内容正文:
河南大学附属中学河大附中实验学校2026届高二年级
物理试题
一、单选题(共32分)
1. 下列有关物理学史的说法中不正确的是( )
A. 开普勒通过分析自己长期的天文观测数据总结出了开普勒行星运动的三大定律
B. 牛顿认为月球受到地球的引力与地面的物体受到地球的引力是同种性质的力,并遵循相同的规律
C. 20世纪初建立的量子力学理论,使人们认识到经典力学理论一般不适用于微观粒子的运动
D. 哥白尼提出了日心说,认为行星和地球都绕太阳做匀速圆周运动
2. 无风时,雨滴受空气阻力作用在地面附近会以恒定的速率竖直下落。一质量为m的雨滴在地面附近以速率v下落高度h的过程中,克服空气阻力做的功为(重力加速度大小为g)( )
A. 0 B. mgh C. D.
3. 2021年6月17日,神舟十二号载人飞船与天和核心舱成功对接,对接过程如图所示,天和核心舱处于半径为的圆轨道Ⅲ;神舟十二号飞船处于半径为的圆轨道Ⅰ,当经过点时,通过变轨操作后,沿椭圆轨道Ⅱ运动到处与核心舱对接,则神舟十二号飞船( )
A. 沿轨道Ⅰ运行的速度小于天和核心舱沿轨道Ⅲ运行的速度
B. 在轨道Ⅰ上运行的周期大于在轨道Ⅱ上运行的周期
C. 神舟十二号飞船沿轨道Ⅱ飞向核心舱的过程中,引力势能增大,动能减小,机械能守恒
D. 在轨道Ⅰ上运动经过点的加速度小于在轨道Ⅱ上运动经过点的加速度
4. 冰壶比赛是选手们在冰上投挪冰壶的策略比赛运动。若A、B两冰壶在光滑水平面上沿同一直线运动,发生碰撞前后的图线如图所示,由图线可以判断( )
A. A、B的质量之比为2:3 B. 碰前是B追A
C. 碰撞前、后A的速度变化量为8m/s D. A、B之间发生的碰撞为弹性碰撞
5. 北京2022年冬奥会首钢滑雪大跳台局部示意图如图所示。运动员从a处由静止自由滑下,到b处起跳,c点为a、b之间的最低点,a、c两处的高度差为h。要求运动员经过c点时对滑雪板的压力不大于自身所受重力的k倍,运动过程中将运动员视为质点并忽略所有阻力,则c点处这一段圆弧雪道的半径不应小于( )
A. B. C. D.
6. 固定于竖直平面内的光滑大圆环上套有一个小环,小环从大圆环顶端P点由静止开始自由下滑,在下滑过程中,小环的速率正比于( )
A. 它滑过的弧长
B. 它下降的高度
C. 它到P点的距离
D. 它与P点的连线扫过的面积
7. 质量为M的玩具动力小车在水平面上运动时,牵引力F和受到的阻力f均为恒力,如图所示,小车用一根不可伸长的轻绳拉着质量为m的物体由静止开始运动。当小车拖动物体行驶的位移为时,小车达到额定功率,轻绳从物体上脱落。物体继续滑行一段时间后停下,其总位移为。物体与地面间的动摩擦因数不变,不计空气阻力。小车的额定功率P0为( )
A. B.
C. D.
8. 如图甲,轻弹簧竖直放置,下端固定在水平地面上,质量为m的小球,从弹簧上方处静止下落。若以小球开始下落的位置为坐标原点,建立竖直向下坐标轴,小球下落至最低点过程中的图像如图乙(图中,,,g均为已知量),不计空气阻力,g为重力加速度。下列说法正确的是( )
A. 到x1段,小球做加速度逐渐越小的减速运动
B. 弹簧受到的最大弹力为
C. 该过程中小球与弹簧组成系统的势能变化的最大值为
D. 小球向下运动过程中最大速度为
二、多选题(共24分)
9. 如图,一质量为M、长为l的木板静止在光滑水平桌面上,另一质量为m的小物块(可视为质点)从木板上的左端以速度v0开始运动。已知物块与木板间的滑动摩擦力大小为f,当物块从木板右端离开时( )
A. 木板的动能一定等于fl B. 木板的动能一定小于fl
C. 物块的动能一定大于 D. 物块的动能一定小于
10. 如图,固定在竖直面内光滑轨道ABC由直线段AB和圆弧段BC组成,两段相切于B点,AB段与水平面夹角为θ,BC段圆心为O,最高点为C,A与C的高度差等于圆弧轨道的直径2R。小球从A点以初速度v0冲上轨道,能沿轨道运动恰好到达C点,下列说法正确的是( )
A. 小球从B到C的过程中,对轨道的压力逐渐增大
B. 小球从A到C的过程中,重力的功率始终保持不变
C. 小球的初速度
D 若小球初速度v0增大,小球有可能从B点脱离轨道
11. 由高压水枪竖直向上喷出的水柱,将一个质量为的小铁盒开口向下倒顶在空中,铁盒悬停在距离水枪口的距离为。已知水以恒定速率从横截面积为的水枪中持续喷出,向上运动并冲击铁盒后,水流以不变的速率竖直返回;忽略水在与盒作用时水的重力的影响,水的密度为,,则下列说法正确的是( )
A. 水冲击铁盒后以速度返回 B. 水枪的输出功率为0.5kW
C. 水从水枪口喷出的速度为 D. 以上结果均不对
12. 如图所示,一质量为2m的小车静止在光滑水平地面上,其左端P点与平台平滑连接。小车上表面PQ是以O为圆心、半径为R的四分之一圆弧轨道。质量为m的光滑小球,以的速度由水平台面滑上小车。已知OP竖直,OQ水平,水平台面高,小球可视为质点,重力加速度为g。则( )
A. 小车能获得的最大速度为 B. 小球在Q点的速度大小为
C. 小球在Q点速度方向与水平方向夹角的正切值为 D. 小球落地时的速度大小为
三、实验题(共6分)
13. 某研究小组设计了测定动摩擦因数的实验方案。如图所示,A是可固定于水平桌面上任意位置的滑槽(滑槽末端与桌面相切),B是可视为质点的滑块。
第一次实验,如图甲所示,将滑槽末端与桌面右端M对齐并固定,让滑块从滑槽最高点由静止滑下,最终落在水平地面上的P点,测出滑槽右端M距离地面的高度H、M与P间的水平距离x1;
第二次实验,如图乙所示,将滑槽沿桌面向左移动一段距离并固定,让滑块B再次从滑槽最高点由静止滑下,最终落在水平地面上的P′点,测出M距离P′间的水平距离x2。
(1)本实验必须的测量仪器是______;
(2)为测出动摩擦因数,第二次实验还需测得物理量是______;(写出需要的物理量并用相应的符号表示)
(3)滑块与桌面间的动摩擦因数μ=______。(用物理量符号表示)
四、解答题(共38分)
14. 如图,光滑水平面上有一具有光滑曲面的静止滑块B,可视为质点的小球A从B的曲面上离地面高为h处由静止释放,且A可以平稳地由B的曲面滑至水平地面。已知A的质量为m,B的质量为3m,重力加速度为g,试求:
(i)A从B上刚滑至地面时的速度大小;
(ii)若A到地面后与地面上的固定挡板P碰撞,之后以原速率反弹,则A返回B的曲面上能到达的最大高度为多少?
15. 在检测某种汽车性能的实验中,质量为3×103kg的汽车由静止开始沿平直公路行驶,达到的最大速度为40m/s,利用传感器测得此过程中不同时刻该汽车的牵引力F与对应的速度v,并描绘出如图所示的图像(图线ABC为汽车由静止到达到最大速度的全过程,AB、BO均为直线)。假设该汽车行驶过程中所受的阻力恒定,根据图线ABC,求:
(1)该汽车的额定功率;
(2)该汽车由静止开始运动,经过35s达到最大速度40m/s,求其在BC段的位移大小。
16. 如图,一长木板在光滑的水平面上以速度v0向右做匀速直线运动,将一小滑块无初速地轻放在木板最右端。已知滑块和木板的质量分别为m和2m,它们之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。
(1)滑块相对木板静止时,求它们共同速度大小;
(2)某时刻木板速度是滑块的2倍,求此时滑块到木板最右端的距离;
(3)若滑块轻放在木板最右端的同时,给木板施加一水平向右的外力,使得木板保持匀速直线运动,直到滑块相对木板静止,求此过程中滑块的运动时间以及外力所做的功。
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河南大学附属中学河大附中实验学校2026届高二年级
物理试题
一、单选题(共32分)
1. 下列有关物理学史的说法中不正确的是( )
A. 开普勒通过分析自己长期天文观测数据总结出了开普勒行星运动的三大定律
B. 牛顿认为月球受到地球的引力与地面的物体受到地球的引力是同种性质的力,并遵循相同的规律
C. 20世纪初建立的量子力学理论,使人们认识到经典力学理论一般不适用于微观粒子的运动
D. 哥白尼提出了日心说,认为行星和地球都绕太阳做匀速圆周运动
【答案】A
【解析】
【详解】A.开普勒行星运动定律是开普勒在第谷留下的观测记录的基础上整理和研究而来的,A错误,符合题意;
B.牛顿认为月球受到地球的引力与地面的物体受到地球的引力是同种性质的力,并遵循相同的规律,B正确,不符合题意;
C.20世纪初建立的量子力学理论,使人们认识到经典力学理论一般不适用于微观粒子的运动,C正确,不符合题意;
D.哥白尼提出了日心说,认行星和地球都绕太阳做匀速圆周运动,D正确,不符合题意;
故选A。
2. 无风时,雨滴受空气阻力的作用在地面附近会以恒定的速率竖直下落。一质量为m的雨滴在地面附近以速率v下落高度h的过程中,克服空气阻力做的功为(重力加速度大小为g)( )
A. 0 B. mgh C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】在地面附近雨滴做匀速运动,根据动能定理得
故雨滴克服空气阻力做功为。
故选B。
3. 2021年6月17日,神舟十二号载人飞船与天和核心舱成功对接,对接过程如图所示,天和核心舱处于半径为的圆轨道Ⅲ;神舟十二号飞船处于半径为的圆轨道Ⅰ,当经过点时,通过变轨操作后,沿椭圆轨道Ⅱ运动到处与核心舱对接,则神舟十二号飞船( )
A. 沿轨道Ⅰ运行的速度小于天和核心舱沿轨道Ⅲ运行的速度
B. 在轨道Ⅰ上运行的周期大于在轨道Ⅱ上运行的周期
C. 神舟十二号飞船沿轨道Ⅱ飞向核心舱的过程中,引力势能增大,动能减小,机械能守恒
D. 在轨道Ⅰ上运动经过点的加速度小于在轨道Ⅱ上运动经过点的加速度
【答案】C
【解析】
【详解】A.由万有引力提供向心力有
得
可知,运行速度大小与环绕物体的质量无关,r越小,运行速度越大,高轨低速,即:沿轨道Ⅰ运行的速度大于沿轨道Ⅲ运行的速度,故A错误;
B.由开普勒第三定律可知,高轨长周期,在轨道Ⅰ上运行的周期小于在轨道Ⅱ上运行的周期,故B错误;
C.神舟十二号在点处变轨后飞向核心舱的过程中,在椭圆轨道上只受引力作用,万有引力做负功,引力势能增大,动能减小,机械能守恒,故C正确;
D.由万有引力提供向心力有
得
可知与地球距离相等的位置,加速度大小相同,故D错误。
故选C。
4. 冰壶比赛是选手们在冰上投挪冰壶的策略比赛运动。若A、B两冰壶在光滑水平面上沿同一直线运动,发生碰撞前后的图线如图所示,由图线可以判断( )
A. A、B的质量之比为2:3 B. 碰前是B追A
C. 碰撞前、后A的速度变化量为8m/s D. A、B之间发生的碰撞为弹性碰撞
【答案】D
【解析】
【详解】B.由图可知碰撞前A的速度大于B的速度,可知碰前是A追B,故B错误;
A.根据动量守恒定律可得
代入图中数据可得
故A错误;
C.碰撞前后A的速度变化量为
故C错误;
D.代入图中数据可知
两个式子都成立,故A、B之间发生的碰撞为弹性碰撞,故D正确。
故选D。
5. 北京2022年冬奥会首钢滑雪大跳台局部示意图如图所示。运动员从a处由静止自由滑下,到b处起跳,c点为a、b之间的最低点,a、c两处的高度差为h。要求运动员经过c点时对滑雪板的压力不大于自身所受重力的k倍,运动过程中将运动员视为质点并忽略所有阻力,则c点处这一段圆弧雪道的半径不应小于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】运动员从a到c根据动能定理有
在c点有
FNc ≤ kmg
联立有
故选D。
6. 固定于竖直平面内的光滑大圆环上套有一个小环,小环从大圆环顶端P点由静止开始自由下滑,在下滑过程中,小环的速率正比于( )
A. 它滑过的弧长
B. 它下降的高度
C. 它到P点的距离
D. 它与P点的连线扫过的面积
【答案】C
【解析】
【详解】如图所示
设圆环下降的高度为,圆环的半径为,它到P点的距离为,根据机械能守恒定律得
由几何关系可得
联立可得
可得
故C正确,ABD错误。
故选C。
7. 质量为M的玩具动力小车在水平面上运动时,牵引力F和受到的阻力f均为恒力,如图所示,小车用一根不可伸长的轻绳拉着质量为m的物体由静止开始运动。当小车拖动物体行驶的位移为时,小车达到额定功率,轻绳从物体上脱落。物体继续滑行一段时间后停下,其总位移为。物体与地面间的动摩擦因数不变,不计空气阻力。小车的额定功率P0为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设物体与地面间的动摩擦因数为μ,当小车拖动物体行驶的位移为S1的过程中有
F-f-μmg = (m+M)a
v2= 2aS1
P0= Fv
轻绳从物体上脱落后
a2= μg
v2= 2a2(S2-S1)
联立有
故选A。
8. 如图甲,轻弹簧竖直放置,下端固定在水平地面上,质量为m的小球,从弹簧上方处静止下落。若以小球开始下落的位置为坐标原点,建立竖直向下坐标轴,小球下落至最低点过程中的图像如图乙(图中,,,g均为已知量),不计空气阻力,g为重力加速度。下列说法正确的是( )
A. 到x1段,小球做加速度逐渐越小的减速运动
B. 弹簧受到的最大弹力为
C. 该过程中小球与弹簧组成系统的势能变化的最大值为
D. 小球向下运动过程中最大速度为
【答案】D
【解析】
【详解】A.钢锯条图甲可知,小球与弹簧刚刚接触,压缩量较小时,重力大于弹簧的弹力,即到x1段,小球做加速度逐渐越小的加速运动,A错误;
B.根据图乙可知,在x1位置,加速度0,则有
随后进一步向下压缩弹簧,最大压缩量为x2,此时速度减为0,则此时弹力最大为
解得
B错误;
C.该过程中小球与弹簧组成系统的机械能守恒,即只有动能、势能(包含重力势能与弹性势能)的转化,在加速度为0时,小球速度最大,动能最大,即小球运动至x1位置时,重力势能减小了,减小的重力势能转化为弹性势能与动能,可知小球与弹簧组成系统的势能变化的最大值小于,C错误;
D.根据上述,小球运动至x1位置时,加速度为0时,小球速度最大,根据图乙可知,将纵坐标乘以小球质量m,纵坐标表示合力,则图像的面积表示合力做功,则有
解得
D正确。
故选D。
二、多选题(共24分)
9. 如图,一质量为M、长为l的木板静止在光滑水平桌面上,另一质量为m的小物块(可视为质点)从木板上的左端以速度v0开始运动。已知物块与木板间的滑动摩擦力大小为f,当物块从木板右端离开时( )
A. 木板的动能一定等于fl B. 木板的动能一定小于fl
C. 物块的动能一定大于 D. 物块的动能一定小于
【答案】BD
【解析】
【详解】方法一:设物块离开木板时的速度为,此时木板的速度为,由题意可知
设物块的对地位移为,木板的对地位移为
CD.根据能量守恒定律可得
整理可得
D正确,C错误;
AB.因摩擦产生的摩擦热
根据运动学公式,
因为
可得
则
所以
B正确,A错误。
故选BD。
方法二:AB.画出物块与木板运动示意图和速度图像。
对物块,由动能定理
对木板,由动能定理
根据速度图像面积表示位移可知,
且
故
故A错误,B正确;
CD.对系统,由能量守恒定律
物块动能
故C错误,D正确。
故选BD。
10. 如图,固定在竖直面内的光滑轨道ABC由直线段AB和圆弧段BC组成,两段相切于B点,AB段与水平面夹角为θ,BC段圆心为O,最高点为C,A与C的高度差等于圆弧轨道的直径2R。小球从A点以初速度v0冲上轨道,能沿轨道运动恰好到达C点,下列说法正确的是( )
A. 小球从B到C过程中,对轨道的压力逐渐增大
B. 小球从A到C的过程中,重力的功率始终保持不变
C. 小球初速度
D. 若小球初速度v0增大,小球有可能从B点脱离轨道
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由题知,小球能沿轨道运动恰好到达C点,则小球在C点的速度为
vC = 0
则小球从C到B的过程中,有
联立有
FN= 3mgcosα-2mg
则从C到B的过程中α由0增大到θ,则cosα逐渐减小,故FN逐渐减小,而小球从B到C的过程中,对轨道的压力逐渐增大,A正确;
B.由于A到B的过程中小球的速度逐渐减小,则A到B的过程中重力的功率为
P = -mgvsinθ
则A到B的过程中小球重力的功率始终减小,从B到C速度减小,速度的竖直分量减小,则重力的功率也减小,则B错误;
C.从A到C的过程中有
解得
C错误;
D.小球在B点恰好脱离轨道有
则
则若小球初速度v0增大,小球在B点的速度有可能为,故小球有可能从B点脱离轨道,D正确。
故选AD。
11. 由高压水枪竖直向上喷出的水柱,将一个质量为的小铁盒开口向下倒顶在空中,铁盒悬停在距离水枪口的距离为。已知水以恒定速率从横截面积为的水枪中持续喷出,向上运动并冲击铁盒后,水流以不变的速率竖直返回;忽略水在与盒作用时水的重力的影响,水的密度为,,则下列说法正确的是( )
A. 水冲击铁盒后以的速度返回 B. 水枪的输出功率为0.5kW
C. 水从水枪口喷出的速度为 D. 以上结果均不对
【答案】BC
【解析】
【详解】ACD.设水从水枪口喷出的速度为,水冲击铁盒后返回的速度为,极短时间内水与小铁盒作用过程中,对水由动量定理可得
喷出的水质量为
水从枪口到铁盒处,根据动力学公式有
铁盒悬停有
解得
,
故水冲击铁盒后以的速度返回,水从水枪口喷出的速度为,故AD错误,C正确;
B.水枪的输出功率为
故B正确。
故选BC。
12. 如图所示,一质量为2m的小车静止在光滑水平地面上,其左端P点与平台平滑连接。小车上表面PQ是以O为圆心、半径为R的四分之一圆弧轨道。质量为m的光滑小球,以的速度由水平台面滑上小车。已知OP竖直,OQ水平,水平台面高,小球可视为质点,重力加速度为g。则( )
A. 小车能获得的最大速度为 B. 小球在Q点的速度大小为
C. 小球在Q点速度方向与水平方向夹角的正切值为 D. 小球落地时的速度大小为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.小球最终由P点离开小车,从小球滑上小车至离开小车,此过程系统无机械能损失,可视为弹性碰撞,由弹性碰撞结论可知,小车能获得的最大速度为
故A正确;
BC.小球在Q点时,水平方向上与小车共速,由动量守恒定律得
解得
由能量守恒定律得
解得
则小球此时在竖直方向上的分速度大小为
设小球在Q点时速度方向与水平方向的夹角为θ,则
故BC错误;
D.小球离开小车时的速度大小为
由动能定理得
解得
故D正确。
故选AD。
三、实验题(共6分)
13. 某研究小组设计了测定动摩擦因数的实验方案。如图所示,A是可固定于水平桌面上任意位置的滑槽(滑槽末端与桌面相切),B是可视为质点的滑块。
第一次实验,如图甲所示,将滑槽末端与桌面右端M对齐并固定,让滑块从滑槽最高点由静止滑下,最终落在水平地面上的P点,测出滑槽右端M距离地面的高度H、M与P间的水平距离x1;
第二次实验,如图乙所示,将滑槽沿桌面向左移动一段距离并固定,让滑块B再次从滑槽最高点由静止滑下,最终落在水平地面上的P′点,测出M距离P′间的水平距离x2。
(1)本实验必须的测量仪器是______;
(2)为测出动摩擦因数,第二次实验还需测得物理量是______;(写出需要的物理量并用相应的符号表示)
(3)滑块与桌面间的动摩擦因数μ=______。(用物理量符号表示)
【答案】 ①. 刻度尺 ②. 测出滑槽末端与右端M的距离L ③.
【解析】
【详解】(1)[1]实验中需要测量滑块的水平距离,故需要的测量仪器是刻度尺;
(2)[2]第二次实验中,需要计算摩擦力做功,故需要测量滑槽末端与右端M的距离L;
(3)[3]第一次实验,根据平抛运动规律,有
,
可得,滑块到达滑槽末端的速度为
第二次实验,根据平抛运动规律,有
,
可得,滑块到达桌面右端的速度为
对第二次实验,滑块从滑槽末端离开到运动到桌面右端,应用动能定理,有
代入数据,得
四、解答题(共38分)
14. 如图,光滑水平面上有一具有光滑曲面的静止滑块B,可视为质点的小球A从B的曲面上离地面高为h处由静止释放,且A可以平稳地由B的曲面滑至水平地面。已知A的质量为m,B的质量为3m,重力加速度为g,试求:
(i)A从B上刚滑至地面时的速度大小;
(ii)若A到地面后与地面上的固定挡板P碰撞,之后以原速率反弹,则A返回B的曲面上能到达的最大高度为多少?
【答案】(i);(ii)
【解析】
【分析】
【详解】(i)设A刚滑至地面时速度大小为v1,B速度大小为v2,由水平方向动量守恒
m v1=3mv2
由机械能守恒
mgh = mv12+ 3m v22
由以上两式解得
v1=,v2=
(ii) A与挡板碰后开始,到A追上B并到达最高高度hˊ,两物体具有共同速度v,此过程
系统水平方向动量守恒
mv1+3mv2=4mv
系统机械能守恒
mgh= 4mv2+mghˊ
由以上两式解得
hˊ= h
15. 在检测某种汽车性能的实验中,质量为3×103kg的汽车由静止开始沿平直公路行驶,达到的最大速度为40m/s,利用传感器测得此过程中不同时刻该汽车的牵引力F与对应的速度v,并描绘出如图所示的图像(图线ABC为汽车由静止到达到最大速度的全过程,AB、BO均为直线)。假设该汽车行驶过程中所受的阻力恒定,根据图线ABC,求:
(1)该汽车的额定功率;
(2)该汽车由静止开始运动,经过35s达到最大速度40m/s,求其在BC段的位移大小。
【答案】(1)8×104W;(2)75m
【解析】
【详解】(1)图线AB表示牵引力F不变,即
阻力Ff不变,汽车由静止开始做匀加速直线运动;图线BC的斜率表示汽车的功率P不变,达到额定功率后,汽车所受牵引力逐渐减小,汽车做加速度减小的变加速直线运动,直至达到最大速度40m/s,此后汽车做匀速直线运动。由题图可知:当达到最大速度
时,牵引力为
由平衡条件
可得
由公式
得额定功率
(2)匀加速运动的末速度
代入数据解得
汽车由A到B做匀加速运动的加速度为
设汽车由A到B所用时间为t1,由B到C所用时间为t2、位移为x2,则
B点之后,对汽车由动能定理可得
代入数据可得
16. 如图,一长木板在光滑的水平面上以速度v0向右做匀速直线运动,将一小滑块无初速地轻放在木板最右端。已知滑块和木板的质量分别为m和2m,它们之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。
(1)滑块相对木板静止时,求它们的共同速度大小;
(2)某时刻木板速度是滑块的2倍,求此时滑块到木板最右端的距离;
(3)若滑块轻放在木板最右端的同时,给木板施加一水平向右的外力,使得木板保持匀速直线运动,直到滑块相对木板静止,求此过程中滑块的运动时间以及外力所做的功。
【答案】(1)v共 = ;(2)x = ;(3)t = ,W = mv02
【解析】
【分析】
【详解】(1)由于地面光滑,则木板与滑块组成的系统动量守恒,有
2mv0 = 3mv共
解得
v共 =
(2)由于木板速度是滑块的2倍,则有
v木 = 2v滑
再根据动量守恒定律有
2mv0 = 2mv木 + mv滑
联立化简得
v滑 = v0,v木 = v0
再根据功能关系有
- μmgx = × 2mv木2 + mv滑2 - × 2mv02
经过计算得
x =
(3)由于木板保持匀速直线运动,则有
F = μmg
对滑块进行受力分析,并根据牛顿第二定律有
a滑 = μg
滑块相对木板静止时有
v0 = a滑t
解得
t =
则整个过程中木板滑动的距离为
x′ = v0t =
则拉力所做的功为
W = Fx′ = mv02
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