精品解析：广西壮族自治区部分学校2025-2026学年高三上学期月考物理试题

高三物理考试 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2.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。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4.本试卷主要考试内容：高考全部内容。 一、选择题（1—7题为单选题，每题4分；8—10题为多选题，每题6分，多选、错选不得分，选不全得3分） 1. 无人驾驶汽车以初速度做匀减速直线运动，加速度大小，则汽车在第8s内运动的位移大小为（　　） A. 0 B. 0.25 m C. 1m D. 0.5m 2. 一辆汽车从车站以初速度为零匀加速直线开出，开出一段时间之后，司机发现一位乘客未上车，便紧急刹车做匀减速运动。汽车从启动到停止一共经历t=15s，前进了30m，在此过程中，汽车的最大速度为（　　） A. 2m/s B. 3m/s C. 4m/s D. 无法确定 3. 一定质量的理想气体经历了a→b→c→a的循环过程，该循环过程的p-V图像如图所示，其中a→b为绝热过程，bc平行V轴，ca垂直V轴。下列说法正确的是（　　） A. 气体在状态b时的内能大于在状态a时的内能 B. b→c过程，气体吸收的热量等于增加的内能 C. c→a过程，气体分子的平均动能增大 D. 在a→b→c→a的全过程中，气体对外界做负功 4. 达·芬奇的手稿中描述了这样一个实验：一个罐子在空中沿水平直线向右做匀加速运动，沿途连续漏出沙子。若不计空气阻力，则下列图中能反映空中沙子排列的几何图形是（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，一束带电粒子以一定的初速度沿直线通过由相互正交的匀强磁场和匀强电场组成的速度选择器，然后粒子通过平板S上的狭缝P进入平板下方的匀强磁场，平板下方的磁场方向如图所示。粒子最终打在S板上，粒子重力不计，则下面说法正确的是（　　） A. 粒子带负电 B. 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里 C. 能沿直线通过狭缝P的粒子具有相同的动能 D. 粒子打在平板S上的位置离狭缝P越远，粒子的比荷越小 6. 甲是地球赤道上的一个物体，乙是某个宇宙飞船（周期约90分钟），丙是地球的同步卫星，它们运行的轨道示意图如图所示，它们都绕地心做匀速圆周运动。下列有关说法中正确的是（ ） A. 它们运动的向心加速度大小关系是 B. 它们运动的线速度大小关系是 C. 已知乙运动的周期及轨道半径，可计算出地球质量 D. 已知甲运动的周期，可计算出地球的密度 7. 如图所示，直角杆AOB位于竖直平面内，OA水平，OB竖直且光滑，用不可伸长的轻细绳相连的两小球a和b分别套在OA和OB杆上，b球的质量为1.2kg，在作用于a球的水平拉力F的作用下，a、b均处于静止状态。此时a球到O点的距离为0.3m。b球到O点的距离为0.4m。改变力F的大小，使a球向右加速运动，已知a球向右运动0.1m时速度大小为6m/s。，则在此过程中绳对b球的拉力所做的功为（ ） A. 39.6J B. 38.6J C. 33J D. 40J 8. 如图所示，力传感器甲的一端固定在铁架台横梁上，另一端系一细绳，细绳的下端系一重物，另一细绳一端与点相连，另一端与力传感器乙相连。现用手拉住传感器乙的上端，用力缓慢把重物从细绳竖直拉到水平状态，在重物缓慢上升过程中，细绳的方向始终与竖直方向成角，则在此过程中下列说法正确的是（　　） A. 力传感器甲的读数一直增大 B. 力传感器甲的读数先减小后增大 C. 力传感器乙的读数一直增大 D. 力传感器乙的读数先减小后增大 9. 跳台滑雪的简易示意图如图所示，运动员（可视为质点）两次从雪坡上由静止滑下，到达P点后分别以大小不同的速度水平飞出，分别落在平台下方的斜面上的M、N两点，落在M、N两点时运动员的速度方向与斜面间的夹角分别为θ1、θ2，下落过程中，运动员的速度变化量大小分别为vM、vN。不计空气阻力，下列关系式正确的是（　　） A. B. C. D. 10. 如图所示，在竖直平面内有水平向右、电场强度大小的匀强电场，在匀强电场中有一根长的绝缘细线，细线一端固定在O点，另一端系一质量为0.08kg的带电小球，小球静止时悬线与竖直方向的夹角为37°。现给小球一垂直于绳方向的初速度，使小球恰能绕O点在竖直平面内做完整的圆周运动。设小球静止时的位置为电势能和重力势能零点，，g取，则小球（　　） A. 所带电荷量 B. 电势能的最大值为1.92J C. 在运动过程中，小球的最小速度为 D. 在运动过程中，在圆形轨迹的最右端时小球的机械能最小 二、非选择题 11. 在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学设计了如图甲所示的实验装置。 （1）本实验中采用的实验方法是___________。 A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 理想模型法 （2）关于该实验的操作，下列说法中正确的是___________。 A. 应当先释放小车，再接通电源 B. 本实验方案中不需要平衡摩擦力 C. 连接小车和重物的细线要与长木板保持平行 D. 本实验方案中，要保证重物的质量m远小于小车的质量M （3）在实验中得到一条如图乙所示的纸带，用刻度尺测量并在纸带上标出了部分段长度。已知相邻计数点间的时间间隔T=0.1s，由图乙中的数据可求得：打点计时器在打C点时小车的速度大小为vC=____m/s；小车做匀加速运动的加速度大小为a =_____m/s2。（计算结果均保留两位有效数字） 12. 某实验小组要测量一段金属丝的电阻率，已知金属丝的电阻约为几欧姆。 （1）先用欧姆表粗测金属丝的电阻，将选择开关拨到“×1”倍率挡，将两表笔插入插孔，并将两表笔短接，然后进行___________，将金属丝接在两表笔间，欧姆表指针指在如图甲所示的位置，则粗测金属丝的电阻为___________Ω（保留三位有效数字）。 （2）为了精确测量金属丝的电阻，实验室提供了如下器材：电源（电动势3 V）、电压表（量程3 V，内阻约3000Ω）、电流表（量程0.6A，内阻rA=0.5Ω），滑动变阻器（最大阻值5Ω）、开关一个、导线若干。实验用伏安法测电阻，要求电压从零开始调节，请在图乙的方框内画出实验电路。 （3）根据图乙电路图测得多组电压表和电流表的示数U、I，作U—I图像，得到图像的斜率为k，若金属丝的长为L，横截面直径为d，则得到金属丝的电阻率=________。（用k、rA、L、d表示）。测电阻时，___________（填“存在”或“不存在”）因电表内阻引起的系统误差。 13. 如图所示，光滑水平轨道和竖立放置的光滑半圆管ABC在同一竖直面内，AOC为竖直方向的直径,半圆管为细管粗细可忽略（忽略小球大小）。小球P沿光滑水平轨道进入半圆管的最上端A时，小球P对半圆管的上、下内壁恰好无压力，通过最低点C后沿水平方向抛出落地。小球P的质量为m＝0.1kg ，重力加速度g取10m/s2,半圆管的半径R=2m,半圆管的最低点离地高度为h=0.8m，求： （1）小球通过A点时的速度大小（结果可用根式表示）； （2）小球通过半圆管最低点时受到管壁的弹力大小； （3）小球落地点距C点的水平距离。 14. 如图所示，倾角的斜面体静止放在水平地面上，斜面长L=3m。质量m=1kg的物体Q锁定在斜面底端，与斜面间的动摩擦因数，通过轻细绳跨过定滑轮与物体P相连接，连接Q的细绳与斜面平行，P距地面高度为h=1.8m（P被释放着地后立即停止运动）。P、Q可视为质点，斜面体始终静止，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计滑轮轴摩擦，g取10m/s2。 （1）若P的质量M=3kg，对Q解除锁定后在P下落过程中，求物块Q的加速度大小a0； （2）解除锁定后为使Q能够向上运动且不从斜面顶端滑出，求P质量的取值范围。 15. 如图所示，水平地面上的P点左侧光滑、右侧粗糙。一质量分布均匀且的木板静止于水平地面光滑段的某处。在P的正上方悬点O，用轻绳悬挂了一质量为m的电磁铁（可视为质点，未通电），且电磁铁下端刚好跟木板上表面平齐。现让质量为m的小铁块（可视为质点），以的初速度从木板左端滑上木板，带动木板在地面上向右滑行，当铁块刚好滑到木板的右端时与木板相对静止，此后一起运动到P点。铁块到达P点时和电磁铁相撞，碰撞瞬间电磁铁立即通电，碰后作为整体向右摆动，由于摆动角度极小，其运动近似为简谐运动。而木板继续沿着水平面滑行，当木板停止时，铁块和电磁铁的整体恰好运动到最高点。已知铁块和木板间的动摩擦因数为，木板与水平地面段间动摩擦因数为，重力加速度为g。求： （1）铁块从滑上木板到与木板共速所经历的时间； （2）木板的长度d以及铁块与电磁铁碰撞时损失的机械能； （3）若用木板从开始滑入段到全部进入的过程中始末速度的算术平均值替代这段时间内的平均速度，则细绳可能的长度L。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三物理考试 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2.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。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4.本试卷主要考试内容：高考全部内容。 一、选择题（1—7题为单选题，每题4分；8—10题为多选题，每题6分，多选、错选不得分，选不全得3分） 1. 无人驾驶汽车以初速度做匀减速直线运动，加速度大小，则汽车在第8s内运动的位移大小为（　　） A. 0 B. 0.25 m C. 1m D. 0.5m 【答案】B 【解析】 【详解】汽车从开始刹车到停止所需的时间 可知汽车在第8s内运动的时间为0.5s，根据逆向思维可得汽车在第8s内运动的位移大小 故选B。 2. 一辆汽车从车站以初速度为零匀加速直线开出，开出一段时间之后，司机发现一位乘客未上车，便紧急刹车做匀减速运动。汽车从启动到停止一共经历t=15s，前进了30m，在此过程中，汽车的最大速度为（　　） A. 2m/s B. 3m/s C. 4m/s D. 无法确定 【答案】C 【解析】 【详解】汽车先匀加速至最大速度后匀减速至停止，设匀加速运动的时间为 ，匀减速运动的时间为，加速阶段位移为，减速阶段位移为 总位移 代入数据解得 故选C。 3. 一定质量的理想气体经历了a→b→c→a的循环过程，该循环过程的p-V图像如图所示，其中a→b为绝热过程，bc平行V轴，ca垂直V轴。下列说法正确的是（　　） A. 气体在状态b时的内能大于在状态a时的内能 B. b→c过程，气体吸收的热量等于增加的内能 C. c→a过程，气体分子的平均动能增大 D. 在a→b→c→a的全过程中，气体对外界做负功 【答案】A 【解析】 【详解】A．a→b为绝热压缩过程，Q＝0，外界对气体做正功，W＞0，根据热力学第一定律可知ΔU＞0，因此气体在状态b时的内能大于在状态a时的内能，故A正确； B．b→c为等压膨胀过程，气体对外界做正功，W＜0，根据盖一吕萨克定律可知，该过程中气体的温度升高，内能增大，ΔU＞0，根据热力学第一定律可知ΔU＜Q，故B错误； C．c→a为等容降压过程，根据查理定律可知，该过程中气体的温度降低，气体分子的平均动能减小，故C错误； D．根据“p—V图像中图线与V轴所包围的面积表示做的功”可知，在a→b→c→a的全过程中，气体对外界做正功，故D错误。 故选A。 4. 达·芬奇的手稿中描述了这样一个实验：一个罐子在空中沿水平直线向右做匀加速运动，沿途连续漏出沙子。若不计空气阻力，则下列图中能反映空中沙子排列的几何图形是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】以漏下的沙子为参考系，罐子向右上角做匀加速直线运动（竖直方向上加速度为g，方向向上，水平方向上加速度为恒定加速度a，方向向右），加速度大小方向恒定，对于每一个瞬间落下的沙子都满足该条件，即任何时刻落下的沙子都在罐子的左下角且跟罐子的连线与水平线的夹角恒定，所以沙子排列的几何形为一条直线 选D。 5. 如图所示，一束带电粒子以一定的初速度沿直线通过由相互正交的匀强磁场和匀强电场组成的速度选择器，然后粒子通过平板S上的狭缝P进入平板下方的匀强磁场，平板下方的磁场方向如图所示。粒子最终打在S板上，粒子重力不计，则下面说法正确的是（　　） A. 粒子带负电 B. 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里 C. 能沿直线通过狭缝P的粒子具有相同的动能 D. 粒子打在平板S上的位置离狭缝P越远，粒子的比荷越小 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据粒子在下方磁场中的偏转方向，结合左手定则可知，粒子带正电，选项A错误； B．速度选择器中带正电的粒子受向右的电场力，则洛伦兹力向左，可知磁场方向垂直纸面向外，选项B错误； C．能沿直线通过狭缝P的粒子满足 则 则粒子的速度相同，粒子质量不一定相等，动能不一定相同，选项C错误； D．根据洛伦兹力提供向心力 可得 粒子的速度相同，粒子打在平板S上的位置离狭缝P越远，轨迹半径越大，粒子的比荷越小，选项D正确。 故选D。 6. 甲是地球赤道上的一个物体，乙是某个宇宙飞船（周期约90分钟），丙是地球的同步卫星，它们运行的轨道示意图如图所示，它们都绕地心做匀速圆周运动。下列有关说法中正确的是（ ） A. 它们运动的向心加速度大小关系是 B. 它们运动的线速度大小关系是 C. 已知乙运动的周期及轨道半径，可计算出地球质量 D. 已知甲运动的周期，可计算出地球的密度 【答案】C 【解析】 【详解】AB．卫星绕地球做匀速圆周运动，根据 可得，， 同步卫星丙的周期为24h，大于乙的周期，则丙的轨道半径大于乙的轨道半径，根据线速度、加速度与轨道半径的关系，可知， 又因为甲，丙的角速度相等，根据、可知，， 综上分析可得， 故AB错误； C．根据 可得 故C正确； D．因为甲的周期与贴近星球表面做匀速圆周运动的周期不同，根据甲的周期无法求出地球的密度，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，直角杆AOB位于竖直平面内，OA水平，OB竖直且光滑，用不可伸长的轻细绳相连的两小球a和b分别套在OA和OB杆上，b球的质量为1.2kg，在作用于a球的水平拉力F的作用下，a、b均处于静止状态。此时a球到O点的距离为0.3m。b球到O点的距离为0.4m。改变力F的大小，使a球向右加速运动，已知a球向右运动0.1m时速度大小为6m/s。，则在此过程中绳对b球的拉力所做的功为（ ） A. 39.6J B. 38.6J C. 33J D. 40J 【答案】A 【解析】 【详解】a球向右运动0.1m时，由几何关系得，b上升距离为 此时细绳与水平方向夹角的正切值为 可知 由运动的合成与分解知识可知 可得 以b球为研究对象，由动能定理得 代入数据解得 故选A。 8. 如图所示，力传感器甲的一端固定在铁架台横梁上，另一端系一细绳，细绳的下端系一重物，另一细绳一端与点相连，另一端与力传感器乙相连。现用手拉住传感器乙的上端，用力缓慢把重物从细绳竖直拉到水平状态，在重物缓慢上升过程中，细绳的方向始终与竖直方向成角，则在此过程中下列说法正确的是（　　） A. 力传感器甲的读数一直增大 B. 力传感器甲的读数先减小后增大 C. 力传感器乙的读数一直增大 D. 力传感器乙的读数先减小后增大 【答案】BC 【解析】 【详解】本题可用图解法分析，绳拉力用表示，绳的拉力用表示，对物体受力分析如图所示 由三角形定则和平衡条件可知，物体在上升的过程中，绳拉力一直增大，故力传感器乙的读数一直增大，当两条绳垂直时绳的拉力最小，所以绳的拉力先减小后增大，力传感器甲的读数先减小后增大。 故选BC。 9. 跳台滑雪的简易示意图如图所示，运动员（可视为质点）两次从雪坡上由静止滑下，到达P点后分别以大小不同的速度水平飞出，分别落在平台下方的斜面上的M、N两点，落在M、N两点时运动员的速度方向与斜面间的夹角分别为θ1、θ2，下落过程中，运动员的速度变化量大小分别为vM、vN。不计空气阻力，下列关系式正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】AB.运动员做平抛运动，运动时间满足 解得 运动员落到N点时竖直高度大，所以运动时间 平抛运动只受重力作用，加速度为重力加速度，根据 可知两次平抛的速度变化量，故 A 正确,B 错误； CD.如图，连接 P 点到落点构造斜面 根据平抛运动推论：速度与水平方向夹角的正切值等于位移与水平方向夹角正切值的2倍，则 ， 因为 所以 可知，故 D 正确,C 错误。 故选AD。 10. 如图所示，在竖直平面内有水平向右、电场强度大小的匀强电场，在匀强电场中有一根长的绝缘细线，细线一端固定在O点，另一端系一质量为0.08kg的带电小球，小球静止时悬线与竖直方向的夹角为37°。现给小球一垂直于绳方向的初速度，使小球恰能绕O点在竖直平面内做完整的圆周运动。设小球静止时的位置为电势能和重力势能零点，，g取，则小球（　　） A. 所带电荷量 B. 电势能的最大值为1.92J C. 在运动过程中，小球的最小速度为 D. 在运动过程中，在圆形轨迹的最右端时小球的机械能最小 【答案】AB 【解析】 【详解】A．小球静止时悬线与竖直方向成角，受到重力、电场力和拉力，受力分析如图所示 根据平衡条件，有 解得，故A正确； B．根据功能关系可知，电势能最大值即为小球克服电场力做功的最大值，由题意可知，小球克服电场力做功的最大值为 即电势能最大值为1.92J，故B正确； C．由题意知小球恰能绕O点在竖直平面内做完整的圆周运动，则小球的最小速度即为重力与电场力的合力恰好提供向心力时小球的速度，则有 联立以上解得最小速度，故C错误； D．根据能量守恒定律，电势能和机械能之和保持不变，与O点等高的最右位置电势能最小，所以该位置机械能最大，故D错误。 故选AB。 二、非选择题 11. 在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学设计了如图甲所示的实验装置。 （1）本实验中采用的实验方法是___________。 A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 理想模型法 （2）关于该实验的操作，下列说法中正确的是___________。 A. 应当先释放小车，再接通电源 B. 本实验方案中不需要平衡摩擦力 C. 连接小车和重物的细线要与长木板保持平行 D. 本实验方案中，要保证重物的质量m远小于小车的质量M （3）在实验中得到一条如图乙所示的纸带，用刻度尺测量并在纸带上标出了部分段长度。已知相邻计数点间的时间间隔T=0.1s，由图乙中的数据可求得：打点计时器在打C点时小车的速度大小为vC=____m/s；小车做匀加速运动的加速度大小为a =_____m/s2。（计算结果均保留两位有效数字） 【答案】（1）A （2）C （3） ①. 0.76 ②. 2.0 【解析】 【小问1详解】 在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，采取的科学实验方法是控制变量法，故选A。 【小问2详解】 A．应当先接通电源，再释放小车，故A错误； B．本实验方案中，需要把轻绳上的拉力当成小车受到的合力，需要平衡摩擦力，故B错误； C．连接小车和重物的细线要与长木板保持平行，故C正确； D．由题图可知，轻绳上的拉力大小由力传感器读出，不需要保证重物的质量m远小于小车的质量M，故D错误。 故选C。 【小问3详解】 [1]相邻计数点间的时间间隔T=0.1s，故间的时间为2T 打点计时器在打C点时小车的速度大小 [2]根据逐差公式 小车做匀加速运动的加速度大小 12. 某实验小组要测量一段金属丝的电阻率，已知金属丝的电阻约为几欧姆。 （1）先用欧姆表粗测金属丝的电阻，将选择开关拨到“×1”倍率挡，将两表笔插入插孔，并将两表笔短接，然后进行___________，将金属丝接在两表笔间，欧姆表指针指在如图甲所示的位置，则粗测金属丝的电阻为___________Ω（保留三位有效数字）。 （2）为了精确测量金属丝的电阻，实验室提供了如下器材：电源（电动势3 V）、电压表（量程3 V，内阻约3000Ω）、电流表（量程0.6A，内阻rA=0.5Ω），滑动变阻器（最大阻值5Ω）、开关一个、导线若干。实验用伏安法测电阻，要求电压从零开始调节，请在图乙的方框内画出实验电路。 （3）根据图乙电路图测得多组电压表和电流表的示数U、I，作U—I图像，得到图像的斜率为k，若金属丝的长为L，横截面直径为d，则得到金属丝的电阻率=________。（用k、rA、L、d表示）。测电阻时，___________（填“存在”或“不存在”）因电表内阻引起的系统误差。 【答案】（1） ①. 欧姆调零 ②. 10.0 （2） （3） ①. ②. 不存在 【解析】 【小问1详解】 [1][2]因为金属丝电阻只有几欧姆，因此用欧姆表粗测金属丝的电阻，需将选择开关拨到×1倍率挡，将两表笔插入插孔，并将两表笔短接，然后进行欧姆调零，粗测金属丝的电阻为10.0Ω。 【小问2详解】 要求电压从零开始调节，应采用分压式接法，由于电流表内阻已知，则采用电流表内接，电路图如图所示 【小问3详解】 [1]根据题意，由欧姆定律结合图像有 解得 由电阻定律有 联立解得 [2]由于电流表内阻已知，则不存在因电表内阻引起的系统误差。 13. 如图所示，光滑水平轨道和竖立放置的光滑半圆管ABC在同一竖直面内，AOC为竖直方向的直径,半圆管为细管粗细可忽略（忽略小球大小）。小球P沿光滑水平轨道进入半圆管的最上端A时，小球P对半圆管的上、下内壁恰好无压力，通过最低点C后沿水平方向抛出落地。小球P的质量为m＝0.1kg ，重力加速度g取10m/s2,半圆管的半径R=2m,半圆管的最低点离地高度为h=0.8m，求： （1）小球通过A点时的速度大小（结果可用根式表示）； （2）小球通过半圆管最低点时受到管壁的弹力大小； （3）小球落地点距C点的水平距离。 【答案】（1）；（2）6N；（3）4m 【解析】 【详解】（1）小球通过A点时，对半圆管的上、下内壁恰好无压力，根据牛顿第二定律有 解得 （2）小球从A点到C点，根据动能定理有 小球在C点根据牛顿第二定律有 解得 （3）小球从C点飞出后做平抛运动，则有 解得 14. 如图所示，倾角的斜面体静止放在水平地面上，斜面长L=3m。质量m=1kg的物体Q锁定在斜面底端，与斜面间的动摩擦因数，通过轻细绳跨过定滑轮与物体P相连接，连接Q的细绳与斜面平行，P距地面高度为h=1.8m（P被释放着地后立即停止运动）。P、Q可视为质点，斜面体始终静止，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计滑轮轴摩擦，g取10m/s2。 （1）若P的质量M=3kg，对Q解除锁定后在P下落过程中，求物块Q的加速度大小a0； （2）解除锁定后为使Q能够向上运动且不从斜面顶端滑出，求P质量的取值范围。 【答案】（1）5m/s2 （2）1kg < M⩽5kg 【解析】 【小问1详解】 根据牛顿第二定律，对于P： 对于Q： 解得； 【小问2详解】 为了使P能下落，必须满足 解得 P着地后，设Q继续上滑的加速度大小为，上滑距离为x，对Q受力分析，由牛顿第二运动定律得 解得 P着地前瞬间，设Q速度大小为，对Q分析，由运动学公式可得 Q恰好不从斜面顶端滑出，需满足 联立代入数据，解得 对于P、Q组成的系统，根据牛顿第二定律可得 联立可得 为使Q能够向上运动且不从斜面顶端滑出 P的质量需满足的条件为。 15. 如图所示，水平地面上的P点左侧光滑、右侧粗糙。一质量分布均匀且的木板静止于水平地面光滑段的某处。在P的正上方悬点O，用轻绳悬挂了一质量为m的电磁铁（可视为质点，未通电），且电磁铁下端刚好跟木板上表面平齐。现让质量为m的小铁块（可视为质点），以的初速度从木板左端滑上木板，带动木板在地面上向右滑行，当铁块刚好滑到木板的右端时与木板相对静止，此后一起运动到P点。铁块到达P点时和电磁铁相撞，碰撞瞬间电磁铁立即通电，碰后作为整体向右摆动，由于摆动角度极小，其运动近似为简谐运动。而木板继续沿着水平面滑行，当木板停止时，铁块和电磁铁的整体恰好运动到最高点。已知铁块和木板间的动摩擦因数为，木板与水平地面段间动摩擦因数为，重力加速度为g。求： （1）铁块从滑上木板到与木板共速所经历的时间； （2）木板的长度d以及铁块与电磁铁碰撞时损失的机械能； （3）若用木板从开始滑入段到全部进入的过程中始末速度的算术平均值替代这段时间内的平均速度，则细绳可能的长度L。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 铁块在木板上滑动的过程中做匀减速直线运动 解得 木板做匀加速直线运动 解得 设共速的速度为，则 可求得 【小问2详解】 时间内，铁块的位移为 解得 木板的位移 解得 木板的长度 铁块与电磁铁相碰时， 解得 【小问3详解】 木板过了P点后做减速运动，在还没完全过P点前其摩擦力大小为 假设其可以完全过P点，则满足动能定理 可求得 该过程的时间 木板之后做匀减速运动到停止，则 可知 故木板从过P点到停止所用时间为 铁块在P点和磁铁相撞后，作为整体做单摆运动，其周期为 由于t时刻碰撞后的整体可以处在右侧最高点和左侧最高点，则应满足 则 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $