2021屆天一大聯(lián)考高考物理模擬試卷(八)(全國Ⅰ卷)(含答案解析)

2021屆天一大聯(lián)考高考物理模擬試卷（八）（全國I卷）

一、單選題（本大題共5小題，共30.0分）

1.下列說法不正確的是（）

A.玻爾原子理論第一次將量子觀念引入原子領(lǐng)域，提出了定態(tài)和躍遷的概念，成功地解釋了氫

原子光譜的實驗規(guī)律

B.氫原子的核外電子由離原子核較遠的軌道躍遷到離核較近的軌道上時，電子的動能減小、電

勢能減小，而氫原子的能量減少

C.明線光譜和暗線光譜均被稱為原子的特征譜線，近代原子物理學(xué)就是從原子光譜的研究開始

的

D.已知在光電效應(yīng)實驗中分別用波長為4和的單色光照射同一金屬板，發(fā)出的光電子的最大

初動能之比為1：2,以人表示普朗克常量，c表示真空中的光速，則此金屬板的逸出功皿=竽

2.2019年4月20日22時41分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭，成功發(fā)射第四十

四顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。它是北斗三號系統(tǒng)首顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星，經(jīng)過一系列在軌測試后，

該衛(wèi)星將與此前發(fā)射的18顆中圓地球軌道衛(wèi)星和1顆地球同步軌道衛(wèi)星進行組網(wǎng)。已知中圓地球

軌道衛(wèi)星的軌道半徑是地球同步軌道衛(wèi)星的半徑的工，中圓地球軌道衛(wèi)星軌道半徑為地球半徑的

n

k倍，地球表面的重力加速度為g,地球的自轉(zhuǎn)周期為T,則中圓地球軌道衛(wèi)星在軌運行的（）

A.周期為工B.周期為三

n

C.向心加速度大小為轟D.向心加速度大小為?

3.一人站在高處將質(zhì)量為2kg的物體以5m/s的速度拋出.若物體出手點高度為10m（不計空氣阻力,

g取10m/s2）,則下面結(jié)論中正確的是（）

A.人對物體做功125/B.人對物體做功200/

C.物體落地時速度大小是15m/sD.物體落地時速度大小是2（hn/s

4.如圖所示，閉合開關(guān)S后，在滑動觸頭P由a端滑向b端的過程中，下L—1^,,——

"K,6?,

列表述正確的是（）LrSL

A.路端電壓變大

I-------j——」

B.電流表的示數(shù)變大￡'、

C.電源內(nèi)阻消耗的功率變小

D./?2上的功率變大

5.某景區(qū)使用比較常見的雙線緩沖滑索，滑索由2根鋼絲繩連接，利用游客的重力以及上下站點之

間的高度差來運行。如圖所示，游客在從上站加速下滑過程中，關(guān)于滑索對荷載（座椅和乘客系

統(tǒng)）的作用力方向，下列說法正確的是（）

A.沿a方向B.沿b方向C.在兒之間D.沿c方向

二、多選題（本大題共4小題，共23.0分）

6.如圖所示，一根不可伸長的輕繩，跨過定滑輪，一端固定在小車上，另一端懸掛一個物體4,不

計滑輪摩擦，當(dāng)小車勻速向右運動時，物體力的受力情況，下列說法正確的是（）

A.繩的拉力大于4的重力B.繩的拉力等于4的重力

C.繩的拉力小于4的重力D.繩的拉力在減小

7.將帶正電的甲球放在乙球的左側(cè)，兩球在空間形成了圖示的穩(wěn)

定的靜電場，實線為電場線，虛線為等勢線.A,B兩點與兩球

球心的連線位于同一直線上，C、D兩點關(guān)于直線A8對稱，則（）

A.乙球一定帶負電

B.C點和。點的電場強度相同

C.正電荷在4點具有的電勢能比其在8點具有的電勢能大

D.把負電荷從C點移至。點，電場力做的總功為零

8.回旋加速器的工作原理如圖所示，置于高真空中的。形金屬盒半徑為R.兩盒間的狹縫很小，帶電

粒子穿過狹縫的時間忽略不計，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場與盒面垂直。4處粒子源產(chǎn)生質(zhì)量為

加、電荷量為+q的粒子，在加速器中被加速，加速電壓為U.下列說法正確的是（）

A.交變電場的周期為前

B.粒子射出加速器的速度大小與電壓U成正比

C.粒子在磁場中運動的時間為萼

D.粒子第1次經(jīng)過狹縫后進入磁場的半徑為J呼

By]q

9.下列說法正確的是（）

A.晶體都具有各向異性

B.飽和蒸氣壓與體積有關(guān)

C.液晶的光學(xué)性質(zhì)隨所加電場的變化而變化

D.毛巾的一角浸入水中，水會沿毛巾上升浸濕毛巾屬于毛細現(xiàn)象

三、填空題（本大題共1小題，共4.0分）

10.從圖中給出的0?4s內(nèi)的振動圖線可知，振子在____s末正方向速度最大：在s末正方向

四、實驗題（本大題共2小題，共15.0分）

11.如圖所示，是某同學(xué)在實驗中得到的一條較為理想的紙帶,舍去前面比較密集的點，從0點開始，

每5個間隔取1個計數(shù)點并標以號碼1、2、3、...；若各計數(shù)點與0點之間的距離依次為Si=3.00cm、

S2=7.50cm、S3=13.50cm,則小車通過標號1計數(shù)點時的瞬時速度%=TH/S,小車運動

的加速度。=m/s2.,方向是（填：“從4指向B”或“從B指向4"）（計算結(jié)果保留3

位有效數(shù)字）

12.在物理課外活動中余干中學(xué)劉雨桐同學(xué)制作了一個歐姆表，圖甲為歐姆表的電路圖。已知電流

表滿偏電流%=10巾4電池電動勢為E,電路中電流/與待測電阻的阻值燈關(guān)系圖象如圖乙所

示

（1）為了測該圖乙電阻％大小和表內(nèi)電源的電動勢，劉雨桐同學(xué)在實驗室找到了一個電阻箱，設(shè)計了

如下實驗：

①將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)&的阻值使電表指針滿偏。

②將電表紅、黑表筆與電阻箱相連，調(diào)節(jié)電阻使電表指針指滿刻度的：處，此時電阻箱的示數(shù)如圖丙

所示，則%應(yīng)為。。

③計算得到歐姆表內(nèi)電池的電動勢為K（保留兩位有效數(shù)字）

則圖乙中函數(shù)圖象關(guān)系式為。

（2）劉雨桐同學(xué)想用歐姆表直接去測量某電壓表（量程10U）的內(nèi)阻（大約為幾十千歐），歐姆檔的選擇

開關(guān)撥至倍率x1k擋。先將紅、黑表筆短接調(diào)零后，應(yīng)選用圖丁中（填“4”或“B”）方

式連接。

五、計算題（本大題共4小題，共52.0分）

13.在水平軌道右側(cè)安放半徑為R的豎直圓形光滑軌道ABC,與水平軌道CF相切于C點，水平軌道的

DE段鋪設(shè)特殊材料(其他水平部分均光滑)，調(diào)節(jié)其初始長度為L=2R,水平軌道左側(cè)有一輕質(zhì)

彈簧左端固定，彈簧處于壓縮狀態(tài)且被鎖定。質(zhì)量為m的滑塊(視為質(zhì)點)從軌道上的P點由靜止

滑下時，剛好能運動到E點，并能觸發(fā)彈簧解除鎖定，然后滑塊被瞬間彈回，且剛好能通過圓軌

道的最高點4已知NPOC=60。.求：

(1)滑塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)出

(2)彈簧被鎖定時具有的彈性勢能；

(3)保持左側(cè)彈簧鎖定狀態(tài)，調(diào)節(jié)。E段的長度3讓滑塊以為=J9從軌道右側(cè)G點沖上水平軌道，

當(dāng)L滿足什么條件時，滑塊能第一次返回圓形軌道且能沿軌道運動而不脫離軌道。

A

7FpZZTfZZZqTJC

14.如圖所示，兩繩系一質(zhì)量為m=0.1/cg的小球，上面繩長L=2zn,兩

繩都拉直時與軸的夾角分別為37。與53。,g=10m/s2,sin37°=0.6,

cos37o=0.8,問：當(dāng)角速度為4rad/s時，上、下兩繩拉力分別為多

大？

15.如圖所示，一個內(nèi)壁光滑的圓柱形汽缸高度為L、底面積為S,缸內(nèi)有一質(zhì)量

為m的活塞，封閉了一定質(zhì)量的理想氣體?，F(xiàn)用繩子系住汽缸底將汽缸倒過

來懸掛，汽缸處于豎直狀態(tài)，缸內(nèi)氣體高為小、溫度為介。已知重力加速度

為g,大氣壓強為po,不計活塞與缸體的厚度及它們間的摩擦。若采用緩慢升

溫的方法使活塞與汽缸脫離，求此過程：R

(1)活塞與汽缸脫離時氣體的溫度；

(2)缸內(nèi)氣體對活塞做的功；

(3)若缸內(nèi)氣體的內(nèi)能增加量為4U,則氣體吸收的熱量為多少。

16.一賽艇停在平靜的水面上，賽艇前端有一標記P離水面的高度為九1=0.6m,尾部下端Q略高于

水面；賽艇正前方離賽艇前端Si=0.8m處有一浮標，示意如圖.一潛水員在浮標前方S2=3.0m

處下潛到深度為后時，看到標記剛好被浮標擋住，此處看不到船尾端Q;繼續(xù)下潛△%=2.0m,

恰好能看見。（已知水的折射率幾=》求

①深度電；

②賽艇的長度I.（可用根式表示）

參考答案及解析

1.答案：B

解析：

A.玻爾的原子理論第一次將量子觀念引入原子領(lǐng)域，成功地解釋了氫原子光譜的分列特征，故A正

確，不符合題意；

氏氫原子的核外電子由離原子核較遠的軌道躍遷到離核較近的軌道上時，軌道半徑減小，電子動能

增大，電勢能減小，原子能量減小，故B錯誤，符合題意；

C.明線光譜和暗線譜特征譜線與原子的結(jié)構(gòu)有關(guān)，可以利用明線光譜和暗線譜鑒別物質(zhì)，故C正確，

不符合題意；

D設(shè)此金屬的逸出功為W,根據(jù)光電效應(yīng)方程得如下兩式：

當(dāng)用波長為;I的光照射時：Ekl=y-W...?

當(dāng)用波長為344的光照射時：Ek2=^-W…②

4

又駟"..③

EK22J

解①②③組成的方程組得：勿=學(xué)，故力正確，不符合題意。

故選：B

玻爾理論將量子觀念引入原子領(lǐng)域，提出定態(tài)和躍遷的概念，成功解釋了氫原子光譜；核外電子的

軌道半徑減小，原子能量增大；原子光譜是線狀譜，是不連續(xù)的，原子都是由原子核和電子組成的，

但不同原子的光譜都有各自的特征譜線，原子光譜是不相同的，鑒別物質(zhì)可以利用明線光譜和暗線

光譜；根據(jù)光速、頻率、波長之間的關(guān)系可知光子的能量為后=竽然后根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方

程，即可求解。

本題比較簡單，但是涉及物理量比較多，在應(yīng)用公式的同時要理清物理量之間的關(guān)系，掌握原子光

譜特征、波爾理論、能級的躍遷等基礎(chǔ)知識點，同時要熟練應(yīng)用愛因斯坦光電效應(yīng)方程。

2.答案：C

解析：解：AB,中圓地球軌道衛(wèi)星和同步衛(wèi)星均繞地球做勻速圓周運動，已知中圓地球軌道衛(wèi)星的

軌道半徑是地球同步軌道衛(wèi)星的半徑的二地球的自轉(zhuǎn)周期為7,根據(jù)開普勒第三定律可知：

n

r33

中圓_r同步

?r?272

中圓同步

解得：T中圓=標故4B錯誤。

CD、物體在地球表面受到的重力等于萬有引力，有：G黑=mg,中圓軌道衛(wèi)星有：篝=血'。,

解得：。=演，故C正確，。錯誤。

故選：Co

地球同步衛(wèi)星的運行周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同。

人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)開普勒第三定律比較周期。

根據(jù)萬有引力提供加速度，比較加速度大小。

本題考查了人造衛(wèi)星的相關(guān)知識，解題的關(guān)鍵是人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)開普勒

第三定律可以得出周期的比值。

3.答案:C

解析：解：力、人對物體做功的大小為：W詔=^x2x25/=25p^A、B錯誤.

C、根據(jù)動能定理得：mgh-^mv2-jmVg,

解得落地的速度大小為：v=，詔+2g/i=<25+2x10x10=15m/s.故C正確，。錯誤.

故選：C.

根據(jù)物體拋出手時的動能求出人對物體做功的大小，對拋出到落地的過程運用動能定理，求出物體

落地的速度大小.

本題考查了動能定理的基本運用，關(guān)鍵選擇好研究的過程，分析哪些力做功，結(jié)合動能定理列式求

解，注意本題不能當(dāng)做平拋運動求解，因為初速度的方向不一定水平.

4.答案：D

解析：解：AC,滑片向b移動時，滑動變阻器接入電阻減小，則總電阻減??；由閉合電路歐姆定律

可知，電路干電流增大，則內(nèi)電阻的電壓增大，而由E=U+/r可知路端電壓減??；由P=/2「可知，

內(nèi)電阻上消耗的功率變大，故AC錯誤.

B、因路端電壓減小，而外電路為并聯(lián)電路，由歐姆定律可得7?3中電流減小，故電流表示數(shù)變??；故

B錯誤.

。、以上分析知千路電流增大，路端電壓減小，所以通過/?3的電流減小，由并聯(lián)電路的電流規(guī)律可

知，％及公支路上的電流增大，由P=/2R可知，Rz消耗的功率變大，故。正確.

故選：D.

由滑片的移動可知滑動變阻器接入電阻的變化，即可得出外電路中總電阻的變化，再由閉合電路歐

姆定律可求得干路電路中電流的變化；分析內(nèi)電阻，可知內(nèi)電壓的變化及內(nèi)阻消耗的功率變化；由

閉合電路歐姆定律即可得出路端電壓的變化；分析外電路可知電流表的示數(shù)及/?2的功率變化?

本題為閉合電路的動態(tài)分析類題目，解題中要按先外電路，再內(nèi)電路，最后再分析外電路的順序進

行分析：首先要找出干路電流及路端電壓的變化，再由串并聯(lián)電路的規(guī)律可得出結(jié)論.

5.答案：C

解析：解：游客在從上站加速下滑過程中，對荷載受力分析如圖，受豎直向

下的重力mg、垂直鋼絲繩向上的支持力“、沿鋼絲繩向上的摩擦力力和空氣

阻力F'f,由牛頓運動定律可知，荷載加速下滑所受合力沿鋼絲繩向下，且有:

a<gs譏。（下滑是a減小的加速運動，空氣阻力隨速度增大而增加），則滑索

對荷載的作用力F是鋼絲繩對荷載施加的支持力時與摩擦力號的合力，方向

在圖中be方向之間，故A3。錯誤、C正確。

故選：Co

根據(jù)受力平衡條件，由運動狀態(tài)來確定受力情況，從而即可求解。

本題主要是考查平衡條件的應(yīng)用，掌握彈力與摩擦力的方向判定，及注意學(xué)會由運動狀態(tài)來確定受

力分析的方法。

6.答案：AD

解析：解:

4BC、小車沿繩子方向的速度等于4的速度，設(shè)繩子與水平方向的夾角為仇

根據(jù)平行四邊形定則，物體力的速度以=九。5。，小車勻速向右運動時，8減小，則4的速度增大,

所以4加速上升，加速度方向向上,

根據(jù)牛頓第二定律有：T-GA=西乙知拉力大于重力，故A正確，8C錯誤;

。、小車向右運動，有使。角逐漸減小到0的趨勢，說明4有趨于勻速運動的趨勢，說明4的加速度逐

漸減小，4受的合力逐漸減小，4受的繩的拉力逐漸減小，故。正確。

故選：AD.

將小車的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子方向，沿繩子方向的速度等于4的速度，根據(jù)平行四邊

形定則判斷出力的速度變化，從而得出4的加速度方向，根據(jù)牛頓第二定律判斷拉力和重力的大小關(guān)

系。

解決本題的關(guān)鍵知道小車沿繩子方向的分速度等于物體4的速度，同時掌握平行四邊形定則的應(yīng)用，

注意分析4的速度及加速度的變化情況是解題的關(guān)鍵，同時要理解牛頓第二定律的內(nèi)容。

7.答案：CD

解析：解：4、由圖可得，電場線從左側(cè)入乙球，電場線又從乙球的右側(cè)出來，指向無窮遠處，所以

乙球整體可能不帶電.故A錯誤；

8、因為電場強度是矢量，C點與。點方向不同，所以電場強度不同，故B錯誤.

C、由圖可得4比B點處于離正電荷更近的等勢面上，所以4點的電勢高于B點的電勢，正電荷在4點

具有的電勢能比其在B點具有的電勢能大，所以C正確.

D、CD在同一電勢能面上，移動電荷不做功，所以。正確.

故選：CD

本題的關(guān)鍵要抓住“位于同一等勢面上的點電勢均相等”，“沿電場線方向電勢逐漸降低”，“電

場強度是矢量”和“電場力做功”來討論.

遇到涉及電場線和等勢線的題目，要抓住電場線與等勢線處處垂直的特點，以及沿電場線方向電勢

逐漸降低，然后再討論.

8.答案：CD

解析:解：力、交變電場的周期等于粒子在磁場做圓周運動的周期，由quB=m-,v=羿得：T=黑,

1rTqtf

故4錯誤。

B、根據(jù)牛頓第二定律q為B=a曾，得：為=等，可見粒子射出加速器的速度大小與電壓U大小

無關(guān)，故B錯誤。

C、粒子一次在電場中加速度獲得的動能為：Eg=qU

射出加速器的最大動能為：Ekm==貯翳，

粒子被加速的總次數(shù)為：N=*=駕，

qU2mU

粒子一個周期被加速2次，粒子在磁場中運動的時間為：t=?7=；?答?粵=萼，故C正確。

222muqB2U

。、粒子第一次被加速度時有：

1.

qU=-mvf

qvB=m

1n

解得：ri=J/理，故D正確。

By]q

故選：CD。

帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動，根據(jù)動能定理和洛倫茲力提供向心力求出軌道半徑與加速電壓

的關(guān)系，從而求出周期，和最大速度，交變電場的周期和粒子在磁場做圓周運動的周期相同，粒子

射出加速器的速度大小與電壓U無關(guān)；通過。形盒的半徑求出粒子的最大速度和最大動能，結(jié)合動能

定理求出加速的次數(shù)，然后就可以粒子在磁場中運動的時間：利用動能定理和牛頓第二定律求粒子

第1次經(jīng)過狹縫后進入磁場的半徑。

本題考查了質(zhì)譜儀和回旋加速器的工作原理。解決本題的關(guān)鍵知道回旋加速器加速粒子的原理，知

道帶電粒子在磁場中運動的周期與交變電場的周期相同，以及掌握帶電粒子在磁場中運動的軌道半

徑公式和周期公式。

9.答案:CD

解析：解；4單晶體的物理性質(zhì)具有各向異性，而多晶體的物理性質(zhì)具有各向同性，選項說法錯誤，

故A錯誤；

B、飽和蒸氣壓與溫度有關(guān)，選項說法錯誤，故8錯誤；

C、液晶最主要的特點是具有電光效應(yīng)：液晶的干涉、散射、衍射、旋光、吸收等受電場調(diào)制，故C

正確；

。、毛巾有很多空隙，因此毛巾的一角浸入水中后，水會沿著毛巾上升，并且水在孔隙大小不同的

物體中，上升的高度不一樣，孔隙越小，水上升得越高，此現(xiàn)象是一種毛細現(xiàn)象，故。正確；

故選CZ).

(1)單晶體的物理性質(zhì)具有各向異性，而多晶體的物理性質(zhì)具有各向同性；

(2)溫度一定時，同種液體的飽和汽壓與飽和汽的體積無關(guān)，飽和汽壓是不會變的；

(3)液晶不僅具有如液體一樣流動性的特點，而且具有晶體一樣的各向異性的特點；

(4)有結(jié)構(gòu)上具有小孔或縫隙的物體，水才能沿著物體上升，這種現(xiàn)象叫毛細現(xiàn)象.

此題考查了晶體的特性、影響飽和氣壓的因素及毛細現(xiàn)象，需要結(jié)合相關(guān)物理知識進行分析解答，

屬于易錯題目.

10.答案：322s?4s

解析：解：根據(jù)圖象知3s末正方向速度最大；加速度方向總是指向平衡位置，所以t=2s時正方向

加速度最大；在2s?4s時間范圍內(nèi)振子向正方向振動。

故答案為：3,2,2s?4s。

根據(jù)振動圖象，即可判斷出質(zhì)點振動的特點，以及不同時刻的加速度、位移、運動方向等。

本題關(guān)鍵要能夠從％圖象得到物體的運動情況，平衡位置速度最大，振幅最大時，加速度最大,

加速度方向總是指向平衡位置。

11.答案:0.3751.50從A指向8

解析：解：由于每5個點取一個計數(shù)點，所以相鄰的計數(shù)點間的時間間隔T=0.1s,

根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，得:

7.50cm

=0.375m/s

2T2x0.1s

將4x=1.5cm,T=0.1s代入△s=aT2可得:

。十簫=15。*

由于物體做加速運動，因此加速度的方向從A指向

故答案為:0.375；1.50；從4指向B.

根據(jù)勻變速直線運動的推論公式AX=a72可以求出加速度的大小，根據(jù)勻變速直線運動中時間中點

的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上2點時小車的瞬時速度大小.

要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實驗問題的能力，在平時練習(xí)中要加強基礎(chǔ)知識的理解

與應(yīng)用.

12.答案：1501.5/A

解析：解：(1)②根據(jù)圖乙可知，匕對應(yīng)中值電阻即半偏時的待測阻值，現(xiàn)在調(diào)節(jié)電阻使電表指針指

滿刻度的《處，所以電阻箱示數(shù)就是％對應(yīng)的值，所以&=150。。

1EE

③設(shè)歐姆表內(nèi)阻為R為，根據(jù)閉合電路歐姆定律半偏時：了9=可獲;，短接時：%=短

解得：R內(nèi)=%=150。，E=1.5V

根據(jù)閉合電路歐姆定律可知函數(shù)關(guān)系式：/=可畫=前而。

(2)歐姆表電流始終為紅表筆流入黑表筆流出，所以黑表筆接內(nèi)部電源的正極，所以黑表筆應(yīng)接電壓

表的正接線柱，A正確B錯誤。

故答案為：(1)150(2)1.5(3)/=瓦%(4)4

(1)明確歐姆表的原理為閉合電路歐姆定律，根據(jù)閉合電路歐姆定律進行分析，即可確定先以及對應(yīng)

的表達式；

(2)明確多用電表的使用方法，知道內(nèi)部電源正極接黑表筆。

本題考查多用電表的原理和使用，要注意明確多用電表是根據(jù)閉合電路歐姆定律制成的，要明確其

使用方法。

13.答案：解：

(1)對滑塊從P點由靜止滑下，剛好運動到E點列動能定理：

mg(R-/?cos60°)-iimgL~0,L~2R,

解得〃=0.25；

(2)滑塊剛好能通過圓軌道的最高點兒

mg=m—>解得力=看幾

滑塊從E點被彈回到4點的能量關(guān)系：

EP=fimgL+mg2R+1,解得Ep=3mgR；

(3)由題，滑塊以為=證從軌道右側(cè)G點沖上水平軌道，可得：

=mg2R+v'A=vA=y[gR,滑塊剛好通過到E點，

因此若調(diào)整L到L'使滑塊剛好能彈回到E點：

4-mg2R+EP=+mg2R,解得刀=6R,故調(diào)整L長度LW6R,滑塊第一次

返回圓形軌道能沿軌道運動而不脫離軌道。

若調(diào)整L到Z/'使滑塊彈回時的高度不超過B點,滑塊第一次返回圓形軌道能沿軌道運動而不脫離軌道:

+mg2R+EP=2nmgL2+mgR,解得Z?2=9R,此時需要保證滑塊能夠彈回：

\mv'\+mg2R+EP=2/zm5L3,解得以=11R,故調(diào)整L長度9RWL<11R,滑塊第一次返回圓形

軌道能沿軌道運動而不脫離軌道。

答：

(1)滑塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)4為0.25；

(2)彈簧被鎖定時具有的彈性勢能為3mgR；

(3)調(diào)節(jié)DE段的長度L<6R或者9R<L<11/?,滑塊第一次返回圓形軌道能沿軌道運動而不脫離軌

道。

解析：(1)對滑塊從P點由靜止滑下，剛好運動到E點列動能定理，可解

(2)對滑塊剛好能通過圓軌道的最高點4列向心力方程可得速度，對滑塊從E點被彈回到4點列動能

定理或者列功能關(guān)系，可解

(3)若想使滑塊能第一次返回圓形軌道且能沿軌道運動而不脫離軌道，可以讓滑塊彈回通過4點的速

度之顧,或者讓滑塊彈回時沿軌道運行的高度不超過B點；

本題是一道力學(xué)綜合題，涉及豎直面內(nèi)的圓周運動臨界值、動能定理、多種情況討論，過程較多，

難度加大，最容易出錯的是第三問要分情況討論，可能會漏掉一種情況，特別是需要保證滑塊能夠

被彈回的LC11R,容易漏掉。

14.答案：解:因為L=2m,所以下面的繩長為Z/=1.5m

當(dāng)角速度3很小時，4c和BC與軸的夾角都很小，BC并不張緊。當(dāng)3逐漸增大到37°

BC才被拉直，但繩中的張力仍然為零.設(shè)這時的角速度為則有：

TACCOS37°—mg

TACsin37°=ma)lLsin37°

將己知條件代入上式解得和=2.5rad/s

當(dāng)角速度S繼續(xù)增大時。c減小，TBC增大。設(shè)角速度達到初時，TAC=0,則有：

TBCCOS53°—mg

0

TBCsin530=mw^Lsinil

解得M=3.33rad/s

因為3