精品解析:江苏扬州市邗江中学2025-2026学年高一下学期5月检测物理试卷
2026-05-24
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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-阶段检测 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 扬州市 |
| 地区(区县) | 邗江区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.08 MB |
| 发布时间 | 2026-05-24 |
| 更新时间 | 2026-05-24 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-24 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58016800.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
高一下学期5月检测物理试卷
一、单项选择题∶共11题,每题4分,共44分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列说法正确的是( )
A. 运载“嫦娥五号”探月卫星的火箭发射速度大于第一宇宙速度,小于第二宇宙速度
B. 航天员在“天和核心舱”里可以用弹簧测力计测物体重力
C. 某带电粒子带电量可能等于
D. 合力对物体不做功,则物体机械能守恒
2. 四个电场中,a、b两点电场强度与电势均不相同的是( )
A. B.
C. D.
3. 一个不带电的静电计放在水平桌面上,如图甲所示。现将一个带正电的金属球靠近上端金属小球。移开带正电的小球后,将金属网罩罩在静电计外面,然后再让带正电小球靠近金属网罩。关于上述实验的说法正确的是( )
A. 在图甲中,金属球靠近验电器后验电器下端金属片不张开
B. 在图乙中,金属球靠近验电器后验电器下端金属片张开
C. 在图甲中,金属球靠近验电器后金属球表面的场强为零
D. 在图乙中,金属球靠近验电器后网罩上的B点电势等于小球上A点的电势
4. 如图所示,空间有一水平向右的匀强电场,一带电微粒以初速度从A点沿直线运动到B点,微粒除受到电场力和重力外,不受其它力。则( )
A. 微粒带正电 B. 从A点到B点,微粒的电势能增加
C. 从A点到B点,微粒的动能减小 D. 从A点到B点,微粒的机械能增加
5. “套圈”是很多同学喜欢的娱乐项目,某同学在套圈时从A点先后以不同的水平速度抛出多个相同的圈圈,不计空气阻力,若抛出的速度越大,下列说法正确的是( )
A. 圈圈在空中运动的时间越长
B. 圈圈落地时重力的瞬时功率越大
C. 圈圈落地时的动能越大
D. 圈圈运动过程中重力做的功越多
6. 在x正半轴上存在如图所示的电场强度E随位置变化满足正弦函数关系的电场,E>0表示电场方向沿x轴正方向。一电荷-q从x=0处以一定的初速度沿着x轴正半轴出发,运动过程中,粒子仅受电场力作用,则( )
A. 若粒子能到达位置,则一定能到达处
B. 若粒子能到达位置,则粒子在该点的速度与初速度相同
C. 区域的电势先升高后降低
D. 若粒子到达位置,则粒子在运动过程中的电势能先减少后增加
7. 如图所示,卫星绕地球做圆周运动,若卫星从近地圆轨道P先变轨到椭圆轨道,再变轨到同步轨道Q,卫星只在P、Q轨道上瞬间点火改变速度,下列说法正确的是( )
A. 卫星在P、Q轨道上的机械能相等
B. 卫星在P轨道的动能大于在Q轨道的动能
C. 卫星在P轨道瞬间加速,到达Q轨道后瞬间减速
D. 卫星从P轨道到Q轨道的最短时间大于半天
8. 如图甲所示,计算机键盘为电容式传感器,每个键下面由相互平行间距为的活动金属电极和固定金属电极组成,两金属电极间有空气间隙,两金属电极组成一个平行板电容器,如图乙所示。其内部电路如图丙所示,则下列说法正确的是( )
A. 按键向上的过程中,电容器的电容增大
B. 按键向上的过程中,电容器的电量增大
C. 按键向下的过程中,图丙中电流方向从a流向b
D. 按键向下的过程中,电容器两极间的电场强度增大
9. 某带电体产生的等势面分布如图中实线所示,虚线是一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,M、N分别是运动轨迹与等势面b、a的交点,则下列说法正确的是( )
A. 粒子带正电
B. 粒子在M点的电势能小于在N点的电势能
C. 粒子从M点运动到N点的过程中电场力对粒子先做正功后做负功
D. M点的电场强度比N点的电场强度小
10. 如图甲所示,一木板静止于光滑水平桌面上,时,物块(视为质点)以大小为的速度水平滑上木板左端。图乙为物块与木板运动的图像,图中已知,重力加速度大小为。下列说法正确的是( )
A. 木板的最小长度为
B. 物块与木板的质量之比为
C. 物块与木板间的动摩擦因数为
D. 整个过程中物块减小的动能、木板增大的动能及物块与木板组成的系统产生的热量之比为
11. 如图所示,两个可视为质点的滑块P和Q质量分别为和,P、Q通过光滑铰链用长为的轻杆连接,P套在固定的光滑竖直杆上,Q在光滑水平地面上。原长为的轻弹簧水平放置,右端与Q相连,左端固定在竖直杆上O点。将P由静止释放,此时轻杆与竖直方向夹角;P下降到最低点时变为。已知,,重力加速度为,则在P下降的过程中,下列说法正确的是( )
A. P的加速度方向一直向下
B. P和Q组成的系统机械能守恒
C. 弹簧弹性势能最大值为
D. P速度最大时,Q受到地面的支持力大小为
二、非选择题∶共5题,共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位
12. 某同学依据系统机械能守恒定律,用如图所示的装置测量当地的重力加速度。主要实验步骤如下:
(1)将10个质量均为的砝码放入质量为的盒子A中,在盒子A上固定一宽度为的遮光片;
(2)在铁架台上固定滑轮和光电门,用细绳跨过定滑轮连接装有砝码的盒子A和质量为的盒子B;
(3)在铁架台上标记遮光片的初始位置,测出点与光电门之间的距离;
(4)将盒子A由静止释放,测得遮光片经过光电门的时间为。盒子A经过光电门的速度大小______(用和表示)。适当______(选填“增大”或“减小”)距离可减小速度的测量误差;
(5)在盒子A中保留个砝码,将其余个砝码放入盒子B中,重复步骤(4),记录盒子A中有个砝码时遮光片经过光电门的时间,则______(含d、g、L、M、m、n的表达式);
(6)根据记录的数据作出图像,若图像斜率为,则当地的重力加速度______(用d、k、L、M、m表示)。
13. 已知万有引力常量是,“嫦娥4号”绕月飞行的线速度是,角速度是,月球的半径是R。求:
(1)月球的质量M;
(2)月球表面的重力加速度g;
(3)“嫦娥4号”离月面的高度h。
14. 如图所示,A、B、C为一等边三角形的三个顶点,某匀强电场的电场线平行于该三角形平面。现将电荷量为的正点电荷从A点移到B点,静电力做功为,将另一电荷量为的负点电荷从A点移到C点,克服静电力做功为。若AB边长为,A点电势为0,求:
(1)AB间的电势差;
(2)B点电势;
(3)电场强度的大小。
15. 如图为一种静电除尘装置的原理示意图,它的上金属板M带负电,下金属板N带正电,两金属板水平放置,间距d=0.04m,宽度L=0.4m,金属板间匀强电场的电场强度E=10V/m。分布均匀的带电烟尘颗粒随空气以的速度从左侧平行于金属板进入该装置,当其碰到N板时被收集,且该过程不影响电场的分布。已知每个烟尘颗粒的质量,所带电荷量。不考虑烟尘颗粒的重力、颗粒间的相互作用力和空气阻力。
(1)求烟尘颗粒在金属板间运动的最长时间t;
(2)要使所有的烟尘颗粒均落在N板上,求板间最小场强。
16. 一游戏装置的竖直截面如图所示。倾斜直轨道AB、半径为R的竖直螺旋轨道、水平轨道BC和C'E、倾角为30°的倾斜传送带EF平滑连接成一个抛体装置,传送带始终以v=5m/s的速度顺时针转动。该装置除传送带粗糙外,其余各段均光滑,传送带末端F点与水平高台GIH等高。游戏开始,一质量为m可视为质点的滑块从轨道AB上的高度h处静止滑下,若滑块最终直接落入I点的洞中,则游戏成功。已R=2m,m=1kg,传送带长度L=6m,FG间距,GI间距,传送带与滑块之间的动摩擦因数,不计空气阻力,。
(1)若滑块恰好能通过圆轨道CDC',求高度h0;
(2)若滑块最终落入I点的洞中,则游戏成功。求游戏成功的高度h;
(3)若滑块从斜面AB上某区域任意位置由静止释放,发现滑块总是落到水平高台GIH的同一点,求该释放区域的高度差。
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高一下学期5月检测物理试卷
一、单项选择题∶共11题,每题4分,共44分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列说法正确的是( )
A. 运载“嫦娥五号”探月卫星的火箭发射速度大于第一宇宙速度,小于第二宇宙速度
B. 航天员在“天和核心舱”里可以用弹簧测力计测物体重力
C. 某带电粒子带电量可能等于
D. 合力对物体不做功,则物体机械能守恒
【答案】A
【解析】
【详解】A.运载“嫦娥五号”探月卫星的火箭仍在地球引力范围内,发射速度需大于第一宇宙速度,小于第二宇宙速度,故A正确;
B.天和核心舱处于完全失重状态,弹簧测力计无法通过形变测量重力(物体无拉力作用),故B错误;
C.元电荷为1.6×10⁻¹⁹ C,所有电荷量必为其整数倍,2.4×10⁻¹⁹ C = 1.5e,非整数倍,故C错误;
D.机械能守恒的条件是仅有保守力(如重力、弹力)做功,若合力不做功,可能存在非保守力(如摩擦力)做功导致机械能变化,例如匀速上升时机械能增加,故D错误。
故选A。
2. 四个电场中,a、b两点电场强度与电势均不相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,a、b两点位于同一等势面上,两点的电势相同,而电场强度是矢量,有大小有方向,由点电荷产生的场强特点可知,a、b两点场强方向不同,两点电场强度不同,故A不符合题意;
B.根据电场线的分布情况可知,a、b两点场强大小不同,两点电场强度不同,同时沿着电场线方向电势降低,因此a、b两点电势也不同,故B符合题意;
C.由匀强电场的特点知a、b两点的电场强度相同,a、b两点在同一等势面上,电势也相同,故C不符合题意;
D.由等量异种电荷的电场线分布特点知,a、b两点在同一等势面上,电势相同,但a点的电场强度比b点的大,两点的电场强度不同,故D不符合题意。
故选B。
3. 一个不带电的静电计放在水平桌面上,如图甲所示。现将一个带正电的金属球靠近上端金属小球。移开带正电的小球后,将金属网罩罩在静电计外面,然后再让带正电小球靠近金属网罩。关于上述实验的说法正确的是( )
A. 在图甲中,金属球靠近验电器后验电器下端金属片不张开
B. 在图乙中,金属球靠近验电器后验电器下端金属片张开
C. 在图甲中,金属球靠近验电器后金属球表面的场强为零
D. 在图乙中,金属球靠近验电器后网罩上的B点电势等于小球上A点的电势
【答案】D
【解析】
【详解】AC.在图甲中使带正电的金属球靠近验电器,由于静电感应验电器的箔片带正电而张开,金属球带负电,电场线与金属球表面垂直,金属球表面的场强不为零,AC错误;
BD.用金属网把不带电的验电器罩起来,金属网起到静电屏蔽的作用,静电屏蔽时,金属网内部电场强度为零,电势相等,所以验电器下端金属片不张开,B点电势等于小球上A点的电势,B错误,D正确。
故选D。
4. 如图所示,空间有一水平向右的匀强电场,一带电微粒以初速度从A点沿直线运动到B点,微粒除受到电场力和重力外,不受其它力。则( )
A. 微粒带正电 B. 从A点到B点,微粒的电势能增加
C. 从A点到B点,微粒的动能减小 D. 从A点到B点,微粒的机械能增加
【答案】D
【解析】
【详解】A.粒子从A点沿直线运动到B点,可知合力方向由A指向B,粒子受电场力水平向左,可知微粒带负电,选项A错误;
B.从A点到B点,电场力做正功,则微粒的电势能减小,选项B错误;
C.从A点到B点,合力做正功,则微粒的动能增加,选项C错误;
D.从A点到B点,除重力以外的电场力做正功,微粒的机械能增加,选项D正确。
故选D。
5. “套圈”是很多同学喜欢的娱乐项目,某同学在套圈时从A点先后以不同的水平速度抛出多个相同的圈圈,不计空气阻力,若抛出的速度越大,下列说法正确的是( )
A. 圈圈在空中运动的时间越长
B. 圈圈落地时重力的瞬时功率越大
C. 圈圈落地时的动能越大
D. 圈圈运动过程中重力做的功越多
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.由于高度一定,由可知,圈圈在空中运动的时间一定,A项错误;
B.圈圈落地时重力的瞬时功率
可知圈圈落地时重力的瞬时功率不变,B项错误;
C.抛出时初速度越大,由
可知,圈圈落地时的动能越大,C项正确;
D.圈圈重力做的功
不变,D项错误。
故选C。
6. 在x正半轴上存在如图所示的电场强度E随位置变化满足正弦函数关系的电场,E>0表示电场方向沿x轴正方向。一电荷-q从x=0处以一定的初速度沿着x轴正半轴出发,运动过程中,粒子仅受电场力作用,则( )
A. 若粒子能到达位置,则一定能到达处
B. 若粒子能到达位置,则粒子在该点的速度与初速度相同
C. 区域的电势先升高后降低
D. 若粒子到达位置,则粒子在运动过程中的电势能先减少后增加
【答案】B
【解析】
【详解】AD.粒子出发后在内所受电场力沿x轴负方向,做减速运动,若粒子能到达位置,则不一定能到达处,若粒子到达位置,电场力做负功,则电势能增加,故AD错误;
B.若粒子能到达位置,由粒子受力特点可知,粒子由0位置运动到位置过程中电场力做功为零,故末动能等于初动能,粒子在该点的速度与初速度相同,故B正确;
C.区域电场方向沿x轴正方向,电势降低,故C错误。
故选B。
7. 如图所示,卫星绕地球做圆周运动,若卫星从近地圆轨道P先变轨到椭圆轨道,再变轨到同步轨道Q,卫星只在P、Q轨道上瞬间点火改变速度,下列说法正确的是( )
A. 卫星在P、Q轨道上的机械能相等
B. 卫星在P轨道的动能大于在Q轨道的动能
C. 卫星在P轨道瞬间加速,到达Q轨道后瞬间减速
D. 卫星从P轨道到Q轨道的最短时间大于半天
【答案】B
【解析】
【详解】AC.根据题意可知,P、Q轨道都是圆轨道,其转移轨道为椭圆轨道,近地点在P轨道上,远地点在Q轨道上,过程是在P轨道加速改变卫星轨道,卫星到达Q轨道后,再次加速,将椭圆轨道改变为圆轨道Q,所以在Q轨道的机械能较大,故AC错误;
B.根据
卫星在P轨道的速度大于在Q轨道的速度,所以卫星在P轨道的动能大于在Q轨道的动能,故B正确;
D.卫星在同步轨道周期为1天,转移轨道为椭圆轨道,其半长轴小于同步轨道半径,根据开普勒第三定律可知,从P轨道转移到Q轨道所需时间小于半天,故D错误。
故选B。
8. 如图甲所示,计算机键盘为电容式传感器,每个键下面由相互平行间距为的活动金属电极和固定金属电极组成,两金属电极间有空气间隙,两金属电极组成一个平行板电容器,如图乙所示。其内部电路如图丙所示,则下列说法正确的是( )
A. 按键向上的过程中,电容器的电容增大
B. 按键向上的过程中,电容器的电量增大
C. 按键向下的过程中,图丙中电流方向从a流向b
D. 按键向下的过程中,电容器两极间的电场强度增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据平行板电容器的电容计算公式
可知,按键向上的过程中,板间距离d增大,电容C减小,故A错误;
B.电容C减小,由于U不变,根据Q=CU
可知Q减小,故B错误;
C.根据平行板电容器的电容计算公式
可知,按键向下的过程中,板间距离d减小,电容C增大,U不变,根据Q=CU
可知Q增大,电容器充电,电流方向从b流向a,故C错误;
D.按键向下过程中,板间距离d减小,由于U不变,根据
可知,电容器两极板间的电场强度增大,故D正确。
故选D。
9. 某带电体产生的等势面分布如图中实线所示,虚线是一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,M、N分别是运动轨迹与等势面b、a的交点,则下列说法正确的是( )
A. 粒子带正电
B. 粒子在M点的电势能小于在N点的电势能
C. 粒子从M点运动到N点的过程中电场力对粒子先做正功后做负功
D. M点的电场强度比N点的电场强度小
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据电场线与等势面垂直且由电势高的等势面指向电势低的等势面,而做曲线运动的物体所受合外力指向轨迹的凹侧,可知粒子所受电场力与场强方向相反,即粒子带负电,故A错误;
B.因粒子带负电,且,由可知,粒子在M点的电势能大于在N点的电势能,故B错误;
C.因粒子带负电,M到N的过程中电势先减小后增大,由可知,电势能先增大后减小,电场力对粒子先做负功后做正功,故C错误;
D.因M点等势面比N点稀疏,故M点电场强度比N点小,故D正确。
故选D。
10. 如图甲所示,一木板静止于光滑水平桌面上,时,物块(视为质点)以大小为的速度水平滑上木板左端。图乙为物块与木板运动的图像,图中已知,重力加速度大小为。下列说法正确的是( )
A. 木板的最小长度为
B. 物块与木板的质量之比为
C. 物块与木板间的动摩擦因数为
D. 整个过程中物块减小的动能、木板增大的动能及物块与木板组成的系统产生的热量之比为
【答案】A
【解析】
【详解】A.由题图乙的图像可以得出物块相对于木板滑动的距离为
则木板的最小长度为,故A正确;
B.由动量守恒定律有
可得物块与木板的质量之比为,故B错误;
C.由题图乙的图像可知,物块在木板上滑动的加速度大小为
由牛顿第二定律有
解得,故C错误;
D.物块减小的动能
木板增大的动能
由能量守恒定律可知,物块与木板组成的系统产生的热量
则,故D错误。
故选A。
11. 如图所示,两个可视为质点的滑块P和Q质量分别为和,P、Q通过光滑铰链用长为的轻杆连接,P套在固定的光滑竖直杆上,Q在光滑水平地面上。原长为的轻弹簧水平放置,右端与Q相连,左端固定在竖直杆上O点。将P由静止释放,此时轻杆与竖直方向夹角;P下降到最低点时变为。已知,,重力加速度为,则在P下降的过程中,下列说法正确的是( )
A. P的加速度方向一直向下
B. P和Q组成的系统机械能守恒
C. 弹簧弹性势能最大值为
D. P速度最大时,Q受到地面的支持力大小为
【答案】C
【解析】
【详解】A.P从静止开始向下运动至最低点,运动的过程应该是先加速后减速,所以加速度方向先向下后向上,故A错误;
B.对于P、Q组成的系统,由于弹簧对Q做功,所以P、Q组成的系统的机械能不守恒,故B错误;
C.当P运动到最低点时,速度为0,P与Q通过弹簧连接,Q的速度也为0。此时弹性势能最大,根据系统机械能守恒可得,故C正确;
D.P下降过程中动能达到最大前,P的加速度方向向下,对P与Q整体在竖直方向上可列式
当P达到最大动能时有
可解得,故D错误。
故选C。
二、非选择题∶共5题,共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位
12. 某同学依据系统机械能守恒定律,用如图所示的装置测量当地的重力加速度。主要实验步骤如下:
(1)将10个质量均为的砝码放入质量为的盒子A中,在盒子A上固定一宽度为的遮光片;
(2)在铁架台上固定滑轮和光电门,用细绳跨过定滑轮连接装有砝码的盒子A和质量为的盒子B;
(3)在铁架台上标记遮光片的初始位置,测出点与光电门之间的距离;
(4)将盒子A由静止释放,测得遮光片经过光电门的时间为。盒子A经过光电门的速度大小______(用和表示)。适当______(选填“增大”或“减小”)距离可减小速度的测量误差;
(5)在盒子A中保留个砝码,将其余个砝码放入盒子B中,重复步骤(4),记录盒子A中有个砝码时遮光片经过光电门的时间,则______(含d、g、L、M、m、n的表达式);
(6)根据记录的数据作出图像,若图像斜率为,则当地的重力加速度______(用d、k、L、M、m表示)。
【答案】 ①. ②. 增大 ③. ④.
【解析】
【详解】(4)[1]将盒子A由静止释放,测得遮光片经过光电门的时间为。盒子A经过光电门的速度大小
[2]适当增大距离可减小速度的测量误差;
(5)[3]对A分析可知
对B分析可知
由运动公式
其中
联立解得
(6)[4]根据记录的数据作出图像,若图像斜率为,则
当地的重力加速度
13. 已知万有引力常量是,“嫦娥4号”绕月飞行的线速度是,角速度是,月球的半径是R。求:
(1)月球的质量M;
(2)月球表面的重力加速度g;
(3)“嫦娥4号”离月面的高度h。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
设“嫦娥4号”的质量为m,“嫦娥4号”绕月飞行的轨道半径为r,则有
由月球的万有引力提供向心力,则有
联立解得
【小问2详解】
设在月球表面上的物体质量为
根据其所受万有引力等于重力,则有
解得
【小问3详解】
根据题意,“嫦娥4号”绕月飞行的轨道半径
解得“嫦娥4号”离月面的高度
14. 如图所示,A、B、C为一等边三角形的三个顶点,某匀强电场的电场线平行于该三角形平面。现将电荷量为的正点电荷从A点移到B点,静电力做功为,将另一电荷量为的负点电荷从A点移到C点,克服静电力做功为。若AB边长为,A点电势为0,求:
(1)AB间的电势差;
(2)B点电势;
(3)电场强度的大小。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)AB间的电势差
(2)A点电势为0,又
则
(3)AC的电势差
BC间的电势差
则BC为等势线,电场强度
15. 如图为一种静电除尘装置的原理示意图,它的上金属板M带负电,下金属板N带正电,两金属板水平放置,间距d=0.04m,宽度L=0.4m,金属板间匀强电场的电场强度E=10V/m。分布均匀的带电烟尘颗粒随空气以的速度从左侧平行于金属板进入该装置,当其碰到N板时被收集,且该过程不影响电场的分布。已知每个烟尘颗粒的质量,所带电荷量。不考虑烟尘颗粒的重力、颗粒间的相互作用力和空气阻力。
(1)求烟尘颗粒在金属板间运动的最长时间t;
(2)要使所有的烟尘颗粒均落在N板上,求板间最小场强。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
对于该装置左上角的烟尘颗粒,在竖直方向上有
竖直方向有
联立解得
在水平方向上有
解得
由,可得最长时间
【小问2详解】
易知临界条件为左上角的烟尘颗粒正好落在N板最右端,在竖直方向上有
根据牛顿第二定律有
联立解得最小场强
16. 一游戏装置的竖直截面如图所示。倾斜直轨道AB、半径为R的竖直螺旋轨道、水平轨道BC和C'E、倾角为30°的倾斜传送带EF平滑连接成一个抛体装置,传送带始终以v=5m/s的速度顺时针转动。该装置除传送带粗糙外,其余各段均光滑,传送带末端F点与水平高台GIH等高。游戏开始,一质量为m可视为质点的滑块从轨道AB上的高度h处静止滑下,若滑块最终直接落入I点的洞中,则游戏成功。已R=2m,m=1kg,传送带长度L=6m,FG间距,GI间距,传送带与滑块之间的动摩擦因数,不计空气阻力,。
(1)若滑块恰好能通过圆轨道CDC',求高度h0;
(2)若滑块最终落入I点的洞中,则游戏成功。求游戏成功的高度h;
(3)若滑块从斜面AB上某区域任意位置由静止释放,发现滑块总是落到水平高台GIH的同一点,求该释放区域的高度差。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
滑块恰好能通过圆轨道CDC',在D点有
从A到D过程,由动能定理得
联立解得
【小问2详解】
若滑块最终落入I点的洞中,从F到I过程,水平方向有
由几何关系得
解得
则
故物块在传送带上一直减速,从A到F过程,由动能定理得
解得
【小问3详解】
由题意可知,物块从F点飞出的速度相同且大小就等于传送带的速度,若物体在传送带上一直减速,则A到F过程,有
解得
由(1)可知,当时,物块恰能过圆轨道时经过F点的速度最小。从A到E点,由动能定理得
解得
所以物体上传送带时必定先减速;综上所述,该释放区域的高度差为
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