安徽省阜阳市红旗中学2023-2024学年高一下学期5月月考物理试题

这是一份安徽省阜阳市红旗中学2023-2024学年高一下学期5月月考物理试题，共6页。

2023-2024学年高一年级第二学期物理第二次月考
答案和解析
【答案】
1. A 2. D 3. B 4. B 5. D 6. A 7. B
8. A
9. AD 10. BD 11. BCD
12. (1)A； (2)A； (3)2.0； 0.86； (4) BC
13. 解：(1)由图像可知当汽车速度达到最大时，速度为vm=12m/s
此时发动机输出功率为P出=7×103W−3×103W=4×103W
此时牵引力等于阻力，则有f=P出vm=4×10312N=10003N
汽车做匀加速直线运动时的牵引力最大，由图像可知， t=6s 时结束匀加速，
则有Fm牵=P出v1=4×1038N=500N
(2)由速度与时间图像可得汽车做匀加速阶段的加速度为a=ΔvΔt=8−06−0m/s2=43m/s2
由牛顿第二定律可得Fm牵−f=ma
解得m=Fm牵−fa=500−1000343kg=125kg
(3)汽车做匀加速运动的位移x1=12at12=12×43×62m=24m
汽车在变加速运动中，由动能定理可得P出t2−fx2=12mvm2−12mv12
解得x2=105m
汽车从静止到匀速运动的总位移为x总=x1+x2=24m+105m=129m
答：(1)汽车受到的阻力和牵引力最大值分别为 10003N ， 500N；
(2)汽车的质量是125kg；
(3)汽车从静止到匀速运动的总位移大小是 129m。

14. 解：(1)设盘的角速度为ω0时，物块A将开始滑动，此时物块的最大静摩擦力提供向心力，则有：
μmg=m ω0 2l0
解得：ω0= μg l0 = 0.2×100.5rad/s=2rad/s
(2)设此时弹簧的伸长量为Δx，物块受到的摩擦力和弹簧的弹力的合力提供向心力，则有：
μmg+kΔx=mω2(l0+Δx)
代入数据解得：Δx=0.2m
(3)在角速度从零缓慢地增加到2rad/s过程中，物块与盘间摩擦力为静摩擦力f=m ω 02l0，f∝ω2，f随着角速度平方的增加而增大；当ω>2rad/s时，物块与盘间摩擦力为滑动摩擦力为定值，为f=μmg=2N

15. 解：(1)设小物块第一次经过B点的速度大小为vB，从小物块下滑到停下来的过程中，根据动能定理，有mgℎ−μmgL=12mvB2−0
代入数据，解得vB=2 2m/s
小物块滑过B点后，沿圆弧轨道向上运动，设小物块速度为零时距离B点的高度为H，根据机械能守恒定律有12mvB2=mgH
代入数据，解得H=0.4m所以滑块会滑回传送带，从B点向A点运动，设小物块最终停止的位置距离B点的距离为x，根据动能定理，有−μmgx=0−12mvB2
代入数据，解得x=0.8m
小物块最终停在传送带的A点，距离B点0.8m。
(2)小物块通过圆轨道的最高点时，对轨道的压力大小为mg，根据牛顿第二定律和向心力公式，有mg+F=mv高2R
代入数据，解得v高= 2gR=2 3m/s
小物块滑过B点后，沿圆弧轨道向上运动到最高点的过程，根据机械能守恒定律有mg2R=12mvB2−12mv高2
代入数据，解得vB=6m/s
因为传送带的速度为6.0m/s，若小物块在传送带上从A点匀加速运动刚好到B点，设小物块从离AB高ℎ1处静止释放，根据动能定理，有mgℎ1+μmgL=12mvB2−0
代入数据，解得ℎ1=1.4m
若小物块在传送带上从A点做匀减速直线运动B点，设小物块从离AB高ℎ2处静止释放，根据动能定理，有mgℎ2−μmgL=12mvB2−0
代入数据，解得ℎ2=2.2m
所以ℎ的最小值为1.4m，最大值为2.2m。
(3)在(2)的情景中，ℎ取最小值时，小物块从静止处滑到A点时的速度为vA，根据机械能守恒，有mgℎ1=12mvA2−0
代入数据解得vA= 28m/s≈5.3m/s
小滑块在传送带上做匀加速直线运动，滑块滑上传送带之后受到滑动摩擦力做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可知小滑块的加速度为μmg=ma⇒a=μg=5m/s2
根据匀变速直线运动的规律，小滑块加速到与传送带速度相等运动的位移为v2−vA2=2ax1
代入数据解得x1=0.8m
此过程中传送带的位移为vt=x2,t=v−vAa
代入数据解得x2=0.84m
小物块在传送带上发生的相对位移为Δx=x2−x1=0.04m
根据功能关系可知，由于传送带运送小物块电动机多做的功为W=μmgΔx+12mv2−12mvA2
代入数据，解得W=1.68J
答：(1)物块最终停在传送带的A点，距离B点0.8m；
(2)ℎ的最小值为1.4m，最大值为2.2m；
(3)电动机多做的功为1.68J。