内容正文:
平潭岚华中学2025---2026学年第一学期期中考
高三物理(等级考试)试卷
满分:100分;考试时间:75分钟
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
一、单项选择题:(本题共 4小题,每小题 4 分,共 16分,在每一小题给出的四个选项中只有一项是正确的,有选错或不答的得0分。请把答案填在答题卡中。)
1. 2025年9月3日上午,纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年大会在北京天安门广场隆重举行。9时44分,空中护旗梯队率先亮相,如图是直-8L运输直升机分别悬挂“正义必胜”“和平必胜”“人民必胜”条幅通过天安门广场上空时的情景,下列说法正确的是( )
A. “9时44分”表示时间间隔
B. 直升机螺旋桨转动一周,螺旋桨上各点的位移大小都相等
C. 研究直升机上螺旋桨的转动可以将直升机视为质点
D. 以地面为参考系,直升机是静止的
【答案】B
【解析】
【详解】A.“9时44分” 是一个特定的时刻,不是时间间隔,时间间隔是指两个时刻之间的时间段,故A错误;
B.直升机螺旋桨转动一周,螺旋桨上各点都回到了原来的位置,位移大小都是 0,所以相等,故B正确;
C.研究直升机上螺旋桨的转动时,需要考虑螺旋桨的形状和转动情况,不能将直升机视为质点,故C错误;
D.以地面为参考系,直升机是运动的,因为它在天安门广场上空飞行,位置发生了变化,故D错误。
故选B。
2. 如图所示,跨过光滑定滑轮的轻绳一端系着皮球(细绳延长线过球心)、一端连在水平台上的玩具小车上,车牵引着绳使球沿光滑竖直墙面从较低处以速度匀速上升,某一时刻细绳与竖直方向夹角为,在球未离开墙面的过程中,下列说法正确的是( )
A. 该时刻玩具小车的速度为 B. 该过程玩具小车做减速运动
C. 该过程球对墙的压力逐渐减小 D. 该过程绳对球的拉力大小不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.分解球的运动,如图所示
将球的速度v分解,可知沿绳方向的分速度(即绳子的速度)为
即该时刻玩具小车的速度为,故A错误;
B.因球匀速上滑过程中θ角将增大,所以将减小,故小车做减速运动,故B正确;
CD.球受三力作用处于平衡状态,设球重为G,则绳对球的拉力大小T、球对墙的压力大小N分别为,
因球匀速上滑过程中θ角将增大,则T、N均增大,故CD错误。
故选B。
3. 如图,轻质弹簧上端固定,下端悬挂质量为2m的小球A,质量为m的小球B与A用细线相连,整个系统处于静止状态。弹簧劲度系数为k,重力加速度为g。现剪断细线,下列说法正确的是( )
A. 小球A运动到弹簧原长处的速度最大
B. 剪断细线的瞬间,小球A的加速度大小为g
C. 剪断细线的瞬间,小球B的加速度大小为g
D. 小球A运动到最低点时,弹簧的伸长量为
【答案】C
【解析】
【详解】A.开始时弹簧伸长量为
剪断细线后小球向上加速运动,在平衡位置时(此时弹簧伸长量为)小球A的加速度为零,此时速度最大,即此时弹簧仍处于伸长状态,A错误;
B.剪断细线的瞬间,弹簧的弹力不变,则小球A的加速度大小为,B错误;
C.剪断细线的瞬间,小球B只受重力作用,则加速度大小为g,C正确;
D.小球A运动到最低点时,弹簧的伸长量为,D错误。
故选C。
4. 7月9日,“全球最快高铁列车”的CR450动车组样车在第十二届世界高铁大会上重磅亮相,其最高速度可超过450公里/小时。该动车组由8节车厢组成,其中2、3、6、7号车厢为动力车厢,其余车厢无动力。每节动力车厢所提供驱动力大小均为F,每节车厢所受阻力大小均为f,各车厢的质量均为m。该列车动力全开沿水平直轨道行驶时,下列说法正确的是( )
A. 若列车匀速行驶,则车厢间拉力均为零
B. 若列车匀速行驶,则车厢间拉力均不为零
C. 若列车匀加速行驶,则第3节车厢对第4节车厢的拉力大小为
D. 若列车匀加速行驶,则第7节车厢对第8节车厢的拉力大小为
【答案】C
【解析】
【详解】AB.若列车匀速行驶,因每节车厢都受阻力作用,则车厢间拉力不一定均为零。例如第7、8节车厢间的拉力不为零;第4、5节车厢间的拉力为零。AB错误;
C.若列车匀加速行驶,则整体的加速度
则对前3节车厢的整体分析可知
解得第3节车厢对第4节车厢的拉力大小为,C正确;
D.若列车匀加速行驶,则对第8节车厢分析可知
可得第7节车厢对第8节车厢的拉力大小为,D错误。
故选C。
二、双项选择题:(本题共 4小题,每小题 6 分,共24分。全部选对得 6 分,选对但不全的得3分,有选错的得 0 分。)
5. 盾构机是一种隧道掘进的专用工程机械,被称作“工程机械之王”,是城市地铁建设、打通隧道的利器。图为我国研制的“聚力一号”盾构机的刀盘,直径长达,工作时随刀盘转动的两点( )
A. 线速度相同 B. 角速度相同 C. 周期相同 D. 向心加速度相同
【答案】BC
【解析】
【详解】A.、两点随盾构机刀盘转动,属于同轴转动。根据线速度与角速度关系
、两点转动半径不同,角速度相同,所以线速度不同,故A错误;
B.同轴转动的各点角速度相同,所以、两点角速度相同,故B正确;
C.根据周期
因为角速度相同,所以周期相同,故C正确。
D.向心加速度,、两点转动半径不同,角速度相同,所以向心加速度不同,故D错误。
故选BC。
6. 某次飞镖比赛中,运动员水平掷出的飞镖落在靶心的正下方,如图所示。设每次掷出的飞镖到靶的水平距离相同,飞镖在空中做平抛运动。下列操作可能命中靶心的是( )
A. 降低投掷位置,初速度不变 B. 升高投掷位置,初速度不变
C. 投掷位置不变,初速度变大 D. 投掷位置不变,初速度变小
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.平抛运动水平方向做匀速直线运动,由于投掷位置的水平距离不变,若初速度不变,根据可知,飞镖在空中运动时间不变,结合飞镖竖直方向的运动规律
可知飞镖竖直方向的位移不变,若降低投掷位置,飞镖依然落在靶心的正下方(比原来的位置更低);若升高投掷的位置,则飞镖可能落在靶心,故A错误,B正确;
CD.同理可知,投掷位置不变,增大初速度,飞镖在空中运动的时间减小,竖直位移减小,飞镖可能落在靶心的位置,故C正确,D错误。
故选BC。
7. 图像能够直观描述物理过程,能形象表述物理规律,能有效处理实验数据。如图所示为物体做直线运动的图像,下列说法正确的是( )
A. 甲图为A、B、C三物体做直线运动的s-t图像,0~t₁时间内三物体的平均速度相等
B. 乙图中,x₁~2x₁物体的加速度大小为
C. 丙图中,阴影面积表示t₁~t₂时间内物体的速度改变量
D. 丁图中所描述的物体正在做匀加速直线运动,则该物体的加速度为2m/s²
【答案】AC
【解析】
【详解】A.甲图中A、B、C三物体做直线运动的位移相同,时间相同,三物体的平均速度相等,故A正确;
B.根据速度位移关系可得
结合乙图图像可得
解得,即加速度大小为故B错误;
C.根据,可得,则丙图中,阴影面积表示t₁~t₂时间内物体的速度改变量,故C正确;
D.根据位移时间关系,可得
结合图像可得,
解得,则物体正在做匀加速直线运动,物体的加速度,故D错误。
故选AC。
8. 如图,倾角为且足够长的光滑斜劈固定在水平面上,两个物体通过轻绳跨过光滑定滑轮连接,的另一端与固定在水平面的轻弹簧连接,和的质量分别为和。初始时,控制使轻绳伸直且无拉力,滑轮左侧轻绳与斜劈上表面平行,右侧轻绳竖直,弹簧始终在弹性限度范围内,弹簧劲度系数为,重力加速度为。现无初速释放,则在物体沿斜劈下滑过程中( )
A. 轻绳拉力大小一直增大
B. 物体的加速度大小一直减小
C. 物体沿斜劈下滑的最大距离为
D. 物体的最大动能为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.设物体P向下运动过程中的位移为x,弹簧的形变量为,开始时弹簧的弹力表现为支持力,从释放P到弹簧恢复原长过程中,对P、Q整体分析,根据牛顿第二定律可得
解得
随着x增大减小,则加速度逐渐减小,当弹簧恢复原长后,弹簧表现为拉伸状态,弹簧弹力为拉力,随着x增大增大,根据牛顿第二定律可得
解得
随着x增大增大,当时,随着x增大,加速度逐渐减小,当时,随着x增大,加速度反向增大,所以物体P的加速度大小先减小后反向增大,以P为研究对象,设绳子拉力为T,根据牛顿第二定律可得
可得弹簧恢复原长前
随着减小T增大;弹簧恢复原长后
随着增大T增大,因此轻绳拉力大小一直增大,故A正确,B错误;
C.没有释放物体P前,根据平衡条件可得
解得
物体P沿斜劈下滑的最大距离为,根据系统机械能守恒可得
解得,故C错误;
D.当P的加速度为零时,速度最大,动能最大,此时根据平衡条件则有
解得
可知P动能最大时,弹簧的弹性势能与初始状态相等,设P的动能为
则Q的动能为
根据动能定理可得
解得,故D正确。
故选AD。
三、填空题:(共 18分,第9题每空2分,共4分,第10题每空2分,共4分,第11题每空2分,共6分,第12题每空2分,共4分,考生根据要求作答。)
9. 船在静水中的速度与时间的关系如图甲所示,河水的流速与船离河岸的距离的变化关系如图乙所示,船渡河的最短时间是_____s,船在河水中的最大速度是_____m/s
【答案】 ①. 100 ②. 5
【解析】
【分析】
【详解】[1]当船头与河岸垂直时,渡河时间最短,由乙图可知河宽为300m
船渡河的最短时间是
[2]当取最大值4m/s时, 合速度最大。
船在河水中的最大速度是
【点睛】
10. 一辆满截货物的汽车在平直的公路上从静止开始启动后加速行驶,若汽车行驶过程中所受的阻力恒为,且保持汽车的输出功率为P=80kW不变,汽车经过达到最大速度,汽车所能达到的最大的速度为______,在加速运动过程中位移为______。
【答案】 ①. ②. 500m
【解析】
【详解】[1]当牵引力等于阻力时,汽车速度达到最大值,则有
可得汽车在加速过程中所能达到的最大速度为
[2]对汽车加速过程由动能定理可得
代入数据解得位移为
11. 如图甲所示,质量m=1kg的物块在平行于斜面向上的拉力F作用下从静止开始沿斜面向上运动,t=0.5s时撤去拉力,利用速度传感器得到其速度随时间变化的关系图像如图乙所示,g取10m/s2,2s内物块通过的路程L=_______m、2s内物块通过的位移大小x=_______m、拉力大小F=__________N。
【答案】 ①. 1.5 ②. 0.5 ③. 8
【解析】
【详解】[1][2]在2s内,由图乙知,物块上升的最大距离为
物块下滑的距离为
则位移大小为
路程为
[3]设斜面倾角为,斜面对物块的摩擦力为Ff,根据牛顿第二定律结合图乙有
0~0.5s内: ,
0.5~1s内:,
解得。
12. 图(甲)中,粗糙程度处处相同的斜面固定在地面上,将小物块从斜面顶端由静止释放,经6s匀加速下滑到底端。图(乙)中的①、②两条曲线分别表示该过程重力、摩擦力对物块做功随时间的变化关系,虚线AB为t=6s时曲线①的切线,则小物块在t=6s时重力的功率是______W。以地面为重力势能零势能面,当物块重力势能Ep=12J时,其动能Ek=______J。
【答案】 ①. 9 ②. 4
【解析】
【详解】[1]重力做正功,摩擦力做负功,所以①图像是重力的图像,②图像是摩擦力的图像。切线AB斜率的物理意义是小物块的重力在时的瞬时功率,所以
[2]小物块在时下滑到斜面的最底端,重力一共做功
所以重力势能减小了18J。摩擦力一共做功
以地面为重力势能零势能面,当物块重力势能时,物块处于斜面长度的位置,则从出发到该位置,对物块用动能定理得
解得
四、计算题 (共3小题,13题12分、14题14分,15题16分,共42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得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
13. 如图甲所示是一跳台滑雪运动员比赛的画面,运动员(可视为质点)从高台飞出,落到倾斜的着陆坡后调整姿势,在A点以初速度v1=2.6m/s沿直线匀加速下滑,到达坡底B点再匀减速滑行一段距离后停下,如图乙所示。已知运动员及装备的总质量m=70kg,倾斜滑道的倾角,运动员沿斜面下滑到达坡底时的速度,运动员从倾斜滑道进入减速区瞬间的速度大小不变,进入减速区后,运动员受到阻力变为77N;两个过程滑行的总时间为11.5s,不计空气阻力(,,g=10m/s2)求:
(1)运动员沿水平轨道的位移大小;
(2)运动员在倾斜滑道上运动的时间;
(3)运动员在倾斜滑道上受到的阻力大小;
【答案】(1)
(2)
(3)28N
【解析】
【小问1详解】
运动员在水平轨道运行时,由牛顿第二定律得
解得加速度大小为
由运动学公式可得
解得
则运动员沿水平轨道的位移大小为
【小问2详解】
运动员在倾斜滑道上运动的时间
【小问3详解】
设运动员在倾斜滑道上受到的阻力大小为,根据
解得运动员在倾斜滑道上的加速度大小为
根据牛顿第二定律可得
解得
14. 如图所示,质量为的滑块(可视为质点)放在光滑平台上,向左缓慢推动滑块压缩轻弹簧至P点,释放后滑块以一定速度从点水平飞出后,恰好从点无碰撞滑入竖直平面内的光滑圆弧轨道,然后从点进入与圆弧轨道相切于点的水平面,同一竖直平面内的光滑半圆轨道与水平面相切于点。已知圆弧轨道的半径,两点的高度差,光滑圆弧对应的圆心角为,滑块与部分的动摩擦因数,重力加速度。求:
(1)滑块从到点所用的时间;
(2)弹簧对滑块做的功;
(3)滑块到达圆弧末端时对轨道的压力;
(4)滑块冲上半圆轨道后中途不会脱离半圆轨道,轨道的半径满足条件。
【答案】(1)
(2)
(3),方向向下
(4)或
【解析】
【小问1详解】
滑块从点做平抛运动,根据
解得时间为
【小问2详解】
在点,滑块速度的竖直分量为
且
解得
则弹簧对滑块做的功
解得
【小问3详解】
从点到点,根据机械能守恒得
其中
解得
在点,根据牛顿第二定律
解得轨道对滑块的支持力为
根据牛顿第三定律可得滑块对轨道的压力大小为,方向向下
【小问4详解】
滑块冲上半圆轨道后中途不会脱离半圆轨道,有两种情况,
情况1:滑块刚好能达到半圆轨道圆心等高处,从点到该点,根据能量守恒可得
解得
即轨道的半径应满足
情况2:滑块刚好能达到半圆轨道最高处,从点到该点,根据能量守恒可得
最高点的速度满足
解得
联立解得
综上所述,轨道的半径满足或
15. 如图所示,在竖直平面内固定倾角的倾斜轨道两点的高度差,轨道末端点与顺时针转动的水平传送带左端平滑连接。传送带右端水平地面上有一质量的足够长的木板紧靠传送带放置,木板上表面与传送带等高且平滑连接。现将质量的小物块(可视为质点)从点由静止释放。已知传送带的长度,速度大小,小物块与倾斜轨道间的动摩擦因数为,与传送带、木板间的动摩擦因数均为,木板与地面间的动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,小物块经过各连接处时速度大小均不变,取。求:
(1)小物块滑至点时的速度大小;
(2)小物块通过传送带所用的时间;
(3)整个运动过程中,木板的位移大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
小物块从到的过程,对小物块由牛顿第二定律有
解得加速度
小物块从到有
解得小物块滑至点时的速度
【小问2详解】
小物块在传送带上减速的过程中,由牛顿第二定律得
设小物块减速至与传送带共速所用时间为,有
解得
小物块在传送带上减速过程运动的位移大小为
设小物块在传送带上匀速运动所用时间为,有
解得
小物块通过传送带所用的时间为
【小问3详解】
小物块以的速度滑上木板,共速前,小物块加速度大小为,水平向左,对木板由牛顿第二定律,有
解得
设经时间小物块与木板达到共同速度,有
解得
二者达到共同速度时的速度大小为
该过程木板运动的位移大小为
共速后,由于,则小物块与木板一起做匀减速直线运动直至停止。对小物块和木板整体由牛顿第二定律有
该过程木板的位移大小为
整个过程中木板的位移大小
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平潭岚华中学2025---2026学年第一学期期中考
高三物理(等级考试)试卷
满分:100分;考试时间:75分钟
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
一、单项选择题:(本题共 4小题,每小题 4 分,共 16分,在每一小题给出的四个选项中只有一项是正确的,有选错或不答的得0分。请把答案填在答题卡中。)
1. 2025年9月3日上午,纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年大会在北京天安门广场隆重举行。9时44分,空中护旗梯队率先亮相,如图是直-8L运输直升机分别悬挂“正义必胜”“和平必胜”“人民必胜”条幅通过天安门广场上空时的情景,下列说法正确的是( )
A. “9时44分”表示时间间隔
B. 直升机螺旋桨转动一周,螺旋桨上各点的位移大小都相等
C. 研究直升机上螺旋桨的转动可以将直升机视为质点
D. 以地面为参考系,直升机是静止的
2. 如图所示,跨过光滑定滑轮的轻绳一端系着皮球(细绳延长线过球心)、一端连在水平台上的玩具小车上,车牵引着绳使球沿光滑竖直墙面从较低处以速度匀速上升,某一时刻细绳与竖直方向夹角为,在球未离开墙面的过程中,下列说法正确的是( )
A. 该时刻玩具小车的速度为 B. 该过程玩具小车做减速运动
C. 该过程球对墙的压力逐渐减小 D. 该过程绳对球的拉力大小不变
3. 如图,轻质弹簧上端固定,下端悬挂质量为2m的小球A,质量为m的小球B与A用细线相连,整个系统处于静止状态。弹簧劲度系数为k,重力加速度为g。现剪断细线,下列说法正确的是( )
A. 小球A运动到弹簧原长处的速度最大
B. 剪断细线的瞬间,小球A的加速度大小为g
C. 剪断细线的瞬间,小球B的加速度大小为g
D. 小球A运动到最低点时,弹簧的伸长量为
4. 7月9日,“全球最快高铁列车”的CR450动车组样车在第十二届世界高铁大会上重磅亮相,其最高速度可超过450公里/小时。该动车组由8节车厢组成,其中2、3、6、7号车厢为动力车厢,其余车厢无动力。每节动力车厢所提供驱动力大小均为F,每节车厢所受阻力大小均为f,各车厢的质量均为m。该列车动力全开沿水平直轨道行驶时,下列说法正确的是( )
A. 若列车匀速行驶,则车厢间拉力均为零
B. 若列车匀速行驶,则车厢间拉力均不为零
C. 若列车匀加速行驶,则第3节车厢对第4节车厢的拉力大小为
D. 若列车匀加速行驶,则第7节车厢对第8节车厢的拉力大小为
二、双项选择题:(本题共 4小题,每小题 6 分,共24分。全部选对得 6 分,选对但不全的得3分,有选错的得 0 分。)
5. 盾构机是一种隧道掘进的专用工程机械,被称作“工程机械之王”,是城市地铁建设、打通隧道的利器。图为我国研制的“聚力一号”盾构机的刀盘,直径长达,工作时随刀盘转动的两点( )
A. 线速度相同 B. 角速度相同 C. 周期相同 D. 向心加速度相同
6. 某次飞镖比赛中,运动员水平掷出的飞镖落在靶心的正下方,如图所示。设每次掷出的飞镖到靶的水平距离相同,飞镖在空中做平抛运动。下列操作可能命中靶心的是( )
A. 降低投掷位置,初速度不变 B. 升高投掷位置,初速度不变
C. 投掷位置不变,初速度变大 D. 投掷位置不变,初速度变小
7. 图像能够直观描述物理过程,能形象表述物理规律,能有效处理实验数据。如图所示为物体做直线运动的图像,下列说法正确的是( )
A. 甲图为A、B、C三物体做直线运动的s-t图像,0~t₁时间内三物体的平均速度相等
B. 乙图中,x₁~2x₁物体的加速度大小为
C. 丙图中,阴影面积表示t₁~t₂时间内物体的速度改变量
D. 丁图中所描述的物体正在做匀加速直线运动,则该物体的加速度为2m/s²
8. 如图,倾角为且足够长的光滑斜劈固定在水平面上,两个物体通过轻绳跨过光滑定滑轮连接,的另一端与固定在水平面的轻弹簧连接,和的质量分别为和。初始时,控制使轻绳伸直且无拉力,滑轮左侧轻绳与斜劈上表面平行,右侧轻绳竖直,弹簧始终在弹性限度范围内,弹簧劲度系数为,重力加速度为。现无初速释放,则在物体沿斜劈下滑过程中( )
A. 轻绳拉力大小一直增大
B. 物体的加速度大小一直减小
C. 物体沿斜劈下滑的最大距离为
D. 物体的最大动能为
三、填空题:(共 18分,第9题每空2分,共4分,第10题每空2分,共4分,第11题每空2分,共6分,第12题每空2分,共4分,考生根据要求作答。)
9. 船在静水中的速度与时间的关系如图甲所示,河水的流速与船离河岸的距离的变化关系如图乙所示,船渡河的最短时间是_____s,船在河水中的最大速度是_____m/s
10. 一辆满截货物的汽车在平直的公路上从静止开始启动后加速行驶,若汽车行驶过程中所受的阻力恒为,且保持汽车的输出功率为P=80kW不变,汽车经过达到最大速度,汽车所能达到的最大的速度为______,在加速运动过程中位移为______。
11. 如图甲所示,质量m=1kg的物块在平行于斜面向上的拉力F作用下从静止开始沿斜面向上运动,t=0.5s时撤去拉力,利用速度传感器得到其速度随时间变化的关系图像如图乙所示,g取10m/s2,2s内物块通过的路程L=_______m、2s内物块通过的位移大小x=_______m、拉力大小F=__________N。
12. 图(甲)中,粗糙程度处处相同的斜面固定在地面上,将小物块从斜面顶端由静止释放,经6s匀加速下滑到底端。图(乙)中的①、②两条曲线分别表示该过程重力、摩擦力对物块做功随时间的变化关系,虚线AB为t=6s时曲线①的切线,则小物块在t=6s时重力的功率是______W。以地面为重力势能零势能面,当物块重力势能Ep=12J时,其动能Ek=______J。
四、计算题 (共3小题,13题12分、14题14分,15题16分,共42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得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
13. 如图甲所示是一跳台滑雪运动员比赛的画面,运动员(可视为质点)从高台飞出,落到倾斜的着陆坡后调整姿势,在A点以初速度v1=2.6m/s沿直线匀加速下滑,到达坡底B点再匀减速滑行一段距离后停下,如图乙所示。已知运动员及装备的总质量m=70kg,倾斜滑道的倾角,运动员沿斜面下滑到达坡底时的速度,运动员从倾斜滑道进入减速区瞬间的速度大小不变,进入减速区后,运动员受到阻力变为77N;两个过程滑行的总时间为11.5s,不计空气阻力(,,g=10m/s2)求:
(1)运动员沿水平轨道的位移大小;
(2)运动员在倾斜滑道上运动的时间;
(3)运动员在倾斜滑道上受到的阻力大小;
14. 如图所示,质量为的滑块(可视为质点)放在光滑平台上,向左缓慢推动滑块压缩轻弹簧至P点,释放后滑块以一定速度从点水平飞出后,恰好从点无碰撞滑入竖直平面内的光滑圆弧轨道,然后从点进入与圆弧轨道相切于点的水平面,同一竖直平面内的光滑半圆轨道与水平面相切于点。已知圆弧轨道的半径,两点的高度差,光滑圆弧对应的圆心角为,滑块与部分的动摩擦因数,重力加速度。求:
(1)滑块从到点所用的时间;
(2)弹簧对滑块做的功;
(3)滑块到达圆弧末端时对轨道的压力;
(4)滑块冲上半圆轨道后中途不会脱离半圆轨道,轨道的半径满足条件。
15. 如图所示,在竖直平面内固定倾角的倾斜轨道两点的高度差,轨道末端点与顺时针转动的水平传送带左端平滑连接。传送带右端水平地面上有一质量的足够长的木板紧靠传送带放置,木板上表面与传送带等高且平滑连接。现将质量的小物块(可视为质点)从点由静止释放。已知传送带的长度,速度大小,小物块与倾斜轨道间的动摩擦因数为,与传送带、木板间的动摩擦因数均为,木板与地面间的动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,小物块经过各连接处时速度大小均不变,取。求:
(1)小物块滑至点时的速度大小;
(2)小物块通过传送带所用的时间;
(3)整个运动过程中,木板的位移大小。
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