四川省广安市邻水县坛同中学2022届高三物理上学期第二次段考试题（含解析）

2022-2022学年四川省广安市邻水县坛同中学高三（上）第二次段考物理试卷一、本题共7小题，每题6分，共42分．本题为不定项选择，全部选对得6分，选对但不全得3分，选错或不选得0分．1．（6分）（2022秋•武侯区校级期中）关于一对作用在质点上的平衡力和一对作用力和反作用力做功，下列说法正确的是（　　）　A．一对平衡力做功要么为零，要么做功数值相同，符号相反　B．一对作用力和反作用力做功一定是做功数值相同，符号相反　C．一对作用力和反作用力做功可以是做功数值不相同，符号相同　D．一对平衡力做功可以是数值相同，符号相同2．（6分）（2022秋•邻水县校级月考）为了让乘客乘车更为舒适，某探究小组设计了一种新的交通工具，乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整，使座椅始终保持水平，如图所示．当此车减速上坡时，乘客（　　）　A．处于超重状态　B．受到向前（水平向右）的摩擦力作用　C．重力势能增加　D．所受力的合力沿斜坡向上3．（6分）（2022•浙江）如图所示，质量为m的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上．已知三棱柱与斜面之的动摩擦因数为μ，斜面的倾角为30°，则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为（　　）　A．mg和mgB．mg和mgC．mg和μmgD．mg和μmg4．（6分）（2022•漳州二模）宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动，飞船原来的线速度为v1，周期为T1，假设在某时刻飞船向后喷气做加速运动后，进入新的轨道做匀速圆周运动，运动的线速度为v2，周期为T2，则（　　）　A．v1＞v2，T1＞T2B．v1＞v2，T1＜T2C．v1＜v2，T1＞T2D．v1＜v2，T1＜T25．（6分）（2022•定州市校级二模）如图1所示，小球以初速度为v0从光滑斜面底部向上滑，恰能到达最大高度为h的斜面顶部．如图2中A是内轨半径大于h的光滑轨道，B是内轨半径小于h的光滑轨道，C是内轨半径等于的光滑轨道，D是长为的轻杆，其下端固定一个可随棒绕O点向上转动的小球，小球在底端时的初速度都为v0，则小球在以上种情况中不能达到高度h的有：（　　）-15-　A．AB．BC．CD．D6．（6分）（2022•大连模拟）从地面竖直上抛一个质量为m的物体，初速度为v0，不计空气阻力，取地面物体的重力势能为零，当物体的重力势能是其动能3倍时，物体离地面的高度为（　　）　A．B．C．D．7．（6分）（2022•大连模拟）雨伞边缘到伞柄距离为r，边缘高出地面为h，当雨伞以角速度ω绕伞柄水平匀速转动时，雨滴从伞边缘水平甩出，则雨滴落到地面上的地点到伞柄的水平距离（　　）　A．rB．rC．rD．r　二、实验题（16分）8．（6分）（2022秋•上饶期末）图为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图．砂和砂桶的总质量为m，小车和砝码的总质量为M．实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小．①试验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一滑轮的高度，使细线与长木板平行．接下来还需要进行的一项操作是　　　　　　A．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节m的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动．B．将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动．C．将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动．②实验中要进行质量m和M的选取，以下最合理的一组是　　　　　　A．M=200g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40gB．M=200g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120gC．M=400g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40gD．M=400g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g．-15-9．（10分）（2022秋•武侯区校级期中）某同学在验证机械能实验中，不慎将一条测量好的纸带的前面一部分破坏了，剩下的一段纸带上的各个点间的距离他测出如图所示，该同学利用纸带数据验证了重锤通过2、5两点时机械能守恒．已知打点计时器工作频率50Hz，当地的重力加速度g=9.80m/s2，重锤的质量m=1kg．①设重锤在2、5两点的速度分别为v2、v5，2、5两点的距离为h该同学验证所用的守恒表达式为　　　　　　②根据纸带数据，重锤通过2、5两点时减少的重力势能为△EP=　　　　　　J，增加的动能为△Ek=　　　　　　J．（取三位有效数字）　三、计算题（52分）要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案，而未写出主要演算过程的，不能得分．有关物理量的数值计算问题，答案中必须明确写出数值和单位10．（10分）（2022•西城区模拟）质量为m的物体A放在倾角为θ=37°的斜面上时，恰好能匀速下滑．现用细线系住物体A，并平行于斜面向上绕过光滑的定滑轮，另一端系住物体B，物体A恰好能沿斜面匀速上滑．求物休B的质量．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）11．（12分）（2022秋•武侯区校级期中）宇宙中两颗相距较近的天体称为“双星”，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，而不致于因万有引力的作用吸引到一起．设二者的质量分别为m1和m2，两者相距为L．求（1）双星的轨道半径之比；（2）双星的线速度之比；（3）双星的周期．12．（12分）（2022秋•邻水县校级月考）某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛．比赛路径如图所示，赛车从起点A出发，沿水平直线轨道运动L后，由B点进入半径为R的光滑竖直圆轨道，离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到C点，并恰好越过壕沟．已知赛车质量m=0.1kg，通电后以额定功率P=2.0w工作，进入竖直轨道前受到阻力f恒为0.3N，随后在运动中受到的阻力均可不计．图中L=10.50m，R=0.40m，h=1.25m，S=2.50m．（取g=10m/s2）问：（1）赛车做平抛运动的初速度多大？（2）赛车在圆轨道上最高点时，圆轨道对赛车的作用力．（3）电动机工作了多长时间？-15-13．（18分）（2022秋•新津县校级期中）如图所示，圆环A的质量m1=10kg，被销钉固定在竖直光滑的杆上，杆固定在地面上，A与定滑轮等高，A与定滑轮的水平距离L=3m，不可伸长的细线一端系在A上，另一端通过定滑轮系系在小物体B上，B的质量m2=2kg，B的另一侧系在弹簧上，弹簧的另一端系在固定在斜面底端挡板C上，弹簧的劲度系数k=40N/m，斜面的倾角θ=30°，B与斜面的摩擦因数μ=，足够的长的斜面固定在地面上，B受到一个水平向右的恒力F作用，F=20N，开始时细线恰好是伸直的，但未绷紧，B是静止的，弹簧被压缩．拔出销钉，A开始下落，当A下落h=4m时，细线断开、B与弹簧脱离、恒力F消失，不计滑轮的摩擦和空气阻力．问（1）销钉拔出前，画出物体B的受力示意图，此时弹簧的压缩量；（2）当A下落h=4m时，A、B两个物体速度大小的关系；（3）B在斜面上运动的最大距离？（g=10m/s2）　-15-2022-2022学年四川省广安市邻水县坛同中学高三（上）第二次段考物理试卷参考答案与试题解析　一、本题共7小题，每题6分，共42分．本题为不定项选择，全部选对得6分，选对但不全得3分，选错或不选得0分．1．（6分）（2022秋•武侯区校级期中）关于一对作用在质点上的平衡力和一对作用力和反作用力做功，下列说法正确的是（　　）　A．一对平衡力做功要么为零，要么做功数值相同，符号相反　B．一对作用力和反作用力做功一定是做功数值相同，符号相反　C．一对作用力和反作用力做功可以是做功数值不相同，符号相同　D．一对平衡力做功可以是数值相同，符号相同考点：功的计算；作用力和反作用力．专题：功的计算专题．分析：一对平衡力作用在一个物体上，其作用效果相互抵消；一对作用力和反作用力作用在不同的物体上．解答：解：一对平衡力作用在一个物体上，其作用效果相互抵消，合力为零，则其合力做的功为零，则做功要么为零，要么做功数值相同，符号相反，A正确D错误；B、一对作用力和反作用力作用在两个物体上，由于两个物体的位移没有必然的关系，则其做功的大小没有必然的联系，故一对作用力和反作用力做功可以是做功数值不相同，符号相同，故B错误C正确；故选：AC．点评：力做功的正负即决于力和位移的方向关系；根据作用力和反作用力的性质可以判断两力做功的情况．　2．（6分）（2022秋•邻水县校级月考）为了让乘客乘车更为舒适，某探究小组设计了一种新的交通工具，乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整，使座椅始终保持水平，如图所示．当此车减速上坡时，乘客（　　）　A．处于超重状态　B．受到向前（水平向右）的摩擦力作用　C．重力势能增加　D．所受力的合力沿斜坡向上考点：牛顿运动定律的应用-超重和失重．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：-15-当此车减速上坡时，整体的加速度沿斜面向下，对乘客进行受力分析，根据加速度方向知道合力方向，根据合力方向确定摩擦力方向．解答：解：A、当此减速上坡时，整体的加速度沿斜面向下，乘客具有向下的分加速度，所以根据牛顿运动定律可知乘客处于失重状态，故A错误；B、C、对乘客进行受力分析，乘客受重力，支持力，由于乘客加速度沿斜面向下，而静摩擦力必沿水平方向，由于乘客有水平向左的分加速度，所以受到向前（水平向左）的摩擦力作用．故B错误．C、乘客的高度增大，则重力势能增大．故C正确．D、由于乘客加速度沿斜面向下，根据牛顿第二定律得所受力的合力沿斜面向下．故D错误．故选：C点评：解决本题的关键知道乘客和车具有相同的加速度，通过汽车的加速度得出乘客的加速度．以及能够正确地进行受力分析，运用牛顿第二定律求解　3．（6分）（2022•浙江）如图所示，质量为m的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上．已知三棱柱与斜面之的动摩擦因数为μ，斜面的倾角为30°，则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为（　　）　A．mg和mgB．mg和mgC．mg和μmgD．mg和μmg考点：共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．分析：对小球进行受力分析，运用力的合成或分解结合共点力平衡条件解决问题．解答：解：对三棱柱受力分析如图所示：对重力进行分解，根据共点力平衡条件得出三棱柱合力为0，那么沿斜面方向的合力为0，垂直斜面方向合力为0．利用三角函数关系得出：FN=mgcos30°=mg，Ff=mgsin30°=mg．故选A．点评：对小球进行受力分析，运用力的合成或分解结合共点力平衡条件解决问题．注意几何关系的应用．　4．（6分）（2022•漳州二模）宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动，飞船原来的线速度为v1，周期为T1，假设在某时刻飞船向后喷气做加速运动后，进入新的轨道做匀速圆周运动，运动的线速度为v2，周期为T2，则（　　）　A．v1＞v2，T1＞T2B．v1＞v2，T1＜T2C．v1＜v2，T1＞T2D．v1＜v2，T1＜T2-15-考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．专题：人造卫星问题．分析：飞船向后喷气做加速运动后，将做离心运动，轨道半径增大，由公式v=，分析线速度的关系．由分析周期关系．解答：解：飞船向后喷气做加速运动后，将做离心运动，轨道半径r增大，由公式v=，G、M不变，线速度减小，则v1＞v2．由分析可知，周期增大，则T1＜T2．故选B点评：本题是选择题，不必像计算题要建立物理模型，根据地球的万有引力提供向心力推导飞船的线速度、周期与半径的关系式，可利用一些结论，缩短做题时间．　5．（6分）（2022•定州市校级二模）如图1所示，小球以初速度为v0从光滑斜面底部向上滑，恰能到达最大高度为h的斜面顶部．如图2中A是内轨半径大于h的光滑轨道，B是内轨半径小于h的光滑轨道，C是内轨半径等于的光滑轨道，D是长为的轻杆，其下端固定一个可随棒绕O点向上转动的小球，小球在底端时的初速度都为v0，则小球在以上种情况中不能达到高度h的有：（　　）　A．AB．BC．CD．D考点：机械能守恒定律．专题：机械能守恒定律应用专题．分析：小球在运动的过程中机械能守恒，根据机械能守恒定律，以及到达最高点的速度能否为零，判断小球进入右侧轨道能否到达h高度．解答：解：A、小球到达最高点的速度可以为零，根据机械能守恒定律得，mgh+0=mgh′+0．则h′=h．故A正确．B、小球离开轨道做斜抛运动，运动到最高点在水平方向上有速度，即在最高点的速度不为零，根据机械能守恒定律得，mgh+0=mgh′+mv2．则h′＜h．故B错误．C、小球到达最高点的速度不能为零，所以小球达不到最高点就离开轨道做斜抛运动．故C错误．D、杆子可以提供支持力，所以到达最高点时速度可以为零，根据机械能守恒定律可知，小球能达到最高点即高h处，故D正确．-15-本题选不能达到的，故选：BC点评：解决本题的关键掌握机械能守恒定律，以及会判断小球在最高点的速度是否为零．　6．（6分）（2022•大连模拟）从地面竖直上抛一个质量为m的物体，初速度为v0，不计空气阻力，取地面物体的重力势能为零，当物体的重力势能是其动能3倍时，物体离地面的高度为（　　）　A．B．C．D．考点：竖直上抛运动；重力势能的变化与重力做功的关系．分析：假设在高度为H的地方重力势能为动能的3倍，表示出该地方的动能、速度；由匀减速直线运动规律求得H解答：解：设物体离地面的高度为H，且速度为v，由题意知：mgH=3再由匀变速直线运动规律得：得H=故选B点评：这是一道考查匀变速直线运动规律的基础好题；正确表示H处的动能和势能是关键．　7．（6分）（2022•大连模拟）雨伞边缘到伞柄距离为r，边缘高出地面为h，当雨伞以角速度ω绕伞柄水平匀速转动时，雨滴从伞边缘水平甩出，则雨滴落到地面上的地点到伞柄的水平距离（　　）　A．rB．rC．rD．r考点：向心力；牛顿第二定律．分析：根据线速度与角速度的关系求出雨滴平抛运动的初速度，结合高度求出平抛运动的时间，通过初速度和时间求出平抛运动的水平距离，根据几何关系求出雨滴落到地面上的地点到伞柄的水平距离．解答：解：雨滴的线速度v=rω，根据h=得：t=，则平抛运动的水平位移为：x=vt=rω，-15-根据几何关系知，雨滴落地点到伞柄的水平距离为：s=．故D正确，A、B、C错误．故选：D．点评：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，以及知道圆周运动线速度与角速度的关系．　二、实验题（16分）8．（6分）（2022秋•上饶期末）图为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图．砂和砂桶的总质量为m，小车和砝码的总质量为M．实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小．①试验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一滑轮的高度，使细线与长木板平行．接下来还需要进行的一项操作是　B　A．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节m的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动．B．将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动．C．将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动．②实验中要进行质量m和M的选取，以下最合理的一组是　C　A．M=200g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40gB．M=200g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120gC．M=400g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40gD．M=400g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g．考点：验证牛顿第二运动定律．专题：实验题；牛顿运动定律综合专题．分析：小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应平衡摩擦力；当沙和沙桶总质量远远小于小车和砝码的总质量，即m＜＜M时才可以认为绳对小车的拉力大小等于沙和沙桶的重力；解答：解：（1）为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行．接下来还需要进行的一项操作是将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动，即平衡摩擦力．-15-故选：B（2）当m＜＜M时，即当沙和沙桶总质量远远小于小车和砝码的总质量，绳子的拉力近似等于沙和沙桶的总重力．因此最合理的一组是C．故选：C．①B②C点评：要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，只要真正掌握了实验原理就能顺利解决此类实验题目，而实验步骤，实验数据的处理都与实验原理有关，故要加强对实验原理的学习和掌握．　9．（10分）（2022秋•武侯区校级期中）某同学在验证机械能实验中，不慎将一条测量好的纸带的前面一部分破坏了，剩下的一段纸带上的各个点间的距离他测出如图所示，该同学利用纸带数据验证了重锤通过2、5两点时机械能守恒．已知打点计时器工作频率50Hz，当地的重力加速度g=9.80m/s2，重锤的质量m=1kg．①设重锤在2、5两点的速度分别为v2、v5，2、5两点的距离为h该同学验证所用的守恒表达式为　　②根据纸带数据，重锤通过2、5两点时减少的重力势能为△EP=　1.06　J，增加的动能为△Ek=　1.04　J．（取三位有效数字）考点：验证机械能守恒定律．专题：实验题．分析：根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出2、5两点的瞬时速度，从而得出动能的增加量，根据下降的高度求出重力势能的减小量，通过比较判断机械能是否守恒．根据能量守恒判断重力势能减小量大于动能增加量的原因．解答：解：（1）根据减小的重力势能与增加的动能相比较，若相等，则可判断机械能是守恒．则有：；（2）点2的瞬时速度v2==m/s≈1.51m/s，点5的瞬时速度v5==m/s=2.09m/s．则动能的增加量△Ek=mv52﹣mv22=m（2.092﹣1.512）≈1.04mJ．重力势能的减小量△Ep=mgx25=m×9.8×（3.22+3.63+4）×10﹣2J≈1.06mJ．在误差允许的范围内，△Ek=△Ep，机械能守恒．故答案为：①；②1.06，1.04．点评：-15-解决本题的关键掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度，以及知道实验误差的来源．　三、计算题（52分）要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案，而未写出主要演算过程的，不能得分．有关物理量的数值计算问题，答案中必须明确写出数值和单位10．（10分）（2022•西城区模拟）质量为m的物体A放在倾角为θ=37°的斜面上时，恰好能匀速下滑．现用细线系住物体A，并平行于斜面向上绕过光滑的定滑轮，另一端系住物体B，物体A恰好能沿斜面匀速上滑．求物休B的质量．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）考点：牛顿第二定律．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：根据物体A匀速下滑，通过共点力平衡求出摩擦力的大小，再对乙图中的A受力分析，根据共点力平衡求出物体B的质量．解答：解：当物体A沿斜面匀速下滑时，受力图如图甲沿斜面方向的合力为0f=mgsinθ当物体A沿斜面匀速上滑时，受力图如图乙A物体所受摩擦力大小不变，方向沿斜面向下沿斜面方向的合力仍为0TA=f′+mgsinθ对物体BTB=mBg由牛顿第三定律可知TA=TB由以上各式可求出mB=1.2m答：物体B的质量为1.2m．点评：解决本题的关键能够正确地受力分析，运用共点力平衡进行求解．　11．（12分）（2022秋•武侯区校级期中）宇宙中两颗相距较近的天体称为“双星”，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，而不致于因万有引力的作用吸引到一起．设二者的质量分别为m1和m2，两者相距为L．求（1）双星的轨道半径之比；（2）双星的线速度之比；-15-（3）双星的周期．考点：万有引力定律及其应用．专题：万有引力定律的应用专题．分析：双星靠相互间的万有引力提供向心力，抓住角速度相等，向心力相等求出轨道半径之比；结合线速度与角速度的关系求出线速度之比．根据万有引力提供向心力求出周期的大小．解答：解：（1）设m1和m2的轨道半径分别为r1，r2角速度为ω由万有引力定律和向心力公式：，解得（2）设m1和m2的线速度分别为v1，v2v=ωr则（3）由万有引力定律和向心力公式：角速度则联立解得．答：（1）双星的轨道半径之比为；（2）双星的线速度之比为；（3）双星的周期为．点评：解决本题的关键掌握双星模型系统，知道它们靠相互间的万有引力提供向心力，向心力的大小相等，角速度的大小相等．　-15-12．（12分）（2022秋•邻水县校级月考）某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛．比赛路径如图所示，赛车从起点A出发，沿水平直线轨道运动L后，由B点进入半径为R的光滑竖直圆轨道，离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到C点，并恰好越过壕沟．已知赛车质量m=0.1kg，通电后以额定功率P=2.0w工作，进入竖直轨道前受到阻力f恒为0.3N，随后在运动中受到的阻力均可不计．图中L=10.50m，R=0.40m，h=1.25m，S=2.50m．（取g=10m/s2）问：（1）赛车做平抛运动的初速度多大？（2）赛车在圆轨道上最高点时，圆轨道对赛车的作用力．（3）电动机工作了多长时间？考点：机械能守恒定律；牛顿第二定律；向心力．专题：机械能守恒定律应用专题．分析：根据平抛运动的规律计算赛车做平抛运动的初速度．赛车从轨道的最低点到最高点的过程中机械能守恒，根据机械能守恒定律计算出到达最高点的速度大小，再根据牛顿第二定律计算圆轨道对赛车的作用力．根据动能定理计算电机工作的时间．解答：解：（1）设赛车越过壕沟时平抛的水平初速度为v1，由平抛运动的规律有：s=v1t解得：v1=5m/s（2）设赛车在圆轨道最高点的速度为v2，由机械能守恒定律有：解得：v2=3m/s设圆轨道对赛车的作用力为F，由牛顿第二定律和向心力公式有：解得：F=1.25N方向竖直向下（3）设电动机工作时间为t，根据动能定理有：由此可得：t=2.2s答：（1）赛车做平抛运动的初速度为5m/s．（2）赛车在圆轨道上最高点时，圆轨道对赛车的作用力为1.25N．（3）电动机工作了2.2s．点评：-15-本题综合考查了动能定理、牛顿第二定律，涉及到直线运动、圆周运动、平抛运动，综合性较强，需加强这方面的训练．　13．（18分）（2022秋•新津县校级期中）如图所示，圆环A的质量m1=10kg，被销钉固定在竖直光滑的杆上，杆固定在地面上，A与定滑轮等高，A与定滑轮的水平距离L=3m，不可伸长的细线一端系在A上，另一端通过定滑轮系系在小物体B上，B的质量m2=2kg，B的另一侧系在弹簧上，弹簧的另一端系在固定在斜面底端挡板C上，弹簧的劲度系数k=40N/m，斜面的倾角θ=30°，B与斜面的摩擦因数μ=，足够的长的斜面固定在地面上，B受到一个水平向右的恒力F作用，F=20N，开始时细线恰好是伸直的，但未绷紧，B是静止的，弹簧被压缩．拔出销钉，A开始下落，当A下落h=4m时，细线断开、B与弹簧脱离、恒力F消失，不计滑轮的摩擦和空气阻力．问（1）销钉拔出前，画出物体B的受力示意图，此时弹簧的压缩量；（2）当A下落h=4m时，A、B两个物体速度大小的关系；（3）B在斜面上运动的最大距离？（g=10m/s2）考点：动能定理；匀变速直线运动的位移与时间的关系；牛顿第二定律．专题：动能定理的应用专题．分析：（1）销钉拔出前，以B为研究对象，分析受力情况：重力、电场力，根据电场力与重力在垂直于斜面方向的分力关系，确定斜面对B的支持力．由于mgcosθ=qEsinθ，斜面对B无支持力，则无摩擦力．说明B受到三个力：重力m2、电场力qE和弹簧的弹力F，根据平衡条件求出F，再由胡克定律求出弹簧的压缩量．（2）下降4m时有几何关系即可求得速度关系（3）销钉拔出后，对A、B及弹簧组成的系统，A的重力势能、弹簧的弹性势能转化为系统的动能、B的重力势能和电势能，根据能量守恒定律求出A下落h=4m时，B的速度，再对B运用动能定理求解B在斜面上运动的最大距离．解答：解：（1）对物体受力分析，如图，F和重力的合力F合为：F合的方向平行斜面向下由题意分析可得物体对斜面的压力为0，故摩擦力为0，由平衡条件有：F合=F弹=kx-15-弹簧的压缩量为：（2）设当滑块下降h=4m时，环和物的速度分别为v1，v2．此时物体上升的距离为：h=由运动的分解和几何关系得：v2=v1cos37°（3）由于弹簧的压缩量和伸长量相同，弹簧对物体做功为零，对系统用动能定理有：代入数据得：v2=6.02m/s当细线断开、B与弹簧脱离、恒力F消失后，对物体B受力分析，由牛顿定律有：a=g（sinθ+μcosθ）=10m/s2答：（1）销钉拔出前，画出物体B的受力示意图，此时弹簧的压缩量为1m；（2）当A下落h=4m时，A、B两个物体速度大小的关系为v2=v1cos37°（3）B在斜面上运动的最大距离为3.8m点评：本题考查分析和解决复杂物理问题的能力，要求非常高，涉及的知识点相当多，没有扎实的功底很难得全分．　-15-