精品解析：河南驻马店市泌阳县第一高级中冶2026-2027学年高二上学期9月教学质量监测物理试题

泌阳一高2025级2026年9月份教学质量监测 物理试题 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有 一项是符合题目要求的。 1. 关于电荷和静电场，下列说法正确的是（ ） A. 一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变 B. 电场线与等势面垂直，且由电势低的等势面指向电势高的等势面 C. 点电荷仅在电场力作用下从静止释放，该点电荷的电势能将增大 D. 点电荷仅在电场力作用下从静止释放，将从高电势的地方向低电势的地方运动 2. 如图所示，六根完全一样的电阻丝，电阻值均为R，依次连接构成一个正六边形，连接处接触良好并形成六个接线柱，将其任意两个接线柱接入到电路中，则两接线柱间的等效电阻的最大值和最小值分别是（ ） A. B. C. D. 3. 如图是采用动力学方法测量空间站质量的原理图。已知飞船质量为，其推进器的平均推力为，在飞船与空间站对接后，推进器工作时间内，飞船和空间站速度变化为。则空间站的质量为（ ） A. B. C. D. 4. 如图所示，，则电流表上的电流（不计电流表内阻）的大小和方向为（ ） A. ，从到 B. ，从到 C. ，从到 D. ，从到 5. 如图所示，风光互补环保路灯的主要构件有：风力发电机，单晶硅太阳能板，额定电压容量的储能电池，功率的LED灯。已知该路灯平均每天照明；标准煤完全燃烧可发电2.8度，排放二氧化碳。则（　　） A. 风力发电机的输出功率与风速的平方成正比 B. 太阳能板上接收到的辐射能全部转换成电能 C. 该路灯正常运行6年，可减少二氧化碳排放量约 D. 储能电池充满电后，即使连续一周无风且阴雨，路灯也能正常工作 6. 用小量程表头G改装成双量程的某种电表，电路如图所示。改装后经校准发现接A、B两端时读数总是略偏小，接A、C两个端点时读数均准确，以上信息可知（　　） A. 接A、B两个端点时，是量程较大电压表 B. 接A、C两个端点时，是量程较大电流表 C. 使两挡量程都准确，需在上并联一个大电阻，在上串联一个小电阻 D. 使两挡量程都准确，需在上并联一个大电阻，电阻无需改变 7. 如图，在竖直向下匀强电场中有一长为的轻杆，杆的中点处有光滑的水平转动轴，杆两端分别固定质量均为的小球甲和乙，甲带正电，乙带负电，两者电荷量均为，电场强度为。现将甲、乙从水平位置静止释放，当甲第一次运动到最低点时，转轴处受到杆作用力的合力大小为（ ） A. B. C. D. 二、多项选择题∶本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 某带电体产生电场的等势面分布如图中实线所示，虚线是一带电粒子仅在此电场作用下的运动轨迹，M、N分别是运动轨迹与等势面b、a的交点，下列说法正确的是（　　） A. 粒子带负电荷 B. M点的电场强度比N点的小 C. 粒子在运动轨迹上存在动能最小的点 D. 粒子在M点的电势能大于在N点的电势能 9. 对电源、电流的理解，下列说法中正确的是（ ） A. 根据电流的微观表达式，电子运动速率越大，电流越大 B. 单位时间内通过导线横截面的电荷量越多，导体中的电流越大 C. 在电源内部正电荷由负极流向正极，负电荷由正极流向负极 D. 因为电流有方向，所以电流是矢量 10. 如图甲所示，曲面为四分之一圆弧、质量为的滑块静止在光滑水平地面上，一光滑小球以某一速度水平冲上滑块的圆弧面，且没有从滑块上端冲出去，若测得在水平方向上小球与滑块的速度大小分别为、，作出图像如图乙所示，重力加速度，不考虑任何阻力，则下列说法正确的是（ ） A. 小球的质量为 B. 小球运动到最高点时的速度为- C. 小球能够上升的最大高度为 D. 小球在与圆弧滑块分离后相对地面向右做平抛运动 三、实验题（本题共2小题，共6+10=16分） 11. 为了验证动量守恒定律，大同市某中学的高二年级的同学设计了如图所示的实验装置：将一足够长气垫导轨放置在水平桌面上，光电门1和光电门2相隔适当距离安装好，在滑块A和B相碰的端面上装有弹性碰撞架，它们的上端装有宽度均为d的挡光片，测得滑块A、 B（包含遮光片）的质量分别为m1和m2。 （1）打开气泵，调节气垫导轨，将一个滑块放在气垫导轨左端，向右轻推滑块，当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间_____（填“相等”或“不相等”）时，可认为气垫导轨水平。 （2）滑块A置于光电门1的左侧，滑块B静置于两光电门之间，给A一个向右的初速度，A与静止的滑块B发生碰撞且不粘连。与光电门1相连的计时器显示的遮光时间为Δt1，与光电门2相连的计时器先后显示的两次遮光时间分别为Δt2和Δt3。为使滑块A能通过光电门2，则m1_____m2（小于、等于或大于）；该装置在用于“验证动量守恒定律”时，_____（填“需要”或“不需要”）测出遮光片的宽度d。 （3）若两滑块发生的是弹性碰撞，则下列等式成立的是（ ） A. B. C. D. 12. 现有一合金制成的细圆柱体，为测量该合金的电阻率，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度。 （1）由图甲读得圆柱体的直径为_________，由图乙读得圆柱体的长度为_________。 （2）为准确测量（阻值约为）的电阻值，该同学设计了如图丙所示的电路，可供选择的实验器材有： A．电流表（量程为，内阻约为） B．电流表（量程为，内阻） C．定值电阻 D．定值电阻 E．滑动变阻器（，允许通过的最大电流为） F．滑动变阻器（，允许通过的最大电流为） G．电池E（电动势为，内阻很小） H．开关及若干导线 上述器材中，A处电流表应选择_____（填“”或“”）；定值电阻应选择_____（填“”或“”）；滑动变阻器应选择_____（填“”或“”）。 （3）调节滑动变阻器，测得多组电流表的示数和电流表的示数，并作出图像如图丁所示，图像的斜率为。测得细圆柱体的长度为，直径为，已知定值电阻阻值为、电流表的内阻为，则该细圆柱体的电阻率_____________（用、、、、、的字母表示）。 四、计算题（本题共3小题，共38分。解答过程中应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案不能得分） 13. 如图所示，匀强电场的方向与等腰直角所在的平面平行，A、B间的距离为将电荷量为点电荷从电场中的A点移到B点，静电力做了的功，再从B点移到C点，静电力做了的功。求： （1）A、B两点间的电势差UAB； （2）匀强电场的电场强度E的大小和方向。 14. 如图所示，一个粗糙斜面与一个光滑的竖直圆轨道在A点相切，B点为圆轨道的最低点，C点为圆轨道的最高点，整个空间存在水平向左的匀强电场。一质量m=1 kg，电荷量为-q（q＞0）的带电小球从斜面上静止释放，小球始终能沿轨道运动。已知电场强度，θ=53°，圆轨道半径R=0.8 m，g取10 m/s2，sin53°=0.8，求： （1）刚释放小球时小球的加速度的大小； （2）若小球释放点与A点距离x=2 m，小球到达A点时，对A点的正压力； （3）若小球恰好能完成圆周运动，释放点沿斜面到A的距离。 15. 如图所示，在竖直平面内一长为l（l未知）的不可伸长的轻绳一端系于O点，另一端系一质量m=0.1kg小物块P，初始时把P拉到图示位置，轻绳恰好伸直且与水平方向夹角为30°。长L=4.25m的水平传送带AB以v传=6m/s的速度顺时针转动，传送带右侧平滑连接足够长的光滑水平面，水平面上依次放置3个质量均为M=0.3kg的小物块，小物块1紧靠传送带右端B点，物块间距均为d=0.8m。现静止释放P，P到达最低点时轻绳断裂，之后P无碰撞地滑上传送带，到达传送带右端时以vB=8m/s的速度与物块1发生碰撞。已知物块与传送带间的动摩擦因数µ=0.2，不计空气阻力，所有物块均可看成质点，物块之间的碰撞均为弹性碰撞，求： （1）物块P第一次从A滑到B的过程中， ①P滑上传送带的初速度vA的大小； ②P与传送带间由于摩擦而产生的热量Q； （2）轻绳断裂前瞬间的拉力大小FT； （3）从P第一次与物块1碰撞到最后一次与物块1碰撞间隔的时间t。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 泌阳一高2025级2026年9月份教学质量监测 物理试题 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有 一项是符合题目要求的。 1. 关于电荷和静电场，下列说法正确的是（ ） A. 一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变 B. 电场线与等势面垂直，且由电势低的等势面指向电势高的等势面 C. 点电荷仅在电场力作用下从静止释放，该点电荷的电势能将增大 D. 点电荷仅在电场力作用下从静止释放，将从高电势的地方向低电势的地方运动 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据电荷守恒定律，一个与外界没有电荷交换的系统，其电荷的代数和保持不变，A正确； B．电场线与等势面垂直，且由电势高的等势面指向电势低的等势面，B错误； C．点电荷仅在电场力作用下从静止开始运动，动能增加，电场力做正功，电势能减小，C错误； D．电荷的电势能与电势的关系为 从静止释放后，电荷开始运动时电势能减小。正电荷向电势较低的地方运动，负电荷向电势较高的地方运动，因此不能在未明确电荷正负的情况下确定其向低电势处运动，D错误。 故选A。 2. 如图所示，六根完全一样的电阻丝，电阻值均为R，依次连接构成一个正六边形，连接处接触良好并形成六个接线柱，将其任意两个接线柱接入到电路中，则两接线柱间的等效电阻的最大值和最小值分别是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】每一个电阻丝为R，如果以A接线柱为准，连接的方法中AF与AB的构成电阻值相同；等效电路如图所示 其总电阻为 连接的方法中AC与AE的构成电阻值相同；等效电路如图所示 其总电阻为 连接的方法中接AD时；等效电路如图所示 其总电阻为 由上分析可知,电阻的最大值为，电阻的最小值为，故B正确，ACD错误。 故选B。 3. 如图是采用动力学方法测量空间站质量的原理图。已知飞船质量为，其推进器的平均推力为，在飞船与空间站对接后，推进器工作时间内，飞船和空间站速度变化为。则空间站的质量为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】飞船和空间站的加速度 对飞船和空间站的整体由牛顿第二定律可知 可得 故选B。 4. 如图所示，，则电流表上的电流（不计电流表内阻）的大小和方向为（ ） A. ，从到 B. ，从到 C. ，从到 D. ，从到 【答案】D 【解析】 【详解】两端的电压 两端的电压 左端与的左端电位相等，，则右端的电位高于右端的电位，两端的电压 通过的电流 下端电位低，上端电位高，电流方向由上向下，因此用节点法可知通过电流表的电流方向向左，即从到，设电流表的示数为，对于电流表左端的节点，流入节点的电流等于流出节点的电流，即 电流表的示数 故选D。 5. 如图所示，风光互补环保路灯的主要构件有：风力发电机，单晶硅太阳能板，额定电压容量的储能电池，功率的LED灯。已知该路灯平均每天照明；标准煤完全燃烧可发电2.8度，排放二氧化碳。则（　　） A. 风力发电机的输出功率与风速的平方成正比 B. 太阳能板上接收到的辐射能全部转换成电能 C. 该路灯正常运行6年，可减少二氧化碳排放量约 D. 储能电池充满电后，即使连续一周无风且阴雨，路灯也能正常工作 【答案】D 【解析】 【详解】A．设时间，风力发电机的扇叶半径为，假设风的动能全部变成发电机输出，输出功率为，即风力发电机的输出功率与风速的三次方成正比，故A错误； B．太阳能板上接收到的辐射能不能全部转换成电能，存在能量损耗，转换效率一般在15%~20%左右，故B错误； C．已知路灯的功率为 每天照明，一年按365天计算，6年的总时间 可得总耗电量为 因标准煤完全燃烧可发电2.8度，排放二氧化碳，则减少的二氧化碳排放量为，故C错误； D．已知储能电池的额定电压，容量，则电池的电能为 而路灯连续一周的耗电量为 因，所以储能电池充满电后，即使连续一周无风且阴雨，路灯也能正常工作。故D正确。 故选D。 6. 用小量程表头G改装成双量程的某种电表，电路如图所示。改装后经校准发现接A、B两端时读数总是略偏小，接A、C两个端点时读数均准确，以上信息可知（　　） A. 接A、B两个端点时，是量程较大电压表 B. 接A、C两个端点时，是量程较大电流表 C. 使两挡量程都准确，需在上并联一个大电阻，在上串联一个小电阻 D. 使两挡量程都准确，需在上并联一个大电阻，电阻无需改变 【答案】C 【解析】 【详解】AB．接A、B两个端点时，串联的阻值较小，分压较小，是量程较小的电压表；接A、C两个端点时，分压较大，是量程较大的电压表，AB错误； CD．接A、B两端时读数总是略偏小，说明偏大导致分压偏大，需在上并联一个大电阻，使并联后阻值减小；由于总阻值减小，则需在上串联一个小电阻，使A、C两个端点时读数准确，C正确，D错误。 故选C。 7. 如图，在竖直向下匀强电场中有一长为的轻杆，杆的中点处有光滑的水平转动轴，杆两端分别固定质量均为的小球甲和乙，甲带正电，乙带负电，两者电荷量均为，电场强度为。现将甲、乙从水平位置静止释放，当甲第一次运动到最低点时，转轴处受到杆作用力的合力大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】甲、乙绕O点转动，转动半径均为，线速度大小始终相等。 从水平静止释放到甲第一次到最低点的过程中，对两球组成的系统由动能定理： 解得 圆心O在甲的正上方，合力向上提供向心力，设杆对甲的作用力为（向上为正）： 得，方向向上。 圆心O在乙的正下方，合力向下提供向心力。设杆对乙的作用力为（向下为正）： 得，方向向下。 根据牛顿第三定律，甲对杆的作用力向下、大小为，乙对杆的作用力向上、大小为 因此转轴受到杆的合力为： 故选A。 二、多项选择题∶本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 某带电体产生电场的等势面分布如图中实线所示，虚线是一带电粒子仅在此电场作用下的运动轨迹，M、N分别是运动轨迹与等势面b、a的交点，下列说法正确的是（　　） A. 粒子带负电荷 B. M点的电场强度比N点的小 C. 粒子在运动轨迹上存在动能最小的点 D. 粒子在M点的电势能大于在N点的电势能 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．根据粒子所受电场力指向曲线轨迹的凹侧可知，带电粒子带正电，故A错误； B．等差等势面越密集的地方场强越大，故M点的电场强度比N点的小，故B正确； CD．粒子带正电，因为M点的电势大于在N点的电势，故粒子在M点的电势能大于在N点的电势能；由于带电粒子仅在电场作用下运动，电势能与动能总和不变，故可知当电势能最大时动能最小，故粒子在运动轨迹上到达最大电势处时动能最小，故CD正确。 故选BCD。 【点睛】 9. 对电源、电流的理解，下列说法中正确的是（ ） A. 根据电流的微观表达式，电子运动速率越大，电流越大 B. 单位时间内通过导线横截面的电荷量越多，导体中的电流越大 C. 在电源内部正电荷由负极流向正极，负电荷由正极流向负极 D. 因为电流有方向，所以电流是矢量 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由可知，对于一给定导体，电子定向移动速率越大，电流越大，故A错误； B．由可知单位时间内通过导线横截面的电荷量越多，导体中的电流越大，故B正确； C．在电源内部正电荷靠非静电力由负极流向正极，负电荷靠非静电力由正极流向负极，故C正确； D．电流有方向，但电流不能按照平行四边形规则进行运算，故电流是标量，故D错误。 故选BC 10. 如图甲所示，曲面为四分之一圆弧、质量为的滑块静止在光滑水平地面上，一光滑小球以某一速度水平冲上滑块的圆弧面，且没有从滑块上端冲出去，若测得在水平方向上小球与滑块的速度大小分别为、，作出图像如图乙所示，重力加速度，不考虑任何阻力，则下列说法正确的是（ ） A. 小球的质量为 B. 小球运动到最高点时的速度为- C. 小球能够上升的最大高度为 D. 小球在与圆弧滑块分离后相对地面向右做平抛运动 【答案】AD 【解析】 【详解】A．设小球的质量为m，初速度为，在水平方向上由动量守恒定律有 整理可得 则图线的斜率为 解得，故A正确； B．图线的纵截距为 解得小球的初速度大小为 小球运动到最高点时，竖直方向速度为零，在水平方向上与滑块具有相同的速度，在水平方向上由动量守恒定律得 解得，故B错误； C．小球从开始运动到最高点的过程中，由机械能守恒定律得 解得 ，故C错误； D．对小球和圆弧滑块组成的系统，分离时根据动量守恒，有 根据能量守恒有 解得小球在与圆弧滑块分离时的速度为 即小球的速度方向向右，所以小球在与圆弧滑块分离后相对地面向右做平抛运动，故D正确。 故选AD。 三、实验题（本题共2小题，共6+10=16分） 11. 为了验证动量守恒定律，大同市某中学的高二年级的同学设计了如图所示的实验装置：将一足够长气垫导轨放置在水平桌面上，光电门1和光电门2相隔适当距离安装好，在滑块A和B相碰的端面上装有弹性碰撞架，它们的上端装有宽度均为d的挡光片，测得滑块A、 B（包含遮光片）的质量分别为m1和m2。 （1）打开气泵，调节气垫导轨，将一个滑块放在气垫导轨左端，向右轻推滑块，当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间_____（填“相等”或“不相等”）时，可认为气垫导轨水平。 （2）滑块A置于光电门1的左侧，滑块B静置于两光电门之间，给A一个向右的初速度，A与静止的滑块B发生碰撞且不粘连。与光电门1相连的计时器显示的遮光时间为Δt1，与光电门2相连的计时器先后显示的两次遮光时间分别为Δt2和Δt3。为使滑块A能通过光电门2，则m1_____m2（小于、等于或大于）；该装置在用于“验证动量守恒定律”时，_____（填“需要”或“不需要”）测出遮光片的宽度d。 （3）若两滑块发生的是弹性碰撞，则下列等式成立的是（ ） A. B. C. D. 【答案】（1）相等 （2） ①. 大于 ②. 不需要 （3）C 【解析】 【小问1详解】 调节气垫导轨水平，向右轻推滑块，如果滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间相等，则气垫导轨水平。 【小问2详解】 [1] 碰撞后A能通过光电门2，说明A、B碰撞后A不反弹，则滑块A的质量大于滑块B的质量； [2]设遮光条的宽度为d，滑块经过光电门时的速度大小分别是，， 滑块碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得 整理得 实验不需要测遮光条的宽度d。 【小问3详解】 若滑块发生弹性碰撞，碰撞过程系统机械能守恒，由机械能守恒定律得 解得 与联立可得 故选C。 12. 现有一合金制成的细圆柱体，为测量该合金的电阻率，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度。 （1）由图甲读得圆柱体的直径为_________，由图乙读得圆柱体的长度为_________。 （2）为准确测量（阻值约为）的电阻值，该同学设计了如图丙所示的电路，可供选择的实验器材有： A．电流表（量程为，内阻约为） B．电流表（量程为，内阻） C．定值电阻 D．定值电阻 E．滑动变阻器（，允许通过的最大电流为） F．滑动变阻器（，允许通过的最大电流为） G．电池E（电动势为，内阻很小） H．开关及若干导线 上述器材中，A处电流表应选择_____（填“”或“”）；定值电阻应选择_____（填“”或“”）；滑动变阻器应选择_____（填“”或“”）。 （3）调节滑动变阻器，测得多组电流表的示数和电流表的示数，并作出图像如图丁所示，图像的斜率为。测得细圆柱体的长度为，直径为，已知定值电阻阻值为、电流表的内阻为，则该细圆柱体的电阻率_____________（用、、、、、的字母表示）。 【答案】（1） ①. #### ②. （2） ①. ②. ③. （3） 【解析】 【小问1详解】 [1] 螺旋测微器的精度为，所以该圆柱体的直径为 [2] 20分度的游标卡尺精度为，所以该圆柱体的长度为 【小问2详解】 [1][2]电路中电源电动势为，因题中没有提供电压表，故需要将电流表与的定值电阻串联，改装成一个电压表，其量程为 该量程与所用电源匹配，所以定值电阻应选择，电流表应选择。 [3]由题图丙可知，滑动变阻器采用分压式接法，故滑动变阻器应选用最大阻值较小的，调节时电压变化更均匀，操作更方便。 【小问3详解】 由题图丙可知，两端的电压满足 流过的电流 故的电阻率满足 结合图丁可知图像的斜率 联立得 四、计算题（本题共3小题，共38分。解答过程中应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案不能得分） 13. 如图所示，匀强电场的方向与等腰直角所在的平面平行，A、B间的距离为将电荷量为点电荷从电场中的A点移到B点，静电力做了的功，再从B点移到C点，静电力做了的功。求： （1）A、B两点间的电势差UAB； （2）匀强电场的电场强度E的大小和方向。 【答案】（1） （2），电场方向为：垂直于，由指向。 【解析】 【小问1详解】 根据电势差与电场力做功关系可得 代入，得 【小问2详解】 首先计算、间电势差 设，则， 可得，说明为等势线，电场线垂直于等势线 等腰直角中，直角顶点到的距离（沿电场方向的距离） 电场强度大小 电势​，电场方向由高电势指向低电势，因此电场方向为：垂直于，由指向。 14. 如图所示，一个粗糙斜面与一个光滑的竖直圆轨道在A点相切，B点为圆轨道的最低点，C点为圆轨道的最高点，整个空间存在水平向左的匀强电场。一质量m=1 kg，电荷量为-q（q＞0）的带电小球从斜面上静止释放，小球始终能沿轨道运动。已知电场强度，θ=53°，圆轨道半径R=0.8 m，g取10 m/s2，sin53°=0.8，求： （1）刚释放小球时小球的加速度的大小； （2）若小球释放点与A点距离x=2 m，小球到达A点时，对A点的正压力； （3）若小球恰好能完成圆周运动，释放点沿斜面到A的距离。 【答案】（1） （2），方向垂直于斜面向下 （3） 【解析】 【小问1详解】 刚释放时，在沿斜面方向由牛顿第二定律得 【小问2详解】 小球到达A点时速度为，此速度所需向心力为，在垂直斜面方向，，故斜面需给小球提供弹力充当向心力，则弹力，由牛顿第三定律知带电小球对A点的正压力，方向垂直于斜面向下。 【小问3详解】 恰好能够完成圆周运动意味着在复合场中到达的“最高点”应为图中的D点，由几何知识知四边形AODG为正方形： 在D点，因恰能完成圆周运动，故小球和轨道间弹力为零，则有 设释放点到A点的距离为L，自释放点到D点过程中，根据动能定理有 代入数据得 15. 如图所示，在竖直平面内一长为l（l未知）的不可伸长的轻绳一端系于O点，另一端系一质量m=0.1kg小物块P，初始时把P拉到图示位置，轻绳恰好伸直且与水平方向夹角为30°。长L=4.25m的水平传送带AB以v传=6m/s的速度顺时针转动，传送带右侧平滑连接足够长的光滑水平面，水平面上依次放置3个质量均为M=0.3kg的小物块，小物块1紧靠传送带右端B点，物块间距均为d=0.8m。现静止释放P，P到达最低点时轻绳断裂，之后P无碰撞地滑上传送带，到达传送带右端时以vB=8m/s的速度与物块1发生碰撞。已知物块与传送带间的动摩擦因数µ=0.2，不计空气阻力，所有物块均可看成质点，物块之间的碰撞均为弹性碰撞，求： （1）物块P第一次从A滑到B的过程中， ①P滑上传送带的初速度vA的大小； ②P与传送带间由于摩擦而产生的热量Q； （2）轻绳断裂前瞬间的拉力大小FT； （3）从P第一次与物块1碰撞到最后一次与物块1碰撞间隔的时间t。 【答案】（1）①9m/s；②0.25J （2）3.5N （3）7.4s 【解析】 【小问1详解】 ①由于物块P运动到B点时速度大于传送带速度可知，物块从A运动到B一直做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律可得， 解得 ②物块P做匀减速运动的时间为 物块P相对于传送带运动的位移大小为 所以 【小问2详解】 物块P运动到最低点时，根据牛顿第二定律可得 物块P由初始位置开始先做自由落体运动，运动到绳与竖直方向的夹角为60°时，轻绳再次拉直，此过程物块P的位移为l，根据自由落体运动规律，有 之后物块P开始做圆周运动，直到运动到最低点，根据机械能守恒定律可得 联立解得 【小问3详解】 设物块P与物块1第一次碰撞后的速度大小为v1，物块1的速度为u1，根据动量守恒定律可得， 联立解得， 物块P与物块1碰撞后，反向做匀减速直线运动，速度减为零时的位移为 故物块P不会从传送带A端滑落，则速度减为零后开始向右做匀加速直线运动，由于 说明物块P返回到B端时速度大小仍为v1，而物块1向右做匀速直线运动和物块2发生弹性碰撞，则， 解得， 由此可知，二者碰撞后速度交换，即物块1停在物块2原位置，所以物块P第一次与物块1碰后到第二次与物块1碰撞所经历的时间 设物块P与物块1第二次碰撞后的速度大小为v2，物块1的速度为u′2，根据动量守恒定律可得， 联立解得， 即物块P第二次与物块1碰后以2m/s的速度反弹后至第三次与物块1碰撞所经历的时间为 之后二者将不再碰撞，所以从P第一次与物块1碰撞到最后一次与物块1碰撞间隔的时间为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $