精品解析：河北保定市雄县第一高级中学2025-2026学年高一上学期1月期末物理试题

高一物理试题 满分100分，考试时间75分钟 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由 M 向 N 行驶，速度逐渐增大。小王分别画出汽车转弯时的四种加速度方向，则正确的是（　　） A. B. C. D. 2. 如图所示，位于竖直平面内的一面墙上有A、B、C三个完全相同的窗户。将一个小球斜向上抛出，小球在空中依次飞过A、B、C三个窗户，图中曲线为小球在空中运动的轨迹，轨迹所在的平面靠近竖直墙面，且与墙面平行。不计空气阻力的影响，以下说法中正确的是（　　） A. 小球通过窗户C所用时间最短 B. 小球通过窗户C的平均速度最大 C. 小球通过窗户A动量变化量最小 D. 小球通过窗户A克服重力做的功最多 3. 如图所示，P是水平面上的圆弧凹槽，从高台边B点以某速度v0水平飞出的小球，恰能从固定在某位置的凹槽的圆弧轨道的左端A点沿圆弧切线方向进入轨道．O是圆弧的圆心，θ1是OA与竖直方向的夹角，θ2是BA与竖直方向的夹角，则 A. B. C. D. 4. 某行星为质量分布均匀的球体，半径为R，质量为m。科研人员研究同一物体在该行星上的重力时，发现物体在“两极”处的重力为“赤道”上某处重力的1.1倍。已知引力常量为G，则该行星自转的角速度为（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，一物体分别沿三个倾角不同的光滑斜面由静止开始从顶端下滑到底端C、D、E处，三个过程中重力的冲量依次为I1、I2、I3，动量变化量的大小依次为Δp1、Δp2、Δp3，到达下端时重力的瞬时功率依次为P1、P2、P3，则有（　　） A. ，， B. ，， C. ，， D. ，， 6. 如图所示，某人从高出水平地面h的坡顶上水平击出一个质量为m的高尔夫球（可视为质点），坡顶可视为半径为R的圆弧，高尔夫球飞出前瞬间对坡顶的压力恰好为0。高尔夫球落入水平地面的A洞中（不计洞穴的宽度及深度），不计空气阻力，重力加速度大小为g，则（　　） A. 该球在空中运动的时间为 B. 该球飞出的初速度大小为 C. A洞到坡顶的距离为 D. 该球落入A洞时的动能为 7. 某司机驾驶汽车在平直高速公路上以速度匀速行驶时，发动机的输出功率为。时刻，司机加大了油门，使汽车输出功率立即增大到并保持该功率继续行驶。从司机加大油门开始，汽车的图像如图所示，从时刻到再次达到匀速运动的过程中，汽车行驶的位移为。若司机和汽车的总质量为，忽略油耗对质量的影响，汽车行驶过程中所受阻力大小不变，则在该过程中，下列说法正确的是（　　） A. 阻力大小为 B. 汽车再次达到匀速时的速度为 C. 牵引力做的功为 D. 经历的时间为 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 2025年4月24日，神舟二十号载人飞船成功发射，并与空间站交会对接。其发射过程可以简化如下：飞船先在近地圆形轨道I上运动，运动到A点时点火变轨进入椭圆转移轨道Ⅱ，到达远地点B时，再次点火进入预定圆轨道Ⅲ。下列说法正确的是（　　） A. 飞船在轨道Ⅱ上经过A点时的速度大于在轨道Ⅲ上经过B点时的速度 B. 飞船在轨道I上的运行周期小于在轨道Ⅲ上的运行周期 C. 飞船在轨道I上的机械能大于在轨道Ⅲ上的机械能 D. 飞船在远地点B点火加速，进入预定圆轨道Ⅲ 9. 如图甲、乙，长度均为1m的轻质细绳、轻质细杆的一端连接质量均为1kg的小球A、B（均看作质点），另一端分别固定在O、O'点，现让小球A、B分别绕O、O'点在竖直平面内做完整的圆周运动，不计空气阻力，重力加速度，下列说法正确的是（　　） A. A球在最低点时，受到的绳子拉力最大 B. B球运动到最高点时，最小速度为 C. 若A球运动到最高点时，绳上作用力大小为6N，此时A球的线速度大小为2m/s D. 若B球运动到最高点时，杆上作用力大小为6N，此时B球的线速度大小有可能为2m/s 10. 如图甲所示，物块A、B静止在光滑水平地面上，中间用一轻质弹簧连接，初始时弹簧处于原长，现给A一水平向右的瞬时速度，之后两物块的速度随时间变化的图像如图乙所示。已知弹簧始终处于弹性限度内，时刻弹簧的弹性势能为，下列说法正确的是（　　） A. 物块A、B的质量之比为1∶3 B. 时刻物块B的速度大小为 C. 时刻物块B的动能为 D. t2时刻弹簧的弹性势能为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某实验小组用如图所示的实验装置来验证动量守恒定律，光电门1、2与数字计时器相连并固定在气垫导轨上，两个滑块A、B（包含挡光片）质量分别为、。 （1）在调节装置时，启动充气机，经过调整后，将滑块A轻放在气垫导轨上任何位置都能_______，则气垫导轨已调至水平。 （2）本实验_______（“需要”或“不需要”）测量遮光条宽度。 （3）两滑块A、B从光电门1、2外侧匀速相向运动，在两光电门中间发生碰撞，运动到气垫导轨一端时立刻被锁定。实验中光电门1记录挡光时间为，光电门2记录三次挡光时间依次为、、。已知两滑块上的遮光片宽度相同，若滑块A和B在碰撞的过程中动量守恒，则应该满足的表达式为_________（用已知物理量和测量的物理量的字母表示）。 12. 利用图装置做“验证机械能守恒定律”实验。 （1）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的____。 A．动能变化量与势能变化量 B．速度变化量和势能变化量 C．速度变化量和高度变化量 （2）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是_____。 A．交流电源 B．刻度尺 C．天平（含砝码） （3）实验中，先接通电源，再释放重物，得到图3所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量____，动能变化量____。 （4）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是_____。 A．利用公式计算重物速度 B．利用公式计算重物速度 C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D．没有采用多次实验取平均值的方法 （5）某同学想用下述方法研究机械能是否守恒，在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘图像，并做如下判断：若图像是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒。请你分析论证该同学的判断依据是否正确_____ 13. 如图所示，在风洞实验室中，从点以水平速度向左抛出一质量为的小球（可视为质点），小球被抛出后受到大小为、方向水平向右的恒定风力，经过一段时间后小球运动到点正下方的点处，重力加速度为（小球在运动过程中除了受水平风力和重力外，不受其他作用力）。求： （1）此过程中小球离、两点所在直线的最远距离； （2）小球运动到点时的速度。 14. 如图甲所示，一小车静止在光滑水平地面上，上表面PQ是以O为圆心、半径为R的四分之一光滑圆弧轨道，左端P与平台等高且平滑对接（不粘连）。一小球以某一水平速度冲上小车。测得在水平方向上小球与小车的速度大小分别为v1、v2，作出v2­v1图像，如图乙所示。已知P点距地面高h＝，重力加速度为g，求： （1）小球上升的最大高度； （2）小球落地时与小车左端P点的水平距离。 15. 如图所示，光滑水平轨道与光滑竖直圆弧轨道在A点平滑连接，圆弧轨道圆心为O，轨道上端点B和圆心连线与水平面成角，半径。圆弧轨道左上方有一固定平台，平台上静止一质量的足够长木板S，木板与平台间的动摩擦因数为。质量的物块P以初速度向右运动，与静止的质量的物块Q发生碰撞，碰后P的速度反向，大小变为。Q从B点离开圆弧轨道后，运动到最高点时恰好从右端滑上木板S，Q与S间的动摩擦因数。已知重力加速度，，。求： （1）P、Q碰撞过程损失的机械能； （2）物块Q经过B点时对轨道的压力大小； （3）木板S在平台上运动的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一物理试题 满分100分，考试时间75分钟 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由 M 向 N 行驶，速度逐渐增大。小王分别画出汽车转弯时的四种加速度方向，则正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由 M 向 N 行驶，速度逐渐增大。那么汽车的加速度可分解为指向弯道内侧的加速度和与速度的方向相同的加速度，故实际加速度应该如A选项所示，故A正确，BCD错误。 故选A。 2. 如图所示，位于竖直平面内的一面墙上有A、B、C三个完全相同的窗户。将一个小球斜向上抛出，小球在空中依次飞过A、B、C三个窗户，图中曲线为小球在空中运动的轨迹，轨迹所在的平面靠近竖直墙面，且与墙面平行。不计空气阻力的影响，以下说法中正确的是（　　） A. 小球通过窗户C所用的时间最短 B. 小球通过窗户C的平均速度最大 C. 小球通过窗户A动量变化量最小 D. 小球通过窗户A克服重力做的功最多 【答案】C 【解析】 【详解】A．小球做斜抛运动，竖直方向分运动为竖直上抛运动，根据图示可知，从下往上小球通过三个窗户竖直方向的分位移大小相等，通过三个窗户竖直方向的分速度逐渐减小，即从下往上通过三个窗户竖直方向的平均速度逐渐减小，则从下往上通过三个窗户的时间逐渐增大，即小球通过窗户C所用的时间最长，故A错误； B．结合上述可知，小球通过窗户C的平均速度最小，故B错误； C．根据动量定理有 结合上述可知，从下往上通过三个窗户的时间逐渐增大，则小球通过窗户A动量变化量最小，故C正确； D．小球通过窗户重力做功 三个窗户高度相同，可知，小球通过三个窗户克服重力做功相同，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，P是水平面上的圆弧凹槽，从高台边B点以某速度v0水平飞出的小球，恰能从固定在某位置的凹槽的圆弧轨道的左端A点沿圆弧切线方向进入轨道．O是圆弧的圆心，θ1是OA与竖直方向的夹角，θ2是BA与竖直方向的夹角，则 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动.速度与水平方向的夹角为，则： 位移与竖直方向的夹角为，则： 所以： 所以选C. 4. 某行星为质量分布均匀的球体，半径为R，质量为m。科研人员研究同一物体在该行星上的重力时，发现物体在“两极”处的重力为“赤道”上某处重力的1.1倍。已知引力常量为G，则该行星自转的角速度为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设赤道处的重力加速度为，物体在两极时自转向心力为零，则万有引力等于重力 在赤道时万有引力分为重力和自转的向心力由万有引力定律得 由以上两式解得，该行星自转的角速度为 故选B。 5. 如图所示，一物体分别沿三个倾角不同的光滑斜面由静止开始从顶端下滑到底端C、D、E处，三个过程中重力的冲量依次为I1、I2、I3，动量变化量的大小依次为Δp1、Δp2、Δp3，到达下端时重力的瞬时功率依次为P1、P2、P3，则有（　　） A ，， B. ，， C. ，， D. ，， 【答案】B 【解析】 【详解】设斜面的高度为h，从顶端A下滑到底端C，由 得物体下滑的时间 所以θ越小，sin2θ越小，t越大，重力的冲量 I=mgt 就越大，故 由机械能守恒定律可知物体下滑到底端C、D、E的速度大小v相等，动量变化量 相等，即 重力的瞬时功率 θ越小，sinθ越小，P越小，即 故选B。 6. 如图所示，某人从高出水平地面h的坡顶上水平击出一个质量为m的高尔夫球（可视为质点），坡顶可视为半径为R的圆弧，高尔夫球飞出前瞬间对坡顶的压力恰好为0。高尔夫球落入水平地面的A洞中（不计洞穴的宽度及深度），不计空气阻力，重力加速度大小为g，则（　　） A. 该球在空中运动的时间为 B. 该球飞出的初速度大小为 C. A洞到坡顶的距离为 D. 该球落入A洞时的动能为 【答案】D 【解析】 【详解】A．高尔夫球被击出后做平抛运动，其竖直方向有 解得该球在空中运动的时间，故A错误； B．高尔夫球飞出前瞬间对地面的压力恰好为0，则重力提供向心力，有 解得该球飞出的初速度大小为，故B错误； C．A洞到坡顶水平距离为 根据勾股定理，A洞到坡顶的距离为，故C错误； D．根据动能定理有 解得该球落入A洞时的动能，故D正确。 故选D。 7. 某司机驾驶汽车在平直高速公路上以速度匀速行驶时，发动机的输出功率为。时刻，司机加大了油门，使汽车输出功率立即增大到并保持该功率继续行驶。从司机加大油门开始，汽车的图像如图所示，从时刻到再次达到匀速运动的过程中，汽车行驶的位移为。若司机和汽车的总质量为，忽略油耗对质量的影响，汽车行驶过程中所受阻力大小不变，则在该过程中，下列说法正确的是（　　） A. 阻力大小为 B. 汽车再次达到匀速时的速度为 C. 牵引力做的功为 D. 经历的时间为 【答案】D 【解析】 【详解】A．阻力大小为 故A错误； B．汽车再次达到匀速时的速度为 故B错误； C．根据动能定理 解得牵引力做的功 故C错误； D．根据 解得经历的时间为 故D正确。 故选D。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 2025年4月24日，神舟二十号载人飞船成功发射，并与空间站交会对接。其发射过程可以简化如下：飞船先在近地圆形轨道I上运动，运动到A点时点火变轨进入椭圆转移轨道Ⅱ，到达远地点B时，再次点火进入预定圆轨道Ⅲ。下列说法正确的是（　　） A. 飞船在轨道Ⅱ上经过A点时的速度大于在轨道Ⅲ上经过B点时的速度 B. 飞船在轨道I上的运行周期小于在轨道Ⅲ上的运行周期 C. 飞船在轨道I上的机械能大于在轨道Ⅲ上的机械能 D. 飞船在远地点B点火加速，进入预定圆轨道Ⅲ 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．飞船先在近地圆形轨道I上运动，运动到A点时点火加速做离心运动，才能进入椭圆转移轨道Ⅱ，所以飞船在轨道I上经过A点时的速度小于在轨道Ⅱ上经过A点时的速度，根据万有引力提供向心力有 所以 由于飞船在轨道I上运动的轨道半径小于在轨道Ⅲ上的轨道半径，所以飞船在轨道I上运动的速度大于在轨道Ⅲ上的运行速度，则飞船在轨道Ⅱ上经过A点时的速度大于在轨道Ⅲ上经过B点时的速度，故A正确； B．根据开普勒第三定律可知，轨道半径越小，周期越小，所以飞船在轨道I上的运行周期小于在轨道Ⅲ上的运行周期，故B正确； C．飞船要经过两次加速，才能从轨道I进入轨道Ⅲ，所以飞船在轨道I上的机械能小于在轨道Ⅲ上的机械能，故C错误； D．飞船在远地点B点火加速做离心运动，进入预定圆轨道Ⅲ，故D正确。 故选ABD。 9. 如图甲、乙，长度均为1m的轻质细绳、轻质细杆的一端连接质量均为1kg的小球A、B（均看作质点），另一端分别固定在O、O'点，现让小球A、B分别绕O、O'点在竖直平面内做完整的圆周运动，不计空气阻力，重力加速度，下列说法正确的是（　　） A. A球在最低点时，受到的绳子拉力最大 B. B球运动到最高点时，最小速度为 C. 若A球运动到最高点时，绳上作用力大小为6N，此时A球的线速度大小为2m/s D. 若B球运动到最高点时，杆上作用力大小为6N，此时B球的线速度大小有可能为2m/s 【答案】AD 【解析】 【详解】A．A球在最低点时，受到的绳子拉力为 解得 A球在最低点时速度最大，受到绳子拉力最大，A正确； B．B球运动到最高点时，最小速度为0，B错误； C．若A球运动到最高点时，绳上作用力大小为6N，此时A球的线速度大小为 解得，C错误； D．若B球运动到最高点时，杆上作用力大小为6N，如果该作用力为支持力，此时B球的线速度大小为 解得，D正确。 故选AD。 10. 如图甲所示，物块A、B静止在光滑水平地面上，中间用一轻质弹簧连接，初始时弹簧处于原长，现给A一水平向右的瞬时速度，之后两物块的速度随时间变化的图像如图乙所示。已知弹簧始终处于弹性限度内，时刻弹簧的弹性势能为，下列说法正确的是（　　） A. 物块A、B的质量之比为1∶3 B. 时刻物块B的速度大小为 C. 时刻物块B的动能为 D. t2时刻弹簧的弹性势能为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．结合图像，根据动量守恒定律可得 解得，故A错误； B．设时刻物块B的速度大小为，由图像可知，此时物块A的速度为0，根据动量守恒定律可得 结合 解得，故B正确； C．设物块A的质量为m，则物块B的质量为2m，根据能量守恒可知，时刻则有 解得 时刻物块B的动能，故C错误； D．根据能量守恒定律可知，t2时刻弹簧的弹性势能为，故D正确。 故选BD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某实验小组用如图所示的实验装置来验证动量守恒定律，光电门1、2与数字计时器相连并固定在气垫导轨上，两个滑块A、B（包含挡光片）质量分别为、。 （1）在调节装置时，启动充气机，经过调整后，将滑块A轻放在气垫导轨上任何位置都能_______，则气垫导轨已调至水平。 （2）本实验_______（“需要”或“不需要”）测量遮光条的宽度。 （3）两滑块A、B从光电门1、2的外侧匀速相向运动，在两光电门中间发生碰撞，运动到气垫导轨一端时立刻被锁定。实验中光电门1记录挡光时间为，光电门2记录三次挡光时间依次为、、。已知两滑块上的遮光片宽度相同，若滑块A和B在碰撞的过程中动量守恒，则应该满足的表达式为_________（用已知物理量和测量的物理量的字母表示）。 【答案】 ①. 静止 ②. 不需要 ③. 【解析】 【详解】（1）[1]将滑块轻放在气垫导轨上任何位置都能静止，表明气垫导轨已调至水平。 （2）（3）[2][3]光电门2记录三次挡光时间依次为滑块B碰前向左通过光电门2、滑块B碰后向右通过光电门2和滑块A碰后向右通过光电门2的时间。设遮光片宽度为d，则滑块A、B碰前速度大小分别为 ， 滑块A、B碰后速度大小分别为 ， 由题意知系统总动量水平向右，根据动量守恒定律得 整理得 由上式知实验中不需要测量遮光条的宽度。 12. 利用图装置做“验证机械能守恒定律”实验。 （1）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间____。 A．动能变化量与势能变化量 B．速度变化量和势能变化量 C．速度变化量和高度变化量 （2）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是_____。 A．交流电源 B．刻度尺 C．天平（含砝码） （3）实验中，先接通电源，再释放重物，得到图3所示一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量____，动能变化量____。 （4）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是_____。 A．利用公式计算重物速度 B．利用公式计算重物速度 C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D．没有采用多次实验取平均值的方法 （5）某同学想用下述方法研究机械能是否守恒，在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘图像，并做如下判断：若图像是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒。请你分析论证该同学的判断依据是否正确_____ 【答案】 ①. A ②. AB##BA ③. ④. ⑤. C ⑥. 见解析 【解析】 【详解】（1）[1]根据机械能守恒定律可得 故需要比较动能变化量与势能变化量。 故选A。 （2）[2] 电磁打点计时器使用的是交流电源；需要用到刻度尺测量纸带上两点之间的距离；由于验证机械能守恒的表达式中质量可以忽略不计，所以不需要天平测质量。 故选AB。 （3）[3]从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量 [4]根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则有 则从打O点到打B点的过程中，动能变化量为 （4）[5]大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是实验过程中存在空气阻力，纸带运动过程中存在摩擦力，使得有一部分减少的重力势能转化为内能。 故选C。 （5）[6]该同学的判断依据不正确。在重物下落h的过程中，若阻力f恒定，根据 可得 可知，图像就是过原点的一条直线。要想通过图像的方法验证机械能是否守恒，还必须看图像的斜率是否接近2g。 13. 如图所示，在风洞实验室中，从点以水平速度向左抛出一质量为的小球（可视为质点），小球被抛出后受到大小为、方向水平向右的恒定风力，经过一段时间后小球运动到点正下方的点处，重力加速度为（小球在运动过程中除了受水平风力和重力外，不受其他作用力）。求： （1）此过程中小球离、两点所在直线的最远距离； （2）小球运动到点时速度。 【答案】（1） （2），方向斜向右下方，与竖直方向的夹角 【解析】 【小问1详解】 将小球的运动沿水平方向和竖直方向分解，水平方向有 解得 由 解得 【小问2详解】 小球运动到B点时水平分速度 水平方向速度减小为零所需时间 由对称性可知，小球从A点运动到B点的总时间 竖直分速度 则B点的合速度为 方向斜向右下方，与竖直方向的夹角 14. 如图甲所示，一小车静止在光滑水平地面上，上表面PQ是以O为圆心、半径为R的四分之一光滑圆弧轨道，左端P与平台等高且平滑对接（不粘连）。一小球以某一水平速度冲上小车。测得在水平方向上小球与小车的速度大小分别为v1、v2，作出v2­v1图像，如图乙所示。已知P点距地面高h＝，重力加速度为g，求： （1）小球上升的最大高度； （2）小球落地时与小车左端P点的水平距离。 【答案】（1） （2）R 【解析】 【小问1详解】 设小球质量为m，小车质量为M，小球和小车组成的系统在水平方向动量守恒，由图乙数据可得，v2=0时，总动量 v1=0时，总动量 又 解得 小球上升到最高点时与小车具有共同速度，设为v共，则 设小球上升的最大高度为H，对小球、小车组成的系统，根据机械能守恒定律有 解得 【小问2详解】 小球滑回至P点时，设小球和小车的速度分别为v球和v车，根据动量守恒定律和机械能守恒定律分别有， 解得， 则小球离开小车后做自由落体运动，设运动时间为t，有 t时间内小车做匀速直线运动，所以小球落地时与小车左端P点的水平距离为 15. 如图所示，光滑水平轨道与光滑竖直圆弧轨道在A点平滑连接，圆弧轨道圆心为O，轨道上端点B和圆心连线与水平面成角，半径。圆弧轨道的左上方有一固定平台，平台上静止一质量的足够长木板S，木板与平台间的动摩擦因数为。质量的物块P以初速度向右运动，与静止的质量的物块Q发生碰撞，碰后P的速度反向，大小变为。Q从B点离开圆弧轨道后，运动到最高点时恰好从右端滑上木板S，Q与S间的动摩擦因数。已知重力加速度，，。求： （1）P、Q碰撞过程损失的机械能； （2）物块Q经过B点时对轨道的压力大小； （3）木板S在平台上运动的距离。 【答案】（1）10.5J （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 P、Q碰撞过程，由动量守恒定律和能量守恒定律得 联立解得 ， 【小问2详解】 A、B两点的高度差为 由能量守恒定律得 在B点，由牛顿第二定律，得 联立解得 ， 由牛顿第三定律知物块Q在B点对轨道的压力大小为 【小问3详解】 Q滑上木板S时的速度大小为 木板加速阶段，分别对木板S和物块Q应用牛顿第二定律，得， 设经过时间t1二者达到共同速度，则 联立解得 ， 二者共同减速至速度为0的过程，根据动量定理得 解得 木板S在平台上运动的距离为 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $