精品解析：山东省泰安市泰山国际学校2024-2025学年高二上学期第一次月考测试物理试卷

2024—2025学年泰山国际学校10月份第一次月考测试高二物理试卷 一、单选题 1. 对于一个质量不变的物体，下列说法中正确的是 （　　） A. 做匀速直线运动的物体，其动量可能变化 B. 做匀速圆周运动的物体，其动量一定不变 C. 物体的速度发生变化时，其动量可能不变 D. 物体的速度发生变化时，其动量一定变化 【答案】D 【解析】 【详解】A．由动量公式可知，做匀速直线运动的物体速度不变，则动量不变，故A错误； B．做匀速圆周运动的物体，速度大小不变但是方向一直在变，而动量是矢量，所以动量一定在变化，故B错误； CD．由动量公式可知，物体的速度发生变化时，动量一定在变化，故D正确C错误。 故选D。 2. 下列运动不属于反冲运动的有（　　） A. 乒乓球碰到墙壁后弹回 B. 发射炮弹后炮身后退 C. 喷气式飞机喷气飞行 D. 火箭升空 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A．乒乓球碰到墙壁上弹回是因为受到了墙壁作用力，不是反冲；A正确； BCD．系统在内力作用下，当一部分向某一方向的动量发生变化时，剩余部分沿相反方向的动量发生同样大小变化的现象，所以，发射炮弹后炮身后退，是反冲现象；喷气式飞机是利用飞机与气体间的相互作用，而促进飞机前进的，故属于反冲运动；火箭升空是利用反冲原理，是反冲现象，BCD错误。 故选A。 3. 如图所示，质量为m、带电荷量为的小金属块A以初速度从光滑绝缘水平高台上飞出。已知在足够高的高台边缘右面空间中存在水平向左的匀强电场，场强大小，则（ ） A. 金属块不一定会与高台边缘相碰 B. 金属块一定会与高台边缘相碰，相碰前金属块在做匀变速直线运动 C. 金属块运动过程中距高台边缘的最大水平距离为 D. 金属块运动过程中距高台边缘最远时的速度为 【答案】C 【解析】 【详解】A．小金属块运动过程中水平方向受到向左的电场力，故水平方向先向右做匀减速直线运动，然后向左做匀加速直线运动，故一定会与高台边缘相碰，故A错误； B．小金属块受水平方向的电场力和竖直方向的重力作用，合力虽受力为恒力，但初速度与合力不在一条直线上，所以做匀变速曲线运动，B错误； C．小金属块水平方向上向右做匀减速，由牛顿第二定律可知： 所以解得；小金属块运动到最右端时水平方向速度为零，根据速度位移关系公式，有： 故C正确； D．小金属块水平向右匀减速到水平速度为零时距高台边缘最远，所用时间： 竖直方向做自由落体运动，分速度为： 由于水平分速度为零，所以： 故D错误。 故选C. 4. 蹦极是一项非常刺激的户外休闲活动．跳跃者站在起跳台上，把一端固定的弹性绳绑在探关节处，然后头朝下跳下去，如图所示。某次蹦极中，跳跃者从起跳台落下直至最低点的过程中，空气阻力大小恒定，将跳跃者、弹性绳和地球视为一个系统。在这个过程中（　　） A. 系统机械能守恒 B. 弹性绳刚伸直时跳跃者的动能最大 C. 跳跃者重力势能的减小量等于弹性势能的增加量 D. 跳跃者克服空气阻力做功等于系统机械能的减少量 【答案】D 【解析】 【详解】A.由于有空气阻力，所以将跳跃者、弹性绳和地球视为一个系统机械能也会损失，系统机械能不守恒，故A错误； B．根据动能的公式 当加速度为零时，跳跃者的速度最大，此时跳跃者的重力与空气阻力、弹性绳的弹力合力为零，弹簧处于伸长，不是刚伸直，故B错误； C．根据能量守恒，跳跃者从起跳台落下直至最低点的过程中，跳跃者重力势能的减小量等于弹性势能的增加量和空气因摩擦产生的热能，故C错误； D．根据能量守恒，跳跃者克服空气阻力做功等于系统机械能的减少量，故D正确。 故选D。 5. 质量为mA=1kg的物块A以大小为v0=6m/s的速度在光滑水平面上匀速运动，质量为mB=2kg的物块B静止在A的正前方，当物块A运动到物块B位置时二者发生碰撞，则碰撞后A、B物块的速度vA和vB可能是（　　） A. vA=3m/s vB=1.5m/s B. vA=0 vB=3m/s C. vA=-4m/s vB=5m/s D. vA=2m/s，vB=4m/s 【答案】B 【解析】 【详解】碰前后动量守恒 碰前机械能 碰后机械能 碰撞过程应满足动量守恒、机械能不增加、速度符合实际，A选项碰后vA>vB，会发生二次碰撞，不符合碰撞实际；C选项碰后的机械能大于碰前的机械能；D选项碰撞前后动量不守恒；只有B选项有可能，B正确。 故选B。 6. 如图所示，物体A、B放在光滑的水平面上，且两物体间有一定的间距。时刻，分别给物体A、B一向右的速度，物体A、B的动量大小均为，经过一段时间两物体发生碰撞，已知碰后物体B的动量变为，两物体的质量分别为、，则下列说法正确的是（ ） A. 物体A的动量增加 B. 物体A的质量可能大于物体B的质量 C. 若碰后两物体粘合在一起，则 D. 若该碰撞无机械能损失，则 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题意可知，该碰撞过程物体B的动量增加了 碰撞过程两物体的动量守恒，则有 所以物体A的动量减少了4kg·m/s，故A错误； B．由题意碰前物体A的速度一定大于物体B的速度，则有 解得 故B错误； C．若碰后两物体粘合在一起，则碰后两物体的速度相同，则有 又 解得 故C正确； D．若该碰撞为弹性碰撞，则碰撞过程中没有能量损失，则有 解得 故D错误。 故选C。 7. 如图所示，两单摆摆长相同，平衡时两摆球刚好接触．现将摆球A在两摆线所在平面内向左拉开一小角度后释放，碰撞后，两摆球分开各自做简谐运动。以、分别表示摆球A、B的质量，则（ ） A. 如果，下一次碰撞将发生在平衡位置右侧 B. 如果，下一次碰撞将发生在平衡位置左侧 C. 无论两摆球的质量之比是多少，下一次碰撞一定在平衡位置 D. 无论两摆球的质量之比是多少，下一次碰撞不可能在平衡位置 【答案】C 【解析】 【详解】根据单摆周期公式知，两单摆的周期相同，与摆球质量无关，所以相撞后两摆球分别经过后回到各自的平衡位置，且中途不会碰撞，所以无论两摆球的质量之比是多少，下一次碰撞一定在平衡位置。 故选C。 8. 冰壶比赛是选手们在冰上投挪冰壶的策略比赛运动。若A、B两冰壶在光滑水平面上沿同一直线运动，发生碰撞前后的图线如图所示，由图线可以判断（ ） A. A、B的质量之比为2：3 B. 碰前是B追A C. 碰撞前、后A的速度变化量为8m/s D. A、B之间发生的碰撞为弹性碰撞 【答案】D 【解析】 【详解】B．由图可知碰撞前A的速度大于B的速度，可知碰前是A追B，故B错误； A．根据动量守恒定律可得 代入图中数据可得 故A错误； C．碰撞前后A的速度变化量为 故C错误； D．代入图中数据可知 两个式子都成立，故A、B之间发生的碰撞为弹性碰撞，故D正确。 故选D。 二、多选题 9. 木块A和B用一根轻弹簧连起来，放在光滑水平面上，A紧靠墙壁，在B上施加向左水平力压缩弹簧，如图所示。撤去外力后，对A、B和弹簧组成的系统，下列说法正确的是（　　） A. A尚未离开墙壁前，系统的动量守恒 B. A尚未离开墙壁前，系统的机械能守恒 C. A离开墙壁后，系统的动量守恒 D. A离开墙壁后，系统的机械能守恒 【答案】BCD 【解析】 【详解】AB．当撤去外力F后，A尚未离开墙壁前，系统受到墙壁的作用力，系统所受的外力之和不为零，所以A、B和弹簧组成的系统的动量不守恒，但由于没有外力做功，故系统的机械能守恒，故A错误，B正确； CD．A离开墙壁后，系统所受的外力之和为0，所以A、B和弹簧组成的系统的动量守恒，由于没有外力做功，故系统机械能守恒，故CD正确。 故选BCD。 10. 长木板A放在光滑的水平面上，质量为m＝2kg的另一物体B以水平速度v0＝2m/s滑上原来静止的长木板A的上表面，由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化情况如图所示，g＝10 m/s2.下列说法正确的是（　　） A. 木板获得的动能为1 J B. 系统损失的机械能为1 J C. 木板A的最小长度为2 m D. A、B间的动摩擦因数为0.1 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由题图可知，最终木板获得的速度为v＝1m/s，A、B组成的系统动量守恒，以B的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得 mv0＝(M＋m)v 解得 M＝2 kg 则木板获得的动能为 Ek＝Mv2＝×2×12 J＝1 J 故A正确； B．系统损失的机械能 ΔE＝mvB2－(m＋M)v2 代入数据解得 ΔE＝2 J 故B错误； C．根据v－t图像中图线与t轴所围的面积表示位移，由题图得到0～1 s内B的位移为 sB＝×(2＋1)×1 m＝1.5 m A的位移为 sA＝×1×1 m＝0.5 m 则木板A的最小长度为 L＝sB－sA＝1 m 故C错误； D．由题图可知，B的加速度 a＝＝－1 m/s2 负号表示加速度的方向与v0的方向相反，由牛顿第二定律得 －μmg＝ma 解得 μ＝0.1 故D正确。 故选AD。 11. 2024年2月5日，在斯诺克德国大师赛决赛，特鲁姆普以10-5战胜斯佳辉获得冠军，如图甲所示。简易图如图乙所示，特鲁姆普某次用白球击打静止的蓝球，两球碰后沿同一直线运动。蓝球经的时间向前运动刚好（速度为0）落入袋中，而白球沿同一方向运动停止运动，已知两球的质量相等，碰后以相同的加速度做匀变速直线运动，假设两球碰撞的时间极短且发生正碰（内力远大于外力），则下列说法正确的是（　　） A. 由于摩擦不能忽略，则碰撞过程动量不守恒 B. 碰后蓝球与白球的速度之比为 C. 碰撞前白球的速度大小为 D. 该碰撞弹性碰撞 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由题意两球碰撞的时间极短，碰撞过程中产生极大的内力，两球与桌面间的摩擦力远远小于内力，所以该碰撞过程的动量守恒，A错误； B．碰后，蓝球做匀减速直线运动且刚好落入袋内，由匀变速直线运动的规律得蓝球碰后瞬间的速度为 又两球的加速度大小相等，则由公式得 解得碰后瞬间白球的速度大小为 则碰后蓝球与白球的速度之比为，B正确； C．碰撞过程中两球组成的系统动量守恒，则 代入数据解得 C正确； D．两球碰前的动能为 两球碰后的总动能为 由于 所以该碰撞过程有机械能损失，即该碰撞为非弹性碰撞，D错误。 故选BC。 12. 如图为教师办公室中抽屉使用过程的简图：抽屉底部安有滚轮，当抽屉在柜中滑动时可认为不受抽屉柜的摩擦力，抽屉柜右侧装有固定挡板，当抽屉拉至最右端与挡板相碰时速度立刻变为0。现在抽屉完全未抽出，在中间位置放了一个被没收的手机，手机长度为d＝0.2m，质量m＝0.2kg，其右端离抽屉右侧的距离也为d，手机与抽屉接触面之间的动摩擦因数μ＝0.1，抽屉总长L＝0.8m，质量为M＝1kg。不计抽屉左右两侧及挡板的厚度，重力加速度。现对把手施加一个持续水平向右的恒力F，则（　　） A. 当水平恒力的大小F≤0.3N时，手机不与抽屉右侧发生磕碰 B. 当水平恒力的大小F≤1.2N时，手机不与抽屉右侧发生磕碰 C. 为使手机不与抽屉右侧发生磕碰，水平恒力大小可满足F≥1.8N D. 为使手机不与抽屉左侧发生磕碰，水平恒力的大小必定满足F≤2.2N 【答案】ACD 【解析】 【详解】AB．手机的最大加速度 手机与抽屉一起加速运动的最大拉力 所以当水平恒力的大小F≤1.2N时，手机与抽屉一起加速运动，当水平恒力的大小F=0.3N时，抽屉和手机一起加速运动的加速度大小为 当抽屉拉至最右端与挡板相碰时 解得 抽屉停止运动后，手机向右滑动，则 解得手机向右滑动的位移大小为 手机恰好不与抽屉右侧发生磕碰；当水平恒力的大小F≤0.3N时，手机不与抽屉右侧发生磕碰，故A正确，B错误； C．当时手机与抽屉相对滑动，水平恒力的大小F=1.8N时，对抽屉由牛顿第二定律得 解得 当抽屉拉至最右端与挡板相碰时 解得 手机的速度 手机的位移 抽屉停止运动后手机向右滑动的位移 则 则手机恰好与抽屉右侧不磕碰，所以为使手机不与抽屉右侧发生磕碰，水平恒力的大小可满足F≥1.8N，故C正确； D．水平恒力的大小F=2.2N时，对抽屉由牛顿第二定律得 解得 当抽屉拉至最右端与挡板相碰时 解得 手机向右运动的位移大小 则 手机恰好不与抽屉左侧发生磕碰，所以为使手机不与抽屉左侧发生磕碰，水平恒力的大小必定满足F≤2.2N，故D正确。 故选ACD。 三、实验题 13. 当前很多城市大力推进游乐设施建设，水上乐园项目得到了广大市民的喜爱，其安全性与物理知识息息相关。如图15甲所示的倾斜水槽冲浪项目很是刺激，它蕴含了力学动量相关知识，其简化模型如图乙所示，透明塑料管道粗糙程度处处相同，倾斜管道与水平管道在最低点平滑无缝对接，忽略连接处的长度，倾斜部分的倾角为。将该装置用于验证碰撞中的动量守恒，已知重力加速度为，实验过程如下： （1）你认为滑块甲的质量___________（填“大于”“小于”或“等于”）滑块乙的质量才能方便验证动量守恒定律。 （2）从高度处由静止释放质量为的滑块甲，记录甲最终停止在水平管道上的点，并重复上述过程，用刻度尺测量得的平均长度值为，若滑块与管道间的动摩擦因数为，则滑块甲到达点时的速度___________。（用表示） （3）在点轻放上质量为的滑块乙，仍将滑块甲从高度处由静止释放，碰撞后甲、乙分别停止在水平管道上的两点，重复上述过程，用刻度尺测量得的平均长度值为的平均长度值为。 （4）实验中滑块甲、乙与管道间的动摩擦因数相同，在误差允许的范围内，如果满足等式___________成立，即可证明甲、乙在碰撞中动量守恒。（用表示） （5）如果实验中滑块甲、乙与管道间的动摩擦因数不同，那么___________（填“仍能”或“不能”）验证动量守恒定律。 【答案】 ①. 大于 ②. ③. ④. 仍能 【解析】 【详解】（1）[1]为防止滑块甲碰后反弹，滑块甲的质量大于乙的质量才能方便验证动量守恒。 （2）[2]由，得 （4）[3]设滑块与管道间的动摩擦因数为，碰撞前甲的瞬时速度由 求得，碰撞后甲、乙的瞬时速度和分别由 求得，甲、乙碰撞过程中，若动量守恒，则有 联立方程有 若上式成立，则动量守恒。 （5）[4]实验前先将乙从高度为处由静止释放，最终停止在水平轨道，则动能定理 解得 将甲从高度处由静止释放，甲在水平管道内仍停在距离点处，对甲由动能定理 解得 由，求出碰撞前后的瞬时速度为 在误差允许的范围内，甲、乙碰撞过程中，若动量守恒，则 代入数据有 可验证动量守恒定律。 14. 某实验小组的同学利用如图甲所示的装置来验证动量守恒定律，调节气垫导轨的充气源，轻推滑块Q使其能在气垫导轨上做匀速直线运动；然后将固定有遮光条的滑块P在倾斜轨道上由静止释放，经过气垫导轨左侧的光电门1后与滑块Q发生碰撞，并粘合在一起，最终通过光电门2。已知滑块P、Q的质量分别为m、M。请回答下列问题。 （1）用螺旋测微器测量遮光条的宽度如图乙所示，则宽度L=_________cm。 （2）如果滑块P经过光电门1、光电门2时，遮光条的挡光时间分别为t1、t2。若碰撞过程，系统的动量守恒，则关系式__________成立；该碰撞过程损失的机械能与初动能之比为________。（用测量的物理量表示） 【答案】（1）0.1880（或0.1879或0.1881均可） （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和，所以遮光条的宽度为 【小问2详解】 [1]碰前滑块P的速度为 碰后两滑块整体的速度为 若碰撞过程系统的动量守恒，则有 联立整理可得 [2]该碰撞过程损失的机械能为 初动能为 所以 四、计算题 15. 的铁锤从高处落下，打在水泥桩上，与水泥桩撞击的时间是。撞击时，铁锤对桩的平均冲击力有多大？取。 【答案】193200N 【解析】 【详解】由公式可得，铁锤碰前的速度为 取向下为正，对铁锤由动量定理得 即 16. 用水平力拉一个质量为的物体，使它在水平面上从静止开始运动，物体与水平面间的动摩擦因数为。经过时间后，撤去这个水平力，物体在摩擦力的作用下又经过时间停止运动。求拉力的大小。 【答案】 【解析】 【详解】整个过程应用定理有 解得拉力的大小 17. 如图所示，半径为的四分之一光滑圆弧轨道固定在水平面上，轨道末端与厚度相同的处于静止的木板A和B紧挨着（不粘连）。木板A、B的质量均为，与水平面间的动摩擦因数均为，木板A长。一质量为、可视为质点的小物块从P点由静止释放，小物块在以后的运动过程中没有滑离木板B。小物块与木板A间的动摩擦因数，与木板B间的动摩擦因数，重力加速度，求： （1）小物块运动到Q点时对轨道的压力大小； （2）小物块刚滑上木板B时的速度大小； （3）木板B的最小长度。 【答案】（1）60N；（2）2m/s；（3） 【解析】 【详解】（1）由动能定理可得 解得 在点，由牛顿第二定律可得 解得 由牛顿第三定律可知小物块运动到点时对轨道的压力大小 （2）小物块在木板上滑动时，对小物块，由 可得 对木板，由 可得 小物块的位移 木板的位移 又 联立解得 则小物块刚滑上木板B时的速度 （3）小物块刚滑上木板B时木板B的速度 小物块在木板B上滑动时，对小物块有 解得 若没有木板A的影响，对木板B有 解得 对木板A 可知木板A的加速度大小 可推断A、B并未分离，根据牛顿第二定律 因此A、B的加速度 小物块的位移 木板B的位移 则木板B的最小长度 18. 如图甲所示，在光滑水平面上放有一左端固定在墙壁上的轻质弹簧，弹簧处于原长时右端恰好位于A点，弹簧所在的光滑水平面与水平传送带在A点平滑连接。传送带长，且以的速率沿顺时针方向匀速转动，传送带右下方有一固定在光滑地面上半径为、圆心角的圆弧轨道，圆弧轨道右侧紧挨着一个与轨道等高，质量的长木板（木板厚度不计）。现将一质量的滑块Q（Q视为质点且与弹簧未拴接）向左压缩弹簧至图中G点后由静止释放，滑块Q从A点滑上传送带，并从传送带右端B点离开，恰好沿C点的切线方向进入与传送带在同一竖直面的圆弧轨道CD，然后无动能损失滑上长木板。已知弹簧弹力与滑块Q在GA段的位移关系如图乙所示，滑块Q与传送带、长木板间的动摩擦因数均为，重力加速度大小。 （1）求滑块Q刚滑上传送带时的速度大小； （2）若滑块Q运动至圆弧轨道最低点D时，轨道对其的支持力为，且滑块恰好未滑离长木板，求长木板的长度。 【答案】（1）3m/s （2）3m 【解析】 【小问1详解】 滑块Q第一次从G点到A点时与弹簧分离，从A点滑上传送带，设在滑块Q在A点的速度为，对滑块Q由动能定理得 由图像知弹簧从G点到H点对P做功 代入解得 【小问2详解】 滑块Q在D点速度为，由牛顿第二定律可知 Q滑上长木板M后，以Q和长木板为系统动量守恒，恰好没滑离，则Q滑到长木板右端时达到共同速度，则有 由能量守恒定律有 代入数据可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024—2025学年泰山国际学校10月份第一次月考测试高二物理试卷 一、单选题 1. 对于一个质量不变的物体，下列说法中正确的是 （　　） A. 做匀速直线运动的物体，其动量可能变化 B. 做匀速圆周运动的物体，其动量一定不变 C. 物体的速度发生变化时，其动量可能不变 D. 物体的速度发生变化时，其动量一定变化 2. 下列运动不属于反冲运动的有（　　） A 乒乓球碰到墙壁后弹回 B. 发射炮弹后炮身后退 C. 喷气式飞机喷气飞行 D. 火箭升空 3. 如图所示，质量为m、带电荷量为的小金属块A以初速度从光滑绝缘水平高台上飞出。已知在足够高的高台边缘右面空间中存在水平向左的匀强电场，场强大小，则（ ） A. 金属块不一定会与高台边缘相碰 B. 金属块一定会与高台边缘相碰，相碰前金属块在做匀变速直线运动 C. 金属块运动过程中距高台边缘的最大水平距离为 D. 金属块运动过程中距高台边缘最远时的速度为 4. 蹦极是一项非常刺激的户外休闲活动．跳跃者站在起跳台上，把一端固定的弹性绳绑在探关节处，然后头朝下跳下去，如图所示。某次蹦极中，跳跃者从起跳台落下直至最低点的过程中，空气阻力大小恒定，将跳跃者、弹性绳和地球视为一个系统。在这个过程中（　　） A. 系统的机械能守恒 B. 弹性绳刚伸直时跳跃者的动能最大 C. 跳跃者重力势能的减小量等于弹性势能的增加量 D. 跳跃者克服空气阻力做功等于系统机械能的减少量 5. 质量为mA=1kg物块A以大小为v0=6m/s的速度在光滑水平面上匀速运动，质量为mB=2kg的物块B静止在A的正前方，当物块A运动到物块B位置时二者发生碰撞，则碰撞后A、B物块的速度vA和vB可能是（　　） A vA=3m/s vB=1.5m/s B. vA=0 vB=3m/s C. vA=-4m/s vB=5m/s D. vA=2m/s，vB=4m/s 6. 如图所示，物体A、B放在光滑的水平面上，且两物体间有一定的间距。时刻，分别给物体A、B一向右的速度，物体A、B的动量大小均为，经过一段时间两物体发生碰撞，已知碰后物体B的动量变为，两物体的质量分别为、，则下列说法正确的是（ ） A. 物体A的动量增加 B. 物体A的质量可能大于物体B的质量 C. 若碰后两物体粘合在一起，则 D. 若该碰撞无机械能损失，则 7. 如图所示，两单摆摆长相同，平衡时两摆球刚好接触．现将摆球A在两摆线所在平面内向左拉开一小角度后释放，碰撞后，两摆球分开各自做简谐运动。以、分别表示摆球A、B的质量，则（ ） A. 如果，下一次碰撞将发生在平衡位置右侧 B. 如果，下一次碰撞将发生在平衡位置左侧 C. 无论两摆球的质量之比是多少，下一次碰撞一定在平衡位置 D. 无论两摆球的质量之比是多少，下一次碰撞不可能在平衡位置 8. 冰壶比赛是选手们在冰上投挪冰壶的策略比赛运动。若A、B两冰壶在光滑水平面上沿同一直线运动，发生碰撞前后的图线如图所示，由图线可以判断（ ） A. A、B的质量之比为2：3 B. 碰前是B追A C. 碰撞前、后A的速度变化量为8m/s D. A、B之间发生的碰撞为弹性碰撞 二、多选题 9. 木块A和B用一根轻弹簧连起来，放在光滑水平面上，A紧靠墙壁，在B上施加向左的水平力压缩弹簧，如图所示。撤去外力后，对A、B和弹簧组成的系统，下列说法正确的是（　　） A. A尚未离开墙壁前，系统的动量守恒 B. A尚未离开墙壁前，系统的机械能守恒 C. A离开墙壁后，系统的动量守恒 D. A离开墙壁后，系统的机械能守恒 10. 长木板A放在光滑的水平面上，质量为m＝2kg的另一物体B以水平速度v0＝2m/s滑上原来静止的长木板A的上表面，由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化情况如图所示，g＝10 m/s2.下列说法正确的是（　　） A. 木板获得的动能为1 J B. 系统损失的机械能为1 J C. 木板A的最小长度为2 m D. A、B间的动摩擦因数为0.1 11. 2024年2月5日，在斯诺克德国大师赛决赛，特鲁姆普以10-5战胜斯佳辉获得冠军，如图甲所示。简易图如图乙所示，特鲁姆普某次用白球击打静止的蓝球，两球碰后沿同一直线运动。蓝球经的时间向前运动刚好（速度为0）落入袋中，而白球沿同一方向运动停止运动，已知两球的质量相等，碰后以相同的加速度做匀变速直线运动，假设两球碰撞的时间极短且发生正碰（内力远大于外力），则下列说法正确的是（　　） A. 由于摩擦不能忽略，则碰撞过程动量不守恒 B. 碰后蓝球与白球的速度之比为 C. 碰撞前白球的速度大小为 D. 该碰撞为弹性碰撞 12. 如图为教师办公室中抽屉使用过程的简图：抽屉底部安有滚轮，当抽屉在柜中滑动时可认为不受抽屉柜的摩擦力，抽屉柜右侧装有固定挡板，当抽屉拉至最右端与挡板相碰时速度立刻变为0。现在抽屉完全未抽出，在中间位置放了一个被没收的手机，手机长度为d＝0.2m，质量m＝0.2kg，其右端离抽屉右侧的距离也为d，手机与抽屉接触面之间的动摩擦因数μ＝0.1，抽屉总长L＝0.8m，质量为M＝1kg。不计抽屉左右两侧及挡板的厚度，重力加速度。现对把手施加一个持续水平向右的恒力F，则（　　） A. 当水平恒力的大小F≤0.3N时，手机不与抽屉右侧发生磕碰 B. 当水平恒力的大小F≤1.2N时，手机不与抽屉右侧发生磕碰 C. 为使手机不与抽屉右侧发生磕碰，水平恒力的大小可满足F≥1.8N D. 为使手机不与抽屉左侧发生磕碰，水平恒力的大小必定满足F≤2.2N 三、实验题 13. 当前很多城市大力推进游乐设施建设，水上乐园项目得到了广大市民的喜爱，其安全性与物理知识息息相关。如图15甲所示的倾斜水槽冲浪项目很是刺激，它蕴含了力学动量相关知识，其简化模型如图乙所示，透明塑料管道粗糙程度处处相同，倾斜管道与水平管道在最低点平滑无缝对接，忽略连接处的长度，倾斜部分的倾角为。将该装置用于验证碰撞中的动量守恒，已知重力加速度为，实验过程如下： （1）你认为滑块甲的质量___________（填“大于”“小于”或“等于”）滑块乙的质量才能方便验证动量守恒定律。 （2）从高度处由静止释放质量为的滑块甲，记录甲最终停止在水平管道上的点，并重复上述过程，用刻度尺测量得的平均长度值为，若滑块与管道间的动摩擦因数为，则滑块甲到达点时的速度___________。（用表示） （3）在点轻放上质量为的滑块乙，仍将滑块甲从高度处由静止释放，碰撞后甲、乙分别停止在水平管道上的两点，重复上述过程，用刻度尺测量得的平均长度值为的平均长度值为。 （4）实验中滑块甲、乙与管道间的动摩擦因数相同，在误差允许的范围内，如果满足等式___________成立，即可证明甲、乙在碰撞中动量守恒。（用表示） （5）如果实验中滑块甲、乙与管道间的动摩擦因数不同，那么___________（填“仍能”或“不能”）验证动量守恒定律。 14. 某实验小组同学利用如图甲所示的装置来验证动量守恒定律，调节气垫导轨的充气源，轻推滑块Q使其能在气垫导轨上做匀速直线运动；然后将固定有遮光条的滑块P在倾斜轨道上由静止释放，经过气垫导轨左侧的光电门1后与滑块Q发生碰撞，并粘合在一起，最终通过光电门2。已知滑块P、Q的质量分别为m、M。请回答下列问题。 （1）用螺旋测微器测量遮光条宽度如图乙所示，则宽度L=_________cm。 （2）如果滑块P经过光电门1、光电门2时，遮光条的挡光时间分别为t1、t2。若碰撞过程，系统的动量守恒，则关系式__________成立；该碰撞过程损失的机械能与初动能之比为________。（用测量的物理量表示） 四、计算题 15. 的铁锤从高处落下，打在水泥桩上，与水泥桩撞击的时间是。撞击时，铁锤对桩的平均冲击力有多大？取。 16. 用水平力拉一个质量为的物体，使它在水平面上从静止开始运动，物体与水平面间的动摩擦因数为。经过时间后，撤去这个水平力，物体在摩擦力的作用下又经过时间停止运动。求拉力的大小。 17. 如图所示，半径为的四分之一光滑圆弧轨道固定在水平面上，轨道末端与厚度相同的处于静止的木板A和B紧挨着（不粘连）。木板A、B的质量均为，与水平面间的动摩擦因数均为，木板A长。一质量为、可视为质点的小物块从P点由静止释放，小物块在以后的运动过程中没有滑离木板B。小物块与木板A间的动摩擦因数，与木板B间的动摩擦因数，重力加速度，求： （1）小物块运动到Q点时对轨道的压力大小； （2）小物块刚滑上木板B时的速度大小； （3）木板B的最小长度。 18. 如图甲所示，在光滑水平面上放有一左端固定在墙壁上的轻质弹簧，弹簧处于原长时右端恰好位于A点，弹簧所在的光滑水平面与水平传送带在A点平滑连接。传送带长，且以的速率沿顺时针方向匀速转动，传送带右下方有一固定在光滑地面上半径为、圆心角的圆弧轨道，圆弧轨道右侧紧挨着一个与轨道等高，质量的长木板（木板厚度不计）。现将一质量的滑块Q（Q视为质点且与弹簧未拴接）向左压缩弹簧至图中G点后由静止释放，滑块Q从A点滑上传送带，并从传送带右端B点离开，恰好沿C点的切线方向进入与传送带在同一竖直面的圆弧轨道CD，然后无动能损失滑上长木板。已知弹簧弹力与滑块Q在GA段的位移关系如图乙所示，滑块Q与传送带、长木板间的动摩擦因数均为，重力加速度大小。 （1）求滑块Q刚滑上传送带时的速度大小； （2）若滑块Q运动至圆弧轨道最低点D时，轨道对其的支持力为，且滑块恰好未滑离长木板，求长木板的长度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$