内容正文:
密真
2025一2026学年度二轮专题精准提升(七)
题
9
物理·力学三大观点的综合应用
本试卷总分100分,考试时间75分钟。
一、单项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16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。
题号
1
2
3
答案
1.如图所示,两个半径均为R的四分之一光滑圆弧轨道在O点平滑连接,两圆弧的圆心
O1、O2在同一竖直线上。一质量为m的小球b静止在O点,另一质量也为m的小球a
从圆心为O1的圆弧轨道上某处由静止释放,a、b在O点发生弹性碰撞,碰后b在圆弧
轨道上运动一段距离后脱离轨道。小球a、b均可视为质点,a、b在两圆弧轨道上运动的
路程相等,重力加速度为g,则
()
●
A.a的释放位置距O点的高度为0.2R
B.ab碰撞后瞬间,b的速度大小为5gR
5
C.a、b碰撞前瞬间,a对轨道的压力大小为2.0mg
D.a、b碰撞后瞬间,b对轨道的压力大小为1.4mg
2.如图所示,木板C静置于光滑水平地面上,中点处放置物块B。某时刻物块A以水平初速
度vo从左端滑上木板。已知物块A、B均可视为质点,质量均为m,与木板间的动摩擦因
数均为μ,木板的质量为2,A、B间为弹性碰撞,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加
速度为g,则
()
B
C
3v6
A.若物块A、B不从木板C的右端滑离,则木板C长度的最小值L=
8ug
B,若物块A,B不发生碰撞,则木板C长度的最大值L=3
Aug
C.若物块B恰好不滑离木板C,则物块A、B碰撞前后的两段时间内,摩擦力对木板C
的冲量大小是相等的
D.若物块A、B最终与木板C相对静止,则摩擦力对木板C的冲量大小与物块A、B在
木板C上相对静止的位置有关
二轮专题精准提升(七)物理第1页(共8页)
真题
马其在意别人的评价,不此专注自己的成长,实力才是最好的回应
3.为研究山体滑坡,某同学建立了如图所示的模型,固定斜面体上有两段倾角均为37°的
班级
平行斜面ab和cd,cd足够长。质量为4m、长度为s的“L形”防滑板B恰好静止在cd
段的最上端,上表面与ab齐平。在斜面ab上距b点1.5s处由静止释放质量为m的小
滑块A,滑块A与ab面及与B的上表面间的动摩擦因数均为0.5。滑块与防滑板下端
姓名
薄挡板间碰撞过程无机械能损失,且碰撞时间极短,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,
已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度为g。则
(
)
得分
A.A刚滑上B时速度大小为√gs
B.A滑上B后,B立即加速下滑
C.A与B第一次碰撞后,B的速度大小√gs
D.A将与B发生二次碰撞,缓解山体滑坡的危害
4.如图所示,质量均为m的a、b两个小球,用较长的弹性轻绳连接,现把a、b两球分别置
于距地面高为H处的A、B两点(H足够大),间距为L,当a球自由下落的同时,b球以
速度。指向A点水平抛出,已知两球碰撞时无机械能的损失,弹性轻绳始终处于弹性
形变范围内,空气阻力不计,重力加速度为g,下列说法不正确的是
()
A.整个运动过程中,两球始终处于同一高度
B.弹性轻绳伸长过程中,a、b两球系统动量守恒
C.两球从开始运动到第一次相碰,a球下落的高度=L
2u8
D.整个运动过程中,弹性轻绳的最大弹性势能E,二mw3
二、双项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分。每小题有两个选项符合题目要求,
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
题号
5
6
7
8
答案
5.如图所示,光滑水平地面上放置一足够长且上表面绝缘的小车,将带负电、电荷量q三
0.5C,质量m=0.05kg的滑块放在小车的左端,小车的质量M=0.05kg,滑块与绝
缘小车之间的动摩擦因数4=0.4,它们所在空间存在磁感应强度B=1.0T的垂直于
纸面向里的匀强磁场。开始时小车和滑块静止,重力加速度g取10m/s2,下列说法
正确的是
密卷
二轮专题精准提升(七)物理第2页(共8页)
6
m昌义×Mxx
00
A.若给小车一个向左的冲量I=0.08N·s,则小车与滑块因摩擦产生的热量为0.03J
B.若给小车一个向左的冲量I=0.08N·s,则小车与滑块因摩擦产生的热量为0.032J
C.若给小车一个向左的冲量I=0.12N·s,则小车与滑块因摩擦产生的热量为0.072J
D.若给小车一个向左的冲量I=0.12N·s,则小车与滑块因摩擦产生的热量为0.07J
6.如图甲所示,一劲度系数为飞的轻质弹簧一端固定在倾角0=30°的光滑固定斜面的底
端,另一端连接小物块A,A静止在斜面上的O点,小物块B从距O点x=0.9m的P
处由静止开始下滑,A、B相碰(时间很短)后立即以相同的速度向下压缩弹簧(A、B不
粘连),取O点为坐标原点,沿斜面向下为正方向建立x轴,得到整个向下过程物块A
的动能及A的重力势能与x的关系如图乙所示(弹簧始终处于弹性限度内)。重力加
速度g取10m/s2,小物块A、B均可视为质点。下列说法正确的是
()
20 E/m
wWM
ammm
x/m
A.小物块A的质量为2kg
B.小物块B的质量为2kg
C.碰撞过程,A对B的冲量大小为2N·s
D.该过程弹性势能最大值为31.5J
7.如图所示,水平传送带以v=8/s的速率沿顺时针方向匀速转动,左端与一固定的竖
直子光滑圆弧轨道平滑对接,右端与一足够长的水平光滑轨道平滑对接,两对接处间距
L=3.9m,光滑圆弧半径R=1.0m。已知滑块A(可看作质点)的质量mA=1.0kg,A
与传送带之间的动摩擦因数4=0.5,质量mB=7.0kg的滑块B静止在传送带右侧的
轨道上,A、B间的碰撞可视为弹性碰撞,重力加速度g取10m/s2,现A以Eko=2.5J
的初动能从圆弧顶端(与圆心O等高)沿轨道下滑,下列说法中正确的是
()
R
A.滑块A运动至O点正下方时,轨道对它的支持力的大小为35N
B.当物体在传送带上时,传送带克服摩擦力的功率为80W
C.滑块A最终运动的速度大小为2m/s
D.因传送物块A,传送带多消耗的电能136J
6
二轮专题精准提升(七)物理第3页(共8页)
真题
8.两根不计电阻、光滑且足够长平行导轨与水平面成30°夹角固定,导轨上M、N两点绝缘
连接上下两段导轨,且M、N等高,间距L=1,导轨两端分别连接一个阻值R=
0.022的电阻和C=1F的不带电的电容器,整个装置处于B=0.2T的垂直导轨平面
斜向上的匀强磁场(图中未画出)中,质量分别为m1=0.8kg,2=0.4kg的导体棒ab、
cd分别放在MN两侧,将ab由静止释放,同时给cd施加一个大小F=3.32N,方向沿
导轨平面向上的力,cd从距离MN为x=1.5m处由静止开始运动,两棒恰好在上M、
N处发生弹性碰撞,已知碰前瞬间ab的速度为3.72m/s,ab棒电阻R=0.022,cd棒的电阻
不计,g取10m/s2,则ab从释放到第一次碰撞前的过程中
()
M
<130°
C
130
A.ab沿斜面向下做加速度减小的加速运动,cd沿斜面向上做匀加速直线运动
B.运动时间为0.8s
C.ab沿导轨下滑的位移为1.024m
D.若两棒发生弹性碰撞,则碰后速度大小分别为vab=0.76m/s,vd=5.04m/s
三、非选择题:本题共8小题,共60分。
9.(3分)如图甲所示,一右端固定有竖直挡板的质量M=2kg的木板静置于光滑的水平面上,
另一质量m=1kg的物块以vo=6/s的水平初速度从木板的最左端冲上木板,最终物块与
木板保持相对静止,物块和木板的运动速度随时间变化的关系图像如图乙所示,物块可视为
质点。图乙中v2的数值为
m/s,物块与木板的碰撞
(填“是”或“不是”)弹性
碰撞,整个过程物块与木板之间因摩擦产生的热量为
J。
Av/(m's)
、a
1)==如==如---2
m口
M
)上----------
0-----------+-------
d
0
2
乙
10.(3分)光滑绝缘水平面内有三个完全相同的带正电的绝缘小球A、B、C(均可视为点电
荷),质量均为m,电荷量均为十q,A、B之间与B、C之间各用一根长为L的轻杆连接,
A、C用绝缘装置固定,A、B、C恰构成正三角形并锁定,如图甲所示。现解除绝缘装置
对A、C的锁定,当三个小球运动到同一条直线上时,速度大小分别为1、v2、v3,如图
乙所示。已知以无限远处为零电势点,距离电荷量为Q的点电荷r处的电势为?,
其中k为静电力常量,多个点电荷产生的电场中某点的电势,等于每个点电荷单独存
在时该点电势的代数和。
密卷
二轮专题精准提升(七)物理第4页(共8页)
0
⊕B
B
⊕
⊕
⊕
A
A⊕
⊕C
乙
初始时刻,A、B、C系统所具有的电势能为
,图乙状态与图甲状态相比,A、B、C
系统的机械能增加了
,图乙状态时,B球的速度大小为
11.(3分)如图所示,足够长的光滑水平面上放置着一块质量mA=2kg的长木板A,距A
的右端L(L≠0)处有一固定的竖直挡板P,一质量mB=1kg的小物块B以速度vo=
9m/s从长木板左端滑上长木板,B与A之间的动摩擦因数μ=0.3。A与P相撞时作
用时间极短,且无机械能损失,B始终没有从A上滑落,重力加速度g取10m/s2。
当L=3m时,A、B速度相同时A
(填“会”或“不会”)刚好与P相撞;当L<3m时,
A与P至少相撞
次;当L>3m时,B相对于A滑行的最大距离为
m。
12.(6分)某同学利用现有的实验器材想要测量当地的重力加速度。一光滑桌面倾斜放
置,其与水平面间的夹角为0,在桌面上固定一悬挂点O,轻绳通过拉力传感器拴接在
O点,另一端连接一个质量为m的物块。
①现给物块足够大的初速度,使其在桌面内做圆周运动,分别记录物块在最低点时绳
子的拉力T1和最高点时绳子的拉力T2,改变不同的初速度,记录多组T1和T2;
②建立坐标系,以拉力T1为纵轴、拉力T2为横轴,得到了一条线性图像,测得图线斜
率为k,纵轴截距为b。
7777777777777777777
77分n77
甲
7
(1)根据以上数据,可得重力加速度的表达式为g=
(用m、b、0表示);
(2)在本次实验中,斜率
(3)若仅考虑物块运动过程中的受到桌面的滑动摩擦力,不计其他阻力,此时的斜率k'
将
(填“大于”“小于”或者“等于”)该值。
13.(6分)某同学利用气垫导轨、力传感器、无线加速度传感器、光电门、轻质弹簧和滑块等
器材设计了测量物体质量和验证动量守恒的实验,组装摆放好的装置如图甲所示。
加速度传感器光电门1
光电门2
原长位置0
力传感器
挡光片相
挡光片
10200001000000
滑块A
滑块B
连气源
D
气垫导轨
二轮专题精准提升(七)物理第5页(共8页)
真题密
主要步骤如下:
a.测得A、B滑块上固定的挡光片的宽度均为d,并根据挡光片调节光电门到合适的
高度;
b.将力传感器固定在气垫导轨左端支架上,加速度传感器固定在滑块A上;
℃.接通气源,放上滑块,调节气垫导轨,使滑块能在导轨上保持静止状态;
d.弹簧处于原长时右端位于O点,将滑块A向左水平推动,使弹簧右端压至P点,稳
定后由静止释放滑块A,并开始计时;
e.计算机采集获取数据,得到滑块A所受弹力大小F、加速度大小a随时间t变化的
图像,如图乙所示;
f.滑块A与弹簧分开后,经过光电门1,记录遮光时间△t,然后滑块A、B发生碰撞,碰
撞时间极短,B、A分开后依次通过光电门2的时间分别为△tB和△tA;
g.用滑块B重复实验步骤d、e,并得到滑块B的F-t和a-t图像(未给出),分别提取滑
块A、B某些时刻F与a对应的数据,画出a-F图像如图丙所示。
alms2
3.5
3.00
2.50
2.00出
FIN
alm's-2
1.50
0.751
3.02-
1.00
0.50
0.2
02
0.100.200.300.400.500.600.700.80FN
多
回答以下问题:
(1)结合图乙、图丙数据,滑块A与加速度传感器以及挡光片的总质量mA=
kg,
滑块B与加速度传感器以及挡光片的总质量mB=
kg(结果均保留两位有
效数字);
(2)利用测量数据,验证动量守恒定律的表达式是
(用字母mA、
mB、△t、△tA、△tB表示);
(3)图乙数据包含大量隐含信息,假设F-t和a-t图像与坐标轴围成的面积分别为S1、
S2,则滑块A与加速度传感器以及挡光片的总质量mA可表示为
;将弹簧
右端压缩至P点时,弹簧具有的弹性势能可表示为
(结果均用S1、
S2表示)。
14.(11分)如图所示,a、b、c、d为同一竖直平面内的四点,Oc为ab连线的中垂线,a、b、c
)点的距离均为L,d点距0点的距离为?L。两个电荷量均为十Q(Q>0)的
荷分别固定在a、b两点,一带电荷量为十q(q>0)的小球A以一定初动能从c点开始
沿c0运动,一段时间后经过cO中点时加速度大小a=1
75)8,方向竖直向下。
32√5)
不计空气阻力,重力加速度为g,静电力常量为k。
卷
二轮专题精准提升(七)物理第6页(共8页)
6
(1)求小球A在c点受到的库仑力大小。
(2)求小球A在d点的加速度大小a1。
(3)小球A到达O点前的瞬间,另一质量与小球A相等的小球B从O点沿竖直方向
开始运动,两球在O点发生弹性碰撞,碰撞时间极短,小球A碰撞前后动能不变均
为然C,求小球B能前瞬间的速度大小:
(④)已知电荷量为Q的点电荷在距离它为r处的电势9=Q
为使小球A能够到达
O点,求小球A在c点时具有的初动能最小值Ekmin。
+g
15.(12分)如图所示,光滑曲面AB与长度为1的粗糙水平轨道BC相切于B点,A点距
轨道BC的高度为R,质量为m的小滑块1被锁定在A点,质量为2m的小滑块2静
止在水平轨道最右端的C点,轨道BC下方的水平面上有一固定的“L”形木板,其上表
面光滑,在P点处固定一劲度系数为k的轻弹簧,弹簧右端拴接一质量M=4m的长
方体滑块M,M的中心在O点的正上方,处于静止状态。现将滑块1解除锁定并由静
止释放,1与2发生弹性碰撞后,滑块1恰好停在B点,滑块2被碰后做平抛运动的同
时给滑块M一个向右的初速度v=3
5,当M的中心运动到0点的正上方时,恰
gR
好与滑块2相碰,碰后滑块2竖直向上运动至与C等高的D点。已知所有的碰撞时间
极短,质量为mo的弹簧振子振动周期T=2π
伦,弹簧弹性势能的表达式为E。
mo
2x(兔为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量),不计空气阻力,重力加速度为g。
(1)求滑块1与水平轨道BC间的动摩擦因数4。
(2)求C点与滑块M上表面间的高度差h。
(3)在滑块2与M第二次碰撞完毕跳起后将滑块2取走,求此后弹簧与M组成的弹簧
振子的振幅A。
wwwwwWW,M
6
二轮专题精准提升(七)物理第7页(共8页)】
真题密
16.(16分)一游戏装置由弹射器,水平轨道AB,圆心为O1的竖直半圆细管道BCD,圆心
为O2的竖直半圆轨道DEF,水平轨道GH、IJ和足够长的固定斜面组成。滑板静止
在GH上,其上表面与IJ相平,左端位于GF连线上,其上静置滑块乙,BO1DO2GF
在同一条竖直线上。如图所示,游戏时,滑块甲从A点弹出,经过轨道AB、BCD、DEF
后与滑块乙发生弹性碰撞,随后滑块乙带动滑板一起运动,滑板到达侧壁HI后即被
锁定。已知滑块甲、乙和滑板的质量分别为m1=0.01kg,m2(大小未知),M=
0.02kg,轨道GH长L=1.4m,滑板右端距侧壁HI的距离d=0.2m,BCD、DEF
的半径均为R=0.1m,滑块乙与滑板间的动摩擦因数4=0.5,其余各处均光滑,各轨
道间平滑连接,弹簧的弹性势能E。=0.12J,弹射时从静止释放且弹簧的弹性势能完
全转化为滑块动能,滑块甲、乙均可视为质点,g取10m/s2。
(I)求滑块甲运动到轨道DEF最高点F时受到的压力大小FN。
(2)若m2=0.01kg,求整个过程中,滑块乙与滑板间的摩擦内能Q。
(③)若滑板长度18m,左端仍位于GF连线上。要求滑失甲,乙碰撞后,甲在反弹后
不脱离轨道(返回接触到弹射器后即被锁定),乙在滑板到达侧壁前不脱离滑板,求
滑块乙的质量取值范围。
客
卷
二轮专题精准提升(七)物理第8页(共8页)·物理·
mc)v
(1分)
1
解得v=一100
即第3次碰后,结合体将逆时针转动,速度大小
为0;
(1分)
③对结合体,水平面内有F。=20mR=5R
(1分)
竖直方向上有F,=20mg
由力的合成得
FN=√F+F=
√400n2g2+
(1分)
25R2
由牛顿第三定律得
FN=FN=
a@ag+深
(1分)
(2)设B与A球第1次碰撞后的速度分别是1、M,
则有A1一TB=kUo,mAVA1十mBUB=B℃0(1分)
(mB-kmA)vo
解得VA1=
(1+k)mBvo
,0B1=
mA+mB
mA+mB
第1次碰撞和第2次碰撞之间时间间隔为t1,此
过程A球比B球多运动一圈,有
(1分)
UA1一UB1kU0
此过程中,A球运动的路程
S1=UA1·t1=
哈小-哈+
2025一2026学年度二
物理·力学三大
一、单项选择题
1.A【解析】设a的释放位置与O1连线和竖直方
向夹角为0,碰前速度为1,则mgR(1一cos0)
20,碰撞后,由于发生弹性碰撞,且质量相等,
1
所以交换速度,a、b在两圆孤轨道上运动的路程相
等,从碰后到b脱离轨道有mgR(1一cos0)=
1
v
2mu-2mwi,且刚要脱离时mg cos日=mR,
联立解得cos0=
5,所以a的释放位置距0,点的
高度h=R(1-cos0)=0.2R,A正确;根据以上
分析解得a、b碰撞后瞬间,b的速度大小为v1=
w√/10gR
5
,B错误;根据牛顿第二定律得mg一N
vi
m尺,结合牛顿第三定律可知,a、b碰撞前瞬间,a
对轨道的压力大小为N'=N=5mg,C错误a,b
碰撞后瞬间,b对轨道的压力大小为mg一N1=
。2
参考答案及解析
设B与A球第2次碰撞后的速度分别是⑦2、
VA,则有e一VAa=k(UA1一VBm)=k2V0,mA7A2十
mBUB-mAUAImBUBI-mBUo
(1分)
解得VA2=
(1-k2)mBV0
(mB十k2mA)v0
,VB2=
mA十mB
mA十mB
第2次碰撞和第3次碰撞之间时间间隔为t2,此
过程B球比A球多运动一圈,有
t2=
2πR=2元R
(1分)
VB2一VA2k2V0
此过程中,A球运动的路程
=传-)小5信-刂
设B与A球第3次碰撞后的速度分别是0、
?A3,第3次碰撞和第4次碰撞之间时间间隔为
t3,A球运动的路程为S3,同理可得vA3=
(1+k3)mBvo (mB-kimA)vo
,B3=
(1分)
mA+mB
mA十mB
4g++)
2πR
同理可以分析接下来的两球的各次碰撞过程,则
从第1次碰撞到第2025次碰撞共有2024个间隔
过程,小球A通过的路程s=S1十S2十S?十…十
6R/1,111
52024=
(1分)
12πR
化简得s=
5
(22024-1)。
(1分)
轮专题精准提升(七)
观点的综合应用
m日,给合牛领第三文律可知,b对载道的压力大
3
小N?=N1=5mg,D错误。
2.A【解析】由于A、B质量相等且A、B的碰撞为
弹性碰撞,则碰后不损耗能量,只是交换速度,故B
到C右端恰好静止,则有mv0=4mv,能量守恒
Lm1
有wmg2十umg22m06一方·4mu,联
36
立解得Lmg,A正确:设木板长为L,洽好发
L
生碰撞时,由m,=4m0共,能量守恒有mg
1
2mw6-2·4mu,联立解得L=
3u6
,若物块
4μg
3v8
A,B不发生碰捷,木板长的最小值为g,B错误:
A碰B前,BC一起做加速运动,A做减速运动,A
碰B后,速度交换,A、C一起做加速运动,B做减
速运动,最终共速,速度-时间图像如下
3
6
真题密卷
A
B
BC
AC
t
1,
如图,由于前后两个阶段的相对位移即面积差要
相同,知第二个阶段时间长,摩擦力的冲量大,C
错误;只要相对静止,那么共速相等,由动量定理,
知摩擦力对木板C的冲量大小是一定值,与相对
静止的位置无关,D错误。
3.D【解析】滑块A从静止到刚滑上滑板B时,根据
动能定理有(mg sin37°-1 ng cos37)×1.5s=
1
/3
2m,解得u一√585,A错误,滑板B恰好静止
在cd段的最上端,则有4 ng sin37°=uz×
4gcos37°,解得42=0.75,滑块A滑上滑板B
时,对B分析可知4 ng sin37°十u1 mg cos37°<
42(mg十4mg)cos37°,则滑板B静止不动,B错误;
滑块A从静止到与滑板碰撞前有(ng sin37°一
41gcos37)×2.5s三7mw1,碰撞过程中无机械能
1
守恒,则有mw,=mm2十4mw3,)m三2m号
Xm,每得=子m=名瓜,C错溪:
1
碰撞后,A沿斜面向上运动,根据牛顿第二定律有
mg sin37°+1 ngcos37°=ma1,对B有1 mg cos37°+
2(mg+4ng)cos37°-4 ngsin37°=4ma2,解得a1=
g,4,=,以斜面向下为正方向,假设两者共速A
有脱离B,共速速度为v',设A、B位移为x1x2,相对位
移为△,0十a1t=w-at,西1=十t
2,x2
v2十
2t,A虹=-1,解得1=5√名,0
1
5√g5,△x=-0.64s,因为△x<0,所以假设成
立,由口'>0,可知共速时两者下滑,B先减速下
滑,A始终相对B下滑,故小滑块会再次向下运
动,与滑板二次碰撞,D正确。
4.B【解析】两个小球在竖直方向做自由落体运
动,所以竖直方向运动情况相同,整个运动过程
中,两球始终处于同一高度,A正确;弹性轻绳伸
长过程中,水平方向a、b两球系统不受外力作用,
水平方向动量守恒,竖直方向受重力作用,竖直方
向系统动量不守恒,B错误;两球从开始运动到第
一次相碰,经过的时间=L,
,a球下落的高度
00
负一,联立可得A-影,C正痛:当两球水年
6
·2
二轮专题精准提升
方向速度相等时,弹性绳最长,弹性势能最大,根
据两球组成的系统水平方向动量守恒有mV0=
1
1
2mu1,根据能量守恒2mu哈+2mgh'=2·
2m(o十)十E。,又由2gh'=v1一0,解得
E,一名mi-2mo-子m,D正确,本题选
1
不正确项,故选B。
二、双项选择题
5.BD【解析】滑块有两种稳态可能,一种是分离,
一种是共速。假设分离时滑块和小车恰好共速有
I=(m十M)v,qB=mg,可得I=0.1N·s,当
I<0.1N·s时,稳态为共速,当I>0.1N·s时,稳
态为分离。若给小车一个向左的冲量I=0.08N·S,
则小车与滑块稳态为共速,有I=Mv0=
(m十M),根据能量守恒得Q=?M:-
2(m十M)v,求得Q=0.032J,A错误,B正确;
若给小车一个向左的冲量I=0.12N·s,则小车
与滑块稳态为分离,有q0B=mg,根据动量守恒
有I=Muo=mv十Mo',根据能量守恒得Q=
Mo3-mo-Mw,求得Q=0.07J,D正
1
1
确,C错误。
6.AC【解析】根据图乙可得,小物块A沿斜面向
下运动2m,重力势能减少20J,根据△E。=
一mAgh=一mAgxsin0,可得A的质量mA=
2kg,A正确;再由B的运动,匀加速时有品=
2gsin0·x,解得B=3m/s,与A碰撞后,有
1
mB0B=(mA十mB)U共,2mA美=1J,联立解得
v共=1m/s,mB=1kg,B错误;碰撞过程,对B利
用动量定理得IAB=mBU来一mBUB,解得IAB=
一2N·s,可得A对B的冲量大小为2N·s,C
正确;碰撞后继续下滑到最低,点过程,A、B减少的
1
动能△E=2(mA十mB)0=1.5J,AB减少的
重力势能△Ep=(mA十mB)gh=(mA十mB)gx'·
sin0=(2+1)×10×2×0.5J=30J,由于弹簧在
初始状态有弹性势能,所以最低,点的弹性势能大
于31.5J,D错误。
7.AD【解析】滑块A运动至O点正下方过程中,根
1
据动能定理mAgR=2mA呢-Eo,解得u,=5m/s,
滑块A运动至O点正下方时,根据牛顿第二定律
FN一mAg=mAR,解得轨道对滑块A的支持力
的大小FN=35N,A正确;当物体在传送带上时,
滑动摩擦力大小为f=μmAg=5N,传送带克服
·物理·
摩擦力的功率P=f=40W,B错误;滑块A在
传送带上与传送带相对滑动时,根据牛顿第二定
律f=mAa,解得a=5ms2,假设滑块A在传送
带上可以与传送带共速,则共速时A的位移大小
-6-3.9m=L,即滑块A到达传送带右
2a
端时,恰好与传送带共速。此后滑块A与滑块B
发生弹性碰撞,根据动量守恒有mAV=mA?A十
mB0B,动能守恒7mA2三之mAo十2nBi,
立,解得vA=一6m/s,vB=2m/s,因为vA|<
|B|,所以,此后滑块A滑上传送带并以原速率6
m/s返回与滑块B发生第二次碰撞,根据动量守
恒和能量守恒有一mAVA十mBUB=mAVA2十
1
1
2R2,1,2+12B0a=2nA心42十27nB022
解得vA2=-1m/s,2=3m/s,因为|A2>
|vm|,所以此后滑块A滑上传送带并以原速率1m/s
返回后无法追上滑块B发生第三次碰撞,即滑块A最
终运动的速度大小为1m/s,C错误;滑块A与滑块B
第一次碰撞前,滑块A在传送带上运动时间t1=
”一=Q.6s,滑块A与滑块B第一次碰撞后,在传送
带上运动时间t2=
2UA
=2.4s,滑块A与滑块B第
a
二次碰撞后,在传送带上运动时t?=
20e
=0.4s,所
a
以,滑块A在传送带上运动的总时间t=t1十t2十t3三
3.4s,则因传送物块A,传送带多消耗的电能E=Pt
136J,D正确。
8.AC【解析】对cd棒分析,cd沿导轨向上运动的加速
度为a,由牛顿第二定律得F-m2gsin30°-BIL
ma,又I=Ag-CAW_CBL△0=CBLa,联立解
△t-△t
△t
F-m2gsin30°
得a=CB2L2+m2
=3m/s2,则cd沿斜面向上
做匀加速直线运动,对ab棒分析m1gsin30°
BIL=mQ1,又11=R,则ab向下加速时
安培力增大,合力减小,加速度减小,则ab沿斜面
向下做加速度减小的加速运动,又x=2at,解
1
得t=1s,A正确,B错误;对ab棒分析,由动量定
里,有m1gsin30°t-2B尽RL=m10
migsin 30'BL2
2Rxb=m1vab,解得ab沿导轨下
滑的位移xb=1.024m,C正确;两棒碰前cd棒的
速度vb=at=3m/s,两棒碰撞过程,由动量守恒定
律得m1b一m2vb=m1v十m2b,由能量守恒定
2
参考答案及解析
体2m防+名6-名m,8十m,解得
1
1
vb=-0.76m/s,va=5.96m/s,D错误。
三、非选择题
9.3(1分)是(1分)12(1分)
【解析】根据题意可知,题图乙中图线a表示碰撞
前物块的减速运动过程,图线b表示碰撞前木板
的加速过程,图线c表示碰撞后木板的减速过程,
图线d表示碰撞后物块的加速过程,物块与挡板
碰撞前瞬间,物块的速度大小为1,设此时木板速
度大小为v本,则v*=1m/s,从物块滑上木板到
物块与木板碰撞前瞬间的过程,根据系统动量守
恒有m℃0=mw1十Mo*,解得v1=4m/s;物块与
挡板碰撞后瞬间,物块的速度为0,木板速度大小
为⑦2,从物块滑上木板到物块与木板碰撞后瞬间
的过程,根据系统动量守恒有mo=Mv2,解得v2=
3m/s;2s末物块与木板共同运动的速度大小为v3,
从物块滑上木板到最终共同匀速运动的过程,根据系
统动量守恒有muo=(m十M)v3,解得v3=2m/s;
物块与木板碰撞前眸间,系统的动能E1=2mu,2十
9],物块与木板碰拉后瞬间,系统
E。=M=9],故硅拉这程系统没有机械能损
失,是弹性碰撞;物块滑上木板时系统的动能E。=
1
mw6=18J,最终相对静止时系统的动能E=
·(M十m)02=6J,所以系统产生的热量Q=
1
Ek0-E3=12J。
3kg2
/2kq2
00分)0分)3m1分》
【解析】电势能等于将电荷移到无穷远,电场力
做的功,故A、B、C系统的电势能可认为分别将
C、B小球搬到无穷远电场力做的功。初始时刻,
先将C球移到无穷远,电场力做功Wc=Pcq=
2kq
_2kq2
工·9=D,再将B球移到无穷远,电场力做
功W。-经·?=经,故系统的电分能等于电场
3kg2
力做的总功,即E。=WB十Wc=D;图乙状态
B球刚好要落地时,将C球移到无穷远,电场力
发动叫-·g十
是·9一瓷再格B泉移
kg
到无穷运,电场力微功叫一2·g一经,故因
乙状态系统的电势能等于电场力做的总功,即
E0=W十W:二5;图乙状态与图甲状态相
比,A、B、C系统的机械能增加了E起=△W=
6
真题密卷
kq2
E,-E-祝;由于AB,C三个完全相同的带
正电的绝缘小球(均可视为,点电荷),可知应满足
01=U3,设1=v3=v,则由动量守恒定律有mw2=
1
2mw,又由能量守恒定律有E。一E=2+2
kq2
2mm2,由以上式子解得v=
√6mL,所以图乙状态
2kg?
时,B球的速度大小为v2=2o=√3mL。
11.会(1分)1(1分)13(1分)
【解析】根据牛顿第二定律知nBg=mAaAfonBg=
msaB,解得aA=1.5m/s2,aB=3m/s2;当L=3m
时,假设A一直做加速运动,由v=2aAL,解得vA=
3ms;运动的时间t=A=2s,由B=w一aBt,解得
aA
vB=3m/s,因此,A、B速度相同时A刚好与P相撞;
当L<3m时,由vA<3m/s,B>3m/s,因ma=
2B,A撞击P后,A的动量mAvA有可能大于B的
动量mBUB,因此A、B的总动量方向向左,最终A、B
会以相同的速度向左运动,因此A与P有可能只相
撞1次;当L>3m时,A、B共速后A与P相撞,相撞
后对A,B系统应用动量守恒定律有mAVA一mBvB=
(mA十mB)v共,解得v共=1m/S;对全过程应用能量
守征定律有m=m话-方十m心,解
得B相对于A滑行的最大距离为13m.
12.1D6min9(2分)(2)1(2分)(3)等于
(2分)
【解析】(1)小球在最低,点时,有T1一mg sin0=
m2,在最高点时,有T十gn0=m从最
低,点到最高点,根据动能定理有一mg×2Lsin0=
2222心经,联立可寻工1=T2十62gsn0
可知T1-Tz图像的纵轴截距b=6 mg sin0,解得
b
重力加速度g=6msin01
(2)由T1=T2+6 ng sin0,可知T1-T2图像的
斜率k=1。
(3)若考虑滑动摩擦力,则从最低点到最高点,根
据动能定理有,-mgX2Lsin0-μngscos0=
1
2mu-2m0i,其中s=L,整理可得T,=
T2+6 ng sin0+2πumg cos0,故k'仍然为1,保
持不变。
13.(1)0.24/0.25/0.26(1分)0.19/0.20/0.21(1分)
22-+1分)1分)
△t△tA△tB
2SS2(2分)
6
·2
二轮专题精准提升
【解析】(1)由图乙可知,开始时当F=0.751N
时a=3.02m/s2,可得滑块A与加速度传感器以及
F0.751
挡光片的总质量ma=a=3.02
g=0.25kg;滑块
A、B发生碰撞后均向右运动,可知作用力相同时B
的加速度较大,由图丙图像上方直线可知加=a
0.70
3.50kg=0.20kg.
(2)碰前A的速度v=
,碰后AB的速度,=
d
正A,应,若动量守恒则满足mA,=mA0十
d
d
mB2,即A_mA+mB
△t△tA△tB
(3)F-t图像与坐标轴围成的面积等于弹力的冲量
I,即I=S1,at图像与坐标轴围成的面积等于速度
变化量,即△v=S2,根据动量定理I=mA△,即
S1=AS2,则滑块A与加速度传感器以及挡光片的
总质量m可表示为m一5,弹簧具有的弹性势能
1
1
Ep-2mAv-
XS8=2SS2。
14.(1)V2Qg
8
(4)
2L2
(2)2g(3)3√g
(5√3-4√2-3)kQ9
4L
【解析】(1)a点的电荷对小球A的库仑力大小
为Fa,由库仑定律得F=9
(1分)
由力的合成法则有F=2F。sin45°
解得F=2Qg
(1分)
2L2
(2)由几何关系得,Oc中点与a、b距离均为d=
5L
2
小球A经过O中,点时所受库仑力大小为
Fo=2kQg
d2cos a
由牛顿第二定律可得
-F。+mg=m1-
32W5)
75/8
(1分)
3kQq
可得m=4g
同理,小球A在d点所受库仑力大小为
3kQg
F14L
由牛顿第二定律可得ma1=F1十mg
(1分)
解得小球A在d点的加速度a1=2g
(1分)
·物理·
(3)设小球碰撞前、后小球A的速度分别为1、
1,小球B碰撞前、后的速度分别为2、2,取竖
直向下为正方向。由动量守恒定律有
mvmv2=mv+mv2
(1分)
由能量守恒定律可得
1
mi+2mo好=2me+m时
1
(1分)
联立解得1=V2,v2=1
结合7m-ao-82
3L
可得小球B的初速度0=0-8
(1分)
(4)对Oc上一点(如图)
+g A
a---o-----b
+
0
'd
设该点与a的连线与Oc的夹角为B,则该点的
电场强度大小为
kQ
k
E=2
zCOS B=2
Lsin'Bcos月
(1分)
sin B
由(sin2 Beos B)2=sinB·sinm9·2cos2g
2
可知当sinB=2cos2B,即tanB=√2时
电场强度E取得最大值,设为e点,距0点!
由对称性可知,0点上方距离
L处设为d',与
d点关于O点对称,此处qE=mg,故电场强度
沿CO先增大再减小,在e,点最大,可知只要小
球A运动到d',点时速度大于零,就一定能够到
达O点,设c点与d'点间的电势差为Ua,由电
势差定义有Ud=p:一pa
电势为标量,可得
9.-2kQ_V2kQ
L91-2kQ-3kQ
2V3
L
3
设小球A初动能为Ek,运动到d'点的动能为
Ed,由动能定理得
mg(t)+qU'-Ei-E
(1分)
由Ea≥0,可得En=53-4E-3)Qg
4L
(1分)
·2
参考答案及解析
15.(1)10
(2)2(2m+1)2.mg
n=0,1,2,3…)
【解析】(1)设滑块1与2碰前速度为01,由动能
定理可得
1
mgR-umgl-2mo
(1分)
碰后两者速度分别为1和02,则
mv1=mvi+2mv2
(1分)
1
1
1
2moi=2mvf2+2·2mo2
(1分)
解得
1
2
1=-31w2=31
碰后滑块1恰滑动后能静止在B点,滑块1只能
从C点向左匀减速运动至B,由动能定理可得
1
umgl-0-2m
(1分)
联立以上各式得
gR R
2=2√5u=10
(1分)
(2)滑块2与振子M在平衡位置相碰,由于
u0>02
滑块2只能与向左运动的M相碰才能在碰后竖
直向上运动,则碰前运动时间七满足
T
t=nT+2m=0,1,2,3…)
(1分)
所求高度
h=28t
解得h=2(2n十1)2.m8(m=0,1,2,3)
k
(1分)
(3)滑块2与M碰撞过程水平方向动量守恒,第
1次碰撞后M的速度设为VM1,则
Mvo-2mv2=0+MUM
(1分)
M=4m
gR
解得UM1=25
(1分)
设第一次碰撞过程中滑块2与M接触时间为
△t,因滑块2离开M瞬间是相对运动的,故在△t
时间内滑块2与M间为滑动摩擦力。滑块2从
竖直上抛后落下与M发生第二次碰撞前运动时
间为2t,滑块运动(2+1)T时间正好在平衡位
置向左运动时与滑块2相撞,假设第二次碰撞过
程中滑块2离开M前在水平方向二者能共速,则
MM1=(2m十M)V共
4gR
解得0*=3、5
6
真题密卷
二轮专题精准提升
第一次碰撞摩擦力对滑块的冲量大小
此过程,滑板和滑块乙组成的系统摩擦内能为Q,
I1=f·△t=2mw2
(1分)
第二次碰撞摩擦力对滑块的冲量大小
由能量宇版-Q,=m:时+号M-m:时
I2=f·△t'=2m0共
(1分)
由于v共<v2
得Q1=0.05J
(1分)
第二次滑动摩擦力作用的时间
经分析可知,此后滑块乙继续在滑板上滑动,经
△t'<△t
轨道J和斜面后,速度等大反向滑回滑板,最后
则假设成立,滑块2离开M后,振子M的速度为
停止在滑板上,此过程中,滑板和滑块乙组成的
V共,所求振幅A满足
系统摩擦内能Q:=2m2012=0.02J
(1分)
1
2M如=2kA
(1分)
整个过程中,Q=Q1十Q2=0.07J
(1分)
8 mgR
(3)①若滑块甲、乙碰后,滑块甲返回时恰好不脱
解得A=35k
(1分)
16.(1)FN=1.5N(2)Q=0.07J(3)m2≥
离轨道,在F点有m1g=m1R
0.02kg
得v3=1m/s,方向水平向左
【解析】(1)对滑块甲,从A到F过程中,以AB
以水平向右为正,滑块甲、乙碰撞时
面的重力势能为0
由动量守恒m11=一m103十m2v4
(1分)
由能量守恒E,=4m1gR+2m1
1
由能董守但宁时=
m1呢+
1
2m2o(1分)
得v1=4m/s
得m2三0kg,为滑块甲不脱离轨道时,滑块乙
1
在F点,由FN十m1g=m1F
(1分)
的最小质量。
(1分)
得FN=1.5N
(1分)
②若碰后滑块乙恰好不脱离滑板,对滑块乙和
(2)依题意经判断,滑块乙和滑板在达到共速前,
滑板
滑板已到达侧壁并被锁定
由能量守恒得um2gl=
1
1
对滑板,设滑板到达侧壁HI时的速度为v2
2m20号-2(m2+M)0
1
(1分)
由动能定理m:8d=2Mu2-0
(1分)
由动量守恒得m2v5=(m2十M)v共
(1分)
得v2=1m/s
对滑块甲和滑块乙
由于滑块甲、乙质量相等,故甲、乙发生弹性碰撞
由动量守恒得m1v1=m1v6十m2v5
(1分)
时,交换速度,则碰后滑块乙的初速度
1
由能量守恒得号m1经=2n10若十之2号(1分)
1=4 m/s
对滑板和滑块乙,滑块乙到达侧壁HI时的速度
解得m2=0.02kg,此时滑板右端未到达侧壁,为
为1,以水平向右为正
滑块乙在滑板到达侧壁前不脱离滑板的最小质量
由动量守恒m2v1=m21十Mu2
(1分)
比较①②后,知滑块乙的质量取值范围为m2≥
得w1=2m/s
0.02kg。
(1分)
2025一2026学年度二轮专题精准提升(八)
物理·电场及带电粒子在电场中的运动
一、单项选择题
2.D【解析】正一价钠离子做匀减速直线运动,刚
1.C【解析】电场中某点的电场强度的方向为电场
好到达B点,即到达B点时速度为零,由0一
线在该点的切线方向,由图可知N、P两点的电场
00
强度的方向不同,A错误;沿着电场线电势降低,
6=-2ad解得加速度大小a=2a,A错误;由牛
顿第二定律可知EBe=ma,解得E=2cdB错误;
mvo
故M点的电势低于N,点的电势,B错误;M处的
电场线更稀疏,场强更小,由牛顿第二定律可知
1
,DNA分子在M点的加速度比在N点小,
由动能定理可得(gA一pB)e=0一2mui,解得B
C正确;由轨迹可知,DNA分子由M向N运动的
点电势PB=PA十
mvo
,C错误;钠离子在B点电
2e
过程电场力做正功,电势能减小,故DNA分子在
m
M点的电势能比在N点大,D错误。
势能EB=PBe=PAE十
2,D正确。
6
·28·