内容正文:
高2023级高三上期摸底考试试题
物理
(满分100分,考试时闻75分钟,考试结束后,只将答题卡交回)
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 两批医疗援助人员从宁波的同一个医院出发分别采用如图所示导航中的推荐方案①和方案②至武汉的同一家医院,下列说法正确的是( )
A. 两批医疗人员的路程一定相同
B. 图片左下角中的推荐方案的11小时41分钟是指时间间隔
C. 图片左下角中的推荐方案的889.1公里是指位移的大小
D. 两批医疗人员的平均速度一定相同
2. 大连相干光源是我国第一台高增益自由电子激光用户装置,其激光辐射所应用的玻尔原子理论很好地解释了氢原子的光谱特征。图为氢原子的能级示意图,已知金属钾的逸出功为2.25eV,当大量处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时,辐射的光能使金属钾发生光电效应的有( )
A. 4种 B. 3种 C. 2种 D. 1种
3. 如图所示,将质量为的笔记本电脑放在散热底座上,电脑与底座间动摩擦因数为,底座与水平面夹角为,现缓慢增大倾角,电脑始终与底座保持相对静止且与底座下部挡板没有相互挤压,已知重力加速度,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则( )
A. 电脑受到底座的作用力小于mg
B. 电脑受到的摩擦力大小始终等于
C. 在此过程中,倾角的正切值始终不大于
D. 在此过程中,电脑受到的支持力、摩擦力均在减小
4. 制造某型芯片所使用的银灰色硅片覆上一层厚度均匀的无色透明薄膜后,在自然光照射下硅片呈现深紫色。原理与下列相同的是( )
A. 光导纤维 B. 彩色肥皂膜
C. 泊松亮斑 D. 用偏振眼镜观看立体电影
5. 某时刻手握水平绳一端沿竖直方向振动,振幅为0.1m,经过0.6s停止振动,形成一列简谐波沿绳传播。某一时刻的波形如实线所示,又经过,波形如虚线所示,M、N两点间的距离为1.5m。下列说法正确的是( )
A. 手握的是绳左端,起振方向向上
B. 为0.4s
C. 波速为5m/s
D. M处质点经过的总路程为0.3m
6. 如图所示,物体P、Q用轻绳连接后跨过光滑轻质定滑轮,物体P放在长木板上,物体Q悬挂在定滑轮的另一侧。长木板与水平地面的夹角为θ,仅当的过程中,物体P才能相对长木板静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则( )
A. 物体P、Q的质量相等
B. θ从增大到的过程中,轻绳对滑轮的作用力保持不变
C. 当时,P受到的摩擦力为零
D. 物体P与长木板之间的动摩擦因数为
7. 某电玩汽车生产厂家为了测试电玩汽车启动和刹车的性能,将甲、乙两车放在两条平行直轨道上,开始乙车静止在某位置,甲车向乙车的方向运动,当两车刚好并排时乙车立即以恒定的加速度启动,同时甲车立即刹车开始做匀减速直线运动,通过传感器记录了两车在任意位置的速度,描绘了如图所示的图像,则下列说法正确的是( )
A. 甲车的初速度大小为 B. 乙车加速度大小为
C. 乙车的位移为时两车再次并排 D. 乙车启动后两车再次并排
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,只有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选带的得0分。)
8. 以下说法正确的是( )
A. 加速度数值很大的物体,速度的变化量必然很大
B. 加速度数值很大的物体,速度变化得很快
C. 一个质点做直线运动,开始时位移、加速度、速度三者方向相同,某时刻开始加速度大小逐渐减小直至为零,在此过程中,位移逐渐减小,当加速度减小到零时,位移将不再减小
D. 一个质点做直线运动,开始时位移、加速度、速度三者方向相同,某时刻开始加速度大小逐渐减小直至为零,在此过程中,速度逐渐增大,当加速度减小到零时,速度达到最大值
9. 某人驾驶一辆汽车甲正在平直的公路上以某一速度匀速运动,突然发现前方50m处停着一辆乙车,甲车司机立即刹车,甲车刹车后做匀减速直线运动。已知甲车刹车后第1个2s内的位移是24m,第4个2s内的位移是1m。则下列说法正确的是( )
A. 汽车甲刹车后第3个2s内的位移为8m
B. 汽车甲刹车后做匀减速直线运动的加速度大小为m/s2
C. 汽车甲刹车后第4s末的速度大小为6m/s
D. 汽车甲可能与乙车相撞
10. 如图甲所示,质量为、倾角为的斜面体放在粗糙水平地面上,质量为的物块恰好能静止在斜面上。现作用在物块上一平行于斜面向上、如图乙所示的力,使物块沿斜面匀速上滑,斜面体始终不动,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为。物块匀速上滑过程中,下列说法正确的是( )
A. 物块受到的支持力大小为
B. 物块受到的摩擦力大小为
C. 地面对斜面体的摩擦力大小为
D. 地面对斜面体的支持力大小为
三、实验题(本题共2小驱,共16分。)
11. 打点计时器是高中物理中重要的实验仪器,如图中的甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的,请回答下面的问题:
(1)图甲是__________(填“电磁”或“电火花”)打点计时器,电源采用的是__________(填“交流8V”、“交流220V”、四节干电池)。
(2)某同学用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的计数点之间还有4个点未画出。
①小车向____________运动(相对图中方位填“左”或“右”)
②试根据纸带上合适的计数点间的距离,计算B点的瞬时速度__________(保留3位有效数字)。
③在直角坐标系中描出B点的瞬时速度,并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线______
④如果当时交变电流的频率是f=60Hz,而计算时仍按f=50Hz,那么速度的测量值比真实值
______(选填:偏大、偏小、相等)
12. 某同学要测量一新材料制成的均匀圆柱体的电阻率,完成下列部分步骤:
(1)用20分度的游标卡尺测量其长度,测量结果如图甲所示,由图可知其长度为_______mm。
(2)用螺旋测微器测量其直径,测量结果如图乙所示,由图可知其直径为_______mm。
(3)用多用电表的电阻“”挡按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图丙所示,则此圆柱体的电阻约为_______。
(4)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻,现有器材的代号和规格如下:
待测圆柱体(电阻为);
电流表(量程,内阻约);
电流表(量程,内阻约);
电压表(量程,内阻约);
电压表(量程,内阻约);
直流电源(电动势,内阻不计);
滑动变阻器(阻值范围,允许通过的最大电流);
滑动变阻器(阻值范围,允许通过的最大电流);
开关,导线若干。
为使实验误差较小,要求测得尽可能多的数据进行分析,请在虚线框中画出测量的电路图,并标明所用器材的代号______。
四、解答题(本题共3个小题,共38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能得分,有数值运算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
13. 如图,竖直放置的汽缸内壁光滑,横截面积S=1×10−3m2,活塞的质量m=2kg,厚度不计。在气缸内设有体积不计的a、b两限制装置,使活塞只能向上滑动。开始时活塞搁在a、b上,活塞距气缸底部的高度为1m,缸内气体的压强为p0,温度为27℃,现缓慢加热缸内气体,直至327℃。已知大气压强p0=1.0×105Pa,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)活塞刚要离开a、b处时气体的压强和温度;
(2)若全过程中气体内能增加了300J,求气体吸收的热量Q。
14. 如图所示,水平地面上一辆平板车以的速度向前匀速行驶,时刻,在平板车前端的正前方距离处有一个小球在离地面高度处正以的初速度竖直向上抛出。已知平板车上表面离地高度为,车身长度,重力加速度,不计空气阻力。
(1)小球运动过程中距离地面的最大高度;
(2)求小球落在平板车上的位置到车身前端的距离;
(3)为了避免小球落在平板车上,小球竖直向上抛出的同时,小车开始做匀变速直线运动,求平板车的加速度所满足的条件。
15. 某流水线运送工件的简化示意图如图所示,足够长的斜面AB底端平滑连接一长的水平传送带BC,传送带右侧固定有一倾斜放置的“V形”收集槽CDE。已知斜面AB与水平面夹角,“V形”槽两表面相互垂直,CD面与水平面成夹角,工件与斜面AB间动摩擦因数,与传送带间动摩擦因数,工件可视为质点,传送带轮子大小忽略不计。
(1)求工件在斜面AB上下滑时加速度的大小;
(2)若传送带不动:
①工件从距离传送带平面BC高度为处由静止释放,到达C点时的速率;
②若工件从处静止下滑落在CD面上的P点,从另一高度处静止下滑恰能垂直打在DE上与P点等高的Q点,求的长度;
(3)“V形”槽规格与(2)中一致,若传送带顺时针转动,使得从处静止下滑的工件也能垂直打在Q点,则传送带的运行速率应满足什么条件?
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高2023级高三上期摸底考试试题
物理
(满分100分,考试时闻75分钟,考试结束后,只将答题卡交回)
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 两批医疗援助人员从宁波的同一个医院出发分别采用如图所示导航中的推荐方案①和方案②至武汉的同一家医院,下列说法正确的是( )
A. 两批医疗人员的路程一定相同
B. 图片左下角中的推荐方案的11小时41分钟是指时间间隔
C. 图片左下角中的推荐方案的889.1公里是指位移的大小
D. 两批医疗人员的平均速度一定相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.路程为实际运动轨迹的长度,通过题图无法判断两种方案轨迹长度的关系,所以路程不一定相同,故A错误;
B.图片左下角中推荐方案的11小时41分钟,指的是从起点到终点这一过程所用的时间,为时间间隔,故B正确;
C.图片左下角中推荐方案的889.1公里是指从起点到终点的轨迹的长度,为路程,而位移大小为起点到终点的有向线段的长度,由题图可判断,路程大于位移的大小,故C错误;
D.,由题图可判断两批医疗人员的位移大小相等,但时间不一定相等,故平均速度不一定相同,故D错误。
故选B 。
2. 大连相干光源是我国第一台高增益自由电子激光用户装置,其激光辐射所应用的玻尔原子理论很好地解释了氢原子的光谱特征。图为氢原子的能级示意图,已知金属钾的逸出功为2.25eV,当大量处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时,辐射的光能使金属钾发生光电效应的有( )
A. 4种 B. 3种 C. 2种 D. 1种
【答案】C
【解析】
【详解】大量处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时,能够辐射出不同频率的光的种类为种,辐射出光子的能量分别为
其中,,
所以辐射的光能使金属钾发生光电效应的有2种。
故选C。
3. 如图所示,将质量为的笔记本电脑放在散热底座上,电脑与底座间动摩擦因数为,底座与水平面夹角为,现缓慢增大倾角,电脑始终与底座保持相对静止且与底座下部挡板没有相互挤压,已知重力加速度,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则( )
A. 电脑受到底座的作用力小于mg
B. 电脑受到的摩擦力大小始终等于
C. 在此过程中,倾角的正切值始终不大于
D. 在此过程中,电脑受到的支持力、摩擦力均在减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.由于电脑始终处于平衡状态,电脑受到底座的作用力是支持力与摩擦力的合力,大小等于电脑的重力,方向竖直向上,故A错误;
B.对电脑进行分析,根据平衡条件有,
由于电脑始终与底座保持相对静止,则二者之间的摩擦力是静摩擦力,不等于滑动摩擦力,即不等于,故B错误;
C.为了电脑与底座保持相对静止,此过程要满足
解得,故C正确;
D.结合上述可知,随着角度的增加,支持力不断减小、静摩擦力不断增大,故D错误。
故选C。
4. 制造某型芯片所使用的银灰色硅片覆上一层厚度均匀的无色透明薄膜后,在自然光照射下硅片呈现深紫色。原理与下列相同的是( )
A. 光导纤维 B. 彩色肥皂膜
C. 泊松亮斑 D. 用偏振眼镜观看立体电影
【答案】B
【解析】
【详解】制造某型芯片所使用的银灰色硅片覆上一层厚度均匀的无色透明薄膜后,在自然光照射下硅片呈现深紫色应用的是光的薄膜干涉;
A.光导纤维利用的是光的全反射现象,A错误;
B.彩色肥皂膜原理也是薄膜干涉,B正确;
C.泊松亮斑是光的衍射现象,C错误;
D.用偏振眼镜观看立体电影,原理是光的偏振现象,D错误。
故选B。
5. 某时刻手握水平绳一端沿竖直方向振动,振幅为0.1m,经过0.6s停止振动,形成一列简谐波沿绳传播。某一时刻的波形如实线所示,又经过,波形如虚线所示,M、N两点间的距离为1.5m。下列说法正确的是( )
A. 手握的是绳左端,起振方向向上
B. 为0.4s
C. 波速为5m/s
D. M处质点经过的总路程为0.3m
【答案】A
【解析】
【详解】A.由题图可知,经过,波形向右平移,说明波向右传播,波源在左侧,手握的是绳左端,波传到点时向上振动,与波源的起振方向相同,所以波源起振方向向上,A正确;
B.、两点间的距离为个波长,有
可知
时间为个周期,可知
,B错误;
C.波速,C错误;
D.处质点振动了个周期,运动的总路程为,D错误。
故选A。
6. 如图所示,物体P、Q用轻绳连接后跨过光滑轻质定滑轮,物体P放在长木板上,物体Q悬挂在定滑轮的另一侧。长木板与水平地面的夹角为θ,仅当的过程中,物体P才能相对长木板静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则( )
A. 物体P、Q的质量相等
B. θ从增大到的过程中,轻绳对滑轮的作用力保持不变
C. 当时,P受到的摩擦力为零
D. 物体P与长木板之间的动摩擦因数为
【答案】D
【解析】
【详解】AD.由题意可知,
联立解得,
故A错误,D正确;
C.当时,P受到的摩擦力为,故C错误;
B.从增大到的过程中,两轻绳间的夹角逐渐减小,绳子的拉力不变,则两绳的合力逐渐增大,即轻绳对滑轮的作用力逐渐增大,故B错误。
故选D。
7. 某电玩汽车生产厂家为了测试电玩汽车启动和刹车的性能,将甲、乙两车放在两条平行直轨道上,开始乙车静止在某位置,甲车向乙车的方向运动,当两车刚好并排时乙车立即以恒定的加速度启动,同时甲车立即刹车开始做匀减速直线运动,通过传感器记录了两车在任意位置的速度,描绘了如图所示的图像,则下列说法正确的是( )
A. 甲车的初速度大小为 B. 乙车加速度大小为
C. 乙车的位移为时两车再次并排 D. 乙车启动后两车再次并排
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图像可知,甲车的初速度大小为,A错误;
B.根据结合图像可知
解得乙车加速度大小为,B错误;
CD.甲车的加速度
可得
则甲车停止运动的时间
位移
甲车刚停止运动乙车的位移
可知两车再次并排时乙车的位移为,所用时间,C错误,D正确。
故选D。
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,只有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选带的得0分。)
8. 以下说法正确的是( )
A. 加速度数值很大的物体,速度的变化量必然很大
B. 加速度数值很大的物体,速度变化得很快
C. 一个质点做直线运动,开始时位移、加速度、速度三者方向相同,某时刻开始加速度大小逐渐减小直至为零,在此过程中,位移逐渐减小,当加速度减小到零时,位移将不再减小
D. 一个质点做直线运动,开始时位移、加速度、速度三者方向相同,某时刻开始加速度大小逐渐减小直至为零,在此过程中,速度逐渐增大,当加速度减小到零时,速度达到最大值
【答案】BD
【解析】
【详解】A.加速度很大的物体,速度变化快,速度变化量不一定大,故A错误.
B.加速度很大的物体,速度变化快,故B正确.
CD.加速度方向与速度方向相同,加速度减小,速度增大,加速度减小到零,速度达到最大,由于速度的方向不变,则位移逐渐增大,故D正确,C错误.
故选BD.
9. 某人驾驶一辆汽车甲正在平直的公路上以某一速度匀速运动,突然发现前方50m处停着一辆乙车,甲车司机立即刹车,甲车刹车后做匀减速直线运动。已知甲车刹车后第1个2s内的位移是24m,第4个2s内的位移是1m。则下列说法正确的是( )
A. 汽车甲刹车后第3个2s内的位移为8m
B. 汽车甲刹车后做匀减速直线运动的加速度大小为m/s2
C. 汽车甲刹车后第4s末的速度大小为6m/s
D. 汽车甲可能与乙车相撞
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】假设8s内汽车一直匀减速运动,根据
得
根据
得初速度为
速度减为零的时间
可知汽车在8s前速度减为零。
设汽车加速度大小为a,根据
得
汽车速度减为零的时间为
采用逆向思维,最后两秒内的位移为
联立解得
(舍去)
初速度
B错误;
A.根据
汽车甲刹车后第3个2s内的位移为
A正确;
C.汽车甲刹车后第4s末的速度大小为
C正确;
D.汽车刹车到停止的距离
所以甲车不会撞上乙车。D错误。
故选AC。
10. 如图甲所示,质量为、倾角为的斜面体放在粗糙水平地面上,质量为的物块恰好能静止在斜面上。现作用在物块上一平行于斜面向上、如图乙所示的力,使物块沿斜面匀速上滑,斜面体始终不动,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为。物块匀速上滑过程中,下列说法正确的是( )
A. 物块受到的支持力大小为
B. 物块受到的摩擦力大小为
C. 地面对斜面体的摩擦力大小为
D. 地面对斜面体的支持力大小为
【答案】ACD
【解析】
【详解】AB.开始时,物块恰好能静止在斜面上,受力分析如图所示
沿斜面方向,垂直斜面方向,此时静摩擦力达到最大,有最大静摩擦力等于滑动摩擦力,即
解得
现物块沿斜面匀速上滑,受力分析如图所示
物块受到的支持力和之前相同,即垂直斜面方向有
沿斜面方向有
物块受到的摩擦力为滑动摩擦力,根据,解得摩擦力大小为,故A正确,B错误;
CD.对物块和斜面整体进行受力分析,如图所示
水平方向有,故地面对斜面体的摩擦力大小为
垂直方向有,故地面对斜面体的支持力大小为,解得
故CD正确。
故选ACD。
三、实验题(本题共2小驱,共16分。)
11. 打点计时器是高中物理中重要的实验仪器,如图中的甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的,请回答下面的问题:
(1)图甲是__________(填“电磁”或“电火花”)打点计时器,电源采用的是__________(填“交流8V”、“交流220V”、四节干电池)。
(2)某同学用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的计数点之间还有4个点未画出。
①小车向____________运动(相对图中方位填“左”或“右”)
②试根据纸带上合适的计数点间的距离,计算B点的瞬时速度__________(保留3位有效数字)。
③在直角坐标系中描出B点的瞬时速度,并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线______
④如果当时交变电流的频率是f=60Hz,而计算时仍按f=50Hz,那么速度的测量值比真实值
______(选填:偏大、偏小、相等)
【答案】(1) ①. 电磁 ②. 交流
(2) ①. 向左 ②. 0.400 ③. ④. 偏小
【解析】
【小问1详解】
[1][2]图甲是电磁打点计时器,电源采用的是交流8V。
【小问2详解】
①[1]小车做加速直线运动,相同时间间隔的位移越来越大,所以应是小车向左运动。
②[2]每两个相邻的计数点之间还有4个点未画出,即相邻的两计数点间的时间间隔为
B点的瞬时速度等于AC这段位移的平均速度
③[3]同样的方法算出其它点的速度,做出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线如下
④[4]如果当时交变电流的频率是f=60Hz,时间间隔应变小,但是而计算时仍按f=50Hz,那么速度的测量值比真实值偏小。
12. 某同学要测量一新材料制成的均匀圆柱体的电阻率,完成下列部分步骤:
(1)用20分度的游标卡尺测量其长度,测量结果如图甲所示,由图可知其长度为_______mm。
(2)用螺旋测微器测量其直径,测量结果如图乙所示,由图可知其直径为_______mm。
(3)用多用电表的电阻“”挡按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图丙所示,则此圆柱体的电阻约为_______。
(4)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻,现有器材的代号和规格如下:
待测圆柱体(电阻为);
电流表(量程,内阻约);
电流表(量程,内阻约);
电压表(量程,内阻约);
电压表(量程,内阻约);
直流电源(电动势,内阻不计);
滑动变阻器(阻值范围,允许通过的最大电流);
滑动变阻器(阻值范围,允许通过的最大电流);
开关,导线若干。
为使实验误差较小,要求测得尽可能多的数据进行分析,请在虚线框中画出测量的电路图,并标明所用器材的代号______。
【答案】 ①. 50.15 ②. 4.700(4.697~4.700均可) ③. 220 ④.
【解析】
【详解】(1)[1]游标卡尺的主尺读数为50mm,游标尺上第3个刻度与主尺上某刻度对齐,所以最终读数为:。
(2)[2]螺旋测微器的固定刻度读数为4.5mm,可动刻度读数为,所以最终读数为:。
(3)[3]此圆柱体的电阻约为
(4)[4]已知电源电动势为4V,故电压表应选V1;根据欧姆定律可求出通过待测圆柱体的最大电流约为,则电流表应选A2;据实验要求误差较小且测得尽可能多的数据进行分析,可知滑动变阻器应采用分压式接法,应选择阻值小的滑动变阻器;由于待测圆柱体的电阻满足,可知电流表应采用外接法,电路图如图所示。
四、解答题(本题共3个小题,共38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能得分,有数值运算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
13. 如图,竖直放置的汽缸内壁光滑,横截面积S=1×10−3m2,活塞的质量m=2kg,厚度不计。在气缸内设有体积不计的a、b两限制装置,使活塞只能向上滑动。开始时活塞搁在a、b上,活塞距气缸底部的高度为1m,缸内气体的压强为p0,温度为27℃,现缓慢加热缸内气体,直至327℃。已知大气压强p0=1.0×105Pa,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)活塞刚要离开a、b处时气体的压强和温度;
(2)若全过程中气体内能增加了300J,求气体吸收的热量Q。
【答案】(1)1.2×105Pa,360K
(2)380J
【解析】
【小问1详解】
对活塞受力分析可知
解得
等容变化
解得T1=360K
【小问2详解】
由热力学第一定律可知
离开卡口上升是等压变化
即
解得
则外界对气体做功
可得W=−80J
解得Q=300J−W=380J
14. 如图所示,水平地面上一辆平板车以的速度向前匀速行驶,时刻,在平板车前端的正前方距离处有一个小球在离地面高度处正以的初速度竖直向上抛出。已知平板车上表面离地高度为,车身长度,重力加速度,不计空气阻力。
(1)小球运动过程中距离地面的最大高度;
(2)求小球落在平板车上的位置到车身前端的距离;
(3)为了避免小球落在平板车上,小球竖直向上抛出的同时,小车开始做匀变速直线运动,求平板车的加速度所满足的条件。
【答案】(1)11.8m
(2)1m (3)匀加速或者匀减速
【解析】
【小问1详解】
根据
可得小球上升的最大高度
则距离地面最大高度为
【小问2详解】
设小球经过时间落在小车上,取竖直向上为正方向,则有
解得或(舍去)
平板车运动的位移为
则小球落在平板车上的位置到车身前端的距离为
【小问3详解】
①若小车做匀加速直线运动,设最小加速度为,则小车运动位移满足条件为
解得
则平板车的加速度应满足,方向向前
②若小车做匀减速直线运动,设最小加速度为,则小车运动位移满足条件为
解得
则平板车的加速度应满足,方向向后
15. 某流水线运送工件的简化示意图如图所示,足够长的斜面AB底端平滑连接一长的水平传送带BC,传送带右侧固定有一倾斜放置的“V形”收集槽CDE。已知斜面AB与水平面夹角,“V形”槽两表面相互垂直,CD面与水平面成夹角,工件与斜面AB间动摩擦因数,与传送带间动摩擦因数,工件可视为质点,传送带轮子大小忽略不计。
(1)求工件在斜面AB上下滑时加速度的大小;
(2)若传送带不动:
①工件从距离传送带平面BC高度为处由静止释放,到达C点时的速率;
②若工件从处静止下滑落在CD面上的P点,从另一高度处静止下滑恰能垂直打在DE上与P点等高的Q点,求的长度;
(3)“V形”槽规格与(2)中一致,若传送带顺时针转动,使得从处静止下滑的工件也能垂直打在Q点,则传送带的运行速率应满足什么条件?
【答案】(1)
(2),
(3)
【解析】
【小问1详解】
斜面AB上下滑时
解得
【小问2详解】
①释放点到达B
解得
在传送带上减速滑动时
由运动学公式
解得
②两次下落高度相同,有
速度为时落在CD上,有
解得
则水平位移
下落高度
可知
速度为时垂直打在DE上,有
解得
则
可得
的长度
【小问3详解】
若要垂直打在DE上,即从C点飞出时,BC过程若一直加速
到达C点时速度
传送带速率
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