精品解析：江苏淮安市名校协作体2026-2027学年高三上学期9月阶段检测物理试题

2026-2027学年度高三9月物理质量监测 一、单项选择题：共11小题，每小题4分，满分44分。 1. 我国规定摩托车、电动自行车骑乘人员必须依法佩戴具有缓冲作用的安全头盔。测试中将头盔由静止下落后撞击地面，忽略空气阻力，取，则头盔撞击地面时的速度为（ ） A. B. C. D. 2. 课间活动中，某位同学用两只手分别撑住等高的桌面使自己悬空，并处于静止状态，伸直的两手臂和桌面夹角均为，如图所示。设手臂的作用力沿手臂方向，当减小，该同学再次静止时，下列说法正确的是（ ） A. 该同学所受合力增大 B. 该同学所受合力减小 C. 每只手掌所承受桌面的支持力变大 D. 每只手掌所承受桌面的支持力不变 3. 某同学利用如图所示装置验证力的平行四边形定则，弹簧测力计甲、乙分别通过细绳悬挂重物和拉动结点。下列操作有助于减小实验误差的是（ ） A. 细绳与之间的夹角尽可能小 B. 弹簧测力计甲、乙的示数尽可能大 C. 改变拉力大小，多次实验时结点的位置必须保持不变 D. 细绳、的长度必须相等 4. 如图所示，一质量为的物体系于长度分别为、的轻质弹簧和细线上，的劲度系数为，重力加速度为，下列说法错误的是（ ） A. 剪断的瞬间，物体的加速度为 B. 细线上的拉力为 C. 剪断的瞬间物体的加速度为 D. 弹簧此时的弹力大小为 5. 利用智能手机中传感器可绘制出手机的加速度与时间的图像。手机沿竖直方向运动时，得到如图所示的图像，向上为正方向，手机处于超重状态的时刻为（　　） A. t₁ B. t₂ C. t₃ D. t₄ 6. 如图1所示，客家人口中的“风车”也叫“谷扇”，是农民常用来精选谷物的农具。在同一风力作用下，精谷和瘪谷（空壳）谷粒都从洞口水平飞出，结果精谷和瘪谷落地点不同，自然分开，简化成如图2所示。若谷粒从洞口飞出后忽略空气阻力且不受风力的影响，则下列正确的是（　　） A. A处是精谷，B处为瘪谷 B. 精谷和瘪谷落地时的速度相同 C. 精谷和瘪谷飞出洞口到落地的时间相同 D. 精谷飞出洞口时的速度比瘪谷飞出洞口时的速度要大些 7. 如图所示，小车向右运动的过程中，车中悬挂的小球A和车水平底板上的物块B都相对车厢静止，悬线与竖直方向的夹角为，已知小球和物块的质量分别为和，B与小车间的摩擦因数为，若B所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力。为重力加速度，下列说法正确的是（ ） A. 小车向右做匀加速直线运动 B. 小球的加速度大小为，方向向左 C. 此时悬线对小球的拉力大小为 D. 物块受到的摩擦力大小为，方向向左 8. 太空碎片会对航天器带来危害。空间站绕地球做逆时针方向的匀速圆周运动，如图中实线所示，太为了避开碎片，空间站在点以极短时间喷射气体，喷射方向沿径向（图中箭头所示）。变轨后轨道如图中虚线所示，其半长轴大于原轨道半径。则空间站（ ） A. 变轨后的运动周期变小 B. 变轨前、后经过点的速率变小 C. 变轨前的速率比变轨后的远地点速率大 D. 变轨前、后经过点的向心加速度大小不变 9. 有一小球从风洞中的点竖直向上抛出，小球受到大小恒定的水平风力，其运动轨迹大致如图所示，其中M、N两点在同一水平线上，点为轨迹的最高点，小球在点动能为，在点动能为，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 小球所受重力和风力大小之比为4∶1 B. 小球落到N点时的动能为32J C. 小球在上升和下降过程中机械能变化量之比为1∶4 D. 小球从M点运动到N点过程动能一直减小 10. 如图所示，固定在竖直面内的光滑圆环最高点套有质量为的小球，圆环的半径为，重力加速度为。给小球一大小的初速度，当小球沿圆环下滑至点时，连线与竖直方向的夹角为，若，下列说法正确的是（ ） A. 在最高点小球受到圆环向上的弹力，大小为 B. 小球在点的速度大小为 C. 小球在点和轨道之间弹力为零 D. 小球在点重力的瞬时功率为 11. 如图，倾角为37°的光滑斜面固定放置，一轻绳跨过两定滑轮，两端分别与质量为M的物块和质量为m的沙袋连接（二者均视为质点）。物块从斜面上O点由静止释放，下滑至A点时，细绳恰好与斜面垂直。当物块滑至B点时，轻绳与斜面的夹角为37°。已知M＝2m，OA=AB，重力加速度为g，物块下滑过程中始终未离开斜面，与沙袋总在同一竖直面内运动。不计一切摩擦，轻绳一直处于伸直状态，则物块（ ） A. 运动到A点时的加速度为零 B. 从O点运动到B点的过程中，物块的机械能一直在增大 C. 从A点运动到B点的过程中，物块重力势能的减少量大于沙袋重力势能的增加量 D. 在OB之间来回往复运动 二、非选择题：共5大题，满分56分。 12. 某实验小组利用光电门遮光时可测速度的特性来做“验证机械能守恒定律”实验。实验装置主体如图甲所示。 （1）将宽度d＝0.5cm的黑色胶带等间隔贴在 ________（选填“透明塑料”或“铁质”）直尺上，相邻胶带中心线之间的距离Δh＝2.5cm。 （2）图乙为某条胶带在刻度尺上的位置，该胶带右侧边缘所对应的读数为 ________cm。 （3）将光电门固定在铁架台上，由静止竖直释放直尺，测得第1个和第4个胶带通过光电门的时间分别为t1和t4。已知直尺质量m＝0.4kg，t1＝0.010s，则第1个胶带经过光电门时直尺的动能为 ________J（保留两位有效数字）。 （4）在误差允许范围内，若关系式 ________（用Δh、d、t1、t4、g表示）成立，说明直尺下落过程中机械能守恒。 （5）直尺上黑色胶带的宽度d不是足够小，导致胶带通过光电门时直尺的动能计算值比真实值________（偏大、偏小、不变）。请简要说明理由________。 13. 假设某宇航员在月球表面做自由落体运动实验，该宇航员从高处由静止释放一小球，测出从释放到落至月球表面的时间为，已知月球的半径为，忽略月球自转的影响，引力常量为。求： （1）月球的质量； （2）月球的第一宇宙速度大小。 14. 如图所示的离心装置中，光滑水平轻杆固定在竖直转轴的点，小圆环和轻质弹簧套在轻杆上，长为的细线和弹簧两端分别固定于和，质量为的小球固定在细线的中点，装置静止时，细线与竖直方向的夹角为37°，现将装置由静止缓慢加速转动，当细线与竖直方向的夹角增大到53°时，取，求： （1）装置静止时，弹簧弹力的大小； （2）环的质量。 15. 如图所示，质量为1kg、足够长的长木板A和质量为1kg的物块B静止在光滑水平面上，质量为0.5kg的物块C从长木板的左端以6m/s的速度滑上长木板，A与B相碰前瞬间，C与A刚好相对静止。已知A与B发生碰撞后粘在一起，物块C与长木板A间的动摩擦因数为0.5，重力加速度g取10m/s2。求： （1）间开始时的距离； （2）最终的速度大小； （3）整个过程中组成的系统由于摩擦产生的热量。 16. 如图装置由弹射器、水平轨道AB、竖直半圆弧轨道CD、水平轨道DE、倾斜传送带EF、足够长水平轨道FG组成，除传送带EF和轨道FG粗糙外，其余均光滑，各轨道间、轨道与传送带间平滑连接。可视为质点的滑块由弹射器弹出后，经轨道AB、CD、DE后滑上传送带，在传送带上端F处速度方向变为水平并滑上轨道FG。已知CD半径，滑块与传送带、轨道FG间的动摩擦因数均为，传送带EF长度，倾角，以恒定速度顺时针传动，滑块质量，弹射时滑块从静止释放且弹簧的弹性势能完全转化为滑块动能。（取，）取。 （1）当弹簧的弹性势能，求滑块运动到圆弧轨道最低点D时，轨道对滑块的支持力大小； （2）若滑块能滑上FG，且运动中不脱离轨道，弹射器弹簧的弹性势能最大值，求滑块与传送带间产生热量的最大值； （3）若滑块运动中不脱离轨道，弹簧的弹性势能在某一范围调节时，滑块恰好能静止在FG的同一位置，求弹性势能的调节范围及滑块最终静止的位置距F点的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年度高三9月物理质量监测 一、单项选择题：共11小题，每小题4分，满分44分。 1. 我国规定摩托车、电动自行车骑乘人员必须依法佩戴具有缓冲作用的安全头盔。测试中将头盔由静止下落后撞击地面，忽略空气阻力，取，则头盔撞击地面时的速度为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】忽略空气阻力，头盔由静止下落做自由落体运动，下落高度，加速度为。根据匀变速直线运动速度-位移公式得 代入数值计算 故选B。 2. 课间活动中，某位同学用两只手分别撑住等高的桌面使自己悬空，并处于静止状态，伸直的两手臂和桌面夹角均为，如图所示。设手臂的作用力沿手臂方向，当减小，该同学再次静止时，下列说法正确的是（ ） A. 该同学所受合力增大 B. 该同学所受合力减小 C. 每只手掌所承受桌面的支持力变大 D. 每只手掌所承受桌面的支持力不变 【答案】D 【解析】 【详解】AB．该同学始终处于静止状态，加速度为零，根据牛顿第二定律可知所受合力为零，保持不变，故A错误，B错误； CD．对该同学进行受力分析，在竖直方向上，该同学受到重力和两只手掌受到的桌面的支持力，根据平衡条件有 解得 支持力大小与无关，保持不变，故C错误，D正确。 故选D。 3. 某同学利用如图所示装置验证力的平行四边形定则，弹簧测力计甲、乙分别通过细绳悬挂重物和拉动结点。下列操作有助于减小实验误差的是（ ） A. 细绳与之间的夹角尽可能小 B. 弹簧测力计甲、乙的示数尽可能大 C. 改变拉力大小，多次实验时结点的位置必须保持不变 D. 细绳、的长度必须相等 【答案】B 【解析】 【详解】A．用弹簧测力计拉细绳时，为减小实验误差，两细绳的夹角要适当大些，故A错误； B．弹簧测力计甲、乙的示数适当大一些，能减小读数的相对误差，同时作图时线段更长，方向记录更准确，有助于减小实验误差，故B正确。 C．同一次实验中结点O的位置必须保持不变，改变拉力大小进行多次实验时，结点O的位置无需保持不变，故C错误； D. 细绳OB、OC的长度不必相等，故D错误。 故选B。 4. 如图所示，一质量为的物体系于长度分别为、的轻质弹簧和细线上，的劲度系数为，重力加速度为，下列说法错误的是（ ） A. 剪断的瞬间，物体的加速度为 B. 细线上的拉力为 C. 剪断的瞬间物体的加速度为 D. 弹簧此时的弹力大小为 【答案】C 【解析】 【详解】BD．物体处于静止状态，受重力、细线拉力和弹簧弹力作用。根据共点力平衡条件，在竖直方向有  水平方向有  解得弹簧弹力大小为 细线拉力大小为，故BD正确； A．剪断（弹簧）的瞬间，弹簧弹力消失。物体只受重力作用，细线水平，物体在重力作用下有竖直向下的运动趋势，细线瞬间松弛，拉力变为0。物体所受合力为，根据牛顿第二定律得 可得剪断的瞬间，物体的加速度为，故A正确； C．剪断（细线）的瞬间，细线拉力消失。由于弹簧的形变不能突变，弹簧弹力的大小和方向保持不变。此时物体受重力和弹簧弹力作用，其合力与剪断前细线的拉力等大反向，即合力水平向右，大小为  根据牛顿第二定律得 可得物体的加速度为， 故C错误。 本题选错误的，故选C。 5. 利用智能手机中传感器可绘制出手机的加速度与时间的图像。手机沿竖直方向运动时，得到如图所示的图像，向上为正方向，手机处于超重状态的时刻为（　　） A. t₁ B. t₂ C. t₃ D. t₄ 【答案】B 【解析】 【详解】超重的条件是加速度方向向上，题目规定“向上为正方向”，因此加速度a＞0时为超重，a＜0时为失重。结合图像分析各时刻的加速度方向可知t1时刻，加速度等于0；t2时刻，加速度为正，方向向上，手机处于超重状态；t3、t4时刻，加速度为负，方向向下，手机处于失重状态。 故选B。 6. 如图1所示，客家人口中的“风车”也叫“谷扇”，是农民常用来精选谷物的农具。在同一风力作用下，精谷和瘪谷（空壳）谷粒都从洞口水平飞出，结果精谷和瘪谷落地点不同，自然分开，简化成如图2所示。若谷粒从洞口飞出后忽略空气阻力且不受风力的影响，则下列正确的是（　　） A. A处是精谷，B处为瘪谷 B. 精谷和瘪谷落地时的速度相同 C. 精谷和瘪谷飞出洞口到落地的时间相同 D. 精谷飞出洞口时的速度比瘪谷飞出洞口时的速度要大些 【答案】C 【解析】 【详解】D．谷物在圆筒中受到风力作用加速运动，从洞口水平飞出，在筒中受力相等，精谷质量大于瘪谷质量，根据牛顿第二定律可知，精谷的加速度小于瘪谷的加速度，由于加速距离相同，所以精谷飞出洞口的速度小于瘪谷飞出洞口的速度，故D错误。 C．精谷和瘪谷飞出洞口后做平抛运动，平抛运动的时间由竖直距离决定，即，所以精谷和瘪谷落地时间相同，故C正确。 A．由于精谷和瘪谷运动时间相同，精谷飞出洞口速度小于瘪谷飞出洞口速度，飞出洞口后精谷和瘪谷做匀速直线运动，即所以精谷水平距离小于瘪谷水平距离，所以B处是精谷，A处是瘪谷，故A错误。 B．由于竖直速度，所以精谷和瘪谷竖直速度相等，根据勾股定理可知，落地速度为，所以精谷落地速度小于瘪谷落地速度，故B错误。 故选C。 7. 如图所示，小车向右运动的过程中，车中悬挂的小球A和车水平底板上的物块B都相对车厢静止，悬线与竖直方向的夹角为，已知小球和物块的质量分别为和，B与小车间的摩擦因数为，若B所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力。为重力加速度，下列说法正确的是（ ） A. 小车向右做匀加速直线运动 B. 小球的加速度大小为，方向向左 C. 此时悬线对小球的拉力大小为 D. 物块受到的摩擦力大小为，方向向左 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知小球A受合外力向左，小车的加速度向左，小车向右做匀减速直线运动，故A错误； B．对小球受力分析可知 解得小球的加速度大小为 结合上述分析可知，小球加速度的方向向左，故B正确； C．此时悬线对小球的拉力大小为，故C错误； D．对物块B受力分析，由牛顿第二定律可知，物块B受到的摩擦力大小为，故D错误。 故选B。 8. 太空碎片会对航天器带来危害。空间站绕地球做逆时针方向的匀速圆周运动，如图中实线所示，太为了避开碎片，空间站在点以极短时间喷射气体，喷射方向沿径向（图中箭头所示）。变轨后轨道如图中虚线所示，其半长轴大于原轨道半径。则空间站（ ） A. 变轨后的运动周期变小 B. 变轨前、后经过点的速率变小 C. 变轨前的速率比变轨后的远地点速率大 D. 变轨前、后经过点的向心加速度大小不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．因为变轨后其半长轴大于原轨道半径，根据开普勒第三定律可知，空间站变轨后的运动周期比变轨前的大，故A错误； B．变轨后在P点因反冲运动相当于瞬间获得竖直向下的速度，原水平向左的圆周运动速度不变，因此合速度变大，即空间站变轨后在P点的速度比变轨前的大，故B错误； C．设变轨后远地点到地球球心为半径的圆轨道的速度为，由万有引力提供向心力有 可得 可知，变轨前的速率大于，从远地点进入椭圆轨道需减速做近心运动，则变轨后的远地点速率小于，则有变轨前的速率比变轨后的远地点速率大，故C正确； D．由牛顿第二定律有 解得 可知，变轨前、后经过点的加速度大小不变，由于变轨前的加速度即为向心加速度，变轨后经过点时加速度为切向加速度和向心加速度的合加速度，则变轨前、后经过点的向心加速度大小改变，故D错误。 故选C。 9. 有一小球从风洞中的点竖直向上抛出，小球受到大小恒定的水平风力，其运动轨迹大致如图所示，其中M、N两点在同一水平线上，点为轨迹的最高点，小球在点动能为，在点动能为，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 小球所受重力和风力大小之比为4∶1 B. 小球落到N点时的动能为32J C. 小球在上升和下降过程中机械能变化量之比为1∶4 D. 小球从M点运动到N点过程动能一直减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．设小球从上升到所用时间为，竖直方向由匀变速运动规律得，所以 上升高度为 小球在点的动能为 由牛顿第二定律，水平方向有；小球在点的速度只有水平分量，因此 故 所以重力和风力大小之比为，故A错误； B．从到竖直方向做上抛运动，因和等高，故 水平方向初速度为零且加速度恒为，总时间为，所以 小球在点的动能满足 代入前述已知量得，故B正确； C．以小球和地球组成的系统为研究对象，机械能的变化等于风力所做的功。上升段机械能的增加量为 下降时间也为，故下降段的水平位移为 因此下降段机械能的增加量为 上升和下降过程中机械能变化量之比为，故C错误； D．合力的瞬时功率为 在点水平速度为零且竖直速度向上，故合力功率为负，动能减小；在点水平速度向右且竖直速度为零，故合力功率为正，动能增大。因此动能不可能从到一直减小，故D错误。 故选B。 10. 如图所示，固定在竖直面内的光滑圆环最高点套有质量为的小球，圆环的半径为，重力加速度为。给小球一大小的初速度，当小球沿圆环下滑至点时，连线与竖直方向的夹角为，若，下列说法正确的是（ ） A. 在最高点小球受到圆环向上的弹力，大小为 B. 小球在点的速度大小为 C. 小球在点和轨道之间弹力为零 D. 小球在点重力的瞬时功率为 【答案】C 【解析】 【详解】A．在最高点时，设小球受到圆环向上的弹力，则 解得，A错误； B．从最高点到A点由动能定理 解得小球在点的速度大小为，B错误； C．小球在点时则 解得，即小球和轨道之间弹力为零，C正确； D．小球在点重力的瞬时功率为，D错误。 故选C。 11. 如图，倾角为37°的光滑斜面固定放置，一轻绳跨过两定滑轮，两端分别与质量为M的物块和质量为m的沙袋连接（二者均视为质点）。物块从斜面上O点由静止释放，下滑至A点时，细绳恰好与斜面垂直。当物块滑至B点时，轻绳与斜面的夹角为37°。已知M＝2m，OA=AB，重力加速度为g，物块下滑过程中始终未离开斜面，与沙袋总在同一竖直面内运动。不计一切摩擦，轻绳一直处于伸直状态，则物块（ ） A. 运动到A点时的加速度为零 B. 从O点运动到B点的过程中，物块的机械能一直在增大 C. 从A点运动到B点的过程中，物块重力势能的减少量大于沙袋重力势能的增加量 D. 在OB之间来回往复运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．在A点，细绳恰好与斜面垂直，绳子拉力方向垂直于斜面向上，沿斜面方向物块只受重力的分力作用，根据牛顿第二定律有 解得，故A错误； B．从O点运动到A点的过程中，物块沿斜面向下运动，绳子拉力方向指向滑轮，与位移方向的夹角为锐角，拉力做正功，物块机械能增大；从A点运动到B点的过程中，绳子拉力方向指向滑轮，与位移方向的夹角为钝角，拉力做负功，物块机械能减小，故B错误； C．从A点运动到B点的过程中，设，由几何关系可知，在B点时绳长 在A点时绳长 沙袋上升的高度 物块下降的高度 物块重力势能的减少量 沙袋重力势能的增加量 显然，故C正确； D．从O点运动到B点的过程中，由于，根据对称性可知，O、B两点绳长相等，沙袋高度相同，沙袋重力势能变化量为零，而物块高度下降，重力势能减小，根据系统机械能守恒可知，系统动能增加，物块在B点速度不为零，将继续向下运动，故D错误。 故选C。 二、非选择题：共5大题，满分56分。 12. 某实验小组利用光电门遮光时可测速度的特性来做“验证机械能守恒定律”实验。实验装置主体如图甲所示。 （1）将宽度d＝0.5cm的黑色胶带等间隔贴在 ________（选填“透明塑料”或“铁质”）直尺上，相邻胶带中心线之间的距离Δh＝2.5cm。 （2）图乙为某条胶带在刻度尺上的位置，该胶带右侧边缘所对应的读数为 ________cm。 （3）将光电门固定在铁架台上，由静止竖直释放直尺，测得第1个和第4个胶带通过光电门的时间分别为t1和t4。已知直尺质量m＝0.4kg，t1＝0.010s，则第1个胶带经过光电门时直尺的动能为 ________J（保留两位有效数字）。 （4）在误差允许范围内，若关系式 ________（用Δh、d、t1、t4、g表示）成立，说明直尺下落过程中机械能守恒。 （5）直尺上黑色胶带的宽度d不是足够小，导致胶带通过光电门时直尺的动能计算值比真实值________（偏大、偏小、不变）。请简要说明理由________。 【答案】（1）透明塑料 （2）3.00 （3）0.050 （4） （5） ①. 偏小 ②. 由于测量的是胶带通过光电门的平均速度，由匀变速直线运动的规律可知胶带通过光电门的平均速度等于胶带通过光电门的中间时刻的速度，实验原理中测量的是胶带中间位置的速度，由于d不是足够小，胶带通过光电门中间时刻的速度小于中间位置的速度，故胶带通过光电门时直尺的速度测量值偏小，动能的计算值比真实值偏小。 【解析】 【小问1详解】 根据实验原理可知，因铁质直尺不透光，应将黑色胶带等间隔贴在透明塑料直尺上。 【小问2详解】 由图乙可知，刻度尺的最小刻度为1mm，则该胶带右侧边缘所对应的读数为3.00cm。 【小问3详解】 根据题意可知，第1个胶带经过光电门时的速度为，则第1个胶带经过光电门时直尺的动能为 【小问4详解】 第4个胶带经过光电门时的速度为，从第1个到第4个胶带通过光电门时，直尺下落过程中重力势能的减小量为，根据机械能守恒可得，联立可得，说明直尺下落过程中机械能守恒。 【小问5详解】 [1][2]见答案 13. 假设某宇航员在月球表面做自由落体运动实验，该宇航员从高处由静止释放一小球，测出从释放到落至月球表面的时间为，已知月球的半径为，忽略月球自转的影响，引力常量为。求： （1）月球的质量； （2）月球的第一宇宙速度大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设月球表面的重力加速度为，小球做自由落体运动，有 解得 设月球的质量为，小球的质量为，忽略月球自转的影响，月球表面物体的重力等于万有引力，有 解得 【小问2详解】 第一宇宙速度是近月卫星绕月球表面做匀速圆周运动的环绕速度，根据万有引力提供向心力，有 代入 解得 14. 如图所示的离心装置中，光滑水平轻杆固定在竖直转轴的点，小圆环和轻质弹簧套在轻杆上，长为的细线和弹簧两端分别固定于和，质量为的小球固定在细线的中点，装置静止时，细线与竖直方向的夹角为37°，现将装置由静止缓慢加速转动，当细线与竖直方向的夹角增大到53°时，取，求： （1）装置静止时，弹簧弹力的大小； （2）环的质量。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设、的张力分别为、 受力平衡 受力平衡 ， 解得 【小问2详解】 设装置转动的角速度为，对有 对有 解得 15. 如图所示，质量为1kg、足够长的长木板A和质量为1kg的物块B静止在光滑水平面上，质量为0.5kg的物块C从长木板的左端以6m/s的速度滑上长木板，A与B相碰前瞬间，C与A刚好相对静止。已知A与B发生碰撞后粘在一起，物块C与长木板A间的动摩擦因数为0.5，重力加速度g取10m/s2。求： （1）间开始时的距离； （2）最终的速度大小； （3）整个过程中组成的系统由于摩擦产生的热量。 【答案】（1）0.8m （2）1.2m/s （3）6.2J 【解析】 【小问1详解】 物体C滑上木板A至A、B碰撞前的过程中，动量守恒，则mCv0＝(mC＋mA)v1 解得v1＝2m/s 在这个过程中μmCg＝mAa 解得a＝2.5m/s2 A从静止开始加速至A、C相对静止时，恰好要与B相碰，则两者之间距离有 解得x＝0.8m 【小问2详解】 C足够长，A、B间发生完全非弹性碰撞，故最终A、B、C共速，对A、B、C构成的系统由动量守恒有 代入数据解得 【小问3详解】 研究A与B间的碰撞，对A、B构成的系统由动量守恒有 代入数据解得 由能量守恒有 解得 对A、B、C构成的系统全过程由能量守恒有 解得 故有 16. 如图装置由弹射器、水平轨道AB、竖直半圆弧轨道CD、水平轨道DE、倾斜传送带EF、足够长水平轨道FG组成，除传送带EF和轨道FG粗糙外，其余均光滑，各轨道间、轨道与传送带间平滑连接。可视为质点的滑块由弹射器弹出后，经轨道AB、CD、DE后滑上传送带，在传送带上端F处速度方向变为水平并滑上轨道FG。已知CD半径，滑块与传送带、轨道FG间的动摩擦因数均为，传送带EF长度，倾角，以恒定速度顺时针传动，滑块质量，弹射时滑块从静止释放且弹簧的弹性势能完全转化为滑块动能。（取，）取。 （1）当弹簧的弹性势能，求滑块运动到圆弧轨道最低点D时，轨道对滑块的支持力大小； （2）若滑块能滑上FG，且运动中不脱离轨道，弹射器弹簧的弹性势能最大值，求滑块与传送带间产生热量的最大值； （3）若滑块运动中不脱离轨道，弹簧的弹性势能在某一范围调节时，滑块恰好能静止在FG的同一位置，求弹性势能的调节范围及滑块最终静止的位置距F点的距离。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 从弹出到运动到点，由机械能守恒 滑块在点时，由牛顿第二定律 得 【小问2详解】 ①保证滑块不脱离轨道，在点 从点到点机械能守恒 在传送带上加速至，发生的相对位移，则 则， 可得 ②当弹簧的弹性势能最大值时， 在传送带上减速至，发生的相对位移，则 产生的最大热量 【小问3详解】 由题意知，当滑块进入轨道的速度时，滑块最终静止在同一位置。 ①保证滑块不脱离轨道， ②当一直减速到点时，速度为 当时，滑块静止在距点 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $