高中物理人教版必修二下学期期中复习检测卷（全国适用）

高中物理人教版必修二综合检测 高一物理下学期期中检测模拟卷 1、 选择题 1．洗衣机脱水桶的原理示意图如图所示。衣服（视为质点）在竖直圆筒的内壁上随圆筒做匀速圆周运动时，刚好不沿着筒壁向下滑动，筒壁到转轴之间的距离为r，衣服与筒壁之间的动摩擦因数为0.2，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　） A．衣服的角速度大小为 B．衣服所需的向心力大小为mg C．衣服受到的摩擦力大小为0.2mg D．若脱水桶的转速增大，则衣服受到的摩擦力不变 2. 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）中影子可能匀变速直线运动 B．图（b）中影子运动的加速度大小可能会变 C．图（b）中影子可能匀速运动 D．图（c）中影子一定做匀变速直线运动 3．（2026河北保定名校联考）卫星在不同轨道上绕地球做匀速圆周运动，卫星速率平方的倒数与轨道到地面的高度h的关系图像如图所示，已知图线的纵截距为b，斜率为k，引力常量为G，则地球的密度可表示为（          ） A． B． C． D． 4.（2026安徽马鞍山质检）如图所示为水平转台的俯视图，转台上放有两个小物块 A、B，A 物块的质量为 m，B 物块的质量为 2m，两物块到圆心的距离满足 rB=2rA，A、B 间用沿直径方向的细线相连，A、B 与转台之间的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当转台以不同的角速度ω匀速转动时，两物块均未滑动，A 与转台间的摩擦力 fA 与ω2 的关系图像是( ) A． B. 5. （2026高考一轮复习验收卷）一个小物块从斜面底端冲上足够长的斜面后，返回到斜面底端。已知小物块的初动能为E，它返回斜面底端的速度大小为v，克服摩擦阻力做功为。若小物块冲上斜面的初动能变为2E，则有（　　） A.返回斜面底端时的动能为 B.返回斜面底端时的动能为E C.返回斜面底端时的速度大小为2v D.克服摩擦阻力做的功仍为 6．(2025·广西玉林模拟)油纸伞是中国传统工艺品之一，使用历史已有1 000多年。如图所示，a、b是油纸伞伞面上同一根伞骨上附着的两颗相同雨滴，伞骨可视为直线，当油纸伞以竖直伞柄为轴旋转时，下列说法正确的是(　　) A．雨滴a、b角速度相同 B．雨滴a、b线速度相同 C．雨滴a、b的向心加速度相同 D．雨滴a比b更容易从伞面移动 7.(2025·河北衡水模拟)如图所示，O为半球形容器的球心，半球形容器绕通过O的竖直轴以角速度ω匀速转动，放在容器内的两个质量相等的小物块a和b相对容器静止，b与容器壁间恰好没有摩擦力。已知a和O、b和O的连线与竖直方向的夹角分别为60°和30°，则下列说法正确的是(　　) A.小物块a和b做圆周运动的向心力之比为∶1 B.小物块a和b对容器壁的压力之比为∶1 C.小物块a与容器壁之间无摩擦力 D.容器壁对小物块a的摩擦力方向沿容器壁切线向下 8．(2025·江西九江模拟)鹊桥二号中继星完成了在轨对通测试，任务取得圆满成功。它可为探月工程四期及后续国内外月球探测任务提供中继通信服务。如图所示，鹊桥二号中继星从环月圆轨道Ⅰ上的P点实施变轨，进入环月椭圆轨道Ⅱ。下列说法正确的是(　　) A．中继星沿轨道Ⅰ和轨道Ⅱ分别经过P点时受到月球的万有引力方向不同 B．中继星沿轨道Ⅱ运行时在P点的速度大于在Q点的速度 C．中继星沿轨道Ⅰ运动至P点时，需点火加速才能进入轨道Ⅱ D．中继星由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ后，中继星的机械能减少 9. 如图所示，一个半径为R＝0.75 m的半圆柱体放在水平地面上，一小球从圆柱体左端A点正上方的B点水平抛出(小球可视为质点)，恰好从半圆柱体的右上方C点掠过。已知O为半圆柱体侧面半圆的圆心，OC与水平方向夹角为53°，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2，则(　　) A.小球从B点运动到C点所用时间为0.3 s B.小球从B点运动到C点所用时间为0.5 s C.小球做平抛运动的初速度为4 m/s D.小球做平抛运动的初速度为6 m/s . 10．(2025·海南模拟)“二月二，龙抬头”是中国民间传统节日。每岁仲轿卯月之初、“龙角虽”犹从东方地平线上升起，故称“龙抬头”。0点后朝东北方天空看去，有两颗究见“角宿一”和“角宿二”，就是龙角星。该龙角星可视为双星系统，它们在相互间的万有引力作用下，绕某一点做匀速圆周运动。若“角宿一”的质量为m1、“角宿二”的质量为m2，它们中心之间的距离为L，公转周期为T，引力常量G。忽略自转的影响，则下列说法正确的是(　　) A．“角宿一”的轨道半径为L B．“角宿一”和“角宿二”的向心加速度之比为m1∶m2 C．“角宿一”和“角宿二”的线速度之比为m1∶m2 D．“角宿一”和“角宿二”做圆周运动的向心力之比为1∶1 11．如图甲所示，倾角为45°的斜面置于粗糙的水平地面上，有一滑块通过轻绳绕过定滑轮与质量为m的小球相连（绳与斜面平行），滑块质量2m，滑块恰好静止在粗糙的斜面上。图乙中，换成让小球在水平面上做匀速圆周运动，轻绳与竖直方向的夹角为，且，此时滑块、斜面仍然处于静止状态，重力加速度为g，下列说法中正确的是（　　） A．甲图滑块受到斜面的摩擦力为（-1）mg B．甲图斜面受到地面的摩擦力为mg C．乙图中时，滑块恰好不受摩擦力 D．乙图中小球转动角速度越小，滑块受到的摩擦力越大 12．(2025·湖南模拟)如图甲所示，一质量为1.0 kg、可视为质点的小铁块在平行于固定斜面的力F作用下由静止开始从斜面底端向上滑动，力F由一个初始值开始逐渐减小到0后就不再作用。以出发点为零势能点和原点，铁块的机械能E与其滑行位移x的关系如图乙中OABC所示，其中OAB段是曲线，BC段是直线，曲线OAB段的最高点A的横坐标是xA，B点和C点的坐标已在图乙中标出；铁块的重力势能Ep与其滑行位移x的关系如图乙中直线OC所示，取重力加速度g＝10 m/s2，斜面粗糙程度均匀，则下列说法正确的是(　　) A．外力F做的功为11.3 J B．铁块与斜面间的动摩擦因数是0.45 C．铁块上滑xA时，其加速度大小为11 m/s2 D．铁块滑回出发点时的动能为4.7 J 2、 实验题 13．某实验小组的同学为了探究向心力大小与角速度的关系，设计了如图甲所示的实验装置：电动机带动转轴匀速转动，改变电动机的电压可以改变转轴的转速；其中是固定在竖直转轴上的水平凹槽，端固定的压力传感器可测出小球对其压力的大小，端固定一宽度为的挡光片，光电门可测量挡光片每一次的挡光时间。该同学多次改变转速后，记录了一系列力与对应角速度的数据，忽略小球所受的摩擦力，作出了如图乙所示的图像。 具体实验步骤如下： ①测出挡光片与转轴的距离为； ②将小钢球紧靠传感器放置在凹槽上，测出此时小钢球球心与转轴的距离为； ③启动电动机，使凹槽绕转轴匀速转动； ④记录下此时压力传感器的示数和光电门的挡光时间； ⑤多次改变转速后，利用记录的数据作出了如图乙所示的图像。 (1)小钢球转动的角速度___________（用表示）； (2)乙图中坐标系的横轴应为___________（选填A、B或C）； A． B． C． (3)本实验中所使用的小钢球的质量___________kg（结果保留2位有效数字）。 14 (2022·河北卷，11) 某实验小组利用铁架台、弹簧、钩码、打点计时器、刻度尺等器材验证系统机械能守恒定律，实验装置如图甲所示。弹簧的劲度系数为k，原长为L0，钩码的质量为m。已知弹簧的弹性势能表达式为Ep＝kx2，其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量，当地的重力加速度大小为g。 (1)在弹性限度内将钩码缓慢下拉至某一位置，测得此时弹簧的长度为L。接通打点计时器电源。从静止释放钩码，弹簧收缩，得到了一条点迹清晰的纸带。钩码加速上升阶段的部分纸带如图乙所示，纸带上相邻两点之间的时间间隔均为T(在误差允许范围内，认为释放钩码的同时打出A点)。从打出A点到打出F点时间内，弹簧的弹性势能减少量为　　　　　　　　，钩码的动能增加量为　　　，钩码的重力势能增加量为　　　　。  (2)利用计算机软件对实验数据进行处理，得到弹簧弹性势能减少量、钩码的机械能增加量分别与钩码上升高度h的关系，如图丙所示。由图可知，随着h增加，两条曲线在纵向的间隔逐渐变大，主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  3、 计算题 15．水平路面上运动的汽车的额定功率为60kW，若其总质量为5t，在水平路面上所受的阻力为5×103N。 （1） 求汽车所能达到的最大速度； （2）若汽车以0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动，则这一过程能维持多长时间？ （3）若汽车以额定功率启动，则汽车车速为时其加速度多大。 16．（2026山西大同名校质检）如图所示，一截面为直角梯形状的物体固定在水平面上，斜面与水平方向的夹角为，可视为质点的滑块从A点右上方的O点以水平初速度抛出，经过一段时间无碰撞地由A点滑上斜面，最终经B点后落在水平面。已知滑块落在斜面上A点瞬间的速度大小为，滑块与斜面间的动摩擦因数为，忽略空气阻力，重力加速度g取．求： (1)两点间的水平间距； (2)滑块从A到B的时间； (3)滑块的落地点到C点的距离。 17.（16分）（2026四川成都重点高中联考）如图所示，处于竖直平面内的一探究装置，由倾角的光滑直轨道、圆心为的半圆形光滑轨道、圆心为的半圆形光滑细圆管轨道、倾角也为的粗糙直轨道组成，、和为轨道间的相切点，弹性板垂直轨道固定在点与点等高，、、、和点处于同一直线上。已知可视为质点的滑块质量，轨道和的半径，轨道长度，滑块与轨道间的动摩擦因数，滑块与弹性板作用后，以等大速度弹回，，。滑块开始时均从轨道上某点静止释放， 若释放点距点的长度，，求滑块到最低点时轨道对其支持力的大小； 设释放点距点的长度为，滑块第一次经点时的速度与之间的关系式； 若滑块最终静止在轨道的中点，求释放点距点长度的值。   学科网（北京）股份有限公司 $ 高中物理人教版必修二综合检测 高一物理下学期期中检测模拟卷 1、 选择题 1．洗衣机脱水桶的原理示意图如图所示。衣服（视为质点）在竖直圆筒的内壁上随圆筒做匀速圆周运动时，刚好不沿着筒壁向下滑动，筒壁到转轴之间的距离为r，衣服与筒壁之间的动摩擦因数为0.2，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　） A．衣服的角速度大小为 B．衣服所需的向心力大小为mg C．衣服受到的摩擦力大小为0.2mg D．若脱水桶的转速增大，则衣服受到的摩擦力不变 【答案】D【解析】根据题述，衣服刚好不沿着筒壁向下滑动，可知μF=mg，衣服做匀速圆周运动，F=mr，联立解得=，A错误；衣服所需的向心力大小为F=5mg，B错误；衣服受到的摩擦力大小为f=mg，C错误；若脱水桶的转速增大，所需向心力增大，而衣服受到的摩擦力等于重力，不变，D正确。 2. 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）中影子可能匀变速直线运动 B．图（b）中影子运动的加速度大小可能会变 C．图（b）中影子可能匀速运动 D．图（c）中影子一定做匀变速直线运动 【答案】D 【解析】把平抛运动分解为水平方向匀速直线运动，图（a）中影子运动是水平方向的运动，图（a）中影子可能匀速直线运动，A错误；图（b）中石子的平抛运动可以分解为垂直光线方向的匀加速直线运动和平行光线方向的匀加速直线运动，图（b）中影子运动的加速度大小不变，BC错误；图（c）中可把石子的运动分解为平行于光线方向的匀加速直线运动和垂直于光线的匀变速运动，影子一定做匀变速直线运动，D正确。 3．（2026河北保定名校联考）卫星在不同轨道上绕地球做匀速圆周运动，卫星速率平方的倒数与轨道到地面的高度h的关系图像如图所示，已知图线的纵截距为b，斜率为k，引力常量为G，则地球的密度可表示为（          ） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】由=m，M=ρV, V=π, 联立解得=h+，对比卫星速率平方的倒数与轨道到地面的高度h的关系图像可得k=， b=，联立解得ρ=，B正确。 4.（2026安徽马鞍山质检）如图所示为水平转台的俯视图，转台上放有两个小物块 A、B，A 物块的质量为 m，B 物块的质量为 2m，两物块到圆心的距离满足 rB=2rA，A、B 间用沿直径方向的细线相连，A、B 与转台之间的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当转台以不同的角速度ω匀速转动时，两物块均未滑动，A 与转台间的摩擦力 fA 与ω2 的关系图像是( ) A． B. 【答案】D 解析：当转动的角速度很小的时候，细线上没有拉力，对于 A 物块有=m 对于 B 物块有=2m=4m 当 B 物块的摩擦力达到最大静摩擦时，细线上开始有拉力，此时有μ·2mg=4m 则 A 的摩擦力大小为=μmg，此后绳子有拉力，对于 A 物块有T+=m 对于 B 物块有μ·2mg+T=4m，联立以上的两个式子可知=μmg-3m 可知后半段图像斜率较大。故选 D。 5. （2026高考一轮复习验收卷）一个小物块从斜面底端冲上足够长的斜面后，返回到斜面底端。已知小物块的初动能为E，它返回斜面底端的速度大小为v，克服摩擦阻力做功为。若小物块冲上斜面的初动能变为2E，则有（　　） A.返回斜面底端时的动能为 B.返回斜面底端时的动能为E C.返回斜面底端时的速度大小为2v D.克服摩擦阻力做的功仍为 答案 B 解析：　设物块以初动能为E冲上斜面的初速度为v0，则以初动能为2E冲上斜面时，初速度为v0，由于物块两次向上运动的加速度相同，根据2ax1＝0－，2ax2＝0－（v0）2，可知物块第二次冲上斜面的位移是第一次的两倍，所以第二次上升过程中克服摩擦力做功是第一次的两倍，第二次整个上升返回过程中克服摩擦力做功是第一次的两倍，即为E；根据能量守恒定律可知第二次返回到底端时的动能为Ek'＝2E－E＝E，故A、D错误，B正确；第一次小物块的初动能为E，它返回斜面底端的速度大小为v，克服摩擦阻力做功为，则有mv2＝E－E＝E，若小物块冲上斜面的初动能变为2E，设它返回斜面底端的速度大小为v'，由于克服摩擦阻力做功为E，则有mv'2＝2E－E＝E，联立可得v'＝v，故C错误。 6．(2025·广西玉林模拟)油纸伞是中国传统工艺品之一，使用历史已有1 000多年。如图所示，a、b是油纸伞伞面上同一根伞骨上附着的两颗相同雨滴，伞骨可视为直线，当油纸伞以竖直伞柄为轴旋转时，下列说法正确的是(　　) A．雨滴a、b角速度相同 B．雨滴a、b线速度相同 C．雨滴a、b的向心加速度相同 D．雨滴a比b更容易从伞面移动 【答案】　A 【解析】　同轴转动过程中的质点的角速度相等，即雨滴a、b角速度相同，故A正确；根据角速度与线速度的关系有v＝ωr由于两雨滴角速度相同，雨滴a做圆周运动的半径小于雨滴b做圆周运动的半径，则雨滴a圆周运动的线速度小于雨滴b圆周运动的线速度，故B错误；根据an＝ω2r，两者角速度相同，b的半径大，所以b的向心加速度大，C错误；两颗雨滴完全相同，根据F向＝mω2r由于雨滴b做圆周运动的半径大于雨滴a做圆周运动的半径，则雨滴b所需向心力大于雨滴a所需向心力，而两颗雨滴完全相同，即外界能够提供的沿圆周半径方向的合力的最大值相同，可知，雨滴b更容易从伞面移动，故D错误。故选A。 7.(2025·河北衡水模拟)如图所示，O为半球形容器的球心，半球形容器绕通过O的竖直轴以角速度ω匀速转动，放在容器内的两个质量相等的小物块a和b相对容器静止，b与容器壁间恰好没有摩擦力。已知a和O、b和O的连线与竖直方向的夹角分别为60°和30°，则下列说法正确的是(　　) A.小物块a和b做圆周运动的向心力之比为∶1 B.小物块a和b对容器壁的压力之比为∶1 C.小物块a与容器壁之间无摩擦力 D.容器壁对小物块a的摩擦力方向沿容器壁切线向下 答案　A 解析　a、b角速度相等，向心力可表示为F＝mω2Rsin α，所以a、b向心力之比为Fa∶Fb＝sin 60°∶sin 30°＝∶1，A正确;对b分析可得mgtan 30°＝mω2Rsin 30°，对a分析有mω2Rsin 60°<mgtan 60°，即支持力在指向转轴方向的分力大于所需要的向心力，因此摩擦力有背离转轴方向的分力，即摩擦力沿切线方向向上，C、D错误;对b有FNbcos 30°＝mg，对a有FNacos 60°＋Ffsin 60°＝mg，所以≠，B错误。 8．(2025·江西九江模拟)鹊桥二号中继星完成了在轨对通测试，任务取得圆满成功。它可为探月工程四期及后续国内外月球探测任务提供中继通信服务。如图所示，鹊桥二号中继星从环月圆轨道Ⅰ上的P点实施变轨，进入环月椭圆轨道Ⅱ。下列说法正确的是(　　) A．中继星沿轨道Ⅰ和轨道Ⅱ分别经过P点时受到月球的万有引力方向不同 B．中继星沿轨道Ⅱ运行时在P点的速度大于在Q点的速度 C．中继星沿轨道Ⅰ运动至P点时，需点火加速才能进入轨道Ⅱ D．中继星由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ后，中继星的机械能减少 【答案】　D 【解析】　根据万有引力定律可得F引＝，可知中继星沿轨道Ⅰ和轨道Ⅱ分别经过P点时受到月球的万有引力大小相等，方向相同均指向月球重心，故A错误；根据开普勒第二定律可知，中继星沿轨道Ⅱ运行时在P点的速度小于在Q点的速度，故B错误；卫星从高轨道变轨到低轨道，需要在变轨处点火减速，则中继星沿轨道Ⅰ运动至P点时，需点火减速才能进入轨道Ⅱ，则中继星由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ后，中继星的机械能减小，故C错误，D正确。 9. 如图所示，一个半径为R＝0.75 m的半圆柱体放在水平地面上，一小球从圆柱体左端A点正上方的B点水平抛出(小球可视为质点)，恰好从半圆柱体的右上方C点掠过。已知O为半圆柱体侧面半圆的圆心，OC与水平方向夹角为53°，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2，则(　　) A.小球从B点运动到C点所用时间为0.3 s B.小球从B点运动到C点所用时间为0.5 s C.小球做平抛运动的初速度为4 m/s D.小球做平抛运动的初速度为6 m/s 答案　AC 解析　小球做平抛运动，飞行过程中恰好与半圆轨道相切于C点，可知速度方向与水平方向的夹角为37°，tan 37°＝，设位移与水平方向的夹角为θ，则有tan θ＝tan 37°＝，因为tan θ＝，解得y＝ m，根据y＝gt2，可得小球从B点运动到C点所用时间为t＝ s＝0.3 s，故A正确，B错误;小球做平抛运动的初速度v0＝ m/s＝4 m/s，故C正确，D错误。 . 10．(2025·海南模拟)“二月二，龙抬头”是中国民间传统节日。每岁仲轿卯月之初、“龙角虽”犹从东方地平线上升起，故称“龙抬头”。0点后朝东北方天空看去，有两颗究见“角宿一”和“角宿二”，就是龙角星。该龙角星可视为双星系统，它们在相互间的万有引力作用下，绕某一点做匀速圆周运动。若“角宿一”的质量为m1、“角宿二”的质量为m2，它们中心之间的距离为L，公转周期为T，引力常量G。忽略自转的影响，则下列说法正确的是(　　) A．“角宿一”的轨道半径为L B．“角宿一”和“角宿二”的向心加速度之比为m1∶m2 C．“角宿一”和“角宿二”的线速度之比为m1∶m2 D．“角宿一”和“角宿二”做圆周运动的向心力之比为1∶1 【答案】　AD 【解析】　双星系统中，两星体绕共同质心做圆周运动，轨道半径满足r1＋r2＝L，由万有引力提供向心力，周期相等，则角速度相等，则有G＝m1ω2r1，G＝m2ω2r2，解得r1＝L，故A正确；向心加速度a1＝ω2r1，a2＝ω2r2，由于ω相同，结合上述解得＝＝，即向心加速度之比为m2∶m1，故B错误；线速度v1＝ωr1，v2＝ωr2，结合上述解得＝＝，故C错误；双星间万有引力提供向心力，两星向心力大小相等，故向心力之比为1∶1，故D正确。 11．如图甲所示，倾角为45°的斜面置于粗糙的水平地面上，有一滑块通过轻绳绕过定滑轮与质量为m的小球相连（绳与斜面平行），滑块质量2m，滑块恰好静止在粗糙的斜面上。图乙中，换成让小球在水平面上做匀速圆周运动，轻绳与竖直方向的夹角为，且，此时滑块、斜面仍然处于静止状态，重力加速度为g，下列说法中正确的是（　　） A．甲图滑块受到斜面的摩擦力为（-1）mg B．甲图斜面受到地面的摩擦力为mg C．乙图中时，滑块恰好不受摩擦力 D．乙图中小球转动角速度越小，滑块受到的摩擦力越大 【答案】AC 【解析】对甲图中小球受力分析，=mg，滑块受力分析，+=2mgsin45°，联立解得甲图滑块受到斜面的摩擦力为=（-1）mg。A正确； 对乙图中小球受力分析，小球做匀速圆周运动，cosθ=mg，滑块受力分析，+=2mgsin45°，当θ=45°时，解得=0，即滑块恰好不受摩擦力，C正确。 甲图中对斜面和滑块整体分析，水平方向合力为零，=cos45°=mg，B错误； 乙图中，绳对小球的弹力沿水平方向分力提供向心力，sinθ=mLsinθ 对滑块分析，+=2mgsin45°，联立解得=mg-mL。 当θ=45°时，摩擦力=0，此时mg-mL=0，解得= 可知当角速度以为初始值逐渐减小时，摩擦力将逐渐增大，方向一直沿斜面向上，D错误； 12．(2025·湖南模拟)如图甲所示，一质量为1.0 kg、可视为质点的小铁块在平行于固定斜面的力F作用下由静止开始从斜面底端向上滑动，力F由一个初始值开始逐渐减小到0后就不再作用。以出发点为零势能点和原点，铁块的机械能E与其滑行位移x的关系如图乙中OABC所示，其中OAB段是曲线，BC段是直线，曲线OAB段的最高点A的横坐标是xA，B点和C点的坐标已在图乙中标出；铁块的重力势能Ep与其滑行位移x的关系如图乙中直线OC所示，取重力加速度g＝10 m/s2，斜面粗糙程度均匀，则下列说法正确的是(　　) A．外力F做的功为11.3 J B．铁块与斜面间的动摩擦因数是0.45 C．铁块上滑xA时，其加速度大小为11 m/s2 D．铁块滑回出发点时的动能为4.7 J 【答案】　AD 【解析】　设斜面倾角为θ，铁块的重力势能与上滑位移间的关系是Ep＝mgxsin θ，由Ep－x图线可知sin θ＝0.8，则cos θ＝0.6；铁块上滑0.5 m后，其机械能均匀减小，即铁块上滑0.5 m时力F减为0。图像BC段的斜率的绝对值为铁块受到的摩擦力大小，故铁块受到的摩擦力大小为f＝ N＝3.3 N，在铁块滑行1.0 m时，其机械能与重力势能相等，铁块速度为0，由动能定理得WF－fx0－mgx0sin θ＝0，其中x0＝1 m，解得WF＝11.3 J，故A正确；根据f＝μmgcos θ，解得μ＝0.55，故B错误；铁块上滑xA时，F与f相等，设此时铁块的加速度为a，则有mgsin θ＝ma，解得a＝8 m/s2，故C错误；铁块下滑过程，由动能定理得mgx0sin θ－fx0＝Ek，解得Ek＝4.7 J，故D正确。故选AD。 2、 实验题 13．某实验小组的同学为了探究向心力大小与角速度的关系，设计了如图甲所示的实验装置：电动机带动转轴匀速转动，改变电动机的电压可以改变转轴的转速；其中是固定在竖直转轴上的水平凹槽，端固定的压力传感器可测出小球对其压力的大小，端固定一宽度为的挡光片，光电门可测量挡光片每一次的挡光时间。该同学多次改变转速后，记录了一系列力与对应角速度的数据，忽略小球所受的摩擦力，作出了如图乙所示的图像。 具体实验步骤如下： ①测出挡光片与转轴的距离为； ②将小钢球紧靠传感器放置在凹槽上，测出此时小钢球球心与转轴的距离为； ③启动电动机，使凹槽绕转轴匀速转动； ④记录下此时压力传感器的示数和光电门的挡光时间； ⑤多次改变转速后，利用记录的数据作出了如图乙所示的图像。 (1)小钢球转动的角速度___________（用表示）； (2)乙图中坐标系的横轴应为___________（选填A、B或C）； A． B． C． (3)本实验中所使用的小钢球的质量___________kg（结果保留2位有效数字）。 【答案】．(1) (2)C (3)// 【解析】(1)小钢球转动的角速度与挡光片角速度相同，挡光片线速度v=，角速度ω=v/R=； (2)小钢球做圆周运动的向心力由传感器的弹力提供，F=mr，乙图中坐标系的横轴应为，选项C正确。 (3)图乙图像斜率k=0.09kg·m，k=mr，r=0.2m，所以本实验中所使用的小钢球的质量m=0.45kg。 14 (2022·河北卷，11) 某实验小组利用铁架台、弹簧、钩码、打点计时器、刻度尺等器材验证系统机械能守恒定律，实验装置如图甲所示。弹簧的劲度系数为k，原长为L0，钩码的质量为m。已知弹簧的弹性势能表达式为Ep＝kx2，其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量，当地的重力加速度大小为g。 (1)在弹性限度内将钩码缓慢下拉至某一位置，测得此时弹簧的长度为L。接通打点计时器电源。从静止释放钩码，弹簧收缩，得到了一条点迹清晰的纸带。钩码加速上升阶段的部分纸带如图乙所示，纸带上相邻两点之间的时间间隔均为T(在误差允许范围内，认为释放钩码的同时打出A点)。从打出A点到打出F点时间内，弹簧的弹性势能减少量为　　　　　　　　，钩码的动能增加量为　　　，钩码的重力势能增加量为　　　　。  (2)利用计算机软件对实验数据进行处理，得到弹簧弹性势能减少量、钩码的机械能增加量分别与钩码上升高度h的关系，如图丙所示。由图可知，随着h增加，两条曲线在纵向的间隔逐渐变大，主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  答案　 (1)k(L－L0)h5－k　 　 mgh5　 (2)钩码和纸带运动的速度逐渐增大，导致空气阻力逐渐增大，以至于空气阻力做的功也逐渐增大。 解析　(1)从打出A点到打出F点时间内，弹簧的弹性势能减少量为 ΔEp弹＝kk 整理有ΔEp弹＝k(L－L0)h5－k 打F点时钩码的速度为vF＝ 由于在误差允许的范围内，认为释放钩码的同时打出A点，则钩码的动能增加量为 ΔEk＝m－0＝ 钩码的重力势能增加量为ΔEp重＝ mgh5。 (2)钩码机械能的增加量，即钩码动能和重力势能增加量的总和，若无阻力做功则弹簧弹性势能的减少量等于钩码机械能的增加量。现在随着h增加，两条曲线在纵向的间隔逐渐变大，而两条曲线在纵向的间隔即阻力做的功，则产生这个问题的主要原因是钩码和纸带运动的速度逐渐增大，导致空气阻力逐渐增大，以至于空气阻力做的功也逐渐增大。 3、 计算题 15．水平路面上运动的汽车的额定功率为60kW，若其总质量为5t，在水平路面上所受的阻力为5×103N。 （1） 求汽车所能达到的最大速度； （2）若汽车以0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动，则这一过程能维持多长时间？ （3）若汽车以额定功率启动，则汽车车速为时其加速度多大。 【答案】．（1）；（2）16s；（3） 【解析】（1）当汽车速度达到最大时，牵引力 则由 得汽车所能达到的最大速度为 （2）汽车以恒定的加速度a做匀加速运动，匀加速能够达到的最大速度为v，则有 可得 由 可得这一过程维持的时间为 （3）当汽车以额定功率起动达到v′=2m/s的速度时，牵引力为 由牛顿第二定律得汽车的加速度为 16．（2026山西大同名校质检）如图所示，一截面为直角梯形状的物体固定在水平面上，斜面与水平方向的夹角为，可视为质点的滑块从A点右上方的O点以水平初速度抛出，经过一段时间无碰撞地由A点滑上斜面，最终经B点后落在水平面。已知滑块落在斜面上A点瞬间的速度大小为，滑块与斜面间的动摩擦因数为，忽略空气阻力，重力加速度g取．求： (1)两点间的水平间距； (2)滑块从A到B的时间； (3)滑块的落地点到C点的距离。 【答案】．(1) (2) (3) 【解析】（1）滑块离开O点后做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，由题意可知小球的初速度为 滑块落在A点瞬间的竖直速度为 滑块从O到A的时间为 两点间的水平间距为 解得 （2）滑块从A到B的过程，由牛顿第二定律得 又， 解得 由几何关系 由位移公式得 代入数据解得 （3）滑块运动到B点的速度为 滑块离开B点后做斜抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做竖直下抛运动，滑块离开B点后的水平分速度为 竖直分速度为 在竖直方向上有 解得 滑块的落地点到C点的间距为 解得 17.（16分）（2026四川成都重点高中联考）如图所示，处于竖直平面内的一探究装置，由倾角的光滑直轨道、圆心为的半圆形光滑轨道、圆心为的半圆形光滑细圆管轨道、倾角也为的粗糙直轨道组成，、和为轨道间的相切点，弹性板垂直轨道固定在点与点等高，、、、和点处于同一直线上。已知可视为质点的滑块质量，轨道和的半径，轨道长度，滑块与轨道间的动摩擦因数，滑块与弹性板作用后，以等大速度弹回，，。滑块开始时均从轨道上某点静止释放， 若释放点距点的长度，，求滑块到最低点时轨道对其支持力的大小； 设释放点距点的长度为，滑块第一次经点时的速度与之间的关系式； 若滑块最终静止在轨道的中点，求释放点距点长度的值。   【解析】滑块从释放到点过程，根据动能定理可得： 在点时，根据向心力公式可得： 联立解得： 能过最高点时，则能到点，那么恰到最高点时，根据动能定理可得： ， 解得： 因此，要能过点必须满足 第一次过点时的速度与之间的关系式，根据动能定理可得：，解得：，其中 设摩擦力做功为第一次达到中点的倍，根据动能定理可得： ， 根据滑块运动到停下来，其中为奇数， 解得： 又因为， 当时，；当时，；当时，。 学科网（北京）股份有限公司 $