精品解析：福建省泉州市安溪县2024-2025学年高三上学期11月测评（期中）物理试题

2024~2025学年高三11月测评（福建） 物理 全卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。 4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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. 关于对做圆周运动物体的向心加速度的理解，下列说法正确的是（　　） A. 向心加速度用来描述物体速度方向变化的快慢 B. 向心加速度的方向可能与速度方向成任意角度 C. 向心加速度可能改变速度的大小 D. 做圆周运动物体的角速度恒定时，向心加速度恒定 2. 一质点沿平直的轨道运动时，通过位移传感器描绘了质点位置随时间的变化规律，图像如图所示。已知该图像为开口向下的抛物线，1.5s处为抛物线的最高点。倾斜的虚线为t=0时图像的切线，此时，质点的速度大小为6m/s。下列说法正确的是（　　） A. 质点始终向同一方向运动 B. x0=3.5m C. 质点的加速度大小为2m/s2 D. t0=4s 3. 2024年8月3日，在巴黎奥运会网球女子单打金牌赛中，中国选手郑钦文2比0战胜克罗地亚选手维基奇，夺得金牌。郑钦文某次击球时，将球沿斜向上的方向击出，击球点距离地面的高度为h，速度大小为，与水平方向夹角为θ=37°，重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力，网球可视为质点。下列说法正确的是（　　） A. 网球运动的最高点到地面的高度为45h B. 网球在空中运动的总时间为 C. 网球的水平射程为 D. 网球落地瞬间的速度大小为 4. 如图所示，倾角的光滑斜面体固定在水平面上，在斜面的底端固定一挡板，轻弹簧固定在挡板上，质量为m的物块B与轻弹簧相连接，静止时弹簧的压缩量为x（x未知），将一质量为2m的物块A从斜面体上与物块B间距为x0处由静止释放，两物块碰后粘在一起（碰撞时间极短），向下运动12x时速度减为零，重力加速度为g。两物块可视为质点，弹簧始终在弹性限度内。则下列说法正确的是（　　） A. 两物块碰后瞬间的速度为 B. 两物块因碰撞损失的机械能为 C. D. 弹簧的劲度系数为 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5. 如图所示为一小朋友放风筝的示意图。稳定时风筝悬浮在空中，地面上的人用轻绳拉住风筝，为了让风筝沿同一竖直线缓慢升高，地面上的人缓慢地放绳，整个过程人始终没有走动，假设空气对风筝作用力的方向不变。则风筝缓慢上升时（　　） A. 空气对风筝的作用力逐渐增大 B. 轻绳的拉力逐渐减小 C. 人对地面的压力逐渐增大 D. 地面对人的摩擦力逐渐增大 6. 一物体放在光滑水平面上，在物体上施加一水平外力，使物体在外力的作用下由静止开始运动，物体的加速度随时间的变化规律如图所示。则下列说法正确的是（　　） A. 物体做往返运动 B. 0.5T时物体的速度为零 C. 0~T时间内，外力的冲量为零 D. 0~T时间内，外力对物体做功为零 7. 土星是太阳系中的第二大行星，距离地球约为15亿千米，如图所示为发射土星探测器的示意图，探测器经地土转移轨道后，经停泊轨道1、2，最后进入探测轨道3。下列说法正确的是（　　） A. 探测器的发射速度大于7.9km/s，小于11.2km/s B. 探测器在轨道1、2、3的运行周期T1>T2>T3 C. 探测器由轨道1进入轨道2需P点减速 D. 探测器在轨道1经P点的速度小于在轨道3经P点的速度 8. 如图所示，半径为R、圆心为O的半圆轨道竖直固定在水平面上，质量为2m的小球P通过轻质细线跨过两定滑轮A、B后与质量为m的物体Q相连接，左侧的滑轮A刚好位于O点正上方，且O到滑轮A的距离为R，M点为轨道上一点，∠MON=60°，N点为轨道的最低点，现将小球P从轨道左侧的最高点由静止释放，整个运动过程中物体Q不会与滑轮发生碰撞。重力加速度为g，小球P可视为质点，两定滑轮的大小不计，一切摩擦阻力均可忽略。则下列说法正确的是（　　） A. 小球P由释放到N的过程，物体Q始终超重 B. 到M点时小球P的速度大小为 C. 到M点时物体Q的速度大小为 D. 到N点时小球P的加速度大小为 三、非选择题：共60分。考生根据要求作答。 9. 如图所示为地球的理想示意图，地球环绕过南北极的轴自转，O点为地心，P、Q分别为地球表面上的点，分别位于北纬60°和北纬30°。则P、Q的线速度大小之比为______，P、Q的转速之比为______。 10. 如图所示为多层晒鱼网罩，上下截面均为边长a=40cm的正方形，现用四根长度均为L=40cm的轻绳拴接在上截面的四个顶点上，并将四根轻绳另一端拴接在一挂钩上并悬挂。已知网罩的重力为G，则每根轻绳的拉力大小为______，相邻两根轻绳拉力的合力大小为______。 11. 如图所示，质量为m的物体放在粗糙水平面的O点，在物体上施加一水平向右的恒力F=mg，使其由静止开始运动，经时间t撤去F，又经时间2t物体停止运动，重力加速度为g。则物体与水平面间的动摩擦因数为______，t时刻物体的速度大小为______（用g、t表示），物体加速与减速时的加速度大小之比为______。 12. 某实验小组的同学利用如图所示的装置测量当地的重力加速度，铁架台的下端固定光电门，上端固定一电磁铁，实验时接通开关，直径为d的小铁球被电磁铁吸住，断开开关，小铁球立即做自由落体运动，小球经过光电门时电脑记录挡光时间t，小铁球的释放点的球心到光电门中心的距离为h。多次改变小铁球的释放点到光电门的距离h，并记录相应的挡光时间t。 （1）小铁球经过光电门瞬间的速度大小为v=______，若用运动学公式求重力加速度，则重力加速度g=______（均用“h、d、t”中的物理量表示）。 （2）该小组同学欲利用图像法求重力加速度，建立好坐标系后以h为纵轴，欲将图线拟合成一条直线，应以______（填“t”“”“t2”或“”）为横轴，若图线的斜率大小为k，则重力加速度g=______（用“k、d”表示）。 13. 某同学在探究碰撞过程中的动量守恒时，设计了如图所示的实验，并进行了如下的操作： a．将两个完全相同遮光片分别固定在滑块甲和滑块乙上，用天平测量两滑块甲、乙和遮光片的总质量、，将两个光电门A、B分别固定在气垫导轨上； b．调节气垫导轨水平，将滑块甲放在光电门A的左侧，轻推滑块甲使其依次通过光电门A、B，遮光片的挡光时间分别为、； c．将轻弹簧放置在两滑块之间，使弹簧压缩且处于锁定状态，并将两滑块放在两光电门之间，某时刻将锁定解除，两滑块被弹簧弹开，两滑块甲、乙分别通过光电门时已经与弹簧分离，记录甲、乙经过光电门A、B的挡光时间、。 回答下列问题： （1）操作b中，若气垫导轨水平，则________（选填“>”“=”或“<”）； （2）本次实验若仅探究两滑块弹开过程中动量是否守恒，则_________（选填“需要”或“不需要”）测量遮光片的宽度d，若关系式__________成立，则动量守恒；若本次实验再探究弹簧储存的弹性势能，则_________（选填“需要”或“不需要”）测量遮光片的宽度d，锁定解除瞬间，弹簧储存的弹性势能为_________（用以上测量的字母表示）。 14. 某人在地面上竖直向上先后发射两个物体，第1个物体的速度大小为v1=25m/s，经t0=1.5s从同一地点发射第2个物体，第2个物体的发射速度大小为v2=20m/s，忽略空气阻力，物体均可视为质点，重力加速度g=10m/s2。求： （1）第1个物体到达最高点时，两物体之间间距； （2）两物体相遇时各自的速度。 15. 如图所示，倾角为的固定斜面体，顶端放置均可视为质点的小球和滑块，某时刻给小球沿水平方向的初速度，使其做平抛运动，同时给滑块沿斜面体向下的速度，滑块刚好沿斜面体匀速下滑，经的时间，小球和滑块同时到达斜面体的底端。重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，空气阻力忽略不计。求： （1）滑块与斜面体间动摩擦因数； （2）和的大小； （3）上述过程中，小球和滑块的最大间距。 16. 如图所示，光滑的曲面轨道与粗糙水平轨道相切于P点，质量M=4kg、长L=4m的长木板B静止在水平面上，且长木板B的最左端刚好位于P点，质量为m=2kg的可视为质点的物体C静止在长木板B的正中央，另一质量为m0=4kg的物体A从曲面上的O点由静止释放，经过一段时间与长木板B发生弹性碰撞，已知B、C间的动摩擦因数为，B与水平轨道间的动摩擦因数为，重力加速度g=10m/s2，A、C均可视为质点，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求： （1）物体A与长木板B碰后瞬间，长木板B与物体C的加速度大小； （2）欲使物体C刚好不从长木板B的左端离开，释放点O到P点的高度； （3）若使物体A从距离P点高为h0=0.2m处由静止释放，A、B碰后的瞬间，立即在长木板B上施加水平向右的恒力F0=20N，若物体C刚好不从长木板上离开，则恒力作用的时间t1（结果可保留根号）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024~2025学年高三11月测评（福建） 物理 全卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。 4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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. 关于对做圆周运动的物体的向心加速度的理解，下列说法正确的是（　　） A. 向心加速度用来描述物体速度方向变化的快慢 B. 向心加速度的方向可能与速度方向成任意角度 C. 向心加速度可能改变速度的大小 D. 做圆周运动物体的角速度恒定时，向心加速度恒定 【答案】A 【解析】 【详解】AC．向心加速度用来描述物体速度方向变化的快慢，向心加速度只能改变速度的方向，并不改变速度的大小，故A正确，C错误； B．向心加速度的方向沿半径指向圆心，线速度方向则沿圆周的切线方向，所以向心加速度的方向始终与线速度方向垂直；故B错误； D．根据做圆周运动物体的角速度恒定时，向心加速度的方向时刻发生变化，所以向心加速度不是恒定的，故D错误。 故选A。 2. 一质点沿平直的轨道运动时，通过位移传感器描绘了质点位置随时间的变化规律，图像如图所示。已知该图像为开口向下的抛物线，1.5s处为抛物线的最高点。倾斜的虚线为t=0时图像的切线，此时，质点的速度大小为6m/s。下列说法正确的是（　　） A. 质点始终向同一方向运动 B. x0=3.5m C. 质点的加速度大小为2m/s2 D. t0=4s 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图像可知质点先向正方向运动再向负方向运动，故A错误； B．根据图像的切线斜率表示速度，可知时刻的速度为 解得 故B正确； C．根据图像的切线斜率表示速度，可知时刻的速度为0，则质点的加速度大小为 故C错误； D．从到时刻过程，根据运动学公式可得 解得 故D错误。 故选B。 3. 2024年8月3日，在巴黎奥运会网球女子单打金牌赛中，中国选手郑钦文2比0战胜克罗地亚选手维基奇，夺得金牌。郑钦文某次击球时，将球沿斜向上的方向击出，击球点距离地面的高度为h，速度大小为，与水平方向夹角为θ=37°，重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力，网球可视为质点。下列说法正确的是（　　） A. 网球运动的最高点到地面的高度为45h B. 网球在空中运动的总时间为 C. 网球的水平射程为 D. 网球落地瞬间的速度大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．分解网球的初速度，如图所示 网球击出时的速度在竖直方向的分量大小为 网球从击出到落地的过程中，在竖直方向上做竖直上抛运动，击出位置与最高点的高度差为 则网球运动的最高点到地面的高度为 H=h1+h 联立，解得 H=46h 故A错误； B．网球从最高点到落地所经历的时间t2满足 网球从击出到运动到最高点所经历的时间为 网球在空中运动的总时间为 联立，解得 故B错误； C．网球击出时的速度在水平方向的分量大小为 网球从击出到落地的过程中，在水平方向上做匀速直线运动，网球的水平射程为 联立，解得 故C正确； D．网球从击出到落地的过程中，根据动能定理有 解得网球落地瞬间的速度大小为 故D错误。 故选C。 4. 如图所示，倾角的光滑斜面体固定在水平面上，在斜面的底端固定一挡板，轻弹簧固定在挡板上，质量为m的物块B与轻弹簧相连接，静止时弹簧的压缩量为x（x未知），将一质量为2m的物块A从斜面体上与物块B间距为x0处由静止释放，两物块碰后粘在一起（碰撞时间极短），向下运动12x时速度减为零，重力加速度为g。两物块可视为质点，弹簧始终在弹性限度内。则下列说法正确的是（　　） A. 两物块碰后瞬间的速度为 B. 两物块因碰撞损失的机械能为 C. D. 弹簧的劲度系数为 【答案】C 【解析】 【详解】A．物块A由静止释放到碰前的过程，物块A的机械能守恒，则由机械能守恒定律得 解得 两物块碰撞的过程，由动量守恒定律得 解得 故A错误； B．该碰撞损失的机械能为 解得 故B错误； CD．碰前，物块B静止，由力的平衡条件得 碰后，两物块与轻弹簧组成的系统机械能守恒，则由机械能守恒定律得 解得 ， 故C正确，D错误。 故选C。 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5. 如图所示为一小朋友放风筝的示意图。稳定时风筝悬浮在空中，地面上的人用轻绳拉住风筝，为了让风筝沿同一竖直线缓慢升高，地面上的人缓慢地放绳，整个过程人始终没有走动，假设空气对风筝作用力的方向不变。则风筝缓慢上升时（　　） A. 空气对风筝的作用力逐渐增大 B. 轻绳的拉力逐渐减小 C. 人对地面的压力逐渐增大 D. 地面对人的摩擦力逐渐增大 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．对风筝受力分析如图， 因空气对风筝作用力的方向不变，重力大小和方向不变，当风筝上升时，细绳与竖直方向的夹角减小，由图可知，空气对风筝的作用力逐渐增大风力变大，细绳的拉力变大，选项A正确，B错误； C．设细绳与竖直方向夹角为θ，则对人分析可知，地面对人的支持力 因T变大，θ减小，可知FN减小，则人对地面的压力逐渐减小，选项C错误； D．对人和风筝的整体分析，水平方向人受地面的摩擦力等于空气对风筝的作用力的水平分量，因风力方向不变，风力变大，可知风力的水平分量变大，即地面对人的摩擦力逐渐增大，选项D正确。 故选AD。 6. 一物体放在光滑水平面上，在物体上施加一水平外力，使物体在外力的作用下由静止开始运动，物体的加速度随时间的变化规律如图所示。则下列说法正确的是（　　） A. 物体做往返运动 B. 0.5T时物体的速度为零 C. 0~T时间内，外力的冲量为零 D. 0~T时间内，外力对物体做功为零 【答案】CD 【解析】 【详解】AB．根据a-t图像中图线与时间轴所围面积表示物体的速度变化，由图可知，在0~0.5T时间内物体加速运动，0.5T时物体的速度不为零。0.5T~T减速运动，由对称性可知t=T时速度减为0，之后重复0~T时间内的运动，即物体始终朝一个方向做直线运动。故AB错误； C．由前面选项分析可知，0~T时间内，速度变化为0，即 根据动量定理 可知0~T时间内，外力的冲量为零。故C正确； D．根据动能定理 即0~T时间内，外力对物体做功为零。故D正确。 故选CD。 7. 土星是太阳系中的第二大行星，距离地球约为15亿千米，如图所示为发射土星探测器的示意图，探测器经地土转移轨道后，经停泊轨道1、2，最后进入探测轨道3。下列说法正确的是（　　） A. 探测器的发射速度大于7.9km/s，小于11.2km/s B. 探测器在轨道1、2、3的运行周期T1>T2>T3 C. 探测器由轨道1进入轨道2需在P点减速 D. 探测器在轨道1经P点的速度小于在轨道3经P点的速度 【答案】BC 【解析】 【详解】A．发射土星探测器脱离了地球引力约束，所以探测器的发射速度大于11.2km/s，小于16.7km/s，故A错误； B．根据开普勒第三定律，可知椭圆轨道的半长轴越大，周期越大，则探测器在轨道1、2、3的运行周期T1>T2>T3，故B正确； C．探测器从高轨道变轨到低轨道，需要在变轨处点火减速，所以探测器由轨道1进入轨道2需在P点减速，故C正确； D．探测器从高轨道变轨到低轨道，需要在变轨处点火减速，所以探测器在轨道1经P点的速度大于在轨道3经P点的速度，故D错误。 故选BC。 8. 如图所示，半径为R、圆心为O半圆轨道竖直固定在水平面上，质量为2m的小球P通过轻质细线跨过两定滑轮A、B后与质量为m的物体Q相连接，左侧的滑轮A刚好位于O点正上方，且O到滑轮A的距离为R，M点为轨道上一点，∠MON=60°，N点为轨道的最低点，现将小球P从轨道左侧的最高点由静止释放，整个运动过程中物体Q不会与滑轮发生碰撞。重力加速度为g，小球P可视为质点，两定滑轮的大小不计，一切摩擦阻力均可忽略。则下列说法正确的是（　　） A. 小球P由释放到N的过程，物体Q始终超重 B. 到M点时小球P的速度大小为 C. 到M点时物体Q的速度大小为 D. 到N点时小球P的加速度大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．小球P沿绳方向的分速度与Q的速度相等，则Q的速度先增大后减小，则物体Q先超重，再失重，故A错误； BC．到M点时，根据速度分解有 根据系统机械能守恒有 解得 ， 故B正确，C错误； D．到N点时，根据系统机械能守恒有 根据向心加速度公式有 故D正确； 故选BD。 三、非选择题：共60分。考生根据要求作答。 9. 如图所示为地球的理想示意图，地球环绕过南北极的轴自转，O点为地心，P、Q分别为地球表面上的点，分别位于北纬60°和北纬30°。则P、Q的线速度大小之比为______，P、Q的转速之比为______。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]P、Q的角速度相等，轨迹半径为 由可得 [2]P、Q的角速度相等，由可知P、Q的转速之比为。 10. 如图所示为多层晒鱼网罩，上下截面均为边长a=40cm的正方形，现用四根长度均为L=40cm的轻绳拴接在上截面的四个顶点上，并将四根轻绳另一端拴接在一挂钩上并悬挂。已知网罩的重力为G，则每根轻绳的拉力大小为______，相邻两根轻绳拉力的合力大小为______。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]依题意，相邻两根细绳与底边构成等边三角形，相邻两根细绳的夹角为，底面四边形的对角线长度为 设相对的两根细绳的夹角为，根据几何关系，有 解得 在竖直方向上，根据平衡条件 解得 [2]相邻两根轻绳拉力的合力大小为 11. 如图所示，质量为m的物体放在粗糙水平面的O点，在物体上施加一水平向右的恒力F=mg，使其由静止开始运动，经时间t撤去F，又经时间2t物体停止运动，重力加速度为g。则物体与水平面间的动摩擦因数为______，t时刻物体的速度大小为______（用g、t表示），物体加速与减速时的加速度大小之比为______。 【答案】 ①. ②. ③. 【解析】 【详解】[1]从物体开始运动到停止运动过程，根据动量定理可得 可得物体与水平面间的动摩擦因数为 [2]物体做加速运动时，根据牛顿第二定律可得 解得 则t时刻物体的速度大小为 [3]物体做减速运动时，根据牛顿第二定律可得 解得 则物体加速与减速时的加速度大小之比为 12. 某实验小组的同学利用如图所示的装置测量当地的重力加速度，铁架台的下端固定光电门，上端固定一电磁铁，实验时接通开关，直径为d的小铁球被电磁铁吸住，断开开关，小铁球立即做自由落体运动，小球经过光电门时电脑记录挡光时间t，小铁球的释放点的球心到光电门中心的距离为h。多次改变小铁球的释放点到光电门的距离h，并记录相应的挡光时间t。 （1）小铁球经过光电门瞬间的速度大小为v=______，若用运动学公式求重力加速度，则重力加速度g=______（均用“h、d、t”中的物理量表示）。 （2）该小组同学欲利用图像法求重力加速度，建立好坐标系后以h为纵轴，欲将图线拟合成一条直线，应以______（填“t”“”“t2”或“”）为横轴，若图线斜率大小为k，则重力加速度g=______（用“k、d”表示）。 【答案】（1） ①. ②. （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 [1] 滑块经过光电门时的速度为 [2]根据速度—位移公式有 解得 【小问2详解】 [1]由变形可得 以h为纵轴，应以横轴，可得一条直线； [2]根据图像斜率可知 解得 13. 某同学在探究碰撞过程中的动量守恒时，设计了如图所示的实验，并进行了如下的操作： a．将两个完全相同的遮光片分别固定在滑块甲和滑块乙上，用天平测量两滑块甲、乙和遮光片的总质量、，将两个光电门A、B分别固定在气垫导轨上； b．调节气垫导轨水平，将滑块甲放在光电门A的左侧，轻推滑块甲使其依次通过光电门A、B，遮光片的挡光时间分别为、； c．将轻弹簧放置在两滑块之间，使弹簧压缩且处于锁定状态，并将两滑块放在两光电门之间，某时刻将锁定解除，两滑块被弹簧弹开，两滑块甲、乙分别通过光电门时已经与弹簧分离，记录甲、乙经过光电门A、B的挡光时间、。 回答下列问题： （1）操作b中，若气垫导轨水平，则________（选填“>”“=”或“<”）； （2）本次实验若仅探究两滑块弹开过程中动量是否守恒，则_________（选填“需要”或“不需要”）测量遮光片的宽度d，若关系式__________成立，则动量守恒；若本次实验再探究弹簧储存的弹性势能，则_________（选填“需要”或“不需要”）测量遮光片的宽度d，锁定解除瞬间，弹簧储存的弹性势能为_________（用以上测量的字母表示）。 【答案】（1）= （2） ①. 不需要 ②. ③. 需要 ④. 【解析】 【小问1详解】 操作b中，若气垫导轨水平，则滑块做匀速运动，则有。 【小问2详解】 [1][2]设挡光片的宽度为，则滑块甲经过光电门A的速度大小为 滑块乙经过光电门B速度大小为 由于初动量为0，根据动量守恒可得 联立可得 本次实验若仅探究两滑块弹开过程中动量是否守恒，则不需要测量遮光片的宽度d，若关系式成立，则动量守恒； [3][4]根据能量守恒可得 联立可得 若本次实验再探究弹簧储存的弹性势能，则需要测量遮光片的宽度d，锁定解除瞬间，弹簧储存的弹性势能为 14. 某人在地面上竖直向上先后发射两个物体，第1个物体的速度大小为v1=25m/s，经t0=1.5s从同一地点发射第2个物体，第2个物体的发射速度大小为v2=20m/s，忽略空气阻力，物体均可视为质点，重力加速度g=10m/s2。求： （1）第1个物体到达最高点时，两物体之间的间距； （2）两物体相遇时各自的速度。 【答案】（1）16.25m （2）16.25m/s，6.25m/s，方向均向下 【解析】 【小问1详解】 第1个物体到达最高点时用时间 上升的高度 此时第二个物体距离地面的高度 两物体之间的间距 【小问2详解】 设第一个物体抛出后经过时间t两物体相遇，则 解得 t=4.125s 此时第一物体速度 第二物体的速度 方向均向下。 15. 如图所示，倾角为的固定斜面体，顶端放置均可视为质点的小球和滑块，某时刻给小球沿水平方向的初速度，使其做平抛运动，同时给滑块沿斜面体向下的速度，滑块刚好沿斜面体匀速下滑，经的时间，小球和滑块同时到达斜面体的底端。重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，空气阻力忽略不计。求： （1）滑块与斜面体间的动摩擦因数； （2）和的大小； （3）上述过程中，小球和滑块的最大间距。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 滑块沿斜面匀速下滑，则有 可得滑块与斜面体间的动摩擦因数 【小问2详解】 经过的时间，滑块与小球同时到达斜面底端，则斜面高度 可得斜面长度为 则小球的初速度大小为 滑块速度大小为 【小问3详解】 将滑块的速度分解在水平方向和竖直方向上，有 显然，滑块在水平方向上的分速度与小球的水平分速度速度相等，即二者任意时刻的位置在同一竖直线上。可知，当小球在竖直方向上的分速度与滑块在竖直方向上的分速度相等时，二者之间有最大距离，此时小球抛出的时间为 小球在竖直方向上下落的高度为 滑块在竖直方向上下滑的高度为 得该过程中小球和滑块的最大间距为 16. 如图所示，光滑的曲面轨道与粗糙水平轨道相切于P点，质量M=4kg、长L=4m的长木板B静止在水平面上，且长木板B的最左端刚好位于P点，质量为m=2kg的可视为质点的物体C静止在长木板B的正中央，另一质量为m0=4kg的物体A从曲面上的O点由静止释放，经过一段时间与长木板B发生弹性碰撞，已知B、C间的动摩擦因数为，B与水平轨道间的动摩擦因数为，重力加速度g=10m/s2，A、C均可视为质点，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求： （1）物体A与长木板B碰后瞬间，长木板B与物体C的加速度大小； （2）欲使物体C刚好不从长木板B的左端离开，释放点O到P点的高度； （3）若使物体A从距离P点高为h0=0.2m处由静止释放，A、B碰后的瞬间，立即在长木板B上施加水平向右的恒力F0=20N，若物体C刚好不从长木板上离开，则恒力作用的时间t1（结果可保留根号）。 【答案】（1）， （2）0.8m （3） 【解析】 【小问1详解】 对B进行分析，根据牛顿第二定律有 解得 对C进行分析，根据牛顿第二定律有 解得 【小问2详解】 若物体C先向右做匀加速直线运动，木板先向右做匀减速直线运动，此过程C相对于B向右运动，两者速度达到相等后，由于 C、B不能够保持相对静止，C随后向右做匀减速直线运动，B也向右做匀减速直线运动，C刚好不从长木板B的左端离开，表明两者速度达到相等时C恰好到达B左端，令碰撞后B的速度为，则有 此过程，相对位移恰好等于B长的一半，则有 解得 ，， A、B碰撞过程，根据动量守恒定律有 ， 解得 A从点O到P点过程。根据动能定理有 解得 【小问3详解】 若使物体A从距离P点高为h0=0.2m处由静止释放，根据动能定理有 解得 A、B碰撞过程，根据动量守恒定律有 ， 解得 碰后瞬间立即在长木板B上施加水平向右的恒力F0=20N，对B分析，根据牛顿第二定律有 解得 B在恒力作用下向右做匀加速直线运动，C向右以做匀加速直线运动，C相对于B向左运动，历时撤去恒力，对B的运动有 ， 对C的运动有 ， 此过程的相对位移 撤去恒力后，结合上述可知，B向右以做匀减速直线运动，C向右以做匀加速直线运动，C相对于B仍然向左运动，历时达到相等速度时，c恰好到达B左端，则有 此过程的相对位移 之后C、B不能够保持相对静止，C随后向右做匀减速直线运动，B也向右做匀减速直线运动，C相对于B向右运动，则有 舍去解的负值，解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$