河北省唐山市开滦第二中学2023-2024学年高一下学期4月月考物理试题

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14（10分）．（1）4m/s；（2）4J
【详解】(1)从A到C的过程中，满足机械能守恒
3分
解得
2分
(2)整个过程中机械能守恒，因此
E=mgh 3分
解得
E=4J 2分
15（10分）(1)(2) rR (3)轨道2上的向心加速度度更大
【详解】(1)由
2分
解得
1分
(2)由万有引力公式
GMmr2=mv2r 2分
得
r=GMr
由于轨道3和轨道4上卫星的运行周期相同，因而轨道半径相等则轨道2和轨道4的速度之比rR 1分
(3) 据 m an=GMmr2 2分 Ran3 2分
16．（20分）（1）8J；（2）10J；（3）53m
【详解】（1）由题意可知，小物块从A点到C点做平抛运动，到达C点时速度方向与水平方向的夹角为60°，则有小物块在C点时的速度大小为
3分
小物块在C点的动能为EK=12mvc2 2分
EK=8J 1分
（2）小物块从C点到D点运动中，由动能定理可得
3分
代入数据解得
EkD=10J 2分
（3）小物块在长木板上受到的滑动摩擦力大小为
f1=μ1mg=4N
加速度大小为
a1=Ff1m=41ms2=4ms2 2分
长木板受地面的摩擦力为
Ff2=μ2m+Mg=0.1×2×10N=2N
长木板加速度大小为
a2=Ff1-Ff2M=4-21ms2=2ms2 2分
小物块在长木板上做匀减速运动，长木板做匀加速运动，因此小物块与长木板达到共速时，小物块与长木板相对静止，设达到共速时所用时间为t，则有
2分
解得
t=53s
小物块的位移为
x1=vDt-12a1t2=25×53m-12×4×532m=209m 1分
长木板的位移为
x2=12a2t2=12×2×532m=59m 1分
则有要使小物块不滑出长木板，长木板的长度至少为
Δx=x1-x2=209m-59m=53m 1分
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
B
C
A
D
B
A
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AD
BC