内容正文:
2025-2026学年第二学期期末考试卷
高一物理
考试范围:人教2019版必修一、二;考试时间:100分钟;满分:100分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
一、单选题(共36分)
1. 某研究性学习小组对一辆遥控玩具小车进行性能测试。小车的速度v随时间t变化的图像如图所示。则该小车在0~3s内的位移大小为( )
A. 0 B. 1m C. 2m D. 3m
2. 如图所示,一个在水平面上向右运动的物体,质量为40kg,与水平面间的动摩擦因数μ=0.1,在运动过程中,还受到一个水平向左、大小为20N的力的作用。取g=10N/kg,则物体受到水平面的滑动摩擦力为( )
A. 40N,向右 B. 40N,向左
C. 20N,向右 D. 20N,向左
3. 如图所示,一物块静止在光滑水平面上,物块的质量,在的水平拉力作用下物块开始运动,g取10m/s2,则末物块的速度大小为( )
A. 8m/s B. 6m/s C. 4m/s D. 2m/s
4. 跳台滑雪是一项勇敢者的运动,运动员穿专用滑雪板,在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出,在空中飞行一段距离后着陆。现有某运动员从跳台A处沿水平方向飞出,在斜坡B处着陆,如图所示。测得A、B间的距离为30m,斜坡与水平方向的夹角为30°,不计空气阻力,重力加速度,则运动员在空中飞行的时间是( )
A. 1s B. C. D. 2s
5. 在能源日趋紧张的局势下,我国大力发展清洁可持续的新能源。如图所示,为常见的风力发电机,其叶片长度可达60米,在风力的作用下使叶片绕中心轴作匀速圆周运动,A、B是叶片上两点,若用、v、T、a分别表示角速度、线速度、周期、向心加速度的大小。下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
6. 如图,小球在橡皮筋的牵引下,在光滑水平面上绕固定点O做匀速圆周运动。提供小球做圆周运动所需的向心力是( )
A. 重力G B. 支持力N
C. 橡皮筋弹力F D. 重力G和支持力N的合力
7. 关于万有引力定律,下列说法中正确的是( )
A. 牛顿最早测出值,使万有引力定律有了真正的实用价值
B. 引力常量值大小与中心天体选择有关
C. 由可知,两物体间距离减小时,它们之间的引力增大,距离趋于零时,万有引力无限大
D. 牛顿通过“月-地检验”发现地面物体所受地球引力和月球所受地球引力都遵从同样的规律
8. 截至2026年3月,中国在轨人造地球卫星总数约1100-1164颗,其中中地球轨道(MEO)卫星(简称“中卫”)约35颗,地球静止轨道(GEO)同步卫星约103颗(简称“静卫”)。“中卫”轨道高度低于“静卫”轨道。下列说法正确的是( )
A. “中卫”线速度在和之间
B. “静卫”线速度小于“中卫”线速度
C. “静卫”运行周期小于“中卫”的运行周期
D. “静卫”轨道可以定点在我国领土正上方
9. 质量为1kg的物体在2s内下降了10m的距离。取。则在这2s内( )
A. 重力做正功200J B. 物体克服重力做功200J
C. 重力做功的平均功率为50W D. 重力做功的平均功率为200W
二、多选题(共15分,漏选得3分,错选或不选不得分。)
10. 下列物体在运动过程中,机械能守恒的是( )
A. 被起重机拉着向上做加速运动的货物
B. 在空中向上做匀速运动的氢气球
C. 一个做自由落体运动的小球
D. 系统内只有重力或弹力做功时,系统的机械能一定守恒
11. “月—地检验”表明地面上物体受到地球的引力与月球受到地球的引力遵从同样的规律,它们属于同一性质的力,把地球看作匀质球体,地球表面上物体相对地面静止,下列说法正确的是( )
A. 考虑地球自转,物体在赤道处的重力等于受到的地球引力
B. 考虑地球自转,物体在极地处的重力等于受到的地球引力
C. 若不考虑地球自转,物体在极地处的重力等于受到的地球引力
D. 若不考虑地球自转,同一物体在地表不同纬度处受到的地球引力大小不相等
12. 质量为的小球在竖直平面内绕点做半径为的圆周运动,甲图中为细绳;乙图中为轻质杆;丙图中竖直圆轨道光滑;丁图中圆形管道光滑。则下列说法正确的是( )
A. 甲丙图中,小球通过最高点的最小速度都是
B. 乙丁图中,小球在最高点速度越大时,杆对物体的弹力越大
C. 在丁图中,小球在水平线以下管道中运动时,外侧管壁对小球可能无作用力
D. 在丁图中,小球在水平线以上管道中运动时,内侧管壁对小球可能无作用力
第II卷(非选择题)
三、实验题(共16分)
13. 某实验小组的同学利用如图甲所示的实验装置“研究平抛物体运动”,通过描点画出平抛小球的运动轨迹。
(1)一同学让小球从斜槽上离水平桌面高为处由静止释放,使其水平抛出,多次描点,绘出小球做平抛运动时球心的轨迹,下列说法正确的是______(单选)。
A. 实验所用斜槽应尽量光滑
B. 要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些
C. 为了比较准确地描出小球运动的轨迹,应该用一条曲线把所有的点连接起来
(2)某同学在做平抛运动实验时得到了如图乙所示的运动轨迹,、、三点的位置在运动轨迹上已标出,取。
①小球做平抛运动的初速度大小为______;
②小球抛出点的位置坐标为______,______。
(3)由于该同学在确定竖直方向时未用到铅垂线,而导致该同学所绘图像的轴在实际竖直方向稍偏左侧的位置,则该实验小组测得的小球的初速度______(填“大于”“等于”或“小于”)小球真实的初速度。
14. 用如图1所示装置完成“验证机械能守恒定律”实验,已知当地重力加速度g=9.8m/s2。
(1)以下四种测量方案中,合理的是 ___________。
A. 直接测量下落高度h和下落时间t,通过v=gt算出瞬时速度v
B. 直接测量下落高度h,通过v2=2gh算出瞬时速度v
C. 根据纸带上某点的相邻两点间的平均速度,得到该点的瞬时速度v,再由v2=2gh算出高度h
D. 直接测量下落高度h,根据纸带上某点的相邻两点间的平均速度,得到该点的瞬时速度v
(2)在纸带上确定计数点时,选取起始点为第1个计数点,得到的纸带如图2所示,已知交流电源频率为50 Hz,打下B点时重物的速度为 ___________m/s(结果保留3位有效数字)。
(3)测得重物的质量m=0.2kg,重物由O点运动到C点时重力势能的减小量为 ___________J(结果保留2位有效数字)。如果在误差允许范围内重力势能减小量与动能增加量相等,则可证明机械能守恒。
四、解答题(共33分)
15. 一只质量为2kg的小球,从距水平地面20m高处以20m/s的初速度水平抛出不计空气阻力,取重力加速度。求:
(1)小球在空中飞行的时间;
(2)小球抛出的水平距离;
(3)小球落地的速度。
16. 日常生活中的桥有拱形桥、凹形桥(过水桥面)和平桥。有一辆质量为800kg的小汽车(可看成质点)在不同的桥面上行驶,若拱形桥和凹形桥(过水桥面)的圆弧半径均为50m,求:
(1)若汽车在平直桥面上运动时速度为5m/s,汽车对桥面的压力多大?
(2)若汽车到达拱形桥顶时速度为5m/s,汽车对桥面的压力多大?
(3)若汽车到达凹形桥(过水桥面)最低位置时速度为5m/s,汽车对桥面的压力多大?
17. 如图所示,某装置处于竖直平面内,该装置由弧形轨道、竖直螺旋圆形轨道(物块如果可以做完整的圆周运动,则从左侧A进入圆周轨道,在点离开圆周轨道),水平直轨道和传送带FG组成,且各处平滑连接。螺旋圆形轨道与弧形轨道相切于A点,螺旋圆形轨道半径,长度,传送带长度足够长。现将质量的小滑块从弧形轨道距高的M处由静止释放。滑块与轨道间的动摩擦因数,与传送带间的动摩擦因数未知,传送带始终以3m/s的速度逆时针匀速转动。不计空气阻力,弧形轨道和圆形轨道均可视为光滑,重力加速度g取10 m/s2,求:
(1)小滑块第一次运动到A点时的速度大小;
(2)滑块运动至圆轨道最高点D点对轨道压力大小;
(3)滑块最终停在距点多远处。
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2025-2026学年第二学期期末考试卷
高一物理
考试范围:人教2019版必修一、二;考试时间:100分钟;满分:100分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
一、单选题(共36分)
1. 某研究性学习小组对一辆遥控玩具小车进行性能测试。小车的速度v随时间t变化的图像如图所示。则该小车在0~3s内的位移大小为( )
A. 0 B. 1m C. 2m D. 3m
【答案】D
【解析】
【详解】v-t图像与时间轴共同围成几何图形的面积表示位移,故该小车在0~3s内的位移大小为
故选D。
2. 如图所示,一个在水平面上向右运动的物体,质量为40kg,与水平面间的动摩擦因数μ=0.1,在运动过程中,还受到一个水平向左、大小为20N的力的作用。取g=10N/kg,则物体受到水平面的滑动摩擦力为( )
A. 40N,向右 B. 40N,向左
C. 20N,向右 D. 20N,向左
【答案】B
【解析】
【详解】由题知,物体所受的摩擦力为滑动摩擦力,根据滑动摩擦力公式,可得
代入数据解得
方向与物体相对水平面的运动方向相反,为水平向左。
故选B。
3. 如图所示,一物块静止在光滑水平面上,物块的质量,在的水平拉力作用下物块开始运动,g取10m/s2,则末物块的速度大小为( )
A. 8m/s B. 6m/s C. 4m/s D. 2m/s
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意,由牛顿第二定律有
解得
由速度与时间的关系式可得,末物块的速度大小为
故选A。
4. 跳台滑雪是一项勇敢者的运动,运动员穿专用滑雪板,在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出,在空中飞行一段距离后着陆。现有某运动员从跳台A处沿水平方向飞出,在斜坡B处着陆,如图所示。测得A、B间的距离为30m,斜坡与水平方向的夹角为30°,不计空气阻力,重力加速度,则运动员在空中飞行的时间是( )
A. 1s B. C. D. 2s
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知运动员在空中飞行时,竖直位移
解得
故选C。
5. 在能源日趋紧张的局势下,我国大力发展清洁可持续的新能源。如图所示,为常见的风力发电机,其叶片长度可达60米,在风力的作用下使叶片绕中心轴作匀速圆周运动,A、B是叶片上两点,若用、v、T、a分别表示角速度、线速度、周期、向心加速度的大小。下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.A、B两点在同一叶片上,属于同轴转动,同轴转动的所有点角速度相等,A错误;
D.周期,相等,因此,D错误;
B.线速度,由图可知A的转动半径,相等,因此,B错误;
C.向心加速度,相等,,因此,C正确。
故选 C。
6. 如图,小球在橡皮筋的牵引下,在光滑水平面上绕固定点O做匀速圆周运动。提供小球做圆周运动所需的向心力是( )
A. 重力G B. 支持力N
C. 橡皮筋弹力F D. 重力G和支持力N的合力
【答案】C
【解析】
【详解】根据题图可知,小球所受水平面的支持力与所受重力相互平衡,所受橡皮筋弹力F提供向心力。
故选C。
7. 关于万有引力定律,下列说法中正确的是( )
A. 牛顿最早测出值,使万有引力定律有了真正的实用价值
B. 引力常量值大小与中心天体选择有关
C. 由可知,两物体间距离减小时,它们之间的引力增大,距离趋于零时,万有引力无限大
D. 牛顿通过“月-地检验”发现地面物体所受地球引力和月球所受地球引力都遵从同样的规律
【答案】D
【解析】
【详解】A.最早测出引力常量的科学家是卡文迪许,不是牛顿,故A错误;
B.引力常量是普适常量,其大小与中心天体的选择无关,故B错误;
C.万有引力定律的适用条件是质点或均匀球体,当两物体间距趋于零时,物体不能再视为质点,该公式不再适用,无法得出万有引力无限大的结论,故C错误;
D.牛顿通过“月-地检验”证实了地面物体所受地球引力、月球所受地球引力属于同一种力,遵从相同的万有引力规律,故D正确。
故选D。
8. 截至2026年3月,中国在轨人造地球卫星总数约1100-1164颗,其中中地球轨道(MEO)卫星(简称“中卫”)约35颗,地球静止轨道(GEO)同步卫星约103颗(简称“静卫”)。“中卫”轨道高度低于“静卫”轨道。下列说法正确的是( )
A. “中卫”线速度在和之间
B. “静卫”线速度小于“中卫”线速度
C. “静卫”运行周期小于“中卫”的运行周期
D. “静卫”轨道可以定点在我国领土正上方
【答案】B
【解析】
【详解】A.是第一宇宙速度,也是所有绕地球做匀速圆周运动卫星的最大环绕速度。所有绕地球做匀速圆周运动的卫星线速度都不超过,由于“中卫”是绕地球运行的卫星,所以线速度小于,故A错误;
B.根据万有引力提供向心力有
解得卫星围绕地球做稳定圆周运动的线速度为
故轨道半径越大,线速度越小,由于“静卫”与“中卫”相比轨道高度更高,更大,所以“静卫”的线速度小于“中卫”的线速度,故B正确;
C.根据万有引力提供向心力有
解得卫星围绕地球做稳定圆周运动的周期为
故轨道半径越大,周期越大,由于“静卫”与“中卫”相比更大,所以“静卫”的运行周期大于“中卫”的运行周期,故C错误;
D.由于地球静止轨道即“同步卫星的轨道”只能在赤道平面内,我国位于北半球,所以“静卫”轨道不可能在我国上空,故D错误。
故选B。
9. 质量为1kg的物体在2s内下降了10m的距离。取。则在这2s内( )
A. 重力做正功200J B. 物体克服重力做功200J
C. 重力做功的平均功率为50W D. 重力做功的平均功率为200W
【答案】C
【解析】
【详解】A.重力做功大小,故A错误;
B.物体下降时重力方向与位移方向一致,重力做正功,故B错误;
CD.重力做功的平均功率,故C正确,D错误。
故选C。
二、多选题(共15分,漏选得3分,错选或不选不得分。)
10. 下列物体在运动过程中,机械能守恒的是( )
A. 被起重机拉着向上做加速运动的货物
B. 在空中向上做匀速运动的氢气球
C. 一个做自由落体运动的小球
D. 系统内只有重力或弹力做功时,系统的机械能一定守恒
【答案】CD
【解析】
【详解】A.只有重力或弹力做功的系统机械能守恒,而被起重机拉着向上做加速运动的货物除了重力做功外,拉力对物体做正功,物体的机械能增加,故A错误;
B.在空中向上做匀速运动的氢气球,除重力做功外,空气浮力对气球做正功,气球的机械能增加,故B错误;
C.做自由落体运动的小球,只有重力做功,其机械能守恒,故C正确。
D. 机械能守恒的条件为:系统内只有重力或弹力做功时,系统的机械能一定守恒。故D正确。
故选CD。
【点睛】机械能守恒的条件为系统内只有重力或弹力做功时,系统的机械能一定守恒。
11. “月—地检验”表明地面上物体受到地球的引力与月球受到地球的引力遵从同样的规律,它们属于同一性质的力,把地球看作匀质球体,地球表面上物体相对地面静止,下列说法正确的是( )
A. 考虑地球自转,物体在赤道处的重力等于受到的地球引力
B. 考虑地球自转,物体在极地处的重力等于受到的地球引力
C. 若不考虑地球自转,物体在极地处的重力等于受到的地球引力
D. 若不考虑地球自转,同一物体在地表不同纬度处受到的地球引力大小不相等
【答案】BC
【解析】
【详解】A.考虑地球自转时,赤道处物体随地球自转的向心力最大,万有引力满足,因此重力小于地球引力,故A错误;
B.考虑地球自转时,极地处物体随地球自转的轨道半径为0,向心力为0,万有引力全部表现为重力,因此重力等于地球引力,故B正确;
C.若不考虑地球自转,物体不需要向心力,万有引力全部表现为重力,与纬度无关,因此极地处重力等于地球引力,故C正确;
D.地球被视为匀质球体,地表任意位置物体到地心距离均为地球半径,由万有引力公式,同一物体在不同纬度处受到的地球引力大小相等,故D错误。
故选BC。
12. 质量为的小球在竖直平面内绕点做半径为的圆周运动,甲图中为细绳;乙图中为轻质杆;丙图中竖直圆轨道光滑;丁图中圆形管道光滑。则下列说法正确的是( )
A. 甲丙图中,小球通过最高点的最小速度都是
B. 乙丁图中,小球在最高点速度越大时,杆对物体的弹力越大
C. 在丁图中,小球在水平线以下管道中运动时,外侧管壁对小球可能无作用力
D. 在丁图中,小球在水平线以上管道中运动时,内侧管壁对小球可能无作用力
【答案】AD
【解析】
【详解】A.甲丙图原理相同,小球恰好到最高点时,刚好由重力充当向心力,满足
解得,故A正确;
B.乙丁图中,由于杆或内轨对小球有支持力的作用,小球在最高点速度小于时,杆或内轨对小球有支持力,根据牛顿第二定律可得
解得
此时,速度逐渐减小时,杆对物体的弹力逐渐增大;小球在最高点速度大于时,杆或外轨对小球有拉力(压力),根据牛顿第二定律可得
解得
此时,速度越大时,杆对小球的弹力越大,故B错误;
C.在丁图中,小球在水平线ab以下管道中运动时,小球的向心力为外轨的支持力和重力沿半径方向分力的合力,故外侧管壁对小球一定有作用力,故C错误;
D.在丁图中,小球在水平线ab以上管道中运动时,如果在最高点的速度大于,小球有做离心运动的趋势,所以只有外侧管壁对小球有作用力,如果在最高点的速度小于,小球有做近心运动的趋势,只有内侧管壁对小球有作用力,如果在最高点的速度等于,内侧管壁对小球可能无作用力,故D正确。
故选AD。
第II卷(非选择题)
三、实验题(共16分)
13. 某实验小组的同学利用如图甲所示的实验装置“研究平抛物体运动”,通过描点画出平抛小球的运动轨迹。
(1)一同学让小球从斜槽上离水平桌面高为处由静止释放,使其水平抛出,多次描点,绘出小球做平抛运动时球心的轨迹,下列说法正确的是______(单选)。
A. 实验所用斜槽应尽量光滑
B. 要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些
C. 为了比较准确地描出小球运动的轨迹,应该用一条曲线把所有的点连接起来
(2)某同学在做平抛运动实验时得到了如图乙所示的运动轨迹,、、三点的位置在运动轨迹上已标出,取。
①小球做平抛运动的初速度大小为______;
②小球抛出点的位置坐标为______,______。
(3)由于该同学在确定竖直方向时未用到铅垂线,而导致该同学所绘图像的轴在实际竖直方向稍偏左侧的位置,则该实验小组测得的小球的初速度______(填“大于”“等于”或“小于”)小球真实的初速度。
【答案】(1)B (2) ①. 2##2.0 ②. -10 ③. -1.25
(3)大于
【解析】
【小问1详解】
A.小球每次从斜槽上相同的位置由静止释放,斜槽轨道可以不光滑,故A错误;
B.要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些,减小偶然误差,故B正确;
C.为了比较准确地描出小球运动的轨迹,应该用一条平滑曲线将尽量多的点连接起来,偏差大的点舍去,从而能减小实验误差,故C错误。
故选B。
【小问2详解】
①由题图乙可知、、三点中相邻两点的时间间隔相等,设为
根据运动学公式有,解得
则小球做平抛运动的初速度大小为
②小球运动到点时的竖直分速度大小为
小球从抛出点运动到点所用的时间为
故抛出点的横坐标为,纵坐标为
【小问3详解】
由于实际的竖直方向在该小组同学所绘图像轴偏右侧的位置,导致横坐标的测量值偏大而纵坐标的测量值偏小,根据平抛运动规律,可知测得的小球的初速度偏大。
14. 用如图1所示装置完成“验证机械能守恒定律”实验,已知当地重力加速度g=9.8m/s2。
(1)以下四种测量方案中,合理的是 ___________。
A. 直接测量下落高度h和下落时间t,通过v=gt算出瞬时速度v
B. 直接测量下落高度h,通过v2=2gh算出瞬时速度v
C. 根据纸带上某点的相邻两点间的平均速度,得到该点的瞬时速度v,再由v2=2gh算出高度h
D. 直接测量下落高度h,根据纸带上某点的相邻两点间的平均速度,得到该点的瞬时速度v
(2)在纸带上确定计数点时,选取起始点为第1个计数点,得到的纸带如图2所示,已知交流电源频率为50 Hz,打下B点时重物的速度为 ___________m/s(结果保留3位有效数字)。
(3)测得重物的质量m=0.2kg,重物由O点运动到C点时重力势能的减小量为 ___________J(结果保留2位有效数字)。如果在误差允许范围内重力势能减小量与动能增加量相等,则可证明机械能守恒。
【答案】(1)D (2)2.07
(3)0.52
【解析】
【小问1详解】
物体下落的高度用刻度尺测出,根据做匀变速直线运动时,纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度。而不能用或计算出瞬时速度,因为这样就默认了机械能守恒,失去了验证的意义。
故选D。
【小问2详解】
由题意可知,打点周期为
打下B点时重物的速度为
【小问3详解】
由题意可知,重物由O点运动到C点时重力势能的减小量为
四、解答题(共33分)
15. 一只质量为2kg的小球,从距水平地面20m高处以20m/s的初速度水平抛出不计空气阻力,取重力加速度。求:
(1)小球在空中飞行的时间;
(2)小球抛出的水平距离;
(3)小球落地的速度。
【答案】(1)
(2)
(3),方向与水平地面成斜向下
【解析】
【小问1详解】
竖直方向满足自由落体位移公式
代入
得
【小问2详解】
水平方向为匀速直线运动,水平位移
代入
得
【小问3详解】
落地时水平分速度保持不变
竖直分速度
合速度大小
设速度与水平方向夹角为,
得
即落地速度方向与水平地面成斜向下。
16. 日常生活中的桥有拱形桥、凹形桥(过水桥面)和平桥。有一辆质量为800kg的小汽车(可看成质点)在不同的桥面上行驶,若拱形桥和凹形桥(过水桥面)的圆弧半径均为50m,求:
(1)若汽车在平直桥面上运动时速度为5m/s,汽车对桥面的压力多大?
(2)若汽车到达拱形桥顶时速度为5m/s,汽车对桥面的压力多大?
(3)若汽车到达凹形桥(过水桥面)最低位置时速度为5m/s,汽车对桥面的压力多大?
【答案】(1)
(或)
(2)
(或)
(3)
(或)
【解析】
【小问1详解】
汽车在平直桥面行驶时,竖直方向受力平衡,重力与桥面的支持力为一对平衡力,可得支持力
根据牛顿第三定律,汽车对桥面的压力等于支持力大小,即
【小问2详解】
汽车在拱形桥顶时,重力与支持力的合力提供向下的向心力,由向心力公式得
代入、,解得
根据牛顿第三定律,汽车对桥面的压力
【小问3详解】
汽车在凹形桥最低点时,支持力与重力的合力提供向上的向心力,由向心力公式得
代入数据解得
根据牛顿第三定律,汽车对桥面的压力
17. 如图所示,某装置处于竖直平面内,该装置由弧形轨道、竖直螺旋圆形轨道(物块如果可以做完整的圆周运动,则从左侧A进入圆周轨道,在点离开圆周轨道),水平直轨道和传送带FG组成,且各处平滑连接。螺旋圆形轨道与弧形轨道相切于A点,螺旋圆形轨道半径,长度,传送带长度足够长。现将质量的小滑块从弧形轨道距高的M处由静止释放。滑块与轨道间的动摩擦因数,与传送带间的动摩擦因数未知,传送带始终以3m/s的速度逆时针匀速转动。不计空气阻力,弧形轨道和圆形轨道均可视为光滑,重力加速度g取10 m/s2,求:
(1)小滑块第一次运动到A点时的速度大小;
(2)滑块运动至圆轨道最高点D点对轨道压力大小;
(3)滑块最终停在距点多远处。
【答案】(1)
(2)5N (3)0.6m
【解析】
【小问1详解】
小滑块第一次运动到A点时由机械能守恒定律
解得
【小问2详解】
从开始下滑到到达D点时,由机械能守恒定律
在D点时
解得
根据牛顿第三定律可知滑块运动至圆轨道最高点D点对轨道压力大小。
【小问3详解】
滑块从A'点到F点时由动能定理
解得
因传送带足够长,则滑块滑上传送带后做匀减速运动,速度减为零后反向加速,最终与传送带共速,则滑块离开传送带的速度为v=3m/s,根据动能定理,再次到达A'点时
解得
若要在半圆下方运动不脱离轨道
因为vA2<vA0,滑块不脱离圆轨道;
从离开传送带到停止,由动能定理得
代入数据解得s=1.8m
s=2L+0.2m,则最终停止在离A'点0.6m处。
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