15.(18分)如图所示,半径R=0.8m的光滑竖直圆轨道BC固定在水平平台AD上,接触点B
与地面平滑连接,平台AD左侧固定一轻弹簧,右侧有另一足够长的平台EF,两者的高度差
h=5m。质量m=2kg的物块压缩弹簧后从A点由静止释放,物块经过B点冲上竖直圆轨
道后,又从B点滑上平台BD继续运动。已知平台AB表面光滑,平台BD表面粗糙且长度
L=11m,物块与平台BD表面的动摩擦因数μ=0.2。取重力加速度大小g=10m/s2,不计
空气阻力。
(1)若物块在A点时弹簧的弹性势能E1=6J,求物块运动到B点时对竖直圆轨道的压力
大小FN;
(2)要使物块不脱离竖直圆轨道且能到达D点,求弹簧弹性势能的最小值Emim;
(3)若物块能从D点飞出,求物块落到平台EF上时距B点的水平距离x与弹簧的弹性势
能Ep的关系式。
C
【M
D
A
B
7777777777777777
E
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【高一物理第6页(共6页)】
20222023学年山西省高一下学期5月联合考试
物理参考答案
1.C2.A3.D4.C5.B6.A7.B8.BC9.AC10.AD
11.(1)不同(2分)A(2分)
(2)2:1(2分)
12.(1)5.0(4.9~5.1均可)(2分)
(2)2mgh(2分)
Md2
(2分)
Md2
2
2mgh
(2分)
13.解:(1)对月球表面物体有GM
R月2
=mg月
(2分)
对地球表面物体有GK”=mg地
(2分)
解得g月=2.0m/s2。(1分)
(2)小球在月球表面做平抛运动,竖直方向有h:
(2分)
小球落在月球的水平地面前瞬间速度大小v=√,2十,(2分)
解得w=2.5m/s。(1分)
14.解:(1)小球在空中运动时,竖直方向上先做匀减速直线运动再做匀加速直线运动,当竖直方
向的分速度为0时小球到达最大高度,竖直方向上的初速度v,=osi37°(2分)
根据匀变速直线运动规律有h=
2g
(2分)
解得A=易m=0.45m。
(1分)
(2)小球从抛出到落回地面,根据竖直方向运动的对称性可知1=2(2分)
g
小球在水平方向上做匀加速直线运动,水平方向上的初速度v,=c0s37°(1分)
水平方向上的加速度a,=(1分)
根据匀变速直线运动的规律可知,水平方向上的位移x=1+之4,12(2分)
解得.x=5
=4m=3.75m。
(1分)》
15.解,1)物块运动到B点时,由机被能守恒定律有E=2m2(2分)
由牛顿第二定律有R、'一mg=m(1分)
R
由牛顿第三定律有Fv=Fx'=35N。(1分)
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