卷子答案网-一个不只有答案的网站民勤县2023-2024学年高二上学期开学考试
物理
（时间：75分钟 总分：100分）
一、选择题（1-8小题为单选题，9-12小题为多选题，每小题4分，共计48分）
1. 对于万有引力的表达式的理解，下列说法正确的是（ ）
A. 当r趋近于零时，m1和m2之间的引力趋近于无穷大
B. m1和m2之间的引力大小总是相等，与m1和m2是否相等无关
C. m1和m2之间的引力大小总是相等，方向相反，是一对平衡力
D. m1和m2之间的引力与它们的距离成反比
2. 一艘小船在静水中的速度为，渡过一条宽，水流速度的河，则该小船（ ）
A. 最短渡河时间为 B. 最短渡河时间为
C. 调整船头方向，船可以到达正对岸 D. 渡河的最短位移为
3. 二十四节气中的春分与秋分均为太阳直射赤道，春分为太阳从南回归线回到赤道，秋分则为太阳从北回归线回到赤道。2022年3月20日为春分，9月23日为秋分，可以推算从春分到秋分为187天，而从秋分到春分为179天。设以上两个时间段内地球公转的轨迹长度相等，如图所示，关于上述自然现象，下列说法正确的是（ ）
A. 地球绕太阳公转的速度大小不变
B. 从春分到秋分地球离太阳比从秋分到春分近
C. 从春分到秋分地球的机械能不变
D. 从春分到夏至地球公转的速度变大
4. 无风时气球匀速竖直上升，速度为3m/s，现吹水平方向的风，使气球获4m/s的水平速度，气球经一定时间到达某一高度h，则有风后（ ）
A. 气球实际速度的大小为7 m/s
B. 气球的运动轨迹是曲线
C. 若气球获2m/s的水平速度，气球到达高度h的路程变小
D. 若气球获2m/s的水平速度，气球到达高度h的时间变长
5. 如图所示，质量均为m的A、B两小物块用轻质弹簧相连，A放置在光滑水平地面上，一轻绳通过光滑的定滑轮与物块B相连（连接物块B的绳子恰好伸直但不绷紧），弹簧的劲度系数k。现用一水平向右的拉力F作用在轻绳上，使物块B缓慢向上运动，已知重力加速度为g，当A物块恰好离开地面时，F所做功为（ ）
A. B. C. D.
6. 第24届北京冬奥会将在2022年2月4日拉开帷幕，跳台滑雪是其中的一个项目，比赛中运动员穿专用滑雪板，在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出，在空中飞行一段距离后着陆。如图所示，练习中一名运动员第一次从跳台处以的初速度水平飞出，在平直斜坡处着陆；第二次练习时以水平飞出，落在了斜坡的处（图中未标出）。若斜坡的倾角为37°，不计空气阻力，运动员运动过程中视为质点，，，。则（ ）
A. 运动员在处速度与斜坡夹角比落在处斜坡与速度的夹角大
B. 、间的距离为75m且是的中点
C. 运动员在处着陆时的速度大小是
D. 运动员在第一次练习时空中轨迹到坡面的最大距离为
7. 如果物体所受的合外力为零，则（ ）
A. 物体的动量为零 B. 物体所受的冲量不为零
C. 物体速度的增量不为零 D. 物体动量的增量为零
8. 赣深高铁将龙川西站到深圳北站的通行时间缩短在1.5个小时内，图为龙川西站。假设此高铁动车启动后沿平直轨道行驶，发动机的功率恒为，且行驶过程中受到的阻力大小恒定。已知动车的质量为，最高行驶速度。则下列说法正确的是（ ）
A. 由题目信息可估算龙川西站到深圳北站的全长为
B. 行驶过程中动车的加速度一直恒定
C. 从启动到速度为过程中，动车牵引力所做的功为
D. 当动车的速度为时，动车的加速度大小为
9. 如图，光滑水平面上有两辆小车，用细线相连，中间有一个被压缩的轻弹簧，小车处于静止状态。烧断细线后，由于弹力的作用两小车分别向左、右运动。已知两小车质量之比m1:m2=2:1，下列说法正确的是（）
A. 弹簧弹开后两车速度大小之比为1:2
B. 弹簧弹开后两车动量大小之比为1:2
C. 弹簧弹开过程受到的冲量大小之比为2:1
D. 弹簧弹开过程弹力对做功之比为1:2
10. 如图所示，一轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，处于自然伸长状态。一个质量为m的小球从弹簧正上方高为h处由静止释放，小球与弹簧接触的一瞬间即粘在一起，不再分开，此后弹簧的最大伸长量为h不计空气阻力和能量损失，重力加速度为g，则（ ）
A. 弹簧的最大压缩量与最大伸长量相等
B. 小球与弹簧接触后下降至最低点过程中，小球重力的功率一直减小
C. 弹簧处于最大伸长量时，弹簧具有的弹性势能为mgh
D. 从最低点到弹簧最大伸长量过程中，小球的重力势能与弹簧弹性势能之和先减小后增大
11. 上海磁悬浮列车线路需要转弯的地方有三处，其中设计的最大转弯处半径达到8000米，用肉眼看几乎是一条直线，而转弯处最小半径也达到1300米。一个质量50kg的乘客坐在以360km/h速率驶过半径2500米弯道的车厢内，下列说法正确的是（ ）
A. 弯道半径设计特别长可以使乘客在转弯时更舒适
B. 弯道半径设计特别长可以减小转弯时列车的倾斜程度
C. 乘客受到来自车厢的力大小约为200N
D. 乘客受到来自车厢的力大小约为540N
12. 如图所示，光滑水平面上有一倾角为的斜面体，在水平向右的力F的作用下，斜面体和其上一质量为m的物块一起向右运动，加速度与时间的关系为a=kt，其中k为大于0的常量。物块和斜面体之间动摩擦因数为μ，重力加速度为g。时刻，物块和斜面体刚要发生相对运动，此时物块动能为，则（ ）
A. 时刻之后，物块相对于斜面体向下运动
B
C. 时间内物块受到斜面体作用力的冲量为
D. 若力F大小不变，方向改为水平向左，物块与斜面体开始相对运动时的动能
二、实验题（每空2分，共计14分）
13. 某中学课外小组在研究“平抛物体的运动”的实验中，某同学因为粗心忘记了记录初始点O点，只记录了其中A、B、C三个点的坐标如图所示，则
（1）物体运动的初速度为_______m/s；
（2）物体在B点的速度大小是_______m/s。（g＝10m/s2，若有根号直接保留）
14. 某同学用如图1所示的实验装置验证动能定理。实验步骤如下：
①用天平测出小车的质量为，小沙桶的质量为；
②将小车放到带滑轮的木板上，调整木板倾角并轻推小车，使小车恰好做匀速直线运动；
③按图1连接好实验装置，并使弹簧测力计竖直，小车紧靠打点计时器；
④接通电源，释放小车，打出纸带并记录好弹簧测力计的示数；
⑤重复以上实验多次，最后选取一条清晰的纸带如图2所示。
根据上述实验结果，回答下列问题：
（1）图2中的A、、、、、为连续的六个计数点，相邻的两个计数点间还有4个点未标出，电源频率为，则打点计时器打下点时小车的速度______，打点计时器打下点时小车的速度为______。（保留2位有效数字）
（2）实验记录弹簧测力计的示数为，取纸带段进行研究，则细线拉力对小车做的功为______J，小车动能的增量为______J，则说明本次验证实验是______（填“成功”或“失败”）的。（前两空保留2位有效数字）
三、解答题（共计38分）
15. 从某高度处以15m/s初速度水平抛出一物体，经时间2s落地，g取10m/s2，求：物体抛出时的高度和物体抛出点与落地点间的水平距离
16. 如图甲所示，倾角的粗糙斜面固定在水平地面上，质量的物块置于其上。时对物块施加一个平行于斜面向上的拉力，时撤去拉力，斜面足够长，物体运动的部分图如图乙所示，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取，，。求：
（1）物块在第内加速度大小为多少？
（2）物块与斜面间的动摩擦因数为多少？
（3）以地面零势能面，请分析说明物体在何时具有最大机械能，其大小为多少？
17. 如图所示，在大型超市的仓库中，要利用皮带运输机将货物由平台D运送到高的平台C上。为了便于运输，仓储员在平台D与皮带间放了一个圆周的光滑轨道，轨道半径，轨道最低点与皮带平滑连接。已知皮带和水平面间的夹角，皮带和货物间的动摩擦因数，运输机的皮带以的速度顺时针匀速运动（皮带和轮子之间不打滑）。现仓储员将质量货物由轨道的a端静止释放，求：
（1）货物到达圆轨道最低点b时对轨道压力大小。
（2）货物沿皮带向上滑行多远才能相对皮带静止。
（3）皮带将货物由A运送到B需对货物做多少功。
民勤县2023-2024学年高二上学期开学考试
物理 答案解析
（时间：75分钟 总分：100分）
一、选择题（1-8小题为单选题，9-12小题为多选题，每小题4分，共计48分）
1. 对于万有引力的表达式的理解，下列说法正确的是（ ）
A. 当r趋近于零时，m1和m2之间的引力趋近于无穷大
B. m1和m2之间的引力大小总是相等，与m1和m2是否相等无关
C. m1和m2之间的引力大小总是相等，方向相反，是一对平衡力
D. m1和m2之间的引力与它们的距离成反比
【答案】B
【解析】
【详解】万有引力是一种远程相互作用，在微观的距离上是不适用，距离趋近零时此公式不再适用，选项A错误；万有引力作用是天体间的相互吸引，一定是等大反向，m1和m2之间的引力大小总是相等，与m1和m2是否相等无关，选项B正确；万有引力作用是物体间的相互吸引，一定是等大反向，是作用力与反作用力的关系，选项C错误；m1和m2之间的引力与它们的距离平方成反比，选项D错误．故选B.
【点睛】解决本题的关键掌握万有引力定律的公式，知道公式的适用条件．基础题．注意两物体间的引力是一对作用力和反作用力，不是一对平衡力．
2. 一艘小船在静水中的速度为，渡过一条宽，水流速度的河，则该小船（ ）
A. 最短渡河时间 B. 最短渡河时间为
C. 调整船头方向，船可以到达正对岸 D. 渡河的最短位移为
【答案】B
【解析】
【详解】AB．最短时间过河，船头垂直于河岸，最短时间为
A错误，B正确；
C．由于水速大于船速，所以不可能到达正对岸，C错误；
D．渡河的最短位移为
D错误。
故选B。
3. 二十四节气中的春分与秋分均为太阳直射赤道，春分为太阳从南回归线回到赤道，秋分则为太阳从北回归线回到赤道。2022年3月20日为春分，9月23日为秋分，可以推算从春分到秋分为187天，而从秋分到春分为179天。设以上两个时间段内地球公转的轨迹长度相等，如图所示，关于上述自然现象，下列说法正确的是（ ）
A. 地球绕太阳公转的速度大小不变
B. 从春分到秋分地球离太阳比从秋分到春分近
C. 从春分到秋分地球的机械能不变
D. 从春分到夏至地球公转的速度变大
【答案】C
【解析】
【详解】AB．由速度公式可知，两段时间内地球公转的轨迹长度相等，而两段时间不同，所以地球绕太阳公转的速度大小不同，时间长说明速度小，依据开普勒第二定律，速度小说明离太阳远，所以从春分到秋分地球离太阳比从秋分到春分远，故AB错误；
C．从春分到秋分，只有万有引力做功，所以机械能守恒，即地球的机械能不变，故C正确；
D．依据开普勒第二定律可知，从春分到夏至，地球公转的速度越来越慢，故D错误。
故选C。
4. 无风时气球匀速竖直上升，速度为3m/s，现吹水平方向的风，使气球获4m/s的水平速度，气球经一定时间到达某一高度h，则有风后（ ）
A. 气球实际速度的大小为7 m/s
B. 气球的运动轨迹是曲线
C. 若气球获2m/s的水平速度，气球到达高度h的路程变小
D. 若气球获2m/s的水平速度，气球到达高度h的时间变长
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．由题意可知，水平速度为4m/s，而竖直速度为3m/s，根据合成的法则，则有实际速度的大小为，故A错误；
B．水平方向与竖直方向，均做匀速直线运动，则合运动也是匀速直线运动，故B错误；
C．若气球获2m/s的水平速度，但竖直方向的运动时间不变，而水平位移变小，由运动的合成知，气球到达高度h的路程变小，故C正确；
D．气球到达高度h的时间与水平速度无关，故D错误。
故选C。
5. 如图所示，质量均为m的A、B两小物块用轻质弹簧相连，A放置在光滑水平地面上，一轻绳通过光滑的定滑轮与物块B相连（连接物块B的绳子恰好伸直但不绷紧），弹簧的劲度系数k。现用一水平向右的拉力F作用在轻绳上，使物块B缓慢向上运动，已知重力加速度为g，当A物块恰好离开地面时，F所做功为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】开始时弹簧的压缩量
此时
当A物块恰好离开地面时弹簧伸长量为
此时
则F做功
故选D。
6. 第24届北京冬奥会将在2022年2月4日拉开帷幕，跳台滑雪是其中的一个项目，比赛中运动员穿专用滑雪板，在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出，在空中飞行一段距离后着陆。如图所示，练习中一名运动员第一次从跳台处以的初速度水平飞出，在平直斜坡处着陆；第二次练习时以水平飞出，落在了斜坡的处（图中未标出）。若斜坡的倾角为37°，不计空气阻力，运动员运动过程中视为质点，，，。则（ ）
A. 运动员在处速度与斜坡夹角比落在处斜坡与速度的夹角大
B. 、间的距离为75m且是的中点
C. 运动员在处着陆时的速度大小是
D. 运动员在第一次练习时空中轨迹到坡面的最大距离为
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．由平抛运动可知
此时速度方向与水平方向的夹角
可知α角不变，则速度与斜坡的夹角不变，选项A错误；
B．根据
当v1=20m/s时
t1=3s
当v2=10m/s时
t2=1.5s
即C点不是AB的中点，选项B错误；
C．运动员在处着陆时的速度大小是
选项C错误；
D．运动员在第一次练习时空中轨迹到坡面最大距离为
选项D正确。
故选D。
7. 如果物体所受的合外力为零，则（ ）
A. 物体的动量为零 B. 物体所受的冲量不为零
C. 物体速度的增量不为零 D. 物体动量的增量为零
【答案】D
【解析】
【详解】
A.物体受到的合外力为零，则物体的速度不再发生变化，但可能有速度，故动量不一定为零，故A错误；
B.因合外力为零，故物体的冲量为零，故B错误；
C.因合外力为零，则物体的速度不再发生变化，故速度的增量为零，故C错误；
D.因速度不变，由
可知物体的动量增量为零，故D正确。
故选D。
8. 赣深高铁将龙川西站到深圳北站的通行时间缩短在1.5个小时内，图为龙川西站。假设此高铁动车启动后沿平直轨道行驶，发动机的功率恒为，且行驶过程中受到的阻力大小恒定。已知动车的质量为，最高行驶速度。则下列说法正确的是（ ）
A. 由题目信息可估算龙川西站到深圳北站的全长为
B. 行驶过程中动车的加速度一直恒定
C. 从启动到速度为的过程中，动车牵引力所做的功为
D. 当动车的速度为时，动车的加速度大小为
【答案】D
【解析】
【详解】A．由题目信息只知道最高时速，无法估计平均速度，故不可估算京张铁路的全长，故A错误；
BD．当动车达到最大速度时，动车受到牵引力等于受到的阻力，行驶过程中动车的加速度一直减小，根据功率和牵引力的关系可知，有P=Fvm，故行驶过程中动车受到的阻力大小为
当动车的速度为时，动车受到的牵引力为F1，则有
根据牛顿第二定律可得
F1-f=ma
联立整理可得
故B错误，D正确；
C．从启动到速度为vm的过程中，对动车利用动能定理，可得
故动车牵引力所做的功为
其中Wf表示该过程中阻力做的功，故C错误；
故选D。
9. 如图，光滑水平面上有两辆小车，用细线相连，中间有一个被压缩的轻弹簧，小车处于静止状态。烧断细线后，由于弹力的作用两小车分别向左、右运动。已知两小车质量之比m1:m2=2:1，下列说法正确的是（）
A. 弹簧弹开后两车速度大小之比为1:2
B. 弹簧弹开后两车动量大小之比为1:2
C. 弹簧弹开过程受到的冲量大小之比为2:1
D. 弹簧弹开过程弹力对做功之比为1:2
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．两车组成的系统动量守恒，系统初动量为零，由动量守恒定律可知，弹簧弹开后系统总动量仍为零，即两车动量大小相等、方向相反，动量之比
故A正确，B错误；
C．两车弹开过程两车受到的合力大小相等、方向相反、力的作用时间相等，小车受到的冲量：I=Ft大小相等，冲量大小之比为1：1，故C错误；
D．由动能定理可知，弹力对小车做功
做功之比
故D正确。
故选AD。
10. 如图所示，一轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，处于自然伸长状态。一个质量为m的小球从弹簧正上方高为h处由静止释放，小球与弹簧接触的一瞬间即粘在一起，不再分开，此后弹簧的最大伸长量为h不计空气阻力和能量损失，重力加速度为g，则（ ）
A. 弹簧的最大压缩量与最大伸长量相等
B. 小球与弹簧接触后下降至最低点过程中，小球重力的功率一直减小
C. 弹簧处于最大伸长量时，弹簧具有的弹性势能为mgh
D. 从最低点到弹簧最大伸长量过程中，小球的重力势能与弹簧弹性势能之和先减小后增大
【答案】CD
【解析】
【详解】A．小球在平衡位置时速度最大，此时mg=kx0即弹簧此时被压缩x0；小球以平衡位置上下振动时，最高点和最低位置关于平衡位置对称，设振幅为A，则弹簧的最大压缩量为A+x0，最大伸长量为A-x0，选项A错误；
B．小球与弹簧接触后下降至最低点过程中，小球的速度先增加后减小，则由P=mgv可知，重力的功率先增加后减小，选项B错误；
C．由能量关系可知，弹簧处于最大伸长量时
即弹簧具有的弹性势能为mgh，选项C正确；
D．从最低点到弹簧最大伸长量过程中，小球的动能、重力势能以及弹簧的弹性势能之和保持不变，小球的动能先增加后减小，则小球的重力势能与弹簧弹性势能之和先减小后增大，选项D正确。
故选CD。
11. 上海磁悬浮列车线路需要转弯地方有三处，其中设计的最大转弯处半径达到8000米，用肉眼看几乎是一条直线，而转弯处最小半径也达到1300米。一个质量50kg的乘客坐在以360km/h速率驶过半径2500米弯道的车厢内，下列说法正确的是（ ）
A. 弯道半径设计特别长可以使乘客在转弯时更舒适
B. 弯道半径设计特别长可以减小转弯时列车倾斜程度
C. 乘客受到来自车厢的力大小约为200N
D. 乘客受到来自车厢的力大小约为540N
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．根据
可知，转弯速度一定的情况下，半径越大，则向心力越小，则弯道半径设计特别长可以使乘客在转弯时更舒适，选项A正确；
B．由牛顿第二定律可知，列车转弯时当列车在规定速度下转弯时满足
则在转弯速度一定时，转弯半径越大，则列车倾斜的角度θ越小，则弯道半径设计特别长可以减小转弯时列车的倾斜程度，选项B正确；
CD．乘客受到的向心力
乘客受到来自车厢的力大小约为
选项C错误，D正确。
故选ABD。
12. 如图所示，光滑水平面上有一倾角为的斜面体，在水平向右的力F的作用下，斜面体和其上一质量为m的物块一起向右运动，加速度与时间的关系为a=kt，其中k为大于0的常量。物块和斜面体之间动摩擦因数为μ，重力加速度为g。时刻，物块和斜面体刚要发生相对运动，此时物块动能为，则（ ）
A. 时刻之后，物块相对于斜面体向下运动
B.
C. 时间内物块受到斜面体作用力的冲量为
D. 若力F大小不变，方向改为水平向左，物块与斜面体开始相对运动时的动能
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．在时刻，物块受重力，垂直于斜面向上的支持力以及沿斜面向上的摩擦力，它们的合力方向与力F一致，若力F继续增大，斜面的加速度将大于物块的加速度，物块相对斜面体向下运动，A正确；
B．设物块所受支持力为N1，摩擦力为f1，将它们沿着水平和竖直方向进行分解，有
，，，
联立以上各式可得
，，
B正确；
C．时间内物块受到重力与斜面体作用力的冲量，由动量定理
由矢量关系可知物块受到斜面体作用力的冲量大于，C错误；
D．若改变力的方向，加速度较大时，则物块会受到沿斜面向下的摩擦力和垂直于斜面向上的支持力，分别设为f2，N2，设在t2时刻，物块和斜面体刚要发生相对运动，将力沿水平和竖直方向进行分解，有
，，
因地面光滑，则力F换方向后加速度依旧满足题干所给关系式，则有
联立以上各式可得
则有
则在t2时刻的速度要大于t1时刻的速度，则有
D正确。
故选ABD。
二、实验题（每空2分，共计14分）
13. 某中学课外小组在研究“平抛物体的运动”的实验中，某同学因为粗心忘记了记录初始点O点，只记录了其中A、B、C三个点的坐标如图所示，则
（1）物体运动的初速度为_______m/s；
（2）物体在B点的速度大小是_______m/s。（g＝10m/s2，若有根号直接保留）
【答案】 ①. 1 ②.
【解析】
【详解】(1)[1]水平方向
所以A、B、C三个点时间间隔相等，在竖直方向上
所以
物体运动初速度为
(2)[2]物体在B点竖直方向的速度大小
物体在B点的速度大小是
14. 某同学用如图1所示的实验装置验证动能定理。实验步骤如下：
①用天平测出小车的质量为，小沙桶的质量为；
②将小车放到带滑轮的木板上，调整木板倾角并轻推小车，使小车恰好做匀速直线运动；
③按图1连接好实验装置，并使弹簧测力计竖直，小车紧靠打点计时器；
④接通电源，释放小车，打出纸带并记录好弹簧测力计的示数；
⑤重复以上实验多次，最后选取一条清晰的纸带如图2所示。
根据上述实验结果，回答下列问题：
（1）图2中的A、、、、、为连续的六个计数点，相邻的两个计数点间还有4个点未标出，电源频率为，则打点计时器打下点时小车的速度______，打点计时器打下点时小车的速度为______。（保留2位有效数字）
（2）实验记录弹簧测力计的示数为，取纸带段进行研究，则细线拉力对小车做的功为______J，小车动能的增量为______J，则说明本次验证实验是______（填“成功”或“失败”）的。（前两空保留2位有效数字）
【答案】 ①. ②. ③. ④. ⑤. 成功
【解析】
【分析】
【详解】（1）[1][2]由于B为AC的中间时刻，因此打B点的速度为AC段的平均速度，可得
同理，打E点的速度为DF段的平均速度
（2）[3]依题意可知，细绳拉力对小车做的功
[4]小车动能的变化量
[5]说明在误差允许的范围内，合外力做的功等于系统增加的动能，因此本次验证实验是成功的。
三、解答题（共计38分）
15. 从某高度处以15m/s的初速度水平抛出一物体，经时间2s落地，g取10m/s2，求：物体抛出时的高度和物体抛出点与落地点间的水平距离
【答案】
【解析】
【详解】物体抛出时的高度为：y=gt2=×10×22m=20m
抛出点与落地点间的水平距离为：x=v0t=15×2m=30m
16. 如图甲所示，倾角的粗糙斜面固定在水平地面上，质量的物块置于其上。时对物块施加一个平行于斜面向上的拉力，时撤去拉力，斜面足够长，物体运动的部分图如图乙所示，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取，，。求：
（1）物块在第内加速度大小为多少？
（2）物块与斜面间的动摩擦因数为多少？
（3）以地面为零势能面，请分析说明物体在何时具有最大机械能，其大小为多少？
【答案】（1）10m/s2；（2）0.5；（3）520J
【解析】
【详解】（1）根据图像可得物块在第2s内加速度大小为
（2）根据1s时撤去拉力，此时对物块由牛顿第二定律得
解得
（3）根据图像可得在t=1s前物块在力F与摩擦力的作用下，速度一直在增大，做匀加速运动，F与摩擦力的合力对物块一直做正功，物块的机械能一直在增大，所以有当拉力F撤去的瞬间物块机械能最大，即t=1s时刻机械能最大，此时根据图像得物块位移为
得此时物块的机械能为
17. 如图所示，在大型超市的仓库中，要利用皮带运输机将货物由平台D运送到高的平台C上。为了便于运输，仓储员在平台D与皮带间放了一个圆周的光滑轨道，轨道半径，轨道最低点与皮带平滑连接。已知皮带和水平面间的夹角，皮带和货物间的动摩擦因数，运输机的皮带以的速度顺时针匀速运动（皮带和轮子之间不打滑）。现仓储员将质量货物由轨道的a端静止释放，求：
（1）货物到达圆轨道最低点b时对轨道的压力大小。
（2）货物沿皮带向上滑行多远才能相对皮带静止。
（3）皮带将货物由A运送到B需对货物做多少功。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）货物由a到b的过程中，根据机械能守恒有
解得
在b点，重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律有
解得
根据牛顿第三定律得，货物到达圆轨道最低点b时对轨道的压力大小为；
（2）设货物沿皮带向上滑行x时相对皮带静止，货物减速上滑过程中，根据动能定理有
解得
（3）由于，所以货物上滑达到最大速度后，与传送带一起匀速上升，静摩擦力达到最大值，等于滑动摩擦力，故摩擦力大小不变，方向反向。在x位移内皮带对货物做功
货物匀速上升过程的上升高度
在匀速上升阶段，由功能关系得
故皮带对物体做的总功
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