精品解析:山西省晋中市山西现代双语学校南校2024-2025学年高一下学期5月月考物理改编练习卷

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2026-06-18
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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 2025-2026
地区(省份) 山西省
地区(市) 晋中市
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 3.82 MB
发布时间 2026-06-18
更新时间 2026-06-18
作者 匿名
品牌系列 -
审核时间 2026-06-18
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价格 3.00储值(1储值=1元)
来源 学科网

内容正文:

山西省晋中市山西现代双语学校南校 高一下学期5月月考物理改编练习卷 一、单选题 1. 关于向心力与向心加速度,下列说法中不正确的是(  ) A. 向心力可以是物体受到的某一个力,也可以是物体受到的合力,还可以是某一个力的分力 B. 向心力和重力、弹力、摩擦力一样,都是根据力的性质命名的 C. 向心加速度是描述物体运动方向变化快慢的物理量 D. 匀速圆周运动的向心加速度的方向时刻指向圆心,大小不变 2. 我国探月工程中相继发射了“嫦娥一 号”和“嫦娥二号”两颗卫星,其中“嫦娥一 号”卫星在离月球表面200km高度的极月圆轨道绕月球飞行。“嫦娥二号”卫星环绕月球飞行的轨道高度为100 km。与“嫦娥一号 ”相比”,“嫦娥二号”的(  )。 A. 加速度较小 B. 速度较小 C. 角速度较小 D. 周期较短 3. 水平桌面上放置一质量为m的物体,在该物体上作用一与水平方向成θ角的斜向上的、大小为F的恒力,在F的作用下物体移动了x距离,已知物体与桌面之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,则下列说法正确的是(  ) A. 拉力F做功Fx B. 重力做功mgx C. 摩擦力做功-μ(mg-Fsinθ)x D. 支持力做功(mg-Fsinθ)x 4. 如图所示,一轻弹簧一端固定于O点,另一端系一重物,将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速度地释放,让它自由摆下,不计空气阻力,在重物由A点摆向最低点B的过程中(  ) A. 重物的机械能守恒 B. 重物与弹簧组成的系统的机械能减少 C. 重物与弹簧组成的系统的机械能守恒 D. 重物的重力势能与弹簧的弹性势能之和保持不变 5. 高空“蹦极”是勇敢者的游戏。蹦极运动员将专用弹性橡皮绳(质量忽略不计)的一端系在双脚上,另一端固定在高处的跳台上,运动员无初速地从跳台上落下。若不计空气阻力,则(  ) A. 弹性绳刚伸直时,运动员开始减速 B. 整个下落过程中,运动员的机械能先保持不变后减小 C. 整个下落过程中,重力对运动员所做的功大于运动员克服弹性绳弹力所做的功 D. 弹性绳从伸直到最低点的过程中,运动员的重力势能与弹性绳的弹性势能之和先增大后减小 6. 断电后,风扇慢慢停下过程中,关于图中扇叶上A、B两点的运动情况,下列说法正确的是(  ) A. A、B两点的线速度始终相同 B. A、B两点的转速不相同 C. A点的加速度始终指向圆心 D. A、B两点的向心加速度比值保持不变 7. 如图所示,将轻质弹簧端固定在竖直墙壁上,另一端与一质量为圆环相连,圆环套在粗糙竖直固定杆上,弹簧水平且处于原长,在过程Ⅰ中,圆环从处由静止开始下滑,经过处的速度最大(图中未画出),到达处的速度为零,;在过程Ⅱ中,圆环在处获得一竖直向上的速度。则恰好能回到处,弹簧始终在弹性范围内,重力加速度为。则圆环(  ) A. 过程Ⅰ中,加速度一直增大 B. 过程Ⅱ中,克服摩擦力做的功为 C. 在处,弹簧的弹性势能为 D. 过程Ⅰ、过程Ⅱ中克服摩擦力做功相同 二、多选题 8. 从地面竖直向上抛出一物体,其机械能等于动能与重力势能之和,取地面为重力势能零势能面,该物体的和随它离开地面的高度h的变化如图所示,重力加速度取,由图中数据可得(  ) A. 从地面至,物体克服空气阻力做功20J B. 从地面至,物体重力做功80J C. 上升过程中动能与重力势能相等的位置距地面高度高于2m D. 时,物体的速率为10m/s 9. 两质量相同的小球A、B,分别用线悬在等高的O1、O2点,A球的悬线比B球的长。把两球的悬线均拉到水平后将小球无初速释放,则经最低点时(  ) A. A球的机械能大于B球的机械能 B. A球的动能大于B球的动能 C. A球的势能大于B球的势能 D. A球对绳的拉力等于B球对绳的拉力 10. 如图所示,斜面和水平面相交于B点,是竖直放置的半径为的光滑半圆轨道, 与相切于C点,E点与圆心O点等高。质量为m的小球从离水平面h处由静止释放,经过水平面后并滑上半圆轨道,已知小球与水平地面及与斜面间的动摩擦因数都为,斜面的倾角,BC长,取,如果让小球进入半圆轨道后不脱离半圆轨道,则h的取值可能为(  ) A. B. C. D. 三、实验题 11. 某学习小组用实验探究“平拋运动规律”。 (1)在图1中用小锤敲击铁片,观察到A、B两个小球______,则说明平抛运动在竖直方向上做______运动。 (2)在图2中同时断电后P、Q两个小球同时沿着斜槽滚下,观察到P、Q两个小球撞在一起,则说明平抛运动在水平方向上做______运动。 (3)以下研究平抛运动实验过程的一些做法,其中合理的(  ) A. 安装斜槽轨道,使其末端保持水平 B. 每次小球释放的初始位置可以任意选择 C. 每次小球应从同一位置由静止释放 (4)已知图中小方格的边长,则小球平拋的初速度为______(结果保留两位有效数字,) 12. 利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置示意图如图所示。 (1)实验步骤: ①将气垫导轨放在水平桌面上,桌面高度不低于,将导轨调至水平; ②用游标卡尺测量挡光条的宽度为; ③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离______________; ④将滑块移至光电门1左侧某处,待砝码静止不动时,释放滑块,要求砝码落地前挡光条已通过光电门2; ⑤从数字计时器(图中未画出)上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间和; ⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M,再称出托盘和砝码的总质量m。 (2)用表示直接测量量的字母写出下列所示物理量的表达式: ①滑块通过光电门1和光电门2时的瞬时速度分别为______________和______________。 ②当滑块通过光电门1和光电门2时,系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为______________和______________。 ③在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中,系统势能的减少量______________(重力加速度为g)。 (3)如果______________,则可认为该实验验证了机械能守恒定律。 四、解答题 13. 我国计划于2030年实现载人登月.假如你是登月的宇航员,在月球上进行一系列的科学实验。若你手头有一质量为m的砝码,用弹簧测力计测得其重力为F,已知引力常量为G,月球半径为R。 (1)求月球质量; (2)若在月球上发射一颗月球卫星,求该卫星的最小周期。 14. 汽车在水平直线公路上行驶,额定功率为,汽车行驶过程中所受阻力恒为f=2.5×103N,汽车的质量m=2.5×103kg。若汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度的大小为a=1.0m/s2,汽车达到额定功率后,保持额定功率不变继续行驶。求: (1)汽车在整个运动过程中所能达到的最大速度; (2)20s时汽车的瞬时功率; (3)当汽车的速度为5m/s时的瞬时功率; (4)当汽车的速度为20m/s时的加速度。 15. 如图所示为一游戏装置的示意图,竖直轨道O1由半径为 的四分之一光滑圆弧轨道、粗糙的水平轨道、半径为 光滑圆轨道和粗糙斜轨道EO1组成(其中圆弧轨道与平直轨道均平滑连接),O1、O2为两圆弧所对应的圆心,斜轨道EO1与水平面的夹角θ=37°,斜轨道上端与圆轨道相切于E点但有微小(不计大小)间隙可让滑块通过,O1处有一弹性挡板可将滑块按原速弹回。一质量为的小滑块(其大小比间隙小,可视作质点)从离点高为 处的点无初速释放,从点进入轨道处有一单向阀,滑块从左向右能自由通过且无能量损失,从右向左经过阀门时将被捕获,滑块运动终止)。已知滑块和水平轨道间的动摩擦因数,滑块和斜轨道间的动摩擦因数半径,轨道BC的长度LBC1.5m。某次游戏时,滑块恰能通过圆弧的最高点 。(,) (1)求滑块经过 点时的速度大小; (2)求滑块释放时的高度 ; (3)若要求滑块始终不脱离轨道,求滑块释放时的高度范围。 第1页/共1页 学科网(北京)股份有限公司 $ 山西省晋中市山西现代双语学校南校 高一下学期5月月考物理改编练习卷 一、单选题 1. 关于向心力与向心加速度,下列说法中不正确的是(  ) A. 向心力可以是物体受到的某一个力,也可以是物体受到的合力,还可以是某一个力的分力 B. 向心力和重力、弹力、摩擦力一样,都是根据力的性质命名的 C. 向心加速度是描述物体运动方向变化快慢的物理量 D. 匀速圆周运动的向心加速度的方向时刻指向圆心,大小不变 【答案】B 【解析】 【详解】AB.向心力是效果力,向心力可以是物体受到的某一个力,也可以是物体受到的合力,还可以是某一个力的分力,故A正确,不符合题意,B错误,符合题意; C.向心加速度的方向始终指向圆心,不改变速度的大小,只改变速度的方向,所以向心加速度描述速度方向变化的快慢,故C正确,不符合题意; D.匀速圆周运动的向心加速度的方向时刻指向圆心,大小不变,故D正确,不符合题意。 故选B。 2. 我国探月工程中相继发射了“嫦娥一 号”和“嫦娥二号”两颗卫星,其中“嫦娥一 号”卫星在离月球表面200km高度的极月圆轨道绕月球飞行。“嫦娥二号”卫星环绕月球飞行的轨道高度为100 km。与“嫦娥一号 ”相比”,“嫦娥二号”的(  )。 A. 加速度较小 B. 速度较小 C. 角速度较小 D. 周期较短 【答案】D 【解析】 【详解】A.在环绕月球飞行的轨道上,根据万有引力等于合力可得 整理可得,加速度为 可知,轨道半径越小,即轨道高度越小,加速度越大。因此“嫦娥二号”的加速度较大,故A错误; B.在环绕月球飞行的轨道上,根据万有引力等于向心力可得 整理可得,速度为 可知,轨道半径越小,即轨道高度越小,速度越大。因此“嫦娥二号”的速度较大,故B错误; C.在环绕月球飞行的轨道上,根据万有引力等于向心力可得 整理可得,角速度为 可知,轨道半径越小,即轨道高度越小,角速度越大。因此“嫦娥二号”的角速度较大,故C错误; D.在环绕月球飞行的轨道上,根据万有引力等于向心力可得 整理可得,周期为 可知,轨道半径越小,即轨道高度越小,周期越短。因此“嫦娥二号”的周期较短,故D正确。 故选D。 3. 水平桌面上放置一质量为m的物体,在该物体上作用一与水平方向成θ角的斜向上的、大小为F的恒力,在F的作用下物体移动了x距离,已知物体与桌面之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,则下列说法正确的是(  ) A. 拉力F做功Fx B. 重力做功mgx C. 摩擦力做功-μ(mg-Fsinθ)x D. 支持力做功(mg-Fsinθ)x 【答案】C 【解析】 【详解】A.根据功的公式可知,拉力F做功 W=Fxcosθ 故A错误; B.物体在水平面上运动,重力方向与位移方向垂直,不做功,故B错误; C.对物体受力分析,根据摩擦力公式可知 f=μ(mg-Fsinθ) 故摩擦力做功 W=-μ(mg-Fsinθ)x 故C正确; D.因支持力与位移方向垂直,不做功,故D错误; 故选C。 4. 如图所示,一轻弹簧一端固定于O点,另一端系一重物,将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速度地释放,让它自由摆下,不计空气阻力,在重物由A点摆向最低点B的过程中(  ) A. 重物的机械能守恒 B. 重物与弹簧组成的系统的机械能减少 C. 重物与弹簧组成的系统的机械能守恒 D. 重物的重力势能与弹簧的弹性势能之和保持不变 【答案】C 【解析】 【详解】A.重物自由摆下的过程中,弹簧拉力对重物做负功,重物的机械能减少,A错误; BC.对重物与弹簧组成的系统而言,除重力,弹力外,无其他外力做功,故系统的机械能守恒,C正确,B错误; D.根据系统机械能守恒可知,在下摆到B点的过程,动能增大,故重物的重力势能与弹簧的弹性势能之和减小,故D错误。 故选C。 5. 高空“蹦极”是勇敢者的游戏。蹦极运动员将专用弹性橡皮绳(质量忽略不计)的一端系在双脚上,另一端固定在高处的跳台上,运动员无初速地从跳台上落下。若不计空气阻力,则(  ) A. 弹性绳刚伸直时,运动员开始减速 B. 整个下落过程中,运动员的机械能先保持不变后减小 C. 整个下落过程中,重力对运动员所做的功大于运动员克服弹性绳弹力所做的功 D. 弹性绳从伸直到最低点的过程中,运动员的重力势能与弹性绳的弹性势能之和先增大后减小 【答案】B 【解析】 【详解】A.弹性绳刚伸直到弹性绳弹力等于重力之前,重力大于弹性绳弹力,运动员都处于加速状态,故A错误; B.运动员从跳台跳下到弹性绳刚伸直过程中,只受重力,运动员的机械能守恒,弹性绳刚伸直到最低点的过程中,弹力做负功,运动员的机械能减小,所以整个下落过程中,运动员的机械能先保持不变后减小,故B正确; C.下落到最低点时,运动员速度为0,整个下落过程中重力对运动员所做的功等于运动员克服弹性绳弹力所做的功,故C错误; D.从弹性绳从伸直到最低点的过程中,运动员和弹性绳组成的系机械能守恒,弹性绳从伸直到最低点的过程中,运动员先加速后减速到0,所以运动员的动能先增大后减小,则运动员的重力势能与弹性绳的弹性势能之和先减小后增大,故D错误。 故选B。 6. 断电后,风扇慢慢停下过程中,关于图中扇叶上A、B两点的运动情况,下列说法正确的是(  ) A. A、B两点的线速度始终相同 B. A、B两点的转速不相同 C. A点的加速度始终指向圆心 D. A、B两点的向心加速度比值保持不变 【答案】D 【解析】 【详解】A.A、B两点同轴转动,角速度相同,转动半径不同,根据 线速度不相同,故A错误; B.A、B两点同轴转动,角速度相同,转速相同,故B错误; C.风扇慢慢停下,不是匀速圆周运动,A点的加速度不指向圆心,故C错误; D.根据 A、B转动半径比值保持不变,则A、B两点的向心加速度比值保持不变,故D正确。 故选D。 7. 如图所示,将轻质弹簧端固定在竖直墙壁上,另一端与一质量为圆环相连,圆环套在粗糙竖直固定杆上,弹簧水平且处于原长,在过程Ⅰ中,圆环从处由静止开始下滑,经过处的速度最大(图中未画出),到达处的速度为零,;在过程Ⅱ中,圆环在处获得一竖直向上的速度。则恰好能回到处,弹簧始终在弹性范围内,重力加速度为。则圆环(  ) A. 过程Ⅰ中,加速度一直增大 B. 过程Ⅱ中,克服摩擦力做的功为 C. 在处,弹簧的弹性势能为 D. 过程Ⅰ、过程Ⅱ中克服摩擦力做功相同 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A.圆环从处由静止开始下滑,经过处的速度最大,则经过处的加速度为零,到达处的速度为零,所以圆环先做加速运动,再做减速运动,所以加速度先减小,后增大,故A错误; BCD.在过程Ⅰ、过程Ⅱ中,圆环经过同一位置所受的摩擦力大小相等,则知在两个过程中,克服摩擦力做功相同,设为,研究过程Ⅰ,运用动能定理列式得 研究过程Ⅱ,运用动能定理列式得 联立解得克服摩擦力做的功为 弹簧弹力做功 所以在处,弹簧的弹性势能为 故BC错误,D正确; 故选D。 二、多选题 8. 从地面竖直向上抛出一物体,其机械能等于动能与重力势能之和,取地面为重力势能零势能面,该物体的和随它离开地面的高度h的变化如图所示,重力加速度取,由图中数据可得(  ) A. 从地面至,物体克服空气阻力做功20J B. 从地面至,物体重力做功80J C. 上升过程中动能与重力势能相等的位置距地面高度高于2m D. 时,物体的速率为10m/s 【答案】ACD 【解析】 【详解】AB.从地面至h=4m,物体的机械能减少了20J,则物体克服空气阻力做功20J;重力势能增加了80J,因此物体克服重力做功80J,故A正确,B错误; D.由图知,h=4m时Ep=80J,由Ep=mgh得 m=2kg h=0时,物体的机械能为100J,即动能为100J,根据 可得速率为 故D正确; C.设高度为H时,上升时动能与重力势能相等,有 解得 故C正确。 故选ACD。 9. 两质量相同的小球A、B,分别用线悬在等高的O1、O2点,A球的悬线比B球的长。把两球的悬线均拉到水平后将小球无初速释放,则经最低点时(  ) A. A球的机械能大于B球的机械能 B. A球的动能大于B球的动能 C. A球的势能大于B球的势能 D. A球对绳的拉力等于B球对绳的拉力 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】A.A、B两球在运动的过程中,只有重力做功,机械能都守恒,设初始位置为势能零点,则在初始位置的机械能相等,所以在最低点,两球的机械能相等,故A错误; B.根据动能定理得 可见,动能与绳长成正比,所以A球的动能大于B球的动能,故B正确; C. 两球的质量相等,在最低点,A球的高度低于B球的高度,则知A球的势能小于B球的势能,故C错误; D.根据牛顿第二定律得 解得 则拉力的大小与绳的长度无关,所以两绳拉力大小相等,故D正确。 故选BD。 10. 如图所示,斜面和水平面相交于B点,是竖直放置的半径为的光滑半圆轨道,与相切于C点,E点与圆心O点等高。质量为m的小球从离水平面h处由静止释放,经过水平面后并滑上半圆轨道,已知小球与水平地面及与斜面间的动摩擦因数都为,斜面的倾角,BC长,取,如果让小球进入半圆轨道后不脱离半圆轨道,则h的取值可能为(  ) A. B. C. D. 【答案】AC 【解析】 【详解】小球恰好不脱离半圆轨道的临界条件有两个:一是恰好从D点飞出,小球刚好能从D点飞出应满足 得 由动能定理 解得 则 二是小球在半圆形导轨在E点减到速度为零,由动能定理 得 则 小球能进入半圆轨道有 得 综合可得,小球释放位置离水平面的高度满足或 故选AC。 三、实验题 11. 某学习小组用实验探究“平拋运动规律”。 (1)在图1中用小锤敲击铁片,观察到A、B两个小球______,则说明平抛运动在竖直方向上做______运动。 (2)在图2中同时断电后P、Q两个小球同时沿着斜槽滚下,观察到P、Q两个小球撞在一起,则说明平抛运动在水平方向上做______运动。 (3)以下研究平抛运动实验过程的一些做法,其中合理的(  ) A. 安装斜槽轨道,使其末端保持水平 B. 每次小球释放的初始位置可以任意选择 C. 每次小球应从同一位置由静止释放 (4)已知图中小方格的边长,则小球平拋的初速度为______(结果保留两位有效数字,) 【答案】(1) ①. 同时落地 ②. 自由落体 (2)匀速直线 (3)AC (4)1.0 【解析】 【小问1详解】 [1][2]在图1中用小锤敲击铁片,观察到A、B两个小球同时落地,则说明平抛运动在竖直方向上做自由落体运动。 【小问2详解】 在图2中同时断电后P、Q两个小球同时沿着斜槽滚下,观察到P、Q两个小球撞在一起,说明P、Q两个小球水平方向有相同的运动情况,即说明平抛运动在水平方向上做匀速直线运动。 【小问3详解】 A.为保证小球做平抛运动初速度水平,安装斜槽轨道,使其末端保持水平,故A正确; BC.为保证小球做平抛运动初速度相同,故每次小球应从同一位置由静止释放,故B错误,C正确。 故选AC。 【小问4详解】 由题图可知,竖直方向有 解得 水平方向有 解得小球平拋的初速度为 12. 利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置示意图如图所示。 (1)实验步骤: ①将气垫导轨放在水平桌面上,桌面高度不低于,将导轨调至水平; ②用游标卡尺测量挡光条的宽度为; ③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离______________; ④将滑块移至光电门1左侧某处,待砝码静止不动时,释放滑块,要求砝码落地前挡光条已通过光电门2; ⑤从数字计时器(图中未画出)上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间和; ⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M,再称出托盘和砝码的总质量m。 (2)用表示直接测量量的字母写出下列所示物理量的表达式: ①滑块通过光电门1和光电门2时的瞬时速度分别为______________和______________。 ②当滑块通过光电门1和光电门2时,系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为______________和______________。 ③在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中,系统势能的减少量______________(重力加速度为g)。 (3)如果______________,则可认为该实验验证了机械能守恒定律。 【答案】(1)60.00 (2) ①. ②. ③. ④. ⑤. (3) 【解析】 【小问1详解】 由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离 【小问2详解】 [1][2]由于挡光条宽度很小,因此将挡光条通过光电门时的平均速度看作瞬时速度,挡光条的宽度l可用游标卡尺测量,挡光时间可从数字计时器读出,因此,滑块通过光电门的瞬时速度为,则通过光电门1时的瞬时速度为,通过光电门2时的瞬时速度为 [3][4] 由于质量事先已用天平测出,由公式,可得滑块道过光电门1时系统动能 滑块通过光电门2时系统动能 末动能减初动能可得动能的增加量。 [5]两光电门中心之间的距离x为砝码和托盘下落的高度,系统势能的减小量 【小问3详解】 最后对比与数值大小,若在误差允许的范围内相等,就验证了机械能守恒定律。 四、解答题 13. 我国计划于2030年实现载人登月.假如你是登月的宇航员,在月球上进行一系列的科学实验。若你手头有一质量为m的砝码,用弹簧测力计测得其重力为F,已知引力常量为G,月球半径为R。 (1)求月球质量; (2)若在月球上发射一颗月球卫星,求该卫星的最小周期。 【答案】(1);(2) 【解析】 【详解】(1)对砝码,静止时有 F=mg① 万有引力等于重力 ② 由①②得月球质量 (2)对环绕月球表面的卫星 解得 14. 汽车在水平直线公路上行驶,额定功率为,汽车行驶过程中所受阻力恒为f=2.5×103N,汽车的质量m=2.5×103kg。若汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度的大小为a=1.0m/s2,汽车达到额定功率后,保持额定功率不变继续行驶。求: (1)汽车在整个运动过程中所能达到的最大速度; (2)20s时汽车的瞬时功率; (3)当汽车的速度为5m/s时的瞬时功率; (4)当汽车的速度为20m/s时的加速度。 【答案】(1);(2);(3);(4) 【解析】 【详解】(1)根据题意可知,当牵引力与阻力平衡时汽车达到最大速度,根据可求得 (2)根据牛顿第二定律汽车匀加速时 匀加速运动的牵引力 汽车匀加速的最大速度 匀加速的时间 20s时汽车的瞬时功率为额定功率 (3)汽车5m/s处于匀加速运动阶段,此时的牵引力,此时汽车瞬时功率 (4)当汽车的速度为20m/s时,此时汽车额定功率,汽车牵引力 根据牛顿第二定律 15. 如图所示为一游戏装置的示意图,竖直轨道O1由半径为 的四分之一光滑圆弧轨道、粗糙的水平轨道、半径为 光滑圆轨道和粗糙斜轨道EO1组成(其中圆弧轨道与平直轨道均平滑连接),O1、O2为两圆弧所对应的圆心,斜轨道EO1与水平面的夹角θ=37°,斜轨道上端与圆轨道相切于E点但有微小(不计大小)间隙可让滑块通过,O1处有一弹性挡板可将滑块按原速弹回。一质量为的小滑块(其大小比间隙小,可视作质点)从离点高为 处的 点无初速释放,从点进入轨道处有一单向阀,滑块从左向右能自由通过且无能量损失,从右向左经过阀门时将被捕获,滑块运动终止)。已知滑块和水平轨道间的动摩擦因数,滑块和斜轨道间的动摩擦因数半径,轨道BC的长度LBC1.5m。某次游戏时,滑块恰能通过圆弧的最高点。(,) (1)求滑块经过点时的速度大小; (2)求滑块释放时的高度 ; (3)若要求滑块始终不脱离轨道,求滑块释放时的高度范围。 【答案】(1);(2)1.95m;(3) 、 、 【解析】 【详解】(1)滑块恰好经过最高点时:由 得 (2)滑块在O到D的运动过程中,运用动能定理 得 H=1.95m (3)分析各临界状态对应的H的值 ①滑块恰能滑到圆心等高处, 由 得 ②滑块恰能经过最高点D,在(2)中已经讨论过,得 ③滑块经过D滑到斜面上,经过弹性挡板反弹后恰能到达E点,由: 其中 表示斜面长度,得 ④滑块经过D滑到斜面上,经过弹性挡板反弹后恰能经过圆弧最高点D点,由 其中表示斜面长度,得 综上所述:H的范围是: 、 、 第1页/共1页 学科网(北京)股份有限公司 $

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