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    福建省厦门市第一中学2023-2024学年高二物理上学期开学考试试题(Word版附解析)
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    福建省厦门市第一中学2023-2024学年高二物理上学期开学考试试题(Word版附解析)

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    这是一份福建省厦门市第一中学2023-2024学年高二物理上学期开学考试试题(Word版附解析),共25页。试卷主要包含了 一辆质量为的汽车,额定功率为等内容,欢迎下载使用。

    福建省厦门第一中学2023—2024学年度
    高二上开学考物理试卷2023.8
    (本试卷满分100分,考试时间75分钟)
    第Ⅰ卷
    一、单项选择题(第1~4小题在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,每小题4分,共16分)
    1. 如图,汉墓壁画拓片描绘了汉代人驾车的场景。当马拉车沿水平路面前进时,下列说法正确的是(  )

    A. 马车一定受力平衡 B. 车夫对马的拉力做正功
    C. 马对车的拉力做正功 D. 地面对车的摩擦力是滑动摩擦力
    2. 莆田市某高中进行防溺水安全教育,同学们讨论:消防员如何以一定的速率在最短时间内救援被困于礁石上的学生。如图,A、B间距适当,河中各处水流速度相等,下列说法正确的是(  )

    A. 应在河岸A处沿v1方向进行救援 B. 应在河岸B处沿v2方向进行救援
    C. 应在河岸B处沿v3方向进行救援 D. 应在河岸B处沿v4方向进行救援
    3. 取一对用绝缘柱支持的导体A和B,使它们彼此接触。起初它们不带电,贴在下部的两片金属箔是闭合的,如图所示。手握绝缘棒,把带正电荷的带电体C移近导体A。下列对实验现象的描述正确的是(  )

    A. 带电体C移近导体A时,两边的金属箔都闭合
    B. 保持C不动,先把导体A和B分开,然后移开C,张开的金属箔都合拢
    C. 保持A和B接触,C不动,若用手触碰导体A的左端,则导体A下方的金属箔合拢
    D. 保持A和B接触,C不动,若用手触碰导体B的右端,则导体B下方的金属箔合拢
    4. 图甲为炒茶厂的水平传送带装置,可简化为图乙所示模型,皮带在电动机带动下保持恒定速度向右运动。传送带A、B两端的距离为,现将一质量为的茶叶盒由静止轻放在皮带上,盒子过一会儿能保持与传送带相对静止。茶叶盒和皮带间的动摩擦因数为,忽略盒子的大小,重力加速度为。下列说法正确的是(  )

    A. 盒子从左端运动到右端的时间为
    B. 盒子在传送带上始终受重力、弹力和摩擦力的作用
    C. 盒子与传送的相对位移大小为
    D. 盒子从A运动到B的过程,电动机因运送盒子多做的功为
    二、双项选择题(第5~8小题有两项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分,共24分)
    5. 质量为的物体,由静止开始下落,其下落的加速度为,在其下落的过程中,下列说法正确的是(  )
    A. 物体重力做的功为 B. 物体所受阻力做功为
    C. 物体重力势能减少了 D. 物体所受合力做功为
    6. 如图所示,纸面内a、b、c三点构成直角三角形,ab与ac互相垂直,,。带电荷量分别为、的点电荷分别固定放置在a、b两点,d点为a、b两点连线上的中点,静电力常量为k,下列说法正确的是(  )

    A. 两点电荷在d点产生的合电场强度大小为0
    B. b点处的点电荷在c点产生的电场强度大小为
    C. 两点电荷在c点产生的合电场强度大小为
    D. 两点电荷在c点产生的电场强度方向与ab边平行
    7. 2023年3月1日,国际小行星中心发布了一颗新彗星的确认公告,这颗彗星由中科院紫金山天文台首次发现,明年有望成为肉服可见的大彗星。目前这颗彗星正在朝着它的近日点方向运动,其运行轨道可简化为半长轴为a的椭圆轨道,即图中的II轨道。I、III为绕太阳做匀速圆周运动的两个行星,其做匀速圆周运动运行半径分别为、,且有。行星I的烧行速率为,繁星运行到B点时的速率为,运行到E点时的速率为,行星III的绕行速率为,则下列说法正确的是(  )

    A. 行星I绕行速率大于行星III的速率
    B. 行星I绕行速率大于慧星在B点的速率
    C. 行星I的绕行周期等于慧星沿椭圆轨道运行周期
    D. 彗星运行到P点的加速度等于行星III运行到P点的加速度
    8. 如图甲,宋人孟元老《东京梦华录》对花样跳水的描述:“又有两画船,上立秋千,……筋斗掷身入水,谓之水秋千。”某次“水秋千”表演过程如图乙,质量为m的表演者,以O点为圆心荡到与竖直方向夹角θ=45°的B点时,松手沿切线方向飞出。若在空中经过最高点C时的速度为v,水秋千绳长为l,A为最低点,表演者可视为质点,整个过程船体静止不动,不计空气阻力和绳的质量,重力加速度为g。则(  )

    A. 表演者在B处重力的瞬时功率为mgv
    B. 表演者从A运动到B的过程中,处于超重状态
    C. 表演者在A处受到秋千的作用力大小为
    D. 若B到水面的高度为CB间高度的4倍,则落水点到B点的水平距离为
    三、非选择题(共60分)
    9. 一辆质量为的汽车,额定功率为。现让汽车保持额定功率在水平路面上从静止开始运动,运动中汽车所受阻力恒为车重的0.1倍,从启动开始汽车将会做加速度___________(选填“不变”、“逐渐增大”或“逐渐减小”)的运动,汽车在加速运动过程中所能达到的最大速度为___________(g取)。
    10. 如图甲,修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的,其原理可简化为图乙所示,C为大盘上的一点,A、B为大小两盘边缘上的两点,已知,。工作时A点和B点的线速度之比___________,B和C点的角速度之比___________。

    11. 用绝缘轻质细线悬吊一质量为m=0.1kg、电荷量为q=5×10-5C的小球.在空间施加一匀强电场,当小球保持静止时,细线与竖直方向成θ=37°。若电场方向水平向右,则所加匀强电场的电场强度为__________N/C;改变电场方向,所加匀强电场的电场强度最小值为__________N/C。

    12. 某兴趣小组在“验证机械能守恒定律”实验中。

    (1)图甲所示操作中合理的是___________。
    (2)本实验中,下列说法正确的是___________。
    A.先让重锤下落,后接通电源
    B.重锤的质量可以不测
    C.可以根据来计算重物在t时刻的瞬时速度
    D.安装打点计时器时,应使两个限位孔处于同一竖直线上
    (3)在实验中,当地重力加速度,测得所用重物的质量为。若按实验要求正确地选出纸带进行测量,量得连续三点A、B、C到第一个点的距离如图乙所示(相邻计数点时间间隔为)。

    从起点O到计数点B的过程中重物动能的增加量___________(结果保留两位有效数字);重力势能的减少量,通过计算,数值上,原因是___________。
    13. 在“探究平抛运动特点”的实验中,用图甲所示实验装置和频闪相机来探究平抛运动的特点。

    (1)在每次实验中每次小球___________从斜糟上同一位置由静止开始运动。轨道___________光滑。(选填“一定”或“不一定”)。
    (2)某同学用频闪相机来探究平抛运动特点。如图乙所示是该同学所拍摄小球运动轨迹照片的一部分。A、B、C是记录了小球在运动途中的三个位置,已知照片上每个小正方形方格的实际边长为,B点的竖直分速度为___________,小球做平抛运动的初始位置坐标(___________,___________)(g取)。(结果保留一位小数)
    14. 如图,带电量为C的小球A固定在光滑绝缘桌面的上方,高度,一个质量为带电量C的小球B在桌面上以小球A在桌面上的投影点O点为圆心做匀速圆周运动,其运动半径为。(静电力常量)求:
    (1)小球A、B之间的库仑力F的大小;
    (2)桌面对小球B的支持力FN的大小;
    (3)小球运动的线速度v的大小。

    15. 如图甲所示,固定在水平面上半径为的光滑圆弧轨道,A点为轨道最高点且与圆心等高;圆弧轨道最低点B与质量为M的木板上表面等高且平滑相接,但不粘连。一质量的物块P(可视为质点),从圆弧轨道上A点由静止开始释放,滑上木板后,物块P的图像如图乙所示。物块P不会从木板右端掉落,g取。求
    (1)物块P经过B点时受到支持力大小;
    (2)物块P克服摩擦力做的功;
    (3)木板和地面间因摩擦而产生的热量。

    16. 图甲为新兴滑草娱乐活动场所,其横截面简化示意图如图乙。倾斜草坪AB长,倾角,水平草坪BC长,防护草堆横截面是半径的四分之一圆弧,C点为圆弧圆心,C点正下方的点E为圆弧最低点。运动员乘滑草车从点A沿倾斜草坪无初速下滑,滑到底端B点时速度大小不变而方向变为水平,再滑过BC段后从C点水平滑出,最后落在草堆圆弧DE上。选择不同的滑草车可以改变滑草车与草坪之间的动摩擦因数,同一滑草车与AB、BC的动摩擦因数相同,载人滑草车在运动过程中可看成质点,不计空气阻力,(,,)取)。
    (1)滑草车和草坪间的动摩擦因数,求滑草车从A点滑到B点所用时间;
    (2)滑草车从A点滑下后,恰好停在C处,求该滑草车和草坪间的动摩擦因数;
    (3)载人滑草车的总质量,他乘坐不同的滑草车将以不同的速度离开C点并落到圆弧上的不同位置,求载人滑草车落到草堆时的动能最小值。
    福建省厦门第一中学2023—2024学年度
    高二上开学考物理试卷2023.8
    (本试卷满分100分,考试时间75分钟)
    第Ⅰ卷
    一、单项选择题(第1~4小题在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,每小题4分,共16分)
    1. 如图,汉墓壁画拓片描绘了汉代人驾车的场景。当马拉车沿水平路面前进时,下列说法正确的是(  )

    A. 马车一定受力平衡 B. 车夫对马的拉力做正功
    C. 马对车的拉力做正功 D. 地面对车的摩擦力是滑动摩擦力
    【答案】C
    【解析】
    【详解】A.马车不一定做匀速运动,所以马车不一定受力平衡,故A错误;
    BC.车夫对马的拉力做负功,马对车的拉力做正功,故B错误,C正确;
    D.地面对车轮接触过程没有发生相对滑动,摩擦力是静摩擦力,故D错误。
    故选C。
    2. 莆田市某高中进行防溺水安全教育,同学们讨论:消防员如何以一定的速率在最短时间内救援被困于礁石上的学生。如图,A、B间距适当,河中各处水流速度相等,下列说法正确的是(  )

    A. 应在河岸A处沿v1方向进行救援 B. 应在河岸B处沿v2方向进行救援
    C. 应河岸B处沿v3方向进行救援 D. 应在河岸B处沿v4方向进行救援
    【答案】A
    【解析】
    【详解】若救援所用时间最短,则消防员的速度应与河岸垂直,且出发点应位于礁石上游。
    故选A
    3. 取一对用绝缘柱支持的导体A和B,使它们彼此接触。起初它们不带电,贴在下部的两片金属箔是闭合的,如图所示。手握绝缘棒,把带正电荷的带电体C移近导体A。下列对实验现象的描述正确的是(  )

    A. 带电体C移近导体A时,两边的金属箔都闭合
    B. 保持C不动,先把导体A和B分开,然后移开C,张开的金属箔都合拢
    C. 保持A和B接触,C不动,若用手触碰导体A的左端,则导体A下方的金属箔合拢
    D. 保持A和B接触,C不动,若用手触碰导体B的右端,则导体B下方的金属箔合拢
    【答案】D
    【解析】
    【详解】A.把带正电荷的带电体C移近导体A时,根据静电感应的“近异远同”规律可知,A端带负电,B端带正电,两边的金属箔都张开,故A错误;
    B.根据上述,保持C不动,先把导体A和B分开,A、B带等量异种电荷,然后移开C,A、B中的电荷不能中和,仍然带电,张开的金属箔不会合拢,故B错误;
    CD.保持A和B接触,C不动,无论用手触碰导体A的左端或B的右端,导体B上正电荷都被中和,导体A上的负电荷依然存在,则导体B下方的金属箔合拢,导体A下方的金属箔仍然张开,故C错误,D正确。
    故选D。
    4. 图甲为炒茶厂的水平传送带装置,可简化为图乙所示模型,皮带在电动机带动下保持恒定速度向右运动。传送带A、B两端的距离为,现将一质量为的茶叶盒由静止轻放在皮带上,盒子过一会儿能保持与传送带相对静止。茶叶盒和皮带间的动摩擦因数为,忽略盒子的大小,重力加速度为。下列说法正确的是(  )

    A. 盒子从左端运动到右端的时间为
    B. 盒子在传送带上始终受重力、弹力和摩擦力的作用
    C. 盒子与传送的相对位移大小为
    D. 盒子从A运动到B的过程,电动机因运送盒子多做的功为
    【答案】D
    【解析】
    【详解】A.盒子在传送带上加速过程的加速度大小为

    加速过程所用时间和通过的位移分别为

    盒子在传送带匀速过程的时间为

    盒子从左端运动到右端的时间为

    故A错误;
    B.盒子在传送带做匀速运动时,不受摩擦力作用,故B错误;
    C.盒子与传送的相对位移大小为

    故C错误;
    D.盒子从A运动到B过程,电动机因运送盒子多做的功等于传送带克服摩擦力做的功,则有

    故D正确。
    故选D。
    二、双项选择题(第5~8小题有两项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分,共24分)
    5. 质量为的物体,由静止开始下落,其下落的加速度为,在其下落的过程中,下列说法正确的是(  )
    A. 物体重力做的功为 B. 物体所受阻力做功为
    C. 物体重力势能减少了 D. 物体所受合力做功为
    【答案】AD
    【解析】
    【详解】AC.物体重力做的功为

    则物体重力势能减少了,故A正确,C错误;
    BD.根据牛顿第二定律可得

    解得

    物体所受阻力做功为

    物体所受合力做功为

    故C错误,D正确。
    故选AD。
    6. 如图所示,纸面内a、b、c三点构成直角三角形,ab与ac互相垂直,,。带电荷量分别为、的点电荷分别固定放置在a、b两点,d点为a、b两点连线上的中点,静电力常量为k,下列说法正确的是(  )

    A. 两点电荷在d点产生的合电场强度大小为0
    B. b点处的点电荷在c点产生的电场强度大小为
    C. 两点电荷在c点产生的合电场强度大小为
    D. 两点电荷在c点产生的电场强度方向与ab边平行
    【答案】BC
    【解析】
    【详解】A.a、b两点的距离

    两点电荷在d点产生的合电场强度大小为

    故A错误;
    B.b点处的点电荷在c点产生的电场强度大小为

    故B正确;
    C.a点处的点电荷在c点产生的电场强度大小为

    根据场强的叠加可知两点电荷在c点产生的合电场强度大小为

    故C正确;
    D.根据场强的叠加可知两点电荷在c点产生的合电场强度与ab边不平行,故D错误。
    故选BC。

    7. 2023年3月1日,国际小行星中心发布了一颗新彗星的确认公告,这颗彗星由中科院紫金山天文台首次发现,明年有望成为肉服可见的大彗星。目前这颗彗星正在朝着它的近日点方向运动,其运行轨道可简化为半长轴为a的椭圆轨道,即图中的II轨道。I、III为绕太阳做匀速圆周运动的两个行星,其做匀速圆周运动运行半径分别为、,且有。行星I的烧行速率为,繁星运行到B点时的速率为,运行到E点时的速率为,行星III的绕行速率为,则下列说法正确的是(  )

    A. 行星I的绕行速率大于行星III的速率
    B. 行星I的绕行速率大于慧星在B点的速率
    C. 行星I的绕行周期等于慧星沿椭圆轨道运行周期
    D. 彗星运行到P点的加速度等于行星III运行到P点的加速度
    【答案】AD
    【解析】
    【详解】A.彗星受到的万有引力提供向心力,根据牛顿第二定律可得

    解得

    行星I的绕行速率大于行星III的速率,故A正确;
    B.在B点点火加速,行星I的绕行速率小于慧星在B点的速率,故B错误;
    C.根据开普勒第三定律

    行星I的绕行周期小于慧星沿椭圆轨道运行周期,故C错误;
    D.彗星受到的万有引力提供向心力,根据牛顿第二定律可得

    解得

    彗星运行到P点的加速度等于行星III运行到P点的加速度,故D正确。
    故选AD。
    8. 如图甲,宋人孟元老《东京梦华录》对花样跳水的描述:“又有两画船,上立秋千,……筋斗掷身入水,谓之水秋千。”某次“水秋千”表演过程如图乙,质量为m的表演者,以O点为圆心荡到与竖直方向夹角θ=45°的B点时,松手沿切线方向飞出。若在空中经过最高点C时的速度为v,水秋千绳长为l,A为最低点,表演者可视为质点,整个过程船体静止不动,不计空气阻力和绳的质量,重力加速度为g。则(  )

    A. 表演者在B处重力的瞬时功率为mgv
    B. 表演者从A运动到B的过程中,处于超重状态
    C. 表演者在A处受到秋千的作用力大小为
    D. 若B到水面的高度为CB间高度的4倍,则落水点到B点的水平距离为
    【答案】AC
    【解析】
    【详解】A.表演者从B运动到C做斜上抛运动,在最高点C时的速度为v,即水平方向的速度始终为v,而在B点时,速度方向与竖直方向成45°,此时水平速度和竖直速度大小相等,所以在B处重力的瞬时功率为

    故A正确;
    B.从A运动到B的过程中,表演者既有指向圆心的向心加速度,也有切下斜向右下方的切向加速度,若竖直方向上加速度的分量向上,则表演者处于超重状态,如果竖直方向上加速度分量向下,则表演者处于失重状态,故B错误;
    C.从A运动到B的过程中,由动能定理可知

    从B点做斜抛运动,则

    表演者在A处受到秋千的作用力大小为F,则

    则表演者在A处受到秋千的作用力大小为

    故C正确;
    D.由于B到水面高度为CB间高度的4倍,设CB间高度为h,则B到水面的高度为4h,由于从C点开始做平抛运动,故


    从B点运动到最高处,由运动学公式可得

    解得

    CB的水平位移为

    故落水点到B点的水平距离为

    故D错误。
    故选AC。
    三、非选择题(共60分)
    9. 一辆质量为的汽车,额定功率为。现让汽车保持额定功率在水平路面上从静止开始运动,运动中汽车所受阻力恒为车重的0.1倍,从启动开始汽车将会做加速度___________(选填“不变”、“逐渐增大”或“逐渐减小”)的运动,汽车在加速运动过程中所能达到的最大速度为___________(g取)。
    【答案】 ①. 逐渐减小 ②. 20
    【解析】
    【详解】[1]根据牛顿第二定律可得



    从启动开始汽车的速度逐渐增大,由于汽车保持额定功率不变,则牵引力逐渐减小,加速度逐渐减小。
    [2]当牵引力等于阻力时,汽车速度达到最大,则有



    联立可得

    10. 如图甲,修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的,其原理可简化为图乙所示,C为大盘上的一点,A、B为大小两盘边缘上的两点,已知,。工作时A点和B点的线速度之比___________,B和C点的角速度之比___________。

    【答案】 ①. ②.
    【解析】
    【详解】[1]因为A、B两点都在齿轮边缘,相互咬合传动,故线速度大小相等,即

    [2]根据公式可得

    因为A、C在同一齿轮上,角速度相同,故

    11. 用绝缘轻质细线悬吊一质量为m=0.1kg、电荷量为q=5×10-5C的小球.在空间施加一匀强电场,当小球保持静止时,细线与竖直方向成θ=37°。若电场方向水平向右,则所加匀强电场的电场强度为__________N/C;改变电场方向,所加匀强电场的电场强度最小值为__________N/C。

    【答案】 ①. 1.5×104 ②. 1.2×104
    【解析】
    【详解】[1]对小球受力分析可知

    解得

    [2]当电场力最小时,场强与重力方向垂直,则

    解得

    12. 某兴趣小组在“验证机械能守恒定律”的实验中。

    (1)图甲所示操作中合理的是___________。
    (2)本实验中,下列说法正确的是___________。
    A.先让重锤下落,后接通电源
    B.重锤的质量可以不测
    C.可以根据来计算重物在t时刻的瞬时速度
    D.安装打点计时器时,应使两个限位孔处于同一竖直线上
    (3)在实验中,当地重力加速度,测得所用重物的质量为。若按实验要求正确地选出纸带进行测量,量得连续三点A、B、C到第一个点的距离如图乙所示(相邻计数点时间间隔为)。

    从起点O到计数点B的过程中重物动能的增加量___________(结果保留两位有效数字);重力势能的减少量,通过计算,数值上,原因是___________。
    【答案】 ①. D ②. BD## DB ③. 0.94 ④. 存在空气阻力和摩擦力阻力做功
    【解析】
    【详解】(1)[1] 正确的手持纸带的方法:手持纸带的末端,让纸带保持竖直,重物靠近打点计时器 ,故选D。
    (2)[2] A.先接通电源,后让重锤下落 ,故A错误;
    B.要验证

    重锤的质量可以被约掉,重锤的质量可以不测,故B正确;
    C.不可以根据来计算重物在t时刻的瞬时速度,要根据匀变速直线运动,中间时刻的瞬时速度等于平均速度来计算某时刻的瞬时速度。故C错误;
    D.安装打点计时器时,应使两个限位孔处于同一竖直线上,减少摩擦阻力。故D正确。
    故选BD。
    (3)[3] B点的速度等于AC段的平均速度

    从起点O到计数点B的过程中重物动能的增加量

    [4] 重力势能的减少量,通过计算,数值上,原因是存在空气阻力和摩擦力阻力做功。
    13. 在“探究平抛运动特点”的实验中,用图甲所示实验装置和频闪相机来探究平抛运动的特点。

    (1)在每次实验中每次小球___________从斜糟上同一位置由静止开始运动。轨道___________光滑。(选填“一定”或“不一定”)。
    (2)某同学用频闪相机来探究平抛运动的特点。如图乙所示是该同学所拍摄小球运动轨迹照片的一部分。A、B、C是记录了小球在运动途中的三个位置,已知照片上每个小正方形方格的实际边长为,B点的竖直分速度为___________,小球做平抛运动的初始位置坐标(___________,___________)(g取)。(结果保留一位小数)
    【答案】 ①. 一定 ②. 不一定 ③. 2.0 ④. -5.0 ⑤. 5.0
    【解析】
    【详解】(1)[1][2]在每次实验中每次小球一定从斜糟上同一位置由静止开始运动。轨道不一定光滑,只有小球到达底端时速度相同即可。
    (2)[3]因

    则B点的竖直分速度为

    [4][5]小球做平抛运动的初速度

    从抛出点到B点的时间

    从抛出点到B点的竖直距离

    从抛出点到B点的水平距离

    初始位置横坐标
    x=25cm-30cm=-5cm
    纵坐标
    y=25cm-20cm=5cm
    即初始位置坐标(-5,5)
    14. 如图,带电量为C的小球A固定在光滑绝缘桌面的上方,高度,一个质量为带电量C的小球B在桌面上以小球A在桌面上的投影点O点为圆心做匀速圆周运动,其运动半径为。(静电力常量)求:
    (1)小球A、B之间的库仑力F的大小;
    (2)桌面对小球B的支持力FN的大小;
    (3)小球运动的线速度v的大小。

    【答案】(1);(2);(3)
    【解析】
    【详解】(1)由几何关系知,A、B小球间的距离

    A、B球连线与竖直方向的夹角为,则有



    由库仑定律得

    (2)在竖直方向,小球B合力为0,即

    代入数据可得

    (3)库仑力的水平方向分力提供向心力

    代入数据可得

    15. 如图甲所示,固定在水平面上半径为的光滑圆弧轨道,A点为轨道最高点且与圆心等高;圆弧轨道最低点B与质量为M的木板上表面等高且平滑相接,但不粘连。一质量的物块P(可视为质点),从圆弧轨道上A点由静止开始释放,滑上木板后,物块P的图像如图乙所示。物块P不会从木板右端掉落,g取。求
    (1)物块P经过B点时受到的支持力大小;
    (2)物块P克服摩擦力做的功;
    (3)木板和地面间因摩擦而产生的热量。

    【答案】(1);(2);(3)
    【解析】
    【详解】(1)由图乙的图像可知,物块P经过B点时的速度为

    物块在B点时,由牛顿第二定律得

    联立解得

    (2)对物块P整个运动过程,由动能定理得

    解得物块P克服摩擦力做的功为

    (3)由图像可知内木板做匀加速运动,时与物块P共速,且共同速度为,如图所示

    物块与木板的相对位移为

    内物块P的加速度大小为

    物块P受到的摩擦力为

    物块P与木板间因摩擦产生的热量为

    由能量守恒定律得

    解得木板和地面间因摩擦而产生的热量为

    16. 图甲为新兴滑草娱乐活动场所,其横截面简化示意图如图乙。倾斜草坪AB长,倾角,水平草坪BC长,防护草堆横截面是半径的四分之一圆弧,C点为圆弧圆心,C点正下方的点E为圆弧最低点。运动员乘滑草车从点A沿倾斜草坪无初速下滑,滑到底端B点时速度大小不变而方向变为水平,再滑过BC段后从C点水平滑出,最后落在草堆圆弧DE上。选择不同的滑草车可以改变滑草车与草坪之间的动摩擦因数,同一滑草车与AB、BC的动摩擦因数相同,载人滑草车在运动过程中可看成质点,不计空气阻力,(,,)取)。
    (1)滑草车和草坪间的动摩擦因数,求滑草车从A点滑到B点所用时间;
    (2)滑草车从A点滑下后,恰好停在C处,求该滑草车和草坪间的动摩擦因数;
    (3)载人滑草车的总质量,他乘坐不同的滑草车将以不同的速度离开C点并落到圆弧上的不同位置,求载人滑草车落到草堆时的动能最小值。

    【答案】(1);(2);(3)
    【解析】
    【详解】(1)运动员从A点滑到B点做初速度为零的匀加速直线运动,有


    由①②得

    (2)运动员从A点滑到点的过程,由动能定理得

    解得

    (3)运动员离开C点后做平抛运动,速度为,落到草堆上时水平位移和竖直位移大小分别为x和y,有



    由动能定理得:

    由④⑤⑥⑦得其落到草堆DE时的动能

    可知当,即

    动能有最小值,为

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