精品解析：2026届四川省元三维大联考高三上学期第一次诊断性考试物理试题

“元三维大联考”2023级高三第一次诊断考试 物理 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、考号填写在答题卡上。 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。写在本试卷上无效。 3.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.考试结束后，将答题卡交回。 一、单项选择题：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，只有一项是最符合题目要求的。 1. 某新能源汽车从静止加速到所需时间为，若此过程可视为匀加速直线运动，则该过程中通过的位移大小为（　　） A. B. C. D. 2. “飞椅”是游乐场中常见的游乐项目。钢绳一端固定在转轴上，另一端系着座椅，座椅同时乘坐甲、乙两人，当座椅随着转轴匀速转动时（　　） A. 甲的转动周期等于乙的转动周期 B. 甲的向心加速度小于乙的向心加速度 C. 甲的线速度等于乙的线速度 D. 甲的角速度大于乙的角速度 3. 研究表明，雨滴在下落过程中所受到的空气阻力随着下落速度的增大而增大。雨滴由静止竖直下落，下列速度-时间图像能大致描述该过程的是（　　） A. B. C. D. 4. “福建舰”采用平直通长飞行甲板，配备电磁弹射器，能大幅提升舰载机的起飞效率。在某次起飞训练中，质量为的歼-35舰载机离舰瞬间的速度为，弹射器对歼-35做功为，歼-35的发动机做功为，则在该次起飞过程中，歼-35克服阻力做的功为（　　） A. B. C. D. 5. 晾晒衣物常用的等腰三角形晾衣架顶角为。一件重为的裙子通过两根裙带对称地竖直挂在衣架两斜边棱上静止，每根裙带受到衣架斜边棱的摩擦力大小为（　　） A. B. C. D. 6. 如图甲所示，不可伸长的细绳一端固定在点，另一端连接小球。小球绕着点在竖直面内做完整的圆周运动，细绳与竖直向下方向间的夹角为，绳中拉力大小为，与的关系如图乙所示，取。则小球的质量为（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，喷水池中央立柱的上端处有两个喷水口，分别以速度、沿水平方向、斜向上方喷水，两水柱均垂直落在倾角为的斜面上。若斜向上方喷出的水柱的最高点与点连线与斜面平行，且大小为，取，忽略空气阻力。则（　　） A. 中央立柱的高度为 B. 的大小为 C. 的方向与水平方向夹角的正切值为 D. 斜向上方喷出的水柱从喷出至落到斜面上的时间为 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题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. 如图所示，跨过定滑轮的轻绳两端分别连接着质量为、的、两球，用手托住球，使球刚好静止于地面。忽略一切摩擦和空气阻力。在球由静止释放到落地的过程中（　　） A. 球机械能增加 B. 球机械能守恒 C. 球机械能减少 D. 球机械能增加 9. 两个质量相等的相同刚性球M、N，放在同一光滑水平桌面上，球以的水平速度撞向静止的球，M、N间的弹力变化简化为如图所示，碰撞过程中没有机械能损失。则（　　） A. 时刻，球的速度大小为 B. 时刻，球速度大小为 C. 碰撞过程，球对球做的功为 D. 碰撞过程，球对球冲量大小为 10. 如图所示，质量为的长方体形空铁箱，在水平拉力作用下沿水平地面向右匀加速运动过程中，质量为的木块（可视为质点）紧贴在铁箱左内壁；某时刻开始，拉力大小变为，木块沿铁箱左内壁滑落到箱底，且不反弹；之后，当铁箱速度为时撤去拉力，又经过，木块与铁箱右内壁相碰。已知铁箱与水平地面间的动摩擦因数为0.3，木块与铁箱左、右内壁及箱底间的动摩擦因数都为0.25，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。则（　　） A. 的大小可能等于 B. 的大小必须小于 C. 木块与铁箱右内壁相碰时，木块速度大小为 D. 木块与铁箱右内壁相碰时，铁箱速度大小为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。其中第13~15小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；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 某同学利用身边的器材探究弹簧弹力和伸长量的关系。器材有：十分光滑平整的玻璃板、垫块、一个小铁球、一个量角器、一把卷尺和一根待测弹簧。已知小铁球质量为。当地重力加速度。实验过程如下： ①将弹簧的一端固定在玻璃板的顶端，另一端与铁球相连，用垫块垫高玻璃板顶端，组装成如图甲所示的装置。 ②铁球静止后，用量角器测得玻璃板与水平面的倾角，用卷尺测量弹簧的长度。将测得的数据记录在图乙表格中。 ③把垫块垫在不同位置，重复步骤②。 ④查三角函数表得到不同，填入表中。 ⑤建立坐标系，如图丙。 序号 1 2 3 4 5 0.258 0.500 0.707 0.866 0.966 21.26 22.45 23.46 24.24 24.73 帮助该同学完成实验： （1）根据表中数据在图丙坐标中作出图线________； （2）由图线，弹簧的原长_____cm；待测弹簧的劲度系数_____。（结果均小数点后保留两位数字） 12. 实验小组用如图甲所示的装置探究系统重力势能变化量和动能变化量的关系。调平气垫导轨，重物通过滑轮组带动静止在气垫导轨右端带有遮光条的滑块运动。已知滑块总质量，重物和动滑轮的总质量，当地重力加速度。 （1）用游标卡尺测遮光条的宽度，如图乙所示，宽度为_____cm。 （2）实验小组先进行一次试操作。让滑块遮光条中心到光电门中心的距离，由静止释放滑块，光电门测得滑块遮光条挡光时间为，则该过程中，系统重力势能减少量为_____J，系统动能增加量为_____J。（结果均保留3位有效数字） （3）实验小组发现：这次试操作，在实验误差范围内，系统重力势能减少量与动能增加量不相等。导致上述结果的可能原因有（　　）（填序号） A. 滑块的质量没有远远大于重物的质量 B. 气垫导轨没有调水平，出现了左低右高的情况 C. 气垫导轨没有调水平，出现了左高右低的情况 D. 释放滑块时不小心给了滑块一个初速度 （4）找出原因并改正后，重新进行规范操作。改变滑块到光电门的距离进行多次测量，得到多组和，并计算对应的和。在坐标纸上建立坐标系并做出图线。若图线是直线且斜率近似等于_____，则可认为：在实验误差范围内，系统重力势能减少量与动能增加量相等。（结果保留2位有效数字） 13. 2025年5月29日，我国成功发射“天问二号”探测器，前往小行星2016H03进行探测，以期实现中国首次小行星采样并返回地球。假设探测器抵达小行星地表后，将一探测采样球以速度竖直向上射出，经过时间落到行星地表，进行采样。成功采样后，探测器升空进入小行星同步轨道绕小行星做匀速圆周运动，与小行星同步伴飞一段时间后返回地球。只考虑探测器与小行星之间的万有引力，小行星半径为，自转周期为，引力常量为，小行星上没有空气，忽略小行星自转对表面重力加速度的影响。求： （1）小行星表面重力加速度的大小； （2）小行星同步轨道距离行星表面的高度。 14. 如图所示，倾角的光滑斜面固定在水平地面上，安装在其顶端的电动机通过不可伸长轻绳绕过光滑定滑轮与静止在斜面底端点的物块相连，斜面底端与水平地面平滑连接；处于原长的水平轻质弹簧右端固定在竖直挡板上，物块在点紧靠（不拴接）弹簧左端。某时刻起，电动机以恒定功率拉动物块由静止开始沿斜面向上运动，经过时间，物块达到最大速度，同时剪断细绳，之后，物块与碰撞并粘连在一起运动，最终停在某位置。物块和均可看成质点，质量相等都为，与水平粗糙段之间的动摩擦因数都为，、相距。斜面足够长，弹簧始终处于弹性限度内，挡板与间水平地面光滑，不计空气阻力。重力加速度取。求： （1）物块沿斜面向上运动速度最大时动量大小； （2）弹簧的最大弹性势能； （3）两物块一起最终所停位置与点的间距。 15. 如图所示，A、B是长度水平传送带的两端，右端处上方有一固定挡板（不接触传送带），质量的小物块静止在、的中点处。某时刻，一质量的子弹以的速度沿传送带水平向左射入物块，射出的速度；子弹射出物块的同时，传送带从静止开始沿顺时针方向一直做匀加速运动，加速度大小为。已知物块每次与挡板碰撞反弹后其动能变为碰前动能的四分之一，物块与传送带间的动摩擦因数，不计物块与挡板碰撞的时间，重力加速度取。求： （1）子弹射出物块时物块速度的大小； （2）子弹射出物块到物块第一次与挡板相碰时间； （3）在子弹射出物块到物块静止的过程中，物块运动的总时间及物块与传送带间产生的热能。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ “元三维大联考”2023级高三第一次诊断考试 物理 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、考号填写在答题卡上。 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。写在本试卷上无效。 3.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.考试结束后，将答题卡交回。 一、单项选择题：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，只有一项是最符合题目要求的。 1. 某新能源汽车从静止加速到所需时间为，若此过程可视为匀加速直线运动，则该过程中通过的位移大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】汽车做匀加速直线运动，根据匀变速直线运动规律可得，汽车的位移大小为 故选C。 2. “飞椅”是游乐场中常见的游乐项目。钢绳一端固定在转轴上，另一端系着座椅，座椅同时乘坐甲、乙两人，当座椅随着转轴匀速转动时（　　） A. 甲的转动周期等于乙的转动周期 B. 甲的向心加速度小于乙的向心加速度 C. 甲的线速度等于乙的线速度 D. 甲的角速度大于乙的角速度 【答案】A 【解析】 【详解】AD．甲、乙两人同轴转动周期和角速度相同，故A正确，D错误； BC．甲、乙两人距离转轴的水平距离，即转动半径，根据 可知，故BC错误。 故选A。 3. 研究表明，雨滴在下落过程中所受到的空气阻力随着下落速度的增大而增大。雨滴由静止竖直下落，下列速度-时间图像能大致描述该过程的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】雨滴从空中由静止竖直下落，受到的空气阻力随速度增大而增大，可知一开始空气阻力小于重力，根据牛顿第二定律可得 可知雨滴合力向下，速度增大，空气阻力随之增大，加速度逐渐减小，所以雨滴做加速度逐渐减小的加速运动，当加速度为零时，速度达到最大，图像的斜率表示加速度，可知C能大致描述该过程。 故选C。 4. “福建舰”采用平直通长飞行甲板，配备电磁弹射器，能大幅提升舰载机的起飞效率。在某次起飞训练中，质量为的歼-35舰载机离舰瞬间的速度为，弹射器对歼-35做功为，歼-35的发动机做功为，则在该次起飞过程中，歼-35克服阻力做的功为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据动能定理，合外力对舰载机做的总功等于其动能变化 总功由弹射器做功、发动机做功和克服阻力做功，则有 解得克服阻力做功为 故选A。 5. 晾晒衣物常用的等腰三角形晾衣架顶角为。一件重为的裙子通过两根裙带对称地竖直挂在衣架两斜边棱上静止，每根裙带受到衣架斜边棱的摩擦力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】对裙子受力分析可知，每个裙带上的拉力的大小为 对裙带受力分析如图所示 根据几何知识可得 故选D。 6. 如图甲所示，不可伸长的细绳一端固定在点，另一端连接小球。小球绕着点在竖直面内做完整的圆周运动，细绳与竖直向下方向间的夹角为，绳中拉力大小为，与的关系如图乙所示，取。则小球的质量为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设小球在最低点时的速度为，从最低点开始转过角时，根据机械能守恒有 根据牛顿第二定律可得 联立可得 可得 解得小球的质量 故选B。 7. 如图所示，喷水池中央立柱的上端处有两个喷水口，分别以速度、沿水平方向、斜向上方喷水，两水柱均垂直落在倾角为的斜面上。若斜向上方喷出的水柱的最高点与点连线与斜面平行，且大小为，取，忽略空气阻力。则（　　） A. 中央立柱高度为 B. 的大小为 C. 的方向与水平方向夹角的正切值为 D. 斜向上方喷出的水柱从喷出至落到斜面上的时间为 【答案】D 【解析】 【详解】A．对平抛，根据几何关系可知水平位移为 竖直方向有 水柱垂直落在倾角为的斜面上，可知速度偏转角为，有 又 联立解得， 可得中央立柱的高度为，故A错误； C．对斜抛，设的方向与水平方向夹角为，斜向上方喷出的水柱的最高点与点连线与斜面平行，将斜抛至最高点看成是从最高点向左平抛，可得 可得，故C错误； BD．水柱垂直落在倾角为斜面上，则此时速度的竖直分量为 位移关系有 设运动时间为，有 联立解得， 故B错误，D正确。 故选D。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题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. 如图所示，跨过定滑轮的轻绳两端分别连接着质量为、的、两球，用手托住球，使球刚好静止于地面。忽略一切摩擦和空气阻力。在球由静止释放到落地的过程中（　　） A. 球机械能增加 B. 球机械能守恒 C. 球机械能减少 D. 球机械能增加 【答案】AC 【解析】 【详解】ACD．由题可知，释放后，绳子的拉力对A球做正功，对B球做负功，因此A球的机械能增大，B球的机械能减小，A、B组成的系统机械能守恒，则A球增加的机械能等于B球减小的机械能，故AC正确，D错误； B．根据上述分析可知，A球的机械能增大，机械能不守恒，故B错误。 故选AC。 9. 两个质量相等的相同刚性球M、N，放在同一光滑水平桌面上，球以的水平速度撞向静止的球，M、N间的弹力变化简化为如图所示，碰撞过程中没有机械能损失。则（　　） A. 时刻，球的速度大小为 B. 时刻，球的速度大小为 C. 碰撞过程，球对球做的功为 D. 碰撞过程，球对球的冲量大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由图可知时刻，两球之间的弹力最大，因此两球的形变量最大，此时两球共速，根据动量守恒可知，此时N球的速度大小为，故A错误； B．时刻，两球之间的弹力为零，则两球分离，由于两球质量相等，根据动量守恒可知，分离时两球交换速度，则球的速度大小为，故B正确； CD．由于图像中，图线与坐标轴围成的面积表示冲量的大小，则碰撞过程中球对球的冲量大小为 设球的质量为，由动量定理可得 联立解得 对N球，根据动能定理可得，故C错误，D正确。 故选BD。 10. 如图所示，质量为的长方体形空铁箱，在水平拉力作用下沿水平地面向右匀加速运动过程中，质量为的木块（可视为质点）紧贴在铁箱左内壁；某时刻开始，拉力大小变为，木块沿铁箱左内壁滑落到箱底，且不反弹；之后，当铁箱速度为时撤去拉力，又经过，木块与铁箱右内壁相碰。已知铁箱与水平地面间的动摩擦因数为0.3，木块与铁箱左、右内壁及箱底间的动摩擦因数都为0.25，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。则（　　） A. 的大小可能等于 B. 的大小必须小于 C. 木块与铁箱右内壁相碰时，木块速度大小为 D. 木块与铁箱右内壁相碰时，铁箱速度大小为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．若木块与铁箱的左壁恰能保持静止，设此时铁箱左壁对木块的弹力为N0，整体的加速度为a0，木块与铁箱左、右内壁及箱底间的动摩擦因数为=0.25，铁箱与水平地面间的动摩擦因数为=0.3，木块与铁箱的质量分别为m1和m2，则对木块， 对铁箱 可得F0=129N 可知的大小不可能等于，A错误； B．若木块能沿铁箱的左壁下滑时，则对木块分析， 对铁箱分析可知 可得F2<129N，即的大小必须小于，B正确； CD．撤去F2后木块做减速运动的加速度大小为 铁箱做减速运动的加速度大小为 则木块与铁箱右内壁相碰时，木块速度大小为 铁箱速度大小为，C正确，D错误。 故选BC。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。其中第13~15小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；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 某同学利用身边的器材探究弹簧弹力和伸长量的关系。器材有：十分光滑平整的玻璃板、垫块、一个小铁球、一个量角器、一把卷尺和一根待测弹簧。已知小铁球质量为。当地重力加速度。实验过程如下： ①将弹簧的一端固定在玻璃板的顶端，另一端与铁球相连，用垫块垫高玻璃板顶端，组装成如图甲所示的装置。 ②铁球静止后，用量角器测得玻璃板与水平面倾角，用卷尺测量弹簧的长度。将测得的数据记录在图乙表格中。 ③把垫块垫在不同位置，重复步骤②。 ④查三角函数表得到不同的，填入表中。 ⑤建立坐标系，如图丙。 序号 1 2 3 4 5 0.258 0.500 0.707 0.866 0.966 21.26 22.45 23.46 24.24 24.73 帮助该同学完成实验： （1）根据表中数据在图丙坐标中作出图线________； （2）由图线，弹簧的原长_____cm；待测弹簧的劲度系数_____。（结果均小数点后保留两位数字） 【答案】（1） （2） ①. 20.00 ②. 19.90##19.91##19.92##19.93##19.94##19.95##19.96##19.97##19.98##19.99##20.00##20.01##20.02##20.03##20.04##20.05##20.06##20.07##20.08##20.09##20.10 【解析】 【小问1详解】 如图所示： 【小问2详解】 [1][2]根据胡克定律得 分析受力得 联立得 由图像可知，截距为20cm，斜率为4.90 结果均小数点后保留两位数字，解得 由于单位为cm，所以 解得 12. 实验小组用如图甲所示的装置探究系统重力势能变化量和动能变化量的关系。调平气垫导轨，重物通过滑轮组带动静止在气垫导轨右端带有遮光条的滑块运动。已知滑块总质量，重物和动滑轮的总质量，当地重力加速度。 （1）用游标卡尺测遮光条的宽度，如图乙所示，宽度为_____cm。 （2）实验小组先进行一次试操作。让滑块遮光条中心到光电门中心的距离，由静止释放滑块，光电门测得滑块遮光条挡光时间为，则该过程中，系统重力势能减少量为_____J，系统动能增加量为_____J。（结果均保留3位有效数字） （3）实验小组发现：这次试操作，在实验误差范围内，系统重力势能减少量与动能增加量不相等。导致上述结果的可能原因有（　　）（填序号） A. 滑块的质量没有远远大于重物的质量 B. 气垫导轨没有调水平，出现了左低右高的情况 C. 气垫导轨没有调水平，出现了左高右低情况 D. 释放滑块时不小心给了滑块一个初速度 （4）找出原因并改正后，重新进行规范操作。改变滑块到光电门的距离进行多次测量，得到多组和，并计算对应的和。在坐标纸上建立坐标系并做出图线。若图线是直线且斜率近似等于_____，则可认为：在实验误差范围内，系统重力势能减少量与动能增加量相等。（结果保留2位有效数字） 【答案】（1） （2） ①. 0.0980 ②. 0.127 （3）BD （4） 【解析】 【小问1详解】 图乙可知游标卡尺精度为0.1mm，故宽度 【小问2详解】 [1]系统重力势能减少量 [2]系统动能增加量 因为 代入 题中数据，联立解得 【小问3详解】 A．滑块质量与重物质量的大小关系，不影响系统重力势能减少量和动能增加量的理论关系，不是导致两者不相等的原因，故A错误； B．气垫导轨左低右高，滑块运动时重力沿导轨方向有分力做正功，会使动能增加量大于重力势能减少量，与第（2）问计算结果符合，故B正确； C．气垫导轨左高右低，滑块运动时重力沿导轨方向有分力做负功，会使动能增加量小于重力势能减少量，与第（2）问计算结果不符合，故C错误； D．释放滑块时给了初速度，会使动能增加量偏大，即会使动能增加量大于重力势能减少量，与第（2）问计算结果符合，故D正确。 故选BD。 【小问4详解】 由第（2）问分析可知，若系统机械能守恒有 整理得 可知图像斜率数值 可知若图线是直线且斜率近似等于，则可认为：在实验误差范围内，系统重力势能减少量与动能增加量相等。 13. 2025年5月29日，我国成功发射“天问二号”探测器，前往小行星2016H03进行探测，以期实现中国首次小行星采样并返回地球。假设探测器抵达小行星地表后，将一探测采样球以速度竖直向上射出，经过时间落到行星地表，进行采样。成功采样后，探测器升空进入小行星同步轨道绕小行星做匀速圆周运动，与小行星同步伴飞一段时间后返回地球。只考虑探测器与小行星之间的万有引力，小行星半径为，自转周期为，引力常量为，小行星上没有空气，忽略小行星自转对表面重力加速度的影响。求： （1）小行星表面重力加速度的大小； （2）小行星同步轨道距离行星表面高度。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 采样球以做竖直上抛运动，经时间落地，则 解得 【小问2详解】 设小行星质量为，探测器质量为，则探测器在小行星地表上有 探测器在同步轨道上有 联立解得 14. 如图所示，倾角的光滑斜面固定在水平地面上，安装在其顶端的电动机通过不可伸长轻绳绕过光滑定滑轮与静止在斜面底端点的物块相连，斜面底端与水平地面平滑连接；处于原长的水平轻质弹簧右端固定在竖直挡板上，物块在点紧靠（不拴接）弹簧左端。某时刻起，电动机以恒定功率拉动物块由静止开始沿斜面向上运动，经过时间，物块达到最大速度，同时剪断细绳，之后，物块与碰撞并粘连在一起运动，最终停在某位置。物块和均可看成质点，质量相等都为，与水平粗糙段之间的动摩擦因数都为，、相距。斜面足够长，弹簧始终处于弹性限度内，挡板与间水平地面光滑，不计空气阻力。重力加速度取。求： （1）物块沿斜面向上运动速度最大时的动量大小； （2）弹簧的最大弹性势能； （3）两物块一起最终所停位置与点的间距。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 物块在电动机恒定功率拉动下向上做加速运动，加速度为零时，设此时电动机牵引力大小为，速度最大为，则 速度最大时 此时物块沿斜面向上的动量，则 解得 【小问2详解】 物块从到，设与物块碰撞前的速度大小为，由动能定理 物块与物块粘连在一起，设整体速度为，由动量守恒 当物块、向右压缩弹簧减速到零时，弹簧弹性势能最大，由能量守恒 解得 【小问3详解】 物块和一起在弹簧与斜面之间做往复运动，最终停在、之间某处，设物块和一起在、之间往复运动通过的总路程为，由动能定理 解得 距离O2点的间距 解得 15. 如图所示，A、B是长度水平传送带的两端，右端处上方有一固定挡板（不接触传送带），质量的小物块静止在、的中点处。某时刻，一质量的子弹以的速度沿传送带水平向左射入物块，射出的速度；子弹射出物块的同时，传送带从静止开始沿顺时针方向一直做匀加速运动，加速度大小为。已知物块每次与挡板碰撞反弹后其动能变为碰前动能的四分之一，物块与传送带间的动摩擦因数，不计物块与挡板碰撞的时间，重力加速度取。求： （1）子弹射出物块时物块速度的大小； （2）子弹射出物块到物块第一次与挡板相碰的时间； （3）在子弹射出物块到物块静止的过程中，物块运动的总时间及物块与传送带间产生的热能。 【答案】（1） （2）16s （3）， 【解析】 【小问1详解】 设子弹穿出物块时物块的速度大小为，根据动量守恒定律有 代入数据解得 【小问2详解】 子弹穿出物块后，传送带向右做初速度为零、加速度的匀加速直线运动，物块向左以初速度做匀减速直线运动，设加速度大小为，经过时间速度减为零，通过的距离为，根据牛顿第二定律有 根据运动学公式有， 联立代入数据解得，，，即物块仍然在传送带上。 之后，物块向右匀加速运动，设经过时间与传送带速度相等为，则有 代入数据解得， 所以，物块与传送带速度相等时，物块恰好回到位置点。之后，物块与传送带一起加速到第一 次与挡板相碰，设经过的时间为，则 代入数据解得 设子弹穿出物块到物块第一次与挡板相碰的时间为，则 【小问3详解】 设物块第一次与挡板相碰前速度为，有 由于物块与挡板碰撞反弹后其动能变为碰前动能的四分之一，所以每次相碰后速度减为碰前的二分之一，由于传送带一直做匀加速运动，物块与传送带速度不可能再相等。所以，物块以大小相等的加速度先做匀减速后做匀加速运动，每次都以前一次相碰后速度大小与挡板相碰，经过无穷多次，速度减为零，在挡板前被挡板挡住静止。 设第一次相碰后到第二次碰撞所经历的时间为，则有 设第二次相碰后到第三次碰撞所经历的时间为，有 设第三次相碰后到第四次碰撞所经历的时间为，有 …… 第一次相碰后到物块静止时间为，则 子弹穿出物块到物块静止过程中，物块运动的总时间，则 在子弹穿出物块到物块第一次与挡板相碰的时间内，设物块相对传送带的位移为，则 在第一次相碰后到物块静止时间内，设物块相对传送带的位移为，则 在子弹穿出物块到物块静止的过程中，物块与传送带间产生的热能为，则 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $