精品解析：2025届四川省泸州市合江县高三上学期一模物理试题

合江高2022级高三上学第一次诊断性考试 物理试题 物理试卷共6页，满分100分。考试时间75分钟。 第一卷 选择题（43分） 一、单项选择题（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. 物体的运动状态与受力情况的关系是（　　） A. 物体受力不变时，运动状态也不变 B. 物体受力变化时，运动状态才会改变 C. 物体不受力时，运动状态就不会改变 D. 物体不受力时，运动状态也可能改变 2. 下列说法中正确的是（　　） A. 图甲中，体操运动员着地时做屈膝动作的原因是为了减少动量的变化 B. 图乙中，描述的是多普勒效应，A观察者接收到波的频率大于B观察者接收到波的频率 C. 图丙中，使摆球A先摆动，则三个摆的振动周期相等 D. 图丁中，光纤的外套的折射率大于内芯的折射率 3. 做匀加速运动的列车出站，0时刻车头经过站台上某点的速度是，8s末车尾经过点的速度是，则这列列车在4s末的速度为（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，蜘蛛用蛛丝将其自身悬挂在水管上，并处于静止状态。蛛丝与竖直方向夹角分别为。用分别表示的拉力，则（　　） A. 的竖直分力大于的竖直分力 B. 的竖直分力等于的竖直分力 C. 的水平分力大于的水平分力 D. 的水平分力等于的水平分力 5. “羲和号”是我国首颗太阳探测科学技术试验卫星。如图所示，该卫星围绕地球的运动视为匀速圆周运动，轨道平面与赤道平面接近垂直。卫星每天在相同时刻，沿相同方向经过地球表面A点正上方，恰好绕地球运行n圈。已知地球半径为地轴R，自转周期为T，地球表面重力加速度为g，则“羲和号”卫星轨道距地面高度为（ ） A. B. C. D. 6. 如图所示，一物体在力F作用下沿水平桌面做匀加速直线运动。已知物体质量为m，加速度大小为a，物体和桌面之间的动摩擦因数为，重力加速度为g，在物体移动距离为x的过程中（　　） A. 摩擦力做功大小与F方向无关 B. 合力做功大小与F方向有关 C. F为水平方向时，F做功为 D. F做功的最小值为 7. 如图所示，在光滑的水平面上，质量为4m、长为L的木板右端紧靠竖直墙壁，与墙壁不粘连。质量为m的滑块（可视为质点）以水平向右的速度v滑上木板左端，滑到木板右端时速度恰好为零。现滑块以水平速度kv（k未知）滑上木板左端，滑到木板右端时与竖直墙壁发生弹性碰撞，滑块以原速率弹回，刚好能够滑到木板左端而不从木板上落下，重力加速度大小为g．下列说法正确的是（　　） A. 滑块向右运动的过程中，加速度大小为 B. 滑块与木板间的动摩擦因数为 C. k=2 D. 滑块弹回瞬间的速度大小为 二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 8. 甲、乙两列简谐横波（各只有一个波长）沿x轴相向传播，原点左侧和右侧为不同介质，已知波在原点左侧介质中的传播速度为3 m/s。在t=0时刻两列波的位置如图所示，此后发现平衡位置为x=0.05 m的质点曾经出现y=+30 cm的位移，则（　　） A. 波在原点右侧介质中的传播速度为2.1 m/s B. 乙波的振动周期为0.2 s C. t=0.25 s两列波恰好完全分离 D. 原点的质点在t=0.35 s后停止振动 9. 如图所示，用极薄的塑料膜片制成三个完全相同的水球紧挨在一起水平排列，子弹可视为在水球中沿水平方向做匀变速直线运动，恰好能穿出第三个水球，则可以判定(忽略薄塑料膜片对子弹的作用)(　　) A. 子弹在每个水球中运动的时间之比t1∶t2∶t3＝1∶1∶1 B. 子弹在每个水球中运动的时间之比t1∶t2∶t3＝(－)∶(－1)∶1 C. 子弹在穿入每个水球时的速度之比v1∶v2∶v3＝3∶2∶1 D. 子弹在穿入每个水球时的速度之比v1∶v2∶v3＝∶∶1 10. 在大型物流货场，广泛应用传送带搬运货物。如图甲所示，与水平面倾斜的传送带以恒定速率运动，皮带始终是绷紧的，将的货物放在传送带上的A处，经过到达传送带的B端。用速度传感器测得货物与传送带的速度随时间t变化的图像如图乙所示，已知重力加速度，由图可知（ ） A. A、B两点间的距离为 B. 货物与传送带的动摩擦因数为0.5 C. 货物从A运动到B的过程中，传送带对货物做功大小为 D. 货物从A运动到B的过程中，货物与传送带摩擦产生的热量为 第二卷 非选择题（57分） 三、实验探究题（16分） 11. 打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材，请你完成下列有关问题： （1）如图A、B是两种打点计时器的图片，其中A是____________打点计时器； （2）打点计时器使用的电源为____________（选填交流或直流）电源，打点的时间间隔为0.02s； （3）接通打点计时器电源和让纸带开始运动，这两个操作之间的时间顺序关系是____________； A.先接通电源，后让纸带运动 B.先让纸带运动，再接通电源 C.让纸带运动的同时接通电源 D.先让纸带运动或先接通电源都可以 12. 为了验证物体沿光滑斜面下滑的过程中机械能守恒，某学习小组用如图所示的气垫导轨装置（包括导轨、气源、光电门、滑块、遮光条、数字毫秒计）进行实验。此外可使用的实验器材还有：天平、游标卡尺、刻度尺。 （1）某同学设计了如下的实验步骤，其中不必要的步骤是___________； ①在导轨上选择两个适当的位置A、B安装光电门Ⅰ、Ⅱ，并连接数字毫秒计； ②用天平测量滑块和遮光条的总质量m； ③用游标卡尺测量遮光条的宽度d； ④通过导轨上的标尺测出A、B之间的距离l； ⑤调整好气垫导轨的倾斜状态； ⑥将滑块从光电门Ⅰ左侧某处，由静止开始释放，从数字毫秒计读出滑块通过光电门Ⅰ、Ⅱ的时间、； ⑦用刻度尺分别测量A、B点到水平桌面的高度、； ⑧改变气垫导轨倾斜程度，重复步骤⑤⑥⑦，完成多次测量。 （2）用游标卡尺测量遮光条的宽度d时，游标卡尺的示数如图所示，则___________；某次实验中，测得，则滑块通过光电门Ⅰ的瞬时速度___________（保留3位有效数字）； （3）在误差允许范围内，若___________（用上述必要的实验步骤直接测量的物理量符号表示，已知重力加速度为g），则认为滑块下滑过程中机械能守恒； （4）写出两点产生误差的主要原因：___________。 四、计算题（41分，13题10分，14题13分，15题18分） 13. 汽车在路上出现故障时，应在车后放置三角警示牌（如图所示），以提醒后面驾车司机减速安全通过。夜间有一小汽车因故障停在一条平直公路上，后面有一货车以30m/s的速度向前驶来，由于夜间视线不好，货车司机只能看清前方 50m内的物体，并且他的反应时间为1.0s，制动后最大加速度为，假设车始终沿直线运动。求： （1）货车从刹车到停止所用的最短时间t； （2）为了避免两车相撞，三角警示牌至少要放在小汽车后多远处？ 14. 2022年2月8日，18岁的中国选手谷爱凌在北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台比赛中以绝对优势夺得金牌，这是中国代表团在北京冬奥会上的第三枚金牌，被誉为“雪上公主”的她赛后喜极而泣。现将比赛某段过程简化成如图可视为质点小球的运动，小球从倾角为α=30°的斜面顶端O点以v0飞出，已知v0=20m/s，且与斜面夹角为θ=60°。图中虚线为小球在空中的运动轨迹，且A为轨迹上离斜面最远的点，B为小球在斜面上的落点，C是过A作竖直线与斜面的交点，不计空气阻力，重力加速度取g=10m/s2。求： （1）小球从O运动到A点所用时间t； （2）小球离斜面最远的距离L； （3）O、C两点间距离x。 15. 下图为某公司自动卸货过程的简化示意图。用来装运货物的平底箱和处于足够长的光滑水平轨道上的无动力小车质量均为m=6kg，光滑倾斜轨道底端通过一小段光滑圆弧与小车无缝接触，需要运送的货物距离轨道底端的高度为h=5m，小车右端固定一竖直挡板，平底箱与小车上表面的动摩擦因数为µ=0.125，平底箱与挡板碰撞后不反弹。轨道右端固定一劲度系数无穷大的理想弹簧（压缩弹簧可以全部转化为弹性势能，但压缩量可以忽略）。小车受弹簧作用速度减为零时立即锁定小车，卸下货物后将平底箱紧靠挡板放置并解除对小车的锁定，小车及空的平底箱一起被弹回，小车与水平轨道左侧台阶碰撞瞬间停止，空平底箱滑出小车冲上倾斜轨道回到出发点，每次货物装箱后不会在平底箱中滑动，取重力加速度g=10m/s2。求： （1）平底箱滑上小车前瞬间的速度大小； （2）当某次货物质量为M=24kg，若能将空箱顺利运回释放点，小车的长度L需满足什么条件； （3）当小车的长度为L=5m，若能顺利将空箱顺利运回释放点，每次运送的货物质量M应满足什么要求。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 合江高2022级高三上学第一次诊断性考试 物理试题 物理试卷共6页，满分100分。考试时间75分钟。 第一卷 选择题（43分） 一、单项选择题（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. 物体的运动状态与受力情况的关系是（　　） A. 物体受力不变时，运动状态也不变 B. 物体受力变化时，运动状态才会改变 C. 物体不受力时，运动状态就不会改变 D. 物体不受力时，运动状态也可能改变 【答案】C 【解析】 【详解】AC. 根据牛顿第一定律，物体不受力或所受合力为零时，物体总保持匀速直线运动状态或者静止状态，所以题中只有物体不受力的情况，运动状态才不会改变，故A错误，C正确； BD. 只要物体受到外力不为零，物体运动状态就会发生变化，故BD错误。 故选C。 2. 下列说法中正确的是（　　） A. 图甲中，体操运动员着地时做屈膝动作的原因是为了减少动量的变化 B. 图乙中，描述的是多普勒效应，A观察者接收到波的频率大于B观察者接收到波的频率 C. 图丙中，使摆球A先摆动，则三个摆的振动周期相等 D. 图丁中，光纤的外套的折射率大于内芯的折射率 【答案】C 【解析】 【详解】A．图甲中，根据动量定理可知体操运动员着地时做屈膝动作的原因是为了增加与地面接触的时间从而减小地面对运动员的作用力。故A错误； B．图乙中，描述的是多普勒效应，由图可知A观察者接收到波的频率小于B观察者接收到波的频率。故B错误； C．图丙中，使摆球A先摆动，其余三个摆均做受迫振动，可知三个摆的振动周期与驱动周期即摆球A的周期相等。故C正确； D．图丁中，根据光的全反射条件可知光纤的外套的折射率小于内芯的折射率。故D错误。 故C正确； 3. 做匀加速运动的列车出站，0时刻车头经过站台上某点的速度是，8s末车尾经过点的速度是，则这列列车在4s末的速度为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设加速度为，根据题意可得 根据速度时间关系可得 带入数据可得 故选C。 4. 如图所示，蜘蛛用蛛丝将其自身悬挂在水管上，并处于静止状态。蛛丝与竖直方向夹角分别为。用分别表示的拉力，则（　　） A. 的竖直分力大于的竖直分力 B. 的竖直分力等于的竖直分力 C. 的水平分力大于的水平分力 D. 的水平分力等于的水平分力 【答案】D 【解析】 【详解】CD．对结点O受力分析可得，水平方向 即F1的水平分力等于F2的水平分力，选项C错误，D正确； AB．对结点O受力分析可得，竖直方向 解得 则F1的竖直分量 F2的竖直分量 因 可知 选项AB错误。 故选D。 5. “羲和号”是我国首颗太阳探测科学技术试验卫星。如图所示，该卫星围绕地球的运动视为匀速圆周运动，轨道平面与赤道平面接近垂直。卫星每天在相同时刻，沿相同方向经过地球表面A点正上方，恰好绕地球运行n圈。已知地球半径为地轴R，自转周期为T，地球表面重力加速度为g，则“羲和号”卫星轨道距地面高度为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】地球表面的重力加速度为g，根据牛顿第二定律得 解得 根据题意可知，卫星的运行周期为 根据牛顿第二定律，万有引力提供卫星运动的向心力，则有 联立解得 故选C。 6. 如图所示，一物体在力F作用下沿水平桌面做匀加速直线运动。已知物体质量为m，加速度大小为a，物体和桌面之间的动摩擦因数为，重力加速度为g，在物体移动距离为x的过程中（　　） A. 摩擦力做功大小与F方向无关 B. 合力做功大小与F方向有关 C. F为水平方向时，F做功为 D. F做功的最小值为 【答案】D 【解析】 【详解】A．设力F与水平方向的夹角为θ，则摩擦力为 摩擦力的功 即摩擦力的功与F的方向有关，选项A错误； B．合力功 可知合力功与力F方向无关，选项B错误； C．当力F水平时，则 力F做功为 选项C错误； D．因合外力功为max大小一定，而合外力的功等于力F与摩擦力f做功的代数和，而当时，摩擦力f=0，则此时摩擦力做功为零，此时力F做功最小，最小值为max，选项D正确。 故选D。 7. 如图所示，在光滑的水平面上，质量为4m、长为L的木板右端紧靠竖直墙壁，与墙壁不粘连。质量为m的滑块（可视为质点）以水平向右的速度v滑上木板左端，滑到木板右端时速度恰好为零。现滑块以水平速度kv（k未知）滑上木板左端，滑到木板右端时与竖直墙壁发生弹性碰撞，滑块以原速率弹回，刚好能够滑到木板左端而不从木板上落下，重力加速度大小为g．下列说法正确的是（　　） A. 滑块向右运动的过程中，加速度大小为 B. 滑块与木板间的动摩擦因数为 C. k=2 D. 滑块弹回瞬间的速度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．滑块（可视为质点）以水平向右的速度v滑上木板左端，滑到木板右端时速度恰好为零，根据匀变速直线运动规律可知 解得 故A错误； B．根据牛顿第二定律有 解得 故B错误； CD．小滑块以水平速度右滑时，由动能定理有 小滑块以速度kv滑上木板到运动至碰墙时速度为v1，由动能定理有 滑块与墙碰后至向左运动到木板左端，此时滑块、木板的共同速度为v2，由动量守恒有 由能量守恒定律可得 解得 ， 故C错误，D正确； 故选D。 二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 8. 甲、乙两列简谐横波（各只有一个波长）沿x轴相向传播，原点左侧和右侧为不同介质，已知波在原点左侧介质中的传播速度为3 m/s。在t=0时刻两列波的位置如图所示，此后发现平衡位置为x=0.05 m的质点曾经出现y=+30 cm的位移，则（　　） A. 波在原点右侧介质中的传播速度为2.1 m/s B. 乙波的振动周期为0.2 s C. t=0.25 s两列波恰好完全分离 D. 原点的质点在t=0.35 s后停止振动 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据题意可知，左右两列波的波峰同时到达x=0.05m且叠加时最强，则有： 可以解得波在原点右侧介质的传播速度为 v=2m/s A错误： B．易得乙波在右侧介质的波长为0. 4 m，结合右侧的传播速度v=2 m/s，可得乙波的传播周期即振动周期为 B正确； C．t=0.25 s时，可易得乙波的尾部刚好传到x= 0.2 m处，甲波的尾部传到x=0处所需时间为 易得 t2=（0.25- 则t=0.25 s时甲波的尾部到达的位置为 显然，故两列波还没有分离，C错误； D．由上述可知，0.35s时，甲波的尾部已经过了原点，而且易得0.35s，乙波的尾部即将离开原点，故原点的质点在t=0.35s后停止振动，D正确。 故选BD。 9. 如图所示，用极薄的塑料膜片制成三个完全相同的水球紧挨在一起水平排列，子弹可视为在水球中沿水平方向做匀变速直线运动，恰好能穿出第三个水球，则可以判定(忽略薄塑料膜片对子弹的作用)(　　) A. 子弹在每个水球中运动的时间之比t1∶t2∶t3＝1∶1∶1 B. 子弹在每个水球中运动的时间之比t1∶t2∶t3＝(－)∶(－1)∶1 C. 子弹在穿入每个水球时的速度之比v1∶v2∶v3＝3∶2∶1 D. 子弹在穿入每个水球时的速度之比v1∶v2∶v3＝∶∶1 【答案】BD 【解析】 【详解】CD．把子弹的运动看作逆向的初速度为零的匀加速直线运动。根据 子弹由右向左依次“穿出”3个水球的速度之比为 则子弹实际运动从左到右依次穿入每个水球时的速度之比为 故C错误，D正确； AB．根据 子弹从右向左通过每个水球的时间之比为 故则子弹从左向右实际运动穿过每个水球的时间之比为 故A错误，B正确。 故选BD。 10. 在大型物流货场，广泛应用传送带搬运货物。如图甲所示，与水平面倾斜的传送带以恒定速率运动，皮带始终是绷紧的，将的货物放在传送带上的A处，经过到达传送带的B端。用速度传感器测得货物与传送带的速度随时间t变化的图像如图乙所示，已知重力加速度，由图可知（ ） A. A、B两点间的距离为 B. 货物与传送带的动摩擦因数为0.5 C. 货物从A运动到B的过程中，传送带对货物做功大小为 D. 货物从A运动到B的过程中，货物与传送带摩擦产生的热量为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．货物在内发生的位移等于A、B两点间的距离，图乙中图线与时间轴所围图形面积表示位移，有 故A错误； B．由图乙知货物在内 此时对货物受力分析，由牛顿第二定律有 货物在内 此时对货物受力分析，由牛顿第二定律有 联立解得 故B正确； C．由功能关系知传送带对货物所做功等于货物机械能的变化量，则有 故C错误； D．摩擦产生的热量等于摩擦力与相对路程的乘积，图乙中货物与传送带的速度图线间所围图形面积即为相对路程，则 故D正确。 故选BD。 第二卷 非选择题（57分） 三、实验探究题（16分） 11. 打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材，请你完成下列有关问题： （1）如图A、B是两种打点计时器的图片，其中A是____________打点计时器； （2）打点计时器使用的电源为____________（选填交流或直流）电源，打点的时间间隔为0.02s； （3）接通打点计时器电源和让纸带开始运动，这两个操作之间的时间顺序关系是____________； A.先接通电源，后让纸带运动 B.先让纸带运动，再接通电源 C.让纸带运动的同时接通电源 D.先让纸带运动或先接通电源都可以 【答案】 ①. 电火花 ②. 交流 ③. A 【解析】 【详解】（1）[1]图A为电火花打点计时器，利用火花放电打点； （2）[2]打点计时器使用的电源为交流电源； （3）[3]打点计时器启动时打点不稳定，则应先接通电源后让纸带运动，故选A。 12. 为了验证物体沿光滑斜面下滑的过程中机械能守恒，某学习小组用如图所示的气垫导轨装置（包括导轨、气源、光电门、滑块、遮光条、数字毫秒计）进行实验。此外可使用的实验器材还有：天平、游标卡尺、刻度尺。 （1）某同学设计了如下的实验步骤，其中不必要的步骤是___________； ①在导轨上选择两个适当的位置A、B安装光电门Ⅰ、Ⅱ，并连接数字毫秒计； ②用天平测量滑块和遮光条的总质量m； ③用游标卡尺测量遮光条的宽度d； ④通过导轨上的标尺测出A、B之间的距离l； ⑤调整好气垫导轨的倾斜状态； ⑥将滑块从光电门Ⅰ左侧某处，由静止开始释放，从数字毫秒计读出滑块通过光电门Ⅰ、Ⅱ的时间、； ⑦用刻度尺分别测量A、B点到水平桌面的高度、； ⑧改变气垫导轨倾斜程度，重复步骤⑤⑥⑦，完成多次测量。 （2）用游标卡尺测量遮光条的宽度d时，游标卡尺的示数如图所示，则___________；某次实验中，测得，则滑块通过光电门Ⅰ的瞬时速度___________（保留3位有效数字）； （3）在误差允许范围内，若___________（用上述必要的实验步骤直接测量的物理量符号表示，已知重力加速度为g），则认为滑块下滑过程中机械能守恒； （4）写出两点产生误差的主要原因：___________。 【答案】 ①. ②④ ②. ③. ④. ⑤. 滑块在下滑过程中受到空气阻力作用，产生误差；遮光条宽度不够窄，测量速度不准确，产生误差 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1]滑块沿光滑的斜面下滑过程机械能守恒，需要通过光电门测量通过滑块运动的速度 滑块下滑过程中机械能守恒，减少的重力势能转化为动能 整理化简得 所以测量滑块和遮光条得总质量不必要，②满足题目要求，测量、之间的距离不必要，④满足题目要求。 故选②④。 （2）[2]游标卡尺的读数为 [3]滑块通过光电门的速度 （3）[4]根据（1）问可知 在误差允许的范围内，满足该等式可认滑块下滑过程中机械能守恒。 （4）[5]滑块在下滑过程中受到空气阻力作用，产生误差；遮光条宽度不够窄，测量速度不准确，产生误差。 四、计算题（41分，13题10分，14题13分，15题18分） 13. 汽车在路上出现故障时，应在车后放置三角警示牌（如图所示），以提醒后面驾车司机减速安全通过。夜间有一小汽车因故障停在一条平直公路上，后面有一货车以30m/s的速度向前驶来，由于夜间视线不好，货车司机只能看清前方 50m内的物体，并且他的反应时间为1.0s，制动后最大加速度为，假设车始终沿直线运动。求： （1）货车从刹车到停止所用的最短时间t； （2）为了避免两车相撞，三角警示牌至少要放在小汽车后多远处？ 【答案】．（1）6s；（2）70m 【解析】 【详解】（1）轿车从刹车到停止所用的最短时间为 （2）根据题意，有 所以 即三角警示牌至少要放在车后70m处。 14. 2022年2月8日，18岁的中国选手谷爱凌在北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台比赛中以绝对优势夺得金牌，这是中国代表团在北京冬奥会上的第三枚金牌，被誉为“雪上公主”的她赛后喜极而泣。现将比赛某段过程简化成如图可视为质点小球的运动，小球从倾角为α=30°的斜面顶端O点以v0飞出，已知v0=20m/s，且与斜面夹角为θ=60°。图中虚线为小球在空中的运动轨迹，且A为轨迹上离斜面最远的点，B为小球在斜面上的落点，C是过A作竖直线与斜面的交点，不计空气阻力，重力加速度取g=10m/s2。求： （1）小球从O运动到A点所用时间t； （2）小球离斜面最远的距离L； （3）O、C两点间距离x。 【答案】（1）2s；（2）10m；（3）40m 【解析】 【详解】（1）垂直斜面方向 得 （2）垂直斜面方向匀减速至0时有 代入数据得 （3）解法1：由垂直斜面方向运动对称性可得小球从O到A与A到B所用时间相等 平行斜面方向 小球在水平方向做匀速直线运动，C为OB中点，则 代入数据解得 解法2：小球在水平方向做匀速直线运动 由几何关系可得 解得 15. 下图为某公司自动卸货过程的简化示意图。用来装运货物的平底箱和处于足够长的光滑水平轨道上的无动力小车质量均为m=6kg，光滑倾斜轨道底端通过一小段光滑圆弧与小车无缝接触，需要运送的货物距离轨道底端的高度为h=5m，小车右端固定一竖直挡板，平底箱与小车上表面的动摩擦因数为µ=0.125，平底箱与挡板碰撞后不反弹。轨道右端固定一劲度系数无穷大的理想弹簧（压缩弹簧可以全部转化为弹性势能，但压缩量可以忽略）。小车受弹簧作用速度减为零时立即锁定小车，卸下货物后将平底箱紧靠挡板放置并解除对小车的锁定，小车及空的平底箱一起被弹回，小车与水平轨道左侧台阶碰撞瞬间停止，空平底箱滑出小车冲上倾斜轨道回到出发点，每次货物装箱后不会在平底箱中滑动，取重力加速度g=10m/s2。求： （1）平底箱滑上小车前瞬间的速度大小； （2）当某次货物质量为M=24kg，若能将空箱顺利运回释放点，小车的长度L需满足什么条件； （3）当小车的长度为L=5m，若能顺利将空箱顺利运回释放点，每次运送的货物质量M应满足什么要求。 【答案】（1）10m/s （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设平底箱滑上小车前瞬间的速度大小为v0，对平底箱从A点到滑上小车前根据动能定理可得 解得 【小问2详解】 设平底箱与右侧竖直挡板碰撞后的速度为v共，则对平底箱滑上小车到与挡板碰撞，根据动量守恒定律有 解得 设小车被锁定时弹簧的弹性势能为Ep，由能量守恒定律可得 小车弹回过程中，弹性势能转化为平底箱和小车的动能，而小车与水平轨道左侧台阶碰撞时瞬间停止，则这一部分能量损失，此时对平底容器从挡板处滑上出发点，根据能量守恒定律有 解得 【小问3详解】 当小车的长度为L=5m，若能顺利将空箱顺利运回释放点，则 联立可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $