精品解析：四川省成都市树德中学2024-2025学年高一下学期期末考试物理试卷

树德中学高2024级高一下期期末测试物理试题 考试时间：75分钟 总分：100分 一、单项选择题：本题共7个小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项 符合题目要求。 1. 下列说法正确的是（　　） A. 合力做功为零，物体机械能一定保持不变 B. 驱动力频率与固有频率之差越小，振幅越大 C. 只有当障碍物的尺寸与波长差不多或比波长小时，才会发生衍射现象 D. 多普勒效应说明波源频率在发生改变 【答案】B 【解析】 【详解】A．合力做功零，说明动能变化为零，但机械能守恒需除重力或弹力外其他力不做功。若存在非保守力（如摩擦力）做功，机械能会变化，故A错误。 B．受迫振动中，驱动力频率与固有频率之差越小，振幅越大；当差值为零时振幅最大（共振），故B正确。 C．衍射现象在任何障碍物或缝隙下均会发生，仅当尺寸与波长相仿或更小时衍射现象更显著，故C错误。 D．多普勒效应是观察者接收频率变化，波源实际频率未改变，故D错误。 故选B。 2. 如图所示，光滑水平面上的物体受五个沿水平面的恒力F1、F2、F3、F4、F5作用，以速率v0（方向与F4方向相反）沿水平面做匀速直线运动，若撤去其中某个力（其他力不变），则在以后的运动中，下列说法正确的是（　　） A. 若撤去的是F1，则物体将做圆周运动 B. 若撤去是F2，则经过一段时间后物体的速率可能再次变为v0 C. 若撤去的是F3，则经过一段时间后物体的速率可能再次变为v0 D. 无论撤去这五个力中的哪一个，物体在相同时间内的速度改变量一定都相同 【答案】B 【解析】 【详解】A．撤去F1后，其他力的合力与F1等大反向，即合力方向与初速度方向垂直，因为受到的是恒力，则物体做匀变速曲线运动，不会做圆周运动，故A错误； B．撤去F2后，其他力的合力方向与F2的方向相反，则物体在水平方向先减速到零，再反向加速，而竖直方向一直在加速，所以经过一段时间后有可能在某时刻速率再次变为v0，故B正确； C．撤去F3后，其他力合力方向与F3等大反向，可知初速度方向成锐角，速度一直增大，则经过一段时间后，速率比v0大，经过一段时间后物体的速率不可能再次变为v0，故C错误； D．因为这五个力大小不完全相同，撤去其中一个力后，其他四个力的合力也不完全相同，根据牛顿第二定律可知加速度也不完全相同，根据 所以物体在相同时间内的速度改变量不一定都相同，故D错误。 故选B。 3. 我国首次火星探测任务被命名为“天问一号”。已知火星质量约为地球质量的10%，半径约为地球半径的50%，下列说法正确的是（　　） A. 火星探测器的发射速度应大于地球的第二宇宙速度 B. 火星探测器的发射速度应介于地球的第一和第二宇宙速度之间 C. 火星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度 D. 火星表面的重力加速度大于地球表面的重力加速度 【答案】A 【解析】 【详解】A．当发射速度大于第二宇宙速度时，探测器将脱离地球的引力在太阳系的范围内运动，火星在太阳系内，所以火星探测器的发射速度应大于第二宇宙速度，故A正确； B．第二宇宙速度是探测器脱离地球的引力到太阳系中的临界条件，当发射速度介于地球的第一和第二宇宙速度之间时，探测器将围绕地球运动，故B错误； C．万有引力提供向心力，则有 解得第一宇宙速度为 所以火星的第一宇宙速度为 所以火星的第一宇宙速度小于地球的第一宇宙速度，故C错误； D． 万有引力近似等于重力，则有 解得星表面的重力加速度 所以火星表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度，故D错误。 故选A。 4. 如图，两根相同的轻质弹簧，沿足够长的光滑固定水平面放置，左端固连在竖直挡板上。质量不同、形状相同的两物块分别置于两弹簧右端（两物块与弹簧只接触不固连）。现用外力作用在物块上，使两弹簧具有相同的压缩量，若撤去外力后，两物块由静止沿水平面向右弹出并离开弹簧，则从撤去外力到物体脱离弹簧的过程中，两物块（　　） A 最大速度相同 B. 最大加速度相同 C. 动能的变化量相同 D. 所受弹簧弹力的冲量相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．弹簧的弹性势能 两弹簧压缩量相同，劲度系数相同，所以弹性势能相同。根据机械能守恒定律，弹性势能全部转化为物块的动能，即 因为两物块质量不同，所以最大速度不同，A错误； B．根据胡克定律 初始时弹簧压缩量相同，相同，所以初始弹力，根据牛顿第二定律 相同，质量不同，则最大加速度不同，B错误； C．弹簧的弹性势能全部转化为物块的动能，弹性势能相同，根据动能定理，合外力做功等于动能变化量，这里合外力做功等于弹性势能，所以两物块动能变化量相同，C正确； D．根据动量定理 由 得 则动量变化量 因为不同，所以动量变化量不同，即弹簧弹力的冲量不同，D错误。 故选C。 5. 如图所示，套在光滑竖直杆上的物体A，通过轻质细绳与光滑水平面上的物体B相连接，A、B质量相同。现将A从与B等高处由静止释放，不计一切摩擦，重力加速度取g，当细绳与竖直杆间的夹角为时，A下落的高度为h，此时物体B的速度为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设物体A下落高度h时，物体A的速度为vA，物体B的速度为vB，此时有 物体A、B组成的系统机械能守恒，则有 联立方程，解得 故选A。 6. 简谐振子沿x轴振动，平衡位置在坐标原点，振幅A=0.2m。t=0时刻振子的位移x=-0.1m；t=1.5s时刻x=0.1m；振子的周期T>1.5s，则该振子的周期不可能为（　　） A. 9s B. 4.5s C. 3s D. 1.8s 【答案】B 【解析】 【详解】振子位移方程为，初始条件时，得，即 或。分两种情况讨论： 情况一：（振子向左运动）。 当 时，，解得相位差 或 。 若，则，时间。当，，得 ，则选项D可能。 若，则，时间。当，，得，选项C可能。 情况二：（振子向右运动）。 当时，，解得相位差或。 若，则，时间。当，，得选项C可能。 若，则，时间。当，，得选项A可能。 选项B（4.5s）验证：代入，，无论或，均无法在时满足，故B不可能。 故选B。 7. 如图所示，质量为3m的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上，其水平直径AB长度为2R，现将质量为m的小球从距A点正上方h0高处由静止释放，然后由A点经过半圆轨道后从B冲出，在空中能上升的最大高度为0.75h0（不计空气阻力）， 则（　　） A. 小球和小车组成的系统动量守恒 B. 小车向左运动的最大距离为1.5R C. 小球离开小车后做斜上抛运动 D. 小球第二次能上升的最大高度h2满足 【答案】D 【解析】 【详解】A．小球和小车组成的系统，在水平方向上不受外力，水平方向动量守恒；但在竖直方向上，小球有加速度，系统所受合外力不为零，系统动量不守恒，A错误； B．设小车向左运动的最大距离为x，取水平向右为正方向，根据水平方向动量守恒，系统水平方向初动量为0，则有 解得 B错误； C．小球离开小车时，水平方向与小车共速（水平动量守恒，系统水平初动量为0 ），竖直方向有速度，相对地面是竖直上抛运动，不是斜上抛，C错误； D．小球第一次在车中运动过程中，由功能关系得 即 即小球第一次在车中滚动损失的机械能为，由于小球第二次在车中滚动时，对应位置处速度变小，小车对小球的弹力变小，摩擦力变小，摩擦力做功小于，机械能损失小于，则小球第二次能上升的最大高度h2满足 D正确。 故选D。 二、多项选择题：本题共3个小题，每小题6分，共18分。在每个小题给出的四个选项中，有多项符合 题目要求。全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的的0分。 8. “嫦娥六号”探测器于2024年5月3日发射升空，经过3次近月制动进入环月轨道飞行，于6月2日在月球背面成功着陆。探测器在月球附近的变轨过程可以简化为：探测器从圆轨道1的A点变轨到椭圆轨道2，之后又在椭圆轨道2的B点变轨到近月圆轨道3。已知探测器在轨道1的运行周期为T1，O为月球球心，C为轨道3上的一点，AC与AO的最大夹角为θ。下列说法正确的是（　　） A. 探测器从轨道2变到轨道3，需要在B点点火加速 B. 探测器在轨道2上经过B点时的速度大于在轨道1的速度 C. 探测器在轨道2上经过A点时速度最小，加速度最大 D. 探测器在轨道3的运行周期为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．从轨道2变到轨道3，需要在B点点火反推减速，故A错误； B．轨道2变轨到轨道3，需在B点减速，则探测器在轨道2上B点的速度大于轨道3上B点的速度，由于轨道半径越大，做圆周运动线速度越小，可知轨道3上的速度大于轨道1上的速度，所以探测器在轨道1的速度小于在轨道2经过B点的速度，故B正确; C．由于探测器在轨道2上从A点到B点过程，万有引力对其做负功，所以在A点时速度减小，设地球质量为M，探测器与地球间距为r，根据牛顿第二定律可知加速度 故在A点时距离r最大，所以加速度最小，故C错误； D．设探测器在1、3轨道的圆周运动周期分别为，轨道半径分别为，题意可知当AC与轨道3相切时，AC与AO的夹角为θ，即 由开普勒第三定律得 联立解得 故D正确。 故选BD 。 9. 如图为甲、乙两列简谐横波在同一绳上传播时t=0时刻的波形图， 甲、乙两列波的波源S1、S2分别位于x1=-0.2m、x2=0.6m处，且两波源同相振动。甲向右传播，乙向左传播。振动在绳中的传播速度v=0.1m/s，质点M位于x=0.2m处，则（　　） A. 这两列波不会发生干涉现象 B. M点的振动总是加强 C. 从t=0时刻开始，再经过1s时间，M点将位于波峰 D. M点的振动方程为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．两波的波长相等，波速相等，根据，即两波周期或频率相等，这两列波会发生干涉现象，故A错误； B．质点M位于x=0.2m，距离两波源都是刚好一个波长，即波程差为0，且两波源同相振动，即M点的振动总是加强，故B正确； CD．根据波动图像和“上下坡法”，t=0时刻M点的位移为0，振动方向向下，振幅变为两波振幅之和，M点的初相为，根据，可求周期为，角速度为，则M点的振动方程为，再经过1s时间，M点将位于波谷，故C错误，D正确。 故选BD。 10. 如图（a）所示，足够长倾角为θ=37°的倾斜传送带顺时针方向匀速运行，质量为m=4kg可视为质点的物块在t=0时刻从传送带底端开始沿传送带上滑，若取传送带最底端所在平面为零势能面，物块在传送 带上运动时的机械能E随时间t的变化关系如图（b）所示，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s²，sin37º=0.6下列说法正确的是（　　） A. 物块的初速度大小为5m/s B. 物块与传送带间的动摩擦因数为0.4 C. 传送带的运行速度大小为2.5m/s D. 物块从底端运动到最高处的过程中，物块与传送带由于摩擦产生的内能为10J 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由图可知，物块的初动能为 解得初速度大小为，故A正确； BC．0~0.25s内，物块机械能减小，摩擦力做负功，说明做匀减速运动，根据牛顿第二定律 0.25s时物块与传送带共速，1.5s时物块机械能不增加，说明速度为零。 0.25s~1.5s内做匀减速运动，根据牛顿第二定律 又 联立得，传送带的运行速度大小为 物块与传送带间的动摩擦因数为，故B错误，C正确； D．0~0.25s内，物块与传送带之间的相对位移为 0.25~1.5s内，物块与传送带之间的相对位移为 摩擦力为，根据，代入数据解得，故D错误。 故选AC。 三、实验题：本题共2个小题，共14分。 11. 如图（a），用单摆测当地重力加速度，绳子上端为力传感器，可测摆绳上的张力F。 （1）该单摆的周期T= ___________s。 （2）该同学测量了摆线长度L，通过改变L，测得6组对应的周期T。通过描点，作出T2-L图线，如图（c），图线的横、纵截距为-p和q，则重力加速度g=___________；摆球的直径d=___________。 【答案】（1）1.6 （2） ①. ②. 2p 【解析】 【小问1详解】 该单摆的周期T=2(1.1-0.3)s=1.6s 【小问2详解】 [1][2]根据 可得 由题意可知 ， 解得，d=2p 12. 某同学用如图所示的实验装置来验证动量守恒定律。在滑块、上分别固定碰撞架和宽度均为的遮光条，测出滑块、（含遮光条和碰撞架）的总质量和；在气垫导轨上固定光电门Ⅰ、Ⅱ，右端固定轻质弹簧，将气垫导轨调节至水平。打开气泵电源，将、置于气垫导轨上，向右推动滑块，使其压缩弹簧，然后将静止释放。脱离弹簧后经过光电门所用的时间为，、发生碰撞后，向左运动经过光电门Ⅱ所用的时间为，向右运动经过光电门Ⅰ所用的时间为，向右通过光电门Ⅰ之前不会与再次碰撞。 （1）本实验______（填“需要”或“不需要”）测量遮光条的宽度； （2）规定水平向左为正方向，若满足等式______（用题中的字母表示），则滑块、碰撞前后动量守恒；若满足______（结果只用、表示），则滑块、发生的是弹性碰撞； （3）若，当、发生弹性碰撞时，的值为______； 【答案】（1）不需要 （2） ①. ②. （3）2 【解析】 【小问1详解】 脱离弹簧后经过光电门的速度、向左运动经过光电门Ⅱ的速度、向右运动经过光电门Ⅰ的速度大小分别为，， 根据动量守恒定律有 解得 可知，本实验不需要测量遮光条的宽度。 【小问2详解】 [1]结合上述可知，规定水平向左为正方向，若滑块、碰撞前后动量守恒，则需要满足等式 [2]若碰撞过程机械能守恒，则有 若为弹性碰撞，结合上述有 解得 【小问3详解】 、发生弹性碰撞时，则有， 解得 当时，解得 结合上述解得 四、计算题：本题共3个小题，共40分。 13. 如图，半径R=0.5m的光滑圆弧轨道ABC，O为圆弧轨道ABC的圆心，B点为圆弧轨道的 最低点，半径OA与OB的夹角为53°。将一个质量m=0.5kg的物体（视为质点）从A点左侧高为h=0.8m处的P点水平抛出，恰好从A点沿切线方向进入圆弧轨道。已知重力加速度g取，。求： （1）物体水平抛出时的初速度大小v0； （2）物体经过B点时，对圆弧轨道压力大小FN； 【答案】（1）； （2） 【解析】 【小问1详解】 由平抛运动规律知， 解得。 【小问2详解】 对从P至B点的过程，由机械能守恒有 经过B点时，由向心力公式有 代入数据解得 由牛顿第三定律知，对轨道的压力大小为。 14. 如图是打桩机工作时的模型图，打桩机重锤A的质量为m，长度为3h的混凝土钢筋桩B的质量为M，其中M=8m。每一次打桩时，打桩机抬高重锤A，比桩B顶部高出h，然后从静止释放，与桩发生时间极短的完全非弹性碰撞后，两者一起向下运动。已知初始状态桩B插入地面的深度忽略不计，重力加速度为g，不考虑空气阻力，则 （1）求重锤A与桩B每次因碰撞而损失的机械能△E； （2）若桩B运动时受到的地面阻力恒为f=10mg，求使桩B刚好全部进入地下需要打桩的次数N1； （3）若桩B运动时受到的地面阻力f与深度x成正比（即f=kx，其中，求使桩B刚好全部进入地下需要打桩的次数N2。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设重锤A即将与桩B相碰前速度为v0，其下落过程机械能守恒，则 两者相碰的过程中动量守恒，则有 由能量关系有，综上解得 【小问2详解】 设每次打桩过程中，桩B打入地下的深度为x0 其向下运动的过程中，由动能定理 又 ，综上解得 【小问3详解】 设第i次打桩过程中，桩B打入地下的深度为xi，克服地面阻力做功Wi，其向下运动的过程中，由动能定理 对所有打桩的上述过程的表达式求和，则 由于阻力与深度呈线性关系，则，综上解得 注意： 第 （2）问，采用动力学方法如下 设每次打桩过程中，桩B打入地下的深度为x0，其向下运动的过程中，加速度为a，竖直向下为正方向，则 由运动学基本公式， ，综上解得 15. 如图所示，ABC是竖直面内的光滑轨道，弧形轨道AB与水平轨道BC平滑连接于B点，轨道C点右侧与粗糙的水平地面CD连接。物块P从离水平地面高h=4.05m处静止释放，其经过C点时与另一个处于静止状态的物块Q发生弹性碰撞（碰撞时间极短），最终两者都静止于水平地面上。已知物块P、Q的质量分别为m1=3kg、m2=1kg，物块P、Q与地面间的动摩擦因数分别为，两物块可视为质点，重力加速度g取，求 （1）第一次碰撞后瞬间P的速度大小v1与Q的速度大小v2； （2）第一次碰撞后P、Q之间的最大距离dm； （3）最终Q静止时的位置与C点之间的距离s。 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设P刚到达C点时（与碰前）速度为v₀ 则从释放点到C点由动能定理 由P、Q弹性碰撞有， 综上解得， 【小问2详解】 设P、Q减速运动的加速度分别为a1、a2，水平向右为正方向， 对P有，对Q有 假设两者第一次碰撞后，各自减速再无碰撞，设P、Q减速位移分别为x1、x2 则， 解得， 因为，所以假设不成立，实际情况是P将追上Q并发生第二次碰撞。 设从第一次碰撞后经过t时间，两者共速，则 在这段时间内P、Q两者的位移为x3、x4，则， ，综上解得 【小问3详解】 由于两者相邻碰撞过程具有运动相似性并持续下去，故分析得两者最终将静止于同一位置，则由能量关系，整个过程，P、Q系统的机械能完全转化为内能 其中，，综上解得 注意： 第（3）问，若考生采用v-t图像等比数列求和的方法给分细则如下 设第一次碰撞后Q减速的位移为s1，设第二次碰撞后Q减速的位移为s2 有相似三角形可知 由基本运动学关系有 则有 （若考生只画出正确的v-t图像给1分） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 树德中学高2024级高一下期期末测试物理试题 考试时间：75分钟 总分：100分 一、单项选择题：本题共7个小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项 符合题目要求。 1. 下列说法正确的是（　　） A. 合力做功为零，物体机械能一定保持不变 B. 驱动力频率与固有频率之差越小，振幅越大 C. 只有当障碍物的尺寸与波长差不多或比波长小时，才会发生衍射现象 D. 多普勒效应说明波源的频率在发生改变 2. 如图所示，光滑水平面上的物体受五个沿水平面的恒力F1、F2、F3、F4、F5作用，以速率v0（方向与F4方向相反）沿水平面做匀速直线运动，若撤去其中某个力（其他力不变），则在以后的运动中，下列说法正确的是（　　） A. 若撤去的是F1，则物体将做圆周运动 B. 若撤去的是F2，则经过一段时间后物体的速率可能再次变为v0 C. 若撤去的是F3，则经过一段时间后物体的速率可能再次变为v0 D. 无论撤去这五个力中的哪一个，物体在相同时间内的速度改变量一定都相同 3. 我国首次火星探测任务被命名为“天问一号”。已知火星质量约为地球质量的10%，半径约为地球半径的50%，下列说法正确的是（　　） A. 火星探测器的发射速度应大于地球的第二宇宙速度 B. 火星探测器的发射速度应介于地球的第一和第二宇宙速度之间 C. 火星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度 D. 火星表面的重力加速度大于地球表面的重力加速度 4. 如图，两根相同的轻质弹簧，沿足够长的光滑固定水平面放置，左端固连在竖直挡板上。质量不同、形状相同的两物块分别置于两弹簧右端（两物块与弹簧只接触不固连）。现用外力作用在物块上，使两弹簧具有相同的压缩量，若撤去外力后，两物块由静止沿水平面向右弹出并离开弹簧，则从撤去外力到物体脱离弹簧的过程中，两物块（　　） A. 最大速度相同 B. 最大加速度相同 C. 动能的变化量相同 D. 所受弹簧弹力的冲量相同 5. 如图所示，套在光滑竖直杆上的物体A，通过轻质细绳与光滑水平面上的物体B相连接，A、B质量相同。现将A从与B等高处由静止释放，不计一切摩擦，重力加速度取g，当细绳与竖直杆间的夹角为时，A下落的高度为h，此时物体B的速度为（　　） A B. C. D. 6. 简谐振子沿x轴振动，平衡位置在坐标原点，振幅A=0.2m。t=0时刻振子的位移x=-0.1m；t=1.5s时刻x=0.1m；振子的周期T>1.5s，则该振子的周期不可能为（　　） A. 9s B. 4.5s C. 3s D. 1.8s 7. 如图所示，质量为3m的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上，其水平直径AB长度为2R，现将质量为m的小球从距A点正上方h0高处由静止释放，然后由A点经过半圆轨道后从B冲出，在空中能上升的最大高度为0.75h0（不计空气阻力）， 则（　　） A. 小球和小车组成的系统动量守恒 B. 小车向左运动最大距离为1.5R C. 小球离开小车后做斜上抛运动 D. 小球第二次能上升的最大高度h2满足 二、多项选择题：本题共3个小题，每小题6分，共18分。在每个小题给出的四个选项中，有多项符合 题目要求。全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的的0分。 8. “嫦娥六号”探测器于2024年5月3日发射升空，经过3次近月制动进入环月轨道飞行，于6月2日在月球背面成功着陆。探测器在月球附近的变轨过程可以简化为：探测器从圆轨道1的A点变轨到椭圆轨道2，之后又在椭圆轨道2的B点变轨到近月圆轨道3。已知探测器在轨道1的运行周期为T1，O为月球球心，C为轨道3上的一点，AC与AO的最大夹角为θ。下列说法正确的是（　　） A. 探测器从轨道2变到轨道3，需要在B点点火加速 B. 探测器在轨道2上经过B点时的速度大于在轨道1的速度 C. 探测器在轨道2上经过A点时速度最小，加速度最大 D. 探测器在轨道3的运行周期为 9. 如图为甲、乙两列简谐横波在同一绳上传播时t=0时刻的波形图， 甲、乙两列波的波源S1、S2分别位于x1=-0.2m、x2=0.6m处，且两波源同相振动。甲向右传播，乙向左传播。振动在绳中的传播速度v=0.1m/s，质点M位于x=0.2m处，则（　　） A. 这两列波不会发生干涉现象 B. M点的振动总是加强 C 从t=0时刻开始，再经过1s时间，M点将位于波峰 D. M点的振动方程为 10. 如图（a）所示，足够长倾角为θ=37°的倾斜传送带顺时针方向匀速运行，质量为m=4kg可视为质点的物块在t=0时刻从传送带底端开始沿传送带上滑，若取传送带最底端所在平面为零势能面，物块在传送 带上运动时的机械能E随时间t的变化关系如图（b）所示，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s²，sin37º=0.6下列说法正确的是（　　） A. 物块的初速度大小为5m/s B. 物块与传送带间的动摩擦因数为0.4 C. 传送带的运行速度大小为2.5m/s D. 物块从底端运动到最高处的过程中，物块与传送带由于摩擦产生的内能为10J 三、实验题：本题共2个小题，共14分。 11. 如图（a），用单摆测当地重力加速度，绳子上端为力传感器，可测摆绳上的张力F。 （1）该单摆的周期T= ___________s。 （2）该同学测量了摆线长度L，通过改变L，测得6组对应的周期T。通过描点，作出T2-L图线，如图（c），图线的横、纵截距为-p和q，则重力加速度g=___________；摆球的直径d=___________。 12. 某同学用如图所示的实验装置来验证动量守恒定律。在滑块、上分别固定碰撞架和宽度均为的遮光条，测出滑块、（含遮光条和碰撞架）的总质量和；在气垫导轨上固定光电门Ⅰ、Ⅱ，右端固定轻质弹簧，将气垫导轨调节至水平。打开气泵电源，将、置于气垫导轨上，向右推动滑块，使其压缩弹簧，然后将静止释放。脱离弹簧后经过光电门所用的时间为，、发生碰撞后，向左运动经过光电门Ⅱ所用的时间为，向右运动经过光电门Ⅰ所用的时间为，向右通过光电门Ⅰ之前不会与再次碰撞。 （1）本实验______（填“需要”或“不需要”）测量遮光条的宽度； （2）规定水平向左为正方向，若满足等式______（用题中字母表示），则滑块、碰撞前后动量守恒；若满足______（结果只用、表示），则滑块、发生的是弹性碰撞； （3）若，当、发生弹性碰撞时，的值为______； 四、计算题：本题共3个小题，共40分。 13. 如图，半径R=0.5m的光滑圆弧轨道ABC，O为圆弧轨道ABC的圆心，B点为圆弧轨道的 最低点，半径OA与OB的夹角为53°。将一个质量m=0.5kg的物体（视为质点）从A点左侧高为h=0.8m处的P点水平抛出，恰好从A点沿切线方向进入圆弧轨道。已知重力加速度g取，。求： （1）物体水平抛出时的初速度大小v0； （2）物体经过B点时，对圆弧轨道压力大小FN； 14. 如图是打桩机工作时的模型图，打桩机重锤A的质量为m，长度为3h的混凝土钢筋桩B的质量为M，其中M=8m。每一次打桩时，打桩机抬高重锤A，比桩B顶部高出h，然后从静止释放，与桩发生时间极短的完全非弹性碰撞后，两者一起向下运动。已知初始状态桩B插入地面的深度忽略不计，重力加速度为g，不考虑空气阻力，则 （1）求重锤A与桩B每次因碰撞而损失机械能△E； （2）若桩B运动时受到的地面阻力恒为f=10mg，求使桩B刚好全部进入地下需要打桩的次数N1； （3）若桩B运动时受到的地面阻力f与深度x成正比（即f=kx，其中，求使桩B刚好全部进入地下需要打桩的次数N2。 15. 如图所示，ABC是竖直面内的光滑轨道，弧形轨道AB与水平轨道BC平滑连接于B点，轨道C点右侧与粗糙的水平地面CD连接。物块P从离水平地面高h=4.05m处静止释放，其经过C点时与另一个处于静止状态的物块Q发生弹性碰撞（碰撞时间极短），最终两者都静止于水平地面上。已知物块P、Q的质量分别为m1=3kg、m2=1kg，物块P、Q与地面间的动摩擦因数分别为，两物块可视为质点，重力加速度g取，求 （1）第一次碰撞后瞬间P的速度大小v1与Q的速度大小v2； （2）第一次碰撞后P、Q之间的最大距离dm； （3）最终Q静止时的位置与C点之间的距离s。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $