精品解析：安徽省合肥市第六中学2025-2026学年高三下学期阶段性绿色评价（二）物理试卷

合肥六中2026届高三下物理阶段性绿色评价（二） 一、选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 一辆汽车以恒定功率分别在甲、乙两平直路面上启动后，其图像如图所示．设两次汽车行驶时所受阻力恒定，则在甲、乙两路面上汽车所受阻力大小之比为（ ） A. B. C. D. 2. 如图所示，在水平面上细线一端固定，另一端系一个物体A，现给物体A垂直于线的速度，经过B点后正好停止于C点。在此过程中（　　） A. 物体的加速度始终指向O点 B. 物体受到3个力作用 C. 细线拉力在减小 D. 细线拉力做功等于动能的减少 3. 一个半径为r的金属球，以球心为坐标原点，向右为正方向建立坐标轴，现在坐标x0处放置一个+q电荷，下列关于坐标轴上0~x0区间的电场强度大小E和电势φ的图示可能正确的是（　　） A. B. C. D. 4. 中国选手刘诗颖在2020东京奥运会田径女子标枪决赛中以66米34的成绩获得金牌！刘诗颖的“冠军一投”的运动简化图如图所示。投出去的标枪做曲线运动，忽略空气阻力，关于标枪的运动，下列说法正确的是（　　） A. 标枪升到最高点时速度为零 B. 该曲线运动一定是匀变速运动 C. 出手后标枪的加速度是变化的 D. 以上说法都不对 5. 某同学用如图所示的电路观察电容器的充放电现象，开关S先与1相连，电源向电容器充电，然后把开关S掷向2，对实验现象分析正确的是（　　） A. 开关S与1接通瞬间电流传感器示数为0 B. 开关S与1接通瞬间电压传感器示数为E C. 开关S与2接通后电流传感器示数变化越来越慢 D. 开关S与2接通后电压传感器示数变化越来越快 6. 如图所示，截面为等腰三角形的楔形木块ABC固定在水平地面上，AB面和BC面的粗糙程度处处相同。一小物块以初速度v0沿斜面AB向上运动，经时间t0到达顶点B，速度恰好减为零；紧接着小物块由静止开始沿斜面BC下滑。在小物块从A运动到C的过程中，其速度大小v与时间t的关系图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示为双缝干涉装置示意图，双缝到光屏的距离为l，双缝的中垂线与光屏交于O点。某种单色光照射到双缝上，观察到光屏上P点为第4级亮条纹的中心位置（图中黑色表示亮条纹）。现将光屏向右平移l，此时观察到光屏上P点为（　　） A. 第8级亮条纹的中心位置 B. 第5级亮条纹的中心位置 C. 第2级亮条纹的中心位置 D. 第1级亮条纹的中心位置 8. 如图甲所示为光电效应的实验原理图，阴极K和阳极A是密封在真空玻璃管中的两个电极。如图乙所示为发生光电效应时光电子的最大初动能和入射光频率的关系图像，图线与横轴的交点坐标为，与纵轴的交点坐标为。下列说法错误的是（　　） A. 入射光的频率不同，遏止电压也不同 B. 阴极K材料的逸出功为 C. 根据图乙可以求出普朗克常量 D. 在保持光照条件不变的情况下，将滑动变阻器滑片向右移动的过程中，电流表的示数可能减小 二、选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对得满分，选对但选不全得3分，有选错的得0分。 9. 如图所示，人造地球卫星1在圆形轨道Ⅰ上运行，人造地球卫星2在椭圆轨道Ⅱ上运行，其中椭圆轨道上的A点为远地点，B点为近地点，两轨道相切于A点，下列说法正确的是（ ） A. 卫星1在轨道Ⅰ上的速度小于7.9 km/s B. 卫星1在A点的加速度小于卫星2在B点的加速度 C. 卫星1和卫星2在相同时间内与地球连线扫过的面积相等 D. 卫星1在轨道Ⅰ上的机械能大于卫星2在轨道Ⅱ上的机械能 10. 如图所示，在竖直平面内建立平面直角坐标系，其中轴沿水平方向。在第二象限存在大小为、沿轴正方向的匀强电场，在第四象限存在平行于轴的匀强电场（图中未画方向）和垂直于纸面向内的匀强磁场，一个带电小球沿着第二、第四象限的对角线，从图中点运动到点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小球带负电 B. 小球一直做匀加速运动 C. 第四象限内的匀强电场大小为，方向沿轴负方向 D. 小球受到的洛伦兹力是其重力的倍 三、非选择题：本题共5小题，共58分。解答应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，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 两学习小组A、B用如图甲所示实验装置验证向心力大小与速度平方成正比。铁架台上安装带有刻度的半圆板，刻度以圆板最低点所在的水平线为“0”等高线，相邻等高线间距相等。轻绳一端在圆心O处与DIS传感器相连（图中未画出），另一端与小球相连，小球平衡时球心恰在等高线0处，用DIS传感器测量小球做圆周运动过程绳中拉力F大小。 （1）为了验证小球的向心力与速度平方的定量关系，控制小球的质量m和做圆周运动的半径r不变。A组同学将绳拉直，球心与距“0”等高线高度为h的刻度线处重合，将小球由静止释放，运动至最低点的速度平方的表达式=______（用重力加速度g、h表示）； （2）DIS系统记录某次小球运动过程中绳中的拉力F随时间t的变化关系图像如图乙所示，则______（选填“a”“b”）点的纵坐标表示小球运动至最低点时绳中的拉力大小； （3）多次改变小球的释放点高度h，记录每次高度h及对应的运动至最低点时绳中的拉力F大小的数据，描绘出图像如图丙所示，图线I的纵轴截距表示______，试问：根据该图线能否说明小球的向心力与速度平方成正比？请简述理由______； （4）实验操作过程中，B组同学每次将小球的最低点与高度为h的等高线相切，其余操作与A组的相同，B组也在丙图中描绘图线，标记为Ⅱ，图中哪个选项可能正确反映图线I、Ⅱ关系的（ ） A. B. C. D. 12. 如图甲所示，某实验小组要将一量程为μA、内阻为的微安表改装为量程为的电流表。 （1）改装微安表时需要并联一个电阻，则该电阻的阻值=______。 （2）改装后利用一标准毫安表进行校准，发现读数总比准确值偏大些，为校准电表，下列措施可行的是_____。 A. 将一个阻值较大的电阻与并联 B. 将一个阻值较小的电阻与并联 C. 将一个阻值较小的电阻与串联 D. 将一个阻值较大的电阻与串联 （3）该小组设计了如图乙所示的电路来测量锂电池的电动势E和内阻r。在实验中，多次改变电阻箱阻值，取得多组数据，作出的关系图线如图丙所示，在考虑电流表内阻的前提下与R的关系式为______（用I、R、E、r、表示），由图丙可求得锂电池的电动势E=______（用题图丙中的字母a、b、c表示）。 （4）实验时，该小组进行了多次测量，测量期间一直保持电路闭合且时间较长，这样操作是否合理？ ______（选填“合理”或“不合理”），理由是________。 13. 如图所示，三棱镜的横截面为直角三角形，，。一束平行于边的光线自边的点射入三棱镜，在边发生反射后从边的点射出。若光线在点的入射角和在点的折射角相等。 （1）求三棱镜的折射率； （2）在三棱镜的边是否有光线透出，写出分析过程并画出光路图。（不考虑多次反射） 14. 如图甲所示，电动机驱动水平传送带以的速度匀速穿过固定竖直光滑挡板，挡板与传送带边缘间的夹角。质量的圆柱形物块从传送带左端由静止释放，经一段时间做匀速直线运动，接着撞击挡板，撞击挡板前后沿挡板的分速度不变、垂直挡板的分速度减为零，撞击后紧贴挡板运动滑离传送带，俯视图如图乙所示。已知物块与传送带间的动摩擦因数，g取。求： （1）物块由静止开始做加速运动的时间t； （2）物块紧贴挡板运动时所受摩擦力的大小和方向； （3）上述过程中，因传送该物块电动机多消耗的电能E。 15. 如图所示，一水平传送带以速度v0顺时针转动，其右端与足够长的光滑水平台面平滑连接，在平台上静置质量均为2m的n个相同物块，等间距排列成一条直线。质量为m的小滑块P从传送带的左端由静止释放，与传送带共速后，滑上平台与物块1发生碰撞，最终所有物块都向右运动，设所有碰撞均为弹性碰撞。 （1）求最右侧物块n匀速运动的速度大小vn1； （2）从静止释放滑块P到其与物块1发生第二次碰撞的过程中，求P与传送带间摩擦产生的总热量Q； （3）求全过程中碰撞总次数N及物块1的最终速度大小v1n。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 合肥六中2026届高三下物理阶段性绿色评价（二） 一、选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 一辆汽车以恒定功率分别在甲、乙两平直路面上启动后，其图像如图所示．设两次汽车行驶时所受阻力恒定，则在甲、乙两路面上汽车所受阻力大小之比为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】当汽车做匀速运动时，汽车受到的牵引力等于阻力，则有 可得在甲、乙两路面上汽车所受阻力大小之比为 故选B。 2. 如图所示，在水平面上细线一端固定，另一端系一个物体A，现给物体A垂直于线的速度，经过B点后正好停止于C点。在此过程中（　　） A. 物体的加速度始终指向O点 B. 物体受到3个力作用 C. 细线拉力在减小 D. 细线拉力做功等于动能的减少 【答案】C 【解析】 【详解】A．物体做变速圆周运动，沿切线方向加速度与运动方向相反，向心加速度指向圆心，物体的加速度为两方向加速度的矢量和，不指向圆心，故A错误； B．物体受到重力、支持力、拉力和摩擦力4个力的作用，故B错误； C．细线拉力提供物体做圆周运动的向心力，由知速度减小则拉力减小，故C正确； D．细线拉力始终与运动方向垂直，不做功，故D错误。 故选C。 3. 一个半径为r的金属球，以球心为坐标原点，向右为正方向建立坐标轴，现在坐标x0处放置一个+q电荷，下列关于坐标轴上0~x0区间的电场强度大小E和电势φ的图示可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】AB．金属球被感应出负电荷会在靠近+q的一侧分布，球体内部由于静电屏蔽，电场为0，刚离开球面处场强并不大；但越靠近+q，场越强。一般会出现“先较小，后增大”的走势（可能在途中有轻微“波动”），但总体趋势是靠近+q时，E随距离减小而增大，故A正确，B错误； CD．金属球表面必为等势面，故在 x ＝ r（球面处）电势是一个常值；而在[0，r]区间电势恒定，在[r，x0]区间电势随x增加而上升，故CD错误。 故选A。 4. 中国选手刘诗颖在2020东京奥运会田径女子标枪决赛中以66米34的成绩获得金牌！刘诗颖的“冠军一投”的运动简化图如图所示。投出去的标枪做曲线运动，忽略空气阻力，关于标枪的运动，下列说法正确的是（　　） A. 标枪升到最高点时速度为零 B. 该曲线运动一定是匀变速运动 C. 出手后标枪的加速度是变化的 D. 以上说法都不对 【答案】B 【解析】 【详解】A．标枪升到最高点时竖直方向速度为零，但水平方向速度不为零，故最高点时速度不为零，故A错误； BC．忽略空气阻力，标枪出手后只受重力，由牛顿第二定律得加速度为重力加速度，加速度不变，所以该曲线运动一定是匀变速运动，故B正确，C错误； D．以上说法中B选项正确，故D错误。 故选B。 5. 某同学用如图所示的电路观察电容器的充放电现象，开关S先与1相连，电源向电容器充电，然后把开关S掷向2，对实验现象分析正确的是（　　） A. 开关S与1接通瞬间电流传感器示数为0 B. 开关S与1接通瞬间电压传感器示数为E C. 开关S与2接通后电流传感器示数变化越来越慢 D. 开关S与2接通后电压传感器示数变化越来越快 【答案】C 【解析】 【详解】A．开关S与1接通瞬间电源给电容器充电，电路中有充电电流，所以电流传感器示数不为零，故A错误； B．开关S与1接通瞬间，电容器极板所带电荷量为零，两极板间电压为零，即电压传感器示数为零，故B错误； CD．开关S与2接通后，电容器通过电阻放电，电容器两板间电压越来越小，放电电流越来越小，放电逐渐变慢，所以电流传感器和电压传感器的示数变化都越来越慢，故C正确，D错误。 故选C。 6. 如图所示，截面为等腰三角形的楔形木块ABC固定在水平地面上，AB面和BC面的粗糙程度处处相同。一小物块以初速度v0沿斜面AB向上运动，经时间t0到达顶点B，速度恰好减为零；紧接着小物块由静止开始沿斜面BC下滑。在小物块从A运动到C的过程中，其速度大小v与时间t的关系图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设物块上滑与下滑的加速度大小分别为a1和a2，等腰三角形的底角为α，根据牛顿第二定律得， 解得， 则知 而v-t图像的斜率等于加速度，所以上滑段图线的斜率绝对值大于下滑段图线斜率的绝对值，上滑过程的位移大小等于下滑过程的位移大小，上滑的加速度较大，由知，上滑过程时间较短，因上滑过程中，物块做匀减速运动，下滑过程做匀加速直线运动，两段图像都是直线，由于小物块运动过程中受到滑动摩擦力的作用，所以小物块到达C点的速度小于v0。 故选C。 7. 如图所示为双缝干涉装置示意图，双缝到光屏的距离为l，双缝的中垂线与光屏交于O点。某种单色光照射到双缝上，观察到光屏上P点为第4级亮条纹的中心位置（图中黑色表示亮条纹）。现将光屏向右平移l，此时观察到光屏上P点为（　　） A. 第8级亮条纹的中心位置 B. 第5级亮条纹的中心位置 C. 第2级亮条纹的中心位置 D. 第1级亮条纹的中心位置 【答案】C 【解析】 【详解】根据双缝干涉条纹间距公式 现将光屏向右平移l，则 故此时观察到光屏上P点为第2级亮条纹的中心位置。 故选C。 8. 如图甲所示为光电效应的实验原理图，阴极K和阳极A是密封在真空玻璃管中的两个电极。如图乙所示为发生光电效应时光电子的最大初动能和入射光频率的关系图像，图线与横轴的交点坐标为，与纵轴的交点坐标为。下列说法错误的是（　　） A. 入射光的频率不同，遏止电压也不同 B. 阴极K材料的逸出功为 C. 根据图乙可以求出普朗克常量 D. 在保持光照条件不变的情况下，将滑动变阻器滑片向右移动的过程中，电流表的示数可能减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．由爱因斯坦光电效应方程 可知入射光的频率不同，光电子的最大初动能不同，又由 得光电子的最大初动能不同，遏止电压也不同，综上可知，入射光的频率不同，遏止电压也不同，故A正确； B．图像的纵截距 则阴极K材料的逸出功为，故B正确； C．图像的斜率表示普朗克常量，故C正确； D．在保持光照条件不变的情况下，将滑动变阻器滑片向右移动的过程中，两电极两端正向电压增大，电流表的示数不可能减小，故D错误。 本题选错误的，故选D。 二、选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对得满分，选对但选不全得3分，有选错的得0分。 9. 如图所示，人造地球卫星1在圆形轨道Ⅰ上运行，人造地球卫星2在椭圆轨道Ⅱ上运行，其中椭圆轨道上的A点为远地点，B点为近地点，两轨道相切于A点，下列说法正确的是（ ） A. 卫星1在轨道Ⅰ上的速度小于7.9 km/s B. 卫星1在A点的加速度小于卫星2在B点的加速度 C. 卫星1和卫星2在相同时间内与地球连线扫过的面积相等 D. 卫星1在轨道Ⅰ上的机械能大于卫星2在轨道Ⅱ上的机械能 【答案】AB 【解析】 【详解】A．第一宇宙速度是最大的环绕速度，所以卫星1在轨道Ⅰ上的速度小于7.9 km/s，故A正确； B．根据牛顿第二定律可得 解得 由于卫星1在A点到地心的距离比卫星2在B点到地心的距离大，则卫星1在A点的加速度小于卫星2在B点的加速度，故B正确； C．根据开普勒第二定律可知，卫星1在相同时间内与地球连线扫过的面积相等，卫星2在相同时间内与地球连线扫过的面积相等，但两卫星不在同一轨道，故在相同时间内与地球连线扫过的面积不相等，故C错误； D．由于两卫星的质量关系未知，不能确定它们机械能的大小关系，故D错误。 故选AB。 10. 如图所示，在竖直平面内建立平面直角坐标系，其中轴沿水平方向。在第二象限存在大小为、沿轴正方向的匀强电场，在第四象限存在平行于轴的匀强电场（图中未画方向）和垂直于纸面向内的匀强磁场，一个带电小球沿着第二、第四象限的对角线，从图中点运动到点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小球带负电 B. 小球一直做匀加速运动 C. 第四象限内的匀强电场大小为，方向沿轴负方向 D. 小球受到的洛伦兹力是其重力的倍 【答案】CD 【解析】 【详解】A．带电小球在第二象限做直线运动，小球受到重力和电场力的合力与速度在同一直线上，可知小球在第二象限受到的电场力水平向右，与场强方向相同，所以小球带正电，故A错误； BCD．小球在第二象限所受合力与速度方向相同，做匀加速直线运动，根据几何关系可得 小球进入第四象限后，受到重力、电场力和洛伦兹力作用，小球做匀速直线运动，根据平衡条件可知小球的受力如图所示 则有， 可知第四象限内的匀强电场大小为，方向沿轴负方向；小球受到的洛伦兹力是其重力的倍，故B错误，CD正确。 故选CD。 三、非选择题：本题共5小题，共58分。解答应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，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 两学习小组A、B用如图甲所示实验装置验证向心力大小与速度平方成正比。铁架台上安装带有刻度的半圆板，刻度以圆板最低点所在的水平线为“0”等高线，相邻等高线间距相等。轻绳一端在圆心O处与DIS传感器相连（图中未画出），另一端与小球相连，小球平衡时球心恰在等高线0处，用DIS传感器测量小球做圆周运动过程绳中拉力F大小。 （1）为了验证小球的向心力与速度平方的定量关系，控制小球的质量m和做圆周运动的半径r不变。A组同学将绳拉直，球心与距“0”等高线高度为h的刻度线处重合，将小球由静止释放，运动至最低点的速度平方的表达式=______（用重力加速度g、h表示）； （2）DIS系统记录某次小球运动过程中绳中的拉力F随时间t的变化关系图像如图乙所示，则______（选填“a”“b”）点的纵坐标表示小球运动至最低点时绳中的拉力大小； （3）多次改变小球的释放点高度h，记录每次高度h及对应的运动至最低点时绳中的拉力F大小的数据，描绘出图像如图丙所示，图线I的纵轴截距表示______，试问：根据该图线能否说明小球的向心力与速度平方成正比？请简述理由______； （4）实验操作过程中，B组同学每次将小球的最低点与高度为h的等高线相切，其余操作与A组的相同，B组也在丙图中描绘图线，标记为Ⅱ，图中哪个选项可能正确反映图线I、Ⅱ关系的（ ） A. B. C. D. 【答案】（1） （2）a （3） ①. 小球的重力 ②. 见详解 （4）C 【解析】 【小问1详解】 小球从静止释放到运动至最低点的过程中，只有重力做功，因此小球的机械能守恒。根据机械能守恒定律，小球在最高点的重力势能等于在最低点的动能 得 【小问2详解】 设单摆的角度为时，对小球进行受力分析有 则 当时，小球位于最低点，最大，故a点的纵坐标表示小球运动至最低点时绳中的拉力。 【小问3详解】 [1]当h=0时，即小球释放的高度为零，此时小球并没有获得初速度，因此在最低点时，小球并不需要做圆周运动，也就不会产生向心力。但是，由于绳子的存在，小球在最低点时会受到绳子的拉力，这个拉力就等于小球的重力。所以，图线I的纵轴截距表示的就是小球的重力。 [2]根据向心力公式 可以得 然而，绳中的拉力F并不等于向心力，而是等于向心力加上小球的重力 从这个公式可以看出，拉力F与h之间并不是简单的正比关系，而是线性关系加上一个常数（小球的重力）。因此，仅仅根据这个图线，不能直接得出小球的向心力与速度平方成正比的结论，因为绳中的拉力并不等于向心力，而是与向心力有线性关系加上一个常数。 【小问4详解】 B组同学每次将小球的最低点与高度为h的等高线相切，设小球半径为，根据能量守恒定则有 得 则绳中的拉力F为 故选C。 12. 如图甲所示，某实验小组要将一量程为μA、内阻为的微安表改装为量程为的电流表。 （1）改装微安表时需要并联一个电阻，则该电阻的阻值=______。 （2）改装后利用一标准毫安表进行校准，发现读数总比准确值偏大些，为校准电表，下列措施可行的是_____。 A. 将一个阻值较大的电阻与并联 B. 将一个阻值较小的电阻与并联 C. 将一个阻值较小的电阻与串联 D. 将一个阻值较大的电阻与串联 （3）该小组设计了如图乙所示的电路来测量锂电池的电动势E和内阻r。在实验中，多次改变电阻箱阻值，取得多组数据，作出的关系图线如图丙所示，在考虑电流表内阻的前提下与R的关系式为______（用I、R、E、r、表示），由图丙可求得锂电池的电动势E=______（用题图丙中的字母a、b、c表示）。 （4）实验时，该小组进行了多次测量，测量期间一直保持电路闭合且时间较长，这样操作是否合理？ ______（选填“合理”或“不合理”），理由是________。 【答案】（1）10 （2）A （3） ①. ②. （4） ①. 不合理 ②. 见解析 【解析】 【小问1详解】 与微安表并联，则两端电压相等，有 解得 【小问2详解】 若改装过的微安表的读数总比准确值偏大些，说明通过该微安表的电流偏大，则电阻偏大，需要减小电阻，故应将一个阻值较大的电阻与并联，A正确。 【小问3详解】 [1][2]在考虑电流表内阻的前提下，根据闭合电路欧姆定律得 整理可得 图线的斜率为 解得 【小问4详解】 [1][2]这样操作不合理，因为电路保持长时间闭合，电池会发热，电池内阻会发生变化，且电池长时间放电，会引起电动势变化，导致实验误差增大。 13. 如图所示，三棱镜的横截面为直角三角形，，。一束平行于边的光线自边的点射入三棱镜，在边发生反射后从边的点射出。若光线在点的入射角和在点的折射角相等。 （1）求三棱镜的折射率； （2）在三棱镜的边是否有光线透出，写出分析过程并画出光路图。（不考虑多次反射） 【答案】（1） （2）否，。 【解析】 【小问1详解】 如图所示 因为光线在P点的入射角和在M点的折射角相等，故光线在AB面上的折射角等于光线在BO面上的入射角。根据几何关系知，光线在AB面上入射角为，折射角为30°。根据折射定律有 【小问2详解】 光线在AO面上的入射角为60°。由临界角与折射率的关系有 即 因为 故光线在AO面上发生全反射，无光线透出。 14. 如图甲所示，电动机驱动水平传送带以的速度匀速穿过固定竖直光滑挡板，挡板与传送带边缘间的夹角。质量的圆柱形物块从传送带左端由静止释放，经一段时间做匀速直线运动，接着撞击挡板，撞击挡板前后沿挡板的分速度不变、垂直挡板的分速度减为零，撞击后紧贴挡板运动滑离传送带，俯视图如图乙所示。已知物块与传送带间的动摩擦因数，g取。求： （1）物块由静止开始做加速运动的时间t； （2）物块紧贴挡板运动时所受摩擦力的大小和方向； （3）上述过程中，因传送该物块电动机多消耗的电能E。 【答案】（1） （2）5N，方向见解析 （3）18.5J 【解析】 【小问1详解】 物块做加速运动过程，根据牛顿第二定律可得 解得加速度大小为 则物块由静止开始做加速运动的时间为 【小问2详解】 物块紧贴挡板运动时，受到传送带的滑动摩擦力作用，则大小为 由于撞击挡板前后沿挡板的分速度不变、垂直挡板的分速度减为零，如图所示 则物块紧贴挡板运动时，物块相对传送带的运动方向垂直于挡板，与方向相反，故物块所受摩擦力的方向垂直于挡板与方向相同。 【小问3详解】 物块紧贴挡板运动时，对物块进行受力分析，水平面内受到垂直挡板方向的摩擦力和挡板支持力作用，竖直方向受到重力和传送带的支持力作用，可知物块沿挡板做匀速直线运动；物块由静止加速到与传送带共速过程，发生的相对位移为 根据能量守恒可知，物块由静止加速到与传送带共速过程，电动机多消耗的电能为 物块与挡板撞击后紧贴挡板运动滑离传送带，该过程所用时间为 该过程物块与传送带发生的相对位移为 该过程电动机多消耗的电能为 则整个过程因传送该物块电动机多消耗的电能为 15. 如图所示，一水平传送带以速度v0顺时针转动，其右端与足够长的光滑水平台面平滑连接，在平台上静置质量均为2m的n个相同物块，等间距排列成一条直线。质量为m的小滑块P从传送带的左端由静止释放，与传送带共速后，滑上平台与物块1发生碰撞，最终所有物块都向右运动，设所有碰撞均为弹性碰撞。 （1）求最右侧物块n匀速运动的速度大小vn1； （2）从静止释放滑块P到其与物块1发生第二次碰撞的过程中，求P与传送带间摩擦产生的总热量Q； （3）求全过程中碰撞总次数N及物块1的最终速度大小v1n。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 小滑块P与传送带共速后与物块1发生弹性碰撞，根据动量守恒定律，有 根据机械能守恒定律，有 解得， 碰撞后，小滑块P向左以速度大小滑上传送带，物块1向右滑动与物块2发生弹性碰撞，根据动量守恒定律，有 根据机械能守恒定律，有 解得， 可知碰撞后，前一个物块的速度变为0，后一个物块的速度由0变为前一个物块原来的速度，即两个物块交换速度，则最终物块n匀速运动的速度大小 【小问2详解】 设小滑块P从释放到和传送带共速经过的时间为，传送带的位移 小滑块P做匀加速直线运动，运动的位移为 则有 根据匀变速直线运动速度与时间的关系，得 P从静止到速度，由动能定理得 与传送带因摩擦产生的热量 之后P与物块1第一次相碰，碰撞后P以速度大小为滑上传送带做匀减速直线运动先减速至0，运动的时间为 传送带的位移 P的位移 与传送带因摩擦产生的热量 后做匀加速直线运动，加速至，根据运动的对称性，传送带的位移 P的位移 与传送带因摩擦产生的热量 滑块P从释放到和物块1第二次碰撞，与传送带因摩擦产生的热量 【小问3详解】 根据题意结合（1）分析可知，物块n碰撞1次后向右匀速运动，物块碰撞2次后向右匀速运动，…依此类推物块1碰撞n次后向右匀速运动，则碰撞总次数 小滑块P与物块1第一次碰撞后反弹，速度大小变为碰撞前的，物块1的速度大小变为小滑块P碰撞前速度的，即， 之后物块1又与物块2发生弹性碰撞，速度互换，静止在光滑水平面上，小滑块P反弹后经传送带改变方向，以速度大小与物块1发生第二次碰撞，碰撞后小滑块P再次反弹，且速度大小为碰撞前的，物块1的速度大小变为小滑块P碰撞前速度的，即， 以此类推，碰撞n次后物块1的速度大小为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $