精品解析：湖南长沙市芙蓉高级中学有限公司2026-2027学年高二上学期开学物理试题

2026年下学期高二开学测试物理 一、单选题（共6小题，共24分） 1. 在一次飞行表演中，一架“歼-20”战斗机先水平向右，再沿曲线运动，如图所示，最后沿陡斜线直入云霄。设飞行路径在同一竖直面内，飞行速率不变。则沿曲线飞行时，战斗机（　　） A. 所受合外力恒定 B. 加速度大小一定变化 C. 竖直方向的分速度不变 D. 水平方向的分速度逐渐减小 2. 一根玻璃管内装满水，放入一小蜡块，将玻璃管开口端封闭后再倒立，小蜡块恰好能够匀加速上升。在将玻璃管倒立的同时将玻璃管水平向右匀速移动，蜡块的运动轨迹可能是（　　） A. B. C. D. 3. 测量物体速度大小的方法很多，利用圆周运动测速度也是实验室中常用的重要方法之一。如图所示是一种测量物体弹射时的初速度的装置，右侧是半径为R的圆盘，并置于竖直平面内，装置发射口Q和圆盘的最上端P点等高，装置发射口与P点的距离为L。当装置M中的小物体以一定的初速度垂直圆盘面且对准P点弹出的同时，圆盘绕圆心O点所在的水平轴在竖直平面内匀速转动，小物体恰好在P点到达圆盘最下端时击中P点。忽略空气阻力，重力加速度为g。则（　　） A. 小物体击中点所需的时间为 B. 小物体从发射口弹出时的速度为 C. 圆盘转动时角速度的最小值为 D. 点的线速度可能为 4. 如图甲所示，人类用太空望远镜观测到某颗球形星体周围存在着环状物质。为了测定环状物质是星体的组成部分，还是环绕该星体的卫星群，对其做了精确的观测，发现环状物质到星体中心距离的三次方与环状物质绕星体运行周期的平方的关系图像如图乙所示，将环状物质的运动视为匀速圆周运动。已知图像的斜率为，引力常量为，下列说法正确的是（　　） A. 环状物质是球形星体的组成部分 B. 可求出球形星体的半径 C. 可求出球形星体的密度 D. 球形星体的质量为 5. 某同学在拍球的过程中发现，让球从离地1m高处由静止下落并自由反弹，弹起的最大高度为80cm。设球在运动过程中受到的空气阻力大小恒定，已知球的质量为900g，重力加速度g=10m/s2，不考虑球与地面相互作用时能量的损失。则下列说法正确的是（　　） A. 球在运动过程中受到的空气阻力大小为1N B. 球在运动过程中受到的空气阻力大小为2N C. 球下落到地面的过程中，阻力所做的功为1.5J D. 球下落到地面时的速度大小为5m/s 6. 飞行员进行素质训练时，抓住秋千杆由水平状态开始下摆，如图所示，在到达竖直位置的过程中，飞行员重力的瞬时功率的变化情况是（ ） A. 一直增大 B. 一直减小 C. 先增大后减小 D. 先减小后增大 二、多选题（共4小题，共20分） 7. 如图所示，由6块泡沫构成的曲线轨道放置于水平面上，其中1、2、3、4块可撤除。当小钢球以某一速度从右至左在曲线轨道中运动时，撤除其中一块将改变小钢球的运动轨迹，撤除的可能是（　　） A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 8. 对落差较大的道路，建设螺旋立交可以有效的保证车辆安全行驶。如图所示，某螺旋立交为2.5层同心圆螺旋结构，上下层桥梁平面位置重叠，转弯路面设计为外高内低，下面针对这段路的分析正确的是（　　） A. 车辆上坡过程中受重力、支持力、摩擦力、向心力 B. 接触面的摩擦因数的大小对车辆在转弯处的设计时速有影响 C. 通过螺旋式设计可减小坡度，目的是增大车辆与地面的摩擦力 D. 两辆车以相同的速率转弯时，外侧的车需要的向心力可能更大 9. 2025年5月13日，我国成功将通信技术试验卫星十九号发射升空，该卫星精准切入距离地球表面约3.6万公里的地球静止卫星轨道，下列关于该卫星说法正确的是（ ） A. 该卫星的运行速度大于地球的第一宇宙速度 B. 该卫星的运行周期大于近地卫星的周期 C. 该卫星的万有引力大于近地卫星的万有引力 D. 该卫星的加速度大于赤道上随地球自转的物体的向心加速度 10. （多选）将一正方体木箱B放在水平面上，其左侧有一长为L的轻杆，底端用光滑的轴固定在水平面上，一大小可忽略不计的小球A固定在轻杆的顶端，开始轻杆呈竖直状态且与木箱紧靠在一起。已知一切摩擦可忽略不计，小球A与木箱的质量相同，当小球A受到一微弱的干扰后将向右倾倒并推动木箱运动，一直到小球A落地。则下列说法正确的是（　　） A. 小球A、木箱B分离前杆与水平方向的夹角为θ时，小球A的速度为 B. 小球A、木箱B分离前杆与水平方向的夹角为θ时，小球A、木箱B的速度之比为 C. 小球A、木箱B分离前小球A对木箱B一直做正功 D. 小球A落地前的机械能一直减少 三、实验题（共2小题，共14分） 11. 某同学利用斜槽装置探究钢球的平抛运动规律。将钢球从斜槽轨道固定高度处由静止释放，使钢球从轨道末端水平飞出。实验装置后方竖直固定背板，背板上可张贴白纸与复写纸，另有一块能上下平移的接收挡板；钢球平抛后落在挡板上，通过复写纸在白纸上留下落点痕迹。多次微调挡板高度，每次均从斜槽同一位置静止释放钢球，记录下平抛路径上多个迹点。取钢球飞出轨道末端时的球心位置为坐标原点，规定水平向右为轴正方向、竖直向下为轴正方向建立平面直角坐标系，将所有有效迹点用平滑曲线连接，即可描绘出钢球完整的平抛运动轨迹。 （1）对于本实验，下列说法正确的是__________。 A. 斜槽轨道必须光滑 B. 每次必须从同一高度由静止释放钢球 C. 挡板必须等间隔上下移动 （2）如图乙所示，该同学在坐标纸上描绘小球做平抛运动的轨迹（图中未画出），并在其上选取了、、三点。已知坐标纸竖边为竖直方向，坐标纸每小格边长为5 cm，重力加速度取，则可以计算出小球平抛运动的初速度大小为__________，点速度大小为__________。 （3）平抛运动起点的坐标_____________cm。 12. 如图1所示，是利用自由落体运动进行“验证机械能守恒定律”的实验，所用的打点计时器通以的交流电。 （1）某同学按照正确的实验步骤操作后，选出一条纸带如图2所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，用刻度尺测得，，，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，已知重物的质量为，已知当地重力加速度。在段运动过程中，重物重力势能的减少量________J；重物的动能增加量________J（结果均保留三位有效数字）。 （2）某同学多次实验，以重物的速度平方为纵轴，以重物下落的高度h为横轴，作出的图像，请判断这位同学的实验是否成功________（填写“是”或“否”）。 四、解答题（共3小题，共42分） 13. 如图所示，在一倾角为的斜面顶端以的初速度平抛出一个小球A，斜面足够长且忽略空气阻力的影响，重力加速度为g。 （1）求小球落到斜面上所需的时间以及抛出点到小球落点间的距离。 （2）求小球在运动过程中，距离斜面最远时的时间与该最远距离h。 14. 打铁花是我国的非物质文化遗产，燃烧的铁丝棉快速旋转，火花四溅，会在夜空中划出漂亮的抛物线轨迹，似繁星降落。如图所示，打铁花大师在细绳的一端拴一质量为m=0.5kg的铁丝棉（可视为质点），用力甩动胳膊使其在竖直平面内绕一固定点O做半径为r=1.2m的圆周运动。已知O点距离地面的高度为h=2m，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。 （1）若铁丝棉恰好能做完整的圆周运动，求通过最高点时的速度至少为多大？（结果可用根式表示） （2）若打铁花大师控制铁丝棉（未燃烧）绕着O点沿顺时针方向做角速度为ω=10rad/s的匀速圆周运动，则铁丝棉在最高点和最低点时受到细绳的拉力大小分别是多少？ （3）在（2）的情况下，点燃铁丝棉后，火花能够从最高点和最低点分别沿水平方向飞出，求它们落到地面时之间的距离。 15. 如图甲所示，竖直面内固定有一半径为R=0.75 m的圆弧轨道BC，轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角α=37°，现将一质量为m=1 kg的小滑块（可视为质点）从空中的A点以v0=3 m/s的初速度水平向左抛出，恰好从B点沿轨道切线方向进入轨道，沿着圆弧轨道运动到C点，小滑块到达C点时速度大小vC=4 m/s，并从D点滑上置于光滑水平面上的足够长的木板，长木板上表面与光滑的CD平台等高。图乙为长木板运动的Ek-x图像，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求 （1）A、B两点的高度差h； （2）小滑块在BC段运动过程中克服摩擦做的功W； （3）小滑块与长木板间的摩擦因数μ及长木板的质量M。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年下学期高二开学测试物理 一、单选题（共6小题，共24分） 1. 在一次飞行表演中，一架“歼-20”战斗机先水平向右，再沿曲线运动，如图所示，最后沿陡斜线直入云霄。设飞行路径在同一竖直面内，飞行速率不变。则沿曲线飞行时，战斗机（　　） A. 所受合外力恒定 B. 加速度大小一定变化 C. 竖直方向的分速度不变 D. 水平方向的分速度逐渐减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．沿曲线运动时，合外力方向时刻改变，可见合外力不恒定，A错误； B．沿曲线运动时，合外力的大小不变，根据牛顿第二定律可知，飞机的加速度大小不变，B错误； C．飞机飞行的速度大小不变，与水平方向的夹角逐渐增大，则竖直方向的分速度逐渐增大，C错误 D．飞机飞行的速度大小不变，与水平方向的夹角逐渐增大，则水平方向的分速度逐渐减小，D正确。 故选D。 2. 一根玻璃管内装满水，放入一小蜡块，将玻璃管开口端封闭后再倒立，小蜡块恰好能够匀加速上升。在将玻璃管倒立的同时将玻璃管水平向右匀速移动，蜡块的运动轨迹可能是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】AD．蜡块同时参与两个运动，水平向右的匀速直线运动和竖直向上的匀加速直线运动，轨迹为曲线，AD错误； BC．做曲线运动的物体，轨迹总是往加速度方向弯曲，因为蜡块的加速度竖直向上，所以蜡块的轨迹向上弯曲，B正确，C错误。 故选B。 3. 测量物体速度大小的方法很多，利用圆周运动测速度也是实验室中常用的重要方法之一。如图所示是一种测量物体弹射时的初速度的装置，右侧是半径为R的圆盘，并置于竖直平面内，装置发射口Q和圆盘的最上端P点等高，装置发射口与P点的距离为L。当装置M中的小物体以一定的初速度垂直圆盘面且对准P点弹出的同时，圆盘绕圆心O点所在的水平轴在竖直平面内匀速转动，小物体恰好在P点到达圆盘最下端时击中P点。忽略空气阻力，重力加速度为g。则（　　） A. 小物体击中点所需的时间为 B. 小物体从发射口弹出时的速度为 C. 圆盘转动时角速度的最小值为 D. 点的线速度可能为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由 得 选项A错误； B．小物体从发射口弹出时的速度 选项B错误； C．根据 得 角速度的最小值为 选项C错误； D．点的线速度 当时 选项D正确。 故选D。 4. 如图甲所示，人类用太空望远镜观测到某颗球形星体周围存在着环状物质。为了测定环状物质是星体的组成部分，还是环绕该星体的卫星群，对其做了精确的观测，发现环状物质到星体中心距离的三次方与环状物质绕星体运行周期的平方的关系图像如图乙所示，将环状物质的运动视为匀速圆周运动。已知图像的斜率为，引力常量为，下列说法正确的是（　　） A. 环状物质是球形星体的组成部分 B. 可求出球形星体的半径 C. 可求出球形星体的密度 D. 球形星体的质量为 【答案】D 【解析】 【详解】A．若环状物质是球形星体的组成部分，则环状物质随着球形星体自转，周期是定值，与乙图不符，若环状物质绕球形星体公转，则满足开普勒第三定律，即环状物质到星体中心距离的三次方与环状物质周期的平方的关系图像是倾斜直线，与乙图相符，故A错误； BCD．由万有引力充当向心力可得 则有 可知图像的斜率为 解得球形星体的质量为 根据 可知无法求出球形星体的半径，球形星体的密度，故BC错误，D正确。 故选D。 5. 某同学在拍球的过程中发现，让球从离地1m高处由静止下落并自由反弹，弹起的最大高度为80cm。设球在运动过程中受到的空气阻力大小恒定，已知球的质量为900g，重力加速度g=10m/s2，不考虑球与地面相互作用时能量的损失。则下列说法正确的是（　　） A. 球在运动过程中受到的空气阻力大小为1N B. 球在运动过程中受到的空气阻力大小为2N C. 球下落到地面的过程中，阻力所做的功为1.5J D. 球下落到地面时的速度大小为5m/s 【答案】A 【解析】 【详解】AB．根据动能定理，球落地前的动能为（mg−f）h1，反弹后的动能为（mg+f）h2 因碰撞无能量损失，两阶段动能相等 代入，， 解得，故A正确，B错误； C．下落过程中阻力做功为，故C错误； D．由动能定理 解得，故D错误。 故选A。 6. 飞行员进行素质训练时，抓住秋千杆由水平状态开始下摆，如图所示，在到达竖直位置的过程中，飞行员重力的瞬时功率的变化情况是（ ） A. 一直增大 B. 一直减小 C. 先增大后减小 D. 先减小后增大 【答案】C 【解析】 【详解】飞行员刚开始下摆时，因为其速度为零，故起始时刻的瞬时功率为0，当飞行员下摆到最低点时，因重力与速度的方向垂直，此时的瞬时功率也为0，摆动中的其他位置瞬时功率不为0，则重力的瞬时功率先增大后减小。 故选C。 二、多选题（共4小题，共20分） 7. 如图所示，由6块泡沫构成的曲线轨道放置于水平面上，其中1、2、3、4块可撤除。当小钢球以某一速度从右至左在曲线轨道中运动时，撤除其中一块将改变小钢球的运动轨迹，撤除的可能是（　　） A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 【答案】AB 【解析】 【详解】由于小钢球做曲线运动，所受合力指向轨迹的凹侧，所以小钢球受到1、2的作用力，则撤除1、2将改变小钢球的运动轨迹。 故选AB。 8. 对落差较大的道路，建设螺旋立交可以有效的保证车辆安全行驶。如图所示，某螺旋立交为2.5层同心圆螺旋结构，上下层桥梁平面位置重叠，转弯路面设计为外高内低，下面针对这段路的分析正确的是（　　） A. 车辆上坡过程中受重力、支持力、摩擦力、向心力 B. 接触面的摩擦因数的大小对车辆在转弯处的设计时速有影响 C. 通过螺旋式设计可减小坡度，目的是增大车辆与地面的摩擦力 D. 两辆车以相同的速率转弯时，外侧的车需要的向心力可能更大 【答案】D 【解析】 【详解】A．车辆上坡过程中受到重力、支持力、摩擦力、牵引力，故A错误； B．设倾角为，由牛顿第二定律 可得车辆在转弯处的设计时速为 与接触面的摩擦因数的大小无关，故B错误； C．通过螺旋隧道设计，有效减小坡度，主要目的是减小车重力沿斜面向下的分力，故C错误； D．根据向心力公式 由于两辆车的质量未知，则以相同的速率转弯时，外侧的车需要的向心力可能更大，故D正确。 故选D。 9. 2025年5月13日，我国成功将通信技术试验卫星十九号发射升空，该卫星精准切入距离地球表面约3.6万公里的地球静止卫星轨道，下列关于该卫星说法正确的是（ ） A. 该卫星的运行速度大于地球的第一宇宙速度 B. 该卫星的运行周期大于近地卫星的周期 C. 该卫星的万有引力大于近地卫星的万有引力 D. 该卫星的加速度大于赤道上随地球自转的物体的向心加速度 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据万有引力提供向心力得 可得 地球的第一宇宙速度等于近地卫星的运行速度，所以该卫星的运行速度小于地球的第一宇宙速度，故A错误； B．根据万有引力提供向心力得 可得 可知该卫星的运行周期大于近地卫星的周期，故B正确； C．因不知道该卫星与近地卫星的质量关系，故无法比较两者万有引力的大小，故C错误； D．根据，可知该卫星的加速度大于赤道上随地球自转的物体的向心加速度，故D正确。 故选BD。 10. （多选）将一正方体木箱B放在水平面上，其左侧有一长为L的轻杆，底端用光滑的轴固定在水平面上，一大小可忽略不计的小球A固定在轻杆的顶端，开始轻杆呈竖直状态且与木箱紧靠在一起。已知一切摩擦可忽略不计，小球A与木箱的质量相同，当小球A受到一微弱的干扰后将向右倾倒并推动木箱运动，一直到小球A落地。则下列说法正确的是（　　） A. 小球A、木箱B分离前杆与水平方向的夹角为θ时，小球A的速度为 B. 小球A、木箱B分离前杆与水平方向的夹角为θ时，小球A、木箱B的速度之比为 C. 小球A、木箱B分离前小球A对木箱B一直做正功 D. 小球A落地前的机械能一直减少 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．取小球、木箱分离前的瞬间，杆与水平方向夹角为，设两者质量均为，小球的速度大小为，木箱的速度大小为。小球的速度沿杆的切线方向，其水平分速度为；接触未分离时，木箱的速度等于小球的水平分速度，因此有 所以 对小球和木箱组成的系统，轴的支持力不做功，接触力做功相互抵消，只有重力做功，系统机械能守恒。由初始状态到杆与水平方向夹角为时，有 代入并整理得，故A错误，B正确； C．木箱在水平方向只受小球的作用力，且木箱由静止开始运动。由动能定理，小球对木箱所做的功等于木箱动能的增加量，即，故C正确； D．小球、木箱分离前，系统机械能守恒，而木箱的机械能增加，所以小球的机械能减少。分离后小球只受重力作用，机械能保持不变，并非在落地前一直减少，故D错误。 故选BC。 三、实验题（共2小题，共14分） 11. 某同学利用斜槽装置探究钢球的平抛运动规律。将钢球从斜槽轨道固定高度处由静止释放，使钢球从轨道末端水平飞出。实验装置后方竖直固定背板，背板上可张贴白纸与复写纸，另有一块能上下平移的接收挡板；钢球平抛后落在挡板上，通过复写纸在白纸上留下落点痕迹。多次微调挡板高度，每次均从斜槽同一位置静止释放钢球，记录下平抛路径上多个迹点。取钢球飞出轨道末端时的球心位置为坐标原点，规定水平向右为轴正方向、竖直向下为轴正方向建立平面直角坐标系，将所有有效迹点用平滑曲线连接，即可描绘出钢球完整的平抛运动轨迹。 （1）对于本实验，下列说法正确的是__________。 A. 斜槽轨道必须光滑 B. 每次必须从同一高度由静止释放钢球 C. 挡板必须等间隔上下移动 （2）如图乙所示，该同学在坐标纸上描绘小球做平抛运动的轨迹（图中未画出），并在其上选取了、、三点。已知坐标纸竖边为竖直方向，坐标纸每小格边长为5 cm，重力加速度取，则可以计算出小球平抛运动的初速度大小为__________，点速度大小为__________。 （3）平抛运动起点的坐标_____________cm。 【答案】（1）B （2） ①. 1.5 ②. 2.5 （3） 【解析】 【小问1详解】 A．斜槽是否光滑会影响钢球运动过程中机械能的损失，但只要每次从斜槽同一位置由静止释放，钢球到达斜槽末端时的速度相同即可，斜槽不必光滑，故A错误； B．每次从同一高度由静止释放钢球，可以保证钢球到达斜槽末端时的速度相同，使各次实验所得迹点属于同一条平抛运动轨迹，故B正确； C．挡板的作用是获得钢球在不同高度处的迹点，只需获得足够多的有效迹点，不要求挡板等间隔上下移动，故C错误； 故选B。 【小问2详解】 [1]坐标纸每小格边长为，由图读出、、三点的坐标分别为、、。钢球水平方向做匀速直线运动，因相邻两点的水平距离相等，所以钢球从运动到和从运动到的时间均为。 设、间的竖直位移为，、间的竖直位移为，相邻两点的水平距离为，则，， 竖直方向为匀加速直线运动，根据连续相等时间内位移之差公式有 解得 水平方向根据匀速直线运动规律有 代入数据解得，，， 代入数据解得 [2]设钢球经过、两点时的竖直分速度分别为、，根据匀变速直线运动规律分别有， 联立解得 钢球经过点时，水平分速度仍为，根据速度的合成有 代入数据解得 代入数据解得 【小问3详解】 设钢球从平抛运动起点运动到点所用时间为，由上一问中的方程解得钢球经过点时的竖直分速度为 钢球竖直方向的初速度为零，根据解得 设平抛运动起点在坐标纸上的坐标为，根据水平和竖直方向的运动规律分别有， 解得， 代入数据解得， 代入数据解得， 因此平抛运动起点的坐标为。 12. 如图1所示，是利用自由落体运动进行“验证机械能守恒定律”的实验，所用的打点计时器通以的交流电。 （1）某同学按照正确的实验步骤操作后，选出一条纸带如图2所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，用刻度尺测得，，，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，已知重物的质量为，已知当地重力加速度。在段运动过程中，重物重力势能的减少量________J；重物的动能增加量________J（结果均保留三位有效数字）。 （2）某同学多次实验，以重物的速度平方为纵轴，以重物下落的高度h为横轴，作出的图像，请判断这位同学的实验是否成功________（填写“是”或“否”）。 【答案】（1） ①. 1.82 ②. 1.71 （2）是 【解析】 【小问1详解】 [1] 在OB段运动过程中，重物重力势能的减少量 [2] 打B点时的速度 重物的动能增加量 【小问2详解】 据机械能守恒得 则 则图像的斜率为 这位同学得到的图像的斜率为，故在实验允许的误差范围内，这位同学的实验成功。 四、解答题（共3小题，共42分） 13. 如图所示，在一倾角为的斜面顶端以的初速度平抛出一个小球A，斜面足够长且忽略空气阻力的影响，重力加速度为g。 （1）求小球落到斜面上所需的时间以及抛出点到小球落点间的距离。 （2）求小球在运动过程中，距离斜面最远时的时间与该最远距离h。 【答案】（1）， （2）， 【解析】 【小问1详解】 方法一：以平行于斜面向下为x，垂直于斜面向上为y方向，进行正交分解，初速度和加速度分别分解可得，，， 据此，可以列出平行斜面和垂直斜面方向的匀变速运动位移时间公式， 带入各物理量以及小球落在斜面的条件y=0，解得， 方法二：可以列出水平和竖直方向的匀变速运动位移时间公式， 落在斜面上时，满足 位移s为 联立以上各式解得， 【小问2详解】 小球垂直于斜面的速度为 当小球离斜面最远时，小球垂直于斜面的速度应当为0，即 代入解得 将代入 解得 14. 打铁花是我国的非物质文化遗产，燃烧的铁丝棉快速旋转，火花四溅，会在夜空中划出漂亮的抛物线轨迹，似繁星降落。如图所示，打铁花大师在细绳的一端拴一质量为m=0.5kg的铁丝棉（可视为质点），用力甩动胳膊使其在竖直平面内绕一固定点O做半径为r=1.2m的圆周运动。已知O点距离地面的高度为h=2m，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。 （1）若铁丝棉恰好能做完整的圆周运动，求通过最高点时的速度至少为多大？（结果可用根式表示） （2）若打铁花大师控制铁丝棉（未燃烧）绕着O点沿顺时针方向做角速度为ω=10rad/s的匀速圆周运动，则铁丝棉在最高点和最低点时受到细绳的拉力大小分别是多少？ （3）在（2）的情况下，点燃铁丝棉后，火花能够从最高点和最低点分别沿水平方向飞出，求它们落到地面时之间的距离。 【答案】（1）；（2）55N，65N；（3）14.4m 【解析】 【详解】（1）若铁丝棉恰好能做完整的圆周运动，在最高点 得 （2）在最高点 联立代入数据得 在最低点 联立代入数据得 （3）在最高点，竖直方向，根据 得 水平方向位移 同理，在最低点，水平方向位移 在最高点和最低点火花飞出的初速度方向相反 15. 如图甲所示，竖直面内固定有一半径为R=0.75 m的圆弧轨道BC，轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角α=37°，现将一质量为m=1 kg的小滑块（可视为质点）从空中的A点以v0=3 m/s的初速度水平向左抛出，恰好从B点沿轨道切线方向进入轨道，沿着圆弧轨道运动到C点，小滑块到达C点时速度大小vC=4 m/s，并从D点滑上置于光滑水平面上的足够长的木板，长木板上表面与光滑的CD平台等高。图乙为长木板运动的Ek-x图像，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求 （1）A、B两点的高度差h； （2）小滑块在BC段运动过程中克服摩擦做的功W； （3）小滑块与长木板间的摩擦因数μ及长木板的质量M。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 设滑块通过点时竖直分速度大小为，滑块从点沿轨道切线方向进入轨道，切线与水平方向的夹角为，所以 解得== 滑块从点到点在竖直方向做自由落体运动，有 解得== 【小问2详解】 点到点下降的高度为 所以点到点下降的高度为 设滑块在段克服摩擦做的功为，由动能定理得 代入数据得= 【小问3详解】 由图乙可知，长木板在内动能从增至，图线斜率等于滑动摩擦力大小 所以== 又 解得== 图线在后水平，说明此时滑块与长木板已共速，设共速速度大小为，经历时间为 对滑块有加速度大小= 故 长木板从静止开始做匀加速运动，位移为，故 解得 联立解得， 长木板共速时动能为，由= 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $