卷子答案网-一个不只有答案的网站陕西省部分学校2023-2024学年高三上学期第一次联考
物理
考生注意：
1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分。考试时间90分钟。
2．请将各题答案填写在答题卡上。
3．本试卷主要考试内容：人教版必修1。
第Ⅰ卷（选择题 共48分）
选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8小题只有一项符合题目要求，第9~12小题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。
1. 修建中的西渝高铁连接西安与重庆，全长739公里，设计时速350公里。若你和同学乘坐西渝高铁从西安去重庆游学，则下列说法正确的是（ ）
A. 题中的“739公里”为位移
B. 以坐在旁边的同学为参考系，你是运动的
C. 列车从西安至重庆的平均速度一定小于
D. 测量列车在西安出站的时间时，可以把列车视为质点
2. 如图所示，将乒乓球用双面胶粘贴于烧杯底部，往烧杯中注入一些水，用细木棍轻微拨动乒乓球，乒乓球将会从杯底上升到水面。在乒乓球从杯底上升到水面的过程中，关于由烧杯、水和乒乓球组成的系统重心位置的变化，下列说法正确的是（ ）
A. 先升高后降低 B. 先降低后升高 C. 一直升高 D. 一直降低
3. 一同学将排球自O点垫起，排球竖直向上运动，随后下落回到O点。设排球在运动过程中所受空气阻力大小和其速度大小成正比，则在整个过程中，该排球的加速度（ ）
A. 一直增大 B. 一直减小 C. 先增大后减小 D. 先减小后增大
4. 春节晚会上杂技《绽放》表演了花样飞天，其中女演员用双脚举起男演员的一个场景如图所示，两位杂技演员均处于静止状态。下列说法正确的是（ ）
A. 女演员对水平地面的压力是两演员受到的重力引起的
B. 水平地面对女演员的支持力和女演员受到的重力是一对平衡力
C. 男演员对女演员的压力是男演员的手掌发生弹性形变产生的
D. 女演员对男演员的作用力小于男演员对女演员的作用力
5. “福建舰”是中国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰，采用平直通长飞行甲板，配置电磁弹射和阻拦装置，满载排水量8万余吨。某舰载飞机在“福建舰”上起飞前，先采用电磁弹射，舰载飞机由静止开始匀加速直线运动位移后，再靠常规动力匀加速直线运动位移后起飞。若该舰载飞机的起飞速度大小是电磁弹射过程刚结束时速度大小的k倍，则它靠电磁弹射加速过程中的加速度大小与它靠常规动力加速过程中的加速度大小的比值为（ ）
A. B. C. D.
6. 西安北站是西北地区最重要的、规模最大的铁路客运枢纽。一高铁列车从西安北站沿平直铁轨匀加速开出，当列车的速率为v时，牵引力的大小为F，若列车所受的阻力大小与其速率成正比，则当列车的速率为3v时，牵引力的大小可能为（ ）
A. F B. 2F C. 3F D. 4F
7. 如图所示，在光滑水平面上有一可视为质点的物块，物块在水平恒力F的作用下向右运动，在其正前方固定一个足够长的轻质弹簧。在物块与弹簧接触并将弹簧压至最短的过程中，弹簧始终在弹性限度内，下列说法正确的是（ ）
A. 物块接触弹簧后做加速度逐渐增大的减速运动
B. 物块的加速度先减小后增大再减小
C. 从物块与弹簧接触后开始，弹簧的弹力大小与物块的位移大小成正比
D. 当弹簧的压缩量最大时，物块的加速度为零
8. 某质点做直线运动的速度的二次方（）随位置坐标x变化的图像如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 0~2m内质点加速度大小为
B. 时质点的速度大小为4m/s
C. 0~2m内质点的加速度小于2m~6m内质点的加速度
D. 0~6m内质点的平均速度大小为2m/s
9. 某同学组装了一辆遥控玩具坦克，他用遥控器控制玩具坦克在水平地面上做直线运动。若玩具坦克运动的位移—时间图像如图所示，则下列说法正确的是·（ ）
A. 在0~10s内，玩具坦克的速度先增大后减小
B. 在0~10s内，玩具坦克运动的位移大小为50m
C. 10s后，玩具坦克处于静止状态
D. 第10s末，玩具坦克回到出发点
10. 如图所示，工人竖直向下拉轻绳，利用滑轮组将重物缓慢提起。下列说法正确的是（ ）
A. 轻绳的拉力增大
B. 轻绳的拉力减小
C. 工人对水平地面的压力增大
D. 工人对水平地面的压力减小
11. 如图所示，A、B两个小球用两条轻绳连接，O、A间轻绳的上端固定在天花板上，小球A的质量为m。现对小球B施加一大小为（g为重力加速度大小）、方向水平向右的拉力F，当系统静止时，O、A间轻绳与竖直方向的夹角为30°。下列说法正确的是（ ）
A. B的质量为
B. O、A间轻绳的拉力大小为
C. A、B间轻绳的拉力大于3mg
D. A、B间轻绳与竖直方向的夹角小于45°
12. 如图甲所示，滑块以大小为16m/s的速度从足够长的粗糙固定斜面底端P滑上斜面至Q点后再返回P点，该过程中滑块运动的速度时间图像如图乙所示。取重力加速度大小g=10m/s2。下列说法正确的是（ ）
A. P、Q两点间的距离为32m
B. 斜面倾角的正弦值为0.6
C. 滑块与斜面间的动摩擦因数为0.25
D. 滑块从Q点返回P点的时间为2s
第Ⅱ卷（非选择题 共52分）
非选择题：共5小题，共52分。把答案填在答题卡中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
13. 学校物理兴趣小组在暗室中用如图甲所示的装置测定当地的重力加速度。实验器材有：支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管螺丝夹子、接水铝盒、一根荧光刻度的米尺、频闪仪。
实验步骤如下：
A.在漏斗内盛满水，旋松螺丝夹子，使水滴以一定的频率一滴滴落下；
B.用频闪仪发出的白闪光将水滴照亮，由大到小逐渐调节频闪仪的频率，直到第一次看到一串仿佛固定不动的水滴；
C.用竖直放置的米尺测得各水滴所对应的刻度;
D.采集数据进行处理。
（1）在步骤B中，当看到空间有一串仿佛固定不动的水滴时，频闪仪的闪光频率___________(填“大于”、“小于”或“等于”)水滴滴落的频率。
（2）若观察到水滴“固定不动”时频闪仪的闪光频率为12.5Hz，读出其中几个连续的水滴的距离关系如图乙所示，则当地的重力加速度大小g=______m/s2，第3个水滴此时的速度大小v3=______ m/s。 (结果均保留两位有效数字)
（3）该实验引起系统误差的原因可能是_________________________(写出一条即可)。
14. 用如图所示的装置可以测量弹性绳的劲度系数和物体之间的动摩擦因数。重力加速度大小为g，认为最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。具体操作如下：
A．高度可调的悬点O处悬挂一弹性绳，调整悬点O的高度，使弹性绳自然下垂时，其下端恰与A处的钉子等高；
B．保持悬点O固定，将质量为m的盒子挂在弹性绳下端，稳定后测得弹性绳的伸长量为（盒子未接触木板）；
C．将质量为的重物放入盒中，使得盒子压在木板上，测得A与盒子上表面间的高度差为h；
D．缓慢拉动木板，直至盒子相对木板发生滑动，测得此过程中盒子通过的距离为x。
（1）实验时，______（填“需要”或“不需要”）测量O、A间的距离。
（2）弹性绳的劲度系数为______。
（3）盒子与木板间的动摩擦因数为______。
15. 如图所示，集装箱车司机为方便卸货，在距水平地面高度的车厢底部和地面之间用长度的木板搭建了一个斜面。木板与货物间的动摩擦因数，每件货物的质量均为，取重力加速度大小。
（1）求货物下滑时受到摩擦力大小f；
（2）若要将货物卸到离地高度的平台上，且货物匀速下滑，求木板的长度。
16. 在某次班级活动中，甲同学在前，乙同学在后，两者静止且相距，甲到终点的距离，甲以的加速度由静止开始匀加速跑向终点，在甲出发后，乙以的加速度由静止开始匀加速追甲。已知甲、乙能达到的最大速度分别为和，两者达到最大速度后均做匀速运动。
（1）求两者最大距离；
（2）试通过计算判断乙能否在终点前追上甲。
17. 如图所示，一倾斜固定的传送带与水平面的倾角，顶端到底端的距离，传送带以的速率沿顺时针方向匀速运行。从传送带顶端由静止释放一滑块（视为质点），滑块由静止释放后沿传送带下滑，到达传送带底端时与挡板发生碰撞，滑块与挡板碰撞前后的速度大小不变，方向相反。滑块与传送带间的动摩擦因数，取重力加速度大小。求：
（1）滑块与挡板第一次碰撞前瞬间速度大小；
（2）滑块与挡板第一次碰撞后，到达最高位置到传送带底端的距离L；
（3）滑块以大于v的速率沿传送带上滑的总路程x。
陕西省部分学校2023-2024学年高三上学期第一次联考
物理 答案解析
考生注意：
1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分。考试时间90分钟。
2．请将各题答案填写在答题卡上。
3．本试卷主要考试内容：人教版必修1。
第Ⅰ卷（选择题 共48分）
选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8小题只有一项符合题目要求，第9~12小题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。
1. 修建中的西渝高铁连接西安与重庆，全长739公里，设计时速350公里。若你和同学乘坐西渝高铁从西安去重庆游学，则下列说法正确的是（ ）
A. 题中的“739公里”为位移
B. 以坐在旁边的同学为参考系，你是运动的
C. 列车从西安至重庆的平均速度一定小于
D. 测量列车在西安出站的时间时，可以把列车视为质点
【答案】C
【解析】
【详解】A．题中的“739公里”为路程，故A错误；
B．以坐在旁边的同学为参考系，你是静止的，故B错误；
C．设计时速350公里为全程行驶的最大瞬时速度，则列车从西安至重庆的平均速度一定小于，故C正确；
D．测量列车在西安出站的时间时，列车的长度不能忽略，不能把列车视为质点，故D错误。
故选C。
2. 如图所示，将乒乓球用双面胶粘贴于烧杯底部，往烧杯中注入一些水，用细木棍轻微拨动乒乓球，乒乓球将会从杯底上升到水面。在乒乓球从杯底上升到水面的过程中，关于由烧杯、水和乒乓球组成的系统重心位置的变化，下列说法正确的是（ ）
A. 先升高后降低 B. 先降低后升高 C. 一直升高 D. 一直降低
【答案】D
【解析】
【详解】乒乓球从杯底上升到水面的过程中，下方水质量变大，重心降低。
故选D。
3. 一同学将排球自O点垫起，排球竖直向上运动，随后下落回到O点。设排球在运动过程中所受空气阻力大小和其速度大小成正比，则在整个过程中，该排球的加速度（ ）
A. 一直增大 B. 一直减小 C. 先增大后减小 D. 先减小后增大
【答案】B
【解析】
【详解】对排球进行受力分析，在上升过程中的重力和阻力方向相同，速度逐渐减小，则阻力逐渐减小，根据牛顿第二定律有
可知加速度逐渐减小；
下降过程中重力和阻力方向相反，根据牛顿第二定律可知，排球做加速运动，速度会逐渐增大，所受的空气阻力也会逐渐增大，根据牛顿第二定律有
可知加速度逐渐减小；
故选B
4. 春节晚会上杂技《绽放》表演了花样飞天，其中女演员用双脚举起男演员的一个场景如图所示，两位杂技演员均处于静止状态。下列说法正确的是（ ）
A. 女演员对水平地面的压力是两演员受到的重力引起的
B. 水平地面对女演员支持力和女演员受到的重力是一对平衡力
C. 男演员对女演员的压力是男演员的手掌发生弹性形变产生的
D. 女演员对男演员的作用力小于男演员对女演员的作用力
【答案】C
【解析】
【详解】A．女演员对水平地面的压力是女演员发生形变产生的，故A错误；
B．根据题意，对女演员受力分析可知，受重力、男演员的压力和地面的支持力，由平衡条件有
故B错误；
C．男演员对女演员的压力是男演员的手掌发生弹性形变产生的，故C正确；
D．女演员对男演员的作用力与男演员对女演员的作用力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，故D错误。
故选C。
5. “福建舰”是中国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰，采用平直通长飞行甲板，配置电磁弹射和阻拦装置，满载排水量8万余吨。某舰载飞机在“福建舰”上起飞前，先采用电磁弹射，舰载飞机由静止开始匀加速直线运动位移后，再靠常规动力匀加速直线运动位移后起飞。若该舰载飞机的起飞速度大小是电磁弹射过程刚结束时速度大小的k倍，则它靠电磁弹射加速过程中的加速度大小与它靠常规动力加速过程中的加速度大小的比值为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】舰载飞机由静止开始匀加速直线运动位移后，根据速度位移公式可得
靠常规动力匀加速直线运动位移后起飞，且飞机的起飞速度大小是电磁弹射过程刚结束时速度大小的k倍，则有
联立可得，靠电磁弹射加速过程中的加速度大小与它靠常规动力加速过程中的加速度大小的比值为
故选A。
6. 西安北站是西北地区最重要的、规模最大的铁路客运枢纽。一高铁列车从西安北站沿平直铁轨匀加速开出，当列车的速率为v时，牵引力的大小为F，若列车所受的阻力大小与其速率成正比，则当列车的速率为3v时，牵引力的大小可能为（ ）
A. F B. 2F C. 3F D. 4F
【答案】B
【解析】
【详解】设列车质量为m，加速度大小为a。当列车的速率为v时，设牵引力大小为F，根据牛顿第二定律得
F-kv=ma
得
F=kv+ma
当列车的速率为3v时，牵引力大小为
可得
故选B。
7. 如图所示，在光滑水平面上有一可视为质点的物块，物块在水平恒力F的作用下向右运动，在其正前方固定一个足够长的轻质弹簧。在物块与弹簧接触并将弹簧压至最短的过程中，弹簧始终在弹性限度内，下列说法正确的是（ ）
A. 物块接触弹簧后做加速度逐渐增大的减速运动
B. 物块的加速度先减小后增大再减小
C. 从物块与弹簧接触后开始，弹簧的弹力大小与物块的位移大小成正比
D. 当弹簧的压缩量最大时，物块的加速度为零
【答案】C
【解析】
【详解】ABD．物体与弹簧接触前做匀加速直线运动；物体与弹簧接触后，弹簧弹力不断增大，开始阶段弹簧弹力小于推力F，合力向右，加速度向右，物体做加速度不断减小的加速运动；当加速度减小为零时，速度达到最大；接下来物体由于惯性继续向右运动，弹力进一步变大，且大于推力，合力向左，加速度向左，物体做加速度不断变大的减速运动，当速度减为零时，弹簧的压缩量最大，加速度相左最大，故ABD错误；
C．弹簧的弹力，此后弹簧的弹力与物块的位移成正比，故C正确。
故选C。
8. 某质点做直线运动的速度的二次方（）随位置坐标x变化的图像如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 0~2m内质点的加速度大小为
B. 时质点的速度大小为4m/s
C. 0~2m内质点的加速度小于2m~6m内质点的加速度
D. 0~6m内质点的平均速度大小为2m/s
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据速度—位移关系可得0~2m内汽车的加速度大小为
故A错误；
B．根据数学方法结合图像可知时质点的速度的二次方为8m/s，则速度大小为m/s，故B错误；
C．根据速度—位移关系可得汽车的加速度大小为
所以0~2m内质点的加速度大于2m~6m内质点的加速度，故C错误；
D．由上述分析可知0~2m内质点运动的时间为
2m~6m内质点运动的时间为
0~6m内质点的平均速度大小为
故D正确；
故选D。
9. 某同学组装了一辆遥控玩具坦克，他用遥控器控制玩具坦克在水平地面上做直线运动。若玩具坦克运动的位移—时间图像如图所示，则下列说法正确的是·（ ）
A. 在0~10s内，玩具坦克的速度先增大后减小
B. 在0~10s内，玩具坦克运动的位移大小为50m
C. 10s后，玩具坦克处于静止状态
D. 第10s末，玩具坦克回到出发点
【答案】AC
【解析】
【详解】位移时间图像当中，斜率代表速度，时间所对应的位移直接图像中读出来。
A．在0~10s内，斜率先增大后减小，所以玩具坦克的速度先增大后减小，A正确；
B．在0~10s内，玩具坦克运动的位移大小为15m，故B错误；
C．10s后，斜率为0，所以速度为0，故玩具坦克处于静止状态，C正确；
D．第10s末，玩具坦克车离原点正方向15m处，玩具坦克没有回到出发点，故D错误。
故选AC。
10. 如图所示，工人竖直向下拉轻绳，利用滑轮组将重物缓慢提起。下列说法正确的是（ ）
A. 轻绳的拉力增大
B. 轻绳的拉力减小
C. 工人对水平地面的压力增大
D. 工人对水平地面的压力减小
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．对滑轮做受力分析有
根据受力平衡可得
解得
则随着重物缓慢拉起过程，逐渐增大，则轻绳的拉力逐渐增大，故A正确，B错误；
CD．对人受力分析有
根据受力平衡可得
由于轻绳的拉力逐渐增大，可知地面对人的支持力逐渐减小，则工人对水平地面的压力逐渐减小，故C错误，D正确。
故选AD。
11. 如图所示，A、B两个小球用两条轻绳连接，O、A间轻绳的上端固定在天花板上，小球A的质量为m。现对小球B施加一大小为（g为重力加速度大小）、方向水平向右的拉力F，当系统静止时，O、A间轻绳与竖直方向的夹角为30°。下列说法正确的是（ ）
A. B的质量为
B. O、A间轻绳的拉力大小为
C. A、B间轻绳的拉力大于3mg
D. A、B间轻绳与竖直方向的夹角小于45°
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．以A、B整体为研究对象，设O、A间轻绳的拉力为，受力分析如图所示
根据几何关系可得
解得
故B正确，A错误；
C．对B，A、B间轻绳拉力与和B的重力的合力等大反向，A、B间轻绳的拉力大小
故C错误；
D．设A、B间轻绳与竖直方向的夹角为，则
而
故
则
故D正确。
故选BD。
12. 如图甲所示，滑块以大小为16m/s的速度从足够长的粗糙固定斜面底端P滑上斜面至Q点后再返回P点，该过程中滑块运动的速度时间图像如图乙所示。取重力加速度大小g=10m/s2。下列说法正确的是（ ）
A. P、Q两点间的距离为32m
B. 斜面倾角的正弦值为0.6
C. 滑块与斜面间的动摩擦因数为0.25
D. 滑块从Q点返回P点的时间为2s
【答案】BC
【解析】
【详解】A．P、Q两点间的距离为
故A错误；
BC．由图乙可知，滑块上滑时的加速度大小为
由牛顿第二定律得
滑块下滑时的加速度大小为
由牛顿第二定律得
联立解得
故BC正确；
D．根据位移时间关系
解得
故D错误。
故选BC。
第Ⅱ卷（非选择题 共52分）
非选择题：共5小题，共52分。把答案填在答题卡中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
13. 学校物理兴趣小组在暗室中用如图甲所示的装置测定当地的重力加速度。实验器材有：支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管螺丝夹子、接水铝盒、一根荧光刻度的米尺、频闪仪。
实验步骤如下：
A.在漏斗内盛满水，旋松螺丝夹子，使水滴以一定的频率一滴滴落下；
B.用频闪仪发出的白闪光将水滴照亮，由大到小逐渐调节频闪仪的频率，直到第一次看到一串仿佛固定不动的水滴；
C.用竖直放置的米尺测得各水滴所对应的刻度;
D.采集数据进行处理。
（1）在步骤B中，当看到空间有一串仿佛固定不动的水滴时，频闪仪的闪光频率___________(填“大于”、“小于”或“等于”)水滴滴落的频率。
（2）若观察到水滴“固定不动”时频闪仪的闪光频率为12.5Hz，读出其中几个连续的水滴的距离关系如图乙所示，则当地的重力加速度大小g=______m/s2，第3个水滴此时的速度大小v3=______ m/s。 (结果均保留两位有效数字)
（3）该实验引起系统误差的原因可能是_________________________(写出一条即可)。
【答案】 ①. 等于 ②. 9.6 ③. 2.3 ④. 存在空气阻力或水滴滴落的频率变化
【解析】
【详解】（1）[1] 当频闪仪频率等于水滴滴落的频率时，可看到一串仿佛固定不动的水滴。
（2）[2] 频闪仪的闪光频率为12.5Hz，则闪光周期为
由逐差法可知
解得重力加速度
[3] 第3个水滴此时的速度大小
（3）[4] 由于空气阻力对水滴的作用，水滴不是严格的自由落体；或者滴水的频率改变了，都会产生误差。
14. 用如图所示的装置可以测量弹性绳的劲度系数和物体之间的动摩擦因数。重力加速度大小为g，认为最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。具体操作如下：
A．高度可调的悬点O处悬挂一弹性绳，调整悬点O的高度，使弹性绳自然下垂时，其下端恰与A处的钉子等高；
B．保持悬点O固定，将质量为m的盒子挂在弹性绳下端，稳定后测得弹性绳的伸长量为（盒子未接触木板）；
C．将质量为的重物放入盒中，使得盒子压在木板上，测得A与盒子上表面间的高度差为h；
D．缓慢拉动木板，直至盒子相对木板发生滑动，测得此过程中盒子通过的距离为x。
（1）实验时，______（填“需要”或“不需要”）测量O、A间的距离。
（2）弹性绳的劲度系数为______。
（3）盒子与木板间的动摩擦因数为______。
【答案】 ①. 不需要 ②. ③.
【解析】
【详解】（1）[1]题中已测出弹性绳的伸长量，则不需要测量O、A间的距离；
（2）[2]根据胡克定律可知
（3）[3] 盒子通过的距离为x后，对其受力分析，设弹性绳的拉力为F，根据共点力平衡条件有
根据几何关系结合胡克定律可知
其中
，
根据摩擦力的公式
联立解得
15. 如图所示，集装箱车司机为方便卸货，在距水平地面高度的车厢底部和地面之间用长度的木板搭建了一个斜面。木板与货物间的动摩擦因数，每件货物的质量均为，取重力加速度大小。
（1）求货物下滑时受到的摩擦力大小f；
（2）若要将货物卸到离地高度的平台上，且货物匀速下滑，求木板的长度。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）设木板的倾角为，根据几何关系有
货物下滑时受到的支持力大小
又
解得
（2）设此种情况下木板的倾角为，有
根据几何关系有
解得
16. 在某次班级活动中，甲同学在前，乙同学在后，两者静止且相距，甲到终点的距离，甲以的加速度由静止开始匀加速跑向终点，在甲出发后，乙以的加速度由静止开始匀加速追甲。已知甲、乙能达到的最大速度分别为和，两者达到最大速度后均做匀速运动。
（1）求两者的最大距离；
（2）试通过计算判断乙能否在终点前追上甲。
【答案】（1）；（2）不能
【解析】
【详解】（1）根据题意，由公式可得，甲的速度达到所用的时间为
此时，乙的速度为
可知，当乙的速度也达到时，两者的距离最大，乙的运动时间为
此时，甲、乙的位移大小分别为
则最大距离为
（2）从两者达到共同速度起，乙的速度达到最大值所需的时间
时间内乙的位移大小
假设乙能在终点前追上甲，且从两者达到共同速度起，乙追上甲所需的时间为，则时间内甲的位移大小
则有
解得
则有
所以假设不成立，乙不能在终点前追上甲。
17. 如图所示，一倾斜固定的传送带与水平面的倾角，顶端到底端的距离，传送带以的速率沿顺时针方向匀速运行。从传送带顶端由静止释放一滑块（视为质点），滑块由静止释放后沿传送带下滑，到达传送带底端时与挡板发生碰撞，滑块与挡板碰撞前后的速度大小不变，方向相反。滑块与传送带间的动摩擦因数，取重力加速度大小。求：
（1）滑块与挡板第一次碰撞前瞬间的速度大小；
（2）滑块与挡板第一次碰撞后，到达的最高位置到传送带底端的距离L；
（3）滑块以大于v的速率沿传送带上滑的总路程x。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）滑块由静止释放后，沿传送带匀加速下滑至传送带的底端，设该过程中滑块的加速度大小为，根据牛顿第二定律有
解得
根据匀变速直线运动的规律有
解得
（2）滑块与挡板第一次碰撞后，先沿传送带匀减速上滑至速率为v，设该过程中滑块的加速度大小为，根据牛顿第二定律有
解得
设该过程中滑块运动的距离为，根据匀变速直线运动的规律有
解得
此后，滑块以加速度继续沿传送带匀减速上滑至速度为零（此时滑块到达最高位置），设该过程中滑块运动的距离为，根据匀变速直线运动的规律有
解得
又有
解得
（3）滑块与挡板第一次碰撞到达最高位置后，沿传送带以加速度匀加速下滑到达传送带底端，与挡板第二次碰撞，设碰撞前瞬间速度大小为，根据匀变速直线运动的规律有
解得
滑块与挡板第二次碰撞后，先沿传送带以加速度匀减速上滑至速率为v，设该过程中滑块运动的距离为，根据匀变速直线运动的规律有
解得
此后，滑块以加速度继续沿传送带匀减速上滑至速度为零，同理可得，该过程中滑块运动的距离
滑块上滑到最高位置后，沿传送带以加速度匀加速下滑到达传送带底端，与挡板发生第三次碰撞，
设碰撞前瞬间的速度大小为，根据匀变速直线运动的规律有
解得
滑块与挡板第三次碰撞后，先沿传送带以加速度匀减速上滑至速率为v，设该过程中滑块运动的距离为，根据匀变速直线运动的规律有
解得
此后，滑块以加速度继续沿传送带匀减速上滑至速度为零，同理可得，该过程中滑块运动的距离
以此类推，经足够长时间，滑块与挡板多次碰撞后，滑块以速率v反弹，此后，滑块在距传送带底端1m的范围内往复运动，滑块每一次与挡板碰撞后，沿传送带匀减速上滑至速率为v的距离与滑块上一次与挡板碰撞后沿传送带匀减速上滑至速率为v的距离的比值均为，即上滑距离是首项为，公比为的等比数列，根据数学知识有
解得
转载请注明出处卷子答案网-一个不只有答案的网站 » 陕西省部分学校2023-2024高三上学期第一次联考物理试题（原卷版+解析版）