精品解析：河南省新未来大联考2025-2026学年高三上学期10月联合测评物理试题

河南省新未来2025~2026学年高三年级10月联合测评 物理 （试卷满分：100分，考试时间：75分钟） 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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，用0.5mm的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3、考试结束后，请将答题卡上交。 一、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，只有一项是符合题目要求的。 1. 以下描述中，可以将研究对象看作质点的是（　　） A. 研究货运飞船与空间站的对接过程 B. 分析跳水运动员的空中动作 C. 监测第五代战机超远程奔袭过程中的实时位置 D. 分析乒乓球运动员的击球技巧 2. 如图所示，很多饭店的餐桌上有水平转盘。匀速转动转盘，关于转盘上的茶杯，下列说法正确的是（　　） A. 当其相对于转盘静止时，越靠近圆心，角速度越大 B. 当其相对于转盘静止时，不管距离圆心远近，所受摩擦力大小相等 C. 缓慢增大转盘转速，放置位置越远离圆心越容易滑动 D. 缓慢增大转盘转速，空杯比满杯更容易滑动 3. 一艘小船在静水中的速度大小为，现需渡河至对岸。河宽，水流速度大小为且平行于河岸。与始终保持某一固定角度，已知当小船运动到河中央时，其实际速度方向与河岸成45°角，运动时间。假设小船可视为质点，则下列说法正确的是（　　） A. 小船运动到河对岸时，其实际速度方向与河对岸成角 B. 小船从起点运动到河对岸所用的时间一定是20min C. 小船的实际运动是匀变速直线运动 D. 一定小于 4. 某新型磁悬浮列车在测试阶段采用“分段式启动”模式。第一阶段：列车从静止开始，以恒定牵引力加速，当列车达到额定功率时，该阶段结束；第二阶段：列车保持额定功率行驶，牵引力逐渐减小至，此时列车速度达到最大值；第三阶段：列车匀速行驶。已知列车总质量，所受阻力恒定，轨道水平，下列说法正确的是（　　） A. 第一阶段列车加速度大小为 B. 第一阶段列车加速的时间为100s C. 第二阶段牵引力和阻力做功之和为 D. 第三阶段列车的速度大小为 5. 如图所示，倾角的光滑斜面体固定在水平地面上。一轻质细线跨过斜面顶端的定滑轮连接AB两个小球。初始时使A球静止在斜面上，B球竖直悬挂在空中，且两球距地面的高度均为。某时刻释放A球，A球沿斜面下滑，B球竖直上升。在A球沿斜面下滑1.0s时，细线突然断裂。已知A球质量，B球质量，重力加速度取。两小球均可视为质点，不计一切摩擦。从释放瞬间开始计时，B球从开始运动到最终落地（始终未到达定滑轮处）的总时间为（　　） A. 3.0s B. 3.5s C. 4.0s D. 4.5s 6. 一个物体在光滑水平面上由静止开始运动，其加速度随时间变化的a-t图像如图所示。图像中阶段的斜率为k，已知，且，，则下列说法正确的是（　　） A. 物体在时刻的速度大小为 B. 物体在时刻的速度大小为 C. 物体在时刻速度达到最大值，且最大速度为 D. 物体在时刻速度达到最大值，且最大速度为 7. 光滑水平面上，一质量的物体仅在水平力的作用下，从坐标原点开始沿轴运动，其初速度。力与物体位置的关系为（为常数），的方向始终与速度方向相反。已知物体运动到时，速度减小为。则下列说法正确的是（　　） A. 该过程中力对物体所做的功为 B. 该过程中力对物体所做的功为 C. 此时力的大小为6N D. 此时力的大小小于6N 二、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，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，有选错的得0分。 8. 2025年7月，“天舟九号”货运飞船在文昌航天发射场发射升空，与在轨运行的“天和”核心舱完成交会对接。如图所示，已知货运飞船变轨前绕地稳定运行在圆形轨道①上，②为椭圆轨道，最后核心舱稳定运行在圆形轨道③上，轨道①与②相切于P点，②与③相切于Q点，则“天舟九号”货运飞船（　　） A. 在轨道①上稳定运行时，向心力小于万有引力 B. 从轨道①变轨到轨道②，需在P点沿运动方向加速，机械能将增大 C. 在轨道②上经过P点时的加速度与在轨道①上经过P点的加速度相等 D. 在轨道①上和在轨道③上的周期的平方与轨道半径的三次方的比值相等 9. 如图所示，小明用轻质不可伸长的晾衣绳晾衣服，绳的两端分别固定在竖直杆M、N上的A、B两点（A、B高度相同），衣服通过衣架挂在绳上处于静止状态，不计一切摩擦。若只改变一个条件，当衣架再次静止时，下列说法正确的是（　　） A. 将绳的右端从B点上移到略高些的C点，绳子拉力变大 B. 将杆N向远离杆M的方向平移少许，绳子拉力变大 C. 保持A、B两点高度不变，略缩短晾衣绳的总长度，绳子拉力变小 D. 若换挂一件质量更大的外套，绳子的倾斜角度不变 10. 如图所示，某高尔夫球场有一长为L的斜坡，倾角为。球1从某高度处水平抛出，刚好垂直落在距斜坡底端处，经斜坡垂直反弹后，速度大小变为原来的。球2从斜坡顶端水平抛出后落在斜坡上。已知重力加速度为g，球1的初速度大小为，球2的初速度大小为，忽略空气阻力，，，则（　　） A. 反弹后，球1在空中运动的过程中离坡底最大高度为 B. 球1落地时离斜坡底端距离为 C. 球1在空中运动的总时间为 D. 球2在空中运动过程中与斜坡的最大距离为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 为探究加速度与合外力的关系，某物理探究小组利用相关器材，自制了如图所示的实验装置。 （1）该实验________（填“不需要”和“需要”）平衡摩擦力。 （2）下列实验操作中，必要的是________（填字母）。 A. 确保细线与长木板板面平行 B. 确保每次实验时，小车从同一初始位置由静止释放 C. 测量小车（含遮光片与车内砝码）的总质量M D. 控制砂桶与砂的总质量m远小于小车总质量M （3）调整好实验装置后，第一次实验：力传感器示数为，记录小车经过光电门1、2的挡光时间；第二次实验：减少砂桶中砂的质量，由静止释放小车，此时力传感器示数将________（填“大于”“小于”或“等于”），记为，记录此时挡光时间若加速度与合外力成正比，则需满足的表达式为________（选用、、、、遮光片宽度d和两光电门的间距L表示）。 12. 利用光电门验证机械能守恒定律，实验装置示意图如图甲所示。 （1）实验时，下落小球应选用________（填“实心木球”“实心铁球”或“空心木球”）。 （2）用实验室提供的螺旋测微器测量小球直径d。首先，调节螺旋测微器，拧动微调旋钮使测微螺杆和测砧相触时，发现固定刻度的横线与可动刻度上的零刻度线未对齐，如图乙所示，该示数________mm；螺旋测微器在夹有小球时示数如图丙所示，该示数________mm，则小球的直径d可表示为________（用和表示）。 （3）让小球从A点自由下落，下落过程中经过A点正下方的光电门B时，光电计时器记录下小球通过光电门的时间t，调整A、B之间距离h，多次重复上述过程，作出随h的变化图像如图丁所示。当地的重力加速度为g。若小球下落过程中机械能守恒，则该直线斜率________（用d、g表示）。 （4）在实验中根据数据实际绘出图像的直线斜率为，则实验过程中小球所受的平均阻力与小球重力mg的比值________（用k、表示）。 13. 如图所示，A、B两个物块放在光滑的水平面上，物块B的质量为m，绕过光滑定滑轮的轻绳连接在A、B两物块上，用水平拉力拉物块A使其以速度v水平向左匀速运动，某时刻定滑轮左、右两侧的轻绳与竖直方向的夹角分别为、，此时作用在物块A上的拉力大小为F，重力加速度为g，两物块均没有离开地面，，，不计滑轮质量，求此时： （1）物块B的速度大小； （2）物块B的加速度大小。 14. 如图所示，某物流分拣装置由长的粗糙水平平台AB、光滑竖直半圆轨道BC（B为最低点，C为最高点，B到C竖直距离）和长的水平传送带CD组成。传送带CD顺时针转动（速度可调），可视为质点的滑块质量，与平台动摩擦因数，与传送带动摩擦因数，从A点以初速度向右滑出，重力加速度取。 （1）求滑块通过半圆轨道最高点C时的速度大小； （2）通过计算，判断滑块能否到达传送带D点； （3）若传送带速度大小为，求滑块在传送带上运动时因摩擦产生的热量Q。 15. 如图甲所示，倾角的斜面底端固定一轻质弹簧，弹簧原长时上端在点（图中未画出），将质量均为的物块和并排放在弹簧上端的斜面上，沿斜面向下推压缩弹簧至点，此时弹簧弹性势能，已知弹簧的弹性势能（其中为弹簧劲度系数，为弹簧形变量），释放物块，两物块一起从点向上运动。物块与斜面间的动摩擦因数为，物块光滑，距离为2m，斜面足够长，两物块均可视为质点，重力加速度取，，。 （1）从点到两物块恰好分离的过程中，摩擦力做的功为多少？（结果保留分数） （2）若物块运动到最高点之后即被取走，求物块再次回到与分离的位置时的速度大小（结果保留分数和根号）。 （3）在（2）的情境下，物块继续下滑到最低点时，给连接如图乙所示的配重仍能到达（2）中的最高点，求的范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 河南省新未来2025~2026学年高三年级10月联合测评 物理 （试卷满分：100分，考试时间：75分钟） 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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，用0.5mm的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3、考试结束后，请将答题卡上交。 一、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，只有一项是符合题目要求的。 1. 以下描述中，可以将研究对象看作质点的是（　　） A. 研究货运飞船与空间站的对接过程 B. 分析跳水运动员的空中动作 C. 监测第五代战机超远程奔袭过程中的实时位置 D. 分析乒乓球运动员的击球技巧 【答案】C 【解析】 【详解】A．对接过程需考虑飞船和空间站的姿态及结构细节，不可忽略形状，则不能看成质点，故A错误； B．分析跳水动作需研究肢体动作细节，不能视为质点，故B错误； C．监测第五代战机超远程奔袭过程中的实时位置，此时只需关注战机整体的位置变化，其形状和大小对问题无影响，故C正确； D．击球技巧涉及挥拍动作等细节，需考虑身体姿态，不能看成质点，故D错误。 故选C。 2. 如图所示，很多饭店的餐桌上有水平转盘。匀速转动转盘，关于转盘上的茶杯，下列说法正确的是（　　） A. 当其相对于转盘静止时，越靠近圆心，角速度越大 B. 当其相对于转盘静止时，不管距离圆心远近，所受摩擦力大小相等 C. 缓慢增大转盘转速，放置位置越远离圆心越容易滑动 D. 缓慢增大转盘转速，空杯比满杯更容易滑动 【答案】C 【解析】 【详解】A ．餐桌上的转盘匀速转动时，其上的茶杯相对于转盘静止，茶杯角速度相同，A错误； B．茶杯受到的摩擦力提供向心力，根据，越靠近圆心的茶杯受到的摩擦力越小，B错误； CD．缓慢增大转盘转速，根据，越远离圆心的茶杯越容易滑动，与茶杯的质量无关，C正确，D错误。 故选C。 3. 一艘小船在静水中的速度大小为，现需渡河至对岸。河宽，水流速度大小为且平行于河岸。与始终保持某一固定角度，已知当小船运动到河中央时，其实际速度方向与河岸成45°角，运动时间。假设小船可视为质点，则下列说法正确的是（　　） A. 小船运动到河对岸时，其实际速度方向与河对岸成角 B. 小船从起点运动到河对岸所用的时间一定是20min C. 小船的实际运动是匀变速直线运动 D. 一定小于 【答案】B 【解析】 【详解】AB．已知当小船运动到河中央时，其实际速度方向与河岸成45°角，运动时间，则小船实际速度方向与河岸一直成45°角，运动到河对岸的时间为20min，故A错误，B正确； C．两个匀速运动的合成为小船的速度，因此小船的实际运动是匀速直线运动，故C错误； D．平行河岸大小未知，合速度方向一定，根据平行四边形定则合成速度可知的方向不确定，θ角可能小于90°，也可能大于或等于90°，故D错误。 故选B。 4. 某新型磁悬浮列车在测试阶段采用“分段式启动”模式。第一阶段：列车从静止开始，以恒定牵引力加速，当列车达到额定功率时，该阶段结束；第二阶段：列车保持额定功率行驶，牵引力逐渐减小至，此时列车速度达到最大值；第三阶段：列车匀速行驶。已知列车总质量，所受阻力恒定，轨道水平，下列说法正确的是（　　） A. 第一阶段列车加速度大小为 B. 第一阶段列车加速的时间为100s C. 第二阶段牵引力和阻力做功之和为 D. 第三阶段列车的速度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．第一阶段加速度由牛顿第二定律得 已知阻力，代入数据可得，故A错误； B．第一阶段末速度 匀加速的时间，故B错误； C．第二阶段动能变化 根据动能定理，牵引力做功与阻力做功满足 即第二阶段牵引力和阻力做功之和为，故C错误； D．第三阶段匀速时牵引力等于阻力，即 最大速度为，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，倾角的光滑斜面体固定在水平地面上。一轻质细线跨过斜面顶端的定滑轮连接AB两个小球。初始时使A球静止在斜面上，B球竖直悬挂在空中，且两球距地面的高度均为。某时刻释放A球，A球沿斜面下滑，B球竖直上升。在A球沿斜面下滑1.0s时，细线突然断裂。已知A球质量，B球质量，重力加速度取。两小球均可视为质点，不计一切摩擦。从释放瞬间开始计时，B球从开始运动到最终落地（始终未到达定滑轮处）的总时间为（　　） A. 3.0s B. 3.5s C. 4.0s D. 4.5s 【答案】A 【解析】 【详解】第一阶段：绳断之前，令，由牛顿第二定律 得 B球末速度 B球上升高度 B球此时高度 第二阶段：绳断后，B球做竖直上抛运动，设运动时间为，选择竖直向上为正方向，初速度，该过程位移由 得 B球从开始运动到最终落地所需的总时间 故选A。 6. 一个物体在光滑水平面上由静止开始运动，其加速度随时间变化的a-t图像如图所示。图像中阶段的斜率为k，已知，且，，则下列说法正确的是（　　） A. 物体在时刻的速度大小为 B. 物体在时刻的速度大小为 C. 物体在时刻速度达到最大值，且最大速度为 D. 物体在时刻速度达到最大值，且最大速度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．：平均加速度 时刻的速度为，故A错误； BC．时刻的加速度为 速度为 且物体在时刻的速度达到最大值，故BC错误； D．：平均加速度 时刻的速度为 且时刻的速度达到最大值，故D正确。 故选D。 7. 光滑水平面上，一质量的物体仅在水平力的作用下，从坐标原点开始沿轴运动，其初速度。力与物体位置的关系为（为常数），的方向始终与速度方向相反。已知物体运动到时，速度减小为。则下列说法正确的是（　　） A. 该过程中力对物体所做的功为 B. 该过程中力对物体所做的功为 C. 此时力的大小为6N D. 此时力的大小小于6N 【答案】A 【解析】 【详解】AB．根据动能定理，合外力做的功等于动能变化。物体质量，初速度，末速度，由动能定理， 由于光滑水平面上只有力做功，因此，故A正确，B错误。 CD．力的表达式可知，在 时， 根据可知此时的一定大于6N，故CD错误。 故选A。 二、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，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，有选错的得0分。 8. 2025年7月，“天舟九号”货运飞船在文昌航天发射场发射升空，与在轨运行的“天和”核心舱完成交会对接。如图所示，已知货运飞船变轨前绕地稳定运行在圆形轨道①上，②为椭圆轨道，最后核心舱稳定运行在圆形轨道③上，轨道①与②相切于P点，②与③相切于Q点，则“天舟九号”货运飞船（　　） A. 在轨道①上稳定运行时，向心力小于万有引力 B. 从轨道①变轨到轨道②，需在P点沿运动方向加速，机械能将增大 C. 在轨道②上经过P点时的加速度与在轨道①上经过P点的加速度相等 D. 在轨道①上和在轨道③上的周期的平方与轨道半径的三次方的比值相等 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．货运飞船在轨道①上稳定运行时，向心力等于万有引力，A错误； B．货运飞船从轨道①变轨到轨道②，需在P点沿运动方向加速，机械能将增大，B正确； C．货运飞船在轨道②上经过P点的加速度等于在轨道①上经过P点的加速度，C正确； D．根据开普勒第三定律，周期的平方与轨道半径的三次方成正比，D正确。 故选BCD。 9. 如图所示，小明用轻质不可伸长的晾衣绳晾衣服，绳的两端分别固定在竖直杆M、N上的A、B两点（A、B高度相同），衣服通过衣架挂在绳上处于静止状态，不计一切摩擦。若只改变一个条件，当衣架再次静止时，下列说法正确的是（　　） A. 将绳的右端从B点上移到略高些的C点，绳子拉力变大 B. 将杆N向远离杆M的方向平移少许，绳子拉力变大 C. 保持A、B两点高度不变，略缩短晾衣绳的总长度，绳子拉力变小 D. 若换挂一件质量更大的外套，绳子的倾斜角度不变 【答案】BD 【解析】 【详解】两段绳子与水平方向的夹角相等设为，绳子总长度为，两杆水平距离为，由几何关系可得 其中为两段绳长，且 即 由竖直方向受力平衡得 为绳拉力，为衣服质量，可得 A.将绳的右端从点上移到略高些的点，杆的位置不变，故两杆水平距离不变，且绳子总长度不变，由，可知不变；由，可知拉力不变，A错误； B.杆右移少许，两杆水平距离变大，绳子总长度不变，由，得变小，则拉力变大，B正确； C.保持两点高度不变，略缩短晾衣绳的总长度，由，得变小，则拉力变大，C错误； D.由可知，的大小仅由和决定，与衣服质量无关，D正确。 故选BD。 10. 如图所示，某高尔夫球场有一长为L的斜坡，倾角为。球1从某高度处水平抛出，刚好垂直落在距斜坡底端处，经斜坡垂直反弹后，速度大小变为原来的。球2从斜坡顶端水平抛出后落在斜坡上。已知重力加速度为g，球1的初速度大小为，球2的初速度大小为，忽略空气阻力，，，则（　　） A. 反弹后，球1在空中运动的过程中离坡底最大高度为 B. 球1落地时离斜坡底端距离为 C. 球1在空中运动的总时间为 D. 球2在空中运动过程中与斜坡的最大距离为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．球1落到斜坡时速度 反弹后速度 水平分速度 竖直分速度 上升高度 球1离地最大高度，故A正确； B．球1反弹后运动到最高点时间为 由 得最高点到地面时间 则球1落地时离斜坡底端距离为，故B错误； C．球1由初位置到斜坡运动时间 则球1运动总时间，故C错误； D．球2垂直斜面方向的分速度 垂直斜面方向的分加速度 球2垂直斜面方向的分速度减为零时离斜坡最远，有 则球2与斜坡的最大距离为，故D正确。 故选AD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 为探究加速度与合外力的关系，某物理探究小组利用相关器材，自制了如图所示的实验装置。 （1）该实验________（填“不需要”和“需要”）平衡摩擦力。 （2）下列实验操作中，必要的是________（填字母）。 A. 确保细线与长木板板面平行 B. 确保每次实验时，小车从同一初始位置由静止释放 C. 测量小车（含遮光片与车内砝码）的总质量M D. 控制砂桶与砂的总质量m远小于小车总质量M （3）调整好实验装置后，第一次实验：力传感器示数为，记录小车经过光电门1、2的挡光时间；第二次实验：减少砂桶中砂的质量，由静止释放小车，此时力传感器示数将________（填“大于”“小于”或“等于”），记为，记录此时挡光时间若加速度与合外力成正比，则需满足的表达式为________（选用、、、、遮光片宽度d和两光电门的间距L表示）。 【答案】（1）需要 （2）A （3） ①. 小于 ②. 【解析】 【小问1详解】 需要平衡摩擦力，这样力传感器示数才等于小车所受合外力。 【小问2详解】 A.确保细线与长木板平行，传感器示数为小车所受的合外力，A正确； B.小车不必每次从同一位置由静止释放，B错误； C.探究加速度与合外力的关系，需控制质量M不变，不需要测出具体M值，C错误； D.力传感器示数即为小车所受合外力，则不需要保证砂桶与砂的总质量远小于小车总质量M，D错误。 故选A。 【小问3详解】 [1]砂桶及砂桶中的重力大小与力的传感器示数相关，砂桶和砂的总重力越大，力的传感器示数也越大，减少砂桶中砂的质量，传感器示数也变小； [2]根据光电门速度的计算，用遮光片通过的平均速度表示瞬时速度，有，，， 若加速度与合外力成正比，由及 可得。 12. 利用光电门验证机械能守恒定律，实验装置示意图如图甲所示。 （1）实验时，下落小球应选用________（填“实心木球”“实心铁球”或“空心木球”）。 （2）用实验室提供的螺旋测微器测量小球直径d。首先，调节螺旋测微器，拧动微调旋钮使测微螺杆和测砧相触时，发现固定刻度的横线与可动刻度上的零刻度线未对齐，如图乙所示，该示数________mm；螺旋测微器在夹有小球时示数如图丙所示，该示数________mm，则小球的直径d可表示为________（用和表示）。 （3）让小球从A点自由下落，下落过程中经过A点正下方的光电门B时，光电计时器记录下小球通过光电门的时间t，调整A、B之间距离h，多次重复上述过程，作出随h的变化图像如图丁所示。当地的重力加速度为g。若小球下落过程中机械能守恒，则该直线斜率________（用d、g表示）。 （4）在实验中根据数据实际绘出图像的直线斜率为，则实验过程中小球所受的平均阻力与小球重力mg的比值________（用k、表示）。 【答案】（1）实心铁球 （2） ①. 0.007（0.005~0.008） ②. 10.033（10.031~10.035） ③. （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 为了提高实验精确度，小球应选用密度较大的实心铁球，以减小空气阻力带来的影响。 【小问2详解】 测量前测微螺杆与测砧相触时，图乙的示数为 螺旋测微器读数是固定刻度读数（0.5mm的整数倍）加可动刻度（0.5mm以下的小数）读数，图丙读数为 则小球的直径为 【小问3详解】 小球通过光电门的速度 机械能守恒时 化简得 故直线斜率 【小问4详解】 实际有阻力时，动能定理得 化简得 斜率 联立 得 13. 如图所示，A、B两个物块放在光滑的水平面上，物块B的质量为m，绕过光滑定滑轮的轻绳连接在A、B两物块上，用水平拉力拉物块A使其以速度v水平向左匀速运动，某时刻定滑轮左、右两侧的轻绳与竖直方向的夹角分别为、，此时作用在物块A上的拉力大小为F，重力加速度为g，两物块均没有离开地面，，，不计滑轮质量，求此时： （1）物块B的速度大小； （2）物块B的加速度大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设此时物块B的速度大小为，将物块A、B的速度分别沿轻绳方向和垂直轻绳方向分解，由于轻绳不可伸长，沿轻绳方向的分速度大小相等，则有 解得 【小问2详解】 此时对A研究，设绳的拉力为T，由平衡条件有 解得 对物块B研究，根据牛顿第二定律 联立解得 14. 如图所示，某物流分拣装置由长的粗糙水平平台AB、光滑竖直半圆轨道BC（B为最低点，C为最高点，B到C竖直距离）和长的水平传送带CD组成。传送带CD顺时针转动（速度可调），可视为质点的滑块质量，与平台动摩擦因数，与传送带动摩擦因数，从A点以初速度向右滑出，重力加速度取。 （1）求滑块通过半圆轨道最高点C时的速度大小； （2）通过计算，判断滑块能否到达传送带D点； （3）若传送带速度大小为，求滑块在传送带上运动时因摩擦产生的热量Q。 【答案】（1） （2）无法到达 （3） 【解析】 【小问1详解】 设滑块刚好通过最高点的速度为，根据 得 设滑块运动到C点时的速度为，由动能定理可得 得 【小问2详解】 设滑块在传送带上运动的位移为，由动能定理可得 得，无法到达D点 【小问3详解】 滑块以速度进入传送带先向左，再向右，直至与传送带共速，设滑块向左的位移为，向右的位移为，则滑块与传送带间的相对位移 其中 解得 摩擦生热 15. 如图甲所示，倾角的斜面底端固定一轻质弹簧，弹簧原长时上端在点（图中未画出），将质量均为的物块和并排放在弹簧上端的斜面上，沿斜面向下推压缩弹簧至点，此时弹簧弹性势能，已知弹簧的弹性势能（其中为弹簧劲度系数，为弹簧形变量），释放物块，两物块一起从点向上运动。物块与斜面间的动摩擦因数为，物块光滑，距离为2m，斜面足够长，两物块均可视为质点，重力加速度取，，。 （1）从点到两物块恰好分离的过程中，摩擦力做的功为多少？（结果保留分数） （2）若物块运动到最高点之后即被取走，求物块再次回到与分离的位置时的速度大小（结果保留分数和根号）。 （3）在（2）的情境下，物块继续下滑到最低点时，给连接如图乙所示的配重仍能到达（2）中的最高点，求的范围。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 弹簧最大压缩量，由 得 弹簧弹力 两物块恰好分离时，P、Q间弹力为0，且加速度相同。 对滑块Q由牛顿第二定律得 对滑块P由牛顿第二定律得 则 由 得，弹簧处于压缩状态。 摩擦力做功 【小问2详解】 设两物块恰好分离时物块P的速度为，由于弹簧弹力是线性变化，则平均弹力 重力做功 由动能定理得 得 设分离后物块P沿斜面向上运动的距离为，从分离到最高点，由能量守恒 得 从分离后到再次回到该位置，由能量守恒 得 【小问3详解】 设物块P从分离位置运动到最低点位移为，由 解得 配重后，由 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $