精品解析：湖南湘潭市湘钢一中2025-2026学年上学期段考高一物理科试卷

湘钢一中2026年上学期段考高一年级物理科试卷 时量：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，每小题只有一个正确选项）。 1. 在物理学的发展过程中，科学家们运用了许多研究方法。以下关于物理研究方法的叙述错误的是（　　） A. “探究向心力大小的表达式”实验中用到了等效替代法 B. 卡文迪什利用扭称实验测量引力常量运用了放大的思想 C. 在研究物体沿曲面运动时重力做功的过程中用到了微元法 D. “探究曲线运动的速度方向”运用了极限的思想 2. 如图所示，在自行车后轮轮胎上粘附着一块泥巴现将自行车后轮撑起，使后轮离开地面而悬空，然后用手匀速摇脚踏板，使后轮飞速转动，泥巴被甩下来图中四个位置泥巴最容易被甩下来的是（ ） A. a点 B. b点 C. C点 D. d点 3. 如图所示为教材中关于“天体运行中三个宇宙速度”的插图，其中有①②③④条轨道，下列说法正确的是（ ） A. 轨道①对应的速度是最大发射速度，最小环绕速度 B. 若卫星的发射速度v满足，卫星将绕地球运动 C. 卫星在轨道②单位时间扫过的面积等于在轨道③单位时间扫过的面积 D. 卫星沿轨道④运动，将脱离太阳引力的束缚 4. 电动汽车日益走进千家万户，汽车在公路上行驶时，除了受到地面的摩擦阻力，更要受到空气阻力的影响，尤其是速度较大时，空气阻力将占有更大比例。我们假设汽车受到的总阻力与速度的平方成正比，即，当汽车以匀速行驶时，电动机输出的功率记为，若汽车以匀速行驶，电动机输出的功率为（　　） A. B. C. D. 5. 一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点。第一次小球在水平拉力F1作用下，从平衡位置P点缓慢地移到Q点，此时绳与竖直方向夹角为θ（如图所示），在这个过程中水平拉力做功为W1。第二次小球在水平恒力F2作用下，从P点移到Q点，水平恒力做功为W2，重力加速度为g，且θ＜90°，则（　　） A. W1=F1lsin θ，W2=F2lsin θ B. W1=mgl（1-cos θ），W2=F2lsin θ C. W1=W2=mgl（1-cos θ） D. W1=F1lsin θ，W2=mgl（1-cos θ） 6. 如图所示，竖直轻弹簧固定在水平地面上，弹簧的劲度系数为，原长为、质量为的铁球由弹簧的正上方高处自由下落，与弹簧接触后压缩弹簧，当弹簧的压缩量为时，铁球下落到最低点，不计空气阻力，重力加速度。则在此过程中（ ） A. 铁球的机械能守恒 B. 弹簧弹性势能的最大值为 C. 铁球下落过程中，当铁球距地面高度为时，铁球的动能最大 D. 铁球接触弹簧后，铁球的重力势能与弹簧的弹性势能之和先减小后变大 7. 如图所示，一轻绳跨过定滑轮，两端分别系有小球A和B，在外力作用下使两小球处于静止状态，两球间的高度差为h，释放小球，当两球间的高度差再次为h时，小球A的速度大小为，已知重力加速度为g，不计一切摩擦，不计滑轮的质量，则A、B两球的质量之比为（　　） A. 2∶3 B. 1∶2 C. 1∶3 D. 1∶4 二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分，每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错的得0分）。 8. 滑沙是人们喜爱的游乐活动，如图是滑沙场地的一段斜面，其倾角为30°，设参加活动的人和滑车总质量为m，人和滑车从距底端高为h处的顶端A沿滑道由静止开始匀加速下滑，加速度为0.4g，人和滑车可视为质点，则从顶端向下滑到底端B的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 人和滑车减少的重力势能全部转化为动能 B. 人和滑车获得的动能为0.8mgh C. 整个下滑过程中人和滑车减少的机械能为0.2mgh D. 人和滑车克服摩擦力做功为0.6mgh 9. 太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为“行星冲日”。已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示，天文单位用符号AU表示。则（　　） 行星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 轨道半径r/AU 1.0 1.5 5.2 9.5 19 30 A. 木星相邻两次冲日的时间间隔约为1.1年 B. 木星的环绕周期约为25年 C. 天王星的环绕速度约为土星的两倍 D. 地外行星中，海王星相邻两次冲日的时间间隔最短 10. 半径为R的光滑半球固定在水平地面上。有一质量为m的可视为质点的小球静止在半球的最高点，受到微小扰动后由静止开始沿球面下滑，一段时间后小球与半球分离，重力加速度大小为g，不计一切阻力，从小球开始下滑到落地前的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 小球机械能不守恒 B. 小球落地时的速率为 C. 小球与半球分离时，小球离地的竖直高度为 D. 小球落地前瞬间重力的瞬时功率为 三、实验题（本题共2小题8个空，每空2分，共16分）。 11. 某实验小组通过图甲所示的装置“探究向心加速度与线速度、半径的关系”。滑块上端固定宽度为的遮光片，总质量为，滑块套在水平杆上且随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动。光电门测得挡光时间为，中心轴处力传感器可测出轻绳的拉力。不计一切摩擦，控制细绳长度不变，改变水平杆转动速度，多次测量并记录多组数据。 （1）在“探究向心加速度与线速度、半径的关系”时，主要用到的物理学方法是_________； A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 理想实验法 （2）实验小组通过改变转速测量多组数据，记录力传感器示数并算出对应的向心加速度大小；通过光电门的测量数据算出对应滑块的线速度大小____________（用题中物理量字母表示）；进一步计算出的数值，并以为纵轴、为横轴拟合出图线。 （3）实验小组进一步分析图线（图乙）得出如下实验结论：在误差范围内，半径不变时，向心加速度与线速度平方的关系为________（选填“正比”或者“反比”） （4）实验小组仔细观察图乙中的图像是一条不过坐标原点的直线。导致该实验结果的原因可能是_______。 A没有考虑光电门测量挡光时间的误差 B.滑块与水平杆间实际存在摩擦 C.用绳长作为圆周运动的半径 D.光电门的挡光宽度测量值偏大 12. 在“验证机械能守恒定律”的一次实验中，重锤拖着纸带自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示，已知相邻计数点的时间间隔为0.02s，回答以下问题： (1)关于上述实验，下列说法中正确的是______； A．重物最好选择密度较小的木块 B．重物的质量可以不测量 C．实验中应先释放纸带，后接通电源 D．可以利用公式v＝来求解瞬时速度 (2)某同学用如图甲所示装置进行实验，得到如图乙所示的纸带，把第一个点（初速度为零）记作O点，测出点O、A间的距离为68.97cm，点A、C间的距离为15.24cm，点C、E间的距离为16.76cm，已知当地重力加速度为9.8m/s2，重锤的质量为m=1.0kg，则打点计时器在打O点到C点的这段时间内，重锤动能的增加量为______J，重力势能的减少量为______；（保留两位有效数字） (3)在实验中发现，重锤减少的重力势能______重锤增加的动能（选填“大于”或“小于”或“等于”），其原因主要是因为______。 四、解答题（本题共3小题，共41分） 13. 如图，一自行车骑行者和车的总质量为，从距离水平路面高为的斜坡路上A点，由静止开始不蹬踏板让车自由运动，到达水平路面上的B点时速度大小为，之后人立即以恒定的功名蹬车，人的输出功率，从B运动到C所用时间，到达C点时速度恰好达到最大。车在水平路面上行驶时受到阻力恒为总重力的0.02倍，运动过程可将人和车视为质点，重力加速度，求： （1）A到B过程中自行车克服阻力的功； （2）自行车的最大速度vm； （3）B、C之间的距离s。 14. 如图所示，倾角θ=30°的光滑斜面下端有一长L=12m的水平传送带，以v=6m/s的速度顺时针运行。一质量m=2kg的物体（可视为质点）从h=3.2m高处的O点由静止沿斜面下滑，物体经过A点时不计其动能损失，物体与传送带间的动摩擦因数，μ=0.25，取重力加速度g=10m/s2。求： （1）物体经过A点时的速度大小； （2）物体与传送带因摩擦而产生的热量； （3）传送带因传送物体使电动机多做的功。 15. 如图，一轻弹簧原长为2R，其一端固定在倾角为37°的固定直轨道AC的底端A处，另一端位于直轨道上B处，弹簧处于自然状态，直轨道与一半径为的光滑圆弧轨道相切于C点，AC=7R，A、B、C、D均在同一竖直面内。质量为m的小物块P自C点由静止开始下滑，最低到达E点（未画出），随后P沿轨道被弹回，最高点到达F点，AF=4R，已知P与直轨道间的动摩擦因数，重力加速度大小为g。（取，） （1）求P第一次运动到B点时速度的大小； （2）求P运动到Ｅ点时弹簧的弹性势能； （3）改变物块P的质量，将P推至E点，从静止开始释放。已知P自圆弧轨道的最高点D处水平飞出后，恰好通过G点。G点在C点左下方，与C点水平相距、竖直相距R，求P运动到D点时速度的大小和改变后P的质量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 湘钢一中2026年上学期段考高一年级物理科试卷 时量：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，每小题只有一个正确选项）。 1. 在物理学的发展过程中，科学家们运用了许多研究方法。以下关于物理研究方法的叙述错误的是（　　） A. “探究向心力大小的表达式”实验中用到了等效替代法 B. 卡文迪什利用扭称实验测量引力常量运用了放大的思想 C. 在研究物体沿曲面运动时重力做功的过程中用到了微元法 D. “探究曲线运动的速度方向”运用了极限的思想 【答案】A 【解析】 【详解】A．“探究向心力大小的表达式”实验中用到了控制变量法，故A错误，满足题意要求； B．卡文迪什利用扭称实验测量引力常量运用了放大的思想，故B正确，不满足题意要求； C．在研究物体沿曲面运动时重力做功的过程中用到了微元法，故C正确，不满足题意要求； D．“探究曲线运动的速度方向”运用了极限的思想，故D正确，不满足题意要求。 故选A。 2. 如图所示，在自行车后轮轮胎上粘附着一块泥巴现将自行车后轮撑起，使后轮离开地面而悬空，然后用手匀速摇脚踏板，使后轮飞速转动，泥巴被甩下来图中四个位置泥巴最容易被甩下来的是（ ） A. a点 B. b点 C. C点 D. d点 【答案】C 【解析】 【详解】泥块做匀速圆周运动，合力提供向心力，根据F=mω2r知：泥块在车轮上每一个位置的向心力相等，当提供的合力小于向心力时做离心运动，所以能提供的合力越小越容易飞出去． 最低点，重力向下，附着力向上，合力等于附着力减重力，最高点，重力向下，附着力向下，合力为重力加附着力，在线速度竖直向上或向下时，合力等于附着力，所以在最低点最容易飞出去。 故选C。 3. 如图所示为教材中关于“天体运行中三个宇宙速度”的插图，其中有①②③④条轨道，下列说法正确的是（ ） A. 轨道①对应的速度是最大发射速度，最小环绕速度 B. 若卫星的发射速度v满足，卫星将绕地球运动 C. 卫星在轨道②单位时间扫过的面积等于在轨道③单位时间扫过的面积 D. 卫星沿轨道④运动，将脱离太阳引力的束缚 【答案】B 【解析】 【详解】A．轨道①对应的第一宇宙速度是人造卫星做圆周运动的最大运行速度，也是人造卫星绕地球运行所需的最小发射速度，故A错误； B．卫星的发射速度v满足，卫星将绕地球运动，故B正确； C．开普勒第二定律中同一颗卫星在同一轨道上运行时与中心天体单位时间扫过的面积相等，故C错误； D．当发射速度达到，即达到第三宇宙速度，飞行器会脱离太阳的束缚，卫星沿轨道④运动，将脱离地球的束缚，故D错误。 故选B。 4. 电动汽车日益走进千家万户，汽车在公路上行驶时，除了受到地面的摩擦阻力，更要受到空气阻力的影响，尤其是速度较大时，空气阻力将占有更大比例。我们假设汽车受到的总阻力与速度的平方成正比，即，当汽车以匀速行驶时，电动机输出的功率记为，若汽车以匀速行驶，电动机输出的功率为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】汽车匀速行驶时受力平衡，牵引力大小等于总阻力，即 由题意总阻力与速度平方成正比，可写为（为定值比例常数）；电动机输出功率等于牵引力的瞬时功率，公式为 联立得 即输出功率与速度的三次方成正比。当速度从变为时，速度变为原来的2倍，因此功率变为原来的8倍，即输出功率为。 故选D。 5. 一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点。第一次小球在水平拉力F1作用下，从平衡位置P点缓慢地移到Q点，此时绳与竖直方向夹角为θ（如图所示），在这个过程中水平拉力做功为W1。第二次小球在水平恒力F2作用下，从P点移到Q点，水平恒力做功为W2，重力加速度为g，且θ＜90°，则（　　） A. W1=F1lsin θ，W2=F2lsin θ B. W1=mgl（1-cos θ），W2=F2lsin θ C. W1=W2=mgl（1-cos θ） D. W1=F1lsin θ，W2=mgl（1-cos θ） 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】第一次小球在水平拉力F1作用下，从平衡位置P点缓慢地移到Q点，可认为初末动能均为零，由动能定理可得 解得 第二次小球在水平恒力F2作用下，从P点移到Q点，由功的定义可得 故选B。 6. 如图所示，竖直轻弹簧固定在水平地面上，弹簧的劲度系数为，原长为、质量为的铁球由弹簧的正上方高处自由下落，与弹簧接触后压缩弹簧，当弹簧的压缩量为时，铁球下落到最低点，不计空气阻力，重力加速度。则在此过程中（ ） A. 铁球的机械能守恒 B. 弹簧弹性势能的最大值为 C. 铁球下落过程中，当铁球距地面高度为时，铁球的动能最大 D. 铁球接触弹簧后，铁球的重力势能与弹簧的弹性势能之和先减小后变大 【答案】D 【解析】 【详解】A．铁球接触弹簧后，弹簧弹力对铁球做负功，铁球的机械能转化为弹簧的弹性势能，铁球的机械能不守恒，故A错误； B．根据系统机械能守恒定律，从释放到最低点，重力势能的减小量等于弹性势能的增加量，下落总高度为，则弹簧弹性势能的最大值为，故B错误； C．铁球动能最大时合力为零，即 此时弹簧压缩量 铁球距地面高度为时动能最大，高度为时铁球刚接触弹簧，合力为，动能仍在增加，故C错误； D．铁球与弹簧组成的系统机械能守恒，即 铁球的重力势能与弹簧的弹性势能之和 铁球动能先增大后减小，所以势能之和先减小后变大，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，一轻绳跨过定滑轮，两端分别系有小球A和B，在外力作用下使两小球处于静止状态，两球间的高度差为h，释放小球，当两球间的高度差再次为h时，小球A的速度大小为，已知重力加速度为g，不计一切摩擦，不计滑轮的质量，则A、B两球的质量之比为（　　） A. 2∶3 B. 1∶2 C. 1∶3 D. 1∶4 【答案】C 【解析】 【详解】由机械能守恒定律得 结合，解得 故选C。 二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分，每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错的得0分）。 8. 滑沙是人们喜爱的游乐活动，如图是滑沙场地的一段斜面，其倾角为30°，设参加活动的人和滑车总质量为m，人和滑车从距底端高为h处的顶端A沿滑道由静止开始匀加速下滑，加速度为0.4g，人和滑车可视为质点，则从顶端向下滑到底端B的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 人和滑车减少的重力势能全部转化为动能 B. 人和滑车获得的动能为0.8mgh C. 整个下滑过程中人和滑车减少的机械能为0.2mgh D. 人和滑车克服摩擦力做功为0.6mgh 【答案】BC 【解析】 【详解】A.沿斜面的方向有 解得：，人和滑车减少的重力势能转化为动能和内能，A错误； B.人和滑车下滑的过程中重力和摩擦力做功，获得的动能为 B正确； C.整个下滑过程中人和滑车减少的机械能为 C正确； D.整个下滑过程中克服摩擦力做功等于人和滑车减少的机械能，所以人和滑车克服摩擦力做功为，D错误； 故选BC。 9. 太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为“行星冲日”。已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示，天文单位用符号AU表示。则（　　） 行星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 轨道半径r/AU 1.0 1.5 5.2 9.5 19 30 A. 木星相邻两次冲日的时间间隔约为1.1年 B. 木星的环绕周期约为25年 C. 天王星的环绕速度约为土星的两倍 D. 地外行星中，海王星相邻两次冲日的时间间隔最短 【答案】AD 【解析】 【详解】B．由开普勒第三定律有 解得年 故B错误； C．根据万有引力提供向心力有 解得 天王星的轨道半径大于木星的轨道半径，则天王星的环绕速度比土星小，故C错误； D．由开普勒第三定律，其轨道半径的三次方与周期的平方的比值都相等，可知地球的公转周期最小，海王星的公转周期最大。设地球外另一行星的周期为，则两次冲日时间间隔为，则 解得 则越大，越小，故地外行星中，海王星相邻两次冲日的时间间隔最短，故D正确； A．对木星有年，其中年，可得年，故A正确； 故选AD。 10. 半径为R的光滑半球固定在水平地面上。有一质量为m的可视为质点的小球静止在半球的最高点，受到微小扰动后由静止开始沿球面下滑，一段时间后小球与半球分离，重力加速度大小为g，不计一切阻力，从小球开始下滑到落地前的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 小球机械能不守恒 B. 小球落地时的速率为 C. 小球与半球分离时，小球离地的竖直高度为 D. 小球落地前瞬间重力的瞬时功率为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．小球运动过程中只有重力做功，则机械能守恒，故A错误； B．小球下落过程中只有重力做功有 落地时的速度为 故B正确； C．小球与半球面分离时，小球与球面间弹力为0，重力沿半径方向的分力充当向心力，设此时半径与竖直方向的夹角为，则 由几何关系和动能定理有 解得 此时小球离地面高度 故C正确； D．小球静止释放到与半球面分离的过程，根据动能定理有 此后在竖直方向有 小球落地时重力的功率为 解得 故D正确。 故选BCD。 三、实验题（本题共2小题8个空，每空2分，共16分）。 11. 某实验小组通过图甲所示的装置“探究向心加速度与线速度、半径的关系”。滑块上端固定宽度为的遮光片，总质量为，滑块套在水平杆上且随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动。光电门测得挡光时间为，中心轴处力传感器可测出轻绳的拉力。不计一切摩擦，控制细绳长度不变，改变水平杆转动速度，多次测量并记录多组数据。 （1）在“探究向心加速度与线速度、半径的关系”时，主要用到的物理学方法是_________； A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 理想实验法 （2）实验小组通过改变转速测量多组数据，记录力传感器示数并算出对应的向心加速度大小；通过光电门的测量数据算出对应滑块的线速度大小____________（用题中物理量字母表示）；进一步计算出的数值，并以为纵轴、为横轴拟合出图线。 （3）实验小组进一步分析图线（图乙）得出如下实验结论：在误差范围内，半径不变时，向心加速度与线速度平方的关系为________（选填“正比”或者“反比”） （4）实验小组仔细观察图乙中的图像是一条不过坐标原点的直线。导致该实验结果的原因可能是_______。 A没有考虑光电门测量挡光时间的误差 B.滑块与水平杆间实际存在摩擦 C.用绳长作为圆周运动的半径 D.光电门的挡光宽度测量值偏大 【答案】（1）A （2） （3）正比 （4）B 【解析】 【小问1详解】 探究向心加速度与线速度、半径多个变量之间的关系时，需要控制其中一个量不变，研究另外两个量之间的关系，这种方法称为控制变量法。 故选A。 【小问2详解】 光电门测量的是遮光片通过光电门的平均速度，由于遮光片宽度很小，挡光时间极短，可以用平均速度近似代替瞬时速度，故线速度大小为 【小问3详解】 由图乙可知，图线是一条倾斜的直线，说明与呈线性关系。在误差允许范围内，可认为图线经过坐标原点，因此在半径不变时，向心加速度与线速度平方成正比。 【小问4详解】 A．光电门测量挡光时间的误差属于偶然误差，会导致数据点分散，但不会导致图线系统性不过原点，故A错误； B．若滑块与水平杆间实际存在摩擦，当滑块随杆转动时，滑块有离心趋势，杆对滑块的静摩擦力指向圆心。根据牛顿第二定律有 则力传感器示数。 实验中计算加速度 代入得 该式表明与是线性关系，但纵轴截距为，图线不过原点，与图乙相符，故B正确； C．用绳长作为圆周运动的半径，会导致半径测量值偏小，从而影响图线的斜率，但图线仍应过原点，故C错误； D．光电门的挡光宽度测量值偏大，会导致计算出的速度偏大，偏大，这会影响图线的斜率，但图线仍应过原点，故D错误。 故选B。 12. 在“验证机械能守恒定律”的一次实验中，重锤拖着纸带自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示，已知相邻计数点的时间间隔为0.02s，回答以下问题： (1)关于上述实验，下列说法中正确的是______； A．重物最好选择密度较小的木块 B．重物的质量可以不测量 C．实验中应先释放纸带，后接通电源 D．可以利用公式v＝来求解瞬时速度 (2)某同学用如图甲所示装置进行实验，得到如图乙所示的纸带，把第一个点（初速度为零）记作O点，测出点O、A间的距离为68.97cm，点A、C间的距离为15.24cm，点C、E间的距离为16.76cm，已知当地重力加速度为9.8m/s2，重锤的质量为m=1.0kg，则打点计时器在打O点到C点的这段时间内，重锤动能的增加量为______J，重力势能的减少量为______；（保留两位有效数字） (3)在实验中发现，重锤减少的重力势能______重锤增加的动能（选填“大于”或“小于”或“等于”），其原因主要是因为______。 【答案】 ①. B ②. 8.0 ③. 8.3 ④. 大于 ⑤. 在实验中发现，重锤减少的重力势能大于重锤增加的动能，其原因主要是重锤在下落过程中受到空气阻力作用而损失机械能。 【解析】 【详解】(1)[1]A．为了减小空气阻力给实验带来的误差，重物最好选择密度较大的物体，A错误； B．重力势能和动能的表达式中都有重物的质量，重物的质量可以不测量，B正确； C．实验中若先释放纸带，后接通电源，纸带上打点很少，C错误； D．由于有空气阻力，重物的加速度小于重力加速度，不可以利用公式v＝来求解瞬时速度，应该利用纸带求解瞬时速度，D错误。 故选B。 (2)[2]打C点时重物的速度为 重锤动能的增加量为 [3]重力势能的减少量为 (3)[4][5]在实验中发现，重锤减少的重力势能大于重锤增加的动能，其原因主要是重锤在下落过程中受到空气阻力作用而损失机械能。 四、解答题（本题共3小题，共41分） 13. 如图，一自行车骑行者和车的总质量为，从距离水平路面高为的斜坡路上A点，由静止开始不蹬踏板让车自由运动，到达水平路面上的B点时速度大小为，之后人立即以恒定的功名蹬车，人的输出功率，从B运动到C所用时间，到达C点时速度恰好达到最大。车在水平路面上行驶时受到阻力恒为总重力的0.02倍，运动过程可将人和车视为质点，重力加速度，求： （1）A到B过程中自行车克服阻力的功； （2）自行车的最大速度vm； （3）B、C之间的距离s。 【答案】（1）200J （2）10m/s （3）112.5m 【解析】 【小问1详解】 A到B过程中，由动能定理 解得 【小问2详解】 达到最大速度时牵引力等于阻力，则根据 则车的最大速度 【小问3详解】 从B到C由动能定理 解得 14. 如图所示，倾角θ=30°的光滑斜面下端有一长L=12m的水平传送带，以v=6m/s的速度顺时针运行。一质量m=2kg的物体（可视为质点）从h=3.2m高处的O点由静止沿斜面下滑，物体经过A点时不计其动能损失，物体与传送带间的动摩擦因数，μ=0.25，取重力加速度g=10m/s2。求： （1）物体经过A点时的速度大小； （2）物体与传送带因摩擦而产生的热量； （3）传送带因传送物体使电动机多做的功。 【答案】（1）8m/s （2）132J （3）72J 【解析】 【小问1详解】 设物体经过A点时的速度大小为，由动能定理可知 代入题中数据，解得 【小问2详解】 物体刚滑上传送带向左减速运动时，由牛顿第二定律有 解得加速度大小 可知物体向左减速到0的时间 该过程物体位移 可知物体最终从B端滑动传送带，设物体在传送带运动时间为t，则有 代入数据，解得或（舍去） 故该过程物体与传送带的相对路程为 物体与传送带因摩擦而产生的热量 【小问3详解】 滑块从B滑落时速度 根据能量守恒可知，传送带因传送物体使电动机多做的功 联立解得 15. 如图，一轻弹簧原长为2R，其一端固定在倾角为37°的固定直轨道AC的底端A处，另一端位于直轨道上B处，弹簧处于自然状态，直轨道与一半径为的光滑圆弧轨道相切于C点，AC=7R，A、B、C、D均在同一竖直面内。质量为m的小物块P自C点由静止开始下滑，最低到达E点（未画出），随后P沿轨道被弹回，最高点到达F点，AF=4R，已知P与直轨道间的动摩擦因数，重力加速度大小为g。（取，） （1）求P第一次运动到B点时速度的大小； （2）求P运动到Ｅ点时弹簧的弹性势能； （3）改变物块P的质量，将P推至E点，从静止开始释放。已知P自圆弧轨道的最高点D处水平飞出后，恰好通过G点。G点在C点左下方，与C点水平相距、竖直相距R，求P运动到D点时速度的大小和改变后P的质量。 【答案】（1）；（2）；（3）， 【解析】 【详解】（1）根据题意知，B、C之间的距离l为 l=7R–2R 设P到达B点时的速度为vB，由动能定理得 式中θ=37°，联立以上两式并由题给条件得 （2）设BE=x，P到达E点时速度是零，设此时弹簧的弹性势能为EP，由B点运动到E点的过程中，由动能定理有 E、F之间的距离l1为 l1=4R–2R+x P到达E点后反弹，从E点运动到F点的过程中，由动能定理有 联立以上三式并由题给条件得 x=R （3）设改变后P的质量为m1。D点与G点的水平距离x1和竖直距离y1分别为 式中，已应用了过C点的圆轨道半径与竖直方向夹角仍为θ的事实。设P在D点的速度为vD，由D点运动到G点的时间为t。由平抛运动公式有 x1=vDt 联立解得 设P在C点速度的大小为vC。在P由C运动到D的过程中机械能守恒，有 P由E点运动到C点的过程中，同理，由动能定理有 联立解得 考点：动能定理、平抛运动、弹性势能。 【点睛】本题主要考查了动能定理、平抛运动、弹性势能。此题要求熟练掌握平抛运动、动能定理、弹性势能等规律，包含知识点多、过程多，难度较大；解题时要仔细分析物理过程，挖掘题目的隐含条件，灵活选取物理公式列出方程解答；此题意在考查考生综合分析问题的能力。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $