精品解析：四川省绵阳市三台中学2025-2026学年高三上学期12月月考物理试题

三台中学2023级高三上第三次月考 物理试题 考试时间：75分钟 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4个选项中。只有一项是最符合题目要求的。 1. 下列有关物理史实和事实正确的是（　　） A. 力学单位制的基本单位包括米、牛顿、秒 B. 物体做曲线运动时，加速度一定不为零，但可以恒定 C. 牛顿通过扭秤实验测出万有引力常量G D. 一对作用力与反作用力不可能都做正功 2. 2024年8月，我国低轨互联网“千帆星座”首批组网星中的千帆极轨01组卫星成功升空，这些低轨卫星在距地表约160公里~2000公里之间的轨道上运行，因其较低的轨道高度，具有传输时延小、链路损耗低等特点而承担了卫星互联网业务。01组卫星与地球静止卫星在各自轨道运行时各物理量相比，则（　　） A. 01组卫星的周期较大 B. 01组卫星的线速度较大 C. 地球静止卫星的角速度较大 D. 地球静止卫星的加速度较大 3. 如图所示，一个半圆形玻璃砖可在纸面内绕过圆心O点的轴转动，一束单色光沿半径方向射入。当玻璃砖底面与光屏平行时，光束经玻璃砖射到光屏上的P点，测出入射光在O点与法线间的夹角，O点到光屏的垂直距离，P点距玻璃砖圆心O的距离。现保持入射光线不变，使玻璃砖绕O点顺时针转动，则（　　） A. 光透过玻璃砖射到光屏上的点在P点的左边 B. 光透过玻璃砖射到光屏上的点在P点的右边 C. 光透过玻璃砖射到光屏上的点仍然在P点 D. 光屏上没有透过玻璃砖折射出光点 4. 甲、乙两辆汽车都以恒定功率在平直路面上启动，v—t图像如图所示，甲车功率是乙车功率的2倍，两辆汽车行驶时所受阻力恒定，则甲、乙两车所受阻力大小之比为（　　） A 3：8 B. 8：3 C. 3：2 D. 2：3 5. 如图所示，某煤矿有一水平放置传送带，已知传动带的运行速度为 v0=0.5m/s，开采出的煤块以50kg/s 的流量(即每秒钟有50kg煤块从漏斗中落至传送带上)垂直落在传送带上，并随着传送带运动。为了使传送带保持匀速传动，电动机的功率应该增加（ ） A. 500W B. 25W C. 12.5W D. 50W 6. 如图甲所示，真空中的x轴上A、B两点分别固定点电荷，图乙是AB连线之间的电势φ与位置x之间的关系图像，图中x=点为图线的最高点。若在处由静止释放一个质量为m、电量为-q的试探电荷(不计重力)，下列说法正确的是（　　） A. 两点电荷QA、QB是异种电荷 B. 两电荷电量 C. 释放后试探电荷沿x轴正向运动时加速度先增大后减小 D. 释放后的试探电荷沿x轴正向运动时电势能先减小后增大 7. 如图所示，充满气的篮球放在由a、b两根光滑杆组成的架子上。已知两根杆相距、其所在平面与水平面间的夹角为，篮球的半径为R、重力为G。则a杆对篮球的支持力大小为（　　） A. B. C. 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，位于原点O处的波源从某时刻开始振动，其振动方程。该波源产生的简谐横波沿x轴正方向传播，当坐标为的质点P刚开始振动，波源刚好第一次到达N点，N点坐标为，则下列说法正确的是（　　） A. 质点P的起始振动方向沿y轴负方向 B. 质点P的起始振动方向沿y轴正方向 C. 该简谐波的波速大小为 D. 波源从开始起振计时，0.8s内质点P通过的路程为40cm 9. 如图，半径为的固定光滑圆轨道竖直放置，套在轨道上质量均为的小球和（均可视为质点）用一根长为的轻杆连接。将置于轨道最低点并由静止释放，重力加速度大小为。下列说法正确的是（　　） A. 小球、与轻杆组成的系统机械能守恒 B. 小球、与轻杆组成的系统动量守恒 C. 小球、等高时，球的速率为 D. 从释放到小球、等高的过程中，杆对球做功为 10. 长为l、间距为d的平行金属板水平正对放置，竖直光屏M到金属板右端距离为l，金属板左端连接有闭合电路，整个装置结构如图所示，质量为m、电荷量为q的粒子以初速度v0从两金属板正中间自左端水平射入，由于粒子重力作用，当滑动变阻器的滑片在某一位置时，粒子恰好垂直撞在光屏上。对此过程，下列分析正确的是（　　） A. 板间电场强度大小为 B. 粒子在平行金属板间的速度变化量和从金属板右端到光屏的速度变化量相同 C. 若仅将滑片P向下滑动一段后，再让该粒子从N点以水平速度v0射入板间，粒子不会垂直打光屏上 D. 若仅将两平行板的间距变大一些，再让该粒子从N点以水平速度v0射入板间，粒子依然会垂直打在光屏上 三、非选择题：本题共5个小题，共54分。其中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. 用如图甲所示的自制装置“探究物体做圆周运动的向心力大小与半径、线速度、质量的关系”，原理如图乙所示，用一根轻杆一端固定小钢球，另一端连接力传感器，小钢球静止于A点，将光电门固定在A点的正下方紧靠A点处，在小钢球底部竖直地粘一片宽度为d的遮光条，小钢球和遮光条的总质量为m，重力加速度为g。将小钢球竖直悬挂，测出悬点到小钢球球心之间的距离为R。 （1）将小钢球拉至某一位置由静止释放，读出小钢球经过A点时遮光条的挡光时间为，则小钢球通过A点时的速度大小v=______。（用题干中物理量表达） （2）传感器的实时测量结果传输到电脑并生成图像如图丙所示，小钢球通过A点时的向心力大小为F=______（用题干中物理量和图丙中坐标值表达），将其与向心力公式计算的结果进行比较。 （3）改变小钢球释放的位置，重复实验，比较发现F总是小于F'，分析表明这是系统造成的误差，该系统误差的可能原因是______。 A. 小钢球的质量偏大 B. 小钢球的初速度不为零 C. 存在空气阻力 D. 小钢球的速度测量值偏大 12. 某实验小组设计了两组方案，通过小球在斜槽末端的碰撞来验证动量守恒定律，请回答下列问题： （1）图甲为方案一的实验装置图，接球木板水平放置。实验时，让入射球A多次从斜槽上某点静止释放，平均落点为。再把被碰小球B静止放在斜槽末端，再将入射小球A从斜槽上同一位置静止释放，与小球B相撞，并多次重复，记录两个小球碰后的平均落点、。 ①安装实验装置时，斜槽末端_____（选填“需要”或“不需要”）水平； ②小球、的质量分别为、，半径分别为、，则为了顺利完成实验，它们应满足的关系是_____、_____；（均选填“＞”“＜”或“＝”） ③点为小球抛出时球心在木板上的投影点，测得、、的长度分别为、、，若表达式_____（用表示）成立，则动量守恒定律得到验证。 （2）图乙为方案二的实验装置图，仅移动木板的位置，将其竖直放置在斜槽末端的右侧，点为小球抛出时球心在木板上的投影点。仍重复方案一的操作，木板上得到三个平均落点、、，测出、、长度分别为、、，若表达式_____（用、、、、表示）成立，则动量守恒定律也能得到验证。 13. 在科创大赛中，某同学设计了可以利用蓝牙信号进行通信的玩具车。为测试蓝牙通信功能，使两车经过一个交于O点的十字形轨道，如图所示。时刻，甲车离O点距离，乙车离O点的距离，甲车由静止开始做的匀加速直线运动，乙车做初速度的匀减速直线运动，到O点时速度恰好减为零并保持静止。已知甲车运动的最大速度，蓝牙装置只能接收以内的信号。将两车视为质点，求： （1）乙车从减速到停止运动的时间； （2）开始，两车利用蓝牙通信能持续的时间。 14. 如图所示，一绝缘细杆ABC，细杆在B处平滑拐弯，AB=BC=3m，AB与水平面成37°，BC水平，空间存在与杆所在的竖直面平行水平向右场强E=5×102V/m的匀强电场，一质量m=0.1kg电量的带正电小球套在细杆上，小球与杆间的动摩擦因数μ=0.2，现将小球从A端静止释放，小球通过B处时无能量损失，不计空气阻力（g=10m/s2，）求： （1）小球经过多长时间运动到B端； （2）小球第一次落回到水平面时与C端的水平距离。 15. 如图所示，固定在水平面上的足够长斜面倾角为θ=37°，斜面上并排放置两个物块A、B（均可视为质点），在沿斜面向上的恒力F（大小未知）作用下从静止开始沿斜面向上运动，物块A、B接触但不粘连，F作用时间t后撤去，此时物块A、B的速度大小为v0。已知物块A、B的质量均为m，物块A、B与斜面间的动摩擦因数分别为μA=0.75、μB=0.25，物块A、B间每次碰撞时间极短（可忽略不计），且皆为弹性正碰，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）物块B沿斜面向上运动的速度减为零时物块A、B之间的距离x； （2）物块A、B第一次碰后瞬间物块A的速度大小vA； （3）物块A、B从第一次碰撞到第二次碰撞前瞬间，系统损失的机械能。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 三台中学2023级高三上第三次月考 物理试题 考试时间：75分钟 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4个选项中。只有一项是最符合题目要求的。 1. 下列有关物理史实和事实正确的是（　　） A. 力学单位制的基本单位包括米、牛顿、秒 B. 物体做曲线运动时，加速度一定不为零，但可以恒定 C. 牛顿通过扭秤实验测出万有引力常量G D. 一对作用力与反作用力不可能都做正功 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．力学单位制的基本单位是米、秒、千克，故A错误； B．物体做曲线运动时，加速度一定不为零，但可以恒定也可以不恒定，如平抛运动加速度恒定，圆周运动加速度不恒定，故B正确； C．万有引力常量G是由卡文迪许通过扭秤实验测出的，故C错误； D．一对作用力与反作用力的做功情况，是没有必然关系的，可以都做正功，故D错误。 故选B。 2. 2024年8月，我国低轨互联网“千帆星座”首批组网星中的千帆极轨01组卫星成功升空，这些低轨卫星在距地表约160公里~2000公里之间的轨道上运行，因其较低的轨道高度，具有传输时延小、链路损耗低等特点而承担了卫星互联网业务。01组卫星与地球静止卫星在各自轨道运行时各物理量相比，则（　　） A. 01组卫星的周期较大 B. 01组卫星的线速度较大 C. 地球静止卫星的角速度较大 D. 地球静止卫星的加速度较大 【答案】B 【解析】 【详解】根据万有引力提供向心力可得 可得，，， 由于01组卫星的轨道半径小于地球静止卫星的轨道半径，则01组卫星与地球静止卫星在各自轨道运行时各物理量相比，01组卫星的周期较小，01组卫星的线速度较大；地球静止卫星的角速度较小，地球静止卫星的加速度较小。 故选B。 3. 如图所示，一个半圆形玻璃砖可在纸面内绕过圆心O点的轴转动，一束单色光沿半径方向射入。当玻璃砖底面与光屏平行时，光束经玻璃砖射到光屏上的P点，测出入射光在O点与法线间的夹角，O点到光屏的垂直距离，P点距玻璃砖圆心O的距离。现保持入射光线不变，使玻璃砖绕O点顺时针转动，则（　　） A. 光透过玻璃砖射到光屏上的点在P点的左边 B. 光透过玻璃砖射到光屏上的点在P点的右边 C. 光透过玻璃砖射到光屏上的点仍然在P点 D. 光屏上没有透过玻璃砖折射出的光点 【答案】D 【解析】 【详解】由几何关系可知，光束在O点的折射角满足 根据折射率的定义式，可知 联立，解得 保持入射光线不变，使玻璃砖绕O点顺时针转动，则入射角为45°，由 可知此时入射光线发生全反射，光屏上没有透过玻璃砖折射出的光点。 故选D 4. 甲、乙两辆汽车都以恒定功率在平直路面上启动，v—t图像如图所示，甲车功率是乙车功率的2倍，两辆汽车行驶时所受阻力恒定，则甲、乙两车所受阻力大小之比为（　　） A. 3：8 B. 8：3 C. 3：2 D. 2：3 【答案】B 【解析】 【详解】汽车乙恒定功率启动，速度增大，则牵引力减小，汽车先做加速度减小得变加速直线运动，当牵引力与阻力平衡时，加速度为0，汽车达到最大速度，之后做匀速直线运动，则有 ， 其中 根据图像可知，甲乙两车最大速度之比为3:4，则可解得甲、乙两车所受阻力大小之比为8:3。 故选B。 5. 如图所示，某煤矿有一水平放置的传送带，已知传动带的运行速度为 v0=0.5m/s，开采出的煤块以50kg/s 的流量(即每秒钟有50kg煤块从漏斗中落至传送带上)垂直落在传送带上，并随着传送带运动。为了使传送带保持匀速传动，电动机的功率应该增加（ ） A. 500W B. 25W C. 12.5W D. 50W 【答案】C 【解析】 【详解】每秒钟内落到传送带上煤块都将获得与传送带相等的速度，由动量定理可得 解得 煤块受到的摩擦力由传送带提供，则电动机对传送带应增加的牵引力为 电动机应增加的功率为 故选C。 6. 如图甲所示，真空中的x轴上A、B两点分别固定点电荷，图乙是AB连线之间的电势φ与位置x之间的关系图像，图中x=点为图线的最高点。若在处由静止释放一个质量为m、电量为-q的试探电荷(不计重力)，下列说法正确的是（　　） A. 两点电荷QA、QB是异种电荷 B. 两电荷电量 C. 释放后试探电荷沿x轴正向运动时加速度先增大后减小 D. 释放后的试探电荷沿x轴正向运动时电势能先减小后增大 【答案】D 【解析】 【详解】AB．图像的斜率表示场强，由图乙可知，处场强为零，故由电场叠加原理和点电荷场强公式可知，两点电荷只能是同种电荷且，故AB错误； C．又处右侧图像斜率先减小后增大，则场强先减小后增大，根据牛顿第二定律 可知，电荷加速度先减小后增大，故C错误； D．处右侧电势先升高后降低，根据 故负电荷电势能先减小后增大，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，充满气的篮球放在由a、b两根光滑杆组成的架子上。已知两根杆相距、其所在平面与水平面间的夹角为，篮球的半径为R、重力为G。则a杆对篮球的支持力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】画出篮球的受力分析如图所示，两根杆相距 根据勾股定理，两力之间的夹角为，与方向如图所示，与的合力竖直向上，与重力等大反向，可知a杆对篮球的支持力大小为 故选C。 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，位于原点O处的波源从某时刻开始振动，其振动方程。该波源产生的简谐横波沿x轴正方向传播，当坐标为的质点P刚开始振动，波源刚好第一次到达N点，N点坐标为，则下列说法正确的是（　　） A. 质点P的起始振动方向沿y轴负方向 B. 质点P的起始振动方向沿y轴正方向 C. 该简谐波的波速大小为 D. 波源从开始起振计时，0.8s内质点P通过的路程为40cm 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．根据波源振动方程可知，波源起始振动方向沿y轴负方向，故质点P的起始振动方向沿y轴负方向，故A正确，B错误； C．设振动周期为T，波长为，波源刚好第一次到达N点所需时间为t，则有 解得 依题意波长需满足 整理得 根据振动方程得 解得 故波速 故C正确； D．根据振动方程可知，振幅A=10cm，以上分析可知，该波传播到P点所需时间为 故0.8s内质点P通过的路程为 故D错误。 故选AC 。 9. 如图，半径为的固定光滑圆轨道竖直放置，套在轨道上质量均为的小球和（均可视为质点）用一根长为的轻杆连接。将置于轨道最低点并由静止释放，重力加速度大小为。下列说法正确的是（　　） A. 小球、与轻杆组成的系统机械能守恒 B. 小球、与轻杆组成的系统动量守恒 C. 小球、等高时，球的速率为 D. 从释放到小球、等高的过程中，杆对球做功为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．小球、与轻杆组成的系统，只有动能和重力势能相互转化，故机械能守恒，故A正确； B．小球、与轻杆组成的系统，所受合力不为零，故动量不守恒，故B错误； C．小球、等高时，小球上升高度为，小球下降高度为，根据杆连物体沿杆方向速度相等的关系知，小球、的速度大小关系有 解得 系统机械能守恒 解得 故C错误； D．从释放到小球、等高的过程中，根据功能关系，杆对球做功为 故D正确。 故选AD。 10. 长为l、间距为d的平行金属板水平正对放置，竖直光屏M到金属板右端距离为l，金属板左端连接有闭合电路，整个装置结构如图所示，质量为m、电荷量为q的粒子以初速度v0从两金属板正中间自左端水平射入，由于粒子重力作用，当滑动变阻器的滑片在某一位置时，粒子恰好垂直撞在光屏上。对此过程，下列分析正确的是（　　） A. 板间电场强度大小为 B. 粒子在平行金属板间的速度变化量和从金属板右端到光屏的速度变化量相同 C. 若仅将滑片P向下滑动一段后，再让该粒子从N点以水平速度v0射入板间，粒子不会垂直打在光屏上 D. 若仅将两平行板的间距变大一些，再让该粒子从N点以水平速度v0射入板间，粒子依然会垂直打在光屏上 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．粒子先在水平放置的两平行金属板间做类平抛运动，粒子离开电场时具有竖直向下的加速度，粒子垂直撞在光屏上，说明竖直方向末速度等于0，即电场中粒子具有竖直向上的加速度，不管是在金属板间还是离开电场后，粒子在水平方向速度没有变化，而且水平位移相等，所以运动时间相等，竖直方向速度变化量等大反向，所以有 可得 故A正确，B错误； C．若仅将滑片向下滑动一段后，的电压减小，电容器的电压要减小，电荷量要减小，由于二极管具有单向导电性，所以电容器不能放电，电量不变，板间电压不变，所以粒子的运动情况不变，再让该粒子从点以水平速度射入板间，粒子依然会垂直打在光屏上，故C错误； D．若仅将两平行板的间距变大一些，电容器电容减小，但由于二极管具有单向导电性，所以电容器不能放电，电量不变，根据 可知板间电场强度不变，所以粒子的运动情况不变，再让该粒子从点以水平速度射入板间，粒子依然会垂直打在光屏上，故D正确。 故选AD。 三、非选择题：本题共5个小题，共54分。其中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. 用如图甲所示的自制装置“探究物体做圆周运动的向心力大小与半径、线速度、质量的关系”，原理如图乙所示，用一根轻杆一端固定小钢球，另一端连接力传感器，小钢球静止于A点，将光电门固定在A点的正下方紧靠A点处，在小钢球底部竖直地粘一片宽度为d的遮光条，小钢球和遮光条的总质量为m，重力加速度为g。将小钢球竖直悬挂，测出悬点到小钢球球心之间的距离为R。 （1）将小钢球拉至某一位置由静止释放，读出小钢球经过A点时遮光条的挡光时间为，则小钢球通过A点时的速度大小v=______。（用题干中物理量表达） （2）传感器的实时测量结果传输到电脑并生成图像如图丙所示，小钢球通过A点时的向心力大小为F=______（用题干中物理量和图丙中坐标值表达），将其与向心力公式计算的结果进行比较。 （3）改变小钢球释放的位置，重复实验，比较发现F总是小于F'，分析表明这是系统造成的误差，该系统误差的可能原因是______。 A. 小钢球的质量偏大 B. 小钢球的初速度不为零 C. 存在空气阻力 D. 小钢球的速度测量值偏大 【答案】（1） （2） （3）D 【解析】 【小问1详解】 根据光电门测速原理可知，小钢球通过A点时的速度大小 【小问2详解】 小钢球通过A点时，速度最大，所需向心力最大，拉力最大，所以向心力大小为 【小问3详解】 根据 可知Fʹ偏大，可能是由于小钢球速度的测量值偏大造成的。小钢球的质量偏大、初速度不为零、以及存在空气阻力，均对最低点竖直方向受力无影响。 故选D。 12. 某实验小组设计了两组方案，通过小球在斜槽末端的碰撞来验证动量守恒定律，请回答下列问题： （1）图甲为方案一的实验装置图，接球木板水平放置。实验时，让入射球A多次从斜槽上某点静止释放，平均落点为。再把被碰小球B静止放在斜槽末端，再将入射小球A从斜槽上同一位置静止释放，与小球B相撞，并多次重复，记录两个小球碰后的平均落点、。 ①安装实验装置时，斜槽末端_____（选填“需要”或“不需要”）水平； ②小球、的质量分别为、，半径分别为、，则为了顺利完成实验，它们应满足的关系是_____、_____；（均选填“＞”“＜”或“＝”） ③点为小球抛出时球心在木板上的投影点，测得、、的长度分别为、、，若表达式_____（用表示）成立，则动量守恒定律得到验证。 （2）图乙为方案二的实验装置图，仅移动木板的位置，将其竖直放置在斜槽末端的右侧，点为小球抛出时球心在木板上的投影点。仍重复方案一的操作，木板上得到三个平均落点、、，测出、、长度分别为、、，若表达式_____（用、、、、表示）成立，则动量守恒定律也能得到验证。 【答案】（1） ①. 需要 ②. ＞ ③. ＝ ④. （2） 【解析】 【小问1详解】 [1]斜槽末端需要水平，以保证小球能做平抛运动。 [2][3]为满足对心正碰，且碰后小球不反弹，则， [4]小球从斜槽末端飞出后，做平抛运动，竖直方向上，小球下落的高度相等，则小球在空中运动的时间相等，设为，碰撞前小球的速度为 碰撞后小球的速度分别为 取水平向右为正方向，两球碰撞前后的总动量守恒有 整理得 【小问2详解】 设碰撞前与小球的距离为，小球做平抛运动，碰撞前小球有， 解得 同理碰后小球的速度为， 取水平向右为正方向，两球碰撞前后总动量守恒 整理得 13. 在科创大赛中，某同学设计了可以利用蓝牙信号进行通信玩具车。为测试蓝牙通信功能，使两车经过一个交于O点的十字形轨道，如图所示。时刻，甲车离O点距离，乙车离O点的距离，甲车由静止开始做的匀加速直线运动，乙车做初速度的匀减速直线运动，到O点时速度恰好减为零并保持静止。已知甲车运动的最大速度，蓝牙装置只能接收以内的信号。将两车视为质点，求： （1）乙车从减速到停止运动的时间； （2）开始，两车利用蓝牙通信能持续的时间。 【答案】（1）4s （2）6s 【解析】 【小问1详解】 设乙车从减速到停止运动的时间为，乙车做初速度的匀减速直线运动，到O点时速度恰好减为零，位移为 解得 【小问2详解】 时刻，甲车离O点距离，乙车离O点的距离，两车距离为 故0时刻可以通信。乙车到O点时速度恰好减为零并保持静止。则甲车过O点以后10m内可以保持通信，甲车位移为 甲车运动加速到最大速度所用时间为 走过的距离 甲车匀速运动时间 所以，从开始，两车利用蓝牙通信能持续的时间为 14. 如图所示，一绝缘细杆ABC，细杆在B处平滑拐弯，AB=BC=3m，AB与水平面成37°，BC水平，空间存在与杆所在的竖直面平行水平向右场强E=5×102V/m的匀强电场，一质量m=0.1kg电量的带正电小球套在细杆上，小球与杆间的动摩擦因数μ=0.2，现将小球从A端静止释放，小球通过B处时无能量损失，不计空气阻力（g=10m/s2，）求： （1）小球经过多长时间运动到B端； （2）小球第一次落回到水平面时与C端的水平距离。 【答案】（1）1s （2）10.8m 【解析】 【小问1详解】 小球在AB段受力如图所示，其中，， 由牛顿第二定律得 由 得 由 得 【小问2详解】 小球BC段：，，由动能定理 解得 小球由C点第一次落回到水平面时，竖直方向做自由落体运动，由 解得 水平方向做匀加速直线运动，加速度 则小球第一次落回到水平面时与C端的水平距离 15. 如图所示，固定在水平面上的足够长斜面倾角为θ=37°，斜面上并排放置两个物块A、B（均可视为质点），在沿斜面向上的恒力F（大小未知）作用下从静止开始沿斜面向上运动，物块A、B接触但不粘连，F作用时间t后撤去，此时物块A、B的速度大小为v0。已知物块A、B的质量均为m，物块A、B与斜面间的动摩擦因数分别为μA=0.75、μB=0.25，物块A、B间每次碰撞时间极短（可忽略不计），且皆为弹性正碰，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）物块B沿斜面向上运动的速度减为零时物块A、B之间的距离x； （2）物块A、B第一次碰后瞬间物块A的速度大小vA； （3）物块A、B从第一次碰撞到第二次碰撞前瞬间，系统损失的机械能。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 小问1详解】 撤去外力F后，对物块A由牛顿第二定律得 解得 对物块B由牛顿第二定律得 解得 B沿斜面向上运动的速度减为零时，A已经减速到零，由于 A速度减小到零后静止在斜面上，因此A、B之间的距离为 【小问2详解】 物块B速度减为零后，沿斜面向下做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得 所以 根据速度位移关系可得 解得A、B物块第一次碰前时刻B物块的速度大小为 A、B发生第一次弹性碰撞时，由动量守恒得 由能量守恒得 所以碰后两物体速度交换， 【小问3详解】 碰后A做匀速直线运动，B做初速度为零的匀加速直线运动，到第二次碰撞时，有 解得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $