精品解析：江西省南昌大学附属中学2022-2023学年高一下学期期末物理试题

南昌大学附中2022-2023学年高一下学期期末考试物理卷 时间：90分钟 分值：100分 一、选择题（本大题共10小题，每题4分，满分40分。1-7小题只有一个选项正确，8-10小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有错选或不选的得0分） 1. 对于环绕地球做圆周运动的卫星来说，它们绕地球做圆周运动的周期会随着轨道半径的变化而变化，某同学根据测得的不同卫星做圆周运动的半径三次方r3与周期平方T2的关系作出如图所示图象，则可求得地球质量为（已知引力常量为G）（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由万有引力提供向心力有 得 由图可知 所以地球质量为 故C正确，ABD错误。 故选C。 【点睛】本题要掌握万有引力提供向心力这个关系，找到r3-T2函数关系，同时要能理解图象的物理含义，知道图象的斜率表示什么。 2. 如图是同一型号子弹以相同的初速度射入固定的、两种不同防弹材料时完整的运动径迹示意图。由此图可判定，与第一次试验比较，第二次试验（　　） A. 子弹克服阻力做功更少 B. 子弹与材料产生的总热量更多 C. 子弹的动量变化量更大 D. 防弹材料所受冲量相等 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于两次子弹的初速度相同，动能相同，则两次试验的动能变化量相同，根据动能定理可知，两次试验子弹克服阻力做功相同，故A错误； B．由于两次子弹的初速度相同，动能相同，则根据能量守恒可知，两次试验子弹与材料产生的总热量相同，故B错误； C．由于两次子弹的初速度相同，则初动量相等，又两次试验的末动量均为零，则两次试验的子弹的动量变化量相同，故C错误； D．由于两次试验的子弹的动量变化量相同，根据动量定理可知，两次试验防弹材料所受冲量相等，故D正确。 故选D。 3. 应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入。如质量的人从高处往低处跳，人的脚尖着地时人的速度为，为避免受伤从脚尖着地开始双腿逐渐弯曲到静止，此过程中人与地面作用的时间为，重力加速度。在双腿逐渐弯曲的过程中，人受到地面的平均作用力为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】从脚尖着地开始双腿逐渐弯曲到静止，人受到竖直向下的重力和地面给竖直向上的作用力（平均作用力用F表示），由动量定理可得 解得 故选A。 4. 如图所示，竖直面内有一个固定圆环，MN是它在竖直方向上的直径。两根光滑滑轨MP、QN的端点都在圆周上，MP>QN。将两个完全相同的小滑块a、b分别从M、Q点无初速度释放，在它们各自沿MP、QN运动到圆周上的过程中，下列说法中正确的是（　　） A. 合力对两滑块的冲量大小相同 B. 重力对a滑块的冲量较大 C. 弹力对a滑块的冲量较小 D. 两滑块的动量变化大小相同 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】设滑轨与竖直直径的夹角为θ，圆环的半径为R，对滑块受力分析可得，滑块所受的支持力大小为 所受合外力大小为 根据牛顿第二定律可得滑块的加速度大小为 滑块沿滑轨运动的位移为 根据位移时间关系有 可得滑块沿滑轨运动的时间为 等，由MP>QN，可知MP与竖直半径的夹角小于QN与竖直半径的夹角，即两滑块所受支持力与合外力的大小不相等，根据 可知，两滑块的合力的冲量大小不相等，弹力对a滑块的冲量较小，重力对两滑块的冲量大小相等；根据动量定理可知，两滑块的动量变化大小不相同，故C正确ABD错误。 故选C。 5. 2021年2月15日17时，我国发射的火星探测器天问一号成功实施“远火点平面轨道调整”。探测器由远处经A点进入与火星赤道平面重合的轨道1，探测器在B点进行一次“侧手翻”从火星轨道1变为与轨道1垂直的火星极地轨道2，该过程的示意图如图所示。设探测器在轨道1上B点的速度为v1，“侧手翻”后在轨道2上B点的速度为v2。对在B点“侧手翻”以下说法正确的是（　　） A. 发动机点火应当向v1方向喷射 B. 发动机点火应当向v2反方向喷射 C. 发动机喷射过程探测器动量守恒 D. 发动机点火喷射过程中推力对探测器做负功 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】AB．如图所示 要使速度从v1变到v2，由矢量三角形可知，加速度a（推力）方向如图所示，即发动机应向a的反方向喷气，AB错误； C．航天器的速度大小和方向都发生了变化，因此动量不守恒，C错误； D．由动能定理可知，发动机点火喷射过程中推力对探测器做的功等于探测器动能的变化量，航天器从大轨道变为小轨道做近心运动，因此速度减小，推力做负功，D正确。 故选D。 6. 如图所示，在光滑水平面上有A、B两辆小车，水平面左侧有一竖直墙，在小车B上坐着一个小孩，车B与小孩的总质量是车A质量的4倍。从静止开始，小孩把车A以速度v（对地）推出，车A返回后，小孩抓住并再次把它推出，每次推出的车A的速度都是v（对地）、方向向左，则小孩把车A总共推出多少次后，车A返回时，小孩不能再接到（小车与竖直墙相撞是弹性的）（　　） A. 2次 B. 3次 C. 4次 D. 5次 【答案】B 【解析】 【详解】设小孩把A车总共推出n次后，车A返回时，小孩恰好不能再接到车。此时车A返回时的速度v与B车的速度恰好相等，即vB=v 第1次推车时，小孩和B车获得的动量为mAv，以后每次推车时获得的动量为2mAv，根据动量守恒定律得mAv+（n−1）∙2mAv=mBvB 又由题意4mA=mB 联立得n=2.5 所以小孩把A车总共推出3次后，车A返回时，小孩不能再接到车。 故选B。 7. 如图所示，质量为M的滑块可在水平放置的光滑固定导轨上自由滑动，质量为m的小球与滑块上的悬点O由一不可伸长的轻绳相连，绳长为L。开始时，轻绳处于水平拉直状态，小球和滑块均静止。现将小球由静止释放，当小球到达最低点时，滑块刚好被一表面涂有粘性物质的固定挡板粘住，在极短的时间内速度减为零，小球继续向左摆动到绳与竖直方向的夹角为60°时达到最高点。滑块与小球均视为质点，空气阻力不计，重力加速度为g，则以下说法正确的是（　　） A. 绳的拉力对小球始终不做功 B. 滑块与小球的质量关系为M=2m C. 释放小球时滑块到挡板的距离为 D. 滑块撞击挡板时，挡板对滑块作用力的冲量大小为 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．因滑块不固定，绳下摆过程中，绳的拉力对滑块做正功，对小球做负功，故A错误； B．小球下摆过程，系统机械能守恒 水平方向动量守恒 小球向左摆动最高点，机械能守恒，有 联立解得 故B错误； C．由动量守恒 可得 即释放小球时滑块到挡板的距离为，故C正确； D．滑块撞击挡板时，挡板对滑块作用力的冲量大小为 故D错误。 故选C。 8. 光滑水平面上物体A以8kg·m/s的动量撞击静止的物体B，碰撞后物体A、B动量的可能值为（　　） A. 4kg·m/s；4kg·m/s B. -9kg·m/s；lkg·m/s C. 0； 8kg·m/s D. 9kg·m/s； -lkg·m/s 【答案】AC 【解析】 【详解】AC．若AB质量相等，且碰后以共同速度运动，则碰后动量分别为4kg·m/s和4kg·m/s；若两物体发生完全弹性碰撞，则碰后两物体交换速度，即动量分别为0和8kg·m/s，选项AC正确； B．因碰前总动量为8kg·m/s，若碰后动量为-9kg·m/s和lkg·m/s，则总动量为-8kg·m/s，动量不守恒，选项B错误； D．由能量关系 因为 即碰后总动能增加，则选项D错误。 故选AC。 9. 一辆汽车质量为kg，最大功率为W，在水平路面上由静止开始做直线运动，最大速度为v2，运动中汽车所受阻力恒定。发动机的最大牵引力为N，其行驶过程中牵引力F与车速的倒数的关系如图所示。则下列说法正确的是（　　） A. AB段汽车做匀加速直线运动 B. 阻力大小为N C. v2的大小等于20m/s D. 整个运动过程中的最大加速度为2m/s2 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】A．图线AB牵引力F不变，阻力f不变，汽车做匀加速直线运动，故A正确； BCD．根据P=Fv得 图线BC的斜率表示汽车的功率P，P不变，则汽车作加速度减小的加速运动，直至达最大速度v2，此后汽车作匀速直线运动； 由图可知 最大速度时，牵引力等于阻力，所以 f=F=1×103N 整个运动过程中的最大加速度为 故C正确，BD错误。 故选AC。 10. 如图所示，质量mB=2kg的水平托盘B与一竖直放置的轻弹簧焊接，托盘上放一质量mA=1kg的小物块A，整个装置静止。现对小物块A施加一个竖直向上的变力F，使其从静止开始以加速度a=2m/s2做匀加速直线运动，已知弹簧的劲度系数k=600N/m，g=10m/s2。以下结论正确的是（　　） A. 变力F的最小值为2N B. 变力F的最小值为6N C. 小物块A与托盘B分离瞬间的速度为0.2m/s D. 小物块A与托盘B分离瞬间的速度为m/s 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．A、B整体受力产生加速度，则有 可得 当FN最大时，F最小，即刚开始施力时，FN最大且等于A和B的重力之和，则 故A错误，B正确； CD．刚开始，弹簧的压缩量为 A、B分离时，其间恰好无作用力，对托盘B，由牛顿第二定律可知 解得 物块A在这一过程的位移为 由运动学公式可知 代入数据得 故C正确，D错误。 故选BC。 二、填空题（本题每空2分，共计16分） 11. 某兴趣小组设计了一个“探究碰撞中的不变量”的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速直线运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速直线运动．他设计的具体装置如图（a）所示，在小车A后连着纸带，电磁式打点计时器的电源频率为50Hz，长木板下垫着薄木片以平衡摩擦力． （1）若已测得打点纸带如图（b）所示，并测得各计数点间距（已标在图b上）．A为运动的起点，则应选_____段来计算A碰前的速度，应选_____段来计算A和B碰后的共同速度（以上两空选填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”）． （2）已测得小车A的质量mA=0.40kg，小车B的质量mB=0.20kg，则碰前两小车的总动量为_____kg•m/s，碰后两小车的总动量为____kg•m/s． （3）第（2）问中两结果不完全相等的原因是_____________________． 【答案】 ①. （1）BC； ②. DE； ③. （2）0.420； ④. 0.417； ⑤. （3）纸带与打点计时器之间存在摩擦力 【解析】 【详解】(1)因为碰撞之后共同匀速运动的速度小于碰撞之前A独自运动的速度,故AC应在碰撞之前,DE应在碰撞之后.推动小车由静止开始运动,故小车有个加速过程,在碰撞前做匀速直线运动,即在相同的时间内通过的位移相同,故BC段为匀速运动的阶段,所以BC是正确的计算碰前的速度;碰撞过程是一个变速运动的过程,而A和B碰后的共同运动时做匀速直线运动,故在相同的时间内通过相同的位移,故应选DE段来计算碰后共同的速度. (2)碰前系统的动量即A的动量,则有 碰后的总动量为 (3)因纸带与打点计时器之间存在摩擦力,从而使两结果并不完全相等; 12. 为测定小滑块与木板间的动摩擦因数，某研究小组设计了如图甲所示的实验装置。高为H的桌面左侧紧靠竖直墙面，桌面上放置一块木板，木板上端靠在竖直墙上，下端可以放在桌面上不同位置固定，木板下端与桌面平滑相连。小滑块与木板及桌面间的动摩擦因数均相同。将小滑块从木板上端紧靠墙处由静止释放，滑块滑离桌面后做平抛运动落到水平地面上，测出滑块释放点距桌面的高度h及落地点与桌面右边缘的水平距离x；改变木板下端在桌面上的位置重复上述实验过程，测出多组数值，小滑块可视为质点。根据上述实验过程，回答下列问题： （1）为了测定，除测得外，还需要测量的一个物理量是___________；（要求明确写出物理量的名称和对应的符号） （2）要利用图像法处理数据，更准确的测量出，需要建立的坐标系是___________； A． B． C． D． （3）在第（2）问选择了正确的坐标系并得到对应图像如图乙，图线的斜率为k，纵截距为b，利用题中所给及测量的物理量字母来表示，计算动摩擦因数的表达式为__________。 【答案】 ①. 释放点到水平轨道末端的水平距离L ②. C ③. 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1]设斜面轨道长l1、斜面倾角为θ、水平轨道长l2、释放点到水平轨道末端的水平距离L。从释放点到水平轨道末端，由动能定理得 由于 所以 飞出水平轨道后做平抛运动，则 解得 或 可见，要测得还必须测得L。 （2）[2]由可知，为了得到直线图像，应建立坐标系，故选C。 （3）[3]由上可知 所以 三、计算题（13题8分，14题10分，15题12分，16题14分，总计44分。应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤） 13. 如图所示，光滑的倾斜轨道AB与粗糙的竖直放置的半圆型轨道CD通过一小段圆弧BC平滑连接，BC的长度可忽略不计，C为圆弧轨道的最低点。一质量m=0.1kg的小物块在A点从静止开始沿AB轨道下滑，进入半圆型轨道CD．已知半圆型轨道半径R=0.2m，A点与轨道最低点的高度差h=0.8m，不计空气阻力，小物块可以看作质点，重力加速度取g=10m/s2。求： （1）小物块运动到C点时速度的大小； （2）若小物块恰好能通过半圆型轨道的最高点D，求在半圆型轨道上运动过程中小物块克服摩擦力所做的功。 【答案】（1）4m/s；（2）0.3J 【解析】 【分析】 【详解】（1）从A到C，小物块的机械能守恒 解得 vc=4m/s （2）若小物块恰好能通过圆弧轨道的最高点D，则有 物块从C到D，由动能定理得 解得 Wf=0.3J 14. 如图，长为L=1.0m的不可伸长轻绳一端系于固定点O，另一端系一质量为m=0.2kg的小球，将小球从O点左侧距与O点等高的A点以一定初速度v0水平向右抛出，经一段时间后绳在O点右下方被拉直，此后小球以O为圆心在竖直平面内转动。已知O、A的距离为LOA=0.6m，绳刚被拉直时与竖直方向的夹角为37°。重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力。求： （1）小球抛出时的速度大小； （2）小球摆到最低点时，绳对小球的拉力大小。 【答案】（1）3m/s；（2）2.8N 【解析】 【详解】（1）设小球抛出时的速度大小为v0，抛出后经时间t绳刚好被拉直，根据平抛运动规律有 ① ② 联立①②解得 t=0.4s，v0=3m/s （2）绳刚被拉直时，小球竖直方向的分速度大小为 ③ 此时小球速度方向与竖直方向的夹角α的正切值为 ④ 解得 所以绳刚被拉直时小球速度方向沿绳的方向，拉直后瞬间小球速度变为零。设之后小球摆到最低点时的速度大小为v1，则根据机械能守恒定律有 ⑤ 设此时绳对小球的拉力大小为T，则根据牛顿第二定律有 ⑥ 联立⑤⑥解得 T=2.8N 15. 如图所示，固定在竖直平面内、半径的光滑四分之一圆弧轨道端与一水平直轨道相切，直轨道上的两点相距，点右侧有一水平放置且右端固定的轻弹簧。一滑块由空中某处静止释放，从圆弧轨道最高点进入轨道。另一质量的滑块压缩弹簧后由静止释放，离开弹簧后通过段并恰好在点与发生正碰，碰后两滑块均反向弹回，且沿圆弧上升的最大高度。已知碰前瞬间的速度大小，第一次和第二次经过点时对轨道的压力大小之比，两滑块与段的动摩擦因数均为，其余摩擦及空气阻力不计，、均可视为质点，取重力加速度。 （1）求释放时弹簧的弹性势能； （2）求从空中释放时距水平直轨道的高度； （3）若两滑块恰好不发生第二次相碰，求的质量。 【答案】（1）21J；（2）0.8m；（3）或 【解析】 【分析】 【详解】（1）由能量关系可知，B释放时弹簧的弹性势能 （2）A第一次到达a点时 ， A第二次到达a点时 ， 又 解得 H=0.8m，vA=4m/s，v′A=2m/s （3）AB第一次碰撞时，设向右为正方向，由动量守恒 此时对A、B分析 ， 若第二次相碰是，A经过圆周后反向追上B，恰好相碰的条件是 解得 ， 代入方程 则此情况可能存在。 若第二次相碰是，A经过圆周后反向与通过弹簧反弹回来的B相碰，恰好相碰的条件是 解得 ， 代入方程 则的质量或。 16. 如图所示，足够长的粗糙水平轨道ab、光滑水平轨道cd和足够长的粗糙倾斜轨道de在同一竖直平面内，斜面倾角为37°，cd和de平滑连接。在ab的最右端静止一个质量M=4kg的木板，其高度与cd等高，木板与轨道ab间动摩擦因数μ1=0.05，质量mQ=1kg的滑块Q静止在cd轨道上的某点，在de轨道上距斜面底端L=8m处静止释放一质量mP=3kg的滑块P，一段时间后滑块P与Q发生弹性正碰，碰撞时间忽略不计，P与Q碰撞开始计时，1s后Q滑上长木板，经过3s后Q从木板上飞出，飞出后0.5s落地（假设落地后静止）。已知P、Q与斜面和木板间的动摩擦因数均为μ2=0.25，滑块P、Q均当作质点，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）滑块P、Q碰撞后获得的速度大小； （2）木板的长度； （3）最终P、Q静止时距木板左侧的距离。 【答案】（1），；（2）24m；（3）22m 【解析】 【详解】（1）滑块P在下滑到底端的过程中，由动能定理得 代入数据可得 滑块P、Q发生弹性正碰，碰撞过程中动量守恒，能量守恒，有 代入数据可得 ， （2）滑块P与Q碰后，Q经滑上木板，则可知碰撞点离木板的右端距离为 而P物体到达木板右端位置的时间为 而在3s的时间Q物体刚好滑离木板，对Q物体受力分析，由牛顿第二定律 可得 对木板有 即木板静止不动，则Q在静止的木板上做匀减速直线运动，有 由（1）可知，vQ = 3vP，P经 t=3s后滑上长木板，故Q在木板上运动2s后，P 滑上长木板， 然后 Q再继续滑行1s后飞出长木板，故Q滑上长木板t1=2s内 Q滑上长木板t2=1s内 解得 ， 则t2=1s后 故长木板长度 （3）由（2）可知，当滑块Q飞出长木板后 vP1=vM =1.5m/s 经t3=0.5s后，滑块Q做平抛运动后落地 xQ3=vQ2t3 =2.25m 由于µ1 <µ2 ,P、Q共速后将一起运动，无相对滑动 解得 a=0.5m/s2 由于 解得 此时 故最终静止时，Q、P 距木板左侧 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 南昌大学附中2022-2023学年高一下学期期末考试物理卷 时间：90分钟 分值：100分 一、选择题（本大题共10小题，每题4分，满分40分。1-7小题只有一个选项正确，8-10小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有错选或不选的得0分） 1. 对于环绕地球做圆周运动的卫星来说，它们绕地球做圆周运动的周期会随着轨道半径的变化而变化，某同学根据测得的不同卫星做圆周运动的半径三次方r3与周期平方T2的关系作出如图所示图象，则可求得地球质量为（已知引力常量为G）（ ） A. B. C. D. 2. 如图是同一型号子弹以相同的初速度射入固定的、两种不同防弹材料时完整的运动径迹示意图。由此图可判定，与第一次试验比较，第二次试验（　　） A. 子弹克服阻力做功更少 B. 子弹与材料产生的总热量更多 C. 子弹的动量变化量更大 D. 防弹材料所受冲量相等 3. 应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入。如质量的人从高处往低处跳，人的脚尖着地时人的速度为，为避免受伤从脚尖着地开始双腿逐渐弯曲到静止，此过程中人与地面作用的时间为，重力加速度。在双腿逐渐弯曲的过程中，人受到地面的平均作用力为（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，竖直面内有一个固定圆环，MN是它在竖直方向上的直径。两根光滑滑轨MP、QN的端点都在圆周上，MP>QN。将两个完全相同的小滑块a、b分别从M、Q点无初速度释放，在它们各自沿MP、QN运动到圆周上的过程中，下列说法中正确的是（　　） A. 合力对两滑块的冲量大小相同 B. 重力对a滑块的冲量较大 C. 弹力对a滑块的冲量较小 D. 两滑块的动量变化大小相同 5. 2021年2月15日17时，我国发射的火星探测器天问一号成功实施“远火点平面轨道调整”。探测器由远处经A点进入与火星赤道平面重合的轨道1，探测器在B点进行一次“侧手翻”从火星轨道1变为与轨道1垂直的火星极地轨道2，该过程的示意图如图所示。设探测器在轨道1上B点的速度为v1，“侧手翻”后在轨道2上B点的速度为v2。对在B点“侧手翻”以下说法正确的是（　　） A. 发动机点火应当向v1方向喷射 B. 发动机点火应当向v2反方向喷射 C. 发动机喷射过程探测器动量守恒 D. 发动机点火喷射过程中推力对探测器做负功 6. 如图所示，在光滑水平面上有A、B两辆小车，水平面左侧有一竖直墙，在小车B上坐着一个小孩，车B与小孩的总质量是车A质量的4倍。从静止开始，小孩把车A以速度v（对地）推出，车A返回后，小孩抓住并再次把它推出，每次推出的车A的速度都是v（对地）、方向向左，则小孩把车A总共推出多少次后，车A返回时，小孩不能再接到（小车与竖直墙相撞是弹性的）（　　） A. 2次 B. 3次 C. 4次 D. 5次 7. 如图所示，质量为M的滑块可在水平放置的光滑固定导轨上自由滑动，质量为m的小球与滑块上的悬点O由一不可伸长的轻绳相连，绳长为L。开始时，轻绳处于水平拉直状态，小球和滑块均静止。现将小球由静止释放，当小球到达最低点时，滑块刚好被一表面涂有粘性物质的固定挡板粘住，在极短的时间内速度减为零，小球继续向左摆动到绳与竖直方向的夹角为60°时达到最高点。滑块与小球均视为质点，空气阻力不计，重力加速度为g，则以下说法正确的是（　　） A. 绳的拉力对小球始终不做功 B. 滑块与小球的质量关系为M=2m C. 释放小球时滑块到挡板的距离为 D. 滑块撞击挡板时，挡板对滑块作用力的冲量大小为 8. 光滑的水平面上物体A以8kg·m/s的动量撞击静止的物体B，碰撞后物体A、B动量的可能值为（　　） A. 4kg·m/s；4kg·m/s B. -9kg·m/s；lkg·m/s C. 0； 8kg·m/s D. 9kg·m/s； -lkg·m/s 9. 一辆汽车质量为kg，最大功率为W，在水平路面上由静止开始做直线运动，最大速度为v2，运动中汽车所受阻力恒定。发动机的最大牵引力为N，其行驶过程中牵引力F与车速的倒数的关系如图所示。则下列说法正确的是（　　） A. AB段汽车做匀加速直线运动 B. 阻力大小为N C. v2的大小等于20m/s D. 整个运动过程中的最大加速度为2m/s2 10. 如图所示，质量mB=2kg水平托盘B与一竖直放置的轻弹簧焊接，托盘上放一质量mA=1kg的小物块A，整个装置静止。现对小物块A施加一个竖直向上的变力F，使其从静止开始以加速度a=2m/s2做匀加速直线运动，已知弹簧的劲度系数k=600N/m，g=10m/s2。以下结论正确的是（　　） A. 变力F的最小值为2N B. 变力F最小值为6N C. 小物块A与托盘B分离瞬间的速度为0.2m/s D. 小物块A与托盘B分离瞬间速度为m/s 二、填空题（本题每空2分，共计16分） 11. 某兴趣小组设计了一个“探究碰撞中的不变量”的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速直线运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速直线运动．他设计的具体装置如图（a）所示，在小车A后连着纸带，电磁式打点计时器的电源频率为50Hz，长木板下垫着薄木片以平衡摩擦力． （1）若已测得打点纸带如图（b）所示，并测得各计数点间距（已标在图b上）．A为运动的起点，则应选_____段来计算A碰前的速度，应选_____段来计算A和B碰后的共同速度（以上两空选填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”）． （2）已测得小车A的质量mA=0.40kg，小车B的质量mB=0.20kg，则碰前两小车的总动量为_____kg•m/s，碰后两小车的总动量为____kg•m/s． （3）第（2）问中两结果不完全相等的原因是_____________________． 12. 为测定小滑块与木板间的动摩擦因数，某研究小组设计了如图甲所示的实验装置。高为H的桌面左侧紧靠竖直墙面，桌面上放置一块木板，木板上端靠在竖直墙上，下端可以放在桌面上不同位置固定，木板下端与桌面平滑相连。小滑块与木板及桌面间的动摩擦因数均相同。将小滑块从木板上端紧靠墙处由静止释放，滑块滑离桌面后做平抛运动落到水平地面上，测出滑块释放点距桌面的高度h及落地点与桌面右边缘的水平距离x；改变木板下端在桌面上的位置重复上述实验过程，测出多组数值，小滑块可视为质点。根据上述实验过程，回答下列问题： （1）为了测定，除测得外，还需要测量的一个物理量是___________；（要求明确写出物理量的名称和对应的符号） （2）要利用图像法处理数据，更准确的测量出，需要建立的坐标系是___________； A． B． C． D． （3）在第（2）问选择了正确的坐标系并得到对应图像如图乙，图线的斜率为k，纵截距为b，利用题中所给及测量的物理量字母来表示，计算动摩擦因数的表达式为__________。 三、计算题（13题8分，14题10分，15题12分，16题14分，总计44分。应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤） 13. 如图所示，光滑的倾斜轨道AB与粗糙的竖直放置的半圆型轨道CD通过一小段圆弧BC平滑连接，BC的长度可忽略不计，C为圆弧轨道的最低点。一质量m=0.1kg的小物块在A点从静止开始沿AB轨道下滑，进入半圆型轨道CD．已知半圆型轨道半径R=0.2m，A点与轨道最低点的高度差h=0.8m，不计空气阻力，小物块可以看作质点，重力加速度取g=10m/s2。求： （1）小物块运动到C点时速度的大小； （2）若小物块恰好能通过半圆型轨道最高点D，求在半圆型轨道上运动过程中小物块克服摩擦力所做的功。 14. 如图，长为L=1.0m的不可伸长轻绳一端系于固定点O，另一端系一质量为m=0.2kg的小球，将小球从O点左侧距与O点等高的A点以一定初速度v0水平向右抛出，经一段时间后绳在O点右下方被拉直，此后小球以O为圆心在竖直平面内转动。已知O、A的距离为LOA=0.6m，绳刚被拉直时与竖直方向的夹角为37°。重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力。求： （1）小球抛出时的速度大小； （2）小球摆到最低点时，绳对小球的拉力大小。 15. 如图所示，固定在竖直平面内、半径的光滑四分之一圆弧轨道端与一水平直轨道相切，直轨道上的两点相距，点右侧有一水平放置且右端固定的轻弹簧。一滑块由空中某处静止释放，从圆弧轨道最高点进入轨道。另一质量的滑块压缩弹簧后由静止释放，离开弹簧后通过段并恰好在点与发生正碰，碰后两滑块均反向弹回，且沿圆弧上升的最大高度。已知碰前瞬间的速度大小，第一次和第二次经过点时对轨道的压力大小之比，两滑块与段的动摩擦因数均为，其余摩擦及空气阻力不计，、均可视为质点，取重力加速度。 （1）求释放时弹簧弹性势能； （2）求从空中释放时距水平直轨道的高度； （3）若两滑块恰好不发生第二次相碰，求的质量。 16. 如图所示，足够长的粗糙水平轨道ab、光滑水平轨道cd和足够长的粗糙倾斜轨道de在同一竖直平面内，斜面倾角为37°，cd和de平滑连接。在ab的最右端静止一个质量M=4kg的木板，其高度与cd等高，木板与轨道ab间动摩擦因数μ1=0.05，质量mQ=1kg的滑块Q静止在cd轨道上的某点，在de轨道上距斜面底端L=8m处静止释放一质量mP=3kg的滑块P，一段时间后滑块P与Q发生弹性正碰，碰撞时间忽略不计，P与Q碰撞开始计时，1s后Q滑上长木板，经过3s后Q从木板上飞出，飞出后0.5s落地（假设落地后静止）。已知P、Q与斜面和木板间的动摩擦因数均为μ2=0.25，滑块P、Q均当作质点，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）滑块P、Q碰撞后获得的速度大小； （2）木板的长度； （3）最终P、Q静止时距木板左侧的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$