精品解析：重庆市主城四区2023-2024学年高一下学期期末学业质量调研物理试题

2023—2024学年度（下期）高中学生学业质量调研测试 高一物理试题 试卷共6页，考试时间75分钟，满分100分。 注意事项： 1．作答前，考生务必将自己的姓名、学校、班级、考号填写在答题卡上。 2．作答时，务必将答案写在答题卡上，写在试卷及草稿纸上无效。 3．考试结束后，将答题卡、试卷、草稿纸一并交回。 一、选择题：共10题，共43分 （一）单项选择题：共7题，每题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. 下列说法正确的是（　　） A. 哥白尼提出的日心说指出地球是围绕太阳转动的 B. 卡文迪许应用万有引力定律，计算并观测到海王星 C. 英国物理学家牛顿通过扭秤实验装置测量出了引力常量的大小 D. 开普勒在伽利略观察的星体轨迹数据基础上提出了开普勒三大定律 2. 皇冠大扶梯有着“中国攀山第一梯”的美誉，是重庆人民出行的特色交通之一。如图，人站在水平梯步上随扶梯斜向上匀速运动时，下列说法正确的是（　　） A. 扶梯对人做的功为零 B. 在上升过程中人的机械能守恒 C. 支持力对人做的功小于人克服自身重力所做的功 D. 支持力对人做的功等于人克服自身重力所做的功 3. 如题图甲所示的是家用滚筒式洗衣机，滚筒截面视为半径为R的圆，如图乙所示，A、C分别为滚筒的最高点和最低点，B、D为与圆心的等高点。在洗衣机脱水时，有一件衣物紧贴筒壁在竖直平面内做匀速圆周运动，衣物可视为质点，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 衣物在C处和A处对筒壁的压力相等 B. 衣物在A、B、C、D四处向心加速度的大小不等 C. 要保证衣物能始终贴着筒壁，滚筒匀速转动线速度不得小于 D. 衣物在B、D两处所受摩擦力方向相反 4. 如图所示，足够长的光滑斜面固定在水平地面上，弹簧上端固定，下端连接一滑块，处于静止状态。现给滑块一个沿斜面向上的初速度，使其沿斜面上滑，弹簧一直在弹性限度内。对滑块开始上滑至上滑到最远处的过程，下列说法正确的是（　　） A. 滑块的动能先增大后减小 B. 弹簧的弹性势能一定增大 C. 滑块机械能先减小后增大 D. 滑块和弹簧组成系统机械能守恒 5. 一质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t=0时刻起，受到的水平外力F如图所示，以向右运动为正方向，则下列说法正确的是（　　） A. 前1 s内力F对物体的冲量为4 N·s B. 物体在t=1 s时和t=3 s时的动量相同 C. 前2 s内力F对物体的冲量为0 D. t=2 s时物体回到出发点 6. 从计时起点开始，汽车在平直的公路上以额定功率保持最大速度v做匀速直线运动，t1时刻汽车受到的阻力变为原来的2倍。在计时开始到再次达到稳定速度的过程中，则汽车的v—t图像可能为（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，工人站在第一级台阶上，手持水管水平向左喷出水柱冲洗操场看台的台阶，出水口在第一级台阶左边缘正上方0.9 m的位置，每一级台阶的高度为0.3 m，宽度为0.5 m，要使水清洗到第四级台阶上表面，则水管口的出水速度可能为（，g=10m/s2）（　　） A. 3.0m/s B. 2.8m/s C. 2.0m/s D. 1.5m/s （二）多项选择题：共3题，每题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。 8. 篮球运动是青少年喜爱的体育活动之一。已知某篮球质量为0.5 kg，从离地面高1.25 m处自由下落，反弹的最大高度为0.8 m，已知篮球与地面接触的时间为0.1 s，忽略整个过程中的空气阻力，g=10 m/s2。下列说法正确的是（　　） A. 篮球在空中下落过程中所受重力的冲量为2.5 N·s B. 篮球在与地面接触过程中，篮球的机械能守恒 C. 篮球对地面的平均作用力大小为50 N D. 篮球在反弹后脱离地面瞬间动能的大小为2 J 9. 在高空运行的同步卫星功能失效后，往往会被送到同步轨道上空几百公里处的“墓地轨道”，以免影响其它在轨卫星，节省轨道资源。如图所示，已知同步轨道和“墓地轨道”的轨道半径分别为R1、R2，转移轨道与同步轨道、“墓地轨道”分别相切于P、Q点。则（　　） A. 卫星在同步轨道和墓地轨道的速度之比为 B. 卫星在转移轨道上经过P、Q两点时的速度之比为 C. 卫星在同步轨道和墓地轨道的角速度之比为 D. 卫星在同步轨道经过P点和转移轨道经过P点时加速度相等 10. 如图甲所示，一传送带与水平面夹角θ=37°，向同一方向以恒定速率转动；一质量为m的小物块以初动能E0从下端A点滑上传送带，到达上端B点时速度刚好减为0，AB长度为l，小物块在传送带上运动的过程中，动能Ek与其对地位移x的关系图像如图乙所示。设传送带与小物块之间动摩擦因数不变，sin37°=0.6，cos37°=0.8。则（　　） A. 传送带在逆时针转动 B. 小物块与传送带之间的动摩擦因数为0.5 C. 传动带转动的速率为 D. 整个过程中物块与传送带间产生的热量为 二、非选择题：共5题，共57分。 11. 某同学设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验：如图甲所示，长木板下垫一薄木片以平衡摩擦阻力，在小车A的前端粘有橡皮泥，后端连着纸带，推动小车A使之沿长木板做匀速直线运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速直线运动。电磁打点计时器所用交变电源频率为50Hz。 （1）若已测得打点纸带如图乙所示，并测得各计数点间距（已标在图上）。应选______段来计算A和B碰后的共同速度，其共同速度为_______m/s；（计算结果均保留3位有效数字） （2）已测得小车A的质量m1=0.6kg，小车B的质量为m2=0.3kg，则碰前两小车的总动量为______kg·m/s，碰后两小车的总动量为_______kg·m/s。（计算结果均保留3位有效数字） 12. 某同学设计了如图所示的装置来“验证机械能守恒定律”。将量角器竖直固定在铁架台上，使直径边水平，将小球通过一段不可伸长且长度为L的细线固定到量角器的圆心O处，在铁架台上O点正下方安装光电门，实验时，拉紧细线并让一质量为m的小球在紧贴量角器的竖直平面内运动，调整好光电门，使小球的球心刚好能经过光电门的细光束。已知小球的直径为d，重力加速度为g，实验步骤如下： （1）将小球拉开，使细线与竖直方向偏离某角度θ，将小球由静止释放； （2）测出小球通过光电门的时间t，则小球通过最低点时的动能为________； （3）由于实验过程中的操作误差，导致光电门的细光束在小球的球心的下方通过，则小球通过最低点的动能测量值比真实值______（选填“偏大”、“相等”、“偏小”）。 （4）计算出从释放点到小球经过最低点的过程中，小球重力势能的改变量为_______； （5）改变细线与竖直方向偏离角度θ，并多次测量得出实验结论； （6）根据以上数据绘制得到的图像应该图中的_________； 13. 如图所示，在竖直平面内有圆心角为127°、半径R=2m的光滑圆弧轨道BCD，O为圆心，半径OB水平，C为圆弧轨道的最低点，水平地面DE与圆弧轨道交于D点。一质量m=1kg的小球在B点正上方h=3.4m的A点处由静止释放，经过圆弧轨道后从D点抛出。g取10 m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）小球经C点时所受支持力的大小； （2）小球经D点时的速度大小。 14. 弹珠游戏对同学们稍显陌生，但它却是许多80后难忘的童年记忆。其示意图如图所示，水平地面上相距x=3 m的地方分别有可视为质点、大小相同的球形弹珠A、B，两者质量关系为mA=3mB，假设两弹珠在水平地面上行进时受到的阻力（包括空气阻力和摩擦力等）均恒为其重力的k倍。现给弹珠A一个v0=4 m/s的初速度，使其与静止的弹珠B发生弹性碰撞，碰撞前后A、B均沿同一直线运动。已知k=0.2，g=10 m/s2。求： （1）弹珠A与弹珠B碰撞前瞬间，弹珠A的速度大小vA； （2）在碰撞刚结束时弹珠A和弹珠B的速度大小、； （3）弹珠A和弹珠B之间最终的距离。 15. 如图所示，倾角θ=37°的足够长的光滑斜面底端有一质量为mA=1kg、长度为L=4m的长木板A，斜面底端垂直固定一个与木板厚度等高、厚度可忽略不计的挡板，当木板与挡板相碰时，木板速度立即减为0；木板上表面的下边缘处有一质量为mB=2kg、可视为质点的物体B，物体与木板上表面之间的动摩擦因数μ=0.5；物体B与质量为mC=8 kg的物体C通过绕过定滑轮的轻绳相连，C离地面足够高。初始时刻使系统处于静止状态，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。 （1）固定木板，同时释放物体B、C，求物体B脱离木板时的速度； （2）解锁木板，同时释放物体B、C，求当物体B经过木板的中点时的速度； （3）在第（2）问的基础上，当物体B经过木板的中点时，连接BC的轻绳断裂，求从释放物体BC到物体B脱离木板的整个过程中AB之间产生的热量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023—2024学年度（下期）高中学生学业质量调研测试 高一物理试题 试卷共6页，考试时间75分钟，满分100分。 注意事项： 1．作答前，考生务必将自己的姓名、学校、班级、考号填写在答题卡上。 2．作答时，务必将答案写在答题卡上，写在试卷及草稿纸上无效。 3．考试结束后，将答题卡、试卷、草稿纸一并交回。 一、选择题：共10题，共43分 （一）单项选择题：共7题，每题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. 下列说法正确的是（　　） A. 哥白尼提出的日心说指出地球是围绕太阳转动的 B. 卡文迪许应用万有引力定律，计算并观测到海王星 C. 英国物理学家牛顿通过扭秤实验装置测量出了引力常量的大小 D. 开普勒在伽利略观察的星体轨迹数据基础上提出了开普勒三大定律 【答案】A 【解析】 【详解】A．哥白尼提出“日心说”指出地球是围绕太阳转动的，故A正确； B．1846年，英国剑桥大学学生亚当斯和法国天文学家勒维耶应用万有引力定律，计算并观测到海王星，故B错误； C．英国物理学家卡文迪许利用扭秤实验测出了引力常量的大小，故C错误； D．开普勒在第谷工作的基础上，提出了开普勒三大定律，故D错误。 故选A。 2. 皇冠大扶梯有着“中国攀山第一梯”的美誉，是重庆人民出行的特色交通之一。如图，人站在水平梯步上随扶梯斜向上匀速运动时，下列说法正确的是（　　） A. 扶梯对人做的功为零 B. 在上升过程中人的机械能守恒 C. 支持力对人做的功小于人克服自身重力所做的功 D. 支持力对人做的功等于人克服自身重力所做的功 【答案】D 【解析】 【详解】A．人受到扶梯的支持力，支持力对人做正功，故A错误； B．在上升过程中人的动能不变，重力势能增大，机械能增大，故B错误； CD．人匀速运动，根据平衡条件，支持力与重力等大反向，支持力对人做的功等于人克服自身重力所做的功，故C错误，D正确。 故选D。 3. 如题图甲所示是家用滚筒式洗衣机，滚筒截面视为半径为R的圆，如图乙所示，A、C分别为滚筒的最高点和最低点，B、D为与圆心的等高点。在洗衣机脱水时，有一件衣物紧贴筒壁在竖直平面内做匀速圆周运动，衣物可视为质点，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 衣物在C处和A处对筒壁压力相等 B. 衣物在A、B、C、D四处向心加速度的大小不等 C. 要保证衣物能始终贴着筒壁，滚筒匀速转动的线速度不得小于 D. 衣物在B、D两处所受摩擦力方向相反 【答案】C 【解析】 【详解】A．在C和A处，向心力均由弹力与重力的合力提供，而C处弹力与重力反向，A处弹力与重力同向，因此衣物在C处对筒壁的压力大于A处，故A错误； B．衣物在A、B、C、D四处物体紧贴筒壁在竖直平面内做匀速圆周运动，它们的线速度大小相等，则向心加速度的大小相等，故B错误； C．要保证衣物能始终贴着筒壁，则滚筒匀速转动的线速度不小于 则 故C正确； D．衣物在B、D两处所受摩擦力方向都是与重力等大反向，竖直向上，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，足够长的光滑斜面固定在水平地面上，弹簧上端固定，下端连接一滑块，处于静止状态。现给滑块一个沿斜面向上的初速度，使其沿斜面上滑，弹簧一直在弹性限度内。对滑块开始上滑至上滑到最远处的过程，下列说法正确的是（　　） A. 滑块的动能先增大后减小 B. 弹簧的弹性势能一定增大 C. 滑块的机械能先减小后增大 D. 滑块和弹簧组成的系统机械能守恒 【答案】D 【解析】 【详解】A．滑块的速度一直减小，动能一直减小，故A错误； B．开始时，弹簧处于伸长状态，滑块开始上滑至上滑到最远处的过程，弹簧形变量先减小后增大，弹簧的弹性势能先减小后增大，故B错误； C．除重力做功外，弹簧弹力先对滑块做正功，后做负功，滑块的机械能先增大后减小，故C错误； D．滑块和弹簧组成的系统只有重力做功，机械能守恒，故D正确。 故选D。 5. 一质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t=0时刻起，受到的水平外力F如图所示，以向右运动为正方向，则下列说法正确的是（　　） A. 前1 s内力F对物体的冲量为4 N·s B. 物体在t=1 s时和t=3 s时的动量相同 C. 前2 s内力F对物体的冲量为0 D. t=2 s时物体回到出发点 【答案】B 【解析】 【详解】A．前1 s内力F对物体的冲量等于图像与坐标轴围成的面积 故A错误； B．力F对物体的冲量 ，由动量定理 ，由动量定理 因为 所以物体在t=1s时和t=3s时的动量、相同，故B正确； C．前2s内力F对物体的冲量 故C错误； D．前两秒物体一直在向前运动，故t=2s时物体没有回到出发点，故D错误。 故选B。 6. 从计时起点开始，汽车在平直的公路上以额定功率保持最大速度v做匀速直线运动，t1时刻汽车受到的阻力变为原来的2倍。在计时开始到再次达到稳定速度的过程中，则汽车的v—t图像可能为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】汽车在平直的公路上以额定功率保持最大速度v做匀速直线运动，故 t1时刻汽车受到的阻力变为原来的2倍，为，汽车开始做减速运动，根据牛顿第二定律 又 故速度在减小，牵引力在增大，加速度大小在减小，直到最终汽车再次做匀速直线运动，此时 解得 故选A。 7. 如图所示，工人站在第一级台阶上，手持水管水平向左喷出水柱冲洗操场看台的台阶，出水口在第一级台阶左边缘正上方0.9 m的位置，每一级台阶的高度为0.3 m，宽度为0.5 m，要使水清洗到第四级台阶上表面，则水管口的出水速度可能为（，g=10m/s2）（　　） A. 3.0m/s B. 2.8m/s C. 2.0m/s D. 1.5m/s 【答案】C 【解析】 【详解】先求最大初速度，竖直方向 解得 水平方向 解得 再求最小初速度，竖直方向 解得 水平方向 解得 初速度的范围是 故选C。 （二）多项选择题：共3题，每题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。 8. 篮球运动是青少年喜爱的体育活动之一。已知某篮球质量为0.5 kg，从离地面高1.25 m处自由下落，反弹的最大高度为0.8 m，已知篮球与地面接触的时间为0.1 s，忽略整个过程中的空气阻力，g=10 m/s2。下列说法正确的是（　　） A. 篮球在空中下落过程中所受重力的冲量为2.5 N·s B. 篮球在与地面接触的过程中，篮球的机械能守恒 C. 篮球对地面的平均作用力大小为50 N D. 篮球在反弹后脱离地面瞬间动能的大小为2 J 【答案】AC 【解析】 【详解】A．篮球在空中下落的时间为 解得 篮球在空中下落过程中所受重力的冲量为 A正确； BC．设落地速度为v1，根据机械能守恒定律 解得 设弹起的速度为v2，根据机械能守恒定律得 解得 弹起的速度小于落地速度，与地面接触的过程中，篮球有机械能损失；根据动量定理得 解得 B错误，C正确； D．篮球在反弹后脱离地面瞬间动能的大小为 D错误。 故选AC。 9. 在高空运行的同步卫星功能失效后，往往会被送到同步轨道上空几百公里处的“墓地轨道”，以免影响其它在轨卫星，节省轨道资源。如图所示，已知同步轨道和“墓地轨道”的轨道半径分别为R1、R2，转移轨道与同步轨道、“墓地轨道”分别相切于P、Q点。则（　　） A. 卫星在同步轨道和墓地轨道的速度之比为 B. 卫星在转移轨道上经过P、Q两点时的速度之比为 C. 卫星在同步轨道和墓地轨道的角速度之比为 D. 卫星在同步轨道经过P点和转移轨道经过P点时加速度相等 【答案】CD 【解析】 详解】AC．根据 解得 ，， 可得 ， 故A错误；C正确； B．根据开普勒第二定律，可得 解得 故B错误； D．根据前面选项分析可知，卫星在同步轨道经过P点和转移轨道经过P点时加速度相等。故D正确。 故选CD。 10. 如图甲所示，一传送带与水平面夹角θ=37°，向同一方向以恒定速率转动；一质量为m的小物块以初动能E0从下端A点滑上传送带，到达上端B点时速度刚好减为0，AB长度为l，小物块在传送带上运动的过程中，动能Ek与其对地位移x的关系图像如图乙所示。设传送带与小物块之间动摩擦因数不变，sin37°=0.6，cos37°=0.8。则（　　） A. 传送带在逆时针转动 B. 小物块与传送带之间的动摩擦因数为0.5 C. 传动带转动的速率为 D. 整个过程中物块与传送带间产生的热量为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由图乙可知，Ek-x图像的斜率表示合外力的大小，由图可知斜率由大变小，则合外力由大变小，可知开始阶段摩擦力向下，减速到与传送带速度相同后，摩擦力向上，继续减速到0，则传送带在顺时针转动，且速度小于小物块的初速度，A错误； B．由图乙可知，Ek-x图像的斜率表示合外力的大小，开始摩擦力向下，有 后来摩擦力向上，有 解得 B正确； C．由前面分析可知当小物块动能为时与传送带速度相同，此时有 解得 C错误； D．由 解得 小物块以初动能E0从下端A点滑上传送带，到与传送带速度相同时有 其中 此过程小物块相对传送带的位移 之后小物块到达上端B点时速度刚好减为0的过程有 此过程小物块相对传送带的位移 整个过程中物块与传送带间产生的热量为 联立解得 D正确。 故选BD。 二、非选择题：共5题，共57分。 11. 某同学设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验：如图甲所示，长木板下垫一薄木片以平衡摩擦阻力，在小车A的前端粘有橡皮泥，后端连着纸带，推动小车A使之沿长木板做匀速直线运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速直线运动。电磁打点计时器所用交变电源频率为50Hz。 （1）若已测得打点纸带如图乙所示，并测得各计数点间距（已标在图上）。应选______段来计算A和B碰后的共同速度，其共同速度为_______m/s；（计算结果均保留3位有效数字） （2）已测得小车A的质量m1=0.6kg，小车B的质量为m2=0.3kg，则碰前两小车的总动量为______kg·m/s，碰后两小车的总动量为_______kg·m/s。（计算结果均保留3位有效数字） 【答案】（1） ①. DE ②. 0.695 （2） ①. 0.630 ②. 0.626 【解析】 小问1详解】 [1]从分析纸带上打点的情况看，CD段打点，小车的运动情况还没稳定，而在DE段内小车运动稳定，故应选用DE段计算A和B碰后的共同速度。 [2]电磁打点计时器所用交变电源频率为50Hz，相邻两计时点间的时间间隔 A和B碰后的共同速度为 【小问2详解】 [1][2]小车A在碰撞前速度 小车A在碰撞前动量 碰撞后A、B的总动量 12. 某同学设计了如图所示的装置来“验证机械能守恒定律”。将量角器竖直固定在铁架台上，使直径边水平，将小球通过一段不可伸长且长度为L的细线固定到量角器的圆心O处，在铁架台上O点正下方安装光电门，实验时，拉紧细线并让一质量为m的小球在紧贴量角器的竖直平面内运动，调整好光电门，使小球的球心刚好能经过光电门的细光束。已知小球的直径为d，重力加速度为g，实验步骤如下： （1）将小球拉开，使细线与竖直方向偏离某角度θ，将小球由静止释放； （2）测出小球通过光电门的时间t，则小球通过最低点时的动能为________； （3）由于实验过程中的操作误差，导致光电门的细光束在小球的球心的下方通过，则小球通过最低点的动能测量值比真实值______（选填“偏大”、“相等”、“偏小”）。 （4）计算出从释放点到小球经过最低点的过程中，小球重力势能的改变量为_______； （5）改变细线与竖直方向偏离的角度θ，并多次测量得出实验结论； （6）根据以上数据绘制得到的图像应该图中的_________； 【答案】 ①. ②. 偏大 ③. ④. B 【解析】 【详解】（2）[1]小球直径为d，通过光电门的时间为t，所以通过光电门时的速度为 则小球通过最低点时的动能为 （3）[2]光电门的细光束在小球的球心的下方通过，则所测得时间t变短，小球通过最低点的动能测量值比真实值偏大。 （4）[3]从释放点到小球经过最低点的过程中，小球重力势能的改变量为 （6）[4]本实验验证机械能守恒的关系式如下： 可得 则图线是一条倾斜的直线，斜率为负，截距为正。 故选B。 13. 如图所示，在竖直平面内有圆心角为127°、半径R=2m的光滑圆弧轨道BCD，O为圆心，半径OB水平，C为圆弧轨道的最低点，水平地面DE与圆弧轨道交于D点。一质量m=1kg的小球在B点正上方h=3.4m的A点处由静止释放，经过圆弧轨道后从D点抛出。g取10 m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）小球经C点时所受支持力的大小； （2）小球经D点时速度大小。 【答案】（1）；（2） /s 【解析】 【详解】（1）对小球，从A到C，由动能定理可得 在C点，根据牛顿第二定律有 解得 （2）对小球，从C到D，由动能定理可得 解得 14. 弹珠游戏对同学们稍显陌生，但它却是许多80后难忘的童年记忆。其示意图如图所示，水平地面上相距x=3 m的地方分别有可视为质点、大小相同的球形弹珠A、B，两者质量关系为mA=3mB，假设两弹珠在水平地面上行进时受到的阻力（包括空气阻力和摩擦力等）均恒为其重力的k倍。现给弹珠A一个v0=4 m/s的初速度，使其与静止的弹珠B发生弹性碰撞，碰撞前后A、B均沿同一直线运动。已知k=0.2，g=10 m/s2。求： （1）弹珠A与弹珠B碰撞前瞬间，弹珠A的速度大小vA； （2）在碰撞刚结束时弹珠A和弹珠B的速度大小、； （3）弹珠A和弹珠B之间最终的距离。 【答案】（1）；（2） ， ；（3） 【解析】 【详解】（1）对弹珠A，在碰撞前的加速度为a，根据牛顿第二定律可得 解得 a 方向：与方向相反。设碰撞前弹珠A的速度为，由运动学公式有 解得 （2）碰撞过程中弹珠A、B系统动量守恒，机械能守恒。以向右为正方向，根据题意得 解得 （3）碰撞之后弹珠A和弹珠B分别向右做匀减速直线运动，设从碰撞后到停下来弹珠A的位移为，弹珠A的位移为。由动能定理可得 对弹珠A 对弹珠B 解得 m，m 因此弹珠A和弹珠B最终的距离 15. 如图所示，倾角θ=37°的足够长的光滑斜面底端有一质量为mA=1kg、长度为L=4m的长木板A，斜面底端垂直固定一个与木板厚度等高、厚度可忽略不计的挡板，当木板与挡板相碰时，木板速度立即减为0；木板上表面的下边缘处有一质量为mB=2kg、可视为质点的物体B，物体与木板上表面之间的动摩擦因数μ=0.5；物体B与质量为mC=8 kg的物体C通过绕过定滑轮的轻绳相连，C离地面足够高。初始时刻使系统处于静止状态，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。 （1）固定木板，同时释放物体B、C，求物体B脱离木板时的速度； （2）解锁木板，同时释放物体B、C，求当物体B经过木板的中点时的速度； （3）在第（2）问的基础上，当物体B经过木板的中点时，连接BC的轻绳断裂，求从释放物体BC到物体B脱离木板的整个过程中AB之间产生的热量。 【答案】（1）/s；（2）/s；（3）J 【解析】 【详解】（1）固定木板，从同时释放物体B和C到物体B脱离木板这个过程中，由动能定理可得 解得 /s （2）解锁木板，释放物体B、C后，对物体ABC受力分析，物体C向下加速，木板A沿斜面向上加速，物体B沿木板向上加速。根据牛顿第二定律可得，对物体A 对物体B 对物体C 解得 设物体B从静止到经过木板中点这段时间为，由运动学知识 又 解得 /s /s 则物体B经过木板中点时的速度为 /s （3）在第（2）问的基础上，连接BC绳断裂后，设物体B沿木板向上做匀减速运动的加速度为 ，根据牛顿第二定律可得 解得 设经过时间物体B与A共速，物体B位移为' ，物体A位移为' 解得 物体B相对A的相对位移 所以，物体B在共速前未滑下木板A。假设之后物体B和木板A能够以共同的加速度一起沿斜面向上做匀减速运动，加速度 分别对物体B和木板A受力分析，假设成立。一起减速到0后，再一起反向以向下加速直到木板A碰到挡板速度减为0，物体B向下继续加速直到脱离木板。整个过程AB之间产生的热量为 2） 解得 J 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$