2023年高考物理第二次模擬考試卷（遼寧B卷）（全解全析）

2023年高考物理第二次模擬考試卷

全解全析

注意事項(xiàng)：

1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號等填寫在答題卡和試卷指定位置上。

2.回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如

需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上。寫

在本試卷上無效。

3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回

一、選擇題：本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第廣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，全部選對的得6分，選對

但不全的得3分，有選錯(cuò)或不答的得0分。

1.甲、乙兩物體在同一直線上，同時(shí)由一位置向同一方向運(yùn)動，其速度-時(shí)間圖象如圖所示，

下列說法正確的是（）

A.甲做勻加速直線運(yùn)動，乙做勻速直線運(yùn)動

B.開始階段乙跑在甲的前面，20s后乙落在甲的后面

C.20s末乙追上甲，且甲、乙速率相等

D.40s末乙追上甲

【答案】D

【詳解】A.由圖可知，甲做勻速運(yùn)動，乙做勻加速運(yùn)動，故A錯(cuò)誤；

B.開始階段甲跑在的乙前面，20s后的一段時(shí)間內(nèi)，甲仍在乙的前面，直到乙追上甲兩者相遇，

故B錯(cuò)誤；

C.兩圖線的交點(diǎn)表示速度相等。在第20s末兩物體速度相等，由圖線的“面積"看出，這段時(shí)間

內(nèi)甲的位移大于乙的位移，乙還沒有追上甲，故C錯(cuò)誤；

D.兩物體同時(shí)由同一地點(diǎn)向同一方向做直線運(yùn)動，當(dāng)位移相等時(shí)兩物體相遇，由圖線的"面積”

看出，所以40s末乙追上甲，兩物體相遇，故D正確。

2."青磐笠，綠蓑衣，斜風(fēng)細(xì)雨不須歸”是唐代詩人張志和《漁歌子》中的描寫春雨美景的名句。

一雨滴由靜止開始下落一段時(shí)間后，進(jìn)入如圖所示的斜風(fēng)區(qū)域下落一段時(shí)間，然后又進(jìn)入無風(fēng)區(qū)繼

續(xù)運(yùn)動直至落地，不計(jì)雨滴受到的阻力，則下圖中最接近雨滴真實(shí)運(yùn)動軌跡的是（）

【詳解】A.離開斜風(fēng)區(qū)時(shí)雨滴的速度斜向左下方，進(jìn)入無風(fēng)區(qū)后雨滴只受重力，速度和加速

度不在一條直線上，不可能做直線運(yùn)動，A錯(cuò)誤；

BD.離開斜風(fēng)區(qū)時(shí)雨滴的速度斜向左下方，軌跡在速度和重力之間偏向重力一側(cè)，B正確，D

錯(cuò)誤；

C.離開斜風(fēng)區(qū)時(shí)雨滴有水平向左的分速度，所以在落地前的滴的速度不可能豎直向下，C錯(cuò)誤。

3.如圖所示，〃、b、c、d是一簡諧橫波上的質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)a、b的平衡位置相距為2m,某時(shí)刻

質(zhì)點(diǎn)”位于平衡位置且相距為9m,質(zhì)點(diǎn)c在波谷，該波的波速為2m/s。若此時(shí)質(zhì)點(diǎn)a經(jīng)平衡位

置向上振動，則下列說法正確的是（）

A.此波向右傳播

B.質(zhì)點(diǎn)c的速度大小為2m/s

C.質(zhì)點(diǎn)b的振動周期為4.5s

D.此波在a、6兩質(zhì)點(diǎn)之間傳播需Is

【答案】D

【詳解】A.a經(jīng)平衡位置向上振動，根據(jù)同側(cè)法可知此波向左傳播，A錯(cuò)誤;

B.質(zhì)點(diǎn)c位于波谷處，此時(shí)速度為零，B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)題意可得|入=9m；解得人=6m；則周期丁=：=1=3$；C錯(cuò)誤；

D.在a、b兩質(zhì)點(diǎn)之間傳播需要的時(shí)間t=?=|s=is；D正確。

4.頻率不同的兩束單色光1和2均以45。角從同一點(diǎn)射入一厚玻璃磚，它們的光路圖如圖所示。

A.在真空中，單色光1的波長大于單色光2的波長

B.在玻璃磚中，單色光1的傳播速度大于單色光2的傳播速度

C.單色光1通過玻璃磚所需的時(shí)間大于單色光2通過玻璃磚所需的時(shí)間

D.光從玻璃磚射向空氣發(fā)生全反射時(shí)，單色光1的臨界角大于單色光2的臨界角

【答案】C

【詳解】A.由圖可知單色光1的折射率大于單色光2,則單色光1的頻率大于單色光2,在真

空中，單色光1的波長小于單色光2的波長，故A錯(cuò)誤；

B.由v=；可知，在玻璃磚中，單色光1的傳播速度小于單色光2的傳播速度，故B錯(cuò)誤；

C.假設(shè)折射率為n,玻璃厚度為d,折射光線與法線的夾角為仇光在玻璃中傳播距離為x,則

n=*l,x=-^-,v=；,t=J；解得t又。所以sin(282)>sin(2%)；則L

smOcos0nvcsm(20)1z\\人

>t2即單色光1通過玻璃磚所需的時(shí)間大于單色光2通過玻璃磚所需的時(shí)間，故C正確；

D.由sinC=二可知光從玻璃磚射向空氣發(fā)生全反射時(shí)，單色光1的臨界角小于單色光2的臨界

n

角，故D錯(cuò)誤。

5.如圖為氫原子的能級示意圖，一群氫原子處于〃=4的激發(fā)態(tài)，在向較低能級躍遷的過程中

向外發(fā)出光子，下列說法正確的是()

nE/eV

oo--------------------0

4------------------------0.85

3-----------------------1.51

2-----------------------3.40

1-----------------------13.6

A.這群氫原子最多能發(fā)出4種頻率不同的光子

B.這群氫原子發(fā)出的光子中，從，?=4躍遷到〃=1所發(fā)出的光子波長最長

C.氫原子向較低能級躍遷時(shí)，核外電子動能減小，電勢能增大

D.用這些光照射逸出功為2.49eV的金屬鈉，金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的最大初動能為

10.26eV

【答案】D

【詳解】A.一群氫原子處于n=4的激發(fā)態(tài)，可能發(fā)出不同頻率的光子種數(shù)第=注0=6；

故A錯(cuò)誤；

B.因?yàn)閚=4和n=3間能級差最小，所以從n=4躍遷到n=3發(fā)出的光子頻率最小，波長最長。

故B錯(cuò)誤；

C.氫原子從高能級向低能級躍遷時(shí)，電子的軌道半徑減小，原子能量減小，根據(jù)=

rzr

可知，動能增大，則電勢能減小，故C錯(cuò)誤；

D.從n=4躍遷到n=l輻射的光子能量最大，發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，產(chǎn)生的光電子最大初動能最大，

光子能量最大值為根據(jù)光電效應(yīng)方程得

13.6eV-0.85eV=12.75eV；Ekm=hv-Wo=12.75eV-

2.49eV=10.26eV；故D正確。

6.2020年7月23日天問一號在文昌航天發(fā)射場由長征五號遙四運(yùn)載火箭發(fā)射升空，成功進(jìn)入

預(yù)定軌道。2021年2月天間一號到達(dá)火星附近，實(shí)施火星捕獲。2021年5月?lián)駲C(jī)實(shí)施降軌，軟著

陸火星表面。其發(fā)射過程中的軌道如圖甲、乙所示，如圖甲所示探測器，由尸點(diǎn)沿地火轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)

動到。點(diǎn)，再依次進(jìn)入如圖乙所示的調(diào)相軌道和停泊軌道，下列說話正確的是（）

A."天問一號"從地球上發(fā)射的速度介于7.9km/s到11.2km/s之間

B."天間一號"在地火轉(zhuǎn)移軌道到火星軌道（Q點(diǎn)）需要點(diǎn)火加速

C."天間一號"在環(huán)繞火星的調(diào)相軌道上經(jīng)過加速進(jìn)入停泊軌道

D."天問一號"在著陸火星前，進(jìn)入火星的近地軌道，其運(yùn)動周期一定與火星自轉(zhuǎn)周期相等

【答案】B

【詳解】A."天問一號”要脫離地球的引力，但是不脫離太陽的引力，則從地球上發(fā)射的速度

大于11.2km/s,選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B."天問一號"在地火轉(zhuǎn)移軌道到火星軌道（Q點(diǎn)）需要點(diǎn)火加速做離心運(yùn)動，選項(xiàng)B正確；

C."天間一號"在環(huán)繞火星的調(diào)相軌道上經(jīng)過減速做向心運(yùn)動進(jìn)入停泊軌道，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D."天問一號〃在著陸火星前，進(jìn)入火星的近地軌道，其運(yùn)動周期一定小于火星自轉(zhuǎn)周期，選項(xiàng)

D錯(cuò)誤。

7.如圖所示，在邊長為2a的正三角形區(qū)域內(nèi)存在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，一質(zhì)量為

〃八電荷量為一"的帶電粒子（重力不計(jì)）從AB邊的中點(diǎn)。以速度v進(jìn)入磁場，粒子進(jìn)入磁場時(shí)的

速度方向垂直于磁場且與A8邊的夾角為60。，若要使粒子能從4c邊穿出磁場，則勻強(qiáng)磁場的大小

B需滿足（)

C

A.B>如B.B(也

3aq3aq5>等

【答案】B

【詳解】粒子剛好達(dá)到C點(diǎn)時(shí)，其運(yùn)動軌跡與AC相切，如圖所示

c

;洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得qvB=m?;

解得「=藍(lán)；粒子要能從AC邊射出，粒子運(yùn)行的半徑R>r；解得B<喏;故選B。

8.如圖所示，虛線。、氏c代表電場中三個(gè)等勢面，相鄰等勢面之間的電勢差相同。實(shí)線為一

帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)僅在電場力作用下通過該區(qū)域的運(yùn)動軌跡，P、Q是這條軌跡上的兩點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過P、

Q兩點(diǎn)時(shí)的加速度大小分別為ap、?<?,動能分別為EkP、Ek（?,電勢能分別為Epp、EpQ,三個(gè)等勢面

的電勢分別為外、%、小，下列判斷正確的是（）

【答案】AC

【詳解】D.根據(jù)軌跡彎曲的方向和電場線與等勢線垂直，可知負(fù)電荷所受的電場力應(yīng)偏下，

所以電場線方向偏匕沿電場線方向電勢降低，故c點(diǎn)電勢最高，a點(diǎn)電勢最低，故D錯(cuò)誤；

C.電場線向上，Q點(diǎn)電勢高于P點(diǎn)，利用推論負(fù)電荷在電勢高處電勢能小，知道負(fù)電荷在P

點(diǎn)的電勢能比Q點(diǎn)的大，故C正確：

B.負(fù)電荷的總能量守恒，即動能與電勢能之和不變，在P點(diǎn)的電勢能比Q點(diǎn)的大，則知質(zhì)點(diǎn)

通過P點(diǎn)時(shí)的動能較Q點(diǎn)小，故B錯(cuò)誤；

A.等差等勢面P處密，P處電場強(qiáng)度大，電場力大，則電荷在P處加速度大，故A正確。

9.如圖甲所示，KLMN是一個(gè)電阻R=0.5Q的單匝豎直矩形閉合導(dǎo)線框，全部處于水平方向的

勻強(qiáng)磁場中，邊水平，線框繞某一豎直固定軸按俯視的逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的感應(yīng)電流

如圖乙所示。下列說法正確的是（）

A.f=0時(shí)，線框位于中性面

B.在邊與磁場方向的夾角達(dá)到30。時(shí)（如圖），感應(yīng)電動勢的瞬時(shí)值e=2.5V

C.磁通量的最大值①m=^Wb

D.該交流電電流的有效值/有=5&A

【答案】CD

【詳解】A.t=0時(shí)，感應(yīng)電流最大，則線框位于垂直中性面位置，故A錯(cuò)誤；

B.在MN邊與磁場方向的夾角達(dá)到30。時(shí)，感應(yīng)電動勢的瞬時(shí)值e=Ecos30。=1Rcos30。=

mm

#V；故B錯(cuò)誤；

C.由電動勢峰值公式E=nBS3可得①m=BS=2=*Wb=?Wb;

ni0.2

D.電流的有效值為培=2=5立人；故D正確。

10.如圖，在靜止的小車內(nèi)用兩根不可伸長的輕繩OP和。。系住一頂質(zhì)量為〃，的小球，繩00

與水平面成53。，繩。尸成水平狀態(tài)。現(xiàn)讓小車水平向右做勻加速直線運(yùn)動，兩繩均處于伸直狀態(tài)。

已知重力加速度大小為g,取5比53。=0.8,8$53。=0.6,則小球在上述狀態(tài)加速時(shí)（）

A.重力的功率比靜止時(shí)大

B.OP繩的拉力大小可能為零

C.加速度大小不可能大于［g

D.OQ繩的拉力比靜止時(shí)大

【答案】BC

【詳解】A.小球加速度時(shí)重:力與速度方向垂直，重力的功率為零，靜止時(shí)重力的功率也為零,

A錯(cuò)誤；

B.對小球進(jìn)行受力分析，如圖

根據(jù)牛頓第二定律有Fsin53°=mg；Fcos530-FT=ma；聯(lián)立解得F=；mg；FT=m《g-a）；

由于兩繩均處于伸直狀態(tài)FTNO,0<a<^g；BC正確；

D.由前兩個(gè)選項(xiàng)解析，可知OQ繩的拉力恒等于：mg,與加速度無關(guān)，即加速時(shí)和靜止時(shí)0Q

繩的拉力相等，D錯(cuò)誤。

二.實(shí)驗(yàn)題（本大題共2小題，共14.0分。第一小題6分，第二小題8分）

11.為了驗(yàn)證物體沿光滑斜面下滑的過程中機(jī)械能守恒，某學(xué)習(xí)小組用如圖所示的氣墊導(dǎo)軌裝

置（包括導(dǎo)軌、氣源、光電門、滑塊、遮光條、數(shù)字毫秒計(jì)）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。此外可使用的實(shí)驗(yàn)器材還

①在導(dǎo)軌上選擇兩個(gè)適當(dāng)?shù)奈恢肁、B安裝光電門回、回，并連接數(shù)字毫秒計(jì);

②用天平測量滑塊和遮光條的總質(zhì)量如

③用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度小

④通過導(dǎo)軌上的標(biāo)尺測出A、B之間的距離/；

⑤調(diào)整好氣墊導(dǎo)軌的傾斜狀態(tài)；

⑥將滑塊從光電門回左側(cè)某處，由靜止開始釋放，從數(shù)字毫秒計(jì)讀出滑塊通過光電門回、回的時(shí)

間雇1、雇2；

⑦用刻度尺分別測量A、B點(diǎn)到水平桌面的高度比、上；

⑧改變氣墊導(dǎo)軌傾斜程度，重復(fù)步驟⑤⑥⑦，完成多次測量。

（2）用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d時(shí);游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖所示，貝必=mm；

某次實(shí)驗(yàn)中，測得g=11.60ms，則滑塊通過光電門面的瞬時(shí)速度%=m/s（保留3位

有效數(shù)字）；

0123主尺

(cm)

而

（3）在誤差允許范圍內(nèi)，若九1-電=（用上述必要的實(shí)驗(yàn)步驟直接測量的物理量

符號表示，已知重力加速度為g）,則認(rèn)為滑塊下滑過程中機(jī)械能守恒；

（4）寫出兩點(diǎn)產(chǎn)生誤差的主要原因：。

【答案】②④5.000.431跟）■，尸滑塊在下滑過程中受到空氣阻力作用，產(chǎn)

g

生誤差；遮光條寬度不夠窄，測量速度不準(zhǔn)確，產(chǎn)生誤差

【詳解】（1）口]滑塊沿光滑的斜面下滑過程機(jī)械能守恒，需要通過光電門測量通過滑塊運(yùn)動的

速度v=義；滑塊下滑過程中機(jī)械能守恒，減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能mg（b-殳）=|mV2-

|mv?=|m（^-）2整理化簡得g（/h-/i2）=:卷￥一"盤）2

所以測量滑塊和遮光條得總質(zhì)量m不必要，②滿足題目要求，測量A、B之間的距離1不必要,

④滿足題目要求。故選②④。

（2）[2]游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為d=5mm+0x0.05mm=5.00mm

⑶滑塊通過光電門的速度V]=羔=am/s=0.431m/s

濾）心臉）：在誤差允許的范圍內(nèi)，滿足該等式可認(rèn)滑塊

（3）⑷根據(jù)（1）問可知九1一九2=

g

卜滑過程中機(jī)械能守恒。

（4）[5]滑塊在下滑過程中受到空氣阻力作用，產(chǎn)生誤差；遮光條寬度不夠窄，測量速度不準(zhǔn)

確，產(chǎn)生誤差。

12.當(dāng)今人工智能技術(shù)迅猛發(fā)展，電池是新型人工智能機(jī)器人的重要部分，某新型機(jī)器人上的

一節(jié)電池的電動勢約為3/內(nèi)阻約為2~7Q,某課外活動小組利用所學(xué)知識設(shè)計(jì)電路測量該電池的

電動勢￡和內(nèi)阻％使用的器材有：

A.待測電池

B.電流表G（量程3mA，內(nèi)阻未知）

C.滑動變阻器％（阻值范圍0~1000。）

D.電阻箱&（0?99.99。）

E.電阻箱/?3（。?999.99。）

F.定值電阻/?4=1。

G.開關(guān)、導(dǎo)線若干

考慮到電池的內(nèi)阻較小，電流表的內(nèi)阻不能忽略。經(jīng)過思考后，該小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電

路，先測出該電流表G的內(nèi)阻后,再利用圖乙的電路測量電池的電動勢E和內(nèi)阻%

（1）該小組連接好電路后，首先對電流表G的內(nèi)阻必進(jìn)行測量，請完善測量步驟。

①保持S2斷開，閉合s「調(diào)節(jié)Ri的滑片位置使其阻值由最大逐漸減小，直到電流表示數(shù)等于其

量程/;

m

②保持先不變，閉合S2,調(diào)節(jié)電阻箱R3使其阻值由最大逐漸減小，當(dāng)電流表讀數(shù)等于3m時(shí)記

錄下Z?3的值為199Q,則Rg=Q。

（2）用圖甲所示的方法測得的電流表的內(nèi)阻Rg與真實(shí)值相比（選填"偏大""偏小"

或"相等"）。

（3）該小組測得電流表的內(nèi)阻勺之后，利用圖乙電路測量得到電阻箱心的阻值和電流表的

讀數(shù)/以及計(jì)算出3的多組數(shù)據(jù)后，作出了如圖丙所示的亍-R圖像.根據(jù)圖線求得電源電動勢

E=V,內(nèi)阻r=。。（結(jié)果均保留1位小數(shù)）

【答案】199偏小3.05.0

【詳解】（1）[1]保持"不變，閉合sz，將電阻箱R3由最大阻值逐漸調(diào)小，當(dāng)電流表讀數(shù)等于

時(shí)，由于總電流I不變，通過電阻箱R3的電流也為3m，所以Rg=R2=199。。

（2）⑵實(shí)際操作中，閉合S2后，電路總電阻變小，電路總電流變大，通過R3的電流大于3m，

所以該方法測出的電流表內(nèi)阻要小于電流表內(nèi)阻的真實(shí)值。

（3）⑶⑷改裝后的電流表的內(nèi)阻區(qū)7=需。^100；由閉合電路歐姆定律；E=2001X

lO-3（R+r+R，g）=o.2i（R+r+R，g）；解得:=^R+也含2,結(jié)合圖像可知色=言當(dāng)，

o2gR'g）=0,4：解得E=3.0V,r=5.0。

E

三、解答題（本大題共3小題，共40.0分。第一小題10分，第二小題12分，第三小題18分）

13.如圖所示，高為九=14.4cm、截面積S=5cm?的絕熱汽缸開口向上放在水平面上，標(biāo)準(zhǔn)狀

5

況（溫度%=0回、壓強(qiáng)Po=1x10Pa）下，用質(zhì)量為M=1kg的絕熱活塞Q和質(zhì)量不計(jì)的導(dǎo)熱性

能良好的活塞P將汽缸內(nèi)的氣體分成甲、乙兩部分，活塞Q與固定在汽缸底部、勁度系數(shù)為k=

1000N/m的輕彈簧拴接，系統(tǒng)平衡時(shí)活塞Q位于汽缸的正中央且彈簧的形變量為零，此時(shí)活塞P

剛好位于汽缸的頂部?，F(xiàn)將一質(zhì)最為m=1kg的物體放在活塞P上，活塞P下移。不計(jì)一切摩擦，

外界環(huán)境的溫度和大氣壓恒定，重力加速度g=10m/s"則當(dāng)活塞P不再下移時(shí)。求：

（1）氣體甲的長度匕'為多少？

（2）如果用一加熱裝置對氣體乙緩慢加熱使活塞P回到汽缸頂部，此時(shí)氣體乙的溫度為多少

攝氏度？（結(jié)果保留整數(shù)）

【答案】(1)6cm：(2)1620

5

【詳解】（1）氣體甲的初態(tài)壓強(qiáng)為Pl=Po=1x10pa；

體積為Vi=?S；

末態(tài)壓強(qiáng)為Pi體積為Vi'=h'S；

此時(shí)對活塞P有PoS+mg=p1S：

解得Pl=Po+詈=L2xl05pa；

對氣體甲，根據(jù)玻意耳定律有Pi%=pi*）

代入解得k'二6cm；

（2）氣體乙的初態(tài)壓強(qiáng)為P2,體積為V2=2S；

溫度為T2=273K；

此時(shí)對活塞Q有PiS+Mg=p2S；

解得P2=Pi+~=1.2x10sp；

b1a

P不再下降時(shí)氣體中的長度為I1'=6cm,故要使活塞P返回到汽缸頂部，氣體乙末狀態(tài)時(shí)的

氣柱長為k'=8.4cm；

此時(shí)彈簧伸長，形變量x=k'-5=1.2cm；

氣體乙的末態(tài)壓強(qiáng)為P2體積為V2'=12'S；

溫度為此時(shí)對活塞Q,有Pi'S+Mg+kx=p2S

15

解得P2=1.64X10Pa；

對氣體乙，由理想氣體狀態(tài)方程有*=w；

12

解得'*435K；

貝壯=（435-273）13=1620

14.如圖所示，從A點(diǎn)以%=4m/s的水平速度拋出一質(zhì)量僧=1kg的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），

當(dāng)物塊運(yùn)動至B點(diǎn)時(shí)，恰好沿切線方向進(jìn)入固定在地面上的半徑R=2.75m光滑圓弧軌道BC,其中

軌道C端切線水平，隨后小物塊滑上靜止在粗糙水平面的長木板M上。已知長木板的質(zhì)量最M=2kg，

物塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)%=0.5,長木板與地面間的動摩擦因數(shù)%=0.1,半徑OB與豎直

半徑OC間的夾角8=37。。取g=10m/s2，sin37。=0.6,cos37°=0.8,求：

（1）小物塊運(yùn)動至8點(diǎn)時(shí)的速度大小。

（2）小物塊運(yùn)動至C點(diǎn)時(shí)的速度大小。

(3)若小物塊恰好不滑出長木板，自小物塊滑上長木板起，到它們最終都停下來的過程中，小

物塊與長木板之間的摩擦力做功的代數(shù)和。

A分

、、、、//!

'、'、/

......f二......以

【答案】(1)5m/s；(2)6m/s；(3)-15J

【詳解】(1)設(shè)小物塊運(yùn)動至B點(diǎn)時(shí)的速度大小為vB,由題意，根據(jù)速度的合成與分解有VB=

-v°—=5m/s

cos37°'

(2)設(shè)圓弧軌道的半徑為R,對小物塊從B點(diǎn)滑至C點(diǎn)的過程，根據(jù)動能定理有mgR(l-

cos37°)=mv^—|mvj

解得Vc=6m/s

(3)小物塊在長木板上滑動過程中，設(shè)小物塊和長木板的加速度大小分別為al、a2,根據(jù)牛

頓第二定律可得mai=(ijmg

Ma2=Himg-%(m+M)g

2

解得藥=5m/s2；a2=lm/s

設(shè)經(jīng)過時(shí)間t二者達(dá)到共同速度，則由運(yùn)動學(xué)公式有vc-att=a2t

解得t=Is

2

t時(shí)間內(nèi)長木板的位移大小為x=|a2t=0.5m

共速時(shí)小物塊的速度大小為Vt=vc-ajt=lm/s

t時(shí)間內(nèi)，小物塊與長木板之間的摩擦力做的正功為Wi=mmgx=2.5J

做的負(fù)功為W?—[mv?—[mv]——17.5J

由于U1>U2,所以共速之后二者將共同做勻減速運(yùn)動，即此后二者之間的摩擦力所做功的代數(shù)

和為零。

因此自小物塊滑上長木板起，到它們最終都停下來的全過程中，小物塊與長木板之間的摩擦力

做功的代數(shù)和為W=W1+W2=-15J

15.如圖所示，粗糙水平導(dǎo)軌MPP'M'和光滑水平導(dǎo)軌PNN尸在PP，處平滑連接，但彼此絕緣,