精品解析：福建厦门海沧实验中学2024-2025学年高一下学期3月阶段检测物理试题

厦门海沧实验中学2024—2025学年 第二学期高一年段物理学科3月阶段性检测试卷 班级___________姓名___________座号___________ 一、单选题（4*4=16分，只有一项答案符合题目要求） 1. 火箭发射回收是航天技术的一大进步．火箭在返回地面前的某段运动，可看成先匀速后减速的直线运动，最后撞落在地面上．不计火箭质量的变化，则（　　） A. 火箭在匀速下降过程中机械能守恒 B. 火箭在匀速下降过程中机械能不断减小 C. 火箭在减速下降过程中合力做的功，等于火箭机械能的变化 D. 火箭在减速下降过程中处于失重状态 2. 如图，倾角为α的传送带匀速顺时针方向转动，把一个质量为m的小木箱轻放在传送带的底端，小木箱先匀加速后匀速运动到达顶端，上升高度为h,已知传送带长为L，木箱与传送带的动摩擦因数为μ。此运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 摩擦力对小木箱先做正功后做负功 B. 摩擦力对小木箱做功为 μmgLcosα C. 小木箱机械能增加了mgh D. 小木箱机械能增加了mgh＋mv2 3. 汽车发动机通过变速箱将动力传输给运动系统，一般赛车的变速箱有1挡到5挡5个逐次增高的前进挡位，在发动机输出功率不变时，挡位越高车速越快，加大油门可以增大发动机的输出功率。如图所示是赛车越野比赛时正在爬坡的情形，为了能够顺利爬上陡坡，司机应该（　　） A. 拨1挡，减小油门 B. 拨1挡，加大油门 C. 拨5挡，减小油门 D. 拨5挡，加大油门 4. 近日我校中学部举行的精彩的班级篮球赛，吸引了众多同学的关注。如图所示，运动员将质量为m的篮球从h高处出手，进入离地面H高处的篮筐时速度为v。若以出手时位置所在水平面为零势能参考平面，将篮球看成质点，忽略空气阻力，对篮球的下列说法正确的是（　　） A. 进入篮筐时重力势能为mgH B. 在刚出手时动能为 mgH－mgh C. 进入篮筐时机械能为mg（H－h）＋mv2 D. 经过途中P点时的机械能为 mgH＋mv2 二、双项选择题（每题有两个且只有两个选项符合题意，4×6=24分） 5. 如图所示，光滑的固定曲面与光滑的水平面平滑相连，一轻弹簧右端固定，质量为m的小球从高度h处由静止下滑，则（　　） A. 小球与弹簧刚接触时，速度大小为 B. 小球与弹簧接触的过程中，小球的机械能守恒 C. 小球压缩弹簧至最短时，弹簧的弹性势能为mgh D. 小球压缩弹簧至最短时，小球的加速度为0 6. 如图甲所示，物体在水平恒力F作用下沿粗糙水平地面由静止开始运动，在时刻撤去恒力F，物体运动的图像如图乙所示，则（ ） A. 恒力F与摩擦力大小之比为 B. 恒力F与摩擦力大小之比为 C. 3 s内恒力做功与摩擦力做功的绝对值之比为 D. 3 s内恒力做功与摩擦力做功的绝对值之比为 7. 如图所示，质量为30 kg的小朋友从倾角为37°的斜坡高6 m处的A点静止滑下，滑到水平面上后又滑行一段距离才停止。已知小朋友与斜坡、水平面间的动摩擦因数均为0.25，斜坡和水平面连接处平滑，空气阻力不计，g取10 m/s2。由此可知该小朋友（　　） A. 运动过程中最大动能为1800 J B. 运动过程中最大动能为1200 J C. 在水平面上还将滑行了16 m D. 在水平面上还将滑行了18 m 8. 如图所示，固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环，圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接，弹簧的另一端连接在墙上，并且处于原长状态。现让圆环由静止开始下滑，已知弹簧原长为L，圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L(未超过弹性限度)。则在圆环下滑到最大距离的过程中（　　） A. 圆环的机械能不守恒 B. 圆环的机械能不断增大 C. 弹簧弹性势能增加了2mgL D. 圆环重力势能与弹簧弹性势能之和先减小后增大 三、填空题（本题共3题，共9分） 9. 如图所示，质量为m的物体，在与地面斜下成α角的力F的作用下，由静止沿水平方向运动了距离s，物体与地面间的动摩擦因数为μ，拉力F做功为W1，物体动能为Ek1；之后把力F大小不变，方向改成斜上成α角，让物体由静止沿水平方向运动了相同距离s，拉力F做功为W2，物体动能为Ek2，则比较两次运动，W1_____W2，Ek1_____Ek2。(匀选填“＞”“＝”或“＜”) 10. 质量均匀分布、长为l的矩形毛巾挂在水平细杆上，处于静止状态，其底边平行于杆，杆两侧的毛巾长度比为3∶1，与地面的距离为，如图a所示。毛巾质量为m，不计空气阻力，取重力加速度为g。若将杆两侧的毛巾长度比改变为1∶1，如图b所示，则毛巾的重力势能______（选填“增加”或“减少”），毛巾的重力势能变化量的绝对值等于______； 11. 如图（a）所示，一物块以一定初速度沿倾角为30°的固定斜面上滑，运动过程中摩擦力大小f恒定，物块动能Ek与运动路程s的关系如图（b）所示。重力加速度大小取10 m/s2，物块上滑时所受的合外力大小为_______N，物块的质量为_______。 四、实验题 12. 如图所示是“验证动能定理”的实验装置。 （1）该实验过程中操作正确的是______。 A. 先释放小车后接通打点计时器电源 B. 补偿阻力时小车应连接纸带 C. 调节滑轮高度使细绳与长木板平行 （2）补偿阻力后，在小车质量______（填“远大于”或“远小于”）槽码质量时，可以认为细绳拉力近似等于槽码的重力。 （3）经正确操作后获得一条如图所示的纸带，建立以计数点0为坐标原点的x轴，各计数点的位置坐标分别为0、、…、。已知相邻两计数点打点时间间隔为t，则打计数点1时小车速度的表达式______；设该实验中槽码质量为m，小车质量为M，在计数点1和5之间合力对小车做功和小车动能变化之间满足的关系式为______，则可验证动能定理。 13. 图1是某同学验证机械能守恒定律实验装置，提供的器材如下：铁架台、电磁打点计时器、学生电源、导线若干、纸带、重锤、铁夹。当地的重力加速度g取 （1）该同学还应补充的实验器材是___________。 A. 刻度尺 B. 天平 C. 秒表 （2）该同学将打点计时器连接至电源，该电源是___________ A. 低压直流 B. 低压交流 C. 高压直流 D. 高压交流 （3）他又从几条纸带中选择了一条较为理想的纸带，用刻度尺测得各计数点到O点的距离（单位：mm）如图2所示，图中O点是打点计时器打出的第一个点，A、B、C、D、E分别是每打两个点选取的计数点（所用电源的频率为50 Hz）。若重锤的质量为0.05 kg，则重锤从开始下落到打B点时，减少的重力势能是___________J，从重锤下落到打B点时速度是___________m/s。（g取，结果保留2位有效数字）多次实验分析，动能的增加量总是略小于重力势能的减少量，其主要原因是：___________。 四、计算题（本题共3小题，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，答案中必须明确写出数值和单位） 14. 小轿车在平直公路上行驶，额定功率为，汽车行驶过程中所受阻力，汽车的质量。现汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度的大小为，汽车达到额定功率后，保持此功率继续行驶。求： （1）汽车在整个运动过程中所能达到的最大速度； （2）匀加速运动能保持多长时间； 15. 滑板运动是一项惊险刺激的运动，深受青少年的喜爱．如图所示是滑板运动的轨道，AB和CD分别是一段圆弧形轨道，BC是一段长7 m的水平轨道．一运动员从AB轨道上的P点以6 m/s的速度下滑，经BC轨道后冲上CD轨道，到Q点时速度减为零．已知运动员与滑板的总质量为50 kg，h＝1.4 m，H＝1.8 m，不计圆弧轨道上的摩擦和空气阻力(g＝10 m/s2)．求： (1)运动员第一次经过B点、C点时的速度各是多少？ (2)运动员与BC轨道的动摩擦因数． 16. 如图所示，竖直放置的轻弹簧一端固定于水平地面，质量kg的小球在轻弹簧正上方某处静止下落，同时受到一个竖直向上的恒定阻力。以小球开始下落的位置为原点，竖直向下为x轴正方向，取地面为重力势能零势能参考面，在小球下落至最低点的过程中，小球重力势能、弹簧的弹性势能随小球位移变化的关系图线分别如图甲、乙所示，弹簧始终在弹性限度范围内，重力加速度。试求小球： （1）在最低点时的重力势能； （2）在下落过程中受到的阻力大小； （3）下落到最低点过程中的动能最大值。（已知在弹性限度内弹簧弹性势能与弹簧形变量满足：，x为弹簧的形变量） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 厦门海沧实验中学2024—2025学年 第二学期高一年段物理学科3月阶段性检测试卷 班级___________姓名___________座号___________ 一、单选题（4*4=16分，只有一项答案符合题目要求） 1. 火箭发射回收是航天技术的一大进步．火箭在返回地面前的某段运动，可看成先匀速后减速的直线运动，最后撞落在地面上．不计火箭质量的变化，则（　　） A. 火箭在匀速下降过程中机械能守恒 B. 火箭在匀速下降过程中机械能不断减小 C. 火箭在减速下降过程中合力做的功，等于火箭机械能的变化 D. 火箭在减速下降过程中处于失重状态 【答案】B 【解析】 【详解】AB．火箭在匀速下降过程中，其所受阻力与重力等大反向，即除重力对火箭做功外，阻力始终对火箭做负功，因此火箭的机械能不断减小，故A错误，B正确； C．火箭在减速下降过程中，设其所受阻力为，重力为，下降高度为，减速下降的初速度为，末速度为，根据动能定理可得 即合力做的功，等于火箭机动能的变化，故C错误； D．火箭在减速下降过程中，其所受阻力大于重力，合外力与速度方向相反，即加速度与速度方向相反，且加速度向上，因此火箭在减速下降过程中处于超重状态，故D错误。 故选B。 2. 如图，倾角为α的传送带匀速顺时针方向转动，把一个质量为m的小木箱轻放在传送带的底端，小木箱先匀加速后匀速运动到达顶端，上升高度为h,已知传送带长为L，木箱与传送带的动摩擦因数为μ。此运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 摩擦力对小木箱先做正功后做负功 B. 摩擦力对小木箱做功为 μmgLcosα C. 小木箱机械能增加了mgh D. 小木箱机械能增加了mgh＋mv2 【答案】D 【解析】 【详解】A．木箱运动过程中摩擦力与运动方向相同，始终做正功，故A错误； B．共速后，木箱受到的是静摩擦力，不能用滑动摩擦力公式计算做功，故B错误； CD．小木箱重力势能增加了mgh，动能增加了mv2，机械能增加了mgh＋mv2，故C错误、D正确。 故选D。 3. 汽车发动机通过变速箱将动力传输给运动系统，一般赛车的变速箱有1挡到5挡5个逐次增高的前进挡位，在发动机输出功率不变时，挡位越高车速越快，加大油门可以增大发动机的输出功率。如图所示是赛车越野比赛时正在爬坡的情形，为了能够顺利爬上陡坡，司机应该（　　） A. 拨1挡，减小油门 B. 拨1挡，加大油门 C. 拨5挡，减小油门 D. 拨5挡，加大油门 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】赛车爬坡时要克服重力做功，因此需要较大的牵引力，由功率P=Fv得牵引力为 为了能够顺利爬上陡坡，应增大发动机的输出功率和减小速度v，才能获得更大的牵引力F，因此应拨1挡，加大油门。 故选B。 4. 近日我校中学部举行的精彩的班级篮球赛，吸引了众多同学的关注。如图所示，运动员将质量为m的篮球从h高处出手，进入离地面H高处的篮筐时速度为v。若以出手时位置所在水平面为零势能参考平面，将篮球看成质点，忽略空气阻力，对篮球的下列说法正确的是（　　） A. 进入篮筐时重力势能为mgH B. 在刚出手时动能为 mgH－mgh C. 进入篮筐时机械能为mg（H－h）＋mv2 D. 经过途中P点时的机械能为 mgH＋mv2 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于选取出手时位置所在水平面为零势能参考平面，因此当篮球进入篮筐时重力势能为 故A错误； B．篮球被投出后，在进入篮筐的整个运动过程中只有重力做功，设其出手时的动能为，根据动能定理有 解得 故B错误； C．机械能为动能与势能之和，可知篮球进入篮筐时机械能为 故C正确； D．图中P点与篮球进入篮筐时的位置等高，篮球做斜抛运动，根据对称性可知篮球在P点时的速度大小与进入篮筐时的速度大小相同，即动能相同，且等高处重力势能相同，因此篮球在经过P点时的机械能与进入篮筐时的机械能相同，为 故D错误。 故选C。 二、双项选择题（每题有两个且只有两个选项符合题意，4×6=24分） 5. 如图所示，光滑的固定曲面与光滑的水平面平滑相连，一轻弹簧右端固定，质量为m的小球从高度h处由静止下滑，则（　　） A. 小球与弹簧刚接触时，速度大小为 B. 小球与弹簧接触的过程中，小球的机械能守恒 C. 小球压缩弹簧至最短时，弹簧的弹性势能为mgh D. 小球压缩弹簧至最短时，小球的加速度为0 【答案】AC 【解析】 【详解】A．小球与弹簧刚接触时，由机械能守恒 解得速度大小为 选项A正确； B．小球与弹簧接触的过程中，弹簧的弹力对小球做功，则小球的机械能不守恒，选项B错误； C．由能量关系可知，小球压缩弹簧至最短时，重力势能转化为弹簧的弹性势能，则弹簧的弹性势能为mgh，选项C正确； D．小球压缩弹簧至最短时，小球受的合外力等于弹簧的弹力，不为零，则小球的加速度不为0，选项D错误。 故选AC。 6. 如图甲所示，物体在水平恒力F作用下沿粗糙水平地面由静止开始运动，在时刻撤去恒力F，物体运动的图像如图乙所示，则（ ） A. 恒力F与摩擦力大小之比为 B. 恒力F与摩擦力大小之比为 C. 3 s内恒力做功与摩擦力做功的绝对值之比为 D. 3 s内恒力做功与摩擦力做功的绝对值之比为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．由图乙可知，在内，物体加速度大小为 该段时间内，对物体有 在内，物体加速度大小为 该段时间内，对物体有 联立解得，故A错误，B正确； CD．由图乙可知，在内，物体位移大小为 在内，恒力做功的绝对值 在内，物体位移大小为 在内，摩擦力做功的绝对值 联立解得，故C错误，D正确。 故选BD。 7. 如图所示，质量为30 kg的小朋友从倾角为37°的斜坡高6 m处的A点静止滑下，滑到水平面上后又滑行一段距离才停止。已知小朋友与斜坡、水平面间的动摩擦因数均为0.25，斜坡和水平面连接处平滑，空气阻力不计，g取10 m/s2。由此可知该小朋友（　　） A. 运动过程中最大动能为1800 J B. 运动过程中最大动能为1200 J C. 在水平面上还将滑行了16 m D. 在水平面上还将滑行了18 m 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．根据题意，小朋友从斜坡上静止滑下，可知在斜坡上小朋友做加速运动，而在水平面上小朋友做减速运动，由此可知小朋友在斜坡底端时速度最大，动能最大，在小朋友从静止滑下到到达斜坡底端的过程中，对小朋友由动能定理有 解得 故A错误，B正确； CD．在水平面上滑行过程中由动能定理有 解得 故C正确，D错误。 故选BC。 8. 如图所示，固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环，圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接，弹簧的另一端连接在墙上，并且处于原长状态。现让圆环由静止开始下滑，已知弹簧原长为L，圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L(未超过弹性限度)。则在圆环下滑到最大距离的过程中（　　） A. 圆环的机械能不守恒 B. 圆环的机械能不断增大 C. 弹簧弹性势能增加了2mgL D. 圆环重力势能与弹簧弹性势能之和先减小后增大 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．在圆环下滑到最大距离的过程中，弹簧的弹力对圆环做负功，则圆环的机械能不断减小，选项A正确，B错误； C．在圆环下滑到最大距离的过程中，圆环下落的高度为 由能量关系可知弹簧弹性势能增加了 选项C错误； D．在圆环下滑到最大距离的过程中，圆环的动能、重力势能以及弹簧的弹性势能三者之和守恒，而圆环的动能先增加后减小，可知圆环重力势能与弹簧弹性势能之和先减小后增大，选项D正确。 故选AD。 三、填空题（本题共3题，共9分） 9. 如图所示，质量为m的物体，在与地面斜下成α角的力F的作用下，由静止沿水平方向运动了距离s，物体与地面间的动摩擦因数为μ，拉力F做功为W1，物体动能为Ek1；之后把力F大小不变，方向改成斜上成α角，让物体由静止沿水平方向运动了相同距离s，拉力F做功为W2，物体动能为Ek2，则比较两次运动，W1_____W2，Ek1_____Ek2。(匀选填“＞”“＝”或“＜”) 【答案】 ①. = ②. ＜ 【解析】 【详解】[1]由功的概念可知 则 [2]根据动能定理，第一次动能 其中 第二次动能 其中 因 则 10. 质量均匀分布、长为l的矩形毛巾挂在水平细杆上，处于静止状态，其底边平行于杆，杆两侧的毛巾长度比为3∶1，与地面的距离为，如图a所示。毛巾质量为m，不计空气阻力，取重力加速度为g。若将杆两侧的毛巾长度比改变为1∶1，如图b所示，则毛巾的重力势能______（选填“增加”或“减少”），毛巾的重力势能变化量的绝对值等于______； 【答案】 ①. 增加 ②. 【解析】 【详解】[1]毛巾从图a到图b，相当于较长的一侧最下面部分毛巾重心位置上升，故毛巾的重力势能增加。 [2]由图a位置变到图b位置，毛巾的重力势能变化量等于下面的四分之一块毛巾上升增加的重力势能，所以 11. 如图（a）所示，一物块以一定初速度沿倾角为30°的固定斜面上滑，运动过程中摩擦力大小f恒定，物块动能Ek与运动路程s的关系如图（b）所示。重力加速度大小取10 m/s2，物块上滑时所受的合外力大小为_______N，物块的质量为_______。 【答案】 ①. 4 ②. 0.7kg 【解析】 【详解】[1]根据图（b）可知，物块沿斜面上滑10m时其动能减为零，对该过程由动能定理有 式中 ， 解得 [2]对物块从速度减为零到返回斜面底端的过程右动能定理有 根据图（b）可知 解得 上滑过程中 下滑过程中 两式联立解得 四、实验题 12. 如图所示是“验证动能定理”的实验装置。 （1）该实验过程中操作正确的是______。 A. 先释放小车后接通打点计时器电源 B. 补偿阻力时小车应连接纸带 C. 调节滑轮高度使细绳与长木板平行 （2）补偿阻力后，在小车质量______（填“远大于”或“远小于”）槽码质量时，可以认为细绳拉力近似等于槽码的重力。 （3）经正确操作后获得一条如图所示的纸带，建立以计数点0为坐标原点的x轴，各计数点的位置坐标分别为0、、…、。已知相邻两计数点打点时间间隔为t，则打计数点1时小车速度的表达式______；设该实验中槽码质量为m，小车质量为M，在计数点1和5之间合力对小车做功和小车动能变化之间满足的关系式为______，则可验证动能定理。 【答案】（1）BC （2）远大于 （3） ①. ②. 【解析】 【详解】（1）A．由于小车速度较快，且运动距离有限，打出的纸带长度也有限，为了能在长度有限的纸带上尽可能多地获取间距适当的数据点，实验时应先接通打点计时器电源，等打点计时器工作稳定后释放小车，故A错误； B．补偿阻力时小车需要连接纸带，一方面是需要连同纸带所受的阻力一并平衡，另外一方面是通过纸带上的点间距判断小车是否在长木板上做匀速直线运动，故B正确； C．为使小车所受拉力与速度同向，应调节滑轮高度使细绳与长木板平行，故C正确。 故选BC。 （2）设小车质量为M，槽码质量为m。对小车和槽码分析可得 整理得 由此可知在小车质量远大于槽码质量时，可以认为细绳拉力近似等于槽码的重力。 （3）[1][2]根据题意小车做匀变速直线运动，一段时间内中间时刻的速度等于该段时间内的平均速度，则有 根据动能定理有 13. 图1是某同学验证机械能守恒定律实验装置，提供的器材如下：铁架台、电磁打点计时器、学生电源、导线若干、纸带、重锤、铁夹。当地的重力加速度g取 （1）该同学还应补充的实验器材是___________。 A. 刻度尺 B. 天平 C. 秒表 （2）该同学将打点计时器连接至电源，该电源是___________ A. 低压直流 B. 低压交流 C. 高压直流 D. 高压交流 （3）他又从几条纸带中选择了一条较为理想的纸带，用刻度尺测得各计数点到O点的距离（单位：mm）如图2所示，图中O点是打点计时器打出的第一个点，A、B、C、D、E分别是每打两个点选取的计数点（所用电源的频率为50 Hz）。若重锤的质量为0.05 kg，则重锤从开始下落到打B点时，减少的重力势能是___________J，从重锤下落到打B点时速度是___________m/s。（g取，结果保留2位有效数字）多次实验分析，动能的增加量总是略小于重力势能的减少量，其主要原因是：___________。 【答案】（1）A （2）B （3） ①. ②. 1.9 ③. 空气阻力或纸带摩擦 【解析】 【小问1详解】 A．实验中要用刻度尺测量高度，故A正确； B．根据可知，由于验证的关系式两边都有质量m，则不需要天平测量质量，故B错误； C．打点计时器本身就是计时仪器，则也不需要秒表，故C错误。 故选A。 【小问2详解】 实验使用的是电磁打点计时器，则所需电源是低压交流电源。 故选B。 【小问3详解】 [1]重锤从开始下落到打B点时，减少的重力势能是 [2]从重锤下落到打B点时速度是 [3]多次实验分析，动能的增加量总是略小于重力势能的减少量，其主要原因是：空气阻力或纸带摩擦。 四、计算题（本题共3小题，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，答案中必须明确写出数值和单位） 14. 小轿车在平直公路上行驶，额定功率为，汽车行驶过程中所受阻力，汽车的质量。现汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度的大小为，汽车达到额定功率后，保持此功率继续行驶。求： （1）汽车在整个运动过程中所能达到的最大速度； （2）匀加速运动能保持多长时间； 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 当牵引力等于阻力时，汽车速度最大，则最大速度 【小问2详解】 汽车匀加速结束时功率达到，设匀加速运动能保持t时间，根据牛顿第二定律有 代入数据，解得 15. 滑板运动是一项惊险刺激的运动，深受青少年的喜爱．如图所示是滑板运动的轨道，AB和CD分别是一段圆弧形轨道，BC是一段长7 m的水平轨道．一运动员从AB轨道上的P点以6 m/s的速度下滑，经BC轨道后冲上CD轨道，到Q点时速度减为零．已知运动员与滑板的总质量为50 kg，h＝1.4 m，H＝1.8 m，不计圆弧轨道上的摩擦和空气阻力(g＝10 m/s2)．求： (1)运动员第一次经过B点、C点时的速度各是多少？ (2)运动员与BC轨道的动摩擦因数． 【答案】(1)8 m/s　6 m/s　(2)0.2 【解析】 【详解】(1)以水平轨道为零势能面，从P点到B点， 根据机械能守恒定律有 代入数据解得：vB＝8 m/s． 从C点到Q点，根据机械能守恒定律有： 代入数据解得：vC＝6 m/s． (2)从B到C由动能定理得－μmglBC＝ 代入数据解得：μ＝0.2． 16. 如图所示，竖直放置的轻弹簧一端固定于水平地面，质量kg的小球在轻弹簧正上方某处静止下落，同时受到一个竖直向上的恒定阻力。以小球开始下落的位置为原点，竖直向下为x轴正方向，取地面为重力势能零势能参考面，在小球下落至最低点的过程中，小球重力势能、弹簧的弹性势能随小球位移变化的关系图线分别如图甲、乙所示，弹簧始终在弹性限度范围内，重力加速度。试求小球： （1）在最低点时的重力势能； （2）在下落过程中受到的阻力大小； （3）下落到最低点过程中的动能最大值。（已知在弹性限度内弹簧弹性势能与弹簧形变量满足：，x为弹簧的形变量） 【答案】（1）5J；（2）2N；（3）1.44J 【解析】 【详解】（1）根据图像可知 根据图像可以解得起点离地高度 h0=1m 下降到最低点位移为 x0=0.5m 所以最低点的重力势能 解得 （2）从小球开始下落至最低点的过程中用能量守恒可得 其中 ，， 解得 f=2N （3）由图可知最大弹性势能 根据题意有 其中 解得 小球下落到最低点的过程中动能的最大值为a=0的时候，此时有 解得 可知小球从开始到下落到v最大的时有 根据动能定理有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $