精品解析：辽宁大连市第三中学2025-2026学年度高一下学期4月统一练习物理试卷

大连市第三中学2025－2026学年度下学期4月统一练习 高一物理试卷 注意事项： 1、本试卷共100分，考试时间75分钟。 2、答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 3、作答时，将答案写在答题卡上，写在试题卷上无效。 一、选择题：（本题有10个小题，共46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，每小题4分：第8－10题有多项符合题目要求。每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 1. 以下四幅图片中：图甲是卡文迪什扭秤实验装置；图乙是火车在匀速转弯；图丙是气球上升；图丁是汽车上坡。下列说法中正确的是（　　） A. 图甲中，卡文迪什扭秤实验装置利用了控制变量法 B. 图乙中，火车在匀速转弯时动能不变，故所受合外力为零 C. 图丙中，气球匀速上升时，机械能守恒 D. 图丁中，汽车上坡采用低速挡是为了获得更大的牵引力 2. 质量为1kg的物块，初速度为2m/s，在与初速度方向相同的水平拉力F作用下运动了2m，F随位移x变化的关系如图所示。已知物块与水平面间的动摩擦因数为0.1，g取。则物块运动2m时的速度为（　　） A. B. C. 4m/s D. 3. “打水漂”是人类最古老的游戏之一，游戏者运用手腕的力量让撇出去的石头在水面上弹跳数次。如图所示，游戏者在地面上以速度v抛出质量为m的石头，抛出后石头落到比抛出点低h的水平面上。若以抛出点为零势能点，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 抛出后石头落到水平面时的势能为mgh B. 抛出后石头落到水平面时重力对石头做的功为-mgh C. 抛出后石头落到水平面上的机械能为 D. 抛出后石头落到水平面上的动能为 4. 如图甲所示，河外星系中有两个黑洞，质量分别为M1和M2，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动。为研究方便简化为如图乙所示示意图，黑洞A和黑洞B均可看成球体，OA > OB，且黑洞A的半径大于黑洞B的半径。根据你所学的知识，下列说法正确的是（　 　） A. 黑洞A的运行角速度小于黑洞B的运行角速度 B. 两个黑洞质量之间的关系一定是M1>M2 C. 人类要把航天器发射到距黑洞A较近的区域进行探索，发射速度大于第二宇宙速度小于第三宇宙速度 D. 若双星的质量一定，双星之间的距离越大，其转动周期越大 5. 如图所示，质量为M、长度为L的小车静止在光滑水平面上，质量为m的小物块（可视为质点）放在小车的最左端。现用一水平恒力F作用在小物块上，使小物块从静止开始做匀加速直线运动。小物块和小车之间的摩擦力为，小物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为x。此过程中，以下结论正确的是（　　） A. 小物块到达小车最右端时具有的动能为 B. 小物块到达小车最右端时，小车具有的动能为 C. 小物块克服摩擦力所做的功为 D. 小物块克服摩擦力所做的功为 6. 2025年1月16日发生火星冲日现象，即火星、地球、太阳三者处于同一直线，此时是观察火星的最佳时间。已知地球到太阳距离为1个天文单位，火星到太阳距离约为1.5个天文单位，则下列说法正确的是（　　） A. 发生火星冲日时太阳位于地球和火星之间的某一点 B. 火星绕太阳公转的周期约为1.8年 C. 下一次出现火星冲日现象是在2026年2月中旬 D. 地球绕太阳公转的加速度大小约为火星绕太阳公转加速度的5倍 7. 如图甲所示，倾角为的斜面固定在水平地面上，一木块以一定的初速度从斜面底端开始上滑。若斜面足够长，上滑过程中木块的机械能和动能随位移变化的关系图线如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A. 木块上滑过程中，重力势能增加了 B. 木块受到的摩擦力大小为 C. 木块的重力大小为 D. 木块与斜面间的动摩擦因数为 8. 如图，自动卸货车静止在水平地面上，在液压机的作用下，车厢底板与水平方向的夹角缓慢增大，在货物滑动之前的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 货物受到的重力做负功 B. 货物受到的支持力做正功 C. 货物受到的摩擦力做负功 D. 货物受到的合外力做正功 9. 如图所示，倾角的传送带以恒定速率顺时针转动，将一质量的小物块（可视为质点）轻放在传送带底端A处，小物块随传送带运动至顶端B处，已知小物块与传送带间的动摩擦因数，间的距离，，，，以下计算正确的是（　　） A. 小物块先做加速度的匀加速运动后做匀速运动 B. 小物块从A运动到B的时间是20s C. 小物块与传送带间因摩擦生成的热量为128J D. 小物块放上后电动机多消耗的电能为280J 10. 2020年我国北斗三号组网卫星全部发射完毕。图为卫星变轨的示意图，质量为m的卫星在半径为r的圆轨道Ⅰ上做匀速圆周运动，运行周期为T，运动到A点时变轨进入椭圆轨道Ⅱ，运动到椭圆轨道的远地点B时，再次变轨进入半径为2r的圆轨道Ⅲ做匀速圆周运动。已知地球的质量为M，万有引力常量为G，卫星在椭圆轨道Ⅱ上的A点和B点满足卫星到地心的距离与其速度的乘积为定值，在椭圆轨道上的A点时速度为v。下列说法正确的是（　　） A. 地球的第一宇宙速度为 B. 卫星在轨道Ⅱ上从A点运行到B点的时间为 C. 地球的平均密度为 D. 若不计卫星的质量变化，发动机在A点对卫星做的功与在B点对卫星做的功之差为 二、实验题：（共14分，每空2分） 11. 利用图示装置做“验证机械能守恒定律”实验。 （1）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的______。 A. 动能变化量与势能变化量 B. 速度变化量与势能变化量 C. 速度变化量与高度变化量 （2）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材有______。 A. 交流电源 B. 刻度尺 C. 天平（含砝码） D. 秒表 （3）根据纸带算出相关各点的速度，测出下落距离，则以为纵轴，以为横轴，画出的图像应是图中的______。 12. 用如图甲所示的实验装置验证、组成的系统机械能守恒。从高处由静止开始下落，上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。如图乙给出的是实验中获取的一条纸带，0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），所用电源频率为50Hz。已知，。则（结果均保留两位有效数字）： （1）在纸带上打下计数点5时的速度________m/s； （2）在打下0点到打下计数点5的过程中系统动能的增加量________J，系统重力势能的减少量________J；在误差允许的范围内，，则系统的机械能守恒。（g取） （3）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是________。 A. 利用公式计算重物速度 B. 利用公式计算重物速度 C. 没有采用多次实验取平均值的方法 D. 存在空气阻力和摩擦阻力的影响 三、计算题：（本题共3小题，13题12分，14题12分，15题16分，共40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，答案中必须明确的写出数值和单位。） 13. 我国于2024年4月25日成功发射“神舟十八号”载人飞船。如图所示，“神舟十八号”载人飞船发射后先在近地圆形轨道Ⅰ上运动，到达轨道a点时变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达b点时再次变轨进入圆轨道Ⅲ，在轨道Ⅲ载人飞船离地球表面的距离为h，地球表面的重力加速度为g，地球的半径为R，引力常量为G，忽略地球自转。 （1）试判断载人飞船在圆轨道Ⅰ由a点进入椭圆轨道Ⅱ时是加速还是减速，并说明理由； （2）求地球的质量M和平均密度ρ； （3）求载人飞船在圆轨道Ⅲ上运行时的线速度v大小。 14. 有一质量的越野车，正以速度在水平路段AB上向右匀速运动，假设越野车在两个路段上受到的阻力各自恒定，其中AB路段地面较粗糙，阻力大小。越野车用12s通过整个ABC路段，其图像如图所示，在处水平虚线与曲线相切，运动过程中越野车发动机的输出功率保持不变。 （1）越野车在整个运动过程的输出功率P及在BC路段受到的阻力大小； （2）BC路段的长度 15. 如图所示，竖直面内光滑圆弧轨道最低点与水平面平滑连接，圆弧轨道半径为，圆心角，水平面上点左侧光滑，右侧粗糙。一根轻弹簧放在水平面上，其左端连接在固定挡板上，右端自由伸长到点。现将质量为的物块放在水平面上，并向左压缩弹簧到位置，由静止释放物块，物块被弹开后刚好不滑离圆弧轨道，物块与段间的动摩擦因数为，段的长度也为，重力加速度为，物块视为质点。求： （1）物块运动到圆弧轨道点时，物块对轨道的压力； （2）物块最终停下的位置离点的距离； （3）调整弹簧的压缩量，物块由静止释放恰能到达与点等高的高度，则弹簧的最大弹性势能为多大？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 大连市第三中学2025－2026学年度下学期4月统一练习 高一物理试卷 注意事项： 1、本试卷共100分，考试时间75分钟。 2、答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 3、作答时，将答案写在答题卡上，写在试题卷上无效。 一、选择题：（本题有10个小题，共46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，每小题4分：第8－10题有多项符合题目要求。每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 1. 以下四幅图片中：图甲是卡文迪什扭秤实验装置；图乙是火车在匀速转弯；图丙是气球上升；图丁是汽车上坡。下列说法中正确的是（　　） A. 图甲中，卡文迪什扭秤实验装置利用了控制变量法 B. 图乙中，火车在匀速转弯时动能不变，故所受合外力为零 C. 图丙中，气球匀速上升时，机械能守恒 D. 图丁中，汽车上坡采用低速挡是为了获得更大的牵引力 【答案】D 【解析】 【详解】A．图甲中，卡文迪什扭秤实验装置的研究方法利用了放大法，故A错误； B．图乙中，火车在匀速转弯时动能不变，所受合外力提供向心力，不为零，故B错误； C．图丙中，气球匀速上升时，动能不变，重力势能增加，机械能不守恒，故C错误； D．图丁中，汽车上坡时，功率一定，根据P=Fv，当速度小时，所受牵引力更大，故D正确。 故选D。 2. 质量为1kg的物块，初速度为2m/s，在与初速度方向相同的水平拉力F作用下运动了2m，F随位移x变化的关系如图所示。已知物块与水平面间的动摩擦因数为0.1，g取。则物块运动2m时的速度为（　　） A. B. C. 4m/s D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据图像围成的面积表示力F做的功，则有 对物块，根据动能定理有 代入数据解得 故选C。 3. “打水漂”是人类最古老的游戏之一，游戏者运用手腕的力量让撇出去的石头在水面上弹跳数次。如图所示，游戏者在地面上以速度v抛出质量为m的石头，抛出后石头落到比抛出点低h的水平面上。若以抛出点为零势能点，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 抛出后石头落到水平面时的势能为mgh B. 抛出后石头落到水平面时重力对石头做的功为-mgh C. 抛出后石头落到水平面上的机械能为 D. 抛出后石头落到水平面上的动能为 【答案】C 【解析】 【详解】A．以抛出点为零势能点，水平面低于抛出点h，所以石头在水平面上时的重力势能为，A错误； B．抛出点与水平面的高度差为h，并且重力做正功，所以整个过程重力对石头做功为mgh，B错误； C．整个过程机械能守恒，以抛出点为零势能点，抛出时的机械能为，所以石头在水平面时的机械能也为，C正确； D．根据动能定理得 可得石头在水平面上的动能 D错误。 故选C。 4. 如图甲所示，河外星系中有两个黑洞，质量分别为M1和M2，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动。为研究方便简化为如图乙所示示意图，黑洞A和黑洞B均可看成球体，OA > OB，且黑洞A的半径大于黑洞B的半径。根据你所学的知识，下列说法正确的是（　 　） A. 黑洞A的运行角速度小于黑洞B的运行角速度 B. 两个黑洞质量之间的关系一定是M1>M2 C. 人类要把航天器发射到距黑洞A较近的区域进行探索，发射速度大于第二宇宙速度小于第三宇宙速度 D. 若双星的质量一定，双星之间的距离越大，其转动周期越大 【答案】D 【解析】 【详解】A．黑洞A的运行角速度等于黑洞B的运行角速度，故A错误； B．两黑洞做圆周运动的向心力由来自对方的万有引力提供，所以两黑洞做圆周运动的向心力相等，得 即 由于OA > OB，即 所以 故B错误； C．两个黑洞处于银河系外，人类要把航天器发射到距黑洞A较近的区域进行探索，发射速度应大于第三宇宙速度，故C错误； D．对于黑洞A、B，根据万有引力提供向心力有， 又 联立得 由该式可知，若双星的质量一定，双星之间的距离越大，其转动周期越大，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，质量为M、长度为L的小车静止在光滑水平面上，质量为m的小物块（可视为质点）放在小车的最左端。现用一水平恒力F作用在小物块上，使小物块从静止开始做匀加速直线运动。小物块和小车之间的摩擦力为，小物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为x。此过程中，以下结论正确的是（　　） A. 小物块到达小车最右端时具有的动能为 B. 小物块到达小车最右端时，小车具有的动能为 C. 小物块克服摩擦力所做的功为 D. 小物块克服摩擦力所做的功为 【答案】B 【解析】 【详解】A．小物块水平方向受到拉力F和摩擦力的作用，根据动能定理 故A错误； B．小车相对地面的位移为x，水平方向仅受小物块对小车的摩擦力，根据动能定理 故B正确； CD．小物块相对地面的位移为，则克服摩擦力做的功为 故CD错误。 故选B。 6. 2025年1月16日发生火星冲日现象，即火星、地球、太阳三者处于同一直线，此时是观察火星的最佳时间。已知地球到太阳距离为1个天文单位，火星到太阳距离约为1.5个天文单位，则下列说法正确的是（　　） A. 发生火星冲日时太阳位于地球和火星之间的某一点 B. 火星绕太阳公转的周期约为1.8年 C. 下一次出现火星冲日现象是在2026年2月中旬 D. 地球绕太阳公转的加速度大小约为火星绕太阳公转加速度的5倍 【答案】B 【解析】 【详解】A．火星、地球都绕太阳做圆周运动，即太阳为中心天体，火星冲日是地球、火星、太阳在同一直线上，火星和地球在太阳的同一侧，此时火星离地球最近，是在地球上观察火星的最佳时间，故A错误； B．火星、地球绕太阳做匀速圆周运动，根据开普勒第三定律可知 可得 即火星绕太阳公转的周期约为1.8年，故B正确； C．如果两次行星冲日时间间隔为t年，则地球多转动一周，有 解得 即下一次出现火星冲日现象是在2027年4月中旬，故C错误； D．根据牛顿第二定律 可得 地球绕太阳公转的加速度大小约为火星绕太阳公转加速度大小的2.25倍，故D错误。 故选B。 7. 如图甲所示，倾角为的斜面固定在水平地面上，一木块以一定的初速度从斜面底端开始上滑。若斜面足够长，上滑过程中木块的机械能和动能随位移变化的关系图线如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A. 木块上滑过程中，重力势能增加了 B. 木块受到的摩擦力大小为 C. 木块的重力大小为 D. 木块与斜面间的动摩擦因数为 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图乙可知，木块位移为x0时，动能为0，机械能为2E0，重力势能增加了2E0，故A错误； B．由图乙可知，克服摩擦做功损失的机械能为 木块受到的摩擦力大小为 故B正确； CD．由动能定理得 解得 故CD错误。 故选B。 8. 如图，自动卸货车静止在水平地面上，在液压机的作用下，车厢底板与水平方向的夹角缓慢增大，在货物滑动之前的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 货物受到的重力做负功 B. 货物受到的支持力做正功 C. 货物受到的摩擦力做负功 D. 货物受到的合外力做正功 【答案】AB 【解析】 【详解】AB．车厢与水平方向的夹角缓慢增大的过程中，货物做圆周运动，支持力垂直车厢向上，支持力与速度方向相同，所以支持力做正功，货物上升，重力做负功，故A正确，B正确。 CD．摩擦力沿车厢向上，与速度方向垂直，所以摩擦力不做功，货物缓慢运动，速度不变，合力与速度方向垂直，合力不做功，故C、D错误。 故选AB。 9. 如图所示，倾角的传送带以恒定速率顺时针转动，将一质量的小物块（可视为质点）轻放在传送带底端A处，小物块随传送带运动至顶端B处，已知小物块与传送带间的动摩擦因数，间的距离，，，，以下计算正确的是（　　） A. 小物块先做加速度的匀加速运动后做匀速运动 B. 小物块从A运动到B的时间是20s C. 小物块与传送带间因摩擦生成的热量为128J D. 小物块放上后电动机多消耗的电能为280J 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．小物块轻放在传送带上，受到重力、传送带的支持力和沿传送带向上的滑动摩擦力，根据牛顿第二定律，沿传送带方向有 解得 当小物块速度达到传送带速度时，位移大小为 又因为 所以小物块将做匀速运动，即小物块先做加速度的匀加速运动后做匀速运动，故A正确； B．匀加速阶段，根据，可得匀加速运动的时间 匀速阶段的位移 匀速运动的时间 所以小物块从运动到的总时间，故B错误； C．在匀加速阶段，传送带的位移 小物块与传送带间的相对位移 所以，故C正确； D．电动机多消耗的电能等于小物块增加的机械能与因摩擦产生的热量之和，小物块增加的机械能 则电动机多消耗的电能，故D正确。 故选ACD。 10. 2020年我国北斗三号组网卫星全部发射完毕。图为卫星变轨的示意图，质量为m的卫星在半径为r的圆轨道Ⅰ上做匀速圆周运动，运行周期为T，运动到A点时变轨进入椭圆轨道Ⅱ，运动到椭圆轨道的远地点B时，再次变轨进入半径为2r的圆轨道Ⅲ做匀速圆周运动。已知地球的质量为M，万有引力常量为G，卫星在椭圆轨道Ⅱ上的A点和B点满足卫星到地心的距离与其速度的乘积为定值，在椭圆轨道上的A点时速度为v。下列说法正确的是（　　） A. 地球的第一宇宙速度为 B. 卫星在轨道Ⅱ上从A点运行到B点的时间为 C. 地球的平均密度为 D. 若不计卫星的质量变化，发动机在A点对卫星做的功与在B点对卫星做的功之差为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据万有引力提供向心力有 解得第一宇宙速度为，故A错误； B．根据开普勒第三定律可知 卫星在轨道Ⅱ上从A点运行到B点的时间为，故B正确； C．地球的半径未知，无法计算地球的密度，故C错误； D．根据万有引力提供向心力可得 解得卫星在轨道半径为r的圆轨道上运动的线速度大小为 同理可得在半径为2r的圆轨道上做圆周运动的线速度大小为 设卫星在椭圆轨道上B点的速度为，根据题意有 可知在A点时发动机对卫星做功为 在B点时发动机对卫星做的功为 因此有，故D正确； 故选BD。 二、实验题：（共14分，每空2分） 11. 利用图示装置做“验证机械能守恒定律”实验。 （1）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的______。 A. 动能变化量与势能变化量 B. 速度变化量与势能变化量 C. 速度变化量与高度变化量 （2）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材有______。 A. 交流电源 B. 刻度尺 C. 天平（含砝码） D. 秒表 （3）根据纸带算出相关各点的速度，测出下落距离，则以为纵轴，以为横轴，画出的图像应是图中的______。 【答案】（1）A （2）AB （3）C 【解析】 【小问1详解】 验证机械能守恒定律的核心是：重物下落过程中，重力势能的变化量等于动能的变化量，因此需要比较任意两点的动能变化量与势能变化量。 故选A。 【小问2详解】 A．电磁打点计时器需要交流电源供电，故A正确； B．实验需要测量纸带上点迹间的距离（下落高度），因此需要刻度尺，故B正确； C．验证公式时，质量可以约去，不需要天平，故C错误； D．打点计时器本身可以计时，不需要秒表，故D错误； 故选AB。 【小问3详解】 若机械能守恒，由 整理得，可知​与成正比，因此图像是过原点的倾斜直线。 故选C。 12. 用如图甲所示的实验装置验证、组成的系统机械能守恒。从高处由静止开始下落，上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。如图乙给出的是实验中获取的一条纸带，0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），所用电源频率为50Hz。已知，。则（结果均保留两位有效数字）： （1）在纸带上打下计数点5时的速度________m/s； （2）在打下0点到打下计数点5的过程中系统动能的增加量________J，系统重力势能的减少量________J；在误差允许的范围内，，则系统的机械能守恒。（g取） （3）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是________。 A. 利用公式计算重物速度 B. 利用公式计算重物速度 C. 没有采用多次实验取平均值的方法 D. 存在空气阻力和摩擦阻力的影响 【答案】（1）2.4 （2） ①. 0.58 ②. 0.60 （3）D 【解析】 【小问1详解】 根据题意可知纸带上相邻计数点间的时间间隔 根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于该过程平均速度可得打下计数点5时的速度 【小问2详解】 [1]打下0点到打下计数点5的过程中系统动能的增加量 [2]系统重力势能的减少量 【小问3详解】 AB．重物的速度要通过纸带上的点迹来计算，而不是用运动学的公式来计算，故AB错误； C．实验中出现的重力势能的减少量大于动能的增加量，这是系统误差造成的，并不是没有采用多次实验取平均值的方法，故C错误； D．实验中存在空气阻力和摩擦阻力的影响，克服阻力做功会消耗一部分机械能，所以重力势能的减少量会大于动能的增加量，故D正确。 故选D。 三、计算题：（本题共3小题，13题12分，14题12分，15题16分，共40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，答案中必须明确的写出数值和单位。） 13. 我国于2024年4月25日成功发射“神舟十八号”载人飞船。如图所示，“神舟十八号”载人飞船发射后先在近地圆形轨道Ⅰ上运动，到达轨道a点时变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达b点时再次变轨进入圆轨道Ⅲ，在轨道Ⅲ载人飞船离地球表面的距离为h，地球表面的重力加速度为g，地球的半径为R，引力常量为G，忽略地球自转。 （1）试判断载人飞船在圆轨道Ⅰ由a点进入椭圆轨道Ⅱ时是加速还是减速，并说明理由； （2）求地球的质量M和平均密度ρ； （3）求载人飞船在圆轨道Ⅲ上运行时的线速度v大小。 【答案】（1）见解析；（2），；（3） 【解析】 【详解】（1）加速，载人飞船在a点经圆轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ要做离心运动，故要加速； （2）根据万有引力与重力的关系 所以 解得 （3）当飞船在圆轨道Ⅲ上运行时，有 所以 14. 有一质量的越野车，正以速度在水平路段AB上向右匀速运动，假设越野车在两个路段上受到的阻力各自恒定，其中AB路段地面较粗糙，阻力大小。越野车用12s通过整个ABC路段，其图像如图所示，在处水平虚线与曲线相切，运动过程中越野车发动机的输出功率保持不变。 （1）越野车在整个运动过程的输出功率P及在BC路段受到的阻力大小； （2）BC路段的长度 【答案】（1），；（2） 【解析】 【详解】（1）越野车在AB路段时做匀速运动，由平衡条件得 由图像得AB路段速度 根据功率的公式 解得 由图像得时，，越野车处于平衡状态 ， 解得 （2）由图像得在BC路段运动时间为，越野车在BC路段时，由动能定理 解得 15. 如图所示，竖直面内光滑圆弧轨道最低点与水平面平滑连接，圆弧轨道半径为，圆心角，水平面上点左侧光滑，右侧粗糙。一根轻弹簧放在水平面上，其左端连接在固定挡板上，右端自由伸长到点。现将质量为的物块放在水平面上，并向左压缩弹簧到位置，由静止释放物块，物块被弹开后刚好不滑离圆弧轨道，物块与段间的动摩擦因数为，段的长度也为，重力加速度为，物块视为质点。求： （1）物块运动到圆弧轨道点时，物块对轨道的压力； （2）物块最终停下的位置离点的距离； （3）调整弹簧的压缩量，物块由静止释放恰能到达与点等高的高度，则弹簧的最大弹性势能为多大？ 【答案】（1）2mg，方向竖直向下 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 物块被弹开后刚好不滑离圆弧轨道，因此到达D点时速度为0； 从C到D由动能定理 在C点，由牛顿第二定律 得 根据牛顿第三定律，物块对轨道的压力大小为2mg，方向竖直向下。 【小问2详解】 设停下位置离C点距离为，物块与段间的动摩擦因数为，从D到停下过程由动能定理 解得，即物块停在B点，离C点距离为。 【小问3详解】 设物块运动到D点的速度为vD，压缩弹簧时，弹簧的最大弹性势能为，物块离开D点后做斜抛运动，在D点竖直方向的分速度为 从D点到最高点的过程，有 则得 根据能量守恒定律得 可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $