精品解析:河南省南阳市方城县第一高级中学2024-2025学年高一下学期6月期末物理试题
2025-06-23
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内容正文:
方城一高2025年春期高一年级期末考试冲刺演练(一)物理学科
满分:100分;考试时间:75分钟;命题人:刘田野 审题人:孟庆聚
一、单选题(本题共7小题,每小题4分,共28分。)
(教材来源:人教版教材必修二P47)
1. 在物理学的发展过程中,许多科学家作出了卓越贡献。以下对有关科学家的贡献描述不正确的是( )
A. 第谷的观测数据为行星运动定律的提出奠定了基础
B. 开普勒指出行星与太阳的连线在相同时间内扫过的面积,近日点较大,远日点较小
C. 伽利略通过理想斜面实验,提出力是改变物体运动状态的原因
D. 卡文迪什利用扭秤装置在实验室里比较准确地测出了引力常量
(教材来源:人教版教材必修二P74)
2. 下列关于功、能量、动量、冲量的说法正确的是( )
A. 功是标量,故、、,其中最大的是
B. 物体位于参考平面以上重力势能为正值,在参考平面以下为负值,故重力势能的正负表示方向
C. 质量一定的物体的动能发生变化,则动量一定变化;它的动量发生变化,但动能不一定变化
D. 冲量反映了力的作用对时间的累积效应,故为标量
(教材来源:人教版教材必修二P41)
3. 关于如图所示的四种圆周运动模型,下列说法正确的是( )
A. 如图甲所示,在光滑固定圆锥筒的水平面内做匀速圆周运动的小球,受到重力、弹力和向心力作用
B. 如图乙所示,汽车安全通过拱桥最高点时速度越大,对桥面的压力越小
C. 如图丙所示,轻质细杆一端固定一小球,绕另一端O点在竖直面内做圆周运动,通过最高点的最小速度为
D. 如图丁所示,衣服上的水滴与衣服间的附着力大于所需的向心力时,水滴做离心运动
(教材来源:人教版教材必修二P22)
4. 如图所示,“郑州之眼”摩天轮是一个集观光、娱乐和休闲于一体的地标性建筑。摩天轮悬挂彩色球形座舱,乘客随座舱一起在竖直面内做匀速圆周运动。已知乘客质量为,座舱质量为,座舱运动的半径为,角速度为,重力加速度为,下列说法正确的是( )
A. 在最低点,乘客对座舱的压力大小为
B. 座舱所受合力的大小始终为
C. 摩天轮转动一周,乘客所受重力的冲量为零
D. 摩天轮转动的过程中,座舱动量的变化率时刻变化
(教材来源:人教版教材选择性必修一P30)
5. 城市进入高楼时代后,高空坠物已成为危害极大的社会安全问题。如图所示,为一则安全警示广告,非常形象地描述了高空坠物对人伤害的严重性。某同学用下面的实例来检验广告词的科学性:设一个的鸡蛋从16楼的窗户自由落下,相邻楼层的高度差为,与地面撞击时鸡蛋的竖直高度为,认为鸡蛋下沿落地后,鸡蛋上沿的运动是匀减速运动,并且上沿运动到地面时恰好静止,以鸡蛋的上、下沿落地的时间间隔作为鸡蛋与地面的撞击时间,不计空气阻力,从16楼下落的鸡蛋对地面的平均冲击力约为( )
一个鸡蛋的威力
从4楼地下会让人起肿包
从8楼地下可以砸破人的头皮
从18楼地下可以砸裂行人头骨
从25楼地下可能使人当场死亡
A. B. C. D.
(教材来源:人教版教材必修二P100)
6. 如图所示,竖直轻弹簧固定在水平地面上,弹簧的劲度系数为k,原长为l。质量为m的铁球由弹簧的正上方h高处自由下落,与弹簧接触后压缩弹簧,当弹簧的压缩量为x时,铁球下落到最低点。在铁球下落的过程中,不计空气阻力,重力加速度为g,下列说法中不正确的是( )
A. 铁球刚接触弹簧时,加速度向下,大小等于g
B. 铁球动能最大时,距地面的高度为
C. 铁球的速度为零时,加速度向上,大小等于g
D. 铁球的速度为零时,弹簧弹性势能为
(教材来源:人教版教材必修二P71)
7. 假设火星半径是地球半径的 ,质量是地球质量的 .已知地球表面的重力加速度是g,地球的半径为R,某人在地面上能向上竖直跳起的最大高度是h,忽略自转的影响,下列说法正确的是( )
A. 火星的密度为
B. 火星表面的重力加速度是
C. 火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为
D. 此人以在地球上相同的初速度在火星上起跳后,能达到的最大高度是
二、多选题(本题共3小题,每小题6分,共18分,全部选对得6分,选对但不全得3分,有错选得0)
(教材来源:人教版教材必修二P60)
8. 人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,当轨道半径增大到2倍时,如果人造地球卫星的质量不变,则该卫星( )
A. 周期变为原来的 B. 线速度变为原来的
C. 向心力变为原来的 D. 向心加速度变为原来的
(教材来源:人教版教材必修二P77)
9. 我国是世界上高铁运营里程最长、在建规模最大、运营动车组最多、商业运营速度最高的国家。高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动,则启动阶段描述列车动能、动量与位移、时间之间关系的图像正确的是( )
A. B.
C. D.
(教材来源:人教版教材必修二P32)
10. 如图所示,长为的轻绳拴一质量为的小球在竖直平面内摆动,小球摆动到最高点时,轻绳与竖直方向的夹角;另一长也为的轻绳拴着同样的小球在水平面内以角速度做匀速圆周运动,轻绳与竖直方向的夹角。已知,,重力加速度为,、两球均可视为质点。下列说法正确的是( )
A. 小球受轻绳的拉力大小为
B. 小球运动到最高点时,受轻绳的拉力大小为
C. 若不变,增大小球的质量,轻绳与竖直方向的夹角变小
D. 若不变,增大小球的质量,运动到最低点时轻绳拉力变大
三、实验题(本题共两小题,共14分。11题共6分,12题共8分,均为每空2分。)
(教材来源:人教版教材选择性必修一P19)
11. 图甲是“碰撞中的动量守恒”实验装置的示意图。
(1)在验证动量守恒定律的实验中,不必须要求的条件是______。
A. 轨道光滑
B. 轨道末端的切线水平
C. 碰撞的瞬间入射小球和被碰小球的球心连线与轨道末端的切线平行
D. 每次入射小球都要从同一高度由静止滚下
(2)入射小球与被碰小球的直径相同,则被碰小球的质量应______(填“大于”“小于”或“等于”)入射小球的质量。
(3)在做此实验时,若某次实验得到小球的落点情况如图乙所示。假设碰撞中动量守恒。则______。
(教材来源:人教版教材必修二P94)
12. 某小组同学用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。
(1)关于该实验,下列说法正确的是______。
A. 该实验应先释放重物再打开打点计时器 B. 该实验重物质量和的大小没有要求
C. 该实验可以用公式计算某点的速度 D. 该实验应选用密度大.体积小的重物
(2)实验时该小组同学让重物带动纸带从静止开始自由下落,按正确操作得到了一条完整的纸带,0为打的第一个点,相邻两个点之间有4个点未画出,测出点3、4、5到起始点0的距离,如图乙所示。已知,,则可知打下点4时,重物的速度______m/s。在打下0点到打下计数点4的过程中系统重力势能的减少量______J。(当地的重力加速度g取,计算结果均保留3位有效数字)
(3)该小组另外一名同学用另外的数据处理方法验证机械能守恒,他在纸带上选取多个计数点,测量它们到起始点0的距离h,计算对应计数点的重物速度v,作出图像,若图像是一条过原点的直线,且斜率为______.(用、、g表示),也可以验证重物下落过程中机械能守恒。
四、解答题(本题共3小题,共40分)
(教材来源:人教版教材必修二P20)
13. 跳台滑雪是一种勇敢者的滑雪运动,运动员穿专用滑雪板,在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出,在空中飞行一段距离后着陆,现有某运动员从跳台处沿水平方向飞出,在斜坡处着陆,如图所示,测得间的距离为,斜坡与水平方向的夹角为,不计空气阻力,取。求:(结果保留根号)
(1)运动员在处的速度大小;
(2)运动员在空中离坡面的最大距离。
(教材来源:人教版教材选择性必修一P29)
14. 质量为和的两个物体在光滑的水平面上正碰,碰撞时间不计,其位移—时间图像如图所示。
(1)若,则等于多少?
(2)两个物体的碰撞是弹性碰撞还是非弹性碰撞?
(教材来源:人教版教材必修二P99)
15. 如图所示,光滑水平面AB与竖直面内的粗糙半圆形导轨在B点平滑相接,导轨半径为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速度后脱离弹簧,它经过B点的速度为v1,物体之后沿半圆形导轨运动。重力加速度为g。
(1)求弹簧压缩至A点时的弹性势能;
(2)若达到C点的速度为v2,求物体沿半圆形导轨运动过程中阻力所做的功;
(3)若竖直面内的半圆形导轨光滑,物块经过B点的速度,求物块脱离导轨时距离水平面AB多高。
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方城一高2025年春期高一年级期末考试冲刺演练(一)物理学科
满分:100分;考试时间:75分钟;命题人:刘田野 审题人:孟庆聚
一、单选题(本题共7小题,每小题4分,共28分。)
(教材来源:人教版教材必修二P47)
1. 在物理学的发展过程中,许多科学家作出了卓越贡献。以下对有关科学家的贡献描述不正确的是( )
A. 第谷的观测数据为行星运动定律的提出奠定了基础
B. 开普勒指出行星与太阳的连线在相同时间内扫过的面积,近日点较大,远日点较小
C. 伽利略通过理想斜面实验,提出力是改变物体运动状态的原因
D. 卡文迪什利用扭秤装置在实验室里比较准确地测出了引力常量
【答案】B
【解析】
【详解】A.第谷的观测数据为开普勒总结行星运动定律提供了基础,描述正确,故A正确;
B.开普勒第二定律指出,行星与太阳连线在相同时间内扫过的面积相等,而非“近日点较大,远日点较小”,故B错误;
C.伽利略通过理想实验提出力是改变物体运动状态的原因,描述正确,故C正确;
D.卡文迪什利用扭秤测定了引力常量,描述正确,故D正确。
本题要求选择描述不正确的选项,故选B。
(教材来源:人教版教材必修二P74)
2. 下列关于功、能量、动量、冲量的说法正确的是( )
A. 功是标量,故、、,其中最大的是
B. 物体位于参考平面以上重力势能为正值,在参考平面以下为负值,故重力势能的正负表示方向
C. 质量一定的物体的动能发生变化,则动量一定变化;它的动量发生变化,但动能不一定变化
D. 冲量反映了力的作用对时间的累积效应,故为标量
【答案】C
【解析】
【详解】A.功是标量,但正负不代表大小,故、、,其中最大的是,A错误;
B.重力势能是标量,其正负不代表方向,B错误;
C.动能是标量,质量一定,则动能发生变化时,速度的大小一定变化,故动量一定变化,但动量变化也可能仅为速度的方向变化,故动能不一定变化,C正确;
D.冲量反映了力的作用对时间的累积效应,冲量是矢量,D错误。
故选C。
(教材来源:人教版教材必修二P41)
3. 关于如图所示的四种圆周运动模型,下列说法正确的是( )
A. 如图甲所示,在光滑固定圆锥筒的水平面内做匀速圆周运动的小球,受到重力、弹力和向心力作用
B. 如图乙所示,汽车安全通过拱桥最高点时速度越大,对桥面的压力越小
C. 如图丙所示,轻质细杆一端固定一小球,绕另一端O点在竖直面内做圆周运动,通过最高点的最小速度为
D. 如图丁所示,衣服上的水滴与衣服间的附着力大于所需的向心力时,水滴做离心运动
【答案】B
【解析】
【详解】A.如图甲所示,在光滑固定圆锥筒的水平面内做匀速圆周运动的小球,受到重力、弹力作用,两个力的合力充当向心力,选项A错误;
B.如图乙所示,根据
可知,汽车安全通过拱桥最高点时速度越大,对桥面的压力越小,选项B正确;
C.如图丙所示,轻质细杆一端固定一小球,绕另一端O点在竖直面内做圆周运动,通过最高点的最小速度为零,选项C错误;
D.如图丁所示,衣服上的水滴与衣服间的附着力小于所需的向心力时,水滴做离心运动,选项D错误。
故选B。
(教材来源:人教版教材必修二P22)
4. 如图所示,“郑州之眼”摩天轮是一个集观光、娱乐和休闲于一体的地标性建筑。摩天轮悬挂彩色球形座舱,乘客随座舱一起在竖直面内做匀速圆周运动。已知乘客质量为,座舱质量为,座舱运动的半径为,角速度为,重力加速度为,下列说法正确的是( )
A. 在最低点,乘客对座舱的压力大小为
B. 座舱所受合力的大小始终为
C. 摩天轮转动一周,乘客所受重力的冲量为零
D. 摩天轮转动的过程中,座舱动量的变化率时刻变化
【答案】D
【解析】
【详解】A.在最低点,根据牛顿第二定律可得
解得
根据牛顿第三定律可知,乘客对座舱的压力大小为,故A错误;
B.座舱所受合力提供所需的向心力,大小始终为
故B错误;
C.根据
可知摩天轮转动一周,乘客所受重力的冲量不为零,故C错误;
D.摩天轮匀速转动的过程中,座舱受到的合力大小不变,方向时刻发生变化,根据动量定理
可得
可知座舱动量的变化率时刻变化,故D正确。
故选D。
(教材来源:人教版教材选择性必修一P30)
5. 城市进入高楼时代后,高空坠物已成为危害极大的社会安全问题。如图所示,为一则安全警示广告,非常形象地描述了高空坠物对人伤害的严重性。某同学用下面的实例来检验广告词的科学性:设一个的鸡蛋从16楼的窗户自由落下,相邻楼层的高度差为,与地面撞击时鸡蛋的竖直高度为,认为鸡蛋下沿落地后,鸡蛋上沿的运动是匀减速运动,并且上沿运动到地面时恰好静止,以鸡蛋的上、下沿落地的时间间隔作为鸡蛋与地面的撞击时间,不计空气阻力,从16楼下落的鸡蛋对地面的平均冲击力约为( )
一个鸡蛋的威力
从4楼地下会让人起肿包
从8楼地下可以砸破人的头皮
从18楼地下可以砸裂行人头骨
从25楼地下可能使人当场死亡
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】鸡蛋下落高度
鸡蛋的竖直高度为
d=
设鸡蛋下沿落地时的速度大小为v,鸡蛋从下沿落地到上沿运动到地面静止所用的时间为t,地面对鸡蛋的平均冲击力的大小为F,则
在鸡蛋与地面撞击时间内,由动量定理
mgt -Ft =0-mv
鸡蛋自由下落过程,由动能定理
联立知
方向竖直向上,由牛顿第三定律知,鸡蛋对地面的平均冲击力
方向竖直向下。
故选C。
(教材来源:人教版教材必修二P100)
6. 如图所示,竖直轻弹簧固定在水平地面上,弹簧的劲度系数为k,原长为l。质量为m的铁球由弹簧的正上方h高处自由下落,与弹簧接触后压缩弹簧,当弹簧的压缩量为x时,铁球下落到最低点。在铁球下落的过程中,不计空气阻力,重力加速度为g,下列说法中不正确的是( )
A. 铁球刚接触弹簧时,加速度向下,大小等于g
B. 铁球动能最大时,距地面的高度为
C. 铁球的速度为零时,加速度向上,大小等于g
D. 铁球的速度为零时,弹簧弹性势能为
【答案】C
【解析】
【详解】A.铁球刚接触弹簧时,弹簧形变量为零,所以铁球只受重力,加速度为重力加速度,方向向下,故A正确,不符合题意;
B.铁球动能最大时,弹簧弹力与重力平衡,有
弹簧压缩量为
铁球距地面的高度为
故B正确,不符合题意;
D.铁球的速度为零时,由机械能守恒可得重力势能减少量等于弹性势能增加量,则有
故D正确,不符合题意;
C.若小球是从弹簧原长处静止释放,下到最底点,即速度为零处,根据对称性原理,可知此时小球的加速度大小为g,方向竖直向上;现在小球是从高h处释放,则小球下落到速度为零处的形变量比从弹簧原长处静止释放的形变量更大,则弹力更大,所以加速度更大,即大于g,故C错误,符合题意。
故选C。
(教材来源:人教版教材必修二P71)
7. 假设火星半径是地球半径的 ,质量是地球质量的 .已知地球表面的重力加速度是g,地球的半径为R,某人在地面上能向上竖直跳起的最大高度是h,忽略自转的影响,下列说法正确的是( )
A. 火星的密度为
B. 火星表面的重力加速度是
C. 火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为
D. 此人以在地球上相同的初速度在火星上起跳后,能达到的最大高度是
【答案】A
【解析】
【详解】A.对地球表面的物体,有G=mg,则M=,火星的密度为ρ=,选项A正确;
B.对火星表面的物体,有,则g′=,选项B错误;
C.火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比,选项C错误;
D.某人在地球和火星上跳高,分别有h=和h′=,在火星能达到的最大高度是,选项D错误.
故选:A
二、多选题(本题共3小题,每小题6分,共18分,全部选对得6分,选对但不全得3分,有错选得0)
(教材来源:人教版教材必修二P60)
8. 人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,当轨道半径增大到2倍时,如果人造地球卫星的质量不变,则该卫星( )
A. 周期变为原来的 B. 线速度变为原来的
C. 向心力变为原来的 D. 向心加速度变为原来的
【答案】BC
【解析】
【详解】A.根据
周期变为原来的倍,故A错误;
B.根据
线速度变为原来的,故B正确;
C.根据
向心力变为原来的,故C正确;
D.根据
向心加速度变为原来的,故D错误。
故选BC。
(教材来源:人教版教材必修二P77)
9. 我国是世界上高铁运营里程最长、在建规模最大、运营动车组最多、商业运营速度最高的国家。高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动,则启动阶段描述列车动能、动量与位移、时间之间关系的图像正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【解析】
【详解】高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动,根据运动学公式可得
,
根据动量表达式可得
,
根据动能表达式可得
,
故选ABC。
(教材来源:人教版教材必修二P32)
10. 如图所示,长为的轻绳拴一质量为的小球在竖直平面内摆动,小球摆动到最高点时,轻绳与竖直方向的夹角;另一长也为的轻绳拴着同样的小球在水平面内以角速度做匀速圆周运动,轻绳与竖直方向的夹角。已知,,重力加速度为,、两球均可视为质点。下列说法正确的是( )
A. 小球受轻绳的拉力大小为
B. 小球运动到最高点时,受轻绳的拉力大小为
C. 若不变,增大小球的质量,轻绳与竖直方向的夹角变小
D. 若不变,增大小球的质量,运动到最低点时轻绳拉力变大
【答案】BD
【解析】
【详解】AC.小球Q竖直方向受力平衡,根据牛顿第二定律
解得
故A错误;
B.小球P运动到最高点时,根据牛顿第二定律
故B正确;
C.对小球Q有
可得
若ω不变,增大小球Q的质量,轻绳与竖直方向的夹角β不变,故C错误;
D.小球P从最高点到最低点,根据动能定理
在最低点根据牛顿第二定律
联立解得
若α不变,增大小球P的质量,运动到最低点时轻绳拉力变大,故D正确。
故选BD。
三、实验题(本题共两小题,共14分。11题共6分,12题共8分,均为每空2分。)
(教材来源:人教版教材选择性必修一P19)
11. 图甲是“碰撞中的动量守恒”实验装置的示意图。
(1)在验证动量守恒定律的实验中,不必须要求的条件是______。
A. 轨道光滑
B. 轨道末端的切线水平
C. 碰撞的瞬间入射小球和被碰小球的球心连线与轨道末端的切线平行
D. 每次入射小球都要从同一高度由静止滚下
(2)入射小球与被碰小球的直径相同,则被碰小球的质量应______(填“大于”“小于”或“等于”)入射小球的质量。
(3)在做此实验时,若某次实验得到小球的落点情况如图乙所示。假设碰撞中动量守恒。则______。
【答案】(1)A (2)小于
(3)
【解析】
【小问1详解】
A.若小球每次从轨道同一位置释放,小球克服摩擦力做功相同,小球飞出轨道末端速度大小一定,可知,轨道光滑与否对实验没有影响,故A错误,符合题意;
B.为了确保小球飞出轨道的初速度方向水平,轨道末端的切线必须水平,故B正确,不符合题意;
C.为了使得碰撞过程发生的是对心碰撞,碰撞的瞬间入射小球和被碰小球的球心连线与轨道末端的切线平行,故C正确,不符合题意;
D.为了确保小球每次飞出轨道末端初速度大小一定,实验中每次入射小球都要从同一高度由静止滚下,故D正确,不符合题意。
故选A。
【小问2详解】
入射小球与被碰小球的直径相同,为了避免入射小球发生反弹,则被碰小球的质量应小于入射小球的质量。
【小问3详解】
P为入射球单独滚下的落地点,M为入射球碰撞后的落地点,N为被碰球体碰撞后的落地点,根据
,
解得
结合上述可知
,,
根据动量守恒定律有
解得
(教材来源:人教版教材必修二P94)
12. 某小组同学用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。
(1)关于该实验,下列说法正确的是______。
A. 该实验应先释放重物再打开打点计时器 B. 该实验重物质量和的大小没有要求
C. 该实验可以用公式计算某点的速度 D. 该实验应选用密度大.体积小的重物
(2)实验时该小组同学让重物带动纸带从静止开始自由下落,按正确操作得到了一条完整的纸带,0为打的第一个点,相邻两个点之间有4个点未画出,测出点3、4、5到起始点0的距离,如图乙所示。已知,,则可知打下点4时,重物的速度______m/s。在打下0点到打下计数点4的过程中系统重力势能的减少量______J。(当地的重力加速度g取,计算结果均保留3位有效数字)
(3)该小组另外一名同学用另外的数据处理方法验证机械能守恒,他在纸带上选取多个计数点,测量它们到起始点0的距离h,计算对应计数点的重物速度v,作出图像,若图像是一条过原点的直线,且斜率为______.(用、、g表示),也可以验证重物下落过程中机械能守恒。
【答案】(1)D (2) ①. 2.40 ②. 0.412
(3)
【解析】
【小问1详解】
A.实验时应先打开打点计时器再释放重物,故A错误;
B.要使能拉动纸带,应大于,故B错误;
C.实验应测量纸带上各点到起始点间的距离,用中间时刻的瞬时速度等于这段位移的平均速度来求各点的速度,不能用公式计算某点的速度,故C错误;
D.为了减小空气阻力带来的实验误差,该实验应选用密度大、体积小的重物,D正确。
故选D。
【小问2详解】
[1]打下计数点4的瞬时速度为
[2]0到4重力势能减小量为
【小问3详解】
若重物下落时满足机械能守恒,则有
化简得
所以图像的斜率为。
四、解答题(本题共3小题,共40分)
(教材来源:人教版教材必修二P20)
13. 跳台滑雪是一种勇敢者的滑雪运动,运动员穿专用滑雪板,在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出,在空中飞行一段距离后着陆,现有某运动员从跳台处沿水平方向飞出,在斜坡处着陆,如图所示,测得间的距离为,斜坡与水平方向的夹角为,不计空气阻力,取。求:(结果保留根号)
(1)运动员在处的速度大小;
(2)运动员在空中离坡面的最大距离。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)运动员从a处运动到b处,做平抛运动,根据平抛运动规律
解得
(2)当运动员的速度方向与坡面平行时,运动员离坡面最远,则
解得
根据正交分解法,将运动员的运动分解到垂直斜面向上方向和沿斜面向下方向的两个分运动,在垂直斜面方向上,做匀减速直线运动,初速度
加速度
设最远距离为d,则
联立解得
(教材来源:人教版教材选择性必修一P29)
14. 质量为和的两个物体在光滑的水平面上正碰,碰撞时间不计,其位移—时间图像如图所示。
(1)若,则等于多少?
(2)两个物体的碰撞是弹性碰撞还是非弹性碰撞?
【答案】(1)3kg;(2)弹性碰撞
【解析】
【详解】(1)根据x-t图象的斜率等于速度,由图象可知,m1碰前速度为
碰后的速度为
m2碰前速度为
碰后的速度为
由动量守恒定律得
代入数据解得
(2)两物体组成的系统在碰撞过程中的机械能损失为
故碰撞过程是弹性碰撞。
(教材来源:人教版教材必修二P99)
15. 如图所示,光滑水平面AB与竖直面内的粗糙半圆形导轨在B点平滑相接,导轨半径为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速度后脱离弹簧,它经过B点的速度为v1,物体之后沿半圆形导轨运动。重力加速度为g。
(1)求弹簧压缩至A点时的弹性势能;
(2)若达到C点的速度为v2,求物体沿半圆形导轨运动过程中阻力所做的功;
(3)若竖直面内的半圆形导轨光滑,物块经过B点的速度,求物块脱离导轨时距离水平面AB多高。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)根据功能关系可知,弹簧压缩至A点时的弹性势能为
(2)对物体,BC过程由动能定理有
可得
(3)在脱离点O有
从B到O的过程有
联立可得
故物块脱离导轨时距离水平面的高度
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