文档内容
2024届新高三开学摸底考试卷（新高考专用）02
物 理
（考试时间：75分钟 试卷满分：100分）
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如
需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上
写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共10小题，。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目
要求，第8~1。题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有
选错或不答的得0分。
1. 中国实验快堆工程（CEFR）已经成功并网发电，这标志着国家“863”计划重大项目目
标的全面实现，中国实验快堆采用钚（ ）作燃料，在堆心燃料钚的外围再生区里放
置不易发生裂变的铀（ ），钚239裂变释放出的快中子，被再生区内的铀238吸收，
铀238转变为铀239，铀239极不稳定，经过衰变，进一步转变为易裂变的钚239，从而实
现核燃料的“增殖”，关于中国实验快堆，下列说法正确的是（ ）
A. 铀239发生衰变转变为钚239，核反应方程为：
B. 铀239经过衰变转变为钚239，质量不变
C. 铀238转变为铀239的核反应方程为：
D. 铀238吸收快中子转变为铀239是核聚变
【答案】C
【解析】
【详解】A．铀239发生衰变转变为钚239，核反应方程为
故A错误；
B．铀239经过衰变转变为钚239，释放能量，质量亏损，故B错误；
CD．铀238转变为铀239的核反应方程为
该核反应方程不是核聚变，故C正确，D错误。
故选C。
2. 2023年1月21日，神舟十五号3名航天员在400km高的空间站向祖国人民送上新春祝
福，空间站的运行轨道可近似看作圆形轨道 I，设地球表面重力加速度为g，地球半径为
1
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司R，椭圆轨道II为载人飞船运行轨道，两轨道相切与A点，下列说法正确的是（ ）
A. 在A点时神舟十五号经过点火加速才能从轨道I进入轨道II
B. 飞船在A点的加速度小于空间站在A点的加速度
C. 空间站在轨道I上的速度小于
D. 轨道I上的神舟十五号飞船想与前方的空间站对接，只需要沿运动方向加速即可
【答案】C
【解析】
【详解】A．载人飞船若要从轨道I进入轨道II，做近心运动，需要在A点减速，故A错误；
B．载人飞船在轨道I上通过A点时受到的万有引力等于在轨道II上运行时通过A时点万
有引力，由牛顿第二定律可知，它们的加速度相等，故B错误；
C．根据万有引力提供向心力有
万有引力等于重力有
可知， 是围绕地球做圆周运动的最大速度，则空间站在轨道I上的速度小于 ，
故C正确；
D．轨道I上的神舟十五号飞船想与前方的空间站对接，需要加速，而加速后轨道半径会变
大，则需要在低轨道上加速才能完成与空间站对接，故D错误。
故选C。
3. 两电荷量分别为Q 和Q 的点电荷分别固定在y轴上的M、N两点。规定无穷远处电势
1 2
为零，电荷连线上各点电势φ随坐标y变化的关系图像如图所示，其中P点电势最高，且
在y轴上MP长度小于PN长度，下列说法正确的是（ ）
2
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司A. Q 带正电，Q 带负电
1 2
B. Q 的电荷量大于Q 的电荷量，且P点场强为零
1 2
C. 将一带负电的点电荷，沿y轴从M点移到N点，电势能先减小后增大
D. 将一点电荷在外力的作用下，沿y轴从P点移到N点的过程中，电场力F逐渐减小
【答案】C
【解析】
【详解】A．从N到P的电势升高，从P到M电势降低，则电场线方向P到N，再从P到
M，则Q 和Q 是同种电荷，一定是负电荷，故A错误；
1 2
B．在P点，φ-y图线切线斜率为零，则P点的电场强度大小为零，说明Q 和Q 两点电荷
1 2
在P点产生的场强大小相等，方向相反，根据点电荷的场强公式
由于MP＜NP，则Q 的电荷量小于Q 的电荷量，故B错误；
1 2
C．将一带负电的点电荷，沿y轴从M点移到N点，电势先升高后降低，所以电势能先减
小后增大，故C正确；
D．在φ-y图线切线斜率为场强的大小，从P点到N点斜率越来越大，故场强越来越大，所
以电荷所受电场力F逐渐增大，故D错误。
故选C。
3. 如图甲，“战绳训练”是当下常见 的健身方式，健身爱好者甩动战绳令其在竖直平面内
形成简谐波。图乙是某次训练中 时刻战绳波形图，绳上质点P的振动图像如图丙所示。
下列说法正确的是（ ）
A. 从 到 ，质点P通过的路程为300cm
B. 该波沿x轴正方向传播
C. 该波的传播速度为20m/s
3
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司D. 若增大抖动的幅度，波速会增大
【答案】A
【解析】
【详解】A．由图乙可知，周期为 ，由于
可知从 到 ，质点P通过的路程为
故A正确；
B．由图乙可知， 时刻质点P沿 轴正方向振动，根据波形平移法可知，该波沿x轴
负方向传播，故B错误；
C．由图甲可知波长为 ，则该波的传播速度为
故C错误；
D．机械波的传播速度只由介质决定，若增大抖动的幅度，波速保持不变，故D错误。
故选A。
4， 如图所示， 是高速公路上不停车电子收费系统的简称。一汽车在平直公路上以
的速度行驶，汽车通过 通道前，以 的加速度减速，当速度减至
后，匀速通过长为 的匀速行驶区间。当车头到达收费站中心线后，再以
的加速度匀加速至 ，汽车从开始减速至回到原行驶速度的过程，下列判断正确的是
（ ）
A. 通过 的最短距离为 B. 通过的最短距离为
C. 所用的最短时间为 D. 所用的最短时间为
【答案】B
【解析】
【详解】CD．汽车通过ETC通道，减速时间
4
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司匀速时间
加速时间
从开始减速到恢复正常行驶过程中的时间
故CD错误；
AB．汽车通过ETC通道，减速位移为
加速位移为
从开始减速到刚好恢复正常行驶过程中经过的位移为
故A错误，B正确。
故选B。
5. 智能手机安装软件后，可利用手机上的传感器测量手机运动的加速度，带塑胶软壳的手
机从一定高度由静止释放，落到地面上，手机传感器记录了手机运动的加速度 a随时间t
变化的关系，如图所示，g为当地的重力加速度。下列说法错误的是（ ）
A. 释放时，手机离地面的高度为
B. 手机第一次与地面碰撞的作用时间为
C. 手机第一次与地面碰撞中所受最大弹力为自身重力的10倍
D. 0至 内图线与横坐标围成的面积中，时间轴下方与上方的面积大小相等
【答案】C
5
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司【解析】
【详解】A．由图可知， 时刻手机开始接触地面，则 内做自由落体运动，释放时，
手机离地面的高度为
故A正确，不满足题意要求；
B．由图可知， 时刻手机开始接触地面， 时刻手机开始离开地面，则手机第一次与地面
碰撞的作用时间为 ，故B正确，不满足题意要求；
C．由图可知， 时刻手机的加速度最大，且方向竖直向上，根据牛顿第二定律可得
可得
手机第一次与地面碰撞中所受最大弹力为自身重力的11倍，故C错误，满足题意要求；
D．由图可知， 时刻手机的加速度最大，此时手机受到地面的弹力最大，手机处于最低
点，手机的速度为零，则 时间内手机的速度变化量为零，根据 图像与横轴围成
的面积表示速度变化量，可知0至 内图线与横坐标围成的面积中，时间轴下方与上方的
面积大小相等，故D正确，不满足题意要求。
故选C。
6. 一位同学自制一简易气温计：向一个空的铝制饮料罐中插入一根内部粗细均匀的透明细
吸管，接口用密封胶密封，在吸管内引入一小段染色的液柱（长度可忽略，在吸管上标注
温度值）。如果不计大气压的变化，即形成了一个简易气温计。已知罐的容积为 ，
吸管有效长度为 ，横截面积为 ，当气温为 时，液柱离管口 ，下
列说法正确的是（ ）
A. 该“气温计”所能测量的最高气温约为 B. 该“气温计”所能测量的最高气
温约为
C. 该“气温计”刻度一定不均匀 D. 如果气压降低了，则测量值将较
真实值偏小
【答案】A
【解析】
6
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司【详解】AB．设该“气温计”所能测量的最高气温为 ，根据盖—吕萨克定律可得
其中
联立解得
则有
故A正确，B错误；
C．根据盖—吕萨克定律可得
则有
又
联立可得
即温度的变化量与距离的变化量成正比，则该“气温计”刻度分布均匀，故C错误；
D．根据题意可知，罐内气体温度越高，体积越大，染色液柱越靠近吸管的右端；如果气
压降低了，则染色液柱稳定时的位置比真实值对应的位置偏右，测量值将较真实值偏大，
故D错误。
故选A。
7. 自行车的发电花鼓可以在骑行时为车灯提供不超过额定值的电能，其原理简化为图
（甲）所示，图中N、S是与摩擦小轮同轴转动的一对磁极，磁极周围固定一个与理想变
压器原线圈相连的矩形线框，变压器的输出端与车灯相连。匀速骑行时，摩擦小轮在车轮
的驱动下带动磁极旋转，变压器输出正弦式交流电。某辆装有发电花鼓的自行车的部分结
构如图（乙）所示，其中大齿轮与踏板相连，半径较小的小齿轮1和半径较大的小齿轮2
7
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司与后轮同轴固定，骑行者可调节变速器使链条挂在不同的小齿轮上，骑行时摩擦小轮与车
轮、车轮与地面均不打滑。下列说法正确的是（ ）
A. 车行速度越快，车灯一定越亮
B. 车行速度越快，交流电的周期一定越大
C. 同样的车行速度，链条挂在小齿轮1上和挂在小齿轮2上，灯泡亮度相同
D. 同样的车行速度，变压器的原线圈匝数越多，车灯越亮
【答案】AC
【解析】
【详解】A．车速越快，线框磁通量变化率大，产生的感应电动势越大，所以车灯越亮，
故A正确；
B．车速越快，磁铁转动越快，交流电周期越小，故B错误；
C．车速相同，磁铁转速相同，产生的感应电动势相同，所以灯泡亮度相同，故C正确；
D．由变压器原、副线圈电压与匝数关系可得
解得车灯电压为
所以原线圈匝数越大，车灯电压越小，灯泡越暗，故D错误。
故选AC。
8. 如图甲，x轴位于粗糙绝缘的水平面上，电荷量为 、 的两个点电荷固定在x轴上
相距 的A、B两点。质量为m、电荷量为q的带负电的小滑块（可视为质点）从
处由静止释放，沿x轴正方向运动，在 处开始反向运动，滑块在不同位置所具有的
电势能 如图乙，P点是图线最低点。滑块与地面间的动摩擦因数为 ，重力加速度为
8
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司g。下列结论正确的是（ ）
A. 两固定点电荷均为正电荷 B.
C. 处电势最低 D. 从 到 ，电势升高
【答案】BD
【解析】
【详解】AC．由乙图知，物块在 处电势能最低，根据公式
可得，在 处电势最高，且物块在次处所受静电力左右平衡，则两固定点电荷均为负
电荷，AC错误；
B．由以上分析知，在 处物块所受静电力左右平衡，则
解得
B正确；
D．从 到 ，静电力对物块做功为 ，此过程对物块用动能定理，有
解得
即 与 处的电势差为
9
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司所以，从 到 ，电势升高 ，D正确。
故选BD。
9. 如图所示，两根等高光滑的 圆弧轨道半径为r、间距为L，轨道的电阻不计。在轨道的
顶端连接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B。现
有一根长度稍大于L、质量为m、电阻也是R的金属棒从轨道的最低位置cd开始，在拉力
作用下以速率 沿轨道向上做匀速圆周运动至ab处，则该过程中（ ）
A. 通过电阻的电流方向为 B. 通过电阻的电荷量为
C. 电阻上产生的热量为 D. 拉力做功为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．由右手定则可知，通过电阻的电流方向为 ，故A错误；
B．金属棒从cd运动到ab过程，由法拉第电磁感应定律可知，平均感应电动势
平均感应电流
流过R的电荷量
故B正确；
C．金属棒做圆周运动转过的圆心角为θ时导体棒切割磁感线产生的感应电动势
回路产生正弦式感应电流，感应电动势的最大值
10
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通过R的电流大小
金属棒从cd到ab过程R上产生的热量
故C错误；
D．由功能关系可知
解得
故D正确。
故选BD。
10. 如图甲所示，浅色倾斜传送带两侧端点间距6m，皮带总长12m，倾角37°。t＝0时，一
质量为1kg的煤块从传送带底部的A点，以10m/s的速度冲上传送带。t＝1s时，传送带开
始沿顺时针方向匀加速转动，A点运动的v－t图像如图乙所示。煤块与传送带间动摩擦因
数为0.5，传送轮和煤块大小均可以忽略（ ， ， ）。
煤块在传送带上运动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 煤块运动至最高点，位移为10m B. 煤块在传送带上运动时间为2s
C. 煤块在传送带上留下的痕迹为12m D. 煤块与传送带间产生的热量为90J
【答案】CD
【解析】
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司【详解】A．煤块从传送带底部开始滑动，根据牛顿第二定律可知
解得
煤块减速为零需要的时间
该过程煤块走过的位移为
由于
煤块减速为零后相对于皮带向下运动，所以煤块煤块运动至最高点，位移为5m，A错误；
B．煤块速度减到零后开始向下运动，根据牛顿第二定律可知
解得
滑块下滑到传送带底端时
解得
煤块在传送带上运动的总时间为
B错误；
C．有图乙可知，皮带的加速度为
煤块沿传送带下滑过程中皮带的位移
皮带的总长度为12m，所以划痕的长度为12m，C正确；
D．煤块相对皮带运动的路程为
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司煤块与传送带间产生的热量为
D正确 。
故选CD。
二、实验题：本题共2小题，共14分。
11. 在研究平抛运动规律时，让小钢球多次从斜槽上的挡板处由静止释放，从轨道末端抛
出，落在水平地面上。某学习小组为了测量小球在轨道上损失的机械能，他们准备了一块
木板，设计了如图所示的实验方案。已知木板的下端放在水平地面上且可以在地面上平移，
木板与水平地面的夹角为45°。
（1）请完善下列实验步骤：
①调整轨道末端沿___________方向；
②轨道末端重垂线的延长线与水平地面的交点记为O点；
③让小球多次从轨道上滚下，平移木板使小球与木板刚好不相碰，此时木板与地面接触点
记为C点；
（2）用刻度尺测量小球在轨道上初位置A时到地面的高度H、小球在轨道末端B时到地面
的高度h、C点到O点距离s，用天平测出小球质量m，已知当地重力加速度为g。若小球
可视为质点，则小球离开B点时的速度为___________，小球在轨道上损失的机械能为
___________；（用题中所给的物理量表示）
（3）实际操作中，木板与水平地面的夹角大于 ，实验者未察觉，那么根据（2）中的
实验结论得到的机械能损失量___________真实值（选填“大于”“小于”或“等于”）。
【答案】 ①. 水平 ②. ③. ④. 大于
【解析】
【详解】（1） ①[1]调整轨道末端沿水平方向；
（2）[2][3]设从B点抛出的小球，经过时间t与板相切，可知此时小球的水平速度和竖直速
度均为v，由几何关系
0
13
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小球在轨道上损失的机械能为
（3）[4]实际操作中，木板与水平地面的夹角为θ，且 ，则表达式变为
可得
当tanθ变大时∆E减小，即根据（2）中的实验结论得到的机械能损失量大于真实值。
12. 取下无人机的一块电池，并拆下“热得快”中的一段粗细均匀的电热丝，小李和同学们
想测量电热丝的电阻率：
（1）图（a）中，E是无人机的电池，MN是他们从“热得快”中拆下的一段粗细均匀的电
热丝，选择适当的电表量程后，他们发现大范围移动滑片P，电压表的示数变化却不明显。
为解决这一问题，他们在讨论后将 的定值电阻接入电路中，那么，选择图
（b）中的电路___________（选填“甲”“乙”或“丙”）可解决这一问题。
（2）他们用改进后的电路进行了实验，同时记录电压表的示数U、电流表的示数I及对应
的PN的长度x，部分实验数据如下：
实 验 次
1 2 3 4 5
数
2.2
3.09 2.92 2.66 1.80
3
0.2
0.10 0.12 0.15 0.25
0
14
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司30.9 24.3 17.7 11.2 7.2
.
12.
41.8 319 22.0 6.3
3
（3）根据表格中的实验数据，在图（c）中补全数据点绘出MN的 图像_____。
（4）已知MN横截面积为 ，可求得MN材料的电阻率 ___________（结果
保留1位有效数字）。
（5）测量MN的电阻率时，电流表内阻对电阻率的测量___________（选填“有“或“没
有”）影响。
（6）根据表格中的实验数据，是否可以求出无人机电池的电动势和内阻？若“可以求”请
简述数据处理方法（不需要计算具体结果），若“不能求”请简述理由_____。
【答案】 ①. 乙 ②. 见解析 ③. ④. 没有 ⑤. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]根据闭合电路欧姆定律有
即
可知电压表的示数变化不明显是由于电源的内阻较小引起的，所以需要将定值电阻接在干
路上，将定值电阻与电源看成一个等效电阻，从而增大等效内阻的测量值，使电压表示数
变化明显，故选图乙。
（3）[2]根据表格中的实验数据，在图（c）中补全数据点，作出 图像如图所示
15
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司（4）[3]根据欧姆定律和电阻定律可得
可知 图线的斜率为
解得MN材料的电阻率为
（5）[4]根据
可知 为 图像的纵截距， 对 图线的斜率无影响，故电流表内阻对电阻率
的测量没有影响。
（6）[5]根据闭合电路欧姆定律
取表格其中两组数据，分别为 、 ， ， ，代入方程可得
联立可得无人机电池的电动势和内阻分别为
16
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司三、计算题：本题共3小题，。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只
写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
153 如图所示，某透明材料的横截面是半径为 的半圆， 为直径，O为圆心。P为圆
周上的一点，P到 的距离为 ；透明材料的折射率为 ，底面 用吸光材料涂
黑。入射光平行于 射向圆面上的P点，经两次折射后射出。已知真空中的光速为 ，
求：
（1）出射光线与开始的入射光线间的夹角 ；
（2）光通过透明材料的时间。
【答案】（1）30°；（2）
【解析】
【详解】（1）设光在射入圆面时入射角为i，折射角为α，如图所示
由几何关系可得
解得
由折射定律
17
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司射出圆面时，入射角为β，折射角为r，有
由几何关系可得
解得
由几何关系可得
（2）设光在透明材料中通过的距离为l，由几何关系可得
光在透明材料中的速度为
光通过透明材料的时间
14. 如图所示为一种粒子约束装置，横截面abcd是边长为L的正方形，将装置分成左右两
部分。左侧是宽度为 的匀强电场区域，电场方向竖直向下；右侧是长为x（x未知）的长
方体匀强磁场区域，磁场方向水平向右，长方体右侧面efgh内有一个光屏。粒子源射出一
个电荷量为 、质量为m的粒子，以速度 从pq中点水平射入匀强电场区域，恰好从图
中abcd面的中心O点进入长方体区域，粒子在右侧磁场内运动过程中，到达光屏之前恰好
未离开长方体区域，粒子重力不计。
（1）求粒子到达O点时的速度大小v和左侧区域中的电场强度大小E；
（2）若粒子打在光屏上Q点时 速的度恰好和经过O点时的速度相同，求磁感应强度大小
B和OQ两点间距离x；
（3）若将光屏移至和点距离 ，求粒子打到光屏上的位置到O点的距离l。
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司【答案】（1） ， ；（2） ， （ 、2、
3…）；（3）
【解析】
【详解】（1）由题意可知粒子在匀强电场区域做类平抛运动，分解O点速度如图所示
联立得
（2）粒子在磁场中做等螺距螺旋线运动，粒子在水平方向以大小为 的速度做匀速运动，
在竖直平面内以 的速率做匀速圆周运动，粒子做圆周运动
19
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司又由题意恰好不出立方体得
可得
粒子做圆周运动的周期
联立得
由题目条件可知
（ 、2、3…）
得
（ 、2、3…）
（3）粒子沿水平方向做匀速直线运动，由
得在右侧区域运动时间
由几何关系可得原点O到光屏上落点的距离为
15. 某过山车模型轨道如图甲所示， 为半径分别为 的圆形轨道，它们在最低
点分别与两侧平直轨道顺滑连接，不计轨道各部分摩擦及空气阻力，小车的长度 远小于
圆形轨道半径 ，各游戏车分别编号为1、2、3…n，质量均为 ，圆形轨道 最高
点 处有一压力传感器。让小车1从右侧轨道不同高度处从静止滑下，压力传感器的示数
随高度 变化，作出 关系如图乙所示。
（1）根据图乙信息，分析小车1质量 及圆形轨道 半径 ；
20
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司（2）在水平轨道 区间（不包含A和E两处），自由停放有编号为2、3…n的小车，让
1号车从 高处由静止滑下达到水平轨道后依次与各小车发生碰撞，各车两端均装有
挂钩，碰后便连接不再脱钩，求在作用过程中，第 辆车受到合力的冲量及合力对它做的
功。
（3）轨道 半径为 ，每辆车长度为 ，且 ，要使它们都能安全通过
轨道 ，则1车至少从多大高度滑下？
【 答 案 】 （ 1 ） ， ； （ 2 ） ， ； （ 3 ）
【解析】
【详解】（1）从静止释放到C点的过程，对小车1，由动能定理有
在C点，对小车1，由牛顿第二定律有
解得
对照F-h图像可得
（2）由题意，在C点对小车1由牛顿第二定律有
C点到A点过程，对小车1，由动能定理有
21
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对第n辆小车，由动量定理有
由动能定理有
联立解得
（3）小车1下滑到A点，由机械能守恒有
在圆O 最高点，取微元 作为研究对象，由牛顿第二定律有
2
对第n辆车由机械能守恒有
联立解得
22
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