如图所示足够长的粗糙水平台和长度速度向左匀速转动的传送带等高且与传送带连接在时刻质量为的物块与质量为的木板一起以共同速度在平台上开始向右运动物块在木板的最左端且在时刻质量为的物块以的速度从传送带最右端向左运动图中物块未画出并可将其视为质点物块与木板恰好在传送带最左端发生弹性碰撞碰撞时间极短碰撞后立即将物块移走运动过程中物块始终未离开木板已知物块与传送带间

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151902. （2022•周至县•三模）如图所示，足够长的粗糙水平台和长度L＝6.5m、速度v＝4.0m/s、向左匀速转动的传送带等高，且与传送带PQ连接。在t＝0时刻，质量为m_A的物块A与质量为m_B的木板B一起以共同速度v₀＝3.5m/s在平台上开始向右运动（物块A在木板B的最左端）。且在t＝0时刻，质量为m_C的物块C以v_C＝5m/s的速度从传送带最右端Q向左运动（图中物块C未画出，并可将其视为质点）。物块C与木板B恰好在传送带最左端P发生弹性碰撞（碰撞时间极短），碰撞后立即将物块C移走。运动过程中物块A始终未离开木板B，已知物块C与传送带间的动摩擦因数和木板B与水平台间的动摩擦因数均为μ＝0.10，物块A与木板B间的动摩擦因数为μ₁＝0.3，m_B＝2m_C＝8m_A，重力加速度取g＝10m/s²，求：
（1）物块C在传送带上的运动时间；
（2）长木板B的最小长度L'（结果保留两位小数）。

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[考点]

牛顿第二定律的简单应用，水平传送带模型，机械能守恒定律的简单应用，动量守恒定律在板块模型中的应用，

[答案]

（1）物块C在传送带上的运动时间为1.5s；
（2）长木板B的最小长度L'为1.78m。

[解析]

解：（1）设向左为正方向，由于物块C的速度大于传送带的速度，物块C在传送带上先做匀减速直线运动，设其加速度大小为a，由牛顿第二定律得：μm_cg＝m_ca
代入数据解得：a＝1m/s²
设物块C做匀减速运动的距离为x，由运动学公式可得：

代入数据解得：x＝4.5m＜L，因此物块C做匀减速直线运动时间为：t₁＝

＝

s＝1.0s
物块C做匀速直线运动时间为：t₂＝

＝

s＝0.5s
物块C在传送带上运动的总时间为：t＝t₁+t₂＝1.0s+0.5s＝1.5s
（2）设向右为正方向，物块A和木板B一起向右运动的加速度为大小为a₁，木板B和物块C碰撞前运动的速度为v₁，木板B和物块C碰撞后的速度分别为v_B和v_C′.
对于物块A和木板B，根据牛顿第二定律可得：μ（m_A+m_B）g＝（m_A+m_B）a₁
代入数据解得：

碰撞前A和B的速度大小为：v₁＝v₀﹣a₁t＝3.5m/s﹣1×1.5m/s＝2m/s
木板B和物块C碰撞时，取向右为正方向，由动量守恒定律可得：m_Bv₁﹣m_Cv＝m_Bv_B+m_Cv_C′
由机械能守恒定律可得：

联立代入数据解得：v_B＝﹣2m/s，v_C′＝4m/s
物块A和木板B减速运动过程中，物块A的加速度大小为a₂，木板B的加速度大小为a₃，经过时间t₃物块A的速度为零，对物块A根据牛顿第二定律可得：μ₁m_Ag＝m_Aa₂
代入数据解得：

则

对木板B根据牛顿第二定律可得：μ₁m_Ag+μ（m_A+m_B）g＝m_Ba₃
代入数据解得：

物块A速度为零时B的速度大小为：v_B′＝|v_B|﹣a₃t₃＝2m/s﹣1.5×

m/s＝1m/s
此过程中的相对位移为：Δx₁＝

t₃+

t₃＝

m＝

m
从物块A速度为零至木板B和物块A刚好达到共同速度的过程，物块A和B的加速度大小不变，再经过时间t₄达到共速，根据速度—时间关系可得：v_共＝a₂t₄＝v_B′﹣a₃t₄
代入数据解得：

此过程中的相对位移为：Δx₂＝

t₄﹣

t₄＝

m＝

m
木板的最小长度为L'＝Δx₁+Δx₂＝

m＝

m≈1.78m
答：（1）物块C在传送带上的运动时间为1.5s；
（2）长木板B的最小长度L'为1.78m。

[点评]

本题考查了"牛顿第二定律的简单应用，水平传送带模型，机械能守恒定律的简单应用，动量守恒定律在板块模型中的应用，"，属于"综合题"，熟悉题型是解题的关键。

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相似题 全部同步专题复习模拟真题联考专练月考周考期中期末单元寒假暑假副题

160417. （2019•高新一中•三模）物块A叠放在物块B上，物块B静止于水平桌面上，两个物块质量均为m。已知A、B之间的动摩擦因数为μ₁，B与桌面之间的动摩擦因数为μ₂，且μ₁＞2μ₂＞0。将水平外力作用在物块A上，能使A从B上滑落，力的最小值为F₁，若将水平外力作用在物块B上，能使A从B上滑落，力的最小值为F₂，则F₁＝　　；F₂＝　　。

共享时间:2019-04-11 难度:1 相似度:1.25

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160919. （2025•西工大附中•高二上期末） $德优题库$ 如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v₁运行．初速度大小为v₂的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带．若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的v-t图象（以地面为参考系）如图乙所示．已知v₂＞v₁，则（　　）

A.t₁时刻，小物块离A处的距离达到最大

B.0～t₃时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用

C.0～t₂时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左

D.t₂时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大

共享时间:2025-02-12 难度:1 相似度:1.25

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158282. （2022•西安中学•二模）某游戏装置可以简化为如图所示：游客乘坐滑椅（可视为质点）从固定光滑圆弧轨道上的B点处无初速滑下后冲上静止在光滑水平面上的滑板A。已知游客与滑椅的质量为m，滑板A的质量为2m，滑椅与滑板间的动摩擦因数为μ，滑板A足够长，滑椅不会从滑板表面滑出，圆弧轨道的半径为R，O点为圆弧轨道的圆心，θ＝60°，重力加速度为g，求：
（1）滑椅滑到圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小；
（2）滑椅滑上A后经多长时间不再相对A滑动；
（3）若滑块A至少多长才能满足要求。

共享时间:2022-03-23 难度:4 相似度:1

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151804. （2015•西安中学•八模）观光旅游、科学考察经常利用热气球，保证热气球的安全就十分重要．科研人员进行科学考察时，气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为M＝800kg，在空中停留一段时间后，由于某种故障，气球受到的空气浮力减小，当科研人员发现气球在竖直下降时，气球速度为v₀＝2m/s，此时开始计时经过t₀＝4s时间，气球匀加速下降了h₁＝16m，科研人员立即抛掉一些压舱物（浮力不变，不计抛物时间），使气球以大小为2m/s²的加速度匀减速下降．不考虑气球由于运动而受到的空气阻力，重力加速度g＝10m/s²．求：
（1）气球加速下降阶段的加速度大小a．
（2）抛掉的压舱物的质量m是多大？
（3）抛掉一些压舱物后，气球经过多长时间又能回到科研人员计时的高度．

共享时间:2015-06-13 难度:2 相似度:0.75

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151835. （2022•临潼区•二模）第24届冬季奥运会将于2022年2月在北京和张家口举行；冰壶运动是冬奥会项目之一，考验参与者的体能与脑力，展运动之健美，现取之智慧，被喻为冰上“国际象棋”。如图甲所示，在某次冰壶比赛中，运动员正用力将冰壶推出，其对冰壶斜向下的推力与水平方向的夹角为37°，大小为20N。如图乙所示，已知冰壶质量为20kg，与冰面间的动摩擦因数为0.02，重力加速度g取10m/s²，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：
（1）此时冰壶的加速度大小；
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，求冰壶推出后，未擦刷冰面与擦刷冰面后自由滑行的距离之比。

共享时间:2022-03-24 难度:2 相似度:0.75

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158786. （2023•西安中学•高三上二月）某同学设计了如图甲所示装置测量小球的质量和当地的重力加速度。小球用一根不可伸长的细线与力传感器相连，力传感器能显示出细线上的张力大小。光电门放置在传感器正下方，小球通过最低点时光电门的激光束正对小球的球心。
$德优题库$
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近似表示小球经过最低点时的速度，作出图像如图丙所示，图像横坐标应为（选填“t”、“t²”、“

”、“

”）；
（3）在第2问的基础上，若图丙中图线与纵轴交点坐标为b,斜率为k,可得小球质量表达式为，当地重力加速度表达式为（用b、k、L、d表示）；
（4）若考虑空气阻力的影响，上述重力加速度的测量值真实值（选填“大于”、“等于”、“小于”）。

共享时间:2023-12-29 难度:2 相似度:0.75

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151786. （2015•西安一中•一模） $德优题库$ 如图所示，竖直平面内有一半径为r、内阻为R₁、粗细均匀的光滑半圆形金属环球，在M、N处与相距为2r、电阻不计的平行光滑金属轨道ME、NF相接，EF之间接有电阻R₂，已知R₁=12R，R₂=4R．在MN上方及CD下方有水平方向的匀强磁场Ⅰ和Ⅱ，磁感应强度大小均为B．现有质量为m、电阻不计的导体棒ab,从半圆环的最高点A处由静止下落，在下落过程中导体棒始终保持水平，与半圆形金属环及轨道接触良好，且平行轨道足够长。已知导体棒ab下落

时的速度大小为v₁，下落到MN处的速度大小为v₂。
（1）求导体棒ab下落到

时的加速度大小。
（2）若导体棒ab进入磁场Ⅱ后棒中电流大小始终不变，求磁场Ⅰ和Ⅱ之间的距离h和R₂上的电功率P₂。

共享时间:2015-03-12 难度:3 相似度:0.58

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160906. （2025•长安区一中•高二上期末）如图所示，圆形区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里。质量为m、电荷量为q的带电粒子由A点沿平行于直径CD的方向射入磁场，经过圆心O，最后离开磁场。已知圆形区域半径为R，A点到CD的距离为

，不计粒子重力。则（　　）

A.．粒子带负电

B.粒子运动速率为

C.粒子在磁场中运动的时间为

D.．粒子在磁场中运动的路程为

共享时间:2025-02-21 难度:3 相似度:0.58

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159955. （2022•关山中学•高一下三月）质量为m的物体，由静止开始下落，由于空气阻力作用，下落的加速度为

g，在物体下落h的过程中，下列说法正确的是（　　）

A.物体重力做的功为mgh

B.物体克服阻力做功为

C.物体重力势能增加了mgh

D.．物体动能增加

共享时间:2022-07-13 难度:4 相似度:0.5

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158787. （2023•西安中学•高三上二月）如图（a）为“探究小车加速度和力的关系”的实验装置。 $德优题库$

（1）改变所挂钩码的数量，多次测量。在某次实验中根据测得的多组数据画出如图（b）所示的a-F图线。此图线的后半段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是；
A．所挂钩码的总质量太大
B．所用小车和传感器的总质量太大
C．拉小车的细线没有平行轨道
D．小车与轨道之间存在摩擦
（2）某小组对该实验做出改进并做了新的尝试，步骤如下：
①取一盒总质量为m=0.1kg的砝码放置在小车上，左侧不挂任何物体，将长木板的右侧抬高，调节长木板的倾角，使小车在木板上自由运动，观察电脑屏幕上的v-t图像，直至图像为一条平行于时间轴的直线；
②在左侧挂一个小盘，使小车无初速滑下，根据计算机上的v-t图像得出小车的加速度a；
③从小车上取下质量为m_x的砝码放到小盘中，再使小车无初速滑下，根据计算机上的v-t图像得出小车相应的加速度a；
④改变m_x的大小，重复步骤③，得到6组m_x及其对应的加速度a的数据；
⑤建立坐标系，作出如图（c）所示的a-m_x图线；
若从图（c）中求出斜率k=10m/（kg?s²），截距b=0.8m/s²，g取10m/s²，则小盘的质量m₀= kg,小车的质量M= kg（不含砝码的质量）。

共享时间:2023-12-29 难度:5 相似度:0.45

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dygzwlgr

2022-04-01

高中物理 | | 实验题

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2022年陕西省西安市周至县高考物理三模试卷

更新:2022-04-01 03:00浏览量:11

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