精品解析：辽宁省鞍山市普通高中2024-2025学年高三上学期第三次月考物理试题

2024—2025学年度上学期月考 高三物理 时间：75分钟 满分：100分 命题范围：必修一、必修二、必修三欧姆定律结束（不考电学实验）、动量、机械振动机械波 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题：本题10小题，共46分．在每小题给出的四个选项中，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，每小题6分，全部选对得6分，选对但不全得3分，有错选或不选得0分． 1. 下列说法中，正确的是（　　） A. 由公式可知电场中某点的电势与成反比 B. 公式，其中电容器的电容与电容器两极板间电势差无关 C. 试探电荷在电场中所受的电场力与其电量q无关 D. 电容器电容越大，电容器所带的电荷量就越多 2. 北京正负电子对撞机的储存环是半径为R的圆形轨道，当环中电子以速率v沿轨道做匀速圆周运动时形成的电流为I，已知电子电荷量为e，则环中运行的电子数目为（　　） A. B. C. D. 3. 在强噪声环境下佩戴降噪耳机可以保护人们耳朵的健康。这种耳机通过发射与噪声振幅和频率相匹配、相位相反的声波来抵消噪声。理想情况下的降噪过程如图所示，其中实线代表环境噪声，虚线代表降噪系统产生的等幅反相声。下列说法正确的是（　　） A. 降噪声波与环境噪声声波都是横波 B. 降噪过程运用了波叠加原理 C. 降噪声波与环境噪声声波的波速大小不相等 D. 从图示时刻起，经过半个周期之后，P点将变为振动的加强点 4. 如图a所示，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器（最大阻值25 Ω），现闭合电路中开关S，将滑动变阻器的滑片P从最右端滑到最左端的过程中，由电表的测量数据得到U－I图线如图b所示（电表均为理想电表）。则下列说法正确的是（　　） A. 电源电动势为4 V B. 电源内电阻为10 Ω C. 电源的最大输出功率为1.8 W D. 滑动变阻器R2的最大功率为1.2 W 5. 如图所示，一轻弹簧原长为2L，其一端固定在倾角为37°的斜面底端A点，另一端位于斜面上B点，弹簧处于原长状态。质量为m的物块P从C点由静止释放，最低到达E点（未画出），随后物块P被弹回，最高到达F点。已知AF=4L，AC=7L，物块P与斜面间的动摩擦因数，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。在此过程中，下列说法正确的是（　　） A. 物块与弹簧组成的系统机械能守恒 B. 物块运动到B点的速度最大 C. 弹簧最大压缩量为1.5L D. 弹簧获得的最大弹性势能为 6. 如图所示为一固定放置在水平地面上的竖直四分之一光滑圆弧轨道，半径。现将一质量为3kg的小球从与圆弧圆心等高的一侧由静止释放，小球沿着圆弧轨道运动到底端，重力加速度g取，在此过程中重力的最大瞬时功率为（　　） A. B. C. D. 7. A、B两小球均带正电荷，A球固定于P点正下方，B球用不可伸长绝缘细线悬挂于O点，P点位于O点的正下方，距离等于细线长度，B球平衡时细线与竖直方向的夹角为。两球均可看做点电荷，且电荷量保持不变。现将A球缓慢向上移动到P点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 细线对小球的拉力不可能大于重力 B. 细线对小球的拉力大小不变 C. A、B两小球间的距离变大 D. A、B两小球间的静电力逐渐减小 8. 如图所示，图甲为一波源的共振曲线，图乙中的a表示该波源在共振状态下的振动形式沿x轴传播过程中形成的机械波在t＝0时刻的波形曲线。则下列说法正确的是（ ） A. 图甲中，若驱动力周期变小，共振曲线的峰将向频率f大的方向移动 B. 图乙中，波速一定为1.2 m/s C. 图乙中，a、b波形时间间隔可能为2.5 s D. 图乙中的波遇到宽度为2 m的狭缝能发生明显的衍射现象 9. 如图所示，在边长为L的正六边形M、N、P三个顶点上分别固定电荷量为、、的点电荷，X、Y、Z为正六边形的另外三个顶点，O点是正六边形的中心，静电力常量为k，下列说法正确的是（　　） A. O点的电场强度大小为 B. X点的电场强度大小为 C. Z点电势比Y点电势低 D. 带负电小球沿OM从O点移到M点过程中，电势能一直减少 10. 如图所示，将质量为mA=100g的物体A放在弹簧上端并与之连接，弹下端连接一质量为mB=200g的物体B，物体B放在地面上，形成竖直方向的弹簧振子，使A上下振动做简谐运动。弹簧原长为10cm，劲度系数为k=50N/m。A、B的厚度可忽略不计，g取10m/s2。下列说法正确的是（　　） A. A的平衡位置离地面的高度为8cm B. A完成任意半个周期前后重力势能变化量都相等 C. 若保持物体B始终在地面上，在当物体A以最大振幅振动时，物体B对地面的最小压力为0 D. 若保持物体B始终在地面上，当物体A以最大振幅振动时，物体B对地面的最大压力为3N 第Ⅱ卷（非选择题） 二、实验题：本题2小题，共14分．把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。 11. 为了验证碰撞中动量守恒规律，某同学选取了两个体积相同、质量不相等的小球，按下述步骤做了如下实验： ①用天平测出两个小球的质量（分别为m1和m2）。 ②按照如图所示的那样，安装好实验装置。将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端点的切线水平。将一斜面BC连接在斜槽末端。 ③先不放小球m2，让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下，记下小球在斜面上的落点位置E。 ④将小球m2放在斜槽前端边缘处，让小球m1从斜槽顶端A处滚下，使它们发生碰撞，记下小球m1和小球m2在斜面上的落点位置。 ⑤用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离。 图中D、E、F点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置，到B点的距离分别为LD、LE、LF。根据该同学的实验，回答下列问题： （1）实验中要求两个小球质量关系为m2________m1（选填“大于”、“小于”、“等于”）。小球m1与倾斜轨道间存在摩擦，这对实验结果________（选填“有”、“没有”）影响。 （2）用测得的物理量来表示，只要满足关系式________，则说明碰撞中动量是守恒的。 12. 某学习小组“利用单摆测定重力加速度”的实验装置如图1所示，请在横线上完成相应内容。 （1）若同学们测得的重力加速度值偏大，其原因可能是___________。 A. 把50次摆动的时间误记为51次摆动的时间 B. 开始计时，秒表过早按下 C. 使用的摆线具有弹性，摆动时会变长 D. 在加速上升的电梯中做此实验 （2）若实验过程中没有游标卡尺，无法测小球的直径d，实验中将悬点到小球最低点的距离作为摆长，测得多组周期T和l的数据，作出图像，如图2所示。 ①实验得到的图像是___________（选填“a”“b”或“c”）； ②π取3.14，a、b、c三条直线的斜率均为4，则实验测得当地重力加速度大小是___________，小球的直径为___________（取3位有效数字）。 三、解答题：本题3小题，共40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给分。有数字计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13. 如图所示，在竖直平面内有方向水平向左、大小为的匀强电场，一电荷量为、质量为的粒子垂直电场线进入电场，经时间与电场线方向成角射出电场，不计空气阻力和粒子所受重力，求： （1）粒子射入电场初速度大小； （2）粒子电势能的减小量。 14. 如图所示电路中，电阻，电压表量程“0~15V”。闭合开关后，调节滑动变阻器，当电压表示数为13V时，上消耗的电功率为当电压表示数为8V时，上消耗的电功率为9W。求： （1）电源的电动势和内电阻； （2）滑动变阻器上消耗的最大电功率。 15. 如图所示，一轨道由半径为的四分之一竖直圆弧轨道AB和长度可以调节的水平直轨道BC在B点平滑连接而成。质量为的小物块1从A点正上方高为处静止释放，经过A点沿切线进入圆弧轨道，到达圆弧最低点B时的速度大小为。小物块1与静止在B点质量为的小物块2发生碰撞，碰后两小物块黏在一起在轨道BC段运动，两小物块与BC段间的动摩擦因数均为。两小物块从C点水平飞离轨道，落到水平面上的P点，P、C两点间的高度差为。两小物块均可视为质点，不计空气阻力，碰撞时间极短，重力加速度g取。求： （1）小物块1在圆弧轨道AB上运动过程中摩擦力做的功； （2）小物块1、2碰撞过程损失的机械能； （3）为使两小物块落点P与B点的水平距离最大，BC段的长度应调节为多大。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024—2025学年度上学期月考 高三物理 时间：75分钟 满分：100分 命题范围：必修一、必修二、必修三欧姆定律结束（不考电学实验）、动量、机械振动机械波 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题：本题10小题，共46分．在每小题给出的四个选项中，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，每小题6分，全部选对得6分，选对但不全得3分，有错选或不选得0分． 1. 下列说法中，正确的是（　　） A. 由公式可知电场中某点的电势与成反比 B. 公式，其中电容器的电容与电容器两极板间电势差无关 C. 试探电荷在电场中所受的电场力与其电量q无关 D. 电容器电容越大，电容器所带的电荷量就越多 【答案】B 【解析】 【详解】A．公式为比值定义式，电势与试探电荷没有本质上决定关系，不能够认为电势与成反比，故A错误； B．公式为比值定义式，电容与电荷量、电压没有本质上的决定关系，即电容器的电容与电容器两极板间电势差无关，故B正确； C．根据 可知，试探电荷在电场中所受的电场力与其电量q有关，故C错误； D．根据 解得 可知，电容器所带的电荷量与电容、极板之间的电压有关，即电容器电容越大，电容器所带的电荷量不一定越多，故D错误。 故选B。 2. 北京正负电子对撞机的储存环是半径为R的圆形轨道，当环中电子以速率v沿轨道做匀速圆周运动时形成的电流为I，已知电子电荷量为e，则环中运行的电子数目为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】电子运动的周期 等效电流 解得 故选B。 3. 在强噪声环境下佩戴降噪耳机可以保护人们耳朵的健康。这种耳机通过发射与噪声振幅和频率相匹配、相位相反的声波来抵消噪声。理想情况下的降噪过程如图所示，其中实线代表环境噪声，虚线代表降噪系统产生的等幅反相声。下列说法正确的是（　　） A. 降噪声波与环境噪声声波都是横波 B. 降噪过程运用了波的叠加原理 C. 降噪声波与环境噪声声波的波速大小不相等 D. 从图示时刻起，经过半个周期之后，P点将变为振动的加强点 【答案】B 【解析】 【详解】A．降噪声波与环境噪声声波都是纵波。故A错误； B．降噪过程运用了波的叠加原理，由题图可知，降噪声波与环境噪声声波波长相等，则频率相同，叠加时产生稳定干涉，又由于两列声波等幅反相，所以能使振幅减为零，从而起到降噪作用。故B正确； C．由于传播介质相同，所以降噪声波与环境噪声声波的传播速度大小相等。故C错误； D．由图可知，两列声波使P点的振动方向相反，所以P点为振动减弱点。从图示时刻起，经过半个周期之后，P点仍为振动的减弱点。故D错误。 故选B。 4. 如图a所示，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器（最大阻值25 Ω），现闭合电路中的开关S，将滑动变阻器的滑片P从最右端滑到最左端的过程中，由电表的测量数据得到U－I图线如图b所示（电表均为理想电表）。则下列说法正确的是（　　） A. 电源电动势为4 V B. 电源内电阻为10 Ω C. 电源的最大输出功率为1.8 W D. 滑动变阻器R2的最大功率为1.2 W 【答案】C 【解析】 【详解】AB．当滑片左移时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大，而R1两端的电压增大，故乙表示是V1示数的变化，甲表示V2示数的变化。由图可知 图乙的斜率表示定值电阻的阻值，即 图甲斜率的绝对值为 可得 将题图乙中甲图象延长，纵坐标的截距表示电源电动势，则 V 故AB错误； C．设外电阻为R外，电源的输出功率为 根据数学知识可得 时分母最小，电源的输出功率最大，此时有 故当外阻等于5时，电源的输出功率最大，电源的最大输出功率为 W=1.8W 故C正确； D．将R1视为电源内电阻，由C的分析可知，当 时，滑动变阻器消耗的功率最大，则滑动变阻器消耗的总功率为 W=0.9W 故D错误； 故选C。 5. 如图所示，一轻弹簧原长为2L，其一端固定在倾角为37°的斜面底端A点，另一端位于斜面上B点，弹簧处于原长状态。质量为m的物块P从C点由静止释放，最低到达E点（未画出），随后物块P被弹回，最高到达F点。已知AF=4L，AC=7L，物块P与斜面间的动摩擦因数，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。在此过程中，下列说法正确的是（　　） A. 物块与弹簧组成的系统机械能守恒 B. 物块运动到B点的速度最大 C. 弹簧的最大压缩量为1.5L D. 弹簧获得的最大弹性势能为 【答案】D 【解析】 【详解】A．对于物块与弹簧组成的系统，由于滑动摩擦力对物体做负功，所以系统的机械能不守恒，故A错误； B．物块运动到B点时，根据牛顿第二定律 物块继续加速下滑，知道加速度为零时速度最大，故物块运动至B点时速度不是最大，故B错误； CD．设弹簧的最大压缩量为，此时弹簧的弹性势能为，根据能量守恒定律可得，在下滑过程，有 上滑过程，有 联立，解得 ， 故C错误，D正确。 故选D。 6. 如图所示为一固定放置在水平地面上的竖直四分之一光滑圆弧轨道，半径。现将一质量为3kg的小球从与圆弧圆心等高的一侧由静止释放，小球沿着圆弧轨道运动到底端，重力加速度g取，在此过程中重力的最大瞬时功率为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】小球沿着圆弧轨道运动过程，设运动到与水平方向夹角为时，根据机械能守恒 小球在竖直方向加速度为零时， 竖直方向速度最大，此时，重力的瞬时功率最大 竖直方向 根据牛顿第二定律 联立解得 故此过程中重力的最大瞬时功率为 故选C。 7. A、B两小球均带正电荷，A球固定于P点正下方，B球用不可伸长绝缘细线悬挂于O点，P点位于O点正下方，距离等于细线长度，B球平衡时细线与竖直方向的夹角为。两球均可看做点电荷，且电荷量保持不变。现将A球缓慢向上移动到P点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 细线对小球拉力不可能大于重力 B. 细线对小球的拉力大小不变 C. A、B两小球间的距离变大 D. A、B两小球间的静电力逐渐减小 【答案】A 【解析】 【详解】AB．根据题意，对B球受力分析，如图所示，根据相似三角形法可得 将A球缓慢向上移动到P点的过程中，h减小，l2不变，则F2增大，即细线对小球的拉力增大，由于 所以 A正确，B错误； CD．根据库仑定律可得 所以 将A球缓慢向上移动到P点的过程中，h减小，l1减小，则F1增大，CD错误。 故选A。 8. 如图所示，图甲为一波源的共振曲线，图乙中的a表示该波源在共振状态下的振动形式沿x轴传播过程中形成的机械波在t＝0时刻的波形曲线。则下列说法正确的是（ ） A. 图甲中，若驱动力周期变小，共振曲线的峰将向频率f大的方向移动 B. 图乙中，波速一定为1.2 m/s C. 图乙中，a、b波形时间间隔可能为2.5 s D. 图乙中的波遇到宽度为2 m的狭缝能发生明显的衍射现象 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．当驱动力频率等于物体的固有频率时产生共振，振幅最大，驱动力周期变小时，物体的固有频率不变，则振动曲线的峰不变，故A错误； B．由共振曲线读出共振状态下的振动频率为f＝0.3Hz，由（b）图知，波长为＝4m，则波速为 故B正确； C．共振状态下的振动周期为 s 若波向左传播，则（b）图中a、b波形时间间隔为 ，n＝0，1，2，… 当n＝0时有 s 故C正确； D．当障碍物的尺寸小于波长时能发生明显的衍射现象，该波的波长为4m，则（b）图中波长遇到宽度为2m的狭缝能发生明显的衍现象，故D正确。 故选BCD。 9. 如图所示，在边长为L的正六边形M、N、P三个顶点上分别固定电荷量为、、的点电荷，X、Y、Z为正六边形的另外三个顶点，O点是正六边形的中心，静电力常量为k，下列说法正确的是（　　） A. O点的电场强度大小为 B. X点的电场强度大小为 C. Z点的电势比Y点电势低 D. 带负电小球沿OM从O点移到M点过程中，电势能一直减少 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．O点的电场强度大小为 A正确； B．X点的电场强度大小为 B正确； C．根据对称性可知，两负点电荷在Z点和Y点的电势相等，Z点、Y点与正点电荷的距B离相等，则正点电荷在Z点和Y点的电势相等，故Z点和Y点的电势相等，C错误； D．根据电场强度的叠加可知，OM连线上电场强度沿MO方向，则带负电小球受到的电场力沿OM方向，带负电小球沿OM从O点移到M点过程中，电场力一直做正功，故电势能一直减少，D正确。 故选ABD。 10. 如图所示，将质量为mA=100g的物体A放在弹簧上端并与之连接，弹下端连接一质量为mB=200g的物体B，物体B放在地面上，形成竖直方向的弹簧振子，使A上下振动做简谐运动。弹簧原长为10cm，劲度系数为k=50N/m。A、B的厚度可忽略不计，g取10m/s2。下列说法正确的是（　　） A. A的平衡位置离地面的高度为8cm B. A完成任意半个周期前后重力势能变化量都相等 C. 若保持物体B始终在地面上，在当物体A以最大振幅振动时，物体B对地面的最小压力为0 D. 若保持物体B始终在地面上，当物体A以最大振幅振动时，物体B对地面的最大压力为3N 【答案】AC 【解析】 【详解】A．A在平衡位置时，所受合力为零，设弹簧的压缩量为，则 解得 则A的平衡位置离地面的高度 故A正确； B．A完成任意半个周期前后通过的路程都为2倍的振幅，但A可能做往复运动，通过的位移不一定相同，根据 可知，重力势能变化量不一定相等，故B错误； C．物体A放在弹簧上端并与之连接，若保持物体B始终在地面上，则当物体A以最大振幅振动时，A在最高点时，物体B对地面的最小压力为0，故C正确； D．若保持物体B始终在地面上，当物体A以最大振幅振动时，A在最高点时，物体B对地面的最小压力为0，此时对B，根据平衡条件可知，弹簧的弹力为 此时A的合力为 此时A合力提供回复力，根据简谐运动的对称性可知，当A在最低点时回复力大小相等，则此时弹簧的弹力为 对B，根据平衡条件可知，B受到地面最大的支持力为 根据牛顿第三定律可知，物体B对地面的最大压力为 故D错误。 故选AC。 第Ⅱ卷（非选择题） 二、实验题：本题2小题，共14分．把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。 11. 为了验证碰撞中动量守恒规律，某同学选取了两个体积相同、质量不相等的小球，按下述步骤做了如下实验： ①用天平测出两个小球的质量（分别为m1和m2）。 ②按照如图所示的那样，安装好实验装置。将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端点的切线水平。将一斜面BC连接在斜槽末端。 ③先不放小球m2，让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下，记下小球在斜面上的落点位置E。 ④将小球m2放在斜槽前端边缘处，让小球m1从斜槽顶端A处滚下，使它们发生碰撞，记下小球m1和小球m2在斜面上的落点位置。 ⑤用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离。 图中D、E、F点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置，到B点的距离分别为LD、LE、LF。根据该同学的实验，回答下列问题： （1）实验中要求两个小球质量关系为m2________m1（选填“大于”、“小于”、“等于”）。小球m1与倾斜轨道间存在摩擦，这对实验结果________（选填“有”、“没有”）影响。 （2）用测得的物理量来表示，只要满足关系式________，则说明碰撞中动量是守恒的。 【答案】（1） ①. 小于 ②. 没有 （2） 【解析】 【小问1详解】 [1]实验中，为了保证小球m1与m2发生碰撞后，m1不被反弹，二者质量关系要求 [2]本实验只要保证小球m1每次从水平槽末端飞出时的速度相同即可，所以小球m1与倾斜轨道间存在摩擦，对实验结果没有影响。 【小问2详解】 由题意，设斜面与水平地面的夹角为θ，小球从水平槽末端飞出时的速度为v0，飞出后小球做平抛运动，有 联立求得 若m1与m2发生碰撞时，满足动量守恒，则有 整理得到 即若两小球碰撞过程中满足上式，则说明碰撞过程中动量是守恒的。 12. 某学习小组“利用单摆测定重力加速度”的实验装置如图1所示，请在横线上完成相应内容。 （1）若同学们测得的重力加速度值偏大，其原因可能是___________。 A. 把50次摆动的时间误记为51次摆动的时间 B. 开始计时，秒表过早按下 C. 使用的摆线具有弹性，摆动时会变长 D. 在加速上升的电梯中做此实验 （2）若实验过程中没有游标卡尺，无法测小球的直径d，实验中将悬点到小球最低点的距离作为摆长，测得多组周期T和l的数据，作出图像，如图2所示。 ①实验得到的图像是___________（选填“a”“b”或“c”）； ②π取3.14，a、b、c三条直线的斜率均为4，则实验测得当地重力加速度大小是___________，小球的直径为___________（取3位有效数字）。 【答案】（1）AD （2） ①. c ②. 9.86 ③. 1.00 【解析】 【小问1详解】 根据 可得 A．把50次摆动的时间误记为51次摆动的时间，测得的周期会偏小，重力加速度测量值偏大，故A正确； B．开始计时，秒表过早按下，则测得的周期偏大，重力加速度测量值偏小，故B错误； C．摆线具有弹性，摆动时会伸长，则导致周期偏大，测得重力加速度偏小，故C错误； D．超重时会导致重力加速度测量值偏大，故D正确。 故选AD。 【小问2详解】 [1][2] [3] 由于无法测小球的直径d，则实际摆长为 因此 解得 故实验得到的图像是c； 根据图像斜率有 得 根据截距有 解得 三、解答题：本题3小题，共40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给分。有数字计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13. 如图所示，在竖直平面内有方向水平向左、大小为的匀强电场，一电荷量为、质量为的粒子垂直电场线进入电场，经时间与电场线方向成角射出电场，不计空气阻力和粒子所受重力，求： （1）粒子射入电场的初速度大小； （2）粒子电势能的减小量。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由牛顿第二定律得，在水平方向上粒子做匀加速直线运动 有 由以上两式得 又由几何关系得 粒子射入电场的初速度大小 【小问2详解】 粒子电势能的减小量等于电场力做的功 解得 即粒子电势能的减小量 14. 如图所示电路中，电阻，电压表量程“0~15V”。闭合开关后，调节滑动变阻器，当电压表示数为13V时，上消耗的电功率为当电压表示数为8V时，上消耗的电功率为9W。求： （1）电源的电动势和内电阻； （2）滑动变阻器上消耗的最大电功率。 【答案】（1）， （2） 【解析】 【小问1详解】 当电压表示数时，上消耗的电功率为，对有 解得 对闭合回路有 当电压表示数时，上有消耗的电功率为9W，即有 解得 对于闭合回路有 联立，解得 【小问2详解】 将与电源看做等效电源，则等效电源 当时，上消耗的电功率最大为 15. 如图所示，一轨道由半径为的四分之一竖直圆弧轨道AB和长度可以调节的水平直轨道BC在B点平滑连接而成。质量为的小物块1从A点正上方高为处静止释放，经过A点沿切线进入圆弧轨道，到达圆弧最低点B时的速度大小为。小物块1与静止在B点质量为的小物块2发生碰撞，碰后两小物块黏在一起在轨道BC段运动，两小物块与BC段间的动摩擦因数均为。两小物块从C点水平飞离轨道，落到水平面上的P点，P、C两点间的高度差为。两小物块均可视为质点，不计空气阻力，碰撞时间极短，重力加速度g取。求： （1）小物块1在圆弧轨道AB上运动过程中摩擦力做的功； （2）小物块1、2碰撞过程损失的机械能； （3）为使两小物块落点P与B点的水平距离最大，BC段的长度应调节为多大。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小物块1静止释放到点的过程，根据动能定理有 解得 【小问2详解】 小物块1，2发生非弹性碰撞且粘在一起，根据动量守恒定律有 碰撞过程损失的机械能为 联立解得 小问3详解】 小物块1、2整体由点运动到点，根据动能定理有 小物块由点平抛至点，水平方向有 竖直方向有 联立解得 由数学知识可知 至的水平距离最大 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$