上海市莘庄中学2025-2026学年高一下学期期末物理试卷

**基本信息** 立足高一（下）核心知识，以曲线运动、机械能、电场、天体运动为主体，融合静电除尘、月球车等真实情境，通过基础辨析、实验探究与综合计算，考查物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|8/24|曲线运动、平抛运动、圆周运动|基础概念辨析，如曲线运动速度变化、平抛运动时间决定因素| |多选题|5/20|库仑力、电场运动、机械能守恒|情境分析，如带电粒子轨迹判断、弹簧系统机械能讨论| |填空题|3/20|万有引力常量、功率计算、卫星能量|公式应用与单位推导，如万有引力常量单位、卫星动能计算| |实验题|2/15|向心力、机械能守恒探究|实验原理与误差分析，如遮光片测角速度、机械能守恒验证| |计算题|2/21|库仑力平衡、多过程机械能|综合建模，如带电小球平衡分析、娱乐设施平抛与圆周运动结合|

2025-2026学年上海市闵行区莘庄中学高一（下）期末物理试卷 一、单选题：本大题共8小题，共24分。 1.做曲线运动的物体，在运动过程中一定变化的是(    ) A. 速率 B. 速度 C. 速度的变化率 D. 合外力 2.在平坦的垒球运动场上，击球手挥动球棒将垒球水平击出，垒球飞行一段时间后落地。若不计空气阻力，则(    ) A. 垒球落地时瞬时速度的大小仅由初速度决定 B. 垒球落地时瞬时速度的方向仅由击球点离地面的高度决定 C. 垒球在空中运动的水平位移仅由初速度决定 D. 垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定 3.如图所示的皮带传动装置，主动轮上两轮的半径分别为3r和r，从动轮的半径为2r，A、B、C分别为轮缘上的三点，设皮带不打滑，则以下比例正确的是(    ) A. A、C两点的角速度之比：：2 B. B、C两点的线速度大小之比：：2 C. A、B三点的加速度之比：：1 D. A、C三点的加速度之比：：1 4.地球和哈雷彗星绕太阳运行的轨迹如图所示，彗星从a运行到b、从c运行到d的过程中，与太阳连线扫过的面积分别为和，且。彗星在近日点与太阳中心的距离约为地球公转轨道半径的倍，则彗星(    ) A. 在近日点的速度小于地球的速度 B. 从b运行到c的过程中动能先增大后减小 C. 从a运行到b的时间大于从c运行到d的时间 D. 在近日点加速度约为地球的加速度的倍 5.一滑块在水平地面上沿直线滑行，时其速度为从此刻开始滑块运动方向上再施加一水平面作用F，力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图a和图b所示．设在第1秒内、第2秒内、第3秒内力F对滑块做的功分别为、、，则以下关系正确的是(    ) A. B. C. D. 6.a、b、c三球自同一高度以相同速率抛出，a球竖直上抛，b球水平抛出，c球竖直下抛。设三球落地时的速率分别为、、。不计空气阻力，则(    ) A. B. C. D. 7.右图为静电除尘示意图，m、n为金属管内两点．在P、Q两点加高电压时，金属管内空气电离．电离出来的电子在电场力的作用下，遇到烟气中的煤粉，使煤粉带负电，导致煤粉被吸附到管壁上，排除的烟就清洁了．就此示意图，下列说法正确的是(    ) A. Q 接电源的正极，且电场强度  B. Q 接电源的正极，且电场强度  C. P 接电源的正极，且电场强度  D. P 接电源的正极，且电场强度  8.如图所示，沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔A、B和假想有一列车沿AC方向以接近光速行驶，当铁塔B发出一个闪光，列车上的观测者测定A、C两塔被照亮的顺序是(    ) A. 同时被照亮 B. A先被照亮 C. C先被照亮 D. 无法判断 二、多选题：本大题共5小题，共20分。 9.两个半径、材料完全相同的金属小球，所带电荷量之比为3：5，间距为r，把两球相互接触后再放回原来的位置上，则此时的库仑力与原来库仑力之比可能是(    ) A. 15：16 B. 16：15 C. 1：15 D. 15：1 10.一带电粒子从电场中的A点运动到B点，轨迹如图中虚线所示．不计粒子所受重力，则(    ) A. 粒子带正电 B. 粒子加速度逐渐减小 C. A点的速度大于B点的速度 D. 粒子的初速度不为零 11.一轻质弹簧，固定于天花板上的O点处，原长为L，如图所示，一个质量为m的物块从A点竖直向上抛出，以速度v与弹簧在B点相接触，然后向上压缩弹簧，到C点时物块速度为零，在此过程中无机械能损失，则下列说法正确的是(    ) A. 由A到C的过程中，物块的动能和重力势能之和保持不变 B. 由B到C的过程中，系统的弹性势能和动能之和逐渐减小 C. 由A到C的过程中，物块的机械能守恒 D. 由B到C的过程中，物块与弹簧组成的系统机械能守恒 12.如图甲所示，倾角为的斜面足够长，质量为m的物块受沿斜面向上的拉力F作用，静止在斜面中点O处，现改变拉力F的大小方向始终沿斜面向上，物块由静止开始沿斜面向下运动，运动过程中物块的机械能E随离开O点的位移变化关系如图乙所示，其中过程的图线为曲线，过程的图线为直线，物块与斜面间动摩擦因数为。物块从开始运动到位移为的过程中(    ) A. 过程物块的加速度在不断变大 B. 物块减少的机械能小于减少的重力势能 C. 物块减少的机械能等于物块克服摩擦力做的功 D. 物块减少的机械能等于物块克服合力做的功 13.为登月探测月球，上海航天局研制了“月球车”。某探究性学习小组对“月球车”的性能进行研究．他们让“月球车”在水平地面上由静止开始运动，并将“月球车”运动的全过程记录下来，通过数据处理得到如图所示的图象，已知段为过原点的倾斜直线；内“月球车”牵引力的功率保持不变，且；段为平行于横轴的直线；在10s末停止遥控，让“月球车”自由滑行，整个过程中“月球车”受到的阻力大小不变。下列说法正确的是(    ) A. 月球车受到的阻力为200N B. 月球车的质量为100kg C. 月球车在内运动的路程为 D. 全过程牵引力对月球车做的总功为 三、填空题：本大题共3小题，共20分。 14.           通过扭秤实验测得了万有引力常量G；试根据公式，用基本单位表示万有引力常量G的单位：           。 15.一个质量为的物体做初速度为零的匀加速直线运动，其位移x与时间t的关系是单位：，则该物体运动到3s末时，物体所受合外力的瞬时功率是        W，前4s合外力的平均功率是        W。 16.已知：重力势能实际上是万有引力势能地面附近的近似表达式，其更精确的表达式应为，式中的G为万有引力常量，M为地球质量，m为物体的质量，v为物体到地心的距离，并以无限远处的引力势能为零势能面。 现有一质量为m的地球卫星，在离地面高度为h处绕地球做匀速圆周运动。已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，地球质量未知，卫星做匀速圆周运动的动能为            ；若要使卫星能依靠惯性飞离地球飞到引力势能为零的地方，则卫星在该位置的初速度应不低于            。以无穷远处为零势能面，答案均用题干字母表示 四、实验题：本大题共2小题，共15分。 17.为“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”，某实验小组通过如图甲所示装置进行实验。滑块套在水平杆上，随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器通过细绳连接滑块，用来测量向心力F的大小。滑块上固定一遮光片，宽度为d，光电门可以记录遮光片通过的时间，测得旋转半径为r。滑块绕杆做匀速圆周运动，每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力F和角速度的数据。 为了探究向心力与角速度的关系，需要控制        保持不变，某次旋转过程中遮光片经过光电门时的遮光时间为，则角速度        ； 以F为纵坐标，以为横坐标可在坐标纸中描出数据点作一条如图乙所示直线，直线不过坐标原点的原因是        。 18.如图1为“验证机械能守恒定律”的实验装置，本装置中，光电门传感器固定在摆锤上。A、B是固定在不同位置的两个挡光片，以最低点C作为零势能点。 已知挡光片宽度为d，摆锤通过某个挡光片的挡光时间为，则摆锤经过挡光片时的速度大小为        。 已知A、B两个挡光片与最低点C的高度差分别为、，实验测得摆锤经过A、B时的速度分别为、，重力加速度为g。为了证明摆锤在A、B两点的机械能相等，需要得到的关系式是        用给定的符号表示。 以摆锤所在位置到最低点的高度h为横坐标，摆锤速度为v，以为纵坐标。若摆动过程中机械能守恒，作出的图线应是图2中的        。 五、计算题：本大题共2小题，共21分。 19.如图所示，将一质量为m的带电小球A用长为l的绝缘细线系在O点。在O点的正下力用绝缘柄固定一带电小球两球均可看成点电荷。当细线与竖直方向夹角为时，球A静止，此时A、B两球处于同一高度。已知B球带正电，带电量为，静电力常量为k，重力加速度为g。 判断A球的电性，并画出其受力示意图； 求A球所带电量； 若支持B球的绝缘柄漏电，B球电荷量逐渐减小，那么该过程中细线的拉力如何变化？请说明原因。 20.图是某公园设计的一种惊险刺激的娱乐设施的简化图，除倾斜轨道AB段粗糙外，娱乐设施的其余轨道均光滑。根据设计要求，在竖直圆形轨道最高点安装一个压力传感器，测试挑战者对轨道的压力，并通过计算机显示出来。一质量的挑战者由静止沿倾斜轨道滑下，然后无能量损失的经水平轨道进入竖直圆形轨道，测得挑战者到达圆形轨道最高点时刚好对轨道无压力，离开圆形轨道后继续在水平直轨道上运动到D点，之后挑战越过壕沟比赛。已知挑战者与倾斜轨道间的动摩擦因数，图中，，，，，重力加速度。 通过计算判断挑战者能否越过壕沟； 求挑战者在倾斜轨道上滑行的距离。计算结果保留三位有效数字 答案和解析 1.【答案】B  【解析】解：A、匀速圆周运动是曲线运动，它的速度大小是不变的，即速率是不变的，故A错误； B、物体既然做曲线运动，那么它的速度方向肯定是不断变化的，所以速度一定在变化，故B正确． B、速度的变化率即为加速度，平抛运动也是曲线运动，但是它的合力为重力，加速度是重力加速度，都是不变的，故CD错误． 故选： 既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，它的速度肯定是变化的； 而匀速圆周运动的速率是不变的，平抛运动的合力、加速度是不变的． 曲线运动不能只想着匀速圆周运动，平抛也是曲线运动的一种，在做题时一定要考虑全面． 2.【答案】D  【解析】解：A、垒球做平抛运动，落地时的瞬时速度的大小为，，所以垒球落地时瞬时速度的大小即与初速度有关，也与高度有关，所以A错误。 B、垒球落地时瞬时速度的方向，时间，所以，所以垒球落地时瞬时速度的方向与击球点离地面的高度和球的初速度都有关，所以B错误。 C、垒球在空中运动的水平位移，所以垒球在空中运动的水平位移与击球点离地面的高度和球的初速度都有关，所以C错误。 D、垒球在空中运动的时间，所以垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定，所以D正确。 故选：D。 物体做平抛运动，我们可以把平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动来求解，两个方向上运动的时间相同。 本题就是对平抛运动规律的考查，平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动来求解。 3.【答案】D  【解析】解：AB、两点的轮子通过皮带连接，故：：1，A、B两点同轴，故：：1，而：：：1：2，角速度与半径的关系， 故：：：1：1，：：：2：1，则：：1，：：1，故AB错误； CD、加速度与角速度的关系有，所以加速度的关系为：：：2：1，：：1，：：1，故D正确，C错误。 故选：D。 靠传送带传动的两个轮子边缘上各点的线速度大小相等，共轴转动的各点，角速度相等，B点和C点具有相同的线速度，A点和B点具有相同的角速度。根据，求出三点的角速度之比和线速度之比，根据求解加速度之比。 解决本题的关键掌握靠传送带传动的点，线速度大小相等，共轴的点，角速度相等。要根据相等的条件，灵活选择公式的形式，知道向心加速度，这个公式用得少，本题用来解题比较简洁。 4.【答案】C  【解析】解：A、假设彗星以绕太阳做匀速圆周运动为轨道1速度为，地球绕太阳做圆周运动为轨道3环绕速度为，根据高轨低速的推论，可知，如果彗星从轨道1变为原本的椭圆轨道设为轨道，要做离心运动，需要在近地点瞬间加速，则彗星在原本椭圆轨道近日点的速度，，综上所述，，即彗星在近日点的速度大于地球的速度，故A错误；  B、彗星从b运行到c的过程中，万有引力一直做负功，动能一直减小，故B错误；  C、根据开普勒第二定律，可知彗星从a运行到b的时间大于从c到a的运行时间，故C正确；  D、对于地球绕太阳的匀速圆周运动，设环绕半径为r，根据牛顿第二定律，解得；对于彗星在近日点，根据牛顿第二第二定律有，解得，故D错误。  故选：C。 根据高轨低速大周期的二级结论分析；根据万有引力做功情况分析；根据开普勒第二定律分析；根据牛顿第二定律分析。 本题考查了万有引力定律和开普勒定律在天体运动中的应用问题，记住二级结论高轨低速大周期可以快速判断。 5.【答案】B  【解析】解：由速度图象可知，第1s、2s、3s内的位移分别为、、1m，由图象及功的公式可求知：，，故本题中ACD错，B正确。 故选：B。 根据功的公式可知，知道F的大小，再求得各自时间段内物体的位移即可求得力F做功的多少． 本题考查的是学生对功的理解，根据功的定义可以分析做功的情况． 6.【答案】A  【解析】解：三个小球抛出时速率相等，落地时下落高度差相等，根据动能定理有，可得，与小球质量、抛出时的速度方向无关，所以，故A正确，故BCD错误。 故选：A。 通过机械能守恒定律分析三球落地时的速率。由于三球自同一高度抛出，且只有重力做功，机械能守恒；结合初速率相同、初始高度相同，判断落地时的动能，进而确定速率关系。 本题只有重力做功，可根据动能定理求解末速度大小，无需求解复杂的运动过程。 7.【答案】B  【解析】解：管内接通静电高压时，管内存在强电场，它使空气电离而产生阴离子和阳离子。负离子在电场力的作用下，向正极移动时，碰到烟尘微粒使它带负电。所以金属管Q应接高压电源的正极，金属丝P接负极。构成类似于点电荷的辐向电场，所以越靠近金属丝的电场强度越强，故A错误，CD也错误，B正确， 故选：B。 从静电除尘的原理出发即可解题．当管内接通静电高压时，管内存在强电场，它使空气电离而产生阴离子和阳离子．负离子在电场力的作用下，向正极移动时，碰到烟尘微粒使它带负电．因此，带电尘粒在电场力的作用下，向管壁移动，并附在管壁上，这样，消除了烟尘中的尘粒． 本题考查了静电在实际生产中的应用，要求同学们熟练掌握静电的防止与应用的具体实例． 8.【答案】C  【解析】解：列车上的观察者看到的是由B出发后经过A和C反射的光，由于列车在这段时间内向C运动靠近C，而远离A，所以C的反射光先到达列车上的观察者，看到C先被照亮。 故选：C。 9.【答案】BC  【解析】解：两个金属小球所带电荷量之比为3：5，设，，则有： 当两相同金属小球带同种电荷时，两者相互接触后再放回原来的位置上，它们的电荷量变为：，，所以库仑力是： 此时的库仑力与原来库仑力之比：：：15； 当两相同金属小球带异种电荷时，两者相互接触后再放回原来的位置上，它们的电荷量是先中和后平分，它们的电荷量变为， 所以库仑力是：，此时的库仑力与原来库仑力之比：：：15 综上所述，故BC正确，AD错误。 故选：BC。 两电荷间存在库仑力，其大小可由库仑定律求出。当两电荷相互接触后再放回原处，电荷量可能相互中和后平分，也可能相加再平分，根据库仑定律进行解答。 解决本题的关键掌握库仑定律的公式，注意两个金属小球可能带同种电荷，可能带异种电荷。 10.【答案】BCD  【解析】解：A、由运动与力关系可知，电场力方向与速度方向分居在运动轨迹两边，且电场力偏向轨迹的内侧，故在A点电场力沿电场线向左，电场的方向向右，电场力的方向与电场方向相反，故粒子带负电，故A错误； B、根据电场线的疏密可知，A的电场强度大B点的电场强度，所以粒子在A点的电场力大B点的电场力， 根据牛顿第二定律可知，粒子在A点的加速度大B点的加速度，即粒子的加速度逐渐减小，故B正确； C、电场力方向与速度方向分居在运动轨迹两边，且电场力偏向轨迹的内侧，故粒子从A到B电场力做负功，所以动能减小，即速度不断减小。所以A点的速度大于B点的速度，故C正确； D、若在A点的初速度为零，在电场力作用下，粒子将逆着电场线运动，故粒子的初速度不为零，故D正确。 故选：BCD。 电场线的疏密表示电场强度的强弱，电场线某点的切线方向表示电场强度的方向．不计重力的粒子在电场力作用下从A到B，由运动与力关系可知，电场力方向与速度方向分居在运动轨迹两边，且电场力偏向轨迹的内侧．沿着电场线的方向电势降低的．因此可作出A、B点的等势点要同在一根电场线，接着沿着电场线去判定． 电场线虽然不存在，但可形象来描述电场的分布．对于本题关键是根据运动轨迹来判定电场力方向，由曲线运动条件可知合力偏向曲线内侧．根据电场力来确定电场力做功的正负，判定动能增加与否，从确定速度大小． 11.【答案】BD  【解析】解：物块由A到C的过程中，系统机械能守恒，动能、重力势能、弹性势能之和不变，因弹性势能增大，所以物块和弹簧的动能和重力势能之和减小，故AC错误； 物块由B到C的过程中，系统机械能守恒，因重力势能增大，故弹性势能与动能之和减小，故BD正确； 故选：BD。 根据物块由A到C的过程中，系统机械能守恒，动能、重力势能、弹性势能之和不变，结合物块由B到C的过程中，系统机械能守恒分析求解。 本题考查了机械能以及动能定理相关知识，理解不同物体在不同状态下的受力和运动状态，合理使用功能关系是解决此类问题的关键。 12.【答案】AD  【解析】解：BC、物块向下运动的过程中，重力做正功，拉力与摩擦力做负功，物块减少的机械能等于它克服拉力与摩擦力做功之和，故BC错误； D、过程由动能定理可知 由题意知，而减少的重力势能等于重力做功，所以物块减少的机械能小于减少的重力势能，故D项正确； A、由题图乙可知，过程图线的斜率逐渐减小，而，所以减小，物块受到的合力增大，由牛顿第二定律可知，物块的加速度增大，故A正确。 故选：AD。 依据机械能-位移图像斜率与除重力外其他力合力关系来分析合外力变化，进而判断加速度；根据功能关系明确机械能减少量与各力做功关系，以及与重力势能减少量的大小关系。 本题将运动学中的加速度与功能关系相结合，通过图像形式考查对物理概念和规律的理解与运用，有一定综合性和思维深度。 13.【答案】ABD  【解析】解：A、当牵引力等于阻力时，速度达到最大，则，故A正确；  B、在内，月球车的加速度大小为，根据牛顿第二定律可得，解得，故B正确；  C、在时，达到额定功率，则，根据牛顿第二定律可得：，解得，故  在内运动过程中，根据动能定理可得：，解得，故C错误；  D、前内通过的位移为，牵引力做功为  在内牵引力做功为，故全过程牵引力对月球车做的总功为，故D正确；  故选：ABD 当牵引力等于阻力时，速度达到最大，根据求得受到的阻力，在撤去牵引力后，在图像中，图像的斜率表示加速度，根据牛顿第二定律求得质量，在时刻达到额定功率，根据求得牵引力，结合牛顿第二定律求得加速度，由速度-时间公式求得匀加速时间，在在内运动过程中，根据动能定理求得通过的位移，根据动能定理求得牵引力所做的总功。 本题首先考查理解速度图象的能力，其次考查根据图象的信息研究物体运动情况，应用动能定理求解变速运动中变力做功的能力． 14.【答案】卡文迪什   【解析】解：卡文迪什通过扭秤实验测得了万有引力常量G，根据公式，得，用基本单位表示万有引力常量G的单位为。  故答案为：卡文迪什，。 根据力学单位和单位制知识结合卡文迪什测量万有引力常量G的物理事实分析解答。 考查物理学史和力学单位和单位制知识，理解单位制的意义，属于较低难度考题。 15.【答案】 1   【解析】解：将与匀加速位移公式对比，可得，解得加速度；根据牛顿第二定律，代入已知质量与加速度， 合外力，在3s末的速度为，解得，所以物体所受合外力的瞬时功率，解得。 将已知时间代入位移关系式，可得4秒内位移，由功的公式，代入合外力与位移，合外力做功； 由平均功率公式，代入总功与已知运动时间，平均功率。 故答案为：；1 根据匀变速直线运动的位移-时间公式，求出初速度和加速度，然后再根据速度公式求出3s末的速度，根据牛顿第二定律求出合外力，根据求合外力的瞬时功率，平均功率等于力做的总功除以做功所用总时间。 本题结合匀变速直线运动公式、牛顿第二定律、功与平均功率综合计算，关键是通过位移表达式直接读出加速度，区分平均功率与瞬时功率的计算方法，属于力学基础综合计算题。 16.【答案】   【解析】解：在地球表面，物体的重力与地球对物体的万有引力大小相等，即，可得黄金代换式。卫星距离地面高度为h，则卫星做圆周运动的轨道到地心的距离；地球对卫星的万有引力提供卫星匀速圆周运动所需向心力，有。结合动能，可得卫星做匀速圆周运动的动能。  题目规定无穷远处引力势能为零，引力势能表达式为，卫星初始位置总机械能等于动能与引力势能之和，即。若卫星仅依靠惯性恰好飞到引力势能为零的无穷远处，此时卫星末动能与末引力势能均为0，全过程只有万有引力做功，系统机械能守恒，有，可得卫星飞离地球所需的最小初速度。  故答案为：，。 利用地球表面重力等于万有引力推导出黄金代换式，以地心为圆心确定卫星轨道半径，由万有引力提供向心力联立动能公式推导出卫星在轨动能；结合题目给出的引力势能表达式，利用卫星恰好脱离地球到无穷远时末动能、势能均为0，根据系统机械能守恒列式，代入黄金代换式得到卫星最小初速度。 本题考查万有引力黄金代换、万有引力提供圆周运动向心力、动能计算公式、引力势能表达式、引力场中系统机械能守恒与卫星逃逸临界问题，属于天体力学引力势能综合计算题。 17.【答案】滑块做匀速圆周运动的半径 滑块受到摩擦力作用   【解析】解：为了探究向心力与角速度的关系，需要控制滑块做匀速圆周运动的半径不变； 遮光片经过光电门时的速度 根据线速度与角速度的关系，则角速度 根据向心力公式 联立解得 以F为纵坐标，以为横坐标可在坐标纸中描出数据点作一条如图乙所示直线，直线不过坐标原点的原因是滑块受到摩擦力作用。 故答案为：滑块做匀速圆周运动的半径；；滑块受到摩擦力作用。 根据控制变量法分析作答；根据极短时间内的平均速度求解滑块通过光电门的瞬时速度，根据线速度与角速度的关系求解作答； 根据向心力公式求解函数，结合图像纵截距的含义进行分析。 本题主要考查了探究圆周运动的相关参数问题的实验，要明确实验原理，掌握线速度与角速度的关系，掌握牛顿第二定律的运用。 18.【答案】 D   【解析】解：根据光电门测速原理可得摆锤经过挡光片时的速度大小为：； 根据题意，若A、B两点的机械能相等，则有： 可得需要得到的关系式是：； 根据题意，设摆锤初始状态的机械能为E，若摆动过程中机械能守恒，则有： 整理可得： 可知图像为纵截距大于零，斜率为负值的直线，故ABC错误，D正确。 故选：D。 故答案为：；；。 根据光电门测速原理求得摆锤经过挡光片时的速度大小； 依据题意，根据机械能守恒定律求得需要得到的关系式； 根据题意，根据机械能守恒定律得到图像的解析式。 本题考查了验证机械能守恒定律的实验。掌握动能与重力势能的表达式，掌握应用图像处理数据的方法。 19.【答案】小球A带正电，受力情况如图所示：   A的电荷量为  若支持B球的绝缘柄漏电，B球电荷量逐渐减小，那么该过程中细线的拉力不变；作出力的分析图，利用平行四边形法则进行力的合成，根据力的三角形和边的三角形相似进行分析  【解析】解：小球A受重力、绳子的拉力和B球的斥力，故A带正电；受力情况如图所示： 根据平衡可知，A球受到水平向左的库仑力为： 根据库仑定律得： 解得：； 以小球为研究对象，球受到重力G，A的斥力和线的拉力三个力作用，作出力图，如图： 作出、的合力F，则由平衡条件得：。 根据∽得： 解得： 在A、B两质点带电量逐渐减少的过程中，OA、OB、G均不变，则线的拉力不变。 答：小球A带正电，受力情况如图所示： 的电荷量为； 若支持B球的绝缘柄漏电，B球电荷量逐渐减小，那么该过程中细线的拉力不变；作出力的分析图，利用平行四边形法则进行力的合成，根据力的三角形和边的三角形相似进行分析。 静止，对A受力分析判断A受到的库仑力的方向，从而判断电性； 根据平衡条件求出库仑力的大小，根据库仑力公式求出A的电量； 以小球B为研究对象，由于逐渐漏电的过程中，处于动态平衡状态。分析A受力情况，根据力的三角形和边的三角形相似进行解答。 本题主要是考查了库仑力作用下的共点力的平衡问题，关键是能够确定研究对象、进行受力分析、利用平衡条件建立平衡方程进行解答。 20.【答案】解：挑战者到达圆形轨道最高点时刚好对轨道无压力，在圆形轨道最高点有 从最高点到D点的过程，由机械能守恒定律可得 代入数据解得： 从D点做平抛运动，下落高度h时，有 可得 所以挑战者能越过壕沟。 挑战者由静止沿倾斜轨道下滑过程中，由动能定理得 解得挑战者在倾斜轨道上滑行的距离 答：挑战者能越过壕沟； 挑战者在倾斜轨道上滑行的距离为。  【解析】根据重力提供向心力结合平抛运动规律分析解答； 根据动能定理解得。 本题是多过程问题，应用动能定理时要灵活选择研究的过程。还需注意物体在圆周上运动的临界条件。 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $