精品解析：湖南省岳阳市岳阳县第一中学2024-2025学年高三上学期10月月考物理试题

2024年10 高三物理月考试题 一.选择题（共6小题，满分24分，每小题4分） 1. 荔湾区某中学运动会如火如荼地在标准运动场上进行。运动会上比赛项目种类繁多，这其中也蕴含着丰富的物理知识，下列说法正确的是（　　） A. 在跳远比赛中，同学A在最高点时速度不为零 B. 在跳高比赛中，同学B从起跳后到落地过程中做竖直上抛运动 C. 在800米长跑比赛中，同学C若保持速率不变，则该同学做匀变速曲线运动 D. 在400米跑步比赛中，同学D成绩为80s，其平均速度为5m/s 2. 如图所示，地球静止卫星距离地面高度约为36000km，下列说法正确的是（　　） A. 所有地球静止卫星都处于平衡状态 B. 所有地球静止卫星的周期都是24h，它们所受的向心力都相同 C. 所有地球静止卫星的轨道半径都相同，且一定在赤道的正上方，它们运行速率一定小于第一宇宙速度 D. “天宫一号”距离地面高度约为343km，它运行的角速度比静止卫星小 3. 如图甲，套圈是一种喜闻乐见的街头游戏，某次游戏中一位小朋友将套圈沿水平方向抛出，结果套中玩具A（如图乙），若他第二次从同一位置将套圈沿相同方向水平抛出后恰好套中玩具B，忽略空气阻力和套圈转动的影响，完全相同的套圈和玩具A、B均视为质点。对于两次游戏过程，下列说法正确的是（　　） A. 套中玩具A的套圈在空中运动时间更短 B. 套中玩具A的套圈抛出时初速度更大 C. 两个套圈在空中运动全过程重力的平均功率相等 D. 套中玩具B的套圈落地前瞬间重力的瞬时功率更大 4. 滑雪运动深受人民群众的喜爱，某滑雪运动员（可视为质点）由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道，从滑道的A点滑行到最低点B的过程中，由于摩擦力的存在，运动员的速率不变，则运动员沿下滑过程中（　　） A. 所受合外力始终为零 B. 所受摩擦力大小不变 C. 合外力做功一定为零 D. 机械能始终保持不变 5. “嫦娥五号”月球探测器实现了人类首次月球背面软着陆和巡视勘察。“嫦娥五号”月球探测器在月球上空巡视可看成匀速圆周运动，其轨道半径为r，运动周期为T。已知地球质量为M1、半径为R1、表面的重力加速度为g，月球质量为M2、半径为R2，两者均可视为质量分布均匀的球体。则月球表面的重力加速度为（　　） A. B. C. D. 6. 很多智能手机都有加速度传感器，能通过图像显示加速度情况，用手掌托着智能手机，打开加速度传感器，把手机竖直向上抛出，然后又在抛出点接住手机，得到如图所示的加速度随时间变化的图像，图中，，，，取，由此可判断出（　　） A. 时刻手机的速度最大 B. 时刻手机离开手掌 C. 时刻手机处于最高点 D. 手机刚离开手掌时速度为3m/s 二.多选题（共4小题，满分20分，每小题5分） 7. 在一斜面顶端，将甲、乙两个小球分别以v和的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上。甲球落至斜面时的速度与乙球落至斜面时速度比较（　　） A. 速度方向一定相同 B. 速度方向一定不相同 C. 速度大小一定是2倍 D. 速度大小一定不是2倍 8. 我国“蛟龙号”在某次试验时，深潜器从水面开始竖直下潜，在100s时做匀减速运动返回到水面，其运动的图象如图所示（最后匀减速运动没画出），下列说法正确的是（　　） A. 下潜的最大深度为300m B. 返回水面的时刻为160s C. 在80～100s内加速度为0.50m/s2 D. 100s内平均速度的大小为5m/s 9. 2023年10月，杭州亚运会蹦床项目比赛在黄龙体育中心体育馆举行。如图是运动员到达最高点后，竖直下落到A点接触蹦床，接着运动到最低点点的情景，其中点为运动员静止在蹦床时的位置，不计空气阻力，运动员可看成质点。下列说法正确的是（　　） A. 运动员在点静止时，他的重力与他对蹦床的压力是一对相互作用力 B. 运动员从A到的过程中，运动员的加速度先减小后增大 C. 在点时，运动员的动能最大 D. 在点时，运动员的动能和蹦床的弹性势能之和最大 10. 随着科技进步，生活水平的提高，人们对手机依赖越来越强。某人周末在家平躺使用手机时，手机不小心掉落在人脸上。若手机的质量为150g，从离人脸约20cm的高度无初速度掉落（假设手机掉落过程其界面保持水平），碰到人脸后手机未反弹，人脸受到手机的冲击时间为0.1s，重力加速度，碰撞过程中，下列说法正确的是（　　） A. 手机对人脸平均冲击力的冲量方向竖直向下 B. 手机所受重力的冲量大小约为0.3N·s C. 手机对人脸的平均冲击力大小为4.5N D. 若该同学给手机装上一个比较软的保护壳，其他条件不变情况下，可以减小手机动量变化量的大小 三.实验题（共2小题，满分12分，每小题6分） 11. 某同学用向心力演示器探究向心力大小的表达式，实验情景如图中A、B、C所示，其中球的尺寸相等、只有B情景皮带两端塔轮的半径不相等。 （1）本实验采用的实验方法是（ ） A.控制变量法 B.等效法 C.模拟法 （2）三个情景中___________是探究向心力大小与角速度关系（选填“A”、“B”或“C”）。 （3）在C情景中，若左右两钢球所受向心力的比值为，则实验中选取左右两个小球的质量之比为___________。 12. 某同学欲利用如图所示的装置探究质量一定时，加速度与合力的关系，其中A为滑块，B为电火花计时器，C为力传感器（可以测量细绳的拉力大小），D为一端带有定滑轮的气垫导轨，E为小桶，小桶系在轻小动滑轮的下端，可装砂，动滑轮两侧的细绳竖直。主要实验步骤如下： ①正确安装好实验器材，气垫导轨正常工作，接通电火花计时器的电源后由静止释放滑块，滑块向右运动，读出力传感器的示数，取下纸带，计算出滑块的加速度大小； ②增加小桶中砂的质量，重复步骤①，获得多组力传感器的示数F和滑块的加速度大小a的数据，以a为纵坐标、F为横坐标，用描点法画出图像。 （1）在步骤①中，关于气垫导轨的调节，下列做法正确的是___________。（填正确答案标号） A.气垫导轨调成水平 B.气垫导轨左端垫高，以平衡摩擦力 C.气垫导轨右端垫高，以平衡摩擦力 （2）在步骤②中，增减小桶中砂的质量时，小桶与砂的总质量___________（填“一定远小于”、“一定等于”或“可能大于”）滑块的质量。 （3）按正确操作进行实验，下列图像可能正确的是___________。 A. B. C. （4）将滑块从图示位置由静止释放，在滑块向右运动的过程中，小桶的加速度大小与滑块的加速度大小间的关系为___________。 四.解答题（共3小题，满分44分） 13. 如图所示，在水平向右运动的车厢中，用不可伸长的轻绳悬挂的小球稳定向左偏，细线与竖直方向成 角，且小球与正下方A点高度差为h=1.8m。小球质量为m=4kg，当地重力加速度取。 （1）求车厢的加速度大小a及小球所受拉力大小F； （2）若车速达到v=10m/s时车厢开始做匀减速运动，加速度大小仍为a，同时剪断悬挂小球的轻绳，则小球在车厢内落点与A点的水平距离是多少。（已知，） 14. 2023年8月16日，备受瞩目的世界机器人大会在北京盛大开幕。新一代送餐机器人首次登场，如图所示，只要设置好路线、放好餐盘，它就会稳稳地举着托盘，到达指定的位置送餐。已知配餐点和目标位置在相距的直线通道上，机器人送餐时从静止开始启动，加速过程的加速度大小，速度达到后匀速，之后适时匀减速，恰好把食物平稳送到目标位置，整个送餐用时。若载物平台始终呈水平状态，食物与餐盘的总质量，食物、餐盘与平台间无相对滑动，取重力加速度，试求： （1）机器人加速过程的时间； （2）匀速运动的位移大小x2； （3）减速过程中平台对食物和餐盘整体的平均作用力的大小。 15. 如图所示一半径为R=0.5m的四分之一光滑圆弧轨道AB竖直固定放置，在其右侧有一逆时针方向转动的传送带DCE，水平部分DC与圆弧轨道AB相切于B点（B点与C点无缝连接），DC长L=6m；传送带速度大小恒为v0=1m/s.将一质量为m=lkg的小碳块从A点正上方h处由静止释放，恰好从A点无碰撞进入圆弧轨道，通过B点后立即撤去圆弧轨道。已知小碳块与传送带间的动摩擦因数μ=0.1，且小碳块相对传送带滑动时能在传送带上留下清晰划痕，传送带CE段、ED段均足够长，小碳块可视为质点，不计空气阻力，g取10m/s2。 （1）若h=0.3m，求小碳块滑到B点前瞬时对轨道的压力大小； （2）若h=0.3m，求传送带对小碳块的冲量大小； （3）改变h的值，设小碳块从传送带上滑离后在传送带上留下的划痕长度为x，试通过计算讨论x与h的关系。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024年10 高三物理月考试题 一.选择题（共6小题，满分24分，每小题4分） 1. 荔湾区某中学运动会如火如荼地在标准运动场上进行。运动会上比赛项目种类繁多，这其中也蕴含着丰富的物理知识，下列说法正确的是（　　） A. 在跳远比赛中，同学A在最高点时速度不为零 B. 在跳高比赛中，同学B从起跳后到落地过程中做竖直上抛运动 C. 在800米长跑比赛中，同学C若保持速率不变，则该同学做匀变速曲线运动 D. 在400米跑步比赛中，同学D成绩为80s，其平均速度为5m/s 【答案】A 【解析】 【详解】A．在跳远比赛中，同学A在最高点时具有水平方向的速度，故此时速度不为零，故A正确； B．在跳高比赛中，同学B从起跳后到落地过程中有跨越杆的过程，故做的是斜抛运动，故B错误； C．在800米长跑比赛中，同学C若保持速率不变，但是加速度在变化，故该同学做的不是匀变速曲线运动，故C错误； D．在400米跑步比赛中，同学D成绩为80s，其平均速率为5m/s，故D错误。 故选A。 2. 如图所示，地球静止卫星距离地面高度约为36000km，下列说法正确的是（　　） A. 所有地球静止卫星都处于平衡状态 B. 所有地球静止卫星的周期都是24h，它们所受的向心力都相同 C. 所有地球静止卫星的轨道半径都相同，且一定在赤道的正上方，它们运行速率一定小于第一宇宙速度 D. “天宫一号”距离地面高度约为343km，它运行的角速度比静止卫星小 【答案】C 【解析】 【详解】A．静止卫星绕地球做匀速圆周运动，处于完全失重状态，故A错误； B．所有地球静止卫星的周期都是24h，因静止卫星的质量不同，因此静止卫星所受的万有引力大小并不一定相等，故B错误； C．根据万有引力提供向心力 所有地球静止卫星的轨道半径都相同，且一定在赤道的正上方，第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，根据 静止卫星轨道半径大，线速度小，故C正确； D．根据 “天宫一号”轨道半径小，则周期小于静止卫星，根据 可知，角速度大于静止卫星，故D错误。 故选C。 3. 如图甲，套圈是一种喜闻乐见的街头游戏，某次游戏中一位小朋友将套圈沿水平方向抛出，结果套中玩具A（如图乙），若他第二次从同一位置将套圈沿相同方向水平抛出后恰好套中玩具B，忽略空气阻力和套圈转动的影响，完全相同的套圈和玩具A、B均视为质点。对于两次游戏过程，下列说法正确的是（　　） A. 套中玩具A的套圈在空中运动时间更短 B. 套中玩具A的套圈抛出时初速度更大 C. 两个套圈在空中运动全过程重力的平均功率相等 D. 套中玩具B的套圈落地前瞬间重力的瞬时功率更大 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据 可知，两套圈在空中运动时间相同，故A错误； B．水平方向 套中玩具A的套圈水平位移小，则初速度更小，故B错误； C．因为重力做功 相同，运动时间相同，重力的平均功率 相同，故C正确； D．落地前瞬间重力的瞬时功率 相同，故D错误。 故选C。 4. 滑雪运动深受人民群众的喜爱，某滑雪运动员（可视为质点）由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道，从滑道的A点滑行到最低点B的过程中，由于摩擦力的存在，运动员的速率不变，则运动员沿下滑过程中（　　） A. 所受合外力始终为零 B. 所受摩擦力大小不变 C. 合外力做功一定为零 D. 机械能始终保持不变 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．运动员做匀速圆周运动，所受合外力指向圆心，故A错误； B．因做匀速圆周运动，因此运动员所受滑动摩擦力大小和重力沿圆弧的切线方向的分力相同，即 角度在逐渐减小，因此摩擦力逐渐减小，故B错误； C．由动能定理可知，合外力做功定为零，故C正确； D．运动员动能不变，重力势能减少，所以机械能减少，故D错误。 故选C。 5. “嫦娥五号”月球探测器实现了人类首次月球背面软着陆和巡视勘察。“嫦娥五号”月球探测器在月球上空巡视可看成匀速圆周运动，其轨道半径为r，运动周期为T。已知地球质量为M1、半径为R1、表面的重力加速度为g，月球质量为M2、半径为R2，两者均可视为质量分布均匀的球体。则月球表面的重力加速度为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】CD．“嫦娥五号”月球探测器在月球上空巡视可看成匀速圆周运动有 嫦娥五号”月球探测器在月球表面时有 联立解得 所以C正确；D错误； AB．嫦娥五号”月球探测器在地球表面时有 又 联立解得 所以AB错误； 故选C。 6. 很多智能手机都有加速度传感器，能通过图像显示加速度情况，用手掌托着智能手机，打开加速度传感器，把手机竖直向上抛出，然后又在抛出点接住手机，得到如图所示的加速度随时间变化的图像，图中，，，，取，由此可判断出（　　） A. 时刻手机的速度最大 B. 时刻手机离开手掌 C. 时刻手机处于最高点 D. 手机刚离开手掌时速度为3m/s 【答案】D 【解析】 【详解】A．t1时刻手机的加速度最大，此时还在向上加速，速度最大在 t2 时刻，该时刻加速结束，故A错误； B．t2时刻加速度不是g，手机没有离开手掌，故B错误； C．图像面积代表速度变化量，上下面积相等时达到最高点，不是时刻，故C错误； D．手机离开手掌到再回到手掌时间为t3=0.66s到t4=1.26s，时间间隔为0.6s，做竖直上抛运动，根据对称性可知手机刚离开手掌时速度为 故D正确。 故选D。 二.多选题（共4小题，满分20分，每小题5分） 7. 在一斜面顶端，将甲、乙两个小球分别以v和的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上。甲球落至斜面时的速度与乙球落至斜面时速度比较（　　） A. 速度方向一定相同 B. 速度方向一定不相同 C. 速度大小一定是2倍 D. 速度大小一定不是2倍 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．设斜面倾角为α，小球落在斜面上速度方向偏向角为θ，甲球以速度v抛出，落在斜面上，如图所示 根据平抛运动的推论 可知甲、乙两个小球速度方向一定相同，A正确，B错误； CD．对甲有 对乙有 可得 C正确，D错误。 故选AC。 8. 我国“蛟龙号”在某次试验时，深潜器从水面开始竖直下潜，在100s时做匀减速运动返回到水面，其运动的图象如图所示（最后匀减速运动没画出），下列说法正确的是（　　） A. 下潜的最大深度为300m B. 返回水面的时刻为160s C. 在80～100s内加速度为0.50m/s2 D. 100s内平均速度的大小为5m/s 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由图可知60s时下潜到最大深度，由v-t图象知 A错误； B．80~100s内加速上升的高度为 由于下潜的最大深度和上升的高度相同，因此匀减速上升的高度是 设匀减速上升的时间为t，可得 解得 t=60s 所以返回水面的时刻为160s，B正确； C．在80~100s内加速度为 C正确； D．100s内运动的总位移大小为300m，则100s内平均速度的大小为 D错误。 故选BC。 9. 2023年10月，杭州亚运会蹦床项目比赛在黄龙体育中心体育馆举行。如图是运动员到达最高点后，竖直下落到A点接触蹦床，接着运动到最低点点的情景，其中点为运动员静止在蹦床时的位置，不计空气阻力，运动员可看成质点。下列说法正确的是（　　） A. 运动员在点静止时，他的重力与他对蹦床的压力是一对相互作用力 B. 运动员从A到的过程中，运动员的加速度先减小后增大 C. 在点时，运动员的动能最大 D. 在点时，运动员的动能和蹦床的弹性势能之和最大 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．运动员在点静止时，他的重力的反作用力是他对地球的引力，故A错误； B．运动员从A到的过程中，开始弹力小于重力 随着弹力增大，加速度减小，过B点后弹力大于重力，则 随着弹力增大，加速度增大，所以运动员的加速度先减小后增大，故B正确； C．在点时，运动员的合力为零，速度最大，动能最大，故C正确； D．整个过程蹦床和运动员机械能守恒，动能和蹦床的弹性势能之和最大，则重力势能最小，故在C点，故D正确。 故选BCD。 10. 随着科技进步，生活水平的提高，人们对手机依赖越来越强。某人周末在家平躺使用手机时，手机不小心掉落在人脸上。若手机的质量为150g，从离人脸约20cm的高度无初速度掉落（假设手机掉落过程其界面保持水平），碰到人脸后手机未反弹，人脸受到手机的冲击时间为0.1s，重力加速度，碰撞过程中，下列说法正确的是（　　） A. 手机对人脸平均冲击力的冲量方向竖直向下 B. 手机所受重力的冲量大小约为0.3N·s C. 手机对人脸的平均冲击力大小为4.5N D. 若该同学给手机装上一个比较软的保护壳，其他条件不变情况下，可以减小手机动量变化量的大小 【答案】AC 【解析】 【详解】A．手机对人脸平均冲击力的方向向下，冲量方向与作用力方向相同，竖直向下，故A正确； B．碰撞过程中，手机所受重力的冲量大小约为 故B错误； C．根据自由落体速度为 手机与脸接触的过程中受到重力与脸的作用力，选取向上为正方向，则有 解得 根据牛顿第三定律可知，手机对人脸的平均冲击力大小为4.5N，故C正确； D．若该同学给手机装上一个比较软的保护壳，其他条件不变情况下，初末速度不变，则动量变化量不变，故D错误。 故选AC。 三.实验题（共2小题，满分12分，每小题6分） 11. 某同学用向心力演示器探究向心力大小的表达式，实验情景如图中A、B、C所示，其中球的尺寸相等、只有B情景皮带两端塔轮的半径不相等。 （1）本实验采用的实验方法是（ ） A.控制变量法 B.等效法 C.模拟法 （2）三个情景中___________是探究向心力大小与角速度关系（选填“A”、“B”或“C”）。 （3）在C情景中，若左右两钢球所受向心力的比值为，则实验中选取左右两个小球的质量之比为___________。 【答案】 ①. A ②. B ③. 4：1 【解析】 【详解】（1）[1] 探究向心力大小与质量、角速度和半径的关系”实验，每次研究两个量关系保证其他量不变，采用的是控制变量法。 故选A。 （2）[2] 探究向心力与角速度的关系时，要控制半径和质量相同，物体角速度不同，因为只有B情景皮带两端塔轮的半径不相等，则在线速度v相同时，角速度不同，故B图符合题意。 （3）[3]图中探究向心力与质量关系，保证角速度和半径不变，根据可知，左右两钢球所受向心力的比值为，实验中选取左右两个小球的质量之比为4：1。 12. 某同学欲利用如图所示的装置探究质量一定时，加速度与合力的关系，其中A为滑块，B为电火花计时器，C为力传感器（可以测量细绳的拉力大小），D为一端带有定滑轮的气垫导轨，E为小桶，小桶系在轻小动滑轮的下端，可装砂，动滑轮两侧的细绳竖直。主要实验步骤如下： ①正确安装好实验器材，气垫导轨正常工作，接通电火花计时器的电源后由静止释放滑块，滑块向右运动，读出力传感器的示数，取下纸带，计算出滑块的加速度大小； ②增加小桶中砂的质量，重复步骤①，获得多组力传感器的示数F和滑块的加速度大小a的数据，以a为纵坐标、F为横坐标，用描点法画出图像。 （1）在步骤①中，关于气垫导轨的调节，下列做法正确的是___________。（填正确答案标号） A.气垫导轨调成水平 B.气垫导轨左端垫高，以平衡摩擦力 C.气垫导轨右端垫高，以平衡摩擦力 （2）在步骤②中，增减小桶中砂的质量时，小桶与砂的总质量___________（填“一定远小于”、“一定等于”或“可能大于”）滑块的质量。 （3）按正确操作进行实验，下列图像可能正确的是___________。 A. B. C. （4）将滑块从图示位置由静止释放，在滑块向右运动的过程中，小桶的加速度大小与滑块的加速度大小间的关系为___________。 【答案】 ①. A ②. 可能大于 ③. B ④. 【解析】 【详解】（1）[1]实验前将气垫导轨调至水平，气垫导轨的气流将滑块托起，滑块摩擦力非常小，不需要平衡摩擦力，A正确，BC错误。故选A。 （2）[2]滑块所受到的合力即细线的拉力，力传感器可以直接读出滑块所受拉力的大小，故小筒和细沙的总质量和滑块的质量没有必然的大小关系，故小桶与砂的总质量可能大于滑块的质量。 （3）[3]滑块所受到的合力即细线的拉力，滑块的质量一定，滑块的加速度与合外力成正比，故图像B正确，AC错误。故选B。 （4）[4]小桶和砂挂在动滑轮上，相同时间小桶的位移大小是滑块的一半，小桶的速度始终是滑块速度的一半，相同时间速度的变化量也为滑块的一半，故小桶的加速度为滑块加速度的。 四.解答题（共3小题，满分44分） 13. 如图所示，在水平向右运动的车厢中，用不可伸长的轻绳悬挂的小球稳定向左偏，细线与竖直方向成 角，且小球与正下方A点高度差为h=1.8m。小球质量为m=4kg，当地重力加速度取。 （1）求车厢的加速度大小a及小球所受拉力大小F； （2）若车速达到v=10m/s时车厢开始做匀减速运动，加速度大小仍为a，同时剪断悬挂小球的轻绳，则小球在车厢内落点与A点的水平距离是多少。（已知，） 【答案】（1），；（2）A点右侧1.35m 【解析】 【详解】（1）对小球受力分析进行，如图 有 解得 加速度方向水平向右，拉力方向沿细线向上。 （2）剪断悬挂小球的轻绳，小球做平抛运动有 ， 解得 ， 车厢匀减速有 小球在车厢内落点与A点的水平距离 在A点右侧。 14. 2023年8月16日，备受瞩目的世界机器人大会在北京盛大开幕。新一代送餐机器人首次登场，如图所示，只要设置好路线、放好餐盘，它就会稳稳地举着托盘，到达指定的位置送餐。已知配餐点和目标位置在相距的直线通道上，机器人送餐时从静止开始启动，加速过程的加速度大小，速度达到后匀速，之后适时匀减速，恰好把食物平稳送到目标位置，整个送餐用时。若载物平台始终呈水平状态，食物与餐盘的总质量，食物、餐盘与平台间无相对滑动，取重力加速度，试求： （1）机器人加速过程的时间； （2）匀速运动的位移大小x2； （3）减速过程中平台对食物和餐盘整体的平均作用力的大小。 【答案】（1）1s；（2）40m；（3） 【解析】 【详解】（1）根据速度-时间公式可得机器人加速过程的时间 （2）设机器人减速时的加速度为a2，匀速的时间为t0，根据位移-时间关系可得 匀速运动位移为 减速运动位移为 减速时间为 根据题意有 联立可得 t0=20s a2=1m/s2 x2=40m （3）平台对食物竖直方向的支持力 FN=mg 水平方向的摩擦力 f=ma2 故平台对食物的作用力大小 解得 15. 如图所示一半径为R=0.5m的四分之一光滑圆弧轨道AB竖直固定放置，在其右侧有一逆时针方向转动的传送带DCE，水平部分DC与圆弧轨道AB相切于B点（B点与C点无缝连接），DC长L=6m；传送带速度大小恒为v0=1m/s.将一质量为m=lkg的小碳块从A点正上方h处由静止释放，恰好从A点无碰撞进入圆弧轨道，通过B点后立即撤去圆弧轨道。已知小碳块与传送带间的动摩擦因数μ=0.1，且小碳块相对传送带滑动时能在传送带上留下清晰划痕，传送带CE段、ED段均足够长，小碳块可视为质点，不计空气阻力，g取10m/s2。 （1）若h=0.3m，求小碳块滑到B点前瞬时对轨道的压力大小； （2）若h=0.3m，求传送带对小碳块的冲量大小； （3）改变h的值，设小碳块从传送带上滑离后在传送带上留下的划痕长度为x，试通过计算讨论x与h的关系。 【答案】（1）；（2）；（3）①当时，②当时 【解析】 【详解】（1）碳块从有 由牛顿第二定律得 解得 由牛顿第三定律知，小碳块对轨道的压力 （2）碳块在传送带上运动时，设加速度大小 碳块以滑上传送带到停止运动通过的位移 故碳块从右端滑出。 碳块从有 所需时间 摩擦力冲量大小 支持力冲量大小 故传送带对小碳块的冲量大小 （3）设高为，则 若碳块恰能运动至 可解得 ①若，碳块将从端滑出，从有 所需时间 此时划痕长度 解得 ②若，碳块将从端滑出，其首先向右滑行减速为0，减速时间 时碳块向右运动的位移最小，为 碳块速度减为0后，反向加速到与传送带速度相同时，所用时间 反向加速运动的位移为 碳块速度减为0后，反向加速到与传送带速度相同时，所用时间 反向加速运动的位移为 因此，当时，碳块先向右滑行到速度为0，再反向加速，最后匀速离开点。 可得划痕的长度为 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $