精品解析：河北雄安容西容兴高级中学等校2025-2026学年高一下学期4月阶段检测物理试题

高一4月物理 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3、考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 考试时间为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. 在米兰速度滑冰馆进行的速滑男子1500米比赛中，宁忠岩以1分41秒98的成绩刷新奥运纪录，成为夺得该项目金牌的亚洲第一人！图甲为宁忠岩比赛时的场景，图乙为他从到做加速运动的轨迹，当他位于点时，所受合力的方向是图中的（　　） A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 2. 某款自行车的链条传动装置如图所示，左、右两轮盘半径之比为1∶2。A、B分别为左、右两轮盘边缘的点，点到右盘中心的距离为右盘半径的一半，则、、三点的向心加速度大小之比为（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示，将质量为的小球从桌面右侧点竖直上抛，小球上升到最高点，最后下落到地面上的点，为，桌面高为。小球可视为质点，取，以桌面为参考平面，下列说法正确的是（　　） A. 小球在点的重力势能为 B. 小球从到过程，重力做功为 C. 小球从到过程，重力势能的变化量为 D. 若以地面为参考平面，小球从到过程，重力势能的变化量为 4. 如图所示，两岸平行的河流宽为60 m。一汽艇从岸边的某点渡河，已知汽艇在静水中的速度大小为，水流速度的大小为，某次渡河汽艇的船头指向始终与河岸垂直，下列说法正确的是（　　） A. 汽艇渡河的时间为 B. 汽艇渡河的位移大小为 C. 若水速突然增大，汽艇渡河的时间变短 D. 若改变船头指向，汽艇渡河的位移大小可能为 5. 风云四号C星（FY-4C）于2025年12月27日在西昌卫星发射中心搭乘长征三号乙运载火箭发射，将接替在轨超期服役的FY-4A星，成为风云卫星静止轨道布局的重要组成部分。静止卫星的发射过程如图所示，卫星首先进入近地停泊轨道Ⅰ，然后由点进入椭圆轨道Ⅱ，再在点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅲ，则（　　） A. 卫星的发射速度大于 B. 卫星在轨道Ⅱ上运行时可能经过郑州上空 C. 卫星在轨道Ⅰ上运行的速率大于在轨道Ⅱ上运行的速率 D. 卫星在点通过减速来实现由轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ 6. 如图所示，光滑固定斜面1和2的高度相同、倾角不同。让质量相同的物体A、B分别沿斜面1、2从顶端由静止开始运动到底端。已知斜面倾角，下列说法正确的是（　　） A. 物体A、B到达斜面底端时的速度相同 B. 斜面支持力对物体A做的功大于对物体B做的功 C. 重力对物体A、B做功的平均功率相同 D. 到达斜面底端时，重力对物体A做功的瞬时功率小于对物体B做功的瞬时功率 7. 太空中存在一些离其他恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：一种是三颗星位于同一直线上（如图甲），两颗星围绕中央星在同一半径为的圆轨道上运行；另一种形式是三颗星位于边长为的等边三角形的三个顶点上（如图乙），并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行。若两种系统的运动周期相同，则（　　） 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，有两个或两个以上选项符合题目要求。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. 阋神星是现已知太阳系中质量最大的矮行星，在所有直接围绕太阳运行的天体中质量排名第九、如图所示，阋神星绕太阳沿椭圆轨道运行，天王星绕太阳运行轨道可视为圆轨道。下列说法正确的是（　　） A. 阋神星从近日点运行到远日点，所受万有引力逐渐变小 B. 阋神星在近日点的运行速率小于其在远日点的运行速率 C. 阋神星绕太阳运行的周期大于天王星绕太阳运行的周期 D. 在相等时间内，天王星与太阳的连线扫过的面积和阋神星与太阳的连线扫过的面积相等 9. 如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A. 图a中汽车通过凹形桥的最低点时处于超重状态 B. 图b两个小球处于同一水平高度上，则两个小球的角速度相同 C. 图c中脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它所受到的向心力从而被甩出 D. 图d中火车转弯超过规定速度行驶时会挤压内轨 10. 如图甲所示，电动方程式（FormulaE）是目前世界上新能源汽车运动中级别最高的赛事。赛车在专业赛道水平平直路面上由静止启动直至达到最大速度，其发动机的功率与速度关系如图乙所示，图中、，已知赛车（含驾驶员）的质量，赛车受到的阻力大小为车重的0.2倍，取。则（　　） A. 赛车在整个加速过程中，牵引力保持不变 B. 赛车速度从0到过程，经历的时间为 C. 赛车的最大速度大小为 D. 赛车在整个加速过程中，牵引力做的功为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某实验小组用如图甲所示的装置研究平抛运动及其特点，他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开下落。 （1）实验发现小球A、B同时落地，说明平抛运动在竖直方向上的分运动是__________。 （2）用图乙所示装置研究平抛运动时，必须满足的实验条件和必要的实验操作是__________。 A. 小球每次从斜槽上不同的位置自由滚下 B. 斜槽轨道必须光滑 C. 要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些 D. 为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条曲线把所有的点连接起来 （3）用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹，如图丙所示，为抛出点，重力加速度取，则小球平抛初速度的大小为__________。（保留两位有效数字） （4）实验小组结合某次实验时获得的各点到抛出点的水平距离、竖直距离，作出图像如图丁中实线所示。若仅将小球的初速度减小，则得到的图像可能是图丁中的虚线__________（填“a”“b”“c”或“d”）。 12. 某物理兴趣小组利用力传感器设计了图甲所示的实验装置，图乙为该装置的结构示意图，当小物块随旋转臂一起在水平面内做圆周运动时，小物块所需的向心力可由力传感器测得，旋转臂另一端的挡光条每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力和挡光时间的数据。经测量小物块离圆心的距离为。 （1）为了有效地提高实验精度，挡光条的宽度应适当___________些，横杆与小物块的摩擦力应尽量___________。（均填“大”或“小”） （2）测得挡光条的宽度为，某次旋转过程中挡光条的旋转半径为，经过光电门时的挡光时间为，则角速度___________（用、、表示）。 （3）保持挡光条的旋转半径不变，以为纵坐标，以___________（填“”“”或“”）为横坐标，可在坐标纸中描出数据点作出如图丙所示的直线，图中直线的斜率为，由此可得小物块质量为___________（用、、、表示）。 13. 在篮球比赛中，投篮的投出角度太大和太小，都会影响投篮的命中率。在某次投篮表演中，运动员在空中一个漂亮的投篮，篮球以大小为、方向与水平面成的倾角的速度准确落入篮筐，这次跳起投篮时，投球点和篮筐正好在同一水平面上，不考虑空气阻力，取。求： （1）篮球在空中运动的时间； （2）投球点到篮筐的距离。 14. 天问三号任务计划在2028年前后实施两次发射任务，分别完成火星着陆与样品返回。如图所示，地球和火星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳运行，轨道均可视为圆轨道，轨道半径分别为和，地球的公转周期为，地球表面的重力加速度大小为。已知地球与火星的质量之比为、半径之比为，引力常量为。不考虑地球和火星自转的影响。 （1）求太阳的质量； （2）求火星表面的重力加速度大小； （3）考虑到飞行时间和节省燃料，地球和火星处于图中相对位置时是在地球上发射火星探测器的最佳时机，推导在地球上相邻两次发射火星探测器最佳时机的时间间隔。 15. 如图甲所示，长为的水平轨道与半径的竖直半圆轨道在处平滑连接，点在点的正上方，有一质量的滑块（可视为质点）受水平向右的外力的作用，从处由静止开始向右运动，外力与滑块位移的关系图像如图乙所示，滑块到达点时撤去外力，滑块沿半圆轨道内侧上滑，恰好到达最高点。滑块与轨道间的动摩擦因数，取，轨道均固定，不计空气阻力。求：（结果可用分数表示） （1）滑块从到过程，水平外力对滑块做的功； （2）滑块在处对半圆轨道的压力大小； （3）滑块从到过程，克服摩擦力所做的功。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一4月物理 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3、考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 考试时间为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. 在米兰速度滑冰馆进行的速滑男子1500米比赛中，宁忠岩以1分41秒98的成绩刷新奥运纪录，成为夺得该项目金牌的亚洲第一人！图甲为宁忠岩比赛时的场景，图乙为他从到做加速运动的轨迹，当他位于点时，所受合力的方向是图中的（　　） A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 【答案】C 【解析】 【详解】速度沿轨迹的切线，合力应该指向轨迹的凹侧，由于他从A到B做加速运动，则合力与速度的夹角为锐角，所以合力的方向是图中的3。 故选C。 2. 某款自行车的链条传动装置如图所示，左、右两轮盘半径之比为1∶2。A、B分别为左、右两轮盘边缘的点，点到右盘中心的距离为右盘半径的一半，则、、三点的向心加速度大小之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】AB两点的线速度相等，根据可知 BC两点的角速度相等，根据，，可知 故选A。 3. 如图所示，将质量为的小球从桌面右侧点竖直上抛，小球上升到最高点，最后下落到地面上的点，为，桌面高为。小球可视为质点，取，以桌面为参考平面，下列说法正确的是（　　） A. 小球在点的重力势能为 B. 小球从到过程，重力做功为 C. 小球从到过程，重力势能的变化量为 D. 若以地面为参考平面，小球从到过程，重力势能的变化量为 【答案】C 【解析】 【详解】A．小球在点的重力势能，故A错误； B．小球从到过程，重力做功，故B错误； CD．小球从到过程，重力势能的变化量 重力势能变化量与参考平面的选取无关，若以地面为参考平面，小球从到过程，重力势能的变化量为-4J，故C正确，D错误。 故选C。 4. 如图所示，两岸平行的河流宽为60 m。一汽艇从岸边的某点渡河，已知汽艇在静水中的速度大小为，水流速度的大小为，某次渡河汽艇的船头指向始终与河岸垂直，下列说法正确的是（　　） A. 汽艇渡河的时间为 B. 汽艇渡河的位移大小为 C. 若水速突然增大，汽艇渡河的时间变短 D. 若改变船头指向，汽艇渡河的位移大小可能为 【答案】D 【解析】 【详解】A．汽艇渡河的时间为，A错误； B．汽艇沿平行河岸方向的位移，则渡河的位移大小，B错误； C．水流速度不影响渡河的时间，则若水速突然增大，汽艇渡河的时间不变，C错误； D．因船的静水速度大于水流速度，可知若改变船头指向，使得合速度方向指向河对岸，则汽艇渡河的位移大小为，D正确。 故选D。 5. 风云四号C星（FY-4C）于2025年12月27日在西昌卫星发射中心搭乘长征三号乙运载火箭发射，将接替在轨超期服役的FY-4A星，成为风云卫星静止轨道布局的重要组成部分。静止卫星的发射过程如图所示，卫星首先进入近地停泊轨道Ⅰ，然后由点进入椭圆轨道Ⅱ，再在点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅲ，则（　　） A. 卫星的发射速度大于 B. 卫星在轨道Ⅱ上运行时可能经过郑州上空 C. 卫星在轨道Ⅰ上运行的速率大于在轨道Ⅱ上运行的速率 D. 卫星在点通过减速来实现由轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ 【答案】B 【解析】 【详解】A．卫星没有脱离地球的引力，则发射速度大于7.9km/s，小于，A错误； B．卫星在轨道Ⅱ（非同步轨道）的转移轨道上运行时可能经过郑州上空，B正确； C．卫星从轨道Ⅰ到轨道Ⅱ要在Q点加速，可知卫星在轨道Ⅰ上运行的速率小于在轨道Ⅱ上Q点的运行速率，C错误； D．卫星在点通过加速做离心运动来实现由轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ，D错误。 故选B。 6. 如图所示，光滑固定斜面1和2的高度相同、倾角不同。让质量相同的物体A、B分别沿斜面1、2从顶端由静止开始运动到底端。已知斜面倾角，下列说法正确的是（　　） A. 物体A、B到达斜面底端时的速度相同 B. 斜面支持力对物体A做的功大于对物体B做的功 C. 重力对物体A、B做功的平均功率相同 D. 到达斜面底端时，重力对物体A做功的瞬时功率小于对物体B做功的瞬时功率 【答案】D 【解析】 【详解】A．两物体从同一高度沿光滑斜面下滑，只有重力做功，根据动能定理 解得 物体到达底端时的速度大小相等，但方向不同，故A错误； B．斜面支持力与物体运动方向垂直，对物体不做功，故B错误； C．设斜面高度为，斜面倾角为，物体沿斜面下滑的加速度 由运动学公式 可得运动时间 重力做功 平均功率 因两斜面倾角不同，不同，所以平均功率不同，故C错误； D．到达底端时速度 重力瞬时功率，因，，所以重力对物体A做功的瞬时功率小于对物体B做功的瞬时功率，故D正确。 故选D。 7. 太空中存在一些离其他恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：一种是三颗星位于同一直线上（如图甲），两颗星围绕中央星在同一半径为的圆轨道上运行；另一种形式是三颗星位于边长为的等边三角形的三个顶点上（如图乙），并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行。若两种系统的运动周期相同，则（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】对甲图 对乙图 联立解得 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，有两个或两个以上选项符合题目要求。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. 阋神星是现已知太阳系中质量最大的矮行星，在所有直接围绕太阳运行的天体中质量排名第九、如图所示，阋神星绕太阳沿椭圆轨道运行，天王星绕太阳运行轨道可视为圆轨道。下列说法正确的是（　　） A. 阋神星从近日点运行到远日点，所受万有引力逐渐变小 B. 阋神星在近日点的运行速率小于其在远日点的运行速率 C. 阋神星绕太阳运行的周期大于天王星绕太阳运行的周期 D. 在相等时间内，天王星与太阳的连线扫过的面积和阋神星与太阳的连线扫过的面积相等 【答案】AC 【解析】 【详解】A．阋神星从近日点运行到远日点，与太阳的距离逐渐增大，根据万有引力可知，距离增大，万有引力逐渐变小，故A正确； B．根据开普勒第二定律，行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，阋神星在近日点时与太阳的距离近，运行速率大，在远日点时距离远，运行速率小，故B错误； C．阋神星绕太阳沿椭圆轨道运行，其半长轴大于天王星绕太阳运行的圆轨道半径，根据开普勒第三定律（其中a为椭圆轨道半长轴或圆轨道半径，k为常量），半长轴越大，周期越大，所以阋神星绕太阳运行的周期大于天王星绕太阳运行的周期，故C正确； D．开普勒第二定律是对同一个绕日天体成立，不同天体（天王星和阋神星）相等时间内与太阳连线扫过的面积不相等，故D错误。 故选AC。 9. 如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A. 图a中汽车通过凹形桥的最低点时处于超重状态 B. 图b两个小球处于同一水平高度上，则两个小球的角速度相同 C. 图c中脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它所受到的向心力从而被甩出 D. 图d中火车转弯超过规定速度行驶时会挤压内轨 【答案】AB 【解析】 【详解】A．当汽车通过最低点时，需要向上的向心力，则有 则处于超重状态，故A正确； B．设绳与竖直方向上的夹角为，小球竖直高度为h，由牛顿第二定律有 得 两物体高度一致，则它们角速度大小相等，故B正确； C．物体所受合外力不足以提供向心力才会做离心运动，故C错误； D．超速时重力与支持力的合力不足以提供向心力，会挤压外轨产生向内的力，故D错误。 故选AB。 10. 如图甲所示，电动方程式（FormulaE）是目前世界上新能源汽车运动中级别最高的赛事。赛车在专业赛道水平平直路面上由静止启动直至达到最大速度，其发动机的功率与速度关系如图乙所示，图中、，已知赛车（含驾驶员）的质量，赛车受到的阻力大小为车重的0.2倍，取。则（　　） A. 赛车在整个加速过程中，牵引力保持不变 B. 赛车速度从0到过程，经历的时间为 C. 赛车的最大速度大小为 D. 赛车在整个加速过程中，牵引力做的功为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．赛车速度从0到过程，功率与速度成正比，根据可知赛车所受牵引力不变，达到后，随速度的增加，牵引力减小，故A错误； B．赛车速度从0到过程，所受牵引力 根据 解得赛车的加速度 根据可知，经历的时间，故B正确； C．当牵引力等于阻力时加速度为零，此时赛车的速度最大，则赛车的最大速度，故C正确； D．赛车在加速过程中，牵引力做的功，故D错误。 故选BC。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某实验小组用如图甲所示的装置研究平抛运动及其特点，他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开下落。 （1）实验发现小球A、B同时落地，说明平抛运动在竖直方向上的分运动是__________。 （2）用图乙所示装置研究平抛运动时，必须满足的实验条件和必要的实验操作是__________。 A. 小球每次从斜槽上不同的位置自由滚下 B. 斜槽轨道必须光滑 C. 要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些 D. 为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条曲线把所有的点连接起来 （3）用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹，如图丙所示，为抛出点，重力加速度取，则小球平抛初速度的大小为__________。（保留两位有效数字） （4）实验小组结合某次实验时获得的各点到抛出点的水平距离、竖直距离，作出图像如图丁中实线所示。若仅将小球的初速度减小，则得到的图像可能是图丁中的虚线__________（填“a”“b”“c”或“d”）。 【答案】（1）自由落体运动 （2）C （3）1.6 （4） 【解析】 【小问1详解】 A做平抛运动，B做自由落体运动，二者同一高度同时开始运动，同时落地，说明平抛运动竖直方向的分运动和自由落体运动规律相同，即平抛运动竖直分运动为自由落体运动。 【小问2详解】 A．为了保证小球每次平抛的初速度相同，轨迹一致，小球需要每次从斜槽同一位置自由滚下，故A错误； B．只要每次从同一位置释放，即使斜槽不光滑，小球初速度仍相同，斜槽轨道不需要光滑，故B错误； C．记录的点适当多一些，描出的轨迹更接近真实运动，故C正确； D．描轨迹时，需要舍去偏离较远的误差点，不是连接所有点，故D错误。 故选C。 【小问3详解】 结合图丙，竖直方向有 可得 水平方向有 可得平抛运动的初速度 【小问4详解】 根据平抛运动的规律有， 整理可得 若仅将小球的初速度减小，则图像的斜率增大，获得的图像可能是题图丁中的虚线。 12. 某物理兴趣小组利用力传感器设计了图甲所示的实验装置，图乙为该装置的结构示意图，当小物块随旋转臂一起在水平面内做圆周运动时，小物块所需的向心力可由力传感器测得，旋转臂另一端的挡光条每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力和挡光时间的数据。经测量小物块离圆心的距离为。 （1）为了有效地提高实验精度，挡光条的宽度应适当___________些，横杆与小物块的摩擦力应尽量___________。（均填“大”或“小”） （2）测得挡光条的宽度为，某次旋转过程中挡光条的旋转半径为，经过光电门时的挡光时间为，则角速度___________（用、、表示）。 （3）保持挡光条的旋转半径不变，以为纵坐标，以___________（填“”“”或“”）为横坐标，可在坐标纸中描出数据点作出如图丙所示的直线，图中直线的斜率为，由此可得小物块质量为___________（用、、、表示）。 【答案】（1） ①. 小 ②. 小 （2） （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 [1]挡光条的宽度应适当小些，经过光电门的速度才比较接近其瞬时速度； [2]转动横杆的滑槽应当尽可能光滑，才能够保证绳的拉力近似等于小物块的向心力。 【小问2详解】 由题意可知，挡光条的速度 则角速度 【小问3详解】 [1]根据向心力公式有 为了能更加直观反映物理量之间的关系，应作图像； [2]结合图像可知，斜率 则小物块质量 13. 在篮球比赛中，投篮的投出角度太大和太小，都会影响投篮的命中率。在某次投篮表演中，运动员在空中一个漂亮的投篮，篮球以大小为、方向与水平面成的倾角的速度准确落入篮筐，这次跳起投篮时，投球点和篮筐正好在同一水平面上，不考虑空气阻力，取。求： （1）篮球在空中运动的时间； （2）投球点到篮筐的距离。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 投球点和入框点处于同一高度，根据对称性可知，篮球投出瞬间的速度方向与水平方向的夹角，速度大小 将斜抛运动分解为水平方向匀速直线运动和竖直方向竖直上抛运动，其中竖直分速度 篮球在空中运动的时间 【小问2详解】 篮球的水平分速度 可知投球点到篮筐的距离 14. 天问三号任务计划在2028年前后实施两次发射任务，分别完成火星着陆与样品返回。如图所示，地球和火星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳运行，轨道均可视为圆轨道，轨道半径分别为和，地球的公转周期为，地球表面的重力加速度大小为。已知地球与火星的质量之比为、半径之比为，引力常量为。不考虑地球和火星自转的影响。 （1）求太阳的质量； （2）求火星表面的重力加速度大小； （3）考虑到飞行时间和节省燃料，地球和火星处于图中相对位置时是在地球上发射火星探测器的最佳时机，推导在地球上相邻两次发射火星探测器最佳时机的时间间隔。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设太阳质量为，地球质量为，太阳对地球的引力提供地球圆周运动的向心力，满足 解得太阳质量 【小问2详解】 不考虑天体自转，天体表面物体的重力等于万有引力。设地球半径为，地球表面的重力加速度大小为，由题意可知，火星的质量为，火星的半径为；对地球表面质量为的物体，有 同理，对火星表面质量为的物体，有 两式联立得 【小问3详解】 根据开普勒第三定律可知地球与火星绕太阳运动的周期满足 解得 则地球与火星再次出现最佳发射时机时，地球比火星多转一周，因此相邻两次发射火星探测器最佳时机的时间间隔满足 代入火星公转，解得 15. 如图甲所示，长为的水平轨道与半径的竖直半圆轨道在处平滑连接，点在点的正上方，有一质量的滑块（可视为质点）受水平向右的外力的作用，从处由静止开始向右运动，外力与滑块位移的关系图像如图乙所示，滑块到达点时撤去外力，滑块沿半圆轨道内侧上滑，恰好到达最高点。滑块与轨道间的动摩擦因数，取，轨道均固定，不计空气阻力。求：（结果可用分数表示） （1）滑块从到过程，水平外力对滑块做的功； （2）滑块在处对半圆轨道的压力大小； （3）滑块从到过程，克服摩擦力所做的功。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据图像与横轴围成的面积代表做功，可知 【小问2详解】 对滑块从到的过程，由动能定理得 解得 滑块在处，根据牛顿第二定律有 根据牛顿第三定律可知，滑块对轨道的压力 则 【小问3详解】 滑块恰好到达最高点，则 对滑块从到的过程，由动能定理得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $