内容正文:
2024届高三年级名校联考测试卷(4月)物理
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 图为某种椅子与其升降部分的结构示意图,M、N两筒间密闭了一定质量的气体,M可沿N的内壁上下滑动,设筒内气体不与外界发生热交换,在M向下滑动的过程中
A. 外界对气体做功,气体内能增大
B. 外界对气体做功,气体内能减小
C. 气体对外界做功,气体内能增大
D. 气体对外界做功,气体内能减小
2. 在测试汽车的安全气囊对驾乘人员头部防护作用的实验中,某小组得到了假人头部所受安全气囊的作用力随时间变化的曲线(如图)。从碰撞开始到碰撞结束过程中,若假人头部只受到安全气囊的作用,则由曲线可知,假人头部( )
A. 速度的变化量等于曲线与横轴围成的面积 B. 动量大小先增大后减小
C. 动能变化正比于曲线与横轴围成的面积 D. 加速度大小先增大后减小
3. 原子处于磁场中,某些能级会发生劈裂。某种原子能级劈裂前后的部分能级图如图所示,相应能级跃迁放出的光子分别设为①②③④。若用①照射某金属表面时能发生光电效应,且逸出光电子的最大初动能为Ek,则( )
A. ①和③的能量相等
B. ②的频率大于④的频率
C. 用②照射该金属一定能发生光电效应
D. 用④照射该金属逸出光电子的最大初动能小于Ek
4. 将一根绝缘硬质细导线顺次绕成如图所示的线圈,其中大圆面积为,小圆面积均为,垂直线圈平面方向有一随时间t变化的磁场,磁感应强度大小,和均为常量,则线圈中总的感应电动势大小为( )
A. B. C. D.
5. 低压卤素灯在家庭电路中使用时需要变压器降压。若将“,”的交流卤素灯直接通过变压器(视为理想变压器)接入电压为的交流电后能正常工作,则( )
A. 卤素灯两端的电压有效值为
B. 变压器原、副线圈的匝数比为
C. 流过卤素灯的电流为
D. 卤素灯的电阻为
6. 如图所示,在网球的网前截击练习中,若练习者在球网正上方距地面处,将球以速度沿垂直球网的方向击出,球刚好落在底线上,已知底线到网的距离为,重力加速度取g,将球的运动视作平抛运动,下列表述正确的是( )
A. 球从击球点至落地点的位移等于
B. 球着地速度与水平方向夹角的正切值为
C. 球的速度v等于
D. 球从击球点至落地点的位移与球的质量有关
7. 图(a)为某带电粒子质量分析器的局部结构示意图,图(b)为分析器内垂直于x轴的任意截面内的等势面分布图,相邻两等势面间电势差相等,则( )
A. P点电势比M点的低
B. P点电场强度比M点的大
C. M点电场强度方向沿z轴负方向
D. 沿x轴运动的带电粒子,电势能不变
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8. “球鼻艏”是位于远洋轮船船头水面下方的装置,当轮船以设计的标准速度航行时,球鼻艏推起的波与船首推起的波如图所示,两列波的叠加可以大幅度减小水对轮船的阻力。下列现象的物理原理与之相同的是( )
A. 插入水中的筷子、看起来折断了
B. 阳光下的肥皂膜,呈现彩色条纹
C. 驶近站台的火车,汽笛音调变高
D. 振动音叉的周围,声音忽高忽低
9. 已知地球质量为M,半径为R,自转周期为T,地球静止卫星质量为m,引力常量为G,有关静止卫星,下列表述正确的是( )
A. 卫星距地面的高度为
B. 卫星的运行速度小于第一宇宙速度
C. 卫星运行时受到的向心力大小为
D. 卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度
10. 如图,两光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中,一根导轨位于轴上,另一根由、、三段直导轨组成,其中段与轴平行,导轨左端接入一电阻。导轨上一金属棒沿轴正向以速度保持匀速运动,时刻通过坐标原点,金属棒始终与轴垂直。设运动过程中通过电阻的电流强度为,金属棒受到安培力的大小为,金属棒克服安培力做功的功率为,电阻两端的电压为,导轨与金属棒接触良好,忽略导轨与金属棒的电阻。下列图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
三、非选择题(本题共5小题,共54分。考生根据要求作答)
11. 在“验证力的平行四边形定则”的实验中使用的器材有:木板、白纸、两个标准弹簧测力计、橡皮条、轻质小圆环、刻度尺、铅笔、细线和图钉若干。完成下列实验步骤:
①用图钉将白纸固定在水平木板上。
②将橡皮条的一端固定在木板上,另一端系在轻质小圆环上。将两细线也系在小圆环上,它们的另一端均挂上测力计。用互成一定角度、方向平行于木板、大小适当的力拉动两个测力计,小圆环停止时由两个测力计的示数得到两拉力和的大小,并___________。(多选,填正确答案标号)
A.用刻度尺量出橡皮条的长度
B.用刻度尺量出两细线的长度
C.用铅笔在白纸上标记出小圆环的位置
D.用铅笔在白纸上标记出两细线的方向
③撤掉一个测力计,用另一个测力计把小圆环拉到_________,由测力计的示数得到拉力的大小,沿细线标记此时的方向。
④选择合适标度,由步骤②的结果在白纸上根据力的平行四边形定则作和的合成图,得出合力的大小和方向;按同一标度在白纸上画出力的图示。
⑤比较和的________,从而判断本次实验是否验证了力的平行四边形定则。
12. 一学生小组测量某金属丝(阻值约十几欧姆)的电阻率。现有实验器材:螺旋测微器、米尺、电源E、电压表(内阻非常大)、定值电阻(阻值)、滑动变阻器R、待测金属丝、单刀双掷开关K、开关S、导线若干。图(a)是学生设计的实验电路原理图。完成下列填空:
(1)实验时,先将滑动变阻器R接入电路的电阻调至最大,闭合S
(2)将K与1端相连,适当减小滑动变阻器R接入电路的电阻,此时电压表读数记为,然后将K与2端相连,此时电压表读数记为。由此得到流过待测金属丝的电流I=___________,金属丝的电阻___________。(结果均用、、表示)
(3)继续微调R,重复(2)的测量过程,得到多组测量数据,以为纵坐标,为横坐标,用测得数据得到-图象,若图象的斜率为k,则电阻丝的电阻为___________(用k、表示)
(4)利用所测数据,得到金属丝的电阻,用米尺测得金属丝长度。用螺旋测微器测量金属丝不同位置的直径,某次测量的示数如图(b)所示,该读数为___________mm。多次测量后,得到直径的平均值恰与相等。
(5)由以上数据可得,待测金属丝所用材料的电阻率___________。(保留2位有效数字)
13. 如图所示,水面上有一半径为的透明均质球,上半球露出水面,下半球内竖直中心轴上有红色单色灯(可视为点光源),均质球对红色光的折射率为。为使从光源照射到上半球面的光,都能发生折射(不考虑光线在球内反射后的折射)
(1)求红灯到水面的最大距离;
(2)若改为蓝色灯,则蓝灯在红灯的上方还是下方?为什么?
14. 一种质谱仪的结构可简化为如图所示,粒子源释放出初速度可忽略不计的质子,质子经直线加速器加速后由D型通道的中缝MN进入磁场区。该通道的上下表面为内半径为2R、外半径为4R的半圆环。整个D型通道置于竖直向上的匀强磁场中,正对着通道出口处放置一块照相底片,它能记录下粒子从通道射出时的位置。若已知直线加速器的加速电压为U,质子的比荷(电荷量与质量之比)为k,且质子恰好能击中照相底片的正中间位置,则
(1)试求匀强磁场的磁感应强度大小B;
(2)若粒子源只产生其它某种带正电的粒子且照相底片能接收到该粒子,试求这种粒子比荷需满足的条件。
15. 如图,光滑水平地面上有一固定墙壁,紧靠墙面左侧停放一长为L=4m , 质量为M=0.2kg 的长木板,在距长木板左端为kL()处放置着A、B两小木块,A、B质量均为m=0.2kg。某时刻,A、B在强大内力作用下突然分开,分开瞬间A的速度为vA=4m/s,方向水平向左。 B与墙壁碰撞瞬间不损失机械能,A、B与长木板间的动摩擦因数分别为μA=0.2和μB=0. 3。
(1)求AB分离瞬间,B的速度v1;
(2)若,求A离开木板时,B的速度大小v2;
(3)若,试讨论摩擦力对B所做的功。
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2024届高三年级名校联考测试卷(4月)物理
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 图为某种椅子与其升降部分的结构示意图,M、N两筒间密闭了一定质量的气体,M可沿N的内壁上下滑动,设筒内气体不与外界发生热交换,在M向下滑动的过程中
A. 外界对气体做功,气体内能增大
B. 外界对气体做功,气体内能减小
C. 气体对外界做功,气体内能增大
D. 气体对外界做功,气体内能减小
【答案】A
【解析】
【详解】筒内气体不与外界发生热交换,当气体体积变小时,则外界对气体做功,外界对气体做功使气体的内能增大.A正确.
2. 在测试汽车的安全气囊对驾乘人员头部防护作用的实验中,某小组得到了假人头部所受安全气囊的作用力随时间变化的曲线(如图)。从碰撞开始到碰撞结束过程中,若假人头部只受到安全气囊的作用,则由曲线可知,假人头部( )
A. 速度的变化量等于曲线与横轴围成的面积 B. 动量大小先增大后减小
C. 动能变化正比于曲线与横轴围成的面积 D. 加速度大小先增大后减小
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由题知假人的头部只受到安全气囊的作用,则F—t图像的面积即合外力的冲量,再根据动量定理可知F—t图像的面积也是动量的变化量,且图线一直在t轴的上方,由于头部有初动量,由图可知,动量变化越来越大,则动量的大小一直减小到假人头静止,动量变化最大,AB错误;
C.根据动量与动能的关系有,而F—t图像的面积是动量的变化量,则动能的变化量与曲线与横轴围成的面积不成正比,C错误;
D.由题知假人的头部只受到安全气囊的作用,则根据牛顿定律可知a∝F,即假人头部的加速度先增大后减小,D正确。
故选D。
3. 原子处于磁场中,某些能级会发生劈裂。某种原子能级劈裂前后的部分能级图如图所示,相应能级跃迁放出的光子分别设为①②③④。若用①照射某金属表面时能发生光电效应,且逸出光电子的最大初动能为Ek,则( )
A. ①和③的能量相等
B. ②的频率大于④的频率
C. 用②照射该金属一定能发生光电效应
D. 用④照射该金属逸出光电子的最大初动能小于Ek
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图可知①和③对应的跃迁能级差相同,可知①和③的能量相等,选项A正确;
B.因②对应的能级差小于④对应的能级差,可知②的能量小于④的能量,根据可知②的频率小于④的频率,选项B错误;
C.因②对应的能级差小于①对应的能级差,可知②的能量小于①,②的频率小于①,则若用①照射某金属表面时能发生光电效应,用②照射该金属不一定能发生光电效应,选项C错误;
D.因④对应的能级差大于①对应的能级差,可知④的能量大于①,即④的频率大于①,因用①照射某金属表面时能逸出光电子的最大初动能为Ek,根据
则用④照射该金属逸出光电子的最大初动能大于Ek,选项D错误。
故选A。
4. 将一根绝缘硬质细导线顺次绕成如图所示的线圈,其中大圆面积为,小圆面积均为,垂直线圈平面方向有一随时间t变化的磁场,磁感应强度大小,和均为常量,则线圈中总的感应电动势大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由法拉第电磁感应定律可得大圆线圈产生的感应电动势
每个小圆线圈产生的感应电动势
由线圈的绕线方式和楞次定律可得大、小圆线圈产生的感应电动势方向相同,故线圈中总的感应电动势大小为
故D正确,ABC错误。
故选D。
5. 低压卤素灯在家庭电路中使用时需要变压器降压。若将“,”的交流卤素灯直接通过变压器(视为理想变压器)接入电压为的交流电后能正常工作,则( )
A. 卤素灯两端的电压有效值为
B. 变压器原、副线圈的匝数比为
C. 流过卤素灯的电流为
D. 卤素灯的电阻为
【答案】C
【解析】
【详解】A.卤素灯上标记的额定电压12V,即为卤素灯两端的电压有效值,故A错误;
B.根据理想变压器的原理可知
故B错误;
C.流过卤素灯的电流为
故C正确;
D.卤素灯是非线性元件,电阻随着电压不同而改变,故D错误。
故选C。
6. 如图所示,在网球的网前截击练习中,若练习者在球网正上方距地面处,将球以速度沿垂直球网的方向击出,球刚好落在底线上,已知底线到网的距离为,重力加速度取g,将球的运动视作平抛运动,下列表述正确的是( )
A. 球从击球点至落地点的位移等于
B. 球着地速度与水平方向夹角的正切值为
C. 球的速度v等于
D. 球从击球点至落地点的位移与球的质量有关
【答案】B
【解析】
【详解】AD.根据题意可知,球从击球点至落地点的位移等于
这个位移与球的质量无关,故AD错误;
C.根据题意,水平方向上有
竖直方向上有
解得
故C错误;
B.根据题意,由平抛运动规律可知,球着地速度与水平方向夹角的正切值为
故B正确。
故选B。
7. 图(a)为某带电粒子质量分析器的局部结构示意图,图(b)为分析器内垂直于x轴的任意截面内的等势面分布图,相邻两等势面间电势差相等,则( )
A. P点电势比M点的低
B. P点电场强度比M点的大
C. M点电场强度方向沿z轴负方向
D. 沿x轴运动的带电粒子,电势能不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图(b)可知,P点与O点相比较,更靠近正电极一些,则P点电势高于O点电势,M点与O点相比较,更靠近负电极一些,则M点电势低于O点电势,所以P点电势比M点的高。故A错误;
B.等差等势面的疏密可以表示电场的强弱,由图(b)可知P点电场强度比M点的小。故B错误;
C.根据电场线的特点“由正电荷发出,终止于负电荷”可知M点电场强度方向沿z轴正方向。故C错误;
D.x轴到四个电极的距离相等,根据电势的叠加可知x轴为等势面,根据
可知沿x轴运动的带电粒子,电势能不变。故D正确。
故选D。
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8. “球鼻艏”是位于远洋轮船船头水面下方的装置,当轮船以设计的标准速度航行时,球鼻艏推起的波与船首推起的波如图所示,两列波的叠加可以大幅度减小水对轮船的阻力。下列现象的物理原理与之相同的是( )
A. 插入水中的筷子、看起来折断了
B. 阳光下的肥皂膜,呈现彩色条纹
C. 驶近站台的火车,汽笛音调变高
D. 振动音叉的周围,声音忽高忽低
【答案】BD
【解析】
【详解】该现象属于波的叠加原理;插入水中的筷子看起来折断了是光的折射造成的,与该问题的物理原理不相符;阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹,是由于光从薄膜上下表面的反射光叠加造成的干涉现象,与该问题的物理原理相符;驶近站台的火车汽笛音调变高是多普勒现象造成的,与该问题的物理原理不相符;振动音叉的周围声音忽高忽低,是声音的叠加造成的干涉现象,与该问题的物理原理相符。
故选BD。
9. 已知地球质量为M,半径为R,自转周期为T,地球静止卫星质量为m,引力常量为G,有关静止卫星,下列表述正确的是( )
A. 卫星距地面的高度为
B. 卫星的运行速度小于第一宇宙速度
C. 卫星运行时受到的向心力大小为
D. 卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度
【答案】BD
【解析】
【详解】A.静止卫星的周期等于地球自转周期T,根据万有引力提供向心力有
解得
故A错误;
B.由万有引力提供向心力,则有
解得
静止卫星轨道半径大于地球半径,所以卫星的运行速度小于第一宇宙速度, 故B正确;
C.卫星运行时的轨道半径大于地球半径R,所以卫星运行时的向心力小于,故C错误;
D.在地球表面上若不考虑地球自转,万有引力等于重力,则有
解得
卫星在轨道上运动,根据万有引力提供向心力,则有
解得
卫星运行的轨道半径r大于地球半径R,则有卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度,故D正确。
故选BD 。
10. 如图,两光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中,一根导轨位于轴上,另一根由、、三段直导轨组成,其中段与轴平行,导轨左端接入一电阻。导轨上一金属棒沿轴正向以速度保持匀速运动,时刻通过坐标原点,金属棒始终与轴垂直。设运动过程中通过电阻的电流强度为,金属棒受到安培力的大小为,金属棒克服安培力做功的功率为,电阻两端的电压为,导轨与金属棒接触良好,忽略导轨与金属棒的电阻。下列图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】
【详解】当导体棒从O点向右运动L时,即在时间内,在某时刻导体棒切割磁感线的长度
(θ为ab与ad的夹角)则根据
E=BLv0
可知回路电流均匀增加;安培力
则F-t关系为抛物线,但是不过原点;安培力做功的功率
则P-t关系为抛物线,但是不过原点;电阻两端的电压等于导体棒产生的感应电动势,即
即图像是不过原点的直线;根据以上分析,可大致排除BD选项;
当在时间内,导体棒切割磁感线的长度不变,感应电动势E不变,感应电流I不变,安培力F大小不变,安培力的功率P不变,电阻两端电压U保持不变;
同理可判断,在时间内,导体棒切割磁感线长度逐渐减小,导体棒切割磁感线的感应电动势E均匀减小,感应电流I均匀减小,安培力F大小按照二次函数关系减小,但是不能减小到零,与内是对称的关系,安培力的功率P按照二次函数关系减小,但是不能减小到零,与内是对称的关系,电阻两端电压U按线性均匀减小;综上所述选项AC正确,BD错误。
故选AC。
三、非选择题(本题共5小题,共54分。考生根据要求作答)
11. 在“验证力的平行四边形定则”的实验中使用的器材有:木板、白纸、两个标准弹簧测力计、橡皮条、轻质小圆环、刻度尺、铅笔、细线和图钉若干。完成下列实验步骤:
①用图钉将白纸固定在水平木板上。
②将橡皮条的一端固定在木板上,另一端系在轻质小圆环上。将两细线也系在小圆环上,它们的另一端均挂上测力计。用互成一定角度、方向平行于木板、大小适当的力拉动两个测力计,小圆环停止时由两个测力计的示数得到两拉力和的大小,并___________。(多选,填正确答案标号)
A.用刻度尺量出橡皮条的长度
B.用刻度尺量出两细线的长度
C.用铅笔在白纸上标记出小圆环的位置
D.用铅笔在白纸上标记出两细线的方向
③撤掉一个测力计,用另一个测力计把小圆环拉到_________,由测力计的示数得到拉力的大小,沿细线标记此时的方向。
④选择合适标度,由步骤②的结果在白纸上根据力的平行四边形定则作和的合成图,得出合力的大小和方向;按同一标度在白纸上画出力的图示。
⑤比较和的________,从而判断本次实验是否验证了力的平行四边形定则。
【答案】 ①. CD##DC ②. 相同位置 ③. 大小和方向
【解析】
【详解】②[1]将橡皮条的一端固定在木板上,另一端系在轻质小圆环上。将两细线也系在小圆环上,它们的另一端均挂上测力计。用互成一定角度、方向平行于木板、大小适当的力拉动两个测力计,小圆环停止时由两个测力计的示数得到两拉力和的大小,还需要用铅笔在白纸上标记出小圆环的位置以及用铅笔在白纸上标记出两细线的方向。
故选CD。
③[2]撤掉一个测力计,用另一个测力计把小圆环拉到相同位置,由测力计的示数得到拉力的大小,沿细线标记此时的方向;
⑤[3]比较和的大小和方向,从而判断本次实验是否验证了力的平行四边形定则。
12. 一学生小组测量某金属丝(阻值约十几欧姆)的电阻率。现有实验器材:螺旋测微器、米尺、电源E、电压表(内阻非常大)、定值电阻(阻值)、滑动变阻器R、待测金属丝、单刀双掷开关K、开关S、导线若干。图(a)是学生设计的实验电路原理图。完成下列填空:
(1)实验时,先将滑动变阻器R接入电路的电阻调至最大,闭合S
(2)将K与1端相连,适当减小滑动变阻器R接入电路的电阻,此时电压表读数记为,然后将K与2端相连,此时电压表读数记为。由此得到流过待测金属丝的电流I=___________,金属丝的电阻___________。(结果均用、、表示)
(3)继续微调R,重复(2)的测量过程,得到多组测量数据,以为纵坐标,为横坐标,用测得数据得到-图象,若图象的斜率为k,则电阻丝的电阻为___________(用k、表示)
(4)利用所测数据,得到金属丝的电阻,用米尺测得金属丝长度。用螺旋测微器测量金属丝不同位置的直径,某次测量的示数如图(b)所示,该读数为___________mm。多次测量后,得到直径的平均值恰与相等。
(5)由以上数据可得,待测金属丝所用材料的电阻率___________。(保留2位有效数字)
【答案】 ①. ②. ③. ④. 0.150 ⑤. 5.0
【解析】
【详解】(2)[1]根据题意可知,两端的电压为
则流过即流过待测金属丝的电流为
[2]金属丝的电阻为
联立可得
(3)[3]由变形可得
根据图像的斜率可知
解得
(4)[4]螺旋测微器的精确度为0.01mm,读数为0.0mm+15.00.01mm=0.150mm;
(5)[5] 根据电阻定律
又
代入数据联立解得
5.0
13. 如图所示,水面上有一半径为的透明均质球,上半球露出水面,下半球内竖直中心轴上有红色单色灯(可视为点光源),均质球对红色光的折射率为。为使从光源照射到上半球面的光,都能发生折射(不考虑光线在球内反射后的折射)
(1)求红灯到水面的最大距离;
(2)若改为蓝色灯,则蓝灯在红灯的上方还是下方?为什么?
【答案】(1);(2)上方,蓝光的折射率大于红光折射率,根据(1)问结果可知
【解析】
【详解】(1)为使从光源照射到上半球面的光,都能发生折射,关键是光线能够折射出去,当最大达到临界角时,光线垂直水面折射出去,光路图如图所示
根据全反射知识和几何关系可知
得
(2)根据(1)问结果
则
即若改为蓝色灯,则蓝灯在红灯的上方。
14. 一种质谱仪的结构可简化为如图所示,粒子源释放出初速度可忽略不计的质子,质子经直线加速器加速后由D型通道的中缝MN进入磁场区。该通道的上下表面为内半径为2R、外半径为4R的半圆环。整个D型通道置于竖直向上的匀强磁场中,正对着通道出口处放置一块照相底片,它能记录下粒子从通道射出时的位置。若已知直线加速器的加速电压为U,质子的比荷(电荷量与质量之比)为k,且质子恰好能击中照相底片的正中间位置,则
(1)试求匀强磁场的磁感应强度大小B;
(2)若粒子源只产生其它某种带正电的粒子且照相底片能接收到该粒子,试求这种粒子比荷需满足的条件。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)质子在电场中加速,有
质子在磁场中做圆周运动,轨迹如图所示,有
又
,
解得
(2)若粒子运动轨迹如2所示
则
若粒子运动轨迹如3所示
由以上两式可得
故比荷之比等于半径平方的反比,则
,
粒子比荷需满足条件为
15. 如图,光滑水平地面上有一固定墙壁,紧靠墙面左侧停放一长为L=4m , 质量为M=0.2kg 的长木板,在距长木板左端为kL()处放置着A、B两小木块,A、B质量均为m=0.2kg。某时刻,A、B在强大内力作用下突然分开,分开瞬间A的速度为vA=4m/s,方向水平向左。 B与墙壁碰撞瞬间不损失机械能,A、B与长木板间的动摩擦因数分别为μA=0.2和μB=0. 3。
(1)求AB分离瞬间,B的速度v1;
(2)若,求A离开木板时,B的速度大小v2;
(3)若,试讨论摩擦力对B所做的功。
【答案】(1)4m/s;(2)2.5m/s;(3)-1.6J或者J
【解析】
【分析】
【详解】(1)在A、B分离瞬间 ,A、B系统动量守恒,有
(或)
(2)对A,从与B分离到离开木板过程中,有
解得
假设此时B还没有撞到墙,对B有
假设成立,即此时B速度为
(3)若B恰好不撞墙壁,则有
解得
若,则B未以墙壁就减速为0,则摩擦力对B所做的功为
若,则B与墙碰撞后反弹,再与板共速,设碰前速度为,共速速度为,则有
B向右减速过程,有
B反弹后,至B与板共速,有
摩擦力对B所做的功为
(J)
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