注意事項(xiàng)：
1．答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡規(guī)定的位置上。
2．答選擇題時(shí)，必須使用2B鉛筆將答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)。答非選擇題時(shí)，必須使用黑色墨水筆或黑色簽字筆，將答案書(shū)寫在答題卡規(guī)定的位置上。
3．所有題目必須在答題卡上作答，在試題卷上答題無(wú)效。
4．考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。
一、選擇題：本題10小題，共46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，每小題4分；第8~10題有多項(xiàng)符合題目要求，每小題6分，全部選對(duì)得6分，選對(duì)但不全得3分，有選錯(cuò)或不選得0分。
1. 一級(jí)方程式賽車世界錦標(biāo)賽，簡(jiǎn)稱F1，是當(dāng)今世界最高水平的賽車比賽，關(guān)于F1賽車，下列說(shuō)法中正確的是（ ）
A. 賽車勻速轉(zhuǎn)彎時(shí)，加速度不變
B. 賽車加速轉(zhuǎn)彎時(shí)，地面對(duì)車輪的作用力大于車輪對(duì)地面的作用力
C. 賽車加速轉(zhuǎn)彎時(shí)，速度發(fā)生變化，賽車此時(shí)慣性也隨之發(fā)生變化
D. 賽車加速轉(zhuǎn)彎時(shí)，若車輪脫落，車輪沿著脫離時(shí)汽車前進(jìn)方向的切線方向離開(kāi)彎道
【答案】D
【解析】
【詳解】A．賽車勻速轉(zhuǎn)彎時(shí)，加速度大小不變，方向時(shí)刻發(fā)生變化，故A錯(cuò)誤；
B．賽車加速轉(zhuǎn)彎時(shí)，根據(jù)牛頓第三定律可知，地面對(duì)車輪的作用力大小等于車輪對(duì)地面的作用力，故B錯(cuò)誤；
C．賽車加速轉(zhuǎn)彎時(shí)，速度發(fā)生變化，賽車的質(zhì)量不變，所以慣性不變，故C錯(cuò)誤；
D．賽車加速轉(zhuǎn)彎時(shí)，若車輪脫落，由于慣性，車輪沿著脫離時(shí)汽車前進(jìn)方向的切線方向離開(kāi)彎道，故D正確。
故選D。
2. 快遞氣泡袋是由低密度聚乙烯（LDPE）加工而成的一種透明軟包裝袋，主要用于快遞行業(yè)小體積、易損壞、精密貨品的包裝。相同貨品一個(gè)放于氣泡袋中，一個(gè)不包裝，從同樣高度由靜止開(kāi)始釋放（忽略空氣阻力），落地時(shí)與地面碰撞過(guò)程中的時(shí)間不可忽略且不再?gòu)椘?，則在碰撞過(guò)程中（ ）
A. 氣泡袋中貨品受到的重力的沖量比較小
B. 貨品受到的重力的沖量相同
C. 氣泡袋中貨品受到支持力的沖量比較小
D. 氣泡袋中貨品受到支持力的沖量比較大
【答案】D
【解析】
【詳解】AB．整個(gè)過(guò)程中氣泡袋中貨品經(jīng)歷的時(shí)間較長(zhǎng)，根據(jù)
I=Gt
氣泡袋中貨品受到的重力的沖量比較大，故AB錯(cuò)誤；
CD．根據(jù)動(dòng)量定理
得
氣泡袋中貨品受到的重力的沖量比較大，所以氣泡袋中貨品受到支持力的沖量比較大，故C錯(cuò)誤，D正確。
故選D。
3. 下列說(shuō)法中正確的是（ ）
A. 元電荷就是質(zhì)子，帶有的正電荷
B. 同一個(gè)帶電的橡膠球有時(shí)可以被看作是點(diǎn)電荷，有時(shí)不可以被看作是點(diǎn)電荷
C. 物體所帶的電荷量可以是任意值
D. 摩擦起電，是因?yàn)槟Σ羷?chuàng)造了新的電荷
【答案】B
【解析】
【詳解】A．元電荷是帶電體的最小帶電量，等于質(zhì)子的電荷量，大小為，故A錯(cuò)誤；
B．帶電體是否可以看成質(zhì)點(diǎn)，取決于帶電體在研究的問(wèn)題中形狀大小是否可以忽略不計(jì)，所以同一個(gè)帶電的橡膠球有時(shí)可以被看作是點(diǎn)電荷，有時(shí)不可以被看作是點(diǎn)電荷，故B正確；
C．物體所帶的電荷量只能是元電荷的整數(shù)倍，故C錯(cuò)誤；
D．摩擦起電，是電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體上，并沒(méi)有創(chuàng)造新的電荷，故D錯(cuò)誤。
故選B。
4. 如圖所示，豎直固定靶上端為O點(diǎn)，線段MNO垂直于靶面，N位于M、O兩點(diǎn)的中點(diǎn)。某同學(xué)在練習(xí)飛鏢時(shí)，第一次從M點(diǎn)水平拋出的飛鏢，擊中O點(diǎn)正下方的P點(diǎn)，；第二次從N點(diǎn)水平拋出的飛鏢，擊中O點(diǎn)正下方的Q點(diǎn)，。若飛鏢在M點(diǎn)的初速度為v，飛鏢在N點(diǎn)的初速度為（ ）
A. B. C. D. v
【答案】A
【解析】
【詳解】設(shè)，第一次從M點(diǎn)水平拋出的飛鏢，擊中O點(diǎn)正下方的P點(diǎn)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有
，
第二次從N點(diǎn)水平拋出的飛鏢，擊中O點(diǎn)正下方的Q點(diǎn)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有
，
聯(lián)立可得飛鏢在N點(diǎn)的初速度為
故選A。
5. 好學(xué)、精進(jìn)、志高、行遠(yuǎn)四位同學(xué)坐摩天輪的時(shí)候不由想起幾天前剛剛學(xué)過(guò)的圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)，但是關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)中的摩天輪，座椅對(duì)人作用力大小的分析，卻產(chǎn)生了分歧。其中M、N與圓心O等高，P位于最低點(diǎn)，Q位于最高點(diǎn)，下列四位同學(xué)的說(shuō)法中不正確的是（ ）
A. 好學(xué)：M處座椅對(duì)人支持力大于人的重力
B. 精進(jìn)：N處座椅對(duì)人的作用力大于人的重力
C. 志高：P處座椅對(duì)人的支持力大于人的重力
D. 行遠(yuǎn)：Q處座椅對(duì)人的摩擦力為零
【答案】A
【解析】
【詳解】AB．M處和N處與圓心等高位置時(shí)，豎直方向，座椅對(duì)他的支持力等于其所受重力；水平方向，座椅對(duì)他的作用力提供指向圓心的向心力，則座椅對(duì)人的合力大于其所受重力，故A錯(cuò)誤，符合題意；B正確，不符合題意；
C．P處在最低點(diǎn)，向心力指向上方，所以
則支持力
所以支持力大于重力，故C正確，不符合題意；
D． Q處座椅對(duì)人的作用力在豎直方向上，座椅對(duì)人沒(méi)有摩擦力，故D正確，不符合題意。
故選A。
6. 小明同學(xué)在學(xué)習(xí)電場(chǎng)部分知識(shí)時(shí)，課堂筆記只記錄了“實(shí)線是電場(chǎng)線，一電子只受電場(chǎng)力，沿圖中虛線所示的路徑運(yùn)動(dòng)，先后通過(guò)M點(diǎn)和N點(diǎn)?！倍鴽](méi)有記錄電場(chǎng)線的方向，則下列說(shuō)法中正確的是（ ）
A. 電子在M、N兩點(diǎn)的速度大小關(guān)系為
B. 電子在M、N兩點(diǎn)的加速度大小關(guān)系為aM>aN
C. 電場(chǎng)中M、N點(diǎn)的電勢(shì)大小關(guān)系為
D. 電子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)電子做正功
【答案】B
【解析】
【詳解】AD．電子只受電場(chǎng)力，沿圖中虛線所示的路徑運(yùn)動(dòng)，先后通過(guò)M點(diǎn)和N點(diǎn)，根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)所受合力位于軌跡的凹側(cè)，電子在電場(chǎng)中的受力和速度方向如圖所示
由于電場(chǎng)力方向與速度方向的夾角大于，電子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)電子做負(fù)功，電子的動(dòng)能減小，則電子在M、N兩點(diǎn)的速度大小關(guān)系為，故AD錯(cuò)誤；
B．根據(jù)電場(chǎng)線的疏密程度可知，M點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于N點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)，則電子在M點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大于在N點(diǎn)受到的電場(chǎng)力，根據(jù)牛頓第二定律可知，電子在M、N兩點(diǎn)的加速度大小關(guān)系為aM>aN，故B正確；
C．電子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)電子做負(fù)功，電子的電勢(shì)能增加，則電子在M點(diǎn)的電勢(shì)能小于在N點(diǎn)的電勢(shì)能，根據(jù)
由于電子帶負(fù)電，所以電場(chǎng)中M、N點(diǎn)的電勢(shì)大小關(guān)系為，故C錯(cuò)誤。
故選B。
7. 在x軸上坐標(biāo)為和原點(diǎn)處分別固定兩點(diǎn)電荷、，兩點(diǎn)電荷在x正半軸上的合電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向如圖所示（規(guī)定x軸正方向?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度正方向），圖線與x軸交于坐標(biāo)為2m處。一試探電荷從x軸上坐標(biāo)為1m處?kù)o止釋放（僅受電場(chǎng)力），沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，剛好可以到達(dá)M處（圖中未標(biāo)注），則下列說(shuō)法中正確的是（ ）
A. 試探電荷帶正電
B. 帶負(fù)電
C. 、電量的絕對(duì)值之比為25∶4
D. M點(diǎn)可能位于x軸上坐標(biāo)為3m處
【答案】C
【解析】
【詳解】A．一試探電荷從x軸上坐標(biāo)為1m處?kù)o止釋放（僅受電場(chǎng)力），沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，可知試探電荷在坐標(biāo)為1m處受到的電場(chǎng)力沿x軸正方向，而該處的場(chǎng)強(qiáng)方向沿x軸負(fù)方向，所以試探電荷帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；
BC．由于在靠近處的場(chǎng)強(qiáng)方向指向，所以帶負(fù)電，而坐標(biāo)為2m處的場(chǎng)強(qiáng)為0，則帶正電；且在坐標(biāo)為2m處有
可得、電量的絕對(duì)值之比為
故B錯(cuò)誤，C正確；
D．試探電荷最終剛好可以到達(dá)M處，可知從坐標(biāo)為1m處到M處，試探電荷的動(dòng)能變化為0，則電場(chǎng)力做功為0，坐標(biāo)為1m處與M處的電勢(shì)差為0；根據(jù)
可知圖線與橫軸圍成的面積表示電勢(shì)差，若M點(diǎn)可能位于x軸上坐標(biāo)為3m處，由題圖可知，從坐標(biāo)為1m處到坐標(biāo)為3m處圍成的面積不為0，電勢(shì)差不為0，所以M點(diǎn)不可能位于x軸上坐標(biāo)為3m處，故D錯(cuò)誤。
故選C。
8. 若引力常量G已知，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 已知月球繞地球運(yùn)行的周期及月地距離，可以計(jì)算出地球密度
B. 已知月球繞地球運(yùn)行的周期及月地距離，可以計(jì)算出地球質(zhì)量
C. 已知月球表面的重力加速度及月球的半徑，可以計(jì)算出月球的密度
D. 地球的所有同步衛(wèi)星受到地球的萬(wàn)有引力大小均相等
【答案】BC
【解析】
【詳解】AB．根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力可得
可得
可知已知月球繞地球運(yùn)行的周期及月地距離，可以計(jì)算出地球質(zhì)量，但由于不知道地球的半徑，所以不能計(jì)算出地球密度，故A錯(cuò)誤，B正確；
C．在星球表面，根據(jù)
又
聯(lián)立可得
已知月球表面的重力加速度及月球的半徑，可以計(jì)算出月球的密度，故C正確；
D．根據(jù)萬(wàn)有引力表達(dá)式
由于不同同步衛(wèi)星的質(zhì)量可以不同，所以地球的所有同步衛(wèi)星受到地球的萬(wàn)有引力大小不一定相等，故D錯(cuò)誤。
故選BC。
9. 如圖所示，五個(gè)點(diǎn)電荷電荷量大小均為q，其中一個(gè)電性為負(fù)，分別位于正五邊形的頂點(diǎn)上，頂點(diǎn)與幾何中心О間距離為r，則幾何中心О處電場(chǎng)強(qiáng)度為（ ）
A. 方向沿負(fù)電荷與圓心О連線指向負(fù)電荷
B. 方向沿負(fù)電荷與圓心О連線指向圓心О
C.
D.
【答案】AD
【解析】
【詳解】假設(shè)將負(fù)點(diǎn)電荷換成電荷量相等的正點(diǎn)電荷，則О處電場(chǎng)強(qiáng)度為0；可知圖中四個(gè)正點(diǎn)電荷在О處的合電場(chǎng)強(qiáng)度方向由О指向負(fù)電荷，大小為
而圖中負(fù)點(diǎn)電荷在О處的電場(chǎng)強(qiáng)度方向由О指向負(fù)電荷，大小為
故幾何中心О處電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿負(fù)電荷與圓心О連線指向負(fù)電荷，大小為
故選AD。
10. 一半徑為R的光滑絕緣半圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi)，MN為其豎直直徑，O為圓心，半徑，整個(gè)空間存在向左上方，與水平成角的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一質(zhì)量為1kg，電荷量為的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），第一次從軌道最低點(diǎn)M，靜止釋放，到達(dá)P點(diǎn)時(shí)速度剛好為零，OP連線與水平面成角。第二次小球從M點(diǎn)以速度水平向左射入，可使小球剛好到達(dá)N點(diǎn)，N點(diǎn)速度大小為，，則下列說(shuō)法中正確的是（ ）
A. 電場(chǎng)強(qiáng)度
B.
C.
D. 第二次小球從M點(diǎn)到N點(diǎn)的過(guò)程中，最大速度為
【答案】AC
【解析】
【詳解】A．類比單擺，因?yàn)樾∏虻竭_(dá)P點(diǎn)時(shí)，速度為零，可確定圖中的mg與Eq的合力F在二者夾角120°的角分線方向，由圖中的幾何關(guān)系可知
Eq=mg
推出
E=10N/C
故A正確；
C．因?yàn)樾∏騽偤玫竭_(dá)N點(diǎn)，所以對(duì)軌道的壓力為零?？芍?br>得
v2=1m/s
故C正確；
B．小球從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)能定理
得
v1
故B錯(cuò)誤；
D．當(dāng)OQF共線時(shí)，為等效最低點(diǎn)，此時(shí)有圓周運(yùn)動(dòng)的最大速度vQ，對(duì)小球從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)列動(dòng)能定理可知
由圖中的幾何關(guān)系可知
聯(lián)立得
故D錯(cuò)誤。
故選AC
二、非選擇題：本題共5小題，共計(jì)54分。
11. 某課外興趣小組用如圖甲所示的電路觀察電解電容器的充、放電現(xiàn)象：
（1）根據(jù)圖甲連接實(shí)物圖__________；
（2）電容器充電完畢后，把開(kāi)關(guān)S接2時(shí)，其放電電流隨時(shí)間變化圖像如圖乙所示（），按“四舍五入”（大于等于半格算一格，小于半格舍去）數(shù)格法，由圖乙可知電容器所帶電荷量__________C（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；
（3）如果僅將甲圖中串聯(lián)的電阻換成更大阻值的電阻，會(huì)使電路中的電流變小，則乙圖所示的放電時(shí)間__________（選填“變長(zhǎng)”“變短”“不變”）。
【答案】（1）見(jiàn)解析 （2）
（3）變長(zhǎng)
【解析】
【小問(wèn)1詳解】
根據(jù)圖甲電路圖，實(shí)物連線如圖所示
【小問(wèn)2詳解】
由圖乙可知，圖線與橫軸所圍的面積中大約有14個(gè)小方格，則電容器所帶電荷量為
【小問(wèn)3詳解】
如果僅將甲圖中串聯(lián)的電阻換成更大阻值的電阻，會(huì)使電路中的電流變小，由于圖線與橫軸圍成的面積表示電荷量，卻所圍成的面積大小不變，由于放電過(guò)程的電流變小，則乙圖所示的放電時(shí)間變長(zhǎng)。
12. 某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn)，主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：
（1）用天平測(cè)出大小相同的A、B兩球的質(zhì)量分別為、；
（2）將鐵架臺(tái)放置在水平桌面上，上端固定力傳感器，用細(xì)線將A球掛在力傳感器上，同時(shí)測(cè)出懸點(diǎn)到A球球心的距離l；
（3）將B球放在可升降平臺(tái)上，調(diào)節(jié)平臺(tái)位置和高度，保證兩個(gè)小球能發(fā)生__________；
（4）在桌面鋪上吹塑紙，以顯示B球落地點(diǎn)；
（5）拉起A球由靜止釋放，兩球發(fā)生碰撞，計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)顯示拉力大小，其中拉力的兩個(gè)峰值分別為、，且為了確保實(shí)驗(yàn)中碰撞后A球不能反向運(yùn)動(dòng)，則、應(yīng)滿足的關(guān)系是__________（填“大于”“等于”或“小于”）；
（6）測(cè)出B球做平拋運(yùn)動(dòng)水平位移s和豎直位移h；
（7）在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，若滿足關(guān)系式__________（用字母、、l、s、h表示），則可認(rèn)為驗(yàn)證了動(dòng)量守恒定律；
（8）若A、B之間的碰撞為彈性碰撞，則關(guān)系式滿足__________。
A． B．
C． D．
【答案】 ①. 正碰 ②. 大于 ③. ④. B
【解析】
【詳解】（3）[1]將B球放在可升降平臺(tái)上，調(diào)節(jié)平臺(tái)位置和高度，保證兩個(gè)小球能發(fā)生正碰。
（5）[2]為了確保實(shí)驗(yàn)中碰撞后A球不能反向運(yùn)動(dòng)，則大于。
（7）[3]A球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)細(xì)線的拉力最大，則
，
解得
，
B球碰后做平拋運(yùn)動(dòng)，則
，
解得
如果碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒，則
即
（8）[4] 若A、B之間的碰撞為彈性碰撞，則
解得
結(jié)合，可得
故選B。
13. 兩根粗糙、足夠長(zhǎng)的絕緣輕桿組成如圖所示軌道MON，MO桿與水平方向夾角為。將質(zhì)量為，所帶電荷量為的光滑小球a套在MO桿上，將帶負(fù)電的粗糙小球b套在ON桿上，當(dāng)兩球靜止時(shí)距O點(diǎn)距離恰好相等，已知重力加速度，小球大小忽略不計(jì)，則
（1）此時(shí)小球b所受摩擦力大??；
（2）若撤掉小球b的同時(shí)在水平方向加入勻強(qiáng)電場(chǎng)，仍使小球a保持靜止，求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度。
【答案】（1）；（2），方向水平向右
【解析】
【詳解】（1）兩球靜止時(shí)距O點(diǎn)距離恰好相等，根據(jù)則為底角等于的等腰三角形，設(shè)間的庫(kù)侖力為；以球?yàn)閷?duì)象，沿斜桿方向根據(jù)受力平衡可得
以球?yàn)閷?duì)象，水平方向根據(jù)受力平衡可得
Fcs30°=f
聯(lián)立解得小球b所受摩擦力大小為
（2）若撤掉小球b的同時(shí)在水平方向加入勻強(qiáng)電場(chǎng)，仍使小球a保持靜止，以球?yàn)閷?duì)象，沿斜桿方向根據(jù)受力平衡可得
解得強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為
方向水平向右。
14. 如圖所示，光滑軌道ABCD由足夠長(zhǎng)的豎直軌道AB、半徑為R的四分之一圓軌道BC及半徑為2R的四分之一圓軌道CD平滑連接而成?，F(xiàn)有長(zhǎng)為的輕桿，兩端固定質(zhì)量均為的滑塊甲和滑塊乙，兩滑塊可視為質(zhì)點(diǎn)，用某裝置控制住滑塊甲，使甲、乙兩滑塊緊靠豎直軌道AB，滑塊乙與B點(diǎn)相距1.7m，然后由靜止釋放，重力加速度為，則
（1）滑塊乙滑落至B點(diǎn)時(shí)的速度大??；
（2）從開(kāi)始下落至滑塊乙到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，輕桿對(duì)滑塊甲做的功；
（3）當(dāng)滑塊甲下落至B點(diǎn)時(shí)，輕桿與水平方向的夾角為，求此時(shí)滑塊乙速度的大小。
【答案】（1）；（2）0；（3）
【解析】
【詳解】（1）根據(jù)題意滑塊乙與B點(diǎn)相距1.7m=L，分析可知在乙進(jìn)入圓軌道前，甲乙速度相等，甲乙整體根據(jù)機(jī)械能守恒定律得
解得滑塊乙滑落至B點(diǎn)時(shí)的速度大小為
（2）從開(kāi)始下落至滑塊乙到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，甲乙速度始終相等，此時(shí)輕桿形變量為0，即桿中彈力為0，故該過(guò)程輕桿對(duì)滑塊甲做的功為0；
（3）如圖，當(dāng)滑塊甲下落至B點(diǎn)時(shí)，輕桿與水平方向的夾角為
設(shè)此時(shí)甲乙速度分別為、，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可得
在中根據(jù)正弦定理
即
解得
將甲乙速度沿桿和垂直桿方向進(jìn)行分解，沿桿方向的速度大小相等可得
整個(gè)過(guò)程對(duì)甲乙系統(tǒng)根據(jù)機(jī)械能守恒定律得
聯(lián)立解得
15. 如圖所示，半圓形光滑軌道ABC固定在豎直面內(nèi)，與光滑水平面CD相切于C點(diǎn)。水平面CD右側(cè)為逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的水平傳送帶?，F(xiàn)將物塊P從圓心等高處B點(diǎn)靜止釋放，同時(shí)將物塊Q輕放到傳送帶右端，P、Q將在水平面CD上碰撞。已知P、Q均可視為質(zhì)點(diǎn)，物塊P的質(zhì)量為，物塊Q的質(zhì)量為，P、Q間碰撞為彈性碰撞。半圓形軌道的半徑，傳送帶長(zhǎng)，傳送帶速度，物塊Q與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)。不考慮物塊滑上和滑下傳送帶的機(jī)械能損失，重力加速度為，不計(jì)空氣阻力，則：
（1）物塊Q第一次離開(kāi)傳送帶時(shí)的速度大?。?br>（2）第一次碰撞后，物塊P的速度；
（3）第一次碰撞后，物塊P是否能運(yùn)動(dòng)到半圓形軌道最高點(diǎn)A，若能運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)，求出物塊P落到水平面時(shí)的位移，若不能運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)，求出物塊P脫離軌道時(shí)的速度大小。
【答案】（1）4m/s；（2）3m/s，方向水平向左；（3）
【解析】
【詳解】（1）對(duì)Q進(jìn)行分析，根據(jù)牛頓第二定律有
解得
Q先在傳送帶上向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，令經(jīng)歷時(shí)間t1，Q與傳送帶達(dá)到相等速度，則有
解得
此過(guò)程Q的位移
解得
表明Q先向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，后與傳送帶保持相對(duì)靜止，可知物塊Q第一次離開(kāi)傳送帶時(shí)的速度大小為4m/s。
（2）物塊P下滑至CD上，根據(jù)動(dòng)能定理有
解得
向左向左為正方向，P、Q發(fā)生彈性碰撞有
，
解得
，
可知，第一次碰撞后，物塊P的速度大小為3m/s，方向水平向左。
（3）物體P如果恰好能夠運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)，在A點(diǎn)有最小速度，根據(jù)牛頓第二定律有
解得
假設(shè)P能夠到達(dá)最高點(diǎn)A，根據(jù)動(dòng)能定理有
解得
可知，物塊P不能夠運(yùn)動(dòng)到半圓形軌道最高點(diǎn)A，令P脫離位置對(duì)應(yīng)半徑與水平方向夾角為，根據(jù)動(dòng)能定理有
在脫離位置，根據(jù)牛頓第二定律有
解得

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