2015年高三物理期中考试卷.pdf

2014、11市二中学2014学年第一学期高三物理期中考试试卷（时间120分钟，满 分150分）一.单 项 选 择 题（共16分，每小题2分，每小题只有一个正确选项。）1、物体在做以下各种运动的过程中，运动状态保持不变的是（A）.匀速直线运动（B）.自由落体运动（C.）平抛运动（D）.匀速圆周运动2、在下述各力中，属于根据力的性质命名的是（）（A）回复力（B）摩擦力（C）向心力（D）支持力3 表征物体作简谐运动快慢程度的物理量是（A）回复力（B）振幅（C濒 率 （D）位移4、从同一水平直线上的两位置分别沿同方向抛出两小球A和B,运动轨迹如图，不计空气阻力。要使两球在空中相遇，则 必 须（A）先抛出A球（B）先抛出B球（C）同时抛出两球（D）使两球质量相等5、如图力F垂直作用在倾角为a的斜面体h,斜面体没被推动,则斜面体受到地面的静摩擦力大小为（）（A）0（B）Fcosa（C）Fsina（D）Ftana6、设地球半径为R,一卫星在地面受到地球的万有引力为F,则该卫星在离地面高度为2R的圆形轨道上绕地球运行时受到地球的万有引力大小为（）（A）F/9（B）F/4（C）FR（D）F/2 R7、如图一根均匀直杆OA可 绕。轴在纸面内转动，开 始A F A端有竖直向上的力F使OA杆与竖直方向成a角（&90。），现/?将 力F的方向沿逆时针方向缓慢转过90。，转动过程中，杆 保 持 _静止，则力F和F的力矩M的变化情况是（）（A）都减小（B）F先减小后增大，M不变（C）F不变，M先减小后增大（D）F和M都先减小后增大8、如图所示，水平地面上有一个坑，其竖直截面为半圆，。为圆心，A B为沿水平方向的直径。若在A点以初速度匕沿A 8方向平抛一小球，小球将击中坑壁上的最低点D点；若A点小球抛出的同时，在C点以初速度V2沿8A方向平抛另一相同质量的小球并也能击中。点。已知NCOD=60。，且不计空气阻力，则（A）两小球同时落到D点（B）两小球初速度之比V.V Fa：3（C）在击中。点前瞬间，重力对两小球做功的功率不相等（D）两小球在此过程中动能的增加量相等二.单 项 选 择 题.(共24分，每小题3分，每小题只有一个正确选项。)9、关于运动的合成和分解，下列说法中正确的是(A)若合运动是曲线运动，则其分运动中至少有个是变速运动(B)合运动的速度大小等于分运动的速度大小之和(C)物体的两个分运动若是直线运动，则它的合运动一定是直线运动(D)若合运动是曲线运动，则其分运动中至少有个是曲线运动10、质点做方向不变的匀变速直线运动(加速度不为零)，设在连续两段相等时间内质点的位移分别为X 利S 2,则”和52之比值可能为()(A)4:1(B)1:1(C)1:5(D)2:511、如图所示，脚和砌用轻绳连接并静止在光滑圆柱面上。若工球的质量为m则石球的质量为()。3 0 4 hi/i 0 31vD n/112、如图所示，质量相等的两物体4 6叠放在粗糙的水平面上，/与6接触面光滑。A受水平恒力后,6受 水 平 恒 力 后 与&方向都向右，且&月。若物体4和6保持相对静止，则物体8受到的摩擦力大小应为 伍)凡(B)&/2(gFi(D)F2-2 G13、汽车以恒定功率沿公路做直线运动，途中通过块沙地。汽车在公路及沙地上所受阻力均为恒力，且在沙地上受到的阻力大于在公路上受到的阻力。汽车在驶入沙地前己做匀速直线运动，它在驶入沙地到驶出沙地后的一段时间内，位移s随时间t的变化关系可能是14、一列向x轴正方向传播的简谐横波，在t=0时的波形如图所示，质点A和C处于平衡位置，质点B处于波峰位置.已知该波周期为4 s,贝 匹 (A)质点A此时振动速度为零(B)质 点B此时振动速度不为零且方向向下(C)t=2s时，质点C向下振动(D)t=2s时,质 点A运动到x=2m处的C点15、英 国 新科学家杂志评选出了2008年度世界8项科学之最，在XTEJ1650-500双星系统中发现的最小黑洞位列其中，若某黑洞的半径R约45Am,质量M和半径R的关系满足呼n,2=云（其中c为光速，G为引力恒量）则该黑洞表面重力加速度的数量级为 (A)108m/s2(B)1010m/s2(C)1012m/s2fD)1014m/s216、用两根长度相等的绝缘细线系住两个质量相等的带电小球A和8,A带正电，B带负电，且|qAl=3|qBl，悬挂在水平向右的匀强电场中，保持平衡状态，能正确表示系统平衡状态的图是三.多项选择题（共16分，每小题4分，每小题有二个或三个正确选项。）17、某大型游乐场内的新型滑梯可以等效为如图所示的物理模型，一个小朋友在AB段的动摩擦因数u ltan 八。，他从A点开始下滑，滑到C点恰好静止，整个过程中滑梯保持静止状态，则该小朋友从斜面顶端A点滑到 8/底端C点的过程中 0A.地面对滑梯的摩擦力方向先水平向左，后水平向右-LB.地面对滑梯始终无摩擦力作用C.地面对滑梯的支持力的大小始终等于小朋友和滑梯的总重力的大小D.地面对滑梯的支持力的大小先小于、后大于小朋友和滑梯的总重力的大小18、如图所示，空间中存在竖直向上的匀强电场，一个质量为m的小球沿虚线作匀速直线运动，轨迹上A、B两点的竖直高度差为重力加速度为g,则在小球从B到A的过程中（A）电场力对小球做功一2 g”（B）小球的动能保持不变（C）小球的机械能增加m g H（D）小球的市:力势能和电势能的和增加m g H19、在同一均匀介质中，分别位于x=-2m和x=15m处的两波源si、s2,产生两列沿x轴相向传播的横波，振幅均为A=2cm,已知波源Si的振动周期为1s,t=0时刻介质中刚好形成如图两列波的波形，正确的是（）（A）波源S2产生的波的波速为4m/s（B）波源S2比波源Si振动早I s,且两波源的起振方向相同(C)t=0.75s时 刻,质 点P的位移为-2cm(D)t=1.25s以后，质点P的位移总为020、如图所示，一质量为m的物体在沿斜面向上的恒力F作用下，由静止从底端向上做匀加速直线运动。若斜面足够长，表面光滑，倾角为心 经时间t恒 力F做功8 0 J,此后撤去恒力F,物体又经时间t回到出发点，且回到出发点时的速度大小为V,若以地面为重力势能的零势能面，则下列说法中正确的是(A)物体回到出发点时的机械能是80J(B)在撤去力F前的瞬间，力F的功率是|机gvsin。(C)撤去力F前的运动过程中，物体的重3势能一直在增加，撤去力F后的运动过程中物体的重力势能一直在减少(D)撤去力尸前的运动过程中，物体的动能一直在增加，撤去力尸后的运动过程中物体的动能一直在减少四.填 空 题(共20分，每小题4分。)21、如图所示，在一真空区域中，A B.CD是圆。的两条直径，在A、B两点上各放置电荷量为+Q和一Q的点电荷，设C、。两点的电场强度分别为Ec、1，电势分别为Re、*则E：与Eo(选填相同或不相同)，P c与 加(选填相等或不相等)。22、若两颗人造地球卫星的周期之比%：2=2:1,则它们的轨道半径之比%：/？2=向心加速度之比%：。2=。23、个物体从某一高度做自由落体运动，已知它第一秒内的位移恰为它最后一秒内位移 的 半，则它开始下落时距地面的高度为 m,它落地的速度大小为m/So(g=10 m/s2)24、如图所示，在竖直平面内的直角坐标系中，一个质量为加的质点在外力那J作用下，从坐标原点Q1J静止开始沿直线。斜向下运动,直 线。伸了轴负方向成B角(eVrr/4)。则F大小至少为；若F=mgtant?,则 质 点 机 械 能 大 小 的 变 化 情 况 是(填“增大”、“减小”、“增大减小都有可能”“无法确定”)。25、图中AB、CD分别表示质量均匀、形状相同的两块长方形木板，重均为G,长均为L,分别可绕各自的支点。1、自由转动，且A。1：OiB=CO2:O2D=2：1,现将一根每节重为P,长度超过L的链条MN悬挂在两板的B端 和D端，当两木板的B、D两端相距L/2时，两木板恰好保持水平平衡，则该链条共有 节组成。若将两木板距离增大为L时，AB板忖弱的声音，这是声波的 现象；如图是不同频率的水波通过相同的小孔所能达到区域的示意图，则其中水波的频率最大的是 图。27、如图为“用DIS研究加速度和力的关系”的实验装置。（1）下面左图是本实验的装置图，图中是位移传感器的 部分。在该实验中必须采用控制变量法，在保持小车总质量不变的情况下，用钩码所受的重力作为小车所受的合外力。实验时选用的钩码的质量应 _ _ _ _ _ _ _ _些（填“大”或“小”）。（2）下面右图为小车质量不变时实验所得的图象，从图象上可以看到直线不过原点,28、在“用单摆测定重力加速度”的实验中:（1）甲同学用标准的实验器材和正确的实验方法测量出几组不同摆长L和周期T的数值,画 出 如 图T2-L图象中的实线0 M,并算出图线的斜率为k,则当地的重力加速度g=（2）乙同学也进行了与甲同学同样的实验，但实验后他发现测量摆长时忘了加上摆球的半径，则该同学做出的丁2L图 象 为（）（单选）（A）虚线，不平行0M（B）虚线，平行0M（C）虚线，平行0M（D）虚线，不平行0M29、为了研究人们用绳索跨越山谷过程中绳索拉力的变化规律，同学们设计了如图1所示的实验装置，他们将不可伸长的轻绳的两端通过测力计（不计质量及长度）固定在相距为。的两立柱上，固定点分别为P和Q,P低于Q,绳长为L（LPQ）,他们首先在绳上距离P点10cm处（标记为C）系上质量为m的 重 物（不滑动），则测力计读出绳PC、QC的拉力大小7p和7,随后，改变重物悬挂点C的位置,每次将P到C点的距离增加10cm,并读出测力计的示数，最后得到历、l与绳长PC的关系曲线如图2所示。（1）曲线II中拉力最大时,C与P点的距离为 c m,该 曲 线 为 （选填：匹或7）的曲线。（2）在重物从P点移到Q的整个过程中，受 到 最 大 拉 力 的 是 （选填：P或Q）点所在的立柱。在曲线I、II相交处，可读出绳的拉力7=N,它与/.、D、m和重力加速度g的关系为7=。图2六.计 算 题（本大题4 个小题，共 50分）30.（10分）一个物体放在足够大的水平地面上，图甲中，若用水平变力拉动，其加速度随力变化图像为图乙所示。现从静止开始计时，改用图丙中周期性变化的水平力F 作用（g 取10 m/s2）,求：（1）物体的质量及物体与地面间的动摩擦因数；（2）若在周期性变化的力F 作用下，物体-个周期内的位移大小；在周期性变化的力作下，21s内力F 对物体所做的功。31.（12分）用单位长度的质量为0.5kg/m的直木板做成直轨道，轨道的左端A搁在一个水平台上，并与一个固定光滑曲面的底端平滑相接，轨道在B点处与竖直支架固定在起,B点到A端的距离为0.8 m,支架的高也为0.8 m,轨道恰好水平。支架的下端与垂直于纸面的固定轴0连接，因此轨道可绕轴O沿顺时针方向翻动。现将一个可看做质点的滑块从曲面 上P点由静止释放，已知滑块质量为0.4kg,P到轨道的竖直距离为0.2m,滑块与轨道之间的动摩擦因数为0.125,重力加速度g取10m/s2（1）求滑块运动到A点时的速度大小；（2）若轨道长为1.024m且支架没有翻到，请通过计算确定滑块是否能水平飞离轨道；（3）用同样的直木板，做成不同长度的直轨道，保 持B点到轨道左端A的距离为0.8m,仍将滑块从P点由静止释放，为确保滑块在轨道上滑行时支架不翻倒，求轨道长度的范围。32.（14分）如图竖直放置的光滑1/4圆形轨道P Q,右侧连接一足够长的粗糙平面Q B,左侧连接一光滑水平长轨道AP。一条不可伸长的柔软细绳，通过定滑轮将质量”的小球和质量m的滑块连接起来，初始位置M在圆形轨道最低点P,m到Q的距离S=1.2m。己知：M=4 k g,加=2 kg,贝=lm,m和Q B平面间的动摩擦因数为四=g/2。M和加均可看作质点，不计滑轮大小（g取lOm/s?）。（1）现对m施加一水平向右的拉力F,将M缓慢拉至Q点，求拉力F所做的功W；（2）在此位置撤掉拉力F,当 M由静止开始从Q点滑至轨道最低点P时，求m的速度v；（3）通过计算判定：最终机是否和滑轮相撞。PA33.（14分）如图所示，在光滑绝缘水平面上，质量为m的均匀绝缘棒AB长为L、带有正电，电量为Q且均匀分布。在水平面上。点右侧有匀强电场，场强大小为E,其方向为水平向左，B 0距离为X。，若棒在水平向右的大小为伽Q E/4的恒力作用下山静止开始运动。求:棒的B端进入电场L/8时的加速度大小和方向;棒在运动过程中的最大动能；棒的最大电势能。（设0点处电势为去）LBEL+0X。市二中学2014学年第一学期高三物理期中考试答题卷试卷满分：150分 考试时间：120分钟31一、单项选择题（共16分，每小题2分，每小题只有一个正确选项。）二、单项选择题（共24分，每小题3分，每小题只有一个正确选项。）*三、多项选择题（共16分，每小题4分，每小题有二个或三个正确选项，全选对的，得4分，选对但不全的，得2分，有选错或不答的，得0分。）冬四.填 空 题（共20分，每小题4分）25.,五实验题（共24分）27(2)_，_29(1)(2)(3).六.计 算 题（本大题4个小题，共50分）30.（10 分）31.（12 分）32.（14 分）33(149)线装.订2014、11市二中学2014学年第一学期高三物理期中考试试卷（时间120分 钟,满 分 150分）单项选择题（共 16分，每小题2 分，每小题只有一个正确选项。）1、物体在做以下各种运动的过程中，运动状态保持不变的是A（A）.匀速直线运动（B）.自由落体运动（C.）平抛运动（D）.匀速圆周运动2、在下述各力中，属于根据力的性质命名的是（B）（A）回复力（B）摩擦力（C）向心力（D）支持力3 表征物体作简谐运动快慢程度的物理量是 C A.回复力 B.振幅 C.频率 D.位 移4、从同一水平直线上的两位置分别沿同方向抛出两小球A 和 B,其 运 动 轨 _A _8 _迹如图，不计空气阻力。要使两球在空中相遇，则 必 须（C）（A）先抛出A 球（B）先抛出B 球、（C）同时抛出两球（D）使两球质量相等5、如图力F 垂直作用在倾角为a 的斜面体上，斜面体没被推动，则斜 V/面体受到地面的静摩擦力大 小 为（C）（A）0（B）Fcosa（C）Fsina（D）Ftana _6、设地球半径为R,一卫星在地面受到地球的万有引力为F,则该卫星在离地面高度为2R的圆形轨道上绕地球运行时受到地球的万有引力大小为（a）（A）F/9（B）F/4（C）FB（D）F/2.7、如图一根均匀直杆OA可绕。轴在纸面内转动，开始A 端有%竖直向上的力F 使 0 A 杆与竖直方向成“角（。90。），现将力F 的 人方向沿逆时针方向缓慢转过90。，转动过程中，杆保持静止，则力F /和 F 的力矩M 的变化情况是（B）FI若物体4和6保持相对静止，则物体8受到的摩擦力大小应为C(A)&伯加以(g-&(D)F2-2 F113、汽车以恒定功率沿公路做直线运动，途中通过一块沙地。汽车在公路及沙地上所受阻力均为恒力，且在沙地上受到的阻力大于在公路匕受到的阻力。汽车在驶入沙地前己做匀速直线运动，它在驶入沙地到驶出沙地后的一段时间内，位移5随时间t的变化关系可能是(14、一列向x轴正方向传播的简谐横波，在t=0时的波形如图所示，质点A和C处于平衡位置，质 点B处于波峰位置.已知该波周期为4 s,则 C(A)质点A此时振动速度为零(B)质 点B此时振动速度不为零且方向向下(C)t=2s时,质点C向卜振动(D)t=2s时,质 点A运动到x=2m处的C点15、英 国 新科学家杂志评选出了2008年度世界8项科学之最，在XTEJ1650-500双星系统电发现的最小黑洞位列其中，若某黑洞的半径R约4 5 A m,质量M和半径R的关系满 足 与=宗(其中c为光速，G为引力恒量)则该黑洞表面重力加速度的数量级为C(A)108m/s2(B)1010m/s2(C)1012m/s2 fD)1014m/s216、用两根长度相等的绝缘细线系住两个质量相等的带电小球A和B,A带正电，B带负电,且|q A l=3|q B|,悬挂在水平向右的匀强电场中，保持平衡状态，能正确表示系统平衡状(A)(B)(C)(D)三.多项选择题(共1 6分，每小题4分，每小题有二个或三个正确选项。)17、某大型游乐场内的新型滑梯可以等效为如图所示的物理模型，一个小朋友在AB段的动摩擦因数U IV ta n。，BC段的动摩擦因数u 2 ta n。，他从A点开始下滑，滑到C点恰好静止，整个过程中滑梯保持静止状态，则该小朋友从斜面顶端A点滑到底端C点的过程中adA.地面对滑梯的摩擦力方向先水平向左，后水平向右B.地面对滑梯始终无摩擦力作用C.地面对滑梯的支持力的大小始终等于小朋友和滑梯的总重力的大小D.地面对滑梯的支持力的大小先小于、后大于小朋友和滑梯的总重力的大小18、如图所示，空间中存在竖直向上的匀强电场，一个质量为m的小球沿虚线作直线运动,轨迹上.A、B两点的竖直高度差为H,重力加速度为g,则在小球从B到A的过程中BC(A)电场力对小球做功-m g H(B)小球的动能保持不变(C)小球的机械能增加m g(D)小球的重力势能和电势能的和增加机g 19、在同一均匀介质中，分别位于x=-2 m和x=1 5 m处的两波源Si、s2,产生两列沿x轴相向传播的横波，振幅均为A=2 cm,已知波源Si的振动周期为Is,t=0时刻介质中刚好形成如图两列波的波形，正确 的 是（ABC）（A）波源S2产生的波的波速为4 m/s（B）波源S2比波源Si振动早1 s,且两波源的起振方向相同（C）t=0.75 s时 刻,质 点P的位移为-2cm（D）t=1.25 s以后，质点P的位移总为020、如图所示，一质量为m的物体在沿斜面向上的恒力F作用下，由静止从底端向上做匀加速直线运动。若斜面足够长，表而光滑，倾角为九 经时间t恒力F做功8 0 J,此后撤去恒力F,物体又经时间t回到出发点，且回到出发点时的速度大小为V,若以地面为重力势能的零势能面，则下列说法中正确的是ABA.物体回到出发点时的机械能是80JB.在撤去力F前的瞬间，力下的功率是2zgvsin。C.撤去力F前的运动过程中，物体的重劣势能一直在增加，撤去力F后的运动过程中物体的重力势能一直在减少D.撤去力尸前的运动过程中，物体的动能一直在增加，撤去力尸后的运动过程中物体的动能一直在减少四.填 空 题（共 20分，每小题4 分。）21、如图所示，在一真空区域中，A B,CD是圆。的两条直径，在A、8两点上各放置电荷量为+Q和一Q的点电荷，设C、D两点的电场强度分别为Ec、ED，电势分别为0c、WD，则Ec与Eo（选填 相同 或 不相同），0c与 PD（选填 相等 或 不相等相 同 不 相 等22、若两颗人造地球卫星的周期之比心：T2=2：1,则它们的轨道半径之比&：R2=;向心加速度之比。1：。2=。V 4：1：V1623、一个物体从某一高度做自由落体运动，已知它第一秒内的位移恰为它最后一秒内位移的一半，则它开始下落时距地面的高度为 m,它落地的速度大小为 m/s,（g=10 m/s2）11.25；1524、如图所示，在竖直平面内的直角坐标系中，一个质量为/加质点在外力砸作用下，从坐标原点。由静止开始沿直线。陵斗向下运动，直 线0V与 了 轴 负 方 向 成I5角（B V nA）。则F大小至少为;若F=m gtanB,则质点机械能大小的变化情况是（填“增大”、“减小”、“增大减小都有可能”“无法确定”）。mgsind:_ 增大减小都有可能”25、图中AB、CD分别表示质量均匀、形状相同的两块长方形木板，重均为G,长均为L,分别可绕各自的支点01、自由转动，且A。1：O$=CO2:5 D =2：1,现将一根每节重为P,长度超过L的链条MN悬挂在两板的B端和D端,当两木板的B、D两端相距Lfl时，两木板恰好保持水平平衡，则该链条共有 节组成。若将两木板距离增大为L 时，AB板将（填字母:绕 01逆时针转动；D.无法判断）。G/p；B五.实 验 题（共24分）26、我们绕发声的音叉走一圈会听到时强时弱的声音，这是声波的 现象；如图是不同频率的水波通过相同的小孔所能达到区域的示意图，则其中水波的频率最大的是 图。卜涉，CA.绕。1顺时针转动：B.仍保持水平平衡；C.A3ABC27、如图为“用 DIS研究加速度和力的关系”的实验装置。（1）下面左图是本实验的装置图，图中是位移传感器的 部分。在该实验中必须采用控制变量法，在保持小车总质量不变的情况下，用钩码所受的重力作为小车所受的合外力。实验时选用的钩码的质量应 些（填“大”或“小”）。（2）下面右图为小车质量不变时实验所得的妙F 图象，从图象上可以看到直线不过原点，这是由于小车与轨道间 引起的，由图可知小车的质量为_ k g。发射器 小 摩擦 0.83（济）28、在“用单摆测定重力加速度的实验中：（1）甲同学用标准的实验器材和正确的实验方法测量出几组不同摆 长 L 和周期T 的数值，画出如图丁 2-L 图象中的实线Q M,并算出图线的斜率为k,则当地的重力加速度g=。攀（2）乙同学也进行了与甲同学同样的实验，但实验后他发现测量摆长时忘了加上摆球的半径，则该同学做出的T2-L 图 象 为（B）（单选）（A）虚线，不平行OM（B）虚线，平行OM（C）虚线，平行OM（D）虚线，不平行0M29、29、为了研究人们用绳索跨越山谷过程中绳索拉力的变化规律，同学们设计了如图1所示的实验装置，他们将不可伸长的轻绳的两端通过测力计（不计质量及长度）固定在相距为。的两立柱上，固定点分别为P和Q,P低于Q,绳长为L（LPQ）,他们首先在绳上距离P点10cm处（标记为C）系上质量为m的 重 物（不滑动），则测力计读出绳PC、QC的拉力大小7P和7,随后，改变重物悬挂点C的位置，每次将P到C点的距离增加10cm,并读出测力计的示数，最后得到正、7Q与绳长PC的关系曲线如图2所示。曲线II中拉力最大时，C与P点的距离为 c m,该 曲 线 为 （选填：7p或7）的曲线。60,TP,在重物从P点移到Q的整个过程中，受到最大拉力的是（选填：P或Q）点所在的立柱。Q在曲线I、I I相交处，可读出绳的拉力7=N,它与/.、D、m和重力加速度g的关系为TQ=。，4.2 5左右，mgLflylL2-D2,五.计 算 题（本大题4个小题，共50分）3 0.（1 2分）解析：由牛顿第二定律得：F pmg=ma变形得：a=-F-/J gm结合图象得:n?=4 k g；M=0.11 2,=5砧=4.,、1 2 4 2 八 /2(2)0 2 s：a=-=-m /s=2m/sm 42 s 4 s：a2=上也=-2小2tn由以上式可知：个周期内的位移为X i=2$i=8 m(3)2 0 s即5个周期通过的位移X i o=5 X 8=4 O m第2 1秒通过的位移/=-a/2=1m2前21秒物体运动时拉力F做的功IV=5（F1XS1+F2XSI）+F,XX,=172J3 1.用单位长度的质量为0.5kg/m的直木板做成直轨道，轨道的左端A搁在一个水平台上，并与 个固定光滑曲面的底端平滑相接，轨道在B点处与一竖直支架固定在一起，B点到A端的距离为0.8m,支架的高也为0.8 m,轨道恰好水平。支架的下端与垂直于纸面的固定轴。连接，因此轨道可绕轴0沿顺时针方向翻动。现将一个可看做质点的滑块从曲面上P点由静止释放，已知滑块质量为0.4kg,P到轨道的竖直距离为0.2m,滑块与轨道之间的动摩擦因数为0.125,重力加速度 g 取 10m/s2（1）求滑块运动到A点时的速度大小；（2）若轨道长为1.024m,请通过计算确定滑块是否能水平飞离轨道；（3）用同样的直木板，做成不同长度的直轨道，保 持B点到轨道左端A的距离为0.8m,仍将滑块从P点由静止释放,为确保滑块在轨道上滑行时支架不翻倒，求轨道长度的范围。（1）滑块从P到A,由5m1后-0=肌，可解得VA=2m/s（2）假设轨道固定且足够长，滑块从P运动到轨道匕 设在水平轨道上能滑行的最大距离为s,h 0 2由 Wf=WG.fimgs-m g h,可解得 s=ym=1.6m1.024m所以滑块能运动到轨道末端滑块在轨道末端时，轨道的重力矩为MgLM=0.5xl.024xl0 x（0.8-当”）N m=1.47 N-m滑块的压力和摩擦力的力矩为：mgLm+nmg/.f=0.4xl0 x（1.024-0.8）N-m+0.125x0.4x10 x0.8 N m=1.296 N-m因为轨道的重力矩大于滑块的压力和摩擦力的力矩，所以轨道不会翻转。所以滑块能水平飞离轨道。（3）设轨道长度为x m,轨道质量为M=0.5xkg1恰好翻倒时,M g（0.8-/）=mg（x-0.8）+pmgx0.8可求出 x=|、m（或 1.058m）所以轨道长度的范围为（0.8,）m32.（14分）如图竖直放置的光滑1/4圆形轨道P Q,右侧连接一足够长的粗糙平面QB,左侧连接一光滑水平长轨道AP。一条不可伸长的柔软细绳，通过定滑轮将质量M的小球和质量，的滑块连接起来，初始位置M在圆形轨道最低点P,m到Q的距离S=1.2m。已知:Af=4kg,m=2kg,R=lm,M和Q B平面间的动摩擦因数为（1=8/2。M和 机均可看作质点,不计滑轮大小（g取lOm/s?）。（1）现对?施加一水平向右的拉力F,将M缓慢拉至Q点，求拉力尸所做 ；的功印；、？,（2）在此位置撤掉拉力F,当M由 MX/*5静止开始从Q点滑至轨道最低点P时，-衿/求？的速度V；（3）通过计算判定：最终机是否和滑轮相撞。W M g R jumg=0.W =M g R +m g J i R=4 x 1 0 x 1 4-x 2 x l 0 x V 2 x l(J)=6 0 J M g R f m g匹RM V：+匕：而九二篇所 以 鹏 m/s(3)M g R-U m g S c,M R 4 x 1 /S=-f=-2 v 2m m V 2 .一 x 22所以能和滑轮相撞而 S +同=1.2 +正 x l(m)S 3 3.（1 4 分）如图所示，在光滑绝缘水平面上，质 量 为 m 的均匀绝缘棒AB长 为 L、带有正电，电量为Q且均匀分布。在水平面上O点右侧有匀强电场，场强大小为E,其方向为水平向左,B O 距离为X“，若棒在水平向右的大小为伽Q E/4 的恒力作用下由静止开始运动。求：棒的B端进入电场L 咫时的加速度大小和方向；（2）棒在运动过程中的最大动能；棒的最大电势能。（设。点处电势为零）解析：（1）根据牛顿第二定律，得 空 一 二 丝=也4 8 LQ E 七/七a=-,方I 叫可右。8m（2）设当棒进入电场x 时，其动能达到最大，则此时棒受力平衡，有丝一丝得2（4 L由动能定理：0+丝 Q E盘=卬=隼&+、）一 一 =华 5+勺一-=华（勺（3）棒减速到零时，棒可能全部进入电场，也可能不能全部进入电场，设恰能全部进入电场，则有：竿（x0 +L）竿L =0,得 X o=L；=爷（乙+乙）=第当xL,棒能全部进入电场，设进入电场x-(xo+x)-L-Q E(x-L)=O得：=包斗3叫一 鹿 4%+2L _ QE(2x0+L)4 4 3 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