精品解析：黑龙江省大庆市大庆一中2024-2025学年高一下学期第三次月考物理试卷

大庆一中2024级高一下学期第三次阶段考试 物理试题 考试时间75分钟，满分100分 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分；8-10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1. 一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小。下面四个选项A、B、C、D分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，其中正确的是（ ） A. B. C. D. 2. 在2025年春节文艺晚会的机器人表演中，机器人转动手帕使其在竖直面内做匀速圆周运动，如图所示。已知手帕边缘P点的线速度为3m/s，转动半径为0.3m。则P点（　　） A. 角速度 B. 角速度 C. 向心加速度 D. 向心加速度 3. 图甲为一辆汽车在水平路面上做匀速圆周运动，图乙为一架飞机在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（  ） A. 图甲中的汽车受到的力有重力、路面的支持力和向心力 B. 若图甲中的汽车速度超过一定限度，则汽车会向弯道内侧侧滑 C. 图乙中飞机运动所需的向心力由重力和空气对它的作用力的合力提供 D. 图乙中飞机的速度大小不变，因此飞机受到的合力为0 4. 如图所示，曲面上、两点离水平地面的高度分别为和，且，点为曲面的最低点，下列说法正确的是（　　） A. 小滑块由运动到的过程，增大曲面的粗糙程度时重力做功变大 B. 小滑块由运动到比由运动到的过程，重力势能的变化量大 C. 若取点为零势能面，则小滑块在点的重力势能大于在点的重力势能 D. 无论选取何处作为零势能面，小滑块在的重力势能均比在点时的重力势能大 5. 2024年12月29日，随着一声嘹亮的鸣笛，全球最快高铁列车CR450动车组正式亮相。列车提速的一个关键技术是提高机车发动机的功率。若匀速运动时，列车所受阻力与速度的平方成正比，即．设提速前速度为200km/h，提速后速度为400km/h，则提速前与提速后机车发动机的功率之比为（　　） A. B. C. D. 6. 某品牌发布的新款手机具有卫星通话功能，是利用“天通一号”系列静止卫星进行信号中转的。如图所示，“天通一号”卫星发射时，先进入近地点为的椭圆轨道运行，再从椭圆轨道远地点变轨至圆形同步轨道。椭圆轨道在远地点处与同步轨道相切。不考虑卫星质量变化，下列说法错误的是（　　） A. 卫星在椭圆轨道运行时，在处的动能大于处的动能 B. 卫星在椭圆轨道运行的周期小于24小时 C. 卫星在椭圆轨道运行时的动能总比其在同步轨道时的动能小 D. 卫星在椭圆轨道运行时的机械能比其在同步轨道时的机械能小 7. 某实验兴趣小组对新能源车的加速性能进行探究。他们根据自制的电动模型车模拟汽车启动状态，并且通过传感器，绘制了模型车从开始运动到刚获得最大速度过程中速度的倒数和牵引力F之间的关系图像，如图所示。已知模型车的质量，行驶过程中受到的阻力恒定，整个过程时间持续5s，获得最大速度为4m/s，则下列说法正确的是（ ） A. 模型车受到的阻力大小为1N B. 模型车匀加速运动的时间为2s C. 模型车牵引力的最大功率为6W D. 模型车运动的总位移为14m 8. 胸怀“国之大者，奔赴星辰大海”，我国祝融号已登陆火星并传回了一组火星上的图像。已知火星的直径大约是地球的一半，质量大约是地球的，则（　　） A. 火星的平均密度大约是地球的 B. 火星的公转周期大约是地球的 C. 火星表面的重力加速度是地球的 D. 火星的第一宇宙速度是地球的 9. 从地面竖直向上抛出一物体，其机械能E总等于动能Ek与重力势能Ep之和．取地面为重力势能零点，该物体的E总和Ep随它离开地面的高度h的变化如图所示．重力加速度取10 m/s2．由图中数据可得 A. 物体的质量为2 kg B. h=0时，物体的速率为20 m/s C. h=2 m时，物体的动能Ek=40 J D. 从地面至h=4 m，物体的动能减少100 J 10. 传送带经常用于分拣货物。如图甲为传送带输送机简化模型图，传送带输送机倾角，顺时针匀速转动，在传送带下端点无初速度放入货物。货物从下端点运动到上端点的过程中，其机械能与位移的关系图像（以位置所在水平面为零势能面）如图乙所示。货物视为质点，质量，重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. 货物在传送带上先匀加速再匀减速 B. 货物与传送带间的动摩擦因数 C. 货物从下端点运动到上端点的时间为1.9s D. 传送带输送机因运送该货物而多消耗的电能为46J 二、实验题 11. 某实验小组用如图甲所示的装置研究平抛运动及其特点，他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开下落. （1）甲实验的现象是小球A、B同时落地，说明______________________； （2）现将A、B球恢复初始状态后，用比较大的力敲击弹性金属片，A球落地点变远，则在落地时的速度____________（填“变大”、“不变”或“变小”）； （3）安装图乙研究平抛运动实验装置时，保证斜槽末端水平，斜槽____________（填“需要”或“不需要”）光滑； （4）然后小明用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹，由于没有记录抛出点，如图丙所示，数据处理时选择A点为坐标原点（0，0），丙图中小方格的边长均为20cm，重力加速度g取10m/s2，则小球平抛初速度的大小为________m/s，小球在B点速度的大小为________m/s。 12. 某同学利用图示的气垫导轨实验装置验证机械能守恒定律，主要实验步骤如下： A．将桌面上的气垫导轨调至水平； B．测出遮光条的宽度d C．将滑块移至图示位置，测出遮光条到光电门的距离l D．由静止释放滑块，读出遮光条通过光电门的遮光时间t E．秤出托盘和砝码总质量，滑块（含遮光条）的质量 已知当地重力加速度为g，回答以下问题（用题中所给的字母表示） （1）遮光条通过光电门时的速度大小为_________； （2）遮光条由静止运动至光电门的过程，系统重力势能减少了_________，遮光条经过光电门时，滑块、托盘和砝码的总动能为_________； （3）通过改变滑块的释放位置，测出多组、数据﹐利用实验数据绘制图像如图。若图中直线的斜率近似等于________，可认为该系统机械能守恒。 三、解答题 13. 一个质量m=150kg的雪橇，受到与水平方向成斜向右上方的拉力F=500N，在水平地面上向右移动的距离L=5m，，雪橇与地面间的滑动摩擦力f=100N。（sin37°=0.6，cos37°=0.8） （1）拉力所做的功： （2）滑动摩擦力所做的功： （3）力对雪橇做的总功， 14. 如图所示，是竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道，圆弧轨道末端点与水平直轨道相切，一物块（可视为质点）从点由静止开始沿圆弧轨道下滑，最终停在水平直轨道上的点。已知物块的质量，圆弧轨道的半径，点和点间的距离，取重力加速度大小，不计空气阻力。求： （1）物块经过圆弧轨道的点时物块速度大小； （2）物块经过圆弧轨道的点时物块对轨道的压力大小； （3）物块与水平直轨道间的动摩擦因数。 15. 如图所示，传送带左侧的光滑平台上有一根轻弹簧，其左端固定于竖直墙上，原长小于平台长度，右端有一质量为m=1kg的小物块，小物块与弹簧不连接，且在外力作用下压缩弹簧并处于静止状态，已知弹簧储存弹性势能Ep=18J。传送带AB长L=5m，物块与传送带间的动摩擦因数μ1=0.2，与传送带相邻的粗糙水平面BC长s=1.5m，它与物块间的动摩擦因数μ2=0.3，在C点右侧有一半径为R的四分之一光滑竖直圆弧与BC平滑连接。若传送带以v=5m/s的速率顺时针转动，不考虑物块滑上和滑下传送带时的机械能损失，由静止释放小物块，小物块恰能滑到与圆心等高的E点，取g=10m/s2。 （1）小物块到A点的速度大小； （2）求四分之一圆弧的轨道半径R； （3）求小物块最终停下时与C点的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 大庆一中2024级高一下学期第三次阶段考试 物理试题 考试时间75分钟，满分100分 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分；8-10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1. 一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小。下面四个选项A、B、C、D分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，其中正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】AB．由题知，汽车沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小，可知沿切线方向的分力与速度反向，故A错误，B正确； CD．根据曲线运动的条件，合力应该指向轨迹的凹向，故CD错误。 故选B。 2. 在2025年春节文艺晚会的机器人表演中，机器人转动手帕使其在竖直面内做匀速圆周运动，如图所示。已知手帕边缘P点的线速度为3m/s，转动半径为0.3m。则P点（　　） A. 角速度 B. 角速度 C. 向心加速度 D. 向心加速度 【答案】B 【解析】 【详解】AB．根据线速度与角速度的关系有 故A错误，B正确； CD．根据向心加速度与线速度的关系有 故CD错误。 故选B。 3. 图甲为一辆汽车在水平路面上做匀速圆周运动，图乙为一架飞机在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（  ） A. 图甲中的汽车受到的力有重力、路面的支持力和向心力 B. 若图甲中的汽车速度超过一定限度，则汽车会向弯道内侧侧滑 C. 图乙中飞机运动所需的向心力由重力和空气对它的作用力的合力提供 D. 图乙中飞机的速度大小不变，因此飞机受到的合力为0 【答案】C 【解析】 【详解】A．向心力是效果力，并不是物体受到的力，故A错误； B．若图甲中的汽车速度超过一定限度，摩擦力不足以提供向心力，会做离心运动，向弯道的外侧侧滑，故B错误； CD．图乙中飞机在水平面内做匀速圆周运动，合外力恰好提供向心力且不为零，运动所需的向心力由重力和空气对它的作用力的合力提供，故C正确，D错误。 故选C。 4. 如图所示，曲面上、两点离水平地面的高度分别为和，且，点为曲面的最低点，下列说法正确的是（　　） A. 小滑块由运动到的过程，增大曲面的粗糙程度时重力做功变大 B. 小滑块由运动到比由运动到的过程，重力势能的变化量大 C. 若取点为零势能面，则小滑块在点的重力势能大于在点的重力势能 D. 无论选取何处作为零势能面，小滑块在的重力势能均比在点时的重力势能大 【答案】D 【解析】 【详解】A．小滑块由O运动到a的过程，重力做功为 可知重力做功与曲线的粗糙程度无关，故A错误； B．小滑块由O运动到a，重力势能变化量为 由a运动到b，重力势能变化量为 由题，仅知，无法确定与的大小关系，故与的大小关系无法确定，故B错误； C．若以b点为零势能平面，则a点的重力势能为 又b点的重力势能为0，所以小滑块在a点的重力势能小于在b点的重力势能，故C错误； D．因为b点比a点离地面的高度高，无论以何处为参考平面，小滑块在b点的重力势能均比a点大，故D正确。 故选D。 5. 2024年12月29日，随着一声嘹亮的鸣笛，全球最快高铁列车CR450动车组正式亮相。列车提速的一个关键技术是提高机车发动机的功率。若匀速运动时，列车所受阻力与速度的平方成正比，即．设提速前速度为200km/h，提速后速度为400km/h，则提速前与提速后机车发动机的功率之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】列车匀速运动时牵引力 则列车发动机功率 可知发动机功率与速度三次方成正比，即提速前与提速后机车发动机的功率之比 故选B。 6. 某品牌发布的新款手机具有卫星通话功能，是利用“天通一号”系列静止卫星进行信号中转的。如图所示，“天通一号”卫星发射时，先进入近地点为的椭圆轨道运行，再从椭圆轨道远地点变轨至圆形同步轨道。椭圆轨道在远地点处与同步轨道相切。不考虑卫星质量变化，下列说法错误的是（　　） A. 卫星在椭圆轨道运行时，在处的动能大于处的动能 B. 卫星在椭圆轨道运行的周期小于24小时 C. 卫星在椭圆轨道运行时的动能总比其在同步轨道时的动能小 D. 卫星在椭圆轨道运行时的机械能比其在同步轨道时的机械能小 【答案】C 【解析】 【详解】A．卫星在椭圆轨道运行时，卫星从P到Q过程，万有引力对卫星做负功，卫星的动能减小，则卫星在P处的动能大于Q处的动能，故A正确，不符合题意； B．根据开普勒第三定律可知，卫星在椭圆轨道运行的周期小于静止卫星的周期，则卫星在椭圆轨道运行的周期小于24小时，故B正确，不符合题意； C．当卫星在圆轨道上运动时，由万有引力提供向心力，则有 解得 因近地圆轨道的半径小于同步轨道半径，故卫星在近地圆轨道的速度大于在同步轨道的速度；由于卫星从近地圆轨道变轨到椭圆轨道，发动机需在P点点火加速，故卫星在椭圆轨道P处的速度大于卫星在近地圆轨道的线速度，故卫星在椭圆轨道P处的速度大于在同步轨道的速度，所以卫星在椭圆轨道P处的动能大于其在同步轨道时的动能，故C错误，符合题意； D．卫星在椭圆轨道Q处需要点火加速变轨到同步轨道上，卫星的机械能增加，所以卫星在椭圆轨道运行时的机械能比其在同步轨道时的机械能小，故D正确，不符合题意。 本题选错误的，故选C。 7. 某实验兴趣小组对新能源车的加速性能进行探究。他们根据自制的电动模型车模拟汽车启动状态，并且通过传感器，绘制了模型车从开始运动到刚获得最大速度过程中速度的倒数和牵引力F之间的关系图像，如图所示。已知模型车的质量，行驶过程中受到的阻力恒定，整个过程时间持续5s，获得最大速度为4m/s，则下列说法正确的是（ ） A. 模型车受到的阻力大小为1N B. 模型车匀加速运动的时间为2s C. 模型车牵引力的最大功率为6W D. 模型车运动的总位移为14m 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据 可得 结合图线的斜率可得 即模型车的速度从2m/s增加至4m/s的过程中，模型车以恒定的功率行驶，速度最大时合外力为零，即牵引力等于阻力，根据图像可知，在时速度达到最大值，因此有 故A错误； B．由图像可知小车初始牵引力为4N，且匀加速结束时模型车的速度大小，根据牛顿第二定律有 解得加速度 根据匀变速直线运动，速度与时间的关系可得匀加速运动的时间 故B错误； C．根据以上分析可知，模型车牵引力功率最大时即为匀加速结束时获得的功率，可知最大功率为，故C错误； D．根据题意，模型车速度达到最大用时5s，而匀加速阶段用时1s，则可知，模型车以恒定功率运动所需时间，根据动能定理 式中 ， 解得 匀加速阶段位移 故总位移 故D正确。 故选D。 8. 胸怀“国之大者，奔赴星辰大海”，我国祝融号已登陆火星并传回了一组火星上的图像。已知火星的直径大约是地球的一半，质量大约是地球的，则（　　） A. 火星的平均密度大约是地球的 B. 火星的公转周期大约是地球的 C. 火星表面的重力加速度是地球的 D. 火星的第一宇宙速度是地球的 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由密度公式 故火星与地球的密度比为 可知火星的平均密度大约是地球的，故A错误； B．因为本题地球、火星的公转轨道半径未知，故无法求出公转周期关系，故B错误； C．星球表面的万有引力近似等于重力 故星球表面的重力加速度为 故火星与地球的重力加速度比为 故火星表面的重力加速度是地球的。故C正确； D．由，可得第一宇宙速度为 故火星与地球的第一宇宙速度比为 故火星的第一宇宙速度是地球的，故D正确。 故选CD。 9. 从地面竖直向上抛出一物体，其机械能E总等于动能Ek与重力势能Ep之和．取地面为重力势能零点，该物体的E总和Ep随它离开地面的高度h的变化如图所示．重力加速度取10 m/s2．由图中数据可得 A. 物体的质量为2 kg B. h=0时，物体的速率为20 m/s C. h=2 m时，物体的动能Ek=40 J D. 从地面至h=4 m，物体的动能减少100 J 【答案】AD 【解析】 【详解】A．Ep-h图像知其斜率为G，故G= =20N，解得m=2kg，故A正确 B．h=0时，Ep=0，Ek=E机-Ep=100J-0=100J，故=100J，解得：v=10m/s，故B错误； C．h=2m时，Ep=40J，Ek= E机-Ep=90J-40J=50J，故C错误 D．h=0时，Ek=E机-Ep=100J-0=100J，h=4m时，Ek’=E机-Ep=80J-80J=0J，故Ek- Ek’=100J，故D正确 10. 传送带经常用于分拣货物。如图甲为传送带输送机简化模型图，传送带输送机倾角，顺时针匀速转动，在传送带下端点无初速度放入货物。货物从下端点运动到上端点的过程中，其机械能与位移的关系图像（以位置所在水平面为零势能面）如图乙所示。货物视为质点，质量，重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. 货物在传送带上先匀加速再匀减速 B. 货物与传送带间的动摩擦因数 C. 货物从下端点运动到上端点的时间为1.9s D. 传送带输送机因运送该货物而多消耗的电能为46J 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．根据机械能的变化等于除重力或弹力之外的其他力做的功，由受力分析，可知该其他力即为摩擦力，即图像的斜率表示摩擦力，可知在，摩擦力大小为 在以后，图像的斜率变小，则该阶段的摩擦力小于。在初始阶段，货物速度小于传送带速度，则货物所受滑动摩擦力作用，即，且货物在该阶段向上做匀加速直线运动，则有 所以当货物速度等于传送带速度后，货物会和传送带一起匀速运动，此时摩擦力变为静摩擦力，大小为，故货物在传送带上先匀加速再匀速，故A错误； B．在，货物受到滑动摩擦力作用，则有 解得，故B正确； C．由图乙，可知在货物向上做初速度为零的匀加速直线，根据牛顿第二定律有 解得 且货物向上做匀加速直线运动的位移为，根据位移时间公式有 联立解得 货物与传送速度共速的速度为 在以后，图像的斜率为 联立解得 故货物向上做匀速直线运动的位移为 解得 故货物从下端点运动到上端点的时间为，故C正确； D．货物在与传送带共速前，发生的相对位移为 故因摩擦产生的热量为 根据能量守恒可知传送带输送机因运送该货物而多消耗的电能为，故D正确。 故选BCD。 二、实验题 11. 某实验小组用如图甲所示的装置研究平抛运动及其特点，他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开下落. （1）甲实验的现象是小球A、B同时落地，说明______________________； （2）现将A、B球恢复初始状态后，用比较大的力敲击弹性金属片，A球落地点变远，则在落地时的速度____________（填“变大”、“不变”或“变小”）； （3）安装图乙研究平抛运动实验装置时，保证斜槽末端水平，斜槽____________（填“需要”或“不需要”）光滑； （4）然后小明用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹，由于没有记录抛出点，如图丙所示，数据处理时选择A点为坐标原点（0，0），丙图中小方格的边长均为20cm，重力加速度g取10m/s2，则小球平抛初速度的大小为________m/s，小球在B点速度的大小为________m/s。 【答案】（1）小球A在竖直方向的分运动是自由落体运动 （2）变大 （3）不需要 （4） ①. 3 ②. 5 【解析】 【小问1详解】 甲实验时，小球A做平抛运动，小球B做自由落体运动，则实验现象是小球A、B同时落地，说明小球A在竖直方向的分运动是自由落体运动。 【小问2详解】 将A、B球恢复初始状态后，用比较大的力敲击弹性金属片，A球落地点变远，水平速度变大，可下落的高度不变， 由自由落体运动下落时间 可知，则在空中运动的时间不变，落地的竖直速度不变，则落地的速度变大。 【小问3详解】 安装图乙研究平抛运动实验装置时，保证斜槽末端水平，使小球每次都做平抛运动，由于小球每次都是从斜槽上同一位置开始释放，小球在轨道上运动时克服阻力做功都相同，因此斜槽不需要光滑。 【小问4详解】 [1]由题图丙可知，两计数点间，小球在水平方向的位移相等，可知两计数点间的时间间隔相等，小球在竖直方向做自由落体运动，因此由匀变速直线运动的推论 可得 则小球平抛初速度的大小为 [2] 小球在y轴方向由匀变速直线运动在某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，可得小球在B点y轴方向速度的大小为 小球在B点速度的大小为 12. 某同学利用图示的气垫导轨实验装置验证机械能守恒定律，主要实验步骤如下： A．将桌面上的气垫导轨调至水平； B．测出遮光条的宽度d C．将滑块移至图示位置，测出遮光条到光电门的距离l D．由静止释放滑块，读出遮光条通过光电门的遮光时间t E．秤出托盘和砝码总质量，滑块（含遮光条）的质量 已知当地重力加速度为g，回答以下问题（用题中所给的字母表示） （1）遮光条通过光电门时的速度大小为_________； （2）遮光条由静止运动至光电门的过程，系统重力势能减少了_________，遮光条经过光电门时，滑块、托盘和砝码的总动能为_________； （3）通过改变滑块的释放位置，测出多组、数据﹐利用实验数据绘制图像如图。若图中直线的斜率近似等于________，可认为该系统机械能守恒。 【答案】 ①. ②. ③. ④. 【解析】 【详解】（1）[1]小车通过光电门时的速度为 （2）[2]从释放到小车经过光电门，这一过程中，系统重力势能减少量为 [3]从释放到小车经过光电门，这一过程中，系统动能增加量为 （3）[4]改变l，做多组实验，做出如图以l为横坐标。以为纵坐标的图像，若机械能守恒成立有 整理有 可知，若图中直线的斜率近似等于，可认为该系统机械能守恒。 三、解答题 13. 一个质量m=150kg的雪橇，受到与水平方向成斜向右上方的拉力F=500N，在水平地面上向右移动的距离L=5m，，雪橇与地面间的滑动摩擦力f=100N。（sin37°=0.6，cos37°=0.8） （1）拉力所做的功： （2）滑动摩擦力所做的功： （3）力对雪橇做的总功， 【答案】（1）2000J （2）-500J （3）1500J 【解析】 【小问1详解】 拉力F做的功为：WF=FLcos37°=500×5×0.8J=2000J 【小问2详解】 摩擦力做的功为：Wf=fLcos180°=100×5×(-1)J=-500J 【小问3详解】 重力和支持力与位移垂直，两个力做功为0，力对雪橇做的总功为：W= WF + Wf+WG+WN=(2000-500+0+0)J=1500J 14. 如图所示，是竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道，圆弧轨道末端点与水平直轨道相切，一物块（可视为质点）从点由静止开始沿圆弧轨道下滑，最终停在水平直轨道上的点。已知物块的质量，圆弧轨道的半径，点和点间的距离，取重力加速度大小，不计空气阻力。求： （1）物块经过圆弧轨道的点时物块速度大小； （2）物块经过圆弧轨道的点时物块对轨道的压力大小； （3）物块与水平直轨道间的动摩擦因数。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 物块在圆弧轨道上运动，由动能定理有 解得 【小问2详解】 在点，由牛顿第二定律可得 解得 由牛顿第三定律可知，物块对轨道的压力大小为 【小问3详解】 物块从点运动到点的过程中，根据动能定理有 解得 15. 如图所示，传送带左侧的光滑平台上有一根轻弹簧，其左端固定于竖直墙上，原长小于平台长度，右端有一质量为m=1kg的小物块，小物块与弹簧不连接，且在外力作用下压缩弹簧并处于静止状态，已知弹簧储存弹性势能Ep=18J。传送带AB长L=5m，物块与传送带间的动摩擦因数μ1=0.2，与传送带相邻的粗糙水平面BC长s=1.5m，它与物块间的动摩擦因数μ2=0.3，在C点右侧有一半径为R的四分之一光滑竖直圆弧与BC平滑连接。若传送带以v=5m/s的速率顺时针转动，不考虑物块滑上和滑下传送带时的机械能损失，由静止释放小物块，小物块恰能滑到与圆心等高的E点，取g=10m/s2。 （1）小物块到A点的速度大小； （2）求四分之一圆弧的轨道半径R； （3）求小物块最终停下时与C点的距离。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）物块被弹簧弹出，由 可知 （2）由于，故物块滑上传送带后先减速物块与传送带相对滑动过程中，由 解得 ，， 因为，故物块与传送带同速后相对静止，最后物块以5m/s的速度滑上水平面BC，物块滑离传送带后恰到E点，由动能定理可知 代入数据整理可以得到 （3）设物块从E点返回至B点的速度为vB，由 得到 因为，故物块会再次滑上传送带，物块在恒定摩擦力的作用下先减速至0再反向加速，由运动的对称性可知其以相同的速率离开传送带，设最终停在距C点x处，由 得到 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $