精品解析：四川省广安市广安友实学校2023-2024学年高一下学期6月月考物理试题

广安友实验学校2023-2024学年度下期高2026届第三次月考 物理试题 （考试时间75分钟，总分100分） 一、单选题（共8小题，每小题4分，共32分） 1. 如图所示，轻弹簧水平固定在墙上，一小球以初速度v0沿光滑水平面向左运动．在小球向左压缩弹簧的过程中 A. 小球做匀减速运动 B. 小球和弹簧组成的系统机械能不守恒 C. 小球克服弹力做功，机械能减少 D. 小球和弹簧刚接触时速度最大，加速度最大 2. 质量为1kg的小球以10m/s的速度平抛，小球在3s内的动量变化量为；如同一小球在光滑的水平面上被细线系住绕某点以10m/s的速率做匀速圆周运动，在四分之一圆周内绳子拉力的冲量为，g取10m/s2，则和分别为（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 3. 质量为m的物块甲以3m/s的速度在光滑水平面上运动，有一轻弹簧固定其上，另一质量也为m的物体乙以4m/s的速度与甲相向运动，如图所示．则 A. 甲、乙两物块在弹簧压缩过程中，由于弹力作用，系统动量不守恒 B. 当两物块相距最近时，甲物块的速率为零 C. 当甲物块的速率为1m/s时，乙物块的速率可能为2m/s，也可能为0 D. 甲物块的速率可能达到5m/s 4. 一枚火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置，由控制系统使箭体与卫星分离．已知前部分的卫星质量为m1，后部分的箭体质量为m2，分离后箭体以速率v2沿火箭原方向飞行，若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化，则分离后卫星的速率v1为（ ） A. v0-v2 B. v0+v2 C. D. 5. 如图所示，一辆装有砂子且与砂子质量之和为M的小车以速度在光滑水平面上运动，一质量为m、速度为的小球沿俯角为θ的方向落到车上并埋在车里的砂中，此时小车的速度为（　　） A. B. C. D. 6. 如图，质量是M（包括绳）的气球下方有一段绳长为L，一质量为m的人悬挂在绳的末端B点，气球和人均处于静止状态。现人沿绳慢慢地爬到绳的上端A点处，空气阻力不计，人可视为质点，则人实际上爬的高度是（　　） A. L B. L C. L D. L 7. 如图所示为清洗汽车用的高压水枪。设水枪喷出水柱直径为D，水流速度为v，水柱垂直汽车表面，水柱冲击汽车后水的速度为零。手持高压水枪操作，进入水枪的水流速度可忽略不计，已知水的密度为ρ。下列说法正确的是（　　） A. 高压水枪单位时间喷出的水的质量为ρπvD2 B. 高压水枪单位时间喷出的水的质量为 C. 水柱对汽车的平均冲力为ρD2v2 D. 当高压水枪喷口的出水速度变为原来的2倍时，喷出的水对汽车的压强变为原来的4倍 8. 如图所示，甲、乙两个小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏，甲和他的冰车总质量共为M＝30kg，乙和他的冰车总质量也是30kg，游戏时甲推着一个质量m＝15kg的箱子和他一起以大小为v0＝2m/s的速度滑行，乙以同样大小的速度迎面滑来，为了避免相撞，甲突然将箱子沿冰面推给乙，箱子滑到乙处时乙迅速把它抓住，若不计冰面的摩擦，问甲至少要以多大的速度（相对地面）将箱子推出，才能避免与乙相撞.（ ） A. 2.2m/s B. 5.2m/s C. 6m/s D. 10m/s 二、多选题（共4小题，每小题4分，共16分） 9. 在光滑的水平面上一个质量M=80g的大球以5m/s的速度撞击一个静止在水平面上的质量为m=20g的小球。用V'和v'表示碰撞后大球和小球的速度，下列几组数据中有可能发生的是（　　） A. V'=3m/s　v'=8m/s B. V'=4m/s　v'=4m/s C. V'=4.5m/s　v'=2m/s D. V'=2m/s　v'=12m/s 10. 一质量为1kg的物体被人用手由静止开始向上提升1m，这时物体的速度是2m/s，重力加速度，则在该过程中（　　） A. 重力做功10J B. 手对物体做功10J C. 合外力对物体做功2J D. 物体的机械能增加2J 11. 如图甲所示，一轻质弹簧的两端分别与质量是、的A、B两物块相连，它们静止在光滑水平面上，两物块质量之比。现给物块A一个水平向右的初速度并从此时刻开始计时，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，下列说法正确的（　　） A. 物块A、B与弹簧组成的系统动量守恒 B. 物块A、B与弹簧组成的系统机械能不守恒 C. D. 12. 如图甲所示，倾角为θ的足够长的传送带以恒定的速率v0沿逆时针方向运行，t＝0时，将质量m＝1 kg的物体(可视为质点)轻放在传送带上，物体相对地面的v－t图象如图乙所示．设沿传送带向下为正方向，取重力加速度g＝10 m/s2，则(　　) A. 传送带的速率v0＝10 m/s B. 传送带的倾角θ＝30° C. 物体与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.5 D. 0～2.0 s内摩擦力对物体做功Wf＝－24 J 三、实验题（共2小题，每空2分，共24分） 13. 如图所示，某实验小组在实验室中利用水平气垫导轨和两个光电门计时器A和B验证质量为M的滑块（含遮光条）和质量为m的钩码组成的系统机械能守恒．已知遮光条的宽度为d，先后通过A、B光电门的时间分别为Δt1、Δt2，光电门A、B之间的距离为s.滑块运动通过光电门B时，钩码未落地．（重力加速度为g） （1）实验中需要用到的器材有________（填选项前的字母）． A．天平　　B．刻度尺　　C．打点计时器 D．秒表　　E．弹簧测力计 （2）滑块先后通过A、B两个光电门时的瞬时速度的表达式为v1＝________，v2＝________。（用题中给定字母表示） （3）验证本系统机械能守恒的表达式为_________________（用已知量和能直接测量的量表示）。 （4）下列情况下可能增大实验误差的是________。 A．气垫导轨未调水平 B．滑块质量M和钩码质量m不满足m<M C．遮光条宽度较小 D．两光电门间距过小 14. 如图所示，某同学利用气垫导轨做“验证动量守恒定律”的实验，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架、光电门等组成。 实验步骤： ①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平； ②向气垫导轨通入压缩空气； ③接通数字计时器； 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绳； ⑥释放滑块1，滑块1通过光电门1后与左侧带有固定弹簧（未画出）的滑块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读出滑块通过光电门的挡光时间，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＝49.99ms，滑块2通过光电门2的挡光时间Δt3＝8.35ms； ⑧测出挡光板的宽度d＝5mm，测得滑块1的质量为m1＝300g，滑块2（包括弹簧）的质量为m2＝200g。 （1）实验中气垫导轨的作用是___________； （2）碰撞前滑块1的速度v1为___________m/s，碰撞后滑块1的速度v2为___________m/s，碰撞后滑块2的速度v3为___________m/s；（结果均保留两位有效数字） （3）碰撞前系统的总动量为m1v1＝___________；碰撞后系统的总动量为m1v2＋m2v3＝___________；由此可得实验结论：___________。 四、计算题（共3小题，共28分） 15. 如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的半圆形轨道在B点相切，半圆形轨道的半径为R．一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右的速度后脱离弹簧，当它经过B点进入轨道的瞬间对轨道的压力为其重力的8倍，之后向上运动恰能到达最高点C(不计空气阻力)．试求： （1）物体在A点时弹簧的弹性势能； （2）物体从B点运动至C点的过程中产生的内能． 16. 如图，在光滑的水平面上，有一质量的长木板，长木板上有一质量的物块。它们都以的初速度反向运动，它们之间的动摩擦因数，且木板足够长，求： （1）当长木板的速度为向左的时，物块速度的大小。 （2）长木板的最终速度大小。 （3）要使小物块不滑出长木板，长木板的长度L至少多大。 17. 如图所示，小球a、b质量均为m，b球用长h的细绳（承受最大拉力为2.8mg）悬挂于水平轨道BC（距地高0.5h）的出口C处。a球从距BC高h的A处由静止释放后，沿ABC光滑轨道滑下，在C处与b球正碰并与b粘在一起。试问：（重力加速度为g） （1）a与b球碰前瞬间的速度大小？ （2）a、b两球碰后，细绳是否会断裂？ （3）若细绳断裂，小球在DE水平地面上的落点距C的水平距离是多少？若细绳不断裂，小球最高将摆多高？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 广安友实验学校2023-2024学年度下期高2026届第三次月考 物理试题 （考试时间75分钟，总分100分） 一、单选题（共8小题，每小题4分，共32分） 1. 如图所示，轻弹簧水平固定在墙上，一小球以初速度v0沿光滑水平面向左运动．在小球向左压缩弹簧的过程中 A. 小球做匀减速运动 B. 小球和弹簧组成的系统机械能不守恒 C. 小球克服弹力做功，机械能减少 D. 小球和弹簧刚接触时速度最大，加速度最大 【答案】C 【解析】 【详解】A.小球向左压缩弹簧，形变量越来越大，故弹力越来越大，则根据牛顿第二定律可知，小球的加速度越来越大，做加速度变大的减速运动，故A错误； B.由于小球和弹簧组成的系统外力做功为零，故系统的机械能守恒，故B错误； C.弹力对小球做负功，即小球克服弹力做功，所以小球的机械能减小，故C正确； D.小球和弹簧刚接触时速度最大，但此时弹力最小，加速度最小，故D错误． 2. 质量为1kg的小球以10m/s的速度平抛，小球在3s内的动量变化量为；如同一小球在光滑的水平面上被细线系住绕某点以10m/s的速率做匀速圆周运动，在四分之一圆周内绳子拉力的冲量为，g取10m/s2，则和分别为（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】A 【解析】 【详解】小球做平抛运动，根据动量定理可知，小球在3s内的动量变化量为 小球在光滑的水平面上被细线系住绕某点以10m/s的速率做匀速圆周运动，根据三角形定则可知，在四分之一圆周内动量变化量大小为 根据动量定理可知绳子拉力的冲量大小为 故选A。 3. 质量为m的物块甲以3m/s的速度在光滑水平面上运动，有一轻弹簧固定其上，另一质量也为m的物体乙以4m/s的速度与甲相向运动，如图所示．则 A. 甲、乙两物块在弹簧压缩过程中，由于弹力作用，系统动量不守恒 B. 当两物块相距最近时，甲物块的速率为零 C. 当甲物块的速率为1m/s时，乙物块的速率可能为2m/s，也可能为0 D. 甲物块的速率可能达到5m/s 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．甲、乙两物块（包括弹簧）组成的系统在弹簧压缩过程中，系统所受的合外力为零，系统动量守恒，故A错误； B．当两物块相距最近时速度相同，取碰撞前乙的速度方向为正方向，设共同速率为v，由动量守恒定律得 mv乙-mv甲=2mv 代入数据解得 v=0.5m/s 故B错误． C．甲、乙组成的系统动量守恒，若物块甲的速率为1m/s，方向与原来相同，由动量守恒定律得 mv乙-mv甲=-mv甲′+m乙v乙′ 代入数据解得 v乙′=2m/s 若物块甲的速率为1m/s，方向与原来相反，由动量守恒定律得 mv乙-mv甲=mv甲′+m乙v乙′ 代入数据解得 v乙′=0 故C正确． D．若物块甲的速率达到5m/s，方向与原来相同，则 mv乙-mv甲=-mv甲′+m乙v乙′ 代入数据代入解得 v乙′=6m/s 两个物体的速率都增大，动能都增大，违反了能量守恒定律．若物块甲的速率达到5m/s，方向与原来相反，则 mv乙-mv甲=mv甲′+m乙v乙′ 代入数据解得 v乙′=-4m/s 可以，碰撞后，乙的动能不变，甲的动能增加，系统总动能增加，违反了能量守恒定律．所以物块甲的速率不可能达到5m/s，故D错误． 故选C． 4. 一枚火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置，由控制系统使箭体与卫星分离．已知前部分的卫星质量为m1，后部分的箭体质量为m2，分离后箭体以速率v2沿火箭原方向飞行，若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化，则分离后卫星的速率v1为（ ） A. v0-v2 B. v0+v2 C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】本题考查动量守恒定律 【详解】系统分离前后，动量守恒： ，解得： ，故ABC错误；D正确． 5. 如图所示，一辆装有砂子且与砂子质量之和为M的小车以速度在光滑水平面上运动，一质量为m、速度为的小球沿俯角为θ的方向落到车上并埋在车里的砂中，此时小车的速度为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】小车与物体组成的系统在水平方向动量守恒，以向右为正方向，在水平方向，由动量守恒定律得 解得 故选B。 6. 如图，质量是M（包括绳）的气球下方有一段绳长为L，一质量为m的人悬挂在绳的末端B点，气球和人均处于静止状态。现人沿绳慢慢地爬到绳的上端A点处，空气阻力不计，人可视为质点，则人实际上爬的高度是（　　） A. L B. L C. L D. L 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】设气球下降的高度为h，则由平均动量守恒可知 解得 则人实际上爬的高度是 故选B。 7. 如图所示为清洗汽车用的高压水枪。设水枪喷出水柱直径为D，水流速度为v，水柱垂直汽车表面，水柱冲击汽车后水的速度为零。手持高压水枪操作，进入水枪的水流速度可忽略不计，已知水的密度为ρ。下列说法正确的是（　　） A. 高压水枪单位时间喷出的水的质量为ρπvD2 B. 高压水枪单位时间喷出的水的质量为 C. 水柱对汽车的平均冲力为ρD2v2 D. 当高压水枪喷口的出水速度变为原来的2倍时，喷出的水对汽车的压强变为原来的4倍 【答案】D 【解析】 【详解】AB．高压水枪单位时间喷出水的质量等于单位时间内喷出的水柱的质量，即 故AB错误； C．水柱对汽车的平均冲力为F，由动量定理得 即 解得 故C错误； D．高压水枪喷出的水对汽车产生的压强 则当高压水枪喷口的出水速度变为原来的2倍时，压强变为原来的4倍，故D正确。 故选D。 8. 如图所示，甲、乙两个小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏，甲和他的冰车总质量共为M＝30kg，乙和他的冰车总质量也是30kg，游戏时甲推着一个质量m＝15kg的箱子和他一起以大小为v0＝2m/s的速度滑行，乙以同样大小的速度迎面滑来，为了避免相撞，甲突然将箱子沿冰面推给乙，箱子滑到乙处时乙迅速把它抓住，若不计冰面的摩擦，问甲至少要以多大的速度（相对地面）将箱子推出，才能避免与乙相撞.（ ） A. 2.2m/s B. 5.2m/s C. 6m/s D. 10m/s 【答案】B 【解析】 【详解】设甲至少以速度v将箱子推出，推出箱子后甲的速度为v甲，乙的速度为v乙，取向右方向为正方向，则根据动量守恒，甲和箱子 （m甲+m）v0= m甲v甲+mv 乙和箱子 mv-m乙v0=（m+m乙）v乙 当甲与乙恰好不相撞时，v甲＝v乙，解得v＝5.2m/s． A.2.2m/s与分析不一致，故A错误； B.5.2m/s与分析相一致，故B正确； C.6m/s与分析不一致，故C错误； D.10m/s与分析不一致，故D错误． 二、多选题（共4小题，每小题4分，共16分） 9. 在光滑的水平面上一个质量M=80g的大球以5m/s的速度撞击一个静止在水平面上的质量为m=20g的小球。用V'和v'表示碰撞后大球和小球的速度，下列几组数据中有可能发生的是（　　） A. V'=3m/s　v'=8m/s B. V'=4m/s　v'=4m/s C. V'=4.5m/s　v'=2m/s D. V'=2m/s　v'=12m/s 【答案】AB 【解析】 【详解】以M的初速度方向为正方向，碰撞前系统总动量 p=MV=0.08×5=0.4kg•m/s 系统总动能 EK=MV2=×0.08×52=1J A．如果V′=3m/s、v′=8m/s，碰撞后系统总动量 p′=MV′+mv′=0.08×3+0.02×8=0.4kg•m/s 系统动量守恒，碰撞后的总动能 EK′=MV′2+mv′2=×0.08×32+×0.02×82=1J 系统机械能不增加，故A有可能发生，选项A正确； B．如果V′=4m/s、v′=4m/s，碰撞后系统总动量 p′=MV′+mv′=0.08×4+0.02×4=0.4kg•m/s 系统动量守恒，碰撞后的总动能 EK′=MV′2+mv′2=×0.08×42+×0.02×42=0.8J 系统机械能不增加，故B有可能发生，选项B正确； C．如果V′=4.5m/s、v′=2m/s，碰撞后M的速度大于m的速度，会发生二次碰撞，不符合实际情况，故C不可能发生，选项C错误； D．如果V′=2m/s、v′=12m/s，碰撞后系统总动量 p′=MV′+mv′=0.08×2+0.02×12=0.4kg•m/s 系统动量守恒，碰撞后的总动能 EK′=MV′2+mv′2=×0.08×22+×0.02×122=1.6J 系统机械能增加，不符合实际，故D不可能发生，选项D错误； 故选AB。 10. 一质量为1kg的物体被人用手由静止开始向上提升1m，这时物体的速度是2m/s，重力加速度，则在该过程中（　　） A. 重力做功10J B. 手对物体做功10J C. 合外力对物体做功2J D. 物体的机械能增加2J 【答案】C 【解析】 【详解】A．物体重力做功 故A错误； BC．根据动能定理知 手所做功为 故B错误，C正确； D．由功能关系知，除重力或系统内弹力其他力对物体所做的功等于物体机械能的变化，即 故D错误。 故选C。 11. 如图甲所示，一轻质弹簧的两端分别与质量是、的A、B两物块相连，它们静止在光滑水平面上，两物块质量之比。现给物块A一个水平向右的初速度并从此时刻开始计时，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，下列说法正确的（　　） A. 物块A、B与弹簧组成的系统动量守恒 B. 物块A、B与弹簧组成的系统机械能不守恒 C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】A．物块A、B与弹簧组成的系统所受合外力为零，满足动量守恒，A正确； B．物块A、B与弹簧组成的系统只有弹簧的弹力做功，机械能守恒，B错误； CD．在时间内，A向右减速，B向右加速，结合乙图可知，时刻两者达到共同速度，据动量守恒定律可得 解得 C错误，D正确。 故选AD。 12. 如图甲所示，倾角为θ的足够长的传送带以恒定的速率v0沿逆时针方向运行，t＝0时，将质量m＝1 kg的物体(可视为质点)轻放在传送带上，物体相对地面的v－t图象如图乙所示．设沿传送带向下为正方向，取重力加速度g＝10 m/s2，则(　　) A. 传送带的速率v0＝10 m/s B. 传送带的倾角θ＝30° C. 物体与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.5 D. 0～2.0 s内摩擦力对物体做功Wf＝－24 J 【答案】ACD 【解析】 【详解】当物体的速率超过传送带的速率后，物体受到的摩擦力的方向发生改变，加速度也发生改变，根据v－t图象可得，传送带的速率为v0＝10 m/s，选项A正确；1.0 s之前的加速度a1＝10 m/s2，1.0 s之后的加速度a2＝2 m/s2，结合牛顿第二定律，gsin θ＋μgcos θ＝a1，gsin θ－μgcos θ＝a2，解得sin θ＝0.6，θ＝37°，μ＝0.5，选项B错误，C正确；摩擦力大小Ff＝μmgcos θ＝4 N，在0～1.0 s内，摩擦力对物体做正功，在1.0～2.0 s内，摩擦力对物体做负功，0～1.0 s内物体的位移为5 m，1.0～2.0 s内物体的位移是11 m，0～2.0 s内摩擦力做的功为－4×(11－5) J＝－24 J，选项D正确． 三、实验题（共2小题，每空2分，共24分） 13. 如图所示，某实验小组在实验室中利用水平气垫导轨和两个光电门计时器A和B验证质量为M的滑块（含遮光条）和质量为m的钩码组成的系统机械能守恒．已知遮光条的宽度为d，先后通过A、B光电门的时间分别为Δt1、Δt2，光电门A、B之间的距离为s.滑块运动通过光电门B时，钩码未落地．（重力加速度为g） （1）实验中需要用到的器材有________（填选项前的字母）． A．天平　　B．刻度尺　　C．打点计时器 D．秒表　　E．弹簧测力计 （2）滑块先后通过A、B两个光电门时的瞬时速度的表达式为v1＝________，v2＝________。（用题中给定字母表示） （3）验证本系统机械能守恒的表达式为_________________（用已知量和能直接测量的量表示）。 （4）下列情况下可能增大实验误差的是________。 A．气垫导轨未调水平 B．滑块质量M和钩码质量m不满足m<M C．遮光条宽度较小 D．两光电门间距过小 【答案】 ①. AB##BA ②. ③. ④. ⑤. AD##DA 【解析】 【详解】（1）[1]实验要通过系统重力势能的减少量和动能的增加量相等来验证系统机械能守恒，验证的等式两边质量不同，需要用天平测量，不需要弹簧测力计。滑块下落的高度需要用刻度尺测量，滑块速度可通过光电门测量计算，故不需要打点计时器和秒表。 故选AB。 （2）[2][3]遮光条通过光电门的时间极短，可以用平均速度替代瞬时速度，则滑块先后通过A、B两个光电门时的瞬时速度的表达式为 ， （3）[4]通过A、B光电门重力势能的减少量为 动能的增加量为 若机械能守恒，则有 即 （4）[5]A．气垫导轨未调水平，阻力做功，机械能不守恒，增大实验误差，故A正确； B．实验不需要使钩码重力等于滑块的合力，则滑块质量和钩码质量关系不影响实验结果，故B错误； C．遮光条宽度较小，会使计算出的速度更接近瞬时速度，能够减小误差，故C错误； D．两光电门间距过小，使长度测量误差增大，故D正确。 故选AD。 14. 如图所示，某同学利用气垫导轨做“验证动量守恒定律”的实验，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架、光电门等组成。 实验步骤： ①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平； ②向气垫导轨通入压缩空气； ③接通数字计时器； 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绳； ⑥释放滑块1，滑块1通过光电门1后与左侧带有固定弹簧（未画出）的滑块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读出滑块通过光电门的挡光时间，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＝49.99ms，滑块2通过光电门2的挡光时间Δt3＝8.35ms； ⑧测出挡光板的宽度d＝5mm，测得滑块1的质量为m1＝300g，滑块2（包括弹簧）的质量为m2＝200g。 （1）实验中气垫导轨的作用是___________； （2）碰撞前滑块1的速度v1为___________m/s，碰撞后滑块1的速度v2为___________m/s，碰撞后滑块2的速度v3为___________m/s；（结果均保留两位有效数字） （3）碰撞前系统的总动量为m1v1＝___________；碰撞后系统的总动量为m1v2＋m2v3＝___________；由此可得实验结论：___________。 【答案】 ①. 减小因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差，保证两个滑块的碰撞是一维的 ②. 0.50 ③. 0.10 ④. 0.60 ⑤. 0.15kg·m/s ⑥. 0.15kg·m/s ⑦. 在实验误差允许的范围内，两滑块相互作用的过程，系统的动量守恒 【解析】 【详解】（1）[1]气垫导轨的使用大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差，且保证两个滑块的碰撞是一维的。 （2）[2]滑块1碰撞之前的速度 [3]滑块1碰撞之后的速度 [4]滑块2碰撞之后的速度 （3）[5]系统碰撞之前 m1v1＝0.15kg·m/s [6]系统碰撞之后 m1v2＋m2v3＝0.15kg·m/s [7]通过实验结果，可得结论：在实验误差允许的范围内，两滑块相互作用的过程，系统的动量守恒。 四、计算题（共3小题，共28分） 15. 如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的半圆形轨道在B点相切，半圆形轨道的半径为R．一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右的速度后脱离弹簧，当它经过B点进入轨道的瞬间对轨道的压力为其重力的8倍，之后向上运动恰能到达最高点C(不计空气阻力)．试求： （1）物体在A点时弹簧的弹性势能； （2）物体从B点运动至C点的过程中产生的内能． 【答案】（1）（2）mgR 【解析】 【详解】（1）设物体在B点的速度为vB，所受弹力为FNB 则有 FNB﹣mg=m 又 FNB=8mg 由能量守恒定律可知弹性势能 （2）设物体在C点的速度为vC，由题意可知 mg=m 物体由B点运动到C点的过程中，由能量守恒定律得 Q=mvB2﹣（mvC2+2mgR） 解得 Q=mgR 16. 如图，在光滑的水平面上，有一质量的长木板，长木板上有一质量的物块。它们都以的初速度反向运动，它们之间的动摩擦因数，且木板足够长，求： （1）当长木板的速度为向左的时，物块速度的大小。 （2）长木板的最终速度大小。 （3）要使小物块不滑出长木板，长木板的长度L至少多大。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设向左为正方向；两物体在运动中不受外力，总动量守恒；则由动量守恒定律可知 代入数据解得 （2）对全程由动量守恒定律可知：最终木板和物块的速度相同 解得 方向向左； （3）由（1）（2）可知，小物块的速度先减为零，然后反向加速，根据牛顿第二定律可得小物块的加速度 长木板的加速度 小物块速度减为零所需的时间 此过程中物块和长木板的相对位移 当物块速度减为零后，此时长木板速度 然后木块反向加速，长木板减速，达到共速的时间 此过程中物块和长木板的相对位移 要使小物块不滑出长木板，长木板的长度的最小值 代入数据可得 17. 如图所示，小球a、b质量均为m，b球用长h的细绳（承受最大拉力为2.8mg）悬挂于水平轨道BC（距地高0.5h）的出口C处。a球从距BC高h的A处由静止释放后，沿ABC光滑轨道滑下，在C处与b球正碰并与b粘在一起。试问：（重力加速度为g） （1）a与b球碰前瞬间的速度大小？ （2）a、b两球碰后，细绳是否会断裂？ （3）若细绳断裂，小球在DE水平地面上的落点距C的水平距离是多少？若细绳不断裂，小球最高将摆多高？ 【答案】（1）；（2）细绳会断裂；（3）落点距C的水平距离为 【解析】 【详解】（1）设a球经C点时速度为，则由机械能守恒定律得 解得 即a与b球碰前的速度为。 （2）设b球碰后的速度为，由动量守恒定律得 故 小球被细绳悬挂绕O摆动时，若细绳拉力为T，则由牛顿第二定律有 解得 ，细绳会断裂，小球做平抛运动。 （3）设平抛的时间为，则依据平抛运动的规律得 故落点距C的水平距离为 小球最终落到地面距C水平距离处。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $