精品解析：江苏省苏州市工业园区星海实验高级中学2025-2026学年高一下学期期中考试物理试卷

**基本信息** 2025级高一物理期中卷聚焦开普勒定律、机械能守恒等核心知识，通过太空电梯、机器人舞蹈等时代情境，设置选择（11题44分）与非选择（5题56分）梯度题型，融合物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单项选择|11/44|开普勒定律、机械能、天体运动|第9题以太空电梯情境考查离心运动与向心加速度，体现科学思维| |非选择|5/56|实验验证、双星模型、板块问题|第16题综合斜面、摩擦与碰撞，考查能量转化，第12题实验题注重科学探究能力|

2025级高一年级期中调研测试一 高一物理 一、单项选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分。每小题只有一个选项符合题意 1. 关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是（　　） A. 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆中心 B. 地球绕太阳在椭圆轨道上运行，在近日点和远日点运行的速率相等 C. 表达式中，月球绕地球运动的k值与地球绕太阳运动的k值不同 D. 该定律是在牛顿运动定律的基础上推导出来的 2. 如图所示，在减速上升的升降机中，物块始终静止在固定的斜面上，关于物块所受各力做功的说法正确的是（　　） A. 合力做正功 B. 支持力做负功 C. 摩擦力不做功 D. 摩擦力做正功 3. 如图所示，轻质弹簧上端固定，下端系一物体。物体在A处时，弹簧处于原长状态。现用手托住物体使它从A处缓慢下降，到达B处时，手和物体自然分开，物体停在B处。此过程中（　　） A. 手的支持力一直做正功 B. 弹簧的弹性势能先增加后减少 C. 物体与弹簧组成的系统机械能不守恒 D. 物体与弹簧组成的系统机械能守恒 4. 已知自由落体加速度为g，月球与地球中心的距离为r，月球的公转周期为T，不考虑地球自转的影响，要完成“月一地检验”还需要已知（　　） A. 引力常量G B. 地球的半径R C. 地球的质量M D. 月球的质量m 5. 将地球视作均匀球体，考虑到地球自转的影响，下列表示地表处重力加速度方向可能正确的是 A. B. C. D. 6. 质量为m、初速度为零的物体，在按不同规律变化的合外力作用下都通过位移x0。下列各种情况中合外力做功最多的是（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，宇宙飞船a在轨道1上飞行，空间站b和另外一颗卫星c在轨道2上运行，三个物体均沿逆时针方向转动，则下列选项中正确的是（ ） A. 若卫星c欲与空间站b对接，可以直接加速实现对接 B. 若卫星c欲与宇宙飞船a对接，可以直接加速实现对接 C. 若飞船a要对空间站b进行物资补给，可以直接加速实现对接 D. 飞船a从轨道1切换到轨道2稳定运行的过程中，机械能不变 8. 某额定功率为的汽车以加速度匀加速启动，到额定功率后保持恒功率行驶至最大速度。已经汽车图线如图①所示。若该汽车以加速度（）匀加速启动，以相同的方式达到汽车最大速度，若整个过程阻力不变，图线可能是下列中的（　　） A. B. C. D. 9. 现假设已经建成了如图所示的太空电梯，其将地球赤道上的固定基地、同步空间站（与同步卫星轨道高度相同）和配重空间站通过超级缆绳连接在一起，使轿厢沿绳索向空间站运送物资。图中配重空间站比同步空间站更高，太空电梯正停在离地面高R处的站点P修整，并利用太阳能给蓄电池充电，则下列说法正确的是（ ） A. 若从P点向外自由释放一个小物块，则小物块将做离心运动 B. 同步空间站的向心加速度大于配重空间站的向心加速度 C. 在P点时，轿厢里的货物处于完全失重状态 D. 配重空间站与同步空间站之间的超级缆绳中作用力指向地心 10. 2026年春晚舞台上，机器人为观众展现了精彩的舞蹈动作。表演过程中，机器人屈膝下蹲，然后跳离地面。从起跳到升至最高点的过程中，不计空气阻力，下列关于机器人的加速度a、动能、重力势能、机械能E随高度h变化的图像，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 11. 如图所示，是一个半径为，质量为M的密度均匀球体的球心，现在其内以为球心挖去一个半径为R的球，并在空心球内某点P放置一个质量为m的质点。若已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，万有引力常量G，则球剩余部分对该质点的万有引力（　　） A. 方向由P点指向 B. 方向由指向 C. 大小为 D. 大小为 二、非选择题：共5题，共56分。其中第12题~第16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，只写出最后答案的不能得分 12. 某同学用如图所示的装置验证机械能守恒定律。一根细线系住钢球，悬挂在铁架台上，钢球静止于A点，光电门固定在A的正下方（放大图）、在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条。将钢球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间t可由计时器 测出，取作为钢球经过A点时的速度。记录钢球每次下落的高度h和计时器示数t，计算并比较钢球在释放点和A点之间的势能变化大小ΔEp与动能变化大小ΔEk，就能验证机械能是否守恒。 （1）用△Ep=mgh计算钢球重力势能变化的大小，式中钢球下落高度h应测量释放时的钢球球心到___________之间的竖直距离。 A. 钢球在A点时的顶端 B. 钢球在A点时的球心 C. 钢球在A点时的底端 （2）用计算钢球动能变化的大小，用刻度尺测量遮光条宽度，示数如图所示，其读数为___________cm。某次测量中，计时器的示数为0.0100s，则钢球的速度为v=___________m/s。 （3）本实验中，满足关系式___________，则验证了机械能守恒（用所测物理量符号表示） （4）下表为该同学的实验结果： △EP（×10-2J） 4.892 9.786 14.69 19.59 29.38 △Ek（×10-2J） 5.04 10.1 15.1 20.0 29.8 他发现表中的ΔEp与ΔEk之间存在差异，请你解释这种差异的可能原因是什么___________。 13. 假设某宇航员在月球表面做自由落体运动实验，该宇航员从高处由静止释放一小球，测出从释放到落至月球表面的时间为，已知月球的半径为，忽略月球自转的影响，引力常量为。求： （1）月球的质量； （2）月球的第一宇宙速度。 14. 双星是由两颗绕着其连线上某一点旋转的恒星组成，对于其中一颗星来说，另一颗就是其“伴星”，如图所示。如果甲、乙两颗星体质量分别为、，它们之间的距离为L，不考虑其他天体对它们的作用，引力常量为G。求： （1）甲、乙两星做圆周运动的轨道半径、； （2）乙星做圆周运动的角速度和线速度。 15. 如图所示，在水平地面上竖直放置一质量为的轨道，外形为正方形，内里是一半径为、内壁光滑的圆形轨道，轨道圆心为，、是轨道上与圆心等高的两点。一质量为的小球沿内里轨道做圆周运动且刚好能通过轨道最高点，运动过程中轨道始终在地面并保持静止状态。已知重力加速度为，求： （1）小球经过轨道最低点时的速度大小； （2）小球经过点时，地面对轨道的作用力大小； （3）运动过程中轨道始终在地面并保持静止状态，试写出与之间的关系式； 16. 如图所示，足够长的光滑斜面上有长的木板，最上端有可视为质点的物块。距离下端处固定一弹性挡板，每次与挡板相碰后均以原速率弹回，且碰撞时间极短。已知和的质量均为，斜面倾角，、之间的动摩擦因数，取，，重力加速度。某时刻将、同时由静止释放，求： （1）第一次和挡板碰撞前瞬间，的速度大小； （2）和挡板第一次碰撞到第二次碰撞的过程中，之间因摩擦产生的热量； （3）从开始运动到从上滑落的过程中，对做的功。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025级高一年级期中调研测试一 高一物理 一、单项选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分。每小题只有一个选项符合题意 1. 关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是（　　） A. 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆中心 B. 地球绕太阳在椭圆轨道上运行，在近日点和远日点运行的速率相等 C. 表达式中，月球绕地球运动的k值与地球绕太阳运动的k值不同 D. 该定律是在牛顿运动定律的基础上推导出来的 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据开普勒第一定律可知，所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上，故A错误； B．根据开普勒第二定律可知，地球绕太阳在椭圆轨道上运行，在近日点的运行速率大于远日点的运行速率，故B错误； C．根据开普勒第三定律可知 其中k与中心天体的质量有关，故月球绕地球运动的k值与地球绕太阳运动的k值不同，故C正确； D．开普勒在他的导师第谷天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律，但不是在牛顿运动定律的基础上导出了行星运动规律，故D错误。 故选C。 2. 如图所示，在减速上升的升降机中，物块始终静止在固定的斜面上，关于物块所受各力做功的说法正确的是（　　） A. 合力做正功 B. 支持力做负功 C. 摩擦力不做功 D. 摩擦力做正功 【答案】D 【解析】 【详解】A．升降机减速上升，位移方向竖直向上，加速度方向向下，因此物块所受合力方向向下。根据功的计算公式 合力与位移方向夹角为，，因此合力做负功，故A错误； B．物块静止在斜面上，受重力、垂直斜面向上的支持力、沿斜面向上的静摩擦力，位移方向竖直向上。支持力垂直斜面向上，分解后存在竖直向上的分量，与位移方向同向，因此支持力做正功，故B错误； CD．摩擦力沿斜面向上，分解后也存在竖直向上的分量，与位移方向同向，因此摩擦力做正功，故C错误，D正确。 故选D。 3. 如图所示，轻质弹簧上端固定，下端系一物体。物体在A处时，弹簧处于原长状态。现用手托住物体使它从A处缓慢下降，到达B处时，手和物体自然分开，物体停在B处。此过程中（　　） A. 手的支持力一直做正功 B. 弹簧的弹性势能先增加后减少 C. 物体与弹簧组成的系统机械能不守恒 D. 物体与弹簧组成的系统机械能守恒 【答案】C 【解析】 【详解】A．手的支持力方向向上，物体位移方向向下，可知，手的支持力一直做负功，故A错误； B．根据题意可知，弹簧拉伸形变量逐渐变大，则弹簧的弹性势能一直增加，故B错误； CD．结合上述可知，手的支持力对物体做负功，则物体与弹簧组成系统的机械能减小，故C正确，D错误。 故选C。 4. 已知自由落体加速度为g，月球与地球中心的距离为r，月球的公转周期为T，不考虑地球自转的影响，要完成“月一地检验”还需要已知（　　） A. 引力常量G B. 地球的半径R C. 地球的质量M D. 月球的质量m 【答案】B 【解析】 【详解】月—地检验的核心是验证地球对月球的引力与地球表面重力遵循相同的平方反比规律。已知条件为：地表重力加速度、地月距离、月球公转周期。需验证月球公转向心加速度是否等于按平方反比推算的加速度，其中为地球半径。 A．月—地检验通过比例关系验证，无需具体计算地球质量或引力常量，故A不符合题意。 B．计算时需已知以确定地表重力与月球轨道处的比例关系，故B符合题意。 C．可通过和间接推导，地球的质量是非必要已知量，故C不符合题意。 D．月球的质量在向心力公式中消去，无需已知，故D不符合题意。 结论：需已知地球半径以完成比例验证。 故选B。 5. 将地球视作均匀球体，考虑到地球自转的影响，下列表示地表处重力加速度方向可能正确的是 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】P点处万有引力指向地心，充当合力，是平行四边形对角线，随地球自转的向心力垂直指向地轴，是万有引力的一个分力，另一个分力就是重力，因向心力很小，远小于万有引力，根据平行四边形定则可知，重力方向在PO连线的左下方且靠近PO连线，即地表处重力加速度方向在PO连线的左下方且靠近PO连线。 故选B。 6. 质量为m、初速度为零的物体，在按不同规律变化的合外力作用下都通过位移x0。下列各种情况中合外力做功最多的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由力做功公式可知W=Fx，则F-x图象中，图象与坐标轴围成的面积表示力F所做的功，由图象可知，C图象中围成的面积最大，所以C中合外力做功最多，故C正确，ABD错误。 故选C。 7. 如图所示，宇宙飞船a在轨道1上飞行，空间站b和另外一颗卫星c在轨道2上运行，三个物体均沿逆时针方向转动，则下列选项中正确的是（ ） A. 若卫星c欲与空间站b对接，可以直接加速实现对接 B. 若卫星c欲与宇宙飞船a对接，可以直接加速实现对接 C. 若飞船a要对空间站b进行物资补给，可以直接加速实现对接 D. 飞船a从轨道1切换到轨道2稳定运行的过程中，机械能不变 【答案】C 【解析】 【详解】AB．卫星c加速后将脱离轨道2做离心运动，不可能沿轨道2追上空间站b，也不可能运动到轨道1与飞船a对接，故AB错误； C．飞船a在轨道1（低轨道），空间站b在轨道2（高轨道），若飞船a在合适位置直接加速，将做离心运动，轨道半径变大，可以进入轨道2与空间站b实现对接，故C正确； D．飞船a从轨道1切换到轨道2，轨道半径变大，需要加速做离心运动，发动机做正功，机械能增加，故D错误。 故选C。 8. 某额定功率为的汽车以加速度匀加速启动，到额定功率后保持恒功率行驶至最大速度。已经汽车图线如图①所示。若该汽车以加速度（）匀加速启动，以相同的方式达到汽车最大速度，若整个过程阻力不变，图线可能是下列中的（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】汽车以加速度匀加速启动过程，根据牛顿第二定律得 解得牵引力大小为 结束匀加速运动时的速度大小为 匀加速阶段所用时间为 同理可知汽车以加速度（）匀加速启动，结束匀加速运动时，有， 可得， 故选D。 9. 现假设已经建成了如图所示的太空电梯，其将地球赤道上的固定基地、同步空间站（与同步卫星轨道高度相同）和配重空间站通过超级缆绳连接在一起，使轿厢沿绳索向空间站运送物资。图中配重空间站比同步空间站更高，太空电梯正停在离地面高R处的站点P修整，并利用太阳能给蓄电池充电，则下列说法正确的是（ ） A. 若从P点向外自由释放一个小物块，则小物块将做离心运动 B. 同步空间站的向心加速度大于配重空间站的向心加速度 C. 在P点时，轿厢里的货物处于完全失重状态 D. 配重空间站与同步空间站之间的超级缆绳中作用力指向地心 【答案】D 【解析】 【详解】AC．对地球卫星有 解得 可知，卫星轨道半径越大，角速度越小，由于人与货物沿着“太空电梯”上行期间，在未到达地球同步轨道位置的时候，其角速度与同步轨道相同，即“太空电梯”该位置的角速度小于该位置轨道半径上卫星的角速度，则“太空电梯”上该位置圆周运动的向心力小于该位置的万有引力，货物还受到电梯向上的力的作用，人与货物处于失重状态，但不是完全失重，若从P点向外自由释放一个小物块，则小物块将做近心运动， 只有货物上升到静止卫星轨道上时，其角速度与同步轨道卫星的角速度相等，此时万有引力恰好等于圆周运动的向心力，此时货物才处于完全失重状态，故AC错误； B．由知，相同，由于同步空间站的轨道半径小于配重空间站的轨道半径，所以同步空间站的向心加速度小于配重空间站的向心加速度，故B错误； D．配重空间站与同步空间站的角速度相同等于同步空间站万有引力提供向心力产生的角速度，配重空间站的角速度大于该位置（该轨道）的角速度，即配重空间站在该位置做圆周运动的向心力大于该位置的万有引力，故超级缆绳要提供一部分指向地心作用力，故D正确。 故选D。 10. 2026年春晚舞台上，机器人为观众展现了精彩的舞蹈动作。表演过程中，机器人屈膝下蹲，然后跳离地面。从起跳到升至最高点的过程中，不计空气阻力，下列关于机器人的加速度a、动能、重力势能、机械能E随高度h变化的图像，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．机器人离开地面后，只受重力，加速度方向竖直向下，若取向上为正方向，加速度为负值，且刚起跳时（）加速度不为0，图像不符合，故A错误； B．根据动能定理：起跳（未离地）阶段：合力向上做正功，动能随高度线性增加； 离地上升阶段：重力向下做负功，动能随高度线性减小，最高点动能减为0，图像符合规律，故B正确； C．重力势能，​始终与成正比，图像应为斜率不变的直线，C图像斜率减小，不符合，故C错误； D．离开地面后，只有重力做功，机械能守恒，机械能应保持不变，D图像中机械能持续增大，不符合，故D错误。 故选B。 11. 如图所示，是一个半径为，质量为M的密度均匀球体的球心，现在其内以为球心挖去一个半径为R的球，并在空心球内某点P放置一个质量为m的质点。若已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，万有引力常量G，则球剩余部分对该质点的万有引力（　　） A. 方向由P点指向 B. 方向由指向 C. 大小为 D. 大小为 【答案】B 【解析】 【详解】AB．设球的密度为，则实心大球质量可表示为，由题意可知质量分布均匀的薄球壳对壳内物体的引力为零，实心大球对P点的引力等于以为半径的实心小球对质点P的引力。以为半径的实心小球的质量为 所以为半径的实心小球对P点的引力为 同理，以为半径的实心小球的质量为 则以为半径的实心小球对P点的引力为 受力情况如下图，由几何关系可知 故平行于，故A错误B正确； CD．由上述分析可知，解得，故CD错误。 故选B。 二、非选择题：共5题，共56分。其中第12题~第16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，只写出最后答案的不能得分 12. 某同学用如图所示的装置验证机械能守恒定律。一根细线系住钢球，悬挂在铁架台上，钢球静止于A点，光电门固定在A的正下方（放大图）、在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条。将钢球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间t可由计时器 测出，取作为钢球经过A点时的速度。记录钢球每次下落的高度h和计时器示数t，计算并比较钢球在释放点和A点之间的势能变化大小ΔEp与动能变化大小ΔEk，就能验证机械能是否守恒。 （1）用△Ep=mgh计算钢球重力势能变化的大小，式中钢球下落高度h应测量释放时的钢球球心到___________之间的竖直距离。 A. 钢球在A点时的顶端 B. 钢球在A点时的球心 C. 钢球在A点时的底端 （2）用计算钢球动能变化的大小，用刻度尺测量遮光条宽度，示数如图所示，其读数为___________cm。某次测量中，计时器的示数为0.0100s，则钢球的速度为v=___________m/s。 （3）本实验中，满足关系式___________，则验证了机械能守恒（用所测物理量符号表示） （4）下表为该同学的实验结果： △EP（×10-2J） 4.892 9.786 14.69 19.59 29.38 △Ek（×10-2J） 5.04 10.1 15.1 20.0 29.8 他发现表中的ΔEp与ΔEk之间存在差异，请你解释这种差异的可能原因是什么___________。 【答案】（1）B （2） ①. 1.50 ②. 1.50 （3） （4）利用遮光条测得的瞬时速度大于小球经过A点时的速度 【解析】 【小问1详解】 为了计算小球的重力势能变化量，应计算小球的重心（即球心）的位置变化。 故选B。 【小问2详解】 [1]刻度尺的最小分度值为0.1cm，所以读数为1.50cm。 [2]根据公式可知 【小问3详解】 若机械能是守恒的，有 整理后为 【小问4详解】 小球带动遮光条一起运动时二者角速度相等，根据公式 由于遮光条比小球到悬挂点的距离更大，所以通过遮光条测得的速度大于小球速度，导致结果产生误差。 13. 假设某宇航员在月球表面做自由落体运动实验，该宇航员从高处由静止释放一小球，测出从释放到落至月球表面的时间为，已知月球的半径为，忽略月球自转的影响，引力常量为。求： （1）月球的质量； （2）月球的第一宇宙速度。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设月球表面的重力加速度为，小球做自由落体运动，有 解得 设月球的质量为，小球的质量为，忽略月球自转的影响，月球表面物体的重力等于万有引力，有 解得 【小问2详解】 第一宇宙速度是近月卫星绕月球表面做匀速圆周运动的环绕速度，根据万有引力提供向心力，有 代入 解得 14. 双星是由两颗绕着其连线上某一点旋转的恒星组成，对于其中一颗星来说，另一颗就是其“伴星”，如图所示。如果甲、乙两颗星体质量分别为、，它们之间的距离为L，不考虑其他天体对它们的作用，引力常量为G。求： （1）甲、乙两星做圆周运动的轨道半径、； （2）乙星做圆周运动的角速度和线速度。 【答案】（1），；（2）， 【解析】 【详解】（1）设双星做圆周运动的角速度为，对甲、乙星分别由牛顿第二定律可得 由几何关系知 解得 ，， （2）由（1）中结论可得 乙星做圆周运动的线速度 15. 如图所示，在水平地面上竖直放置一质量为的轨道，外形为正方形，内里是一半径为、内壁光滑的圆形轨道，轨道圆心为，、是轨道上与圆心等高的两点。一质量为的小球沿内里轨道做圆周运动且刚好能通过轨道最高点，运动过程中轨道始终在地面并保持静止状态。已知重力加速度为，求： （1）小球经过轨道最低点时的速度大小； （2）小球经过点时，地面对轨道的作用力大小； （3）运动过程中轨道始终在地面并保持静止状态，试写出与之间的关系式； 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由题意可知，小球恰好通过轨道最高点时，小球的重力恰好提供向心力，则 解得 小球从最高点运动到最低点，设小球在最低点的速度为，由动能定理可得 解得 【小问2详解】 小球经过点时，轨道的支持力提供向心力，设速度为，小球由最高点运动到点过程中，由动能定理得 解得 小球经过点时，轨道对小球的支持力水平向右，大小为 由牛顿第三定律得，小球对轨道压力方向水平向左，大小 因轨道静止，可知竖直方向地面对轨道支持力 水平方向地面对轨道摩擦力 故地面对轨道的作用力大小 【小问3详解】 小球在圆形轨道上半部分运动时，对轨道的弹力会产生竖直向上的分力，设该分力存在最大值的位置为点，此时小球的速度大小为，连线与竖直方向夹角为，如图所示 由动能定理有 在点，沿半径方向的合力提供向心力，有 联立解得小球对轨道的弹力 弹力的竖直向上分量 根据牛顿第三定律，轨道对地面压力等于地面对轨道的支持力，结合轨道受力平衡可知轨道对地的压力 由数学知识得，当时，取最小值 要满足轨道保持静止不离开地面，则 解得 16. 如图所示，足够长的光滑斜面上有长的木板，最上端有可视为质点的物块。距离下端处固定一弹性挡板，每次与挡板相碰后均以原速率弹回，且碰撞时间极短。已知和的质量均为，斜面倾角，、之间的动摩擦因数，取，，重力加速度。某时刻将、同时由静止释放，求： （1）第一次和挡板碰撞前瞬间，的速度大小； （2）和挡板第一次碰撞到第二次碰撞的过程中，之间因摩擦产生的热量； （3）从开始运动到从上滑落的过程中，对做的功。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由静止开始运动到与挡板碰撞前，、一起以加速度向下做匀加速直线运动。对、整体由牛顿第二定律得 解得 设b第一次与挡板碰撞前瞬间的速度大小为，由匀变速直线运动的规律得 解得 【小问2详解】 与挡板第一次碰撞向上反弹，对由牛顿第二定律得 解得物块的加速度大小 对由牛顿第二定律得 解得木板的加速度大小 与挡板第一次碰撞后反弹向上运动，设经时间速度减为0，可得 解得 反弹后先向上做匀减速直线运动，速度减小为0后向下做匀加速运动，由于向下运动过程中速度始终小于的速度，因此、的受力不变，加速度不变。每次与挡板碰撞的速度大小均为，、的速度随时间变化的图像如图所示 可知第一次碰撞到第二次碰撞的总时间为，与挡板第一次碰撞到第二次碰撞过程中，、的位移大小分别为， 相对位移 解得 、之间因摩擦产生的热量 代入数据解得 【小问3详解】 由（2）问规律可推知，与挡板第二次碰撞到第三次碰撞、第三次碰撞到第四次碰撞过程中，相对的位移大小分别为， 与挡板第四次碰撞后瞬间，与下端之间的距离 设与挡板第四次碰撞后到从上滑落的时间为，第四次碰撞后瞬间的速度大小为，则对有 前三次碰撞过程的总时间为，则第四次碰撞后瞬间的速度 对有 相对位移 解得 说明减速到零时，刚好从上滑落。前三次间隔，从出发回到，总位移为0，摩擦力做功总和为0；只有第四次碰后，向上发生位移，摩擦力持续做负功，此过程木板向上位移 因此在上的整个运动过程中，对的摩擦力方向沿斜面向下，与的位移方向相反，做的功为 代入数据解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $