精品解析：广东深圳市福田区红岭中学2025-2026学年高一第二学期第二学段考试物理试题

红岭中学2025-2026学年度第二学期第二学段考试 高一物理试卷 (说明：本试卷考试时间为75分钟，满分为100分) 一、单项选择题（本题共7小题，每题4分，共28分，每小题的四个选项中只有一个选项符合题目要求，请将你认为正确的答案的代号涂在答题卡上） 1. 下列各图中，验电器原不带电，玻璃棒带正电，关于验电器下方金属箔片可能的带电情况，下列说法正确的是（　　） A. 甲中带负电 B. 乙中带正电 C. 乙中不带电 D. 丙中带负电 2. 一款感应垃圾桶如图甲所示，手或垃圾靠近其感应区，桶盖会自动绕O点水平打开，其俯视图如图乙所示。桶盖打开过程中，桶盖上A、B两点的角速度大小分别为、，线速度大小分别为vA、vB，则（ ） A. B. C. D. 3. 如图所示为低空跳伞极限运动表演，运动员从离地350m高的桥面一跃而下，实现了自然奇观与极限运动的完美结合。假设质量为m的跳伞运动员，由静止开始下落，在打开伞之前受恒定阻力作用，下落的加速度，在运动员下落h的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 运动员重力做功为 B. 运动员克服阻力做功为 C. 运动员的动能增加了 D. 运动员的机械能减少了 4. 如图所示，我国某环境监测卫星沿椭圆轨道绕地球运行，下列说法正确的是（　　） A. 该卫星近地点的速度小于远地点速度 B. 该卫星近地点加速度大于远地点加速度 C. 该卫星周期小于与近地点高度相同的圆轨道卫星的周期 D. 该卫星远地点的运行速度大于与远地点高度相同的圆轨道卫星速度 5. 小球以一定初速度沿竖直平面内的光滑轨道向下滑动，能使小球重力功率不变的轨道可能是（ ） A. B. C. D. 6. 如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三条电场线，实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，由此可知（　　） A. 该电场由负点电荷形成 B. 带电粒子一定是从P向Q运动 C. 带电粒子在P点时的速度大于在Q点时的速度 D. 带电粒子在P点时的加速度小于在Q点时的加速度 7. 2026年央视春晚《武BOT》展示了人形机器人的武术才能。节目中，机器人借助弹射踏板斜向上弹出，不计空气阻力，在空中其重心的运动轨迹可视为抛物线如图所示。以所在平面为零势能面，机器人重心从A到运动过程中，下列关于机器人的重力势能、动能、重力瞬时功率P、水平方向位移x与竖直方向位移y之间变化关系，可能正确的是（ ） A. B. C. D. 二、多项选择题（本题共3小题，每题6分，共18分，每小题的四个选项中有多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分，请将你认为正确的答案的代号涂在答题卡上） 8. 将可视为质点的小球前后两次分别从足够高的同一水平线上两位置P、Q沿同一方向水平抛出，小球两次的运动轨迹如图所示，轨迹交点为M点，不计空气阻力，则（ ） A. 小球从P点运动到M点与Q点运动到M点的时间相同 B. 小球前后两次水平抛出的速度相同 C. 小球前后两次经过M点的速率相同 D. 小球从P点运动到M点与Q点运动到M点的过程中重力做功相同 9. 如图所示，一个风力实验空间可以提供水平向右的恒定风力，一质量为m的小球用长为L的轻绳悬挂于O点，若将小球拉到最低点，并给小球垂直纸面向里的初速度，发现小球恰好沿一倾斜平面做匀速圆周运动，直线OP与OA的夹角为。（已知重力加速度为g，小球可视为质点，忽略其他阻力，），则（　　） A. 图中夹角为 B. 初速度 C. 物体从A点到B点风力对物体做功 D. 物体在运动过程中机械能守恒 10. 如图（a），砝码置于水平桌面的薄钢板上，用水平向右的恒定拉力迅速将钢板抽出，得到砝码和钢板的速度随时间变化图像如图（b）。已知砝码最终没有脱离桌面，各接触面间的动摩擦因数均相同，则（ ） A. 0~t1与t1~t2时间内，摩擦力对砝码做的功大小相等 B. 0~t1与t1~t2时间内，拉力对钢板做的功大小相等 C. 0~t1时间内，摩擦力对砝码做的功等于砝码动能的增加量 D. 0~t1时间内，拉力对钢板做的功大于钢板动能的增加量和钢板与各接触面间因摩擦产生的总热量之和 三、非选择题（本题共5小题，共54分。考生按要求作答） 11. 某同学为了研究飞镖在空中的运动轨迹，将飞镖上绑上自制信号发射装置，使用弹射器水平弹出，运动过程中空气阻力可以忽略，并使用实验室的电磁定位板进行记录，如图所示为一次实验电磁定位板记录中的一部分，图中背景方格的边长表示实际长度，重力加速度g=10m/s2，则： （1）右图中的A点________（选涂“A：是”或“B：不是”）飞镖发射的起点。 （2）从图像上分析，数据记录的时间间隔________；飞镖做平抛运动的水平初速度大小是________，飞镖到B点时，已经在空中飞行了________s。 12. 某同学用如图所示的装置验证机械能守恒定律。力传感器和激光测距仪安装在固定的水平横杆上，力传感器固定，激光测距仪在横杆上可以移动，用长为的细线连接力传感器和小球，力传感器可以测出细线上拉力的大小，小球直径远小于，重力加速度为。 （1）小球在力传感器正下方静止不动时，力传感器的示数为。 （2）将小球向右拉至某位置保持静止，移动激光测距仪测出小球到横杆的距离，由静止释放小球，小球在向下运动的过程中力传感器的最大示数为，则小球由释放至运动到最低点减少的重力势能____________；小球运动过程中的最大动能为____________。 （3）改变小球由静止释放的位置多次重复实验，每次实验测出小球到横杆的距离，记录每次力传感器的最大示数，作图像，如果图像是一条倾斜直线，图像斜率的绝对值等于 ____________，图像的纵截距等于 ____________，则表明小球在向下摆动过程中机械能守恒。 13. 如图所示，场源电荷A、B固定在同一竖直线上，C点为AB连线的中点。质量、电荷量的带正电小球恰好静止于C点。已知场源电荷A、B和小球均可视为点电荷，场源电荷A所带电荷量，静电力常量，B、C间的距离，取重力加速度大小。求： （1）场源电荷A、B在C点处产生电场的合电场强度大小E； （2）场源电荷B所带电荷的电性及电荷量。 14. 如图所示，在风洞实验室中，从A点以水平速度向左抛出一个质量的小球（可视为质点），小球抛出后所受空气作用力沿水平方向，大小，经过一段时间小球运动到A点正下方的B点处，重力加速度g取，在此过程中，求： （1）此过程中小球离A、B两点所在直线的最远距离； （2）小球运动到B点时的速度。 15. 一游戏装置由水平弹射装置、传送带、水平直轨道BC、足够长的凹槽CHID、水平直轨道DE、螺旋圆形轨道EFP、水平直轨道PQ和放在Q处的竖直挡板组成，除传送带和 PQ段外各段表面均光滑，且各处平滑连接。螺旋圆形轨道与轨道 DE、PQ相切于处，螺旋圆形轨道半径。传送带的水平部分AB长，沿顺时针运行的速率。PQ间距离。凹槽CHID内有一无动力摆渡车，并紧靠在竖直侧壁 CH处，摆渡车质量，上表面与 A、B、C、D、E、Q点在同一水平面，若摆渡车碰到凹槽的 DI侧壁时将立刻被锁定。现将一个质量的滑块（可视作质点）向左压缩弹簧至O点由静止释放，弹簧的弹力F与滑块在OA段运动的位移x的关系如图乙所示。已知滑块与传送带、摆渡车上表面间的动摩擦因数均为，滑块与轨道 PQ间的动摩擦因数为，重力加速度取。求： （1）滑块滑上传送带的初速度； （2）滑块在传送带上运行过程中因摩擦产生的热量Q； （3）为了使滑块能碰到Q处的挡板，求摆渡车长度 x的范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 红岭中学2025-2026学年度第二学期第二学段考试 高一物理试卷 (说明：本试卷考试时间为75分钟，满分为100分) 一、单项选择题（本题共7小题，每题4分，共28分，每小题的四个选项中只有一个选项符合题目要求，请将你认为正确的答案的代号涂在答题卡上） 1. 下列各图中，验电器原不带电，玻璃棒带正电，关于验电器下方金属箔片可能的带电情况，下列说法正确的是（　　） A. 甲中带负电 B. 乙中带正电 C. 乙中不带电 D. 丙中带负电 【答案】B 【解析】 【详解】A．玻璃棒带正电，与验电器金属球接触时，验电器会通过接触带电，金属箔片应带正电，故A错误。 BC．玻璃棒带正电，靠近验电器金属球时，会发生静电感应：金属球带负电，金属箔片带正电（同种电荷相互排斥使箔片张开），故B正确，C错误。 D．验电器放在金属网笼中（静电屏蔽），外部电场不会影响内部。但玻璃棒带正电，金属网笼会感应带电，金属网外表面带负电、内表面带正电，金属网内部电场处处为0，即由于静电屏蔽，验电器金属箔片最终不带电，故D错误。 故选B。 2. 一款感应垃圾桶如图甲所示，手或垃圾靠近其感应区，桶盖会自动绕O点水平打开，其俯视图如图乙所示。桶盖打开过程中，桶盖上A、B两点的角速度大小分别为、，线速度大小分别为vA、vB，则（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】AB．因AB两点同轴转动，可知角速度相等，即，AB错误； CD．根据，因为，可知，C错误，D正确。 故选D。 3. 如图所示为低空跳伞极限运动表演，运动员从离地350m高的桥面一跃而下，实现了自然奇观与极限运动的完美结合。假设质量为m的跳伞运动员，由静止开始下落，在打开伞之前受恒定阻力作用，下落的加速度，在运动员下落h的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 运动员重力做功为 B. 运动员克服阻力做功为 C. 运动员的动能增加了 D. 运动员的机械能减少了 【答案】B 【解析】 【详解】A．运动员下落h，则重力做功为，故A错误； B．由牛顿第二定律有 解得 则运动员克服阻力做功为，故B正确； C．运动员合外力做的功等于动能的增加量，则，故C错误； D．运动员的机械能减少量等于克服阻力做功，即，故D错误。 故选B。 4. 如图所示，我国某环境监测卫星沿椭圆轨道绕地球运行，下列说法正确的是（　　） A. 该卫星近地点的速度小于远地点速度 B. 该卫星近地点加速度大于远地点加速度 C. 该卫星周期小于与近地点高度相同的圆轨道卫星的周期 D. 该卫星远地点的运行速度大于与远地点高度相同的圆轨道卫星速度 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据开普勒第二定律，卫星与地球的连线在相等时间内扫过相等面积。近地点距地心近，相同时间内运动弧长必须大，因此近地点速度大于远地点速度，故A错误； B．根据牛顿第二定律 可得 故加速度大小仅与到地心的距离有关。近地点小，故加速度大；远地点大，故加速度小，故B正确； C．设近地点到地心距离为，则椭圆轨道的半长轴。由开普勒第三定律，因，故，故C错误； D．若卫星做圆周运动，所需向心力恰好等于万有引力，由 可得速度 卫星椭圆轨道远地点两侧的轨迹到地心的距离，小于圆轨道上该点两侧轨迹到地心的距离，若卫星在远地点速度，则卫星接下来会运动到比周围两侧更高的圆轨道上，故该卫星远地点的运行速度要小于与远地点高度相同的圆轨道卫星速度，才能继续待在椭圆轨道，故D错误； 故选B。 5. 小球以一定初速度沿竖直平面内的光滑轨道向下滑动，能使小球重力功率不变的轨道可能是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．重力的瞬时功率公式为  是小球速度的竖直向下分量。要使重力功率P不变，则必须恒定，即满足 （v为小球合速度，θ是轨道切线与水平方向的夹角，C是常数） 轨道光滑，小球下滑时重力做正功，动能增加，因此合速度v一定逐渐增大。要满足 则sinθ需要逐渐减小，也就是切线倾角θ逐渐减小，轨道下滑过程越来越平缓 倾斜直轨道，θ不变，v增大，因此P=mgvsinθ逐渐增大，故A错误； B．沿轨道下滑时，切线倾角θ逐渐减小，v增大，可满足vsinθ恒定，因此重力功率P不变，故B正确； C．沿轨道下滑时θ逐渐增大，v也增大，因此vsinθ增大，P增大，故C错误； D．轨道θ先减小后增大，因此P先减小后增大，不能保持不变，故D错误。 故选B。 6. 如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三条电场线，实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，由此可知（　　） A. 该电场由负点电荷形成 B. 带电粒子一定是从P向Q运动 C. 带电粒子在P点时的速度大于在Q点时的速度 D. 带电粒子在P点时的加速度小于在Q点时的加速度 【答案】C 【解析】 【详解】A．带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，受到的电场力指向电场线汇聚处，所以该电场是由正点电荷形成的，故A错误； B．仅根据粒子的运动轨迹，无法确定粒子一定是从P向Q运动，也有可能从Q向P运动，故B错误； C．若粒子从P运动到Q，电场力方向与速度方向的夹角大于90°，电场力做负功，动能减小，速度减小，所以P点速度大于Q点速度；若粒子从Q运动到P，电场力做正功，动能增大，P点速度还是大于Q点速度，C正确； D．电场线的疏密表示电场强度的大小，P点处电场线比Q点处密集，所以P点电场强度大。根据，q为粒子电荷量，E为电场强度，粒子在P点受到的电场力大，加速度也大，D错误。 故选C。 7. 2026年央视春晚《武BOT》展示了人形机器人的武术才能。节目中，机器人借助弹射踏板斜向上弹出，不计空气阻力，在空中其重心的运动轨迹可视为抛物线如图所示。以所在平面为零势能面，机器人重心从A到运动过程中，下列关于机器人的重力势能、动能、重力瞬时功率P、水平方向位移x与竖直方向位移y之间变化关系，可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．机器人做斜抛运动，不计空气阻力，水平方向匀速直线运动，竖直方向竖直上抛运动。以为零势能面，从到运动过程中。重力势能公式为： 在上升阶段，从增加到最高点的，线性增大；在下落阶段，从减小到，线性减小。但与始终是一次函数关系，图像应为过原点的“V形折线”，而选项A的图像起点在原点，顶点在中间，终点在横轴，看似符合，但需要注意：是竖直位移，在下落阶段是从大到小，而图中横坐标是从到最大值再回到，实际运动中先增后减，而图像的横坐标是单调增加的，因此A的图像无法对应下落阶段，A错误。 B．根据机械能守恒 上升阶段，增大，减小；到最高点时，竖直速度为0，动能不为0（还有水平速度）；下落阶段，减小，增大。因此不会减小到0，选项B的图像在中间点，与事实矛盾，B错误。 C．重力的瞬时功率公式为： 其中是竖直方向的速度。竖直方向上， 因此： 上升阶段，增大，减小，减小；到最高点时，；下落阶段，减小，反向增大，且同一高度功率相同，故C正确。 D．水平方向： 竖直方向： 消去得： 这是开口向左的抛物线，D错误。 故选C。 二、多项选择题（本题共3小题，每题6分，共18分，每小题的四个选项中有多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分，请将你认为正确的答案的代号涂在答题卡上） 8. 将可视为质点的小球前后两次分别从足够高的同一水平线上两位置P、Q沿同一方向水平抛出，小球两次的运动轨迹如图所示，轨迹交点为M点，不计空气阻力，则（ ） A. 小球从P点运动到M点与Q点运动到M点的时间相同 B. 小球前后两次水平抛出的速度相同 C. 小球前后两次经过M点的速率相同 D. 小球从P点运动到M点与Q点运动到M点的过程中重力做功相同 【答案】AD 【解析】 【详解】A．平抛运动可分解为水平方向匀速直线运动、竖直方向自由落体运动，竖直方向有  解得运动时间 P、Q在同一水平线上，M点是同一点，因此两次抛出到M点的竖直下落高度相等，运动时间相同，故A正确； B．水平方向有 P点和Q点到M点的水平位移 运动时间相同，可得初速度，故B错误； C．M点的合速率  其中相同，不同，因此合速率不同，故C错误； D．重力做功 同一个小球前后两次抛出，相同，下落高度相同，因此重力做功相同，故D正确。 故选AD。 9. 如图所示，一个风力实验空间可以提供水平向右的恒定风力，一质量为m的小球用长为L的轻绳悬挂于O点，若将小球拉到最低点，并给小球垂直纸面向里的初速度，发现小球恰好沿一倾斜平面做匀速圆周运动，直线OP与OA的夹角为。（已知重力加速度为g，小球可视为质点，忽略其他阻力，），则（　　） A. 图中夹角为 B. 初速度 C. 物体从A点到B点风力对物体做功 D. 物体在运动过程中机械能守恒 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．由题可知，小球做圆锥摆运动，运动平面与重力和风力的合力垂直，如图 因 解得 所以 根据牛顿第二定律可知 解得，故A正确，B错误； C．小球从A点到B点风力对物体做功，故C正确； D．小球恰好沿一倾斜平面做匀速圆周运动,动能不变，但重力势能在不断变化，故小球在运动过程中机械能不守恒，故D错误。 故选AC。 10. 如图（a），砝码置于水平桌面的薄钢板上，用水平向右的恒定拉力迅速将钢板抽出，得到砝码和钢板的速度随时间变化图像如图（b）。已知砝码最终没有脱离桌面，各接触面间的动摩擦因数均相同，则（ ） A. 0~t1与t1~t2时间内，摩擦力对砝码做的功大小相等 B. 0~t1与t1~t2时间内，拉力对钢板做的功大小相等 C. 0~t1时间内，摩擦力对砝码做的功等于砝码动能的增加量 D. 0~t1时间内，拉力对钢板做的功大于钢板动能的增加量和钢板与各接触面间因摩擦产生的总热量之和 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．对砝码用动能定理，在段（摩擦力做正功） 在段（摩擦力做负功） 故二者做功的大小相等，故A正确； B．拉力是恒定拉力，做功   是钢板的位移。由图的面积表示位移可知， 内钢板的速度更大，位移更大，拉力恒定，因此拉力做功更大，故B错误； C． 内，砝码竖直方向受力平衡，水平方向仅受摩擦力作用，根据动能定理：合外力做功等于动能的增加量，因此摩擦力对砝码做的功等于砝码动能的增加量，故C正确； D．根据能量守恒， 内拉力做功转化为三个部分：钢板的动能增加量、砝码的动能增加量、钢板与各接触面（砝码、桌面）摩擦产生的总热量，即：   因此  故D正确； 故选ACD。 三、非选择题（本题共5小题，共54分。考生按要求作答） 11. 某同学为了研究飞镖在空中的运动轨迹，将飞镖上绑上自制信号发射装置，使用弹射器水平弹出，运动过程中空气阻力可以忽略，并使用实验室的电磁定位板进行记录，如图所示为一次实验电磁定位板记录中的一部分，图中背景方格的边长表示实际长度，重力加速度g=10m/s2，则： （1）右图中的A点________（选涂“A：是”或“B：不是”）飞镖发射的起点。 （2）从图像上分析，数据记录的时间间隔________；飞镖做平抛运动的水平初速度大小是________，飞镖到B点时，已经在空中飞行了________s。 【答案】（1）B （2） ①. 0.04 ②. 0.6 ③. 0.08 【解析】 【小问1详解】 飞镖在水平方向做匀速直线运动，且与在水平方向上相等，因此AB与BC所对应的时间相等，若A点是抛出点，则根据匀变速直线运动规律的推论可知AB与BC间竖直方向的位移比应为，但实际上与间竖直方向的位移比为，所以A点不是抛出点，故选B。 【小问2详解】 [1]根据匀变速直线运动规律，在竖直方向上有 解得时间间隔为 [2]水平方向上有 解得飞镖做平抛运动的水平初速度大小为 [3]飞镖到B点时竖直方向的速度为 飞镖到B点时，已经在空中飞行的时间为 12. 某同学用如图所示的装置验证机械能守恒定律。力传感器和激光测距仪安装在固定的水平横杆上，力传感器固定，激光测距仪在横杆上可以移动，用长为的细线连接力传感器和小球，力传感器可以测出细线上拉力的大小，小球直径远小于，重力加速度为。 （1）小球在力传感器正下方静止不动时，力传感器的示数为。 （2）将小球向右拉至某位置保持静止，移动激光测距仪测出小球到横杆的距离，由静止释放小球，小球在向下运动的过程中力传感器的最大示数为，则小球由释放至运动到最低点减少的重力势能____________；小球运动过程中的最大动能为____________。 （3）改变小球由静止释放的位置多次重复实验，每次实验测出小球到横杆的距离，记录每次力传感器的最大示数，作图像，如果图像是一条倾斜直线，图像斜率的绝对值等于 ____________，图像的纵截距等于 ____________，则表明小球在向下摆动过程中机械能守恒。 【答案】 ①. ②. ③. ④. 【解析】 【详解】（2）[1]小球静止时受力平衡，细线拉力等于重力，即 解得小球质量 小球由释放至运动到最低点，下降的高度为，减少的重力势能 代入得 [2]小球在最低点时速度最大，动能最大，此时细线拉力最大为，由牛顿第二定律得 最大动能 代入得 （3）[3][4]若机械能守恒，小球从释放到最低点过程有 在最低点由牛顿第二定律得 联立解得 代入得 由函数关系可知，图像斜率 斜率的绝对值为，纵截距为 13. 如图所示，场源电荷A、B固定在同一竖直线上，C点为AB连线的中点。质量、电荷量的带正电小球恰好静止于C点。已知场源电荷A、B和小球均可视为点电荷，场源电荷A所带电荷量，静电力常量，B、C间的距离，取重力加速度大小。求： （1）场源电荷A、B在C点处产生电场的合电场强度大小E； （2）场源电荷B所带电荷的电性及电荷量。 【答案】（1） （2）正电, 【解析】 【小问1详解】 对带电小球受力分析有 由电场强度定义式有 解得 【小问2详解】 场源电荷A对小球的库仑力 由，可知场源电荷应带正电 场源电荷对小球的库仑力 解得 14. 如图所示，在风洞实验室中，从A点以水平速度向左抛出一个质量的小球（可视为质点），小球抛出后所受空气作用力沿水平方向，大小，经过一段时间小球运动到A点正下方的B点处，重力加速度g取，在此过程中，求： （1）此过程中小球离A、B两点所在直线的最远距离； （2）小球运动到B点时的速度。 【答案】（1）5m （2），方向斜向右下方，与水平方向的夹角的正切值 【解析】 【小问1详解】 将小球的运动沿水平方向和竖直方向分解，水平方向有， 解得 由 解得 【小问2详解】 小球运动到B点时水平分速度 水平方向速度减小为零所需时间 由对称性可知，小球从A点运动到B点的总时间 竖直分速度 则B点的合速度为 方向斜向右下方，与水平方向的夹角的正切值 15. 一游戏装置由水平弹射装置、传送带、水平直轨道BC、足够长的凹槽CHID、水平直轨道DE、螺旋圆形轨道EFP、水平直轨道PQ和放在Q处的竖直挡板组成，除传送带和 PQ段外各段表面均光滑，且各处平滑连接。螺旋圆形轨道与轨道 DE、PQ相切于处，螺旋圆形轨道半径。传送带的水平部分AB长，沿顺时针运行的速率。PQ间距离。凹槽CHID内有一无动力摆渡车，并紧靠在竖直侧壁 CH处，摆渡车质量，上表面与 A、B、C、D、E、Q点在同一水平面，若摆渡车碰到凹槽的 DI侧壁时将立刻被锁定。现将一个质量的滑块（可视作质点）向左压缩弹簧至O点由静止释放，弹簧的弹力F与滑块在OA段运动的位移x的关系如图乙所示。已知滑块与传送带、摆渡车上表面间的动摩擦因数均为，滑块与轨道 PQ间的动摩擦因数为，重力加速度取。求： （1）滑块滑上传送带的初速度； （2）滑块在传送带上运行过程中因摩擦产生的热量Q； （3）为了使滑块能碰到Q处的挡板，求摆渡车长度 x的范围。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由图像得弹簧弹力做功 根据功的计算公式有 解得 （2）若滑块在传送带上一直加速，根据牛顿第二定律得 根据运动学公式有 解得，故假设合理。 此过程中皮带位移 滑块与皮带的相对位移 滑块在传送带上运行过程中因摩擦产生的热量 （3）若滑块刚好过F点 根据动能定理有 解得 若刚好能到Q点 解得 所以，若使滑块即能过F点又能到达Q点，则， 所以 滑块在摆渡车上时，根据牛顿第二定律有 解得，滑块加速度 关于摆渡车的运动，根据牛顿第二定律有 解得，摆渡车加速度 两者共速时， 联立解得， 在相对滑动过程中，滑块的位移 解得 在相对滑动过程中，摆渡车的位移 解得 相对位移 所以，车长，故 设摆渡车停止后，滑块继续在摆渡车上减速运动，根据动能定理有 又知 联立解得 所以，车长 所以，车长的取值范围 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $