内容正文:
高2023级11月月考
物理试卷
一、单选题(每题4分,共28分)
1. 如图所示,玻璃砖的上表面与下表面平行,一束红光从上表面的点处射入玻璃砖,从下表面的点处射出玻璃砖,下列说法正确的是( )
A. 红光进入玻璃砖前后的波长不会发生变化
B. 红光进入玻璃砖前后的速度会发生变化
C. 若增大红光的入射角,则红光可能会在玻璃砖下表面的点左侧某处发生全反射
D. 若紫光与红光都从点以相同的入射角入射,则紫光将从点左侧某处射出玻璃砖
【答案】B
【解析】
【详解】B.光作为一种电磁波,对一种介质的折射率n是一定的,红光从空气进入玻璃介质后,光的频率不变,由折射定律
可得速度v会发生改变,所以红光进入玻璃砖前后的速度会发生变化,故B正确,
A.由公式可得红光进入玻璃砖前后的波长会发生变化,故A错误;
C.根据折射率
若增大红光的入射角,则折射角也变大,根据光路的可逆性,只要光线可以从上表面射入,在玻璃中发生折射,就一定可以从下表面射出,所以增大红光的入射角,则红光不会在玻璃砖下表面发生全反射,故C错误;
D.若紫光与红光都从P点以相同的入射角入射,由于紫光折射率较大,所以紫光折射角较小,所以紫光将从Q点右侧某处射出玻璃砖,故D错误。
故选B。
2. 一辆汽车以不同的恒定功率在平直路面上启动,前后两次图像如图所示,设汽车行驶时所受阻力与速率的二次方成正比,则第一次与第二次汽车启动时功率之比为( )
A. 9:4 B. 4:9 C. 27:8 D. 8:27
【答案】D
【解析】
【详解】因阻力
当达到最大速度时F=f,则功率为
可知第一次与第二次汽车启动时功率之比为
故选D。
3. 利用图像法研究物理量之间的关系是常用的一种数学物理方法。如图所示,为物体做直线运动时各物理量之间的关系图像,x、v、a、t分别表示物体的位移、速度、加速度和时间。下列说法中正确的是( )
A. 根据甲图可求出物体的加速度大小为1m/s2
B. 根据乙图可求出物体的加速度大小为10m/s2
C. 根据丙图可求出物体的加速度大小为4m/s2
D. 根据丁图可求出物体在前内的速度变化量大小为3m/s
【答案】CD
【解析】
【详解】A.根据
得
加速度为
A错误;
B.根据
得
加速度为
B错误;
C.根据
得
则
加速度大小为
C正确;
D.a-t图线与坐标轴围成的面积等于速度变化量,所以有
D正确。
故选CD。
4. 如图所示,A为地球表面赤道上的物体,B为轨道在赤道平面内的实验卫星,C为在赤道上空的地球同步卫星。已知卫星C和卫星B的轨道半径之比为,且两卫星的环绕方向相同。下列说法正确的是( )
A. 卫星B、C运行速度之比为
B. 卫星B的加速度大于物体A的加速度
C. 同一物体在卫星B中对支持物的压力比在卫星C中大
D. 同一物体在卫星B、C中所受重力均为零
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据
解得
已知卫星B和卫星C的轨道半径之比为,则卫星B、C运行速度之比为,A错误;
B.根据
可得
因为卫星B的轨道半径小于卫星C,则卫星C的加速度小于卫星B的加速度;又因为物体A与卫星C的角速度相同,根据
可知卫星C的加速度大于物体A,故卫星B的加速度大于物体A,B正确;
CD.绕地球做匀速圆周运动的卫星内的物体都处于完全失重状态,物体视重为0,但所受重力不为0,所以物体对支持物的压力都是0,CD错误。
故选B。
5. 如图所示,实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图,虚线是这列波在t=0.2s时刻的波形图,已知该波的波速是0.8m/s。关于这列波( )
A. 波长为10m
B. 周期为0.125s
C. 周期为0.25s
D. 沿x轴负方向传播
【答案】D
【解析】
【详解】A.从图中可知,故A错误;
BC.波的周期为,故BC错误;
D.由,得波传播的距离
由波形图可知,若波向右传播内波传播的距离可能为
由波形图可知,若波向左传播内波传播的距离可能为
故波形应向左平移,波沿x轴负方向传播,故D正确。
故选D。
6. 如图所示,水平滑道与竖直面内光滑半圆形轨道BCD在B处平滑相接。轨道半径为R,轻弹簧左端固定在水平滑道左侧的固定挡板M上,弹簧右端自然伸长到A点。质量为m的物块从A点在水平向左的推力下由静止缓慢压缩弹簧到N点(物块与弹簧不拴接),现撤去外力,物块沿水平滑道运动由B点进入半圆形轨道BCD,且刚好能到达半圆形轨道的顶端D点处。已知A、B两点的距离为L,物块与水平滑道A、B之间的动摩擦因数为μ,水平滑道M、A之间光滑,重力加速度为g,物块可视为质点,下列说法正确的是( )
A. 物块到D点处时速度为0
B. 物块在半圆轨道运动过程,轨道的弹力冲量为0
C. 物块离开弹簧时的速度大小为
D. 水平向左的推力推物块压缩弹簧过程中做功为
【答案】D
【解析】
【详解】A.物块刚好能到达半圆形轨道的顶端点,此时重力提供向心力,即
解得,A错误;
B.物块在半圆轨道运动过程中,轨道的弹力是变力,且动量变化不为零(初动量沿水平方向,末动量沿水平方向但大小不同)。根据动量定理,合外力的冲量等于动量变化,弹力作为合外力的一部分,其冲量不为0,B错误;
C.从物块离开弹簧到到达点过程中摩擦力和重力做功,根据动能定理
将代入解得,C错误;
D.水平向左的推力推物块压缩弹簧过程中,推力做功等于弹簧弹性势能的增加量。从弹簧压缩状态到物块到达点,弹性势能转化为物块在点的动能,D正确。
故选D。
7. 滑滑板是一项青少年酷爱的运动,依靠自身的体能,展现快速的运动艺术。如图所示,一少年在一次训练中以速度从P点沿切线进入曲面轨道,从O点离开曲面轨道,离开O点时的速度与水平方向夹角为,再经过1s落在倾角为的斜面上Q点点未标出。已知重力加速度g取,P点到O点的竖直高度,少年和滑板可视为质点总质量,忽略空气阻力。少年在此运动过程中,下列说法错误的是( )
A. 从O点到Q点的距离为5m
B. 在曲面轨道上克服摩擦力做的功为30J
C. 少年落在Q点前瞬间重力的功率为3750W
D. 少年离斜面的最大距离为1m
【答案】D
【解析】
【详解】A.少年由O到Q的过程做平抛运动,将此运动沿水平方向与竖直方向分解,如图1所示
设O点的速度大小为v,其水平分速度大小为,竖直分速度大小为,从O到Q水平方向做匀速直线运动,可得
竖直方向做竖直上抛运动,可得
由几何关系得
又已知
联立解得,,
由几何关系得O点到Q点的距离
故A正确,不符合题意;
B.设在曲面轨道上克服摩擦力做的功为W,对此过程,根据动能定理得
解得
故B正确,不符合题意;
C.少年落在Q点前瞬间的竖直分速度大小为
此时重力的功率为
故C正确,不符合题意;
D.由O到Q的过程,少年在垂直于斜面的方向上速度减到零时,其离斜面的距离最远,将O到Q的运动沿垂直于斜面与平行于斜面分解,如图2所示
O点的速度v和重力加速度g垂直于斜面的分量分别为、。
设少年离斜面的最大距离为,在垂直于斜面的方向上,由运动学公式得
解得
故D错误,符合题意。
本题选错误的,故选D。
二、多选题(每题6分,共18分)
8. 下列说法正确的是( )
A. 卢瑟福的粒子散射实验说明了原子的核式结构模型
B. 铀核衰变为铅核的过程中,要经过8次衰变和次衰变
C. 若使放射性物质的温度升高,其半衰期将不变
D. 玻尔在研究原子结构中引进了量子化的观念,并指出氢原子从低能级跃迁到高能级要吸收光子
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.卢瑟福的粒子散射实验,揭示了原子的核式结构模型,故A正确;
B.设铀核经过次衰变和次衰变变为铅核,根据质量数和核电荷数守恒则有,
解得,,故B错误;
C.半衰期只与元素本身有关,与元素所处的物理、化学状态及周围的环境无关,故C正确;
D.玻尔在研究原子结构中引进了量子化的观念,并指出氢原子从低能级跃迁到高能级要吸收光子,故D正确。
故选ACD。
9. 如图所示,光滑斜面体OAB固定在水平桌面上,斜面OA和OB的倾角分别为、。质量相同的物块a和b(均可视为质点)从顶端O处分别由斜面OA和OB从静止滑下,,,下列说法正确的是( )
A. a和b下滑过程,所用时间之比为
B. a和b下滑过程,重力的冲量大小之比为
C. a和b下滑到底端时,重力的瞬时功率大小之比为
D. a和b下滑到底端时,动能大小之比为
【答案】AB
【解析】
【详解】A.根据牛顿第二定律得,
设斜面的高度为h,则,
所以,A正确;
B.下滑过程中重力的冲量大小分别为,
所以,B正确;
C.物块下滑到底端时的速度大小分别为,
物块下滑到底端时,重力的瞬时功率大小分别为,
所以,C错误;
D.根据机械能守恒定律得,
所以,D错误。
故选AB。
10. 如图所示,送水工人用推车运桶装水,到达目的地后,工人抬起把手,带动板OA转至水平即可将水桶卸下。水桶对板OA、OB的压力分别为F1、F2,若桶与接触面之间的摩擦不计,∠AOB为锐角且保持不变,在OA由竖直缓慢转到水平过程中( )
A. F1一直增大 B. F1先增大后减小
C. F2一直减小 D. F2先增大后减小
【答案】BC
【解析】
【详解】在倒出水桶的过程中,重力及两个支持力的夹角都是确定值,受力情况如图所示。
根据正弦定理,可得
由于重力和不变,故该式子比值不变,在转动过程中, 从90°增大到 180°,则不断减小,将不断减小,根据牛顿第三定律可得将不断减小;转动过程中,从钝角减小为锐角,先增大后减小,则 将先增大后减小,根据牛顿第三定律可得先增大后减小。
故选BC。
三、实验题(前5空每空2分,后两空每空3分,共16分)
11. “伽利略”研究小组在做“探究平抛运动的规律”的实验时,让小球做平抛运动,用频闪照相机对准方格背景照相,拍摄到了如图所示的照片,已知每个小方格边长为10cm,当地的重力加速度大小,。
(1)拍摄的时间间隔______s。
(2)小球做平抛运动的初速度大小为______m/s。
(3)小球在位置3时的速度大小为______m/s。
【答案】(1)0.1 (2)2
(3)3.2
【解析】
【小问1详解】
小球做平抛运动,其水平方向是匀速直线运动,由图象可知相邻两点迹间的水平位移相等,所以相邻点迹间的时间间隔相等。设其时间间隔为,又因为小球竖直方向为自由落体运动,由图像可知相邻两点迹间的竖直位移差为
根据
解得
【小问2详解】
小球在水平方向上做匀速直线运动,所以有
【小问3详解】
小球在竖直方向上做自由落体运动,根据中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度,可得小球在位置3时竖直方向的速度大小为
所以小球在位置3时的速度大小为
12. 某实验小组同时测量A、B两个箱子质量的装置图如图甲所示,其中D为铁架台,E为固定在铁架台上的轻质滑轮(质量和摩擦可忽略不计),F为光电门,C为固定在A上、宽度为d的细遮光条(质量不计),另外,该实验小组还准备了刻度尺和一套总质量的砝码。
(1)在铁架台上标记一位置O,并测得该位置与光电门F之间的距离为h。取出质量为m的砝码放在A箱子中,剩余砝码全部放在B箱子中,让A从位置O由静止开始下降,则A下落到F处的过程中,A箱与A箱中砝码的整体机械能是__________(选填“增加”、“减少”或“守恒”)的。
(2)测得遮光条通过光电门的时间为,根据所测数据计算得到下落过程中的加速度大小__________(用d、、h表示)。
(3)改变m,测得相应遮光条通过光电门的时间,算出加速度a,得到多组m与a的数据,作出图像如图乙所示,可得A的质量__________kg,__________kg。(取重力加速度大小,计算结果保留两位有效数字)
【答案】(1)减少 (2)
(3) ①. 2.0 ②. 1.4
【解析】
【小问1详解】
A箱下落到F处的过程中,由于绳子拉力对A做负功,所以A箱与A箱中砝码的整体机械能是减少的。
【小问2详解】
该实验中用遮光条通过光电门时的平均速度来代替物块经过光电门时的瞬时速度,则有,
根据匀变速直线运动的规律有
联立解得加速度大小
【小问3详解】
[1][2]对A、B及砝码组成的系统由牛顿第二定律
整理可得
因题图中图像过原点,所以
图像斜率
将代入
解得,
四、解答题(共38分)
13. 如图所示为一定质量的某种理想气体从状态到状态的体积随热力学温度的变化关系图像。已知气体在状态时的压强,体积,温度;在状态时的温度。
(1)求气体在状态时的体积;
(2)若上述过程气体吸收的热量为,求该过程中气体内能的变化量。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由题图可知,A→B为等压变化,则有
代入数据解得
【小问2详解】
A→B过程,外界对气体做功为
根据热力学第一定律可得
联立解得
14. 足够长的传送带固定在竖直平面内,半径,圆心角的圆弧轨道与平台平滑连接,平台与顺时针匀速转动的水平传送带平滑连接,工件A从圆弧顶点无初速度下滑,在平台与B碰撞后成一整体,B随后滑上传送带,已知,,A、B可视为质点,A、B与传送带间的动摩擦因数恒定,在传送带上运动的过程中,因摩擦生热,忽略轨道及平台的摩擦,,cos53°=0.6。
(1)A滑到圆弧最低点时受的支持力的大小;
(2)A与B碰后瞬间的速度大小;
(3)传送带的速度大小。
【答案】(1)
(2)1.6m/s (3)或
【解析】
【小问1详解】
A从开始到滑到圆弧最低点,根据机械能守恒
解得
在最低点,根据牛顿第二定律
解得
【小问2详解】
根据题意AB碰后成一整体,根据动量守恒
解得
【小问3详解】
第一种情况,当传送带速度小于时,AB滑上传送带后先减速后匀速运动,设AB与传送带间的动摩擦因数为,对AB根据牛顿第二定律
设经过时间后AB与传送带共速,可得
该段时间内AB运动的位移为
传送带运动的位移为
故可得
联立解得,另一解大于舍去;
第二种情况,当传送带速度大于时,AB滑上传送带后先加速后匀速运动,设经过时间后AB与传送带共速,同理可得
该段时间内AB运动的位移为
传送带运动的位移为
故可得
解得,另一解小于舍去。
15. 如图所示的竖直面内轨道BCDE,左侧为半径R=0.8m的光滑圆弧轨道BC,轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角α=30°,圆弧轨道与粗糙水平轨道CD相切于点C,DE为倾角θ=30°的光滑倾斜直轨道,一轻质弹簧上端固定在E点处的挡板上,现有质量为m=1kg的小滑块(可视为质点)从空中的A点以v0=2m/s的初速度水平向右抛出,恰好从B点沿轨道切线方向进入轨道,沿着圆弧轨道运动到C点后继续沿水平轨道CD滑动,经过D点(不计经过D点时的能量损失)后沿倾斜轨道向上运动至F点(图中未标出),弹簧恰好压缩至最短,已知C、D之间和D、F之间距离均为1m,滑块与轨道CD间的动摩擦因数为μ=0.5,重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力,求:
(1)小滑块经过圆弧轨道上B点的速度大小;
(2)小滑块到达圆弧轨道上的C点时对轨道的压力大小及弹簧弹性势能的最大值;
(3)判断小滑块返回时能否从B点离开,若能,求出飞出B点的速度大小;若不能,判断小滑块最后停止的点与C点之间的距离。
【答案】(1)
(2)40N,2J (3)不能,0.4m
【解析】
【小问1详解】
由题知,小滑块从空中的A点以v0=2m/s的初速度水平向右抛出,恰好从B点沿轨道切线方向进入轨道,则有
【小问2详解】
小滑块从B点到C点,根据动能定理有
解得
小滑块在C点,根据牛顿第二定律有
解得
根据牛顿第三定律可知,小滑块到达圆弧轨道上的C点时对轨道的压力大小为40N;
设弹簧的弹性势能最大值为,小滑块从C点到F点,根据能量守恒有
解得
【小问3详解】
设滑块返回BC轨道时能上升的高度为h,根据能量守恒定律有
解得
因
故小滑块不能从B点离开,设滑块在轨道CD上滑行的路程为s,根据能量守恒有
解得
故小滑块最后停止的点与C点之间的距离为
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物理试卷
一、单选题(每题4分,共28分)
1. 如图所示,玻璃砖的上表面与下表面平行,一束红光从上表面的点处射入玻璃砖,从下表面的点处射出玻璃砖,下列说法正确的是( )
A. 红光进入玻璃砖前后的波长不会发生变化
B. 红光进入玻璃砖前后的速度会发生变化
C. 若增大红光的入射角,则红光可能会在玻璃砖下表面的点左侧某处发生全反射
D. 若紫光与红光都从点以相同的入射角入射,则紫光将从点左侧某处射出玻璃砖
2. 一辆汽车以不同的恒定功率在平直路面上启动,前后两次图像如图所示,设汽车行驶时所受阻力与速率的二次方成正比,则第一次与第二次汽车启动时功率之比为( )
A. 9:4 B. 4:9 C. 27:8 D. 8:27
3. 利用图像法研究物理量之间的关系是常用的一种数学物理方法。如图所示,为物体做直线运动时各物理量之间的关系图像,x、v、a、t分别表示物体的位移、速度、加速度和时间。下列说法中正确的是( )
A. 根据甲图可求出物体的加速度大小为1m/s2
B. 根据乙图可求出物体的加速度大小为10m/s2
C. 根据丙图可求出物体的加速度大小为4m/s2
D. 根据丁图可求出物体在前内的速度变化量大小为3m/s
4. 如图所示,A为地球表面赤道上的物体,B为轨道在赤道平面内的实验卫星,C为在赤道上空的地球同步卫星。已知卫星C和卫星B的轨道半径之比为,且两卫星的环绕方向相同。下列说法正确的是( )
A. 卫星B、C运行速度之比为
B. 卫星B的加速度大于物体A的加速度
C. 同一物体在卫星B中对支持物的压力比在卫星C中大
D. 同一物体在卫星B、C中所受重力均为零
5. 如图所示,实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图,虚线是这列波在t=0.2s时刻的波形图,已知该波的波速是0.8m/s。关于这列波( )
A. 波长为10m
B. 周期为0.125s
C. 周期为0.25s
D. 沿x轴负方向传播
6. 如图所示,水平滑道与竖直面内光滑半圆形轨道BCD在B处平滑相接。轨道半径为R,轻弹簧左端固定在水平滑道左侧的固定挡板M上,弹簧右端自然伸长到A点。质量为m的物块从A点在水平向左的推力下由静止缓慢压缩弹簧到N点(物块与弹簧不拴接),现撤去外力,物块沿水平滑道运动由B点进入半圆形轨道BCD,且刚好能到达半圆形轨道的顶端D点处。已知A、B两点的距离为L,物块与水平滑道A、B之间的动摩擦因数为μ,水平滑道M、A之间光滑,重力加速度为g,物块可视为质点,下列说法正确的是( )
A. 物块到D点处时速度为0
B. 物块在半圆轨道运动过程,轨道的弹力冲量为0
C. 物块离开弹簧时的速度大小为
D. 水平向左的推力推物块压缩弹簧过程中做功为
7. 滑滑板是一项青少年酷爱的运动,依靠自身的体能,展现快速的运动艺术。如图所示,一少年在一次训练中以速度从P点沿切线进入曲面轨道,从O点离开曲面轨道,离开O点时的速度与水平方向夹角为,再经过1s落在倾角为的斜面上Q点点未标出。已知重力加速度g取,P点到O点的竖直高度,少年和滑板可视为质点总质量,忽略空气阻力。少年在此运动过程中,下列说法错误的是( )
A. 从O点到Q点的距离为5m
B. 在曲面轨道上克服摩擦力做的功为30J
C. 少年落在Q点前瞬间重力的功率为3750W
D. 少年离斜面的最大距离为1m
二、多选题(每题6分,共18分)
8. 下列说法正确的是( )
A. 卢瑟福的粒子散射实验说明了原子的核式结构模型
B. 铀核衰变为铅核的过程中,要经过8次衰变和次衰变
C. 若使放射性物质的温度升高,其半衰期将不变
D. 玻尔在研究原子结构中引进了量子化的观念,并指出氢原子从低能级跃迁到高能级要吸收光子
9. 如图所示,光滑斜面体OAB固定在水平桌面上,斜面OA和OB的倾角分别为、。质量相同的物块a和b(均可视为质点)从顶端O处分别由斜面OA和OB从静止滑下,,,下列说法正确的是( )
A. a和b下滑过程,所用时间之比为
B. a和b下滑过程,重力的冲量大小之比为
C. a和b下滑到底端时,重力的瞬时功率大小之比为
D. a和b下滑到底端时,动能大小之比为
10. 如图所示,送水工人用推车运桶装水,到达目的地后,工人抬起把手,带动板OA转至水平即可将水桶卸下。水桶对板OA、OB的压力分别为F1、F2,若桶与接触面之间的摩擦不计,∠AOB为锐角且保持不变,在OA由竖直缓慢转到水平过程中( )
A. F1一直增大 B. F1先增大后减小
C. F2一直减小 D. F2先增大后减小
三、实验题(前5空每空2分,后两空每空3分,共16分)
11. “伽利略”研究小组在做“探究平抛运动的规律”的实验时,让小球做平抛运动,用频闪照相机对准方格背景照相,拍摄到了如图所示的照片,已知每个小方格边长为10cm,当地的重力加速度大小,。
(1)拍摄的时间间隔______s。
(2)小球做平抛运动的初速度大小为______m/s。
(3)小球在位置3时的速度大小为______m/s。
12. 某实验小组同时测量A、B两个箱子质量的装置图如图甲所示,其中D为铁架台,E为固定在铁架台上的轻质滑轮(质量和摩擦可忽略不计),F为光电门,C为固定在A上、宽度为d的细遮光条(质量不计),另外,该实验小组还准备了刻度尺和一套总质量的砝码。
(1)在铁架台上标记一位置O,并测得该位置与光电门F之间的距离为h。取出质量为m的砝码放在A箱子中,剩余砝码全部放在B箱子中,让A从位置O由静止开始下降,则A下落到F处的过程中,A箱与A箱中砝码的整体机械能是__________(选填“增加”、“减少”或“守恒”)的。
(2)测得遮光条通过光电门的时间为,根据所测数据计算得到下落过程中的加速度大小__________(用d、、h表示)。
(3)改变m,测得相应遮光条通过光电门的时间,算出加速度a,得到多组m与a的数据,作出图像如图乙所示,可得A的质量__________kg,__________kg。(取重力加速度大小,计算结果保留两位有效数字)
四、解答题(共38分)
13. 如图所示为一定质量的某种理想气体从状态到状态的体积随热力学温度的变化关系图像。已知气体在状态时的压强,体积,温度;在状态时的温度。
(1)求气体在状态时的体积;
(2)若上述过程气体吸收的热量为,求该过程中气体内能的变化量。
14. 足够长的传送带固定在竖直平面内,半径,圆心角的圆弧轨道与平台平滑连接,平台与顺时针匀速转动的水平传送带平滑连接,工件A从圆弧顶点无初速度下滑,在平台与B碰撞后成一整体,B随后滑上传送带,已知,,A、B可视为质点,A、B与传送带间的动摩擦因数恒定,在传送带上运动的过程中,因摩擦生热,忽略轨道及平台的摩擦,,cos53°=0.6。
(1)A滑到圆弧最低点时受的支持力的大小;
(2)A与B碰后瞬间的速度大小;
(3)传送带的速度大小。
15. 如图所示的竖直面内轨道BCDE,左侧为半径R=0.8m的光滑圆弧轨道BC,轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角α=30°,圆弧轨道与粗糙水平轨道CD相切于点C,DE为倾角θ=30°的光滑倾斜直轨道,一轻质弹簧上端固定在E点处的挡板上,现有质量为m=1kg的小滑块(可视为质点)从空中的A点以v0=2m/s的初速度水平向右抛出,恰好从B点沿轨道切线方向进入轨道,沿着圆弧轨道运动到C点后继续沿水平轨道CD滑动,经过D点(不计经过D点时的能量损失)后沿倾斜轨道向上运动至F点(图中未标出),弹簧恰好压缩至最短,已知C、D之间和D、F之间距离均为1m,滑块与轨道CD间的动摩擦因数为μ=0.5,重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力,求:
(1)小滑块经过圆弧轨道上B点的速度大小;
(2)小滑块到达圆弧轨道上的C点时对轨道的压力大小及弹簧弹性势能的最大值;
(3)判断小滑块返回时能否从B点离开,若能,求出飞出B点的速度大小;若不能,判断小滑块最后停止的点与C点之间的距离。
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