精品解析:江苏省徐州市矿大附中 沛县中学 铜山一中2025-2026学年高二上学期10月联考物理试题
2025-11-05
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 徐州市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.05 MB |
| 发布时间 | 2025-11-05 |
| 更新时间 | 2025-11-05 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-11-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54726846.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
沛中-矿附九月高二联考物理试题
一、单选题:共11题,每题4分,共44分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 在体育课进行的投铅球训练中,小明将铅球沿斜向上投掷出去,则铅球在空中运动过程中(不计空气阻力)( )
A. 动能一直在变大 B. 动量一直在变大
C. 动量的变化率不变 D. 重力的瞬时功率一直在变大
【答案】C
【解析】
【详解】AB.铅球从被投掷出去到落地过程中,重力先做负功后做正功,铅球的动能先减小后增大,速度先减小后增大,根据
p=mv
可知动量先减小后增大,故AB错误;
C.根据动量定理
可得
所以动量的变化率不变,故C正确;
D.由上分析可知铅球在竖直方向上的速度先减小后增大,根据
可知重力的瞬时功率先减小后变大,故D错误。
故选C。
2. 如图为弹簧振子的频闪照片。频闪仪闪光的瞬间振子被照亮,从而得到闪光时小球的位置,拍摄时底片从下向上匀速运动,因此在底片上留下了小球和弹簧的一系列像。图中A为小球运动过程中的一个位置,此时小球( )
A. 向左运动 B. 回复力在增大
C. 加速度方向向右 D. 动能在增大
【答案】B
【解析】
【详解】拍摄时底片从下向上匀速运动,可知此时小球向右运动,回复力在增大,加速度方向向左,速度在减小,动能在减小。
故选B。
3. 图中O点为单摆的固定悬点,现将摆球(可视为质点)小幅度拉开至A点,此时细线处于张紧状态,释放摆球,摆球将在竖直平面内的A、C之间来回摆动,B点为运动中的最低位置,则在摆动过程中( )
A. 摆球在B点处,速度最大,合外力为零
B. 摆球在B点处,速度最大,细线拉力也最大
C. 摆球在A点和C点处,速度为零,合力也为零
D. 小球所受重力和绳的拉力的合力提供单摆做简谐运动的回复力
【答案】B
【解析】
【详解】A.摆球在B点处,小球处于最低点,速度最大,回复力为零,但小球的向心力不为零,则合外力不为零,故A错误;
B.摆球在B点处,速度最大,根据牛顿第二定律可得
可知细线拉力也最大,故B正确;
C.摆球在A点和C点处,速度为零,此时所需向心力为0,沿细线方向的合力为0,但沿切线方向的合力不为0,故C错误;
D.小球所受重力沿切线方向的分力提供单摆做简谐运动的回复力,故D错误。
故选B。
4. 某质点作简谐运动的振动图象如图所示,则( )
A t=0.2s时,质点速度方向沿x正方向
B. t=0.2s时,质点加速度方向沿x负方向
C 0.2s-0.4s内质点速度先减小后增大
D. 0.2s-0.4s内质点加速度先增大后减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.t=0.2s时,图象切线的斜率为负值,速度沿x负方向,故A错误;
B.t=0.2s时,质点的位移为正,由加速度,可知加速度沿x负方向,故B正确;
C.在0.2s-0.4s内,图象切线的斜率先增大后减小,则质点速度先增大后减小,故C错误;
D.在0.2s-0.4s内,位移先减小后增大,由,可知质点的加速度先减小后增大,故D错误。
故选B。
【点睛】根据x-t图象切线的斜率分析速度的方向.在简谐运动中,加速度满足由位移方向直接读出加速度的方向.根据位移的大小变化,分析加速度的大小变化.
5. 科技发展,造福民众。近两年推出的“智能防摔马甲”是一款专门为老年人研发的科技产品。该装置的原理是通过马甲内的传感器和微处理器精准识别穿戴者的运动姿态,在其失衡瞬间迅速打开安全气囊进行主动保护,能有效地避免摔倒带来的伤害。在穿戴者着地的过程中,安全气囊可以( )
A. 减小穿戴者动量的变化量 B. 减小穿戴者动量的变化率
C. 增大穿戴者所受合力的冲量 D. 减小穿戴者所受合力的冲量
【答案】B
【解析】
【详解】依题意,根据动量定理,可得
可知安全气囊的作用是延长了人与地面的接触时间,从而减小人所受到的合外力,即减小穿戴者动量的变化率,而穿戴者动量的变化量,也即穿戴者所受合力的冲量均未发生变化。
故选B。
6. 甲、乙两单摆在同一地点做简谐振动,其振动图像如图所示。两摆的摆长和摆球质量分别为和,它们之间可能的关系是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意,由图可知
由单摆周期公式可得
由于单摆的周期与摆球的质量无关,无法确定摆球质量关系。
故选C。
7. 如图所示,在光滑水平面上并排放着质量均为m的木块A和B,A上固定一竖直轻杆,轻杆上端的O点系一长为L=1m的细线,细线另一端系一质量为的小球C。现将小球C拉起使细线水平伸直,并由静止释放小球C,O点与木块间的距离大于L。则A、B两木块分离时,A、C的速度大小分别为(重力加速度取)( )
A. 2m/s,4m/s B. 2m/s,8m/s C. 1m/s,4m/s D. 4m/s,2m/s
【答案】C
【解析】
【详解】小球摆到最低点时A、B两木块分离,由能量守恒定律得
动量守恒定律得
联立求得
故选C。
8. 如图所示,在光滑的水平面上有2024个质量均为m的小球排成一条直线,均处于静止状态。现给第一个小球初速度v0,使它正对其他小球运动。若小球间的所有碰撞都是完全非弹性的,则整个碰撞过程中因为碰撞损失的机械能总量为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】以第一个小球初速度v方向的为正方向,将2024个小球组成的整体看作一个系统,设系统最终的速度为v,运用动量守恒定律得
解得
则系统损失的机械能为
解得
故选B。
9. 如图所示,物体与滑块一起在光滑水平面上做简谐运动,、之间无相对滑动,已知轻质弹簧的劲度系数为,、的质量分别为和,下列说法正确的是( )
A. 物体的回复力是由弹簧的弹力提供
B. 滑块的回复力是由弹簧的弹力提供
C. 若、之间的最大静摩擦因数为,物体的回复力跟位移大小之比为
D. 若、之间的最大静摩擦因数为,则、间无相对滑动的最大振幅为
【答案】D
【解析】
【详解】A.水平方向物体A只受到滑块B的静摩擦力的作用,所以物体A的回复力是由滑块B对物体A的静摩擦力提供,故A错误;
B.滑块B的回复力是由弹簧的弹力和物体A对滑块B的静摩擦力的合力提供的,故B错误;
C.将物体A与滑块B看成整体处理,由牛顿第二定律得
解得
则对物体A有
可知物体A的回复力大小跟位移大小之比为,故C错误;
D.当A、B之间的静摩擦力达到最大值时,对物体A列牛顿第二定律方程有
解得此时的加速度大小为
此时A、B简谐运动有最大振幅,由牛顿第二定律有
解得最大振幅为,故D正确。
故选D。
10. 在光滑水平地面上放一个质量为2kg、内侧带有光滑弧形凹槽的滑块,凹槽的底端切线水平,如图所示。质量为1kg的小物块以的水平速度从滑块的底端沿槽上滑,恰好能到达滑块的顶端,随后下滑至底端二者分离。重力加速度取,不计空气阻力。在小物块沿滑块滑行的整个过程中,下列说法正确的是( )
A. 地面对滑块的冲量为零
B. 小物块沿滑块上滑的最大高度为0.6m
C. 滑块对小物块做的功为
D. 合力对滑块的冲量大小为16Ns
【答案】C
【解析】
详解】A.根据冲量公式
地面对滑块的作用力不为零,可知地面对滑块的冲量不为零,A错误;
B.当物块与凹槽二者速度相等时,小物块沿滑块上滑的高度最大,设最大高度为,系统水平方向动量守恒,以的方向为正方向,有
由机械能守恒可得
解得
B错误;
C.设小物块返回滑块的底端时,小物块与滑块的速度分别为、,系统水平方向动量守恒,有
机械能守恒
解得
对在全过程中,应用动能定理可得
C正确;
D.根据动量定理,合力对滑块M的冲量大小为
D错误。
故选C。
11. 如图所示为两个质量分别为m、M的小球在光滑水平冰面上发生对心正碰前后的图像,则下列说法正确的是( )
A. m:M=3:1
B. 碰撞过程中两小球所受合外力相同
C. 两小球发生的是弹性碰撞
D. 碰撞前后质量为m的小球动量的变化量大小为
【答案】C
【解析】
【详解】A.图像斜率代表速度,由题图可知m、M碰撞前后的速度分别为
对两小球组成的系统,根据动量守恒定律有
代入数据解得
m∶M=1∶3
故A错误;
B.碰撞过程中两小球所受合外力均为相互间的作用力,由牛顿第三定律可知,碰撞过程中两小球所受合外力方向相反,故B错误;
C.两小球碰撞前的总动能
碰撞后的总动能
则
两小球发生的是弹性碰撞,C正确;
D.碰撞前后质量为m的小球动量的变化量
即动量的变化量大小为,故D错误。
故选C。
二、非选择题:共题,共分。其中第题~第题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
12. 某同学用如图甲所示的实验装置验证动量守恒定律。将斜槽轨道固定在水平桌面上,轨道末段水平,右侧端点在水平地面上垂直投影为O,地面上叠放白纸和复写纸。
实验步骤一:让小球1从斜槽上某一固定位置S由静止滚下,从轨道右端水平抛出,落到复写纸上,并在白纸上留下痕迹,重复上述操作10次,得到10个落点痕迹。用圆规画尽量小的圆,把所有的小球落点圈在里面,圆心P就是小球落点的平均位置。
实验步骤二:把小球2放在水平轨道右端,让小球1仍从位置S由静止滚下,小球1和小球2碰撞后,分别在白纸上留下各自的落点痕迹,重复操作10次。用同样画圆的方法,分别标出它们落点的平均位置M、N,如图乙。
(1)关于本实验,下列说法正确有______。
A. 斜槽轨道必须光滑
B. 小球1和小球2的半径必须相同
C. 小球1的质量必须大于小球2的质量
D. 重复操作时发现小球的个别落点和其它落点相差较远,画圆时可以删除该落点
(2)本实验除了要测量、、的值以外,还必须要测量的物理量是______。
A. 小球1的质量m1和小球2的质量m2
B. 小球1开始释放时距地面的高度h
C. 抛出点距地面的高度H
D. 小球平抛运动的飞行时间t
(3)若所测物理量满足表达式______(用(2)问所测的物理量符号表示)时,则说明两球的碰撞遵守动量守恒定律。
(4)若在实验时总发现碰撞后的总动量大于碰撞前的总动量,可能的原因有______。
A. 实验步骤二中释放小球1的位置在S点下方某处
B. 实验步骤二中斜槽右端微微向上倾斜
C. 实验步骤二中释放小球1时白纸向右移动少许
D. 实验步骤二中在S点释放小球1时,小球1有一定初速度
(5)若在测量线段长度时发现,、相差不明显,请你提出一条改进建议__________。
【答案】(1)BCD (2)A
(3) (4)BD
(5)见解析
【解析】
【小问1详解】
A.小球1每次均从斜槽同一位置静止释放,小球克服摩擦力做功相同,斜槽的摩擦对实验没有影响,实验中,斜槽轨道不需要保持光滑,故A错误;
B.为了使两小球发生对心正碰,小球1和小球2的半径必须相同,故B正确;
C.为了避免碰撞后发生反弹,小球1的质量必须大于小球2的质量,故C正确;
D.重复操作时发现小球的个别落点和其它落点相差较远,可知,该点是错误操作引起,不是误差,则画圆时可以删除该落点,故D正确。
故选BCD。
【小问2详解】
小球平抛运动下落高度相同,则有
小球平抛运动水平方向有,,
根据动量守恒定律有
解得
可知,本实验除了要测量、、的值以外,还必须要测量的物理量是小球1的质量m1和小球2的质量m2。
故选A。
【小问3详解】
结合上述可知,若两球的碰撞遵守动量守恒定律,则所测物理量满足表达式
【小问4详解】
A.碰撞前的总动量是利用步骤一中让小球1从斜槽上某一固定位置S由静止滚下,没有放置小球2时得到。碰撞后的总动量是利用实验步骤二:把小球2放在水平轨道右端,让小球1仍从位置S由静止滚下得到,若实验步骤二中释放小球1的位置在S点下方某处,则小球1碰撞前的速度偏小,导致碰撞后的总动量将小于碰撞前的总动量,故A错误;
B.若实验步骤二中斜槽右端微微向上倾斜,则小球落地高度增大,小球运动时间变长,小球落地的水平分位移变大,导致碰撞后的总动量将大于碰撞前的总动量,故B正确;
C.实验中复写纸放在白纸上方,小球通过击打复写纸,将落地位置显现在白纸上,实验步骤二中释放小球1时白纸向右移动少许,复写纸没有移动,落地点迹没有发生变化,则碰撞后的总动量在误差允许范围内仍然等于碰撞前的总动量,故C错误;
D.实验步骤二中在S点释放小球1时,小球1有一定初速度,则小球1碰撞前的速度偏大,导致碰撞后的总动量将大于碰撞前的总动量,故D正确。
故选BD。
【小问5详解】
若在测量线段长度时发现,、相差不明显,可以增大小球1的质量,减小小球2的质量,或者增加释放点的高度。
13. 安全气囊是有效保护乘客的装置,如图甲所示,在安全气囊的性能测试中,可视为质点的头锤从离气囊表面高度为H处做自由落体运动。与正下方的气囊发生碰撞。以头锤到气囊表面为计时起点,气囊对头锤竖直方向作用力F随时间t的变化规律,可近似用图乙所示的图像描述。已知头锤质量M = 30 kg,H = 3.2 m,重力加速度大小取g = 10 m/s2。求
(1)碰撞过程中F的冲量大小和方向
(2)碰撞结束后头锤上升的最大高度
【答案】(1)330 N∙s,方向竖直向上
(2)0.2 m
【解析】
【小问1详解】
F − t图像与坐标轴围成的面积表示冲量,由图像可知碰撞过程中F的冲量大小为
方向与F的方向相同,均为竖直向上。
【小问2详解】
设头锤落到气囊上时的速度大小为v0,由自由落体运动公式得
以竖直向上为正方向,头锤与气囊作用过程,由动量定理得
设上升的最大高度为h,由动能定理得
解得
14. 如图所示,光滑圆槽的半径远大于小球运动的弧长。甲、乙、丙三小球(均可视为质点)同时由静止释放,开始时乙球的位置低于甲球位置,甲球与圆槽圆心连线和竖直方向夹角为,丙球释放位置为圆槽的圆心,为圆槽最低点;重力加速度为。若甲、乙、丙三球不相碰。
(1)证明甲球在做简谐运动
(2)通过计算分析,甲、乙、丙三球谁先第一次到达点
【答案】(1)见解析 (2)丙球最先到达点,甲、乙两球同时到达点
【解析】
小问1详解】
设甲球偏离平衡位置O点的位移为x,圆槽半径为L。将甲球所受重力沿圆槽切线方向和径向分解,切线方向的分力提供回复力F。重力沿切线方向的分力大小为
由于圆槽的半径L远大于小球运动的弧长,所以很小,所以有
由于位移x的方向与回复力的方向相反,所以有
因为回复力F与位移x大小成正比,方向相反,符合简谐运动的回复力特征
这里
所以甲球在做简谐运动。
【小问2详解】
丙球做的是自由落体运动,根据自由落体运动规律有
解得丙球第一次到达点的时间为
将甲、乙两球的运动可看成类似单摆的简谐运动,其运动周期为
甲、乙两球第一次到达点O时需运动周期,则有
由于,所以丙球最先到达点,甲、乙两球同时到达点。
15. 如图所示,一轻质弹簧的上端固定在顶部,下端拴接小物块A,A通过一段细线与小物块B相连,系统静止时B距离地面高。将细线烧断,物块A开始做简谐运动,当B落地时,A刚好第三次到达最高点。已知B的质量,弹簧的劲度系数,重力加速度g取。
(1)求小物块A振动的振幅A;
(2)求小物块A振动的周期T;
(3)从细线烧断开始计时,竖直向下为正方向,写出物块A做简谐运动的位移与时间()关系式。
【答案】(1)0.1m;(2)0.4s;(3)
【解析】
【详解】(1)开始时A、B与弹簧组成的系统静止时,设弹簧的伸长量为x,根据胡克定律有,
方法一:
平衡位置处
振幅
方法二:
根据简谐运动特征
可知
当细绳烧断时,物块A处于最低点,,回复力达到最大值
则
(2)烧断细线后B向下做自由落体运动,设B到达地面的时间为
物块A向上运动经过第一次到达最高点,则第三次到达最高点的时间
小物块A振动的周期
(3)物块A做简谐运动
根据
可得
16. 如图所示,长方形盒A静止在光滑的水平面上,盒内底面正中间有一小滑块B,盒的质量与滑块质量相等,滑块与盒内底面间的动摩擦因数为μ=0.1。突然使滑块获得一向左的初速度v0=10 m/s,滑块与盒的左、右壁发生多次快速的弹性碰撞后,最终相对于盒静止。盒的内底面长为L=3 m。取重力加速度g=10 m/s2。
(1)求滑块最终与盒左壁的距离;
(2)求从滑块开始运动到滑块相对盒静止所经历的时间;
(3)求从滑块开始运动到滑块相对盒静止的过程中,盒的位移大小。
【答案】(1)0.5m
(2)5s (3)24.5m
【解析】
【小问1详解】
长方形盒A和小滑块B组成的系统动量守恒,最后A和B保持相对静止,由动量守恒有
解得
整个过程损耗的能量为摩擦生热,根据能量守恒有
代入数据解得
则滑块最终与盒左壁的距离
【小问2详解】
小滑块B和长方形盒A的左、右壁发生多次快速的弹性碰撞后,且二者质量相等,则根据碰撞过程动量和能量守恒可知,二者碰撞过程中一直在交换速度,可以认为长方形盒A一直在做匀加速直线运动,加速度
又
解得
【小问3详解】
因为长方形盒A一直向左走与滑块B发生弹性碰撞,每次相碰都交换速度,所以可以认为A参与了两个运动,一个是一直加速运动,有
一个是一直减速运动,减速运动的位移比加速运动的位移少0.5m,则
所以从滑块开始运动到滑块相对盒静止的过程中,盒的位移大小
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沛中-矿附九月高二联考物理试题
一、单选题:共11题,每题4分,共44分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 在体育课进行的投铅球训练中,小明将铅球沿斜向上投掷出去,则铅球在空中运动过程中(不计空气阻力)( )
A. 动能一直在变大 B. 动量一直在变大
C. 动量的变化率不变 D. 重力的瞬时功率一直在变大
2. 如图为弹簧振子的频闪照片。频闪仪闪光的瞬间振子被照亮,从而得到闪光时小球的位置,拍摄时底片从下向上匀速运动,因此在底片上留下了小球和弹簧的一系列像。图中A为小球运动过程中的一个位置,此时小球( )
A. 向左运动 B. 回复力在增大
C. 加速度方向向右 D. 动能在增大
3. 图中O点为单摆的固定悬点,现将摆球(可视为质点)小幅度拉开至A点,此时细线处于张紧状态,释放摆球,摆球将在竖直平面内的A、C之间来回摆动,B点为运动中的最低位置,则在摆动过程中( )
A. 摆球在B点处,速度最大,合外力为零
B. 摆球在B点处,速度最大,细线拉力也最大
C. 摆球在A点和C点处,速度为零,合力也为零
D. 小球所受重力和绳的拉力的合力提供单摆做简谐运动的回复力
4. 某质点作简谐运动的振动图象如图所示,则( )
A. t=0.2s时,质点速度方向沿x正方向
B. t=0.2s时,质点加速度方向沿x负方向
C. 0.2s-0.4s内质点速度先减小后增大
D. 0.2s-0.4s内质点加速度先增大后减小
5. 科技发展,造福民众。近两年推出的“智能防摔马甲”是一款专门为老年人研发的科技产品。该装置的原理是通过马甲内的传感器和微处理器精准识别穿戴者的运动姿态,在其失衡瞬间迅速打开安全气囊进行主动保护,能有效地避免摔倒带来的伤害。在穿戴者着地的过程中,安全气囊可以( )
A. 减小穿戴者动量变化量 B. 减小穿戴者动量的变化率
C. 增大穿戴者所受合力的冲量 D. 减小穿戴者所受合力的冲量
6. 甲、乙两单摆在同一地点做简谐振动,其振动图像如图所示。两摆的摆长和摆球质量分别为和,它们之间可能的关系是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
7. 如图所示,在光滑水平面上并排放着质量均为m的木块A和B,A上固定一竖直轻杆,轻杆上端的O点系一长为L=1m的细线,细线另一端系一质量为的小球C。现将小球C拉起使细线水平伸直,并由静止释放小球C,O点与木块间的距离大于L。则A、B两木块分离时,A、C的速度大小分别为(重力加速度取)( )
A. 2m/s,4m/s B. 2m/s,8m/s C. 1m/s,4m/s D. 4m/s,2m/s
8. 如图所示,在光滑的水平面上有2024个质量均为m的小球排成一条直线,均处于静止状态。现给第一个小球初速度v0,使它正对其他小球运动。若小球间的所有碰撞都是完全非弹性的,则整个碰撞过程中因为碰撞损失的机械能总量为( )
A. B. C. D.
9. 如图所示,物体与滑块一起在光滑水平面上做简谐运动,、之间无相对滑动,已知轻质弹簧的劲度系数为,、的质量分别为和,下列说法正确的是( )
A. 物体的回复力是由弹簧的弹力提供
B. 滑块的回复力是由弹簧的弹力提供
C. 若、之间的最大静摩擦因数为,物体的回复力跟位移大小之比为
D. 若、之间的最大静摩擦因数为,则、间无相对滑动的最大振幅为
10. 在光滑水平地面上放一个质量为2kg、内侧带有光滑弧形凹槽的滑块,凹槽的底端切线水平,如图所示。质量为1kg的小物块以的水平速度从滑块的底端沿槽上滑,恰好能到达滑块的顶端,随后下滑至底端二者分离。重力加速度取,不计空气阻力。在小物块沿滑块滑行的整个过程中,下列说法正确的是( )
A. 地面对滑块的冲量为零
B. 小物块沿滑块上滑的最大高度为0.6m
C. 滑块对小物块做的功为
D. 合力对滑块的冲量大小为16Ns
11. 如图所示为两个质量分别为m、M的小球在光滑水平冰面上发生对心正碰前后的图像,则下列说法正确的是( )
A. m:M=3:1
B. 碰撞过程中两小球所受合外力相同
C. 两小球发生的是弹性碰撞
D. 碰撞前后质量为m小球动量的变化量大小为
二、非选择题:共题,共分。其中第题~第题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
12. 某同学用如图甲所示的实验装置验证动量守恒定律。将斜槽轨道固定在水平桌面上,轨道末段水平,右侧端点在水平地面上垂直投影为O,地面上叠放白纸和复写纸。
实验步骤一:让小球1从斜槽上某一固定位置S由静止滚下,从轨道右端水平抛出,落到复写纸上,并在白纸上留下痕迹,重复上述操作10次,得到10个落点痕迹。用圆规画尽量小的圆,把所有的小球落点圈在里面,圆心P就是小球落点的平均位置。
实验步骤二:把小球2放在水平轨道右端,让小球1仍从位置S由静止滚下,小球1和小球2碰撞后,分别在白纸上留下各自的落点痕迹,重复操作10次。用同样画圆的方法,分别标出它们落点的平均位置M、N,如图乙。
(1)关于本实验,下列说法正确的有______。
A. 斜槽轨道必须光滑
B. 小球1和小球2的半径必须相同
C. 小球1的质量必须大于小球2的质量
D. 重复操作时发现小球的个别落点和其它落点相差较远,画圆时可以删除该落点
(2)本实验除了要测量、、的值以外,还必须要测量的物理量是______。
A. 小球1质量m1和小球2的质量m2
B. 小球1开始释放时距地面的高度h
C. 抛出点距地面的高度H
D. 小球平抛运动的飞行时间t
(3)若所测物理量满足表达式______(用(2)问所测的物理量符号表示)时,则说明两球的碰撞遵守动量守恒定律。
(4)若在实验时总发现碰撞后的总动量大于碰撞前的总动量,可能的原因有______。
A. 实验步骤二中释放小球1的位置在S点下方某处
B. 实验步骤二中斜槽右端微微向上倾斜
C. 实验步骤二中释放小球1时白纸向右移动少许
D. 实验步骤二中在S点释放小球1时,小球1有一定初速度
(5)若在测量线段长度时发现,、相差不明显,请你提出一条改进建议__________。
13. 安全气囊是有效保护乘客的装置,如图甲所示,在安全气囊的性能测试中,可视为质点的头锤从离气囊表面高度为H处做自由落体运动。与正下方的气囊发生碰撞。以头锤到气囊表面为计时起点,气囊对头锤竖直方向作用力F随时间t的变化规律,可近似用图乙所示的图像描述。已知头锤质量M = 30 kg,H = 3.2 m,重力加速度大小取g = 10 m/s2。求
(1)碰撞过程中F的冲量大小和方向
(2)碰撞结束后头锤上升的最大高度
14. 如图所示,光滑圆槽半径远大于小球运动的弧长。甲、乙、丙三小球(均可视为质点)同时由静止释放,开始时乙球的位置低于甲球位置,甲球与圆槽圆心连线和竖直方向夹角为,丙球释放位置为圆槽的圆心,为圆槽最低点;重力加速度为。若甲、乙、丙三球不相碰。
(1)证明甲球做简谐运动
(2)通过计算分析,甲、乙、丙三球谁先第一次到达点
15. 如图所示,一轻质弹簧的上端固定在顶部,下端拴接小物块A,A通过一段细线与小物块B相连,系统静止时B距离地面高。将细线烧断,物块A开始做简谐运动,当B落地时,A刚好第三次到达最高点。已知B的质量,弹簧的劲度系数,重力加速度g取。
(1)求小物块A振动的振幅A;
(2)求小物块A振动的周期T;
(3)从细线烧断开始计时,竖直向下为正方向,写出物块A做简谐运动的位移与时间()关系式。
16. 如图所示,长方形盒A静止在光滑的水平面上,盒内底面正中间有一小滑块B,盒的质量与滑块质量相等,滑块与盒内底面间的动摩擦因数为μ=0.1。突然使滑块获得一向左的初速度v0=10 m/s,滑块与盒的左、右壁发生多次快速的弹性碰撞后,最终相对于盒静止。盒的内底面长为L=3 m。取重力加速度g=10 m/s2。
(1)求滑块最终与盒左壁的距离;
(2)求从滑块开始运动到滑块相对盒静止所经历的时间;
(3)求从滑块开始运动到滑块相对盒静止的过程中,盒的位移大小。
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