内容正文:
名校联合体高二年级期中考试
物理(A)
注意事项:1.本试卷考试时间为75分钟,满分100分。
2.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置。
一、单选题: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,只有一项符合题目要求的。
1. 下列物理知识中,正确的是( )
A. 避雷针通过导线把云层中的电荷导入大地
B. 导体电流大小等于单位时间内通过导体横截面的电荷量
C. 点电荷在电场中的受力方向为该点的电场强度方向
D. 电源的输出功率最大时,效率也最高
2. 炎热的夏天,电动小风扇深受同学们的喜爱。如图是小明同学的风扇,已知该风扇内部的发动机线圈内阻,当把该风扇接入电压的电路中时,其正常工作的电流为。则此时风扇发动机的输出功率为( )
A. B. C. D.
3. 如图为某一静电场的电场线分布,下列说法正确的是( )
A. 点电场强度大于点电场强度
B. 点电势高于点电势
C. 电子在点所受电场力大于在点所受电场力
D. 电子在点电势能大于在点电势能
4. 由金属板、组成的平行板电容器,其中板接地,开关闭合一段时间后断开,带电微粒恰好能静止在点,则下列说法正确的是( )
A. 带电微粒带正电
B. 带电微粒在点的电势能为正
C. 将A极板上移一小段距离,带电微粒将向下移动
D. 将B极板下移一小段距离,点的电势将减小
5. 如图,质量为的小球静止在光滑水平面上,质量为、速度为的小球与小球发生正碰,碰撞可能是弹性的,也可能是非弹性的,因此碰撞后小球的速度可能有不同的值。碰撞后小球的速度大小不可能是( )
A. 0 B. C. D.
6. 中国东海是超级台风(超过16级)的高发地,台风以一定的速度垂直吹到大楼后,速度减为0,若风速变为原来的2倍,则作用在大楼上的风力大约是原来的多少倍( )
A. 2倍 B. 4倍 C. 6倍 D. 8倍
7. 如图所示,足够长木块静止在光滑水平面上,A、B为两颗不同的子弹,子弹A的质量为。如图甲所示,若子弹A、B从两侧同时水平射入木块,木块始终保持静止,子弹A射入木块的深度为,子弹B射入木块的深度为,且。若保持子弹射入木块前的速度大小不变,先让A子弹射入木块,A与木块相对静止后让B子弹射入木块,A射入木块的深度为,B射入木块的深度为,设木块对子弹的阻力大小恒定,A、B做直线运动且不会相遇,则下列说法正确的是( )
A. 子弹B的质量为
B.
C.
D. 子弹A射入木块时的初动能一定比子弹B射入木块时的初动能小
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上正确答案,全部选对得6分,漏选得3分,错选0分。
8. 如图所示,在正方形区域内,存在竖直向下的匀强电场,其中和分别为和的中点。质子和粒子先后从点沿方向以初速度射入电场,其中质子从点离开电场。不计粒子的重力。则下列说法正确的是( )
A. 只增大粒子射入电场时的初速度,它们在电场中运动的时间将缩短
B. 粒子从的中点离开电场
C. 当两粒子以射入电场时,它们射出电场时竖直方向位移均变为原来的一半
D. 只增大粒子射入电场时的初速度,两粒子仍能从边射出
9. 如图所示的电路由电源(内阻为)、灯泡、滑动变阻器和四个理想电表组成。电流表和电压表、、的读数分别为、、、。当滑动变阻器的滑片向下滑动时,电表读数的变化量绝对值分别用、、和表示。灯泡的阻值视为不变,下列说法正确的是( )
A. 和都增大 B. 和都减小
C. 不变,电源的效率也不变 D. 增大,电源的效率也增大
10. 如图甲所示,光滑水平面上两物块A、B用轻质橡皮绳水平连接,橡皮绳恰好处于原长。初始时,A以水平向左的初速度v0开始运动,B初速度为0,A、B运动的速率随时间变化图像如图乙所示。已知A的质量为m,橡皮绳原长为L = 2v0t0,t时刻二者发生碰撞并粘在一起,则( )
A. B的质量为 B. 图中两阴影部分面积可能相等
C. t = 4t0 D. 橡皮绳最大的弹性势能是
三、非选择题:本题共5道小题,共54分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不得分;有数值计算的,答案中必须明确写出数值和单位。
11. 如图所示,用“碰撞实验器”可以探究碰撞中的不变量。实验时先让质量为m1的入射小球从斜槽轨道上某一固定位置S由静止开始滚下,从轨道末端O点水平抛出,落到与轨道O点连接的倾角为θ的斜面上。再把质量为m2被碰小球放在斜槽轨道末端,让入射小球仍从位置S由静止滚下,与被碰小球碰撞后,分别与斜面第一次碰撞留下各自的落点痕迹,M、P、N为三个落点的位置。(不考虑小球在斜面上的多次碰撞)
(1)以下选项中哪些是本次实验必须注意的事项( )
A. 斜槽轨道末端必须水平 B. 入射小球m1每次必须从同一高度释放
C. 应准确测量斜面的倾角θ D. 斜槽轨道必须光滑
(2)小球m1和m2需要m1_____m2,(填“大于”、“小于”或者“等于”),发生碰撞后,m1的落点是图中的__________点。
(3)两球落在下方斜面上的位置M、P、N到斜槽末端O点的距离分别为LM、LP、LN,只要满足关系式__________,就能说明两球碰撞前后系统动量守恒。若该碰撞为弹性碰撞,则应有_________成立。
12. 某实验小组想组装一个双量程的电流表,提供的器材如下:
A.电流表:满偏电流为250μA,内阻未知;
B.电源:电动势为,内阻约为;
C.电源:电动势为,内阻约为;
D.电源:电动势为,内阻约为;
E.电阻箱:; F.定值电阻,;
G.开关两个,导线若干;
H.滑动变阻器:最大阻值;额定电流为。
(1)若用图甲所示电路测量电流表的电阻,则电源应选用_______(选填“B”、“C”或“D”)。
(2)将开关、都断开,连接好实物图,滑动变阻器接入电路的电阻达到最大后,接通开关,调节滑动变阻器使电流表G的指针示数为250μA;闭合开关,调节电阻箱的阻值为时电流表的指针示数为200μA,则电流表G的内阻为______。
(3)双量程电流表的电路原理图如图乙所示,当使用,两个端点时,电流表量程为_____,其中_____,_____。
13. 蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目。一个质量为m = 60 kg的运动员,从离水平网面h1 = 5 m高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面h2 = 7.2 m高处。已知运动员与网接触的时间为1.5 s,重力加速度g取10 m/s2。不计空气阻力,求:
(1)运动员与网接触的这段时间内动量的变化量;
(2)运动员与网接触过程中,网对运动员的平均作用力的大小。
14. 空间存在一水平向左的匀强电场。该电场中一条不可伸长的绝缘轻绳一端固定在点,另一端系有一个可视为质点、质量为的带电小球,绳长为。初始时小球静止于点,与竖直方向夹角为。现给小球一垂直于轻绳的初速度,使小球恰可以在竖直平面内做圆周运动。重力加速度为,求:
(1)小球做圆周运动过程的速度最小值;
(2)小球做圆周运动过程中,绳上拉力最大值。
15. 如图所示,水平传送带以v0=2m/s的速率逆时针转动,传送带两端与光滑水平地面平滑连接,物块b和光滑的圆弧槽c分别静止在两侧的水平面上。物块a由不可伸长的轻质细绳悬挂于O点,O点位于物块b的正上方。现将a拉起使细线水平伸直,将a由静止释放并在最低点与物块b发生弹性对心碰撞。已知物块a的质量ma=0.1kg,物块b的质量mb=0.1kg,两物块均可视为质点,圆弧槽c的质量mc=0.4kg,轻质细绳长度l=1.25m,传送带左、右两端的距离d=4.5m,物块b与传送带间的动摩擦因数µ=0.1,重力加速度g取10m/s2,碰撞时间极短。求:
(1)物块a与物块b碰撞前瞬间,轻绳上拉力的大小;
(2)物块b第一次从圆弧槽底端离开c时,b、c的速度大小;
(3)b、c最终的速度;以及从物块b开始运动到最终b追不上c时整个过程中传送带对b的冲量大小。
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名校联合体高二年级期中考试
物理(A)
注意事项:1.本试卷考试时间为75分钟,满分100分。
2.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置。
一、单选题: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,只有一项符合题目要求的。
1. 下列物理知识中,正确的是( )
A. 避雷针通过导线把云层中的电荷导入大地
B. 导体电流大小等于单位时间内通过导体横截面的电荷量
C. 点电荷在电场中的受力方向为该点的电场强度方向
D. 电源的输出功率最大时,效率也最高
【答案】B
【解析】
【详解】A.当带电云层靠近建筑物时,避雷针上产生的感应电荷会通过尖端放电,逐渐中和云层中的电荷,使建筑物免遭雷击,故A错误;
B.根据电流
可知导体电流大小等于单位时间内通过导体横截面的电荷量,故B正确;
C.正电荷在电场中的受力方向与电场强度方向相同,负电荷在电场中的受力方向与电场强度方向相反,故C错误;
D.对于纯电阻电路而言,电源输出功率最大时,电源内阻等于外电阻,而此时电源的效率只有,不是最大,故D错误。
故选 B。
2. 炎热的夏天,电动小风扇深受同学们的喜爱。如图是小明同学的风扇,已知该风扇内部的发动机线圈内阻,当把该风扇接入电压的电路中时,其正常工作的电流为。则此时风扇发动机的输出功率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】电动机正常工作时线圈的热功率为
电动机正常工作时的电功率为
电动机正常工作时的输出功率为
故选A。
3. 如图为某一静电场的电场线分布,下列说法正确的是( )
A. 点电场强度大于点电场强度
B. 点电势高于点电势
C. 电子在点所受电场力大于在点所受电场力
D. 电子在点电势能大于在点电势能
【答案】C
【解析】
【详解】AC.电场线的疏密程度表示电场强度的大小,因点位置电场线较密,故点电场强度大于点电场强度,根据得电子在点所受电场力大于在点所受电场力。A错误,C正确;
B.顺着电场线方向电势减小,所以点电势小于点电势,B错误。
D.电势能,电子带负电,所以在电势越低的地方电势能越大, 电子在点电势能小于在点电势能,D错误。
故选C
4. 由金属板、组成的平行板电容器,其中板接地,开关闭合一段时间后断开,带电微粒恰好能静止在点,则下列说法正确的是( )
A. 带电微粒带正电
B. 带电微粒在点的电势能为正
C. 将A极板上移一小段距离,带电微粒将向下移动
D. 将B极板下移一小段距离,点的电势将减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.容器充电后,A板带正电,B板带负电,两极板间电场强度方向向下,带电粒子受到重力和电场力作用处于平衡状态,所以电场力方向向上,粒子带负电,故A错误;
B.A板接地,所以A板电势为0,沿电场线方向电势减小,所以点电势为负,根据
可知粒子在点的电势能为正,故B正确;
C.题意知电容器充电后,不变,电场强度
由电容定义式
电容决定式
联立可得
故此时两板间电场强度不随两板间距离的变化而变化,故C错误;
D.若B板下移,A板点之间电势差
因为电场强度不变,故电势差不变,则点电势不变,故D错误。
故选 B。
5. 如图,质量为的小球静止在光滑水平面上,质量为、速度为的小球与小球发生正碰,碰撞可能是弹性的,也可能是非弹性的,因此碰撞后小球的速度可能有不同的值。碰撞后小球的速度大小不可能是( )
A. 0 B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】以初速度的方向为正方向,当、两小球发生完全非弹性碰撞时,设碰后球的速度大小为,由动量守恒定律得
解得
当、两小球发生完全弹性碰撞时,设碰后球的速度为,球的速度为,由动量守恒定律和机械能守恒定律得
以上两式联立可解得
所以碰撞后球的速度范围为
本题选择不符合题意的,故选C。
6. 中国东海是超级台风(超过16级)的高发地,台风以一定的速度垂直吹到大楼后,速度减为0,若风速变为原来的2倍,则作用在大楼上的风力大约是原来的多少倍( )
A. 2倍 B. 4倍 C. 6倍 D. 8倍
【答案】B
【解析】
【详解】取风中横截面为S,长为∆x的空气柱,此空气柱的质量为
由于空气柱的质量很小,当其与作用面碰撞后速度减为0,对空气柱,由动量定理有
即
所以若风速加倍,则大楼对空气柱的作用力变为原来的4倍,根据牛顿第三定律可知,作用在建筑物上的风力大约是原来的4倍。
故选B。
7. 如图所示,足够长木块静止在光滑水平面上,A、B为两颗不同的子弹,子弹A的质量为。如图甲所示,若子弹A、B从两侧同时水平射入木块,木块始终保持静止,子弹A射入木块的深度为,子弹B射入木块的深度为,且。若保持子弹射入木块前的速度大小不变,先让A子弹射入木块,A与木块相对静止后让B子弹射入木块,A射入木块的深度为,B射入木块的深度为,设木块对子弹的阻力大小恒定,A、B做直线运动且不会相遇,则下列说法正确的是( )
A. 子弹B的质量为
B.
C.
D. 子弹A射入木块时的初动能一定比子弹B射入木块时的初动能小
【答案】B
【解析】
【详解】A.子弹A、从两侧同时水平射入木块,木块始终保持静止,对木块受力分析,根据平衡条件可得
木块与子弹A、组成的系统合外力为零,系统动量守恒,有
则
即
子弹B的质量为
故A错误;
B.设子弹A、B入射前的速度分别为、,子弹A、B从两侧同时水平射入木块,根据能量守恒有
子弹A、B从两侧不同时水平射入木块,根据系统动量守恒,子弹A、B、木块共速时的速度为0,根据能量守恒有
可得
故B正确;
C.两子弹同时射入时,根据系统动量守恒,木块一直保持静止,A子弹射入的速度大小为,则对A有
子弹A、B从两侧不同时水平射入木块,子弹A射入后共速为,则
所以
故C错误;
D.对两子弹和木块组成的系统动量守恒,则有
因为B的质量大,所以
故D错误。
故选B。
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上正确答案,全部选对得6分,漏选得3分,错选0分。
8. 如图所示,在正方形区域内,存在竖直向下的匀强电场,其中和分别为和的中点。质子和粒子先后从点沿方向以初速度射入电场,其中质子从点离开电场。不计粒子的重力。则下列说法正确的是( )
A. 只增大粒子射入电场时的初速度,它们在电场中运动的时间将缩短
B. 粒子从的中点离开电场
C. 当两粒子以射入电场时,它们射出电场时竖直方向位移均变为原来的一半
D. 只增大粒子射入电场时的初速度,两粒子仍能从边射出
【答案】ABD
【解析】
【详解】B.设正方形边长为,电场强度为,粒子从进入电场到从边离开的过程中
水平方向
竖直方向
且
解得
因为质子从点离开,粒子的比荷是质子的一半,故应从中点离开电场。故B正确;
A.由
初速度增大,减小,所以增大粒子射入电场时的初速度,粒子在电场中运动时间缩短,故A正确;
CD.由
当初速度增大时,竖直方向位移将减小,故仍能从边射出。若以射入电场时,它们射出电场时竖直方向位移均变为原来的,故D正确,C错误。
故选ABD。
9. 如图所示的电路由电源(内阻为)、灯泡、滑动变阻器和四个理想电表组成。电流表和电压表、、的读数分别为、、、。当滑动变阻器的滑片向下滑动时,电表读数的变化量绝对值分别用、、和表示。灯泡的阻值视为不变,下列说法正确的是( )
A. 和都增大 B. 和都减小
C. 不变,电源的效率也不变 D. 增大,电源的效率也增大
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.由“串反并同”可知,滑动变阻器的滑片向下滑动时,增大,电压表和电压表与并联,电流表和电压表与串联,电压表和电压表示数变大,电流表和电压表示数变小,A错误,B正确。
C.根据闭合电路欧姆定律得
所以有
故不变,电源效率为
以上分析知,变大,故电源效率变大,故C错误;
D.根据欧姆定律有
由于增大,故增大,以上分析可知,电源的效率也增大,故D正确。
故选 BD。
10. 如图甲所示,光滑水平面上两物块A、B用轻质橡皮绳水平连接,橡皮绳恰好处于原长。初始时,A以水平向左的初速度v0开始运动,B初速度为0,A、B运动的速率随时间变化图像如图乙所示。已知A的质量为m,橡皮绳原长为L = 2v0t0,t时刻二者发生碰撞并粘在一起,则( )
A. B的质量为 B. 图中两阴影部分面积可能相等
C. t = 4t0 D. 橡皮绳最大的弹性势能是
【答案】AC
【解析】
【详解】AC.由图分析可知2t0时刻,橡皮绳刚好由拉伸状态变为原长,由系统动量和能量守恒有
,
解得
,
橡皮绳原长为
由运动关系可知橡皮绳的原长为
又
所以
故AC正确;
B.因为A速度减为0后反向运动,所以第二个阴影部分面积小于第一个阴影部分面积,故B错误;
D.t0时刻二者速度相同,橡皮绳刚好处于最大形变量,由能量守恒有
,
解得
故D错误。
故选AC。
三、非选择题:本题共5道小题,共54分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不得分;有数值计算的,答案中必须明确写出数值和单位。
11. 如图所示,用“碰撞实验器”可以探究碰撞中的不变量。实验时先让质量为m1的入射小球从斜槽轨道上某一固定位置S由静止开始滚下,从轨道末端O点水平抛出,落到与轨道O点连接的倾角为θ的斜面上。再把质量为m2被碰小球放在斜槽轨道末端,让入射小球仍从位置S由静止滚下,与被碰小球碰撞后,分别与斜面第一次碰撞留下各自的落点痕迹,M、P、N为三个落点的位置。(不考虑小球在斜面上的多次碰撞)
(1)以下选项中哪些是本次实验必须注意的事项( )
A. 斜槽轨道末端必须水平 B. 入射小球m1每次必须从同一高度释放
C. 应准确测量斜面的倾角θ D. 斜槽轨道必须光滑
(2)小球m1和m2需要m1_____m2,(填“大于”、“小于”或者“等于”),发生碰撞后,m1的落点是图中的__________点。
(3)两球落在下方斜面上的位置M、P、N到斜槽末端O点的距离分别为LM、LP、LN,只要满足关系式__________,就能说明两球碰撞前后系统动量守恒。若该碰撞为弹性碰撞,则应有_________成立。
【答案】(1)AB (2) ①. 大于 ②. M
(3) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
只要小球从斜面上同一位置由静止释放即可保证小球到达斜槽末端的速度相等,斜槽轨道不必光滑,为保证小球离开斜槽后做平抛运动,斜槽轨道末端必须水平。
故选AB。
【小问2详解】
[1][2]为保证入射球碰后沿原方向运动,应满足入射球的质量m1大于被碰球的质量m2,发生碰撞后,m1的落点是图中的M点。
【小问3详解】
[1][2]实验要验证动量守恒,则即验证
设小球的位移为L,则根据平抛运动规律有
联立可得
即有
,,
即若A、B两球在碰撞过程中动量守恒,则有
由机械能守恒定律有
可得
两式联立相除可得
12. 某实验小组想组装一个双量程的电流表,提供的器材如下:
A.电流表:满偏电流为250μA,内阻未知;
B.电源:电动势为,内阻约为;
C.电源:电动势为,内阻约为;
D.电源:电动势为,内阻约为;
E.电阻箱:; F.定值电阻,;
G.开关两个,导线若干;
H.滑动变阻器:最大阻值;额定电流为。
(1)若用图甲所示电路测量电流表的电阻,则电源应选用_______(选填“B”、“C”或“D”)。
(2)将开关、都断开,连接好实物图,滑动变阻器接入电路的电阻达到最大后,接通开关,调节滑动变阻器使电流表G的指针示数为250μA;闭合开关,调节电阻箱的阻值为时电流表的指针示数为200μA,则电流表G的内阻为______。
(3)双量程电流表的电路原理图如图乙所示,当使用,两个端点时,电流表量程为_____,其中_____,_____。
【答案】(1)C (2)1200
(3) ①. 2.5 ②. 160 ③. 240
【解析】
【小问1详解】
若选用电源,则
若选用电源,则
若选用电源,则
由图可知,本实验中采用半偏法确定表头内阻,因为并联电阻箱后对电流的影响,滑动变阻器接入电路阻值越大,误差越小,滑动变阻器接入电路最大阻值为,所以选择时电流表满偏且误差较小。
故选C。
【小问2详解】
由题意可知流经电阻箱的电流是50μA,根据
解得
【小问3详解】
[1]由电路可知,当使用、两个端点时,分流电阻较小,电流表量程较大,所以为量程。
[2][3]依题意,、端点接入电路时,量程为,可得
、端点接入电路时,量程为,可得
联立,解得
,
13. 蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目。一个质量为m = 60 kg的运动员,从离水平网面h1 = 5 m高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面h2 = 7.2 m高处。已知运动员与网接触的时间为1.5 s,重力加速度g取10 m/s2。不计空气阻力,求:
(1)运动员与网接触的这段时间内动量的变化量;
(2)运动员与网接触过程中,网对运动员的平均作用力的大小。
【答案】(1)1320 kg·m/s,方向竖直向上
(2)1480 N
【解析】
【小问1详解】
根据速度位移关系可得,运动员从h1处下落,刚触网的速度为
方向向下;运动员反弹到达高度h2,离网时速度为
规定向上为正,可得动量的变化量为
代入数据解得
方向竖直向上。
【小问2详解】
规定竖直向上为正方向,在接触网的过程中,运动员受到向上的弹力F和向下的重力mg,则有
解得
14. 空间存在一水平向左的匀强电场。该电场中一条不可伸长的绝缘轻绳一端固定在点,另一端系有一个可视为质点、质量为的带电小球,绳长为。初始时小球静止于点,与竖直方向夹角为。现给小球一垂直于轻绳的初速度,使小球恰可以在竖直平面内做圆周运动。重力加速度为,求:
(1)小球做圆周运动过程的速度最小值;
(2)小球做圆周运动过程中,绳上拉力最大值。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
分析小球在A点时的受力如图
由于重力和电场力均为恒力,则这两个力可以等效为力
由于小球恰做圆周运动,则过程中在等效最高点速度最小,此时绳上拉力为0,设此时速度为v,提供向心力
联立解得
【小问2详解】
当小球运动到等效最低点A时,绳上拉力最大,设此时速度为,到A过程,由动能定理
在A点,合外力提供向心力
联立解得
15. 如图所示,水平传送带以v0=2m/s的速率逆时针转动,传送带两端与光滑水平地面平滑连接,物块b和光滑的圆弧槽c分别静止在两侧的水平面上。物块a由不可伸长的轻质细绳悬挂于O点,O点位于物块b的正上方。现将a拉起使细线水平伸直,将a由静止释放并在最低点与物块b发生弹性对心碰撞。已知物块a的质量ma=0.1kg,物块b的质量mb=0.1kg,两物块均可视为质点,圆弧槽c的质量mc=0.4kg,轻质细绳长度l=1.25m,传送带左、右两端的距离d=4.5m,物块b与传送带间的动摩擦因数µ=0.1,重力加速度g取10m/s2,碰撞时间极短。求:
(1)物块a与物块b碰撞前瞬间,轻绳上拉力的大小;
(2)物块b第一次从圆弧槽底端离开c时,b、c的速度大小;
(3)b、c最终的速度;以及从物块b开始运动到最终b追不上c时整个过程中传送带对b的冲量大小。
【答案】(1)3N (2)-2.4m/s,1.6m/s
(3)0.34kg·m/s
【解析】
【小问1详解】
对物块a研究,设物块a运动至最低点时速度为v,由动能定理得
解得
由牛顿第二定律可得
解得
【小问2详解】
a、b发生弹性正碰
解得
,
由于
则物块b滑上传送带受到向右的滑动摩擦力,假设物块b一直做匀减速运动到达传送带最左端,根据动能定理得
解得
故假设成立,取水平向左为正方向,对b第一次滑上c又离开c,由水平方向动量守恒及机械能守恒得
解得
,
【小问3详解】
对b,向右返回传送带首次减速至0的过程中,由动能定理得
解得
由于
则物块b向右减速至0后又向左做匀加速直线运动,与传送带共速后匀速,返回水平面时物块b的速度
设物块b再次滑上水平面后,追上c,再离开c,由水平方向动量守恒及机械能守恒得
解得b、c最终都向左运动
,
规定向左为正方向,对b、c系统用动量定理得
解得
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