精品解析：福建省南安市侨光中学2023-2024学年高一下学期5月月考物理试题

侨光中学2024年春季高一年第2次阶段考物理试卷 一、单项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分。每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。） 1. 分别将三个小球从同一位置以相同速率向上、向下和水平抛出，不计空气阻力，在小球落到同一水平面时（　　） A. 三小球的速率相同 B. 水平抛出时速率最大 C. 向上抛出时速率最小 D. 向下抛出时速率最大 2. 世界上第一枚原子弹爆炸时，恩里克·费米把事先准备好碎纸片从头顶上撒下，碎纸片落到他身后约 2m 处，由此，他根据估算出的风速（假设其方向水平）推测出那枚原子弹的威力相当于一万吨TNT 炸药。若纸片是从 1.8m 高处撒下，g取 10m/s2，则当时的风速大约是（  ） A. 3.3m/s B. 5.6m/s C. 11m/s D. 33m/s 3. 引体向上是衡量学生体质的重要参考标准之一，主要测试上肢肌肉力量的发展水平，在前不久进行的引体向上体能测试中。某同学两手握紧单杠，双臂竖直，身体悬垂；接着用力上拉使下颌超过单杠（身体无摆动）；然后使身体下降最终悬垂在单杠上（视为静止）。下列说法正确的是（　　） A. 在上升过程中单杠对人的作用力始终大于人的重力 B. 若减小两手间的距离，最终悬垂时单杠对人的作用力变小 C. 若增大两手间的距离，最终悬垂时人单臂的拉力变大 D. 在上升过程中单杠对人的作用力对人做了正功 4. 已知汽车轮胎与地面之间的动摩擦因数µ，转弯时的弯道半径r，则汽车安全转弯的速度不能超过（　　） A B. C. D. 5. 如图所示为正在使用的修正带，大齿轮齿数为 N₁，小齿轮齿数为N₂，A、B分别为大、小齿轮边缘上的点。 下列说法正确的是（　　） A. 大小齿轮转动的方向相同 B. A、B两点的线速度大小之比为 N1：N2 C. A、B两点的角速度大小之比为 N2：N1 D. A、B两点的向心加速度大小之比为 6. 高台跳雪是2022年北京冬奥会的比赛项目之一，如图跳雪运动员a，b（可视为质点）从雪道末端先后以初速度之比沿水平方向向左飞出。不计空气阻力，则两名运动员从飞出至落到雪坡（可视为斜面）上的整个过程中，下列说法正确的是（　　） A. 飞行时间之比为 B. 水平位移之比为 C. 速度变化量之比为 D. 落到雪坡上的瞬时速度方向不相同 二、双项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题给出的四个选项中，只有两项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分。） 7. 如图所示，在距离地面某一高度处沿水平方向抛出一个物体，a、b为物体运动轨迹上的两点，不计空气阻力，下列说法正确的是 A. 物体在a点的水平速度与在b点的水平速度不相同 B. 物体在a点水平速度与在b点的水平速度相同 C. 物体在a点的竖直速度与在b点的竖直速度不相同 D. 物体在a点竖直速度与在b点的竖直速度相同 8. 如图所示，某物体的运动轨迹如图，则下列说法中正确的是（　　） A. 如果物体x方向做匀速直线运动，则y方向先加速再减速 B. 如果物体x方向做匀速直线运动，则y方向先减速再加速 C. 如果物体y方向做匀速直线运动，则x方向先加速再减速 D. 如果物体y方向做匀速直线运动，则x方向先减速再加速 9. 某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛，比赛路径如图所示。可视为质点的赛车从起点A出发，沿水平直线轨道运动L后，由B点进入半径为R的光滑竖直半圆轨道，并通过半圆轨道的最高点C，才算完成比赛。B是半圆轨道的最低点，水平直线轨道和半圆轨道相切于B点。已知赛车质量m=0.5kg，通电后以恒定功率P=2W工作，进入竖直半圆轨通前受到的阻力恒为F=0.4N，随后在运动中受到的阻力均可不计。L=10.00m，R=0.32m，g取10m/s2。下列说法正确的是（　　） A. 要使赛车能通过C点完成比赛，通过C点的速度至少为 B. 要使赛车能通过C点完成比赛，通过C点的速度至少为 C. 电动机从A到B至少工作的时间是4s D. 电动机从A到B至少工作的时间是5s 10. t=0时刻，一质量为1.0×103kg的汽车，由静止开始沿倾角为30°的长直倾斜路面上行，每隔10s监测其所受牵引力和速率情况如下表所示。在整个运动过程中，汽车所受摩擦阻力与空气阻力恒定，发动机功率保持不变，重力加速度取g=10m/s2。 时刻（s） 10 20 30 40 50 60 牵引力F/（×103N） 22.5 10.0 6.9 60 6.0 6.0 速率v/（m·s-1） 4.0 9.0 13.0 15.0 15.0 15.0 下列说法正确的是（　　） A. 在10s~30s时间内，汽车做匀加速直线运动 B. 汽车受到的摩擦阻力与空气阻力大小之和约为1.0×103N C. 在10s~40s时间内，牵引力做功约为2.7×106J D. 在40s~60s时间内，牵引力做的功等于汽车重力势能的增加量 三、填空、实验题（本题共4小题，每空格2分，共18分。） 11. 如图所示，质量为M、长度为L的小车静止在光滑水平面上，质量为m的小物块（可视为质点）放在小车的最左端。现用一水平恒力F作用在小物块上，使小物块从静止开始做匀加速直线运动。小物块和小车之间的摩擦力为f，小物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为x。此过程中，小物块到达小车最右端时，小车具有的动能为______；小物块克服摩擦力所做的功为______。 12. 从地面竖直向上抛出一质量为0.5kg的小球，运动过程中小球受大小恒定的阻力作用。小球上升过程中，其动能Ek随距离地面高度h的变化关系如图所示。小球上升3米的过程中机械能减少了_______J，运动过程中所受阻力的大小为_____N。（g取10m/s2） 13. 如图甲所示为“验证机械能守恒定律”的实验装置图，乙图为实验中打出的一条纸带，O为自由落体的起点，从A点开始选取纸带上连续点A、B、C……，测出O到A、B、C……的距离分别为、、……，重物的质量为m，重力加速度为g，选择A、C两点，计算出打下B点时的速度，则OB过程中重力势能减少量________和动能增加量________，如果式子成立，则验证了机械能守恒。（请用题中所给字母表示） 14. 某同学在探究弹簧的弹性势能与弹簧形变量的关系时猜想弹簧的弹性势能不仅跟形变量 有关，也应跟弹簧的劲度系数有关． （1）他猜想的公式是EP= ckxn，其中c为无单位的常量，k为劲度系数，x为形变量．如果他的猜想正确，请你根据单位制判断n=________． （2） 为验证猜想，该同学进行了如下实验： A. 将弹簧上端固定在铁架台上，下端连接一个质量为m的小球，如图所示．先确定弹簧处于原长时小球的位置； B. 小球平衡时，量出弹簧相对原长时的形变量x0； C. 将小球从弹簧原长上方x1处由静止释放，利用固定在标尺上的铁丝确定小球运动的最低位置，并量出此时弹簧相对原长的形变量x2； D. 重复步骤C，多做几次，并将数据记录在设计的表格里． 请利用猜想公式及相关字母写出从静止释放至最低点过程的机械能守恒的表达式：____； 常数c的表达式：c=_____（用x0、x1、x2表达） 四、计算题：（本题4小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，有数值的计算题，答案中必须明确写出数值和单位，或按题目要求作答。） 15. 将一小球以10m/s的速度水平抛出，经过1s后小球落地，不计空气阻力，g=10m/s2，求： （1）小球落地点的竖直方向位移； （2）小球落地点的速度。 16. 如图所示，用与水平方向成θ角的恒力F，将质量为m的物体由静止开始从A点拉到B点后撤去力F，若物体和地面间的动摩擦因数为，A、B间的距离为x。求： （1）从A到B的过程中力F做的功W； （2）物体在运动过程中的最大动能； （3）撤去外力F后，物体滑行距离。 17. 如图所示，一辆可视为质点、质量的电动小车静止在水平台面上的A点，小车以恒定的功率启动并向右做直线运动，当速度为时，加速度为。小车出发后经过位移运动到水平台面的右侧边缘B点，且刚好加速到最大速度，这时立即用遥控器断开电动小车的电源，小车从B点飞出，恰好沿切线方向从C点进入半径为R的固定光滑圆弧轨道，过D点轨道对小车的支持力为。已知竖直，圆弧的圆心角，重力加速度。求： （1）小车在水平台面上运动时受到阻力的大小； （2）小车从A运动到B经过的时间； （3）圆弧轨道半径R的大小。 18. 如图所示，在竖直平面内长为L=0.9m的粗糙水平面MN左侧与半径R=0.89m的四分之一光滑圆弧轨道平滑连接，右侧与一足够长的传送带平滑连接。传送带以恒定的速率逆时针转动.将物块A从光滑圆弧最高点由静止释放，经过M点运动到N点，再滑上传送带。已知A的质量为，物块A与MN间的动摩擦因数及传送带间的动摩擦因数都为，重力加速度。求： （1）物块A第一次运动到N点时的速度； （2）物块A在传送带上第一次向右运动到最右端的过程中，两者摩擦产生的热量； （3）物块A在MN上运动的总路程s； （4）若传送带速度，其他条件不变，判断物块A具体最终停在哪个位置？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 侨光中学2024年春季高一年第2次阶段考物理试卷 一、单项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分。每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。） 1. 分别将三个小球从同一位置以相同速率向上、向下和水平抛出，不计空气阻力，在小球落到同一水平面时（　　） A. 三小球的速率相同 B. 水平抛出时速率最大 C. 向上抛出时速率最小 D. 向下抛出时速率最大 【答案】A 【解析】 【详解】在不计空气阻力时，由动能定理可知将三个小球从同一位置以相同速率抛出时无论是向上、向下还是水平抛出，在小球落到同一水平面时三小球的速率相同，故选A。 2. 世界上第一枚原子弹爆炸时，恩里克·费米把事先准备好的碎纸片从头顶上撒下，碎纸片落到他身后约 2m 处，由此，他根据估算出的风速（假设其方向水平）推测出那枚原子弹的威力相当于一万吨TNT 炸药。若纸片是从 1.8m 高处撒下，g取 10m/s2，则当时的风速大约是（  ） A. 3.3m/s B. 5.6m/s C. 11m/s D. 33m/s 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】假设恩里克·费米身高约为1.8m，纸片飞出后随着风做的是平抛运动，由平抛运动规律 解得 故选A。 3. 引体向上是衡量学生体质的重要参考标准之一，主要测试上肢肌肉力量的发展水平，在前不久进行的引体向上体能测试中。某同学两手握紧单杠，双臂竖直，身体悬垂；接着用力上拉使下颌超过单杠（身体无摆动）；然后使身体下降最终悬垂在单杠上（视为静止）。下列说法正确的是（　　） A. 在上升过程中单杠对人的作用力始终大于人的重力 B. 若减小两手间的距离，最终悬垂时单杠对人的作用力变小 C. 若增大两手间的距离，最终悬垂时人单臂的拉力变大 D. 在上升过程中单杠对人的作用力对人做了正功 【答案】C 【解析】 【详解】A．在上升过程中，人先做加速运动，后做减速运动，单杠对人的作用力先大于人的重力，后小于人的重力，故A错误； B．最终悬垂时单杠对人的作用力与人的重力大小相等，不随两手间的距离改变而改变，故B错误； C．最终悬停时两手臂拉力的合力与重力平衡，根据力的合成以及几何关系可知，若增大两手间的距离，最终悬停时单臂的拉力变大，故C正确； D．在上升过程中，单杠对人的作用力的作用点在手上，没有发生位移，所以单杠对人的作用力做功为零，故D错误。 故选C。 4. 已知汽车轮胎与地面之间的动摩擦因数µ，转弯时的弯道半径r，则汽车安全转弯的速度不能超过（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】当摩擦力达到最大静摩擦力时，有 解得拐弯的最大安全速度为 故选B。 5. 如图所示为正在使用的修正带，大齿轮齿数为 N₁，小齿轮齿数为N₂，A、B分别为大、小齿轮边缘上的点。 下列说法正确的是（　　） A. 大小齿轮转动的方向相同 B. A、B两点的线速度大小之比为 N1：N2 C. A、B两点的角速度大小之比为 N2：N1 D. A、B两点的向心加速度大小之比为 【答案】C 【解析】 【详解】A．大小齿轮转动的方向相反，故选项A错误； B．A、B两点的线速度大小之比为1∶1，故选项B错误； C．A、B两点的角速度 所以角速度之比 故选项C正确； D．A、B两点的向心加速度 所以向心加速度之比 故选项D错误。 故选C。 6. 高台跳雪是2022年北京冬奥会的比赛项目之一，如图跳雪运动员a，b（可视为质点）从雪道末端先后以初速度之比沿水平方向向左飞出。不计空气阻力，则两名运动员从飞出至落到雪坡（可视为斜面）上的整个过程中，下列说法正确的是（　　） A. 飞行时间之比为 B. 水平位移之比 C. 速度变化量之比为 D. 落到雪坡上的瞬时速度方向不相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．设运动员的初速度为v0时，飞行时间为t，水平方向的位移大小为x、竖直方向的位移大小为y，如图所示 运动员在水平方向上做匀速直线运动，有 在竖直方向上做自由落体运动，有 运动员落在斜面上时，有 解得 则知运动员飞行的时间t与v0成正比，则他们飞行时间之比为 故A错误； B．水平位移 运动员飞行的水平位移x与初速度的平方成正比，则他们飞行的水平位移之比为1：4，故B错误； C．速度变化量之比为 故C正确； D．落到雪坡上时，设运动员的速度方向与竖直方向夹角为，则有 则他们落到雪坡上的瞬时速度方向一定相同，故D错误。 故选C。 二、双项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题给出的四个选项中，只有两项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分。） 7. 如图所示，在距离地面某一高度处沿水平方向抛出一个物体，a、b为物体运动轨迹上的两点，不计空气阻力，下列说法正确的是 A. 物体在a点的水平速度与在b点的水平速度不相同 B. 物体在a点的水平速度与在b点的水平速度相同 C. 物体在a点的竖直速度与在b点的竖直速度不相同 D. 物体在a点的竖直速度与在b点的竖直速度相同 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】AB．物体做平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，则物体在a点的水平速度与在b点的水平速度相同，选项B正确，A错误； CD．物体在竖直方向上做自由落体运动，即匀加速直线运动，在不同时刻的竖直速度不同，则物体在a点的竖直速度与在b点的竖直速度不相同，故C正确，D错误； 故选BC． 8. 如图所示，某物体的运动轨迹如图，则下列说法中正确的是（　　） A. 如果物体x方向做匀速直线运动，则y方向先加速再减速 B. 如果物体x方向做匀速直线运动，则y方向先减速再加速 C. 如果物体y方向做匀速直线运动，则x方向先加速再减速 D. 如果物体y方向做匀速直线运动，则x方向先减速再加速 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．如果物体x方向做匀速直线运动，力的方向指向轨迹凹侧，则y方向先减速再加速，A错误，B正确； CD．如果物体y方向做匀速直线运动，同理，则x方向先加速再减速，C正确，D错误。 故选BC。 9. 某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛，比赛路径如图所示。可视为质点的赛车从起点A出发，沿水平直线轨道运动L后，由B点进入半径为R的光滑竖直半圆轨道，并通过半圆轨道的最高点C，才算完成比赛。B是半圆轨道的最低点，水平直线轨道和半圆轨道相切于B点。已知赛车质量m=0.5kg，通电后以恒定功率P=2W工作，进入竖直半圆轨通前受到的阻力恒为F=0.4N，随后在运动中受到的阻力均可不计。L=10.00m，R=0.32m，g取10m/s2。下列说法正确的是（　　） A. 要使赛车能通过C点完成比赛，通过C点的速度至少为 B. 要使赛车能通过C点完成比赛，通过C点的速度至少为 C. 电动机从A到B至少工作的时间是4s D. 电动机从A到B至少工作的时间是5s 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．要使赛车能通过C点完成比赛，则在C点，由牛顿第二定律可知 解得 故A正确，B错误； CD．设当赛车刚好能通过最高点，此过程中电动机从A到B的工作时间为最小值，设为时间t，则从A到C，由动能定理可得 代入数据，解得 故C正确，D错误。 故选AC。 10. t=0时刻，一质量为1.0×103kg的汽车，由静止开始沿倾角为30°的长直倾斜路面上行，每隔10s监测其所受牵引力和速率情况如下表所示。在整个运动过程中，汽车所受摩擦阻力与空气阻力恒定，发动机功率保持不变，重力加速度取g=10m/s2。 时刻（s） 10 20 30 40 50 60 牵引力F/（×103N） 22.5 10.0 6.9 6.0 6.0 6.0 速率v/（m·s-1） 4.0 9.0 13.0 15.0 150 15.0 下列说法正确的是（　　） A. 在10s~30s时间内，汽车做匀加速直线运动 B. 汽车受到的摩擦阻力与空气阻力大小之和约为1.0×103N C. 在10s~40s时间内，牵引力做功约为2.7×106J D. 在40s~60s时间内，牵引力做的功等于汽车重力势能的增加量 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】A．在10s~30s时间内，牵引力逐渐减小，故汽车做加速度减小的加速运动。A错误； B．由表可知，当牵引力为6000N时，汽车匀速行驶，则有 解得 B正确； C．汽车功率不变，所以牵引力做功为 C正确； D．在40s~60s时间内，汽车匀速行驶，合力做功为零，所以牵引力做的功与汽车克服重力做功及克服阻力做功之和相等，D错误。 故选BC。 三、填空、实验题（本题共4小题，每空格2分，共18分。） 11. 如图所示，质量为M、长度为L的小车静止在光滑水平面上，质量为m的小物块（可视为质点）放在小车的最左端。现用一水平恒力F作用在小物块上，使小物块从静止开始做匀加速直线运动。小物块和小车之间的摩擦力为f，小物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为x。此过程中，小物块到达小车最右端时，小车具有的动能为______；小物块克服摩擦力所做的功为______。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]对小车根据动能定理有 可得小物块到达小车最右端时，小车具有的动能为 [2]小物块克服摩擦力所做的功为 12. 从地面竖直向上抛出一质量为0.5kg的小球，运动过程中小球受大小恒定的阻力作用。小球上升过程中，其动能Ek随距离地面高度h的变化关系如图所示。小球上升3米的过程中机械能减少了_______J，运动过程中所受阻力的大小为_____N。（g取10m/s2） 【答案】 ①. 3 ②. 1 【解析】 【详解】[1] [2]由动能定理得 带入数据得 解得 13. 如图甲所示为“验证机械能守恒定律”实验装置图，乙图为实验中打出的一条纸带，O为自由落体的起点，从A点开始选取纸带上连续点A、B、C……，测出O到A、B、C……的距离分别为、、……，重物的质量为m，重力加速度为g，选择A、C两点，计算出打下B点时的速度，则OB过程中重力势能减少量________和动能增加量________，如果式子成立，则验证了机械能守恒。（请用题中所给字母表示） 【答案】 ①. mgh2 ②. 【解析】 【详解】[1]OB过程中重物重力势能减少量 mgh2 [2]在OB过程中系统动能的增量 14. 某同学在探究弹簧的弹性势能与弹簧形变量的关系时猜想弹簧的弹性势能不仅跟形变量 有关，也应跟弹簧的劲度系数有关． （1）他猜想的公式是EP= ckxn，其中c为无单位的常量，k为劲度系数，x为形变量．如果他的猜想正确，请你根据单位制判断n=________． （2） 为验证猜想，该同学进行了如下实验： A. 将弹簧上端固定在铁架台上，下端连接一个质量为m的小球，如图所示．先确定弹簧处于原长时小球的位置； B. 小球平衡时，量出弹簧相对原长时的形变量x0； C. 将小球从弹簧原长上方x1处由静止释放，利用固定在标尺上的铁丝确定小球运动的最低位置，并量出此时弹簧相对原长的形变量x2； D. 重复步骤C，多做几次，并将数据记录在设计的表格里． 请利用猜想公式及相关字母写出从静止释放至最低点过程的机械能守恒的表达式：____； 常数c的表达式：c=_____（用x0、x1、x2表达） 【答案】 ①. 2 ②. ③. 【解析】 【详解】（1）他猜想的公式是EP=ckxn，其中c为无单位的常量，k为劲度系数，单位是N/m，x为形变量，单位是m．EP是势能，单位是J，而1J=1N?m．所以n=2． （2）初、末位置的动能均为零，此过程中减少的重力势能等于增加的弹性势能， 所以有：mg（x1+x2）=ck- ck 小球平衡时有：mg=kx0，与机械能守恒的表达式联立解得 【点睛】在本实验的整个过程中，主要是机械能之间的转化，包括弹性势能、动能和重力势能，分析时一定要从小球、弹簧的形状和运动状态角度进行分析，防止混乱． 四、计算题：（本题4小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，有数值的计算题，答案中必须明确写出数值和单位，或按题目要求作答。） 15. 将一小球以10m/s的速度水平抛出，经过1s后小球落地，不计空气阻力，g=10m/s2，求： （1）小球落地点的竖直方向位移； （2）小球落地点的速度。 【答案】（1）5m；（2）； 【解析】 【详解】（1）竖直方向做自由落体，其位移 （2）竖直方向的速度 落地时速度大小 由 可得小球落地时速度与水平方向夹角为 16. 如图所示，用与水平方向成θ角的恒力F，将质量为m的物体由静止开始从A点拉到B点后撤去力F，若物体和地面间的动摩擦因数为，A、B间的距离为x。求： （1）从A到B的过程中力F做的功W； （2）物体在运动过程中的最大动能； （3）撤去外力F后，物体滑行距离。 【答案】（1）W=Fxcosθ；（2）Ek=Fx（cosθ+μsinθ）-μmgx；（3） 【解析】 【分析】 【详解】（1）由功的公式可求得从A到B的过程中力F做的功 W=Fxcosθ （2）由题意知：物体在B点有最大动能，在AB段 Ff=μFN=μ（mg-Fsinθ） 对物体从A点到B点过程 Fxcosθ-μ（mg-Fsinθ）x=Ek-0 即物体在运动过程中的最大动能 Ek=Fx（cosθ+μsinθ）-μmgx （3）撤去力F后，物体所受摩擦力变为μmg，设物体从B点到停止运动的位移为l，则 17. 如图所示，一辆可视为质点、质量的电动小车静止在水平台面上的A点，小车以恒定的功率启动并向右做直线运动，当速度为时，加速度为。小车出发后经过位移运动到水平台面的右侧边缘B点，且刚好加速到最大速度，这时立即用遥控器断开电动小车的电源，小车从B点飞出，恰好沿切线方向从C点进入半径为R的固定光滑圆弧轨道，过D点轨道对小车的支持力为。已知竖直，圆弧的圆心角，重力加速度。求： （1）小车在水平台面上运动时受到阻力的大小； （2）小车从A运动到B经过的时间； （3）圆弧轨道半径R大小。 【答案】（1）1N；（2）2s；（3）0.5m 【解析】 【分析】 【详解】（1）设小车在水平桌面上受到的阻力大小为，当小车速度为时，加速度为，牵引力为，则根据牛顿第二定律有 代入数据解得 （2）依题意，根据动能定理有 又 联立，代入数据求得小车从A运动到B经过的时间 （3）设小车在C点时的速度大小设为，在D点的速度设为，在D点轨道对小车的支持力大小为，则根据牛顿第二定律有 小车从C点到D点，根据机械能守恒定律有 又因为 联立以上三式，代入数据解得 18. 如图所示，在竖直平面内长为L=0.9m的粗糙水平面MN左侧与半径R=0.89m的四分之一光滑圆弧轨道平滑连接，右侧与一足够长的传送带平滑连接。传送带以恒定的速率逆时针转动.将物块A从光滑圆弧最高点由静止释放，经过M点运动到N点，再滑上传送带。已知A的质量为，物块A与MN间的动摩擦因数及传送带间的动摩擦因数都为，重力加速度。求： （1）物块A第一次运动到N点时的速度； （2）物块A在传送带上第一次向右运动到最右端的过程中，两者摩擦产生的热量； （3）物块A在MN上运动的总路程s； （4）若传送带速度，其他条件不变，判断物块A具体最终停在哪个位置？ 【答案】（1）4m/s；（2）32J；（3）8.9m；（4）N点左侧0.2m处 【解析】 【详解】（1）物块A由圆弧最高点运动到M，由动能定理有 得 （2）物块A在传送带上先做匀减速直线运动，第一次向右运动到最右端的过程中 得 时间内传送带的位移为 两者摩擦产生的热量 （3）物块A向右减速到零后，在滑动摩擦力作用下向左匀加速直线运动，加速度不变，由运动的对称性可知返回N点时速度大小仍未4m/s，由能量守恒有 得 （4）物块返回过程先加速到与传送带同速后匀速运动到N点的速度，之后 得 物体在MN上来回一趟路程为1.8m，所以物块停在N点左侧0.2m处。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$