2023~2024學(xué)年度武漢市部分學(xué)校高三年級(jí)九月調(diào)研考試物理試卷本試題卷共8頁，15題。全卷滿分100分?？荚囉脮r(shí)75分鐘。★祝考試順利★注意事項(xiàng)：1、答題前，先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在試卷和答題卡上，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鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。3、非選擇題的作答：用黑色簽字筆直接答在答題卡上對應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)、寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。4、考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并上交。一、選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40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8~10題有多項(xiàng)符合題目要求。每小題全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。1. 2023年8月24日，日本政府啟動(dòng)了福島核污染水排海計(jì)劃。核污染水中含有60余種放射性物質(zhì)，這將對全球海洋環(huán)境和人類健康造成難以估量的影響。關(guān)于放射性元素的半衰期，下列說法正確的是（　　）A. 放射性元素的原子核經(jīng)過兩個(gè)半衰期后，將完全衰變殆盡B. 放射性元素的原子核經(jīng)過一個(gè)半衰期后，數(shù)目一定減為原來的一半C. 同種放射性元素不同化學(xué)狀態(tài)下其半衰期不變D. 將核污染水升溫加壓后，可以縮短放射性元素的半衰期【答案】C【解析】【詳解】A．由半衰期的概念可知，放射性元素的原子核經(jīng)過兩個(gè)半衰期后還會(huì)有四分之一的沒有衰變，并不會(huì)完全衰變殆盡，故A錯(cuò)誤；B．半衰期是大量放射性元素的原子核衰變的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對大量原子核才有意義，即放射性元素的原子核經(jīng)過一個(gè)半衰期后，數(shù)目不一定減為原來的一半，故B錯(cuò)誤；CD．放射性元素的半衰期由原子核決定，與外界的溫度、壓強(qiáng)無關(guān)，與化學(xué)狀態(tài)也無關(guān)，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。2. 2023年5月10日，天舟六號(hào)貨運(yùn)飛船進(jìn)入比中國空間站低的預(yù)定軌道，次日經(jīng)過變軌后與空間站組合體完成交會(huì)對接，在距地約400km的軌道上運(yùn)行，若預(yù)定軌道和空間站軌道均可視為圓軌道。下列說法正確的是（　?。?/span>A. 天舟六號(hào)預(yù)定軌道上需減速才能進(jìn)入空間站軌道B. 天舟六號(hào)在預(yù)定軌道上運(yùn)行時(shí)的機(jī)械能小于對接后的機(jī)械能C. 天舟六號(hào)在預(yù)定軌道上運(yùn)行時(shí)的速度大于第一宇宙速度D. 天舟六號(hào)在預(yù)定軌道上運(yùn)行時(shí)受到的合力小于其在地面上靜止時(shí)受到的合力【答案】B【解析】【詳解】A．由題意可知，預(yù)定軌道比空間站軌道更低，則天舟六號(hào)在預(yù)定軌道上需加速做離心運(yùn)動(dòng)才能進(jìn)入空間站軌道，故A錯(cuò)誤；B．由于天舟六號(hào)在預(yù)定軌道上需加速做離心運(yùn)動(dòng)才能進(jìn)入空間站軌道，所以從預(yù)定軌道到空間站軌道過程中機(jī)械能增大，即天舟六號(hào)在預(yù)定軌道上運(yùn)行時(shí)的機(jī)械能小于對接后的機(jī)械能，故B正確；C．根據(jù)可得第一宇宙速度即為近地衛(wèi)星的速度，其半徑比預(yù)定軌道半徑更小，天舟六號(hào)在預(yù)定軌道上運(yùn)行時(shí)的速度小于第一宇宙速度，故C錯(cuò)誤；D．天舟六號(hào)在預(yù)定軌道處的重力加速度為天舟六號(hào)所受合力為天舟六號(hào)在地面上靜止時(shí)所受到的合力為零，故D錯(cuò)誤。故選B。3. 車輛減震裝置中的囊式空氣彈簧由橡膠氣囊和密閉在其中的壓縮空氣組成，當(dāng)車輛劇烈顛簸時(shí)，氣囊內(nèi)的氣體體積快速變化，以降低車輛的振動(dòng)幅度。若上述過程可視為絕熱過程，氣囊內(nèi)的氣體可視為理想氣體，在壓縮氣體的過程中，下列說法正確的是（　?。?/span>A. 氣體溫度保持不變B. 每個(gè)氣體分子動(dòng)能都增大C. 氣體分子對單位面積的器壁壓力減小D. 單位時(shí)間內(nèi)單位面積上氣體分子碰撞器壁次數(shù)增多【答案】D【解析】【詳解】AB．在壓縮氣體的過程中，外界對氣體做功，此過程可視為絕熱，由熱力學(xué)第一定律可知，理想氣體的內(nèi)能增大，則氣體溫度升高，分子平均動(dòng)能增大，但并不是每個(gè)分子動(dòng)能都增大，故AB錯(cuò)誤；C．由于溫度升高，分子平均速率增大，體積減小，分子密度增大，則氣體分子對單位面積的器壁壓力增大，故C錯(cuò)誤；D．由于溫度升高，分子平均速率增大，體積減小，分子密度增大，單位時(shí)間內(nèi)單位面積上氣體分子碰撞器壁次數(shù)增多，故D正確。故選D。4. 果蔬汁的折射率與其含糖量成正比。如圖是測量果蔬含糖量的糖度計(jì)工作原理：一束單色光垂直半圓形容器壁射入果蔬汁中，經(jīng)果蔬汁、三棱鏡后再照射至光屏上。已知果蔬汁的折射率小于三棱鏡的折射率。下列說法正確的是（　?。?/span>  A. 糖度計(jì)利用光的全反射原理B. 光在不同濃度的果蔬汁中傳播速度相等C. 若果蔬汁的含糖量增大，光屏上的光點(diǎn)將上移D. 若增大單色光的頻率，光屏上的光點(diǎn)將下移【答案】CD【解析】【詳解】A．由于果蔬汁的折射率小于三棱鏡的折射率，光從果蔬汁進(jìn)入三棱鏡，即從光疏介質(zhì)進(jìn)入光密介質(zhì)，則糖度計(jì)沒有利用光的全反射原理，故A錯(cuò)誤；B．由公式可知，果蔬汁的折射率與含糖量成正比，所以光在不同濃度的果蔬汁中傳播速度不相等，故B錯(cuò)誤；C．若果蔬汁的含糖量增大，果蔬汁的折射率增大，設(shè)光在果蔬汁的速度為，果蔬汁的折射率為，光在三棱鏡中的速度為，折射率為，設(shè)入射角為，折射角為，則由于果蔬汁的折射率為增大，則角增大，所以光屏上的光點(diǎn)將上移，故C正確；D．若增大單色光的頻率，可看成原來是復(fù)色光，則折射率大的光在下面，小的再上面，因此光屏點(diǎn)下移，故D正確。故選CD。5. 用五根完全相同的均勻帶電絕緣棒圍成正五邊形ABCDF，P為該五邊形的中心。AB、BC、DF，FA棒所帶電荷量均為+q，CD棒所帶電荷量為-2q，此時(shí)P處電場強(qiáng)度的大小為E。若移走CD棒而保持其它棒的位置和電荷分布不變，則P處電場強(qiáng)度的大小為（　?。?/span>  A.  B.  C.  D. 【答案】B【解析】【詳解】AB、BC、DF，FA棒所帶電荷量均為+q，其在P點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)設(shè)為E0，若CD棒所帶電荷量也為+q，根據(jù)對稱性P點(diǎn)的場強(qiáng)應(yīng)為0，由于CD棒所帶電荷量為-2q，可等效為-3q電荷與+q電荷，由題意和點(diǎn)電荷場強(qiáng)公式可知若移走CD棒而保持其它棒的位置和電荷分布不變，則相當(dāng)于CD棒所帶電荷量為-q在P點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)即為故選B。6. 點(diǎn)火線圈能產(chǎn)生20000V的高壓，使汽車啟動(dòng)。某型號(hào)點(diǎn)火線圈部分結(jié)構(gòu)如圖所示。其初級(jí)線圈匝數(shù)為100匝，次級(jí)線圈匝數(shù)為20000匝。已知汽車電瓶是電動(dòng)勢為12V的蓄電池。下列說法正確的是（　　）A. 點(diǎn)火線圈的次級(jí)線圈應(yīng)和蓄電池相連B. 僅增加初級(jí)線圈的匝數(shù)，也一定能成功點(diǎn)火C. 汽車蓄電池是直流電源，需要將直流電先轉(zhuǎn)化為交流電才能使點(diǎn)火線圈正常工作D. 初級(jí)線圈斷電瞬間，其兩端電壓約為100V【答案】D【解析】【詳解】A．點(diǎn)火線圈的初級(jí)線圈應(yīng)和蓄電池相連，次級(jí)線圈中產(chǎn)生高壓將汽車啟動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)變壓器變壓比可知，增加初級(jí)線圈的匝數(shù)，次級(jí)線圈兩端電壓減小，不一定能成功點(diǎn)火，故B錯(cuò)誤；C．汽車蓄電池是直流電源，但在點(diǎn)火啟動(dòng)瞬間，穿過兩線圈的磁通量發(fā)生變化，也能點(diǎn)火線圈正常工作，故C錯(cuò)誤；D．由題意可知，點(diǎn)火啟動(dòng)瞬間次級(jí)線圈兩端電壓為20000V，根據(jù)變壓器變壓比可知，初級(jí)線圈兩端電壓為故D正確。故選D。7. 某裝備矢量發(fā)動(dòng)機(jī)（其噴口可以偏轉(zhuǎn)，以產(chǎn)生不同方向的推力）的戰(zhàn)斗機(jī)沿水平方向飛行。已知戰(zhàn)斗機(jī)的質(zhì)量為m，升阻比（升力與阻力之比，升力主要由機(jī)翼上下表面空氣流速不同產(chǎn)生，垂直機(jī)身向上，阻力平行機(jī)身向后）為k，重力加速度取g。戰(zhàn)斗機(jī)勻速巡航時(shí)，該發(fā)動(dòng)機(jī)提供的最小推力為（　?。?/span>A.  B.  C.  D. 【答案】D【解析】【詳解】飛機(jī)受到重力、發(fā)動(dòng)機(jī)推力、升力和空氣阻力，重力的方向豎直向下，升力的方向豎直向上，空氣阻力力的方向與垂直，如圖  殲?20戰(zhàn)斗機(jī)沿水平方向超音速勻速巡航，則有水平方向豎直方向解得則與的函數(shù)圖像為開口向上的拋物線，其對稱軸為所以當(dāng)時(shí)，取最小值，所以解得最小推力是故選D。8. 某同學(xué)用如圖所示的裝置探究影響感應(yīng)電流方向的因素，其中A、B是具有單向?qū)щ娦缘亩O管。關(guān)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，下列說法正確的是（　?。?/span>  A. 將磁鐵N極快速靠近線圈，二極管A將閃亮B. 將磁鐵S極快速靠近線圈，二極管A將閃亮C. 將磁鐵N極快速遠(yuǎn)離線圈，二極管B將閃亮D. 將磁鐵S極快速遠(yuǎn)離線圈，二極管B將閃亮【答案】AC【解析】【詳解】A．將磁鐵N極快速靠近線圈，穿過線圈的磁通量增大，原磁場方向向右，由“楞次定律”可知，整個(gè)回路中產(chǎn)生逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流，根據(jù)二極管的單向?qū)ㄐ钥芍?，二極管A將閃亮，故A正確；B．將磁鐵S極快速靠近線圈，穿過線圈的磁通量增大，原磁場方向向左，由“楞次定律”可知，整個(gè)回路中產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，根據(jù)二極管的單向?qū)ㄐ钥芍O管B將閃亮，故B錯(cuò)誤；C．將磁鐵N極快速遠(yuǎn)離線圈，穿過線圈的磁通量減小，原磁場方向向右，由“楞次定律”可知，整個(gè)回路中產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，根據(jù)二極管的單向?qū)ㄐ钥芍O管B將閃亮，故C正確；D．將磁鐵S極快速遠(yuǎn)離線圈，穿過線圈的磁通量減小，原磁場方向向左，由“楞次定律”可知，整個(gè)回路中產(chǎn)生逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流，根據(jù)二極管的單向?qū)ㄐ钥芍?，二極管A將閃亮，故D錯(cuò)誤。故選AC。9. 一列周期為T、沿x軸方向傳播的簡諧橫波在某時(shí)刻的部分波形如圖所示。P，Q，M為波上三個(gè)質(zhì)點(diǎn)，已知該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P、Q坐標(biāo)分別為（，），（，），質(zhì)點(diǎn)M縱坐標(biāo)為2cm，且質(zhì)點(diǎn)M正沿y軸正方向振動(dòng)。則（　?。?/span>  A. 該波沿x軸負(fù)方向傳播B. 質(zhì)點(diǎn)M橫坐標(biāo)為20mC. 經(jīng)過，質(zhì)點(diǎn)P和質(zhì)點(diǎn)Q的位移相同D. 經(jīng)過，質(zhì)點(diǎn)M通過的路程為【答案】AC【解析】【詳解】A．由于該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)M正沿y軸正方向振動(dòng)，根據(jù)波形平移法可知，波沿x軸負(fù)方向傳播，故A正確；B．設(shè)此時(shí)波的波動(dòng)方程為對于P、Q兩點(diǎn)有則有，解得，則有則有解得質(zhì)點(diǎn)M橫坐標(biāo)為故B錯(cuò)誤；C．以該時(shí)刻為時(shí)刻，設(shè)質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方程為則有由于此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P向下振動(dòng)，則有則經(jīng)過，質(zhì)點(diǎn)P的位移為設(shè)質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)方程為則有則有則經(jīng)過，質(zhì)點(diǎn)Q的位移為故C正確；D．設(shè)此時(shí)質(zhì)點(diǎn)M的振動(dòng)方程為則有由于此時(shí)質(zhì)點(diǎn)M向上振動(dòng)，則有則經(jīng)過，質(zhì)點(diǎn)M的位移為則經(jīng)過，質(zhì)點(diǎn)M通過的路程為故D錯(cuò)誤。故選AC。10. 如圖所示，在xOy平面內(nèi)第一象限內(nèi)存在方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.5T的有界勻強(qiáng)磁場，磁場右邊界滿足曲線方程（其中，，單位：m），M點(diǎn)的坐標(biāo)為。從O點(diǎn)沿x軸正方向以不同速率射出大量質(zhì)量，電荷量的同種粒子。不計(jì)粒子的重力及相互作用力，已知所有粒子均不從磁場右邊界射出。下列說法正確的是（　　）A. 所有粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不同B. 粒子的最大速率為100m/sC. 磁場中有粒子出現(xiàn)的區(qū)域面積是D. 某粒子從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)的過程中，動(dòng)量改變量大小為【答案】BD【解析】【詳解】A．由題意可知所有粒子均不從磁場右邊界射出，則所用粒子均從軸離開磁場，所用粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡對應(yīng)的圓心角均為，又可知所有粒子在磁場中的周期相同，則所有粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同，故A錯(cuò)誤；BC．由于所有粒子均不從磁場右邊界射出，可知最大軌跡圓剛好與橢圓相切，且相切點(diǎn)剛好在橢圓的長軸上，即在軸上，如圖所示根據(jù)可知粒子的最大半徑為由洛倫茲力提供向心力可得可得粒子的最大速率為磁場中有粒子出現(xiàn)的區(qū)域面積為故B正確，C錯(cuò)誤；D．某粒子從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)的過程中，如圖所示 根據(jù)幾何關(guān)系可得可得根據(jù)幾何關(guān)系可得解得粒子的軌道半徑為根據(jù)可得粒子速度大小為由圖可知則粒子從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)的過程中，速度變化大小為則粒子從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)的過程中，動(dòng)量改變量大小為故D正確。故選BD二、非選擇題：本題共5小題，共60分。11. 某同學(xué)用如圖（a）所示的裝置測量物塊與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。已知物塊與固定斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，斜面與水平桌面平滑對接于O點(diǎn)，斜面的傾角為37°。將物塊從距O點(diǎn)距離為L處靜止釋放，最終物塊停在桌面上距O點(diǎn)距離為x處。多次改變L，測量對應(yīng)的x。  （1）為完成本實(shí)驗(yàn)，需要選用的器材是________。A．天平    B.彈簧測力計(jì)    C.毫米刻度尺（2）該同學(xué)得到了7組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如下表所示。在圖（b）所示坐標(biāo)紙上已經(jīng)描好了7組數(shù)據(jù)點(diǎn)，請?jiān)诖痤}卡上的坐標(biāo)紙中作出x-L圖像____。次數(shù)1234567L/cm5.0010.0015.0020.0025.0030.0035.00x/cm4.258.6512.2016.8023.0027.8032.50（3）由圖像可得，物塊與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)________。（已知，，結(jié)果保留2位有效數(shù)字）  【答案】    ①. C    ②.       ③. 0.46【解析】【詳解】（1）[1]根據(jù)動(dòng)能定理可得整理得由此可知，要測得動(dòng)摩擦因數(shù)，只要測量距離，即為完成本實(shí)驗(yàn)，需要選用的器材是毫米刻度尺。故選C；（2）[2]如圖所示  （3）[3]由（1）得即有由圖像可得圖線斜率即解得12. 某物理小組在實(shí)驗(yàn)室測量電阻的阻值。（1）先用多用電表測量，先將選擇開關(guān)旋至歐姆擋“×10”的位置，按照正確的步驟操作，發(fā)現(xiàn)多用電表的指針偏轉(zhuǎn)角過大，則應(yīng)將選擇開關(guān)旋至歐姆擋________（選填“×1”或“×100”）的位置，重新歐姆調(diào)零后測的阻值，多用電表的示數(shù)如圖（a）所示，則________Ω。  （2）又設(shè)計(jì)了圖（b）、圖（c）所示的電路，其中電壓表V的內(nèi)阻約2kΩ，電流表A的內(nèi)阻約10Ω，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選擇電路________（選填“b”或“c”）；測得的電阻的阻值________（選填“小于”“等于”或“大于”）真實(shí)值。  （3）最后用圖（d）所示的電路測量。  ①選擇合適的實(shí)驗(yàn)器材，按照圖（d）連接好電路，將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)節(jié)至合適位置；②閉合開關(guān)、，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器、，使靈敏電流表G示數(shù)為零；③讀取電壓表示數(shù)U和電流表示數(shù)I，斷開開關(guān)、；④重復(fù)步驟②③，測得多組數(shù)據(jù)，描繪I—U圖像，擬合后得到函數(shù)關(guān)系，則________。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）【答案】    ①. ×1    ②. 20    ③. c    ④. 小于    ⑤. 【解析】【詳解】（1）[1]發(fā)現(xiàn)多用電表的指針偏轉(zhuǎn)角過大，說明電阻值較小，應(yīng)將選擇開關(guān)旋至歐姆擋×1；[2]由圖（a）可知，；（2）[3]由于說明待測電阻較小，則電流表應(yīng)用外接法，應(yīng)選擇電路圖c；[4]電流表外接法中，由于電壓表的分流作用，使得測量值小于真實(shí)值；（3）[5]由圖d可知，待測電阻Rx兩端電壓即為電壓表的示數(shù)，電流表A的示數(shù)即為流過待測電阻的電流，則13. 2023年5月28日國產(chǎn)C919大型客機(jī)首次執(zhí)行商業(yè)載客飛行?，F(xiàn)將飛機(jī)降落后在跑道上減速的過程簡化為勻減速直線運(yùn)動(dòng)。如圖所示，飛機(jī)的加速度大小為2m/s2，經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)速度大小為252km/h，8s后經(jīng)過B點(diǎn)，再經(jīng)一段時(shí)間后經(jīng)過C點(diǎn)。已知AB段的長度與AC段的長度之比為，飛機(jī)可視作質(zhì)點(diǎn)，求（1）AB段的長度；（2）飛機(jī)經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的速度大小。  【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）由題意可知飛機(jī)經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)速度大小為8s后經(jīng)過B點(diǎn)，則AB段的長度為（2）AC段的長度為設(shè)飛機(jī)經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的速度大小，根據(jù)速度位移公式可得解得14. 如圖（a）是游樂設(shè)備旋轉(zhuǎn)飛椅，其頂部有一個(gè)圓形的水平傘蓋，傘蓋在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中帶動(dòng)下面的懸繩和座椅轉(zhuǎn)動(dòng)。其簡化示意圖如圖（b），旋轉(zhuǎn)飛椅的豎直轉(zhuǎn)軸為，半徑的傘蓋距離地面的高度，懸繩長，游戲者與座椅的總質(zhì)量。在某段時(shí)間內(nèi)，飛椅在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，懸繩與豎直方向的夾角。不計(jì)空氣阻力，重力加速度g取10m/s2，，。在此過程中，求（計(jì)算結(jié)果可用分式或根式表示）（1）座椅受到懸繩的拉力大??；（2）飛椅轉(zhuǎn)動(dòng)一周，懸繩對飛椅沖量的大??；（3）某時(shí)刻，游戲者攜帶的小彈珠不慎滑落，小彈珠剛落到水平地面上的位置離轉(zhuǎn)軸的距離。  【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）設(shè)座椅受到懸繩的拉力大小為，豎直方向根據(jù)受力平衡可得解得（2）根據(jù)幾何關(guān)系可得飛椅繞轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)的半徑為設(shè)飛椅繞轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)的周期為，在水平面上由牛頓第二定律得解得飛椅轉(zhuǎn)動(dòng)一周，游戲者與座椅的動(dòng)量變化為0，根據(jù)動(dòng)量定理可知，懸繩對飛椅沖量大小等于游戲者與座椅重力的沖量大小，則有（3）某時(shí)刻，游戲者攜帶的小彈珠不慎滑落，滑落的小彈珠沿著飛椅運(yùn)動(dòng)軌跡的切線方向飛出做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)小彈珠滑落瞬間的速度大小為，則有小彈珠滑落時(shí)離地的高度為根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，有，聯(lián)立解得根據(jù)幾何關(guān)系可知，小彈珠剛落到水平地面上的位置離轉(zhuǎn)軸的距離為15. 有一款闖關(guān)游戲可以簡化為如圖所示模型?？梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的物塊A和長L=16m的木板B疊放在左側(cè)粗糙水平地面上，A、B的質(zhì)量分別為和，A、B之間以及B、地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為和。距B右側(cè)d=8m處有一與B上表面平齊的光滑臺(tái)面，臺(tái)面上固定一半徑可調(diào)的光滑圓弧軌道，圓弧軌道底端兩側(cè)稍微錯(cuò)開，分別與左右臺(tái)面平滑過渡（未畫出），N與圓心O等高?，F(xiàn)讓A從B上合適的位置以合適的初速度開始向右滑動(dòng)，游戲環(huán)節(jié)中A只能經(jīng)由B的右端滑上臺(tái)面，沿圓弧軌道做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，并最終被接收盒“捕獲”，游戲便獲得成功。已知B與臺(tái)面相碰反彈運(yùn)動(dòng)一小段距離便被鎖定靜止不動(dòng)，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度g取10m/s2。求（1）A、B剛開始滑動(dòng)時(shí)的加速度大小；（2）若圓弧軌道半徑，A恰好能到達(dá)N點(diǎn)，A在PN段運(yùn)動(dòng)時(shí)克服重力做功的最大瞬時(shí)功率；（結(jié)果可用分式或根式表示）（3）若圓弧軌道半徑，為確保游戲能成功，A的初速度的取值范圍。  【答案】（1）、；（2） （3）【解析】【詳解】（1）設(shè)A、B開始滑動(dòng)時(shí)的加速度分別為a1、a2，對物塊A，由牛頓第二定律得對木板B，由牛頓第二定律有解得（2）設(shè)A運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道上的C點(diǎn)時(shí)，克服重力做功的瞬時(shí)功率最大，則豎直方向分速度最大，即豎直方向分加速度為零，設(shè)此時(shí)C、O連線與豎直方向的夾角為，A受到軌道支持力大小為，在豎直方向上，有沿半徑方向，由牛頓第二定律有物塊從C到N，由機(jī)械能守恒定律有A克服重力做功的最大瞬時(shí)功率為解得（3）調(diào)整圓弧軌道半徑，設(shè)A在Q點(diǎn)的速度為，從P到Q，由動(dòng)能定理有要使A恰好做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，在Q點(diǎn)有情形1：當(dāng)A相對B從最左端滑到最右端時(shí)，B恰好運(yùn)動(dòng)到臺(tái)面處，且時(shí)，A對應(yīng)的有最大值。設(shè)B運(yùn)動(dòng)到與臺(tái)面相碰所用的時(shí)間為，B的位移A的位移解得此時(shí)A到臺(tái)面的速度為情形2：當(dāng)A與B達(dá)到共同速度時(shí)恰好滑到B右端，以后一起減速運(yùn)動(dòng)至臺(tái)面，A對應(yīng)的有最小值，設(shè)A與B一起運(yùn)動(dòng)的加速度為，由牛頓第二定律有設(shè)A與B達(dá)到共同的速度為，所用時(shí)間為，有木板的總位移為解得則初速度的取值范圍為

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