2022-2023学年江西省赣州厚德外国语学校、丰城中学高三上学期联考物理试题(word版)
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这是一份2022-2023学年江西省赣州厚德外国语学校、丰城中学高三上学期联考物理试题(word版),共27页。试卷主要包含了选择题,填空题,计算题等内容,欢迎下载使用。
江西省赣州厚德外国语学校、丰城中学2023届高三联考
物理试卷
一、选择题(每题4分,共40分。1-6单选,其余多选)
1. 已知氢原子的基态能量为E1,激发态能量为,其中n=2,3,4…已知普朗克常量为h,则下列说法正确的是( )
A. 氢原子跃迁到激发态后,核外电子动能增大,原子的电势能减小
B. 基态氢原子中的电子吸收一频率为ν的光子被电离后,电子速度大小为
C. 大量处于n=3的激发态的氢原子,向低能级跃迁时可辐射出3种不同频率的光
D. 若原子从n=6能级向n=1能级跃迁时所产生的电磁波能使某金属发生光电效应,则原子从n=6能级向n=2能级跃迁时所产生的电磁波也一定能使该金属发生光电效应
2. 下列说法中错误的是( )
A. 根据热力学第二定律可知,热量有可能从低温物体传到高温物体
B. 气体对容器壁的压强是由于大量气体分子对器壁的碰撞作用产生的
C. 运送沙子的卡车停于水平地面,在缓慢卸沙过程中,若车胎不漏气,胎内气体温度不变,不计分子间势能,则胎内气体从外界吸热
D. 晶体的物理性质都是各向异性的
3. 两辆汽车A、B沿同一条直线同向运动,B车在前面遇到紧急情况刹车,刹车开始时两车相距x=30m,后面的汽车A一直做匀速直线运动,他们的速度图像如图所示,则A追上B所用的时间约为( )
A. 1.0s B. 4.0s C. 5.0s D. 5.2s
4. 如图所示为模拟远距离输电的部分测试电路。a、b端接电压稳定的正弦交流电源,理想变压器的原、副线圈匝数比为k且,定值电阻,电流表、电压表均为理想电表,其示数分别用I和U表示。当向上调节滑动变阻器的滑片P时,电流表、电压表示数变化量分别用和表示。则以下说法正确的是( )
A. B.
C. 电阻消耗的功率 D. 电源的输出功率一定增大
5. 某同学设计了一个滑梯游戏装置,如图所示,一光滑轨道AO固定在水平桌面上,O点在桌面右侧边缘上。以O点为圆心的光滑圆弧轨道BD竖直固定在桌子的右侧,C点为圆弧轨道BD的中点。若宇航员利用该游戏装置分别在地球表面和火星表面进行模拟实验,将小球放在光滑轨道AO上某点由静止下滑,小球越过O点后飞出,落在光滑圆弧轨道BD上。忽略空气阻力,已知地球表面的重力加速度大小为g,火星的质量约为地球质量的,火星的半径约为地球半径的。在地球表面或在火星表面上,下列说法正确的是( )
A. 若小球恰能打到C点,则击中C点时的速度方向与圆弧面垂直
B. 小球释放点越低,小球落到圆弧上时动能就越小
C. 根据题目的条件可以得出火星表面的重力加速度大小
D. 在地球和火星进行模拟实验时,若都从光滑轨道上同一位置释放小球,则小球将落在圆弧上的同一点
6. 如图所示,在一水平面上放置了一个顶端固定有滑轮的斜面,物块、重叠放置在斜面上,细绳的一端与物块相连,另一端有结点,结点处还有两段细绳,一段连接重物,另一段用外力拉住。现让外力将物块缓慢向上拉动,将从竖直拉至水平,拉动过程中始终保证夹角,且绳子始终拉直,物块和以及斜面体始终静止,则下列说法正确的是( )
A. 绳子的拉力先增大后减小
B. 对的摩擦力一直在增大
C. 斜面对的摩擦力可能一直在减小
D. 地面对斜面体的摩擦力一直减小
7. 如图甲所示,光滑斜面的倾角为30°,一根轻质弹簧一端固定在斜面底端,另一端与滑块A相连,滑块B与A靠在一起(不粘连),两滑块的质量均为m,系统处于静止状态。从零时刻起对滑块B施加一个平行斜面的变力F,两滑块的v-t图象如图乙所示,t0时刻F的大小是零时刻F大小的倍,重力加速度大小为g,弹簧始终处于弹性限度内,则下列说法正确的是( )
A. t0时刻两滑块的速度大小均为gt0
B. t0时刻前两滑块的加速度大小均为
C. 弹簧的劲度系数为
D. 0到t0时间内弹簧弹性势能的减少量为mg2t02
8. 如图所示,匀强电场中有一固定斜面,电场方向平行斜面向下,一带正电的物体以初动能从斜面底端向上运动,第一次经斜面点时动能减少了,机械能减少了,电势能增加了,则有( )
A. 返回斜面底端时的动能为
B. 返回斜面底端时的动能为
C. 从底端到第一次经过点摩擦力对物体做的功为
D. 返回斜面底端时克服摩擦阻力做的功为
9. 如图甲,绝缘水平面上有一“<”型光滑金属导轨,Oa与Ob夹角为45°;将质量为m的长直导体棒PQ放在导轨上并与Oa垂直,除轨道Ob上的电阻R外,其余电阻不计,导体棒与导轨接触良好。空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度为B。t=0时刻导体棒与0点间的距离为2L,棒在外力作用下,向左做直线运动,其速度的倒数随位移x变化的关系如图乙所示,导体棒从PQ向左运动距离L到达MN的过程中( )
A. 流过导体棒的电流恒为
B. 导体棒运动的时间为
C. 通过回路的电荷量为
D. 外力做功
10. 如图,在水平面内存在半径为R和半径为2R两个同心圆,在小圆和大圆之间形成一环形区域小圆和环形区域内分别存在垂直于水平面、方向相反的匀强磁场,小圆内匀强磁场的磁感应强度大小为B。位于圆心处的粒子源S沿水平面,向各个方向发射速率相同、电荷量为q、质量为m的正粒子,粒子从发射至第一次离开小圆区域运动的时间均为,不计粒子所受的重力及相互作用力,下列说法中正确的是( )
A. 粒子的发射速度大小为
B. 为了将所有粒子都束缚在大圆区域内,环形区域磁场的磁感应强度的大小至少为B
C. 若粒子能再次回到小圆区域内,则粒子下一次在小圆区域中运动的时间为
D. 若环形区域内的磁场磁感应强度大小也为B,则粒子在两磁场中运动的总时间为
二、填空题(4分+10分)
11. 如图所示,将题中木板竖起,钢球撞到带有白纸和复写纸竖直长木板上,并在白纸上留下痕迹A,重复实验,将木板依次后退相同的水平距离x,钢球撞到木板上留下痕迹B、C,测量A、B、C点到O点的距离为y1、y2、y3,其中O点与钢球抛出时圆心位置等高,重力加速度为g。
关于此实验以下说法正确的是( )
A. 桌面的不需要保证光滑与严格水平
B. 重复实验时,必须将弹簧压缩到同一位置再释放钢球
C. 最终测得的数据y1:y2:y3值近似为1:4:9
D. 由以上数据可以得到钢球被水平抛出时的速度为
12. 某物理实验小组看到一则消息:锂硫电池的能量密度高,可使电动汽车的续航从提升至,再提升三倍,手机一个星期都不需充电。这激起了同学们对电池的研究热情,他们从市场上买来一新款电池,要测量这款电池的电动势和内阻,并利用这个电池提供电能测量一未知电阻的阻值,设计了如图甲所示的实验电路。
器材如下:
A.待测电池
B.待测电阻(约)
C.电流表(量程、内阻很小)
D.电流表(量程、内阻很小)
E.电阻箱(最大阻值)
F开关一只,导线若干
实验步骤如下:
(1)根据电路图,请在图乙的实物图中画出连线________;
(2)根据记录的电流表的读数和电流表的读数,以为纵坐标,以对应的电阻箱的阻值为横坐标,得到的图像如图丙所示。则图像在纵轴的截距为____________,待测电阻____________(结果均保留两位有效数字);
(3)图丁是以电流表的读数为横坐标,以电流表的读数为纵坐标得到的结果。由图可求得电池的电动势____________V,内阻____________(结果均保留三位有效数字)。
三、计算题(10分+10分+12分+14分)
13. 如图所示,两端开口内壁光滑导热汽缸竖直固定放置在地面上,活塞A质量mA=1kg,活塞B质量mB=2kg,两个活塞由长度为L=20cm的轻杆相连,A活塞的横截面积SA=10cm2,B活塞的横截面积SB=20cm2,两活塞均不计厚度,活塞间封闭有一定质量的理想气体。上方较细的气缸足够长,下方较粗的气缸长度为H=20cm,开始时,活塞B距离地面h=10cm,活塞B下面有一弹簧上端固定在活塞B上,下端固定在地面上,弹簧的劲度系数k=175N/m,此时弹簧处于原长,整个装置处于静止状态。大气压强恒为,初始时汽缸周围环境温度T=400K,重力加速度g为10m/s2。
(1)求初始时活塞间封闭气体的压强p1;
(2)若缓慢降低环境温度至200K,求活塞B到地面的距离。
14. 如图,间距为L的足够长的“ ”形金属线框abcd静置在光滑水平桌面上,质量为m的导体杆A平行bc边放置在线框上,且保持与金属线框接触良好,二者间的动摩擦因数为,导体杆A始终挡在两个固定小立柱M、N的左侧。空间存在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场。某时刻,对bc边施加一水平向右的拉力F(大小未知),当导体杆A离bc边距离恰好为L时,线框开始以速度v做匀速运动,并以此刻作为计时起点。已知导体杆和金属线框单位长度的电阻均为r,重力加速度为g。在t时刻,求:
(1)立柱M受到导体杆的压力大小;
(2)水平拉力F的大小;
(3)回路中的电功率。
15. 如图所示,一质量M=1kg的绝缘木板静止于水平地面上,在距其左端L=m处存在宽度d=2m、方向竖直向下的匀强电场区域,匀强电场的电场强度大小E=300N/C。一质量m=1kg、电荷量q=0.1C的带正电物块(视为质点)放在木板的左端,物块在水平向右的恒力F(大小未知)作用下从静止开始运动,物块进入电场后在电场中做匀速直线运动,在物块刚离开电场右边界时撤去恒力F,物块未从木板右端滑离。已知物块与木板之间的动摩擦因数μ1=0.2,木板与地面之间的动摩擦因数μ2=0.1,取重力加速度大小g=10m/s2,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1)求物块刚进入电场区域时的速度大小;
(2)求从木板开始运动到物块和木板的速度相同时经历的时间;
(3)若物块刚进入电场时,撤去恒力F,同时在电场区域内加一方向垂直纸面向里、磁感应强度大小B=100T的匀强磁场,求物块通过电场区域的过程中受到的电场力的冲量大小。
16. 如图所示,倾角的传送带,正以速度顺时针匀速转动。长度,质量为m的木板轻放于传送带顶端,木板与传送带间的动摩擦因数,当木板前进时机器人将另一质量也为m(形状大小忽略不计)的货物轻放在木板的右端,货物与木板间的动摩擦因数,从此刻开始,每间隔机器人将取走货物而重新在木板右端轻放上相同的货物(一共放了两次货物),重力加速度为,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,传送带足够长,求:
(1)木板前进时的速度大小;
(2)取走第一个货物时,木板的速度大小;
(3)取走第二个货物时,木板的速度大小。
江西省赣州厚德外国语学校、丰城中学2023届高三联考
物理试卷
一、选择题(每题4分,共40分。1-6单选,其余多选)
1. 已知氢原子的基态能量为E1,激发态能量为,其中n=2,3,4…已知普朗克常量为h,则下列说法正确的是( )
A. 氢原子跃迁到激发态后,核外电子动能增大,原子的电势能减小
B. 基态氢原子中的电子吸收一频率为ν的光子被电离后,电子速度大小为
C. 大量处于n=3的激发态的氢原子,向低能级跃迁时可辐射出3种不同频率的光
D. 若原子从n=6能级向n=1能级跃迁时所产生的电磁波能使某金属发生光电效应,则原子从n=6能级向n=2能级跃迁时所产生的电磁波也一定能使该金属发生光电效应
【答案】C
2. 下列说法中错误是( )
A. 根据热力学第二定律可知,热量有可能从低温物体传到高温物体
B. 气体对容器壁的压强是由于大量气体分子对器壁的碰撞作用产生的
C. 运送沙子的卡车停于水平地面,在缓慢卸沙过程中,若车胎不漏气,胎内气体温度不变,不计分子间势能,则胎内气体从外界吸热
D. 晶体的物理性质都是各向异性的
【答案】D
3. 两辆汽车A、B沿同一条直线同向运动,B车在前面遇到紧急情况刹车,刹车开始时两车相距x=30m,后面的汽车A一直做匀速直线运动,他们的速度图像如图所示,则A追上B所用的时间约为( )
A. 1.0s B. 4.0s C. 5.0s D. 5.2s
【答案】D
4. 如图所示为模拟远距离输电的部分测试电路。a、b端接电压稳定的正弦交流电源,理想变压器的原、副线圈匝数比为k且,定值电阻,电流表、电压表均为理想电表,其示数分别用I和U表示。当向上调节滑动变阻器的滑片P时,电流表、电压表示数变化量分别用和表示。则以下说法正确的是( )
A. B.
C. 电阻消耗的功率 D. 电源的输出功率一定增大
【答案】D
5. 某同学设计了一个滑梯游戏装置,如图所示,一光滑轨道AO固定在水平桌面上,O点在桌面右侧边缘上。以O点为圆心的光滑圆弧轨道BD竖直固定在桌子的右侧,C点为圆弧轨道BD的中点。若宇航员利用该游戏装置分别在地球表面和火星表面进行模拟实验,将小球放在光滑轨道AO上某点由静止下滑,小球越过O点后飞出,落在光滑圆弧轨道BD上。忽略空气阻力,已知地球表面的重力加速度大小为g,火星的质量约为地球质量的,火星的半径约为地球半径的。在地球表面或在火星表面上,下列说法正确的是( )
A. 若小球恰能打到C点,则击中C点时的速度方向与圆弧面垂直
B. 小球释放点越低,小球落到圆弧上时动能就越小
C. 根据题目的条件可以得出火星表面的重力加速度大小
D. 在地球和火星进行模拟实验时,若都从光滑轨道上同一位置释放小球,则小球将落在圆弧上的同一点
【答案】D
6. 如图所示,在一水平面上放置了一个顶端固定有滑轮的斜面,物块、重叠放置在斜面上,细绳的一端与物块相连,另一端有结点,结点处还有两段细绳,一段连接重物,另一段用外力拉住。现让外力将物块缓慢向上拉动,将从竖直拉至水平,拉动过程中始终保证夹角,且绳子始终拉直,物块和以及斜面体始终静止,则下列说法正确的是( )
A. 绳子的拉力先增大后减小
B. 对的摩擦力一直在增大
C. 斜面对的摩擦力可能一直在减小
D. 地面对斜面体的摩擦力一直减小
【答案】A
7. 如图甲所示,光滑斜面的倾角为30°,一根轻质弹簧一端固定在斜面底端,另一端与滑块A相连,滑块B与A靠在一起(不粘连),两滑块的质量均为m,系统处于静止状态。从零时刻起对滑块B施加一个平行斜面的变力F,两滑块的v-t图象如图乙所示,t0时刻F的大小是零时刻F大小的倍,重力加速度大小为g,弹簧始终处于弹性限度内,则下列说法正确的是( )
A. t0时刻两滑块的速度大小均为gt0
B. t0时刻前两滑块的加速度大小均为
C. 弹簧的劲度系数为
D. 0到t0时间内弹簧弹性势能的减少量为mg2t02
【答案】BC
8. 如图所示,匀强电场中有一固定斜面,电场方向平行斜面向下,一带正电的物体以初动能从斜面底端向上运动,第一次经斜面点时动能减少了,机械能减少了,电势能增加了,则有( )
A. 返回斜面底端时的动能为
B. 返回斜面底端时的动能为
C. 从底端到第一次经过点摩擦力对物体做的功为
D. 返回斜面底端时克服摩擦阻力做的功为
【答案】AC
9. 如图甲,绝缘水平面上有一“<”型光滑金属导轨,Oa与Ob夹角为45°;将质量为m的长直导体棒PQ放在导轨上并与Oa垂直,除轨道Ob上的电阻R外,其余电阻不计,导体棒与导轨接触良好。空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度为B。t=0时刻导体棒与0点间的距离为2L,棒在外力作用下,向左做直线运动,其速度的倒数随位移x变化的关系如图乙所示,导体棒从PQ向左运动距离L到达MN的过程中( )
A. 流过导体棒的电流恒为
B. 导体棒运动的时间为
C. 通过回路的电荷量为
D. 外力做功为
【答案】AD
10. 如图,在水平面内存在半径为R和半径为2R的两个同心圆,在小圆和大圆之间形成一环形区域小圆和环形区域内分别存在垂直于水平面、方向相反的匀强磁场,小圆内匀强磁场的磁感应强度大小为B。位于圆心处的粒子源S沿水平面,向各个方向发射速率相同、电荷量为q、质量为m的正粒子,粒子从发射至第一次离开小圆区域运动的时间均为,不计粒子所受的重力及相互作用力,下列说法中正确的是( )
A. 粒子的发射速度大小为
B. 为了将所有粒子都束缚在大圆区域内,环形区域磁场的磁感应强度的大小至少为B
C. 若粒子能再次回到小圆区域内,则粒子下一次在小圆区域中运动的时间为
D. 若环形区域内的磁场磁感应强度大小也为B,则粒子在两磁场中运动的总时间为
【答案】CD
二、填空题(4分+10分)
11. 如图所示,将题中木板竖起,钢球撞到带有白纸和复写纸的竖直长木板上,并在白纸上留下痕迹A,重复实验,将木板依次后退相同的水平距离x,钢球撞到木板上留下痕迹B、C,测量A、B、C点到O点的距离为y1、y2、y3,其中O点与钢球抛出时圆心位置等高,重力加速度为g。
关于此实验以下说法正确的是( )
A. 桌面的不需要保证光滑与严格水平
B. 重复实验时,必须将弹簧压缩到同一位置再释放钢球
C. 最终测得的数据y1:y2:y3值近似为1:4:9
D. 由以上数据可以得到钢球被水平抛出时的速度为
【答案】BD
12. 某物理实验小组看到一则消息:锂硫电池的能量密度高,可使电动汽车的续航从提升至,再提升三倍,手机一个星期都不需充电。这激起了同学们对电池的研究热情,他们从市场上买来一新款电池,要测量这款电池的电动势和内阻,并利用这个电池提供电能测量一未知电阻的阻值,设计了如图甲所示的实验电路。
器材如下:
A.待测电池
B.待测电阻(约)
C.电流表(量程、内阻很小)
D.电流表(量程、内阻很小)
E.电阻箱(最大阻值)
F.开关一只,导线若干
实验步骤如下:
(1)根据电路图,请在图乙的实物图中画出连线________;
(2)根据记录的电流表的读数和电流表的读数,以为纵坐标,以对应的电阻箱的阻值为横坐标,得到的图像如图丙所示。则图像在纵轴的截距为____________,待测电阻____________(结果均保留两位有效数字);
(3)图丁是以电流表的读数为横坐标,以电流表的读数为纵坐标得到的结果。由图可求得电池的电动势____________V,内阻____________(结果均保留三位有效数字)。
【答案】 ①. 见解析 ②. 1.0 ③. 7.2 ④. 8.96 ⑤. 3.2
三、计算题(10分+10分+12分+14分)
13. 如图所示,两端开口内壁光滑的导热汽缸竖直固定放置在地面上,活塞A质量mA=1kg,活塞B质量mB=2kg,两个活塞由长度为L=20cm的轻杆相连,A活塞的横截面积SA=10cm2,B活塞的横截面积SB=20cm2,两活塞均不计厚度,活塞间封闭有一定质量的理想气体。上方较细的气缸足够长,下方较粗的气缸长度为H=20cm,开始时,活塞B距离地面h=10cm,活塞B下面有一弹簧上端固定在活塞B上,下端固定在地面上,弹簧的劲度系数k=175N/m,此时弹簧处于原长,整个装置处于静止状态。大气压强恒为,初始时汽缸周围环境温度T=400K,重力加速度g为10m/s2。
(1)求初始时活塞间封闭气体的压强p1;
(2)若缓慢降低环境温度至200K,求活塞B到地面的距离。
【答案】(1);(2)20cm
【解析】
【分析】
【详解】(1)设杆对A活塞的作用力向下,则对B活塞的作用力向上,大小均为F,对A、B活塞,由平衡条件分别可得
联立可得
代入数据解得
(2)当温度刚降低时,由于外界大气压不变,由(1)的解析可知,活塞间气体压强不变,由盖吕萨克定律可得,气体温度减小,体积减小,则活塞上升,假设活塞塞B上升高度为(),对活塞A、B由平衡条件分别可得
联立解得
假设,设此时活塞B与气缸接口处无挤压,此时封闭气体温度为T,计算可得
降温前体积为
降温后体积为
由理想气体状态方程可得
代入数据解得
故活塞B恰好运动至气缸接口处,即活塞B到地面的距离为20cm。
14. 如图,间距为L的足够长的“ ”形金属线框abcd静置在光滑水平桌面上,质量为m的导体杆A平行bc边放置在线框上,且保持与金属线框接触良好,二者间的动摩擦因数为,导体杆A始终挡在两个固定小立柱M、N的左侧。空间存在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场。某时刻,对bc边施加一水平向右的拉力F(大小未知),当导体杆A离bc边距离恰好为L时,线框开始以速度v做匀速运动,并以此刻作为计时起点。已知导体杆和金属线框单位长度的电阻均为r,重力加速度为g。在t时刻,求:
(1)立柱M受到导体杆的压力大小;
(2)水平拉力F的大小;
(3)回路中的电功率。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)开始计时以后导体杆做匀速直线运动,感应电动势
回路的电阻
由闭合电路欧姆定律
导体杆受到的安培力大小为
方向水平向右
立柱M受到的压力大小
(2)由上可知,bc边受到的安培力与导体杆受到的安培力大小相等
方向水平向左
导体杆对线框的摩擦力大小
由平衡条件可知,水平拉力大小
(3)回路中的电功率
15. 如图所示,一质量M=1kg的绝缘木板静止于水平地面上,在距其左端L=m处存在宽度d=2m、方向竖直向下的匀强电场区域,匀强电场的电场强度大小E=300N/C。一质量m=1kg、电荷量q=0.1C的带正电物块(视为质点)放在木板的左端,物块在水平向右的恒力F(大小未知)作用下从静止开始运动,物块进入电场后在电场中做匀速直线运动,在物块刚离开电场右边界时撤去恒力F,物块未从木板右端滑离。已知物块与木板之间的动摩擦因数μ1=0.2,木板与地面之间的动摩擦因数μ2=0.1,取重力加速度大小g=10m/s2,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1)求物块刚进入电场区域时的速度大小;
(2)求从木板开始运动到物块和木板的速度相同时经历的时间;
(3)若物块刚进入电场时,撤去恒力F,同时在电场区域内加一方向垂直纸面向里、磁感应强度大小B=100T的匀强磁场,求物块通过电场区域的过程中受到的电场力的冲量大小。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【分析】本题考查带电物块在电场中的运动,目的是考查学生的分析综合能力。
【详解】(1)物块进入电场前,受到的摩擦力大小
木板与地面间的最大静摩擦力
故物块进入电场前,木板处于静止状态,物块进入电场后在电场中做匀速直线运动,有
设物块刚进入电场瞬间的速度大小为,有
解得
(2)物块在电场中运动的过程,设木板的加速度大小为,物块在电场中运动的时间为,物块刚出电场时木板的速度大小为,对木板有
解得
对物块有
解得
木板的速度大小
设物块出电场后减速至与木板的速度相同时所用的时间为,物块出电场后的加速度大小为,该过程中木板做匀速直线运动,对物块有
解得
解得
从木板开始运动到物块和木板的速度相同时经历的时间
(3)物块刚进入电场时,受到的洛伦兹力的大小
方向竖直向上,物块受到的电场力和重力的合力
方向竖直向下,故该过程中,物块在磁场中做匀速直线运动,有物块通过电场区域的时间
该过程中物块受到的电场力的冲量大小
解得
16. 如图所示,倾角的传送带,正以速度顺时针匀速转动。长度,质量为m的木板轻放于传送带顶端,木板与传送带间的动摩擦因数,当木板前进时机器人将另一质量也为m(形状大小忽略不计)的货物轻放在木板的右端,货物与木板间的动摩擦因数,从此刻开始,每间隔机器人将取走货物而重新在木板右端轻放上相同的货物(一共放了两次货物),重力加速度为,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,传送带足够长,求:
(1)木板前进时的速度大小;
(2)取走第一个货物时,木板的速度大小;
(3)取走第二个货物时,木板的速度大小。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)木板放在传送带上受到重力、支持力和沿传送带向下的滑动摩擦力作用
根据牛顿第二定律有
代入数据,解得
前进3m,由位移速度关系
代入数据,木板前进时的速度大小
(2)放上货物后,货物受重力、支持力、滑动摩擦力作用
向下做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律有
代入数据,解得
木板受到重力、压力、支持力、货物对木板向上的摩擦力和皮带对木板向下的摩擦力
因为
木板向下做减速运动,根据牛顿第二定律
解得
05
货物加速,木板减速,当两者速度相等时
解得
s,
之后,两者一起匀加速到与传送带共速,则有
再次加速至与传送带共速,则有
与传送带共速后木板与货物一起继续匀加,则有
解得
则整体继续向下加速0.5s,则此时速度为
取走第一个货物时,木板的速度大小为;
(3)取走第一个货物,轻放上第二货物时,对货物有
对木板有
且木板以做匀减速运动,设木板与传送带共速时,则有
此时货物的速度为
则木板与传送带先共速,接下来传送带仍以原加速度匀加,木板以
做匀减速,直至二者共速,则有
解得
,
二者共速后的加速度为
再次加速至与传送带共速的时间
与传送带共速后木板与货物一起继续匀加,则有
取走货物时
相关试卷
这是一份2022-2023学年江西省新余一中、丰城中学高三上学期11月联考物理试题(word版),共12页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
这是一份2022-2023学年江西省新余一中、丰城中学高三上学期11月联考物理试题(PDF版),共12页。
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