精品解析：陕西榆林市第三中学2027届高三阶段质量检测物理试题

2027届高三阶段质量检测物理试题 一、单项选择题：本题共7小题。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 如图所示，一只瓢虫正沿着固定弧形树枝缓慢向上爬行，则树枝对瓢虫的作用力（ ） A. 保持不变 B. 不断变大 C. 不断变小 D. 先变大后变小 2. 一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重，一个可乘10多个人的环形座舱套在竖直柱子上由升降机先送上几十米的高处，然后让座舱自由落下，落到一定位置，制动系统启动，到地面时刚好停下。由高处下落到地面的过程中，座舱中的人（ ） A. 惯性不断变大 B. 始终处于失重状态 C. 惯性不断变小 D. 先失重后超重 3. 和谐号动车和复兴号高铁相继从同一站点由静止沿同一方向做直线运动，两车运动的v-t图像如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 阶段和谐号动车的平均速度等于 B. 阶段和谐号动车的平均速度小于 C. 时刻和谐号动车在复兴号高铁前的距离最远 D. 时刻和谐号动车在复兴号高铁前的距离最远 4. 关于下列四幅图，说法正确的是（ ） A. 图甲中速度的变化量越大，加速度一定越大 B. 图乙中1、2是两个摆长分别为和的单摆的振动图像，则 C. 图丙中细绳连接的P、Q两球穿在直角支架AOB上，当细绳与OB夹角且P球速度为v时，Q球速度为 D. 图丁是某时刻两列同频率机械波的叠加图样，实虚线分别表示波峰、波谷，波源、的振幅分别为2cm、4cm，此刻质点b、c的高度差为4cm 5. 如图所示，一弹簧振子可沿竖直方向做简谐运动，O为平衡位置，现将弹簧振子从平衡位置向下拉一段距离，释放后振子在M、N间振动，且，振子第一次由M到N的时间为0.2s，不计空气阻力，下列说法中正确的是（ ） A. 振子振动的频率为5Hz B. 从释放振子开始计时，振子在0.1s内动能逐渐减小 C. 从释放振子开始计时，振子在0.6s末偏离平衡位置的位移大小为20cm D. 振子在振动过程中，若速度大小相同，则弹簧的长度一定相等 6. 公园里有一种“旋转秋千”的游乐项目，模型如图所示，可视为质点的座椅通过轻质缆绳悬挂在旋转圆盘上，旋转圆盘转动的角速度为，缆绳与竖直方向夹角为，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ） A. 座椅受到重力、缆绳拉力和向心力 B. 座椅转动角速度越大，夹角越大 C. 若圆盘转速突然减小，座椅将做离心运动 D. 同一座椅以相同角速度转动，有游客乘坐与没有游客乘坐时的夹角θ不同 7. 如图1，某游客摄像记录打铁花表演，其中两个质量相同的铁花a、b（均视为质点）在同一竖直面内运动的轨迹图如图2。若a、b从水平地面上B点的正上方A处以相同速率v同时向水平和右上方飞出，恰好落在地面上同一处C点（铁花飞行过程中所受阻力不计），则下列说法正确的是（ ） A. 两个铁花落地时间相同 B. b铁花在最高点时的速度为0 C. 两铁花落地时速度大小相同 D. a铁花落地时重力的瞬时功率较大 二、多项选择题：本题共3小题。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。 8. 一列简谐横波在时的波形图如图所示，此时处的质点P位于平衡位置且沿y轴正方向运动，经过1s第一次回到平衡位置。下列说法正确的是（ ） A. 波沿x轴负方向传播 B. 波的传播速度为4m/s C. 一个周期内质点P运动的路程为4m D. 该波通过3.5m的障碍物时，会发生明显的衍射现象 9. 2026年7月5日，长征八号甲运载火箭在海南商业航天发射场成功将千帆极轨15组卫星送入预定轨道。卫星甲为千帆极轨卫星中的某颗卫星，卫星乙为地球静止同步轨道卫星，甲、乙绕地球做圆周运动的轨道半径之比为。下列说法正确的是（ ） A. 甲、乙与地心的连线在相等时间内扫过的面积相等 B. 甲、乙的周期之比为 C. 甲、乙的线速度大小之比为 D. 甲的线速度小于地球赤道上某物体随地球自转的线速度 10. 一物块在高3.0m、长5.0m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示，重力加速度大小取。不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 物块下滑过程中机械能守恒 B. 物块与斜面间的摩擦力大小为4N C. 物块下滑时合外力的大小为6N D. 当物块下滑2.5m时机械能损失了10J 三、非选择题：本题共5小题。 11. 某同学做力的合成实验，实验装置如图甲所示，该装置中三根支撑脚L、M、N的高度可通过地脚螺钉调节。 （1）该同学借助水平仪将实验装置台面调至水平。水平仪内封有液体和气泡，当仪器水平时，气泡会静止在水平仪中心处，俯视图如图乙。将水平仪放到台面上，气泡静止在水平仪中的位置俯视图如图丙，若保持M和N高度不变，将支撑脚L________（选填“调高”或“调低”），可以将台面调成水平。 （2）如图丁，将橡皮筋一端固定在O点，另一端通过圆环、细线与弹簧测力计相连。某次实验时，拉伸橡皮筋调整圆环圆心至点并保持静止，记录点的位置和两细线的方向，同时由弹簧测力计读出拉力和的大小并记录下来，其中弹簧测力计的读数为________N。 （3）根据测量结果在方格纸上画出和的图示，并用作图法作出和的合力F，如图戊所示，已知方格纸上每小格边长代表0.5N，则F的大小为________N。 12. 机械能守恒定律有很多种方式验证。用如图甲所示实验装置验证、组成的系统机械能守恒，从高处由静止开始下落，上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量。图乙给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离已标出。已知，，电源频率为50Hz。 （1）在纸带上打下计数点5时的速度________。 （2）若g取，则在打点0~5过程中系统势能的减少量________。（保留两位有效数字） （3）某同学利用图甲所示装置进行实验，获得一条清晰纸带。在数据处理阶段，该同学采用图像法，以为纵坐标、下落高度h为横坐标建立坐标系。若作出的图线是一条过原点的直线，且在误差允许的范围内其斜率等于________（用重力加速度g和必要的常数表示），则说明系统在运动过程中机械能守恒。 （4）若该同学根据实验数据作出了如图丙所示的直线，由图像求得当地的重力加速度________，该值与实际值存在一定偏差，该同学推测可能是由于操作时“先释放重物，后启动打点计时器”造成的，你认为他的这一推测________（选填“合理”或“不合理”）。 13. 如图，一运动员使用滑雪板从倾角的雪坡斜面顶端A处由静止滑下，滑至坡底B后又滑上一段水平雪面，最后停在C处。滑雪板在斜面上运动时，与雪地间的动摩擦因数恒为。在水平雪地上运动时，当速度时动摩擦因数为；当速度时动摩擦因数变为。不计空气阻力，运动员经过B处前后瞬间速度大小不变，整个过程中运动员未使用滑雪杖，已知坡长，重力加速度，，。求： （1）运动员到达B点时的速度大小； （2）运动员在水平雪地上运动的距离。 14. 如图，质量为的小球以某一初速度从P点水平抛出，恰好从光滑竖直圆轨道ABC的A点的切线方向进入圆轨道，B点和C点分别为圆轨道的最低点和最高点。已知圆轨道的半径，OA连线与竖直方向夹角为，小球到达A点时的速度，不计空气阻力，取。求： （1）小球做平抛运动的初速度大小； （2）小球从A点的切线方向进入圆轨道时，对轨道的压力大小； （3）小球到达C点后飞出，请通过计算判断说明小球能否击中A点。 15. 如图，物块A放在平台上，长木板B静止在水平面上，B的上表面与平台齐平、左端紧靠平台，一小球用不可伸长的轻绳悬挂于O点。现将小球向左拉至轻绳水平后由静止释放，小球在最低点（此时小球恰好与平台没有接触）与A沿水平方向发生弹性碰撞，此后A滑过平台并滑上B且恰好不滑离B。已知A、B的质量分别为、，小球的质量，A与平台间、A与B间的动摩擦因数均为，B与水平面间无摩擦。开始时A离平台右端的距离：，轻绳的长度，A与小球均可视为质点，不计空气阻力，。求： （1）小球与A碰撞前瞬间，小球的速度大小； （2）小球与A碰撞后瞬间，A的速度大小； （3）A从开始运动至到达B右端所用的时间t以及A与B间由于摩擦产生的热量Q。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2027届高三阶段质量检测物理试题 一、单项选择题：本题共7小题。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 如图所示，一只瓢虫正沿着固定弧形树枝缓慢向上爬行，则树枝对瓢虫的作用力（ ） A. 保持不变 B. 不断变大 C. 不断变小 D. 先变大后变小 【答案】A 【解析】 【详解】瓢虫缓慢向上爬行，处于受力平衡状态，树枝对瓢虫的作用力大小始终等于瓢虫重力，方向竖直向上，保持不变。 故选A。 2. 一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重，一个可乘10多个人的环形座舱套在竖直柱子上由升降机先送上几十米的高处，然后让座舱自由落下，落到一定位置，制动系统启动，到地面时刚好停下。由高处下落到地面的过程中，座舱中的人（ ） A. 惯性不断变大 B. 始终处于失重状态 C. 惯性不断变小 D. 先失重后超重 【答案】D 【解析】 【详解】AC．惯性大小只与物体的质量有关，故座舱中的人的惯性始终不变,AC错误； BD．开始制动前，座舱做自由落体运动，座舱中的人处于失重状态；制动后，做向下的减速直线运动，座舱中的人处于超重状态。B错误，D正确。 故选D。 3. 和谐号动车和复兴号高铁相继从同一站点由静止沿同一方向做直线运动，两车运动的v-t图像如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 阶段和谐号动车的平均速度等于 B. 阶段和谐号动车的平均速度小于 C. 时刻和谐号动车在复兴号高铁前的距离最远 D. 时刻和谐号动车在复兴号高铁前的距离最远 【答案】C 【解析】 【详解】AB．匀变速直线运动的平均速度为，在阶段，和谐号动车先做变加速直线运动，再做匀速直线运动，其位移大于匀加速直线运动的位移，所以阶段和谐号动车的平均速度大于,故AB错误； CD．v-t图像与坐标轴围成的面积表示位移，在刚开始的一段时间内，和谐号动车在前复兴号高铁在后，且和谐号动车的速度大于复兴号高铁的速度，所以两车的距离越来越大，时刻以后，和谐号动车的速度小于复兴号高铁的速度，所以两车的距离越来越小，因此在时刻当两车速度相等时，和谐号动车在复兴号高铁前的距离最远，故C正确，D错误； 故选C。 4. 关于下列四幅图，说法正确的是（ ） A. 图甲中速度的变化量越大，加速度一定越大 B. 图乙中1、2是两个摆长分别为和的单摆的振动图像，则 C. 图丙中细绳连接的P、Q两球穿在直角支架AOB上，当细绳与OB夹角且P球速度为v时，Q球速度为 D. 图丁是某时刻两列同频率机械波的叠加图样，实虚线分别表示波峰、波谷，波源、的振幅分别为2cm、4cm，此刻质点b、c的高度差为4cm 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据公式可知，加速度由速度的变化量和时间共同决定，速度的变化量越大，不能得到加速度一定越大的结论，故A错误； B．由图乙可知，图像1和图像2的周期关系为 根据单摆的周期公式，可得，故B正确； C．小球P和Q沿绳子方向的分速度相等，则有 则Q球速度为，故C错误； D．由图丁可知，此刻质点为振动减弱点，位移为 质点为振动加强点，位移为 质点、的高度差为，故D错误； 故选B。 5. 如图所示，一弹簧振子可沿竖直方向做简谐运动，O为平衡位置，现将弹簧振子从平衡位置向下拉一段距离，释放后振子在M、N间振动，且，振子第一次由M到N的时间为0.2s，不计空气阻力，下列说法中正确的是（ ） A. 振子振动的频率为5Hz B. 从释放振子开始计时，振子在0.1s内动能逐渐减小 C. 从释放振子开始计时，振子在0.6s末偏离平衡位置的位移大小为20cm D. 振子在振动过程中，若速度大小相同，则弹簧的长度一定相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．由简谐运动的对称性可知，振子振动的振幅 振子振动的周期 则频率，故A错误； B．，故从释放振子开始计时，在0.1s内振子从最大位移M处运动至平衡位置O处，其速度逐渐增大，动能逐渐增大；故B错误； C．由可知，从释放振子开始计时，振子在0.6s末位于最大位移处N点，偏离平衡位置的位移大小为20cm；故C正确； D．振子做简谐运动，由简谐运动的对称性可知，振子在振动过程中，若速度大小相同，则振子要么位于同一位置，要么位于关于平衡位置对称的位置处，所以弹簧的长度不一定相等。故D错误。 故选C。 6. 公园里有一种“旋转秋千”的游乐项目，模型如图所示，可视为质点的座椅通过轻质缆绳悬挂在旋转圆盘上，旋转圆盘转动的角速度为，缆绳与竖直方向夹角为，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ） A. 座椅受到重力、缆绳拉力和向心力 B. 座椅转动角速度越大，夹角越大 C. 若圆盘转速突然减小，座椅将做离心运动 D. 同一座椅以相同角速度转动，有游客乘坐与没有游客乘坐时的夹角θ不同 【答案】B 【解析】 【详解】A．座椅受重力、缆绳拉力作用，向心力是效果力，不是座椅受到的单独力，故A错误； B．设缆绳长为，悬挂点到转轴的距离为，座椅质量为，缆绳拉力为，竖直方向根据平衡条件有 水平方向由合力提供向心力有 联立得 当增大时，需增大，夹角增大，故B正确； C．由可知，若圆盘转速突然减小，座椅所需向心力减小，而实际沿半径方向的合力相对偏大，座椅将做向心运动，故C错误； D．由上述关系式可知，夹角与座椅及游客的总质量无关，有游客乘坐与没有游客乘坐时的夹角相同，故D错误。 故选B。 7. 如图1，某游客摄像记录打铁花表演，其中两个质量相同的铁花a、b（均视为质点）在同一竖直面内运动的轨迹图如图2。若a、b从水平地面上B点的正上方A处以相同速率v同时向水平和右上方飞出，恰好落在地面上同一处C点（铁花飞行过程中所受阻力不计），则下列说法正确的是（ ） A. 两个铁花落地时间相同 B. b铁花在最高点时的速度为0 C. 两铁花落地时速度大小相同 D. a铁花落地时重力的瞬时功率较大 【答案】C 【解析】 【详解】A．设抛出点高度为h，a水平抛出，b斜向上抛出（初速度与水平方向夹角为），且最终落到同一地点C。a竖直初速度为0，b竖直初速度为，所以b先上升再下落，飞行时间更长，落地时间不同，A错误； B．b运动到最高点时，竖直分速度为0，水平分速度为，则其速度不为0，B错误； C．由于铁花运动过程机械能守恒，二者初速度大小相同，落地高度相同，则落地时速度大小相同，C正确； D．设落地速率为，a的竖直分速度 b的竖直分速度，因为，所以 重力瞬时功率，则a的瞬时功率较小，D错误。 故选C。 二、多项选择题：本题共3小题。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。 8. 一列简谐横波在时的波形图如图所示，此时处的质点P位于平衡位置且沿y轴正方向运动，经过1s第一次回到平衡位置。下列说法正确的是（ ） A. 波沿x轴负方向传播 B. 波的传播速度为4m/s C. 一个周期内质点P运动的路程为4m D. 该波通过3.5m的障碍物时，会发生明显的衍射现象 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．此时处的质点P位于平衡位置且沿y轴正方向运动，根据“上下坡法”可知，波沿x轴负方向传播；从波形图可直接读出波长，时P在平衡位置且沿y轴正方向运动，它离开平衡位置后第一次回到平衡位置的过程是：向上运动到波峰、再向下返回平衡位置，该过程对应半个周期，即 得周期 波速则A正确，B错误； C．从图中读出振幅 简谐运动中质点一个周期内的路程为，C错误； D．当障碍物比波长小或与波长接近时，波会发生明显的衍射现象，障碍物尺寸为3.5m，与波长4m相近，因此会发生明显衍射，D正确。 故选AD。 9. 2026年7月5日，长征八号甲运载火箭在海南商业航天发射场成功将千帆极轨15组卫星送入预定轨道。卫星甲为千帆极轨卫星中的某颗卫星，卫星乙为地球静止同步轨道卫星，甲、乙绕地球做圆周运动的轨道半径之比为。下列说法正确的是（ ） A. 甲、乙与地心的连线在相等时间内扫过的面积相等 B. 甲、乙的周期之比为 C. 甲、乙的线速度大小之比为 D. 甲的线速度小于地球赤道上某物体随地球自转的线速度 【答案】BC 【解析】 【详解】A．开普勒第二定律的适用条件是同一颗卫星绕中心天体运动的过程中，相等时间内扫过的面积相等，甲、乙是两颗不同轨道的卫星，不满足该规律，故A错误； B．根据开普勒第三定律知，绕同一中心天体运动的卫星满足，因此周期比 解得，故B正确； C．由万有引力提供向心力有 解得 因此，故C正确； D．乙是地球同步卫星，它和地球赤道上随地球自转的物体角速度相同，由可知，同步卫星的线速度大于赤道上物体的线速度；又，故 即甲的线速度大于地球赤道上物体随地球自转的线速度，故D错误。 故选BC。 10. 一物块在高3.0m、长5.0m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示，重力加速度大小取。不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 物块下滑过程中机械能守恒 B. 物块与斜面间的摩擦力大小为4N C. 物块下滑时合外力的大小为6N D. 当物块下滑2.5m时机械能损失了10J 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由图可知，动能和重力势能之和减小，机械能不守恒；故A错误； B．从斜面顶端到底端，对物块，由动能定理有 由图可知，， 解得；故B正确； C．由图可知，物块到达底端时动能为，可得 解得；故C错误； D．物块下滑时，损失的机械能。故D正确； 故选BD。 三、非选择题：本题共5小题。 11. 某同学做力的合成实验，实验装置如图甲所示，该装置中三根支撑脚L、M、N的高度可通过地脚螺钉调节。 （1）该同学借助水平仪将实验装置台面调至水平。水平仪内封有液体和气泡，当仪器水平时，气泡会静止在水平仪中心处，俯视图如图乙。将水平仪放到台面上，气泡静止在水平仪中的位置俯视图如图丙，若保持M和N高度不变，将支撑脚L________（选填“调高”或“调低”），可以将台面调成水平。 （2）如图丁，将橡皮筋一端固定在O点，另一端通过圆环、细线与弹簧测力计相连。某次实验时，拉伸橡皮筋调整圆环圆心至点并保持静止，记录点的位置和两细线的方向，同时由弹簧测力计读出拉力和的大小并记录下来，其中弹簧测力计的读数为________N。 （3）根据测量结果在方格纸上画出和的图示，并用作图法作出和的合力F，如图戊所示，已知方格纸上每小格边长代表0.5N，则F的大小为________N。 【答案】（1）调高 （2）3.00 （3）4##4.0 【解析】 【小问1详解】 水平仪中的气泡会向台面更高的一侧偏移，图丙中气泡偏向M、N一侧，说明M、N侧的台面比L侧更高，要调平台面，可以保持M、N高度不变，将支撑脚L调高。 【小问2详解】 由图可知，弹簧测力计分度值为0.1N，则该弹簧测力计读数为3.00N。 【小问3详解】 已知每小格代表0.5N，由图可知合力F大小为 12. 机械能守恒定律有很多种方式验证。用如图甲所示实验装置验证、组成的系统机械能守恒，从高处由静止开始下落，上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量。图乙给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离已标出。已知，，电源频率为50Hz。 （1）在纸带上打下计数点5时的速度________。 （2）若g取，则在打点0~5过程中系统势能的减少量________。（保留两位有效数字） （3）某同学利用图甲所示装置进行实验，获得一条清晰纸带。在数据处理阶段，该同学采用图像法，以为纵坐标、下落高度h为横坐标建立坐标系。若作出的图线是一条过原点的直线，且在误差允许的范围内其斜率等于________（用重力加速度g和必要的常数表示），则说明系统在运动过程中机械能守恒。 （4）若该同学根据实验数据作出了如图丙所示的直线，由图像求得当地的重力加速度________，该值与实际值存在一定偏差，该同学推测可能是由于操作时“先释放重物，后启动打点计时器”造成的，你认为他的这一推测________（选填“合理”或“不合理”）。 【答案】（1）2.4 （2）0.59 （3） （4） ①. 9.7 ②. 不合理 【解析】 【小问1详解】 每相邻两计数点间还有4个点未标出，则相邻计数点的时间间隔为 则在纸带上打下计数点5时的速度大小 【小问2详解】 在打点0~5过程中系统势能的减少量为 【小问3详解】 若机械能守恒定律成立，对于系统有 可得 可知图像应为一过原点的直线，且在误差允许的范围内斜率等于。 【小问4详解】 [1]由图丙可知，斜率 解得 [2]如果先释放重物后启动打点计时器，打0点时系统已经具有动能，即时，不为0，会造成图像不过原点，所以该同学的推测不合理。 13. 如图，一运动员使用滑雪板从倾角的雪坡斜面顶端A处由静止滑下，滑至坡底B后又滑上一段水平雪面，最后停在C处。滑雪板在斜面上运动时，与雪地间的动摩擦因数恒为。在水平雪地上运动时，当速度时动摩擦因数为；当速度时动摩擦因数变为。不计空气阻力，运动员经过B处前后瞬间速度大小不变，整个过程中运动员未使用滑雪杖，已知坡长，重力加速度，，。求： （1）运动员到达B点时的速度大小； （2）运动员在水平雪地上运动的距离。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 运动员在斜面上做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有 由得 联立解得 【小问2详解】 在水平雪地上运动的过程，速度时，设运动员的加速度大小为，运动的距离为，根据牛顿第二定律有 由得 速度时，设运动员的加速度大小为，运动的距离为，同理得， 运动员在水平雪地上运动的距离 联立解得 14. 如图，质量为的小球以某一初速度从P点水平抛出，恰好从光滑竖直圆轨道ABC的A点的切线方向进入圆轨道，B点和C点分别为圆轨道的最低点和最高点。已知圆轨道的半径，OA连线与竖直方向夹角为，小球到达A点时的速度，不计空气阻力，取。求： （1）小球做平抛运动的初速度大小； （2）小球从A点的切线方向进入圆轨道时，对轨道的压力大小； （3）小球到达C点后飞出，请通过计算判断说明小球能否击中A点。 【答案】（1） （2）35N （3）小球不能击中A点。设小球运动到C点的速度为，从A到C过程只有重力做功，由机械能守恒可得 解得 小球从C点水平向左飞出做平抛运动，C点相对于A点的竖直下落高度 若要落到A点，平抛时间需满足 解得 该时间内小球的水平位移应为 但实际小球的水平位移，因此小球不能击中A点。 【解析】 【小问1详解】 小球沿A点切线进入轨道，A点速度的方向与水平方向夹角等于OA与竖直方向的夹角 将沿水平、竖直方向分解，平抛初速度 【小问2详解】 根据牛顿第二定律有 解得 根据牛顿第三定律知，小球对轨道的压力大小为35N 【小问3详解】 见答案。 15. 如图，物块A放在平台上，长木板B静止在水平面上，B的上表面与平台齐平、左端紧靠平台，一小球用不可伸长的轻绳悬挂于O点。现将小球向左拉至轻绳水平后由静止释放，小球在最低点（此时小球恰好与平台没有接触）与A沿水平方向发生弹性碰撞，此后A滑过平台并滑上B且恰好不滑离B。已知A、B的质量分别为、，小球的质量，A与平台间、A与B间的动摩擦因数均为，B与水平面间无摩擦。开始时A离平台右端的距离：，轻绳的长度，A与小球均可视为质点，不计空气阻力，。求： （1）小球与A碰撞前瞬间，小球的速度大小； （2）小球与A碰撞后瞬间，A的速度大小； （3）A从开始运动至到达B右端所用的时间t以及A与B间由于摩擦产生的热量Q。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 由机械能守恒有 解得 【小问2详解】 小球在最低点与A沿水平方向发生弹性碰撞，设碰后小球的速度为v，A的速度为，由动量守恒和机械能守恒定律有， 联立解得 【小问3详解】 A在平台上做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律有 解得 利用运动学规律可知A滑离平台的速度为 A恰好到达B右端时，A与B有共同速度，由动量守恒定律有 解得 A从开始运动一直到滑到B右端过程中，根据动量定理有 解得 A在B上滑行过程中，由能量守恒定律有 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $