文档内容
2024届新高三开学摸底考试卷（山东专用）
物 理
（考试时间：90分钟 试卷满分：100分）
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。认
真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。
2．选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使
用0.5mm黑色签字笔书写，字体工整，笔迹清楚。
3．请按照题号在各题目的答题区域内答题，超出答题区域书写的答案无效；在草
稿纸、试卷上答题无效；保持卡面清洁，不折叠、不破损。
第I卷（选择题）
一、单选题（本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要
求。）
1．氢原子的能级图如图所示，欲使处于 能级的大量的氢原子向低能级跃迁，发
出频率不同的大量的光子，然后用这些光子照射下表中的几种金属，则能发生光电效
应的金属有几种（ ）
金属 铯 钙 镁 钛
逸出功 1.90 2.70 3.70 4.14
A．1种 B．2种 C．3种 D．4种
【答案】D
【解析】氢原子由 能级跃迁到 能级时辐射的光子能量最大，即
1
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司该光子能量比四种金属的逸出功都大，照射这些金属时都能发生光电效应。
故选D。
2．下列说法中错误的是（ ）
A．图甲中，洁净的玻璃板接触水面，要使玻璃板离开水面，拉力必须大于玻璃板的
重力，其原因是水分子和玻璃分子之间存在吸引力
B．图乙中，表面层内分子间距离比液体内部的大，是因为表面层内液体分子间的斥力
较大
C．图丙中，食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性
D．图丁中，猛推木质推杆，密闭的气体温度升高，压强变大，可看做是绝热变化
【答案】B
【解析】A．图甲中，洁净的玻璃板接触水面，要使玻璃板离开水面，拉力必须大于
玻璃板的重力，其原因是水分子和玻璃分子间存在引力，A正确，不合题意；
B．图乙中，表面层内分子间距离比液体内部的大，所以表面层内液体分子间的引力较
大，B错误，符合题意；
C．图丙中，食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性，C正确，
不合题意；
D．图丁中，猛推木质推杆，密闭的气体温度升高，压强变大，气体来不及向外传递
热量，可看做是绝热变化，D正确，不合题意。
故选B。
3．趁着微风不燥阳光正好，约三五好友去户外郊游是一件十分惬意的事情。在户外的
时候要注意防止紫外线的过度照射，尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照射。有人想
利用薄膜干涉的原理设计一种能大大减小紫外线对眼睛伤害的眼镜。如果所要消除的
2
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司紫外线的频率为9.0 × 1014Hz，他选用的薄膜材料对紫外线的折射率为 ，那么这种
“增反膜”的最小厚度为（ ）
A．5.0 × 10－8m B．8.3 × 10－8m C．1.0 × 10－7m D．1.7 × 10－7m
【答案】C
【解析】光程差
2d = nλ，（n = 1，2，3…）
而波长
膜的厚度至少是膜中波长的 ，即为1.0 × 10－7m。
故选C。
4．如图，质量为2kg的楔形木块abc固定在水平地面上，顶角 为直角，ab面和bc面
均光滑，两个完全相同质量均为1kg的滑块同时从顶端释放，则对于滑块在斜面上时
（ ）
A．楔形木块abc受到地面支持力为30N
B．楔形木块abc始终受到地面的摩擦力
C．同一时刻，两滑块重力的瞬时功率相同
D．两滑块所受弹力冲量为0
【答案】A
【解析】A．沿ab面下滑的滑块对斜面的压力为 ，将这个力沿着水平和竖直
3
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司方向分解，水平方向上的分力为 ，竖直方向上的分力为 ；同理，
沿bc面下滑的滑块对斜面的压力为 ，将这个力沿着水平和竖直方向分解，水
平方向上的分力为 ，竖直方向上的分力为 ；所以楔形木块abc
对地面的压力为
根据牛顿第三定律可知，楔形木块abc受到地面的支持力也为30N，故A正确；
B．由上述分析可知，当
即 时，楔形木块abc水平方向上受力平衡，地面对木块没有摩擦力，故B错
误；
C．对于ab面上的滑块，t时刻重力的瞬时功率为
同理，对于bc面上的滑块，t时刻重力的瞬时功率为
所以当两侧面的倾角不相等时，重力的瞬时功率不相等，故C错误；
D．由冲量的定义可知，两滑块所受弹力的冲量不为0，故D错误。
故选A。
5．如图所示为一家用漏电开关的简易原现图，下列说法正确的是（ ）
4
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司A．当无漏电时，零序电流互感器上线圈内的磁通量不为零
B．当出现漏电时，零序电流互感器上线圈内的磁通量为某一恒定值
C．当无漏电时，零序电流互感器上线圈中有感应电流
D．当出现漏电时，零序电流互感器上线圈中产生感应电流
【答案】D
【解析】AC．零序电流互感器线圈内的磁通量，是由火线和零线中的电流产生的，当
无漏电时候，火线和零线中电流等大反向，在互感器线圈内的磁通量始终为零，无感
应电流，故AC错误；
BD．当出现漏电时，火线与零线中电流不等大，在互感器线圈内的磁通量不为零，但
由于是交流电，故磁通量并非恒定值，由于互感器上的磁通量时刻发生变化因而产生
感应电流，通过电路触动开关动作机构，使得电路中断电，故B错误，D正确。
故选D。
6．如图所示，一带正电荷的点电荷周围有 、 、 、 四条等势线，相邻的两等势
线间的电势差为 ；椭圆轨道 为一电子绕该点电荷运动的轨迹，该轨迹与等势线
相切于 点，与等势线 相切于 点，电子在 点的动能为 ，另有两个电子分别
在等势线 、 上做匀速圆周运动。不考虑电子间的相互作用及电子运动过程中的电
磁辐射，下列说法正确的是（ ）
A．在等势线 上运动的电子，其动能大于
B．在等势线 上运动的电子，其动能大于
C．在轨道 上运动的电子，运动到 点时，仅适当改变运动方向，则该电子可到达
等势线
D．在轨道 上运动的电子，运动到 点时，仅适当改变运动方向，则该电子可沿等
势线 运动
5
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司【答案】A
【解析】AB．在椭圆轨道 运动的电子在 点的动能为 ，由图可知，到达N点时，
动能为2eV，要使在等势线 上做匀速圆周运动的电子，其动能应大于 ，同理可知
在等势线 上做匀速圆周运动的电子，其动能应小于 ，A正确，B错误；
CD． 点到a轨道的等势能差是9eV，电子在M点时的动能为8eV，因M点与等势
线a的电势差为9V，因此在轨道 上运动的电子，运动到 点时，仅适当改变运动方
向，则该电子不可到达等势线 ；同理电子在N点时的动能为2eV，要到b轨道上做圆
周运动，需动能要大于2eV，因此在轨道 上运动的电子，运动到 点时，仅适当改
变运动方向，则该电子不可沿等势线 运动，CD错误。
故选A。
7．如图甲所示，航天员在半径为R的某星球表面将一轻弹簧竖直固定在水平面上，把
质量为m的小球P（可看作质点）从弹簧上端h处（h不为0）由静止释放，小球落到
弹簧上后继续向下运动直到最低点。从接触弹簧开始的小球加速度a与弹簧压缩量x
间的关系如图乙所示，其中a、h和x 为已知量，空气阻力不计。下列说法正确的是
0 0
（ ）
A．星球的第一宇宙速度 B．该弹簧劲度系数k的大小
C．小球在最低点处加速度大于a D．弹簧的最大弹性势能为
0
【答案】C
【解析】A．根据图像可知小球接触弹簧时的加速度为a，所以星球表面的重力加速
0
度为
所以第一宇宙速度为
6
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司故A错误；
B．当压缩量为x 时加速度为0，故
0
所以
故B错误；
C．根据
可知，若小球从弹簧原长处释放到最底部时小球的加速度为
在h>0情况下，小球到最低点的加速度大于a，故C正确；
0
D．小球下降到最低点的高度差
根据机械能守恒弹性势能最大值大于 ，故D错误。
故选C。
8．一块玻璃砖的横截面为直角三角形，如图所示， ， ，直角边
的长度为 。一束蓝光平行于 从斜边 上的 点射向玻璃砖， 与 夹角
，光线经 面折射后从 面上的 点射出。已知该玻璃砖对蓝光的折射率
，真空中的光速为 ，则蓝光从 点传播到 点所用时间为（ ）
7
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司A． B． C． D．
【答案】A
【解析】作出光路图如图所示：
由几何关系可得，光在AC面上的入射角为
根据折射率得
解得
根据几何关系可得
该蓝光在玻璃砖中的传播速度
所以蓝光从P点传播到Q点所用时间
故选A。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目
要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．一列简谐横波沿x轴传播，P、Q是平衡位置分别位于x=5 m和x=15 m的两个质点，
图甲为t=4 s时刻的波形，图乙为质点Q的振动图像。则下列判断正确的是（ ）
8
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司A．波沿x轴负向传播
B．波的传播速度大小为2.5 m/s
C．质点P的振动方程为
D．质点P的振动与质点Q的振动总是相同
【答案】BC
【解析】A．t=4 s时刻，质点Q在平衡位置向下振动，可知波沿x轴正向传播，选项
A错误；
B．波的传播速度大小为
选项B正确；
C．质点P在t=0时刻在平衡位置向下振动
可知振动方程为
选项C正确；
D．质点P的振动与质点Q的平衡位置相差半个波长，可知两质点的振动总是相反，
选项D错误。
故选BC。
10．如图所示，A、B两个物块用绕过定滑轮的细线连接，物块B放在水平面上，物块
A悬吊着，物块A的质量为 ，定滑轮与物块B间的细线与竖直方向的夹角为 ，现
给物块A施加一个水平向右的拉力，使物块A缓慢移动，物块B始终保持静止，重力
9
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司加速度为 ，在物块A向右缓慢移动过程中（ ）
A．拉力 先变大后变小
B．物块B对地面的压力越来越小
C．地面对物块B的摩擦力越来越小
D．当悬吊物块A的细线与竖直方向的夹角也为 时，细线对滑轮的作用力等于
【答案】BD
【解析】A．对物块A进行受力分析，作出受力动态三角形，如图所示
可知，当物块A缓慢向右移动时，拉力 与绳的弹力T均在增大，A错误；
B．对物块B分析有
根据牛顿第三定律有
解得
结合上述，绳弹力增大，则物块B对地面的压力越来越小，B正确；
C．对物块B分析有
结合上述，绳弹力增大，则地面对物块B的摩擦力越来越大，C错误；
D．当悬吊物块A的细线与竖直方向的夹角也为 时，根据上述有
10
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司对滑轮分析可知，细线对滑轮的作用力
解得
D正确。
故选BD。
11．成语“簸扬糠秕”常用于自谦，形容自己无才而居前列。成语源于如图所示劳动
情景，在恒定水平风力作用下，从同一高度由静止释放的米粒和糠落到地面不同位置，
糠落点更远。空气阻力忽略不计，下列说法正确的是（ ）
A．从释放到落地的过程中，米粒和糠重力势能变化量相等
B．从释放到落地的过程中，米粒和糠风力做功相同
C．落地时，米粒重力的瞬时功率大于糠重力的瞬时功率
D．从释放到落地的过程中，糠枇的运动时间等于米粒的运动时间
【答案】CD
【解析】A．根据重力势能变化量与重力做功关系可得
虽然米粒和糠下落的高度相同，但二者质量不同，因此从释放到落地的过程中，米粒
和糠重力势能变化量不相等，故A错误；
B．由于下落过程中，风力水平且大小恒定，而从释放到落地的过程中，米粒和糠的水
平位移不同，根据
可知风力对米粒和糠做功不相同，故B错误；
CD．由于忽略空气阻力，则米粒和糠在竖直方向均做自由落体运动，而下落高度相同，
则米粒和糠从释放到落地的过程中运动时间相同；落地时，重力的瞬时功率为
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司由于米粒的质量大于糠秕的质量，因此落地时，米粒重力的瞬时功率大于糠秕重力的
瞬时功率，故CD正确。
故选CD。
12．如图，边长为L、粗细均匀的等边三角形金属线框 固定在绝缘水平面上，
E、F分别为边 和边 的中点，虚线 上方存在着垂直于水平面向外的匀强磁场，
虚线 下方存在垂直于水平面向里的匀强磁场。已知两磁场的磁感应强度B的大小
随时间t的变化关系均为 （ ），等边三角形 的每个边电阻均为
R。下列说法正确的是（ ）
A．金属线框中有顺时针方向的感应电流
B．金属线框的感应电流始终保持不变
C．在 的时间内，通过金属线框某截面的电荷量为
D．金属线框所受的安培力大小不变
【答案】BC
【解析】A．根据法拉第电磁感应定律有
由于虚线 下方有效面积大，则三角形金属线框 的总电动势由虚线 下方回
路决定，根据楞次定律可知，金属线框中有逆时针方向的感应电流，A错误；
B．根据上述，虚线 上方回路产生的感应电动势大小为
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司虚线 下方回路产生的感应电动势大小为
则回路总的感应电动势大小为
回路的感应电流大小为
即金属线框的感应电流始终保持不变，B正确；
C．在 的时间内，通过金属线框某截面的电荷量为
结合上述解得
C正确；
D．虚线 上下两方回路的有效长度相等，均为
根据左手定则可知，安培力方向均垂直于EF向上，大小为
可知，安培力方向不变，大小随时间增大而增大，D错误。
故选BC。
第Ⅱ卷
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13．（6分）如图甲为某同学做“用DIS研究温度不变时气体的压强跟体积的关系”
实验示意图，缓慢推动活塞，在使注射器内空气体积逐渐减小的过程中，多次从注射
器的刻度上读出体积值并输入计算机，同时由压强传感器将对应体积的压强值通过数
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司据采集器传送给计算机。实验完成后，计算机屏幕上显示出如图乙所示的p-V图线
（其中实线是实验所得图线，虚线为一根参考双曲线）。
（1）在实验操作过程中，要采取以下做法：_________是为了保证实验的恒温条件。
（填入相应的字母代号）
A．用橡皮帽堵住注射器的小孔
B．移动活塞要缓慢
C．实验时，不要用手握注射器
D．在注射器活塞一周涂润滑油
（2）实验时，缓慢推动活塞，注射器内空气体积逐渐减小。过程中该同学发现，环境
温度逐渐降低，则实验得到的p- 图像应是_________。
A． B． C． D．
【答案】 BC/CB A
【解析】（1）[1]A．用橡皮帽堵住注射器的小孔是为了控制气体的质量不变，故A错
误；
B．缓慢移动活塞，使注射器内的空气与外界充分进行热交换，保持注射器内气体温度
不变，故B正确；
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司C．实验时，不要用手握注射器可以保持注射器内的气体温度不变，故C正确；
D．在注射器活塞一周涂润滑油是防止注射器漏气，保持注射器内气体质量不变，故D
错误。
故选BC。
（2）[2]根据虚线的p-V图线是双曲线的一部分，可知该过程是一个等温变化，对应的
p- 图线应为一条过原点的直线，再根据p-V图线的横纵坐标所围面积大小代表温度
的高低，p- 图线的斜率代表温度高低，根据图线可以看出实线的p- 图线的斜率应
不断减小。
故选A。
14．（8分）某同学按图甲所示实验电路进行“观察电容器的充、放电现象”的实验，
电源E为直流稳压电源，他先把开关S掷向1端，电容器充电完毕后，再把开关S掷
向2端，电容器通过电阻R放电，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流
随时间t的变化情况。
（1）图乙为电容器充电时显示出的电流随时间变化的 图像，电容器充电完毕后的
电荷量约为_________C（结果保留2位有效数字）；
（2）实验时如果不改变电路其他器材，只将电阻换成另一个阻值较大的电阻进行实验，
充电时间将_________（填“变长”、“不变”或“变短”）；
（3）实验时如果不改变电路其他器材，只将电容器换成另一个电容较大的电容器进行
实验，则得到的 图线与坐标轴圈成的面积将_________（填“变大”、“变小”或
“不变”）。
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司【答案】 变长 变大
【解析】（1）[1]电容器所带的电荷量在数值上等于图像与坐标轴所包围的面积，确定
每个小方格所对应的电荷量值，纵坐标的每个小格为0.2mA，横坐标每个小格为
0.4s，则每个小格所代表的电荷量的数值为
曲线下方包含的小正方形的个数约为40个，由曲线下方的方格数与q的乘积即得电容
器所带的电荷为
（2）[2]因为电容的电量是一定的，根据
，
可得阻值越大，电流越小，时间会变长；
（3）[3]如果不改变电路其他器材，将电容器换成另一个电容较大的电容器，则由
电容C增大，电压U不变，则Q增大，则得到的 图线与坐标轴圈成的面积将变大
15．（8分）某充气式座椅简化模型如图所示，导热良好的两个气缸C、D通过活塞分
别封闭质量相等的两部分同种理想气体A、B，活塞通过轻弹簧相连，静置在水平面上。
已知两个气缸C、D的质量均为M（气缸壁的厚度不计），初始环境温度为 ，封闭
气体的初始高度均为L，轻弹簧的劲度系数为k、原长为 ，大气压强为 ，重力加
速度为g，活塞的横截面积均为S，活塞的质量和厚度不计，弹簧形变始终在弹性限度
内，活塞始终未脱离气缸，不计活塞与气缸之间的摩擦。
（1）若环境温度缓慢降至 ，求稳定后活塞a离水平面的高度；
（2）若环境温度缓慢升至 ，A、B气体总内能增加 ，求AB两部分气体从外
界吸收的热量。
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司【答案】（1） ；（2）
【解析】（1）降温前a离水平面的高度为
对气缸C分析有
解得
可知环境温度缓慢下降，AB部分气体发生的均是等压变化，弹簧压缩量不变，则有
稳定后活塞a离水平面的高度
解得
（2）若环境温度缓慢升至 ，AB部分气体发生的均是等压变化，弹簧压缩量不变，
则有
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根据热力学第一定律有
此过程气体体积增大，则
解得
16．（10分）某学校科技小组对一辆自制小遥控车的性能进行研究，他们让小车在水
平地面上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过数据处理得到如图
所示的 图象。已知小车在 内做匀加速直线运动， 内小车牵引力的功
率保持不变，在 末停止遥控，关闭电动机，小车的质量 ，整个过程中小车
受到的阻力保持不变，求：
（1）小车所受的阻力f的大小和小车在 内所受牵引力的大小；
（2）小车在 内牵引力的功率；
（3）小车在 内阻力f做的功。
【答案】（1） ， ；（2） ；（3）
【解析】（1）小车在 后的加速度大小为
所受阻力为
在前 内加速度
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解得
（2）由 内小车做匀速运动可得，小车牵引力功率
（3）小车在 内位移为
由动能定理得在 内有
，
解得在 内位移
在 内位移为
，
在 内位移
小车运动的总位移为
所以在 内阻力f做的功为
17．（12分）如图，“凹”形区域abcdpnHIJK，各边长已在图中标出，L为已知量。
在该区域内有正交的匀强电场和匀强磁场，电场的等势线与ab边平行（图中未画出）；
磁场方向垂直纸面向外。容器A中有大量电子，每个电子质量为m、带电量为e，经
小孔S 不断飘入电压为 的加速电场，其初速度几乎为0，电子经加速电场加速后由
1
小孔S 离开，接着从O点进入场区，沿Oc 做直线运动经c点离开场区。若仅撤去磁
2
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（1）求“凹”形区域的电场强度；
（2）若保留磁场，仅撤去“凹”形区域中的电场，求电子离开“凹”形区域时的位置
与O点的距离；
（3）若保留磁场，撤去“凹”形区域中的电场，并且改变加速电场的电压，使得电子
在“凹”形区域内的运动时间均相等，求加速电场电压的取值范围。
【答案】（1） ；（2） ；（3） 或
【解析】（1）设电子经加速后后获得的速度为 ，凹形区域的电场强度为E，根据动
能定理
仅撤去磁场，电子从b点离开场区，设电子在场区的运动时间为t，则有
联立可得
（2）电子沿Oc直线运动，有
若仅撤去电场，则电子在磁场中做匀速圆周运动，设电子的轨道半径为r，则有
0
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（3）依题意，要使电子在凹形区域内的运动时间均相等，则电子必须在场区内运动半
周从 边离开，分析可知，电子从 段离开场区是满足要求的；要从 段离开
场区必须具备两个几何约束条件，第一、电子不能从 离开场区；第二、电子不能
进入 区域。
无论从哪里飞出，加速电压和做圆周运动的轨道半径均满足以下关系
则
a:恰从K点飞出有
解得
故粒子从OK点飞出有
b:恰经过I点的圆轨迹对应半径
解得
，
恰好和磁场下边界相切的圆轨迹对应的半径
解得
故粒子从Hn点飞出有
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或
18．（16分）如图，长为 的传送带以大小为 的速度沿顺时针方向匀速转动，一足
够长的长木板紧靠传送带右端 放在光滑的水平面上，长木板的上表面与传送带的上
表面在同一水平面上，水平地面右侧有一竖直固定的弹性挡板。一可视为质点、质量
为 的物块轻放在传送带的左端A，随传送带运动到 端，以速度 滑上长木板，并与
长木板一起向右运动，长木板与挡板第一次碰撞前物块与长木板已达到共同速度。已
知长木板的质量为 ，物块与长木板间的动摩擦因数为0.4，长木板与挡板碰撞是
弹性碰撞，重力加速度为 。求：
（1）物块与传送带的动摩擦因数至少为多少；物块在传送带上运动的时间最长为多少；
（2）开始时，长木板的右端离挡板的距离至少为多少；
（3）长木板与挡板第 次碰撞前一瞬间，长木板的速度为多大。
【答案】（1） ， ；（2） ；（3）
【解析】（1）物块以速度v滑上长木板，设物块与传送带的动摩擦因数至少为 ，由
牛顿第二定律及匀变速直线运动规律得
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物块在传送带上一直加速时运动的时间最长，最长时间为
（2）物块第一次在木板上滑动的过程中，由动量守恒定律得
设此过程中木板的位移为x，对木板由动能定理得
解得
即开始时长木板的右端离挡板的距离至少为
（3）长木板与挡板第一次碰撞到第二次碰撞，由动量守恒定律得
长木板与挡板第二次碰撞到第三次碰撞，由动量守恒定律得
可知，长木板与挡板第 次碰撞前一瞬间，长木板的速度为
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