精品解析：辽宁省沈阳市东北育才学校2023-2024学年高一下学期第一次月考物理试题

东北育才学校科学高中部2023-2024学年度下学期 高一年级第一次月考物理学科试卷 时长：75分钟 满分：100分 一、单选题（共7小题，每题4分，共计28分） 1. 2022年10月31日，搭载梦天实验舱的长征五号B遥四运载火箭发射取得圆满成功。实验舱发射可简化为三个轨道，如图所示，先由近地圆轨道1进入椭圆轨道2，再调整至圆轨道3.轨道上A、B、C三点与地球中心在同一直线上，A、C两点分别为轨道2的远地点与近地点。下列说法正确的是（　　） A. 卫星在轨道2上C点的速度大于第一宇宙速度 B. 卫星在轨道2上运行的周期小于在轨道1上运行的周期 C. 卫星在轨道2上的A点和轨道3上B点受到的万有引力相同 D. 卫星在轨道2上C点的速度小于在轨道3上B点的速度 2. 现有一篮球（可视为质点）斜向上飞出，空气阻力不计。用、P、、E分别表示篮球的竖直方向分速度大小、重力的瞬时功率大小、动能大小、机械能大小，用t表示篮球在空中的运动时间，下列图像可能正确的是（ ） A. B. C. D. 3. 如图甲所示，一质量为0.5kg的小物块从匀速转动的水平传送带的右侧滑上传送带，固定在传送带右端的位移传感器（图中未画出）记录了小物块的位移与时间的变化关系，如图乙所示。已知图线在前3.0s内为二次函数，在3.0～4.5s内为一次函数，取向左运动的方向为正方向，传送带的速度保持不变，g取10m/s2。下列说法正确的是（　　） A. 传送带沿逆时针方向转动 B. 传送带的速度大小为0.6m/s C. 小物块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.2 D. 全过程小物块与传送带系统因摩擦产生的热量为8J 4. 如图所示，内壁光滑的真空玻璃管竖直放在水平地面上，管内底部竖直放有一轻弹簧处于自然伸长状态，正上方有两个质量分别为m和2m的a、b小球，用竖直的轻杆连着，并处于静止状态，球的直径比管的内径稍小。现释放两个小球，让它们自由下落，重力加速度为g，则在球与弹簧接触至运动到最低点的过程中，（弹簧始终处于弹性限度内）（　　） A. a球的动能始终减小 B. b球到达最低点时杆对a球的作用力等于mg C. 弹簧对b球做的功等于b球机械能的变化量 D. b球克服弹簧弹力做的功是杆对b球做功的3倍 5. 质量为m物块与弹簧上端连接，弹簧的下端固定在档板上，O点是弹簧处于原长状态时上端的位置，物块静止时位于A点。斜面上另外有B、C、D三点，，其中BD段粗糙，其余部分光滑，物块与斜面BD段间的动摩擦因数为，重力加速度为g，物块静止在A点时弹簧的弹性势能为E，用外力将物块拉到D点由静止释放，第一次经过O点时的速度大小为v，已知弹簧始终在弹性限度内，则下列说法正确的是（ ） A. 物块从D点向下运动到A点的过程中，最大加速度大小为 B. 物块最终A、B之间做往复运动 C. 物块在D点时的弹性势能为 D. 物块运动的全过程中因摩擦产生的热量为 6. 如图所示，在光滑水平地面上有A、B两个木块，A、B之间用一轻弹簧连接。A靠在墙壁上，用力F向左推B使两木块之间的弹簧压缩并处于静止状态。若突然撤去力F，则下列说法中正确的是（　　） A. 木块A离开墙壁前，A、B和弹簧组成的系统动量守恒，机械能也守恒 B. 木块A离开墙壁前，A、B和弹簧组成的系统动量不守恒，机械能也不守恒 C. 木块A离开墙壁后，A、B和弹簧组成的系统动量守恒，机械能也守恒 D. 木块A离开墙壁后，A、B和弹簧组成的系统动量守恒，但机械能不守恒 7. 假设拍皮球时，皮球每次与地面碰撞后的速度大小变为碰前的。若用手拍这个皮球，使其保持在0.6 m的高度上下跳动，已知皮球的质量，重力加速度g取，空气阻力忽略不计，手与皮球作用时间极短，则每次拍皮球时应给皮球的冲量大小为（　　） A. 1.2 N·s B. 1.5 N·s C. 2 N·s D. 2.4 N·s 二、多选题（共3小题，每题6分，漏选3分，共计18分） 8. “双星系统”由相距较近的星球组成，每个星球的半径均远小于两者之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体，它们在彼此的万有引力作用下，绕某一点O做匀速圆周运动。如图所示，某一双星系统中A星球的质量为，B星球的质量为，它们球心之间的距离为L，引力常量为G，则下列说法正确的是（ ） A. B星球的轨道半径为 B. A星球和B星球的线速度大小之比为 C. A星球运行的周期为 D. 若在O点放一个质点，则它受到两星球的引力之和一定为零 9. 我国新能源汽车发展迅猛，已成为全球最大的新能源汽车产销国。质量为m的某新能源汽车在水平路面上以恒定加速度a启动，其图像如图所示，其中OA段和BC段为直线。已知汽车动力系统的额定功率为P，汽车所受阻力大小恒为f，则下列说法正确的是（　　） A. 汽车做匀加速运动的最大速度 B. 汽车能达到的最大行驶速度 C. 汽车速度为时的功率为 D. 汽车速度为时的加速度大小为 10. 光滑水平面上，小物块在水平力F作用下运动，运动过程中速度v与位置坐标x的关系如图所示，所受空气阻力f与速度v的关系满足，小物块运动过程中分析正确的是（ ） A. 从到，物块做匀加速直线运动 B. 从到，拉力F一直增大 C. 从到，拉力F做功 D. 从到，阻力的冲量大小 三、实验题（共2小题，每空3分，共18分） 11. 某小组进行验证机械能守恒定律的实验。 （1）图中操作合理的是______。 （2）某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50Hz的交流电源上，按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图所示。纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其中O点为纸带上打出的第一个点。重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出，利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有______。 A. OA、AD和EG的长度 B. OC、BC和CD的长度 C. BD、CF和EG长度 D. AC、BD和EG的长度 （3）某同学想用下述方法研究机械能是否守恒，在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘图象，并做如下判断：若图象是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒，请分析该同学的判断______（填“合理”或“不合理”）。 12. 验证动量守恒定律的实验装置如图所示，将上端固定有遮光片的两个滑块放置在气垫导轨上，调节两滑块位置，使滑块1位于光电门A的左侧，滑块2位于光电门A与光电门B之间，与光电门所连的数字计时器可记录遮光片通过光电门的时间。请回答下列实验操作中的相关问题。 （1）开动气泵，调节气垫导轨，使气垫导轨水平，借助光电门来检验气垫导轨是否水平的方法是____________。 （2）轻推滑块1，使滑块1与滑块2发生弹性碰撞，滑块1被反弹，若与某个光电门相连的数字计时器先后测得两个遮光时间、，另一个数字计时器测得遮光时间为。 （3）为完成该实验，还必须测量的物理量有（ ） A. 挡光片的宽度d B. 滑块1的总质量 C. 滑块2总质量 D. 光电门A到光电门B的距离L （4）若两滑块碰撞过程中动量守恒，则满足表达式______（用测得各物理量的字母表示）。 四、解答题（共3小题，共计36分） 13. 在刚刚结束的第19届杭州亚运会上，16岁的中国姑娘全红婵最后一跳逆天反超，获得评委们的四个满分，从而获得女子10米跳台冠军。如图所示，在比赛中质量为的全红婵，从跳台上以初速度竖直向上跳起，从跳台上起跳到入水前重心下降了。入水后由于水的阻力使速度减为0，全红婵从接触水面到下沉到最低点经历的时间为，重力加速度为，不计空气阻力。求： （1）全红婵入水瞬间的动量； （2）全红婵入水后，水的平均阻力大小。 14. 如图所示，一质量不计的细线绕过无摩擦的轻质小定滑轮O与质量为5m的重物相连，另一端与套在一根固定的光滑的竖直杆上质量为m的圆环相连，直杆上有A、B、C三点，且B为A、C的中点，AO与竖直杆的夹角θ=53°，B点与滑轮O在同一水平高度，滑轮与竖直杆相距为L，重力加速度为g，设直杆足够长，圆环和重物运动过程中不会与其他物体相碰。现将圆环由A点静止开始释放（已知sin53°=0. 8，cos53°=0. 6）。求： (1)重物下降到最低点时圆环的速度大小v1为多少； (2)圆环能下滑的最大距离h为多少； (3)圆环下滑到C点时速度大小v2为多少。 15. 如图所示，一个倾角为37°的粗糙斜面固定在水平地面上，不可伸长的轻绳一端固定在光滑小钉O上，另一端系一个质量为的小物块A。初始时小物块A静止在斜面上的P点，轻绳水平伸直且无拉力，绳长为。现将斜面上质量为的光滑小物块B由静止释放，B沿斜面下滑时与A发生碰撞并粘在一起，碰后瞬间速度为1m/s并继续绕O点摆动，忽略物块大小，，，重力加速度，求： （1）物块A、B因碰撞产生的系统机械能变化量； （2）若A、B一起绕O点摆动的最大角度为150°，物块A与斜面间动摩擦因数； （3）若物块A与斜面间的动摩擦因数，物块AB一起绕O点摆动转过多大角度时动能最大？最大动能是多少？（第（2）（3）问计算结果保留根号、） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 东北育才学校科学高中部2023-2024学年度下学期 高一年级第一次月考物理学科试卷 时长：75分钟 满分：100分 一、单选题（共7小题，每题4分，共计28分） 1. 2022年10月31日，搭载梦天实验舱的长征五号B遥四运载火箭发射取得圆满成功。实验舱发射可简化为三个轨道，如图所示，先由近地圆轨道1进入椭圆轨道2，再调整至圆轨道3.轨道上A、B、C三点与地球中心在同一直线上，A、C两点分别为轨道2的远地点与近地点。下列说法正确的是（　　） A. 卫星在轨道2上C点的速度大于第一宇宙速度 B. 卫星在轨道2上运行的周期小于在轨道1上运行的周期 C. 卫星在轨道2上的A点和轨道3上B点受到的万有引力相同 D. 卫星在轨道2上C点的速度小于在轨道3上B点的速度 【答案】A 【解析】 【详解】A．轨道1为近地圆轨道，卫星运行的速度为第一宇宙速度，卫星由1轨道变到2轨道，要做离心运动，因此在C点应该加速，所以在2轨道上C点的速度大于1轨道上C点的速度，即卫星在轨道2上C点的速度大于第一宇宙速度，故A正确； B．根据开普勒第三定律 可知轨道半径越大，周期越大，所以卫星在轨道2上运行的周期大于在轨道1上运行的周期，故B错误； C．根据万有引力公式 可知卫星在轨道2上的A点和轨道3上B点受到的万有引力大小相同，方向不同，故C错误； D．根据万有引力提供向心力 解得 可知卫星在1轨道上运行的速度大于卫星在3轨道上的速度，而卫星在轨道2上C点的速度大于卫星在轨道1上C点的速度，所以卫星在轨道2上C点的速度大于在轨道3上B点的速度，故D错误。 故选A。 2. 现有一篮球（可视为质点）斜向上飞出，空气阻力不计。用、P、、E分别表示篮球的竖直方向分速度大小、重力的瞬时功率大小、动能大小、机械能大小，用t表示篮球在空中的运动时间，下列图像可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．设篮球飞出时速度大小为v0，其与水平方向的夹角为θ，篮球在竖直方向做竖直上抛运动，则 由此可知，vy随时间均匀变化，先减小后反向增大，故A错误； B．重力的瞬时功率大小为 所以重力的瞬时功率先减小后增大，且均匀变化，故B正确； C．篮球的动能为 由此可知，Ek与时间t的关系为开口向上的抛物线，Ek存在最小值，但最小值不为零，故C错误； D．由于篮球运动过程中只有重力做功，所以机械能不随时间变化，故D错误。 故选B。 3. 如图甲所示，一质量为0.5kg的小物块从匀速转动的水平传送带的右侧滑上传送带，固定在传送带右端的位移传感器（图中未画出）记录了小物块的位移与时间的变化关系，如图乙所示。已知图线在前3.0s内为二次函数，在3.0～4.5s内为一次函数，取向左运动的方向为正方向，传送带的速度保持不变，g取10m/s2。下列说法正确的是（　　） A. 传送带沿逆时针方向转动 B. 传送带的速度大小为0.6m/s C. 小物块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.2 D. 全过程小物块与传送带系统因摩擦产生的热量为8J 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由乙图可知，滑块先向左减速，再向右加速，最后匀速，即与传送带达到共同速度，故传送带沿顺时针方向转动，由3.0～4.5s内的v-t图线斜率可得，传送带的速度大小为 AB错误； C．滑块向左减速过程反向看成初速度为零的匀加速运动，据牛顿第二定律及位移公式可得 其中 ， 联立解得 C正确； D．由A选项可知，传送带的速度大小等于物块向右匀速运动的速度为 前内物块与传送带间的相对位移大小为 第内物块与传送带间的相对位移大小为 3.0～4.5s内物块相对传送带静止，故内物块与传送带间因摩擦而产生的热量为 解得 故D错误。 故选C。 4. 如图所示，内壁光滑的真空玻璃管竖直放在水平地面上，管内底部竖直放有一轻弹簧处于自然伸长状态，正上方有两个质量分别为m和2m的a、b小球，用竖直的轻杆连着，并处于静止状态，球的直径比管的内径稍小。现释放两个小球，让它们自由下落，重力加速度为g，则在球与弹簧接触至运动到最低点的过程中，（弹簧始终处于弹性限度内）（　　） A. a球的动能始终减小 B. b球到达最低点时杆对a球的作用力等于mg C. 弹簧对b球做的功等于b球机械能的变化量 D. b球克服弹簧弹力做的功是杆对b球做功的3倍 【答案】D 【解析】 【详解】A．刚开始接触时，由于弹簧的弹力小于两者的重力之和，所以此时两球仍做加速运动，当弹簧的弹力等于两球的重力之和时，两球速度达到最大，之后弹簧的弹力大于两球的重力之和，两球做减速运动，A错误； B．b球到达最低点时a、b均具有向上的加速度，此时杆对a球的作用力一定大于a球的重力mg，B错误； C．将两球看成一个整体，整体除了重力做功之外就是弹簧弹力做功，由功能关系可知弹簧对b球做的功等于a、b两球机械能的变化量之和，C错误； D．两球的加速度始终相等，设为a，根据牛顿第二定律，对a球有 对b球有 解得 则由 W=Fs 可知，b球克服弹簧弹力做的功是杆对b球做功的3倍，D正确。 故选D。 5. 质量为m的物块与弹簧上端连接，弹簧的下端固定在档板上，O点是弹簧处于原长状态时上端的位置，物块静止时位于A点。斜面上另外有B、C、D三点，，其中BD段粗糙，其余部分光滑，物块与斜面BD段间的动摩擦因数为，重力加速度为g，物块静止在A点时弹簧的弹性势能为E，用外力将物块拉到D点由静止释放，第一次经过O点时的速度大小为v，已知弹簧始终在弹性限度内，则下列说法正确的是（ ） A. 物块从D点向下运动到A点的过程中，最大加速度大小为 B. 物块最终在A、B之间做往复运动 C. 物块在D点时的弹性势能为 D. 物块运动的全过程中因摩擦产生的热量为 【答案】C 【解析】 【详解】A．物块静止在A点时，由平衡条件有 物块从D点向下运动到A点的过程中，在BD段动摩擦因数为 则 即物块在BD段所受的合力等于弹簧的弹力，分析知物块在D点时的合力最大，加速度最大，设为，根据牛顿第二定律可得 联立解得 故A错误； B．物块在BD段上运动时，要克服摩擦力做功，系统的机械能不断减少，系统的平衡位置在A点，设A点沿斜面向下为处的点为E，则最终物块在E、B之间做简谐运动，故B错误； C．设物块在D点时弹性势能为，从D到O，由能量守恒定律得 根据在BD段动摩擦因数为 则 联立解得 故C正确； D．最终物块在E、B之间做简谐运动，对全过程，运用能量守恒定律得 由于 所以物块位于B点和A点时，弹簧的弹性势能相等，均为E，联立解得，全过程中因摩擦产生的热量为 故D错误。 故选C。 6. 如图所示，在光滑水平地面上有A、B两个木块，A、B之间用一轻弹簧连接。A靠在墙壁上，用力F向左推B使两木块之间的弹簧压缩并处于静止状态。若突然撤去力F，则下列说法中正确的是（　　） A. 木块A离开墙壁前，A、B和弹簧组成的系统动量守恒，机械能也守恒 B. 木块A离开墙壁前，A、B和弹簧组成的系统动量不守恒，机械能也不守恒 C. 木块A离开墙壁后，A、B和弹簧组成的系统动量守恒，机械能也守恒 D. 木块A离开墙壁后，A、B和弹簧组成的系统动量守恒，但机械能不守恒 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】AB．若突然撤去力F，木块A离开墙壁前，墙壁对木块A有作用力，所以A、B和弹簧组成的系统动量不守恒，但由于A没有离开墙壁，墙壁对木块A不做功，所以A、B和弹簧组成的系统机械能守恒。故AB错误； CD．木块A离开墙壁后，A、B和弹簧组成的系统所受合外力为零，所以系统动量守恒且机械能守恒。故C正确D错误。 故选C。 7. 假设拍皮球时，皮球每次与地面碰撞后的速度大小变为碰前的。若用手拍这个皮球，使其保持在0.6 m的高度上下跳动，已知皮球的质量，重力加速度g取，空气阻力忽略不计，手与皮球作用时间极短，则每次拍皮球时应给皮球的冲量大小为（　　） A. 1.2 N·s B. 1.5 N·s C. 2 N·s D. 2.4 N·s 【答案】A 【解析】 【详解】欲使皮球跳起的高度为h0=0.6m，应使皮球由静止下落的高度为h，由 得 解得 皮球从2.4 m高度处落到0.6 m高度处的速度大小为 则应在0.6 m高度处给皮球的冲量大小为 故选A。 二、多选题（共3小题，每题6分，漏选3分，共计18分） 8. “双星系统”由相距较近的星球组成，每个星球的半径均远小于两者之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体，它们在彼此的万有引力作用下，绕某一点O做匀速圆周运动。如图所示，某一双星系统中A星球的质量为，B星球的质量为，它们球心之间的距离为L，引力常量为G，则下列说法正确的是（ ） A. B星球的轨道半径为 B. A星球和B星球的线速度大小之比为 C. A星球运行的周期为 D. 若在O点放一个质点，则它受到两星球的引力之和一定为零 【答案】BC 【解析】 【详解】A．设A星球轨道半径为R1，B星球轨道半径为R2，两星球运转角速度相同，由万有引力提供向心力可得 可得 又因为 解得两星球的轨道半径分别为 故A错误； B．由线速度与角速度关系可得，A、B线速度大小与半径成正比，所以A、B线速度大小之比为，故B正确； C．由上式可得 解得两星球运转周期为 故C正确； D．设质点质量为m，则A星球对质点引力为 B星球对质点引力为 则可知只有在两星球质量相等时，对质点合力为零，故D错误。 故选BC。 9. 我国新能源汽车发展迅猛，已成为全球最大的新能源汽车产销国。质量为m的某新能源汽车在水平路面上以恒定加速度a启动，其图像如图所示，其中OA段和BC段为直线。已知汽车动力系统的额定功率为P，汽车所受阻力大小恒为f，则下列说法正确的是（　　） A. 汽车做匀加速运动的最大速度 B. 汽车能达到的最大行驶速度 C. 汽车速度为时的功率为 D. 汽车速度为时的加速度大小为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．据牛顿第二定律有 解得 则汽车做匀加速运动的最大速度 故A错误； B．当牵引力与阻力平衡时，汽车达到最大行驶速度，即 故B错误； C．汽车速度为时，功率为 故C正确； D．汽车速度时，牵引力大小为 根据牛顿第二定律有 解得 故D正确。 故选CD。 10. 光滑水平面上，小物块在水平力F作用下运动，运动过程中速度v与位置坐标x的关系如图所示，所受空气阻力f与速度v的关系满足，小物块运动过程中分析正确的是（ ） A. 从到，物块做匀加速直线运动 B. 从到，拉力F一直增大 C. 从到，拉力F做功 D. 从到，阻力的冲量大小 【答案】BCD 【解析】 【详解】AB．由图可知，相同的位移内速度变化量相同，在0到5m过程中由于加速运动则可知相同速度变化量所用时间越来越短，故加速度增大，则拉力越来越大，故A错误，B正确； C．由图可知，0到5m过程中v=0.8x，则 克服阻力做功为 由对称性可知全程克服阻力做功为2Wf，全程由动能定理可得 联立解得拉力做功为 故C正确； D．0到5m，阻力的冲量大小为 则全程阻力的冲量大小为 故D正确。 故选BCD。 三、实验题（共2小题，每空3分，共18分） 11. 某小组进行验证机械能守恒定律的实验。 （1）图中操作合理的是______。 （2）某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50Hz的交流电源上，按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图所示。纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其中O点为纸带上打出的第一个点。重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出，利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有______。 A. OA、AD和EG的长度 B. OC、BC和CD的长度 C. BD、CF和EG的长度 D. AC、BD和EG的长度 （3）某同学想用下述方法研究机械能是否守恒，在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘图象，并做如下判断：若图象是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒，请分析该同学的判断______（填“合理”或“不合理”）。 【答案】（1）A （2）BC （3）不合理 【解析】 【小问1详解】 为充分利用纸带，纸带应在靠近打点计时器处释放，为减小纸带与打点计时器间阻力，纸带应竖直。 故选A。 【小问2详解】 本实验中，需要测出某点的瞬时速度和从起始点到该点的距离，或者两点的瞬时速度以其间距，故能完成验证机械能守恒定律的选项有BC。 故选BC。 【小问3详解】 重物下落过程中机械能守恒，有 整理得 可知图象是一条过原点的直线，且图象的斜率接近，故该同学的判断不合理，还必须看图象的斜率是否接近。 12. 验证动量守恒定律的实验装置如图所示，将上端固定有遮光片的两个滑块放置在气垫导轨上，调节两滑块位置，使滑块1位于光电门A的左侧，滑块2位于光电门A与光电门B之间，与光电门所连的数字计时器可记录遮光片通过光电门的时间。请回答下列实验操作中的相关问题。 （1）开动气泵，调节气垫导轨，使气垫导轨水平，借助光电门来检验气垫导轨是否水平的方法是____________。 （2）轻推滑块1，使滑块1与滑块2发生弹性碰撞，滑块1被反弹，若与某个光电门相连的数字计时器先后测得两个遮光时间、，另一个数字计时器测得遮光时间为。 （3）为完成该实验，还必须测量的物理量有（ ） A. 挡光片的宽度d B. 滑块1的总质量 C. 滑块2的总质量 D. 光电门A到光电门B的距离L （4）若两滑块碰撞过程中动量守恒，则满足表达式______（用测得各物理量的字母表示）。 【答案】 ①. 使其中一个滑块在导轨上运动，看滑块经过两光电门的时间是否相等，若相等，则气垫导轨水平 ②. BC##CB ③. 【解析】 【详解】[1]检验气垫导轨是否水平的方法是使其中一个滑块在导轨上运动，看滑块经过两光电门的时间是否相等，若相等，则气垫导轨水平。 [2]设挡光片的宽度为d，滑块1包含挡光片、滑块2包含挡光片的质量分别为、，则滑块1先后经过光电门A的速度大小为 ， 滑块2经过光电门B速度大小为 根据动量守恒可得 联立可得 可知为完成该实验，还必须测量的物理量有滑块1的总质量，滑块2的总质量。 故选BC。 [3若两滑块碰撞过程中动量守恒，由以上分析可知满足表达式 四、解答题（共3小题，共计36分） 13. 在刚刚结束的第19届杭州亚运会上，16岁的中国姑娘全红婵最后一跳逆天反超，获得评委们的四个满分，从而获得女子10米跳台冠军。如图所示，在比赛中质量为的全红婵，从跳台上以初速度竖直向上跳起，从跳台上起跳到入水前重心下降了。入水后由于水的阻力使速度减为0，全红婵从接触水面到下沉到最低点经历的时间为，重力加速度为，不计空气阻力。求： （1）全红婵入水瞬间的动量； （2）全红婵入水后，水的平均阻力大小。 【答案】（1），方向竖直向下；（2） 【解析】 【详解】（1）全红婵起跳后在空中运动过程，由动能定理得 解得 所以 方向竖直向下 （2）运动员接触水面到运动员下沉到最低点，根据动量定理有 解得 14. 如图所示，一质量不计的细线绕过无摩擦的轻质小定滑轮O与质量为5m的重物相连，另一端与套在一根固定的光滑的竖直杆上质量为m的圆环相连，直杆上有A、B、C三点，且B为A、C的中点，AO与竖直杆的夹角θ=53°，B点与滑轮O在同一水平高度，滑轮与竖直杆相距为L，重力加速度为g，设直杆足够长，圆环和重物运动过程中不会与其他物体相碰。现将圆环由A点静止开始释放（已知sin53°=0. 8，cos53°=0. 6）。求： (1)重物下降到最低点时圆环的速度大小v1为多少； (2)圆环能下滑的最大距离h为多少； (3)圆环下滑到C点时的速度大小v2为多少。 【答案】(1)；(2)；(3) 【解析】 【详解】(1)圆环在B点时重物在最低点。圆环与重物组成的系统机械能守恒，则 解得 (2)圆环下滑最大距离时，圆环在最低点，重物在最高点，速度大小都为0，由 解得 (3)由 并且物体的速度 联立解得 15. 如图所示，一个倾角为37°的粗糙斜面固定在水平地面上，不可伸长的轻绳一端固定在光滑小钉O上，另一端系一个质量为的小物块A。初始时小物块A静止在斜面上的P点，轻绳水平伸直且无拉力，绳长为。现将斜面上质量为的光滑小物块B由静止释放，B沿斜面下滑时与A发生碰撞并粘在一起，碰后瞬间速度为1m/s并继续绕O点摆动，忽略物块大小，，，重力加速度，求： （1）物块A、B因碰撞产生的系统机械能变化量； （2）若A、B一起绕O点摆动的最大角度为150°，物块A与斜面间动摩擦因数； （3）若物块A与斜面间的动摩擦因数，物块AB一起绕O点摆动转过多大角度时动能最大？最大动能是多少？（第（2）（3）问计算结果保留根号、） 【答案】（1）1J；（2）；（3）60°， 【解析】 【详解】（1）滑块B由静止到与A碰前，由动能定理 解得 则物块A、B因碰撞产生的系统机械能变化量 （2）物块A、B碰后一起摆动150°，则由动能定理 解得 （3）若物块A与斜面间的动摩擦因数，则物块A与斜面之间的摩擦力 A、B两物块重力沿斜面向下的分量为 当G1沿切线方向的分量等于f时，A、B两物体的速度最大，此时 即 α=30° 即物块A、B一起绕O点摆动转过60°角度时动能最大； 由动能定理有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$