精品解析：四川省泸州市合江县中学校2024-2025学年高一下学期6月月考物理试题

合江中学高2024级高一下期6月月考考试物理试题 物理分为第一部分（选择题）和第二部分（非选择题）两部分，第一部分 1至2页，第二部分3至4页，共100分，考试时间 75 分钟。 第一部分 选择题（共 43 分） 一、选择题（本题共10小题，1～7题每小题4分，每小题给出的四个选项中只有一个是正确的；8～10题有多个选项符合要求，全部选对得5分，不全得3分，有错选或不选得0分，共43分） 1. 对以下物理问题探究过程的认识，正确的是（　　） A. 图（a）探究平抛运动规律的实验利用了极限法 B. 图（b）装置利用等效法探究影响向心力大小的因素 C. 图（c）中卡文迪许扭秤实验装置利用了放大法 D. 图（d）中研究物体沿曲面运动时重力做功用到了控制变量法的思想 2. 荡秋千是一项古老的休闲体育运动。如图所示是某同学荡秋千的照片，已知秋千的两根绳长均为，该同学和秋千踏板的总质量为。当该同学荡到秋千横梁的正下方时，速度大小为，重力加速度，此时每根绳子承受的拉力大小约为（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示，是使货物在水平面上转弯的自动流水线装置图，及其示意图。货物从传送带A端传送到B端，传送过程中传送速率保持不变，货物与传送带之间不打滑。则货物在此过程中（　　） A. 所受重力的冲量为零 B. 所受摩擦力对货物做负功 C. 所受合力做功不为零 D. 所受合力的冲量不为零 4. 如图，轻质弹簧左端固定且呈水平状态，用手使一木球压紧轻质弹簧并保持静止。松手后，弹簧将木球弹出。在木球被弹出的过程中，弹簧的弹性势能减少了50J。木球克服阻力做的功为30J，则在此过程中（ ） A. 阻力对木球做了30J的功 B. 弹力对木球做了功 C. 木球的动能减少了30J D. 木球的动能增加了20J 5. 太空探测器常装配离子发动机，其基本原理是将被电离的原子从发动机尾部高速喷出，从而为探测器提供推力，若某探测器质量为，离子以的速率（远大于探测器的飞行速率）向后喷出，流量为，则探测器获得的平均推力大小为（ ） A. B. C. D. 6. 2018年2月6日，“猎鹰”重型火箭将一辆特斯拉跑车发射到太空．假设其轨道示意图如图中椭圆Ⅱ所示，其中A、C分别是近日点和远日点，图中Ⅰ、Ⅲ轨道分别为地球和火星绕太阳运动的圆轨道，B点为轨道Ⅱ、Ⅲ的交点，若运动中只考虑太阳的万有引力， 则以下说法正确的是（　　） A. 跑车经过A点时的速率大于火星绕日的速率 B. 跑车经过B点时的加速度大于火星经过B点时的加速度 C. 跑车在C点的速率一定大于火星绕日的速率 D. 跑车由A到C的过程中动能减小，机械能也减小 7. 如图所示，一质量的长木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一个质量的小物块A．给A和B大小均为3.0m/s、方向相反的初速度，使A开始向左运动，B开始向右运动，A始终没有滑离B板．下列说法正确的是（ ） A. A、B共速时的速度大小为1.5m/s B. 在小物块A做加速运动的时间内，木板B速度大小小于1.5m/s C. 从A、B开始运动到A、B共速的过程中，木板B对小物块A的水平冲量大小为 D. 从A、B开始运动到A、B共速的过程中，小物块A对木板B的水平冲量方向向右 8. 蹦床是一项具有挑战性的体育运动。如图，某时刻运动员从空中最高点O自由下落，接触蹦床A点后继续向下运动到最低点C，其中B点为运动员静止在蹦床上时的位置。忽略空气阻力，运动员从最高点O下落到最低点C的过程中（ ） A. 运动员的机械能不守恒 B. 运动员在B点时的动能最大 C. 运动员的重力势能先增大后减小 D. 蹦床的弹性势能先减小后增大 9. 起重机将一重物由静止竖直提起。传感器测得此过程中不同时刻重物的速度与对轻绳的拉力，得到如图所示的关系图线，线段与轴平行，线段的延长线过坐标原点。重物速度增加到时开始做匀速运动。图中、、、都是已知量，重力加速度为，不计阻力。则（　　） A. 重物的质量是 B. 重物的质量是 C. 重物在段做匀加速运动 D. 重物在段运动时间是 10. 如图所示，在一光滑地面上有2024个相同大小的光滑小球，从2号到2024号小球质量均为m；1号球质量为M，且M＞m，1号球以v0的速度向右运动，与2号球发生弹性碰撞，此后所有碰撞均为弹性碰撞，从1号球开始运动起，下列说法正确的是（　　） A. 小球2共发生了4044次碰撞 B. 小球2共发生了4045次碰撞 C. 小球2023最终速度为0 D. 小球2023最终速度为 第二部分 非选择题（共 57 分） 注意事项： 必须使用 0.5 毫米黑色签字笔在答题卡上题目指示区域内作答。 二、实验题（11 题 6 分，12 题 8 分，共 14 分） 11. 如图甲所示，某同学在验证机械能守恒定律的实验中，绕过定滑轮的细线上悬挂重物A和B，在B下面再挂重物C。已知所用交流电源的频率为50Hz，重物A、B、C的质量均为m。 （1）某次实验结束后，打出的纸带的一部分如图乙所示，a、b、c为三个相邻计时点。则打下b点时重物的速度大小________（结果保留三位有效数字）。 （2）某次实验测得重物A由静止上升高度为h时，对应的速度大小为v，重力加速度为g，则验证系统机械能守恒定律的表达式是________（用g、h、m、v表示）。 （3）为尽可能减少实验误差，下列说法错误的是________。 A. 重物的质量可以不测量 B. 打点计时器应竖直放置安装在铁架台上 C. 打下b点时的速度大小可用来计算 12. 利用“类牛顿摆”验证碰撞过程中的动量守恒定律。 实验器材：两个半径相同的球1和球2，细线若干，坐标纸，刻度尺。 实验步骤： （1）测量小球1、2的质量分别为、，将小球各用两细线悬挂于水平支架上，各悬点位于同一水平面，如图甲； （2）将坐标纸竖直固定在一个水平支架上，使坐标纸与小球运动平面平行且尽量靠近。坐标纸每一小格是边长为的正方形。将小球1拉至某一位置A，由静止释放，垂直坐标纸方向用手机高速连拍； （3）分析连拍照片得出，球1从A点由静止释放，在最低点与球2发生水平方向的正碰，球1反弹后到达最高位置为B，球2向左摆动的最高位置为C，如图乙。已知重力加速度为g，碰前球1的动量大小为___________。若满足关系式___________，则验证碰撞中动量守恒； （4）球1在最低点与静止的球2水平正碰后，球1向右反弹摆动，球2向左摆动。若为弹性碰撞，则可判断球1的质量___________球2的质量（填写“大于”、“等于”或“小于”）；若为非弹性碰撞，则___________（填“能”或“不能”）比较两球质量大小。 三、计算题（13 题 11 分，14 题 15 分，15 题 17 分，共 43 分） 13. 如图所示，截面为矩形的管状滑槽固定在竖直平面内，段水平，内底面粗糙，段是半圆弧，内表面光滑，直径与垂直。质量的滑块以初速度v0从A点开始沿滑槽向右运动，滑块刚好能到达C点。已知滑块与段间的动摩擦因数，段长度L=4m，圆弧半径，滑块可视为质点，取。求： （1）滑块的初速度v0的大小； （2）滑块运动到B点时对滑槽的压力的大小。 14. 如图所示，一轻质弹簧的一端固定在滑块B上，另一端与滑块C接触但未连接，该整体静止放在离地面高为H=5m的光滑水平桌面上，现有一滑块A从光滑曲面上离桌面h=0.45m高处由静止开始滑下，与滑块B发生碰撞并粘在一起压缩弹簧推动滑块C向前运动，经一段时间，滑块C脱离弹簧，然后在水平桌面上运动一段距离后从桌面边缘飞出．已知mA=2kg，mB=1kg，mC=3kg，g=10m/s2，求： （1）滑块A与滑块B碰撞结束瞬间的速度大小； （2）压缩过程中弹簧的最大弹性势能； （3）滑块C落地点与桌面边缘的水平距离。 15. 如图所示，顺时针匀速转动的水平传送带两端分别与光滑水平面平滑对接，左侧水平面上有一根被质量为m1＝0.5kg的小物块A挤压的轻弹簧，弹簧左端固定；传送带右侧有一质量为m2＝1.0kg的长木板B静止放在水平地面上，质量为m3＝1.0kg的物块C（可视为质点）放在长木板的最右端。现释放物块A，物块离开弹簧后滑上传送带，一段时间后物块A与长木板B发生弹性正碰（时间极短），之后三者发生相对运动，整个过程物块C始终在长木板上。已知传送带左右两端间距L=4m，传送带速度大小恒为6m/s，物块与传送带之间的动摩擦因数μ1=0.4，物块C与长木板间的动摩擦因数μ2＝0.5，弹簧初始弹性势能EP=1.0J，取g=10m/s2。求： （1）物块A与长木板B碰前瞬间的速度大小； （2）物块A第一次与长木板B碰后在传送带上向左滑行的离传送带右端的最大距离s； （3）为了使C不从B上滑下去长木板B的最小长度LB。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 合江中学高2024级高一下期6月月考考试物理试题 物理分为第一部分（选择题）和第二部分（非选择题）两部分，第一部分 1至2页，第二部分3至4页，共100分，考试时间 75 分钟。 第一部分 选择题（共 43 分） 一、选择题（本题共10小题，1～7题每小题4分，每小题给出的四个选项中只有一个是正确的；8～10题有多个选项符合要求，全部选对得5分，不全得3分，有错选或不选得0分，共43分） 1. 对以下物理问题探究过程的认识，正确的是（　　） A. 图（a）探究平抛运动规律的实验利用了极限法 B. 图（b）装置利用等效法探究影响向心力大小的因素 C. 图（c）中卡文迪许扭秤实验装置利用了放大法 D. 图（d）中研究物体沿曲面运动时重力做功用到了控制变量法的思想 【答案】C 【解析】 【详解】A．图（a）探究平抛运动规律的实验利用了等效思维，故A错误； B．图（b）装置，探究影响向心力大小的因素，利用了控制变量法，故B错误； C．图（c）中卡文迪许扭秤实验装置利用了放大法，故C正确； D．图（d）中研究物体沿曲面运动时重力做功用到了微元法的思想，故D错误。 故选C。 2. 荡秋千是一项古老的休闲体育运动。如图所示是某同学荡秋千的照片，已知秋千的两根绳长均为，该同学和秋千踏板的总质量为。当该同学荡到秋千横梁的正下方时，速度大小为，重力加速度，此时每根绳子承受的拉力大小约为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】对同学与秋千踏板整体，由牛顿第二定律得 代入数据解得，故选B。 3. 如图所示，是使货物在水平面上转弯的自动流水线装置图，及其示意图。货物从传送带A端传送到B端，传送过程中传送速率保持不变，货物与传送带之间不打滑。则货物在此过程中（　　） A. 所受重力的冲量为零 B. 所受摩擦力对货物做负功 C. 所受合力做功不为零 D. 所受合力的冲量不为零 【答案】D 【解析】 【详解】A．设货物从传送带A端传送到B端所用时间为t，则所受重力的冲量为 故A错误； B．货物从传送带A端传送到B端做圆周运动，所受摩擦力提供向心力，摩擦力方向与运动方向垂直，不做功，故B错误； C．货物从传送带A端传送到B端，传送过程中传送速率保持不变，根据动能定理可知合外力做功为零，故C错误； D．货物从传送带A端传送到B端，根据动量定理可得 速度为矢量，则不为零，不为零，故D正确。 故选D。 4. 如图，轻质弹簧左端固定且呈水平状态，用手使一木球压紧轻质弹簧并保持静止。松手后，弹簧将木球弹出。在木球被弹出的过程中，弹簧的弹性势能减少了50J。木球克服阻力做的功为30J，则在此过程中（ ） A. 阻力对木球做了30J的功 B. 弹力对木球做了功 C. 木球的动能减少了30J D. 木球的动能增加了20J 【答案】D 【解析】 【详解】A．木球克服阻力做的功为30J，则阻力对木球做了-30J的功，故A错误； B．弹簧的弹性势能减少了50J，则弹力做正功，对木球做了50J功，故B错误； CD．根据动能定理，木球的动能变化量 故C错误，D正确。 故选D 。 5. 太空探测器常装配离子发动机，其基本原理是将被电离的原子从发动机尾部高速喷出，从而为探测器提供推力，若某探测器质量为，离子以的速率（远大于探测器的飞行速率）向后喷出，流量为，则探测器获得的平均推力大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】对离子，根据动量定理有 而 解得F=0.09N，故探测器获得的平均推力大小为0.09N，故选C。 6. 2018年2月6日，“猎鹰”重型火箭将一辆特斯拉跑车发射到太空．假设其轨道示意图如图中椭圆Ⅱ所示，其中A、C分别是近日点和远日点，图中Ⅰ、Ⅲ轨道分别为地球和火星绕太阳运动的圆轨道，B点为轨道Ⅱ、Ⅲ的交点，若运动中只考虑太阳的万有引力， 则以下说法正确的是（　　） A. 跑车经过A点时的速率大于火星绕日的速率 B. 跑车经过B点时的加速度大于火星经过B点时的加速度 C. 跑车在C点的速率一定大于火星绕日的速率 D. 跑车由A到C的过程中动能减小，机械能也减小 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A．由题意知 解得 因地球轨道半径小于火星的轨道半径，故地球的线速度大于火星的线速度；若跑车从Ⅰ轨道的A点变轨至Ⅱ轨道的A点，需要加速，故跑车经过A点时的速率大于火星绕日的速率，故A正确； B．根据牛顿第二定律有 解得 跑车与火星在B点离太阳的距离一样，故加速度大小相同，故B错误； D．跑车由A到C的过程中万有引力做负功，动能减少，势能增加，机械能守恒，故D错误； C．跑车在轨道Ⅱ上C点的速率小于其过C点绕太阳做匀速圆周运动的速率，又跑车在C点绕太阳做匀速圆周运动的速率小于火星绕日的速率，跑车在C点的速率一定小于火星绕日的速率，故C错误． 故选A。 7. 如图所示，一质量的长木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一个质量的小物块A．给A和B大小均为3.0m/s、方向相反的初速度，使A开始向左运动，B开始向右运动，A始终没有滑离B板．下列说法正确的是（ ） A. A、B共速时的速度大小为1.5m/s B. 在小物块A做加速运动的时间内，木板B速度大小小于1.5m/s C. 从A、B开始运动到A、B共速的过程中，木板B对小物块A的水平冲量大小为 D. 从A、B开始运动到A、B共速的过程中，小物块A对木板B的水平冲量方向向右 【答案】B 【解析】 【详解】A．规定向右为正方向，A、B所组成的系统，在水平方向上不受外力， 满足动量守恒 可得A、B共速时的速度大小 A错误； B．当A的速度减小到零瞬间，B的速度最大，根据动量守恒 此时B的速度为 因此当A加速的过程中，B的速度大小小于1.5m/s，B正确； C．对小物块A，根据动量定理 C错误； D．由于A对B的摩擦力水平向左，因此物块A对木板B的水平冲量方向向左，D错误。 故选B。 8. 蹦床是一项具有挑战性的体育运动。如图，某时刻运动员从空中最高点O自由下落，接触蹦床A点后继续向下运动到最低点C，其中B点为运动员静止在蹦床上时的位置。忽略空气阻力，运动员从最高点O下落到最低点C的过程中（ ） A. 运动员的机械能不守恒 B. 运动员在B点时的动能最大 C. 运动员的重力势能先增大后减小 D. 蹦床的弹性势能先减小后增大 【答案】AB 【解析】 【详解】根据题意可知在点蹦床对运动员的弹力等于运动员的重力： A．在到过程，除了重力对运动员做功外，还有蹦床弹力对运动员做负功，运动员的机械能减少，故A正确； B．运动员从到过程做自由落体运动，速度增大，从到过程所受的弹力小于其重力，所以速度继续增大，从到过程所受的弹力大于其重力，做减速运动，可知在B点，速度达到最大，动能最大，故B正确； C．运动员从到C过程中，重力一直对其做正功，重力势能一直减小，故C错误； D．从到过程，蹦床对运动员的弹力竖直向上，运动员向下运动，可知蹦床对运动员的弹力做负功，蹦床的弹性势能增大，故D错误。 故选AB。 9. 起重机将一重物由静止竖直提起。传感器测得此过程中不同时刻重物的速度与对轻绳的拉力，得到如图所示的关系图线，线段与轴平行，线段的延长线过坐标原点。重物速度增加到时开始做匀速运动。图中、、、都是已知量，重力加速度为，不计阻力。则（　　） A. 重物的质量是 B. 重物的质量是 C. 重物在段做匀加速运动 D. 重物在段运动时间是 【答案】BD 【解析】 【详解】A B．根据题意可知，速度增加到，物体开始做匀速运动，则有 解得重物的质量为 故A错误，B正确； C．从过程，增大，拉力减小，根据牛顿第二定律可知 得 重物的加速度逐渐减小，则重物在段做变加速运动，故C错误； D．重物在段，不变，拉力不变，由牛顿第二定律得 重物的加速度 重物做匀加速度直线运动，重物在段运动时间是 故D正确。 故选BD。 10. 如图所示，在一光滑地面上有2024个相同大小的光滑小球，从2号到2024号小球质量均为m；1号球质量为M，且M＞m，1号球以v0的速度向右运动，与2号球发生弹性碰撞，此后所有碰撞均为弹性碰撞，从1号球开始运动起，下列说法正确的是（　　） A. 小球2共发生了4044次碰撞 B. 小球2共发生了4045次碰撞 C. 小球2023最终速度为0 D. 小球2023最终速度为 【答案】BD 【解析】 【详解】CD．1号球以v0的速度向右运动，与2号球发生弹性碰撞，有 解得 ， 然后2号球以速度与3号球发生弹性碰撞，因质量相等，则交换速度，再这样重复交换速度，共发生2023次碰撞，最后2024号球以速度向右匀速直线离开；然后1号球以速度再次与2号球发生弹性碰撞，有 解得 ， 然后2号球以速度与3号球发生弹性碰撞，因质量相等，则交换速度，再这样重复交换速度，共发生2022次碰撞，最后2023号球以速度向右匀速直线离开，故C错误，D正确； AB．根据重复多次弹性碰撞的过程分析可知，每离开一个球，2号球均要与1号球和3号球碰撞1次，共计两次碰撞，最后3号球匀速离开后，1号球和2号球最后再碰撞一次，然后2号球匀速离开，则小球2共发生的碰撞次数为 故A错误，B正确。 故选BD。 第二部分 非选择题（共 57 分） 注意事项： 必须使用 0.5 毫米黑色签字笔在答题卡上题目指示区域内作答。 二、实验题（11 题 6 分，12 题 8 分，共 14 分） 11. 如图甲所示，某同学在验证机械能守恒定律的实验中，绕过定滑轮的细线上悬挂重物A和B，在B下面再挂重物C。已知所用交流电源的频率为50Hz，重物A、B、C的质量均为m。 （1）某次实验结束后，打出的纸带的一部分如图乙所示，a、b、c为三个相邻计时点。则打下b点时重物的速度大小________（结果保留三位有效数字）。 （2）某次实验测得重物A由静止上升高度为h时，对应的速度大小为v，重力加速度为g，则验证系统机械能守恒定律的表达式是________（用g、h、m、v表示）。 （3）为尽可能减少实验误差，下列说法错误的是________。 A. 重物的质量可以不测量 B. 打点计时器应竖直放置安装在铁架台上 C. 打下b点时的速度大小可用来计算 【答案】（1） （2） （3）C 【解析】 【小问1详解】 打b点时重物的瞬时速度等于打a、c两点间的平均速度，所以 【小问2详解】 A上升高度为h，则B、C下降高度也为h ，系统重力势能减少量 系统动能增加量 若系统机械能守恒，则 即 【小问3详解】 A．由可知，两边m可约去，所以重物质量可以不测量，A正确； B．打点计时器竖直放置安装在铁架台上，可减小纸带与限位孔间的摩擦，从而减少实验误差，故B正确，不符合题意； C．是自由落体运动的速度公式，此实验中重物不是自由落体运动，不能用该式计算b点速度，应该用平均速度法计算，故C错误，符合题意。 故选C。 12. 利用“类牛顿摆”验证碰撞过程中的动量守恒定律。 实验器材：两个半径相同的球1和球2，细线若干，坐标纸，刻度尺。 实验步骤： （1）测量小球1、2的质量分别为、，将小球各用两细线悬挂于水平支架上，各悬点位于同一水平面，如图甲； （2）将坐标纸竖直固定在一个水平支架上，使坐标纸与小球运动平面平行且尽量靠近。坐标纸每一小格是边长为的正方形。将小球1拉至某一位置A，由静止释放，垂直坐标纸方向用手机高速连拍； （3）分析连拍照片得出，球1从A点由静止释放，在最低点与球2发生水平方向的正碰，球1反弹后到达最高位置为B，球2向左摆动的最高位置为C，如图乙。已知重力加速度为g，碰前球1的动量大小为___________。若满足关系式___________，则验证碰撞中动量守恒； （4）球1在最低点与静止的球2水平正碰后，球1向右反弹摆动，球2向左摆动。若为弹性碰撞，则可判断球1的质量___________球2的质量（填写“大于”、“等于”或“小于”）；若为非弹性碰撞，则___________（填“能”或“不能”）比较两球质量大小。 【答案】 ①. ②. （或也可） ③. 小于 ④. 能 【解析】 【详解】（3）[1][2]碰前球1距离最低点9格，则由动能定理结合图像可得 解得 碰后球1反弹高度为1格，球2上升高度为4格，以球1第一次到达最低点速度方向为正方向，同理可得碰后两小球速度为 ， 则为验证动量守恒，需满足 化简得 （4）[3]若为弹性碰撞，则有 由于球1反弹，则可知 m1-m2<0 故球1的质量小于球2的质量。 [4]若为非弹性碰撞，由于满足动量守恒，则有 因此也可判断质量大小关系。 三、计算题（13 题 11 分，14 题 15 分，15 题 17 分，共 43 分） 13. 如图所示，截面为矩形的管状滑槽固定在竖直平面内，段水平，内底面粗糙，段是半圆弧，内表面光滑，直径与垂直。质量的滑块以初速度v0从A点开始沿滑槽向右运动，滑块刚好能到达C点。已知滑块与段间的动摩擦因数，段长度L=4m，圆弧半径，滑块可视为质点，取。求： （1）滑块的初速度v0的大小； （2）滑块运动到B点时对滑槽的压力的大小。 【答案】（1）；（2）F=100N 【解析】 【详解】（1）物块从A到C过程，由动能定理得 解得 （2）物块从A到B过程中，由动能定理得 设在B点，轨道对物块的作用力竖直向上，根据牛顿第二定律可得 由牛顿第三定律，滑块对滑槽的压力为 F=N=100N 14. 如图所示，一轻质弹簧的一端固定在滑块B上，另一端与滑块C接触但未连接，该整体静止放在离地面高为H=5m的光滑水平桌面上，现有一滑块A从光滑曲面上离桌面h=0.45m高处由静止开始滑下，与滑块B发生碰撞并粘在一起压缩弹簧推动滑块C向前运动，经一段时间，滑块C脱离弹簧，然后在水平桌面上运动一段距离后从桌面边缘飞出．已知mA=2kg，mB=1kg，mC=3kg，g=10m/s2，求： （1）滑块A与滑块B碰撞结束瞬间的速度大小； （2）压缩过程中弹簧的最大弹性势能； （3）滑块C落地点与桌面边缘的水平距离。 【答案】（1）；（2）3J；（3）2m 【解析】 【详解】（1）设滑块A与滑块B碰撞前瞬间速度大小为，滑块A从光滑曲面上h高处由静止开始滑下的过程，根据机械能守恒可得 解得 3m/s 滑块A与B碰撞结束瞬间具有共同速度v2，根据动量守恒可得 解得滑块A与滑块B碰撞结束瞬间的速度为 （2）滑块A、B发生碰撞后与滑块C一起压缩弹簧，当滑块A、B、C速度相等时，弹簧压缩量达到最大，弹性势能最大，根据动量守恒可得 解得 根据系统机械能守恒可得 解得压缩过程中弹簧的最大弹性势能为 （3）被压缩弹簧再次恢复自然长度时，滑块C脱离弹簧，设滑块A、B的速度为v4，滑块C的速度为，根据系统动量守恒和机械能守恒可得 联立解得 滑块C从桌面边缘飞出后做平抛运动，则有 联立解得滑块C落地点与桌面边缘的水平距离为 15. 如图所示，顺时针匀速转动的水平传送带两端分别与光滑水平面平滑对接，左侧水平面上有一根被质量为m1＝0.5kg的小物块A挤压的轻弹簧，弹簧左端固定；传送带右侧有一质量为m2＝1.0kg的长木板B静止放在水平地面上，质量为m3＝1.0kg的物块C（可视为质点）放在长木板的最右端。现释放物块A，物块离开弹簧后滑上传送带，一段时间后物块A与长木板B发生弹性正碰（时间极短），之后三者发生相对运动，整个过程物块C始终在长木板上。已知传送带左右两端间距L=4m，传送带速度大小恒为6m/s，物块与传送带之间的动摩擦因数μ1=0.4，物块C与长木板间的动摩擦因数μ2＝0.5，弹簧初始弹性势能EP=1.0J，取g=10m/s2。求： （1）物块A与长木板B碰前瞬间的速度大小； （2）物块A第一次与长木板B碰后在传送带上向左滑行的离传送带右端的最大距离s； （3）为了使C不从B上滑下去长木板B的最小长度LB。 【答案】（1）6m/s；（2）0.5m；（3）0.8m 【解析】 【详解】（1）设物块A离开弹簧时的速度大小为v0，在物块A被弹簧弹出的过程中，由机能守恒定律得 解得 v0=2m/s 假设物块A在传送带上始终做匀加速运动，加速度大小为a，则由牛顿第二定律得 得到 a=4m/s2 设物块到达传送带右端时速度大小为v，由运动学公式得 解得 v=6m/s 假设成立物块A与长木板B碰前速度大小刚好为v=6m/s （2）A与B发生弹性碰撞，假设碰撞后的瞬间速度分别为v1、v2，由动量守恒定律得 由机械能守恒定律得 联立解得 v1=-2m/s v2=4m/s 物块A被反弹回来后，假设在传送带上向左一直做匀减速运动向左滑行的最大距离s，由运动学公式得 解得 s=0.5m＜4m 假设成立，则物块A向左滑行的离传送带右端的最大距离s=0.5m （3）木板B与物块C相互作用过程动量守恒定律，最终达到共同速度，设为v3 可得 v3=2.0m/s 物块A第二次向右离开传送带时速度vA也为2m/s，则物块A与长木板不再相碰，则由能量守恒定律得 解得 LB=0.8m 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $