精品解析：河南省漯河市临颍县晨中学校2025-2026学年高三上学期12月月考物理试卷

2025-2026学年高三上学期物理12月月考 一、单项选择题（本题共7小题，每题4分，共28分。在每小题给出的选项中，只有一个选项符合题意。） 1. 如图所示，一轻质弹性绳（遵循胡克定律）一端固定在天花板上的O点，另一端连接一小球。初始时小球静止在粗糙斜面上，此时弹性绳竖直且小球受四个力作用。现在弹性绳末端A点固定一光滑的定滑轮，同时给小球施加一沿斜面向上的拉力F，使小球由B点沿斜面向上缓慢运动到C点，满足AC⊥BC。小球与斜面的动摩擦因数处处相等，则从B到C的过程中（　　） A. 小球可能受三个作用 B. 小球所受斜面的弹力不变 C. 球所受斜面的摩擦力逐渐减小 D. 从B到C的过程中拉力F逐渐减小 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．小球由B点沿斜面向上缓慢运动到C点的过程中，小球始终受力平衡。 弹性绳一直处于伸直状态，设斜面夹角为，运动过程中绳AB与竖直方向夹角为，弹性绳原长为，则 根据正交分解可知在垂直斜面方向上，小球所受的斜面弹力大小为 又因为弹性绳符合胡克定律，则 方程联立解得 滑动摩擦力 分析可知，运动过程中小球受重力大小不变，斜面弹力大小不变，滑动摩擦力方向沿斜面向下，大小不变，弹性绳的拉力减小但始终大于0，根据平衡条件，此四个力无法保持平衡，仍需沿斜面向上的外力，小球不可能受三个力的作用，故B正确，AC错误； D．根据正交分解可得 经以上分析可知增大时，逐渐增大，故D错误。 故选B。 2. 新能源汽车的制动能量回收系统中，超级电容器是核心部件之一，制动时车辆的动能转化为电能储存在超级电容器中（充电过程）。下列关于该充电过程的说法正确的是（　　） A. 超级电容器的电容减小 B. 超级电容器的电容增大 C. 超级电容器两极板间的电压增大 D. 超级电容器两极板间的电压减小 【答案】C 【解析】 【详解】AB．电容由电容器本身的结构和性质决定，与充电和放电无关，故AB错误； CD．电容器充电过程中所带电荷量增大，而电容恒定，根据可知，两极板间的电压增大，故C正确，D错误。 故选C。 3. 某工厂输送物件的传送系统由倾角为 的传送带 AB 和一倾角相同的长木板 CD 组成，装置可简化为图。 已知物件与传送带间的动摩擦因数 ，与木板的动摩擦因数 。传送带以 的恒定速度顺时针转动。现将一质量 的物件P无初速置于传送带 点，当物件到达 端时刚好相对传送带静止，到达 点时速度恰好为零随即被机械手取走。物件可以看成质点， 皮带与木板间可认为无缝连接， 重力加速度 。下列说法正确的是（　　） A. 传送带的长度为 B. 物件全程运动时间约为 C. 物件上升到 D 处过程中因摩擦产生的热量为 D. 若机械臂没及时抓住物件，物件下滑后仍能再次到达 D 处 【答案】B 【解析】 【详解】A．P放上皮带后，受力如图一 由牛顿第二定律有 根据速度位移公式有 联立代入数据解得，故A错误； B．到达木板点后，受力如图二 由牛顿第二定律有 则间距离（板长）为 解得 在皮带上上滑时间为 在木板上上滑时间为 所以，故B正确； C．物件上升到 D 处过程中因摩擦产生的热量为 根据匀变速运动的平均速度公式可知，设在传送带上加速时间为t，则其中， 解得，故C错误； D．从点向下运动，受力如图三 由牛顿第二定律有 第一次返回时有 滑过点后在皮带上由于 先向下减速后以相同加速度返回，向上冲的位移 所以无法到达D点，故D错误。 故选B。 4. 如图所示，平行板电容器与电动势为的直流电源连接，下极板接地。一带电油滴位于两板中央的点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的下极板竖直向上移动一小段距离，则（　　） A. 油滴带正电 B. 电容器的电容会减小 C. 油滴会向上运动 D. 油滴依旧静止不动 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题知，电容器上极板带正电，故电场强度方向竖直向下；油滴受电场力和重力作用，处于平衡状态，故电场力方向竖直向上，可知电场力方向与电场强度方向相反，故油滴带负电，故A错误； B．由题知，将平行板电容器的下极板竖直向上移动一小段距离，则两极板间的距离 d减小，根据 可知电容C增大，故B错误； CD．因d减小，电容器两端的电压U不变，根据 可知电场强度E增大，则油滴所受电场力大于重力，油滴向上运动，故C正确，D错误。 故选C。 5. 如图所示，光滑的水平地面上，一质量为的小球以水平初速度向右运动，与右侧质量为的静止小球发生正碰，碰后两小球动量相同，则碰撞前后小球的动量减少了（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由题知，碰撞前A、B组成的系统总动量为，碰撞后两小球动量相等，设为，根据系统动量守恒有 解得 故碰撞前后小球A动量的变化量为 即碰撞前后小球的动量减少了 故选B。 6. 如图所示的直角坐标系中，在区域内存在与轴平行的匀强电场（未画出），一质量为、电荷量为的带正电小球，从坐标原点以某初速度水平向右抛出，然后从点进入电场区域，过点时速度与水平方向夹角为，其运动的轨迹如图所示，点是小球向右运动的最远点，其横坐标，重力加速度为。则下列说法正确的是（　　） A. 匀强电场的方向水平向右 B. 从点抛出的初速度大小为 C. 小球在段、段运动时间之比为1∶1 D. 点的坐标为（） 【答案】C 【解析】 【详解】A．小球在区域做类平抛运动，B 是向右运动的最远点，说明水平方向做减速运动。小球带正电，电场力方向与电场方向相同，因此电场方向水平向左，A 错误； B．OA 段（平抛运动）：水平位移 ，竖直速度 ，A 点速度与水平方向夹角为 30°，即 解得 ，B错误； C．OA 段（平抛运动）：水平位移 ；AB 段水平方向为匀减速运动： 解得，C正确； D．设A点的纵坐标为h，小球在竖直方向上为自由落体运动，且OA段与AB段时间相同，则B点的纵坐标为4h OA 段平抛运动：水平方向 ，竖直方向 ， 解得 ，所以B点的坐标为（3L，），D错误。 故选C。 7. 如图所示，长为l的细绳上端悬于P点，下端拴一个质量为m的小球。小球在水平面内做匀速圆周运动，细绳与竖直方向的夹角为，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 细绳的拉力大小等于 B. 小球的向心加速度等于 C. 小球转动一周，绳拉力的冲量等于0 D. 小球转动一周，重力的冲量等于 【答案】D 【解析】 【详解】A．小球竖直方向有 解得细绳的拉力大小 故A错误； B．对小球，由牛顿第二定律有 解得小球的向心加速度 故B错误； CD．小球转动一周，速度变化量为0，动量变化量为0，根据动量定理，可知拉力冲量与重力冲量等大反向，根据 联立解得，小球圆周运动周期 则小球转动一周，重力的冲量 故拉力冲量也为，故C错误，D正确。 故选D。 二、多项选择题（本题3小题，每题6分，共18分.在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 8. 如图所示的电路中，电源的电动势和内阻恒定不变，开始时滑动变阻器的滑片在端，闭合开关，电灯能正常发光。如果将滑片从端向端滑动，则（　　） A. 电流表的示数变小 B. 电源的总功率变大 C. 定值电阻消耗的功率增大 D. 电灯L变亮 【答案】AD 【解析】 【详解】A．滑片从端向端滑动时，滑动变阻器接入电路中的阻值增大，则外电路的电阻增大，根据闭合电路的欧姆定律 可知电路中的电流减小，电流表的示数变小，故A正确； B．电源的总功率 可知，电源的电动势不变，电流减小，因此电源的总功率变小，故B错误； CD．根据闭合电路的欧姆定律可得 结合上述分析可知，电流减小，路端电压增大，根据 可知，灯泡L的功率增大，电灯L变亮，通过电灯L所在支路的电流增大，而干路电流减小，根据并联电路特点可知，所在支路电流减小，则定值电阻消耗的电功率随之减小，故C错误，D正确。 故选AD。 9. 如图所示为半径为的一圆柱形匀强磁场区域的横截面，磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向外，磁场外有一粒子源，能沿一直线发射速度大小在一定范围内的同种带电粒子。带电粒子质量为，电荷量为（）。现粒子沿正对中点且垂直于方向射入磁场区域，发现带电粒子仅能从之间的圆弧飞出磁场（），不计粒子重力及粒子间的相互作用力，已知，则（　　） A. 从点飞出的粒子，其轨迹半径为 B. 从点飞出的粒子，其轨迹半径为 C. 粒子源发射粒子的最大速度为 D. 在磁场中运动时间为的粒子，其速度为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．作出粒子从b点飞出时的运动轨迹，如图所示 当粒子从b点飞出时，设其轨道半径为r，对应的圆心为，由几何关系可知， 由正弦定理可得 解得，故A错误，B正确； C．因为从b点出磁场的粒子轨迹半径最大，则从b点出磁场的粒子速度最大，根据洛伦兹力提供向心力则有 解得 结合上述结论 可得粒子源发射粒子的最大速度为，故C错误； D．在磁场中运动的时间为的粒子，则粒子轨迹对应圆心角为，若要使粒子在磁场中运动的时间为四分之一周期，设其半径为，轨迹圆心为，如图所示 设，由几何关系可得 整理可得 解得 即 则粒子的圆周半径 则对应粒子的速度为，故D正确。 故选BD。 10. 如图所示，质量均为 小球a、b用长度为 的刚性轻杆连接，a、b竖直紧靠光滑墙壁放置， b位于光滑水平地面上，开始a、b均处于静止状态。现对b施加轻微扰动，使b开始沿水平面向右做直线运动，直到a落地的过程，已知重力加速度大小为,a、b均可视为质点，下列说法中正确的是（　　） A. 小球a、b杆组成的系统动量守恒 B. 轻杆跟墙壁夹角为 时小球a的速度大小为 C. a刚与地面接触瞬间的速度为 D. b的速度最大时，a离地面的高度为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．系统在水平方向上不受外力，但竖直方向上，a有加速度，系统所受合外力不为零。因此，系统总动量不守恒。故A错误； B．当杆与墙壁夹角为时，a下降的高度为 解得 根据系统机械能守恒 a、b的速度在沿杆方向上的分量相等有 解得 将代入机械能守恒方程，解得，故B正确； D．当杆的推力等于零时，杆对b做正功最多，此时b的速度最大，设杆与水平方向的夹角为，对系统由机械能守恒有 沿着杆的速度相等，有 联立解得，b的动能 故当时，即时，b的动能最大 此时 此时a的离地高度为，故D正确。 C．杆的推力为零时，a离开墙壁，之后，a、b组成的系统水平方向动量守恒，a落地瞬间，两球水平速度相同，设此时两球的水平速度为 , 设a落地瞬间的速度大小为 ，由初始位置到a落地的全过程中，两球的机械能守恒， 解得 故C错误； 故选BD。 三、解答题（本题5小题，共54分） 11. 如图1所示，倾角为的足够长粗糙斜面固定在水平地面上，斜面上有相距的挡板、。将一质量为的薄木板紧贴挡板放置，其与斜面间的动摩擦因数。一质量为的小物块静止在木板上，物块与木板间动摩擦因数。时刻，物块获得沿斜面向上的速度，同时撤走挡板，并对物块施加如图所示的沿斜面向上的外力。木板将在时刻第一次与挡板相碰，碰后立即撤去力。在以后的运动过程中，仅当木板相对斜面向上运动时，对木板施加一沿斜面向上的恒力。已知物块不会从木板上端滑出，木板每次与的碰撞均为弹性碰撞，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，。求： （1）物块获得初速度后瞬间，木板和物块各自的加速度大小、； （2）木板第一次与挡板相碰的时刻； （3）若木板第5次与挡板相碰时，物块恰好滑到木板底端，求时刻物块距木板底端的距离及木板长度的取值范围。 【答案】（1）， （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 设木板的加速度大小为，根据牛顿第二定律，得 解得 设物块的加速度大小为，根据牛顿第二定律，得 解得 【小问2详解】 在木板做匀加速直线运动，物块做匀减速直线运动，在时 根据匀变速直线运动速度与时间的关系，木板的速度为 根据匀变速直线运动位移与时间的关系，木板的位移为 根据匀变速直线运动速度与时间的关系，物块的速度为 根据匀变速直线运动位移与时间的关系，物块的位移为 由可知，时木板与物块达到共同速度，且外力变为 以木板和物块作为整体进行分析，根据牛顿第二定律，得 解得 木板和物块一起相对斜面向上做匀减速运动直到速度为0，根据位移与速度的关系，通过的位移为 经过的时间为 此时木板底端距挡板的距离为 木板和物块一起相对斜面向下做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律，得 解得 根据匀变速直线运动位移与时间的关系，得 解得 木板第一次与挡板相碰的时刻为 【小问3详解】 木板第一次与挡板相碰时，木板A与物块的共同速度为 木板相对斜面向上运动时，根据牛顿第二定律，得 解得 木板相对斜面向下运动时，根据牛顿第二定律，得 解得 木板每次与的碰撞均为弹性碰撞，故每次碰撞后木板速度大小不变，方向相反 木板相对斜面向上运动的时间为 因为，根据运动的对称性可知，木板相对斜面向下运动的时间 所以木板每两次与碰撞的时间间隔为 木板第5次与挡板相碰时，共经历了次时间间隔，间隔时间为 在这段时间内，物块始终相对斜面向下做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律，得 解得 根据匀变速直线运动位移与时间的关系，得第一次木板与与挡板相碰时物块距离木板底端的距离为 解得此时物块距木板底端的距离为 在物块相对于木板向斜面上方运动的距离为 故时刻物块距木板底端的距离 若要物块不会从木板上端滑出，木板长度 12. 如图所示，质量为的物块放在水平地面上，在水平拉力作用下从静止开始向右做直线运动。已知物块与地面间的动摩擦因数，力持续作用后撤去，重力加速度。求： （1）在作用下，物块的加速度的大小； （2）撤去力前、后物块在地面上运动的位移大小之比。 【答案】（1） （2）1：1 【解析】 【小问1详解】 对物块受力分析，物块受到地面的摩擦力 根据牛顿第二定律有 解得 【小问2详解】 撤去力前，物块的位移 撤去力时，物块的速度 撤去力后，物块做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律有 撤去力后，物块的位移 所以撤去力前、后物块在地面上运动的位移大小之比为1：1。 13. 如图所示，在光滑绝缘水平面上放置有静止的小球 和 ，小球 带电量为 ，绝缘小球 不带电， 小球 的质量均为 ，小球 间距离为 ，整个空间存在水平向右的匀强电场，电场强度大小 。 从 时刻释放小球 ，经过一段时间，小球 与 发生弹性正碰，碰撞时间极短（内力远大于电场力）， 全过程小球 和 电荷量保持不变，小球 和 均视为质点，重力加速度 。求∶ （1）第一次碰撞后瞬间小球 A 和 B 速度大小； （2）小球 A 释放开始经过多长时间与 B 发生第二次碰撞，以及碰后瞬间 A 和 B 的速度大小； （3）小球 A 和 B 从静止开始到发生第 次碰撞的时间内，小球 A 的电势能的改变量。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【分析】 【小问1详解】 设小球A与B第一次碰前速度为，碰后AB的速度分别为、，则有 解得 【小问2详解】 设小球 A 从释放开始经过与 B 发生第一次碰撞，根据 解得 设第一次碰后到第二次碰撞经历的时间为，根据， 解得小球 A 释放开始到与 B 发生第二次碰撞经历的时间为 第二次碰前A的速度为 根据A、B碰撞过程动量守恒、机械能守恒，有 解得 【小问3详解】 设第二次碰后到第三次碰撞经历的时间为，有 第二次碰前A的速度为 解得 根据A、B碰撞过程动量守恒、机械能守恒，有 解得 同理可得第  次碰撞后A、B的速度分别为 根据能量守恒小球 A 的电势能的减少量等于A、B动能的增加量 则小球 A 的电势能的改变量为 【点睛】 14. 如图1所示，在荡秋千过程中可以通过交替站立、下蹲使秋千越荡越高。为了研究荡秋千过程，某兴趣小组利用可迅速调节长度的机械臂和小球进行模拟研究，并利用AI视觉系统跟踪小球某次向右摆动的过程，得到小球运动轨迹。如图2所示，小球在右侧最高点时，杆迅速伸长至，后由静止运动到点，快速缩短杆长接着向左摆动到最高点。已知，小球质量为，机械臂质量、伸长（缩短）过程的时间均不计。两侧最高点机械臂与竖直方向的夹角分别为和，重力加速度为，忽略空气阻力影响。求∶ （1）小球由静止从迅速运动到静止，该过程损失的机械能； （2）小球刚运动到点时受到轻杆的作用力大小； （3）小球从到瞬间由于机械臂的作用会增加一部分机械能并使小球动能变小，该过程动能减小了多少。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球由静止从迅速运动到静止，该过程损失的机械能等于减少的重力势能 【小问2详解】 到点由机械能守恒 点由牛顿第二定律 解得小球刚运动到点时受到轻杆的作用力大小为 【小问3详解】 从D到E由机械能守恒 小球从到过程动能减小了 解得 15. 如图所示，借助电动机和斜面将质量为20kg的货物用最短的时间从斜面底端拉到斜面顶端。货物依次经历匀加速、变加速、匀速、匀减速四个阶段，到达顶端时速度刚好为零。已知电动机的额定功率为1200W、绳子的最大拉力为300N，绳子与斜面平行，斜面长度为34.2m，倾角θ=30°，货物与斜面的摩擦因数为，减速阶段加速度大小不超过5m/s2，g取10m/s2。求： （1）减速阶段电动机的牵引力T； （2）货物运动总时间t。 【答案】（1）100N；（2）7s 【解析】 【详解】（1）减速阶段，根据牛顿第二定律有 解得 （2）货物在第一阶段做匀加速上升过程，根据牛顿第二定律可得 解得 当功率达到额定功率时，设货物的速度为v1，则有 此过程所用时间和上滑的距离分别为 货物以最大速度匀速时，有 货物最后以最大加速度做匀减速运动的时间和上滑的距离分别为 因此，从电动机达到额定功率到货物即将减速，上滑的距离为 设重物从结束匀加速运动到开始做匀减速运动所用时间为t2，该过程根据动能定理可得 解得 所以总时间为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高三上学期物理12月月考 一、单项选择题（本题共7小题，每题4分，共28分。在每小题给出的选项中，只有一个选项符合题意。） 1. 如图所示，一轻质弹性绳（遵循胡克定律）一端固定在天花板上的O点，另一端连接一小球。初始时小球静止在粗糙斜面上，此时弹性绳竖直且小球受四个力作用。现在弹性绳末端A点固定一光滑的定滑轮，同时给小球施加一沿斜面向上的拉力F，使小球由B点沿斜面向上缓慢运动到C点，满足AC⊥BC。小球与斜面的动摩擦因数处处相等，则从B到C的过程中（　　） A. 小球可能受三个作用 B. 小球所受斜面的弹力不变 C. 球所受斜面的摩擦力逐渐减小 D. 从B到C的过程中拉力F逐渐减小 2. 新能源汽车的制动能量回收系统中，超级电容器是核心部件之一，制动时车辆的动能转化为电能储存在超级电容器中（充电过程）。下列关于该充电过程的说法正确的是（　　） A. 超级电容器的电容减小 B. 超级电容器的电容增大 C. 超级电容器两极板间的电压增大 D. 超级电容器两极板间的电压减小 3. 某工厂输送物件的传送系统由倾角为 的传送带 AB 和一倾角相同的长木板 CD 组成，装置可简化为图。 已知物件与传送带间的动摩擦因数 ，与木板的动摩擦因数 。传送带以 的恒定速度顺时针转动。现将一质量 的物件P无初速置于传送带 点，当物件到达 端时刚好相对传送带静止，到达 点时速度恰好为零随即被机械手取走。物件可以看成质点， 皮带与木板间可认为无缝连接， 重力加速度 。下列说法正确的是（　　） A. 传送带的长度为 B. 物件全程运动时间约为 C. 物件上升到 D 处过程中因摩擦产生的热量为 D. 若机械臂没及时抓住物件，物件下滑后仍能再次到达 D 处 4. 如图所示，平行板电容器与电动势为的直流电源连接，下极板接地。一带电油滴位于两板中央的点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的下极板竖直向上移动一小段距离，则（　　） A. 油滴带正电 B. 电容器的电容会减小 C. 油滴会向上运动 D. 油滴依旧静止不动 5. 如图所示，光滑的水平地面上，一质量为的小球以水平初速度向右运动，与右侧质量为的静止小球发生正碰，碰后两小球动量相同，则碰撞前后小球的动量减少了（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示的直角坐标系中，在区域内存在与轴平行的匀强电场（未画出），一质量为、电荷量为的带正电小球，从坐标原点以某初速度水平向右抛出，然后从点进入电场区域，过点时速度与水平方向夹角为，其运动的轨迹如图所示，点是小球向右运动的最远点，其横坐标，重力加速度为。则下列说法正确的是（　　） A. 匀强电场的方向水平向右 B. 从点抛出的初速度大小为 C. 小球在段、段运动时间之比为1∶1 D. 点的坐标为（） 7. 如图所示，长为l的细绳上端悬于P点，下端拴一个质量为m的小球。小球在水平面内做匀速圆周运动，细绳与竖直方向的夹角为，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 细绳的拉力大小等于 B. 小球的向心加速度等于 C. 小球转动一周，绳拉力的冲量等于0 D. 小球转动一周，重力的冲量等于 二、多项选择题（本题3小题，每题6分，共18分.在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 8. 如图所示的电路中，电源的电动势和内阻恒定不变，开始时滑动变阻器的滑片在端，闭合开关，电灯能正常发光。如果将滑片从端向端滑动，则（　　） A. 电流表的示数变小 B. 电源的总功率变大 C. 定值电阻消耗的功率增大 D. 电灯L变亮 9. 如图所示为半径为的一圆柱形匀强磁场区域的横截面，磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向外，磁场外有一粒子源，能沿一直线发射速度大小在一定范围内的同种带电粒子。带电粒子质量为，电荷量为（）。现粒子沿正对中点且垂直于方向射入磁场区域，发现带电粒子仅能从之间的圆弧飞出磁场（），不计粒子重力及粒子间的相互作用力，已知，则（　　） A. 从点飞出的粒子，其轨迹半径为 B. 从点飞出的粒子，其轨迹半径为 C. 粒子源发射粒子的最大速度为 D. 在磁场中运动时间为的粒子，其速度为 10. 如图所示，质量均为 小球a、b用长度为 的刚性轻杆连接，a、b竖直紧靠光滑墙壁放置， b位于光滑水平地面上，开始a、b均处于静止状态。现对b施加轻微扰动，使b开始沿水平面向右做直线运动，直到a落地的过程，已知重力加速度大小为,a、b均可视为质点，下列说法中正确的是（　　） A. 小球a、b杆组成的系统动量守恒 B. 轻杆跟墙壁夹角为 时小球a的速度大小为 C. a刚与地面接触瞬间的速度为 D. b的速度最大时，a离地面的高度为 三、解答题（本题5小题，共54分） 11. 如图1所示，倾角为的足够长粗糙斜面固定在水平地面上，斜面上有相距的挡板、。将一质量为的薄木板紧贴挡板放置，其与斜面间的动摩擦因数。一质量为的小物块静止在木板上，物块与木板间动摩擦因数。时刻，物块获得沿斜面向上的速度，同时撤走挡板，并对物块施加如图所示的沿斜面向上的外力。木板将在时刻第一次与挡板相碰，碰后立即撤去力。在以后的运动过程中，仅当木板相对斜面向上运动时，对木板施加一沿斜面向上的恒力。已知物块不会从木板上端滑出，木板每次与的碰撞均为弹性碰撞，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，。求： （1）物块获得初速度后瞬间，木板和物块各自的加速度大小、； （2）木板第一次与挡板相碰的时刻； （3）若木板第5次与挡板相碰时，物块恰好滑到木板底端，求时刻物块距木板底端的距离及木板长度的取值范围。 12. 如图所示，质量为的物块放在水平地面上，在水平拉力作用下从静止开始向右做直线运动。已知物块与地面间的动摩擦因数，力持续作用后撤去，重力加速度。求： （1）在作用下，物块的加速度的大小； （2）撤去力前、后物块在地面上运动的位移大小之比。 13. 如图所示，在光滑绝缘水平面上放置有静止的小球 和 ，小球 带电量为 ，绝缘小球 不带电， 小球 的质量均为 ，小球 间距离为 ，整个空间存在水平向右的匀强电场，电场强度大小 。 从 时刻释放小球 ，经过一段时间，小球 与 发生弹性正碰，碰撞时间极短（内力远大于电场力）， 全过程小球 和 电荷量保持不变，小球 和 均视为质点，重力加速度 。求∶ （1）第一次碰撞后瞬间小球 A 和 B 速度大小； （2）小球 A 释放开始经过多长时间与 B 发生第二次碰撞，以及碰后瞬间 A 和 B 的速度大小； （3）小球 A 和 B 从静止开始到发生第 次碰撞的时间内，小球 A 的电势能的改变量。 14. 如图1所示，在荡秋千过程中可以通过交替站立、下蹲使秋千越荡越高。为了研究荡秋千过程，某兴趣小组利用可迅速调节长度的机械臂和小球进行模拟研究，并利用AI视觉系统跟踪小球某次向右摆动的过程，得到小球运动轨迹。如图2所示，小球在右侧最高点时，杆迅速伸长至，后由静止运动到点，快速缩短杆长接着向左摆动到最高点。已知，小球质量为，机械臂质量、伸长（缩短）过程的时间均不计。两侧最高点机械臂与竖直方向的夹角分别为和，重力加速度为，忽略空气阻力影响。求∶ （1）小球由静止从迅速运动到静止，该过程损失的机械能； （2）小球刚运动到点时受到轻杆的作用力大小； （3）小球从到瞬间由于机械臂的作用会增加一部分机械能并使小球动能变小，该过程动能减小了多少。 15. 如图所示，借助电动机和斜面将质量为20kg的货物用最短的时间从斜面底端拉到斜面顶端。货物依次经历匀加速、变加速、匀速、匀减速四个阶段，到达顶端时速度刚好为零。已知电动机的额定功率为1200W、绳子的最大拉力为300N，绳子与斜面平行，斜面长度为34.2m，倾角θ=30°，货物与斜面的摩擦因数为，减速阶段加速度大小不超过5m/s2，g取10m/s2。求： （1）减速阶段电动机的牵引力T； （2）货物运动总时间t。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $