【文档说明】广东省佛山市第四中学2023-2024学年高二上学期开学考试+物理+含解析.docx，共(24)页，3.482 MB，由小赞的店铺上传

转载请保留链接：https://www.doc5u.com/view-edcef2e47e3483537ad1709ddded51b8.html

以下为本文档部分文字说明：

佛山市第四中学2023~2024学年第一学期开学考试高二物理试题满分100分，考试时间75分钟一、单项选择题。本题共8小题，每小题4分，共32分，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，选对得4分，选错

得0分。1.中国著名科学家钱学森于20世纪40年代提出“助推—滑翔”弹道设想。这种弹道的特点是将两种导弹的轨迹融合在一起，使之既有设突防性能力，又兼具灵活性。如图所示，是分析导弹运行的轨迹示意图，其中导弹在各点的速度v和所受合外力F关

系可能正确的是（）A.目标点B.中段变轨点C.末端机动点D.导弹最高点2.如图，一块橡皮擦用细绳悬挂于圆柱的O点，圆柱以恒定的角速度向左滚动时，细绳将缠绕在圆柱上同一截面，若运动过程中露出桌面的圆柱长度

保持不变，选地面为参照物，下列说法正确的是（）A橡皮擦做匀速直线运动B.橡皮擦运动的轨迹是曲线C.橡皮擦运动时绳子是倾斜状态D.橡皮擦的速度大小不断改变3.如图相对皮带静止的货物与皮带一起沿斜面匀速上升。在这个过程中，下列说法正确的是（）.

A.传送带对货物不做功B.货物的合外力对货物做正功C.货物所受摩擦力做的功会导致内能增加D.货物所受摩擦力做的功等于货物的重力势能增加量4.摩天轮是游乐园常见的娱乐设施，如图所示，摩天轮悬挂的座舱与摩天轮一起

在竖直平面内匀速转动，座舱通过固定金属杆OP连接在圆环的横杆EF上，横杆可自由转动使得OP始终保持竖直方向。当杆EF匀速转动到摩天轮最高点时，下列说法正确的是（）A.座舱的加速度为零B.座舱上M点与N

点的角速度相等C.座舱上的M点的线速度小于N的线速度D.金属杆上O点的线速度小于金属杆上P点线速度5.2022年4月16日9时56分，在太空遨游半年的神舟十三号飞船在东风着陆场平安降落。本次返程工作中神舟十三号飞船返回舱首次实施了快速返回方式。返回舱脱离空间站后在近地圆轨道环绕并择机返回地面。则下

列说法正确的是（）A.返回舱脱离圆轨道返回地球过程中机械能增大B.返回舱的圆轨道距地面高度越高，环绕速度越大C.不同质量的返回舱可以在同一轨道以相同的速度大小运行的D.返回舱在低轨道运行时的向心力小于其在高轨道运行时的向心力6.如图是一种底部装有弹簧的新型弹簧鞋，可以提高垂直弹跳高度。

当人穿着弹簧鞋从某高处下落，着地后开始压缩弹簧至最低点，随后人被弹到更高的高度，整个过程都在竖直方向上运动，那么从人开始向上运动到弹簧鞋恰好离开地面的整个过程中，下列说法正确的是（）A.人处于超重的状态B.人一直做加速运动C.人和弹簧鞋组成的系统机

械能守恒D.弹簧弹性势能全部转化为人和弹簧鞋动能7.如图所示为短距离测定光速设备的主要部件。两个完全相同的齿轮安装在同一根轴上，且第一个齿轮的齿对着第二个齿轮的齿缝。一束很细的光沿平行于轴的方向射入时，无论这套齿轮处在那个位置上，光都

不能直接穿过这套齿轮。现从第一个齿轮的齿缝射入的光线，通过平面镜改变光路到达第二个齿轮。如果在这段时间内，这套齿轮系统恰好转过半个齿（所对的圆心角为），那么这束光线就能通过第二个齿轮。记录齿轮匀速转动的角速度为，光从一个齿轮到另一个齿轮所走过的路程为L，则光速是（）A.LB

.LC.2LD.2L8.如图所示，在O点固定一点电荷，过O的一条电场线上有a、b、c三点，且ab间的距离与bc间的距离相等。已知b点电势低于c点电势，若一带负电的粒子仅在电场力作用下先从a点运动到b点，再从b点运动到c点，则（）A.从a到b和从b到c过程中，电场力

做功相等B.从a到b过程中电场力做的功大于从b到c过程中电场力做的功的C.从a到b过程中，粒子电势能不断增大D.从b到c过程中，粒子动能不断减小二、多项选择题。本题共3小题，每小题6分，共18分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全

部选对的得６分，选对但不会的得３分，有选错的得０分。9.如图所示为南阳汉画像石中的《投壶图》，投壶是古代士大夫宴饮时做的一种投掷游戏，把箭向壶里投，投中多的为胜，一人与壶相距一定距离站立，将箭水平投出，落在图中的

A点。忽略空气阻力、箭的长度粗细、壶口的大小的影响。要想能将箭投入壶中，下列措施可行的是（）A.保持抛出的高度和到壶的水平距离不变，增大抛出的初速度B.保持抛出的高度和初速度大小不变，向远离壶的方向移动一段距离C.保持抛出的

高度和初速度大小不变，向靠近壶的方向移动一段距离D.保持抛出的高度不变，向靠近壶的方向移动一段距离，同时减小抛出的初速度10.计算机键盘每个键下面都连有一块小金属片，与该金属片隔有一定空气间隙的是另一块固定的

小金属片，这组金属片组成一个可变电容器。当连接电源不断电，按下某个键时，与之相连的电子线路就给出该键相关的信号，当按下键时，电容器的（）A.电容变小B.极板的电量变大C.极板间的电压变大D.极板间的场强变大

11.如图一辆质量为m的汽车由静止开始，以恒定功率1P从底端运动到顶端；然后汽车以恒定功率2P由静止从顶端返回到底端，甲乙图中汽车行驶的最大速度都为v，已知斜面高度为h，重力加速度大小为g，汽车行驶过程中受到的摩擦力大小相等，下列说法

正确的是（）A恒定功率：12PPB.摩擦力大小为122PPv+C.汽车均做匀加速直线运动D.甲乙图中汽车牵引力做功差为2mgh三、实验题，共16分12.某同学利用如图甲所示的装置研究平抛运动，具体步骤如下：（1）拉动橡皮筋和钢球到O点，放手后钢球沿直线OP运动并从桌面P点水平射出；（2）使用频闪

照相机（每隔相等时间T拍一次照片）拍摄钢球在空中的位置。图乙为钢球运动的频闪照片的一部分，已知背景小正方形格的实际边长为d，重力加速度为g，那么：①判断A点________（填“是”或“不是”）平抛运动的起点；②每隔相等时间T=________；③钢球从P点水平射出时的初速度0v=_

_______；13.实验小组用“自由落体法”验证机械能守恒定律，实验装置如图甲。（1）下列操作或分析中正确的有________；A．必须要称出重物的质量B．计时器两限位孔必须在同一竖直线上.C．实验时，应先释放重锤，再打开电源D．选择点迹清晰且第一、第二点间距接近2m

m的纸带（2）小芳同学选出一条清晰的纸带如图乙，其中O点为计时器打下的第一个点，A、B、C为纸带上三个连续的打点，打点计时器打点周期为T，测得OA、OB、OC间的距离分别为h1，h2，h3，重力加速度为g，若对B点进行研究，在误差允许的范围内，当满足________时

（用所给物理符号的等式表示），则验证了机械能守恒定律；（3）小华同学利用他自己实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v以及v2，请根据下表中数据在图丙中作出v2-h图像________________；v/m·s-10.981.171.371

.561.851.95v2/m2·s-20.961.371.882.433.423.80h/×10-2m4.927.029.6312.5015.6819.48（4）小芳、小华两同学验证的方法谁更合理？__

______________________（5）请简要阐述根据v2-h图像验证机械能守恒的依据________________。四、解答题14.2022年6月5日，神舟十四号载人飞船与空间站天和核心舱成功对接，陈冬、刘洋、蔡旭哲3位航天员顺利进入空间站天和核心舱。这标志着中国空

间站转入建造阶段后的首次载人飞行正式开启。设空间站在轨运行时离地面的高度为h，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，万有引力常量为G。（1）求地球的平均密度；（2）求空间站在轨运行的线速度大小。15.如图所示，某车间利用斜面从货车

上卸货，每包货物的质量20kgm=，斜面倾角37=，斜面的长度0.5mL=，货物与斜面间的动摩擦因数0.5=，sin370.6=，cos370.8=，g取210m/s。试求：（1）货物从斜面顶端滑到底端的过程中合力做的功；（2）若货物下滑到斜面中点时，速

度恰好变为刚进入斜面时的2倍，求货物刚进入斜面时的速度大小。16.气嘴灯安装在自行车的气嘴上，骑行时会发光，一种气嘴灯的感应装置结构如图所示，感应装置内壁光滑，质量为m的重物套在光滑杆上，一端通过劲度系数为k的弹簧连

在A点，重物上有触点C，在B端固定有触点D，如图重物静止时C、D间的距离3mgxk=。当触点C、D接触后，LED灯就会发光，测得自行车车轮内径为R。让安装了气嘴灯的自行车倒放在地面上，旋转前车轮研究LED发光情况。重力加速度大小为g。气嘴灯大小相对

车轮内径可忽略不计。（1）若前轮匀速转动时，线速度大小05vgR=①当气嘴灯运动到最低点时，求B端对重物的支持力②通过计算判断LED灯是否能一直发光（2）若使前轮匀速转动一周，线速度大小1322gRv=，求

LED灯发光时间。的佛山市第四中学2023~2024学年第一学期开学考试高二物理试题满分100分，考试时间75分钟一、单项选择题。本题共8小题，每小题4分，共32分，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，选对

得4分，选错得0分。1.中国著名科学家钱学森于20世纪40年代提出“助推—滑翔”弹道设想。这种弹道的特点是将两种导弹的轨迹融合在一起，使之既有设突防性能力，又兼具灵活性。如图所示，是分析导弹运行的轨迹示意图，其中导弹在各点的速度v和所受合外力F关系可能正确的是（）A.目标点

B.中段变轨点C.末端机动点D.导弹最高点【答案】B【解析】【详解】做曲线运动的物体的速度方向沿轨迹的切线方向，所受的合外力指向轨迹的凹侧，由图可知导弹在中段变轨点的速度v和所受合外力F关系正确。故选B。2.如图，一块橡皮擦用细绳悬挂于圆柱的O点，圆柱以恒定的角速度向左滚动时，细绳将缠绕

在圆柱上同一截面，若运动过程中露出桌面的圆柱长度保持不变，选地面为参照物，下列说法正确的是（）A.橡皮擦做匀速直线运动B.橡皮擦运动的轨迹是曲线C.橡皮擦运动时绳子是倾斜状态D.橡皮擦的速度大小不断改变【答案】A【解析】【详解】ABD．橡皮擦参与了水平向左和沿绳子方向上的分运动，因为圆柱的角速

度不变，所以线速度也不变，故橡皮擦参与的两个方向上的分运动都是匀速直线运动，合运动也是匀速直线运动，速度不变，故A正确，BD错误；C．橡皮擦水平方向上做匀速运动，该方向上加速度为零，故该方向上不受力，可知绳子处于竖直状

态，故C错误。故选A。3.如图相对皮带静止的货物与皮带一起沿斜面匀速上升。在这个过程中，下列说法正确的是（）A.传送带对货物不做功B.货物的合外力对货物做正功C.货物所受摩擦力做的功会导致内能增加D.货物所受摩擦力做功等于货物的重力势能增加量【答案】D【解析】【详解】

AC．对货物受力分析可知货物受到沿皮带向上的摩擦力，该摩擦力与货物运到位移的方向同向，对货物做正功，会导致货物机械能增加，故AC错误；B．由于货物相对皮带静止，一起沿斜面匀速上升，则货物合外力为零，不可能做功，故B错误；D．根据以上分析可知货物受到摩擦力与货物运到位移的方向同向，对货物做正功，

会导致货物机械能增加，但由于货物做匀速运动，则货物动能不会发生改变，故货物所受摩擦力做的功等于货物的重力势能增加量，故D正确。故选D。4.摩天轮是游乐园常见的娱乐设施，如图所示，摩天轮悬挂的座舱与摩天轮一起在竖直平面内匀速转动，座舱通过固定金属杆OP

连接在圆环的横杆EF上，横杆可自由转动使得OP始终保持竖直方向。当杆EF匀的的速转动到摩天轮最高点时，下列说法正确的是（）A.座舱的加速度为零B.座舱上的M点与N点的角速度相等C.座舱上M点的线速度小于N的线速度D.金属杆上O点的线

速度小于金属杆上P点线速度【答案】B【解析】【详解】A．座舱在做匀速圆周运动，座舱的加速度不为零。故A错误；B．座舱上的M点与N点都在绕摩天轮的中心轴转动，角速度相等。故B正确；C．座舱上的M点与N点到摩天轮的中心轴的距离相等，由vr

=座舱上的M点的线速度等于N的线速度。故C错误；D．金属杆上O点到摩天轮的中心轴的距离大于P点到摩天轮的中心轴的距离。由vr=金属杆上O点的线速度大于金属杆上P点线速度。故D错误。故选B。5.2022年4月16日9时56分，在太空遨游半年的神

舟十三号飞船在东风着陆场平安降落。本次返程工作中神舟十三号飞船返回舱首次实施了快速返回方式。返回舱脱离空间站后在近地圆轨道环绕并择机返回地面。则下列说法正确的是（）A.返回舱脱离圆轨道返回地球过程中机械能增大B.返回舱的圆轨道距地面高度越高，环绕速度越大C.不同质量的返

回舱可以在同一轨道以相同的速度大小运行D.返回舱在低轨道运行时的向心力小于其在高轨道运行时的向心力的【答案】C【解析】【详解】A．返回舱脱离圆轨道返回地球过程中由于空气阻力影响，机械能减小，故A错误；B．由22MmvGmrr=解得GMvr=可知返回舱的圆轨道距地

面高度越高，环绕速度越小，故B错误；C．由22MmvGmrr=解得GMvr=可知不同质量的返回舱可以在同一轨道以相同的速度大小运行，故C正确；D．由2MmFGr=向，可知返回舱在低轨道运行时的向心力大于其在高轨道运行时的向

心力，故D错误。故选C。6.如图是一种底部装有弹簧的新型弹簧鞋，可以提高垂直弹跳高度。当人穿着弹簧鞋从某高处下落，着地后开始压缩弹簧至最低点，随后人被弹到更高的高度，整个过程都在竖直方向上运动，那么从人开始向上运动到弹簧鞋恰好离开地

面的整个过程中，下列说法正确的是（）A.人处于超重的状态B人一直做加速运动C.人和弹簧鞋组成的系统机械能守恒D.弹簧的弹性势能全部转化为人和弹簧鞋动能.【答案】C【解析】【详解】AB．从人开始向上运动到弹簧鞋恰好离开地面的整个过程中，弹簧弹

力先大于人的重力，加速度向上，超重，人向上做加速运动；然后弹簧的弹力小于人的重力，加速度向下，失重，人向上减速，则选项AB错误；C．人和弹簧鞋组成的系统，只有重力和弹力做功，机械能守恒，选项C正确；D．弹簧的弹性势能全部转化为人和弹簧鞋

动能以及重力势能，选项D错误。故选C。7.如图所示为短距离测定光速设备的主要部件。两个完全相同的齿轮安装在同一根轴上，且第一个齿轮的齿对着第二个齿轮的齿缝。一束很细的光沿平行于轴的方向射入时，无论这套齿轮处

在那个位置上，光都不能直接穿过这套齿轮。现从第一个齿轮的齿缝射入的光线，通过平面镜改变光路到达第二个齿轮。如果在这段时间内，这套齿轮系统恰好转过半个齿（所对的圆心角为），那么这束光线就能通过第二个齿轮。记录齿轮匀速转动的角速度为，光从一个齿轮到另一个齿轮所走过的路程为L

，则光速是（）A.LB.LC.2LD.2L【答案】A【解析】【详解】根据题意有t=Lct=联立解得光束为cL=8.如图所示，在O点固定一点电荷，过O的一条电场线上有a、b、c三点，且ab间的距离与bc间的距离相等。已知b点电势低于c点电势，若

一带负电的粒子仅在电场力作用下先从a点运动到b点，再从b点运动到c点，则（）A.从a到b和从b到c过程中，电场力做功相等B.从a到b过程中电场力做的功大于从b到c过程中电场力做的功C.从a到b过程中，粒子电势能不断增大D.从b到c过程中，粒子动能不断减小【答案】B【解析】【详解】AB．已知b

点电势低于c点电势，故O点点电荷为负电荷，由a点到b点再到c点的过程中，电场强度不断减小，又因为bc点的距离与ab间的距离相等，故abbcWWA错误，B正确；C．从a到b过程中，电场力对负电粒子做正功，粒子电势能不断减小，C错误；D．从b到c过程中，电场力对负电粒子做正功，粒子

动能增加，D错误。故选B。二、多项选择题。本题共3小题，每小题6分，共18分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得６分，选对但不会的得３分，有选错的得０分。9.如图所示为南阳汉画像石中的《投壶图》，投壶是古代士大夫宴饮时做的一种投掷游戏，把箭

向壶里投，投中多的为胜，一人与壶相距一定距离站立，将箭水平投出，落在图中的A点。忽略空气阻力、箭的长度粗细、壶口的大小的影响。要想能将箭投入壶中，下列措施可行的是（）A.保持抛出的高度和到壶的水平距离不变，增大抛出的初速度B.保持抛出的高度和初速度大小不变，向远离壶的方向

移动一段距离C.保持抛出的高度和初速度大小不变，向靠近壶的方向移动一段距离D.保持抛出的高度不变，向靠近壶的方向移动一段距离，同时减小抛出的初速度【答案】BD【解析】【详解】A．由2012hgtxvt==可得02hxvg=A点距离更远，所以保持抛出的高度和到壶的

水平距离不变，应该减小抛出的初速度，故A错误；BC．A点距离更远，由02hxvg=保持抛出的高度和初速度大小不变，应该向远离壶的方向移动一段距离，故B正确，C错误；D．由02hxvg=保持抛出的高度不变，向靠近壶的方向移动一段距离，同时减小抛出的初速度，也可以将箭投入

壶中，故D正确。故选BD。10.计算机键盘每个键下面都连有一块小金属片，与该金属片隔有一定空气间隙的是另一块固定的小金属片，这组金属片组成一个可变电容器。当连接电源不断电，按下某个键时，与之相连的电子线路就给出该键相关的信号

，当按下键时，电容器的（）A.电容变小B.极板的电量变大C.极板间的电压变大D.极板间的场强变大【答案】BD【解析】【详解】A．当按键被按下时，两极板间的距离减小，根据电容的决定式4SCkd=知电容增大，故A错误；BC．因电容器与电源

连接，则电势差U不变，根据QCU=知，电荷量Q变大，故B正确，故C错误；D．依据UEd=极板间距d变小，因U不变，则E变大，故D正确。故选BD。11.如图一辆质量为m的汽车由静止开始，以恒定功率1P从底端运动到顶端；然后汽车以恒定功率2P由静止从顶端返回到底端，甲乙图中汽车行驶的

最大速度都为v，已知斜面高度为h，重力加速度大小为g，汽车行驶过程中受到的摩擦力大小相等，下列说法正确的是（）A.恒定功率：12PPB.摩擦力大小为122PPv+C.汽车均做匀加速直线运动D.甲乙图中汽车牵引力做功差为2mgh【答案】AD【解析】【详解】AB．当汽

车受力平衡时，汽车速度达到最大，设斜面倾角为，对于甲图有1sinFmgf=+，11(sin)PFvmgfv==+对于乙图有2sinFmgf=−，22(sin)PFvmgfv==−联立可得12PP，122PPfv−=故A正确，B错误；C．汽车以恒定功率启动，一开始

做加速度逐渐减小的加速运动，之后做匀速运动，故C错误；D．设甲图中汽车牵引力做功为甲W，根据动能定理可得212Wmghfhmv−−=甲设乙图中汽车牵引力做功为W乙，根据动能定理可得212Wmghfhmv+−=乙联立可得甲乙图中汽车牵引力做功差为2WWmgh−=甲乙故D正确。故选AD

。三、实验题，共16分12.某同学利用如图甲所示的装置研究平抛运动，具体步骤如下：（1）拉动橡皮筋和钢球到O点，放手后钢球沿直线OP运动并从桌面P点水平射出；（2）使用频闪照相机（每隔相等时间T拍一次照片）拍摄钢球在空中的位置。图乙为钢球运动的频闪照片的一部分，已知背景小

正方形格的实际边长为d，重力加速度为g，那么：①判断A点________（填“是”或“不是”）平抛运动起点；②每隔相等时间T=________；③钢球从P点水平射出时的初速度0v=________；【答案】①.不是②

.2dg③.32gd的【解析】【详解】（2）①[1]A、B、C三点在水平方向的间距相等，由于平抛运动在水平方向是匀速直线运动，可知三点的时间间隔相等；平抛运动在竖直方向上是自由落体运动，AB、BC竖直方向的距离之比是3:5，若A点是平抛运动的起

点，则:1:3BBCAhh=所以A点不是平抛运动的起点。②[2]竖直方向上2BCABhhgT−=解得532dddTgg−==③[3]水平方向03ABBCxxdvT===解得0332dgdvT==13.实验小组用“自由落体法”验证机械能守恒定律，实验装置如图甲。（1）下列操作或

分析中正确的有________；A．必须要称出重物的质量B．计时器两限位孔必须在同一竖直线上C．实验时，应先释放重锤，再打开电源D．选择点迹清晰且第一、第二点间距接近2mm的纸带（2）小芳同学选出一条清晰的纸带如图乙，其中O点为计时器打下的第一个点，A、B、C为纸带

上三个连续的打点，打点计时器打点周期为T，测得OA、OB、OC间的距离分别为h1，h2，h3，重力加速度为g，若对B点进行研究，在误差允许的范围内，当满足________时（用所给物理符号的等式表示），则验证了机械能守恒定律；（3）小华同学利用他自己实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打

点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v以及v2，请根据下表中数据在图丙中作出v2-h图像________________；v/m·s-10.981.171.371.561.851.95v2/m2·s-20.9

61.371.882.433.423.80h/×10-2m4.927.029.6312.5015.6819.48（4）小芳、小华两同学验证的方法谁更合理？________________________（5）请简要阐述根据v2-h图像验证机械能守恒

的依据________________。【答案】①.BD##DB②.()223118ghhh=−③.④.小华⑤.见解析【解析】【详解】（1）[1]A．因为我们是比较mgh、212mv的大小关系，m可约去，不需要测量重锤的质量，A错

误；B．为了减小纸带与限位孔之间的摩擦力，图甲中两限位孔必须在同一竖直线，B正确；C．实验时，应先打开电源，再释放重锤，C错误；D．第一、第二点间距为212mm2hgt=D正确。故选BD。（2）[2]

根据机械能守恒定律得22B12mghmv=31B2hhv−=解得()223118ghhh=−（3）[3]图像如图所示（4）[4]小华同学采用的实验数据多，且舍去了误差较大的数据，误差较小，所以小华的实验方法更合理。（5）[5]根据机械能守恒定律得212mghmv

=解得22vgh=图像的斜率为2kg=如果图像是一条通过原点的、斜率为2g的直线，可以验证机械能守恒。四、解答题14.2022年6月5日，神舟十四号载人飞船与空间站天和核心舱成功对接，陈冬、刘洋、蔡旭哲3位航天员顺利进入空间站天和核心舱。这标志着中国空间

站转入建造阶段后的首次载人飞行正式开启。设空间站在轨运行时离地面的高度为h，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，万有引力常量为G。（1）求地球的平均密度；（2）求空间站在轨运行的线速度大小。【答案】（1）34gGR=；（2）gvRRh=+

【解析】【详解】（1）对地面上静止的物体0m，有002GMmmgR=地球的密度343MR=解得34gGR=（2）空间站绕地球做圆周运动()22GMmvmRhRh=++解得gvRRh=+15.如图所示，某车间利用斜面从货车上卸货，每包货物的质量20kgm=，斜面倾角37=

，斜面的长度0.5mL=，货物与斜面间的动摩擦因数0.5=，sin370.6=，cos370.8=，g取210m/s。试求：（1）货物从斜面顶端滑到底端的过程中合力做的功；（2）若货物下滑到斜面中点时，速度恰好变为刚进入斜

面时的2倍，求货物刚进入斜面时的速度大小。【答案】（1）20J；（2）3m/s3【解析】【详解】（1）货物从斜面顶端滑到底端的过程中，受到的合力为sincosFmgmg=−合合力所做的功为WFL=合合

联立，代入相关已知数据求得40NF=合20JW=合（2）若货物下滑到斜面中点时，速度恰好变为刚进入斜面时的2倍，根据动能定理有220011(2)222LFmvmv=−合代入数据求得货物刚进入斜面时的速度大小为03m/s3v=16.

气嘴灯安装在自行车的气嘴上，骑行时会发光，一种气嘴灯的感应装置结构如图所示，感应装置内壁光滑，质量为m的重物套在光滑杆上，一端通过劲度系数为k的弹簧连在A点，重物上有触点C，在B端固定有触点D，如图重物静止时C、D间的距离3mgxk=。当触点C、D接触后，LED灯就会发光，

测得自行车车轮内径为R。让安装了气嘴灯的自行车倒放在地面上，旋转前车轮研究LED发光情况。重力加速度大小为g。气嘴灯大小相对车轮内径可忽略不计。（1）若前轮匀速转动时，线速度大小05vgR=①当气嘴灯运动到最低

点时，求B端对重物的支持力②通过计算判断LED灯是否能一直发光（2）若使前轮匀速转动一周，线速度大小1322gRv=，求LED灯发光的时间。【答案】（1）①2mg，竖直向上；②能，见解析；（2）429gRg【解析】【详解】（1）①由离心运

动的原理，可知B端应在车轮转轴外侧，更靠近气嘴，A端应在内侧，如图重物静止时，弹簧弹力1Fmgkx==在最低点时，合力提供向心力有()20vFkxxmgmR++−=解得B端对重物的支持力2Fmg=方向竖直向上②当气嘴灯运动到最高点时恰能发光，则此时的弹簧弹力为(

)24Fkxxmg=+=则此时的临界状态是弹簧弹力和其重力提供向心力22vFmgmR+=解得05=vgRv=则LED灯是恰能一直发光。（3）因为10322gRvv=所以LED灯不能一直发光，设刚好能发光时灯与圆心的连线与水

平方向夹角为θ，则此时有212sinvFmgmR+=解得30=；设此时前轮转动周期为T，根据对称性可知能正常发光的时间为1303018022360422933gRRvgtTT=++===获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangx

ue100.com