《江苏省镇江市2022-2023学年高三上学期期中调研考试物理试题含答案.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《江苏省镇江市2022-2023学年高三上学期期中调研考试物理试题含答案.pdf（27页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、江苏省镇江市江苏省镇江市 20222023 学年度第一学期高三期中试卷学年度第一学期高三期中试卷物理物理一、单项选择题：本大题共一、单项选择题：本大题共 10 小题，每小题小题，每小题 4 分，共计分，共计 40 分。每小题只有一个选项符合题分。每小题只有一个选项符合题意。意。1.某次飞行表演时的画面如图所示，五架飞机保持队形不变飞过观众上方，下列判断正确的是（）A.选地面为参考系，飞机是静止的B.选编队中某飞机为参考系，编队中其它飞机是运动的C.研究飞机的飞行轨迹时，可将其视为质点D.研究飞机所受的空气阻力时，可将其视为质点2.电动自行车依靠后轮的电机驱动行驶，在加速骑行的过程中，后轮受到地
2、面的摩擦力为1f，断开电源后，电瓶车靠惯性继续前行，后轮受到地面的摩擦力为2f，则下列说法正确的是（）A.1f的方向向前，2f的方向向后B.1f的方向向后，2f的方向向前C.1f的方向向后，2f的方向向后D.1f的方向向前，2f的方向向前3.举重是我国奥运会上的传统优势项目如图所示，举重运动员成功把 196 公斤杠铃举过头顶并保持静止一段时间，下列关于在杠铃保持静止过程中的说法正确的是（）A.运动员此过程中处于超重状态B.杠铃所受合力的冲量为零C.运动员对杠铃做功不为零D.运动员的重力与地面对运动员的支持力是一对平衡力4.为了合理利用空间资源，可将两个废弃的卫星变轨到同一椭圆轨道上围绕地球运动
3、，如图所示，A 卫星此刻处在近地点，B 卫星此刻处在远地点，下列说法正确的是（）A.B 卫星从远地点运动至近地点的过程中动能增加，势能减少B.A 卫星从近地点运动至远地点的过程中机械能增加C.B 卫星此刻所受万有引力小于 A 卫星所受万有引力D.A 卫星此刻的速度一定小于第一宇宙速度5.如图所示，小红同学把一个轻质乳胶气球充气到直径 1.0m 左右，以5m/s的速度水平投向小明间学，气球被原速率反弹。已知气球与小明同学接触时间约为 0.1s，球内气体密度约31.3kg/m，则小明同学受到气球的平均冲击力约为（）A.136NB.68NC.34ND.17N6.两同学用手机上安装的声音秒表软件测量声
4、速，声音秒表检测到第一次声音时开始计时，第二次声音时停止计时，如图所示，A、B、C、D 在一条直线上，将两个手机放置在相距为x的 B、C 两点，一同学在 A处拍手一次、D 处的同学听到声音后过了一段时间后也拍手一次，B、C 两处的手机秒表计时值分别为1t和2t，则声速为（）A.122xttB.12xttC.122xttD.12xtt7.如图所示，竖直墙壁 O 处用光滑铰链铰接一轻质杆的一端，杆的另一端固定一小球，轻绳的一端与小球相连，另一端悬于 P 点，杆与墙壁的夹角 45，绳与墙壁的夹角为 30，OAOC保持球的位置不变，绳的固定点由 P 点沿墙壁缓慢下移至 A 点过程中，下列关于轻绳对小球
5、的拉力1F及轻质杆对小球的支持力2F的说法正确的是（）A.1F减小、2F不变B.1F增大、2F增大C.1F减小、2F先增大后减小D.1F先减小后增大、2F增大8.水平粗糙地面上有两个质量和形状相同的物体 A、B，A、B 物体与地面的动摩擦因数分别为A、B且AB。将其组成如图甲、乙所示的结构，分别施加水平作用力1F、2F推动 A、B 物体沿水平方向做匀速运动，运动过程中 A、B 始终保持相对静止，不计其它摩擦，下列说法正确的是（）A.1F大小等于2FB.1F大小小于2FC.图甲中物体 B 可能不受摩擦力D.图乙中物体 A 可能不受摩擦力9.一物体静置在粗糙水平地面上，物体与地面的滑动摩擦力为0f
6、。从0t时刻开始对物体施加一方向不变的水平力 F，其大小随时间t变化如图所示。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，a 为物体的加速度，v为物体的速度，fI为物体所受摩擦力的冲量大小，FI为物体所受拉力的冲量大小，下列图像中正确的是（）A.B.C.D.10.如图所示，一根长为 L 的轻杆的两端分别固定小球 A 和 B。轻杆可绕距 A 球为3L处的轴 O 在竖直平面内转动。初始时杆处于竖直位置，小球 B 恰好与水平光滑地面接触，在杆的左侧紧贴着 B 球为边长为3L的立方体滑块 C，A、B、C 的质量均为 m，现用一水平恒力 F 作用于 A 球上，使之绕 O 轴顺时针转动，直到B 转动到 C 的右上角分
7、离，设在此过程中 C 物块一直紧贴地面，不计一切摩擦，关于此过程，下列判断正确的是（）A.力 F 的功率先增大后减小B.分离之前 C 的动能始终小于 A 的动能C.力 F 做的功等于 A、B 重力势能和 C 的动能增量D.C 的最大速度为318FLmgLm二、实验探究题：本题共二、实验探究题：本题共 1 小题，共计小题，共计 15 分，请将解答填写在答题卡相应的位置。分，请将解答填写在答题卡相应的位置。11.某兴趣小组通过实验测量滑块和长木板之间的动摩擦因数，实验装置示意图如图甲所示，光电门固定在水平长木板的 O 点，不可伸长的细线一端连接滑块，另一端通过定滑轮连接钩码。实验步骤如下：用天平测
8、出钩码的质量 m，滑块和遮光条的总质量为 M用游标卡尺测量遮光条的宽度 d；调节定滑轮使细线水平；用刻度尺测出滑块左端到固定光电门的 O 点距离为 L；让滑块由静止释放，滑块在钩码的拉动下做加速运动，测出遮光条经过光电门所用的时间 t；多次改变滑块的初始位置重复步骤，测出多组遮光条经过光电门的时间t和滑块左端到固定光电门的O 点距离 L；根据上述实验数据作出图像，根据图像求出动摩擦因数。（1）某次测量中游标卡尺如图乙所示，其读数为_mm；（2）遮光条经过光电门的速度v为_（用题目所给的字母表示）；（3）实验中得到的数据如下：实验次数123456L/m1.000.900.800.700.600.
9、50222v/ms 0.840.770.680.590.510.44/kgm0.050/kgM0.200重力加速度 g 取29.8m/s，根据表格中的数据作出2vL图像_，由图像可求得动摩擦因数为_（保留 1 位有效数字）；（4）某同学提出在 L 的测量中漏测了遮光条到滑块左端的距离，考虑此因素的影响，实验测量结果_（填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。三三、计算题计算题：本题共本题共 4 小题小题，共计共计 45 分分。解答时请写出必要的文字说明解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演方程式和重要的演算步藏，只有最后答案不能得分，有数值计算的题，必须明确写出数值和单位。算步藏，只有最
10、后答案不能得分，有数值计算的题，必须明确写出数值和单位。12.如图所示，某机械装置控制板 A 在竖直平面内做半径为 R 的匀速圆周运动，经过时间s10t转过的角度为 30，板 A 运动过程中始终保持水平方向，物体 B 置于板 A 上且与 A 始终保持相对静止。物体 B 的质量2kgm，半径0.5mR，取重力加速度 g 为210m/s，sin370.6，cos370.8。（1）求物体 B的线速度大小；（2）当物体 B 转动到与水平方向夹角为 37时，求此时物体 B 所受的支持力和摩擦力的大小。13.如图所示，光滑水平地面上放置一个光滑的14圆弧轨道，将一物块从圆弧轨道的最高点无初速度释放。物块质
11、量 m=1kg，圆弧轨道质量2kgM，轨道半径为0.3mR，圆弧轨道底端距离水平地面的高度0.2mh，取重力加速度 g 为210m/s。求：（1）物块离开圆弧轨道时的速度大小；（2）物块落地时，物块和圆弧轨道左端的水平距离。14.如图所示，一根轻质橡皮绳固定于 O 点，通过定滑轮 A 与质量为 m 的物块 B 相连接，物块 B 静止在 A正下方的粗糙水平面上。OA 间距恰好为橡皮绳的原长，A 到物块的距离为 L，现对物块施加一个水平向右的恒力Fmg的作用，物体立刻获得34g的初始加速度开始向右运动，g为重力加速度。物块与地面的动摩擦因数0.5，橡皮绳产生的弹力满足胡克定律，物块 B、定滑轮 A
12、 可作为质点且不考虑其他摩擦。求：（1）橡皮绳的劲度系数 k；（2）物体向右运动到与初始位置相距为 x 时，其加速度 a 与 x 的关系式；（3）物体向右运动的最大速度mv。15.如图所示，一水平面内放置的传送带，传送带区域为 ABCD，长为1.2mL，宽为 d=1m，点为 AC 的中点，传送带以速度03m/sv 匀速运动，小物块质量1kgm，小物块与传送带的动摩擦因数为0.5，取重力加速度g为210m/s。（1）小物块从传送带的 A 点无初速速释放，求小物块从释放到运动到 CD 端的时间；（2）小物块从传送带的 P 点向 A 点以某一水平速度射出时，小物块与传送带摩擦产生的热量可达到最大值，
13、求此最大值；（3）小物块从传送带的 A 点以平于 AB 方向的速度4m/sv 射出，求小物块离开传送带时的位置。20222023 学年度第一学期高三期中试卷学年度第一学期高三期中试卷物理物理一、单项选择题：本大题共一、单项选择题：本大题共 10 小题，每小题小题，每小题 4 分，共计分，共计 40 分。每小题只有一个选项符合题分。每小题只有一个选项符合题意。意。1.某次飞行表演时的画面如图所示，五架飞机保持队形不变飞过观众上方，下列判断正确的是（）A.选地面为参考系，飞机是静止的B.选编队中某飞机为参考系，编队中其它飞机是运动的C.研究飞机的飞行轨迹时，可将其视为质点D.研究飞机所受的空气阻力
14、时，可将其视为质点【答案】C【解析】【详解】A选地面为参考系，飞机相对于地面的位置发生变化，飞机是运动的，故 A 错误；B五架飞机保持队形不变飞过观众上方，选编队中某飞机为参考系，编队中其它飞机相对于这架飞机位置不变，则编队中其它飞机是静止的，故 B 错误；C研究飞机的飞行轨迹时，飞机的形状和大小对研究的影响可以忽略，则可作为质点，故 C 正确；D研究飞机所受的空气阻力时，飞机的形状和大小对研究的影响不能忽略，故不可以作为质点，故 D 错误。故选 C。2.电动自行车依靠后轮的电机驱动行驶，在加速骑行的过程中，后轮受到地面的摩擦力为1f，断开电源后，电瓶车靠惯性继续前行，后轮受到地面的摩擦力为2
15、f，则下列说法正确的是（）A.1f的方向向前，2f的方向向后B.1f的方向向后，2f的方向向前C.1f的方向向后，2f的方向向后D.1f的方向向前，2f的方向向前【答案】A【解析】【详解】电动自行车依靠后轮的电机驱动行驶，在加速骑行的过程中，后轮会向前加速转动，说明后轮相对于地面有向后的转动趋势，摩擦力方向与运动趋势方向相反，则摩擦力方向向前；断开电源后，电瓶车靠惯性继续前行，后轮相对于地面有向前的转动趋势，则摩擦力向后。故选 A。3.举重是我国奥运会上的传统优势项目如图所示，举重运动员成功把 196 公斤杠铃举过头顶并保持静止一段时间，下列关于在杠铃保持静止过程中的说法正确的是（）A.运动员
16、此过程中处于超重状态B.杠铃所受合力的冲量为零C.运动员对杠铃做功不为零D.运动员的重力与地面对运动员的支持力是一对平衡力【答案】B【解析】【详解】A举重运动员成功把 196 公斤杠铃举过头顶并保持静止一段时间，无加速度，合力为 0，既不超重也不失重，故 A 错误；B杠铃处于静止状态，则所受合力为 0，由冲量公式IF t合可知合力的冲量为 0，故 B 正确；C杠铃处于静止状态，没有发生移动，位移为 0，则由公式WFs可知，运动员对杠铃做功为零，故 C 错误；D运动员和杠铃的重力与地面对运动员的支持力是一对平衡力，故 D 错误。故选 B。4.为了合理利用空间资源，可将两个废弃的卫星变轨到同一椭圆
17、轨道上围绕地球运动，如图所示，A 卫星此刻处在近地点，B 卫星此刻处在远地点，下列说法正确的是（）A.B 卫星从远地点运动至近地点的过程中动能增加，势能减少B.A 卫星从近地点运动至远地点的过程中机械能增加C.B 卫星此刻所受万有引力小于 A 卫星所受万有引力D.A 卫星此刻的速度一定小于第一宇宙速度【答案】A【解析】【详解】AB 卫星从远地点运动至近地点的过程中，地球的引力对卫星做正功，则动能增加，势能减少，选项 A 正确；BA 卫星从近地点运动至远地点的过程中，只有地球引力做功，机械能不变，选项 B 错误；C两卫星的质量关系不确定，则不能比较万有引力大小关系，选项 C 错误；D若 A 卫星
18、所在位置正好等于地球半径，则过该位置的圆轨道的卫星的速度等于第一宇宙速度，则卫星从该圆轨道变轨到过 A 点的椭圆轨道要加速，则 A 卫星此刻的速度大于第一宇宙速度，选项 D 错误。故选 A。5.如图所示，小红同学把一个轻质乳胶气球充气到直径 1.0m 左右，以5m/s的速度水平投向小明间学，气球被原速率反弹。已知气球与小明同学接触时间约为 0.1s，球内气体密度约31.3kg/m，则小明同学受到气球的平均冲击力约为（）A.136NB.68NC.34ND.17N【答案】B【解析】【详解】气球的质量约为33441.0()1.33.14()kg0.68kg3232dm以气球为对象，根据动量定理可得(
19、)2F tmvmvmv 解得22 0.68 5N68N0.1mvFt可知小明同学受到气球的平均冲击力约为68N。故选 B。6.两同学用手机上安装的声音秒表软件测量声速，声音秒表检测到第一次声音时开始计时，第二次声音时停止计时，如图所示，A、B、C、D 在一条直线上，将两个手机放置在相距为x的 B、C 两点，一同学在 A处拍手一次、D 处的同学听到声音后过了一段时间后也拍手一次，B、C 两处的手机秒表计时值分别为1t和2t，则声速为（）A.122xttB.12xttC.122xttD.12xtt【答案】A【解析】【详解】设声速为v，D 处的同学听到声音后过了t时间后也拍手，根据题意有12()CD
20、xxttv，22CDxttv联立可得122xttv解得122xvtt故选 A。7.如图所示，竖直墙壁 O 处用光滑铰链铰接一轻质杆的一端，杆的另一端固定一小球，轻绳的一端与小球相连，另一端悬于 P 点，杆与墙壁的夹角 45，绳与墙壁的夹角为 30，OAOC保持球的位置不变，绳的固定点由 P 点沿墙壁缓慢下移至 A 点过程中，下列关于轻绳对小球的拉力1F及轻质杆对小球的支持力2F的说法正确的是（）A.1F减小、2F不变B.1F增大、2F增大C.1F减小、2F先增大后减小D.1F先减小后增大、2F增大【答案】D【解析】【详解】对小球受力分析，轻杆的支持力 F2与细绳的拉力 F1的合力与重力 G 等
21、大反向，根据力的平行四边形定则可知，保持球的位置不变，绳的固定点由 P 点沿墙壁缓慢下移至 A 点过程中1F先减小后增大、2F增大。故选 D。8.水平粗糙地面上有两个质量和形状相同的物体 A、B，A、B 物体与地面的动摩擦因数分别为A、B且AB。将其组成如图甲、乙所示的结构，分别施加水平作用力1F、2F推动 A、B 物体沿水平方向做匀速运动，运动过程中 A、B 始终保持相对静止，不计其它摩擦，下列说法正确的是（）A.1F大小等于2FB.1F大小小于2FC.图甲中物体 B 可能不受摩擦力D.图乙中物体 A 可能不受摩擦力【答案】D【解析】【详解】AB设两物体接触面与水平地面的夹角为，甲乙图中 A
22、、B 物体间的作用力分别为 N1、N2，对甲图中两物体进行受力分析可得，对于 A 有1cosAmgNF11sinAAFFN对 B 物体有1cosBmgNF1sinBBFN对乙图中两物体进行受力分析可得，对于 A 有2cosAmgNF22sinAAFFN对 B 物体有2cosBmgNF2sinBBFN综合可得11cosABABFmgN22cosABBAFmgN由AB可知12FF故 AB 错误；C由上述分析可知，对于图甲中，若 B 不受摩擦力作用，则 B 将做匀加速直线运动，故 C 错误；D由上述分析可知，对于图乙中，当 N2沿竖直方向的分量等于 A 的重力时，物体 A 可以不受摩擦力作用，此时
23、F2大小等于物体 B 所受的摩擦力，故 D 正确。故选 D。9.一物体静置在粗糙水平地面上，物体与地面的滑动摩擦力为0f。从0t时刻开始对物体施加一方向不变的水平力 F，其大小随时间t变化如图所示。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，a 为物体的加速度，v为物体的速度，fI为物体所受摩擦力的冲量大小，FI为物体所受拉力的冲量大小，下列图像中正确的是（）A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】A对物体受力分析可知，在00t,时间段，物体处于静止状态，即物体加速度为 0，时间继续增加，在0t以后，对物体受力分析得0000000ftfFftffatmmt mm则由数学知识可知图像为一次函数截距为负值，
24、故 A 错误；B在00t,时间段，物体处于静止状态，速度为 0，物体在0t以后做加速度增加的加速运动，则速度时间图像的斜率增加，故 B 错误；C在00t,时间段，物体所受摩擦力为静摩擦力，大小随 F 变化，则摩擦力冲量为20f0fIftFttt图像为抛物线，在0t以后物体处于运动状态，摩擦力为滑动摩擦力，则摩擦力冲量为f0If t图像为一次函数，故 C 正确；D物体所受拉力的冲量为20F0fIFttt图像为抛物线，故 D 错误。故选 C。10.如图所示，一根长为 L 的轻杆的两端分别固定小球 A 和 B。轻杆可绕距 A 球为3L处的轴 O 在竖直平面内转动。初始时杆处于竖直位置，小球 B 恰好
25、与水平光滑地面接触，在杆的左侧紧贴着 B 球为边长为3L的立方体滑块 C，A、B、C 的质量均为 m，现用一水平恒力 F 作用于 A 球上，使之绕 O 轴顺时针转动，直到B 转动到 C 的右上角分离，设在此过程中 C 物块一直紧贴地面，不计一切摩擦，关于此过程，下列判断正确的是（）A.力 F 的功率先增大后减小B.分离之前 C 的动能始终小于 A 的动能C.力 F 做的功等于 A、B 重力势能和 C 的动能增量D.C 的最大速度为318FLmgLm【答案】D【解析】【详解】AC用Av表示 A 球转过角时 A 球的速度大小，用Bv表示 A 球转过角时 B 球的速度大小，v表示此时立方体的速度大小
26、，则Bcosvv由于 A 与 B 的角速度相同，且3LOA 则23LOB 则AB12vv根据能量守恒定律可得222AB111221sin(cos)(cos)32332332LLLLFLmvmgmvmgmv解得A22sin2(1 cos)3(54cos)FLmgLvm由几何关系可知转过的最大角度为60则力 F 的功率为AcosvPF由数学知识可知,功率增加，故 A 错误；B分离前 C 的动能为22kCA11(2cos)22Emvmv分离前 A 的动能为2kAA12Emv由数学知识可知角度转动的范围为060则12cos2可知kCkAEE故 B 错误；CB 与立方体弹力做功之和为 0，在整个过程中推
27、力 F 所做的功等于球 A、B 和立方体机械能的增量，故C 错误；D当60时，C 速度最大为BA3cos2cos18FLmgLvvvm故 D 正确。故选 D。二、实验探究题：本题共二、实验探究题：本题共 1 小题，共计小题，共计 15 分，请将解答填写在答题卡相应的位置。分，请将解答填写在答题卡相应的位置。11.某兴趣小组通过实验测量滑块和长木板之间的动摩擦因数，实验装置示意图如图甲所示，光电门固定在水平长木板的 O 点，不可伸长的细线一端连接滑块，另一端通过定滑轮连接钩码。实验步骤如下：用天平测出钩码的质量 m，滑块和遮光条的总质量为 M用游标卡尺测量遮光条的宽度 d；调节定滑轮使细线水平；
28、用刻度尺测出滑块左端到固定光电门的 O 点距离为 L；让滑块由静止释放，滑块在钩码的拉动下做加速运动，测出遮光条经过光电门所用的时间 t；多次改变滑块的初始位置重复步骤，测出多组遮光条经过光电门的时间t和滑块左端到固定光电门的O 点距离 L；根据上述实验数据作出图像，根据图像求出动摩擦因数。（1）某次测量中游标卡尺如图乙所示，其读数为_mm；（2）遮光条经过光电门的速度v为_（用题目所给的字母表示）；（3）实验中得到的数据如下：实验次数123456L/m1.000.900.800.700.600.50222v/ms 0.840.770.680.590.510.44/kgm0.050/kgM0.
29、200重力加速度 g 取29.8m/s，根据表格中的数据作出2vL图像_，由图像可求得动摩擦因数为_（保留 1 位有效数字）；（4）某同学提出在 L 的测量中漏测了遮光条到滑块左端的距离，考虑此因素的影响，实验测量结果_（填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。【答案】.13.4.dt.0.2.等于【解析】【详解】（1）1游标卡尺读数为13mm0.1 4mm13.4mm（2）2遮光条经过光电门的速度为xdvtt（3）3根据表格中的数据作出图像，如图所示4对滑块和遮光条受力分析，由牛顿第二定律可得mgMgMa由运动学公式可知22vaL则2vL图像的斜率为2ka代入得0.840.44221.000
30、.50mgMgkaM把质量代入解得0.2（4）5虽然漏测了遮光条到滑块左端的距离，但不影响图线斜率的大小，故实验测量结果等于真实值。三三、计算题计算题：本题共本题共 4 小题小题，共计共计 45 分分。解答时请写出必要的文字说明解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演方程式和重要的演算步藏，只有最后答案不能得分，有数值计算的题，必须明确写出数值和单位。算步藏，只有最后答案不能得分，有数值计算的题，必须明确写出数值和单位。12.如图所示，某机械装置控制板 A 在竖直平面内做半径为 R 的匀速圆周运动，经过时间s10t转过的角度为 30，板 A 运动过程中始终保持水平方向，物体 B 置于板 A
31、 上且与 A 始终保持相对静止。物体 B 的质量2kgm，半径0.5mR，取重力加速度 g 为210m/s，sin370.6，cos370.8。（1）求物体 B 的线速度大小；（2）当物体 B 转动到与水平方向夹角为 37时，求此时物体 B 所受的支持力和摩擦力的大小。【答案】（1）5m/s6v；（2）20N9f，N55N3F【解析】【详解】（1）设物体 B 的线速度大小为v，由题意可得tvR可解得5m/s6v（2）物体 B 做匀速圆周运动的加速度为 a，由题意可知2aR根据牛顿第二定律得cos37maf Nsin37mgFma解得20N9f N55N3F 13.如图所示，光滑水平地面上放置一
32、个光滑的14圆弧轨道，将一物块从圆弧轨道的最高点无初速度释放。物块质量 m=1kg，圆弧轨道质量2kgM，轨道半径为0.3mR，圆弧轨道底端距离水平地面的高度0.2mh，取重力加速度 g 为210m/s。求：（1）物块离开圆弧轨道时的速度大小；（2）物块落地时，物块和圆弧轨道左端的水平距离。【答案】（1）2m/s；（2）0.6m【解析】【详解】（1）以向右为正方向，设物块的速度大小为1v，轨道的速度大小2v，由物块和轨道组成的系统水平方向动量守恒得210Mvmv由能量关系22121122mgRmvMv可解得12m/sv 21m/sv（2）离开轨道后，物块向左做平抛运动，轨道向右做匀速运动212
33、hgt12xvtv t可解得0.6mx 14.如图所示，一根轻质橡皮绳固定于 O 点，通过定滑轮 A 与质量为 m 的物块 B 相连接，物块 B 静止在 A正下方的粗糙水平面上。OA 间距恰好为橡皮绳的原长，A 到物块的距离为 L，现对物块施加一个水平向右的恒力Fmg的作用，物体立刻获得34g的初始加速度开始向右运动，g为重力加速度。物块与地面的动摩擦因数0.5，橡皮绳产生的弹力满足胡克定律，物块 B、定滑轮 A 可作为质点且不考虑其他摩擦。求：（1）橡皮绳的劲度系数 k；（2）物体向右运动到与初始位置相距为 x 时，其加速度 a 与 x 的关系式；（3）物体向右运动的最大速度mv。【答案】（
34、1）2mgkL；（2）342gagxL或322LxLag；（3）m324vgL【解析】【详解】（1）对 B 受力分析可知Ffma解得3144fFmamgmgmg由于fN由于竖直方向合力为零，则FNmg可得橡皮绳弹力为12Fmg 根据胡克定律FkL 解得2mgkL（2）物块向右滑行到距离为 x 时，弹性绳长量为1L，绳与水平方向夹角为，可得1sinfmgkL由牛顿第二定律可得1cosFfkLma由几何关系可得1cosLx1sinLL可解得342gagxL或者322LxLag（3）解法一：物体向右运动至最大速度时，加速度为零，此时水平位移为32xL弹力做功为303942216mgWLmgL 弹摩擦
35、力为定值，做功为f38WmgL 由动能定理可得2Ffm102WWWmv弹解得m324vgL解法二：物体向右运动至最大速度时，加速度为零，此时水平位移为32xL由（2）问可知ax关系如图由运动学公式2202vvax可知22mvax其中ax等于ax图中图线与 x 轴围成的面积，即133924216axgLgL由上可得m324vgL15.如图所示，一水平面内放置的传送带，传送带区域为 ABCD，长为1.2mL，宽为 d=1m，点为 AC 的中点，传送带以速度03m/sv 匀速运动，小物块质量1kgm，小物块与传送带的动摩擦因数为0.5，取重力加速度g为210m/s。（1）小物块从传送带的 A 点无初
36、速速释放，求小物块从释放到运动到 CD 端的时间；（2）小物块从传送带的 P 点向 A 点以某一水平速度射出时，小物块与传送带摩擦产生的热量可达到最大值，求此最大值；（3）小物块从传送带的A 点以平于 AB 方向的速度4m/sv 射出，求小物块离开传送带时的位置。【答案】（1）0.7s；（2）14.8J；（3）距离 B 点0.128m【解析】【详解】（1）摩擦力fmg加速度为25m/sfam小物块先加速到传送带速度0v，所用时间为1t010.6svta加速位移为2110.9m1.2m2xat小物块之后做匀速运动，时间为2t200.1sLxtv可得总时间为120.7sttt总（2）小物块向 A
37、点射出后，恰好能从 A 点返回时，与传送带摩擦产生的热量最大，设射出的初速度为 v，恰好到 A 点7222Lva运动的时间为03vta此段产生的热量为1032LQfvt然后，小物块反向加速到传送带速度此段产生的热量2201112Qfvtat可得热量最大值127.53 6 J14.8JQQQ（3）小物块射出后相对于传送带的运动方向如图,滑动摩擦力与相对运动方向相反可得2005m/svvv相0 xvaav相yvaav相由于00 xxyxavvatavvat所以加速变 a 的方向不变，小物体的两个方向的加速度分量不变，由上可知，相对地面，小物体在v方向做匀减速直线运动，在 AC 方向做匀加速直线运动，设小物块从 BD 边射出，运动时间为 t，由匀减速运动可知212ydvta t可得21s2t此时沿 AC 方向的位移为2196 2m1.2m24xxa t假设成立；所以小物块从 BD 边射出，射出点距离 B 点96 2m0.128m4x