精品解析:2025届贵州省遵义市高三上学期一模物理试题
2024-11-01
|
2份
|
26页
|
972人阅读
|
10人下载
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-一模 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 贵州省 |
| 地区(市) | 遵义市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.20 MB |
| 发布时间 | 2024-11-01 |
| 更新时间 | 2024-11-02 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-11-01 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/48353975.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
遵义市2025届高三年级第一次适应性考试试卷
物理
(满分:100分,时间:75分钟)
注意事项:
1.考试开始前,请用黑色签字笔将答题卡上的姓名、班级、考号填写清楚,并在相应位置粘贴条形码。
2.选择题答题时,请用2B铅笔答题,若需改动,请用橡皮轻轻擦拭干净后再选涂其它选项;非选择题答题时,请用黑色签字笔在答题卡相应的位置答题;在规定区域以外的答题不给分;在试卷上作答无效。
一、选择题(本题共10小题,共43分。在每小题给出的四个选项中,第1∼7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题5分,全部选对得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1. 2023年,国际核物理团队与我国马余刚院士课题组发现极端原子核氮−9,它是目前发现的第一个五质子衰变原子核。氮−9在很短的时间内会衰变为一个粒子X和5个质子,它的衰变方程为:。则X是( )
A. B. C. D.
2. 2024年巴黎奥运会网球比赛中,我国运动员郑钦文勇夺金牌。决赛中某次发球后,不考虑空气对网球的作用力,关于网球在空中做曲线运动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 位移大小与时间成正比 B. 该运动为匀变速曲线运动
C. 速度变化是因为惯性原因 D. 加速度大小与速度大小成正比
3. 一辆无人驾驶汽车在平直的测试公路上行驶,以下是某段时间内汽车的位移x与时间t的图像,图中如有曲线均为抛物线,能正确描述汽车一直做匀变速直线运动的是( )
A. B.
C D.
4. 某匀质透明材料的横截面为半圆形,圆心为O。一激光束沿方向从空气中射入该材料,B为出射点。与界面夹角为,与法线夹角为,光在真空中传播速度为c,部分光路如图所示。则( )
A. 该材料的折射率为
B. 该材料的折射率为
C. 若改变角,光可能在B点发生全反射
D. 光束在该材料中的传播速度为
5. 在船坞维护过程中,技术人员可通过上下抖动“系泊绳”一端来检测其性能。在某次抖动中形成的绳波可视为简谐横波。t时刻的波形图如图所示,此时绳上质点M向上振动,质点N恰好处于波峰。则( )
A. 绳波沿x轴的负方向传播 B. t时刻M的加速度比N的加速度小
C. t时刻M的速度比N的速度小 D. M的振幅比N的振幅大
6. 如图所示,轻绳穿过悬挂着物体的光滑轻环,一端固定在竖直墙壁上,另一端固定在智能机械臂的末端,缓慢移动机械臂来调节物体的空间位置。已知轻绳可承受的最大拉力为,轻绳的总长度为L,物体的质量为m,重力加速度为g。为保证绳子不被拉断,机械臂末端与墙面的最大垂直距离为( )
A. B. C. D.
7. 如图甲所示,轻绳悬挂一质量为m的圆形线圈,为线圈的水平直径,线圈总电阻为R。线圈上半部分区域存在垂直线圈平面向里的磁场,磁感应强度大小随时间变化图像如图乙所示。两点的电压为,轻绳拉力为。下列图像正确的是( )
A. B.
C. D.
8. 如图所示,鹊桥二号中继星在椭圆轨道上绕月球运行,运行周期为T。鹊桥二号在近月点和远月点时,受到的引力大小分别为F1和F2,加速度大小分别为a1和a2,速度大小分别为v1和v2,从远月点到近月点的时间为t,不考虑其他天体的影响。则( )
A v1 > v2 B. a1 > a2 C. F1 < F2 D. t < 0.5T
9. 真空中固定两个电荷量分别为和的点电荷,在其连线上有A、B、C、D、E、F六个点,位置如图所示。规定无限远处电势为零,在和产生的电场中,各点电势大小为,,。则( )
A. 、均为正电荷
B. C点电场强度为零
C. 电子在C点的电势能大于在B点的电势能
D. 将电子从A点移动到D点电场力做的功为
10. 如图所示,一个光滑大圆环固定在竖直平面内,半径为R。质量均为m的甲、乙两个小环套在大圆环上,甲、乙分别静止在大圆环的最高点和最低点。甲受到轻微扰动由静止下滑,与乙碰撞后立即粘在一起成为组合体丙,并沿大圆环向上运动。重力加速度为g,不计空气阻力。则( )
A. 碰前瞬间甲的速度大小为
B. 碰撞过程中甲损失的机械能为
C. 丙沿大圆环上升的最大高度为
D. 丙运动到最大高度时的加速度大小为
二、实验题(本题共2小题,共15分)
11. 如图所示,某小组用传感器研究碰撞过程中的作用力与作用时间的关系,让质量的小重物自由下落碰撞测力板,通过电脑记录碰撞过程中的作用力及作用时间。第一次实验让重物距板面高处自由下落,碰撞时间;第二次实验在测力板上放置厚度为的轻质海绵垫,让重物距板面高处自由下落,碰撞时间;两次实验中重物均未反弹。回答下列问题:
(1)第二次实验中,该小组将重物释放位置较第一次抬高5cm所体现的实验方法是______
A. 累积法 B. 放大法 C. 控制变量法
(2)第一次实验中重物碰前瞬间的速度______(填“大于”“等于”或“小于”)第二次实验中重物碰前瞬间的速度。
(3)第一次实验中重物对测力板的平均冲击力______(填“大于”“等于”或“小于”)第二次实验中重物对海绵垫的平均冲击力。
12. 某学习小组研究一款新型灯泡工作时电流随电压变化的规律。所用器材如下:
灯泡L(额定电压,内阻约为几欧);
电压表V(量程,内阻为);
电流表A(量程,内阻很小);
滑动变阻器,最大阻值为;
定值电阻,阻值为;
干电池两节(每节电动势,内阻很小);
开关一个;
导线若干。
(1)为满足测量要求,该小组将电压表V与定值电阻串联后扩大量程,则改装后的量程为______V。
(2)为了使灯泡两端的电压可以从零开始变化,该小组设计了如图甲所示电路图,请在图甲中补全电路图____。
(3)该小组绘制了通过灯泡电流随其两端电压变化的图像如图乙中曲线“1”,所示,则灯泡两端电压为额定值时的电阻为______(结果保留三位有效数字);考虑到电流表有微小电阻,灯泡电阻的测量值比真实值______(填“偏大”或“偏小”)。
(4)该小组在实验室另外找到两节旧电池P、Q,测得P、Q的干路电流I与路端电压U之间的关系图像分别如图乙中“2”“3”所示,并将该灯泡分别与P、Q直接连成回路,P、Q的效率分别为和,则______(填“大于”“等于”或“小于”)。
三、计算题(本题共3小题,共42分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤)
13. 压缩气体技术为食品生产带来了革命性的变革。工程师通过实验研究压缩气体的热学性质,实验装置可简化为用轻活塞封闭的导热圆筒,内部充有一定质量的理想气体,通过移动活塞来调节气体的压缩和膨胀。气体在初始状态A时,压强,温度,体积;缓慢将活塞向下移动一段距离,使气体达到状态B,并将活塞固定,此时气体体积;之后迅速加热气体,使气体达到状态C,此时气体压强。求:
(1)状态B时气体的压强;
(2)状态C时气体的温度。
14. 如图所示,虚线左侧空间存在与直流电源相连的两块正对平行金属板,两板间电压恒为U,板长为,板间距离为L,两板间存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里;右侧空间足够大区域内存在磁感应强度大小为,方向也垂直纸面向里的匀强磁场。S为两板中轴线上的粒子源,能够沿中轴线射出初速度相同的同种带电粒子,沿直线穿过板间区域,从P点进入右侧区域并运动到M点,间的距离为L。保持两板间电压U不变,撤掉左侧磁场,再次从S射出的粒子最终打在下板上某点A处(图中未画出)。不计粒子重力及粒子间的相互作用,忽略电场和磁场的边缘效应。求:
(1)粒子的电性及初速度大小;
(2)粒子的荷质比;
(3)粒子刚到A点时的速度。
15. 如图所示为一种自动卸货装置的简化图,为倾斜直轨道,为水平传送带,为水平直轨道,传送带与、在B、C两点平滑相接,在水平轨道右端固定一轻弹簧。O为上一点,间距离,间的距离,与水平面的夹角,间距离,传送带始终以的速率顺时针转动。将质量的货物装入一个质量为M的货箱中,从O点由静止释放,货物在货箱中始终与货箱保持相对静止,弹簧被货箱压缩到最短时立即被锁定,工人取走货物后解除弹簧的锁定,货箱被弹回。货箱与间动摩擦因数,与传送带间的动摩擦因数,段可视为光滑,货箱和货物均可视为质点,重力加速度g取,,。求:
(1)货箱和货物一起下滑到B点时的速度大小;
(2)货厢和货物一起通过段所用的时间t;
(3)若货物质量不变,要使货箱能回到O点且不从A点滑出,货箱质量范围多少(结果保留三位有效数字)。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$$
遵义市2025届高三年级第一次适应性考试试卷
物理
(满分:100分,时间:75分钟)
注意事项:
1.考试开始前,请用黑色签字笔将答题卡上的姓名、班级、考号填写清楚,并在相应位置粘贴条形码。
2.选择题答题时,请用2B铅笔答题,若需改动,请用橡皮轻轻擦拭干净后再选涂其它选项;非选择题答题时,请用黑色签字笔在答题卡相应的位置答题;在规定区域以外的答题不给分;在试卷上作答无效。
一、选择题(本题共10小题,共43分。在每小题给出的四个选项中,第1∼7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题5分,全部选对得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1. 2023年,国际核物理团队与我国马余刚院士课题组发现极端原子核氮−9,它是目前发现的第一个五质子衰变原子核。氮−9在很短的时间内会衰变为一个粒子X和5个质子,它的衰变方程为:。则X是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】衰变过程电荷数与质量数守恒,可知X的质量数为4,电荷数为2,即X为氦核。
故选D。
2. 2024年巴黎奥运会网球比赛中,我国运动员郑钦文勇夺金牌。决赛中某次发球后,不考虑空气对网球的作用力,关于网球在空中做曲线运动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 位移大小与时间成正比 B. 该运动为匀变速曲线运动
C. 速度变化是因为惯性的原因 D. 加速度大小与速度大小成正比
【答案】B
【解析】
【详解】AB.依题意,网球在空中做抛体运动,其加速度为重力加速度保持不变,故网球做匀变速曲线运动;网球运动过程中,水平位移大小与时间成正比,竖直位移大小与时间不成正比,所以网球的位移大小与时间不成正比,故A错误,B正确;
C.根据
可知速度变化是因为有重力加速度(或重力),故C错误;
D.网球加速度为重力加速度,为恒定的值,与速度大小无关,故D错误。
故选B。
3. 一辆无人驾驶汽车在平直的测试公路上行驶,以下是某段时间内汽车的位移x与时间t的图像,图中如有曲线均为抛物线,能正确描述汽车一直做匀变速直线运动的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据匀变速直线运动位移与时间的关系
可知位移是关于时间的二次函数,故C正确。
故选C。
4. 某匀质透明材料的横截面为半圆形,圆心为O。一激光束沿方向从空气中射入该材料,B为出射点。与界面夹角为,与法线夹角为,光在真空中传播速度为c,部分光路如图所示。则( )
A. 该材料的折射率为
B. 该材料的折射率为
C. 若改变角,光可能在B点发生全反射
D. 光束在该材料中的传播速度为
【答案】D
【解析】
【详解】AB.该材料的折射率为
故AB错误;
C.由于在B点出射的光线一定与B点处的界面垂直,即光线沿着法线方向,所以光不可能在B点发生全反射,故C错误;
D.根据
可得光束在该材料中的传播速度为
故D正确。
故选D。
5. 在船坞维护过程中,技术人员可通过上下抖动“系泊绳”一端来检测其性能。在某次抖动中形成的绳波可视为简谐横波。t时刻的波形图如图所示,此时绳上质点M向上振动,质点N恰好处于波峰。则( )
A. 绳波沿x轴的负方向传播 B. t时刻M的加速度比N的加速度小
C. t时刻M的速度比N的速度小 D. M的振幅比N的振幅大
【答案】B
【解析】
【详解】A.此时绳上质点M向上振动,根据波形平移法可知,绳波沿x轴的正方向传播,故A错误;
B.离平衡位置越远,质点的加速度越大,所以t时刻M的加速度比N的加速度小,故B正确;
C.离平衡位置越远,质点振动的速度越小,所以t时刻M的速度比N的速度大,故C错误;
D.M的振幅等于N的振幅,故D错误。
故选B。
6. 如图所示,轻绳穿过悬挂着物体的光滑轻环,一端固定在竖直墙壁上,另一端固定在智能机械臂的末端,缓慢移动机械臂来调节物体的空间位置。已知轻绳可承受的最大拉力为,轻绳的总长度为L,物体的质量为m,重力加速度为g。为保证绳子不被拉断,机械臂末端与墙面的最大垂直距离为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】对圆环O点受力分析,如图所示,设作用在轻绳上的拉力为F,与竖直方向的夹角为θ
则有
当时,解得
设此时机械臂末端到轻环之间轻绳的长度为x,根据几何知识可得,机械臂末端与墙面的最大垂直距离
故选A
7. 如图甲所示,轻绳悬挂一质量为m的圆形线圈,为线圈的水平直径,线圈总电阻为R。线圈上半部分区域存在垂直线圈平面向里的磁场,磁感应强度大小随时间变化图像如图乙所示。两点的电压为,轻绳拉力为。下列图像正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由乙图可知B随t变化的关系为
其中
线圈中产生的感应电动势大小为
根据楞次定律可知线圈中电流沿逆时针方向,所以Ua>Ub即
根据闭合电路欧姆定律可得
联立,解得
则两点的电压不随时间变化,是一个定值。故AB错误;
CD.线圈中电流为
线圈所受安培力有效长度等于直径,则
根据左手定则可知其方向为竖直向下,根据平衡条件可得绳的拉力
联立,解得
可知与时间t为一次函数关系。故C正确;D错误。
故选C。
8. 如图所示,鹊桥二号中继星在椭圆轨道上绕月球运行,运行周期为T。鹊桥二号在近月点和远月点时,受到的引力大小分别为F1和F2,加速度大小分别为a1和a2,速度大小分别为v1和v2,从远月点到近月点的时间为t,不考虑其他天体的影响。则( )
A. v1 > v2 B. a1 > a2 C. F1 < F2 D. t < 0.5T
【答案】AB
【解析】
【详解】A.根据开普勒第二定律,鹊桥二号中继星在椭圆轨道上绕月球运行,中继星与月球连线相同时间内扫过的面积相等,可知近月点速度大,远月点速度小,v1 > v2,故A正确;
B.鹊桥二号中继星在椭圆轨道上绕月球运行,所受合力为万有引力,设月球质量为M,中继星的质量为m,中继星到月球球心距离为r,根据万有引力公式
在近月点受到的万有引力大于远月点受到的万有引力,根据牛顿第二定律
得
在近月点的加速度大于远月点的加速度,即a1 > a2,故B正确;
C.设月球质量为M,中继星的质量为m,中继星到月球球心距离为r,根据万有引力公式
中继星在近月点受到的万有引力大于远月点受到的万有引力,F1 > F2,故C错误;
D.鹊桥二号中继星在椭圆轨道上绕月球运行,轨道关于长轴对称,从远月点到近月点的时间与从近月点到远月点的时间相等,t = 0.5T,故D错误。
故选AB。
9. 真空中固定两个电荷量分别为和的点电荷,在其连线上有A、B、C、D、E、F六个点,位置如图所示。规定无限远处电势为零,在和产生的电场中,各点电势大小为,,。则( )
A. 、均为正电荷
B. C点电场强度为零
C. 电子在C点的电势能大于在B点的电势能
D. 将电子从A点移动到D点电场力做的功为
【答案】CD
【解析】
【详解】A.规定无限远处电势为零,可知正点电荷产生的电场中的电势为正值,且离正点电荷越近,电势越高;负点电荷产生的电场中的电势为负值,且离负点电荷越近,电势越低;由题意各点电势数值可知,为正电荷,为负电荷,故A错误;
B.由于为正电荷,为负电荷,可知、之间场强方向由指向,则C点电场强度不为零,故B错误;
C.根据
由于,且电子带负电,所以电子在C点的电势能大于在B点的电势能,故C正确;
D.将电子从A点移动到D点电场力做的功为
故D正确。
故选CD。
10. 如图所示,一个光滑大圆环固定在竖直平面内,半径为R。质量均为m的甲、乙两个小环套在大圆环上,甲、乙分别静止在大圆环的最高点和最低点。甲受到轻微扰动由静止下滑,与乙碰撞后立即粘在一起成为组合体丙,并沿大圆环向上运动。重力加速度为g,不计空气阻力。则( )
A. 碰前瞬间甲的速度大小为
B. 碰撞过程中甲损失的机械能为
C. 丙沿大圆环上升的最大高度为
D. 丙运动到最大高度时的加速度大小为
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.设碰前瞬间甲的速度为,根据机械能守恒定律可知
解得
A正确;
B.设甲乙碰后共同速度为,水平方向系统动量守恒,则有
解得
碰撞过程中甲损失的机械能为
B错误;
C.设丙可以上升的最大高度为,则由机械能守恒定律可得
解得
C正确;
D.丙上升的最大高度在如图中的D点,根据几何知识可得,此时小环与水平方向的夹角为
对小环受力分析则有
解得
D正确。
故选ACD
二、实验题(本题共2小题,共15分)
11. 如图所示,某小组用传感器研究碰撞过程中的作用力与作用时间的关系,让质量的小重物自由下落碰撞测力板,通过电脑记录碰撞过程中的作用力及作用时间。第一次实验让重物距板面高处自由下落,碰撞时间;第二次实验在测力板上放置厚度为的轻质海绵垫,让重物距板面高处自由下落,碰撞时间;两次实验中重物均未反弹。回答下列问题:
(1)第二次实验中,该小组将重物释放位置较第一次抬高5cm所体现的实验方法是______
A. 累积法 B. 放大法 C. 控制变量法
(2)第一次实验中重物碰前瞬间的速度______(填“大于”“等于”或“小于”)第二次实验中重物碰前瞬间的速度。
(3)第一次实验中重物对测力板的平均冲击力______(填“大于”“等于”或“小于”)第二次实验中重物对海绵垫的平均冲击力。
【答案】(1)C (2)等于
(3)大于
【解析】
【小问1详解】
第二次实验中,该小组将重物释放位置较第一次抬高5cm,保证重物下落的高度与第一次相同,所体现的实验方法是控制变量法。
【小问2详解】
根据
可知两次实验中重物碰前瞬间的速度相等。
【小问3详解】
由动量定理
可知,两次实验中重物的动量变化量相同,则第一次实验中重物对测力板的平均冲击力大于第二次实验中重物对海绵垫的平均冲击力。
12. 某学习小组研究一款新型灯泡工作时电流随电压变化的规律。所用器材如下:
灯泡L(额定电压,内阻约为几欧);
电压表V(量程,内阻为);
电流表A(量程,内阻很小);
滑动变阻器,最大阻值为;
定值电阻,阻值为;
干电池两节(每节电动势,内阻很小);
开关一个;
导线若干。
(1)为满足测量要求,该小组将电压表V与定值电阻串联后扩大量程,则改装后的量程为______V。
(2)为了使灯泡两端的电压可以从零开始变化,该小组设计了如图甲所示电路图,请在图甲中补全电路图____。
(3)该小组绘制了通过灯泡的电流随其两端电压变化的图像如图乙中曲线“1”,所示,则灯泡两端电压为额定值时的电阻为______(结果保留三位有效数字);考虑到电流表有微小电阻,灯泡电阻的测量值比真实值______(填“偏大”或“偏小”)。
(4)该小组在实验室另外找到两节旧电池P、Q,测得P、Q的干路电流I与路端电压U之间的关系图像分别如图乙中“2”“3”所示,并将该灯泡分别与P、Q直接连成回路,P、Q的效率分别为和,则______(填“大于”“等于”或“小于”)。
【答案】(1)3##0~3
(2) (3) ①. 5.68 ②. 偏大
(4)小于
【解析】
【小问1详解】
将电压表V与定值电阻串联后扩大量程,则
【小问2详解】
为了使灯泡两端的电压可以从零开始变化,滑动变阻器需要采用分压式接法,如图
【小问3详解】
[1]由图乙可知,灯泡两端电压为额定电压时的电流为0.44A,则灯泡此时的电阻为
[2]考虑到电流表有微小电阻,则有
可知灯泡电阻的测量值比真实值偏大。
【小问4详解】
由乙图可知,横轴截距表示干电池的电动势,灯泡的I-U图线与电池特征图线交点横坐标表示灯泡两端电压,根据
由乙图可知
,
解得
三、计算题(本题共3小题,共42分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤)
13. 压缩气体技术为食品生产带来了革命性的变革。工程师通过实验研究压缩气体的热学性质,实验装置可简化为用轻活塞封闭的导热圆筒,内部充有一定质量的理想气体,通过移动活塞来调节气体的压缩和膨胀。气体在初始状态A时,压强,温度,体积;缓慢将活塞向下移动一段距离,使气体达到状态B,并将活塞固定,此时气体体积;之后迅速加热气体,使气体达到状态C,此时气体压强。求:
(1)状态B时气体的压强;
(2)状态C时气体的温度。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
气体从状态A到状态B,发生等温变化,由玻意耳定律可得
代入数据解得状态B时气体的压强
小问2详解】
气体从状态B到状态C,发生等容变化,由查理定律可得
又
代入数据解得状态C时气体的温度为
14. 如图所示,虚线左侧空间存在与直流电源相连的两块正对平行金属板,两板间电压恒为U,板长为,板间距离为L,两板间存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里;右侧空间足够大区域内存在磁感应强度大小为,方向也垂直纸面向里的匀强磁场。S为两板中轴线上的粒子源,能够沿中轴线射出初速度相同的同种带电粒子,沿直线穿过板间区域,从P点进入右侧区域并运动到M点,间的距离为L。保持两板间电压U不变,撤掉左侧磁场,再次从S射出的粒子最终打在下板上某点A处(图中未画出)。不计粒子重力及粒子间的相互作用,忽略电场和磁场的边缘效应。求:
(1)粒子的电性及初速度大小;
(2)粒子的荷质比;
(3)粒子刚到A点时的速度。
【答案】(1)粒子带正电,
(2)
(3),速度方向与板夹角为
【解析】
【小问1详解】
根据粒子在磁场中的偏转方向结合左手定则可知,粒子带正电。
在左侧空间里,粒子以沿直线穿过该区域,则有
,
解得
【小问2详解】
在右侧空间里,粒子做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力得
又
解得粒子的荷质比为
【小问3详解】
撤掉左侧磁场后,粒子在该区域做类平抛运动,在A点速度方向与板夹角为,由动能定理得
解得
则有
解得
15. 如图所示为一种自动卸货装置的简化图,为倾斜直轨道,为水平传送带,为水平直轨道,传送带与、在B、C两点平滑相接,在水平轨道右端固定一轻弹簧。O为上一点,间距离,间的距离,与水平面的夹角,间距离,传送带始终以的速率顺时针转动。将质量的货物装入一个质量为M的货箱中,从O点由静止释放,货物在货箱中始终与货箱保持相对静止,弹簧被货箱压缩到最短时立即被锁定,工人取走货物后解除弹簧的锁定,货箱被弹回。货箱与间动摩擦因数,与传送带间的动摩擦因数,段可视为光滑,货箱和货物均可视为质点,重力加速度g取,,。求:
(1)货箱和货物一起下滑到B点时的速度大小;
(2)货厢和货物一起通过段所用的时间t;
(3)若货物质量不变,要使货箱能回到O点且不从A点滑出,货箱质量范围是多少(结果保留三位有效数字)。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
货箱和货物一起从O点下滑到B点的过程中,由动能定理可得
解得
【小问2详解】
货箱和货物一起在BC上运动时,根据牛顿第二定律可得
在传送带上的加速阶段有
,
在传送带上的匀速阶段有
货厢和货物一起通过BC段所用的时间为
联立解得
【小问3详解】
当货箱恰好回到O点时,货箱质量最大,由能量守恒得
解得
当货箱恰好回到A点时,货箱质量最小,由能量守恒得
解得
则货箱质量范围为
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。