精品解析：河南南阳市部分高中2026-2027学年高三上学期10月期中物理试题

高三物理 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. 足球比赛中，某队员为接应传球，由静止开始沿直线匀加速冲刺，用时2s速度达到8m/s。该队员冲刺的加速度大小为（ ） A. B. C. D. 2. 一物块在水平向右的拉力F作用下由静止开始沿光滑水平地面做直线运动，图像如图所示。该物块在第3s末的动量大小为（ ） A. 7kg·m/s B. 8kg·m/s C. 9kg·m/s D. 10 kg·m/s 3. 恒流源是一种输出电流保持恒定的电源，无论负载电阻如何变化，它都会自动调整输出电压来维持电流稳定。如图所示，电源为恒流源，、为定值电阻，电流表A为理想电表。若移动滑动变阻器R的滑片，则电源的输出功率P随电流表A的示数I变化的关系图线正确的是（ ） A. B. C. D. 4. 一木棒上端A用轻绳悬挂，下端B放在粗糙水平地面上，木棒在图示位置静止。下列说法正确的是（ ） A. 木棒受到3个力的作用 B. 地面对木棒的摩擦力大于轻绳对木棒的拉力 C. 地面对木棒的支持力小于木棒所受的重力 D. 木棒对地面的作用力方向竖直向下 5. 鹊桥二号中继星环绕月球运行，其椭圆轨道的半长轴为a，周期为24小时。已知地球某卫星做圆周运动的轨道半径为r，周期为12小时，则月球与地球质量的比值为（ ） A. B. C. D. 6. 如图所示，粗细均匀的绝缘棒弯成一个半径为R的圆形线框，线框上均匀地分布着负电荷，O是线框的圆心，现在线框上A处取下足够短的带电荷量为q的一小段（图中用点表示），将其沿O、A连线向左移动距离R到B处，然后这一小段以O点为圆心，以2R为半径，顺时针转动90°。线框的其他部分的电荷量与电荷分布保持不变，静电力常量为k，则顺时针转动90°后O点的电场强度大小为（ ） A. B. C. D. 7. 学校科技节举办“精准空投”挑战赛。如图所示，正方体货物集装箱放置在水平地面上，其顶部为平面ABCD，底部为平面。参赛者操控无人机将小型包裹（视为质点）从顶点A处水平抛出，包裹必须落在底部平面的范围内（包括边界）。已知无人机可在BAD所在的平面内任意调整抛出方向（包括沿AB边和AD边的方向），不计空气阻力。下列说法正确的是（ ） A. 当包裹恰好落在点时，包裹在空中运动的时间最长 B. 当包裹恰好落在点时，包裹抛出的初速度最小 C. 在包裹落在底面对角线上的条件下，包裹抛出的初速度的最小值与最大值的比值为 D. 在包裹落在中点与中点之间线段上的条件下，包裹抛出的初速度的最小值与最大值的比值为 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. 四渡赤水是中国工农红军战争史上以少胜多、变被动为主动的光辉战例。假设该段赤水河两岸平直，河宽120m，渡船在静水中的速度大小恒为0.5m/s，各处的水流速度大小均为3.1m/s，渡船从A处使船头方向与上游河岸的夹角为53°开始渡河，如图所示，取sin53°=6，则下列说法正确的是（ ） A. 渡船渡河一次所用的时间为300s B. 渡船渡河一次所用的时间为400s C. 渡船渡河一次的路程为m D. 渡船渡河一次的路程为 9. 某物流园区设计了一条倾角为θ的货物缓冲滑道，用于减缓重型包裹下滑冲击。滑道底部安装有劲度系数为k的轻弹簧。质量为m的包裹从距弹簧上端d处由静止释放，当弹簧的压缩量也为d时包裹到达最低点。弹簧的弹性势能，其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量，包裹与滑道间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g，弹簧始终在弹性限度内。下列说法正确的是（ ） A. 包裹下滑后到达最低点的整个过程包裹重力势能的减少量为2mgdsinθ B. 包裹下滑后到达最低点的整个过程因摩擦产生的热量为μmgdcosθ C. 包裹下滑后到达最低点的整个过程包裹和弹簧组成的系统机械能的减少量为μmgdcosθ D. 弹簧的劲度系数为 10. 如图所示，一半径为R的光滑绝缘圆轨道固定在竖直平面内，在其圆心O处固定一电荷量为Q的正点电荷。一质量为m、电荷量为q的带负电小球（视为点电荷）沿轨道的内侧恰好做完整的圆周运动。静电力常量为k，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ） A. 小球经过最高点C时的速度大小为 B. 小球经过最低点A时的速度大小为 C. 小球经过最低点A时对轨道的压力大小为5mg D. 小球经过最右侧B点时对轨道的压力大小为3mg 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学用图甲所示的装置探究加速度与物体受力、物体质量的关系。长木板的左端装有定滑轮，小车放在木板上，细绳一端系在小车上，另一端跨过定滑轮挂上槽码（槽码的质量远小于小车的质量）。打点计时器固定在木板远离滑轮的一端，纸带穿过打点计时器与小车相连。实验时先接通电源，后释放小车，打出一条纸带。 （1）实验前需要平衡摩擦力。若某次实验中，取下槽码，将木板右端垫高，轻推小车，小车拖着纸带做匀加速直线运动，则垫块应适当________（填“左移”或“右移”），直至小车拖着纸带做匀速直线运动。 （2）图乙为某次实验得到的一条点迹清晰的纸带，打点计时器所接交流电源的频率为50Hz，则小车的加速度大小a=________。若槽码的总质量为0.020kg，当地的重力加速度大小g=9.8，则小车所受的合外力大小约为F=________N。（结果均保留两位小数）。 （3）在探究加速度与质量的关系时，保持槽码的质量不变，在小车上添加砝码改变小车总质量M，得到多组数据。以a为纵轴、________（填“M”或“”）为横轴描绘出的图像是一条过原点的直线，说明加速度与质量成反比。 12. 学校物理兴趣小组想测量一根合金丝的电阻率。 （1）用螺旋测微器测量合金丝的直径d，某次测量结果如图甲所示，则螺旋测微器的示数为________mm。 （2）用多用电表粗略测量合金丝的电阻Rx，将选择开关旋到电阻挡“”倍率，进行欧姆调零后，将两表笔与合金丝两端接触，测量结果如图乙所示，则多用电表的示数为________Ω（结果保留两位有效数字）。 （3）为了精确测量合金丝的电阻，小组同学设计了如图丙所示的电路。图中定值电阻R0＝2Ω，电压表内阻约为3kΩ，电流表内阻约为0.1Ω，则导线c端应与________（填“a”或“b”）相连。 （4）导线c端正确接好后，通过测量得到多组电压表的示数U和电流表的示数I，并作出图像。若图像的斜率为k，测得合金丝的长度为L，则合金丝的电阻率ρ=________（用k、R0、L、d表示）。 （5）由于电表内阻的影响，合金丝电阻率的测量值________（填“偏大”或“偏小”）。 13. 如图所示，两个完全相同的声源和分别位于x轴上的原点O和另一点A两处，O、A两点间的距离s=10m，两声源产生的简谐横波沿x轴相向传播，频率均为f=100Hz，波速大小v=340m/s。求： （1）该横波的波长λ； （2）O、A两点间合振动振幅最大的点的位置坐标（不包括O、A两点）。 14. 如图所示，足够大的光滑绝缘水平面上有足够长的带正电平板，平板的右端与固定竖直绝缘挡板的距离为L；在平板的上面有一带正电的物块（视为点电荷），平板和物块的质量均为m、电荷量均为q，物块与平板间有一种特殊绝缘物质（质量不计），使得物块在平板上滑动时，物块与平板间的滑动摩擦力大小为1.5mg（g为重力加速度大小）。现于水平面上方加一水平向右的匀强电场（图中未画出），使平板和物块由静止开始一起向右运动，平板与挡板碰撞的时间极短且以碰前速率返回。匀强电场的电场强度大小，不计空气阻力。求： （1）平板与挡板第一次碰撞前的瞬间，平板的速度大小v； （2）从加上电场到平板与挡板第二次碰撞前的瞬间，平板运动的路程s。 15. 如图所示，滑块A、B和物块C静置在水平地面上，C的左侧为一竖直平面内的光滑半圆轨道，半圆轨道与地面相切于a点。水平轻弹簧的左端固定，右端与A连接。现用一水平向左的力F推B，使两滑块缓慢向左移动，当弹簧的压缩量为x时，撤去力F，两滑块一起向右运动，两滑块分离后，B沿半圆轨道上滑，恰好能到达半圆轨道的最高点b。A、B的质量分别为，A与地面间的动摩擦因数为μ，弹簧的劲度系数，半圆轨道的半径，重力加速度大小为g，不计B、C与地面间的滑动摩擦力，弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力，A、B均视为质点。求： （1）力F对B做的功W； （2）两滑块分离时B的速度大小以及C的质量M； （3）B从b点飞出后落地（不反弹）时到a点的距离s。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三物理 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. 足球比赛中，某队员为接应传球，由静止开始沿直线匀加速冲刺，用时2s速度达到8m/s。该队员冲刺的加速度大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据加速度定义式有 代入数据解得 故选B。 2. 一物块在水平向右的拉力F作用下由静止开始沿光滑水平地面做直线运动，图像如图所示。该物块在第3s末的动量大小为（ ） A. 7kg·m/s B. 8kg·m/s C. 9kg·m/s D. 10 kg·m/s 【答案】A 【解析】 【详解】由图像与时间轴围成的面积表示力的冲量。根据动量定理 由图可知 该物块在第3s末的动量大小为 故选A。 3. 恒流源是一种输出电流保持恒定的电源，无论负载电阻如何变化，它都会自动调整输出电压来维持电流稳定。如图所示，电源为恒流源，、为定值电阻，电流表A为理想电表。若移动滑动变阻器R的滑片，则电源的输出功率P随电流表A的示数I变化的关系图线正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由题图可知恒流源的电流为，因此通过的电流为 两端的电压 恒流源输出的总电压为 恒流源的输出功率 解得 所以电源的输出功率P随电流表A的示数I变化的关系图线是一条直线，斜率为负。 故选 C。 4. 一木棒上端A用轻绳悬挂，下端B放在粗糙水平地面上，木棒在图示位置静止。下列说法正确的是（ ） A. 木棒受到3个力的作用 B. 地面对木棒的摩擦力大于轻绳对木棒的拉力 C. 地面对木棒的支持力小于木棒所受的重力 D. 木棒对地面的作用力方向竖直向下 【答案】C 【解析】 【详解】A．对木棒进行受力分析，木棒受到竖直向下的重力、沿绳子方向斜向左上方的拉力。由于拉力有水平向左的分量，根据平衡条件，地面对木棒必有水平向右的静摩擦力，有摩擦力必有弹力，即地面对木棒有竖直向上的支持力。所以木棒受到重力、拉力、支持力、摩擦力共个力的作用，故A错误； B．根据水平方向受力平衡可知，地面对木棒的摩擦力等于拉力的水平分量。根据力的分解可知，所以 即地面对木棒的摩擦力小于轻绳对木棒的拉力，故B错误； C．根据竖直方向受力平衡可知 其中为拉力的竖直分量，则 因为，所以 即地面对木棒的支持力小于木棒所受的重力，故C正确； D．地面对木棒摩擦力向右，根据牛顿第三定律可知，木棒对地面摩擦力向左。木棒对地面的作用力包括竖直向下的压力和水平向左的摩擦力，这两个力的合力方向斜向左下方，不是竖直向下，故D错误。 故选C。 5. 鹊桥二号中继星环绕月球运行，其椭圆轨道的半长轴为a，周期为24小时。已知地球某卫星做圆周运动的轨道半径为r，周期为12小时，则月球与地球质量的比值为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据万有引力提供环绕天体运动的向心力 得中心天体的质量为 其中为轨道半长轴（圆周运动对应轨道半径），为环绕周期。则月球与地球质量的比值为 故选A。 6. 如图所示，粗细均匀的绝缘棒弯成一个半径为R的圆形线框，线框上均匀地分布着负电荷，O是线框的圆心，现在线框上A处取下足够短的带电荷量为q的一小段（图中用点表示），将其沿O、A连线向左移动距离R到B处，然后这一小段以O点为圆心，以2R为半径，顺时针转动90°。线框的其他部分的电荷量与电荷分布保持不变，静电力常量为k，则顺时针转动90°后O点的电场强度大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设被取下小段带电荷量的绝对值为。原来均匀带负电圆环在圆心处的电场强度为零。取下处小段后，剩余线框在处的电场强度与原来处小段在处产生的电场强度方向相反，大小相等。由于，小段在处产生的场强大小为 小段移到处后再绕以为半径顺时针转动，最终位于图中处，且。因此该小段在处产生的场强大小为 取最终小段和剩余线框为整体，剩余线框的场强方向与处小段原场强方向相反，而处小段的场强方向指向，二者相互垂直，所以最终场强大小为 故选B。 7. 学校科技节举办“精准空投”挑战赛。如图所示，正方体货物集装箱放置在水平地面上，其顶部为平面ABCD，底部为平面。参赛者操控无人机将小型包裹（视为质点）从顶点A处水平抛出，包裹必须落在底部平面的范围内（包括边界）。已知无人机可在BAD所在的平面内任意调整抛出方向（包括沿AB边和AD边的方向），不计空气阻力。下列说法正确的是（ ） A. 当包裹恰好落在点时，包裹在空中运动的时间最长 B. 当包裹恰好落在点时，包裹抛出的初速度最小 C. 在包裹落在底面对角线上的条件下，包裹抛出的初速度的最小值与最大值的比值为 D. 在包裹落在中点与中点之间线段上的条件下，包裹抛出的初速度的最小值与最大值的比值为 【答案】D 【解析】 【详解】A．包裹做平抛运动，设正方体边长为 ，竖直方向有  解得 因为所有包裹下落高度相同，所以在空中运动的时间相等，故A错误； B．平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，根据可知，t相同时，与水平位移成正比。当包裹落在点时，水平位移不是最小，即初速度不是最小，故B错误； C．包裹落在（或）时，水平位移最大，初速度最大；包裹落在连线中点时，水平位移最小，初速度最小，因此包裹抛出的初速度的最小值与最大值的比值为，故C错误； D．包裹落在连线中点时，水平位移最小，初速度最小；包裹落在连线中点时，水平位移最大，初速度最大，因此包裹抛出的初速度的最小值与最大值的比值为，故D正确。 故选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. 四渡赤水是中国工农红军战争史上以少胜多、变被动为主动的光辉战例。假设该段赤水河两岸平直，河宽120m，渡船在静水中的速度大小恒为0.5m/s，各处的水流速度大小均为3.1m/s，渡船从A处使船头方向与上游河岸的夹角为53°开始渡河，如图所示，取sin53°=6，则下列说法正确的是（ ） A. 渡船渡河一次所用的时间为300s B. 渡船渡河一次所用的时间为400s C. 渡船渡河一次的路程为m D. 渡船渡河一次的路程为 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．将渡船在静水中的速度沿垂直河岸和平行河岸两个方向分解： 垂直河岸方向的分速度决定渡河时间 因此渡河时间，故A正确，B错误； CD．渡船自身沿上游的分速度为 水流速度 因此渡船沿河岸的合速度向下游，大小为 渡河过程中沿河岸的位移 因此总路程，故C正确，D错误。 故选AC。 9. 某物流园区设计了一条倾角为θ的货物缓冲滑道，用于减缓重型包裹下滑冲击。滑道底部安装有劲度系数为k的轻弹簧。质量为m的包裹从距弹簧上端d处由静止释放，当弹簧的压缩量也为d时包裹到达最低点。弹簧的弹性势能，其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量，包裹与滑道间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g，弹簧始终在弹性限度内。下列说法正确的是（ ） A. 包裹下滑后到达最低点的整个过程包裹重力势能的减少量为2mgdsinθ B. 包裹下滑后到达最低点的整个过程因摩擦产生的热量为μmgdcosθ C. 包裹下滑后到达最低点的整个过程包裹和弹簧组成的系统机械能的减少量为μmgdcosθ D. 弹簧的劲度系数为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．包裹从初始位置到最低点，沿滑道的总下滑距离为，竖直方向下落的高度，重力势能减少量等于重力做的功，即，故A正确； B．整个过程因摩擦产生的热量等于包裹克服摩擦力所做的功，即，故B错误； C．系统机械能的减少量等于除系统内重力、弹簧弹力之外的其他力做的功，即等于全部摩擦生热，故C错误； D．包裹初、末速度均为0，由能量守恒 整理后可得，故D正确。 故选AD。 10. 如图所示，一半径为R的光滑绝缘圆轨道固定在竖直平面内，在其圆心O处固定一电荷量为Q的正点电荷。一质量为m、电荷量为q的带负电小球（视为点电荷）沿轨道的内侧恰好做完整的圆周运动。静电力常量为k，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ） A. 小球经过最高点C时的速度大小为 B. 小球经过最低点A时的速度大小为 C. 小球经过最低点A时对轨道的压力大小为5mg D. 小球经过最右侧B点时对轨道的压力大小为3mg 【答案】BD 【解析】 【详解】A．小球恰好完成完整圆周运动的临界位置是最高点C，此时轨道对小球的支持力为0，向心力由重力和库仑引力的合力提供  解得，故A错误； B．从最高点C到最低点A，小球下落高度为2R，由机械能守恒  代入化简得，故B正确； C．在最低点A，指向圆心（向上）为正方向，向心力由轨道支持力、向上的库仑引力、向下的重力共同提供 ​​ 代入，库仑项抵消后得 根据牛顿第三定律，小球对轨道的压力为，故C错误； D．从C点到最右侧B点，小球下落高度为R，由机械能守恒   得 在B点，重力沿竖直方向，与水平向左的半径方向垂直，不提供向心力，沿半径方向的合力满足  代入​后库仑项抵消，得 根据牛顿第三定律，小球对轨道的压力为，故D正确； 故选BD 。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学用图甲所示的装置探究加速度与物体受力、物体质量的关系。长木板的左端装有定滑轮，小车放在木板上，细绳一端系在小车上，另一端跨过定滑轮挂上槽码（槽码的质量远小于小车的质量）。打点计时器固定在木板远离滑轮的一端，纸带穿过打点计时器与小车相连。实验时先接通电源，后释放小车，打出一条纸带。 （1）实验前需要平衡摩擦力。若某次实验中，取下槽码，将木板右端垫高，轻推小车，小车拖着纸带做匀加速直线运动，则垫块应适当________（填“左移”或“右移”），直至小车拖着纸带做匀速直线运动。 （2）图乙为某次实验得到的一条点迹清晰的纸带，打点计时器所接交流电源的频率为50Hz，则小车的加速度大小a=________。若槽码的总质量为0.020kg，当地的重力加速度大小g=9.8，则小车所受的合外力大小约为F=________N。（结果均保留两位小数）。 （3）在探究加速度与质量的关系时，保持槽码的质量不变，在小车上添加砝码改变小车总质量M，得到多组数据。以a为纵轴、________（填“M”或“”）为横轴描绘出的图像是一条过原点的直线，说明加速度与质量成反比。 【答案】（1）右移 （2） ①. 2.00 ②. 0.20 （3） 【解析】 【小问1详解】 小车拖着纸带做匀加速直线运动，说明平衡摩擦力过度（倾角太大），需要减小木板倾角。则将垫块适当右移，木板右端高度降低，倾角减小，直到小车匀速运动。 【小问2详解】 [1][2]电源频率 则打点计时器的计时周期为 由纸带可知相邻计数点间有5个时间间隔，计数点时间间隔 四段位移，，， 由逐差法可得小车的加速度大小为 槽码质量远小于小车质量，小车合外力近似等于槽码重力： 【小问3详解】 由牛顿第二定律 可得 不变时，与成正比。所以以为纵轴，为横轴作图，图像是过原点直线，说明与成反比。 12. 学校物理兴趣小组想测量一根合金丝的电阻率。 （1）用螺旋测微器测量合金丝的直径d，某次测量结果如图甲所示，则螺旋测微器的示数为________mm。 （2）用多用电表粗略测量合金丝的电阻Rx，将选择开关旋到电阻挡“”倍率，进行欧姆调零后，将两表笔与合金丝两端接触，测量结果如图乙所示，则多用电表的示数为________Ω（结果保留两位有效数字）。 （3）为了精确测量合金丝的电阻，小组同学设计了如图丙所示的电路。图中定值电阻R0＝2Ω，电压表内阻约为3kΩ，电流表内阻约为0.1Ω，则导线c端应与________（填“a”或“b”）相连。 （4）导线c端正确接好后，通过测量得到多组电压表的示数U和电流表的示数I，并作出图像。若图像的斜率为k，测得合金丝的长度为L，则合金丝的电阻率ρ=________（用k、R0、L、d表示）。 （5）由于电表内阻的影响，合金丝电阻率的测量值________（填“偏大”或“偏小”）。 【答案】（1） （2） （3）b （4） （5）偏小 【解析】 【小问1详解】 螺旋测微器固定刻度示数为0mm，可动刻度示数为，最终读数为。 【小问2详解】 选择开关置于倍率，欧姆挡表盘示数为6.0，因此测量值为。 【小问3详解】 待测合金丝电阻约6Ω，属于小电阻，满足，电流表外接法的系统误差更小；若接a为内接法，电流表分压带来的误差远大于电压表分流的误差，因此c端接b。 【小问4详解】  c接b时，电压表测量与​的总电压，由欧姆定律得 因此图像斜率，即 结合电阻定律 横截面积 整理得 【小问5详解】 本实验为电流表外接，电压表的分流作用会使电流表测量值大于​和​的真实总电流，导致的测量值偏小，最终得到的​测量值偏小，因此电阻率的测量值偏小。 13. 如图所示，两个完全相同的声源和分别位于x轴上的原点O和另一点A两处，O、A两点间的距离s=10m，两声源产生的简谐横波沿x轴相向传播，频率均为f=100Hz，波速大小v=340m/s。求： （1）该横波的波长λ； （2）O、A两点间合振动振幅最大的点的位置坐标（不包括O、A两点）。 【答案】（1） （2）、、、、 【解析】 【小问1详解】 根据机械波的波长、波速、频率的关系公式 代入已知条件、 解得 【小问2详解】 设O、A间任意一点的坐标为，该点到声源（原点O）的距离为，到声源（处）的距离为。 两个完全相同的相干声源发生干涉时，合振动振幅最大的条件是路程差为波长的整数倍有 整理得 结合题意 时，解得 时，解得、 时，解得、 14. 如图所示，足够大的光滑绝缘水平面上有足够长的带正电平板，平板的右端与固定竖直绝缘挡板的距离为L；在平板的上面有一带正电的物块（视为点电荷），平板和物块的质量均为m、电荷量均为q，物块与平板间有一种特殊绝缘物质（质量不计），使得物块在平板上滑动时，物块与平板间的滑动摩擦力大小为1.5mg（g为重力加速度大小）。现于水平面上方加一水平向右的匀强电场（图中未画出），使平板和物块由静止开始一起向右运动，平板与挡板碰撞的时间极短且以碰前速率返回。匀强电场的电场强度大小，不计空气阻力。求： （1）平板与挡板第一次碰撞前的瞬间，平板的速度大小v； （2）从加上电场到平板与挡板第二次碰撞前的瞬间，平板运动的路程s。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 加上电场后，平板与物块所受的电场力都是 方向均向右，两物体由静止开始向右运动 先设两者保持相对静止、一起向右做匀加速运动，加速度为，对整体由牛顿第二定律得 解得 此时物块所需的合力 恰好等于它所受的电场力，说明两者之间不需要摩擦力也能保持相对静止，上述假设成立 平板右端到挡板的距离为，由 得 【小问2详解】 第一次碰撞后，平板以 的速率向左返回，而物块仍以向右运动，两者开始相对滑动 物块相对平板向右滑动，故物块受到的摩擦力向左、大小为，平板受到的摩擦力向右、大小也为 于是平板的加速度 方向向右，即平板向左做减速运动；物块的加速度 即物块向右做减速运动 设经过时间两者达到共同速度，取向右为正方向，有 解得 此时两者的共同速度 方向向右 这段时间内平板先向左减速到速度为零，向左的位移 代入得 到共速时平板的位置 代入得 即在挡板左侧处 所以这一阶段平板的路程为 共速后两物体速度相同，物块所需的合力仍恰好由电场力提供，两者又一起以向右加速；这一段平板向右运动、位移为，随后再次与挡板碰撞 故平板的总路程 代入得 15. 如图所示，滑块A、B和物块C静置在水平地面上，C的左侧为一竖直平面内的光滑半圆轨道，半圆轨道与地面相切于a点。水平轻弹簧的左端固定，右端与A连接。现用一水平向左的力F推B，使两滑块缓慢向左移动，当弹簧的压缩量为x时，撤去力F，两滑块一起向右运动，两滑块分离后，B沿半圆轨道上滑，恰好能到达半圆轨道的最高点b。A、B的质量分别为，A与地面间的动摩擦因数为μ，弹簧的劲度系数，半圆轨道的半径，重力加速度大小为g，不计B、C与地面间的滑动摩擦力，弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力，A、B均视为质点。求： （1）力F对B做的功W； （2）两滑块分离时B的速度大小以及C的质量M； （3）B从b点飞出后落地（不反弹）时到a点的距离s。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 根据能量守恒定律有 代入数据解得 【小问2详解】 设两滑块分离时，弹簧的压缩量为，对A，根据物体的平衡条件有 从撤去力F到两滑块分离，对两滑块整体，根据动能定理有 解得 在B沿半圆轨道上滑的过程中，B、C在水平方向上不受外力，B、C组成的系统在水平方向上动量守恒，设B到达b点时B、C的速度大小分别为、，显然 有 根据机械能守恒定律有 B恰好到达b点有 解得 【小问3详解】 由（2）可得， 设B从b点飞出后在空中运动的时间为t，有 经分析可知 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $