精品解析：福建省福州市闽侯县第一中学2024-2025学年高三上学期10月月考物理试题

2024-2025学年闽侯一中第一学期第一次月考 高中三年物理科试卷 一.单项选择题 1. 在国际单位制中，功率的单位“瓦”是导出单位．用基本单位表示，正确的是（ ） A. J/s B. N·m/s C. kg·m²/s² D. kg·m2/s3 2. 如图所示，轻绳一端连接一质量为的物体，另一端固定在左侧竖直墙壁上，轻绳与竖直墙壁间夹角为，物体右侧与一轻弹簧相连，轻弹簧另一端固定于右侧竖直墙壁上，此时物体对光滑地面的压力恰好为零，重力加速度，则（　　） A. 此时物体受四个力作用 B. 若突然撤去弹簧的瞬间，物体向左加速运动 C. 若突然剪断轻绳的瞬间，物体受个力作用 D. 若突然剪断轻绳的瞬间，物体的加速度大小为 3. 甲、乙两质点同时从同一位置沿同一直线运动，速度随时间变化的图像如图所示，其中甲为直线。关于两质点的运动情况，下列说法中正确的是（　　） A. 在内甲、乙的加速度方向相同 B. 在内，乙的平均速度大于甲的平均速度 C. 在2t0时刻，甲、乙相遇 D. 在内，甲、乙间的最远距离为 4. 如图所示，半径为R=0.4m的四分之一圆弧形光滑轨道固定于竖直平面内，圆弧形轨道与光滑固定足够长的水平轨道相切，可视为质点的质量均为m=1kg的小球甲、乙用轻杆连接，置于圆弧形轨道上，小球甲与O点等高，小球乙位于圆心O的正下方。某时刻将两小球由静止释放，最终它们在水平面上运动。g取10m/s2，则（　　） A. 两小球由静止释放后速度大小相等，最终在水平面上运动的速度大小为4m/s B. 小球甲下滑过程中重力对它做功的功率一直增大 C. 小球甲下滑到圆弧形轨道最低点对轨道压力的大小为10N D. 整个过程中轻杆对小球乙做功为2J 二.双项选择题 5. 如图所示，人站在“电动平衡车”上在水平地面上沿直线运动，空气阻力忽略不计，则下列说法正确的是（ ） A. 匀速运动时，“电动平衡车”对人的作用力竖直向上 B. 匀速运动时，“电动平衡车”对人的摩擦力与运动方向相同 C. 加速运动时，“电动平衡车”对人的作用力与运动方向相同 D. 加速运动时，地面对“电动平衡车”的摩擦力与其运动方向相同 6. 小明以5 m/s的速度将篮球斜抛出，球在空中运动0.3 s后垂直撞击到篮板上，然后以1 m/s的速度反弹，平抛进入篮筐。球与篮板接触的时间0.1 s，忽略空气阻力，篮球质量为0.6 kg（g取10 m/s2）。下列说法正确的是（　　） A. 篮板对球的平均作用力大小为18 N B. 篮板对球的平均作用力大小为30 N C. 篮球被抛出后上升的最大高度是1.5 m D 小明投篮处距篮板水平距离1.2 m 7. 如图所示，两个质量均为的相同的物块叠放在一个轻弹簧上面，处于静止状态。弹簧的下端固定于地面上，弹簧的劲度系数为。时刻，给A物块一个竖直向上的作用力，使得两物块以的加速度匀加速上升，下列说法正确的是（　　） A. 从到A、B分离过程逐渐增大 B. 分离时弹簧处于原长状态 C. 在时刻A、B分离 D. 分离时B速度大小为 8. 某汽车研发机构在汽车的车轮上安装了小型发电机，将减速时的部分动能转化并储存在蓄电池中，以达到节能的目的。某次测试中，汽车以额定功率行驶一段距离后关闭发动机，测出了汽车动能与位移x的关系图像如图所示，其中①是关闭储能装置时的关系图线，②是开启储能装置时的关系图线。已知汽车的质量为，设汽车运动过程中所受地面阻力恒定，空气阻力不计。根据图像所给的信息可求出（　　） A. 汽车行驶过程中所受地面的阻力为 B. 汽车的额定功率为 C. 汽车前加速运动的时间为 D. 汽车开启储能装置后向蓄电池提供的电能为 二、填空题 9. 河宽420m，船在静水中的速度为4m/s，水流速度是3m/s，则过河的最短时间为___________s，最小位移为___________m。 10. 如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的前提下，当小车以速度v匀速向右运动时，则当拉绳与水平方向成θ角时物块A的速度大小为___________，绳中拉力___________A所受的重力（填大于、小于、等于） 11. 如图所示，质量为m=2.4kg的物体用细线悬挂处于静止状态。细线AO与天花板之间的夹角为θ=，细线BO水平，重力加速度g=10m/s2，不计所有细线的重力，sin53°=0.8，cos53°=0.6。细线AO上的拉力大小为________N，若保持O点位置不动，沿顺时针方向缓慢转动B端，则BO绳上拉力大小________。（填“一直变小”、“先变小后变大”） 三.实验题 12. 在“探究求合力的方法”的实验中： （1）橡皮筋的一端固定在木板上，另一端挂一个轻质的小圆环，用两个弹簧测力计把橡皮筋一端的小圆环拉到某一确定的点“”时其合力用表示。再用一个弹簧测力计将橡皮筋的小圆环拉到同一点“”时，其拉力用表示，则下面作出的图形正确的是_____________（选填“甲”或“乙”）。 （2）本实验用弹簧测力计测量力的大小，图丙中弹簧测力计的示数为________。 （3）在做完实验后，某同学将其实验操作过程进行了回顾，并在笔记本上记下如下几条体会，你认为他的体会中正确的是__________。 A. 本实验采用的科学方法是等效替代法 B. 必须使分力与合力在同一平面内 C. 若两测力计方向不变，大小各增加，则合力的方向也不变，大小也增加 D. 无论重复多少次实验，都必须使小圆环拉到同一位置点 13. 研究质量一定时加速度与力的关系。一同学设计了如图所示的实验装置。其中为带滑轮的小车的质量，为砂和砂桶的质量。（滑轮质量不计） （1）实验时，一定要进行的操作或保证的条件是________。 A. 用天平测出砂和砂桶的质量 B. 将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力 C. 小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数 D. 改变砂和砂桶质量，打出几条纸带 E. 为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量 （2）该同学在实验中得到如图所示的一条纸带（相邻两计数点间还有4个点没有画出）。已知打点计时器采用的是频率为的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为_______（结果保留3位有效数字）。若实际频率小于，则测出的加速度_____________。（填“偏大”“偏小”“准确”） （3）以弹簧测力计的示数为横坐标，加速度为纵坐标，画出的图象是一条直线，图线与横轴的夹角为，求得图线的斜率为，则小车的质量为_____________。 A B. C. D. 三、计算题 14. 某一课外活动小组自制一枚火箭，设火箭从水平地面由静止发射后，始终在垂直于地面的方向上运动，火箭在燃料用完之前可认为做匀加速直线运动，经过到达离地面高处时燃料恰好用完，若不计空气阻力，取。求： （1）燃料恰好用完时火箭的速度大小。 （2）火箭上升过程中离地面的最大高度。 （3）火箭从发射到残骸落回地面过程的总时间。 15. 如图甲所示，半径的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，为轨道的最低点，点右侧的光滑水平面上紧挨点有一静止的小平板车，平板车质量，长度，小车的上表面与点等高，距地面高度，物块与平板车上表面间的动摩擦因数。现质量的物块（可视为质点）从圆弧最高点由静止释放，取，试求： 甲 （1）物块滑到轨道上的点时对轨道的压力大小； （2）已知物块从小平板车右端滑离，求物块滑离平板车右端速度大小； （3）求物块落地时距平板车右端的水平距离。 16. 如图所示，在水平面上有一弹簧，其左端与墙壁相连，O点为弹簧原长位置，O点左侧水平面光滑。水平段OP长L=1m，P点右侧一与水平方向成θ=30°的足够长的传送带与水平面在P点平滑连接，皮带轮逆时针转动速率为3m/s。一质量为1kg可视为质点的物块A压缩弹簧（与弹簧不栓接），使弹簧获得弹性势能，物块与OP段动摩擦因数。另一与A完全相同的物块B停在P点，B与传送带的动摩擦因数，传送带足够长。A与B的碰撞时间不计，碰后A、B交换速度，重力加速度g=10m/s2，现释放A，求： （1）物块A、B第一次碰撞前瞬间，A的速率； （2）从A、B第一次碰撞后到第二次碰撞前，B与传送带之间由于摩擦而产生的热量； （3）A、B能够碰撞的总次数。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年闽侯一中第一学期第一次月考 高中三年物理科试卷 一.单项选择题 1. 在国际单位制中，功率的单位“瓦”是导出单位．用基本单位表示，正确的是（ ） A. J/s B. N·m/s C. kg·m²/s² D. kg·m2/s3 【答案】D 【解析】 【详解】根据功率定义，有 又由牛顿第二定律，可得F=ma   联立得 P=mav 其单位为kg∙m 2/s3 知功率的单位用基本单位表示为kg∙m2/s3 A．J/s，与结论不相符，选项A错误； B．N·m/s，与结论不相符，选项B错误； C．kg·m²/s²，与结论不相符，选项C错误； D．kg·m2/s3，与结论相符，选项D正确； 2. 如图所示，轻绳一端连接一质量为的物体，另一端固定在左侧竖直墙壁上，轻绳与竖直墙壁间夹角为，物体右侧与一轻弹簧相连，轻弹簧另一端固定于右侧竖直墙壁上，此时物体对光滑地面的压力恰好为零，重力加速度，则（　　） A. 此时物体受四个力作用 B. 若突然撤去弹簧的瞬间，物体向左加速运动 C. 若突然剪断轻绳的瞬间，物体受个力作用 D. 若突然剪断轻绳的瞬间，物体的加速度大小为 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．此时物体对地面的压力恰好为零，由受力分析可知物体受3个力作用，故A错误； B．若突然撤去弹簧的瞬间，轻绳上的拉力会瞬间消失，物体受重力和支撑力两个力作用，保持静止，故B错误； CD．若突然剪断轻绳的瞬间，弹力不会变化，物体受重力、支撑力、弹簧弹力， 弹簧弹力 加速度大小为，故C错误，D正确。 故选D。 3. 甲、乙两质点同时从同一位置沿同一直线运动，速度随时间变化的图像如图所示，其中甲为直线。关于两质点的运动情况，下列说法中正确的是（　　） A. 在内甲、乙的加速度方向相同 B. 在内，乙的平均速度大于甲的平均速度 C. 在2t0时刻，甲、乙相遇 D. 在内，甲、乙间的最远距离为 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．v-t图像的斜率表示加速度，由图像可知，在t0~2t0内，甲、乙两质点的加速度都为负值，方向相同，A正确； B．根据v-t图像与t轴围成的面积表示位移可知，在t0~2t0内，乙的位移大于甲的位移，则乙的平均速度大于甲的平均速度，B正确； C．甲、乙从同一位置出发，由v-t图像与t轴所围面积表示位移，可知在2t0时刻，甲、乙未相遇，C错误； D．在t0时刻前甲的速度大于乙的速度，两者间距增大，t0时刻后乙的速度大于甲的速度，两者间距减小，所以在t0时刻，甲、乙相距最远，最远距离等于两者位移之差，为 D正确。 故选ABD。 4. 如图所示，半径为R=0.4m的四分之一圆弧形光滑轨道固定于竖直平面内，圆弧形轨道与光滑固定足够长的水平轨道相切，可视为质点的质量均为m=1kg的小球甲、乙用轻杆连接，置于圆弧形轨道上，小球甲与O点等高，小球乙位于圆心O的正下方。某时刻将两小球由静止释放，最终它们在水平面上运动。g取10m/s2，则（　　） A. 两小球由静止释放后速度大小相等，最终在水平面上运动的速度大小为4m/s B. 小球甲下滑过程中重力对它做功的功率一直增大 C. 小球甲下滑到圆弧形轨道最低点对轨道压力的大小为10N D. 整个过程中轻杆对小球乙做的功为2J 【答案】D 【解析】 【详解】A．将小球甲、乙的速度分解为沿轻杆的方向和垂直于轻杆的方向，两小球沿轻杆方向的速度相等．整个过程中，甲、乙组成的系统机械能守恒，最后两者的速度大小相等，应用机械能守恒定律有 代入数据求得，它们最终在水平面上运动速度大小为 故A错误； B．根据可知，刚下滑时，甲的速度为0，后来获得速度，重力的功率变大，但到最低点时速度水平，重力的功率为0，即小球甲下滑过程中重力对它做功的功率先增大后减小，故B错误； C．小球甲下滑到最低点时，重力与支持力的合力提供向心力，有 解得 由牛顿第三定律，小球甲下滑到最低点对轨道压力的大小为20N，故C错误； D．整个过程中对小球乙受力分析可知，重力不做功，小球乙动能的增量等于轻杆对小球乙做的功，即 故D正确。 故选 D。 二.双项选择题 5. 如图所示，人站在“电动平衡车”上在水平地面上沿直线运动，空气阻力忽略不计，则下列说法正确的是（ ） A. 匀速运动时，“电动平衡车”对人的作用力竖直向上 B. 匀速运动时，“电动平衡车”对人的摩擦力与运动方向相同 C. 加速运动时，“电动平衡车”对人的作用力与运动方向相同 D. 加速运动时，地面对“电动平衡车”的摩擦力与其运动方向相同 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．匀速运动时，人处于平衡状态，受力平衡，根据平衡条件可知，在竖直方向，“电动平衡车”对人的作用力与人受到的重力平衡，等大方向，即“电动平衡车”对人的作用力竖直向上；在水平方向，人不受力，故A正确，B错误； C．加速运动时，“电动平衡车”对人的作用力沿水平方向的分力提供人的加速度，则有 “电动平衡车”对人的作用力沿竖直方向的分力与人的重力等大反向，则“电动平衡车”对人的作用力不是竖直向上，而是斜向右上方，与运动方向不在同一直线上，故C错误； D．加速运动时，整体分析可知，地面对“电动平衡车”的摩擦力与其运动方向相同，提供整体的加速度，故D正确。 故选AD。 6. 小明以5 m/s的速度将篮球斜抛出，球在空中运动0.3 s后垂直撞击到篮板上，然后以1 m/s的速度反弹，平抛进入篮筐。球与篮板接触的时间0.1 s，忽略空气阻力，篮球质量为0.6 kg（g取10 m/s2）。下列说法正确的是（　　） A. 篮板对球的平均作用力大小为18 N B. 篮板对球的平均作用力大小为30 N C. 篮球被抛出后上升的最大高度是1.5 m D. 小明投篮处距篮板水平距离1.2 m 【答案】BD 【解析】 【详解】对篮球进行逆向分析，根据运动的对称性可看成平抛运动，则竖直方向的分速度为 水平方向的分速度为 AB．根据动量定理可得 解得 则篮板对球的平均作用力大小为30 N，故A错误，B正确； C．篮球被抛出后上升的最大高度为 故C错误； D．小明投篮处距篮板水平距离为 故D正确。 故选BD。 7. 如图所示，两个质量均为的相同的物块叠放在一个轻弹簧上面，处于静止状态。弹簧的下端固定于地面上，弹簧的劲度系数为。时刻，给A物块一个竖直向上的作用力，使得两物块以的加速度匀加速上升，下列说法正确的是（　　） A 从到A、B分离过程逐渐增大 B. 分离时弹簧处于原长状态 C. 在时刻A、B分离 D. 分离时B的速度大小为 【答案】AC 【解析】 【详解】B．分离时，A、B间的弹力为零，由于B具有向上的加速度，合力向上，可知弹簧处于压缩状态，故B错误； A．分离前，两物体的加速度相同，做匀加速直线运动，加速度不变，根据牛顿第二定律知，A、B分离前所受的合外力大小不变，由可知，由于弹簧形变量减小，从到A、B分离过程逐渐增大，故A正确； C．初状态，弹簧的压缩量 A、B分离时，根据牛顿第二定律得 解得 则弹簧的形变量 根据得 故C正确； D．分离时B的速度 故D错误。 故选AC。 8. 某汽车研发机构在汽车的车轮上安装了小型发电机，将减速时的部分动能转化并储存在蓄电池中，以达到节能的目的。某次测试中，汽车以额定功率行驶一段距离后关闭发动机，测出了汽车动能与位移x的关系图像如图所示，其中①是关闭储能装置时的关系图线，②是开启储能装置时的关系图线。已知汽车的质量为，设汽车运动过程中所受地面阻力恒定，空气阻力不计。根据图像所给的信息可求出（　　） A. 汽车行驶过程中所受地面的阻力为 B. 汽车的额定功率为 C. 汽车前加速运动的时间为 D. 汽车开启储能装置后向蓄电池提供的电能为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．设汽车行驶过程中所受地面的阻力大小为f，根据图线①并结合动能定理有 解得 故A错误； B．汽车的最大行驶速度为 当汽车以最大速度行驶时，牵引力与阻力大小相等，所以汽车的额定功率为 故B正确； C．设汽车前加速运动的时间为t，根据动能定理有 解得 故C错误； D．开启储能装置后，根据能量守恒定律可知汽车比关闭储能装置时克服阻力少做的功等于向蓄电池提供的电能，令x2表示汽车少滑行的距离，根据图线②可得 故D正确。 故选BD。 二、填空题 9. 河宽420m，船在静水中的速度为4m/s，水流速度是3m/s，则过河的最短时间为___________s，最小位移为___________m。 【答案】 ①. 105 ②. 420 【解析】 详解】[1]船头始终垂直河岸过河时，渡船时间最短 [2]由于船速大于水的流速，当船速沿着河岸的分速度等于水流的速度的时候，过河位移最短为420m。 10. 如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的前提下，当小车以速度v匀速向右运动时，则当拉绳与水平方向成θ角时物块A的速度大小为___________，绳中拉力___________A所受的重力（填大于、小于、等于） 【答案】 ①. vcosθ ②. 大于 【解析】 【分析】 【详解】[1]对速度分解如图所示 小车沿绳子方向的速度等于A的速度，设绳子与水平方向的夹角为θ，根据平行四边形定则，物体A的速度 vA=vcosθ [2]小车匀速向右运动时，θ减小，则A的速度增大，所以A加速上升，加速度方向向上，根据牛顿第二定律有 T-GA=mAa 可知拉力大于A所受的重力。 11. 如图所示，质量为m=2.4kg的物体用细线悬挂处于静止状态。细线AO与天花板之间的夹角为θ=，细线BO水平，重力加速度g=10m/s2，不计所有细线的重力，sin53°=0.8，cos53°=0.6。细线AO上的拉力大小为________N，若保持O点位置不动，沿顺时针方向缓慢转动B端，则BO绳上拉力大小________。（填“一直变小”、“先变小后变大”） 【答案】 ①. 30 ②. 先变小后变大 【解析】 【详解】[1]以结点O为研究对象，受到重力、OB细线的拉力和OA细线的拉力，如下图所示 根据平衡条件，结合图中几何关系可得细线OA上的拉力大小为 [2]若保持O点位置不动，沿顺时针方向缓慢转动B端，当OB与OA垂直时，OB绳的拉力最小，故可得BO绳上拉力大小先变小后变大。 三.实验题 12. 在“探究求合力的方法”的实验中： （1）橡皮筋的一端固定在木板上，另一端挂一个轻质的小圆环，用两个弹簧测力计把橡皮筋一端的小圆环拉到某一确定的点“”时其合力用表示。再用一个弹簧测力计将橡皮筋的小圆环拉到同一点“”时，其拉力用表示，则下面作出的图形正确的是_____________（选填“甲”或“乙”）。 （2）本实验用弹簧测力计测量力的大小，图丙中弹簧测力计的示数为________。 （3）在做完实验后，某同学将其实验操作过程进行了回顾，并在笔记本上记下如下几条体会，你认为他的体会中正确的是__________。 A. 本实验采用的科学方法是等效替代法 B. 必须使分力与合力在同一平面内 C. 若两测力计方向不变，大小各增加，则合力的方向也不变，大小也增加 D. 无论重复多少次实验，都必须使小圆环拉到同一位置点 【答案】（1）甲 （2）3.6 （3）AB 【解析】 【小问1详解】 F是根据平行四边形定则作出的合力，而是用另一个弹簧测力计测出来的。在误差允许的条件下，平行四边形定则得到验证。 故选甲。 【小问2详解】 该弹簧测力计的分度值为0.2N，故读数为3.6N。 【小问3详解】 A．本实验采用的科学方法是等效替代法，故A正确； B．必须使分力与合力在同一平面内，故B正确； C．若两测力计方向不变，大小各增加1N，则合力的方向不一定不变，大小也不一定增加1N，故C错误； D．不同次的实验，可以把小圆环拉到不同的位置，故D错误。 故选AB。 13. 研究质量一定时加速度与力的关系。一同学设计了如图所示的实验装置。其中为带滑轮的小车的质量，为砂和砂桶的质量。（滑轮质量不计） （1）实验时，一定要进行的操作或保证的条件是________。 A. 用天平测出砂和砂桶的质量 B. 将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力 C. 小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数 D. 改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带 E. 为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量 （2）该同学在实验中得到如图所示的一条纸带（相邻两计数点间还有4个点没有画出）。已知打点计时器采用的是频率为的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为_______（结果保留3位有效数字）。若实际频率小于，则测出的加速度_____________。（填“偏大”“偏小”“准确”） （3）以弹簧测力计的示数为横坐标，加速度为纵坐标，画出的图象是一条直线，图线与横轴的夹角为，求得图线的斜率为，则小车的质量为_____________。 A. B. C. D. 【答案】（1）BCD （2） ①. 2.00 ②. 偏大 （3）D 【解析】 【小问1详解】 A．小车所受的拉力由弹簧测力计读出，不需要测出砂和砂桶的质量，A错误； B．实验时应将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，B正确； C．实验时应让小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带以计算小车的加速度，同时记录弹簧测力计的示数以确定小车所受的拉力，C正确； D．要研究质量一定时加速度与力的关系，需改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带，D正确； E．本实验中拉力由弹簧测力计直接测量，砂和砂桶的质量对实验探究无影响，不需要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M，E错误。 故选BCD。 【小问2详解】 [1]纸带两点间的时间 小车的加速度 [2]如果当时实际频率小于50Hz两个点之间的时间将大于0.02s，而做实验的同学依然把时间带为0.02s所带时间偏小，加速度的测量值将偏大； 【小问3详解】 对小车有 即 解得 故选D。 三、计算题 14. 某一课外活动小组自制一枚火箭，设火箭从水平地面由静止发射后，始终在垂直于地面的方向上运动，火箭在燃料用完之前可认为做匀加速直线运动，经过到达离地面高处时燃料恰好用完，若不计空气阻力，取。求： （1）燃料恰好用完时火箭的速度大小。 （2）火箭上升过程中离地面的最大高度。 （3）火箭从发射到残骸落回地面过程的总时间。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）火箭在燃料用完之前，做匀加速直线运动，根据动力学公式 解得加速度为 燃料恰好用完时火箭的速度大小为 （2）燃料做匀减速直线运动的位移为 火箭上升过程中离地面的最大高度为 （3）设燃料恰好用完到残骸落回地面过程的时间为，根据动力学公式 解得 火箭从发射到残骸落回地面过程的总时间为 15. 如图甲所示，半径的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，为轨道的最低点，点右侧的光滑水平面上紧挨点有一静止的小平板车，平板车质量，长度，小车的上表面与点等高，距地面高度，物块与平板车上表面间的动摩擦因数。现质量的物块（可视为质点）从圆弧最高点由静止释放，取，试求： 甲 （1）物块滑到轨道上的点时对轨道的压力大小； （2）已知物块从小平板车右端滑离，求物块滑离平板车右端速度大小； （3）求物块落地时距平板车右端的水平距离。 【答案】（1）30N （2）2m/s （3）0.2m 【解析】 【小问1详解】 物块从A点到B点的过程中，其机械能守恒，则有 代入数据解得 在B点，由牛顿第二定律得 解得轨道对物块的支持力为 根据牛顿第三定律可知，物块对轨道的压力为 【小问2详解】 对物块，根据牛顿第二定律 解得 则物块的位移为 对平板车，根据牛顿第二定律 解得 则物块的位移为 其中 联立，解得 或（舍去） 则此时物块的速度大小为 【小问3详解】 物块滑离平板车右端时，平板车的速度大小为 物块在竖直方向上自由落体，则 解得 则物块落地时距平板车右端的水平距离为 16. 如图所示，在水平面上有一弹簧，其左端与墙壁相连，O点为弹簧原长位置，O点左侧水平面光滑。水平段OP长L=1m，P点右侧一与水平方向成θ=30°的足够长的传送带与水平面在P点平滑连接，皮带轮逆时针转动速率为3m/s。一质量为1kg可视为质点的物块A压缩弹簧（与弹簧不栓接），使弹簧获得弹性势能，物块与OP段动摩擦因数。另一与A完全相同的物块B停在P点，B与传送带的动摩擦因数，传送带足够长。A与B的碰撞时间不计，碰后A、B交换速度，重力加速度g=10m/s2，现释放A，求： （1）物块A、B第一次碰撞前瞬间，A的速率； （2）从A、B第一次碰撞后到第二次碰撞前，B与传送带之间由于摩擦而产生的热量； （3）A、B能够碰撞的总次数。 【答案】（1）6m/s （2）20.25J （3）6次 【解析】 【小问1详解】 设物块质量为，A与B第一次碰前的速度为，由能量守恒定律有 解得 小问2详解】 设A、B第一次碰撞后的速度分别为，则 ， 碰后B沿传送带向上匀减速运动直至速度为零，加速度大小设为a1，由牛顿第二定律有 解得 运动时间 位移 此过程相对运动路程 此后B反向加速，加速度仍为a1，与传送带共速后匀速运动直至与A再次碰撞，加速时为 位移为 此过程相对运动路程 全过程摩擦产生热量 【小问3详解】 B与A第二次碰撞，两者速度再次互换，此后A向左运动再返回与B碰撞，B沿传送带向上运动再次返回，每次碰后到再次碰前速率相等，重复这一过程直至两者不再碰撞。 则对A、B和弹簧组成的系统，从第二次碰撞后到不再碰撞 解得第二次碰撞后重复的过程数为 （取整数） 所以碰撞总次数为 次 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$