2021~2022學(xué)年度武漢市部分學(xué)校高三起點(diǎn)質(zhì)量檢測(cè)物理試卷武漢市教育科學(xué)研究院命制2021.9.8本試題卷共8頁(yè)，16題。全卷滿分100分?？荚囉脮r(shí)75分鐘。★?？荚図樌?/span>注意事項(xiàng)∶1.答題前，先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫(xiě)在試卷和答題卡上，并將準(zhǔn)考證號(hào)條形碼貼在答題卡上的指定位置。2.選擇題的作答∶每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)黑寫(xiě)在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無(wú)效。3.非選擇題的作答∶用黑色簽字筆直接答在答題卡上對(duì)應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。寫(xiě)在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無(wú)效。4.考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并上交。一、選擇題∶本題共11小題，每小題4分，共44分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1-7題只有一項(xiàng)符合題目要求，第8~11題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分選對(duì)但不全的得有選錯(cuò)的得0分。1. α粒子在很多物理實(shí)驗(yàn)中扮演著重要的角色，下列說(shuō)法正確的是（　　）A. 圖甲表示的是α粒子散射實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)揭示了原子核是可再分的B. 圖乙表示的是磁場(chǎng)對(duì)α、β和γ射線的作用情況，其中③是α射線C. 圖丙表示的是查德威克用α粒子轟擊氮核發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子D. 圖丁表示的是鈾238放出一個(gè)α粒子后，質(zhì)量數(shù)減少4，電荷數(shù)減少2成為新核【答案】D【解析】【分析】【詳解】A．圖甲表示的是α粒子散射實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)致發(fā)現(xiàn)原子具有核式結(jié)構(gòu)，故A錯(cuò)誤；B．圖乙表示的是磁場(chǎng)對(duì)α、β和γ射線的作用情況，由左手定則可知其中③是β射線，故B錯(cuò)誤；C．圖丙表示的是盧瑟福通過(guò)α粒子轟擊氮核實(shí)驗(yàn)的研究，實(shí)現(xiàn)了原子核的人工轉(zhuǎn)變，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，故C錯(cuò)誤；D．圖丁表示的是鈾238放出一個(gè)α粒子后，質(zhì)量數(shù)減少4，電荷數(shù)減少2成為新核，故D正確。故選D。2. 較小物體在粘性較大的均勻流體中運(yùn)動(dòng)時(shí)，要受到粘滯阻力的作用，例如球形血細(xì)胞在血漿中下沉?xí)r就受到這種力的作用。已知球體所受的粘滯阻力為，其中r為球體的半徑，v為球體的運(yùn)動(dòng)速度；為粘滯系數(shù)。若采用國(guó)際單位制中的基本單位來(lái)表示粘滯系數(shù)的單位，則其單位是（　　）A.  B. C.  D. 為常數(shù)、沒(méi)有物理單位【答案】A【解析】【分析】【詳解】由粘滯阻力得力F的單位是N（或），半徑r的單位是m，速度v的單位是m/s，所以粘滯系數(shù)的單位為，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選B。3. 如圖所示，一輕繩跨過(guò)光滑定滑輪，一端連接質(zhì)量為m的物塊a，另一端連接質(zhì)量為2m的物塊b。將a從水平桌面上的P點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)過(guò)時(shí)間t1運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，此時(shí)b仍在空中；再將a、b的位置對(duì)調(diào)，讓b從水平桌面上的點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)過(guò)時(shí)間t2運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)。已知t2=2t1，a、b與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，且均可視為質(zhì)點(diǎn)，則該動(dòng)摩擦因數(shù)最接近（　?。?/span>
 A. 0.2 B. 0.3 C. 0.5 D. 0.7【答案】B【解析】【分析】【詳解】將a從水平桌面上的P點(diǎn)由靜止釋放時(shí)，由牛頓第二定律得由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式將a、b的位置對(duì)調(diào)，讓b從水平桌面上的點(diǎn)由靜止釋放時(shí)，由牛頓第二定律由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式又聯(lián)立解得故選B。4. 如圖所示，等邊△ABC是三棱鏡的橫截面，一束單色光以60°的入射角射到AB邊的中點(diǎn)，經(jīng)棱鏡兩次折射后，從AC邊射出，測(cè)出經(jīng)兩次折射后光線的偏向角為60°，已知AB邊的長(zhǎng)度為L，光在真空中的速度為c，則光沿圖示路徑通過(guò)三棱鏡的時(shí)間是（　?。?/span>A.  B.  C.  D. 【答案】D【解析】【分析】【詳解】由題可知，由幾何關(guān)系由折射定律有聯(lián)立可得由于則故三角形ADE為等邊三角形，即有光在三棱鏡中的傳播速度為則光通過(guò)三棱鏡的時(shí)間為故選D5. 如圖所示，內(nèi)壁光滑的絕熱氣缸固定在斜面上一定質(zhì)量的絕熱活塞把氣缸分成a、b兩部分，兩部分中封閉有相同質(zhì)量、相同溫度的同種理想氣體，初始時(shí)活塞用銷(xiāo)釘固定，b部分氣體的體積小于a部分氣體的體積?，F(xiàn)拔掉銷(xiāo)釘活塞移動(dòng)一段距離最終達(dá)到平衡狀態(tài)則最終狀態(tài)與初始狀態(tài)相比（　?。?/span>
 A. a部分氣體溫度可能不變 B. b部分氣體壓強(qiáng)可能不變C. 兩部分氣體壓強(qiáng)之差不變 D. 兩部分氣體內(nèi)能之和增大【答案】D【解析】【分析】【詳解】根據(jù)熱力學(xué)知識(shí)可知b部分氣體壓強(qiáng)較大，又活塞受到重力沿斜面分力，所以拔掉銷(xiāo)釘后，活塞下降，根據(jù)熱力學(xué)第一定律由于兩部分氣體都是絕熱的，可知為零，既不吸熱也不放熱，b部分氣體對(duì)a部分氣體做功，即有因此b內(nèi)能減小，溫度降低，a內(nèi)能增加，溫度升高，活塞下移，活塞的重力勢(shì)能減小，根據(jù)能量守恒定律可知活塞重力勢(shì)能的減少量等于a、b兩部分氣體內(nèi)能的增大量，；兩部分氣體的內(nèi)能之和增大，ABC錯(cuò)誤，D正確。故選D。6. 如圖所示，在光滑絕緣水平面上、三個(gè)帶電小球a、b、c分別位于邊長(zhǎng)為L的等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)；a、b帶正電且電荷量相等，整個(gè)系統(tǒng)置于場(chǎng)強(qiáng)大小為E、方向水平的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。已知靜電力常量為k，若三個(gè)小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則（　?。?/span>A. 小球c可能帶正電 B. 場(chǎng)強(qiáng)方向垂直于a、b連線向右C. 小球a所帶的電荷量為 D. 小球a與c所帶的電荷量之比為2∶1【答案】C【解析】【分析】【詳解】A．如果小球c帶正電，則三個(gè)小球相互之間均為斥力作用，處于同一勻強(qiáng)電場(chǎng)中時(shí)，不可能保持靜止?fàn)顟B(tài)，即小球c必定帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；B．小球a、b帶等量正電荷，小球c帶負(fù)電荷，相互之間存在靜電吸引力；要使三個(gè)小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向應(yīng)垂直于a、b連線向左，故B錯(cuò)誤；C．以小球c為研究對(duì)象，要使其保持靜止?fàn)顟B(tài)，則小球a、b在c處激發(fā)的電場(chǎng)的合場(chǎng)強(qiáng)，其大小應(yīng)為，所以有解得故C正確；D．小球a與c在b處激發(fā)的電場(chǎng)的合場(chǎng)強(qiáng)，應(yīng)與勻強(qiáng)電場(chǎng)E等大反向，根據(jù)矢量的合成法則有解得故D錯(cuò)誤。故選C。7. 如圖所示，在水平地面上M點(diǎn)正上方h高度處，將小球S1以初速度v1水平向右拋出，同時(shí)在地面上N點(diǎn)處將小球S2以初速度v2豎直向上拋出。在S2上升到最高點(diǎn)時(shí)恰與S1球相遇，不計(jì)地面阻力和空氣阻力。則兩球在這段過(guò)程中（　　）A. 做的都是變加速運(yùn)動(dòng) B. 速度變化量的大小不相等C. 速度變化量的方向不相同 D. 相遇點(diǎn)在N點(diǎn)上方處【答案】D【解析】【分析】【詳解】A．由于兩個(gè)球都只受到重力的作用，加速度都是重力加速度，加速度恒定，做的都是勻變速運(yùn)動(dòng)，而非變加速運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；BC．由于兩個(gè)球都只受重力作用，加速度都是重力加速度，由知它們速度的變化量相同，速度變化量的方向都是豎直向下，BC錯(cuò)誤；D．S1球做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向則有S2球做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，則有由題意得解得所以，相遇點(diǎn)在N點(diǎn)上方處。故選D。
 8. 2021年6月17日，神舟十二號(hào)載人飛船采用自主快速交會(huì)對(duì)接模式成功對(duì)接于天和核心艙前向端口，與此前已對(duì)接的天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船一起構(gòu)成三艙組合體。組合體繞地球飛行的軌道可視為圓軌道，該軌道離地面的高度約為389km。下列說(shuō)法正確的是（　　）A. 組合體在軌道上飛行的周期小于24hB. 組合體在軌道上飛行的速度大于7.9km/sC. 若已知地球半徑和表面重力加速度，則可算出組合體的角速度D. 神舟十二號(hào)先到達(dá)天和核心艙所在圓軌道，然后加速完成對(duì)接【答案】AC【解析】【分析】【詳解】A．由可得即衛(wèi)星的軌道半徑越大，運(yùn)行周期越長(zhǎng)；已知地球同步衛(wèi)星的軌道高度約為3.6萬(wàn)千米，該組合體的軌道高度遠(yuǎn)小于3.6萬(wàn)千米，所以其飛行周期小于24h，故A正確；B．由可得即衛(wèi)星的軌道半徑越大，其運(yùn)行的線速度越?。辉摻M合體的軌道高度大于地球半徑，所以其線速度小于第一宇宙速度，故B錯(cuò)誤；C．若已知地球半徑和表面重力加速度，則有整理得組合體所受的萬(wàn)有引力提供向心力，即整理得即可算出組合體的角速度，故C正確；D．如果神舟十二號(hào)先到達(dá)天和核心艙所在的圓軌道，然后再加速，則神舟十二號(hào)將由于離心運(yùn)動(dòng)而導(dǎo)致運(yùn)行半徑變大，則不能完成對(duì)接，故D錯(cuò)誤。故選AC。9. 磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向上，將一個(gè)三分之二圓弧形導(dǎo)體ab固定在圖示位置，其圓心為O，半徑為r。在導(dǎo)體中通以方向從a→b的恒定電流I，將磁場(chǎng)沿順時(shí)針?lè)较蚶@垂直紙面并過(guò)O點(diǎn)的軸緩慢旋轉(zhuǎn)，下列說(shuō)法正確的是（　?。?/span>
 A. 導(dǎo)體ab受到的安培力方向始終垂直紙面向外B. 導(dǎo)體ab受到的安培力大小可能為零C. 導(dǎo)體ab受到的安培力大小可能為BIrD. 導(dǎo)體ab受到的安培力最大值為2BIr【答案】BC【解析】【分析】【詳解】A．根據(jù)左手定則可知，磁場(chǎng)沿順時(shí)針?lè)较蚶@垂直紙面并過(guò)O點(diǎn)的軸緩慢旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中安培力的方向可能垂直紙面向外，也可能垂直紙面向里，故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)磁場(chǎng)的方向與ab的連線平行時(shí)，此時(shí)導(dǎo)體ab受到的安培力大小為零，故B正確；C．三分之二圓弧形導(dǎo)體ab的連線長(zhǎng)度當(dāng)磁場(chǎng)方向與ab連線垂直時(shí)，此時(shí)的安培力最大安培力最小值為0，安培力最大值為，所以在磁場(chǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，導(dǎo)體b受到的安培力大小可能為BIr，故C正確；D．當(dāng)磁場(chǎng)方向與ab的連線垂直時(shí)，此時(shí)的安培力最大故D錯(cuò)誤。故選BC。10. 如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有兩根光滑的平行導(dǎo)軌，間距為L，導(dǎo)軌兩端分別接有電阻R1和R2，導(dǎo)體棒以某一初速度從ab位置向右運(yùn)動(dòng)距離x到達(dá)cd位置時(shí)，速度為v，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為E，此過(guò)程中通過(guò)電阻R1、R2的電荷量分別為q1、q2。導(dǎo)體棒有電阻，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。下列關(guān)系式中正確的是（　　）
 A. E=BLv B. E=2BLv C.  D. 【答案】AD【解析】【分析】【詳解】AB．導(dǎo)體棒以某一初速度從ab位置向右運(yùn)動(dòng)距離x到達(dá)cd位置時(shí)，速度為v，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為E，則B錯(cuò)誤A正確；C．導(dǎo)體棒以某一初速度從ab位置向右運(yùn)動(dòng)距離x到達(dá)cd位置時(shí)，速度為v，產(chǎn)生的平均電動(dòng)勢(shì)因?yàn)閷?dǎo)體棒有電阻，電阻兩端的電壓是外電壓 ，根據(jù)是錯(cuò)誤的，C錯(cuò)誤；D．因?yàn)殡娮?/span>R1、R2并聯(lián)，兩端的電壓相等，根據(jù)則通過(guò)電阻R1、R2的電荷量D正確。故選AD。11. 如圖所示，傾角為30°的斜面固定在水平地面上，一輕繩繞過(guò)兩個(gè)輕質(zhì)滑輪連接著固定點(diǎn)P和物體B，兩滑輪之間的輕繩始終與斜面平行，物體A與動(dòng)滑輪連接。已知A、B的質(zhì)量均為1kg，A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，重力加速度大小為10m/s2，將A、B由靜止釋放，下列說(shuō)法正確的是（　?。?/span>A. 物體A、B釋放瞬間，輕繩對(duì)P點(diǎn)的拉力大小為4NB. 物體B下降過(guò)程中，輕繩的拉力對(duì)A和B做的總功為零C. 物體B下降過(guò)程中，B減少的機(jī)械能等于A增加的機(jī)械能D. 物體B下降2m時(shí)（此時(shí)B未落地）的速度大小為4m/s【答案】BD【解析】【分析】【詳解】A．物體A、B釋放瞬間，設(shè)輕繩的拉力為T,則有代入數(shù)據(jù)，聯(lián)立解得A錯(cuò)誤；B．物體B下降過(guò)程中，輕繩是A、B組成的系統(tǒng)的內(nèi)力，故輕繩的拉力對(duì)A和B做的總功為零，B正確；C．物體B下降過(guò)程中，B減少的機(jī)械能一部分轉(zhuǎn)化為A增加的機(jī)械能，還有一部分轉(zhuǎn)化為克服摩擦力做的功，C錯(cuò)誤；D．設(shè)物體B下降2m時(shí)的速度為，則A的速度為，由能量守恒可得代入數(shù)據(jù)，解得D正確。故選BD。二、非選擇題∶本題共5小題，共56分。12. 某實(shí)驗(yàn)小組用光電計(jì)時(shí)器測(cè)量重力加速度，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。實(shí)驗(yàn)步驟如下∶
 ①用游標(biāo)卡尺測(cè)量小鋼球的直徑d；②讓鋼球吸附器吸附小鋼球，用刻度尺測(cè)量小鋼球球心到光電門(mén)的高度h；③將小鋼球由靜止釋放，記錄小鋼球通過(guò)光電門(mén)所用的時(shí)間t；④改變光電門(mén)的位置，重復(fù)步驟②和③，記錄多組關(guān)于h、t的數(shù)據(jù)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題∶（1）以h為縱坐標(biāo)，以tn（n=±1，±2）為橫坐標(biāo)根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，擬合圖線，得到的圖像最合理的是____________；A. B. C. D.（2）根據(jù)上述最合理的圖像計(jì)算出圖線的斜率k，重力加速度的表達(dá)式為g=_____________；（3）一小組成員經(jīng)過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，由于小鋼球的直徑不是足夠小利用光電門(mén)求得的速度實(shí)際上是小鋼球通過(guò)光電門(mén)的平均速度。由此可以推斷∶用上述實(shí)驗(yàn)方法得到的重力加速度值_____________（選填“大于”“等于”或“小于”）它的真實(shí)值。【答案】    ①. D    ②.     ③. 小于【解析】【分析】【詳解】（1）[1]根據(jù)已知經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的時(shí)間與小球的直徑；則可以由平均速度表示經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度；故即故選D。（2）[2]根據(jù)斜率則重力加速度的表達(dá)式（3）[3]根據(jù)則利用光電門(mén)求得的速度實(shí)際上是小鋼球通過(guò)光電門(mén)的平均速度，根據(jù)平均速度推論知，某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，而勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度小于中間位置的速度，則鋼球通過(guò)光電門(mén)的瞬時(shí)速度小于鋼球球心通過(guò)光電門(mén)的瞬時(shí)速度，用上述實(shí)驗(yàn)方法得到的重力加速度值偏小13. 某同學(xué)利用下列器材測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻；i.電壓表V1、V2，量程均為3V，內(nèi)阻均約為3kΩii.電流表A，量程為0.6A，內(nèi)阻小于1Ωⅲ.定值電阻R0，阻值R0=2Ωiv.滑動(dòng)變阻器R，最大阻值為10Ωv.兩節(jié)相同的干電池，導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)若干（1）某同學(xué)按照?qǐng)D甲所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄多組電流表和電壓表的示數(shù)（I，U）在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)連線作出U-I圖像，測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻均小于真實(shí)值，這種誤差屬于_____________（選填“系統(tǒng)誤差”或“偶然誤差”），產(chǎn)生該誤差的原因是_____________；（2）實(shí)驗(yàn)中，由于電流表發(fā)生了故障，某同學(xué)又設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，記錄多組電壓表的示數(shù)（U1，U2），在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)連線作出U2-U1圖像，如圖丙所示，則一節(jié)電池的電動(dòng)勢(shì)E測(cè)=_____________，內(nèi)阻r測(cè)=_____________（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；（3）一節(jié)電池的內(nèi)阻r測(cè)_____________（選填“大于”“等于”或“小于”）它的真實(shí)值。【答案】    ①. 系統(tǒng)誤差    ②. 未考慮電壓表分流    ③. 1.3V    ④. 0.88±0.02Ω    ⑤. 小于【解析】【分析】【詳解】（1）[1][2]流過(guò)電流表的電流不是流過(guò)干路的電流，產(chǎn)生誤差的原因是電壓表的分流造成的，這種誤差是由于電路結(jié)構(gòu)和電表造成的，屬于系統(tǒng)誤差；（2）[3][4]由閉合電路歐姆定律可知，變形可得則有，當(dāng)時(shí)，即有由圖像可知，代入數(shù)據(jù)，解得（0.88±0.02Ω）（3）[5]由于電壓表的分流作用，導(dǎo)致一節(jié)電池的內(nèi)阻r測(cè)小于它的真實(shí)值。14. 中國(guó)跳水“夢(mèng)之隊(duì)”在東京奧運(yùn)會(huì)上榮獲7金5銀12枚獎(jiǎng)牌創(chuàng)造了參加奧運(yùn)會(huì)的歷史最佳戰(zhàn)績(jī)。如圖所示，14歲的奧運(yùn)冠軍全紅嬋在決賽中從10米高臺(tái)跳下，完成精彩的翻轉(zhuǎn)動(dòng)作后，保持同一姿勢(shì)下落，依次經(jīng)過(guò)A、B、C、D四點(diǎn)最后壓住水花沒(méi)入水中。假設(shè)她在AD段受到重力和阻力作用做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)AB、BC和CD三段所用的時(shí)間之比為1∶2∶3，AB段和BC段的高度分別為h1和h2，求CD段的高度。【答案】4h2-5h1【解析】【分析】【詳解】設(shè)運(yùn)動(dòng)員加速度為a，在A點(diǎn)的速度為vA，經(jīng)過(guò)AB段的時(shí)間為t，CD段高度為h3，根據(jù)位移—時(shí)間關(guān)系式有聯(lián)立解得h3=4h2-5h115. 在水平面上有一足夠長(zhǎng)的固定擋板P，貼著擋板有一質(zhì)量為M=2kg的三角形滑塊ABC和一質(zhì)量為m=1kg的小球，小球位于C點(diǎn)，三角形滑塊和小球都靜止在水平面上，如圖所示（俯視圖）?，F(xiàn)對(duì)三角形滑塊施加一平行于擋板向右、大小不變的推力，經(jīng)1s，小球到達(dá)三角形滑塊的A點(diǎn)。已知AB=1.2m，θ=37°，sin37°=0.6，三角形滑塊不翻轉(zhuǎn)，不計(jì)一切摩擦，求此過(guò)程中。（1）小球?qū)θ切位瑝KAC邊的壓力大小；（2）該推力的大小。【答案】（1）3N；（2）11.8N【解析】【分析】【詳解】（1）小球在三角形滑塊對(duì)它的彈力作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)ts，三角形滑塊和小球所處的位置如圖所示，設(shè)小球的加速度大小為a1，位移大小為x1，有設(shè)三角形滑塊對(duì)小球的支持力大小為FN，根據(jù)牛頓第二定律有FN=ma1設(shè)小球?qū)θ切位瑝K的壓力大小為FN′，根據(jù)牛頓第三定律有FN′=FN聯(lián)立解得FN′=3N
 （2）t=1s內(nèi)，設(shè)三角形滑塊加速度大小為a2，位移大小為x2，有根據(jù)牛頓第二定律有聯(lián)立解得F=11.8N16. 半徑R=1.8m的四分之一光滑圓弧槽固定在水平面上，一質(zhì)量為M=7.2kg的“”型木板與圓弧槽底端B平齊放置，如圖所示質(zhì)量為m=3.6kg的小物塊從圓弧槽最右端A點(diǎn)以v0=4m/s的初速度下滑，在此后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小物塊恰好不滑離木板。已知木板與小物塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.4，板與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.2，重力加速度大小g=10m/s2，小物塊與木板發(fā)生彈性碰撞且碰撞時(shí)間極短，求：（1）小物塊滑到底端B時(shí)對(duì)圓弧槽的壓力大?。?/span>（2）木板的長(zhǎng)度L。【答案】（1）140N；（2）2m【解析】【分析】【詳解】（1）設(shè)小物塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的速度為vB，根據(jù)動(dòng)能定理有在B點(diǎn)，設(shè)圓弧槽對(duì)小物塊的支持力大小為FN，小物塊對(duì)圓弧槽的壓力大小為FN′，根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律有FN=FN′聯(lián)立解得FN′=140N（2）小物塊滑上木板后，設(shè)木板與小物塊之間的滑動(dòng)摩擦力大小為Ff1，木板與水平面之間的滑動(dòng)摩擦力大小為Ff2，有可見(jiàn)，表明小物塊在與木板發(fā)生彈性碰撞前，木板保持靜止。設(shè)小物塊從木板右端運(yùn)動(dòng)至左端時(shí)的速度為v，有小物塊與木板發(fā)生彈性碰撞，設(shè)碰后小物塊速度為v1、木板速度為v2，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有根據(jù)機(jī)械能守恒定律有解得方向水平向右方向水平向左設(shè)碰后小物塊、木板的加速度大小分別為a1、a2，根據(jù)牛頓第二定律有解得a1=4m/s2a2=5m/s2分析可知∶碰撞結(jié)束后，小物塊先向右減速至0，再向左做勻加速運(yùn)動(dòng)，木板一直向左做勻減速運(yùn)動(dòng)，直至兩者剛好達(dá)到相同速度，此時(shí)小物塊恰好位于木板右端。設(shè)此過(guò)程所用時(shí)間為t，兩者共速的速度為v共，小物塊的位移為x1，木板的位移為x2，有聯(lián)立解得L=2m 

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