精品解析：黑龙江省哈尔滨市第三中学校2025-2026学年高三上学期10月期中物理试题

哈三中2025-2026学年度上学期高三学年期中考试物理试题 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每个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. 万有引力定律推出后，通过简单的数据我们就能“称量”地球的质量。文学家马克·吐温也情不自禁的称赞道：“科学真是迷人”。算出地球质量的核心问题是测出引力常量G，它最早是由下面哪位科学家较为准确的测量出来 （　　） A. 卡文迪什 B. 伽利略 C. 开普勒 D. 牛顿 【答案】A 【解析】 【详解】最早测出引力常量G的科学家是卡文迪什。 故选A。 2. 如图所示，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组成的系统机械能守恒 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】A．小球A与物体B组成的系统水平方向受合外力为零，则水平方向动量守恒，A错误； B．小球A与物体B组成的系统只有重力做功则机械能守恒，B正确； C．小球A对物体B的压力对B做正功，C错误； D．物体B对小球A的支持力不为零，根据I=FNt可知，支持力的冲量不为零，D错误。 故选B。 3. 一辆汽车以不同的恒定功率在平直路面上启动，前后两次图像如图所示，设汽车行驶时所受阻力与速率的二次方成正比，则第一次与第二次汽车启动时功率之比为（　　） A. 9：4 B. 4：9 C. 27：8 D. 8：27 【答案】D 【解析】 【详解】因阻力 当达到最大速度时F=f，则功率为 可知第一次与第二次汽车启动时功率之比为 故选D。 4. 质量为2kg的物体在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随t变化的图线如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 当t=2s时，物体的动量大小为 B. 当t=8s时，物体刚好回到初始位置 C. 在0~4s内，F的冲量大小为 D. 在6~8s内，F对物体做正功 【答案】B 【解析】 【详解】A.物体的初速度为0，根据动量定理，在时，物体的末动量等于合外力冲量，即，故A错误； B.物体在前内先加速后减速为0，从第开始向相反方向加速，然后又相反方向减速到0，故末刚好回到初始位置，故B正确； C.根据图像面积的物理意义，在内，的冲量，故C错误； D.可知内，力的方向为正，从第开始向相反方向加速，然后又反方向减速到0，故末刚好回到初始位置，即在物体的位移为负，所以在内力做负功，故D错误。 故选B。 5. 如图所示，一足够长的轻绳一端挂一个质量为M的物体B，另一端系在一个质量为m的圆环A上，圆环套在竖直固定的杆上，轻质定滑轮（不计大小）与细杆相距0.3m。将圆环A从与定滑轮等高位置由静止释放，环沿杆向下滑动的最大距离为0.4m，不计一切摩擦和空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 圆环A下滑的过程中一直处于失重状态 B. 在圆环A下滑的过程中，圆环A与物体B的速度大小之比一直在增大 C. 圆环A与物体B的质量之比为1：2 D. 圆环A下滑的全过程，圆环A减小的重力势能大于物体B增加的重力势能 【答案】C 【解析】 【详解】A．圆环A先向下加速后向下减速，即加速度先向下后向上，则先失重后超重，A错误； B．在圆环A下滑的过程中，设细绳与竖直杆的夹角为θ，则 可知 因θ逐渐减小，可知圆环A与物体B的速度大小之比一直在减小，B错误； CD．由能量关系可知，圆环A下滑的全过程，圆环A减小的重力势能等于物体B增加的重力势能，即 其中h=0.4m， 可得圆环A与物体B的质量之比为m:M=1：2，C正确，D错误。 故选C。 6. 小球以一定的初速度竖直向上抛出，运动过程中受到的空气阻力大小与速度大小成正比。以抛出点为重力势能的零势能点，小球从抛出到落回抛出点过程中的动能、重力势能、机械能E、和空气摩擦产生的内能Q与距抛出点的高度h之间关系的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．上升过程中由动能定理 则随速率v减小，Ek-h图像的斜率逐渐变小；下降过程中由动能定理 则随速率v增加，Ek-h图像的斜率逐渐变小，但上升和下降在同一高度时，上升时经过同一高度的动能大于下降时经过相同高度的动能，则A错误； B．根据EP=mgh，则Ep-h图像应该是直线，选项B错误； C．因机械能变化量等于阻力做功，则E-h图像的斜率，则上升时斜率减小，下降时斜率增加，回到出发点时机械能小于开始上抛时的机械能，选项C正确； D．空气摩擦产生的内能，则上升阶段随h增加与空气摩擦产生的内能逐渐增加，且图像的斜率逐渐减小；下降阶段随高度减小产生的内能也是逐渐增加，且图像的斜率逐渐增加，选项D错误。 故选C。 7. 如图，一均匀金属长直细棒AB置于倾角的粗糙斜面上，棒与斜面之间的动摩擦因数为。当棒的温度缓慢降低时，该棒缓慢均匀缩短，但棒上有一处相对于斜面静止，假设斜面不受热胀冷缩的影响，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知，则此处离棒下端A的距离与棒的总长之比为（　　） A. 1：14 B. 13：14 C. 14：21 D. 20：21 【答案】A 【解析】 【详解】设棒长为L，温度降低时，设该处到棒下端A的距离为x；根据热胀冷缩原理，棒下部分所受摩擦力沿斜面向下，上部分所受摩擦力沿斜面向上，由于棒处于静止状态，根据平衡条件得 解得，故选A。 8. 北京时间2025年7月15日8时52分，天舟九号货运飞船（以下简称飞船）成功对接于空间站天和核心舱（以下简称核心舱）后向端口。如图所示，对接前飞船、核心舱分别在轨道Ⅰ、Ⅱ上绕地球做匀速圆周运动，且两者均沿顺时针方向运行。飞船通过变轨与核心舱对接最终两者一起在轨道Ⅱ上运动，不计飞船的质量变化。下列说法正确的是（　　） A. 对接前飞船的线速度大于核心舱的线速度 B. 对接前飞船的周期大于核心舱的周期 C. 飞船可通过减速变轨至轨道Ⅱ上与核心舱对接 D. 飞船在轨道Ⅰ上运行时的机械能小于在轨道Ⅱ上运行时的机械能 【答案】AD 【解析】 【详解】AB.由万有引力提供向心力，可得 可得， 可知对接前飞船的线速度大于核心舱的线速度，对接前飞船的周期小于核心舱的周期，故A正确，B错误； C.卫星从低轨道变轨到高轨道，需要在变轨处点火加速，所以飞船可通过加速变轨至轨道Ⅱ上与核心舱对接，故C错误； D.飞船从轨道I变轨到轨道Ⅱ需要点火加速，飞船的机械能增加，所以飞船在轨道I上运行时的机械能小于在轨道Ⅱ上运行时的机械能，故D正确。 故选AD。 9. 如图所示，质量M=2kg的滑块在光滑的水平轨道上，质量m=1kg的小球通过长L=0.5m的轻质细杆与滑块上的光滑轴O连接，小球和轻杆可在竖直平面内绕O轴自由转动，滑块可以在光滑的水平轨道上自由运动，开始轻杆处于水平状态，现给小球一个竖直向上的初速度大小为，，则下列说法正确的是（　　） A. 小球到达最高点的速度大小为 B. 小球到达最高点的速度大小为2m/s C. 当小球击中滑块右侧轨道位置时小球与起始位置间的距离 D. 当小球击中滑块右侧轨道位置时小球与起始位置间的距离 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．设小球通过最高点时的速度大小为，此时滑块的速度大小为，在上升过程中，因系统在水平方向不受外力作用，水平方向动量守恒，以水平向右的方向为正方向，则有 在上升过程中，因只有重力做功，系统的机械能守恒，则有 联立可得，故A错误，B正确； CD．设小球击中滑块右侧轨道的位置点与小球起始位置点间的距离为，滑块向左移动的距离为，任意时刻小球的水平速度大小为，滑块的速度大小为，由系统水平方向动量守恒得 两边同乘以，得 对任意时刻附近的微小间隔都成立，累积相加后，有 又 联立解得，故C错误，D正确。 故选BD。 10. 如图甲所示，质量为M的木块静止在光滑水平面上，质量为m的子弹（可视为质点）以某一速度沿水平方向射入木块，一段时间后恰好在木块中与木块相对静止，若该过程中木块的速度与子弹的速度之间的关系可以用图乙表示，子弹在木块中相对运动时所受的阻力为恒力，则下列说法正确的有（　　） A. B. 木块所能达到的最大速度为40m/s C. 该过程中二者因摩擦而产生的热量比木块增加的动能大 D. 仅将木块换成等质量的较硬的木块，虽然子弹射入木块的深度变小，但是二者因摩擦而产生的热量不变 【答案】ACD 【解析】 【详解】A.由子弹与木块组成的系统所受外力之和为零，所以系统动量守恒，由动量守恒定律有 变形得到 对比图像可得图像的斜率绝对值为 所以有，A正确。 B.由题图可知，当二者共速时，木块的速度最大，由动量守恒定律有 解得，B错误； C.设，则，则系统的初动能 子弹的末动能为 木块的末动能为 所以摩擦产生的热量为 所以该过程中二者因摩擦而产生的热量比木块增加的动能大，C正确； D.仅将木块换成等质量的较硬的木块，系统所受外力之和为零, 所以系统动量守恒，木块与子弹质量之比不变，则二者末速度也不变，二者因摩擦而产生的热量不变，但是由于摩擦力变大，子弹射入木块的深度变小，D正确。 故选ACD。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 为验证做匀速圆周运动物体的向心加速度与其角速度、轨道半径间的定量关系，某同学设计了如图所示的实验装置。其中是固定在竖直转轴上的水平凹槽，端固定的压力传感器可测出小钢球对其压力的大小，端固定一宽度为的挡光片，光电门可测量挡光片每一次的挡光时间。 实验步骤： ①测出挡光片与转轴的距离为； ②将小钢球紧靠传感器放置在凹槽上，测出此时小钢球球心与转轴的距离为； ③使凹槽绕转轴匀速转动； ④记录下此时压力传感器示数和挡光时间。 （1）小钢球转动的角速度_____（用、、表示）。 （2）若忽略小钢球所受摩擦，则要测量小钢球加速度，还需要测出_____，若该物理量用字母表示，则在误差允许范围内，本实验需验证的关系式为_____（用、、、、、表示）。 【答案】（1） （2） ①. 小钢球的质量 ②. 【解析】 【小问1详解】 挡光片的线速度大小为 小钢球和挡光片同轴，则小钢球转动的角速度为 【小问2详解】 [1]根据牛顿第二定律，要求出加速度还需要测量小钢球的质量； [2]根据，可得 又 联立可得在误差允许范围内，本实验需验证的关系式为 12. 某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。大小相同、质量不同的两小球A、B分别固定在轻杆两端，轻杆可绕固定于杆上三等分点的光滑水平轴O在竖直面内转动，转轴正下方有一光电门计时器，小球通过计时器时其球心恰好与光电门等高。已知当地的重力加速度为g。现将轻杆拉至如图甲所示的水平位置并由静止释放，当A球第一次通过光电门时，计时器显示的遮光时间为。 回答下列问题： （1）用游标卡尺测量小球的直径时如图乙所示，则小球的直径d=______cm； （2）小球A经过光电门时速度v=______m/s；（保留两位有效数字） （3）若两小球A、B球心间的距离为L（），小球A的质量是小球B质量的n倍（n>1），当改变L，则得到不同的，根据数据做出如图丙所示的图像。只要该图像斜率k满足：k=______，即可说明此过程中A、B构成的系统机械能守恒（用含有g、d、n的表达式表示）。 （4）若实际实验中根据数据图像获得的k值总是比理论值偏小，请写出至少一条可能原因：______。 【答案】（1）0.940 （2）0.19 （3） （4）释放小球时有初速度；实际杆长大于L；小球经过光电门时不是球心；实验室给出的当地重力加速度小于实际值，或者其他可能产生实际速度大于理论值的答案均可给分。 【解析】 【小问1详解】 小球的直径d=0.9cm+0.05mm×8=0.940cm 【小问2详解】 小球A经过光电门时速度 【小问3详解】 若机械能守恒，则满足 其中 解得 则 【小问4详解】 若实际实验中根据数据图像获得的k值总是比理论值偏小，可能原因：释放小球时有初速度；实际杆长大于L；小球经过光电门时不是球心；实验室给出的当地重力加速度小于实际值，或者其他可能产生实际速度大于理论值的答案均可给分。 13. 如图，轻杆长2l，中点装在水平轴O上，两端分别固定着小球A和B（均可视为质点），A球质量为m，B球质量为2m，重力加速度为g，两者一起在竖直平面内绕O轴做匀速圆周运动。若A球在最高点时，杆对A球的作用力恰好为零。求： （1）此时B球的速度大小； （2）此时O轴所受的弹力。 【答案】（1） （2）4mg，方向竖直向下 【解析】 【小问1详解】 A在最高点时，对A根据牛顿第二定律得 解得，因为A、B两球的角速度相等，半径相等，则。 【小问2详解】 B在最低点时，对B有 由牛顿第三定律O轴受到的弹力大小，方向竖直向下。 14. 如图甲所示，在水平面上固定一倾角、底端带有弹性挡板的足够长的斜面，斜面体底端静止一个质量m=1kg的物块（可视为质点），从某时刻起，物块受到一个沿斜面向上的拉力F作用，拉力F随物块从初始位置第一次沿斜面向上的位移x变化的关系如图乙所示，随后不再施加拉力作用，物块与固定挡板碰撞前后速率不变，速度方向相反，不计空气阻力，已知物块与斜面之间的动摩擦因数，，重力加速度g取，求： （1）物块在斜面上运动过程中的最大动能； （2）物块沿斜面向上滑动的最大位移的大小； （3）从开始直到最终静止不动的过程中物块在斜面上滑动的总路程。 【答案】（1） （2）2m （3）5m 【解析】 【小问1详解】 当物块加速度为零，即合力为零时，速度最大，动能最大，此时 由图乙可得出 则时，可得 由动能定理可得 根据F-x图像与坐标轴所围的面积表示功，则有 其中，联立解得 【小问2详解】 根据F-x图像与坐标轴所围的面积表示功，则有 由动能定理可得 解得 【小问3详解】 撤去F后，因为 所以物块最后停在斜面的底端，全程由动能定理有 其中 解得 15. 如图所示，在水平地面上，轻质弹簧左端与竖直固定挡板相连，右侧有一质量为的物块P（与弹簧不粘连），P置于A点并将弹簧锁定，弹簧的压缩量为，弹簧劲度系数为k=100N/m，弹性势能为，弹簧处于弹性限度内。右侧固定一半径为R=0.4m的光滑半圆形轨道，轨道末端与地面相切于C点，D为最高点，O为圆心。B、C间水平地面粗糙，B、C间距为L=5m，B点左侧地面光滑，A、B间距大于10cm。现解除弹簧锁定，P脱离弹簧后与静止在B点的质量为的物块Q发生弹性正碰，重力加速度g取，不计空气阻力，物块均可视为质点。 （1）求P、Q碰后瞬间，物块Q的速度大小； （2）要使P、Q碰后，物块Q能滑上半圆形轨道，求物块Q与B、C间水平地面的动摩擦因数应满足的条件； （3）改变弹簧压缩量，P、Q碰后，取走物块P，物块Q恰好通过轨道最高点D，落到地面后弹起，设物块与水平地面发生碰撞前后，竖直方向速度大小不变，方向相反，碰撞过程中水平方向所受摩擦力大小为竖直方向支持力的k倍（碰撞时间极短，重力冲量可忽略不计），且k=0.05，请计算物块Q离开D点后向左运动的最大水平距离。 【答案】（1） （2） （3）4m 【解析】 【小问1详解】 设P脱离弹簧时的速度为，由能量守恒得 得 规定向右为正方向，P、Q碰撞，有 得 【小问2详解】 对Q，从B到C，由能量守恒有 若Q能滑上半圆形轨道，需满足Q在C点的速度大于0，得 【小问3详解】 Q恰好通过轨道最高点D，在D点，有 得 Q飞出后至与地面碰撞前做平抛运动，有， 得， 落地前瞬间竖直速度为 碰撞过程中，竖直方向，由动量定理得 同理，水平方向上有 解得 即每次与地面碰撞，水平速度减小0.4m/s，水平速度减小到零需要碰撞的总次数为次 相邻两次碰撞的水平位移大小为，其中i=1、2、3、4 故物块Q向左的最大水平距离为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 哈三中2025-2026学年度上学期高三学年期中考试物理试题 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每个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. 万有引力定律推出后，通过简单的数据我们就能“称量”地球的质量。文学家马克·吐温也情不自禁的称赞道：“科学真是迷人”。算出地球质量的核心问题是测出引力常量G，它最早是由下面哪位科学家较为准确的测量出来 （　　） A. 卡文迪什 B. 伽利略 C. 开普勒 D. 牛顿 2. 如图所示，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组成的系统机械能守恒 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. 一辆汽车以不同的恒定功率在平直路面上启动，前后两次图像如图所示，设汽车行驶时所受阻力与速率的二次方成正比，则第一次与第二次汽车启动时功率之比为（　　） A. 9：4 B. 4：9 C. 27：8 D. 8：27 4. 质量为2kg的物体在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随t变化的图线如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 当t=2s时，物体的动量大小为 B. 当t=8s时，物体刚好回到初始位置 C. 在0~4s内，F的冲量大小为 D. 在6~8s内，F对物体做正功 5. 如图所示，一足够长的轻绳一端挂一个质量为M的物体B，另一端系在一个质量为m的圆环A上，圆环套在竖直固定的杆上，轻质定滑轮（不计大小）与细杆相距0.3m。将圆环A从与定滑轮等高位置由静止释放，环沿杆向下滑动的最大距离为0.4m，不计一切摩擦和空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 圆环A下滑的过程中一直处于失重状态 B. 在圆环A下滑的过程中，圆环A与物体B的速度大小之比一直在增大 C. 圆环A与物体B的质量之比为1：2 D. 圆环A下滑的全过程，圆环A减小的重力势能大于物体B增加的重力势能 6. 小球以一定的初速度竖直向上抛出，运动过程中受到的空气阻力大小与速度大小成正比。以抛出点为重力势能的零势能点，小球从抛出到落回抛出点过程中的动能、重力势能、机械能E、和空气摩擦产生的内能Q与距抛出点的高度h之间关系的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 7. 如图，一均匀金属长直细棒AB置于倾角的粗糙斜面上，棒与斜面之间的动摩擦因数为。当棒的温度缓慢降低时，该棒缓慢均匀缩短，但棒上有一处相对于斜面静止，假设斜面不受热胀冷缩的影响，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知，则此处离棒下端A的距离与棒的总长之比为（　　） A. 1：14 B. 13：14 C. 14：21 D. 20：21 8. 北京时间2025年7月15日8时52分，天舟九号货运飞船（以下简称飞船）成功对接于空间站天和核心舱（以下简称核心舱）后向端口。如图所示，对接前飞船、核心舱分别在轨道Ⅰ、Ⅱ上绕地球做匀速圆周运动，且两者均沿顺时针方向运行。飞船通过变轨与核心舱对接最终两者一起在轨道Ⅱ上运动，不计飞船的质量变化。下列说法正确的是（　　） A. 对接前飞船的线速度大于核心舱的线速度 B. 对接前飞船的周期大于核心舱的周期 C. 飞船可通过减速变轨至轨道Ⅱ上与核心舱对接 D. 飞船在轨道Ⅰ上运行时的机械能小于在轨道Ⅱ上运行时的机械能 9. 如图所示，质量M=2kg的滑块在光滑的水平轨道上，质量m=1kg的小球通过长L=0.5m的轻质细杆与滑块上的光滑轴O连接，小球和轻杆可在竖直平面内绕O轴自由转动，滑块可以在光滑的水平轨道上自由运动，开始轻杆处于水平状态，现给小球一个竖直向上的初速度大小为，，则下列说法正确的是（　　） A. 小球到达最高点的速度大小为 B. 小球到达最高点的速度大小为2m/s C. 当小球击中滑块右侧轨道位置时小球与起始位置间的距离 D. 当小球击中滑块右侧轨道位置时小球与起始位置间的距离 10. 如图甲所示，质量为M的木块静止在光滑水平面上，质量为m的子弹（可视为质点）以某一速度沿水平方向射入木块，一段时间后恰好在木块中与木块相对静止，若该过程中木块的速度与子弹的速度之间的关系可以用图乙表示，子弹在木块中相对运动时所受的阻力为恒力，则下列说法正确的有（　　） A. B. 木块所能达到的最大速度为40m/s C. 该过程中二者因摩擦而产生的热量比木块增加的动能大 D. 仅将木块换成等质量的较硬的木块，虽然子弹射入木块的深度变小，但是二者因摩擦而产生的热量不变 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 为验证做匀速圆周运动物体的向心加速度与其角速度、轨道半径间的定量关系，某同学设计了如图所示的实验装置。其中是固定在竖直转轴上的水平凹槽，端固定的压力传感器可测出小钢球对其压力的大小，端固定一宽度为的挡光片，光电门可测量挡光片每一次的挡光时间。 实验步骤： ①测出挡光片与转轴的距离为； ②将小钢球紧靠传感器放置在凹槽上，测出此时小钢球球心与转轴的距离为； ③使凹槽绕转轴匀速转动； ④记录下此时压力传感器示数和挡光时间。 （1）小钢球转动的角速度_____（用、、表示）。 （2）若忽略小钢球所受摩擦，则要测量小钢球加速度，还需要测出_____，若该物理量用字母表示，则在误差允许范围内，本实验需验证的关系式为_____（用、、、、、表示）。 12. 某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。大小相同、质量不同的两小球A、B分别固定在轻杆两端，轻杆可绕固定于杆上三等分点的光滑水平轴O在竖直面内转动，转轴正下方有一光电门计时器，小球通过计时器时其球心恰好与光电门等高。已知当地的重力加速度为g。现将轻杆拉至如图甲所示的水平位置并由静止释放，当A球第一次通过光电门时，计时器显示的遮光时间为。 回答下列问题： （1）用游标卡尺测量小球的直径时如图乙所示，则小球的直径d=______cm； （2）小球A经过光电门时速度v=______m/s；（保留两位有效数字） （3）若两小球A、B球心间的距离为L（），小球A的质量是小球B质量的n倍（n>1），当改变L，则得到不同的，根据数据做出如图丙所示的图像。只要该图像斜率k满足：k=______，即可说明此过程中A、B构成的系统机械能守恒（用含有g、d、n的表达式表示）。 （4）若实际实验中根据数据图像获得的k值总是比理论值偏小，请写出至少一条可能原因：______。 13. 如图，轻杆长2l，中点装在水平轴O上，两端分别固定着小球A和B（均可视为质点），A球质量为m，B球质量为2m，重力加速度为g，两者一起在竖直平面内绕O轴做匀速圆周运动。若A球在最高点时，杆对A球的作用力恰好为零。求： （1）此时B球的速度大小； （2）此时O轴所受的弹力。 14. 如图甲所示，在水平面上固定一倾角、底端带有弹性挡板的足够长的斜面，斜面体底端静止一个质量m=1kg的物块（可视为质点），从某时刻起，物块受到一个沿斜面向上的拉力F作用，拉力F随物块从初始位置第一次沿斜面向上的位移x变化的关系如图乙所示，随后不再施加拉力作用，物块与固定挡板碰撞前后速率不变，速度方向相反，不计空气阻力，已知物块与斜面之间的动摩擦因数，，重力加速度g取，求： （1）物块在斜面上运动过程中的最大动能； （2）物块沿斜面向上滑动的最大位移的大小； （3）从开始直到最终静止不动的过程中物块在斜面上滑动的总路程。 15. 如图所示，在水平地面上，轻质弹簧左端与竖直固定挡板相连，右侧有一质量为的物块P（与弹簧不粘连），P置于A点并将弹簧锁定，弹簧的压缩量为，弹簧劲度系数为k=100N/m，弹性势能为，弹簧处于弹性限度内。右侧固定一半径为R=0.4m的光滑半圆形轨道，轨道末端与地面相切于C点，D为最高点，O为圆心。B、C间水平地面粗糙，B、C间距为L=5m，B点左侧地面光滑，A、B间距大于10cm。现解除弹簧锁定，P脱离弹簧后与静止在B点的质量为的物块Q发生弹性正碰，重力加速度g取，不计空气阻力，物块均可视为质点。 （1）求P、Q碰后瞬间，物块Q的速度大小； （2）要使P、Q碰后，物块Q能滑上半圆形轨道，求物块Q与B、C间水平地面的动摩擦因数应满足的条件； （3）改变弹簧压缩量，P、Q碰后，取走物块P，物块Q恰好通过轨道最高点D，落到地面后弹起，设物块与水平地面发生碰撞前后，竖直方向速度大小不变，方向相反，碰撞过程中水平方向所受摩擦力大小为竖直方向支持力的k倍（碰撞时间极短，重力冲量可忽略不计），且k=0.05，请计算物块Q离开D点后向左运动的最大水平距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $