精品解析：辽宁实验中学2025-2026学年度下学期期中阶段测试高一年级物理试卷

辽宁省实验中学2025—2026学年度下学期期中阶段测试 高一年级 物理试卷 考试时间：75分钟 试题满分：100分 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 1. 如图所示，2026年1月19日，神舟二十号飞船安全顺利返回东风着陆场，至此，中国空间站太空应急行动主要任务圆满完成。下列关于空间站和返回舱的说法正确的是（　　） A. 空间站匀速圆周运动的轨道越高，环绕速度越小 B. 空间站中的物体处于完全失重状态，不受地球引力 C. 与轨道舱分离后，返回舱利用发动机加速来降低飞行轨道 D. 穿越大气层返回地面过程中，返回舱的机械能守恒 2. 如图甲为中国五大面食之一的山西大同刀削面的切削过程。某次连续削出的面片中有一片的空中运动轨迹如图乙所示，P、Q为轨迹上的两点，已知该面片以某一水平初速度由O点削出，从O到P与从P到Q的时间相等，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 该面片在空中运动过程中，其速度变化率一直增大 B. 该面片从O到P与从P到Q过程，重力做功之比为 C. 该面片从O到P与从P到Q过程，重力做功的平均功率之比为 D. 该面片运动到P点与Q点时，重力做功的瞬时功率之比为 3. 如图所示，一质量为M＝0.1kg的光滑大圆环用细绳悬挂在天花板上，大圆环穿过两个质量均为m＝0.15kg的小球，开始时两小球静置于大圆环的最顶端。两小球受到轻微扰动后同时开始沿光滑大圆环的左右两边向下滑动，当两小球运动到其所在位置与圆心的连线跟竖直方向的夹角为α时，悬挂大圆环的细绳中的张力T＝0，则cosα的值为（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，一个木块以水平初速度滑上匀速转动的水平传送带上，传送带的传送速率为v，，木块刚滑上传送带时两速度的方向相互垂直，木块与传送带之间的动摩擦因数恒为μ。若木块最终与传送带共速，则下列说法正确的是（　　） A. 支持力对木块的冲量为零 B. 摩擦力对木块的冲量大小为 C. 随着木块与传送带之间的相对速度的逐渐减小，木块所受的摩擦力也逐渐减小 D. 木块与传送带共速之前做加速度大小不变的曲线运动 5. 如图（俯视图），水平面上固定着两块平行且内壁光滑的钢板A、B，质量为m的光滑圆管abcd静止在水平面上，恰好夹在两钢板间，直径ac平行钢板、直径bd垂直钢板，圆管可以左右自由滑动，圆管中有一质量为m的光滑小球（球直径略小于管径），小球静止在圆管的最右端a处。某时刻小球获得一垂直指向钢板A的初速度v0，下列说法正确的是（　　） A. 小球从a端运动到b端的过程，圆管对小球的冲量为0 B. 小球从a端运动到c端的过程，圆管对小球的冲量为0 C. 小球到达b端时，小球和圆管的速度大小均为 D. 小球到d端时，小球和圆管的速度大小均为 6. 如图所示为某种机械装置，物块B卡在竖直固定装置中间，用水平恒力F推动木楔A水平向左运动，同时将物块B顶起。物块B和木楔A的质量均为m，木楔倾角为30°，所有接触面均光滑。下列说法正确的是（　　） A. A的动能始终小于B的动能 B. 力F做的功等于A动能增加量和B重力势能增加量 C. 力F的最小值为 D. B被推高h时动能为 7. 某时刻一颗赤道卫星和一颗极地卫星恰好处在地球赤道表面N点的正上方Q点和P点，赤道卫星和极地卫星周期分别为1.5T和T，它们均可视为做匀速圆周运动，不考虑地球自转，地球表面重力加速度为g，引力常量G未知。根据以上信息。则（　　） A. 已知图示时刻PQ高度差，可求出地球半径 B. 发射这两颗卫星时发射速度应大于第二宇宙速度 C. 经过时间T两星第一次同时到N点正上方 D. 可以求出两卫星的质量之比 8. 某兴趣小组制作了如图所示的水火箭，实验时瓶内的高压气体将水快速喷出，火箭获得竖直向上的初速度，设火箭上升的最大高度为h，水火箭外壳的质量为M，水的质量为m，假设水在极短时间内以不变的速度喷出，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 火箭的推力来源于火箭外的空气对它的反作用力 B. 高压气体对火箭外壳做的功为 Mgh C. 高压气体对水和火箭做的功为 D. 水瞬间喷出时水流的喷出速度大小为 9. 汽车以恒定功率、初速度冲上倾角一定的斜坡时，汽车受到的阻力恒定不变，则汽车上坡过程的图像可能是选项图中的（　　） A. B. C. D. 10. 如图甲所示，足够长的水平传送带以某一恒定速率顺时针转动，一根轻弹簧两端分别与物块和竖直墙面连接，将物块在传送带左端无初速度释放，此时弹簧恰处于原长且为水平。物块向右运动的过程中，受到的摩擦力大小与物块位移的关系如图乙所示。已知物块质量为m，物块与传送带间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，为已知量，则（　　） A. 过程，物块所受的摩擦力方向向右 B. 过程，物块做匀加速运动 C. 弹簧的劲度系数为 D. 传送带的速度为 二、非选择题（本题共5道小题，共计54分） 11. 某兴趣小组利用图甲所示的装置验证“机械能守恒定律”。实验步骤如下：在圆弧挡板边缘每隔相同高度安装一个挡光片，将带有光电门传感器的摆锤从高处无初速度释放，摆锤经过挡光片时，光电门传感器自动记录挡光时间，使用专用软件，可自动计算机械能、动能和重力势能，并自动生成三条线性图像，每条线性图像代表一种能量随高度变化的规律，如图乙所示。 （1）图中代表重力势能随高度h变化的图像是_________，代表动能随高度h变化的图像是_________（选填图像前的字母“A”、“B”或“C”）； （2）若挡光片的宽度为d，摆锤经过挡光片时，光电门传感器记录挡光时间为，则此时摆锤的速度大小为_________。为减小测量速度的误差，挡光片摆放位置应尽量_________（选填“靠上”或“靠下”）。 12. 如图所示，一圆弧形轨道最低点与水平轨道平滑连接，滑块（质量为）和滑块（质量为）与水平轨道的动摩擦因数均相同，用上述装置探究动量守恒定律的实验步骤如下： ①先仅让滑块从圆弧轨道的点由静止滑下，记下滑块停止的位置； ②将滑块静止放置在水平轨道的起始点，再次让滑块从点由静止滑下，分别记下滑块和滑块B的停止位置； ③测量三个停止位置到点间的距离分别为、、 （1）、碰后不反弹，两个物块的质量关系是_____（填“>”“<”或“=”）。 （2）若碰撞过程中动量守恒，则滑块和滑块的质量之比_____。 （3）若碰撞为弹性碰撞，则可以通过验证表达式_____（填“A”“B”或“C”）即可。 A. B. C. 13. 如图所示，长为L的轻杆一端连接在光滑活动铰链O上，另一端固定一个质量为4m的小球A，穿过固定板光滑小孔P的足够长细线一端连接在小球A上，另一端吊着质量为m的小球B，用水平拉力F拉着小球A，使小球A处于静止状态。这时轻杆与竖直方向夹角为53°，A、P间细线与竖直方向夹角为37°，重力加速度为g，小球均可视为质点，，。求： （1）水平拉力F的大小； （2）撤去拉力后，小球A摆至最低点时的速度大小； 14. 足够长的光滑杆水平固定，质量为的滑块套在杆上，滑块下方用不可伸长的轻绳连接一质量为的小球，初始时系统处于静止状态。质量为的滑块以的初速度与滑块发生碰撞，碰撞时间极短，碰后粘在一起，不计空气阻力，重力加速度为。 （1）求滑块与碰撞过程中损失的机械能； （2）求小球能上升的最大高度； （3）若小球从开始运动至第一次达到最大速度经过的时间为，求此过程中滑块的位移大小。 15. 如图所示，倾角为的固定斜面上有一右端带垂直挡板的木板，质量。现将质量的光滑小滑块放到距离挡板处，两者同时由静止释放。已知木板与斜面间的动摩擦因数，小滑块与挡板发生弹性碰撞，整个过程小滑块未脱离木板，斜面足够长，取，，。求： （1）释放瞬间滑块的加速度大小； （2）第1次碰撞过程中，滑块所受合力的冲量大小； （3）从释放到第3次碰撞系统产生的总热量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 辽宁省实验中学2025—2026学年度下学期期中阶段测试 高一年级 物理试卷 考试时间：75分钟 试题满分：100分 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 1. 如图所示，2026年1月19日，神舟二十号飞船安全顺利返回东风着陆场，至此，中国空间站太空应急行动主要任务圆满完成。下列关于空间站和返回舱的说法正确的是（　　） A. 空间站匀速圆周运动的轨道越高，环绕速度越小 B. 空间站中的物体处于完全失重状态，不受地球引力 C. 与轨道舱分离后，返回舱利用发动机加速来降低飞行轨道 D. 穿越大气层返回地面过程中，返回舱的机械能守恒 【答案】A 【解析】 【详解】A．由 解得 可知空间站的圆轨道距地面高度越高，环绕速度越小，故A正确； B．空间站中的物体处于完全失重状态，完全失重是因受到的地球引力全部用于产生向心加速度，而非不受地球引力，故B错误； C．返回舱与轨道舱分离后需通过发动机点火减速降低飞行轨道，实现变轨，故C错误； D．返回舱脱离圆轨道返回地球过程中由于空气阻力影响，机械能减小，故D错误； 故选A。 2. 如图甲为中国五大面食之一的山西大同刀削面的切削过程。某次连续削出的面片中有一片的空中运动轨迹如图乙所示，P、Q为轨迹上的两点，已知该面片以某一水平初速度由O点削出，从O到P与从P到Q的时间相等，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 该面片在空中运动过程中，其速度变化率一直增大 B. 该面片从O到P与从P到Q过程，重力做功之比为 C. 该面片从O到P与从P到Q过程，重力做功的平均功率之比为 D. 该面片运动到P点与Q点时，重力做功的瞬时功率之比为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于面片做平抛运动，只受重力，则加速度恒定，即速度变化率恒定，A错误； BC．面片抛出后，在竖直方向上做自由落体运动，在从O到P与从P到Q的相等时间内竖直方向运动的位移之比为，则重力做功之比为，重力做功的平均功率之比也为，B错误，C正确； D．由，可得该面片运动到P点与Q点时，竖直方向的速度之比为，又，可知P点与Q点处，面片重力做功的瞬时功率之比为，D错误。 故选C。 3. 如图所示，一质量为M＝0.1kg的光滑大圆环用细绳悬挂在天花板上，大圆环穿过两个质量均为m＝0.15kg的小球，开始时两小球静置于大圆环的最顶端。两小球受到轻微扰动后同时开始沿光滑大圆环的左右两边向下滑动，当两小球运动到其所在位置与圆心的连线跟竖直方向的夹角为α时，悬挂大圆环的细绳中的张力T＝0，则cosα的值为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】对小球，根据机械能守恒定律可得 设大圆环对小球的弹力为，由牛顿第二定律可得 对大圆环，根据平衡条件可得 联立解得 当时解得 故选B。 4. 如图所示，一个木块以水平初速度滑上匀速转动的水平传送带上，传送带的传送速率为v，，木块刚滑上传送带时两速度的方向相互垂直，木块与传送带之间的动摩擦因数恒为μ。若木块最终与传送带共速，则下列说法正确的是（　　） A. 支持力对木块的冲量为零 B. 摩擦力对木块的冲量大小为 C. 随着木块与传送带之间的相对速度的逐渐减小，木块所受的摩擦力也逐渐减小 D. 木块与传送带共速之前做加速度大小不变的曲线运动 【答案】D 【解析】 【详解】A．木块在竖直方向受力平衡，支持力，作用时间，根据冲量定义，支持力对木块的冲量不为零，故A错误； B．木块最终与传送带共速，末速度为，方向与初速度垂直。根据动量定理，摩擦力的冲量等于动量的变化量，即  由于  且 ，则动量变化量的大小，故摩擦力冲量大小为，故B错误； C．木块在传送带上滑动过程中，受到的摩擦力为滑动摩擦力，大小为。只要发生相对滑动，摩擦力大小恒定，与相对速度的大小无关，故C错误； D．木块受到的合外力即为滑动摩擦力，大小 恒定，根据牛顿第二定律，加速度大小不变； 初始时刻，木块速度  与传送带速度  垂直，相对速度方向与  不共线，摩擦力方向与  不共线，所以木块做曲线运动。综上，木块做加速度大小不变的曲线运动，故D正确。 故选D。 5. 如图（俯视图），水平面上固定着两块平行且内壁光滑的钢板A、B，质量为m的光滑圆管abcd静止在水平面上，恰好夹在两钢板间，直径ac平行钢板、直径bd垂直钢板，圆管可以左右自由滑动，圆管中有一质量为m的光滑小球（球直径略小于管径），小球静止在圆管的最右端a处。某时刻小球获得一垂直指向钢板A的初速度v0，下列说法正确的是（　　） A. 小球从a端运动到b端的过程，圆管对小球的冲量为0 B. 小球从a端运动到c端的过程，圆管对小球的冲量为0 C. 小球到达b端时，小球和圆管的速度大小均为 D. 小球到d端时，小球和圆管的速度大小均为 【答案】D 【解析】 【详解】AC．小球从a到b运动的过程，平行钢板方向动量守恒，圆管应向右运动，设小球到达b点时速度大小为v，由于平行钢板方向初动量为零，则圆管向右的速度也应为v，由能量守恒， 解得，故AC错误； B．从a到c，小球的速度方向将反向，大小不变，故圆管对小球的冲量为2mv0，故B错误； D．小球到达d点时速度大小也应该为v，方向向右，圆管速度大小为v，方向向左，故D正确。 故选D。 6. 如图所示为某种机械装置，物块B卡在竖直固定装置中间，用水平恒力F推动木楔A水平向左运动，同时将物块B顶起。物块B和木楔A的质量均为m，木楔倾角为30°，所有接触面均光滑。下列说法正确的是（　　） A. A的动能始终小于B的动能 B. 力F做的功等于A动能增加量和B重力势能增加量 C. 力F的最小值为 D. B被推高h时动能为 【答案】D 【解析】 【详解】A．设B的速度大小为v1，A的速度大小为v2，由速度关系 两物体质量相等，所以A的动能始终大于B的动能，故A错误； B．根据功能关系可知力F做的功等于A动能增加量和B的动能与重力势能的增加量，故B错误； C．力F最小时A对B只有垂直斜面向上的支持力，挡板对B有水平向右的作用力，对B受力分析，如图所示 由结合关系可知，竖直方向上有 对A受力分析，如图所示： 由几何关系可知水平方向上有 故C错误； D．在时间内光滑直杆上升高度，由几何知识可知，斜面体向右发生的位移大小为 根据功能关系可知 结合 可知B被推高h时动能为 = 故D正确； 故选D。 7. 某时刻一颗赤道卫星和一颗极地卫星恰好处在地球赤道表面N点的正上方Q点和P点，赤道卫星和极地卫星周期分别为1.5T和T，它们均可视为做匀速圆周运动，不考虑地球自转，地球表面重力加速度为g，引力常量G未知。根据以上信息。则（　　） A. 已知图示时刻PQ高度差，可求出地球半径 B. 发射这两颗卫星时发射速度应大于第二宇宙速度 C. 经过时间T两星第一次同时到N点正上方 D. 可以求出两卫星的质量之比 【答案】A 【解析】 【详解】A．设地球半径为，根据万有引力提供向心力以及黄金代换式， 可得卫星环绕模型的轨道半径为 设赤道卫星轨道半径为，极地卫星轨道半径为，图示时刻PQ高度差已知，则 由于高度差、均已知，则可通过公式变形求得地球半径，故A正确； B．这两颗卫星均绕地球做匀速圆周运动，未脱离地球引力束缚，发射速度应大于第一宇宙速度且小于第二宇宙速度，故B错误； C．极地卫星周期为，经过时间回到N点正上方；赤道卫星周期为，经过时间转过角度 未回到N点正上方。两星第一次同时回到N点正上方需要经过的时间为两周期的最小公倍数，即，故C错误； D．在万有引力提供向心力的方程中，卫星的质量被消去，卫星的运动状态与自身质量无关，因此无法求出两卫星的质量之比，故D错误。 故选A。 8. 某兴趣小组制作了如图所示的水火箭，实验时瓶内的高压气体将水快速喷出，火箭获得竖直向上的初速度，设火箭上升的最大高度为h，水火箭外壳的质量为M，水的质量为m，假设水在极短时间内以不变的速度喷出，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 火箭的推力来源于火箭外的空气对它的反作用力 B. 高压气体对火箭外壳做的功为 Mgh C. 高压气体对水和火箭做的功为 D. 水瞬间喷出时水流的喷出速度大小为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．火箭的推力来源于向下喷出的水对它的反作用力，故A错误； CD．设火箭发射的初速度为，火箭做竖直上抛运动根据速度位移公式，有 若水喷出的初速度为，取竖直向上为正方向，根据动量守恒定律可得 可得 高压气体对水和火箭做的功为 解得，故C正确，D错误； B．由动能定理知，高压气体对火箭外壳做功为，故B正确。 故选BC。 9. 汽车以恒定功率、初速度冲上倾角一定的斜坡时，汽车受到的阻力恒定不变，则汽车上坡过程的图像可能是选项图中的（　　） A. B. C. D. 【答案】BCD 【解析】 【详解】由瞬时功率公式可知，汽车刚冲上斜坡时受到的牵引力 若牵引力与汽车所受阻力（包括重力分量）相等，则汽车会做匀速运动，如选项B所示图像；若牵引力大于阻力，可列出牛顿第二定律 随着速度的增加，牵引力F减小，加速度减小，汽车将做加速度减小的加速运动，运动如选项C所示的图像； 若初始的牵引力小于阻力，汽车将减速，有 随着速度的减小，牵引力增大，加速度减小，汽车做加速度减小的减速运动，运动如选项D所示的图像。 故选BCD。 10. 如图甲所示，足够长的水平传送带以某一恒定速率顺时针转动，一根轻弹簧两端分别与物块和竖直墙面连接，将物块在传送带左端无初速度释放，此时弹簧恰处于原长且为水平。物块向右运动的过程中，受到的摩擦力大小与物块位移的关系如图乙所示。已知物块质量为m，物块与传送带间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，为已知量，则（　　） A. 过程，物块所受的摩擦力方向向右 B. 过程，物块做匀加速运动 C. 弹簧的劲度系数为 D. 传送带的速度为 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．物块在刚释放的一段时间内相对传送带向左滑动，受到的滑动摩擦力向右，同时弹簧弹力逐渐增大，由题图乙可知当x=x0时，摩擦力发生突变，瞬间减小后，随着x正比例增大，考虑到弹簧弹力也是随x而正比例增大，由此可推知当x=x0时，物块刚好达与传送带达到共同速度，之后随着传送带继续向右运动，在x~2x0过程物块始终相对传送带静止，弹力和静摩擦力同时增大且平衡，物块做匀速直线运动，当x=2x0时，弹簧弹力大小增大至与滑动摩擦力大小相同，故A正确，B错误； C．根据前面分析可知，弹簧的劲度系数为 故C正确； D．在0~x0过程，弹簧弹力从0线性增大到kx0，则此过程的平均弹力大小为 设传送带的速度为v，此过程对物块根据动能定理有 解得 故D错误。 故选AC。 二、非选择题（本题共5道小题，共计54分） 11. 某兴趣小组利用图甲所示的装置验证“机械能守恒定律”。实验步骤如下：在圆弧挡板边缘每隔相同高度安装一个挡光片，将带有光电门传感器的摆锤从高处无初速度释放，摆锤经过挡光片时，光电门传感器自动记录挡光时间，使用专用软件，可自动计算机械能、动能和重力势能，并自动生成三条线性图像，每条线性图像代表一种能量随高度变化的规律，如图乙所示。 （1）图中代表重力势能随高度h变化的图像是_________，代表动能随高度h变化的图像是_________（选填图像前的字母“A”、“B”或“C”）； （2）若挡光片的宽度为d，摆锤经过挡光片时，光电门传感器记录挡光时间为，则此时摆锤的速度大小为_________。为减小测量速度的误差，挡光片摆放位置应尽量_________（选填“靠上”或“靠下”）。 【答案】（1） ①. B ②. C （2） ①. ②. 靠下 【解析】 【小问1详解】 [1]重力势能，高度减小时，重力势能减小，对应图像B。 [2] 摆锤在下落过程中，重力做正功，动能增大，对应图像C。 【小问2详解】 [1]当很小时，可用这段时间内的平均速度来代替瞬时速度 [2]为减小误差，越小越好，因确定，应选取速度大的位置测量，所以挡光片的摆放位置应靠下。 12. 如图所示，一圆弧形轨道最低点与水平轨道平滑连接，滑块（质量为）和滑块（质量为）与水平轨道的动摩擦因数均相同，用上述装置探究动量守恒定律的实验步骤如下： ①先仅让滑块从圆弧轨道的点由静止滑下，记下滑块停止的位置； ②将滑块静止放置在水平轨道的起始点，再次让滑块从点由静止滑下，分别记下滑块和滑块B的停止位置； ③测量三个停止位置到点间的距离分别为、、 （1）、碰后不反弹，两个物块的质量关系是_____（填“>”“<”或“=”）。 （2）若碰撞过程中动量守恒，则滑块和滑块的质量之比_____。 （3）若碰撞为弹性碰撞，则可以通过验证表达式_____（填“A”“B”或“C”）即可。 A. B. C. 【答案】（1）> （2）5：1 （3）B 【解析】 【小问1详解】 、碰后不反弹，则需要质量大的碰质量小的滑块，即； 【小问2详解】 以向右的方向为正，根据动量守恒有 根据速度—位移公式有 联立解得动量守恒定律的表达式为 可得 【小问3详解】 若是弹性碰撞，满足机械能守恒 即应该满足 故选B。 13. 如图所示，长为L的轻杆一端连接在光滑活动铰链O上，另一端固定一个质量为4m的小球A，穿过固定板光滑小孔P的足够长细线一端连接在小球A上，另一端吊着质量为m的小球B，用水平拉力F拉着小球A，使小球A处于静止状态。这时轻杆与竖直方向夹角为53°，A、P间细线与竖直方向夹角为37°，重力加速度为g，小球均可视为质点，，。求： （1）水平拉力F的大小； （2）撤去拉力后，小球A摆至最低点时的速度大小； 【答案】（1）7mg （2） 【解析】 【小问1详解】 对小球受力分析如图所示 同一条绳子张力处处相等，有T=mg 将力正交分解，有， 代入数据可得 【小问2详解】 小球A摆至最低点时，B的速度为零，则小球A摆至最低点的过程中，AB整体机械能守恒 代入数据可得 14. 足够长的光滑杆水平固定，质量为的滑块套在杆上，滑块下方用不可伸长的轻绳连接一质量为的小球，初始时系统处于静止状态。质量为的滑块以的初速度与滑块发生碰撞，碰撞时间极短，碰后粘在一起，不计空气阻力，重力加速度为。 （1）求滑块与碰撞过程中损失的机械能； （2）求小球能上升的最大高度； （3）若小球从开始运动至第一次达到最大速度经过的时间为，求此过程中滑块的位移大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 滑块与滑块发生碰撞，碰后粘在一起，由动量守恒定律可得 由能量守恒可知碰撞损失的机械能 解得 【小问2详解】 小球上升到最大高度时，三者共速，由水平方向动量守恒可得 滑块与滑块碰撞后系统机械能守恒，有 解得 【小问3详解】 小球从开始运动至速度第一次达到最大时，小球恰好位于滑块的正下方，故小球与滑块水平方向位移相同，即 由系统水平方向动量守恒可得 对方程两边同时乘以时间，有 之间，根据位移等速度在时间上的累积，可得 解得 15. 如图所示，倾角为的固定斜面上有一右端带垂直挡板的木板，质量。现将质量的光滑小滑块放到距离挡板处，两者同时由静止释放。已知木板与斜面间的动摩擦因数，小滑块与挡板发生弹性碰撞，整个过程小滑块未脱离木板，斜面足够长，取，，。求： （1）释放瞬间滑块的加速度大小； （2）第1次碰撞过程中，滑块所受合力的冲量大小； （3）从释放到第3次碰撞系统产生的总热量。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对滑块受力分析：由 解得： 【小问2详解】 对木板受力分析：由于 所以木板静止，当滑块运动到挡板处时，速度为 与挡板弹性碰撞，动量、能量守恒， 解得， 故滑块所受合力冲量大小为 【小问3详解】 此后，物块做初速度为0，加速度仍为的匀加速直线运动，木板做速度为2m/s 的匀速直线运动， 由 解得再次相遇。 第二次碰撞前，物块速度为，木板速度为2m/s，碰撞后 解得，，即滑块以2m/s初速度，做匀加速直线运动，木板以4m/s做匀速直线运动， 由 可得仍然经过再次相遇，第三次碰撞。 则此过程中，木板与斜面摩擦产生的热为： 若用v-t图像解答，亦可得分。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $