北京市第四中學2022-2023學年高三上學期期中物理 Word版含解析.docx

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高三物理試卷一、單項選擇題（本大題共8小題，每小題3分，共24分）1.用國際單位制中的基本單位來表示萬有引力常量G的單位，正確的是（　?。〢.B.C.D.【答案】B【解析】【詳解】國際單位制中質量、距離、力的單位分別是：kg、m、N，根據牛頓的萬有引力定律得到G的單位是故選B。2.如圖所示是常用的手機支架，背板垂直于下?lián)醢?，轉動支架可調節(jié)合適的觀看角度。若不計背板摩擦，緩慢增大角度（），下列判斷正確的是（　?。〢.背板與下?lián)醢迨艿降膲毫龃驜.背板與下?lián)醢迨艿降膲毫鶞p小C.背板受到的壓力增大，下?lián)醢迨艿降膲毫p小D.背板受到的壓力減小，下?lián)醢迨艿降膲毫υ龃蟆敬鸢浮緾【解析】【詳解】對手機受力分析結合牛頓第三定律可知，背板受到的壓力下?lián)醢迨艿降膲毫Ξ斁徛龃蠼嵌葧r，則背板受到的壓力變大，下?lián)醢迨艿降膲毫p小。故選C。第26頁/共26頁學科網（北京）股份有限公司 3.2022年5月，宇航員王亞平為我們演示了如何在太空洗頭，通過直播畫面可以看到，洗頭時有水滴漂浮在空間站中，以下說法正確的是（　?。〢.水滴所受地球引力全部充當向心力B.水滴所受地球引力與飛船對其作用力的合力近似為零C.水滴受到了飛船內空氣的浮力，平衡了重力D.水滴在空間站內的質量小于在地球上的質量【答案】A【解析】【詳解】ABC．水滴所受地球引力全部充當向心力，使其處于完全失重狀態(tài)而漂浮，此時飛船對其作用力為零，水滴所受地球引力與飛船對其作用力兩者的合力等于地球引力，故A正確，BC錯誤；D．質量是物體本身的固有屬性，不隨位置變化，故水滴的質量不變，故D錯誤。故選A。4.水刀切割具有精度高、無熱變形、無毛刺、無須二次加工以及節(jié)約材料等特點，因此得到廣泛應用。若橫截面直徑為d的水流以速度v垂直射到要切割的鋼板上，碰到鋼板后水的速度減為零，已知水的密度為ρ，則鋼板受到水的沖力大小為（　?。〢.B.C.D.【答案】D【解析】【詳解】設時間t內有體積V的水打在鋼板上，這些水的質量為以這部分水為研究對象，它受到鋼板的作用力為F，以水運動的方向為正方向，由動量定理可得-Ft=0-mv解得故選D。5.如圖所示，從地面上同一位置拋出相同的兩小球A、B，分別落在地面上的、兩點，兩球運動的最大高度相同。空氣阻力不計，則下列說法正確的是（　?。┑?6頁/共26頁學科網（北京）股份有限公司 A.兩球拋出時的速度方向相同，大小不同B.B球在空中運動的時間比A球在空中運動的時間長C.B球在最高點的動量等于A球在最高點的動量D.B球落地時重力的功率等于A球落地時重力的功率【答案】D【解析】【詳解】AB．由于兩球運動的最大高度相同，豎直方向，由可得，兩球豎直方向速度相等，兩球在空中運動的時間相等，水平方向由圖可知，A球水平位移小于B球水平位移，所以A球水平速度小于B球水平速度，而拋出的速度大小為設速度方向與水平方向的夾角為θ，則由此可知，兩球拋出時的速度大小不等，方向不同，故AB錯誤；C．兩球到達最高點時，豎直方向的速度減為零，球的動量大小為所以B球在最高點的動量大于A球在最高點的動量，故C錯誤；D．兩球落地時的重力的功率為落地時兩球豎直速度相等，所以兩球重力的功率相等，故D正確。故選D。第26頁/共26頁學科網（北京）股份有限公司 6.汽車在平直的公路上沿直線運動。時刻，司機發(fā)現(xiàn)前方出現(xiàn)事故踩下剎車踏板，車輛立即開始做勻減速運動，這一過程中汽車的位移時間圖像如圖所示。下列說法中正確的是（　　）A.后汽車開始做勻速運動B.汽車勻減速運動的加速度大小為C.內，汽車平均速度的大小為D.內，汽車平均速度的大小為【答案】D【解析】【詳解】A．根據題意，2t0后汽車的位置不發(fā)生變化，即汽車保持靜止狀態(tài)，故A錯誤；B．t0~2t0時間內，汽車做勻減速直線運動，根據速度時間關系可得故B錯誤；C．0~t0時間內，汽車做勻速直線運動，汽車的瞬時速度與平均速度相等，即故C錯誤；D．根據平均速度的計算公式第26頁/共26頁學科網（北京）股份有限公司 解得故D正確。故選D。7.如圖所示，質量相等的A、B兩個球，原來在光滑水平面上沿同一直線相向做勻速直線運動，A球的速度是6m/s，B球的速度是-2m/s，A、B兩球發(fā)生對心碰撞。對于該碰撞之后的A、B兩球的速度可能值，某實驗小組的同學們做了很多種猜測，下面的猜測結果一定無法實現(xiàn)的是（　?。〢.vA′=-2m/s，vB′=6m/sB.vA′=2m/s，vB′=2m/sC.vA′=1m/s，vB′=3m/sD.vA′=-3m/s，vB′=7m/s【答案】D【解析】【詳解】設每個球的質量均為m，碰前系統(tǒng)總動量碰前的總動能A．若vA′=-2m/s，vB′=6m/s，碰后總動量則動量守恒，總動能機械能也守恒，故A可能實現(xiàn)，不符合題意；B．若vA′=2m/s，vB′=2m/s，碰后總動量總動能動量守恒，機械能不增加，故B可能實現(xiàn)，不符合題意；第26頁/共26頁學科網（北京）股份有限公司 C．碰后總動量總動能動量守恒，機械能不增加，故C可能實現(xiàn)，不符合題意；D．碰后總動量總動能動量守恒，機械能增加，違反能量守恒定律，故D不可能實現(xiàn)，符合題意。故選D。8.牛頓在發(fā)現(xiàn)萬有引力定律后曾思考過這樣一個問題：假設地球是一個質量均勻分布的球體，已知質量分布均勻的球殼對球殼內物體的引力為零．沿地球的南北極打一個內壁光滑的洞，在洞的上端無初速釋放一個小球（小球的直徑略小于洞的直徑），在小球向下端運動的過程中，你可能不會推導小球速度隨時間變化的表示式，但是你可以用所學過的物理知識定性畫出小球的速度與時間圖象，取向下為正方向，則下列圖象中正確的是（　?。〢.B.C.D.【答案】B【解析】第26頁/共26頁學科網（北京）股份有限公司 【分析】【詳解】由題意可知，小球在光滑的洞中運動時，所受萬有引力的合力先變小后變大，速度先增大后減小，在地心處時速度最大，加速度為零。故選B。二、多項選擇題（本大題共8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項正確，選不全的得2分，錯選的不得分）9.如圖所示的皮帶傳動裝置，主動輪O1上兩輪的半徑分別為4r和r，從動輪O2的半徑為2r，A、B、C分別為輪緣上的三點，設皮帶不打滑，則下面比例正確的是（　　）A.A、B、C三點角速度之比B.A、B、C三點周期之比C.A、B、C三點線速度之比D.A、B、C三點加速度之比【答案】BD【解析】【詳解】A．B點和C點具有相同大小的線速度，根據知B、C兩點的角速度之比等于半徑之反比，所以而A點和B點具有相同的角速度，則得所以故A錯誤；B．而第26頁/共26頁學科網（北京）股份有限公司 故故B正確；C．根據知A、B的線速度之比等于半徑之比，所以B、C線速度相等，所以故C錯誤；D．根據得故D正確。故選BD。10.如圖所示，衛(wèi)星在半徑為R的近地圓形軌道Ⅰ上運動，到達A點時點火變軌進入橢圓軌道Ⅱ，到達遠地點B時，再次點火進入軌道半徑為5R的圓形軌道Ⅲ繞地球做圓周運動，則下列說法中正確的是（　?。〢.衛(wèi)星在軌道Ⅰ上穩(wěn)定飛行經過A處的速度大于衛(wèi)星在軌道Ⅱ上穩(wěn)定飛行經過B處的速度B.衛(wèi)星在軌道Ⅰ上穩(wěn)定飛行經過A處的加速度小于衛(wèi)星在軌道Ⅱ上穩(wěn)定飛行經過A處的加速度C.衛(wèi)星在軌道Ⅰ、Ⅱ上運行的周期之比為D.衛(wèi)星在軌道Ⅰ、Ⅱ上運行的周期之比為【答案】AC第26頁/共26頁學科網（北京）股份有限公司 【解析】【詳解】A．由于衛(wèi)星從軌道II變軌到軌道III，需要點火加速，所以II軌道上B點的速度小于III軌道上B點的速度，而衛(wèi)星在I、III軌道上穩(wěn)定運行時做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力，即解得I軌道半徑小于III軌道半徑，所以I軌道上A點的速度大于III軌道上B點的速度，即故A正確；B．衛(wèi)星只受萬有引力，即所以I軌道上A處的加速度等于II軌道上A處的加速度，故B錯誤；CD．根據開普勒第三定律所以衛(wèi)星在軌道I、II上運行的周期之比為故C正確，D錯誤。故選AC。11.一質量為的滑塊在拉力作用下從固定斜面的頂端下滑至底端的過程中，拉力做功為，重力做功為，克服摩擦力做功為，則下列說法正確的是（　?。〢.因摩擦而產生的熱量為B.動能的變化量為C.重力勢能的變化量為D.機械能的變化量為【答案】BD【解析】第26頁/共26頁學科網（北京）股份有限公司 【詳解】A．摩擦產生的熱量等于克服摩擦力做的功，則故A錯誤；B．根據動能定理，合力做的功等于動能的變化量，即故B正確；C．根據重力做功與重力勢能變化的關系故C錯誤；D．除重力外其他力做的功等于機械能的變化量，即故D正確。故選BD。12.如圖甲所示，一輕彈簧的兩端與質量分別為m1和m2的兩物塊A、B相連接，并靜止在光滑的水平面上?，F(xiàn)使A瞬時獲得水平向右的速度3m/s，以此刻為計時起點，兩物塊的速度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，已知m1=1kg，下列說法正確的是（　?。〢.物塊B的質量為2kgB.彈簧的最大彈性勢能為1.5JC.彈簧第一次恢復原長時物塊B的速度大小為2m/sD.從開始到彈簧第一次恢復原長過程中彈簧對物塊A的沖量大小為【答案】ACD【解析】【詳解】A．由圖像可知A物塊的初速度v0=3m/s，t1時刻兩物塊達到共速v=1m/s，由動量守恒得解得第26頁/共26頁學科網（北京）股份有限公司 故A正確；B．由圖像可知t1時刻彈簧的壓縮量最大，此時彈性勢能最大，由能量守恒得解得故B錯誤；CD．B速度最大時，彈簧恢復原長，由動量守恒得由能量守恒得解得此時A和B的速度分別為故從開始到彈簧第一次恢復原長過程中彈簧對物塊A的沖量為大小為，故CD正確。故選ACD。13.如圖所示，物體置于水平傳送帶上，物體兩邊安裝了固定光滑的水平桿A、B限制物體只能在其間運動。已知物體質量為，物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為，物體在水平拉力的作用下以恒定速度勻速運動。傳送帶向右運動，其速度大小可改變，則下列說法正確的是（　　）A.物體受摩擦力大小，與傳送帶速度無關第26頁/共26頁學科網（北京）股份有限公司 B.傳動帶速度越大，所需拉力越小C.物體對水平桿B有壓力D.當傳送帶速度為時，拉力的功率【答案】ABD【解析】【詳解】A．物體與傳送帶間發(fā)生相對滑動，所以摩擦力的大小為方向與物體相對運動方向相反，故A正確；B．物體相對于傳送帶的速度大小為方向與v0夾角為θ，且由平衡條件可得拉力大小為所以傳送帶速度越大，拉力F越小，故B正確；C．A桿對物體的彈力為所以物體在水平面內受拉力F、傳送帶的與相對運動相反的摩擦力和A桿對物體水平向左的彈力，物體和B桿之間沒有作用力，故C錯誤；D．拉力的功率為故D正確。故選ABD14.如圖所示，若令y軸和x軸分別表示某個物理量，圖像表示直線運動中物理量之間的關系，A為圖線上一點，過A點作圖線的切線交y軸于M點，過A點作垂線交x軸于N點，切線AM的斜率記為k第26頁/共26頁學科網（北京）股份有限公司 ，圖中的陰影面積記為S。下列說法正確的是（　?。〢.若x軸表示位移x，y軸表示物體所受的合外力F，面積S表示這一過程中動能的變化量B.若x軸表示速度v，y軸表示物體所受的合外力F，面積S表示A點時該速度時合外力的瞬時功率C.若x軸表示時間t，y軸表示物體動量p，斜率表示A點時物體所受合力D.若x軸表示距參考平面高度h，y軸表示物體的重力勢能，斜率表示A點時物體的質量【答案】AC【解析】【詳解】A．若x軸表示位移x，y軸表示物體所受的合外力F，則面積S表示這一過程中合外力所做的功，根據動能定理知，合外力做功等于動能變化量，所以面積S表示這一過程中動能的變化量，故A正確；B．若x軸表示速度v，y軸表示物體所受的合外力F，則由P=Fv知，A點時合外力的瞬時功率為該點橫縱坐標的乘積而不是陰影部分的面積，故B錯誤；C．若x軸表示時間t，y軸表示物體動量p，由動量定理知所以圖像的斜率為所以斜率表示A點時物體所受合力，故C正確；D．若x軸表示距參考平面的高度h，y軸表示物體的重力勢能，由知，圖像上A點與原點連線所在割線的斜率表示A點時物體的重力，故D錯誤。故選AC。15.如圖所示，豎直放置的彈簧一端固定在地面上，另一端拴接一質量為、可視為質點的物塊B，B保持靜止狀態(tài)，此時彈簧被壓縮了?，F(xiàn)將另一質量也為的物塊A，從距B高為的位置由靜止釋放，兩物塊發(fā)生完全非彈性碰撞（但不粘連），碰撞時間極短，忽略物塊在運動過程中的空氣阻力，彈簧始終在彈性限度內。已知重力加速度為，彈簧的彈性勢能（其中為彈簧的勁度系數(shù)，為彈簧的形變量），則下列選項中正確的是（　?。┑?6頁/共26頁學科網（北京）股份有限公司 A.碰后瞬間兩物體的加速度大小為B.碰后瞬間兩物體的總動能為C.碰撞后兩物體的最大動能為D.在運動過程中兩物塊會在彈簧原長處分離【答案】BC【解析】【詳解】A．初態(tài)，B保持靜止，根據平衡條件有碰后瞬間彈簧彈力不發(fā)生變化，根據牛頓第二定律有即碰后瞬間兩物體的加速度大小為故A錯誤；B．設碰撞前A的速度為v0，則有碰撞后A、B的速度為v，碰撞時間極短，碰撞過程中動量守恒，即解得所以碰后瞬間兩物體的總動能為故B正確；C．碰撞后兩物體一起向下運動，當兩物塊的重力與彈簧彈力相等時，兩物塊的動能最大，即第26頁/共26頁學科網（北京）股份有限公司 求得A、B從碰撞后瞬間到A、B動能最大時，A、B及彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，有聯(lián)立解得故C正確；D．假設A、B能分離，分離時，有即彈簧處于原長狀態(tài)，但碰撞后物塊A、B及彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，從返回至碰撞點，到最高點過程中，反彈向上運動到達碰撞點時，兩物體的速度大小等于碰后瞬間兩物體的速度大?。辉O彈簧壓縮量為x3時速度減小為零，則有解得即物體A、B到達不了彈簧的原長處，故物體A、B不會分離，故D錯誤。故選BC。16.如圖所示，一固定的四分之一光滑圓弧軌道與逆時針勻速傳動的水平傳送帶平滑連接于N點，圓弧軌道半徑為R。質量為m的小滑塊自圓弧軌道最高點M由靜止釋放，滑塊在傳送帶上運動一段時間后返回圓弧軌道，上升到最高點時距N點高度為。不計空氣阻力，則以下說法錯誤的是（　?。〢.傳送帶勻速傳動的速度大小為B.經過足夠長的時間，滑塊最終靜止于N點C.滑塊第一次在傳送帶上運動的整個過程中產生的熱量為第26頁/共26頁學科網（北京）股份有限公司 D.滑塊第三次在傳送帶上運動的整個過程中產生的熱量為【答案】B【解析】【分析】【詳解】A．小滑塊第一次滑上傳送帶時的速度為v1，根據機械能守恒定律可得解得向右減速到零后，再反向加速，離開傳送帶時的速度為v2，滑塊上升過程中根據機械能守恒定律可得解得因為所以小滑塊返回時是先加速后勻速，即傳送帶勻速傳動的速度大小為，A正確；B．最終滑塊下落到底端的速度大小與傳送帶速度大小相等時，滑塊滑上傳送帶的速度和離開傳動帶的速度大小相等，之后一直保持這種狀態(tài)來回運動，所以小滑塊不會停在N點，B錯誤；C．設滑塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ，小滑塊第一次在傳送帶上減速直線運動的時間為相對傳送帶的距離為解得反向加速直線運動的時間為第26頁/共26頁學科網（北京）股份有限公司 相對傳送帶的位移為解得滑塊第一次在傳送帶上運動的整個過程中產生的熱量為解得C正確；D．第三次滑上傳送帶時，速度與傳送帶速度大小相等，所以以后每次滑上傳送帶產生的熱量一樣相同；滑上傳送帶減速直線運動過程中經過的時間相對傳送帶的距離為返回過程相對傳送帶的距離為滑塊第三次及以后每次在傳送帶上運動的整個過程中產生的熱量為D正確。故選B。三、解答題（本題共5小題，52分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。）17.如圖所示，質量為2.0kg的木塊放在水平桌面上的A第26頁/共26頁學科網（北京）股份有限公司 點，以某一速度在桌面上沿直線向右運動，運動到桌邊B點后水平滑出落在水平地面C點．已知木塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為0.20，桌面距離水平地面的高度為1.25m，A、B兩點的距離為4.0m，B、C兩點間的水平距離為1.5m，g=10m/s2．不計空氣阻力，求：(1)木塊滑動到桌邊B點時的速度大?。?2)木塊在A點的初速度大?。敬鸢浮?1)3m/s(2)5m/s【解析】【詳解】(1)設木塊在B點速度為vB，從B點運動到C點的時間為t，根據平拋運動的規(guī)律有代入當數(shù)據解得：(2)設木塊在A點的速度為vA，根據動能定理得代入數(shù)據解得：18.中國探月工程（“嫦娥工程”）分為“繞”“落”“回”3個階段，嫦娥五號月球探測器已經成功實現(xiàn)采樣返回，不久的將來中國宇航員將登上月球。已知引力常量為G。（1）若宇航員登陸月球后在月球表面做自由落體實驗，釋放點距月球表面高度為h，物體下落時間為t，已知月球的半徑為R，不考慮月球自轉，求月球的質量。（2）若探測器在靠近月球表面的圓形軌道無動力飛行，測得其環(huán)繞周期為T，忽略探測器到月面的高度，求月球的密度。（3）若忽略其他星球的影響，地球和月球受到彼此的萬有引力作用，分別圍繞其連線上的某一點O做周期相同的勻速圓周運動，如圖所示。測得地球和月球中心之間的距離為L，月球的運動周期為，求地球和月球的總質量。第26頁/共26頁學科網（北京）股份有限公司 【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）設月球表面重力加速度為g，由自由落體規(guī)律不考慮月球自轉，則有聯(lián)立解得月球的質量為（2）探測器在靠近月球表面的圓形軌道無動力飛行，則有月球的密度（3）地球和月球別圍繞其連線上的某一點O做周期相同的勻速圓周運動，設地球和月球運動的半徑分別為r1、r2，則有對地球和月球根據牛頓第二定律分別有兩式相加整理可解得地球和月球的總質量為第26頁/共26頁學科網（北京）股份有限公司 19.跳臺滑雪是一種具有觀賞性的運動。某滑道示意圖如圖所示，長直助滑道AB長L=90m，與光滑圓弧滑道BC相切于B點，且AB與B、C兩點所在水平面的夾角。圓弧滑道BC與水平安全平臺CD連接，CD長x=38.4m，與曲線著陸坡DE連接，D、E兩點高度差為h=35m。DE下端銜接一段圓心角的圓弧軌道EF，其最低點與水平終點區(qū)FG相切。一質量m=80kg（含滑板等裝備）的運動員在該滑道上采用不同的方式進行表演，騰空的運動員可視為質點，重力加速度g=10m/s2，忽略運動過程中空氣的作用。（1）若該運動員從A處靜止開始自由下滑（運動員不做功），經C點飛起，恰好落在D點，進入曲線著陸坡DE。求：a.運動員從C點飛起時的速度vC的大??；b.滑板克服滑道AB阻力做功W克為多少；（2）若該運動員從A處由靜止開始加速下滑（運動員做功），經C點飛起，飛躍DE上空，恰從E點沿切線進入圓弧軌道EF。已知滑板克服滑道AB阻力做功與（1）中W克相同，求在助滑階段運動員做的功W人?！敬鸢浮浚?）a.20m/s；b.27200J；（2）20000J【解析】【詳解】（1）a.設到達C點速度為v1，C點到D點的時間為t1，則水平方向豎直方向為解得，b.由A點到C點過程中，滑板克服滑道ABC做功為W克，根據動能定理有解得第26頁/共26頁學科網（北京）股份有限公司 （2）設到達C點速度為v2，E點速度為v3，水平方向速度相同，則由C到E動能定理解得由A點到C點過程中，根據動能定理有解得20.如圖所示，光滑軌道abcd周定在豎直平面內，ab水平，bcd為半圓，圓弧軌道的半徑，在b處與ab相切。在直軌道ab上放著質量分別為、的物塊A、B（均可視為質點），用輕質細繩將A、B連接在一起，且A、B間夾著一根被壓縮的輕質彈簧（未被拴接）。軌道左側的光滑水平地面上停著一質量為M、長的小車，小車上表面與ab等高?，F(xiàn)將細繩剪斷，與彈簧分開之后A向左滑上小車，B向右滑動且恰好能沖到圓弧軌道的最高點d處。物塊A與小車之間的動摩擦因數(shù)，小車質量M滿足，重力加速度g取10m/s2。求：（1）物塊B運動到最低點b時對軌道的壓力；（2）細繩剪斷之前彈簧的彈性勢能；（3）物塊A在小車上滑動過程中產生的熱量Q（計算結果可含有M）。【答案】（1）60N；（2）12J；（3）當1kg≤M≤2kg時，；當2kg＜M≤3.5kg時，【解析】【詳解】（1）在最高點有牛頓第二定律可得第26頁/共26頁學科網（北京）股份有限公司 b到d由動能定理可得在b點有牛頓第二定律可得聯(lián)立以上方程可得由牛頓第三定律可知物塊對軌道的壓力豎直向下，大小為（2）由動量守恒定律可得由能量守恒可得聯(lián)立以上方程可得（3）假設A恰好滑到小車左端時與小車有共同速度v，由動量守恒定律可得mAvA=（mA＋M）v由能量守恒可得聯(lián)立以上方程可得=2kg當1kg≤M≤2kg時，A與小車最終有共同速度，由能量守恒可得解得當2kg＜M≤3.5kg時，A將從小車左端滑出，可得Q2=μmAgL解得第26頁/共26頁學科網（北京）股份有限公司 21.如圖，一足夠長的透氣圓筒豎直固定在地面上，筒中有一勁度系數(shù)為k的輕彈簧，其下端固定，上端連接一質量為m的薄滑塊，圓筒內壁涂有一層新型智能材料——流體，它對薄滑塊的阻力可調節(jié)。初始薄滑塊靜止，流體對其阻力為0，彈簧的長度為L，現(xiàn)有一質量也為m的物體從距地面2L處自由落下，與薄滑塊碰撞后（碰撞時間極短）粘在一起向下運動，為使薄滑塊恰好做勻減速運動且下移距離為時速度減為0，流體對薄滑塊的阻力必須隨薄滑塊下移而適當變化，以薄滑塊初始位置處為原點，向下為正方向建立軸，不計空氣阻力，重力加速度為g。求：（1）流體對薄滑塊的阻力隨位置坐標x變化的函數(shù)關系式；（2）小物體與薄滑塊碰撞后在圓筒中下移距離的過程中，智能材料對薄滑塊阻力所做的功。（3）在薄滑塊速度第一次減為0的瞬間，通過調節(jié)使此后流體對運動的薄滑塊阻力大小恒為，若此后薄滑塊向上運動一段距離后停止運動不再下降，的最小值?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）設滑塊靜止時彈簧壓縮量為，則有設物體下落與滑塊相碰前的速度大小為，由動能定理得設碰后二者粘在一起的共同速度為，由動量守恒定律得滑塊下移的距離為時速度減為零，由運動學公式得第26頁/共26頁學科網（北京）股份有限公司 解得由牛頓第二定律得聯(lián)立解得（2）解法一：碰撞結束時，智能材料對薄滑塊阻力的大小下移距離d時智能材料阻力做功聯(lián)立解得解法二：薄滑塊自碰撞后在筒中下移距離d的過程中，由動能定理得聯(lián)立解得（3）當滑塊向上運動時，若規(guī)定向上為滑塊和物體所受合力的正方向，則合力第26頁/共26頁學科網（北京）股份有限公司 作出圖像如圖當時，滑塊位置坐標為設位置坐標為時，滑塊速度減為零，根據M點和N點關于合力為零的位置對稱，故有即得滑塊速度減為零時不再下降的條件是解得所以最小值為。第26頁/共26頁學科網（北京）股份有限公司 第26頁/共26頁學科網（北京）股份有限公司