超级全能生2023届高考全国卷地区高三年级9月联考LL(3018C)地理试题答案

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6.如图所示，轻弹簧的下端与物块Q连接，上端与物块P连接。已知P、Q的质量关系为mp=2mQ,P静止时弹簧的压缩量为x。现用一竖直向上的力F作用在P上，使P竖直向上做匀加速直线运动，以x表示P离开静止位置的位移，至Q恰好离开地面为止，弹簧始终在弹性限度内。下列关于力F和位移x之间关系的图像正确的是77777773Xo2x02x0ABCD【答案】B【解析】设P、Q的质量分别为2m、m,P的加速度大小为a,弹簧的劲度系数为k,由平衡条件得2mg=kx0,规定竖直向上为正方向，P的位移为x时弹簧对P的弹力F,=k(x。一x),对物块P,由牛顿第二定律得F十F,一2mg=2ma,联立解得F=kx十2ma,可见F与x是线性关系，且F随着x的增大而增大，当物块Q刚离开地面时，mg=kx,解得x-,故当工=x0十z=)时Q拾好离开地面，B正确，A,CD错误。3

17.(14分)如图所示，有一条以v=4m/s的速度沿顺时针方向匀速转动的传送带，传送带与水平面间的夹角为0=37°，现将一质量为m=1kg的物块（可视为质点）轻放在其底端，与此同时，给物块施加沿传送带方向斜向上的恒力F,经过一段时间后，物块运动到达离地面高度为h=2.4的平台上。已知物块与传送带之间的动摩擦因数为4=0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10m/s2,sin37°=0.6，cos37°=0.8。(1)F应大于多少才能将物块拉上去？(2)若F=8N,求物块从传送带底端运动到平台上所用的时间。(3)若F=8N,在物块与传送带达到相同速度时，立即撤去恒力F,求物块还需经过多长时间才能离开传送带以及离开时的速度大小（结果均用根式表示）。2【答案】(1)2N4(2)386-2W54√3(3)m/s33【解析】(1)对物块分析可知，当F十mg cos0>ng sin0时物块可以被拉上去(1分)解得F>2N(1分)(2)当F=8N时，物块先是在恒力作用下沿传送带向上做初速度为零的匀加速运动，直至速度与传送带的速度相同，由牛顿第二定律得F十mg cos9-mg sin0=ma1(1分)解得a1=6m/s2(1分)物块加速过程所用的时间为1=”=2a 3s(1分)运动的距离24x1=3 m(1分)2a1物块与传送带共速后，对物块进行受力分析可知，物块受到的摩擦力的方向改变，因为F=8N,而重力沿传送带向下的分力和最大静摩擦力之和为10N,所以物块不能相对传送带向上加速，物块将随传送带匀速上升传送带长度为hT=sin.=4m(1分)物块随传送带做匀速运动的时间t2=x一x12s(1分)故物块从传送带底端运动到平台上所用的时间4t=th十t=3s(1分)(3)若共速后撤去恒力F,对物块进行受力分析知，物块重力沿传送带向下的分力大于物块所受最大静摩擦力，所以物块将减速向上运动，由牛顿第二定律得mg sin 0-umg cos 0=ma2(1分)解得a2=2m/s(1分)经判断，物块在速度减到零之前，已经从传送带上端离开设物块还需时间t'离开传送带，离开时的速度大小为v',由运动学公式得v'2-2=-2a2(x-x1)(1分)解得o'=4(1分)3m/s故t'=0-0=6-2-s(1分)a23