精品解析：安徽亳州市蒙城县部分校2025-2026学年高一下学期7月期末物理试题

安徽亳州市蒙城县部分校2025-2026学年高一下学期7月期末物理试题 注意事项： 1.答题前，务必将自己的个人信息填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32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. 飞机起落架的轮胎必须用导电橡胶制成，这是一种静电防止，下列不属于静电防止的是（ ） A. 静电复印、静电除尘、静电喷涂 B. 油罐车车尾装有一条拖在地上的导电拖地带 C. 高大建筑物顶端装上避雷针 D. 在加油站给车加油前，手触摸一下静电释放器 2. 我国计划于2028年前后发射“天问三号”火星探测系统，实现火星取样返回。发射“天问三号”时，先发射至绕地球运动的圆轨道，然后变轨，最后绕火星运动。假设地球为质量分布均匀的球体，有两颗绕地球做圆周运动的卫星甲、乙，关于“天问三号”绕地球做圆周运动，下列判断正确的是（ ） A. “天问三号”在圆轨道上运动时的速度可以大于第一宇宙速度 B. “天问三号”的运动周期可以为任意值 C. 若卫星乙比“天问三号”的轨道半径小，则卫星乙的线速度比“天问三号”大 D. 若卫星甲比“天问三号”的轨道半径大，则卫星甲的运动周期比“天问三号”小 3. 2026年春节期间，2026架无人机亮相南阳卧龙岗，以“骏马贺岁春满南都”为主题贺新春，点亮了飞龙潭的夜空。若一架无人机以恒定速率沿圆弧飞行，完成灯光造型，对于该无人机沿圆弧运动的过程，下列说法正确的是（ ） A. 速度恒定不变 B. 受到的合外力恒定不变 C. 在相同时间内的位移相同 D. 相同时间内与圆心连线扫过的面积相等 4. 某校科技节上，小明操控一艘遥控救援船进行“精准投递”挑战。如图所示，救援船从起点M驶向对岸。水流速度恒为，救援船在静水中的航速恒为，M、N距离为L且与河岸垂直，下列判断正确的是（ ） A. 救援船可能在N点到达对岸 B. 救援船过河的最短时间为 C. 救援船的最大速度为 D. 若河水流速变大，则救援船过河的最短时间也会变大 5. 2026年5月15日，我国在东风商业航天创新试验区使用力箭一号遥十三运载火箭，成功将泰景三号05A、05B星、天仪50星、天雁27星、吉林一号高分03D55星共5颗卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务取得圆满成功。发射时火箭先将天仪50星发射到近地圆轨道1，天仪50星在Q点变轨进入椭圆轨道2，到达P点再次变轨进入圆轨道3，如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 天仪50星在轨道1上经过Q点的加速度比在轨道2经过Q点时的加速度大 B. 天仪50星在轨道2上，从Q点运动到P点速度逐渐减小 C. 天仪50星在轨道2运行时的机械能比在轨道3运行时的机械能大 D. 天仪50星在轨道1经过Q点的速度比在轨道2经过Q点时的速度大 6. 如图所示，P、Q为一点电荷周围两点，P和Q两点的场强方向分别与PQ成锐角、（）。P和Q两点的场强大小之比为（ ） A. B. C. D. 7. 公园里有一种“飞椅”游乐项目，示意图如图所示。长度固定的钢绳的一端系着座椅，另一端固定在水平转盘边缘，转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。转盘以角速度匀速转动时，钢绳与转轴在同一竖直平面内，不计钢绳的重力和空气阻力。若乘客不变，调整水平转盘的转速，稳定后座椅（包括乘客）在更高的位置匀速转动，下列判断正确的是（ ） A. 钢绳的拉力可能减小 B. 乘客的动能可能减小 C. 乘客转动的角速度可能减小 D. 乘客的机械能一定增大 8. 如图所示，质量均为m的小滑块P和Q连接在轻质弹簧两端，弹簧的劲度系数为k，P放在水平地面上。Q通过轻质细绳绕过两个同一高度上的轻质光滑小滑轮与质量为3m的小物体N相连，对N施加一个竖直向上的作用力，系统静止，细绳刚好伸直。重力加速度为g，现在把小物体N由静止释放，至P刚离开地面的过程中，下列判断正确的是（ ） A. 弹簧弹力对Q做正功 B. 细绳拉力对Q做功为 C. P刚离地时，N所受重力做功的瞬时功率为 D. P刚离地时，细绳拉力对Q做功的瞬时功率为 二、多项选择题：本题共2小题，每小题5分，共10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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9. 如图所示，用轻质绝缘细绳将带电小球P悬挂起来，将带电小球Q置于P的正下方距离h处悬空，系统恰处于静止状态。两球均可视为质点，P与Q质量之比为，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ） A. 两小球可能带同种电荷 B. 若两球的电荷量都加倍，则Q可静止在P的正下方2h处 C. 若剪断细绳，剪断瞬间P的加速度大小为2g D. 若剪断细绳，剪断瞬间P的加速度大小为3g 10. 2026年5月在云南昆明东川举行了泥石流越野赛。比赛中某运动员骑着质量为100kg的摩托车（含运动员）在水平路面上以额定功率从左向右由静止加速直线行驶，遇到一个壕沟，如图所示，，。摩托车（含运动员）在水平路面运动过程中所受的阻力大小恒为600N，重力加速度g取，摩托车到达壕沟最左端P前已经达到最大速度。将摩托车（含运动员）视为质点，不计空气阻力，若摩托车恰好跨过壕沟，落点为Q，下列说法正确的是（ ） A. 落在Q点前瞬间摩托车的重力做功的瞬时功率为4000W B. 摩托车从P点运动到与PQ连线距离最大处所需时间为0.3s C. 在跨越壕沟的过程中摩托车的动能和机械能都增加800J D. 摩托车的额定功率为18kW 三、非选择题：本题共5小题，共58分。 11. 某学习小组“探究平抛运动规律”时的实验装置如图所示。 （1）在实验中，为了描绘小球做平抛运动的轨迹，斜槽末端_________（填“必须水平”或“可以不水平”），每次让小球从斜槽上的_________（填“同一”或“不同”）位置由静止滚下。 （2）几个同学建立了不同的坐标系，如图所示，则坐标系建立正确的是_________。 A. B. C. （3）按正确的操作步骤得到如图所示小球的运动轨迹，A、B、C、D均为轨迹上的点，已知重力加速度为g，正方形小方格的边长为L，则小球平抛的初速度大小为_________。 12. 某中学高一年级物理兴趣小组的同学到实验室，用如图1所示装置验证机械能守恒定律，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落。 （1）实验中，得到图2所示的一条纸带。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、、。已知当地重力加速度为g，交流电源的频率为f，重物的质量为m，则从打O点到打B点的过程中，重物重力势能的减少量为_________，重物的动能增加量为_________。 （2）某同学在坐标纸上以_________（填“v”“”“”或“”）为纵坐标，以下落高度h为横坐标，画出如图3所示的一条不过原点的直线，图像的斜率为k，纵截距为b，则当地重力加速度大小为_________（用k表示），图像不过原点的原因可能是_________（填选项标号）。 A. 重物受到空气阻力 B. 先释放重物后打开电源开关 13. 如图所示，在O点固定一个电荷量为的点电荷，O、P两点间的距离为L，静电力常量为k。 （1）求P点处的电场强度； （2）若在P点处固定一个电荷量为+q的点电荷，求OP连线上电场强度为零的位置到O点的距离。 14. 如图所示，用长为的轻质细绳连接一个质量为的小球，让小球在水平面内做匀速圆周运动，细绳与竖直方向成。已知细绳能承受的最大张力为，不计空气阻力，小球可视为质点，重力加速度g取，，。 （1）求小球做圆周运动的速度大小； （2）若对小球施加一个外力，对小球做功后撤去外力，使小球在更高的水平面内做匀速圆周运动，且细绳刚好达到最大承受能力，求此时小球相比施加外力前上升的高度。 15. 如图所示，圆心为O、半径的固定光滑圆弧轨道与水平地面相切于B点，圆弧对应的圆心角。质量的小滑块P静止在水平地面上的A点，A、B间的距离为。现对P始终施加一个水平向右、大小为的恒力作用。已知P与水平地面间的动摩擦因数为，不计空气阻力，重力加速度g取，，，求： （1）经过圆弧最低点B时，滑块P对圆弧轨道的压力大小； （2）滑块P在空中上升到最高点时，到B点的竖直距离； （3）滑块P从A点运动到空中最高点的过程中机械能的增加量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 安徽亳州市蒙城县部分校2025-2026学年高一下学期7月期末物理试题 注意事项： 1.答题前，务必将自己的个人信息填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32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. 飞机起落架的轮胎必须用导电橡胶制成，这是一种静电防止，下列不属于静电防止的是（ ） A. 静电复印、静电除尘、静电喷涂 B. 油罐车车尾装有一条拖在地上的导电拖地带 C. 高大建筑物顶端装上避雷针 D. 在加油站给车加油前，手触摸一下静电释放器 【答案】A 【解析】 【详解】A．首先明确概念：静电防止的核心是及时导走静电，避免静电积累引发危害；静电应用是利用静电的特性实现特定功能。静电复印、静电除尘、静电喷涂均是利用异种电荷相互吸引的静电特性实现对应功能，属于静电应用，不属于静电防止，故A符合题意； B．油罐车运输时油与罐体摩擦会产生静电，导电拖地带可将静电导入大地，避免静电积累引发爆炸，属于静电防止，故B不符合题意； C．避雷针可将云层携带的静电通过接地线路导入大地，避免建筑物遭受雷击，属于静电防止，故C不符合题意； D．触摸静电释放器可将人体积累的静电导走，避免静电引燃加油站的油气，属于静电防止，故D不符合题意。 故选A。 2. 我国计划于2028年前后发射“天问三号”火星探测系统，实现火星取样返回。发射“天问三号”时，先发射至绕地球运动的圆轨道，然后变轨，最后绕火星运动。假设地球为质量分布均匀的球体，有两颗绕地球做圆周运动的卫星甲、乙，关于“天问三号”绕地球做圆周运动，下列判断正确的是（ ） A. “天问三号”在圆轨道上运动时的速度可以大于第一宇宙速度 B. “天问三号”的运动周期可以为任意值 C. 若卫星乙比“天问三号”的轨道半径小，则卫星乙的线速度比“天问三号”大 D. 若卫星甲比“天问三号”的轨道半径大，则卫星甲的运动周期比“天问三号”小 【答案】C 【解析】 【详解】A．设地球质量为、半径为，卫星质量为、轨道半径为，由万有引力提供向心力得 解得，因圆轨道半径，所以 天问三号的速度不可能大于第一宇宙速度，故A错误； B．由万有引力提供向心力得 解得 因圆轨道半径，周期有最小值，不能为任意值，故B错误； C．由万有引力提供向心力得 解得。若，则，故C正确； D．由万有引力提供向心力得 解得 若，则，故D错误。 故选C。 3. 2026年春节期间，2026架无人机亮相南阳卧龙岗，以“骏马贺岁春满南都”为主题贺新春，点亮了飞龙潭的夜空。若一架无人机以恒定速率沿圆弧飞行，完成灯光造型，对于该无人机沿圆弧运动的过程，下列说法正确的是（ ） A. 速度恒定不变 B. 受到的合外力恒定不变 C. 在相同时间内的位移相同 D. 相同时间内与圆心连线扫过的面积相等 【答案】D 【解析】 【详解】A．速度是矢量，匀速圆周运动的速度大小不变，但速度方向沿轨迹切线不断改变，故A错误； B．匀速圆周运动所受合外力充当向心力，其方向始终指向圆心，随位置改变，因此合外力不恒定，故B错误； C．相同时间内无人机通过的弧长相等，位移大小相等，但位移方向一般不同，因此位移不相同，故C错误； D．匀速圆周运动的角速度恒定，相同时间内转过的圆心角相等；轨道半径不变，圆心连线扫过的面积 相等，故D正确。 故选D。 4. 某校科技节上，小明操控一艘遥控救援船进行“精准投递”挑战。如图所示，救援船从起点M驶向对岸。水流速度恒为，救援船在静水中的航速恒为，M、N距离为L且与河岸垂直，下列判断正确的是（ ） A. 救援船可能在N点到达对岸 B. 救援船过河的最短时间为 C. 救援船的最大速度为 D. 若河水流速变大，则救援船过河的最短时间也会变大 【答案】B 【解析】 【详解】A．船要想到达正对岸点，合速度方向必须垂直于河岸，即船在静水中的速度需要有一个向上游的分速度来抵消水流速度 这要求在水平方向的分量等于，同时要保证竖直方向存在速度分量，则 但题设明确给出，因此无法到达正对岸，船一定会被冲向下游，故A错误； B．渡河时间取决于垂直于河岸方向的分速度。 当船头（即的方向）始终垂直于河岸时，垂直于河岸的分速度最大，等于 此时渡河时间最短，为，故B正确； C．船的实际速度是水流速度与船在静水中速度的矢量和。因为船速方向可以任意调整，最大合速度出现在与方向相同（即船头向下游）时，大小为，故C错误； D．渡河最短时间仅由河宽和船在静水中的速度决定，即 此式与水流速度的大小变化无关，故D错误。 故选B。 5. 2026年5月15日，我国在东风商业航天创新试验区使用力箭一号遥十三运载火箭，成功将泰景三号05A、05B星、天仪50星、天雁27星、吉林一号高分03D55星共5颗卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务取得圆满成功。发射时火箭先将天仪50星发射到近地圆轨道1，天仪50星在Q点变轨进入椭圆轨道2，到达P点再次变轨进入圆轨道3，如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 天仪50星在轨道1上经过Q点的加速度比在轨道2经过Q点时的加速度大 B. 天仪50星在轨道2上，从Q点运动到P点速度逐渐减小 C. 天仪50星在轨道2运行时的机械能比在轨道3运行时的机械能大 D. 天仪50星在轨道1经过Q点的速度比在轨道2经过Q点时的速度大 【答案】B 【解析】 【详解】A．在同一点（点）受到的万有引力相同，因此加速度相同，与轨道形状无关，故A错误； B．轨道为椭圆，点为近地点，点为远地点。根据开普勒第二定律，卫星在近地点速度大，远地点速度小，因此从到速度逐渐减小，故B正确； C．轨道越高，卫星的机械能越大（卫星机械能为，半长轴越大，越大） 由于轨道的圆轨道半径大于轨道的半长轴，所以轨道的机械能大于轨道，故C错误； D．从低轨圆轨道变轨到椭圆轨道，需要在点加速，因此轨道在点的速度大于轨道在点的速度，故D错误。 故选B。 6. 如图所示，P、Q为一点电荷周围两点，P和Q两点的场强方向分别与PQ成锐角、（）。P和Q两点的场强大小之比为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设点电荷位于点，点电荷到、两点的距离分别为、。由场强方向沿点电荷与场点连线可知，在三角形中，、两处内角分别为、。由正弦定理得 由点电荷场强公式 整理得 故选C。 7. 公园里有一种“飞椅”游乐项目，示意图如图所示。长度固定的钢绳的一端系着座椅，另一端固定在水平转盘边缘，转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。转盘以角速度匀速转动时，钢绳与转轴在同一竖直平面内，不计钢绳的重力和空气阻力。若乘客不变，调整水平转盘的转速，稳定后座椅（包括乘客）在更高的位置匀速转动，下列判断正确的是（ ） A. 钢绳的拉力可能减小 B. 乘客的动能可能减小 C. 乘客转动的角速度可能减小 D. 乘客的机械能一定增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．受力分析由竖直方向受力平衡可知绳上的拉力大小为 稳定后座椅（包括乘客）在更高的位置匀速转动，绳子与竖直方向的夹角变大，故绳上的拉力变大，A错误； B．对座椅（包括乘客），根据向心力公式有 解得乘客转动的速度为 由变大可知，速度变大，故动能增大，B错误； C．对座椅（包括乘客），根据向心力公式有 解得乘客转动的角速度为 由变大可知，角速度变大，C错误； D．位置变高，乘客的重力势能变大，速度变大，动能变大，则机械能变大，D正确。 故选D。 8. 如图所示，质量均为m的小滑块P和Q连接在轻质弹簧两端，弹簧的劲度系数为k，P放在水平地面上。Q通过轻质细绳绕过两个同一高度上的轻质光滑小滑轮与质量为3m的小物体N相连，对N施加一个竖直向上的作用力，系统静止，细绳刚好伸直。重力加速度为g，现在把小物体N由静止释放，至P刚离开地面的过程中，下列判断正确的是（ ） A. 弹簧弹力对Q做正功 B. 细绳拉力对Q做功为 C. P刚离地时，N所受重力做功的瞬时功率为 D. P刚离地时，细绳拉力对Q做功的瞬时功率为 【答案】B 【解析】 【详解】初始状态：系统静止，细绳伸直拉力为0，弹簧被Q压缩，由平衡条件得  可得压缩量  末状态：P刚离开地面，弹簧拉力等于P的重力，由平衡条件得  可得伸长量  因此Q上升的距离、N下降的距离均为 ，且Q和N速度大小始终相等，即  A．初末态弹簧形变量大小相等，弹性势能变化量，弹簧弹力对Q总做功为，不是正功，故A错误； B．对Q、N、弹簧系统用动能定理：重力做功等于系统动能变化，弹簧弹力总功为0，即 ，代入 解得 ​。 对Q单独用动能定理，设细绳拉力对Q做功为：   代入、​ 可得 ，故B正确； C．P刚离地时，N重力的瞬时功率 ，故C错误； D．P刚离地时，Q向上加速，细线拉力大于，则细线拉力做功的瞬时功率大于，故D错误。 故选 B。 二、多项选择题：本题共2小题，每小题5分，共10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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9. 如图所示，用轻质绝缘细绳将带电小球P悬挂起来，将带电小球Q置于P的正下方距离h处悬空，系统恰处于静止状态。两球均可视为质点，P与Q质量之比为，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ） A. 两小球可能带同种电荷 B. 若两球的电荷量都加倍，则Q可静止在P的正下方2h处 C. 若剪断细绳，剪断瞬间P的加速度大小为2g D. 若剪断细绳，剪断瞬间P的加速度大小为3g 【答案】BD 【解析】 【详解】A．要使下方的球静止，球对球的静电力应竖直向上，两球之间为吸引力，故两球带异种电荷，故A错误； B．由库仑定律 可知两球电荷量均加倍时，要使静电力保持不变，距离应变为原来的倍，即，故B正确； CD．静止时对球有静电力 剪断细绳瞬间，两球间距离及电荷量均未改变，球受到的合力大小为 其加速度大小为，故C错误，D正确。 故选BD。 10. 2026年5月在云南昆明东川举行了泥石流越野赛。比赛中某运动员骑着质量为100kg的摩托车（含运动员）在水平路面上以额定功率从左向右由静止加速直线行驶，遇到一个壕沟，如图所示，，。摩托车（含运动员）在水平路面运动过程中所受的阻力大小恒为600N，重力加速度g取，摩托车到达壕沟最左端P前已经达到最大速度。将摩托车（含运动员）视为质点，不计空气阻力，若摩托车恰好跨过壕沟，落点为Q，下列说法正确的是（ ） A. 落在Q点前瞬间摩托车的重力做功的瞬时功率为4000W B. 摩托车从P点运动到与PQ连线距离最大处所需时间为0.3s C. 在跨越壕沟的过程中摩托车的动能和机械能都增加800J D. 摩托车的额定功率为18kW 【答案】AD 【解析】 【详解】A．摩托车恰好由点落到点，飞行时间为，竖直方向有 解得 落到点前瞬间竖直分速度 摩托车的重力做功的瞬时功率，故A正确； B．设摩托车在点的速度为，水平方向有 解得 摩托车到直线距离最大时，速度方向与平行，设此时运动时间为，则有 解得，故B错误； C．跨越壕沟过程中只有重力做功，机械能守恒；根据动能定理可知摩托车的动能增加量为，故C错误； D．摩托车到达点前已经达到最大速度，此时牵引力等于阻力，额定功率为，故D正确。 故选AD。 三、非选择题：本题共5小题，共58分。 11. 某学习小组“探究平抛运动规律”时的实验装置如图所示。 （1）在实验中，为了描绘小球做平抛运动的轨迹，斜槽末端_________（填“必须水平”或“可以不水平”），每次让小球从斜槽上的_________（填“同一”或“不同”）位置由静止滚下。 （2）几个同学建立了不同的坐标系，如图所示，则坐标系建立正确的是_________。 A. B. C. （3）按正确的操作步骤得到如图所示小球的运动轨迹，A、B、C、D均为轨迹上的点，已知重力加速度为g，正方形小方格的边长为L，则小球平抛的初速度大小为_________。 【答案】（1） ①. 必须水平 ②. 同一 （2）C （3） 【解析】 【小问1详解】 [1]为了保证小球抛出时的速度处于水平方向，斜槽末端必须水平； [2]为了保证每次小球抛出时的速度相同，每次让小球从斜槽上的同一位置由静止滚下。 【小问2详解】 坐标系的原点应选择小球处于斜槽末端端口时，球心的水平投影处。 故选C。 【小问3详解】 由图可知 则竖直方向由 可得 水平方向有 解得小球平抛的初速度大小为 12. 某中学高一年级物理兴趣小组的同学到实验室，用如图1所示装置验证机械能守恒定律，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落。 （1）实验中，得到图2所示的一条纸带。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、、。已知当地重力加速度为g，交流电源的频率为f，重物的质量为m，则从打O点到打B点的过程中，重物重力势能的减少量为_________，重物的动能增加量为_________。 （2）某同学在坐标纸上以_________（填“v”“”“”或“”）为纵坐标，以下落高度h为横坐标，画出如图3所示的一条不过原点的直线，图像的斜率为k，纵截距为b，则当地重力加速度大小为_________（用k表示），图像不过原点的原因可能是_________（填选项标号）。 A. 重物受到空气阻力 B. 先释放重物后打开电源开关 【答案】（1） ①. ②. （2） ①. v2 ②. ③. B 【解析】 【小问1详解】 [1]从打O点到打B点的过程中，重物重力势能的减少量为 [2]打B点时的速度为 故动能增加量为 【小问2详解】 [1][2]根据机械能守恒定律有 消去可知 即随呈线性关系，斜率 则当地的重力加速度为 [3]A．若考虑重物下落过程中受到空气阻力，则由功能关系有 整理得 因此，阻力的作用会影响图像的斜率，影响重力加速度数值的测定，而不会有初速度，A错误； B．由图像可知，b为重物初速度的平方，则先释放重物，后打开开关，打下O点时已经有速度，B正确。 故选B。 13. 如图所示，在O点固定一个电荷量为的点电荷，O、P两点间的距离为L，静电力常量为k。 （1）求P点处的电场强度； （2）若在P点处固定一个电荷量为+q的点电荷，求OP连线上电场强度为零的位置到O点的距离。 【答案】（1），方向由O指向P （2） 【解析】 【小问1详解】 P点处的电场强度大小 方向由O指向P 【小问2详解】 设OP连线上电场强度为零的位置到O点的距离为x，根据库仑定律及矢量合成可得 解得，（两个点电荷产生的电场强度方向相同，合场强不为零，故舍去） 14. 如图所示，用长为的轻质细绳连接一个质量为的小球，让小球在水平面内做匀速圆周运动，细绳与竖直方向成。已知细绳能承受的最大张力为，不计空气阻力，小球可视为质点，重力加速度g取，，。 （1）求小球做圆周运动的速度大小； （2）若对小球施加一个外力，对小球做功后撤去外力，使小球在更高的水平面内做匀速圆周运动，且细绳刚好达到最大承受能力，求此时小球相比施加外力前上升的高度。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设绳中张力为，小球做圆周运动的半径为 竖直方向受力平衡，有 解得 水平方向合力提供向心力，有 解得 【小问2详解】 设撤去外力后细绳与竖直方向的夹角为，此时细绳张力为，由竖直方向受力平衡有 解得 小球相对施加外力前上升的高度为 15. 如图所示，圆心为O、半径的固定光滑圆弧轨道与水平地面相切于B点，圆弧对应的圆心角。质量的小滑块P静止在水平地面上的A点，A、B间的距离为。现对P始终施加一个水平向右、大小为的恒力作用。已知P与水平地面间的动摩擦因数为，不计空气阻力，重力加速度g取，，，求： （1）经过圆弧最低点B时，滑块P对圆弧轨道的压力大小； （2）滑块P在空中上升到最高点时，到B点的竖直距离； （3）滑块P从A点运动到空中最高点的过程中机械能的增加量。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 滑块从点到点的过程中，由动能定理得 代入数据得 设轨道对滑块的支持力大小为，在点沿半径方向由牛顿第二定律得 解得，由牛顿第三定律可知，滑块对轨道的压力大小为 【小问2详解】 滑块从点到点的过程中，轨道支持力不做功，由动能定理得 代入数据解得，滑块离开点时速度方向沿轨道切线，与水平方向夹角为，其竖直分速度为 点相对点的高度为 从点到最高点，由竖直方向匀减速运动规律得 故最高点到点的竖直距离为 【小问3详解】 滑块离开点时，水平分速度为 竖直分速度为 从点运动到最高点的时间为 水平方向的加速度为 在此过程中，滑块水平方向的位移为 恒力所做的功为 摩擦力所做的功为 以滑块和地球组成的系统为研究对象，轨道支持力不做功，重力为系统内力，由功能关系得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $