广西南宁市2025-2026学年高二年级上册期末物理试卷（试卷+解析）

高二年级物理

（全卷满分100分，考试时间75分钟）

注意事项：

1.答卷前，考生务必将姓名、座位号、考籍号填写在试卷和答题卡上。

2.考生作答时，请在答题卡上作答（答题注意事项见答题卡），在本试卷上作答无效。

一、单项选择题（本大题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题列出的四个备选项

中，只有一项符合题目要求，错选、多选或未选均不得分。）

1.某一区域的电场线分布如图所示，力、8、C、0是电场中的四个点，以下判断正确的是（）

A.。点电场强度为0

B.C点的电势最高

C.同•试探电荷在4点的加速度最大

D.同一试探电荷在4点受到的电场力比8点大

2.如图所示，物块A、B置放在斜面上保持静止，若B受到一个沿斜面向上的推力/，两物块一起向上

匀速运动，B受力的个数为（）

3.一质点做直线运动，下列描述其位移x或速度丫随时间，变化的图像中，可能正确的是（）

4.运动员把质量为4()0g的足球踢出后，某人观察它在空中的飞行情况，测量出其上升的最大高度是6m,

在最高点的速度为20m/s。不考虑空气阻力，重力加速度g取lOm/s?。运动员踢球时对足球做的功力

()

A.24JB.56JC.80JD.104J

5.如图所示，某压力传感器中平行板电容器内的绝缘弹性结构是模仿凯徐这种动物的体型设计的，逐渐增

大施加于两极板压力厂的过程中，/较小时弹性结构易被压缩，极板间距d容易减小；/较大时弹性结

构闭合，d难以减小。若该电容器始终与电源相连，极板所带电荷量。与9的关系曲线可能正确的是

()

6.如图所示，A、B、C、。是边长为，•的正方形的四个顶点，在力点和C点固定有电荷量均为夕的正

点电荷，在5点放一个电荷量为，的电性未知的点电荷后，。点的电场强度恰好等于0.卜.列说法正确的

是（）

匕-------曾

避..............0B

A.8处的点电荷带负电，电荷量9，二2夕

B.8处的点电荷带正电，电荷最，=20

C.将8处的点电荷沿5。连线从8点移到。点的过程中，其所受静电力一直不做功

D.将4处的点电荷沿4。连线从B点移到。点的过程中，其电势能先减小后增加

7.汽车电源供电的简化电路图如图所示。当汽车启动时，启动开关S闭合，电动机正常工作，车灯会变

暗；当汽车启动之后，启动开关S断开，电动机停止工作，车灯恢复正常工作。己知电动机正常工作时的

电压为15V,电动机的电阻为0.5Q,汽车左侧灯L1和右侧灯L2完全一样，规格均为“20V2QW”，不考

虑车灯电阻的变化，电源的电动势为24V。当电动机正常工作时，下列计算正确的是（）

B.通过车灯L的电流为1.5A

C.通过电动机的电流为3AD.电动机的输出功率为45W

二、多项选择题（本大题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要

求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，错选、多选或未选均不得分。）

8.下列图示情况，金属圆环中不能产生感应电流的是（）

(⑴

A.图（a）中，圆环在匀强磁场中向右上方平移

B.图（b）中，圆环在匀强磁场中绕轴转动

C.图（c）中，圆环在通有恒定电流的长直导线旁向上平移

D.图（d）中，圆环向条形磁铁N极平移

9.如图甲所示，单刀双掷开关S原来跟2相接，从f=0时刻开始，开关改接1,测得通过电流传感器的电

流/随时间，变化的图像如图乙所示，f=2s时，把开关改接2,则在0〜4s内，下列关于通过电流传感

器的电流/随时间，变化的图像、电容器两极板的电势差UAB随时间Z变化的图像中可能正确的是（）

——-s----------

-o电流传感襦

n

10.如图所示，一倾斜角为30。的绝缘斜面固定在水平面上，空间中存在沿斜面向卜的匀强电场，电场强

度为E=萼。质量均为，〃的物块M、N用一根不可伸长的轻绳绕过滑轮连接，N一端与劲度系数为左

的弹簧连接，弹簧另一端固定在地面上。M带正电，电荷量为4,N不带电，初始时有外力作用使M静

止在斜面上，轻绳恰好伸直，使M从静止释放，不计一切摩擦,则（）

A.移放时M的加速度为gB.释放时M的加速度为2g

C.M下滑的最大速度为2g后D.M下滑的最大速度为g借

三、实验题（本大题共2小题，第11题6分，第12题10分，共16分。）

11.某实验小组利用如图所示的装置验证机械能守恒定律。

（1）关于本实验，下列说法正确的是。

A.实验用的电磁打点计时器应接在220V的交流电源上

B.可以利用y=J荻，计算重物自由下落〃时的速度

C.实验时应先开打点计时器再释放重物

D.重物最好选密度大、体积小的

（2）按照正确的实验步骤操作后得到一条比较理想的纸带，如图所示，。点是重物释放时打的第一个

点、，A、B、C、。是四个连续的计时点。已知重物的质量为0.1kg,打点计时器打点的时间间隔为0.02s,

重力加速度g取9£m/s2,则从开始释放到。点时，重物减少的重力势能为J,重物增加的动能为

J，在误差允许的范围内，可认为重物的机械能守恒。（结果均保留三位有效数字）

12.某兴趣小组根据实验室提供的器材，设计了如图所示的电路图求测量-节旧T电池的电动势•和内阻。

实验室提供以下器材：

A.待测旧干电池一节，内阻约为2c

B.电流表A1（量程为0-0.6A,内阻5=0.5C）

C.电流表A2（量程为O-lmA,内阻狐2=3000

D.电压表V（量程为0〜15V,内阻约为6000C）

E.滑动变阻器4（最大阻值为15Q）

F.滑动变阻器&（最大阻值为150C）

G.定值电阻（4=1700。）

H.定值电阻（弓=5000。）

I.开关一个，导线若干

（1）为使测得的数据较为精确且方便操作，滑动变阻器应选用（选填“«”“4"）；

W

（2）图中电表6应选用（选填"A/'«A2）；图中定值电阻，•应选用（选填

（3）连接好电路后，闭合开关，读出多组％电表对应的数值4、；2,在坐标纸上以“为纵轴、以4

为横轴W、八的单位均为力），描点画线后，得到一条斜率大小为4=1.3x10-3,纵截距为

/=7.2xl（F*A的直线，则电源的电动势£=V,内阻厂=。（结果均保留2位有效数字）。

四、计算题（本大题共3小题，第13题10分，第14题12分，第15题16分，共38分。

解析应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数字

计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

13.如图所示，电路中电源电动势为E,内阻为,•，灯泡L的电阻为&,，凡为定值电阻，滑动变阻器接

入电路的阻值为R}.闭合电路使灯泡L发光。

Lo

（1）求通过电源的电流/；

（2）求灯泡两端的电压0L；

（3）若将滑动变阻器的滑片向左滑动，判断灯泡亮度如何变化，并结合相关物理规律进行说明。

14.如图所示，倾角为30。的光滑斜面固定在水平地面上，安装在其顶端的电动机通过不可伸长轻绳与小

车相连，小车上静置一物块。小车与物块质量均为根，两者之间动摩擦因数为且。电动机以恒定功率产

2

拉动小车由静止开始沿斜面向上运动。经过一段时间，小车与物块的速度刚好相同，大小为%。运动过程

中轻绳与斜面始终平行，小车和斜面均足够长，重力加速度大小为g,忽略其他摩擦。求这段时间内

（1）物块的位移大小；

（2）小车的位移大小：

（3）物块和小车系统产生的内能。

15.如图甲所示，某装置由直线加速器、偏转电场和荧光屏三部分组成。直线加速器由〃个金属圆筒依次

排列（图中只画出4个），直线加速器的交变电压的变化规律如图乙所示，在f=0时，奇数圆筒相对偶数

圆筒的电势差为正值，此时位于序号为（）的金属圆板中央的一个电子由静止开始加速，冲进圆筒1,电子

穿过圆筒与圆筒之间各个间隙时，都能恰好使所受静电力的方向与运动方向相同而不断加速。已知电子的

质量为胴、电荷量为？、交变电压的绝对值为Uo,周期为T,电子通过圆筒间隙的时间忽略不计。偏转

电场由两块相同的平行金属极板A与B组成，板长为乙，两板间距为2L,板间电压为UAB，忽略边缘效

应，距两极板右侧1.5L处竖直放置一足够大的荧光屏。电子自直线加速器射出后，沿两板的中心线尸。射

入偏转电场，最后打到荧光屏上。

L15L

甲乙

（1）求电子到达第3个金属圆筒的左端速度匕和第三个金属圆筒的长度邑；

（2）若金属圆筒个数4=3,A、B板间电压UAH=2U0,求电子打在荧光屏的位置与。点间的距离y：

（3）若A、B板间电压UAB为某一定值，且当金属圆筒个数上取某定值时，电子打在荧光屏上的最小动

能为4eU0,求的大小。

高二年级物理

（全卷满分100分，考试时间75分钟）

注意事项：

1.答卷前，考生务必将姓名、座位号、考籍号填写在试卷和答题卡上。

2.考生作答时，请在答题卡上作答（答题注意事项见答题卡），在本试卷上作答无效。

一、单项选择题（本大题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题列出的四个备选项

中，只有一项符合题目要求，错选、多选或未选均不得分。）

1.某一区域的电场线分布如图所示，力、8、C、0是电场中的四个点，以下判断正确的是（）

A.。点电场强度为0

B.C点的电势最高

C.同•试探电荷在4点的加速度最大

D.同一试探电荷在4点受到的电场力比8点大

【答案】C

【解析】

【详解】A.电场线是为了描述电场性质的假想曲线，其疏密程度表示场强大小，。点电场强度不为0,故

A错误；

B.沿电场线方向电势降低，则C点电势最低，故B错误：

C.电场线越密集，场强越大，则8点的电场强度最大，点电荷在〃点受到的电场力最大，产生的加速度最

大，故C正确，D错误。

故选C。

2.如图所示，物块A、B叠放在斜面上保持静止，若B受到一个沿斜面向上的推力尸，两物块一起向上

匀速运动，B受力的个数为（）

A.7B.6C.5D.4

【答案】B

【解析】

【详解】两物块一起向上匀速运动，合力均为零。对A受力分析，A受重力、B对其支持力、B对其沿斜

面向上的静摩擦力；对B受力分析，受重力、斜面的支持力、A对其的压力、推力EB还受A沿斜面向

下的摩擦力、斜面对其沿斜面向下的摩擦力，即B受6个力作用。

故选B。

3.一质点做直线运动，下列描述其位移x或速度丫随时间/变化的图像中，可能正确的是（）

【答案】B

【解析】

【详解】AB.质点做直线运动，不能出现同一时间多个位移，故A错误，B正确:

CD.质点做直线运动，不能出现司一时间多个速度，故CD错误O

故选B。

4.运动员把质量为400g的足球踢出后，某人观察它在空中的K行情况，测量出其上升的最大高度是6m,

在最高点的速度为20m/s。不考虑空气阻力，重力加速度g取lOm/s?。运动员踢球时对足球做的功为

()

A.24JB.56JC.80JD.104J

【答案】D

【解析】

【详解】设人将足球踢出的过程中，人对足球做的功为力，根据动能定理可知，从人踢足球到足球上升至

2

最大高度的过程中有WG+W=-wv-0

即J-mgh+〃=g〃7y2

解得〃=1()4J

故选Do

5.如图所示，某压力传感器中平行板电容器内的绝缘弹性结构是模仿凯徐这种动物的体型设计的，逐渐增

大施加于两极板压力产的过程中，尸较小时弹性结构易被压缩，极板间距4容易减小；尸较大时弹性结

构闭合，"难以减小。若该电容器始终与电源相连，极板所带电荷量。与夕的关系曲线可能正确的是

()

在除弹性结构

【答案】A

【解析】

p<?<­C

【详解】根据公式0=CU和电容的决定式C=LV7,可得0=7七U

4;rkd47rkd

根据题意尸较小时易被压缩，故可知当户较小时，随着户的增大，d在减小，电容器始终与电源相连，V

不变，故电荷量。在增大，但增大得越求越慢；当F增大到一定程度时，再增大/后，d基本不变，故此

时。保持不变，结合图像，最符合情境的是A选项。

故选Ao

6.如图所示，A、B、C、。是边长为，•的正方形的四个顶点，在4点和C点固定有电荷量均为4的正

点电荷，在8点放一个电荷量为q'的电性未知的点电荷后，。点的电场强度恰好等于0。下列说法正确的

是（）

避......0B

A.4处的点电荷带负电，电荷量夕

B.8处的点电荷带正电，电荷量，=2②

C.将乃处的点电荷沿连线从B点移到。点的过程中，其所受静电力一直不做功

D.将8处的点电荷沿8。连线从8点移到O点的过程中，其电势能先减小后增加

【答案】D

【解析】

【详解】AB.设正方形的边长为八A.C两点的正电荷在。处产生的合电场强度为E=

r~

方向由8指向力；放在〃点的电荷在。处产生电场强度与力、C'两点的正电荷在。处产生的合电场强度大

小相等，方向相反，所以放在8点的电荷为负电荷。由人谴分

解得夕'=2回，故AB错误；

CD.放在力点和。点的是电荷量均为4的正点电荷，放在8点的电荷为负电荷，沿8。连线从8点移到。

点的过程中，电场力先做正功，后做负功，可知负电荷的电势能先减小后增加，故C错误，D正确。

故选D。

7.汽车电源供电的简化电路图如图所示。当汽车启动时，启动开关S闭合，电动机正常工作，车灯会变

暗；当汽车启动之后，启动开关5断开，电动机停止工作，车灯恢复正常工作。已知电动机正常工作时的

电压为15V,电动机的电阻为0.5Q,汽车左侧灯L1和右侧灯L2完全一样，规格均为“20V20W“，不考

虑车灯电阻的变化，电源的电动势为24V。当电动机正常工作时，下列计算正确的是（)

A.电源内阻为ICB.通过车灯L的电流为1.5A

C.通过电动机的电流为3AD.电动机的输出功率为45W

【答案】C

【解析】

【详解】A.启动开关S断开时，两车灯正常工作，有［L="=1A

由闭合电路欧姆定律E=5+21/

解得-2。，故A错误；

B.车灯正常工作时电阻&=+=20。

启动开关S闭合，电动机正常工作，有U“=15V,/：=》=0.75A,故B错误；

C.则电动机正常工作时通过L1和L2的总电流为2/：=1.5A,电动机正常工作时有£

得/=4.5A,通过电动机的电流/必=/-2/：=3A,故C正确；

D.电动机的输出功率%=Q/M-ERM

解得％=40.5W,故D错误。

故选C。

二、多项选择题（本大题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要

求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，错选、多选或未选均不得分。）

8.下列图示情况，金属圆环中不能产生感应电流的是（）

(d)

A,图（a）中，圆环在匀强磁场中向右上方平移

B,图（b）中，圆环在匀强磁场中绕轴转动

C.图（c）中，圆环在通有恒定电流的长直导线旁向上平移

D.图（d）中，圆环向条形磁铁N极平移

[JAC

【解析】

【详解】A.圆环在匀强磁场中向右上方平移，穿过圆环的磁通量不发生变化，金属圆环中不能产生感应电

流，故A符合题意；

B.圆环在匀强磁场中绕轴转动，穿过圆环的磁通量发牛.变化，金属圆环中能产生感应电流，故B不符合题

意；

C.圆环在通有恒定电流的长直导线旁向上平移，穿过圆环的磁通量没有发生变化，金属圆环中不能产生感

应电流，故C符合题意：

D.根据条形磁铁的磁场特点可知，圆环向条形磁铁N极平移，穿过圆环的磁通量发生变化，金属圆环中能

产生感应电流，故D不符合题意c

故选AC

O

9.如图甲所示，单刀双掷开关S原来跟2相接，从f=0时刻开始，开关改接1,测得通过电流传感器的电

流/随时间Z变化的图像如图乙所示，z=2s时，把开关改接2,则在0~4s内，下列关于通过电流传感

器的电流/随时间/变化的图像、电容器两极板的电势差UAB随时间，变化的图像中可能正确的是（）

甲乙

【答案】BD

【解析】

【详解】AB.从/=0开始，开关接1，电容器开始充电，由于电容器带电量越来越多，充电电流越来越小，

最后减小到0,把开关改接2后，电容器通过电阻H放电，随电容器带电最越来越小，电流也会越来越小,

最后电流减小到零，放电过程中电流的方向与充电过程中相反，故A错误，B正确；

CD.从r=o开始，开关接1,电容器开始充电，由于充电电流越来越小，电容器两板间的电压增加的越来

越慢，把开关改接2后电容器通过R放电，由于放电电流越来越小，电容器两板间的电压减个的越来越慢,

但整个过程中UAB始终为正值，故C错误，D正确。

故选BDo

10.如图所示，一倾斜角为30。的绝缘斜面固定在水平面上，空间中存在沿斜面向下的匀强电场，电场强

度为E=等。质量均为用的物块M、N用一根不可"伸长的轻绳绕过滑轮连接，N一端与劲度系数为〃

2夕

的弹簧连接，弹簧另一端固定在地面上。M带正电，电荷量为q,N不带电，初始时有外力作用使M静

止在斜面上，轻绳恰好伸直，使M从静止释放，不计一切摩擦,则（）

A.释放时M的加速度为gB.释放时M的加速度为2g

C.M下滑的最大速度为2g拜

D.M下滑的最大速度为

【答案】AD

【解析】

【详解】AB.初始时，轻绳恰好伸直，拉力为零。弹簧弹力等于、的重力，弹簧处于压缩状态，即履

可得寸等

k

释放M时，弹簧弹力不会突变，对M和N,根据牛顿第二定律囱+"7%诂30。-相g+Hi=2"以

可得释放时M的加速度为。=g,故A正确，B错误;

CD.当M、N的加速度为零，M的速度最大，设此时弹簧的伸长量为工2,根据Eq+〃?gsin3()°=上0+加g

解得超二詈

由于芭二Z，可知弹簧弹性势能不变，M从开始运动到速度达到最大过程，根据动能定理

Eq（x、+/2）+〃7gsin3O°・（X]+迎）一〃7g（%+Z）=^?川；-D

联立解得M下滑的最大速度为嗑=gj?,故C错误，D正确。

故选ADo

三、实验题(本大题共2小题，第11题6分，第12题10分，共16分。)

11.某实验小组利用如图所示的装置验证机械能守恒定律。

(1)关于本实验，下列说法正确的是O

A.实验用的电磁打点计时器应接在220V的交流电源上

B.可以利用y=J丽，计算重物自由下落力时的速度

C.实验时应先开打点计时器再释放重物

D.重物最好选密度大、体积小的

(2)按照正确的实验步骤操作后得到一条比较理想的纸带，如图所示，。点是重物释放时打的第一个

点，A、B、C、。是四个连续的计时点。已知重物的质最为0.1kg,打点计时器打点的时间间隔为0.02s,

重力加速度g取9.8m/s2,则从开始释放到C点时，重物减少的重力势能为J,重物增加的动能为

J，在误差允许的范围内，可认为重物的机械能守恒。(结果均保留三位有效数字)

伴《fffcmQ

:32.78).

.38.02.

.43.65>

49.66

【答案】(1)CD(2)①.0.428②.().423

【解析】

【小问1详解】

A.电磁打点计时器应接在约8V的交流电源上，而不是接在220V的交流电源上，故A错误：

B.本实验是验证机械能守恒定律，若用u=J丽计算速度，就默认了机械能守恒，失去了验证的意义，

故B错误：

C.实验时应先打开打点订时器再释放重物，故C正确；

D.重物选密度大、体积小的，这样可以减小空气阻力对实验的影响，使实验更接近理想的自由落体运动,

故D正确。

故选CD。

【小问2详解】

2

口］重力势能的减少量等于重力做的功，公式为△£「=〃吆力，其中加=0.1kg,g=9.8m/s,力是从。点

到。点的距离，由图可知h=43.65cm=0.4365m

则%=0.1x9.8x0.4365J»0.428J

［2］根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，C点的速度大等于4、。两点

间的平均速度。B点到D点的距离x=49.66cm-38.02cm=11.64cm=0.1164m

ro1164

时间间隔7=0.02sx2=0.04s,所以匕.二一二-------m/s=2.91m/s

cT0.04

动能的增加量AEk〃就

2

代入数据可得AEk=-XO.1X(2.91)J«0.423J

12.某兴趣小组根据实验室提供的器材，设计了如图所示的电路图来测量一节旧干电池的电动势和内阻。

实验室提供以下器材：

A.待测旧干电池一节，内阻约为2c

B.电流表A1（量程为0〜0.6A,内阻^I=0.5C）

C.电流表A2（量程为0〜1mA,内阻大2=3（）（）。）

D.电压表V（量程为075V,内阻约为60000

E.滑动变阻器4（最大限值为15。）

F.滑动变阻器&（最大限值为15DC）

G.定值电阻（外=1700。）

H.定值电阻«=5000Q）

I.开关一个，导线若干

（1）为使测得的数据较为精确且方便操作，滑动变阻器应选用（选填“R?”）；

（2）图中电表8应选用（选填"A1”“A2"）；图中定值电阻r应选用（选填

（3）连接好电路后，闭合开关，读出多组。、b电表对应的数值4、/2,在坐标纸上以人为纵轴、以人

为横轴（4、八的单位均为力），描点画线后，得到一条斜率大小为4=1.3x10-3,纵截距为

/=7.2X10-4A的直线，则电源的电动势£=V,内阻厂=Q（结果均保留2位有效数字）。

【答案】（1）4

（2）①.A,r\

（3）①.1.4②.2.1

【解析】

【小问1详解】

对于滑动变阻器的选择，在测量电源电动势和内阻实验中，为方便调节且能获得多组数据，一般要求滑动

变阻器的最大阻值与电源内阻相匕不要过大。已知电源内阻约为2C,«最大阻值为15C,以最大阻值

为150Q,用更符合要求，所以滑动变阻器应选用此。

【小问2详解】

口］［2］一节干电池电动势约为L5V,故15V的电压表不可用。从电路图分析，将电流表A?与定值电阻串联

可改装成一个电压表。因为A?内阻k=300。，定值电阻门=17000改装后电压表量程为

U=/A、（a2+4）Txl0-3x（300+1700）V=2V

可用来测量路端电压，所以与定值电阻串联的电表。为A2,而Al量程为0〜0.6A,可用来测量电路中的电

流，所以电表b为Ai

【小问3详解】

设A?的读数为兄A1的读数为小根据闭合电路欧姆定律£=/2（1+h）+4（尸+人）

05+尸E

代入数据整理可得人二=7厂人+彳77

20002000

结合题意可知一日一=7.2xKT4,”士£=13x10-3

20002000

可得E=1.4V,尸2.1Q

四、计算题（本大题共3小题，第13题10分，第14题12分，第15题16分，共38分。

解析应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数字

计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

13.如图所示，电路中电源电动势为E,内阻为〃，灯泡L的电阻为&,，4为定值电阻，滑动变阻器接

入电路的阻值为用。闭合电路使灯泡L发光。

J1

（i）求通过电源的电流/；

（2）求灯泡两端的电压

（3）若将滑动变阻器的滑片向左滑动，判断灯泡亮度如何变化・并结合相关物理规律进行说明。

E

rW】（l）RLR

+4+，'

&L+R]

ER.R.

(7)-------------------------!----------------

%凡+(&+〃)(&+■)

(3)亮度增大

【《祸斤】

【小问1详解】

RR

滑动变阻器接入电路的阻值为舄，4与灯泡并联的电阻为R井=音作

电流为/=/7；

可得通过电源的电流1=AHr,.

-----------rn0+F

Ri

【小问2详解】

功与灯泡并联，可得UL=/R并

_E(RR1)________ERiR_______

可得，=二且_+R+二I:+K厂&R+(/+，・)(&+4)

&十《0

【小问3详解】

(3)亮度增大。

,E

推导：%增大，根据闭合电路的欧姆定律有/=不—--

可得电流减小，根据U'=/(，,+号)

可得什心的电压减小，根据电压关系E=a+u'

U1

可得并联电路的电压u增大，即灯泡电压增大。根据功率尸=”，可得灯泡功率增大，即亮度增大。

14.如图所示，倾角为30。的光滑斜面固定在水平地面上，安装在其顶端的电动机通过不可伸长轻绳与小

车相连，小车上静置一物块。小车与物块质量均为根，两者之间动摩擦因数为立。电动机以恒定功率产

2

拉动小车由静止开始沿斜面向上运动。经过•段时间，小车与物块的速度刚好相同，大小为%。运动过程

中轻绳与斜面始终平行，小车和斜面均足够长，重力加速度大小为g,忽略其他摩擦。求这段时间内

(1)物块的位移大小；

(2)小车的位移大小；

(3)物块和小车系统产生的内能。

【答案］(1)$=军

g

16&o2v-

(2)x=----——

5〃守5g

八12P%92

（3）Q=—^---mv-

5g5

【解析】

【小问1详解】

对物块根据牛顿第二定律有〃〃7gcos300-加gsin300=ma

解得.

根据运动学公式有尤=23

解得物块的位移大小为王;登

g

【小问2详解】

对小车根据动能定理有R—(，〃7gcos300+加gsin300)x=

其中"必

a

联立解得工=建勺-三

5〃?g~5g

【小问3详解】

对小车和物块组成的系统，由能量守恒得Pt=〃7gX］Sin3O°+g〃w；+〃7gxsin3O°+；"?y；+。

其中。=：g，/=—

4a

c12Pv9、

联立解得。二一产0一三〃党

5g5

15.如图甲所示，某装置由直线加速器、