精品解析:2026届江苏省南京市六校联合体高三上学期8月学情调研考试物理试卷
2025-09-30
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-模拟预测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 南京市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.20 MB |
| 发布时间 | 2025-09-30 |
| 更新时间 | 2026-04-07 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-09-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54175645.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2026届六校联合体8月份学情调研考试
高三物理
一、单项选择题:共11题,每题4分,共44分。每题只有一个选项符合题意,错选、多选、未选均不得分。
1. 下列核反应方程中括号内的粒子为电子的是( )
A. B.
C. D.
2. 某段时间内中继卫星向地球接收器发射了一种电磁波。当接收器的频率设置为f0时,接收到的能量最大,产生“电谐振”现象。则中继卫星发射的电磁波频率约为( )
A. f0 B. 2 f0 C. D.
3. 单摆在振动过程中,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 摆球经过同一高度速度相同
B. 摆球在最低点加速度为零
C. 重力沿垂直摆线方向的分力提供回复力
D. 同一单摆,在北京和南京振动的周期相同
4. 如图所示,人造地球卫星A、B均做匀速圆周运动且轨道半径相等,卫星B的运行周期为24h,下列说法正确的是( )
A. A、B均为地球静止卫星
B. A的运行速度小于第一宇宙速度
C. A、B动能一定相等
D. A在轨道上受到的地球引力比在地面上时大
5. 如图所示,AC是四分之一圆弧,O为圆心,A、C处各有一垂直纸面的通电直导线,电流大小相等,方向均垂直纸面向里,整个空间还存在一个磁感应强度大小为B的匀强磁场,O处的磁感应强度恰好为零。下列说法正确的是( )
A. 两通电直导线相互排斥
B. A处直导线在O处产生的磁感应强度大小为
C. 若将C处直导线移走,则O处的磁感应强度大小变为
D. 若将A处直导线中的电流反向、大小不变,则O处的磁感应强度方向竖直向下
6. 一定质量的理想气体经历如图所示的循环过程,其中c→a过程是绝热过程,下列说法正确的是( )
A. b→c过程中,气体的温度升高
B. c→a过程中,气体分子的平均动能不变
C. a→b过程中,气体从外界吸收的热量等于气体内能的增加量
D. a→b→c→a的整个过程中,气体从外界吸收热量
7. 如图所示,有一根竖直向下的长直导线,导线中通有向下的恒定电流,从靠近导线的位置以水平向右的速度抛出一金属圆环,圆环运动过程中始终与导线处于同一竖直面。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 圆环中不会产生感应电流
B. 圆环中会产生顺时针方向的电流
C. 圆环做平抛运动
D. 开始的一段时间内,圆环所受安培力向左
8. 如图所示,半径为R的半圆形玻璃砖截面上,有一束单色光斜射到圆弧面上的C点,入射光线与竖直方向的夹角为θ=30°,折射光线CD刚好与直径AB垂直,AC弧长是AB弧长的三分之一,光速为c,下列说法正确的是( )
A. 该玻璃砖的折射率
B. 光在玻璃砖中的传播速度为c
C. 光在玻璃砖中的传播时间
D. 增大θ,入射光线可能在C点发生全反射现象
9. 如图所示,平凹透镜与一块平板玻璃接触,用单色光垂直透镜的平面向下照射,会观察到明暗相间的同心圆环,则下列说法正确的是( )
A. 同心圆环主要的形成原理是光的折射
B. 同心圆环外疏内密
C. 下表面半径R越大(越平坦),圆环越稀疏
D. 选择频率更小的单色光,圆环更密集
10. 某实验小组用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律时,用细线悬挂小球,在小球底部粘一片宽度为d的遮光条,将小球拉到不同角度释放,记录角度θ和遮光时间t,作出如图乙的图像。已知当地重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 应选用密度较小的小球
B. 必须测量重物的质量
C. 小球的速度测量值偏小
D. 若乙图斜率的绝对值接近,则小球机械能守恒
11. 如图所示,光滑半圆形球面体固定在水平面上,半径为R,顶部有一小物块,现给小物块一个水平初速度v0,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 若,则小物块做平抛运动直至落地
B. 若,则小物块紧贴着圆面下滑直至落地
C. 无论按照什么轨迹,小物块落地时,重力的瞬时功率均相等
D. 无论按照什么轨迹,小物块始终处于超重状态
二、非选择题:共5题,共56分,其中第1316题解答时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。
12. 实验方案对实验测量的精度有直接的影响,某学习小组对“测量电源的电动势和内阻”的实验方案进行了探究。实验室提供的器材有:
干电池一节(电动势约1.5V,内阻小于1Ω);
电压表V(量程3V,内阻约3kΩ);
电流表A(量程0.6A,内阻约1Ω);
滑动变阻器R(最大阻值为20Ω);
定值电阻R1(阻值2Ω);
开关一个,导线若干。
(1)某次测量中电压表的示数如图甲所示,该示数为________V。
(2)该小组按照图乙所示的电路进行实验,通过调节滑动变阻器阻值使电流表示数逐渐接近满偏,记录此过程中电压表和电流表的示数,利用实验数据在坐标纸上描点,如图丙所示。该小组成员发现电压表示数的变化范围比较小,出现该现象的主要原因是_________。
A. 滑动变阻器最大阻值较小
B. 干电池电动势较小
C. 干电池内阻较小
(3)改进实验后再经过描点、作图得到如图丁,由图中数据可以计算出电源的电动势E =_______V。保留三位有效数字
(4)由该实验测得电动势的测量值与真实值之间的关系是________选填“”、“”或“”,产出该误差的原因是__________(选填“电压表分流”或“电流表分压”)
13. 超音速飞行器以马赫数M飞行时产生音爆,音爆释放总能量为E,能量以效率η转化为频率为ν的光能,飞行器表面材料在该光照射下发生光电效应。已知该材料逸出功为W0,普朗克常量为h,求:
(1)逸出的光电子的最大初动能Ek;
(2)最多逸出的电子数N。
14. 一列简谐横波沿x轴正向传播,a、b为x轴上的两质点,其平衡位置相距1m。a、b的振动图像分别如图乙、丙所示。求:
(1)求质点b在0~1.4s时间内的运动路程;
(2)若该波的波长大于1m,求波速大小。
15. 图甲为某粒子控制装置的内部结构图,A、B为两块相距很近的平行金属板,板中央有正对小孔O和,B板右侧靠近B板处有关于连线对称放置的平行金属板MN,MN长,板间距离,两板间加有恒定电压,其内部偏转电场视为匀强电场。在MN右侧相距为处有一垂直连线放置的粒子接收屏(屏足够大)。一束带正电的粒子以相同的初动能源源不断地从小孔O垂直A板射向,粒子的带电量为,质量为。现在A、B板间加上图乙所示的周期性变化的电压,其中A板电势低于B板时,为负值。若不计粒子穿过A、B板所用的时间,忽略粒子重力及粒子间的相互作用。求:
(1)t =1.5s时刻从小孔O射入的粒子,从射出时的速度;
(2)t =3s时刻从小孔O射入的粒子,在偏转电场中的偏转量y;
(3)接收屏被粒子打中区域的长度l。
16. 如图所示,质量为M的滑块A被固定在光滑水平面上,其上表面为半径为R的四分之一圆弧ab,质量为M的木板B上表面与圆弧面最低点水平相切,A、B之间用装置锁定。质量为m的小滑块C(可视为质点)从a点正上方2R处静止下落,在a点沿圆弧切线方向进入圆弧面。已知,重力加速度为g,小滑块C与木板B上表面的动摩擦因数为,不计空气阻力和其他摩擦。求:
(1)C经过圆弧面最低点b时所受的支持力大小;
(2)只解除地面对A的固定,求C运动到b点过程中小滑块C的水平位移的大小;
(3)先解除地面对A的固定,当C滑上B后再立即将A、B解锁,若C未脱离木板B,求木板B的最小长度。
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2026届六校联合体8月份学情调研考试
高三物理
一、单项选择题:共11题,每题4分,共44分。每题只有一个选项符合题意,错选、多选、未选均不得分。
1. 下列核反应方程中括号内的粒子为电子的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据核反应的质量数和电荷数守恒来判断,A选项反应后需补充3个中子,B选项反应后需补充氦核,C选项反应后需补充质子,D选项反应后补充的粒子质量数为0、电荷数为-1,是电子。
故选D。
2. 某段时间内中继卫星向地球接收器发射了一种电磁波。当接收器的频率设置为f0时,接收到的能量最大,产生“电谐振”现象。则中继卫星发射的电磁波频率约为( )
A. f0 B. 2 f0 C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.当接收器的固有频率与电磁波频率相同时发生电谐振,此时接收器频率设为,故卫星发射的电磁波频率为。
故选A。
3. 单摆在振动过程中,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 摆球经过同一高度速度相同
B. 摆球在最低点加速度为零
C. 重力沿垂直摆线方向的分力提供回复力
D. 同一单摆,在北京和南京振动的周期相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.单摆在振动过程中机械能守恒,摆球经过同一高度时重力势能相等,动能也相等,因此摆球经过同一高度时速度大小相同,但摆球做曲线运动,速度的方向沿该点切线的方向,因此摆球经过同一高度速度方向可能不相同。故A错误;
B.摆球在最低点时速度最大,向心加速度为,故B错误;
C.重力沿垂直摆线方向的分力始终指向平衡位置,是单摆振动的回复力。故C正确;
D.北京和南京的不相等,根据单摆的周期公式可知同一单摆,在北京和南京振动的周期不相同。故D错误。
故选C。
4. 如图所示,人造地球卫星A、B均做匀速圆周运动且轨道半径相等,卫星B的运行周期为24h,下列说法正确的是( )
A. A、B均为地球静止卫星
B. A的运行速度小于第一宇宙速度
C. A、B动能一定相等
D. A在轨道上受到的地球引力比在地面上时大
【答案】B
【解析】
【详解】A.A与地球的相对位置改变,不是地球静止卫星,故A错误;
B.第一宇宙速度是卫星做圆周运动的最大速度,所以A的运行速度小于第一宇宙速度,故B正确;
C.A、B的质量关系未知,动能不一定相等,故C错误;
D.根据万有引力公式可知,A在轨道上受到的地球引力比在地面上时小,故D错误;
故选B。
5. 如图所示,AC是四分之一圆弧,O为圆心,A、C处各有一垂直纸面的通电直导线,电流大小相等,方向均垂直纸面向里,整个空间还存在一个磁感应强度大小为B的匀强磁场,O处的磁感应强度恰好为零。下列说法正确的是( )
A. 两通电直导线相互排斥
B. A处直导线在O处产生的磁感应强度大小为
C. 若将C处直导线移走,则O处的磁感应强度大小变为
D. 若将A处直导线中的电流反向、大小不变,则O处的磁感应强度方向竖直向下
【答案】C
【解析】
【详解】A.同向通电直导线相互吸引,故A错误;
B.A处直导线在O处产生的磁感应强度大小为B1,则C处直导线在O处产生的磁感应强度大小为B1,根据矢量的叠加可得
所以,故B错误;
C.若将C处直导线移走,则O处的合磁感应强度大小与C处导线在O处的磁感应强度大小相等,即,故C正确;
D.根据右手螺旋定则可知,变化前A、C处直导线在O处产生的合磁感应强度方向与水平方向成斜向下偏右,则匀强磁场的方向与水平方向成斜向上偏左;若将A处直导线中的电流反向、大小不变,则变换后A、C处直导线在O处产生的合磁感应强度方向与水平方向成斜向上偏右,根据叠加原则可知,O处的磁感应强度方向竖直向上,故D错误。
故选C。
6. 一定质量的理想气体经历如图所示的循环过程,其中c→a过程是绝热过程,下列说法正确的是( )
A. b→c过程中,气体的温度升高
B. c→a过程中,气体分子的平均动能不变
C. a→b过程中,气体从外界吸收的热量等于气体内能的增加量
D. a→b→c→a的整个过程中,气体从外界吸收热量
【答案】D
【解析】
【详解】A.b→c过程中,气体体积不变压强减小,根据可知,气体的温度降低,故A错误;
B.c→a为绝热过程,即Q=0;因体积减小,故外界对气体做功,即W>0。
根据ΔU=Q+W可知,ΔU>0。即气体内能增大,则温度升高,气体分子的平均动能增大,故B错误;
C.a→b过程中,气体压强不变体积增大,对外做功,即W<0。
根据可知,温度升高,故内能增大。
根据ΔU=Q+W可知,气体从外界吸收的热量大于气体内能的增加量,故C错误;
D.因ab段图像与横轴所包围的面积大于ca段图像与横轴所包围的面积,故气体对外界做的功大于外界对气体做的功。
即a→b→c→a的整个过程中,W<0,ΔU=0。
则根据ΔU=Q+W可知Q>0,即气体从外界吸收热量,故D正确。
故选D。
7. 如图所示,有一根竖直向下的长直导线,导线中通有向下的恒定电流,从靠近导线的位置以水平向右的速度抛出一金属圆环,圆环运动过程中始终与导线处于同一竖直面。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 圆环中不会产生感应电流
B. 圆环中会产生顺时针方向的电流
C. 圆环做平抛运动
D. 开始的一段时间内,圆环所受安培力向左
【答案】D
【解析】
【详解】AB.根据右手螺旋定则可知导线右边的磁场方向垂直纸面向外,圆环水平向右的速度抛出,离通电直导线越远,磁感应强度越小,故圆环中的磁通量向外变小,根据楞次定律,可判断出圆环的感应电流为逆时针方向的电流,故AB错误;
C.圆环中有感应电流,而圆环在运动过程中会受到安培力的作用,不再只受重力,所以圆环不做平抛运动,故C错误;
D.开始的一段时间内,圆环中产生逆时针方向的电流,把圆环看成由无数小段电流元组成,根据左手定则,每一小段电流元受到的安培力的合力方向向左,所以圆环所受安培力向左,故D正确。
故选D。
8. 如图所示,半径为R的半圆形玻璃砖截面上,有一束单色光斜射到圆弧面上的C点,入射光线与竖直方向的夹角为θ=30°,折射光线CD刚好与直径AB垂直,AC弧长是AB弧长的三分之一,光速为c,下列说法正确的是( )
A. 该玻璃砖的折射率
B. 光在玻璃砖中的传播速度为c
C. 光在玻璃砖中的传播时间
D. 增大θ,入射光线可能在C点发生全反射现象
【答案】C
【解析】
【详解】A.如图所示
根据几何关系可得,可得折射角为30°,入射角为,根据折射定律可得,故A错误;
B.光在玻璃砖中的传播速度为,故B错误;
C.光在玻璃砖中的传播时间
其中
联立解得,故C正确;
D.光线从光密介质到光疏介质才有可能发生全反射,故D错误。
故选C。
9. 如图所示,平凹透镜与一块平板玻璃接触,用单色光垂直透镜的平面向下照射,会观察到明暗相间的同心圆环,则下列说法正确的是( )
A. 同心圆环主要的形成原理是光的折射
B. 同心圆环外疏内密
C. 下表面半径R越大(越平坦),圆环越稀疏
D. 选择频率更小的单色光,圆环更密集
【答案】C
【解析】
【详解】A.同心圆环主要的形成原理是光的干涉现象,故A错误;
B.明暗相间的同心圆环是由透镜和玻璃板之间的空气膜上下两表面的反射光发生干涉后形成的,同一亮圆环(或暗圆环)处空气膜的厚度相等,相邻的两个明圆环处,空气膜的厚度差等于半个波长,离圆心越远的位置,空气膜的厚度减小的越快,则圆环越密,所以同心圆环内疏外密,故B错误;
C.下表面的半径R越大,空气膜的厚度变化变慢,其形成的圆环比曲率半径小的透镜形成的圆环稀疏,故C正确;
D.频率小,波长大,因此选择频率更小的单色光,对于同一干涉装置,形成的干涉条纹间距大,得到的圆环更稀疏。故D错误。
故选C。
10. 某实验小组用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律时,用细线悬挂小球,在小球底部粘一片宽度为d的遮光条,将小球拉到不同角度释放,记录角度θ和遮光时间t,作出如图乙的图像。已知当地重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 应选用密度较小的小球
B. 必须测量重物的质量
C. 小球的速度测量值偏小
D. 若乙图斜率的绝对值接近,则小球机械能守恒
【答案】D
【解析】
【详解】A.应选用密度较大的小球,这样空气阻力对其影响较小,故A错误;
C.实验中用的是遮光条的速度,遮光条在小球底部,根据
可知遮光条速度比钢球实际速度略大,小球的速度测量值偏大,故C错误;
BD.若小球机械能守恒,有
整理得
即若斜率的绝对值接近,小球机械能守恒,故不需要测量重物的质量,故B错误,D正确。
故选D。
11. 如图所示,光滑半圆形球面体固定在水平面上,半径为R,顶部有一小物块,现给小物块一个水平初速度v0,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 若,则小物块做平抛运动直至落地
B. 若,则小物块紧贴着圆面下滑直至落地
C. 无论按照什么轨迹,小物块落地时,重力的瞬时功率均相等
D. 无论按照什么轨迹,小物块始终处于超重状态
【答案】A
【解析】
【详解】A.在最高点,若物块只受重力,根据牛顿第二定律得
解得
若,则小物块只受重力,做平抛运动直至落地,故A正确;
B.若,则小物块在最高点受到向下的重力和竖直向上的支持力,小物块紧贴着圆面下滑,在下滑过程中,根据牛顿第二定律可得
随着物块下滑,θ不断增大,cosθ不断减小,v增大,则FN减小,当FN减小到零时,物块做斜下抛运动,不会一直沿着圆面下滑,故B错误;
C.若物块做平抛运动,落地时重力的瞬时功率为
若物块先沿圆面下滑,再做斜下抛运动落到地面,由于竖直方向平均加速度小于重力加速度,所以落地时重力的瞬时功率减小,故C错误;
D.无论按照什么轨迹,小物块加速度向下或者加速度有向下的分量,所以小物块始终处于失重状态,故D错误。
故选A。
二、非选择题:共5题,共56分,其中第1316题解答时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。
12. 实验方案对实验测量的精度有直接的影响,某学习小组对“测量电源的电动势和内阻”的实验方案进行了探究。实验室提供的器材有:
干电池一节(电动势约1.5V,内阻小于1Ω);
电压表V(量程3V,内阻约3kΩ);
电流表A(量程0.6A,内阻约1Ω);
滑动变阻器R(最大阻值为20Ω);
定值电阻R1(阻值2Ω);
开关一个,导线若干。
(1)某次测量中电压表的示数如图甲所示,该示数为________V。
(2)该小组按照图乙所示的电路进行实验,通过调节滑动变阻器阻值使电流表示数逐渐接近满偏,记录此过程中电压表和电流表的示数,利用实验数据在坐标纸上描点,如图丙所示。该小组成员发现电压表示数的变化范围比较小,出现该现象的主要原因是_________。
A. 滑动变阻器最大阻值较小
B. 干电池电动势较小
C. 干电池内阻较小
(3)改进实验后再经过描点、作图得到如图丁,由图中数据可以计算出电源的电动势E =_______V。保留三位有效数字
(4)由该实验测得电动势的测量值与真实值之间的关系是________选填“”、“”或“”,产出该误差的原因是__________(选填“电压表分流”或“电流表分压”)
【答案】(1)1.70 (2)C
(3)1.50 - 1.60均可
(4) ①. < ②. 电压表分流
【解析】
【小问1详解】
电压表量程为3V,则其分度值为0.1V,根据指针位置可知,该示数为1.70V。
【小问2详解】
根据闭合电路欧姆定律
电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的关系为
电压表示数变化范围小,说明小,在有一定变化时,是因为干电池内阻较小,故选C。
【小问3详解】
根据闭合电路欧姆定律
图像的纵轴截距表示电源的电动势。由图丁可知,图像与纵轴交点约为1.52V,所以电源的电动势
【小问4详解】
[1][2]在该实验电路中,由于电压表的分流作用,使得电流表测量的电流不是干路电流(比干路电流小)。根据闭合电路欧姆定律
在计算电动势时,因为电流表测量值偏小,所以测得的电动势小于真实值。
13. 超音速飞行器以马赫数M飞行时产生音爆,音爆释放总能量为E,能量以效率η转化为频率为ν的光能,飞行器表面材料在该光照射下发生光电效应。已知该材料逸出功为W0,普朗克常量为h,求:
(1)逸出的光电子的最大初动能Ek;
(2)最多逸出的电子数N。
【答案】(1)hν-W0
(2)
【解析】
【小问1详解】
根据光电效应方程可得
【小问2详解】
由题意得,音爆能量转化成光能为ηE,转化为光子总能量Nhν,即
所以
14. 一列简谐横波沿x轴正向传播,a、b为x轴上的两质点,其平衡位置相距1m。a、b的振动图像分别如图乙、丙所示。求:
(1)求质点b在0~1.4s时间内的运动路程;
(2)若该波的波长大于1m,求波速大小。
【答案】(1)28cm
(2)
【解析】
【小问1详解】
根据振动图像可得周期为,振幅A=4cm
因
故质点a在0~1.4s时间内的运动路程
【小问2详解】
由波沿方向传播,则有
且波长大于1,因而n=0
解得
所以波速为
15. 图甲为某粒子控制装置的内部结构图,A、B为两块相距很近的平行金属板,板中央有正对小孔O和,B板右侧靠近B板处有关于连线对称放置的平行金属板MN,MN长,板间距离,两板间加有恒定电压,其内部偏转电场视为匀强电场。在MN右侧相距为处有一垂直连线放置的粒子接收屏(屏足够大)。一束带正电的粒子以相同的初动能源源不断地从小孔O垂直A板射向,粒子的带电量为,质量为。现在A、B板间加上图乙所示的周期性变化的电压,其中A板电势低于B板时,为负值。若不计粒子穿过A、B板所用的时间,忽略粒子重力及粒子间的相互作用。求:
(1)t =1.5s时刻从小孔O射入的粒子,从射出时的速度;
(2)t =3s时刻从小孔O射入的粒子,在偏转电场中的偏转量y;
(3)接收屏被粒子打中区域的长度l。
【答案】(1)0 (2)
(3)cm
【解析】
【小问1详解】
在t =1.5s时A、B两板间的电压为
粒子带正电,由动能定理得
解得
故从射出时的速度为0。
【小问2详解】
在t=3s时A、B两板间的电压为
在A、B两板间由动能定理
解得v1=1000m/s
水平方向有
竖直方向有
解得
即t =3s时刻从小孔O射入的粒子,在偏转电场中的偏转量
【小问3详解】
如图所示
由题意可知最大偏移量应为从N板的边缘射出的,即
由类平抛运动推论得速度的反向延长线过此时水平位移的中点,根据相似三角形关系
解得
由第(2)问最小偏移量为A、B两板间的电压时,即粒子在MN板间最小的偏移量为
根据相似三角形关系
解得
故接收屏被粒子打中的区域长度为
16. 如图所示,质量为M的滑块A被固定在光滑水平面上,其上表面为半径为R的四分之一圆弧ab,质量为M的木板B上表面与圆弧面最低点水平相切,A、B之间用装置锁定。质量为m的小滑块C(可视为质点)从a点正上方2R处静止下落,在a点沿圆弧切线方向进入圆弧面。已知,重力加速度为g,小滑块C与木板B上表面的动摩擦因数为,不计空气阻力和其他摩擦。求:
(1)C经过圆弧面最低点b时所受的支持力大小;
(2)只解除地面对A的固定,求C运动到b点过程中小滑块C的水平位移的大小;
(3)先解除地面对A的固定,当C滑上B后再立即将A、B解锁,若C未脱离木板B,求木板B的最小长度。
【答案】(1)7mg (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
设C下落的位置离b点的高度为3R,C从静止下落到b点过程,根据动能定理可得
在b点,根据牛顿第二定律可得
解得
【小问2详解】
解除对A的固定,C运动到b点过程中,C与AB组成的系统满足水平方向动量守恒,则有
设该过程C的水平位移的大小,AB的水平位移的大小,则有
又,
联立解得
【小问3详解】
解除对A的固定,当C运动到b点时,设C的速度大小为,AB的速度大小为,根据系统水平方向动量守恒可得
根据机械能守恒可得
联立解得,
当C滑上B后立即将A、B解锁,若C未脱离木板B,当C与B共速时,刚好处于B的右端,此时木板B的长度最小;对于B、C组成的系统,根据动量守恒可得
解得
根据能量守恒可得
解得木板B的最小长度为
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