精品解析:山西省部分中学2025-2026学年高三上学期12月联考物理试题
2025-12-24
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2份
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21页
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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) | 山西省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.86 MB |
| 发布时间 | 2025-12-24 |
| 更新时间 | 2026-01-07 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-12-24 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55594320.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2025~2026学年高三12月质量检测卷
物理
考生注意:
1、本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2、答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3、考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4、本卷命题范围:人教版必修第一、二册,必修第三册第九、十章,选择性必修第一册第一章。
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,只有一项是符合题目要求的。
1. 如图所示,用A、B两点(未画出)分别表示地球仪上北京和广州两城市.某同学转动地球仪时,球面上A、B两点做圆周运动的( ).
A. A点半径大于B点半径 B. A点角速度小于B点角速度
C. A点线速度小于B点线速度 D. A点向心加速度等于B点向心加速度
2. 如图所示,A、B、C是孤立点电荷Q(未画出)所形成电场中直线上的三个点,且C是AB的中点,C点也是直线上电场强度最大的点,将一个负点电荷q在该直线上移动时,发现在C点时电势能最小,则下列说法正确的是( )
A. Q是正电荷 B. A、B两点的电场强度相同
C. A、B、C三点中,C点电势最低 D. 将负点电荷q从A移到C电场力做负功
3. 如图所示,在水平地面上放置一个质量为M的表面光滑的斜面体,斜面体下底面粗糙。在斜面上固定一轻质挡板,通过轻质弹簧连接一质量为m的小物块。开始时斜面与物块均静止,现给物块一个平行于斜面向下的瞬时冲量,在物块运动到最低点的过程中,斜面体始终保持静止。则对该过程下列说法正确的是( )
A. 地面对斜面体支持力一直增大
B. 地面对斜面体支持力先减小后增大
C. 斜面体受到地面的摩擦力一直减小
D. 斜面体受到地面的摩擦力先增大后减小
4. 一列火车进站后关闭发动机,在阻力作用下做匀减速直线运动直至停下,则在该匀减速运动前一半位移与后一半位移中阻力的冲量大小之比为( )
A. B. C. D.
5. 如图所示,物块、叠放在光滑水平面上,水平外力分别以①、②两种方式作用,两物块一起以最大加速度运动。已知以方式①运动时加速度大小为,、的质量之比为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则以方式②运动时的加速度大小为( )
A. B. C. D.
6. 科学家发现了一颗宜居行星,它表面的重力加速度与地球的几乎相等,它的第一宇宙速度是地球的k倍,则这颗宜居行星的质量约为地球质量的( )
A. 倍 B. 倍 C. 倍 D. k倍
7. 如图所示为某容器截面,ACB为半个椭圆,水平线AB是椭圆的短轴,容器深为h,椭圆的最低点C处一小段曲线可以看成是直径为的圆的一段圆弧,容器内壁光滑,将质量为m的小球从A点由静止释放,不计小球的大小,重力加速度为g,则小球运动到最低点C点时对容器底的压力大小等于( )
A. B. C. D.
二、多项选择题: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,有两个或两个以上选项符合题目要求。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,平行板电容器两极板与直流电源、定值电阻R连接,电容器下板B接地,两板间P点有一带电油滴恰好处于静止状态,现将上极板A向上移动,则下列说法正确的是( )
A. R中有从a到b的电流 B. 两极板间电场强度不变
C. 油滴的电势能不变 D. 油滴将向下运动
9. 将一质量为小球水平抛出,其运动轨迹上有A、B、C三点,如图所示。其中A为抛出点,小球从A到B和B到C所用时间均为,且位移大小之比为,不计空气阻力,重力加速度g取。下列说法正确的是( )
A. 小球从A到C动量变化量大小为
B. 小球平抛初速度大小为
C. 小球从A到C重力的平均功率为
D. 小球在B点的动量大小为
10. 如图所示,同一竖直平面内有两条平行且足够长的光滑直轨道,两轨道间距为0.6,与水平面夹角为。带孔的两小球P、Q用原长为0.6的轻质弹簧连接后,分别穿在两轨道上。将两球在同一水平线上由静止释放,此时弹性势能为0.32,当P球沿轨道下滑2.5时,两球第一次相距最近。已知两球质量均为1,重力加速度取,,,空气阻力不计,下列说法正确的是( )
A. P、Q两球组成的系统机械能守恒
B. 两球第一次相距最近时,两球的总动能为34.8
C. 两球第一次运动到相距最近的过程中,P球的平均速度小于Q球的平均速度
D. 两球第一次运动到相距最近的过程中,P球机械能的减小量小于Q球机械能的增加量
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 如图甲,长木板的一端垫有小木块,可以微调木板的倾斜程度,以平衡摩擦力,使小车能在木板上做匀速直线运动。小车A前端贴有橡皮泥,后端连一打点计时器纸带,接通打点计时器电源后,让小车A以某速度做匀速直线运动,与置于木板上静止的小车B相碰并粘在一起,继续做匀速直线运动。打点计时器电源频率为50Hz,得到的纸带如图乙所示,已将各计数点之间的距离标在图上。
(1)图中的数据有AB、BC、CD、DE四段,计算小车A碰撞前的速度大小应选_______段,计算两车碰撞后的速度大小应选_______段。
(2)若小车A的质量为0.4kg,小车B的质量为0.2kg,根据纸带数据,碰前两小车的总动量是_______,碰后两小车的总动量是_______,由此得出结论_______。
12. 某同学要验证机械能守恒定律,设置了如图甲所示装置。绕过定滑轮轻绳右侧挂着物块a,左侧挂着物块b、c;b、c上安装有相同的挡光片,已知b、c的质量(含挡光片)均为m,a的质量为4m,重力加速度为g,滑轮的质量和摩擦忽略不计。
(1)实验前先用游标卡尺测出挡光片的宽度,示数如图乙所示,则挡光片的宽度______mm;
(2)用手托着a,使a、b、c如图甲所示处于静止状态,测出b、c上挡光片间的距离为L,之后快速向下撤去手,与光电门相连的数字计时器记录b、c上的挡光片挡光时间为、,则当表达式______在误差允许的范围内成立,表明在两挡光片通过光电门的这段时间内,a、b、c组成的系统机械能守恒。
(3)改变释放a的位置进行多次实验,测得多组两挡光片挡光的时间、,作出图像,如果图像是一条倾斜的直线,图像的斜率等于______,且图像与纵轴的截距等于______,则机械能守恒定律得到验证。
13. 某校高一新生开学后,军训如火如荼进行,老师用无人机拍摄学生在操场军训时青春活力的画面.该老师操作遥控按键使无人机从地面由静止开始以大小为a=0.5m/s2的加速度竖直向上做匀加速直线运动,经过10s无人机出现故障,自动关闭动力系统,一段时间后落回地面,重力加速度取g=10m/s2,空气阻力不计.求:
(1)无人机出现故障时的速度大小和离地面的高度;
(2)关闭动力系统后,无人机在空中运动的时间.
14. 如图所示,在竖直坐标平面xOy内存在有水平方向的匀强电场(方向未画出)。以原点O为圆心,半径为r的圆与y轴交于A点,P为圆周上一点,OP与x轴正方向成角。在A点将质量为m,带电量为q的带正电小球由静止释放,小球将从P点离开圆形区域,若从A点沿不同方向以相同的速率抛出小球,发现小球从Q点(图中未画出)离开圆形区域时动能最大。重力加速度为g,求:
(1)电场强度的方向和大小;
(2)A、P两点的电势差;
(3)小球从Q点离开圆形区域时的动能。
15. 如图所示,在一个倾角为的光滑固定斜面底端固定一个挡板,小滑块A、B通过一根劲度系数为k的轻弹簧连接放置在斜面上,其中A紧靠挡板,系统处于静止状态。另将一个物块C从距B物块L处由静止释放,C、B相碰后立即粘合在一起。三个物块均可视为质点,且质量相同,均为m,A带正电,其电荷量为q且保持不变,B、C不带电,弹簧始终处在弹性限度内,重力加速度为g,求:
(1)C、B相碰后瞬间的速度大小;
(2)要使A不离开挡板,求L的最大值;
(3)若A能离开挡板,当A离开挡板瞬间,加上平行于斜面向上的电场,且电场强度为,求弹簧伸长到最长时电场力的功率。
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2025~2026学年高三12月质量检测卷
物理
考生注意:
1、本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2、答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3、考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4、本卷命题范围:人教版必修第一、二册,必修第三册第九、十章,选择性必修第一册第一章。
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,只有一项是符合题目要求的。
1. 如图所示,用A、B两点(未画出)分别表示地球仪上北京和广州两城市.某同学转动地球仪时,球面上A、B两点做圆周运动的( ).
A. A点半径大于B点半径 B. A点角速度小于B点角速度
C. A点线速度小于B点线速度 D. A点向心加速度等于B点向心加速度
【答案】C
【解析】
【详解】A.我国位于北半球,且北京位于广州的北方,A、B两点绕地轴转动的半径
选项A错误;
B.地球仪转动时,球面上各点属于同轴转动,具有相同的角速度,选项B错误;
C.根据线速度与角速度大小关系,可得
选项C正确;
D.由向心加速度公式,可得
选项D错误。
故选C。
2. 如图所示,A、B、C是孤立点电荷Q(未画出)所形成的电场中直线上的三个点,且C是AB的中点,C点也是直线上电场强度最大的点,将一个负点电荷q在该直线上移动时,发现在C点时电势能最小,则下列说法正确的是( )
A. Q是正电荷 B. A、B两点的电场强度相同
C. A、B、C三点中,C点电势最低 D. 将负点电荷q从A移到C电场力做负功
【答案】A
【解析】
【详解】B.由题意,C点是直线上距离Q最近的点,A、B到Q距离相等,则A、B两点的电场强度大小相等,但方向不相同,故B错误;
AC.负电荷在电势高处电势能小,可见A、B、C三点中,C点电势最高,则Q是正电荷,故A正确,C错误;
D.将负点电荷q从A移到C,电势能减小,根据功能关系可知电场力做正功,故D错误。
故选A。
3. 如图所示,在水平地面上放置一个质量为M的表面光滑的斜面体,斜面体下底面粗糙。在斜面上固定一轻质挡板,通过轻质弹簧连接一质量为m的小物块。开始时斜面与物块均静止,现给物块一个平行于斜面向下的瞬时冲量,在物块运动到最低点的过程中,斜面体始终保持静止。则对该过程下列说法正确的是( )
A. 地面对斜面体支持力一直增大
B. 地面对斜面体支持力先减小后增大
C. 斜面体受到地面的摩擦力一直减小
D. 斜面体受到地面的摩擦力先增大后减小
【答案】A
【解析】
【详解】CD.将斜面体与小物块整体进行分析,由于开始时斜面与物块均静止,可知小物块向下做减速运动,若弹簧处于压缩,压缩量增大,弹簧弹力增大,根据牛顿第二定律可知,其加速度增大,加速度在水平方向和竖直方向的分量均增大,水平方向有
则斜面体受到地面的摩擦力一直增大,故CD错误;
AB.根据上述,在竖直方向有
可知,斜面体受到地面的支持力一直增大,故A正确,B错误。
故选A。
4. 一列火车进站后关闭发动机,在阻力作用下做匀减速直线运动直至停下,则在该匀减速运动的前一半位移与后一半位移中阻力的冲量大小之比为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】将匀减速运动至停下可以看成倒过来的初速度为零的匀加速运动,初速度为零的匀加速直线运动相邻相等位移内的时间之比为,而由题意可知阻力大小不变,设为F,则前后两段位移中阻力的冲量大小之比为
故选B。
5. 如图所示,物块、叠放在光滑水平面上,水平外力分别以①、②两种方式作用,两物块一起以最大加速度运动。已知以方式①运动时加速度大小为,、的质量之比为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则以方式②运动时的加速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】当、之间达到最大静摩擦力时,两者的加速度最大,第①种情况,根据牛顿第二定律,对N分析有
解得
第②种情况,根据牛顿第二定律,对M分析有
解得
故选B。
6. 科学家发现了一颗宜居行星,它表面的重力加速度与地球的几乎相等,它的第一宇宙速度是地球的k倍,则这颗宜居行星的质量约为地球质量的( )
A. 倍 B. 倍 C. 倍 D. k倍
【答案】A
【解析】
【详解】由
联立解得
可得
故选A。
7. 如图所示为某容器截面,ACB为半个椭圆,水平线AB是椭圆的短轴,容器深为h,椭圆的最低点C处一小段曲线可以看成是直径为的圆的一段圆弧,容器内壁光滑,将质量为m的小球从A点由静止释放,不计小球的大小,重力加速度为g,则小球运动到最低点C点时对容器底的压力大小等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设小球运动到C点时的速度大小为v,根据机械能守恒有
在最低点有
解得
故选D。
二、多项选择题: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,有两个或两个以上选项符合题目要求。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,平行板电容器两极板与直流电源、定值电阻R连接,电容器下板B接地,两板间P点有一带电油滴恰好处于静止状态,现将上极板A向上移动,则下列说法正确的是( )
A. R中有从a到b的电流 B. 两极板间电场强度不变
C. 油滴的电势能不变 D. 油滴将向下运动
【答案】AD
【解析】
【详解】A.将上极板A向上移动,板间距离增大,根据可知,电容器电容变小,由于电容器一直与电源相连,电容器电压不变,根据可知,电容器所带电荷量减小,则R中有从a到b的电流,故A正确;
BCD.根据,由于不变,增大,则两极板间电场强度变小,油滴受到的电场力变小,油滴将向下运动,电场力对油滴做负功,所以油滴的电势能增大,故BC错误,D正确。
故选AD。
9. 将一质量为的小球水平抛出,其运动轨迹上有A、B、C三点,如图所示。其中A为抛出点,小球从A到B和B到C所用时间均为,且位移大小之比为,不计空气阻力,重力加速度g取。下列说法正确的是( )
A. 小球从A到C动量变化量大小为
B. 小球平抛的初速度大小为
C. 小球从A到C重力的平均功率为
D. 小球在B点的动量大小为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.小球从A到C,速度变化量
由动量定理有,选项A错误;
B.的高度差为
的高度差为
的长度为
长度为
由题意知解得,选项B正确;
C.小球从A到C,下落的高度
重力的平均功率为,选项C错误;
D.小球在B点时的速度大小
则小球在B点的动量大小为,故D正确。
故选BD。
10. 如图所示,同一竖直平面内有两条平行且足够长的光滑直轨道,两轨道间距为0.6,与水平面夹角为。带孔的两小球P、Q用原长为0.6的轻质弹簧连接后,分别穿在两轨道上。将两球在同一水平线上由静止释放,此时弹性势能为0.32,当P球沿轨道下滑2.5时,两球第一次相距最近。已知两球质量均为1,重力加速度取,,,空气阻力不计,下列说法正确的是( )
A. P、Q两球组成系统机械能守恒
B. 两球第一次相距最近时,两球的总动能为34.8
C. 两球第一次运动到相距最近的过程中,P球的平均速度小于Q球的平均速度
D. 两球第一次运动到相距最近的过程中,P球机械能的减小量小于Q球机械能的增加量
【答案】CD
【解析】
【详解】A.因弹簧弹力做功,故P、Q两球组成系统机械能不守恒,因此A错误;
B.由几何关系可知,静止释放时弹簧长度为
小球沿轨道下滑的距离为
由系统机械能守恒有
其中
解得
故B错误;
C.两小球第一次相距最近的过程中,由于时间相同,而P球位移小于Q球位移,故P球平均速度小于Q球平均速度,即C正确;
D.两小球第一次运动到相距最近的过程中,两小球所受弹簧弹力始终等大反向,由于P球位移小于Q球位移,故P球克服弹簧弹力做的功小于弹簧对Q球做的功,因此P球机械能的减小量小于Q球机械能的增加量,即D正确。
故选CD。
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 如图甲,长木板的一端垫有小木块,可以微调木板的倾斜程度,以平衡摩擦力,使小车能在木板上做匀速直线运动。小车A前端贴有橡皮泥,后端连一打点计时器纸带,接通打点计时器电源后,让小车A以某速度做匀速直线运动,与置于木板上静止的小车B相碰并粘在一起,继续做匀速直线运动。打点计时器电源频率为50Hz,得到的纸带如图乙所示,已将各计数点之间的距离标在图上。
(1)图中的数据有AB、BC、CD、DE四段,计算小车A碰撞前的速度大小应选_______段,计算两车碰撞后的速度大小应选_______段。
(2)若小车A的质量为0.4kg,小车B的质量为0.2kg,根据纸带数据,碰前两小车的总动量是_______,碰后两小车的总动量是_______,由此得出结论_______。
【答案】(1) ①. BC ②. DE
(2) ①. ②. ③. 小车A、B系统在合外力为零时,碰撞过程中动量守恒
【解析】
【小问1详解】
[1][2]推动小车由静止开始运动,故小车有个加速过程,在碰撞前做匀速直线运动,即在相同的时间内通过的位移相同,BC段为匀速运动的阶段,故选BC计算碰前的速度;碰撞过程是一个变速运动的过程,而A和B碰后的共同运动时做匀速直线运动,在相同的时间内通过相同的位移,故应选DE段来计算碰后共同的速度。
【小问2详解】
[1]碰前小车的速度为
碰前两小车的的总动量为
[2]碰后小车的共同速度为
碰后两小车的的动量为
[3]在忽略实验误差影响下,小车A、B系统在合外力为零时,碰撞过程中动量守恒。
12. 某同学要验证机械能守恒定律,设置了如图甲所示装置。绕过定滑轮的轻绳右侧挂着物块a,左侧挂着物块b、c;b、c上安装有相同的挡光片,已知b、c的质量(含挡光片)均为m,a的质量为4m,重力加速度为g,滑轮的质量和摩擦忽略不计。
(1)实验前先用游标卡尺测出挡光片的宽度,示数如图乙所示,则挡光片的宽度______mm;
(2)用手托着a,使a、b、c如图甲所示处于静止状态,测出b、c上挡光片间的距离为L,之后快速向下撤去手,与光电门相连的数字计时器记录b、c上的挡光片挡光时间为、,则当表达式______在误差允许的范围内成立,表明在两挡光片通过光电门的这段时间内,a、b、c组成的系统机械能守恒。
(3)改变释放a的位置进行多次实验,测得多组两挡光片挡光的时间、,作出图像,如果图像是一条倾斜的直线,图像的斜率等于______,且图像与纵轴的截距等于______,则机械能守恒定律得到验证。
【答案】(1)1.60
(2)
(3) ①. 1 ②.
【解析】
【小问1详解】
据游标卡尺测的读数规则,挡光片的宽度
【小问2详解】
若系统机械能守恒,则有
成立即
成立,则机械能守恒定律得到验证。
【小问3详解】
根据
整理可得
即如果是一条倾斜的直线,即图像的斜率等于1,且图像与纵轴的截距等于,则机械能守恒定律得到验证。
13. 某校高一新生开学后,军训如火如荼进行,老师用无人机拍摄学生在操场军训时青春活力的画面.该老师操作遥控按键使无人机从地面由静止开始以大小为a=0.5m/s2的加速度竖直向上做匀加速直线运动,经过10s无人机出现故障,自动关闭动力系统,一段时间后落回地面,重力加速度取g=10m/s2,空气阻力不计.求:
(1)无人机出现故障时速度大小和离地面的高度;
(2)关闭动力系统后,无人机在空中运动的时间.
【答案】(1)5m/s;25m;(2)
【解析】
【详解】(1)无人机出现故障时的速度大小
解得
无人机出现故障时离地面的高度
解得
(2)关闭动力系统后,规定竖直向下为正方向
解得
14. 如图所示,在竖直坐标平面xOy内存在有水平方向的匀强电场(方向未画出)。以原点O为圆心,半径为r的圆与y轴交于A点,P为圆周上一点,OP与x轴正方向成角。在A点将质量为m,带电量为q的带正电小球由静止释放,小球将从P点离开圆形区域,若从A点沿不同方向以相同的速率抛出小球,发现小球从Q点(图中未画出)离开圆形区域时动能最大。重力加速度为g,求:
(1)电场强度的方向和大小;
(2)A、P两点的电势差;
(3)小球从Q点离开圆形区域时的动能。
【答案】(1)电场强度方向水平向右,;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)小球由静止释放,小球将做匀加速直线运动从P点离开圆形区域,可知小球受到重力和电场力的合力沿AP方向,则电场方向水平向右,由力的合成有
解得
(2)由几何关系可知A、P水平距离为
A、P两点的电势差
解得
(3)根据动能定理,重力和电场力的合力对小球做功最多时,小球的动能最大,则过O作AP的平行线与圆的交点就是Q,如图所示
A、Q沿合力方向的距离为
重力和电场力的合力为
小球从A到Q,根据动能定理有
解得
15. 如图所示,在一个倾角为的光滑固定斜面底端固定一个挡板,小滑块A、B通过一根劲度系数为k的轻弹簧连接放置在斜面上,其中A紧靠挡板,系统处于静止状态。另将一个物块C从距B物块L处由静止释放,C、B相碰后立即粘合在一起。三个物块均可视为质点,且质量相同,均为m,A带正电,其电荷量为q且保持不变,B、C不带电,弹簧始终处在弹性限度内,重力加速度为g,求:
(1)C、B相碰后瞬间的速度大小;
(2)要使A不离开挡板,求L的最大值;
(3)若A能离开挡板,当A离开挡板瞬间,加上平行于斜面向上的电场,且电场强度为,求弹簧伸长到最长时电场力的功率。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
设C下滑距离为L时与B碰撞前瞬间的速度大小为v0,根据动能定理可得
设C与B碰撞后瞬间二者的共同速度为v1,取沿斜面向下为正方向,根据动量守恒定律可得mv0=2mv1
联立解得
【小问2详解】
设初始弹簧的压缩量为x,使A恰好离开挡板时,挡板对A的弹力为零,此时弹簧的伸长量为x′,由胡克定律可得,初始对B有:kx=mgsinθ
A恰好离开挡板时,对A有:kx′=mgsinθ
可得x=x′
可知弹簧在该过程的初末状态的弹性势能相等,即Ep1=Ep2
当A恰好离开挡板时,BC的速度恰好为零,是使A不离开挡板,对应L的最大值(设为Lm)。
设BC碰撞后瞬间的速度大小为v,从BC碰撞后到BC速度恰好为零的过程,对A、B、C和弹簧组成的系统,根据能量守恒可得
设C下滑距离为Lm时与B碰撞前瞬间的速度大小为v0′,根据动能定理可得
C与B碰撞过程,取沿斜面向下为正方向,根据动量守恒定律可得mv0′=2mv
联立解得
小问3详解】
当A离开挡板瞬间,加上平行于斜面向上的电场强度的电场,可知A受到沿斜面向上的电场力为3mgsinθ,恰好与A、B、C三者沿斜面向下的重力分力之和等大反向,故A、B、C和弹簧组成的系统所受合外力为零,满足动量守恒,弹簧伸长到最长时A、B、C三者共速。
由(1)(2)的分析可得当A离开挡板瞬间,BC沿斜面向上的速度大小(设为v2)满足
设弹簧伸长到最长时A、B、C三者共速的速度大小为v3,取沿斜面向上为正方向,根据动量守恒定律可得2mv2=3mv3
联立解得
此时电场力的功率为
【点睛】
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