精品解析：湖南省株洲市南方中学2025-2026学年高二上学期10月阶段测试物理试题

2025年10月高二阶段性测试物理试题卷 考试时间：75分钟 满分：100分 一、单选题（本题共6小题，每小题4分，共24分，每题仅一个正确选项） 1. 关于质点，下列说法正确的是（　　） A. 研究列车穿过一条400m长隧道的过程，列车可以看作质点 B. 乒乓球运动员孙颖莎在研究如何打出转速更快的弧圈球球时，乒乓球可以看作质点 C. 研究航天飞机绕地球的运动轨迹时，航天飞机可以看作质点 D. 研究航天飞机与空间站对接时，航天飞机可以看作质点 2. 如图所示，甲、乙都是由一个灵敏电流表G和一个电阻箱R组成的电表，下列说法正确的是（　　） A. 甲表是电流表，R减小时量程减小 B. 乙表是电流表，R增大时量程增大 C. 甲表是电压表，R减小时量程减小 D. 乙表是电压表，R增大时量程增大 3. 2025年12月5日，2025中国足协杯决赛将在苏州奥体中心举行。如图甲所示，一足球运动员在水平草地上练习传高空球。如果他在同一地点O把同一个足球前后两次斜向上踢出，如图乙所示，第一次足球落在草地上的M点，第二次落在草地上的N点，足球两次在空中运动的最大高度相等，且，落地时速度与水平方向的夹角分别为θM、θN，空气阻力不计。下列说法正确的是（　　） A. 足球第二次在空中运动的时间较长 B. 足球第二次在空中运动的速度变化量是第一次的2倍 C. 足球第二次被踢出时的初速度是第一次的2倍 D. 足球两次落地时的速度与水平方向夹角的关系为 4. 北京时间2024年8月29日，云遥一号17星搭乘谷神星一号海射型遥三运载火箭在山东附近海域成功发射，卫星顺利进入预定轨道。云遥一号17星的运动视为绕地球做匀速圆周运动。已知云遥一号17星在时间t内绕地球转过的圆心角为，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，引力常量为G。忽略地球自转，下列说法正确的是（　　） A. 地球的质量为 B. 地球的密度为 C. 云遥一号17星的离地高度为 D. 云遥一号17星的线速度大小为 5. 一簇电场线的分布如图，关于轴对称，M、N、P、Q处于以为圆心的圆周上，则（　　） A. 间的电势差和间的电势差相等 B. 将一正电荷由点移到点，电场力做正功 C. 一负电荷在点的电势能大于在点的电势能 D. 点的电场强度大于点 6. 2023年初防城港市海上风电示范项目全面启动，力争2023年底首台机组并网发电。某一风力发电机，它的叶片转动时可形成半径为R的圆面，某时间内该地区的风速是v，风向恰好跟叶片转动的圆面垂直，已知空气密度为ρ，假如这个风力发电机能将此圆内10%的空气动能转化为电能。关于该风力发电机，下列说法正确的是（　　） A. 单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的体积为 B. 单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流动能为 C. 该风力发电机发电的功率为 D. 单位时间内发电机产生的电能为 二、多选题（本题共4小题，每小题5分，共20分。全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错的得0分） 7. 下列说法正确的是（　　） A. 曲线运动的合力一定是变力 B. 变速运动不一定是曲线运动，但曲线运动一定是变速运动 C. 物体做圆周运动所需的向心力是恒力 D. 匀变速运动的轨迹可以是直线也可以是曲线 8. 绝缘的水平面上存在着沿水平方向的电场，带负电的滑块（可视为质点）在水平面上不同位置所具有的电势能Ep如图甲所示，P点是图线最低点。现将滑块由x=1m处以v=2m/s的初速度沿x轴正方向运动（如图乙），滑块质量m=1kg、与水平面间的动摩擦因数µ=0.1，g取10m/s2，则（　　） A. 电场中x=3m处的电势最低 B. 滑块沿x轴正方向运动过程中，速度先增加后减少 C. 滑块运动至x=3m处，速度大小为2m/s D. 滑块有可能到达x=4m处 9. 中国自主研发的“攻击-11”隐身攻击无人机，最大飞行速度接近0.9马赫，最大航程超过4000公里，作战半径超过1500公里，能够携带多种精确制导武器，对敌方高价值目标实施精确打击。某次测试中，时刻，无人机由静止开始沿竖直方向做直线运动，以竖直向上为正方向，其速度v或加速度a随时间t的变化规律如图所示（为正弦函数图像）。在时间内，下列说法正确的是（　　） A. 若为图，则时刻速度最大 B. 若为图，则时刻距离出发点最远 C. 若为图，则在时间内无人机先超重后失重 D. 若为图，则与时间内的平均速度相同 10. 如图所示，竖直平面内相距的A、B两点（AB水平）均固定有电荷量为Q的正点电荷，半径为a的光滑绝缘细圆管（圆管的大小不计）固定在A、B两点间，其圆心O位于AB的中点，细管与AB以及AB中垂线的交点分别为C、E、D、F。一电荷量为q的带负电小球（视为质点）在圆管内沿顺时针方向运动，以大小为（g为重力加速度大小）的速度通过D点时，小球恰好对细管无压力。静电力常量为k，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　）。 A. 小球通过C、E两点时的合力相同 B. 小球通过F点时的速率为 C. 小球的质量为 D. 小球在C点的电势能等于其在E点的电势能 三、实验题（每空2分，共16分） 11. 在“验证机械能守恒定律”的实验中 （1）下列操作正确的是 。 A. B. C. （2）实验获得一条纸带，截取点迹清晰的一段并测得数据如图所示已知打点的频率为 50Hz，则打点“13”时，重锤下落的速度大小为___________m/s（保留三位有效数字）。 （3）某同学用纸带的数据求出重力加速度g=9.77m/s2，并用此g值计算得出打点“1”到“13”过程重锤的重力势能减小值为5.09m，另计算得动能增加值为5.08m（m为重锤质量）则该结果______（选填“能”或“不能”）验证机械能守恒定律，理由是（ ） A．在误差允许范围内 B．没有用当地的重力加速度g 12. 实验小组用如图甲所示电路图测定一节干电池的电动势（约）和内电阻（约）。要求尽量减小实验误差。 （1）现有开关和导线若干，以及以下器材： A．电流表：量程，内阻约 B．电压表：量程，内阻约 C．电压表：量程，内阻约 D．滑动变阻器 E．滑动变阻器 实验中电压表应选用__________；滑动变阻器应选用__________（选填相应器材前的字母）； （2）实验小组根据记录的数据，并画出图线，如图乙所示。根据图线得出干电池电动势的测量值__________V，内电阻的测量值__________； （3）设干电池的电动势为E，内电阻为r，电压表内阻为，实验中电压表、电流表示数分别为U、I。考虑电压表的分流，U与I的函数关系式为__________； （4）实验过程中由于电表内阻的影响而存在系统误差。下图中实线是根据测量数据（电表是非理想电表的情况下）绘出的图像，虚线代表电表是理想电表的情况下，电压与电流关系的图像，则图中能正确表示二者关系的可能是__________（选填选项下面的字母）。 A. B. C. D. 四、计算题（共计40分） 13. 一质量为m的子弹以速度水平射入并穿过静置在光滑水平地面上的木块如图所示，已知木块的质量为M，子弹穿过木块的时间为t，木块对子弹的阻力恒为f。求： （1）子弹对木块的冲量大小及方向； （2）子弹穿过木块后，子弹和木块运动的速度。 14. 如图所示，两平行极板A、B竖直放置，板间电压为U，间距为2d的虚线PQ、MN之间存在竖直向下的匀强电场，B板与PQ重合。一质量为m、电荷量为的带电粒子，从靠近极板A的a点由静止释放，经极板B上的小孔b垂直PQ进入电场，并从MN上的点c离开电场，离开电场时的速度方向与水平方向夹角。不计粒子的重力，求： （1）粒子到达极板B时的速率； （2）竖直匀强电场的场强大小E； （3）b、c两点间的电势差。 15. 如图所示，在光滑水平平台上有一轻弹簧一端固定在左侧的墙壁上，另一端与物块相连，初始时弹簧处于原长。平台的右侧有一个与平台相切且足够长的水平传送带，传送带以的速度逆时针运行，物块与传送带共速后一起运动，某时刻物块离开传送带滑上平台与物块发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞过程中没有机械能损失，每次物块与碰撞并分离后物块在极短的时间内，在外力作用下重新静止在弹簧原长位置。已知物块、的质量分别为、，物块与传送带间的动摩擦因数，初始时平台右端到物块的距离，重力加速度取。求： （1）物块、第一次碰撞后瞬间物块的速度； （2）物块、从第一次碰撞到第二次碰撞所经历的时间； （3）在第一次碰撞之后的整个过程中，物块与传送带间因摩擦产生的热量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年10月高二阶段性测试物理试题卷 考试时间：75分钟 满分：100分 一、单选题（本题共6小题，每小题4分，共24分，每题仅一个正确选项） 1. 关于质点，下列说法正确的是（　　） A. 研究列车穿过一条400m长隧道的过程，列车可以看作质点 B. 乒乓球运动员孙颖莎在研究如何打出转速更快的弧圈球球时，乒乓球可以看作质点 C. 研究航天飞机绕地球的运动轨迹时，航天飞机可以看作质点 D. 研究航天飞机与空间站对接时，航天飞机可以看作质点 【答案】C 【解析】 【详解】A．研究列车穿过隧道时，需考虑列车长度，形状不可忽略，此时不可以将列车看作质点，故A错误； B．研究乒乓球的旋转时，需考虑球的转动状态，形状不可忽略，此时不可以将乒乓球看作质点，故B错误； C．研究航天飞机绕地球的轨迹时，其大小远小于轨道半径，形状不影响轨迹分析，此时可以将航天飞机看作质点，故C正确； D．对接需精确控制位置和姿态，航天飞机的形状和结构必须考虑，此时不可以将航天飞机看作质点，故D错误。 故选C。 2. 如图所示，甲、乙都是由一个灵敏电流表G和一个电阻箱R组成的电表，下列说法正确的是（　　） A. 甲表是电流表，R减小时量程减小 B. 乙表是电流表，R增大时量程增大 C. 甲表是电压表，R减小时量程减小 D. 乙表是电压表，R增大时量程增大 【答案】D 【解析】 【详解】根据电表改装原理可知，甲是电流表，R减小时分流变大，则电流表量程增大；乙表是电压表，R增大时分压变大，则电压表量程增大。 故选D。 3. 2025年12月5日，2025中国足协杯决赛将在苏州奥体中心举行。如图甲所示，一足球运动员在水平草地上练习传高空球。如果他在同一地点O把同一个足球前后两次斜向上踢出，如图乙所示，第一次足球落在草地上的M点，第二次落在草地上的N点，足球两次在空中运动的最大高度相等，且，落地时速度与水平方向的夹角分别为θM、θN，空气阻力不计。下列说法正确的是（　　） A. 足球第二次在空中运动的时间较长 B. 足球第二次在空中运动的速度变化量是第一次的2倍 C. 足球第二次被踢出时的初速度是第一次的2倍 D. 足球两次落地时的速度与水平方向夹角的关系为 【答案】D 【解析】 【详解】A．设足球运动的最大高度为h，根据 足球在空中运动的时间 解得 足球二次在空中运动的时间相等，A错误； B．足球在空中运动的速度变化量 足球二次在空中运动的时间相等，足球第二次在空中运动的速度变化量是第一次的1倍，B错误； C．足球的水平位移为 ， 解得，C错误； D．根据平抛运动的推论 ， 解得，D正确。 故选D。 4. 北京时间2024年8月29日，云遥一号17星搭乘谷神星一号海射型遥三运载火箭在山东附近海域成功发射，卫星顺利进入预定轨道。云遥一号17星的运动视为绕地球做匀速圆周运动。已知云遥一号17星在时间t内绕地球转过的圆心角为，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，引力常量为G。忽略地球自转，下列说法正确的是（　　） A. 地球的质量为 B. 地球的密度为 C. 云遥一号17星的离地高度为 D. 云遥一号17星的线速度大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据卫星角速度 ，由万有引力提供向心力得 ，但题目未直接给出轨道半径 ； 地球表面 故地球质量应为 ，而非选项A的表达式，故A错误； B． 地球体积 ，密度 ，故B错误； C．卫星角速度 由 联立得轨道半径 离地高度 ，故C正确； D． 线速度 ，故D错误。 故选C。 5. 一簇电场线的分布如图，关于轴对称，M、N、P、Q处于以为圆心的圆周上，则（　　） A. 间的电势差和间的电势差相等 B. 将一正电荷由点移到点，电场力做正功 C. 一负电荷在点的电势能大于在点的电势能 D. 点的电场强度大于点 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据电场分布可知，OM间的平均电场强度比ON之间的平均电场强度小，由可知间的电势差小于间的电势差。故A错误； B．从Q到O的过程中，正电荷所受的电场力方向与运动方向的夹角为钝角，根据可知，电场力做负功。故B错误； C．根据电场分布可知，由可知负电荷在点的电势能小于在点的电势能。故C错误； D．电场线的疏密表示场强大小，根据电场分布可知点的电场线比点的电场线更密集，因此点的电场强度大于点的电场强度。故D正确。 故选D。 6. 2023年初防城港市海上风电示范项目全面启动，力争2023年底首台机组并网发电。某一风力发电机，它的叶片转动时可形成半径为R的圆面，某时间内该地区的风速是v，风向恰好跟叶片转动的圆面垂直，已知空气密度为ρ，假如这个风力发电机能将此圆内10%的空气动能转化为电能。关于该风力发电机，下列说法正确的是（　　） A. 单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的体积为 B. 单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流动能为 C. 该风力发电机发电的功率为 D. 单位时间内发电机产生的电能为 【答案】A 【解析】 【详解】A．时间内冲击叶片圆面的气流体积为 故单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流体积为 故选项A正确； BCD．时间内冲击叶片圆面的气流的动能为 故单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的动能为 该风力发电机的发电功率为 单位时间发电机产生的电能为，选项BCD错误。 故选A。 二、多选题（本题共4小题，每小题5分，共20分。全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错的得0分） 7. 下列说法正确的是（　　） A. 曲线运动的合力一定是变力 B. 变速运动不一定是曲线运动，但曲线运动一定是变速运动 C. 物体做圆周运动所需的向心力是恒力 D. 匀变速运动的轨迹可以是直线也可以是曲线 【答案】BD 【解析】 【详解】A．匀变速曲线运动受到的合力为恒力，故A错误； B．变速运动可以仅改变速度大小，也可为直线运动，不一定是曲线运动，但曲线运动一定是变速运动，故B正确； C．物体做圆周运动所需的向心力的方向一定在改变，为变力，故C错误； D．匀变速运动可分为匀变速直线运动和匀变速曲线运动，故D正确。 故选BD。 8. 绝缘的水平面上存在着沿水平方向的电场，带负电的滑块（可视为质点）在水平面上不同位置所具有的电势能Ep如图甲所示，P点是图线最低点。现将滑块由x=1m处以v=2m/s的初速度沿x轴正方向运动（如图乙），滑块质量m=1kg、与水平面间的动摩擦因数µ=0.1，g取10m/s2，则（　　） A. 电场中x=3m处的电势最低 B. 滑块沿x轴正方向运动过程中，速度先增加后减少 C. 滑块运动至x=3m处，速度大小为2m/s D. 滑块有可能到达x=4m处 【答案】BC 【解析】 【详解】A．滑块在x=3m处电势能最小，由于滑块带负电，可知x=3m处的电势最高，故A错误； C．滑块从x=1m处运动到x=3m处的过程，根据能量守恒可得 代入数据解得，故C正确； B．图像斜率的绝对值表示电场力大小，由图可知，从x=1m处到x=3m处，滑块受到的电场力逐渐减小，x=3m处滑块受到的电场力为零，又因滑块从x=1m处运动到x=3m处初末动能相等，则该过程中滑块必然先加速后减速，故B正确； D．滑块在x=1m处的电势能与在x=4m处的电势能相等，则滑块从x=1m处到x=4m处，电场力做功为零，该过程需要克服摩擦力做功为 故滑块不可能到达x=4m处，故D错误。 故选BC。 9. 中国自主研发的“攻击-11”隐身攻击无人机，最大飞行速度接近0.9马赫，最大航程超过4000公里，作战半径超过1500公里，能够携带多种精确制导武器，对敌方高价值目标实施精确打击。某次测试中，时刻，无人机由静止开始沿竖直方向做直线运动，以竖直向上为正方向，其速度v或加速度a随时间t的变化规律如图所示（为正弦函数图像）。在时间内，下列说法正确的是（　　） A. 若为图，则时刻速度最大 B. 若为图，则时刻距离出发点最远 C. 若为图，则在时间内无人机先超重后失重 D. 若为图，则与时间内的平均速度相同 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．若为图，面积即代表速度变化量，加速度为正，速度向上增加，增加至最大，加速度为负，速度向上减小至零，速度始终向上，所以时刻速度最大，时刻距离出发点最远，故A错误，B正确； C．若为图，内，图斜率先为正后为负，也即先向上做加速度逐渐减小的加速运动，此过程加速度方向向上，后向上做加速度逐渐增大的减速运动，此过程加速度方向向下，无人机先超重后失重，故C正确； D．若为图，位移向上，位移向下，两段位移不同，平均速度不同，故D错误。 故选BC。 10. 如图所示，竖直平面内相距的A、B两点（AB水平）均固定有电荷量为Q的正点电荷，半径为a的光滑绝缘细圆管（圆管的大小不计）固定在A、B两点间，其圆心O位于AB的中点，细管与AB以及AB中垂线的交点分别为C、E、D、F。一电荷量为q的带负电小球（视为质点）在圆管内沿顺时针方向运动，以大小为（g为重力加速度大小）的速度通过D点时，小球恰好对细管无压力。静电力常量为k，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　）。 A. 小球通过C、E两点时的合力相同 B. 小球通过F点时的速率为 C. 小球的质量为 D. 小球在C点的电势能等于其在E点的电势能 【答案】BCD 【解析】 【详解】AD．C、E两点高度相同，重力势能相同，并且C、E两点关于O点对称，故小球电势能相同，由能量守恒可知，小球在C、E两点速度相同，故需要的向心力大小相同，故小球通过C、E两点时的合力大小相同，但方向不同，A错误，D正确； B．D和F两点关于O点对称，故小球电势能相同，小球从D到F过程中只有重力做功，故 解达 故B正确； C．由几何关系可知 ， 由平行四边形定则，可知小球在D点时得电场力（q为带负电小球） 方向向下，在D点，合力提供向心力 故 故C正确； 故选BCD。 三、实验题（每空2分，共16分） 11. 在“验证机械能守恒定律”的实验中 （1）下列操作正确的是 。 A. B. C. （2）实验获得一条纸带，截取点迹清晰的一段并测得数据如图所示已知打点的频率为 50Hz，则打点“13”时，重锤下落的速度大小为___________m/s（保留三位有效数字）。 （3）某同学用纸带的数据求出重力加速度g=9.77m/s2，并用此g值计算得出打点“1”到“13”过程重锤的重力势能减小值为5.09m，另计算得动能增加值为5.08m（m为重锤质量）则该结果______（选填“能”或“不能”）验证机械能守恒定律，理由是（ ） A．在误差允许范围内 B．没有用当地的重力加速度g 【答案】（1）B （2）3.34 （3） ①. 不能 ②. B 【解析】 【小问1详解】 应手提纸带上端使纸带竖直，同时使重物靠近打点计时器，由静止释放。 故选B。 【小问2详解】 根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度可得打点“13”时，重锤下落的速度大小 【小问3详解】 [1][2]某同学用纸带的数据求出重力加速度g=9.77m/s2，并用此g值计算得出打点“1”到“13”过程重锤的重力势能减小值为5.09m，另计算得动能增加值为5.08m（m为重锤质量），则该结果不能验证机械能守恒定律，理由是：该同学求出的9.77m/s2是重锤受到空气阻力时做匀加速运动的加速度a=9.77m/s2，不是当地的重力加速度，5.09m也不是重力势能的减少量。没有当地的重力加速度的数值，无法求出重力势能的减少量，所以无法验证机械能守恒定律。 故选B。 12. 实验小组用如图甲所示电路图测定一节干电池的电动势（约）和内电阻（约）。要求尽量减小实验误差。 （1）现有开关和导线若干，以及以下器材： A．电流表：量程，内阻约 B．电压表：量程，内阻约 C．电压表：量程，内阻约 D．滑动变阻器 E．滑动变阻器 实验中电压表应选用__________；滑动变阻器应选用__________（选填相应器材前的字母）； （2）实验小组根据记录的数据，并画出图线，如图乙所示。根据图线得出干电池电动势的测量值__________V，内电阻的测量值__________； （3）设干电池的电动势为E，内电阻为r，电压表内阻为，实验中电压表、电流表示数分别为U、I。考虑电压表的分流，U与I的函数关系式为__________； （4）实验过程中由于电表内阻的影响而存在系统误差。下图中实线是根据测量数据（电表是非理想电表的情况下）绘出的图像，虚线代表电表是理想电表的情况下，电压与电流关系的图像，则图中能正确表示二者关系的可能是__________（选填选项下面的字母）。 A. B. C. D. 【答案】（1） ①. B ②. D （2） ①. 1.45 ②. 0.9 （3） （4）A 【解析】 【小问1详解】 [1]一节干电池电动势约为，则电压表应选B。 [2]干电池内电阻较小，为方便实验操作，滑动变阻器应选D。 【小问2详解】 [1]由图像可知，图线与纵轴交点的坐标即为电源电动势，故 [2]电源内阻 【小问3详解】 根据欧姆定律可知 变形可得 【小问4详解】 根据 可知，实线的纵截距为，虚线的纵截距为E，实线与虚线的横截距均为，如下图所示 故A正确；BCD错误。 故选A。 四、计算题（共计40分） 13. 一质量为m的子弹以速度水平射入并穿过静置在光滑水平地面上的木块如图所示，已知木块的质量为M，子弹穿过木块的时间为t，木块对子弹的阻力恒为f。求： （1）子弹对木块的冲量大小及方向； （2）子弹穿过木块后，子弹和木块运动的速度。 【答案】（1），方向水平向右；（2）， 【解析】 【详解】（1）规定向右为正，子弹对木块的冲量 子弹对木块冲量大小为，方向水平向右 （2）设子弹穿过木块后，子弹的运动速度为，木块的运动速度为，以水平向右为正方向，根据动量定理 对子弹，有 对木块，有 解得 14. 如图所示，两平行极板A、B竖直放置，板间电压为U，间距为2d的虚线PQ、MN之间存在竖直向下的匀强电场，B板与PQ重合。一质量为m、电荷量为的带电粒子，从靠近极板A的a点由静止释放，经极板B上的小孔b垂直PQ进入电场，并从MN上的点c离开电场，离开电场时的速度方向与水平方向夹角。不计粒子的重力，求： （1）粒子到达极板B时的速率； （2）竖直匀强电场的场强大小E； （3）b、c两点间的电势差。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子从靠近极板A的a点由静止释放，到达极板B的过程中，只有电场力做功，根据动能定理有 解得粒子到达极板B时的速率为 【小问2详解】 粒子在竖直电场中做类平抛运动，其水平方向做匀速直线运动，且 设粒子在竖直电场中运动时间为，则有 解得 在竖直方向做初速度为0的匀加速直线运动，已知离开电场时的速度方向与水平方向夹角，则 所以 粒子在竖直方向根据运动学公式有 代入数据解得 又因为 解得 【小问3详解】 根据几何关系可得，粒子离开竖直电场时的速度为 粒子从b运动到c过程只有电场力做功，对粒子列动能定理方程有 代入数据解得 15. 如图所示，在光滑水平平台上有一轻弹簧一端固定在左侧的墙壁上，另一端与物块相连，初始时弹簧处于原长。平台的右侧有一个与平台相切且足够长的水平传送带，传送带以的速度逆时针运行，物块与传送带共速后一起运动，某时刻物块离开传送带滑上平台与物块发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞过程中没有机械能损失，每次物块与碰撞并分离后物块在极短的时间内，在外力作用下重新静止在弹簧原长位置。已知物块、的质量分别为、，物块与传送带间的动摩擦因数，初始时平台右端到物块的距离，重力加速度取。求： （1）物块、第一次碰撞后瞬间物块的速度； （2）物块、从第一次碰撞到第二次碰撞所经历的时间； （3）在第一次碰撞之后的整个过程中，物块与传送带间因摩擦产生的热量。 【答案】（1），方向水平向右；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）物块离开传送带后在水平平台上做匀速运动，然后与发生碰撞，以水平向左为正方向，由动量守恒定律得 由机械能守恒定律得 解得，碰后瞬间的速度 即速度大小为，方向水平向右；的速度为 方向水平向左。 （2）物块、第一次碰撞后物块在平台上匀速向右运动，匀速运动时间为 物块在传送带上向右做匀减速运动至零后返回，具有对称性。对物块，由牛顿第二定律得 向右做匀减速运动的时间 物块向左返回离开传送带时的速度小于传送带的速度，以速度向左离开传送带，物块、从第一次碰撞到第二次碰撞所经历的时间为 （3）物块、第一次碰撞后，物块滑上传送带到离开传送带过程中，与传送带的相对位移 第二次碰撞后物块、的速度分别为 物块、第二次碰撞后物块滑上传送带到离开传送带过程中，与传送带的相对位移 依此类推可知每次、碰撞后物块与传送带间发生相对滑动的路程为等比数列，公比为 故整个过程发生相对滑动的总路程 整个过程产生的总热量 代入数据解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $