山东青岛市即墨区2025-2026学年第二学期教学质量检测高一物理试题

2025-2026学年度第二学期教学质量检测

高一物理试题

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需

改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写

在本试卷上无效。

3.本试卷共18小题，考试时间为90分钟，考试结束后，将答题卡交回。

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要

求。

1.小船以最短时间渡河，当运动到河中某位置P时，保持船头方向不变，加大动力使其获得沿船头方向的

恒定加速度，已知水流速度大小不变，方向水平向右，小船渡河轨迹可能是（）

出发点出发点

【答案】A

【解析】

【详解】小船以最短时间渡河时，船头方向应始终垂直河岸，设水流速度为人船相对静水的初速度为

%,则开始时小船对地速度沿水平方向分量为上沿垂直河岸方向分量为％,轨迹为一条斜直线。

运动到河中某位置P后，船头方向不变，故加速度方向仍垂直河岸；水流速度大小不变，方向水平向右,

所以水平方向速度仍恒为L垂直河岸方向速度逐渐增大。设从。点开始计时，则有

1,

y=vot+-ar

匕1a•>

消去/得y%二

v2v

可知尸点之后轨迹为开口向上的曲线，且斜率逐渐增大，曲线应在原斜直线方向上逐渐向船头方向弯曲。

A图符合；B图曲线斜率逐渐减小，不符合；C、D图均出现斜率先增大后减小或弯曲方向不合理，不符

合。

故选Ao

2.如图所示，一物块静止在水平地面上，/=0时，受到与水平方向成。角的恒定拉力E片人时，保证尸大

小不变，将尸沿逆时针方向旋转，片/2时/方向为竖直向上。已知在072时间内，物块始终静止不动，下

列说法正确的是（）

N_。一

A.OTI,物块所受拉力厂的冲量方向水平向右

B.0~八，物块所受拉力F的冲量大小是Fncos<9

C.072,物块所受摩擦力的冲量大小为0

D.072,物块所受合力的冲最大小为0

【答案】D

【解析】

【详解】A.0~4内拉力尸方向不变，拉力的冲量方向与拉力方向相同，即与水平方向成。角斜向右上，

不是水平向右，故A错误；

B.0~。内拉力大小和方向均不变，拉力冲量大小为//二句］

Fucose只是拉力冲量的水平分量大小，不是拉力冲量大小，故B错误；

C.物块始终静止，水平方向上静摩擦力与拉力的水平分力平衡，0~。内摩擦力大小为/=/COS。

方向水平向左，因此摩擦力在0~。内已有非零冲量，故。~%内摩擦力的冲量大小不为0,故C错误；

D.已知。内物块始终静止，动量变化量为0,根据动量定理有/合="二。

故物块所受合力的冲量大小为3故D正确。

故选D。

3.如图所示，轻质定滑轮固定在天花板上，轻质动滑轮下方悬挂重物A。轻绳一端固定在天花板上，另一

端绕过两滑轮与重物B相连，悬挂滑轮的轻绳均竖直。已知A、B的质量相等，摩擦阻力和空气阻力均忽

略不计。由静止释放A、B,在A移动一段位移的过程中，下列说法正确的是（）

A.释放后，重物A向下移动

B.重物B的机械能减少

C.A和B组成的系统机械能不守恒

D.重物A重力势能的变化量等于重物A动能的变化量

【答案】B

【解析】

【详解】A.设重物A向上位移为x时，重物B向下位移为2x,取重物A向上、重物B向下为正方向，根

据牛顿第二定律分别有2T-mg=tnaA,mg-T=maB

绳长约束有即=2%

联立解得a=—,ci=—

A5B5

所以释放后重物A向上移动，故A错误；

B.由〃吆一丁二"心8可得绳中张力为7=3机g

5

重物B下降2AS拉力对B做功为％=-T(2x)=~mgx

J

对单个重物B,其机械能变化量等于绳子拉力做功，因此AEmB=~|〃2gx<0,重物B机械能减少，故B

正确；

C.重物A上升X、重物B下降2;,两物体重力势能总变化量为△综="吆工-=

2

由运动学关系有以=2匕，v\=2aAx=-gx

两物体动能总变化量为△线=g〃冠+g"说=-mv2=mgx

所以△纥+△5=(),A和B组成的系统机械能守恒，故C错误；

D.重物A上升x,其重力势能变化量为AEpA=〃吆工

其动能变化最为阳人=

二者不相等，故D错误。

故选即

4.2026年我国将要发射“嫦娥七号”探测器，对月球南极开展环境与资源勘杳。探测器由轨道器、着陆器

等组成。如图所示，若测得轨道港绕月球做匀速圆周运动的周期为丁和月球相对轨道器的张角仇已知万

有引力常量为G,忽略月球自转，则月球的密度为（

P=~

A.小口B，P~GT2

in/GT(sine)'

【答案】A

【解析】

【详解】设月球质量为M，半径为/?,轨道器质量为轨道半径为广。根据万有引力提供向心力

解得月球质量加=色]

GT?

nR

由几何关系可知，轨道器看月球的张角为。，则sin[=一

4

月球的体积为V=一乃R

3

月球的密度为p*

故选Ao

5.如图所示，半圆形凹槽静止在水平地面上，。为圆心，48为直径等于2R。在A点正上方2R处由静止

释放质量为小的小物块，物块第•次运动到凹槽最低点时速度为2期，在此过程中，凹槽始终静止不

动。已知重力加速度为g,下列说法正确的是（）

A.物块从最低点向上运动的过程中，凹槽将向右移动

B.由释放到最低点过程中，物块重力的功率一直增大

C.物块第一次沿圆轨道向上运动为最高点为8点

D.从释放到第一次运动到最低点的过程中，物块机械能减少了〃培R

【答案】D

【解析】

【详解】A.物块从最低点向右上方运动时，物块对凹槽的作用力有向右的水平分量，但凹槽是否向右移

动还取决于地面对凹槽的静摩擦力是否足以平衡该水平分力，题中只说明从释放到第一次到达最低点的过

程中凹槽始终静止，不能推出此后凹槽一定向右移动，故A错误；

B.重力的瞬时功率为尸=其中、为物块沿竖直向下方向的分速度。物块自由下落阶段七逐渐增

大，重力功率增大；物块进入圆弧轨道后到达最低点时速度沿水平方向，。=。，所以重力功率减小到

0,不是一直增大，故B错误；

C.物块第一次到达最低点后具有动能Ek=:机（2阚A=2mgR

从最低点到B点需要增加重力势能mgR,但由题给最低点速度可知前一阶段已有机械能损失，说明运动中

存在摩擦力做功，则物块向上运动过程中仍继续损失机械能，因此不能判定物块第一次沿圆轨道向上运动

的最高点一定为B点，故C错误；

D.糕放点在A点正上方2R处，最低点比A点低R,所以从释放点到最低点重力势能减少

A£p=mg（2R+R）=3，ngR

最低点速度为v=2y[gR,动能增加量为AEk=gw"?=2mgR

物块机械能减少量为AE=3mgR-2mgR=mgR,故D正确。

故选D。

6.如图所示，恒星。、〃是绕。点做匀速圆周运动的双星系统，。点与双星系统处于同一平面内，此时三

者伶好位于同一条直线上，且P点到。、〃的距离分别为2L和”，三者再次处于同一条直线上的最短时间

间隔为fu。已知万有引力常量为G,恒星＜7、〃的总质量为（)

p^♦b

9ML327"64"108/1

A-前B，b°FD,

【答案】B

【解析】

【详解】设恒星。、〃间距为，・，总质量为M，由题意可知〃=5L—2L=3L

两恒星始终在过。点的同一直线上，点P固定在该平面内，因此从一次尸、。、b共线到下一次共线，双

星连线转过的最小角度为乃，故工）=£，即7=2/。

对双星系统，根据万有引力提供向心力可得角速度满足〃）2=绊

r

2乃71

又有。=〒二丁

/10

42(34_2742汇

联立解得M=

G~GtT~GtT

故选Bo

7.如图所示，半径为”的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与陶罐球心。

的对称轴。Oi重合。一质量为〃?的小物块恰好静止在罐内A点，A点和。点的连线与。。|之间的夹角

族30。。现让转台转动的角速度①从。开始缓慢增大，在此过程中小物块•直相对陶罐壁静止。已知重力

加速度为g，下列说法正确的是（）

A.小物块与陶罐间的动摩擦因数为且

2

B.小物块与陶罐间的摩擦力一直诫小

C.小物块受到的支持力大小可能为〃吆

D.水平转台转动的角速度3的最大值为

【答案】C

【解析】

【详解】小物块到转轴的距离为〃=Rsin6,相对陶罐静止时随转台做匀速圆周运动，向心加速度水平指向

转轴，其大小为。二口2Rsm夕。设沿罐壁向上为静摩擦力/的正方向，支持力人N沿半径指向球心，根据牛

顿第一定律，在竖直方向和水平向心方向分别有小。3。十/sind=〃7g,sin6?-/cos(2=mcoRsinO

联立解得FN=mgcos0+tn(>y7?sin2,f=〃zgsin8-〃汝^RsinOcosg

代入0=30"解得用=mg+R,f=~2〃'g—〃"R

A.小物块恰好相对陶罐静止，有&=〃,gcos6,f=mgsin9

动摩擦因数满足人斗=tan30°=今

卜N3

不能由此得到动摩擦因数为正，故A错误；

2

B./表示沿罐壁向上的静摩擦力分量，由f=；〃吆一号〃IC02R可知,随着/增大，/先减小至零，随后

变为负值，表明摩擦力改为沿罐壁向下，摩擦力大小|/|将重新增大，因此摩擦力大小并非一电减小，故B错

误;

C.令小物块受到的支持力大小为〃吆，则有乎〃〃

解得。2=华1-

>0

1\]

存在对应的正角速度，使支持力大小恰好为〃?g,故C正确;

D.令/=0,则有g〃?g^〃〃02R=0

2g二2岛

解得0=

CR3R

该角速度只是静摩擦力恰好为零时的角速度，继续增大/后，静摩擦力将反向；只要满足1/%〃、/，小物

块仍可相对陶罐静止，故角速度最大值还与静摩擦因数有关，D错误。

故选Co

8.某同学利用弹弓将飞箭以初速度3如竖直射向高空，其速度大小K随时间，的变化关系如图所示，飞箭

/.时刻上升到最高点，时刻以速度w回到出发点。已知飞箭在运动过程中受到的空气阻力/与速度大小V

的关系满足户H（k为未知常数），飞箭落回到出发点前已做匀速运动，重力加速度为g,下列说法正确的

A.飞箭在■时刻加速度方向发生改变

B.整个过程中最大加速度为3g

C.飞箭离出发点的最大高度为3片⑷池

D.0~。阶段空气阻力的冲量小于力72阶段空气阻力的冲量

【答案】C

【解析】

【详解】A.取竖直向上为正方向，飞箭上升过程中重力和空气阻力均竖直向下，根据牛顿第二定律自

ma=-mg-kv

在4时刻飞箭速度为零，空气阻力为零，加速度为一且；刚过4时刻，飞箭向下运动且速度大小小于%,由

Hyk%=〃2g可知重力大于空气阻力，合力仍竖直向下，因此加速度方向在4时刻没有发生改变，故A错

误；

B.飞筋向下做匀速运动时，重力与空气阻力平衡，有mg=依。

发射瞬间飞筋的速度大小为3%,空气阻力大小为3no=3/摩，此时重力与空气阻力均竖直向下，根据牛

顿第二定律有"心max="吆+3mg

解得《nax=4g

上升过程中速度逐渐减小，空气阻力逐渐减小；下落过程中重刀与空气阻力方向相反，加速度大小不大于

g,因此整个过程中的最大加速度大小为4g,故B错误；

c.设飞箭离•开出发点的最大高度为“，速度一时间图像中图线与时间轴围成的面积表示路程，由/二加

可知，空气阻力大小一时间图像的面积是速度一时间图像面积的攵倍，因此上升阶段空气阻力的冲量大小为

kH,取竖直向.上为正方向，根据动量定理有0-3m%=-〃吆乙-以7

飞箭向下匀速运动时有mg=k%

联立解得〃,故C正确；

g

D.飞箭上升到最高点和从最高点下落回出发点的路程均为〃，因此两个阶段速度一时间图像的面积相等；

由f二无可知，两个阶段空气阻力大小一时间图像的面积也相等，即空气阻力的冲量大小分别为人二左”

和I2=kH

因此人=，2,故D错误。

故选C。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。

全部选对得4分，选对但不全的得2分，选错或不选得0分。

9.2026年5月24日，神舟二十三号载人飞船发射成功，随后成功与中国空间站完成对接。如图所示为其

发射原理简化图，飞船先被发射至近地圆轨道1,在近地轨道I上的夕点调整至椭圆轨道II,最后在椭圆

轨道II上的远地点。调整至圆形轨道III。已知P、0、。在同一条直线上，关于飞船，下列说法正确的是

()

A.发射速度为ll.2km/s

B.在1轨道.上的运行周期大于在H轨道上的运行周期

C.在P点的加速度大于在。点的加速度

D.在I轨道做匀速圆周运动的速度大于在II轨道上。点的速度

【答案】CD

【解析】

【详解】A.飞船没有脱离地球的引力范围，可知发射速度小于第二宇宙速度IL2km/s,A错误;

B.根据开普勒第三定律叁=。，因轨道1的半径小于轨道n的半长轴，可知在1轨道上的运行周期小于

在11轨道上的运行周期，B错误：

『小—Mm

C.根据G——=ma可得。=

因P点距离地球的距离较小，可知在P点的加速度大于在Q点的加速度，C正确；

D.根据G竽=m］可得丫=步£

可知在I轨道做匀速圆周运动的速度大于在in轨道上的速度，而由H轨道到ni轨道要在Q点加速，可知在

I轨道做匀速圆周运动的速度大于在H轨道上。点的速度，D正确。

故选CD。

10.如图甲所示，水平地面上竖直放置一轻质弹簧，小球从弹簧正上方的某一高度由静止释放。当小球与

弹簧接触时开始计时，小球与弹簧接触过程中的。“图像如图乙所示。/2时刻为图像的最低点，不计空气阻

力，下列说法正确的是()

A.整个过程小球的机械能守恒

B./2时刻小球的动能最大

C./2T3阶段内，小球的机械能增大

D.小球在“时刻和力时刻的动能相同

【答案】CD

【解析】

【详解】A.整个过程小球与弹簧组成的系统机械能守恒，由于存在弹簧弹力对小球做功，所以小球的机

械能不守恒，故A错误；

B.由图乙可知/2时刻，小球的加速度最大，方向向上，此时小球处于最低点位置，小球的动能为()，故B

错误；

C.由图乙可知个4阶段内，小球向上加速运动，弹簧弹力对小球做正功，小球的机械能增大，故C正

确；

D.由图乙可知小球在力时刻和乃时刻的加速度均为0,小球处于同一位置，在h时刻和小时刻小球的重

力势能和弹性势能都相同，由于系统机械能守恒，所以小球在/时刻和“时刻的动能相同，故D正确。

故选CD。

11.如图所示，轻绳的一端与静置在光滑水平地面上的物块A相连，另一端绕过光滑的定滑轮与套在光滑

直杆上的物块B相连，直杆竖直固定在水平而上。初始时，将B拉至与滑轮等高处的P点，轻绳刚好伸

直，然后由静止释放B,当B下降到杆上的Q点时，其速度大小为口右侧轻绳与竖直杆之间夹角

a=30°,左侧轻绳与水平方向之间的夹角尸二60。。已知A和B的质量相等，A始终在水平地面二运动，重

力加速度为g。关于B从。点运劭到Q点的过程中，下列说法正确的是（）

A.B在Q点时，A的速度为B.B在Q点时，A的速度为Gy

3

2

之间的高度差生3v

C.PQD.PQ之间的高度差丁

g2g

【答案】BC

【解析】

【详解】AB.根据速度关联可知物块A、B沿绳的速度分量大小相等，WvAcos^=vBcosa=vcosa

vcosafr

可得U"际-故A错误’B正确,

CD.设PQ之间的高度差为〃，根据系统机械能守恒有〃29=彳机1『+5〃”；

联立可得〃=工，故C正确，D错误。

g

故选BCo

12.排球比赛中，运动员在底线中点正上方高〃尸3.2m处将排球以速度vo=22.5m/s垂直底线水平击出，同

时对方防守球员在网前4=7.5m处，以初速度V1垂直底线中点水平向左做加速度大小。=8m/s2的匀加速直

线运动"经过一段时间，防守球员在距水平地面高度B=1.4m处将球击回.已知排球场地长bigm,网

高加=2.4m,排球可视为质点，不计空气阻力，重力加速度大小度10m/s?,下列说法正确的是（）

A.排球恰好过网B.排球从击出到击回的时间为0.6s

C.防守球员的初速度力=2.4m/sD.防守球员的初速度也=2.6m/s

【答案】ABD

【解析】

【详解】A.排球过网的时间。满足5=卬「竖直方向上的位移的解得q=o.4s,

△%=0.8m。又。一4=0.8m,排球恰好过网，A正确：

B.排球从击出到击回竖直方向上的位移△也二%—a=ggq2,解得排球从击出到击回的时间

t2=0.6s,B正确；

]（L、

CD.防守员做匀加速直线运动卬2+不〃1=彳+4-v0/2,解得匕=2.6m/s,C错误,D正确。

故选ABDo

三、非选择题：本题共6小题，共60分。

13.某实验小组用向心力演示器来探究“影响向心力大小的因素”，已知小球在槽中A、8、C位置做圆周

运动的半径之比为1:2:10

（2）某同学把两个质量相等的钢球放在4、C位置，匀速转动手柄时，左边标尺露出4格，右边标尺露出

9格，则此时左塔轮与右塔轮的半径之比为；

（3）其他条件不变，若增大手柄转动的速度，则左、右两标尺示数的比值（选填“变大”“变

小”或“不变”）。

【答案】（1）控制变量法

（2）3:2

（3）不变

【解析】

【小问1详解】

用向心力演示器来探究“影响向心力大小的因素”，先控制其中一些物理量不变，探究向心力与另一个物

理量的关系，采用的主要研究方法是控制变量法。

【小问2详解】

某同学把两个质量相等的钢球放在A、C位置，则两球做圆周运动的半径相等，匀速转动手柄时，左边标

尺露出4格，右边标尺露出9格，则两球的向心力大小之比为4:9,根据尸=〃?02r可知，两球的角速度

之比为2:3；由于左、右塔轮边缘处的线速度大小相等，由n=可知，此时左塔轮与右塔轮的半径之比

为3:2。

【小问3详解】

其他条件不变，若增大手柄转动的速度，由于左塔轮与右塔轮的半径之比不变，则两球的角速度之比不

变，根据"="诙？「可知，两球的向心力大小之比不变，，则左、右两标尺示数的比值不变。

14.某实验小组利用实验室器材验证机械能守恒定律。部分实验步骤如下:

（1）打开气泵，接通气源，调节气垫导轨下面的螺钉，当滑块放在气垫导轨上任一处时均能处于

,则气垫导轨水平；

（2）如图甲所示，将光电门安装在气垫导轨上，将宽度为"的遮光片固定在滑块上，其总质量为量

出遮光片与光电门之间的距离为3将祛码放入托盘，其总质量为〃?，然后静止释放托盘和祛码，从数字

亳秒计读取遮光片遮光时间八已知重力加速度为g,则系统重力势能减少量可表示为AEP=,系统

动能增加量可表示为△珠二,在误差允许的范围内，若两者相等，则可认为系统的机械能守恒。（均

选用M、/〃、d、t、g、L表示）

（3）若另一个同学多次做上述实验发现系统动能增加量总是大于•系统重力势能减少量，造成这种结果的

原因可能是______

A,不满足M远大于B.有空气阻力的影响

C.选取的遮光片过宽D.没有考虑动滑轮的机械能变化

（4）修正第（3）问的误差后，某同学改变遮光片与光电门间的距离心读出多组遮光片遮光时间，，将以

上数据拟合成-L的图像如图乙所示，并测得“二〃2,则重力加速度g二m/s?。

【答案】⑴静止⑵①.？侬②•—）2

(3)CD

(4)9.6

【解析】

【小问1详解】

打开气泵后，调节气垫导轨下面的螺钉，若滑块放在气垫导轨上任一处均能处于静止状态，说明滑块不受

沿导轨方向的重力分力，则气垫导轨水平。

【小问2详解】

[1]由图中绳和动滑轮的连接关系可知，滑块向右运动距离L时，托盘和跌码下降距离为工，所以系统重

2

力势能减少量为A5=mg4

即叫、=—mgL

⑵遮光片通过光电门时，滑块速度大小为u=一

I

托盘和祛码的速度大小为匕”===£

22/

系统动能增加量为；〃叫j

4M+md2

代人解得A4（一）

8

【小问3详解】

A.该实脸中已把托盘和祛码的动能计入系统动能，不需要满足“远大于帆，故A错误；

B.有空气阻力时，部分重力势能转化为内能，会使系统动能增加量小于系统重力势能减少量.故B错

误；

c.遮光片过宽时，用;表示瞬时速度的误差增大，由于滑块在加速运动，测得的是遮光过程中较后阶段

的平均速度，会使速度偏大，从而使系统动能增加最偏大，故c正确；

D.若没有考虑动滑轮的机械能变化，动滑轮下降时重力势能也减少，可使计算得到的系统重力势能减少

量偏小，从而出现系统动能增加量大于系统重力势能减少量的情况，故D正确。

故选CDo

【小问4详解】

由机械能守恒有=4"+加(与

28t

整理得(4)2=4mgL

t4M+m

图像斜率为攵====7.68m/s2

•5

4

当A/="2时有女二—g

5

解得g=9.6m/s?

15.某次军事演习中，目标战舰距河岸仁600m的距离沿河岸水平向右匀速运动，战舰刚进入攻击范围，

就被战士利用紧靠河边的迫击炮击中目标，其俯视图如图所示。已知炮弹从炮筒的出膛速度大小血=100

in/s,炮筒与水面之间夹角可调，战舰在静水中的速度为H=9拒m/s,水流速度大小彩=6m/s、方向

向右，重力加速度大小g=10m*2,炮筒和战舰处于同一水平面，不计炮筒高度和发射时间，不计空气阻

力，战舰和炮弹可视为质点，求：

河岸迫击炮位置

（1）炮筒在水面的投影与河岸夹角的正切值tan。；

（2）刚发射炮弹时，战舰与迫击炮之间的距离/（计算结果可保留根式）。

3

【答案】（1）-

4

（2）200Am

【解析】

【小问1详解】

战舰刚进入攻击范围，炮弹应落在其水平最大射程处，设炮弹在水面投影的最大距离为a小，根据斜抛运

2

动规律有取”生

g

代入数据解得尺小=1000m

击中时炮弹落点到河岸的垂直距离为d=600m,设落点沿河岸方向到迫击炮的距离为x,则有

7以一优

代人数据解得x=800m

ja

所以炮筒在水面的投影与河岸夹角的正切值为tan<9=-=-

x4

【小问2详解】

炮弹达到最大射程时，炮筒与水面的夹角为45°，飞行时间为1=2%sm45

g

代人数据解得Z=1（）

战舰相对河岸向右的速度为v=v1+v2=

炮弹飞行过程中战舰向右运动的距离为s=vt=200m

由俯视图可知，刚发射炮弹时战舰在炮弹落点左侧$处，因此战舰与迫击炮沿河岸方向的距离为

x0=x+5=1000m

刚发射炮弹时，战舰与迫击炮之间的距离为1=Jx：+"2

代入数据解得/=200庖m

16.如图所示，氏L=6m的水平传送带以v=10m/s的速度匀速顺时针旋转，其上表面与光滑的水平面等

高，长"=0.5m的轻绳一端与固定点O相连，另一端与质量为皿=1.2kg的静止小球A相连，初始时A刚

好未离开地面。现将质量加2=1kg的小物块B以水平向右的初速度vo=4m/s从最左端滑上传送带，B离开

传送带后与A发生正碰，碰后B的速度大小为怩=0.8m/s,方向水平向右。已知B与传送带间的动摩擦因

数产0.4,重力加速度大小g=10向小碰撞时间极短，A、B可视为质点。求:

CA

(1)物块B在传送带上运动的过程中电动机额外消耗的电能E：

(2)小球A运动到最高点时:轻绳拉力兀

【答案】(1)40J

(2)26.4N

【解析】

【小问1详解】

已知传送带上表面向右运动，物块B初速度小于传送带速度，故物块B在传送带上受到向右的滑动摩擦

力，做匀加速直线运动。根据牛顿第二定律有.f=2a

解得。

若物块B加速到与传送带共速所需位移为%=—

2a

]02—4~

代入数据解得n=m=10.5m

°2x0.4x10

因为所以物块B在整个传送带上一直相对传送带滑动。设物块B离开传送带时速度为“，根据匀

变速直线运动规律有v,2-片=2aL

解得v,=3+2/jgL

代人数据解得匕=8m/s

物块B在传送带上运动时间为/二上二殳

代人数据解得，=Is

物块对传送带的摩擦力向左，电动机为维持传送带匀速运动需额外做功，额外消耗的电能等于克服该摩擦

力在传送带位移上做的功，有E=拄t="叫gw

代入数据解得E=0.4xlxlOxl()xlJ=40J

【小问2详解】

物块B离开传送带后在光滑水平面上匀速运动，碰前速度仍为u=8m/s。碰撞时间极短，碰撞过程中水平

方向动量守恒，设碰后小球A的速度为〃，取水平向右为正方向，根据动量守恒定律有

孙匕=孙匕+

代人数据解得u="(8°‘)m/s=6m/s

1.2

小球A从最低点运动到最高点过程中机械能守恒，设最高点速度为匕，最低点到最高点升高"，有

:叫gg(2d)

解得4gd

代人数据解得b=6?-4X10X0.5=16in2/s2

在最高点，重力和绳的拉力共同提供向心力，根据牛顿第二定律有7十叫g=班匕

d

解得r二叫4g

代入数据解得T=L2x--10|N=26.4N

0.5

由于最高点匕2=16m2/s2>gd=5m2/s2,轻绳能保持绷紧，结果合理。

17.玩具车功率较小，无法在斜面上正常行驶，某同学采用如图所示装置帮助玩具车上坡。倾角叙3()。的

斜面固定在水平地面上，轻绳一端与质量为如=4kg的玩具车相连，另一端跨过固定在天花板上的定滑轮

与质量力2=1kg重物A相连，此时玩具车恰好静止在斜面最低点。现在玩具车中加上质量为的=8kg的货

物并打开开关使玩具车以恒定功率P=160W由静止开始启动，玩具车沿斜面上升L=4m的距离后达到最大

速度，此时立刻关闭开关，玩具车恰好能运动到斜面的最高点，整个过程A未与地面相碰。已知重力加速

度大小g=10m/s2,不计绳与滑轮间的摩擦力，定滑轮左侧轻绳与斜面平行，玩具车和重物可视为质点,

(1)玩具车与斜面间动摩擦因数〃；

(2)整个过程中玩具车牵引力所做功W；

(3)玩具车从斜面最低点运动到最高点所用时间/(结果可用分数表示)。

【答案】(1)//=—

6

(2)W=346J

/199

(3)t=——

80

【解析】

【小问1详解】

玩具车恰好静止在斜面最低点时受力分析町gsin6=7+〃ggcos，，7二机逮,解得玩具车与斜面间动

摩擦因数〃=*

【小问2详解】

小车达到最大速度时受力分析了+产=(平+〃4)gsine+〃(〃4+〃4)gcos。，解得此时牵引力尸二80N

由小车最大速度y=2m/s

小车从最低点到速度最大时，由动能定理

—(/??!+生+，％)声=W+TL-cos+ni3)gsin6L,解得玩具车牵引力所做功

2

W=346J

【小问3详解】

173

由w=Pj解得小车从最低点到速度最大时所用时间r,=—s

8()

("4+%)gsin夕+〃(/〃]+，4)gcos9-78()/2

之后，小车做匀减速直线运动，加速度~上一-「--------=—m/s2,减速

(413

v13

到零的时间，2