精品解析:辽宁普通高中2025-2026学年高三上学期11月期中考试调研物理试题(2)
2026-03-13
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 辽宁省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.85 MB |
| 发布时间 | 2026-03-13 |
| 更新时间 | 2026-03-13 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-03-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56793713.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:
辽宁省普通高中2025~2026学年上学期期中考试调研试题(2)
高三物理
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第 1~7 题只有一项符合题目要求,每小题4分;第 8~10题有多项符合题目要求,每小题6分全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 汽车以某一初速度开始做匀加速直线运动,第1s内行驶了1m,第2s内行驶了2m,则汽车第3s内的平均速度为
A. 2m/s B. 3m/s C. 4m/s D. 5m/s
2. 许多小朋友喜爱荡秋千运动。图是荡秋千示意图,当秋千从P点向右运动到Q点的过程中( )
A. 重力势能先增大后减小
B. 重力势能一直减小
C. 动能先增大后减小
D. 动能一直增大
3. 如图所示,一长为L的轻绳拉着质量为m的小球保持静止。现在给小球一个水平初速度,使小球在竖直面内做完整的圆周运动,不计空气阻力,重力加速度为g,则下列判断正确的是( )
A. 小球在最高点的速度可以等于0
B. 小球获得的初速度大小为
C. 小球做圆周运动的过程中仅有一处合力指向圆心
D. 小球过最低点与最高点时受到绳的拉力大小之差等于6mg
4. 如图,一质量为m、电量为q的带正电粒子在竖直向下的匀强电场中运动,M、N为其运动轨迹上的两点.已知该粒子在M点的速度大小为v0,方向与水平方向的夹角为60°,N点为轨迹的最高点,不计重力.则M、N两点间的电势差为( )
A. B.
C. D.
5. 如图,某空间站在轨道半径为R的近地圆轨道I上围绕地球运行,一宇宙飞船与空间站对接后,在轨道I上围绕地球运行多圈后又与空间站分离,进入椭圆轨道II运行.已知椭圆轨道的远地点到地球球心的距离为3.5R,地球质量为M,万有引力常量为G,则
A. 空间站在圆轨道I上运行的周期为
B. 空间站与飞船对接后在圆轨道I上运行的周期变小
C. 飞船在椭圆轨道远地点的速率是近地点的3.5倍
D. 飞船与空间站分离后在远离地球过程中其机械能不断增大
6. 如图所示,A,B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连,A放在固定的光滑斜面上,B,C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,C球放在水平地面上。现用手控制住A,并使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知A的质量为4m,B、C的质量均为m,重力加速度为g,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A后,A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面。下列说法正确的是( )
A. 斜面倾角
B. A获得最大速度为
C. C刚离开地面时,B的加速度最大
D. 从释放A到C刚离开地面的过程中,A、B两小球组成的系统机械能守恒
7. 如题图所示,质量为的小车置于光滑水平地面上,其右端固定一半径的四分之一圆弧轨道。质量为的滑块静止于小车的左端,现被水平飞来的质量、速度的子弹击中,且子弹立即留在滑块中,之后与C共同在小车上滑动,且从圆弧轨道的最高点离开小车。不计与之间的摩擦和空气阻力,重力加速度,则( )
A. 子弹C击中滑块后瞬间,滑块的速度大小为
B. 滑块第一次离开小车瞬间,滑块的速度大小为
C. 滑块第二次离开小车瞬间,小车的速度大小为
D. 滑块从第一次离开小车到再次返回小车的过程中,滑块的位移大小为
8. “空间电场防病促生”技术的基本原理是通过直流电源在悬挂电极和地面之间产生空间电场,其作用之一是加速植物体内带正电的钾、钙离子等向根部聚集,促进植物快速生长。图中实线为该空间电场线的示意图。下列说法正确的是( )
A. 悬挂电极应接电源正极
B. 图中所示的A、B两点场强相同
C. 钾、钙离子向根部聚集过程中电势能减小
D. 空气中带负电的尘埃微粒(重力不计)都将沿电场线向悬挂电极聚集
9. 如图所示,一位同学玩飞镖游戏,圆盘最上端圆盘最上端有一P点,飞镖抛出时与P等高,且距离P点为L。当飞镖以初速度v0垂直盘面瞄准P点抛出的同时,圆盘以经过盘心O点的水平轴在竖直平面内匀速转动。忽略空气阻力,重力加速度为g,若飞镖恰好击中P点,则( )
A. 飞镖击中P点所需的时间为
B. 圆盘的半径可能为
C. 圆盘转动角速度的最小值为
D. P点随圆盘转动的线速度可能为
10. 如图甲所示,水平地面上有一长平板车M,平板车右端放一物块m,开始时M、m均静止。t=0时,平板车在外力作用下开始沿水平面向右运动,其v-t图像如图乙所示,整个过程中物块m恰好没有从平板车上滑下。已知物块与平板车间的动摩擦因数为0.1,取,下列说法正确的是( )
A. 0~4s内,物块m的加速度一直保持不变
B. 整个过程中,物块m相对平板车M滑动的时间为4s
C. 平板车M的长度为12m
D. 物块m相对平板车M的位移为16m
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 用如图甲所示的装置,既可验证动能定理也可验证动量定理,重力加速度为,主要的实验过程如下:
A.用天平测量带有遮光片的小车总质量和物块的质量,已知两者的质量相等;
B.用游标卡尺测出遮光片的宽度为,气垫导轨水平放置,按照如图甲所示的装置来连接并正确调试好器材;
C.打开气垫导轨的充气源,放开小车,测出遮光片通过光电门的时间为;
D.用刻度尺测出小车释放时遮光片与光电门间的距离为;
E.用秒表测出小车从释放到光电门的运动时间为,回答下列问题:
(1)小车通过光电门的速度______;(用题中相关字母表示)
(2)改变,做多组实验,作出为纵轴,为横轴的图像如图乙所示,当图乙的斜率为______,就验证了系统的动能定理;(用题中相关字母表示)
(3)改变,做多组实验,作出为纵轴,为横轴的图像如图丙所示,当图丙的斜率为______,就验证了动量定理。(用题中相关字母表示)
12. 某同学利用如图所示的装置进行“验证动量守恒定律”的实验,操作步骤如下:
①在水平桌面上的适当位置固定好弹簧发射器,使其出口处切线与水平桌面相平;
②在一块长平木板表面先后钉上白纸和复写纸,将该木板竖直并贴紧桌面右侧边缘。将小球a向左压缩弹簧并使其由静止释放,a球碰到木板,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a向左压缩弹簧到某一固定位置并由静止释放,撞到木板上,在白纸上留下压痕P2;
④将半径相同的小球b放在桌面的右边缘,仍让小球a从步骤③中的释放点由静止释放,与b球相碰后,两球均撞在木板上,在白纸上留下压痕P1、P3。
(1)下列说法正确的是__________。
A.小球a的质量一定要大于小球b的质量
B.弹簧发射器的内接触面及桌面一定要光滑
C.步骤②③中入射小球a释放点位置一定相同
D.把小球轻放在桌面右边缘,观察小球是否滚动来检测桌面右边缘末端是否水平
(2)本实验必须测量物理量有_________。
A.小球的半径r
B.小球a、b的质量m1、m2
C.弹簧的压缩量x1,木板距离桌子边缘的距离x2
D.小球在木板上的压痕P1、P2、P3分别与P之间的竖直距离h1、h2、h3
(3)用(2)中所测的物理量来验证两球碰撞过程中动量是否守恒,当满足关系式______时,则证明a、b两球碰撞过程中动量守恒。
13. 跳台滑雪是一项勇敢者运动。现有某运动员从跳台处以水平速度飞出,飞行一段时间后在斜坡处着陆。已知斜坡与水平方向的夹角,运动员在空中运动时受到的阻力忽略不计,重力加速度为g,求从到的过程中,求:
(1)运动员飞行的时间t;
(2)发生位移的大小
(3)离开坡面的最大距离。
14. 如图所示,水平桌面上有一轻弹簧,左端固定在A点,弹簧处于自然状态时其右端位于B点.水平桌面右侧有一竖直放置光滑圆弧形轨道MNP,其半径R=0.8 m,OM为水平半径,ON为竖直半径,P点到桌面的竖直距离也是R,∠PON=45°第一次用质量m1=1.1 kg的物块(可视为质点)将弹簧缓慢压缩到C点,释放后物块停在B点(B点为弹簧原长位置),第二次用同种材料、质量为m2=0.1 kg的物块将弹簧也缓慢压缩到C点释放,物块过B点后做匀减速直线运动,其位移与时间的关系为,物块从桌面右边缘D点飞离桌面后,由P点沿圆轨道切线落入圆轨道。(g=10 m/s2,不计空气阻力)
求:(1)BC间的距离;
(2)m2由B运动到D所用时间;
(3)物块m2运动到M点时,m2对轨道的压力。
15. 静止在水平地面上的两小物块A、B(均可视为质点),质量分别为mA=1.0kg、mB=4.0kg,两者之间有一被压缩的微型弹簧,A与其右侧竖直墙壁的距离L,如图所示。某时刻,将压缩的微型弹簧释放,使A、B瞬间分离,两物块获得的动能之和为EK=10.0J。释放后,A沿着与墙壁垂直的方向向右运动。A、B与地面之间的动摩擦因数均为μ=0.2。重力加速度取g=10m/s2。A、B运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短。
(1)求弹簧释放后瞬间A、B速度的大小;
(2)若要让B停止运动后A、B才第一次相碰,求L的取值范围;
(3)当L=0.75m时,B最终停止运动时到竖直墙壁距离。
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辽宁省普通高中2025~2026学年上学期期中考试调研试题(2)
高三物理
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第 1~7 题只有一项符合题目要求,每小题4分;第 8~10题有多项符合题目要求,每小题6分全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 汽车以某一初速度开始做匀加速直线运动,第1s内行驶了1m,第2s内行驶了2m,则汽车第3s内的平均速度为
A. 2m/s B. 3m/s C. 4m/s D. 5m/s
【答案】B
【解析】
【详解】根据匀变速直线的推论可知:x2-x1=x3-x2,则x3=3m,则第3s内的平均速度为,故选B.
2. 许多小朋友喜爱荡秋千运动。图是荡秋千示意图,当秋千从P点向右运动到Q点的过程中( )
A. 重力势能先增大后减小
B. 重力势能一直减小
C. 动能先增大后减小
D. 动能一直增大
【答案】C
【解析】
【详解】从P至Q,物体重力先做正功后做负功,所以动能从P到最低点的过程,重力势能减小,动能增加,再由最低点到Q点,重力做负功,动能减少,重力势能增大。C正确ABD错误。
故选C。
3. 如图所示,一长为L的轻绳拉着质量为m的小球保持静止。现在给小球一个水平初速度,使小球在竖直面内做完整的圆周运动,不计空气阻力,重力加速度为g,则下列判断正确的是( )
A. 小球在最高点的速度可以等于0
B. 小球获得的初速度大小为
C. 小球做圆周运动的过程中仅有一处合力指向圆心
D. 小球过最低点与最高点时受到绳的拉力大小之差等于6mg
【答案】D
【解析】
【详解】A.小球在竖直面内做完整的圆周运动,若小球恰好能通过最高点,则有重力提供向心力,可得
解得
可知小球能通过最高点的最小速度是,因此小球在最高点的速度不可以等于0,A错误;
B.若小球恰好能通过最高点,设小球获得的初速度大小为v',则在最低点时由动能定理,则有
解得
由以上计算可知,是小球获得的初速度大小的最小值,有可能比这个速度要大,B错误;
C.小球在竖直面内做完整的变速圆周运动,由以上分析可知,小球在最高点和最低点处合力指向圆心,C错误;
D.设小球在最高点时的速度为v0,在最低点时的速度为,由动能定理可得
小球在最高点时,由牛顿第二定律可得
小球在最低点时,由牛顿第二定律可得
联立以上各式解得
D正确。
故选D。
4. 如图,一质量为m、电量为q的带正电粒子在竖直向下的匀强电场中运动,M、N为其运动轨迹上的两点.已知该粒子在M点的速度大小为v0,方向与水平方向的夹角为60°,N点为轨迹的最高点,不计重力.则M、N两点间的电势差为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】粒子在最高点速度等于初速度水平分量,为:
对从M到N过程,根据动能定理,有:
解得:
;
A.,与结论不相符,选项A错误;
B.,与结论相符,选项B正确;
C.,与结论不相符,选项C错误;
D.,与结论不相符,选项D错误;
5. 如图,某空间站在轨道半径为R的近地圆轨道I上围绕地球运行,一宇宙飞船与空间站对接后,在轨道I上围绕地球运行多圈后又与空间站分离,进入椭圆轨道II运行.已知椭圆轨道的远地点到地球球心的距离为3.5R,地球质量为M,万有引力常量为G,则
A. 空间站在圆轨道I上运行的周期为
B. 空间站与飞船对接后在圆轨道I上运行的周期变小
C. 飞船在椭圆轨道远地点的速率是近地点的3.5倍
D. 飞船与空间站分离后在远离地球过程中其机械能不断增大
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据公式
可得
,
因为,所以
,
A正确;
B.从可知半径越大,周期越大,空间站与飞船对接后仍在轨道I上运行,半径不变,所以周期不变,B错误;
C.根据公式可得
,
飞船在近地点的速度为,在远地点的速度为,所以飞船在椭圆轨道远地点的速率是近地点的,C错误;
D.在这个过程中只有万有引力做功,机械能不变,D错误;
故选A
6. 如图所示,A,B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连,A放在固定的光滑斜面上,B,C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,C球放在水平地面上。现用手控制住A,并使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知A的质量为4m,B、C的质量均为m,重力加速度为g,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A后,A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面。下列说法正确的是( )
A. 斜面倾角
B. A获得最大速度为
C. C刚离开地面时,B的加速度最大
D. 从释放A到C刚离开地面的过程中,A、B两小球组成的系统机械能守恒
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.C刚离开地面时,对C有
此时B有最大速度,即
对B有
对A有
以上方程联立可解得
故 A错误;
B.初始系统静止,且线上无拉力,对B有
由上问知
则从释放至C刚离开地面过程中,弹性势能变化量为零;此过程中A、B、C组成的系统机械能守恒,即
以上方程联立可解得A球获得最大速度为
故B正确;
C.C刚离开地面时,B球的加速度为零,对B球进行受力分析可知,刚释放A时,B所受合力最大,此时B具有最大加速度,故C错误;
D.从释放A到C刚离开地面的过程中,A、B两小球以及弹簧构成的系统机械能守恒,A、B两小球组成的系统机械能不守恒。故D错误。
故选B。
7. 如题图所示,质量为的小车置于光滑水平地面上,其右端固定一半径的四分之一圆弧轨道。质量为的滑块静止于小车的左端,现被水平飞来的质量、速度的子弹击中,且子弹立即留在滑块中,之后与C共同在小车上滑动,且从圆弧轨道的最高点离开小车。不计与之间的摩擦和空气阻力,重力加速度,则( )
A. 子弹C击中滑块后瞬间,滑块的速度大小为
B. 滑块第一次离开小车瞬间,滑块的速度大小为
C. 滑块第二次离开小车瞬间,小车的速度大小为
D. 滑块从第一次离开小车到再次返回小车的过程中,滑块的位移大小为
【答案】D
【解析】
【详解】A.子弹击中滑块B的过程,子弹与滑块B组成的系统动量守恒,子弹与B作用过程时间极短,A没有参与,速度仍为零,以水平向右的方向为正方向,由动量守恒定律,得
解得=8m/s
故A错误;
BCD.滑块B离开小车瞬间,滑块与小车具有相同的水平速度,以水平向右的方向为正方向,由水平方向动量守恒,得
解得=2m/s
滑块B开始滑动到离开小车瞬间,由能量守恒定律得
设滑块B离开小车时的竖直分速度为vy,则
联立解得vy=5m/s
滑块B离开小车后,以小车为参照物,滑块B做竖直上抛运动,则再次返回小车所需要的时间为s
则m
从子弹击中后到B第二次离开小车的过程中,以水平向右的方向为正方向,则、
解得
故D正确,BC错误;
故选D。
8. “空间电场防病促生”技术的基本原理是通过直流电源在悬挂电极和地面之间产生空间电场,其作用之一是加速植物体内带正电的钾、钙离子等向根部聚集,促进植物快速生长。图中实线为该空间电场线的示意图。下列说法正确的是( )
A. 悬挂电极应接电源正极
B. 图中所示的A、B两点场强相同
C. 钾、钙离子向根部聚集过程中电势能减小
D. 空气中带负电的尘埃微粒(重力不计)都将沿电场线向悬挂电极聚集
【答案】AC
【解析】
【详解】A.植物体内带正电的钾、钙离子等向根部聚集,可知钾、钙离子等受到的电场力向下,故悬挂电极应接电源正极,A正确;
B.根据对称性可知,A、B两点的场强大小相等,但是方向不同,B错误;
C.钾、钙离子向根部聚集过程中,受到的电场力做正功,电势能减小,C正确;
D.空气中带负电的尘埃微粒(重力不计)都将向悬挂电极聚集,但因为电场线是曲线,故微粒不能沿电场线运动,D错误。
故选AC。
9. 如图所示,一位同学玩飞镖游戏,圆盘最上端圆盘最上端有一P点,飞镖抛出时与P等高,且距离P点为L。当飞镖以初速度v0垂直盘面瞄准P点抛出的同时,圆盘以经过盘心O点的水平轴在竖直平面内匀速转动。忽略空气阻力,重力加速度为g,若飞镖恰好击中P点,则( )
A. 飞镖击中P点所需的时间为
B. 圆盘的半径可能为
C. 圆盘转动角速度的最小值为
D. P点随圆盘转动的线速度可能为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.飞镖水平抛出做平抛运动,在水平方向做匀速直线运动,则有
故A正确;
B.飞镖击中P点时,P恰好在最下方有
解得圆盘半径
故B错误;
C.飞镖击中P点,则P点转过的角度满足
θ=ωt=π+2kπ(k=0,1,2…)
可得
则圆盘转动角速度的最小值为,故C错误;
D.P点随圆盘转动的线速度为
当k=2时,,故D正确。
故选AD正确。
10. 如图甲所示,水平地面上有一长平板车M,平板车右端放一物块m,开始时M、m均静止。t=0时,平板车在外力作用下开始沿水平面向右运动,其v-t图像如图乙所示,整个过程中物块m恰好没有从平板车上滑下。已知物块与平板车间的动摩擦因数为0.1,取,下列说法正确的是( )
A. 0~4s内,物块m的加速度一直保持不变
B. 整个过程中,物块m相对平板车M滑动的时间为4s
C. 平板车M的长度为12m
D. 物块m相对平板车M的位移为16m
【答案】AC
【解析】
【详解】A B.规定向右为正方向,物块向右加速时,由牛顿第二定律
得加速度
由乙图可知,减速时加速度
设t秒时两者共速
得
t=4s
共速后由于平板车的加速度为
物块减速时,由牛顿第二定律得
得
平板车的加速度大于物块的加速度,所以物块以的加速度减速,设共速后再经减速到零。由运动学公式
解得
即
物块的速度减为零,两物体的速度时间图像如图所示
整个过程中,物块m相对平板车M滑动的时间为8s。
A正确,B错误。
C D.4秒前的打滑位移
4秒后的打滑位移
所以平板车的长度为12m,物块m相对平板车的位移大小为
12m-4m=8m
方向向左。C正确,D错误。
故选AC。
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 用如图甲所示的装置,既可验证动能定理也可验证动量定理,重力加速度为,主要的实验过程如下:
A.用天平测量带有遮光片的小车总质量和物块的质量,已知两者的质量相等;
B.用游标卡尺测出遮光片的宽度为,气垫导轨水平放置,按照如图甲所示的装置来连接并正确调试好器材;
C.打开气垫导轨的充气源,放开小车,测出遮光片通过光电门的时间为;
D.用刻度尺测出小车释放时遮光片与光电门间的距离为;
E.用秒表测出小车从释放到光电门的运动时间为,回答下列问题:
(1)小车通过光电门的速度______;(用题中相关字母表示)
(2)改变,做多组实验,作出为纵轴,为横轴的图像如图乙所示,当图乙的斜率为______,就验证了系统的动能定理;(用题中相关字母表示)
(3)改变,做多组实验,作出为纵轴,为横轴的图像如图丙所示,当图丙的斜率为______,就验证了动量定理。(用题中相关字母表示)
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
小问1详解】
小车通过光电门的速度
【小问2详解】
对系统应用动能定理可得
结合
综合可得
当成立,就可验证系统的动能定理,即当图像的斜率为,就验证了系统的动能定理。
【小问3详解】
对整体由动量定理可得
当成立,就可验证动量定理,综合整理可得
即当图像的斜率为,就验证了动量定理。
12. 某同学利用如图所示的装置进行“验证动量守恒定律”的实验,操作步骤如下:
①在水平桌面上的适当位置固定好弹簧发射器,使其出口处切线与水平桌面相平;
②在一块长平木板表面先后钉上白纸和复写纸,将该木板竖直并贴紧桌面右侧边缘。将小球a向左压缩弹簧并使其由静止释放,a球碰到木板,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a向左压缩弹簧到某一固定位置并由静止释放,撞到木板上,在白纸上留下压痕P2;
④将半径相同的小球b放在桌面的右边缘,仍让小球a从步骤③中的释放点由静止释放,与b球相碰后,两球均撞在木板上,在白纸上留下压痕P1、P3。
(1)下列说法正确的是__________。
A.小球a的质量一定要大于小球b的质量
B.弹簧发射器的内接触面及桌面一定要光滑
C.步骤②③中入射小球a的释放点位置一定相同
D.把小球轻放在桌面右边缘,观察小球是否滚动来检测桌面右边缘末端是否水平
(2)本实验必须测量的物理量有_________。
A.小球的半径r
B.小球a、b的质量m1、m2
C.弹簧的压缩量x1,木板距离桌子边缘的距离x2
D.小球在木板上的压痕P1、P2、P3分别与P之间的竖直距离h1、h2、h3
(3)用(2)中所测的物理量来验证两球碰撞过程中动量是否守恒,当满足关系式______时,则证明a、b两球碰撞过程中动量守恒。
【答案】 ①. AD ②. BD ③.
【解析】
【详解】(1)[1].A.小球a的质量一定要大于小球b的质量,以防止入射球碰后反弹,选项A正确;
B.弹簧发射器的内接触面及桌面不一定要光滑,只要a球到达桌边时速度相同即可,选项B错误;
C.步骤②③中入射小球a的释放点位置不一定相同,但是步骤③④中入射小球a的释放点位置一定要相同,选项C错误;
D.把小球轻放在桌面右边缘,观察小球是否滚动来检测桌面右边缘末端是否水平,选项D正确。
故选AD。
(2) [2].小球离开斜槽后做平抛运动,设其水平位移为L,则小球做平抛运动的时间
小球的竖直位移
解得
碰撞前入射球a的水平速度
碰撞后入射球a的水平速度
碰撞后被碰球b的水平速度
如果碰撞过程系统动量守恒,则
m1v1=m1v2+m2v3
即
整理得
则要测量的物理量是:小球a、b的质量m1、m2和小球在木板上的压痕P1、P2、P3分别与P之间的竖直距离h1、h2、h3,故选BD。
(3)[3].由以上分析可知当满足关系式
时,则证明a、b两球碰撞过程中动量守恒。
13. 跳台滑雪是一项勇敢者的运动。现有某运动员从跳台处以水平速度飞出,飞行一段时间后在斜坡处着陆。已知斜坡与水平方向的夹角,运动员在空中运动时受到的阻力忽略不计,重力加速度为g,求从到的过程中,求:
(1)运动员飞行的时间t;
(2)发生位移的大小
(3)离开坡面的最大距离。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)运动员水平方向做匀速直线运动,有
竖直方向做自由落体运动,有
又有
联立解得
(2)由图中几何条件有
联立解得
(3)运动员沿垂直于斜面方向先做匀减速直线再做匀加速直线运动,且加速度不变,垂直于斜面方向速度为0时离斜面最远,根据运动的分解可知,垂直于斜面方向的初速度和加速度分别为
根据匀变速直线运动规律有
14. 如图所示,水平桌面上有一轻弹簧,左端固定在A点,弹簧处于自然状态时其右端位于B点.水平桌面右侧有一竖直放置的光滑圆弧形轨道MNP,其半径R=0.8 m,OM为水平半径,ON为竖直半径,P点到桌面的竖直距离也是R,∠PON=45°第一次用质量m1=1.1 kg的物块(可视为质点)将弹簧缓慢压缩到C点,释放后物块停在B点(B点为弹簧原长位置),第二次用同种材料、质量为m2=0.1 kg的物块将弹簧也缓慢压缩到C点释放,物块过B点后做匀减速直线运动,其位移与时间的关系为,物块从桌面右边缘D点飞离桌面后,由P点沿圆轨道切线落入圆轨道。(g=10 m/s2,不计空气阻力)
求:(1)BC间的距离;
(2)m2由B运动到D所用时间;
(3)物块m2运动到M点时,m2对轨道的压力。
【答案】(1)sBC=0.45m;(2)t =0.5s;(3)
【解析】
详解】(1)由
x=6t-2t2
知
vB=6 m/s,a=-4 m/s2
m2在BD上运动时
解得
μ=0.4
设弹簧长为AC时,弹簧的弹性势能为Ep,m1释放时
Ep=μm1gsBC
m2释放时
Ep=μm2gsBC+m2vB2
解得
sBC=0.45m
(2)设m2由D点抛出时速度为vD,落到P点的竖直速度为vy,在竖直方向
vy2=2gR
解得
vy=4m/s
在P点时
tan45°
解得
vD=4m/s
m2由B到D所用的时间
t==0.5s
(3)m2由P运动到M的过程,由机械能守恒定律
在M点时,对m2受力分析,由牛顿第二定律得
解得
由牛顿第三定律知,小球对轨道的压力为
15. 静止在水平地面上两小物块A、B(均可视为质点),质量分别为mA=1.0kg、mB=4.0kg,两者之间有一被压缩的微型弹簧,A与其右侧竖直墙壁的距离L,如图所示。某时刻,将压缩的微型弹簧释放,使A、B瞬间分离,两物块获得的动能之和为EK=10.0J。释放后,A沿着与墙壁垂直的方向向右运动。A、B与地面之间的动摩擦因数均为μ=0.2。重力加速度取g=10m/s2。A、B运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短。
(1)求弹簧释放后瞬间A、B速度的大小;
(2)若要让B停止运动后A、B才第一次相碰,求L的取值范围;
(3)当L=0.75m时,B最终停止运动时到竖直墙壁的距离。
【答案】(1),;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)设弹簧释放瞬间A和B获得的速度大小分别为,以向右为正方向,由动量守恒定律:
①
两物块获得的动量之和为:
②
联立①②式并代入数据得:
(2)A、B两物块与地面间的动摩擦因数相等,因而两者滑动时加速度大小相等,设为加速度为
③
设从弹簧释放到B停止所需时间为t,B向左运动的路程为,则有:
④
弹簧释放后A先向右匀减速运动,与墙碰撞后再反向匀减速。因,B先停止运动。设当A与墙距离为时,A速度恰好减为0时与B相碰
⑥
设当A与墙距离为时,B刚停止运动A与B相碰
⑦
联立③④⑤⑥⑦得
的范围为:
(3)当时,B刚停止运动时A与B相碰,设此时A的速度为v
⑧
故A与B将发生弹性碰撞。设碰撞后AB的速度分别为和,由动量守恒定律与机械能守恒定律有:
⑨
⑩
联立⑧⑨⑩式并代入数据得
碰撞后B继续向左匀减速运动,设通过位移为
⑪
最终B离墙的距离为S
解得
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