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      浙江杭州市2025-2026学年高一下学期期末教学质量检测物理试卷(含解析)

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      浙江杭州市2025-2026学年高一下学期期末教学质量检测物理试卷(含解析)

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      这是一份浙江杭州市2025-2026学年高一下学期期末教学质量检测物理试卷(含解析),共3页。试卷主要包含了考试结束后,只需上交答题卷等内容,欢迎下载使用。
      考生须知:
      1.本卷满分100分,考试时间90分钟;
      2.答题前,在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。
      3.所有答案必须写在答题卷上,写在试卷上无效;
      4.考试结束后,只需上交答题卷。
      选择题部分
      一、选择题Ⅰ(本题共12小题,每小题3分,共36分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
      1. 自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的方向在它们的连线上,引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成正比、与它们之间距离r的二次方成反比,即。G是比例系数,叫作引力常量,其单位用国际单位制中的基本单位表示正确的是( )
      A. B. C. D.
      【答案】C
      【解析】
      【详解】根据万有引力公式,推导得。
      A.单位中是导出单位(),不符合基本单位表示的要求,故A错误;
      B.由G的表达式可知,分子单位应为力的单位乘以长度平方的单位即,该选项分子为,单位量级错误,故B错误;
      C.将力的单位用基本单位换算代入
      所有单位均为国际基本单位,推导正确,故C正确;
      D.单位中J是导出单位(),不符合基本单位表示的要求,故D错误。
      故选C。
      2. 以下情景中,带下划线的物体能看成质点的是( )
      A. 小敏观察蚂蚁拖动饭粒时,蚂蚁的肢体是如何分工的。
      B. 小英测算蚂蚁拖动饭粒时,蚂蚁1min爬行的路程。
      C. 在跳水比赛中,裁判员给跳水运动员评分。
      D. 教练在训练中观察跳高运动员的跳高过程。
      【答案】B
      【解析】
      【详解】A.小敏观察蚂蚁的肢体分工需关注其肢体动作,形状大小不可忽略,此时蚂蚁不可看成质点,故A错误;
      B.测算蚂蚁爬行路程时,仅需整体位移,形状大小可忽略,可看成质点,故B正确;
      C.裁判评分需分析运动员动作细节,运动员不可视为质点,故C错误;
      D.观察跳高过程需关注身体姿态,形状大小不可忽略,运动员不能看成质点,故D错误。
      故选B。
      3. 如图,一架直梯斜靠在光滑的竖直墙壁上,下端放在粗糙的水平地面上,直梯处于静止状态。从侧面观察直梯的受力示意图正确的是( )
      A. B.
      C. D.
      【答案】C
      【解析】
      【详解】梯子受到竖直向下的重力G,光滑墙壁对梯子水平向右的弹力,地面对梯子竖直向上的弹力,地面对梯子水平向左的摩擦力,处于平衡状态。如图所示
      故选C。
      4. 浙江大学研发的喷气式飞行背包(如图),通过发动机向下喷射气流获得向上推力,可实现竖直升降、空中悬停等动作。下列说法正确的是( )
      A. 发动机对人的推力、气流对发动机的推力是一对相互作用力
      B. 人与背包在空中悬停时,人与背包所受合力为零
      C. 从地面加速上升到悬停的过程中,推力始终大于人与背包的总重量
      D. 竖直上升过程中,从口袋里掉落的钥匙做自由落体运动
      【答案】B
      【解析】
      【详解】A.发动机对人的推力、气流对发动机的推力不是发生在两个物体之间,不是一对相互作用力,故A错误;
      B.人与背包在空中悬停时,受力平衡,即人与背包所受合力为零,故B正确;
      C.从地面加速上升到悬停的过程中,人和背包要先加速后减速到零,在加速上升阶段,加速度向上,由牛顿第二定律可知
      即推力大于人和背包的总重量,在减速上升过程中,加速度向下,由牛顿第二定律可知
      即推力小于人和背包的总重量,故C错误;
      D.竖直上升过程中,从口袋里掉落的钥匙具有向上的初速度,做竖直上抛运动,故D错误。
      故选B。
      5. 如图所示的各电场中,A、B两点场强相同的( )
      A. 甲图中与点电荷等距的A、B两点
      B. 乙图中两等量同种点电荷连线上对称的A、B两点
      C. 丙图中两等量异种点电荷连线上对称的A、B两点
      D. 丁图中非匀强电场的A、B两点
      【答案】C
      【解析】
      【详解】A.根据点电荷电场的分布特点,可知甲图中与点电荷等距的A、B两点的电场强度大小相等,但方向不同,故A错误;
      B.根据等量同种点电荷电场的分布特点,可知乙图中两等量同种点电荷连线上对称的A、B两点的电场强度大小相等,方向相反,故B错误;
      C.根据等量异种点电荷电场的分布特点,可知丙图中两等量异种点电荷连线上对称的A、B两点电场强度相同,故C正确;
      D.根据电场线的疏密表示电场强度的强弱,可知丁图中非匀强电场的A、B两点的电场强度不相同,故D错误;
      故选C。
      6. 下列对人教版物理必修2教材中出现的四幅图分析正确的是( )
      A. 图1:小球在内壁光滑的漏斗内做匀速圆周运动时,受到重力、向心力、支持力的作用
      B. 图2:不可伸长细绳的一端固定于O点,另一端系一个小球,小球从一定高度摆下,当细绳与O点的正下方钉子A相碰时,线速度增大
      C. 图3:物体随水平圆盘一起做加速圆周运动过程中,所受摩擦力的方向指向圆心
      D. 图4:汽车通过凹形路面最低点时,处于超重状态,速度越大,对路面的压力越大
      【答案】D
      【解析】
      【详解】A.向心力是按效果命名的力,不是物体实际受到的力。小球受重力和漏斗壁的支持力,两者的合力提供向心力,故A错误;
      B.细绳与钉子相碰瞬间,半径减小,线速度大小不变(角速度因半径变小而增大),故B错误;
      C.物体随圆盘做加速圆周运动,摩擦力既要提供切向力,又要提供法向力,方向不指向圆心(若匀速则指向圆心),故C错误;
      D.汽车在凹形最低点有向上加速度,由牛顿第二定律,得
      处于超重状态,速度越大压力越大,故D正确。
      故选D。
      7. “嫦娥六号”探测器成功着陆在月球背面预选着陆区,开启人类探测器首次在月球背面实施的样品采集任务。“嫦娥六号”被月球捕获进入月球轨道的部分过程如图所示:探测器在椭圆轨道1运行经过P点时变轨进入椭圆轨道2、在轨道2上经过P点时再次变轨进入圆轨道3。三个轨道相切于P点,Q点是轨道2上离月球最远的点。下列说法正确的是( )
      A. 探测器从轨道1进入轨道2的过程中,需点火加速
      B. 探测器在轨道2上从P点运行到Q点的过程中,机械能不变
      C. 探测器分别沿着轨道1和轨道3运行,经过P点时的加速度不同
      D. 探测器在轨道3上运行的周期大于其在轨道1上运行的周期
      【答案】B
      【解析】
      【详解】A.探测器从大轨道1变轨进入更小的轨道2,需要做近心运动,应该点火减速,使万有引力大于所需向心力,故A错误;
      B.探测器在轨道2上运行时,只有月球的万有引力做功,没有其他力做功,因此机械能保持不变,故B正确;
      C.由万有引力提供向心力有
      可得
      P点到月球球心的距离相同,因此探测器沿不同轨道经过P点时加速度相同,故C错误;
      D.根据开普勒第三定律
      轨道1的半长轴大于轨道3的半径,因此轨道1的周期更大,轨道3的周期更小,故D错误。
      故选B。
      8. 将一羽毛球竖直上抛,过一段时间球回到抛出点。取向上为正方向,假设羽毛球受到的空气阻力与速度大小成正比。下列描述物体运动的v—t图像可能正确的是( )
      A. B.
      C. D.
      【答案】A
      【解析】
      【详解】由题意,根据牛顿第二定律上升阶段
      下降阶段
      可得小球在上升和下降阶段加速度大小分别为,
      上升阶段v逐渐减小,则a1逐渐减小,下降阶段v逐渐增大,则a2也逐渐减小,即v—t图像的斜率的绝对值始终减小,直至减为零。
      故选A。
      9. 如图所示,以v0 = 10m/s的速度水平抛出的物体,飞行一段时间后垂直撞在倾角(θ = 30°的斜面上,忽略空气阻力,其中g = 10m/s2,以下结论中正确的是( )
      A. 物体飞行时间是
      B. 物体撞击斜面时的速度大小为
      C. 物体飞行的位移是
      D. 物体下落的竖直距离是10m
      【答案】A
      【解析】
      【详解】A.物体垂直撞在倾角θ = 30°的斜面上,即末速度方向垂直于斜面。斜面法线与竖直方向夹角为30°,因此速度与竖直方向夹角也为30°。有
      解得
      则飞行时间,故A正确;
      B.撞击速度大小,故B错误;
      C.水平位移
      竖直位移
      故下落竖直距离为15m。
      合位移,故C错误,D错误。
      故选A。
      10. 如图为某地一风力发电机,它的叶片转动时可形成半径为R的圆面。假定某时间内该地区的风速是v,风向恰好跟叶片转动的圆面垂直,已知空气的密度为,若该风力发电机将此圆内的风能转化为电能的效率为η,下列说法正确的是( )
      A. 单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的体积为
      B. 单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的质量为
      C. 单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的动能为
      D. 此风力发电机发电的功率为
      【答案】D
      【解析】
      【详解】A.单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的体积为,故A错误;
      B.单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的质量为,故B错误;
      C.单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的动能为,故C错误;
      D.此风力发电机发电的功率,故D正确。
      故选D。
      11. 为检测某新能源动力车的刹车性能,现在平直公路上做刹车试验,如图所示是动力车在刹车过程中位移和时间的比值与时间t之间的关系图像,下列说法正确的是( )
      A. 动力车的初速度大小为40m/s
      B. 刹车过程动力车的加速度大小为2.5m/s2
      C. 刹车过程持续的时间为8s
      D. 从开始刹车时计时,经过8s,动力车的位移大小为40m
      【答案】D
      【解析】
      【详解】A.根据匀变速直线运动位移公式
      变形可得
      即与成一次函数关系,纵截距等于初速度,斜率等于​,结合图像可得,图像纵截距为,因此,故A错误;
      B.图像斜率
      由​
      可得
      所以加速度大小为,故B错误;
      C.刹车过程持续的时间为,故C错误;
      D.汽车刹车后就停止运动,因此内位移等于刹车总位移,则,故D正确。
      故选D。
      12. 一辆“复兴号”模型小机车在水平路面上由静止启动,在前5s内做匀加速直线运动,5s末达到额定功率,之后保持以额定功率运动,其图像如图所示。已知汽车的质量为,汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍,g取,则以下说法正确的是( )
      A. 汽车在前5s内的牵引力为B. 汽车速度为25m/s时的加速度为
      C. 汽车的额定功率为80kWD. 汽车的最大速度为150m/s
      【答案】B
      【解析】
      【详解】A.由速度时间图线知,匀加速运动的加速度大小
      根据牛顿第二定律得
      解得牵引力为
      故A错误;
      BC.汽车的额定功率
      汽车在25时的牵引力
      根据牛顿第二定律得,加速度
      故B正确,C错误;
      D.当牵引力等于阻力时,速度最大,则最大速度
      故D错误。
      故选B。
      二、选择题Ⅱ(本题共3小题,每小题4分,共12分。每小题列出的四个备选项中至少一个符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
      13. 下列说法正确的是( )
      A. 电场线的形状可以用实验来模拟,所以电场线是实际存在的线
      B. 航天器在太空轨道上绕地球运行时,航天器内的物体不受地球引力
      C. 以牛顿第二定律作为已知的知识推导动能定理的过程是演绎推理
      D. 在极短的时间或位移中,质点的平均速度可以看成此时刻或此位置的瞬时速度是极限的思想
      【答案】CD
      【解析】
      【详解】A.电场线是为了描述电场而引入的假想曲线,并非实际存在的线,只是可以用实验来模拟它的形状,故A错误;
      B.航天器在太空轨道上绕地球运行时,航天器内的物体仍然受到地球引力的作用,这个引力提供物体绕地球做圆周运动的向心力,故B错误;
      C.演绎推理是从一般性的前提出发,通过推导即“演绎”,得出具体陈述或个别结论的过程。以牛顿第二定律(一般性规律)推导动能定理(具体结论),属于演绎推理,故C正确;
      D.根据瞬时速度的定义可知,在极短的时间或位移中,质点的平均速度可以看成此时刻或此位置的瞬时速度,这是极限思想的应用。故D正确。
      故选CD。
      14. 关于静电现象,下列说法正确的是( )
      A. 图甲:避雷针应用了尖端放电
      B. 图乙:加油站里静电释放器应用了静电屏蔽
      C. 图丙:高压作业电工穿含金属织物的防护服应用了静电屏蔽
      D. 图丁:科技馆中起电机使人体头发竖起来是应用了静电吸附
      【答案】AC
      【解析】
      【详解】A.图甲中避雷针应用的是尖端放电原理,故A正确;
      B.图乙中加油站里静电释放器应用了静电释放的原理,即电荷的中和,故B错误;
      C.图丙中工作人员在超高压带电作业时,穿用金属丝编制的工作服应用了静电屏蔽原理,故C正确;
      D.图丁中接触带电球后头发竖直,这是接触起电现象,故D错误。
      故选AC。
      15. 陶艺是中国的传统技艺,融合了古代劳动人民的智慧,某次陶艺制作得到一个半径R=15cm的半球形陶罐,并固定在绕竖直轴OO'转动的水平转台上,可看作如图所示模型,转台以一定的角速度ω匀速转动,O为陶罐的球心,一质量为m的小物块落入陶罐内,经过一段时间后,小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止,它和O点的连线与OO'之间的夹角θ为53°,已知重力加速度g。下列说法正确的是( )
      A. 小物块做圆周运动时可能只受重力与支持力
      B. 小物块匀速转动时的线速度为v=ωR
      C. 小物块做圆周运动的加速度大于,所受摩擦力沿切线斜向上
      D. 小物块做圆周运动恰好不受摩擦力时的角速度为
      【答案】AD
      【解析】
      【详解】A.当角速度为某一数值时,小物块做圆周运动时可能只受重力和支持力两个力,故A正确;
      B.小物块匀速转动时的线速度为,故B错误;
      C.若小物块受到的摩擦力恰好为零时,则物块受到的重力与陶罐内壁给的支持力的合力提供向心力,对物块由牛顿第二定律有
      解得
      所以小物块做圆周运动的加速度大于时,所受摩擦力沿切线斜向下,故C错误;
      D.若小物块受到的摩擦力恰好为零时,则物块受到的重力与陶罐内壁给的支持力的合力提供向心力,对物块由牛顿第二定律有
      代入解得,故D正确。
      故选AD。
      非选择题部分
      三、非选择题(本题共5小题,共52分)
      16. 某物理兴趣小组的同学在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中,按如图(a)所示将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套,实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是用两个弹簧测力计分别钩住细绳套,并互成角度地拉橡皮条,如图(b)所示,其中OA为橡皮条,另一次是用一个弹簧测力计通过细绳拉橡皮条。
      (1)判断力F单独作用与力F1、F2共同作用效果相同的依据是________。(单选)
      A. F的大小等于F1与F2的大小之和
      B. 使橡皮筋伸长相同的长度
      C. 使橡皮筋上的结点到达同一位置
      (2)在该实验中,下列说法正确的是________。(多选)
      A. 应作出力的示意图来探究合力与分力的关系
      B. 弹簧测力计外壳与平板接触会带来实验误差
      C. 拉橡皮筋时,橡皮筋、细绳、弹簧测力计应贴近并平行木板
      D. 将细绳换成橡皮筋仍可以完成本实验
      (3)如果开始两弹簧测力计的夹角小于90°,保持弹簧测力计B的方向以及结点O的位置不变,将弹簧测力计C沿逆时针方向缓慢转动至水平,则关于弹簧测力计B、C读数的变化情况正确的是________。(单选)
      A. 弹簧测力计B的读数先增大后减小,弹簧测力计C的读数减小
      B. 弹簧测力计B的读数先减小后增大,弹簧测力计C的读数增大
      C. 弹簧测力计B的读数减小,弹簧测力计C的读数先增大后减小
      D. 弹簧测力计B的读数增大,弹簧测力计C的读数先减小后增大
      (4)(c)图中弹簧测力计读数为________N。
      【答案】(1)C (2)CD (3)D
      (4)4.46##4.47##4.48##4.49
      【解析】
      【小问1详解】
      判断力F单独作用与力F1、F2共同作用效果相同的依据是使橡皮筋上的结点到达同一位置。
      故选C。
      【小问2详解】
      A.应作出力的图示来探究合力与分力的关系,故A错误;
      B.实验中弹簧测力计的外壳与白纸接触有摩擦,并不影响弹簧测力计的准确读数,因此,该操作不会对实验结果带来明显影响,故B错误;
      C.为了防止出现分力的情况,应让各力尽量贴近木板,且与木板平行,同时,读数时视线要正对弹簧秤刻度,故C正确;
      D.将细绳换成橡皮筋仍可以通过弹簧测力计测出沿OB和OC方向的拉力大小,所以用细绳换成橡皮筋仍可以完成本实验,故D正确。
      故选CD。
      【小问3详解】
      如果开始两弹簧测力计的夹角小于90°,保持弹簧测力计B的方向以及结点的位置不变,将弹簧测力计C沿逆时针方向缓慢转动至水平,作出力的矢量三角形,如图所示
      由图可知,弹簧测力计B的读数一直增大,弹簧测力计C的读数先减小后增大。
      故选D。
      【小问4详解】
      由题图可知该弹簧测力计的分度值为0.1N,则读数为4.48N。
      17. 用打点计时器进行“验证机械能守恒定律”的实验;
      (1)学校实验室提供如图1、2所示的两种打点计时器。某实验小组决定使用电火花计时器,应是图________(填“1”或“2”)中的计时器。
      (2)某次实验按正确合理的方法进行操作,实验重锤由静止开始下落,得到的纸带如图所示,其中O点恰好为起始点,A、B、C是打点计时器连续打下的3个点,该同学用刻度尺测量O点到A、B、C三点的距离并分别记为,,。已知打点计时器的打点周期T=0.02s。
      ①根据图可知,打点计时器打下B点时重物的速度为________m/s。(保留三位有效数字)
      ②用m表示重锤的质量,已知当地的重力加速度为g。以OB为研究过程,则重锤重力势能减少量________,动能增加量________。(用已知物理量和所测物理量的字母表示)
      ③通常情况下,即使所有实验操作规范无误,重锤重力势能减少量,也会略大于动能增加量,请说明其原因________________。
      【答案】(1)2 (2) ①. 1.16##1.15##1.17 ②. ③. ④. 由于存在阻力做负功,导致系统机械能减小
      【解析】
      【小问1详解】
      电火花打点计时器使用220V交流电,图2有插头,故图2所示仪器为电火花打点计时器。
      【小问2详解】
      [1]打点计时器打下B点时重物的速度等于A到C的平均速度
      [2]以OB为研究过程,则重锤重力势能减少量
      [3]以OB为研究过程,动能增加量为
      [4]重锤下落时需要克服阻力做功,部分重力势能会转化为内能,因此即使操作规范,重力势能减少量也会略大于动能增加量。
      18. 如图为一种利用气垫导轨“验证机械能守恒定律”的实验装置。主要实验步骤如下:
      A.将气垫导轨放在水平桌面上,将导轨调至水平。
      B.测出挡光条的宽度d。
      C.将滑块移至图示位置,测出挡光条到光电门的距离l。
      D.释放滑块,读出挡光条通过光电门的挡光时间t。
      E.用天平称出托盘和砝码的总质量m。
      F.……
      (重力加速度取g)
      请回答下列问题:
      (1)滑块从静止释放到运动至光电门的过程中,系统的重力势能减少了____________;
      (2)为验证机械能守恒定律,还需要测量的物理量是____________;
      (3)若要符合机械能守恒定律的结论,则以上测得的物理量应该满足____________。
      【答案】(1)
      (2)滑块和挡光条的总质量M
      (3)
      【解析】
      【小问1详解】
      在滑块从静止释放到运动到光电门的过程中,托盘和砝码下降了l的距离,则可知系统的重力势能减少了
      【小问2详解】
      为验证机械能守恒定律,还需要测量滑块和遮光条的总质量M。
      【小问3详解】
      若要符合机械能守恒定律,则必选满足托盘和砝码重力势能的减小量等于系统动能的增加量,即
      19. 两个完全相同的质量都为m、带等量电荷的小球A、B(可看成点电荷)分别用长度都为的绝缘细线悬挂在同一水平面上的M、N两点,平衡时小球A、B的位置如图甲所示,此时两球相距为l,细线与竖直方向夹角均为θ=45°,若外加水平向左的匀强电场,两小球平衡时位置如图乙所示,细线刚好沿竖直方向,已知静电力常量为k,重力加速度为g,求:
      (1)A球的电性及所带的电荷量Q;
      (2)外加匀强电场的场强E的大小;
      【答案】(1)正电,
      (2)
      【解析】
      【小问1详解】
      (1)由甲图可知小球A与B相互吸引,则小球A与B为异种电荷,由乙图,对A球受力分析可知A球带正电;由甲图A球受力分析,如图所示
      由平衡条件得
      解得
      【小问2详解】
      由乙图可知,A球所受匀强电场的电场力与AB间库仑力平衡,由几何关系可知AB间距离
      对A球有
      解得
      20. 如图所示,质量m=2kg的物体静止于水平地面的A处,A、B间距L=20m.用大小为30N,沿水平方向的力拉此物体,经t0=2s拉至B处.(g=10m/s2)
      (1)求物体与地面间的动摩擦因数μ;
      (2)用大小为20N,沿水平方向的力拉此物体,使物体从A处由静止开始运动并能到达B处,求该力作用的最短时间t.
      【答案】(1) (2) t=2s
      【解析】
      【详解】(1)分析题意知物体做从A到B做匀加速直线运动.
      由牛顿第二定律得
      代入数据,解得:
      (2)分析题意知:物体先做匀加速直线运动,后做匀减速直线运动,且到达B点时速度刚好为零.
      由牛顿第二定律得
      由速度公式
      由速度位移公式得
      联立方程,代入数据,解得:
      t=2s
      21. 在篮球比赛中,投篮的投出角度太大和太小,都会影响投篮的命中率。在某次投篮表演中,运动员在空中一个漂亮的投篮,篮球以与水平面成的倾角准确落入篮筐,这次跳起投篮时,投球点和篮筐正好在同一水平面上,设投球点到篮筐距离为,不考虑空气阻力(g取)。求:
      (1)篮球进筐的速度大小和从篮球出手到投入篮筐的时间?
      (2)篮球投出后的最高点相对篮筐的竖直高度是多少?
      (3)以投球点为坐标原点,投球点与篮筐连线为x轴正方向、竖直向上为y轴正方向(如图所示),推导篮球从出手到投入篮筐的运动轨迹方程(用y、x的关系式表示)。
      【答案】(1);
      (2)
      (3)()
      【解析】
      【小问1详解】
      根据对称性,篮球落入篮筐的速度方向与投出时的速度方向与水平方向夹角相同
      篮球在空中做斜抛运动,水平方向
      竖直方向
      代入数据解得
      进筐时速度与投出时速度大小相等

      【小问2详解】
      由得
      则篮球投出后的最高点相对篮筐的竖直高度
      【小问3详解】
      x方向
      y方向
      以上两式消去参数t,代入
      得()
      22. 一个内壁光滑的细管弯成半径为R的四分之一圆形轨道BC竖直放置,圆心在O点,R远大于圆管内径,圆形轨道出口与质量为M、长为L的水平放置在桌面上的长木板紧靠在一起,桌面足够长。竖直轨道AB与竖直四分之一圆轨道在B点连接完好,AB竖直高度差也为R轻质弹簧竖直,下端固定在地面上,每次都是将质量为m的物块从A点由静止释放,弹簧弹性势能可调。已知:物块的质量为m = 0.2kg,可视为质点,平板的质量M = 0.2kg,滑块与平板间动摩擦因数μ1 = 0.3,平板与桌面间的动摩擦因数μ2 = 0.1,不计其他阻力,L = 2.0m,R = 1.0m,重力加速度g = 10m/s2。求:
      (1)物块刚好能运动到圆轨道的最高点C;
      ①物块释放时弹簧的弹性势能Ep;
      ②物块在由B到C运动过程中刚好与细管道无弹力时,物块与圆心O点连线与竖直方向夹角为θ,求csθ的值。
      (2)若物块从C点滑上木板。
      ①木板锁定不动,物块没有脱离木板,求物块释放时弹性势能最大值Epm;
      ②解除对木板锁定,物块恰好不脱离木板,求物块滑上木板时的速度vc大小。
      【答案】(1)①;②
      (2)①;②
      【解析】
      【小问1详解】
      ①恰好能到轨道最高点C,速度恰好为0,则有
      解得
      ②B到C过程对轨道无作用力时,重力分力提供向心力
      机械能守恒
      解得
      【小问2详解】
      ①根据能量转化守恒定律
      解得
      ②对物块
      解得,方向水平向左
      对木板
      解得,方向水平向右
      恰好不脱落即滑到木板最右端恰好共速有,
      解得

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