精品解析：湖北省武汉市第四中学2024-2025学年高一下学期5月检测物理试卷

武汉市第四中学2024-2025学年度下模拟练 高一物理试卷 考试时间：75分钟 试卷满分：100分 注意事项： 1．答题前先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定置。 2．选择题的作答：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。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，第8-10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 篮球运动员通常要伸出两臂迎接传来的篮球，接球时，两臂随球迅速收缩至胸前。这样做可以（ ） A. 减小球对手的冲量 B. 减小球对人的冲击力 C. 减小球的动量变化量 D. 减小球的动能变化量 2. 质量为m的钢球自高处落下，以速率v1碰地，竖直向上弹回，碰撞时间极短，离开地的速率为v2．在碰撞过程中，钢球受到合力的冲量的方向和大小为（　 ） A. 向上， B. 向下， C. 向下， D. 向上， 3. 如图所示，一辆小车静止在光滑的水平面上，用轻绳将小球悬挂在小车立柱上，将小球缓慢拉至与悬点在同一水平面上的A点，并从静止释放，下列说法正确的是（　　） A. 小球自A点释放后，小球的机械能守恒 B. 小球自A点释放后，小球的动量守恒 C. 小球自A点释放后，小球和小车组成的系统动量守恒 D. 小球自A点释放后，小球和小车组成的系统水平方向上动量守恒 4. 我国女子短道速滑队在2013年世锦赛上实现女子3000m接力三连冠．观察发现，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出．在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则（　　） A. 甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量 B. 甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反 C. 甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量 D. 甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功 5. 一弹丸在飞行到距离地面高时仅有水平速度，爆炸成为甲、乙两块水平飞出，甲、乙的质量比为，不计质量损失，取重力加速度。则下列图中两块弹片飞行的轨迹不正确的是（　　） A. B. C. D. 6. 将静置在地面上，质量为M（含燃料）的火箭模型点火升空，在极短时间内以相对地面的速度竖直向下喷出质量为m的炽热气体。忽略喷气过程重力和空气阻力的影响，则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，物块A、B静置于光滑水平面上，处于原长的轻弹簧两端分别与两物块连接，物块A紧靠竖直墙壁，物块A、B的质量分别为m和2m。某一瞬时物块B获得一初速度为，则此后运动中（　　） A. 墙壁对A的总冲量大小为 B. 墙壁对A做的总功为 C. A的最大速度为 D. 弹簧的最大弹性势能为 8. 水平推力F1和F2分别作用于水平面上原来静止的、等质量的a、b两物体上，作用一段时间后撤去推力，物体将继续运动一段时间停下，两物体的v-t图象如右图所示，已知图中线段AB∥CD，则（ ） A. 两物体受到的摩擦力大小相等 B. 两物体受到的摩擦力大小不等 C. F1的冲量小于F2的冲量 D. F1的冲量等于F2的冲量 9. 两个完全相同的劈A和B，分别放在很长的光滑水平面上，处于静止状态。A和B的斜面都是光滑圆弧面，斜面下端与水平面相切，如图所示。一个小物块位于劈A的斜面上，距水平面的高度为h。物块从静止开始滑下，然后又滑上劈B。已知劈A、B和小物块的质量均为m，重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　） A. 小物块离开劈A时的速率为 B. 小物块离开劈A时的速率为 C. 小物块在劈B上能够达到的最大高度为 D. 小物块在劈B上能够达到的最大高度为 10. 如图所示，质量均为的两个小球用长为的不可伸长的轻绳连接，小球套在光滑的足够长的水平杆上，在水平拉力的作用下，小球一起向右做匀加速直线运动，小球到杆的竖直高度为。当两小球速度增加到时，撤去拉力。重力加速度为g，不计其他阻力。下列说法正确的是（　　） A. 拉力 B. 撤去拉力后，小球组成的系统机械能守恒，动量守恒 C. 小球第一次运动到最低点的速度大小为 D. 以后小球所能达到的最大速度为 二、实验题：本大题共2小题，共18分。 11. 某小组利用如图所示的装置做验证动量守恒定律的实验。滑块A、B的质量分别为、，气垫导轨已调节水平。 （1）甲同学在滑块B左端粘上少量橡皮泥，将滑块A从倾斜轨道上某点由静止释放，通过光电门C的挡光时间为，与滑块B碰后粘在一起，通过光电门D的挡光时间为，在误差允许的范围内，只需验证等式____（用题中给出的字母表示）成立即说明碰撞过程中滑块A、B系统动量守恒。某次实验中，测得、，可知滑块A和滑块B的质量比为____。 （2）乙同学在滑块B左端装上轻质弹性圈，将滑块A从倾斜轨道上某点由静止释放，A第一次通过光电门C的挡光时间为，与滑块B碰后，A向左运动第二次通过光电门C的挡光时间为，滑块B通过光电门D的挡光时间为，则在误差允许的范围内，只需验证等式____（用题中给出的字母表示）成立即说明碰撞过程中滑块A、B系统动量守恒。若使滑块A与B碰撞后均向右运动，应使滑块A的质量____（选填“大于”“等于”或“小于”）滑块B的质量。 12. 用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。 （1）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通过仅测量________，间接地解决这个问题。 A. 小球开始释放高度h B. 小球抛出点距地面的高度H C. 小球做平抛运动的水平射程 （2）图甲中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时，先让入射球m1多次从斜轨上同一位置静止释放，找到其平均落地点的位置B，测量平抛射程。然后把被碰小球m2静止于轨道的水平部分，再将入射小球m1从斜轨上相同位置静止释放，与小球m2相撞，并多次重复。接下来要完成的必要步骤是________。 A. 用天平测量两个小球的质量m1、m2 B. 测量小球m1开始释放高度h C. 测量抛出点距地面的高度H D. 分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置A、C E. 测量平抛射程、 （3）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为________________[用（2）中测量的量表示]；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为________________[用（2）中测量的量表示]。 三、计算题：本大题共3小题，共44分。 13. 某同学在学习过动量定理后知道从高处跳下要屈腿，这样可以减少地面对腿的冲击力，该同学质量为50kg，从高处跳下，以4m/s的速度落地，因为屈腿用了0.4s停下来，g取10m/s2，求： （1）屈腿过程动量变化量大小； （2）地面对他的平均作用力大小。 14. 光滑水平面上放着质量mA=1kg的物块A与质量mB=2kg的物块B，A与B均可视为质点，A靠在竖直墙壁上，A、B间夹着一个被压缩的轻弹簧（与A、B均不拴接），用手挡住B不动，此时弹簧弹性势能Ep=81J。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，绳在极短时间内被拉断，之后B冲上与水平面相切的竖直固定半圆光滑轨道，其半径R=0.5m，B到达最高点C时对轨道的压力为44N。重力加速度g取10m/s2，求： （1）物块B到达C点时的速度大小vC； （2）绳被拉断过程中绳对物块B的冲量大小； （3）绳被拉断过程中整个系统损失的机械能E损。 15. 如图所示，倾角的光滑固定斜面上放有A、B、C三个质量均为m的物块（均可视为质点），A固定，C与斜面底端的挡板接触但不连接，B与C通过劲度系数为k的轻弹簧相连，且均处于静止状态，A、B间的距离为d。现由静止释放A，一段时间后A与B发生碰撞，弹簧始终在弹性限度内。重力加速度大小为g，，。 （1）求A与B碰撞前瞬间A的速度大小v0； （2）若A、B碰撞为弹性碰撞，求碰撞后B的速度大小v2；如碰撞后立即锁定A，已知B沿斜面向下运动的最大距离为L，求弹簧弹性势能的最大值Epm； （3）若A、B碰撞为完全非弹性碰撞，求C恰好要离开挡板时，A、B的总动能Ek。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 武汉市第四中学2024-2025学年度下模拟练 高一物理试卷 考试时间：75分钟 试卷满分：100分 注意事项： 1．答题前先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定置。 2．选择题的作答：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。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，第8-10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 篮球运动员通常要伸出两臂迎接传来的篮球，接球时，两臂随球迅速收缩至胸前。这样做可以（ ） A. 减小球对手的冲量 B. 减小球对人的冲击力 C. 减小球的动量变化量 D. 减小球的动能变化量 【答案】B 【解析】 【详解】根据动量定理可得 可得 篮球以一定得速度减小为零，因此动量的变化一定，则冲量也一样，因速度变化一样，因此动能变化一样，增大作用时间可减少作用力；运动员接篮球时，篮球的动量由某一值减到零，接球时，两手随球迅速收缩至胸前，这样可以增加篮球和运动员的作用时间，从而减小篮球对运动员的冲击力。 故选B。 2. 质量为m的钢球自高处落下，以速率v1碰地，竖直向上弹回，碰撞时间极短，离开地的速率为v2．在碰撞过程中，钢球受到合力的冲量的方向和大小为（　 ） A. 向上， B. 向下， C. 向下， D. 向上， 【答案】A 【解析】 【详解】选取竖直向下方向为正方向，根据动量定理得地面对钢球的冲量 I=-mv2-mv1=-m（v1+v2） 则地面对钢球的冲量的方向向上，大小为m（v1+v2），故选A。 3. 如图所示，一辆小车静止在光滑的水平面上，用轻绳将小球悬挂在小车立柱上，将小球缓慢拉至与悬点在同一水平面上的A点，并从静止释放，下列说法正确的是（　　） A. 小球自A点释放后，小球的机械能守恒 B. 小球自A点释放后，小球的动量守恒 C. 小球自A点释放后，小球和小车组成的系统动量守恒 D. 小球自A点释放后，小球和小车组成的系统水平方向上动量守恒 【答案】D 【解析】 【详解】A．小球向下摆动的过程中，轻绳拉力对小球做负功，对小车做正功，则小球的机械能不守恒，但小球和小车组成的系统机械能守恒，故A错误； BCD．小球自A点释放后，小球在竖直方向有加速度，小车在竖直方向没有加速度，则小球和小车组成的系统在竖直方向的合外力不为0，小球的动量不守恒，小球和小车组成的系统动量不守恒；但小球和小车组成的系统水平方向的合外力为0，所以小球和小车组成的系统水平方向上动量守恒，故BC错误，D正确。 故选D。 4. 我国女子短道速滑队在2013年世锦赛上实现女子3000m接力三连冠．观察发现，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出．在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则（　　） A. 甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量 B. 甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反 C. 甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量 D. 甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功 【答案】B 【解析】 【详解】A．因为冲量是矢量，甲对已的作用力与乙对甲的作用力大小相等方向相反，故冲量大小相等方向相反，故A错误． B．设甲乙两运动员的质量分别为、，追上之前的瞬间甲、乙两运动员的速度分别是，．根据题意整个交接棒过程动量守恒： 可以解得： ， 即B选项正确； CD．经历了中间的完全非弹性碰撞过程会有动能损失，CD选项错误． 【点睛】本题主要考查能量（做功正负判断）、动量（动量定理、动量守恒）相关知识，结合弹性碰撞和非弹性碰撞的动量和能量关系展开讨论． 5. 一弹丸在飞行到距离地面高时仅有水平速度，爆炸成为甲、乙两块水平飞出，甲、乙的质量比为，不计质量损失，取重力加速度。则下列图中两块弹片飞行的轨迹不正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】ACD 【解析】 【详解】规定向右为正方向，设弹丸的质量为4m，则甲的质量为3m，乙的质量为m，炮弹到达最高点时爆炸时，爆炸的内力远大于重力（外力），遵守动量守恒定律，则有 则表达式为 两块弹片都做平抛运动，高度一样，则运动时间相等 水平方向做匀速运动 则位移关系表达式为 结合图像可知，B的位移满足上述表达式，故B正确，ACD错误。 本题选择不正确的，故选ACD。 6. 将静置在地面上，质量为M（含燃料）的火箭模型点火升空，在极短时间内以相对地面的速度竖直向下喷出质量为m的炽热气体。忽略喷气过程重力和空气阻力的影响，则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】在不考虑重力和空气阻力影响的情况下，火箭及燃料气体系统在点火喷气过程中动量守恒，设喷气后火箭获得的速度为v，并以v的方向为正方向，根据动量守恒定律有 解得 故D正确，ABC错误。 故选D。 7. 如图所示，物块A、B静置于光滑水平面上，处于原长的轻弹簧两端分别与两物块连接，物块A紧靠竖直墙壁，物块A、B的质量分别为m和2m。某一瞬时物块B获得一初速度为，则此后运动中（　　） A. 墙壁对A的总冲量大小为 B. 墙壁对A做的总功为 C. A的最大速度为 D. 弹簧的最大弹性势能为 【答案】A 【解析】 【详解】A．物块A离开墙壁时B回到初始点具有向右的速度，根据能量守恒可知此时B的速度 对整体有 此即墙壁对A的总冲量大小，A正确； B．墙壁对A作用过程中A没有位移，因此墙壁对A不做功，B错误； C．物块A离开墙壁后，A达最大速度时弹簧恢复原长，AB与弹簧系统动量守恒、能量守恒，有， 解得， C错误； D．物块B向左速度为0时，弹簧压缩最短弹性势能最大，有 D错误； 故选A。 8. 水平推力F1和F2分别作用于水平面上原来静止的、等质量的a、b两物体上，作用一段时间后撤去推力，物体将继续运动一段时间停下，两物体的v-t图象如右图所示，已知图中线段AB∥CD，则（ ） A. 两物体受到的摩擦力大小相等 B. 两物体受到的摩擦力大小不等 C. F1的冲量小于F2的冲量 D. F1的冲量等于F2的冲量 【答案】AC 【解析】 【详解】v-t图像的斜率表示加速度，根据题意可知，AB与CD平行，说明推力撤去后两物体的加速度相同，而撤去推力后物体的合力等于摩擦力，质量又相等，根据牛顿第二定律可知，两物体受到的摩擦力大小相等，A正确B错误；根据动量定理，对整个过程研究得；由图看出，则有，即的冲量小于的冲量，C正确D错误． 9. 两个完全相同的劈A和B，分别放在很长的光滑水平面上，处于静止状态。A和B的斜面都是光滑圆弧面，斜面下端与水平面相切，如图所示。一个小物块位于劈A的斜面上，距水平面的高度为h。物块从静止开始滑下，然后又滑上劈B。已知劈A、B和小物块的质量均为m，重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　） A. 小物块离开劈A时的速率为 B. 小物块离开劈A时的速率为 C. 小物块在劈B上能够达到的最大高度为 D. 小物块在劈B上能够达到的最大高度为 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．物块和A看作一个系统，当物块第一次滑到水平面上时速度最大，水平方向动量守恒。 根据水平方向动量守恒定律 根据能量守恒定律 联立解得，A正确，B错误； CD．物块和B看作一个系统，水平方向动量守恒，当物块上升最大高度时物块和B共速。 根据水平方向动量守恒定律 根据能量守恒定律 联立解得，C正确，D错误。 故选AC。 10. 如图所示，质量均为的两个小球用长为的不可伸长的轻绳连接，小球套在光滑的足够长的水平杆上，在水平拉力的作用下，小球一起向右做匀加速直线运动，小球到杆的竖直高度为。当两小球速度增加到时，撤去拉力。重力加速度为g，不计其他阻力。下列说法正确的是（　　） A. 拉力 B. 撤去拉力后，小球组成的系统机械能守恒，动量守恒 C. 小球第一次运动到最低点的速度大小为 D. 以后小球所能达到的最大速度为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．设轻绳与竖直方向的夹角为，可得 设两小球加速度为，对小球，由牛顿第二定律有 对整体，有 故A正确； B．撤去拉力后，小球组成的系统机械能守恒，水平方向不受外力，水平方向动量守恒，竖直方向动量不守恒，故B错误； CD．设小球运动到最低点时速度分别为，由水平方向动量守恒有 由系统机械能守恒有 可得第一组解 第二组解 其中第一组解是小球第1、3、5、…次到达最低点时的速度，第二组解是小球第2、4、6、…次到达最低点时的速度。速度的水平分量在这两个解之间变化，故C错误，D正确。 故选AD。 二、实验题：本大题共2小题，共18分。 11. 某小组利用如图所示的装置做验证动量守恒定律的实验。滑块A、B的质量分别为、，气垫导轨已调节水平。 （1）甲同学在滑块B左端粘上少量橡皮泥，将滑块A从倾斜轨道上某点由静止释放，通过光电门C的挡光时间为，与滑块B碰后粘在一起，通过光电门D的挡光时间为，在误差允许的范围内，只需验证等式____（用题中给出的字母表示）成立即说明碰撞过程中滑块A、B系统动量守恒。某次实验中，测得、，可知滑块A和滑块B的质量比为____。 （2）乙同学在滑块B左端装上轻质弹性圈，将滑块A从倾斜轨道上某点由静止释放，A第一次通过光电门C的挡光时间为，与滑块B碰后，A向左运动第二次通过光电门C的挡光时间为，滑块B通过光电门D的挡光时间为，则在误差允许的范围内，只需验证等式____（用题中给出的字母表示）成立即说明碰撞过程中滑块A、B系统动量守恒。若使滑块A与B碰撞后均向右运动，应使滑块A的质量____（选填“大于”“等于”或“小于”）滑块B的质量。 【答案】（1） ①. ②. （2） ①. ②. 大于 【解析】 【小问1详解】 [1][2]滑块A碰前的速度 碰后的共同速度 若动量守恒则只需满足 即 某次实验中，测得、，可知滑块A和滑块B的质量比为 【小问2详解】 [1][2]A第一次通过光电门C的 碰后A的速度 碰后B的速度 若动量守恒则只需满足 即 若使滑块A与B碰撞后均向右运动，根据动量守恒和能量关系 解得 则 应使滑块A的质量大于滑块B的质量。 12. 用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。 （1）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通过仅测量________，间接地解决这个问题。 A. 小球开始释放高度h B. 小球抛出点距地面的高度H C. 小球做平抛运动的水平射程 （2）图甲中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时，先让入射球m1多次从斜轨上同一位置静止释放，找到其平均落地点的位置B，测量平抛射程。然后把被碰小球m2静止于轨道的水平部分，再将入射小球m1从斜轨上相同位置静止释放，与小球m2相撞，并多次重复。接下来要完成的必要步骤是________。 A. 用天平测量两个小球的质量m1、m2 B. 测量小球m1开始释放高度h C. 测量抛出点距地面的高度H D. 分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置A、C E. 测量平抛射程、 （3）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为________________[用（2）中测量的量表示]；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为________________[用（2）中测量的量表示]。 【答案】（1）C （2）ADE （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 验证动量守恒定律实验中，只要验证成立即可，通过水平射程来体现速度。上式证明见小问（3）详解。 故选C。 【小问2详解】 要验证成立，必要步骤是 A. 用天平测量两个小球的质量m1、m2 D. 分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置A、C E. 测量平抛射程、 要验证成立，不必要步骤是 B. 测量小球m1开始释放高度h C. 测量抛出点距地面的高度H 故选ADE； 【小问3详解】 [1]根据动量守恒得 设落地时间为t，则，， 解得 [2]根据机械能守恒定律得 解得 三、计算题：本大题共3小题，共44分。 13. 某同学在学习过动量定理后知道从高处跳下要屈腿，这样可以减少地面对腿的冲击力，该同学质量为50kg，从高处跳下，以4m/s的速度落地，因为屈腿用了0.4s停下来，g取10m/s2，求： （1）屈腿过程动量变化量大小； （2）地面对他的平均作用力大小。 【答案】（1）200kg·m/s；（2）1000N 【解析】 【详解】（1）屈腿过程中动量的变化量为 所以动量变化量大小为200kg·m/s。 （2）设向下为正方向，根据动量定理有 解得 F=1000N 14. 光滑水平面上放着质量mA=1kg的物块A与质量mB=2kg的物块B，A与B均可视为质点，A靠在竖直墙壁上，A、B间夹着一个被压缩的轻弹簧（与A、B均不拴接），用手挡住B不动，此时弹簧弹性势能Ep=81J。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，绳在极短时间内被拉断，之后B冲上与水平面相切的竖直固定半圆光滑轨道，其半径R=0.5m，B到达最高点C时对轨道的压力为44N。重力加速度g取10m/s2，求： （1）物块B到达C点时的速度大小vC； （2）绳被拉断过程中绳对物块B的冲量大小； （3）绳被拉断过程中整个系统损失的机械能E损。 【答案】（1）4m/s （2）6N·s （3）27J 【解析】 【小问1详解】 B在最高点C时有 解得 【小问2详解】 设B在绳被拉断后瞬时的速率为vB，对绳断后到B运动到最高点C这一过程应用动能定理 解得 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，有 解得 根据动量定理有 解得 所以绳对物块B的冲量大小为6N·s； 【小问3详解】 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 解得 损失的机械能 15. 如图所示，倾角的光滑固定斜面上放有A、B、C三个质量均为m的物块（均可视为质点），A固定，C与斜面底端的挡板接触但不连接，B与C通过劲度系数为k的轻弹簧相连，且均处于静止状态，A、B间的距离为d。现由静止释放A，一段时间后A与B发生碰撞，弹簧始终在弹性限度内。重力加速度大小为g，，。 （1）求A与B碰撞前瞬间A的速度大小v0； （2）若A、B碰撞为弹性碰撞，求碰撞后B的速度大小v2；如碰撞后立即锁定A，已知B沿斜面向下运动的最大距离为L，求弹簧弹性势能的最大值Epm； （3）若A、B碰撞为完全非弹性碰撞，求C恰好要离开挡板时，A、B的总动能Ek。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 A下滑过程机械能守恒，由机械能守恒定律得 解得 【小问2详解】 A、B发生弹性碰撞，碰撞过程系统动量守恒、机械能守恒 以沿斜面向下为正方向，由动量守恒定律得 由机械能守恒定律得 解得， 弹簧初始弹性势能为 弹簧的形变量为 解得 由于A、B碰撞为弹性碰撞且A和B完全相同，可认为A的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能。 弹簧弹性势能的增加量等于A重力势能的减少量 解得 【小问3详解】 A、B碰撞前弹簧的压缩量 C恰好离开挡板时，弹簧的伸长量 A、B碰撞过程系统动量守恒，以向下为正方向，由动量守恒定律得 解得 在B开始沿斜面向下运动到C刚要离开挡板过程中，弹簧弹性势能的改变量为零。 由机械能守恒定律得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $