精品解析：黑龙江省哈尔滨市第九中学校2024-2025学年高一下学期6月月考物理试题

哈九中2024级高一下学期6月份月考物理试题 物理试卷 （考试时间：90分钟　满分：100分） Ⅰ卷（选择题，14小题，共46分） 一、单项选择题（本题共10小题，每题3分，共30分，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求） 1. 关于功率，以下说法中正确的是 A. 据P=W/t可知，机器做功越多，其功率就越大 B. 据P=Fv可知，汽车牵引力越大，其功率也越大 C. 据P=W/t可知，只要知道时间t内机器所做的功，就可以求得这段时间内任一时刻机器做功的功率 D. 根据P=Fv可知，发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动速度成反比 2. 下列说法中正确的是（　　） A. 只要系统内有摩擦力，动量就不可能守恒 B. 两个小球碰撞过程作用时间极短，即内力远远大于外力，故两小球系统的动量可近似看成守恒 C. 两个弹性钢球发生弹性碰撞，碰撞过程中任意时刻两钢球总动能都守恒 D. 只要系统所受合外力不做功，系统动量就守恒 3. 下列物理量中的负号表示大小的是（　　） A. 加速度为 B. 动量为-15kg·m/s C. 冲量为-3N·s D. 重力势能为-5J 4. 如图甲所示，把两个质量相等的小车A和B静止地放在光滑的水平地面上．它们之间装有被压缩的轻质弹簧，用不可伸长的轻细线把它们系在一起。如图乙所示，让B紧靠墙壁，其他条件与图甲相同。如图丙所示，弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为M的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面相切，一个质量为m（m<M）的小球从弧形槽h高处由静止开始下滑，不计一切阻力，下列说法正确的是（　　） A. 图甲从烧断细线到弹簧恢复原长的过程中，A、B和弹簧组成的系统动量守恒，机械能守恒 B. 图乙从烧断细线到弹簧恢复原长的过程中，A和B组成的系统动量守恒，机械能守恒 C. 图乙从烧断细线到弹簧恢复原长的过程中，墙壁对图乙所示系统的冲量为零 D. 图丙从小球下滑到弹簧压缩量最大的过程中，小球、弧形槽和弹簧组成的系统机械能守恒，水平方向动量守恒 5. 安全带是汽车行驶过程中生命安全的保障带。如图，在汽车正面碰撞测试中，汽车以72km/h的速度发生碰撞。车内假人的质量为50kg，使用安全带时假人用时0.8s停下；不使用安全带时用时0.2s停下。以下说法正确的是（　　） A. 两次碰撞过程中，汽车和假人的动量变化量一定不同 B. 安全带的作用是延长冲击力作用时间，减小冲击力大小 C. 安全带的作用是减小假人受到的冲量 D. 安全带的作用是增大假人受到的冲量 6. 如图所示，竖直放置的半圆形轨道半径为R，与水平轨道平滑连接，不计一切摩擦。小球以初速度水平向左运动，恰好运动到半圆形轨道BC的最高点，重力加速度为g，则小球的初速度为（　　） A. B. C. D. 7. 高压水流切割器又称“水刀”，它将水以极高的速度垂直喷射到材料表面进行切割作业。假设“水刀”喷嘴中喷出水的速度一定，水打到材料表面后，迅速沿表面散开不反弹，已知“水刀”喷嘴的直径可在0.1mm～0.3mm范围内调节，则该“水刀”在材料表面产生的最小压力与最大压力之比为（　　） A. 1：81 B. 1：3 C. 1：9 D. 1：27 8. 如图所示，位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q都可视为质点，质量相等。Q与水平轻弹簧相连，设Q静止，P以某一初速度向Q运动并与弹簧发生碰撞。在整个过程中，弹簧具有的最大弹性势能等于（　　） A. P的初动能 B. P的初动能的0.5倍 C. P的初动能的0.3倍 D. P的初动能的0.2倍 9. 如图所示，长度为L的均匀链条放在光滑水平桌面上，且使长度的在桌边，松手后链条从静止开始沿桌边下滑，则链条滑至刚刚离开桌边时的速度大小为（链条未着地）（　　） A. B. C. D. 10. 如图所示，在光滑足够长水平面上有半径R=1m的光滑圆弧斜劈B，斜劈的质量是M=4kg，底端与水平面相切，左边有质量是m=1kg的小球A以初速度从切点C（是圆弧的最低点）冲上斜劈，重力加速度g取，下列说法正确的是（　　） A. 小球A不能从斜劈顶端冲出 B. 小球A能从斜劈顶端冲出，之后还会再落入斜劈 C. 小球A冲上斜劈过程中经过最低点C时对斜劈的压力大小是25N D. 小球A从斜劈上返回后与左侧挡板碰撞，碰撞后小球A一定能追上圆弧斜劈B 二、不定项选择题（本题共4小题，每题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确，选不全的得2分，有选错的得0分） 11. 如图所示，小王同学正在垫质量为m的排球。排球离开手臂后先竖直向上运动高度h后，再落回原位置，设空气阻力大小恒为f，则全过程中（　　） A. 重力对排球所做总功为0 B. 排球的机械能变化量为-2fh C. 合力对排球做功为零 D. 合力对排球的冲量为零 12. A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，=1kg，=2kg,=6m/s，=2m/s．当A追上B并发生碰撞后，A、B两球速度的可能值是( ) A. = 5m/s,= 2.5m/s B. = 2m/s,= 4m/s C. = 3m/s,= 3.5m/s D. = -4m/s,= 7m/s 13. 如图甲所示，光滑水平面上放着长木板B，质量为的木块A以速度滑上原来静止的长木板B的上表面，由于之间存在摩擦力，之后木块与长木板的速度随时间变化情况如图乙所示，重力加速度，则下列说法正确的是（　　） A. 木块与长木板之间的动摩擦因数为0.1 B. 长木板的质量为2kg C. 长木板的长度至少为2m D. 木块与长木板组成的系统损失的机械能为4J 14. 如图所示，倾角为的足够长的斜面上放有质量均为m相距为L的AB滑块，其中滑块A光滑，滑块B与斜面间的动摩擦因数为，。AB同时由静止开始释放，一段时间后A与B发生第一次碰撞，假设每一次碰撞时间都极短，且都是弹性正碰，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ） A. 释放时，A的加速度为 B. 第一次碰后A的速度为 C. 从开始释放到第一次碰撞的时间间隔为 D. 从开始释放到第二次碰撞的时间间隔为 Ⅱ卷（非选择题，5小题，共54分） 三、实验题 15. 在“验证机械能守恒定律”的实验中，质量m＝1kg的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示，相邻两计数点时间间隔为0.02s，单位cm；；以下计算结果均保留二位有效数字。 （1）纸带的________端与重物相连（选填“左”或“右”）； （2）打点计时器打下计数点B时，重物的速度________m/s； （3）从起点O到打下计数点B的过程中重物重力势能减少量是________J，此过程中重物动能的增加量________J （4）通过计算，数值上________（选填“>”、“＝”或“<”）。 16. 在用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”实验时，左侧滑块质量，右侧滑块质量，挡光片宽度为，两滑块之间有一压缩的弹簧片，并用细线连在一起，如图所示．开始时两滑块静止，烧断细线后，两滑块分别向左、右方向运动挡光片通过光电门的时间分别为．则两滑块的速度分别为_____，_____，烧断细线前______，烧断细线后______，可得到的结论是____________。 四、解答题 17. 今年冬天哈尔滨吸引着全国各地的游客，在哈尔滨的某一公园内，有一个冰滑梯，如图所示，曲面滑道与水平滑道在O点平滑连接，滑梯顶端高度h=5m。小孩乘坐冰车由静止开始从滑道顶端出发，经过O点后与处于静止状态的家长所坐的冰车发生碰撞，碰撞后两冰车（包含小孩和家长）一起共同运动。已知小孩和冰车的总质量m=30kg，家长和冰车的总质量为M=60kg，人与冰车均可视为质点，不计一切摩擦阻力，取重力加速度，求： （1）小孩乘坐冰车经过O点时速度v的大小； （2）碰撞过程中两冰车（包含小孩和家长）组成的系统损失的机械能。 18. 如图所示，质量为3m的小木块1通过长度为L的轻绳悬挂于O点，质量为m的小木块2置于高度为L的光滑水平桌面边沿。把木块1拉至水平位置由静止释放，当其运动到最低点时与木块2相撞，木块2沿水平方向飞出，落在距桌面边沿水平距离为2L处，木块1继续向前摆动。若在碰撞过程中，木块1与桌面间无接触，且忽略空气阻力，已知重力加速度为g。求： （1）碰撞后，木块2获得的速度v的大小； （2）碰撞后，木块1相对桌面能上升到的最大高度H。 19. 如图甲所示，在光滑水平地面PN上有A、B、C三个滑块，质量分别为mA=0.50kg、、；滑块B、C之间有一轻弹簧刚好处于原长，B与轻弹簧连接，C未与轻弹簧连接，两滑块离N点足够远。现使滑块A以的速度向右运动并与前方滑块B碰撞后粘合在一起（碰撞时间极短），滑块C脱离弹簧后滑上倾角θ=37°的传送带，并刚好到达传送带顶端。已知滑块C与传送带之间的动摩擦因数μ=0.50，传送带以恒定速度v=1m/s顺时针转动，水平面PN与倾斜传送带理想连接无能量损失，重力加速度，，。求： （1）滑块A、B碰撞后瞬间共同速度v的大小； （2）滑块C刚滑上传送带时的速度的大小； （3）物块C滑上传送带到达顶端的过程中，滑块C与传送带之间摩擦产生的热量Q。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 哈九中2024级高一下学期6月份月考物理试题 物理试卷 （考试时间：90分钟　满分：100分） Ⅰ卷（选择题，14小题，共46分） 一、单项选择题（本题共10小题，每题3分，共30分，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求） 1. 关于功率，以下说法中正确的是 A. 据P=W/t可知，机器做功越多，其功率就越大 B. 据P=Fv可知，汽车牵引力越大，其功率也越大 C. 据P=W/t可知，只要知道时间t内机器所做的功，就可以求得这段时间内任一时刻机器做功的功率 D. 根据P=Fv可知，发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动速度成反比 【答案】D 【解析】 【详解】据 P=W/t可知，相同时间内，机器做功越多，其功率就越大，故A错误；据 P=Fv可知，当速度恒定时，汽车牵引力越大，其功率也越大，故B错误；据P=W/t可知，知道时间t内机器所做的功，就可以求得这段时间内做功的平均功率，故C错误；根据 P=Fv可知，发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动速度成反比，故D正确；故选D． 点睛：本题关键记住求解平均功率P=W/t和瞬时功率P=Fv的两个公式，理解其物理意义，会用控制变量法讨论． 2. 下列说法中正确的是（　　） A. 只要系统内有摩擦力，动量就不可能守恒 B. 两个小球碰撞过程作用时间极短，即内力远远大于外力，故两小球系统的动量可近似看成守恒 C. 两个弹性钢球发生弹性碰撞，碰撞过程中任意时刻两钢球总动能都守恒 D. 只要系统所受合外力不做功，系统动量就守恒 【答案】B 【解析】 【详解】A．系统动量守恒的条件是合外力为零，与是否存在内部摩擦力无关。若系统所受合外力为零，即使有内部摩擦力，动量仍守恒，故A错误； B．两个小球碰撞过程作用时间极短，即内力远远大于外力，外力冲量可忽略，系统动量近似守恒，故B正确； C．弹性碰撞总动能仅在碰撞前后守恒，过程中因形变导致动能与势能转化，故C错误； D．动量守恒需合外力为零，而合外力不做功（如匀速圆周运动）时动量仍可能变化，故D错误。 故选B。 3. 下列物理量中的负号表示大小的是（　　） A. 加速度为 B. 动量为-15kg·m/s C. 冲量为-3N·s D. 重力势能为-5J 【答案】D 【解析】 【详解】A．加速度为，负号表示方向（与规定正方向相反），故A错误； B．动量为，负号表示方向，故B错误； C．冲量为，负号表示方向，故C错误； D．重力势能为，负号表示重力势能比零势能点低5J，反映大小关系，故D正确。 故选D。 4. 如图甲所示，把两个质量相等的小车A和B静止地放在光滑的水平地面上．它们之间装有被压缩的轻质弹簧，用不可伸长的轻细线把它们系在一起。如图乙所示，让B紧靠墙壁，其他条件与图甲相同。如图丙所示，弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为M的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面相切，一个质量为m（m<M）的小球从弧形槽h高处由静止开始下滑，不计一切阻力，下列说法正确的是（　　） A. 图甲从烧断细线到弹簧恢复原长的过程中，A、B和弹簧组成的系统动量守恒，机械能守恒 B. 图乙从烧断细线到弹簧恢复原长的过程中，A和B组成的系统动量守恒，机械能守恒 C. 图乙从烧断细线到弹簧恢复原长的过程中，墙壁对图乙所示系统的冲量为零 D. 图丙从小球下滑到弹簧压缩量最大的过程中，小球、弧形槽和弹簧组成的系统机械能守恒，水平方向动量守恒 【答案】A 【解析】 【详解】A．从烧断细线到弹簧恢复原长的过程中，图甲所示系统所受外力之和为0，则系统动量守恒，且运动过程中只有系统内的弹力做功，所以系统机械能守恒，故A正确； B．从烧断细线到弹簧恢复原长的过程中，图乙所示系统中由于墙壁对B有力的作用，则系统所受外力之和不为0，则系统动量不守恒，运动过程中只有系统内的弹力做功，所以系统机械能与守恒，故B错误； C．从烧断细线到弹簧恢复原长的过程中，图乙所示系统中由于墙壁对B有力的作用，由公式可知，墙壁对图乙所示系统的冲量不为零，故C错误； D．图丙从小球下滑到弹簧压缩量最大的过程中，只有系统内的弹力做功，所以小球、弧形槽和弹簧组成的系统机械能与守恒，由于墙壁对弹簧有力的作用，水平方向动量不守恒，故D错误。 故选A。 5. 安全带是汽车行驶过程中生命安全的保障带。如图，在汽车正面碰撞测试中，汽车以72km/h的速度发生碰撞。车内假人的质量为50kg，使用安全带时假人用时0.8s停下；不使用安全带时用时0.2s停下。以下说法正确的是（　　） A. 两次碰撞过程中，汽车和假人的动量变化量一定不同 B. 安全带的作用是延长冲击力作用时间，减小冲击力大小 C. 安全带的作用是减小假人受到的冲量 D. 安全带的作用是增大假人受到的冲量 【答案】B 【解析】 【详解】A．两次碰撞过程中，车和假人的初动量相同，末动量均为0，所以汽车和假人的动量变化量相同，故A错误； BCD．由于两次碰撞过程中，假人的动量变化量相同，根据动量定理可知，两次碰撞过程中，假人受到的冲量相同；根据动量定理可得 由于使用安全带时作用时间较长，假人受到的作用力较小，所以安全带的作用是延长冲击力作用时间，减小冲击力大小，故B正确，CD错误。 故选B。 6. 如图所示，竖直放置的半圆形轨道半径为R，与水平轨道平滑连接，不计一切摩擦。小球以初速度水平向左运动，恰好运动到半圆形轨道BC的最高点，重力加速度为g，则小球的初速度为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】小球恰好运动到半圆形轨道BC的最高点，此时对应的临界状态为轨道对小球的支持为零，仅由重力提供向心力，则有 解得 从A到C，根据机械能守恒定律有 解得，故选D。 7. 高压水流切割器又称“水刀”，它将水以极高的速度垂直喷射到材料表面进行切割作业。假设“水刀”喷嘴中喷出水的速度一定，水打到材料表面后，迅速沿表面散开不反弹，已知“水刀”喷嘴的直径可在0.1mm～0.3mm范围内调节，则该“水刀”在材料表面产生的最小压力与最大压力之比为（　　） A. 1：81 B. 1：3 C. 1：9 D. 1：27 【答案】C 【解析】 【详解】根据动量定理，在时间内，喷出的水质量 其中为喷嘴横截面积。水冲击材料表面后速度变为零，动量变化为。由动量定理得 解得材料表面受到的压力 当喷嘴直径在0.1mm～0.3mm范围内调节时，的比值为。由于，最小压力与最大压力之比为 故选C。 8. 如图所示，位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q都可视为质点，质量相等。Q与水平轻弹簧相连，设Q静止，P以某一初速度向Q运动并与弹簧发生碰撞。在整个过程中，弹簧具有的最大弹性势能等于（　　） A. P的初动能 B. P的初动能的0.5倍 C. P的初动能的0.3倍 D. P的初动能的0.2倍 【答案】B 【解析】 【详解】在整个过程中，当小滑块P和Q速度相等时，弹簧具有的最大弹性势能，设P的初速度为，根据动量守恒有 根据能量守恒可知在整个过程中，弹簧具有的最大弹性势能等于 故选B。 9. 如图所示，长度为L的均匀链条放在光滑水平桌面上，且使长度的在桌边，松手后链条从静止开始沿桌边下滑，则链条滑至刚刚离开桌边时的速度大小为（链条未着地）（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】设桌面为零势能面，开始时链条的机械能为 当链条刚脱离桌面时的机械能为 由机械能守恒可得 联立解得 故B正确，ACD错误。 故选B。 10. 如图所示，在光滑足够长水平面上有半径R=1m的光滑圆弧斜劈B，斜劈的质量是M=4kg，底端与水平面相切，左边有质量是m=1kg的小球A以初速度从切点C（是圆弧的最低点）冲上斜劈，重力加速度g取，下列说法正确的是（　　） A. 小球A不能从斜劈顶端冲出 B. 小球A能从斜劈顶端冲出，之后还会再落入斜劈 C. 小球A冲上斜劈过程中经过最低点C时对斜劈的压力大小是25N D. 小球A从斜劈上返回后与左侧挡板碰撞，碰撞后小球A一定能追上圆弧斜劈B 【答案】A 【解析】 【详解】C．小球A向右运动到斜劈最低点C时，根据牛顿第二定律可得 解得 根据牛顿第三定律可知，小球A对斜劈的压力大小是35N，故C错误； AB．假设小球A不能从斜劈顶端冲出，当小球A到达最高点时，小球A与B具有相同的水平速度，根据系统水平方向动量守恒可得 解得 根据系统机械能守恒可得 解得 可知小球A刚好不能从斜劈顶端冲出，故A正确，B错误； D．当小球A在斜劈上返回最低点C时，设此时小球A和B的速度分别为、，根据系统水平方向动量守恒可得 根据系统机械能守恒可得 联立解得， 小球A从斜劈上返回后与左侧挡板碰撞，由于不清楚与挡板碰撞是否弹性碰撞，所以碰后小球A的速度可能小于B的速度，小球A不一定能追上圆弧斜劈B，故D错误。 故选A。 二、不定项选择题（本题共4小题，每题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确，选不全的得2分，有选错的得0分） 11. 如图所示，小王同学正在垫质量为m的排球。排球离开手臂后先竖直向上运动高度h后，再落回原位置，设空气阻力大小恒为f，则全过程中（　　） A. 重力对排球所做总功为0 B. 排球的机械能变化量为-2fh C. 合力对排球做功为零 D. 合力对排球的冲量为零 【答案】AB 【解析】 【详解】A．排球离开手臂后又落回原位置，位移为0，故重力对排球所做的总功为0，A正确； B．排球上升和下落的过程总路程为，故空气阻力做功 根据功能关系有，排球的机械能变化量为，故B正确； C．排球上升和下落过程中受到重力和空气阻力，重力做功为0，阻力做功为，故合力做功不为零，C错误； D．由于排球上升和下落过程中，始终受到空气阻力，故排球上升时的初速度与落回原点的速度不相等，根据动量定理可知合力对排球的冲量不为零，故D错误； 故选AB。 12. A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，=1kg，=2kg,=6m/s，=2m/s．当A追上B并发生碰撞后，A、B两球速度的可能值是( ) A. = 5m/s,= 2.5m/s B. = 2m/s,= 4m/s C. = 3m/s,= 3.5m/s D. = -4m/s,= 7m/s 【答案】BC 【解析】 【详解】两球碰撞过程系统动量守恒，以两球的初速度方向为正方向，如果两球发生完全非弹性碰撞，由动量守恒定律得：mAvA+mBvB=（mA+mB）v，代入数据解得；如果两球发生完全弹性碰撞，有：mAvA+mBvB=mAvA′+mBvB′，能量守恒：，代入数据解得：，，则碰撞后A、B的速度：，，所以BC正确，AD错误． 13. 如图甲所示，光滑水平面上放着长木板B，质量为的木块A以速度滑上原来静止的长木板B的上表面，由于之间存在摩擦力，之后木块与长木板的速度随时间变化情况如图乙所示，重力加速度，则下列说法正确的是（　　） A. 木块与长木板之间的动摩擦因数为0.1 B. 长木板的质量为2kg C. 长木板的长度至少为2m D. 木块与长木板组成的系统损失的机械能为4J 【答案】AB 【解析】 【详解】B．由题图乙可知，木块先做匀减速运动，长木板先做匀加速运动，最后二者一起做匀速运动，共同速度，取水平向右为正方向，根据动量守恒定律得 解得 故B正确； A．由题图乙可知，长木板做匀加速运动的加速度为 对长木板，根据牛顿第二定律得 解得 故A正确； C．由题图乙可知，前1s内长木板的位移为 木块的位移为 所以长木板的最小长度为 故C错误； D．木块与长木板组成的系统损失的机械能为 故D错误。 故选AB。 14. 如图所示，倾角为的足够长的斜面上放有质量均为m相距为L的AB滑块，其中滑块A光滑，滑块B与斜面间的动摩擦因数为，。AB同时由静止开始释放，一段时间后A与B发生第一次碰撞，假设每一次碰撞时间都极短，且都是弹性正碰，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ） A. 释放时，A的加速度为 B. 第一次碰后A的速度为 C. 从开始释放到第一次碰撞的时间间隔为 D. 从开始释放到第二次碰撞的时间间隔为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．A物体沿斜面下滑时，根据牛顿第二定律 解得 故A正确； C．对A滑块，设从开始释放A与B第一次碰撞所用时间为，根据运动学 故C正确； B．第一次碰撞前，A的速度为 设第一碰后A的速度为，B的速度为，则碰撞过程根据动量守恒和动能守恒 联立解得 故B错误； D．B物体沿斜面下滑时有 解得 两物体相碰后，A物体的速度变为零，以后再做匀加速运动，而B物体将以的速度沿斜面向下做匀速直线运动。设再经t2时间相碰，则有 解得 故从A开始运动到两物体第二次相碰，共经历时间 故D错误。 故选AC。 Ⅱ卷（非选择题，5小题，共54分） 三、实验题 15. 在“验证机械能守恒定律”的实验中，质量m＝1kg的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示，相邻两计数点时间间隔为0.02s，单位cm；；以下计算结果均保留二位有效数字。 （1）纸带的________端与重物相连（选填“左”或“右”）； （2）打点计时器打下计数点B时，重物的速度________m/s； （3）从起点O到打下计数点B的过程中重物重力势能减少量是________J，此过程中重物动能的增加量________J （4）通过计算，数值上________（选填“>”、“＝”或“<”）。 【答案】（1）左 （2）0.98 （3） ①. 0.50 ②. 0.48 （4）> 【解析】 【分析】 【小问1详解】 与重物相连的纸带一端应该先打出点，重物做匀加速，纸带上点间距应越来越大，先打出点的速度较小间距较小，故纸带的左端与重物相连； 【小问2详解】 ，利用匀变速直线运动的推论可知 【小问3详解】 [1]从起点O到打下计数点B的过程中重物重力势能减少量是 [2]此过程中重物动能的增加量 【小问4详解】 通过计算，数值上 【点睛】 16. 在用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”实验时，左侧滑块质量，右侧滑块质量，挡光片宽度为，两滑块之间有一压缩的弹簧片，并用细线连在一起，如图所示．开始时两滑块静止，烧断细线后，两滑块分别向左、右方向运动挡光片通过光电门的时间分别为．则两滑块的速度分别为_____，_____，烧断细线前______，烧断细线后______，可得到的结论是____________。 【答案】 ①. 0.1 ②. 0.125 ③. 0 ④. 0 ⑤. 碰撞前后两滑块各自质量与其速度的乘积之和相等 【解析】 【分析】 【详解】[1][2]由平均速度公式可得 [3]设向右为正方向，因烧断细线之前，两滑块均静止，故烧断细线前有 [4]烧断后有 [5]说明碰撞前后两滑块各自质量与其速度的乘积之和相等。 四、解答题 17. 今年冬天哈尔滨吸引着全国各地的游客，在哈尔滨的某一公园内，有一个冰滑梯，如图所示，曲面滑道与水平滑道在O点平滑连接，滑梯顶端高度h=5m。小孩乘坐冰车由静止开始从滑道顶端出发，经过O点后与处于静止状态的家长所坐的冰车发生碰撞，碰撞后两冰车（包含小孩和家长）一起共同运动。已知小孩和冰车的总质量m=30kg，家长和冰车的总质量为M=60kg，人与冰车均可视为质点，不计一切摩擦阻力，取重力加速度，求： （1）小孩乘坐冰车经过O点时速度v的大小； （2）碰撞过程中两冰车（包含小孩和家长）组成的系统损失的机械能。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 对小孩和冰车从出发到O点用动能定理有 解得 【小问2详解】 对碰撞过程用动量守恒定律有 解得 碰撞过程中两冰车（包含小孩和家长）组成的系统损失的机械能为 解得 18. 如图所示，质量为3m的小木块1通过长度为L的轻绳悬挂于O点，质量为m的小木块2置于高度为L的光滑水平桌面边沿。把木块1拉至水平位置由静止释放，当其运动到最低点时与木块2相撞，木块2沿水平方向飞出，落在距桌面边沿水平距离为2L处，木块1继续向前摆动。若在碰撞过程中，木块1与桌面间无接触，且忽略空气阻力，已知重力加速度为g。求： （1）碰撞后，木块2获得的速度v的大小； （2）碰撞后，木块1相对桌面能上升到的最大高度H。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 小木块2碰撞后做平抛运动，竖直方向上做自由落体运动，解得 水平方向上做匀速直线运动，解得，联立解得 【小问2详解】 从小木块1从水平位置释放到与小木块2碰前瞬间，根据机械能守恒定律可知，解得 小木块1和2碰撞，根据动量守恒定律得 解得碰撞后小木块1的速度 之后小木块1上升，根据机械能守恒定律可知，解得 19. 如图甲所示，在光滑水平地面PN上有A、B、C三个滑块，质量分别为mA=0.50kg、、；滑块B、C之间有一轻弹簧刚好处于原长，B与轻弹簧连接，C未与轻弹簧连接，两滑块离N点足够远。现使滑块A以的速度向右运动并与前方滑块B碰撞后粘合在一起（碰撞时间极短），滑块C脱离弹簧后滑上倾角θ=37°的传送带，并刚好到达传送带顶端。已知滑块C与传送带之间的动摩擦因数μ=0.50，传送带以恒定速度v=1m/s顺时针转动，水平面PN与倾斜传送带理想连接无能量损失，重力加速度，，。求： （1）滑块A、B碰撞后瞬间共同速度v的大小； （2）滑块C刚滑上传送带时的速度的大小； （3）物块C滑上传送带到达顶端的过程中，滑块C与传送带之间摩擦产生的热量Q。 【答案】（1）1m/s （2）1.6m/s （3）0.536J 【解析】 【小问1详解】 对A、B系统，由动量守恒定律得 解得 【小问2详解】 设A、B碰撞后，弹簧恢复原长时AB的速度为，C的速度为，取向右为正方向，由动量守恒定律得 由机械能守恒定律得 解得 【小问3详解】 C以1.6m/s的速度滑上传送带，假设匀减速直线运动的位移为时与传送带共速，根据牛顿第二定律得 解得 由运动学公式 解得 所用时间为 与传送带间相对位移 C与传送带共速后继续减速，加速度大小为 解得 由运动学公式 解得 所用时间为 与传送带间相对位移 所以相对位移为 摩擦生热 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $