精品解析：北京市海淀区北京理工大学附属中学2023-2024学年高一下学期6月月考物理试题

2023—2024学年度第二学期高一年级物理学科6月月考试题 （等级考） 考试时间60分钟 一、不定项选择题（共56分，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项是正确的，有的小题有多个选项是正确的。全部选对得4分，选不全得2分，有选错或不答得0分） 1. 下列实例中，不计空气阻力，机械能一定守恒的有（　　） A. 做竖直上抛运动物体 B. 匀速上升的物体 C. 外力对物体做功的代数和为零的运动物体 D. 从高处沿粗糙曲面下滑的物体 【答案】A 【解析】 【详解】A．做竖直上抛运动的物体，只有重力做功，物体的机械能一定守恒，故A正确； B．匀速上升物体，重力势能增加，动能不变，物体的机械能增加，故B错误； C．外力对物体做功代数和为零的运动物体，若物体竖直向上运动，则重力势能增加，动能不变，物体的机械能增加，物体竖直向下运动，则重力势能减小，动能不变，物体的机械能减小，故C错误； D．从高处沿粗糙曲面下滑的物体，摩擦力做负功，物体的机械能减小，故D错误。 故选A。 2. 关于以下各物理量的理解正确的是（ ） A. 速度是矢量，3m/s比5m/s大 B. 动能是标量，3J比5J小 C. 重力势能是标量，3J比5J大 D. 动量是矢量，3kg•m/s比5kg•m/s小 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．速度是矢量，负号表示方向不表示大小，则比小，故A错误； B．动能是标量，3J比5J小，故B正确； C．重力势能是标量，负号表示大小，则比大，故C正确； D．动量是矢量，负号表示方向不表示大小，则比小，故D正确。 故选BCD。 3. 篮球运动员接传来的篮球时，通常要先伸出两臂迎接，手接触到球后，两臂随球迅速收缩至胸前。这样做可以（　　） A. 减小球的动量变化量 B. 减小球对手的冲量 C. 减小球的动量变化率 D. 减小球对手的冲击力 【答案】CD 【解析】 【详解】AC．对于接住篮球的过程，篮球的初速度一定，未速度为零，所以篮球的动量变化量不变，双臂收缩延长了手与球的相互作用时间，根据动量定理可知减小球的动量变化率，故A错误，C正确； BD．由动量定理可知，由于篮球的动量变化量不变，则球对手的冲量不变，双臂收缩延长了手与球的相互作用时间，则减小球对手的冲击力，故B错误，D正确。 故选CD。 4. 如图所示，甲、乙两个高度相同的固定光滑斜面，倾角分别为和，且，质量为m的物体（可视为质点）分别从这两个斜面的顶端由静止沿斜面滑到底端，关于物体两次下滑的全过程，下列说法中正确的是（　　） A. 重力所做的功相同 B. 重力的冲量相同 C. 物体动量的变化量相同 D. 物体动能的变化量相同 【答案】AD 【解析】 【详解】A．两个物体下滑的高度相等，由公式可知，重力所做的功相同，故A正确； B．斜面光滑，物体下滑的加速度为 则有 解得 由于，则第一次下滑的时间大于第二次下滑的时间，由公式可知，重力的冲量不相同，故B错误； CD．根据题意，由动能定理有 解得 可知，滑到底端时速度的大小相等，方向不同，则物体动量的变化量不相同，物体动能的变化量相同，故C错误，D正确； 故选AD。 5. 水流射向墙壁，会对墙壁产生冲击力。假设水枪喷水口的横截面积为S，喷出水流的流速为v，水流垂直射向竖直墙壁后速度变为0，已知水的密度为ρ，重力加速度大小为g，则墙壁受到水的平均冲击力为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据题意可知，时间内射向竖直墙壁的水的质量为 设水受到墙壁的作用力为，由动量定理有 联立解得 由牛顿第三定律可知，墙壁受到水的平均冲击力为 故选D。 6. 一质量为2 kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，则（　　） A. t=1 s时物块的速率为1 m/s B. t=2 s时物块的动量大小为4 kg·m/s C. t=3 s时物块的动量大小为5 kg·m/s D. t=4 s时物块的速度为零 【答案】AB 【解析】 【详解】A．由动量定理有 解得时物块的速率为 故A正确； B．图线与时间轴所围面积表示冲量，根据动量定理可知，时物块的动量大小为 故B正确； C．根据动量定理可知，时物块的动量大小为 故C错误； D．根据动量定理可知，时物块的动量大小为 则时物块的速度为 故D错误。 故选AB。 7. 如图所示，甲、乙两人各站在静止小车的左右两端，车与地面之间无摩擦，当他俩同时相向运动时，发现小车向右运动。下列说法正确的是（　　） A. 乙的动量必定大于甲的动量 B. 乙对小车的冲量必定小于甲对小车的冲量 C. 甲、乙和车组成的系统动量守恒 D. 甲、乙动量矢量和的方向向右 【答案】AC 【解析】 【详解】ACD．根据题意可知，甲、乙和车组成的系统不受外力，系统动量守恒，根据动量守恒定律可知，由于小车向右运动，则说明甲与乙两人的总动量向左，说明乙的动量大于甲的动量，故AC正确，D错误； B．小车速度方向向右，即动量的变化量向右，根据动量定理知，乙对小车的冲量方向向右，甲对小车的冲量方向向左，可知乙对小车的冲量大于甲对小车的冲量，故B错误。 故选AC。 8. 质量为ma=1kg，mb=2kg的小球在光滑的水平面上发生碰撞，碰撞前后两球的位移—时间图像如图所示，则可知（ ） A. 碰撞属于弹性碰撞 B. 碰撞属于非弹性碰撞 C. 碰撞过程中a球受到的撞击力冲量的大小为 D. 碰撞过程中撞击力对a球做的功为 【答案】ACD 【解析】 【详解】AB．由图像的斜率表示速度可知，碰撞前a球和b球的速度分别为 ， 碰撞后a球和b球的速度分别为 ， 碰撞前系统的总动能为 碰撞后系统的总动能为 可知碰撞属于弹性碰撞，故A正确，B错误； C．对a球根据动量定理可得 可知碰撞过程中a球受到的撞击力冲量的大小为，故C正确； D．根据动能定理可知，碰撞过程中撞击力对a球做的功为 故D正确。 故选ACD。 9. 从地面以的速度竖直向上抛出一物体，不计空气阻力，重力加速度为g，以地面为重力势能的零势面，下列说法正确的是（　　） A. 物体上升的最大高度为 B. 物体的重力势能为动能一半时，物体离地面的高度为 C. 物体的重力势能和动能相等时，物体离地面的高度为 D. 物体的速率为时，物体离地面的高度为 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据速度与位移的关系可得，物体上升的最大高度为 故A错误； B．物体的重力势能为动能一半时，物体的速度大小为，此时物体离地面的高度为，则有 又有 联立解得 ， 故B错误； C．物体的重力势能和动能相等时，物体的速度大小为，此时物体离地面的高度为，则有 又有 联立解得 ， 故C正确； D．设物体的速率为时，物体离地面的高度为，则有 故D错误。 故选C。 10. 我国女子短道速滑队在2013年世锦赛上实现女子3000m接力三连冠．观察发现，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出．在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则（　　） A. 甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量 B. 甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反 C. 甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量 D. 甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功 【答案】B 【解析】 【详解】A．因为冲量是矢量，甲对已的作用力与乙对甲的作用力大小相等方向相反，故冲量大小相等方向相反，故A错误． B．设甲乙两运动员的质量分别为、，追上之前的瞬间甲、乙两运动员的速度分别是，．根据题意整个交接棒过程动量守恒： 可以解得： ， 即B选项正确； CD．经历了中间的完全非弹性碰撞过程会有动能损失，CD选项错误． 【点睛】本题主要考查能量（做功正负判断）、动量（动量定理、动量守恒）相关知识，结合弹性碰撞和非弹性碰撞的动量和能量关系展开讨论． 11. 雨滴在空中下落的过程中，空气对它的阻力随其下落速度的增大而增大。若雨滴下落过程中重量的变化及初速度的大小均可忽略不计，以地面为重力势能的零参考面。从雨滴开始下落时计，关于雨滴下落过程中其速度的大小、重力势能随时间变化的情况，如图所示的图像中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．根据牛顿第二定律得： mg﹣f＝ma 得： 随着速度增大，雨滴受到的阻力f增大，则知加速度减小，雨滴做加速度减小的加速运动，当加速度减小到零，雨滴做匀速直线运动，故v﹣t图象切线斜率先减小后不变，故A错误，B正确； CD．以地面为重力势能的零参考面，则雨滴的重力势能为： Ep＝mgh﹣mg•at2 Ep随时间变化的图象应该是开口向下且斜率越来越大的曲线，故C正确，D错误。 故选BC。 12. 一粒钢珠从静止状态开始自由下落，然后陷入泥潭中。若把在空中下落的过程称为过程Ⅰ，进入泥潭直到停住的过程称为过程Ⅱ，则（　　） A. 过程Ⅰ中钢珠动量的改变量等于重力的冲量 B. 过程Ⅱ中阻力的冲量的大小等于过程Ⅰ中重力冲量的大小 C. 过程Ⅱ中钢珠克服阻力所做的功等于过程Ⅰ与过程Ⅱ中钢珠所减少的重力势能之和 D. 过程Ⅱ中损失机械能等于过程Ⅰ中钢珠所增加的动能 【答案】AC 【解析】 【详解】A．过程I中钢珠只受到重力，根据动量定理分析得知，钢珠动量的改变量等于重力的冲量。A正确； B．对全过程分析，根据动量定理可知，则阻力的冲量的大小等于过程II和过程I中重力冲量的大小总和。B错误； C．对于整个过程，根据动能定理得知，整个过程重力做功等于钢珠克服阻力做功，而整个重力做功等于整个过程中钢珠所减少的重力势能，所以过程II中钢珠克服阻力所做的功等于过程I与过程II中钢珠所减少的重力势能之和。C正确； D．根据功能关系分析得知，过程II中损失的机械能等于过程II中钢珠克服阻力做功，等于过程I中钢珠所增加的动能和过程II减小的重力势能。D错误。 故选AC。 13. 如图所示，木块静止在光滑水平桌面上，一质量为m的子弹（可视为质点），以初速度水平射入质量为M的木块，射入的深度为d时，子弹与木块相对静止，在子弹入射的过程中，木块沿桌面移动的距离为x，木块对子弹的平均阻力为f，那么在这一过程中，下列说法正确的是（　　） A. 木块的机械能增量为 B. 子弹的机械能减少量为 C. 系统的机械能减少量为 D. 系统的机械能减少量为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．根据功能关系可知，木块的机械能增量等于子弹对木块的作用力做的功，故A错误； B．根据功能关系可知，子弹的机械能减少量等于木块对子弹的作用力做的功，故B正确； CD．根据题意可知，子弹射入木块的过程中，子弹和木块组成的系统动量守恒，由动量守恒定律有 解得 则系统的机械能减少量等于摩擦力乘以相对位移，也等于系统动能的减小量，即 故CD正确。 故选BCD。 14. 如图所示，轻质弹簧的左端固定，并处于自然状态。小物块的质量为m，从A点向左沿水平地面运动，压缩弹簧后被弹回，运动到A点恰好静止。物块向左运动的最大距离为s，与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，弹簧未超出弹性限度。在上述过程中（　　） A. 弹簧的最大弹力为μmg B. 物块克服摩擦力做的功为μmgs C. 弹簧的最大弹性势能为2μmgs D. 物块在A点的初速度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．物体从静止向右运动时，弹力先大于摩擦力，当弹簧的弹力与滑动摩擦力大小相等时，即 时，速度最大，物体继续向右运动，弹簧继续伸长直到自然状态，所以弹簧的最大弹力大于，A错误； B．整个过程中，物块所受的摩擦力大小恒定，摩擦力一直做负功，则物块克服摩擦力做的功为，B错误； C．物体向右运动的过程，根据能量守恒定律得，弹簧的最大弹性势能 C错误； D．设物块在A点的初速度为，对整个过程，利用动能定理得 可得 D正确。 故选D。 二、实验题（共12分） 15. 如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个半径相同的小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。 （1）为完成此实验，以下提供的测量工具中，本实验必须使用的是______；（选填选项前的字母） A．刻度尺 B．天平 C．打点计时器 D．秒表 （2）关于本实验，下列说法中正确的是______；（选填选项前的字母） A．同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放 B．入射小球的质量必须小于被碰小球的质量 C．轨道倾斜部分必须光滑 D．轨道末端必须水平 （3）图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时先让入射小球多次从斜轨上位置S由静止释放，通过白纸和复写纸找到其平均落地点的位置P，测出平抛射程OP。然后，把被碰小球静置于轨道的水平部分末端，仍将入射小球从斜轨上位置S由静止释放，与被碰小球相碰，并多次重复该操作，两小球平均落地点位置分别为M、N。实验中还需要测量的有______；（选填选项前的字母） A．入射小球和被碰小球的质量m1、m2 B．入射小球开始的释放高度h C．小球抛出点距地面高度H D．两球相碰后的平抛射程OM、ON （4）在某次实验中，记录的落点平均位置M、N几乎与OP在同一条直线上，在实验误差允许范围内，若满足关系式______，则可以认为两球碰撞前后在OP方向上的总动量守恒；［用（3）中测量的量表示］ （5）某同学在上述实验中更换了两个小球的材质，且入射小球和被碰小球的质量关系为m1=2m2，其它条件不变。两小球在记录纸上留下三处落点痕迹如下图所示。他将米尺的零刻线与O点对齐，测量出O点到三处平均落地点的距离分别为OA、OB、OC。该同学通过测量和计算发现，两小球在碰撞前后动量是守恒的。 ①由此可以判断出图中B处是______； A．未放被碰小球，入射小球的落地点 B．入射小球碰撞后的落地点 C．被碰小球碰撞后的落地点 ②若进一步研究该碰撞是否为弹性碰撞，还需要判断关系式______是否成立。［用（5）中的物理量表示］ 【答案】 ①. AB ②. AD ③. AD ④. m1·OP =m1·OM+m2·ON ⑤. C ⑥. m1·OC2=m1·OA2+m2·OB2 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]本实验必须使用的有天平，用来测小球的质量，还有刻度尺，用来测小球平抛的水平位移，AB正确。 故选AB。 (2)[2]AC．同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放即可，轨道倾斜部分不必光滑，A正确，C错误； B．入射小球的质量必须大于被碰小球的质量，才能使两球碰后均向前运动，B错误； D．轨道末端必须水平，才能使小球做平抛运动，D正确。 故选AD。 (3)[3]实验中还需要测量的有入射小球和被碰小球的质量m1、m2，两球相碰后的平抛射程OM、ON，AD正确。 (4)[4]若碰撞过程动量守恒，应满足 小球做平抛运动竖直位移相同，故运动时间相同，由可知，平抛初速度与水平位移成正比，故应满足的表达式为 m1·OP =m1·OM+m2·ON (5)[5]若入射小球和被碰小球的质量关系为m1=2m2，则表达式为 2OP =2OM+ON 由图可知OA=17.6cm、OB=25.0cm、OC=30.0cm，带入上式对比可得 2OC=2OA+OB 故C点是未放被碰小球时入射球的落地点，B处是被碰小球碰撞后的落地点，A是入射小球碰撞后的落地点，C正确。 故选C。 (6)[6]若是弹性碰撞，则满足机械能守恒 m1=m1+m2 整理可得 m1·OC2=m1·OA2+m2·OB2 三、计算论述题（共32分，要求有必要的文字说明、原始公式和计算结果） 16. 如图所示，竖直面内有一光滑轨道ABC，AB部分与半径为R的圆弧BC平滑连接，轨道C端切线沿水平方向。AC之间的高度差为h，竖直台阶CD之间的高度差为H。一质量为m、可视为质点的滑块，从A点由静止滑下，由C点水平抛出，经一段时间后落到水平地面DE上。重力加速度为g，空气阻力可忽略不计。求： （1）滑块经过C点时的速度大小v； （2）滑块经过C点时所受轨道支持力的大小F； （3）滑块从C点抛出至落到水平地面DE过程中所受重力的冲量的大小I。 【答案】（1） ；（2）；（3） 【解析】 【分析】 【详解】(1)滑块由A滑到C的过程，根据动能定理有 解得 (2)根据牛顿第二定律，在C点有 解得 (3)根据运动学公式有 解得重力的冲量大小 17. 一轻质弹簧的两端连接两滑块A和B，已知mA＝0.99 kg，mB＝3 kg，放在光滑水平面上，开始时弹簧处于原长，现滑块A被水平飞来的质量为mC＝10 g、速度为400 m/s的子弹击中，且没有穿出，如图所示。求： (1)子弹击中滑块A的瞬间滑块A和B的速度； (2)以后运动过程中弹簧的最大弹性势能。 【答案】(1)vA＝4m/s，vB＝0；(2)6J 【解析】 【分析】 【详解】(1)子弹击中滑块A的过程中，子弹与滑块A组成的系统动量守恒，很短时间具有共同速度vA，取子弹开始运动方向为正方向，有 mCv0＝(mA＋mC)vA 解得，滑块A在此过程中无位移，弹簧无形变，滑块B仍静止，即vB＝0。 (2)对子弹、滑块A、B和弹簧组成的系统，当滑块A、B速度v相等时弹簧的弹性势能Ep最大，根据动量守恒和机械能守恒，有 mCv0＝(mA＋mB＋mC)v (mA＋mC)=(mA＋mB＋mC)v2＋Ep 解得Ep＝6J。 18. 我们知道：将长度不可改变的细线，一端固定在悬点，另一端系一个小球，细线的质量与小球相比可以忽略，球的直径与线的长度相比也可以忽略，且不计空气阻力，这样的装置就叫做单摆，它是物理学中的一种理想化模型。在实际生活中，秋千也可以看成一个“单摆”。不过，不是所有的人在荡秋千时都会老实地待着，人在秋千上的状态不同，秋千的摆动情况也会不同。 （1）试想一个小孩儿原来蹲在秋千上，在秋千下摆到最低点时突然站起，设此时秋千摆动的速度大小和方向都不变化。已知小孩儿蹲在秋千上时等效摆长为，站在秋千上时等效摆长变为，重力加速度为g，下摆时最大偏角为，上摆时最大偏角为θ2。（设均小于90度）试证； （2）实际荡秋千时，在秋千往复摆动过程中，人就是用不断蹲下、站起的方式来增加摆动幅度的。若一名质量为m的极限运动员，在一次表演时恰好在此秋千上完成了一个“大回环”（一个完整的圆周运动），且正好以“倒立”的姿势通过最高点。他开始时在秋千上蹲好，从偏角为θ的位置由静止出发，经过多次蹲起，完成了上述表演。已知该运动员蹲下时摆长为，站立时摆长为。试求由静止出发到完成“大回环”通过最高点的过程中，运动员由于蹲起所做的总功。 【答案】（1）见解析；（2） 【解析】 【详解】（1）根据题意，设小孩儿在最低点站起前后“摆球”的摆动速度大小分别为、，根据功能关系得 ， 又有 ， 解得 由于均小于90度，则有 （2）根据题意，设以“倒立”的姿势通过最高点的速度为，则有 设运动员由于蹲起所做的总功为，由动能定理有 又有 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023—2024学年度第二学期高一年级物理学科6月月考试题 （等级考） 考试时间60分钟 一、不定项选择题（共56分，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项是正确的，有的小题有多个选项是正确的。全部选对得4分，选不全得2分，有选错或不答得0分） 1. 下列实例中，不计空气阻力，机械能一定守恒的有（　　） A. 做竖直上抛运动的物体 B. 匀速上升的物体 C. 外力对物体做功的代数和为零的运动物体 D. 从高处沿粗糙曲面下滑的物体 2. 关于以下各物理量的理解正确的是（ ） A. 速度是矢量，3m/s比5m/s大 B. 动能是标量，3J比5J小 C. 重力势能是标量，3J比5J大 D. 动量是矢量，3kg•m/s比5kg•m/s小 3. 篮球运动员接传来的篮球时，通常要先伸出两臂迎接，手接触到球后，两臂随球迅速收缩至胸前。这样做可以（　　） A. 减小球动量变化量 B. 减小球对手的冲量 C. 减小球的动量变化率 D. 减小球对手的冲击力 4. 如图所示，甲、乙两个高度相同的固定光滑斜面，倾角分别为和，且，质量为m的物体（可视为质点）分别从这两个斜面的顶端由静止沿斜面滑到底端，关于物体两次下滑的全过程，下列说法中正确的是（　　） A. 重力所做的功相同 B. 重力的冲量相同 C. 物体动量的变化量相同 D. 物体动能的变化量相同 5. 水流射向墙壁，会对墙壁产生冲击力。假设水枪喷水口的横截面积为S，喷出水流的流速为v，水流垂直射向竖直墙壁后速度变为0，已知水的密度为ρ，重力加速度大小为g，则墙壁受到水的平均冲击力为（　　） A. B. C. D. 6. 一质量为2 kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，则（　　） A. t=1 s时物块的速率为1 m/s B. t=2 s时物块的动量大小为4 kg·m/s C. t=3 s时物块的动量大小为5 kg·m/s D. t=4 s时物块的速度为零 7. 如图所示，甲、乙两人各站在静止小车的左右两端，车与地面之间无摩擦，当他俩同时相向运动时，发现小车向右运动。下列说法正确的是（　　） A. 乙的动量必定大于甲的动量 B. 乙对小车的冲量必定小于甲对小车的冲量 C. 甲、乙和车组成的系统动量守恒 D. 甲、乙动量矢量和的方向向右 8. 质量为ma=1kg，mb=2kg小球在光滑的水平面上发生碰撞，碰撞前后两球的位移—时间图像如图所示，则可知（ ） A. 碰撞属于弹性碰撞 B. 碰撞属于非弹性碰撞 C. 碰撞过程中a球受到的撞击力冲量的大小为 D. 碰撞过程中撞击力对a球做的功为 9. 从地面以的速度竖直向上抛出一物体，不计空气阻力，重力加速度为g，以地面为重力势能的零势面，下列说法正确的是（　　） A. 物体上升的最大高度为 B. 物体的重力势能为动能一半时，物体离地面的高度为 C. 物体的重力势能和动能相等时，物体离地面的高度为 D. 物体的速率为时，物体离地面的高度为 10. 我国女子短道速滑队在2013年世锦赛上实现女子3000m接力三连冠．观察发现，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出．在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则（　　） A. 甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量 B. 甲、乙动量变化一定大小相等方向相反 C. 甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量 D. 甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功 11. 雨滴在空中下落的过程中，空气对它的阻力随其下落速度的增大而增大。若雨滴下落过程中重量的变化及初速度的大小均可忽略不计，以地面为重力势能的零参考面。从雨滴开始下落时计，关于雨滴下落过程中其速度的大小、重力势能随时间变化的情况，如图所示的图像中正确的是（　　） A. B. C. D. 12. 一粒钢珠从静止状态开始自由下落，然后陷入泥潭中。若把在空中下落的过程称为过程Ⅰ，进入泥潭直到停住的过程称为过程Ⅱ，则（　　） A. 过程Ⅰ中钢珠动量的改变量等于重力的冲量 B. 过程Ⅱ中阻力的冲量的大小等于过程Ⅰ中重力冲量的大小 C. 过程Ⅱ中钢珠克服阻力所做的功等于过程Ⅰ与过程Ⅱ中钢珠所减少的重力势能之和 D. 过程Ⅱ中损失的机械能等于过程Ⅰ中钢珠所增加的动能 13. 如图所示，木块静止在光滑水平桌面上，一质量为m的子弹（可视为质点），以初速度水平射入质量为M的木块，射入的深度为d时，子弹与木块相对静止，在子弹入射的过程中，木块沿桌面移动的距离为x，木块对子弹的平均阻力为f，那么在这一过程中，下列说法正确的是（　　） A. 木块的机械能增量为 B. 子弹的机械能减少量为 C. 系统的机械能减少量为 D. 系统的机械能减少量为 14. 如图所示，轻质弹簧的左端固定，并处于自然状态。小物块的质量为m，从A点向左沿水平地面运动，压缩弹簧后被弹回，运动到A点恰好静止。物块向左运动的最大距离为s，与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，弹簧未超出弹性限度。在上述过程中（　　） A. 弹簧的最大弹力为μmg B. 物块克服摩擦力做的功为μmgs C. 弹簧的最大弹性势能为2μmgs D. 物块在A点的初速度为 二、实验题（共12分） 15. 如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个半径相同的小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。 （1）为完成此实验，以下提供的测量工具中，本实验必须使用的是______；（选填选项前的字母） A．刻度尺 B．天平 C．打点计时器 D．秒表 （2）关于本实验，下列说法中正确的是______；（选填选项前的字母） A．同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放 B．入射小球的质量必须小于被碰小球的质量 C．轨道倾斜部分必须光滑 D．轨道末端必须水平 （3）图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时先让入射小球多次从斜轨上位置S由静止释放，通过白纸和复写纸找到其平均落地点的位置P，测出平抛射程OP。然后，把被碰小球静置于轨道的水平部分末端，仍将入射小球从斜轨上位置S由静止释放，与被碰小球相碰，并多次重复该操作，两小球平均落地点位置分别为M、N。实验中还需要测量的有______；（选填选项前的字母） A．入射小球和被碰小球质量m1、m2 B．入射小球开始的释放高度h C．小球抛出点距地面的高度H D．两球相碰后的平抛射程OM、ON （4）在某次实验中，记录的落点平均位置M、N几乎与OP在同一条直线上，在实验误差允许范围内，若满足关系式______，则可以认为两球碰撞前后在OP方向上的总动量守恒；［用（3）中测量的量表示］ （5）某同学在上述实验中更换了两个小球的材质，且入射小球和被碰小球的质量关系为m1=2m2，其它条件不变。两小球在记录纸上留下三处落点痕迹如下图所示。他将米尺的零刻线与O点对齐，测量出O点到三处平均落地点的距离分别为OA、OB、OC。该同学通过测量和计算发现，两小球在碰撞前后动量是守恒的。 ①由此可以判断出图中B处是______； A．未放被碰小球，入射小球的落地点 B．入射小球碰撞后落地点 C．被碰小球碰撞后的落地点 ②若进一步研究该碰撞是否为弹性碰撞，还需要判断关系式______是否成立。［用（5）中的物理量表示］ 三、计算论述题（共32分，要求有必要的文字说明、原始公式和计算结果） 16. 如图所示，竖直面内有一光滑轨道ABC，AB部分与半径为R的圆弧BC平滑连接，轨道C端切线沿水平方向。AC之间的高度差为h，竖直台阶CD之间的高度差为H。一质量为m、可视为质点的滑块，从A点由静止滑下，由C点水平抛出，经一段时间后落到水平地面DE上。重力加速度为g，空气阻力可忽略不计。求： （1）滑块经过C点时的速度大小v； （2）滑块经过C点时所受轨道支持力的大小F； （3）滑块从C点抛出至落到水平地面DE过程中所受重力的冲量的大小I。 17. 一轻质弹簧的两端连接两滑块A和B，已知mA＝0.99 kg，mB＝3 kg，放在光滑水平面上，开始时弹簧处于原长，现滑块A被水平飞来的质量为mC＝10 g、速度为400 m/s的子弹击中，且没有穿出，如图所示。求： (1)子弹击中滑块A的瞬间滑块A和B的速度； (2)以后运动过程中弹簧的最大弹性势能。 18. 我们知道：将长度不可改变的细线，一端固定在悬点，另一端系一个小球，细线的质量与小球相比可以忽略，球的直径与线的长度相比也可以忽略，且不计空气阻力，这样的装置就叫做单摆，它是物理学中的一种理想化模型。在实际生活中，秋千也可以看成一个“单摆”。不过，不是所有的人在荡秋千时都会老实地待着，人在秋千上的状态不同，秋千的摆动情况也会不同。 （1）试想一个小孩儿原来蹲在秋千上，在秋千下摆到最低点时突然站起，设此时秋千摆动的速度大小和方向都不变化。已知小孩儿蹲在秋千上时等效摆长为，站在秋千上时等效摆长变为，重力加速度为g，下摆时最大偏角为，上摆时最大偏角为θ2。（设均小于90度）试证； （2）实际荡秋千时，在秋千往复摆动过程中，人就是用不断蹲下、站起的方式来增加摆动幅度的。若一名质量为m的极限运动员，在一次表演时恰好在此秋千上完成了一个“大回环”（一个完整的圆周运动），且正好以“倒立”的姿势通过最高点。他开始时在秋千上蹲好，从偏角为θ的位置由静止出发，经过多次蹲起，完成了上述表演。已知该运动员蹲下时摆长为，站立时摆长为。试求由静止出发到完成“大回环”通过最高点的过程中，运动员由于蹲起所做的总功。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$