精品解析:辽宁省大连市第八中学2024-2025学年高一下学期5月期中物理试题
2025-06-13
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内容正文:
辽宁省大连市第八中学2024-2025学年高一下学期5月期中物理试题
一、单选题
1. 在物理学发展史上,许多科学家通过不懈的努力,取得了辉煌的研究成果,下列表述符合物理学史实的是( )
A. 牛顿发现了万有引力定律并测出万有引力常量
B. 哥白尼提出了日心说并发现了行星是沿椭圆轨道绕太阳运行的
C. 第谷通过大量运算分析总结出了行星运动的三条运动规律
D. 卡文迪许通过实验测出了万有引力常量
2. 在如图所示的物理过程示意图中,甲图一端固定有小球的轻杆,从右偏上30°角释放后绕光滑水平轴摆动;乙图为末端固定有小球的轻质直角架,释放后绕通过直角顶点的固定轴O无摩擦转动;丙图为轻绳处于伸直状态(无弹力)一端连着一小球,从右偏上30°角处自由释放;丁图为置于光滑水平面上的带有竖直支架的小车,把用细绳悬挂的小球从图示位置释放,小球开始摆动,则关于这几个物理过程(空气阻力忽略不计),下列判断中正确的是( )
A. 甲图中小球机械能守恒
B. 乙图中小球A机械能守恒
C. 丙图中小球机械能守恒
D. 丁图中小球机械能守恒
3. 如图所示为质量为m的汽车在水平路面上启动过程中的速度图像,Oa段为过原点的倾斜直线,ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段,bc段是与ab段相切的水平直线,则下述说法正确的是( )
A. 0~t1时间内汽车做匀加速运动且功率恒定
B. t1~t2时间内汽车牵引力做功为
C. t1~t2时间内的平均速度等于(v1+v2)
D. 在全过程中,t1时刻的牵引力及其功率都是最大值
4. 为了研究影响平行板电容器电容的因素,实验中使电容器的两个极板A、B分别带上等量异种电荷,并将A极板和静电计的外壳分别接地,如图所示,若保持极板所带电荷量不变,为使静电计的指针由实线位置转到虚线位置,下列可行的方法是( )
A. 将金属板插入两板之间 B. 将A板稍微上移
C. 将玻璃板插入两板之间 D. 将A板向右移少许
5. 真空中有电荷量为和的两个点电荷,分别固定在x轴上和0处。设无限远处电势为0,x正半轴上各点电势随x变化的图像正确的是( )
A. B. C. D.
6. 一带负电小球在从空中的a点运动到b点的过程中,受重力、空气阻力和电场力作用,重力对小球做功3.5J,小球克服空气阻力做功0.5J,电场力对小球做功1J,则下列说法正确的是( )
A. 小球在a点的重力势能比在b点小3.5J B. 小球在a点机械能比在b点大0.5J
C. 小球在a点的电势能比在b点大1J D. 小球在a点的动能比在b点大4J
7. 有一竖直放置的“T”形架,表面光滑,滑块A、B分别套在水平杆与竖直杆上,A、B用一根不可伸长的轻细绳相连,A、B质量相等,且可看作质点,如图所示,开始时细绳水平伸直,A、B静止。由静止释放B后,已知当细绳与竖直方向的夹角为60°时,滑块B沿着竖直杆下滑的速度为v,则连接A、B的绳长为(已知重力加速度为g)( )
A. B.
C. D.
二、多选题
8. 嫦娥一号是我国研制的首颗绕月人造卫星,设嫦娥一号贴着月球表面做匀速圆周运动,经过时间t (t小于嫦娥一号的绕行周期),嫦娥一号运动的弧长为s,嫦娥一号与月球中心的连线扫过角度为θ(θ为弧度制表示),引力常量为G,则下面描述正确的是( )
A. 航天器的轨道半径为
B. 航天器的环绕周期为
C. 月球的质量为
D. 月球的密度为
9. 一物块以初速度自固定斜面底端沿斜面向上运动,一段时间后回到斜面底端。该物体的动能随位移x的变化关系如图所示,图中、、均已知。根据图中信息可以求出的物理量有( )
A. 重力加速度大小 B. 物体所受滑动摩擦力的大小
C. 斜面的倾角 D. 沿斜面上滑的时间
10. 如图所示,圆弧虚线表示正点电荷电场的等势面,相邻两等势面间的电势差相等.光滑绝缘直杆沿电场方向水平放置并固定不动,杆上套有一带正电的小滑块(可视为质点),滑块通过绝缘轻弹簧与固定点O相连,并以某一初速度从M点运动到N点,OM<ON.若滑块在M、N时弹簧的弹力大小相等,弹簧始终在弹性限度内,则
A. 滑块从M到N的过程中,速度可能一直增大
B. 滑块从位置1到2的过程中,电场力做的功比从位置3到4的小
C. 在M、N之间的范围内,可能存在滑块速度相同的两个位置
D. 在M、N之间可能存在只由电场力确定滑块加速度大小的三个位置
三、实验题
11. 某学习小组利用高电阻放电法研究电容器的充、放电,实验是利用高阻值电阻延长充、放电时间,绘制电容器充、放电电流与时间的i-t图像来研究电容器的充、放电规律。某同学先按图甲连接好实验电路。然后继续实验操作如下∶
(1)先接通开关S1、S2,调节电阻箱R的阻值,当微安表的示数不变时记下电压表的示数U0=6.0V
(2)断开开关S2,同时开始计时,每隔5s或10s读一次电流i的值,将测得数据填入预先设计的表格中,根据表格中的数据在坐标纸上标出以时间t为横坐标、电流i为纵坐标的点,如图乙中用“×”表示的点。请在图乙中描绘出电流随时间变化的图线。( )
(3)根据图线估算出该电容器在整个放电过程中放出的电荷量Q0约为___________C;(结果保留两位有效数字)
(4)根据公式__________来计算电容器的电容。(只要求用题中所给字母写出表达式,不要求计算结果)
12. 某同学用如图1所示的装置验证轻弹簧和小物块(带有遮光条)组成的系统机械能守恒。图中光电门安装在铁架台上且位置可调。物块释放前,细线与弹簧和物块的栓接点(A、B)在同一水平线上,且弹簧处于原长。滑轮质量不计且滑轮凹槽中涂有润滑油,以保证细线与滑轮之间的摩擦可以忽略不计,细线始终伸直。小物块连同遮光条的总质量为m,弹簧的劲度系数为k,弹性势能(x为弹簧形变量),重力加速度为g,遮光条的宽度为d,小物块释放点与光电门之间的距离为l(d远远小于l)。现将小球由静止释放,记录物块通过光电门的时间t:
(1)改变光电门的位置,重复实验,每次滑块均从B点静止释放,记录多组l和对应的时间t,做出图像如图2所示,若在误差允许的范围内,满足关系______时,可验证轻弹簧和小物块组成的系统机械能守恒?
(2)在(1)中条件下,l取某个值时,可以使物块通过光电门时的速度最大,速度最大值为______(m、g、k表示),
(3)在(1)中条件下,和时,物块通过光电门时弹簧具有的两弹性势能分别为、,则______(用、m、、g表示)
四、解答题
13. 如图所示,从点以的水平速度抛出一质量的小物块(可视为质点),当物块运动至点时,恰好沿切线方向进入半径,圆心角为的圆弧轨道,与圆心在同一竖直线上,与的高度差,从点进入半径为的圆周轨道运动恰好通过最高点后运动一圈到最低点滑上与点等高、静止在光滑水平面上质量的长木板上,物块与木板之间动摩擦因数为,小物块滑上木板的速度,物块没有脱离木板。求:
(1)从点抛出的水平速度;
(2)物块恰好通过圆周轨道最高点的速度;
(3)物块没有脱离木板,木板的最小长度。
14. 如图所示,一宇宙飞船绕地球中心做圆周运动,已知地球半径为,轨道A半径是,将飞船转移到另一个半径为的圆轨道B上去,已知地球质量为,飞船质量为,万有引力常数为。
(1)求飞船在轨道A上环绕速度;
(2)飞船在轨道B环绕加速度。
15. 如图所示,一根轻弹簧左端固定于竖直墙上,右端被质量m=2kg、可视为质点的小物块挤压而处于静止状态,且弹簧与物块不拴接,弹簧储存的弹性势能等于,弹簧原长小于光滑平台的长度。在平台的右端有一传送带AB,长L=5 m,传送带以v=4 m/s的速率顺时针转动,物块与传送带间的动摩擦因数(不考虑物块滑上和滑下传送带的机械能损失)。与传送带相邻的粗糙平台BC长s=2 m,它与物块间的动摩擦因数,在C点右侧有一半径为R=0.1m的光滑竖直半圆轨道与BC平滑连接,在圆弧的最高点F处有一竖直固定弹性挡板。现将小物体释放,g取。
(1)小物块第一次从A点运动到B点的过程中是否与传送带共速?通过计算加以判断。并计算在此过程中电动机多消耗能量?
(2)小物块第一次运动到半圆形轨道的C点时对轨道的压力大小;
(3)改变粗糙平台与物块之间的动摩擦因数。为使小物块进入半圆形轨道能与最高点F处挡板相碰(碰后小物块等速率反弹),且再次离开半圆形轨道后,不再滑上传送带,则满足的条件。
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辽宁省大连市第八中学2024-2025学年高一下学期5月期中物理试题
一、单选题
1. 在物理学发展史上,许多科学家通过不懈的努力,取得了辉煌的研究成果,下列表述符合物理学史实的是( )
A. 牛顿发现了万有引力定律并测出万有引力常量
B. 哥白尼提出了日心说并发现了行星是沿椭圆轨道绕太阳运行的
C. 第谷通过大量运算分析总结出了行星运动的三条运动规律
D. 卡文迪许通过实验测出了万有引力常量
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】AD.牛顿总结出了万有引力定律,卡文迪许通过实验测出万有引力常量,选项A错误,D正确;
B.哥白尼提出了日心说,开普勒发现了行星是沿椭圆轨道绕太阳运行的,选项B错误;
C.开普勒通过大量运算分析总结出了行星运动的三条规律,选项C错误;
故选D.
2. 在如图所示的物理过程示意图中,甲图一端固定有小球的轻杆,从右偏上30°角释放后绕光滑水平轴摆动;乙图为末端固定有小球的轻质直角架,释放后绕通过直角顶点的固定轴O无摩擦转动;丙图为轻绳处于伸直状态(无弹力)一端连着一小球,从右偏上30°角处自由释放;丁图为置于光滑水平面上的带有竖直支架的小车,把用细绳悬挂的小球从图示位置释放,小球开始摆动,则关于这几个物理过程(空气阻力忽略不计),下列判断中正确的是( )
A. 甲图中小球机械能守恒
B. 乙图中小球A机械能守恒
C. 丙图中小球机械能守恒
D. 丁图中小球机械能守恒
【答案】A
【解析】
【详解】A.在图甲所示过程中,只有重力做功,小球的机械能守恒,故A正确;
B.图乙所示运动过程中,A.B两球组成的系统动量守恒,A球的机械能不守恒,故B错误;
C.丙图中小球先做自由落体运动,绳子被拉直的瞬间,系统机械能有损失,系统机械能不守恒,故C错误;
D.丁图中小球和小车组成的系统机械能守恒,小球的机械能不守恒,故D错误.
故选A。
3. 如图所示为质量为m的汽车在水平路面上启动过程中的速度图像,Oa段为过原点的倾斜直线,ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段,bc段是与ab段相切的水平直线,则下述说法正确的是( )
A. 0~t1时间内汽车做匀加速运动且功率恒定
B. t1~t2时间内汽车牵引力做功为
C. t1~t2时间内的平均速度等于(v1+v2)
D. 在全过程中,t1时刻的牵引力及其功率都是最大值
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.0~t1时间内汽车做匀加速运动,牵引力F大小恒定,但汽车的速度逐渐增大,所以其功率逐渐增大,故A错误;
B.0~t1时间内汽车做匀加速运动,牵引力F大小恒定,加速度为a
在t2时刻达到额定功率
t2~t3时间内牵引力等于摩擦力
解得
在t1~t2时间内,牵引力做的功为
故B错误;
C.根据 “面积”法求位移,t1~t2时间内汽车的位移
所以平均速度
故C错误;
D.在全过程中t1时刻的斜率最大,加速度a1也最大,根据:
F1-f=ma1
可知此时牵引力F1最大,此时刻的功率P1也是在0~t1时间内最大的,在t1时刻之后,汽车的功率保持P1不变,所以P1是整个过程中的最大值,在t2~t3时间内牵引力等于摩擦力,牵引力最小,故D正确。
故选D。
4. 为了研究影响平行板电容器电容的因素,实验中使电容器的两个极板A、B分别带上等量异种电荷,并将A极板和静电计的外壳分别接地,如图所示,若保持极板所带电荷量不变,为使静电计的指针由实线位置转到虚线位置,下列可行的方法是( )
A. 将金属板插入两板之间 B. 将A板稍微上移
C. 将玻璃板插入两板之间 D. 将A板向右移少许
【答案】B
【解析】
【详解】A.静电计的指针由实线位置转到虚线位置,即电容器两板电势差U变大,若将金属板插入两板之间,由于金属板是导体,可以等效为减小极板之间的间距,根据
可知,C变大,根据电容定义式
由于Q不变,可知,U减小,故A错误;
B.将A板稍微上移,则正对面积S减小,可知,C变小,由于Q不变,可知,U变大,故B正确;
C.将玻璃板插入两板之间,则介电常数ε变大,可知,C变大,由于Q不变,可知,U减小,故C错误;
D.将A板向右移少许,则极板间距d减小,可知,C变大,由于Q不变,可知,U减小,故D错误。
故选B。
5. 真空中有电荷量为和的两个点电荷,分别固定在x轴上和0处。设无限远处电势为0,x正半轴上各点电势随x变化的图像正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据点电荷周围的电势公式,设处 (>0)的电势为0,得
解得
故可知当时,;当时,。
故选D。
6. 一带负电小球在从空中的a点运动到b点的过程中,受重力、空气阻力和电场力作用,重力对小球做功3.5J,小球克服空气阻力做功0.5J,电场力对小球做功1J,则下列说法正确的是( )
A. 小球在a点的重力势能比在b点小3.5J B. 小球在a点机械能比在b点大0.5J
C. 小球在a点的电势能比在b点大1J D. 小球在a点的动能比在b点大4J
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.小球在a点运动到b点,重力做3.5J的正功,所以重力势能减少了3.5J,所以小球在a点的重力势能比在b点多3.5J,故A错误;
B.根据功能关系可知,重力之外的力对物体做功等于物体机械能的变化量,所以小球从a点到b点机械能变化
即增加了0.5J,小球在a点机械能比在b点少0.5J,故B错误;
C.电场力做正功,电势能减少,所以小球在a点的电势能比在b点大1J。故C正确;
D.根据动能定理可得
所以小球从a点到b点动能增加4J,故D错误。
故选C。
7. 有一竖直放置的“T”形架,表面光滑,滑块A、B分别套在水平杆与竖直杆上,A、B用一根不可伸长的轻细绳相连,A、B质量相等,且可看作质点,如图所示,开始时细绳水平伸直,A、B静止。由静止释放B后,已知当细绳与竖直方向的夹角为60°时,滑块B沿着竖直杆下滑的速度为v,则连接A、B的绳长为(已知重力加速度为g)( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】如图所示
将A、B的速度分解为沿绳的方向和垂直与绳的方向,两物体沿绳子的方向速度大小相等,则有
解得
B减小的重力势能全部转化为A和B的动能,由于A、B组成的系统只有重力做功,所以系统机械能守恒,有
解得
绳长
故选D。
二、多选题
8. 嫦娥一号是我国研制的首颗绕月人造卫星,设嫦娥一号贴着月球表面做匀速圆周运动,经过时间t (t小于嫦娥一号的绕行周期),嫦娥一号运动的弧长为s,嫦娥一号与月球中心的连线扫过角度为θ(θ为弧度制表示),引力常量为G,则下面描述正确的是( )
A. 航天器的轨道半径为
B. 航天器的环绕周期为
C. 月球的质量为
D. 月球的密度为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.在t时间内穿过的弧长为s,转过的角度为,根据
得航天器的轨道半径
故A正确;
B.航天器的角速度
则周期
故B错误;
C.航天器的线速度
根据
得月球的质量
故C错误;
D.航天器贴着月球表面运行,轨道半径等于月球的半径,月球的密度
故D正确。
故选AD。
9. 一物块以初速度自固定斜面底端沿斜面向上运动,一段时间后回到斜面底端。该物体的动能随位移x的变化关系如图所示,图中、、均已知。根据图中信息可以求出的物理量有( )
A. 重力加速度大小 B. 物体所受滑动摩擦力的大小
C. 斜面的倾角 D. 沿斜面上滑的时间
【答案】BD
【解析】
【详解】ABC.由动能定义式得,则可求解质量m;上滑时,由动能定理
下滑时,由动能定理
x0为上滑的最远距离;由图像的斜率可知
,
两式相加可得
相减可知
即可求解gsinθ和所受滑动摩擦力f的大小,但重力加速度大小、斜面的倾角不能求出,故AC错误,B正确;
D.上滑过程,根据动能定理有
解得加速度大小为
由于、均已知,上滑过程中不变,故恒定,物块做匀减速直线运动。
所以,物块沿斜面上滑的时间为,故可求解沿斜面上滑的时间,D正确。
故选BD。
10. 如图所示,圆弧虚线表示正点电荷电场的等势面,相邻两等势面间的电势差相等.光滑绝缘直杆沿电场方向水平放置并固定不动,杆上套有一带正电的小滑块(可视为质点),滑块通过绝缘轻弹簧与固定点O相连,并以某一初速度从M点运动到N点,OM<ON.若滑块在M、N时弹簧的弹力大小相等,弹簧始终在弹性限度内,则
A. 滑块从M到N的过程中,速度可能一直增大
B. 滑块从位置1到2的过程中,电场力做的功比从位置3到4的小
C. 在M、N之间的范围内,可能存在滑块速度相同的两个位置
D. 在M、N之间可能存在只由电场力确定滑块加速度大小的三个位置
【答案】AC
【解析】
【详解】A、随着滑块由M向N滑动,所受向右的电场力越来越小,如果在N点电场力大于弹簧弹力沿MN的分力,则滑块一直加速,所以A选项正确;
B、1、2与3、4间的电势差相等,电场力做功相等,故B错误;
C、在N点如果电场力小于弹簧弹力沿MN的分力,则滑块先加速后减速,就可能有两个位置的速度相同,C正确;
D、由题意“”和“滑块在M、N时弹簧的弹力大小相等”知滑块在M点受弹簧的推力斜向左下,在N点受弹簧的拉力向左上方.即M点时弹簧是压缩的,N点时弹簧是拉伸的,在弹簧与水平杆垂直和弹簧恢复原长的两个位置滑块的加速度只由电场力决定,故在M、N之间可能存在只由电场力确定滑块加速度大小的有两个位置,故D错误.
点睛:这是一道考查电场中有约束物体运动规律和功能关系的中档次好题.讨论电场力与弹簧水平方向上的分力大小是解决题目的关键,弹簧弹力的方向是的难点.
三、实验题
11. 某学习小组利用高电阻放电法研究电容器的充、放电,实验是利用高阻值电阻延长充、放电时间,绘制电容器充、放电电流与时间的i-t图像来研究电容器的充、放电规律。某同学先按图甲连接好实验电路。然后继续实验操作如下∶
(1)先接通开关S1、S2,调节电阻箱R的阻值,当微安表的示数不变时记下电压表的示数U0=6.0V
(2)断开开关S2,同时开始计时,每隔5s或10s读一次电流i的值,将测得数据填入预先设计的表格中,根据表格中的数据在坐标纸上标出以时间t为横坐标、电流i为纵坐标的点,如图乙中用“×”表示的点。请在图乙中描绘出电流随时间变化的图线。( )
(3)根据图线估算出该电容器在整个放电过程中放出的电荷量Q0约为___________C;(结果保留两位有效数字)
(4)根据公式__________来计算电容器的电容。(只要求用题中所给字母写出表达式,不要求计算结果)
【答案】 ①. ②. 在7.0×10-3C到8.0×10-3C范围均可 ③.
【解析】
【分析】
【详解】(2)[1]描绘出电流随时间变化的图线如图;
(3)[2]根据q=it可知i-t图像与坐标轴围成的面积等于电量,则该电容器在整个放电过程中放出的电荷量
Q0=30×5×50×10-6C=7.5×10-3C
(4)[3]根据公式
来计算电容器的电容
12. 某同学用如图1所示的装置验证轻弹簧和小物块(带有遮光条)组成的系统机械能守恒。图中光电门安装在铁架台上且位置可调。物块释放前,细线与弹簧和物块的栓接点(A、B)在同一水平线上,且弹簧处于原长。滑轮质量不计且滑轮凹槽中涂有润滑油,以保证细线与滑轮之间的摩擦可以忽略不计,细线始终伸直。小物块连同遮光条的总质量为m,弹簧的劲度系数为k,弹性势能(x为弹簧形变量),重力加速度为g,遮光条的宽度为d,小物块释放点与光电门之间的距离为l(d远远小于l)。现将小球由静止释放,记录物块通过光电门的时间t:
(1)改变光电门的位置,重复实验,每次滑块均从B点静止释放,记录多组l和对应的时间t,做出图像如图2所示,若在误差允许的范围内,满足关系______时,可验证轻弹簧和小物块组成的系统机械能守恒?
(2)在(1)中条件下,l取某个值时,可以使物块通过光电门时的速度最大,速度最大值为______(m、g、k表示),
(3)在(1)中条件下,和时,物块通过光电门时弹簧具有的两弹性势能分别为、,则______(用、m、、g表示)
【答案】 ①. ②. ③.
【解析】
【详解】(1)[1]若系统机械能守恒,则有
变式为
所以图像若能在误差允许的范围内满足
即可验证弹簧和小物块组成的系统机械能守恒。
(2)[2]由图像可知时,可知遮光板挡光时间最短,此时物块通过光电门时的速度最大,可得
联立可得
(3)[3]由图像可知和时,物块的动能相等,可得
联立可得
四、解答题
13. 如图所示,从点以的水平速度抛出一质量的小物块(可视为质点),当物块运动至点时,恰好沿切线方向进入半径,圆心角为的圆弧轨道,与圆心在同一竖直线上,与的高度差,从点进入半径为的圆周轨道运动恰好通过最高点后运动一圈到最低点滑上与点等高、静止在光滑水平面上质量的长木板上,物块与木板之间动摩擦因数为,小物块滑上木板的速度,物块没有脱离木板。求:
(1)从点抛出的水平速度;
(2)物块恰好通过圆周轨道最高点的速度;
(3)物块没有脱离木板,木板的最小长度。
【答案】(1)
(2)2m/s (3)
【解析】
【小问1详解】
平抛运动时间t ,则
可得
B点的竖直分速度为
【小问2详解】
恰好通过圆周最高点无弹力
解得
【小问3详解】
物块减速加速度大小为,则,
木板加速运动加速度大小,则,
速度相等时速度为运动时间为
,
物块位移
木板位移
14. 如图所示,一宇宙飞船绕地球中心做圆周运动,已知地球半径为,轨道A半径是,将飞船转移到另一个半径为的圆轨道B上去,已知地球质量为,飞船质量为,万有引力常数为。
(1)求飞船在轨道A上环绕速度;
(2)飞船在轨道B环绕加速度。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
飞船在轨道A上绕地球做匀速圆周运动,有
解得
【小问2详解】
飞船在轨道B上绕地球做匀速圆周运动,有
解得
15. 如图所示,一根轻弹簧左端固定于竖直墙上,右端被质量m=2kg、可视为质点的小物块挤压而处于静止状态,且弹簧与物块不拴接,弹簧储存的弹性势能等于,弹簧原长小于光滑平台的长度。在平台的右端有一传送带AB,长L=5 m,传送带以v=4 m/s的速率顺时针转动,物块与传送带间的动摩擦因数(不考虑物块滑上和滑下传送带的机械能损失)。与传送带相邻的粗糙平台BC长s=2 m,它与物块间的动摩擦因数,在C点右侧有一半径为R=0.1m的光滑竖直半圆轨道与BC平滑连接,在圆弧的最高点F处有一竖直固定弹性挡板。现将小物体释放,g取。
(1)小物块第一次从A点运动到B点的过程中是否与传送带共速?通过计算加以判断。并计算在此过程中电动机多消耗能量?
(2)小物块第一次运动到半圆形轨道的C点时对轨道的压力大小;
(3)改变粗糙平台与物块之间的动摩擦因数。为使小物块进入半圆形轨道能与最高点F处挡板相碰(碰后小物块等速率反弹),且再次离开半圆形轨道后,不再滑上传送带,则满足的条件。
【答案】(1)能,;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)物块被弹簧弹出,由机械能守恒可得
解得
因为,故物块滑上传送带后先加速,物块与传送带相对滑动过程中,根据牛顿第二定律
解得
物块与传送带共速时有
解得
加速阶段,根据动力学公式
解得
因为,故物块与传送带共速后相对静止,在此过程中电动机多消耗能量
解得
(2)因为物块与传送带同速后相对静止,则
从B到C,由动能定理
小物块在C点,根据牛顿第二定律
根据牛顿第三定律
解得小物块第一次运动到半圆形轨道的C点时对轨道的压力大小
(3)物块滑到F点满足
且
即
从B到F,由动能定理
解得
根据题意,小物块恰好回到B点
解得
综上所述
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