精品解析：甘肃定西市漳县第一中学、第二中学、漳县职业学校2025-2026学年高一下学期7月期末物理试题

2025-2026年漳县第一中学、第二中学、漳县职业学校 高一下学期期末物理试卷 （考试时间： 75分钟 试卷满分：100 分 ） 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 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，将答题卡交回。 一、选择题（共10小题，1-7题为单选，每小题4分，8-10题为多选，每小题5分，错选或不选得0分，少选得3分，共43分。） 1. 关于电场强度、电势差和电容，下列说法正确的是（　　） A. 由公式可知，电场中某点的电场强度与成正比 B. 由公式可知，电容器的电容与极板带电荷量成正比 C. 由公式可知，在离点电荷距离为的地方，电场强度的大小与成正比 D. 由公式可知，任何电场中任意两点间的电势差等于电场强度与这两点间距离的乘积 2. 如图所示，一根粗细均匀的导线中自由电子向右定向移动的平均速率为v，导线两端加上恒定电压U，若导线横截面积为S，电子的电荷量为e，自由电子数密度为n，下列说法正确的是（ ） A. 等效电流的大小为nev B. 等效电流的方向向右 C. 若将导线均匀拉长为原来的2倍，导线电阻变为原来的2倍 D. 若将导线均匀拉长为原来的2倍，导线中自由电子定向移动的平均速率变为 3. “套圈圈”是游乐园常见的游戏项目，示意图如图所示。游戏者将相同套环a、b分两次从同一位置水平抛出，分别套中可视为质点的Ⅰ、Ⅱ号物品。套环在运动过程中不转动且环面始终保持水平，不计空气阻力。与套环b相比，套环a（　　） A. 初速度小 B. 加速度小 C. 运动时间长 D. 速度变化量大 4. 如图所示，某摩天轮的直径达，转一圈用时。某同学乘坐摩天轮随座舱在竖直平面内做匀速圆周运动，从最高点经与圆心等高点运动到最低点的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 摩天轮转动的角速度为 B. 该同学的平均速度大小为 C. 该同学的向心加速度一直不变 D. 该同学在点对座舱的作用力方向竖直向下 5. 如图所示，带电的平行板电容器的极板与一静电计相接，极板和静电计外壳均接地，此时静电计指针张开一定角度。下列操作中可使静电计指针张角变小的是（　　） A. 仅将极板移走 B. 仅将极板稍向下平移 C. 仅用手触摸极板 D. 仅在极板、之间插入有机玻璃板 6. 如图所示，竖直平面内光滑绝缘杆AC与半径为R的圆周交于B、C两点，B点为AC的中点，C点为圆周与水平面的切点，圆心O处固定一正点电荷。一质量为m、电荷量为-q的小球套在杆上，从A点由静止开始下滑。已知A点距水平面的竖直高度为3R，小球滑到B点时的速度大小为，小球可视为质点，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ） A. 小球下滑过程中电势能先增大后减小 B. 小球滑至BC中点时动能最大 C. A、C两点间的电势差 D. 小球滑至C点时的速度大小为 7. 如图所示，粗糙的固定斜面上，轻质弹簧一端拴接斜面底部的挡板，另一端拴接在物块上。用外力作用在物块上，将弹簧缓慢压缩至点后，撤去外力，物块由静止开始沿斜面向上运动到最高点后又沿斜面下滑。已知点为弹簧的原长位置，下列说法正确的是（　　） A. 物块下滑时能够回到点 B. 物块第一次向上经过点的速度大于第一次向下经过点的速度 C. 物块沿斜面向上运动过程中运动至点时动能最大 D. 物块沿斜面向上运动过程中弹簧弹性势能的改变量等于物块机械能的改变量 8. 某航天器绕地球运行的轨道如图所示。航天器先进入圆轨道1做匀速圆周运动，再经椭圆轨道2，最终进入圆轨道3做匀速圆周运动。轨道2分别与轨道1、轨道3相切于 、两点。下列说法正确的是（ ） A. 航天器在轨道1的运行周期大于其在轨道3的运行周期 B. 航天器在轨道3上运行的速度小于第一宇宙速度 C. 航天器在轨道2上，点的速度大于第二宇宙速度 D. 航天器在轨道2上从点运动到点过程中，地球对航天器的引力做负功 9. 如图所示，水平面上固定一倾角为的光滑斜面，跨过定滑轮的轻绳两端各系一物块a和b，a、b的质量分别为和m。用手托住a使b静止在斜面上，此时a离地高度为h，拉b的轻绳与斜面平行。不计滑轮质量和一切摩擦，重力加速度为g，现释放a，下列说法正确的是（　　） A. a落地前，轻绳张力为 B. a物体落地前重力势能减小，动能增加，机械能守恒 C. a落地时，b的速度为 D. a落地后，b还能沿斜面上升的距离为 10. 如图所示，大量程电压表、电流表都是由灵敏电流表G和电阻箱改装而成。已知灵敏电流表G的满偏电流，内阻，电阻箱接入电路的阻值为。下列说法正确的是（　　） A. 若改装为量程的电流表，选择图甲， B. 若改装为量程的电流表，选择图甲， C. 若改装为量程的电压表，选择图乙， D. 若改装为量程的电压表，选择图乙， 二、实验题（共14分） 11. 图1是现代中学物理利用DIS位移传感器研究平抛运动规律的实验装置图，接收器（即位移传感器）通过接收做平抛运动的发射器发射超声波信号（发射器按固定时间间隔Δt发射信号），采集发射器的位置信息，通过计算机处理实验数据，准确确定经过各个Δt时间发射器的位置，从而准确地画出平抛运动轨迹。图2是某实验小组获得的平抛实验轨迹，已知背景方格纸均为相同的正方格。 （1）通过图2实验数据可说明水平方向上做______运动；竖直方向做______运动。 （2）如图3所示，沿竖直支架BC上下移动斜槽，从斜槽同一位置由静止释放物体，重复多次采集物体下落到水平面高度y和对应的水平位移x的数据，然后通过电脑描绘出图像如图4所示，则可以求出物体平抛的初速度______。（重力加速度） 12. 某小组同学用如图甲所示装置“验证机械能守恒定律”。 （1）实验时小李同学进行了如下操作，其中操作不当的步骤是（　　）。（填正确选项前的字母） A. 对体积和形状相同的重物，选择密度大的进行实验 B. 将打点计时器接到直流电源上 C. 将接有重物的纸带沿竖直方向穿过打点计时器的限位孔 D. 先释放纸带，再接通打点计时器的电源 （2）如图乙所示是实验时得到的一条纸带，选取纸带上清晰的某点记为O，再选取六个连续打出的点A、B、C、D、E、F，测出它们到O点的距离在图中已标出。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，重物质量m=300g，当地重力加速度g=9.8m/s²。由此可计算出打点计时器打下E点时重物下落的瞬时速度vE=__________m/s。从打下O点到打下E点的过程中，重物的重力势能减少量为__________J，重物动能的增加量ΔEk=__________J。（结果均保留3位有效数字） （3）小杨同学的实验结果显示，重物的重力势能减少量总是小于其动能增加量，最可能的原因是（　　）（填正确选项前的字母） A. 存在空气阻力和摩擦阻力的影响 B. 将打下O点时重物的速度记为0 C. 没有采用多次实验取平均值的方法 三、计算题（共43分） 13. 如图所示，带电物块静止于倾角的绝缘斜面上的点，绝缘细线一端固定在水平天花板上的点，另一端连接带电小球，带电小球静止于点，细线与竖直方向的夹角，、两点间距离为且位于同一水平线上。已知小球的质量为、电荷量为，带正电物块的质量为，静电力常量为，小球和物块均可视为点电荷，重力加速度大小为，，。求： （1）物块带的电荷量； （2）物块对斜面的摩擦力大小。 14. 在一长为3L的轻杆上离杆的O端L处固定小球A，在杆的另一端固定小球B，两小球与轻杆组成一个系统。如图甲，对轻杆系统的一端施加竖直向上的恒定拉力，使系统加速向上运动，当系统上升的位移为时，系统动能的增加量为；如图乙，轻杆系统可绕O端自由转动，且将轻杆拉到水平位置由静止释放。已知小球A的质量为、，重力加速度为。求： （1）小球B的质量； （2）在图乙中，轻杆从水平位置摆到竖直位置的过程中对小球B所做的功； （3）在图乙中，当轻杆摆到竖直位置时，轻杆OA段拉力与AB段拉力大小之比。 15. 如图所示，将一轻质弹簧放置在水平面AB上，一端固定在A点，另一端与质量为m的滑块P接触但不连接，当弹簧处于自然长度时，滑块P位于图中O点位置。水平面上OA段光滑、OB段粗糙，且OB段长度为0.8R。B端与半径为R的竖直光滑半圆轨道BCD相切，C点与圆心等高，D点是半圆轨道的最高点。用滑块P将弹簧压缩至E点（图中未画出），静止释放后，滑块P刚好能到达半圆轨道的最高点D；将滑块P换成质量为2m的同种材质的滑块Q，Q仍压缩弹簧到E点由静止释放，Q恰能运动到半圆轨道上的C点。已知重力加速度为g，滑块P、Q均可视为质点，求： （1）滑块P在E点时，弹簧的弹性势能； （2）滑块P、Q与OB段接触面间的动摩擦因数； （3）滑块Q最终静止时到O点的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026年漳县第一中学、第二中学、漳县职业学校 高一下学期期末物理试卷 （考试时间： 75分钟 试卷满分：100 分 ） 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 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，将答题卡交回。 一、选择题（共10小题，1-7题为单选，每小题4分，8-10题为多选，每小题5分，错选或不选得0分，少选得3分，共43分。） 1. 关于电场强度、电势差和电容，下列说法正确的是（　　） A. 由公式可知，电场中某点的电场强度与成正比 B. 由公式可知，电容器的电容与极板带电荷量成正比 C. 由公式可知，在离点电荷距离为的地方，电场强度的大小与成正比 D. 由公式可知，任何电场中任意两点间的电势差等于电场强度与这两点间距离的乘积 【答案】C 【解析】 【详解】A．公式采用比值定义法，电场强度由电场本身决定，与试探电荷所受的力无关，故A错误； B．公式中，电容由电容器结构决定，与和无关，故B错误； C．公式中，场源电荷的大小直接决定电场强度，当固定时，与成正比，故C正确； D．公式仅适用于匀强电场，且为两点沿电场方向的距离，故D错误。 故选C。 2. 如图所示，一根粗细均匀的导线中自由电子向右定向移动的平均速率为v，导线两端加上恒定电压U，若导线横截面积为S，电子的电荷量为e，自由电子数密度为n，下列说法正确的是（ ） A. 等效电流的大小为nev B. 等效电流的方向向右 C. 若将导线均匀拉长为原来的2倍，导线电阻变为原来的2倍 D. 若将导线均匀拉长为原来的2倍，导线中自由电子定向移动的平均速率变为 【答案】D 【解析】 【详解】A．等效电流的大小为neSv，A错误； B．等效电流的方向与负电荷定向移动方向相反，等效电流方向向左，B错误； C．导线电阻为 若将导线均匀拉长为原来的2倍，导线电阻变为原来的4倍，C错误； D．导线的电流为 导线电阻为 因为 解得 若将导线均匀拉长为原来的2倍，导线中自由电子定向移动的平均速率变为，D正确。 故选D。 3. “套圈圈”是游乐园常见的游戏项目，示意图如图所示。游戏者将相同套环a、b分两次从同一位置水平抛出，分别套中可视为质点的Ⅰ、Ⅱ号物品。套环在运动过程中不转动且环面始终保持水平，不计空气阻力。与套环b相比，套环a（　　） A. 初速度小 B. 加速度小 C. 运动时间长 D. 速度变化量大 【答案】A 【解析】 【详解】 BCD．两个套环都只受重力，从同一位置水平抛出，做平抛运动，加速度均为，由竖直方向自由落体公式  可得运动时间​​ 因此两者运动时间相同，所以速度变化量 可知两者速度变化量大小相等，BCD错误； A．水平方向为匀速直线运动，根据 可知的初速度更小，A正确。 故选A。 4. 如图所示，某摩天轮的直径达，转一圈用时。某同学乘坐摩天轮随座舱在竖直平面内做匀速圆周运动，从最高点经与圆心等高点运动到最低点的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 摩天轮转动的角速度为 B. 该同学的平均速度大小为 C. 该同学的向心加速度一直不变 D. 该同学在点对座舱的作用力方向竖直向下 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据题意，可知周期 则角速度，故A错误； B．该同学的位移大小，从到的时间 则平均速度大小，故B正确； C．该同学随摩天轮做匀速圆周运动，其向心加速度大小不变，但方向一直改变，故C错误； D．在点，该同学受重力和座舱的作用力，其合力方向水平向左，根据力的合成法则，可知座舱对该同学的作用力方向斜向左上方，根据牛顿第三定律，可知该同学在点对座舱的作用力方向斜向右下方，故D错误。 故选B。 5. 如图所示，带电的平行板电容器的极板与一静电计相接，极板和静电计外壳均接地，此时静电计指针张开一定角度。下列操作中可使静电计指针张角变小的是（　　） A. 仅将极板移走 B. 仅将极板稍向下平移 C. 仅用手触摸极板 D. 仅在极板、之间插入有机玻璃板 【答案】D 【解析】 【详解】ABD．电容器极板电荷量不变时，要使静电计的指针张角变小，即变小，根据 可知必须使增大，根据电容公式 可知仅将极板移走，板间距变大，变小。仅将极板稍向下平移，正对面积变小，变小。仅在极板、之间插入有机玻璃板，介电常数变大，增大，故AB错误，D正确； C．仅用手触摸极板，因为极板接地，故接触后移走不影响极板的带电量，故C错误。 故选D。 6. 如图所示，竖直平面内光滑绝缘杆AC与半径为R的圆周交于B、C两点，B点为AC的中点，C点为圆周与水平面的切点，圆心O处固定一正点电荷。一质量为m、电荷量为-q的小球套在杆上，从A点由静止开始下滑。已知A点距水平面的竖直高度为3R，小球滑到B点时的速度大小为，小球可视为质点，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ） A. 小球下滑过程中电势能先增大后减小 B. 小球滑至BC中点时动能最大 C. A、C两点间的电势差 D. 小球滑至C点时的速度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．小球从A点滑到C点的过程中，与O点的距离先减小后增大，电场力先做正功，后做负功，小球的电势能先减小后增大，A错误； B．小球滑至BC中点时，杆的弹力和正电荷的库仑引力，均与杆垂直，重力竖直向下，小球所受合力不等于0，动能不是最大值，小球还要继续加速，动能还要继续增大，B错误； C．A、C两点间的电势差为 小球从A点到B点根据动能定理 解得，C错误； D．小球从B点到C点，根据动能定理得 解得，D正确。 故选D。 7. 如图所示，粗糙的固定斜面上，轻质弹簧一端拴接斜面底部的挡板，另一端拴接在物块上。用外力作用在物块上，将弹簧缓慢压缩至点后，撤去外力，物块由静止开始沿斜面向上运动到最高点后又沿斜面下滑。已知点为弹簧的原长位置，下列说法正确的是（　　） A. 物块下滑时能够回到点 B. 物块第一次向上经过点的速度大于第一次向下经过点的速度 C. 物块沿斜面向上运动过程中运动至点时动能最大 D. 物块沿斜面向上运动过程中弹簧弹性势能的改变量等于物块机械能的改变量 【答案】B 【解析】 【详解】A．物块运动中受摩擦力，机械能有损失（摩擦生热）。上滑、下滑过程克服摩擦力做功，弹簧弹性势能无法全部恢复，不能回到点，A错误； B．物块从向上经过点到向下经过点，重力做功为0，但要克服摩擦力做功，机械能减小。根据，向上经过点的动能大于向下经过点的动能，故向上速度更大，B正确； C．物块上滑时，合力为0时动能最大。在点弹簧原长，弹力为0，但此时物块受重力分力、摩擦力，合力不为0（仍向上减速）。动能最大位置在点下方（弹簧弹力与重力分力、摩擦力平衡处），C错误； D．根据功能关系，对于物块，除重力外其他力做功的代数和等于物块机械能的变化量。物块沿斜面向上运动时，受到弹簧弹力和摩擦力，弹簧弹性势能的改变量 物块机械能的改变量 由于存在摩擦力做功，所以 即弹簧弹性势能的改变量不等于物块机械能的改变量，D错误。 故选B。 8. 某航天器绕地球运行的轨道如图所示。航天器先进入圆轨道1做匀速圆周运动，再经椭圆轨道2，最终进入圆轨道3做匀速圆周运动。轨道2分别与轨道1、轨道3相切于 、两点。下列说法正确的是（ ） A. 航天器在轨道1的运行周期大于其在轨道3的运行周期 B. 航天器在轨道3上运行的速度小于第一宇宙速度 C. 航天器在轨道2上，点的速度大于第二宇宙速度 D. 航天器在轨道2上从点运动到点过程中，地球对航天器的引力做负功 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据开普勒第三定律，航天器在轨道1的轨道半径小于轨道3的轨道半径，可知航天器在轨道1的运行周期小于其在轨道3的运行周期，A错误； B．根据 可得 航天器在轨道3上运行轨道半径大于地球的半径，可知在轨道3的速度小于第一宇宙速度，B正确； C．航天器在轨道2上运行时没有脱离地球的引力范围，可知在点的速度小于第二宇宙速度，C错误； D．航天器在轨道2上从P点运动到点过程中，速度方向与万有引力方向夹角为钝角，地球对航天器的引力做负功，D正确。 故选BD。 9. 如图所示，水平面上固定一倾角为的光滑斜面，跨过定滑轮的轻绳两端各系一物块a和b，a、b的质量分别为和m。用手托住a使b静止在斜面上，此时a离地高度为h，拉b的轻绳与斜面平行。不计滑轮质量和一切摩擦，重力加速度为g，现释放a，下列说法正确的是（　　） A. a落地前，轻绳张力为 B. a物体落地前重力势能减小，动能增加，机械能守恒 C. a落地时，b的速度为 D. a落地后，b还能沿斜面上升的距离为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．在a下落过程中，设绳的张力为，对a根据牛顿第二定律有 对b根据牛顿第二定律有 联立上式解得 故A正确； C．根据 可得，a落地时的速度，也就是b的速度为 故C正确； B. a物体落地前重力势能减小，动能增加，但是绳的拉力对a做负功，则a物体的机械能减小，选项B错误； D．a落地后，b还能沿斜面上升的距离为x，则 解得 选项D错误。 故选AC。 10. 如图所示，大量程电压表、电流表都是由灵敏电流表G和电阻箱改装而成。已知灵敏电流表G的满偏电流，内阻，电阻箱接入电路的阻值为。下列说法正确的是（　　） A. 若改装为量程的电流表，选择图甲， B. 若改装为量程的电流表，选择图甲， C. 若改装为量程的电压表，选择图乙， D. 若改装为量程的电压表，选择图乙， 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．若改装为量程0~0.6A的电流表，需并联分流电阻，故选择图甲，电阻箱接入电路的阻值为，故B正确，A错误； CD．若改装为量程0~5V的电压表，需串联分压电阻，故选择图乙，电阻箱接入电路的阻值为，故C正确，D错误。 故选BC。 二、实验题（共14分） 11. 图1是现代中学物理利用DIS位移传感器研究平抛运动规律的实验装置图，接收器（即位移传感器）通过接收做平抛运动的发射器发射超声波信号（发射器按固定时间间隔Δt发射信号），采集发射器的位置信息，通过计算机处理实验数据，准确确定经过各个Δt时间发射器的位置，从而准确地画出平抛运动轨迹。图2是某实验小组获得的平抛实验轨迹，已知背景方格纸均为相同的正方格。 （1）通过图2实验数据可说明水平方向上做______运动；竖直方向做______运动。 （2）如图3所示，沿竖直支架BC上下移动斜槽，从斜槽同一位置由静止释放物体，重复多次采集物体下落到水平面高度y和对应的水平位移x的数据，然后通过电脑描绘出图像如图4所示，则可以求出物体平抛的初速度______。（重力加速度） 【答案】（1） ①. 匀速直线 ②. 自由落体 （2）0.1 【解析】 【小问1详解】 [1]通过图2实验数据隔相同时间间隔水平方向位移相等，可说明水平方向上做匀速直线运动； [2]竖直方向上连续相等时间间隔的位移比为，可知竖直方向做自由落体； 【小问2详解】 竖直方向 水平方向 整理可得 可知图像斜率 解得 12. 某小组同学用如图甲所示装置“验证机械能守恒定律”。 （1）实验时小李同学进行了如下操作，其中操作不当的步骤是（　　）。（填正确选项前的字母） A. 对体积和形状相同的重物，选择密度大的进行实验 B. 将打点计时器接到直流电源上 C. 将接有重物的纸带沿竖直方向穿过打点计时器的限位孔 D. 先释放纸带，再接通打点计时器的电源 （2）如图乙所示是实验时得到的一条纸带，选取纸带上清晰的某点记为O，再选取六个连续打出的点A、B、C、D、E、F，测出它们到O点的距离在图中已标出。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，重物质量m=300g，当地重力加速度g=9.8m/s²。由此可计算出打点计时器打下E点时重物下落的瞬时速度vE=__________m/s。从打下O点到打下E点的过程中，重物的重力势能减少量为__________J，重物动能的增加量ΔEk=__________J。（结果均保留3位有效数字） （3）小杨同学的实验结果显示，重物的重力势能减少量总是小于其动能增加量，最可能的原因是（　　）（填正确选项前的字母） A. 存在空气阻力和摩擦阻力的影响 B. 将打下O点时重物的速度记为0 C. 没有采用多次实验取平均值的方法 【答案】（1）BD （2） ①. 1.95 ②. 0.571 ③. 0.570 （3）B 【解析】 【小问1详解】 A．对体积和形状相同的重物，选择密度大的进行实验，以减小阻力影响，故A正确，不符合题意； B．将打点计时器接到交流电源上，故B错误，符合题意； C．将接有重物的纸带沿竖直方向穿过打点计时器的限位孔，故C正确，不符合题意； D．先接通打点计时器电源，再释放纸带，故D错误，符合题意。 故选BD。 【小问2详解】 [1]打点计时器打下E点时重物下落的瞬时速度 [2]从打下O点到打下E点的过程中，重物的重力势能减少量为 [3]该过程重物动能的增加量 【小问3详解】 A．存在空气阻力和摩擦阻力，会使重力势能减少量大于动能增加量，故A错误； B．若将打下O点时重物速度记为0，但实际O点速度不为0，后续计算中，重力势能减少量是从O点开始算的，而动能增加量是基于O点速度为0增加的，会导致重力势能减少量小于动能增加量，故B正确； C．没多次实验取平均值，是偶然误差，不会使重力势能减少量总是小于动能增加量，故C错误。 故选B。 三、计算题（共43分） 13. 如图所示，带电物块静止于倾角的绝缘斜面上的点，绝缘细线一端固定在水平天花板上的点，另一端连接带电小球，带电小球静止于点，细线与竖直方向的夹角，、两点间距离为且位于同一水平线上。已知小球的质量为、电荷量为，带正电物块的质量为，静电力常量为，小球和物块均可视为点电荷，重力加速度大小为，，。求： （1）物块带的电荷量； （2）物块对斜面的摩擦力大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 对小球受力分析，根据平衡条件则有 其中 解得 【小问2详解】 对物块受力分析，平行于斜面方向上，则有 根据牛顿第三定律可知 解得 14. 在一长为3L的轻杆上离杆的O端L处固定小球A，在杆的另一端固定小球B，两小球与轻杆组成一个系统。如图甲，对轻杆系统的一端施加竖直向上的恒定拉力，使系统加速向上运动，当系统上升的位移为时，系统动能的增加量为；如图乙，轻杆系统可绕O端自由转动，且将轻杆拉到水平位置由静止释放。已知小球A的质量为、，重力加速度为。求： （1）小球B的质量； （2）在图乙中，轻杆从水平位置摆到竖直位置的过程中对小球B所做的功； （3）在图乙中，当轻杆摆到竖直位置时，轻杆OA段拉力与AB段拉力大小之比。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据动能定理有 解得小球B的质量为 （2）轻杆从水平位置摆到竖直位置的过程中根据机械能守恒有 解得 轻杆从水平位置摆到竖直位置的过程中根据动能定理有 解得 （3）根据牛顿第二定律有 轻杆OA段拉力与AB段拉力大小之比 15. 如图所示，将一轻质弹簧放置在水平面AB上，一端固定在A点，另一端与质量为m的滑块P接触但不连接，当弹簧处于自然长度时，滑块P位于图中O点位置。水平面上OA段光滑、OB段粗糙，且OB段长度为0.8R。B端与半径为R的竖直光滑半圆轨道BCD相切，C点与圆心等高，D点是半圆轨道的最高点。用滑块P将弹簧压缩至E点（图中未画出），静止释放后，滑块P刚好能到达半圆轨道的最高点D；将滑块P换成质量为2m的同种材质的滑块Q，Q仍压缩弹簧到E点由静止释放，Q恰能运动到半圆轨道上的C点。已知重力加速度为g，滑块P、Q均可视为质点，求： （1）滑块P在E点时，弹簧的弹性势能； （2）滑块P、Q与OB段接触面间的动摩擦因数； （3）滑块Q最终静止时到O点的距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 滑块P刚好能到达半圆轨道最高点D点，滑块P的重力提供向心力，有 滑块P从E点运动到D点的过程，由能量守恒定律有 滑块Q刚好能到达半圆轨道C点，则 滑块Q从E点运动到C点的过程，由能量守恒定律有 解得 【小问2详解】 由（1）知 解得 【小问3详解】 设滑块最终静止时在粗糙面上滑行的路程为x，根据能量守恒定律有 得 故最终滑块停在B点，到O点的距离为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $