精品解析:陕西咸阳市兴平市南郊高级中学2025-2026学年高三下学期第七次质量检测物理试题

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2026-07-06
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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 同步教学-阶段检测
学年 2026-2027
地区(省份) 陕西省
地区(市) 咸阳市
地区(区县) 兴平市
文件格式 ZIP
文件大小 2.50 MB
发布时间 2026-07-06
更新时间 2026-07-06
作者 学科网试题平台
品牌系列 -
审核时间 2026-07-06
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价格 3.00储值(1储值=1元)
来源 学科网

内容正文:

兴平市南郊高级中学 2025-2026学年度第二学期第七次质量检测 高三物理试题 (时间∶ 75分钟 满分∶ 100分) 一、选择题(共46分,1-7题为单选,每个题只有一个正确选项;每小题4分;8-10题为多选,全部选对得6分,漏选得3分,错选、不选得0分) 1. 下列说法正确的是(  ) A. 温度相同的物体内能一定相同 B. 液体中液体分子的无规则运动称为布朗运动,布朗运动随温度的升高而更加剧烈 C. 一定质量的理想气体,当温度不变、压强增大时,其体积可能增大 D. 在完全失重的情况下,密闭容器内的气体对器壁仍有压强 2. 一物体以一定的初速度竖直上抛,上升到最高点后又落回抛出点。假设物体在上升和下落过程中空气阻力大小均与速率的二次方成正比,则物体在上升和下落过程中( ) A. 上升过程的加速度一直增大 B. 下降过程的加速度一直减小 C. 上升过程合外力做功的绝对值大于下降过程合外力做功的绝对值 D. 上升过程合外力冲量方向向上,下降过程合外力冲量方向向下 3. 某行星质量为M,半径为R,一个小卫星连同助推器的总质量为m,在行星表面附近绕其做匀速圆周运动。假设引力常量为G,小卫星在行星表面运行的引力势能为(以无穷远处为引力势能零点),要使小卫星脱离行星引力,助推器至少对小卫星做功为( ) A. B. C. D. 4. 竖直平面内存在水平向右的匀强电场E,一带电小球从电场中的O点以初速度v₀向左上方射出,v₀方向与水平方向成30°角,如图所示。小球运动到其轨迹的最左端时,速度大小恰好等于初速度大小v₀,则小球受到的电场力与它受到的重力的比值为(  ) A. B. 1:2 C. D. 5. 在水平地面上放置一个质量为m=5kg的物体,让其在随位移均匀减小的水平推力作用下运动,推力F随位移变化如图所示,已知物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.6,g=10m/s2。则物体在推力减为零后还能运动的时间是(  ) A. 0.32 s B. 0.55 s C. 0.67 s D. 0.80 s 6. 如图所示,在某匀强电场中有一个与电场方向平行的圆形ABCD区域,A、B、C、D分别为圆周上水平直径和竖直直径上的四个点,半径OF与OB之间的夹角为,圆半径。已知,,,,,则以下说法正确的是( ) A. B. C. 电场方向沿AC连线由A指向C D. 电场强度的大小为 7. 轻质细线吊着一质量为kg、边长m、匝数的正方形线圈,其总电阻。在线圈的正中间位置以下区域分布着磁场,如图甲所示。磁场方向垂直线圈向里,磁感应强度大小随时间按照正弦规律变化,OP为过O点的图像的切线,如图乙所示。重力加速度g取,则下列判断正确的是( ) A. 时轻质正方形线圈受到的安培力方向竖直向上 B. 时刻线圈中的感应电流大小为0.05A C. s时刻线圈的磁通量为4Wb D. s内线圈产生的焦耳热为 8. 在庆典活动中,五彩缤纷的气球在空中缓慢上升,其体积逐渐变大。已知环境温度随高度增加而降低,球内气体可视为理想气体,且气球不漏气。关于上升过程中球内气体的状态变化,下列说法正确的是(  ) A. 气体的内能减少 B. 气体对外界做正功 C. 单位时间内撞到气球壁单位面积上的气体分子数逐渐减小 D. 气体分子的平均动能增大 9. 如图甲,理想变压器原线圈接入电压有效值为的正弦交流电源,副线圈通过保护电阻连接负载电路,负载由电阻与光敏电阻并联组成,电表均为理想交流电表。已知原、副线圈匝数比,光敏电阻阻值随环境光照强度变化的关系如图乙所示。则光照强度从增大到的过程中( ) A. 电压表的示数变小 B. 消耗的功率变小 C. 当光照强度为时,电流表的示数为 D. 当光照强度为时,电压表的示数为 10. 某电磁缓冲装置如图所示,两足够长且间距为的平行金属导轨置于同一水平面内,导轨左端与一阻值为的定值电阻相连,导轨段与段粗糙,其余部分光滑,右侧处于磁感应强度大小为方向竖直向下的匀强磁场中,、、均与导轨垂直,一质量为的金属杆垂直导轨放置。现让金属杆以初速度沿导轨向右经过进入磁场,最终恰好停在处。已知金属杆接入导轨之间的阻值为,与粗糙导轨间的动摩擦因数为,,导轨电阻不计,重力加速度为,下列说法正确的是(  ) A. 金属杆刚进入磁场时的加速度为 B. 金属杆经过区域过程,其所受安培力的冲量大小为 C. 在整个过程中,定值电阻产生的热量为 D. 金属杆经过的速度小于 二、实验题(6分 + 9分,共15分) 11. 某同学用如图所示实验装置来“验证动量守恒定律”,将竖直挡板向右移动到适当位置,图中O点与小球在斜槽末端时球心的位置等高。实验时,将竖直挡板水平向右移动一定距离,先让入射小球A多次从斜轨上同一位置由静止释放,找到其平均落点的位置P,然后把被碰小球B静置于轨道的水平部分,再将入射小球A从斜轨上同样位置由静止释放,与被碰小球B相碰,并且重复多次,实验得到两小球落点的平均位置分别为M、N,测量分别为M、P、N距O点的竖直距离。 (1)若入射小球A质量为,半径为;被碰小球B质量为,半径为,则______(填正确选项前的字母); A. , B. , C. , D. (2)若测量数据近似满足关系式______(用表示),则说明两小球碰撞过程动量守恒; (3)在验证动量守恒后,若测量数据满足表达式______(仅用表示),则说明碰撞为弹性碰撞。 12. 学校实验室购买了一捆铜导线(阻值约为50Ω),某同学想通过实验测定铜导线的电阻率。该同学首先用游标卡尺和米尺分别测得铜导线的直径为D,长度为L,再设计实验电路测出铜导线的电阻,从而确定导线的电阻率。实验室可供使用的器材有: 直流电源E:电动势E约为9V,内阻不计; 电压表:量程3V,内阻约9kΩ; 电压表:量程15V,内阻约50kΩ; 滑动变阻器R:最大阻值10Ω; 定值电阻:; 铜导线(阻值约为50Ω) 开关S、导线若干。 回答下列问题: (1)利用以上实验器材设计测量铜导线电阻的电路图,将其画在图中的线框内(标明每一个仪器对应的字母); (2)若电压表、的读数分别用、表示,定值电阻用表示,则铜导线电阻的表达式为:______; (3)用直接测量的物理量的符号表示铜导线的电阻率表达式为______; (4)为了减小实验误差,该同学通过调节滑动变阻器,得到电压表、的多组读数。建立直角坐标系,采用描点法得到图像是过坐标原点的直线,如图所示。若测得直线的斜率为k,则铜导线电阻______。 三、解答题(本题共3小题,共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算 步骤,只写出最后答案的不能得分) 13. 如图所示,不可伸长的轻绳一端固定,质量为的小球系在绳的另一端,将绳水平拉直后由A点静止释放。已知绳长为,不计空气阻力,取重力加速度,求: (1)小球经过最低点B的速度大小v; (2)小球从A到B的过程中,所受合力的冲量I。 14. 如图所示,在坐标系xOy的第一象限内存在垂直xOy平面的匀强磁场,一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子,从x轴上的A点以速度v沿与x轴正方向成60°的方向射入匀强磁场中,并恰好垂直于y轴射出第一象限。已知,不计重力。求: (1)粒子在坐标系xOy的第一象限内运动的时间为多少? (2)不改变粒子的入射速度方向,要使粒子重新回到x轴,粒子的速度大小必须满足什么条件? 15. 如图甲所示,水平传送带从时刻启动后,沿顺时针方向由静止开始做匀加速直线运动,一质量为kg的物块(可视为质点)在时刻,以速度水平向右从左侧滑上传送带,物块和传送带运动的图像如图乙所示。时刻前后物块受到的摩擦力大小的变化量为,物块从右侧滑离传送带时的速度为。有一个质量为kg的长木板紧贴传送带右端静止在光滑水平地面上,木板上表面与传送带上表面等高,在木板右侧距离为m处有一固定挡板。物块滑离传送带并无机械能损失地滑上长木板,已知物块与长木板之间的动摩擦因数为,木板与挡板的碰撞为弹性碰撞且碰撞时间极短,经过一段时间运动后,木块恰好停在长木板最右端。重力加速度g取,求: (1)物块与传送带之间的动摩擦因数; (2)物块在传送带上的划痕长度; (3)长木板的长度。 第1页/共1页 学科网(北京)股份有限公司 $ 兴平市南郊高级中学 2025-2026学年度第二学期第七次质量检测 高三物理试题 (时间∶ 75分钟 满分∶ 100分) 一、选择题(共46分,1-7题为单选,每个题只有一个正确选项;每小题4分;8-10题为多选,全部选对得6分,漏选得3分,错选、不选得0分) 1. 下列说法正确的是(  ) A. 温度相同的物体内能一定相同 B. 液体中液体分子的无规则运动称为布朗运动,布朗运动随温度的升高而更加剧烈 C. 一定质量的理想气体,当温度不变、压强增大时,其体积可能增大 D. 在完全失重的情况下,密闭容器内的气体对器壁仍有压强 【答案】D 【解析】 【详解】A. 内能是物体内所有分子热运动动能和分子势能的总和,其大小取决于物体的温度、体积、物态和分子数。温度相同仅表明分子平均动能相同,但内能还可能因其他因素不同而不同,故A错误; B. 布朗运动是指悬浮在液体中的微粒的无规则运动,它是液体分子无规则热运动的反映,而非液体分子本身的运动。液体分子的无规则运动称为热运动。布朗运动随温度升高而加剧,故B错误; C. 根据理想气体状态方程 C为常数,当温度不变、压强增大时,其体积减小,故C错误; D. 气体压强是由气体分子无规则热运动频繁碰撞器壁产生的,与重力无关。在完全失重状态下,分子热运动不受影响,对器壁的碰撞仍会产生压强,故D正确。 故选D。 2. 一物体以一定的初速度竖直上抛,上升到最高点后又落回抛出点。假设物体在上升和下落过程中空气阻力大小均与速率的二次方成正比,则物体在上升和下落过程中( ) A. 上升过程的加速度一直增大 B. 下降过程的加速度一直减小 C. 上升过程合外力做功的绝对值大于下降过程合外力做功的绝对值 D. 上升过程合外力冲量方向向上,下降过程合外力冲量方向向下 【答案】C 【解析】 【详解】A.阻力大小( 为比例常数),方向始终与速度方向相反。上升过程中,物体受重力和阻力,合力 加速度 上升时速度逐渐减小至0,则减小,故减小。故 A 错误; B.下降过程中,物体受重力和阻力,合力 加速度 下降初始阶段速度逐渐增大,增大,故减小;若速度增大到阻力与重力相等时物体匀速下落,加速度为零。故 B错误; C.合外力做功的绝对值,上升过程,合外力向下,位移向上,做负功,绝对值等于动能减少量 下降过程,合外力向下,位移向下,做正功,绝对值等于动能增加量 因空气阻力始终做负功,落地速度 故 即。故 C 正确; D.合外力冲量方向由合力方向决定。上升过程中,合力向下,故冲量方向向下。故D错误。 故选C。 3. 某行星质量为M,半径为R,一个小卫星连同助推器的总质量为m,在行星表面附近绕其做匀速圆周运动。假设引力常量为G,小卫星在行星表面运行的引力势能为(以无穷远处为引力势能零点),要使小卫星脱离行星引力,助推器至少对小卫星做功为( ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】小卫星初始在行星表面做匀速圆周运动,引力提供向心力,有 可解得 所以初始动能 所以在行星表面时小卫星的初始总机械能为 要使小卫星能脱离行星引力,即到达无穷远处且机械能为零,小卫星在行星表面需要的总机械能也至少为零,设助推器做的功为W,那么 所以 故选C。 4. 竖直平面内存在水平向右的匀强电场E,一带电小球从电场中的O点以初速度v₀向左上方射出,v₀方向与水平方向成30°角,如图所示。小球运动到其轨迹的最左端时,速度大小恰好等于初速度大小v₀,则小球受到的电场力与它受到的重力的比值为(  ) A. B. 1:2 C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】带电小球在水平方向上做匀减速运动,根据牛顿第二定律有 根据速度—时间公式有 小球运动到其轨迹的最左端,速度大小与初速度大小相同,表明小球在竖直方向上经历减速为零又反向加速的过程 解得 故选C。 5. 在水平地面上放置一个质量为m=5kg的物体,让其在随位移均匀减小的水平推力作用下运动,推力F随位移变化如图所示,已知物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.6,g=10m/s2。则物体在推力减为零后还能运动的时间是(  ) A. 0.32 s B. 0.55 s C. 0.67 s D. 0.80 s 【答案】C 【解析】 【详解】设物体在推力减为零后物体的速度为v,则此过程中力F做的功 由动能定理可知 解得 v=4m/s 物体在推力减为零后还能运动的时间是 故选C。 【点睛】此题考查了动能定理以及牛顿第二定律的应用问题;关键是能根据图线求得力F做的功,根据动能定理列得方程来求解当撤去外力时的速度;此题是中等题,意在考查学生利用基本规律解决实际问题的能力。 6. 如图所示,在某匀强电场中有一个与电场方向平行的圆形ABCD区域,A、B、C、D分别为圆周上水平直径和竖直直径上的四个点,半径OF与OB之间的夹角为,圆半径。已知,,,,,则以下说法正确的是( ) A. B. C. 电场方向沿AC连线由A指向C D. 电场强度的大小为 【答案】A 【解析】 【详解】ACD.连接AF,如图所示 点H为AF的中点,电势为 所以直线 OH为等势线,而且直线OH垂直直线AF,所以电场方向由A指向F。 由几何关系可得 则AH的长度 电场强度大小为 过B点做AF的垂线BG,由几何关系可得的长度 AB的电势差 解得。故A正确,CD错误; B.由几何关系可得 因此CF垂直AF,所以CF为一条等势线,C、F两点电势相等,均为0V。故B错误。 故选A。 7. 轻质细线吊着一质量为kg、边长m、匝数的正方形线圈,其总电阻。在线圈的正中间位置以下区域分布着磁场,如图甲所示。磁场方向垂直线圈向里,磁感应强度大小随时间按照正弦规律变化,OP为过O点的图像的切线,如图乙所示。重力加速度g取,则下列判断正确的是( ) A. 时轻质正方形线圈受到的安培力方向竖直向上 B. 时刻线圈中的感应电流大小为0.05A C. s时刻线圈的磁通量为4Wb D. s内线圈产生的焦耳热为 【答案】D 【解析】 【详解】A.时轻质正方形线圈虽然有感应电流,但此时磁感应强度为零,所以此时线圈受到的安培力为零,故A错误; B.由法拉第电磁感应定律可得,时刻线圈中的感应电动势为 可得,感应电流为0.5A,故B错误; C.s时刻线圈的磁通量为 故C错误; D.线圈中产生的感应电动势最大值为 有效值为 由 故D正确。 故选D。 8. 在庆典活动中,五彩缤纷的气球在空中缓慢上升,其体积逐渐变大。已知环境温度随高度增加而降低,球内气体可视为理想气体,且气球不漏气。关于上升过程中球内气体的状态变化,下列说法正确的是(  ) A. 气体的内能减少 B. 气体对外界做正功 C. 单位时间内撞到气球壁单位面积上的气体分子数逐渐减小 D. 气体分子的平均动能增大 【答案】ABC 【解析】 【详解】A.气球上升过程中环境温度降低,球内气体的温度也降低,故气体的内能减少,故A正确; B.气球的体积变大,气体膨胀,对外界做正功,故B正确; CD.在上升过程,温度降低,分子的平均动能减小,则分子的平均速率减小,同时气体体积增大,分子数密度减小,单位时间内撞到气球壁单位面积上的分子数逐渐减小,故C正确,D错误。 故选ABC。 9. 如图甲,理想变压器原线圈接入电压有效值为的正弦交流电源,副线圈通过保护电阻连接负载电路,负载由电阻与光敏电阻并联组成,电表均为理想交流电表。已知原、副线圈匝数比,光敏电阻阻值随环境光照强度变化的关系如图乙所示。则光照强度从增大到的过程中( ) A. 电压表的示数变小 B. 消耗的功率变小 C. 当光照强度为时,电流表的示数为 D. 当光照强度为时,电压表的示数为 【答案】AC 【解析】 【详解】A.电源电压和原副线圈匝数比不变,则副线圈电压不变,环境光照强度从升至的过程,光敏电阻的阻值逐渐减小,与的并联电阻变小,其分压减小,电压表示数变小,故A正确; B.由于光敏电阻的阻值逐渐减小,副线圈接的电路总电阻减小,副线圈电流增大,消耗的功率变大,故B错误; C.当光照强度为时,, 由 得 则电压表的示数 电流表的示数,故C正确; D.副线圈两端的电压为,定值电阻两端的电压为,电压表两端的电压为,则 故电压表V的示数一定小于,故D错误。 故选AC。 10. 某电磁缓冲装置如图所示,两足够长且间距为的平行金属导轨置于同一水平面内,导轨左端与一阻值为的定值电阻相连,导轨段与段粗糙,其余部分光滑,右侧处于磁感应强度大小为方向竖直向下的匀强磁场中,、、均与导轨垂直,一质量为的金属杆垂直导轨放置。现让金属杆以初速度沿导轨向右经过进入磁场,最终恰好停在处。已知金属杆接入导轨之间的阻值为,与粗糙导轨间的动摩擦因数为,,导轨电阻不计,重力加速度为,下列说法正确的是(  ) A. 金属杆刚进入磁场时的加速度为 B. 金属杆经过区域过程,其所受安培力的冲量大小为 C. 在整个过程中,定值电阻产生的热量为 D. 金属杆经过的速度小于 【答案】AC 【解析】 【详解】A.设平行金属导轨间距为L,金属杆在区域向右运动的过程中切割磁感线,产生感应电动势为0 通过的电流为 根据牛顿第二定律,有 解得 故A正确; BD.金属杆在区域运动的过程中根据动量定理,有 则安培力的冲量 由于 则上面方程左右两边累计求和,可得 则金属杆在区域安培力冲量的大小为 BB1处的速度为 设金属杆在区域运动的时间为,同理可得,则金属杆在区域运动的过程中有 解得 综上有 则金属杆经过的速度大于,故BD错误; C.在整个过程中,根据能量守恒,有 则在整个过程中,定值电阻R产生的热量为 故C正确。 故选AC。 二、实验题(6分 + 9分,共15分) 11. 某同学用如图所示实验装置来“验证动量守恒定律”,将竖直挡板向右移动到适当位置,图中O点与小球在斜槽末端时球心的位置等高。实验时,将竖直挡板水平向右移动一定距离,先让入射小球A多次从斜轨上同一位置由静止释放,找到其平均落点的位置P,然后把被碰小球B静置于轨道的水平部分,再将入射小球A从斜轨上同样位置由静止释放,与被碰小球B相碰,并且重复多次,实验得到两小球落点的平均位置分别为M、N,测量分别为M、P、N距O点的竖直距离。 (1)若入射小球A质量为,半径为;被碰小球B质量为,半径为,则______(填正确选项前的字母); A. , B. , C. , D. (2)若测量数据近似满足关系式______(用表示),则说明两小球碰撞过程动量守恒; (3)在验证动量守恒后,若测量数据满足表达式______(仅用表示),则说明碰撞为弹性碰撞。 【答案】(1)C (2) (3) 【解析】 【小问1详解】 为防止A和B碰后A反弹,且A和B是对心正碰,因此必须是。 故选C。 【小问2详解】 设入射小球碰撞前的速度为,碰撞后的速度为,被碰小球的速度为,抛出点到挡板的水平位移为,则小球平均落点在点时有 联立解得 同理小球平均落点在点、点时,水平位移仍为,则对应的平抛初速度为 若满足 代入以上三个速度,可得 【小问3详解】 若碰撞为弹性碰撞,根据机械能守恒可得 根据动量守恒有 联立可得 12. 学校实验室购买了一捆铜导线(阻值约为50Ω),某同学想通过实验测定铜导线的电阻率。该同学首先用游标卡尺和米尺分别测得铜导线的直径为D,长度为L,再设计实验电路测出铜导线的电阻,从而确定导线的电阻率。实验室可供使用的器材有: 直流电源E:电动势E约为9V,内阻不计; 电压表:量程3V,内阻约9kΩ; 电压表:量程15V,内阻约50kΩ; 滑动变阻器R:最大阻值10Ω; 定值电阻:; 铜导线(阻值约为50Ω) 开关S、导线若干。 回答下列问题: (1)利用以上实验器材设计测量铜导线电阻的电路图,将其画在图中的线框内(标明每一个仪器对应的字母); (2)若电压表、的读数分别用、表示,定值电阻用表示,则铜导线电阻的表达式为:______; (3)用直接测量的物理量的符号表示铜导线的电阻率表达式为______; (4)为了减小实验误差,该同学通过调节滑动变阻器,得到电压表、的多组读数。建立直角坐标系,采用描点法得到图像是过坐标原点的直线,如图所示。若测得直线的斜率为k,则铜导线电阻______。 【答案】(1) (2) (3) (4) 【解析】 【小问1详解】 因滑动变阻器的最大电阻比铜导线小的多,故滑动变阻器用分压式接法,两只电压表用伏伏法测铜导线电阻,其中电压表直接与定值电阻并联,电压表测铜导线与定值电阻串联后的总电压,电路图如下 【小问2详解】 根据串联电路的特点,铜导线电阻 【小问3详解】 又据电阻定律 联立解得 【小问4详解】 因图像中直线的斜率为 故 三、解答题(本题共3小题,共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算 步骤,只写出最后答案的不能得分) 13. 如图所示,不可伸长的轻绳一端固定,质量为的小球系在绳的另一端,将绳水平拉直后由A点静止释放。已知绳长为,不计空气阻力,取重力加速度,求: (1)小球经过最低点B的速度大小v; (2)小球从A到B的过程中,所受合力的冲量I。 【答案】(1) (2),方向水平向左 【解析】 【小问1详解】 小球从A运动到B,根据动能定理可得 解得 【小问2详解】 A运动到B的过程中合力方向改变,应用动量定理 解得 根据A、B动量关系判断得出,小球所受合力的冲量I方向为水平向左。 14. 如图所示,在坐标系xOy的第一象限内存在垂直xOy平面的匀强磁场,一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子,从x轴上的A点以速度v沿与x轴正方向成60°的方向射入匀强磁场中,并恰好垂直于y轴射出第一象限。已知,不计重力。求: (1)粒子在坐标系xOy的第一象限内运动的时间为多少? (2)不改变粒子的入射速度方向,要使粒子重新回到x轴,粒子的速度大小必须满足什么条件? 【答案】(1) (2) 【解析】 【小问1详解】 如图甲所示为粒子运动轨迹,可得粒子做圆周运动的圆心角 粒子做圆周运动的半径由几何关系可得 所以粒子在坐标系xOy的第一象限内运动的时间为 【小问2详解】 要使粒子重新回到x轴,粒子的运动临界轨迹必须和y轴相切,如图乙所示 由几何关系可得,, 联立解得 所以,要使粒子重新回到x轴,粒子的速度大小必须小于 15. 如图甲所示,水平传送带从时刻启动后,沿顺时针方向由静止开始做匀加速直线运动,一质量为kg的物块(可视为质点)在时刻,以速度水平向右从左侧滑上传送带,物块和传送带运动的图像如图乙所示。时刻前后物块受到的摩擦力大小的变化量为,物块从右侧滑离传送带时的速度为。有一个质量为kg的长木板紧贴传送带右端静止在光滑水平地面上,木板上表面与传送带上表面等高,在木板右侧距离为m处有一固定挡板。物块滑离传送带并无机械能损失地滑上长木板,已知物块与长木板之间的动摩擦因数为,木板与挡板的碰撞为弹性碰撞且碰撞时间极短,经过一段时间运动后,木块恰好停在长木板最右端。重力加速度g取,求: (1)物块与传送带之间的动摩擦因数; (2)物块在传送带上的划痕长度; (3)长木板的长度。 【答案】(1)0.15 (2)20m (3)8m 【解析】 【小问1详解】 由题意可得时刻之前,物块和传送带之间为滑动摩擦力,设为,之后为静摩擦力,设为,所以有: 对于物块:,, 结合乙图的图像可得:物块的加速度为 传送带的加速度为 联立以上各式可得, 【小问2详解】 由题意可得,在时刻之前二者发生相对滑动,产生划痕,传送带的位移为 物块的位移为 所以 【小问3详解】 物块滑上长木板后,物块向右做匀减速运动,设其加速度大小为,长木板向右做匀加速运动,设其加速度为,则, , 假设长木板和挡板碰撞时,长木板和物块未共速, 可得:s, 此时物块速度为 可得 长木板和挡板碰撞前,长木板与物块组成的系统动量守恒,可得 可得 所以假设正确,长木板和挡板碰撞时,长木板和物块没有共速。 长木板和挡板碰撞后,向左做加速度为的匀减速运动,由题意可得,二者速度同时减为零,运动过程的图像如图所示。 设0-1s内物块的位移为,长木板的位移为,m,方向水平向右, m,方向水平向右; 设1-2s内物块的位移为,长木板的位移为,,方向水平向右 ,方向水平向左 所以长木板的长度 第1页/共1页 学科网(北京)股份有限公司 $

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