内容正文:
大连市2023~2024学年度第二学期期末考试
高一物理
注意事项:
1.请在答题纸上作答,在试卷上作答无效。
2.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分,考试时间75分钟。
第Ⅰ卷选择题(共46分)
一、选择题(本题共10小题,共46分。第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
1. 下列说法正确的是( )
A. 只有重力对物体做功时,物体的机械能一定守恒
B. 合外力对物体做功为零时,物体的机械能一定守恒
C. 点电荷和元电荷都是理想化模型
D. 若带电粒子电场中仅受电场力作用,其运动轨迹与电场线一定重合
2. 如图所示,某质量为m的企鹅(可视为质点)斜向上跳水,起跳时它距海平面高为h,速度大小为,不计空气阻力,企鹅落水时的速度大小为v,已知重力加速度大小为g,在此过程中,下列说法正确的是( )
A. 重力做功为 B. 重力做功为mgh
C. 企鹅经过最高点时动能为0 D. 企鹅的动能一直增加
3. 某电场的电场线分布如图中实线所示,虚线为某带电粒子只在静电力作用下的运动轨迹,a、b、c是轨迹上的三个点,则( )
A. 粒子带负电
B. 粒子一定是从a点运动到b点
C. 粒子在c点的加速度大于在b点的加速度
D. 粒子在c点的动能大于在a点的动能
4. 一个质量为2kg的物体在合力F的作用下从静止开始沿直线运动,F随时间t变化的图像如图所示。则下列说法正确的是( )
A. t=1s时,物体的速度为2m/s
B. t =2s时,物体的动量为
C. t=0到t=1s时间内,物体动量的变化量为
D. t=2s到t=3s时间内,力F的冲量为
5. 如图所示,质量为m的木块放在光滑的水平桌面上,用轻绳绕过桌边的定滑轮与质量为M的砝码相连,已知M=3m,让绳拉直后使砝码从静止开始下降,不计空气阻力,重力加速度大小为g。若砝码底部与地面的距离为h,砝码刚接触地面时木块仍没离开桌面,则下列说法正确的是( )
A. M落地时的速度大小为 B. M落地时的速度大小为
C. 绳子的拉力对M做功为 D. 绳子的拉力对m做功为
6. 如图所示,平行金属板A、B与电源相连,电源电压U=2V,AB板间距d=5cm,B板接地。在两板间有a、b、c三点,其连线组成一直角三角形,ab连线与A板垂直,ab长L1=3cm,a点离A板L2=1cm,一个不计重力的带正电粒子电荷量,固定在a点。下列说法正确的是( )
A. ab间电势差2.0V B. ac间电势差大于ab间电势差
C. 粒子在a点具有的电势能为 D. 若将该粒子沿bc移动,电场力做正功
7. 如图所示,在平行板电容器两板间有一个带电微粒。开关S闭合时,该微粒恰好能保持静止。若使该带电微粒向上运动,下列说法正确的是( )
A. 保持S闭合,极板N上移 B. 保持S闭合,极板M上移
C. 充电后将S断开,极板N上移 D. 充电后将S断开,极板M上移
8. 2023年10月26日17时46分,我国发射的神舟十七号载人飞船与已在轨的空间站组合体完成自主快速交会对接。神舟十七号载人飞船的变轨过程如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 飞船的发射速度可以小于第一宇宙速度
B. 飞船进入III轨道后运行速度小于第一宇宙速度
C. 飞船若要与空间站对接,可以在III轨道上点火加速追上空间站
D. 飞船在III轨道上c点的加速度等于在II轨道上c点的加速度
9. 如图所示,在光滑的水平面上有两个滑块P、Q,滑块Q的左端固定一轻质弹簧。两个滑块以大小为的速度沿同一直线相向运动,滑块P的质量为2m,速度方向水平向右,滑块Q的质量为m,速度方向水平向左。不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. P、Q两个滑块(包括弹簧)组成的系统动量守恒
B. 当两个滑块的速度相等时,弹簧的弹性势能最大
C. 当两个滑块的速度相等时,弹簧的弹性势能为
D. 两个滑块最终能以的共同速度一起水平向右运动
10. 如图所示,在地面上方的水平匀强电场中,一个质量为m、带正电的电荷量为q的小球,系在一根长为R的绝缘细线的一端,可以在竖直平面内绕O点做圆周运动。AB为圆周的水平直径,CD为竖直直径。已知重力加速度的大小为g,电场强度。若小球恰能在竖直平面内绕O点做圆周运动,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. 小球运动到C点时细线的拉力最大 B. 小球运动到B点时的电势能最大
C. 小球运动到B点时的机械能最大 D. 小球运动过程中的最小速度为
第Ⅱ卷非选择题(共54分)
二、实验题(本题共2小题,每空2分,共14分。)
11. 某学习小组利用如图甲所示装置做“验证机械能守恒定律”实验。
(1)除带夹子的重物、打点计时器、纸带、铁架台(含铁夹)、导线及开关外,在下列器材中,还必须使用的是________;
A. 交流电源 B. 刻度尺 C. 天平(含砝码) D. 秒表
(2)该小组从打出的纸带中选出符合要求的纸带,如图乙所示,选取纸带上打出的连续点A、B、C、D、E作为计数点,其中A点速度大小为,E点距A点的距离为,E点速度大小为。已知当地重力加速度大小为g。在误差允许的范围内,若满足关系式_________(用题目所给物理量的符号表示),则说明机械能守恒。
12. 某同学利用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验;所用装置由导轨、滑块、弹射架、光电门等组成,如图所示。
实验主要步骤如下:
①安装气垫导轨,调节使其水平;
②向气垫导轨通入压缩空气;
③接通光电计时器;
④把滑块2静止放在气垫导轨的中间;
⑤滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮圈;
⑥释放滑块1,滑块1通过光电门1后与滑块2碰撞,碰后滑块2和滑块1依次通过光电门2,两滑块通过光电门2后依次被制动;
⑦读出滑块1通过光电门1的挡光时间Δt1=10.01ms,通过光电门2的挡光时间Δt2=19.99ms,滑块2通过光电门2的挡光时间Δt3=10.02ms;
⑧测出滑块1和滑块2上的挡光片的宽度均为d=4mm、滑块1的质量m1=400g、滑块2(包括弹簧)的质量m2=200g;
(1)碰撞前滑块1的速度=_____m/s;碰撞后滑块1的速度=_____m/s,滑块2的速度=______m/s;(结果保留2位有效数字)
(2)在误差允许的范围内,通过本实验,同学们可以探究出在碰撞过程中哪个物理量是不变的?_________;
(3)通过计算,滑块1和滑块2在本实验中的碰撞是________。(填“弹性碰撞”或“非弹性碰撞”)
三、计算题(本题共3小题,共40分。其中13题9分、14题14分、15题17分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位。)
13. 如图所示为小朋友在游乐场荡秋千,秋千上悬挂平板的两绳平行且绳长均为1m,平板运动到最高点时绳子与竖直方向夹角θ=37°。已知小朋友的质量为15kg,可视为重心在平板上,取g=10m/s2,不计绳子和平板质量,忽略一切阻力(cos37°=0.8)。求:
(1)小朋友运动到最低点时的速度大小v;
(2)小朋友运动到最低点时每根绳子的拉力大小F。
14. 一个初速度不计的带电粒子,质量为m、电荷量为q,重力忽略不计。该粒子经电压为U的加速电场加速后,垂直射入偏转电场,如图所示。若偏转电场两平行板间距为d,板长为l,两极板上电压为。求:
(1)粒子射出加速电场时的速度的大小;
(2)粒子射出偏转电场沿垂直于板面方向偏移距离y;
(3)粒子射出偏转电场时速度偏转角度θ的正切值。
15. 如图所示,半径R=0.2m的光滑圆弧轨道竖直固定,与水平面相切于最低点B,空间中存在水平向右的匀强电场,电场强度E=1×103V/m。带正电的物块甲质量m1=0.2kg,电荷量q=1×10-3C;物块乙不带电,其质量m2=0.1kg,将乙静置于B点右侧L=0.5m处的C点。物块甲从与圆心O等高的A点以=的初速度竖直下滑,甲与水平面间的动摩擦因数μ=0.4。甲、乙两物块均视为质点,忽略空气阻力,二者碰撞时无机械能损失,且二者之间没有电荷转移,取g=10m/s2。求:
(1)在B处物块甲对轨道的压力;
(2)甲与乙第一次碰撞前的瞬间物块甲的速度大小;
(3)甲与乙第一次碰撞后瞬间各自速度大小。
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大连市2023~2024学年度第二学期期末考试
高一物理
注意事项:
1.请在答题纸上作答,在试卷上作答无效。
2.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分,考试时间75分钟。
第Ⅰ卷选择题(共46分)
一、选择题(本题共10小题,共46分。第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
1. 下列说法正确的是( )
A. 只有重力对物体做功时,物体的机械能一定守恒
B. 合外力对物体做功为零时,物体机械能一定守恒
C. 点电荷和元电荷都是理想化模型
D. 若带电粒子在电场中仅受电场力作用,其运动轨迹与电场线一定重合
【答案】A
【解析】
【详解】A.只有重力对物体做功时,物体的机械能一定守恒,故A正确;
B.合外力对物体做功为零时,物体的动能不变,但物体的重力势能可能发生变化,物体的机械能不一定守恒,故B错误;
C.点电荷是理想化模型,元电荷是指带电体所带电荷量的最小值,元电荷不是理想化模型,故C错误;
D.若带电粒子在电场中仅受电场力作用,由于电场分布不确定,粒子速度方向不确定,所以其运动轨迹与电场线不一定重合,故D错误。
故选A。
2. 如图所示,某质量为m的企鹅(可视为质点)斜向上跳水,起跳时它距海平面高为h,速度大小为,不计空气阻力,企鹅落水时的速度大小为v,已知重力加速度大小为g,在此过程中,下列说法正确的是( )
A. 重力做功为 B. 重力做功为mgh
C. 企鹅经过最高点时动能为0 D. 企鹅的动能一直增加
【答案】B
【解析】
【详解】AB.在此过程中,根据动能定理可得重力做功为
故A错误,B正确;
C.企鹅斜向上跳水,所以企鹅经过最高点时具有一定的水平速度,动能不为0,故C错误;
D.企鹅斜向上跳水,向上运动过程,重力做负功,企鹅的动能减小;向下运动过程,重力做正功,企鹅的动能增加;故D错误。
故选B。
3. 某电场的电场线分布如图中实线所示,虚线为某带电粒子只在静电力作用下的运动轨迹,a、b、c是轨迹上的三个点,则( )
A. 粒子带负电
B. 粒子一定是从a点运动到b点
C. 粒子在c点的加速度大于在b点的加速度
D. 粒子在c点的动能大于在a点的动能
【答案】C
【解析】
【详解】A.带电粒子只在静电力作用,根据曲线运动特点可知,电场力方向位于轨迹的凹侧,可知粒子受到的电场力与场强方向相同,则粒子带正电,故A错误;
B.粒子不一定是从a点运动到b点,也可能是从b点运动到a点,故B错误;
C.根据电场线的疏密程度可知,c点的场强大于b点的场强,则粒子在c点受到的电场力大于在b点受到的电场力,粒子在c点的加速度大于在b点的加速度,故C正确;
D.根据沿电场线方向电势降低,可知c点的电势高于a点的电势,由于粒子带正电,所以粒子在c点的电势能大于在a点的电势能,由于粒子只受电场力作用,电势能和动能之和保持不变,则粒子在c点的动能小于在a点的动能,故D错误。
故选C。
4. 一个质量为2kg的物体在合力F的作用下从静止开始沿直线运动,F随时间t变化的图像如图所示。则下列说法正确的是( )
A. t=1s时,物体的速度为2m/s
B. t =2s时,物体的动量为
C. t=0到t=1s时间内,物体动量的变化量为
D. t=2s到t=3s时间内,力F的冲量为
【答案】B
【解析】
【详解】AC.在内,根据动量定理可得
可得t=0到t=1s时间内,物体动量的变化量为
可得t=1s时,物体的速度为
故AC错误;
B.在内,根据动量定理可得
可得t =2s时,物体的动量为
故B正确;
D.t=2s到t=3s时间内,力F的冲量为
故D错误。
故选B。
5. 如图所示,质量为m的木块放在光滑的水平桌面上,用轻绳绕过桌边的定滑轮与质量为M的砝码相连,已知M=3m,让绳拉直后使砝码从静止开始下降,不计空气阻力,重力加速度大小为g。若砝码底部与地面的距离为h,砝码刚接触地面时木块仍没离开桌面,则下列说法正确的是( )
A. M落地时的速度大小为 B. M落地时的速度大小为
C. 绳子的拉力对M做功为 D. 绳子的拉力对m做功为
【答案】B
【解析】
【详解】AB.对整体根据机械能守恒
又
M=3m
联立得
故A错误,B正确;
C.对M根据动能定理
得绳子的拉力对M做功为
故C错误;
D.对m根据动能定理,绳子拉力对m做功为
故D错误
故选B。
6. 如图所示,平行金属板A、B与电源相连,电源电压U=2V,AB板间距d=5cm,B板接地。在两板间有a、b、c三点,其连线组成一直角三角形,ab连线与A板垂直,ab长L1=3cm,a点离A板L2=1cm,一个不计重力的带正电粒子电荷量,固定在a点。下列说法正确的是( )
A. ab间电势差为2.0V B. ac间电势差大于ab间电势差
C. 粒子在a点具有的电势能为 D. 若将该粒子沿bc移动,电场力做正功
【答案】C
【解析】
【详解】AB.两板间电场强度大小为
由于ab与ac沿场强方向的距离相等,所以ac间电势差等于ab间电势差,大小为
故AB错误;
C.a与B板间的电势差为
根据
可得a点的电势为
则粒子在a点具有的电势能为
故C正确;
D.若将该粒子沿bc移动,由于电场力与速度方向垂直,所以电场力不做功,故D错误。
故选C。
7. 如图所示,在平行板电容器两板间有一个带电微粒。开关S闭合时,该微粒恰好能保持静止。若使该带电微粒向上运动,下列说法正确的是( )
A 保持S闭合,极板N上移 B. 保持S闭合,极板M上移
C. 充电后将S断开,极板N上移 D. 充电后将S断开,极板M上移
【答案】A
【解析】
【详解】AB.微粒静止,所受重力和电场力等大反向,保持S闭合,则电容器极板间电压不变,根据,若将极板N上移,板间距离减小,板间场强增大,微粒受到的电场力增大,带电微粒向上运动;若将极板M上移,板间距离增大,板间场强减小,微粒受到的电场力减小,带电微粒向下运动;故A正确,B错误;
CD.充电后将S断开,则电容器所带电荷量不变,根据
将极板N上移或极板M上移,板间场强不变,,微粒受到的电场力不变,带电微粒仍处于静止状态,故CD错误。
故选A。
8. 2023年10月26日17时46分,我国发射的神舟十七号载人飞船与已在轨的空间站组合体完成自主快速交会对接。神舟十七号载人飞船的变轨过程如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 飞船的发射速度可以小于第一宇宙速度
B. 飞船进入III轨道后运行速度小于第一宇宙速度
C. 飞船若要与空间站对接,可以在III轨道上点火加速追上空间站
D. 飞船在III轨道上c点的加速度等于在II轨道上c点的加速度
【答案】BD
【解析】
【详解】A.飞船的发射速度大于第一宇宙速度,故A错误;
B.卫星绕地球做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力得
可得
地球第一宇宙速度是卫星贴近地球做匀速圆周运动的线速度,轨道半径为地球半径,飞船在III轨道的运行半径大于地球半径过,因此运行速度小于第一宇宙速度,故B正确;
C.飞船若在III轨道上点火加速,飞船将做离心运动,不可能追上空间站与空间站对接,故C错误;
D.根据牛顿第二定律可得
可得
可知飞船在III轨道上c点的加速度等于在II轨道上c点的加速度,故D正确。
故选BD。
9. 如图所示,在光滑的水平面上有两个滑块P、Q,滑块Q的左端固定一轻质弹簧。两个滑块以大小为的速度沿同一直线相向运动,滑块P的质量为2m,速度方向水平向右,滑块Q的质量为m,速度方向水平向左。不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. P、Q两个滑块(包括弹簧)组成的系统动量守恒
B. 当两个滑块的速度相等时,弹簧的弹性势能最大
C. 当两个滑块的速度相等时,弹簧的弹性势能为
D. 两个滑块最终能以的共同速度一起水平向右运动
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.P、Q两个滑块(包括弹簧)组成的系统受合外力为零,则系统的动量守恒,A正确;
B.开始时两物块都做减速运动,弹簧逐渐被压缩,滑块Q速度先减小到零,然后向右反向加速,弹簧继续被压缩,当两个滑块的速度相等时,弹簧的形变量最大,此时弹簧的弹性势能最大,B正确;
C.以向右为正方向,则当两个滑块的速度相等时,由动量守恒定律可知
此时弹簧的弹性势能为
C正确;
D.设最终P、Q两个滑块的速度分别为v1和v2.规定向右为正方向,根据动量守恒定律得:
2mv0-mv0=2mv1+mv2
根据系统的机械能守恒得
解得
,
D错误。
故选ABC。
10. 如图所示,在地面上方的水平匀强电场中,一个质量为m、带正电的电荷量为q的小球,系在一根长为R的绝缘细线的一端,可以在竖直平面内绕O点做圆周运动。AB为圆周的水平直径,CD为竖直直径。已知重力加速度的大小为g,电场强度。若小球恰能在竖直平面内绕O点做圆周运动,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. 小球运动到C点时细线的拉力最大 B. 小球运动到B点时的电势能最大
C. 小球运动到B点时的机械能最大 D. 小球运动过程中的最小速度为
【答案】CD
【解析】
【详解】AD.带正电的电荷量为q的小球受到的电场力大小为
则重力和电场力的合力大小为
重力和电场力的合力方向与竖直方向的夹角满足
可得
如图所示
可知小球运动等效最低点时速度最大,细线的拉力最大;小球运动等效最高点时速度最小,则有
解得小球运动过程中的最小速度为
故A错误,D正确;
BC.从小球从A到B过程,电场力对小球一直做正功,小球电势能减小,小球从B到A过程,电场力对小球一直做负功,小球电势能增大,则小球运动到B点时的电势能最小,小球运动到B点时的机械能最大,故B错误,C正确。
故选CD。
第Ⅱ卷非选择题(共54分)
二、实验题(本题共2小题,每空2分,共14分。)
11. 某学习小组利用如图甲所示装置做“验证机械能守恒定律”实验。
(1)除带夹子的重物、打点计时器、纸带、铁架台(含铁夹)、导线及开关外,在下列器材中,还必须使用的是________;
A. 交流电源 B. 刻度尺 C. 天平(含砝码) D. 秒表
(2)该小组从打出的纸带中选出符合要求的纸带,如图乙所示,选取纸带上打出的连续点A、B、C、D、E作为计数点,其中A点速度大小为,E点距A点的距离为,E点速度大小为。已知当地重力加速度大小为g。在误差允许的范围内,若满足关系式_________(用题目所给物理量的符号表示),则说明机械能守恒。
【答案】(1)AB (2)
【解析】
【小问1详解】
打点计时器需要连接交流电源,需要用刻度尺测量纸带上计数点间的距离;由于验证机械能守恒的表达式中质量可以约去,所以不需要天平;通过打点计时器可以知道纸带上计数点间的时间间隔,所以不需要秒表。
故选AB。
【小问2详解】
设重物的质量为,从A点到E点过程,重物的重力势能减少量为
重物的动能增加量为
根据机械能守恒可得
可知在误差允许的范围内,若满足关系式
则说明机械能守恒
12. 某同学利用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验;所用装置由导轨、滑块、弹射架、光电门等组成,如图所示。
实验的主要步骤如下:
①安装气垫导轨,调节使其水平;
②向气垫导轨通入压缩空气;
③接通光电计时器;
④把滑块2静止放在气垫导轨的中间;
⑤滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮圈;
⑥释放滑块1,滑块1通过光电门1后与滑块2碰撞,碰后滑块2和滑块1依次通过光电门2,两滑块通过光电门2后依次被制动;
⑦读出滑块1通过光电门1的挡光时间Δt1=10.01ms,通过光电门2的挡光时间Δt2=19.99ms,滑块2通过光电门2的挡光时间Δt3=10.02ms;
⑧测出滑块1和滑块2上的挡光片的宽度均为d=4mm、滑块1的质量m1=400g、滑块2(包括弹簧)的质量m2=200g;
(1)碰撞前滑块1的速度=_____m/s;碰撞后滑块1的速度=_____m/s,滑块2的速度=______m/s;(结果保留2位有效数字)
(2)在误差允许的范围内,通过本实验,同学们可以探究出在碰撞过程中哪个物理量是不变的?_________;
(3)通过计算,滑块1和滑块2在本实验中的碰撞是________。(填“弹性碰撞”或“非弹性碰撞”)
【答案】(1) ①. 0.40 ②. 0.20 ③. 0.40
(2)系统总动量 (3)非弹性碰撞
【解析】
【小问1详解】
[1]碰撞前滑块1的速度
[2]碰撞后滑块1的速度
[3]滑块2的速度
【小问2详解】
碰前总动量
碰后总动量
在误差允许的范围内,通过本实验,同学们可以探究出在碰撞过程中系统的总动量是不变的。
【小问3详解】
碰前总动能
碰后总动能
因
可知滑块1和滑块2在本实验中的碰撞是非弹性碰撞。
三、计算题(本题共3小题,共40分。其中13题9分、14题14分、15题17分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位。)
13. 如图所示为小朋友在游乐场荡秋千,秋千上悬挂平板的两绳平行且绳长均为1m,平板运动到最高点时绳子与竖直方向夹角θ=37°。已知小朋友的质量为15kg,可视为重心在平板上,取g=10m/s2,不计绳子和平板质量,忽略一切阻力(cos37°=0.8)。求:
(1)小朋友运动到最低点时的速度大小v;
(2)小朋友运动到最低点时每根绳子的拉力大小F。
【答案】(1);(2)F=105N
【解析】
【详解】(1)小朋友从最高点运动到最低点的过程由机械能守恒得
代入数据得
(2)小朋友在最低点由牛顿第二定律得
代入数据得
F=105N
14. 一个初速度不计的带电粒子,质量为m、电荷量为q,重力忽略不计。该粒子经电压为U的加速电场加速后,垂直射入偏转电场,如图所示。若偏转电场两平行板间距为d,板长为l,两极板上电压为。求:
(1)粒子射出加速电场时的速度的大小;
(2)粒子射出偏转电场沿垂直于板面方向偏移的距离y;
(3)粒子射出偏转电场时速度偏转角度θ的正切值。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)粒子经过加速电场过程,根据动能定理可得
解得粒子射出加速电场时的速度大小为
(2)粒子在偏转电场中做类平抛运动,则有
,
联立解得粒子射出偏转电场沿垂直于板面方向偏移的距离为
(3)粒子射出偏转电场时,沿电场方向的分速度大小为
则速度偏转角度θ的正切值为
15. 如图所示,半径R=0.2m的光滑圆弧轨道竖直固定,与水平面相切于最低点B,空间中存在水平向右的匀强电场,电场强度E=1×103V/m。带正电的物块甲质量m1=0.2kg,电荷量q=1×10-3C;物块乙不带电,其质量m2=0.1kg,将乙静置于B点右侧L=0.5m处的C点。物块甲从与圆心O等高的A点以=的初速度竖直下滑,甲与水平面间的动摩擦因数μ=0.4。甲、乙两物块均视为质点,忽略空气阻力,二者碰撞时无机械能损失,且二者之间没有电荷转移,取g=10m/s2。求:
(1)在B处物块甲对轨道的压力;
(2)甲与乙第一次碰撞前的瞬间物块甲的速度大小;
(3)甲与乙第一次碰撞后的瞬间各自速度大小。
【答案】(1)10N,方向向下;(2);(3),
【解析】
【详解】(1)对物块甲,从A到B,根据动能定理
在B处根据牛顿第二定律
得
根据牛顿第三定律,在B处物块甲对轨道的压力为10N,方向向下。
(2)物块甲在水平面上向右运动,碰撞前,根据动能定理
(3)甲乙碰撞过程中,根据动量守恒和能量守恒
解得
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