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2023-2024学年福建省泉州市泉港区重点中学高三上学期12月第三次月考 物理试题（含答案）
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这是一份2023-2024学年福建省泉州市泉港区重点中学高三上学期12月第三次月考 物理试题（含答案），共9页。试卷主要包含了单选题，双选题，填空，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题（本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，选对得 4 分，选错得 0 分）
1．下列关于物理学研究方法的叙述正确的是（ ）
A．在探究加速度与力、质量的关系时，采用了“理想实验法”
B．用速度—时间图像推导匀变速直线运动的位移公式时，采用了“理想模型法”
C．伽利略对自由落体运动规律的研究，采用了类比的思想方法
D．在无需考虑物体的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是“理想模型法”
2．2023年2月10日神舟十五号乘组圆满完成了中国空间站全面建成后的首次出舱任务。若中国空间站绕地球可视为匀速圆周运动，已知空间站运行周期为T，轨道离地面的高度为h，地球半径为R，引力常量为G，忽略地球自转的影响，则下列说法正确的是（ ）
A．地球的第一宇宙速度为
B．空间站的运行速度为
C．航天员出舱与空间站保持相对静止时受到的合力为零
D．空间站绕地球运动的向心加速度大于地面的重力加速度
3.水刀，即以水为刀，本名高压水射流切割技术，以其冷切割不会改变材料的物理化学性质而备受青睐。目前在中国，“水刀”的最大压强已经做到了420MPa。“水刀”在工作过程中，将水从细喷嘴高速喷出，直接打在被切割材料的表面上，假设高速水流垂直打在材料表面上后，立刻沿材料表面散开没有反弹，已知水的密度为，试估算要达到我国目前的“水刀”压强，则该“水刀”喷出的水流速度约为 （ ）
A．600m/sB．650m/sC．700m/sD．750m/s
4．如图，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦）初始时刻，A、B处于同一高度并恰好处于静止状态。剪断轻绳后，A下落、B沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地，两物块（ ）
A．速率的变化量不同
B．速度变化量相同
C．重力势能的变化量相同
D．重力做功的平均功率相同
二、双选题（本题共 4 小题，每小题 6 分，共 24 分。每小题有两项符合题 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）
5．如图是某同学在操场上练习篮球，篮球质量为m，该同学将篮球以速度投出，恰好投进篮筐，篮筐和出手点的竖直高度为h（篮筐高于出手点），篮球从出手到入框运动过程中克服空气阻力做的功为W，选篮筐为零势能的参考平面，则下列说法中正确的是（ ）
A．篮球运动过程中机械能守恒
B．该同学对篮球做的功等于
C．篮球在离开手时的机械能为
D．篮球在篮筐处的动能为
6.如图所示，一广场小火车是由车头和车厢编组而成。假设各车厢质量均相等(含乘客) ，在水平地面上 运行过程中阻力与车重成正比。一广场小火车共有3节车厢，车头对第一节车厢的拉力为T1,第一节车厢对第二节车厢的拉力为T2,第二节车厢对第三节车厢的拉力为T3,则( )
A.当火车匀速直线运动时，T1=T2=T3
B.当火车匀速直线运动时，T1:T2:T3=3:2:1
C.当火车匀加速直线运动时，T1=T2=T3
D.当火车匀加速直线运动时，T1:T2:T3=3:2:1
7．如图甲中的塔吊是现代工地必不可少的建筑设备，图乙为质量建筑材料从地面被吊起后在竖直方向运动的图像（竖直向上为正方向），重力加速度。根据图像下列判断正确的是（ ）
A．在10~30s建筑材料的机械能增加
B．46s时建筑材料离地面的高度为28m
C．在0~10s内塔吊拉力做功的功率为3030W
D．在30~36s塔吊拉力对建筑材料做负功，其功率逐渐减小
8．如图所示，半径均为R、内外表面均光滑的两个完全相同的四分之一圆弧槽A、B并排放在光滑水平面上，A、B质量均为M，a、b两点分别为A、B槽的最高点，c、d两点分别为A、B槽的最低点，A槽的左端紧靠着墙壁，一个质量为m的小球P(可视为质点)从圆弧槽A的顶端静止释放，重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 小球P从a点运动到c点时的速度大小为 2gR
B. 小球P在B槽内运动的最大高度为mRM+m
C. 小球P第一次返回B槽最低点d时，B槽具有的速度为2mM+m 2gR
D. 小球P从B槽最低点d到第一次返回B槽最低点d过程中，B槽的位移为mRM+m
三、填空、实验题（9-11 每空 1 分，12-13 每空 2 分，共 25 分）
9．据报道，北京时间2023年6月4日6时33分，我国神舟十五号飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱落地前，其底部的发动机点火会对返回舱产生 的冲力（填“向上”或“向下”），使返回舱做 运动（填“加速”，“匀速”或“减速”），在这个过程中，宇航员处于 状态（填“超重”或“失重”）。
10．在细线的一端系一个小球，手执细线的另一端使小球在光滑水平面上做匀速圆周运动。
（1）当转速相同时，细线越长越易断，说明向心力的大小与 （填“转动半径”或 “小球的质量”）有关；
小球运动过程中，若细线被竖直固定在水平面上的一个钉子挡住，则细线碰钉子时钉子
离小球越 （填“远”或“近”），细线越易断；
如图所示，表示在细线牵引下的小球做匀速圆周运动的加速度随半径变化的曲线，其中
为双曲线的一支，由图可知 （填“”或“”）的角速度不变。
11．荡秋千是中华传统游戏竞技项目，常在节日庆典举行比赛，深受各族人民的喜爱。现在荡秋千已成为儿童的专项活动。一种荡秋千的方式如图丙，小朋友坐姿基本不变，大人用水平力F缓慢将秋千由最低点O点拉至图示B点再由静止释放。在B点时秋千绳与竖直方向的夹角为，C点为左端最高点，忽略秋千绳的质量和空气阻力，重力加速度为g。
（1）大人缓慢拉秋千的过程中，秋千绳上的拉力大小如何变化 ；（填“变小”，“不变”或“变大”）
（2）从B至C过程中，秋千绳子拉力的冲量的方向为 ；（填“冲量为零”，“竖直向上”或“竖直向下”）
（3）运用所学物理知识分析，若秋千绳换为铁链或铁杆， （填“铁链”或“铁杆”）秋千更容易实现360°极限翻转。
12．某同学利用图甲中的实验装置探究机械能变化量与力做功的关系，所用器材有：一端带滑轮的长木板、轻细绳、200g的钩码若干，质量为2kg的滑块、打点计时器、刻度尺，已知当地重力加速度为。实验操作步骤如下：
（1）如甲图安装器材，保持桌面、长木板水平，轻细绳下端悬挂5个钩码，调整装置，使细绳水平。
（2）接通打点计时器电源，交流电频率为50Hz，再释放滑块，得到一条纸带如乙图，将纸带上打出的第一个点标记为0计数点，再依次取计数点1、2、3、4、5、6，每两个计数点之间有4个点未画出，测出各点到0点之间的距离如乙图，单位为cm。
（3）从0点到5点系统（以桌面上滑块和悬挂的钩码为系统，下同）的重力势能的减少量为
J。（计算结果均保留小数点后两位，下同）
（4）从纸带数据可计算出经过5点的瞬时速度 m/s。
（5）从0点到5点系统动能的增加量为 J，系统机械能的减少量为 J。
13.某物理小组测量木块与木板间动摩擦因数的实验装置如图甲所示，位移传感器连接到计算机，实验时先打开位移传感器，再让木块从木板上端由A点静止释放，绘制出了木块相对传感器的位移随时间变化的规律如图乙中曲线②所示。其中木板与水平面夹角为（，，）
（1）根据图乙曲线②中的数据，可计算出木块的加速度 ，木块与木板间动摩擦因数 ；（结果均保留两位有效数字）
（2）若只增大木板倾斜的角度，则木块相对传感器的位移随时间变化规律可能是图中的 （选填“①”或“③”）；
（3）为了提高木块与木板间动摩擦因数的测量精度，下列措施可行的是 。
A．点与传感器距离适当大些
B．木板的倾角越大越好
C．选择体积较大的空心木块
五、解答题（14 题 8 分，15 题 12 分 16 题 15 分）
14．生产流水线可以提高劳动效率，下图是某工厂生产流水线的水平传输装置的俯视图，它由同一水平面的传送带和转盘组成，每间隔0.2秒在A处无初速放一个物品到传送带上，物品（可视为质点）运动到B处后进入匀速转动的转盘表面，随其做半径R=2.0m的圆运动（与转盘无相对滑动），到C处被取走装箱，已知A、B的距离L=6.4m，物品与传送带间的动摩擦因数μ1=0.5，传送带的传输速度和转盘上与转轴O相距为R处的线速度均为v=2.0m/s，取g=10m/s2，问：
（1）物品从A处运动到B处的时间t多大？
（2）若物品在转盘上的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，则物品与转盘间的动摩擦因数μ2至少为多大？
15．如图所示，粗糙轻杆水平固定在竖直轻质转轴上A点。质量为m的小球和轻弹簧套在轻杆上，小球与轻杆间的动摩擦因数为μ，弹簧原长为0.6L，左端固定在A点，右端与小球相连。长为L不可伸长质量不计的细线一端系住小球，另一端系在转轴上B点，AB间距离为0.6L。装置静止时将小球向左缓慢推到距A点0.4L处时松手，小球恰能保持静止。接着使装置由静止缓慢加速转动。已知小球与杆间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，不计转轴所受摩擦。
（1）求弹簧的劲度系数k；
（2）求小球与轻杆间恰无弹力时装置转动的角速度ω；
（3）从开始转动到小球与轻杆间恰无弹力过程中，摩擦力对小球做的功为W，求该过程外界提供给装置的能量E。
16．质量为M的平板车P高ℎ，质量为m的小物块Q的大小不计，位于平板车的左端，系统原来静止在光滑水平面地面上．一不可伸长的轻质细绳长为R，一端悬于Q正上方高为R处，另一端系一质量也为m的小球大小不计今将小球拉至悬线与竖直位置成角，由静止释放，小球到达最低点时与Q的碰撞时间极短，且无能量损失，已知Q离开平板车时速度大小是平板车速度的两倍，Q与P之间的动摩擦因数为u，M︰m=4︰1，重力加速度为g求：
(1)小物块到达最低点与Q碰撞之前瞬间的速度是多大？
(2)小物块Q离开平板车时平板车的速度为多大？
(3)平板车P的长度为多少？
(4)小物块Q落地时距小球的水平距离为多少？
参考答案
9． 向上 减速 超重（每空1分）
10． 转动半径 近 （每空1分）
11． 变大 竖直向上 铁杆 （每空1分）
12． 2.00（2分） 0.80 （1分） 0.96 （1分） 1.04 （2分） 1.00 （2分）
13． 0.25 0.24 ① A（每空2分）
14．（1）3.4s；（2）0.2
【详解】（1）物品在传送带上运动时，根据牛顿第二定律可得
（1分）
解得
物品与传送带共速的位移为
（1分）
由此可知，物品在传送带上先做匀加速运动，后做匀速运动，所以
（3分）
（2）当物品在转盘上受到的最大静摩擦力刚好提供物品做圆周运动的向心力时此时物品与转盘间的动摩擦因数为最小值，则有
（2分）
解得
（1分）
15．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）依题意，有
k（0.6L－0.4L）＝μmg（2分）
解得
k＝（1分）
（2）小球与轻杆间恰无弹力时受力情况如图所示，此时弹簧长度为0.8L有
Tsin37°＝mg（1分）
Tcs37°＋k（0.8L－0.6L）＝0.8mω2L（2分）
解得
ω＝（1分）
（3）题设过程中初始时弹簧的压缩量与最终状态时的伸长量相等，故弹性势能改变量
ΔEp＝0（1分）
设小球克服摩擦力做功为W，则由功能关系有
（2分）
其中
v＝0.8ωL（1分）
解得该过程外界提供给装置的能量
（1分）
16、解：(1)小球由静止摆到最低点的过程中，机械能守恒，则有：
mgR(1−cs60°)=12mv02（2分）
∴解得小物块到达最低点与Q碰撞之前瞬间的速度是：
v0= gR；（1分）
(2)小球与物块Q相撞时，没有能量损失，满足动量守恒，机械能守恒，则知：
mv0=mv1+mvQ（1分）
12m v02 =12mv12+12mvQ2（1分）
由以上两式可知二者交换速度：v1=0，vQ=v0= gR，（1分）
小物块Q在平板车上滑行的过程中，满足动量守恒，则有：
mvQ=Mv+m⋅2v（1分）
又知M：m=4：1
v=16vQ = gR6
则小物块Q离开平板车时平板车的速度为2v= gR3；（1分）
(3)小物块Q在平板车P上滑动的过程中，部分动能转化为内能，由能的转化和守恒定律，知：mgμL=12m vQ2−12Mv2 −12m×(2v) 2（2分）
解得平板车P的长度为：L=7R18μ；（1分）
(4)小物块Q在平板车上滑行的过程中，设平板车前进距离为LM，对平板车由动能定理得：
mgμLM=12Mv2（1分）
解得：LM=R18μ
小物块Q离开平板车做平抛运动，竖直方向有：ℎ=12gt2（1分），水平方向有：x=2vt（1分）
解得：x= 2Rℎ3
∴小物块Q落地时距小球的水平距离：S=LM+L+x=4R9μ+ 2Rℎ3（1分）。
答：(1)小物块到达最低点与Q碰撞之前瞬间的速度是 gR；
(2)小物块Q离开平板车时平板车的速度为 gR3；
(3)平板车P的长度为7R18μ；
(4)小物块Q落地时距小球的水平距离为4R9μ+ 2Rℎ3
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
D
A
B
D
CD
BD
AC
AV
一、单选题（本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，选对得 4 分，选错得 0 分）
1．下列关于物理学研究方法的叙述正确的是（ ）
A．在探究加速度与力、质量的关系时，采用了“理想实验法”
B．用速度—时间图像推导匀变速直线运动的位移公式时，采用了“理想模型法”
C．伽利略对自由落体运动规律的研究，采用了类比的思想方法
D．在无需考虑物体的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是“理想模型法”
2．2023年2月10日神舟十五号乘组圆满完成了中国空间站全面建成后的首次出舱任务。若中国空间站绕地球可视为匀速圆周运动，已知空间站运行周期为T，轨道离地面的高度为h，地球半径为R，引力常量为G，忽略地球自转的影响，则下列说法正确的是（ ）
A．地球的第一宇宙速度为
B．空间站的运行速度为
C．航天员出舱与空间站保持相对静止时受到的合力为零
D．空间站绕地球运动的向心加速度大于地面的重力加速度
3.水刀，即以水为刀，本名高压水射流切割技术，以其冷切割不会改变材料的物理化学性质而备受青睐。目前在中国，“水刀”的最大压强已经做到了420MPa。“水刀”在工作过程中，将水从细喷嘴高速喷出，直接打在被切割材料的表面上，假设高速水流垂直打在材料表面上后，立刻沿材料表面散开没有反弹，已知水的密度为，试估算要达到我国目前的“水刀”压强，则该“水刀”喷出的水流速度约为 （ ）
A．600m/sB．650m/sC．700m/sD．750m/s
4．如图，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦）初始时刻，A、B处于同一高度并恰好处于静止状态。剪断轻绳后，A下落、B沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地，两物块（ ）
A．速率的变化量不同
B．速度变化量相同
C．重力势能的变化量相同
D．重力做功的平均功率相同
二、双选题（本题共 4 小题，每小题 6 分，共 24 分。每小题有两项符合题 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）
5．如图是某同学在操场上练习篮球，篮球质量为m，该同学将篮球以速度投出，恰好投进篮筐，篮筐和出手点的竖直高度为h（篮筐高于出手点），篮球从出手到入框运动过程中克服空气阻力做的功为W，选篮筐为零势能的参考平面，则下列说法中正确的是（ ）
A．篮球运动过程中机械能守恒
B．该同学对篮球做的功等于
C．篮球在离开手时的机械能为
D．篮球在篮筐处的动能为
6.如图所示，一广场小火车是由车头和车厢编组而成。假设各车厢质量均相等(含乘客) ，在水平地面上 运行过程中阻力与车重成正比。一广场小火车共有3节车厢，车头对第一节车厢的拉力为T1,第一节车厢对第二节车厢的拉力为T2,第二节车厢对第三节车厢的拉力为T3,则( )
A.当火车匀速直线运动时，T1=T2=T3
B.当火车匀速直线运动时，T1:T2:T3=3:2:1
C.当火车匀加速直线运动时，T1=T2=T3
D.当火车匀加速直线运动时，T1:T2:T3=3:2:1
7．如图甲中的塔吊是现代工地必不可少的建筑设备，图乙为质量建筑材料从地面被吊起后在竖直方向运动的图像（竖直向上为正方向），重力加速度。根据图像下列判断正确的是（ ）
A．在10~30s建筑材料的机械能增加
B．46s时建筑材料离地面的高度为28m
C．在0~10s内塔吊拉力做功的功率为3030W
D．在30~36s塔吊拉力对建筑材料做负功，其功率逐渐减小
8．如图所示，半径均为R、内外表面均光滑的两个完全相同的四分之一圆弧槽A、B并排放在光滑水平面上，A、B质量均为M，a、b两点分别为A、B槽的最高点，c、d两点分别为A、B槽的最低点，A槽的左端紧靠着墙壁，一个质量为m的小球P(可视为质点)从圆弧槽A的顶端静止释放，重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 小球P从a点运动到c点时的速度大小为 2gR
B. 小球P在B槽内运动的最大高度为mRM+m
C. 小球P第一次返回B槽最低点d时，B槽具有的速度为2mM+m 2gR
D. 小球P从B槽最低点d到第一次返回B槽最低点d过程中，B槽的位移为mRM+m
三、填空、实验题（9-11 每空 1 分，12-13 每空 2 分，共 25 分）
9．据报道，北京时间2023年6月4日6时33分，我国神舟十五号飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱落地前，其底部的发动机点火会对返回舱产生 的冲力（填“向上”或“向下”），使返回舱做 运动（填“加速”，“匀速”或“减速”），在这个过程中，宇航员处于 状态（填“超重”或“失重”）。
10．在细线的一端系一个小球，手执细线的另一端使小球在光滑水平面上做匀速圆周运动。
（1）当转速相同时，细线越长越易断，说明向心力的大小与 （填“转动半径”或 “小球的质量”）有关；
小球运动过程中，若细线被竖直固定在水平面上的一个钉子挡住，则细线碰钉子时钉子
离小球越 （填“远”或“近”），细线越易断；
如图所示，表示在细线牵引下的小球做匀速圆周运动的加速度随半径变化的曲线，其中
为双曲线的一支，由图可知 （填“”或“”）的角速度不变。
11．荡秋千是中华传统游戏竞技项目，常在节日庆典举行比赛，深受各族人民的喜爱。现在荡秋千已成为儿童的专项活动。一种荡秋千的方式如图丙，小朋友坐姿基本不变，大人用水平力F缓慢将秋千由最低点O点拉至图示B点再由静止释放。在B点时秋千绳与竖直方向的夹角为，C点为左端最高点，忽略秋千绳的质量和空气阻力，重力加速度为g。
（1）大人缓慢拉秋千的过程中，秋千绳上的拉力大小如何变化 ；（填“变小”，“不变”或“变大”）
（2）从B至C过程中，秋千绳子拉力的冲量的方向为 ；（填“冲量为零”，“竖直向上”或“竖直向下”）
（3）运用所学物理知识分析，若秋千绳换为铁链或铁杆， （填“铁链”或“铁杆”）秋千更容易实现360°极限翻转。
12．某同学利用图甲中的实验装置探究机械能变化量与力做功的关系，所用器材有：一端带滑轮的长木板、轻细绳、200g的钩码若干，质量为2kg的滑块、打点计时器、刻度尺，已知当地重力加速度为。实验操作步骤如下：
（1）如甲图安装器材，保持桌面、长木板水平，轻细绳下端悬挂5个钩码，调整装置，使细绳水平。
（2）接通打点计时器电源，交流电频率为50Hz，再释放滑块，得到一条纸带如乙图，将纸带上打出的第一个点标记为0计数点，再依次取计数点1、2、3、4、5、6，每两个计数点之间有4个点未画出，测出各点到0点之间的距离如乙图，单位为cm。
（3）从0点到5点系统（以桌面上滑块和悬挂的钩码为系统，下同）的重力势能的减少量为
J。（计算结果均保留小数点后两位，下同）
（4）从纸带数据可计算出经过5点的瞬时速度 m/s。
（5）从0点到5点系统动能的增加量为 J，系统机械能的减少量为 J。
13.某物理小组测量木块与木板间动摩擦因数的实验装置如图甲所示，位移传感器连接到计算机，实验时先打开位移传感器，再让木块从木板上端由A点静止释放，绘制出了木块相对传感器的位移随时间变化的规律如图乙中曲线②所示。其中木板与水平面夹角为（，，）
（1）根据图乙曲线②中的数据，可计算出木块的加速度 ，木块与木板间动摩擦因数 ；（结果均保留两位有效数字）
（2）若只增大木板倾斜的角度，则木块相对传感器的位移随时间变化规律可能是图中的 （选填“①”或“③”）；
（3）为了提高木块与木板间动摩擦因数的测量精度，下列措施可行的是 。
A．点与传感器距离适当大些
B．木板的倾角越大越好
C．选择体积较大的空心木块
五、解答题（14 题 8 分，15 题 12 分 16 题 15 分）
14．生产流水线可以提高劳动效率，下图是某工厂生产流水线的水平传输装置的俯视图，它由同一水平面的传送带和转盘组成，每间隔0.2秒在A处无初速放一个物品到传送带上，物品（可视为质点）运动到B处后进入匀速转动的转盘表面，随其做半径R=2.0m的圆运动（与转盘无相对滑动），到C处被取走装箱，已知A、B的距离L=6.4m，物品与传送带间的动摩擦因数μ1=0.5，传送带的传输速度和转盘上与转轴O相距为R处的线速度均为v=2.0m/s，取g=10m/s2，问：
（1）物品从A处运动到B处的时间t多大？
（2）若物品在转盘上的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，则物品与转盘间的动摩擦因数μ2至少为多大？
15．如图所示，粗糙轻杆水平固定在竖直轻质转轴上A点。质量为m的小球和轻弹簧套在轻杆上，小球与轻杆间的动摩擦因数为μ，弹簧原长为0.6L，左端固定在A点，右端与小球相连。长为L不可伸长质量不计的细线一端系住小球，另一端系在转轴上B点，AB间距离为0.6L。装置静止时将小球向左缓慢推到距A点0.4L处时松手，小球恰能保持静止。接着使装置由静止缓慢加速转动。已知小球与杆间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，不计转轴所受摩擦。
（1）求弹簧的劲度系数k；
（2）求小球与轻杆间恰无弹力时装置转动的角速度ω；
（3）从开始转动到小球与轻杆间恰无弹力过程中，摩擦力对小球做的功为W，求该过程外界提供给装置的能量E。
16．质量为M的平板车P高ℎ，质量为m的小物块Q的大小不计，位于平板车的左端，系统原来静止在光滑水平面地面上．一不可伸长的轻质细绳长为R，一端悬于Q正上方高为R处，另一端系一质量也为m的小球大小不计今将小球拉至悬线与竖直位置成角，由静止释放，小球到达最低点时与Q的碰撞时间极短，且无能量损失，已知Q离开平板车时速度大小是平板车速度的两倍，Q与P之间的动摩擦因数为u，M︰m=4︰1，重力加速度为g求：
(1)小物块到达最低点与Q碰撞之前瞬间的速度是多大？
(2)小物块Q离开平板车时平板车的速度为多大？
(3)平板车P的长度为多少？
(4)小物块Q落地时距小球的水平距离为多少？
参考答案
9． 向上 减速 超重（每空1分）
10． 转动半径 近 （每空1分）
11． 变大 竖直向上 铁杆 （每空1分）
12． 2.00（2分） 0.80 （1分） 0.96 （1分） 1.04 （2分） 1.00 （2分）
13． 0.25 0.24 ① A（每空2分）
14．（1）3.4s；（2）0.2
【详解】（1）物品在传送带上运动时，根据牛顿第二定律可得
（1分）
解得
物品与传送带共速的位移为
（1分）
由此可知，物品在传送带上先做匀加速运动，后做匀速运动，所以
（3分）
（2）当物品在转盘上受到的最大静摩擦力刚好提供物品做圆周运动的向心力时此时物品与转盘间的动摩擦因数为最小值，则有
（2分）
解得
（1分）
15．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）依题意，有
k（0.6L－0.4L）＝μmg（2分）
解得
k＝（1分）
（2）小球与轻杆间恰无弹力时受力情况如图所示，此时弹簧长度为0.8L有
Tsin37°＝mg（1分）
Tcs37°＋k（0.8L－0.6L）＝0.8mω2L（2分）
解得
ω＝（1分）
（3）题设过程中初始时弹簧的压缩量与最终状态时的伸长量相等，故弹性势能改变量
ΔEp＝0（1分）
设小球克服摩擦力做功为W，则由功能关系有
（2分）
其中
v＝0.8ωL（1分）
解得该过程外界提供给装置的能量
（1分）
16、解：(1)小球由静止摆到最低点的过程中，机械能守恒，则有：
mgR(1−cs60°)=12mv02（2分）
∴解得小物块到达最低点与Q碰撞之前瞬间的速度是：
v0= gR；（1分）
(2)小球与物块Q相撞时，没有能量损失，满足动量守恒，机械能守恒，则知：
mv0=mv1+mvQ（1分）
12m v02 =12mv12+12mvQ2（1分）
由以上两式可知二者交换速度：v1=0，vQ=v0= gR，（1分）
小物块Q在平板车上滑行的过程中，满足动量守恒，则有：
mvQ=Mv+m⋅2v（1分）
又知M：m=4：1
v=16vQ = gR6
则小物块Q离开平板车时平板车的速度为2v= gR3；（1分）
(3)小物块Q在平板车P上滑动的过程中，部分动能转化为内能，由能的转化和守恒定律，知：mgμL=12m vQ2−12Mv2 −12m×(2v) 2（2分）
解得平板车P的长度为：L=7R18μ；（1分）
(4)小物块Q在平板车上滑行的过程中，设平板车前进距离为LM，对平板车由动能定理得：
mgμLM=12Mv2（1分）
解得：LM=R18μ
小物块Q离开平板车做平抛运动，竖直方向有：ℎ=12gt2（1分），水平方向有：x=2vt（1分）
解得：x= 2Rℎ3
∴小物块Q落地时距小球的水平距离：S=LM+L+x=4R9μ+ 2Rℎ3（1分）。
答：(1)小物块到达最低点与Q碰撞之前瞬间的速度是 gR；
(2)小物块Q离开平板车时平板车的速度为 gR3；
(3)平板车P的长度为7R18μ；
(4)小物块Q落地时距小球的水平距离为4R9μ+ 2Rℎ3
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
D
A
B
D
CD
BD
AC
AV
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