精品解析：贵州省黔西南州金成实验学校2024-2025学年高一下学期第二次月考（4月）物理试题

2024—2025学年度第二学期0426质量检测试题 年级：高一 科目：物理 答卷注意事项： 1、学生必须用黑色（或蓝色）钢笔、圆珠笔或签字笔在试卷上答题。 2、填涂答题卡必须使用2B铅笔填涂。 3、答题时字迹要清楚、工整 4、本卷共15小题，总分为100分。 一、单选题（每题4分） 1. 以下说法正确的是（　　） A. “元电荷”既可以是带正电的质子，也可以是带负电的电子 B. 两个原本带等量同种电荷的金属小球，放在一起并接触，此时距离r=0，两小球所带电荷之间库仑力变为无穷大 C. 接触带电的本质是电荷的转移，摩擦起电的本质是电荷的创生 D. 比荷就是所带电荷量除以带电体的质量 2. 如图所示，a、b是两个带有同种电荷的小球（可视为质点），用绝缘细线悬挂于同一点，两球静止时处于同一水平高度且间距为L，细线与竖直方向的夹角分别为。若小球a质量为m、所带电荷量为q，重力加速度为g，静电力常量为k。则小球b（ ） A. 质量为 B. 质量为 C. 所带电荷量为 D. 所带电荷量为 3. 如图所示，将三个完全相同的小球1、2、3分别从同一高度由静止释放（图甲、图丙）或平抛（图乙），其中图丙是一固定在地面上倾角为 的光滑斜面，不计空气阻力，则每个小球从开始运动到落地说法正确的是（　　） A. 该过程重力做功 B. 落地瞬间速度 C. 落地瞬间重力的功率 D. 全程重力做功的平均功率 4. 质量为m=1.6kg的小球，从离桌面H=2.0m高的A处由静止下落，桌面离地面B处高度为h=1.0m，如图所示。若以桌面为参考平面，重力加速度g=10m/s²，下列说法正确的是（　　） A. 小球在A点的重力势能为48J B. 小球在B点的重力势能16J C. 由A点下落至B点过程中重力做功为48J D. 由A点下落至B点过程中重力势能的变化量为48J 5. 如图所示，在一直立的光滑管内放置一轻质弹簧，上端O点与管口A的距离为2x0，一质量为m的小球从管口由静止下落，将弹簧压至最低点B，压缩量为x0，不计空气阻力，则（　　） A. 小球从接触弹簧开始速度一直减小 B. 小球运动过程中最大速度等于 C. 弹簧最大弹性势能为3mgx0 D. 弹簧劲度系数等于 6. 如图甲，固定的斜面长为10m，质量m＝2.0kg的小滑块自斜面顶端由静止开始沿斜面下滑的过程中，小滑块的动能Ek随位移x的变化规律如图乙所示，取斜面底面为重力势能参考面，小滑块的重力势能Ep随位移x的变化规律如图丙所示，重力加速度g取10m/s2。则下列判断中正确的是（　　） A. 斜面的倾角为45° B. 滑块与斜面间的动摩擦因数为0.2 C. 下滑过程滑块的加速度大小为1.25m/s2 D. 滑块自斜面下滑过程中损失的机械能为25J 7. 如图所示，左侧有一长为的传送带，以速度顺时针转动，右侧有一质量为、长为的长木板静止在光滑水平桌面上，另一质量为的小物块（可视为质点）以初速度从传送带的左端滑上传送带，并且小物块能无机械能损失地滑上长木板。已知小物块与传送带、长木板间的动摩擦因数均为，不计空气阻力，g取。则（　　） A. 小物块滑上长木板的速度为 B. 小物块的最终速度为 C. 长木板的最终动能 D. 全过程系统产生的内能 二、多选题（每题5分，选对但不全得3分，有选错得0分） 8. 如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是（　　） A. 甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，物体A的机械能守恒 B. 乙图中，在大小等于摩擦力的拉力作用下沿斜面下滑时，物体B机械能守恒 C. 丙图中，不计任何阻力时A 加速下落、B加速上升的过程中，A、B组成的系统机械能守恒 D. 丁图中，不计空气阻力，小球由水平位置A处静止释放，运动到B处的过程中，小球机械能守恒 9. 如图甲所示，质量为8kg的物体受水平推力F作用在水平面上由静止开始运动，推力F随位移x变化的关系如图乙所示，运动10m后撤去推力F。已知物体与地面间的动摩擦因数为0.5，重力加速度取，在物体运动的整个过程中（　　） A. 推力对物体做的功为480J B. 物体的位移为12m C. 物体的加速度大小先减小后不变 D. 物体在时速度最大，最大速度为6m/s 10. 一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前6s内做匀加速直线运动，达到额定功率后保持额定功率运动至t1=25s时刻达到最大速度，其v-t图像如图所示。已知汽车的质量m=2×103kg，汽车受到路面的阻力大小与其受到的重力大小的比值k=0.1，取重力加速度大小g=10m/s2，不计空气阻力。下列说法不正确的是（　　） A. 在前6s内汽车的牵引力大小为6×103N B. 汽车的额定功率为60kW C. 汽车的最大速度为36m/s D. 汽车由静止加速到最大速度过程中的位移大小x=144m 三、实验题（15分，除特殊标注外每空2分） 11. 某学习小组通过如图所示装置探究动能定理。光电门1、2分别固定在长木板上相距S的两点，挡光片宽度为d（），重力加速度为g。实验步骤如下： （1）在长木板右端适当位置垫一高度为H的木块，使滑块（包含挡光片）恰好能匀速下滑，并测得此时木块与木板左端距离为L。 （2）让滑块以一定初速度沿斜面上滑，先后通过光电门1、光电门2，挡光时间分别为、。 ①滑块与木板间的动摩擦因数________； ②滑块通过光电门2的速度为________； ③该学习小组要探究动能定理，上述物理量需满足：________。（均用题干中字母表示） 12. 某实验小组用如图所示的装置来验证机械能守恒定律。绕过定滑轮的轻质细线的两端分别悬挂质量均为m的重物A、B且处于静止状态，A与纸带连接，纸带通过固定的打点计时器（电源频率为50Hz），在B的下端再挂质量为m0的重物C。由静止释放重物C，利用打点计时器打出的纸带可研究系统（由重物A、B、C组成）的机械能守恒，重力加速度大小为g，回答下列问题： （1）关于该实验，下列说法正确的是（　　） A. 无须测量重物C的质量m0就可以验证机械能守恒定律 B. 实验时，应先接通打点计时器电源再释放纸带 C. 增大重物C的质量可使重物A、B、C的加速度接近g，但不可能超过g （2）此实验存在系统误差，由于摩擦和空气阻力的影响，系统的总动能的增加量略______总重力势能（填“小于”或“大于”）；适当______重物A、B、C的质量，可减小本实验的相对误差。（填“增大”或“减少”） （3）对选取的纸带，若第1个点对应的速度为0，重物A上升的高度为h，通过计算得到三个重物的速度大小为v，然后描绘出v2-h（h为横坐标）关系图像，若系统机械能守恒成立，且，则倾斜直线的斜率k＝______。 四、解答题解答题（42分） 13. 如图所示,在某竖直平面内，光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点，BC右端连接内壁光滑、半径 的四分之一细圆管CD，管口D端正下方直立一根劲度系数的轻弹簧，弹簧一端固定，另一端恰好与管口D端平齐。一个质量为1kg的小球放在曲面AB上，现从距BC的高度 处静止释放小球，它与BC间的动摩擦因数，小球进入管口C端时，它对上管壁有的作用力，通过CD后，在压缩弹簧过程中小球速度最大时弹簧的弹性势能。重力加速度g取。求: （1）小球在C处受到的向心力大小; （2）在压缩弹簧过程中小球的最大动能; （3）小球最终停止的位置。 14. 如图所示，现有一与水平方向成θ=37°，大小为F=50N的恒力用在质量m=10kg的木箱上，木箱由静止开始运动。已知木箱与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，求∶（sin37°=0.6，cos37°=0.8、g取10m/s2） （1）10s内恒力F、摩擦力及合力所做的功各为多少； （2）10s末拉力F的瞬时功率。 15. 如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的粗糙半圆形导轨在B点相切，导轨半径为R。一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右的速度后脱离弹簧，它经过B点的速度大小为，之后沿半圆形导轨运动，恰好能到达C点，重力加速度为g。求： （1）弹簧压缩至A点时的弹性势能。 （2）物体沿半圆形导轨运动过程中阻力所做的功。 （3）如果圆弧轨道也光滑，为保证物块在轨道上运动过程始终不脱离轨道，求弹簧弹性势能的取值范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024—2025学年度第二学期0426质量检测试题 年级：高一 科目：物理 答卷注意事项： 1、学生必须用黑色（或蓝色）钢笔、圆珠笔或签字笔在试卷上答题。 2、填涂答题卡必须使用2B铅笔填涂。 3、答题时字迹要清楚、工整 4、本卷共15小题，总分为100分。 一、单选题（每题4分） 1. 以下说法正确的是（　　） A. “元电荷”既可以是带正电的质子，也可以是带负电的电子 B. 两个原本带等量同种电荷的金属小球，放在一起并接触，此时距离r=0，两小球所带电荷之间库仑力变为无穷大 C. 接触带电的本质是电荷的转移，摩擦起电的本质是电荷的创生 D. 比荷就是所带电荷量除以带电体的质量 【答案】D 【解析】 【详解】A．元电荷是带电体的最小电荷量，等于质子或电子所带电荷量的大小，故A错误； B．两个原本带等量同种电荷的金属小球，放在一起并接触，由于同种电荷相互排斥，所以电荷分布于两金属球的远端一侧，两小球所带电荷之间库仑力不会变为无穷大，故B错误； C．接触带电的本质是电荷的转移，摩擦起电的本质也是电荷的转移，不是电荷的创生，故C错误； D．比荷就是所带电荷量除以带电体的质量，故D正确。 故选D。 2. 如图所示，a、b是两个带有同种电荷的小球（可视为质点），用绝缘细线悬挂于同一点，两球静止时处于同一水平高度且间距为L，细线与竖直方向的夹角分别为。若小球a质量为m、所带电荷量为q，重力加速度为g，静电力常量为k。则小球b（ ） A. 质量为 B. 质量为 C. 所带电荷量为 D. 所带电荷量为 【答案】B 【解析】 【详解】A．设b小球质量为，所带电荷量为，ab球分别受到绳子拉力、自身重力、库仑力而平衡，如图 对a球，由平衡条件得 对b球，由平衡条件得 又因为 联立以上解得， 故选B。 3. 如图所示，将三个完全相同的小球1、2、3分别从同一高度由静止释放（图甲、图丙）或平抛（图乙），其中图丙是一固定在地面上倾角为 的光滑斜面，不计空气阻力，则每个小球从开始运动到落地说法正确的是（　　） A. 该过程重力做功 B. 落地瞬间速度 C. 落地瞬间重力的功率 D. 全程重力做功的平均功率 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．重力做功的特点与路径无关，只与初末位置的高度差决定，所以该过程重力做功，则A错误； B．根据动能定理对甲有 ， 对乙有 ， 对丙有 ， 则落地瞬间速度，所以B错误； C．落地瞬间重力的功率为 则对甲有 对乙有 对丙有 所以落地瞬间重力的功率，所以C正确； D．全程重力做功的平均功率为 由于三个小球下落的时间有 所以全程重力做功的平均功率，所以D错误； 故选C。 4. 质量为m=1.6kg的小球，从离桌面H=2.0m高的A处由静止下落，桌面离地面B处高度为h=1.0m，如图所示。若以桌面为参考平面，重力加速度g=10m/s²，下列说法正确的是（　　） A. 小球在A点的重力势能为48J B. 小球在B点的重力势能16J C. 由A点下落至B点过程中重力做功为48J D. 由A点下落至B点过程中重力势能的变化量为48J 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由题可知，小球在A点的重力势能为 小球在B点的重力势能 AB错误； C．从A到B的过程中重力所做的功为 C正确； D．A点下落至B点过程中重力势能的变化量 D错误。 故选C。 5. 如图所示，在一直立的光滑管内放置一轻质弹簧，上端O点与管口A的距离为2x0，一质量为m的小球从管口由静止下落，将弹簧压至最低点B，压缩量为x0，不计空气阻力，则（　　） A. 小球从接触弹簧开始速度一直减小 B. 小球运动过程中最大速度等于 C. 弹簧最大弹性势能为3mgx0 D. 弹簧劲度系数等于 【答案】C 【解析】 【详解】A．小球接触弹簧开始的一小段时间内，弹簧弹力增大，但弹力小于重力，因此小球接触弹簧开始做加速度减小的变加速直线运动，随后弹力大于重力，之后做加速度增大的变减速直线运动，故A错误； B．小球从A自由下落到O过程有 解得 根据上述，小球接触弹簧后先做加速运动，当弹簧弹力与重力等大反向时，速度达到最大值，即小球运动过程中最大速度大于，故B错误； C．小球形变量最大时，弹性势能最大，则有 故C正确； D．小球从O到B过程，弹簧压缩量为，则有 根据上述有 解得 即弹簧劲度系数大于，故D错误。 故选C。 6. 如图甲，固定的斜面长为10m，质量m＝2.0kg的小滑块自斜面顶端由静止开始沿斜面下滑的过程中，小滑块的动能Ek随位移x的变化规律如图乙所示，取斜面底面为重力势能参考面，小滑块的重力势能Ep随位移x的变化规律如图丙所示，重力加速度g取10m/s2。则下列判断中正确的是（　　） A. 斜面的倾角为45° B. 滑块与斜面间的动摩擦因数为0.2 C. 下滑过程滑块的加速度大小为1.25m/s2 D. 滑块自斜面下滑过程中损失的机械能为25J 【答案】C 【解析】 【详解】A．设斜面的倾角为α，斜面长度为L＝10m，由图丙可知滑块的初始重力势能为 Ep1＝mgLsinα＝100J 解得 α＝30° 选项A错误； B．设滑块与斜面间的动摩擦因数为μ，由图乙可知滑块末动能为Ek2＝25J，滑块下滑的过程，根据动能定理得 mgLsinα－μmgLcosα＝Ek2－0 解得 选项B错误； C．设下滑过程滑块的加速度大小为a，根据牛顿第二定律得 mgsinα－μmgcosα＝ma 解得 a＝1.25m/s2 选项C正确； D．滑块自斜面下滑过程中损失的机械能为 E＝Ep1－Ek2＝75J 选项D错误。 故选C。 7. 如图所示，左侧有一长为的传送带，以速度顺时针转动，右侧有一质量为、长为的长木板静止在光滑水平桌面上，另一质量为的小物块（可视为质点）以初速度从传送带的左端滑上传送带，并且小物块能无机械能损失地滑上长木板。已知小物块与传送带、长木板间的动摩擦因数均为，不计空气阻力，g取。则（　　） A. 小物块滑上长木板的速度为 B. 小物块的最终速度为 C. 长木板的最终动能 D. 全过程系统产生的内能 【答案】C 【解析】 【详解】A．物块开始向右做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律有 令历时与传送带达到相等速度，则有 解得 此过程物块的位移 表明物块与传送带没有达到相等速度，则有 解得 即小物块滑上长木板的速度为，故A错误； B．物块滑上木板后开始以加速度做匀减速直线运动，对木板，根据牛顿第二定律有 解得 令历时物块与木板达到相等速度，则有 解得， 此过程物块的位移 表明物块没有飞出木板，之后两者保持相对静止做匀速直线运动，即小物块的最终速度为，故B错误； C．结合上述可知，长木板的最终动能 故C正确； D．结合上述，物块在传送带上运动时间 对传送带的相对位移 物块对木板的相对位移 全过程系统产生的内能 故D错误。 故选C。 二、多选题（每题5分，选对但不全得3分，有选错得0分） 8. 如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是（　　） A. 甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，物体A的机械能守恒 B. 乙图中，在大小等于摩擦力的拉力作用下沿斜面下滑时，物体B机械能守恒 C. 丙图中，不计任何阻力时A 加速下落、B加速上升的过程中，A、B组成的系统机械能守恒 D. 丁图中，不计空气阻力，小球由水平位置A处静止释放，运动到B处的过程中，小球机械能守恒 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，弹簧的弹力对A做负功，则物体A的机械能不守恒，选项A错误； B．乙图中，在大小等于摩擦力的拉力作用下沿斜面下滑时，拉力和摩擦力做功的代数和为零，则只有重力对物体B做功，则物体B机械能守恒，选项B正确； C．丙图中，不计任何阻力时A 加速下落、B加速上升的过程中，A、B组成的系统只有重力做功，则系统的机械能守恒，选项C正确； D．丁图中，不计空气阻力，小球由水平位置A处静止释放，运动到B处的过程中，只有重力对小球做功，则小球机械能守恒，选项D正确。 故选BCD。 9. 如图甲所示，质量为8kg的物体受水平推力F作用在水平面上由静止开始运动，推力F随位移x变化的关系如图乙所示，运动10m后撤去推力F。已知物体与地面间的动摩擦因数为0.5，重力加速度取，在物体运动的整个过程中（　　） A. 推力对物体做的功为480J B. 物体的位移为12m C. 物体的加速度大小先减小后不变 D. 物体在时速度最大，最大速度为6m/s 【答案】AB 【解析】 【详解】A．根据 图像的面积表示力做功，可知推力对物体做的功为 故A正确； B．设物体整个运动过程的位移大小为，根据动能定理可得 解得 故B正确； C．在推力不变，物体的加速度大小不变；当推力开始减小时，一开始推力大于摩擦力，物体的加速度逐渐减小；当推力等于摩擦力时，物体的加速度为0，之后推力小于摩擦力，物体的加速度反向逐渐增大，撤去推力后，物体的加速度大小保持不变，故C错误； D．当推力等于摩擦力时，物体速度最大，则有 结合 图像可知此时，根据动能定理可得 其中 解得最大速度为 故D错误。 故选AB。 10. 一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前6s内做匀加速直线运动，达到额定功率后保持额定功率运动至t1=25s时刻达到最大速度，其v-t图像如图所示。已知汽车的质量m=2×103kg，汽车受到路面的阻力大小与其受到的重力大小的比值k=0.1，取重力加速度大小g=10m/s2，不计空气阻力。下列说法不正确的是（　　） A. 在前6s内汽车的牵引力大小为6×103N B. 汽车的额定功率为60kW C. 汽车的最大速度为36m/s D. 汽车由静止加速到最大速度过程中的位移大小x=144m 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题意可知 由题图可知前 内汽车的加速度大小 由 解得汽车的牵引力大小 A正确； B． 末达到额定功率，则汽车的额定功率为 B错误； C．当牵引力等于阻力时，汽车速度达到最大，则有 C正确； D．汽车在做匀加速直线运动，其位移大小为 汽车变加速过程由动能定理有 其中 代入数据解得 则汽车由静止加速到最大速度过程中的位移大小 D正确。 本题选择错误的，故选B。 三、实验题（15分，除特殊标注外每空2分） 11. 某学习小组通过如图所示装置探究动能定理。光电门1、2分别固定在长木板上相距S的两点，挡光片宽度为d（），重力加速度为g。实验步骤如下： （1）在长木板右端适当位置垫一高度为H的木块，使滑块（包含挡光片）恰好能匀速下滑，并测得此时木块与木板左端距离为L。 （2）让滑块以一定初速度沿斜面上滑，先后通过光电门1、光电门2，挡光时间分别为、。 ①滑块与木板间的动摩擦因数________； ②滑块通过光电门2的速度为________； ③该学习小组要探究动能定理，上述物理量需满足：________。（均用题干中字母表示） 【答案】 ①. ②. ③. 【解析】 【详解】（2）①[1]在长木板右端适当位置垫一高度为H的木块，使滑块（包含挡光片）恰好能匀速下滑，并测得此时木块与木板左端距离为L。对木块根据平衡条件可得 得 ②[2]滑块通过光电门2的速度为 ③[3]设斜面与水平面的夹角为，若让滑块以一定初速度沿斜面上滑，先后通过光电门1、光电门2，挡光时间分别为、。若该学习小组要探究动能定理，即探究 其中，， 联立求得上述物理量需满足 12. 某实验小组用如图所示的装置来验证机械能守恒定律。绕过定滑轮的轻质细线的两端分别悬挂质量均为m的重物A、B且处于静止状态，A与纸带连接，纸带通过固定的打点计时器（电源频率为50Hz），在B的下端再挂质量为m0的重物C。由静止释放重物C，利用打点计时器打出的纸带可研究系统（由重物A、B、C组成）的机械能守恒，重力加速度大小为g，回答下列问题： （1）关于该实验，下列说法正确的是（　　） A. 无须测量重物C的质量m0就可以验证机械能守恒定律 B. 实验时，应先接通打点计时器电源再释放纸带 C. 增大重物C的质量可使重物A、B、C的加速度接近g，但不可能超过g （2）此实验存在系统误差，由于摩擦和空气阻力的影响，系统的总动能的增加量略______总重力势能（填“小于”或“大于”）；适当______重物A、B、C的质量，可减小本实验的相对误差。（填“增大”或“减少”） （3）对选取的纸带，若第1个点对应的速度为0，重物A上升的高度为h，通过计算得到三个重物的速度大小为v，然后描绘出v2-h（h为横坐标）关系图像，若系统机械能守恒成立，且，则倾斜直线的斜率k＝______。 【答案】（1）BC （2） ①. 小于 ②. 增大 （3） 【解析】 【小问1详解】 A．根据题意可知，本实验系统减少的重力势能为 系统增加的动能为 需要验证机械能守恒的表达式为 可知验证机械能守恒需要测量重物C的质量m0，故A错误； B．为了充分利用纸带，实验时，应先接通打点计时器电源再释放纸带，故B正确； C．以B、C为对象，根据牛顿第二定律可得 以A为对象，根据牛顿第二定律可得 联立可得加速度大小为 可知增大重物C的质量可使重物A、B、C的加速度接近g，但不可能超过g，故C正确。 故选BC。 【小问2详解】 [1][2] 此实验由于摩擦和空气阻力的影响，减少的重力势能有一部分转化为内阻，使得系统的总动能的增加量略小于总重力势能；适当增大物A、B、C的质量，可减小摩擦和空气阻力的影响，减小本实验的相对误差。 【小问3详解】 根据系统机械能守恒可得 整理可得 可知若系统机械能守恒成立，则倾斜直线的斜率为 四、解答题解答题（42分） 13. 如图所示,在某竖直平面内，光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点，BC右端连接内壁光滑、半径 的四分之一细圆管CD，管口D端正下方直立一根劲度系数的轻弹簧，弹簧一端固定，另一端恰好与管口D端平齐。一个质量为1kg的小球放在曲面AB上，现从距BC的高度 处静止释放小球，它与BC间的动摩擦因数，小球进入管口C端时，它对上管壁有的作用力，通过CD后，在压缩弹簧过程中小球速度最大时弹簧的弹性势能。重力加速度g取。求: （1）小球在C处受到的向心力大小; （2）在压缩弹簧过程中小球的最大动能; （3）小球最终停止的位置。 【答案】（1）35N；（2）6J；（3）停在BC上距离C端0.3 m处（或距离B端0.2m处） 【解析】 【详解】（1）小球进入管口C端时，它对圆管上管壁有大小为的作用力，对小球由牛顿第二定律有 解得 （2）在压缩弹簧过程中，速度最大时合力为零。设此时小球离D端的距离为，则有 解得 在C点，由 解得 由能量守恒定律有 解得 （3）小球从A点运动到C点过程，由动能定理得 解得B、C间距离 小球与弹簧作用后返回C处动能不变，小球的动能最终消耗在与BC水平面相互作用的过程中。设小球在BC上运动的总路程为，由能量守恒定律有 解得 故最终小球在BC上距离C为 或距离B端为 处停下。 14. 如图所示，现有一与水平方向成θ=37°，大小为F=50N的恒力用在质量m=10kg的木箱上，木箱由静止开始运动。已知木箱与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，求∶（sin37°=0.6，cos37°=0.8、g取10m/s2） （1）10s内恒力F、摩擦力及合力所做的功各为多少； （2）10s末拉力F的瞬时功率。 【答案】（1）5200J；-1820J；3380J；（2）1040W 【解析】 【分析】 【详解】（1）根据牛顿第二定律 Fcos37°-μ(mg-Fsin37°)=ma 联立解得物体的加速度大小为 a=2.6m/s2 10s内的位移 恒力F的功 摩擦力的功 合力所做的功 （2）10s末的速度 v=at=26m/s 拉力F的瞬时功率 15. 如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的粗糙半圆形导轨在B点相切，导轨半径为R。一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右的速度后脱离弹簧，它经过B点的速度大小为，之后沿半圆形导轨运动，恰好能到达C点，重力加速度为g。求： （1）弹簧压缩至A点时的弹性势能。 （2）物体沿半圆形导轨运动过程中阻力所做的功。 （3）如果圆弧轨道也光滑，为保证物块在轨道上运动过程始终不脱离轨道，求弹簧弹性势能的取值范围。 【答案】（1）4mgR；（2）；（3）或 【解析】 【详解】（1）物体从A点到B点的过程中，由机械能守恒定律，得弹簧的弹性势能 （2）物体到达C点时，重力提供向心力有 物体从B点运动至C点，由动能定理有 得 （3）当物体不能从最高点C点飞出，要保证始终不脱离轨道，则最高能运动到圆弧轨道的中点，由机械能守恒定律，得弹簧的弹性势能最大为 当物体能从最高点C点飞出，要保证始终不脱离轨道，则物体在C点时，至少有重力提供向心力 由机械能守恒定律，得弹簧的弹性势能至少为 故弹簧弹性势能大小的取值范围为 或 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $