精品解析：天津市培杰中学2024-2025学年高二下学期4月月考物理试题

高二物理试卷 一、单选题（每个4分） 1. 对下列情景说法正确的是（　　） A. 子弹打进木块后一起向左运动的过程，子弹和木块构成的系统动量守恒 B. 两同学传接篮球的过程，两同学和篮球构成的系统动量守恒 C. 绑有磁铁的两小车在光滑水平地面上相向运动的过程，两车构成的系统动量守恒 D. 小球从静止在光滑水平面上的斜槽顶端释放，在离开斜槽前小球和斜槽构成的系统动量守恒 2. 如图所示，图甲为以O点为平衡位置，在A、B两点间做简谐运动弹簧振子，图乙为该弹簧振子的振动图像，由图可知下列说法中正确的是（　　） A. 弹簧振子受重力、支持力、弹簧的弹力、回复力 B. t=0.1s时，弹簧振子的位移为cm C. 从t=0到t=0.2s的时间内，弹簧振子的动能持续地增加 D. 在t=0.2s与t=0.6s两个时刻，弹簧振子的回复力相同 3. 用质量为m的小铁锤以速度向下击打一块质量为M的砖块（击打时间极短），击打后，小铁锤以的速率反向弹回，已知砖块受到击打后在手中的缓冲时间为t，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 在击打过程中，铁锤所受合外力的冲量大小为 B. 在击打过程中，铁锤重力的冲量大小为mgt C. 砖头缓冲过程中，对手的压力大小为Mg D. 砖头缓冲过程中，对手的压力大小为 4. 一列简谐横波在t=0时刻的波形如图甲所示，质点P、Q在x轴上的位置为xP=1m和xQ=3m从此时开始，P质点的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 该波沿x轴正向传播 B 此后P、Q两点速度大小始终相等 C. t=0.125s时，Q质点的位移为 D. 若此波遇到另一列简谐横波发生了干涉现象，则所遇到波的频率为0.5Hz 5. 如图所示，装有沙子的小车静止在光滑的水平面上，总质量为1.5kg，将一个质量为0.5kg的小球从距沙面0.45m高度处以大小为4m/s的初速度水平抛出，小球落入车内并陷入沙中最终与车一起向右匀速运动。不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，则下列说法正确的是（　　） A. 小球陷入沙子过程中，小球和沙、车组成的系统动量守恒 B. 小球陷入沙子过程中，沙子对小球的冲量大小为 C. 小车最终的速度大小为1m/s D. 小车最终的速度大小为2m/s 6. 用火箭发射人造地球卫星，以喷气前的火箭为参考系，在极短时间内喷出燃料气体的质量为m，喷出的气体相对喷气前火箭的速度为u，喷气后火箭的质量为M。下列关于火箭的描述正确的是（ ） A. 持续喷出气体的过程中，火箭的加速度会减小 B. 喷气后，火箭的速度变化量为 C. 喷气后，火箭的速度大小一定为 D. 为了提高火箭的速度，可以研制新型燃料以增加气体的喷射速度u 7. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，时刻恰好传播到处，波形如图所示。时，平衡位置为的质点A第一次到达波峰。下列说法正确的是（ ） A. 简谐横波的波速大小为30m／s B. 波源振动的周期为0.8s C. 时，平衡位置为的质点处于波谷 D. 从到时间内，平衡位置的质点通过的路程为1.8m 8. 如图甲，一质量为2kg的物块静止在光滑水平面上，从t=0时刻开始受到一水平外力F作用，F随时间变化的图线如图乙所示。取t=0时刻力F的方向为正方向，重力加速度大小取。下列说法正确的是（　　） A. 前4s时间内，物块做往返运动 B. t=4s时，物块的动量为2kg·m/s C. 前4s时间内，物块所受重力的冲量为0 D. t=2s到t=4s时间内，物块的速度变化量为2m/s 二、多选题（每个4分，部分选对得2分，错选不得分） 9. 摆钟如图是一种较有年代的计时钟表。其基本原理是利用了单摆的周期性，结合巧妙的擒纵器设计，实现计时的功能。如图为其内部的结构简图。设原先摆钟走时准确，则（　　） A. 摆动过程中，金属圆盘所受合力为其回复力 B. 摆钟在太空实验室内是无法正常使用的 C. 该摆钟从北京带到汕头，为使走时准确，需旋转微调螺母使金属圆盘沿摆杆向上移动 D. 该摆钟在冬季走时准确，到夏季为了准时，考虑热胀冷缩需旋转微调螺母使金属圆盘沿摆杆向上移动 10. A、B两球沿同一直线运动并发生正碰，如图所示，、分别为A、B两球碰撞前的位移-时间图像，为碰撞后两球共同运动的位移-时间图像，若A球质量是，则由图可知，下列结论正确的是（　　） A. A、B碰撞前的总动量为 B. 碰撞时A对B所施冲量为 C. 碰撞前后A的动量变化量为 D. 碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能为 11. 一列简谐横波沿x轴传播，图甲和图乙分别是平衡位置位于x1=1m及x2=4m处两质点的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 波长可能为3m B. 波长可能为 C. 波速可能为 D. 波速可能为 12. 质量为M的带有光滑圆弧轨道的小车静止置于光滑水平面上，如图所示，一质量也为M的小球以速度v0水平冲上小车，到达某一高度后，小球又返回小车的左端，重力加速度为g，则（　　） A. 小球以后将向左做平抛运动 B 小球将做自由落体运动 C. 此过程小球对小车做的功为Mv02 D. 小球在圆弧轨道上上升的最大高度为 三、实验题（12分） 13. 某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素。 （1）当他组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹紧，如图所示。这样做的目的是__________。 A. 保证摆动过程中摆长不变 B. 可使周期测量得更加准确 C. 需要改变摆长时便于调节 D. 保证摆球在同一竖直平面内摆动 （2）该同学测得一组摆长和周期但计算的g值比当地标准值偏小，其原因可能是__________。 A. 开始计时时，秒表过迟按下 B. 摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了，使周期变大了 C. 将摆线长当成了摆长 D. 摆动次数少记了一次 （3）该同学依然按照②中方式代入摆长，但改变摆长测得6组L和对应的周期T，画出图线，然后在图线上选取A、B两个点，坐标如图所示。他采用恰当的数据处理方法，则计算重力加速度的表达式是__________。请你判断该同学得到的实验结果将__________。（填“偏大”、“偏小”或“准确”） 14. 如图甲，某实验小组采用常规方案验证动量守恒定律。实验完成后，该小组又把水平木板改为竖直木板再次实验，如图乙所示。图中小球半径均相同、质量均已知，且，、两点在同一水平线上。 （1）若采用图甲所示的装置，实验中还必须测量的物理量是__________________； （2）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为___________[用（1）中测量的量表示]； （3）（多选）若采用图乙所示的装置，下列说法正确的是____________。 A．必需测量、和的距离 B．必需测量、和的距离 C．若则表明此碰撞动量守恒 D．若则表明此碰撞动量守恒 四、解答题 15. 如图所示，滑板A固定在光滑的水平面上，长度为，滑板质量、滑块质量，A、B间动摩擦因数为μ。现有子弹以速度向右击中B并留在其中。 （1）求子弹C击中B后瞬间，B的速度； （2）B被子弹击中后恰好能滑到A右端静止，求滑块A与B间动摩擦因数μ； （3）若滑板A不固定，分析B能否离开A，并求整个过程A、B、C系统损失机械能E。 16. 如图所示，一轻质弹簧的一端固定在滑块B上，另一端与滑块C接触但未连接，该整体静止放在离地面高为H=5m的光滑水平桌面上，现有一滑块A从光滑曲面上离桌面h=l.8m高处由静止开始滑下，与滑块B发生碰撞并粘在一起压缩弹簧推动滑块C向前运动，经一段时间，滑块C脱离弹簧，继续在水平桌面上匀速运动一段后从桌面边缘飞出。已知mA=lkg，mB=2kg，mC=3kg，g=10m/s2，求： （1）滑块A与滑块B碰撞结束瞬间的速度； （2）被压缩弹簧的最大弹性势能； （3）滑块C落地点与桌面边缘的水平距离 17. 如图所示，光滑半圆轨道直径沿竖直方向，最低点与水平面相切。对静置于轨道最低点的小球A施加水平向左的瞬时冲量I，A沿轨道运动到最高点时，与用轻绳悬挂的静止小球B正碰并粘在一起。已知I = 1.8 N∙s，A、B的质量分别为mA = 0.3 kg、mB = 0.1 kg，轨道半径和绳长均为R = 0.5 m，两球均视为质点，轻绳不可伸长，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力。求： （1）与B碰前瞬间A的速度大小； （2）A、B碰后瞬间轻绳的拉力大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二物理试卷 一、单选题（每个4分） 1. 对下列情景说法正确的是（　　） A. 子弹打进木块后一起向左运动的过程，子弹和木块构成的系统动量守恒 B. 两同学传接篮球的过程，两同学和篮球构成的系统动量守恒 C. 绑有磁铁的两小车在光滑水平地面上相向运动的过程，两车构成的系统动量守恒 D. 小球从静止在光滑水平面上的斜槽顶端释放，在离开斜槽前小球和斜槽构成的系统动量守恒 【答案】C 【解析】 【详解】A．子弹打进木块的瞬间子弹和木块组成的系统内力远大于外力，系统动量守恒，但在一起向左运动的过程，由于弹簧的弹力（或弹簧弹力和地面的摩擦力）作用，子弹和木块所受合外力不为零，系统动量不守恒，故A错误； B．两同学传接篮球的过程，由于地面摩擦力的作用，两同学和篮球构成的系统动量不守恒，故B错误； C．相向运动的过程中合外力为零，系统动量守恒，故C正确； D．小球从静止在光滑水平面上的斜槽顶端释放，在离开斜槽前小球和斜槽构成的系统水平方向动量守恒，故D错误。 故选C。 2. 如图所示，图甲为以O点为平衡位置，在A、B两点间做简谐运动的弹簧振子，图乙为该弹簧振子的振动图像，由图可知下列说法中正确的是（　　） A. 弹簧振子受重力、支持力、弹簧的弹力、回复力 B. t=0.1s时，弹簧振子的位移为cm C. 从t=0到t=0.2s的时间内，弹簧振子的动能持续地增加 D. 在t=0.2s与t=0.6s两个时刻，弹簧振子的回复力相同 【答案】B 【解析】 【详解】A．弹簧振子受重力、支持力、弹簧弹力，弹簧弹力提供回复力，回复力是效果力，故A错误； B．由图乙知T=0.8s，则振动圆频率为 rad/s 振子的振幅为5cm，所以其振动方程为 （cm） 所以在t=0.1s时，振子的位移为 cm=cm 故B正确； C．从t=0到t=0.2s的时间内，弹簧振子的位移越来越大，弹簧的弹性势能越来越大，振子动能越来越小，故C错误； D．在t=0.2s与t=0.6s两个时刻，弹簧振子的回复力均指向平衡位置O点，大小相等，方向相反，则回复力不相同。 故选B。 3. 用质量为m的小铁锤以速度向下击打一块质量为M的砖块（击打时间极短），击打后，小铁锤以的速率反向弹回，已知砖块受到击打后在手中的缓冲时间为t，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 在击打过程中，铁锤所受合外力的冲量大小为 B. 在击打过程中，铁锤重力的冲量大小为mgt C. 砖头缓冲过程中，对手压力大小为Mg D. 砖头缓冲过程中，对手的压力大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．设方向向下为正方向，在击打过程中，对铁锤由动量定理可得 在击打过程中，铁锤所受合外力的冲量大小为，故A错误； B．铁锤击打的时间未知，所以在击打过程中，铁锤重力的冲量大小不能求解，故B错误； CD．在击打过程中，铁锤与砖头由动量守恒定律可得 解得 砖头缓冲过程中，对砖头由动量定理可得 解得手对砖头的支持力为 由牛顿第三定律可知砖头对手的压力为 故C错误，D正确。 故选D。 4. 一列简谐横波在t=0时刻的波形如图甲所示，质点P、Q在x轴上的位置为xP=1m和xQ=3m从此时开始，P质点的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 该波沿x轴正向传播 B. 此后P、Q两点速度大小始终相等 C. t=0.125s时，Q质点的位移为 D. 若此波遇到另一列简谐横波发生了干涉现象，则所遇到的波的频率为0.5Hz 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图乙可知，t=0时刻质点P向下振动，根据“上下坡”法由图甲可知，该波沿x轴负向传播，故A错误； B．由于P、Q两点间距离等于半个波长，所以两质点振动步调相反，速度大小始终相等，故B正确； C．由图乙可知，周期为0.2s，所以0.125s时Q质点的位移为 故C错误； D．若此波遇到另一列简谐横波发生了干涉现象，则两列波频率相同，则所遇到的波的频率为 故D错误。 故选B。 5. 如图所示，装有沙子的小车静止在光滑的水平面上，总质量为1.5kg，将一个质量为0.5kg的小球从距沙面0.45m高度处以大小为4m/s的初速度水平抛出，小球落入车内并陷入沙中最终与车一起向右匀速运动。不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，则下列说法正确的是（　　） A. 小球陷入沙子过程中，小球和沙、车组成的系统动量守恒 B. 小球陷入沙子过程中，沙子对小球的冲量大小为 C. 小车最终的速度大小为1m/s D. 小车最终的速度大小为2m/s 【答案】C 【解析】 【详解】A．小球陷入沙子过程，小球在竖直方向做变速运动，系统在竖直方向合力不为零，因此系统动量不守恒，故A错误； BCD．根据小球落入沙子前做平抛运动，则竖直方向有 小球落入沙子前竖直方向速度 小球陷入沙子过程中，小球与车、沙组成的系统在水平方向动量守恒，水平方向有 解得 竖直方向，规定竖直向上为正方向，对小球由动量定理 水平方向，规定水平向右为正方向，对小球有 则小球陷入沙子过程中，合外力对小球的冲量大小 因为合外力对小球的冲量等于小球重力的冲量与沙子对小球冲量的矢量和，则小球陷入沙子过程中，沙子对小球的冲量大小 故C正确，BD错误。 故选C。 6. 用火箭发射人造地球卫星，以喷气前的火箭为参考系，在极短时间内喷出燃料气体的质量为m，喷出的气体相对喷气前火箭的速度为u，喷气后火箭的质量为M。下列关于火箭的描述正确的是（ ） A. 持续喷出气体的过程中，火箭的加速度会减小 B. 喷气后，火箭的速度变化量为 C. 喷气后，火箭的速度大小一定为 D. 为了提高火箭的速度，可以研制新型燃料以增加气体的喷射速度u 【答案】D 【解析】 【详解】A．持续喷出气体的过程中，喷出的气体对火箭的反作用力大小近似不变，火箭质量逐渐减小，根据牛顿第二定律，火箭的加速度会增大，故A错误； BC．喷气前后，由动量守恒可得 可知即喷气后，火箭的速度变化量为 因喷气前火箭的速度未知，则不能确定喷气后火箭的速度，故BC错误； D．为了提高火箭的速度，可以研制新型燃料以增加燃气的喷射速度u，故D正确。 故选D。 7. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，时刻恰好传播到处，波形如图所示。时，平衡位置为的质点A第一次到达波峰。下列说法正确的是（ ） A. 简谐横波的波速大小为30m／s B. 波源振动的周期为0.8s C. 时，平衡位置为的质点处于波谷 D. 从到时间内，平衡位置的质点通过的路程为1.8m 【答案】D 【解析】 【详解】AB．时，平衡位置为质点A在波谷，第一次到达波峰，可知周期为 从波形图中可知波长为 可知，波速为 AB均错误； C．时，平衡位置为的质点位于平衡位置，且速度沿y轴正方向，且 所以时，平衡位置为的质点处于平衡位置，且速度沿y轴负方向，C错误； D．波从处传到处需要的时间为 平衡位置在的质点振动时间为 所以从到时间内，平衡位置的质点通过的路程为 D正确。 故选D。 8. 如图甲，一质量为2kg的物块静止在光滑水平面上，从t=0时刻开始受到一水平外力F作用，F随时间变化的图线如图乙所示。取t=0时刻力F的方向为正方向，重力加速度大小取。下列说法正确的是（　　） A. 前4s时间内，物块做往返运动 B. t=4s时，物块的动量为2kg·m/s C. 前4s时间内，物块所受重力冲量为0 D. t=2s到t=4s时间内，物块的速度变化量为2m/s 【答案】B 【解析】 【详解】A．图像中，图像与时间轴所围几何图形的面积表示冲量，前4s时间内的冲量为 可知，前4s时间内，物块始终沿正方向运动，没有做往返运动，故A错误； B．根据动量定理有 结合上述有 解得 即t=4s时，物块的动量为2kg·m/s，故B正确； C．前4s时间内，物块所受重力的冲量为 故C错误； D．t=2s到t=4s时间内，合力的冲量为 图像中，图像与时间轴所围几何图形的面积表示冲量，t=2s到t=4s时间内冲量为 解得物块的速度变化量为-1kg·m/s，故D错误。 故选B。 二、多选题（每个4分，部分选对得2分，错选不得分） 9. 摆钟如图是一种较有年代的计时钟表。其基本原理是利用了单摆的周期性，结合巧妙的擒纵器设计，实现计时的功能。如图为其内部的结构简图。设原先摆钟走时准确，则（　　） A. 摆动过程中，金属圆盘所受合力为其回复力 B. 摆钟在太空实验室内是无法正常使用的 C. 该摆钟从北京带到汕头，为使走时准确，需旋转微调螺母使金属圆盘沿摆杆向上移动 D. 该摆钟在冬季走时准确，到夏季为了准时，考虑热胀冷缩需旋转微调螺母使金属圆盘沿摆杆向上移动 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．单摆的回复力是重力沿圆弧切线方向的分力，并非所受合力（合力还包括摆线的拉力）。因此金属圆盘所受合力不是回复力，故A错误； B．根据单摆的周期公式为 其工作依赖于重力提供回复力。太空实验室处于完全失重状态，重力为零，单摆无法摆动，摆钟不能正常工作，故B正确； C．该摆钟从北京带到汕头，重力加速度g随纬度降低而减小，根据周期公式，要使周期恢复，需要减小摆长l，即让金属圆盘沿摆杆向上移动，故C正确； D．夏季温度升高，摆杆因热胀冷缩而变长，摆长l增大，根据周期公式，周期T会增大，摆钟走时变慢。要使周期恢复，需减小摆长，即让金属圆盘沿摆杆向上移动，故D正确。 故选BCD。 10. A、B两球沿同一直线运动并发生正碰，如图所示，、分别为A、B两球碰撞前的位移-时间图像，为碰撞后两球共同运动的位移-时间图像，若A球质量是，则由图可知，下列结论正确的是（　　） A. A、B碰撞前的总动量为 B. 碰撞时A对B所施冲量为 C. 碰撞前后A的动量变化量为 D. 碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由x-t图像的斜率表示速度，可知碰撞前有 碰撞后有 根据动量守恒定律有 解得 A、B两球碰撞前的总动量为 故A错误； B．碰撞时A对B所施冲量为 故B正确； C．碰撞前后A的动量变化量为 故C正确； D．碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能为 故D错误。 故选BC。 11. 一列简谐横波沿x轴传播，图甲和图乙分别是平衡位置位于x1=1m及x2=4m处两质点的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 波长可能为3m B. 波长可能为 C. 波速可能为 D. 波速可能为 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．若波沿x轴负方向传播，则x1=1m及x2=4m的振动相差时间为 则 可得 由题意可知 故对应的波速为 同理，若波沿x轴正方向传播，则x1=1m及x2=4m的振动相差时间为 则 可得 故对应的波速为 故A错误，B正确； CD．结合AB分析可知，当波沿x轴正方向传播，且时 且波速不可能为，故C正确，D错误。 故选BC。 12. 质量为M的带有光滑圆弧轨道的小车静止置于光滑水平面上，如图所示，一质量也为M的小球以速度v0水平冲上小车，到达某一高度后，小球又返回小车的左端，重力加速度为g，则（　　） A. 小球以后将向左做平抛运动 B. 小球将做自由落体运动 C. 此过程小球对小车做的功为Mv02 D. 小球在圆弧轨道上上升的最大高度为 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．由题可知，小球及小车组成的系统在水平方向动量守恒，当小球返回到小车的左端时，二者类似于弹性碰撞，由于小球与小车的质量相等，二者交换速度，故此时小球的速度为0，小车的速度为，小球在重力的作用下做自由落体运动，故A错误，B正确； C．根据动能定理可知，小球对小车所做的功，故C正确； D．设小球在圆弧轨道上升的最大高度为，此时小球与小车水平方向共速，设速度为，系统水平方向动量守恒，则有 根据能量守恒定律可得 联立解得，故D错误。 故选BC。 三、实验题（12分） 13. 某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素。 （1）当他组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹紧，如图所示。这样做的目的是__________。 A. 保证摆动过程中摆长不变 B. 可使周期测量得更加准确 C. 需要改变摆长时便于调节 D. 保证摆球在同一竖直平面内摆动 （2）该同学测得一组摆长和周期但计算的g值比当地标准值偏小，其原因可能是__________。 A. 开始计时时，秒表过迟按下 B. 摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了，使周期变大了 C. 将摆线长当成了摆长 D. 摆动次数少记了一次 （3）该同学依然按照②中方式代入摆长，但改变摆长测得6组L和对应的周期T，画出图线，然后在图线上选取A、B两个点，坐标如图所示。他采用恰当的数据处理方法，则计算重力加速度的表达式是__________。请你判断该同学得到的实验结果将__________。（填“偏大”、“偏小”或“准确”） 【答案】（1）AC （2）BCD （3） ①. ②. 准确 【解析】 【小问1详解】 组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹紧，这样做的目的是保证摆动过程中摆长不变，且需要改变摆长时便于调节。 故选AC。 【小问2详解】 根据单摆的周期公式 可得 计算的g值比当地标准值偏小，其可能原因是 A．开始计时时，秒表过迟按下，则周期测量值偏小，则g测量值偏大，故A错误； B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了，使周期测量值变大了，则g测量值偏小，故B正确； C．将摆线长当成了摆长，则摆长测量值偏小，则g测量值偏小，故C正确； D．摆动次数少记了一次，则T偏大，则g测量值偏小，故D正确； 故选BCD。 小问3详解】 [1][2]该同学依然按照②中方式代入摆长，即将摆线长当做摆长，则 解得 则图像的斜率为 可得 该同学的做法不影响图像的斜率，则得到的实验结果将准确。 14. 如图甲，某实验小组采用常规方案验证动量守恒定律。实验完成后，该小组又把水平木板改为竖直木板再次实验，如图乙所示。图中小球半径均相同、质量均已知，且，、两点在同一水平线上。 （1）若采用图甲所示的装置，实验中还必须测量的物理量是__________________； （2）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为___________[用（1）中测量的量表示]； （3）（多选）若采用图乙所示的装置，下列说法正确的是____________。 A．必需测量、和的距离 B．必需测量、和的距离 C．若则表明此碰撞动量守恒 D．若则表明此碰撞动量守恒 【答案】 ①. 、和的距离 ②. ③. BC##CB 【解析】 【详解】（1）[1]如果采用图甲的装置，由于小球平抛运动的时间相等，故可以用水平位移代替速度进行验证，实际需要测量的是、和的距离。 （2）[2]若两球相碰前后的动量守恒，则根据动量守恒定律可得 其中由于竖直方向做自由落体运动，且竖直高度相同，则运动时间相同，故 故表达式写为 （3）[3]AB．若采用图乙所示的装置，利用水平距离相等，根据下落的高度可以确定飞行时间，从而根据高度表示对应的水平速度，从而确定动量是否守恒，故不需要测量、、和的距离，必需测量、和的距离，故A错误，B正确； C．小球碰撞后做平抛运动，速度越快，下落高度越小，单独一个球下落时，落点为P，两球相碰后，落点分别为M和N，根据动量守恒定律有 而速度为 根据 解得 则 代入表达式整理得 故C正确，D错误。 故选BC。 四、解答题 15. 如图所示，滑板A固定在光滑的水平面上，长度为，滑板质量、滑块质量，A、B间动摩擦因数为μ。现有子弹以速度向右击中B并留在其中。 （1）求子弹C击中B后瞬间，B的速度； （2）B被子弹击中后恰好能滑到A右端静止，求滑块A与B间动摩擦因数μ； （3）若滑板A不固定，分析B能否离开A，并求整个过程A、B、C系统损失的机械能E。 【答案】（1）2m/s；（2）0.1；（3）199J 【解析】 【详解】（1）子弹C击中B后瞬间，B速度为v1，根据动量守恒定律 解得 （2）若滑块与水平面固定，B由运动到静止，位移为L，根据动能定理 解得 （3）若A与水平面光滑，则A做匀加速运动， B、C做匀减速运动，B、C与A间摩擦力 A的加速度大小为 B、C的共同加速度大小 设经时间t共速 解得 此时B相对A位移 因 ，A、B、C最后共速运动，不会分离，所以B滑行最终速度为 系统损失的机械能为 16. 如图所示，一轻质弹簧的一端固定在滑块B上，另一端与滑块C接触但未连接，该整体静止放在离地面高为H=5m的光滑水平桌面上，现有一滑块A从光滑曲面上离桌面h=l.8m高处由静止开始滑下，与滑块B发生碰撞并粘在一起压缩弹簧推动滑块C向前运动，经一段时间，滑块C脱离弹簧，继续在水平桌面上匀速运动一段后从桌面边缘飞出。已知mA=lkg，mB=2kg，mC=3kg，g=10m/s2，求： （1）滑块A与滑块B碰撞结束瞬间的速度； （2）被压缩弹簧最大弹性势能； （3）滑块C落地点与桌面边缘的水平距离 【答案】（1）2m/s；（2）3J；（3）2m 【解析】 【详解】（1）滑块A从光滑曲面上h高处由静止开始滑下的过程，机械能守恒，设其滑到底面的速度为v1，由机械能守恒定律有 解得 滑块A与B碰撞的过程，A、B系统的动量守恒，碰撞结束瞬间具有共同速度设为v2，由动量守恒定律有 mAv1=(mA+mB)v2 解得 （2）滑块A、B发生碰撞后与滑块C一起压缩弹簧，压缩的过程机械能守恒，被压缩弹簧的弹性势能最大时，滑块A、B、C速度相等，设为速度v3，则 由动量守恒定律有 mAv1=(mA+mB+mC)v3 解得 由机械能守恒定律有 解得 （3）被压缩弹簧再次恢复自然长度时，滑块C脱离弹簧，设滑块A、B的速度为v4，滑块C的速度为v5，分别由动量守恒定律和机械能守恒定律有 (mA+mB) v2=(mA+mB)v4+mCv5 解得 滑块C从桌面边缘飞出后做平抛运动 解得 17. 如图所示，光滑半圆轨道直径沿竖直方向，最低点与水平面相切。对静置于轨道最低点的小球A施加水平向左的瞬时冲量I，A沿轨道运动到最高点时，与用轻绳悬挂的静止小球B正碰并粘在一起。已知I = 1.8 N∙s，A、B的质量分别为mA = 0.3 kg、mB = 0.1 kg，轨道半径和绳长均为R = 0.5 m，两球均视为质点，轻绳不可伸长，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力。求： （1）与B碰前瞬间A的速度大小； （2）A、B碰后瞬间轻绳的拉力大小。 【答案】（1）4 m/s （2）11.2 N 【解析】 【小问1详解】 根据题意，设小球A从最低点开始运动时的速度为v0，由动量定理有 设与B碰前瞬间A的速度大小v，从最低点到最高点，由动能定理有 联立代入数据解得 【小问2详解】 A与用轻绳悬挂的静止小球B正碰并粘在一起，由动量守恒定律有 设A、B碰后瞬间轻绳的拉力大小为F，由牛顿第二定律有 联立代入数据解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $