精品解析:广东深圳市高级中学高中园2025-2026学年高一第二学期期末考试物理试题
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内容正文:
深圳市高级中学高中园2025-2026学年第二学期期末考试
高一物理试题
本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,第Ⅰ卷为1-10题,共46分;第Ⅱ卷为11-15题,共54分。全卷共计100分。考试时间为75分钟。
注意事项:
1.答第一卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上。
2.每小题选出答案后,用2B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,再涂其它答案,不能答在试题卷上。
3.考试结束,监考人员将答题卡收回。
第Ⅰ卷(本卷共计46分)
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 关于下列四幅图说法正确的是( )
A. 如图甲,汽车通过拱桥的最高点时处于超重状态
B. 如图乙,直筒洗衣机脱水时,被甩出去的水滴受到离心力作用
C. 如图丙,火车转弯超过规定速度行驶时,外轨对轮缘会有挤压作用
D. 如图丁,小球在水平面内做匀速圆周运动过程中,所受的合外力不变
2. 如图,A、B、C、D是正方形的四个顶点,在A点和C点放有电荷量都为q的正点电荷,它们在D点产生的场强大小都为E,下列说法正确的是( )
A. B点的电场强度大小为
B. B、D两点的电场强度相同
C. A、C两点连线中点的电场强度大小为E
D. 若再在B点放一负电荷、有可能使D点电场强度为0
3. 如图所示,物体在力F的作用下沿水平面运动一段位移l。设这三种情形下力F和位移l的大小都是一样的。下列说法正确的是( )
A. 甲图中,力F对物体做负功 B. 乙图中,力F对物体做功为-Flcos30°
C. 乙图和丙图中,力F对物体做功相同 D. 甲图和乙图中,力F对物体做功相同
4. 如图所示,有三片荷叶伸出水面,一只青蛙要从荷叶c跳到低处荷叶上。若青蛙离开荷叶c时的速度为v1,则经过时间t1,青蛙恰好落到荷叶a的中心,且末速度方向与水平方向的夹角为θ1;若青蛙离开荷叶c时的速度为v2,则经过时间t2,青蛙恰好落到荷叶b的中心,且末速度方向与水平方向的夹角为θ2。将青蛙的跳跃均视为平抛运动,已知荷叶a中心与荷叶b中心的高度相同,下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
5. 如图所示,载人飞船先后在圆形轨道I、椭圆轨道II和圆形轨道III上运行。已知轨道I、III的半径分别为、,轨道I和II、II和III分别相切于A、B两点,则飞船( )
A. 在轨道III上加速追上天和核心舱完成对接
B. 在轨道II和轨道I上经过A点时加速度相同
C. 在轨道II和轨道I上运行的周期之比为
D. 在轨道III和轨道I上的线速度大小之比为
6. 如图所示,物体以速度冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧,压缩弹簧至最短的过程中( )
A. 弹簧弹力对物体做正功 B. 弹簧的弹性势能增加
C. 合外力对物体做正功 D. 物体的机械能守恒
7. 如图所示,长度为L的轻杆两端分别固定质量为m的小球,杆的三等分点O处有光滑的水平转动轴,O点更靠近1号小球。整个装置可以在竖直面内转动。将装置固定在杆恰好水平的位置由静止释放,不计一切阻力,当杆到达竖直位置时(已知重力加速度为g)( )
A. 1号小球的速度大小是
B. 2号小球的速度大小是
C. 1号小球的机械能守恒
D. 从初始位置到杆到达竖直位置时,轻杆对2号小球做功为
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 机车以恒定加速度启动,在达到额定功率之前的过程中,下列机车牵引力—时间、机车功率—时间图像中正确的是( )
A. B.
C. D.
9. 在一次科学晚会上,一位老师表演了一个“魔术”:如图,一个没有底的空塑料瓶上固定着一根铁锯条和一块易拉罐(金属)片,把它们分别跟静电起电机的两极相连。在塑料瓶里放一盘点燃的蚊香,很快就看见整个透明塑料瓶里烟雾缭绕。摇动起电机,顿时塑料瓶清澈透明,停止摇动,又是烟雾缭绕。若锯条接电源负极,金属片接正极,下列说法正确的是( )
A. 起电机摇动时,塑料瓶内锯条附近电场强度最大
B. 起电机摇动时,烟尘带负电
C. 消失的烟尘最终运动到了锯条上
D. 消失的烟尘是从瓶口和瓶底跑掉的
10. 在学校体育运动会铅球比赛项目中,某同学将一铅球两次投出的运动轨迹分别如图中曲线1、2所示。已知两次投掷中,铅球从同一高度以不同的角度出手,两次上升的最大高度相等,空气的阻力不计,下列说法正确的是( )
A. 铅球两次着地时重力的瞬时功率相等
B. 铅球两次着地时的速度相等
C. 铅球两次落地时的机械能相等
D. 铅球在空中运动过程中,重力两次做功的平均功率相等
第Ⅱ卷(本卷共计54分)
三、实验题:本题共2小题,每空2分,共计16分。
11. “探究向心力大小的表达式”实验装置如图所示。
①采用的实验方法是__________
A.控制变量法 B.等效法 C.模拟法
②在小球质量和转动半径相同的情况下,逐渐加速转动手柄到一定速度后保持匀速转动。此时左右标尺露出的红白相间等分标记的比值等于两小球的________之比(选填“线速度大小”、“角速度平方”或“周期平方”);在加速转动手柄过程中,左右标尺露出红白相间等分标记的比值__________(选填“不变”、“变大”或“变小”)。
12. (1)甲同学利用如题所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
①除打点计时器(含纸带、复写纸)、交流电源、铁架台、导线及开关外,在下面的器材中,必须使用的还有___________。(选填器材前的字母)
A.大小合适的铁质重锤 B.体积较大的木质重锤
C.刻度尺 D.天平 E.秒表
②安装好实验装置,从打出的纸带中选出符合要求的纸带,如图所示。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。设重锤质量为m,当地重力加速度为g,打点计时器打点周期为T。为了验证此实验过程中机械能是否守恒,应满足下面的哪个等式___________(用题中所给字母表示)。
A. B.
C. D.都不正确
③若经过计算发现增加的动能大于减少的重力势能,则实验中可能存在的问题是:___________。
(2)乙某同学利用水平放置的气垫导轨和光电门验证机械能守恒定律,装置如图所示。测得遮光片的宽度为d,光电门A、之间的距离为,遮光片通过光电门A、的时间分别为、,已知滑块的质量为,钩码的质量为,重力加速度大小为。
①滑块通过光电门A时的速度大小___________;
②要验证系统机械能守恒,需要验证的等式为___________(用题中所给字母表示)。
四、计算题:本题共3小题,13题12分,14题12分,15题14分,共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的,答案中必须明确写出数值和单位。
13. 如图所示,在一电场强度沿纸面方向的匀强电场中,用一绝缘丝线系一带电小球,小球的质量为、电荷量为,重力加速度为。为了保证当丝线与竖直方向的夹角为时,小球处于平衡状态:
(1)当电场方向水平时,求电场强度;
(2)求电场强度的最小值。
14. 2021年2月10日19时52分,我国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动,成功实现环绕火星运动,成为我国第一颗人造火星卫星。在“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时,周期为T,轨道半径为r。已知火星的半径为R,引力常量为G,不考虑火星的自转。求:
(1)“天问一号”环绕火星运动的线速度的大小v;
(2)火星的质量M;
(3)火星表面的重力加速度的大小g。
15. 如图所示,在某电视台举办的冲关游戏中,是处于竖直平面内的光滑圆弧轨道。半径,是长度为的水平传送带,是长度为的水平粗糙轨道,、轨道与传送带平滑连接,参赛者抱紧滑板从处由静止下滑。参赛者和滑板可视为质点,参赛者质量,滑板质量可忽略,已知滑板与传送带、水平轨道的动摩擦因数分别为、,取,求:
(1)参赛者运动到圆弧轨道处对轨道的压力大小;
(2)若参赛者恰好能运动至点,求传送带运转速率及方向。
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深圳市高级中学高中园2025-2026学年第二学期期末考试
高一物理试题
本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,第Ⅰ卷为1-10题,共46分;第Ⅱ卷为11-15题,共54分。全卷共计100分。考试时间为75分钟。
注意事项:
1.答第一卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上。
2.每小题选出答案后,用2B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,再涂其它答案,不能答在试题卷上。
3.考试结束,监考人员将答题卡收回。
第Ⅰ卷(本卷共计46分)
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 关于下列四幅图说法正确的是( )
A. 如图甲,汽车通过拱桥的最高点时处于超重状态
B. 如图乙,直筒洗衣机脱水时,被甩出去的水滴受到离心力作用
C. 如图丙,火车转弯超过规定速度行驶时,外轨对轮缘会有挤压作用
D. 如图丁,小球在水平面内做匀速圆周运动过程中,所受的合外力不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.汽车通过拱桥的最高点时加速度方向向下,处于失重状态,故A错误;
B.直筒洗衣机脱水时,被甩出去的水滴是因为受到的实际力不足以提供所需的向心力,水滴没有受到离心力作用,故B错误;
C.火车转弯超过规定速度行驶时,则重力和轨道支持力的合力不足以提供向心力,外轨对轮缘会有挤压作用,故C正确;
D.小球在水平面内做匀速圆周运动过程中,所受的合外力大小不变,方向时刻发生变化,故D错误。
故选C。
2. 如图,A、B、C、D是正方形的四个顶点,在A点和C点放有电荷量都为q的正点电荷,它们在D点产生的场强大小都为E,下列说法正确的是( )
A. B点的电场强度大小为
B. B、D两点的电场强度相同
C. A、C两点连线中点的电场强度大小为E
D. 若再在B点放一负电荷、有可能使D点电场强度为0
【答案】D
【解析】
【详解】AB.在A点和C点放有电荷量都为的正点电荷,它们在B点产生的场强大小都为,则B点的电场强度大小为
根据对称性可知,D点的电场强度大小等于B点的电场强度大小,方向相反,故AB错误;
C.两个等量正点电荷在A、C两点连线中点的场强大小相等,方向相反,则A、C两点连线中点的电场强度大小为0,故C错误;
D.若再在B点放一负电荷,可知两个等量正点电荷在D点产生的合场强方向与负电荷在D点产生的场强方向相反,则D点电场强度可以为0,故D正确。
故选D。
3. 如图所示,物体在力F的作用下沿水平面运动一段位移l。设这三种情形下力F和位移l的大小都是一样的。下列说法正确的是( )
A. 甲图中,力F对物体做负功 B. 乙图中,力F对物体做功为-Flcos30°
C. 乙图和丙图中,力F对物体做功相同 D. 甲图和乙图中,力F对物体做功相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲图中,力的方向与物体的位移方向成锐角,力F对物体做正功,A错误;
BC.乙图中,力F对物体做功为
丙图中,力F对物体做功为
乙图和丙图中,力F对物体做功不相同
B正确,C错误;
D.甲图力F对物体做功为
乙图中,力F对物体做功为
甲图和乙图中,力F对物体做功不相同,D错误。
故选B。
4. 如图所示,有三片荷叶伸出水面,一只青蛙要从荷叶c跳到低处荷叶上。若青蛙离开荷叶c时的速度为v1,则经过时间t1,青蛙恰好落到荷叶a的中心,且末速度方向与水平方向的夹角为θ1;若青蛙离开荷叶c时的速度为v2,则经过时间t2,青蛙恰好落到荷叶b的中心,且末速度方向与水平方向的夹角为θ2。将青蛙的跳跃均视为平抛运动,已知荷叶a中心与荷叶b中心的高度相同,下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由平抛运动规律
得
因为两次平抛运动下落的高度相同,所以,故AB错误;
C.由平抛运动规律得,因为c到b的水平分位移更大,所以,故C错误;
D.因为,由
可知,所以,故D正确。
故选D。
5. 如图所示,载人飞船先后在圆形轨道I、椭圆轨道II和圆形轨道III上运行。已知轨道I、III的半径分别为、,轨道I和II、II和III分别相切于A、B两点,则飞船( )
A. 在轨道III上加速追上天和核心舱完成对接
B. 在轨道II和轨道I上经过A点时加速度相同
C. 在轨道II和轨道I上运行的周期之比为
D. 在轨道III和轨道I上的线速度大小之比为
【答案】B
【解析】
【详解】A.如果飞船在III轨道加速,则飞船将做离心运动变轨到更高的轨道,不可能与天和核心舱完成对接,故A错误;
B.根据牛顿第二定律可得
可得
可知在轨道II和轨道I上经过A点时加速度相同,故B正确;
C.根据开普勒第三定律有
解得在轨道II和轨道I上运行的周期之比为
故C错误;
D.根据牛顿第二定律可得
可得
则在轨道III和轨道I上的线速度大小之比为,故D错误;
故选B。
6. 如图所示,物体以速度冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧,压缩弹簧至最短的过程中( )
A. 弹簧弹力对物体做正功 B. 弹簧的弹性势能增加
C. 合外力对物体做正功 D. 物体的机械能守恒
【答案】B
【解析】
【详解】AB.物体向左运动,弹力方向向右,故弹力做负功,弹簧的弹性势能增加,故A错误,B正确;
C.根据动能定理
所以合外力对物体做负功,故C错误;
D.因弹力对物体做负功,则物块的机械能减小,故D错误。
故选B。
7. 如图所示,长度为L的轻杆两端分别固定质量为m的小球,杆的三等分点O处有光滑的水平转动轴,O点更靠近1号小球。整个装置可以在竖直面内转动。将装置固定在杆恰好水平的位置由静止释放,不计一切阻力,当杆到达竖直位置时(已知重力加速度为g)( )
A. 1号小球的速度大小是
B. 2号小球的速度大小是
C. 1号小球的机械能守恒
D. 从初始位置到杆到达竖直位置时,轻杆对2号小球做功为
【答案】D
【解析】
【详解】AB.当杆到达竖直位置时,设两小球的速度分别为v1、v2,两小球的角速度相同,有
由系统机械能守恒得
联立解得
故AB不符合题意;
C.1号小球上升到最高点过程中动能和势能都增大,机械能增加,故C不符合题意;
D.对2号小球由动能定理得
解得
故D符合题意。
故选D。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 机车以恒定加速度启动,在达到额定功率之前的过程中,下列机车牵引力—时间、机车功率—时间图像中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.机车保持加速度不变启动,根据牛顿第二定律可得
可得牵引力为
可知在达到额定功率之前的过程中,牵引力保持不变,故A错误,B正确;
CD.在达到额定功率前机车一直做匀加速直线运动,则有
机车的功率为
可知机车的功率随时间均匀增大,故C错误,D正确。
故选BD。
9. 在一次科学晚会上,一位老师表演了一个“魔术”:如图,一个没有底的空塑料瓶上固定着一根铁锯条和一块易拉罐(金属)片,把它们分别跟静电起电机的两极相连。在塑料瓶里放一盘点燃的蚊香,很快就看见整个透明塑料瓶里烟雾缭绕。摇动起电机,顿时塑料瓶清澈透明,停止摇动,又是烟雾缭绕。若锯条接电源负极,金属片接正极,下列说法正确的是( )
A. 起电机摇动时,塑料瓶内锯条附近电场强度最大
B. 起电机摇动时,烟尘带负电
C. 消失的烟尘最终运动到了锯条上
D. 消失的烟尘是从瓶口和瓶底跑掉的
【答案】AB
【解析】
【详解】A.由尖端附近的电场线比较密集可知,在锯条附近的电场强度最大,故A正确;
BCD.负离子在电场力作用下,向正极移动时,碰到烟尘微粒使它带负电,因此带负电烟尘,在电场力作用下,向金属片运动,最终被吸附到金属片上,故B正确,CD错误。
故选AB。
10. 在学校体育运动会铅球比赛项目中,某同学将一铅球两次投出的运动轨迹分别如图中曲线1、2所示。已知两次投掷中,铅球从同一高度以不同的角度出手,两次上升的最大高度相等,空气的阻力不计,下列说法正确的是( )
A. 铅球两次着地时重力的瞬时功率相等
B. 铅球两次着地时的速度相等
C. 铅球两次落地时的机械能相等
D. 铅球在空中运动过程中,重力两次做功的平均功率相等
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据题意,铅球两次上升的最大高度相等,可知当铅球上升到最大高度之后,在竖直方向做自由落体运动,而因为下落高度相同,因此落地时竖直方向的速度相同,根据
可知,铅球两次着地时重力的瞬时功率相等,故A正确;
B.设该同学两次投铅球时的初速度方向与竖直方向的夹角分别为、,两次投射的初速度大小分别为、,因为铅球两次上升的最大高度相等,则有
根据投射轨迹图像可知
则可得
由此可得水平分速度
则铅球落地时的速度大小关系为
即铅球第一次着地时的速度小于第二次着地时的速度,故B错误;
C.铅球两次落在同一水平面上,则可知两次落地时铅球的势能相同,而
铅球两次落地时的速度大小不同,即落地时的动能不同,因此铅球两次落地时的机械能不相等,故C错误;
D.因两次抛出点相同,即竖直方向运动的位移相同,设为,设两次铅球运动的时间分别为、,则有
因
由此可得
而铅球两次下落的高度相同,则重力两次对铅球做功相同,均为
可知平均功率
相同,故D正确。
故选AD。
第Ⅱ卷(本卷共计54分)
三、实验题:本题共2小题,每空2分,共计16分。
11. “探究向心力大小的表达式”实验装置如图所示。
①采用的实验方法是__________
A.控制变量法 B.等效法 C.模拟法
②在小球质量和转动半径相同的情况下,逐渐加速转动手柄到一定速度后保持匀速转动。此时左右标尺露出的红白相间等分标记的比值等于两小球的________之比(选填“线速度大小”、“角速度平方”或“周期平方”);在加速转动手柄过程中,左右标尺露出红白相间等分标记的比值__________(选填“不变”、“变大”或“变小”)。
【答案】 ①. A ②. 角速度平方 ③. 不变
【解析】
【详解】①[1]本实验先控制住其它几个因素不变,集中研究其中一个因素变化所产生的影响,采用的实验方法是控制变量法;
故选A。
②[2]标尺上露出的红白相间的等分格数之比为两个小球所受向心力的比值,根据
在小球质量和转动半径相同的情况下,可知左右标尺露出的红白相间等分标记的比值等于两小球的角速度平方之比。
[3]设皮带两塔轮的半径为R1、R2,塔轮的线速度为v;则有
,
小球质量和转动半径相同的情况下,可知
由于两变速盘的半径之比不变,则两小球的角速度平方之比不变,左、右标尺露出红白相间等分标记的比值不变。
12. (1)甲同学利用如题所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
①除打点计时器(含纸带、复写纸)、交流电源、铁架台、导线及开关外,在下面的器材中,必须使用的还有___________。(选填器材前的字母)
A.大小合适的铁质重锤 B.体积较大的木质重锤
C.刻度尺 D.天平 E.秒表
②安装好实验装置,从打出的纸带中选出符合要求的纸带,如图所示。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。设重锤质量为m,当地重力加速度为g,打点计时器打点周期为T。为了验证此实验过程中机械能是否守恒,应满足下面的哪个等式___________(用题中所给字母表示)。
A. B.
C. D.都不正确
③若经过计算发现增加的动能大于减少的重力势能,则实验中可能存在的问题是:___________。
(2)乙某同学利用水平放置的气垫导轨和光电门验证机械能守恒定律,装置如图所示。测得遮光片的宽度为d,光电门A、之间的距离为,遮光片通过光电门A、的时间分别为、,已知滑块的质量为,钩码的质量为,重力加速度大小为。
①滑块通过光电门A时的速度大小___________;
②要验证系统机械能守恒,需要验证的等式为___________(用题中所给字母表示)。
【答案】 ①. AC##CA ②. A ③. 用公式v = gt算各点瞬时速度(其他正确说法给分) ④. ⑤.
【解析】
【详解】(1)①[1]除打点计时器(含纸带、复写纸)、交流电源、铁架台、导线及开关外,在下面的器材中,因为体积较大的木质重锤相对阻力影响较大,则选用大小合适的铁质重锤;用刻度尺测量纸带;因表达式两边都有质量m,则不需要用天平测量质量;打点计时器本身就是计时仪器,则不需要秒表。故选AC。
②[2]从O点到B点要验证的关系是
即
故选A。
③[3]若经过计算发现增加的动能大于减少的重力势能,则实验中可能存在的问题是:用公式v = gt算各点瞬时速度(其他正确说法给分)。
(2)①[4]滑块通过光电门A时的速度大小
②[5]滑块通过光电门B时的速度大小
要验证系统机械能守恒,需要验证的等式为
即
四、计算题:本题共3小题,13题12分,14题12分,15题14分,共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的,答案中必须明确写出数值和单位。
13. 如图所示,在一电场强度沿纸面方向的匀强电场中,用一绝缘丝线系一带电小球,小球的质量为、电荷量为,重力加速度为。为了保证当丝线与竖直方向的夹角为时,小球处于平衡状态:
(1)当电场方向水平时,求电场强度;
(2)求电场强度的最小值。
【答案】(1),若小球为正电荷,则电场水平向右;若小球为负电荷,电场水平向左。
(2)
【解析】
【小问1详解】
对小球受力分析,如图
由平衡条件,竖直方向有
水平方向有
联立解得
电场方向由电性决定:正电荷电场水平向右,负电荷电场水平向左。
【小问2详解】
根据矢量三角形规律:当电场力方向与拉力方向垂直时,电场力最小。 如图
此时最小电场力满足
解得电场强度的最小值
14. 2021年2月10日19时52分,我国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动,成功实现环绕火星运动,成为我国第一颗人造火星卫星。在“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时,周期为T,轨道半径为r。已知火星的半径为R,引力常量为G,不考虑火星的自转。求:
(1)“天问一号”环绕火星运动的线速度的大小v;
(2)火星的质量M;
(3)火星表面的重力加速度的大小g。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由线速度定义可得“天问一号”环绕火星运动的线速度的大小
【小问2详解】
设“天问一号”的质量为m,引力提供向心力有
得
【小问3详解】
忽略火星自转,火星表面质量为m′的物体,其所受引力等于重力
得
15. 如图所示,在某电视台举办的冲关游戏中,是处于竖直平面内的光滑圆弧轨道。半径,是长度为的水平传送带,是长度为的水平粗糙轨道,、轨道与传送带平滑连接,参赛者抱紧滑板从处由静止下滑。参赛者和滑板可视为质点,参赛者质量,滑板质量可忽略,已知滑板与传送带、水平轨道的动摩擦因数分别为、,取,求:
(1)参赛者运动到圆弧轨道处对轨道的压力大小;
(2)若参赛者恰好能运动至点,求传送带运转速率及方向。
【答案】(1)1200N;(2)顺时针方向,6m/s
【解析】
【详解】(1)参赛者从到的过程,由机械能守恒
解得
在点,对参赛者由牛顿第二定律得
代入数据解得
由牛顿第三定律知参赛者运动到圆弧轨道处对轨道的压力大小
(2)参赛者由到的过程,由动能定理得
解得
所以传送带运转方向为顺时针方向。
假设参赛者在传送带上时一直加速,设到达点的速度为,由动能定理得
解得
所以参赛者在传送带上先加速再匀速运动。
因此传送带速率为。
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