因此落地前瞬间，甲球重力的瞬时功率 乙球重力的瞬时功率 即甲、乙两球各自落地前瞬间，甲、乙两球重力的瞬时功率相等，故B错误，C正确； D．根据重力做功可知，两球下落的高度相等，但两球的质量不同，因此重力对甲、乙两球所做的功不相等，故D错误。 故选C。 5. A、B两物体的质量之比mA∶mB=1∶2，它们分别以2v0、v0的初速度在水平面上做匀减速直线运动，直至停止，其v—t图像如图所示。下列关于此过程说法确的是（　　） A. 初动能之比EkA0∶EkB0 =4∶1 B. 动能改变量之比ΔEkA∶ΔEkB=8∶1 C. 受到的摩擦力之比fA∶fB=1∶2 D. 受到的摩擦力做功平均功率之比PA∶PB=2∶1 【答案】D 【解析】 【详解】AB．初动能之比，动能均减小为零，则动能改变量之比也为，故AB错误； CD．由动能定理，有，而，则 摩擦力做功平均功率，则摩擦力做功平均功率之比为，故C错误，D正确。 故选D。 6. 如图所示，轻质直杆一端固定在水平天花板上，另一端将半径为的光滑大圆环固定在竖直平面内。套在大圆环顶端的小环（可视为质点）由静止释放后沿大圆环轨道自由下滑。已知大圆环的质量为，小环的质量为。在下滑到最低点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小环重力的功率一直增大 B. 当小环距顶端的距离为时，小环的动能为 C. 直杆对大圆环的拉力最大为 D. 大圆环对小环的弹力先减小后增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．重力的功率公式为，其中是小环速度的竖直分量。初始时，小环静止，，故。下滑到最低点时，速度方向水平，，故。中间过程中，先增大后减小，因此重力功率先增大后减小。A错误； B．当小环距顶端的距离为时，设小环与圆心的连线和竖直方向的夹角为，则小环下落的高度 由几何关系 可得 根据机械能守恒，小环的动能等于重力势能的减少量，B错误； C．小环在最低点时，由机械能守恒 对小环在最低点进行受力分析，设大圆环对小环的弹力N，则 联立求得，方向向上 对大圆环进行受力分析，其受到自身重力2mg、小环对它的压力（方向向下），以及直杆的拉力T。则 此为拉力的最大值。C错误； D．设小环与圆心连线和竖直方向夹角为，由机械能守恒： 沿半径方向的合力提供向心力 联立可得 当小环从顶端（，）下滑时，θ增大，cosθ减小。当时，。当时，N变为负值，表示弹力方向指向圆心，大小随θ增大而增大。因此，弹力先减小到零，再反向增大。D正确。 故选D。 7. 如图所示，某地有一风力发电机，它的叶片转动时可形成半径为25m的圆面。某时间内该地区的风速为4.0m/s，风向恰好跟叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为，假如这个风力发电机能将此圆内10%的空气动能转化为电能，则（　　） A. 单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的体积约为 B. 单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的动能约为 C. 此风力发电机发电的功率约为 D. 若该地区风速4.0m/s持续时间为2小时，能转化得到的电能 【答案】C 【解析】 【详解】A．单位时间（）内，气流流过的体积为圆截面积乘以风速 远大于，故A错误； B．单位时间内冲击气流的质量 动能为 故B错误； C．功率是单位时间转化的电能，因此 故C正确； D．，总电能 故D错误。 故选C。 8. 关于下列四种情境的说法正确的是（　　） A. 甲图中跳高运动员在撑竿上升过程中，运动员的机械能守恒 B. 乙图中物块A的机械能减少，B的机械能增加 C. 丙图中人把手推车沿斜面向上匀速推动，手推车的机械能守恒 D. 丁图中在匀速转动的摩天轮中的游客机械能不守恒 【答案】BD 【解析】 【详解】A．甲图中撑竿跳高运动员在上升过程中撑竿的弹性势能转化为运动员的机械能，所以运动员的机械能不守恒，故A错误； B．乙图中轻绳拉力与物块A的运动方向相反，故拉力对物块A做负功，A机械能减少；轻绳拉力与物块B的运动方向相同，故拉力对物块B做正功，B的机械能增加，故B正确； C．丙图中手推车匀速上升，动能不变，重力势能增加，机械能不守恒，故C错误； D．丁图中在匀速转动的摩天轮内，游客的动能不变，重力势能发生变化，所以游客的机械能不守恒，故D正确。 故选BD。 9. 某颗卫星发射过程的部分轨迹如图所示。卫星从圆轨道Ⅰ经P点时变轨进入椭圆轨道Ⅱ，经椭圆轨道Ⅱ上的Q点时再变速进入圆轨道Ⅲ。已知圆轨道Ⅰ、Ⅲ的半径分别为R、2R，卫星在圆轨道Ⅰ上运行时的动能为E，卫星经过椭圆轨道Ⅱ上P、Q点时的速率之比为。取无穷远处引力势能为零，质量为m的物体在距离地球球心为r时的引力势能（M为地球的质量，G为引力常量）。不计卫星在变轨过程的质量变化，下列说法正确的是（　　） A. 卫星经过椭圆轨道Ⅱ上P、Q点时的加速度大小之比为 B. 卫星在圆轨道Ⅰ上和圆轨道Ⅲ上的运行速率之比为 C. 卫星从圆轨道Ⅰ变轨进入椭圆轨道Ⅱ增加的机械能为 D. 卫星从椭圆轨道Ⅱ变轨进入圆轨道Ⅲ增加的机械能为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．加速度由万有引力提供，由牛顿第二定律得 椭圆轨道II上，到地心距离，到地心距离，因此加速度比，故A错误； B．圆轨道上万有引力提供向心力，由 得 因此速率比，故B正确； C．卫星在圆轨道I，动能 整理得 圆轨道I的机械能为动能+引力势能 椭圆轨道II机械能守恒，已知 设 则 代入 整理得 因此椭圆机械能​ 从圆I变轨到椭圆II，机械能增加量，故C正确； D．圆轨道III的动能 引力势能 因此圆III总机械能​ 从椭圆II变轨到圆III，机械能增加量，故D正确。 故选BCD。 10. 如图所示，倾角为37°的光滑斜面上，轻质弹簧下端固定在斜面底部的挡板上，上端与物块A相连，物块B与物块A紧靠，初始时两物块静止不动，现对物块B缓慢施加沿斜面向下的外力F，使弹簧再压缩20cm，突然撤去外力。已知物块A、B质量分别为mA=0.6kg、mB=0.4kg，弹簧的劲度系数k=60N/m，弹簧的弹性势能（k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量），重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，下列说法正确的是（　　） A. 撤去外力瞬间两物块的加速度大小为12m/s2 B. 两者分离时速度大小为 C. 物块A最大速度大小为 D. 两物块分离后物块B最大位移大小为0.20m 【答案】AC 【解析】 【详解】A．初始时，两物块保持静止，则 根据牛顿第二定律，撤去外力瞬间有 所以 故A正确； B．当A、B分离时，A、B速度、加速度相同，但A、B间没有相互作用力，所以物块A、B均只受重力和斜面的支持力，根据系统机械能守恒定律可得 代入数据解得 故B错误； C．当加速度为零时，速度达到最大，此时弹簧处于压缩状态，则 联立解得 故C正确； D．两物块分离后，B的加速度大小为 所以分离后物块B最大位移大小为 故D错误。 故选AC。 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 利用如图实验装置验证机械能守恒。图乙是实验中获取的一条纸带，量得连续三点A、B、C到第一个点的距离，纸带上第1、2两点间的距离约为2mm，打点计时器的工作频率为50Hz。已知重物m=500g（重力加速度g取，计算结果均保留三位有效数字） （1）关于上述实验，下列说法中正确的是 ； A. 重物最好选择密度较大的物块 B. 重物的质量必须要测量 C. 实验中应先释放纸带，后接通电源 D. 可以利用公式求解瞬时速度 （2）在纸带上打下计数点B时的速度v＝______m/s； （3）在打计数点O至B过程中系统动能的增加量______J，系统重力势能的减少量______J，实验结果显示略大于，那么造成这一现象的主要原因是_______。 【答案】（1）A （2）0.980## （3） ①. 0.240## ②. 0.245## ③. 纸带与打点计时器间有摩擦，摩擦阻力做功造成机械能损失 【解析】 【小问1详解】 A．为了减小空气阻力的影响，重物最好选择密度较大的物块，故A正确； B．图中装置是验证一个物体的机械能守恒，即动能的增加量等于重力势能的减小量，则有 两边质量约去，则为 所以不需要测量重物的质量，故B错误； C．为了充分利用纸带，实验中应先接通电源，后释放纸带，故C错误； D．实验中的瞬时速度是利用平均速度的定义来计算的，如果用公式来计算的话，相当于默认物体是做自由落体的了，那必然是机械能守恒的，没有探究的意义，故D错误； 故选A。 【小问2详解】 已知打点计时器的工作频率为50Hz，则相邻计数点的时间为 根据一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可得在纸带上打下计数点B时的速度为 【小问3详解】 [1]在打计数点O至B过程中系统动能的增加量 [2]系统重力势能的减少量 [3]实验结果显示略大于，那么造成这一现象的主要原因是纸带与打点计时器间有摩擦，摩擦阻力做负功造成机械能损失。 12. 物理实验小组利用如图所示的装置验证机械能守恒定律。定滑轮固定在铁架台上，一根不可伸长的轻绳跨过滑轮，两端分别系有重锤A和B，质量分别为和，A的质量大于B的质量。重锤A上固定着一个宽度为d的遮光条（质量可忽略不计），遮光条的正下方固定一光电门。测得初始时遮光条中心与光电门中心的竖直距离为h，将重锤A由静止释放，遮光条通过光电门的遮光时间为，重力加速度为g。 （1）重锤A通过光电门时的速度大小为________。 （2）多次改变h，测得不同的，获得多组数据。若两个重锤组成的系统（含遮光条）机械能守恒，则应该满足________（填选项前的字母），做出对应的图像，则图像斜率为________（用题目中所给字母表示）。 A. B. C. D. 【答案】（1） （2） ①. D ②. 【解析】 【小问1详解】 根据运动学知识可知 【小问2详解】 [1]根据机械能守恒有 将代入得到 化简得，可以看出，故D正确。 故选D。 [2]由上述可知，图像斜率 13. 新能源汽车的研发和使用是近几年的热门话题一辆试验用的小型电动汽车质量在水平的公路上由静止开始匀加速启动，当功率达到后保持功率恒定，匀加速持续的时间是，该车运动的速度与时间的关系如图所示，汽车在运动过程中所受阻力不变，重力加速度取，求： （1）该车在运动过程中所受阻力大小； （2）该车在匀加速运动过程中所受牵引力的大小； （3）从静止开始到18s末该车所受牵引力所做的功。 【答案】（1）720N；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）当牵引力等于阻力时，速度达到最大值，则有 可得该车在运动过程中所受阻力大小为 （2）根据图像可知，匀加速阶段加速度大小为 根据牛顿第二定律有 可得该车在匀加速运动过程中所受牵引力的大小 （3）内汽车匀加速运动的位移为 牵引力做的功为 变加速过程中，即内，汽车牵引力的功率恒为，所以该过程中牵引力做的功为 则从静止开始到末该车所受牵引力所做的功 14. 如图所示，传送带AB长为，与水平面的倾角为，传送带以逆时针匀速转动，现将一质量为的小物块P从传送带上端A处无初速度释放，物块与传送带之间的动摩擦因数。不计空气阻力，重力加速度大小取，（，）求： （1）物块P从A点到达B点的时间t； （2）物块P从A点到达B点的过程中与传送带之间因摩擦产生的热量； （3）物块P从A到B下滑过程中对传送带做的总功。 【答案】（1）1.2s （2）0.48J （3）0.64J 【解析】 【小问1详解】 物块P刚放到传送带上，根据牛顿第二定律 解得 加速度到共速的时间 共速后，根据牛顿第二定律 解得 之后继续做匀加速运动，有 解得 物块P从A点到达B点的时间 【小问2详解】 物块在第一个过程与传送带的相对位移 物块在第二个过程与传送带的相对位移 产生的热量为 【小问3详解】 物块P对传送带做的功 物块P对传送带做的功 物块P从A到B下滑过程中对传送带做的总功 15. 小明设计了一个游戏装置，如图所示，ABCD为四分之三圆弧轨道，A端通过竖直过渡轨道PA与弹射装置相连，D端通过水平过渡轨道DE与水平轨道EG相连，两过渡轨道稍微错开；管径很小的圆形细管与轨道EG相切于O点，细管底部进出口O、稍微错开，整个轨道固定于同一竖直平面内，各段轨道间均平滑连接。现有一小滑块（可视为质点）被压缩的轻弹簧从P点弹出离开弹簧后沿轨道运动。已知滑块质量m=0.2kg，轨道ABCD的半径r=0.2m，细管的半径R=0.3m，P、A两点间的高度差h=0.5m，O、E两点间的距离L=1.5m，O、G两点间的距离足够大，滑块与轨道EG间的动摩擦因数μ=0.2，其余轨道均光滑，弹簧的形变始终不超过其弹性限度，滑块运动时始终未脱离轨道。重力加速度g取。求： （1）若滑块恰能通过B点，则弹簧弹性势能为多少； （2）若滑块始终不脱离轨道，并最终停在EO段，则弹簧的弹性势能应满足什么条件； （3）若，则弹簧的弹性势能与小滑块最终停下来的位置坐标（以O点为坐标原点，OG方向为正方向建立x轴）的关系式。 【答案】（1）1.6J；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）在B点，当轨道对小球的弹力恰好为零时，根据向心力公式有 解得 从P点到B点，根据功能关系有 解得 （2）当 时，设小球在EO上运动的路程为x，则有 解得 则小球进入细管，若小球恰好到达F点，则从P点到F点，根据功能关系有 解得 小球返回后，由功能关系可得 可得 小球在CB间脱离轨道，若小球在到达F点前返回恰好到达C点，从P点到C点，根据功能关系有 解得 故要使小球最终停在EO段，弹簧弹性势能应满足 （3）若弹簧弹性势能 根据功能关系有 则弹簧弹性势能与小球最终停下的位置坐标x（以O点为坐标原点，O点指向G点的方向为正方向建立x轴）的关系为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $