精品解析：2024届福建省福州市闽侯县第一中学高三下学期5月模拟考试物理试题

闽侯一中2024 届高三模拟考物理科试卷 一、单项选择题。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. 如图所示为G5065高铁由南昌西到厦门北的路线图，期间运行5小时20分钟，全程约682公里，下列说法正确的是（　　） A. 在研究G5065通过某高架桥的时间时可以将列车看成质点 B. 时间是国际单位制中力学三个基本物理量之一 C. 5小时20分钟表示的是时刻 D. 根据这两个数据，可以估算出此次行程的平均速度的大小 2. 如图是可以用来筛选谷粒的振动鱼鳞筛，筛面水平，由两根等长轻绳将其悬挂在等高的两点，已知筛面和谷物所受重力为G，静止时两轻绳延长线的夹角为60°。则每根轻绳的拉力大小为（  ） A. B. C. G D. 3. 某中学生在研究心脏电性质时发现，当兴奋在心肌传播时，在人体的体表可以测出与之对应的电势变化，可等效为两等量电荷产生的电场。如图是人体表面的瞬时电势分布图，图中实线为等差等势面，标在等势面上的数值分别表示该等势面的电势，、、、为等势面上的点，、为两电荷连线上对称的两点，、为两电荷连线中垂线上对称的两点，则（　　） A. 、两点的电场强度大小相同，方向相反 B. 、两点的电场强度大小相同，方向相反 C. 、两点的电势差 D. 从到的直线上电场强度先变大后变小 4. 光导纤维作为光传导工具，已广泛应用于通信、互联网等领域。一段光导纤维由折射率不同的内芯和包层构成，如图所示。AB和CD为光导纤维横截面的直径，AB与CD平行，AD和BC长度均为d，一束单色光经AB的中点与过AB的横截面成角从空气入射到光导纤维中，折射光线与AD的夹角为，光在真空中传播的速度大小为c，则下列说法中正确的是（　　） A. 光导纤维对该单色光的折射率为 B. 光导纤维内芯折射率小于包层的折射率 C. 如果增大入射光线与AB横截面的夹角，光线可能在AB的横截面上发生全反射 D. 若外部包层的折射率与空气的折射率相同，则光从AB传播到CD所用的最长时间为 二、双项选择题。每小题有两项符合题目要求。 5. 从夸父逐日到羲和探日，中华民族对太阳求知探索从未停歇。2021年10月，我国第一颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”顺利升空。太阳的能量由核反应提供，其中一种反应序列包含核反应：He＋He→He＋2X，下列说法正确的是（　　） A. X是质子 B. 该反应有质量亏损 C. He比He的质子数多 D. 该反应是裂变反应 6. 如图，甲将排球从离地面高为1m的O位置由静止击出并沿轨迹①运动，当排球运动到离地面高为2.8m的P位置时，速度大小为10m/s，此时，被乙击回并以水平速度18m/s沿轨迹②运动，恰好落回到O位置。已知排球的质量约为0.3kg，g取10m/s2，忽略空气阻力，则（　　） A. 排球沿轨迹②运动的时间为0.6s B. O、P两位置的水平距离为10.8m C. 甲对排球做的功约为40.8J D. 乙对排球做的功约为15J 7. 2024年2月5日，在斯诺克德国大师赛决赛，特鲁姆普以10-5战胜斯佳辉获得冠军，如图甲所示。简易图如图乙所示，特鲁姆普某次用白球击打静止的蓝球，两球碰后沿同一直线运动。蓝球经的时间向前运动刚好（速度为0）落入袋中，而白球沿同一方向运动停止运动，已知两球的质量相等，碰后以相同的加速度做匀变速直线运动，假设两球碰撞的时间极短且发生正碰（内力远大于外力），则下列说法正确的是（　　） A. 由于摩擦不能忽略，则碰撞过程动量不守恒 B. 碰后蓝球与白球的速度之比为 C. 碰撞前白球的速度大小为 D. 该碰撞弹性碰撞 8. 如图所示，在磁感应强度大小为、方向竖直向下的匀强磁场中，间距为的平行金属导轨水平放置，间连接一电阻，质量为、电阻为、粗细均匀的金属杆垂直于金属导轨放置，现给一水平向右的初速度，滑行时间后停下，已知金属杆与平行金属导轨的动摩擦因数为，长为，重力加速度为，则下列说法正确的是（　　） A. 在平行金属导轨上滑动距离为 B. 速度为时，两端的电势差为 C. 速度为时，的加速度大小为 D. 速度为时，的加速度大小为 三、非选择题。考生根据要求作答。 9. 一列简谐横波在均匀介质中沿轴正向传播，已知波速，在和时刻，其波形图分别如图中的实线和虚线所示，是此波的传播方向的一点，则质点的振动周期___________s；在时间内质点运动的路程是___________；如果此波在传播过程中遇到线度为2m的障碍物，___________（填“能”或“不能”）发生明显的衍射现象。 10. 另一类光电烟雾探测器原理如图（a），当有烟雾进入时，来自光源S的光被烟雾散射后进入光电管C，光射到光电管中的钠表面时会产生光电流。传感器检测到光电流大于预设范围便会触发警报。金属钠的遏止电压Uc随入射光频率的变化规律如图（b）所示。 （1）光源S发出的光波波长应小于___________m。 （2）图（b）中图像的斜率为k，普朗克常量h＝___________。（电子电荷量e） 11. 如图所示，将粗细均匀且一端开口导热的玻璃管放置在水平桌面上，管内用长为h=10cm的水银封闭着一段长为 空气柱。已知大气压强 当地温度27℃。当把玻璃管开口朝上缓慢地竖立起来时，当玻璃管转到竖直位置时，管内空气柱的长度l=_______cm；此过程管中气体是_______（填“放热”或“吸热”）。 12. 一同学在暑期旅行时捡到一个带有悬挂点的不规则物体，他想测出该物体的质量及重心的位置，随身携带的物品只有细线、刻度尺、手表及弹簧测力计，于是进行了如下操作。 ①如图1所示，将重物通过细线挂在悬挂点，用刻度尺量出点到点A间的细线长度。 ②将物体拉起一个小的角度（小于）后无初速释放，从摆球第1次经过最低点开始计时，第次沿同一方向经过最低点结束计时，记录摆动时间，算出摆动周期。 ③改变摆线长，重复步骤②，测出几组摆线长和对应的周期的数据。 ④作出图像如图2所示，可得到图像斜率，纵截距为。 ⑤用弹簧测力计将重物静止悬挂，测得重力大小为。 （1）步骤②中摆动周期______； （2）物体质量为______，物体重心到物体悬挂点A的距离为______。（均用所测物理量符号表示） 13. 如图所示，利用圆柱体容器及相关电路测量盐水的电阻率。 （1）用游标卡尺测出圆柱体容器的内直径d，由玻璃管侧壁的刻度尺测出压缩后盐水的高度h。 （2）闭合开关S1，开关S2接___________（填“1”或“2”）端，调节滑动变阻器R，使电压表的读数为U1，滑动变阻器滑片不动，然后将开关S2接___________（填“1”或“2”）端，再次记录电压表的读数为U2，发现U1>U2，则电阻R0两端的电压为___________ 。 （3）已知定值电阻R0，根据（1）（2）测量的数据，计算得待测盐水的电阻率为___________。 14. 在商场大厅的水平地面上，某学生观察到一服务员推一列总质量m1=40kg的购物车由静止开始经过t=10s通过的位移x1=20m。经理为了提高工作效率，让服务员在第二次推车时增加了推车的质量，此后该学生观测到这次车由静止开始经过t=10s通过的位移x2=15m。假设购物车的运动轨迹为直线，服务员先后两次的推力F保持不变，车所受的阻力f等于车重力的，取g=10m/s2，求： （1）推力F的大小； （2）第二次比第一次增加的质量。 15. 如图（a）。长度的光滑绝缘细杆左端固定一带电荷量为的点电荷A，一质量为、带电荷量为的小球B套在杆上。将杆沿水平方向固定于某非均匀外电场中，以杆左端为原点，沿杆向右为轴正方向建立坐标系。点电荷A对小球B的作用力随B位置x的变化关系如图（b）中曲线Ⅰ所示，小球B所受水平方向的合力随B位置的变化关系如图（b）中曲线Ⅱ所示，其中曲线Ⅱ在范围可近似看作直线。求： （1）小球B在处受到外电场对它沿杆方向的电场力和外电场在该点沿杆方向的电场强度； （2）已知小球在处获得水平向右的初速度时，最远可以运动到。若小球在处受到方向向右、大小为的恒力作用后，由静止开始运动，为使小球能离开杆，恒力作用的最小距离s是多少？ 16. 如图，在一粗糙水平平台最右端并排静止放置可视为质点的两个小滑块A和B，质量，，A、B间有被压缩的轻质弹簧，弹簧储存的弹性势能，弹簧与滑块不拴接。滑块A左侧有一系列间距的微型减速带（大小可忽略不计），A距左侧第一个减速带的距离为。平台右侧有一长木板C，静止在水平地面上，木板C的质量，长，木板C最右端到右侧墙面的距离，木板C上表面与左侧平台齐平，与右侧竖直面内固定的半径的光滑半圆形轨道最低点d等高，e点与圆心等高，f点为半圆形轨道的最高点。现解除弹簧约束，弹力作用时间极短，滑块A、B立即与弹簧分离；滑块A通过每个减速带损失的机械能为到达该减速带时机械能的10%。滑块B冲上木板C，经过一段时间后木板C运动到右侧墙面处立即被粘连。已知滑块A与水平平台间的动摩擦因数，滑块B与木板C间的动摩擦因数，木板C与地面间的动摩擦因数μ3=0.10，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。求： （1）解除弹簧约束，滑块A、B与弹簧分离瞬间的速度大小； （2）滑块A在平台上向左运动的距离； （3）在整个运动的过程中，滑块B和木板C之间产生的热量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 闽侯一中2024 届高三模拟考物理科试卷 一、单项选择题。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. 如图所示为G5065高铁由南昌西到厦门北的路线图，期间运行5小时20分钟，全程约682公里，下列说法正确的是（　　） A. 在研究G5065通过某高架桥的时间时可以将列车看成质点 B. 时间是国际单位制中力学三个基本物理量之一 C. 5小时20分钟表示的是时刻 D. 根据这两个数据，可以估算出此次行程的平均速度的大小 【答案】B 【解析】 【详解】A．在研究G5065通过某高架桥的时间时，列车的长度不可忽略，不可以将列车看成质点，故A错误； B．时间是国际单位制中力学三个基本物理量之一，故B正确； C．5小时20分钟表示的一段时间，是时间间隔，故C错误； D．根据这两个数据，可以估算出此次行程的平均速率的大小，没有位移，不可以求平均速度的大小，故D错误。 故选B。 2. 如图是可以用来筛选谷粒的振动鱼鳞筛，筛面水平，由两根等长轻绳将其悬挂在等高的两点，已知筛面和谷物所受重力为G，静止时两轻绳延长线的夹角为60°。则每根轻绳的拉力大小为（  ） A. B. C. G D. 【答案】B 【解析】 【详解】竖直方向根据平衡条件 解得每根轻绳的拉力大小 故选B。 3. 某中学生在研究心脏电性质时发现，当兴奋在心肌传播时，在人体的体表可以测出与之对应的电势变化，可等效为两等量电荷产生的电场。如图是人体表面的瞬时电势分布图，图中实线为等差等势面，标在等势面上的数值分别表示该等势面的电势，、、、为等势面上的点，、为两电荷连线上对称的两点，、为两电荷连线中垂线上对称的两点，则（　　） A. 、两点的电场强度大小相同，方向相反 B. 、两点的电场强度大小相同，方向相反 C. 、两点的电势差 D. 从到的直线上电场强度先变大后变小 【答案】D 【解析】 【详解】A．该瞬时电势分布图可等效为等量异种电荷产生的，、为两电荷连线上对称的两点，所以、两点的电场强度大小、方向相同，故A错误； B．、为两电荷连线中垂线上对称的两点，、两点的电场强度大小与方向也相同，故B错误： C．、两点的电势差 故C错误； D．根据等势线的疏密程度可判断出从到的直线上电场强度先变大后变小，故D正确。 故选D。 4. 光导纤维作为光传导工具，已广泛应用于通信、互联网等领域。一段光导纤维由折射率不同的内芯和包层构成，如图所示。AB和CD为光导纤维横截面的直径，AB与CD平行，AD和BC长度均为d，一束单色光经AB的中点与过AB的横截面成角从空气入射到光导纤维中，折射光线与AD的夹角为，光在真空中传播的速度大小为c，则下列说法中正确的是（　　） A. 光导纤维对该单色光的折射率为 B. 光导纤维内芯的折射率小于包层的折射率 C. 如果增大入射光线与AB横截面的夹角，光线可能在AB的横截面上发生全反射 D. 若外部包层的折射率与空气的折射率相同，则光从AB传播到CD所用的最长时间为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据题意，由折射定律和几何关系可得，光导纤维对该单色光的折射率为 由几何关系得， 代入数据得，故A错误； BC．发生全反射的条件是光从光密介质进入光疏介质，入射角达到临界角，则光线在内芯和包层的界面上发生全反射，光导纤维内芯的折射率大于包层的折射率，无论入射光线与AB横截面的夹角多大，光线不可能在AB的横截面上发生全反射，故BC错误； D．若外部包层的折射率与空气的折射率相同，设光在AD面的入射角为，则光在光导纤维内芯中的传播距离为 可知，当角最小，等于临界角C时，光从AB传播到CD所用的时间最长，最长时间为 由几何关系得 由临界角公式得 光在光导纤维中的速度为 联立解得，故D正确。 故选D。 二、双项选择题。每小题有两项符合题目要求。 5. 从夸父逐日到羲和探日，中华民族对太阳的求知探索从未停歇。2021年10月，我国第一颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”顺利升空。太阳的能量由核反应提供，其中一种反应序列包含核反应：He＋He→He＋2X，下列说法正确的是（　　） A. X是质子 B. 该反应有质量亏损 C. He比He的质子数多 D. 该反应是裂变反应 【答案】AB 【解析】 【详解】A．根据核反应过程满足质量数和电荷数守恒可知，X的质量数为1，电荷数为1，可知X是质子，故A正确； BD．两个轻核结合成质量较大的核，核反应属于聚变反应，反应过程存在质量亏损，释放能量，故B正确，D错误； C．与的质子数相同，均为2个质子，故C错误。 故选AB。 6. 如图，甲将排球从离地面高为1m的O位置由静止击出并沿轨迹①运动，当排球运动到离地面高为2.8m的P位置时，速度大小为10m/s，此时，被乙击回并以水平速度18m/s沿轨迹②运动，恰好落回到O位置。已知排球的质量约为0.3kg，g取10m/s2，忽略空气阻力，则（　　） A. 排球沿轨迹②运动的时间为0.6s B. O、P两位置的水平距离为10.8m C. 甲对排球做的功约为40.8J D. 乙对排球做的功约为15J 【答案】AB 【解析】 【详解】AB．对于轨迹②的运动，竖直方向有 解得 水平方向有 可知O、P两位置的水平距离为10.8m，故AB正确； C．从O到P点，设排球在O点的速度为，到P点的速度，根据动能定理可得 解得 根据动能定理可知 故C错误； D．设乙将排球击出的速度为，在P点由动能定理可知，乙对排球所做的功为 故D错误。 故选AB。 7. 2024年2月5日，在斯诺克德国大师赛决赛，特鲁姆普以10-5战胜斯佳辉获得冠军，如图甲所示。简易图如图乙所示，特鲁姆普某次用白球击打静止的蓝球，两球碰后沿同一直线运动。蓝球经的时间向前运动刚好（速度为0）落入袋中，而白球沿同一方向运动停止运动，已知两球的质量相等，碰后以相同的加速度做匀变速直线运动，假设两球碰撞的时间极短且发生正碰（内力远大于外力），则下列说法正确的是（　　） A. 由于摩擦不能忽略，则碰撞过程动量不守恒 B. 碰后蓝球与白球的速度之比为 C. 碰撞前白球的速度大小为 D. 该碰撞弹性碰撞 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由题意两球碰撞的时间极短，碰撞过程中产生极大的内力，两球与桌面间的摩擦力远远小于内力，所以该碰撞过程的动量守恒，A错误； B．碰后，蓝球做匀减速直线运动且刚好落入袋内，由匀变速直线运动的规律得蓝球碰后瞬间的速度为 又两球的加速度大小相等，则由公式得 解得碰后瞬间白球的速度大小为 则碰后蓝球与白球的速度之比为，B正确； C．碰撞过程中两球组成的系统动量守恒，则 代入数据解得 C正确； D．两球碰前的动能为 两球碰后的总动能为 由于 所以该碰撞过程有机械能损失，即该碰撞为非弹性碰撞，D错误。 故选BC。 8. 如图所示，在磁感应强度大小为、方向竖直向下的匀强磁场中，间距为的平行金属导轨水平放置，间连接一电阻，质量为、电阻为、粗细均匀的金属杆垂直于金属导轨放置，现给一水平向右的初速度，滑行时间后停下，已知金属杆与平行金属导轨的动摩擦因数为，长为，重力加速度为，则下列说法正确的是（　　） A. 在平行金属导轨上滑动距离为 B. 速度为时，两端的电势差为 C. 速度为时，的加速度大小为 D. 速度为时，的加速度大小为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．在平行金属导轨上滑动时，由动量定理有 又有 联立解得 故A正确； B．根据题意可知，速度为时，单独切割产生的电势差，但由于中间当电源，所以小于感应电动势，故B错误； CD．速度为时，水平方向受摩擦力、安培力，由牛顿第二定律有 解得 故D错误，C正确。 故选AC。 三、非选择题。考生根据要求作答。 9. 一列简谐横波在均匀介质中沿轴正向传播，已知波速，在和时刻，其波形图分别如图中的实线和虚线所示，是此波的传播方向的一点，则质点的振动周期___________s；在时间内质点运动的路程是___________；如果此波在传播过程中遇到线度为2m的障碍物，___________（填“能”或“不能”）发生明显的衍射现象。 【答案】 ① 0.2 ②. 0.34 ③. 能 【解析】 【分析】 【详解】[1][2]由波形图可知 根据 代入数据得 因为 在一个周期内质点的运动路程为 所以在时间内质点运动的路程是，即； [3]因障碍物比波长小，能产生明显的衍射现象。 10. 另一类光电烟雾探测器的原理如图（a），当有烟雾进入时，来自光源S的光被烟雾散射后进入光电管C，光射到光电管中的钠表面时会产生光电流。传感器检测到光电流大于预设范围便会触发警报。金属钠的遏止电压Uc随入射光频率的变化规律如图（b）所示。 （1）光源S发出的光波波长应小于___________m。 （2）图（b）中图像的斜率为k，普朗克常量h＝___________。（电子电荷量e） 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]由图可知极限频率为，光源S发出的光波波长应小于 [2]根据光电效应方程 根据动能定理 整理得 图像的斜率为 解得普朗克常量为 11. 如图所示，将粗细均匀且一端开口导热的玻璃管放置在水平桌面上，管内用长为h=10cm的水银封闭着一段长为 空气柱。已知大气压强 当地温度27℃。当把玻璃管开口朝上缓慢地竖立起来时，当玻璃管转到竖直位置时，管内空气柱的长度l=_______cm；此过程管中气体是_______（填“放热”或“吸热”）。 【答案】 ①. 7.5 ②. 放热 【解析】 【详解】[1]根据玻意耳定律可得 解得 l=7.5cm [2]管内气体体积减小，外界对气体做功；温度不变，内能不变，则气体放热。 12. 一同学在暑期旅行时捡到一个带有悬挂点的不规则物体，他想测出该物体的质量及重心的位置，随身携带的物品只有细线、刻度尺、手表及弹簧测力计，于是进行了如下操作。 ①如图1所示，将重物通过细线挂在悬挂点，用刻度尺量出点到点A间的细线长度。 ②将物体拉起一个小的角度（小于）后无初速释放，从摆球第1次经过最低点开始计时，第次沿同一方向经过最低点结束计时，记录摆动时间，算出摆动周期。 ③改变摆线长，重复步骤②，测出几组摆线长和对应的周期的数据。 ④作出图像如图2所示，可得到图像斜率为，纵截距为。 ⑤用弹簧测力计将重物静止悬挂，测得重力大小为。 （1）步骤②中摆动周期______； （2）物体质量为______，物体重心到物体悬挂点A的距离为______。（均用所测物理量符号表示） 【答案】 ①. ②. ③. 【解析】 【详解】（1）[1]除第一次经过平衡位置，物体在每一个周期内沿同一方向经过平衡位置1次，有 则 （2）[2]根据单摆周期公式知 设物体重心到物体悬挂点A的距离为，则摆长等于摆线的长度与物体重心到物体悬挂点的距离之和 代入得 联立可知 重力大小为，则质量为 [3]由截距为，根据图像关系有 得 故填 13. 如图所示，利用圆柱体容器及相关电路测量盐水电阻率。 （1）用游标卡尺测出圆柱体容器的内直径d，由玻璃管侧壁的刻度尺测出压缩后盐水的高度h。 （2）闭合开关S1，开关S2接___________（填“1”或“2”）端，调节滑动变阻器R，使电压表的读数为U1，滑动变阻器滑片不动，然后将开关S2接___________（填“1”或“2”）端，再次记录电压表的读数为U2，发现U1>U2，则电阻R0两端的电压为___________ 。 （3）已知定值电阻R0，根据（1）（2）测量的数据，计算得待测盐水的电阻率为___________。 【答案】 ①. 2 ②. 1 ③. U1-U2 ④. 【解析】 【详解】（2）[1][2][3]由于U1>U2，所以闭合开关S1后，开关S2应该先接2端再接1端，先后两次电压表读数为U1和U2之差U1-U2即等于电阻R0两端的电压； （3）[4]由于盐水和电阻R0串联，电流相等，则由欧姆定律和电阻定律得 联立以上两式解得待测盐水的电阻率为 14. 在商场大厅的水平地面上，某学生观察到一服务员推一列总质量m1=40kg的购物车由静止开始经过t=10s通过的位移x1=20m。经理为了提高工作效率，让服务员在第二次推车时增加了推车的质量，此后该学生观测到这次车由静止开始经过t=10s通过的位移x2=15m。假设购物车的运动轨迹为直线，服务员先后两次的推力F保持不变，车所受的阻力f等于车重力的，取g=10m/s2，求： （1）推力F的大小； （2）第二次比第一次增加的质量。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）设第一次推车时的加速度大小为a1，由运动学公式得 对购物车由牛顿第二定律得 代入数据解得 （2）设第二次推车时的加速度大小为a2，由运动学公式有 由牛顿第二定律得 联立以上各式解得 则 15. 如图（a）。长度的光滑绝缘细杆左端固定一带电荷量为的点电荷A，一质量为、带电荷量为的小球B套在杆上。将杆沿水平方向固定于某非均匀外电场中，以杆左端为原点，沿杆向右为轴正方向建立坐标系。点电荷A对小球B的作用力随B位置x的变化关系如图（b）中曲线Ⅰ所示，小球B所受水平方向的合力随B位置的变化关系如图（b）中曲线Ⅱ所示，其中曲线Ⅱ在范围可近似看作直线。求： （1）小球B在处受到外电场对它沿杆方向的电场力和外电场在该点沿杆方向的电场强度； （2）已知小球在处获得水平向右的初速度时，最远可以运动到。若小球在处受到方向向右、大小为的恒力作用后，由静止开始运动，为使小球能离开杆，恒力作用的最小距离s是多少？ 【答案】（1），水平向左，，水平向左；（2） 【解析】 【详解】（1）根据题意，设小球在处受到点电荷对它的作用力为，外电场对它沿杆方向的作用力为,合力为，则有 结合图像信息可得 即小球B在处受到的外电场对它沿杆方向的电场力的大小为，方向水平向左，根据电场强度定义式可得 方向水平向左。 （2）根据图（b）中曲线Ⅱ围城的面积表示合电场力对小球B做的功，可知小球从到处，合电场力做功为 由图可知，小球从到处，合电场力做功为 由动能定理有 解得 16. 如图，在一粗糙水平平台最右端并排静止放置可视为质点的两个小滑块A和B，质量，，A、B间有被压缩的轻质弹簧，弹簧储存的弹性势能，弹簧与滑块不拴接。滑块A左侧有一系列间距的微型减速带（大小可忽略不计），A距左侧第一个减速带的距离为。平台右侧有一长木板C，静止在水平地面上，木板C的质量，长，木板C最右端到右侧墙面的距离，木板C上表面与左侧平台齐平，与右侧竖直面内固定的半径的光滑半圆形轨道最低点d等高，e点与圆心等高，f点为半圆形轨道的最高点。现解除弹簧约束，弹力作用时间极短，滑块A、B立即与弹簧分离；滑块A通过每个减速带损失的机械能为到达该减速带时机械能的10%。滑块B冲上木板C，经过一段时间后木板C运动到右侧墙面处立即被粘连。已知滑块A与水平平台间的动摩擦因数，滑块B与木板C间的动摩擦因数，木板C与地面间的动摩擦因数μ3=0.10，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。求： （1）解除弹簧约束，滑块A、B与弹簧分离瞬间的速度大小； （2）滑块A在平台上向左运动的距离； （3）在整个运动的过程中，滑块B和木板C之间产生的热量。 【答案】（1），；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）解除弹簧约束瞬间，设A的速度为，B的速度为，滑块A和B的动量守恒，故 弹簧和A、B组成的系统能量守恒 解得 ， （2）滑块A将在水平面做减速运动，运动到第一个减速带前 通过第一个减速带后动能为 经过相邻两个减速带克服摩擦做的功为 所以，滑块A不能到达第二个减速带，设滑块A继续滑行的距离为，则 滑块A向左滑行的总距离为 （3）B滑上C后，B减速，C加速，对B 对C 假设B、C共速时，C没有到达右墙面，设共速的速度为，则 由上式解得木板C的位移为 B、C相对滑动时，B、C间产生的热量为 因为，共速后B、C将一起匀减速，C到达墙壁的速度为，对B、C整体 木板C与墙壁碰后立即粘连并静止，B将继续匀减速到d点并进入光滑半圆轨道 得 所以B进入半圆轨道后不会脱离半圆轨道，减速到0将返回d点并再次滑上C 解得 B最后静止在C上，C与墙壁粘连后到B最终静止，B、C间产生的热量为 整个过程中B、C间的热量为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $