精品解析：河南许昌市禹州市第三高级中学2025-2026学年高一下学期6月阶段检测物理试题

高一下学期第二次校内质量检测 物理 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 某质点在Oxy平面上运动。t＝0时，质点位于y轴上。它在x方向运动的速度－时间图像如图甲所示，它在y方向的位移—时间图像如图乙所示。在Oxy平面上大致描绘质点在2s内的运动轨迹，下面四图中正确的是（　　） A. B. C. D. 2. 影视作品中的武林高手展示轻功时都是吊威亚（钢丝）的。如图所示，轨道车A通过细钢丝跨过滑轮拉着特技演员B上升，便可呈现出演员B飞檐走壁的效果。轨道车A沿水平地面以速度大小向左匀速前进，某时刻连接轨道车的钢丝与水平方向的夹角为，连接特技演员B的钢丝竖直，取，，则下列说法正确的是（ ） A. 该时刻特技演员B所受绳子的拉力等于其重力 B. 该时刻特技演员B处于失重状态 C. 该时刻特技演员B的速度大小为4m/s D. 该时刻特技演员B的速度大小为3m/s 3. 如图所示，从倾角为θ的足够长的斜面顶端P以速度v0平抛出一个小球，落在斜面上某处Q点，小球落在斜面上的速度与斜面的夹角α，若把初速度变为3v0，小球仍落在斜面上，则以下说法正确的是（　　） A. 夹角α将变大 B. 夹角α与初速度大小无关 C. 小球在空中的运动时间不变 D. P、Q间距是原来间距的3倍 4. 四个小球A、B、C、D均在水平面内做圆锥摆运动。如图甲所示，小球A、B完全相同在同一水平面内做圆锥摆运动（连接B球的绳较长）；如图乙所示，小球C、D在不同水平面内做圆锥摆运动，但是连接C、D的绳与竖直方向之间的夹角相等（连接D球的绳较长），则下列说法正确的是（　　） A. 小球A、B所需的向心加速度大小相等 B. 小球A、B的线速度大小相等 C. 小球C、D所需的向心加速度大小相等 D. 小球D受到绳的拉力与小球C受到绳的拉力大小一定相等 5. 如图所示，两完全相同的滑块P、Q用长为L的轻绳拴接，轻绳刚好拉直，放在水平的圆形转台上，转台的圆心O与P、Q在同一条直线上，，两滑块的质量均为m，与转台间的动摩擦因数为μ。现让转台的角速度从0逐渐增加，当角速度为ω1时，Q所受的摩擦力达到最大静摩擦力，当角速度为ω2时，滑块刚好相对转台滑动，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，两滑块均视为质点，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 滑块P、Q所受的摩擦力大小之比始终等于1∶3 B. C. D. 转台的角速度为时，轻绳的拉力大小为 6. 汽车在研发过程中都要进行性能测试，如图所示，这是某次测试中某型号汽车的速度v与牵引力大小倒数的关系图像（图像），vm表示最大速度。已知汽车在水平路面上由静止启动，图中ab平行于v轴，bc反向延长线过原点O。已知阻力恒定，汽车质量为1.5×103kg，下列说法正确的是（　　） A. 汽车由b到c过程做加速度增大的加速直线运动 B. 汽车的额定功率为5kW C. 汽车从a到b持续的时间为5s D. 汽车能够获得的最大速度为20m/s 7. 一足够长的固定斜面，其表面一段光滑，其他部分粗糙。一物块以的初动能沿斜面向上运动，然后返回到出发位置。整个运动过程中物块的动能随位移的变化关系如图所示，的其中一条线段与轴平行。已知物块质量为，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 斜面的段是光滑的，段是粗糙的 B. 物块返回到原位置时动能仍然为 C. 斜面倾角的正弦值可以表示为 D. 斜面倾角的正弦值可以表示为 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。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. 2024年3月20日，鹊桥二号中继星成功发射升空，为嫦娥六号在月球背面的探月任务提供地月间中继通讯。如右图所示，鹊桥二号采用周期为24h的环月椭圆冻结轨道，近月点距月心约为，远月点距月心约为，为椭圆轨道的短轴，下列说法正确的是（ ） A. 鹊桥二号在地球表面附近的发射速度大于且小于 B. 鹊桥二号从经到的运动时间为 C. 鹊桥二号在A、B两点的加速度大小之比约为 D. 鹊桥二号在C、D两点的速度方向垂直于其与月心的连线 9. 如图所示，用一条绝缘轻绳悬挂一个带正电小球，小球的质量为m，所带电荷量为q，现加水平方向的匀强电场，平衡时绝缘绳与竖直方向夹角为θ，重力加速度大小为g，不计空气阻力，则以下说法正确的是（　　） A. 该匀强电场的电场强度大小为 B. 该匀强电场的电场强度大小为 C. 撤去电场的瞬间，小球的加速度大小为gsinθ D. 撤去电场的瞬间，小球的加速度大小为gtanθ 10. 如图，两个倾角相等、底端相连的光滑绝缘轨道被固定在竖直平面内，空间存在平行于该竖直平面水平向右的匀强电场。带正电的甲、乙小球（均可视为质点）在轨道上同一高度保持静止，间距为L，甲、乙所带电荷量分别为q、，质量分别为m、，静电力常量为k，重力加速度大小为g。甲、乙所受静电力的合力大小分别为、，匀强电场的电场强度大小为E，不计空气阻力，则（　　） A. B. C. 若将甲、乙互换位置，二者仍能保持静止 D. 若撤去甲，乙下滑至底端时的速度大小 三、实验题，每空2分，共16分。 11. 某学习小组设计了一个探究平抛运动特点的实验装置，在平抛点O的正前方放一粘有米尺的竖直毛玻璃。将小球从O点正对毛玻璃水平抛出，用光源照射小球，毛玻璃上会出现小球的投影。在毛玻璃正右边，用频闪相机记录小球在毛玻璃上影子的位置。如图甲所示，将一个点光源放在O点照射，得到如图乙所示的照片。已知频闪相机的闪光周期为0.02s，O点到毛玻璃的距离d=2.0m，取重力加速度大小g=9.8m/s²，根据上述实验完成下列问题： （1）由图乙可知，小球在毛玻璃上的影子做_______________（填“匀速直线”或“匀加速直线”）运动，影子的速度大小为______m/s（结果保留两位有效数字）。 （2）小球平抛的初速度大小为______m/s（结果保留两位有效数字）。 12. 实验小组利用图1所示装置验证机械能守恒定律。可选用的器材有：交流电源（频率50Hz）、铁架台、电子天平、重锤、打点计时器、纸带、刻度尺等。 （1）下列所给实验步骤中，有4个是完成实验必需且正确的，把它们选择出来并按实验顺序排列：________（填步骤前面的序号） ①先接通电源，打点计时器开始打点，然后再释放纸带 ②先释放纸带，然后再接通电源，打点计时器开始打点 ③用电子天平称量重锤的质量 ④将纸带下端固定在重锤上，穿过打点计时器的限位孔，用手捏住纸带上端 ⑤在纸带上选取一段，用刻度尺测量该段内各点到起点的距离，记录分析数据 ⑥关闭电源，取下纸带 （2）图2所示是纸带上连续打出的五个点A、B、C、D、E到起点的距离。则打出B点时重锤下落的速度大小为________ m/s（保留3位有效数字）。 （3）纸带上各点与起点间的距离即为重锤下落高度h，计算相应的重锤下落速度v，并绘制图3所示的v2-h关系图像。理论上，若机械能守恒，图中直线应________（填“通过”或“不通过”）原点且斜率为________（用重力加速度大小g表示）。由图3得直线的斜率k=________（保留3位有效数字）。 四、解答题，共38分。 13. 如图所示，一次演习中，战士从倾角θ=37°的斜坡顶端A将手榴弹（图中用小球表示，视为质点）水平投出，去打击坡底水平阵地上的敌人。斜坡顶端A点到底端B点的距离L=75m，取重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力。 （1）若某手榴弹被投出后恰好落在斜坡底端B，求该手榴弹被投出时的速度大小v0； （2）已知A、B、C三点在同一竖直面内，B、C两点间的距离d=60m，要使被投出的手榴弹不越过C点，求手榴弹被投出时速度的最大值v0m。 14. 如图所示，水平圆盘可绕过圆心O的竖直轴转动，质量的小物块放在圆盘上，一根长不可伸长的轻质细绳，一端系物块、另一端固定在转轴上P点，伸直的细绳与转轴的夹角且恰好无张力。已知物块与圆盘之间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，，重力加速度大小取，圆盘由静止开始缓慢增大转速。 （1）求细绳上产生张力瞬间，圆盘的角速度的大小； （2）求物块恰好对圆盘无压力时圆盘的角速度的大小； （3）若圆盘的角速度，求此时细绳中张力的大小。 15. 如图所示，水平地面上的O处固定一竖直光滑杆，质量为m的小滑块P套在杆上，质量为2m的小滑块Q放在地面上。滑块P、Q间通过铰链用长为L的刚性轻杆连接，一水平轻弹簧右端与Q相连，左端与固定在地面上的竖直挡板连接。已知Q在初始位置A处时两杆夹角，弹簧为原长，两小滑块均恰好静止。现给滑块Q一水平外力F，使Q从A位置运动到B位置，此处两杆夹角为53°，该过程中P、Q始终在同一竖直平面内，已知弹簧劲度系数，且弹簧始终在弹性限度内，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，重力加速度为g，，。求： （1）滑块Q静止在位置A时，滑块Q受到的摩擦力f大小及支持力大小； （2）若P以向下做匀加速运动，滑块Q到达位置B时的速度大小； （3）若P缓慢向下运动，Q从A位置运动到B位置过程中，力F对滑块Q做的功。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一下学期第二次校内质量检测 物理 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 某质点在Oxy平面上运动。t＝0时，质点位于y轴上。它在x方向运动的速度－时间图像如图甲所示，它在y方向的位移—时间图像如图乙所示。在Oxy平面上大致描绘质点在2s内的运动轨迹，下面四图中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由图甲可知，质点沿x轴方向运动的初速度为 质点沿x轴方向运动的加速度为 根据可得质点2s内沿x方向的位移方程为 由图乙可知，质点沿y轴方向做匀速直线运动，则 可得质点2s内沿y方向的位移方程为 联立可得质点的轨迹方程为 所以质点在2s内的运动轨迹图大致如下 故选B。 2. 影视作品中的武林高手展示轻功时都是吊威亚（钢丝）的。如图所示，轨道车A通过细钢丝跨过滑轮拉着特技演员B上升，便可呈现出演员B飞檐走壁的效果。轨道车A沿水平地面以速度大小向左匀速前进，某时刻连接轨道车的钢丝与水平方向的夹角为，连接特技演员B的钢丝竖直，取，，则下列说法正确的是（ ） A. 该时刻特技演员B所受绳子的拉力等于其重力 B. 该时刻特技演员B处于失重状态 C. 该时刻特技演员B的速度大小为4m/s D. 该时刻特技演员B的速度大小为3m/s 【答案】C 【解析】 【详解】AB．设连接轨道车的钢丝与水平方向的夹角为，将车速沿着细钢丝方向和垂直于细钢丝的方向分解可知，在沿着细钢丝方向的速度与特技演员B的速度大小相等，即 其中车速不变，随若小车向左运动，不断减小，故不断增大，则不断增大，即特技演员B有竖直向上的加速度，处于超重状态，故AB错误； CD．当时，则特技演员B的速度大小为 故C正确，D错误。 故选C。 3. 如图所示，从倾角为θ的足够长的斜面顶端P以速度v0平抛出一个小球，落在斜面上某处Q点，小球落在斜面上的速度与斜面的夹角α，若把初速度变为3v0，小球仍落在斜面上，则以下说法正确的是（　　） A. 夹角α将变大 B. 夹角α与初速度大小无关 C. 小球在空中的运动时间不变 D. P、Q间距是原来间距的3倍 【答案】B 【解析】 【详解】AB．小球做平抛运动，位移与水平方向夹角的正切值 速度与水平方向夹角的正切值 可知平抛运动某时刻速度与水平方向夹角正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍，位移方向相同，则速度方向相同，由于 夹角α相同，与初速度无关，故A错误，B正确； C．根据可得，小球在空中的运动时间 初速度变为原来的3倍，则小球在空中运动时间变为原来的3倍，故C错误； D．PQ的间距为 初速度变为原来的3倍，运动时间变为原来的3倍，则P、Q的间距变为原来的9倍，故D错误。 故选B。 4. 四个小球A、B、C、D均在水平面内做圆锥摆运动。如图甲所示，小球A、B完全相同在同一水平面内做圆锥摆运动（连接B球的绳较长）；如图乙所示，小球C、D在不同水平面内做圆锥摆运动，但是连接C、D的绳与竖直方向之间的夹角相等（连接D球的绳较长），则下列说法正确的是（　　） A. 小球A、B所需的向心加速度大小相等 B. 小球A、B的线速度大小相等 C. 小球C、D所需的向心加速度大小相等 D. 小球D受到绳的拉力与小球C受到绳的拉力大小一定相等 【答案】C 【解析】 【详解】AC．设绳与竖直方向的夹角为，绳长为，小球的质量为m，则对做圆锥摆运动的小球进行受力分析，如图所示： 小球在水平面内做匀速圆周运动，则由合外力提供向心力，根据牛顿第二定律有 解得小球做匀速圆周运动的加速度大小为 由于连接小球A、B的绳与竖直方向的夹角不相等，所以小球A、B所需的向心加速度大小不相等；同理可知，由于连接小球C、D的绳与竖直方向的夹角相等，所以小球C、D所需的向心加速度大小相等，故A错误，C正确； B．设小球A、B与悬点间的竖直高度为h，则根据可得，小球做匀速圆周运动的线速度大小为 由于连接小球A、B的绳与竖直方向的夹角不相等，所以小球A、B的线速度大小不相等，故B错误； D．设绳的拉力为，由于做圆锥摆运动的小球在竖直方向受力平衡，则有 解得 虽然连接小球C、D的绳与竖直方向的夹角相等，但由于不知道两球的质量关系，所以不能确定小球D受到绳的拉力与小球C受到绳的拉力大小是否相等，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，两完全相同的滑块P、Q用长为L的轻绳拴接，轻绳刚好拉直，放在水平的圆形转台上，转台的圆心O与P、Q在同一条直线上，，两滑块的质量均为m，与转台间的动摩擦因数为μ。现让转台的角速度从0逐渐增加，当角速度为ω1时，Q所受的摩擦力达到最大静摩擦力，当角速度为ω2时，滑块刚好相对转台滑动，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，两滑块均视为质点，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 滑块P、Q所受的摩擦力大小之比始终等于1∶3 B. C. D. 转台的角速度为时，轻绳的拉力大小为 【答案】B 【解析】 【详解】A．刚开始角速度比较小时，两滑块的静摩擦力提供所需的向心力，由于滑块Q的半径较大，所需向心力较大，则滑块Q受到的摩擦力先达到最大静摩擦力，此后角速度再增大，轻绳的拉力逐渐增大，滑块Q的静摩擦力不变，而滑块P的静摩擦力逐渐增大，直到增加到最大静摩擦力，所以两滑块P、Q所受的摩擦力之比并不始终等于1：3，故A错误； B．当角速度为时，对滑块Q由牛顿第二定律得 解得 故B正确； CD．转台的角速度为时，滑块P受到的摩擦力达到最大，分别对滑块P、Q由牛顿第二定律，则有， 联立解得， 故C、D错误。 故选B。 6. 汽车在研发过程中都要进行性能测试，如图所示，这是某次测试中某型号汽车的速度v与牵引力大小倒数的关系图像（图像），vm表示最大速度。已知汽车在水平路面上由静止启动，图中ab平行于v轴，bc反向延长线过原点O。已知阻力恒定，汽车质量为1.5×103kg，下列说法正确的是（　　） A. 汽车由b到c过程做加速度增大的加速直线运动 B. 汽车的额定功率为5kW C. 汽车从a到b持续的时间为5s D. 汽车能够获得的最大速度为20m/s 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据，变式得 由图像可知汽车由b到c过程功率不变，随着汽车速度的增大，牵引力减小，根据牛顿第二定律得 汽车所受阻力不变，随着牵引力的减小，汽车的加速度减小，汽车由b到c过程做加速度减小的加速直线运动，故A错误； BCD．根据图像的斜率可求得汽车的额定功率为 根据图像的函数式 可求得汽车速度的最大值为 汽车所受的阻力为 汽车从a到b所受的牵引力为 解得 根据牛顿第二定律 解得 汽车从a到b持续的时间为，故C正确，BD错误。 故选C。 7. 一足够长的固定斜面，其表面一段光滑，其他部分粗糙。一物块以的初动能沿斜面向上运动，然后返回到出发位置。整个运动过程中物块的动能随位移的变化关系如图所示，的其中一条线段与轴平行。已知物块质量为，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 斜面的段是光滑的，段是粗糙的 B. 物块返回到原位置时动能仍然为 C. 斜面倾角的正弦值可以表示为 D. 斜面倾角的正弦值可以表示为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图像可知从斜面上向下运动时，段动能保持不变，说明重力沿斜面向下的分力与滑动摩擦力平衡 故斜面的段是粗糙的，段是光滑的，故A错误； B．由图像可知物块返回到原位置时动能为，故B错误； CD．物块在斜面的段沿斜面向上运动时，由动能定理得 又 得 故C错误，D正确。 故选D。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。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. 2024年3月20日，鹊桥二号中继星成功发射升空，为嫦娥六号在月球背面的探月任务提供地月间中继通讯。如右图所示，鹊桥二号采用周期为24h的环月椭圆冻结轨道，近月点距月心约为，远月点距月心约为，为椭圆轨道的短轴，下列说法正确的是（ ） A. 鹊桥二号在地球表面附近的发射速度大于且小于 B. 鹊桥二号从经到的运动时间为 C. 鹊桥二号在A、B两点的加速度大小之比约为 D. 鹊桥二号在C、D两点的速度方向垂直于其与月心的连线 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由于鹊桥二号发射到月球附近，没有脱离地球的束缚，因此鹊桥二号在地球表面附近的发射速度大于且小于，故A正确； B．根据开普勒第二定律可知，鹊桥二号从 C 经B到D的运动时间大于半个周期，即大于12h，故B错误； C．根据牛顿第二定律可得 解得 可知鹊桥二号在 A、B两点的加速度大小之比，故C正确； D．由于运动轨迹为椭圆，因此在C、D两点的速度方向并不与卫星与月心的连线垂直，故D错误。 故选AC。 9. 如图所示，用一条绝缘轻绳悬挂一个带正电小球，小球的质量为m，所带电荷量为q，现加水平方向的匀强电场，平衡时绝缘绳与竖直方向夹角为θ，重力加速度大小为g，不计空气阻力，则以下说法正确的是（　　） A. 该匀强电场的电场强度大小为 B. 该匀强电场的电场强度大小为 C. 撤去电场的瞬间，小球的加速度大小为gsinθ D. 撤去电场的瞬间，小球的加速度大小为gtanθ 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．对小球受力分析，根据平衡条件可得 解得，故A错误，B正确； CD．撤去电场的瞬间，小球受重力和轻绳的拉力作用，即将斜向下做圆周运动，将重力沿轻绳方向和垂直绳方向分解成两个分力。此时速度为零，则重力沿轻绳方向的分力与轻绳的拉力平衡，故小球此时的合力等于重力垂直轻绳方向的分力，则有 解得，故C正确，D错误。 故选BC。 10. 如图，两个倾角相等、底端相连的光滑绝缘轨道被固定在竖直平面内，空间存在平行于该竖直平面水平向右的匀强电场。带正电的甲、乙小球（均可视为质点）在轨道上同一高度保持静止，间距为L，甲、乙所带电荷量分别为q、，质量分别为m、，静电力常量为k，重力加速度大小为g。甲、乙所受静电力的合力大小分别为、，匀强电场的电场强度大小为E，不计空气阻力，则（　　） A. B. C. 若将甲、乙互换位置，二者仍能保持静止 D. 若撤去甲，乙下滑至底端时的速度大小 【答案】ABD 【解析】 【详解】AB．如图，对两球进行受力分析，设两球间的库仑力大小为F，倾角为，对甲球根据平衡条件有，① 对乙球有， 联立解得② 故 同时有 解得 故AB正确； C．若将甲、乙互换位置，若二者仍能保持静止，同理可得对甲有， 对乙有， 联立可得，无解 假设不成立，故C错误； D．若撤去甲，对乙球根据动能定理 根据前面分析由①②可知 联立解得 故D正确。 故选ABD。 三、实验题，每空2分，共16分。 11. 某学习小组设计了一个探究平抛运动特点的实验装置，在平抛点O的正前方放一粘有米尺的竖直毛玻璃。将小球从O点正对毛玻璃水平抛出，用光源照射小球，毛玻璃上会出现小球的投影。在毛玻璃正右边，用频闪相机记录小球在毛玻璃上影子的位置。如图甲所示，将一个点光源放在O点照射，得到如图乙所示的照片。已知频闪相机的闪光周期为0.02s，O点到毛玻璃的距离d=2.0m，取重力加速度大小g=9.8m/s²，根据上述实验完成下列问题： （1）由图乙可知，小球在毛玻璃上的影子做_______________（填“匀速直线”或“匀加速直线”）运动，影子的速度大小为______m/s（结果保留两位有效数字）。 （2）小球平抛的初速度大小为______m/s（结果保留两位有效数字）。 【答案】（1） ①. 匀速直线 ②. 2.0 （2）4.9 【解析】 【小问1详解】 [1][2]由图乙可知，小球在毛玻璃上的影子做匀速直线运动，影子的速度大小为。 【小问2详解】 由图可知 可得 则 解得 12. 实验小组利用图1所示装置验证机械能守恒定律。可选用的器材有：交流电源（频率50Hz）、铁架台、电子天平、重锤、打点计时器、纸带、刻度尺等。 （1）下列所给实验步骤中，有4个是完成实验必需且正确的，把它们选择出来并按实验顺序排列：________（填步骤前面的序号） ①先接通电源，打点计时器开始打点，然后再释放纸带 ②先释放纸带，然后再接通电源，打点计时器开始打点 ③用电子天平称量重锤的质量 ④将纸带下端固定在重锤上，穿过打点计时器的限位孔，用手捏住纸带上端 ⑤在纸带上选取一段，用刻度尺测量该段内各点到起点的距离，记录分析数据 ⑥关闭电源，取下纸带 （2）图2所示是纸带上连续打出的五个点A、B、C、D、E到起点的距离。则打出B点时重锤下落的速度大小为________ m/s（保留3位有效数字）。 （3）纸带上各点与起点间的距离即为重锤下落高度h，计算相应的重锤下落速度v，并绘制图3所示的v2-h关系图像。理论上，若机械能守恒，图中直线应________（填“通过”或“不通过”）原点且斜率为________（用重力加速度大小g表示）。由图3得直线的斜率k=________（保留3位有效数字）。 【答案】（1）④①⑥⑤ （2）1.79 （3） ①. 通过 ②. 2g ③. 19.0 【解析】 【小问1详解】 ④将纸带下端固定在重锤上，穿过打点计时器的限位孔，用手捏住纸带上端 ①先接通电源，打点计时器开始打点，然后再释放纸带 ⑥关闭电源，取下纸带 ⑤在纸带上选取一段，用刻度尺测量该段内各点到起点的距离，记录分析数据 实验步骤是④①⑥⑤ 【小问2详解】 纸带上相邻计数点时间间隔 根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于该过程平均速度可得 代入数据可得 【小问3详解】 [1][2]根据机械能守恒定律得 整理得 理论上，若机械能守恒，图中直线应通过原点 [2]图像的斜率为 [3]由图3得直线的斜率 四、解答题，共38分。 13. 如图所示，一次演习中，战士从倾角θ=37°的斜坡顶端A将手榴弹（图中用小球表示，视为质点）水平投出，去打击坡底水平阵地上的敌人。斜坡顶端A点到底端B点的距离L=75m，取重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力。 （1）若某手榴弹被投出后恰好落在斜坡底端B，求该手榴弹被投出时的速度大小v0； （2）已知A、B、C三点在同一竖直面内，B、C两点间的距离d=60m，要使被投出的手榴弹不越过C点，求手榴弹被投出时速度的最大值v0m。 【答案】（1）20m/s （2）40m/s 【解析】 【小问1详解】 设在此种情况下，手榴弹在空中运动的时间为t，有， 解得， 【小问2详解】 根据平抛运动规律有 解得 14. 如图所示，水平圆盘可绕过圆心O的竖直轴转动，质量的小物块放在圆盘上，一根长不可伸长的轻质细绳，一端系物块、另一端固定在转轴上P点，伸直的细绳与转轴的夹角且恰好无张力。已知物块与圆盘之间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，，重力加速度大小取，圆盘由静止开始缓慢增大转速。 （1）求细绳上产生张力瞬间，圆盘的角速度的大小； （2）求物块恰好对圆盘无压力时圆盘的角速度的大小； （3）若圆盘的角速度，求此时细绳中张力的大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 物块与圆盘之间的摩擦力达最大值时，细绳上将产生张力； 物块做圆周运动的半径 由牛顿第二定律得 解得 【小问2详解】 设物块恰好对圆盘无压力时绳的拉力为，沿竖直方向 沿水平方向 解得 【小问3详解】 ，此时物块离开圆盘；设细绳与转轴的夹角为，物块做圆周运动的半径 沿竖直方向 沿水平方向 解得 15. 如图所示，水平地面上的O处固定一竖直光滑杆，质量为m的小滑块P套在杆上，质量为2m的小滑块Q放在地面上。滑块P、Q间通过铰链用长为L的刚性轻杆连接，一水平轻弹簧右端与Q相连，左端与固定在地面上的竖直挡板连接。已知Q在初始位置A处时两杆夹角，弹簧为原长，两小滑块均恰好静止。现给滑块Q一水平外力F，使Q从A位置运动到B位置，此处两杆夹角为53°，该过程中P、Q始终在同一竖直平面内，已知弹簧劲度系数，且弹簧始终在弹性限度内，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，重力加速度为g，，。求： （1）滑块Q静止在位置A时，滑块Q受到的摩擦力f大小及支持力大小； （2）若P以向下做匀加速运动，滑块Q到达位置B时的速度大小； （3）若P缓慢向下运动，Q从A位置运动到B位置过程中，力F对滑块Q做的功。 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 滑块Q静止在A位置时，两小滑块均恰好静止，对P受力分析有 解得 对P、Q整体有， 解得， 【小问2详解】 Q从A位置运动到B位置过程中，对P有 又 解得 杆连接P、Q，根据关联速度有 解得 【小问3详解】 Q从A位置运动到B位置过程中，Q通过的位移 解得 摩擦力对Q做的功 解得 弹簧弹力对Q做的功 解得 对P、Q系统有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $