精品解析:贵州三联教育集团2026-2027学年高二上学期11月期中物理试题
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内容正文:
2026年秋季学期期中素质检测
高二物理
本试卷共6页,15小题,满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1、答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的学校、姓名、班级和准考证号填写在答题卡上。将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。
2、作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。
3、非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不能使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4、考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,将答题卡交回。
一、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. 一辆汽车以10m/s的速度匀速行驶,制动后做匀减速直线运动,经2s停止,汽车的制动距离为( )
A. 5m B. 10m C. 20m D. 30m
2. 某公司在封闭公路上对一新型电动汽车进行直线加速和刹车性能测试,某次测试的速度一时间图像如图所示。已知和内图线为直线,内图线为曲线,则该车( )
A. 在的平均速度为 B. 在做匀减速直线运动
C. 在内的位移比在内的大 D. 在的加速度大小比的小
3. 如图所示,在方向竖直向上的匀强电场中,取O点为圆心,为半径作一圆周,其中为沿水平方向的直径,为沿竖直方向的直径。在O点固定一带电荷量为的点电荷,则、、、四点中电场强度可能为零的是( )
A. 点 B. 点 C. 点 D. 点
4. 某同学使用轻弹簧、直尺钢球等制作了一个“竖直加速度测量仪”。如图所示,弹簧上端固定,在弹簧旁沿弹簧长度方向固定一直尺。不挂钢球时,弹簧下端指针位于直尺20cm刻度处;下端悬挂钢球,静止时指针位于直尺40cm刻度处。将直尺不同刻度对应的加速度标在直尺上,就可用此装置直接测量竖直方向的加速度。取竖直向上为正方向,重力加速度大小为g。下列说法正确的是( )
A. 30cm刻度对应的加速度为 - 0.5g B. 40cm刻度对应的加速度为g
C. 50cm刻度对应的加速度为2g D. 各刻度对应加速度的值是不均匀的
5. 如图,两物块P、Q用跨过光滑轻质定滑轮的轻绳相连,开始时P静止在水平桌面上。将一个水平向右的推力F作用在P上后,轻绳的张力变为原来的一半。已知P、Q两物块的质量分别为、,P与桌面间的动摩擦因数,重力加速度。则推力F的大小为( )
A. B. C. D.
6. 如图,农民伯伯挑玉米时用双手分别抓住轻绳的O、点处,某时刻绳、与竖直方向的夹角均为,手对绳的作用力分别垂直于、,所有作用力在同一竖直平面内,此时人和物均处于平衡状态。已知每筐玉米质量为,重力加速度大小为,忽略筐和扁担质量,则此时扁担对肩膀的作用力大小为( )
A. B. C. D.
7. 如图所示,M和N是在一直线上相距L的两点,A是MN的中点,直线外的B点与N点相距。在M、N两点分别固定等量的正点电荷q,选取无穷远处为零电势点。设A、B两点的电场强度大小分别为、,电势分别为、,则( )
A. , B. ,
C. , D. ,
二、选择题:本题共3小题,每小题5分,共15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5分,部分选对的得3分,有选错的得0分。
8. 如图甲所示,修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的,其原理可简化为如图乙所示的模型。、是转动的大、小齿轮边缘的两点,是大齿轮上的一点。若大齿轮半径是小齿轮半径的两倍,两齿轮中心到、两点的距离相等,则、、三点( )
A. 线速度大小之比是 B. 角速度之比是
C. 转速之比是 D. 转动周期之比是
9. 如图所示,a为地球赤道上随地球自转的物体,b、c均为人造卫星,其中c为地球静止轨道同步卫星。已知地球半径为R,卫星b、c的轨道半径分别为、,则( )
A. a、c的向心加速度的大小之比为 B. a、c的向心加速度的大小之比为
C. a、b的周期之比为 D. a、b的周期之比为
10. 如图所示,在磁感应强度大小为的匀强磁场中,两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置,两者之间的距离为l,在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时,纸面内与两导线距离均为l的a点处的磁感应强度为零。则( )
A. 导线P中电流在a点处磁感应强度的大小为
B. 导线Q中电流在a点处磁感应强度的大小为
C. 仅让P中的电流反向,则a点处磁感应强度的大小为
D. 仅让Q中的电流反向,则a点处磁感应强度的大小为
三、非选择题:本题共5小题,共57分。
11. 通过实验验证动量守恒定律的方案有多种。
(1)a.用图1所示装置进行实验。实验时,调节斜槽轨道末端水平,先不放小球2,使小球1从斜槽上处由静止滚下,再把小球2静置于斜槽轨道末端,让小球1仍从处由静止滚下,与小球2碰撞。实验中除两个小球的质量外,还需要测量的物理量有________(填选项前的字母)。
A. 小球1释放点距桌面的高度
B. 斜槽轨道末端距地面的高度
C. 不发生碰撞时小球1的平抛射程
D. 碰后两个小球的平抛射程、
(2)b.用图2所示装置进行实验。调整长木板的倾斜程度,使小车能在木板上做匀速直线运动。小车前端贴有橡皮泥,后端连一条纸带,接通打点计时器电源后,轻推小车,使其以一定速度运动,与静止的小车相碰并粘在一起继续运动,打点计时器打出的纸带如图3所示,打点计时器电源频率为,各计数点之间的距离如图所示。计算小车碰撞前瞬间的速度大小应选________段(填“AB”“BC”“CD”或“DE”),速度大小为________m/s(结果保留三位有效数字)。
12. 用伏安法可以研究电学元件的伏安特性。阻值不随电流、电压变化的元件称为线性电阻元件,否则称为非线性电阻元件。
(1)利用伏安法测量某元件的电阻,电流表和电压表的示数分别记为和。若将电流表内接,则___________元件两端的电压,___________元件的电阻;将电流表外接,则___________流过元件的电流,___________元件的电阻。(均选填“小于”或“大于”)
(2)图(a)是某实验小组用电流表内接法测得的某元件的伏安特性曲线,由图可知,所测元件是__________(选填“线性”或“非线性”)电阻元件。随着电流的增加,元件的电阻__________(选填“增大”“不变”或“减小”)。
(3)利用电流表(内阻)、电流表(内阻未知)以及一个用作保护电阻的定值电阻(阻值未知),测量电阻的阻值。将图(b)中的器材符号的连线补充完整,完成实验电路原理图__________。按完整的实验电路测量,某次测量中电流表和的示数分别为和,则___________(用和表示)。
13. 从A点以初速度v0=3m/s水平抛出一个小球,落在倾角为37°的斜面上的B点,小球到达B点时速度方向恰好与斜面垂直.已知g=10m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,求
(1)小球到达B点时的速度大小;
(2)A、B两点的高度差.
14. 如图所示,虚线MN、PQ之间存在水平向右的匀强电场,两虚线间距离为。一质量为、电荷量为的带电粒子,从点由静止释放,经电压为的电场加速后,由点垂直进入水平匀强电场中,从上的某点(图中未画出)离开,其速度与电场方向成角。不计粒子的重力,求:
(1)粒子刚进入水平匀强电场时的速率;
(2)粒子在水平匀强电场中的加速度大小;
(3)bc两点间的电势差。
15. 某自动包装系统的部分结构简化后如图所示,足够长的传送带固定在竖直平面内,半径为,圆心角的圆弧轨道与平台平滑连接,平台与顺时针匀速转动的水平传送带平滑连接,工件A从圆弧顶点无初速度下滑,在平台上滑入静止的空箱B并与其瞬间粘连成一个整体,随后一起滑上传送带,与传送带共速后进入下一道工序。已知工件A质量为,空箱B的质量为,A、B及粘连成的整体均可视为质点,整体与传送带间的动摩擦因数恒定,在传送带上运动的过程中因摩擦产生的热量,忽略轨道及平台的摩擦,,重力加速度。求:
(1)工件A滑到圆弧轨道最低点时受到的支持力;
(2)工件A与空箱B在整个碰撞过程中损失的机械能;
(3)传送带的速度大小。
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2026年秋季学期期中素质检测
高二物理
本试卷共6页,15小题,满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1、答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的学校、姓名、班级和准考证号填写在答题卡上。将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。
2、作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。
3、非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不能使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4、考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,将答题卡交回。
一、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. 一辆汽车以10m/s的速度匀速行驶,制动后做匀减速直线运动,经2s停止,汽车的制动距离为( )
A. 5m B. 10m C. 20m D. 30m
【答案】B
【解析】
【详解】速度公式汽车做末速度为零的匀减速直线运动,则有
故选B。
2. 某公司在封闭公路上对一新型电动汽车进行直线加速和刹车性能测试,某次测试的速度一时间图像如图所示。已知和内图线为直线,内图线为曲线,则该车( )
A. 在的平均速度为 B. 在做匀减速直线运动
C. 在内的位移比在内的大 D. 在的加速度大小比的小
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据图像可知,在内汽车做匀加速直线运动,3s末时速度大于30m/s,则平均速度
故A错误;
B.根据图像可知,在内速度一时间图像为曲线,汽车做非匀变速运动,在内图像为倾斜的直线,汽车做匀减速直线运动,故B错误;
C.根据图像与横轴围成的面积表示位移大小,在图中做一条辅助线,如图所示:
可得在汽车的位移大小为
在汽车的位移大小
可知的位移比的小,故C错误。
D.根据图像的斜率绝对值表示加速度大小,由C选项中图可知,辅助线的加速度大小与在的加速度大小相等,在的汽车加速度大于辅助线的加速度大小,则在的加速度大小比的小,故D正确。
故选D。
3. 如图所示,在方向竖直向上的匀强电场中,取O点为圆心,为半径作一圆周,其中为沿水平方向的直径,为沿竖直方向的直径。在O点固定一带电荷量为的点电荷,则、、、四点中电场强度可能为零的是( )
A. 点 B. 点 C. 点 D. 点
【答案】B
【解析】
【详解】空间的电场是竖直向上的匀强电场E与O点正点电荷产生的辐射状电场的叠加
正点电荷在a点的场强方向水平向右,在c点的场强方向水平向左,而匀强电场方向竖直向上,两个正交的场强叠加后合场强为斜向,不可能抵消为零;
正点电荷在b点的场强方向竖直向下,与竖直向上的匀强电场方向相反,二者大小相等时合场强为零;
正点电荷在d点的场强方向竖直向上,与竖直向上的匀强电场叠加后电场强度不可能为零。
故选B。
4. 某同学使用轻弹簧、直尺钢球等制作了一个“竖直加速度测量仪”。如图所示,弹簧上端固定,在弹簧旁沿弹簧长度方向固定一直尺。不挂钢球时,弹簧下端指针位于直尺20cm刻度处;下端悬挂钢球,静止时指针位于直尺40cm刻度处。将直尺不同刻度对应的加速度标在直尺上,就可用此装置直接测量竖直方向的加速度。取竖直向上为正方向,重力加速度大小为g。下列说法正确的是( )
A. 30cm刻度对应的加速度为 - 0.5g B. 40cm刻度对应的加速度为g
C. 50cm刻度对应的加速度为2g D. 各刻度对应加速度的值是不均匀的
【答案】A
【解析】
【分析】由题知,不挂钢球时,弹簧下端指针位于直尺20cm刻度处,则弹簧的原长l0 = 0.2m;下端悬挂钢球,静止时指针位于直尺40cm刻度处,则根据受力平衡有
mg = k(l - l0)
可计算出
k =
【详解】A.由分析可知,在30cm刻度时,有
F弹 - mg = ma(取竖直向上为正方向)
代入数据有
a = - 0.5g
A正确;
B.由分析可知,在40cm刻度时,有
mg = F弹
则40cm刻度对应的加速度为0,B错误;
C.由分析可知,在50cm刻度时,有
F弹 - mg = ma(取竖直向上为正方向)
代入数据有
a = 0.5g
C错误;
D.设刻度为 (m),向上为正。
任一点处:
代入 :
换成厘米刻度 :
与 成线性关系,刻度均匀,D 错。
故选A。
5. 如图,两物块P、Q用跨过光滑轻质定滑轮的轻绳相连,开始时P静止在水平桌面上。将一个水平向右的推力F作用在P上后,轻绳的张力变为原来的一半。已知P、Q两物块的质量分别为、,P与桌面间的动摩擦因数,重力加速度。则推力F的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】P静止在水平桌面上时,由平衡条件有
推力F作用在P上后,轻绳的张力变为原来的一半,即
故Q物体加速下降,有
可得
而P物体将有相同的加速度向右加速而受滑动摩擦力,对P由牛顿第二定律
解得
故选A。
6. 如图,农民伯伯挑玉米时用双手分别抓住轻绳的O、点处,某时刻绳、与竖直方向的夹角均为,手对绳的作用力分别垂直于、,所有作用力在同一竖直平面内,此时人和物均处于平衡状态。已知每筐玉米质量为,重力加速度大小为,忽略筐和扁担质量,则此时扁担对肩膀的作用力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】对单侧O点受力分析: O点受三个力:向下的玉米重力mg、OA绳的拉力T、手垂直OA的作用力F,系统平衡。
根据平衡条件
则单侧绳对扁担向下的分力为
扁担对肩膀的作用力大小为
解得
故选B。
7. 如图所示,M和N是在一直线上相距L的两点,A是MN的中点,直线外的B点与N点相距。在M、N两点分别固定等量的正点电荷q,选取无穷远处为零电势点。设A、B两点的电场强度大小分别为、,电势分别为、,则( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】A
【解析】
【详解】根据点电荷场强公式(为静电力常量,为场点到该电荷的距离),点到两电荷的距离相等,故两电荷在点产生的场强等大反向,合场强为。点不在直线上,两场强方向不共线,合场强不为零,因此。又由点电荷电势公式,点到两电荷的距离均为,按标量叠加得
由题设,且不在直线上,应用三角形两边之差小于第三边得
因此
故选A。
二、选择题:本题共3小题,每小题5分,共15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5分,部分选对的得3分,有选错的得0分。
8. 如图甲所示,修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的,其原理可简化为如图乙所示的模型。、是转动的大、小齿轮边缘的两点,是大齿轮上的一点。若大齿轮半径是小齿轮半径的两倍,两齿轮中心到、两点的距离相等,则、、三点( )
A. 线速度大小之比是 B. 角速度之比是
C. 转速之比是 D. 转动周期之比是
【答案】AB
【解析】
【详解】AB.、是转动的大、小齿轮边缘的两点,可知,根据、
可得
由于、两点都在大齿轮上,可知,根据
可得
则、、三点线速度大小之比为
则、、三点角速度之比为,故AB正确。
C.根据,可知、、三点转速之比为,故C错误;
D.根据,可知、、三点周期之比为,故D错误。
故选AB。
9. 如图所示,a为地球赤道上随地球自转的物体,b、c均为人造卫星,其中c为地球静止轨道同步卫星。已知地球半径为R,卫星b、c的轨道半径分别为、,则( )
A. a、c的向心加速度的大小之比为 B. a、c的向心加速度的大小之比为
C. a、b的周期之比为 D. a、b的周期之比为
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.a、c的角速度相等,根据可得,a、c的向心加速度的大小之比为,故A错误,B正确;
CD.a、c的周期相等,所以a、b的周期之比等于c、b的周期之比,根据开普勒第三定律可得
可得a、b的周期之比为,故C错误,D正确。
故选BD。
10. 如图所示,在磁感应强度大小为的匀强磁场中,两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置,两者之间的距离为l,在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时,纸面内与两导线距离均为l的a点处的磁感应强度为零。则( )
A. 导线P中电流在a点处磁感应强度的大小为
B. 导线Q中电流在a点处磁感应强度的大小为
C. 仅让P中的电流反向,则a点处磁感应强度的大小为
D. 仅让Q中的电流反向,则a点处磁感应强度的大小为
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.在两导线中通有如图方向的电流I时,设每根导线距离为l的a点处磁场强度为B,两根导线在纸面内与两导线距离为l的a点处的磁感应强度为B1,如图所示
依据几何关系,则有
又纸面内与两导线距离均为l的a点处的磁感应强度为零,可知匀强磁场的方向水平向左,大小
可知导线P、Q中电流在a点处磁感应强度的大小均为,故A正确,B错误;
C.仅让P中的电流反向,如图所示
可知两根导线在纸面内与两导线距离为l的a点处的磁感应强度为B,与匀强磁场再叠加,可得a点处磁感应强度的大小为,故C正确;
D.仅让Q中的电流反向,如图所示
同理可知a点处磁感应强度的大小为,故D错误。
故选AC。
三、非选择题:本题共5小题,共57分。
11. 通过实验验证动量守恒定律的方案有多种。
(1)a.用图1所示装置进行实验。实验时,调节斜槽轨道末端水平,先不放小球2,使小球1从斜槽上处由静止滚下,再把小球2静置于斜槽轨道末端,让小球1仍从处由静止滚下,与小球2碰撞。实验中除两个小球的质量外,还需要测量的物理量有________(填选项前的字母)。
A. 小球1释放点距桌面的高度
B. 斜槽轨道末端距地面的高度
C. 不发生碰撞时小球1的平抛射程
D. 碰后两个小球的平抛射程、
(2)b.用图2所示装置进行实验。调整长木板的倾斜程度,使小车能在木板上做匀速直线运动。小车前端贴有橡皮泥,后端连一条纸带,接通打点计时器电源后,轻推小车,使其以一定速度运动,与静止的小车相碰并粘在一起继续运动,打点计时器打出的纸带如图3所示,打点计时器电源频率为,各计数点之间的距离如图所示。计算小车碰撞前瞬间的速度大小应选________段(填“AB”“BC”“CD”或“DE”),速度大小为________m/s(结果保留三位有效数字)。
【答案】(1)CD (2) ①. BC ②. 1.71
【解析】
【小问1详解】
A.小球1碰撞前的速度大小可以通过平抛运动规律求得,
联立可得
实验中小球1每次都从同一位置S释放即可,无需测量释放点S距桌面的高度h,A错误;
BCD.由于各小球做平抛运动的竖直高度相同,所以由可得它们飞出时的水平速度与其落点的水平射程成正比,所以在验证动量守恒定律时,由
可得
故无需测量斜槽轨道末端距地面的高度H,需要测量各球平均落点的水平射程,即需测量不发生碰撞时小球1的平抛射程、碰后两个小球的平抛射程、,故B错误,CD正确。
故选CD。
【小问2详解】
[1]推动小车由静止开始运动,故小车有个加速过程,在碰撞前做匀速直线运动,即在相同的时间内通过的位移相同,段为匀速运动的阶段,故选计算碰前的速度;
[2]打点周期为
速度大小为
12. 用伏安法可以研究电学元件的伏安特性。阻值不随电流、电压变化的元件称为线性电阻元件,否则称为非线性电阻元件。
(1)利用伏安法测量某元件的电阻,电流表和电压表的示数分别记为和。若将电流表内接,则___________元件两端的电压,___________元件的电阻;将电流表外接,则___________流过元件的电流,___________元件的电阻。(均选填“小于”或“大于”)
(2)图(a)是某实验小组用电流表内接法测得的某元件的伏安特性曲线,由图可知,所测元件是__________(选填“线性”或“非线性”)电阻元件。随着电流的增加,元件的电阻__________(选填“增大”“不变”或“减小”)。
(3)利用电流表(内阻)、电流表(内阻未知)以及一个用作保护电阻的定值电阻(阻值未知),测量电阻的阻值。将图(b)中的器材符号的连线补充完整,完成实验电路原理图__________。按完整的实验电路测量,某次测量中电流表和的示数分别为和,则___________(用和表示)。
【答案】(1) ①. 大于 ②. 大于 ③. 大于 ④. 小于
(2) ①. 非线性 ②. 减小
(3) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
[1][2]若将电流表内接,电流表与元件串联,电流表的示数为流过元件的真实电流,而电压表测量的是电流表和元件两端的总电压,所以U大于元件两端的电压。根据可知,此时U偏大,I为真实值,所以大于元件的电阻。
[3][4]将电流表外接,电压表与元件并联,电压表的示数为元件两端的真实电压,而电流表测量的是通过电压表和元件的总电流,所以I大于流过元件的电流。根据可知,此时U为真实值,I偏大,所以小于元件的电阻。
【小问2详解】
[1]根据线性元件与非线性原件的定义由图(a)可知,所测元件的伏安特性曲线不是直线,所以所测元件是非线性电阻元件。
[2]根据,在伏安特性曲线上某点与原点连线的斜率的倒数表示电阻,随着电流的增加,曲线某点与原点连线的斜率逐渐增大,其倒数逐渐减小,所以元件的电阻减小。
【小问3详解】
[1]将电流表A1与Rx并联,再与电流表A2、定值电阻R0串联接入电路。电路图如图所示
[2]根据并联电路电压相等有
可得
13. 从A点以初速度v0=3m/s水平抛出一个小球,落在倾角为37°的斜面上的B点,小球到达B点时速度方向恰好与斜面垂直.已知g=10m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,求
(1)小球到达B点时的速度大小;
(2)A、B两点的高度差.
【答案】(1)5m/s;(2)0.8m
【解析】
【详解】(1)刚落到B点时
sin37°=
代入数据得
v=5m/s
(2)在B点竖直方向速度满足
tan 37°=
运动学公式
代入数据得
h=0.8m
14. 如图所示,虚线MN、PQ之间存在水平向右的匀强电场,两虚线间距离为。一质量为、电荷量为的带电粒子,从点由静止释放,经电压为的电场加速后,由点垂直进入水平匀强电场中,从上的某点(图中未画出)离开,其速度与电场方向成角。不计粒子的重力,求:
(1)粒子刚进入水平匀强电场时的速率;
(2)粒子在水平匀强电场中的加速度大小;
(3)bc两点间的电势差。
【答案】(1)
(2)
(3)3
【解析】
【小问1详解】
粒子在电场加速过程,根据动能定理有
解得
【小问2详解】
粒子在水平电场中做类平抛运动,在水平方向有,
在竖直方向有
结合上述解得
【小问3详解】
设离开水平电场时的速度为,则有
根据动能定理得
解得
15. 某自动包装系统的部分结构简化后如图所示,足够长的传送带固定在竖直平面内,半径为,圆心角的圆弧轨道与平台平滑连接,平台与顺时针匀速转动的水平传送带平滑连接,工件A从圆弧顶点无初速度下滑,在平台上滑入静止的空箱B并与其瞬间粘连成一个整体,随后一起滑上传送带,与传送带共速后进入下一道工序。已知工件A质量为,空箱B的质量为,A、B及粘连成的整体均可视为质点,整体与传送带间的动摩擦因数恒定,在传送带上运动的过程中因摩擦产生的热量,忽略轨道及平台的摩擦,,重力加速度。求:
(1)工件A滑到圆弧轨道最低点时受到的支持力;
(2)工件A与空箱B在整个碰撞过程中损失的机械能;
(3)传送带的速度大小。
【答案】(1),方向竖直向上;
(2)
(3)或
【解析】
【小问1详解】
工件A从开始到滑到圆弧轨道最低点间,根据机械能守恒
解得
在最低点根据牛顿第二定律
解得,方向竖直向上;
【小问2详解】
根据题意工件A滑入空箱B后粘连成一个整体,根据动量守恒
解得
故A与B整个碰撞过程中损失的机械能为
【小问3详解】
第一种情况,当传送带速度小于时,AB粘连成的整体滑上传送带后先减速后匀速运动,设AB与传送带间的动摩擦因数为,对AB根据牛顿第二定律
设经过时间后AB与传送带共速,可得
该段时间内AB运动的位移为
传送带运动的位移为
故可得
联立解得,另一解大于舍去;
第二种情况,当传送带速度大于时,AB滑上传送带后先加速后匀速运动,设经过时间后AB与传送带共速,同理可得
该段时间内AB运动的位移为
传送带运动的位移为
故可得
解得,另一解小于舍去。
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