浙江省2019-2020学年高中物理学业水平考试模拟物理试题（八） Word版含解析 19页

www.ks5u.com 高中物理学业水平考试模拟试卷(八)‎ 一、选择题 ‎1. 下列属于矢量的物理量是 A. 电势 B. 电场强度 C. 电流 D. 电动势 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AD.电势和电动势只有大小，没有方向，是标量，故AD错误．‎ B.电场强度既有大小又有方向，相加时遵循平行四边形定则，是矢量，故B正确．‎ C.电流虽有方向，但电流运算时不遵守矢量的运算法则：平行四边形定则，所以电流是标量，故C错误．‎ ‎2. 2018年9月，中国气象局曾这样播报了一则台风预警：台风“山竹”的中心于16日17时在广东省登陆，登陆时中心附近最大风力14级（45m/s）．上述消息中的“16日17时、45m/s”分别指（　　）‎ A. 时刻和速率 B. 时刻和平均速度 C. 时间间隔和瞬时速度 D. 时间间隔和平均速度 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】“16日17时”对应时间轴上的点，为时刻；而“45m/s”是台风登陆时刻的速度，为瞬时速度的大小，即速率． ‎ A. 时刻和速率，与结论相符，选项A正确；‎ B. 时刻和平均速度，与结论不相符，选项B错误；‎ C. 时间间隔和瞬时速度，与结论不相符，选项C错误；‎ D. 时间间隔和平均速度，与结论不相符，选项D错误．‎ ‎3. 人们根据物理学家对世界的贡献选出牛顿等十大杰出代表，关于他们的成就与贡献，下列说法不符合物理学史实的是(　　)‎ A. 牛顿是动力学的奠基人，最早提出惯性概念，还发现了万有引力定律 B. 卡文迪许通过扭秤实验测定引力常量G的数值，是最早称量地球质量的人 C. 伽利略开创了近代物理学的研究方法，最早提出力不是维持物体运动的原因 D. 法拉第最早提出了电场、磁场的概念，并首次通过油滴实验测定了电子的电荷量 ‎【答案】D - 19 -‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】A．牛顿是动力学的奠基人，他总结和发展了前人的成果，发现了力和运动的关系并首先提出惯性的概念，还发现了万有引力定律，故A正确；‎ B．英国物理学家卡文迪许在实验室里通过几个铅球之间万有引力的测量，得出了引力常量G的数值，被称为能“称量地球质量”的人，故B正确；‎ C．伽利略将斜面实验的结论合理外推即近代物理学的研究方法，最早提出力不是维持物体运动的原因，故C正确；‎ D．法拉第最早提出了电场、磁场的概念，美国物理学家密立根通过油滴实验比较准确地测定了电子的电荷量，故D错误。‎ 本题选不正确的，故选D。‎ ‎4. 在如图所示的四种情形中，防止离心现象的是(　　)‎ A. 在甲图中，火车转弯时，按规定速度通过 B. 在乙图中，运动员将链球甩出 C. 丙图是民间艺人在制作棉花糖 D. 丁图是洗衣机甩干时内筒在高速旋转 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．火车转弯时需要的向心力由重力的分力提供，若行驶速度超过规定速度，则需要的向心力大于重力的分力，不足的向心力要有外轨道提供，火车转弯时，按规定速度通过是为了防止离心现象，故A正确；‎ B．链球运动员通过快速旋转将链球甩出，是应用了离心现象，故B错误；‎ C．制作“棉花糖”的过程中，糖熔化后被甩出，做离心运动，是应用了离心现象，故C错误；‎ D．洗衣机脱水利用了水在高速旋转，附着力小于向心力时做离心运动，是应用了离心现象，故D错误。‎ 故选A。‎ - 19 -‎ ‎5. 如图，一小男孩从右侧用5s的时间爬上滑梯，停10s后从左侧的滑梯由静止开始滑到水平地面，用时3s．下列说法正确的是 A. 他爬上去和滑下来的位移相同 B. 他整个过程用时18s，指的是时间间隔 C. 他爬上去和滑下来平均速度相同 D. 他爬上去和滑下来的重力做的功相等 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 位移为初位置到末位置的有向线段，由图可知他爬上去和滑下来的位移大小不相等，方向不同，所以位移不相同，故A错误；他整个过程用时18s，18s是它全程所用的时间间隔，故B正确；由于位移方向不同，根据定义可知平均速度方向不同，所以平均速度不同，故C错误；在爬上的过程中，重力做负功，下滑过程中，重力做正功，故D错误．所以B正确，ACD错误．‎ ‎6. 下面是某同学对一些概念及公式的理解，其中正确的是（　　）‎ A. 根据公式可知，金属电阻率与导体的电阻成正比 B. 根据公式可知，该公式只能求纯电阻电路的电流做功 C. 根据公式可知，电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多 D. 根据公式可知，电容与电容器所带电荷成正比，与两极板间的电压成反比 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．电阻率是由导体本身的性质决定的，其大小与电阻无关，选项A错误；‎ B．公式适用于纯电阻电路和非纯电阻电路中的电流所做功，选项B错误；‎ C．根据公式可知，电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多，选项C正确；‎ - 19 -‎ D．电容的公式采用的是比值定义法，电容大小与电量和电压无关，选项D错误。‎ 故选C。‎ ‎7. 如图甲所示是我国一项传统的体育活动“空竹”，将“空竹”搁置于两轻杆间的细线上，然后用两手提拉两杆，“空竹”就会在线上来回滚动，非常具有趣味性和锻炼性。现假设某老人正在玩“空竹”，如图乙所示，开始时两手在同一高度，且始终保持两手间水平距离不变，如不考虑细线与“空竹”间的摩擦，则下列说法正确的是(　　)‎ A. 将右侧轻杆提高，待“空竹”静止时右侧细线的拉力大于左侧细线的拉力 B. 将右侧轻杆提高，待“空竹”静止时细线的拉力大于开始时细线的拉力 C. 不管将哪侧轻杆提高，待“空竹”静止时其左右两侧细线与竖直方向的夹角都相等 D. 如果将两手水平距离增大，待“空竹”静止时细线的张力将减小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】AC．同一条细线上拉力大小处处相等，不管将哪侧轻杆提高，待“空竹”静止时右侧细线的拉力大小等于左侧细线的拉力大小，其合力在角平分线上，故左右两侧细线与竖直方向的夹角相等，故A错误，C正确；‎ BD．设细线与竖直方向的夹角为θ，细线的张力大小为F，空竹的质量为m，由平衡条件知 保持两手间水平距离不变，则θ不变，F不变，若两手的水平距离增大，则θ增大，F增大，故BD错误。‎ 故选C。‎ ‎8. 快递小哥用遥控飞行器向80m的高楼送邮包，从地面竖直向上飞行，飞行器的v－t图象如图所示，则下列说法正确的是(　　)‎ - 19 -‎ A. 飞行器做减速运动的时间为12s B. 飞行器上升到目的地所需时间为12s C. 飞行器加速上升的加速度大小为10m/s2‎ D. 飞行器减速上升的加速度大小为1m/s2‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．由图像可看出飞行器运动总时间为16s，减速运动时间为12s，故A正确，B错误；‎ C．根据公式，故飞行器加速上升时的加速度大小为 ‎2.5m/s2‎ 减速上升时的加速度大小为 故CD错误。‎ 故选A。‎ ‎9. 可以设想，如果汽车能获得足够的动力，汽车的行驶速度还可以不断增加。那么，当汽车速度增加到某一值时，汽车将离开地球成为绕地球做圆周运动的“航天汽车”。如果有一辆这样的“航天汽车”正沿赤道行驶，不计空气阻力，则该“航天汽车”(　　)‎ A. 在赤道上行驶时，它对地面的压力等于重力 B. 在赤道上行驶的速度增大时，它对地面的压力增大 C. 在赤道上行驶速度达到第一宇宙速度时将脱离地面 D. 一旦脱离地面，车内的弹簧测力计无法测量力的大小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．因地球表面是一个球面，汽车在地球表面的运动是圆周运动，重力和支持力的合力提供向心力 - 19 -‎ 可知速度增加时，压力减小，故AB错误；‎ C．根据第一宇宙速度的物理意义可知，在赤道上行驶的速度达到第一宇宙速度时将脱离地面，故C正确；‎ D．此“航天汽车”上弹簧测力计可以测量拉力的大小，但不能测量物体的重力，故D错误。‎ 故选C。‎ ‎10. 如图所示，质量为60 kg的人站在水平地面上，用定滑轮装置将质量为m＝40 kg的重物送入井中.当重物以2 m/s2的加速度加速下落时，忽略绳子和定滑轮的质量及绳子与定滑轮间的摩擦，则人对地面的压力大小为(g取10 m/s2) (　　)‎ A. 200 N B. 920 N C. 320 N D. 280 N ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】先研究重物，重物的加速度a=2m/s2，受到重力与绳子的拉力．则根据牛顿第二定律有：mg-F=ma解得：F=m（g-a）=40×（10-2）N=320N；再研究人，受力分析：重力Mg、绳子向上的拉力F、地面的支持力N，处于平衡状态．则根据平衡条件有：Mg=F+N；解得：N=Mg-F=600N-320N=280N；由牛顿第三定律可得：人对地面的压力大小为 N′=N=280N 故选D．‎ ‎11. 如图所示为中国“立体巴士”，这种新型高大的汽车可跨越车流行驶，行驶速度在6080km/h，同时它承载的人数大约在1400人左右。某次在十字路口有一约100m长的汽车长队，立体巴士利用其优势，从车队尾部开始刹车，正好与第一辆小车平齐停在十字路口，用时10s，若将上述运动视为匀减速直线运动，根据以上数据能估算出立体巴士(　　)‎ A. 刹车时加速度的大小 B. 刹车时所受的合力大小 C. 刹车时制动力所做的功 D. 匀速行驶时的牵引力大小 - 19 -‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．已知立体巴士的初速度和刹车时间，由可求得刹车时加速度的大小，故A正确；‎ BCD．因为未知立体巴士的总质量，故不能求得刹车时所受的合力大小，也无法求得匀速行驶时的牵引力大小和刹车时制动力做功情况，故BCD错误。‎ 故选A。‎ ‎12. 有一个长方体型的金属电阻，材料分布均匀，边长分别为a、b、c，且a＞b＞c．电流沿以下方向流过该金属电阻，其中电阻值最小的是（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】由电阻的决定式可知，A中电阻 ‎；‎ B中电阻 ‎；‎ C中电阻 ‎；‎ D中电阻 ‎；‎ 故电阻最小的为A；‎ ‎13. 2018年3月2日上映的《厉害了我的国》的票房和评分都极高．影片中展示了我们中国作为现代化强国的方方面面的发展与进步．如图是影片中几个场景的截图，则下列说法正的是 - 19 -‎ A. 甲图中火箭点火后加速上升阶段，舱内的物体处于失重状态 B. 乙图中的光伏电池能把太阳光的光能转化为内能 C. 丙图中静止站立在电缆上的工作人员受到的合力垂直于倾斜的电线 D. 丁图中某根钢索对桥面的拉力和桥面对该钢索的拉力是一对作用力和反作用力 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 甲图中火箭点火后加速上升时，加速度向上，处于超重状态，故A错误；‎ B. 乙图中的光伏电池能把太阳光的光能转化为内能，但并不能全部转化成内能，存在一定的能量损耗，故B错误；‎ C. 丙图中静止站立在电缆上的工作人员受到的合力与重力等大反向，故竖直向上，故C错误；‎ D. 丁图中某根钢索对桥面的拉力和桥面对该钢索的拉力为相互作用，故是一对作用力和反作用力，故D正确．‎ ‎14. 如图所示为中国月球探测工程的标志，它以中国书法的笔触，勾勒出一轮明月和一双踏在其上的脚印，象征着月球探测的终极梦想。若宇宙飞船在月球表面绕月飞行的周期为T，月球的半径为R，引力常量为G，若飞船只受月球引力的作用，利用上述数据不能算出(　　)‎ A. 飞船的质量 B. 月球的质量 C. 月球的密度 D. 飞船的向心加速度 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】由万有引力提供向心力有 - 19 -‎ 则月球的质量为 月球的密度为 向心加速度为 由于飞船质量约去，则无法求出飞船的质量，故A正确，BCD错误。‎ 故A。‎ ‎15. 将一电荷量为+Q的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等．a、b为电场中的两点，则 A. a点的电场强度比b点的大 B. a点的电势比b点的高 C. 检验电荷-q在a点的电势能比在b点的大 D. 将检验电荷-q从a点移到b点的过程中，电场力做负功 ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【详解】A项：电场线越密集的地方电场强度就越大，从上图中可以看出a处的电场线比b处的电场线密集，所以a点的场强大于b点的场强，故A项正确；‎ B项：a点所在电场线从Q出发到不带电的金属球终止,所以a点的电势高于金属球的电势,而b点所在处的电场线从金属球发出到无穷远,所以金属球的电势高于b点的电势,即a点的电势比b点的高.故B正确; ‎ - 19 -‎ C项：电势越高的地方,负电荷具有的电势能越小,即负电荷在a点的电势能较b点小,故C错误; ‎ D项：由上知,-q在a点的电势能较b点小,则把-q电荷从电势能小的a点移动到电势能大的b点,电势能增大,电场力做负功.所以D选项是正确的. ‎ 综上所述：本题答案为：ABD ‎16. 如图，一个环形电流的中心有一根通电直导线，则关于通电直导线的受力下列说法正确的是(　　)‎ A. 沿环半径向外 B. 沿环半径向内 C. 若导线电流方向发生变化则受到的安培力方向反向 D. 等于零 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】根据安培定则可知，环形电流产生的磁场方向与通电直导线平行，因此通电直导线将不受安培力，故D正确。‎ 故选D。‎ ‎17. 现象一：傍晚用电多的时候，灯光发暗，而当夜深人静时，灯光特别明亮；现象二：在插上电炉等大功率电器时，灯光会变暗，拔掉后灯光马上亮了起来．下列说法正确的是（ ）‎ A. 现象一是因为夜深人静时，周围比较黑，突显出灯光特别明亮 B. 现象二是因为电炉等大功率电器的电阻都比较大引起的 C. 两个现象都可以用电阻定律R=ρL/S来解释 D. 两个现象都可以用闭合电路欧姆定律来解释 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 由于大多数用电器都是并联的，当傍晚用电多的时候或者插上电炉等功率大的用电器时，干路上的总电流会变大，这时候导线上的电压损失就会增加，当变压器供给用户电压一定的情况下，会使得用户得到的电压减小，所以电灯就会发暗；而当夜深人静时，用户用电器减少或者拔掉电炉、电暖气等功率大的用电器时，干路上的总电流会减小，这时候导线上的电压损失就会减小，用户得到的电压增大，所以电灯就会明亮，所以两个现象都可以用闭合电路欧姆定律来解释，故D正确，ABC错误；故选D.‎ - 19 -‎ 点睛：变压器的输出电压一部分消耗在导线上，另一部分才加到用电器上，所以如果导线上电流过大，不但有电压损失，导线上也要发热，所以要减少这些影响，在使用功率大用电器时，要求导线截面积要大．‎ ‎18. 2018年12月，内蒙古自治区首个京东智能配送示范基地正式投入使用，首期投入使用6台京东智能配送机器人和一架无人机，配送服务范围覆盖和林格尔新区核心区20多平方公里范围．已知质量为10kg的货物在无人机拉力作用下匀速上升30m，然后匀速水平移动40m，空气阻力不能忽略．下列说法正确的是 A. 匀速上升时，货物处于失重状态 B. 无人机在匀速上升时机械能增量3000J C. 整个过程，货物机械能增加了5000J D. 无人机水平移动过程中升力、重力均不做功 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．无人机匀速上升时，受到：升力、空气阻力、重力．匀速上升，因此没有超重、失重，选项A错误；‎ BC．匀速上升时，机械能的增加量等于除重力之外的力做功，即机械能增加了3000J．在水平匀速移动阶段，货物重力势能不变，动能不变，因此机械能不增加，所以全过程机械能增加量就是增加了重力势能3000J，故B正确，C错误；‎ D．在水平移动阶段，受力情况如下：‎ 无人机升力做正功，空气阻力做负功，故D错误。‎ 故选B。‎ - 19 -‎ 二、非选择题 ‎19. 李明同学在做“验证力的平行四边形定则”实验时，利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两个弹簧测力计拉力的大小，如图甲所示．‎ ‎(1)试在图甲中作出无实验误差情况下F1和F2的合力图示，并用F表示此力______．‎ ‎(2)有关此实验，下列叙述正确的是________．‎ A．两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大 B．橡皮筋的拉力是合力，两弹簧测力计的拉力是分力 C．两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉到同一位置O.这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同 D．若只增大某一个弹簧测力计的拉力的大小而要保证橡皮筋结点位置不变，只需要调整另一个弹簧测力计的拉力的大小即可 ‎(3)图乙是李明和张华两位同学在做以上实验时得到的结果，其中哪一个实验比较符合实验事实？(力F′ 是用一个弹簧测力计拉时的图示)______________‎ ‎【答案】 (1). (2). AC (3). 张华的实验比较符合实验事实 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]用平行四边形定则作图，即以、为两邻边作平行四边形，对角线就表示合力F.(标上箭头表明方向)‎ ‎(2)[2]A.两弹簧测力计的拉力的合力与橡皮筋的拉力大小相等，两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大，故选项A符合题意；‎ - 19 -‎ B.两弹簧测力计的拉力与橡皮条的拉力的合力为零，它们之间不是合力与分力的关系，故选项B不符合题意；‎ C.两次拉橡皮筋时，为了使两次达到效果相同，橡皮筋结点必须拉到同一位置，故选项C符合题意；‎ D.结点位置不变，合力不变，当一只弹簧测力计的拉力大小改变时，另一弹簧测力计的拉力的大小和方向必须都改变，故选项D不符合题意；‎ ‎(3)[3]作图法得到的必为平行四边形的对角线，单个弹簧测力计的拉力与橡皮筋共线，故张华的实验比较符合实验事实．‎ ‎20. 在“测量干电池的电动势和内阻”实验中：‎ ‎(1)某小组用如图甲所示的实验器材进行实验，其中部分实验电路已经连接，请用细线代替导线，完成实物电路连接____．‎ ‎(2)连接好电路，闭合开关，开始实验．测量某组数据时，电压表指针如图乙所示，读数为________V．‎ ‎(3)该小组正确规范操作以后记录的数据如表格中所示，组内小刚利用第1组和第5组数据计算出两节干电池的电动势和内阻，其中内阻r＝________Ω；小亮用描点法作出UI图线，根据图象得到电源电动势和内阻，你认为谁的做法更为合理________(填“小刚”或“小亮”)．‎ 数据 第1组 第2组 第3组 第4组 第5组 电压/V ‎2.50‎ ‎2.18‎ ‎2.00‎ ‎1.80‎ ‎1.50‎ 电流/A ‎0.11‎ ‎0.19‎ ‎0.23‎ ‎0.27‎ ‎0.36‎ ‎【答案】 (1). 补充连线看解析 (2). 1.78(1.78～1.80均可) (3). 4.0 (4). 小亮 - 19 -‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由题中“在“测量干电池的电动势和内阻”实验中”可知，本题考查测量干电池的电动势和内阻实验，根据实验原理好数据分析可解答本题。‎ ‎【详解】(1) [1]电压表需要测路端电压，且两节干电池的内阻较小，因此采取电流表内接法可以减小系统误差，滑动变阻器采用限流式接法就能改变电路中的电阻，补充连线如图：‎ ‎(2)[2]由于是两节干电池，总电压不超过3V，因此量程选择3V，精确度为0.1V，需要估读到0.01V，电压表读数为1.78V．‎ ‎(3)[3]将第1、5两组数据代入U＝E－Ir，联立方程可得 解得：‎ E＝2.94V，r＝4.0 Ω．‎ ‎[4]选取个别数据联立方程求解的方式误差较大，采用描点画图求斜率的方式求解更准确，所以小亮同学误差较小．‎ ‎21. 如图所示，在倾角为θ的斜面上，固定一宽度为L的平行粗糙金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器。一质量为m的金属杆ab与两导轨垂直并接触良好，当滑动变阻器接入电路的阻值为R时，此时杆恰好能沿着导轨匀速下滑。整个装置处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中，导轨与金属杆的电阻不计。已知电源电动势为E，内阻为r，金属杆与导轨的动摩擦因数μ，求：‎ ‎(1)电路中的电流I；‎ ‎(2)其中一个导轨所受的压力FN；‎ ‎(3)磁感应强度B的大小。‎ - 19 -‎ ‎【答案】(1)；(2)；(3)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)根据闭合电路欧姆定律可知，电路中的电流 ‎(2)对金属杆受力分析如图所示，由平衡条件可知 由牛顿第三定律可知，其中一个导轨所受的压力 ‎(3)由于金属杆匀速下滑，根据平衡条件可知 且，联立得 ‎22. 如图所示，一辆满载西瓜的卡车从某地由静止出发，以0.5m/s2的加速度沿直线运动了30s，由于司机疏忽大意，车头撞在断桥桥头的护栏上（车立即停下），碰撞瞬间安全气囊弹出，司机（上半身，质量为40kg）被气囊护住相对于地面向前移动了75cm后停住，与此同时车顶上绑住行李箱的绳子断裂，行李箱（可看作质点）在车顶上滑行了1m后飞出，已知箱子与车顶的动摩擦因数为0.75，车顶距地面的高度为h1=2.45m，平底河床距离地面h2=2.55m，求：‎ ‎(1)卡车与护栏碰撞时的速度大小；‎ - 19 -‎ ‎(2)气囊对司机（上半身）的作用力大小；‎ ‎(3)箱子的落点到河岸侧壁的距离。（结果中可以保留根号）‎ ‎【答案】(1)15m/s (2)6000N (3)m ‎【解析】‎ 详解】(1)汽车匀加速过程，根据速度时间关系可得：‎ v=a1t=0.5×30m/s=15m/s ‎(2)把司机与气囊相互作用当作匀减速过程，根据v2=2a2x解得：‎ a2=150m/s2‎ 作用力为：‎ F=ma2=6000N ‎(3)行李箱在车厢上滑行过程中有：‎ a3==μg=7.5m/s2‎ 平抛运动的初速度为：‎ v0==m/s 飞行的高度h=5m，则飞行时间为：‎ t==1s 则有：‎ x=vt=m．‎ ‎23. 如图（a）所示，AB段是长S=10m的粗糙水平轨道，BC段是半径R=2.5m的光滑半圆弧轨道．有一个质量m=0.1kg的小滑块，静止在A点，受一水平恒力F作用，从A点开始向B点运动，刚好到达B点时撤去力F．小滑块经过半圆弧轨道B点时，用DIS力传感器测得轨道对小滑块支持力的大小为FN，若改变水平恒力F的大小，FN会随之变化，实验得到FN - 19 -‎ ‎﹣F图象如图（b），g取10m/s2．‎ ‎（1）若小滑块经半圆弧轨道从C点水平抛出，恰好落在A点，则小滑块在C点的速度大小；‎ ‎（2）滑块与水平轨道间的动摩擦因数为多大？‎ ‎（3）要使小滑块始终不脱离轨道，求水平恒力F的范围；‎ ‎【答案】（1）小滑块在C点的速度大小为10m/s．‎ ‎（2）滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.25．‎ ‎（3）水平恒力F的范围为F≥0.875N或0.25N＜F≤0.5N ‎【解析】‎ ‎【详解】试题分析：（1）小物块离开C点做平抛运动，根据高度求出平抛运动的时间，结合水平位移求出C点的速度．‎ ‎（2）根据动能定理，结合牛顿第二定律抓住竖直方向上的合力提供向心力求出支持力与F的关系式，通过图象，当F=0.5N，FN=3N求出动摩擦因数．‎ ‎（3）要使小滑块始终不脱离轨道，一种情况是当小球运动到与O点等高时速度恰好为零，另一种情况是恰好到最高点由重力提供向心力．结合动能定理和牛顿第二定律求出F的范围．‎ 解：（1）小滑块作平抛运动，设C点的速度为vC则 s=vct （1）‎ ‎（2）‎ 由（1）、（2）式得 ‎（2）A到B过程，由动能定理 ‎（3）‎ 在B点，（4）‎ - 19 -‎ 由（3）、（4）得（5）‎ 由图象得，当F=0.5N，FN=3N代入（5）式得μ=0.25．‎ ‎（3）要使小滑块始终不脱离轨道，则当小球运动到与O点等高时速度恰好为0，或恰好到最高点由重力提供向心力．‎ ‎①当小球运动到与O点等高时速度恰好为零，‎ Fs﹣μmgs﹣mgR=0 （6）‎ 同时要求小滑块能运动到B点（7）‎ 由（6）、（7）式得0.25N＜F≤0.5N 小滑块始终不脱离轨道 ‎②当恰好到最高点由重力提供向心力．‎ ‎（8）‎ ‎（9）‎ 由（8）、（9）式得F=0.875N，故当F≥0.875N时小滑块始终不脱离轨道．‎ - 19 -‎ - 19 -‎