周测评(14) 碰撞与动量守恒(二)-【衡水真题密卷】2025年高考物理学科素养周测评（重庆、甘肃、贵州、云南、四川专版）

2024一2025学年度学科素养周测评（十四） 物理·碰撞与动量守恒（二】 (考拔时间75分钟，落分100分) 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共2州分。在每小题给出的国个装项中，只有 一项是符合题日要求的。 号 1 2 6 7 答案 1.如图所承示，小车与木箱紧挨着静止放在光滑的水平冰面上，税有一男夜站在小车上用力 向右迅速推出木箱，关于上述过程，下列说法正确的是 A男後和木箱组成的系统机械能守氧 我小车与木箱组成的系统动量守面 C男海，小车与木箱三者组战的系统动量守每 D小孩雏力的冲量小于木箱的动量的变化量 么如图甲所示，左端接有轻弹簧的物块A静止在光滑水平面上，物块B以一初通虔向A 运动，一0时B与弹簧接触，0一2s内两物块的1图像如图乙所示。爆 导线m客生 甲 AA的质量比B的大 长一1s内，弹簧对A,B的神量相月 C一1s时，弹簧的弹性势衡最大 D-2s时，A的动量比B的大 3,如图所示，一质量M=8,0kg的长方形木板B放在光滑水平地面上，在其右菊放一 质量m一2.0kg的小木块A,给A和B以大小均为5.0m/s,方向相反的初速度，使A 开始向左运动，B开始向右运幼，A始终没有滑离B,A,:之间的动摩拟因数是，5，重 力加违虔：取10m/。测在整个过程中，下列说法正角的是 学科熏养周测浮（十四）物理第1页（共8页 衡水真 4 班圾 A.小木块A的速度戏为等时，长木板B的建度大小为8.25m/s B小木块A的速度方向一直向左，不可能为零 姓名 C、小木换A与长木板B共这时速度大小为3m/s D长木板的长度可能为6m 得分 4,如图甲所示，在光滑水平面上的两小缘发生正威，小缘的质量分别为m1和裤2，图乙为 它们碰幢后的s(图像，已知m一0.1kg。由此可以判断 A,隧能质量为加m:的小球管匀速运动，质量为和：的小球做加违运动 B碰后霞量为知：和知1的小球都向右运诗 C.m:-0.3kg D两球发生的为非弹性硅撞 五，如图所示，质量分则为w,2器的两个小球A,B用长为L的轻暖细绳连接，B球穿在光 滑水平纽杆上，初始时刻，细绳处于本平状态，将A,B由静止释放，空气阻力不计，重力 知速度大小为g。从释放司A球运动到最低点的过程中，下列说法正确的是《】 A.A,B组成的系规动量守恒 且A球运动到最低点时，B球向右运动离为 CA壤运动到最低点时B球的速度为 3 口A球机城能减小了子g吐 6滑换P以初速度4沿水平物道滑行z:距离后与静止在轨道上的滑块Q发生完全非弹 性碰罐，已知两带块在水平轨道上带行时受到的机力与其重力之比均为兔，董檀后誉行 ￥更离后停止，重力加连度大小为展，测P,Q的质量之比为 A. √张gE 2g—20g 6. 张团 0-2x-2g10 √头 2hgr 一2g工一√2g v品.+2g工%√2 密远 学科素养周测评十回》物理第2页（共8页1 2 7.如图甲所示，物块A,B的质量均为2g,用轻弹簧栓接，放在光滑的水平地面上，物块 B右侧与短直墙壁接触但不骷连。物块C从■0时以一定连度向右运动，在：=4时 与物块A相酸，并立即与物块A粘在一起不再分开，物块C的图像图乙所示，下 列说法正确的是 ( 用s） f44果 2 甲 乙 A.物块C的质量为2kg 五物块B离开墙壁前，弹簧的最大弹性势能为0,5」 C4s到12s的时间内，墙壁对物块B的冲量大小为0 D物块形离开填攀后，物块：的最大速度大小为35m/s 二、多项选择题：本题共3小恩，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多 项符合题目要求。全部选对的得5分，进对但不金的得3分，有选铺的得0分。 题号 8 9 10 答案 &在光滑水平地面土有一凹槽A,中典放一小物块B(可视为质点)。物块与左右两边情 壁的距离知图所示，L=1m:凹情与物块的质量均为m:两者之间的动摩擦因数：一 .05。开始时物块静止，凹槽以%=5m/%的初速度向右运动，设物块与回情壁的罐撞 没有能量损失，且磷控时间不计。重力扣速度g意10m/s,侧 A.物块与凹槽相对静止时的共同速度为2,5m/8 B物块与凹槽相对静止时物块在四槽的左菊 C从物块从开始运功到两者相对静止所经历的时间为10器 D,从物块从开始运动到两者相对静止所经历的时间内物块运功的位移大小为12,5m 9.如图所示，水平面内有两个光滑平行导轨，牛轨足够长，其何距为L。质量分别为，2w 的环A.B套在轨上，两环之同连接一轻弹簧，轻弹簧原长。开始时弹簧与装至 直，两环均静止。某时刻，给环B一水平向右的瞬时速度，下列说法正确的是() 2 学科素养周测浮（十因）物理第3页（共8页） 衡水真 AA,B和鲜簧组成的系统情足动世不守恒、机城建守园 民若A的速度为A=号用B的速度为阳=号 C者A的速度为，一智测簧与早轨之间的夹角为到 D若弹簧侯复原长时，环B的违度为水平向右的2，期初始状态时弹簧的弹性势能 E,-4m 10,如图所示，质量为网的小球A与质量为m(3k<7)的小球B叠成在一起，从高度为 角（角家）处由静止开始下落，落到水平范直时，B与地面之间以及日与A之间均在竖 直方向发生鲜性碰撞（认为B先与地面发生硬撞，紧接着A、B间再爱生碰植），则A 反养后能达可的最大高度可能为 A.3,56 B4.5A C5.5h D.7.5 三、非这择驱：本驱共5小题，共57分。 1山.(6分)某实险小组利用如图所示的实验装置验证动量守恒定律，实主要步骤如下， 1调节气药导轨水平，并将气药导轨圆定，用电子和测得两滑块的质量分划为两，= 0.200g和w,=Q.400g: ⅱ，将滑块A,B放在导轨上，周节B的位置，使A与B接触时，A的左端到左边挡板 的距离1与B的右菊到右边挡板的更离：相等，测得==0,40m: 正使A以-一定的初速度沿气垫导轨向左运动，先后与左边挡板，B碰境，用手机的“声 学秒表软作记录A从与左边挡板碰撞时刻开始到与日碰撞所用的时同= 0.0,分料记录从A和B疆撞时刻开始到各自撞到挡板所用的时闻A一330s 和ts=1.44s 气装导轨 请回答下列闻思： (1)实验中，A,B成撞后的运动方向相反，期应选取质量为 kg的滑块作为B: (2)A,B从开始接触到分离，A的动量藏少量是kg·m/s,B的动量增却量 是 一kg·m/:(结果均保留三位有效数字) 蹈密在 学科素养周测浮（十回）物理第4页（共8页！ (3)A,B的这次微幢是丰弹性碰撞的依据是 A111 1+ o IB IA fe In ta 12.(9分)小李司学利用如图所示的弹簧发射装置进行“验证动量守杠定律的实验，操作 步骤知下： ①在水平桌而上的适当位置固定好弹簧发射普，使其出口处切线与水平桌面相平且河 簧原长时与管口平齐 在一块平直长木复表面先后钉上自纸和复可纸，将该木版签直算贴紧是面右国边缘 将小味：向左压缩弹簧并使其出静止释放，小健4碰再木板，在白纸上留下压痕P, ③将木板向右水平平移适当距离：，再将小球向左压蜜弹簧可某一国定位置并由门 止释放，控到木板上，在白低上下压有P: ④将半径相同的小球B放在桌面的右边缘，仍让小球a从声覆③中的释故点由静止释 放，与小球6相碰后，两球均撞在木板上，在白纸上置下压寂P,、P: 第黄发射落 1)本实验必须测量的物理量有 A.小球的半径 弘小球45的爱量m。知 C,养簧的压第量x1,木板与桌子边壕的距离x, D.小球在木板上的压痕P1,P,,P,分别与P之何的经距离L1,上：L, (2)本实验中新造用的两小球的质量关系为知。 (填>心<"或=”)w (》两小球硅撞后，小球a植到木板上的痕连为 (填“P,"“P,或“P"y ()用(1)中所测的物谢量来验证两球撞过程站量守恒，其表达式为 (5)若a,6两小球上涂有黏性很强的胶体（较体质量不计），让小球a从露③中的释 敢点由静止释放与小球多相碗后，两小球粘连在一起并撞到木板上，在白纸上御下 压痕P,,侧压有P。的位置应在 AP与P1之同 且P与P±之闻 CP:与P,之同 DP,下方 学科素养周测评（十因）物理第$页（共8夏） 衡水真见 13.《12分)如图所示，光滑水平面上有一质量为m=Ig的滑块A静止在P点，在O点 有一质量为N一2kg.长度为L■Q,6m的长木板B,其两侧有国定挡板，在长木板B 上量右侧放置一质量也为M一2kg的小物块C,指块A在外力下一2N作用下，经过 时网：=1.5到达O点时，在O点立耳藏去外力同时与B发生碰撞。已知小物块C 与长木板B间的动摩察因数为：一Q.1,所有磺撞均为弹性稀撞，且砖撞时间极短，重力 加速度g取10m/,,求： (1)滑块A刚到达O点时的速度。 (2)滑块A与长木版B碰后最同，长术板的速度。 ()小物块C最终与长术版B右侧挡板的距离， 密程 学科素养周测浮十回》物理第6页（共8页1 2 14.12分》小宁同学设计的弹球人筐“游戏如图所示，在高为1的光滑水平台而上，持列 着三个小球1.2.3，台面左侧放有一弹射装置。某次静成中，小缘1在弹财装置的作用 下以某一水平速度与小球2发生对心弹性碰幢，接着小球2再与小球3发生对心单性 罐撞，鼓撞后小球3从水平台而边操的O点飞出，并在A点与地而发生碰罐，经地面 反弹后，最终落人水平地面上B点的小年里。已知小球1的质量为m,一四。，小球3的 9 质量为m,一了小点与0点的水平距离为2红，小球在A点与站齑发生碰绿葡，后 瞬间的建贵方向与水平地面的夹角相等，小球反弹后单地面的最大高皮为0L,重 力加速度的大小为g,小球与地而碰幢过程中对烛面的压力近大于小球的重力，小球可 阀为质点，不计空气阻力。 (1)求小球3从O点出时的速度大小v。 (2)求小球在地面上运动时，小球与地面属的摩藏力与对地面的历力的比值。 (3)求m:为何值时，小球1.2碰撞前小球1的速度最小，并求出孩最小速度。的 大小 0.812 2 学科素养周测评（十因）物理第7页（共8夏） 衡水真见 15.(18分)如图所示，质量M=6标、率径R=]5m的四分之一光滑圆翼a静止在足够 长的光滑水平面上，末装与水平面相切，图面右侧有一质量为了m的小物染B,B的左 侧周定一水平轻弹簧，将质量为网一2kg的小物块A从图氟度瑞由静止释放，在小物 块B的右侧有一竖直挡板（图中末出，挡板和B的同距可调），当小物块B与挡板发 生一次弹生正碰后文划将竹板撒去，且小物块A与弹簧接触后即与弹簧固定造接，已 知重力加道度g取10m/,不计空气阻力，A,B均可视为质点。求： (1)若圆氧成定，小物块A到达侧镇底端时的速度的大小。 (?)若圆如不固定，小物块A到达侧翼底端时的速度的大小以及置弧体的位移大小。 (3)若道不围定，小物块直与挡板发生碰撞阳的运尚过程中，当弹簧最挺时弹簧弹性 势能的周。 密程 学科素养周测浮十回)物理第8页（共8页1衡水真题密卷 2024一2025学年度学科素养周测评 一、单项选择题 1.C【解析】男孩和木箱组成的系统动能增大，由 人体生物能转化为系统机械能，机械能不守恒，A 错误：男孩、小车与木箱组成的系统所受合外力为 零，系统动量守恒，所以男孩、小车与木箱三者组成 的系统动量守恒，B错误，C正确：由动量定理可 知，合外力的冲量等于动量的变化量，所以小孩推 力的冲量等于木箱的动量的变化量，D错误。 2.C【解析】由图像可知，物块B的初速度为vo= 1.2m/s,t=1s时，物块A、B的共同速度大小 为v=1.0m/s,由动量守恒定律可得mg= (mA十mB)u,解得mB=5mA,A错误：0~1s内， 弹簧对A的冲量方向水平向右，弹簧对B的冲 量方向水平向左，所以弹簧对A、B的冲量不相 同，B错误；t=1s时，物块A、B有共同速度，弹 簧最短，弹簧的禅性势能最大，C正确：t=2s时， A的动量pA=mA口A,B的动量pB=mBB,由图 像可知vA=2.0m/s,vg=0.8m/s,又mB= 5mA,所以A的动量比B的小，D错误 3.C【解析】取水平向右为正方向，根据动量守恒 定律可得M0g一mg=Mo1十0，解得w1- 3.75m/s,A错误：由于系统总动量方向向右，则 小木块A先向左减速至零，后向右加速，最终与 长木板以共同速度向右做匀速运动，设共同速度为 v2,根据动量守恒定律可得Mm。一mw。=(M十 m)02,解得2=3m/s,B错误，C正确；小木块与 长木核板共速时，根据能量守恒定律有mgL。 名M+mi-号M+m0i,解得L,=8m,由 于A始终没有滑离B,则长木板的长度必须大于 或等于8m,D错误 4.C【解析】由st图线的斜率等于速度可知碰前 质量为m2的小球静止，质量为m1的小球做匀速运 动，质量为m,的小球的速度为=公=4m5 向右运动，碰后质量为m1的小球速度为1 0-8 6-2m/s=一2m/s,向左运动，碰后质量为m4 的小球的速度听-日ms=2/s,向右远 2 ，1 学科素养周测评 十四)物理·碰撞与动量守恒（二）】 动，A、B错误；根据动量守恒定律得m11= m1十m2v2,代入数据解得m2=0.3kg,C正 确：两小球组成的系统在碰撞前的机械能为E一 2m,时=X0,1X华J=08J,隧楼后的机精 1 1 1 能为E'=2m+2m:哈=0.8J,周为E= E′，所以碰撞过程中系统动量守恒，机械能守恒， 两球发生的是弹性碰撞，D错误。 5.C【解析】对A、B组成的系统，水平方向动量 守恒，从A球释放到A球摆到最低，点过程中，取 水平向左为正方向，由水平方向动量守恒得 mAA一mBUB=0,两边同乘以t,则有mASA= mBsB,又8A十SB=L,2A=mB,可得A球运动 到最低点时，B球向右运动的最大位移5=3， L A,B错误；当A球摆到B球正下方时，B的速度 最大，由水平方向动量守恒，得mA口A=mBUB,由 机被能守恒，得mgL=2m听十2moi,解得 ,C正确：A、B组成的系统机械能守 B一入N3 恒，所以A球机械能减小量等于B球的动能增加 量，即Ea=mi=0,D错误。 6.C【解析】设滑块P的质量为m1,滑块Q的质 量为m2,碰撞前，对滑块P滑动过程，由动能定 1 1 理有一m1gx。=2m1ui-2m16,滑块P.Q碰 撞，以方向为正方向，由动量守恒定律有m1一 (m1十m2),碰撞后滑块P,Q同速滑动，由动能 定理有一k(m十m2)gx=0-2(m1十m2)2,联 立解得=” √2kgx =,C “mgv1一v√06-2kgx。-√2kgx 正确。 7.D【解析】由图像知，C与A碰前速度为1= 9m/s,碰后速度为2=3m/s,C与A碰撞过程 动量守恒，以C的初速度方向为正方向，由动量 守恒定律有mco1=(mA十mc)2,解得mc= 1kg,A错误；A、C粘在一起速度变为0时，弹簧的 ·物理· 1 弹性势能最大，为E,=2(mA十mc)w=13.5J,B 错误；由图像知，12s末A和C的速度为3= 一3m/s,4s到12s过程中墙壁对物体B的冲 量大小等于弹簧对物块B的冲量大小，也等于弹 簧对A和C整体的冲量大小，墙壁对B的冲量 为I=(mA十mc)v3一(mA十mc)v2,解得I= 一18N·s,方向向左，C错误；物块B刚离开墙 壁时，由机减能守恒定律可得，A、C一起向左运 动的速度大小为3m/s,物块B离开墙壁后，系 统动量守恒、机械能守恒，当弹簧再次恢复原长时， 物块B的速度最大，则有(mA十mc)s=(mA十 mc)u,十mgvg,2（mA十mc)号=2(mA十 mcu+2mBv,代入数据解得vs=-3.6m/s, 物块B的最大速度为3.6m/s,D正确。 二、多项选择题 8.AB【解析】设两者相对静止时的速度为v,由 动量守恒定律得m,=2m,解得v=受- 2.5m/s,A正确：物块与凹槽间的滑动摩擦力 f=uN=g,设两者相对静止前，相对运动的路 程为s1,由动能定理得-f=2(m十m)v2 2mui,解得s-12.5m,已知L=1m,则s1= 122L,可得物块与凹槽相对静止时物块在四精 的左端，B正确：设凹槽与物块碰前的速度分别为 1,2,碰后的速度分别为v1、2,有w1十m2 m+m,2m+2m=之m+2m,得 1=2v2=v1,即每碰撞一次凹槽与物块发生 一次速度交换，故可用匀变逸直线运动规律求时 间，则有v=vo十at,a=一g,解得t=5s,C错 误：设凹槽与物块的速度分别为vA、VB,根据动 量守恒定律得mo=mUA十mwB,即6=VA十 VtA与vB的方向相同，结合上式可得两物块 位移关系为vt=5A十sB,因为两者一直同方向 运动，物块开始在凹槽的中央，相对静止时物块 在凹槽的左端，所以两物体的位移关系为$A一 5a=2,解得sa=12.25m,D错误。 参考答案及解析 9.BC【解析】平行导轨光滑，对A、B和弹簧组成 的系统分析，所受的合外力为0，因此系统动量守 恒，除系統内弹簧的弹力，没有其他力做功，系统 机械能守恒，A错误：对A、B和弹簧组成的系统 分析，取水平向右为正方向，由动量守恒定律得 2m=m·专0十2ma,解得g=号B正确：由B 4 选项分折可知，若队一智则=骨设弹簧初始 弹性势能为E,A的速度为智时的弹性势能为 E,根据机械能守恒定律可得号·2m+E,= 是·2m+2mi+E,可得E,=,开始时弹 簧长度为L,而原长为1，故弹黄压缩了2，弹 性势能为E。,而弹簧仲长后弹性势能与初始弹性 势能相等，故仲长量也为台，此时弹簧长度为 广一+宁-孔一品0故华美与轨同 夹角为30°，C正确；开始时，弹簧长度为L,而原 长为L,故弹簧压缩了台，弹性势能记为E,弹 簧恢复原长时，环B的速度为水平向右的2，根 据动量守恒定律可得2mv=mo'A十2m·20,解 得vA=一20，即A的速度大小为20，方向向左， 由能量守位定律得号·2心2+E。=合· 1 2m(2o)2+2m(-2o)产，解得E。=5mu2,D 错误。 10.BC【解析】A、B两球落地时的速度相同，设为 0,两球下落过程根据机械能守恒定律可得 (m十m)gh=号(m十m),解得w √2gh,B球先与地面碰撞，之后以原速率弹回。 此时A球速度方向还是竖直向下，速度大小仍 为0=√2gh,之后两球发生弹性碰撞，设竖直 向上为正方向，碰撞之后A、B两球的速度分别 为vA和Vm,根据动量守恒定律得kU一mwo= bms十mA,根据能量守恒定律可得kmd十 2 衡水真题密卷 m=mi十号md,两式联立解得4= 1 3k-1 十1U,当k=3时代入可得A=2uo,设A球 上升的最大高度为h1,A球上升过程根据机械 能守恒定律可得2moi=mgh1,代入数据解得 h1=4h,当是=7时代入可得A=2.5vo,设A 球上升的最大高度为h2,A球上升过程根据机 械能守恒定律可得7mi=mgh,代入数据解 得h2=6.25h,所以A球上升的最大高度应大 于4h,小于6.25h,BC正确。 三、非选择题 11.(1)0.400(2)0.1270.125(3)B 【解析】(1)碰后运动方向相反，应该用质量较 小的滑块碰撞质量较大的滑块，故选0.400kg 的滑块作为B。 (2)碰前滑块A的速度U4-=0.500m/s,碰 后滑块A的速度vA=≈0.1364m/s,A的 动量减少量是△pA=m1UA一（一m1'A)≈ 0.127kg·m/,碰后滑块B的速度=是= 0.3125m/s,B的动量减少量是△p=m?vB= 0.125kg·m/s. (3)A、B的这次碰撞是非弹性碰撞，则动量守 恒，动能减少，有m1vA=m1vA十m2vB m以>号吸十2m:,联立解得> 1 1 +此选B 2me>@P④2-元+2 (5)C 【解析】(1)小球离开桌面后做平抛运动，根据 运动学规律可得水平速度大小为v=x√2位 为了验证动量守恒定律，需要获取质量和速度 信息，并且最终验证的动量守恒表达式中x2和 g都可以消去，所以本实验中必须测量的物理 量有小球a、b的质量ma、m6和小球在木板上 2 学科素养周测评 的压痕P、P2、Pa分别与P之间的竖直距离 L1、L2、La,故选BD。 (2)为防止碰撞后入射小球a反弹，两小球的质 量关系为ma>m。 (3)由于小球a与b碰撞后动能会减小，在水平 位移相同的情况下做平抛运动的时间会变长， 下落高度会变大，因此小球a撞到木板上的痕 迹为P3。 (4)设小球a在与b碰撞前瞬间的速度为v0,碰 撞后瞬间a、b的速度分别为v。、6,有v。= 品=品=品 g ,两小 球碰撞过程系统动量守恒，取向右为正方向，由 动量守恒定律得m。Ua=maU。十n6U6,联立可得 需要验证的表达式为=m十m VL2 VLs VL (⑤)当碰后两小球粘连在一起时，根据动量守恒 定律可得二者共同速度大小为v头一m十m, 当两小球发生弹性碰撞时，根据动量守恒定律和 能量守恒定律有m,=maa十mw,2m哈= 2m,+2m呢，联立解得0.-m,则 1 1 m。十m6 v。<v共<o,所以压痕P,的位置应在P2与 P,之间，故选C。 13.(1)3m/s,方向水平向右(2)2m/s,方向水平 向右(3)0.2m 【解析】(1)设滑块A刚到达O点时的速度为 口0，根据动量定理有 Ft=mvo 解得o=3m/s,方向水平向右 (2)滑块A与长木板B碰后眸间，设滑块A和 长木板B的速度分别为和1，根据动量守恒 定律和机械能守恒定律分别有 mvo=mvo+Mv 1 1 联立解得v=-1m/s,v1=2m/s 滑块A与长木板B碰后瞬间，长木板的速度大 小为2m/s,方向水平向右 (3)长木板B和小物块C组成的系统在水平方 ·物理· 向所受合外力为零，所以动量守恒，设B、C最 终达到的共同速度为口，则有 Mu=2Mu 1 解得u=2v1=1m/8 设C相对B滑动的路程为△x,对B、C组成的 系统根据能量守恒定律可得 aMg AMoM 解得△x=1m>L=0.6m 所以小物块C最终与长木板B右侧挡板的距离为 xo=2L-△x=0.2m. 14.(1)W2gL (2)19 25/2g4 【解析】(1)小球3从O点到A点做平抛运动， 设运动时间为1，则有 L-8,2L= 解得0=√2gL (2)设小球3在A,点与地面发生碰撞前瞬间速 度的竖直分量为口，碰后瞬间速度的水平、竖直 分量分别为、D1,地面对小球的摩擦力为 F,小球对地面的压力大小为FN,由运动学公 式有 o3=2gL,2=2g×0.81L 可得v1=0.90, 由题意知小球在A,点与地面发生碰撞前、后瞬 间的速度方向与水平地面的夹角相等，因此有 vx1=0.9U 分别对小球3在A点碰撞过程中水平方向和竖 直方向由动量定理可得 -F t=mv-mv FNt=mwy-(一mw,） F 以一 1 解得μ一i9 (3)设小球1、2碰撞前瞬间小球1的速度为。， 碰撞后瞬间小球1、2的速度分别为1、2，小球 2、3碰撞后瞬间，小球2的速度为，则由动量 守恒定律和能量守恒定律可得 m1U0一m11十m2V2 参考答案及解析 1 1 2m1听-2m1听+2m:吗 m2u2=n2v2十m3t 1 由以上各式可得 1 4mg十m2十 9m6 4m0 3 当m=2m。时小球1的速度取最小值，最 小值为 /igl 15.(1)103m/s(2)15m/s3.75m (3)45J≤E,≤217.8J 【解析】(1)若圆孤固定，小物块A到达圆孤底 端的过程中，根据动能定理有 1 mgR-2mu* 解得v=10√3m/s (2)若圆孤不固定，小物块A与圆弧组成的系统 动量守恒，则有 mv1=Mu2 根据能量守恒定律有 mgR=2moi+号Mi 解得u1=15m/s 同时根据动量守恒定律有 mz=Mz: 根据几何关系可知 x1十x2=R 解得x2=3.75m (3)若小物块B碰撞挡板的速度为0，则碰后 A、B总动量最大，弹簧最短时动能最大，弹性势 能最小，根据动量守恒定律与能量守恒定律有 2mi-×+ni+E 1 1 解得E=45J 若小物块B碰撞挡板的速度最大，则碰后A、B 总动量最小，两者共速时动能最小，弹簧弹性势 2 衡水真题密卷 学科素养周测评 能最大，设B的最大速度为，根据动量守恒定 则A、B共速的速度为5= -=2.4m/s 律与能量守恒定律可知 m十4 m21= 4mus十mw 弹性势能为Ee=2m-(m十子md 1 mi-xmd+mi 1 解得Ee=217.8J 解得v3=24m/s 则当弹簧最短时弹簧弹性势能的范国为 碰后总动量最小为力=m一2X=6kg·m/s 45J≤E≤217.8J。 2024一2025学年度学科素养周测评（十五） 物理·电场（一）】 一、单项选择题 电荷，根据库仑定律得，相距L时的相互引力 1.C【解析】由图像中直线I可知，在M点放置的 试探电荷带正电，受到的电场力向右，则M点的 F一g,当它们相互接触后，电荷先中和后重新 电场强度方向向右；由图像中直线Ⅱ可知，在N 分配。它们相互接触达到静电平衡后，电势相 点放置的试探电荷带负电，受到的电场力向右， 同，因U= R,a,b两小球电荷量关系为2g。= 则N点的电场强度方向向左；可知点电荷P应 位于M、N两点之间，且P带负电，A、B错误。 q6,中和后有q。十q6=6q,解得q6=2q。=4q,中 根据E=E,由Fq图像可知，直线1对应的电 和后a、b两小球电性相同，静电平衡后电场力大 场强度大于直线Ⅱ对应的电场强度，即M点电 小为P_整-号F,电场力表现为库仑斥力，A L 场强度比N点的大：根据E=k号，可知M点比 正确，B、C、D错误。 4.C【解析】设9A=4qx=4q,A带正电，受到 N点离负点电荷P更近，则M点电势比N点的 的电场力水平向右，B带负电，受到的电场力水 低，C正确，D错误。 平向左。以整体为研究对象，设O、A间的细线 2.C【解析】以P为研究对象，受到重力mg、斜面 与竖直方向的夹角为a,则由平衡条件得tana= 体的支持力FN和库仑力F,由平衡条件得F= ,以B为研究对象，受力如图所示，设AB 2mg mgm0.F、一根据库仑定体得F=k号， 间的细线与竖直方向的夹角为B,则由平衡条件 联立解得g=7√mmD,A借误：由牛顿第三 mg tan 6 得tan月= ,可得a>B,C正确。 mg 22242628 定徘得P对斜面体的压力为F广=R=gB O E 错误：以斜面体和P整体为研究对象，由平衡条 件得地面对斜面体的摩擦力为F一F,地面对斜 B gE 面体的支持力为FN=(M十m)g,根据牛顿第三 定律得斜面体受到地面的摩擦力为F,斜面体对 mg 地面的压力为F=F=(M十m)g,C正确，D 5.A【解析】由于圆环所带电荷量均匀分布，所以 错误。 Q△L 3.A【解析】a、b两小球相互吸引，两小球带异种 孤长为△L的小圆孤所带电荷量g一2求，没有 2 ·14✉