2017-2018海淀高三第一學(xué)期期中物理試題及答案

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1CtxO TBtxO TAtxO TDtxO T海淀區(qū)高三年級第一學(xué)期期中練習(xí)物理 2017.11一、本題共 10 小題，每小題 3 分，共 30 分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)是正確的。全部選對的得 3 分，選不全的得 2 分，有選錯或不答的得 0 分。把你認(rèn)為正確的答案填涂在答題紙上。1．一位同學(xué)從操場 A 點(diǎn)出發(fā)，向西走了 30m，到達(dá) B 點(diǎn)，然后又向北走了 40m，達(dá)到 C 點(diǎn)。在從 A 點(diǎn)到C 點(diǎn)的過程中，該同學(xué)的位移大小是A．70m B．50m C．40m D．30m2．圖 1 所示，在光滑墻壁上用網(wǎng)兜把足球掛在 A 點(diǎn)，足球與墻壁的接觸點(diǎn)為 B。足球的質(zhì)量為 m，懸繩與墻壁的夾角為 α，網(wǎng)兜的質(zhì)量不計(jì)。則懸繩對球的拉力 F 的大小為　　A．F = mgtan α B．F = mgsinαC．F=mg/cosα D．F=mg/ tanα3．圖 2 所示，某同學(xué)站在體重計(jì)上觀察超重與失重現(xiàn)象。由穩(wěn)定的站姿變化到穩(wěn)定的蹲姿稱為“下蹲” 過程；由穩(wěn)定的蹲姿變化到穩(wěn)定的站姿稱為“起立”過程。她穩(wěn)定站立時(shí)，體重計(jì)的示數(shù)為 A0，關(guān)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，下列說法正確的是A． “起立”過程，體重計(jì)的示數(shù)一直大于 A0B． “下蹲 ”過程，體重計(jì)的示數(shù)一直小于 A0C． “起立 ”、 “下蹲” 過程，都能出現(xiàn)體重計(jì)的示數(shù)大于 A0 的現(xiàn)象D． “起立”的過程，先出現(xiàn)超重現(xiàn)象后出現(xiàn)失重現(xiàn)象4．用圖 3 所示裝置研究摩擦力的變化規(guī)律，把木塊放在水平長木板上， 在彈簧測力計(jì)的指針下輕放一個(gè)小紙團(tuán)，它只能被指針向左推動。用彈簧測力計(jì)沿水平方向拉木塊，使拉力由零緩慢增大。下列說法正確的是A．木塊開始運(yùn)動前，摩擦力逐漸增大B．當(dāng)拉力達(dá)到某一數(shù)值時(shí)木塊開始移動，此時(shí)拉力會突然變小C．該實(shí)驗(yàn)裝置可以記錄最大靜摩擦力的大小D．木塊開始運(yùn)動前，拉力小于摩擦力5．一個(gè)彈簧振子沿 x 軸做簡諧運(yùn)動，取平衡位置 O 為 x 軸坐標(biāo)原點(diǎn)。從某時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過二分之一的周期，振子具有沿x 軸正方向的最大加速度。圖 4 中能正確反映該彈簧振子的位移 x 與時(shí)間 t 關(guān)系的圖像是6．物體 A 做平拋運(yùn)動，以物體被拋出的位置為原點(diǎn) O，以初速度 v0 的方向?yàn)?x 軸的方向、豎直向下的方向?yàn)?y 軸的方向，建立平面直角坐標(biāo)系。如圖 5 所示，沿兩坐標(biāo)軸分別放置兩個(gè)光屏。兩束平行光分別沿著與坐標(biāo)軸平行的方向照射，物體 A 在兩個(gè)光屏上分別留下物體的兩個(gè)“影子”的坐標(biāo)分別為 x、y ，則圖 6 中兩個(gè)影子的坐標(biāo)隨時(shí)間變化關(guān)系正確的是　　圖 4圖 2圖 3右左Oy影子圖 5x影子平行光平行光Ax0 tx0 t2y0 ty0 t2A B C D圖 6圖 1ABmg27．圖 7 是某繩波形成過程的示意圖。質(zhì)點(diǎn) 1 在外力作用下沿豎直方向做簡諧運(yùn)動，帶動質(zhì)點(diǎn)2、3、4，… 各個(gè)質(zhì)點(diǎn)依次上下振動，把振動從繩的左端傳到右端。t=T/ 4 時(shí)，質(zhì)點(diǎn) 5 剛要開始運(yùn)動。下列說法正確的是A．t＝T/4 時(shí)，質(zhì)點(diǎn) 5 開始向下運(yùn)動B． t＝T/4 時(shí)，質(zhì)點(diǎn) 3 的加速度方向向下C．從 t＝T/2 開始的一小段時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn) 8 的速度正在減小D．從 t＝T/2 開始的一小段時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn) 8 的加速度正在減小8．與嫦娥 1 號、2 號月球探測器不同，嫦娥 3 號是一次性進(jìn)入距月球表面100km 高的圓軌道Ⅰ（不計(jì)地球?qū)μ綔y器的影響） ，運(yùn)行一段時(shí)間后再次變軌，從 100km 的環(huán)月圓軌道Ⅰ，降低到距月球 15km 的近月點(diǎn) B、距月球 100km的遠(yuǎn)月點(diǎn) A 的橢圓軌道Ⅱ，如圖 8 所示，為下一步月面軟著陸做準(zhǔn)備。關(guān)于嫦娥 3 號探測器下列說法正確的是A．探測器在軌道Ⅱ經(jīng)過 A 點(diǎn)的速度小于經(jīng)過 B 點(diǎn)的速度B．探測器沿軌道Ⅰ運(yùn)動過程中，探測器中的科考儀器對其支持面沒有壓力C．探測器從軌道Ⅰ變軌到軌道 Ⅱ，在 A 點(diǎn)應(yīng)加速D．探測器在軌道Ⅱ經(jīng)過 A 點(diǎn) 時(shí)的加速度小于在軌道Ⅰ經(jīng)過 A 點(diǎn)時(shí)的加速度9．用豆粒模擬氣體分子，可以模擬氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生的原理。如圖 9 所示，從距秤盤 80 cm 高度把 1000 粒的豆粒連續(xù)均勻地倒在秤盤上，持續(xù)作用時(shí)間為1s，豆粒彈起時(shí)豎直方向的速度變?yōu)榕銮暗囊话?。若每個(gè)豆粒只與秤盤碰撞一次，且碰撞時(shí)間極短（在豆粒與秤盤碰撞極短時(shí)間內(nèi)，碰撞力遠(yuǎn)大于豆粒受到的重力） ，已知 1000 粒的豆粒的總質(zhì)量為 100g。則在碰撞過程中秤盤受到的壓力大小約為A．0.2N B．0.6N C．1.0N D．1.6N 10．如圖 10 甲所示，輕彈簧豎直放置，下端固定在水平地面上，一質(zhì)量為 m 的小球，從離彈簧上端高 h 處由靜止釋放。某同學(xué)在研究小球落到彈簧上后繼續(xù)向下運(yùn)動到最低點(diǎn)的過程，他以小球開始下落的位置為原點(diǎn)，沿豎直向下方向建立坐標(biāo)軸 Ox，做出小球所受彈力 F 大小隨小球下落的位置坐標(biāo) x 的變化關(guān)系如圖 10 乙所示，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為 g。以下判斷正確的是A．當(dāng) x=h+x0， 重力勢能與彈性勢能之和最小B．最低點(diǎn)的坐標(biāo)為 x=h+2x0C．小球受到的彈力最大值大于 2mgD．小球動能的最大值為 ????h+??????02二、本題共 2 小題，共 15 分。11．如圖 11 所示，某同學(xué)借用“探究加速度與力、質(zhì)量之間的定量關(guān)系”的相關(guān)實(shí)驗(yàn)思想、原理及操作，進(jìn)行“研究合外力做功和物體動能變化關(guān)系 ”的實(shí)驗(yàn)。（1）為達(dá)到平衡阻力的目的，取下細(xì)繩及托盤，通過調(diào)整墊塊的位置，改變長木板傾斜程度，根據(jù)紙帶打出點(diǎn)的間隔判斷小車是否做________運(yùn)動。（2）按圖 11 所示裝置，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，由靜止釋放小車，打出若干條紙帶，從中挑選一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，如圖 12 所示。紙帶上打出相鄰兩個(gè)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為 T，O 點(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的第一個(gè)點(diǎn)，從 O 點(diǎn)到 A、B 、 C、 D、 E、 F 點(diǎn)的距離依次為 s1、s 2、s 3、s 4、s 5、s 6。已知小車的質(zhì)量為 M，盤和砝碼的總質(zhì)量為 m。由此可求得紙帶上由 O 點(diǎn)到 E 點(diǎn)所對應(yīng)的運(yùn)動過程中，盤和砝碼受到的重力所做功的表達(dá)式B圖 8AIII月球1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11112 13 14 15 17 18 16 19 201 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11112 13 14 15 17 18 16 19 t=0 t=T/4 圖 720乙甲OxhxFh h+x0mgO h+2x0圖 10圖 11墊塊圖 93W＝ ，該小車動能改變量的表達(dá)式 ΔEk＝ 。由于實(shí)驗(yàn)中存在誤差，所以，W ΔEk。 （選填“小于” 、 “等于”或“大于” ） 。圖圖 12A B C D E Fs1s2 s3 s4 s5s6O12.在用圖 13 所示單擺“測重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)的操作步驟如下：a．取一根細(xì)線，下端系住直徑為 d 的金屬小球，上端固定在鐵架臺上；b．用米尺測量細(xì)線長度為 l， l 與小球半徑之和記為擺長；c．緩慢拉動小球，使細(xì)線偏離豎直方向約為 5?位置由靜止釋放小球；d．用秒表記錄小球完成 n 次全振動所用的總時(shí)間 t，計(jì)算單擺周期 T＝t /n；e．用公式 計(jì)算當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋?/4Tlg??f. 改變細(xì)線長度，重復(fù) b、c 、 d、 e 步驟，進(jìn)行多次測量。（1）在上述步驟中，錯誤的是_________（寫出該步驟的字母） ；改正后正確的應(yīng)該是:__________________________________。（2）該同學(xué)為了減少誤差，利用上述未改正錯誤測量中的多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做出了 圖像，2Tl?該圖像對應(yīng)圖 14 中的________圖。（3）在“用單擺測定重力加速度”的正確實(shí)驗(yàn)中，下列做法有利于減小實(shí)驗(yàn)誤差的是_________。A.適當(dāng)加長擺線B.質(zhì)量相同，體積不同的擺球，應(yīng)選用體積較大的C.單擺偏離平衡位置的角度不能太大D.當(dāng)單擺經(jīng)過平衡位置時(shí)開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過一次全振動后停止計(jì)時(shí)，用此時(shí)間間隔作為單擺振動的周期（4）北京時(shí)間 2005 年 5 月 22 日上午 10 點(diǎn) 05 分，中國女子登山隊(duì)首次登上珠穆朗瑪峰頂峰，五星紅旗再一次在珠峰峰頂飄揚(yáng)。若登山隊(duì)員利用單擺來確定珠峰的高度，測得該單擺在海平面處的周期是Ｔ 0，在峰頂?shù)闹芷谑?T，則珠峰頂峰的海拔高度h＝_______。(地球可看作質(zhì)量均勻分布的半徑為 R 的球體)三、本題包括 6 小題，共 55 分。解答應(yīng)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(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。13.（8 分）商場工作人員推著質(zhì)量 m=20kg 的貨箱沿水平地面滑行。若用力 F1=100N 沿水平方向推貨箱，貨箱恰好做勻速直線運(yùn)動；現(xiàn)改用 F2=120N 水平推力把貨箱從靜止開始推動。 （g 取 10m/s2） 。（1）求貨箱與地面之間的動摩擦因數(shù)；（2）F 2 作用在貨箱上時(shí)，求貨箱運(yùn)動的加速度大??；（3）在 F2 作用下，貨箱運(yùn)動 4.0s 時(shí)撤掉推力，求貨箱從靜止開始運(yùn)動的總位移大小。圖 13圖 14T2lO T2lO T2lO T2lOA B C D圖 13414． （8 分）如圖 15 所示為一滑梯的實(shí)物圖，滑梯的斜面段長度L=5.0m，傾角 θ=37o，水平段與斜面段平滑連接。某小朋友從滑梯頂端由靜止開始滑下，經(jīng)斜面底端后水平滑行一段距離，停在滑道上。已知小朋友質(zhì)量為 20kg，小朋友與滑梯軌道間的動摩擦因數(shù) μ=0.3，不計(jì)空氣阻力。已知sin37o=0.60，cos37o=0.80 。 （ g 取 10m/s2） 。求小朋友：（1）沿滑梯下滑時(shí)所受摩擦力的大?。唬?）滑到斜面底端時(shí)的速度大??；（3）在水平段滑行至停止過程中摩擦力做的功。15． （8 分）2017 年 9 月 12 日 晚 上 11 時(shí) 58 分 ， 中 國 “天 舟 一 號 ”貨 運(yùn) 飛 船 順 利 完 成 與 “天 宮 二 號 ”太空 實(shí) 驗(yàn) 室 的 自 主 快 速 交 會 對 接 試 驗(yàn) ， 此 次 試 驗(yàn) 將 中 國 太 空 交 會 對 接 的 兩 天 的 準(zhǔn) 備 時(shí) 間 縮 短 至 6.5小 時(shí) ， 為 中 國 太 空 站 工 程 后 續(xù) 研 制 建 設(shè) 奠 定 更 加 堅(jiān) 實(shí) 的 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 。 圖 16 是 “天 舟 ”與 “天 宮 ”對接 過 程 示 意 圖 ，已知“ 天舟 1 號” 與“天宮 2 號”成功對接后，組合體沿圓形軌道運(yùn)行。經(jīng)過時(shí)間 t，組合體繞地球轉(zhuǎn)過的角度為 θ，地球半徑為R，地球表面重力加速度為 g，引力常量為 G，不考慮地球自轉(zhuǎn)。求：（1）地球質(zhì)量 M；（2）組合體運(yùn)動的周期 T；（3）組合體所在圓軌道離地面高度 H。v圖 16圖 15516． （9 分）暑假里，小明去游樂場游玩，坐了一次名叫“搖頭飛椅”的游藝機(jī)，如圖 17 所示，該游藝機(jī)頂上有一個(gè)半徑為 4.5m 的“傘蓋” ， “傘蓋”在轉(zhuǎn)動過程中帶動下面的懸繩轉(zhuǎn)動，其示意圖如圖 18 所示。 “搖頭飛椅”高O1O2=5.8m，繩長 5m。小明挑選了一個(gè)懸掛在“傘蓋”邊緣的最外側(cè)的椅子坐下，他與座椅的總質(zhì)量為 40kg。小明和椅子的轉(zhuǎn)動可簡化為如圖 18 所示的圓周運(yùn)動。在某段時(shí)間內(nèi)， “傘蓋” 保持在水平面內(nèi)穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)，繩與豎直方向夾角為 37o。g 取 10m/s2， sin37o=0.6， cos37o=0.8，在此過程中，求：（1）座椅受到繩子的拉力大??；（2）小明運(yùn)動的線速度大小；（3）小明隨身帶的玻璃球從座椅上不慎滑落，求落地點(diǎn)與游藝機(jī)轉(zhuǎn)軸（即圖 18 中 O1 點(diǎn)）的距離（保留兩位有效數(shù)字） 。17.（10 分）我國高速鐵路使用的和諧號動車組是由動車和拖車編組而成，提供動力的車廂叫動車，不提供動力的車廂叫拖車。某列動車組由 8 節(jié)車廂組成，其中車頭第 1 節(jié)、車中第 5 節(jié)為動車，其余為拖車，假設(shè)每節(jié)動車和拖車的質(zhì)量均為 m=2×104kg，每節(jié)動車提供的最大功率 P=600kW。（1）假設(shè)行駛過程中每節(jié)車廂所受阻力 f 大小均為車廂重力的 0.01 倍，若該動車組從靜止以加速度 a=0.5m/s2 加速行駛。a．求此過程中，第 5 節(jié)和第 6 節(jié)車廂間作用力大??；b．以此加速度行駛時(shí)所能持續(xù)的時(shí)間。（2）若行駛過程中動車組所受阻力與速度成正比，兩節(jié)動車帶 6 節(jié)拖車的動車組所能達(dá)到的最大速度為 v1。為提高動車組速度，現(xiàn)將動車組改為4 節(jié)動車帶 4 節(jié)拖車，則動車組所能達(dá)到的最大速度為 v2，求 v1 與 v2 的比值。O1O2圖 18圖 19圖 17618.（12 分）如圖 20 所示為某種彈射裝置的示意圖，該裝置由三部分組成，傳送帶左邊是足夠長的光滑水平面，一輕質(zhì)彈簧左端固定，右端連接著質(zhì)量 M=6.0kg 的物塊 A。裝置的中間是水平傳送帶，它與左右兩邊的臺面等高，并能平滑對接。傳送帶的皮帶輪逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動，使傳送帶上表面以 u=2.0m/s 勻速運(yùn)動。傳送帶的右邊是一半徑 R=1.25m 位于豎直平面內(nèi)的光滑 1/4 圓弧軌道。質(zhì)量 m=2.0kg 的物塊 B 從1/4 圓弧的最高處由靜止釋放。已知物塊 B 與傳送帶之間的動摩擦因數(shù) μ=0.1，傳送帶兩軸之間的距離l=4.5m。設(shè)物塊 A、B 之間發(fā)生的是正對彈性碰撞，第一次碰撞前，物塊 A 靜止。取 g=10m/s2。求：（1）物塊 B 滑到 1/4 圓弧的最低點(diǎn) C 時(shí)對軌道的壓力；（2）物塊 B 與物塊 A 第一次碰撞后彈簧的最大彈性勢能；（3）如果物塊 A、B 每次碰撞后，物塊 A 再回到平衡位置時(shí)彈簧都會被立即鎖定，而當(dāng)它們再次碰撞前鎖定被解除，求物塊 B 經(jīng)第一次與物塊 A 碰撞后在傳送帶上運(yùn)動的總時(shí)間。A RBlu C圖 207海淀區(qū)高三年級第一學(xué)期期中練習(xí)參考答案及評分標(biāo)準(zhǔn)物理 2017. 11一、本題共 10 小題，每小題 3 分，共 30 分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題意的，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)是符合題意的。全部選對的得 3 分，選不全的得 2 分，有選錯或不答的得 0 分。題號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10答案 B C CD ABC D AD BC AB B ACD二、本題共 2 小題，共 15 分。11． （共 6 分）（1 ）勻速直線……1 分（2 ） ……1 分， ……2 分，大于…… 2 分5mgs??6428MsT?12． （共 9 分）（1 ） e……1 分， ……2 分2/)(dl???（2 ）Ｃ……2 分（3 ）ＡＣ……2 分（4 ） ……2 分?=[????0?1]??三、本題包括 6 小題，共 55 分。解答應(yīng)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(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。說明：計(jì)算題提供的參考解答，不一定都是唯一正確的。對于那些與此解答不同的正確解答，同樣得分。13． （ 8 分）（1 ）木箱在水平拉力下勻速運(yùn)動，由牛頓第二定律F1-μmg=0 ……………………………………1 分μ= =0.5……………………………1 分Fm??（2 ）由牛頓第二定律F2-μmg=ma，……………………………………1 分a= =1.0m/s2……………………………1 分??2?????????（3 ）設(shè)在 F2 作用下木箱的位移為 x1，撤掉推力時(shí)木箱速度大小為 v，撤掉推力后木箱加速度大小為 a1，移動的位移為 x2，總位移為 x，則x1= at2=8.0m…………………………1 分12v=at=4.0m/sμmg=ma1，a 1= 5.0m/s2………………1 分0-v2=2a1x2x2=1.6m…………………………1 分x=x1+x2=9.6m…………………………1 分14． （ 8 分）（1 ）小孩在斜面上滑行時(shí)所受的摩擦力大小為Ff=μmgcosθ=48N …………………………2 分8（2 ）小孩在斜面上滑行時(shí)，由牛頓第二定律得mgsinθ-μ mgcosθ=ma1…………………………2 分解得 a1=gsinθ-μgcosθ=3.6m/s2…………………1 分由運(yùn)動學(xué)公式 v2=2aL 解得小孩滑至 B 點(diǎn)時(shí)的速度大小為v= =6m/s…………………………1 分2aL（3 ）小孩在水平段滑行時(shí)，由動能定理得Wf=0 mv2= -360J ……………2 分（說明，沒有負(fù)號減 1 分）1-其他方法正確，均給分。15． （ 8 分）（1 ）地球表面的萬有引力等于重力，……………………………………1 分mgRMG?2所以 …………………………………1 分2（2 ） 設(shè)組合體角速度為 ω，依題意 ……………………………1 分t???故周期 ……………………………2 分???tT2?（3 ） 根據(jù)牛頓第二定律： ……………1 分)()(2HRmRMG??……………………………2 分tgRH??32?其他方法正確，均給分16． （ 9 分）（1 ）向心力沿水平方向，由平行四邊形定則，得拉力 T=mg/cos370=500N…………………………2 分（2 ）由牛頓第二定律，得：mgtan370= …………………………1 分????2??0其中 R0=7.5m…………………………1 分解得，v=7.5 …………………………1 分??/??（3 ）由幾何關(guān)系，座椅離地高度 h=2m由平拋運(yùn)動規(guī)律，得：x=vt…………………………1 分h= …………………………1 分12????2解得，x=4.5m………………………1 分由勾股定理，落地點(diǎn)與游藝機(jī)中心距離r'= m=8.9m…………………………1 分??02+??2=1.534917． （ 10 分）（1 ）a．以第 6、7、 8 三節(jié)車廂為整體分析，總質(zhì)量為 3m，所受拉力為 F，據(jù)牛頓第二定律有…………………………2 分???3??=3????f=0.01mg代入數(shù)據(jù)解得 F=3.6×104N …………………………1 分b. 設(shè)每個(gè)動車提供最大功率為 p，提供的牽引力為 F，動車勻加速行駛能達(dá)到的最大速度為 vm，對整個(gè)動車組進(jìn)行分析，據(jù)牛頓第二定律，有2F-8f=8ma…………………………1 分2P=2Fvm …………………………1 分代入數(shù)據(jù)解得 vm=12.5m/s …………………………1 分持續(xù)時(shí)間 …………………………1 分??=??????=25??（2 ）動車組以最大速度行駛時(shí)有 F 牽 =f 阻 =kv，依據(jù)公式 ………………1 分??=??牽 ×?? 2??=????1×??1…………………………1 分4??=????2×??2兩式相比得 …………………………1 分??1??2=1218． （ 12 分）（1 ）設(shè)物塊 B 沿光滑曲面下滑到水平位置時(shí)的速度大小為 v0.由機(jī)械能守恒知mgR＝ mv02 得 =5m/s……………………1 分12 ??0=2????設(shè)物塊 B 滑到 1/4 圓弧的最低點(diǎn) C 時(shí)受到的支持力大小為 F，由牛頓第二定律得： ???????=??20??解得：F=60N………………1 分由牛頓第三定律得：物塊 B 滑到 1/4 圓弧的最低點(diǎn) C 時(shí)受到的支持力大小為 F1=60N，方向豎直向下?！? 分（2 ）設(shè)物塊 B 在傳送帶上滑動過程中因受摩擦力所產(chǎn)生的加速度大小為 a，則μmg＝ma設(shè)物塊 B 通過傳送帶后運(yùn)動速度大小為 v，有 v2-v02=-2al聯(lián)立解得 v＝4 m/s………………1 分由于 v>u＝2 m/s，所以 v＝4m/s 即為物塊 B 與物塊 A 第一次碰撞前的速度大小。設(shè)物塊 A、B 第一次碰撞后的速度分別為 v2、v 1，取向左為正方向，由動量守恒定律和能量守恒定律得mv＝mv 1＋Mv 2 mv2＝ mv12＋ Mv22（（動量守恒、能量守恒）………………1 分12 12 12解得 v1＝ =-2m/s，v 2=2m/s………………1 分-12??彈簧具有的最大彈性勢能等于物塊 M 的初動能10EP= Mv22=12J………………1 分12（3 ）碰撞后物塊 B 沿水平臺面向右勻速運(yùn)動。設(shè)物塊 B 在傳送帶上向右運(yùn)動的最大位移為 l′，由動能定理得：－μmg l′=0－ mv1212得 l′＝2m<4.5m……………… 1 分所以物塊 B 不能通過傳送帶運(yùn)動到右邊的曲面上．當(dāng)物塊 B 在傳送帶上向右運(yùn)動的速度為零后，將會沿傳送帶向左加速運(yùn)動．可以判斷，物塊 B 運(yùn)動到左邊臺面時(shí)的速度大小為v1′＝2m/s ，繼而與物塊 A 發(fā)生第二次碰撞．設(shè)第 1 次碰撞到第 2 次碰撞之間，物塊 B 在傳送帶運(yùn)動的時(shí)間為 t1。由動量定理得：μmgt 1＝2mv 1′解得………………1 分??1=2??'1????=2????×12??=2×12×4=4??設(shè)物塊 A、B 第一次碰撞后的速度分別為 v4、 v3，取向左為正方向，由動量守恒定律和能量守恒定律得mv1′＝mv 3＋Mv 4mv1′ 2＝ mv32＋ Mv4212 12 12解得 v3＝ =-1m/s………………1 分?122當(dāng)物塊 B 在傳送帶上向右運(yùn)動的速度為零后，將會沿傳送帶向左加速運(yùn)動．可以判斷，物塊 B 運(yùn)動到左邊臺面時(shí)的速度大小為 v3′＝1m/s，繼而與物塊 A 發(fā)生第 2 次碰撞．則第 2 次碰撞到第 3 次碰撞之間，物塊 B 在傳送帶運(yùn)動的時(shí)間為 t2。由動量定理得：μmgt 2＝2mv 3解得………………1 分??2=2??'3????=2????×12??1=2????×12×12??=2×122×4=2??同上計(jì)算可知物塊 B 與物塊 A 第三次碰撞、第四次碰撞 ……第 n 次碰撞后物塊 B 在傳送帶運(yùn)動的時(shí)間為 tn= s,421??構(gòu)成無窮等比數(shù)列，公比 q= 21由無窮等比數(shù)列求和公式 可知，當(dāng) n→∞時(shí)，有??總 =??11?????1???物塊 B 經(jīng)第一次與物塊 A 碰撞后在傳送帶運(yùn)動的總時(shí)間為t 總 = =8s………………1 分421-?11