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时间:2019-11-14
《2019届高三物理12月学生学业能力调研试题附加题》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、2019届高三物理12月学生学业能力调研试题附加题说明:本试卷满分为30分,考试时间30分钟。1.传送带被广泛应用于各行各业。由于不同的物体与传送带之间的动摩擦因数不同,物体在传送带上的运动情况也有所不同。如图所示,一倾斜放置的传送带与水平面的倾角θ=370,在电动机的带动下以v=2m/s的速率顺时针方向匀速运行。M、N为传送带的两个端点,MN两点间的距离L=7m。N端有一离传送带很近的挡板P可将传送带上的物块挡住。在传送带上的O处先后由静止释放金属块A和木块B,金属块与木块质量均为1kg,且均可视为质点,OM间距离L=3m。sin3
2、7°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2。传送带与轮子间无相对滑动,不计轮轴处的摩擦。(1)金属块A由静止释放后沿传送带向上运动,经过2s到达M端,求金属块与传送带间的动摩擦因数μ1。(2)木块B由静止释放后沿传送带向下运动,并与挡板P发生碰撞。已知碰撞时间极短,木块B与挡板P碰撞前后速度大小不变,木块B与传送带间的动摩擦因数μ2=0.5。求:a.与挡板P第一次碰撞后,木块B所达到的最高位置与挡板P的距离;b.经过足够长时间,电动机的输出功率恒定,求此时电动机的输出功率。MqONP2.某同学设计了如图所示的趣味实验来研究碰
3、撞问题,用材料和长度相同的不可伸长的轻绳依次将N个大小相同、质量不等的小球悬挂于水平天花板下方,且相邻的小球静止时彼此接触但无相互作用力,小球编号从左到右依次为1、2、3、……、N,每个小球的质量为其相邻左边小球质量的k倍(k<1)。在第N个小球右侧有一光滑轨道,其中AB段是水平的,BCD段是竖直面内的半圆形,两段光滑轨道在B点平滑连接,半圆轨道的直径BD沿竖直方向。在水平轨道的A端放置一与第N个悬挂小球完全相同的P小球,所有小球的球心等高。现将1号小球由最低点向左拉起高度h,保持绳绷紧状态由静止释放1号小球,使其与2号小球碰撞,2号
4、小球再与3号小球碰撞……。所有碰撞均为在同一直线上的正碰且无机械能损失。已知重力加速度为g,空气阻力、小球每次碰撞时间均可忽略不计。(1)求1号小球与2号小球碰撞之前的速度v1的大小;(2)若N=3,求第3个小球与P小球发生第一次碰撞前的速度v3的大小;…………ABCDPN21453(3)若N=5,当半圆形轨道半径时,P小球第一次被碰撞后恰好能通过轨道的最高点D,求k值的大小。小卷答案1.解析:(1)金属块A在传送带方向上受摩擦力和重力的下滑分力,先做匀加速运动,并设其速度能达到传送带的速度v=2m/s,然后做匀速运动,达到M点。金属
5、块由O运动到M有即①………1分且t1+t2=t即t1+t2=2②………1分v=at1即2=at1③………1分根据牛顿第二定律有④………1分由①②③式解得t1=1s6、继续做匀减速运动直到速度为0,此时上升到最高点,此过程运动距离为s2。………1分………1分………1分因此与挡板P第一次碰撞后,木块B所达到的最高位置与挡板P的距离………1分b.木块B上升到最高点后,沿传送带以加速度a1向下做匀加速运动,与挡板P发生第二次碰撞,碰撞前的速度为v2………1分与挡板第二次碰撞后,木块B以速度v2被反弹,先沿传送带向上以加速度a2做匀减速运动直到速度为v,此过程运动距离为s3;之后以加速度a1继续做匀减速运动直到速度为0,此时上升到最高点,此过程运动距离为s4。………1分………1分木块B上升到最高点后,沿传送7、带以加速度a1向下做匀加速运动,与挡板P发生第三次碰撞,碰撞前的速度为v3………1分与挡板第三次碰撞后,木块B以速度v3被反弹,先沿传送带向上以加速度a2做匀减速运动直到速度为v,此过程运动距离为s5;之后以加速度a1继续做匀减速运动直到速度为0,此时上升到最高点,此过程运动距离为s6。………1分………1分以此类推,经过多次碰撞后木块B以2m/s的速度被反弹,在距N点1m的范围内不断以加速度a2做向上的减速运动和向下的加速运动。木块B对传送带有一与传送带运动方向相反的阻力………1分故电动机的输出功率解得P=8w………1分2.(1)设18、号小球的质量为m1,碰前的速度为v1,对于1号小球由h高运动到最低点过程,根据机械能守恒有(2分)解得:(2分)(2)设1号、2号小球碰撞后的速度分别为v1′和v2,取水平向右为正方向。对于1、2号小球碰撞的过程,根据动
6、继续做匀减速运动直到速度为0,此时上升到最高点,此过程运动距离为s2。………1分………1分………1分因此与挡板P第一次碰撞后,木块B所达到的最高位置与挡板P的距离………1分b.木块B上升到最高点后,沿传送带以加速度a1向下做匀加速运动,与挡板P发生第二次碰撞,碰撞前的速度为v2………1分与挡板第二次碰撞后,木块B以速度v2被反弹,先沿传送带向上以加速度a2做匀减速运动直到速度为v,此过程运动距离为s3;之后以加速度a1继续做匀减速运动直到速度为0,此时上升到最高点,此过程运动距离为s4。………1分………1分木块B上升到最高点后,沿传送
7、带以加速度a1向下做匀加速运动,与挡板P发生第三次碰撞,碰撞前的速度为v3………1分与挡板第三次碰撞后,木块B以速度v3被反弹,先沿传送带向上以加速度a2做匀减速运动直到速度为v,此过程运动距离为s5;之后以加速度a1继续做匀减速运动直到速度为0,此时上升到最高点,此过程运动距离为s6。………1分………1分以此类推,经过多次碰撞后木块B以2m/s的速度被反弹,在距N点1m的范围内不断以加速度a2做向上的减速运动和向下的加速运动。木块B对传送带有一与传送带运动方向相反的阻力………1分故电动机的输出功率解得P=8w………1分2.(1)设1
8、号小球的质量为m1,碰前的速度为v1,对于1号小球由h高运动到最低点过程,根据机械能守恒有(2分)解得:(2分)(2)设1号、2号小球碰撞后的速度分别为v1′和v2,取水平向右为正方向。对于1、2号小球碰撞的过程,根据动
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