内容正文:
六安一中2025年春学期高一年级期末考试
物理试卷
时间:75分钟 分值:100分
一、单项选择题(本题共8小题,每小题4分,共32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. 下列物理量是标量的是( )
A. 功 B. 线速度 C. 冲量 D. 动量
2. 如图是春晚上转手绢的机器人,其手绢上有P、Q两点,圆心为O,OQ=OP,手绢做匀速圆周运动,则( )
A. P、Q线速度之比为
B. P、Q角速度之比
C. P、Q向心加速度之比为
D. P点所受合外力不一定指向O
3. 如图为卫星运行轨道变化示意图,飞船先进入近地圆轨道①以第一宇宙速度做匀速圆周运动,再经椭圆轨道②,最终进入圆轨道③,设飞船在轨道①②③运行的周期分别为、、,轨道②分别与轨道①、③相切于、两点,下列说法正确的是( )
A.
B. 飞船在轨道②上运行经过时,需要加速才能进入轨道③
C. 飞船在轨道②上稳定运行后,经过点的速度小于第一宇宙速度
D. 飞船在轨道②上稳定运行后,从点到点机械能不断增大
4. 现要使用一轻绳将一物体提高10m,下列情况中拉力所做的功最小的是( )
A. 以5m/s的速度匀速提升
B. 以10m/s的速度匀速提升
C. 物体以10m/s的初速度匀减速上升10m,速度减小到5m/s
D. 将物体由静止开始匀加速提升10m,速度增加到5m/s
5. 如图所示,O为弹簧振子的平衡位置,时刻把小球向左拉到某位置静止释放。以水平向右为正方向,下列描述球相对O点的位移x、球的速度v、球所受回复力F、球的加速度a随时间t变化的关系图像中,可能正确的是( )
A. B. C. D.
6. 某星球的半径约为地球半径的10倍,同一物体在该星球表面的重力约为在地球表面重力的3倍,不考虑自转的影响,则该星球质量约为地球质量的( )
A. 10倍 B. 30倍 C. 100倍 D. 300倍
7. 用一轻弹簧把质量为m和M的甲、乙两块木板连接起来,一起竖直放在地面上、试问,对甲木板必须施加多大的压力F,才能在F突然撤去后使甲弹起,并能让乙恰好离开地面(弹簧的劲度系数为k)( )
A. mg B. (M−m)g C. (M+m)g D.
8. 如图所示,是高速磁悬浮列车在水平长直轨道上的模拟运行图,列车由质量均为m的4节车厢组成,其中1号车厢为动力车厢。列车由静止开始以额定功率P运行,经过一段时间达到最大速度。列车向右运动过程中,1号车厢会受到前方空气的阻力,假设车厢碰到空气前空气的速度为0,碰到空气后空气的速度立刻与列车速度相同,已知空气密度为。1号车厢的迎风面积(垂直运动方向上的投影面积)为S,不计其他阻力,忽略2号、3号、4号车厢受到的空气阻力。当列车由静止开始以额定功率运行到速度为最大速度的时,1号车厢对2号车厢的作用力大小为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题(本题共2小题,每小题5分,共10分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
9. 如图所示,轻杆的一端与小球相连,另一端可绕过O点的水平轴转动,杆长为0.5m,小球质量为3kg。现给小球一初速度使它在竖直面内做圆周运动,若小球通过轨道最低点a的速度为4m/s,通过轨道最高点b的速度为2m/s,重力加速度取g=10m/s2,则小球通过最低点和最高点时对轻杆作用力的情况是( )
A. 在a处为拉力,方向竖直向下,大小为126N
B. 在a处为拉力,方向竖直向下,大小为96N
C. 在b处为压力,方向竖直向下,大小为6N
D. 在b处为拉力,方向竖直向上,大小为5N
10. 如图所示,光滑水平地面上静置一质量为M的斜劈,斜劈竖直高度为h、水平方向宽为L,一质量为m的小球从斜劈的斜面上由静止释放,释放时小球到斜面底端的水平距离设为l,小球滑至斜面底端时相对于地面的水平位移设为x。改变释放时小球与斜面底端的水平距离l,得到小球的水平位移x和l的关系图像如图乙所示。已知重力加速度为g,小球可视为质点,斜面底端有一小段圆弧(图中未画出),且圆弧与水平地面相切,可使小球滑离斜劈时的速度方向水平。关于小球下滑的过程,下列说法中正确的是( )
A. 小球与斜劈组成的系统动量不守恒
B 斜劈对小球做正功
C. 斜劈与小球的质量之比
D. 当时,小球与斜劈分离时的速度大小为
三、实验题(共2小题,每空2分,满分16分。请按要求作答)
11. 为了探究碰撞过程中的守恒量,某兴趣小组设计了如图所示的实验。先让质量为m1的小球从凹形槽顶端由静止滑下,经过O点水平抛出落在斜面上的P点。再把质量为m2的小球静止放在凹形槽末端O点,让小球m1仍从凹形槽顶端由静止滑下,与小球m2碰撞后,两小球落到斜面上,分别记录小球第一次与斜面碰撞的落点痕迹,其中M、P、N三个落点的位置距O点的长度分别为LM、LP、LN,凹形槽顶端与末端的高度差为h,凹形槽末端距地面高度为H,斜面总长度为L。多次重复实验,小球半径很小,可忽略。
(1)有利于减小实验误差的操作是:______。
A. 凹形槽尽可能光滑
B. 使用半径相同的两个小球
C 多次测量落点位置取平均值
D 保持H不变,增加斜面长度L
(2)在实验过程中,若用L表示一次平抛运动对应的落点距离O点的长度,v0表示平抛的初速度,则L正比于______。(用v0表示)
(3)在实验误差允许范围内,若满足关系式______,则可以认两球碰撞过程中动量守恒。(用m1、m2、LM、LN表示)
(4)现测量出两个小球质量比,若还测出LN=______LP,则可证明两球间的碰撞是弹性碰撞。(用k表示)
12. 某实验小组用下图的装置测量当地重力加速度大小。
(1)如图甲所示,实验小组将细绳悬挂点与竖直放置的毫米刻度尺“0”刻度线对齐,用直角三角板辅助测出小球最低点离悬点的距离________;
(2)该实验小组没有找到可以进一步测量小球直径的工具,实验小组进行实验时记录了不同距离L时单摆的周期T,进行数据处理,作出图像。该实验小组作出的图像可能是图乙中的________(选填“①”或“②”),根据题中数据可求出小球的半径为________;
(3)该实验小组根据作出的图像,求出重力加速度________(取3.14,结果保留三位有效数字)。
四。解答题(共3小题,满分42分=13分+14分+15分。请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能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。)
13. 如图所示,用长为L=0.5m的细线连接一个质量为m=1kg的小球,使小球在水平面内做匀速圆周运动,细绳与竖直方向成37°角。忽略空气作用,细绳质量不计且不可伸长,小球视为质点,重力加速度取,,。
(1)求小球圆周运动的向心力的大小
(2)求小球圆周运动的角速度ω的大小
(3)若细绳承受的最大拉力是20N,改变小球速率,使其在水平面做匀速圆周运动,求速率的最大值
14. 如图所示,足够长的光滑水平地面上,静置一辆小车,长L=0.3m、不可伸长的轻质柔软细绳一端固定在车厢顶部,另一端系一质量m=1.98kg的木块(可视为质点),质量的子弹以的速度水平射入木块并留在其中,此后绳与竖直方向的最大夹角,取重力加速度大小。求:
(1)子弹射入木块时产生的热量Q;
(2)小车的质量M以及绳与竖直方向夹角为时小车的速度大小;
(3)小车的最大速度的大小。
15. 如图甲所示、在光滑水平面上放有一左端固定在墙壁上的轻质弹簧,弹簧处于原长时右端恰好位于点,弹簧所在的光滑水平面与水平传送带在点平滑连接。传送带长,且以的速率沿顺时针方向匀速转动,传送带右下方有一固定在光滑地面上半径为、圆心角的粗糙圆弧轨道,圆弧轨道右侧紧挨着一个与轨道等高,质量的长禾板(木板厚度不计)。现将一质量的滑块(视为质点且与弹簧未拴接)向左压缩弹簧至图中点后由静止释放,滑块从点滑上传送带,并从传送带右端点离开,恰好沿点的切线方向进入与传送带在同一竖直面的圆弧轨道,然后无动能损失滑上长木板。已知弹簧弹力与滑块在段的位移关系如图乙所示,滑块与传送带、长木板间的动摩擦因数均为,重力加速度大小。
(1)求滑块刚滑上传送带时的速度大小;
(2)若滑块运动至圆弧轨道最低点时,轨道对其的支持力为,且滑块恰好未滑离长木板,求长木板的长度;
(3)若去掉圆弧轨道和长木板,滑块从传送带上滑落地面并与地面发生碰撞,每次碰撞前后水平方向速度大小不变,且每次反弹的高度是上一次的三分之二,不计空气阻力。求滑块与地面发生次碰撞后前次损失的机械能与的函数关系式。
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六安一中2025年春学期高一年级期末考试
物理试卷
时间:75分钟 分值:100分
一、单项选择题(本题共8小题,每小题4分,共32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. 下列物理量是标量的是( )
A. 功 B. 线速度 C. 冲量 D. 动量
【答案】A
【解析】
【详解】功只有大小,无方向,是标量;线速度、冲量和动量都是既有大小又有方向的物理量,都是矢量。
故选A。
2. 如图是春晚上转手绢的机器人,其手绢上有P、Q两点,圆心为O,OQ=OP,手绢做匀速圆周运动,则( )
A. P、Q线速度之比为
B. P、Q角速度之比为
C. P、Q向心加速度之比为
D. P点所受合外力不一定指向O
【答案】A
【解析】
【详解】AB.P、Q两点绕O点转动,则角速度相等,根据v=ωr,可知线速度之比为,选项A正确,B错误;
C.根据a=ω2r可知,P、Q向心加速度之比为,选项C错误;
D.P点绕O点做匀速圆周运动,则所受合外力一定指向O,选项D错误。
故选A。
3. 如图为卫星运行轨道变化示意图,飞船先进入近地圆轨道①以第一宇宙速度做匀速圆周运动,再经椭圆轨道②,最终进入圆轨道③,设飞船在轨道①②③运行的周期分别为、、,轨道②分别与轨道①、③相切于、两点,下列说法正确的是( )
A.
B. 飞船在轨道②上运行经过时,需要加速才能进入轨道③
C. 飞船在轨道②上稳定运行后,经过点的速度小于第一宇宙速度
D. 飞船在轨道②上稳定运行后,从点到点机械能不断增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据开普勒第三定律,由图可知,可知,故A错误;
B.卫星从低轨道变轨到高轨道需要在变轨处点火加速,所以飞船在轨道②上运行经过时,需要加速才能进入轨道③,故B正确;
C.由于飞船在轨道①上运行经过时,需要加速才能进入轨道②,则飞船在轨道②上稳定运行后,经过点的速度大于第一宇宙速度,故C错误;
D.飞船在轨道②上稳定运行后,从点到点,只有万有引力做功,机械能不变,故D错误。
故选B。
4. 现要使用一轻绳将一物体提高10m,下列情况中拉力所做的功最小的是( )
A. 以5m/s的速度匀速提升
B. 以10m/s的速度匀速提升
C. 物体以10m/s的初速度匀减速上升10m,速度减小到5m/s
D. 将物体由静止开始匀加速提升10m,速度增加到5m/s
【答案】C
【解析】
【详解】拉力做功,位移相同,功大小由拉力决定
AB选项中匀速运动时,拉力,功。速度不同不影响拉力,故AB的功相等。
C选项中匀减速上升,初速度,末速度
由
得加速度
拉力
功 ,比A、B小。
D选项:匀加速上升,末速度 。由得加速度 。拉力
功,比A、B大。
综上,C选项拉力最小,做功最少。
故选C。
5. 如图所示,O为弹簧振子的平衡位置,时刻把小球向左拉到某位置静止释放。以水平向右为正方向,下列描述球相对O点的位移x、球的速度v、球所受回复力F、球的加速度a随时间t变化的关系图像中,可能正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.向右为正方向,时刻,小球在左方,位移是负的,A错误;
B.小球运动过程中加速度不是恒定的,不会做匀变速运动,B错误;
C.小球运动过程中,合力
且时刻,小球在左方,位移是负的,回复力F为正,C错误;
D.由
知,a与x大小成正比,方向相反,D正确。
故选D。
6. 某星球的半径约为地球半径的10倍,同一物体在该星球表面的重力约为在地球表面重力的3倍,不考虑自转的影响,则该星球质量约为地球质量的( )
A. 10倍 B. 30倍 C. 100倍 D. 300倍
【答案】D
【解析】
【详解】设中心天体质量,在星球表面,万有引力近似等于重力,则有
解得
由于该星球表面重力加速度是地球表面重力加速度的3倍,星球的半径约为地球半径的10倍,则有
即该星球质量约为地球质量的300倍。
故选D。
7. 用一轻弹簧把质量为m和M的甲、乙两块木板连接起来,一起竖直放在地面上、试问,对甲木板必须施加多大的压力F,才能在F突然撤去后使甲弹起,并能让乙恰好离开地面(弹簧的劲度系数为k)( )
A. mg B. (M−m)g C. (M+m)g D.
【答案】C
【解析】
【详解】在m上施加压力F,突然撤去F后,m将在重力和弹力的作用下做上下的往复运动,则有
m在最低点有
m在最高点有
因m在最高点时能让乙恰好离开地面则有
根据对称性有
故选C。
8. 如图所示,是高速磁悬浮列车在水平长直轨道上的模拟运行图,列车由质量均为m的4节车厢组成,其中1号车厢为动力车厢。列车由静止开始以额定功率P运行,经过一段时间达到最大速度。列车向右运动过程中,1号车厢会受到前方空气的阻力,假设车厢碰到空气前空气的速度为0,碰到空气后空气的速度立刻与列车速度相同,已知空气密度为。1号车厢的迎风面积(垂直运动方向上的投影面积)为S,不计其他阻力,忽略2号、3号、4号车厢受到的空气阻力。当列车由静止开始以额定功率运行到速度为最大速度的时,1号车厢对2号车厢的作用力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意,设列车的最大速度为,列车对空气的阻力为,由动量定理有
解得
当牵引力等于阻力时,列车速度最大,则有
联立解得
当列车由静止开始以额定功率运行到速度为最大速度的时,阻力为
此时,牵引力为
1号车厢对2号车厢的作用力大小为,对2号、3号、4号车厢整体,由牛顿第二定律有
对4节车厢整体,由牛顿第二定律有
联立解得
故选B。
二、多项选择题(本题共2小题,每小题5分,共10分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
9. 如图所示,轻杆的一端与小球相连,另一端可绕过O点的水平轴转动,杆长为0.5m,小球质量为3kg。现给小球一初速度使它在竖直面内做圆周运动,若小球通过轨道最低点a的速度为4m/s,通过轨道最高点b的速度为2m/s,重力加速度取g=10m/s2,则小球通过最低点和最高点时对轻杆作用力的情况是( )
A. 在a处为拉力,方向竖直向下,大小为126N
B. 在a处为拉力,方向竖直向下,大小为96N
C. 在b处为压力,方向竖直向下,大小为6N
D. 在b处为拉力,方向竖直向上,大小为5N
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.在a处根据牛顿第二定律得,解得,竖直向上
根据牛顿第三定律,轻杆对球的拉力126N,方向竖直向下,A正确,B错误;
CD.最高点b,根据牛顿第二定律得,解得,方向竖直向上
根据牛顿第三定律,球对轻杆的压力6N,方向竖直向下,C正确 ,D错误。
故选AC。
10. 如图所示,光滑水平地面上静置一质量为M的斜劈,斜劈竖直高度为h、水平方向宽为L,一质量为m的小球从斜劈的斜面上由静止释放,释放时小球到斜面底端的水平距离设为l,小球滑至斜面底端时相对于地面的水平位移设为x。改变释放时小球与斜面底端的水平距离l,得到小球的水平位移x和l的关系图像如图乙所示。已知重力加速度为g,小球可视为质点,斜面底端有一小段圆弧(图中未画出),且圆弧与水平地面相切,可使小球滑离斜劈时的速度方向水平。关于小球下滑的过程,下列说法中正确的是( )
A. 小球与斜劈组成的系统动量不守恒
B. 斜劈对小球做正功
C. 斜劈与小球的质量之比
D. 当时,小球与斜劈分离时的速度大小为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据动量守恒条件可知小球与斜劈组成的系统在竖直方向合力不为0,系统在水平方向动量守恒,故A正确;
B.整个系统机械能守恒,斜劈机械能增加,说明小球对斜劈做正功,则斜劈对小球做负功,故B错误;
C.滑至圆弧底部后两物体间的相对位移大小为l,根据水平方向动量守恒可得,
则
结合图线可得
所以
故C错误;
D.根据水平方向动量守恒和能量守恒定律可得,
联立解得
故D正确。
故选AD。
三、实验题(共2小题,每空2分,满分16分。请按要求作答)
11. 为了探究碰撞过程中的守恒量,某兴趣小组设计了如图所示的实验。先让质量为m1的小球从凹形槽顶端由静止滑下,经过O点水平抛出落在斜面上的P点。再把质量为m2的小球静止放在凹形槽末端O点,让小球m1仍从凹形槽顶端由静止滑下,与小球m2碰撞后,两小球落到斜面上,分别记录小球第一次与斜面碰撞的落点痕迹,其中M、P、N三个落点的位置距O点的长度分别为LM、LP、LN,凹形槽顶端与末端的高度差为h,凹形槽末端距地面高度为H,斜面总长度为L。多次重复实验,小球半径很小,可忽略。
(1)有利于减小实验误差的操作是:______。
A. 凹形槽尽可能光滑
B. 使用半径相同的两个小球
C. 多次测量落点位置取平均值
D. 保持H不变,增加斜面长度L
(2)在实验过程中,若用L表示一次平抛运动对应的落点距离O点的长度,v0表示平抛的初速度,则L正比于______。(用v0表示)
(3)在实验误差允许范围内,若满足关系式______,则可以认为两球碰撞过程中动量守恒。(用m1、m2、LM、LN表示)
(4)现测量出两个小球质量比,若还测出LN=______LP,则可证明两球间的碰撞是弹性碰撞。(用k表示)
【答案】(1)BC (2)v02
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
A.凹形槽不必要光滑,A错误,不符合题意;
B.使用半径相同的两个小球,可以保证对心碰撞,减小实验误差,B正确,符合题意;
C.多次测量可以减小偶然误差,C正确,符合题意;
D.保持H不变,增加斜面长度L,并不能直接减小实验误差,D错误,不符合题意。
故选BC。
【小问2详解】
设斜面的倾角为θ,小球从斜面顶端平抛落到斜面上。
由平抛运动得,
解得
【小问3详解】
若碰撞过程动量守恒,则水平方向上的速度
根据得,
所以,,
解得
【小问4详解】
若碰撞是弹性的,则有,
解得,又有
整理可得,即
12. 某实验小组用下图的装置测量当地重力加速度大小。
(1)如图甲所示,实验小组将细绳悬挂点与竖直放置的毫米刻度尺“0”刻度线对齐,用直角三角板辅助测出小球最低点离悬点的距离________;
(2)该实验小组没有找到可以进一步测量小球直径的工具,实验小组进行实验时记录了不同距离L时单摆的周期T,进行数据处理,作出图像。该实验小组作出的图像可能是图乙中的________(选填“①”或“②”),根据题中数据可求出小球的半径为________;
(3)该实验小组根据作出的图像,求出重力加速度________(取3.14,结果保留三位有效数字)。
【答案】(1)0.9975(0.9973~0.9978均对)
(2) ①. ② ②. 0.52
(3)9.86
【解析】
【详解】(1)由图可得,L的长度为;
(2)
[1]摆球的半径为r,摆长,由单摆周期公式,则有,图像②可能是该组作出的。
[2]由图可知。
(3)根据数学知识可知,对图象斜率,将图②数据代入可求出当地重力加速度。
四。解答题(共3小题,满分42分=13分+14分+15分。请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能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。)
13. 如图所示,用长为L=0.5m的细线连接一个质量为m=1kg的小球,使小球在水平面内做匀速圆周运动,细绳与竖直方向成37°角。忽略空气作用,细绳质量不计且不可伸长,小球视为质点,重力加速度取,,。
(1)求小球圆周运动的向心力的大小
(2)求小球圆周运动的角速度ω的大小
(3)若细绳承受的最大拉力是20N,改变小球速率,使其在水平面做匀速圆周运动,求速率的最大值
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由牛顿第二定律可知,向心力大小
代入题中数据,解得
【小问2详解】
根据向心力
其中
联立解得
【小问3详解】
对小球,水平方向有
竖直方向有
恰好断开时
其中
联立解得
14. 如图所示,足够长的光滑水平地面上,静置一辆小车,长L=0.3m、不可伸长的轻质柔软细绳一端固定在车厢顶部,另一端系一质量m=1.98kg的木块(可视为质点),质量的子弹以的速度水平射入木块并留在其中,此后绳与竖直方向的最大夹角,取重力加速度大小。求:
(1)子弹射入木块时产生的热量Q;
(2)小车的质量M以及绳与竖直方向夹角为时小车的速度大小;
(3)小车的最大速度的大小。
【答案】(1)Q=396J
(2)M=6kg,
(3)
【解析】
【小问1详解】
设子弹射入木块后的速度大小为v1,由守恒定律得
产生的热量为
联立解得
【小问2详解】
设木块与小车共速时大小为v2,当木块在最高点时,木块和小车共速。
系统在水平方向动量守恒,则有
由能量守恒有
解得,
小问3详解】
对小车进行受力分析发现,当木块再次向左回到最低点时,小车速度最大,设此时木块速度大小为v3
根据动量守恒定律得
根据机械能守恒定律得
联立可解
15. 如图甲所示、在光滑水平面上放有一左端固定在墙壁上的轻质弹簧,弹簧处于原长时右端恰好位于点,弹簧所在的光滑水平面与水平传送带在点平滑连接。传送带长,且以的速率沿顺时针方向匀速转动,传送带右下方有一固定在光滑地面上半径为、圆心角的粗糙圆弧轨道,圆弧轨道右侧紧挨着一个与轨道等高,质量的长禾板(木板厚度不计)。现将一质量的滑块(视为质点且与弹簧未拴接)向左压缩弹簧至图中点后由静止释放,滑块从点滑上传送带,并从传送带右端点离开,恰好沿点的切线方向进入与传送带在同一竖直面的圆弧轨道,然后无动能损失滑上长木板。已知弹簧弹力与滑块在段的位移关系如图乙所示,滑块与传送带、长木板间的动摩擦因数均为,重力加速度大小。
(1)求滑块刚滑上传送带时的速度大小;
(2)若滑块运动至圆弧轨道最低点时,轨道对其的支持力为,且滑块恰好未滑离长木板,求长木板的长度;
(3)若去掉圆弧轨道和长木板,滑块从传送带上滑落地面并与地面发生碰撞,每次碰撞前后水平方向速度大小不变,且每次反弹的高度是上一次的三分之二,不计空气阻力。求滑块与地面发生次碰撞后前次损失的机械能与的函数关系式。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
滑块Q第一次从G点到A点时与弹簧分离,从A点滑上传送带,对滑块Q由动能定理得
图可知该过程弹力做功
联立解得
【小问2详解】
滑块Q在D点,由牛顿第二定律可知
Q滑上长木板后,以Q和长木板为系统动量守恒,恰好没滑离,则滑到长木板右端时达到共同速度,则有
由能量守恒定律可知
代入数据,联立解得
【小问3详解】
设BC的竖直高度为h,传送带离地面高为H,则
Q滑上传送带时,则Q在传送带上匀加速运动,加速度大小a,则
假设滑块Q在传送带上一直匀加速运动到右端离开传送带,到B点时的速度为,有
代入数据得
假设成立,即
从B点离开传送带恰好沿C点切线滑入CD轨道中,可知
滑块与地面发生碰撞前后水平方向速度不变,竖直方向速度减小。所以第一次碰撞后损失的机械能
第二次碰撞后损失的机械能
第三次碰撞损失机械能
以此类推发生第n次碰撞损失的机械能为
发生n次碰撞后前n次滑块总共损失机械能为
联立解得
代入数据得
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