東莞中學(xué)、廣州二中、惠州一中、深圳實(shí)驗(yàn)、珠海一中、中山紀(jì)念

2024屆高三第三次六校聯(lián)考試題

物理

（滿分：100分；時(shí)間：75分鐘）

一、單項(xiàng)選擇題：（本大題共7小題，每小題4分，共28分。每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中只有

一項(xiàng)滿足題目要求，選對得4分；不選、錯(cuò)選或多選不得分。）

1.1960年第11屆國際計(jì)量大會制訂了一種國際通用的、包括一切計(jì)量領(lǐng)域的單位制，叫作國際單位制

（LeSystemeInternationald'Unites,法文），簡稱SI。下列選項(xiàng)中全部為基本單位的是（）

A,米、質(zhì)量、秒B.米、千克、秒

C.電流、開爾文、摩爾D.安培、開爾文、物質(zhì)的量

【答案】B

【解析】

【詳解】國際單位制規(guī)定了七個(gè)基本物理量。分別為長度、質(zhì)量、時(shí)間、熱力學(xué)溫度、電流、光強(qiáng)度、物

質(zhì)的量。它們的在國際單位制中的單位稱為基本單位。

故選B。

2.如圖所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的機(jī)器人通過磁鐵吸附在船舷外壁面檢測船體。壁面可視為斜面，與豎直方向夾

角為9。船和機(jī)器人保持靜止時(shí)，機(jī)器人僅受重力G、支持力既、摩擦力耳和磁力R的作用，磁力垂直壁

C.及=Geos。D.F-Gsin0

【答案】C

【解析】

【詳解】如圖所示，將重力垂直于斜面方向和沿斜面方向分解

Ff

Gsin6

Gcos。3v

歹G

AC.沿斜面方向，由平衡條件得

F{=Geos，

故A錯(cuò)誤，C正確；

BD.垂直斜面方向，由平衡條件得

P=Gsin￡+然

故BD錯(cuò)誤。

故選C

3.2023年9月23日第19屆亞運(yùn)會在杭州舉行。在跳高比賽中，運(yùn)動(dòng)員在橫桿前起跳，越過橫桿后落地,

橫桿不掉下來即為成功。運(yùn)動(dòng)員起跳后可看做僅在重力的作用下做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)后再做一段

自由落體。取豎直向上為正方向，下列可能表示運(yùn)動(dòng)員起跳后運(yùn)動(dòng)員的速度v或加速度a隨時(shí)間f變化的

圖像是（）

【答案】D

【解析】

【詳解】運(yùn)動(dòng)員起跳后可看做僅在重力的作用下做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)后再做一段自由落體，可知

加速度恒定為向下的g不變，方向?yàn)樨?fù)方向，且回圖像為傾斜的直線，斜率為-g不變。

故選D。

4.如圖所示，水平圓盤半徑為R,可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊A在圓盤邊緣處，與圓盤一起圍繞過圓心。的豎直

軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。某時(shí)刻在。的正上方有一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球以初速度v沿OA方向水平拋出。若小球直接

擊中物塊A,重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力。則下列說法正確的是（）

A.物塊A處于平衡狀態(tài)

B.物塊A所受摩擦力恒定

C.小球拋出時(shí)距離。點(diǎn)的高度一定為總

2n2

D.圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)角速度大小一定為平

【答案】C

【解析】

【詳解】AB.物塊A與圓盤一起圍繞過圓心。的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，指向圓心的靜摩擦力提供向心力，處

于非平衡狀態(tài)，A錯(cuò)誤,B錯(cuò)誤；

C.小球做平拋運(yùn)動(dòng)，小球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

R

t=——

V

豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，則小球拋出時(shí)距0的高度

h02筆

c正確;

D.根據(jù)

cot=2rvn

得圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度

2〃42n7iv/、

co=---=-----（〃=1、2、3...）

tR

D錯(cuò)誤。

故選Co

5.如圖所示，一物體在力尸作用下沿水平桌面向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。已知物體質(zhì)量為形，加速度大小為

a,物體和桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為”,重力加速度為g,在物體移動(dòng)時(shí)間為r的過程中（）

m

7777777777777/777777777"

A.摩擦力沖量的大小與廠方向無關(guān)B.合力沖量的大小與廠方向有關(guān)

C.尸為水平方向時(shí)，尸沖量為〃加g/D.尸水平方向沖量的最小值為mat

【答案】D

【解析】

【詳解】A.摩擦力沖量的大小

If=]u(mg-Fsin0)t

可知摩擦力的沖量大小與廠方向有關(guān),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;

B.合力沖量的大小

I=mat

則合力沖量大小與廠方向無關(guān)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤;

C.尸為水平方向時(shí)，F(xiàn)沖量為

IF-+ma)t

選項(xiàng)C錯(cuò)誤;

D.根據(jù)

Fcosff—f=ma

廠水平方向沖量

IFx=Fcos6-t-（ma+f）t

當(dāng)/=0時(shí)F水平方向沖量的最小值為機(jī)s,選項(xiàng)D正確。

故選D。

6.如圖所示，兩物塊P、Q用跨過光滑輕質(zhì)定滑輪的輕繩相連，開始時(shí)P靜止在水平桌面上。將一個(gè)水平

向左的拉力廠作用在P上后，輕繩的張力變?yōu)樵瓉淼膬杀?。已知P、Q兩物塊的質(zhì)量分別為〃zp=2kg、

mQ=lkg,P與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃=0.5,重力加速度g=lOm/s?。則拉力尸的大小為（）

F

P

口[Q

A.60NB.50NC.40ND.30N

【答案】B

【解析】

【詳解】開始時(shí)細(xì)繩的張力為

Ti=mq^=10N

則當(dāng)加一個(gè)水平向左的拉力廠作用在P上后，輕繩的張力變?yōu)?/p>

72=20N

則由牛頓第二定律對Q

T2-mQg=mQa

對P

F-T2-/jmpg-mpa

解得

F=50N

故選B。

7.如圖所示，正六棱柱上下底面的中心為。和O',A、。兩點(diǎn)分別固定等量異號的點(diǎn)電荷，下列說法正確

的是（）

A.尸點(diǎn)與C點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等，方向不同

B.F點(diǎn)與C點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等，方向不同

C.A點(diǎn)與。'點(diǎn)的電勢差小于點(diǎn)E與。點(diǎn)的電勢差

D.質(zhì)子在F點(diǎn)的電勢能小于在E點(diǎn)的電勢能

【答案】B

【解析】

詳解】A.如圖

正電荷在F點(diǎn)產(chǎn)生場強(qiáng)和負(fù)電荷在C點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)一樣，正電荷在C點(diǎn)產(chǎn)生場強(qiáng)和負(fù)電荷在F點(diǎn)產(chǎn)生的場

強(qiáng)一樣，/點(diǎn)與C點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等，電場強(qiáng)度方向相同，故A錯(cuò)誤；

正電荷在F點(diǎn)產(chǎn)生場強(qiáng)和負(fù)電荷在C點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大小相等，方向不同，正電荷在。點(diǎn)產(chǎn)生場強(qiáng)和負(fù)電荷

在尸點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大小相等，方向不同，因此F點(diǎn)與C點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等，電場強(qiáng)度方向不同，故B

正確；

C.根據(jù)等量異種電荷的對稱性可知

U於0.=UO,D,>UE,D,

故C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)等量異種電荷的場強(qiáng)分布可知

（PF>（PE

因此質(zhì)子在尸點(diǎn)的電勢能大于在E點(diǎn)的電勢能，故D錯(cuò)誤。

故選Bo

二、多項(xiàng)選擇題：（本大題共3小題，每小題6分，共18分。每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中至少

有兩項(xiàng)滿足題設(shè)要求，選對得6分；漏選得3分；不選、錯(cuò)選或多選不得分。）

8.北京時(shí)間2023年7月20日21時(shí)40分，經(jīng)過約8小時(shí)的出艙活動(dòng)，神舟十六號航天員景海鵬、朱楊

柱、桂海潮密切協(xié)同，在空間站機(jī)械臂支持下，圓滿完成出艙活動(dòng)。已知空間站繞行地球一圈的時(shí)間大約

為90分鐘。以下說法正確的是（）

A.航天員相對空間站靜止時(shí)，所受合外力不為零

B.空間站的運(yùn)行速度小于同步衛(wèi)星運(yùn)行速度

C.航天員在出倉活動(dòng)期間最多可能看到6次日出

D.空間站的向心加速度小于地球上建筑物的向心加速度

【答案】AC

【解析】

【詳解】A.航天員相對空間站靜止時(shí)，依然繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，所受合外力不為零，故A正確;

B.由萬有引力提供向心力

cMmV

CJ——=m——

rr

可得

因?yàn)榭臻g站的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的軌道半徑，所以空間站的運(yùn)行速度大于同步衛(wèi)星運(yùn)行速度，故B錯(cuò)

誤;

C.因?yàn)榭臻g站繞行地球一圈的時(shí)間大約為90分鐘，所以航天員一天時(shí)間最多可能看到日出次數(shù)為

24

72=?次=16次

經(jīng)過約8小時(shí)的出艙活動(dòng)期間，看到日出次數(shù)為

，=竺乂8次25.3次

24

取整數(shù)為6次，所以航天員在出倉活動(dòng)期間最多可能看到6次日出，故C正確；

D.建筑物隨地球運(yùn)動(dòng)的角速度與同步衛(wèi)星相同，根據(jù)向心加速度公式

a=

建筑物隨地球運(yùn)動(dòng)向心加速度小于同步衛(wèi)星的向心加速度，再根據(jù)萬有引力提供向心力

GMm

——--二ma

可得

GM

a=—r-

r越大，。越小，同步衛(wèi)星的加速度又小于空間站的加速度，所以空間站的向心加速度小于地球上建筑物

的向心加速度，故D錯(cuò)誤。

故選AC。

9.兩列機(jī)械波在同種介質(zhì)中相向而行，P、Q為兩列波的波源，以P、Q的連線和中垂線為軸建立坐標(biāo)

系，P、Q的坐標(biāo)如圖所示。某時(shí)刻的波形如圖所示。已知P波的傳播速度為10m/s,下列判斷正確的是

B.經(jīng)過足夠長的時(shí)間，坐標(biāo)原點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)的振幅為45cm

C.波源Q產(chǎn)生的波比波源P產(chǎn)生的波更容易發(fā)生衍射

D.若尤軸上坐標(biāo)原點(diǎn)有一位觀察者沿x軸向。點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，觀察者接收到Q波的頻率大于2.5Hz

【答案】ABD

【解析】

【詳解】A.兩波源尸、。的起振方向與波剛傳播到的質(zhì)點(diǎn)的起振方向相同，由波形平移法可知，波源尸

的起振方向沿y軸負(fù)方向，波源。的起振方向沿y軸正方向，即兩波源尸、。的起振方向相反，故A正

確；

B.根據(jù)對稱性可知，兩波相遇后，兩波的波峰與波峰或波谷與波谷同時(shí)到達(dá)。點(diǎn)，所以兩波在。點(diǎn)相遇

后，。點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)，振幅等于兩波振幅之和，為45cm,故B正確；

C.兩波的波長相等，波源。產(chǎn)生的波與波源P產(chǎn)生的波發(fā)生衍射現(xiàn)象的難易程度相同，故C錯(cuò)誤；

D.當(dāng)觀察者向。點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，。波相對觀察者向左傳播的速度

v>%=10m/s

觀察者接收到。波的頻率為

v10

/=->—Hz=2.5Hz

24

故D正確。

故選ABDo

10.如圖所示為一緩沖模擬裝置。質(zhì)量分別為，小2根的物體A、B通過細(xì)繩及輕質(zhì)彈簧連接在輕滑輪兩

側(cè)，開始時(shí)用手托著物體A在距地面場高處靜止，此時(shí)細(xì)繩恰伸直無彈力，彈簧軸線沿豎直方向，物體B

靜止在地面上、放手后經(jīng)時(shí)間t物體A下落至地面，落地前瞬間物體A的速度為零，此時(shí)物體B對地面恰

好無壓力，不計(jì)一切摩擦及空氣阻力，重力加速度大小為g,則下列說法中正確的是（）

a

s

nr

A.物體A在下落過程中其機(jī)械能減小

B.彈簧的勁度系數(shù)為弊

h

C.物體A從靜止下落到落地的t時(shí)間內(nèi)，地面對B物體的沖量大小為mgt

D.將A物體質(zhì)量改為1.5"3再將A物體由從原位置釋放，A物體下落過程的最大速度為

【答案】AC

【解析】

【詳解】A.物體A在下落過程中，除了重力做功之外，繩的拉力對物體A做負(fù)功，故機(jī)械能減小，故A

正確；

B.由題意可知，初始狀態(tài)彈簧無彈力，物體A落地前瞬間，彈簧的形變量等于〃，此時(shí)彈簧的彈力

F=2mg

彈簧的勁度系數(shù)為

F2mg

故B錯(cuò)誤;

C.設(shè)整個(gè)過程中，繩子對A的沖量大小為/繩，則繩子對B和彈簧的沖量大小也為/繩，對A由動(dòng)量定理

得

=0

對B和彈簧由動(dòng)量定理得

-/地-/繩=。

解得物體A從靜止下落到落地的t時(shí)間內(nèi)，地面對B物體的沖量大小為

/地=〃啰

故C正確。

D.將A物體質(zhì)量改為1.5加，當(dāng)彈簧彈力恰好等于1.5mg時(shí)，A受力平衡，加速度為零，速度最大，此時(shí)

彈簧形變量

對A和彈簧的系統(tǒng)，根據(jù)機(jī)械能守恒

1.5mgx=gkx2+；x1.5mv2

解得

卡

故D錯(cuò)誤。

故選ACo

三、實(shí)驗(yàn)題(共17分)

11.如圖甲所示，某同學(xué)在做“利用單擺測重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，測得擺線長為/,擺球直徑為力然后

用秒表記錄了單擺全振動(dòng)〃次所用的時(shí)間為九貝U：

beade

甲乙°

丙

(1)下列最合理的裝置是__________

粗的W屬桿jz，鐵夾j"鐵夾鐵夾

匚imma

好以用奴彈性棉繩細(xì)絲線細(xì)絲線

彈性棉繩///

塑料球鐵球鐵球塑料球

尸y卜k

C

ABCD

(2)用螺旋測微器測量小鋼球直徑，示數(shù)如圖乙所示，讀數(shù)為mm。

(3)如果測得的g值偏小，可能的原因是o

A.單擺振動(dòng)時(shí)振幅較小

B.將擺線長當(dāng)成了擺長

C.實(shí)驗(yàn)時(shí)誤將49次全振動(dòng)記為50次

D.擺線上端懸點(diǎn)未固定，振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)，使擺線長度增加了

(4)甲同學(xué)選擇了合理的實(shí)驗(yàn)裝置后，測量出幾組不同擺長心和周期T的數(shù)值，畫出如圖丙圖像中

的實(shí)線乙同學(xué)也進(jìn)行了與甲同學(xué)同樣的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中將擺線長作為擺長3測得多組周期T和工的數(shù)

據(jù)，作出圖像，應(yīng)是圖丙中的圖線o(已知c、d兩條圖線和。平行)(選填“a”、

“b”、"c”、udn或"e”)。

【答案】①.C9.450##9.448##9.449##9.451##9.452③.BD##DB④.c

【解析】

【詳解】(1)細(xì)線要用鐵夾固定，防止擺長忽長忽短；擺線要用細(xì)線，不能用彈性棉繩；擺球要用密度較

大的鐵球，故選C。

(2)螺旋測微器測量小鋼球直徑的讀數(shù)為

9mm+45.0xO.Olmm=9.450mm

(3)根據(jù)單擺周期公式

T=27i

可得

A.單擺振動(dòng)時(shí)振幅較小，不影響g的測量，故A錯(cuò)誤；

B.將擺線長當(dāng)成了擺長，導(dǎo)致/變小，可知g值偏小，故B正確;

C.實(shí)驗(yàn)時(shí)誤將將49次全振動(dòng)記為50次，則周期測量值偏小，可知g值偏大，故C錯(cuò)誤；

D.擺線上端懸點(diǎn)未固定，振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)，使擺線長度增加了，則擺長測量值偏小，故D正確。

故選BD。

(4)根據(jù)單擺周期公式

L

T=2n

g

可得

4n2L

=

g

實(shí)驗(yàn)中將擺線長作為擺長3沒有加上擺球的半徑，所以擺線長為零時(shí)，縱軸截距不為零，由于重力加速度

不變，則圖線的斜率不變，故選c。

12.圖甲是驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的裝置，氣墊導(dǎo)軌上安裝了1、2兩個(gè)光電門，兩滑塊上均固定一相同的豎直

遮光條

(1)用游標(biāo)卡尺測得遮光條的寬度如圖乙所示，其讀數(shù)為cm；

01020

乙

(2)實(shí)驗(yàn)前，接通氣源后，在導(dǎo)軌上輕放一個(gè)滑塊，給滑塊一初速度，使它從軌道左端向右運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)

滑塊通過光電門1的時(shí)間小于通過光電門2的時(shí)間。為使導(dǎo)軌水平，可調(diào)節(jié)。使軌道右端(選填

“升高”或“降低”)一些；

(3)測出滑塊A和遮光條的總質(zhì)量為㈣，滑塊B和遮光條的總質(zhì)量為m2。將滑塊A靜置于兩光電門之

間，將滑塊B靜置于光電門2右側(cè)，推動(dòng)B,使其獲得水平向左的速度，經(jīng)過光電門2并與A發(fā)生碰撞且

被彈回，再次經(jīng)過光電門2。光電門2先后記錄的擋光時(shí)間為A4、Ar2,光電門1記錄的擋光時(shí)間為

△4。小明想用上述物理量驗(yàn)證該碰撞過程動(dòng)量守恒，則他要驗(yàn)證的關(guān)系式是;小徐猜想該

碰撞是彈性碰撞，他用了一個(gè)只包含△/1、八與和的關(guān)系式來驗(yàn)證自己的猜想，則他要驗(yàn)證的關(guān)系式是

m2mxm2111

【答案】①.1.345②.降低④.---=----+---

AZjAqA/2加iMAq

【解析】

【詳解】（1）［1］圖中游標(biāo)卡尺讀數(shù)為

13nlm+9x0.05mm=1.345cm

（2）［2］滑塊通過光電門1的時(shí)間小于通過光電門2的時(shí)間，說明滑塊從光電門1到光電門2為減速運(yùn)動(dòng),

則右端較高，因此可調(diào)節(jié)。使軌道右端降低。

（3）［引若碰撞過程中動(dòng)量守恒，取水平向左為正方向，根據(jù)公式有

ddd

——tn.--------------

A%AjA/2

整理得

m2rriym2

A%A/3A/2

［4］若碰撞是彈性碰撞，則碰撞前后A、B的相對速度大小相等，即

ddd

------------1------

A.Ar2A/3

整理得

111

------------1------

MM

四、計(jì)算題（共37分）

13.如圖所示為美國物理學(xué)家密立根測量油滴所帶電荷量裝置的截面圖，兩塊水平放置的平行金屬板間距

離為乩油滴從噴霧器的噴嘴噴出時(shí)，油滴散布在油滴室中，在重力作用下，少數(shù)油滴通過上面金屬板的

小孔進(jìn)入平行金屬板間。當(dāng)平行金屬板間不加電壓時(shí)，由于受到氣體阻力的作用，油滴最終以速度也豎

直向下勻速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)上板帶正電、下板帶負(fù)電、兩板間的電壓為U時(shí)，該油滴經(jīng)過一段時(shí)間后恰好能以速

度以豎直向上勻速運(yùn)動(dòng)。已知油滴在極板間運(yùn)動(dòng)時(shí)所受氣體阻力的大小與其速率成正比，%為阻力系數(shù)，

不計(jì)氣體浮力，重力加速度為g。

（1）請確定油滴電性，并說明原因；

（2）求油滴的質(zhì)量優(yōu)；

（3）求油滴所帶電荷量q是多少。

金屬板

【答案】（1）負(fù)電，由圖知上板帶正電，下板帶負(fù)電，兩板間的電壓為U時(shí)，帶電油滴恰好能以速度也豎

直向上勻速運(yùn)動(dòng)，粒子受到的重力及空氣阻力豎直向下，由平衡條件知油滴受到的電場力方向豎直向上，與

電場方向相反，故油滴帶負(fù)電；（2）加=極；（3）4=:（乜+嶺）”

gU

【解析】

【詳解】（1）由圖知上板帶正電，下板帶負(fù)電，兩板間的電壓為U時(shí)，帶電油滴恰好能以速度V2豎直向上

勻速運(yùn)動(dòng)，粒子受到的重力及空氣阻力豎直向下，由平衡條件知油滴受到的電場力方向豎直向上，與電場方

向相反，故油滴帶負(fù)電

（2）依題意，油滴的速度為匕時(shí)，所受阻力為

Ji=k%

油滴向下勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力與阻力平衡，則有

fi=mg

解得

m=一L

g

（3）設(shè)油滴所帶電荷量為q,油滴向上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，阻力向下，油滴受力平衡，有

k7v+mg=q一U

2d

則油滴所帶電荷量

左（匕

q-

u

14.我國的高鐵發(fā)展迅速，引領(lǐng)世界。小明同學(xué)在某次乘坐高鐵時(shí)，利用手機(jī)加速度傳感器測量動(dòng)車的加

速度，如下圖。G=6s時(shí)刻開始加速，可以認(rèn)為加速度隨時(shí)間均勻增大，/2=8s時(shí)達(dá)到最大加速度

?=0.6m/s2.并以此加速度在水平面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)直至達(dá)到最大速度％=216km/h。車廂中水

平放置一質(zhì)量為〃z=10kg的物品，物品始終相對車廂靜止。重力加速度g=10m/s2。求：

(1)動(dòng)車達(dá)到最大速度的時(shí)刻打；

(2)整個(gè)勻加速直線運(yùn)動(dòng)階段，動(dòng)車對該物品的作用力大小及做功的大小。(結(jié)果可用根號表示)

al(m-s-2)

4

7/\'1\1\

2,

0-----------------------------

681020〃s

【答案】(1)107s；(2)2,2509N，17998.2J

【解析】

【詳解】(1)在加速度變化階段，加速度隨時(shí)間均勻增大

V=!(?2-?l)

解得

v=0.6m/s

由%=216km/h=60m/s,解得

v—v

At=^—=99s

a

動(dòng)車達(dá)到最大速度時(shí)刻

’3=%2+△(=107S

(2)由牛頓第二定律/=襁，解得

F=6N

整個(gè)勻加速直線運(yùn)動(dòng)階段，動(dòng)車對該物品的作用力大小

F=卜+(mg)2=2J2509N

由動(dòng)能定理得動(dòng)車對該物品做功的大小為

TTr1212

W=-——mv

22

解得

W=17998.2J

15.在光滑水平面上有兩個(gè)靜止的、可視為質(zhì)點(diǎn)的相同物塊A、B,某時(shí)刻給物塊A一個(gè)向右的初速度

vo=lOm/s,物塊A與物塊B發(fā)生彈性碰撞，碰后物塊進(jìn)入與水平面平滑連接的光滑圓形軌道。圓形軌道右

側(cè)的光滑水平面平滑連接著一個(gè)傾角0=37。且足夠長的粗糙斜面，斜面與物塊的摩擦系數(shù)為〃?=0.5,重

力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8o

(1)求物塊A與物塊B碰后瞬間，物塊B的速度大小；

(2)為保證物塊第一次進(jìn)入圓形軌道的過程中不脫離軌道，求圓形軌道半徑R的取值范圍；

(3)若圓形軌道半徑R=1.8m,求物塊B第N次滑上斜面的最大位移力的表達(dá)式以及整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程在斜

面上經(jīng)過的總路程s。

AB

【答案】(1)10m/s;(2)H之5m或H<2m；(3)12.5m

【解析】

【詳解】(1)由動(dòng)量守恒定律得

mv0=mvA+mvB

由機(jī)械能守恒定律得

121212

3mv。=2mv^+2mVB

解得

vB=10m/s,vA=0

(2)若碰后物塊B恰好能達(dá)到與圓心等高的點(diǎn)，則

12

—mvB=mgR

解得

R=5m

為保證物塊第一次進(jìn)入圓形軌道的過程中不脫離軌道，圓形軌道半徑

7?>5m

若碰后物塊B恰好能經(jīng)過圓形軌道最高點(diǎn)，則

端

mg=

由機(jī)械能守恒定