精品解析:陕西西安市临潼区华清中学2025-2026学年高一下学期7月期末物理试题
2026-07-04
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 陕西省 |
| 地区(市) | 西安市 |
| 地区(区县) | 临潼区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.30 MB |
| 发布时间 | 2026-07-04 |
| 更新时间 | 2026-07-04 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-04 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58648516.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
华清中学2025-2026学年度下学期高一年级期末考试物理试题
(考试时间:75分钟,试卷满分:100分)
一、单选题(共28分)
1. 如图,靠在一起的M、N两盘转轴过圆心且竖直,M盘的半径为r,N盘的半径为2r。N盘上a点有一质量为m的小木块随转盘N一起转动,a到O的距离为r,已知M的角速度为,两转盘靠摩擦传动且不打滑。则小木块( )
A. 角速度大小为
B. 线速度大小为
C. 所受摩擦力大小为
D. 所受摩擦力方向与运动方向相反
2. 一运动员将同一排球先后两次从Р点抛出,均经过Q点,运动轨迹如图1、2所示,P、Q位于同一水平面上,空气阻力不计,排球沿轨迹2运动比沿轨迹1运动( )
A. 经过Q点时重力势能大
B. 经过最高点时动能大
C. 经过Q点时重力的瞬时功率大
D. 从最高点到Q点重力做功的平均功率大
3. 如图,乐山某中学举行运动会,利用无人机进行现场高空拍摄。该无人机在竖直匀速上升过程中,下列说法正确的是( )
A. 重力势能减小,合外力做负功 B. 重力势能减小,合外力做正功
C. 重力势能增大,机械能不变 D. 重力势能增大,机械能增大
4. 2024年4月25日,搭载神舟十八号载人飞船的长征二号运载火箭在酒泉卫星发射中心圆满的完成了发射,与“天和”核心舱成功对接。飞船变轨前绕地稳定运行在圆形轨道Ⅰ上,椭圆轨道Ⅱ为飞船的转移轨道,核心舱绕地沿逆时针方向运行在圆形轨道Ⅲ上,轨道Ⅰ和Ⅱ、Ⅱ和Ⅲ分别相切于A、B两点,则神舟十八号( )
A. 在Ⅰ轨道上稳定运行的速度可能大于7.9km/s
B. 在Ⅱ轨道上由A向B运动时,速度减小,机械能减小
C. 在Ⅱ轨道上经过A点的速度大于在Ⅰ轨道上经过A点的速度
D. 应先变轨到Ⅲ轨道,然后再通过加速完成与“天和”核心舱的对接
5. 如图所示,管壁光滑的圆形轨道固定在竖直平面内,半径为R,质量为m的小球在管道内做圆周运动,管道内径远小于轨道半径,下列有关说法中正确的是( )
A. 小球通过最高点的最小速度为
B. 若小球经过最高点时速度大小为,则管道内侧受力大小为mg
C. 若小球经过圆心等高点时速度大小为,则管道外侧受力大小为2mg
D. 若小球经过最低点时速度大小为,则管道外侧受力大小为4mg
6. 近年来,随着智能手机的普及,手机已经成为人们日常生活中必不可少的通讯工具,人们对手机的依赖性也越强,有些人甚至喜欢躺着看手机,经常出现手机滑落砸到脸部的情况。如图所示,若一部质量的手机,从离脸部约的高度无初速掉落,不考虑砸到脸部后手机的反弹,脸部受到手机的冲击时间约为,取重力加速度g,下列分析正确的是( )
A. 全过程手机所受重力的冲量大小为
B. 全过程手机动量的变化量为
C. 手机对人脸的冲量方向竖直向上
D. 手机对人脸的平均作用力大小为
7. 有三个相同的金属小球A、B、C,其中A、B两球带电情况相同,C球不带电.将A、B两球相隔一定距离固定起来,两球间的库仑力是F,若使C球 先和A接触,再与B接触,移去C,则A、B间的库仑力变为( )
A. B. C. D.
二、多选题(共18分)
8. 复兴号动车在世界上首次实现速度350 km/h自动驾驶功能,成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为m的动车,从静止开始,以恒定功率P在平直轨道上运动,经时间t达到该功率下的最大速度vm,设动车行驶过程所受到的阻力保持不变。动车在时间t内( )
A. 加速度逐渐增大
B. 牵引力的功率
C. 当动车速度为时,加速度大小为
D. 牵引力做功
9. 如图所示,乒乓球台长度为2L、中间位置的球网高度为h,运动员在球台边缘O正上方将球水平发出,球反弹后掠过球网恰好落在对方球台边缘P处。已知球落到台面上反弹前后水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反,不考虑乒乓球的旋转和空气阻力,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 发球点距O点的高度为 B. 发球点距O点的高度为
C. 发球速度大小为 D. 发球速度大小为
10. 如图1,一足够长的木板A静止在光滑水平面上,现有质量为1kg的物块B以水平速度4m/s从最左端滑上木板,随后A、B的速度随时间的变化图像如图2。g取,则下列说法正确的是( )
A. 木板的质量为4kg B. A、B间的动摩擦因数为0.1
C. 木板的最短长度为7.5m D. 系统损失的机械能为6J
三、实验题(共15分)
11. 在第四次“天宫课堂”中,航天员演示了动量守恒实验。受此启发,某同学使用如图甲所示的装置进行了碰撞实验,气垫导轨两端分别安装a、b两个位移传感器,a测量滑块A与它的距离,b测量滑块B与它的距离。部分实验步骤如下:
①测量两个滑块的质量,分别为和;
②接通气源,调整气垫导轨水平;
③拨动两滑块,使A、B均向右运动;
④导出传感器记录的数据,绘制、随时间变化的图像,分别如图乙、图丙所示。
回答以下问题:
(1)从图像可知两滑块在__________s时发生碰撞;
(2)滑块A碰撞前的速度大小__________(保留2位有效数字);
(3)通过分析,得出质量之比为__________。
12. 两个实验小组在验证机械能守恒定律的实验中,分别采用了以下两种方案:
(1)第一组利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。所用电源的周期为,经正确操作得到如图乙所示的纸带,O点为打点计时器打下的第一个点。分别测出连续点A、B、C与O点之间的距离分别是19.20cm、23.23cm、27.64cm。重物质量为,重力加速度。根据以上数据可知,从O点到B点,重物的重力势能的减少量等于______J,动能的增加量等于______J;(计算结果保留3位有效数字)
(2)第二小组利用如图丙所示的实验装置验证机械能守恒定律。已知重物A(含挡光片)、B的质量分别m和2m,挡光片的宽度为d,重力加速度为g。
①实验操作按照下面步骤进行
i.按图丙装配好定滑轮和光电门
ii.A、B用绳连接后跨放在定滑轮上,用手托住B
iii.测量挡光片中心到光电门中心的竖直距离h
iv.先接通光电门的电源,后释放B
v.记录挡光片经过光电门的时间
②挡光片通过光电门时的速度为______(用题中的物理量表示)。
③如果系统的机械能守恒,应满足的关系式为______(用题中的物理量表示)。
四、解答题(共39分)
13. 我国计划在2030年前实现载人登月计划,该计划各项工作进展顺利。假设我国航天员登陆月球后,从月表以初速度竖直向上抛出一颗小球(可视为质点),经过时间t小球落回到抛出点。已知月球半径为R,引力常量为G,月球无空气且不考虑月球自转。求:
(1)月球表面的重力加速度;
(2)月球的质量M;
(3)月球的密度。
14. 如图所示,同一竖直平面内,有两根光滑绝缘杆OA和OB,与竖直线OC的夹角均为45°,两杆上均套有能自由滑动的完全相同的导体小球,带电量均为+q,且静止于同一竖直高度处,与O点的距离都为L,已知静电力常量k和重力加速度g,两小球可视为质点,求:
(1)两小球间的库仑力的大小;
(2)O点的电场强度;
(3)小球的质量。
15. 如图所示,底面与斜面均光滑的直角斜面体放在水平面上,其倾角为45°,质量为 、高为 ;传送带左侧水平面光滑,传送带的长度为,上表面与水平面等高,速度为,方向水平向右;传送带右侧AB 段水平面粗糙,长度为;在B 点的轻质弹性薄板与轻弹簧一端相连,弹簧另一端固定于墙上;B点右侧水平面光滑(包括B 点位置)。质量为m=1kg、可视为质点的小物块与水平传送带的动摩擦因数为 ,与AB 段水平面的动摩擦因数未知。现将小物块从斜面顶端由静止释放,小物块从斜面底端滑到水平面的过程中,其水平方向的分速度保持不变,竖直方向的分速度减为0。已知弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为 不计空气阻力。
(1)若斜面体固定,求小物块刚滑至斜面底端时的速度大小v₀;
(2)若斜面体不固定,小物块刚滑至斜面底端时,求斜面体移动的距离x;
(3)若斜面体不固定,求小物块在AB 段水平面上由于摩擦产生的热量Q。(结果可以用带根号的式子表示)
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华清中学2025-2026学年度下学期高一年级期末考试物理试题
(考试时间:75分钟,试卷满分:100分)
一、单选题(共28分)
1. 如图,靠在一起的M、N两盘转轴过圆心且竖直,M盘的半径为r,N盘的半径为2r。N盘上a点有一质量为m的小木块随转盘N一起转动,a到O的距离为r,已知M的角速度为,两转盘靠摩擦传动且不打滑。则小木块( )
A. 角速度大小为
B. 线速度大小为
C. 所受摩擦力大小为
D. 所受摩擦力方向与运动方向相反
【答案】C
【解析】
【详解】AB.M、N两盘边缘的线速度大小相等,可知N的角速度为
则小木块的角速度大小为,线速度大小为
故AB错误;
CD.小木块所受摩擦力提供所需的向心力,方向指向圆心,大小为
故C正确,D错误。
故选C。
2. 一运动员将同一排球先后两次从Р点抛出,均经过Q点,运动轨迹如图1、2所示,P、Q位于同一水平面上,空气阻力不计,排球沿轨迹2运动比沿轨迹1运动( )
A. 经过Q点时重力势能大
B. 经过最高点时动能大
C. 经过Q点时重力的瞬时功率大
D. 从最高点到Q点重力做功的平均功率大
【答案】B
【解析】
【详解】A.经过Q点时,排球的高度相同,则重力势能相等,故A错误;
B.从最高点到Q点,根据平抛运动规律有
,
可知排球沿轨迹2在最高点的速度大于排球沿轨迹1在最高点的速度,则排球沿轨迹2运动经过最高点时动能大于排球沿轨迹1运动经过最高点时动能,故B正确;
C.从最高点到Q点,竖直方向有
可知沿轨迹2运动经过Q点竖直方向的速度较小,根据
可知排球沿轨迹2运动相比沿轨迹1运动经过Q点时重力的瞬时功率小,故C错误;
D.从最高点到Q点,重力做功的平均功率为
可知排球沿轨迹2运动相比沿轨迹1运动从最高点到Q点重力做功的平均功率小,故D错误。
故选B。
3. 如图,乐山某中学举行运动会,利用无人机进行现场高空拍摄。该无人机在竖直匀速上升过程中,下列说法正确的是( )
A. 重力势能减小,合外力做负功 B. 重力势能减小,合外力做正功
C. 重力势能增大,机械能不变 D. 重力势能增大,机械能增大
【答案】D
【解析】
【详解】CD.该无人机在竖直匀速上升过程中,重力势能增大,动能不变,机械能增大,故C错误,D正确;
AB.该无人机在竖直匀速上升过程中,根据动能定理知,合外力做功为零,故AB错误。
故选D。
4. 2024年4月25日,搭载神舟十八号载人飞船的长征二号运载火箭在酒泉卫星发射中心圆满的完成了发射,与“天和”核心舱成功对接。飞船变轨前绕地稳定运行在圆形轨道Ⅰ上,椭圆轨道Ⅱ为飞船的转移轨道,核心舱绕地沿逆时针方向运行在圆形轨道Ⅲ上,轨道Ⅰ和Ⅱ、Ⅱ和Ⅲ分别相切于A、B两点,则神舟十八号( )
A. 在Ⅰ轨道上稳定运行的速度可能大于7.9km/s
B. 在Ⅱ轨道上由A向B运动时,速度减小,机械能减小
C. 在Ⅱ轨道上经过A点的速度大于在Ⅰ轨道上经过A点的速度
D. 应先变轨到Ⅲ轨道,然后再通过加速完成与“天和”核心舱的对接
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据
解得
近地卫星的环绕速度等于第一宇宙速度7.9km/s,圆形轨道Ⅰ的轨道半径大于地球半径,则神舟十八号在Ⅰ轨道上稳定运行的速度小于7.9km/s,故A错误;
B.神舟十八号在Ⅱ轨道上由A向B运动时,只有万有引力做负功,则速度减小,机械能不变,故B错误;
C.Ⅱ轨道相对于Ⅰ轨道是高轨道,由高轨道到低轨道,需要在切点位置减速,可知。在Ⅱ轨道上经过A点的速度大于在Ⅰ轨道上经过A点的速度,故C正确;
D.神舟十八号应先变轨到Ⅱ轨道,然后再通过加速完成与“天和”核心舱的对接,故D错误。
故选C。
5. 如图所示,管壁光滑的圆形轨道固定在竖直平面内,半径为R,质量为m的小球在管道内做圆周运动,管道内径远小于轨道半径,下列有关说法中正确的是( )
A. 小球通过最高点的最小速度为
B. 若小球经过最高点时速度大小为,则管道内侧受力大小为mg
C. 若小球经过圆心等高点时速度大小为,则管道外侧受力大小为2mg
D. 若小球经过最低点时速度大小为,则管道外侧受力大小为4mg
【答案】B
【解析】
【详解】A.小球在管道内做圆周运动,在最高点时管道能给小球竖直向上的支持力,则小球能够通过最高点的最小速度为零,故A错误;
B.若小球经过最高点时速度大小为
v=
根据牛顿第二定律有
得管道内侧对小球的支持力
根据牛顿第三定律,管道内侧受力大小为mg,故B正确;
C.若小球经过圆心等高点时速度大小为
根据牛顿第二定律有
得管道外侧对小球的支持力
根据牛顿第三定律,管道外侧受力大小为mg,故C错误;
D.若小球经过最低点时速度大小为
根据牛顿第二定律有
得管道外侧对小球的支持力
根据牛顿第三定律,管道外侧受力大小为6mg,故D错误。
故选B。
6. 近年来,随着智能手机的普及,手机已经成为人们日常生活中必不可少的通讯工具,人们对手机的依赖性也越强,有些人甚至喜欢躺着看手机,经常出现手机滑落砸到脸部的情况。如图所示,若一部质量的手机,从离脸部约的高度无初速掉落,不考虑砸到脸部后手机的反弹,脸部受到手机的冲击时间约为,取重力加速度g,下列分析正确的是( )
A. 全过程手机所受重力的冲量大小为
B. 全过程手机动量的变化量为
C. 手机对人脸的冲量方向竖直向上
D. 手机对人脸的平均作用力大小为
【答案】B
【解析】
【详解】A.全过程手机所受重力的冲量大小为
又
联立解得
故A错误;
B.全过程手机动量的变化量为
故B正确;
C.由
可知手机对人脸的冲量方向竖直向下。故C错误;
D.手机做自由落体运动,设到达眼睛时的速度为v,有
手机与眼睛作用过程,以手机为研究对象,取竖直向上为正方向根据动量定理可得
联立,解得
故D正确。
故选B。
7. 有三个相同的金属小球A、B、C,其中A、B两球带电情况相同,C球不带电.将A、B两球相隔一定距离固定起来,两球间的库仑力是F,若使C球 先和A接触,再与B接触,移去C,则A、B间的库仑力变为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】假设A带电量为Q,B带电量也为Q,两球之间的相互吸引力的大小是
第三个不带电的金属小球C与A接触后,A和C的电量都为Q/2,C与B接触时总电荷量再平分,则C、B分开后电量均为
,
这时,A、B两球之间的相互作用力的大小
,
故选C.
【名师点睛】要清楚带电体相互接触后移开,同种电荷电量平分,异种电荷电量先中和再平分.根据库仑定律的内容,找出变化量和不变量求出问题.
二、多选题(共18分)
8. 复兴号动车在世界上首次实现速度350 km/h自动驾驶功能,成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为m的动车,从静止开始,以恒定功率P在平直轨道上运动,经时间t达到该功率下的最大速度vm,设动车行驶过程所受到的阻力保持不变。动车在时间t内( )
A. 加速度逐渐增大
B. 牵引力的功率
C. 当动车速度为时,加速度大小为
D. 牵引力做功
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】A.动车以恒定功率行驶,由
可知,速度v增大的过程牵引力F减小,由牛顿第二定律
可知,加速度减小,A错误;
B.当速度达到最大时,,可得牵引力的功率为
B正确;
C.当动车速度为时,满足
可得牵引力为
由牛顿第二定律可得,加速度大小为
C正确;
D.达到最大速度的过程由动能定理可得
故牵引力做功
D错误。
故选BC。
9. 如图所示,乒乓球台长度为2L、中间位置的球网高度为h,运动员在球台边缘O正上方将球水平发出,球反弹后掠过球网恰好落在对方球台边缘P处。已知球落到台面上反弹前后水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反,不考虑乒乓球的旋转和空气阻力,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 发球点距O点的高度为 B. 发球点距O点的高度为
C. 发球速度大小为 D. 发球速度大小为
【答案】AC
【解析】
【详解】从乒乓球反弹到最高点逆过程看作平抛运动,则从最高点到下落到高h处时间为t,则
又从抛出到第一次落到球台
联立解得
故选AC。
10. 如图1,一足够长的木板A静止在光滑水平面上,现有质量为1kg的物块B以水平速度4m/s从最左端滑上木板,随后A、B的速度随时间的变化图像如图2。g取,则下列说法正确的是( )
A. 木板的质量为4kg B. A、B间的动摩擦因数为0.1
C. 木板的最短长度为7.5m D. 系统损失的机械能为6J
【答案】BD
【解析】
【详解】A.根据动量守恒定律
即
解得木板的质量为
故A错误;
B.根据牛顿第二定律
根据运动学规律
根据图2知
解得A、B间的动摩擦因数为
故B正确;
C.木板的最短长度为
故C错误;
D.系统损失的机械能为
故D正确。
故选BD。
三、实验题(共15分)
11. 在第四次“天宫课堂”中,航天员演示了动量守恒实验。受此启发,某同学使用如图甲所示的装置进行了碰撞实验,气垫导轨两端分别安装a、b两个位移传感器,a测量滑块A与它的距离,b测量滑块B与它的距离。部分实验步骤如下:
①测量两个滑块的质量,分别为和;
②接通气源,调整气垫导轨水平;
③拨动两滑块,使A、B均向右运动;
④导出传感器记录的数据,绘制、随时间变化的图像,分别如图乙、图丙所示。
回答以下问题:
(1)从图像可知两滑块在__________s时发生碰撞;
(2)滑块A碰撞前的速度大小__________(保留2位有效数字);
(3)通过分析,得出质量之比为__________。
【答案】(1)1.0 (2)0.50
(3)2
【解析】
【小问1详解】
由x-t图像的斜率表示速度可知,两滑块的速度在t=1.0s时发生突变,此时发生了碰撞。
【小问2详解】
x-t图像斜率的绝对值等于速度大小,可知由题图乙可知,碰撞前A的速度大小为
【小问3详解】
由题图丙可知,碰撞前瞬间B的速度大小为
碰撞后A的速度大小为
由题图丙可知,碰撞后B的速度大小为
对A和B的碰撞过程,以向右为正方向,由动量守恒定律有
代入数据解得
12. 两个实验小组在验证机械能守恒定律的实验中,分别采用了以下两种方案:
(1)第一组利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。所用电源的周期为,经正确操作得到如图乙所示的纸带,O点为打点计时器打下的第一个点。分别测出连续点A、B、C与O点之间的距离分别是19.20cm、23.23cm、27.64cm。重物质量为,重力加速度。根据以上数据可知,从O点到B点,重物的重力势能的减少量等于______J,动能的增加量等于______J;(计算结果保留3位有效数字)
(2)第二小组利用如图丙所示的实验装置验证机械能守恒定律。已知重物A(含挡光片)、B的质量分别m和2m,挡光片的宽度为d,重力加速度为g。
①实验操作按照下面步骤进行
i.按图丙装配好定滑轮和光电门
ii.A、B用绳连接后跨放在定滑轮上,用手托住B
iii.测量挡光片中心到光电门中心的竖直距离h
iv.先接通光电门的电源,后释放B
v.记录挡光片经过光电门的时间
②挡光片通过光电门时的速度为______(用题中的物理量表示)。
③如果系统的机械能守恒,应满足的关系式为______(用题中的物理量表示)。
【答案】 ①. 0.455 ②. 0.445 ③. ④.
【解析】
【详解】(1)[1]从O点到B点,重物的重力势能的减少量为
[2]根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度,则有
从O点到B点,重物的动能增加量为
(2)②[3]挡光片通过光电门时的速度为
③[4]如果系统的机械能守恒,应满足的关系式为
联立可得
四、解答题(共39分)
13. 我国计划在2030年前实现载人登月计划,该计划各项工作进展顺利。假设我国航天员登陆月球后,从月表以初速度竖直向上抛出一颗小球(可视为质点),经过时间t小球落回到抛出点。已知月球半径为R,引力常量为G,月球无空气且不考虑月球自转。求:
(1)月球表面的重力加速度;
(2)月球的质量M;
(3)月球的密度。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)设月球表面处的重力加速度为,根据题意可知
解得
(2)在月球表面
解得
(3)根据
解得
14. 如图所示,同一竖直平面内,有两根光滑绝缘杆OA和OB,与竖直线OC的夹角均为45°,两杆上均套有能自由滑动的完全相同的导体小球,带电量均为+q,且静止于同一竖直高度处,与O点的距离都为L,已知静电力常量k和重力加速度g,两小球可视为质点,求:
(1)两小球间的库仑力的大小;
(2)O点的电场强度;
(3)小球的质量。
【答案】(1)
(2),方向竖直向下
(3)
【解析】
【小问1详解】
由几何关系可知,平衡时两球相距
由库仑定律可得
【小问2详解】
两导电小球在O点的电场强度如图所示
两电场强度大小为
可得
方向竖直向下。
【小问3详解】
以其中一个小球为对象,由平衡条件可得
可得
15. 如图所示,底面与斜面均光滑的直角斜面体放在水平面上,其倾角为45°,质量为 、高为 ;传送带左侧水平面光滑,传送带的长度为,上表面与水平面等高,速度为,方向水平向右;传送带右侧AB 段水平面粗糙,长度为;在B 点的轻质弹性薄板与轻弹簧一端相连,弹簧另一端固定于墙上;B点右侧水平面光滑(包括B 点位置)。质量为m=1kg、可视为质点的小物块与水平传送带的动摩擦因数为 ,与AB 段水平面的动摩擦因数未知。现将小物块从斜面顶端由静止释放,小物块从斜面底端滑到水平面的过程中,其水平方向的分速度保持不变,竖直方向的分速度减为0。已知弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为 不计空气阻力。
(1)若斜面体固定,求小物块刚滑至斜面底端时的速度大小v₀;
(2)若斜面体不固定,小物块刚滑至斜面底端时,求斜面体移动的距离x;
(3)若斜面体不固定,求小物块在AB 段水平面上由于摩擦产生的热量Q。(结果可以用带根号的式子表示)
【答案】(1)
(2)0.6m (3)12.5J
【解析】
【小问1详解】
若斜面体固定,小物块滑至斜面底端过程,由机械能守恒定律得
解得
【小问2详解】
设小物块水平位移大小为 x1,斜面体水平位移大小为x,根据动量守恒定律得
又由于
联立得
【小问3详解】
若斜面体不固定,小物块到达斜面体低端时二者速度大小分别为v1,v2,根据水平方向动量守恒
二者系统机械能守恒
小物块滑上传送带的速度大小为
和传送带共速时,在传送带上滑行的距离为x2,根据动能定理得
解得
在传送带上滑行1.7m后和传动带达到相同的速度,一起和传送带以5m/s的速度匀速运动,离开传送带的速度是5m/s,在AB段做减速运动,速度减小到v2,压缩弹簧后返回到B点时的速度大小不变,仍然是v2,再次在AB段做减速运动,速度减小到v3,经过传送带减速加速后返回到A点时的速度大小不变,仍然是v3,不停地在AB之间做往复运动,最终停止在AB上。在往复运动过程中,只有AB段损失机械能,和传送带作用、和弹簧作用时均没有机械能损失。根据功和能的关系得
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