精品解析：河北泊头市第一中学2025-2026学年高一下学期调研考试一 物理试卷

泊头一中2025级高一下学期调研考试一 物理试卷 一、单选题 1. 如图所示，有关生活中圆周运动的实例分析，下列说法正确的是（　　） A. 火车转弯的速度超过规定速度时，火车轮缘会挤压内轨 B. 飞机在水平面内做匀速圆周运动时，空气对飞机的作用力大于重力 C. 汽车减速通过凹形桥面最低点时，汽车受到的合外力竖直向上 D. 衣服随着洗衣机滚筒一起匀速转动时，在最高点的向心加速度最小 2. 中国“北斗”卫星导航系统创新性地采用“GEO（地球静止轨道）＋IGSO（倾斜地球同步轨道）＋MEO（中圆地球轨道）”三种轨道混合星座，实现“先区域、后全球”的技术路线。其中，GEO卫星的轨道半径约为MEO卫星的轨道半径的1.5倍，GEO卫星的质量比MEO卫星的大，卫星的运行轨道均视为圆轨道。下列说法正确的是（　　） A. GEO卫星与MEO卫星的线速度之比为 B. GEO卫星与MEO卫星的角速度之比为 C. GEO卫星与MEO卫星的向心加速度之比为 D. GEO卫星与MEO卫星的动能之比为 3. 中国载人月球探测任务新飞行器名称已经确定，新一代载人飞船命名为“梦舟”，月面着陆器命名为“揽月”，并计划在2030年前实现中国人首次登陆月球。通常登月飞行器在发射时要经过如图所示的几次变轨才能实现最终登月。下列有关说法正确的是（　　） A. 飞行器在轨道远地点处速度可能大于 B. 飞行器在围绕月球运动时，由轨道Ⅲ变轨到轨道Ⅱ，需要在点减速 C. 飞行器在和轨道上运动时，相等的时间内与地球连线扫过的面积相等 D. 飞行器分别绕地球与月球时，轨道半长轴的三次方与周期的二次方之比相等 4. 如图所示，边长为3.2m的正方形水池中心处有一喷泉，其喷口与水池边缘等高，可向四周斜向上45°连续喷出水流。重力加速度，不计空气阻力，要使水流恰好不喷出池外，喷口处水流的速度大小应为（　　） A. 2m/s B. C. 4m/s D. 8m/s 5. 某次特大洪水中，无人机为受困群众提供物资投送，载着物资的无人机总质量为100kg，无人机沿竖直方向运动，无人机的速度随时间变化的图像如图所示，取竖直向上为正方向，取重力加速度大小，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 0∼2s，无人机提供的牵引力大小为1000N B. 4s∼5s，无人机处于超重状态 C. 4.5s时，无人机发动机的输出功率为600W D. 0∼5s，无人机所受合力做的功为0 6. “滑滑梯”是小朋友喜爱的游戏活动，一小朋友由静止从顶端开始沿滑梯匀加速直线下滑，到达底端的速度大小为 。已知小朋友的质量为 ，滑梯顶端到水平面的高度为，滑梯与水平面的夹角为，重力加速度大小为，小朋友可视为质点。下列说法正确的是（　　） A. 小朋友运动到滑梯中点时的速度大小为 B. 小朋友在滑梯上运动的时间为 C. 小朋友滑到底端时重力的瞬时功率为 D. 小朋友在滑梯上运动过程中摩擦力的平均功率大小为 7. 将质量为m的小球（视为质点）从水平地面上以大小为v0的初速度竖直向上抛出，小球在空中运动时受到沿着竖直面内某一方向的恒定风力，小球的运动轨迹如图所示，忽略小球受到的除风力之外的其他空气阻力。已知小球在空中运动的最高点与抛出点之间的竖直距离与水平距离相等，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ） A. 小球整个运动过程的最小速度为 B. 小球受到的恒定风力的大小为 C. 小球落回水平地面前瞬间，速度与水平方向的夹角为30° D. 小球从开始抛出到最终落回水平地面，整个过程中恒定风力对小球做功为 二、多选题 8. 如图所示，摆球质量为m，悬线的长为L，把悬线拉到水平位置后放手。设在摆球运动过程中空气阻力f的大小不变，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 重力做功为mgL B. 绳的拉力做功为0 C. 空气阻力f做功为 D. 外力做的总功为 9. 将一质量为m的物体分别放到地球的南北两极点时，该物体的重力均为。将该物体放在地球赤道上时，该物体的重力为mg。假设地球可视为质量均匀分布的球体，半径为R，已知引力常量为G，则由以上信息可得出（　　） A. B. 地球的质量为 C. 地球自转的角速度为 D. 地球的平均密度为 10. 如图所示，质量均为m的A、B两个物块（均可视为质点），用一根不可伸长的轻绳连在一起，轻绳经过水平圆盘圆心的竖直线，开始时轻绳恰好拉直但无拉力，A、B两物块的转动半径为。A和B一起随圆盘绕竖直中心轴转动，转动角速度从零开始缓慢增大，直到两物块相对圆盘运动为止。它们与圆盘间的动摩擦因数均为，取最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则（　　） A. 当圆盘的角速度小于时，绳中有拉力 B. 当圆盘的角速度大于时，绳中有拉力 C. 当圆盘的角速度等于时，物块A受到的摩擦力为零 D. 当圆盘的角速度等于时，物块A和B相对圆盘向A的一侧发生相对滑动 三、实验题 11. 如图甲所示为向心力演示仪，某同学探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和轨道半径r之间的关系。长槽的A、B处和短槽的C处分别到各自转轴中心距离之比为1∶2∶1，该同学设计了如图乙所示的三种组合方式，变速塔轮自上而下每层左右半径之比分别为1∶1、2∶1和3∶1。 （1）本实验的目的是探究向心力的大小F与小球质量m、角速度ω和轨道半径r之间的关系，实验中采用的主要实验方法与下列实验相同的是________； A. 探究两个互成角度的力的合成规律 B. 探究平抛运动的特点 C. 探究加速度与物体受力、物体质量的关系 （2）在某次实验中，探究向心力的大小与轨道半径的关系，则需要将传动皮带调至第________（选填“一”“二”或“三”）层塔轮，质量相等的两个小球应分别放在________（选填“A”或“B”）处和C处； （3）按（2）中正确选择后，两次以不同的转速匀速转动手柄，左、右测力筒露出等分标记如图丙所示。则向心力大小F与小球做圆周运动的半径r的关系是________。 A. F与r2成反比 B. F与r2成正比 C. F与r成反比 D. F与r成正比 12. 某探究小组利用图甲所示实验装置“探究平抛运动的特点”。 （1）下列关于本实验的说法正确的是__________（填正确答案标号）。 A. 小球运动的轨道可以不光滑，但斜槽末端必须保持水平 B. 为消除斜槽摩擦力的影响，应使斜槽末端倾斜，直到小球能在斜槽末端做匀速运动 C. 实验中应取斜槽末端紧贴槽口处为平抛运动的起始点，并作为建立的坐标系的原点 （2）甲同学在实验中正确记录了数据，如图乙，其中为抛出点，重力加速度取，则此小球做平抛运动的初速度大小为__________。 （3）乙同学通过实验记录了小球在运动过程中的三个位置如图丙所示，图中方格为边长的小正方形，重力加速度取。由图中信息可求得小球做平抛运动的初速度大小为__________，小球从抛出点运动到点经历的时间为__________。 四、解答题 13. 如图所示，宇航员在某质量分布均匀的星球表面，从一斜坡上的P点沿水平方向以初速度v0抛出一小球，测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q，斜面的倾角为α，已知该星球半径为R，引力常量为G，忽略星球自转的影响，求： （1）该星球表面的重力加速度大小； （2）该星球的密度； （3）该星球的第一宇宙速度。 14. 有一个在水平直轨道上行驶的高速列车，功率随时间变化规律如图，列车以恒定的加速度启动，后达到额定功率，并保持额定功率行驶。已知列车总质量，，轨道对列车的阻力恒为。 （1）求时刻的列车速度及列车匀加速的时间； （2）若时列车恰好达到最大速度，求启动至内列车的路程。 15. 如图所示，长度L＝7.0m的水平传送带以速度＝5m/s顺时针匀速运动。传送带的左侧有一高h＝0.8m的固定斜面，斜面顶端距传送带左端的水平距离x＝2.0m，斜面底端与水平面平滑连接。传送带的右侧水平面光滑且足够长，末端连接一个半径R＝1.0m固定半圆光滑轨道B，轨道的最低点与水平面相切。质量m＝1.0kg的小物块A（可视为质点）从斜面顶端静止下滑。已知斜面、传送带及传送带左侧水平面与小物块的动摩擦因数均为μ＝0.3。求： （1）小物块A刚进入传送带时的速度大小； （2）小物块A在传送带上运动的时间； （3）若传送带的速度，则小物块A冲上半圆形轨道，求A脱离轨道时的动能多大？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 泊头一中2025级高一下学期调研考试一 物理试卷 一、单选题 1. 如图所示，有关生活中圆周运动的实例分析，下列说法正确的是（　　） A. 火车转弯的速度超过规定速度时，火车轮缘会挤压内轨 B. 飞机在水平面内做匀速圆周运动时，空气对飞机的作用力大于重力 C. 汽车减速通过凹形桥面最低点时，汽车受到的合外力竖直向上 D. 衣服随着洗衣机滚筒一起匀速转动时，在最高点的向心加速度最小 【答案】B 【解析】 【详解】A．火车转弯若超过规定速度行驶时，火车将做离心运动，则外轨将会对火车轮缘会有挤压作用，即火车轮缘会挤压外轨，故A错误； B．飞机在水平面内做匀速圆周运动时，空气对飞机的作用力竖直向上的分力等于重力，所以空气对飞机的作用力大于重力，故B正确； C．汽车减速通过凹形桥最低点，则汽车除受竖直方向的重力和支持力外，还受与运动方向相反（最低点切线方向）的阻力，合外力不是竖直向上，故C错误； D．根据 可知，衣服随着洗衣机滚筒一起匀速转动时，在任意位置的向心加速度大小均相等，故D错误。 故选B。 2. 中国“北斗”卫星导航系统创新性地采用“GEO（地球静止轨道）＋IGSO（倾斜地球同步轨道）＋MEO（中圆地球轨道）”三种轨道混合星座，实现“先区域、后全球”的技术路线。其中，GEO卫星的轨道半径约为MEO卫星的轨道半径的1.5倍，GEO卫星的质量比MEO卫星的大，卫星的运行轨道均视为圆轨道。下列说法正确的是（　　） A. GEO卫星与MEO卫星的线速度之比为 B. GEO卫星与MEO卫星的角速度之比为 C. GEO卫星与MEO卫星的向心加速度之比为 D. GEO卫星与MEO卫星的动能之比为 【答案】C 【解析】 【详解】A．卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，即 设GEO卫星轨道半径为，MEO卫星轨道半径为​，由题得​ 由，得，此比值不等于，故A错误； B．由，得，此比值不等于​，故B错误； C．由​，得，故C正确； D．动能，由于两类卫星的质量比值未知，无法求出动能之比，故D错误。 故选C。 3. 中国载人月球探测任务新飞行器名称已经确定，新一代载人飞船命名为“梦舟”，月面着陆器命名为“揽月”，并计划在2030年前实现中国人首次登陆月球。通常登月飞行器在发射时要经过如图所示的几次变轨才能实现最终登月。下列有关说法正确的是（　　） A. 飞行器在轨道远地点处速度可能大于 B. 飞行器在围绕月球运动时，由轨道Ⅲ变轨到轨道Ⅱ，需要在点减速 C. 飞行器在和轨道上运动时，相等的时间内与地球连线扫过的面积相等 D. 飞行器分别绕地球与月球时，轨道半长轴的三次方与周期的二次方之比相等 【答案】B 【解析】 【详解】A．是近地环绕速度，也是第一宇宙速度，是卫星绕地球做圆周运动的最大速度，也是从地面发射卫星的最小速度。飞行器在轨道远地点，该点距离地球远，其运行速度小于，故A错误。 B．从轨道Ⅲ变轨到轨道Ⅱ，做向心运动，需要在点减速，使万有引力大于所需向心力，从而进入半径更小的轨道Ⅱ，故B正确。 C．开普勒第二定律(面积定律)的适用条件是同一轨道上，飞行器绕同一中心天体运动时，相等时间内与中心天体连线扫过的面积相等。和轨道是不同轨道，不满足该定律的适用条件，故C错误。 D．开普勒第三定律的适用条件是绕同一中心天体运动的行星（或卫星），公式为,其中仅与中心天体质量有关。飞行器绕地球和绕月球时，中心天体不同，值不同，因此不相等，故D错误。 故选B。 4. 如图所示，边长为3.2m的正方形水池中心处有一喷泉，其喷口与水池边缘等高，可向四周斜向上45°连续喷出水流。重力加速度，不计空气阻力，要使水流恰好不喷出池外，喷口处水流的速度大小应为（　　） A. 2m/s B. C. 4m/s D. 8m/s 【答案】C 【解析】 【详解】设喷口处水流的速度大小为，则运动过程中竖直方向 水平方向 解得，故选C。 5. 某次特大洪水中，无人机为受困群众提供物资投送，载着物资的无人机总质量为100kg，无人机沿竖直方向运动，无人机的速度随时间变化的图像如图所示，取竖直向上为正方向，取重力加速度大小，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 0∼2s，无人机提供的牵引力大小为1000N B. 4s∼5s，无人机处于超重状态 C. 4.5s时，无人机发动机的输出功率为600W D. 0∼5s，无人机所受合力做的功为0 【答案】D 【解析】 【详解】A．由 图像可知， 内无人机的加速度 根据牛顿第二定律有 解得牵引力 ，故 A 错误。 B．4s∼5s内，图像斜率为负，加速度 加速度方向竖直向下，无人机处于失重状态，故 B 错误。 C． 时，无人机的速度 此时加速度仍为 。根据牛顿第二定律 解得此时牵引力 则发动机输出功率 ，故 C 错误。 D． 内，无人机初速度为 ，末速度为 ，动能变化量 。根据动能定理，合力做的功 ，故 D 正确。 故选D。 6. “滑滑梯”是小朋友喜爱的游戏活动，一小朋友由静止从顶端开始沿滑梯匀加速直线下滑，到达底端的速度大小为 。已知小朋友的质量为 ，滑梯顶端到水平面的高度为，滑梯与水平面的夹角为，重力加速度大小为，小朋友可视为质点。下列说法正确的是（　　） A. 小朋友运动到滑梯中点时的速度大小为 B. 小朋友在滑梯上运动的时间为 C. 小朋友滑到底端时重力的瞬时功率为 D. 小朋友在滑梯上运动过程中摩擦力的平均功率大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由匀变速速度位移公式，全程 位移中点处 联立解得，故A错误； B．匀加速平均速度 滑梯总长度，由 得运动时间，故B错误； C．重力瞬时功率为重力与速度沿重力方向分量的乘积，速度竖直分量为，故，故C错误； D．由动能定理 得摩擦力做功大小 平均功率 代入 得，故D正确。 故选D。 7. 将质量为m的小球（视为质点）从水平地面上以大小为v0的初速度竖直向上抛出，小球在空中运动时受到沿着竖直面内某一方向的恒定风力，小球的运动轨迹如图所示，忽略小球受到的除风力之外的其他空气阻力。已知小球在空中运动的最高点与抛出点之间的竖直距离与水平距离相等，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ） A. 小球整个运动过程的最小速度为 B. 小球受到的恒定风力的大小为 C. 小球落回水平地面前瞬间，速度与水平方向的夹角为30° D. 小球从开始抛出到最终落回水平地面，整个过程中恒定风力对小球做功为 【答案】D 【解析】 【详解】小球在重力和恒定风力的共同作用下做匀变速曲线运动。以抛出点为原点，水平向右为x轴正方向，竖直向上为y轴正方向，从抛出点到最高点过程，竖直方向， 水平方向有 其中ax =│ay│= a 落地时，竖直位移为零，可求得落地时间 A．小球整个运动过程有vy = v0+ayt，vx = axt 则小球整个运动过程的速度 根据数学知识可知，当时，v有最小值，最小值为 故A错误； B．由于a无法求解出具体数值，则无法确定出恒定风力大小，故B错误； C．小球落回水平地面前瞬间，水平方向速度大小 竖直方向速度大小根据逆向思维可知v′y = v0 速度与水平方向的夹角满足 可知，故C错误； D．小球从开始抛出到最终落回水平地面，竖直方向位移为零，则风力做功仅水平分量有贡献 联立解得为，故D正确。 故选D。 二、多选题 8. 如图所示，摆球质量为m，悬线的长为L，把悬线拉到水平位置后放手。设在摆球运动过程中空气阻力f的大小不变，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 重力做功为mgL B. 绳的拉力做功为0 C. 空气阻力f做功为 D. 外力做的总功为 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．重力在整个运动过程中始终不变，所以重力做功为，故A正确； B．因为绳子拉力在运动过程中始终与运动方向垂直，故绳子拉力对小球不做功，即，故B正确； C．阻力所做的总功等于每个小弧段上阻力所做功的代数和，即，故C错误； D．外力做的总功等于各个力做功的代数和，即，故D正确。 故选ABD。 9. 将一质量为m的物体分别放到地球的南北两极点时，该物体的重力均为。将该物体放在地球赤道上时，该物体的重力为mg。假设地球可视为质量均匀分布的球体，半径为R，已知引力常量为G，则由以上信息可得出（　　） A. B. 地球的质量为 C. 地球自转的角速度为 D. 地球的平均密度为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．两极处引力等于重力 赤道处，根据重力与引力的关系 联立得 ，因此 ，故A错误； B．两极处引力等于重力 可得地球质量 ，故B正确； C．联立两极和赤道的受力公式，可得 整理得 ，故C正确； D．地球体积 ，平均密度 由B选项的解析可知 解得 ，故D错误。 故选BC。 10. 如图所示，质量均为m的A、B两个物块（均可视为质点），用一根不可伸长的轻绳连在一起，轻绳经过水平圆盘圆心的竖直线，开始时轻绳恰好拉直但无拉力，A、B两物块的转动半径为。A和B一起随圆盘绕竖直中心轴转动，转动角速度从零开始缓慢增大，直到两物块相对圆盘运动为止。它们与圆盘间的动摩擦因数均为，取最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则（　　） A. 当圆盘的角速度小于时，绳中有拉力 B. 当圆盘的角速度大于时，绳中有拉力 C. 当圆盘的角速度等于时，物块A受到的摩擦力为零 D. 当圆盘的角速度等于时，物块A和B相对圆盘向A的一侧发生相对滑动 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．物块随圆盘转动，静摩擦力提供向心力。由于B的半径大，根据可知，B需要的向心力大，故B先达到最大静摩擦力。当B的静摩擦力达到最大值时，绳子即将产生拉力，此时有 解得临界角速度 当时，绳中有拉力；当时，绳中无拉力，故A错误，B正确。 C．当圆盘的角速度等于时，绳中有拉力。对B分析，由牛顿第二定律得 解得 对A分析，需要的向心力 此时绳子对A的拉力恰好提供A所需的向心力，故A受到的摩擦力为零，故C正确； D．当角速度继续增大，A受到的摩擦力方向变为指向圆外（背离圆心）。当A的摩擦力也达到最大值时，两物块即将相对滑动。 对A有 对B有 联立解得 此时若角速度再增大，B做离心运动（向B侧滑动），A在绳子拉力作用下向圆心运动（也是向B侧滑动），故整体向B的一侧发生相对滑动，故D错误。 故选BC。 三、实验题 11. 如图甲所示为向心力演示仪，某同学探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和轨道半径r之间的关系。长槽的A、B处和短槽的C处分别到各自转轴中心距离之比为1∶2∶1，该同学设计了如图乙所示的三种组合方式，变速塔轮自上而下每层左右半径之比分别为1∶1、2∶1和3∶1。 （1）本实验的目的是探究向心力的大小F与小球质量m、角速度ω和轨道半径r之间的关系，实验中采用的主要实验方法与下列实验相同的是________； A. 探究两个互成角度的力的合成规律 B. 探究平抛运动的特点 C. 探究加速度与物体受力、物体质量的关系 （2）在某次实验中，探究向心力的大小与轨道半径的关系，则需要将传动皮带调至第________（选填“一”“二”或“三”）层塔轮，质量相等的两个小球应分别放在________（选填“A”或“B”）处和C处； （3）按（2）中正确选择后，两次以不同的转速匀速转动手柄，左、右测力筒露出等分标记如图丙所示。则向心力大小F与小球做圆周运动的半径r的关系是________。 A. F与r2成反比 B. F与r2成正比 C. F与r成反比 D. F与r成正比 【答案】（1）C （2） ①. 一 ②. B （3）D 【解析】 【小问1详解】 A．本实验的目的是探究向心力的大小F与小球质量m、角速度ω和半径r之间的关系，采用的实验方法是控制变量法。探究两个互成角度的力的合成规律，采用的实验方法是等效替代法，故A错误； B．探究平抛运动的特点，采用的是等效思想，故B错误； C．探究加速度与物体受力、物体质量的关系，采用的实验方法是控制变量法，故C正确。 故选C。 【小问2详解】 [1][2]在某次实验中，探究向心力的大小与半径的关系时，应保持两小球质量m、角速度ω相同，半径r不同，则需要将传动皮带调至第一层塔轮，质量相等的两个小球应分别放在B、C处； 【小问3详解】 角速度为、时，左、右测力筒露出的格子数之比均为2：1，左右两标尺露出的格子数之比表示向心力的比值，且B处、C处分别到各自转轴中心距离之比为2：1，可知F与r成正比。 故选D。 12. 某探究小组利用图甲所示实验装置“探究平抛运动的特点”。 （1）下列关于本实验的说法正确的是__________（填正确答案标号）。 A. 小球运动的轨道可以不光滑，但斜槽末端必须保持水平 B. 为消除斜槽摩擦力的影响，应使斜槽末端倾斜，直到小球能在斜槽末端做匀速运动 C. 实验中应取斜槽末端紧贴槽口处为平抛运动的起始点，并作为建立的坐标系的原点 （2）甲同学在实验中正确记录了数据，如图乙，其中为抛出点，重力加速度取，则此小球做平抛运动的初速度大小为__________。 （3）乙同学通过实验记录了小球在运动过程中的三个位置如图丙所示，图中方格为边长的小正方形，重力加速度取。由图中信息可求得小球做平抛运动的初速度大小为__________，小球从抛出点运动到点经历的时间为__________。 【答案】（1）A （2）1.4 （3） ①. 3 ②. 0.25 【解析】 【小问1详解】 AB．小球运动的轨道可以不光滑，但斜槽末端必须保持水平，以保证小球在空中做平抛运动，故A正确，B错误； C．实验中应取小球静止在斜槽末端时球心在白纸上的水平投影点为平抛运动的起始点，并作为建立的坐标系的原点，故C错误。 故选A。 【小问2详解】 根据平抛运动的规律，在水平方向有 在竖直方向，有， 其中、 解得 【小问3详解】 [1][2]小球从点到点和从点到点的水平位移相等，故小球从点到点和从点到点的时间相等，在竖直方向，有 解得， 故该小球做平抛运动的初速度大小 小球在点时的竖直方向速度等于在段竖直方向的平均速度，故 又有 故小球从抛出点运动到点经历的时间 小球从抛出点运动到点经历的时间。 四、解答题 13. 如图所示，宇航员在某质量分布均匀的星球表面，从一斜坡上的P点沿水平方向以初速度v0抛出一小球，测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q，斜面的倾角为α，已知该星球半径为R，引力常量为G，忽略星球自转的影响，求： （1）该星球表面的重力加速度大小； （2）该星球的密度； （3）该星球的第一宇宙速度。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据小球做平抛运动的规律可得x＝v0t， 且 解得g＝ 【小问2详解】 根据 解得 解得密度 【小问3详解】 根据星球表面附近万有引力近似等于重力，该力提供向心力，可得 解得 14. 有一个在水平直轨道上行驶的高速列车，功率随时间变化规律如图，列车以恒定的加速度启动，后达到额定功率，并保持额定功率行驶。已知列车总质量，，轨道对列车的阻力恒为。 （1）求时刻的列车速度及列车匀加速的时间； （2）若时列车恰好达到最大速度，求启动至内列车的路程。 【答案】（1）， （2） 【解析】 【小问1详解】 前做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得 末的瞬时速度 此列车的额定功率 代入数据解得， 【小问2详解】 列车速度最大时，受力平衡，则 在0到时间内的位移 至这段时间内位移为，由动能定理得 总位移为 15. 如图所示，长度L＝7.0m的水平传送带以速度＝5m/s顺时针匀速运动。传送带的左侧有一高h＝0.8m的固定斜面，斜面顶端距传送带左端的水平距离x＝2.0m，斜面底端与水平面平滑连接。传送带的右侧水平面光滑且足够长，末端连接一个半径R＝1.0m固定半圆光滑轨道B，轨道的最低点与水平面相切。质量m＝1.0kg的小物块A（可视为质点）从斜面顶端静止下滑。已知斜面、传送带及传送带左侧水平面与小物块的动摩擦因数均为μ＝0.3。求： （1）小物块A刚进入传送带时的速度大小； （2）小物块A在传送带上运动的时间； （3）若传送带的速度，则小物块A冲上半圆形轨道，求A脱离轨道时的动能多大？ 【答案】（1）2m/s （2）1.7s （3）2.5J 【解析】 【小问1详解】 设斜面底边长为，斜面底端到传送带左端距离为，斜面倾角为，小物块A从斜面顶点滑到传送带左端，摩擦力做功大小为 由动能定理有 代入数据解得＝2m/s 【小问2详解】 A刚滑上传送带，因>，A加速到与传送带共速，根据牛顿第二定律有 解得 时间为 A运动的位移为 因，随后A在传送带匀速运动，有 故A冲上B前在传送带上运动时间为 【小问3详解】 假设物块一直在传送带上加速，则有： 解得 则到半圆B底的速度 设到半圆B上后，脱离B时速度，速度与竖直方向的夹角为，由功能关系得 在脱离轨道位置 解得动能 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $