精品解析:河北省保定市清苑区清苑中学2023-2024学年高一下学期期末物理测试题

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2024-06-25
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资源信息

学段 高中
学科 物理
教材版本 -
年级 高一
章节 -
类型 试卷
知识点 -
使用场景 同步教学-期末
学年 2024-2025
地区(省份) 河北省
地区(市) 保定市
地区(区县) 清苑区
文件格式 ZIP
文件大小 3.68 MB
发布时间 2024-06-25
更新时间 2026-06-16
作者 匿名
品牌系列 -
审核时间 2024-06-25
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来源 学科网

内容正文:

2023级高一第二学期期末测试物理试题 一、单选题 1. 汽车在水平公路上转弯,沿曲线由M向N方向行驶,速度逐渐减小,则汽车在P位置时受到的合力的方向可能是(  ) A. ① B. ② C. ③ D. ④ 2. 如图所示,水平旋转魔盘上的物块A,当魔盘转动的角速度时,物块A相对转台静止。关于这种情况下物块A的情况,下列说法正确的是( ) A. 物块A所受到的摩擦力越来越大 B. 物块A受重力、台面的支持力、指向圆心的摩擦力 C. 物块A的向心加速度大小可能不变 D. 魔盘对物块A永远不做功 3. 在某次演习中,轰炸机沿水平方向投放了一枚炸弹,炸弹正好垂直击中山坡上的目标,山坡的倾角,如图所示。不计空气阻力,炸弹竖直方向下落的距离与水平方向通过的距离的比值为(  ) A. B. C. D. 4. 一小船在静水中的速度为,它在一条河宽150m,水流速度为的河流中渡河,则该小船( ) A. 能到达正对岸 B. 渡河的时间不可能少于50s C. 船头垂直河岸航行,它的位移大小为150m D. 以最短位移渡河时,位移大小等于150m 5. 如图所示,为某轿车的手动变速杆,若保持发动机输出功率不变,将变速杆推至不同挡位,可获得不同的运行速度,从“1”—“5”挡速度依次增大,R是倒车挡,某型号轿车发动机的额定功率为60kW,在水平路面上行驶的最大速度可达180km/h,假设该轿车在水平路面上行驶时所受阻力恒定,则该轿车( ) A. 若该车想以最大牵引力爬坡,则变速杆应推至“5”挡 B. 该车在水平路面上行驶时所受阻力大小为900N C. 该车以额定功率在水平路面上以最大速度行驶时,其牵引力大小为1200N D. 若改变发动机输出功率,汽车以54km/h的速度在同一水平路面上匀速行驶时,发动机的输出功率为35kW 6. 如图所示,用长为L的细线悬挂于O点的小球处于静止状态,质量为m的子弹以速度水平射入小球,子弹穿过小球后的速度为,子弹穿过小球后瞬间细线上的张力是子弹射入小球前细线张力的2倍,子弹穿过小球时间极短,重力加速度为g,不考虑小球质量变化,则小球的质量为( ) A. B. C. D. 7. 如图所示,长为L的杆一端固定在过O点的水平转轴上,另一端固定质量为m的小球。杆在电动机的驱动下在竖直平面内旋转,带动小球以角速度做匀速圆周运动,其中A点为最高点,C点为最低点,B、D点与O点等高。已知重力加速度为g,下列说法正确的是( ) A. 小球在B、D两点受到杆的作用力大于mg B. 小球在A、C两点受到杆的作用力大小的差值为6mg C. 小球在B、D两点受到杆的作用力大小等于 D. 小球从A点到B点的过程,杆对小球做的功等于 二、多选题 8. 2024年3月20日,鹊桥二号中继星成功发射升空,为嫦娥六号在月球背面的探月任务提供地月间中继通讯。鹊桥二号采用周期为24h的环月椭圆冻结轨道(如图),近月点A距月心约为2.0 × 103km,远月点B距月心约为1.8 × 104km,CD为椭圆轨道的短轴,下列说法正确的是( ) A. 鹊桥二号从C经B到D的运动时间为12h B. 鹊桥二号在A、B两点的加速度大小之比约为81:1 C. 鹊桥二号在C、D两点的速度方向垂直于其与月心的连线 D. 鹊桥二号在地球表面附近的发射速度大于7.9km/s且小于11.2km/s 9. 如图所示,光滑水平面上放置一质量为M的小车,固定在小车上的轻竖杆一端系一长为l的细绳,细绳的另一端固定质量为m的小球。将小球向右拉至细绳刚好水平后放手,则下列说法正确的是(  ) A. 小球摆到报低点时的速度大小为 B. 水平方向任意时刻小球与小车的动量总是等大反向或都为零 C. 小球能向左摆到原高度 D. 小车向右移动的最大距离为 10. 如图所示,圆心在O点、半径为R的光滑圆弧轨道ABC竖直固定在水平桌面上,OC与OA的夹角为60°,轨道最低点A与桌面相切。一足够长的轻绳两端分别系着质量为和的两小球(均可视为质点),挂在圆弧轨道光滑边缘C的两边,开始时位于C点,然后从静止释放,则下列说法正确的是(  ) A. 在由C点下滑到A点的过程中两球速度大小始终相等 B. 在由C点下滑到A点的过程中,重力对做功功率先增大后减小 C. 在由C点下滑到A点的过程中,机械能守恒 D. 若恰好能沿圆弧轨道下滑到A点,则 三、实验题 11. 某物理兴趣小组在做“研究平抛运动”实验。 (1)在安装实验装置的过程中,必须使斜槽末端切线水平,这样做的目的是 。 A. 保证小球飞出时,速度既不太大,也不太小 B. 保证小球从斜槽末端飞出时的速度水平 C. 保证小球在空中运动的时间每次都相等 D. 保证小球运动的轨迹是一条抛物线 (2)某同学记录了小球运动轨迹上的A、B、C三点,取A点为坐标原点,各点的坐标如图所示。若取重力加速度大小g=10m/s2,则小球离开斜槽末端时的初速度大小为___________m/s,小球通过B点时的速度大小为___________m/s。(结果均保留两位有效数字) 12. 某同学利用如图甲所示装置验证动量守恒定律,实验步骤如下: (1)气垫导轨上安装了1、2两个光电门,滑块B上固定一竖直遮光条,用游标卡尺测得遮光条的宽度d,接通气源后,将滑块B轻放在导轨上,给其一初速度,若通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间,则可通过调节气垫导轨的调节旋钮P使导轨左端的高度__________(“升高”或“降低”),直到使轻推后的滑块B通过光电门1的时间_________(填“大于”“小于”或“等于”)通过光电门2的时间,即说明滑块B在气垫导轨上近似做__________运动。 (2)滑块A的右端、滑块B的左端均装有粘扣(如图乙所示),用天平测出滑块A(含粘扣)的总质量m1和滑块B(含粘扣和遮光条)的总质量m2,将滑块A静置于两光电门之间,滑块B静置于光电门2右侧,推一下滑块B,使其获得水平向左的速度,测得滑块B经过光电门2的挡光时间为,滑块B和滑块A碰后粘在一起向左运动,经过光电门1记录的挡光时间为。用上述物理量验证该碰撞过程动量守恒,则他要验证的关系式是____________(用题给字母表示)。 (3)碰撞过程损失的机械能表达式为=____________(用题给字母表示)。 四、解答题 13. 2024年上半年,嫦娥六号将择机发射,出征月球,它要飞往月球采样并返回地球,嫦娥六号探测器由轨道器、返回器、着陆器、上升器四部分组成。在距离月球地面高度为h时,着陆器在大推力发动机的作用下处于悬停状态。已知悬停时发动机提供的推力为F,着陆器的质量为m,月球半径为R,万有引力常量为G. (1)求月球的质量M; (2)若着陆器能再次进入近月轨道执行任务,至少以多大速度从月球表面发射。 14. 如图所示,将质量分别为、的A、B两个物体放在光滑的水平面上,物体B处于静止状态,B的左端与一轻弹簧相连接。现在给物体A一水平向右的初速度。求: (1)弹簧被压缩到最短时,B物体的速度大小; (2)弹簧被压缩至最短的过程中,求弹簧给木块A的冲量; (3)系统的最大弹性势能。 15. 一种弹射游戏装置由安装在光滑水平轨道AB上的固定弹射器、光滑圆弧轨道BC和DE、斜轨道CD及接盘MN组成,如图所示.其中B、C、D分别为圆弧轨道与直轨道的切点,E为最高点,M、N、O2等高,两个质量均为m=0.2kg的物块1、2(均可视为质点)。释放弹簧,弹射器将弹性势能完全转化为物块1的动能,之后物块1与静止在B点的物块2发生弹性碰撞(碰撞作用时间极短),碰后物块2若能顺利经E点后落入接盘,则视为游戏成功.已知两圆弧半径均为R=0.5m,BC的圆心角为37°,CD长5R,物块2与斜轨道之间的动摩擦因数为0.125,MN=NO2=R,整个装置处于同一竖直平面内,忽略空气阻力。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2) (1)若某次游戏,物块2恰能通过E点,求其经过E点时的速度大小; (2)若某次游戏,弹簧的弹性势能为6J,求两物块碰后物块2在B点对轨道的压力; (3)若要游戏成功,求弹簧弹性势能EP的取值范围。 第1页/共1页 学科网(北京)股份有限公司 $ 2023级高一第二学期期末测试物理试题 一、单选题 1. 汽车在水平公路上转弯,沿曲线由M向N方向行驶,速度逐渐减小,则汽车在P位置时受到的合力的方向可能是(  ) A. ① B. ② C. ③ D. ④ 【答案】C 【解析】 【详解】由曲线运动条件可知,汽车受到指向轨迹内侧的合力,同时由于速度逐渐减小,故受力方向应为③。 故选C。 2. 如图所示,水平旋转魔盘上的物块A,当魔盘转动的角速度时,物块A相对转台静止。关于这种情况下物块A的情况,下列说法正确的是( ) A. 物块A所受到的摩擦力越来越大 B. 物块A受重力、台面的支持力、指向圆心的摩擦力 C. 物块A的向心加速度大小可能不变 D. 魔盘对物块A永远不做功 【答案】A 【解析】 【详解】A.物块A逐渐加速,则指向圆心的摩擦力 随角速度的增加,切向速度也逐渐增加,则摩擦力越来越大,选项A正确; B.物块A受重力、台面的支持力、因物块受指向圆心和沿切线方向的摩擦力分量,则摩擦力方向不是指向圆心,选项B错误; C.物块A的向心加速度大小 逐渐增加,选项C错误; D.物块动能增加,则魔盘对物块A做正功,选项D错误。 故选A。 3. 在某次演习中,轰炸机沿水平方向投放了一枚炸弹,炸弹正好垂直击中山坡上的目标,山坡的倾角,如图所示。不计空气阻力,炸弹竖直方向下落的距离与水平方向通过的距离的比值为(  ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由题知,炸弹在空中做平抛运动,炸弹正好垂直击中山坡。设此时炸弹竖直方向下落的距离为y,水平方向通过距离为x,则由平抛运动推论有此时速度方向的反向延长线交于水平位移的中点,可得 故得 故选A。 4. 一小船在静水中的速度为,它在一条河宽150m,水流速度为的河流中渡河,则该小船( ) A. 能到达正对岸 B. 渡河的时间不可能少于50s C. 船头垂直河岸航行,它的位移大小为150m D. 以最短位移渡河时,位移大小等于150m 【答案】B 【解析】 【详解】AD.由于船速小于水速,小船不能到达正对岸,最短位移大于150m,AD错误; B.当船头指向正对岸时,过河时间最短,且最短时间 B正确; C.当船头指向正对岸,这时沿水流方向移动的位移 根据几何关系可得 C错误。 故选B。 5. 如图所示,为某轿车的手动变速杆,若保持发动机输出功率不变,将变速杆推至不同挡位,可获得不同的运行速度,从“1”—“5”挡速度依次增大,R是倒车挡,某型号轿车发动机的额定功率为60kW,在水平路面上行驶的最大速度可达180km/h,假设该轿车在水平路面上行驶时所受阻力恒定,则该轿车( ) A. 若该车想以最大牵引力爬坡,则变速杆应推至“5”挡 B. 该车在水平路面上行驶时所受阻力大小为900N C. 该车以额定功率在水平路面上以最大速度行驶时,其牵引力大小为1200N D. 若改变发动机输出功率,汽车以54km/h的速度在同一水平路面上匀速行驶时,发动机的输出功率为35kW 【答案】C 【解析】 【详解】A.根据 可知以最大牵引力爬坡,变速杆应推至“1”挡,故A错误; C.以额定功率在水平路面上以最大速度行驶时,其牵引力为 故C正确; BD.最大速度行驶时,牵引力等于阻力,可知阻力为 若改变发动机输出功率,汽车以54km/h的速度在同一水平路面上匀速行驶时,发动机的输出功率为 故BD错误。 故选C。 6. 如图所示,用长为L的细线悬挂于O点的小球处于静止状态,质量为m的子弹以速度水平射入小球,子弹穿过小球后的速度为,子弹穿过小球后瞬间细线上的张力是子弹射入小球前细线张力的2倍,子弹穿过小球时间极短,重力加速度为g,不考虑小球质量变化,则小球的质量为( ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】子弹穿过小球过程中,子弹和小球水平方向动量守恒,设穿过瞬间小球的速度为v,则 根据牛顿第二定律 解得 故选C。 7. 如图所示,长为L的杆一端固定在过O点的水平转轴上,另一端固定质量为m的小球。杆在电动机的驱动下在竖直平面内旋转,带动小球以角速度做匀速圆周运动,其中A点为最高点,C点为最低点,B、D点与O点等高。已知重力加速度为g,下列说法正确的是( ) A. 小球在B、D两点受到杆的作用力大于mg B. 小球在A、C两点受到杆的作用力大小的差值为6mg C. 小球在B、D两点受到杆的作用力大小等于 D. 小球从A点到B点的过程,杆对小球做的功等于 【答案】A 【解析】 【详解】AC.当小球在B、D两点时,杆对小球作用力竖直方向的分力应等于重力,水平方向分力提供向心力,故杆对小球的作用力为 故A正确;C错误; B.若小球在最高点,杆对小球的作用力为支持力,则在A点 在C点 所以 若小球在最高点,杆对小球的作用力为拉力,则在A点 在C点 所以 故B错误; D.小球从A点到B点的过程,根据动能定理,可得 解得杆对小球做的功等于 故D错误。 故选A。 二、多选题 8. 2024年3月20日,鹊桥二号中继星成功发射升空,为嫦娥六号在月球背面的探月任务提供地月间中继通讯。鹊桥二号采用周期为24h的环月椭圆冻结轨道(如图),近月点A距月心约为2.0 × 103km,远月点B距月心约为1.8 × 104km,CD为椭圆轨道的短轴,下列说法正确的是( ) A. 鹊桥二号从C经B到D的运动时间为12h B. 鹊桥二号在A、B两点的加速度大小之比约为81:1 C. 鹊桥二号在C、D两点的速度方向垂直于其与月心的连线 D. 鹊桥二号在地球表面附近的发射速度大于7.9km/s且小于11.2km/s 【答案】BD 【解析】 【详解】A.鹊桥二号围绕月球做椭圆运动,根据开普勒第二定律可知,从A→C→B做减速运动,从B→D→A做加速运动,则从C→B→D的运动时间大于半个周期,即大于12h,故A错误; B.鹊桥二号在A点根据牛顿第二定律有 同理在B点有 带入题中数据联立解得 aA:aB = 81:1 故B正确; C.由于鹊桥二号做曲线运动,则可知鹊桥二号速度方向应为轨迹的切线方向,则可知鹊桥二号在C、D两点的速度方向不可能垂直于其与月心的连线,故C错误; D.由于鹊桥二号环绕月球运动,而月球为地球的“卫星”,则鹊桥二号未脱离地球的束缚,故鹊桥二号的发射速度应大于地球的第一宇宙速度7.9km/s,小于地球的第二宇宙速度11.2km/s,故D正确。 故选BD。 9. 如图所示,光滑水平面上放置一质量为M的小车,固定在小车上的轻竖杆一端系一长为l的细绳,细绳的另一端固定质量为m的小球。将小球向右拉至细绳刚好水平后放手,则下列说法正确的是(  ) A. 小球摆到报低点时的速度大小为 B. 水平方向任意时刻小球与小车的动量总是等大反向或都为零 C. 小球能向左摆到原高度 D. 小车向右移动的最大距离为 【答案】BC 【解析】 【详解】AB.系统只是在水平方向所受的合力为零,竖直方向的合力不为零,故水平方向的动量守恒,水平方向任意时刻小球与小车的动量总是等大反向或都为零;当小球摆到最低点时有向左的动量,则此时小车必然有向右的速度,根据能量守恒定律可知 故A错误,B正确; C.根据水平方向的动量守恒及系统机械能守恒得,小球仍能向左摆到原高度,故C正确; D.小球相对于小车的最大位移为,根据“人船模型”规律知,系统水平方向动量守恒,设小球水平方向的平均速度为,小车水平方向的平均速度为,则 两边同时乘以运动时间,则 即 又 解得小车向右移动的最大距离为,故D错误。 故选BC。 10. 如图所示,圆心在O点、半径为R的光滑圆弧轨道ABC竖直固定在水平桌面上,OC与OA的夹角为60°,轨道最低点A与桌面相切。一足够长的轻绳两端分别系着质量为和的两小球(均可视为质点),挂在圆弧轨道光滑边缘C的两边,开始时位于C点,然后从静止释放,则下列说法正确的是(  ) A. 在由C点下滑到A点的过程中两球速度大小始终相等 B. 在由C点下滑到A点的过程中,重力对做功功率先增大后减小 C. 在由C点下滑到A点的过程中,机械能守恒 D. 若恰好能沿圆弧轨道下滑到A点,则 【答案】BD 【解析】 【详解】A.由C点下滑到A点的过程中,两球沿绳子方向的速度大小相等,在滑下过程,设的速度为,的速度为,的速度方向与绳子方向的夹角为,则有 可知的速度始终不小于的速度,故A错误; B.重力对做功功率为 一开始是由静止释放的,所以一开始的竖直速度也必然为零,此时重力瞬时功率为0;运动到A点时,的速度处于水平方向,所以此时的竖直速度也为零,重力瞬时功率为0;所以在由C点下滑到A点的过程中,重力对做功功率先增大后减小,故B正确; C.在由C点下滑到A点的过程中,由于绳子拉力对做负功,所以的机械能减少,故C错误; D.若恰好能沿圆弧轨道下滑到A点,则此时、的速度均为0,根据系统机械能守恒可得 解得 故D正确。 故选BD。 三、实验题 11. 某物理兴趣小组在做“研究平抛运动”实验。 (1)在安装实验装置的过程中,必须使斜槽末端切线水平,这样做的目的是 。 A. 保证小球飞出时,速度既不太大,也不太小 B. 保证小球从斜槽末端飞出时的速度水平 C. 保证小球在空中运动的时间每次都相等 D. 保证小球运动的轨迹是一条抛物线 (2)某同学记录了小球运动轨迹上的A、B、C三点,取A点为坐标原点,各点的坐标如图所示。若取重力加速度大小g=10m/s2,则小球离开斜槽末端时的初速度大小为___________m/s,小球通过B点时的速度大小为___________m/s。(结果均保留两位有效数字) 【答案】(1)B (2) ①. 1.5 ②. 2.5 【解析】 【小问1详解】 A.小球飞出时,速度的大小与斜槽末端切线是否水平无关,A错误; B.研究平抛运动,在安装实验装置的过程中,必须使斜槽末端切线水平,这样做的目的是:保证小球从斜槽末端飞出时的速度水平,小球方能做平抛运动,B正确; C.小球在空中运动的时间与斜槽末端切线是否水平无关,C错误; D.斜槽末端切线若不是水平,小球抛出运动的轨迹也可能是一条抛物线,D错误。 故选B。 【小问2详解】 [1]由题图可知,小球在水平方向做匀速直线运动,则小球从A到B,从B到C,所用时间相等,设相等时间为T,在竖直方向由推论公式可得 可得 [2]在竖直方向,由中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可知,B点竖直分速度大小为 可得小球通过B点时的速度大小为 12. 某同学利用如图甲所示装置验证动量守恒定律,实验步骤如下: (1)气垫导轨上安装了1、2两个光电门,滑块B上固定一竖直遮光条,用游标卡尺测得遮光条的宽度d,接通气源后,将滑块B轻放在导轨上,给其一初速度,若通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间,则可通过调节气垫导轨的调节旋钮P使导轨左端的高度__________(“升高”或“降低”),直到使轻推后的滑块B通过光电门1的时间_________(填“大于”“小于”或“等于”)通过光电门2的时间,即说明滑块B在气垫导轨上近似做__________运动。 (2)滑块A的右端、滑块B的左端均装有粘扣(如图乙所示),用天平测出滑块A(含粘扣)的总质量m1和滑块B(含粘扣和遮光条)的总质量m2,将滑块A静置于两光电门之间,滑块B静置于光电门2右侧,推一下滑块B,使其获得水平向左的速度,测得滑块B经过光电门2的挡光时间为,滑块B和滑块A碰后粘在一起向左运动,经过光电门1记录的挡光时间为。用上述物理量验证该碰撞过程动量守恒,则他要验证的关系式是____________(用题给字母表示)。 (3)碰撞过程损失的机械能表达式为=____________(用题给字母表示)。 【答案】(1) ①. 降低 ②. 等于 ③. 匀速 (2) (3) 【解析】 【小问1详解】 [1][2][3]若通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间,即经过光电门1的速度较小,导轨左端过高,则可通过调节气垫导轨的调节旋钮P使导轨左端的高度降低,直到使轻推后的滑块B通过光电门1的时间等于通过光电门2的时间,即说明滑块B在气垫导轨上近似做匀速运动。 【小问2详解】 滑块B经过光电门2的速度为 滑块AB一起经过光电门1的速度为 则要验证的关系式为 即 即 【小问3详解】 碰撞过程损失的机械能表达式为 四、解答题 13. 2024年上半年,嫦娥六号将择机发射,出征月球,它要飞往月球采样并返回地球,嫦娥六号探测器由轨道器、返回器、着陆器、上升器四部分组成。在距离月球地面高度为h时,着陆器在大推力发动机的作用下处于悬停状态。已知悬停时发动机提供的推力为F,着陆器的质量为m,月球半径为R,万有引力常量为G. (1)求月球的质量M; (2)若着陆器能再次进入近月轨道执行任务,至少以多大速度从月球表面发射。 【答案】(1);(2) 【解析】 【详解】(1)设在距离月球地面高度为处的重力加速度为,对着陆器受力分析可知 结合万有引力定律可知 解得 (2)由题可知, 解得 14. 如图所示,将质量分别为、的A、B两个物体放在光滑的水平面上,物体B处于静止状态,B的左端与一轻弹簧相连接。现在给物体A一水平向右的初速度。求: (1)弹簧被压缩到最短时,B物体的速度大小; (2)弹簧被压缩至最短的过程中,求弹簧给木块A的冲量; (3)系统的最大弹性势能。 【答案】(1)1.2m/s;(2);(3)5.4J 【解析】 【详解】(1)弹簧被压缩到最短时,AB具有共同的速度,则 解得 v=1.2m/s (2)设初速度为正方向,则弹簧给木块A的冲量为 解得 I=﹣3.6N∙s 方向向左; (3)弹簧被压缩到最短时,弹性势能最大,则 15. 一种弹射游戏装置由安装在光滑水平轨道AB上的固定弹射器、光滑圆弧轨道BC和DE、斜轨道CD及接盘MN组成,如图所示.其中B、C、D分别为圆弧轨道与直轨道的切点,E为最高点,M、N、O2等高,两个质量均为m=0.2kg的物块1、2(均可视为质点)。释放弹簧,弹射器将弹性势能完全转化为物块1的动能,之后物块1与静止在B点的物块2发生弹性碰撞(碰撞作用时间极短),碰后物块2若能顺利经E点后落入接盘,则视为游戏成功.已知两圆弧半径均为R=0.5m,BC的圆心角为37°,CD长5R,物块2与斜轨道之间的动摩擦因数为0.125,MN=NO2=R,整个装置处于同一竖直平面内,忽略空气阻力。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2) (1)若某次游戏,物块2恰能通过E点,求其经过E点时的速度大小; (2)若某次游戏,弹簧的弹性势能为6J,求两物块碰后物块2在B点对轨道的压力; (3)若要游戏成功,求弹簧弹性势能EP的取值范围。 【答案】(1);(2)26N;(3) 【解析】 【详解】(1)设经过最高点E点时的速度为,由牛顿第二定律有 代入数据解得 (2)释放弹簧,弹射器将弹性势能完全转化为物块1的动能,且水平轨道AB光滑,则物块1与物块2碰撞前由 可得撞前物块1的速度为 物块1与静止在B点的物块2发生弹性碰撞,由动量守恒定律有 由能量守恒定律有 代入数据解得 , 可知两物块质量相等,发生弹性碰撞时速度交换,设物块2在B点对轨道的压力,由牛顿第二定律有 代入数据解得 (3)物块2若能顺利经E点后落入接盘,则视为游戏成功,则弹簧弹性势能最小,则落入接盘N点,由E点到N点做平抛运动,设此时E点的速度为,有竖直方向 水平方向 代入数据解得 由上一问可知两物块质量相等,发生弹性碰撞时速度交换,则位置A到位置E由能量守恒定律有 物块2若能顺利经E点后落入接盘M点,则弹簧弹性势能最大,由E点到M点做平抛运动,设此时E点的速度为,有竖直方向 水平方向 代入数据解得 则位置A到位置E由能量守恒定律有 则弹簧弹性势能 第1页/共1页 学科网(北京)股份有限公司 $

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