精品解析：天津市新华中学2024-2025学年高二下学期3月月考物理试题

2024—2025学年度第二学期高二级部 物理学科 第Ⅰ卷 一、单选题（共9小题，每小题5分，共计45分） 1. 如图所示，一足球运动员踢一只质量为0.4kg的足球，若足球以12m/s的速率水平撞向球门门柱，然后以8m/s的速率反向弹回，这一过程持足球动量的变化量（　　） A. 大小为1.6kg·m/s，方向为飞向球门方向相同 B. 大小为1.6kg·m/s，方向与飞向球门方向相反 C. 大小为8.0kg·m/s，方向与飞向球门方向相同 D. 大小为 8.0kg·m/s， 方向与飞向球门方向相反 【答案】D 【解析】 【详解】以末速度方向为正方向，则这一过程持足球动量的变化量为 方向与末速度方向相同，即与飞向球门方向相反。 故选D。 2. 一质量的物块静止在粗糙的水平地面上，物块与水平地面间的动摩擦因数为，时刻给物块施加一水平向右的外力，并于撤去外力，力随时间的变化情况如图所示，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略空气阻力，取，则下列说法中错误的是（　　） A. 内的冲量为 B. 内摩擦力的冲量为 C. 末物块的速度大小为 D. 末物块的速度最大 【答案】B 【解析】 【详解】A．图像与时间轴围成的面积表示冲量，内的冲量为 故A正确，不符合题意； B．滑动摩擦力的大小为 由图可知4s末外力达到4N，在这之前物块所受摩擦力为静摩擦力，大小与外力相等，小于4N，所以内摩擦力的冲量小于，故B错误，符合题意； C．从4s末到5s末，对物块由动量定理得 则 故C正确，不符合题意； D．由图可知末物块的所受外力为4N，此后外力小于滑动摩擦力，物块做减速运动，所以6s末物块速度最大，故D正确，不符合题意。 故选B。 3. 如图所示，甲、乙两人静止在光滑的水平冰面上，甲推了乙一下，结果两人向相反的方向滑去，已知甲的质量比乙的大。则在甲推乙的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 甲的动能变化量小于乙的动能变化量 B. 甲的速度变化量大于乙的速度变化量 C. 甲、乙的动量变化量相同 D. 甲对乙的冲量大于乙对甲的冲量 【答案】A 【解析】 【详解】A．甲推乙的过程中，由于在光滑的水平冰面，所以甲、乙二人组成的系统动量守恒，由于系统总动量为0，故甲乙动量变化量等大反向，甲乙末动量也等大反向，根据 而甲质量大于乙的质量，故甲的动能小于乙的动能，即甲的动能变化量小于乙的动能变化量，故A正确； B．由于甲乙末动量等大，根据动量 由于甲的质量大于乙的质量，所以甲的速度小于乙的速度，由于初速度为0，故甲的速度变化量小于乙的速度变化量，故B错误； C．结合A选项分析可知，甲、乙的动量变化量等大反向，故C错误； D．甲推乙的过程中，根据牛顿第三定律可知，甲对乙的力与乙对甲的力等大反向，作用时间也相等，故甲对乙的冲量大小等于乙对甲的冲量大小，故D错误。 故选A。 4. 如图，2024年珠海航展上，我国女飞行员驾驶直20悬停在空中。已知直20的质量为m，螺旋桨旋转形成的圆面积为S，空气密度为ρ，重力加速度大小为g。则直20悬停时，螺旋桨向下推动空气，空气获得的速度为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】直20悬停时，螺旋桨向下推动空气获得升力，根据平衡条件有 设时间内空气的质量为 对向下推动的空气由动量定理，有 且 联立解得 故选D。 5. 如图所示，装有轻弹簧与小物块的小车静止在光滑水平地面上，小车与小物块接触面粗糙且水平。弹簧左端固定在小车内壁，右端与小物块靠在一起。初始时，在外力作用下弹簧处于压缩状态。现撤去外力，小物块向右运动。从撤去外力到小物块与小车右壁碰撞前的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小物块的机械能守恒 B. 小物块和弹簧组成的系统动量守恒 C. 小物块和弹簧组成的系统机械能守恒 D. 小物块、弹簧和小车组成的系统动量守恒 【答案】D 【解析】 【详解】A．弹簧弹力及摩擦力对小物块做功，故小物块的机械能不守恒，故A错误； B．小车与小物块接触面粗糙，小物块受摩擦力作用，故小物块和弹簧组成的系统动量不守恒，故B错误； C．摩擦力对小物块做功，故小物块和弹簧组成的系统机械能不守恒，故C错误； D．小物块、弹簧和小车组成的系统，所受合外力为零，故系统动量守恒，故D正确。 故选D。 6. 小车静止在光滑水平地面上，一个小球用轻绳悬挂在与车连接的细杆顶端。小球由图示位置无初速释放，在小球向下摆动到最低点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小球的机械能守恒 B. 车和小球组成的系统动量守恒 C. 车所受合力的冲量方向水平向右 D. 小车一直向左运动 【答案】D 【解析】 【详解】A．小球向下摆的过程中，绳拉力对小球做负功，对小车做正功，所以小球的机械能减小，故A错误； B．车和小球组成的系统竖直方向合力不为零，所以系统动量不守恒，二者水平方向动量守恒，故B错误； CD．小球从初始位置摆到最低点的过程中，小车向左做加速运动，所以车所受合力的冲量的方向水平向左，小车一直向左运动，故C错误，D正确。 故选D。 7. 光滑水平地面上，质量为2kg、上表面粗糙的木板正以的速度向右运动。某时刻在木板右端滑上可视为质点的物块，质量为1kg，速度向左，大小也是。经过2s后，物块刚好滑到木板左端且二者刚好相对静止。这一过程中，下列说法中正确的是（g取）（    ） A. 木板长度为3m B. 物块与木板间的动摩擦因数为0.1 C. 系统产热为12J D. 摩擦力对物块做功为4J 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据题意可知，设木板质量为M，物块质量为m，题意可知二者初速度大小，设二者最终速度为v，木板与物块所组成的系统动量守恒，取向右为正，有 代入数据得 即物块滑到木板左端时两者共速，以1m/s的速度大小一起向右做匀速直线运动。木板的加速度大小为 对木板，由牛顿第二定律有 代入数据解得物块与木板间的动摩擦因数为 设木板长度为L，由功能关系得 代入数据解得木板的长度L=6m 故AB错误； C．系统因摩擦产生的热为 故C正确； D．由运动学知识可知物块达到共速时的对地位移为 负号表示位移向左，故摩擦力对物块做的功为 故D错误。 故选C。 8. 如图所示，平静湖面上静止的小船的船头直立一垂钓者，距离船头右侧d处有一株荷花，当此人沿直线走到船尾时，船头恰好到达荷花处。若已知人的质量为m，船长为L，不计水的阻力，则船的质量为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】船和垂钓者组成的系统动量守恒，故每时每刻均有 所以有 两边同乘以t，有 即 且有 其中 联立解得 故选A。 9. 在冰壶比赛中， 某队员利用红壶去碰撞对方的蓝壶，两者在大本营中心发生对心碰撞如图（a）所示，碰撞前后两壶运动的v-t图线如图（b）中实线所示，其中红壶碰撞前后的图线平行，两冰壶质量相等，则（　　） A 两壶发生了弹性碰撞 B. 碰后蓝壶速度为0.6m/s C. 碰后蓝壶移动的距离为2.0m D. 碰后红壶所受摩擦力等于蓝壶所受摩擦力 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由图可知碰前红壶速度为 碰后速度为 可知，碰后红壶沿原方向运动，设碰后蓝壶的速度为，取碰撞前红壶的速度方向为正方向，根据动量守恒定律可得 解得 由于 知碰撞过程机械能有损失，碰撞为非弹性碰撞，故AB错误； C．由图可知红壶图像的斜率为加速度 当停止运动时，由图知，所用的时间为 根据图像与坐标轴围成的面积表示位移，可得碰后蓝壶移动的位移大小 故C正确； D．根据图像的斜率表示加速度，可知碰后红壶的加速度大于蓝壶的加速度，两者的质量相等，由牛顿第二定律可知，碰后红壶所受摩擦力大于蓝壶所受的摩擦力，故D错误。 故选C。 二、多选题（共4小题，每题5分，共20分，少选得3分） 10. 一子弹以初速度v0击中静止在光滑水平面上的木块，最终子弹未能射穿木块，射入的深度为d，木块运动的位移为s。则以下说法正确的是（ ） A. 子弹动能的亏损等于系统动能的亏损 B. 子弹动量变化量的大小等于木块动量变化量的大小 C. 摩擦力对木块做的功等于摩擦力对子弹做的功 D. 子弹对木块做的功等于木块动能的增量 【答案】BD 【解析】 【分析】考查动量守恒定律。 【详解】A．子弹射入木块的过程，要产生内能，由能量守恒定律知子弹动能的亏损大于系统动能的亏损，故A错误； B．子弹和木块组成的系统动量守恒，系统动量的变化量为零，则子弹与木块动量变化量的大小相等，方向相反，故B正确； C．摩擦力对木块做的功为fs，摩擦力对子弹做的功为： W=－f（s＋d） 可知二者不等，故C错误； D．对木块，根据动能定理可知：子弹对木块做的功即为摩擦力对木块的功，等于木块动能的增量，故D正确。 故选BD。 11. 如图甲所示，a、b两物块（均视为质点）用轻质弹簧连接并放置在光滑的水平面上，b的质量为m，t=0时，使a获得水平向右、大小为v0的速度，a、b运动的速度时间关系图像如图乙所示，弹簧始终处于弹性限度内，下列说法正确的是（　　） A. t1时刻，a、b间的距离最小 B. t2时刻，弹簧长度小于原长 C. 0~t3时间内，a所受冲量的大小为 D. 0~t3时间内，b所受冲量的大小为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．0~t1时间内，a的速度大于b的速度，二者间距离随着时间增大而减小，t1时刻，二者间的距离最小，故A正确； B．t1~t2时间内，b的速度大于a的速度，ab间距离不断增大，弹簧由压缩状态逐渐恢复原长，t2时刻，ab加速度为零，则弹簧恰好恢复原长，故B错误； CD．0~t3时间内，b所受冲量的大小为 由于ab组成的系统动量守恒，则 所以a所受冲量为 故C错误，D正确。 故选AD。 12. 右端带有光滑圆弧轨道质量为M的小车静置于光滑水平面上，如图所示。一质量为m的小球以速度v0水平冲上小车，关于小球此后的运动情况，以下说法正确的是（　　） A. 小球可能从小车左侧离开小车水平向右做平抛运动 B 小球可能从圆弧轨道上端抛出而不再回到小车 C. 小球不可能从小车左侧离开小车水平向左做平抛运动 D. 小球可能从小车左侧离开小车做自由落体运动 【答案】AD 【解析】 【详解】B．小球和车组成的系统在水平方向上动量守恒，如果小球从小车右端离开小车，小球在离开小车之前在水平方向上速度始终相等，离开小车后小球和车在水平方向上均做匀速直线运动，故小球和小车在水平方向上速度始终相等，小球离开小车在竖直方向上做竖直上抛运动，所以小球一定会落回小车，故B错误； ACD．若小球从小车左端离开小车，根据动量守恒和机械能守恒有， 解得， 由此可知，m、M质量大小不确定，所以小球回到小车左侧时速度可能向右，可能为零，可能向左，当小球速度向右或向左时，小球向右或向左做平抛运动，当小球速度为零时，小球做自由落体运动，故AD正确，C错误。 故选AD。 13. 科普节活动中，某兴趣小组利用饮料瓶制作的“水火箭”如图所示，瓶中装有一定量的水，其发射原理是通过打气使瓶内空气压强增大，当橡皮塞与瓶口脱离时，瓶内水向后喷出。静置于地面上的质量为M（含水）的“水火箭”释放升空，在极短的时间内，质量为m的水以相对地面为v0的速度竖直向下喷出。重力加速度为g，空气阻力不计，下列说法正确的是（ ） A. 水喷出的过程中，火箭和水机械能守恒 B. 火箭的推力来源于火箭外的空气对它的反作用力 C. 发射后，火箭在空中飞行的时间为 D. 火箭上升的最大高度为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．水喷出的过程中，瓶内气体做功，火箭及水的机械能不守恒，故A错误； B．火箭的推力来源于向下喷出的水对它的反作用力，故B错误； C．由题意可得，由动量守恒定理可得 解得火箭获得的速度为 火箭在空中飞行的时间为 故C正确； D．水喷出后，火箭做竖直上抛运动，由题意有 解得火箭上升的最大高度为 故D正确。 故选CD。 第Ⅱ卷 三、实验题 14. 某同学验证两个小球在斜槽末端碰撞时的动量守恒，实验装置如图所示。A、B为两个直径相同的小球。实验时，不放B，让A从固定的斜槽上E点自由滚下，在水平面上得到一个落点位置；将B放置在斜槽末端，让A再次从斜槽上E点自由滚下，与B发生正碰，在水平面上又得到两个落点位置。三个落点位置标记为M、N、P。 （1）为了确认两个小球的直径相同，该同学用10分度的游标卡尺对它们的直径进行了测量，某次测量的结果如下图所示，其读数为__________。 （2）下列关于实验的要求哪个是正确的__________。 A．斜槽的末端必须是水平的 B．斜槽的轨道必须是光滑的 C．必须测出斜槽末端的高度 D．A、B的质量必须相同 （3）如果该同学实验操作正确且碰撞可视为弹性碰撞，A、B碰后在水平面上的落点位置分别为__________、__________。（填落点位置的标记字母） 【答案】 ①. 10.5 ②. A ③. M ④. P 【解析】 【详解】（1）[1]观察主尺的单位为，读出主尺的读数是，游标尺上的第五条刻度线与主尺上的刻度线对齐，其读数为，结合主尺及游标尺的读数得到被测直径为 （2）[2]ABC．首先考查在实验的过程中，需要小球A两次沿斜槽滚到末端时的速度都水平且大小相同。实验时应使小球A每次都从同一位置由静止开始释放，并不需要斜槽的轨道光滑的条件，也不需要测出斜槽末端的高度，但是必须保证斜槽末端水平，故A正确，BC错误； D．小球A与B发生正碰时，为使小球A在碰后不反弹，要求小球A的质量大于小球B的质量，故D错误。 故选A。 （3）[3][4]设A、B两球的质量分别为mA和mB，由（2）中分析知mA>mB；碰前A的速度v0；因为两个金属小球的碰撞视为弹性碰撞，则由动量守恒定律得 由机械能守恒定律得 解得 ， 可见碰后小球A的速度小于小球B的速度，也小于碰前A的速度v0；所以小球A单独滚下落到水平面上的位置为N，A、B碰后在水平面上的落点位置分别为M、P。 四、计算题（共29分） 15. 如图所示，水平光滑地面上停放着一辆小车，左侧靠在竖直墙壁上，小车的四分之一圆弧轨道AB是光滑的，在最低点B与水平轨道BC相切，BC的长度是圆弧半径的10倍，整个轨道处于同一竖直平面内。可视为质点的物块从A点正上方某处无初速下落，恰好落入小车圆弧轨道滑动，然后沿水平轨道滑行至轨道末端C处恰好没有滑出。已知物块到达圆弧轨道最低点B时对轨道的压力是物块重力的9倍，小车的质量是物块的3倍，不考虑空气阻力和物块落入圆弧轨道时的能量损失。求： （1）物块开始下落的位置距水平轨道BC的竖直高度是圆弧半径的几倍； （2）物块与水平轨道BC间的动摩擦因数μ； 【答案】（1）物块开始下落的位置距水平轨道BC的竖直高度是圆弧半径的4倍； （2）μ= 0.3。 【解析】 【详解】（1）设物块的质量为m，其开始下落处的位置距BC的竖直高度为h，到达B点时的速度为v，小车圆弧轨道半径为R，则由机械能守恒定律得 物块运动到B点时，根据牛顿第二定律和牛顿第三定律得 解得 h=4R 即物块开始下落的位置距水平轨道BC的竖直高度是圆弧半径的4倍。 （2）设物块与BC间的滑动摩擦力的大小为f，物块滑到C点时与小车的共同速度为v′， 依题意，小车的质量为3m，BC长度为10R，由滑动摩擦定律有 由动量守恒定律有 对物块、小车组成的系统由能量守恒得 解得 μ=0.3 16. 光滑水平面上放着质量mA=1 kg的物块A与质量mB=2 kg的物块B，A与B均可视为质点，A靠在竖直墙壁上，A、B间夹一个被压缩的轻弹簧（弹簧与A、B均不拴接），用手挡住B不动，此时弹簧弹性势能Ep=49 J．在A、B间系一轻质细绳，细绳长度大于弹簧的自然长度，如图所示．放手后B向右运动，绳在短暂时间内被拉断，之后B冲上与水平面相切的竖直半圆光滑轨道，其半径R=0.5 m，B恰能到达最高点C．g取10 m/s2，求： （1）绳拉断后B的速度vB的大小； （2）绳拉断过程绳对B的冲量I的大小； （3）绳拉断过程绳对A所做的功W． 【答案】（1）vB=5m/s（2）4N•s（3） 8J 【解析】 【详解】试题分析：（1）设B在绳被拉断后瞬时的速率为vB，到达C点的速率为vC， 根据B恰能到达最高点C有：-----① 对绳断后到B运动到最高点C这一过程应用动能定理：-2mBgR=mBvc2-mBvB2---------② 由①②解得：vB=5m/s． （2）设弹簧恢复到自然长度时B的速率为v1，取向右为正方向， 弹簧的弹性势能转化给B的动能，Ep=mBv12------③ 根据动量定理有：I=mBvB-mBv1 -----------------④ 由③④解得：I="-4" N•s，其大小4N•s （3）设绳断后A的速率为vA，取向右为正方向， 根据动量守恒定律有：mBv1=mBvB+mAvA-----⑤ 根据动能定理有：W=mAvA2------⑥ 由⑤⑥解得：W=8J 考点：动能定理；动量守恒定律；动量定理 【名师点睛】该题考查了多个知识点．我们首先要清楚物体的运动过程，要从题目中已知条件出发去求解问题．其中应用动能定理时必须清楚研究过程和过程中各力做的功．应用动量定理和动量守恒定律时要规定正方向，要注意矢量的问题． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024—2025学年度第二学期高二级部 物理学科 第Ⅰ卷 一、单选题（共9小题，每小题5分，共计45分） 1. 如图所示，一足球运动员踢一只质量为0.4kg的足球，若足球以12m/s的速率水平撞向球门门柱，然后以8m/s的速率反向弹回，这一过程持足球动量的变化量（　　） A. 大小为1.6kg·m/s，方向为飞向球门方向相同 B. 大小为1.6kg·m/s，方向与飞向球门方向相反 C. 大小为8.0kg·m/s，方向与飞向球门方向相同 D. 大小为 8.0kg·m/s， 方向与飞向球门方向相反 2. 一质量的物块静止在粗糙的水平地面上，物块与水平地面间的动摩擦因数为，时刻给物块施加一水平向右的外力，并于撤去外力，力随时间的变化情况如图所示，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略空气阻力，取，则下列说法中错误的是（　　） A. 内的冲量为 B. 内摩擦力的冲量为 C. 末物块的速度大小为 D. 末物块的速度最大 3. 如图所示，甲、乙两人静止在光滑的水平冰面上，甲推了乙一下，结果两人向相反的方向滑去，已知甲的质量比乙的大。则在甲推乙的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 甲的动能变化量小于乙的动能变化量 B. 甲速度变化量大于乙的速度变化量 C. 甲、乙的动量变化量相同 D. 甲对乙的冲量大于乙对甲的冲量 4. 如图，2024年珠海航展上，我国女飞行员驾驶直20悬停在空中。已知直20的质量为m，螺旋桨旋转形成的圆面积为S，空气密度为ρ，重力加速度大小为g。则直20悬停时，螺旋桨向下推动空气，空气获得的速度为（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，装有轻弹簧与小物块的小车静止在光滑水平地面上，小车与小物块接触面粗糙且水平。弹簧左端固定在小车内壁，右端与小物块靠在一起。初始时，在外力作用下弹簧处于压缩状态。现撤去外力，小物块向右运动。从撤去外力到小物块与小车右壁碰撞前的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小物块的机械能守恒 B. 小物块和弹簧组成的系统动量守恒 C. 小物块和弹簧组成的系统机械能守恒 D. 小物块、弹簧和小车组成系统动量守恒 6. 小车静止在光滑水平地面上，一个小球用轻绳悬挂在与车连接的细杆顶端。小球由图示位置无初速释放，在小球向下摆动到最低点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小球机械能守恒 B. 车和小球组成的系统动量守恒 C. 车所受合力的冲量方向水平向右 D. 小车一直向左运动 7. 光滑水平地面上，质量为2kg、上表面粗糙的木板正以的速度向右运动。某时刻在木板右端滑上可视为质点的物块，质量为1kg，速度向左，大小也是。经过2s后，物块刚好滑到木板左端且二者刚好相对静止。这一过程中，下列说法中正确的是（g取）（    ） A. 木板长度为3m B. 物块与木板间的动摩擦因数为0.1 C. 系统产热12J D. 摩擦力对物块做功为4J 8. 如图所示，平静湖面上静止的小船的船头直立一垂钓者，距离船头右侧d处有一株荷花，当此人沿直线走到船尾时，船头恰好到达荷花处。若已知人的质量为m，船长为L，不计水的阻力，则船的质量为（　　） A. B. C. D. 9. 在冰壶比赛中， 某队员利用红壶去碰撞对方的蓝壶，两者在大本营中心发生对心碰撞如图（a）所示，碰撞前后两壶运动的v-t图线如图（b）中实线所示，其中红壶碰撞前后的图线平行，两冰壶质量相等，则（　　） A. 两壶发生了弹性碰撞 B. 碰后蓝壶速度为0.6m/s C. 碰后蓝壶移动的距离为2.0m D. 碰后红壶所受摩擦力等于蓝壶所受摩擦力 二、多选题（共4小题，每题5分，共20分，少选得3分） 10. 一子弹以初速度v0击中静止在光滑水平面上的木块，最终子弹未能射穿木块，射入的深度为d，木块运动的位移为s。则以下说法正确的是（ ） A. 子弹动能的亏损等于系统动能的亏损 B. 子弹动量变化量的大小等于木块动量变化量的大小 C. 摩擦力对木块做的功等于摩擦力对子弹做的功 D. 子弹对木块做的功等于木块动能的增量 11. 如图甲所示，a、b两物块（均视为质点）用轻质弹簧连接并放置在光滑的水平面上，b的质量为m，t=0时，使a获得水平向右、大小为v0的速度，a、b运动的速度时间关系图像如图乙所示，弹簧始终处于弹性限度内，下列说法正确的是（　　） A. t1时刻，a、b间的距离最小 B. t2时刻，弹簧长度小于原长 C. 0~t3时间内，a所受冲量的大小为 D. 0~t3时间内，b所受冲量的大小为 12. 右端带有光滑圆弧轨道质量为M的小车静置于光滑水平面上，如图所示。一质量为m的小球以速度v0水平冲上小车，关于小球此后的运动情况，以下说法正确的是（　　） A. 小球可能从小车左侧离开小车水平向右做平抛运动 B. 小球可能从圆弧轨道上端抛出而不再回到小车 C. 小球不可能从小车左侧离开小车水平向左做平抛运动 D 小球可能从小车左侧离开小车做自由落体运动 13. 科普节活动中，某兴趣小组利用饮料瓶制作的“水火箭”如图所示，瓶中装有一定量的水，其发射原理是通过打气使瓶内空气压强增大，当橡皮塞与瓶口脱离时，瓶内水向后喷出。静置于地面上的质量为M（含水）的“水火箭”释放升空，在极短的时间内，质量为m的水以相对地面为v0的速度竖直向下喷出。重力加速度为g，空气阻力不计，下列说法正确的是（ ） A. 水喷出的过程中，火箭和水机械能守恒 B. 火箭的推力来源于火箭外的空气对它的反作用力 C. 发射后，火箭在空中飞行的时间为 D. 火箭上升的最大高度为 第Ⅱ卷 三、实验题 14. 某同学验证两个小球在斜槽末端碰撞时的动量守恒，实验装置如图所示。A、B为两个直径相同的小球。实验时，不放B，让A从固定的斜槽上E点自由滚下，在水平面上得到一个落点位置；将B放置在斜槽末端，让A再次从斜槽上E点自由滚下，与B发生正碰，在水平面上又得到两个落点位置。三个落点位置标记为M、N、P。 （1）为了确认两个小球的直径相同，该同学用10分度的游标卡尺对它们的直径进行了测量，某次测量的结果如下图所示，其读数为__________。 （2）下列关于实验的要求哪个是正确的__________。 A．斜槽的末端必须是水平的 B．斜槽的轨道必须是光滑的 C．必须测出斜槽末端的高度 D．A、B的质量必须相同 （3）如果该同学实验操作正确且碰撞可视为弹性碰撞，A、B碰后在水平面上的落点位置分别为__________、__________。（填落点位置的标记字母） 四、计算题（共29分） 15. 如图所示，水平光滑地面上停放着一辆小车，左侧靠在竖直墙壁上，小车的四分之一圆弧轨道AB是光滑的，在最低点B与水平轨道BC相切，BC的长度是圆弧半径的10倍，整个轨道处于同一竖直平面内。可视为质点的物块从A点正上方某处无初速下落，恰好落入小车圆弧轨道滑动，然后沿水平轨道滑行至轨道末端C处恰好没有滑出。已知物块到达圆弧轨道最低点B时对轨道的压力是物块重力的9倍，小车的质量是物块的3倍，不考虑空气阻力和物块落入圆弧轨道时的能量损失。求： （1）物块开始下落的位置距水平轨道BC的竖直高度是圆弧半径的几倍； （2）物块与水平轨道BC间的动摩擦因数μ； 16. 光滑水平面上放着质量mA=1 kg的物块A与质量mB=2 kg的物块B，A与B均可视为质点，A靠在竖直墙壁上，A、B间夹一个被压缩的轻弹簧（弹簧与A、B均不拴接），用手挡住B不动，此时弹簧弹性势能Ep=49 J．在A、B间系一轻质细绳，细绳长度大于弹簧的自然长度，如图所示．放手后B向右运动，绳在短暂时间内被拉断，之后B冲上与水平面相切的竖直半圆光滑轨道，其半径R=0.5 m，B恰能到达最高点C．g取10 m/s2，求： （1）绳拉断后B的速度vB的大小； （2）绳拉断过程绳对B的冲量I的大小； （3）绳拉断过程绳对A所做的功W． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$