精品解析：湖北省襄阳市第四中学2025-2026学年高一下学期期中学情质量检测物理试题

襄阳四中2025级高一年级下学期期中学情质量检测 物理试题 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.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. “电”的概念古来有之，但对电的研究到了16世纪才随着现代科学的发展而开始。在静电学的发展史中，法国物理学家库仑的功劳首屈一指，他让电学成为一门现代科学。关于比荷、元电荷、点电荷、库仑定律，下列说法正确的是（　　） A. 带电性质不同的质子和电子所带电荷量大小相等，它们的比荷也相等 B. 元电荷是自然界中最小的电荷量，元电荷可以是质子也可以是电子 C. 体积小的带电小球在任何情况下都可以看成点电荷 D. 真空中两静止的点电荷之间的库仑力大小总是相等的 2. 2024年8月6日，我国“千帆星座”计划的首批组网卫星发射成功。“千帆星座”计划采用多层轨道，分阶段实施的星座设计，其中高轨卫星通常位于地球同步轨道，高度约为36000km，低轨卫星轨道高度通常在160km至2000km之间。低轨卫星相对高轨卫星而言（　　） A. 环绕地球运行的速度更小 B. 环绕地球运行的加速度更小 C. 绕地球转一周所需的时间更长 D. 环绕过程中角速度更大 3. 临时施工时，常常利用汽车将重物提至高处，如图所示。汽车向左匀速行驶的过程中，重物的速度（　　） A. 保持不变 B. 逐渐增大 C. 逐渐减小 D. 先增大后减小 4. 关于如图a、图b、图c、图d所示的四种圆周运动模型，下列说法不正确的是（　　） A. 图a圆形桥半径，若最高点车速时，车对桥面的压力为零，车将做平抛运动 B. 图b中，在固定圆锥筒（内壁光滑）内做匀速圆周运动的小球，受重力、弹力和向心力 C. 图c中，仅在重力和轻绳拉力作用下，绕另一固定端在竖直面内做圆周运动的小球，最容易拉断轻绳的位置一定是最低点 D. 图d中，火车以大于临界速度经过外轨高于内轨的弯道时，火车易脱轨做离心运动 5. 如图所示是国产大型运输机运-20在胜利完成抗疫救灾任务后接受“过水门”的礼遇，为英雄们“接风洗尘”时的情景。一位军迷学生，在看到图片后发现“水门”左右对称且顶部切线水平，进而依据自己了解到的关于运-20的尺寸参数，估测“水门”的宽度及高度分别约为80m和20m，由此可知水从水枪口喷出时速度的大小约为（　　） A. 20m/s B. 40m/s C. m/s D. m/s 6. 磁悬浮列车是一种现代高科技轨道交通工具，它通过电磁力实现列车与轨道之间的无接触的悬浮和导向，再利用直线电机产生的电磁力牵引列车运行。由于其轨道的磁力使之悬浮在空中，运行时不同于其他列车需要接触地面，可认为只受来自空气的阻力。我国目前正在研发超导磁悬浮列车，设计时速可达600公里。如图所示，磁悬浮列车的质量为m，以某一恒定的功率在平直轨道上从静止开始运动，经时间t达到该功率下的最大速度vm，已知列车所受空气阻力满足，其中k为已知常数，v为列车的速度，则下列说法正确的是（ ） A. 列车的功率为kvm2 B. 列车达到最大速度前加速度与牵引力成正比 C. 列车在时间t内克服空气阻力做功为 D. 列车在时间t内位移小于 7. 如图甲所示，光滑的绝缘水平桌面上静止着一松软的不可伸长的带电绳，总电荷量为（q>0），绳上的电荷和绳的质量都均匀分布，绳的两端分别固定在M、N两点的绝缘钉上，绳NP段的长度为总长度的。若在空间中加上垂直于M、N连线且与桌面平行的匀强电场，电场强度大小为E，带电绳静止时如图乙所示，此时绳上P点的张力大小为，则此时处于M点的绝缘钉受到的绳的拉力大小为（　　） A. B. C. D. qE 8. 宇宙中存在一些质量相等且离其他恒星较远的四颗星组成的四星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用，如图，设四星系统中每个星体的质量均为m，半径均为R，四颗星稳定分布在边长为L的正方形的四个顶点上，已知引力常量为G，关于四星系统（忽略星体自转的影响），下列说法正确的是 A. 四颗星的向心加速度的大小为 B. 四颗星运行的线速度大小是 C. 四颗星表面的重力加速度均为 D. 四颗星的周期均为 9. 如图所示，在坐标轴和处，分别固定电荷量大小为、的两点电荷A、C，测得坐标轴上B点处的电场强度为0，不考虑其他电场的影响，下列说法正确的是（ ） A. 两点电荷带的是同种电荷 B. C. 坐标轴上处与处的电场强度方向相同 D. 坐标轴上处与处的电场强度方向相同 10. 某粮库设计的运粮装置如图，连接粮车和配重的缆绳与斜面平行，斜面倾角为，粮车和配重的质量均为m，每次从高处向下运送的粮食质量为M，粮车由静止下滑L后遇到弹簧的自由端，继续向下运动s速度减为0，同时锁定弹簧和粮车。卸粮后，解开锁定，粮车刚好回到斜坡上的初始位置。不计弹簧和缆绳质量，粮车所受阻力是车总重量的k倍（含有无粮草两种情况），且粮车返回过程中，缆绳始终处于拉直状态。下列说法正确的是（　　） A. 粮车能回到起始位置，应满足 B. 粮车和粮食下滑过程中减少的重力势能大于弹簧和配重增加的机械能 C. 弹簧的最大弹性势能 D. 弹簧的最大弹性势能 二、非选择题：本题共5小题，共60分。按题目要求作答。解答题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，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 某实验装置如图所示。水平光滑圆盘可绕通过圆心的竖直轴匀速转动，竖直轴的角速度可以由电动机控制，圆盘沿半径方向有一个小槽，槽内有可移动的压力传感器，用来测量向心力的大小，将实验小球紧贴压力传感器放置。利用该装置可探究做圆周运动的物体向心力F的大小与小球运动半径r、角速度ω及质量m的关系。 （1）换用不同m的小球，在保证和r不变的条件下，观察F的大小；发现圆周运动所需向心力随小球的___________的增大而增大。（均用题干所给的符号表示） （2）经过探究，可以得出向心力大小的表达式F=___________。（用题干所给的符号表示） （3）物理学中此种实验方法是（　　） A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 12. 某实验小组利用如图所示装置探究系统机械能守恒。细杆两端固定A、B两个直径相等的小球，A球质量，B球质量，杆可绕过点的转轴在竖直平面内转动，两球心到点的距离均为，光电门固定在点正下方，记录小球通过光电门的遮光时间。重力加速度为，实验步骤如下： （1）用测长度的工具测出小球直径； （2）将细杆拉离竖直方向，用量角器测出细杆与竖直方向的夹角，自由释放细杆； ①球B经过光电门的时间记为，此时___________（用题中的字母表示）； ②自由释放细杆到球B通过光电门过程中，系统减少的重力势能___________（用题中的字母表示）； （3）改变细杆与竖直方向的夹角，多次实验。若系统机械能守恒，则关于与的关系图像可能是______。 A、     B、       C、        D、 13. 如图所示，A、B为真空中电荷量均为的两个固定的点电荷，相距为s，AB连线中点为O，C是中垂线上的一点，距O点距离为d，现将另一个电荷量为的点电荷固定在C点处，已知静电力常量为k，求： （1）A电荷对电荷量为的点电荷的库仑力； （2）电荷量为的点电荷在C点处所受的库仑力。 14. 哈尔滨冰雪大世界的冰块采集自松花江，步骤为开锯、切分、打捞、运送。图甲是某次运送冰块的示意图，水平冰面AB段由于清理了积雪可视为光滑冰面、BC段动摩擦因数。长方体冰块长，质量均匀分布且总质量为开始时，静止在AB段内，现给冰块一个水平向右的初速度使冰块向着BC运动，重力加速度。求： （1）冰块中点到达B点时，冰块的加速度大小a； （2）冰块静止时，冰块右端与B点的距离d； （3）如图乙，在冰块静止后，质量为，可视为质点的与冰块动摩擦因数的破冰工具，以的速度从冰块左端水平向右滑上冰块，求整个运动过程冰块与地面摩擦产热Q。 15. 小张同学将如图（a）所示的装置放置在水平地面上，该装置由倾角θ=37°的倾斜轨道AB、水平传送带BC、水平轨道CD和竖直半圆轨道DEF平滑连接而成。质量m=0.5kg的小滑块从A点静止释放，传送带静止时，滑块恰好能够到达与圆心等高的E点。已经倾斜轨道AB的长度L1和水平传送带BC的长度L2相等，且L1=L2=0.75m，水平轨道CD长L3=1.0m，滑块与传送带BC和轨道CD间的动摩擦因数均为μ=0.2。倾斜轨道和半圆形轨道均可视为光滑，忽略空气阻力。（sin37°=0.6） （1）求圆弧轨道半径R； （2）要使滑块恰好能通过半圆轨道最高点F点，求传送带速度v； （3）若传送带以顺时针方向转动，并在圆弧E处固定一挡板（图中（b）所示），滑块撞上挡板后会以原速率反弹回来。写出滑块停止时距离C点的距离x和传送带速度v的关系式。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 襄阳四中2025级高一年级下学期期中学情质量检测 物理试题 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.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. “电”的概念古来有之，但对电的研究到了16世纪才随着现代科学的发展而开始。在静电学的发展史中，法国物理学家库仑的功劳首屈一指，他让电学成为一门现代科学。关于比荷、元电荷、点电荷、库仑定律，下列说法正确的是（　　） A. 带电性质不同的质子和电子所带电荷量大小相等，它们的比荷也相等 B. 元电荷是自然界中最小的电荷量，元电荷可以是质子也可以是电子 C. 体积小的带电小球在任何情况下都可以看成点电荷 D. 真空中两静止的点电荷之间的库仑力大小总是相等的 【答案】D 【解析】 【详解】A．质子和电子所带电荷量大小相等（均为元电荷），但质子质量远大于电子质量（约1836倍），因此比荷（电荷量与质量的比值，即）不相等。电子比荷远大于质子比荷，故A错误； B．元电荷是自然界中最小的电荷量（），但元电荷不是实体粒子；质子和电子是携带元电荷的粒子，但元电荷不是质子或电子，故B错误； C．点电荷是理想模型，其适用条件是带电体的尺寸远小于它们之间的距离。体积小的带电小球在距离很近时（如两小球紧贴），尺寸不可忽略，不能视为点电荷，故C错误； D．库仑定律是实验定律（由库仑通过扭秤实验得出），且根据定律，两电荷间库仑力大小相等、方向相反，符合牛顿第三定律，故D正确。 故选D。 2. 2024年8月6日，我国“千帆星座”计划的首批组网卫星发射成功。“千帆星座”计划采用多层轨道，分阶段实施的星座设计，其中高轨卫星通常位于地球同步轨道，高度约为36000km，低轨卫星轨道高度通常在160km至2000km之间。低轨卫星相对高轨卫星而言（　　） A. 环绕地球运行的速度更小 B. 环绕地球运行的加速度更小 C. 绕地球转一周所需的时间更长 D. 环绕过程中角速度更大 【答案】D 【解析】 【详解】卫星做圆周运动的向心力由万有引力提供，根据 解得 低轨卫星轨道半径小，相对高轨卫星而言，环绕速度更大，加速度更大，周期更短，角速度更大。 故选D。 3. 临时施工时，常常利用汽车将重物提至高处，如图所示。汽车向左匀速行驶的过程中，重物的速度（　　） A. 保持不变 B. 逐渐增大 C. 逐渐减小 D. 先增大后减小 【答案】B 【解析】 【详解】设汽车在速度大小为，重物的速度大小为，连接汽车的绳子与竖直方向的夹角为，则有 汽车向左匀速行驶，即不变，增大，所以增大。 故选B。 4. 关于如图a、图b、图c、图d所示的四种圆周运动模型，下列说法不正确的是（　　） A. 图a圆形桥半径，若最高点车速时，车对桥面的压力为零，车将做平抛运动 B. 图b中，在固定圆锥筒（内壁光滑）内做匀速圆周运动的小球，受重力、弹力和向心力 C. 图c中，仅在重力和轻绳拉力作用下，绕另一固定端在竖直面内做圆周运动的小球，最容易拉断轻绳的位置一定是最低点 D. 图d中，火车以大于临界速度经过外轨高于内轨的弯道时，火车易脱轨做离心运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．图a中，在圆形桥最高点对车受力分析，根据牛顿第二定律，有 代入数据，可得，车将做平抛运动，故A正确，不符合题意； B．图b中，在固定圆锥筒（内壁光滑）内做匀速圆周运动的小球，受重力、弹力，合力提供小球的向心力，故B错误，符合题意； C．图c中，仅在重力和轻绳拉力作用下，绕另一固定端在竖直面内做圆周运动的小球，在最高点有 整理可得 在最低点有 整理可得 根据能量关系可知，故最容易拉断轻绳的位置一定是最低点，故C正确，不符合题意； D．图d中，火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道时，根据公式可知，重力与支持力的合力不足以提供向心力，故外轨对火车有侧压力，火车易脱轨做离心运动，故D正确，不符合题意。 故选B。 5. 如图所示是国产大型运输机运-20在胜利完成抗疫救灾任务后接受“过水门”的礼遇，为英雄们“接风洗尘”时的情景。一位军迷学生，在看到图片后发现“水门”左右对称且顶部切线水平，进而依据自己了解到的关于运-20的尺寸参数，估测“水门”的宽度及高度分别约为80m和20m，由此可知水从水枪口喷出时速度的大小约为（　　） A. 20m/s B. 40m/s C. m/s D. m/s 【答案】C 【解析】 【详解】水从水枪口喷出后做抛体运动，水平方向上的分运动是匀速直线运动，竖直方向上是竖直上抛运动。设水平速度为，竖直初速度为，从喷出到最高点用时为，则有 解得 所以水喷出时的速度约为 故选C。 6. 磁悬浮列车是一种现代高科技轨道交通工具，它通过电磁力实现列车与轨道之间的无接触的悬浮和导向，再利用直线电机产生的电磁力牵引列车运行。由于其轨道的磁力使之悬浮在空中，运行时不同于其他列车需要接触地面，可认为只受来自空气的阻力。我国目前正在研发超导磁悬浮列车，设计时速可达600公里。如图所示，磁悬浮列车的质量为m，以某一恒定的功率在平直轨道上从静止开始运动，经时间t达到该功率下的最大速度vm，已知列车所受空气阻力满足，其中k为已知常数，v为列车的速度，则下列说法正确的是（ ） A. 列车的功率为kvm2 B. 列车达到最大速度前加速度与牵引力成正比 C. 列车在时间t内克服空气阻力做功为 D. 列车在时间t内位移小于 【答案】C 【解析】 【详解】A．列车匀速运动时功率最大 根据题意得 解得，A错误； B．根据牛顿第二定律得 又因为 解得 列车达到最大速度前加速度与牵引力不成正比，B错误； C．根据动能定理得 解得，C正确； D．列车在时间t内做变加速运动，平均速度大于，位移大于，D错误。 故选C。 7. 如图甲所示，光滑的绝缘水平桌面上静止着一松软的不可伸长的带电绳，总电荷量为（q>0），绳上的电荷和绳的质量都均匀分布，绳的两端分别固定在M、N两点的绝缘钉上，绳NP段的长度为总长度的。若在空间中加上垂直于M、N连线且与桌面平行的匀强电场，电场强度大小为E，带电绳静止时如图乙所示，此时绳上P点的张力大小为，则此时处于M点的绝缘钉受到的绳的拉力大小为（　　） A. B. C. D. qE 【答案】D 【解析】 【详解】绳上取一点Q，使得绳QM段的长度为总长度的，根据对称性可知Q点拉力等于P点拉力，对PQ整体分析可知，沿电场方向有 解得 根据题意绳上P点的张力大小为，则 再对PN段分析可知 解得 故选D。 8. 宇宙中存在一些质量相等且离其他恒星较远的四颗星组成的四星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用，如图，设四星系统中每个星体的质量均为m，半径均为R，四颗星稳定分布在边长为L的正方形的四个顶点上，已知引力常量为G，关于四星系统（忽略星体自转的影响），下列说法正确的是 A. 四颗星的向心加速度的大小为 B. 四颗星运行的线速度大小是 C. 四颗星表面的重力加速度均为 D. 四颗星的周期均为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．四星系统的圆心在正方形中心，半径为 向心力由合力提供，故 解得 A错误； B．根据公式 解得 B正确； D．根据公式 解得 D错误； C．由 得 C正确。 故选BC。 9. 如图所示，在坐标轴和处，分别固定电荷量大小为、的两点电荷A、C，测得坐标轴上B点处的电场强度为0，不考虑其他电场的影响，下列说法正确的是（ ） A. 两点电荷带的是同种电荷 B. C. 坐标轴上处与处的电场强度方向相同 D. 坐标轴上处与处的电场强度方向相同 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．由于B点处的电场强度为0，可知两点电荷A、C在B点处的电场强度大小相等，方向相反，可知两点电荷带的是同种电荷，根据点电荷场强公式可得 可得 故A正确，B错误； C．设两点电荷A、C均带正电，由于处比B点更接近点电荷A，则处的场强方向向右，处更接近点电荷C，则处的场强方向向右；同理若两点电荷A、C均带负电，可知坐标轴上处与处的电场强度方向均向左，故C正确； D．设两点电荷A、C均带正电，由于处比B点更接近点电荷C，则处的场强方向向左，处更接近点电荷C，则处的场强方向向右，故D错误。 故选AC。 10. 某粮库设计的运粮装置如图，连接粮车和配重的缆绳与斜面平行，斜面倾角为，粮车和配重的质量均为m，每次从高处向下运送的粮食质量为M，粮车由静止下滑L后遇到弹簧的自由端，继续向下运动s速度减为0，同时锁定弹簧和粮车。卸粮后，解开锁定，粮车刚好回到斜坡上的初始位置。不计弹簧和缆绳质量，粮车所受阻力是车总重量的k倍（含有无粮草两种情况），且粮车返回过程中，缆绳始终处于拉直状态。下列说法正确的是（　　） A. 粮车能回到起始位置，应满足 B. 粮车和粮食下滑过程中减少的重力势能大于弹簧和配重增加的机械能 C. 弹簧的最大弹性势能 D. 弹簧的最大弹性势能 【答案】BD 【解析】 【详解】ACD．向下运送粮食由能量守恒可得 解得 向上回到起始位置过程由能量守恒可得 解得 粮车能回到起始位置，应满足 故AC错误，D正确。 B．粮车和粮食下滑过程中减少的重力势能转化为弹簧和配重增加的机械能加上克服阻力做功产生的内能，故B正确； 故选BD。 二、非选择题：本题共5小题，共60分。按题目要求作答。解答题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，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 某实验装置如图所示。水平光滑圆盘可绕通过圆心的竖直轴匀速转动，竖直轴的角速度可以由电动机控制，圆盘沿半径方向有一个小槽，槽内有可移动的压力传感器，用来测量向心力的大小，将实验小球紧贴压力传感器放置。利用该装置可探究做圆周运动的物体向心力F的大小与小球运动半径r、角速度ω及质量m的关系。 （1）换用不同m的小球，在保证和r不变的条件下，观察F的大小；发现圆周运动所需向心力随小球的___________的增大而增大。（均用题干所给的符号表示） （2）经过探究，可以得出向心力大小的表达式F=___________。（用题干所给的符号表示） （3）物理学中此种实验方法是（　　） A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 【答案】（1）m （2）mω2r （3）C 【解析】 【小问1详解】 根据控制变量法原理，在探究向心力和质量m之间的关系时，应保证其余两个变量不发生改变，即保证和，可以观察到向心力随着球的质量m增大而增大。 【小问2详解】 向心力表达式为 【小问3详解】 该实验探究多个物理量之间的关系，则主要采用的方法为控制变量法。 故选C。 12. 某实验小组利用如图所示装置探究系统机械能守恒。细杆两端固定A、B两个直径相等的小球，A球质量，B球质量，杆可绕过点的转轴在竖直平面内转动，两球心到点的距离均为，光电门固定在点正下方，记录小球通过光电门的遮光时间。重力加速度为，实验步骤如下： （1）用测长度的工具测出小球直径； （2）将细杆拉离竖直方向，用量角器测出细杆与竖直方向的夹角，自由释放细杆； ①球B经过光电门的时间记为，此时___________（用题中的字母表示）； ②自由释放细杆到球B通过光电门过程中，系统减少的重力势能___________（用题中的字母表示）； （3）改变细杆与竖直方向的夹角，多次实验。若系统机械能守恒，则关于与的关系图像可能是______。 A、     B、       C、        D、 【答案】 ①. ②. ③. C 【解析】 【详解】（2）①[1]球B经过光电门的时间记为，此时 ②[2]自由释放细杆到球B通过光电门过程中，系统减少的重力势能为 （3）[3]小球动能的增加量为 若小球摆动过程中机械能守恒，则满足 整理可得 故选C。 13. 如图所示，A、B为真空中电荷量均为的两个固定的点电荷，相距为s，AB连线中点为O，C是中垂线上的一点，距O点距离为d，现将另一个电荷量为的点电荷固定在C点处，已知静电力常量为k，求： （1）A电荷对电荷量为的点电荷的库仑力； （2）电荷量为的点电荷在C点处所受的库仑力。 【答案】（1），方向由A指向C （2），方向由O指向C 【解析】 【小问1详解】 如图所示 由库仑定律有 其中 可得，方向为由A指向C； 【小问2详解】 如上图所示，A、B两电荷对产生的电场力大小相同 则电荷量为的点电荷在C点处所受的库仑力大小为 根据几何关系有 解得，方向由O指向C。 14. 哈尔滨冰雪大世界的冰块采集自松花江，步骤为开锯、切分、打捞、运送。图甲是某次运送冰块的示意图，水平冰面AB段由于清理了积雪可视为光滑冰面、BC段动摩擦因数。长方体冰块长，质量均匀分布且总质量为开始时，静止在AB段内，现给冰块一个水平向右的初速度使冰块向着BC运动，重力加速度。求： （1）冰块中点到达B点时，冰块的加速度大小a； （2）冰块静止时，冰块右端与B点的距离d； （3）如图乙，在冰块静止后，质量为，可视为质点的与冰块动摩擦因数的破冰工具，以的速度从冰块左端水平向右滑上冰块，求整个运动过程冰块与地面摩擦产热Q。 【答案】（1） （2）1.25m （3）37.5J 【解析】 【小问1详解】 根据牛顿第二定律 由 解得 【小问2详解】 设冰块进入段长度为时，冰块所受摩擦力 由式子可知此阶段摩擦力正比于冰块进入段的长度，则此阶段克服摩擦力做功 根据能量守恒定律 由，解得 【小问3详解】 对冰块 工具到达最右端恰好共速 位移关系 解得 对冰块 共速后，工具和冰块相对静止一起减速，加速度为，有 冰块减速位移 解得 冰块与地面摩擦产热 15. 小张同学将如图（a）所示的装置放置在水平地面上，该装置由倾角θ=37°的倾斜轨道AB、水平传送带BC、水平轨道CD和竖直半圆轨道DEF平滑连接而成。质量m=0.5kg的小滑块从A点静止释放，传送带静止时，滑块恰好能够到达与圆心等高的E点。已经倾斜轨道AB的长度L1和水平传送带BC的长度L2相等，且L1=L2=0.75m，水平轨道CD长L3=1.0m，滑块与传送带BC和轨道CD间的动摩擦因数均为μ=0.2。倾斜轨道和半圆形轨道均可视为光滑，忽略空气阻力。（sin37°=0.6） （1）求圆弧轨道半径R； （2）要使滑块恰好能通过半圆轨道最高点F点，求传送带速度v； （3）若传送带以顺时针方向转动，并在圆弧E处固定一挡板（图中（b）所示），滑块撞上挡板后会以原速率反弹回来。写出滑块停止时距离C点的距离x和传送带速度v的关系式。 【答案】（1）；（2）；（3）见解析 【解析】 【详解】（1）滑块从A运动到E，根据动能定理，有 解得 故圆弧轨道半径为0.1m。 （2）在F点，有 滑块从C运动到F，根据动能定理，有 解得 此外，滑块从A到B，根据动能定理，有 解得 则传送带速度为 故要使滑块恰好能通过半圆轨道最高点F点，传送带速度应为3m/s。 （3）第一种情况：滑块运动到C点时速度依旧大于等于传送带速度，则滑块从B到C一直做匀减速运动，有 解得 根据动能定理，有 解得 故有 故当时，小滑块停在距C点右侧0.5m处。 第二种情况：小滑块停在D往C之间，此时滑块在传送带上先减速后匀速，有 解得 则当 有 解得 则小滑块停在C点右侧 故当时，小滑块停在距C点右侧处。 第三种情况：小滑块停在C往D之间，滑块在传送带上做匀加速运动，有 解得 当 有 解得 则有 故当时，滑块停在距C点右侧处。 第四种情况：滑块从B到C依旧做匀加速运动，有 解得 根据动能定理，有 解得 则有 故当时，小滑块停在距C点右侧1.0m处。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $