精品解析：湖南邵阳市武冈市第二中学2025-2026学年高一下学期物理第三次阶段检测物理试卷

2025--2026学年湖南省武冈市第二中学高一下学期物理 第三次月考试卷 考试范围：2026届高考物理必修第二册 考试时间：75分钟 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上。 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。 第一部分（选择题 共43分） 一、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. 如图，一小铁块在水平圆盘上随圆盘做匀速圆周运动，小铁块的受力情况是（　　） A. 受重力和支持力 B. 受支持力和摩擦力 C. 受重力、支持力、摩擦力和向心力 D. 受重力、支持力和摩擦力 2. 对于做曲线运动的物体，下列说法正确的是（   ） A. 物体所受的合力为零 B. 物体所受的合力方向与速度方向不在同一直线上 C. 物体所受的合力方向与速度方向相同 D. 物体所受的合力方向与速度方向相反 3. 11月13日，长征六号运载火箭在太原卫星发射中心实施“一箭五星”发射，将5颗“宁夏一号”卫星准确送入预定轨道，发射任务取得圆满成功．假设某颗卫星在离地面高为h的圆轨道上绕地球运动，地球的质量为M、半径为R，卫星的质量为m．则卫星受到地球的引力为 A. B. C. D. 4. 如图所示，小车以速度v匀速向右运动，通过滑轮拖动物体A上升，不计滑轮摩擦与绳子质量，当绳子与水平面夹角为时，下面说法正确的是（ ） A. 物体A的速度大小为 B. 物体A的速度大小为 C. 物体A减速上升 D. 绳子对物体A的拉力等于物体A的重力 5. 关于做功，下列说法正确的是(　　) A. 静摩擦力总是做正功 B. 滑动摩擦力总是做正功 C. 力对物体不做功，物体一定平衡 D. 物体在运动过程中，若受力的方向总是垂直于速度的方向，则此力一定不做功 6. 如图所示，小球由细线AB、AC拉住静止，AB保持水平，AC与竖直方向成α角，此时AC对球的拉力为T1.现将AB线烧断，小球开始摆动，当小球返回原处时，AC对小球拉力为T2，则T1与T2之比为（　　） A. 1：1 B. 1：cos2α C. cos2α：1 D. sin2α：cos2α 7. 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中轻杆长为L，若小球在最高点的角速度大于，杆对小球的作用力向上 B. 图b中若火车转弯时未达到规定速率，轮缘对外轨道有挤压作用 C. 图c中若A 、B均相对圆盘静止，所在圆周半径， 质量， 则A 、B所受摩擦力 D. 图d中是一圆锥摆，增加绳长，保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变 二、选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 由光滑细管组成的轨道如图所示，其中AB段是半径为R的四分之一圆弧，轨道固定在竖直平面内．一质量为m的小球，从距离水平地面高为H的管口D处静止释放，最后能够从A端水平抛出落到地面上．下列说法正确的是 A. 小球落到地面相对于A点的水平位移值为 B. 小球落到地面相对于A点的水平位移值为 C. 小球能从细管A端水平抛出的条件是H>2R D. 小球能从细管A端水平抛出的最小高度 9. 探月卫星的发射过程可简化如下：首先进入绕地球运行的停泊轨道，在该轨道的P处，通过变速，进入地月转移轨道，在到达月球附近的Q点时，对卫星再次变速，卫星被月球引力俘获后成为环月卫星，最终在环绕月球的工作轨道上绕月飞行（视为圆周运动），对月球进行探测，工作轨道周期为T，距月球表面的高度为h，月球半径为R，引力常量为G，忽略其他天体对探月卫星在工作轨道上环绕运动的影响。下列说法正确的是（　　） A. 月球的质量为 B. 月球表面的重力加速度为 C. 探月卫星需在P点加速才能从停泊轨道进入地月转移轨道 D. 探月卫星需在Q点减速才能从地月转移轨道进入工作轨道 10. 2021年6月17日，神舟十二号载人飞船成功地将聂海胜、刘伯明、汤洪波三名宇航员送上太空，并与中国空间站对接。中国人首次进入了自己的空间站。已知地球的质量为M、半径为R，空间站的质量为m，引力常量为G，空间站围绕地球做半径为r的匀速圆周运动，则空间站的（　　） A. 周期为 B. 动能为 C. 角速度为 D. 向心加速度为 第二部分（非选择题 共57分） 三、非选择题：本大题共5题，共57分。 11. 利用图1所示的装置进行“验证机械能守恒定律”实验； （1）实验操作步骤如下，请将第二步补充完整： 第一步：按实验要求安装好实验装置； 第二步：使重物靠近打点计时器，接着__________，打点计时器在纸带上打下一系列的点； A.先接通电源后释放纸带 B.先释放纸带后接通电源 第三步：如图2为一条符合实验要求的纸带，O点为打点计时器打下的第一个点。分别测出若干连续点A、B、C…与O点之间的距离、、… （2）为了验证下落OB段过程重物的机械能是否守恒，若重物的质量为m，打点计时器所使用交流电的频率为f，重力加速度为g，则重物重力势能的减少量为__________，动能的增加量为__________。（用题中所给的符号来表示） （3）若同学在某次实验得到的纸带如图3所示。在测量数据时不慎将上述纸带从OA之间扯断，她仅利用A点之后的纸带能否实现验证机械能守恒定律的目的？__________（选填“能”或“不能”）； 12. 如图所示，底部带有与木板厚度等高挡板的固定斜面，倾角为，上有质量为4kg、长度为的长木板A，其下端距挡板间的距离为，质量为2kg的小物块B置于木板A的顶端，B与木板A之间的动摩擦因数为。木板A与斜面间的动摩擦因数为，同时由静止释放长木板A和小物块B，当木板滑到斜面底端时，与底部的挡板发生碰撞并立即静止，随后小物块B沿一小段光滑圆弧轨道无速度损失地滑上长，以8m/s顺时针匀速转动的传进带。从传送带右端离开后小物块B滑行一段水平轨道DE后又冲上一半径的光滑半圆形轨道内侧。已知小物块B与传送带及DE段轨道间的动摩擦因数均为，重力加速度g取，不计空气阻力，求： （1）小物块B开始运动时的加速度； （2）若小物块恰好能到达半圆形轨道的最高点，则DE段的距离d为多少； （3）若保证DE间的距离为第（2）问所求结果不变，且将最右侧半圆形轨道半径调整为1.5m，则当传送带顺时针转动的速度大小可变时，试讨论小物块最终停止时距离传送带右端D点的距离l与传送带远行的速度v之间的关系。 13. 为助力全国文明城区建设，九龙坡区师生积极参与社区建设，组织了“科技创作进社区”等一系列活动，如图所示为某小区业主自行研制的一弹射游戏装置，该装置由安装在水平台面上的固定弹射器、水平直轨道AB、圆心为O1的竖直半圆轨道BCD、圆心为O2的竖直半圆管道DEF，水平直轨道FG及弹性板等组成，轨道各部分平滑连接。已知滑块（可视为质点）质量m=0.01kg，轨道BCD的半径R=0.8m，管道DEF的半径r=0.1m，滑块与轨道FG间的动摩擦因数μ=0.5，其余各部分轨道均光滑，轨道FG的长度L=2m，弹射器中弹簧的弹性势能最大值EPm=0.5J，滑块与弹簧作用后，弹簧的弹性势能完全转化为滑块的动能，滑块与弹性板作用后以等大速率弹回，g=10m/s2。求： （1）若弹簧的弹性势能EP0=0.4J，求滑块运动到B点时对轨道的压力的大小； （2）若滑块被弹簧弹开后恰能沿轨道BCD到达D点，请判断之后能否继续沿轨道DEF到达F点； （3）若滑块在运动过程中不脱离轨道且最终静止在轨道FG中点的右侧区域内，求弹簧的弹性势能Ep的范围。 14. 小蜀同学利用如图所示装置验证：由钩码和滑块组成的系统，在气垫导轨上运动时机械能是否守恒。 实验器材：气垫导轨、光电门（2个）、滑块、钩码、刻度尺、天平、数字计时器。 实验装置：导轨上放置一滑块，滑块上固定一遮光片，光电门1、2分别位于导轨的不同位置。 先调整气垫导轨水平（不连钩码，轻推滑块，若两光电门记录的通过时间相等，则导轨水平）。 在进行实验，将滑块从静止释放，在钩码的带动下，依次通过光电门1、2，并记录遮光时间和。已知遮光片宽度d，当地重力加速度g。 （1）在实验中还需要测量的物理量有（　　） A. 滑块的质量M B. 钩码的质量m C. 两光电门之距离L D. 滑块在两个光电门之间运动的时间t （2）从理论来看，减少的重力势能______，增加的动能______。（用题中所给符号表示） （3）如果在误差允许范围内，，则可证明机械能守恒。在实际的实验中，通过每次所测得的数据进行计算，发现系统动能增加量略小于势能减少量，可能的原因是__________________________。 15. 如图所示，质量为m=1kg的小球从平台上水平抛出后，落在一倾角θ=53°的光滑斜面顶端，并恰好无碰撞的沿光滑斜面滑下。斜面顶端与平台的高度差h=0.8m，斜面的高度H=7.2m。取g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，求 (1)斜面顶端与平台边缘的水平距离x； (2)小球滑到斜面底端时速度v的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025--2026学年湖南省武冈市第二中学高一下学期物理 第三次月考试卷 考试范围：2026届高考物理必修第二册 考试时间：75分钟 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上。 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。 第一部分（选择题 共43分） 一、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. 如图，一小铁块在水平圆盘上随圆盘做匀速圆周运动，小铁块的受力情况是（　　） A. 受重力和支持力 B. 受支持力和摩擦力 C. 受重力、支持力、摩擦力和向心力 D. 受重力、支持力和摩擦力 【答案】D 【解析】 【详解】一小铁块在水平圆盘上随圆盘做匀速圆周运动，小铁块的受力情况是：受重力、支持力和摩擦力，摩擦力提供向心力。 故选D。 2. 对于做曲线运动的物体，下列说法正确的是（   ） A. 物体所受的合力为零 B. 物体所受的合力方向与速度方向不在同一直线上 C. 物体所受的合力方向与速度方向相同 D. 物体所受的合力方向与速度方向相反 【答案】B 【解析】 【详解】A.对于做曲线运动的物体，因速度的方向一定变化，故速度一定变化，则运动状态一定变化，则物体所受的合力不为零，选项A错误； B.做曲线运动的物体，物体所受的合力方向与速度方向不在同一直线上，选项B正确； C.物体所受的合力方向与速度方向不相同，选项C错误； D.物体所受的合力方向与速度方向不共线，则不是相反的关系，选项D错误； 故选B。 3. 11月13日，长征六号运载火箭在太原卫星发射中心实施“一箭五星”发射，将5颗“宁夏一号”卫星准确送入预定轨道，发射任务取得圆满成功．假设某颗卫星在离地面高为h的圆轨道上绕地球运动，地球的质量为M、半径为R，卫星的质量为m．则卫星受到地球的引力为 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】由万有引力定律可得，卫星受到的引力为 故D正确； 故选D。 4. 如图所示，小车以速度v匀速向右运动，通过滑轮拖动物体A上升，不计滑轮摩擦与绳子质量，当绳子与水平面夹角为时，下面说法正确的是（ ） A. 物体A的速度大小为 B. 物体A的速度大小为 C. 物体A减速上升 D. 绳子对物体A的拉力等于物体A的重力 【答案】B 【解析】 【详解】AB．将小车的速度沿绳和垂直绳方向分解，则物体A的速度与小车的速度沿绳方向的分速度大小相等，即 故A错误，B正确； CD．小车向右匀速运动，v不变，减小，增大，所以增大，物体A加速上升，加速度向上，合外力向上，绳子对物体A的拉力大于物体A的重力，故C、D错误。 故选B。 5. 关于做功，下列说法正确的是(　　) A. 静摩擦力总是做正功 B. 滑动摩擦力总是做正功 C. 力对物体不做功，物体一定平衡 D. 物体在运动过程中，若受力的方向总是垂直于速度的方向，则此力一定不做功 【答案】D 【解析】 【详解】A. 静摩擦力不一定总是做正功，例如水平圆盘上做匀速圆周运动的物体，静摩擦提供向心力，不做功故A错误； B、滑动摩擦力不一定做正功，比如匀减速运动，滑动摩擦力做负功，故B错误； C、力对物体不做功，物体不一定平衡，例如水平圆盘上做匀速圆周运动的物体，各个力都不做功，但存在加速度，故C错误； D. 物体在运动过程中，若受力的方向总是垂直于速度的方向，根据 则此力一定不做功，故D正确 故选D 6. 如图所示，小球由细线AB、AC拉住静止，AB保持水平，AC与竖直方向成α角，此时AC对球的拉力为T1.现将AB线烧断，小球开始摆动，当小球返回原处时，AC对小球拉力为T2，则T1与T2之比为（　　） A. 1：1 B. 1：cos2α C. cos2α：1 D. sin2α：cos2α 【答案】B 【解析】 【详解】当AB没有剪断时,以小球为研究对象进行受力分析，绳子AC的弹力为，当绳子剪断回到原来位置时，圆周运动中沿半径方向的合力提供向心力，此时速度为零，绳子的拉力等于重力沿绳子方向的分力，所以两次绳子的拉力之比为1∶cos2α，B对； 7. 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中轻杆长为L，若小球在最高点的角速度大于，杆对小球的作用力向上 B. 图b中若火车转弯时未达到规定速率，轮缘对外轨道有挤压作用 C. 图c中若A 、B均相对圆盘静止，所在圆周半径， 质量， 则A 、B所受摩擦力 D. 图d中是一圆锥摆，增加绳长，保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．若小球在最高点时杆对球无作用力，则有 可得 若小球在最高点的角速度大于，则杆对小球的作用力向下，故A错误； B．图b中若火车转弯时未达到规定速率，则轨道对火车的支持力和重力的合力大于所需的向心力，则火车有做向心运动的趋势，则轮缘对内轨道有挤压作用，故B错误； C．图c中若A 、B均相对圆盘静止，即A 、B的角速度相等，所在圆周半径，质量，根据 可知A 、B所受摩擦力，故C错误； D．图d中是一圆锥摆，根据牛顿第二定律可得 解得 可知增加绳长，保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变，故D正确。 故选D。 二、选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 由光滑细管组成的轨道如图所示，其中AB段是半径为R的四分之一圆弧，轨道固定在竖直平面内．一质量为m的小球，从距离水平地面高为H的管口D处静止释放，最后能够从A端水平抛出落到地面上．下列说法正确的是 A. 小球落到地面相对于A点的水平位移值为 B. 小球落到地面相对于A点的水平位移值为 C. 小球能从细管A端水平抛出的条件是H>2R D. 小球能从细管A端水平抛出的最小高度 【答案】BC 【解析】 【详解】小球从D到A运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，根据机械能守恒定律求出A点速度，从A点抛出后做平抛运动，根据平抛运动规律求出水平位移，细管可以提供支持力，所以到达A点的临界速度等于零，由机械能守恒定律求小球能从细管A端水平抛出的最小高度． 小球从D到A运动过程中，只有重力做功，其机械能守恒，以地面为参考平面，根据机械能守恒定律得，解得，小球从A点抛出后做平抛运动，运动时间，则小球落到地面时相对于A点的水平位移，故A错误B正确；细管可以提供支持力，所以到达A点抛出时的速度应大于零即可，即，解得：H＞2R，所以小球能从细管A端水平抛出的最小高度，故C错误D正确． 【点睛】本题中细管可以提供支持力，所以一定要注意A的临界速度等于零，区别于绳的情况 9. 探月卫星的发射过程可简化如下：首先进入绕地球运行的停泊轨道，在该轨道的P处，通过变速，进入地月转移轨道，在到达月球附近的Q点时，对卫星再次变速，卫星被月球引力俘获后成为环月卫星，最终在环绕月球的工作轨道上绕月飞行（视为圆周运动），对月球进行探测，工作轨道周期为T，距月球表面的高度为h，月球半径为R，引力常量为G，忽略其他天体对探月卫星在工作轨道上环绕运动的影响。下列说法正确的是（　　） A. 月球的质量为 B. 月球表面的重力加速度为 C. 探月卫星需在P点加速才能从停泊轨道进入地月转移轨道 D. 探月卫星需在Q点减速才能从地月转移轨道进入工作轨道 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．探月卫星绕月球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力可得 解得球的质量为 故A错误； B．根据 可得月球表面的重力加速度为 故B正确； C．探月卫星需在P点加速做离心运动，才能从停泊轨道进入地月转移轨道，故C正确； D．探月卫星需在Q点减速做近心运动，才能从地月转移轨道进入工作轨道，故D正确。 故选BCD。 10. 2021年6月17日，神舟十二号载人飞船成功地将聂海胜、刘伯明、汤洪波三名宇航员送上太空，并与中国空间站对接。中国人首次进入了自己的空间站。已知地球的质量为M、半径为R，空间站的质量为m，引力常量为G，空间站围绕地球做半径为r的匀速圆周运动，则空间站的（　　） A. 周期为 B. 动能为 C. 角速度为 D. 向心加速度为 【答案】AB 【解析】 【分析】 【详解】A．由公式 可得周期 故A正确； B．由 联立可得动能为 故B正确； C．由公式 可得角速度为 故C错误； D．有公式 可得向心加速度 故D错误。 故选AB。 第二部分（非选择题 共57分） 三、非选择题：本大题共5题，共57分。 11. 利用图1所示的装置进行“验证机械能守恒定律”实验； （1）实验操作步骤如下，请将第二步补充完整： 第一步：按实验要求安装好实验装置； 第二步：使重物靠近打点计时器，接着__________，打点计时器在纸带上打下一系列的点； A.先接通电源后释放纸带 B.先释放纸带后接通电源 第三步：如图2为一条符合实验要求的纸带，O点为打点计时器打下的第一个点。分别测出若干连续点A、B、C…与O点之间的距离、、… （2）为了验证下落OB段过程重物的机械能是否守恒，若重物的质量为m，打点计时器所使用交流电的频率为f，重力加速度为g，则重物重力势能的减少量为__________，动能的增加量为__________。（用题中所给的符号来表示） （3）若同学在某次实验得到的纸带如图3所示。在测量数据时不慎将上述纸带从OA之间扯断，她仅利用A点之后的纸带能否实现验证机械能守恒定律的目的？__________（选填“能”或“不能”）； 【答案】（1）A （2） ①. ②. （3）能 【解析】 【小问1详解】 为打点稳定，充分利用纸带，打点计时器打点时应先接通电源后释放纸带。 故选A。 【小问2详解】 [1]重物重力势能的减少量为 [2]相邻两计数点的时间间隔为 根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度，点的速度为 动能的增加量为 【小问3详解】 若不慎将上述纸带从OA之间扯断可以将A点后面的纸带上取出两个点，分别计算出通过两点的动能，测量出这两点的高度差，计算出两点的动能增量是否和重力势能的减小量相等从而验证机械能守恒定律，即能实现验证机械能守恒定律的目的。 12. 如图所示，底部带有与木板厚度等高挡板的固定斜面，倾角为，上有质量为4kg、长度为的长木板A，其下端距挡板间的距离为，质量为2kg的小物块B置于木板A的顶端，B与木板A之间的动摩擦因数为。木板A与斜面间的动摩擦因数为，同时由静止释放长木板A和小物块B，当木板滑到斜面底端时，与底部的挡板发生碰撞并立即静止，随后小物块B沿一小段光滑圆弧轨道无速度损失地滑上长，以8m/s顺时针匀速转动的传进带。从传送带右端离开后小物块B滑行一段水平轨道DE后又冲上一半径的光滑半圆形轨道内侧。已知小物块B与传送带及DE段轨道间的动摩擦因数均为，重力加速度g取，不计空气阻力，求： （1）小物块B开始运动时的加速度； （2）若小物块恰好能到达半圆形轨道的最高点，则DE段的距离d为多少； （3）若保证DE间的距离为第（2）问所求结果不变，且将最右侧半圆形轨道半径调整为1.5m，则当传送带顺时针转动的速度大小可变时，试讨论小物块最终停止时距离传送带右端D点的距离l与传送带远行的速度v之间的关系。 【答案】（1）；（2）；（3）见解析 【解析】 【详解】（1）因为，所以，由静止释放长木板A和小物块B后，AB相对静止，将AB看作一个整体，根据牛顿第二定律 解得 （2）AB一起下滑到木板滑到斜面底端时，根据速度位移公式 解得 此后，A静止，B继续在A上滑动，根据牛顿第二定律 解得 根据速度位移公式 解得 假设小物块在传送带上一直加速，则在传送带上的加速度为 解得 根据速度位移公式 解得 所以，假设成立。小物块恰好能到达半圆形轨道的最高点，设最高点速度为vm，有 解得 小物块从D点到半圆形轨道的最高点过程中，根据动能定理 解得 （3）将最右侧半圆形轨道半径调整为1.5m，当传送带速度时，小物块到达D点的速度为7m/s，设小物块到达半圆形轨道的最高点的高度为h，由动能定理可得 解得 所以小物块第一次刚好到达半圆形轨道与圆心等高处，原路返回。由动能定理可得 解得 所以，小物块最终停止时距离传送带右端D点的距离为 若小物块在传送带上一直减速，则 解得 所以，当传送带速度时，小物块到达D点的速度为，根据动能定理 解得 所以，小物块最终停止时距离传送带右端D点的距离为 当小物块恰好可以停在D点时 解得 此时小物块最终停止时距离传送带右端D点的距离为 所以，若传送带速度，由动能定理可得 解得 所以，小物块最终停止时距离传送带右端D点的距离为 若传送带速度，由动能定理可得 解得 所以，小物块最终停止时距离传送带右端D点的距离为 综上所述，若当传送带速度时，小物块最终停止时距离传送带右端D点的距离为；若当传送带速度时，小物块最终停止时距离传送带右端D点的距离为；若当传送带速度时，小物块最终停止时距离传送带右端D点的距离为；若当传送带速度时，小物块最终停止时距离传送带右端D点的距离为；若当传送带速度时，小物块最终停止时距离传送带右端D点的距离为。 13. 为助力全国文明城区建设，九龙坡区师生积极参与社区建设，组织了“科技创作进社区”等一系列活动，如图所示为某小区业主自行研制的一弹射游戏装置，该装置由安装在水平台面上的固定弹射器、水平直轨道AB、圆心为O1的竖直半圆轨道BCD、圆心为O2的竖直半圆管道DEF，水平直轨道FG及弹性板等组成，轨道各部分平滑连接。已知滑块（可视为质点）质量m=0.01kg，轨道BCD的半径R=0.8m，管道DEF的半径r=0.1m，滑块与轨道FG间的动摩擦因数μ=0.5，其余各部分轨道均光滑，轨道FG的长度L=2m，弹射器中弹簧的弹性势能最大值EPm=0.5J，滑块与弹簧作用后，弹簧的弹性势能完全转化为滑块的动能，滑块与弹性板作用后以等大速率弹回，g=10m/s2。求： （1）若弹簧的弹性势能EP0=0.4J，求滑块运动到B点时对轨道的压力的大小； （2）若滑块被弹簧弹开后恰能沿轨道BCD到达D点，请判断之后能否继续沿轨道DEF到达F点； （3）若滑块在运动过程中不脱离轨道且最终静止在轨道FG中点的右侧区域内，求弹簧的弹性势能Ep的范围。 【答案】（1）；（2）能到达F点；（3）0.23J<Ep<0.33J或0.43J<Ep≤0.50J 【解析】 【详解】（1）到B点时，由机械能守恒定律 由向心力公式 由牛顿第三定律 （2）运动中滑块恰能到达D点，则通到D点的速度为 DF过程由机械能守恒得 解得在F点有 则能到达F点。 （3）保证不脱离轨道，滑块在F点的速度至少为 若以此速度在FG上滑行直至静止运动距离 滑块没有越过FG的中点。滑块以最大弹性势能弹出时，在FG上滑行的最大路程为xmax，则 解得 xmax=6.4m 由题意知，滑块不脱离轨道且最终静止在轨道FG中点的右侧区域，运动的路程应满足 1m<x<3m或5m<x≤6.4m 当x=1m时，可得Ep1=0.23J，当x=3m时，可得Ep1=0.33J； 当x=5m时，可得Ep1=0.43J，当x=6.4m时，可得Ep1=0.5J； 因此弹性势能Ep的范围 0.23J<Ep<0.33J或0.43J<Ep≤0.50J 14. 小蜀同学利用如图所示装置验证：由钩码和滑块组成的系统，在气垫导轨上运动时机械能是否守恒。 实验器材：气垫导轨、光电门（2个）、滑块、钩码、刻度尺、天平、数字计时器。 实验装置：导轨上放置一滑块，滑块上固定一遮光片，光电门1、2分别位于导轨的不同位置。 先调整气垫导轨水平（不连钩码，轻推滑块，若两光电门记录的通过时间相等，则导轨水平）。 在进行实验，将滑块从静止释放，在钩码的带动下，依次通过光电门1、2，并记录遮光时间和。已知遮光片宽度d，当地重力加速度g。 （1）在实验中还需要测量的物理量有（　　） A. 滑块的质量M B. 钩码的质量m C. 两光电门之距离L D. 滑块在两个光电门之间运动的时间t （2）从理论来看，减少的重力势能______，增加的动能______。（用题中所给符号表示） （3）如果在误差允许范围内，，则可证明机械能守恒。在实际的实验中，通过每次所测得的数据进行计算，发现系统动能增加量略小于势能减少量，可能的原因是__________________________。 【答案】（1）ABC （2） ①. ②. （3）气垫导轨仍有微小摩擦阻力，或空气阻力未完全消除。 【解析】 【小问1详解】 滑块通过两个光电门时的速度分别为 则要验证的关系为 其中， 即 则需要测量的物理量是滑块的质量M、钩码的质量m以及两光电门之距离L。 故选ABC。 【小问2详解】 [1][2]由以上分析可知，减少的重力势能 增加的动能 【小问3详解】 系统动能增加量略小于势能减少量，可能的原因是气垫导轨仍有微小摩擦阻力，或空气阻力未完全消除。 15. 如图所示，质量为m=1kg的小球从平台上水平抛出后，落在一倾角θ=53°的光滑斜面顶端，并恰好无碰撞的沿光滑斜面滑下。斜面顶端与平台的高度差h=0.8m，斜面的高度H=7.2m。取g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，求 (1)斜面顶端与平台边缘的水平距离x； (2)小球滑到斜面底端时速度v的大小。 【答案】(1)1.2m；(2)13m/s 【解析】 【详解】(1)小球落到斜面上并沿斜面下滑，则有 又在竖直方向有 水平方向 联立解得 t=0.4s x=1.2m (2)设物体到达斜面底端的速度为，则从抛出点到斜面底端，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 $