24.(20分)下图是放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置的示意图。滑轨由四部分粗细均匀的金属杆组成，其中水平直轨AB与倾斜直轨CD的长度均为 L = 3 m，圆弧形轨道AQC和BPD均光滑，AQC的半径为 r = 1 m ，AB、CD与两圆弧形轨道相切，O2D、O1C与竖直方向的夹角均为  = 37° 。现有一质量为 m = 1 kg的滑块(可视为质点)穿在滑轨上，以 v0 = 5 m/s的初速度从B点开始水平向左运动，滑块与两段直轨道间的动摩擦因数均为 μ = 0.2 ，滑块经过轨道连接处的机械能损失忽略不计。取g = 10 m/s2，sin37° = 0.6 ，求：

(1)滑块第一次回到B点时的速度大小;

(2)滑块第二次到达C点时的动能;

(3)滑块在CD段上运动的总路程。

北京市石景山区高三一模物理试题评分参考

13-20单项选择题：(6分×8=48分)

题号 13 14 15 16 17 18 19 20

答案 A C B C D D B A

21.(18分)

(1)A;C;E;

(2)见答图1;

(3)图略;

(4)0.27W

22.(16分)解析：

(1)带电粒子在水平方向做匀速直线运动，从A点运动到B点经历的时间

(4分)

(2)带电粒子在竖直方向做匀加速直线运动

板间场强大小                                           (2分)

加速度大小                                             (2分)

经过B点时粒子沿竖直方向的速度大小vy=at=              (2分)

带电粒子在B点速度的大小v =                     (2分)

(3)带电粒子从A点运动到B点过程中，根据动能定理得

(2分)

A、B间的电势差UAB=                                 (2分)

23.(18分)解析：

(1)汽车以速度 v0 在水平公路上沿直线匀速行驶时发动机的输出功率为

(2分)

汽车在水平公路上沿直线行驶所能达到的最大速率 vm

(2分)

解得        vm=2v0　　　　  　　　　　          　          (2分)

(2)当汽车速度增加到   时，设牵引力为F，汽车的加速度为a

(1分)

(2分)

汽车匀加速行驶所经历的时间                        (2分)

解得                                                (1分)

汽车匀加速行驶通过的距离                        (1分)

解得           　　　　　　　　　                  (1分)

(3)增大发动机额定功率，减小阻力等                             　(4分)

24.(20分)解析：

(1)对滑块，由动能定理

-mgLcos -mgL=12 mv12-12 mv02                     (3分)

解得  v1=1.84m/s                                             (2分)

(2)滑块第一次回到B点时的速度为3.6m/s，继续运动，当到达C点时动能为

(3分)

解得                                                                  (3分)

(3)滑块第二次到达C点时具有动能14.9J，继续上升到达A点还需克服重力做功

W=mgr(1+cosθ)=18J                                      (2分)

因此滑块滑到AQC某处后开始下滑，在CD段受摩擦力作用。

最终滑块到达D点时速度为零，在圆弧形轨道BPD上做往复运动。 (2分)

由动能定理

(3分)

解得  x1=20.6m                                             (1分)

滑块通过CD段的总路程为x=2L+x1=26.6m                    (1分)

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