山東省日照市2025屆高三年級上冊開學考試物理試題（含解析）

物理試題

注意事項：

1.答卷前，考生務必將自己的姓名、考生號等填寫在答題卡和試卷指定位置。

2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。如需

改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上。寫

在本試卷上無效。

3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回.

4.本試卷共8頁，滿分100分，考試時間90分鐘。

一、單項選擇題：本題包括8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的四個選項中，

只有一項是符合題目要求的。

1.關于運動的描述，下列說法正確的是（）

A.做勻速圓周運動的物體，速度保持不變

B.汽車在高速行駛時的慣性比低速行駛時的慣性大

C.研究全紅嬋十米臺跳水動作時，可以把她看成質(zhì)點

D.物體做直線運動時，位移的大小不一定等于路程

【答案】D

【解析】

【詳解】A.做勻速圓周運動的物體，速度大小不變，方向時刻改變，故A錯誤；

B.物體的慣性只與物體的質(zhì)量有關，與物體的運動狀態(tài)無關，故汽車在高速行駛時的慣性等于低速行駛時

的慣性，故B錯誤：

C.研究全紅嬋十米臺跳水動作時，全紅嬋的形狀、大小不可以忽略，不可以把她看成質(zhì)點，故C錯誤；

D.物體做單向直線運動時，位移的大小等于路程，故物體做直線運動時，位移的大小不一定等于路程，

故D正確。

故選D。

2.水平地面上，小物塊與傾角為6的斜面體疊放在一起，均保持靜止?，F(xiàn)對物塊施加一平行于斜面向上的

拉力，如圖所示，在拉力從零逐漸增大的過程中，系統(tǒng)始終保持靜止。下列說法正確的是（）

e

A.地面對斜面體的摩擦力一定逐漸增大

B.地面對斜面體的支持力保持不變

C.斜面體對物塊的摩擦力一定一直減小

D.斜面體對物塊的支持力一定逐漸減小

【答案】A

【解析】

【詳解】AB.將小物塊和斜面體看作一個整體，對整體受力分析，根據(jù)平衡條件，在水平方向

Fcos0=fib

豎直方向

Fsind+N=m息g

當拉力從零逐漸增大的過程中，地面對斜面體的摩擦力加=Pcos6逐漸增大；地面對斜面體的支持力

N=機總g—尸sine逐漸減小，故A正確，B錯誤；

C.對小物塊受力分析，根據(jù)平衡條件，在沿斜面方向，當E（根物gsin。時

/+/=機物gsin/9

斜面體對物塊的摩擦力隨拉力從零逐漸增大而減?。划斒??^gsin。時，摩擦為零，當產(chǎn)〉機物gsin。

時

尸=機物gsin°+/

此時摩擦力隨拉力從零逐漸增大而增大，即斜面體對物塊的摩擦力先沿斜面向上減小到零后逐漸沿斜面向

下增大，故C錯誤；

D.對小物塊受力分析，根據(jù)平衡條件，在垂直斜面方向

N'=m^gcos0

即斜面體對物塊的支持力一定不變，故D錯誤。

故選Ao

3.一輛汽車正沿直線公路勻速行駛，駕駛員突然發(fā)現(xiàn)前方有危險，經(jīng)過一定的反應時間后開始剎車，剎車

過程中汽車做勻減速運動，直至停下。從駕駛員發(fā)現(xiàn)前方有危險時開始，下列關于汽車的運動圖像正確的

是（）

Va

【答案】C

【解析】

【詳解】A.從駕駛員發(fā)現(xiàn)前方有危險時開始，汽車先做勻速運動，后做勻減速運動，故圖A不符合要求;

B.從駕駛員發(fā)現(xiàn)前方有危險時開始，汽車先做勻速運動，加速度為零，后做勻減速運動，勻減速階段加速

度不變，故圖B不符合要求；

C.從駕駛員發(fā)現(xiàn)前方有危險時開始，汽車先做勻速運動，此時x-v2圖像是一條平行于x軸的線段，汽車

后做勻減速運動，根據(jù)動力學公式

v2-v；=lax

v-%

x=---------

2a2a

可知此時圖像是一條傾斜的直線段，故C符合要求；

D.汽車做勻減速運動階段，汽車的加速度不變，故圖D不符合要求。

故選C。

4.防溺水工作可以有效減少溺水事故的發(fā)生，保護人們的生命安全。某同學在對當?shù)啬澈恿髡{(diào)查時發(fā)現(xiàn)，

河流中央的某處半徑為5m的漩渦是溺水事故的多發(fā)地，如圖所示，該同學在距離漩渦中心正上游15m處

的P點設立警示點。假設河水流動的速度為3m/s,處在尸點的游泳愛好者要避開漩渦區(qū)域游動的最小速

度為（）

（小漩渦

A.Im/sB.V2m/sC.V3m/sD.2m/s

【答案】A

【解析】

【詳解】水流速度是定值，只要保證合速度方向指向漩渦危險區(qū)切線方向即可，如圖所示

由幾何關系可知

為了能避開漩渦沿直線到達安全地帶，運動員在靜水中的速度至少是

v0=vsin。=lm/s

故選Ao

5.2024年3月20日，鵲橋二號中繼星成功發(fā)射升空，為嫦娥六號在月球背面的探月任務提供地月間中繼

通訊。如圖所示，鵲橋二號采用周期為7的環(huán)月橢圓凍結(jié)軌道，近月點/距月心的距離與遠月點C距月心

的距離之比為"，3D為橢圓軌道的短軸。下列說法正確的是（）

A.鵲橋二號從N點到8點的運動時間為工

4

B.鵲橋二號在/、C兩點的加速度大小之比為

n

C.鵲橋二號在。點的加速度方向指向O'

D.鵲橋二號在地球表面附近的發(fā)射速度大于11.2km/s

【答案】B

【解析】

【詳解】A.鵲橋二號圍繞月球做橢圓運動，根據(jù)開普勒第二定律可知，從做減速運動，故鵲橋二

號從/點到2點的運動時間不為二，A錯誤；

4

B.由

「Mm

G—=ma

可知鵲橋二號在N、C兩點的加速度大小之比為

aA=R0

ac此

代入得

ac“2

B正確；

C.鵲橋二號在。點的加速度方向指向月球，C錯誤；

D.由于鵲橋二號環(huán)繞月球運動，而月球為地球的“衛(wèi)星”，則鵲橋二號未脫離地球的束縛，故鵲橋二號的

發(fā)射速度應大于地球的第一宇宙速度7.9km/s,小于地球的第二宇宙速度11.2kms,D錯誤；

故選Bo

6.如圖所示，用高壓水槍清洗汽車時，設水槍出水口的直徑為4,水柱射出出水口的速度大小為%,水

柱垂直射到汽車表面時的直徑為&，水柱垂直射到汽車表面時水的速度大小為z，沖擊汽車后水的速度

為零。已知水的密度為夕。下列說法正確的是（）

若&<，貝巧

A.4I<v2

B.高壓水槍單位時間噴出的水的質(zhì)量為夕兀％"；

C.高壓水槍單位時間噴出的水的質(zhì)量為夕兀匕或

D,水柱對汽車的平均沖力為;夕兀成田

【答案】D

【解析】

【詳解】A.依題意，可得

%（?）2%板=兀（^）2丫2垓

即

片匕=d；v2

若4<4，則

V］〉V2

故A錯誤；

BC.高壓水槍單位時間噴出的水的質(zhì)量為

〃d；務”片

m0=pV=p7i-vx=—產(chǎn)

故BC錯誤；

D.水柱對汽車的平均沖力為尸，由動量定理得

Ft=mv2=卒丁2t.y2

解得

F=：071成V；

故D正確。

故選Do

7.如圖所示，一質(zhì)量為加的光滑小球放置在傾角為。的固定斜面上，用垂直于斜面的擋板擋住，擋板繞

O點順時針緩慢地轉(zhuǎn)向豎直位置的過程中，下列判斷正確的是（）

B.小球?qū)醢宓膲毫χ饾u增大

C小球?qū)π泵娴膲毫ο葴p小后增大D.小球?qū)π泵娴膲毫σ恢睖p小

【答案】B

【解析】

【詳解】對光滑小球受力分析，受重力mg,斜面的支持力外1，擋板的支持力耳;2,擋板繞。點順時針緩

慢地轉(zhuǎn)向豎直位置的過程中斜面的支持力外1方向不變，大小一直增大；擋板的支持力氏2一直增大，由

牛頓第三定律可知，小球?qū)π泵娴膲毫σ恢痹龃螅∏驅(qū)醢宓膲毫σ恢痹龃蟆?/p>

故選B。

8.如圖所示，傾角為30。、足夠長的光滑斜面固定在水平地面上，輕彈簧的一端固定在斜面的底端，另一

端與放在斜面上的物體B連接。放在斜面上的物體A、B緊靠在一起但不粘連，兩物體的質(zhì)量均為1kg,

初始時，物體A與物體B靜止在斜面上?，F(xiàn)用平行于斜面向上的外力尸作用在物體A上，使物體A沿斜

面向上做勻加速運動，0.2s后尸為恒力。已知彈簧的勁度系數(shù)為100N/m,彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，彈

簧的彈性勢能表達式：E=-kx2（其中左為彈簧的勁度系數(shù)，x為彈簧的形變量），取重力加速度

P2

g=10m/s2o下列說法正確的是（）

A.外力廠的最大值為20NB.外力廠的最小值為10N

C.7=0.2s時，物體A的速度為工m/sD.整個過程中彈簧可以恢復到原長

3

【答案】C

【解析】

【詳解】AB.依題意，A、B兩物體靜止在斜面上時，有

2mgsin3=kx1

0.2s時二者之間作用力為零，可得

ma=kx2-mgsin0

由勻加速直線運動公式，可知

-2=M

解得

5.1

a=-m/s2，X.,=——m

3215

施加外力瞬間，尸為最小值，可得

/=2ma=yN

兩物體分離前瞬間，廠為最大值，可得

%x+丘2-2mgsin0=2ma

解得

^ax=yN

故AB錯誤;

C.7=0.2s時，物體A、B具有相同的速度

1,

v=at=—m/s

3

故C正確；

D.二者分離后，若彈簧恢復到原長時，設其速度為M,由功能關系可得

22

gkxf+gmv=mgx2sin8+gmv'

解得

—mv'2<0

2

可知整個過程中彈簧不可以恢復到原長。故D錯誤。

故選Co

二、多項選擇題：本題包括4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個選項中，

有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。

9.拋秧是一種水稻種植方法。如圖甲所示，在拋秧時，人們將育好的水稻秧苗大把抓起，然后向空中用力

拋出，使秧苗分散著落入田間。這種種植方式相對傳統(tǒng)插秧更省時省力。某同學研究拋秧的運動時，將秧

苗的運動簡化為以肩關節(jié)為圓心臂長為半徑的圓周運動，忽略空氣阻力，如圖乙所示。秧苗離手瞬間，通

過手指改變秧苗的運動速度，A、B兩秧苗離開手后做不同的拋體運動，其軌跡在空中交于尸點。下列說

法正確的是（）

A.秧苗在起拋處，手對秧苗的作用力一定小于秧苗的重力

B.秧苗在最低點，手對秧苗的作用力大于秧苗的重力

C.秧苗A先經(jīng)過尸點

D.秧苗B初速度的水平分量一定大于秧苗A的初速度的水平分量

【答案】BD

【解析】

【詳解】A.秧苗在起拋處，重力與半徑方向的夾角為則有

F-mgcosa=m—

手對秧苗的作用力不一定小于秧苗的重力。故A錯誤；

B.秧苗在最低點，由牛頓第二定律

V2

r-mg=m——

r

可知，手對秧苗的作用力大于秧苗的重力。故B正確；

C.依題意，。與尸豎直距離一定，秧苗A豎直方向是豎直上拋運動，秧苗B是自由落體運動，所以秧苗

B用時短，先經(jīng)過P點。故C錯誤；

D.。與P水平距離一定根據(jù)

x=vot

可知，秧苗B初速度的水平分量一定大于秧苗A的初速度的水平分量。故D正確。

故選BD。

10.“雙星系統(tǒng)”由兩顆相距較近的恒星組成，每顆恒星的直徑遠小于兩顆星體之間的距離，而且雙星系

統(tǒng)一般遠離其它天體。某雙星系統(tǒng)可以簡化為如圖所示的模型，兩顆恒星四、S2繞連線上的。點做周期

相同的勻速圓周運動。兩顆恒星S］、$2的質(zhì)量分別為機1、m2,運動周期為7,萬有引力常量為G。下列

判斷正確的是（）

，“一一、、、

Z、

ZZ、

，?X、

//'---、、、、\

//\\

//\\

S]O----f------.------OS]!

\0/；

\'、'」一/'/

、、、//

、、、"____-J

A.恒星SpS2的加速度大小之比為加I:加2

B.恒星SpS2的線速度大小之比為機2：班

|Gm^T2

C.恒星Si的軌道半徑為？、2

V4兀\mx+m2）

D.恒星SpS2的動能之比為加；：喈

【答案】BC

【解析】

【詳解】A.根據(jù)

Gm

1加2=ma-ma

Lxx22

解得

a\：a2=m2：mx

故A錯誤；

BC.由牛頓第二定律可得

Gmm4/4/

x2=m^r=m^r

L2iri2r2

又

rx+r2=L

聯(lián)立，解得

|Gm^T2

"：&=m2：明，「九2/

V4兀（加1+〃

恒星S]、S2的線速度大小之比為

2劭

匕_1_機2

v22萬々丫2ml

故BC正確；

D.恒星SpS2的動能之比為

12

:5mM=乃2

廠叫

故D錯誤。

故選BCo

11.如圖所示，在光滑水平面上，質(zhì)量均為"的木塊B和C并排放一起，C上固定一豎直輕桿，輕桿上端

的。點系一條不可拉伸、長度為/的細線，細線另一端系一個可以看作質(zhì)點、質(zhì)量為加的球A?，F(xiàn)將A

球向左拉起使細線水平且自然伸直，并由靜止釋放A球。已知四=2加，重力加速度為g,不計一切阻

力。下列說法正確的是（）

A,A球第一次運動到最低點時的速度大小為亞g/

B.A球由靜止釋放到第一次運動到最低點的過程中，木塊C的位移大小為,

3

C.A球第一次向右運動到最高點時距0點的豎直高度為,

6

D.木塊B最終的速度大小為、包

V10

【答案】CD

【解析】

【詳解】ABD.設小球由靜止釋放到第一次經(jīng)過最低點的過程中，小球的水平位移大小為X1,木塊C的

位移大小為馬,小球運動到最低點時的速度大小為丹，B、C的速度為/c；小球由靜止釋放在向下擺動

的過程中，對C有拉力，使得B、C之間有彈力，B、C不會分離，當A運動到最低點時，B、C間彈力為

零，B、C將要分離，二者分離時速度相等，A、B、C系統(tǒng)水平方向不受外力，系統(tǒng)水平方向動量守恒,

取水平向右為正方向，由系統(tǒng)水平方向動量守恒得

mvA-2MVBC=0

則

tt

由幾何關系得

xx+x2=I

由機械能守恒定律得

mgl=^mv\+^2Mvlc

又

M=2m

解得

V.岷v一回-L

2折，%x一5

故AB錯誤；D正確;

C.A球向右擺至最高點時，A、C共速，水平向右為正方向，由水平方向動量守恒得

mvA—MVBC=（加+

由A、C系統(tǒng)能量守恒得

~mvA+；環(huán)友=；（加+A/"2+mgh

解得

h=-l

6

則小球A第一次到達輕桿左側(cè)最高處距。點的豎直高度為-故C正確。

6

故選CDo

12.某傳送裝置如圖所示，一長度上如=3.2m的傳送帶傾斜放置，與水平面的夾角為仇以%=2m/s的

恒定速度逆時針轉(zhuǎn)動。將一質(zhì)量m=1kg的物體無初速度地放在傳送帶的頂端P,經(jīng)時間tx=0.2s,物體

的速度達到2m/s,此后再經(jīng)過右=L°s時間，物體運動到傳動帶的底端。。已知重力加速度，物體可視為

質(zhì)點。下列判斷正確的是（）

p

A.物體運動到傳送帶的底端0點時的速度v=4m/s

B.傳送帶與物體間的動摩擦因數(shù)〃=0.5

C.傳送帶與水平面的夾角8=53°

D.物體由尸運動到。的過程中，因摩擦而產(chǎn)生的熱量。=4.8J

【答案】ABD

【解析】

【詳解】A.%時間內(nèi)，物體的加速度為

=—=^-m/s2=10m/s2

40.2

。時間內(nèi)，物體的位移為

1,1,

%,=—a,ty=—x10x0.2m=0.2m

12112

巧時間內(nèi)，物體的平均速度為

_LpQ—3.2—0.2

v=--------=------------m/s=3m/s

t1.0

勻變速直線運動的平均速度等于該過程初末速度之和的一半，則

-%+丫

v=-----

2

解得物體運動到傳送帶的底端Q點時的速度

v=4m/s

故A正確；

BC.巧時間內(nèi)，物體的加速度為

出=T向52=2"

4時間內(nèi)，根據(jù)牛頓第二定律

mgsin3+]umgcos0-max

。時間內(nèi)，根據(jù)牛頓第二定律

mgsin0-jumgcos0=ma2

解得

。=37。，〃=0.5

故B正確，C錯誤；

D.4時間內(nèi)，物體與傳送帶的相對位移

AX[=*-X]=2x0.2m-0.2m=0.2m

h時間內(nèi)，物體與傳送帶的相對位移

AX2-LPQ-XJ-V0?2=3.2m-0.2m-2x1_0m=Im

物體由尸運動到0的過程中，因摩擦而產(chǎn)生的熱量

Q=/nmgcos6)(Axj+Ax,)=0.5xlxl0x0.8x(0.2+l)J=4.8J

故D正確。

故選ABD。

三、非選擇題：本題包括6小題，共60分。

13.某學習小組的同學要探究“質(zhì)量一定時，加速度與物體受力的關系”。他們在實驗室組裝了一套如圖所

示的實驗裝置，水平軌道上安裝兩個光電門，光電門與數(shù)字計時器相連，兩個光電門中心距離/=0.5m,

小車上固定有擋光片，擋光片的寬度"=2.0mm,細線跨過兩個定滑輪一端與力傳感器連接，另一端與

小桶連接。實驗時首先保持軌道水平，通過調(diào)整小桶內(nèi)祛碼的質(zhì)量使小車做勻速運動以實現(xiàn)平衡摩擦力，

此時力傳感器的示數(shù)為i。然后改變小桶內(nèi)祛碼的質(zhì)量，使小車做勻加速直線運動，記下每次小車做勻加

速直線運動時力傳感器的示數(shù)尸和對應的數(shù)字計時器的示數(shù)，并求出小車做勻加速直線運動的加速度。，

分析實驗數(shù)據(jù)，得到小車的加速度與受力的關系。

(1)該實驗(選填“需要”或“不需要”)滿足小桶和小桶內(nèi)祛碼的總質(zhì)量機遠小于小車和小車

上的定滑輪和擋光片的總質(zhì)量M。

（2）某次實驗過程中：小車上的擋光片通過光電門1和2的擋光時間分別為A/】=2.0ms、Ar2=1.0ms

（小車上的擋光片通過光電門2后，小桶才落地），則小車的加速度。=m/s2（計算結(jié)果保留兩

位有效數(shù)字）。

（3）實驗時，當力傳感器讀數(shù)為《時，測得小車的加速度大小為4,當力傳感器讀數(shù)為8時，測得小車

的加速度大小為電，在誤差允許的范圍內(nèi)滿足，則說明在小車質(zhì)量一定的情況下，小車的加速

度與小車所受的合外力成正比。

【答案】（1）不需要（2）3.0

（3）K―1

F?-F。a2

【解析】

【小問1詳解】

由于實驗中已給出了力傳感器，可以直接測出細線的拉力，所以不需要滿足祛碼和祛碼盤的總質(zhì)量遠小于

小車（包括力傳感器和擋光板）的質(zhì)量。

【小問2詳解】

小車通過光電門1時的速度為

d

Vj=一

kt、

通過光電門2時的速度為

d

v2=——

根據(jù)勻變速直線運動公式

^2~vi=2al

可得

（。-（￡）2

a=---------L=3.0m/s2

2/

【小問3詳解】

平衡摩擦力時，小車做勻速運動，力傳感器的示數(shù)等于祛碼和祛碼盤的總重力，故

f=2F°

在小車質(zhì)量一定的情況下，小車的加速度與小車所受的合外力成正比，則

2F「f=Ma],2F2-f=Ma

聯(lián)立，解得

F?1F。a2

14,某裝置如圖甲所示，左側(cè)鐵架臺上固定一與數(shù)字計時器相連的光電門，右側(cè)物塊A（左側(cè)固定有擋光

片）與物塊B用輕繩連接后，跨放在定滑輪上。某同學用該實驗裝置驗證機械能守恒定律，實驗過程如

下：

1光電門

□B

擋光片

_一aA

（1）用游標卡尺測得擋光片的寬度%某次測量結(jié)果如圖乙所示，其讀數(shù)為mm；

（2）用托盤天平測得物塊A（含擋光片）與物塊B的質(zhì)量分別為加人和加B；

（3）用手托住物塊B,讓A和B兩物塊保持如圖甲所示的靜止狀態(tài)，此時擋光片距光電門的高度為瓦

松手后物塊B下降，物塊A上升，與光電門相連的數(shù)字計時器記錄下?lián)豕馄?jīng)過光電門的擋光時間為

；

（4）物塊A上升力的過程中，系統(tǒng)減少的重力勢能為,系統(tǒng)增加的動能為

（均用題目中所給字母表示，已知當?shù)氐闹亓铀俣却笮間）;

（5）通過實驗中得到的數(shù)據(jù)，經(jīng)過計算可知系統(tǒng)減少的重力勢能略大于系統(tǒng)增加的動能，則實驗結(jié)論是

【答案】①.L50（mB-mA）g/i③*/④.在誤差范圍內(nèi)，系統(tǒng)機械能守

【解析】

【詳解】（1）[1]游標卡尺的讀數(shù)為

d=1mm+10x0.05mm=1.50mm

（4）[2]物塊A上升力的過程中，系統(tǒng)減少的重力勢能為

第=（機B—機A）g力

[3]根據(jù)極短時間的平均速度等于瞬時速度，物塊A經(jīng)過光電門的速度為

d

v=一

△t

系統(tǒng)增加的動能為

4T

（5）[4]通過實驗中得到的數(shù)據(jù)，經(jīng)過計算可知系統(tǒng)減少的重力勢能略大于系統(tǒng)增加的動能，則實驗結(jié)論

是：在誤差范圍內(nèi)，系統(tǒng)機械能守恒。

15.波源位于坐標原點的一列簡諧波沿x軸正方向傳播。片0時波源開始振動，。=1.5s時，位于x,.=6m

的c點恰好開始振動，波形如圖所示。

（1）求簡諧波的波長、周期和傳播速度；

（2）求位于x°=20m的質(zhì)點。（未畫出）第一次處于波峰位置的時亥人

【答案】（1）4m,Is,4m/s

（2）5.25s

【解析】

【小問1詳解】

由圖可知，簡諧波的波長為

4=4m

簡諧波的波速為

v=-=—m/s=4m/s

41.5

由丫=一可知，簡諧波的周期為

7=-=-s=ls

v4

【小問2詳解】

根據(jù)波的平移可知。點第一次出現(xiàn)波峰時只需要。=L5s時刻x=5m處的波峰的振動形式傳遞過去，即

Ax20-5

Nts=3.75s

v4

則對應的時刻為

4=5.25s

16.小王暑假期間駕駛轎車外出游玩。當他在一段平直的公路上以%=30m/s的速度勻速行駛時，突然發(fā)

現(xiàn)前方同車道有一輛貨車以v=10m/s的速度勻速行駛，為避免追尾，在兩車相距115m時，小王開始制

動減速同時鳴笛警示，前方貨車司機聽到鳴笛聲后經(jīng)4=2s開始加速，貨車的加速度大小％=Im/s2。

己知轎車剎車過程從30m/s的速度減小到零時運動的距離為450m,不考慮聲音的傳播時間。

(1)求轎車減速時的加速度大小為；

(2)判斷轎車能否與貨車發(fā)生追尾事故?若發(fā)生追尾事故，求出追尾時轎車的速度大?。喝舨荒馨l(fā)生追尾

事故，求轎車與貨車的最小距離。

【答案】(1)lm/s2

(2)會，21m/s

【解析】

【小問1詳解】

轎車減速時的加速度大小

,2302

a-Am/s2=lm/s2

2x2x450

【小問2詳解】

設經(jīng)歷f時間轎車與貨車發(fā)生追尾事故，轎車的位移

貨車的位移

x2

2=vr0+v(r-r0)+-a2(r-r0)

轎車與貨車發(fā)生追尾事故，則

x1=x2+d

解得

t=9s

若不發(fā)生碰撞，貨車與轎車共速時有

一印'

v0=v+a2(t'-t0)

解得

t'=Us

由于

t>t

可知轎車會與貨車發(fā)生追尾事故，追尾時轎車的速度大小

M=%-印=30—9xlm/s=2lm/s

17.如圖所示，質(zhì)量機=1kg的小物塊靜置在粗糙的水平平臺的/點，在大小為3N的恒力作用下，從平

臺的8點以3m/s的速度水平飛出，恰好從C點無碰撞的進入半徑為R的光滑圓形軌道。已知是圓形

軌道的一條直徑，從尸點到軌道的最高點是一個光滑圓管，NEOE=37。，小物塊與平臺的動摩擦因數(shù)

(2)求3c兩點間的高度差；

(3)若小物塊能夠進入圓管，試分析軌道半徑尺的取值范圍。

【答案】(1)2s

(2)0.8m

(3)7?<—m

6

【解析】

【小問1詳解】

當小物塊在恒力作用下時，根據(jù)牛頓第二定律

=F-pmg=mt/1

解得

%=2mzs2

撤去恒力后，根據(jù)牛頓第二定律

Fj=//mg=ma,

解得

4=lm/s2

設恒力作用的時間為乙，撤去恒力后在平臺上繼續(xù)運動時間為則

—+(Q“2-Q二L

聯(lián)立，解得

tx=2s

【小問2詳解】

由于小物塊恰好從。點無碰撞的進入半徑為R的光滑圓形軌道，則

v=--------=5m/s

crsin37°

v

V〉-ccos37°=4m/s

所以，小物塊從5點到。點運動過程中，在豎直方向根據(jù)速度位移公式可得

v2

hpc=——=0.8rn

2g

【小問3詳解】

為保證小物塊能夠進入圓管，則小物塊運動到尸點時不能脫離軌道，則此時根據(jù)動能定理

1212

-mgx2Rsin37°=—mvF--mvc

根據(jù)牛頓第二定律

2

mgsin37°

代入數(shù)據(jù)，解得

2?<—m

6

18.物塊A放在木板B的左端，均靜止在水平地面上，水平地面上的O點右側(cè)粗糙、左側(cè)光滑，如圖所

示。物塊A、木板B的質(zhì)量分別為2%、m,它們之間的動摩擦因數(shù)為2〃，木板B與地面之間的動摩擦因

數(shù)為"。。點左側(cè)足夠遠處，有4個質(zhì)量均為3加的滑塊，沿向左的直線緊密排列?，F(xiàn)對木板B施加水平

向左、大小為18〃mg的恒力凡經(jīng)歷時間才。撤掉，當木板B左端抵達。點時，物塊A與木板B剛好達到

共同速度。已知木板B足夠長，所有碰撞均為彈性碰撞且碰撞時間忽略不計，最大靜摩擦力等于滑動摩擦

力，重力加速度為g。

A

IIIII一.....尸」,........下

~~///////////////////////-

(l)求。時刻，木板B的速度大?。?/p>

(2)求從撤去恒力下到物塊A與木板B達到共同速度的時間；

(3)若木板B全部通過。點時的速度大小%=2〃g/o，求：

(a)木板B通過。點的過程中，物塊A、木板B與地面組成的系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的熱量；

(b)木板B全部通過。點以后的整個運動過程中，之間因摩擦產(chǎn)生的熱量。

【答案】(1)IWo

(2)t0

(3)(a)18加4g2],(b)——m//g2t1

【解析】

【小問1詳解】

對木板B施加水平向左、大小為18HMg的恒力尸時，設木板B的加速度為，對木板B由牛頓第二定

律可得

F-/j^2m+m^g-2/j-2mg=mam

解得

?B1=1l〃g

對物塊A則有

?AI=2〃g

經(jīng)歷時間t0撤掉恒力F,由速度時間公式可知此時木板B的速度是

V