精品解析：内蒙古赤峰二中2024-2025学年高一下学期第二次月考物理试卷

赤峰二中2024级高一下学期第二次月考 物理试卷 注意事项： 1、本卷满分100分，考试时长75分钟。 2、答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 3、回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 4、考试结束后，考生立即停笔，将答题卡交回。 一、选择题：共46分。第1~7题只有一项符合题目要求，每题4分；第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。 1. 如图所示，是使货物在水平面上转弯自动流水线装置及其示意图。货物从传送带端传送到端，传送过程中传送速率保持不变，货物与传送带之间不打滑。则货物在此过程（　　） A. 所受重力的冲量为零 B. 所受摩擦力对货物做正功 C. 所受合力做功不为零 D. 所受合力的冲量不为零 2. 如图所示，某同学站在罚球线上，手持篮球保持静止，在裁判员示意后将球斜向上抛出，篮球刚好落入篮筐。篮球从静止到刚好落入篮筐的过程中，已知空气阻力做功为，重力做功为，投篮时该同学对篮球做功为。篮球可视为质点。则在此过程中（　　） A. 篮球重力势能的变化量为 B. 篮球机械能的变化量为 C. 篮球动能的变化量为 D. 篮球在最高点的瞬间机械能最小 3. 如图甲所示，质量为的物体在水平推力作用下开始运动，推力大小随位移大小变化的情况如图乙所示，物体与地面间的动摩擦因数，取，则（　　） A. 内物体做匀加速运动 B. 运动过程中推力做功为 C. 从开始运动到停止，物体的位移为 D. 运动到处，物体加速度大小为0 4. 如图（a）所示，一物块以一定初速度沿倾角为的固定斜面上滑，运动过程中摩擦力大小恒定，物块动能与运动路程的关系如图（b）所示。重力加速度大小取，物块质量和所受摩擦力大小分别为（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 5. 乌贼在无脊椎动物中游泳最快，被称为“水中火箭”。一只悬浮在水中的乌贼，吸满水时的质量为3kg，遇到危险时，乌贼通过体管在0.1s内将0.4kg的水向后以90m/s的速度喷出，从而获得极大的逃窜速度，则乌贼在向后喷水的时间内，获得的向前平均推力约为（　　） A. 360N B. 560N C. 640N D. 2700N 6. 如图所示，一个质量为m的半圆槽形物体P放在光滑水平面上，半圆槽半径为R，一小物块Q质量为3m，从半圆槽的最左端与圆心等高位置无初速释放，然后滑上半圆槽右端，接触面均光滑，Q从释放到滑至半圆槽右端最高点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. P、Q组成的系统满足动量守恒 B. Q滑动最低点的速度为 C. Q运动过程中P也有速度，所以Q不能到达半圆槽右端最高点 D. P的位移大小为 7. 如图所示，是竖直面内的光滑固定轨道，水平，长度为；是半径为的四分之一圆弧，与相切于点。一质量为的小球，始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自点处从静止开始向右运动，重力加速度大小为。小球从点开始运动到其轨迹最高点，机械能的增量为（　　） A. B. C. D. 8. 小明骑电动平衡车从静止开始以的恒定加速度在水平直路上启动，经过速度达到最大。已知小明和电动平衡车的总质量，摩擦阻力恒定不变。下列判断正确的是（　　） A. 平衡车在30s内一直做匀加速运动 B. 平衡车的额定输出功率为800W C. 平衡车在10s末的功率为800W D. 平衡车在30s内的位移为150m 9. 如图1所示，A、B两物块与一轻弹簧的两端相连接，静止在光滑的水平面上。A物块的质量。现使获得水平向右的瞬时速度，以此刻为计时起点，两物块的速度随时间变化的规律如图2所示，则从图像信息可得（　　） A. B物块质量为 B. 弹簧的弹性势能最大值为 C. 时刻弹簧的弹性势能为 D. 时刻弹簧处于伸长状态 10. 如图所示，，两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，放在固定的光滑斜面上，、两小球在竖直方向上通过劲度系数为的轻质弹簧相连，球放在水平地面上。现用手控制住，使细线刚好拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直，右侧细线与斜面平行。已知的质量为，、的质量均为，重力加速度为，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态。释放后，沿斜面下滑至速度最大时恰好要离开地面。下列说法错误的（　　） A. 刚离开地面时，的加速度为零 B. 斜面倾角 C. 刚释放时，的加速度是 D. 获得最大速度为 二、实验题：本题共2小题，共16分。 11. 如图甲所示，学生将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置做“验证机械能守恒定律”实验（已知当地重力加速度为）。 （1）实验室提供的器材有打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、铁架台和带夹子的重物，此外还需要的器材是_____。 A. 天平及砝码 B. 毫米刻度尺 C. 直流电源 D. 交流电源 （2）实验中得到如图乙所示的一条纸带（部分）。在纸带上选取三个连续打出的点、、，量得、、到第一个点的距离如图所示（相邻计数点时间间隔为），所用重物的质量为，那么从起点到打下计数点的过程中重物动能的增加量_____J。（计算结果保留两位有效数字）。 （3）该同学在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点的距离，计算对应计数点的重物速度，得到如图丙所示的图像，由图像可求得当地的重力加速度_____。（计算结果保留两位有效数字）。 （4）用如图所示实验装置验证机械能守恒定律，连接小车与托盘的绳子与水平桌面平行，带遮光片的小车位于气垫导轨上（图中未画出，视为无摩擦力），重力加速度为，测得如下物理量：遮光片宽度，遮光片释放点到光电门的长度，遮光片通过光电门的挡光时间，托盘与砝码的总质量，小车和遮光片的总质量。若在误差允许范围内能证明这一过程中系统机械能守恒，则满足的关系式是_____（用题干中的字母表示） 12. 如图所示，某实验小组用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球碰撞前后的动量关系。图中的点为小球抛出点在记录纸上的垂直投影。实验时，先使球1多次从斜轨上某位置由静止释放，找到其平均落地点的位置。然后，把半径相同的球2静置于水平轨道的末端，再将球1从斜轨上位置静止释放，与球2相碰后两球均落在水平地面上（它们之间的碰撞可近似视为弹性碰撞），多次重复上述球1与球2相碰的过程，分别找到碰后球1和球2落点的平均位置。用刻度尺测量出水平射程、、。测得球1的质量为，球2的质量为。 （1）关于本实验，必须满足的条件是_____。 A 斜槽轨道必须光滑以减少实验误差 B. 斜槽轨道末端的切线必须水平 C. 入射球和被碰球的质量必须相等 D. 入射球每次必须从轨道的同一位置由静止释放 （2）地面上_____点是球1未与球2碰撞时的落点的平均位置（填、或） （3）当满足表达式_____时（用所测物理量表示），即说明两球碰撞中动量守恒。 （4）若将两小球之间的碰撞视为弹性碰撞，则根据上述信息可以推断_____。 A. 不可能超过2 B. 不可能超过2 C. 与大小关系不确定 D. 与大小关系确定，且 三、解答题：本题共3小题，共38分。 13. 如图所示，甲、乙两名宇航员正在离静止的空间站一定距离的地方执行太空维修任务。某时刻甲、乙都以大小为的速度相向运动，甲、乙和空间站在同一直线上且可视为质点。甲和他的装备总质量为，乙和他的装备总质量为，为了避免直接相撞，乙从自己的装备中取出一质量为的物体A推向甲，甲迅速接住A后即不再松开，此后甲、乙两宇航员在空间站外做相对距离不变的同向运动，且安全“飘”向空间站。 （1）乙要以多大的速度将物体A推出； （2）设甲与物体A作用时间为，求甲与A的相互作用力的大小。 14. 如图所示为一竖直放置的玩具轨道装置模型，一质量的小滑块从P点静止释放，沿曲线轨道AB滑下后冲入竖直圆形轨道BC，再经过水平轨道BD，最后从D点飞出落在水平薄板MN上，各轨道间平滑连接。其中圆轨道BC的半径，水平轨道BD的长，BD段与滑块间的动摩擦因数，其余部分摩擦不计，薄板MN的宽度，M点到D点的水平距离，薄板MN到水平轨道BD的竖直高度，不计空气阻力，取重力加速度。 （1）若小滑块恰好落在薄板MN上的N点，求小滑块在D点的动能； （2）若小滑块恰好过圆弧最高点C，判断小滑块能否落在MN上。 15. 如图所示，一小车上表面由粗糙的水平部分AB和光滑的圆弧轨道BC组成，小车紧靠台阶静止在光滑水平地面上，且小车的左端与固定的光滑圆弧轨道MN末端等高，圆弧轨道MN末端水平。一质量的物块从距圆弧轨道MN末端高度处由静止开始滑下，与静止在小车左端的质量的物块发生弹性碰撞，且碰撞时间极短。AB的长度，圆弧BC的半径，小车的质量，物块P、Q均可视为质点，取重力加速度大小。 （1）求碰撞后瞬间，物块的速度大小； （2）若物块恰好能滑到小车右端的点，求物块与水平轨道AB间的动摩擦因数； （3）若物块与水平轨道AB间的动摩擦因数，通过计算判断物块是否从小车上掉下。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 赤峰二中2024级高一下学期第二次月考 物理试卷 注意事项： 1、本卷满分100分，考试时长75分钟。 2、答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 3、回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 4、考试结束后，考生立即停笔，将答题卡交回。 一、选择题：共46分。第1~7题只有一项符合题目要求，每题4分；第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。 1. 如图所示，是使货物在水平面上转弯的自动流水线装置及其示意图。货物从传送带端传送到端，传送过程中传送速率保持不变，货物与传送带之间不打滑。则货物在此过程（　　） A. 所受重力的冲量为零 B. 所受摩擦力对货物做正功 C. 所受合力做功不为零 D. 所受合力的冲量不为零 【答案】D 【解析】 【详解】A．设货物从传送带A端传送到B端所用时间为t，则所受重力的冲量为 故A错误； BC．货物从传送带端传送到端，对货物分析可知合力为其所受摩擦力，传送过程中传送速率保持不变，根据动能定理可知合力（摩擦力）对其做功为0，故BC错误； D．货物从传送带A端传送到B端，货物速度变化量不为0，根据动量定理 可知所受合力的冲量不为零，故D正确。 故选D。 2. 如图所示，某同学站在罚球线上，手持篮球保持静止，在裁判员示意后将球斜向上抛出，篮球刚好落入篮筐。篮球从静止到刚好落入篮筐的过程中，已知空气阻力做功为，重力做功为，投篮时该同学对篮球做功为。篮球可视为质点。则在此过程中（　　） A. 篮球重力势能的变化量为 B. 篮球机械能的变化量为 C. 篮球动能的变化量为 D. 篮球在最高点的瞬间机械能最小 【答案】B 【解析】 【详解】A．篮球重力势能增量等于克服重力做功，即为，故A错误； B．篮球机械能的变化量等于阻力做功与同学对篮球做功之和，即为，故B正确； C．根据动能定理可知，篮球动能的增量等于合外力的功，即为，故C错误； D．由于篮球有空气阻力做功，则篮球在刚好落入篮筐中时机械能最小，故D错误。 故选B 3. 如图甲所示，质量为的物体在水平推力作用下开始运动，推力大小随位移大小变化的情况如图乙所示，物体与地面间的动摩擦因数，取，则（　　） A. 内物体做匀加速运动 B. 运动过程中推力做的功为 C. 从开始运动到停止，物体的位移为 D. 运动到处，物体加速度大小为0 【答案】C 【解析】 【详解】AD．物体受到的滑动摩擦力大小为 根据牛顿第二定律有 可知物体先做加速度减小的加速运动，当推力减小到时，加速度减小为零，之后随着推力减小，物体做加速度增大的减速运动，运动到处，力的大小为零，物体加速度大小为，故AD错误； B．图像中图线与横轴所围的面积表示推力做的功，则运动过程中推力做的功为，故B错误； C．从开始运动到停止，由动能定理有 解得，故C正确。 故选C。 4. 如图（a）所示，一物块以一定初速度沿倾角为的固定斜面上滑，运动过程中摩擦力大小恒定，物块动能与运动路程的关系如图（b）所示。重力加速度大小取，物块质量和所受摩擦力大小分别为（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】B 【解析】 【详解】根据动能定理可知，图像的斜率表示物块所受合力，结合图（b）有， 解得， 故选B。 5. 乌贼在无脊椎动物中游泳最快，被称为“水中火箭”。一只悬浮在水中的乌贼，吸满水时的质量为3kg，遇到危险时，乌贼通过体管在0.1s内将0.4kg的水向后以90m/s的速度喷出，从而获得极大的逃窜速度，则乌贼在向后喷水的时间内，获得的向前平均推力约为（　　） A. 360N B. 560N C. 640N D. 2700N 【答案】A 【解析】 【详解】设向后为正方向，由动量守恒有 由动量定理有 解得 故选A。 6. 如图所示，一个质量为m的半圆槽形物体P放在光滑水平面上，半圆槽半径为R，一小物块Q质量为3m，从半圆槽的最左端与圆心等高位置无初速释放，然后滑上半圆槽右端，接触面均光滑，Q从释放到滑至半圆槽右端最高点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. P、Q组成的系统满足动量守恒 B. Q滑动最低点的速度为 C. Q运动过程中P也有速度，所以Q不能到达半圆槽右端最高点 D. P的位移大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．对P、Q组成的系统进行分析，系统所受合外力不为0，仅在水平方向所受外力的合力为0，所以系统在水平方向上动量守恒，故A错误； B．Q滑动最低点，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，故B错误； C．P和Q组成的系统水平方向动量守恒，P和Q速度相等时，由动量守恒定律可知，速度为零，对于系统来说只有重力做功，系统机械能守恒，所以Q到右端最高点一定与圆心等高，故C错误； D．根据水平方向动量守恒的位移表达式有， 联立解得，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，是竖直面内的光滑固定轨道，水平，长度为；是半径为的四分之一圆弧，与相切于点。一质量为的小球，始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自点处从静止开始向右运动，重力加速度大小为。小球从点开始运动到其轨迹最高点，机械能的增量为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】水平拉力为 设小球到达点的速度为，从到根据动能定理可得 解得 小球离开点后，竖直方向做竖直上抛运动，水平方向做初速度为零匀加速直线运动，设小球从点到达最高点的时间为，有 此段时间内水平方向的位移为 所以小球从点开始运动到其轨迹最高点，小球在水平方向的位移为 此过程中小球的机械能增量为 故选C。 8. 小明骑电动平衡车从静止开始以的恒定加速度在水平直路上启动，经过速度达到最大。已知小明和电动平衡车的总质量，摩擦阻力恒定不变。下列判断正确的是（　　） A. 平衡车在30s内一直做匀加速运动 B. 平衡车的额定输出功率为800W C. 平衡车在10s末的功率为800W D. 平衡车在30s内的位移为150m 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】A．平衡车在30s内先做匀加速运动，当达到额定功率时做加速度减小的变加速运动，当加速度为零时速度最大，选项A错误； B．平衡车的额定输出功率为 选项B正确； C．平衡车匀加速阶段的牵引力 F=ma+f=160N 匀加速结束时的速度 则匀加速的时间为 则在10s末的功率为额定功率800W，选项C正确； D．平衡车假设一直匀加速到10m/s，则在30s内的位移为 因平衡车先做匀加速运动，后做加速度减小的变加速运动，可知在30s内的位移不等于150m，选项D错误。 故选BC。 9. 如图1所示，A、B两物块与一轻弹簧的两端相连接，静止在光滑的水平面上。A物块的质量。现使获得水平向右的瞬时速度，以此刻为计时起点，两物块的速度随时间变化的规律如图2所示，则从图像信息可得（　　） A. B物块的质量为 B. 弹簧的弹性势能最大值为 C. 时刻弹簧的弹性势能为 D. 时刻弹簧处于伸长状态 【答案】AC 【解析】 【详解】A．从开始运动到两者共速由动量守恒定律可得 解得B物块的质量为mB=2kg，故A正确； B．当两者共速时弹簧弹性势能最大，则弹簧的弹性势能最大值为，故B错误； C．时刻A的速度为零，则根据 解得B的速度v1=3m/s 则弹簧的弹性势能为，故C正确； D．从开始到时刻，B的速度一直增加，则弹簧一直处于压缩状态，在时刻弹簧处于原长，弹力为零，加速度为零，速度最大，故D错误。 故选AC。 10. 如图所示，，两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，放在固定的光滑斜面上，、两小球在竖直方向上通过劲度系数为的轻质弹簧相连，球放在水平地面上。现用手控制住，使细线刚好拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直，右侧细线与斜面平行。已知的质量为，、的质量均为，重力加速度为，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态。释放后，沿斜面下滑至速度最大时恰好要离开地面。下列说法错误的（　　） A. 刚离开地面时，的加速度为零 B. 斜面倾角 C. 刚释放时，的加速度是 D. 获得最大速度为 【答案】B 【解析】 【详解】A．和的速度大小始终相等，当的速度最大时，的速度也最大。则刚离开地面时，的加速度为零，故正确； B．开始与恰好要离开地面时，弹簧分别处于压缩和拉伸状态，弹力大小均为 对整体分析 得 故B错误； C．刚释放时，对分析 得 故C正确； D．弹簧弹性势能变化为零，根据机械能守恒 联立得获得最大速度为 故D正确。 本题选错误的，故选B。 二、实验题：本题共2小题，共16分。 11. 如图甲所示，学生将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置做“验证机械能守恒定律”实验（已知当地的重力加速度为）。 （1）实验室提供的器材有打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、铁架台和带夹子的重物，此外还需要的器材是_____。 A. 天平及砝码 B. 毫米刻度尺 C. 直流电源 D. 交流电源 （2）实验中得到如图乙所示的一条纸带（部分）。在纸带上选取三个连续打出的点、、，量得、、到第一个点的距离如图所示（相邻计数点时间间隔为），所用重物的质量为，那么从起点到打下计数点的过程中重物动能的增加量_____J。（计算结果保留两位有效数字）。 （3）该同学在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点距离，计算对应计数点的重物速度，得到如图丙所示的图像，由图像可求得当地的重力加速度_____。（计算结果保留两位有效数字）。 （4）用如图所示实验装置验证机械能守恒定律，连接小车与托盘的绳子与水平桌面平行，带遮光片的小车位于气垫导轨上（图中未画出，视为无摩擦力），重力加速度为，测得如下物理量：遮光片宽度，遮光片释放点到光电门的长度，遮光片通过光电门的挡光时间，托盘与砝码的总质量，小车和遮光片的总质量。若在误差允许范围内能证明这一过程中系统机械能守恒，则满足的关系式是_____（用题干中的字母表示） 【答案】（1）BD （2）0.48 （3）9.7 （4） 【解析】 【小问1详解】 A．根据重力势能与动能表达式，若机械能守恒则，故质量无需测量不需要天平及砝码，A不符合题意； B．需要毫米刻度尺测量计数点之间的距离，B符合题意； CD．不需要直流电源，需要交流电源给打点计时器供电，C不符合题意，D符合题意。 故选BD。 【小问2详解】 动能增加量为 【小问3详解】 根据机械能守恒定律得 解得 根据图像得 解得 【小问4详解】 根据机械能守恒定律得 整理得。 12. 如图所示，某实验小组用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球碰撞前后的动量关系。图中的点为小球抛出点在记录纸上的垂直投影。实验时，先使球1多次从斜轨上某位置由静止释放，找到其平均落地点的位置。然后，把半径相同的球2静置于水平轨道的末端，再将球1从斜轨上位置静止释放，与球2相碰后两球均落在水平地面上（它们之间的碰撞可近似视为弹性碰撞），多次重复上述球1与球2相碰的过程，分别找到碰后球1和球2落点的平均位置。用刻度尺测量出水平射程、、。测得球1的质量为，球2的质量为。 （1）关于本实验，必须满足的条件是_____。 A. 斜槽轨道必须光滑以减少实验误差 B. 斜槽轨道末端的切线必须水平 C. 入射球和被碰球的质量必须相等 D. 入射球每次必须从轨道的同一位置由静止释放 （2）地面上_____点是球1未与球2碰撞时的落点的平均位置（填、或） （3）当满足表达式_____时（用所测物理量表示），即说明两球碰撞中动量守恒。 （4）若将两小球之间的碰撞视为弹性碰撞，则根据上述信息可以推断_____。 A. 不可能超过2 B. 不可能超过2 C. 与大小关系不确定 D. 与大小关系确定，且 【答案】（1）BD （2） （3） （4）AD 【解析】 【小问1详解】 A．轨道不光滑，只要从同一高度释放，两次摩擦力做的负功相同，小球到达轨道末端速度依然相同，所以轨道不需要光滑，故A错误； B．本实验要通过平抛运动验证动量守恒定律，所以轨道末端必须水平，以保证小球做平抛运动，故B正确； C．为避免入射小球反弹，要保证入射小球质量大于被碰小球质量，故C错误； D．为了保证两次入射小球到达轨道末端具有相同的速度，两次入射小球需从同一位置由静止释放，故D正确。 故选BD。 【小问2详解】 地面上P点是球1未与球2碰撞时的落点的平均位置；球1与球2碰撞后，球1的落点为M点，球2的落点为N点； 【小问3详解】 由题意，碰撞前后动量守恒，则 三个平抛运动的高度相同，则可用平抛的水平位移来表示，所以要验证的表达式为 【小问4详解】 A．若碰撞前后还遵守机械能守恒定律，即发生的是弹性碰撞， 则由两个守恒定律可得 解得 即 可知，故A正确； B．由于，故，故B错误； CD．将两式的移到左边后相除得 用水平位移速度可得 此式有两种可能 所以有，故C错误，D正确。 故选AD。 三、解答题：本题共3小题，共38分。 13. 如图所示，甲、乙两名宇航员正在离静止的空间站一定距离的地方执行太空维修任务。某时刻甲、乙都以大小为的速度相向运动，甲、乙和空间站在同一直线上且可视为质点。甲和他的装备总质量为，乙和他的装备总质量为，为了避免直接相撞，乙从自己的装备中取出一质量为的物体A推向甲，甲迅速接住A后即不再松开，此后甲、乙两宇航员在空间站外做相对距离不变的同向运动，且安全“飘”向空间站。 （1）乙要以多大的速度将物体A推出； （2）设甲与物体A作用时间为，求甲与A的相互作用力的大小。 【答案】（1）；（2）432N 【解析】 【详解】（1）规定水平向左为正方向，甲、乙两宇航员最终的速度大小均为v1，对甲、乙以及物体A组成的系统根据动量守恒定律可得 对乙和A组成的系统根据动量守恒定律可得 联立解得 （2）对甲根据动量定理有 解得 14. 如图所示为一竖直放置的玩具轨道装置模型，一质量的小滑块从P点静止释放，沿曲线轨道AB滑下后冲入竖直圆形轨道BC，再经过水平轨道BD，最后从D点飞出落在水平薄板MN上，各轨道间平滑连接。其中圆轨道BC的半径，水平轨道BD的长，BD段与滑块间的动摩擦因数，其余部分摩擦不计，薄板MN的宽度，M点到D点的水平距离，薄板MN到水平轨道BD的竖直高度，不计空气阻力，取重力加速度。 （1）若小滑块恰好落在薄板MN上的N点，求小滑块在D点的动能； （2）若小滑块恰好过圆弧最高点C，判断小滑块能否落在MN上。 【答案】（1）；（2）能 【解析】 【详解】（1）小滑块从D点飞出后做平抛运动，根据平抛运动规律 解得 则小滑块在D点的动能 （2）小滑块恰好不脱离轨道，根据牛顿第二定律，C点满足 小滑块从C运动到D，设小滑块运动到D点时速度为，由动能定理可得 解得 若小滑块从D点飞出刚好落在M点，由运动学公式 解得 因为，所以小滑块能落在MN上。 15. 如图所示，一小车上表面由粗糙的水平部分AB和光滑的圆弧轨道BC组成，小车紧靠台阶静止在光滑水平地面上，且小车的左端与固定的光滑圆弧轨道MN末端等高，圆弧轨道MN末端水平。一质量的物块从距圆弧轨道MN末端高度处由静止开始滑下，与静止在小车左端的质量的物块发生弹性碰撞，且碰撞时间极短。AB的长度，圆弧BC的半径，小车的质量，物块P、Q均可视为质点，取重力加速度大小。 （1）求碰撞后瞬间，物块的速度大小； （2）若物块恰好能滑到小车右端的点，求物块与水平轨道AB间的动摩擦因数； （3）若物块与水平轨道AB间的动摩擦因数，通过计算判断物块是否从小车上掉下。 【答案】（1） （2） （3）物块未从小车上掉下 【解析】 【小问1详解】 设物块滑到点时的速度大小为，由机械能守恒定律有 取向右为正方向，设碰后物块的速度为，则 解得 。 【小问2详解】 物块运动至点时水平速度与小车的速度相等，竖直速度为零，设共同速度为， 有 解得 又由能量关系有 解得 【小问3详解】 假设物块没有掉下，即物块最终与小车共速，由动量守恒定律有 由能量关系有 设物块在水平轨道AB上相对滑动的距离为，有 解得 因为 所以假设成立，物块未从小车上掉下。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $