精品解析：山西省山西现代双语学校2024-2025学年高一下学期7月期末联考物理试题（B卷）

2024~2025学年第二学期高一7月期末总结考 物理（B卷） 考生注意： 1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4．本卷命题范围：人教版必修第一册、必修第二册、选择性必修第一册动量。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列关于动量的说法正确的是（　　） A. 质量和速率都相同的物体动量一定相同 B. 质量越大的物体动量一定越大 C. 一个物体所受的合外力不为零，它的动量一定改变 D. 一个物体的加速度不变，其动量一定不变 2. 如图所示，光滑物体A与粗糙的物体B、C通过轻绳依次相连，A、B在斜面上，C悬在空中，A、B的质量都是m，C的质量是2m。开始时按住B使它们静止，释放后A、B沿粗糙斜面加速上滑。若不计空气的阻力及定滑轮的摩擦，则（　　） A. 物体A、B、C及地球系统的机械能减少 B. 物体A及地球系统的机械能守恒 C. 物体A与B的机械能总量减少 D. 重力对物体C做的功等于物体C克服B、C间轻绳的拉力所做的功 3. 如图所示，质量和半径均相等的M、N两柱体的截面分别为圆和半圆，柱体的曲面均光滑，N与水平面之间的摩擦不能忽略，M的右侧有一竖直的光滑挡板。将挡板缓慢地向右移动，直到圆柱体M刚要落至地面为止，整个过程半圆柱N始终保持静止，当两圆心的连线与水平方向分别为60°和45°时，挡板对M的弹力大小之比为（　　） A. B. C. D. 4. 水星凌日的天文现象，每年发生约次，时间在月或月初，如图甲所示。它的产生和日食的原理相同。如图乙为发生“水星凌日”现象时的示意图，下列说法正确的是（　　） A. 在相同时间内，水星、地球与太阳中心连线扫过的面积相等 B. 地球的公转周期小于水星的公转周期 C. 地球公转的向心加速度大于水星公转的向心加速度 D. 发生“水星凌日”现象时图中水星位置在丁 5. 洪涝灾害给百姓的生命财产安全造成巨大威胁。救援队利用摩托艇将被困人员转移到安全地点。在某段时间内其两个分运动的规律为x=−6t−2t2，y=4t+0.05t2（t的单位是s，x、y的单位是m），xOy为直角坐标系，则下列说法正确的是（　　） A. 摩托艇在x方向的分运动是匀速直线运动 B. 摩托艇的运动是匀变速直线运动 C. 摩托艇的运动是匀变速曲线运动 D. 摩托艇的运动开始为直线而后变为曲线 6. 如图所示，一个可看作质点的物体从t=0时刻开始由静止做直线运动，0~8s内其合外力随时间变化的关系图线为正弦函数，下列判断正确的是（　　） A. 0~4s内合外力的冲量先增大再减少 B. 0~4s内合外力的冲量为零 C. 4s末物体的速度方向发生变化 D. 2s末物体的动量变化率不为零 7. 质量相等的P、Q两球之间压缩一根轻弹簧，静置于光滑水平桌面上，当用挡板挡住小球P而只释放小球Q时，Q球被弹出落于距离桌边为d的水平地面，如图所示；取走P右边的挡板，将弹簧压缩相同的形变量后同时释放P、Q（P、Q速度大小时时相等），Q球的落地点距离桌边为（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 质量为50kg的跳伞运动员（含装备）从距地面300m高处的飞机上开始跳下，先做自由落体运动，经过4s后立即打开降落伞，降落伞打开后运动员做匀减速直线运动，跳伞运动员到达地面时的速度大小为4m/s，重力加速度取10m/s²，则（　　） A. 打开降落伞时运动员距地面的距离为220m B. 打开降落伞后，运动员和降落伞受到的总空气阻力大小为860N C. 整个下落过程中运动员的平均速度大小15m/s D. 运动员在整个下落过程中加速度方向先竖直向下后竖直向上 9. 如图所示，有一质量为m的小球，以速度v0滑上静置于光滑水平面上带有四分之一光滑圆弧轨道的滑块。滑块的质量为3m，小球在上升过程中始终未能冲出圆弧，重力加速度为g，在小球运动过程中，（　　） A. 小球和滑块组成的系统水平方向动量守恒 B. 小球在圆弧轨道最高点的速度大小为 C. 小球在圆弧轨道上能上升的最大高度为 D. 小球离开圆弧轨道时圆弧轨道速度大小为 10. 如图所示，一个固定在竖直平面内的光滑半圆轨道与水平面连接并相切于C点，绷紧的水平传送带AB（足够长）与光滑水平平台BC连接。电动机带动水平传送带以恒定的速率v=5m/s顺时针匀速转动，在水平平台上有一质量m=2kg的物体（可视为质点）以v1=6m/s的速度向左滑上传送带，经过2s物体的速度减为零，物体返回到平台后沿着半圆轨道刚好能运动到E点（物体从E点飞出后即被取走），重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力，在连接处没有能量损失。则（　　） A. 物体滑上传送带后做匀减速直线运动加速度大小为2m/s2 B. 物体与传送带之间的动摩擦因数为0.3 C. 半圆轨道的半径为1m D. 物体在传送带上滑动过程中系统产生热量等于121J 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某小组利用如图甲所示装置研究小车的匀变速直线运动规律。 （1）实验器材有一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、电火花计时器、导线。除上述器材外，还需要使用的有_______（填选项前字母）。 A. 秒表 B. 刻度尺 C. 220V交流电源 D. 8V交流电源 （2）小组通过实验得到了如图乙所示的一条纸带（每两个相邻计数点间还有4个点没有画出来），相邻两个计数点间的距离已在图中标出。已知交流电源的频率为50Hz，在打下C点时小车的速度大小为_______m/s，小车运动的加速度大小为_______m/s2（均保留三位有效数字）。 12. 用单一物体的落体运动做《探究机械能守恒》的实验中： （1）有下列器材可供选择：铁架台、电磁打点计时器、复写纸、低压直流电源、重物（质量已知）、刻度尺、导线、开关、夹子。其中不必要的器材是_______，缺少的器材是_______。 （2）已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地的重力加速度，所用重物的质量为1.00kg。实验中得到一点迹清晰的纸带，把第一点记作O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点，经测量知道A、B、C、D到O点的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm，根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减小量等于_______J，动能的增加量等于_______J（均保留三位有效数字）。产生误差最可能的原因是____________________（写出一条即可）。 （3）若根据纸带算出各点的速度，量出下落的距离，则以为纵轴，以为横轴，画出的关系图线为_______。 A. B. C. D. 13. 据报道，太阳系外发现了“宜居”行星，其质量约为地球质量的6.4倍。已知一个在地球表面质量为2kg的物体在这个行星表面的重力约为32N，地球表面处的重力加速度为10m/s2。求： （1）该行星的半径与地球的半径之比约为多少？ （2）若在该行星上距行星表面8m高处，以0.5m/s的水平初速度抛出一只小球（不计任何阻力），则小球的水平射程是多大？ 14. 如图所示，质量为3kg足够长的长木板B静止在光滑的水平面上，长木板的右端有一厚度不计的挡板，长木板上表面光滑。质量为1kg的小物块A静止在长木板上，此时小物块A与长木板右端挡板的距离为2m，现给小物块A施加一个大小为9N、方向水平向右的恒力（小物块与挡板碰撞前瞬间消失，碰撞后瞬间恢复），小物块A与挡板的碰撞为弹性碰撞，碰撞的时间忽略不计，求： （1）小物块A第一次与挡板碰撞前瞬间的速度大小； （2）第一次碰撞后到第二次碰撞前，小物块A与挡板最远距离。 15. 如图所示是一种惊险刺激的挑战娱乐设施，轨道除CD部分粗糙外，其余均光滑。一质量为挑战者沿固定斜面轨道由静止滑下，无能量损失地滑入第一个固定圆管形轨道，挑战者到达A处时刚好对管壁无压力，又经过水平轨道CD滑人第二个固定圆管形轨道，在最高点B处挑战者对管的内侧壁向下压力为，然后从平台上飞入水池内，水面离轨道的距离为。若第一个圆轨道的半径为，第二个管轨道的半径为，且，重力加速度为，管的内径及人相对圆轨道的半径均可以忽略不计，不计空气阻力。求： （1）挑战者若能完成上述过程，则他开始下滑点离水平轨道的距离； （2）挑战者从A到B的运动过程中克服轨道阻力所做的功； （3）挑战者入水时的速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024~2025学年第二学期高一7月期末总结考 物理（B卷） 考生注意： 1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4．本卷命题范围：人教版必修第一册、必修第二册、选择性必修第一册动量。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列关于动量的说法正确的是（　　） A. 质量和速率都相同的物体动量一定相同 B. 质量越大的物体动量一定越大 C. 一个物体所受的合外力不为零，它的动量一定改变 D. 一个物体加速度不变，其动量一定不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．动量是矢量，质量和速率相同但方向不同的物体，动量方向不同，故动量不同，故A错误； B．动量由质量和速度共同决定。质量大但速度小物体，动量可能较小，故B错误； C．合外力不为零时，物体有加速度，速度发生改变，故动量必然改变，故C正确； D．加速度不变时，速度均匀变化，动量p=mv随之变化，故D错误。 故选C。 2. 如图所示，光滑物体A与粗糙的物体B、C通过轻绳依次相连，A、B在斜面上，C悬在空中，A、B的质量都是m，C的质量是2m。开始时按住B使它们静止，释放后A、B沿粗糙斜面加速上滑。若不计空气的阻力及定滑轮的摩擦，则（　　） A. 物体A、B、C及地球系统的机械能减少 B. 物体A及地球系统的机械能守恒 C. 物体A与B的机械能总量减少 D. 重力对物体C做的功等于物体C克服B、C间轻绳的拉力所做的功 【答案】A 【解析】 【详解】A．由于需要克服斜面对B的滑动摩擦力做功，物体A、B、C及地球系统的机械能减少，故A正确； B．对于物体A与地球系统，由于B、A间轻绳拉力做功，机械能不守恒，故B错误； C．A、B沿斜面加速上升，高度、速度均增大，总机械能增加，故C错误； D．物体C加速下降，重力的功大于克服B、C间轻绳拉力所做的功，故D错误。 故选A。 3. 如图所示，质量和半径均相等的M、N两柱体的截面分别为圆和半圆，柱体的曲面均光滑，N与水平面之间的摩擦不能忽略，M的右侧有一竖直的光滑挡板。将挡板缓慢地向右移动，直到圆柱体M刚要落至地面为止，整个过程半圆柱N始终保持静止，当两圆心的连线与水平方向分别为60°和45°时，挡板对M的弹力大小之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设两圆心连线与水平方向的夹角为θ，对圆柱体M进行受力分析，如图所示， 根据平衡条件有，可知，当θ=60°时，挡板对圆柱体M的弹力为 当θ=45°时，挡板对圆柱体M的弹力为 当两球心的连线与水平方向分别为60°和45°时，挡板对M的弹力大小之比为。 故选A。 4. 水星凌日的天文现象，每年发生约次，时间在月或月初，如图甲所示。它的产生和日食的原理相同。如图乙为发生“水星凌日”现象时的示意图，下列说法正确的是（　　） A. 在相同时间内，水星、地球与太阳中心连线扫过的面积相等 B. 地球的公转周期小于水星的公转周期 C. 地球公转的向心加速度大于水星公转的向心加速度 D. 发生“水星凌日”现象时图中水星的位置在丁 【答案】D 【解析】 【详解】A．由开普勒第二定律知，在相等时间内，同一行星在相等时间内和太阳的连线扫过的面积相等，故A错误； B．由 解得，可知地球的公转周期大于水星的公转周期，故B错误； C．由 解得，可知地球向心加速度小于水星公转向心加速度，故C错误； D．水星轨道在地球轨道内侧，某些特殊时刻，地球、水星、太阳会在一条直线上，所以发生“水星凌日”现象时图中水星的位置在丁，故D正确。 故选D。 5. 洪涝灾害给百姓的生命财产安全造成巨大威胁。救援队利用摩托艇将被困人员转移到安全地点。在某段时间内其两个分运动的规律为x=−6t−2t2，y=4t+0.05t2（t的单位是s，x、y的单位是m），xOy为直角坐标系，则下列说法正确的是（　　） A. 摩托艇在x方向的分运动是匀速直线运动 B. 摩托艇的运动是匀变速直线运动 C. 摩托艇的运动是匀变速曲线运动 D. 摩托艇的运动开始为直线而后变为曲线 【答案】C 【解析】 【详解】A．x方向位移方程为x=−6t−2t2，对应初速度v0x=−6m/s，加速度ax=−4m/s2。x方向为匀变速直线运动，故A错误； BCD．同理，y方向位移方程为y=4t+0.05t2，对应初速度v0y=4m/s，加速度ay=0.1m/s2，合运动的加速度 由于，即合加速度与合初速度不共线，则合运动为匀变速曲线运动，故C正确，BD错误。 故选C。 6. 如图所示，一个可看作质点的物体从t=0时刻开始由静止做直线运动，0~8s内其合外力随时间变化的关系图线为正弦函数，下列判断正确的是（　　） A. 0~4s内合外力的冲量先增大再减少 B. 0~4s内合外力的冲量为零 C. 4s末物体的速度方向发生变化 D. 2s末物体的动量变化率不为零 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据I=Ft可知合外力的冲量等于F-t图像的面积，可知0~4s内合外力的冲量一直增大，且不为零，选项AB错误； C．0～4s合外力的方向一直为正，0～4s内物体一直加速，速度方向一直不变，4s末物体的速度方向不会发生变化，故C错误； D．根据FΔt=Δp可得动量变化率为，所以动量变化率为合外力的大小，由图可知2s末物体的合外力不为零，则动量变化率不为零，故D正确。 故选D。 7. 质量相等的P、Q两球之间压缩一根轻弹簧，静置于光滑水平桌面上，当用挡板挡住小球P而只释放小球Q时，Q球被弹出落于距离桌边为d的水平地面，如图所示；取走P右边的挡板，将弹簧压缩相同的形变量后同时释放P、Q（P、Q速度大小时时相等），Q球的落地点距离桌边为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】第一次当用挡板挡住小球P而只释放小球Q时，Q球做平抛运动，设抛出获得的速度为vQ，弹簧弹性势能为Ep，根据能量守恒可得 设Q球在空中运动时间为t，则Q球的落地点距离桌边 第二次取走P右边的挡板，将P、Q同时释放，根据能量守恒可得 由于Q球在空中下落高度不变，则Q球在空中运动时间仍为t，Q球的落地点距离桌边 故选B。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 质量为50kg的跳伞运动员（含装备）从距地面300m高处的飞机上开始跳下，先做自由落体运动，经过4s后立即打开降落伞，降落伞打开后运动员做匀减速直线运动，跳伞运动员到达地面时的速度大小为4m/s，重力加速度取10m/s²，则（　　） A. 打开降落伞时运动员距地面的距离为220m B. 打开降落伞后，运动员和降落伞受到的总空气阻力大小为860N C. 整个下落过程中运动员的平均速度大小15m/s D. 运动员在整个下落过程中加速度方向先竖直向下后竖直向上 【答案】AD 【解析】 【详解】A．运动员做自由落体运动的位移 打开降落伞时距地面的距离 故A正确； B．运动员末速度 根据 解得 即匀减速运动阶段加速度大小为，方向竖直向上，由牛顿第二定律，对运动员有 打开降落伞后，运动员和降落伞受到的总空气阻力大小 故B错误； C．根据 可得，匀减速运动时间 下落整个过程的时间为 则下落整个过程运动员的平均速度大小为 故C错误； D．运动员在整个下落过程中加速度方向先竖直向下，后加速度方向竖直向上，故D正确。 故选AD。 9. 如图所示，有一质量为m的小球，以速度v0滑上静置于光滑水平面上带有四分之一光滑圆弧轨道的滑块。滑块的质量为3m，小球在上升过程中始终未能冲出圆弧，重力加速度为g，在小球运动过程中，（　　） A. 小球和滑块组成的系统水平方向动量守恒 B. 小球在圆弧轨道最高点的速度大小为 C. 小球在圆弧轨道上能上升的最大高度为 D. 小球离开圆弧轨道时圆弧轨道的速度大小为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．在小球运动过程中，小球和滑块组成的系统在水平方向所受外力之和为零，系统在水平方向上动量守恒，A正确； B．小球在圆弧轨道上升到最高时小球与滑块速度相同，系统在水平方向上动量守恒，取的方向为正方向； 根据动量守恒定律 解得， B错误； C．设小球在圆弧轨道上能上升的最大高度为；根据机械能守恒定律 解得，故C错误； D．小球离开圆弧轨道时，系统动量守恒，设小球的速度为，滑块的速度为，取的方向为正方向；根据动量守恒定律 根据机械能守恒定律 联立以上两式可得小球速度 滑块速度 故D正确。 故选AD。 10. 如图所示，一个固定在竖直平面内的光滑半圆轨道与水平面连接并相切于C点，绷紧的水平传送带AB（足够长）与光滑水平平台BC连接。电动机带动水平传送带以恒定的速率v=5m/s顺时针匀速转动，在水平平台上有一质量m=2kg的物体（可视为质点）以v1=6m/s的速度向左滑上传送带，经过2s物体的速度减为零，物体返回到平台后沿着半圆轨道刚好能运动到E点（物体从E点飞出后即被取走），重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力，在连接处没有能量损失。则（　　） A. 物体滑上传送带后做匀减速直线运动加速度大小为2m/s2 B. 物体与传送带之间的动摩擦因数为0.3 C. 半圆轨道半径为1m D. 物体在传送带上滑动过程中系统产生的热量等于121J 【答案】BD 【解析】 【详解】A．物体减速到零的过程中加速度，加速度大小为，故A错误； B．有牛顿第二定律 可得，故B正确； C．由于，物块回到光滑平台上的速度大小为，运动到E点的过程中，由动能定理 刚好运动到E点时 代入数据，可得到，故C错误； D．数在传送带上物体速度从变为的过程中，时间为 这段过程中与传送带间的相对位移为 系统产生的热量，故D正确。 故选 BD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某小组利用如图甲所示装置研究小车的匀变速直线运动规律。 （1）实验器材有一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、电火花计时器、导线。除上述器材外，还需要使用的有_______（填选项前字母）。 A. 秒表 B. 刻度尺 C. 220V交流电源 D. 8V交流电源 （2）小组通过实验得到了如图乙所示的一条纸带（每两个相邻计数点间还有4个点没有画出来），相邻两个计数点间的距离已在图中标出。已知交流电源的频率为50Hz，在打下C点时小车的速度大小为_______m/s，小车运动的加速度大小为_______m/s2（均保留三位有效数字）。 【答案】（1）BC （2） ① 1.00 ②. 1.83 【解析】 【小问1详解】 需要用刻度尺测量纸带上计数点间的距离，电火花计时器所接电源应为220V交流电；通过打点计时器可以知道计数点的时间间隔，所以不需要秒表。 故选BC。 【小问2详解】 [1]每两个相邻计数点间还有4个点没有画出来，则相邻计数点的时间间隔为 由中间时刻的瞬时速度等于平均速度可得在打下C点时小车的速度大小为 [2]根据逐差法可得小车运动的加速度大小 12. 用单一物体的落体运动做《探究机械能守恒》的实验中： （1）有下列器材可供选择：铁架台、电磁打点计时器、复写纸、低压直流电源、重物（质量已知）、刻度尺、导线、开关、夹子。其中不必要的器材是_______，缺少的器材是_______。 （2）已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地的重力加速度，所用重物的质量为1.00kg。实验中得到一点迹清晰的纸带，把第一点记作O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点，经测量知道A、B、C、D到O点的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm，根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减小量等于_______J，动能的增加量等于_______J（均保留三位有效数字）。产生误差最可能的原因是____________________（写出一条即可）。 （3）若根据纸带算出各点的速度，量出下落的距离，则以为纵轴，以为横轴，画出的关系图线为_______。 A. B. C. D. 【答案】（1） ①. 低压直流电源 ②. 低压交流电源 （2） ①. 7.62 ②. 7.56 ③. 空气阻力及打点针与纸带间的摩擦阻力做负功 （3）C 【解析】 【小问1详解】 [1][2]根据实验原理和电磁打点计时器工作原理可知，其中不必要的器材是低压直流电源，缺少的器材是低压交流电源。 【小问2详解】 [1]重力势能减少量为 [2]重物由O点运动到C点时，速度大小为 动能的增加量 联立代入数据解得 [3]动能增加量小于势能减少量，产生误差最可能的原因是空气阻力及打点针与纸带间的摩擦阻力做负功。 【小问3详解】 根据纸带算出各点的速度，如果满足机械能守恒定律，应该有 即 则图像为过原点的倾斜直线。 故选C。 13. 据报道，太阳系外发现了“宜居”行星，其质量约为地球质量的6.4倍。已知一个在地球表面质量为2kg的物体在这个行星表面的重力约为32N，地球表面处的重力加速度为10m/s2。求： （1）该行星的半径与地球的半径之比约为多少？ （2）若在该行星上距行星表面8m高处，以0.5m/s的水平初速度抛出一只小球（不计任何阻力），则小球的水平射程是多大？ 【答案】（1）2:1 （2）0.5m 【解析】 【小问1详解】 该行星表面的重力加速度为 根据 可得可得 【小问2详解】 水平方向x=v0t 竖直方向 解得x=0.5m 14. 如图所示，质量为3kg足够长的长木板B静止在光滑的水平面上，长木板的右端有一厚度不计的挡板，长木板上表面光滑。质量为1kg的小物块A静止在长木板上，此时小物块A与长木板右端挡板的距离为2m，现给小物块A施加一个大小为9N、方向水平向右的恒力（小物块与挡板碰撞前瞬间消失，碰撞后瞬间恢复），小物块A与挡板的碰撞为弹性碰撞，碰撞的时间忽略不计，求： （1）小物块A第一次与挡板碰撞前瞬间的速度大小； （2）第一次碰撞后到第二次碰撞前，小物块A与挡板的最远距离。 【答案】（1）6m/s （2）2m 【解析】 【小问1详解】 小物块A第一次与挡板碰撞前瞬间的速度大小为，从开始运动到第一次碰撞前瞬间，对小物块，由动能定理得 其中 代入解得 【小问2详解】 物块与挡板发生弹性碰撞，碰撞过程系统动量守恒、机械能守恒，以向右为正方向，由弹性碰撞有 联立解得 对A，由牛顿第二定律得 代入数据解得 当两者速度相等时距离最大，设经过时间t距离最大，则 代入数据解得 小物块与挡板的最远距离 15. 如图所示是一种惊险刺激的挑战娱乐设施，轨道除CD部分粗糙外，其余均光滑。一质量为挑战者沿固定斜面轨道由静止滑下，无能量损失地滑入第一个固定圆管形轨道，挑战者到达A处时刚好对管壁无压力，又经过水平轨道CD滑人第二个固定圆管形轨道，在最高点B处挑战者对管的内侧壁向下压力为，然后从平台上飞入水池内，水面离轨道的距离为。若第一个圆轨道的半径为，第二个管轨道的半径为，且，重力加速度为，管的内径及人相对圆轨道的半径均可以忽略不计，不计空气阻力。求： （1）挑战者若能完成上述过程，则他开始下滑的点离水平轨道的距离； （2）挑战者从A到B的运动过程中克服轨道阻力所做的功； （3）挑战者入水时的速度大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 挑战者到达处时刚好对管壁无压力，可得出 设离水平轨道高处的地方开始下滑正好运动到点对管壁无压力，在此过程中由机械能守恒 解得开始下滑的点离水平轨道的距离为 【小问2详解】 在处挑战者对管的内侧壁压力为，分析挑战者受力，根据牛顿第二定律得 挑战者在从到的运动过程中，利用动能定理得 得挑战者从到的运动过程中克服轨道阻力所做的功 【小问3详解】 挑战者在第二轨道最低点处的速度为，则 解得 挑战者离开第二圆轨道后在平面上做匀速直线运动，直至做平抛运动落入水中，在此过程中机械能守恒，则 解得挑战者入水时的速度大小 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $