2024曲靖高一下学期期末考试物理含解析

这是一份2024曲靖高一下学期期末考试物理含解析，共23页。试卷主要包含了满分100分，考试时间90分钟，本卷命题范围等内容，欢迎下载使用。

考生注意：
1.满分100分，考试时间90分钟。
2.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
3.本卷命题范围：人教版必修二。
一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一个选项正确，第9～12题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1. 下列运动不能用经典力学描述的是
A. 高铁列车从广州向北京飞驰
B. 火箭携带卫星飞向太空
C. 战斗机从航母上起飞
D. 电子以接近光速速度运动
2. 如图所示，我国发射的“天问一号”火星探测器沿椭圆轨道运动。它经过轨道上a、b、c、d四个位置时，所受火星引力最小的是在（ ）

A. 位置aB. 位置bC. 位置cD. 位置d
3. 如图所示，有一条宽为的河道，一小船从岸边的某点渡河，渡河过程中保持船头指向与河岸始终垂直。已知小船在静水中的速度大小为，水流速度大小为。下列说法正确的是（ ）
A. 小船渡河过程中的位移大小为
B. 小船渡河时间是
C. 小船在河水中航行的轨迹是曲线
D. 小船在河水中的速度是
4. 嫦娥六号于2024年5月3日成功发射，其主要任务是月球背面采样返回，如图所示，嫦娥六号取土后，将在P处由圆形轨道I变轨到椭圆轨道II，以便返回地球。下列说法正确的是（ ）
A. 嫦娥六号在轨道I和II运行时不受地球引力
B. 嫦娥六号在轨道I和II运行时机械能相等
C. 嫦娥六号在轨道I和II运行至P处时速率相等
D. 嫦娥六号在轨道I和II运行至P处时加速度大小相等
5. 汽车在水平路面上以速率通过半径为的弯道，地面的摩擦力已达到最大；当该汽车通过另一半径为的弯道时，汽车转弯的最大速率为（ ）
A B. C. D.
6. 一住宅阳台失火，消防员用靠在一起的两支水枪喷水灭火，如图所示甲水柱射向水平阳台近处着火点A，乙水柱射向水平阳台远处着火点B，两水柱最高点在同一水平线上，不计空气阻力，甲、乙水柱喷出时的速度大小分别为v1、v2，甲、乙水柱在空中运动的时间分别为t1、t2.。以下判断正确的是（ ）
A. v1>v2，t1=t2B. v1C. v1>v2，t17. 如图所示，三段细线长OA=AB=BC， A、B、C三球质量相等，当它们绕O点在光滑的水平桌面上以相同的角速度做匀速圆周运动时，则三段线的拉力TOA:TAB:TBC为（ ）

A. 1:2:3B. 6:5:3C. 3:2:1D. 9:3:1
8. 一质量为的汽车，启动后在发动机功率保持不变的条件下在水平路面上行驶，经过一段时间后将达到以速度匀速行驶的状态，若汽车在行驶中受到的阻力大小保持不变，则（ ）
A. 发动机功率
B. 启动过程中，汽车做匀加速运动
C. 在车速为时，汽车的加速度大小为
D. 发动机在时间内做的功为
9. 在如图所示的齿轮传动中，三个齿轮的半径之比为2∶3∶6，当齿轮转动的时候，关于小齿轮边缘的A点和大齿轮边缘的B点（ ）
A. A点和B点的线速度大小之比为1∶1B. A点和B点的角速度之比为1∶1
C. A点和B点的角速度之比为3∶1D. A点和B点的线速度大小之比为3∶1
10. 如图，在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项。质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为F，那么在他减速下降高度为h的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 他的动能减少了Fh
B. 他的重力势能减小了mgh
C. 他的机械能减少了Fh
D. 他的机械能减少了
11. 如图所示，一小球从斜面上的某点以速度v水平抛出，落在斜面上A点。平抛末速度与竖直方向的夹角为β，平抛位移与竖直方向的夹角为α。已知斜面与水平面夹角为θ，重力加速度为g，则（ ）

A. B. 平抛的时间
C. 平抛的竖直位移D. 平抛末速度
12. 水平传送带匀速运动，速度大小为v，现将一小工件放到传送带上。设工件初速为零，当它在传送带上滑动一段距离后速度达到v而与传送带保持相对静止。设工件质量为m，它与传送带间的滑动摩擦系数为μ，则在工件相对传送带滑动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 只有一个摩擦力对工件做功，且为负功
B. 滑动摩擦力对工件做的功为
C. 工件相对于传送带滑动的路程大小为
D. 外界对传动装置输送的能量为
二、实验题：本题共2小题，共15分。
13. 利用下图所示的实验装置验证机械能守恒定律，打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上.使重物自由下落，打点计时器在随重物下落的纸带上打下一系列点迹.挑出点迹清晰的一条纸带，依次标出计数点1，2，…，6，相邻计数点之间还有1个计时点.
（1）关于本实验，下列说法正确的是 （填标号）；
A. 重物的体积越大越好
B. 实验前必需用天平测出重物的质量
C. 实验时先通电，打点稳定后再释放纸带
（2）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的 （填标号）；
A. 动能变化量与势能变化量
B 速度变化量和势能变化量
C. 速度变化量和高度变化量
（3）下图为纸带的一部分，打点3时，重物下落的速度v3=____________m/s（结果保留3位有效数字）。
14. 某同学用如图甲所示装置做探究向心力大小与角速度大小关系的实验。水平直杆随竖直转轴一起转动，滑块套在水平直杆上，用细线将滑块与固定在竖直转轴上的力传感器连接，细绳处于水平伸直状态，当滑块随水平直杆一起匀速转动时，拉力的大小可以通过力传感器测得，滑块转动的角速度可以通过角速度传感器测得。
（1）滑块和角速度传感器的总质量为250g，保持滑块到竖直转轴的距离不变，多次仅改变竖直转轴转动的快慢，测得多组力传感器的示数F及角速度传感器的示数，根据实验数据得到的图像如图乙所示，图像没有过坐标原点的原因是______，滑块到竖直转轴的距离为______m；
（2）若去掉细线，将滑块置于距离竖直转轴0.125m处，为保证滑块不动，转轴转动的最大角速度为______。
三、计算题：本题共3小题，共37分。作答时应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。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
15. 如图所示，用细绳拴住一个质量为的小桶，小桶内装了质量为的水并在竖直平面内做半径为的圆周运动，小桶恰好通过最高点，已知重力加速度为，空气阻力忽略不计。求：
（1）小桶通过最高点时的速度大小；
（2）若小桶通过最低点时的速度是4m/s，在最低点时小桶底部受到的压力大小。
16. 科学家计划在2025年将首批宇航员送往火星进行考察。一质量为m的物体，假设在火星两极宇航员用弹簧测力计测得的读数为，在火星赤道上宇航员用同一个弹簧测力计测得的读数为，通过天文观测测得火星的自转角速度为，引力常量为G，将火星看成是质量分布均匀的球体，求：
（1）火星的半径R；
（2）火星密度；
（3）火星的第一宇宙速度。
17. 如图所示某物理兴趣小组设计的一个游戏装置，该装置由倾角为60°的斜轨道AB，半径为r1=0.4m、圆心角为60°的圆弧轨道EF，水平轨道FO2及一个半径为的圆弧PQ组成，其中AFO2Q在同一水平线上，B、E等高，BE间的距离，FO2间距离l2=0.7m，O1、O2分别为两弧形轨道的圆心，F、P分别为两弧形轨道的最低点，O1F、O2P在竖直方向，滑块在FO2轨道滑动时动摩擦因数为μ=0.5，其余轨道均光滑。某次游戏时小智同学用沿斜面向上的恒力F拉一个可视为质点的滑块从倾斜轨道最低点A由静止匀加速至B撤去外力，发现滑块刚好能从E点沿切线进入弧形轨道EF（无机械能损失），然后沿EF滑下经O2落在圆弧PQ上，已知滑块质量为m=0.1kg，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。求：
（1）滑块由A至B过程中重力做的功；
（2）滑块在弧形轨道EF的最低点F处受轨道的支持力大小和方向；
（3）滑块落在圆弧PQ上的位置。
高一期末卷（一）
物理
考生注意：
1.满分100分，考试时间90分钟。
2.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
3.本卷命题范围：人教版必修二。
一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一个选项正确，第9～12题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1. 下列运动不能用经典力学描述的是
A. 高铁列车从广州向北京飞驰
B. 火箭携带卫星飞向太空
C. 战斗机从航母上起飞
D. 电子以接近光速的速度运动
【答案】D
【解析】
【详解】经典力学适用于低速宏观的物体，不适用于微观高速物体，故电子的运动不能用经典力学描述，高铁列车的飞驰、火箭携带卫星飞向太空、战斗机从航母上起飞都能用经典力学描述，故选项D正确，A、B、C错误．
2. 如图所示，我国发射的“天问一号”火星探测器沿椭圆轨道运动。它经过轨道上a、b、c、d四个位置时，所受火星引力最小的是在（ ）

A. 位置aB. 位置bC. 位置cD. 位置d
【答案】C
【解析】
【详解】根据万有引力公式，可知c点距离最远，所受火星引力最小。
故选C。
3. 如图所示，有一条宽为的河道，一小船从岸边的某点渡河，渡河过程中保持船头指向与河岸始终垂直。已知小船在静水中的速度大小为，水流速度大小为。下列说法正确的是（ ）
A. 小船渡河过程中的位移大小为
B. 小船渡河的时间是
C. 小船在河水中航行的轨迹是曲线
D. 小船在河水中的速度是
【答案】B
【解析】
【详解】A．小船参与了两个方向的运动，一个是垂直于河岸的运动，一个是沿着河岸的运动，小船到达河对岸时，垂直于河岸的位移为，总位移大于，A错误；
B．由于渡河过程中保持船头指向与河岸始终垂直，故
解得
选项B正确；
C．小船垂直于河岸方向做匀速直线运动，沿河岸方向也做匀速直线运动，所以小船的实际运动为匀速直线运动，C错误；
D．小船在河水中的速度为
D错误。
故选B。
4. 嫦娥六号于2024年5月3日成功发射，其主要任务是月球背面采样返回，如图所示，嫦娥六号取土后，将在P处由圆形轨道I变轨到椭圆轨道II，以便返回地球。下列说法正确的是（ ）
A. 嫦娥六号在轨道I和II运行时不受地球引力
B. 嫦娥六号在轨道I和II运行时机械能相等
C. 嫦娥六号在轨道I和II运行至P处时速率相等
D. 嫦娥六号在轨道I和II运行至P处时加速度大小相等
【答案】D
【解析】
【详解】A．嫦娥六号在轨道I和II运行时也受地球引力，故A错误；
BC．嫦娥六号在轨道I上经过P点时经加速后进入轨道II运行，故嫦娥六号在轨道I运行至P处时的速率小于在轨道II运行至P处时的速率；加速过程有外力对嫦娥六号做功，则机械能增大，故BC错误；
D．根据
得
可知嫦娥六号在轨道I和II运行至P处时加速度大小相等，故D正确。
故选D。
5. 汽车在水平路面上以速率通过半径为的弯道，地面的摩擦力已达到最大；当该汽车通过另一半径为的弯道时，汽车转弯的最大速率为（ ）
A B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】汽车在水平路面上以速率通过半径为的弯道，地面的摩擦力已达到最大，由牛顿第二定律则有
当该汽车通过半径为的弯道时，汽车转弯的最大速率为
故选A。
6. 一住宅阳台失火，消防员用靠在一起的两支水枪喷水灭火，如图所示甲水柱射向水平阳台近处着火点A，乙水柱射向水平阳台远处着火点B，两水柱最高点在同一水平线上，不计空气阻力，甲、乙水柱喷出时的速度大小分别为v1、v2，甲、乙水柱在空中运动的时间分别为t1、t2.。以下判断正确的是（ ）
A. v1>v2，t1=t2B. v1C. v1>v2，t1【答案】B
【解析】
【详解】甲、乙水柱竖直方向上升的高度相同，从最高点到着火点的高度也相同，可知甲、乙水柱竖直方向的运动情况相同，所以甲、乙水柱在空中运动的时间相等，即有
水平方向根据
由于甲水柱的水平位移小于乙水柱的水平位移，则有
根据
由于甲、乙水柱喷出时竖直分速度相等，所以甲水柱喷出时的速度小于乙水柱喷出时的速度，即有
故选B。
7. 如图所示，三段细线长OA=AB=BC， A、B、C三球质量相等，当它们绕O点在光滑的水平桌面上以相同的角速度做匀速圆周运动时，则三段线的拉力TOA:TAB:TBC为（ ）

A. 1:2:3B. 6:5:3C. 3:2:1D. 9:3:1
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】根据牛顿第二定律得：对C球，有
对B球，有
对A球，有
因为OA=AB=BC，则
rOA:rOB:rOC=1:2:3
联立解得
TOA：TAB：TBC=6:5:3
故选B．
8. 一质量为汽车，启动后在发动机功率保持不变的条件下在水平路面上行驶，经过一段时间后将达到以速度匀速行驶的状态，若汽车在行驶中受到的阻力大小保持不变，则（ ）
A. 发动机功率
B. 启动过程中，汽车做匀加速运动
C. 在车速为时，汽车的加速度大小为
D. 发动机在时间内做的功为
【答案】A
【解析】
【详解】A．汽车发动机功率保持不变，则在匀速行驶时，牵引力大小等于阻力，则发动机功率为
A正确；
B．汽车发动机功率保持不变，在启动过程中，速度逐渐增大，由
可知汽车随速度的增大牵引力逐渐减小，阻力不变，由牛顿第二定律可得
可知，加速度逐渐减小，因此汽车在启动过程中，做加速度逐渐减小的加速运动，B错误；
C．在车速为时，汽车的牵引力为
由牛顿第二定律可得汽车的加速度大小为
C错误；
D．由功率计算公式可得发动机在时间内做的功为
D错误。
故选A。
9. 在如图所示的齿轮传动中，三个齿轮的半径之比为2∶3∶6，当齿轮转动的时候，关于小齿轮边缘的A点和大齿轮边缘的B点（ ）
A. A点和B点的线速度大小之比为1∶1B. A点和B点的角速度之比为1∶1
C. A点和B点的角速度之比为3∶1D. A点和B点的线速度大小之比为3∶1
【答案】AC
【解析】
【详解】AD．如图可知，三个齿轮的线速度大小相等，则A点和B点的线速度大小之比为1∶1，A正确，D错误；
BC．由v=ωr可知，线速度一定时，角速度与半径成反比，则A点与B点的角速度之比为
故B错误，C正确。
故选AC。
10. 如图，在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项。质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为F，那么在他减速下降高度为h的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 他的动能减少了Fh
B. 他的重力势能减小了mgh
C. 他的机械能减少了Fh
D. 他的机械能减少了
【答案】BC
【解析】
【详解】A．根据功能关系，动能的变化等于合外力做的功，所以他的动能减少了。A错误；
B．根据功能关系，重力势能的减少量等于重力做的功，所以他的重力势能减小了mgh。B正确；
CD．根据功能关系，非重力做的功等于机械能的变化，所以他的机械能减少了Fh。C正确，D错误。
故选BC。
11. 如图所示，一小球从斜面上的某点以速度v水平抛出，落在斜面上A点。平抛末速度与竖直方向的夹角为β，平抛位移与竖直方向的夹角为α。已知斜面与水平面夹角为θ，重力加速度为g，则（ ）

A. B. 平抛的时间
C. 平抛竖直位移D. 平抛末速度
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．根据平抛运动的规律，有
所以
故A错误，B正确；
C．平抛的竖直位移为
故C正确；
D．平抛末速度为
故D错误。
故选BC。
12. 水平传送带匀速运动，速度大小为v，现将一小工件放到传送带上。设工件初速为零，当它在传送带上滑动一段距离后速度达到v而与传送带保持相对静止。设工件质量为m，它与传送带间的滑动摩擦系数为μ，则在工件相对传送带滑动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 只有一个摩擦力对工件做功，且为负功
B. 滑动摩擦力对工件做的功为
C. 工件相对于传送带滑动的路程大小为
D. 外界对传动装置输送的能量为
【答案】BC
【解析】
【详解】A．在工件相对传送带滑动的过程中，工件在滑动摩擦力作用下由静止做加速运动，滑动摩擦力方向与工件运动方向相同，因此摩擦力对工件做正功，A错误；
B．在工件相对传送带滑动的过程中，由动能定理可得
可得
B正确；
C．由力对物体做功的公式可得
C正确；
D．工件在传送带上先做加速运动，后做匀速运动，做加速运动时，摩擦力对工件做功，做匀速运动时，摩擦力是零，摩擦力对传送带做功等于外界对传动装置输送的能量，传送带做匀速直线运动，则有
其中有
解得
D错误。
故选BC。
二、实验题：本题共2小题，共15分。
13. 利用下图所示的实验装置验证机械能守恒定律，打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上.使重物自由下落，打点计时器在随重物下落的纸带上打下一系列点迹.挑出点迹清晰的一条纸带，依次标出计数点1，2，…，6，相邻计数点之间还有1个计时点.
（1）关于本实验，下列说法正确的是 （填标号）；
A. 重物的体积越大越好
B. 实验前必需用天平测出重物的质量
C. 实验时先通电，打点稳定后再释放纸带
（2）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的 （填标号）；
A. 动能变化量与势能变化量
B 速度变化量和势能变化量
C 速度变化量和高度变化量
（3）下图为纸带的一部分，打点3时，重物下落的速度v3=____________m/s（结果保留3位有效数字）。
【答案】（1）C （2）A
（3）1.15
【解析】
【小问1详解】
A．为了减小空气阻力的影响，重物的体积应小一些，密度应大一些，故A错误；
B．由于验证机械能守恒的表达式中质量可以约去，所以不需要用天平测出重物的质量，故B错误；
C．为了充分利用纸带，减小误差，实验时先通电，打点稳定后再释放纸带，故C正确。
故选C。
【小问2详解】
下落过程，重物的重力势能转化为动能，所以为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的动能变化量与势能变化量。
故选A。
【小问3详解】
根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则打点3时，重物下落的速度为
14. 某同学用如图甲所示装置做探究向心力大小与角速度大小关系的实验。水平直杆随竖直转轴一起转动，滑块套在水平直杆上，用细线将滑块与固定在竖直转轴上的力传感器连接，细绳处于水平伸直状态，当滑块随水平直杆一起匀速转动时，拉力的大小可以通过力传感器测得，滑块转动的角速度可以通过角速度传感器测得。
（1）滑块和角速度传感器的总质量为250g，保持滑块到竖直转轴的距离不变，多次仅改变竖直转轴转动的快慢，测得多组力传感器的示数F及角速度传感器的示数，根据实验数据得到的图像如图乙所示，图像没有过坐标原点的原因是______，滑块到竖直转轴的距离为______m；
（2）若去掉细线，将滑块置于距离竖直转轴0.125m处，为保证滑块不动，转轴转动的最大角速度为______。
【答案】 ①. 水平杆不光滑 ②. 0.5 ③. 10
【解析】
【详解】（1）[1]若水平杆不光滑，则滑块转动过程中当角速度较小时只有静摩擦力提供向心力，随着角速度增大摩擦力逐渐增大，当摩擦力达到最大值时，继续增大转速绳子开始出现拉力，则有
则有
图像不过坐标原点。
[2]根据
可知图像的斜率为
解得滑块到竖直转轴的距离为
（2）[3]由图像可知，开始产生绳子拉力时，有
若去掉细线，将滑块置于距离竖直转轴0.125m处，为保证滑块不动，设转轴转动的最大角速度为，则有
联立可得
解得
三、计算题：本题共3小题，共37分。作答时应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。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
15. 如图所示，用细绳拴住一个质量为的小桶，小桶内装了质量为的水并在竖直平面内做半径为的圆周运动，小桶恰好通过最高点，已知重力加速度为，空气阻力忽略不计。求：
（1）小桶通过最高点时的速度大小；
（2）若小桶通过最低点时的速度是4m/s，在最低点时小桶底部受到的压力大小。
【答案】（1）2m/s；（2）5N
【解析】
【详解】（1）根据牛顿第二定律得
解得

（2）根据牛顿第二定律得

解得

根据牛顿第三定律得

竖直向下。
16. 科学家计划在2025年将首批宇航员送往火星进行考察。一质量为m的物体，假设在火星两极宇航员用弹簧测力计测得的读数为，在火星赤道上宇航员用同一个弹簧测力计测得的读数为，通过天文观测测得火星的自转角速度为，引力常量为G，将火星看成是质量分布均匀的球体，求：
（1）火星的半径R；
（2）火星的密度；
（3）火星的第一宇宙速度。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）物体在火星两极处
在火星赤道上
联立得火星的半径为
（2）根据密度公式得，火星得密度为
联立得
（3）由万有引力提供向心力，对在火星表面匀速圆周运动的物体
解得，火星的第一宇宙速度为
17. 如图所示某物理兴趣小组设计的一个游戏装置，该装置由倾角为60°的斜轨道AB，半径为r1=0.4m、圆心角为60°的圆弧轨道EF，水平轨道FO2及一个半径为的圆弧PQ组成，其中AFO2Q在同一水平线上，B、E等高，BE间的距离，FO2间距离l2=0.7m，O1、O2分别为两弧形轨道的圆心，F、P分别为两弧形轨道的最低点，O1F、O2P在竖直方向，滑块在FO2轨道滑动时动摩擦因数为μ=0.5，其余轨道均光滑。某次游戏时小智同学用沿斜面向上的恒力F拉一个可视为质点的滑块从倾斜轨道最低点A由静止匀加速至B撤去外力，发现滑块刚好能从E点沿切线进入弧形轨道EF（无机械能损失），然后沿EF滑下经O2落在圆弧PQ上，已知滑块质量为m=0.1kg，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。求：
（1）滑块由A至B过程中重力做的功；
（2）滑块在弧形轨道EF的最低点F处受轨道的支持力大小和方向；
（3）滑块落在圆弧PQ上的位置。
【答案】（1）0.2J；（2）3N，方向竖直向上；（3）圆弧PQ上的中点
【解析】
【详解】（1）由几何关系可得E点的高度为
即B点高度也为h=0.2m，滑块由A至B过程中重力做功
（2）滑块刚好能从E点沿切线进入弧形轨道，且B、E等高，可知滑块在BE间做斜抛运动。设E点时速度为vE，从最高点下落到E点所用时间为t，水平方向则有
竖直方向则有
由几何关系可得
联立解得
滑块经过E点时的速度大小
在EF段只有重力做功，根据机械能守恒定律可得
解得
在F点由重力和支持力的合力提供向心力，有
解得
可知支持力大小为3N，方向竖直向上。
（3）设滑块运动到O2时速度为v2，由动能定理有
解得
滑块经过O2之后做平抛运动落到圆弧轨道PQ上，由平抛运动特点可得
①
②
由几何关系得
③
联立①②③，解得
由可知，滑块落在圆弧PQ上的中点位置。