精品解析:宁夏大学附属中学2024-2025学年高二上学期期末考试物理试卷
2025-04-15
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 宁夏回族自治区 |
| 地区(市) | 银川市 |
| 地区(区县) | 西夏区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 14.40 MB |
| 发布时间 | 2025-04-15 |
| 更新时间 | 2025-04-23 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-04-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51625799.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
宁夏大学附属中学2024-2025学年第一学期期末考试
高二物理试卷
闭卷时长75分钟 满分100分
注意:
本试题共6页,3道大题。
一、单项选择题(本大题共7小题,每小题4分,共28分。每小题只有一项符合题目要求)
1. 短道速滑接力是很具观赏性的比赛项目,比赛中“接棒”运动员在前面滑行,“交棒”运动员从后面追上,“交棒”运动员用力推前方“接棒”运动员完成接力过程,忽略运动员与冰面之间的摩擦,交接棒过程中两运动员的速度方向均在同一条直线上。对两运动员交接棒的过程下列说法正确的是( )
A. 两运动员的动量变化量一定相同
B. 两运动员组成的系统动量守恒,机械能不守恒
C. 两运动员速度变化量的大小一定相等
D. 两运动员之间相互作用力冲量一定相同
2. 超市里用的购物车为顾客提供了方便。收纳时一般采用完全非弹性碰撞的方式把购物车收到一起,如图甲所示。某兴趣小组在超市对同款购物车的碰撞进行了研究,分析时将购物车简化为原来静止的小物块。已知车的质量均为m=12kg,将1号车以速度向右推出,先与2碰撞结合为一体后再撞击3,最终三车合为一体。忽略一切摩擦和阻力,则两次碰撞过程中共损失的机械能为( )
A. 18J B. 36J C. 54J D. 144J
3. 如图甲所示,一弹簧振子在竖直方向上做简谐运动,弹簧振子的振动图像如图乙所示,则弹簧振子( )
A. 振动周期为2.0s,振幅为0.4m
B 弹簧弹力提供振子所需回复力
C. 0.5s~1.0s内,动能和弹性势能均逐渐增大
D. 系统势能和动能相互转化的周期为1.0s
4. 如图所示,轻绳的一端系一质量为m的金属球,另一端悬挂于点,点到球上端的绳长为L,球的直径为d。将球拉到A点后由静止释放(摆角小于5°),经过最低点C后,摆到B点速度减为零。在摆动过程中,设绳子与竖直方向夹角为,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 球摆动时的回复力大小为
B. 球摆动的周期为
C. 球摆动时绳子拉力的大小为
D. 增大球的摆角(不超过5°),球摆动的周期也变大
5. 如图所示,顶角的等腰三棱镜,一束单色光与成角射入三棱镜,恰能垂直射出,则三棱镜的折射率为( )
A. B. C. D.
6. 下列关于光现象说法正确的有( )
①雨后公路积水表面漂浮的油膜看起来是彩色的,这和棱镜的色散现象原理相同
②玻璃中的气泡看起来格外明亮是光的折射现象
③剃须刀片影子边缘模糊不清,这是光双缝干涉现象
④光导纤维外套材料的折射率比内芯材料的折射率小,这和内窥镜一样利用了全反射原理
⑤拍摄玻璃橱窗内的物品时往往在镜头前加增透膜以防止或减弱反光
⑥戴上特制眼镜看3D电影有立体感是利用了光的偏振原理,该现象说明光是一种横波
⑦激光相干性好,平行度高,故可利用其这个特点切割材料、激光焊接
⑧光既具有波动性,又具有粒子性。衍射、干涉说明光的波动性;光电效应、泊松亮斑说明光的粒子性
⑨彩超通过比较反射波相对入射波频率的变化可测出人体血液流动的速度,这利用了多普勒效应
A. 3项 B. 4项 C. 5项 D. 6项
7. 如图所示,游戏者享受着坐在喷泉上的快乐。若游戏者的质量,喷泉喷到人体的水柱横截面积,支撑人的水柱高,水接触人体后做平抛运动。忽略空气阻力,水的密度,重力加速度g取,则喷口处的水流速度为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的不得分)
8. 在坐标系中,一条弹性绳沿x轴放置,小黑点代表绳上的质点,相邻质点的间距为a,时,处的质点开始沿y轴做周期为T、振幅为A的简谐运动。某时刻t的波形如图所示。下列说法正确的是( )
A. 时,质点沿y轴正方向运动
B. t时刻质点P4的速度最大
C. 该列绳波的波速为
D t时刻质点和相位相同
9. 冰壶运动是冬奥会上以队为单位在冰上进行的一种投掷性竞赛项目,深受观众喜爱。A、B两冰壶在光滑水平冰面上发生对心正碰前后的图像如图所示,已知,则下列说法正确的是( )
A. 碰撞过程中,两冰壶所受合力相同
B.
C. 两冰壶发生的是弹性碰撞
D. 碰撞前后,冰壶A动量的变化量大小为0.4kg·m·s-1
10. 如图所示是指纹识别原理图,其原理是利用光学棱镜的全反射特性,在指纹谷线(凹部)处,入射光在棱镜界面发生全反射;在指纹脊线(凸部)处,入射光被部分吸收或漫反射到别的地方。这样,在指纹模块上形成明暗相间的指纹图像。已知水的折射率约为1.33,透明玻璃的折射率约为1.5。下列说法正确的是( )
A. 在指纹谷线处,入射角大于45°可以满足全反射的条件
B. 在指纹脊线处,入射角小于30°可以满足全反射的条件
C. 没有手指放入时,光源正常发光,指纹模块会接收到全暗图像
D. 手指湿润时,光在棱镜界面更不容易发生全反射,识别率降低
三、非选择题(本大题共5小题,共54分)
11. 如图1,某同学利用气垫导轨做“验证动量守恒定律”实验。滑块A和滑块B的质量(包括遮光条)分别为m1和m2。实验中弹射装置每次给A的初速度均相同,B初始处于静止状态。A的遮光条两次通过光电门1的挡光时间分别为Δt1、Δt3,B的遮光条通过光电门2的挡光时间为Δt2。
(1)打开气泵,先取走滑块B,待气流稳定后将滑块A从气垫导轨右侧弹出,测得光电门1的挡光时间小于光电门2的挡光时间,为使导轨水平,可调节左侧底座旋钮,使轨道左端__________(填“升高”或“降低”)一些。
(2)用游标卡尺测量遮光条的宽度d如图2所示,其读数为__________mm;
(3)经测量滑块A、B上的遮光条宽度相同,则验证动量守恒的表达式为:__________(用m1、m2、Δt1、Δt2、Δt3表示);
(4)本实验的系统误差与下列哪些因素有关__________。(填正确答案标号)
A.气垫导轨没有调成水平状态
B.遮光条宽度不够窄
C.测量滑块质量时未计入遮光条质量
12. 如图甲所示为“用双缝干涉测量光的波长”的装置。
(1)调整手轮使测量头中的目镜的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,并将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数如图乙所示,读得______mm;
(2)用该装置测得相邻亮纹间的距离,双缝间距,双缝到屏的距离L=0.7m,则根据公式_________,可算出该光的波长______m(结果保留二位有效数字);
(3)为了增加屏上相邻亮纹(或暗纹)间的距离,可采取:①________,②_____,③______的方法。
13. 如图所示,图中阴影部分ABC为一透明材料做成柱形光学元件的横截面,该种材料的折射率。为一半径为R的圆弧,D为圆弧的圆心,ABCD构成正方形,在D处有一点光源。若只考虑首次从圆弧直接射向AB、BC的光线,从点光源射入圆弧的光中,只有一部分能够从AB、BC直接射出。已知真空中光速为c。求:
(1)光在该元件界面发生全反射时的临界角;
(2)不能从AB、BC直接射出的光穿过圆弧的弧长;
(3)从圆弧AC直接射向B点的光线在元件中传播的时间。
14. 如图甲所示,是一列简谐横波在均匀介质中传播时时刻的波动图像,平衡位置在处的质点A的振动图像如图乙所示。A、B两点皆在x轴上,两者平衡位置相距。求:
(1)该简谐波传播的速度大小及方向;
(2)0~20s内质点B运动的路程。
15. 如图所示,足够大光滑水平地面上沿同一直线依次放置A、B、C三个物块,其中B的左端焊接有轻质弹簧,已知A、C的质量均为,B的质量为m。初始时对A施加瞬时冲量使A以向右运动并压缩弹簧,当弹簧第一次恢复原长时B恰好运动到C,并与C碰撞且粘在一起。若物块均视为质点,弹簧形变始终在弹性限度内。求:
(1)弹簧第一次被压缩过程中,弹簧的最大弹性势能;
(2)弹簧第一次恢复原长时,A、B的速度和;
(3)最终A的速度大小及方向。
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宁夏大学附属中学2024-2025学年第一学期期末考试
高二物理试卷
闭卷时长75分钟 满分100分
注意:
本试题共6页,3道大题。
一、单项选择题(本大题共7小题,每小题4分,共28分。每小题只有一项符合题目要求)
1. 短道速滑接力是很具观赏性的比赛项目,比赛中“接棒”运动员在前面滑行,“交棒”运动员从后面追上,“交棒”运动员用力推前方“接棒”运动员完成接力过程,忽略运动员与冰面之间的摩擦,交接棒过程中两运动员的速度方向均在同一条直线上。对两运动员交接棒的过程下列说法正确的是( )
A. 两运动员的动量变化量一定相同
B. 两运动员组成的系统动量守恒,机械能不守恒
C. 两运动员速度变化量的大小一定相等
D. 两运动员之间相互作用力的冲量一定相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.两运动员组成的系统合外力为零,满足动量守恒,所以两运动员的动量变化大小相等,方向相反,故A错误;
B.“交棒”运动员用力推前方“接棒”运动员完成接力过程,内力对系统做正功,系统机械能增加,合外力为零,系统动量守恒,故B正确;
C.两运动员的动量变化大小相等,但不知道两运动员的质量,故两运动员速度变化量的大小不一定相等,故C错误;
D.两运动员之间相互作用力的冲量大小相等,方向相反,故D错误。
故选B。
2. 超市里用的购物车为顾客提供了方便。收纳时一般采用完全非弹性碰撞的方式把购物车收到一起,如图甲所示。某兴趣小组在超市对同款购物车的碰撞进行了研究,分析时将购物车简化为原来静止的小物块。已知车的质量均为m=12kg,将1号车以速度向右推出,先与2碰撞结合为一体后再撞击3,最终三车合为一体。忽略一切摩擦和阻力,则两次碰撞过程中共损失的机械能为( )
A. 18J B. 36J C. 54J D. 144J
【答案】D
【解析】
【详解】由动量守恒可知
两次碰撞过程中共损失机械能
故选D。
3. 如图甲所示,一弹簧振子在竖直方向上做简谐运动,弹簧振子的振动图像如图乙所示,则弹簧振子( )
A. 振动周期为2.0s,振幅为0.4m
B 弹簧弹力提供振子所需回复力
C. 0.5s~1.0s内,动能和弹性势能均逐渐增大
D. 系统势能和动能相互转化周期为1.0s
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图像可知,振动周期为2.0s,振幅为0.2m,选项A错误;
B.弹簧弹力与重力的合力提供振子所需回复力,选项B错误;
C.0.5s~1.0s内,动能逐渐增大,弹性势能逐渐减小,选项C错误;
D.系统势能和动能相互转化的周期为1.0s,选项D正确。
故选D。
4. 如图所示,轻绳的一端系一质量为m的金属球,另一端悬挂于点,点到球上端的绳长为L,球的直径为d。将球拉到A点后由静止释放(摆角小于5°),经过最低点C后,摆到B点速度减为零。在摆动过程中,设绳子与竖直方向夹角为,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 球摆动时的回复力大小为
B. 球摆动的周期为
C. 球摆动时绳子拉力的大小为
D. 增大球的摆角(不超过5°),球摆动的周期也变大
【答案】A
【解析】
【详解】A.金属球受重力和拉力,球摆动时的回复力大小为
故A正确;
B.球摆动的周期为
故B错误;
C.球摆动时,根据牛顿第二定律,有
可得绳子拉力的大小为
由此可知绳子的拉力随着速度的变化而变化,故C错误;
D.由单摆周期公式可得,周期与摆动角度无关,故D错误。
故选A。
5. 如图所示,顶角的等腰三棱镜,一束单色光与成角射入三棱镜,恰能垂直射出,则三棱镜的折射率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】做出光路图,如图所示
由图可知,入射角为,折射角为,根据折射定律可知,折射率为
故选D。
6. 下列关于光现象说法正确的有( )
①雨后公路积水表面漂浮的油膜看起来是彩色的,这和棱镜的色散现象原理相同
②玻璃中的气泡看起来格外明亮是光的折射现象
③剃须刀片影子边缘模糊不清,这是光的双缝干涉现象
④光导纤维外套材料的折射率比内芯材料的折射率小,这和内窥镜一样利用了全反射原理
⑤拍摄玻璃橱窗内的物品时往往在镜头前加增透膜以防止或减弱反光
⑥戴上特制眼镜看3D电影有立体感是利用了光的偏振原理,该现象说明光是一种横波
⑦激光相干性好,平行度高,故可利用其这个特点切割材料、激光焊接
⑧光既具有波动性,又具有粒子性。衍射、干涉说明光的波动性;光电效应、泊松亮斑说明光的粒子性
⑨彩超通过比较反射波相对入射波频率的变化可测出人体血液流动的速度,这利用了多普勒效应
A. 3项 B. 4项 C. 5项 D. 6项
【答案】B
【解析】
【详解】①雨后公路积水表面漂浮的油膜看起来是彩色的,是由油膜的上下表面两束反射光干涉而形成的,属于光的干涉现象,故错误;
②玻璃中的气泡看起来格外亮是光的全反射现象,不是光的折射现象。故错误;
③剃须刀片影子边缘模糊不清,这是光的衍射现象,故错误;
④光导纤维外套材料的折射率比内芯材料的折射率小,这和内窥镜一样利用了全反射原理,故正确;
⑤拍摄玻璃橱窗内的物品时往往在镜头前加偏振片以防止或减弱反光,故错误;
⑥戴上特制眼镜看3D电影有立体感是利用了光的偏振原理,该现象说明光是一种横波,故正确;
⑦激光相干性好,平行度高,故可利用其这个特点切割材料、激光焊接,故正确;
⑧光既具有波动性,又具有粒子性。衍射、干涉、泊松亮斑说明光的波动性;光电效应说明光的粒子性,故错误;
⑨彩超通过比较反射波相对入射波频率的变化可测出人体血液流动的速度,这利用了多普勒效应,故正确。
故正确的有4项,故选B。
7. 如图所示,游戏者享受着坐在喷泉上的快乐。若游戏者的质量,喷泉喷到人体的水柱横截面积,支撑人的水柱高,水接触人体后做平抛运动。忽略空气阻力,水的密度,重力加速度g取,则喷口处的水流速度为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】喷口处的水流速度为,与人体接触时水流速度为,设水流与人接触的很短时间内,水的质量
设这部分水受到的向下的冲击力大小为,竖直向上为正方向,由动量定理得
解得
又根据牛顿第三定律,游戏者对人的冲击力大小
对游戏者受力平衡得
得
解得
由运动学公式
解得
故选C。
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的不得分)
8. 在坐标系中,一条弹性绳沿x轴放置,小黑点代表绳上的质点,相邻质点的间距为a,时,处的质点开始沿y轴做周期为T、振幅为A的简谐运动。某时刻t的波形如图所示。下列说法正确的是( )
A. 时,质点沿y轴正方向运动
B. t时刻质点P4的速度最大
C. 该列绳波的波速为
D. t时刻质点和相位相同
【答案】AC
【解析】
【详解】A.当振动传到P6点时该质点沿y轴正方向运动,可知时,质点沿y轴正方向运动,选项A正确;
B.t时刻质点P4在波峰位置,此时的速度最小,选项B错误;
C.该列绳波的波速为
选项C正确;
D. t时刻质点和振动方向不同,则相位不相同,选项D错误。
故选AC。
9. 冰壶运动是冬奥会上以队为单位在冰上进行的一种投掷性竞赛项目,深受观众喜爱。A、B两冰壶在光滑水平冰面上发生对心正碰前后的图像如图所示,已知,则下列说法正确的是( )
A. 碰撞过程中,两冰壶所受合力相同
B.
C. 两冰壶发生的是弹性碰撞
D. 碰撞前后,冰壶A动量的变化量大小为0.4kg·m·s-1
【答案】BC
【解析】
【详解】A.碰撞过程中,两冰壶所受合力为对方所施加的弹力,是一对相互作用力,大小相等,方向相反,故A错误;
B.碰前瞬间,A的速度
以此方向为正方向,B静止,碰后瞬间,A的速度,B的速度
总动量守恒,有
解得,故B正确;
C.碰前总机械能
碰后总机械能
碰撞前后机械能守恒,可知二者是弹性碰撞,故C正确;
D.A动量的变化量为
其大小为,故D错误。
故选BC。
10. 如图所示是指纹识别原理图,其原理是利用光学棱镜的全反射特性,在指纹谷线(凹部)处,入射光在棱镜界面发生全反射;在指纹脊线(凸部)处,入射光被部分吸收或漫反射到别的地方。这样,在指纹模块上形成明暗相间的指纹图像。已知水的折射率约为1.33,透明玻璃的折射率约为1.5。下列说法正确的是( )
A. 在指纹谷线处,入射角大于45°可以满足全反射的条件
B. 在指纹脊线处,入射角小于30°可以满足全反射的条件
C. 没有手指放入时,光源正常发光,指纹模块会接收到全暗图像
D. 手指湿润时,光在棱镜界面更不容易发生全反射,识别率降低
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.全反射临界角为
根据几何关系可得
所以入射角大于45º可以满足全反射的条件,故A正确,B错误;
C.没有手指放入时,若光源正常发光,入射光在棱镜界面发生全反射,指纹模块上会接收到全亮图像,故C错误;
D.因透明玻璃的折射率大于水的折射率,因此,手指湿润时,棱镜界面仍然有部分光能发生全反射,也可能有部分光无法发生全反射,使得指纹识别率低,故D正确。
故选AD。
三、非选择题(本大题共5小题,共54分)
11. 如图1,某同学利用气垫导轨做“验证动量守恒定律”实验。滑块A和滑块B的质量(包括遮光条)分别为m1和m2。实验中弹射装置每次给A的初速度均相同,B初始处于静止状态。A的遮光条两次通过光电门1的挡光时间分别为Δt1、Δt3,B的遮光条通过光电门2的挡光时间为Δt2。
(1)打开气泵,先取走滑块B,待气流稳定后将滑块A从气垫导轨右侧弹出,测得光电门1的挡光时间小于光电门2的挡光时间,为使导轨水平,可调节左侧底座旋钮,使轨道左端__________(填“升高”或“降低”)一些。
(2)用游标卡尺测量遮光条的宽度d如图2所示,其读数为__________mm;
(3)经测量滑块A、B上的遮光条宽度相同,则验证动量守恒的表达式为:__________(用m1、m2、Δt1、Δt2、Δt3表示);
(4)本实验的系统误差与下列哪些因素有关__________。(填正确答案标号)
A.气垫导轨没有调成水平状态
B.遮光条宽度不够窄
C.测量滑块质量时未计入遮光条质量
【答案】 ①. 降低 ②. 14.8 ③. ④. AC##CA
【解析】
【详解】(1)[1]打开气泵,先取走滑块B,待气流稳定后将滑块A从气垫导轨右侧弹出,根据 ,测得光电门1的挡光时间小于光电门2的挡光时间,表明滑块运动相同的距离时,时间变大,速度变小,做减速运动,为使导轨水平,可调节左侧底座旋钮,使轨道左端降低一些。
(2)[2]遮光条的宽度
(3)[3]根据动量守恒定律得
解得
(4)[4]AC.气垫导轨没有调成水平状态或者测量滑块质量时未计入遮光条质量都是由于实验原理不完善或者实验方法不合理造成的误差,属于系统误差,选项AC正确;
B.由表达式可知,遮光条的宽度d从表达式两边消掉了,即遮光条宽度对实验不会造成误差不,B错误。
故选AC。
12. 如图甲所示为“用双缝干涉测量光的波长”的装置。
(1)调整手轮使测量头中的目镜的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,并将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数如图乙所示,读得______mm;
(2)用该装置测得相邻亮纹间的距离,双缝间距,双缝到屏的距离L=0.7m,则根据公式_________,可算出该光的波长______m(结果保留二位有效数字);
(3)为了增加屏上相邻亮纹(或暗纹)间的距离,可采取:①________,②_____,③______的方法。
【答案】(1)2.324##2.325##2.326
(2) ①. ②.
(3) ①. 减小双缝间距 ②. 增大双缝到屏的距离 ③. 换用波长更大的光
【解析】
【小问1详解】
手轮上的示数2mm+0.01mm×32.5=2.325mm;
【小问2详解】
根据公式
可得
可算出该光波长
【小问3详解】
[1][2][3]根据公式可知,为了增加屏上相邻亮纹(或暗纹)间的距离,可采取:①减小双缝间距d,②增大双缝到屏的距离L,③换用波长更大的光。
13. 如图所示,图中阴影部分ABC为一透明材料做成柱形光学元件的横截面,该种材料的折射率。为一半径为R的圆弧,D为圆弧的圆心,ABCD构成正方形,在D处有一点光源。若只考虑首次从圆弧直接射向AB、BC的光线,从点光源射入圆弧的光中,只有一部分能够从AB、BC直接射出。已知真空中光速为c。求:
(1)光在该元件界面发生全反射时的临界角;
(2)不能从AB、BC直接射出的光穿过圆弧的弧长;
(3)从圆弧AC直接射向B点的光线在元件中传播的时间。
【答案】(1)30° (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
设该种材料临界角为C,则
解得:C=30°
【小问2详解】
如图所示,若沿DE方向射到AB面上的光线刚好发生全反射,则∠ADF=30°
同理,若沿DG方向射入的光线恰好在BC面上发生全反射,可得∠CDG=30°
因此∠FDH=30°
据几何关系可得
【小问3详解】
从圆弧AC直接射向B点的光线在元件中传播的距离
速度
传播时间
14. 如图甲所示,是一列简谐横波在均匀介质中传播时时刻的波动图像,平衡位置在处的质点A的振动图像如图乙所示。A、B两点皆在x轴上,两者平衡位置相距。求:
(1)该简谐波传播的速度大小及方向;
(2)0~20s内质点B运动的路程。
【答案】(1)10 m/s;波沿x轴正向传播
(2)18.2 m
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知,此波的波长为
由图2可知,此波的周期T=0.4s
所以
根据t=0时刻质点A的向上振动,此波沿x轴正向传播。
【小问2详解】
此波传播到B点所需的时间
由图像可知此波的振幅A=0.1m,质点B每个周期运动的路程为0.4m,所以0~20s内质点B运动的路程为
15. 如图所示,足够大光滑水平地面上沿同一直线依次放置A、B、C三个物块,其中B的左端焊接有轻质弹簧,已知A、C的质量均为,B的质量为m。初始时对A施加瞬时冲量使A以向右运动并压缩弹簧,当弹簧第一次恢复原长时B恰好运动到C,并与C碰撞且粘在一起。若物块均视为质点,弹簧形变始终在弹性限度内。求:
(1)弹簧第一次被压缩过程中,弹簧的最大弹性势能;
(2)弹簧第一次恢复原长时,A、B的速度和;
(3)最终A的速度大小及方向。
【答案】(1)
(2)(方向向右),(方向向右)
(3),方向向右
【解析】
【小问1详解】
弹簧第一次被压缩最短时,A、B组成的系统动量守恒,则有
根据系统机械能守恒,可得弹簧的弹性势能为
联立解得
【小问2详解】
当弹簧第一次恢复原长时,滑块B的速度最大,A、B组成的系统动量守恒,有
根据系统机械能守恒有
联立解得,
弹簧第一次恢复原长时,滑块A的速度大小为,方向水平向右;滑块B的速度大小为,方向水平向右。
【小问3详解】
根据题意,B恰好运动到C,并与C碰撞且粘在一起,B、C组成的系统动量守恒守恒,设碰撞后B、C的共同速度为,则有
解得
之后A与B、C整体通过弹簧相互作用,整体过程系统动量守恒
同时系统机械能守恒,有
联立解得
速度方向向右。
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