2022-2023学年湖南省岳阳市岳阳县高二（下）期末物理试卷（含解析）

太阳A.2n2：1B.4n2：1C.2n3：1D.4n3：太阳A.2n2：1B.4n2：1C.2n3：1D.4n3：如图所示，静止的小球沿三条不同的轨道由同位置运动到水平桌面上，P点到桌面的高度为力，桌面距地面高为H,小球质量为m,则以下说法正确的是（）小球沿竖直轨道运动到桌面上的过程，重力做功最少小球沿不同的轨道由同-位置运动到水平桌面，重力做功•样多小球的重力势能的减少量为mg（H+h）以桌面为参考平面，在出发点P小球的重力势能为mgH在如图所示的电路中，当闭合开关S后，若将滑动变阻器的滑片P向下调节，则正确的是2022-2023学年湖南省岳阳市岳阳县高二（下）期末物理试卷一、单选题（本大题共12小题，共36.0分）在地球上观察，月球和太阳的角直径（直径对应的张角）近似相等，如图所示。若月球绕地球运动的周期为7\,地球绕太阳运动的周期为马，地球半径是月球半径的妇咅，则地球与太阳的平均密度之比约为（）角直径 月球二① 月球A-尸（"B.砂第T C.j（都D.j（帯如图所示，一光滑绝缘轨道水平放置，直径上有A、B两点，AO=2cm,OB=4cm,在AB固定两个带电量分别为Qi、Q2的正电荷，现有一个带正电小球静置于轨道内侧P点（小球可视为点电荷），已知AP：BP=n：l,试求Qi：Q2是多少（）电路再次稳定时，电源效率增加B.灯匕2变暗，电流表的示数减小C.灯妇变亮，电压表的示数减小 D.电容器存储的电势能增加如图，真空中有三个点电荷固定在同一直线上，电荷量分别为Q1、。2和。3,P点和三个点电荷的连线与点电荷所在直线的夹角分别为90。、60。和30。。若P点处的电场强度为零,q>0,则三个点电荷的电荷量可能为（）A.B.C.D.6.Qi=q，Q2=gq，Q3=qQi=-q，Q2=_^q，Q3=_4qQi=_q,q2=yj~2q,Q3=-qA.B.C.D.6.Qi=q，Q2=gq，Q3=qQi=-q，Q2=_^q，Q3=_4qQi=_q,q2=yj~2q,Q3=-qQi=q,Q2=_i^2q,Q3=4q如图所示，将一个半径为r的不带电的金属球放在绝缘支架上，金属球的右侧放置一个电荷量为Q的带正电的点电荷，点电荷到金属球表面的最近距离也为r。由于静电感应在金属球上产生感应电荷。设静电力常量为么则关于金属球内的电场以及感应电荷的分布情况，以下说法中正确的是（）A.金属球的球心处电场强度大小为E=爲QB.感应电荷在金属球球心处激发的电场场强身=景，方向向右c.感应电荷全部分布在金属球的表面上D.金属球右侧表面的电势高于左侧表面如图所示，半径为R的光滑细圆管用轻杆固定在竖直平面内。某时刻，质量为1kg、直径略小于细圆管内径的小球4(可视为质点)从细管最高点静止释放，当小球A和细圆管轨道圆心连线与竖直方向夹角为37。时，小球对轨道的压力大小为(g=10m/s2)()TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"38N\o"CurrentDocument"40N\o"CurrentDocument"42N\o"CurrentDocument"44N如图所示，装御工人利用斜面将-质量为m、可近似为光滑的油桶缓慢地推到汽车上。在油桶上移的过程中，人对油桶推力的方向由水平方向逐渐变为与水平方向成60。角斜向上,已知斜面的倾角为0=30°,重力加速度为g,则关于工人对油桶的推力大小，下列说法正确A,不变 B.逐渐变小 C.逐渐变大 D.最小值为琴一个质量为m的小孩从高度为九的滑梯顶端由静止滑下，滑梯的倾角为。=30。，如果滑梯光滑，则小孩滑到底端时重力的瞬时功率为()mgj2gh將商D，琴颅如图，我国“天宫”空间站位于距地面约400km高的近地轨道，是我国宇航员进行太空工作和生活的场所；而同样也是我国自主研发的北斗卫星导航系统，由5颗同步卫星、30颗非静止轨道卫星和备用卫星组成，其广泛应用于三维卫星定位与通信。若上述的空间站和北斗系统的卫星均在各自轨道上绕地球做匀速圆周运动，则下面说法正确的是（）“天宫”空间站的运行速度大于北斗同步卫星的运行速度“天宫，，空间站里的宇航员处于悬浮状态是因为不受重力北斗导航系统中所有卫星离地球表面的高度都是相同的若北斗卫星在飞行的过程中速度变小了，它将远离地球如图所示为一种“滚轮一一平盘无极变速器”的示意图，它由固定于主动轴上的平盘和可随从动轴移动的圆柱形滚轮组成。由于摩擦的作用，当平盘转动时，滚轮放会跟随转动。如果认为滚轮不会打滑，那么主动轴转速n】、从动轴转速zi2、滚轮半径「以及滚轮中心距离主动轴轴线的距离x之间的关系是（）A.n2=ni~B.= C.丸2=处1寻D./I?=街Jj12.一条小船在静水中速度为6m/s,要渡过宽度为60m,水流速度为10m/s的河流，现假设水面各处水的流速是相同的。则下列说法不正确的是（）小船渡河的最短时间为10s小船渡河的最短路程为60m小船船头垂直对岸渡河，若水速变大，则渡河时间不变小船船头与上游河岸成0角和小船船头与下游河岸成。角渡河时间相等二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）

13.科学家威廉•赫歇尔首次提出了“双星"这个名词。现有由两颗中子星厶、B组成的双星系统，可抽象为如图所示绕。点做匀速圆周运动的模型，已知4的轨道半径小于8的轨道半径，若4、B的总质量为M,4、B间的距离为L,A、B运动周期为T,则下列说法正确的是（）质量B的线速度•定小于A的线速度 B.B的质量一定小于4的质量扶梯加速阶段，顾客对扶梯水平台阶的摩擦力大小^ma扶梯加速阶段，顾客对扶梯水平台阶的摩擦力大小^ma为保证顾客安全，匀速上行阶段扶梯扶手的速度应等于或略大于扶梯的速度为保证顾客安全，匀速上行阶段扶梯扶手的速度应等于或略小于扶梯的速度氢原子能级如图甲所示，一群处于71=5能级的氢原子，向低能级跃迁时发出多种光，分别用这些光照射图乙电路的阴极K,其中3条光电流/随电压［/变化的图线如图丙所示，已知可见光的光子能量范围约为1.62eV到3AleV之间。则下列说法不正确的是（）n E/eVTOC\o"1-5"\h\zoo 05 0.544 0.853 1.512 3.401 13.6图甲图甲中氢原子从71=5能级向低能级跃迁时能发射出3种频率的可见光图乙中当滑片P从a端移向b端过程中，光电流/一直增大

图丙中力光和c光在光强不同的情况下，电路中饱和电流值可能相同若图丙中3条图线为照射过程中得到的可见光，则a光是氢原子从九=5的能级向71=2能级跃迁时发出的如图所示，轻弹簧上端固定，另一端连在置于水平地面b点的小滑块上，弹簧处于伸长状态，小滑块恰好能静止。现将外力F作用在小滑块上使其刚好能运动到。点并撤去P,弹簧此时处于压缩状态且与小滑块在b点时形变量相同、则下列说法正确的是（） 水流方向船一 水流方向船一 5（选填“能”或“不能”安全渡河。）撤去外力F后，物块在a点时对地面的压力等于在b点时对地面的压力撤去外力F后，物块在。点处一定能静止在。点时弹簧弹性势能等于在b点时弹簧弹性势能外力F做的功大于摩擦生热三、填空题（本大题共2小题，共12.0分）17.某段江面宽80m,水流速度5m/s,有一木船在A点要过江，如图所示。（1）若木船相对静水速度4m/s,则木船最短渡江时间为 s；（2）若人处卜-游62m的B处是一片与河岸垂直的险滩，木船以相对静水4m/s的速度航行，则木 如图所示，小球质量为m,悬线长为L,小球在位置4时悬//急///线水平，放手后，小球运动到位置B,悬线竖直。设在小球运动:过程中空气阻力，的大小不变，重力加速度为g,在该过程中,重力做的功为. 重力做的功为. ,空气阻力做的功为. 四、简答题（本大题共2小题，共36.0分）跳台滑雪是一种勇敢者的滑雪运动，运动员穿专用滑雪板，在滑雪道上获得•定速度后从跳台飞出，在空中飞行一段距离后着陆。现有某运动员从跳台Q处沿水平方向飞出，在斜坡b处着陆，如图所示。测得Qb间的距离为40m,斜坡与水平方向的夹角为30。，不计空气阻力，g取10m/s2o求：运动员在Q处的速度大小％；运动员在空中离坡面的最大距离d。抛石机是古代战场的破城重器(如图甲)，可筒化为图乙所示。将石块放在长臂刀端的半球形凹槽(内壁视为光滑)内，在短臂B端挂上重物，将4端拉至地面然后突然释放，假设石块运动到竖直上方最高点P时被水平抛出。已知转轴。到地面的距离h=5m,OB略小于h,OA=L=15m,石块质量m=30kg(可视为质点)，从P点抛出后的水平射程为60m,不计空气阻力和所有摩擦，取g=10m/s2,求：石块落地时速度的大小；石块到达P时对凹槽压力的大小及方向。答案和解析答案和解析1.【答案】D【解析】解：对于质量为m的卫星绕中心天体做匀速圆周运动时，设其轨道半径为r,根据万有引力提供向心力，则有:GMm=mr4n力提供向心力，则有:GMm=mr4n2尹‘4jr2r3GT2根据密度计算公式可得：P=$其中V=^nR3联立解得：稣3=笑所以有卻解得：芸=土（务）2,所以有卻解得：芸=土（务）2,故。正确、A8C错误。故选：Do对于质量为m的卫星绕中心天体做匀速圆周运动时，根据万有引力提供向心力得到中心天体质量的表达式，根据密度的计算公式得到密度的表达式；根据密度表达式求出地球与太阳的平均密度之比。本题主要是考查万有引力定律及其应用，解答本题的关键是能够根据万有引力提供向心力结合向心力公式进行分析，掌握密度的计算公式。2.【答案】C【解析】解：对小球受力分析如图所示:在△皿中'根据正弦定理有岛7=忐其中匕CPH=£OPB,Z.CHP=Z.HPD=Z.APO在△AP。在△AP。中，根据正弦定理AP

sin(;r-zPOB)A0

s\nz.APO在ABPO中，根据正弦定=sinzPOBsin乙BPO根据库仑定律&=*籍，FB=k^联立以上各式，解得Q］：Q2=2n3：1综上分析，故ABO错误，C正确。故选：C。对小球进行受力分析，再根据库仑定律结合数学知识即可完成作答。本题考查了库仑定律的应用，对于数学知识在物理学中的运用是学生应该具备的关键能力之一。【答案】B【解析】解：小球沿不同轨道由同一位置滑到水平桌面，重力做功与路径无关，只与初末位置的高度差有关，下降的竖直高度都相同，所重力做功一样多，故A错误，B正确；C.重力势能的变化量与零势能面的选取无关，重力做正功，重力势能减小，重力做负功，重力势能增大，所以小球重力势能的减少量为mg/i,故C错误。。.以桌面为参考平面，在出发点P小球的重力势能为mg/i,故。错误。故选：B。重力做功等于重力乘以重力方向的位移，重力势能的减小量等于重力做功，重力势能的大小与势能零点的选取有关。本题考查重力做功与重力势能变化关系，以及重力势能的大小，注意重力势能大小与零势能面的选取有关。【答案】C【解析】解：4电源的效率为：1UUR1=广丽=再根据题意可知，将滑动变阻器的滑片P向下调节，则变阻器接入电路的电阻减小，所以外电路电阻减小，因此电源的效率减小，故A错误；BC.将滑动变阻器的滑片P向下调节，根据电路构造可知变阻器接入电路的电阻减小，R与灯崟并

联的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律分析得知，干路电流/增大，则电源内电压增大，路端电压U减小，则电压表示数减小，灯妇变亮。R与灯匕2并联电路的电压为：U并=U-Ui,减小，S增大，。并减小,灯匕2变暗。流过电流表的电流为：/增大，&减小，。增大，电流表的示数增大，故B错误，C正确；。.根据电路构造的分析可得，电容器两端的电压等于并联部分的电压，电压变小，由Q=CU知电容器的电荷量减少，电容器存储的电势能减小，故。错误。故选：Co根据电源效率的计算公式得出电源效率的变化趋势：根据闭合电路欧姆定律结合电路构造的分析得出电表示数的变化和灯泡的亮度变化；根据电路构造分析出电容器的电势差变化趋势，结合公式Q=CU得出电荷量的变化，从而分析出电势能的变化趋势。本题主要考查了含容电路的动态分析问题，熟悉电路构造的分析，结合闭合电路欧姆定律和电容器电荷量的计算公式即可完成解答。5.【答案】D【解析】解：AB.若三个点电荷同时带正电或者负电，则P点的场强不可能为零，故错误;C、设P和。间的距离为r,则Qi和Q2在P点处的场强大小为:cosl20°=cosl20°=笋+("屏解得：E=根据点电荷的场强公式可得Q2在P点处产生的场强大小为:£=当事，则P点的场强不为零，故C错误;D、同理可得，Q］和。2在P点处的场强大小为:根据题意可知。2产生的场强大小为:解得：£=孕解得：£=孕E=学,则P点处的场强可能为零，故D正确；故选：Do当三个点电荷的电性相同时，P点处的场强不可能为零；根据场强的计算公式，结合几何关系和矢量合成的特点结合题意完成分析。本题主要考查了场强的叠加，熟悉场强的计算公式，结合几何关系和矢量合成的特点即可完成分析。【答案】C【解析】解：4根据静电平衡状态的特点可知，金属球内部合电场为零，故A错误；X球壳上产生的感应电荷在金属球球心处激发的电场场强与点电荷Q在球心处产生的电场强度大小相等，方向相反，即为身=爲，故B错误；C.由于金属球感应电荷产生的电场导致内部电荷分布在金属球的表面上，故C正确；。.静电平衡的导体是一个等势体，导体表面是一个等势面，故。错误。故选：Co金属球在点电荷附近，出现静电感应现象，导致电荷重新分布.因此在金属球内部出现感应电荷的电场，正好与点电荷的电场叠加，只有叠加后电场为零时，电荷才不会移动。解决本题的关键是理解并掌握静电平衡导体的特点，知道处于静电感应现象的导体，内部电场强度处处为零，电荷全部分布在表面，且整个导体是等势体。【答案】D【解析】解：以小球为研究对像，设图示位置轨道对小球的支持力为处，小球从最高点到图示位置，根据动能定理可得mgR(l+cos37。)=一0在图示位置，对小球，根据牛顿第二定律可得：FN-mgcos37°=噌联立方程，代入数据解得：Fn=44N根据牛顿第三定律可知，小球对轨道的压力大小为44N。故A8C错误，。正确。故选：Do根据牛顿第三定律可知，图示位置小球对轨道的压力大小等于轨道对小球的支持力。小球做竖直圆周运动，在图示位置由轨道对小球的支持力与重力沿轨道半径方向的分力的合力充当向心力，由牛顿第二定律可列出方程；小球从最高点到图示位置，由动能定理可列出方程；联立方程可求小球对轨道的压力大小。解答本题，关键要掌握竖直圆周运动中，物体向心力的来源问题。本题中，小球的向心力是由轨道对小球的支持力与小球重力沿轨道半径方向的分力的合力来充当。8.【答案】D【解析】解：分析油桶的受力情况，油桶受重力、斜面的支持力和推力，因油桶缓慢地推向汽车上，处于动态平衡状态，由三角形定则作出力的动态变化过程，如图所示|\NGF当水平推力F由水平方向逐渐变为与水平方向成60。角斜向上的过程中，推力先变小后变大，最小时力F和支持力N垂直，即沿斜面方向，此时最小值为Pmin=mgsin30°=擊故ABC错误，。正确。故选：Do对油桶受力分析，再根据推力变化结合三角形定则进行分析。熟练运用各种方法解答共点力的平衡问题。9.【答案】B【解析】解：物体下滑过程中机械能守恒，所以有：mgh=\mv2物体滑到底端重力功率为：p=mgvsinO联立解得：P=^-/2^h,故ACD错误，B正确。故选：B。应用公式P=Fv求某力的瞬时功率时，注意公式要求力和速度的方向在一条线上，在本题中应用机械能守恒求出物体滑到斜面底端时的速度，然后将速度沿竖直方向分解即可求出重力功率.物理公式不仅给出了公式中各个物理量的数学运算关系，更重要的是给出了公式需要遵循的规律和适用条件，在做题时不能盲目的带公式，要弄清公式是否适用【答案】A【解析】解：4、“天宫”空间站和北斗系统的卫星均绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力得：G^=m史，可得：u=「亜rLr yjr“天宫”空间站的运行轨道半径小于北斗同步卫星的轨道半径，则“天宫"空间站的运行速度大于北斗同步卫星的运行速度，故A正确；3、“天宫”空间站里的宇航员处于悬浮状态是因为处于完全失重状态，但仍受重力，故8错误；C、根据G饗=m普r,得T=所有的地球同步卫星具有相同的周期，则离地球表面的高度都是相同的，但是非静止轨道卫星和备用卫星的周期不相同，离地球表面的高度不相同，所以北斗导航系统中所有卫星离地球表面的高度不都是相同的，故C错误；。、若北斗卫星在飞行的过程中速度变小了，其所受的万有引力将大于匀速圆周运动所需的向心力，则它将做向心运动而靠近地球，故。错误。故选：Ao“天宫”空间站和北斗系统的卫星均绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，得到线速度表达式，再分析两者线速度关系；“天宫”空间站里的宇航员处于悬浮状态，仍受重力；根据万有引力提供向心力，得到周期表达式，再分析北斗导航系统中所有卫星离地球表面的高度是否相同；结合变轨原理分析。本题主要考查万有引力定律及其应用，解答本题的关键是能够根据万有引力提供向心力，结合向心力公式进行分析。【答案】A【解析】解：从动轴的转速阻、滚轮半径r,则滚轮边缘的线速度大小为：V!=2nn2r滚轮与主动轮接触处的线速度大小为：％=27171/根据％=口2得：2nn2r=2nnxx

解得：n2=frii故A正确，BCD错误；故选：A。滚轮不会打滑，滚轮边缘与主动轮接触处的线速度大小相等。根据线速度大小与转速的公式可求滚轮边缘的线速度大小和滚轮与主动轮接触处的线速度大小；联立求解n】、712、r以及x之间的关系。本题考查应用物理知识分析处理实际问题的能力，关键抓住滚轮与主动轮接触处的线速度大小相等关系，运用圆周运动的规律解答。故12.【答案】B故【解析】解：人、当船的速度方向与河岸垂直时，渡河时间最短，则有:B、因为船在静水中速度小于水流速度，所以船不能垂直渡河，渡河最短位移大于河宽60m,故8错误;C、小船船头垂直对岸渡河，若水速变大，小船垂直于河岸方向的速度不变，渡河时间不变，故C正确；。、小船船头与上游河岸成。角和小船船头与下游河岸成。角渡河时，在垂直于河岸方向的分速度均为:v=均为:v=v^sinQ,则渡河时间均为：*'=湍話渡河时间相等，故D正确。本题选错误的，故选：B。当船在静水中的速度的方向与河岸垂直时，渡河时间最短；因为船在静水中的速度小于水流速，合速度方向不可能垂直于河岸，即不可能垂直渡河，由此分析渡河位移与河宽的大小关系；水速不影响渡河时间；求出垂直于河岸方向的速度大小，由此求解渡河时间。解决本题的关键知道合运动与分运动具有等时性，以及知道船在静水中的速度与河岸垂直时，渡河时间最短.若船在静水中的速度大于水流速，合速度方向与河岸垂直时，渡河位移最短；若船在静水中的速度小于水流速，则合速度方向与船在静水中的速度方向垂直时，渡河位移最短.13.【答案】BC【解析】解：A、因双星的角速度、周期相等，根据v=(or知轨道半径小的线速度小，故B的线速度一定大于4的线速度，故A错误：B、由于双星的向心力都是由双星间相互作用的万有引力提供的，因此大小必然相等，由F=ma）2r可得各自的轨道半径与其质量成反比，艮Proc-,所以轨道半径小的质量大，故B的质量一定小于m4的质量，故8正确；CD、设双星质量分别为皿、皿，对质量为皿的中子星有G賢=屿（辛）2~对质量为TH?的中子星有G色皆=血2（罕）2了2，又因n+r2=L,m1+m2=M,解得t=2居由此式可知'L一定，M越大，T越小；M一定，L越大，T越大，故C正确，D错误。故选：BC。双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度和周期，根据牛顿第二定律列式得到周期的表达式进行分析。解决本题的关键知道双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度。【答案】BC【解析】解：扶梯沿斜面缓慢加速阶段，根据牛顿第二定律可求人受到的合力为：F^=ma则顾客对扶梯水平台阶的摩擦力大小：Ff=F合cos。=ma•cos37。=故A错误，B正确；CD.扶梯匀速上行阶段，此时，沿斜面向上的摩擦力作用与重力的下滑分力相平衡，故为保证顾客安全，匀速上行阶段扶梯扶手的速度应等于扶梯的速度，或略大于扶梯的速度，这样顾客的手相对扶手向下运动，顾客会受到向上的摩擦力作用，故C正确，。错误。故选：BC.扶梯沿斜面缓慢加速阶段，根据牛顿第二定律可求人受到的合力，分析人的受力可求顾客对扶梯水平台阶的摩擦力大小；分析扶梯匀速上行阶段顾客的受力，只有顾客受到的摩擦力方向向上，顾客才安全，据此分析即可。解题关键是能够正确分析扶梯沿斜面加速和匀速上行阶段人的受力。难度不大。【答案】ACD【解析】解：4氢原子从n=5能级向低能级跃迁时能辐射出C；=10种频率的光，其中只有从71=5能级跃迁到n=2能级、n=4能级跃迁到n=2能级及n=3能级跃迁到n=2能级发出的光为可见光，故A正确；8.由图乙可知，当滑片P从Q端移向b端过程中，从Q到C电压负向减小，从C到b电压正向增大，因此光电流/増大，当所有的光电子都能到达4极板时，滑片移动光电流不再增大，故当滑片P从。端移向力端过程中，光电流/可能先增大后不变，故8错误；C.由图丙可知，b光的饱和光电流小于C光的饱和光电流，因此在b光和C光强度不同的情况下，电路中饱和电流值可能相同，也可能不同，故C正确；。.辐射光子的最大初动能Ek=eUc,由图丙可知。光的遏止电压最大，最大初动能最大；根据爱因斯坦质能方程/n/=Ek+“°可知，Q光的能量最大；在一群处于n=5能级的氢原子，向低能级跃迁时发出的可见光中从n=5能级向n=2能级跃迁的辐射的光电子能量最大，故。正确。故选：ACD。A.根据大量原子跃迁时辐射光子的种类结合题意分析作答H在到达饱和光电流之前，加在光电管两端的正向电压增大，光电流增大，光电流达到饱和值后，增大正向电压，光电流不变；C.根据饱和光电流大小的影响因素分析作答：。.根据动能定理和光电效应方程分析入射光能量的大小，再结合原子能级跃迁分析作答。本题考查了原子的跃迁和光电效应；要求理解并掌握爱因斯坦的光电效应方程，遏止电压与最大初动能的关系；理解饱和光电流与入射光强度的关系。16.【答案】BC【解析】解：AB.小滑块受力分析如图所示在b点时：Ni=mg—kAxcosa在Q点时：N2=mg+kAxcosp可得：N2>Ni在b点时：0在Q点时最大静摩擦力/max2=岫

可得/ms2>fl弹簧弹力在q、b处的水平分力大小分别为kAxsinp.kAxsina因p<a,故kAxsinp<kAxsina物块在b处恰好静止，则有kAxsina=f】可得：kAxsinp<fmax2,则撤去外力F后，物块可以静止在Q处，故A错误，B正确；C.由于弹簧在q处和b处的形变量相同，所以弹性势能也相等，故C正确；。.根据动能定理，从b到。有：WF-Wf=O,由功能关系可知此过程摩擦生热等于约，故F做的功等于縻擦生热，故。错误。故选：BC。对小滑块进行受力分析，应用正交分解法求得两种情况下的支持力，根据牛顿第三定律可求得物块在q,b两点对地面的压力；分析撤去外力F后弹簧弹力在水平方向分力与最大静摩擦力的大小关系即可判断出物块的状态；弹簧此时处于压缩状态且与小滑块在b点时形变量相同，则两种情况下弹性势能相等；由动能定理求外力F做的功与摩擦生热的关系。本题考查了不同情况下物体的受力分析，以及功能关系问题。解题方法是：确定研究对象，首先分析已知的力，再分析接触面的弹力和摩擦力，只分析物体受到的力，不分析物体对外施加的力。【答案】20能【解析】解：（1）当船头始终垂直河岸时，木船渡河时间最短，最短时间为：tmm=3=*s=20s（2）当船恰好能安全到达对岸时，如图所示:水流方向（2）当船恰好能安全到达对岸时，如图所示:水流方向8080设合速度方向与河岸夹角为由几何关系得：sina=!8q2+6（）2=°-8却I•此时船速最小满足：商解得，船的最小船速为：％rnm=4m/s所以木船以相对静水4m/s的速度航行时，能安全渡河。答：（1）木船最短渡江时间为20s(2)木船以相对静水4m/s的速度航行，木船能安全渡河。当船头垂直河岸时，船的渡河时间最短，根据分运动与合运动的等时性可求出最短的渡河时间;当速度最小时，要使船能安全过河，则船正好到达河对岸的险滩处，船头方向与合速度方向垂直，根据几何关系，求解船的最小安全速度，进行比较即可。本题考查小船过河问题，需要知道船头垂直于河岸过河时，渡河时间最短，同时需要熟练速度的合成，善于利用几何关系求解。【答案】mgL-lfL【解析】解：重力做功与高度差有关，所以WG=mg