（浙江專(zhuān)用）2018-2019學(xué)年高中物理 模塊綜合試卷 新人教版必修2.doc

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模塊綜合試卷 (時(shí)間：90分鐘　滿(mǎn)分：100分) 一、單項(xiàng)選擇題(本題共13小題，每小題3分，共39分) 1．(2018浙江省9＋1高中聯(lián)盟第二學(xué)期期中考試)在物理學(xué)發(fā)展史上伽利略、開(kāi)普勒等許多科學(xué)家為物理學(xué)的發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)．以下選項(xiàng)中不符合他們觀點(diǎn)的是(　　) A．伽利略認(rèn)為：在忽略空氣阻力的情況下，羽毛和鐵塊下落速度一樣快 B．伽利略認(rèn)為：物體沿光滑斜面下滑后上升到另一光滑斜面，最終將回到原來(lái)的高度 C．開(kāi)普勒認(rèn)為：火星與太陽(yáng)的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相同 D．開(kāi)普勒認(rèn)為：繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的所有行星軌道半長(zhǎng)軸的長(zhǎng)度跟它的公轉(zhuǎn)周期的比值都相等 答案　D 2.一戶(hù)外健身器材如圖1所示，當(dāng)器材上輪子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，輪子上A、B兩點(diǎn)的(　　) 圖1 A．轉(zhuǎn)速nB＞nA B．周期TB＞TA C．線速度vB＞vA D．角速度ωB＞ωA 答案　C 3．(2018浙江6月學(xué)考)如圖2所示為1687年出版的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》一書(shū)中牛頓所畫(huà)草圖．他設(shè)想在高山上水平拋出物體，若速度一次比一次大，落點(diǎn)就一次比一次遠(yuǎn)．當(dāng)速度足夠大時(shí)，物體就不會(huì)落回地面，成為人造地球衛(wèi)星．若不計(jì)空氣阻力，這個(gè)速度至少為(　　) 圖2 A．7.9 km/s B．8.9 km/s C．11.2 km/s D．16.7 km/s 答案　A 4．(2018浙江6月學(xué)考)如圖3所示，質(zhì)量為m的小車(chē)在與豎直方向成α角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向左運(yùn)動(dòng)一段距離l.在此過(guò)程中，小車(chē)受到的阻力大小恒為Ff，重力加速度為g，則(　　) 圖3 A．拉力對(duì)小車(chē)做的功為Flcos α B．支持力對(duì)小車(chē)做的功為Flsin α C．阻力對(duì)小車(chē)做的功為－Ffl D．重力對(duì)小車(chē)做的功為mgl 答案　C 解析　根據(jù)力做功的公式W＝Flcos θ，其中θ為力、位移的夾角，所以拉力做的功為W＝Flsin α，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；支持力、重力不做功，選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤，阻力做功Wf＝－Ffl，選項(xiàng)C正確． 5．“投壺”是我國(guó)一種傳統(tǒng)投擲游戲．如圖4所示，大人和小孩在同一豎直線上的不同高度分別以水平速度v1、v2拋出“箭矢”(可視為質(zhì)點(diǎn))，都能投入地面上的“壺”內(nèi)，“箭矢”在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間分別為t1、t2.忽略空氣阻力，則(　　) 圖4 A．t1＜t2 B．t1＝t2 C．v1＜v2 D．v1＞v2 答案　C 解析　根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律知下落時(shí)間t＝，由于h1＞h2，故t1＞t2，所以A、B錯(cuò)誤；根據(jù)v＝，得v1＜v2，C正確，D錯(cuò)誤． 6.(2017浙江省名校新高考研究聯(lián)盟第二次聯(lián)考)如圖5所示，在水平桌面上擺一條彎曲的軌道，它是由幾段稍短的弧形光滑軌道組合而成的．通過(guò)壓縮彈簧使鋼球從軌道的C端進(jìn)入，在軌道的約束下做曲線運(yùn)動(dòng)．則下列說(shuō)法中正確的是(　　) 圖5 A．小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，受到重力、彈力和向心力作用 B．小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中做速度不變的運(yùn)動(dòng) C．彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能和重力勢(shì)能 D．從A點(diǎn)飛出時(shí)，小鋼球的速度方向一定沿著A點(diǎn)的切線方向 答案　D 7.(2018寧波市高三上學(xué)期期末“十校聯(lián)考”)如圖6是位于某游樂(lè)園的摩天輪，高度為108 m，直徑是98 m．一質(zhì)量為50 kg的游客乘坐該摩天輪做勻速圓周運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)一圈需25 min.如果以地面為零勢(shì)能面，則他到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的(g＝10 m/s2，不計(jì)空氣阻力)(　　) 圖6 A．重力勢(shì)能為5.4104 J，角速度為0.2 rad/s B．重力勢(shì)能為4.9104 J，角速度為0.2 rad/s C．重力勢(shì)能為5.4104 J，角速度為4.210－3 rad/s D．重力勢(shì)能為4.9104 J，角速度為4.210－3 rad/s 答案　C 解析　Ep＝mgh＝5.4104 J T＝25 min＝1 500 s ω＝≈4.210－3 rad/s，C正確． 8．(2018浙江省名校協(xié)作體第二學(xué)期考試)游樂(lè)園中的豎直摩天輪在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其每個(gè)載客輪艙都能始終保持豎直直立狀(如圖7所示)，一質(zhì)量為m的旅行包放置在該摩天輪輪艙水平底板上．已知旅行包在最高點(diǎn)對(duì)底板的壓力為0.8mg，下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖7 A．摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，旅行包所受合力不變 B．旅行包隨摩天輪的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終受到輪艙水平底板的摩擦力作用 C．旅行包隨摩天輪運(yùn)動(dòng)到圓心等高處時(shí)受到的摩擦力為0.2mg D．旅行包隨摩天輪運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中機(jī)械能守恒 答案　C 解析　摩天輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，旅行包所受合外力大小不變，方向變化，A錯(cuò)誤；在最高點(diǎn)向心力由重力和底板的支持力提供，F(xiàn)n＝mg－FN＝mg－0.8mg＝0.2mg 在圓心等高處，向心力由摩擦力提供Ff＝Fn＝0.2mg，C正確． 旅行包在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)不受摩擦力作用，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由于動(dòng)能不變，重力勢(shì)能變化，故旅行包隨摩天輪運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能不守恒，D項(xiàng)錯(cuò)誤． 9．(2018溫州市六校協(xié)作體高三上學(xué)期期末聯(lián)考)有一種特殊的手機(jī)，在電池能量將要耗盡時(shí)，為了應(yīng)急需要，可以通過(guò)搖晃手機(jī)來(lái)維持通話(huà)．假設(shè)每搖晃一次相當(dāng)于將150 g的重物舉高45 cm，每秒搖兩次，則(　　) A．搖晃手機(jī)的平均功率約為1.4 W B．每搖晃一次手機(jī)做的功約為1.4 J C．搖晃過(guò)程中手機(jī)的機(jī)械能直接轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 D．搖晃過(guò)程中手機(jī)的電能直接轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 答案　A 解析　搖晃一次手機(jī)所做的功W＝mgh＝0.15100.45 J＝0.675 J，B錯(cuò)．P＝＝ W＝1.35 W≈1.4 W，A對(duì)．搖晃過(guò)程中手機(jī)的機(jī)械能直接轉(zhuǎn)化為電能，C、D錯(cuò)． 10．(2015浙江10月選考科目考試)快艇在運(yùn)動(dòng)中受到的阻力與速度平方成正比(即Ff＝kv2)．若油箱中有20 L燃油，當(dāng)快艇以10 m/s勻速行駛時(shí)，還能行駛40 km，假設(shè)快艇發(fā)動(dòng)機(jī)的效率保持不變，則快艇以20 m/s勻速行駛時(shí)，還能行駛(　　) A．80 km B．40 km C．10 km D．5 km 答案　C 解析　20 L燃油可用于克服阻力做功一定，即Ffs＝kv2s一定，s與v2成反比，當(dāng)速度增加為原來(lái)的2倍時(shí)，路程應(yīng)為原來(lái)的，C對(duì)． 11．(2018余姚市高一第二學(xué)期期中考試)2017年4月，我國(guó)成功發(fā)射的“天舟一號(hào)”貨運(yùn)飛船與“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室完成了首次交會(huì)對(duì)接，對(duì)接形成的組合體仍沿“天宮二號(hào)”原來(lái)的軌道(可視為圓軌道)運(yùn)動(dòng)，與“天宮二號(hào)”單獨(dú)運(yùn)行相比，組合體運(yùn)行的(　　) A．周期變大 B．角速度變大 C．動(dòng)能變大 D．向心加速度變大 答案　C 解析　由于對(duì)接后組合體的軌道半徑與“天宮二號(hào)”相同，故v、ω、T、a大小不變，由Ek＝mv2知，由于質(zhì)量變大，故動(dòng)能變大． 12.(2018浙江省9＋1高中聯(lián)盟第二學(xué)期期中考試)“跳一跳”小游戲需要操作者控制棋子離開(kāi)平臺(tái)時(shí)的速度，使其能跳到旁邊平臺(tái)上．如圖8所示的拋物線為棋子在某次跳躍過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)軌跡，其最高點(diǎn)離平臺(tái)的高度為h，水平速度為v；若質(zhì)量為m的棋子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中可視為質(zhì)點(diǎn)，只受重力作用，重力加速度為g，則(　　) 圖8 A．棋子從最高點(diǎn)落到平臺(tái)上所需時(shí)間t＝ B．若棋子在最高點(diǎn)的速度v變大，則其落到平臺(tái)上的時(shí)間變長(zhǎng) C．棋子從最高點(diǎn)落到平臺(tái)的過(guò)程中，重力勢(shì)能增加mgh D．棋子落到平臺(tái)上時(shí)的速度大小為 答案　A 解析　由h＝gt2得：t＝，A項(xiàng)正確；下落時(shí)間與初速度v無(wú)關(guān)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；下落過(guò)程中，重力勢(shì)能減少mgh，C項(xiàng)錯(cuò)誤 ；由機(jī)械能守恒定律：mv′2＝mv2＋mgh得：v′＝，D項(xiàng)錯(cuò)誤． 13．(2018浙江省名校新高考研究聯(lián)盟第二次聯(lián)考)應(yīng)用物理知識(shí)分析生活中的常見(jiàn)現(xiàn)象，可以使物理學(xué)習(xí)更加有趣和深入．例如你用手掌平托一蘋(píng)果，保持這樣的姿勢(shì)在豎直平面內(nèi)以速率v按順時(shí)針?lè)较蜃霭霃綖镽的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖9所示．假設(shè)t＝0時(shí)刻蘋(píng)果在最低點(diǎn)a且重力勢(shì)能為零，關(guān)于蘋(píng)果從最低點(diǎn)a運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)c的過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖9 A．蘋(píng)果在最高點(diǎn)c受到的手的支持力為mg＋m B．蘋(píng)果的重力勢(shì)能隨時(shí)間的變化關(guān)系為Ep＝mgR C．蘋(píng)果在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒 D．蘋(píng)果在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度越來(lái)越小 答案　B 解析　在最高點(diǎn)，蘋(píng)果受到手的支持力，方向向上，受到重力，方向向下，故根據(jù)牛頓第二定律可得mg－FN＝m，解得FN＝mg－m，A錯(cuò)誤；t時(shí)刻蘋(píng)果相對(duì)于a點(diǎn)的高度h＝R(1－cos ωt)＝R[1－cos ]，所以重力勢(shì)能隨時(shí)間的變化關(guān)系式為Ep＝mgR，B正確；手的支持力對(duì)蘋(píng)果做功，蘋(píng)果的機(jī)械能不守恒，C錯(cuò)誤；蘋(píng)果做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，加速度大小恒定不變，方向時(shí)刻指向圓心，D錯(cuò)誤． 二、不定項(xiàng)選擇題(本題共3小題，每小題3分，共9分) 14.如圖10所示，一質(zhì)量為m的小球固定于輕質(zhì)彈簧的一端，彈簧的另一端固定于O點(diǎn)處．將小球拉至A處，彈簧恰好無(wú)形變，由靜止釋放小球，它運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)正下方B點(diǎn)速度為v，AB間的豎直高度差為h，忽略空氣阻力，則(　　) 圖10 A．由A到B重力對(duì)小球做的功等于mgh B．由A到B小球的重力勢(shì)能減少mv2 C．由A到B小球克服彈力做功為mgh D．小球到達(dá)位置B時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為mgh－ 答案　AD 解析　重力做功只和高度差有關(guān)，故由A到B重力做的功等于mgh，選項(xiàng)A正確；由A到B重力勢(shì)能減少mgh，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由A到B小球克服彈力做功為W＝mgh－mv2，又小球在A處時(shí)，彈簧無(wú)形變，故小球在B處時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為mgh－mv2，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確． 【考點(diǎn)】各種功能關(guān)系及應(yīng)用 【題點(diǎn)】各種功能關(guān)系及應(yīng)用 15．(2018浙江省百校開(kāi)學(xué)摸底聯(lián)考)2017年6月19日，長(zhǎng)征三號(hào)乙遙二十八火箭發(fā)射中星9A衛(wèi)星過(guò)程中出現(xiàn)變故，由于運(yùn)載火箭的異常，致使衛(wèi)星沒(méi)有按照原計(jì)劃進(jìn)入預(yù)定軌道．經(jīng)過(guò)航天測(cè)控人員的配合和努力，通過(guò)多次軌跡調(diào)整，7月5日衛(wèi)星成功變軌進(jìn)入預(yù)定軌道．衛(wèi)星變軌原理圖如圖11所示，衛(wèi)星從橢圓軌道Ⅰ遠(yuǎn)地點(diǎn)Q改變速度進(jìn)入預(yù)定軌道Ⅱ，P點(diǎn)為橢圓軌道近地點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖11 A．衛(wèi)星在橢圓軌道Ⅰ運(yùn)行時(shí)，在P點(diǎn)的速度等于在Q點(diǎn)的速度 B．衛(wèi)星在橢圓軌道Ⅰ的Q點(diǎn)的速度小于在預(yù)定軌道Ⅱ的Q點(diǎn)的速度 C．衛(wèi)星在橢圓軌道Ⅰ的Q點(diǎn)的加速度大于在預(yù)定軌道Ⅱ的Q點(diǎn)的加速度 D．衛(wèi)星耗盡燃料后，在微小阻力的作用下，機(jī)械能減小，軌道半徑變小，動(dòng)能變大 答案　BD 16．如圖12甲所示，質(zhì)量不計(jì)的彈簧豎直固定在水平面上，t＝0時(shí)刻，將一金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放，小球接觸彈簧并將彈簧壓縮至最低點(diǎn)(形變?cè)趶椥韵薅葍?nèi))，然后又被彈起離開(kāi)彈簧，上升到一定高度后又下落，如此反復(fù)．通過(guò)安裝在彈簧下端的壓力傳感器，測(cè)出該過(guò)程中彈簧彈力F隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示，則(　　) 圖12 A．運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球的機(jī)械能守恒 B．t2時(shí)刻小球的速度為零 C．t1～t2這段時(shí)間內(nèi)，小球的動(dòng)能在逐漸減小 D．t2～t3這段時(shí)間內(nèi)，小球的動(dòng)能與重力勢(shì)能之和在增加 答案　BD 解析　運(yùn)動(dòng)過(guò)程中彈簧的彈力對(duì)小球做功，所以小球的機(jī)械能不守恒，A錯(cuò)誤．t2時(shí)刻，彈簧彈力最大，說(shuō)明彈簧的壓縮量最大，小球的速度為零，B正確．t1～t2這段時(shí)間內(nèi)，小球接觸彈簧并把彈簧壓縮到最短，小球的速度先增大到最大，然后減小到零，所以小球的動(dòng)能先增大后減小，C錯(cuò)誤．t2～t3這段時(shí)間內(nèi)，彈簧彈力從最大值開(kāi)始逐漸減小，說(shuō)明彈簧的壓縮量逐漸減小，小球開(kāi)始逐漸上升，彈簧的彈力對(duì)小球做正功，所以小球的機(jī)械能增加，即其動(dòng)能與重力勢(shì)能之和在增加，D正確． 【考點(diǎn)】系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用 【題點(diǎn)】機(jī)械能守恒定律在彈簧類(lèi)問(wèn)題中的應(yīng)用 三、實(shí)驗(yàn)題(本題共2小題，共12分) 17．(6分)(2018臺(tái)州中學(xué)高二下學(xué)期期中考試)在探究“功和速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，小張同學(xué)用如圖13所示裝置，嘗試通過(guò)測(cè)得細(xì)繩拉力(近似等于懸掛重物重力)做的功和小車(chē)獲得的速度的值進(jìn)行探究，則： 圖13 (1)下列說(shuō)法正確的是________． A．該方案需要平衡摩擦力 B．該方案需要重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量 C．該方案操作時(shí)細(xì)繩應(yīng)該與木板平行 D．該方案處理數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)選擇勻速時(shí)的速度 (2)某次實(shí)驗(yàn)獲得的紙帶如圖14所示，小張同學(xué)每隔4點(diǎn)標(biāo)一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，則C點(diǎn)的速度為_(kāi)_______ m/s(電火花計(jì)時(shí)器的工作頻率為50 Hz，計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)． 圖14 (3)小張同學(xué)又設(shè)計(jì)了如圖15所示裝置，嘗試通過(guò)橡皮筋彈射小球的方式來(lái)探究“功和速度變化的關(guān)系”，測(cè)得小球離地高度為h，彈射水平距離為L(zhǎng)，重力加速度為g，則小球的拋出速度可表示為_(kāi)_______． 圖15 答案　(1)ABC　(2)0.178(0.173～0.183均可) (3)L 18.(6分)某課外活動(dòng)小組利用豎直上拋運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律． 圖16 (1)某同學(xué)用20分度游標(biāo)卡尺測(cè)量出小球的直徑為1.020 cm.如圖16所示彈射裝置將小球豎直向上拋出，先后通過(guò)光電門(mén)A、B，計(jì)時(shí)裝置測(cè)出小球通過(guò)A、B的時(shí)間分別為2.55 ms、5.15 ms，由此可知小球通過(guò)光電門(mén)A、B時(shí)的速度分別為vA、vB，其中vA＝________m/s. (2)用刻度尺測(cè)出光電門(mén)A、B間的距離h，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，只需比較________(用題目中涉及的物理量符號(hào)表示)是否相等，就可以驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒． (3)通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，小球通過(guò)光電門(mén)A的時(shí)間越短，(2)中要驗(yàn)證的兩數(shù)值差越大，試分析實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生誤差的主要原因是_____________________________________________________． 答案　(1)4(4.0或4.00也對(duì))　(2)gh和－　(3)小球上升過(guò)程中受到空氣阻力的作用，速度越大，所受阻力越大 解析　 (1)小球通過(guò)光電門(mén)可近似認(rèn)為做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以vA＝＝ m/s＝4 m/s； (2)在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí)，要看動(dòng)能的減少量是否等于重力勢(shì)能的增加量，即gh與－是否相等； (3)小球通過(guò)A的時(shí)間越短，意味著小球的速度越大，而速度越大受到的空氣阻力就越大，損失的能量就越多，動(dòng)能的減少量和重力勢(shì)能的增加量差值就越大． 四、計(jì)算題(本題共3小題，共40分，解答時(shí)應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位) 19．(12分)我國(guó)將于2022年舉辦冬奧會(huì)，跳臺(tái)滑雪是其中最具觀賞性的項(xiàng)目之一．如圖17所示，質(zhì)量m＝60 kg(包括雪具在內(nèi))的運(yùn)動(dòng)員從長(zhǎng)直助滑道AB的A處由靜止開(kāi)始以加速度a＝3.6 m/s2勻加速滑下，到達(dá)助滑道末端B時(shí)速度vB＝24 m/s，A與B的豎直高度差H＝48 m，為了改變運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)方向，在助滑道與起跳臺(tái)之間用一段彎曲滑道平滑銜接，其中最低點(diǎn)C處附近是一段以O(shè)為圓心的圓?。滥┒薆與滑道最低點(diǎn)C的高度差h＝5 m，運(yùn)動(dòng)員在B、C間運(yùn)動(dòng)時(shí)阻力做功W＝－1 530 J，取g＝10 m/s2. 圖17 (1)求運(yùn)動(dòng)員在AB段下滑時(shí)受到的阻力Ff的大??； (2)若運(yùn)動(dòng)員能夠承受的最大壓力為其所受重力的6倍，則C點(diǎn)所在圓弧的半徑R至少應(yīng)為多大． 答案　(1)144 N　(2)12.5 m 解析　(1)運(yùn)動(dòng)員在AB上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)AB的長(zhǎng)度為x，則有vB2＝2ax① 由牛頓第二定律有mg－Ff＝ma② 聯(lián)立①②式，代入數(shù)據(jù)解得Ff＝144 N③ (2)設(shè)運(yùn)動(dòng)員到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度為vC，在由B到達(dá)C的過(guò)程中，由動(dòng)能定理得 mgh＋W＝mvC2－mvB2④ 設(shè)運(yùn)動(dòng)員在C點(diǎn)所受的支持力為FN，由牛頓第二定律有 FN－mg＝m⑤ 由題意知FN＝6mg⑥ 聯(lián)立④⑤⑥式，代入數(shù)據(jù)解得R＝12.5 m. 20．(14分)(2018浙江省名校協(xié)作體高三上學(xué)期考試)如圖18所示，質(zhì)量m＝1 kg的小物塊靜止放在粗糙水平面上，它與水平面表面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.4，且與水平面邊緣O點(diǎn)的距離s＝8 m．在臺(tái)階右側(cè)固定了一個(gè)圓弧擋板，半徑R＝3 m，左端為O點(diǎn)，圓心與桌面同高．今以O(shè)點(diǎn)為原點(diǎn)建立平面直角坐標(biāo)系．現(xiàn)用F＝8 N的水平恒力拉動(dòng)小物塊，一段時(shí)間后撤去拉力，小物塊最終水平拋出并擊中擋板．(g取10 m/s2，不計(jì)空氣阻力) 圖18 (1)若小物塊恰能擊中圓弧最低點(diǎn)，求其離開(kāi)O點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能大?。? (2)在第(1)中拉力F作用的時(shí)間； (3)若小物塊在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為0.6 s，則拉力F作用的距離． 答案　(1)7.5 J　(2) s　(3) m 解析　(1)小物塊離開(kāi)O點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng)， 故：R＝v0t R＝gt2 EkO＝mv 代入數(shù)值解得EkO＝7.5 J (2)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到小物塊到達(dá)O點(diǎn)的過(guò)程，由動(dòng)能定理得：Fx－μmgs＝mv02 所以x＝ m 由牛頓第二定律得F－μmg＝ma，a＝4 m/s2 at02＝x，t0＝ s (3)小物塊離開(kāi)O點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng)，由下落時(shí)間可知下落距離y＝gt2，y＝1.8 m， ①若小物塊落到半圓的左半邊，則平拋運(yùn)動(dòng)水平位移 x1＝R－＝0.6 m v1＝＝1 m/s FL1－μmgs＝mv12 所以L1＝ m ②若小物塊落到半圓的右半邊，同理可得v2＝9 m/s L2＝ m＞8 m(舍去) 21．(14分)(2018浙江省高三“五校聯(lián)考”第一次考試)如圖19甲所示，傾角為θ＝37的傳送帶以恒定速率逆時(shí)針運(yùn)行，現(xiàn)將一質(zhì)量m＝2 kg的小物體輕輕放在傳送帶的A端，物體相對(duì)地面的速度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示，2 s末物體到達(dá)B端，取沿傳送帶向下為正方向，g＝10 m/s2，sin 37＝0.6，cos 37＝0.8，求： 圖19 (1)小物體在傳送帶A、B兩端間運(yùn)動(dòng)的平均速度v的大小； (2)物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ； (3)2 s內(nèi)物體機(jī)械能的減少量ΔE及因與傳送帶摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能Q. 答案　(1)8 m/s　(2)0.5　(3)48 J　48 J 解析　(1)由v－t圖象與t軸所圍面積表示位移可知，xAB＝16 m，則v＝＝8 m/s. (2)由v－t圖象可知傳送帶運(yùn)行速度為v1＝10 m/s， 物體從A到B先做加速度為a1＝ m/s2＝10 m/s2的勻加速運(yùn)動(dòng)， 經(jīng)過(guò)時(shí)間t1＝1 s后再做加速度為a2＝ m/s2＝2 m/s2的勻加速運(yùn)動(dòng)， 再經(jīng)過(guò)時(shí)間t2＝1 s，物體以大小為v2＝12 m/s的速度到達(dá)傳送帶B端． 由物體在傳送帶上的受力情況知 a1＝或a2＝ 解得μ＝0.5. (3)小物體到達(dá)傳送帶B端時(shí)的速度大小v2＝12 m/s 物體的動(dòng)能增加了ΔEk＝mv22＝2122 J＝144 J 物體的重力勢(shì)能減少了ΔEp＝mgxABsin θ＝210160.6 J＝192 J 所以物體機(jī)械能的減少量ΔE＝48 J 由功能關(guān)系可知 Q＝μmgcos θ(v1t1－t1)＋μmgcos θ 代入數(shù)值得Q＝48 J.