精品解析：湖北省武汉市洪山区华中科技大学附属中学2024-2025学年高一下学期2月月考物理试题

2024-2025学年度（下）高一阶段测试（二） 物理 一、单项选择题（本题共7小题，在每个小题给出的四个选项中只有一项是正确的，每小题4分，共28分，错选或不选得0分） 1. 研究物体的碰撞时，碰撞过程中受到的作用力往往不是恒力，求的冲量时，可以把碰撞过程细分为很多短暂的过程，如图所示，每个短暂的时间内物体所受的力没有很大的变化，可认为是恒力，则每个短暂过程中力的冲量分别为、……将关系式相加，就得到整个过程作用力的冲量在数值上等于曲线与横轴所围图形的面积。这种处理方式体现的物理方法是（　　） A. 微元法 B. 控制变量法 C. 转换法 D. 类比法 【答案】A 【解析】 【详解】每个短暂的时间内物体所受的力没有很大的变化，可认为是恒力，则每个短暂过程中力的冲量分别为、……将关系式相加，就得到整个过程作用力的冲量在数值上等于曲线与横轴所围图形的面积。这种处理方式体现的物理方法是微元法。 故选A。 2. 将物体从空中投掷出去是常见的现象，研究这种情况下物体运动时人们建立了拋体运动模型。关于抛体运动，下列说法正确的是（　　） A. 拋体运动一定是匀变速曲线运动 B. 竖直上抛运动不是匀变速直线运动 C. 斜抛运动的速度时刻改变，加速度不变 D. 平抛运动的物体竖直方向上任意相等时间内位移增量相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．抛体运动只受重力，加速度恒定为重力加速度g，是匀变速运动。但如果是竖直上抛或竖直下抛，运动轨迹是直线，并非曲线，故A错误； B．竖直上抛运动只受重力，加速度恒定为g，且速度与加速度在同一直线上，属于匀变速直线运动，故B错误； C．斜抛运动速度方向时刻变化（因加速度与速度方向不共线），但加速度恒为，故加速度不变，故C正确； D．平抛运动竖直方向是自由落体运动，为匀加速直线运动。根据推论可知，在连续相等的时间内，竖直位移的增量是相等的。但“任意相等时间”若不连续，则位移增量不相等，故D错误。 故选C。 3. 胎压监测器可以实时监测汽车轮胎内部的气压（与轮胎受到的弹力正相关），在汽车上安装胎压监测报警器，可以预防因汽车轮胎胎压异常而引发的事故。一辆装有胎压报警器的载重汽车在高低不平的路面上行驶，其中一段路面的水平观察视图如图所示，图中虚线是水平线，在保证安全行驶的情况下，若要尽量使胎压报警器不会超压报警，下列说法正确的是（　　） A. 汽车在处应增大行驶速度 B. 汽车在处应增大行驶速度 C. 汽车在、处均应增大行驶速度 D. 汽车在、处均应减小行驶速度 【答案】D 【解析】 【详解】汽车在处由牛顿第二定律有 解得 若要尽量使胎压报警器不会超压报警，即要使减小，则应减小行驶速度。 汽车在处由牛顿第二定律有 解得 当时，，汽车“飞车”了，为了安全行驶，汽车在处应减小行驶速度 故选D。 4. 地球静止卫星的发射过程可以简化如下：卫星先在近地圆形轨道Ⅰ上运动，在点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的远地点时，再次点火进入同步轨道Ⅲ绕地球做匀速圆周运动。已知地球半径为，静止卫星轨道半径为，卫星在轨道Ⅰ上运行周期为，引力常量为。设卫星质量保持不变，下列说法中正确的是（　　） A. 卫星从轨道Ⅰ上点需要减速才能进入轨道Ⅱ B. 相同时间内卫星与地心连线扫过的面积在轨道Ⅰ上与轨道Ⅱ上的面积相等 C. 卫星在轨道Ⅰ上和轨道Ⅲ上运动的动能之比 D. 可估算地球密度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．卫星从低轨道变轨到高轨道需要在变轨处点火加速，所以卫星从轨道Ⅰ上点需要加速才能进入轨道Ⅱ，故A错误； B．根据开普勒第二定律可知，在同一轨道上时，相同时间内卫星与地心连线扫过的面积相等；当轨道Ⅰ与轨道Ⅱ是不同轨道，所以相同时间内卫星与地心连线扫过的面积在轨道Ⅰ上与轨道Ⅱ上的面积不相等，故B错误； C．卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力得 可得 可知卫星在轨道Ⅰ上和轨道Ⅲ上运动的速度之比为 则卫星在轨道Ⅰ上和轨道Ⅲ上运动的动能之比，故C错误； D．卫星在轨道Ⅰ上运行周期为，由万有引力提供向心力得 又 联立可得地球密度为，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，水平面左侧有一足够长的、相对水平面高为的光滑平台，质量为的滑块与质量为的小球之间有一个处于压缩且锁定状态的轻弹簧（弹簧不与滑块和小球连接），系统处于静止状态。某时刻弹簧解除锁定，小球离开平台后做平抛运动，落到水平面上时落点到平台的距离为，重力加速度为；则弹簧储存的弹性势能为（　　） A. 192J B. 48J C. 32J D. 16J 【答案】B 【解析】 【详解】由动量守恒有 对小球由平抛规律有， 弹簧弹开过程由系统机械能守恒有 故选B。 6. 宇宙中的两个距离较近的天体组成双星系统，两天体可看作在同一平面内绕其连线上某一点做匀速圆周运动，由于某些原因两天体间的距离会发生变化，持续对这两个天体进行观测，每隔固定时间记录一次，得到两天体转动周期随观测次数的图像如图所示。若两天体的总质量保持不变，且每次观测的双星系统稳定转动，则第3次观测时两天体间的距离变为第1次观测时距离的（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设两天体质量分别为和， 圆周运动的半径分别为、，运动周期相同为 T。则两天体总质量为 它们之间的距离为 根据万有引力提供向心力，对两个天体分别有 ， 解得 根据以上结论可知 由题图可知，求得。 故选C。 7. 风力发电机如图所示，风力带动三个叶片转动，叶片再带动发电机中的转子转动，实现风能向电能的转化。已知叶片长为，风速为，空气的密度为，空气遇到叶片旋转形成的圆面后，减速为零，原速穿过，则每一片叶片受到空气的作用力为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】叶片旋转形成一个圆面，面积为  在时间 内，流过该圆面的空气柱长度为，质量为  其中 的空气速度减为零，的空气速度不变。这部分减速的空气的动量变化为 根据动量定理 负号表示作用力方向与风速相反。由牛顿第三定律，叶片受到空气的作用力大小相等、方向相反，故圆面所受总作用力大小为 由于三个叶片共同承担此力，且均匀分布，每个叶片所受作用力为 故选A。 二、多项选择题（本题共3小题，在每个小题给出的四个选项中至少有两项是正确的，每小题6分，共18分，漏选得3分，错选或不选得0分） 8. 如图，一半径为的半球形轨道竖直固定放置，图示为某一竖直截面，轨道两端等高；质量为的质点多次自轨道上等高的不同端点、、……（在图中统一标记为点）从静止开始滑下，滑到最低点时，对轨道的压力处在范围，重力加速度大小为。质点自滑到的过程中，摩擦力所做的功可能为（　　） A. B. C. D. 【答案】BCD 【解析】 【详解】质点经过Q点时，由重力和轨道的支持力提供向心力，由牛顿第二定律得 其中 解得 质点自P滑到Q的过程中，由动能定理得 可得克服摩擦力所做的功满足 故选BCD。 9. 汽车在研发过程中都要进行性能测试，如图所示为某次测试中某型号汽车的速度与牵引力大小倒数的关系图像，表示最大速度。已知汽车在水平路面上由静止启动，ab平行于轴，bc反向延长过原点。阻力恒定，汽车质量为，下列说法正确的是（　　） A. 汽车由到过程做匀加速直线运动 B. 汽车额定功率为5000W C. 汽车能够获得的最大速度为 D. 汽车从到持续的时间为35s 【答案】AC 【解析】 【详解】A．汽车由到过程，由题图可知牵引力保持不变，汽车做匀加速直线运动，故A正确； D．速度最大时，阻力等于牵引力，由题图可得 汽车在段做匀加速直线运动，牵引力为时，加速度为 汽车从到持续的时间为，故D错误； BC．汽车额定功率为 汽车能够获得的最大速度为，故B错误，C正确。 故选AC。 10. 在光滑水平面上，A、B两个物体在同一直线上沿同一方向运动，A的动量为，B的动量为。A从后面追上B，它们相互作用一段时间后，B的动量增大为，方向不变。下列说法正确的是（　　） A. 若此过程为弹性碰撞，则两物体的质量之比为 B. 若此过程为非弹性碰撞，则两物体的质量之比可能为 C. 若此过程为弹性碰撞，则两物体的质量之比为 D. 若此过程为非弹性碰撞，则两物体的质量之比可能为 【答案】AB 【解析】 【详解】AC．由于物体的动量为 整理有 由于要使物体A追上物体B，所以有 解得 若发生碰撞，碰撞过程中，动量守恒，所以有 碰后两物体不会再次发生碰撞，有 解得 由动量与动能的关系有 若发生弹性碰撞，则动能守恒，有 解得 综上所述，若发生弹性碰撞，则，故A正确，C错误； BD．若发生非弹性碰撞，则碰前的总动能大于碰后的总动能，有 解得 结合之前分析可知，解得，故B正确，D错误。 故选AB。 三、实验题（本题共2小题，其中第11题7分，第12题11分） 11. 某同学利用图甲所示装置测量当地重力加速度，在斜槽轨道的末端处安装一个光电门，调节激光束与球心等高，实验中，让小球从斜槽上某位置处无初速度释放，用手机拍摄小球做平抛运动的视频，得到分帧照片如图乙所示（相邻两帧之间的时间间隔相等），当地的重力加速度为。 （1）关于本实验，下列说法正确的是______。 A. 斜槽轨道应尽量光滑 B. 斜槽轨道末段需调校水平 C. 实验时应先让小球抛出，再打开手机摄像功能 （2）该同学用游标卡尺测得小球的直径如图丙所示，则小球的直径______cm。 （3）在图乙中选取三个连续的小球位置、、，测得CD、DE间实际水平距离均为，CD、DE间实际高度差分别为、，另测得小球通过光电门的遮光时间为，则小球从轨道末端抛出的速度______，相邻两帧之间的时间间隔为______，当地重力加速度______（用所给物理量符号表示）。 （4）若BD之间的高度差为，且重力加速度已知，则通过验证表达式______是否近似相等，则可验证机械能守恒定律。 【答案】（1）B （2）0.450 （3） ①. ②. ③. （4） 【解析】 【小问1详解】 A．本实验中小球抛出初速度由光电门直接测量，不需要斜槽轨道光滑，故A项错误； B．要保证小球做平抛运动，斜槽轨道末段必须调校水平，故B项正确； C．实验时应先打开手机摄像功能，再释放小球，否则无法记录完整运动过程，故C项错误。 故选B。 【小问2详解】 该游标卡尺为20分度，精度为0.05mm。主尺读数为4mm，游标尺第十条刻度线与主尺对齐，所以读数为 【小问3详解】 [1]小球通过光电门的瞬时速度用平均速度近似，因此抛出初速度 [2]平抛运动水平方向匀速，相邻帧水平位移为x，有 解得 [3]竖直方向为匀变速直线运动，由逐差公式 解得 【小问4详解】 从B到D，重力势能减少量为 动能增加量为 平抛过程中，水平速度不变，D点的竖直分速度为 若机械能守恒，有 整理有 12. 某校同学们分组进行碰撞的实验研究。 （1）第一组利用气垫导轨通过频闪照相进行探究碰撞中的不变量这一实验。若要求碰撞时系统损失的机械能最多，则应选图中的______（选填“甲”或“乙”）（甲图两滑块分别装有弹性圈，乙图两滑块分别装有撞针和橡皮泥）； （2）第二组同学用如图丙所示的实验装置“验证动量守恒定律”，入射小球1质量为，被碰小球2质量为。 ①若入射小球半径为，被碰小球半径为，则应满足______，______。（选填“大于”、“等于”或“小于”） ②分别测出点到平均落点的距离，记为、和，当所测物理量满足表达式_______________时，即说明两球碰撞中动量守恒；若两球碰撞为完全弹性碰撞，则______（选填“大于”、“等于”或“小于”） （3）受上述实验的启发，某同学设计了另一种验证动量守恒定律的实验方案。如图丁所示，用两根不可伸长的等长轻绳将两个半径相同、质量不等的匀质小球悬挂于等高的点和点，两点间距等于小球的直径。将质量较小的小球1向左拉起至点由静止释放，在最低点与静止于点的小球2发生正碰。碰后小球1向左反弹至最高点，小球2向右摆动至最高点。测得小球1，2的质量分别为和，、、与最低点对应的竖直高度分别为、、。推导说明，、、、、满足__________________关系即可验证碰撞前后动量守恒；同理，若小球、的碰撞为弹性碰撞，请问还满足____________________关系。（用、、表示） 【答案】（1）乙 （2） ①. 大于 ②. 等于 ③. ④. 等于 （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 甲图中采用弹性圈，二者碰后即分离，此种情况下，机械能的损失最少，机械能几乎不变；而乙图中由于装有撞针和橡皮泥，则两物体相碰时成为一体，机械能的损失最多；若要求碰撞机械能损失最多，应选图中的乙。 【小问2详解】 ①[1]为了保证碰撞后入射小球不反弹，应满足大于； [2]为了保证两球发生对心正碰，应满足等于。 ②[3]设入射小球碰撞前瞬间的速度为，碰撞后瞬间入射小球和被碰小球的速度分别为、，根据动量守恒可得 由于两球在空中下落高度相同，下落时间相等，则有，， 联立可得当满足表达式 即说明两球碰撞中动量守恒； [4]若两球碰撞为完全弹性碰撞，根据机械能守恒可得 又 联立可得 则有等于。 【小问3详解】 设碰撞前瞬间小球1的速度大小为，根据动能定理可得 解得 设碰撞后瞬间小球1、小球2的速度大小分别为、，同理可得， 根据动量守恒可得 联立可得满足关系式 即可验证碰撞前后动量守恒； [2]若小球、的碰撞为弹性碰撞，则有 又 联立解得 则有 四、计算题（本题共3小题，其中第13题11分，第14题11分，第15题14分） 13. 如图所示，光滑水平面上依次有滑块A质量，滑块B质量。开始时B静止，A以初速度的速度冲向B，与B发生碰撞。求： （1）若A与B的碰撞为完全非弹性碰撞，求碰撞过程中损失的机械能； （2）若A与B的碰撞为弹性碰撞，求碰撞后A与B各自的速度大小。 【答案】（1） （2）， 【解析】 【小问1详解】 若A与B的碰撞为完全非弹性碰撞，则有 解得 根据能量守恒可知碰撞过程中损失的机械能为 解得 【小问2详解】 若A与B的碰撞为弹性碰撞，根据动量守恒和机械能守恒可得， 联立解得， 可知碰撞后A与B各自的速度大小分别为，。 14. 如今网上购物非常流行，快递公司把邮件送到家里，消费者足不出户就可以购买到想要的商品。如图是某快递公司分拣邮件的倾斜传输装置：传送带A、B间长度为，倾角为，正以恒定速率顺时针运转。现将一质量为的邮件（可视为质点）轻放在传送带底端A点，已知邮件与传送带之间的动摩擦因数为，重力加速度，则邮件从A运动到B过程中，求： （1）邮件从A运动至B的时间； （2）邮件从A运动至B过程中弹力的冲量大小以及传送带对邮件的作用力的冲量大小。 【答案】（1） （2）， 【解析】 【小问1详解】 邮件轻放在传送带A点时，由牛顿第二定律可得 解得加速度大小为 设经过时间邮件与传送带共速，则有 该段过程邮件通过的位移大小为 共速后邮件与传送带保持相对静止做匀速直线运动，则有 则邮件从A运动至B的时间为 【小问2详解】 邮件从A运动至B过程中弹力的冲量大小为 时间内邮件受到的摩擦力冲量大小为 时间内邮件受到的摩擦力冲量大小为 邮件从A运动至B过程中摩擦力的冲量大小为 则传送带对邮件的作用力的冲量大小为 15. 如图所示，一实验小车静止在光滑水平面上，其上表面有粗糙水平轨道与光滑四分之一圆弧轨道。圆弧轨道与水平轨道相切于圆弧轨道最低点，一物块静止于小车最左端，一小球用不可伸长的轻质细线悬挂于点正下方，并轻靠在物块右侧。现将细线拉直到水平位置时，静止释放小球，小球运动到最低点时与物块发生碰撞，碰撞后系统损失的动能为碰前总动能的。此后物块沿着轨道运动，已知细线长。小球质量。物块、小车质量均为。小车上的水平轨道长。圆弧轨道半径。小球、物块均可视为质点。不计空气阻力，重力加速度取。 （1）求小球运动到最低点与物块碰撞前所受拉力的大小； （2）求小球与物块碰撞后的瞬间，物块速度的大小； （3）①为使物块能进入圆弧轨道，且在上升阶段不脱离小车，求物块与水平轨道间的动摩擦因数的取值范围； ②为使得物块最终能够从小车的左端滑下，试计算物块从小车左端滑下时的速度与的关系并说明物块与水平轨道间的动摩擦因数的取值范围？（的取值范围写出结果即可） 【答案】（1）6N （2）3.5m/s （3）①；②， 【解析】 【小问1详解】 松手后，对小球有 在最低点有 解得 【小问2详解】 碰撞过程中动量守恒，有 由能量守恒有 由题意可知 解得或（不合题意，舍） 【小问3详解】 ①水平面光滑，物块与小车系统动量守恒，有 当物块刚好不脱离圆弧时，有 解得 当物块刚好滑到圆弧轨道，有 解得 综上所述。 ②物块从左侧滑出，则有， 整理有 由于要能够滑出，即 解得 由于其动摩擦因数不能为0，所以有 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年度（下）高一阶段测试（二） 物理 一、单项选择题（本题共7小题，在每个小题给出的四个选项中只有一项是正确的，每小题4分，共28分，错选或不选得0分） 1. 研究物体的碰撞时，碰撞过程中受到的作用力往往不是恒力，求的冲量时，可以把碰撞过程细分为很多短暂的过程，如图所示，每个短暂的时间内物体所受的力没有很大的变化，可认为是恒力，则每个短暂过程中力的冲量分别为、……将关系式相加，就得到整个过程作用力的冲量在数值上等于曲线与横轴所围图形的面积。这种处理方式体现的物理方法是（　　） A. 微元法 B. 控制变量法 C. 转换法 D. 类比法 2. 将物体从空中投掷出去是常见的现象，研究这种情况下物体运动时人们建立了拋体运动模型。关于抛体运动，下列说法正确的是（　　） A. 拋体运动一定是匀变速曲线运动 B. 竖直上抛运动不是匀变速直线运动 C. 斜抛运动的速度时刻改变，加速度不变 D. 平抛运动的物体竖直方向上任意相等时间内位移增量相等 3. 胎压监测器可以实时监测汽车轮胎内部的气压（与轮胎受到的弹力正相关），在汽车上安装胎压监测报警器，可以预防因汽车轮胎胎压异常而引发的事故。一辆装有胎压报警器的载重汽车在高低不平的路面上行驶，其中一段路面的水平观察视图如图所示，图中虚线是水平线，在保证安全行驶的情况下，若要尽量使胎压报警器不会超压报警，下列说法正确的是（　　） A. 汽车在处应增大行驶速度 B. 汽车在处应增大行驶速度 C. 汽车在、处均应增大行驶速度 D. 汽车在、处均应减小行驶速度 4. 地球静止卫星的发射过程可以简化如下：卫星先在近地圆形轨道Ⅰ上运动，在点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的远地点时，再次点火进入同步轨道Ⅲ绕地球做匀速圆周运动。已知地球半径为，静止卫星轨道半径为，卫星在轨道Ⅰ上运行周期为，引力常量为。设卫星质量保持不变，下列说法中正确的是（　　） A. 卫星从轨道Ⅰ上点需要减速才能进入轨道Ⅱ B. 相同时间内卫星与地心连线扫过的面积在轨道Ⅰ上与轨道Ⅱ上的面积相等 C. 卫星在轨道Ⅰ上和轨道Ⅲ上运动的动能之比 D. 可估算地球密度为 5. 如图所示，水平面左侧有一足够长的、相对水平面高为的光滑平台，质量为的滑块与质量为的小球之间有一个处于压缩且锁定状态的轻弹簧（弹簧不与滑块和小球连接），系统处于静止状态。某时刻弹簧解除锁定，小球离开平台后做平抛运动，落到水平面上时落点到平台的距离为，重力加速度为；则弹簧储存的弹性势能为（　　） A. 192J B. 48J C. 32J D. 16J 6. 宇宙中的两个距离较近的天体组成双星系统，两天体可看作在同一平面内绕其连线上某一点做匀速圆周运动，由于某些原因两天体间的距离会发生变化，持续对这两个天体进行观测，每隔固定时间记录一次，得到两天体转动周期随观测次数的图像如图所示。若两天体的总质量保持不变，且每次观测的双星系统稳定转动，则第3次观测时两天体间的距离变为第1次观测时距离的（　　） A. B. C. D. 7. 风力发电机如图所示，风力带动三个叶片转动，叶片再带动发电机中的转子转动，实现风能向电能的转化。已知叶片长为，风速为，空气的密度为，空气遇到叶片旋转形成的圆面后，减速为零，原速穿过，则每一片叶片受到空气的作用力为（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题（本题共3小题，在每个小题给出的四个选项中至少有两项是正确的，每小题6分，共18分，漏选得3分，错选或不选得0分） 8. 如图，一半径为的半球形轨道竖直固定放置，图示为某一竖直截面，轨道两端等高；质量为的质点多次自轨道上等高的不同端点、、……（在图中统一标记为点）从静止开始滑下，滑到最低点时，对轨道的压力处在范围，重力加速度大小为。质点自滑到的过程中，摩擦力所做的功可能为（　　） A. B. C. D. 9. 汽车在研发过程中都要进行性能测试，如图所示为某次测试中某型号汽车的速度与牵引力大小倒数的关系图像，表示最大速度。已知汽车在水平路面上由静止启动，ab平行于轴，bc反向延长过原点。阻力恒定，汽车质量为，下列说法正确的是（　　） A. 汽车由到过程做匀加速直线运动 B. 汽车额定功率为5000W C. 汽车能够获得的最大速度为 D. 汽车从到持续的时间为35s 10. 在光滑水平面上，A、B两个物体在同一直线上沿同一方向运动，A的动量为，B的动量为。A从后面追上B，它们相互作用一段时间后，B的动量增大为，方向不变。下列说法正确的是（　　） A. 若此过程为弹性碰撞，则两物体的质量之比为 B. 若此过程为非弹性碰撞，则两物体的质量之比可能为 C. 若此过程为弹性碰撞，则两物体的质量之比为 D. 若此过程为非弹性碰撞，则两物体的质量之比可能为 三、实验题（本题共2小题，其中第11题7分，第12题11分） 11. 某同学利用图甲所示装置测量当地重力加速度，在斜槽轨道的末端处安装一个光电门，调节激光束与球心等高，实验中，让小球从斜槽上某位置处无初速度释放，用手机拍摄小球做平抛运动的视频，得到分帧照片如图乙所示（相邻两帧之间的时间间隔相等），当地的重力加速度为。 （1）关于本实验，下列说法正确的是______。 A. 斜槽轨道应尽量光滑 B. 斜槽轨道末段需调校水平 C. 实验时应先让小球抛出，再打开手机摄像功能 （2）该同学用游标卡尺测得小球的直径如图丙所示，则小球的直径______cm。 （3）在图乙中选取三个连续的小球位置、、，测得CD、DE间实际水平距离均为，CD、DE间实际高度差分别为、，另测得小球通过光电门的遮光时间为，则小球从轨道末端抛出的速度______，相邻两帧之间的时间间隔为______，当地重力加速度______（用所给物理量符号表示）。 （4）若BD之间的高度差为，且重力加速度已知，则通过验证表达式______是否近似相等，则可验证机械能守恒定律。 12. 某校同学们分组进行碰撞的实验研究。 （1）第一组利用气垫导轨通过频闪照相进行探究碰撞中的不变量这一实验。若要求碰撞时系统损失的机械能最多，则应选图中的______（选填“甲”或“乙”）（甲图两滑块分别装有弹性圈，乙图两滑块分别装有撞针和橡皮泥）； （2）第二组同学用如图丙所示的实验装置“验证动量守恒定律”，入射小球1质量为，被碰小球2质量为。 ①若入射小球半径为，被碰小球半径为，则应满足______，______。（选填“大于”、“等于”或“小于”） ②分别测出点到平均落点的距离，记为、和，当所测物理量满足表达式_______________时，即说明两球碰撞中动量守恒；若两球碰撞为完全弹性碰撞，则______（选填“大于”、“等于”或“小于”） （3）受上述实验的启发，某同学设计了另一种验证动量守恒定律的实验方案。如图丁所示，用两根不可伸长的等长轻绳将两个半径相同、质量不等的匀质小球悬挂于等高的点和点，两点间距等于小球的直径。将质量较小的小球1向左拉起至点由静止释放，在最低点与静止于点的小球2发生正碰。碰后小球1向左反弹至最高点，小球2向右摆动至最高点。测得小球1，2的质量分别为和，、、与最低点对应的竖直高度分别为、、。推导说明，、、、、满足__________________关系即可验证碰撞前后动量守恒；同理，若小球、的碰撞为弹性碰撞，请问还满足____________________关系。（用、、表示） 四、计算题（本题共3小题，其中第13题11分，第14题11分，第15题14分） 13. 如图所示，光滑水平面上依次有滑块A质量，滑块B质量。开始时B静止，A以初速度的速度冲向B，与B发生碰撞。求： （1）若A与B的碰撞为完全非弹性碰撞，求碰撞过程中损失的机械能； （2）若A与B的碰撞为弹性碰撞，求碰撞后A与B各自的速度大小。 14. 如今网上购物非常流行，快递公司把邮件送到家里，消费者足不出户就可以购买到想要的商品。如图是某快递公司分拣邮件的倾斜传输装置：传送带A、B间长度为，倾角为，正以恒定速率顺时针运转。现将一质量为的邮件（可视为质点）轻放在传送带底端A点，已知邮件与传送带之间的动摩擦因数为，重力加速度，则邮件从A运动到B过程中，求： （1）邮件从A运动至B的时间； （2）邮件从A运动至B过程中弹力的冲量大小以及传送带对邮件的作用力的冲量大小。 15. 如图所示，一实验小车静止在光滑水平面上，其上表面有粗糙水平轨道与光滑四分之一圆弧轨道。圆弧轨道与水平轨道相切于圆弧轨道最低点，一物块静止于小车最左端，一小球用不可伸长的轻质细线悬挂于点正下方，并轻靠在物块右侧。现将细线拉直到水平位置时，静止释放小球，小球运动到最低点时与物块发生碰撞，碰撞后系统损失的动能为碰前总动能的。此后物块沿着轨道运动，已知细线长。小球质量。物块、小车质量均为。小车上的水平轨道长。圆弧轨道半径。小球、物块均可视为质点。不计空气阻力，重力加速度取。 （1）求小球运动到最低点与物块碰撞前所受拉力的大小； （2）求小球与物块碰撞后的瞬间，物块速度的大小； （3）①为使物块能进入圆弧轨道，且在上升阶段不脱离小车，求物块与水平轨道间的动摩擦因数的取值范围； ②为使得物块最终能够从小车的左端滑下，试计算物块从小车左端滑下时的速度与的关系并说明物块与水平轨道间的动摩擦因数的取值范围？（的取值范围写出结果即可） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $