2025-2026学年广东省广州市番禺区仲元中学高一(下)期中物理试卷(含解析)

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2025-2026学年广东省广州市番禺区仲元中学高一(下)期中物理试卷
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1.关于曲线运动,下列说法正确的是( )
A. 曲线运动中速度的大小一定改变 B. 曲线运动中加速度的大小一定改变
C. 曲线运动一定是变速运动 D. 做曲线运动的物体加速度可以为零
2.卫星未发射时静置在赤道上随地球转动,地球半径为,卫星发射后在地球同步轨道上做匀速圆周运动,轨道半径为。则卫星未发射时和在轨道上运行时( )
A. 角速度之比为: B. 线速度之比为
C. 向心加速度之比为: D. 受到地球的万有引力之比为:
3.端午赛龙舟是中华民族的传统。若某龙舟在赛前划向比赛点途中需渡过宽的平直河道,龙舟在静水中划行速率为,河水流速为,则下列说法正确的是( )
A. 该龙舟以最短时间渡河通过的位移也为最短
B. 该龙舟渡河时船头垂直河岸,若水速突然变大,则渡河时间会变长
C. 该龙舟渡河所用时间最少为
D. 该龙舟不可能沿垂直河岸的航线抵达对岸
4.如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型,下列说法正确的是( )
A. 图中汽车通过凹形桥的最低点时处于失重状态
B. 图中火车转弯超过规定速度行驶时会挤压外轨
C. 图中脱水筒的脱水原理是水滴受到的离心力大于它所受到的向心力从而被甩出
D. 图中在光滑而固定的圆锥筒内,有完全相同的、两个小球在图中所示的平面内分别做匀速圆周运动,则、两小球的角速度大小相等
5.我国计划在年前实现首次载人登月,如图所示,飞船被月球捕获后,会先绕月球做周期为的椭圆轨道运动,为椭圆的长轴,为椭圆的短轴,已知飞船贴着月球表面运动的周期为,月球的半径为,则( )
A. 飞船从到的运动时间为 B. 若长轴长度为,则::
C. 飞船在点的速度大于在点的速度 D. 飞船在点的加速度小于在点的加速度
6.一辆质量的载重汽车,以的速度在平直路面上匀速行驶,此过程发动机功率,假设运动过程中汽车所受阻力与车重的比值恒定,取,则下列说法正确的是( )
A. 汽车受到的阻力为
B. 汽车所受阻力与车重的比值为
C. 若汽车关闭发动机,后汽车速度大小为
D. 汽车卸掉货物之后,汽车质量为,当汽车功率仍为时,汽车最大速度为
7.如图甲所示,水平传送带始终沿顺时针方向匀速转动,时刻质量为的物块可视为质点以速度滑上传送带左侧,时恰好运动到右侧,其运动的图像如图乙所示。已知重力加速度大小为,下列说法正确的是( )
A. 在时间内物块受到向右的静摩擦力
B. 物块与传送带之间的动摩擦因数
C. 物块与传送带之间的最大相对位移
D. 运输物块的全过程传送带克服摩擦力做的功
二、多选题:本大题共3小题,共18分。
8.如图所示,、、分别是自行车的大齿轮、小齿轮和后轮的边缘上的三个点,到各自转动轴的距离分别为、和。支起自行车后轮,在转动踏板的过程中,、、三点( )
A. 角速度大小关系是
B. 线速度大小关系是
C. 线速度之比是::::
D. 角速度之比是::::
9.中国的面食文化博大精深,种类繁多。其中“山西刀削面”堪称天下一绝,传统的操作手法是一手托面一手拿刀,直接将面削到开水锅里,如图所示,小面片刚被削离时距开水锅的高度为,与锅沿的水平距离为,锅的半径也为,将削出的小面片的运动视为平抛运动。且小面片都落入锅中,重力加速度为,则下列关于所有小面片在空中运动的描述正确的是( )
A. 运动的时间都不相同
B. 运动的时间都相同
C. 落入锅中时,最大速度是最小速度的倍
D. 初速度越大,落入锅中时速度与水平面之间的夹角越小
10.如图甲是国产科幻大片流浪地球中人类在地球同步静止轨道上建造的空间站,人类通过地面和空间站之间的“太空电梯”往返于天地之间。图乙是人乘坐“太空电梯”时由于随地球自转而需要的向心加速度与其到地心距离的关系图像,已知为地球半径,为地球静止卫星轨道半径,下列说法正确的是( )
A. 空间站的线速度大于赤道上物体的线速度
B. 从空间站向舱外释放一物体,物体将做自由落体运动
C. 地球自转的角速度满足
D. 地球同步静止卫星的周期
三、实验题:本大题共2小题,共14分。
11.如图甲所示为向心力演示仪,可探究小球做圆周运动所需向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系。长槽的、处和短槽的处分别到各自转轴中心距离之比为::。变速塔轮自上而下有三种组合方式,左右每层半径之比由上至下分别为:、:和:,如图乙所示。
本实验的目的是探究向心力的大小与小球质量、角速度和半径之间的关系,下列实验中采用的实验方法与本实验相同的是 。
A.卡文迪许利用扭秤测量引力常量
B.探究平抛运动的特点
C.探究加速度与物体受力、物体质量的关系
在某次实验中,把两个质量相等的钢球放在、位置,探究向心力的大小与半径的关系,则需要将传动皮带调至第 层塔轮。选填“一”、“二”或“三”
在另一次实验中,把两个质量相等的钢球放在、位置,传动皮带位于第二层,转动手柄,则当塔轮匀速转动时,左右两标尺露出的格子数之比约为 填选项前的字母。
A.:
B.:
C.:
12.某同学用图示装置研究平抛运动的特点:
为保证实验的顺利进行,下列必要的操作是 ;
A.斜槽必须尽可能光滑
B.斜槽末端必须水平
C.每次小球要从同一位置由静止释放
D.小球释放的初始位置越高越好
如图所示,是该同学用频闪照相研究平抛运动时拍下的照片,背景方格纸的边长为,、、是同一小球在频闪照相中拍下的三个连续的不同位置时的照片,则:
频闪照相相邻闪光的时间间隔 ;
小球水平抛出的初速度 结果保留位有效数字;
小球经过点时其竖直分速度大小为 。结果保留位有效数字。
四、计算题:本大题共3小题,共40分。
13.水车是古代中国劳动人民发明的灌溉工具。图甲为赤峰市道须沟风景区内的一架水车,图乙为水车工作时的示意图。高处的水从水槽沿水平方向流出,水流出后垂直落在与水平面夹角为的水轮边缘上,冲击轮叶使水车转动。已知槽口到水车轴所在水平面距离为,水车轮轴到轮缘距离为。水在空中的运动可视为平抛运动。重力加速度为。求:
水流从槽口到轮叶的运动时间;
水流初速度大小;
水流打在轮叶上速度大小。
14.如图所示为游乐场“旋转飞椅”的简化原理图。处于水平面内的圆形转盘,可绕穿过其中心的竖直轴转动。让转盘由静止开始逐渐加速转动,经过一段时间后,游客与转盘一起做匀速圆周运动,达到稳定状态,此时轻绳与竖直方向夹角为。已知绳长为且不可伸长,悬点与转轴中心的距离为,座椅与游客可视为质点,总质量为,重力加速度为,不计空气阻力,求:
轻绳拉力的大小;
转盘角速度的大小;
从静止到稳定转动,轻绳拉力对座椅与游客做的功。
15.如图所示,质量为的滑块可视为质点放在光滑平台上,向左缓慢推动滑块压缩轻弹簧至点,释放后滑块以一定速度从点水平飞出后,恰好从点无碰撞滑入竖直平面内的光滑圆弧轨道,然后从点进入与圆弧轨道相切于点的水平面,同一竖直平面内的光滑半圆轨道与水平面相切于点。已知圆弧轨道的半径,两点的高度差,光滑圆对应的圆心角为,滑块与部分的动摩擦因数,,重力加速度。求:
弹簧对滑块做的功;
滑块到达圆弧末端时对轨道的压力;
滑块冲上半圆轨道后中途不会脱离半圆轨道,轨道的半径满足的条件。
答案解析
1.【答案】
【解析】解:曲线运动中速度的大小不一定改变,例如匀速圆周运动的速度大小不变,故A错误;
B.曲线运动中加速度的大小不一定改变,例如平抛运动的加速度不变,故B错误;
C.曲线运动速度方向一定变化,一定是变速运动,故C正确;
D.做曲线运动的物体加速度不可以为零,与速度方向不在同一直线上,故D错误。
故选:。
举例说明曲线运动的速度大小和加速度大小不一定改变;根据曲线运动的速度方向改变进行分析解答;根据曲线运动的加速度是否为进行判断。
考查曲线运动的特点,知识物体做曲线运动的条件,属于基础题。
2.【答案】
【解析】解:卫星未发射时静置在赤道上随地球转动,角速度与地球自转角速度相等,卫星发射后在地球同步轨道上做匀速圆周运动,角速度与地球自转角速度相等,则卫星未发射时和在轨道上运行时角速度之比为:,故A错误;
B.根据题意,由公式可知,卫星未发射时和在轨道上运行时,由于角速度相等,则线速度之比为轨道半径之比:,故B错误;
C.根据题意,由公式可知,卫星未发射时和在轨道上运行时,由于角速度相等,则向心加速度之比为轨道半径之比:,故C正确;
D.根据题意,由公式可知,卫星未发射时和在轨道上运行时,受到地球的万有引力之比与轨道半径的平方成反比,即:,故D错误。
故选:。
抓住同步卫星与地球自转角速度相等,结合圆周运动公式和万有引力定律,计算卫星未发射与在轨时的各物理量比值,逐一判断选项。
本题以同步卫星为背景,对比地面随转物体与在轨卫星的圆周运动,考查天体运动核心规律,注重对基础概念和公式的理解与应用。
3.【答案】
【解析】解:渡河时间最短时船头垂直河岸,此时沿河岸方向会被水流冲向下游,根据矢量合成法则可知,合位移大于河宽,因此最短时间对应的位移不是最短,故A错误;
B.船头垂直河岸时,渡河时间
可知渡河时间与水速无关,水速变大时渡河时间不变,故B错误;
C.当船头垂直河岸时渡河时间最短,此时,故C正确;
D.由于船在静水中的速率大于水速,可将船速分解,使其沿河岸方向的分量与水速等大反向,从而抵消水流影响,合速度垂直河岸,因此能沿垂直河岸的航线抵达对岸,故D错误。
故选:。
当水流速度小于静水速度时,垂直河岸行驶,渡河时间最短;合速度垂直河岸时,渡河位移最短,由此分析。
小船过河问题属于运动的合成问题,要明确分运动的等时性、独立性,运用分解的思想,看过河时间只分析垂直河岸的速度,船航行时速度为静水中的速度与河水流速二者合速度,使用平行四边形法则求合速度;同时要注意分清水流速度与船在静水中速度的关系。
4.【答案】
【解析】解:、当汽车通过最低点时,需要向上的向心力,则有,故汽车处于超重状态,故A错误;
B、超速时重力与支持力的合力不足以提供向心力,火车有做离心运动的趋势,会挤压外轨产生向内的力,故B正确;
C、衣物对水滴的附着力提供水滴做圆周运动的向心力,当所受合外力不足以提供向心力才会做离心运动,故C错误;
D、图中,小球在光滑圆锥筒内做匀速圆周运动,受力分析:重力和筒壁支持力,合力提供向心力。设圆锥半顶角为,则合力
解得
球的圆周运动半径,因此,两者角速度不相等,故D错误。
故选:。
根据超失重的知识分析解答;
根据火车转弯的受力情况分析解答;
根据洗衣机脱水筒的工作原理分析解答;
根据圆锥摆运动物体的受力和牛顿第二定律推导判断。
考查圆周运动物体的受力分析和牛顿第二定律的应用,知道离心运动的本质,属于基础题。
5.【答案】
【解析】解:、根据开普勒第二定律可知,飞船沿椭圆轨道运动时,在点速率最大,在点速率最小,飞船从到的平均速率较小,从到的路程为椭圆轨道的,则飞船从到的时间大于,故A错误;
B、若,则椭圆轨道的半长轴为,由开普勒第三定律得
,解得::,故B正确;
C、根据开普勒第二定律可知,飞船从到时速度增大,则飞船在点的速度小于在点的速度,故C错误;
D、由牛顿第二定律得,得,因,故飞船在点的加速度大于在点的加速度,故D错误。
故选:。
根据开普勒第二定律分析飞船速率变化情况,进而确定飞船从到的运动时间与周期的关系;根据开普勒第三定律求:;根据开普勒第二定律分析飞船在点与点的速度关系;根据牛顿第二定律结合万有引力定律分析加速度关系。
本题主要是考查万有引力定律和开普勒定律,关键是弄清楚飞船的运动情况,能够根据开普勒第二定律分析速率变化情况,由开普勒第三定律分析不同轨道周期关系。
6.【答案】
【解析】解:、汽车的速度
汽车受到的阻力大小为,故A错误;
B、汽车所受阻力与车重的比值为,故B正确;
C、关闭发动机后,汽车受阻力匀减速,根据牛顿第二定律可得
解得
汽车停止所用时间为
故后速度为,故C错误;
D、卸货后质量
阻力
功率不变,最大速度,故D错误。
故选:。
先把单位换算清楚,再结合匀速行驶的受力特点和功率公式,一步步分析:汽车匀速行驶时,牵引力等于阻力,由功率和速度可求出阻力大小,再结合车重算出阻力与车重的比值;关闭发动机后,汽车只受阻力,可算出减速的加速度,再结合初速度判断汽车停下的时间,分析秒时汽车是否已经停止;卸掉货物后,车重减小,阻力也按比例减小,当汽车再次匀速行驶时,牵引力等于新的阻力,结合功率不变的条件,可求出新的最大速度。
这道题以载重汽车为情境,串联了功率公式、受力平衡、牛顿运动定律与变质量问题的分析,既考查了匀速行驶时功率与阻力的基本关系,又通过关闭发动机、卸掉货物的延伸设问,检验了学生对阻力与车重比值恒定条件下的加速度、刹车时间和最大速度变化的综合分析能力,考点覆盖全面,难度梯度合理,能有效区分学生对机车功率问题的掌握程度。
7.【答案】
【解析】解:由图乙可知物块在时间内做匀加速运动,在时间内做匀速运动,所以在时间内物块不受摩擦力的作用,故A错误;
B.根据图像的斜率表示加速度,结合图乙可知,物块在时间内的加速度为
由牛顿第二定律
解得
故B正确;
C.在时物块与传送带的相对位移最大,大小为,故C错误。
D.由动能定理
这是传送带对物块做的功,传送带克服摩擦力做的功,故D错误。
故选:。
根据物块在时间内做匀加速运动,在时间内做匀速运动,结合牛顿第二定律,以及动能定理分析求解。
本题考查了动能定理相关知识,理解物体在不同时刻的运动和能量状态,正确掌握做功与动能的关系是解决此类问题的关键。
8.【答案】
【解析】解:大齿轮与小齿轮是同缘传动,边缘点线速度相等,则有::
根据
代入数据可得:::
小齿轮与后轮是同轴传动,角速度相等,则有::
根据
代入数据可得::
所以角速度大小关系是

线速度大小关系是::::
即,故AC正确,BD错误。
故选:。
利用链条传动线速度相等、同轴转动角速度相等的特点,结合线速度与角速度的关系,分析三点的线速度和角速度关系。
本题以自行车传动装置为情境,考查圆周运动的传动规律,侧重线速度与角速度的关系,属于基础应用类题目。
9.【答案】
【解析】解:、小面片均做平抛运动,在竖直方向做自由落体运动,则有
代入数据可得,小面片的下落高度相同,故运动的,时间相同,故A错误,B正确;
C、根据水平方向做匀速直线运动,则有
代入数据可得,最大的水平位移为,最小的水平位移为,可得最大的水平速度为,最小的水平速度为
代入数据可得::
又落入锅中时速度,可知最大速度与最小速度之比不等于,故C错误;
D、设落入锅中时速度与水平面之间的夹角为,则有
其中
解得,越大夹角越小,故D正确。
故选:。
根据平抛运动的分解规律,由竖直分运动求运动时间,结合水平位移范围分析初速度,再利用速度合成与偏角公式判断选项。
本题以刀削面为情境考查平抛运动,侧重考查运动分解、速度合成与偏角变化规律,是基础的应用类题目。
10.【答案】
【解析】解:空间站和赤道上的物体随地球自转的角速度相同,空间站的轨道半径大于地球半径,根据可知空间站的线速度大于赤道上物体的线速度,故A正确;
B.从空间站舱外释放的物体,由于惯性会保持与空间站相同的速度,此时物体受到的万有引力恰好提供其随地球自转所需的向心力,物体将随空间站一起绕地球做匀速圆周运动,故B错误;
C.由图可知向心加速度,根据圆周运动的向心加速度与角速度的关系可得,
可得,即地球自转角速度大小满足,故C错误;
D.对于同步卫星,其向心加速度,解得,可得周期,故D正确。
故选:。
根据角速度相同的条件,分析空间站与赤道物体的线速度大小关系;分析舱外释放物体的运动状态,判断其是否会随空间站一起做圆周运动;结合向心加速度与轨道半径的关系,推导地球自转角速度的表达式;利用同步卫星的向心加速度,推导出其周期公式。
本题考查圆周运动的基本规律,重点是线速度、向心加速度、角速度和周期的关系,以及对空间站、同步卫星等天体运动模型的理解,检验对“同轴转动角速度相同“万有引力提供向心力”等核心规律的应用能力。
11.【答案】


【解析】解:本实验的目的是探究向心力的大小与小球质量、角速度和半径之间的关系,采用了控制变量法,卡文迪许利用扭秤测量引力常量采用放大思想、探究平抛运动的特点利用了分解的思想、探究加速度与物体受力、物体质量的关系采用了控制变量法,故C正确,AB错误。
故选:。
在某次实验中,把两个质量相等的钢球放在、位置,探究向心力的大小与半径的关系,需要保持角速度不变,由可知左右塔轮的半径相同,则需要将传动皮带调至第一层塔轮。
在另一次实验中,把两个质量相等的钢球放在、位置,则运动半径相同,传动皮带位于第二层,由可知左右角速度之比为:,转动手柄,则当塔轮匀速转动时,根据,可知向心力之比为:,则左右两标尺露出的格子数之比约为:。故C正确,AB错误。
故选:。
故答案为:;一;。
根据各实验原理分析判断;
根据控制变量法和线速度、角速度关系判断;
根据线速度、角速度关系和向心力公式计算。
本题关键掌握“探究向心力大小和质量、角速度和半径的关系”的实验原理,实验采用的物理方法、利用向心力公式和线速度、角速度及半径关系处理问题的方法。
12.【答案】

【解析】解:斜槽不需要光滑,只要每次让小球从同一位置由静止释放,就能保证小球每次平抛的初速度相同,故A错误;
B.斜槽末端必须水平,才能保证小球抛出时做平抛运动,初速度水平,故B正确;
C.每次小球从同一位置由静止释放,才能保证每次平抛的初速度一致,得到相同的运动轨迹,故C正确;
D.释放位置过高会导致小球初速度过大,轨迹超出白纸范围,不便于描点研究,不是越高越好,故D错误。
故选:。
已知方格边长 ,平抛运动水平方向匀速直线运动,竖直方向自由落体匀变速直线运动。
竖直方向,连续相等时间内位移差满足
由图得:相邻两点竖直位移差
代入得:
水平方向相邻两点位移
匀速运动满足
代入得:
匀变速直线运动中,中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度,是到的中间时刻,因此:
故答案为:;,,
根据实验注意事项分析答题;
应用匀变速直线运动的推论与运动学公式分析答题。
掌握基础知识,理解实验原理,分析清楚小球的运动过程,应用匀变速直线运动的推论即可解题。
13.【答案】水流从槽口到轮叶的运动时间为 水流初速度大小为 水流打在轮叶上速度大小为
【解析】解:水流垂直落在与水平面成角的轮叶边缘上,其下落高度为,解得:。
水流从槽口到轮叶的运动过程中,在竖直方向上做自由落体运动,满足,解得水流从槽口到轮叶的运动时间。
设水流打在轮叶上时竖直分速度为,则有,解得:。由于水流垂直落在与水平面成角的轮叶边缘上,故满足,解得水流初速度。
根据速度的合成可知,水流打在轮叶上的速度大小为,解得:。
答:水流从槽口到轮叶的运动时间为。
水流初速度大小为。
水流打在轮叶上速度大小为。
水流做平抛运动,竖直方向为自由落体,已知下落高度由槽口高度与水车轮缘位置关系确定。通过几何关系得到下落高度,利用自由落体位移与时间的关系即可求出运动时间。
水流垂直冲击轮叶,意味着冲击瞬间速度方向与轮叶表面垂直。已知轮叶与水平面夹角,结合平抛运动末速度方向与水平方向夹角的关系,可由竖直分速度与初速度的几何关系求出初速度大小。
水流打在轮叶上的速度是平抛运动的合速度,由水平初速度与竖直末速度根据矢量合成法则求得。竖直分速度可通过自由落体运动规律由运动时间求出。
本题以水车灌溉为背景,巧妙地将平抛运动模型与几何关系相结合,是一道中等难度的综合应用题。题目重点考查平抛运动的基本规律,包括竖直方向的自由落体运动公式和速度的合成与分解。解题的关键在于准确理解“水流垂直落在轮叶上”这一条件,并将其转化为速度方向与轮叶表面即与水平面成角的几何关系,从而建立竖直分速度与水平初速度的联系。本题计算量适中,但需要学生具备清晰的物理图景构建能力和运用几何知识处理物理问题的能力,能有效锻炼学生的模型应用与综合分析素养。
14.【答案】轻绳拉力的大小为 转盘角速度的大小为 轻绳拉力对座椅与游客做的功为
【解析】解:对座椅与游客进行受力分析,其在竖直方向上处于平衡状态,根据平衡条件有,解得轻绳拉力。
座椅与游客做匀速圆周运动的轨道半径,由轻绳拉力的水平分力提供向心力,根据牛顿第二定律有,代入拉力的表达式,解得角速度。
从静止到稳定转动的过程中,座椅与游客上升的高度,稳定时的末速度,根据动能定理有,联立解得轻绳拉力做的功。
答:轻绳拉力的大小为。
转盘角速度的大小为。
轻绳拉力对座椅与游客做的功为。
对座椅与游客进行受力分析,其在竖直方向处于平衡状态,由竖直方向合力为零可确定轻绳拉力与重力之间的关系,从而求出拉力大小。
座椅与游客做匀速圆周运动,其轨道半径由几何关系确定,向心力由拉力的水平分量提供,根据牛顿第二定律建立向心力与角速度的关系,结合第一问结果即可求出角速度。
从静止到稳定转动的过程涉及动能变化和重力势能变化,需确定稳定时游客的线速度及上升的高度,运用动能定理,将拉力做功、重力做功与动能变化联系起来,从而求出拉力所做的功。
本题以游乐场“旋转飞椅”为背景,综合考查了圆周运动、受力分析、牛顿第二定律、动能定理以及能量转化等核心物理知识。题目计算量适中,难度中等偏上,需要学生具备清晰的物理建模能力,将实际情境抽象为匀速圆周运动模型。第一问和第二问通过受力平衡与向心力公式的联立,考查学生对基本规律的掌握;第三问则进一步提升了思维深度,要求学生从功能关系角度分析变力做功,需结合几何关系确定高度变化,并运用动能定理进行求解,有效锻炼了学生的综合分析与逻辑推理能力。题目设问由浅入深,层次分明,是一道典型的力学综合应用题。
15.【答案】弹簧对滑块做的功为;
滑块到达圆弧末端时对轨道的压力为,方向竖直向下;
轨道的半径满足的条件为或
【解析】滑块从点到点做平抛运动,由题意知,
根据功能关系有
解得
滑块由点到点,由动能定理得

在点,对滑块,根据牛顿第二定律得
解得
由牛顿第三定律可得,滑块到达圆弧末端时对轨道的压力大小为,方向竖直向下。
滑块冲上半圆轨道后不会脱离轨道运动,分两种临界情况:一是滑块到达与圆心等高处时速度恰好为零;二是滑块恰好到达半圆弧轨道最高点。
到达与圆心等高处时速度恰好为零,由动能定理得
解得
滑块能够到达半圆弧轨道最高点,由动能定理得
在最高点,由重力恰好提供向心力,有
解得
故若滑块冲上半圆轨道后不会脱离轨道运动,应满足或。
答:弹簧对滑块做的功为;
滑块到达圆弧末端时对轨道的压力为,方向竖直向下;
轨道的半径满足的条件为或。
滑块从点到点做平抛运动,根据求出滑块到达点时竖直分速度,根据分速度关系求出滑块到达点时水平分速度,即可得到滑块从点飞出时的速度,再根据功能关系求弹簧对滑块做的功;
从点到点,根据动能定理求出滑块到达圆弧末端时速度大小。在点,根据牛顿第二定律求滑块到达圆弧末端时受到的支持力,从而得到滑块对轨道的压力;
滑块冲上半圆轨道后不会脱离轨道运动,有两种临界情况,根据动能定理结合临界条件求轨道的半径满足的条件。
解答本题时,要理清滑块的运动过程,把握隐含的临界状态和临界条件。运用动能定理时,要明确研究过程,确定各力做功情况。
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