2024年高考第二次模擬考試：物理（海南卷）（解析版）

2024年高考第二次模擬考試

高三物理?全解全析

注意事項：

1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號等填寫在答題卡和試卷指定位置上。

2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑。如

需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號.回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上.寫

在本試卷上無效。

3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回

一、單項選擇題（本大題共8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一

個選項是符合題目要求的）

I.一小球從如圖所示的坐標原點。處開始做平拋運動，初速度沿著％軸正方向。在坐標原點。處有

束激光照射到小球上，隨著小球的運動，激光束繞。點不停旋轉(zhuǎn)，總能保持激光束跟蹤小球。設(shè)任

taneQC-tan6/x—,

A.zB.廠C.tandcc/D.tan〃oc「

【答案】C

【解析】物體做平拋運動豎直方向的位移為

I2

y=-sr

水平方向的位移為

因此激光束與％軸正方向的夾角夕的正切值為

即

tan^ocr

故選C。

2.有三根相互平行的直導(dǎo)線。、力c垂直紙面放置，且它們在同一連線上。已知這三根導(dǎo)線大小分

別通以小〃、〃，且/尸小電流方向如圖示（）

hhh

G)---------

abc

A.直導(dǎo)線人受到的安培力向左

B.直導(dǎo)線）受到的安培力向右

C.若只增大//,導(dǎo)線力受到的安培力從〃指向〃

D.若只增大〃，導(dǎo)線人受到的安培力從〃指向人

【答案】C

【解析】AB.導(dǎo)線。在〃處產(chǎn)生的磁場方向垂直于岫向上，宣導(dǎo)線。在〃處產(chǎn)生得磁場方向垂直

于加向下，且/尸/2,直導(dǎo)線〃受到和磁場為0,因此直導(dǎo)線》受到的安培力也為0,AB錯誤；

C.若只增大"，在8處產(chǎn)生的合磁場方向垂直于"向上，再由左手定則，則安培力從a指向從C

正確；

D.若只增大N在〃處產(chǎn)生的合磁場方向垂直于前向下，再由左手定則，則安培力從〃指向。，

D錯誤。

故選C。

3.某新能源汽車配備了自動駕駛系統(tǒng)，該車在紅綠燈啟停、無保護左轉(zhuǎn)、避讓路口車輛、禮讓行人、

變道等情形下都能無干預(yù)自動駕駛。某次試驗時，。、〃兩車（均可視為質(zhì)點）從不同地點由靜止開

始沿同一直線運動的丫一/圖像如圖所示，已知兩車在運動過程中不會相遇，圖線均為直線，關(guān)于兩

軍在0~2f。時間內(nèi)的運動，下列說法正確的是（）

A.〃車在前，b車在后B.在％時刻兩車間的距離最近

C.在4）時刻6車的速度大小為3D.HI發(fā)時兩車間的距離可能為3

【答案】B

【解析】A.a車在，。后做勻速直線運動，而〃車一直做勻加速直線運動，要使兩車不會相遇應(yīng)為匕

車在前，。車在后，A錯誤；

B.2，。前a車速度較大，24后〃車速度較大，在2,o時刻兩車速度相等距離最近，B正確:

C.在“時刻人車的速度大小為2,C錯誤；

D.要使兩車不會相遇就要保證力。時刻〃未追上江出發(fā)時兩車距離至少為

於=3”。+2/o)vo--2/ovo=-%,

D錯誤。

故選B。

4.2023年8月，我國的載人月球探測工程登月階段任務(wù)已經(jīng)開始全面啟動實施，未來我們的載人

登月匕船將從海南省文昌航天發(fā)射場啟航。如圖所示，我們將會首先發(fā)射一顆月球著陸器到月球附

近，著陸器在距離?其表面高度為人處預(yù)定的月球停泊軌道上繞月做周期為了的勻速圓周運動，著陸

器在該軌道運行時受到地球的吸引力可以忽略不計。已知月球的半徑為R,引力常量為6,則()

著陸器發(fā)射簡化示意圖

A.在地球上，著陸器的發(fā)射速度應(yīng)大r地球的第二宇宙速度

B.著陸器在月球停泊軌道上的運行速度大于月球的第一宇宙速度

4-2(—+1)3

C.月球的質(zhì)量為G/

3乃

D.月球的密度為方7

【答案】C

【解析】A.在地球上，著陸器的發(fā)射速度應(yīng)大于第一宇宙速度、小于第二宇宙速度，故A錯誤;

B.著陸器在月球停泊軌道上的運行半徑大于月球半徑，根據(jù)

GM.mv2

----Yt-=m—

r----r

可得

可知軌道半徑越大，線速度越小，著陸器的運行速度小于月球的第一宇宙速度，故B錯誤:

CD.著陸器在距離月球表面高度0處繞月做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力有

%翟母仔J

則月球的質(zhì)量為

A.8B.8cos。c.8sindD.8tan0

【答案】B

【解析】本題考查物體的平衡，目的是考查學(xué)生的推理論證能力。由物體的平衡條件可得

8Fcos^=G

解得

尸二」一

8cos<9

故選Bo

7.為了描述空間中某點的電場強度，我們可以描繪一系列“矢量線段”，其長度表示電場強度的大小、

箭頭表示場強的方向。如圖所示，點。為兩個等量異種點電荷十°、-Q之間連線的中點，在兩個電荷

連線的垂直平分線上有兩點，OA>OBt其中。點處的電場強度石。已畫出，若以弓的長度和

方向為參考，則下列各圖中關(guān)于點43處的電場強度“矢量線段，，描繪可能正確的選項是（）

IE

十-----------12-------->o.e

+。；-Q

?B

II

?-...................十..........-一

+。：；-Q+Q：：-Q

?------?r

A.B匕BB.B一工

性

\A

d____匕

十.........---------3?

十-........42__54一一

+0；-Q

+0：\~Q

D.B--------工

【答案】B

【解析】如圖所示，先分別畫出兩個點電荷各自在48兩點處的電場強度矢量線段，由于

單個點電荷在A點產(chǎn)生的場強大小小于在3點產(chǎn)生的場強大小，且在4點兩個分場強方向的夾角較

大,則合場強較小，由等最異種點電荷中垂線上的場強特點可知，+Q和一。在這3個點產(chǎn)生的電場

強度“矢量”的方向相同，大小關(guān)系滿足紇＞E,f＞瑪。

II

II

II

II

?----------―^。-一

十°一°

EB

故選B。

8.一列簡諧波片2s時刻波形如圖甲所示，平衡位置為x=0.2m的質(zhì)點振動圖像如圖乙所示，旦該質(zhì)

點片0時刻剛開始振動，則()

A.該簡諧波傳播方向為x軸負方向

B.平衡位置為x=0.2m的質(zhì)點向工軸負方向運動，速度為().lm/s

y=O.lsin—r(m)

C.平衡位置為尸0.1m的質(zhì)點振動方程為2

D.從廠0到r=10s的時間間隔內(nèi)平衡位置為x=-0.5m的質(zhì)點位移為0.1m,路程為0.5m

【答案】A

【解析】A.根據(jù)圖乙所示圖像可知，，=2s時x=0.2m處質(zhì)點由平衡位置向下振動，根據(jù)同(》法可

知，該簡諧波傳播方向為x軸負方向，故A正確；

B.在播的傳播過程質(zhì)點只在平衡位置附近振動，并不隨波遷移，故B錯誤；

C.由圖甲所示圖像可知，波長九=0.4m,由圖乙所示圖像可知，周期T=4s,波速為

v=—=0.Im/s

T

在尸0時刻位置在x=02n處的質(zhì)點開始振動，由圖乙所示圖像可知，質(zhì)點開始振動時由平衡位置

向上振動，振動傳播到戈=0.1m處需要的時間

=^=is=lr

v4

由圖乙所示圖像可知，質(zhì)點的振幅4=O.lm,質(zhì)點振動時

生=ls」T

v4

平衡位置為％=0.1m的質(zhì)點的振動方程為

y=Asin（w+租））=0.1sin（—t--）（m）

故C錯誤：

D.振動從x=0.2m處傳播到x=-0.5m處需要的時間

，傳招=-=7s

從f=0到t=10s時間內(nèi)位置在x=-0.5m處的質(zhì)點的振動時間

3

飛動=~傳播=10s-7S=3S=；T

3

波刖傳到x=-0.5m處質(zhì)點由平衡位置向上振動，經(jīng)過ZT該質(zhì)點位于波谷位置，該質(zhì)點的位移為

-0.1m,該質(zhì)點的路程

s=3A=3xO.lm=O.3m

故D錯誤。

故選Ao

二、多項選擇題（本大題共5小題，每小題4分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個

項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，不選或選錯的得。分）

9.光電管的原理圖如圖所示，A和K分別是光電管的陽極和陰極，在它們之間加上一定的電壓；

當滿足一定條件的光照射陰極K時，就會有電子射出，在回路中形成電流。下列說法正確的是（）

A.用任意頻率的光照射陰極K,只要A、K間的電壓合適，回路激光束中就會形成電流

B.若入射光不變，增大A、K之間的電壓，則|可路中形成的電流一定增大

C.保持入射光的頻率和A、K之間的電壓不變，增大入射光的強度，則回路中形成的電流增大

D.只增大入射光的頻率，則陰極K發(fā)射出的光電子的最大初動能增大

【答案】CD

【解析】A.只有頻率大于等于陰極金屬截止頻率的光照射到陰極K時才能發(fā)生光電效應(yīng)，從而逸

出光電子，A項錯誤；

B.保持入射光不變，增大A、K之間的電壓，則到達陽極的光電子的動能變大，陽極收集到的電

子數(shù)可能增多，若達到了飽和，則也可能不變，B項錯誤；

C.保持入射光的頻率和A、K之間的電壓不變，增大入射光的強度，則單位時間內(nèi)陰極K逸出的

光電子的數(shù)目增加，回路中形成的電流增大，C項正確；

D.增大入射光的頻率，陰極K發(fā)出的光電子的最大初動能增大，D項正確。

故選CDo

10.一定質(zhì)屋的理想氣體，從狀態(tài)。等容變化到狀態(tài)兒再等溫變化到狀態(tài)。，其V-7圖象如圖所示,

則下列說法正確的是（）

氣體在狀態(tài)〃和狀態(tài)c壓強相等

氣體在狀態(tài)b的壓強小于狀態(tài)c

C.b-c,氣體內(nèi)能不變

D.a—b,氣體從對外做功

【答案】AC

【解析】AB.根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程

可知，因直線農(nóng),過原點，則在狀態(tài)〃的壓強等于在狀態(tài)c的壓強；〃點與原點連線的斜率小于c?點

與原點連線的斜率，可知在狀態(tài)2,的壓強大于在狀態(tài)c的壓強，故A正確，B錯誤；

C.在力-C的過程中氣體的溫度不變，則氣體的內(nèi)能保持不變，故C正確；

D.在〃T/2的過程中氣體的體積不變，則氣體不對外做功，故D錯誤。

故選ACo

11.一輛汽車在水平路面上由靜止啟動，在前5s內(nèi)做勻加速直線運動，5s末達到額定功率，之后保

持額定功率運動，其UT圖像如圖所示。已知汽車的質(zhì)量"Z=3xio&g,汽車受到地面的阻力為車

重的0.1倍，g取1010m/s1則（）

A.汽車在前5s內(nèi)的牽引力為9XI0'NB.汽車在，m/s時的加速度為Im/s?

C.汽車的額定功率為40kWD.汽車在前5s內(nèi)摩擦力做功為一L5XK)5J

【答案】AB

【解析】A.根據(jù)圖象，可得前5,內(nèi)的加速度

?=—=2nVs2

A/

由牛頓第二定律

下一0.1"7g=ma

解得

尸=9.0x103N

故A正確；

C.汽車5s末達到額定功率，額定功率為

p=Fv=9.0x104W=90kW

故C錯誤；

B.汽車速度為15m/s時，則有

P

--0.\mg=ma'

/

解得

=lm/s2

故B正確：

D.前5s內(nèi)的位移是

x=—vt=—10x5臺m=?25m

22

摩擦力做功

1匕=-0.1〃吆x=-75x10。

故D錯誤。

故選ABo

12.如圖所示，水平金屬導(dǎo)軌左右兩部分寬度分別是L和2L,導(dǎo)軌處在垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強磁

場中，磁感應(yīng)強度大小為8,兩根導(dǎo)體棒M、N的質(zhì)量分別為加和26，有效電阻分別是R和2R,

垂直于導(dǎo)軌放置在其左右兩部分上，不計導(dǎo)軌電阻，兩部分導(dǎo)軌都足夠長，M、N與導(dǎo)軌間的動摩

擦因數(shù)均為〃，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g。若N在水平拉力作用下向右做勻

速直線運動，運動中與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，而M恰好保持靜止，則（）

XX

A.N做勻速直線運動的速度大小為28七?

38*

B.N做勻速直線運動的速度大小為

C.水平拉力大小為4"咫

D.水平拉力大小為3〃切8

【答案】AC

【解析】AB.根據(jù)題意，設(shè)N做勻速直線運動的速度大小為嘰則有

E=B2Lv

感應(yīng)電流為

jEWLv

~R+2R~3R

對M棒受力分析，由平衡條件有

=BIL

聯(lián)正解得

28*

故B錯誤，A正確；

CD.設(shè)水平拉力大小為尸，對N棒受力分析，由平衡條件有

F=//-+HI-2L

尸=4〃〃火

故D錯誤，C正確。

故選AC。

13.某同學(xué)要探究類平拋運動的規(guī)律，設(shè)計了如圖所示實驗裝置，他將一塊足夠大平整方木板的一

端放在水面地面上，另一端用支撐物墊起，形成一個傾角為夕的斜面；他先將一個小木塊輕輕放在

斜面上，放手后發(fā)現(xiàn)小木塊會沿斜面向下運動；接著該同學(xué)將木塊置于木板左上角，同時給小木塊

一個平行于木板上沿的水平向右初速度%,測量木塊的運動軌跡，并沿平行于木板上沿和沿斜面向

下方向建立“°量坐標系來研究木塊的運動。木塊與木板上表面間的動摩擦因數(shù)處處相同均為〃，不

A.小木塊在斜面上的運動軌跡為一條拋物線，該同學(xué)實驗方案可行

B.小木塊獲得初速度%開始運動的瞬間，其加速度大小為gjs“C°s2”

C.小木塊沿），軸方向的分運動為勻加速直線運動

D.小木塊最終沿與），軸平行的方向做勻加速直線運動，加速度大小0一〃cos。）

【答案】BD

【解析】ABD.小木塊獲得初速度”開始運動的瞬間，受重力、支持力、滑動摩擦力，滑動摩擦力

的方向與％方向反向，把重力分解為垂直斜面向上和沿斜面向下的兩個力，則根據(jù)牛頓第二定律有

0+/rm2g2cos20=ma

解得

a=gJs"6+cos20

此后木塊在y方向做加速運動，x方向做減速運動，當x方向速度減為零時x方向不在運動，最終

木塊在y方向做勻加速直線運動，其加速度大小為

a=一々。：〃用cosO=且（.。一…）

所以木塊不是做類平拋運動，A錯誤，BD正確；

C.滑動摩擦力的方向從最初與％方向反向，逐漸變?yōu)檠兀?，軸負方向，則小木塊沿），軸方向的分運

動為先做加速度減小的加速直線運動，后做勻加速直線運動，C錯誤。

故選BDo

三、實驗題（本題共2小題，共20分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。）

14.（10分）小明同學(xué)用如圖1所示的實驗裝置驗證系統(tǒng)的機械能守恒。在鐵架臺的橫梁上固定一

力傳感器，彈簧的一端與力傳感器相連，另一端連接一帶有遮光片的小鋼球，調(diào)整光電門I、2的位

置，使鋼球由靜止釋放后遮光片能夠無碰撞地通過兩電光門，此時光電門1、2固定在鐵架臺上的位

置分別為A、及已知彈簧與小鋼球處于平衡狀態(tài)時，小鋼球處在光電門1的上方，用手向上推小鋼

球到某?位置。處，然后由靜止釋放小鋼球，則遮光片能過光電門1、2,不計空氣阻力，重力加速

（1）用天平測得小鋼球和遮光片的總質(zhì)量〃?=°。5壯。

（2）用螺旋測微器測量遮光片的寬度如圖2所示，則寬度d=mm。

（3）用刻度尺測出0A之間的距離比彈簧的原長多出八冊二,em,08之間的距離比彈簧的原長多出

Ax,=8cm

（4）測得遮光片經(jīng)過光電門1-.2時力傳感器的讀數(shù)分別為耳二°48N、5=L06N,遮光片的遮

光時間分別為乙=°.0°55、G=0,01s,從以上數(shù)據(jù)分析可知小鋼球從光電門1運動到光電門2的過

程中，小鋼球的動能。（選填“增加”或“減少”）

（5）小鋼球從光電門1運動到光電門2的過程中，由于彈簧彈力與伸長量成正比，可用平均力計算

克服彈力所做的功，彈簧彈性勢能改變量等于小鋼球克服彈力所做的功，因此彈簧彈性勢能的改變

量△4=xlO'j,小鋼球的重力勢能的改變量xl0-2j,小鋼球動能的改變

量八線=xl0-2j,由以上熨驗結(jié)果表明，在誤差允許范圍內(nèi)，小鋼球和彈簧組成的系統(tǒng)機

械能守恒。（結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）

【答案】（2）4.000；（4）減少；（5）3.08；~196：一上2°

【解析】（2）螺旋測微器的分度值為0.01mm,則遮光片寬度為

d=4mm+0.0x0.01mni=4.000nun

（4）因為遮光片的遮光時間

r,=0.005s<r2=0.01s

由瞬時速度定義可知，小鋼球經(jīng)過光電門1時的速度大于經(jīng)過光電門2時的速度，所以小鋼球從光

電門1運動到光電門2的過程中，小鋼球的動能減少。

（5）小鋼球從光電門I運動到光電門2的過程中，彈簧彈力所做的功為

0.48+1.06

W=-F^(\X-AX))=----------x

220.04J=-3.08X10-2J

所以彈性勢能的改變量為

2

A￡;p=-W=3.08x1(FJ

重力勢能的改變量為

2

A￡〃=Ar2-Ar,）=-1.96x10J

動能的改變量為

小鋼球的重力勢能和動能的改變量之和，即為機械能的改變量，為

△E=M，+△旦=-3.16xlO-2J

所以在誤差允許范圍內(nèi)IM""明小球與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒。

15.（10分）為了測量某電池組（由2節(jié)干電池組成）的電動勢和內(nèi)阻，實驗室提供的器材有:

A.電池組

B.定值電阻鳥=50.00

C.定值電阻為=3.0。

D.滑動變阻器尺（最大阻值為30C,允許通過最大電流為1A）

E.電流表Ai（量程為30mA、內(nèi)阻5為50.0Q）

F.電流表人2（量程為500mA、內(nèi)阻與約為0.5C）

G開關(guān)S、導(dǎo)線若干

小大同學(xué)根據(jù)以上器材設(shè)計并連接了如圖I所示的實物圖。

圖1圖2

（1）請根據(jù)連接的實物圖1在圖2的虛線框內(nèi)完成電路圖（并標明對應(yīng)器材的符號）。

（2）閉合開關(guān)S后，發(fā)現(xiàn)兩個電流表都沒有示數(shù)，其原因是圖中①、②導(dǎo)線其中的一條外面絕緣皮

正常而內(nèi)部的芯線斷了。于是在開關(guān)S閉合的情況下嘗試用多用表排除故障：將多用表選擇開關(guān)置

于直流2,5V電壓擋，分別測量導(dǎo)線①和②兩端電壓，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)線①兩端電壓為零，導(dǎo)線②兩端

電壓不為零，據(jù)此判斷，內(nèi)芯線斷了的導(dǎo)線是（選填“①”或"②

（3）更換正常導(dǎo)線后，小天同學(xué)閉合開關(guān)S,實驗中調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，分別讀出電流表Ai、

人2的示數(shù)乙和72,一共記錄下六組數(shù)據(jù)如下表所示，他以（4十，2）為橫坐標、人為縱坐標作圖，利

用圖像法處理這些數(shù)據(jù)，作出的圖像如圖3所示，則該電池組的電動勢為E=V,內(nèi)阻為「=

c。（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）

實驗次數(shù)①②③④⑤@

/1/mA26.3225.0021.0917.2513.4610.30

/2/mA65.78100.09201.66301.39400.16483.00

+mA82.10125.09222.75318.64413.62493.30

圖3

（4）任何實驗總會有誤差，包括讀數(shù)的偶然誤差和忽略電表內(nèi)阻產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差，你認為小天同學(xué)

處理數(shù)據(jù)的方法是否存在系統(tǒng)誤差？（選填“是”或"否”）。

【答案】（1）；(2)②；(3)2.8-3.0：0.9~1.1；(4)否

【解析】（1）根據(jù)實物連線圖弄清串并聯(lián)關(guān)系，即可正確畫出電路圖:

（2）正常的導(dǎo)線電阻為零，導(dǎo)線兩端不會有電壓，斷掉的導(dǎo)線兩端才會有電壓，所以一定是導(dǎo)線②

的內(nèi)芯線斷了。

（3）據(jù)閉合電路歐姆定律知

E=(4+/2)(舄+r)+4?+N)

即

/,=——一旦土L（q+/

圖像與縱坐標交點的截距

力=30mA=0.03A

則

斜率的物理意義表示

k=3

耳+凡

代入數(shù)據(jù)解得

E=3.0V.r?l.OQ

（4）本實驗定值電阻凡和電流表A1串聯(lián)起來相當于電壓表，這只等效電壓表內(nèi)電阻是已知的，在

利用閉合電路歐姆定律計算過程中，已經(jīng)考慮r等效電壓表的分流作用，因此不存在系統(tǒng)誤差。

四、計算題（本題共3小題，共36分。要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。）

16.（10分）宇航員王亞平在太空實驗授課中，進行了水球光學(xué)實驗。某同學(xué)在觀看太空水球光學(xué)

實驗后，找到一塊橫截面為環(huán)形的玻璃磚模擬光的傳播，如圖所示，玻璃磚的內(nèi)徑為廣、外徑未知。

一束單色光在截面上的4點以『37。的入射角射入玻璃磚，在玻璃磚內(nèi)壁恰好發(fā)生全反射，已知

sin37°=0.6,cos37°=0.8,光在真空中傳播的速度為c,求：

（1）玻璃磚外徑R

_4

（2）若玻璃磚對光線的折射率“3,改變?nèi)肷浣莍的大小，當i為多少時，在A點的折射光線恰

好與內(nèi)徑相切？

【答案】（1）=（2）\53。

【解析】（1）如圖所示

B.

/C

A/

O

設(shè)玻璃磚的折射率為〃，根據(jù)題意得

sinz

n~sinZBAO

根據(jù)數(shù)學(xué)知識可得

sinC=sinZABO

在；ABO中，根據(jù)正弦定理可得

Rr

sinZ.ABOsinNBAO

聯(lián)立解得

（2）由于在4點的折射光線恰好與內(nèi)徑相切，故光路圖如圖所示

sinZE4(?=—=—

R5

由于

sin/

n~sinZEAO

解得

434

sini=/7-sinZ.EAO=—x-=—

355

故

/=53°

17.（12分）如圖所示，豎直平面內(nèi)固定有軌道A8CQE,8c段水平放置，其左側(cè)是光滑斜面A8,

右側(cè)CO是光滑圓弧，OE段（足夠長）的傾角夕=37。，各段軌道均平滑連接，在圓弧最低處。點

下方安裝有壓力傳感器。一質(zhì)量〃i=2kg的滑塊尸從左側(cè)斜面某處由靜止釋放，經(jīng)過B點后沿水平軌

道8c向右滑行，第一次經(jīng)過C點時，壓力傳感器的示數(shù)為滑塊P的重力的11倍。已知8。段長度

L=3m,。。段是半徑R=1m,圓心角夕二37。的圓弧，滑塊尸與5C段，DE段間的動摩擦因數(shù)均

為〃=0.5,重力加速度大小g=IOm/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8o

（1）求滑塊P從左側(cè)斜面由靜止釋放時離BC的高度；

（2）求滑塊P最后靜止時與。點的距離；

（3）若將另一質(zhì)量M=3kg的滑決。（。與4c段、QE段的動摩擦因數(shù)也為〃=°5）置于C點，

同樣讓滑塊P從斜面4B上原位置由靜止釋放，P與。在C點發(fā)生彈性正碰，Q沿CQF軌道向上

運動，當。的速度減為。時，使。與EO段、BC段的動摩擦因數(shù)變?yōu)椤?，。下滑后恰好能與P相

遇，求"'的值。

5

【答案】(1)6.5m；(2)2.32m；(3)7

【解析】（1）設(shè)滑塊P第一次經(jīng)過C點時的速度大小為七，根據(jù)牛頓第二定律及牛頓第三定律可知

1Img-mg=m~~

設(shè)滑塊P從左側(cè)斜面由靜止釋放時離8C的高度為從根據(jù)動能定理，有

—mv；=-jumgL+mgH

聯(lián)立以上兩式解得

4=6.5m

（2）設(shè)滑塊P在。E段上運動到達的最高點為凡對滑塊P從C到尸的運動過程，根據(jù)題意，由

動能定理得

0—〃延=-mg(R_Rcos夕)-mgxDFsin0-/.tmgxDFcos3

對滑塊。從C沖上。E段后再返回BC段停止在某點的過程，根據(jù)動能定理，有

2

0—^/nvc=-2jLn?igxDFcos0-pmgx

聯(lián)立解得

x=2.32m<L

故滑塊P最后靜止在水平軌道上離C點2.32m處。

（3）因為滑塊P的質(zhì)量小于滑塊Q的質(zhì)量，所以滑塊P、Q碰撞后P將反彈，設(shè)碰撞后滑塊P、Q

的速度大小分別為|'戶、”,根據(jù)動量守恒定律和機械能守恒定律，有

mvc=MVQ-mvp

設(shè)滑塊。在OE段上運動到達的最高點為G,且此次滑塊P最終停止的位置為K,對滑塊尸從C到

K的運動過程，根據(jù)動能定理，有

A12

()-—=-pmgxCK

對滑塊。從C到G的運動過程，根據(jù)動能定理，有

0—MVQ=cosMgXgsin