精品解析:湖南省长沙市同升湖高级中学2025-2026学年高三上学期第二次月考物理试题
2026-08-23
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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 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 湖南省 |
| 地区(市) | 长沙市 |
| 地区(区县) | 雨花区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.21 MB |
| 发布时间 | 2026-08-23 |
| 更新时间 | 2026-08-23 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-08-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59315523.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
长沙市同升湖高级中学2026届高三第二次月考物理试卷
说明:
(1)本卷考查除电学外的全部高考内容;
(2)考试时间75分钟,满分100分。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将监考老师所发条形码贴在答题卡上相应位置,且将自己的考号、姓名、班级填写在答题卡上。
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。
3.考试结束后,自己收好此卷,将答题卡交回。
一、选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 关于力与运动的关系,下列说法正确的是( )
A. 当有力作用在物体上时,物体就会运动;当没有力的作用时,物体就会停止运动
B. 力是改变物体运动状态的原因,力越大,物体的运动状态就越容易改变
C. 力是改变物体惯性的原因
D. 力是改变物体速度的原因
2. 已知钍234的半衰期是24天。4.0g钍234经过72天后,剩余钍234的质量为( )
A. 1.0g B. 0.5g C. 0.25g D. 0.125g
3. 甲、乙两行星绕某恒星做圆周运动,甲的轨道半径比乙的小。忽略两行星之间的万有引力作用,下列说法正确的是( )
A. 甲运动的周期比乙的小 B. 甲运动的线速度比乙的小
C. 甲运动的角速度比乙的小 D. 甲运动的向心加速度比乙的小
4. 如图所示,轻橡皮筋的一端固定在小车车厢(足够长)内的P点,另一端连接一质量为m的光滑小球,小车以加速度a(未知,可变)向右做匀加速直线运动。已知该轻橡皮筋的劲度系数(g为重力加速度),橡皮筋的原长为h。小球刚要离开车厢底部时,小车的加速度a的大小为( )
A. B. C. g D.
5. 如图所示,虚线EF为圆O的竖直直径,PA、PB、PC为三个光滑直杆分别与圆相交于A、B、C、P四点。现让小环套在光滑杆上分别沿着PA、PB、PC杆自P点由静止滑到A、B、C点,用tA、tB、tC分别表示小环沿三根杆下滑的时间,则( )
A. tA=tB=tC B. tA<tB<tC
C. tA>tB>tC D. 无法判断tA、tB、tC的大小关系
6. 如图,与水平面成53°夹角且固定于O、M两点的硬直杆上套着一质量的滑块,弹性轻绳一端固定于O点,另一端跨过固定在Q处的光滑定滑轮与位于直杆上P点的滑块拴接,弹性轻绳原长为OQ,PQ为1.6m且垂直于OM。现将滑块无初速度释放,假设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。滑块与杆之间的动摩擦因数,弹性轻绳上弹力F的大小与其伸长量x满足,k=10N/m,g取10m/s2,。则滑块最终静止时所受摩擦力为( )
A. 1N,沿杆向下 B. 2N,沿杆向下 C. 3N,沿杆向上 D. 3.5N,沿杆向上
二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7. 下列说法正确的是( )
A. 光从空气进入水中,频率不变 B. 光需要介质才能传播
C. 声波只能在空气中传播 D. 在空气中传播的声波是纵波
8. 位于坐标原点O的波源在时开始振动,振动图像如图所示,所形成的简谐横波沿x轴正方向传播。平衡位置在处的质点P开始振动时,波源恰好第2次处于波谷位置,则( )
A. 波的周期是0.1s
B. 波的振幅是0.2m
C. 波的传播速度是10m/s
D. 平衡位置在处的质点Q开始振动时,质点P处于波峰位置
9. 如图所示,一小球从倾角为的斜面外的O点以初速度水平抛出,最后以与斜面夹角为的方向击中斜面上的P点。不计空气阻力,已知重力加速度大小为g,用t表示小球从O到P的时间,v表示击中P点时的速度大小,则( )
A. B. C. D.
10. 如图所示,A、B两物块的质量分别为2m和m,静止叠放在倾角为的斜面上,且刚好不下滑。已知A、B间的动摩擦因数为B与地面间的动摩擦因数的3倍,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。现对A施加一沿斜面向上的拉力F,则( )
A. 当时,A、B都相对地面静止 B. 当时,A的加速度为
C. 当时,A相对B滑动 D. 无论F为何值,B的加速度不会超过
三、非选择题:本题共5小题,共56分。
11. (1)某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时,安装好实验装置,让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐,在弹簧下端挂1个钩码,静止时弹簧长度为l1,如图1所示,图2是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺(最小分度是1毫米)上位置的放大图,示数l1=___________cm。在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个相同钩码,静止时弹簧长度分别是l2、l3、l4、l5.已知每个钩码质量是50g,挂2个钩码时,弹簧弹力F2=___________N(当地重力加速度g=9.8m/s2)。要得到弹簧伸长量x,还需要测量的是___________。作出F-x曲线,得到弹力与弹簧伸长量的关系。
12. 用图1所示实验装置探究外力一定时加速度与质量的关系。
(1)以下操作正确的是______(单选,填正确答案标号)。
A. 使小车质量远小于槽码质量 B. 调整垫块位置以补偿阻力
C. 补偿阻力时移去打点计时器和纸带 D. 释放小车后立即打开打点计时器
(2)保持槽码质量不变,改变小车上砝码的质量,得到一系列打点纸带。其中一条纸带的计数点如图2所示,相邻两点之间的距离分别为,时间间隔均为T。下列加速度算式中,最优的是______(单选,填正确答案标号)。
A.
B.
C.
D.
(3)以小车和砝码的总质量M为横坐标,加速度的倒数为纵坐标,甲、乙两组同学分别得到的图像如图3所示。
由图可知,在所受外力一定的条件下,a与M成______(填“正比”或“反比”);甲组所用的______(填“小车”、“砝码”或“槽码”)质量比乙组的更大。
13. 某种卡车轮胎的标准胎压范围为。卡车行驶过程中,一般胎内气体的温度会升高,体积及压强也会增大。若某一行驶过程中胎内气体压强p随体积V线性变化如图所示,温度为时,体积和压强分别为、;当胎内气体温度升高到为时,体积增大到为,气体可视为理想气体。
(1)求此时胎内气体的压强;
(2)若该过程中胎内气体吸收的热量Q为,求胎内气体的内能增加量。
14. 假设某运载火箭点火后以加速度大小由静止开始从地面竖直上升,点火后时从运载火箭掉出一小重物,忽略空气阻力,取,。求:
(1)小重物从运载火箭掉出时的速度大小v;
(2)小重物距离地面的最大高度H;
(3)小重物从运载火箭上掉出到落回地面的时间。
15. 一弹射游戏装置竖直截面如图所示,固定的光滑水平直轨道AB、半径为R的光滑螺旋圆形轨道BCD、光滑水平直轨道DE平滑连接。长为L、质量为M的平板紧靠长为d的固定凹槽EFGH侧壁EF放置,平板上表面与DEH齐平。将一质量为m的小滑块从A端弹射,经过轨道BCD后滑上平板并带动平板一起运动,平板到达HG即被锁定。已知R=0.5 m,d=4.4 m,L=1.8 m,M=m=0.1 kg,平板与滑块间的动摩擦因数μ1=0.6、与凹槽水平底面FG间的动摩擦因数为μ2。滑块视为质点,不计空气阻力,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度。
(1)滑块恰好能通过圆形轨道最高点C时,求滑块离开弹簧时速度v0的大小;
(2)若μ2=0,滑块恰好过C点后,求平板加速至与滑块共速时系统损耗的机械能;
(3)若μ2=0.1,滑块能到达H点,求其离开弹簧时的最大速度vm。
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长沙市同升湖高级中学2026届高三第二次月考物理试卷
说明:
(1)本卷考查除电学外的全部高考内容;
(2)考试时间75分钟,满分100分。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将监考老师所发条形码贴在答题卡上相应位置,且将自己的考号、姓名、班级填写在答题卡上。
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。
3.考试结束后,自己收好此卷,将答题卡交回。
一、选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 关于力与运动的关系,下列说法正确的是( )
A. 当有力作用在物体上时,物体就会运动;当没有力的作用时,物体就会停止运动
B. 力是改变物体运动状态的原因,力越大,物体的运动状态就越容易改变
C. 力是改变物体惯性的原因
D. 力是改变物体速度的原因
【答案】D
【解析】
【详解】A.力不是维持物体运动的原因,故A错误;
B.物体运动状态改变的难易程度,由物体的质量决定,与力无关,故B错误;
C.惯性是物体的固有属性,力并不能改变物体的惯性,故C错误;
D.力是改变物体运动状态的原因,而运动状态的改变,是指速度的改变,即力是改变物体速度的原因,故D正确。
故选D。
2. 已知钍234的半衰期是24天。4.0g钍234经过72天后,剩余钍234的质量为( )
A. 1.0g B. 0.5g C. 0.25g D. 0.125g
【答案】B
【解析】
【详解】钍234的半衰期为24天,经过72天,半衰期个数为
所以剩余质量公式为
故选B。
3. 甲、乙两行星绕某恒星做圆周运动,甲的轨道半径比乙的小。忽略两行星之间的万有引力作用,下列说法正确的是( )
A. 甲运动的周期比乙的小 B. 甲运动的线速度比乙的小
C. 甲运动的角速度比乙的小 D. 甲运动的向心加速度比乙的小
【答案】A
【解析】
【详解】根据卫星做圆周运动的向心力等于万有引力可知
可得,,,
因,可知卫星甲、乙运动的周期
线速度关系
角速度关系
向心加速度关系
故选A。
4. 如图所示,轻橡皮筋的一端固定在小车车厢(足够长)内的P点,另一端连接一质量为m的光滑小球,小车以加速度a(未知,可变)向右做匀加速直线运动。已知该轻橡皮筋的劲度系数(g为重力加速度),橡皮筋的原长为h。小球刚要离开车厢底部时,小车的加速度a的大小为( )
A. B. C. g D.
【答案】C
【解析】
【详解】小球刚要离开车厢底部时,车厢底部对小球的支持力为0,设此时橡皮筋与竖直方向的夹角为,分析小球的受力情况,在竖直方向上,有
解得
在水平方向上,有
解得
故选C。
5. 如图所示,虚线EF为圆O的竖直直径,PA、PB、PC为三个光滑直杆分别与圆相交于A、B、C、P四点。现让小环套在光滑杆上分别沿着PA、PB、PC杆自P点由静止滑到A、B、C点,用tA、tB、tC分别表示小环沿三根杆下滑的时间,则( )
A. tA=tB=tC B. tA<tB<tC
C. tA>tB>tC D. 无法判断tA、tB、tC的大小关系
【答案】C
【解析】
【详解】设某光滑直杆与水平方向的夹角为α(),圆的直径为d,作出相应的辅助线及标出相应的角度,如图所示
θ为过P点的直径PQ与竖直直径EF的夹角,物体沿光滑杆做初速度为零的匀加速直线运动,加速度为
位移为
故运动时间
由此可知,α越大,t越小,所以
故选C。
6. 如图,与水平面成53°夹角且固定于O、M两点的硬直杆上套着一质量的滑块,弹性轻绳一端固定于O点,另一端跨过固定在Q处的光滑定滑轮与位于直杆上P点的滑块拴接,弹性轻绳原长为OQ,PQ为1.6m且垂直于OM。现将滑块无初速度释放,假设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。滑块与杆之间的动摩擦因数,弹性轻绳上弹力F的大小与其伸长量x满足,k=10N/m,g取10m/s2,。则滑块最终静止时所受摩擦力为( )
A. 1N,沿杆向下 B. 2N,沿杆向下 C. 3N,沿杆向上 D. 3.5N,沿杆向上
【答案】B
【解析】
【详解】如图所示
滑块下滑到弹性轻绳与PQ间夹角为时,滑块到Q点的距离为,即此时轻绳的伸长量为,此时轻绳的弹力为,将其沿杆和垂直杆方向分解,可知其沿垂直杆方向的分力为,一直保持不变,则杆对滑块的弹力为
故滑块在沿杆滑动时所受的滑动摩擦力大小不变,大小为
当轻绳与PQ间的夹角为时,设滑块到P点的距离为x,则
轻绳的弹力沿杆的分力为
滑块沿杆向下运动时,沿杆方向,除受到弹性轻绳的弹力沿杆方向的分力外,还受到恒力(重力沿杆向下的分力与沿杆向上的滑动摩擦力的合力)的作用,且
由此可知,滑块做简谐运动,滑块沿杆向上运动时,沿杆方向,除受到弹性轻绳的弹力沿杆方向的分力外,还受到恒力(重力沿杆向下的分力与沿杆向下的滑动摩擦力f的合力)作用,其大小为
由此可知,滑块做简谐运动;说明滑块在杆上的运动为“单向”的简谐运动,滑块从P点开始下滑时(),其所受合外力沿杆向下、大小为8.5N;根据简谐运动的对称性,可知其下滑到最低点时(速度为0,设此时滑块到P点的距离为),所受合外力沿杆向上、大小为8.5N,则有
解得,
此后,摩擦力反向,由于
滑块沿杆向上运动,且刚沿杆向上运动瞬间,滑块所受合外力沿杆向上、大小为1.5N,根据简谐运动的对称性可知,其上滑到最高点时(速度为0,设此时滑块到P点的距离为),所受合外力沿杆向下、大小为1.5N,则有
解得,
此后,由于
则滑块不可能下滑,将静止于此处,此时滑块受到沿杆向下的静摩擦力、大小为
故选B。
二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7. 下列说法正确的是( )
A. 光从空气进入水中,频率不变 B. 光需要介质才能传播
C. 声波只能在空气中传播 D. 在空气中传播的声波是纵波
【答案】AD
【解析】
【详解】A.波(光是一种波)从一种介质进入另一种介质,频率不变,故A正确;
B.光波属于电磁波,电磁波是变化的电场和变化的磁场交替产生,且由近及远地向周围传播产生的,其传播不需要介质,故B错误;
C.声波不仅能在空气中传播,在固体、液体中都可以传播,故C错误;
D.空气中的声波是振源的振动造成周围空气密度的变化而产生的,它存在密部与疏部,属于纵波,故D正确。
故选AD。
8. 位于坐标原点O的波源在时开始振动,振动图像如图所示,所形成的简谐横波沿x轴正方向传播。平衡位置在处的质点P开始振动时,波源恰好第2次处于波谷位置,则( )
A. 波的周期是0.1s
B. 波的振幅是0.2m
C. 波的传播速度是10m/s
D. 平衡位置在处的质点Q开始振动时,质点P处于波峰位置
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.波的周期和振幅与波源相同,故可知波的周期为,振幅为,故A错误,B正确;
C.P开始振动时,波源第2次到达波谷,故可知此时经过的时间为
故可得波速为
故C正确;
D.波从P传到Q点需要的时间为
故可知质点P处于平衡位置,故D错误。
故选BC。
9. 如图所示,一小球从倾角为的斜面外的O点以初速度水平抛出,最后以与斜面夹角为的方向击中斜面上的P点。不计空气阻力,已知重力加速度大小为g,用t表示小球从O到P的时间,v表示击中P点时的速度大小,则( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】
【详解】分析题意可知,质点从O到P,其速度的偏向角为,分解速度如图
所以质点从O到P的时间,
故选BD。
10. 如图所示,A、B两物块的质量分别为2m和m,静止叠放在倾角为的斜面上,且刚好不下滑。已知A、B间的动摩擦因数为B与地面间的动摩擦因数的3倍,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。现对A施加一沿斜面向上的拉力F,则( )
A. 当时,A、B都相对地面静止 B. 当时,A的加速度为
C. 当时,A相对B滑动 D. 无论F为何值,B的加速度不会超过
【答案】BCD
【解析】
【详解】A、B两物块静止叠放在倾角为的斜面上刚好不下滑,可知
解得B与斜面间的动摩擦因数
故A、B间的动摩擦因数为
B与斜面间的滑动摩擦力大小为
A与B间的滑动摩擦力大小为
当
即
时,A、B都相对斜面静止;当
即
时,A、B都相对斜面运动;
对A施加一沿斜面向上的拉力F,当A相对B向上滑动时,B所受合力最大,加速度最大(设最大加速度为),以B为研究对象,由牛顿第二定律有
解得
既只要A、B间存在相对滑动,B就具有最大加速度;而要想A、B间存在相对滑动,A的加速度应大于,即
以A为研究对象,由牛顿第二定律有
解得
可见,要想A、B间发生相对滑动,拉力F应大于;根据前面的分析可知,当
时,A、B相对静止,但两者相对斜面一起做匀加速直线运动;当时,设A与B一起做匀加速直线运动的加速度为a,以A与B的整体为研究对象,由牛顿第二定律有
解得
故选BCD。
三、非选择题:本题共5小题,共56分。
11. (1)某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时,安装好实验装置,让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐,在弹簧下端挂1个钩码,静止时弹簧长度为l1,如图1所示,图2是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺(最小分度是1毫米)上位置的放大图,示数l1=___________cm。在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个相同钩码,静止时弹簧长度分别是l2、l3、l4、l5.已知每个钩码质量是50g,挂2个钩码时,弹簧弹力F2=___________N(当地重力加速度g=9.8m/s2)。要得到弹簧伸长量x,还需要测量的是___________。作出F-x曲线,得到弹力与弹簧伸长量的关系。
【答案】 ①. 25.85 ②. 0.98 ③. 弹簧的原长l0
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]根据图2指针指示可知
l1=25.85cm
[2]挂2个钩码时,以2个钩码整体为对象,受重力mg和弹簧的拉力F2作用而处于平衡,根据共点力平衡条件有
F2=mg=2×50×10-3×9.8N=0.98N
[3]弹簧的伸长(或缩短)量
x=|l-l0|
其中l为弹簧形变以后的长度,l0为弹簧的原长,因此要得到弹簧伸长量x,还需要测量的是弹簧的原长l0。
【点睛】毫米刻度尺读数时需要估读,在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,还未知它们间的关系,因此不能套用胡克定律。
理清电路结构、抓住电学实验的根本原理——伏安法和闭合电路欧姆定律,以不变应万变。
12. 用图1所示实验装置探究外力一定时加速度与质量的关系。
(1)以下操作正确的是______(单选,填正确答案标号)。
A. 使小车质量远小于槽码质量 B. 调整垫块位置以补偿阻力
C. 补偿阻力时移去打点计时器和纸带 D. 释放小车后立即打开打点计时器
(2)保持槽码质量不变,改变小车上砝码的质量,得到一系列打点纸带。其中一条纸带的计数点如图2所示,相邻两点之间的距离分别为,时间间隔均为T。下列加速度算式中,最优的是______(单选,填正确答案标号)。
A.
B.
C.
D.
(3)以小车和砝码的总质量M为横坐标,加速度的倒数为纵坐标,甲、乙两组同学分别得到的图像如图3所示。
由图可知,在所受外力一定的条件下,a与M成______(填“正比”或“反比”);甲组所用的______(填“小车”、“砝码”或“槽码”)质量比乙组的更大。
【答案】(1)B (2)D
(3) ①. 反比 ②. 槽码
【解析】
【小问1详解】
A.为了使小车所受的合外力大小近似等于槽码的总重力,故应使小车质量远大于槽码质量,故A错误;
B.为了保证小车所受细线拉力等于小车所受合力,则需要调整垫块位置以补偿阻力,也要保持细线和长木板平行,故B正确;
C.补偿阻力时不能移去打点计时器和纸带,需要通过纸带上点迹是否均匀来判断小车是否做匀速运动,故C错误;
D.根据操作要求,应先打开打点计时器再释放小车,故D错误。
故选B。
【小问2详解】
根据逐差法可知
联立可得小车加速度表达式为
故选D。
【小问3详解】
[1]根据图像可知与M成正比,故在所受外力一定的条件下,a与M成反比;
[2]设槽码的质量为m,则由牛顿第二定律
化简可得
故斜率越小,槽码的质量m越大,由图可知甲组所用的槽码质量比乙组的更大。
13. 某种卡车轮胎的标准胎压范围为。卡车行驶过程中,一般胎内气体的温度会升高,体积及压强也会增大。若某一行驶过程中胎内气体压强p随体积V线性变化如图所示,温度为时,体积和压强分别为、;当胎内气体温度升高到为时,体积增大到为,气体可视为理想气体。
(1)求此时胎内气体的压强;
(2)若该过程中胎内气体吸收的热量Q为,求胎内气体的内能增加量。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
气体可视为理想气体,根据理想气体状态方程
整理代入数据得
【小问2详解】
p-V图线与y轴围成的面积代表做功的大小,该过程气体体积增大,则气体对外做功,可得外界对气体做功为
由热力学第一定律
代入数据可得
14. 假设某运载火箭点火后以加速度大小由静止开始从地面竖直上升,点火后时从运载火箭掉出一小重物,忽略空气阻力,取,。求:
(1)小重物从运载火箭掉出时的速度大小v;
(2)小重物距离地面的最大高度H;
(3)小重物从运载火箭上掉出到落回地面的时间。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由匀变速直线运动的速度
可得小重物从运载火箭掉出时的速度大小
【小问2详解】
前4s内,小重物上升的高度为
小重物掉出后,继续上升的高度为
小重物距离地面的最大高度为
【小问3详解】
小重物从运载火箭上脱落后继续上升的时间为
设小重物从最高点下落到地面的时间为,有
解得
小重物从运载火箭上掉出到落回地面需要的时间为
15. 一弹射游戏装置竖直截面如图所示,固定的光滑水平直轨道AB、半径为R的光滑螺旋圆形轨道BCD、光滑水平直轨道DE平滑连接。长为L、质量为M的平板紧靠长为d的固定凹槽EFGH侧壁EF放置,平板上表面与DEH齐平。将一质量为m的小滑块从A端弹射,经过轨道BCD后滑上平板并带动平板一起运动,平板到达HG即被锁定。已知R=0.5 m,d=4.4 m,L=1.8 m,M=m=0.1 kg,平板与滑块间的动摩擦因数μ1=0.6、与凹槽水平底面FG间的动摩擦因数为μ2。滑块视为质点,不计空气阻力,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度。
(1)滑块恰好能通过圆形轨道最高点C时,求滑块离开弹簧时速度v0的大小;
(2)若μ2=0,滑块恰好过C点后,求平板加速至与滑块共速时系统损耗的机械能;
(3)若μ2=0.1,滑块能到达H点,求其离开弹簧时的最大速度vm。
【答案】(1)5m/s;(2)0.625J;(3)6m/s
【解析】
【详解】(1)滑块恰好能通过圆形轨道最高点C时
从滑块离开弹簧到C过程,根据动能定理
解得
(2)平板加速至与滑块共速过程,根据动量守恒
根能量守恒
解得
(3)若μ2=0.1,平板与滑块相互作用过程中,加速度分别为
共速后,共同加速度大小为
考虑滑块可能一直减速直到H,也可能先与木板共速然后共同减速;
假设先与木板共速然后共同减速,则共速过程
共速过程,滑块、木板位移分别为
共速时,相对位移应为
解得
,
随后共同减速
到达H速度
说明可以到达H,因此假设成立,若滑块初速度再增大,则会从木板右侧掉落。
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