精品解析:2026届甘肃省陇南市宕昌县多校高三上学期一模物理试题

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2026-06-12
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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 高考复习-一模
学年 2026-2027
地区(省份) 甘肃省
地区(市) 陇南市
地区(区县) 宕昌县
文件格式 ZIP
文件大小 4.26 MB
发布时间 2026-06-12
更新时间 2026-06-12
作者 匿名
品牌系列 -
审核时间 2026-06-12
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来源 学科网

内容正文:

2025-2026年宕昌第一中学、第二中学、两当第一中学高三 一模摸底考试物理试卷 注意事项: 1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮 擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 一.选择题(共10小题,1-7题为单选,每小题4分,8-10题为多选,每小题5分,错选或不选得0分,少选得3分,共43分。) 1. 如图所示,一物块沿固定斜面下滑,关于该过程,下列说法中正确的是(  ) A. 摩擦力做负功,重力做正功 B. 摩擦力做正功,重力做负功 C. 支持力做正功,摩擦力做负功 D. 支持力做正功,重力做正功 2. 用如图所示的装置来探究电磁感应现象,小螺线管套在大螺线管内,当合上开关的瞬间,电流计的指针向左偏,下列说法正确的是(  ) A. 此实验产生的是动生电动势 B. 断开开关的瞬间,电流计的指针不偏转 C. 断开开关的瞬间,电流计的指针向右偏 D. 若小螺线管与电源间的导线断开,合上开关,移动滑片,电流计的指针会偏转 3. 如图所示,卫星1绕地球做长轴为的椭圆轨道运动,卫星2绕地球做半径为的匀速圆周运动。两轨道位于同一平面内且点为两轨道的一个交点,某时刻两卫星和地球在同一条直线上,线速度大小分别为、,只考虑地球对卫星的引力,下列说法正确的是(  ) A. B. 卫星1的周期等于卫星2的周期 C. 卫星1沿椭圆轨道经过点向地球靠近的过程中机械能增大 D. 卫星1经过点时的加速度大于卫星2经过点时的加速度 4. 如图所示,在粗糙水平面静置一上表面光滑的半圆形柱体,用细线拉住的小球静止靠在接近半圆弧底端的点。现通过细线将小球沿半圆弧缓慢向上拉至最高点,已知此过程中细线拉力始终沿小球所在位置处的切线方向,柱体保持静止,则水平面对柱体的支持力(  ) A. 逐渐减小 B. 逐渐增大 C. 先减小后增大 D. 先增大后减小 5. 在进行双缝干涉实验时,用光传感器测量干涉区域不同位置的光照强度,可以方便地展示干涉条纹分布。、两束单色光分别经过同一双缝干涉装置后,其光照强度与位置的关系如图所示,图中光照强度极大值位置对应亮条纹中心,极小值位置对应暗条纹中心,上下两图中相同横坐标代表相同位置,则(  ) A. 图中光的波长是光的2倍 B. 光的光子能量是光的2倍 C. 若光、光通过同一单缝时,光的衍射现象更明显 D. 若光、光通过同一介质时,光的折射率大于光的折射率 6. 如图所示为某款键盘按键的简化原理图,键盘按键下的装置可视为平行板电容器。按下键盘按键时,极板正对面积不变、极板间的距离变为按压前的倍;撤去按压,按键在弹力作用下复位。在电容器充电后,若按压按键不改变电容器所带的电荷量,则(  ) A. 按压后极板间的电压变为按压前的倍 B. 按压后极板间的电压变为按压前的倍 C. 按压后极板间的电场强度大小变为按压前的倍 D. 按压后极板间的电场强度大小变为按压前的倍 7. 一颗子弹在枪筒里前进时所受合力大小与其作用时间的关系式为,已知子弹到达枪口处合力刚好为零,此时子弹的速率为,则子弹的质量为(  ) A. 1g B. 2g C. 3g D. 4g 8. 如图所示,由互相垂直的两部分组成的导体棒放置在竖直平面内,两端点a、c的竖直高度差为,ab段与水平方向的夹角为,bc段的长度为d,空间存在磁感应强度大小为、垂直纸面向里的匀强磁场。现让导体棒以与磁场垂直的速度运动,下列说法正确的是(  ) A. 若沿水平方向,导体棒产生的电动势为 B. 若与ab平行,导体棒产生的电动势为 C. 若与ab垂直,导体棒产生的电动势为 D. 若竖直向上,则导体棒产生的电动势为0 9. 如图所示,一卫星绕月球做匀速圆周运动的半径为r。太阳光可视为与轨道平面平行的平行光,这颗卫星绕月球运行一圈接收不到太阳光的时间内转过的角度为60°。已知月球的质量为M,引力常量为G,下列说法正确的是(  ) A. 卫星的线速度大小为 B. 卫星的加速度大小为 C. 月球的半径为 D. 月球的密度为 10. 如图a,在倾角为的足够长固定斜面上静置一质量的长木板B,木板下表面与斜面间的动摩擦因数,木板上表面由两种不同材料制成,e点上方光滑,e点下方粗糙,物块与木板之间的动摩擦因数为。时,一质量的物块A从木板的上端无初速度释放,时,物块滑下木板,物块滑下木板前的图像如图b,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度,下列说法正确的是(  ) A. ,木板对斜面的摩擦力大小为 B. 物块与木板之间的动摩擦因数 C. 时,木板的速度为 D. 木板长度为 二、实验题(共14分) 11. 利用如图所示装置探究合外力做功与动能变化关系。一光滑小钢球置于小车内,车内后壁装有压力传感器,车顶安装有遮光条,细绳一端系于小车上,另一端跨过固定在长木板一端的定滑轮,挂上钩码。 (1)若将压力传感器的示数视为小球所受合力的大小,且细线需要调节至与长木板平行。则在实验过程中,还需要满足的条件是______(填选项字母)。 A.钩码质量远小于小车质量 B.长木板要调节保持水平 C.长木板要调节倾斜一特定角度以平衡摩擦力 (2)释放小车后,记录遮光条的挡光时间和遮光条的宽度d以及遮光条到光电门的距离L; (3)小车经过光电门时的速度______(用题中字母表示); (4)多次改变钩码质量,其余物理量不变,记录每次的和传感器读数F,则最直观、合理的关系图像是下列选项中的______(填选项字母)。 A. B.  C. D. 12. 某同学用如图所示的电路观察电容器的充、放电现象。 (1)将图中的电流表换成电流传感器,可以在电脑端记录电流随时间变化的图线。先将开关接1,待电路稳定后再接2。已知电流从右向左流过电阻R时为正,则与本次实验相符的I—t图像是___________。 A. B. (2)将图中的电压表换成电压传感器,可以在电脑端记录放电过程中电压随时间变化的图线,如图所示。已知开关接2瞬间开始计时,利用数据处理软件得到U—t图线与坐标轴围成的面积为。根据该实验数据曲线可以粗测实验中电容器放电开始的带电量___________。(用题中已知物理量R和表示) (3)实验时,如果仅将图中的定值电阻R的阻值减小,则图中的放电时间将___________(填“变长”“不变”或“变短”) 三、计算题(共43分) 13. 如图甲所示,倾角为的光滑斜面体固定,点固定一拉力传感器,传感器上用一段不可伸长的轻绳拴接一小球,现将小球拉离平衡位置一个小角度,然后将小球由静止释放,小球在斜面上做简谐运动,整个过程拉力传感器的示数随时间的变化规律如图乙所示,不计空气阻力,忽略小球的半径,重力加速度,.求: (1)细绳的长度; (2)小球离开平衡位置时,细绳最大摆角的余弦值. 14. 如图所示,有一边长为、质量为的正方形单匝线框,放在光滑水平面上。空间有垂直水平面向下、磁感应强度为的匀强磁场区域,匀强磁场区域左右边界相距为,已知线框总电阻为,边刚进入磁场时的速度为,求: (1)线框边在刚进入磁场时,两端的电压; (2)线框从边刚进入磁场到刚离开磁场的过程中,通过线框某截面的电荷量; (3)线框从边刚进入磁场到边刚离开磁场的过程中,线框产生的焦耳热。 15. 如图所示,水平传送带最右端与水平面相衔接,在点右侧点处静置一质量为的物体B,在点右侧固定一竖直薄挡板C。某一时刻,将一质量为的物块A从传送带点处以水平向右的初速度释放,物块A从点到第一次运动到点的过程中,传送带始终以的速度顺时针转动,从A第一次到达点之后的整个运动过程中,传送带始终保持顺时针转动,但每次A在水平面上向左运动到达时,传送带速度均会自动调节为与A该次到达点时的速度大小相等,并且每次A在传送带上运动期间,传送带速度大小保持恒定。已知A与传送带之间的动摩擦因数为,A与水平面间的动摩擦因数为,B与水平面间的动摩擦因数为,间的距离为,间的距离为,点与挡板C间的距离为,不计空气阻力;A、B均可视为质点,A、B之间碰撞为弹性碰撞,B、C之间的碰撞无能量损失,重力加速度为,求: (1)物块A从点到第一次到达点的运动时间; (2)A最终停止的位置与点的距离; (3)从A第一次到达点之后的整个运动过程中,传送带因传送A多消耗的电能。 第1页/共1页 学科网(北京)股份有限公司 $ 2025-2026年宕昌第一中学、第二中学、两当第一中学高三 一模摸底考试物理试卷 注意事项: 1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮 擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 一.选择题(共10小题,1-7题为单选,每小题4分,8-10题为多选,每小题5分,错选或不选得0分,少选得3分,共43分。) 1. 如图所示,一物块沿固定斜面下滑,关于该过程,下列说法中正确的是(  ) A. 摩擦力做负功,重力做正功 B. 摩擦力做正功,重力做负功 C. 支持力做正功,摩擦力做负功 D. 支持力做正功,重力做正功 【答案】A 【解析】 【详解】由题知,支持力与位移垂直,不做功,重力做正功,摩擦力做负功,故A正确。 2. 用如图所示的装置来探究电磁感应现象,小螺线管套在大螺线管内,当合上开关的瞬间,电流计的指针向左偏,下列说法正确的是(  ) A. 此实验产生的是动生电动势 B. 断开开关的瞬间,电流计的指针不偏转 C. 断开开关的瞬间,电流计的指针向右偏 D. 若小螺线管与电源间的导线断开,合上开关,移动滑片,电流计的指针会偏转 【答案】C 【解析】 【详解】A.此实验产生的是感生电动势,故A错误。 BC.当合上开关的瞬间,电流计的指针向左偏,说明原磁场的方向不变且磁通量增大时,电流计的指针向左偏,则断开开关的瞬间,电流计的指针向右偏,故B错误,C正确。 D.小螺线管与电源间的导线断开,合上开关,移动滑片,因为没有磁场和磁通量的变化,则无感应电流,电流计的指针不会偏转,故D错误。 故选C。 3. 如图所示,卫星1绕地球做长轴为的椭圆轨道运动,卫星2绕地球做半径为的匀速圆周运动。两轨道位于同一平面内且点为两轨道的一个交点,某时刻两卫星和地球在同一条直线上,线速度大小分别为、,只考虑地球对卫星的引力,下列说法正确的是(  ) A. B. 卫星1的周期等于卫星2的周期 C. 卫星1沿椭圆轨道经过点向地球靠近的过程中机械能增大 D. 卫星1经过点时的加速度大于卫星2经过点时的加速度 【答案】B 【解析】 【详解】A.在图示位置,以地心为圆心,过卫星1所处位置作一与椭圆相切的辅助圆,辅助圆的半径大于r,设卫星在辅助圆上的线速度大小为v3,卫星1要变轨到椭圆轨道上,必须减速,故v3>v1,卫星在圆轨道运行,根据万有引力等于向心力有 解得,可知在圆轨道运动中,轨道半径越大线速度越小,有v2>v3,联立可得v2>v1,故A错误; B.依题意,卫星1绕地球做长轴为的椭圆轨道运动,卫星2绕地球做半径为的匀速圆周运动,根据开普勒第三定律可知,卫星1的周期等于卫星2的周期,故B正确; C.卫星1沿椭圆轨道经过点向地球靠近的过程中,只有万有引力做功,机械能不变,故C错误; D.根据 解得,可知卫星1经过点时的加速度等于卫星2经过点时的加速度,故D错误。 故选B。 4. 如图所示,在粗糙水平面静置一上表面光滑的半圆形柱体,用细线拉住的小球静止靠在接近半圆弧底端的点。现通过细线将小球沿半圆弧缓慢向上拉至最高点,已知此过程中细线拉力始终沿小球所在位置处的切线方向,柱体保持静止,则水平面对柱体的支持力(  ) A. 逐渐减小 B. 逐渐增大 C. 先减小后增大 D. 先增大后减小 【答案】B 【解析】 【详解】设细线拉力方向与水平方向夹角为,半圆形柱体质量为M,小球质量为m,对小球,由平衡条件可知细线拉力 把半圆形柱体与小球作为一个整体,由平衡条件可知,水平面对柱体的支持力 联立解得 题意可知细线将小球沿半圆弧缓慢向上拉至最高点过程,从接近减小到0,可知逐渐减小,故逐渐增大。 故选B。 5. 在进行双缝干涉实验时,用光传感器测量干涉区域不同位置的光照强度,可以方便地展示干涉条纹分布。、两束单色光分别经过同一双缝干涉装置后,其光照强度与位置的关系如图所示,图中光照强度极大值位置对应亮条纹中心,极小值位置对应暗条纹中心,上下两图中相同横坐标代表相同位置,则(  ) A. 图中光的波长是光的2倍 B. 光的光子能量是光的2倍 C. 若光、光通过同一单缝时,光的衍射现象更明显 D. 若光、光通过同一介质时,光的折射率大于光的折射率 【答案】A 【解析】 【详解】A.由图可得条纹间距,依据条纹间距公式 故图中光的波长是光的2倍,故A正确; B.由光子能量公式 可得光的光子能量是光的倍,故B错误; C.光波长更长,故光的衍射现象更明显,故C错误; D.波长越长折射率越小,故光的折射率小于光的折射率,故D错误。 故选A。 6. 如图所示为某款键盘按键的简化原理图,键盘按键下的装置可视为平行板电容器。按下键盘按键时,极板正对面积不变、极板间的距离变为按压前的倍;撤去按压,按键在弹力作用下复位。在电容器充电后,若按压按键不改变电容器所带的电荷量,则(  ) A. 按压后极板间的电压变为按压前的倍 B. 按压后极板间的电压变为按压前的倍 C. 按压后极板间的电场强度大小变为按压前的倍 D. 按压后极板间的电场强度大小变为按压前的倍 【答案】A 【解析】 【详解】AB.设按压前平行板电容器的电容为,极板间的距离为,电压为,则平行板电容器的电容为 按压前极板间的电压为 按压后极板正对面积不变、极板间的距离变为按压前的倍,即 按压后电容为 按压后电容器所带的电荷量保持不变,极板间的电压,故A正确,B错误; CD.设按压前极板间的电场强度大小为,则有 按压后极板间的电场强度大小为 则按压前后极板间的电场强度大小不变,故CD错误。 故选A。 7. 一颗子弹在枪筒里前进时所受合力大小与其作用时间的关系式为,已知子弹到达枪口处合力刚好为零,此时子弹的速率为,则子弹的质量为(  ) A. 1g B. 2g C. 3g D. 4g 【答案】A 【解析】 【详解】作出子弹受力的图像如下 由于图像中,图线与坐标轴围成的面积表示冲量的大小,则有 由动量定理可知,子弹的质量 故选A。 8. 如图所示,由互相垂直的两部分组成的导体棒放置在竖直平面内,两端点a、c的竖直高度差为,ab段与水平方向的夹角为,bc段的长度为d,空间存在磁感应强度大小为、垂直纸面向里的匀强磁场。现让导体棒以与磁场垂直的速度运动,下列说法正确的是(  ) A. 若沿水平方向,导体棒产生的电动势为 B. 若与ab平行,导体棒产生的电动势为 C. 若与ab垂直,导体棒产生的电动势为 D. 若竖直向上,则导体棒产生的电动势为0 【答案】AB 【解析】 【详解】A.若沿水平方向,导体棒切割磁感线的有效长度为L,导体棒产生的电动势为,故A正确; B.若与ab平行,则导体棒切割磁感线的有效长度为bc段的长度d,导体棒产生的电动势为,故B正确; C.若与ab垂直,则导体棒切割磁感线的有效长度为ab段的长度l,由几何关系可得,导体棒产生的电动势为,故C错误; D.若竖直向上,则导体棒切割磁感线的有效长度为a、c两点沿水平方向的距离,此距离不为0,则导体棒产生的电动势不为0,故D错误。 故选AB。 9. 如图所示,一卫星绕月球做匀速圆周运动的半径为r。太阳光可视为与轨道平面平行的平行光,这颗卫星绕月球运行一圈接收不到太阳光的时间内转过的角度为60°。已知月球的质量为M,引力常量为G,下列说法正确的是(  ) A. 卫星的线速度大小为 B. 卫星的加速度大小为 C. 月球的半径为 D. 月球的密度为 【答案】AD 【解析】 【详解】A.由,可得,A正确; B.由,可得,B错误; C.由几何关系可得,,解得;C错误; D.月球的密度,D正确。 故选AD。 10. 如图a,在倾角为的足够长固定斜面上静置一质量的长木板B,木板下表面与斜面间的动摩擦因数,木板上表面由两种不同材料制成,e点上方光滑,e点下方粗糙,物块与木板之间的动摩擦因数为。时,一质量的物块A从木板的上端无初速度释放,时,物块滑下木板,物块滑下木板前的图像如图b,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度,下列说法正确的是(  ) A. ,木板对斜面的摩擦力大小为 B. 物块与木板之间的动摩擦因数 C. 时,木板的速度为 D. 木板长度为 【答案】BD 【解析】 【详解】B.根据v-t图像斜率绝对值表示加速度大小,1s前物块在木板上加速运动的加速度为 则由 可知 根据题意分析可知,由图2可知1s后,物块过e点后做减速运动,则有 由图2可知1s后物块加速度大小为 解得物块与木板之间的动摩擦因数为,故B正确; A.根据题意分析可知0∼1s内,物块对木板无摩擦作用,由于可知木板处于平衡状态,对木板,由平衡条件可知 代入数据解得f=10N 根据牛顿第三定律,0~1s的时间内,木板对斜面的摩擦力大小为10N,故A错误; CD.根据题意分析可知,由v-t图像与横轴围成的面积表示位移,结合图2可知0∼1s物块相对木板的位移为 1s后,对长木板有 解得a3=2m/s2 可知2s时木板的速度为 可知1s~2s时间内长木板位移 由图2可知1s~2s物块位移 木板的长度,故C错误,D正确。 故选BD。 二、实验题(共14分) 11. 利用如图所示装置探究合外力做功与动能变化关系。一光滑小钢球置于小车内,车内后壁装有压力传感器,车顶安装有遮光条,细绳一端系于小车上,另一端跨过固定在长木板一端的定滑轮,挂上钩码。 (1)若将压力传感器的示数视为小球所受合力的大小,且细线需要调节至与长木板平行。则在实验过程中,还需要满足的条件是______(填选项字母)。 A.钩码质量远小于小车质量 B.长木板要调节保持水平 C.长木板要调节倾斜一特定角度以平衡摩擦力 (2)释放小车后,记录遮光条的挡光时间和遮光条的宽度d以及遮光条到光电门的距离L; (3)小车经过光电门时的速度______(用题中字母表示); (4)多次改变钩码质量,其余物理量不变,记录每次的和传感器读数F,则最直观、合理的关系图像是下列选项中的______(填选项字母)。 A. B.  C. D. 【答案】 ①. B ②. ③. D 【解析】 【详解】(1)[1] BC.实验中研究对象是小球,由于小球光滑,不受摩擦力作用,若将压力传感器的示数视为小球所受合力的大小,则小球的重力一定与小车对小球的支持力平衡,即长木板要调节保持水平,故B正确,C错误; A.由于实验中并没有认为钩码的重力近似等于绳的拉力,则不需要满足钩码质量远小于小车质量,故A错误。 故选B。 (3)[2]根据光电门的测速原理,小车经过光电门时的速度 (4)[3]令小球质量为m,对小球进行分析,根据动能定理有 结合上述有 由于图像是一条过原点的倾斜直线,可知,最直观、合理的关系图像是。 故选D。 12. 某同学用如图所示的电路观察电容器的充、放电现象。 (1)将图中的电流表换成电流传感器,可以在电脑端记录电流随时间变化的图线。先将开关接1,待电路稳定后再接2。已知电流从右向左流过电阻R时为正,则与本次实验相符的I—t图像是___________。 A. B. (2)将图中的电压表换成电压传感器,可以在电脑端记录放电过程中电压随时间变化的图线,如图所示。已知开关接2瞬间开始计时,利用数据处理软件得到U—t图线与坐标轴围成的面积为。根据该实验数据曲线可以粗测实验中电容器放电开始的带电量___________。(用题中已知物理量R和表示) (3)实验时,如果仅将图中的定值电阻R的阻值减小,则图中的放电时间将___________(填“变长”“不变”或“变短”) 【答案】(1)B (2) (3)变短 【解析】 【小问1详解】 先将开关接1,电源通过电阻R给电容器充电,充电电流的方向是逆时针,通过电阻R方向是从左向右为负,并逐渐减小为零,充电后电容器下极板带正电荷,上极板带等量的负电荷,再接2电容器对电阻R放电,回路中放电电流的方向是顺时针,通过电阻R方向是从右向左为正,并逐渐减小为零,故选B。 【小问2详解】 因 故图中面积表示电荷量与电阻乘积 解得 【小问3详解】 放电时间 R的阻值减小,则图中的放电时间变短。 三、计算题(共43分) 13. 如图甲所示,倾角为的光滑斜面体固定,点固定一拉力传感器,传感器上用一段不可伸长的轻绳拴接一小球,现将小球拉离平衡位置一个小角度,然后将小球由静止释放,小球在斜面上做简谐运动,整个过程拉力传感器的示数随时间的变化规律如图乙所示,不计空气阻力,忽略小球的半径,重力加速度,.求: (1)细绳的长度; (2)小球离开平衡位置时,细绳最大摆角的余弦值. 【答案】(1) (2) 【解析】 【小问1详解】 由图乙可知,单摆的周期为 单摆做简谐运动的等效重力加速度为 由单摆的周期公式得 解得 【小问2详解】 设小球的质量为,最大的摆角为,小球的最大速度为,由图甲可知,小球在最低点时传感器的示数最大,结合图乙可知最大拉力为 由牛顿第二定律得 小球在最高点时,传感器的示数最小,结合图乙可知最小拉力为 得 小球由最高点向最低点运动的过程中,小球的机械能守恒,则有 联立解得 14. 如图所示,有一边长为、质量为的正方形单匝线框,放在光滑水平面上。空间有垂直水平面向下、磁感应强度为的匀强磁场区域,匀强磁场区域左右边界相距为,已知线框总电阻为,边刚进入磁场时的速度为,求: (1)线框边在刚进入磁场时,两端的电压; (2)线框从边刚进入磁场到刚离开磁场的过程中,通过线框某截面的电荷量; (3)线框从边刚进入磁场到边刚离开磁场的过程中,线框产生的焦耳热。 【答案】(1) (2) (3) 【解析】 【小问1详解】 线框边在刚进入磁场时,产生的感应电动势 线框电流为,方向为逆时针,由此判断c点电势低于b点 两端的电压 【小问2详解】 线框边通过磁场过程中,平均电动势 通过线框的电荷量 【小问3详解】 从边刚进入磁场到边刚离开磁场过程,由动量定理 且 全程线框产生的焦耳热 联立解得 15. 如图所示,水平传送带最右端与水平面相衔接,在点右侧点处静置一质量为的物体B,在点右侧固定一竖直薄挡板C。某一时刻,将一质量为的物块A从传送带点处以水平向右的初速度释放,物块A从点到第一次运动到点的过程中,传送带始终以的速度顺时针转动,从A第一次到达点之后的整个运动过程中,传送带始终保持顺时针转动,但每次A在水平面上向左运动到达时,传送带速度均会自动调节为与A该次到达点时的速度大小相等,并且每次A在传送带上运动期间,传送带速度大小保持恒定。已知A与传送带之间的动摩擦因数为,A与水平面间的动摩擦因数为,B与水平面间的动摩擦因数为,间的距离为,间的距离为,点与挡板C间的距离为,不计空气阻力;A、B均可视为质点,A、B之间碰撞为弹性碰撞,B、C之间的碰撞无能量损失,重力加速度为,求: (1)物块A从点到第一次到达点的运动时间; (2)A最终停止的位置与点的距离; (3)从A第一次到达点之后的整个运动过程中,传送带因传送A多消耗的电能。 【答案】(1) (2) (3) 【解析】 【小问1详解】 物块A在传送带上先做匀减速直线运动,减速到与传送带共速后做匀速直线运动。 减速过程中摩擦力提供加速度,根据牛顿第二定律可得加速度 方向水平向左,根据匀变速直线运动位移与速度关系可得 解得 由 可得 物块A做匀速直线运动的位移为 由 可得 则物块A从点到第一次到达点的运动时间 【小问2详解】 设A第一次与B碰撞前的速度为,与B碰撞后,A的速度为,B的速度为, 根据动量守恒有 根据机械能守恒有 联立解得, 即A与B每次碰撞后交换速度。 设整个运动过程,A、B在与C之间运动的总路程之和是与C之间来回距离的倍 解得,整数倍次数 设最终A停在距离点右端处,根据能量守恒有 解得 【小问3详解】 物块第次回到点时动能为 可得(、2、3…21、22) 规定水平向右为正方向,图像如图所示 水平直线为传送带的速度,斜线为物块A的速度,由图可知,每次A从点向左滑入传送带再向右返回点过程,传送带相对A的位移为A向左最大位移的4倍,即 根据速度位移关系可知,物块第次回到点后,向左运动的最大位移为(、2、3…21、22) 传送带因传送A多消耗的电能为 解得 第1页/共1页 学科网(北京)股份有限公司 $

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