遼寧省鞍山市第一中學(xué)2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期二模物理試

卷

學(xué)校:姓名：班級(jí)：考號(hào)：

一、單選題

1.一物體在水平面上做直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)圖像如圖所示，下列說法正確的是()

A.若為XT圖像，則物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)

B.若為aT圖像且物體初速度為零，則在0~2。時(shí)間內(nèi)，。時(shí)刻物體的速度最大

C.若為土—圖像，則圖像中除尸點(diǎn)外任意點(diǎn)的縱坐標(biāo)均表示該時(shí)刻的瞬時(shí)速度

t

D.若為v-x圖像，則物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)

2.筷子是中國(guó)人常用的飲食工具，也是中華飲食文化的標(biāo)志之一。如圖所示，甲、乙、丙

圖是筷子夾鵝卵石時(shí)的三個(gè)動(dòng)作示意圖，筷子均在豎直平面內(nèi)，鵝卵石均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則

()

A.甲圖中的鵝卵石受三個(gè)力的作用

B.乙圖中下面筷子對(duì)鵝卵石的力等于上面筷子對(duì)鵝卵石的力

C.若增大丙圖中的筷子對(duì)鵝卵石的彈力，鵝卵石受到的摩擦力會(huì)增加

D.若增大丙圖中筷子與水平方向的夾角，鵝卵石受到的摩擦力會(huì)增加

3.2021年10月16日0時(shí)23分，“神舟十三號(hào)”成功發(fā)射，順利將翟志剛、王亞平、葉光

富三名航天員送入太空并進(jìn)駐空間站。在空間站中，如需測(cè)量一個(gè)物體的質(zhì)量，需要運(yùn)用一

些特殊方法：如圖所示，先對(duì)質(zhì)量為叫=LOkg的標(biāo)準(zhǔn)物體P施加一水平恒力F,測(cè)得其在1s

內(nèi)的速度變化量大小是10m/s,然后將標(biāo)準(zhǔn)物體與待測(cè)物體。緊靠在一起，施加同一水平恒

力E測(cè)得它們1s內(nèi)速度變化量大小是2m/s。則待測(cè)物體。的質(zhì)量，%為（）

PQ

A.3.0kgB.4.0kgC.5.0kgD.6.0kg

4.如圖所示，分別用1、2兩種材料作陰極K進(jìn)行光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，其逸出功的大小關(guān)系為

叱〉叱，保持入射光不變,則光電子到達(dá)A極時(shí)動(dòng)能的最大值心隨電壓。變化關(guān)系是（）

5.如圖所示，從固定斜面頂端A處水平拋出一個(gè)小球，經(jīng)過一段時(shí)間后小球落在斜面上的

2點(diǎn)。當(dāng)把小球的初速度變?yōu)樵瓉淼膬杀逗螅廊粡捻敹薃處水平拋出，小球落在斜面上的

C點(diǎn)，則下列說法正確的是（）

試卷第2頁，共8頁

A

A.AB:BC=1A

B.AB.BC=1:2

C.小球做平拋運(yùn)動(dòng)落在B點(diǎn)的時(shí)間是落在。點(diǎn)時(shí)間的g

D.小球做平拋運(yùn)動(dòng)落在8點(diǎn)的時(shí)間是落在C點(diǎn)時(shí)間的日

6.有一宇宙飛船到了某行星上（該行星沒有自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)），以速度v接近行星赤道表面勻速飛

行，測(cè)出運(yùn)動(dòng)的周期為T,已知引力常量為G,則可得（）

A.該行星的半徑為，B.該行星的平均密度為非

C.該行星的質(zhì)量為也D.該行星表面的重力加速度為舞

7.如圖，半圓柱放在粗糙水平面上，一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量為根的光滑小球在大小可變,

方向始終與圓柱面相切的拉力廠作用下從A點(diǎn)沿著圓弧勻速率運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)B點(diǎn)，整個(gè)過

程中半圓柱保持靜止。則下列說法正確的是（）

B.克服小球重力做功的功率先增大后減小

C.當(dāng)小球在A點(diǎn)時(shí)，地面對(duì)半圓柱體有水平向左的摩擦力

D.當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到8時(shí)，地面對(duì)半圓柱體的支持力等于兩物體重力之和

二、多選題

8.一輛質(zhì)量為根的機(jī)車在水平面上由靜止開始啟動(dòng)，啟動(dòng)過程中牽引力廠隨時(shí)間f的變化

如圖所示。已知機(jī)車所受阻力恒為耳，。時(shí)刻機(jī)車的速度為M，此時(shí)機(jī)車達(dá)到額定功率并保

持不變，G時(shí)刻機(jī)車的速度為h,則下列說法正確的是（）

A.乙時(shí)段機(jī)車勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為迫

m

B.4時(shí)段機(jī)車的平均速度大于甘1

C.t2時(shí)刻機(jī)車的速度大小匕=2%

D.g時(shí)刻機(jī)車的速度大小為?

2o

9.如圖甲，固定在豎直面內(nèi)的光滑圓形管道內(nèi)有一小球在做圓周運(yùn)動(dòng)，小球直徑略小于管

道內(nèi)徑，管道最低處N裝有連著數(shù)字計(jì)時(shí)器的光電門，可測(cè)球經(jīng)過N點(diǎn)時(shí)的速率"八最高

處裝有力的傳感器可測(cè)出球經(jīng)過M點(diǎn)時(shí)對(duì)管道作用力尸（豎直向上為正），用同一小球

以不同的初速度重復(fù)試驗(yàn)，得到尸與審的關(guān)系圖像如圖乙，。為圖像與橫軸交點(diǎn)坐標(biāo)，6為

圖像延長(zhǎng)線與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)，重力加速度為g,則下列說法中正確的是（）

A.若小球經(jīng)過N點(diǎn)時(shí)滿足a=c,則經(jīng)過〃點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道無壓力

B.當(dāng)小球經(jīng)過N點(diǎn)時(shí)滿足$=0c,則經(jīng)過M點(diǎn)時(shí)對(duì)內(nèi)管道壁有壓力

c.小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為F

5g

b

D.小球的質(zhì)量等于1

3g

10.如圖甲所示，足夠長(zhǎng)的水平傳送帶以某一恒定速率順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，一根輕彈簧兩端分別與

物塊和豎直墻面連接，將物塊在傳送帶左端無初速度釋放，此時(shí)彈簧恰處于原長(zhǎng)且為水平。

試卷第4頁，共8頁

物塊向右運(yùn)動(dòng)的過程中，受到的摩擦力大小與物塊位移的關(guān)系如圖乙所示，已知物塊質(zhì)量為

m,物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃，重力加速度為g,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，/

為已知量，則下列說法正確的是()

、

、

、

、

、

、

、

、

、

、

圖甲

A.。~不過程，物塊所受摩擦力方向向右

B.彈簧的勁度系數(shù)為廣

C.傳送帶的速度為傳江

D.物塊能運(yùn)動(dòng)到3%處

三、實(shí)驗(yàn)題

11.在“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中,將雙縫干涉實(shí)驗(yàn)儀按要求安裝在光具座上(如圖1),

并選用縫間距為1的雙縫屏，濾光片為紅色濾光片。從儀器注明的規(guī)格可知，毛玻璃屏與雙

縫屏間的距離為"接通電源使光源正常工作，發(fā)出白光。

光源凸透鏡濾光片ab遮光筒毛玻璃屏§目“一'隊(duì)

圖1圖2

(1)組裝儀器時(shí)，若將單縫和雙縫均沿豎直方向分別固定在a處和6處，則.。

A.可觀察到水平方向的干涉條紋

B.可觀察到豎直方向的干涉條紋

C.看不到干涉現(xiàn)象

(2)若取下紅色濾光片，其他實(shí)驗(yàn)條件不變，則在目鏡中_。

A.觀察不到干涉條紋

B.可觀察到明暗相間的白條紋

C.可觀察到彩色條紋

(3)若實(shí)驗(yàn)中在像屏上得到的干涉圖樣如圖2所示，毛玻璃屏上的分劃板刻線在圖2中A、8

位置時(shí)，游標(biāo)卡尺的讀數(shù)分別為M、X2(X7<X2),則入射的單色光波長(zhǎng)的計(jì)算表達(dá)式為

2=o

12.某同學(xué)做“研究小球平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)。

W\\\\\\\\\

(1)用如圖甲所示裝置探究平拋運(yùn)動(dòng)豎直分運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。用小錘擊打彈性金屬片后，小球。

沿水平方向拋出，做平拋運(yùn)動(dòng)，同時(shí)小球b被釋放，自由下落，做自由落體運(yùn)動(dòng)。下列說法

正確的是；

A.該實(shí)驗(yàn)說明平拋運(yùn)動(dòng)的水平分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)

B.如果兩球總是同時(shí)落地，則可以驗(yàn)證平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)

C.兩球的體積、材料和質(zhì)量可以任意選擇，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有影響

D.改變兩球距地面的高度和小錘擊打的力度，可以分別改變兩球在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間和

小球a的水平初速度大小

(2)該同學(xué)用頻閃照相機(jī)拍攝到小球a做平拋運(yùn)動(dòng)的照片如圖乙所示，圖中背景正方形小方

格的邊長(zhǎng)為乙=4.9cm,A、B、C是小球a的三個(gè)位置，重力加速度大小取g=9.8m/s2,小

球a從位置8運(yùn)動(dòng)到位置C所用的時(shí)間為s；小球a做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小為vo=

m/s；

(3)若以A為坐標(biāo)原點(diǎn)，水平向右為無軸正方向，豎直向下為y軸正方向建立直角坐標(biāo)系，求

拋出點(diǎn)的坐標(biāo)，尤=cm,y=cm?

四、解答題

13.如圖所示一U形玻璃管豎直放置，右端開口，左管用光滑活塞和水銀封閉一段空氣柱。

5

外界大氣壓為po=l.OxlOPa,封閉氣體的溫度2=27℃,玻璃管的橫截面積為S=5.0cm2,

管內(nèi)水銀柱及空氣柱長(zhǎng)度如圖所示。已知水銀的密度為0=13.6xlO'kg/n?,重力加速度

試卷第6頁，共8頁

g=10m/s2；封閉氣體的溫度緩慢降至。=-3℃。求:

Lo=40cm

30cm

⑴溫度。=-3℃時(shí)空氣柱的長(zhǎng)度L；

⑵已知該過程中氣體向外界放出6.0J的熱量，氣體內(nèi)能的變化量。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

14.如圖所示的離心裝置中，水平輕桿Q4固定在豎直轉(zhuǎn)軸OB的。點(diǎn)，小圓環(huán)P和輕質(zhì)彈

..…7

簧套在。4上，彈簧兩端分別固定于。和尸，彈簧原長(zhǎng)為小圓環(huán)Q套在08上，P和

Q質(zhì)量均為〃?，用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線連接，兩環(huán)靜止時(shí)，細(xì)線與豎直方向的夾角夕=37。。現(xiàn)將

裝置由靜止緩慢加速轉(zhuǎn)動(dòng)，直至細(xì)線與豎直方向的夾角增大到53。。忽略一切摩擦。重力加

速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8?求:

(1)彈簧的勁度系數(shù)k；

(2)當(dāng)夕=53。時(shí)裝置轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度。；

(3)上述過程中裝置對(duì)P、Q所做的總功W。

15.如圖所示，半徑為R=L8m的四分之一光滑圓弧軌道尸。固定在水平面上，軌道末端與

厚度相同的處于靜止的木板A和B緊挨著（不粘連）。木板A、B的質(zhì)量均為M=lkg,與

水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為4=。.2,木板A長(zhǎng)4=L5m。一質(zhì)量為機(jī)=2kg、可視為質(zhì)點(diǎn)

的小物塊從尸點(diǎn)由靜止釋放，小物塊在以后的運(yùn)動(dòng)過程中沒有滑離木板B。小物塊與木板A

間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃2=。-8,與木板B間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃3=。1，重力加速度g=10m/s2,求:

（1）小物塊運(yùn)動(dòng)到。點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小;

(2)小物塊剛滑上木板B時(shí)的速度大小;

(3)木板B的最小長(zhǎng)度。

試卷第8頁，共8頁

《遼寧省鞍山市第一中學(xué)2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期二模物理試卷》參考答案

題號(hào)12345678910

答案BDBCCBCBCDACABD

1.B

【詳解】A.若為XT圖像，斜率為速度不變，則物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)。故A錯(cuò)誤；

B.由圖可知，物體先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，再做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，則。時(shí)刻速

度最大。故B正確；

C.若為日-f圖像，則圖像中除尸點(diǎn)外任意點(diǎn)的縱坐標(biāo)均表示這段時(shí)間內(nèi)的平均速度。故C

t

錯(cuò)誤；

D.若物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，由F=2ax得

v—y/Vg+2ax

可知v-x圖像不是直線。故D錯(cuò)誤。

故選B。

2.D

【詳解】A.甲圖中的鵝卵石受重力、每根筷子的壓力和每根筷子的摩擦力共五個(gè)力的作用，

故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)平衡條件可知乙圖中下面筷子對(duì)鵝卵石的力大于上面筷子對(duì)鵝卵石的力，故B錯(cuò)誤;

C.鵝卵石受到的摩擦力與鵝卵石的重力沿筷子方向的分量相等，所以若增大丙圖中的筷子

對(duì)鵝卵石的彈力，鵝卵石受到的摩擦力不會(huì)變，故C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)平衡條件可得鵝卵石受到的摩擦力為

f=mgsin0

所以若增大丙圖中筷子與水平方向的夾角，鵝卵石受到的摩擦力增大；故D正確。

故選D。

3.B

【詳解】對(duì)尸施加尸時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律有

2

ax=-==10m/s①

對(duì)尸和。整體施加尸時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律有

2

a2=—————=-^-=2m/s②

呵+m2At

答案第1頁，共13頁

聯(lián)立①②解得

m2=4.0kg

故選B。

4.C

【詳解】光電管所加電壓為正向電壓，則根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知光電子到達(dá)A極

時(shí)動(dòng)能的最大值

Ek=Ue+hv-W

可知穌-U圖像的斜率相同，均為e；逸出功越大，則圖像在縱軸上的截距越小，因

叱＞嗎

則圖像C正確。

故選C。

5.C

【詳解】設(shè)小球的初速度為v,斜面的傾角為豎直方向上有

12

水平方向上有

x=vt

根據(jù)幾何關(guān)系

tan^=—

x

聯(lián)立可得

2vtan0

t=----------

g

說明小球的飛行時(shí)間與初速度成正比，所以

=1:3

即

AB:BC=1:3

根據(jù)公營(yíng)可得小球做平拋運(yùn)動(dòng)落在8點(diǎn)的時(shí)間是落在C點(diǎn)時(shí)間的g。

故選C。

答案第2頁，共13頁

6.B

【詳解】A.根據(jù)

vT=2TTR

可得該行星的半徑為

R上

A錯(cuò)誤;

BC.根據(jù)

-Mm4乃2

G下=皿1^

M

P-7VR3

3

可得該行星的質(zhì)量

“V3T

M=-----

271G

平均密度為

方彳

B正確，C錯(cuò)誤;

D.根據(jù)

廠Mm

G-^=mg

該行星表面的重力加速度為

271V

g

D錯(cuò)誤。

故選B。

7.C

【詳解】A.對(duì)小球受力分析如圖所示

小球受到重力、支持力和拉力，根據(jù)平衡條件有

F=mgsin0

答案第3頁，共13頁

從A到8,。越來越小，故拉力尸變小，根據(jù)

P=Fv

可知，v的大小不變，則拉力尸的功率逐漸變小，故A錯(cuò)誤；

B.從A到8,克服小球重力做功的功率為

己=〃zgvsin。v大小不變，。越來越小，可知克服小球重力做功的功率越來越小，故B錯(cuò)誤;

C.當(dāng)小球在A點(diǎn)時(shí)，對(duì)半圓柱體和小球受力分析如圖所示

根據(jù)平衡條件可知，地面要給半圓柱一個(gè)水平向左的靜摩擦力，用以平衡N在水平方向的

分力，故C正確；

D.小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，具有豎直向下的加速度，小球處于失重狀

態(tài)，即半圓柱體對(duì)小球的支持力小于小球的重力，所以小球?qū)Π雸A柱體的壓力小于小球的重

力，故地面對(duì)半圓柱體的支持力小于兩物體重力之和，故D錯(cuò)誤。

故選C。

8.BCD

【詳解】A.在。時(shí)段，機(jī)車勻加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律可知

4耳—Ff=ma{

可得加速度大小為

_3"

q=-----

m

A錯(cuò)誤；

B.在4~乙時(shí)段，機(jī)車做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，V—圖像如圖所示

答案第4頁，共13頁

圖像與時(shí)間軸圍成的面積等于這段時(shí)間內(nèi)的位移，可知在4時(shí)段機(jī)車的平均速度大于

可，B正確；

C.在右時(shí)刻機(jī)車達(dá)到額定功率并保持不變，因此

P=44?匕=2耳，匕=耳，匕

可知

v2=2匕,v3=4%

c正確；

D.在。-%時(shí)間內(nèi)，汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)

v=at

可知在2時(shí)刻機(jī)車的速度大小

2

228

D正確。

故選BCD。

9.AC

【詳解】A.由乙圖可知，當(dāng)嗎2=°時(shí)，小球經(jīng)過"點(diǎn)時(shí)對(duì)管道作用力

F=Q

故A正確；

B.由乙圖可知，當(dāng)vj=3c時(shí)，小球經(jīng)過M點(diǎn)時(shí)對(duì)管道作用力

F>0

即產(chǎn)的方向豎直向上，小球?qū)ν夤艿辣谟袎毫Γ瑢?duì)內(nèi)管道壁無壓力，故B錯(cuò)誤；

C.設(shè)圓的半徑為R,從最高點(diǎn)M到最低點(diǎn)N,由動(dòng)能定理得

答案第5頁，共13頁

1212

2mgR=-mvN

當(dāng)52=°時(shí)，代入上可得

2

vM=c-4gR

此時(shí)小球經(jīng)過M點(diǎn)時(shí)對(duì)管道作用力為

F=0

則有

V2c-4gR

m2-M-m------

RR

解得

R=—

5g

故C正確；

D.小球經(jīng)過M點(diǎn)時(shí)，由向心力公式有

2

mg+F=

由牛頓第三定律有

F=F

結(jié)合2mgR=；mv2-；mv2,

NM當(dāng)時(shí)，/=-6時(shí)，解得

b

m-----

5g

故D錯(cuò)誤。

故選AC。

10.ABD

【詳解】A.在0-回過程，物塊相對(duì)于傳送帶向左運(yùn)動(dòng)，物塊所受的摩擦力方向向右，故A

正確；

B.由題意可知，當(dāng)x=2xo時(shí)，物塊靜止且所受靜摩擦力達(dá)到最大值，則有

jumg=k*2xo

解得彈簧的勁度系數(shù)為

"mg

2尤0

故B正確；

C.設(shè)傳送帶的速度為可，由動(dòng)能定理得

答案第6頁，共13頁

mv

^Wo--^o^o=-o

可得

曠符

故C錯(cuò)誤；

D.在2初處彈簧為拉力，由于

jLimg=kxo

此后物塊受到的滑動(dòng)摩擦力始終向右，滑塊向右做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)

gmv；=^kA2

可得

A=

即物塊向右運(yùn)動(dòng)的最大距離為

(=(2+6)%

所物塊能夠到達(dá)3無。處，故D正確。

故選ABDo

11.(1)B

⑵C

"々-xjd

-6L

【詳解】(1)組裝儀器時(shí)，若將單縫和雙縫均沿豎直方向分別固定在。處和b處，則可觀察

到豎直方向的干涉條紋；

故選B；

(2)若取下紅色濾光片，其他實(shí)驗(yàn)條件不變，則各種顏色的單色光將發(fā)生干涉，則在目鏡

中可觀察到彩色條紋；

故選C。

(3)相鄰兩條紋間距為

根據(jù)

L。

\Ax——A,

d

答案第7頁，共13頁

可得入射的單色光波長(zhǎng)的計(jì)算表達(dá)式為

(々一%).

―_6L-

12.(1)BD

(2)0.11.47

⑶-1.47-4.9

【詳解】(1)AB.小錘擊打彈性金屬片后，小球a沿水平方向拋出，同時(shí)小球6被釋放自

由下落，縱b兩球同時(shí)落地，可知平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)，不能得出水平

分運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，故A錯(cuò)誤，B正確；

C.兩球的體積、材料和質(zhì)量的選擇不同，受到的空氣阻力大小不同，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響，

故c錯(cuò)誤；

D.改變小錘擊打的力度，可以改變小球a的水平初速度大小，改變兩球距地面的高度，可

以改變兩球在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，故D正確。

故選BD。

(2)由圖乙可知，小球。在豎直方向上有

Nh=5L-3L=gT2

解得

小球。從位置B運(yùn)動(dòng)到位置C所用的時(shí)間為0.1So小球。在水平方向上有

Ax=VQT=3L

解得

3L

%=-=l-47m/s

(3)口］［2］設(shè)小球從拋出點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的時(shí)間為則有

3L+5L

%=g?+「）=

2T

解得

?=0.Is

則拋出點(diǎn)到A點(diǎn)的水平距離為

$=%，=。.147m=14.7cm

答案第8頁，共13頁

拋出點(diǎn)到A點(diǎn)的豎直距離為

1

必=]gt9=0.049m=4.9cm

若以A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，水平向右為x軸正方向，豎直向下為y軸正方向，則拋出點(diǎn)的坐標(biāo)為

%=—14.7cm

y=-4.9cm

13.(l)36cm

⑵-3.5J

【詳解】(1)氣體溫度降低時(shí)，氣體進(jìn)行等壓變化，由蓋呂薩克定律可知

%』

T。4

即

405_LS

27+273-273-3

解得

L=36cm

(2)該過程中外界對(duì)氣體做功

53

W^(p0+pgh)/W=(l.OxlO+13.6xlOx10x0.2)x(0.40-0.36)x5.0x10^J?2.5J

體內(nèi)能的變化量

AU=W+Q=2.5J-6Ja-3.5J

14.(1)陛；(2)工叵；⑶

2L12VL30

【詳解】(1)根據(jù)題意可知，兩環(huán)靜止時(shí)，細(xì)線與豎直方向的夾角夕=37。，設(shè)此時(shí)繩子的

拉力為T,彈簧的彈力為尸，分別對(duì)兩環(huán)受力分析，如圖所示

Tcos37°=mg

答案第9頁，共13頁

尸=Tsin37°

解得

3

F=mgtan37°=—mg

由幾何關(guān)系可知，此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度為

3

L=Lsin37°=-￡

r5

由胡克定律尸有

3/7,3.

—m2=k\—L——L

4(105)

解得

2L

(2)當(dāng)細(xì)線與豎直方向的夾角增大到53。時(shí)，細(xì)線的拉力為

由幾何關(guān)系可知，此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度為

47

L?=Lsin53°=—L>—L

2510

則彈簧被拉伸，此時(shí)彈簧的彈力為

由牛頓第二定律有

2

7]sin53°+居=ma)L2

聯(lián)立解得

12VL

(3)根據(jù)題意，由公式】，=。廠可得，此時(shí)P的速度大小為

v=sL?—~5gL

由上述分析可知，此過程最終彈簧的形變量相同，則彈簧做功為零，由動(dòng)能定理有

W-mgL(cos37°-cos53。)=；mv2

聯(lián)立解得

W=3lmgL

30

答案第10頁，共13頁

4

15.(1)60N；(2)2m/s；(3)—m

3

【詳解】(1)由動(dòng)能定理可得

12

mgR=—mvQ

解得

vQ=6m/s

在。點(diǎn)，由牛頓第二定律可得

F^-mg=m—

K

解得

FN=60N

由牛頓第三定律可知小物塊運(yùn)動(dòng)到。點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小

G=G=60N

(2