精品解析:黑龙江省哈尔滨市第三中学校2024-2025学年高一下学期6月月考物理试题
2025-09-08
|
2份
|
23页
|
451人阅读
|
7人下载
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 黑龙江省 |
| 地区(市) | 哈尔滨市 |
| 地区(区县) | 南岗区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 9.76 MB |
| 发布时间 | 2025-09-08 |
| 更新时间 | 2025-09-11 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-09-08 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53828808.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
哈三中2024—2025学年度下学期
高一学年6月月考物理试卷
一、选择题(本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,1~7小题只有一个选项正确,每小题4分。8~10小题有多个选项正确,全部选对的得6分,选不全的得3分,有选错或不答的不得分)
1. 下列说法正确的是 ( )
A. 功有正负,正负表示功的大小
B. 做功越多,则功率越大
C. 合力的冲量等于各力冲量的矢量和
D. 两物体动量相同,则动能一定相同
2. 如图,在光滑水平面上放置物体B,小球A从B的顶端沿光滑曲面由静止下滑,在小球A下滑过程中( )
A. 小球A 与物体B组成的系统动量守恒
B. 小球 A 与物体B组成的系统水平方向动量守恒
C. 小球A 对物体B的压力不做功
D. 物体B 对小球A的支持力的冲量为零
3. 如图所示,将质量为m的石块从离地面h高处以初速度v₀斜向上抛出,最后落回地面。最高点距离地面高度为H,以抛出点为参考平面,不计空气阻力,下列说法中正确的是( )
A. 石块到达地面时的动能为
B. 石块到达地面时的重力势能为
C. 石块在最高点的机械能为
D. 石块在整个运动过程中重力势能增加了
4. 如图所示为我国复兴号动车,能实现高速自动驾驶功能。在一次测试过程中,动车以恒定功率P在平直轨道上由静止启动,经时间t达到最大速度,设其质量为m,所受阻力f保持不变,在此过程中动车 ( )
A. 加速度逐渐增大
B. 牵引力恒定
C. 牵引力的冲量大小为
D. 行驶的位移大小为
5. 一物块静止在水平面上,在外力作用下运动。第一次用大小为 的水平恒力作用在物块上,运动一段时间后,撤去,物块整个运动过程的 图像为OAC;第二次用大小为 的水平恒力作用在物块上,运动一段时间后,撤去 ,物块整个运动过程的图像为OBC。则下列说法正确的是 ( )
A F1小于F2
B. 全程F1做功比做功多
C. 全程F1冲量比F2冲量小
D. 全过程中第一次合力冲量比第二次合力冲量大
6. 如图所示,一质量M=3.0kg的长方形木板B放在光滑水平地面上,在其右端放一个质量m=1.0kg的小木块A(可视为质点),已知小木块与长木板之间的动摩擦因数为0.6。同时给A和B 以大小均为2.0m/s,方向相反的初速度,使A开始向左运动,B开始向右运动,重力加速度g取 要使A不滑离B,则B的最小长度为( )
A. 1.0m B. 1.2m C. 1.5m D. 1.6m
7. 如图1所示为某滑雪项目轨道的示意图,轨道由长为L的斜面PQ与水平冰雪地面平滑连接构成,PQ与水平冰雪地面的夹角为θ,游客和滑雪圈的总质量为m,滑雪圈与轨道间的动摩擦因数均为μ。游客坐在滑雪圈上从斜面顶端P点由静止开始下滑,取斜面底端为零重力势能面,游客与滑雪圈的机械能、重力势能随着水平位移x的变化关系如图2所示。已知游客滑到Q 点后再经过停止运动,重力加速度g取下列说法正确的是 ( )
A. B.
C D.
8. 为了安全,轿车中都装有安全气囊,当发生剧烈碰撞时,安全气囊启动为驾驶员提供保护。关于安全气囊的作用下列说法正确的是 ( )
A. 减小了驾驶员的动量变化量
B. 减小了驾驶员所受到撞击力
C. 减小了驾驶员受到撞击力的冲量
D. 增大了驾驶员与安全气囊的作用时间
9. 如图所示,生活中我们常用高压水枪清洗汽车,水枪出水口直径为D,水流以速度v从枪口喷出近距离垂直喷射到车身。假设水流撞击车身后速度为零。由于水流与车身的作用时间较短,在分析水流对车身的作用力时可忽略水流所受的重力,已知水的密度为ρ,则( )
A. 单位时间水流的质量
B. 水枪的功率为
C. 水流对车身平均冲击力约为
D. 水流对车身的压强约为
10. 如图所示,竖直平面内固定一根竖直杆P和水平杆Q,两杆在同一平面内,杆Q的延长线与杆P的交点为O。质量为2m的小球A和质量为m的小球B分别套在杆P和杆Q上,套在杆P上的轻质弹簧上端固定,下端与小球A相连。小球A、B间用长为2L的轻杆通过铰链分别连接。弹簧处于原长时AB 间的轻杆与杆Q的夹角θ=53°,小球A从该位置由静止释放后在竖直杆上做往复运动,下降的最大距离为2L。已知轻质弹簧的弹性势能 (x为弹簧的形变量,k为弹簧的劲度系数),整个过程弹簧始终处在弹性限度内,不计一切摩擦,重力加速度为g, 。则下列说法正确的是( )
A. 弹簧的劲度系数为
B. 小球A 从最高点运动到O点的过程,水平杆Q对小球B的作用力始终大于mg
C. 小球A运动到O点的时的速度大小为
D. 从静止释放到θ=30°的过程中,轻杆对球B做功为
二、实验题(14分)
11. 甲、乙两同学用不同的实验装置验证机械能守恒定律。
a.甲同学利用下甲图所示装置验证机械能守恒定律。
(1)以下四种测量方案中,合理的是
A. 直接测量下落高度h和下落时间t,通过算出瞬时速度v
B. 直接测量下落高度h,通过算出瞬时速度v
C. 直接测量下落高度h,根据纸带上某点的相邻两点间的平均速度,得到该点的瞬时速度v
D. 根据纸带上某点的相邻两点间的平均速度,得到该点的瞬时速度v,再由算出高度h
(2)实验中得到如图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O(速度为0)的距离分别为、、。已知重物质量为m,当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T。从打下O点到打下 B点的过程中,重物的重力势能减少量为______,动能增加量为______。
(3)实验发现重物重力势能的减少量通常略大于动能的增加量,关于这个误差下列说法正确的是
A. 属于偶然误差
B. 属于系统误差
C. 可以通过多次测量取平均值的方法来避免误差
D. 可以通过减小空气阻力和摩擦阻力来减小误差
b.乙同学利用装有声音传感器的智能手机验证机械能守恒定律,实验装置如下甲图所示。
主要器材包括:水平固定的钢尺、质量为m的铁球、刻度尺。实验步骤如下:
(4)迅速敲击钢尺侧面,使铁球由静止开始下落。传感器记录的声音振幅—时间曲线如图乙,前两个尖峰时刻分别对应铁球开始下落和落地的时刻,测得铁球下落时间t=______s。
(5)用刻度尺测出钢尺上表面与地板间的高度差H。若铁球下落过程机械能守恒,应满足的等式为______(用题目给定的物理量符号m、g、H、t表示,其中g为重力加速度)。
(6)已知铁球质量m=0.2kg,下落过程中铁球重力势能的减少量,计算动能的增加量_______(g取,结果保留三位小数)。则可得出结论,在误差允许范围内,铁球在下落过程中机械能守恒。
三、计算题 (共40分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不给分。有数字计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
12. 如图所示,一质量为M=0.38kg的物块静止于轻弹簧上端的P点,质量为 的子弹以v0 = 200m/s的竖直初速度瞬间打入物块并留在其中,此后经 物块第一次返回 P点,空气阻力不计, 求:
(1)子弹与物块作用过程产生热量;
(2)t=1.5s内弹簧对物块的冲量。
13. 如图所示,水平传送带在电动机的带动下沿逆时针方向以 匀速转动,一质量为m=2kg的物块从传送带右端A 点由静止开始运动,经B 点水平抛出后,刚好在C点沿切线方向落入光滑圆弧轨道,并能够恰好过圆弧轨道最高点E,已知圆弧轨道半径为R=0.4m,OC 与竖直方向DE 成 角,物块与传送带之间的动摩擦因数为0.5,。求:
(1)物块过C点时的速度大小;
(2)与不放物块时相比电动机多消耗的能量。
14. 如图所示,处于光滑水平面上的小车,由半径为 的四分之一光滑圆弧轨道和长度为L=0.2m表面粗糙的BC段构成,初始小车停靠在平台左端且与平台CD处于同一水平高度。平台CD段光滑,DE段粗糙,DE长度也为 右侧 EF为 的四分之一光滑固定圆弧轨道。物块 P、Q间有一被锁定且处于压缩状态的轻质弹簧,弹簧与 P、Q不拴接,解除锁定后,P向左滑上小车,Q向右恰好能运动到右侧最高点F,已知物块P、Q离开平台CD 前弹簧已经恢复原长,P、Q与BC、DE间的动摩擦因数均为 P、Q质量分别为 取 求:
(1)弹簧锁定时的弹性势能;
(2)小车质量M满足何条件可使物块P两次过B点且不从C点滑离小车?
(3)若小车质量与物块P的质量相等,物块P两次过A点的时间内小车的位移大小。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
哈三中2024—2025学年度下学期
高一学年6月月考物理试卷
一、选择题(本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,1~7小题只有一个选项正确,每小题4分。8~10小题有多个选项正确,全部选对的得6分,选不全的得3分,有选错或不答的不得分)
1. 下列说法正确的是 ( )
A. 功有正负,正负表示功的大小
B 做功越多,则功率越大
C. 合力的冲量等于各力冲量的矢量和
D. 两物体动量相同,则动能一定相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.功的正负表示力的做功方向(正功或负功),不表示大小,故A错误;
B.功率由功和时间共同决定,做功多但时间长时功率可能小,故B错误;
C.根据动量定理,合力的冲量等于各力冲量的矢量和,故C正确;
D.动量相同(矢量相同)时,动能可表示为 ,若质量不同则动能不同,故D错误。
故选C。
2. 如图,在光滑水平面上放置物体B,小球A从B的顶端沿光滑曲面由静止下滑,在小球A下滑过程中( )
A. 小球A 与物体B组成系统动量守恒
B. 小球 A 与物体B组成的系统水平方向动量守恒
C. 小球A 对物体B的压力不做功
D. 物体B 对小球A的支持力的冲量为零
【答案】B
【解析】
【详解】AB.小球A下滑过程竖直方向先加速后减速,即竖直方向加速度方向先向下后向上,则竖直方向先失重后超重,水平方向系统所受外力的合力为0,可知,小球A 和物体B构成的系统动量不守恒,但水平方向动量守恒,故A错误,B正确;
C.小球A对物体B的压力方向与B的速度方向夹角为锐角,则小球A 对物体B的压力做正功,故C错误;
D.根据冲量的定义有
可知,物体B 对小球A的支持力的冲量不为零,故D错误。
故选B。
3. 如图所示,将质量为m的石块从离地面h高处以初速度v₀斜向上抛出,最后落回地面。最高点距离地面高度为H,以抛出点为参考平面,不计空气阻力,下列说法中正确的是( )
A. 石块到达地面时的动能为
B. 石块到达地面时的重力势能为
C. 石块在最高点的机械能为
D. 石块在整个运动过程中重力势能增加了
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据动能定理,石块到达地面时动能满足
解得,故A错误;
B.以抛出点为参考平面,石块到达地面时的重力势能为,故B错误;
C.石块在运动过程中,只受重力,机械能守恒,故石块在最高点的机械能等于开始时的机械能,即,故C正确;
D.石块在整个运动过程中重力势能减少了,故D错误。
故选C。
4. 如图所示为我国复兴号动车,能实现高速自动驾驶功能。在一次测试过程中,动车以恒定功率P在平直轨道上由静止启动,经时间t达到最大速度,设其质量为m,所受阻力f保持不变,在此过程中动车 ( )
A. 加速度逐渐增大
B. 牵引力恒定
C. 牵引力的冲量大小为
D. 行驶的位移大小为
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由于机车恒定功率启动,根据
可得
机车功率不变,速度增大,机车的牵引力减小,根据牛顿第二定律可得
解得
机车受到的阻力恒定,牵引力逐渐减小,因此机车的加速度逐渐减小,故AB错误;
C.根据动量定理可知
解得牵引力的冲量,故C错误;
D.根据动能定理可得
解得,故D正确。
故选D。
5. 一物块静止在水平面上,在外力作用下运动。第一次用大小为 的水平恒力作用在物块上,运动一段时间后,撤去,物块整个运动过程的 图像为OAC;第二次用大小为 的水平恒力作用在物块上,运动一段时间后,撤去 ,物块整个运动过程的图像为OBC。则下列说法正确的是 ( )
A. F1小于F2
B. 全程F1做功比做功多
C. 全程F1冲量比F2冲量小
D. 全过程中第一次合力冲量比第二次合力冲量大
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据图像的斜率为加速度的大小可知,加速运动时第一次的加速度大于第二次的加速度,物块受到的摩擦力大小相等,由牛顿第二定律可知,F1大于F2,故A错误;
B.由于第一次运动的位移大,克服摩擦力做功多,整个过程根据动能定理
可知第一次水平恒力做功多,故B正确;
C.整个过程,两次摩擦力冲量相同,根据动量定理可知,两次水平恒力的冲量大小相等,故C错误;
D.根据动量定理可知,全过程合力的冲量为零,两次合外力的冲量相等,故D错误。
故选B。
6. 如图所示,一质量M=3.0kg的长方形木板B放在光滑水平地面上,在其右端放一个质量m=1.0kg的小木块A(可视为质点),已知小木块与长木板之间的动摩擦因数为0.6。同时给A和B 以大小均为2.0m/s,方向相反的初速度,使A开始向左运动,B开始向右运动,重力加速度g取 要使A不滑离B,则B的最小长度为( )
A. 1.0m B. 1.2m C. 1.5m D. 1.6m
【答案】A
【解析】
【详解】当从开始到AB速度相同的过程中,取水平向右方向为正方向,由动量守恒定律得
由能量关系可得
代入数据解得
故选A。
7. 如图1所示为某滑雪项目轨道的示意图,轨道由长为L的斜面PQ与水平冰雪地面平滑连接构成,PQ与水平冰雪地面的夹角为θ,游客和滑雪圈的总质量为m,滑雪圈与轨道间的动摩擦因数均为μ。游客坐在滑雪圈上从斜面顶端P点由静止开始下滑,取斜面底端为零重力势能面,游客与滑雪圈的机械能、重力势能随着水平位移x的变化关系如图2所示。已知游客滑到Q 点后再经过停止运动,重力加速度g取下列说法正确的是 ( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设P点到游客与滑雪圈静止时的水平位移为x,根据图2可知
解得
在斜面顶端时机械能,根据能量守恒定律可得
可得
已知游客滑到Q点后再经过t=8s停止运动,根据牛顿第二定律可得加速度大小为
则在Q点的速度大小为
根据图2可得Q点的动能为
联立解得,
故选D。
8. 为了安全,轿车中都装有安全气囊,当发生剧烈碰撞时,安全气囊启动为驾驶员提供保护。关于安全气囊的作用下列说法正确的是 ( )
A. 减小了驾驶员的动量变化量
B. 减小了驾驶员所受到的撞击力
C. 减小了驾驶员受到撞击力的冲量
D. 增大了驾驶员与安全气囊的作用时间
【答案】BD
【解析】
【详解】A.动量的变化量等于末动量减去初动量,可知在碰撞过程中,驾驶员的动量变化量一定,故A错误;
BD.根据动量定理可得
解得
由于安全气囊的缓冲作用,碰撞过程中,驾驶员的动量变化量一定,增大了驾驶员与安全气囊的作用时间,可知减小了驾驶员受到的撞击力,故BD正确;
C.根据动量定理
结合上述可知,在碰撞过程中,驾驶员的动量变化量一定,则驾驶员受到撞击力的冲量一定,故C错误。
故选BD。
9. 如图所示,生活中我们常用高压水枪清洗汽车,水枪出水口直径为D,水流以速度v从枪口喷出近距离垂直喷射到车身。假设水流撞击车身后速度为零。由于水流与车身的作用时间较短,在分析水流对车身的作用力时可忽略水流所受的重力,已知水的密度为ρ,则( )
A. 单位时间水流的质量
B. 水枪的功率为
C. 水流对车身的平均冲击力约为
D. 水流对车身的压强约为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.单位时间水流的质量 ,A正确;
B.水枪的功率为 ,B错误;
C.由动量定理
解得水流对车身的平均冲击力约为 ,C错误;
D.水流对车身的压强约为 ,D正确。
故选AD。
10. 如图所示,竖直平面内固定一根竖直杆P和水平杆Q,两杆在同一平面内,杆Q的延长线与杆P的交点为O。质量为2m的小球A和质量为m的小球B分别套在杆P和杆Q上,套在杆P上的轻质弹簧上端固定,下端与小球A相连。小球A、B间用长为2L的轻杆通过铰链分别连接。弹簧处于原长时AB 间的轻杆与杆Q的夹角θ=53°,小球A从该位置由静止释放后在竖直杆上做往复运动,下降的最大距离为2L。已知轻质弹簧的弹性势能 (x为弹簧的形变量,k为弹簧的劲度系数),整个过程弹簧始终处在弹性限度内,不计一切摩擦,重力加速度为g, 。则下列说法正确的是( )
A. 弹簧的劲度系数为
B. 小球A 从最高点运动到O点的过程,水平杆Q对小球B的作用力始终大于mg
C. 小球A运动到O点的时的速度大小为
D. 从静止释放到θ=30°的过程中,轻杆对球B做功为
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.小球A、弹簧和小球B组成的系统机械能守恒,小球A从开始释放到下降到最大距离时,由于在最低点两球的速度均为零,则根据机械能守恒定律则有
解得,故A正确;
B.小球A从最高点运动到O点的过程,小球B先加速后减速,根据
当aB=0时T=0,可知水平杆对小球B的作用力不是始终大于mg,故B错误;
C.小球A运动到O点时,小球B的速度为零,小球A的速度最大,根据机械能守恒定律可得
解得,故C正确;
D.轻杆与水平杆Q成斜向左上时,设B的速度为vB,A的速度为vA,根据关联速度关系可知
根据机械能守恒定律则有
联立解得
根据动能定理可知轻杆对小球B做的功为,故D正确。
故选ACD
二、实验题(14分)
11. 甲、乙两同学用不同的实验装置验证机械能守恒定律。
a.甲同学利用下甲图所示装置验证机械能守恒定律。
(1)以下四种测量方案中,合理的是
A. 直接测量下落高度h和下落时间t,通过算出瞬时速度v
B. 直接测量下落高度h,通过算出瞬时速度v
C. 直接测量下落高度h,根据纸带上某点的相邻两点间的平均速度,得到该点的瞬时速度v
D. 根据纸带上某点的相邻两点间的平均速度,得到该点的瞬时速度v,再由算出高度h
(2)实验中得到如图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O(速度为0)的距离分别为、、。已知重物质量为m,当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T。从打下O点到打下 B点的过程中,重物的重力势能减少量为______,动能增加量为______。
(3)实验发现重物重力势能的减少量通常略大于动能的增加量,关于这个误差下列说法正确的是
A. 属于偶然误差
B. 属于系统误差
C. 可以通过多次测量取平均值的方法来避免误差
D. 可以通过减小空气阻力和摩擦阻力来减小误差
b.乙同学利用装有声音传感器的智能手机验证机械能守恒定律,实验装置如下甲图所示。
主要器材包括:水平固定的钢尺、质量为m的铁球、刻度尺。实验步骤如下:
(4)迅速敲击钢尺侧面,使铁球由静止开始下落。传感器记录的声音振幅—时间曲线如图乙,前两个尖峰时刻分别对应铁球开始下落和落地的时刻,测得铁球下落时间t=______s。
(5)用刻度尺测出钢尺上表面与地板间的高度差H。若铁球下落过程机械能守恒,应满足的等式为______(用题目给定的物理量符号m、g、H、t表示,其中g为重力加速度)。
(6)已知铁球质量m=0.2kg,下落过程中铁球重力势能的减少量,计算动能的增加量_______(g取,结果保留三位小数)。则可得出结论,在误差允许范围内,铁球在下落过程中机械能守恒。
【答案】(1)C (2) ①. ②. (3)BD
(4)0.50 (5)
(6)2.203
【解析】
【小问1详解】
A.直接测量下落高度h和下落时间t,利用匀变速直线运动全程平均速度等于中间时刻瞬时速度算出瞬时速度,不能通过算出瞬时速度v,故A错误;
B.直接测量下落高度h,结合上述可知,不能通过算出瞬时速度v,故B错误;
C.直接测量下落高度h,结合上述可知,能够根据纸带上某点的相邻两点间的平均速度,得到该点的瞬时速度v,故C正确;
D.根据纸带上某点的相邻两点间的平均速度,得到该点的瞬时速度v,结合上述可知,不能由算出高度h,故D错误。
故选C。
【小问2详解】
[1]从打下O点到打下 B点的过程中,重物的重力势能减少量为
[2]打下 B点时的速度
则从打下O点到打下 B点的过程中,动能增加量为
【小问3详解】
AB.实验发现重物重力势能的减少量通常略大于动能的增加量,是由于空气阻力与纸带所受摩擦阻力引起,该误差属于系统误差,故A错误,B正确;
CD.由于该误差属于系统误差,不能够通过多次测量取平均值的方法来减小,而应通过减小空气阻力和摩擦阻力来减小,故C错误,D正确。
故选BD。
【小问4详解】
前两个尖峰时刻分别对应铁球开始下落和落地的时刻,测得铁球下落时间
【小问5详解】
上表面与地板间的高度差为H,则有
若铁球下落过程机械能守恒,则有
解得
【小问6详解】
下落过程中铁球重力势能的减少量
解得
结合上述,动能增加量
三、计算题 (共40分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不给分。有数字计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
12. 如图所示,一质量为M=0.38kg的物块静止于轻弹簧上端的P点,质量为 的子弹以v0 = 200m/s的竖直初速度瞬间打入物块并留在其中,此后经 物块第一次返回 P点,空气阻力不计, 求:
(1)子弹与物块作用过程产生的热量;
(2)t=1.5s内弹簧对物块的冲量。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
子弹打入瞬间,子弹和物块可看作动量守恒,则有
解得
对子弹和物块,由能量守恒定律可得
解得
【小问2详解】
选向上为正方向,在t=1.5s内,对物块由动量定理
解得,方向竖直向上
13. 如图所示,水平传送带在电动机的带动下沿逆时针方向以 匀速转动,一质量为m=2kg的物块从传送带右端A 点由静止开始运动,经B 点水平抛出后,刚好在C点沿切线方向落入光滑圆弧轨道,并能够恰好过圆弧轨道最高点E,已知圆弧轨道半径为R=0.4m,OC 与竖直方向DE 成 角,物块与传送带之间的动摩擦因数为0.5,。求:
(1)物块过C点时的速度大小;
(2)与不放物块时相比电动机多消耗的能量。
【答案】(1)m/s
(2)
【解析】
【小问1详解】
物块恰好过E点,根据牛顿第二定律可得
物块从C到E,由动能定理可得
联立解得
【小问2详解】
由B到C平抛,B点速度
小于传送带速度,所以未共速,物块匀加速,根据牛顿第二定律可得
解得
加速时间
此过程物块与传送带的相对位移
因传送物块而消耗的电能
14. 如图所示,处于光滑水平面上的小车,由半径为 的四分之一光滑圆弧轨道和长度为L=0.2m表面粗糙的BC段构成,初始小车停靠在平台左端且与平台CD处于同一水平高度。平台CD段光滑,DE段粗糙,DE长度也为 右侧 EF为 的四分之一光滑固定圆弧轨道。物块 P、Q间有一被锁定且处于压缩状态的轻质弹簧,弹簧与 P、Q不拴接,解除锁定后,P向左滑上小车,Q向右恰好能运动到右侧最高点F,已知物块P、Q离开平台CD 前弹簧已经恢复原长,P、Q与BC、DE间的动摩擦因数均为 P、Q质量分别为 取 求:
(1)弹簧锁定时的弹性势能;
(2)小车质量M满足何条件可使物块P两次过B点且不从C点滑离小车?
(3)若小车质量与物块P的质量相等,物块P两次过A点的时间内小车的位移大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
Q由D到F由动能定理得
解得m/s
弹簧弹开,对P、Q系统动量守恒
由能量守恒定律
解得
【小问2详解】
若P恰好第一次到B与小车共速 ,
解得
若P恰好滑回到C与M共速 ,
解得
则M的取值范围为
【小问3详解】
P从滑上小车到刚要滑出,水平方向动量守恒
解得
P滑出小车后,水平方向速度与小车保持相同,竖直方向竖直上抛,设上抛最大高度为h,则P从滑上小车到最高点,对P和车由能量守恒得
解得
P离开小车后竖直方向
解得s
从抛出到落回s
在t内小车位移
解得
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。