精品解析:江西省2025-2026学年高三上学期10月月考物理试题
2025-10-14
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内容正文:
江西省2026届高三10月一轮复习阶段检测
物理试卷
试卷共6页,15小题,满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.考查范围:必修第一册、必修第二册第五章至第七章。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡指定位置上。
3.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,请将答题卡交回。
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,第1-7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8-10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 第32届夏季奥林匹克运动会男子100米半决赛中,我国运动员苏炳添跑出9秒83的成绩,创造了新的亚洲纪录。下列说法正确的是( )
A. 研究苏炳添冲刺姿势时,可以将其看作质点
B. 9秒83为时刻
C. 苏炳添的位移大于100m
D. 苏炳添全程的平均速度大于10m/s
2. 在货物运输的过程中经常借助传送带,如图为以恒定速率顺时针转动的水平传送带(足够长),时,让一货物(视为质点)以初速度水平向右滑上传送带左端,则货物在传送带上运输过程中,其速度随时间变化的关系图像可能是( )
A. B.
C. D.
3. 如图,两个石块A、B静止在水平面上,石块C叠放在石块A、B上,也处于静止状态,石块C与石块B接触处切线水平,石块C与石块A接触处切线倾斜且接触处光滑,下列说法正确的是( )
A. 石块B、C之间没有摩擦力
B. 对石块C有水平向左的摩擦力
C. 水平面与石块B之间没有摩擦力
D. 水平面对石块B有水平向右的摩擦力
4. 2024年11月3日,我国“神舟十八号”载人飞船成功与空间站分离,分离前二者的组合体在空间站轨道上绕地球做圆周运动,分离后经多次变轨,飞船下降到过渡轨道仍绕地球做圆周运动,则飞船在过渡轨道上运动时与在空间站轨道上相比( )
A. 周期减小,速率增大 B. 周期增大,速率减小
C. 周期减小,速率减小 D. 周期增大,速率增大
5. 某同学骑一辆自行车沿平直道路以速度匀速向前行驶,已知自行车轮胎的直径为,轮胎与地面不打滑,当轮胎边缘某点离地面的高度为时,该点的速度大小(相对于地面)为( )
A. B.
C. D.
6. 图甲为一款竖直固定的漏斗形容器,图乙为其结构简图,现让同一小球(图中未画出)分别在漏斗形容器的不同水平面内做匀速圆周运动,不计一切阻力。小球通过、两处时,弧面对小球的支持力分别为、,小球的角速度分别为、,下列关系式均正确的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
7. 如图甲,某农场安装有一种自动浇水装置,在农田中央装有竖直细水管,喷嘴喷出一细水柱,初速度大小为,初速度方向与水平面的夹角可调,喷嘴离水平地面高度为,结构简图如图乙,整个装置可以绕中心轴线缓慢匀速转动,重力加速度大小取,不计空气阻力,忽略喷嘴到中心轴线的距离,则该自动浇水装置最大浇灌面积为( )
A. B.
C. D.
8. 如图,某同学设计了一款吊装装置。轻绳的一端固定在A点,另一端点用手牵住,将悬挂着重物的动滑轮挂在轻绳上,用手牵着点分别沿虚线四个方向缓慢移动,不计一切摩擦,轻绳不可伸长,则轻绳上的拉力增大的是( )
A. 沿虚线向左移动 B. 沿虚线向上移动
C. 沿虚线向右上方移动 D. 沿虚线向右移动
9. 低海拔地区大气压强值与海拔高度满足关系,其中为大于零的常量。小宇在乘坐广州塔电梯过程中,保持与电梯厢相对静止,打开手机中的气压传感器,记录一段时间内大气压强值随电梯运动的变化情况,为直线。下列说法正确的是( )
A. ,电梯在做匀速直线运动
B. 以后,电梯在做匀加速直线运动
C. ,小宇处于失重状态
D. ,小宇处于超重状态
10. 如图(俯视图),两个质量均为的小木块C和D(均可视为质点)放在水平圆盘上,与圆心的距离均为,C与D之间用水平轻质弹簧相连,开始时弹簧处于伸长状态且长度也为,两木块恰好处于静止状态。已知两木块与圆盘之间的动摩擦因数均为,重力加速度大小为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若圆盘从静止开始绕点转动且角速度缓慢增大,下列说法正确的是( )
A. 当角速度时,小木块C和D开始相对水平圆盘滑动
B. 当角速度时,小木块C和D开始相对水平圆盘滑动
C. 小木块C和D相对水平圆盘滑动时,会沿半径方向
D. 小木块C和D相对水平圆盘滑动时,不会沿半径方向
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 如图甲,某实验小组做“研究平抛运动”的实验,重力加速度大小取10m/s²。请回答下列问题:
(1)一同学让小球从斜槽上离水平桌面高为h处由静止释放,使其水平抛出,多次描点,绘出小球做平抛运动时球心的轨迹,下列说法正确的是( )(单选);
A. 实验所用斜槽应尽量光滑
B. 要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些
C. 为了比较准确地描出小球运动的轨迹,应该用一条曲线把所有的点连接起来
(2)另一同学使用频闪照相机对做平抛运动的小球进行拍摄,频闪照相机每隔相等时间发出一次闪光,某次拍摄后得到的照片如图乙所示,a、b、c、d为轨迹上的四点。图中的背景是放在竖直面内的带有方格的纸板,纸板与小球轨迹所在平面平行,每个小方格的边长为9mm,以纸板上某点为坐标原点O,竖直向下为y轴正方向,水平向右为x轴正方向建立坐标系,则平抛运动的初速度大小为______m/s,a点______(选填“是”或“不是”)抛出点。
12. 某探究小组要测量物块与长木板之间的动摩擦因数,装置如图甲所示。重力加速度大小为g,实验步骤如下:
①安装实验装置,长木板水平放置,牵引物块的细线与长木板平行;
②由静止释放物块,记下力传感器的示数F,根据打点计时器打出的纸带求出物块的加速度a的大小;
③在砂桶中增加细砂,多次重复步骤②;
④根据实验数据,在坐标纸上作出a-F的图像。
请回答下列问题:
(1)砂桶和细砂的总质量________(选填“需要”或“不需要”)远小于物块的质量。
(2)已知打点计时器所用交流电源频率为50Hz,某次实验打出的纸带如图乙所示,则物块的加速度大小为________m/s²(结果保留2位有效数字)。
(3)如图丙,根据得到的多组数据,作出a-F的图像,由丙图可知物块的质量为________,物块与长木板之间的动摩擦因数为________。(均选用h、i和g表示)
13. 如图,一弹射游戏装置由固定在水平面上的弹射器和4个门组成,两相邻门间的距离均为0.5m。现滑块(可视为质点)从O点弹出后做匀减速直线运动,全程不与门相碰且恰好停在门4的正下方。已知滑块在门3和4之间滑行的时间为1s,重力加速度大小取10m/s²。求:
(1)滑块与水平面的动摩擦因数μ;
(2)滑块经过门1时速度v的大小。
14. 如图甲,一质量为m的小球(视为质点)从高度为h的水平平台的边缘A点以初速度垂直平台侧面水平飞出,最终落在地面上B点。重力加速度大小为g,不计一切摩擦和空气阻力,求:
(1)小球到达B点时的速度的大小及A、B两点间的水平距离;
(2)如图乙,若将一足够高的竖直挡板平行于平台侧面放置,与平台侧面的水平距离为d。小球从平台水平飞出后,与竖直挡板或平台侧面碰撞前后水平方向速度大小不变、方向反向,竖直方向速度不变,要使小球和竖直挡板只发生1次碰撞后落在平台侧面与竖直挡板的正中间,则d的可能值为多少?
15. 某科技小组通过计算机编程来模拟物体的运动情况。如图,倾角为30o、足够长的斜面固定在水平面上,在斜面的下部每隔0.4m固定一个垂直于斜面的挡板,斜面的上部静止叠放着质量均为的长木板和滑块,滑块(视为质点)位于长木板的顶端。现给滑块施加一个大小为、方向平行于斜面向下的恒力,在作用0.9s后撤去,再过1s,长木板和第1个挡板相撞并以原速率反弹。将长木板与滑块、长木板与斜面之间的动摩擦因数分别设置为、,长木板每次和挡板相撞后都以原速率反弹,且相撞后立即撤去被撞的挡板,滑块始终在长木板上运动且没有和挡板相撞,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小取10m/s2。求:
(1)施加恒力的瞬间,长木板、滑块的加速度、的大小;
(2)长木板与挡板1相撞前瞬间,长木板的速度的大小;
(3)滑块在长木板上面滑行时,相对于长木板滑行的总路程(结果保留2位有效数字)。
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江西省2026届高三10月一轮复习阶段检测
物理试卷
试卷共6页,15小题,满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.考查范围:必修第一册、必修第二册第五章至第七章。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡指定位置上。
3.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,请将答题卡交回。
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,第1-7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8-10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 第32届夏季奥林匹克运动会男子100米半决赛中,我国运动员苏炳添跑出9秒83的成绩,创造了新的亚洲纪录。下列说法正确的是( )
A. 研究苏炳添冲刺姿势时,可以将其看作质点
B. 9秒83为时刻
C. 苏炳添的位移大于100m
D. 苏炳添全程的平均速度大于10m/s
【答案】D
【解析】
【详解】A.研究冲刺姿势时需关注身体动作细节,不能忽略运动员的形状和大小,因此不可视为质点,故A错误;
B.“9秒83”是完成比赛所用的时间间隔,属于时间而非时刻,故B错误;
C.百米赛跑为直线赛道,位移大小等于路程(100m),故C错误;
D.平均速度为,故D正确。
故选D。
2. 在货物运输的过程中经常借助传送带,如图为以恒定速率顺时针转动的水平传送带(足够长),时,让一货物(视为质点)以初速度水平向右滑上传送带左端,则货物在传送带上运输过程中,其速度随时间变化的关系图像可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】AB.若,货物受摩擦力向右,则货物做加速运动,传送带足够长,可知货物可加速到传送带速度,之后做匀速直线运动,故AB错误;
CD.若,货物受摩擦力向左,则货物做减速运动,传送带足够长,可知货物可减速到传送带速度,之后做匀速直线运动,故C正确,D错误。
故选C。
3. 如图,两个石块A、B静止在水平面上,石块C叠放在石块A、B上,也处于静止状态,石块C与石块B接触处切线水平,石块C与石块A接触处切线倾斜且接触处光滑,下列说法正确的是( )
A. 石块B、C之间没有摩擦力
B. 对石块C有水平向左的摩擦力
C. 水平面与石块B之间没有摩擦力
D. 水平面对石块B有水平向右的摩擦力
【答案】B
【解析】
【详解】AB.对C受力分析,受竖直向下的重力,A对C斜向上的弹力,C处于平衡状态,所受合力为0,一定受到B对C水平向左的摩擦力,故A错误,B正确;
CD.由于B对C水平向左的摩擦力,根据牛顿第三定律可知C对B有水平向右的摩擦力,由B处于平衡状态可知水平面对石块B有水平向左的摩擦力,故CD错误。
故选B。
4. 2024年11月3日,我国“神舟十八号”载人飞船成功与空间站分离,分离前二者的组合体在空间站轨道上绕地球做圆周运动,分离后经多次变轨,飞船下降到过渡轨道仍绕地球做圆周运动,则飞船在过渡轨道上运动时与在空间站轨道上相比( )
A. 周期减小,速率增大 B. 周期增大,速率减小
C. 周期减小,速率减小 D. 周期增大,速率增大
【答案】A
【解析】
【详解】根据开普勒第三定律可得
可知,轨道半径减小时,周期减小;根据万有引力提供向心力
解得,卫星速率为
当减小时,速率增大。因此,飞船在过渡轨道(半径更小)的周期减小、速率增大。
故选A。
5. 某同学骑一辆自行车沿平直道路以速度匀速向前行驶,已知自行车轮胎的直径为,轮胎与地面不打滑,当轮胎边缘某点离地面的高度为时,该点的速度大小(相对于地面)为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】自行车匀速行驶,轮胎边缘各点的速度是平动速度与转动速度的矢量和。纯滚动时转动线速度大小也为。当轮胎边缘某点离地面高度为时,设该点何轮轴中心连线与竖直方向的夹角为,则
解得,
此时,总速度分量为
代入数据,解得总速度大小为
故选D。
6. 图甲为一款竖直固定的漏斗形容器,图乙为其结构简图,现让同一小球(图中未画出)分别在漏斗形容器的不同水平面内做匀速圆周运动,不计一切阻力。小球通过、两处时,弧面对小球的支持力分别为、,小球的角速度分别为、,下列关系式均正确的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】A
【解析】
【详解】设在a、b所在弧的切线与水平方向的夹角为、,由图可知
弧面对小球的支持力,
则
小球的向心力,
则角速度,
由,可得
故选A。
7. 如图甲,某农场安装有一种自动浇水装置,在农田中央装有竖直细水管,喷嘴喷出一细水柱,初速度大小为,初速度方向与水平面的夹角可调,喷嘴离水平地面高度为,结构简图如图乙,整个装置可以绕中心轴线缓慢匀速转动,重力加速度大小取,不计空气阻力,忽略喷嘴到中心轴线的距离,则该自动浇水装置最大浇灌面积为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设细水柱与水平方向夹角为时,落地时距离中心轴线最远;其中某一水滴的质量为。根据机械能守恒可得
解得,水滴落地时的速度大小为
作出水滴的初速度、末速度以及速度的变化量的矢量关系图,如图所示
根据几何关系,可得速度矢量三角形的面积为
由于与大小一定,则当两者垂直时,最大,即此时水滴的水平射程有最大值,则
所以,则该自动浇水装置最大浇灌面积为
故选C。
8. 如图,某同学设计了一款吊装装置。轻绳的一端固定在A点,另一端点用手牵住,将悬挂着重物的动滑轮挂在轻绳上,用手牵着点分别沿虚线四个方向缓慢移动,不计一切摩擦,轻绳不可伸长,则轻绳上的拉力增大的是( )
A. 沿虚线向左移动 B. 沿虚线向上移动
C. 沿虚线向右上方移动 D. 沿虚线向右移动
【答案】CD
【解析】
【详解】将动滑轮和重物看成一个整体,设整体的质量为,轻绳与水平方向的夹角为,轻绳的总长为L,A、B两点的水平距离为,整体的受力如图所示
由平衡条件可知
由几何关系可知
A.当端点B沿虚线向左缓慢移动时,减小,减小,增大,轻绳的拉力减小,故A错误;
B.当端点B沿虚线向上缓慢移动时,不变,不变,轻绳的拉力不变,故B错误;
CD.当端点B沿虚线向右上方移动或沿虚线向右移动时,增大,减小,轻绳的拉力增大,故CD正确。
故选CD。
9. 低海拔地区大气压强值与海拔高度满足关系,其中为大于零的常量。小宇在乘坐广州塔电梯过程中,保持与电梯厢相对静止,打开手机中的气压传感器,记录一段时间内大气压强值随电梯运动的变化情况,为直线。下列说法正确的是( )
A. ,电梯在做匀速直线运动
B. 以后,电梯在做匀加速直线运动
C. ,小宇处于失重状态
D. ,小宇处于超重状态
【答案】AD
【解析】
【详解】A.图像为直线,说明随时间均匀变化;
与海拔高度满足关系,说明高度也随时间均匀下降,故电梯做匀速直线运动,故A正确;
B.以后,大气压强不变则高度不变,电梯处于静止状态,故B错误;
C.,电梯在做匀速直线运动,不处于失重状态,故C错误;
D.,压强增加变化率变小,说明电梯向下运动速度变小,电梯向下做减速运动,加速度向上处于超重状态,故D正确。
故选AD。
10. 如图(俯视图),两个质量均为的小木块C和D(均可视为质点)放在水平圆盘上,与圆心的距离均为,C与D之间用水平轻质弹簧相连,开始时弹簧处于伸长状态且长度也为,两木块恰好处于静止状态。已知两木块与圆盘之间的动摩擦因数均为,重力加速度大小为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若圆盘从静止开始绕点转动且角速度缓慢增大,下列说法正确的是( )
A. 当角速度时,小木块C和D开始相对水平圆盘滑动
B. 当角速度时,小木块C和D开始相对水平圆盘滑动
C. 小木块C和D相对水平圆盘滑动时,会沿半径方向
D. 小木块C和D相对水平圆盘滑动时,不会沿半径方向
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.由题意可知,开始时弹簧处于伸长且两木块恰好处于静止状态,可知
木块C和D转动时由最大静摩擦力和弹力的合力提供小木块做匀速圆周运动的向心力,根据三角形原则,当弹力、摩擦力、向心力构成等边三角形时,向心力最大,提供每个小木块做匀速圆周运动的最大向心力是,由牛顿第二定律可得
解得
当角速度时,小木块C和D开始相对水平圆盘滑动,故A错误,B正确;
CD.小木块C和D相对水平圆盘滑动时,会沿摩擦力的反方向,不会沿半径方向,故C错误,D正确。
故选BD。
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 如图甲,某实验小组做“研究平抛运动”的实验,重力加速度大小取10m/s²。请回答下列问题:
(1)一同学让小球从斜槽上离水平桌面高为h处由静止释放,使其水平抛出,多次描点,绘出小球做平抛运动时球心的轨迹,下列说法正确的是( )(单选);
A. 实验所用斜槽应尽量光滑
B. 要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些
C. 为了比较准确地描出小球运动的轨迹,应该用一条曲线把所有的点连接起来
(2)另一同学使用频闪照相机对做平抛运动的小球进行拍摄,频闪照相机每隔相等时间发出一次闪光,某次拍摄后得到的照片如图乙所示,a、b、c、d为轨迹上的四点。图中的背景是放在竖直面内的带有方格的纸板,纸板与小球轨迹所在平面平行,每个小方格的边长为9mm,以纸板上某点为坐标原点O,竖直向下为y轴正方向,水平向右为x轴正方向建立坐标系,则平抛运动的初速度大小为______m/s,a点______(选填“是”或“不是”)抛出点。
【答案】(1)B (2) ①. ②. 不是
【解析】
【小问1详解】
A.小球每次从斜槽上相同的位置由静止释放,斜槽轨道可以不光滑,故A错误;
B.要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些,减小偶然误差,故B正确;
C.为了比较准确地描出小球运动的轨迹,应该用一条平滑曲线将尽量多的点连接起来,偏差大的点舍去,从而能减小实验误差,故C错误。
故选B。
【小问2详解】
[1]在竖直方向上,根据逐差公式有
代入数据解得
小球抛出时的水平速度
[2]点竖直方向的速度为
a点竖直方向的速度满足
解得
可得a点不是抛出点。
12. 某探究小组要测量物块与长木板之间的动摩擦因数,装置如图甲所示。重力加速度大小为g,实验步骤如下:
①安装实验装置,长木板水平放置,牵引物块的细线与长木板平行;
②由静止释放物块,记下力传感器的示数F,根据打点计时器打出的纸带求出物块的加速度a的大小;
③在砂桶中增加细砂,多次重复步骤②;
④根据实验数据,在坐标纸上作出a-F的图像。
请回答下列问题:
(1)砂桶和细砂的总质量________(选填“需要”或“不需要”)远小于物块的质量。
(2)已知打点计时器所用交流电源频率为50Hz,某次实验打出的纸带如图乙所示,则物块的加速度大小为________m/s²(结果保留2位有效数字)。
(3)如图丙,根据得到的多组数据,作出a-F的图像,由丙图可知物块的质量为________,物块与长木板之间的动摩擦因数为________。(均选用h、i和g表示)
【答案】(1)不需要 (2)
(3) ①. ②.
【解析】
【分析】
【小问1详解】
力传感器可以准确测出拉力大小,故砂桶和细砂的总质量不需要远小于物块的质量。
【小问2详解】
由逐差法物块的加速度大小为
【小问3详解】
[1][2]由牛顿运动定律
整理得
由图可知:斜率,截距
物块的质量为
物块与长木板之间的动摩擦因数为
【点睛】
13. 如图,一弹射游戏装置由固定在水平面上的弹射器和4个门组成,两相邻门间的距离均为0.5m。现滑块(可视为质点)从O点弹出后做匀减速直线运动,全程不与门相碰且恰好停在门4的正下方。已知滑块在门3和4之间滑行的时间为1s,重力加速度大小取10m/s²。求:
(1)滑块与水平面的动摩擦因数μ;
(2)滑块经过门1时速度v的大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
滑块做末速度为零的匀减速运动,根据逆向思维法可看成初速度为零的匀加速直线运动,则
解得滑块运动的加速度大小为
根据牛顿第二定律可得
解得
【小问2详解】
由运动学公式,有
解得
14. 如图甲,一质量为m的小球(视为质点)从高度为h的水平平台的边缘A点以初速度垂直平台侧面水平飞出,最终落在地面上B点。重力加速度大小为g,不计一切摩擦和空气阻力,求:
(1)小球到达B点时的速度的大小及A、B两点间的水平距离;
(2)如图乙,若将一足够高的竖直挡板平行于平台侧面放置,与平台侧面的水平距离为d。小球从平台水平飞出后,与竖直挡板或平台侧面碰撞前后水平方向速度大小不变、方向反向,竖直方向速度不变,要使小球和竖直挡板只发生1次碰撞后落在平台侧面与竖直挡板的正中间,则d的可能值为多少?
【答案】(1),
(2)或
【解析】
【小问1详解】
小球从高度为h的水平平台的边缘A点飞出后,做平抛运动,竖直方向有
小球到达B点时的竖直速度为
小球到达B点时的速度
水平方向有
解得A、B两点间的水平距离
【小问2详解】
小球和竖直挡板只发生1次碰撞后落在平台侧面与竖直挡板的正中间,当小球与平台侧面没有碰撞时,如图所示
小球竖直方向做自由落体运动,有
水平方向有
解得
当小球与平台侧面碰撞一次时,如图所示
水平方向有
解得
综上d的可能值为或
15. 某科技小组通过计算机编程来模拟物体的运动情况。如图,倾角为30o、足够长的斜面固定在水平面上,在斜面的下部每隔0.4m固定一个垂直于斜面的挡板,斜面的上部静止叠放着质量均为的长木板和滑块,滑块(视为质点)位于长木板的顶端。现给滑块施加一个大小为、方向平行于斜面向下的恒力,在作用0.9s后撤去,再过1s,长木板和第1个挡板相撞并以原速率反弹。将长木板与滑块、长木板与斜面之间的动摩擦因数分别设置为、,长木板每次和挡板相撞后都以原速率反弹,且相撞后立即撤去被撞的挡板,滑块始终在长木板上运动且没有和挡板相撞,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小取10m/s2。求:
(1)施加恒力的瞬间,长木板、滑块的加速度、的大小;
(2)长木板与挡板1相撞前瞬间,长木板的速度的大小;
(3)滑块在长木板上面滑行时,相对于长木板滑行的总路程(结果保留2位有效数字)。
【答案】(1),
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
设长木板与斜面之间、长木板与滑块的动摩擦因数分别为,,施加恒力时,假设能相对滑动,则分别对受力分析(取沿斜面向下为正方向):
对有
对有
解得,
因为,假设成立。
【小问2详解】
在施加力到撤去的过程中滑块的位移
木板的速度
滑块此时的速度为
撤去外力的瞬间木板加速度不变,滑块的加速度变为,则
解得
若在接下来时间内二者能够到达共速状态,则
解得,
说明二者能够共速,此阶段木板位移为
滑块的位移
之后二者共速后,滑块和木板受力平衡,剩余的将共同匀速向下以速度与挡板1碰撞。
【小问3详解】
共速后到与挡板1碰撞前木板的位移
与挡板1碰撞前的相对滑行路程为
碰撞瞬间因为木板的速度大小不变,则碰撞后滑块的加速度仍为,木板在与滑块共速前会做类竖直上抛运动,加速度变为,受力分析可得
解得
以当前加速度长木板速度先减小到0,此时长木板的位移为
时间为
之后长木板又以加速度减速至达到共同速度,用时,则
解得,
长木板斜面加速的位移
此时长木板距离第二块挡板还有
二者一起匀速向下撞击第二块挡板,则在第一次撞击挡板到第二次撞击挡板的过程中,长木板与滑块相对滑行
之后的过程与此类似,依此类推,设与个挡板碰撞时速度为,则有
则有
长木板与第个挡板碰撞后至与第个挡板碰撞前,滑块相对于长木板滑行的距离为
长木板与第个挡板碰撞后至与第个挡板碰撞前,滑块相对于长木板滑行的距离为
则有
则相对于长木板滑行的总路程
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