江苏省启东中学2019届高三物理上学期第一次月考试题（含解析）.doc

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1、- 1 -江苏省启东中学 2019 届高三上学期第一次月考物理试题一、选择题1.竹蜻蜓是我国古代发明的一种儿童玩具，人们根据竹蜻蜓的原理设计了直升机的螺旋桨.如图所示，一小孩搓动质量为 20g 的竹蜻蜓，松开后竹蜻蜓能上升到二层楼房顶处.搓动过程中手对竹蜻蜓做的功可能是( )A. 0.2JB. 0.6JC. 1.0JD. 2.5J【答案】D【解析】【详解】竹蜻蜓在上升到最高点的过程中，动能转化为重力势能和内能，一般每层楼房的高度为 3m，二层也就是 6m，所以重力势能的增加量为 ，则在搓动过程中手对竹蜻蜓做的功要大于 1.2J，ABC 选项错误，D 项正确。故本题选 D。2.“天宫、蛟龙、天眼

2、、悟空、墨子”等重大科技成果写进十九大报告，航天科技成果丰硕，天宫二号在离地面 393km 的圆形轨道上飞行，慧眼空间科学卫星在离地面 550km 的圆形轨道上飞行.若天宫二号与慧眼卫星的质量相同，环绕地球运行均可视为匀速圆周运动，则( )A. 慧眼卫星运行时向心加速度比天宫二号小B. 慧眼卫星运行的周期比天宫二号小C. 慧眼卫星运行时机械能比天宫二号小D. 慧眼卫星运行时速度比天宫二号大【答案】A【解析】【详解】根据 可得： ，则慧眼卫星运行时向心加速度比天宫二- 2 -号小，选项 A 正确；由 可知，慧眼卫星运行的周期比天宫二号大，选项 B 错误；根据 可知慧眼卫星运行时速度比天宫二号小，

3、选项 D 错误；因两卫星质量相同，慧眼卫星高度大，则发射需要的能量较大，在轨道上的机械能较大，选项 C 错误；故选 A.3.光滑平面上一运动质点以速度 v 通过原点 O， v 与 x 轴正方向成 角(如图)，与此同时对质点加上沿 x 轴正方向的恒力 Fx和沿 y 轴正方向的恒力 Fy，则( )A. 因为有 Fx，质点一定做曲线运动B. 如果 FyFx，质点向 y 轴一侧做曲线运动C. 质点不可能做直线运动D. 如果 FxFycot ，质点向 x 轴一侧做曲线运动【答案】D【解析】【详解】若 Fx=Fycot，则合力方向与速度方向在同一条直线上，物体做直线运动；选项 AC错误；若 FxF yco

4、t，则合力方向与速度方向不在同一条直线上，合力偏向于速度方向下侧，则质点向 x 轴一侧做曲线运动，选项 B 错误；若 FxFycot，则合力方向与速度方向不在同一条直线上，合力偏向于速度方向下侧，质点向 x 轴一侧做曲线运动。故 D 正确，ABC 错误。故选 D。【点睛】解决本题的关键掌握物体做直线运动还是曲线运动的条件，若合力的方向与速度方向在同一条直线上，物体做直线运动，若合力的方向与速度的方向不在同一条直线上，物体做曲线运动.- 3 -4.如图所示，倾角为 的光滑斜面固定在水平面，斜面上放有两个质量均为 m 的可视为质点的小物体甲和乙，两小物体之间用一根长为 L 的轻杆相连，乙离斜面底端

5、的高度为 h.甲和乙从静止开始下滑，不计物体与水平面碰撞时的机械能损失，且水平面光滑.在甲、乙从开始下滑到甲进入水平面的过程中( )A. 当甲、乙均在斜面上运动时，乙受三个力作用B. 甲进入水平面的速度大小为C. 全过程中甲的机械能减小了D. 全过程中轻杆对乙做负功【答案】C【解析】【详解】若以甲与乙组成的系统为研究的对象，可知系统受到重力与斜面的支持力，所以加速度的大小为 gsin；以乙为研究的对象，设乙与杆之间的作用力为 F，则：mgsin-F=ma=mgsin，可知，乙与杆之间的作用力为 0，所以乙只受到重力和支持力的作用。故 A错误。以甲、乙组成的系统为研究对象，系统机械能守恒，由机械

6、能守恒定律得：mgh+mg（h+Lsin）= 2mv2，解得两球的速度： ，选项 B 错误。以甲球为研究对象，由动能定理得：mg（h+Lsin）+W= mv2，解得：W=- mgLsin全过程中甲球的机械能减小了 mgLsin ，全过程中轻杆对乙球做功 mgLsin 故 C 正确，D 错误。故选C.【点睛】本题考查了求球的速度、杆做的功等问题，分析清楚物体运动过程，应用机械能守恒定律与动能定理即可正确解题.5.如图甲所示，直线 AB 是某孤立点电荷电场中的一条电场线，一个电子仅在电场力作用下沿该电场线从 A 点运动到 B 点，其电势能随位置变化的关系如图乙所示.设 A、 B 两点的电势分别为

7、A、 B，电子在 A、 B 两点的动能分别为 EkA、 EkB.则关于该孤立点电荷的位置及电势、电子动能大小的说法正确的是( ) - 4 -A. 孤立点电荷带负电，位于 B 点的右侧， A B， EkAEkBB. 孤立点电荷带正电，位于 A 点的左侧， A B， EkAEkBD. 孤立点电荷带负电，位于 A 点的左侧， A B， EkAEkB【答案】A【解析】【详解】由图看出电子从 A 点运动到 B 点，其电势能增加，电场力对电子做负功，所以电子所受的电场力方向从 BA电子带负电，所以电场线的方向从 AB根据顺着电场线的方向电势降低，则知 A B由能量守恒定律判断得知电子的动能减小，即有：E

8、kAE kB。若孤立点电荷带负电，该电荷应位于 B 点的右侧，若孤立点电荷带正电，该电荷应位于 A 点的左侧，故 A 正确，BCD 错误。故选 A。【点睛】解决本题关键掌握电场力做功与电势能变化的关系，掌握电场线方向与电势变化的关系，能熟练运用能量守恒定律判断能量的变化，是常见的问题.6.一半径为 R 的半球面均匀带有正电荷 Q，电荷 Q 在球心 O 处产生的场强大小 ，方向图所示.把半球面分为表面积相等的上、下两部分，如图甲所示，上、下两部分电荷在球心O 处产生电场的场强大小分别为 E1、 E2;把半球面分为表面积相等的左、右两部分，如图乙所示在左右两部分电荷在球心 O 处产生电场的场强大小

9、分别为 E3、 E4则( )A. - 5 -B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】根据点电荷电场强度公式 E=k ，且电荷只分布球的表面，对于图甲，虽表面积相同，但由于间距的不同，则上、下两部分电荷在球心 O 处产生电场的场强大小关系为 ElE 2；因电荷 Q 在球心 O 处产生物的场强大小 E0= ，则 E1 ；对于图乙，半球面分为表面积相等的左、右两部分，是由于左右两个半个球壳在同一点产生的场强大小相等，则根据电场的叠加可知：左侧部分在 O 点产生的场强与右侧电荷在 O 点产生的场强大小相等，即 E3=E4 由于方向不共线，由合成法则可知，E 3 ；故 C 正确，ABD 错误；故选

10、C。【点睛】考查点电荷的电场强度的应用，知道电荷的分布，掌握矢量的叠加法则，对于此题采用“反证法”来区别选项的正误是很巧妙的，注意总结应用.7.如图所示，一小铁球用细线悬挂于天花板上，静止时线垂在桌边缘，悬线穿过一光盘的中间小孔.手推光盘沿桌边以速度 v 匀速运动，当光盘由图中 A 位置运动到 B 位置过程中，当悬线与竖直方向夹角为 ，此时铁球( )A. 竖直方向速度大小为 vcosB. 竖直方向速度大小为 vsinC. 速度大小为 vtanD. 速度大小为- 6 -【答案】BD【解析】【详解】由题意可知，线与光盘交点参与两个运动，一是逆着线的方向运动，二是垂直线的方向运动，则合运动的速度大小

11、为 v，由数学三角函数关系，则有：v 线 =vsin；而线的速度的大小，即为小球上升的速度大小，故 B 正确，A 错误；由上分析可知，球相对于地面速度大小为 v= ，故 C 错误 D 正确；故选 BD。8.如图所示，一小球以速度 v0从倾角为 的斜面底端斜向上抛出，落到斜面上的 M 点且速度水平向右.现将该小球以 2v0的速度从斜面底端朝同样方向抛出，落在斜面上的 N 点.下列说法正确的是( )A. 落到 M 和 N 两点时间之比为 1:2B. 落到 M 和 N 两点速度之比为 1:1C. M 和 N 两点距离斜面底端的高度之比为 1:2D. 落到 N 点时速度方向水平向右【答案】AD【解析】

12、【详解】由于落到斜面上 M 点时速度水平向右，故可把质点在空中的运动逆向看成从 M 点向左的平抛运动，设在 M 点的速度大小为 u，把质点在斜面底端的速度 v 分解为水平 u 和竖直vy，由 x=ut，y= gt2，tan 得空中飞行时间 ，v y=2utan，v 和水平方向夹角的正切值 2tan 为定值，即落到 N 点时速度方向水平向右，故 D 正确；，即 v 与 u 成正比，故落到 M 和 N 两点速度之比为 1：2，故 B 错误；- 7 -由 知，落到 M 和 N 两点时间之比为 1：2，故 A 正确；由 y= gt2= ，知 y 和 u2成正比，M 和 N 两点距离斜面底端的高度之比为

13、 1：4，选项 C 错误。故选 AD。【点睛】斜抛运动的上升过程可看作是平抛运动的逆过程，平抛运动的位移偏角与速度偏角的关系为：2tan=tan；同时也要注意由运动的合成与分解的知识，结合分运动的独立性求解.9.如图所示， A、 B 两点固定两个等量异种点电荷+ Q 和- Q， O 点为 AB 连线的中点， OD 是 AB连线的中垂线， BC 与 OD 平行， AO=BO=BC.下列说法正确的是( )A. D 点的场强方向由 D 指向 CB. 将一负电荷由 O 点移到 D 点，电场力做负功C. 将一正电荷由 D 点移到 C 点，正电荷的电势能降低D. -Q 在 O 点和 C 点产生的场强大小相

14、等，方向相互垂直【答案】CD【解析】【详解】D 点在 AB 连线的垂直平分线上，可知 D 点的场强方向平行 AB 水平向右，选项 A 错误；OD 是电势为零的等势线，可知将一负电荷由 O 点移到 D 点，电场力不做功，选项 B 错误；D 点电势高于 C 点，则将一正电荷由 D 点移到 C 点，正电荷的电势能降低，选项 C 正确；- Q距离 O 点和 C 点距离相等，且 OB 垂直 BC，则在 O 点和 C 点产生的场强大小相等，方向相互垂直，选项 D 正确；故选 CD.【点睛】常见电场的电场线分布及等势面的分布要能熟练掌握，并要注意沿电场线的方向电势是降低的，同时要抓住等量异号电荷形成电场的对

15、称性，知道等量异种点电荷连线的中垂线是等势面，场强方向与等势面垂直。10.如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量均为 m 的两个物体 A 和 B，它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为 RA=r， RB=2r，与盘间的动摩擦因数 相同，当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是( )- 8 -A. 此时绳子张力为 3mgB. 此时圆盘的角速度为C. 此时 A 所受摩擦力方向沿半径指向圆外D. 此时烧断绳子， A 仍相对盘静止， B 将做离心运动【答案】ABC【解析】【分析】两物块 A 和 B 随着圆盘转动时，始终与圆盘保持相对静

16、止当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，AB 都到达最大静摩擦力，由牛顿第二定律求出 A、B 两物块与圆盘保持相对静止的最大角速度及绳子的拉力.【详解】两物块 A 和 B 随着圆盘转动时，合外力提供向心力，则 F=m 2r，B 的半径比 A 的半径大，所以 B 所需向心力大，绳子拉力相等，所以当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，B 的静摩擦力方向指向圆心，A 的最大静摩擦力方向指向圆外，有相对圆盘沿半径指向圆内的运动趋势，根据牛顿第二定律得：T-mg=m 2r；T+mg=m 22r；解得：T=3mg， ，故 ABC 正确。此时烧断绳子，A 的最大静摩擦力不足以提供向心力，则A 做离心

17、运动，故 D 错误。故选 ABC。11.如图所示，氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速地飘入电场线水平向右的加速电场 E1，之后进入电场竖直向下的匀强电场 E2发生偏转，最后打在屏上整个装置处于真空中，不计粒子重力及其相互作用，那么( )A. 偏转电场 E2对三种粒子做功一样多B. 三种粒子一定打到屏上的同一位置- 9 -C. 三种粒子运动到屏上所用时间相同D. 三种粒子打到屏上时的速度一样大【答案】AB【解析】试题分析：带电粒子在加速电场中加速，电场力做功 W=E1qd； 由动能定理可知：E1qd= mv2；解得： ；粒子在偏转电场中的时间 ；在偏转电场中的纵向速度纵向位移 ；即位移与比

18、荷无关，与速度无关；则可三种粒子的偏转位移相同，则偏转电场对三种粒子做功一样多；故 A 正确，B 错误；因三粒子由同一点射入偏转电场，且偏转位移相同，故三个粒子打在屏幕上的位置一定相同；因粒子到屏上的时间与横向速度成反比；因加速后的速度大小不同，故三种粒子运动到屏上所用时间不相同；故 C 错误，D正确；故选 AD考点：带电粒子在匀强电场中的运动【名师点睛】此题考查带电粒子在电场中的偏转，要注意偏转中的运动的合成与分解的正确应用；正确列出对应的表达式，根据表达式再去分析速度、位移及电场力的功。视频二、实验题12.探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系.(1)按图所示将实验仪器安装好，

19、同时平衡_，确定方法是轻推小车，由打点计时器打在纸带上的点的均匀程度判断小车是点否做_运动;(2)当小车在两条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为 W0. 当用 4 条、6 条、8条完全相同的橡皮筋并在一起进行第 2 次、第 3 次、第 4 次实验时，橡皮筋对小车做的功记为 2W0、3 W0、4 W0每次实验中由静止弹出的小车获得的最大速度可由打点计时器所打的- 10 -纸带测出.关于该实验，下列说法正确的是（ ）;A.打点计时器可以用直流电源供电，电压为 46VB.实验中使用的若干条橡皮筋的原长可以不相等C.每次实验中应使小车从同一位置由静止弹出D.利用每次测出的小车最大速度 vm和橡

20、皮筋做的功 W， 依次作出 W-vm、 W-vm2、 W-vm3W2-vm W3-vm的图像，得出合力做功与物体速度变化的关系(3)图给出了某次在正确操作情况下打出的纸带，从中截取了测量物体最大速度所用的一段纸带，测得 O 点到 A、 B、 C、 D、 E 各点的距离分别为OA=5.65cm， OB=7.12cm， OC=8.78cm， OD=10.44cm， OE=12.10cm.已知相邻两点打点时间间隔为 0.02s，则小车获得的最大速度 vm=_m/s. 【答案】 (1). 摩擦力； (2). 匀速； (3). CD； (4). 0.83；【解析】【详解】 （1）按图所示将实验仪器安装好

21、，同时平衡摩擦力，确定方法是轻推小车，由打点计时器打在纸带上的点的均匀程度判断小车是点否做匀速运动；（2）电磁打点计时器必须使用交流电源供电，电压为 46V，选项 A 错误；实验中使用的若干条橡皮筋必须要相同，包括原长必须要相等，选项 B 错误；每次实验中应使小车从同一位置由静止弹出，选项 C 正确；利用每次测出的小车最大速度 vm和橡皮筋做的功 W， 依次作出W-vm、 W-vm2、 W-vm3W2-vm W3-vm的图像，得出合力做功与物体速度变化的关系，选项 D 正确；故选 CD.（3）纸带从 C 到 E 部分点迹均匀，则由此求得小车的最大速度为：13.(1)某同学想利用图甲所示装置,验

22、证滑块与钩码组成的系统机械能守恒,该同学认为只要将摩擦力平衡掉就可以了 .你认为该同学的想法_(填“正确”或“不正确”),理由是:_. - 11 -(2)另一同学用一倾斜的固定气垫导轨来验证机械能守恒定律 .如图乙所示,质量为 m1的滑块(带遮光条)放在 A 处,由跨过轻质定滑轮的细绳与质量为 m2的钩码相连,导轨 B 处有一光电门,用 L 表示遮光条的宽度, x 表示 A、 B 两点间的距离, 表示气垫导轨的倾角, g 表示当地重力加速度 .气泵正常工作后,将滑块由 A 点静止释放,运动至 B,测出遮光条经过光电门的时间 t,该过程滑块与钩码组成的系统重力势能的减小量表示为_,动能的增加量表

23、示为_;若系统机械能守恒,则 与 x 的关系式为 =_(用题中已知量表示) . 实验时测得 m1=475 g,m2=55 g,遮光条宽度 L=4 mm,sin = 0.1,改变光电门的位置,滑块每次均从 A 点释放,测量相应的 x 与 t 的值,以 为纵轴, x 为横轴,作出的图象如图丙所示,则根据图象可求得重力加速度 g0为_m/s 2(计算结果保留两位有效数字),若 g0与当地重力加速度 g 近似相等,则可验证系统机械能守恒 .- 12 -【答案】 (1). 不正确 (2). 有摩擦力做功,不满足机械能守恒的条件 (3). (m2-m1sin )gx (4). (m1+m2) (5). (

24、6). 9.4【解析】【详解】(1)机械能守恒的条件只有重力或弹力做功，平衡摩擦力时，是用重力的分力等于摩擦力，但此时系统受到摩擦力，故摩擦力对系统做功，机械能不守恒；故该同学的想法不正确；(2)滑块由 A 到 B 的过程中，系统重力势能的减小量为： EP=m2gx-m1gxsin ；经过光电门时的速度为： ;则动能的增加量为: 或机械能守恒，则有： EP= EK联立解得: ;由上述公式可得，图象中的斜率表示 ;代入数据解得： g=9.4m/s2.【点睛】本题考查验证机械能守恒定律的条件，属于创新型的实验题目，要求能正确分析实验原理，能明确是两物体组成的系统机械能守恒三、计算题14.如图所示，

25、一带电荷量为 q、质量为 m 的小物块处于一倾角为 37的光滑斜面上，当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中，小物块恰好静止.重力加速度取 g，sin 370.6，cos 370.8.求：(1)水平向右电场的电场强度的大小；(2)若将电场强度减小为原来的 ，小物块的加速度是多大；(3)电场强度变化后小物块下滑距离 L 时的动能.- 13 -【答案】 （1） （2）0.3g（3） 【解析】带电物体静止于光滑斜面上恰好静止，且斜面又处于水平匀强电场中，则可根据重力、支持力，又处于平衡，可得电场力方向，再由电荷的电性来确定电场强度方向；当电场强度减半后，物体受力不平衡，产生加速度。借助于电场力由牛顿

26、第二定律可求出加速度大小；选取物体下滑距离为 L 作为过程，利用动能定理来求出动能。解：（1）小物块静止在斜面上，受重力、电场力和斜面支持力，可得电场强度 （2）若电场强度减小为原来 ，则变为可得加速度 。（3）电场强度变化后物块下滑距离 L 时，重力做正功，电场力做负功由动能定理则有：可得动能【点睛】由三力平衡，借助于力的平行四边形定则来确定电场强度方向。当受力不平衡时，由牛顿运动定律来求解。当物体运动涉及电场力、重力做功，注意电场力做功只与沿电场强度方向的位移有关。15.如图所示，两平行金属板 A、 B 长 l8 cm，两板间距离 d8 cm， A 板比 B 板电势高 300 V，即 UA

27、B300 V。一带正电的粒子电量为 q10 10 C，质量为 m10 20 kg，从 R 点沿电场中心线垂直电场线飞入电场，初速度 v0210 6 m/s，粒子飞出平行板电场后经过界面MN、 PS 间的无电场区域后，进入固定在中心线上 O 点的点电荷 Q 形成的电场区域(设界面 PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响)。已知两界面 MN、 PS 相距为 L12 cm，粒子穿过界- 14 -面 PS 后被点电荷 Q 施加的电场力俘获，从而以 O 点为圆心做匀速圆周运动，最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏 EF 上(静电力常量 k910 9 Nm2/C2，粒子重力不计，tan 37 ，tan 53

28、 )。求：(1)粒子穿过界面 MN 时偏离中心线 RO 的距离 h；(2)粒子穿过界面 MN 时的速度 v；(3)粒子穿过界面 PS 时偏离中心线 RO 的距离 Y；【答案】(1)3cm(2) 方向与水平方向成 角斜向下（3）12cm（4） 【解析】【详解】(1)设粒子在两极板间运动时加速度为 a，运动时间为 t，则： t h at2 解得： h 0.03 m3 cm (2)粒子的运动轨迹如图所示设粒子从电场中飞出时沿电场方向的速度为 vy，则：vy at - 15 -解得： vy1.510 6 m/s 所以粒子从电场中飞出时的速度为：v 2.510 6 m/s 设粒子从电场中飞出时的速度方向

29、与水平方向的夹角为 ，则：tan 解得： 37 (3)带电粒子在离开电场后将做匀速直线运动，由相似三角形知识得：解得： Y0.12 m12 cm (4)粒子做匀速圆周运动的半径为：r 0.15 m 又： 解得：| Q|110 8 C 故： Q110 8 C 【点睛】本题考查了求粒子的偏移量、粒子的速度、电荷的电荷量，分析清楚粒子运动过程，应用类平抛运动规律、牛顿第二定律即可正确解题.16.如图所示，一轨道由半径为 2m 的 1/4 竖直圆弧轨道 AB 和长度可调的水平直轨道 BC 在 B点平滑连接而成.现有一质量为 0.2kg 的小球从 A 点无初速释放，经过圆弧上 B 点时，传感器测得轨道所

30、受压力大小为 3.6N，小球经过 BC 段所受的阻力为其重力的 0.2 倍，然后从 C点水平飞离轨道，落到水平地面上的 P 点， P、 C 两点间的高度差为 3.2m.小球运动过程中可视为质点且不计空气阻力.- 16 -(1)求小球运动至 B 点时的速度大小;(2)求小球在圆弧轨道上克服摩擦力所做的功;(3)为使小球落点 P 与 B 点的水平距离最大，求 BC 段的长度.【答案】 （1） （2） 【解析】【详解】(1)在 B 点,由牛顿运动定律 , 解得 vB=4m/s.(2)小球从 A 到 B 的过程,有重力和摩擦力做功,设克服摩擦力做功为 Wf,由动能定理解得 Wf=2.4J.(3)设到

31、C 点时的速度为 vc.B 至 C 的过程,由动能定理得离开 C 后做平抛运动,运动时间为 ,所以 B 至 P 的水平距离为 ,由二次函数的单调性可得，当 vc=1.6m/s 时， B 至 P 的水平距离最大，由此可得 LBC=3.36m.17.如图所示， AB 是倾角 =45的倾斜轨道， BC 是一个水平轨道(物体经过 B 处时无机械能损失)， AO 是一竖直线， O、 B、 C 在同一水平面上.竖直平面内的光滑圆形轨道最低点与水平面相切于 C 点，已知 A、 O 两点间的距离 h=1m， B、 C 两点间的距离 d=2m，圆形轨道的半径R=1m.一质量 m=2kg 的小物体，从与 O 点水

32、平距离 x0=3.6m 的 P 点水平抛出，恰好从 A 点以平行斜面的速度进入倾斜轨道，最后进入圆形轨道.小物体与倾斜轨道 AB、水平轨道 BC 之间的动摩擦因数都是 =0.5，g 取 10m/s2)(1)求小物体从 P 点抛出时的速度 v0和 P 点的高度 H- 17 -(2)求小物体运动到圆形轨道最高点 D 时，对圆形轨道的压力; (3)若小物体从 Q 点水平抛出，恰好从 A 点以平行斜面的速度进入倾斜轨道，最后进入圆形轨道，且小物体不能脱离轨道，求 Q、 O 两点的水平距离 x 的取值范围.【答案】 （1） （2）24N（3） 【解析】【详解】(1)小物块由 P 点到 A 点做平抛运,运

33、动时间为 t,由平抛运动规律有解得 ；代入数据可得： v0=6m/s；H=2.8m.(2)小物块到达 A 点的速度从 A 点到圆轨道最高点 D 的过程中,由动能定理得在 D 点有代入数据解得 FN=24N；由牛顿第三定律得,小物块在圆最高点对轨道的压力为 24N，方向竖直向上。(3)要保证小物体不脱离轨道,有以下两种情况:设 O、 Q 两点水平距离为 x1,小物块恰能通过最高点 D.有 ；由(1)可得小物块达到 A 点时速度由动能定理得代入数据解得 x1=3m.设 O、Q 两点水平距离为 x2,小物块恰能到达与圆心等高点.由(1)可得小物块达到 A点时速度 ;- 18 -由动能定理得据解得 x2=1.5m;设 O、 Q 两点水平距离为 x3，小物块恰能到达圆轨道处.由(1)可得小物块达到 A 点时速度；由动能定理得 ；代入数据解得 x3=0.5m;小物块能进入圆轨道且不脱离轨道， O、 Q 的距离 x3=0.5m x2=1.5m综上所述，Q、O 两点的水平距离 x 的取值范围为 0.5mx1.5m 或 x3m.【点睛】解决本题的关键分析物体的运动情况，抓住隐含的临界情况和临界条件，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，明确圆周运动向心力的来源要注意考虑问题要全面，不能漏解.