2026年辽宁省沈阳市东北育才学校高考物理模拟试卷(含解析)

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2026年辽宁省沈阳市东北育才学校高考物理模拟试卷(含解析)

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2026年辽宁省沈阳市东北育才学校高考物理模拟试卷
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1.如图甲所示为明朝宋应星所著天工开物中用重物测量弓弦张力的“试弓定力”插图。示意图如图乙所示,在弓的中点悬挂质量为的重物,弓的质量为,弦的质量忽略不计,悬挂点为弦的中点,张角为,当地重力加速度为,则弦的张力为( )
A. B. C. D.
2.如图,在一块很大的接地金属平板的上方固定一负电荷。由于静电感应,在金属平板上表面产生感应电荷,金属板上方电场的等势面如图中虚线所示,相邻等势面间的电势差都相等。若将一正试探电荷先后放于和处,该试探电荷受到的电场力大小分别为和,相应的电势能分别为和,则( )
A. B.
C. D.
3.芯片制作关键在于光刻机的技术突破,光刻机利用光源发出的紫外线,将精细图投影在硅片上,再经技术处理制成芯片。为提高投影精细图的能力,在光刻胶和投影物镜之间填充液体提高分辨率。若浸没液体的折射率为。当不加液体时光刻胶的曝光波长为,则加上液体后( )
A. 紫外线进入液体后光子能量增加
B. 传播相等的距离,在液体中所需的时间变为原来的
C. 紫外线在液体中比在空气中更容易发生衍射,能提高分辨率
D. 在液体中的曝光波长为
4.在一个足够长的斜面上,将一个弹性小球沿垂直斜面的方向抛出,落回斜面又弹起。如图所示,设相邻落点的间距分别为、、每次弹起时平行于斜面的速度不变,垂直于斜面的速度大小不变、方向相反。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 小球每次弹起在空中运动时间越来越长
B. 小球每次弹起时和斜面间的最大间距越来越大
C. ::::
D.
5.如图为一“环腔式”降噪器的原理图,可以对高速气流产生的噪声进行降噪。波长为的声波沿水平管道自左侧入口进入后分成上、下两部分,分别通过通道、继续向前传播,在右侧会聚后噪声减弱,其中通道的长度为,下列说法正确的是( )
A. 该降噪器是利用波的衍射原理设计的
B. 通道的长度可能为
C. 通道的长度可能为
D. 该降噪器对所有频率的声波均能起到降噪作用
6.大量处于某一激发态的氢原子向基态跃迁时,能够产生种不同频率的光,波长分别为、、、、、且。已知氢原子基态的能量为,第能级的能量其中,,,,则下列说法正确的是( )
A. 这些氢原子最初处于第能级 B. 波长为的光子动量最小
C. D.
7.“食双星”是一种双星系统,两颗恒星在引力作用下绕连线上某点做匀速圆周运动,由于距离遥远,观测者不能把两颗星区分开,但两颗恒星的彼此“掩食”会使观测到的亮度发生周期性变化。如图所示,两颗恒星相邻两次“掩食”的时刻分别为、。时刻,较亮的恒星遮挡较暗的恒星,观测到亮度稍微减弱;时刻,较暗的恒星遮挡较亮的恒星,观测到亮度减弱比较明显。若双星间的距离始终为,引力常量为,不计其他星球的影响,下列说法正确的是( )
A. 根据已知条件,可求得两恒星质量之比 B. 双星系统的角速度为
C. 双星系统的总质量为 D. 双星做圆周运动的速率之和为
二、多选题:本大题共3小题,共18分。
8.下列说法正确的是( )
A. 图为氧气分子在不同温度下的速率分布图象,由图可知状态的温度比状态的温度高
B. 图为一定质量的理想气体状态变化的图线,由图可知气体由状态变化到的过程中,气体分子平均动能先增大后减小
C. 图为分子间作用力的合力与分子间距离的关系可知,当分子间的距离时,分子势能随分子间的距离增大而减小
D. 液体表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大;附着层内液体分子间的距离比液体内部分子间的距离小
9.如图所示的直角三角形区域存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为,平行板电容器沿水平方向放置,大量比荷均为的带正电粒子从板由静止释放,粒子经板的小孔由点沿方向射入磁场区域,极板间的电压可以调节。已知,,,忽略粒子的重力以及粒子间的相互作用。下列说法正确的是( )
A. 若粒子从边的中点离开,加速电压为
B. 从边离开磁场的粒子,在磁场中运动的时间均为
C. 改变板间的电压,粒子能从点离开磁场
D. 欲使粒子从边离开磁场,加速电压的最大值为
10.如图所示,光滑水平面内有一平面直角坐标系,物体在该平面内始终受到沿轴负方向、大小未知的恒力,物体在区域还受到沿轴正方向、大小为的恒力作用,现将一质量为的小球从坐标原点沿轴正方向掷出,小球的运动轨迹交直线于、两点,小球通过点时距离轴最远,小球从点返回轴的过程中做直线运动,回到轴时的速度方向与轴正方向的夹角为。已知,。则下列说法正确的是( )
A. 小球在、两点的加速度大小之比为:
B. 小球在点的速率是点速率的倍
C. 点到轴的距离为
D. 若小球初速度为,则小球在点时合外力的功率为
三、实验题:本大题共2小题,共18分。
11.某同学用如图所示装置探究向心力与角速度和运动半径的关系。装置中竖直转轴固定在电动机的转轴上未画出,光滑的水平直杆固定在竖直转轴上,能随竖直转轴一起转动。水平直杆的左端套上滑块,用细线将滑块与固定在竖直转轴上的力传感器连接,细线处于水平伸直状态,当滑块随水平直杆一起匀速转动时,细线拉力的大小可以通过力传感器测得。水平直杆的右端最边缘安装了宽度为的挡光条,挡光条到竖直转轴的距离为,光电门可以测出挡光条经过光电门所用的时间挡光时间。滑块与竖直转轴间的距离可调。
若某次实验中测得挡光条的挡光时间为,则电动机的角速度为______。
若保持滑块到竖直转轴中心的距离为不变,仅多次改变竖直转轴转动的快慢,测得多组力传感器的示数和挡光时间。画出图像,如图所示。实验中,测得图线的斜率为,则滑块的质量为______。
若保持竖直转轴转速不变,调节滑块到竖直转轴中心的距离,测得多组力和的数据,以为纵轴,以______填“”“”或“”为横轴,将所测量的数据描绘在坐标系中,可以更直观地反映向心力大小与圆周运动半径之间的关系。现测得挡光条的挡光时间为,则图线的斜率应为______。
12.为了测量电池的电动势和内阻,某同学设计了如图甲所示的电路,图中为金属夹,个阻值相同的未知电阻,为阻值已知的定值电阻。
该同学首先测量未知电阻的阻值,步骤如下:
断开,接,夹在处,闭合,此时电压表示数为;
断开,闭合,接,将金属夹夹在位置,闭合,电压表示数仍为;
则未知电阻的阻值为______;用表示
该同学继续测量电池的电动势和内阻,步骤如下:
断开,接,闭合;
将金属夹依次夹在位置编号、、、、处,记录对应的电压表示数;
作出电压表示数与位置编号的关系图像,如图乙所示;
求出图乙中图线斜率为,纵轴截距为,则电池电动势为______,内阻为______;用、和表示
该实验中电动势的测量值______选填“大于”、“等于”或“小于”真实值,可能引起该误差的主要原因是______。
四、计算题:本大题共3小题,共36分。
13.有一质量的越野车,正以速度在水平路段上向右匀速运动,假设越野车在两个路段上受到的阻力各自恒定,其中路段地面较粗糙,阻力大小。越野车用通过整个路段,其图像如图所示,在处水平虚线与曲线相切,运动过程中越野车发动机的输出功率保持不变。
越野车在整个运动过程的输出功率及在路段受到的阻力大小;
路段的长度。
14.如图间距足够长平行导轨,与水平面间的夹角,、间连接有一个阻值的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面且方向向上,磁感应强度为。将一根质量为的金属棒紧靠放置在导轨上,且与导轨接触良好。现由静止释放金属棒,当金属棒滑行至处时达到稳定速度。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数,金属棒从运动到过程中,通过电阻的电荷量为,金属棒沿导轨下滑过程中始终与平行,不计金属棒和导轨的电阻。求:
金属棒到达处的速度大小;
金属棒从运动到过程中电阻产生的焦耳热;
若将金属棒滑行到处的时刻计作,从此时刻起,让磁感应强度逐渐减小,为使金属棒中不产生感应电流,则磁感应强度应该怎样随时间变化写出与的关系式。
15.一固定装置由水平的光滑直轨道、倾角为的光滑直轨道、圆弧管道圆心角为组成,轨道间平滑连接,其竖直截面如图所示。的长度,圆弧管道半径忽略管道内径大小,和圆心在同一竖直线上。轨道末端的右侧紧靠着光滑水平地面放置的一轻质木板,小物块在木板最左端紧挨着管道出口,板右上方有一水平位置可调节的挡板,小物块静止于木板右端。现有一质量为可视为质点的物体,从端弹射获得的动能后,经轨道水平滑到点,并与小物块发生弹性碰撞,经过一段时间后和右侧挡板发生弹性碰撞,整个运动过程中、未发生碰撞,与挡板碰撞后均反向弹回,碰撞前后瞬间速度大小相等。已知、与木板间的动摩擦因数均为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,,,。试求:
求滑块到达点时对轨道的作用力;
若整个运动过程中只与挡板碰撞次,且返回后最终、停止了运动,求最初与挡板的水平距离;
调节与挡板的水平距离,使整个运动过程中与挡板总共碰撞次,且最终、停止了运动,求整个运动经过的时间和此过程最初与挡板的水平距离。
答案解析
1.【答案】
【解析】解:整体法对弓和物体受力分析如图:
竖直方向上由受力平衡可得:
解得:
所以A正确,BCD错误;
故选:。
整体法对弓和物体受力分析,正交分解可求解。
基础受力分析题目,难度较低。
2.【答案】
【解析】【分析】
等势线密集的地方电场强度大;沿电场线方向电势降低,根据分析电势能的大小。
【解答】
由图中等势面的疏密程度可知,根据,可知,
由题可知图中电场线是由金属板指向负电荷,根据沿电场线方向电势降低可知,,根据,有。
故选A。
3.【答案】
【解析】解:、紫外线进入液体频率不变,结合能量不变,故A错误;
B、设传播距离为,在真空中的时间
在液体中所需的时间,故B错误;
C、紫外线在液体中波长变短,由产生明显衍射现象的条件,波长变短更不容易发生衍射,故C错误;
D、紫外线在液体中波长,故D正确。
故选:。
先根据光子能量由频率决定判断,再由折射率公式求液体中光速并分析传播时间判断,接着根据衍射条件和介质中波长公式判断、。
本题结合光刻机的实际应用,考查光子能量、介质中光速与波长、衍射条件等光学核心概念,侧重检验对光在介质中传播规律的理解与应用。
4.【答案】
【解析】解:将垂直斜面向上的抛体运动分解成沿斜面方向和垂直斜面方向的两个分运动,在垂直斜面方向做的是类上抛运动,当垂直于斜面方向的分速度减小为零时,离开斜面最远。由于每次反弹垂直斜面方向速度大小不变,所以每次在空中运动时间相同和斜面间的最大距离相同,故AB错误;
在沿斜面方向,每次反弹沿斜面方向的速度不变,所以沿斜面方向上小球做初速度为的匀加速直线运动,由,可知::::
根据逐差法,相等时间的位移关系可知:
可得:,故C错误,D正确。
故选:。
我们将小球的运动分解为垂直斜面方向和平行斜面方向两个独立的分运动,这是解决本题的关键。重力垂直斜面的分力提供加速度,为斜面倾角,方向始终垂直斜面向下。重力沿斜面向下的分力提供加速度,,方向沿斜面向下。
这是一道高中物理运动的合成与分解的经典模型题,以斜面上的弹性小球反弹为背景,考查正交分解法处理复杂曲线运动的核心思想,属于高考物理选择题的高频拔高题型,难度中等。将复杂的斜抛反弹运动,分解为两个独立的直线运动,完美体现了“化曲为直、分而治之”的物理思想。
5.【答案】
【解析】解:降噪器是利用了两列相干波叠加使质点的振动减弱的原理制成,所以该降噪器是利用声波干涉原理设计,故A错误;
根据波的叠加原理可知,该降噪器对于路程差为
声波降噪效果良好,当取时,路程差为,通道的长度可能为,对不符合上述条件的声波降噪作用较差,通道的长度若为,不能起到降噪作用,故而并非对所有波长或频率的声波均有效,故CD错误,B正确。
故选:。
降噪器是利用了两列相干波叠加使质点的振动减弱的原理制成;当波峰与波谷相遇时,振动相互减弱,即听到声音最小,当波峰与波峰或波谷与波谷相遇时,振动加强,故此分析判断即可。
解决本题的关键要掌握干涉的规律,知道路程差为半个波长奇数倍时振动减弱,路程差为波长的整数倍时振动加强。
6.【答案】
【解析】解:由题知,这些氢原子最初处于第能级,故A错误;
B.由
波长为的光子动量最大,故B错误;
C.大致画出这些氢原子能级跃迁的关系图,如答图所示,由,
代入数据得,故C错误;
D.由,及
代入数据得,故D正确。
故选:。
根据跃迁产生的光谱线数确定激发态能级,结合光子能量与波长的关系、动量公式及能级跃迁的频率关系,逐一分析各选项。
本题围绕氢原子能级跃迁展开,综合考查光谱线数、光子能量、动量及能级公式的应用,知识点全面,难度适中,适合巩固原子物理的核心知识。
7.【答案】
【解析】解:、双星系统的角速度相等,根据万有引力提供向心力,有
化简可得
根据已知条件无法求得半径的比值,因此无法得到质量比,故A错误;
B、根据题意可得双星系统周期为
双星系统的角速度为,故B错误;
C、根据万有引力提供向心力,有

根据

两式相加可得
双星系统的总质量为,故C正确;
D、双星做圆周运动的速率之和为,故D错误。
故选:。
先根据两次“掩食”的时间间隔分析双星的运动周期,得到角速度,再结合双星系统的万有引力提供向心力、两星角速度相同、轨道半径之和为间距的特点,推导系统总质量、线速度和的表达式,并判断能否求出两星质量之比。
该题考查双星系统的万有引力应用,核心要点是利用两次掩食的时间间隔确定双星运动周期与角速度,结合万有引力提供向心力、轨道半径之和等于间距的双星规律,推导系统总质量、线速度和等物理量,同时考查对双星模型中质量关系的理解,能有效检验学生对天体运动模型的应用与推导能力。
8.【答案】
【解析】解:、由图可知,中速率大的分子占据的比例较大,说明对应的平均动能较大,故对应的温度较高,故A正确;
B、直线的斜率,则直线的方程为,有,所以在处温度最高,在和状态时,乘积相等,说明在处的温度相等,所以从到的过程中,温度先升高,后又减小到初始温度,温度是分子平均动能的标志,所以在这个过程中,气体分子的平均动能先增大后减小,故B正确;
C、由分子间作用力的合力与分子间距离的关系图像知时,分子力表现为引力,分子间的距离增大,分子力做负功,分子势能增加,所以当分子间的距离时,分子势能随分子间的距离增大而增大,故C错误;
D、液体表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大,表现为引力;附着层内液体分子间距离小于液体内部分子间的距离,分子力表现为斥力,附着层有扩展的趋势,表现为浸润,如果附着层内液体分子间的距离大于液体内部分子间的距离,分子力表现为引力,附着层有收缩的趋势,表现为不浸润,故D错误。
故选:。
根据温度越高,平均动能越大可判断两曲线温度,根据图线可直接判断温度变化,根据分子间作用力和分子间距,能判断分子势能随变化而变化的趋势,根据分子间的距离和分子力的关系可判断表面层和附着层的力。
本题考查热力学部分的基础知识,温度与分子速率的关系,分子势能、分子力与分子间距的关系,液体表面层和附着层的力。
9.【答案】
【解析】解:作出粒子从边中点离开的粒子轨迹,如图所示圆心为
几何关系可知
设粒子的轨道半径为,几何关系有
粒子在电场中加速时,得
粒子在磁场中做匀速圆周运动时,洛伦兹力提供向心力有
因为比荷
联立解得加速电压为,故A正确;
B.粒子从边离开磁场时,粒子在磁场中的轨迹所对应的圆心角为,则粒子在磁场中运动的时间为,故B正确;
作出粒子刚好从边离开的粒子轨迹,如上图圆心为,由图可知该轨迹应与边相切,几何关系可知,粒子的轨道半径为
粒子在电场中加速时,由动能定理得
粒子在磁场中做匀速圆周运动时,洛伦兹力提供向心力有
联立解得,故CD错误。
故选:。
根据粒子在电场中加速,在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,结合轨迹的几何关系分析求解。
本题考查了带电粒子在复合场中的运动,理解粒子在复合场中的运动状态,理解洛伦兹力和其他力的关系是解决此类问题的关键。
10.【答案】
【解析】解:、设小球受到的沿轴负方向恒力为,小球从点返回轴的过程中做直线运动,合力方向与速度方向在同一条直线上,有,
根据牛顿第二定律在点有
在点有
代入数据可得,故A错误;
B、经分析可知,小球通过,两点时沿轴方向的速度大小与小球通过点时的速度大小相同,设小球从点运动到点所用的时间为,小球通过点时的速度大小
小球回到轴时,沿轴方向的速度大小
代入数据可得
设小球从点掷出时的速度大小为,根据对称性可知,小球回到轴时,沿轴方向的速度大小为,方向沿轴负方向,有
代入数据可得,故B正确;
C、经分析可知,小球通过,两点时沿轴方向的速度大小设为相同,小球从点返回轴的过程中做直线运动,有
代入数据可得
设小球从点运动到点所用的时间为,有
小球从点返回轴的过程中沿轴方向的分运动为匀加速直线运动,有
代入数据可得
小球从点运动到点的过程中沿轴方向的位移大小
小球从点返回轴的过程中沿轴方向的分运动为匀加速直线运动,有
代入数据可得
经分析可知,故C正确;
D、小球在点时的速度为

所以小球在点时合外力的功率为,故D错误。
故选:。
将小球的运动按区域分解,结合受力分析得到不同阶段的加速度,利用从点返回时做直线运动的条件,得到合外力与速度方向共线的关系,再结合运动的对称性、类抛体运动的规律,分别分析、点的加速度、速率,点的坐标,以及点的合外力功率。
该题考查匀变速曲线运动与直线运动的综合应用,解题要点是将运动按区域分段,结合受力分析确定不同阶段的加速度,利用“直线运动时合外力与速度共线”的条件,结合运动对称性与类抛体规律分析各物理量,能有效检验学生对运动分解、受力与运动关系的综合分析能力。
11.【答案】
【解析】解:由角速度与线速度的关系:
根据挡光时间可求线速度:
联立可得:
由题意可得:
所以图象斜率有:
因此滑块的质量:
由可知,当、一定时,,所以以为横轴;
画图象,则图线的斜率为:
故答案为:;;、
由于遮光条通过光电门的时间极短,可以用平均速度表示瞬时速度,再根据角速度定义可求角速度;
根据向心力的表示式,代入角速度表达式,可得关系式,从而求得图象的斜率;
根据控制变量法的要求分析横轴的坐标,并由此写出图象的斜率。
处理实验时一定要找出实验原理,根据实验原理我们可以寻找需要测量的物理量和需要注意的事项在平时练习中要加强基础知识的理解与应用,提高解决问题能力。
12.【答案】; ;; 小于;电压表分流。
【解析】解:由图示电路图可知,断开开关,接,夹在处,闭合,此时电压表示数为,由电路图可知此时外电路只有;断开开关,闭合,接,将金属夹夹在位置,闭合,电压表示数也为,由电路图可知此时外电路有,则有。
根据闭合电路欧姆定律得:
整理:
图像的斜率,纵轴截距
解得,电动势,内阻
由电路图可知,由于电压表的分流作用,电流的测量值小于真实值,导致电动势的测量值小于真实值。
故答案为:;;;小于;电压表分流。
分析清楚电路结构,根据题意求出未知电阻的阻值;
根据闭合电路欧姆定律列式,再结合图像即可求解电源电动势以及内阻;
根据电路图分析实验误差来源,然后分析实验误差。
该实验考查测量电源电动势以及内阻的实验,解答该实验的关键是根据闭合电路欧姆定律列式,并能根据图像信息求解电源电动势以及内阻。
13.【答案】解:越野车在路段时做匀速运动,由平衡条件得
由图像得路段速度
根据功率的公式
解得
由图像得时,,越野车处于平衡状态
解得
由图像得在路段运动时间为,越野车在路段时,由动能定理
解得
答:越野车在整个运动过程的输出功率为,在路段受到的阻力大小为;
路段的长度为。
【解析】由图象知越野车在段匀速直线运动,牵引力等于阻力,而牵引力大小可由瞬时功率表达式解答;
段越野车做变加速运动,但功率保持不变,需由动能定理求得位移大小。
抓住越野车保持功率不变这一条件,利用瞬时功率表达式求解牵引力,同时注意隐含条件越野车匀速运动时牵引力等于阻力;对于变力做功,越野车非匀变速运动的情况,只能从能量的角度求解。
14.【答案】金属棒到达处的速度大小为 金属棒从运动到过程中电阻产生的焦耳热为 为使金属棒中不产生感应电流,磁感应强度与时间的关系式为
【解析】解:金属棒沿导轨下滑至速度稳定时,其所受合力为零,由平衡条件可得,解得:。
金属棒从位置运动至位置的过程中,通过电阻的电荷量为,解得位移:;
在此过程中,依据能量守恒定律有,解得回路产生的焦耳热:。
若回路中不产生感应电流,则需保持穿过回路的磁通量恒定,此时金属棒不受安培力作用,将沿导轨向下做匀加速直线运动,其加速度为,解得:;
由磁通量保持不变,可得,代入相关数据,解得磁感应强度随时间变化的表达式为。
答:金属棒到达处的速度大小为。
金属棒从运动到过程中电阻产生的焦耳热为。
为使金属棒中不产生感应电流,磁感应强度与时间的关系式为。
金属棒滑行至处速度稳定时,受力达到平衡。下滑过程中受重力分力、摩擦力与安培力作用,稳定时合力为零,由此可建立安培力与速度的关系,进而求出稳定速度。
金属棒从到的运动中,通过电阻的电荷量与磁通量变化相关,由此可求出下滑的位移。再根据能量守恒,重力势能减少量等于动能增加量、摩擦生热与回路总焦耳热之和,即可求出电阻产生的焦耳热。
为使金属棒中不产生感应电流,需保持闭合回路的磁通量不变。金属棒从处开始,在重力分力与摩擦力作用下做匀加速直线运动,位移随时间变化。由初始时刻磁通量等于任意时刻磁通量,可建立磁感应强度与时间的关系。
本题是一道综合性较强的电磁感应与力学、能量结合的解答题。它系统考查了导体棒在倾斜导轨上的电磁感应问题,涵盖安培力、平衡条件、电荷量公式、能量守恒定律以及磁通量守恒定律等核心知识点。题目计算量适中,难度中等偏上,重点检验学生对动态平衡、能量转化与守恒以及电磁感应中磁通量不变条件的理解与应用能力。第一问通过平衡条件求稳定速度,是典型的动力学分析;第二问借助电荷量求位移,再结合能量守恒求焦耳热,锻炼了学生的综合分析与计算能力;第三问设计巧妙,要求磁感应强度变化时棒中无感应电流,这需要深刻理解磁通量守恒的条件,并建立棒做匀加速运动的模型,进而推导出与的复杂函数关系,对学生的物理建模和逻辑推理能力提出了较高要求。
15.【答案】解:对滑块从到根据动能定理有
解得
在点根据牛顿第二定律有
解得
根据牛顿第三定律可知,滑块对轨道的作用力方向竖直向下,大小为。
规定水平向右的方向为正方向,因为滑块与小物块发生弹性碰撞,根据动量守恒定律和能量守恒定律有
解得
根据动量守恒,在与挡板碰撞前的过程中,则有
在与挡板碰后直到停止的过程中,根据动量守恒则有
代入数据解得,
对小物块和轻质木板整体根据动能定理,则有
可解得
根据动量守恒,在与挡板第一次碰撞前的过程中,则有
从第一次碰撞后,到第二次碰撞的过程中,对于小物块和轻质木板整体根据牛顿第二定律,则有
可解得
对于小物块根据运动学公式,则有
解得
对于小物块根据牛顿第二定律,则有
解得
对于小物块根据运动学公式,则有
对于第二次碰撞到停止的过程中,根据动量守恒则有
解得
对小物块和轻质木板整体列动能定理,则有
解得
对于整个过程列动量定理,则有
解得
答:滑块到达点时对轨道的作用力为,方向竖直向下;
最初与挡板的水平距离为;
整个运动经过的时间为,此过程最初与挡板的水平距离为。
【解析】根据动能定理和牛顿运动定律求解即可;
根据动量守恒定律和能量守恒定律得到两物块碰撞后的速度,然后根据动量守恒定律计算出和的速度,然后根据动能定理计算;
分析各个过程,根据动量守恒定律,牛顿第二定律和动能定理计算。
能够分析清楚滑块的运动过程,在每个过程中所遵循的规律,熟练应用动量守恒和牛顿第二定律计算,本题难度较大,综合性较强。
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