精品解析：江苏扬州中学2026-2027学年高三上学期10月阶段检测物理试题

江苏省扬州中学2026-2027学年第一学期自主学习效果评估 高三物理 一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 达因（）是厘米克秒制中的一个常用单位，已知，从单位制角度分析，达因是下列哪个物理量的单位（ ） A. 功率 B. 力 C. 能量 D. 速度 2. 2026年7月10日12时15分，长征十号乙运载火箭在海南商业航天发射场点火升空，火箭一二级分离约6分钟后，一级火箭最后垂直落回海上回收平台。下列说法正确的是（ ） A. 一级火箭返回过程，一直处于失重状态 B. “12时15分”、“约6分钟”均指时间间隔 C. 从发射至回收，一级火箭位移不为0 D. 研究一级火箭回收过程时的姿态，可将其视为质点 3. 以下说法正确的是（　　） A. 布朗运动反映了悬浮颗粒内部分子在不停地做无规则的热运动 B. 单晶体和多晶体的某些物理性质具有各向异性，而非晶体是各向同性的 C. 压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于气体分子间存在的斥力作用 D. 热量在一定条件下可以从低温物体传递给高温物体 4. 如图所示，同学们坐在相同的轮胎上，从倾角相同的平直雪道先后由同高度静止滑下，各轮胎与雪道间的动摩擦因数均相同，不计空气阻力。雪道上的同学们（　　） A. 沿雪道做匀速直线运动 B. 下滑过程中机械能均守恒 C. 前后间的距离随时间不断增大 D. 所受重力沿雪道向下的分力相同 5. 如图所示，在水平力F作用下，A、B保持静止。若A与B的接触面是水平的，且，则B的受力个数可能为（　　） A. 2个 B. 3个 C. 5个 D. 6个 6. 如图所示，吊篮A、物体B、物体C的质量分别为m、2m、3m，B和C分别固定在竖直弹簧两端，弹簧的质量不计。整个系统在轻绳悬挂下处于静止状态，重力加速度为g，现将悬挂吊篮的轻绳剪断，在轻绳刚断的瞬间（　　） A. 吊篮A的加速度大小为g B. 物体B的加速度大小为1.5g C. 物体C的加速度大小为1.5g D. A、C间的弹力大小为mg 7. 太空碎片会对航天器带来危害。空间站绕地球做逆时针方向的匀速圆周运动，如图中实线所示，太为了避开碎片，空间站在点以极短时间喷射气体，喷射方向沿径向（图中箭头所示）。变轨后轨道如图中虚线所示，其半长轴大于原轨道半径。则空间站（ ） A. 变轨后的运动周期变小 B. 变轨前、后经过点的速率变小 C. 变轨前的速率比变轨后的远地点速率大 D. 变轨前、后经过点的向心加速度大小不变 8. 如图所示，一底面涂有墨汁的棋子从匀速运动的水平传送带边缘O点垂直弹入，棋子在传送带表面滑行一段时间后随传送带一起运动，棋子在传送带上留下的墨迹（俯视图）为（　　） A. B. C. D. 9. 如图所示，长为的细绳吊起一个质量为的摆球，细绳上端固定，使摆球在水平面内做匀速圆周运动。已知重力加速度为，细绳与竖直方向的夹角为。下列说法正确的是（ ） A. 摆球运动过程中，任一时刻重力的功率为 B. 摆球运动半周的过程，合力的平均功率为 C. 摆球运动一周，拉力的冲量大小为 D. 摆球运动半周，动量变化量为0 10. 如图所示，滑块以一定的初动能从斜面底端O点冲上足够长的粗糙斜面，斜面倾角为α，滑块与斜面间的动摩擦因数为μ。取O点所在的水平面为参考平面，以O点为位移的起点、沿斜面向上为位移的正方向，已知μ<tan α。下列描述滑块的动能Ek、重力势能Ep、机械能E随滑块位移x变化的图像中，不可能正确的是（ ） A. B. C. D. 11. 2025年5月12日“全国防灾减灾日”当天，一架八旋翼无人机在四川雅安，模拟地震-泥石流的复合灾害现场，把搭载伤员的“可调节式担架模块”整体吊起，完成了3公里、2500米海拔的空中转运。已知无人机及其装备的质量为M，无风悬停时发动机的输出功率为P，八旋翼桨叶旋转形成圆面，其形成圆面的面积为S，推动静止空气，使空气获得的速度为v，重力加速度为g，空气密度为，下面说法正确的是（　　） A. 单位时间内桨叶旋转推动空气的质量为 B. 单位时间内桨叶旋转推动空气的质量为 C. 无人机悬停时，悬吊伤员的质量可表示为 D. 无人机悬停时，悬吊伤员的质量可表示为 二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 某班同学分组设计验证机械能守恒实验，设计的装置如图甲、乙所示。（已知重力加速度大小为 g） （1）甲组同学认为图甲装置在平衡摩擦力后即可验证机械能守恒定律，此方案______（选填“可行”或“不可行”） （2）乙组同学实验主要步骤有 A．将气垫导轨放在水平桌面上，将导轨调至水平； B．测出遮光片的宽度； C．用天平称出托盘和砝码的总质量；称出滑块和遮光片的总质量； D．将滑块移至图示位置，测出遮光片到光电门的距离； E．由静止释放滑块，读出遮光片通过光电门的遮光时间； F．改变，多次重复实验，记录数据。 ①本实验的研究对象为______ A.滑块和遮光片 B.托盘和砝码 C.滑块和遮光片及托盘和砝码 ②如图丙所示，用游标卡尺测得遮光片的宽度______； ③作出图像，如图丁所示，根据机械能守恒定律，图线斜率的理论值为______（用题中所给物理量的字母表示）。 ④实验中有不可忽略的阻力影响，实际采集数据后作出了如图戊所示的图线______（选填“A”或“B”） 13. 如图所示，质量为0.10kg的金属块P放在转动的水平圆盘上，金属块距圆盘中心O的距离为10cm，随圆盘一起绕中心O点做匀速圆周运动，金属块的线速度大小为1.0m/s。求： （1）金属块做匀速圆周运动的周期； （2）金属块受到圆盘的摩擦力大小。 14. 某探究小组利用如图甲所示的实验装置，探究一定质量理想气体的状态变化规律。在注射器内用横截面积为100 cm2的活塞密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动，气体从状态A开始，经A→B、B→C、C→A三个过程后回到初始状态A，其p-V图像如图乙所示，已知状态A的温度为300K，状态B的温度为330K，A→B活塞移动了3 cm。注射器管身与压强传感器间的细管体积忽略不计，求： （1）状态A时活塞与容器底的距离h1； （2）气体在状态C时的温度； （3）A→B→C→A一个循环过程中气体从外界吸收热量还是向外界释放热量，求吸收或释放的热量。 15.   如图所示，竖直平面内由倾角α=60°的斜面轨道AB、半径均为R的半圆形细圆管轨道BCDE和圆周细圆管轨道EFG构成一游戏装置固定于地面，B、E两处轨道平滑连接，轨道所在平面与竖直墙面垂直。轨道出口处G和圆心O2的连线，以及O2、E、O1和B等四点连成的直线与水平线间的夹角均为θ=30°，G点与竖直墙面的距离。现将质量为m的小球从斜面的某高度h处静止释放。小球只有与竖直墙面间的碰撞可视为弹性碰撞，不计小球大小和所受阻力。 （1）若释放处高度h=h0，当小球第一次运动到圆管最低点C时，求小球受到的支持力大小； （2）求小球在圆管内与圆心O1点等高的D点所受弹力FN与h的关系式； （3）若小球释放后能从原路返回到出发点，高度h应该满足什么条件？ 16. 如图，质量为的滑块放在足够长的木板左端，两者间的动摩擦因数为，木板的质量为，与地面间的动摩擦因数为。某时刻滑块、木板开始运动，初速度大小均为，方向相反。之后一旦滑块与木板速度相同，就设法使木板速度立即反向（大小不变）。重力加速度g取，求： （1）刚开始运动时滑块和木板各自加速度的大小； （2）第一次共速时的速度大小及全过程滑块的位移大小； （3）整个过程中滑块与木板间由于摩擦而生成的热量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 江苏省扬州中学2026-2027学年第一学期自主学习效果评估 高三物理 一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 达因（）是厘米克秒制中的一个常用单位，已知，从单位制角度分析，达因是下列哪个物理量的单位（ ） A. 功率 B. 力 C. 能量 D. 速度 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据公式 可得功率的国际单位为，故A错误； B．根据牛顿第二定律 力的国际单位为 题目给出，故B正确； C．功为衡量能量转化的物理量，根据公式 可得能量的国际单位为，故C错误； D．速度的单位为，故D错误。 故选B。 2. 2026年7月10日12时15分，长征十号乙运载火箭在海南商业航天发射场点火升空，火箭一二级分离约6分钟后，一级火箭最后垂直落回海上回收平台。下列说法正确的是（ ） A. 一级火箭返回过程，一直处于失重状态 B. “12时15分”、“约6分钟”均指时间间隔 C. 从发射至回收，一级火箭位移不为0 D. 研究一级火箭回收过程时的姿态，可将其视为质点 【答案】C 【解析】 【详解】A．一级火箭返回过程中，临近回收平台时需要减速落地，此时加速度向上，处于超重状态，并非一直失重，故A错误； B．“12时15分”对应火箭点火的瞬间，是时刻；“约6分钟”对应一二级分离到一级落地的过程时长，是时间间隔，二者不都为时间间隔，故B错误； C．一级火箭初始位置是陆地发射场，最终落回海上回收平台，初末位置不重合，因此位移不为0，故C正确； D．研究火箭回收姿态时，需要关注火箭的形状、朝向等自身特征，不能忽略其大小和形状，因此不可视为质点，故D错误。 故选C。 3. 以下说法正确的是（　　） A. 布朗运动反映了悬浮颗粒内部分子在不停地做无规则的热运动 B. 单晶体和多晶体的某些物理性质具有各向异性，而非晶体是各向同性的 C. 压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于气体分子间存在的斥力作用 D. 热量在一定条件下可以从低温物体传递给高温物体 【答案】D 【解析】 【详解】A．布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动，它反映的是颗粒周围液体/气体分子的无规则热运动，而非悬浮颗粒内部分子的热运动，A错误； B．非晶体是各向同性的，单晶体部分物理性质表现为各向异性，但多晶体由大量取向杂乱的单晶体晶粒组成，整体物理性质是各向同性的，B错误； C．压缩气体时表现出的抗拒压缩的力，本质是气体压强的宏观体现，也就是大量气体分子频繁碰撞器壁的结果，通常常压下气体分子间距远大于分子力作用范围，分子间斥力几乎可以忽略。C错误； D．根据热力学第二定律，热量不能自发从低温物体传递到高温物体，但如冰箱、空调的制冷循环，在外界做功的条件下，热量是可以从低温物体传递给高温物体的。D正确。 故选D。 4. 如图所示，同学们坐在相同的轮胎上，从倾角相同的平直雪道先后由同高度静止滑下，各轮胎与雪道间的动摩擦因数均相同，不计空气阻力。雪道上的同学们（　　） A. 沿雪道做匀速直线运动 B. 下滑过程中机械能均守恒 C. 前后间的距离随时间不断增大 D. 所受重力沿雪道向下的分力相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．同学坐在轮胎上从静止开始沿雪道下滑，做加速运动，受力分析如图 根据牛顿第二定律可知加速度 又因为相同，所以同学们做匀加速直线运动，A错误； B．下滑过程中摩擦力做负功，雪道上的同学们机械能减小，B错误； C．根据匀加速直线运动位移与时间的关系，可知同学们前后距离随着时间不断增大，也可以从速度的角度分析，同学们做匀加速直线运动，随着时间的增加，速度越来越大，相等时时间内通过的位移越来越大，所以同学们前后距离随着时间不断增大，C正确； D．各同学质量可能不同，所以重力沿雪道向下的分力也可能不相同，D错误。 故选C。 5. 如图所示，在水平力F作用下，A、B保持静止。若A与B的接触面是水平的，且，则B的受力个数可能为（　　） A. 2个 B. 3个 C. 5个 D. 6个 【答案】C 【解析】 【详解】先对A、B整体受力分析，受重力、水平力F、支持力；当水平力F平行斜面向上的分力大于重力沿斜面向下的分力时，有上滑趋势；当水平力F平行斜面向上的分力小于重力沿斜面向下的分力时，有下滑趋势；当水平力F平行斜面向上的分力等于重力沿斜面向下的分力时，无滑动趋势；再对A受力分析，受水平力F、重力、支持力和向左的静摩擦力，共4个力；最后对B受力分析，受重力、A对B的压力和向右的静摩擦力，斜面对B的支持力，若B物体相对斜面有滑动趋势，则还要受到斜面的静摩擦力，若相对斜面无滑动趋势，则不受斜面的静摩擦力，即物体B可能受4个力，也可能受5个力。 故选C。 6. 如图所示，吊篮A、物体B、物体C的质量分别为m、2m、3m，B和C分别固定在竖直弹簧两端，弹簧的质量不计。整个系统在轻绳悬挂下处于静止状态，重力加速度为g，现将悬挂吊篮的轻绳剪断，在轻绳刚断的瞬间（　　） A. 吊篮A的加速度大小为g B. 物体B的加速度大小为1.5g C. 物体C的加速度大小为1.5g D. A、C间的弹力大小为mg 【答案】C 【解析】 【详解】AC．设绳子拉力为，系统静止时，根据平衡条件 在轻绳刚断的瞬间，弹簧的弹力不能突变，将C和A看成一个整体，根据牛顿第二定律得 即A、C的加速度均为1.5g，故A错误，C正确； B．在轻绳刚断的瞬间，弹簧的弹力不能突变，则物体B受力情况不变，故物体B的加速度大小为零，故B错误； D．剪断细线的瞬间，A受到重力和C对A的作用力，对A 得 故D错误。 故选C。 7. 太空碎片会对航天器带来危害。空间站绕地球做逆时针方向的匀速圆周运动，如图中实线所示，太为了避开碎片，空间站在点以极短时间喷射气体，喷射方向沿径向（图中箭头所示）。变轨后轨道如图中虚线所示，其半长轴大于原轨道半径。则空间站（ ） A. 变轨后的运动周期变小 B. 变轨前、后经过点的速率变小 C. 变轨前的速率比变轨后的远地点速率大 D. 变轨前、后经过点的向心加速度大小不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．因为变轨后其半长轴大于原轨道半径，根据开普勒第三定律可知，空间站变轨后的运动周期比变轨前的大，故A错误； B．变轨后在P点因反冲运动相当于瞬间获得竖直向下的速度，原水平向左的圆周运动速度不变，因此合速度变大，即空间站变轨后在P点的速度比变轨前的大，故B错误； C．设变轨后远地点到地球球心为半径的圆轨道的速度为，由万有引力提供向心力有 可得 可知，变轨前的速率大于，从远地点进入椭圆轨道需减速做近心运动，则变轨后的远地点速率小于，则有变轨前的速率比变轨后的远地点速率大，故C正确； D．由牛顿第二定律有 解得 可知，变轨前、后经过点的加速度大小不变，由于变轨前的加速度即为向心加速度，变轨后经过点时加速度为切向加速度和向心加速度的合加速度，则变轨前、后经过点的向心加速度大小改变，故D错误。 故选C。 8. 如图所示，一底面涂有墨汁的棋子从匀速运动的水平传送带边缘O点垂直弹入，棋子在传送带表面滑行一段时间后随传送带一起运动，棋子在传送带上留下的墨迹（俯视图）为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】对棋子进行受力分析可知，棋子在传送带上滑动时，棋子所受的合外力就是传送带给棋子的滑动摩擦力，而在传送带这个参考系中，滑动摩擦力方向始终与棋子的相对运动方向相反，故棋子的合速度方向和滑动摩擦力的方向在一条直线上，所以棋子的运动轨迹应该是一条直线，又因为棋子相对于传送带往后运动，所以棋子在传送带上留下的墨迹（俯视图）为选项B。 故选B。 9. 如图所示，长为的细绳吊起一个质量为的摆球，细绳上端固定，使摆球在水平面内做匀速圆周运动。已知重力加速度为，细绳与竖直方向的夹角为。下列说法正确的是（ ） A. 摆球运动过程中，任一时刻重力的功率为 B. 摆球运动半周的过程，合力的平均功率为 C. 摆球运动一周，拉力的冲量大小为 D. 摆球运动半周，动量变化量为0 【答案】C 【解析】 【详解】AB．摆球在水平面内运动，速度始终沿水平方向；重力竖直向下，合力指向水平圆周的圆心，二者均与速度垂直。由瞬时功率公式得，重力和合力的瞬时功率均为，故AB错误； C．设细绳拉力大小为，摆球在竖直方向平衡，则 沿水平方向由牛顿第二定律得 联立两式得周期 摆球运动一周后动量恢复原状，由动量定理知拉力的冲量与重力的冲量等大、反向。拉力冲量的大小为，故C正确； D．摆球运动半周后速度方向相反，动量方向也相反，动量变化量大小为，故D错误。 故选C。 10. 如图所示，滑块以一定的初动能从斜面底端O点冲上足够长的粗糙斜面，斜面倾角为α，滑块与斜面间的动摩擦因数为μ。取O点所在的水平面为参考平面，以O点为位移的起点、沿斜面向上为位移的正方向，已知μ<tan α。下列描述滑块的动能Ek、重力势能Ep、机械能E随滑块位移x变化的图像中，不可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．由动能定理可得，即图像的斜率表示合外力。由题可知，上滑时，合外力为 下滑时，合外力为，故A可能正确； B．重力势能，故B可能正确； CD．根据功能关系，上滑和下滑时均有滑动摩擦力做负功，则机械能E一直减小，且摩擦力大小不变，则上滑过程机械能随x增大均匀减小，下滑过程，机械能随x减小均匀减小，且两段过程斜率大小均等于滑动摩擦力大小，斜率大小不变，故C不可能正确，D可能正确。 因本题要求选择不正确的选项，故选C。 11. 2025年5月12日“全国防灾减灾日”当天，一架八旋翼无人机在四川雅安，模拟地震-泥石流的复合灾害现场，把搭载伤员的“可调节式担架模块”整体吊起，完成了3公里、2500米海拔的空中转运。已知无人机及其装备的质量为M，无风悬停时发动机的输出功率为P，八旋翼桨叶旋转形成圆面，其形成圆面的面积为S，推动静止空气，使空气获得的速度为v，重力加速度为g，空气密度为，下面说法正确的是（　　） A. 单位时间内桨叶旋转推动空气的质量为 B. 单位时间内桨叶旋转推动空气的质量为 C. 无人机悬停时，悬吊伤员的质量可表示为 D. 无人机悬停时，悬吊伤员的质量可表示为 【答案】C 【解析】 【详解】A．设在时间内通过面积S的空气质量为，则有 解得单位时间内桨叶旋转推动空气的质量为，故A错误； B．发动机的输出功率 解得单位时间内桨叶旋转推动空气的质量为，故B错误； CD．由动量定理 可得 根据平衡条件可得 联立解得，故C正确，D错误。 故选C。 二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 某班同学分组设计验证机械能守恒实验，设计的装置如图甲、乙所示。（已知重力加速度大小为 g） （1）甲组同学认为图甲装置在平衡摩擦力后即可验证机械能守恒定律，此方案______（选填“可行”或“不可行”） （2）乙组同学实验主要步骤有 A．将气垫导轨放在水平桌面上，将导轨调至水平； B．测出遮光片的宽度； C．用天平称出托盘和砝码的总质量；称出滑块和遮光片的总质量； D．将滑块移至图示位置，测出遮光片到光电门的距离； E．由静止释放滑块，读出遮光片通过光电门的遮光时间； F．改变，多次重复实验，记录数据。 ①本实验的研究对象为______ A.滑块和遮光片 B.托盘和砝码 C.滑块和遮光片及托盘和砝码 ②如图丙所示，用游标卡尺测得遮光片的宽度______； ③作出图像，如图丁所示，根据机械能守恒定律，图线斜率的理论值为______（用题中所给物理量的字母表示）。 ④实验中有不可忽略的阻力影响，实际采集数据后作出了如图戊所示的图线______（选填“A”或“B”） 【答案】（1）不可行 （2） ①. C ②. 5.2 ③. ④. A 【解析】 【小问1详解】 用重力分力平衡摩擦力后，摩擦力仍做功，故机械能不守恒，即此方案不可行。 【小问2详解】 [1]验证系统机械能守恒，故对象为滑块和遮光片及托盘和砝码； [2]图丙可知游标卡尺精度为0.1mm，故读数 [3]由能量守恒得 整理得 可知斜率 [4]若考虑阻力，由能量守恒得 整理得 可知斜率更大，故图线为A。 13. 如图所示，质量为0.10kg的金属块P放在转动的水平圆盘上，金属块距圆盘中心O的距离为10cm，随圆盘一起绕中心O点做匀速圆周运动，金属块的线速度大小为1.0m/s。求： （1）金属块做匀速圆周运动的周期； （2）金属块受到圆盘的摩擦力大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由公式 所以 【小问2详解】 由题意，对P受力分析n 得 14. 某探究小组利用如图甲所示的实验装置，探究一定质量理想气体的状态变化规律。在注射器内用横截面积为100 cm2的活塞密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动，气体从状态A开始，经A→B、B→C、C→A三个过程后回到初始状态A，其p-V图像如图乙所示，已知状态A的温度为300K，状态B的温度为330K，A→B活塞移动了3 cm。注射器管身与压强传感器间的细管体积忽略不计，求： （1）状态A时活塞与容器底的距离h1； （2）气体在状态C时的温度； （3）A→B→C→A一个循环过程中气体从外界吸收热量还是向外界释放热量，求吸收或释放的热量。 【答案】（1）30cm （2）360K （3）释放的热量为3J 【解析】 【小问1详解】 气体从状态A到状态B经历等压变化，已知TA=300K，TB=330K。 设状态A时活塞与容器底的距离为h1，注射器横截面积S=100cm2=0.01m2，则状态A的体积VA=h1S，状态B的体积VB=（h1+Δx）S，其中活塞移动距离Δx=3cm=0.03m。 根据盖-吕萨克定律有，代入数据得 解得h1=0.3m=30cm。 【小问2详解】 气体从状态C到状态A经历等容变化，由图像可知。 根据查理定律有，代入数据得 解得气体在状态C时的温度TC=360K。 【小问3详解】 在A→B→C→A一个完整循环过程中，气体回到初始状态，内能变化量ΔU=0。 根据p-V图像可知，该循环所围成的面积即为外界对气体所做总功的大小，由于循环方向为逆时针，外界对气体做正功，做功大小 其中体积变化量VB-VA=SΔx，代入数据得 代入功的表达式解得 根据热力学第一定律ΔU=Q+W，代入数据得0=Q+3J，解得Q=-3J。 由于Q＜0，故气体向外界释放热量，释放的热量为3J。 15.   如图所示，竖直平面内由倾角α=60°的斜面轨道AB、半径均为R的半圆形细圆管轨道BCDE和圆周细圆管轨道EFG构成一游戏装置固定于地面，B、E两处轨道平滑连接，轨道所在平面与竖直墙面垂直。轨道出口处G和圆心O2的连线，以及O2、E、O1和B等四点连成的直线与水平线间的夹角均为θ=30°，G点与竖直墙面的距离。现将质量为m的小球从斜面的某高度h处静止释放。小球只有与竖直墙面间的碰撞可视为弹性碰撞，不计小球大小和所受阻力。 （1）若释放处高度h=h0，当小球第一次运动到圆管最低点C时，求小球受到的支持力大小； （2）求小球在圆管内与圆心O1点等高的D点所受弹力FN与h的关系式； （3）若小球释放后能从原路返回到出发点，高度h应该满足什么条件？ 【答案】（1） （2） （） （3）或 【解析】 【小问1详解】 小球从A到C的过程中，由机械能守恒定律得 在C点，小球做圆周运动，受到向上的支持力和向下的重力，由牛顿第二定律得 联立解得，小球所受支持力的大小为 【小问2详解】 小球从A到D的过程中，由动能定理得 在D点，由牛顿第二定律得 联立解得，其中 【小问3详解】 第一种情况：若小球不脱离轨道原路返回，由能量守恒得，当到达G点的速度为0时，高度h取最大值，由几何关系得 则高度h应满足 第二种情况：小球与墙面垂直碰撞后原路返回，进入G点之前做平抛运动，水平方向有 竖直方向有 整个过程由动能定理得 联立解得 故高度h应满足的条件为或 16. 如图，质量为的滑块放在足够长的木板左端，两者间的动摩擦因数为，木板的质量为，与地面间的动摩擦因数为。某时刻滑块、木板开始运动，初速度大小均为，方向相反。之后一旦滑块与木板速度相同，就设法使木板速度立即反向（大小不变）。重力加速度g取，求： （1）刚开始运动时滑块和木板各自加速度的大小； （2）第一次共速时的速度大小及全过程滑块的位移大小； （3）整个过程中滑块与木板间由于摩擦而生成的热量。 【答案】（1），方向水平向左，，方向水平向右 （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 滑块向右减速运动的加速度大小，方向水平向左 木板向左减速运动的加速度大小，方向水平向右 【小问2详解】 木板向右加速时的加速度大小，方向水平向右 设木板经过时间减速为零，则有 设木板再经时间与滑块第一次共速，速度均为，对滑块 对木板 解得， 二者共速后，木板速度立即反向，大小不变，二者分别以初速度大小继续运动，其加速度和之前一致，滑块一直做匀减速直线运动直至停下来，其总位移为 【小问3详解】 从开始运动到二者第一次共速过程中 滑块向右滑动的位移为 木板向右滑动的位移为 二者发生的相对位移为 滑块与木板间由于摩擦生成的热量 在此过程中木板相对地面运动的路程 木板与地面间由于摩擦生成的热量 解得 经分析可知滑块、木板以后的运动情况类似，产生的热量之比不变，根据能量守恒定律可知，全过程生成的总热量 故整个过程中滑块与木板间由于摩擦生成的热量 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $