精品解析:重庆市2025-2026学年高三上学期11月期中考试物理试卷
2025-12-05
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 重庆市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.47 MB |
| 发布时间 | 2025-12-05 |
| 更新时间 | 2025-12-05 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-12-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55279569.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2026年重庆市普通高中学业水平选择性考试
11月调研测试卷 物理
物理测试卷共4页,满分100分,考试时间75 分钟。
一、选择题:共10题,共43分。
(一)单项选择题:共7题,每题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. 非遗风采“独竹漂”广泛出现在各大旅游胜地。如题图所示,平静水面上,一踩竹表演者以速度v行驶,某次在水中划杆后,其速度增量为。若人、杆、竹系统总质量为M,划水时长为t,则该次划水过程中,该系统的动量增量为( )
A. B. C. D.
2. 2025年乒乓球“WTT”北京站比赛中,中国选手在某次击球时打出精彩的“十佳穿越球”。如题图所示,乒乓球行至水平球台台面右下方A点时,经选手击打后,受空气影响,在空中划出美丽的弧线,穿越球网右侧后落入对方球台得分。则该乒乓球由A点到落点C的过程中( )
A. 乒乓球速度不变
B. 乒乓球只受重力作用
C 乒乓球所受合力方向与速度方向共线
D 乒乓球所受合力方向与速度方向不共线
3. 一建筑基地上,两工人师傅用一轻质条形布带半包裹着一圆柱形石料匀速前进。如图所示,A、B为工人施力点,C为布带最低点,两侧布带与水平方向的夹角均为,若该柱料重力为G,则布带对该石料的作用力大小为( )
A. 0.5G B. G C. D. G
4. 如题图所示,光滑水平面和光滑固定斜面在B处平滑连接,一小球由A点以一定初速度水平向右匀速运动,最高能到达斜面上C点。则由A点运动到C点过程中,小球的水平速度与水平位移x之间的关系图像,正确的是( )
A. B.
C. D.
5. 如题图所示,一根不可伸长的轻质细绳穿过竖直细管AB连接两个相同的小球a、b。某同学扰动细管,小球a、b恰好在水平面内做匀速圆周运动,且a、b两端细绳与竖直方向的夹角分别为α、β,管底露出的绳长小于上端管口露出的绳长。两小球可视为质点,忽略一切阻力,则( )
A.
B.
C. a球的速度大于b球的速度
D. b球速度大于 a球的速度
6. 如题图1所示,一长方体鱼缸平放在车内平台上,此时车辆正匀速直线行驶,水面水平且位于缸内高度的中央位置,一叶瓣(体积很小)水平漂浮在水面上。某时刻车辆缓慢加速,缸内水恰好不漫出,叶瓣仍稳定漂浮在水面上,如题图2所示。已知正方形缸底的边长是缸高的2倍,重力加速度取10m/s²,忽略鱼对系统的影响,则此时车辆匀加速直线行驶的加速度大小为( )
A. B. C. D.
7. 2025年9月3日,天安门广场举行了举世瞩目的盛大阅兵。某参阅车队车辆由静止启动先做匀加速直线运动,后匀速通过终点,该过程中车辆仪表盘显示的最大车速为平均车速的k倍。则该过程中匀速行驶的路程与总路程的比值为( )
A. B. C. D.
(二)多项选择题:共3题,每题5分,共15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5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 近年,国产新能源汽车(NEV)产业茁壮成长。某款汽车测试时:汽车三元锂电池满电状态储存的电能为E,能维持汽车以速度v匀速行驶的里程为s。已知该汽车质量为m,运动中所受阻力大小与速度大小成正比,即f=kv(k为大于零的常量),该锂电池通过电动机带动汽车匀速运动的能量转换效率为η。则( )
A.
B.
C. 若该汽车以速度2v匀速行驶,则里程可达0.5s
D. 若该汽车以速度2v匀速行驶,则里程可达0.25s
9. 2025年9月7日夜间至8日凌晨,我国全境目睹了月全食的“红月亮”壮观情景(如题图所示),整个月全食持续时长为t(约82min)。若地球半径为R、自转周期为,月球绕地球做匀速圆周运动的周期为,月球公转和地球自转的方向相同,则在t时间段内( )
A. 月球绕地球转过的角度为
B. 月球绕地球转过的角度为
C. 地、月球心连线在地球表面划过的轨迹长度为
D. 地、月球心连线在地球表面划过的轨迹长度为
10. 如题图所示,三角形斜面ABC水平固定,两个相同且可视为质点的小球a、b同时从C、D两点以相同速度水平抛出,先后落点为E、A。已知B、C、D在同一竖直线上,E为AC中点,小球a、b平抛到斜面上时的动能之比为,不计空气阻力。则该过程中,下列说法正确的是( )
A. 斜面的倾角为45°
B. 高度关系满足BC=CD
C. 小球a、b距斜面的最远距离之比为
D. 小球a、b距斜面最远时的位置在同一竖直线上
二、非选择题:共5题,共57分。
11. 如图是“探究小车加速度与其受力、质量关系”的实验装置示意图。
(1)实验小组固定装置后,撤掉砝码盘和砝码,将木板一侧垫高达到所需,则具体操作要求为:________。
(2)为近似将砝码盘和砝码的总重当做绳子拉力,应该要求小车的质量_______砝码盘和砝码的总质量。
(3)小组中某位同学利用测得的实验数据,得到了小车加速度a与砝码(每个砝码质量相同)个数N之间的关系图像,则与该同学的实验图像相符的是 (填正确答案标号)。
A. B. C. D.
12. 某兴趣小组拟测量实验室中某型号注射器出水端端口的内径D(截面圆内部直径),设计了如题图所示的装置进行探究。
(1)水平固定注射器:吸取一定量的水及少量空气后密封端口B,发现注射器内部气泡处于____________(选填“左端”“中央”或“右端”)位置时,即可判定注射器安置水平。
(2)实验测量:①记录注射器上最左侧刻度线A显示的容量(体积)读数V0,吸取满容量的水(即柱塞右端与刻度线A重合),缓慢匀速推动柱塞,使水流由端口B稳定均匀流出,测量并记录端口B距水平地面的高度h(BE距离),水流的水平射程x(EF 距离),以及推动柱塞至最右侧的时间t。②重复上述操作,只改变推动柱塞的速度,测量多组 (x,t)数据。
(3)已知当地重力加速度为g,且h>>D,则单位时间内由端口B流出的水的体积为_____________,由端口B流出的水流的初速度大小为________________。(用V0、h、x、t、g表示)
(4)数据处理:该小组同学利用多组(x,t)数据作图,为了便于得到线性图像,若纵坐标为x,则横坐标应选择___________(填正确答案标号)。
A. B. C.
(5)若(4)中得到的图像斜率为 k,则端口 B 的内径表达式 D=_____________(用 k、V₀、g、h 表示)。
13. 如题图所示,轻质晾衣架上挂有一质量为m衣服,挂钩A挂在水平铁丝上,由于衣服受到水平恒定风力的影响,衣服、晾衣架整体右偏以加速度a滑动。已知挂钩与铁丝间的动摩擦因数为μ,其他摩擦不计,OC水平,OB、OC与AO延长线的夹角均为θ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为 g。求:
(1)衣服受到的水平风力大小;
(2)B、C 两处对衣服的弹力大小。
14. 如题图所示,光滑圆弧轨道AB的半径为r、圆心O在B点正上方,B点距水面的高度也为r。一质量为m的小球从A点静止释放后,由C点射入水中恰好减速直线运动至池底D点并静止在D点。已知重力加速度为g,小球在水中运动时所受流体阻力大小与其速度大小成正比、方向与速度方向相反,池水深h,小球可视为质点,不计空气阻力。
(1)求小球运动至B点时所受支持力大小;
(2)求小球入水前瞬时的速度;
(3)忽略小球入水前后速度大小、方向的改变,若流体阻力,求系数k的大小。
15. 如题图所示,水平传送带顺时针匀速转动(速度 u 未知,A、B 为传送带两端点),其左右两侧水平面光滑,右侧水平面上的竖直固定挡板距B端足够远。初始时刻,两个完全相同的小物块 a、b 静止在左侧水平面上,间距为L,物块中间连接一长度为L 的轻绳。某时刻给 a 一水平向右的初动能,之后 a、b 发生碰撞(a、b 间的碰撞均为弹性碰撞),当轻绳再次伸直时 a、b 共速,并一起匀速滑上传送带,在传送带上留下两道划痕。已知两物块质量均为m且可视为质点,重力加速度为g,传送带足够长,忽略轻绳的长度变化,碰撞时间、空气阻力及各连接处的能量损失不计。
(1)求 a、b 进入传送带前,a、b 系统损失的机械能。
(2)若传送带速度u为 a 进入传送带时速度大小的一半时,两道划痕恰好不重叠,求两物块离开传送带前的间距 x,以及物块与传送带间的动摩擦因数μ。
(3)若b与挡板碰撞前、后速度大小之比为 1:p,且 p=0.6,求在第(2)问的运动条件下,a、b在传送带上的摩擦总热 Q。
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2026年重庆市普通高中学业水平选择性考试
11月调研测试卷 物理
物理测试卷共4页,满分100分,考试时间75 分钟。
一、选择题:共10题,共43分。
(一)单项选择题:共7题,每题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. 非遗风采“独竹漂”广泛出现在各大旅游胜地。如题图所示,平静水面上,一踩竹表演者以速度v行驶,某次在水中划杆后,其速度增量为。若人、杆、竹系统总质量为M,划水时长为t,则该次划水过程中,该系统的动量增量为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由题知,系统的动量增量
故选A。
2. 2025年乒乓球“WTT”北京站比赛中,中国选手在某次击球时打出精彩的“十佳穿越球”。如题图所示,乒乓球行至水平球台台面右下方A点时,经选手击打后,受空气影响,在空中划出美丽的弧线,穿越球网右侧后落入对方球台得分。则该乒乓球由A点到落点C的过程中( )
A. 乒乓球速度不变
B. 乒乓球只受重力作用
C. 乒乓球所受合力方向与速度方向共线
D. 乒乓球所受合力方向与速度方向不共线
【答案】D
【解析】
【详解】乒乓球受到重力和空气阻力共同作用,运动轨迹为曲线,速度时刻发生改变,所受合力方向与速度方向不共线。
故选D
3. 一建筑基地上,两工人师傅用一轻质条形布带半包裹着一圆柱形石料匀速前进。如图所示,A、B为工人施力点,C为布带最低点,两侧布带与水平方向的夹角均为,若该柱料重力为G,则布带对该石料的作用力大小为( )
A. 0.5G B. G C. D. G
【答案】B
【解析】
【详解】柱料匀速前进,受力平衡,只受重力和布带对它的作用力,所以布带对该石料的作用力大小为G,故选B。
4. 如题图所示,光滑水平面和光滑固定斜面在B处平滑连接,一小球由A点以一定初速度水平向右匀速运动,最高能到达斜面上C点。则由A点运动到C点过程中,小球的水平速度与水平位移x之间的关系图像,正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设BC与水平面的夹角为,小球刚开始从A点运动的初速度为,重力加速度为。小球在光滑水平面从A到B,做匀速直线运动,速度保持不变,则有;
小球从B到C,沿斜面向上做匀减速直线运动,到B点水平方向的初速度突变为
设水平方向的加速度为,根据运动学公式有
可得
即从B到C过程中与是非线性关系。
故选D。
5. 如题图所示,一根不可伸长的轻质细绳穿过竖直细管AB连接两个相同的小球a、b。某同学扰动细管,小球a、b恰好在水平面内做匀速圆周运动,且a、b两端细绳与竖直方向的夹角分别为α、β,管底露出的绳长小于上端管口露出的绳长。两小球可视为质点,忽略一切阻力,则( )
A.
B.
C. a球的速度大于b球的速度
D. b球的速度大于 a球的速度
【答案】C
【解析】
【详解】AB.绳对小球a、b的拉力大小相同,根据受力关系易得 可知α=β, 选项A、B均错误;
CD.两小球均做匀速圆周运动,对a球有
可知
因此a球的速度大一些,选项C正确,选项D错误。
故选C。
6. 如题图1所示,一长方体鱼缸平放在车内平台上,此时车辆正匀速直线行驶,水面水平且位于缸内高度的中央位置,一叶瓣(体积很小)水平漂浮在水面上。某时刻车辆缓慢加速,缸内水恰好不漫出,叶瓣仍稳定漂浮在水面上,如题图2所示。已知正方形缸底的边长是缸高的2倍,重力加速度取10m/s²,忽略鱼对系统的影响,则此时车辆匀加速直线行驶的加速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】对叶瓣进行受力分析,可知重力和水面对它的弹力的合力提供水平加速度,设加速度大小为a,水面倾角为θ,则,
可得 选项B正确;
故选B。
7. 2025年9月3日,天安门广场举行了举世瞩目的盛大阅兵。某参阅车队车辆由静止启动先做匀加速直线运动,后匀速通过终点,该过程中车辆仪表盘显示的最大车速为平均车速的k倍。则该过程中匀速行驶的路程与总路程的比值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设最大速度为v,设加速时间,匀速时间,则总路程
最大车速为平均车速的k倍
代入解得
该过程中匀速行驶的路程与总路程的比值为
故选B。
(二)多项选择题:共3题,每题5分,共15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5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 近年,国产新能源汽车(NEV)产业茁壮成长。某款汽车测试时:汽车三元锂电池满电状态储存的电能为E,能维持汽车以速度v匀速行驶的里程为s。已知该汽车质量为m,运动中所受阻力大小与速度大小成正比,即f=kv(k为大于零的常量),该锂电池通过电动机带动汽车匀速运动的能量转换效率为η。则( )
A.
B.
C. 若该汽车以速度2v匀速行驶,则里程可达0.5s
D. 若该汽车以速度2v匀速行驶,则里程可达0.25s
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.根据题意,当汽车匀速时牵引力等于阻力,则有
根据功能关系有
解得 故A正确,B错误;
CD.根据功能关系有
可得
可知速度2v对应的里程为0.5s,故 C正确,D错误。
故选 AC。
9. 2025年9月7日夜间至8日凌晨,我国全境目睹了月全食的“红月亮”壮观情景(如题图所示),整个月全食持续时长为t(约82min)。若地球半径为R、自转周期为,月球绕地球做匀速圆周运动的周期为,月球公转和地球自转的方向相同,则在t时间段内( )
A. 月球绕地球转过的角度为
B. 月球绕地球转过的角度为
C. 地、月球心连线在地球表面划过的轨迹长度为
D. 地、月球心连线在地球表面划过的轨迹长度为
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.在t时间段内,月球绕地球转过的角度 故A错误,B正确;
CD.考虑到地球自转和月球公转,地、月球心连线在地球表面划过的轨迹长度 故C错误,D正确。
故选BD。
10. 如题图所示,三角形斜面ABC水平固定,两个相同且可视为质点的小球a、b同时从C、D两点以相同速度水平抛出,先后落点为E、A。已知B、C、D在同一竖直线上,E为AC中点,小球a、b平抛到斜面上时的动能之比为,不计空气阻力。则该过程中,下列说法正确的是( )
A. 斜面的倾角为45°
B. 高度关系满足BC=CD
C. 小球a、b距斜面的最远距离之比为
D. 小球a、b距斜面最远时的位置在同一竖直线上
【答案】BD
【解析】
【详解】B.平抛运动水平方向有,由于小球a、b做平抛运动的水平位移比为,则小球a、b做平抛运动的时间之比为,根据,可知小球a、b在竖直方向下落的高度之比为,根据几何关系可知BC=CD,故B正确;
A.小球a、b在E、A两点的竖直速度之比为,设斜面倾角为θ,由速度偏向角和位移偏向角关系可知,
结合已知的动能关系可得
解得,故A错误;
D.小球a、b距斜面最远时的速度方向均与AC平行,运动时间相同,水平位移相同,即小球a、b距斜面最远时的位置在同一竖直线上,故D正确;
C.小球a、b距斜面最远时,两球距斜面投影点的竖直高度之比显然小于,因此两球距斜面的最远距离之比也一定小于,故C错误。
故选BD。
二、非选择题:共5题,共57分。
11. 如图是“探究小车加速度与其受力、质量关系”实验装置示意图。
(1)实验小组固定装置后,撤掉砝码盘和砝码,将木板一侧垫高达到所需,则具体操作要求为:________。
(2)为近似将砝码盘和砝码的总重当做绳子拉力,应该要求小车的质量_______砝码盘和砝码的总质量。
(3)小组中某位同学利用测得的实验数据,得到了小车加速度a与砝码(每个砝码质量相同)个数N之间的关系图像,则与该同学的实验图像相符的是 (填正确答案标号)。
A. B. C. D.
【答案】(1)见解析 (2)远大于 (3)D
【解析】
【小问1详解】
左右移动垫木至合适位置,使小车独自带动纸带沿木板下滑时,打点计时器在纸带上打出等间距的打点。
【小问2详解】
对整体分析,根据牛顿第二定律得
对小车分析,根据牛顿第二定律,可得绳子的拉力
为近似将砝码盘和砝码的总重当做绳子拉力,应该要求小车的质量远大于砝码盘和砝码的总质量。
【小问3详解】
当N=0时,砝码盒对小车有牵引力,小车具有初始加速度;当砝码盘和砝码的总质量远小于小车的质量时,可认为砝码盘和砝码的总重当做绳子拉力,则有
则图像的斜率为
可知斜率保持不变;当砝码盘和砝码的总质量不再远小于小车的质量时,对整体分析,可得加速度为
图像的斜率为
可知随着N不断增加,斜率不断减小,但最终小车加速度不会超过重力加速度。
故选D。
12. 某兴趣小组拟测量实验室中某型号注射器出水端端口的内径D(截面圆内部直径),设计了如题图所示的装置进行探究。
(1)水平固定注射器:吸取一定量的水及少量空气后密封端口B,发现注射器内部气泡处于____________(选填“左端”“中央”或“右端”)位置时,即可判定注射器安置水平。
(2)实验测量:①记录注射器上最左侧刻度线A显示的容量(体积)读数V0,吸取满容量的水(即柱塞右端与刻度线A重合),缓慢匀速推动柱塞,使水流由端口B稳定均匀流出,测量并记录端口B距水平地面的高度h(BE距离),水流的水平射程x(EF 距离),以及推动柱塞至最右侧的时间t。②重复上述操作,只改变推动柱塞的速度,测量多组 (x,t)数据。
(3)已知当地重力加速度为g,且h>>D,则单位时间内由端口B流出的水的体积为_____________,由端口B流出的水流的初速度大小为________________。(用V0、h、x、t、g表示)
(4)数据处理:该小组同学利用多组(x,t)数据作图,了便于得到线性图像,若纵坐标为x,则横坐标应选择___________(填正确答案标号)。
A. B. C.
(5)若(4)中得到的图像斜率为 k,则端口 B 的内径表达式 D=_____________(用 k、V₀、g、h 表示)。
【答案】 ①. 中央 ②. ③. ④. B ⑤.
【解析】
【详解】[1]当气泡位于注射器中央位置时,说明注射器处于水平位置;
[2]由题可知,t时间内从B端流出水的总体积为,则单位时间内从端口B流出的水的体积为;
[3]由平抛运动规律可知,水流的初速度
解得
[4] 根据上述分析可知
即
整理可得
因此为了便于得到线性图像,应绘制图像。
故选 B。
[5] 由
可知,在图像中,其斜率为
解得
13. 如题图所示,轻质晾衣架上挂有一质量为m的衣服,挂钩A挂在水平铁丝上,由于衣服受到水平恒定风力的影响,衣服、晾衣架整体右偏以加速度a滑动。已知挂钩与铁丝间的动摩擦因数为μ,其他摩擦不计,OC水平,OB、OC与AO延长线的夹角均为θ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为 g。求:
(1)衣服受到的水平风力大小;
(2)B、C 两处对衣服的弹力大小。
【答案】(1)
(2),
【解析】
【小问1详解】
对整体受力分析,根据牛顿第二定律有
解得:水平风力大小
【小问2详解】
由隔离法,对衣服或轻质晾衣架进行分析,任选其一即可
方法一:对衣服进行受力分析,设B、C两处对衣服弹力大小分别为、
水平方向上
竖直方向上
联立解得 ,
方法二:对轻质晾衣架进行受力分析,设B、C两处晾衣架所受弹力大小分别为、
水平方向上
竖直方向上
联立解得 ,
由牛顿第三定律可得B、C两处对衣服的弹力大小分别为
14. 如题图所示,光滑圆弧轨道AB的半径为r、圆心O在B点正上方,B点距水面的高度也为r。一质量为m的小球从A点静止释放后,由C点射入水中恰好减速直线运动至池底D点并静止在D点。已知重力加速度为g,小球在水中运动时所受流体阻力大小与其速度大小成正比、方向与速度方向相反,池水深h,小球可视为质点,不计空气阻力。
(1)求小球运动至B点时所受支持力大小;
(2)求小球入水前瞬时的速度;
(3)忽略小球入水前后速度大小、方向的改变,若流体阻力,求系数k的大小。
【答案】(1)
(2),斜向右下45°
(3)
【解析】
【小问1详解】
设小球在B点的速度大小为v₀,所受支持力大小为,则小球从A→B过程,根据机械能守恒有
解得
在B处根据牛顿第二定律有
联立解得
【小问2详解】
小球从B→C过程做平抛运动,在竖直方向上有
解得
设球入水前瞬时的速度方向与水平方向夹角为,根据几何关系有
解得
即小球入水前瞬时的速度方向与水平方向夹角为45°
则小球在C处速度大小
方向斜向右下45°
【小问3详解】
小球入水后做直线运动,小球所受合力即为流体阻力,从C→D过程,根据动量定理有
根据运动关系有
联立解得
15. 如题图所示,水平传送带顺时针匀速转动(速度 u 未知,A、B 为传送带两端点),其左右两侧水平面光滑,右侧水平面上的竖直固定挡板距B端足够远。初始时刻,两个完全相同的小物块 a、b 静止在左侧水平面上,间距为L,物块中间连接一长度为L 的轻绳。某时刻给 a 一水平向右的初动能,之后 a、b 发生碰撞(a、b 间的碰撞均为弹性碰撞),当轻绳再次伸直时 a、b 共速,并一起匀速滑上传送带,在传送带上留下两道划痕。已知两物块质量均为m且可视为质点,重力加速度为g,传送带足够长,忽略轻绳的长度变化,碰撞时间、空气阻力及各连接处的能量损失不计。
(1)求 a、b 进入传送带前,a、b 系统损失的机械能。
(2)若传送带的速度u为 a 进入传送带时速度大小的一半时,两道划痕恰好不重叠,求两物块离开传送带前的间距 x,以及物块与传送带间的动摩擦因数μ。
(3)若b与挡板碰撞前、后速度大小之比为 1:p,且 p=0.6,求在第(2)问的运动条件下,a、b在传送带上的摩擦总热 Q。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
设a的初速度为v₀,a、b共速后速度为v
从a开始运动到a、b共速:
可得
a、b系统损失的机械能
又
解得
【小问2详解】
a进入传送带时,b在传送带上运动的时间
由分析知,离开传送带前a、b均已与传送带共速且未发生碰撞,a、b相对传送带运动的时间相同当a与传送带共速时,b比a在传送带上多匀速运动的时间也为
可知
又 联立可得
a、b在传送带上匀减速的加速度大小相同a=μg
a、b各自留下的划痕总长相同
a进入传送带时距b划痕左端的距离(提示:等于传送带的位移)
两道划痕恰好不重叠(a与传送带共速时恰好位于b划痕的左端):
联立解得
【小问3详解】
a、b在右侧水平面上运动时:初始间距 速度
由分析知:b第1次与挡板碰撞后,速度反向,速度大小pu<u;一段时间后a、b发生弹性碰撞,速度交换;之后b再次与挡板碰撞并反向,a、b共速,且轻绳仍处于松弛状态。
此后,a、b以共同速度pu匀速向左运动
此时a、b间距
a、b第1 次向左进入传送带时:由于
显然,b向左进入传送带时,a仍在传送带上,下次碰撞发生在传送带上。由于a、b碰撞后速度交换,可知,之后当a、b第1次向右离开传送带时:间距仍为pd₀,速度大小仍为pu
同理可知,a、b第2次向右离开传送带时:间距为p²d₀、速度大小为p²u
a、b第n次向右离开传送带时:间距为p²d₀、速度大小为p²u
进入传送带过程中,a、b间的碰撞是否都发生在传送带上呢?如果发生在传送带上,则满足 解得
,即
,可知n取1, 2。当n≥3时, b向左进入传送带前,a、b间的碰撞发生在右侧水平面上,然而这并不影响a、b第n次向右离开传送带时:间距为、速度大小为,这一统一结论仍然成立。
关于摩擦产热,同理分析可知,a、b在右侧运动时:
b第次向右离开传送带时,与传送带共摩擦产热
a、b第2次向右离开传送带时,与传送带共摩擦产热:
a、b第n次向右离开传送带时,与传送带共摩擦产热:
因此,整个运动过程中,a、b在传送带上的摩擦总热为:
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