精品解析:河北省石家庄市第二中学2025-2026学年高一下学期4月月考物理试卷
2026-05-08
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内容正文:
2026年石家庄二中高一4月份月考试卷
(考试时长:75分钟 满分100分)
一、选择题(共7小题,每小题4分,共28分)
1. 一物体做匀速直线运动,某时刻起受到两个互相垂直、大小分别为F1和F2的恒力作用,经一段时间后,在这两个力的方向上发生的位移大小分别为s1和s2,则在这段时间内这两个力对物体做的总功为( )
A. (F1+F2)(s1+s2) B. F1s1+F2s2
C. D.
2. 如图所示,一个物体从光滑曲面轨道上的A处由静止滑下,则物体从A下滑到B的过程中,下列说法正确的是( )
A. 物体的重力势能增加
B. 斜面的支持力对物体做正功
C. 物体的机械能增大
D. 物体的动能与重力势能之和不变
3. 如图所示,质量为、以的速度飞行的子弹与质量为、以的速度飞行的网球相比( )
A. 子弹的动量较大 B. 网球的动量较大 C. 子弹的动能较大 D. 网球的动能较大
4. 水平推力、分别作用于水平地面上等质量的甲、乙两物体,一段时间后撤去推力,两物体继续运动一段距离后停止,甲、乙两物体的图像分别如图中、所示,图中。在整个运动过程( )
A. 做的功与做的功相等 B. 两物体摩擦力做的功不相等
C. 的冲量与的冲量大小相等 D. 两物体摩擦力的冲量大小相等
5. 游乐园里的摩天轮在竖直平面内匀速转动,转动过程中座舱的姿态保持不变,如图所示。座舱中的乘客保持站立姿态并与座舱保持相对静止,则下列说法正确的是( )
A. 乘客所受座舱提供的作用力始终指向圆心
B. 摩天轮转动一周的过程中,乘客所受座舱提供的作用力做功不为零
C. 摩天轮转动一周的过程中,乘客所受重力的冲量不为零
D. 座舱从最高点到最低点的过程中,乘客所受重力的功率始终保持不变
6. “歼-20”是中国自主研制的双发重型隐形战斗机,该机将担负中国未来对空、对海的主权维护任务。在某次起飞中,质量为m的“歼-20”以恒定的功率P起动,其起飞过程的速度随时间变化图像如图所示,经时间t0飞机的速度达到最大值为vm时,刚好起飞。关于起飞过程,下列说法正确的是( )
A. 飞机所受合力不变,速度增加越来越慢
B. 飞机所受合力增大,速度增加越来越快
C. 该过程克服阻力所做的功为
D. 平均速度
7. 某研究机构利用力传感器研究蹦床过程。传感器采集了某运动员在一次蹦床过程中对蹦床的压力随时间变化的关系,利用计算机绘制出图像如图所示。运动员视为质点,不考虑空气阻力,重力加速度。则时间内图线与横轴围成的阴影面积约为( )
A. B. C. D.
二、多选题(共3小题,每小题6分,共18分)
8. 如图所示,轻质弹簧上端固定,下端系一物体。物体在处时,弹簧处于原长状态。现用手托住物体使它从处缓慢下降,到达处时,手和物体自然分开。此过程中,手的支持力对物体所做的功的绝对值为。不考虑空气阻力。关于此过程,下列说法正确的有( )
A. 手的支持力一直做正功
B. 弹簧的弹性势能一直增大
C. 物体与弹簧组成的系统机械能守恒
D. 物体与弹簧组成的系统机械能一直减小
9. 2024年3月25日0时46分,我国成功利用长征运载火箭将鹊桥二号中继星送入环月轨道飞行,该中继星进入如图所示的椭圆轨道,图中P点为近月点(贴近月球表面),Q点为远月点,M、N为椭圆的短轴点,则下列说法正确的是( )
A. 鹊桥二号中继星在P点时的动能最大
B. 鹊桥二号中继星在Q点时的势能最大
C. 鹊桥二号中继星经过M、N两点时的加速度相同
D. 鹊桥二号中维星在Q点时的速度大小可能等于月球的第一宇宙速度
10. 如图所示为工厂中用来运输货物的传送带,工人将一质量为的货物(可视为质点)轻放到传送带点,经时间,货物运动至点,且恰好与传送带相对静止。已知传送带以的恒定速率运行,与水平面间的夹角为,重力加速度,,,则货物从到的过程中,下列说法正确的是( )
A. 货物增加的机械能大小为
B. 摩擦力对货物做的功为
C. 传送带因为传送货物多消耗的电能为
D. 传送带因为传送货物增加的平均功率为
三、实验题(共2小题,共18分)
11. 某同学利用图1中的实验装置探究机械能变化量与力做功的关系,所用器材有:一端带滑轮的长木板、轻细绳、的钩码若干、光电门2个、数字计时器、带遮光条的滑块(质量为,其上可放钩码)、刻度尺,当地重力加速度为,实验操作步骤如下:
①安装器材,调整两个光电门距离为,轻细绳下端悬挂4个钩码,如图1所示;
②接通电源,释放滑块,分别记录遮光条通过两个光电门的时间,并计算出滑块通过两个光电门的速度;
③保持最下端悬挂4个钩码不变,在滑块上依次增加一个钩码,记录滑块上所载钩码的质量,重复上述步骤;
④完成5次测量后,计算出每次实验中滑块及所载钩码的总质量M、系统(包含滑块、滑块所载钩码和轻细绳悬挂钩码)总动能的增加量及系统总机械能的减少量,结果如下表所示:
0.200
0.250
0.300
0.350
0.400
0.582
0.490
0.392
0.294
0.195
0.393
0.490
0.686
0.785
回答下列问题:
(1)实验中轻细绳所悬挂钩码重力势能的减少量为______J(保留三位有效数字);
(2)步骤④中的数据所缺数据为______;
(3)若M为横轴,为纵轴,选择合适的标度,在图2中绘出图像______;
若系统总机械能的减少量等于克服摩擦力做功,则物块与木板之间的摩擦因数为______(保留两位有效数字)
12. 某同学通过如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律。将拉力传感器固定在铁架台上,长度为L的细绳(不可伸长)一端连在拉力传感器上,另一端系住直径为d的摆球,图乙是与力传感器连接的计算机屏幕所显示的图像。
(1)为提高实验的精确度,摆球应选用 。
A. 塑料球 B. 泡沫球 C. 钢球 D. 木球
(2)开始时,摆球静止于最低位置,此时拉力传感器示数为,重力加速度为g,则摆球质量为________。
(3)将摆球拉至细绳与竖直方向成一定角度由静止释放,让摆球在竖直平面内摆动,则摆球到最低点时,其动能为________________。(用F0、F2、L、d表示)
(4)记下拉力传感器最小示数及最大示数,改变角度,重复步骤(3)操作,并作出图像,如果摆球的机械能守恒,则下列图像合理的是 。
A. B. C.
(5)若实验中发现系统的动能增量总是比重力势能减少量大,以下可能的影响因素有 。
A. 摆球运动过程受到空气阻力的影响
B. 细绳长度L比摆长偏小
C. 释放时初速度不为零
四、解答题(共3小题,共36分)
13. 冬季,鸬鹚南飞入驻环境宜人的厦门,栖息于筼筜湖等水域。如图甲,一质量为的鸬鹚观察到猎物后在低空由静止开始竖直向下加速俯冲,入水后作减速直线运动。整个运动过程的图像如图乙所示,已知鸬鹚入水瞬间的速度大小为,在空中俯冲时受到的阻力,重力加速度大小取,求:
(1)鸬鹚加速过程中加速度的大小;
(2)鸬鹚加速过程的时间及位移的大小;
(3)过程中水对鸬鹚作用力的冲量大小。
14. 2024年4月25日,我国发射神舟十八号载人飞船,从天和核心舱迎接神舟十七号乘组返回。已知天和核心舱的轨道半径是地球半径的n倍,地球第一宇宙速度为,不考虑地球自转和空气阻力的影响,求:
(1)天和核心舱的在轨环绕速度;
(2)若取距离中心天体无穷远处的势能为零,环绕中心天体运行的航天器在轨道上的势能可以表示为,其中G为引力常量,M为中心天体质量,m为环绕航天器的质量,r为航天器环绕时的轨道半径。现将质量为的神舟十八号载人飞船由地面送上天和核心舱的轨道与之对接,至少要对飞船做多少功?
15. 某固定光滑倾斜轨道装置的竖直截面如图所示,由弧形轨道、竖直圆轨道、水平直轨道平滑连接而成,圆形轨道底端略微错开,在轨道末端的右侧水平面上紧靠着一固定的长木板,长木板上表面与轨道末端所在的水平面齐平,长木板右端固定连有一轻质弹簧的竖直挡板,弹簧处于原长时左端刚好在点。现将一质量为的滑块从弧形轨道上高为的位置静止释放()。已知圆轨道半径,长木板部分粗糙,与滑块间的动摩擦因数为,为滑块到点的水平距离,右侧光滑,滑块可视为质点,不计其它阻力。
(1)若滑块恰能通过竖直圆轨道的最高点,求滑块静止释放的高度及运动到点时轨道对滑块作用力的大小;
(2)当时,滑块经圆轨道运动到点并滑上木板,与弹簧碰撞后原速返回,发现滑块第一次返回恰好不滑离木板,求木板部分的长度;
(3)若滑块最终停止的位置与的距离为,求与的关系式。
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2026年石家庄二中高一4月份月考试卷
(考试时长:75分钟 满分100分)
一、选择题(共7小题,每小题4分,共28分)
1. 一物体做匀速直线运动,某时刻起受到两个互相垂直、大小分别为F1和F2的恒力作用,经一段时间后,在这两个力的方向上发生的位移大小分别为s1和s2,则在这段时间内这两个力对物体做的总功为( )
A. (F1+F2)(s1+s2) B. F1s1+F2s2
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据W=Fs得:W1=F1s;W2=F2s;所以W1+W2=F1s+F2s,故B正确.故选B.
点睛:本题主要考查了恒力做功公式的直接应用,知道公式标量,求总功为各个力做功的代数和,难度不大,属于基础题.
2. 如图所示,一个物体从光滑曲面轨道上的A处由静止滑下,则物体从A下滑到B的过程中,下列说法正确的是( )
A. 物体的重力势能增加
B. 斜面的支持力对物体做正功
C. 物体的机械能增大
D. 物体的动能与重力势能之和不变
【答案】D
【解析】
【详解】从A下滑到B的过程中,高度降低,重力势能减小,曲面的支持力与速度垂直,不做功;因为只有重力做功,机械能守恒,动能与重力势能之和不变,D正确。
故选D。
3. 如图所示,质量为、以的速度飞行的子弹与质量为、以的速度飞行的网球相比( )
A. 子弹的动量较大 B. 网球的动量较大 C. 子弹的动能较大 D. 网球的动能较大
【答案】C
【解析】
【详解】AB.子弹的动量大小为
网球的动量大小为
两者动量大小相等,故AB错误;
CD.子弹的动能为
网球的动能为
所以子弹的动能较大,故C正确,D错误。
故选C。
4. 水平推力、分别作用于水平地面上等质量的甲、乙两物体,一段时间后撤去推力,两物体继续运动一段距离后停止,甲、乙两物体的图像分别如图中、所示,图中。在整个运动过程( )
A. 做的功与做的功相等 B. 两物体摩擦力做的功不相等
C. 的冲量与的冲量大小相等 D. 两物体摩擦力的冲量大小相等
【答案】B
【解析】
【详解】AB.由于,可知撤去外力后,两物体减速时的加速度相同,根据牛顿第二定律可知,由于两物体的质量相等,故两物体受到的摩擦力相等,结合图像可知,甲物体的位移小于乙物体的位移,故摩擦力对甲物体做的功小于对乙物体所做的功;根据动能定理可知,故做的功小于做的功,故A错误,B正确;
CD.由题可知,摩擦力对乙物体的作用时间大于对甲物体的作用时间,结合上述分析可知,两物体受到的摩擦力大小相等,根据可知,甲物体摩擦力的冲量小于乙物体摩擦力的冲量;结合动量定理可知
故的冲量大小小于的冲量大小,故CD错误。
故选B。
5. 游乐园里的摩天轮在竖直平面内匀速转动,转动过程中座舱的姿态保持不变,如图所示。座舱中的乘客保持站立姿态并与座舱保持相对静止,则下列说法正确的是( )
A. 乘客所受座舱提供的作用力始终指向圆心
B. 摩天轮转动一周的过程中,乘客所受座舱提供的作用力做功不为零
C. 摩天轮转动一周的过程中,乘客所受重力的冲量不为零
D. 座舱从最高点到最低点的过程中,乘客所受重力的功率始终保持不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.乘客在竖直平面内做匀速圆周运动,受座舱提供的作用力和重力的合力提供向心力,指向圆心,故A错误;
B.摩天轮转动一周的过程中,乘客的动能不变,根据动能定理,可知乘客所受座舱提供的作用力做功和重力做功之和为零,其中重力做功为零,则乘客所受座舱提供的作用力做功为零,故B错误;
C.摩天轮转动一周的过程中,乘客所受重力的冲量
可知乘客所受重力的冲量不为零,故C正确;
D.摩天轮转动过程中,速度方向改变,根据瞬时功率公式
可知乘客重力的瞬时功率时刻改变,故D错误。
故选C。
6. “歼-20”是中国自主研制的双发重型隐形战斗机,该机将担负中国未来对空、对海的主权维护任务。在某次起飞中,质量为m的“歼-20”以恒定的功率P起动,其起飞过程的速度随时间变化图像如图所示,经时间t0飞机的速度达到最大值为vm时,刚好起飞。关于起飞过程,下列说法正确的是( )
A. 飞机所受合力不变,速度增加越来越慢
B. 飞机所受合力增大,速度增加越来越快
C. 该过程克服阻力所做的功为
D. 平均速度
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】AB.根据图像可知,图像的斜率为加速度,所以起飞中,斜率越来越小,加速度越来越小,速度增加越来越慢,根据牛顿第二定律
加速度减小,合外力减小,故AB错误;
C.根据动能定理可知
解得
故C正确;
D.因为不是匀变速运动,所以平均速度不等于,故D错误。
故选C。
7. 某研究机构利用力传感器研究蹦床过程。传感器采集了某运动员在一次蹦床过程中对蹦床的压力随时间变化的关系,利用计算机绘制出图像如图所示。运动员视为质点,不考虑空气阻力,重力加速度。则时间内图线与横轴围成的阴影面积约为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据图像判断,运动员的重力
运动员在时间段内做竖直上抛运动,离开蹦床时速度
在时间内根据动量定理有
解得
故选C。
二、多选题(共3小题,每小题6分,共18分)
8. 如图所示,轻质弹簧上端固定,下端系一物体。物体在处时,弹簧处于原长状态。现用手托住物体使它从处缓慢下降,到达处时,手和物体自然分开。此过程中,手的支持力对物体所做的功的绝对值为。不考虑空气阻力。关于此过程,下列说法正确的有( )
A. 手的支持力一直做正功
B. 弹簧的弹性势能一直增大
C. 物体与弹簧组成的系统机械能守恒
D. 物体与弹簧组成的系统机械能一直减小
【答案】BD
【解析】
【详解】A.手对物体的支持力方向向上,与位移方向相反,则手对物体做负功,故A错误;
B.弹簧一直被拉长,则弹性势能一直增大,B正确;
CD.因手对物体做负功,可知物体与弹簧组成的系统机械能一直减小,C错误,D正确。
故选BD。
9. 2024年3月25日0时46分,我国成功利用长征运载火箭将鹊桥二号中继星送入环月轨道飞行,该中继星进入如图所示的椭圆轨道,图中P点为近月点(贴近月球表面),Q点为远月点,M、N为椭圆的短轴点,则下列说法正确的是( )
A. 鹊桥二号中继星在P点时的动能最大
B. 鹊桥二号中继星在Q点时的势能最大
C. 鹊桥二号中继星经过M、N两点时的加速度相同
D. 鹊桥二号中维星在Q点时的速度大小可能等于月球的第一宇宙速度
【答案】AB
【解析】
【详解】AB.鹊桥二号中继星在椭圆轨道上运动时机械能守恒,在点时的动能最大,在点时的势能最大,AB正确;
C.鹊桥二号中继星经过两点时的加速度大小相等,方向不同,C错误;
D.根据万有引力提供向心力可得
解得
可知,鹊桥二号中继星在点时的速度一定小于月球的第一宇宙速度,D错误。
故选AB。
10. 如图所示为工厂中用来运输货物的传送带,工人将一质量为的货物(可视为质点)轻放到传送带点,经时间,货物运动至点,且恰好与传送带相对静止。已知传送带以的恒定速率运行,与水平面间的夹角为,重力加速度,,,则货物从到的过程中,下列说法正确的是( )
A. 货物增加的机械能大小为
B. 摩擦力对货物做的功为
C. 传送带因为传送货物多消耗的电能为
D. 传送带因为传送货物增加的平均功率为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.货物做初速度为零的匀加速直线运动,则从A到B上升的高度为
货物增加的机械能为增加的动能与重力势能之和,则有,故A正确;
B.由功能关系可知,摩擦力对货物做的功等于货物机械能变化量,则摩擦力对货物做的功为2800J,故B错误;
C.传送带与货物间的相对位移为
根据牛顿第二定律得f-mgsin37°=ma
根据速度—时间公式得v=at
解得f=350N
产生的热量为Q=fΔx=350×8J=2800J
传送带因为传送货物多消耗的电能E电=ΔE+Q=2800J+2800J=5600J,故C错误;
D.传送带因为传送货物增加的功率为,故D正确。
故选AD。
三、实验题(共2小题,共18分)
11. 某同学利用图1中的实验装置探究机械能变化量与力做功的关系,所用器材有:一端带滑轮的长木板、轻细绳、的钩码若干、光电门2个、数字计时器、带遮光条的滑块(质量为,其上可放钩码)、刻度尺,当地重力加速度为,实验操作步骤如下:
①安装器材,调整两个光电门距离为,轻细绳下端悬挂4个钩码,如图1所示;
②接通电源,释放滑块,分别记录遮光条通过两个光电门的时间,并计算出滑块通过两个光电门的速度;
③保持最下端悬挂4个钩码不变,在滑块上依次增加一个钩码,记录滑块上所载钩码的质量,重复上述步骤;
④完成5次测量后,计算出每次实验中滑块及所载钩码的总质量M、系统(包含滑块、滑块所载钩码和轻细绳悬挂钩码)总动能的增加量及系统总机械能的减少量,结果如下表所示:
0.200
0.250
0.300
0.350
0.400
0.582
0.490
0.392
0.294
0.195
0.393
0.490
0.686
0.785
回答下列问题:
(1)实验中轻细绳所悬挂钩码重力势能的减少量为______J(保留三位有效数字);
(2)步骤④中的数据所缺数据为______;
(3)若M为横轴,为纵轴,选择合适的标度,在图2中绘出图像______;
若系统总机械能的减少量等于克服摩擦力做功,则物块与木板之间的摩擦因数为______(保留两位有效数字)
【答案】 ①. 0.980 ②. 0.588 ③. ④. 0.40(0.38~0.42)
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]四个钩码重力势能的减少量为
(2)[2]对滑块和钩码构成的系统,由能量守恒定律可知
其中系统减少的重力势能为
系统增加的动能为
系统减少的机械能为,则代入数据可得表格中减少的机械能为
(3)[3]根据表格数据描点得的图像为
[4]根据做功关系可知
则图像的斜率为
解得动摩擦因数为
(0.38~0.42)
12. 某同学通过如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律。将拉力传感器固定在铁架台上,长度为L的细绳(不可伸长)一端连在拉力传感器上,另一端系住直径为d的摆球,图乙是与力传感器连接的计算机屏幕所显示的图像。
(1)为提高实验的精确度,摆球应选用 。
A. 塑料球 B. 泡沫球 C. 钢球 D. 木球
(2)开始时,摆球静止于最低位置,此时拉力传感器示数为,重力加速度为g,则摆球质量为________。
(3)将摆球拉至细绳与竖直方向成一定角度由静止释放,让摆球在竖直平面内摆动,则摆球到最低点时,其动能为________________。(用F0、F2、L、d表示)
(4)记下拉力传感器最小示数及最大示数,改变角度,重复步骤(3)操作,并作出图像,如果摆球的机械能守恒,则下列图像合理的是 。
A. B. C.
(5)若实验中发现系统的动能增量总是比重力势能减少量大,以下可能的影响因素有 。
A. 摆球运动过程受到空气阻力的影响
B. 细绳长度L比摆长偏小
C. 释放时初速度不为零
【答案】(1)C (2)
(3) (4)C (5)C
【解析】
【小问1详解】
为提高实验的精确度,减小空气阻力的影响,小球应选用钢球;故选C。
【小问2详解】
据题意,由平衡条件有
解得
【小问3详解】
在最低点时,拉力传感器最大示数,在最低点拉力与重力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律
又
摆球动能的增加量为
【小问4详解】
设摆球在最高点时,摆线与竖直方向夹角为,则
摆球从最高点摆到最低点的过程,重力势能的减少量为
如果摆球的机械能守恒,则有
整理得,故选C。
【小问5详解】
A.由于空气阻力的影响,重力势能一部分克服空气阻力做功,一部分转化为小球的动能,导致系统的动能增量总是比重力势能减少量小,故A错误;
B.此实验中,摆长的测量值对实验结论无影响,故B错误;
C.释放时具有初速度,导致到达最低点时,速度偏大,故C正确。
故选C。
四、解答题(共3小题,共36分)
13. 冬季,鸬鹚南飞入驻环境宜人的厦门,栖息于筼筜湖等水域。如图甲,一质量为的鸬鹚观察到猎物后在低空由静止开始竖直向下加速俯冲,入水后作减速直线运动。整个运动过程的图像如图乙所示,已知鸬鹚入水瞬间的速度大小为,在空中俯冲时受到的阻力,重力加速度大小取,求:
(1)鸬鹚加速过程中加速度的大小;
(2)鸬鹚加速过程的时间及位移的大小;
(3)过程中水对鸬鹚作用力的冲量大小。
【答案】(1)
(2),
(3)
【解析】
【小问1详解】
鸬鹚俯冲过程,由牛顿第二定律
得
【小问2详解】
鸬鹚加速过程
得
加速下落过程满足
得
故鸬鹚加速时间为,位移为。
【小问3详解】
解法一:,鸬鹚在水中减速,规定竖直向下为正方向,由动量定理得
得
负号表示水对鸬鹚的冲量竖直向上。
解法二:规定竖直向下为正方向,鸬鹚运动全程,由动量定理得
得
负号表示水对鸬鹚的冲量竖直向上。
14. 2024年4月25日,我国发射神舟十八号载人飞船,从天和核心舱迎接神舟十七号乘组返回。已知天和核心舱的轨道半径是地球半径的n倍,地球第一宇宙速度为,不考虑地球自转和空气阻力的影响,求:
(1)天和核心舱的在轨环绕速度;
(2)若取距离中心天体无穷远处的势能为零,环绕中心天体运行的航天器在轨道上的势能可以表示为,其中G为引力常量,M为中心天体质量,m为环绕航天器的质量,r为航天器环绕时的轨道半径。现将质量为的神舟十八号载人飞船由地面送上天和核心舱的轨道与之对接,至少要对飞船做多少功?
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)根据
解得
天和核心舱的在轨环绕速度与地球第一宇宙速度的关系为
解得
(2)神舟十八号载人飞船由地面送上天和核心舱的轨道势能增加量为
动能增加量为
至少要对飞船做功
又
联立,解得
15. 某固定光滑倾斜轨道装置的竖直截面如图所示,由弧形轨道、竖直圆轨道、水平直轨道平滑连接而成,圆形轨道底端略微错开,在轨道末端的右侧水平面上紧靠着一固定的长木板,长木板上表面与轨道末端所在的水平面齐平,长木板右端固定连有一轻质弹簧的竖直挡板,弹簧处于原长时左端刚好在点。现将一质量为的滑块从弧形轨道上高为的位置静止释放()。已知圆轨道半径,长木板部分粗糙,与滑块间的动摩擦因数为,为滑块到点的水平距离,右侧光滑,滑块可视为质点,不计其它阻力。
(1)若滑块恰能通过竖直圆轨道的最高点,求滑块静止释放的高度及运动到点时轨道对滑块作用力的大小;
(2)当时,滑块经圆轨道运动到点并滑上木板,与弹簧碰撞后原速返回,发现滑块第一次返回恰好不滑离木板,求木板部分的长度;
(3)若滑块最终停止的位置与的距离为,求与的关系式。
【答案】(1),
(2)0.8m (3)当,;当,
【解析】
【小问1详解】
滑块恰能过圆轨道最高点C,则在C点,由向心力公式有
从释放点到C点,由动能定理:
解得
从释放点到B点,由动能定理:
在B点,由向心力公式:
解得
【小问2详解】
从释放点到E点,对全过程列动能定理:
其中
解得
【小问3详解】
a.滑块刚好过C点,
b.滑块刚好过F点停止,
求得
c.滑块返回刚好停在E点,
求得
d.滑块返回恰好到圆心等高处,
求得
综合得,当时,停在从F返回E的过程中
解得或
当时,停在从E返回F的过程中,
解得或
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