内容正文:
2026年湖北省普通高中学业水平选择性考试模拟卷五
物理答题卡
姓名:
班级:
考号:
注意事项
1.答题前请将姓名、班级、考场、座号和准考证号填写清楚。
2.客观题答题,必须使用2B铅笔填涂,修改时用橡皮擦干净。
3.主观题必须使用黑色签字笔书写。
条形码粘贴区
4.必须在题号对应的答题区域内作答,超出答题区域书写无效。
5.保持答卷清洁完整。
正确填涂
缺考标记
一、选择题:本题共10小题,共40分,在每小题给出的四个选项中,1~7题只有一项符合
题目要求,8~10题有多项符合题目要求。
1.[A][B][C][D]
5.[A][B][C][D]
8.[A][B][C][D]
2-[A][B][C][D]
6[A][B][C][D]
9.[A][B][C][D]
3.[A][B][C][D]
7.[A][B][C][D]
10.[A][B][c][D]
4[A][B][C][D]
二、非选择题(共54分)
11.(7分)
(1)
(2)
(3)@
;②
12.(9分)
V2
(1)
(2)】
答题卡第1面共4面
13.(10分)
主气囊
活塞
右挡板
左挡板
副气囊7
甲
乙
答题卡第2面共4面
14.(16分)
◆FN
100
40
08
24
答题卡第3面共4面
15.(18分)
--10
1
2
3
2024
2025
●。。●。年☐
口
答题卡第4面共4面
2026年湖北省普通高中学业水平选择性考试模拟卷五
物理
本试卷共100分 考试时间75分钟。
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40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;第8~10题有多项符合题目要求。全部选对得4分,选对但不全的得2分,有错选的得0分。
1.2024年6月25日,嫦娥六号返回器准确着陆于内蒙古四子王旗预定区域,标志着探月工程嫦娥六号任务取得圆满成功,实现世界首次月球背面采样返回。某探测器采用Pu制成的电池为其保暖供电Pu是人工放射性同位素,半衰期为87.7年,其衰变方程可写作PuUHe,则下列说法正确的是
A.式中的x值为236
BPu的衰变为β衰变
CPu衰变时放出的He粒子具有很强的穿透能力
DPu衰变产生的U中含有142个中子
2.2024年8月4日,中国运动员在巴黎奥运会女子网球单打决赛中勇夺冠军,创造了中国首枚网球单打奥运金牌的历史。运动员在比赛中某次回球时,假设网球接触球拍前的速度大小为v1,网球被反方向击回后速度大小变为v2,设网球与球拍的接触时间为t,作用过程中的平均作用力的大小为F,网球的质量为m。对于此次回球过程(重力影响不计),下列说法正确的是
A.网球的平均加速度大小a=,方向与网球被击回后的速度方向相同
B.网球的动量变化量大小为Ft,方向与球拍对网球的平均作用力的方向相同
C.球拍对网球做的功W=m(v2-v1)2
D.球拍对网球的冲量大小I=m(v2-v1),方向与网球接触球拍前的速度方向相同
3.在地球上距离地面某一高度处由静止释放一个小球,小球落到地面所用时间为t地,在某行星上距离行星表面同样高度处也由静止释放一小球,小球落到行星表面所用时间为t星。已知此行星半径与地球半径的比值为p,=q,地球的密度为ρ地,忽略地球和行星的自转及空气阻力,则此行星的密度为
A.pq-2ρ地 B.qp-2ρ地 C.p2q-1ρ地 D.q2p-1ρ地
4.某同学为了探究机械波的特性,往平静的水池中央放入一个漂浮物,然后在水池边以2 Hz的频率均匀敲击水面荡起层层水波(视为机械波),测得漂浮物到敲击点的距离为6 m,水波传播到漂浮物所在位置的时间为5 s,则
A.水波的波长为0.6 m
B.敲击频率越高,水波的传播速度越大
C.水波能将漂浮物推向水池的另一边
D.漂浮物做受迫振动的频率小于2 Hz
5.图甲为远距离输电示意图,变压器均为理想变压器。升压变压器原、副线圈匝数比为1∶100,其输入电压变化规律如图乙所示,远距离输电线的总电阻为100 Ω。降压变压器副线圈电路部分为一火警报警系统,其中R1为一定值电阻,R2为用半导体热敏材料制成的传感器,当温度升高时其阻值变小。电压表显示加在报警器上的电压(报警器未画出)。未发生火灾时,升压变压器的输入功率为750 kW。下列说法正确的是
甲 乙
A.降压变压器副线圈输出的交流电频率为100 Hz
B.未发生火灾时,远距离输电线路损失的电压为25 kV
C.当传感器R2所在处发生火灾时,电压表的示数变小
D.当传感器R2所在处发生火灾时,输电线上的电流不变
6.一列简谐横波在均匀介质中沿x轴传播,t=0时刻的波形如图所示,t=4 s时刻,平衡位置在坐标原点O处的质点首次到达波谷位置,下列说法正确的是
A.t=0时刻的波形对应的函数方程为y=10sin(x+)(cm)
B.该简谐横波中质点振动的周期可能为12 s
C.该简谐横波的波长为22 m
D.该简谐横波传播的速度可能为6 m/s
7.2025年2月12日,在哈尔滨亚冬会自由式滑雪女子大跳台决赛中,中国队选手获得冠军。滑雪大跳台的赛道主要由助滑道、起跳区、着陆坡、停止区组成,其场地可以简化为如图甲所示的模型。图乙为简化后的跳台滑雪雪道示意图,AO段为助滑道和起跳区,OB段为倾角α=37°的着陆坡。运动员从助滑道的起点A由静止开始下滑,到达起跳点O时,借助设备和技巧,以与水平方向成θ=53°角的方向起跳,最后落在着陆坡面上的C点。已知运动员在O点以v0=25 m/s的速率起跳,轨迹如图乙中虚线所示,不计空气阻力,重力加速度g=10 m/s2,sin 53°=0.8。下列说法正确的是
甲 乙
A.运动员在空中的最小速度的大小为18.375 m/s
B.运动员从离开O点至到达C点的时间为6.25 s
C.起跳后,运动员到斜面OC的最远距离约为20 m
D.O、C间的距离约为102 m
8.有一定弹性的水平轻绳的长度为12 m,在绳两端各有一个波源O1、O2,两波源的振动频率相同,且振幅都是5 cm。两波源同时开始振动一个周期后,两列波分别传到了a点和b点,形成如图所示的波形,此时刻记作t=0,t=2 s时两波相遇。若ac=cd=de=eb=2 m,两波源一直做简谐运动,则下列说法正确的是
A.质点d开始振动后,其振幅为10 cm,频率为1 Hz
B.t=1.25 s时质点c的位移大小是5 cm
C.t=3.25 s时质点e的位移是0
D.t=5 s后,绳上有10个质点的位移始终是0
9.鸟神星位于太阳系内的柯伊伯带,是太阳系内已知的第三大矮行星。鸟神星的质量约为地球质量的0.067%,其半径约为地球的11%,鸟神星与其卫星MK2的间距约为地球与月球间距的5.5%,鸟神星与太阳的间距约为地球与太阳间距的46倍。若绕星均绕主星做匀速圆周运动,忽略自转的影响,则下列说法正确的是
A.鸟神星表面重力加速度约为地球表面重力加速度的
B.鸟神星的第一宇宙速度小于地球的第一宇宙速度
C.鸟神星绕太阳公转的速度小于地球绕太阳公转的速度
D.MK2绕鸟神星运行的周期大于月球绕地球运行的周期
10.平行长直倾斜导轨M、N与水平面的夹角θ=30°,这两条导轨之间存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场,导轨间距L=1 m。R1和R2是并联在导轨上端的电阻,且R1=12 Ω、R2=6 Ω,导体棒ab垂直导轨M、N放置,其质量m=1 kg,各处导轨和导体棒之间的动摩擦因数均相同,如图。从导体棒ab静止释放开始计时,刚释放时导体棒的加速度大小为0.25 m/s2,当导体棒ab下滑的距离为20 m时,其速度达到了最大值1 m/s,之后它以这个速度匀速下滑。除R1、R2以外,其余部分的电阻均不计,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10 m/s2,滑动过程中导体棒ab始终保持与导轨垂直且接触良好。由此可知
A.导体棒ab运动过程中受到的摩擦力大小f=4.75 N
B.导轨之间磁场的磁感应强度大小B=1.5 T
C.导体棒达到最大速度时,导体棒中的电流I=0.5 A
D.在导体棒ab的位移从0增大至20 m过程中,R2电阻上产生的焦耳热为3 J
二、非选择题:本题共5小题,共60分。
11.(7分)下列是《普通高中物理课程标准》中必做实验的部分步骤,请完成实验操作和计算。
甲 乙 丙
(1)某实验小组用如图甲所示的实验装置来完成“探究平抛运动的特点”实验。实验前,斜槽末端的切线需要调成水平。图乙为用相机拍摄的频闪照片的一部分,A、B、C三点为连续三次频闪照相时小球的位置,则可以得出O点 (选填“是”或“不是”)小球的抛出点。若图乙中背景方格的边长均为5 cm,取重力加速度大小g=10 m/s2,则小球做平抛运动的初速度大小v0= m/s(结果保留两位有效数字)。
(2)某同学用螺旋测微器测量金属丝的直径时,测量结果如图丙所示,可知金属丝的直径D= mm。
(3)某同学用如图丁所示的实验装置验证“碰撞中的动量守恒”,所用器材包括:气垫导轨,两个质量不同的滑块(上方都安装有相同的遮光片),两个光电门计时器等。
调节好气垫导轨,用天平测得滑块1与遮光片的总质量为m1,滑块2与遮光片的总质量为m2,用游标卡尺测得遮光片的宽度为d。将滑块1从光电门A的左侧以一定初速度水平推出,记录滑块1的遮光片通过光电门A的遮光时间Δt,两滑块碰后记录滑块1的遮光片经过光电门A的遮光时间Δt1,滑块2的遮光片经过光电门B的遮光时间Δt2。
丁
①为使两滑块碰撞后滑块1能反向通过光电门A,两滑块的质量关系应是m1 (选填“>”“=”或“<”)m2。
②利用上述所测的实验数据,可得验证动量守恒的表达式为 (用题中所给字母表示)。
12.(9分)某物理兴趣小组利用如图甲所示电路测量电阻Rx的阻值,实验提供的器材有:电源E、滑动变阻器Rp、待测电阻Rx、电阻箱R、电压表(内阻RV未知)、电压表(内阻很大,可视为理想电压表)、开关S、导线若干。
甲 乙 丙
实验操作步骤如下:
①按图甲所示连接好实验器材;
②闭合开关S,调节滑动变阻器Rp与电阻箱R,使电压表、指针均发生明显偏转;
③读取电压表、、电阻箱的示数,分别记为U1、U2、R;
④重复步骤②③,得到多组U1、U2、R数据。
(1)根据图甲电路图,用笔画线代替导线把图乙所示的实验器材连接起来。
(2)小组成员根据实验数据,以为纵坐标,以为横坐标,绘制出-关系图像如图丙所示,图丙中a、b、c均已知,根据图像可知,待测电阻Rx= ,电压表的内阻RV= 。
13.(10分)如图甲所示,系留气球是使用缆绳将其拴在地面绞车上并可控制其在大气中飘浮高度的气球,主要应用于大气边界层探测。图乙是气球的简化模型图。主、副气囊通过不漏气、无摩擦的活塞分隔开,主气囊内封闭有一定质量的理想气体(密度较小),副气囊与大气连通。轻弹簧右端固定,左端与活塞连接。当气球在地面达到平衡时,活塞与左挡板刚好接触,弹簧处于原长。在气球升空过程中,大气压强逐渐减小,弹簧被缓慢压缩。当气球上升至目标高度时,活塞刚好与右挡板接触,理想气体的体积变为初始时的1.8倍,此时活塞两侧气体压强差为地面附近大气压强的。已知地面附近大气压强p0=1×105 Pa,气体的热力学温度T0=300 K,弹簧始终处于弹性限度内,活塞厚度忽略不计。在气球升空过程中,气球内封闭的理想气体温度不变。
甲 乙
(1)求目标高度处的大气压强p;
(2)若气球在目标高度处长时间驻留,气球内、外温度达到平衡时,弹簧压缩量为左、右挡板间距离的,已知该处大气压强不变,求气球驻留处大气的热力学温度T2。
14.(16分)电动碰碰车是一种十分受欢迎的游乐设施。游乐场水平地面上一质量m1=120 kg的电动碰碰车甲(含人)启动后,牵引力F随时间t变化的关系图像如图所示,t=8 s时碰碰车功率达到最大值,此后保持此功率继续行驶,t=24 s后F-t图像为一直线。碰碰车的最大功率恒定,受到的阻力大小恒定。碰碰车乙(含人)的总质量m2=60 kg,运动过程中所受阻力大小与碰碰车甲相等。
(1)求碰碰车甲匀加速运动阶段的加速度大小和24 s末的速度大小;
(2)若碰碰车甲(含人)以5 m/s的速度与静止的车乙(含人)发生正碰,碰后甲的速度变为3 m/s,求两车碰撞过程中损失的机械能;
(3)若在碰碰车甲(含人)前方加装质量可忽略的弹性片(劲度系数足够大),碰碰车甲以5 m/s的速度追上前方以3 m/s的速度同向行驶的碰碰车乙(含人)并发生弹性碰撞,碰撞前瞬间两碰碰车发动机关闭,碰撞时间极短。求两车碰后停下来的位置之间的距离。
15.(18分)如图所示,半径为R、质量为10m的四分之一光滑圆弧曲面静止在光滑水平地面上,圆弧曲面在最低点B与水平地面相切,圆弧曲面最低点B的右侧依次放置质量均为3m、间距均为d的2 025个小物块,从左至右分别标记为1,2,3,…,2 024,2 025,其中物块1紧挨着B点放置。将质量为m的小球从圆弧曲面最高点A的正上方C位置由静止释放,A、C的高度差h0=10R。已知重力加速度为g,不计空气阻力,小球与小物块均可视为质点,所有碰撞均为弹性碰撞,求:
(1)当小球运动至圆弧曲面最低点B时,小球与物块1的间距;
(2)物块2 025稳定运行时的速度大小;
(3)小球与物块1第一次碰撞后离水平地面的最大高度及小球最终稳定运行时的速度大小。
【参考答案】
1. D
【解题分析】根据质量数守恒可得x=238-4=234,A项错误He为α粒子,因此该衰变为α衰变,B项错误;α射线的穿透能力很弱,C项错误U中含有的中子数n=234-92=142,D项正确。
2. B
【解题分析】以网球的末速度方向为正,网球被击打过程的速度变化量Δv=v2-(-v1)=(v1+v2),故平均加速度大小a=,方向与网球被击回后的速度方向相同,A项错误;根据动量定理可知球拍对网球的冲量大小I=Δp=m(v1+v2)=Ft,方向与球拍对网球的平均作用力的方向相同,D项错误、B项正确;根据动能定理可知球拍对网球做的功W=m(-),C项错误。
3. D
【解题分析】由=mg,M=πR3ρ,h=gt2,可得ρ=,可得ρ星=×ρ地=q2p-1ρ地,D项正确。
4. A
【解题分析】由题意可知水波的传播速度v==1.2 m/s,波长λ==0.6 m,A项正确;水波的传播速度取决于介质,与频率无关,B项错误;漂浮物上下振动,并不会随波的传播而迁移,所以不会被推向水池另一边,C项错误;漂浮物做受迫振动,频率等于波源频率,即2 Hz,D项错误。
5. C
【解题分析】由题图乙知交流电的周期为0.02 s,所以频率为50 Hz,变压器不改变交流电的频率,故降压变压器副线圈输出的交流电频率为50 Hz,A项错误;由题图乙知升压变压器输入端电压有效值为250 V,电流I1==3 000 A,则通过升压变压器副线圈的电流I2==30 A,远距离输电线路损失的电压Ur=I2r=3 000 V,B项错误;当传感器R2所在处发生火灾时,其阻值减小,降压变压器副线圈电路等效电阻变小,输电线路中电流变大,输电线上损失的电压增大,降压变压器原、副线圈电压变小,降压变压器副线圈中电流增大,定值电阻所分电压增大,所以电压表的示数变小,C项正确、D项错误。
6. B
【解题分析】平衡位置在原点的质点在0时刻的位移为振幅的一半,则有+=34 m,解得λ=24 m,C项错误;t=0时刻的波形对应的函数方程为y=10sin(x+)(cm),A项错误;4 s内平衡位置在原点的质点首次到达波谷位置,若波沿x轴正方向传播,根据平移法有v1== m/s=2 m/s,则有T1==12 s,若波沿x轴负方向传播,根据平移法有v2== m/s=4 m/s,则有T2==6 s,B项正确、D项错误。
7. B
【解题分析】运动员在空中速度最小时,竖直方向速度为零,将运动员起跳时的速度沿水平方向和竖直方向分解,得在空中的最小速度vmin=v0sin 37°=15 m/s,A项错误;由题意知,运动员起跳时的速度垂直于着陆坡面,把重力加速度沿垂直着陆坡面和平行于着陆坡面方向分解,垂直着陆坡面方向的加速度大小a=gcos 37°=8 m/s2,运动员从起跳点O运动到C点的时间t==6.25 s,B项正确;运动员到OC的最远距离hm=≈39 m,C项错误;运动员沿着陆坡面方向做初速度为0、加速度a'=gsin 37°=6 m/s2的匀加速直线运动,故LOC=a't2≈117 m,D项错误。
8. AB
【解题分析】两波源的起振方向、频率及振幅都相同,是相干波源。同种介质中两列波的传播速度v大小相等,ab间距x=8 m,则2vt=x,解得v=2 m/s。两列波的频率相同,周期相同,由λ=vT知两列波波长相等,由λ=2 m得T=1 s。d点到两波源的距离相等,是振动加强点,两波传到d点后d点的振幅是5 cm+5 cm=10 cm,振动频率f=1 Hz,A项正确。t=1.25 s时,两列波还没相遇,只有波源O1的波引起质点c振动,1 s后波源O1的波传到c点,t=1.25 s时,c点振动了周期,位移大小为5 cm,B项正确。t=3.25 s时,波源O1的波已传到质点e且质点e已经振动了周期,质点e向下振动5 cm;t=3.25 s时,波源O2的波传到质点e后,质点e已经振动了2周期,质点e向下振动5 cm,故质点e的位移大小为10 cm,C项错误。t=5 s时两列波在绳上全范围叠加,绳上的点到两波源的距离之差最大值为12 m,而绳上振动减弱的点到两波源的距离之差为半波长的奇数倍,设P是满足条件的点,且P到O1的距离为x(0≤x≤12 m),则满足PO2-PO1=(12-x)-x=±λ×(2k+1),式中k=0,1,2,…,k的最大值km=5,故共有12个点满足条件,D项错误。
9. ABC
【解题分析】由G=mg,得g=G,则鸟神星、地球表面重力加速度大小之比=·=6.7×10-4×()2=≈,A项正确;由=m,得v=,则==<1,B项正确;行星绕太阳公转的速度v公=,鸟神星绕太阳运行时的公转半径更大,故鸟神星绕太阳公转的速度小于地球绕太阳公转的速度,C项正确;由G=m()2r,得T=2π,则MK2绕鸟神星运行的周期与月球绕地球运行的周期之比===0.55<1,D项错误。
10. AD
【解题分析】由导体棒初始的加速度为0.25 m/s2,可知mgsin θ-f=ma,解得f=4.75 N,A项正确;最终导体棒做匀速运动,速度v=1 m/s,设此时受到的安培力为F安,由力的平衡条件得mgsin θ-f-F安=0,而安培力F安=BIL=B··L,电路总电阻R总==4 Ω,联立解得B=1 T,B项错误;由mgsin θ-f-F安=0可得,导体棒达到最大速度时所受安培力F安=0.25 N,由F安=BIL解得导体棒中电流I=0.25 A,C项错误;对导体棒由能量守恒定律有(mgsin θ-f)x=mv2+Q,解得Q=4.5 J,由焦耳定律和并联电路规律可得==,解得QR2=Q=3 J,D项正确。
11. (1)不是 1.5 (每空1分)
(2)0.830 (2分)
(3)< (1分) =- (2分)
【解题分析】(1)小球做平抛运动时,在水平方向做匀速直线运动,有xAB=xBC=3L=v0T>xOA,可知A到B和B到C的时间相等且大于O到A的时间,可以得出O点不是小球的抛出点;根据小球在竖直方向做自由落体运动可得Δy=2L=gT2,解得相机拍摄频闪照片的时间间隔T=0.10 s,小球平抛的初速度大小v0==1.5 m/s。
(2)由螺旋测微器读数规则可得,金属丝的直径D=0.5 mm+33.0×0.01 mm=0.830 mm。
(3)为使两滑块碰撞后滑块1能通过光电门A,两滑块的质量关系为m1<m2。依题意,碰撞前滑块1的速度大小v0=,碰撞后滑块1的速度大小v1=,滑块2的速度大小v2=,取碰撞前滑块1的速度方向为正方向,若碰撞过程中动量守恒,则满足m1v0=-m1v1+m2v2,可得=-。
12. (1)见解析 (3分)
(2) (每空3分)
【解题分析】(1)根据电路图,连接实物图如图所示。
(2)根据欧姆定律有=+,可得=Rx·+,结合题图丙有Rx=,=a,解得RV=。
13.
【解题分析】(1)气球中气体的温度不变,气体发生的是等温变化,设气球内的气体在目标高度处的压强为p1,由玻意耳定律有p0V0=p1·1.8V0 (2分)
解得p1=p0 (1分)
由题意可知,目标高度处气球的内、外压强差为p1-p=p0 (1分)
解得p=p0=×105 Pa。 (1分)
(2)由胡克定律F=kx可知,弹簧的压缩量变为原来的,则活塞受到弹簧的弹力也变为原来的,可知气球的内外压强差变为
px=p0×=p0 (1分)
设此时气球内气体的压强为p2,有p2=px+p=p0 (1分)
由理想气体状态方程有=,其中V2=V0+0.8V0×=V0 (2分)
解得T2≈170 K。 (1分)
14.
【解题分析】(1)由题图可知,碰碰车甲在前8 s内的牵引力不变,碰碰车甲做匀加速直线运动,8 s~24 s内碰碰车甲的牵引力逐渐减小,则碰碰车甲的加速度逐渐减小,做加速度减小的加速运动,直到碰碰车甲的速度达到最大值,以后做匀速直线运动
碰碰车甲的速度达到最大值后牵引力等于阻力,故阻力f=40 N (1分)
前8 s内碰碰车甲的牵引力F=100 N,由牛顿第二定律有F-f=m1a (1分)
解得a=0.5 m/s2 (1分)
碰碰车甲在8 s末的功率达到最大值,8 s末碰碰车甲的速度v=at1=4 m/s (1分)
碰碰车甲的最大功率P=Fv=400 W (1分)
碰碰车甲的最大速度vm==10 m/s (1分)
即24 s末碰碰车甲的速度大小为10 m/s。 (1分)
(2)两车碰撞,动量守恒,由动量守恒定律有m1v0=m1v1+m2v2 (1分)
解得v2=4 m/s (1分)
碰撞过程中损失的机械能ΔE=m1-m1-m2=480 J。 (1分)
(3)碰撞过程中,根据动量守恒定律有m1v1'+m2v2'=m1v1″+m2v2″ (1分)
碰撞为弹性碰撞,根据机械能守恒定律有
m1v1'2+m2v2'2=m1v1″2+m2v2″2 (1分)
联立解得v1″= m/s,v2″= m/s (1分)
碰撞后碰碰车甲的加速度大小a1== m/s2,滑行距离x1== m (1分)
碰撞后碰碰车乙的加速度大小a2== m/s2,滑行距离x2== m (1分)
两车碰后停下来的位置之间的距离Δx=x2-x1= m。 (1分)
15.
【解题分析】(1)设小球自开始运动到运动至圆弧曲面最低点过程中,圆弧曲面的位移大小为x2,小球水平方向的位移大小为x1,此时小球与物块1的间距等于圆弧曲面的位移大小x2
小球与圆弧曲面构成的系统在水平方向动量守恒,则有mx1=10mx2 (1分)
又因为x1+x2=R (1分)
解得x2=。 (1分)
(2)以向右为正方向,小球自开始运动到运动至圆弧曲面最低点B的过程中,根据动量守恒定律有mv1+10mv2=0
根据机械能守恒定律有mg(h0+R)=m+×10m
解得v1=2,v2=- (2分)
之后小球与物块1碰撞,根据动量守恒定律有mv1=mv3+3mv4
根据机械能守恒定律有m=m+×3m
解得v3=-,v4= (2分)
碰撞后小球反弹,而物块1向右运动,随后与物块2碰撞,由于所有物块质量相等,物块之间的碰撞均满足3mv4=3mv5+3mv6
×3m=×3m+×3m
解得v5=0,v6= (2分)
即碰撞后,物块速度发生交换,分析可知,物块2 025稳定运行时的速度大小v2025=。 (1分)
(3)小球与物块1碰撞反弹后的速度大小|v3|大于圆弧曲面的速度大小|v2|
根据水平方向动量守恒有mv3+10mv2=(m+10m)v7 (1分)
根据机械能守恒定律有m+×10m-(m+10m)=mghmax (1分)
解得hmax=R (1分)
小球再次返回圆弧曲面最低点B时,根据动量守恒定律有mv3+10mv2=mv8+10mv9
根据机械能守恒定律有m+×10m=m+×10m
解得v8=,v9=- (2分)
之后小球再次与物块1发生碰撞,根据动量守恒定律有mv8=mv10+3mv11
根据机械能守恒定律有m=m+×3m
解得v10=-,v11= (2分)
小球与物块1再次碰撞反弹后的速度大小|v10|小于圆弧曲面的速度大小|v9|,表明小球不能再次与圆弧曲面发生相互作用,即小球最终稳定运行时的速度大小|v10|=。 (1分)
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