内容正文:
宁南中学 2024-2025 学年度上期高 2026 届入学考试
物理
一、单选题(共7个小题,每小题4分,共28分)
1. 3月29日晚博罗局部发生强对流天气,强对流天气具有较强的破坏力,在气流作用下一个玩具球在空中上下飞舞,则对于做曲线运动的玩具球( )
A. 加速度大小始终为g B. 加速度方向可能与速度方向始终在同一直线上
C. 一定在做变速运动 D. 所受的合力可能为0
【答案】C
【解析】
【详解】AD.玩具球受到重力以及空气作用力做曲线运动,故合力不为0,,且加速度的大小不一定始终为g,可能会发生变化,故AD错误;
B.加速度方向与速度方向始终在同一直线上,则玩具球做直线运动,不是曲线运动,故B错误;
C.玩具球做曲线运动,故速度方向不停发生变化,故一定在做变速运动,故C正确。
故选C。
2. 某船在静水中划行的速率为,要渡过宽的河,河水的流速为,下列说法中正确的是( )
A. 该船渡河的最小速率是
B. 该船渡河所用时间最少为
C. 该船不可能沿垂直河岸的航线抵达对岸
D. 该船渡河所通过的位移的大小至少为
【答案】B
【解析】
【详解】A.船渡河过程参与了两个分运动,相对于水的速度和水流速度,两个分运动的夹角越大,合速度越小,所以该船渡河的速率大于,小于,最小速率不是,故A错误;
B.当船相对与水的速度垂直河岸时,渡河时间最短,则
故B正确;
C.由于水流速度小于静水中船的速度,故当船相对与水的速度偏向上游时,合速度有可能垂直河岸,故C错误;
D.当合速度垂直河岸时,位移最小,等于河宽,为30m,故D错误。
故选B。
3. 如图,运动员将质量为m的篮球从h高处投出,篮球进入离地面H高处的篮筐时速度为v,若以篮球投出时位置所在水平面为零势能面,将篮球看成质点,忽略空气阻力,对于篮球,下列说法正确的是( )
A. 进入篮筐时势能为mgh
B. 在刚被投出时动能为
C. 进入篮筐时机械能为
D. 经过途中P点时的机械能为
【答案】B
【解析】
【详解】A.由题意可知篮球进入篮筐时,离零势能面的高度为,则此时的重力势能为
故A错误;
B.设篮球刚被投出时的动能为Ek0,由于不计空气阻力,所以篮球运动过程中只有重力做功,机械能守恒,所增加的重力势能等于减小的动能,则有
解得刚被投出时篮球的动能
故B正确;
CD.由于篮球被投出后只受重力,篮球的机械能守恒,又因为以篮球投出时位置所在水平面为零势能面,则篮球的机械能等于刚被投出时的动能,故篮球进入篮筐时的机械能与在P点时的机械能均为,故C、D错误。
故选B。
4. 人们对手机的依赖性越来越强,有些人喜欢躺着看手机,经常出现手机砸伤眼睛的情况,若手机质量为100g,从离人眼约20cm的高度无初速掉落,砸到眼睛后手机未反弹,眼睛受到手机的冲击时间约为0.2s,g取,下列说法正确的是( )
A. 手机与眼睛作用过程中手机的动量变化约为
B. 手机对眼睛的冲量方向竖直向上
C. 手机对眼睛的冲量大小约为0.20N·s
D. 手机对眼睛的平均作用力大小约为2.0N
【答案】D
【解析】
【详解】A.手机到达人眼时的速度为
手机砸到眼睛后手机未反弹,手机的末速度为0,取向上为正;手机与眼睛作用过程中手机动量变化约为
故A错误;
B.根据可知,手机对眼睛的冲量方向与手机对眼睛的作用力F方向相同,竖直向下,故B错误;
CD.手机与眼睛作用过程中,以手机为对象,根据动量定理可得
解得眼睛对手机的冲量大小为
则手机对眼睛的冲量大小为;手机对眼睛的作用力大小为
故C错误,D正确。
故选D。
5. 关于如图所示的四种圆周运动模型,下列说法正确的是( )
A. 如图甲所示,汽车安全通过拱桥最高点时,车对桥面的压力等于车受到的重力
B. 如图乙所示,在水平面内做匀速圆周运动的小球,受重力、拉力和向心力
C. 如图丙所示,某同学用一次性杯子做的“水流星”,杯子恰好过最高点的速度为零
D. 如图丁所示,火车以某速度经过外轨高于内轨的弯道时,车轮可能对内外轨均无侧向压力
【答案】D
【解析】
【详解】A.如图甲所示,汽车安全通过拱桥最高点时,根据牛顿第二定律有
可得桥面对车的支持力小于车受到的重力,根据牛顿第三定律,车对桥面的压力小于车受到的重力,故A错误;
B.如图乙所示,在水平面内做匀速圆周运动的小球,受重力、拉力的作用,故B错误;
C.如图丙所示,某同学用一次性杯子做的“水流星”,杯子恰好过最高点,重力提供向心力
则杯子恰好过最高点的速度为
故C错误;
D.火车以规定速度经过外轨高于内轨的弯道,向心力由火车所受重力和支持力的合力提供,此时车轮对内外轨均无侧向压力,故D正确。
故选D。
6. 如图所示,A是地球的静止卫星,B是地球的近地卫星,C是地面上的物体,A、B、C质量相等,均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动,则
A. A、B、C三者所受地球的万有引力FB>FC>FA
B. A、B、C三者的周期TA=TC>TB
C. A、B、C三者的向心加速度aC>aA>aB
D. A、B、C三者运行的动能EkB<EkA=EkC
【答案】B
【解析】
【详解】A.近地卫星的轨道等于地球的半径,由万有引力
可知
故A错误;
B.A是地球的静止卫星,运行周期与物体C的相同,由
可知静止卫星A的周期大于卫星B的周期,即
故B正确;
C.A和地面上的物体C,二者角速度大小相等,由
可知
由
可知
所以A、B、C三者的向心加速度
故C错误;
D.根据
可知
对地球静止卫星A和地面上的物体C,二者角速度大小相等,由
可知
由
三者动能关系为
故D错误。
故选B。
7. 如图所示,光滑竖直杆固定,杆上套一质量为m的环,环与轻弹簧一端相连,弹簧的另一端固定在O点,O点与B点在同一水平线上,BC>AB,AC=h,环从A处由静止释放运动到B点时弹簧仍处于伸长状态,整个运动过程中弹簧始终处于弹性限度内,重力加速度为g,环从A处开始运动时的加速度大小为2g,则在环向下运动的过程中( )
A. 环在B处的加速度大小为0
B. 环在C处的速度大小为
C. 环从B到C先加速后减速
D. 环的动能和弹簧弹性势能的和先增大后减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.环在B处时,水平方向受到弹簧的拉力和杆的支持力,二力平衡。竖直方向受到重力,所以环在B处的加速度大小为g,故A错误;
B.因为BC>AB,则环从A到C弹簧的弹性势能增加,根据环和弹簧组成的系统机械能守恒得
,则,
故B错误;
C.环从A处开始运动时的加速度大小为2g,根据牛顿第二定律得
得环从A处时弹簧拉力的竖直向下的分量
设杆上A点关于B点的对称性为D点(D点在B、C之间),则环在D点时,根据牛顿第二定律得
得
a=0
所以环从B到D做加速运动,环从D到C做减速运动,在D点时速度最大,故C正确;
D.因环和弹簧的系统机械能守恒,则系统的动能、弹性势能和重力势能之和不变,而重力势能在环向下运动的过程中一直减小,则环的动能和弹簧弹性势能的和一直增大,故D错误。
故选C。
二、多选题(共3个小题,每小题5分,共15分,漏选得3分,多选、错选得0分)
8. 以下有关知识描述正确的是( )
A. 物体处于平衡状态,机械能一定守恒
B. 物体所受合力做功为正,动能一定增加
C. 系统内只要有一个物体具有加速度,系统动量就不守恒
D. 若物体只受到重力作用,物体的机械能一定守恒
【答案】BD
【解析】
【详解】A.物体处于平衡状态,机械能不一定守恒,例如物体在竖直拉力作用下向上做匀速直线运动过程中,拉力对物体做正功,物体机械能增大,A错误;
B.根据动能定理可知,物体所受合力做功为正,动能一定增加,B正确;
C.系统所受外力的合力为0时,系统的动量守恒,可知若系统内有一个物体具有加速度,但系统所受外力的合力仍然为0,系统动量就仍然守恒,C错误;
D.若物体只受到重力作用,即只有重力做功,则物体的机械能一定守恒,D正确。
故选BD。
9. 如图甲所示,用一轻质绳拴着一质量为m的小球,在竖直平面内做圆周运动(不计一切阻力),小球运动到最高点时绳对小球的拉力为T,小球在最高点的速度大小为v,其图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 轻质绳长为
B. 当时,轻质绳的拉力大小为
C. 小球在最低点受到的最小拉力为
D. 若把轻绳换成轻杆,则从最高点由静止转过的过程中杆始终对小球产生支持力
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.小球在最高点时,由牛顿第二定律
由图像可知
解得
选项A正确;
B.当时,轻质绳的拉力大小为
选项B正确;
C.小球在最高点时最小速度为
则由
解得最低点受到的最小拉力为
选项C正确;
D.若把轻绳换成轻杆,则从最高点由静止转过的过程中开始时杆对小球的作用力为支持力;转到水平位置时由杆的拉力提供向心力,即此时杆对球的作用力是拉力,所以在小球从最高点由静止转过的过程中,杆对小球的作用力开始时是支持力,然后是拉力,故D错误。
故选ABC。
10. 如图所示,A、B两物块的质量分别为2m和m,静止叠放在水平地面上。A、B间的动摩擦因数为μ,B与地面间的动摩擦因数为μ。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。现对A施加一水平拉力F,则( )
A. 当F<2μmg时,A、B都相对地面静止
B. 当F=μmg时,A的加速度为μg
C. 当F>3μmg时,A相对B滑动
D. 无论F为何值,B的加速度不会超过μg
【答案】BD
【解析】
【详解】AB之间的最大静摩擦力为
fmax=μmAg=2μmg
B与地面间的最大静摩擦力为
A.当F<μmg时,A、B都相对地面静止,故A错误。
B.当F=μmg时,对整体根据牛顿第二定律有
解得
故B正确;
C.当两物体恰好发生相对运动时,对AB整体,由牛顿第二定律得
对B
联立解得
F=4µmg
故当F>4µmg时,A、B之间发生相对滑动,故C错误;
D.当两物体未发生相对滑动时,F越大,加速度越大,当两物体发生相对滑动时,B的加速度最大,根据牛顿第二定律得
解得
故D正确。
故选BD。
三、实验题(共2小题,共15分)
11. 某课外兴趣小组利用频闪摄影的方法做“探究平抛运动的特点”实验。
(1)图甲是“探究平抛运动的特点”的实验装置简图,关于实验中的操作及要求,下列说法正确的是 。(填正确答案标号)
A. 斜槽轨道末端可以不水平
B. 小球每次不用从斜槽上同一高度释放
C. 斜槽轨道可以不光滑
(2)小球离开斜槽末端后,在水平方向上做的是 。(填正确答案标号)
A. 匀速直线运动 B. 匀变速直线运动 C. 变加速直线运动
(3)图乙是频闪摄影拍摄到的小球做平抛运动的照片,图中背景方格的边长实际长度为3.2cm。从图像上分析,拍摄的时间间隔T=___________s,小球做平抛运动的水平初速度___________m/s,小球从抛出到B点所用时间t=___________s。(g取10)
【答案】(1)C (2)A
(3) ①. 0.08 ②. 1.2 ③. 0.16
【解析】
【小问1详解】
A.为了保证小球离开斜槽轨道后做平抛运动,需调节使斜槽轨道的末端水平,故A错误;
BC.为了保证小球每次平抛的初速度大小相等,应使小球每次均从斜槽的同一位置由静止开始下滑,以保证每次克服阻力做功相同,斜槽的末端不必光滑,故B错误,C正确。
故选C。
【小问2详解】
小球离开斜槽末端后,在水平方向上不受力的作用,做的是匀速直线运动。
故选A。
【小问3详解】
[1]竖直方向上有
解得
[2]小球做平抛运动的水平初速度大小是
[3]小球到B点时,竖直方向上的速度为
小球到B点时,已经在空中飞行了的时间为
12. 如图(a),光电门1、2固定在气垫导轨上,滑块A静置于光电门1左侧,滑块B静置于光电门1、2之间,现用该装置验证A、B碰撞前后系统动量守恒。完成下列相关实验内容。
(1)实验原理
若气垫导轨水平,A、B质量分别为;A向右运动,遮光片通过光电门1的遮光时间为,A、B碰后粘在一起运动,遮光片通过光电门2的遮光时间为。当________(用表示)时,系统动量守恒得到验证。
(2)实验操作
①调节气垫导轨水平:接通气源,仅将A放置于光电门1的左侧,轻推A,若遮光片通过光电门1的遮光时间大于通过光电门2的遮光时间,则需要适当______(填“升高”“降低”)导轨左端,反复调节使气垫导轨水平;
②再将A、B如图(a)放置,轻推A,使A、B碰撞并粘在一起,记录的值;
③重复步骤②,多次实验,记录多组数据;
(3)实验数据处理
把记录的数据在图(b)中描点连线,作出图线,其斜率k=______(保留两位有效数字);已知,若定义,本次实验___%(保留1位有效数字)。
【答案】(1)
(2)降低 (3) ①. 0.49 ②. 3
【解析】
【小问1详解】
设遮光片的宽度为,则A通过光电门1的速度为
A、B碰后粘在一起通过光电门2的速度为
若系统动量守恒,则有
联立可得,当满足
系统动量守恒得到验证。
【小问2详解】
轻推A,若遮光片通过光电门1的遮光时间大于通过光电门2的遮光时间,说明A做加速运动,则需要适当降低导轨左端,反复调节使气垫导轨水平。
【小问3详解】
[1]由图(b)中数据可得,图线的斜率为
[2]已知,则有
则有
四、解答题(共3小题,共42分)
13. 汽车的质量为,额定功率为,运动中阻力大小恒为车重的0.1倍,汽车在水平路面上从静止开始以的牵引力出发,汽车达到额定功率后又行驶了后达到最大速度,g取。求:
(1)经过多长时间汽车达到额定功率?
(2)汽车达到额定功率后保持功率不变,运动中最大速度多大?
(3)汽车启动过程总共花了多少时间?
【答案】(1)5s (2)10m/s
(3)18.75s
【解析】
【小问1详解】
根据牛顿第二定律得
根据
得达到额定功率时的速度为
故
【小问2详解】
汽车所受阻力为
当时,,速度最大;故最大速度为
【小问3详解】
汽车达到额定功率后的运动过程中,根据动能定理可得
解得
14. 如图所示,两颗卫星绕某行星在同一平面内做匀速圆周运动,已知卫星一运行的周期为,行星的半径为R,卫星一和卫星二到行星中心的距离分别为,,引力常量为G。某时刻两卫星与行星中心连线之间的夹角为。求:(题干中、R、G已知)
(1)行星的质量M;
(2)行星的第一宇宙速度;
(3)从图示时刻开始,经过多长时间两卫星第一次相距最远?
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)卫星一运行的周期为,由万有引力提供向心力,则有
解得
(2)行星的第一宇宙速度等于在行星表面做圆周运动的卫星的环绕速度,则有
结合上述解得
(3)根据开普勒第三定律有
解得
从图示时刻开始,经过时间两卫星第一次相距最远,则有
解得
15. 如图,质量为的小物块P和固定在竖直挡板上的轻质弹簧固定连接,放在水平地面上。小球M的质量为,由长的细线悬于O点。细线拉直,使M从与O点等高的D点由静止释放,M在竖直平面内摆动时恰好不与水平地面接触。水平传送带AB长,以的速度逆时针匀速运行。质量为的物块N静止放到传送带最右端A点。物块N与传送带之间的动摩擦因数为0.5。物块N从传送带最左端B点滑上和传送带上表面相切的水平地面,M第一次运动到O点正下方时恰好和N发生第一次弹性碰撞。之后M在竖直平面内做完整的圆周运动,接着M、N又发生第二次弹性碰撞。第二次碰撞后物块N向左运动才和静止的物块P发生碰撞并粘在一起,向左压缩弹簧。已知地面光滑,,不计空气阻力,物块均可视为质点。求:
(1)N与传送带因摩擦产生的热量。
(2)M、N第一次碰撞后M上升到最高点时所受细线的拉力大小。
(3)N和P粘在一起向左压缩弹簧,弹簧的最大弹性势能。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)N在传送带上加速时,加速度
假设N在传送带上一直加速,则
,
解得
所以假设成立,产生的热量
(2)以水平向左为正方向,则M、N第一次弹性碰撞前瞬间,M的速度
物块N的速度
M、N碰撞过程,根据动量守恒和机械能守恒有
解得
,
设M上升到最高点时速度为v,则
解得
(3)M运动一周后,从N右侧向左碰撞物块N,以水平向左为正方向,碰撞前瞬间,M的速度
N的速度
碰撞过程有
解得
,
之后N和P发生碰撞
弹簧的最大弹性势能
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宁南中学 2024-2025 学年度上期高 2026 届入学考试
物理
一、单选题(共7个小题,每小题4分,共28分)
1. 3月29日晚博罗局部发生强对流天气,强对流天气具有较强的破坏力,在气流作用下一个玩具球在空中上下飞舞,则对于做曲线运动的玩具球( )
A. 加速度大小始终为g B. 加速度方向可能与速度方向始终在同一直线上
C. 一定在做变速运动 D. 所受的合力可能为0
2. 某船在静水中划行的速率为,要渡过宽的河,河水的流速为,下列说法中正确的是( )
A. 该船渡河的最小速率是
B. 该船渡河所用时间最少为
C. 该船不可能沿垂直河岸的航线抵达对岸
D. 该船渡河所通过的位移的大小至少为
3. 如图,运动员将质量为m的篮球从h高处投出,篮球进入离地面H高处的篮筐时速度为v,若以篮球投出时位置所在水平面为零势能面,将篮球看成质点,忽略空气阻力,对于篮球,下列说法正确的是( )
A. 进入篮筐时势能为mgh
B. 在刚被投出时动能为
C. 进入篮筐时机械能为
D. 经过途中P点时的机械能为
4. 人们对手机的依赖性越来越强,有些人喜欢躺着看手机,经常出现手机砸伤眼睛的情况,若手机质量为100g,从离人眼约20cm的高度无初速掉落,砸到眼睛后手机未反弹,眼睛受到手机的冲击时间约为0.2s,g取,下列说法正确的是( )
A. 手机与眼睛作用过程中手机的动量变化约为
B. 手机对眼睛的冲量方向竖直向上
C. 手机对眼睛的冲量大小约为0.20N·s
D. 手机对眼睛的平均作用力大小约为2.0N
5. 关于如图所示的四种圆周运动模型,下列说法正确的是( )
A. 如图甲所示,汽车安全通过拱桥最高点时,车对桥面的压力等于车受到的重力
B. 如图乙所示,在水平面内做匀速圆周运动的小球,受重力、拉力和向心力
C. 如图丙所示,某同学用一次性杯子做的“水流星”,杯子恰好过最高点的速度为零
D. 如图丁所示,火车以某速度经过外轨高于内轨的弯道时,车轮可能对内外轨均无侧向压力
6. 如图所示,A是地球的静止卫星,B是地球的近地卫星,C是地面上的物体,A、B、C质量相等,均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动,则
A. A、B、C三者所受地球的万有引力FB>FC>FA
B. A、B、C三者的周期TA=TC>TB
C. A、B、C三者的向心加速度aC>aA>aB
D. A、B、C三者运行的动能EkB<EkA=EkC
7. 如图所示,光滑竖直杆固定,杆上套一质量为m的环,环与轻弹簧一端相连,弹簧的另一端固定在O点,O点与B点在同一水平线上,BC>AB,AC=h,环从A处由静止释放运动到B点时弹簧仍处于伸长状态,整个运动过程中弹簧始终处于弹性限度内,重力加速度为g,环从A处开始运动时的加速度大小为2g,则在环向下运动的过程中( )
A. 环在B处的加速度大小为0
B. 环在C处的速度大小为
C. 环从B到C先加速后减速
D. 环的动能和弹簧弹性势能的和先增大后减小
二、多选题(共3个小题,每小题5分,共15分,漏选得3分,多选、错选得0分)
8. 以下有关知识描述正确的是( )
A. 物体处于平衡状态,机械能一定守恒
B. 物体所受合力做功为正,动能一定增加
C. 系统内只要有一个物体具有加速度,系统动量就不守恒
D. 若物体只受到重力作用,物体的机械能一定守恒
9. 如图甲所示,用一轻质绳拴着一质量为m的小球,在竖直平面内做圆周运动(不计一切阻力),小球运动到最高点时绳对小球的拉力为T,小球在最高点的速度大小为v,其图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 轻质绳长为
B. 当时,轻质绳的拉力大小为
C. 小球在最低点受到的最小拉力为
D. 若把轻绳换成轻杆,则从最高点由静止转过的过程中杆始终对小球产生支持力
10. 如图所示,A、B两物块的质量分别为2m和m,静止叠放在水平地面上。A、B间的动摩擦因数为μ,B与地面间的动摩擦因数为μ。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。现对A施加一水平拉力F,则( )
A. 当F<2μmg时,A、B都相对地面静止
B. 当F=μmg时,A的加速度为μg
C. 当F>3μmg时,A相对B滑动
D. 无论F为何值,B的加速度不会超过μg
三、实验题(共2小题,共15分)
11. 某课外兴趣小组利用频闪摄影的方法做“探究平抛运动的特点”实验。
(1)图甲是“探究平抛运动的特点”的实验装置简图,关于实验中的操作及要求,下列说法正确的是 。(填正确答案标号)
A. 斜槽轨道末端可以不水平
B. 小球每次不用从斜槽上同一高度释放
C. 斜槽轨道可以不光滑
(2)小球离开斜槽末端后,在水平方向上做的是 。(填正确答案标号)
A. 匀速直线运动 B. 匀变速直线运动 C. 变加速直线运动
(3)图乙是频闪摄影拍摄到的小球做平抛运动的照片,图中背景方格的边长实际长度为3.2cm。从图像上分析,拍摄的时间间隔T=___________s,小球做平抛运动的水平初速度___________m/s,小球从抛出到B点所用时间t=___________s。(g取10)
12. 如图(a),光电门1、2固定在气垫导轨上,滑块A静置于光电门1左侧,滑块B静置于光电门1、2之间,现用该装置验证A、B碰撞前后系统动量守恒。完成下列相关实验内容。
(1)实验原理
若气垫导轨水平,A、B质量分别为;A向右运动,遮光片通过光电门1的遮光时间为,A、B碰后粘在一起运动,遮光片通过光电门2的遮光时间为。当________(用表示)时,系统动量守恒得到验证。
(2)实验操作
①调节气垫导轨水平:接通气源,仅将A放置于光电门1的左侧,轻推A,若遮光片通过光电门1的遮光时间大于通过光电门2的遮光时间,则需要适当______(填“升高”“降低”)导轨左端,反复调节使气垫导轨水平;
②再将A、B如图(a)放置,轻推A,使A、B碰撞并粘在一起,记录的值;
③重复步骤②,多次实验,记录多组数据;
(3)实验数据处理
把记录的数据在图(b)中描点连线,作出图线,其斜率k=______(保留两位有效数字);已知,若定义,本次实验___%(保留1位有效数字)。
四、解答题(共3小题,共42分)
13. 汽车的质量为,额定功率为,运动中阻力大小恒为车重的0.1倍,汽车在水平路面上从静止开始以的牵引力出发,汽车达到额定功率后又行驶了后达到最大速度,g取。求:
(1)经过多长时间汽车达到额定功率?
(2)汽车达到额定功率后保持功率不变,运动中最大速度多大?
(3)汽车启动过程总共花了多少时间?
14. 如图所示,两颗卫星绕某行星在同一平面内做匀速圆周运动,已知卫星一运行的周期为,行星的半径为R,卫星一和卫星二到行星中心的距离分别为,,引力常量为G。某时刻两卫星与行星中心连线之间的夹角为。求:(题干中、R、G已知)
(1)行星的质量M;
(2)行星的第一宇宙速度;
(3)从图示时刻开始,经过多长时间两卫星第一次相距最远?
15. 如图,质量为的小物块P和固定在竖直挡板上的轻质弹簧固定连接,放在水平地面上。小球M的质量为,由长的细线悬于O点。细线拉直,使M从与O点等高的D点由静止释放,M在竖直平面内摆动时恰好不与水平地面接触。水平传送带AB长,以的速度逆时针匀速运行。质量为的物块N静止放到传送带最右端A点。物块N与传送带之间的动摩擦因数为0.5。物块N从传送带最左端B点滑上和传送带上表面相切的水平地面,M第一次运动到O点正下方时恰好和N发生第一次弹性碰撞。之后M在竖直平面内做完整的圆周运动,接着M、N又发生第二次弹性碰撞。第二次碰撞后物块N向左运动才和静止的物块P发生碰撞并粘在一起,向左压缩弹簧。已知地面光滑,,不计空气阻力,物块均可视为质点。求:
(1)N与传送带因摩擦产生的热量。
(2)M、N第一次碰撞后M上升到最高点时所受细线的拉力大小。
(3)N和P粘在一起向左压缩弹簧,弹簧的最大弹性势能。
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