精品解析：湖北襄阳市第五中学2025-2026学年高一下学期5月期中物理试题

襄阳五中2025—2026学年度第二学期期中考试 高一物理试卷 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. 羽毛球休闲活动成为我校社团活动及课外活动特色，活动时间在学校的羽毛球场上总是热闹非凡。这项活动不仅成为校园体育文化的亮点，更成为同学们放松身心、增进友谊的重要方式。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. 下列仪器中，所测量的物理量不是力学基本物理量的是（　　） A. B. C. D. 3. 图（a）所示为篮球收纳架，篮球静止在同一水平面的两平行横杆之间，其截面如图（b）所示，不计一切摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 横杆1对篮球的弹力方向竖直向上 B. 横杆1对篮球的弹力是因篮球形变产生的 C. 横杆1与横杆2距离越小，篮球受到的合力越大 D. 横杆1与横杆2距离越小，横杆1对篮球的弹力越小 4. 光滑水平地面上静止放置一个各面都光滑的三角形斜面体，物块从斜面顶端静止释放，不计一切阻力，在下滑过程中（　　） A. 斜面体对物块的弹力不做功 B. 物块对斜面体的压力做正功 C. 物块机械能守恒 D. 物块与斜面体动量守恒 5. 如图所示为甲、乙两质点的位移一时间图像，则下列说法正确的是（　　） A. 质点甲做的是曲线运动 B. 时刻，甲、乙的速度可能相同 C. 时间内，时刻甲、乙相距最远 D. 时间内，甲、乙的平均速度相同 6. 如图所示，跨过光滑轻质定滑轮的轻绳左侧悬挂质量为9kg的物块A，右侧悬挂质量为3kg的物块B，重力加速度。不计空气阻力，由静止释放物块A，两物块在空中做匀变速运动的过程中，连接A、B的绳子上的拉力大小为（　　） A. 35N B. 45N C. 55N D. 65N 7. 如图甲所示，倾角为的传送带以恒定速率逆时针运行，现将一质量为的包裹轻轻放在最上端的点，包裹从点运动到最下端点的过程中，其加速度随位移变化的图像如图乙所示。取重力加速度大小，则下列说法正确的是（　　） A. ，且包裹与传送带间的动摩擦因数为0.5 B. 传送带运行的速度大小为 C. 包裹与传送带间因摩擦而产生的热量为 D. 包裹从点运动到最下端点所用的时间为 8. 某实验小组利用硬纸壳制作了一个鞘套，在边缘平行于边界处开有狭缝，实验中将白纸套入其内，Y同学沿狭缝向下划线，C同学沿鞘套孔径方向将白纸抽出，过程如甲所示。从某时刻开始，分别在白纸上得到乙、丙、丁三种笔迹。以下说法正确的是（　　） A. 出现乙可能是Y同学匀速划线，C同学加速抽纸 B. 出现乙可能是Y同学加速划线，C同学匀速抽纸 C. 出现丙可能是Y同学匀速划线，C同学加速抽纸 D. 若Y、C同学划线和抽纸均为加速也可能出现丁图 9. 2020年5月17日，嫦娥四号着陆器结束了寒冷且漫长的月夜休眠，受光照自主唤醒，迎来第18月昼工作期。着陆器登月前从环月圆轨道Ⅰ上的点实施变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到近月点开始进行动力下降后成功落月，如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 沿轨道Ⅰ运动至时，需减速才能进入轨道Ⅱ B. 沿轨道Ⅰ运行的周期小于沿轨道Ⅱ运行的周期 C. 沿轨道Ⅱ运行时，在点的加速度小于在点的加速度 D. 在轨道Ⅱ上由点运行到点的过程中，万有引力对其做负功 10. 如图所示，倾角为37°的光滑斜面上，轻质弹簧下端固定在斜面底部的挡板上，上端与物块A相连，物块B与物块A紧靠，初始时两物块静止不动，现对物块B缓慢施加沿斜面向下的外力F，使弹簧再压缩20cm，突然撤去外力。已知物块A、B质量分别为mA=0.6kg、mB=0.4kg，弹簧的劲度系数k=60N/m，弹簧的弹性势能（k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量），重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，下列说法正确的是（　　） A. 撤去外力瞬间两物块的加速度大小为12m/s2 B. 两者分离时速度大小为 C. 物块A最大速度大小为 D. 两物块分离后物块B最大位移大小为0.20m 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 某实验小组用如图甲所示的装置来探究弹簧弹力F和长度x的关系。把弹簧上端固定在铁架台的横杆上，记录弹簧自由下垂时下端所到达的刻度位置。然后，在弹簧下端悬挂不同质量的钩码，记录每一次悬挂钩码的质量和弹簧下端的刻度位置，实验中弹簧始终未超过弹簧的弹性限度。通过分析数据得出实验结论。 （1）以弹簧受到的弹力F为纵轴、弹簧的长度x为横轴建立直角坐标系，依据实验数据作出F - x图像，如图乙所示。由图像可知，弹簧自由下垂时的长度x0 = ______cm，弹簧的劲度系数k = ______N/m。（结果均保留2位有效数字） （2）另外一名同学用该弹簧探究弹簧弹力F与弹簧形变量Δx的关系，测得弹簧水平放置时的长度为初始长度，然后再将弹簧竖直悬挂如图甲所示进行实验，依据实验数据作出Δx - F图像，如图丙所示，图像与纵轴有截距的原因是实验中未考虑弹簧自身受到的重力，查阅资料得知弹簧自重与形变量的定量关系是，据此估算弹簧自重为______N。 12. 利用图中所示装置做“验证机械能守恒定律”实验。 （1）除带夹子的重锤、纸带、铁架台（含铁夹）、电火花计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是________。 A. 交流电源 B. 刻度尺 C. 直流电源 D. 天平（含砝码） （2）实验中，先接通电源，再释放重锤，得到图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点的距离分别为、、。已知当地重力加速度为，打点计时器打点的周期为。设重锤的质量为。从打点到打点的过程中。重锤的重力势能减少量________，重锤动能增加量________。 （3）若某同学作出图像如图丙所示，则当地重力加速度________（保留3位有效数字）。 （4）在实验中，某同学根据测得的数据，通过计算发现，重物动能的增加量略大于重物势能的减少量，若测量与计算均无错误，则出现这一问题的原因可能是________。 A. 重物的质量偏大 B. 交流电源的频率偏大 C. 交流电源的频率偏小 D. 重物下落时受到的阻力过大 13. 2018年12月8日2时23分，嫦娥四号探测器成功发射，开启了人类登陆月球背面的探月新征程，距离2020年实现载人登月更进一步，若你通过努力学习、刻苦训练有幸成为中国登月第一人，而你为了测定月球表面附近的重力加速度进行了如下实验：在月球表面上空让一个小球由静止开始自由下落，测出下落高度h=20m时，下落的时间正好为t=5s，则： （1）月球表面的重力加速度为多大？ （2）小球下落过程中，最初2s内和最后2s内的位移之比为多大？ 14. 如图1所示，小朋友用发光跳跳球健身。情境简化如下：不可伸长的轻绳一端系着质量的小球，另一端系在固定竖直轴上。某次锻炼时，小球绕轴做角速度的匀速圆周运动，此时轻绳与地面平行，拉力大小，如图2所示。不计小球的一切阻力，小球可视为质点，，。 （1）求轻绳的长度； （2）小球绕轴做角速度的匀速圆周运动，此时轻绳与轴的夹角，结点为，如图3所示。求小球对地面的压力大小； （3）保持（2）中结点不变，求能使小球离开地面的最小角速度。 15. 如图所示，半径R=2m的光滑圆弧轨道BC固定在竖直平面内，轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角θ=30°，轨道的下端与一质量M=2kg的长木板相切于C点，小物块可以无损耗的滑上长木板，长木板长度L=5m，C点右侧距离d=5.75m处有一弹性竖直挡板，物块和木板与弹性挡板相碰后会以原速率反弹。圆弧轨道右上方有一个光滑的平台，一轻质弹簧的右端固定在平台右侧的竖直挡板上，平台左端A点与圆弧轨道顶端B点的高度差h=0.15m，用外力使质量m=1kg的小物块（可视为质点）压缩弹簧处于静止状态，撤去外力，小物块从平台左端A点飞出恰好从B点沿圆弧轨道切线方向进入轨道。小物块与木板的动摩擦因数μ1=0.6，木板和水平面间的动摩擦因数μ2=0.1。g取10m/s2。求： （1）外力撤去前，弹簧的弹性势能； （2）小物块第一次经过C点时受到的支持力大小； （3）小物块最终静止时的位置距木板右端的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 襄阳五中2025—2026学年度第二学期期中考试 高一物理试卷 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. 羽毛球休闲活动成为我校社团活动及课外活动特色，活动时间在学校的羽毛球场上总是热闹非凡。这项活动不仅成为校园体育文化的亮点，更成为同学们放松身心、增进友谊的重要方式。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】根据曲线运动速度方向在该点的轨迹切线方向上，可知图中能合理表示羽毛球瞬时速度方向的是④。 故选D。 2. 下列仪器中，所测量的物理量不是力学基本物理量的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．弹簧测力计测量力的大小，而力不是基本物理量，故A符合题意； B．刻度尺用来测量长度，而长度是基本物理量，故B不符合题意； C．天平用来测量质量，而质量是基本物理量，故C不符合题意； D．停表用来测量时间，而时间是基本物理量，故D不符合题意。 故选A。 3. 图（a）所示为篮球收纳架，篮球静止在同一水平面的两平行横杆之间，其截面如图（b）所示，不计一切摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 横杆1对篮球的弹力方向竖直向上 B. 横杆1对篮球的弹力是因篮球形变产生的 C. 横杆1与横杆2距离越小，篮球受到的合力越大 D. 横杆1与横杆2距离越小，横杆1对篮球的弹力越小 【答案】D 【解析】 【详解】A．横杆1对篮球的弹力方向垂直于接触面指向球心，不是竖直向上，故A错误； B．横杆1对篮球的弹力是因横杆1发生形变产生的，故B错误； C．篮球静止，受力平衡，合力始终为零，故C错误； D．设横杆对篮球的弹力大小为，弹力方向与竖直方向夹角为，根据平衡条件有 解得 横杆1与横杆2距离越小，越小，越大，则越小，故D正确； 故选D。 4. 光滑水平地面上静止放置一个各面都光滑的三角形斜面体，物块从斜面顶端静止释放，不计一切阻力，在下滑过程中（　　） A. 斜面体对物块的弹力不做功 B. 物块对斜面体的压力做正功 C. 物块机械能守恒 D. 物块与斜面体动量守恒 【答案】B 【解析】 【详解】AC．因为各个面均光滑，所以系统的机械能守恒，而斜面体的机械能增加，则物块的机械能减少，故斜面体对物块的弹力做负功，AC错误； B．因为斜面体的机械能增加，所以物块对斜面体的压力做正功，B正确； D．物块与斜面体竖直方向合力不为零，所以动量不守恒，D错误。 故选B。 5. 如图所示为甲、乙两质点的位移一时间图像，则下列说法正确的是（　　） A. 质点甲做的是曲线运动 B. 时刻，甲、乙的速度可能相同 C. 时间内，时刻甲、乙相距最远 D. 时间内，甲、乙的平均速度相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．图像描述的是质点位移与时间的变化关系，因此质点甲、乙均做的是直线运动，故A错误； B．图像的斜率表示质点的速度，由图像可知，时刻，甲、乙的速度方向相反，不可能相同，故B错误； C．时间内，甲、乙速度相同时，甲、乙相距最远，故C错误； D．时间内，甲、乙的位移相同，所用时间相同，因此二者的平均速度相同，故D正确。 故选D。 6. 如图所示，跨过光滑轻质定滑轮的轻绳左侧悬挂质量为9kg的物块A，右侧悬挂质量为3kg的物块B，重力加速度。不计空气阻力，由静止释放物块A，两物块在空中做匀变速运动的过程中，连接A、B的绳子上的拉力大小为（　　） A. 35N B. 45N C. 55N D. 65N 【答案】B 【解析】 【详解】对AB组成的整体由牛顿第二定律有 设连接A、B的绳子上的拉力大小为，对B由牛顿第二定律有 联立解得 故选B。 7. 如图甲所示，倾角为的传送带以恒定速率逆时针运行，现将一质量为的包裹轻轻放在最上端的点，包裹从点运动到最下端点的过程中，其加速度随位移变化的图像如图乙所示。取重力加速度大小，则下列说法正确的是（　　） A. ，且包裹与传送带间的动摩擦因数为0.5 B. 传送带运行的速度大小为 C. 包裹与传送带间因摩擦而产生的热量为 D. 包裹从点运动到最下端点所用的时间为 【答案】D 【解析】 【详解】A．包裹放上传送带后瞬间，包裹相对传送带向上滑动，则包裹所受摩擦力沿传送带向下。 在0到内，根据牛顿第二定律得 包裹运动到与传送带共速后，根据牛顿第二定律得 其中，，联立解得，，故A错误； B．由题图乙可知，包裹的位移为时包裹与传送带共速，则传送带速度，故B错误； C．包裹在0到内，有 包裹在到过程中，有 解得 则有 故，故C错误； D．包裹从点运动到最下端点所用的时间，故D正确。 故选D。 8. 某实验小组利用硬纸壳制作了一个鞘套，在边缘平行于边界处开有狭缝，实验中将白纸套入其内，Y同学沿狭缝向下划线，C同学沿鞘套孔径方向将白纸抽出，过程如甲所示。从某时刻开始，分别在白纸上得到乙、丙、丁三种笔迹。以下说法正确的是（　　） A. 出现乙可能是Y同学匀速划线，C同学加速抽纸 B. 出现乙可能是Y同学加速划线，C同学匀速抽纸 C. 出现丙可能是Y同学匀速划线，C同学加速抽纸 D. 若Y、C同学划线和抽纸均为加速也可能出现丁图 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．若Y同学匀速划线，C同学加速抽纸，笔尖相对纸张会出现向下的匀速运动和向右的加速运动，与轨迹凹侧为加速度的方向相符，故A正确，B错误； C．由图丙可知，加速度方向与Y同学划线的方向相同，即出现丙可能是Y同学加速划线，C同学匀速抽纸，故C错误； D．若Y、C同学划线和抽纸均为加速，且合加速度的方向与合初速度的方向相同，则合运动为匀加速直线运动，则笔迹可能出现丁图，故D正确。 故选AD。 9. 2020年5月17日，嫦娥四号着陆器结束了寒冷且漫长的月夜休眠，受光照自主唤醒，迎来第18月昼工作期。着陆器登月前从环月圆轨道Ⅰ上的点实施变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到近月点开始进行动力下降后成功落月，如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 沿轨道Ⅰ运动至时，需减速才能进入轨道Ⅱ B. 沿轨道Ⅰ运行的周期小于沿轨道Ⅱ运行的周期 C. 沿轨道Ⅱ运行时，在点的加速度小于在点的加速度 D. 在轨道Ⅱ上由点运行到点的过程中，万有引力对其做负功 【答案】AC 【解析】 【详解】A．沿轨道Ⅰ运动至P时，制动减速，万有引力大于向心力做向心运动，做近心运动才能进入轨道Ⅱ，故A正确； B．根据开普勒第三定律，可得半长轴r越大，运动周期越大，显然轨道Ⅰ的半长轴（半径）大于轨道Ⅱ的半长轴，故沿轨道Ⅱ运动的周期小于沿轨道Ⅰ运动的周期，故B错误； C．设月球的质量为M，根据牛顿第二定律可得 着陆器距离月球中心越远加速度越小，所以沿轨道Ⅱ运行时，着陆器在P点的加速度小于在Q点的加速度，故C正确； D．在轨道Ⅱ上由P点运行到Q点的过程中，万有引力方向与速度方向成锐角，万有引力对其做正功，故D错误。 故选AC。 10. 如图所示，倾角为37°的光滑斜面上，轻质弹簧下端固定在斜面底部的挡板上，上端与物块A相连，物块B与物块A紧靠，初始时两物块静止不动，现对物块B缓慢施加沿斜面向下的外力F，使弹簧再压缩20cm，突然撤去外力。已知物块A、B质量分别为mA=0.6kg、mB=0.4kg，弹簧的劲度系数k=60N/m，弹簧的弹性势能（k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量），重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，下列说法正确的是（　　） A. 撤去外力瞬间两物块的加速度大小为12m/s2 B. 两者分离时速度大小为 C. 物块A最大速度大小为 D. 两物块分离后物块B最大位移大小为0.20m 【答案】AC 【解析】 【详解】A．初始时，两物块保持静止，则 根据牛顿第二定律，撤去外力瞬间有 所以 故A正确； B．当A、B分离时，A、B速度、加速度相同，但A、B间没有相互作用力，所以物块A、B均只受重力和斜面的支持力，根据系统机械能守恒定律可得 代入数据解得 故B错误； C．当加速度为零时，速度达到最大，此时弹簧处于压缩状态，则 联立解得 故C正确； D．两物块分离后，B的加速度大小为 所以分离后物块B最大位移大小为 故D错误。 故选AC。 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 某实验小组用如图甲所示的装置来探究弹簧弹力F和长度x的关系。把弹簧上端固定在铁架台的横杆上，记录弹簧自由下垂时下端所到达的刻度位置。然后，在弹簧下端悬挂不同质量的钩码，记录每一次悬挂钩码的质量和弹簧下端的刻度位置，实验中弹簧始终未超过弹簧的弹性限度。通过分析数据得出实验结论。 （1）以弹簧受到的弹力F为纵轴、弹簧的长度x为横轴建立直角坐标系，依据实验数据作出F - x图像，如图乙所示。由图像可知，弹簧自由下垂时的长度x0 = ______cm，弹簧的劲度系数k = ______N/m。（结果均保留2位有效数字） （2）另外一名同学用该弹簧探究弹簧弹力F与弹簧形变量Δx的关系，测得弹簧水平放置时的长度为初始长度，然后再将弹簧竖直悬挂如图甲所示进行实验，依据实验数据作出Δx - F图像，如图丙所示，图像与纵轴有截距的原因是实验中未考虑弹簧自身受到的重力，查阅资料得知弹簧自重与形变量的定量关系是，据此估算弹簧自重为______N。 【答案】（1） ①. 5.0 ②. 50 （2）0.5 【解析】 【小问1详解】 [1]弹力时，弹簧长度为自由下垂时的长度，由图乙可知，长度 [2]根据胡克定律得 由公式可知，图像乙的斜率即为弹簧的劲度系数，所以弹簧的劲度系数 【小问2详解】 根据图丙可知，弹簧由于自重产生的形变量 根据小问1得 将、、代入题干给出的公式 得 12. 利用图中所示装置做“验证机械能守恒定律”实验。 （1）除带夹子的重锤、纸带、铁架台（含铁夹）、电火花计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是________。 A. 交流电源 B. 刻度尺 C. 直流电源 D. 天平（含砝码） （2）实验中，先接通电源，再释放重锤，得到图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点的距离分别为、、。已知当地重力加速度为，打点计时器打点的周期为。设重锤的质量为。从打点到打点的过程中。重锤的重力势能减少量________，重锤动能增加量________。 （3）若某同学作出图像如图丙所示，则当地重力加速度________（保留3位有效数字）。 （4）在实验中，某同学根据测得的数据，通过计算发现，重物动能的增加量略大于重物势能的减少量，若测量与计算均无错误，则出现这一问题的原因可能是________。 A. 重物的质量偏大 B. 交流电源的频率偏大 C. 交流电源的频率偏小 D. 重物下落时受到的阻力过大 【答案】（1）AB （2） ①. ②. （3）9.76 （4）C 【解析】 【小问1详解】 打点计时器需要用到交流电源。验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，两端都有质量，可以约去，不需要天平测量质量。测量点迹间的距离要用刻度尺。 故选AB。 【小问2详解】 [1] 从打点到打点的过程中。重锤的重力势能减少量 [2] 重锤在B点的速度为 重锤动能增加量 【小问3详解】 根据机械能守恒定律有 变形可得 则图像的斜率为 整理解得 【小问4详解】 A．根据需要验证的机械能守恒定律的表达式 可知，重物的质量可以约去，与重物的质量无关，故A错误； BC．根据匀变速运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度有，若交流电源的频率偏大，瞬时速度的真实值偏大，瞬时速度的测量值偏小，会使计算出的重物的动能的增加量小于重力势能的减少量；若交流电源的频率偏小，瞬时速度的真实值偏小，瞬时速度的测量值偏大，会使计算出的重物的动能的增加量大于重力势能的减少量，故B错误，C正确； D．重物下落时受到的阻力过大，则重物动能的增加量应小于重力势能的减少量，故D错误。 故选C。 13. 2018年12月8日2时23分，嫦娥四号探测器成功发射，开启了人类登陆月球背面的探月新征程，距离2020年实现载人登月更进一步，若你通过努力学习、刻苦训练有幸成为中国登月第一人，而你为了测定月球表面附近的重力加速度进行了如下实验：在月球表面上空让一个小球由静止开始自由下落，测出下落高度h=20m时，下落的时间正好为t=5s，则： （1）月球表面的重力加速度为多大？ （2）小球下落过程中，最初2s内和最后2s内的位移之比为多大？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 小球做自由落体运动，由 可得月球表面的重力加速度为 【小问2详解】 小球下落过程中，最初2s内的位移为 最初3s内的位移为 最后2s内的位移为 则最初2s内和最后2s内的位移之比为 14. 如图1所示，小朋友用发光跳跳球健身。情境简化如下：不可伸长的轻绳一端系着质量的小球，另一端系在固定竖直轴上。某次锻炼时，小球绕轴做角速度的匀速圆周运动，此时轻绳与地面平行，拉力大小，如图2所示。不计小球的一切阻力，小球可视为质点，，。 （1）求轻绳的长度； （2）小球绕轴做角速度的匀速圆周运动，此时轻绳与轴的夹角，结点为，如图3所示。求小球对地面的压力大小； （3）保持（2）中结点不变，求能使小球离开地面的最小角速度。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 轻绳拉力充当向心力，有 代入数据可得，轻绳的长度 【小问2详解】 此时小球做圆周运动的半径 绳拉力的水平分力充当向心力， 竖直方向上受力平衡，有 可求得， 根据牛顿第三定律， 【小问3详解】 刚离开地面时， 此时 解得， 15. 如图所示，半径R=2m的光滑圆弧轨道BC固定在竖直平面内，轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角θ=30°，轨道的下端与一质量M=2kg的长木板相切于C点，小物块可以无损耗的滑上长木板，长木板长度L=5m，C点右侧距离d=5.75m处有一弹性竖直挡板，物块和木板与弹性挡板相碰后会以原速率反弹。圆弧轨道右上方有一个光滑的平台，一轻质弹簧的右端固定在平台右侧的竖直挡板上，平台左端A点与圆弧轨道顶端B点的高度差h=0.15m，用外力使质量m=1kg的小物块（可视为质点）压缩弹簧处于静止状态，撤去外力，小物块从平台左端A点飞出恰好从B点沿圆弧轨道切线方向进入轨道。小物块与木板的动摩擦因数μ1=0.6，木板和水平面间的动摩擦因数μ2=0.1。g取10m/s2。求： （1）外力撤去前，弹簧的弹性势能； （2）小物块第一次经过C点时受到的支持力大小； （3）小物块最终静止时的位置距木板右端的距离。 【答案】（1）0.5J （2）42N （3） 【解析】 【小问1详解】 小物块从A点飞出做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，由 解得 小物块从B点沿圆弧轨道切线方向进入轨道，速度方向与竖直方向成 则 解得平抛的初速度大小为 小物块被弹簧弹开过程中，弹性势能转化为小物块的动能，由能量守恒可知，弹簧的弹性势能 【小问2详解】 小物块经过B点的速度大小为 从B到C由动能定理有 解得 小物块第一次经过C点时，根据牛顿第二定律可得 解得 【小问3详解】 小物块滑上木板后，对小物块，根据牛顿第二定律可得 解得 对木板，根据牛顿第二定律可得 解得 假设木板与弹性挡板发生碰撞时，小物块与木板还未共速，则设经过时间后发生碰撞，则 解得 此时木板的速度大小为 小物块的速度大小为 假设成立。此过程中，小物块的位移大小为 木板的位移大小为 则此时小物块距离木板右端的距离为 此后小物块继续向右匀减速，木板向左以初速度为的初速度匀减速，此时根据牛顿第二定律可得 解得木板的加速度大小为 假设小物块和木板减速到零时，木板还未到达C点，则小物块减速到零所需时间为 木板减速到零所需时间为 即小物块和木板同时减速到零，此过程中小物块的位移大小为 木板的位移大小为 则假设成立，此时小物块距离木板右端的距离为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $