内容正文:
2024年重庆一中高2025届高三上期开学考试
物理试题卷
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号码填写在答题卡上。
2.作答时,务必将答案写在答题卡上。写在本试卷及草稿纸上无效。
3.考试结束后,将答题卡交回,试卷带走。
一、选择题:本题共7小题,每小题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. 汽车在水平地面转弯时,坐在车里的小北发现车内挂饰向左偏离了竖直方向,如图所示。设转弯时汽车所受的合外力为F,关于本次转弯,下列图示可能正确的是( )
A. B.
C. D.
2. 跳绳过程中,甲、乙两位同学握住绳子A、B两端摇动,A、B近似不动,绳子绕AB连线在空中转到图示位置时,则质点( )
A. Q点的速度方向沿绳子切线
B. P的线速度大于Q的线速度
C. P的角速度等于Q的角速度
D. Q的合外力方向一定垂直指向指向AB的连线
3. 如图所示,甲、乙两人做“拔河”游戏。两人分别用伸平的手掌托起木板的一端,保持木板水平,在甲端的木板上放一块砖,然后各自缓慢向两侧拖拉。若两人的手与木板的动摩擦因数相同,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则在“拔河”过程中,下列判断正确的是( )
A. 甲、乙“拔河”的力属于作用力与反作用力
B. 甲的手和木板间的摩擦力较大
C. 乙的手和木板间的摩擦力较大
D. 甲的手和乙的手受到的摩擦力一样大
4. 如图所示,当汽车静止时,车内乘客看到窗外雨滴沿竖直方向OE匀速运动。在时刻,汽车由静止开始做甲、乙两种水平方向匀加速启动,同时有一雨滴从O点下落,甲种状态以的加速度启动后的时刻,乘客看到在时刻从O点下落的雨滴从B处离开车窗;乙种状态以的加速度启动后的时刻,乘客看到在时刻从O点下落的雨滴从F处离开车窗,F为AB的中点。则两种启动状态下汽车的加速度为( )
A. 1:2 B. 1:4 C. D.
5. 如图所示,一质量为50kg的杂技演员站在台秤上,手拿一根长为l的细线一端。另一端系一个质量为5kg的小球,使小球恰好能在竖直平面内做完整的圆周运动,已知圆周上b为最高点,a、c为圆心的等高点,重力加速度大小为,下列说法正确的是( )
A. 小球运动到最高点b时,小球处于超重状态
B. 小球在a、c两个位置时,台秤的示数相同,且为550N
C. 小球运动到点c时,台秤对杂技演员摩擦力的方向水平向右
D. 小球运动到最低点时,台秤的示数为800N
6. 一根轻质细线一端系一可视为质点的小球,细线另一端固定在一光滑圆锥顶上,如图甲所示,设小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为,线的张力T随变化的图像如图乙所示,g取。下列说法正确的是( )
A. 细线的长度为1m B. 细线的长度为0.36m
C. 小球的质量为2kg D. 小球的质量为3kg
7. 某跑酷运动员从跳台以不同的速度从斜坡最低点正上方水平跳向对面的斜坡,斜坡的倾角为53°(如图所示),已知跳台的高度为h,不计空气阻力,重力加速度为g,,,则该运动员落到斜坡上的最小速度为( )
A. B.
C. D.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题5分,共15分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图是滑雪道的示意图。可视为质点的运动员从斜坡上的M点由静止自由滑下,经过水平NP段后飞入空中,在Q点落地。不计运动员经过N点的机械能损失,不计摩擦力和空气阻力。下列能表示该过程运动员的动能或合外力大小F随时间t变化的图像是( )
A. B.
C D.
9. 某工地小型升降电梯的原理如图所示,轿厢A、对重B跨过轻质定滑轮通过足够长轻质缆绳连接,电机通过轻质缆绳拉动对重,使轿厢由静止开始向上运动,运动过程中A未接触滑轮、B未落地。已知A、B质量分别为、,电机输出功率恒为,不考虑空气阻力与摩擦阻力,重力加速度g取。当对重以的加速度向下加速时,下列描述正确的是( )
A. 此时A、B之间轻质缆绳的拉力大小为6600N
B. 此时A、B之间轻质缆绳的拉力大小为6000N
C. 此时轿厢的速率为1m/s
D. 此时轿厢的速率为0.5m/s
10. 如图甲,“星下点”是指卫星和地心连线与地球表面的交点。图乙中的实线是航天控制中心大屏幕上显示的北斗系统某颗卫星的“星下点”在24小时内的轨迹(无重叠),该卫星绕行方向与地球自转方向一致。已知地球的半径为R,地球静止卫星的轨道半径约为6.6R。则下列说法正确的是( )
A. 该卫星的周期为16小时 B. 该卫星的周期为8小时
C. 该卫星离地面的距离约为3.2R D. 该卫星能记录到北极点的气候变化
三、非选择题:本小题共5小题,共57分。
11. 某同学用图甲所示的实验装置研究匀变速运动,将木块从倾角为的木板上静止释放,与位移传感器连接的计算机描绘出了木块相对传感器的位置随时间变化的规律,如图乙中的曲线②所示。
(1)根据图乙可求得木块0.6s时的速度大小_________m/s,木块运动的加速度大小_________。(均保留两位有效数字)
(2)若只减小木板的倾角,则木块相对传感器的位置随时间变化的规律可能是图乙中的曲线_________(选填图线序号①②③)。
12. 利用图甲所示的装置研究均匀规则定滑轮的转动动能。一根足够长的轻细绳一端缠绕在滑轮边缘,另一端与质量为2m、带有挡光条的小物体A连接,A放在动摩擦因数为0.5的倾斜轨道上,A与滑轮之间的绳与斜轨平行,距顶端L处有一光电门。将A从斜面顶端由静止释放,测得A通过光电门处的速度v。采用半径均为R但质量M不同的定滑轮进行多次试验,测得多组数据如下表所示。L、g、m、R为已知量,不计滑轮转轴处摩擦,绳与滑轮不打滑。
数据记录表
滑轮质量
(1)若A上的挡光条宽为d,经过光电门时的挡光时间为,则A通过光电门处的速度_________。
(2)根据表格中数据,图乙坐标系中作出图像_________。
(3)上述图像的纵截距表示了当滑轮的质量时,A物体通过光电门的速度平方的倒数,由此可求得_________。
(4)利用表中的第1组数据,可以推出质量m的滑轮以角速度转动时其转动的动能_________。(用m、R、表示)
13. 如图所示的一种巨型机动游戏设备可以使人体验超重和失重,一个可乘十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上,由升降机送上120m的高处,然后让座舱自由落下。落到离地面40m时,制动系统启动,使座舱做匀减速运动,到达地面时刚好停下。某次游戏中,座舱中有一个重2N的苹果,苹果始终相对座舱静止。(重力加速度g取,空气阻力不计)求:
(1)此过程中座舱的最大速度;
(2)当座舱落到离地面10m的位置时,座舱对苹果的支持力大小。
14. A、B两颗卫星在同一平面内沿同一方向绕某一星球做匀速圆周运动,测得它们之间的距离随时间t变化的关系如图所示。已知该星球的半径r,周期T,万有引力常量为G,卫星A的线速度大于卫星B的线速度,不考虑A、B之间的万有引力。求:
(1)A、B两颗卫星绕该星球做匀速圆周运动的轨道半径:
(2)该星球的质量;
(3)该星球第一宇宙速度。
15. 图甲为某种弹射装置的示意图,由光滑水平面、水平传送带AB、粗糙水平轨道BG、光滑圆弧轨道GPQ、及固定在Q处的弹性挡板组成。传送带AB的长度为,轨道BG的长度为,OG、OP分别为圆弧轨道的竖直与水平半径,半径,圆弧PQ所对应的圆心角,轨道各处平滑连接。一轻质弹簧左端固定在竖直墙面上,弹簧原长恰好在A点。现弹簧右端被一质量的物块压缩在图示位置(物块与弹簧不栓接),该位置与传送带左端点A之间的距离。当传送带以的速度顺时针转动,静止释放物块,释放物块后弹簧弹力与位移的关系如图乙所示,物块恰好能滑至P点。已知物块与传送带间的动摩擦因数,物块与挡板碰撞后原速率反向弹回,不计空气阻力。,。
(1)求物块刚滑到A点时速率;
(2)已知弹簧振子的周期公式,其中m为振子的质量,k为弹簧的劲度系数,求物块从释放到第一次滑到G点时的运动时间和最终静止时距G点的距离:
(3)若传送带仅速度大小可调,要使物块与挡板仅碰一次,且始终不脱离轨道,求物块第一次滑到B点的速率范围。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
2024年重庆一中高2025届高三上期开学考试
物理试题卷
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号码填写在答题卡上。
2.作答时,务必将答案写在答题卡上。写在本试卷及草稿纸上无效。
3.考试结束后,将答题卡交回,试卷带走。
一、选择题:本题共7小题,每小题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. 汽车在水平地面转弯时,坐在车里的小北发现车内挂饰向左偏离了竖直方向,如图所示。设转弯时汽车所受的合外力为F,关于本次转弯,下列图示可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据图中可知,车内的挂饰向左偏离了竖直方向,由此可知,汽车正在向右转弯,由于汽车做曲线运动,故合力F指向轨迹的内侧,可知图B符合要求。
故选B。
2. 跳绳过程中,甲、乙两位同学握住绳子A、B两端摇动,A、B近似不动,绳子绕AB连线在空中转到图示位置时,则质点( )
A. Q点的速度方向沿绳子切线
B. P的线速度大于Q的线速度
C. P的角速度等于Q的角速度
D. Q的合外力方向一定垂直指向指向AB的连线
【答案】C
【解析】
【详解】A.P、Q两点以AB为共同转轴做圆周运动,由P、Q两点向AB线段做垂线,即为二者的圆心,如图所示
则可知Q的速度方向与其圆周运动的半径垂直,并不沿绳子切线,A错误;
BC.由于P、Q两点以AB为共同转轴做圆周运动,可知二者的角速度相等,由图可知,P的半径小于Q的半径,根据公式
可知,P的线速度小于Q的线速度,B错误,C正确;
D.物体不一定是做匀速圆周运动,则合外力不一定垂直于AB,D错误。
故选C。
3. 如图所示,甲、乙两人做“拔河”游戏。两人分别用伸平的手掌托起木板的一端,保持木板水平,在甲端的木板上放一块砖,然后各自缓慢向两侧拖拉。若两人的手与木板的动摩擦因数相同,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则在“拔河”过程中,下列判断正确的是( )
A. 甲、乙“拔河”的力属于作用力与反作用力
B. 甲的手和木板间的摩擦力较大
C. 乙的手和木板间的摩擦力较大
D. 甲的手和乙的手受到的摩擦力一样大
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲、乙“拔河”的力都作用在木板上,故甲、乙“拔河”的力不属于作用力与反作用力,故A错误;
BCD.在游戏过程中,由于甲、乙两人在保持木板水平的前提下,缓慢向两侧拖拉木板,表明木板处于一种动态平衡状态,即木板所受外力的合力为0,对木板与两块砖整体分析,可知,竖直方向受到人手的竖直向上的支持力与重力,水平方向受到,甲对木板的水平向左的摩擦力,与乙对木板水平向右的摩擦力,根据平衡条件可知,甲的手和木板间的摩擦力与乙的手和木板间的摩擦力大小相等,方向相反,故BC错误,D正确。
故选D。
4. 如图所示,当汽车静止时,车内乘客看到窗外雨滴沿竖直方向OE匀速运动。在时刻,汽车由静止开始做甲、乙两种水平方向的匀加速启动,同时有一雨滴从O点下落,甲种状态以的加速度启动后的时刻,乘客看到在时刻从O点下落的雨滴从B处离开车窗;乙种状态以的加速度启动后的时刻,乘客看到在时刻从O点下落的雨滴从F处离开车窗,F为AB的中点。则两种启动状态下汽车的加速度为( )
A. 1:2 B. 1:4 C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由于雨滴在竖直方向上做匀速直线运动,根据运动的对立性和等时性原理,可知甲车的运动时间
乙车的运动时间
其中
解得
在水平方向上,两车均做初速为零的匀加速直线运动,由题可知,两车在水平方向上的位移相等,根据匀变速直线运动规律
解得
故选B。
5. 如图所示,一质量为50kg的杂技演员站在台秤上,手拿一根长为l的细线一端。另一端系一个质量为5kg的小球,使小球恰好能在竖直平面内做完整的圆周运动,已知圆周上b为最高点,a、c为圆心的等高点,重力加速度大小为,下列说法正确的是( )
A. 小球运动到最高点b时,小球处于超重状态
B. 小球在a、c两个位置时,台秤的示数相同,且为550N
C. 小球运动到点c时,台秤对杂技演员摩擦力的方向水平向右
D. 小球运动到最低点时,台秤的示数为800N
【答案】D
【解析】
【详解】A.小球恰好能做完整的圆周运动,在最高点b时,细线的拉力为零,由重力提供所需的向心力,加速度向下,小球处于失重状态,故A错误;
B.小球在a、c两个位置时,细线拉力均处于水平方向,以人为研究对象,在竖直方向上根据平衡条件可得台秤对人的支持力为
FN=Mg=500N
由牛顿第三定律可知人对台秤的压力为500N,则台秤示数为500N,故B错误;
C.小球运动到点c时,绳子对小球的弹力水平向左,则绳子对人的拉力水平向右,所以台秤对演员的摩擦力水平向左,故C错误;
D.设小球运动到最低点时速度大小为。小球从最高点到最低点的过程,由机械能守恒定律得
小球在最低点时,由牛顿第二定律得
小球在最高点时,由牛顿第二定律得
以人为研究对象,由平衡条件得
解得台秤对人的支持力为
N
则台秤的示数为800N,故D正确。
故选D。
6. 一根轻质细线一端系一可视为质点的小球,细线另一端固定在一光滑圆锥顶上,如图甲所示,设小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为,线的张力T随变化的图像如图乙所示,g取。下列说法正确的是( )
A. 细线的长度为1m B. 细线的长度为0.36m
C. 小球的质量为2kg D. 小球的质量为3kg
【答案】C
【解析】
【详解】设线长为L,锥体母线与竖直方向的夹角为,当时,小球静止,受重力mg、支持力N和线的拉力而平衡,此时有
增大时,T增大,N减小,当时,角速度为,有
解得
kg,m
故选C。
7. 某跑酷运动员从跳台以不同的速度从斜坡最低点正上方水平跳向对面的斜坡,斜坡的倾角为53°(如图所示),已知跳台的高度为h,不计空气阻力,重力加速度为g,,,则该运动员落到斜坡上的最小速度为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设该运动员落到斜坡上经历的时间为t,由平抛运动的规律可得,水平方向上的位移
竖直方向上的位移
由几何关系可得
整理得该运动员落到斜坡上时速度v满足
整理可得
当时,速度v最小,最小值为
故选B。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题5分,共15分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图是滑雪道的示意图。可视为质点的运动员从斜坡上的M点由静止自由滑下,经过水平NP段后飞入空中,在Q点落地。不计运动员经过N点的机械能损失,不计摩擦力和空气阻力。下列能表示该过程运动员的动能或合外力大小F随时间t变化的图像是( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】
【详解】运动员在MN段做匀加速直线运动,合外力为
运动员的动能
运动员在NP段做匀速直线运动,合外力零,运动员动能不变,运动员在PQ段做平抛运动,合外力为
设经时间运动员到达P点,运动员在P点的速度为,运动员的动能
故在MN段的合外力小于在PQ段的合外力,动能与时间成二次函数关系。
故选BC。
9. 某工地小型升降电梯的原理如图所示,轿厢A、对重B跨过轻质定滑轮通过足够长轻质缆绳连接,电机通过轻质缆绳拉动对重,使轿厢由静止开始向上运动,运动过程中A未接触滑轮、B未落地。已知A、B质量分别为、,电机输出功率恒为,不考虑空气阻力与摩擦阻力,重力加速度g取。当对重以的加速度向下加速时,下列描述正确的是( )
A. 此时A、B之间轻质缆绳拉力大小为6600N
B. 此时A、B之间轻质缆绳的拉力大小为6000N
C. 此时轿厢的速率为1m/s
D. 此时轿厢的速率为0.5m/s
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.以轿厢A为对象,根据牛顿第二定律可得
解得
N
故A正确,B错误;
CD.以对重B为对象,根据牛顿第二定律可得
根据功率的公式有
解得
故C正确,D错误;
故选AC
10. 如图甲,“星下点”是指卫星和地心连线与地球表面的交点。图乙中的实线是航天控制中心大屏幕上显示的北斗系统某颗卫星的“星下点”在24小时内的轨迹(无重叠),该卫星绕行方向与地球自转方向一致。已知地球的半径为R,地球静止卫星的轨道半径约为6.6R。则下列说法正确的是( )
A. 该卫星的周期为16小时 B. 该卫星的周期为8小时
C. 该卫星离地面的距离约为3.2R D. 该卫星能记录到北极点的气候变化
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.由图乙可知
则该卫星的周期为
A错误,B正确;
C.卫星做圆周运动,根据万有引力提供向心力
可得周期为
该卫星的轨道半径与地球静止卫星的轨道半径关系为
该卫星离地面的距离约为
C错误;
D.该卫星纬度最高时有
卫星离地球球心所在水平面的高度为
即卫星高度大于北极点的高度,该卫星能记录到北极点的气候变化,D正确。
故选BD。
三、非选择题:本小题共5小题,共57分。
11. 某同学用图甲所示的实验装置研究匀变速运动,将木块从倾角为的木板上静止释放,与位移传感器连接的计算机描绘出了木块相对传感器的位置随时间变化的规律,如图乙中的曲线②所示。
(1)根据图乙可求得木块0.6s时的速度大小_________m/s,木块运动的加速度大小_________。(均保留两位有效数字)
(2)若只减小木板倾角,则木块相对传感器的位置随时间变化的规律可能是图乙中的曲线_________(选填图线序号①②③)。
【答案】(1) ①. 1.2 ②. 2.0
(2)③
【解析】
【小问1详解】
[1]木块在斜面上做匀加速直线运动,根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度,故木块0.6s时的速度大小
[2]根据匀变速直线运动相邻相等时间间隔内发生的位移差的关系
木块运动的加速度大小
【小问2详解】
若只减小木板倾斜的角度,加速度减小,根据
可知木块相对传感器的位移随时间变化规律可能是图中的③。
12. 利用图甲所示的装置研究均匀规则定滑轮的转动动能。一根足够长的轻细绳一端缠绕在滑轮边缘,另一端与质量为2m、带有挡光条的小物体A连接,A放在动摩擦因数为0.5的倾斜轨道上,A与滑轮之间的绳与斜轨平行,距顶端L处有一光电门。将A从斜面顶端由静止释放,测得A通过光电门处的速度v。采用半径均为R但质量M不同的定滑轮进行多次试验,测得多组数据如下表所示。L、g、m、R为已知量,不计滑轮转轴处摩擦,绳与滑轮不打滑。
数据记录表
滑轮质量
(1)若A上的挡光条宽为d,经过光电门时的挡光时间为,则A通过光电门处的速度_________。
(2)根据表格中数据,在图乙坐标系中作出图像_________。
(3)上述图像的纵截距表示了当滑轮的质量时,A物体通过光电门的速度平方的倒数,由此可求得_________。
(4)利用表中的第1组数据,可以推出质量m的滑轮以角速度转动时其转动的动能_________。(用m、R、表示)
【答案】(1)
(2) (3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
A通过光电门的时间极短,则通过光电门的速度
【小问2详解】
作出图像如图
【小问3详解】
上述图像的纵截距表示了当滑轮的质量M=0时,A物体通过光电门的速度平方的倒数,即
由能量关系可知
由此可求得
【小问4详解】
当滑轮的质量为m时,根据第1组数据可知
即
由能量关系
其中
解得
13. 如图所示的一种巨型机动游戏设备可以使人体验超重和失重,一个可乘十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上,由升降机送上120m的高处,然后让座舱自由落下。落到离地面40m时,制动系统启动,使座舱做匀减速运动,到达地面时刚好停下。某次游戏中,座舱中有一个重2N的苹果,苹果始终相对座舱静止。(重力加速度g取,空气阻力不计)求:
(1)此过程中座舱的最大速度;
(2)当座舱落到离地面10m的位置时,座舱对苹果的支持力大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
当座舱下落到离地时,速度最大,根据动力学公式
解得此过程中座舱的最大速度
【小问2详解】
座舱做匀减速运动的加速度为
苹果的质量为
对苹果,根据牛顿第二定律
解得座舱对苹果的支持力大小
14. A、B两颗卫星在同一平面内沿同一方向绕某一星球做匀速圆周运动,测得它们之间的距离随时间t变化的关系如图所示。已知该星球的半径r,周期T,万有引力常量为G,卫星A的线速度大于卫星B的线速度,不考虑A、B之间的万有引力。求:
(1)A、B两颗卫星绕该星球做匀速圆周运动的轨道半径:
(2)该星球的质量;
(3)该星球的第一宇宙速度。
【答案】(1),
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
设卫星A的轨道半径为,卫星B的轨道半径为,卫星A的线速度大于卫星B的线速度,两卫星的轨道半径如下图所示
故有
解得
【小问2详解】
由开普勒第三定律可知
解得
两颗卫星经过T时间相距最近,则有
解得
对于卫星B而言,则有
解得
代入数据可得
【小问3详解】
在星球表面万有引力提供向心力,则有
解得
15. 图甲为某种弹射装置的示意图,由光滑水平面、水平传送带AB、粗糙水平轨道BG、光滑圆弧轨道GPQ、及固定在Q处的弹性挡板组成。传送带AB的长度为,轨道BG的长度为,OG、OP分别为圆弧轨道的竖直与水平半径,半径,圆弧PQ所对应的圆心角,轨道各处平滑连接。一轻质弹簧左端固定在竖直墙面上,弹簧原长恰好在A点。现弹簧右端被一质量的物块压缩在图示位置(物块与弹簧不栓接),该位置与传送带左端点A之间的距离。当传送带以的速度顺时针转动,静止释放物块,释放物块后弹簧弹力与位移的关系如图乙所示,物块恰好能滑至P点。已知物块与传送带间的动摩擦因数,物块与挡板碰撞后原速率反向弹回,不计空气阻力。,。
(1)求物块刚滑到A点时的速率;
(2)已知弹簧振子的周期公式,其中m为振子的质量,k为弹簧的劲度系数,求物块从释放到第一次滑到G点时的运动时间和最终静止时距G点的距离:
(3)若传送带仅速度大小可调,要使物块与挡板仅碰一次,且始终不脱离轨道,求物块第一次滑到B点的速率范围。
【答案】(1)
(2),
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据动能定理可知
由乙图可知,弹力所做的功
故物块刚滑到A点的速率
【小问2详解】
由胡克定律可得
结合乙图解得
故弹簧振子振动周期为
所以物块从释放到运动到A点的时间
由于物块在A点的速度为
物块在传送带上的加速度
解得
二者共速的时间
解得
物块加速运动的位移
物块在传送带上匀速运动的时间
由于物块刚好滑到P点,设物块与BG间的动摩擦因数为,根据动能定理可得
代入数据解得
所以物块在BG上的加速度
解得
根据匀变速直线运动的规律可得物块在BG上运动的时间
解得
所以物块从释放到第一次滑到G点时的运动时间
假设滑块从P点滑落时,到达B点的速度为,则根据动能定理可得
解得
显然滑块再次滑上传送带,此阶段物块在传送带上滑行的位移
显然小于物块与传送带共速前的位移,根据对称性可知,最终滑块离开传送带的速度大小依然为,所以物块在BG段滑行的距离
此时距离G点的位移
【小问3详解】
物块到达Q点的最小速度为,对物块受力分析可知
解得
根据动能定理可知,在B点的最小速度
解得
物块到达B点的最大速度
解得
假设物体可以再次与挡板相碰,设其返回到B点的速度大小为,则根据动能定理可得
解得
而物块要到达P点时,在B点的速度
解得
说明物块在传送带上以最大速度滑到B点,依然只能与挡板碰撞一次,且不会从弧形轨道滑落。故物块第一次滑到B点的速率
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$