精品解析：安徽省芜湖市第一中学2022-2023学年高一上学期暑期返校测试物理试卷

芜湖一中2021级高一暑期返校测试 物理试卷 时长：75分钟 满分：100分 一、选择题（每小题4分，共40分。第1-7题为单选题，第8-10题为多选题。） 1. 如图所示，悬线一端固定在天花板上的O点，另一端穿过一张CD光盘的中央小孔后拴着一个橡胶球，橡胶球静止时，竖直悬线刚好挨着水平桌面的边缘。现将CD光盘按在桌面上，并沿桌面边缘以速度v匀速移动，移动过程中，CD光盘中央小孔始终紧挨桌面边线，当悬线与竖直方向的夹角为时，小球上升的速度大小为（ ） A. B. C. D. 2. 如图，质量为M且足够长的倾角为的斜面体C始终静止在水平面上，一质量为m的长方形木板A上表面光滑，木板A获得初速度后恰好能沿斜面匀速下滑，当木板A匀速下滑时将一质量也为m的滑块B轻轻放在木板上，滑块B在木板A上下滑的过程中，下列说法错误的是（ ） A. A与B组成的系统在沿斜面的方向上动量守恒 B. A的加速度大小为 C. A速度为时，B速度也是 D. 水平面对斜面体没有摩擦力作用 3. 如图所示是同一卫星绕地球飞行的三条轨道，轨道1是近地圆形轨道，2和3是变轨后的椭圆轨道。A点是轨道2的近地点，轨道1、2在A点相切，B点是轨道2的远地点，则下列说法中正确的是（　　） A. 三条轨道中，卫星在轨道1上绕地球运行的周期最大 B. 卫星在轨道1上经过A点的速度小于卫星在轨道2上经过A点的速度 C. 卫星在轨道1上的向心加速度小于地球同步卫星的向心加速度 D. 卫星在轨道1上经过A点的向心加速度大于卫星在轨道2上经过A点的向心加速度 4. 枭龙战机是一款我国自主研发的军用飞机，在某次训练过程中，质量为m的战机以恒定的功率P启动，其速度随时间变化的图像如图所示，经过时间，战机达到最大速度时刚好起飞，关于战机起飞过程，下列说法不正确的是（　　） A. 发动机的牵引力做功为 B. 战机滑行的位移等于 C. 发动机的牵引力所做的功大于 D. 战机克服阻力所做的功为 5. 如图所示，小物块套在固定竖直杆上，用轻绳连接后跨过小定滑轮与小球相连。开始时物块与定滑轮等高。已知小球的质量是物块质量的两倍，杆与滑轮间的距离为d，重力加速度为g，绳及杆足够长，不计一切摩擦。现将物块由静止释放，在物块向下运动过程中，下列说法错误的是（　　） A. 刚释放时物块的加速度为g B. 物块速度最大时，绳子的拉力一定大于物块的重力 C. 小球重力的功率一直增大 D. 物块下降的最大距离为 6. 如图所示，水平光滑轨道宽和弹簧自然长度相同。弹簧两端分别连接质量m1=2 kg的小球A和质量m2=1 kg的小球B，小球B左边有一固定挡板，现将小球A由图示的位置静止释放，当A与B第一次相距最近时A的速度v0=6 m/s，则在以后的运动过程中（　　）。 A. A的最小速度是0 B. A的最小速度是4 m/s C. B的最大速度是4 m/s D. B的最大速度是8 m/s 7. 如图，长度为l＝1m，质量为M＝1kg的车厢，静止于光滑的水平面上，车厢内有一质量为m＝1kg、可视为质点的物块以速度v0＝10m/s从车厢中点处向右运动，与车厢壁来回弹性碰撞n次后，与车厢相对静止，物块与车厢底板间的动摩擦因数为μ＝0.1，重力加速度取g＝10m/s2。下列说法不正确的是（　　） A. n＝26 B. 系统因摩擦产生的热量为25J C. 物块最终停在车厢中点处 D. 车厢最终运动的速度为5m/s，方向水平向右 8. 如图所示，水平转台两侧分别放置A、B两物体，质量均为m，到转轴的距离分别为2L、L，A、B两物体间用长度为3L的轻绳连按，绳子能承受的拉力足够大，A、B两物体与水平转台间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。开始时绳刚好伸直且无张力，当水平转台转动的角速度逐渐增大到两物体刚好还未滑动时，下列说法正确的是（ ） A. 当转台转动角速度大于时，细绳上一定有拉力 B. 当转台转动角速度小于时，细绳上可能有拉力 C. 整个过程中，A与转台间的摩擦力先增大后减小 D. 整个过程中，B与转台间的摩擦力先增大后减小再增大 9. 如图所示，置于足够长斜面上的盒子A内放有光滑球B，B恰好与盒子前后壁接触，斜面光滑且固定于水平地面上，一轻质弹簧的一端与固定在斜面上的木板P拴接。另一端与A相连。现用外力推A使弹簧处于压缩状态，然后由静止释放，则从释放盒子直至其获得最大速度的过程中（　　） A. 弹簧的弹性势能一直减小直至为零 B. A对B做的功等于B机械能的增加量 C. 弹簧弹性势能减小量等于A和B机械能的增加量 D. A所受重力和弹簧弹力做功的代数和等于A动能的增加量 10. 如图所示，物体A、B的质量分别为m、2m，物体B置于水平面上，B物体上部半圆型槽的半径为R，将物体A从圆槽的左侧最顶端由静止释放，一切摩擦均不计，则（ ） A. A能到达B圆槽的右侧最高点 B. B一直向左运动 C. A运动到圆槽的最低点时速度为 D. B向左运动的最大位移大小为 二、实验题（每空3分，共24分） 11. 如图甲是用“落体法”验证机械能守恒定律的实验装置。（g取9.80 m/s2） （1）选出一条清晰的纸带如图乙所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通以频率为50 Hz的交变电流。用分度值为1 mm的刻度尺测得，，，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，重锤的质量为1.00 kg。甲同学根据以上数据算出：当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了________J；此时重锤的速度________m/s，此时重锤的动能比开始下落时增加了________J。（结果均保留三位有效数字） （2）某同学利用他自己实验时打出纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，然后以h为横轴、以为纵轴作出了如图丙所示的图线，图线的斜率近似等于________。 A．19.6　 　B.9.8　　 　C.4.90 12. 某同学用如图所示的装置，利用两个大小相同的小球做对心碰撞来验证动量守恒定律，图中AB是斜槽，BC是水平槽，它们连接平滑，O点为过水平槽末端C的重锤线所指的位置．实验时先不放置被碰球2，让球1从斜槽上的某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复10次，得到球1落点的平均位置为P．然后将球2置于水平槽末端，让球1仍从位置G由静止滚下，和球2碰撞，碰后两球分别在记录纸上留下各自的痕迹，重复10次．实验得到两小球的落点的平均位置分别为M、N． ⑴在该实验中，不需要用的器材是下列器材中的________．(单选题、填序号) A．天平 B．刻度尺 C．秒表 D．大小相同的钢球和硬橡胶球各一个 ⑵在此实验中，球1的质量为，球2的质量为，需满足________(选填“大于”、“小于”或“等于”)． ⑶被碰球2飞行的水平距离由图中________线段表示． ⑷某次实验中得出的落点情况如图所示，假设碰撞过程中动量守恒，则入射小球质量 和被碰小球质量之比为____________． ⑸若该碰撞是弹性碰撞，则线段OM、ON、OP应满足关系是：________________(只用线段OM、ON、OP表示)． 三、计算题（共36分。第13题10分，第14题12分，第15题14分。） 13. 已知某卫星在赤道上空的圆形轨道运行，轨道半径为r1，运行周期为T，卫星运动方向与地球自转方向相同，不计空气阻力，万有引力常量为G。求： （1）地球质量M的大小； （2）如图所示，假设某时刻，该卫星在A点变轨进入椭圆轨道，近地点B到地心距离为r2，求卫星在椭圆轨道上的周期T1； （3）卫星在赤道上空轨道半径为r1的圆形轨道上运行，小明住在赤道上某城市，某时刻，该卫星正处于小明的正上方，在后面的一段时间里，小明观察到每两天恰好三次看到卫星掠过其正上方，求地球自转周期T0。 14. 西岭雪山的滑雪场上建有魔毯传送带，用于把滑雪者从滑雪场底部输送到顶部。如图为魔毯传送带的简化模型，一滑雪者（可视为质点）站上传送带底部后，传送带立即由静止开始以大小的加速度加速，速度达到后匀速转动。滑雪者匀速运动时前方有人摔倒，传送带立即以大小的加速度减速，直至停止。已知传送带的倾角为，滑雪者与传送带接触面间的动摩擦因数为，滑雪者的质量为，重力加速度大小为，，，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求： （1）该滑雪者做匀加速直线运动的加速度大小； （2）该滑雪者由静止开始到最终速度减为0的过程中增加的机械能； （3）在（2）问的过程中，该滑雪者与传送带接触面间产生的总热量以及由于输送该滑雪者传送带电动机额外消耗的总电能。 15. 如图所示，在光滑的水平面上有一质量为m=1kg的足够长的木板C，在C上放置有A、B两物体，A的质量mA=1kg，B的质量为mB=2kg．A、B之间锁定一被压缩了的轻弹簧，弹簧储存的弹性势能Ep=3J，现突然给A、B一瞬时冲量作用，使A、B同时获得v0=2m/s的初速度，且同时弹簧由于受到扰动而解除锁定，并在极短的时间内恢复原长，之后与A、B分离．已知A和C之间的摩擦因数为μ1=0.2，B、C之间的动摩擦因数为μ2=0.1，且滑动摩擦力略小于最大静摩擦力．求： (1)弹簧与A、B分离的瞬间，A、B的速度分别是多大？ (2)已知在C第一次碰到右边的固定挡板之前，A、B和C已经达到了共同速度，求在到达共同速度之前A、B、C的加速度分别是多大及该过程中产生的内能为多少？ (3)已知C与挡板的碰撞无机械能损失，求在第一次碰撞后到第二次碰撞前A在C上滑行的距离？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 芜湖一中2021级高一暑期返校测试 物理试卷 时长：75分钟 满分：100分 一、选择题（每小题4分，共40分。第1-7题为单选题，第8-10题为多选题。） 1. 如图所示，悬线一端固定在天花板上的O点，另一端穿过一张CD光盘的中央小孔后拴着一个橡胶球，橡胶球静止时，竖直悬线刚好挨着水平桌面的边缘。现将CD光盘按在桌面上，并沿桌面边缘以速度v匀速移动，移动过程中，CD光盘中央小孔始终紧挨桌面边线，当悬线与竖直方向的夹角为时，小球上升的速度大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】线与光盘交点参与两个运动，一是沿着线的方向运动，二是垂直线的方向运动，如图所示 则合运动的速度大小为v，由数学三角函数关系得 小球上升的速度方向沿线方向，则有 故选D。 2. 如图，质量为M且足够长的倾角为的斜面体C始终静止在水平面上，一质量为m的长方形木板A上表面光滑，木板A获得初速度后恰好能沿斜面匀速下滑，当木板A匀速下滑时将一质量也为m的滑块B轻轻放在木板上，滑块B在木板A上下滑的过程中，下列说法错误的是（ ） A. A与B组成的系统在沿斜面的方向上动量守恒 B. A的加速度大小为 C. A速度为时，B速度也是 D. 水平面对斜面体没有摩擦力作用 【答案】B 【解析】 【详解】A．因木板A获得初速度v0后恰好能沿斜面匀速下滑，即沿斜面方向受合力零，可知 当放上木块B后，对A、B系统沿斜面方向仍满足 可知系统沿斜面方向受到的合外力为零，则系统沿斜面方向动量守恒，故A正确，不满足题意要求； B．A的加速度大小为 故B错误，满足题意要求； C．由系统沿斜面方向动量守恒可知 解得 故C正确，不满足题意要求； D．斜面体受到木板A垂直斜面向下的正压力大小为 A对斜面体向下的摩擦力大小为 则有 ， 可知A垂直斜面的压力和摩擦力的合力竖直向下，根据受力平衡可知水平面对斜面体没有摩擦力作用，故D正确，不满足题意要求。 故选B。 3. 如图所示是同一卫星绕地球飞行的三条轨道，轨道1是近地圆形轨道，2和3是变轨后的椭圆轨道。A点是轨道2的近地点，轨道1、2在A点相切，B点是轨道2的远地点，则下列说法中正确的是（　　） A. 三条轨道中，卫星在轨道1上绕地球运行的周期最大 B. 卫星在轨道1上经过A点的速度小于卫星在轨道2上经过A点的速度 C. 卫星在轨道1上的向心加速度小于地球同步卫星的向心加速度 D. 卫星在轨道1上经过A点的向心加速度大于卫星在轨道2上经过A点的向心加速度 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据开普勒第三定律知，卫星在轨道1上绕地球运行的周期最小，A错误； B．卫星在轨道1上经过A点时加速做离心运动才能变轨到轨道2，所以卫星在轨道2上经过A点时的速度大于在轨道1上经过A点时的速度，B正确； C．根据牛顿第二定律可得 解得卫星做匀速圆周运动的向心加速度 轨道1的半径小于地球同步卫星的轨道半径，所以卫星在轨道1上的向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度，C错误； D．根据，卫星在轨道1上经过A点与在轨道2上经过A点时向心加速度相等，D错误。 故选B。 4. 枭龙战机是一款我国自主研发的军用飞机，在某次训练过程中，质量为m的战机以恒定的功率P启动，其速度随时间变化的图像如图所示，经过时间，战机达到最大速度时刚好起飞，关于战机起飞过程，下列说法不正确的是（　　） A. 发动机的牵引力做功为 B. 战机滑行的位移等于 C. 发动机的牵引力所做的功大于 D. 战机克服阻力所做的功为 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．发动机的牵引力做功为 A正确，不符合题意； B．战机若做匀加速运动，则滑行的位移等于，现在战机做加速度减小的加速运动，可知在时间t0内的位移大于匀加速运动的位移，则大于，B错误，符合题意； CD．根据动能定理 可知发动机的牵引力所做的功大于，战机克服阻力所做的功为 CD正确，不符合题意。 故选B。 5. 如图所示，小物块套在固定竖直杆上，用轻绳连接后跨过小定滑轮与小球相连。开始时物块与定滑轮等高。已知小球的质量是物块质量的两倍，杆与滑轮间的距离为d，重力加速度为g，绳及杆足够长，不计一切摩擦。现将物块由静止释放，在物块向下运动过程中，下列说法错误的是（　　） A. 刚释放时物块的加速度为g B. 物块速度最大时，绳子的拉力一定大于物块的重力 C. 小球重力的功率一直增大 D. 物块下降的最大距离为 【答案】C 【解析】 【详解】A．刚释放时，绳的拉力和杆的弹力都沿水平方向，重力竖直向下，物块的加速度为g，A正确，不符合题意； B．物块速度最大时，物块合力为零，绳子的拉力在竖直方向的分力等于重力，因此拉力一定大于物块的重力，B正确，不符合题意； C．刚开始和物块下落到最低点时，物块的速度均等于零，小球的速度也均等于零，所以小球的速度先增大后减小，小球重力的功率也先增大后减小，C错误，符合题意； D．设物块下降的最大距离为h，根据机械能守恒定律得 解得 物块下降的最大距离为，D正确，不符合题意。 故选C。 6. 如图所示，水平光滑轨道宽和弹簧自然长度相同。弹簧两端分别连接质量m1=2 kg的小球A和质量m2=1 kg的小球B，小球B左边有一固定挡板，现将小球A由图示的位置静止释放，当A与B第一次相距最近时A的速度v0=6 m/s，则在以后的运动过程中（　　）。 A. A最小速度是0 B. A的最小速度是4 m/s C. B最大速度是4 m/s D. B的最大速度是8 m/s 【答案】D 【解析】 【详解】小球A第一次到达与B相距最近的位置后一段时间做减速运动，同时小球B向右做加速运动，当两球达到共同速度时，相距最远，此后小球A继续减速，B继续加速，当两球再次相距最近时，小球A达到最小速度，B达到最大速度。上述过程中两球在水平方向动量守恒，有 m1v0=m1v1+m2v2 由机械能守恒定律有 m1m1+m2 解得 v1=v0=2 m/s v2=v0=8 m/s 故选D。 7. 如图，长度为l＝1m，质量为M＝1kg的车厢，静止于光滑的水平面上，车厢内有一质量为m＝1kg、可视为质点的物块以速度v0＝10m/s从车厢中点处向右运动，与车厢壁来回弹性碰撞n次后，与车厢相对静止，物块与车厢底板间的动摩擦因数为μ＝0.1，重力加速度取g＝10m/s2。下列说法不正确的是（　　） A. n＝26 B. 系统因摩擦产生的热量为25J C. 物块最终停在车厢中点处 D. 车厢最终运动的速度为5m/s，方向水平向右 【答案】A 【解析】 【详解】BD．由动量守恒定律得 mv0＝（m＋M）v 解得车厢最终运动的速度为 v＝5m/s 方向水平向右，对系统由能量守恒定律得 mv02＝（M＋m）v2＋Q 代入数据解得系统因摩擦产生的热量为 Q＝25J 故BD正确，不符合题意； AC．根据 Q＝μmgL 可得物块在车厢中相对车厢滑行的距离 L＝＝25m 与车厢壁来回弹性碰撞次数 n＝＝25次 物块最终停在车厢中点处，故A错误，符合题意，C正确，不符合题意。 故选A。 8. 如图所示，水平转台两侧分别放置A、B两物体，质量均为m，到转轴的距离分别为2L、L，A、B两物体间用长度为3L的轻绳连按，绳子能承受的拉力足够大，A、B两物体与水平转台间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。开始时绳刚好伸直且无张力，当水平转台转动的角速度逐渐增大到两物体刚好还未滑动时，下列说法正确的是（ ） A. 当转台转动的角速度大于时，细绳上一定有拉力 B. 当转台转动的角速度小于时，细绳上可能有拉力 C. 整个过程中，A与转台间的摩擦力先增大后减小 D. 整个过程中，B与转台间的摩擦力先增大后减小再增大 【答案】AD 【解析】 【详解】A．A物体转动的半径较大，A与转台间先达到最大静摩擦力，此时绳刚好伸直且无张力；则有 解得 故当时，绳上无拉力，当时，绳上一定有拉力；故A正确，B错误； C．当时，A与转台间一直为最大静摩擦力，保持不变，故C错误； D．当时，对B物体有 可知摩擦力随角速度增大而增大；当时，对A、B物体有 解得 当时，可得 综上分析可知整个过程中，随角速度增大，B与转台间的摩擦力增大后减小到0，再反向增大，故D正确。 故选AD 9. 如图所示，置于足够长斜面上的盒子A内放有光滑球B，B恰好与盒子前后壁接触，斜面光滑且固定于水平地面上，一轻质弹簧的一端与固定在斜面上的木板P拴接。另一端与A相连。现用外力推A使弹簧处于压缩状态，然后由静止释放，则从释放盒子直至其获得最大速度的过程中（　　） A. 弹簧的弹性势能一直减小直至为零 B. A对B做的功等于B机械能的增加量 C. 弹簧弹性势能的减小量等于A和B机械能的增加量 D. A所受重力和弹簧弹力做功的代数和等于A动能的增加量 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】A．A、B整体和弹簧构成物体系统，当A、B整体受力平衡时加速度为零，速度达到最大，A、B整体和弹簧组成的系统机械能守恒。由于弹簧一直处于压缩状态，故弹性势能一直减小，但没有减为零，故A错误； B．除重力外其余力做的功等于物体机械能的增加量，故A对B做的功等于B机械能的增加量，B正确； C．由于A、B整体和弹簧组成的系统机械能守恒，故弹簧弹性势能的减小量等于A和B机械能的增加量，故C正确； D．对物体A，重力、支持力、弹簧弹力和B对A的弹力的合力做的功等于A动能的增加量，故重力和弹簧弹力做功的代数和不等于A动能的增加量，故D错误。 故选BC。 10. 如图所示，物体A、B的质量分别为m、2m，物体B置于水平面上，B物体上部半圆型槽的半径为R，将物体A从圆槽的左侧最顶端由静止释放，一切摩擦均不计，则（ ） A. A能到达B圆槽的右侧最高点 B. B一直向左运动 C. A运动到圆槽的最低点时速度为 D. B向左运动的最大位移大小为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．物体A、B组成的系统在水平方向上动量守恒，当A到达右侧最高位置时速度为零，此时B的速度也为零；由机械能守恒可知，A刚好到达B圆槽的右侧最高点，故A正确； B．物体B向左先加速后减速，减速到零之后又向右先加速后减速，即做往返运动，故B错误； C．水平方向上由动量守恒可得 物体A运动到圆槽的最低点的运动过程中，A、B系统满足机械能守恒，则有 联立解得 故C正确； D．物体A、B在水平方向上的最大位移之和为2R，由于A的水平速度总是B的2倍，所以A的水平位移也是B的2倍，则B向左运动的最大位移为 故D错误。 故选AC。 二、实验题（每空3分，共24分） 11. 如图甲是用“落体法”验证机械能守恒定律的实验装置。（g取9.80 m/s2） （1）选出一条清晰的纸带如图乙所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通以频率为50 Hz的交变电流。用分度值为1 mm的刻度尺测得，，，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，重锤的质量为1.00 kg。甲同学根据以上数据算出：当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了________J；此时重锤的速度________m/s，此时重锤的动能比开始下落时增加了________J。（结果均保留三位有效数字） （2）某同学利用他自己实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，然后以h为横轴、以为纵轴作出了如图丙所示的图线，图线的斜率近似等于________。 A．19.6　 　B.9.8　　 　C.4.90 【答案】 ①. 1.85 ②. 1.83 ③. 1.67 ④. B 【解析】 【详解】（1）[1][2][3]当打点计时器打B点时，重锤的重力势能减少量 打B点时重锤的速度 此时重锤的动能增加量 （2）[4]由机械能守恒定律有 可得 由此可知图线的斜率近似等于重力加速度g。 故选B。 12. 某同学用如图所示的装置，利用两个大小相同的小球做对心碰撞来验证动量守恒定律，图中AB是斜槽，BC是水平槽，它们连接平滑，O点为过水平槽末端C的重锤线所指的位置．实验时先不放置被碰球2，让球1从斜槽上的某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复10次，得到球1落点的平均位置为P．然后将球2置于水平槽末端，让球1仍从位置G由静止滚下，和球2碰撞，碰后两球分别在记录纸上留下各自的痕迹，重复10次．实验得到两小球的落点的平均位置分别为M、N． ⑴在该实验中，不需要用的器材是下列器材中的________．(单选题、填序号) A．天平 B．刻度尺 C．秒表 D．大小相同的钢球和硬橡胶球各一个 ⑵在此实验中，球1的质量为，球2的质量为，需满足________(选填“大于”、“小于”或“等于”)． ⑶被碰球2飞行的水平距离由图中________线段表示． ⑷某次实验中得出的落点情况如图所示，假设碰撞过程中动量守恒，则入射小球质量 和被碰小球质量之比为____________． ⑸若该碰撞是弹性碰撞，则线段OM、ON、OP应满足的关系是：________________(只用线段OM、ON、OP表示)． 【答案】 ①. C ②. 大于 ③. ON ④. 4∶1 ⑤. 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]在小球碰撞过程中水平方向遵从动量守恒定律，故有 在做平抛运动的过程中，由于飞行时间相等，所以得 即 可知，需要两个质量不等大小相等的小球，且要用天平测量小球的质量，使用刻度尺测量小球在水平方向的位移，不需要测飞行时间，即不需要秒表，故选C； (2)[2]在小球碰撞过程中水平方向动量守恒定律故有 在碰撞过程中动能守恒故有 解得 要碰后入射小球的速度 即 则 (3)[3]1球和2球相撞后，2球的速度增大，1球的速度减小，都做平抛运动，竖直高度相同，所以碰撞后2球的落地点是N点，所以被碰球2飞行的水平距离由图中线段表示； (4)[4]由动量守恒表达式 将，， 代入可得 (5)[5]若为弹性碰撞，则在小球碰撞过程中遵从动量守恒定律 在碰撞过程中动能也守恒 又 结合 可得 三、计算题（共36分。第13题10分，第14题12分，第15题14分。） 13. 已知某卫星在赤道上空的圆形轨道运行，轨道半径为r1，运行周期为T，卫星运动方向与地球自转方向相同，不计空气阻力，万有引力常量为G。求： （1）地球质量M的大小； （2）如图所示，假设某时刻，该卫星在A点变轨进入椭圆轨道，近地点B到地心距离为r2，求卫星在椭圆轨道上的周期T1； （3）卫星在赤道上空轨道半径为r1的圆形轨道上运行，小明住在赤道上某城市，某时刻，该卫星正处于小明的正上方，在后面的一段时间里，小明观察到每两天恰好三次看到卫星掠过其正上方，求地球自转周期T0。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）卫星做匀速圆周运动 得 （2）根据开普勒第三定律 得 （3）每2T0时间小明与卫星相遇3次，即每时间相遇一次，得 得 14. 西岭雪山滑雪场上建有魔毯传送带，用于把滑雪者从滑雪场底部输送到顶部。如图为魔毯传送带的简化模型，一滑雪者（可视为质点）站上传送带底部后，传送带立即由静止开始以大小的加速度加速，速度达到后匀速转动。滑雪者匀速运动时前方有人摔倒，传送带立即以大小的加速度减速，直至停止。已知传送带的倾角为，滑雪者与传送带接触面间的动摩擦因数为，滑雪者的质量为，重力加速度大小为，，，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求： （1）该滑雪者做匀加速直线运动的加速度大小； （2）该滑雪者由静止开始到最终速度减为0的过程中增加的机械能； （3）在（2）问的过程中，该滑雪者与传送带接触面间产生的总热量以及由于输送该滑雪者传送带电动机额外消耗的总电能。 【答案】（1）；（2）5310J；（3）278.8J，5588.8J 【解析】 【详解】（1）滑雪者做匀加速直线运动过程，据牛顿第二定律可得 解得 （2）传送带加速至v的过程，历时 滑雪者的速度为 传送带匀速运动过程，滑雪者继续加速至v，历时 之后滑雪者随传送带匀速运动t3=，传送带以的加速度减速直至停止，历时 滑雪者由于惯性继续滑行，据牛顿第二定律可得 解得 滑雪者减速至静止，历时 滑雪者由静止开始到最终速度减为0的过程中，总位移为 滑雪者增加的机械能为 （3）滑雪者与传送带接触面间产生的总热量为 其中 代入数据解得 由于输送该滑雪者传送带电动机额外消耗的总电能为 15. 如图所示，在光滑的水平面上有一质量为m=1kg的足够长的木板C，在C上放置有A、B两物体，A的质量mA=1kg，B的质量为mB=2kg．A、B之间锁定一被压缩了的轻弹簧，弹簧储存的弹性势能Ep=3J，现突然给A、B一瞬时冲量作用，使A、B同时获得v0=2m/s的初速度，且同时弹簧由于受到扰动而解除锁定，并在极短的时间内恢复原长，之后与A、B分离．已知A和C之间的摩擦因数为μ1=0.2，B、C之间的动摩擦因数为μ2=0.1，且滑动摩擦力略小于最大静摩擦力．求： (1)弹簧与A、B分离的瞬间，A、B的速度分别是多大？ (2)已知在C第一次碰到右边的固定挡板之前，A、B和C已经达到了共同速度，求在到达共同速度之前A、B、C的加速度分别是多大及该过程中产生的内能为多少？ (3)已知C与挡板的碰撞无机械能损失，求在第一次碰撞后到第二次碰撞前A在C上滑行的距离？ 【答案】（1）.，（2），AC的共同加速度为， （3） 【解析】 【详解】（1）在弹簧弹开两物体的过程中，由于作用时间极短，对AB弹簧组成的系统由动量和能量守恒定律可得： 联立解得： .， （2）对物体B有： 对AC有： 又因为： 故物体AC的共同加速度为 对ABC整个系统来说，水平方向不受外力，故由动量和能量守恒定律可得： 解得： （3）C和挡板碰撞后，先向左匀减速运动，速度减至0后向右匀加速运动，分析可知，在向右加速过程中先和A达到共同速度v１，之后AC再以共同的加速度向右匀加速，B一直向右匀减速，最后三者达共同速度v２后做匀速运动．在些过程中由于摩擦力做负功，故C向右不能一直匀加速至挡板处，所以和挡板再次碰撞前三者已经达共同速度． 解得： 解得： 故AC间的相对运动距离为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$