精品解析:广东韶关市第一中学韶关学院附属中学2025-2026学年高一下学期4月阶段考试物理试卷
2026-05-12
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 广东省 |
| 地区(市) | 韶关市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.05 MB |
| 发布时间 | 2026-05-12 |
| 更新时间 | 2026-08-01 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-12 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57825651.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
韶关市第一中学韶关学院附属中学2028届高一级4月阶段考试(物理)
时间:75分钟 满分:100分
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 羽毛球休闲活动成为我校社团活动及课外活动特色。如图所示是打出的羽毛球在空中飞行时,同一底片上多次曝光得到的照片,图中能合理表示羽毛球瞬时速度方向的是( )
A. ① B. ② C. ③ D. ④
2. 仰卧起坐是高中毕业生体育测试的项目之一、如图所示,身高为1.6m,质量为50kg的女生小李在此次测试过程中,一分钟完成40个仰卧起坐,每次起坐时下半身不动,g取,小李在此次测试过程中,克服重力做功的平均功率约为( )
A. 20W B. 80W C. 160W D. 300W
3. 一杆挥去人间冷暖,一钩钓尽水中日月。从古至今,垂钓都能给人们带来悠然自得的乐趣。如图所示,某钓鱼爱好者以速度收线的过程中,鱼沿水平直线从位置被拉到位置,假设鱼在A位置时细线与水平方向夹角为,鱼的速度大小为,线与杆的结点保持不动。点与鱼之间的线始终拉直,鱼视为质点,下列说法正确的是( )
A. B.
C. 若该爱好者减速收线,则鱼可能做匀速运动 D. 无论该爱好者怎样收线,鱼都不可能做匀速运动
4. 如图所示,材料相同的甲、乙两个盘子放置在绕中心匀速旋转的餐桌上,并相对餐桌保持静止,其中甲盘比乙盘距离餐桌中心远。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是( )
A. 若甲、乙两个盘子的质量相等,则两盘受到的摩擦力大小相等
B. 甲、乙两个盘子的向心加速度大小相等
C. 盘子的质量越小,越容易相对餐桌滑动
D. 若餐桌的转速逐渐增加,甲盘先相对餐桌滑动
5. 我国发射“天问一号”探测器对火星开展广泛的科学探测工作。已知探测器质量为m,在火星表面附近悬停,受到竖直向上的升力F,火星半径为R,万有引力常量为G,忽略火星自转。下列说法正确的是( )
A. 火星表面的重力加速度大小为
B. 火星质量为
C. 火星的第一宇宙速度大小为
D. 火星密度为
6. 如图所示,在水平桌面上用硬练习本做成一个斜面,使同一小钢球先后从斜面上A、B位置由静止释放滚下,钢球沿桌面飞出后均做平抛运动,最终落到同一水平面上。比较两次平抛运动,变化的物理量是( )
A. 速度的变化率 B. 落地时瞬时速度
C. 重力的平均功率 D. 落地时重力的瞬时功率
7. 某同学设计了一款游戏装置,将两小球套在光滑的圆圈上,小球的质量大于小球的质量,然后让圆圈绕竖直中心轴匀速转动,稳定后,下列选项中两小球的位置可能正确的是( )
A. B.
C. D.
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8. 木星是太阳系中质量最大的行星,其质量约为地球的318倍,半径约为地球的11倍。如图,某木星探测器从地球出发,经地木转移轨道,再经停泊轨道1、2,最后到达探测轨道3,轨道均相切于点。则( )
A. 探测器的发射速度应大于地球第二宇宙速度
B. 木星表面的重力加速度大于地球表面的重力加速度
C. 探测器从轨道2进入轨道3,需要在点加速
D. 探测器在轨道1、2、3上运行时,轨道3的运行周期最长
9. 如图所示为双层立体泊车装置。欲将静止在①号车位的轿车移至④号泊车位,需先通过①号车位下方的移动板托举着轿车竖直抬升h至③号位、再水平右移停至④号车位,则( )
A. 水平右移过程移动板对车的摩擦力先做正功后做负功
B. 竖直抬升过程中车处于超重状态
C. 竖直抬升过程车辆克服重力做功等于支持力做功
D. 根据题干信息可计算整个过程移动板对车做功的功率
10. 如图所示,半径为1.2m的圆形水泥管道内,小孩在最低点将球向左踢出,球在管道内做一次完整的圆周运动后,第二圈到达距最低点高处时离开管道,恰好落到小孩的书包内。将球视为质点,设球始终在同一竖直平面内运动,且第一次是以最小速度通过最高点的。取重力加速度,不考虑空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 球再次到达管道最低点时,仅受到重力和弹力的作用
B. 球到达管道最高点时速度的大小为
C. 第一圈中,球通过管道水平直径两端时,在左端受到的弹力大
D. 球离开管道时速度的大小为
三、非选择题(本题共5小题,共54分)
11. 如图所示是探究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系的实验装置.转动手柄,可使两侧变速塔轮以及长槽和短槽随之匀速转动.皮带分别套在左右两塔轮上的不同圆盘上,可使两个槽内的小球分别以各自的角速度做匀速圆周运动,其向心力由挡板对小球的压力提供,球对挡板的反作用力,通过杠杆作用使弹簧测力筒下降,从而露出标尺,标尺上露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值.那么:
(1)下列实验的实验方法与本实验相同的是________(填标号);
A. 探究小车速度随时间变化规律
B. 探究两个互成角度的力的合成规律
C. 探究加速度与力、质量的关系
D. 验证机械能守恒定律
(2)若长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A到转轴距离的2倍,长槽上的挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等.探究向心力F和角速度的关系时,若将传动皮带套在两半径之比等于2:1的轮盘上,将质量相同的小球分别放在挡板________和挡板________(均填“A”“B”或“C”)处,则标尺露出红白相间的等分格数的比值约为________.若仅改变皮带位置,通过对比皮带位置轮盘半径之比和向心力大小之比,可以发现向心力F与________成正比.
12. 某同学为了研究飞镖在空中的运动轨迹,将飞镖上绑上自制信号发射装置,使用弹射器水平弹出,运动过程中空气阻力可以忽略,并使用实验室的电磁定位板进行记录,如图所示为一次实验电磁定位板记录中的一部分,图中背景方格的边长表示实际长度,重力加速度g=10m/s2,则:
(1)右图中的A点________(选涂“A:是”或“B:不是”)飞镖发射的起点。
(2)从图像上分析,数据记录的时间间隔________;飞镖做平抛运动的水平初速度大小是________,飞镖到B点时,已经在空中飞行了________s。
13. 投壶是我国古代的一种民间游戏。据《礼记·投壶》记载,以壶口作标的,在一定的水平距离投箭矢,以投入多少计筹决胜负,现有甲、乙两人进行投壶的游戏,为简化起见,将箭矢视为质点,不计壶的高度,并且不计空气阻力。甲箭矢从离地面高的A点以初速度水平抛出,甲正好落在壶口C点,重力加速度取,求:
(1)甲箭矢在空中的飞行时间;
(2)A点离壶口C的水平距离;
(3)乙从离地面高的B点水平抛出乙箭矢,乙箭矢也落到壶口C,求乙箭矢刚落入壶口C时的速度大小和方向。
14. 一辆小型新能源汽车在平直路面上启动,汽车在启动过程中的图像如图所示,段为直线。时汽车的速度大小v1=72km/h且汽车达到额定功率,此后保持额定功率不变,(未知)时刻汽车的速度达到最大值,整个过程中,汽车受到的阻力不变。求:
(1)汽车所受的阻力f大小;
(2)时间内,汽车的牵引力大小;
(3)达到额定功率后加速度开始减小,当加速度为时,汽车的速度v大小。
15. 如图所示,在离水平地面CD高的光滑水平平台上,质量m=1kg的物块(可视为质点)压缩弹簧后被锁扣K锁住,弹簧原长小于水平平台的长度,此时弹簧储存了一定量的弹性势能Ep(未知),若打开锁扣K,物块与弹簧脱离后从A点离开平台,并恰好能从光滑圆弧形轨道BC的B点的切线方向进入圆弧形轨道,B点距地面CD的高度;圆弧轨道半径R=30m,θ=60°,轨道最低点C的切线水平,并与长为L=70m的粗糙水平直轨道CD平滑连接。物块沿轨道BCD运动并与右边墙壁发生碰撞,且碰后速度等大反向。取
(1)求物块从A点离开平台时的速度大小v0;
(2)被K锁住时弹簧储存的弹性势能Ep;
(3)求物块第一次经过圆轨道最低点C时对轨道的压力大小;
(4)若物块与墙壁只发生一次碰撞且不会从B点滑出BCD轨道,求物块与轨道CD间的动摩擦因数μ的取值范围。
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韶关市第一中学韶关学院附属中学2028届高一级4月阶段考试(物理)
时间:75分钟 满分:100分
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 羽毛球休闲活动成为我校社团活动及课外活动特色。如图所示是打出的羽毛球在空中飞行时,同一底片上多次曝光得到的照片,图中能合理表示羽毛球瞬时速度方向的是( )
A. ① B. ② C. ③ D. ④
【答案】D
【解析】
【详解】羽毛球做曲线运动,速度的方向沿轨迹的切线方向,则图中④能合理表示羽毛球瞬时速度方向。
故选D。
2. 仰卧起坐是高中毕业生体育测试的项目之一、如图所示,身高为1.6m,质量为50kg的女生小李在此次测试过程中,一分钟完成40个仰卧起坐,每次起坐时下半身不动,g取,小李在此次测试过程中,克服重力做功的平均功率约为( )
A. 20W B. 80W C. 160W D. 300W
【答案】B
【解析】
【详解】每次重心升高h=0.4m,上半身约为全身重量的0.6倍,则克服重力做功为W=0.6mgh=120J,每次用时t=1.5s,则克服重力做功的平均功率约为
故选B。
3. 一杆挥去人间冷暖,一钩钓尽水中日月。从古至今,垂钓都能给人们带来悠然自得的乐趣。如图所示,某钓鱼爱好者以速度收线的过程中,鱼沿水平直线从位置被拉到位置,假设鱼在A位置时细线与水平方向夹角为,鱼的速度大小为,线与杆的结点保持不动。点与鱼之间的线始终拉直,鱼视为质点,下列说法正确的是( )
A. B.
C. 若该爱好者减速收线,则鱼可能做匀速运动 D. 无论该爱好者怎样收线,鱼都不可能做匀速运动
【答案】C
【解析】
【详解】AB.如图所示,二者的速度关系为,故AB错误;
CD.随着爱好者收线,角度变大,变小,可知若该爱好者减速收线,则鱼可能做匀速运动,故C正确,D错误。
故选C。
4. 如图所示,材料相同的甲、乙两个盘子放置在绕中心匀速旋转的餐桌上,并相对餐桌保持静止,其中甲盘比乙盘距离餐桌中心远。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是( )
A. 若甲、乙两个盘子的质量相等,则两盘受到的摩擦力大小相等
B. 甲、乙两个盘子的向心加速度大小相等
C. 盘子的质量越小,越容易相对餐桌滑动
D. 若餐桌的转速逐渐增加,甲盘先相对餐桌滑动
【答案】D
【解析】
【详解】A.两盘子绕同一转轴转动,则角速度相等;若两个盘子的质量相等,根据,因则两盘受到的摩擦力,A错误;
B.根据可知,甲、乙两个盘子的向心加速度大小,B错误;
C.当盘子相对餐桌将要产生滑动时满足
可知,与盘子的质量无关,C错误;
D.因,根据可知,甲盘产生相对滑动的临界角速度较小,则餐桌的转速逐渐增加,甲盘先相对餐桌滑动,D正确。
故选D。
5. 我国发射“天问一号”探测器对火星开展广泛的科学探测工作。已知探测器质量为m,在火星表面附近悬停,受到竖直向上的升力F,火星半径为R,万有引力常量为G,忽略火星自转。下列说法正确的是( )
A. 火星表面的重力加速度大小为
B. 火星质量为
C. 火星的第一宇宙速度大小为
D. 火星密度为
【答案】B
【解析】
【详解】A.探测器悬停时,升力与火星重力平衡,即
可得火星表面重力加速度,故A错误。
B.由万有引力提供重力有
解得
联立
得,故B正确。
C.第一宇宙速度,故C错误。
D.火星密度,故D错误。
故选B。
6. 如图所示,在水平桌面上用硬练习本做成一个斜面,使同一小钢球先后从斜面上A、B位置由静止释放滚下,钢球沿桌面飞出后均做平抛运动,最终落到同一水平面上。比较两次平抛运动,变化的物理量是( )
A. 速度的变化率 B. 落地时瞬时速度
C. 重力的平均功率 D. 落地时重力的瞬时功率
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据
可得
两次平抛运动的下落高度相同,由
解得
可知两次平抛运动的时间相同,速度的变化率也相同,故A错误;
B.依题意,两次平抛运动的初速度不同,下落高度相同,有
解得
根据
可知两次平抛运动,落地时瞬时速度不相同,故B正确;
C.由
可知两次平抛运动重力的平均功率相同,故C错误;
D.根据
可知两次平抛运动,落地时重力的瞬时功率相同,故D错误。
故选B。
7. 某同学设计了一款游戏装置,将两小球套在光滑的圆圈上,小球的质量大于小球的质量,然后让圆圈绕竖直中心轴匀速转动,稳定后,下列选项中两小球的位置可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】稳定后,两小球在水平面内做匀速圆周运动,小球所受重力与圆圈的支持力的合力提供向心力,如图
解得
两小球转动的角速度相等,所以相同,两小球在同一水平面上。
故选A。
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8. 木星是太阳系中质量最大的行星,其质量约为地球的318倍,半径约为地球的11倍。如图,某木星探测器从地球出发,经地木转移轨道,再经停泊轨道1、2,最后到达探测轨道3,轨道均相切于点。则( )
A. 探测器的发射速度应大于地球第二宇宙速度
B. 木星表面的重力加速度大于地球表面的重力加速度
C. 探测器从轨道2进入轨道3,需要在点加速
D. 探测器在轨道1、2、3上运行时,轨道3的运行周期最长
【答案】AB
【解析】
【详解】A.探测器要脱离地球的引力范围,则其发射速度应大于地球第二宇宙速度,选项A正确;
B.根据
解得
可得
即木星表面的重力加速度大于地球表面的重力加速度,选项B正确;
C.探测器从轨道2进入轨道3,需要在点减速做向心运动,选项C错误;
D.根据开普勒第三定律可知,探测器在轨道1、2、3上运行时,轨道3的运行周期最短,选项D错误。
故选AB。
9. 如图所示为双层立体泊车装置。欲将静止在①号车位的轿车移至④号泊车位,需先通过①号车位下方的移动板托举着轿车竖直抬升h至③号位、再水平右移停至④号车位,则( )
A. 水平右移过程移动板对车的摩擦力先做正功后做负功
B. 竖直抬升过程中车处于超重状态
C. 竖直抬升过程车辆克服重力做功等于支持力做功
D. 根据题干信息可计算整个过程移动板对车做功的功率
【答案】AC
【解析】
【详解】A.水平右移过程,车辆先向右加速后减速,可知移动板对车的摩擦力方向先向右后向左,则摩擦力先做正功后做负功,故A正确;
B.竖直抬升过程中,车辆先向上加速后向上减速,加速度方向先向上后向下,车先处于超重状态,后处于失重,故B错误;
C.竖直抬升过程,由于初、末动能均为0,根据动能定理可知,竖直抬升过程车辆克服重力做功等于支持力做功,故C正确;
D.由于不知道整个过程的运动时间,所以根据题干信息不能计算整个过程移动板对车做功的功率,故D错误。
故选AC。
10. 如图所示,半径为1.2m的圆形水泥管道内,小孩在最低点将球向左踢出,球在管道内做一次完整的圆周运动后,第二圈到达距最低点高处时离开管道,恰好落到小孩的书包内。将球视为质点,设球始终在同一竖直平面内运动,且第一次是以最小速度通过最高点的。取重力加速度,不考虑空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 球再次到达管道最低点时,仅受到重力和弹力的作用
B. 球到达管道最高点时速度的大小为
C. 第一圈中,球通过管道水平直径两端时,在左端受到的弹力大
D. 球离开管道时速度的大小为
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.由题意可知,球运动时一定受摩擦力作用,即球再次到达管道最低点时受重力、弹力和摩擦力,选项A错误;
B.设球的质量为m,球第一次到达管道最高点时
得
选项B正确;
C.球在第一圈前后两次通过管道水平直径的两端时,在左端比右端的速度大,需要的向心力大,弹力提供向心力,据
知在左端受到的弹力大,选项C正确;
D.球离开管道时受力如图所示,此时球所在的半径方向与水平方向的夹角为,,
解得
故选项D正确。
故选BCD。
三、非选择题(本题共5小题,共54分)
11. 如图所示是探究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系的实验装置.转动手柄,可使两侧变速塔轮以及长槽和短槽随之匀速转动.皮带分别套在左右两塔轮上的不同圆盘上,可使两个槽内的小球分别以各自的角速度做匀速圆周运动,其向心力由挡板对小球的压力提供,球对挡板的反作用力,通过杠杆作用使弹簧测力筒下降,从而露出标尺,标尺上露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值.那么:
(1)下列实验的实验方法与本实验相同的是________(填标号);
A. 探究小车速度随时间变化规律
B. 探究两个互成角度的力的合成规律
C. 探究加速度与力、质量的关系
D. 验证机械能守恒定律
(2)若长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A到转轴距离的2倍,长槽上的挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等.探究向心力F和角速度的关系时,若将传动皮带套在两半径之比等于2:1的轮盘上,将质量相同的小球分别放在挡板________和挡板________(均填“A”“B”或“C”)处,则标尺露出红白相间的等分格数的比值约为________.若仅改变皮带位置,通过对比皮带位置轮盘半径之比和向心力大小之比,可以发现向心力F与________成正比.
【答案】(1)C (2) ①. A ②. C ③. 1:4 ④.
【解析】
【小问1详解】
本实验所用的研究方法是控制变量法,与验证牛顿第二定律实验的实验方法相同。
故选C。
【小问2详解】
[1][2]若探究向心力和角速度的关系,则要保持质量和半径不变,即要将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板C上。
[3]若将传动皮带套在两半径之比等于2:1的轮盘上,因两轮盘边缘的线速度相同,根据可知,角速度之比为1:2
根据可知,向心力之比为1:4,则标尺露出红白相间的等分格数的比值约为1:4。
[4]若仅改变皮带位置,通过对比皮带所在位置的轮盘半径之比和向心力大小之比,可以发现向心力与角速度的平方成正比。
12. 某同学为了研究飞镖在空中的运动轨迹,将飞镖上绑上自制信号发射装置,使用弹射器水平弹出,运动过程中空气阻力可以忽略,并使用实验室的电磁定位板进行记录,如图所示为一次实验电磁定位板记录中的一部分,图中背景方格的边长表示实际长度,重力加速度g=10m/s2,则:
(1)右图中的A点________(选涂“A:是”或“B:不是”)飞镖发射的起点。
(2)从图像上分析,数据记录的时间间隔________;飞镖做平抛运动的水平初速度大小是________,飞镖到B点时,已经在空中飞行了________s。
【答案】(1)B (2) ①. 0.04 ②. 0.6 ③. 0.08
【解析】
【小问1详解】
飞镖在水平方向做匀速直线运动,且与在水平方向上相等,因此AB与BC所对应的时间相等,若A点是抛出点,则根据匀变速直线运动规律的推论可知AB与BC间竖直方向的位移比应为,但实际上与间竖直方向的位移比为,所以A点不是抛出点,故选B。
【小问2详解】
[1]根据匀变速直线运动规律,在竖直方向上有
解得时间间隔为
[2]水平方向上有
解得飞镖做平抛运动的水平初速度大小为
[3]飞镖到B点时竖直方向的速度为
飞镖到B点时,已经在空中飞行的时间为
13. 投壶是我国古代的一种民间游戏。据《礼记·投壶》记载,以壶口作标的,在一定的水平距离投箭矢,以投入多少计筹决胜负,现有甲、乙两人进行投壶的游戏,为简化起见,将箭矢视为质点,不计壶的高度,并且不计空气阻力。甲箭矢从离地面高的A点以初速度水平抛出,甲正好落在壶口C点,重力加速度取,求:
(1)甲箭矢在空中的飞行时间;
(2)A点离壶口C的水平距离;
(3)乙从离地面高的B点水平抛出乙箭矢,乙箭矢也落到壶口C,求乙箭矢刚落入壶口C时的速度大小和方向。
【答案】(1);(2);(3),速度方向与水平方向的夹角的正切值为
【解析】
【详解】(1)根据题意可知,甲箭矢在空中做平抛运动,竖直方向上,由可得,甲箭矢在空中的飞行时间为
(2)水平方向上,水平位移为
即A点离壶口C的水平距离为。
(3)乙从离地面高的B点水平抛出乙箭矢,则竖直方向上,由可得,乙箭矢在空中的飞行时间为
由于乙箭矢也落到壶口C,水平方向上,由可得,乙箭矢抛出时的速度为
竖直方向上,由可得,乙箭矢落在点时,竖直分速度为
则乙箭矢刚落入壶口C时的速度大小为
设速度方向与水平方向夹角为,则有
即速度方向与水平方向的夹角的正切值为。
14. 一辆小型新能源汽车在平直路面上启动,汽车在启动过程中的图像如图所示,段为直线。时汽车的速度大小v1=72km/h且汽车达到额定功率,此后保持额定功率不变,(未知)时刻汽车的速度达到最大值,整个过程中,汽车受到的阻力不变。求:
(1)汽车所受的阻力f大小;
(2)时间内,汽车的牵引力大小;
(3)达到额定功率后加速度开始减小,当加速度为时,汽车的速度v大小。
【答案】(1)
(2)
(3)(或)
【解析】
【小问1详解】
汽车的最大速度
据
可知
解得汽车所受的阻力大小为。
【小问2详解】
0~t1时间内,汽车做匀加速直线运动,牵引力不变,由
解得所求汽车的牵引力大小
【小问3详解】
如图,汽车0~t1时间内加速度
由牛顿第二定律有
解得 m=750 kg
当加速度为a2=0.8m/s2时,根据牛顿第二定律
汽车已达到额定功率
此时速度为
15. 如图所示,在离水平地面CD高的光滑水平平台上,质量m=1kg的物块(可视为质点)压缩弹簧后被锁扣K锁住,弹簧原长小于水平平台的长度,此时弹簧储存了一定量的弹性势能Ep(未知),若打开锁扣K,物块与弹簧脱离后从A点离开平台,并恰好能从光滑圆弧形轨道BC的B点的切线方向进入圆弧形轨道,B点距地面CD的高度;圆弧轨道半径R=30m,θ=60°,轨道最低点C的切线水平,并与长为L=70m的粗糙水平直轨道CD平滑连接。物块沿轨道BCD运动并与右边墙壁发生碰撞,且碰后速度等大反向。取
(1)求物块从A点离开平台时的速度大小v0;
(2)被K锁住时弹簧储存的弹性势能Ep;
(3)求物块第一次经过圆轨道最低点C时对轨道的压力大小;
(4)若物块与墙壁只发生一次碰撞且不会从B点滑出BCD轨道,求物块与轨道CD间的动摩擦因数μ的取值范围。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
从A点到B点,由
在B点时由
得
【小问2详解】
被K锁住时弹簧储存的弹性势能
【小问3详解】
从A到C的过程
在C点,有
可得
由牛顿第三定律得
【小问4详解】
若物块第一次进入CD轨道后恰能与墙壁发生碰撞,从A点至第一次到D点的过程由动能定理得
解得
若物块与墙壁发生一次碰撞后恰好返回到B点时速度为零,从A点至第一次返回到B点的过程,由动能定理得
解得
若物块第二次进入CD轨道后恰好不能与墙壁发生碰撞,从A点至第二次到D点的过程由动能定理得
解得
综上μ的取值范围。
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