山東省德州市禹城市綜合高中2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期10月月考物理試題（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE12024一2025學(xué)年度第一學(xué)期10月月考高三物理試題一、單選題（本題共8小題，每小題3分，共24分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的）1.質(zhì)量為1kg的物塊靜止在水平地面上，t＝0時(shí)對(duì)其施加一水平拉力F，當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后撤去拉力，之后物塊繼續(xù)運(yùn)動(dòng)直至停止。該物體運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間圖象如圖所示，圖象在P點(diǎn)處的斜率最大、Q點(diǎn)處的斜率為0，已知物塊與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，重力加速度取，則水平拉力F的大小為（）A.2N B.4N C.6N D.8N【答案】C【解析】從0~t0，對(duì)物塊根據(jù)動(dòng)量定理有撤去拉力后，對(duì)物塊根據(jù)動(dòng)量定理有解得N故選C。2.木塊a和b用一根輕彈簧連接起來(lái)，放在光滑水平面上，a緊靠在墻壁上，在b上施加向左的水平力使彈簧壓縮，如圖所示，當(dāng)撤去外力后，下列說(shuō)法正確的是（）A.a離開(kāi)墻壁前，a、b和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒B.a離開(kāi)墻壁前，a、b和彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒C.a離開(kāi)墻壁后，a、b和彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒D.a離開(kāi)墻壁后，a、b和彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒【答案】C【解析】A．a(chǎn)離開(kāi)墻壁前，a、b和彈簧組成系統(tǒng)只有彈簧彈力在做功，故機(jī)械能守恒，故A錯(cuò)誤；B．a(chǎn)離開(kāi)墻壁前，a、b和彈簧組成的系統(tǒng)在水平方向上受到墻壁水平向右的彈力，系統(tǒng)所受合外力不為零，故動(dòng)量不守恒，故B錯(cuò)誤；CD．a(chǎn)離開(kāi)墻壁后，a、b和彈簧組成的系統(tǒng)所受合力為零，故動(dòng)量守恒，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。3.滑塊以一定的初速度沿粗糙斜面從底端上滑，到達(dá)最高點(diǎn)B后返回到底端。利用頻閃儀分別對(duì)上滑和下滑過(guò)程進(jìn)行拍攝，頻閃照片示意圖如圖所示。與圖乙中相比，圖甲中滑塊（）A.受到的合力較小 B.經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的動(dòng)能較小C.在A、B之間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間較短 D.在A、B之間克服摩擦力做的功較小【答案】C【解析】A．頻閃照片時(shí)間間隔相同，圖甲相鄰相等時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)生的位移差大，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可知圖甲中滑塊加速度大，根據(jù)牛頓第二定律可知圖甲中滑塊受到的合力較大，故A錯(cuò)誤；B．設(shè)斜面傾角為，動(dòng)摩擦因數(shù)為，上滑階段根據(jù)牛頓第二定律有下滑階段根據(jù)牛頓第二定律有可知上滑階段階段加速度大于下滑階段加速度，圖甲為上滑階段，從圖甲中的A點(diǎn)到圖乙中的A點(diǎn)，先上升后下降，重力不做功，摩擦力做負(fù)功，根據(jù)動(dòng)能定理可知圖甲經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的動(dòng)能較大，故B錯(cuò)誤；C．由逆向思維，由于圖甲中滑塊加速度大，根據(jù)可知圖甲在A、B之間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間較短，故C正確；D．由于無(wú)論上滑或下滑均受到滑動(dòng)摩擦力大小相等，故圖甲和圖乙在A、B之間克服摩擦力做的功相等，故D錯(cuò)誤。故選C。4.如圖所示，兩個(gè)圓錐內(nèi)壁光滑，豎直放置在同一水平面上，圓錐母線與豎直方向夾角分別為和，有A、B兩個(gè)質(zhì)量相同的小球在兩圓錐內(nèi)壁等高處做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A.A、B球受到的支持力之比為 B.A、B球的向心力之比為C.A、B球運(yùn)動(dòng)的角速度之比為 D.A、B球運(yùn)動(dòng)的線速度之比為【答案】C【解析】A．對(duì)小球A、B受力分析，受到重力和支持力，在豎直方向合力為零，則有解得所以故A錯(cuò)誤；B．受到重力和支持力的合力提供向心力，則有所以故B錯(cuò)誤；C．小球的運(yùn)動(dòng)軌跡高度相同，則半徑由牛頓第二定律可知解得所以故C正確；D．線速度解得故D錯(cuò)誤。故選C。5.圖1是工人把貨物運(yùn)送到房屋頂端的場(chǎng)景，簡(jiǎn)化圖如圖2所示，繩子跨過(guò)定滑輪拉動(dòng)貨物A，沿傾角為θ的玻璃棚緩慢向上移動(dòng)，忽略貨物所受摩擦阻力，則下列說(shuō)法正確的是（）A.貨物A對(duì)玻璃棚的壓力不變B.貨物A對(duì)玻璃棚的壓力越來(lái)越大C.繩子的拉力越來(lái)越大D.繩子的拉力越來(lái)越小【答案】C【解析】對(duì)A受力分析，其動(dòng)態(tài)圖如下貨物緩慢向上移動(dòng)，則拉力方向與豎直方向上的夾角減小，由圖可知，繩子的拉力越來(lái)越大。同時(shí)，玻璃棚對(duì)貨物的支持力變小，則貨物A對(duì)玻璃棚的壓力越來(lái)越小。故選C。6.北京時(shí)間2021年10月16日6時(shí)56分，神舟十三號(hào)載人飛船采用自主快速交會(huì)對(duì)接模式成功對(duì)接于空間站天和核心艙徑向端口，翟志剛、王亞平、葉光富三名航天員成功進(jìn)駐空間站天和核心艙，開(kāi)始中國(guó)迄今時(shí)間最長(zhǎng)的載人飛行。已知空間站軌道離地面的高度約為地球半徑的，繞地球飛行的軌道可視為圓軌道。下列說(shuō)法正確的是（）A.空間站在軌道上運(yùn)行的線速度大于B.空間站在軌道上運(yùn)行的加速度小于地面重力加速度gC.對(duì)接后，空間站由于質(zhì)量增大，軌道半徑將變小D.若已知空間站的運(yùn)行周期、地球半徑和引力常量G，可求出空間站質(zhì)量【答案】B【解析】A．是繞地球運(yùn)行的最大環(huán)繞速度，故空間站在軌道上運(yùn)行的線速度小于，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)離地面越高，加速度越小，故空間站在軌道上運(yùn)行的加速度小于地面重力加速度g，故B正確；C．根據(jù)對(duì)接后，空間站速度不變，軌道半徑不變，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)根據(jù)題意，可以知道軌道半徑，運(yùn)行周期和引力常量G，只能求出地球質(zhì)量，而不能求出空間站質(zhì)量，故D錯(cuò)誤。故選B。7.如圖所示，兩個(gè)長(zhǎng)度相同的輕繩在中點(diǎn)處垂直交叉形成一個(gè)“繩兜”，重力為G的光滑球靜置于“繩兜”中。繩端掛于O點(diǎn)靜止，A、B、C、D為每根繩與球面相切的點(diǎn)，，R為球的半徑，則OA繩中的拉力大小為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】設(shè)OA、OB、OC、OD與豎直方向夾角，OA、OB、OC、OD繩子拉力為T(mén)根據(jù)受力分析及幾何關(guān)系可知豎直方向夾角余弦值為聯(lián)立可得故選A。8.如圖所示，豎直固定的光滑直桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m的小滑塊，一原長(zhǎng)為l的輕質(zhì)彈簧左端固定在O點(diǎn)，右端與滑塊相連。直桿上還有b、c、d三個(gè)點(diǎn)，b點(diǎn)與O點(diǎn)在同一水平線上且Ob＝l，Oa、Oc與Ob的夾角均為37°，Od與Ob的夾角為53°?，F(xiàn)將滑塊從a點(diǎn)靜止釋放，在滑塊下滑到最低點(diǎn)d的過(guò)程中，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，重力加速度為g，。下列說(shuō)法正確的是（）A.滑塊在b點(diǎn)時(shí)動(dòng)量最大B.滑塊從a點(diǎn)到c點(diǎn)的過(guò)程中，彈簧彈力的總沖量為零C.滑塊在c點(diǎn)的速度大小為D.滑塊從c點(diǎn)下滑到d點(diǎn)的過(guò)程中機(jī)械能的減少量為【答案】D【解析】A．從a到b，彈簧對(duì)滑塊有沿彈簧向下的拉力，滑塊的速度不斷增大。從b到c，彈簧對(duì)滑塊沿彈簧向上的拉力，開(kāi)始時(shí)拉力沿桿向上的分力小于滑塊的重力，滑塊仍在加速，所以滑塊在b點(diǎn)時(shí)速度不是最大，動(dòng)量也不是最大，故A錯(cuò)誤；B．從a下滑到b點(diǎn)和從b下滑到c點(diǎn)的時(shí)間不相等，結(jié)合對(duì)稱(chēng)性可知彈簧彈力的總沖量不為零，故B錯(cuò)誤；C．由圖可知，a、c兩處彈簧的形變量相同，故滑塊從a到c，彈力做功為零，只有重力做功，則有可得滑塊在c點(diǎn)的速度大小為故C錯(cuò)誤；D．小球從c點(diǎn)下滑到d點(diǎn)的過(guò)程中，小球的機(jī)械能減少量等于彈簧彈性勢(shì)能增加量，有解得故D正確。故選D。二、多選題（本題共4小題，每小題4分，共16分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分）9.A、B兩個(gè)物體圖像分別如圖中a、b所示，圖線是拋物線，圖線是直線，拋物線頂點(diǎn)的橫坐標(biāo)為，時(shí)間內(nèi)圖線a、b與橫軸圍成的面積相等。下列說(shuō)法正確的是（）A.時(shí)刻A、B間距離一定最小B.時(shí)間內(nèi)A的加速度一直小于B的加速度C.時(shí)間內(nèi)A的平均速度等于B的平均速度D.時(shí)間內(nèi)A、B的位移大小之比為【答案】CD【解析】A．根據(jù)題意，由于不知道物體A、B初始狀態(tài)的位置關(guān)系，則無(wú)法判斷A、B間的距離變化情況，故A錯(cuò)誤；B．由題圖可知，A的圖像關(guān)于t1對(duì)稱(chēng)，由于v—t圖像的斜率表示加速度，將b圖像平移至與a圖像相切，切點(diǎn)位置時(shí)刻兩者的加速度相等，可知，t2~t3時(shí)間內(nèi)A的加速度不是一直小于B的加速度，故B錯(cuò)誤；C．由題意可知，0~t3時(shí)間內(nèi)圖線a、b與橫軸圍成的面積相等，即0~t3時(shí)間內(nèi)A、B的位移相等，則0~t3時(shí)間內(nèi)A的平均速度等于B的平均速度，故C正確；D．根據(jù)題意，由題圖可知，由于A的圖像關(guān)于t1對(duì)稱(chēng)，則有t3=2t1由于時(shí)間內(nèi)圖線a、b與橫軸圍成的面積相等，則t1~t3時(shí)間內(nèi)A的位移大小為A總位移的一半，根據(jù)幾何關(guān)系，B的位移大小為B總位移的，由于A、B在0~t3時(shí)間內(nèi)的位移相等，則t1~t3時(shí)間內(nèi)A、B的位移大小之比為2:3，故D正確。故選CD。10.噴淋裝置將水沿不同方向噴出，其中A、B兩個(gè)水珠的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，不計(jì)空氣阻力。由圖可知（）A.空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間A水珠較長(zhǎng)B.最高點(diǎn)速度B水珠較大C.落地速度B水珠較大D.若兩水珠同時(shí)噴出，則有可能在軌跡相交處相遇【答案】AB【解析】A．拋體運(yùn)動(dòng)中，將運(yùn)動(dòng)分解到水平方向和豎直方向，在豎直方向上，上升的高度越大，豎直分速度越大，運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)，可知A水珠在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間較長(zhǎng)，A正確；B．拋體運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)由于水珠B運(yùn)動(dòng)時(shí)間短而射程遠(yuǎn)，因此B的水平分速度較大，即在最高點(diǎn)速度B水珠速度較大，B正確；C．落地時(shí)A的豎直分速度較大，而B(niǎo)的水平分速度較大，因此無(wú)法比較兩者落地時(shí)合速度的大小關(guān)系，C錯(cuò)誤；D．由于水平分速度和豎直分速度不同，運(yùn)動(dòng)到交點(diǎn)的時(shí)間不同，若兩水珠同時(shí)噴出，則不可能在軌跡相交處相遇，D錯(cuò)誤。故選AB。11.如圖所示，質(zhì)量的木板Q靜止在水平地面上，質(zhì)量的物塊P在木板左端，P與Q之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，地面與Q之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，現(xiàn)給物塊P以的初速度使其在木板上向右滑動(dòng)，最終P和Q都靜止且P沒(méi)有滑離木板Q，重力加速度取，下列說(shuō)法正確的是（）A.P與Q開(kāi)始相對(duì)靜止的速度是B.長(zhǎng)木板Q長(zhǎng)度至少為C.P與Q之間產(chǎn)生熱量和地面與Q之間產(chǎn)生的熱量之比為D.P與Q之間產(chǎn)生的熱量和地面與Q之間產(chǎn)生的熱量之比為【答案】BC【解析】A．P的加速度為Q的加速度為兩者共速時(shí)有v共=v0＋aPt=aQt解得t=1s，v共=2m/s選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．P、Q共速時(shí)的相對(duì)位移為之后不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，故長(zhǎng)木板Q長(zhǎng)度至少為2m，選項(xiàng)B正確；CD．P與Q之間產(chǎn)生的熱量為Q1=μ1m2gΔx=12J由能量守恒定律得，地面與Q之間產(chǎn)生的熱量為P與Q之間產(chǎn)生的熱量與地面與Q之間產(chǎn)生的熱量之比為1∶1，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。12.如圖所示，質(zhì)量均為m的兩個(gè)小球A、B用長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩連接，B球穿在光滑水平細(xì)桿上，初始時(shí)刻，細(xì)繩處于水平狀態(tài)，將A、B由靜止釋放，空氣阻力不計(jì)。從釋放到A球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A.A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒B.A球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)速度為C.A球機(jī)械能減小了D.A球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，B球向右運(yùn)動(dòng)距離為【答案】BD【解析】A．A、B組成的系統(tǒng)，水平方向不受外力，水平方向動(dòng)量守恒。故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)A球擺到B球正下方時(shí)，A、B球速度大小分別為和。由水平方向動(dòng)量守恒，得由機(jī)械能守恒得解得A球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)速度為。故B正確。C．A球機(jī)械能減小量故C錯(cuò)誤；D．A、B組成的系統(tǒng)，水平方向不受外力，水平方向動(dòng)量守恒，則有解得A球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，B球向右運(yùn)動(dòng)距離為。故D正確。故選BD。三、實(shí)驗(yàn)題（每空2分）13.如圖甲所示，某同學(xué)設(shè)計(jì)了測(cè)量物塊與桌面間動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)，所用器材有：力傳感器、帶有定滑輪的長(zhǎng)木板、物塊（固定著定滑輪）、砂和砂桶、刻度尺、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、交流電源，紙帶等?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列操作要求必要的是___________。（填字母）A.用天平測(cè)出砂和砂桶質(zhì)量B.將帶滑輪的長(zhǎng)木板右端墊高，進(jìn)行阻力補(bǔ)償C.令物塊靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源，再釋放物塊，打出一條紙帶，同時(shí)記錄力傳感器的示數(shù)D.為減小實(shí)驗(yàn)誤差，一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于物塊的質(zhì)量（2）已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為，某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，得到了如圖乙所示的點(diǎn)跡清晰的一條紙帶，圖中的點(diǎn)為計(jì)數(shù)點(diǎn)（每?jī)蓚€(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫(huà)出），各點(diǎn)間距離已測(cè)量并標(biāo)在紙帶上，則物塊的加速度為_(kāi)__________。（用題給字母表示）（3）改變砂和砂桶的質(zhì)量，多次測(cè)量，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以力傳感器示數(shù)為縱軸、物塊的加速度為橫縱作出圖線，已知圖線的斜率大小為，截距的大小為，則物塊與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)___________。（用和重力加速度表示）【答案】（1）C（2）（3）【解析】【小問(wèn)1詳解】A．實(shí)驗(yàn)中用力傳感器測(cè)量物塊所受的拉力，不需要再用天平測(cè)量砂和砂桶的質(zhì)量，故A錯(cuò)誤；B．本實(shí)驗(yàn)的目的是測(cè)量物塊與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，所以不能進(jìn)行阻力補(bǔ)償，故B錯(cuò)誤；C．物塊靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源，再釋放物塊，打出一條紙帶，同時(shí)記錄力傳感器的示數(shù)，故C正確；D．實(shí)驗(yàn)中有力傳感器測(cè)量物塊所受的拉力，砂和砂桶的質(zhì)量不需要遠(yuǎn)小于物塊的質(zhì)量，故D錯(cuò)誤。故選C?！拘?wèn)2詳解】?jī)捎?jì)數(shù)點(diǎn)間還有5個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出，故兩計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為由逐差法可得【小問(wèn)3詳解】對(duì)物塊，根據(jù)牛頓第二定律可得即有解得14.在“利用自由落體運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中（1）為驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，需要比較重物下落過(guò)程中任意兩點(diǎn)間的__________。A．動(dòng)能變化量與勢(shì)能變化量B．速度變化量和勢(shì)能變化量C．速度變化量和高度變化量（2）除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺(tái)（含鐵夾）、刻度尺、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、導(dǎo)線及開(kāi)關(guān)外，在下列器材中，還必須使用的器材是__________。A．交流電源B．天平（含砝碼）（3）某同學(xué)選用一質(zhì)量為的重錘，按照正確的操作選得紙帶如圖所示，其中O是起始點(diǎn)，量得連續(xù)五個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)A、B、C、D、E到O點(diǎn)的距離，打點(diǎn)頻率為50Hz，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹椋瑒t打下C點(diǎn)時(shí)重錘的速度大小是__________m/s，O點(diǎn)到C點(diǎn)的這段時(shí)間內(nèi)重錘重力勢(shì)能的減少量為_(kāi)_________J（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）（4）該同學(xué)用兩個(gè)質(zhì)量分別為、的重物P和Q分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，多次記錄下落高度h和相應(yīng)的速度大小v，作出的圖像如圖所示。對(duì)比圖像分析正確的是__________。A．阻力可能為零B．阻力不可能為零C．可能等于D．小于【答案】（1）A（2）A（3）2.00.86（4）BC##CB【解析】（1）[1]為驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，需要比較重物下落過(guò)程中任意兩點(diǎn)間的動(dòng)能變化量與勢(shì)能變化量。故選A。（2）[2]A．驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)通過(guò)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)，需要交流電源，故A正確；B．驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律中等式兩邊重物質(zhì)量可以約掉，則不需要天平測(cè)質(zhì)量，故B錯(cuò)誤。故選A。（3）[3]根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻速度等于該段過(guò)程的平均速度，則打下C點(diǎn)時(shí)重錘的速度大小為[4]O點(diǎn)到C點(diǎn)的這段時(shí)間內(nèi)重錘重力勢(shì)能的減少量為（4）[5]AB．根據(jù)題意，設(shè)阻力為f，由動(dòng)能定理有整理可得可知，若阻力為零，則兩次實(shí)驗(yàn)的圖像斜率相等，由圖可知，斜率不等，則阻力不為零，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．雖然斜率不相等，但不知道兩物體所受阻力的情況，則兩物體的質(zhì)量關(guān)系不確定，即可能等于，故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。四、計(jì)算題15.如圖所示，質(zhì)量為m的物塊靜置于水平地面上，t=0時(shí)對(duì)物塊施加水平向右的拉力，拉力大小隨時(shí)間變化的規(guī)律為F=kt（k為已知量）。物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g。（1）求物塊開(kāi)始滑動(dòng)的時(shí)刻t1；（2）求物塊開(kāi)始滑動(dòng)前拉力的沖量I；（3）若經(jīng)過(guò)t2（t2>t1）時(shí)間后撤去拉力，求物塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t3與t2的關(guān)系?！敬鸢浮浚?）；（2），方向水平向右；（3）【解析】（1）物塊開(kāi)始滑動(dòng)時(shí)解得（2）物塊開(kāi)始滑動(dòng)前，拉力隨時(shí)間均勻變大，則解得沖量方向水平向右。(3)從物塊開(kāi)始滑動(dòng)至停下過(guò)程中，拉力的沖量摩擦力的沖量由動(dòng)量定理得解得16.如圖所示，半徑為R，圓心為的光滑圓弧軌道ABC固定在豎直平面內(nèi)，AB是豎直直徑，BC段圓弧所對(duì)應(yīng)的圓心角為。一根長(zhǎng)為R，不可伸長(zhǎng)的輕繩一端固定在點(diǎn)，另一端懸掛質(zhì)量為m的小球，點(diǎn)與點(diǎn)等高。小球在最低點(diǎn)E時(shí)給小球一個(gè)向左的初速度，使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)D時(shí)細(xì)線被割斷，但速度保持不變，小球剛好從C點(diǎn)無(wú)碰撞地進(jìn)入圓弧軌道，不計(jì)小球的大小和空氣的阻力，重力加速度的大小為g，，。（1）求小球從C點(diǎn)進(jìn)入圓弧軌道時(shí)的速度大??；（2）求、兩點(diǎn)間的距離；（3）求小球運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)細(xì)線剛好要割斷時(shí)，細(xì)線的拉力大小。【答案】（1）；（2）5.4R；（3）5.4mg【解析】（1）設(shè)小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度大小為，根據(jù)題意由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式知根據(jù)速度分解可知解得（2）、兩點(diǎn)間的距離為根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知根據(jù)速度分解可知解得（3）小球在D點(diǎn)的速度為設(shè)細(xì)線的拉力為F，根據(jù)牛頓第二定律得解得17.如圖所示，一自然長(zhǎng)度小于R的輕彈簧左端固定，在水平面的右側(cè)，有一底端開(kāi)口的光滑圓環(huán)，圓環(huán)半徑為R，圓環(huán)的最低點(diǎn)與水平軌道相切，用一質(zhì)量為m的小物塊（可看作質(zhì)點(diǎn)）壓縮彈簧右端至P點(diǎn)，P點(diǎn)到圓環(huán)最低點(diǎn)距離為2R，小物塊釋放后，剛好過(guò)圓環(huán)的最高點(diǎn)，已知重力加速度為g，小物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。（1）彈簧的彈性勢(shì)能為多大？（2）改變小物塊的質(zhì)量，仍從P點(diǎn)釋放，要使小物塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不脫離軌道，小物塊質(zhì)量滿(mǎn)足的條件是什么？【答案】（1）；（2）m1≤m或【解析】（1）小物塊恰運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律從小物塊釋放至運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過(guò)程，由能量守恒定律聯(lián)立可解得（2）要使小物