（卷面分值：100分，考試時(shí)間：75分鐘）
一、選擇題（本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1-7題只有一項(xiàng)符合題目要求，每小題4分；第8-10題有多項(xiàng)符合題目要求。 全部選對(duì)的得6分，選不全的得3分，有選錯(cuò)或不答的得0分。）
1. 對(duì)研究對(duì)象或研究過(guò)程建立理想化模型，突出問(wèn)題的主要方面忽略次要因素從而有效地解決問(wèn)題，是物理學(xué)研究的常用方法。下列各組均屬于理想化模型的是（ ）
A. 質(zhì)點(diǎn)、點(diǎn)電荷B. 點(diǎn)電荷、元電荷
C. 元電荷、重心D. 質(zhì)點(diǎn)、重心
【答案】A
【解析】
【詳解】質(zhì)點(diǎn)是忽略大小、體積、形狀而有質(zhì)量的點(diǎn)，點(diǎn)電荷是本身大小比相互之間的距離小得多的帶電體，點(diǎn)電荷、質(zhì)點(diǎn)都是實(shí)際不存在的理想化模型，元電荷是最小的電荷量，重心是重力在物體上的等效作用點(diǎn)，不是理想化模型。
故選A。
2. 如圖是有兩個(gè)量程的電壓表，當(dāng)使用a、b兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)，量程為0～10 V，當(dāng)使用a、c兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)，量程為0～100 V．已知電流表的內(nèi)阻Rg為500 Ω，滿(mǎn)偏電流Ig為1 mA，則電阻R1、R2的值( )
A. 9500Ω；90000Ω
B. 90000Ω；9500Ω
C. 9500Ω；9000Ω
D. 9000Ω；9500Ω
【答案】A
【解析】
【詳解】由圖示電路圖可知
，
，
代入數(shù)據(jù)解得，
故選A。
3. 一根長(zhǎng)為L(zhǎng)，橫截面積為S的金屬棒，其材料的電阻率為ρ。棒內(nèi)單位體積自由電子數(shù)為n，電子的質(zhì)量為m，電荷量為e。在棒兩端加上恒定的電壓時(shí)，棒內(nèi)產(chǎn)生電流，自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率為v。則金屬棒內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為（ ）
A. B. C. ρnevD.
【答案】C
【解析】
分析】考查電路和電場(chǎng)知識(shí)
【詳解】，I=neSv，，，聯(lián)立得E=ρnev，故選C。
4. 如圖所示，三條平行等間距的虛線(xiàn)表示電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面，電勢(shì)值分別為10V、20V、30V，實(shí)線(xiàn)是一帶電粒子（不計(jì)重力）在該區(qū)域內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b、c是軌跡上的三個(gè)點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 粒子在三點(diǎn)所受的電場(chǎng)力相等
B. 粒子必先過(guò)a，再到b，然后到c
C. 粒子在三點(diǎn)的電勢(shì)能大小關(guān)系為
D. 粒子在三點(diǎn)的機(jī)械能必定相等
【答案】A
【解析】
【詳解】A．因?yàn)楸硎救齻€(gè)等勢(shì)面的三條虛線(xiàn)是平行等間距的，且相鄰兩等勢(shì)面電勢(shì)差相等，由此可判斷電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)，所以粒子在三點(diǎn)所受的電場(chǎng)力相等，故A正確；
B．由于粒子受力情況始終相同，所以粒子既可以是沿abc路徑運(yùn)動(dòng)，也可以沿cba路徑運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；
C．根據(jù)沿電場(chǎng)線(xiàn)方向電勢(shì)降低可知電場(chǎng)強(qiáng)度方向向上，而粒子所受電場(chǎng)力方向指向軌跡凹側(cè)，即向下，所以粒子帶負(fù)電，易知三點(diǎn)的電勢(shì)高低關(guān)系為
根據(jù)
可知粒子在三點(diǎn)的電勢(shì)能大小關(guān)系為
故C錯(cuò)誤；
D．在不計(jì)重力的情況下，粒子的機(jī)械能即粒子的動(dòng)能，根據(jù)能量守恒定律可知粒子的動(dòng)能和電勢(shì)能之和保持不變，所以粒子在三點(diǎn)的機(jī)械能必定不相等，故D錯(cuò)誤。
故選A。
5. 某橫波在介質(zhì)中沿x軸傳播，圖甲為時(shí)的波形圖，圖乙為P點(diǎn)（處的質(zhì)點(diǎn)）的振動(dòng)圖像，那么下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ）
A. 該波向左傳播，波速為
B. 質(zhì)點(diǎn)L與質(zhì)點(diǎn)N的運(yùn)動(dòng)方向總相反
C. 時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P處于平衡位置，并正在往y軸正方向運(yùn)動(dòng)
D. 若該波波長(zhǎng)越大，則越容易發(fā)生明顯的衍射
【答案】C
【解析】
【詳解】A．由圖乙可知，0.75s時(shí)P點(diǎn)向y軸的負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，該波的周期T為2s，則由圖甲可知，該波向左傳播，該波的波長(zhǎng)為4m，則該波的波速為
故A正確；
B．由圖甲可知質(zhì)點(diǎn)L與質(zhì)點(diǎn)N的平衡位置距離恰好半個(gè)波長(zhǎng)，則質(zhì)點(diǎn)L與質(zhì)點(diǎn)N的運(yùn)動(dòng)方向總相反，故B正確；
C．由圖乙可知，時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P處于平衡位置，并正在往y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；
D．波的波長(zhǎng)越大，越容易發(fā)生明顯的衍射，故D正確。
本題選錯(cuò)誤的，故選C。
6. 如圖甲所示，傾角為30°的足夠長(zhǎng)的光滑斜面上，有一質(zhì)量m=0.8kg的物體受到平行斜面向上的力F作用，其大小F隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示，t = 0時(shí)刻物體速度為零，重力加速度， 下列說(shuō)法中正確的是（ ）
A. 0～1s時(shí)間內(nèi)物體的加速度最大
B. 第2s末物體速度不為零
C. 2～3s時(shí)間內(nèi)物體做向下勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
D. 第3s末物體回到了原來(lái)的出發(fā)點(diǎn)
【答案】C
【解析】
【詳解】對(duì)物體受力分析，可知其受重力、支持力和拉力，將重力沿垂直斜面方向和平行與斜面方向正交分解，平行與斜面方向分力為，分階段討論物體的運(yùn)動(dòng)情況：
①0到1s內(nèi)，合力為
沿斜面向上，根據(jù)牛頓第二定律，得加速度為
1s末速度為
②1s到2s內(nèi)，合力為
根據(jù)牛頓第二定律，得加速度為
2s末速度
③2s到3s內(nèi)，合力為
根據(jù)牛頓第二定律，得加速度為
3s末速度為
故2s到3s加速度最大，第2s末物體的速度為零，2～3s時(shí)間內(nèi)物體做向下勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，故選C。
7. 交警使用的某型號(hào)酒精測(cè)試儀如圖甲所示，其工作原理如圖乙所示，傳感器電阻R的阻值隨氣體中酒精濃度的增大而減小，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，電路中的電表均為理想電表。當(dāng)一位酒駕駕駛員對(duì)著測(cè)試儀吹氣時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是（ ）
A. 電壓表的示數(shù)變大，電流表的示數(shù)變小
B. 電壓表的示數(shù)變小，電流表的示數(shù)變小
C. 酒精氣體濃度越大，的功率越小
D. 電壓表示數(shù)變化量與電流表示數(shù)變化量的絕對(duì)值之比保持不變
【答案】D
【解析】
【詳解】AB．當(dāng)一位酒駕駕駛員對(duì)著測(cè)試儀吹氣時(shí)，傳感器的電阻R減小，電路的總電阻減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律
可知總電流變大，電流表的示數(shù)變大，電阻R0以及內(nèi)阻r上的電壓變大，則R上的電壓減小，可知電壓表示數(shù)變小，故AB錯(cuò)誤；
C．的功率為
酒精氣體濃度越大，電阻R越小，電流總電流I越大，的功率越大，故C錯(cuò)誤；
D．根據(jù)閉合回路歐姆定律可知電壓表示數(shù)為
電壓表示數(shù)變化量與電流表示數(shù)變化量的絕對(duì)值之比為
即電壓表示數(shù)變化量與電流表示數(shù)變化量的絕對(duì)值之比保持不變，故D正確。
故選D。
8. 如圖所示，Q1、Q2是兩個(gè)電荷量絕對(duì)值相等的點(diǎn)電荷，O點(diǎn)為它們連線(xiàn)的中點(diǎn)，M、N為連線(xiàn)中垂線(xiàn)上的兩點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 若Q1、Q2均帶正電，則在中垂線(xiàn)上，EO ≠0
B. 若Q1帶正電、Q2帶負(fù)電，則在中垂線(xiàn)上，EO最大
C. 若Q1帶正電、Q2帶負(fù)電，則EM>EN，
D. 若Q1、Q2均帶正電，則EM>EN，
【答案】BC
【解析】
【詳解】AD．若Q1、Q2均帶正電，兩個(gè)點(diǎn)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)等大反向，因此合場(chǎng)強(qiáng)EO =0，而在中垂線(xiàn)上無(wú)窮遠(yuǎn)處，合場(chǎng)強(qiáng)也為零，因此在中垂線(xiàn)上，從O點(diǎn)向無(wú)窮遠(yuǎn)處，場(chǎng)強(qiáng)先增大后減小，而電勢(shì)逐漸降低，因此無(wú)法知道EM、EN的大小關(guān)系，但，AD錯(cuò)誤；
BC．若Q1帶正電、Q2帶負(fù)電，在中垂面上，距離O點(diǎn)越遠(yuǎn)，兩個(gè)電荷產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)越小，而且兩個(gè)分場(chǎng)強(qiáng)夾角越大，因此合場(chǎng)強(qiáng)越小，故O點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)最大，且中垂面為等勢(shì)面，電勢(shì)相等，BC正確。
故選BC。
9. 電源、開(kāi)關(guān)、平行板電容器連成如圖所示電路，上極板接地。閉合開(kāi)關(guān)S，電源對(duì)電容器充電后，電容器帶電量為Q，兩極板間電壓為U，板間電場(chǎng)強(qiáng)度大小為，電容器中的P點(diǎn)電勢(shì)為，則下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 若將上板下移少許，Q增大，U不變，變大，變大
B. 若將上板下移少許，Q不變，U減小，減小，變小
C. 若斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，將上板下移少許，Q增大，U不變，增大，變小
D. 若斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，將上板下移少許，Q不變，U減小，不變，變大
【答案】AD
【解析】
【詳解】AB．閉合開(kāi)關(guān)S，則極板間電壓U不變，若將上板下移少許，即減小極板間距d，由
可知電容器的電容C增大，根據(jù)
可知Q增大，根據(jù)
可知變大，P點(diǎn)電勢(shì)為為負(fù)值，設(shè)P點(diǎn)到下板的距離為x，則
由于x不變，增大，U不變，則變大，故A正確，B錯(cuò)誤；
CD．?dāng)嚅_(kāi)電源后電容器帶電量Q不變，若將上板下移少許，即減小極板間距d，由
可知電容器的電容C增大，根據(jù)
可知U減小，而
將三式聯(lián)合可得
可知不變，P點(diǎn)電勢(shì)為為負(fù)值，設(shè)P點(diǎn)到下板的距離為x，則
由于x和不變，而減小，則變大，故C錯(cuò)誤，D正確。
故選AD。
10. 如圖所示，a、b、c、d是某勻強(qiáng)電場(chǎng)中的四個(gè)點(diǎn)，它們正好是一個(gè)矩形的四個(gè)頂點(diǎn)，ab＝cd＝L，ad＝bc＝2L，電場(chǎng)線(xiàn)與矩形所在平面平行. 已知φa＝20V，φb＝24V，φd＝12V．一個(gè)質(zhì)子從b點(diǎn)以υ0的速度射入此電場(chǎng)，入射方向與bc成45°，一段時(shí)間后經(jīng)過(guò)c點(diǎn)．不計(jì)質(zhì)子的重力．下列判斷正確的是( )
A. 從b運(yùn)動(dòng)到c所用的時(shí)間為
B. 場(chǎng)強(qiáng)的方向由b指向d
C. c點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)電勢(shì)
D. 質(zhì)子從b運(yùn)動(dòng)到c，電場(chǎng)力做功為8 eV
【答案】AD
【解析】
【詳解】根據(jù)題意，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，沿著電場(chǎng)線(xiàn)方向每前進(jìn)相同的距離，電勢(shì)變化相等，可以做出如下圖所示的等勢(shì)線(xiàn)
A、從圖中可以得到電場(chǎng)線(xiàn)沿b方向，質(zhì)子從b運(yùn)動(dòng)到c做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，初速度方向的位移大小為 ，則初速度方向運(yùn)動(dòng)時(shí)間為 ，故A正確．
B、電場(chǎng)線(xiàn)與等勢(shì)線(xiàn)相互垂直，根據(jù)圖中所畫(huà)的等勢(shì)線(xiàn)可以畫(huà)出與之想垂直的電場(chǎng)線(xiàn)，知，電場(chǎng)線(xiàn)應(yīng)該由b指向，故B錯(cuò)誤；
C、根據(jù)圖示知道：c點(diǎn)電勢(shì)低于a點(diǎn)電勢(shì)，故C錯(cuò)誤；
D、根據(jù)，質(zhì)子從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為 ,故D正確；
綜上所述本題正確答案為AD
二、實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，共18分）
11. 實(shí)驗(yàn)課中，同學(xué)們用單擺測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，?shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。
（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程有兩組同學(xué)分別用了圖2、圖3的兩種不同方式懸掛小鋼球，你認(rèn)為_(kāi)_____（選填“圖2”或“圖3”）懸掛方式較好。
（2）在實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用主尺最小分度為1mm，游標(biāo)尺上有20個(gè)分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量金屬球的直徑，結(jié)果如圖4所示，讀出小球直徑為_(kāi)_____cm；
（3）實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)測(cè)量5種不同擺長(zhǎng)與單擺的振動(dòng)周期的對(duì)應(yīng)情況，并將記錄的結(jié)果描繪在如圖5所示的坐標(biāo)系中，圖中各坐標(biāo)點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)中5種不同擺長(zhǎng)的情況。畫(huà)出該同學(xué)記錄的圖線(xiàn)______。由圖象可知重力加速度g=______。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）
（4）實(shí)驗(yàn)中，三位同學(xué)作出的圖線(xiàn)分別如圖6中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都過(guò)原點(diǎn)，圖線(xiàn)b對(duì)應(yīng)的g值最接近當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹?。則相對(duì)于圖線(xiàn)a和c，下列分析正確的是______（填選項(xiàng)前的字母）。
A．出現(xiàn)圖線(xiàn)a的原因可能是誤將懸點(diǎn)到小球下端的距離記為擺長(zhǎng)L
B．出現(xiàn)圖線(xiàn)c的原因可能是誤將49次全振動(dòng)記為50次
C．圖線(xiàn)c對(duì)應(yīng)的g值小于圖線(xiàn)b對(duì)應(yīng)的g值
【答案】 ①. 圖3 ②. 2.240 ③. 見(jiàn)解析 ④. 9.87 ⑤. B
【解析】
【詳解】（1）[1]圖2所示的懸點(diǎn)在擺球擺動(dòng)過(guò)程中會(huì)發(fā)生松動(dòng)，使擺長(zhǎng)發(fā)生變化，造成比較大的誤差，圖3所示的懸點(diǎn)相對(duì)圖2牢固許多，擺長(zhǎng)在誤差允許范圍內(nèi)可視為不變，故選圖3。
（2）[2]小球直徑為
（3）[3]剔除掉誤差相對(duì)比較大的點(diǎn)4，將剩余的點(diǎn)用一條直線(xiàn)擬合，如圖所示。
[4]根據(jù)單擺周期公式
可得
則圖像的斜率為
解得
（4）[4]A．圖線(xiàn)a有縱截距，即L為零時(shí)T不為零，說(shuō)明所測(cè)擺長(zhǎng)相對(duì)實(shí)際值偏小，而誤將懸點(diǎn)到小球下端的距離記為擺長(zhǎng)L會(huì)造成所測(cè)擺長(zhǎng)較實(shí)際值偏大，故A錯(cuò)誤；
BC．由前面分析可知圖像斜率k與g成反比，所以圖線(xiàn)c的斜率小于圖線(xiàn)b的斜率說(shuō)明圖線(xiàn)c對(duì)應(yīng)的g值大于圖線(xiàn)b對(duì)應(yīng)的g值，而誤將49次全振動(dòng)記為50次，導(dǎo)致所測(cè)周期較實(shí)際值偏小，則所測(cè)g值應(yīng)較實(shí)際值偏大，所以出現(xiàn)圖線(xiàn)c的原因可能是誤將49次全振動(dòng)記為50次，故B正確，C錯(cuò)誤。
故選B。
12. 某同學(xué)在進(jìn)行“測(cè)定金屬絲的電阻率”實(shí)驗(yàn)。
（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，測(cè)量結(jié)果如圖所示，則該金屬絲的直徑為d=_________；
（2）測(cè)得接入電路的金屬絲的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，已知其電阻大約為20。在用伏安法測(cè)其電阻時(shí)，除必選電源E（電動(dòng)勢(shì)1.5V，內(nèi)阻很?。?、導(dǎo)線(xiàn)、開(kāi)關(guān)S外，還有下列器材供選擇：
電流表（量程100mA，內(nèi)阻約）
電流表（量程0.6A，內(nèi)阻約）
電壓表（量程3V，內(nèi)阻約）
電壓表（量程1.5V，內(nèi)阻約）
滑動(dòng)變阻器（范圍）
滑動(dòng)變阻器（范圍）
為了使測(cè)量值較準(zhǔn)確并且電壓從零開(kāi)始連續(xù)可調(diào)，電流表應(yīng)選_________，電壓表應(yīng)選_________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選_________（填字母代號(hào)）。并將設(shè)計(jì)好的測(cè)量電路原理圖畫(huà)在虛框內(nèi)（ ）；
（3）若電壓表、電流表讀數(shù)用U、I表示，用上述測(cè)得的物理量計(jì)算金屬絲的電阻率的表達(dá)式為_(kāi)________（用U、d、I、L表示）。
【答案】 ① 0.900 ②. ③. ④. ⑤. ⑥.
【解析】
【詳解】（1）[1]根據(jù)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)可得，該金屬絲的直徑為
（2）[2][3][4]電源電動(dòng)勢(shì)為1.5V，則應(yīng)選用量程為1.5V的電壓表，即電壓表應(yīng)選V2，電路中的最大電流約為
則為了測(cè)量的讀數(shù)誤差小，應(yīng)選量程為100mA的電流表，即電流表應(yīng)選A1，為了便于調(diào)節(jié)電路中的電流和電壓，則滑動(dòng)變阻器應(yīng)選。
[5]待測(cè)金屬絲電阻大約為20遠(yuǎn)小于電壓表的內(nèi)阻20，則選用電流表外接法測(cè)量的相對(duì)誤差較小，實(shí)驗(yàn)為了測(cè)盡可能多的數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器可選用分壓式接法，所得電路原理圖如下圖所示
（3）[6]根據(jù)電阻定律可得
又
金屬絲的橫截面為
聯(lián)立可得，金屬絲的電阻率為
三、計(jì)算題（本題共3小題，共36分。解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、公式、方程式和重要的演算步驟，只寫(xiě)出結(jié)果不得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須寫(xiě)出明確的數(shù)值和單位）
13. 如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)，電源內(nèi)阻不計(jì)。定值電阻。求：
（1）在ab之間接一個(gè)電容器，閉合開(kāi)關(guān)S電路穩(wěn)定后電容器上所帶的電量；
（2）在ab之間接一個(gè)內(nèi)阻的電壓表示數(shù)。

【答案】（1）；（2）
【解析】
【詳解】（1）電流為
ab之間電勢(shì)差為
又
聯(lián)解得
（2）R2與電壓表并聯(lián)的電阻為
干路電流為
電壓表示數(shù)為
聯(lián)解得
14. 如圖所示是一列沿x軸方向傳播的機(jī)械波圖像，實(shí)線(xiàn)是t1=0時(shí)刻的波形，虛線(xiàn)是t2=1s時(shí)刻的波形，求：
（1）該列波的周期和波速；
（2）若波速為11m/s，其傳播方向如何？從t1時(shí)刻起質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)至波谷位置的最短時(shí)間是多少？
【答案】（1）見(jiàn)解析；（2）沿x軸負(fù)方向，
【解析】
【分析】
【詳解】（1）由圖像知，波長(zhǎng)，，若波沿x軸正方向傳播，在內(nèi)傳播距離表達(dá)式為
（n=1，2，3，…）
則有
（n=1，2，3，…）
解得
（n=1，2，3，…）
波速為
（n=1，2，3，…）
若波沿x軸負(fù)方向傳播，在內(nèi)傳播距離表達(dá)式為
（n=1，2，3，…）
則有
（n=1，2，3，…）
解得
（n=1，2，3，…）
波速為
（n=1，2，3，…）
（2）若波速為，由可知
所以波沿x軸負(fù)方向傳播，且
時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P沿y軸負(fù)方向振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)至波谷位置的最短時(shí)間為
15. 如圖所示，BCDG是光滑絕緣的圓形軌道，位于豎直平面內(nèi)，軌道半徑為R，下端與水平絕緣軌道在B點(diǎn)平滑連接，整個(gè)軌道處在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶電量為的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）置于水平軌道上，滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，重力加速度為g，。
（1）若滑塊從水平軌道上距離B點(diǎn)的A點(diǎn)由靜止釋放，求滑塊到達(dá)B點(diǎn)的速度；
（2）在（1）的情況下，求滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力；
（3）改變s的大小，使滑塊恰好始終沿軌道滑行，且從G點(diǎn)飛出軌道，求滑塊在圓軌道上滑行過(guò)程中的最小速度大?。?br>（4）改變s的大小，為了使小滑塊不脫離圓弧軌道，求AB初始距離s的取值范圍。
【答案】（1）；（2），方向豎直向下；（3）；（4）或
【解析】
【詳解】（1）從A點(diǎn)到B，根據(jù)動(dòng)能定理可得
解得
（2）由牛頓第二定律得
由牛頓第三定律得
解得
方向豎直向下。
（3）滑塊恰好始終沿軌道BCDG滑行，則滑至圓弧軌道D、G間等效最高點(diǎn)時(shí)，由電場(chǎng)力和重力的合力提供向心力，此時(shí)的速度最小，G與豎直方向夾角的正切值為
解得
令，則
解得
（4）滑塊不離開(kāi)軌道有兩種可能，一種是最高到I點(diǎn)（等效重力場(chǎng)中圓心等高處），另一種是恰好通過(guò)H點(diǎn)（等效最高點(diǎn)）。
①如果最高到I點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)能定理，有
解得
②如果在等效場(chǎng)中最高到H點(diǎn)，則根據(jù)動(dòng)能定理，有
聯(lián)立解得
故使滑塊沿圓弧軌道滑行時(shí)不脫離圓弧軌道的s的取值范圍為

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