精品解析：江苏南通市如皋中学2026-2027学年高三上学期暑期第二阶段质量调研（二）物理试题

高三年级暑期第二阶段质量调研（二） 高三物理 一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 如图所示，相同的汽车分别以相同的速度行驶在水平路面、路面最高点、路面最低点，比较这三种情况下汽车对路面的压力（　　） A. 图甲中的压力最大 B. 图乙中的压力最大 C. 图丙中的压力最大 D. 三种路面的压力一样大 2. 如图所示，汽车以恒定的功率由静止开始爬坡，假定阻力恒定。则在爬坡过程中（ ） A. 汽车开始做加速度逐渐减小的加速运动 B. 汽车做匀加速直线运动 C. 汽车速度越小，加速度越小 D. 汽车速度越大，牵引力越大 3. 质量为的足球以初速度踢离地面，形成如图所示轨迹，、、、、为轨迹上的五个位置，、在地面上，、等高，为最高点离地，不考虑阻力，以地面为零重力势能面，球可看成质点，则足球在空中的过程中（ ） A. 足球经点时加速度大小小于过点时加速度大小 B. 在位置时受到的合力与速度方向相反 C. 足球经过点时的动能大于经过点时的动能 D. 足球由点运动到点的时间大于由点运动到d点的时间 4. 一小船以两种方式渡河：如图甲所示，小船航行方向垂直于河岸；如图乙所示，小船航行方向与水流方向成锐角α。已知小船在静水中航行的速度大小为v1，河水流速大小为v2，则下列说法正确的是（　　） A. 图甲中比图乙中小船渡河的时间长 B. 图甲中比图乙中小船渡河的合速度小 C. 图甲中比图乙中小船渡河的合位移大 D. 图甲和图乙中小船均做曲线运动 5. 如图所示，一个人通过长为的杆推半径为的转盘，推杆的力的大小始终为，方向与推杆始终垂直，转盘绕其中心轴匀速转动一周时间为，转动一周的过程中，推力所做功为、冲量为，则（ ） A. B. C. D. 6. 某卫星发射后先在近地圆轨道①上做匀速圆周运动，经过两次变轨后在同步圆轨道③上做匀速圆周运动，卫星质量不变。下列说法正确的是（　　） A. 卫星第一次变轨时发动机做负功，第二次变轨时发动机做正功 B. 卫星在轨道③上的线速度大于 C. 卫星在轨道③上的机械能比在轨道①上的机械能小 D. 卫星在轨道②上的运行周期小于24h 7. 如图所示，质量的人，站在质量的车的一端，车长，相对于地面静止。当车与地面间的摩擦可以忽略不计时，人由车的一端走到另一端的过程中，车将（　　） A. 后退 B. 后退 C. 后退 D. 后退1m 8. 如图所示，在天花板上的点系一根细绳，细绳的下端系一小球。将小球拉至细绳处于水平的位置，由静止释放小球，不计阻力，小球从位置开始沿圆弧运动到悬点的正下方的点的运动过程中，下面说法正确的是（ ） A. 小球受到的向心力在逐渐变小 B. 重力对小球做功的平均功率为零 C. 重力对小球做功的瞬时功率先增大后减小 D. 由于细线的拉力方向始终与小球的速度方向垂直，所以拉力对小球的冲量为零 9. 如图所示，A、B两颗恒星组成双星系统，绕共同的圆心O做匀速圆周运动，恒星A的轨道半径大于恒星B的轨道半径，则恒星A（　　） A. 质量大于恒星B的质量 B. 线速度小于恒星B的线速度 C. 向心力等于恒星B的向心力 D. 向心加速度小于恒星B的向心加速度 10. 如图所示，将一光滑的半圆槽置于光滑水平面上，槽的左侧有一固定在水平面上的物块。今让一小球自左侧槽口A的正上方从静止开始落下，自A点与圆弧槽相切进入槽内，则以下结论中正确的是（　　） A. 小球在半圆槽内由A向B的过程中机械能守恒，由B向C的过程中小球的机械能不守恒 B. 小球在半圆槽内运动的全过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒 C. 小球自半圆槽的最低点B向C点运动的过程中，小球与半圆槽在水平方向动量不守恒 D. 小球离开C点以后，相对于地面做竖直上抛运动 11. 如图所示，一轻弹簧下端固定，初始时弹簧处于原长状态，在外力作用下，小球紧贴弹簧静止在弹簧正上方，撤去外力后，小球由静止开始下落，小球所受空气阻力恒为f，且满足，从小球释放到将弹簧压缩到最低点的过程中，以小球运动到的最低点为重力势能参考平面，下列关于小球的速度v、加速度a、弹簧的弹性势能、小球的机械能E，随时间t或位移x变化的图像中可能正确的是（ ） A. B. C. D. 二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题~第16题解答时请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能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 甲、乙两同学用不同的实验装置验证机械能守恒定律。 a．甲同学利用甲图所示装置验证机械能守恒定律。 （1）重力加速度为g，以下四种测量方案中，合理的是__________。 A. 直接测量下落高度和下落时间，通过算出瞬时速度 B. 直接测量下落高度，通过算出瞬时速度 C. 直接测量下落高度，根据纸带上某点的相邻两点间的平均速度，得到该点的瞬时速度 D. 根据纸带上某点的相邻两点间的平均速度，得到该点的瞬时速度，再由算出高度 （2）实验中得到如图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点、、，测得它们到起始点（速度为0）的距离分别为、、。已知重物质量为，当地重力加速度为，打点计时器打点的周期为。从打下点到打下点的过程中，重物的重力势能减少量为__________，动能增加量为__________。 b．乙同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。用细线连接质量、的两物体，跨过光滑轻质小滑轮，在下端拖着的纸带通过打点计时器，让从高处由静止开始下落。实验中打出的一条纸带如图乙所示，是打下的第一个点，、、、是计数点，相邻的两计数点间还有一个点未画出，已知打点计时器频率为，当地重力加速度取。 （3）从点到点的过程中，系统动能的增加量，系统重力势能的减少量__________J。（计算结果保留两位有效数字） （4）若测量出到各点的距离记为并计算出各点的瞬时速度，做出图像如图丙所示，测得图线的斜率为，则__________。 13. 如图所示，月球探测器登月前，从椭圆环月轨道转移至近月圆轨道，P点为近月点，P到月球球心距离可以认为等于月球半径。探测器在椭圆轨道I上运行周期为，在近月圆轨道II上运行周期为T，已知月球半径为R，万有引力常量为G，求： （1）月球的质量M； （2）椭圆轨道I上远月点Q距月球表面的高度h。 14. 一小球从空中某点水平抛出，经过、两点（点未画出），已知小球在点的速度大小为，方向与水平方向成角，小球在点的速度大小为，不计空气阻力，重力加速度为，结果可保留根号，求： （1）小球从点抛出时的初速度； （2）小球由到的运动时间。 15. 如图所示，光滑水平地面上放置完全相同的两长板A和B，滑块C（可视为质点）置于B的右端，三者质量均为。A以的速度向右运动，B和C一起以的速度向左运动，A和B发生碰撞后粘在一起不再分开。已知A和B的长度均为0.75m，C与A、B间动摩擦因数均为0.5，。求： （1）碰撞后瞬间A、B的速度； （2）碰撞后到三者相对静止，经历的时间； （3）碰撞后到三者相对静止，C相对长板滑动的距离。 16. 如图所示，某工厂输送物件的传送系统由固定的光滑圆弧轨道、水平传送带和一倾角为的长木板组成，已知圆弧轨道半径，传送带长，物件与传送带间的动摩擦因数，物件与木板间的动摩擦因数，传送带以的恒定速度顺时针转动。现将质量的物件无初速度从点滑下，经最低点滑到传送带上，发现当物件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，圆弧轨道与传送带、传送带与木板间均可认为无缝连接，物件过连接点时速度大小认为不变，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小，。 （1）求物件到达点时，轨道对其支持力的大小； （2）求传送带将物件由点运输到点的时间和在此过程中多消耗的电能； （3）假如机械手未能在点及时将物件取走，导致物件重新下滑，求此后它将在木板上运动的总路程。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三年级暑期第二阶段质量调研（二） 高三物理 一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 如图所示，相同的汽车分别以相同的速度行驶在水平路面、路面最高点、路面最低点，比较这三种情况下汽车对路面的压力（　　） A. 图甲中的压力最大 B. 图乙中的压力最大 C. 图丙中的压力最大 D. 三种路面的压力一样大 【答案】C 【解析】 【详解】A．图甲中路面水平，汽车做匀速直线运动，支持力 根据牛顿第三定律可知，汽车对路面的压力等于汽车的重力，故A错误； B．在图乙路面最高点，汽车做圆周运动 解得支持力 根据牛顿第三定律可知，汽车对路面的压力小于汽车的重力，故B错误； CD．在图丙路面最低点，汽车做圆周运动 解得支持力 根据牛顿第三定律可知，汽车对路面的压力大于汽车的重力，故C正确，D错误。 故选C。 2. 如图所示，汽车以恒定的功率由静止开始爬坡，假定阻力恒定。则在爬坡过程中（ ） A. 汽车开始做加速度逐渐减小的加速运动 B. 汽车做匀加速直线运动 C. 汽车速度越小，加速度越小 D. 汽车速度越大，牵引力越大 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】AB． 汽车由静止开始运动，初始速度很小，由 可知初始牵引力很大，满足 汽车加速；随着速度增大，功率恒定，牵引力会逐渐减小，因此加速度​​也逐渐减小，所以汽车开始做加速度逐渐减小的加速运动，并非匀加速运动。A正确，B错误； C． 由 可知，速度越小，​越大，加速度越大，C错误； D．由恒定功率下的 ​可知，速度越大，牵引力越小，D错误。 故选A。 【点睛】 3. 质量为的足球以初速度踢离地面，形成如图所示轨迹，、、、、为轨迹上的五个位置，、在地面上，、等高，为最高点离地，不考虑阻力，以地面为零重力势能面，球可看成质点，则足球在空中的过程中（ ） A. 足球经点时加速度大小小于过点时加速度大小 B. 在位置时受到的合力与速度方向相反 C. 足球经过点时的动能大于经过点时的动能 D. 足球由点运动到点的时间大于由点运动到d点的时间 【答案】D 【解析】 【详解】A．足球在空中运动时，不考虑空气阻力，只受重力作用，足球经点时加速度大小等于过点时加速度大小，故A错误； B．足球在位置c时，处于轨迹的最高点，竖直分速度为零，速度方向水平向右。此时足球只受重力，合力方向竖直向下。合力方向与速度方向垂直，故B错误； C．足球运动过程中只有重力做功，机械能守恒。b、d两点等高，重力势能相等，则动能相等，故C错误； D．足球在竖直方向上做竖直上抛运动。a点在地面，c点为最高点，为完整的上升过程。b点在a、c之间，仅为上升过程的一部分。显然，从a运动到c的时间大于从b运动到c的时间。根据斜抛运动的对称性，从c点运动到与b等高的d点的时间。因此，故D正确。 故选D。 4. 一小船以两种方式渡河：如图甲所示，小船航行方向垂直于河岸；如图乙所示，小船航行方向与水流方向成锐角α。已知小船在静水中航行的速度大小为v1，河水流速大小为v2，则下列说法正确的是（　　） A. 图甲中比图乙中小船渡河的时间长 B. 图甲中比图乙中小船渡河的合速度小 C. 图甲中比图乙中小船渡河的合位移大 D. 图甲和图乙中小船均做曲线运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．由于图甲中比图乙中小船在垂直于河岸方向的分速度较大，所以图甲中比图乙中小船渡河的时间短，故A错误； BC．根据运动的合成法则，两分速度大小确定，夹角越大，合速度越小，图甲中比图乙中小船渡河的合速度小，因甲图中合速度与河岸的夹角较大，则合位移较小，故B正确，C错误； D．图甲和图乙中小船两个方向的分运动都是匀速运动，可知合运动是匀速运动，即两船均做匀速直线运动，故D错误。 故选B。 5. 如图所示，一个人通过长为的杆推半径为的转盘，推杆的力的大小始终为，方向与推杆始终垂直，转盘绕其中心轴匀速转动一周时间为，转动一周的过程中，推力所做功为、冲量为，则（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】AB．推杆末端到转盘中心的距离为，转过一周的路程为 且推力始终沿运动方向。由功的定义，，故AB错误。 CD．冲量具有方向性。转盘匀速转动一周时，相隔半周的对应时段内推力大小相等、方向相反，产生的冲量相互抵消，所以，故C错误，D正确。 故选D。 6. 某卫星发射后先在近地圆轨道①上做匀速圆周运动，经过两次变轨后在同步圆轨道③上做匀速圆周运动，卫星质量不变。下列说法正确的是（　　） A. 卫星第一次变轨时发动机做负功，第二次变轨时发动机做正功 B. 卫星在轨道③上的线速度大于 C. 卫星在轨道③上的机械能比在轨道①上的机械能小 D. 卫星在轨道②上的运行周期小于24h 【答案】D 【解析】 【详解】AC．卫星低轨道变轨到高轨道需要在变轨处点火加速，发动机做正功，所以卫星第一次变轨时发动机做正功，第二次变轨时发动机做正功，则卫星在轨道③上的机械能比在轨道①上的机械能大，故AC错误； B．根据卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力可得 解得 因卫星在轨道③上的半径大于卫星在轨道①上的半径，故卫星在轨道③上运行的速度小于卫星在轨道①上运行的速度，而卫星在轨道①上的线速度等于地球第一宇宙速度，故卫星在轨道③上的线速度小于，故B错误； D．根据开普勒第三定律 因卫星在轨道②上的半长轴小于卫星在轨道③上的半径，故卫星在轨道②上的运行周期小于在轨道③上的运行周期，则卫星在轨道②上的运行周期小于24h，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，质量的人，站在质量的车的一端，车长，相对于地面静止。当车与地面间的摩擦可以忽略不计时，人由车的一端走到另一端的过程中，车将（　　） A. 后退 B. 后退 C. 后退 D. 后退1m 【答案】D 【解析】 【详解】人车组成的系统动量守恒，任一时刻人与车动量等大反向 则人和车运动时间相同，有 且 解得车后退的距离 故选D。 8. 如图所示，在天花板上的点系一根细绳，细绳的下端系一小球。将小球拉至细绳处于水平的位置，由静止释放小球，不计阻力，小球从位置开始沿圆弧运动到悬点的正下方的点的运动过程中，下面说法正确的是（ ） A. 小球受到的向心力在逐渐变小 B. 重力对小球做功的平均功率为零 C. 重力对小球做功的瞬时功率先增大后减小 D. 由于细线的拉力方向始终与小球的速度方向垂直，所以拉力对小球的冲量为零 【答案】C 【解析】 【详解】A．小球从A点运动到B点过程中，重力做正功，速度越来越大，根据向心力 可知向心力在逐渐变大，故A错误； B．小球从A到B过程中，重力做功不为零，根据 可知重力做功的平均功率不为零，故B错误； C．重力的瞬时功率为 可知小球在A位置，速度为零，重力瞬时功率为零，在B点，重力方向与速度方向垂直，则重力瞬时功率为零，可知在A到B的过程中，重力的功率先增大后减小，故C正确； D．细线拉力不为零，根据 可知拉力冲量不为零，故D错误。 故选C。 9. 如图所示，A、B两颗恒星组成双星系统，绕共同的圆心O做匀速圆周运动，恒星A的轨道半径大于恒星B的轨道半径，则恒星A（　　） A. 质量大于恒星B的质量 B. 线速度小于恒星B的线速度 C. 向心力等于恒星B的向心力 D. 向心加速度小于恒星B的向心加速度 【答案】C 【解析】 【详解】双星系统中，两颗恒星的角速度相同，彼此之间的万有引力提供各自做圆周运动的向心力，因此（为两星间距，） A．由向心力公式，可得 已知，所以，故A错误； B．线速度公式，相同，，所以，故B错误； C．双星系统中，两星的向心力由彼此间的万有引力提供，属于相互作用力，大小相等，故C正确； D．向心加速度公式，相同，，所以，故D错误。 故选C。 10. 如图所示，将一光滑的半圆槽置于光滑水平面上，槽的左侧有一固定在水平面上的物块。今让一小球自左侧槽口A的正上方从静止开始落下，自A点与圆弧槽相切进入槽内，则以下结论中正确的是（　　） A. 小球在半圆槽内由A向B的过程中机械能守恒，由B向C的过程中小球的机械能不守恒 B. 小球在半圆槽内运动的全过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒 C. 小球自半圆槽的最低点B向C点运动的过程中，小球与半圆槽在水平方向动量不守恒 D. 小球离开C点以后，相对于地面做竖直上抛运动 【答案】A 【解析】 【详解】A．小球在半圆槽内由A向B运动的过程中只有重力做功，机械能守恒；在由B到C运动的过程中除重力做功外，半圆槽的支持力也对小球做功，小球机械能不守恒，故A正确； BC．小球在半圆槽内由A向B运动的过程中，左侧物体对半圆槽有作用力，小球与半圆槽组成的系统水平方向上的动量不守恒，小球自半圆槽的最低点B向C点运动的过程中，系统在水平方向所受合外力为零，故小球与半圆槽在水平方向动量守恒。所以小球在半圆槽内运动的全过程中，小球与半圆槽在水平方向动量不守恒，故BC错误； D．小球离开C点以后，既有竖直向上的分速度，又有水平向右的分速度，所以小球相对于地面做斜上抛运动，故D错误。 故选A。 11. 如图所示，一轻弹簧下端固定，初始时弹簧处于原长状态，在外力作用下，小球紧贴弹簧静止在弹簧正上方，撤去外力后，小球由静止开始下落，小球所受空气阻力恒为f，且满足，从小球释放到将弹簧压缩到最低点的过程中，以小球运动到的最低点为重力势能参考平面，下列关于小球的速度v、加速度a、弹簧的弹性势能、小球的机械能E，随时间t或位移x变化的图像中可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．加速阶段：合力向下，，x增大，a逐渐减小，v−t图像的斜率（等于加速度）绝对值应逐渐减小，而图中加速阶段斜率逐渐增大，故A错误； B．加速度a与位移x是线性关系，但x随t不是线性变化，因此a−t不可能是直线；且速度减为零之前，加速度会反向（向上，与初始加速度方向相反），图中加速度始终为正，故B错误； C．弹簧弹性势能，与成正比，图像应为过原点的抛物线（曲线），不是直线，故C错误； D．除重力外，弹簧弹力和阻力始终做负功，小球的机械能逐渐减小。图像斜率的绝对值为除重力外的其他力大小的绝对值，即。因此图像是向下倾斜、且斜率绝对值逐渐增大（向下弯曲）的曲线；题目规定最低点为重力势能参考平面，最低点小球速度为0，因此最低点机械能，与图中规律一致，故D正确。 故选D。 二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题~第16题解答时请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能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 甲、乙两同学用不同的实验装置验证机械能守恒定律。 a．甲同学利用甲图所示装置验证机械能守恒定律。 （1）重力加速度为g，以下四种测量方案中，合理的是__________。 A. 直接测量下落高度和下落时间，通过算出瞬时速度 B. 直接测量下落高度，通过算出瞬时速度 C. 直接测量下落高度，根据纸带上某点的相邻两点间的平均速度，得到该点的瞬时速度 D. 根据纸带上某点的相邻两点间的平均速度，得到该点的瞬时速度，再由算出高度 （2）实验中得到如图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点、、，测得它们到起始点（速度为0）的距离分别为、、。已知重物质量为，当地重力加速度为，打点计时器打点的周期为。从打下点到打下点的过程中，重物的重力势能减少量为__________，动能增加量为__________。 b．乙同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。用细线连接质量、的两物体，跨过光滑轻质小滑轮，在下端拖着的纸带通过打点计时器，让从高处由静止开始下落。实验中打出的一条纸带如图乙所示，是打下的第一个点，、、、是计数点，相邻的两计数点间还有一个点未画出，已知打点计时器频率为，当地重力加速度取。 （3）从点到点的过程中，系统动能的增加量，系统重力势能的减少量__________J。（计算结果保留两位有效数字） （4）若测量出到各点的距离记为并计算出各点的瞬时速度，做出图像如图丙所示，测得图线的斜率为，则__________。 【答案】（1）C （2） ①. ②. （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 本实验的验证逻辑是在仅重力做功的前提下，验证重力势能减少量等于动能增加量，不能提前默认重物做自由落体运动、直接用自由落体公式或计算速度，否则属于循环论证。只有通过纸带上相邻点的平均速度推导瞬时速度、直接测量下落高度，才是符合实验原理的方案。 故选C。 【小问2详解】 [1] 重力势能减少量等于重力乘以下落高度，从起始点到点，重物下落的高度为，故重物的重力势能减少量为 [2] 根据匀变速直线运动规律，点瞬时速度等于段的平均速度，即 则重物的动能增加量 【小问3详解】 从点到点的过程中，下落、上升的高度均为 系统重力势能的减少量 【小问4详解】 对系统由机械能守恒得 整理得 因此图像的斜率 化简得 13. 如图所示，月球探测器登月前，从椭圆环月轨道转移至近月圆轨道，P点为近月点，P到月球球心距离可以认为等于月球半径。探测器在椭圆轨道I上运行周期为，在近月圆轨道II上运行周期为T，已知月球半径为R，万有引力常量为G，求： （1）月球的质量M； （2）椭圆轨道I上远月点Q距月球表面的高度h。 【答案】（1） （2）h=2R 【解析】 【小问1详解】 设探测器质量为m，探测器近月轨道上做匀速圆周运动，万有引力提供向心力 解得月球质量 【小问2详解】 由题意，设椭圆轨道I的半长轴为a，则2a=2R+h 根据开普勒第三定律得 解得h=2R 14. 一小球从空中某点水平抛出，经过、两点（点未画出），已知小球在点的速度大小为，方向与水平方向成角，小球在点的速度大小为，不计空气阻力，重力加速度为，结果可保留根号，求： （1）小球从点抛出时的初速度； （2）小球由到的运动时间。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 小球平抛运动到点，速度大小为，方向与水平方向成，根据运动的合成与分解可知，水平速度为 解得平抛运动的初速度为 【小问2详解】 小球在点竖直方向的分速度为 小球在点的速度大小为，根据平行四边形定则，可知小球在点竖直方向的分速度为 在竖直方向上，由速度—时间公式，可知小球由A到B的运动时间为 15. 如图所示，光滑水平地面上放置完全相同的两长板A和B，滑块C（可视为质点）置于B的右端，三者质量均为。A以的速度向右运动，B和C一起以的速度向左运动，A和B发生碰撞后粘在一起不再分开。已知A和B的长度均为0.75m，C与A、B间动摩擦因数均为0.5，。求： （1）碰撞后瞬间A、B的速度； （2）碰撞后到三者相对静止，经历的时间； （3）碰撞后到三者相对静止，C相对长板滑动的距离。 【答案】（1），方向向右 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 A和B发生碰撞后粘在一起不再分开，碰撞过程，A、B组成的系统满足动量守恒，以向右为正方向，则有 解得碰撞后瞬间A、B的速度为 方向向右。 【小问2详解】 当三者共速时，根据系统动量守恒可得 解得 可知三者最终处于静止状态，碰撞后到三者相对静止，以C为对象，加速度大小为 经历的时间为 【小问3详解】 从碰撞到三者相对静止，系统因摩擦产生的热量为 又 解得C相对长板滑动的距离为 16. 如图所示，某工厂输送物件的传送系统由固定的光滑圆弧轨道、水平传送带和一倾角为的长木板组成，已知圆弧轨道半径，传送带长，物件与传送带间的动摩擦因数，物件与木板间的动摩擦因数，传送带以的恒定速度顺时针转动。现将质量的物件无初速度从点滑下，经最低点滑到传送带上，发现当物件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，圆弧轨道与传送带、传送带与木板间均可认为无缝连接，物件过连接点时速度大小认为不变，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小，。 （1）求物件到达点时，轨道对其支持力的大小； （2）求传送带将物件由点运输到点的时间和在此过程中多消耗的电能； （3）假如机械手未能在点及时将物件取走，导致物件重新下滑，求此后它将在木板上运动的总路程。 【答案】（1）30N （2）0.75s；8J （3）1.2m 【解析】 【小问1详解】 物件从点运动到点，根据机械能守恒定律有 在B点，根据牛顿第二定律有 联立解得， 【小问2详解】 设物件到达传送带上后匀加速运动到与传送带共速的时间为，根据牛顿第二定律有 由运动学公式得 时间内物件的位移 物件与传送带共速后一起匀速运动到点的时间 综上得，物件从点运动到点的时间 传送带将物件从点运输到点多消耗的电能为 又 联立解得 【小问3详解】 方法一： 物件由到，根据受力分析得 、两点间距离（板长）为 解得 物件从点向下运动，受力如图乙所示 根据牛顿第二定律得 第一次返回点时有， 物件滑过点后在传送带上先减速后以相同加速度返回，向上冲的位移 物件第二次返回点，有 物件往上冲时有 设物件第次向上经过C点时的速度为，物件可上冲的位移为，则物件返回点时的速度，可知物件第次向上经过点时的速度大小仍为，则物件可上冲的位移 即物件每次冲上木板的距离是上一次的 分析可得此后物件还能在木板上运动的路程 方法二：、两点间距离（板长）为 解得 离开传送带到物件速度减为零停在传送带右端，根据能量守恒有 解得 从木板滑下后还能在木板上运动的路程 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $