内容正文:
丰城九中2025-2026学年高一年级日新班下学期期中检测物理试卷
总分:100分 考试时间:75分钟
一、选择题(1-7为单选题,每题4分;8-10为多选题,每题6分,共46分。)
1. 如图,倾角为θ的光滑斜面固定在水平面上,另有A、B两物体叠放在一起放置在斜面顶端,且B的上表面水平,A、B一起从斜面顶端由静止开始下滑,直到斜面底端,在此过程中,下列说法正确的是( )
A. 运动中物块B对A的摩擦力方向水平向右
B. 运动中物块B对A的弹力等于A的重力
C. 运动中物块B对A的作用力不做功
D. 运动中斜面对A、B系统的冲量为零
【答案】C
【解析】
【详解】A.因为AB一起沿斜面加速下滑,则加速度有水平向左的分量,则运动中物块B对A的摩擦力方向水平向左,选项A错误;
B.AB一起沿斜面加速下滑,则加速度有竖直向下的分量,则由
可知运动中物块B对A的弹力小于A的重力,选项B错误;
C.因AB一起下滑的加速度为
a=gsinθ
可知,B对A的作用力与位移垂直,则运动中物块B对A的作用力不做功,选项C正确;
D.运动中斜面对A、B系统的作用力不为零,根据
I=Ft
可知,冲量不为零,选项D错误。
故选C。
2. 如图甲所示,一列简谐横波沿轴传播,实线和虚线分别为和时刻的波形图,、分别是平衡位置为和的两个质点,图乙为质点的振动图像。下列说法正确的是( )
A. 该波沿轴负方向传播
B. 该波的波速大小为
C. 可能为
D. 内,质点经过的路程为
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图乙可知时刻,质点Q向上振动,根据上下坡法可知,波沿x轴正方向传播,故A错误;
B.由图甲可知,波长为8m,由图乙可知,周期为0.2s,波的传播速度为
故B错误;
C.质点P从0时刻到时刻有
当时
故C正确;
D.内,处于平衡位置的质点经过的路程
由于质点P不在平衡位置,经过的路程不可能为,故D错误。
故选C。
3. 光导纤维简称“光纤”,是一种能够传导各种光信号的纤维,也是传输信息的理想载体。如图所示,折射率为的玻璃圆柱长为,一束激光射向圆柱一端的中心,从另一底面射出,真空中光速。下列说法正确的是( )
A. 若入射光线与中轴线的夹角为45°,则光线在圆柱内的路径长度是
B. 若入射光线与中轴线的夹角为45°,则光线在圆柱内的路径长度是20 m
C. 光在圆柱中传播的最长时间是
D. 光在圆柱中传播的最长时间是
【答案】A
【解析】
【详解】AB.若入射光线与中轴线的夹角为45°,则折射角,则r=30°,则光线在圆柱内的路径长度为,A正确,B错误;
CD.由可得C=45°
光线在圆柱内以临界角C射出圆柱体时,光在圆柱体中传播的距离最长,由几何关系
由
可得最长时间,CD错误。
故选A。
4. m和m处持续振动的两振源,在同一介质中形成沿x轴正负两个方向相向传播的、波速均为m/s的甲、乙两列波,时刻波形如图所示。下列说法正确的是( )
A. 两列波的起振方向相反
B. 两列波在相遇区域内会发生干涉现象
C. s时,位于m处的M点的振动位移为cm
D. s时,位于m处的N点的振动方向沿y轴负向
【答案】D
【解析】
【详解】A.由传播方向和质点振动方向的关系可知,两列波的起振方向相同,A正确;
B.由可得
故两列波在相遇区域内不会发生干涉现象,B错误;
C.在时,两列波传播的距离为
则甲质点在时刻的波谷刚传播到M处;则乙在时刻1.05m处的质点的振动形式刚传播到M处,而乙在时刻时,1.05m处的质点位移大于0.1cm,所以时,位于处的M点的振动位移不等于,C错误;
D.时,两列波传播距离为
甲向右传递四个波形,乙向左传递两个波形,由传播方向和质点振动方向的关系可知,此时位于处的N点的振动方向沿y轴负向,D正确。
故选D。
5. 如图甲所示,在光滑水平面上的两个小球P、Q发生一维碰撞,两小球质量分别为和,如图乙所示为两小球碰撞前后的图像。已知,由此可以判断( )
A. 碰前P做匀加速直线运动,Q做匀速直线运动
B. 可以计算出
C. 碰撞过程为非弹性碰撞
D. 若两球碰撞后粘合在一起运动,则碰撞过程中损失的动能为1.2J
【答案】B
【解析】
【详解】A.在图像中,斜率表示速度。碰前P的图像是一条倾斜的直线,说明P做匀速直线运动;Q的图像是一条平行于时间轴的直线,说明Q处于静止状态。故A错误;
B.根据可得,碰前P的速度为
碰后P的速度为
碰后Q的速度为
根据动量守恒定律有
代入数据解得Q的质量为,故B正确;
C.碰撞前系统的动能为
碰撞后系统的动能为
因为
所以碰撞过程为弹性碰撞,故C错误;
D.若两球碰撞后粘合在一起运动,则根据动量守恒定律有
解得
则碰撞过程中损失的动能为,故D错误。
故选B。
6. 某同学利用木筷研究简谐运动,粗细均匀的一根木筷,下端绕几圈铁丝,竖直浮在较大的装有水的杯中,把木筷向下压进水中一小段后松手(如图所示),木筷就在水中上下振动,不计水的阻力,取竖直向上为正方向,关于松手后木筷位移、速度、加速度、动量随时间的变化图像正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.因为取竖直向上为正方向,松手后木筷位移从零开始增大,故A错误;
BD.由题意松手后木筷先向上加速再向上减速,之后向下加速向下减速,由知某时刻动量的方向即为速度的方向,故B正确,D错误;
C.同理加速度开始向上,故C错误。
故选B。
7. 如图所示为高速磁悬浮列车在水平长直轨道上的模拟运行图,8节质量均为m的车厢编组运行,其中1号和8号车厢为动力车厢,且额定功率均为P。列车由静止开始以额定功率2P运行,经过一段时间达到最大速度。列车向左运动过程中,1号车厢会受到前方空气的阻力,假设车厢碰到空气前空气的速度为0,碰到空气后空气的速度立刻与列车速度相同,已知空气密度为,1号车厢的迎风面积(垂直运动方向上的投影面积)为S。不计其它阻力,忽略其它车厢受到的空气阻力。当列车以额定功率2P向左运行到速度为最大速度的一半时,2号车厢对3号车厢的作用力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设动车的速度为v,动车对空气的作用力为F,对一小段空气柱应用动量定理可得
解得
当牵引力等于阻力时,速度达到最大,则
解得
当速度达到最大速度一半时,此时速度为
此时受到的牵引力
解得
此时受到的阻力
对整体根据牛顿第二定律
对3、4、5、6、7、8号车厢,根据牛顿第二定律可得
联立得
故选B。
8. 利用如图所示的实验装置研究双缝干涉现象并测量光的波长,下列说法中正确的是( )
A. 实验装置中的A、B分别为双缝和单缝
B. 仅将红色滤光片更换为绿色滤光片,条纹间距将变小
C. 仅将屏适当向右移动,条纹间距将变小
D. 仅将双缝更换为间距更大的双缝,条纹间距将变小
【答案】BD
【解析】
【详解】A.实验装置中的A、B应该是单缝和双缝,A错误;
B.仅将红色滤光片更换为绿色滤光片,光的波长变小,而条纹间距,所以条纹间距将变小,B正确;
C.仅将屏适当向右移动,双缝和屏之间的距离变大,条纹间距,所以条纹间距将变大,故C错误;
D.仅将双缝更换为间距更大的双缝,而条纹间距,所以条纹间距将变小,故D正确。
故选BD。
9. 图1为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图,P是平衡位置为x=1m处的质点,Q是平衡位置为x=4m处的质点,图2为质点Q的振动图像,则( )
A. 波沿x轴负方向传播
B. t=0.15s时,质点Q的加速度达到负向最大
C. t=0.15s时,质点P的运动方向沿y轴负方向
D. 从t=0.10s到t=0.25s,质点P通过的路程为30cm
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由振动图像可知,在t=0.10s时刻,x=4m处的质点Q向下运动,结合波动图像可知波沿x轴负方向传播,A正确;
B.t=0.15s时,质点Q处于波谷位置,加速度为正向最大,B错误;
C.由振动图像可知,周期为0.20s,故从t=0.10s到t=0.15s,质点P振动了个周期,则t=0.15s时质点P位移为正,向平衡位置运动,即运动方向为沿y轴负方向,C正确;
D.由于质点P在t=0.10s时刻向正向最大位移处振动,所以从t=0.10s到t=0.25s,质点P通过的路程小于3个振幅,小于30cm,D错误。
故选AC。
10. 如图所示,P、Q两个半径相同的小球穿在两根平行且光滑的足够长的水平杆上,P、Q两球的质量分别为、,初始时两小球均静止,P、Q两球间连着一根轻质弹簧,弹簧处于原长状态。现给P球一个向左的初速度。下列说法正确的是( )
A. P、Q两球动量守恒,机械能守恒
B. 弹簧的最大弹性势能为
C. Q球的最大速度大小为
D. P球可能向右运动
【答案】BC
【解析】
【详解】A.P、Q在水平方向上两球动量守恒,由于有弹簧弹力对P、Q做功,P、Q两球机械能不守恒,故A错误;
B.两球在水平方向上动量守恒,规定向左的方向为正方向,速度相等时,有
此时弹簧的弹性势能最大,有
解得
故B正确;
C.弹簧恢复原长时,对P、Q球组成的系统,根据弹性碰撞满足动量守恒和机械能守恒的特点,,
Q的最大速度大小为
代入数据解得
故C正确;
D.如果P球向右运动,根据动量守恒,Q向左运动的速度会更大,则系统的总机械能会增加,不符合题意,故P球不可能向右运动,故D错误。
故选BC。
二、实验题(每空2分,共16分)
11. 某实验小组用如图所示的装置验证动量守恒定律。先让入射小球从斜面上某位置静止释放,经斜槽末端抛出后到达水平面上的P点,再将大小相同的被碰小球放置在斜槽末端,让入射小球从斜槽上再次释放,与被碰小球碰撞后分别落到水平面上的M点和N点,O点是斜槽末端在水平面上的投影点,不计空气阻力,回答下列问题。
(1)关于该实验说法正确的是____________;
A. 入射小球质量需大于被碰小球质量
B. 入射小球先后在斜槽上释放的位置可以不同
C. 斜槽必须光滑,且末端水平
(2)若两球没有发生对心碰撞,则两球的落点可能是下图中的____________;
A. B. C. D.
(3)已知入射小球质量为,被碰小球质量为,且发生对心碰撞,测得P、M、N三点到O点距离分别为,则有____________(用表示)成立,即可验证该碰撞过程中动量守恒;若该碰撞为弹性碰撞,则有____________成立(用表示)。
【答案】(1)A (2)B
(3) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
A.为防止入射小球反弹,入射小球质量需大于被碰小球质量,故A正确;
B.为使入射小球碰撞前速度相同,需在斜槽上同一位置释放,故B错误;
C.斜槽不需要光滑,但斜槽末端需水平,故C错误。
故选A。
【小问2详解】
在垂直于虚线方向上两球总动量守恒,且为零,因入射小球质量大于被碰小球质量,故入射小球的垂直分速度较小,落点距离虚线更近。
故选B。
【小问3详解】
若碰撞前后动量守恒
平抛运动时间相等,则有
若还满足弹性碰撞,则有,
可推得,即
12. 某实验小组用图所示装置做“用单摆测重力加速度”实验。
(1)组装单摆时,应该选用________(选填器材前的字母代号)。
A. 长度为左右的细线 B. 长度为左右的细线
C. 直径约为的木质球 D. 直径约为的小钢球
(2)某同学将摆球沿垂直纸面的方向向外拉开大约,然后由静止释放,摆动稳定后,自摆球经过最低点时记为0次并用停表开始计时,此后摆球每经过最低点一次计数一次,计数到50时,停表的读数为,则摆的振动周期________(用表示)。
(3)甲同学多次改变摆长,测量对应的周期,绘制出图像,如图所示,直线的斜率为。由此可得重力加速度________(用含的式子表示)。
(4)若甲同学测得的值偏大,其原因可能是________。
A. 测摆线长时摆线拉得过紧
B. 把50次摆动的时间误记为49次摆动的时间
C. 开始计时,停表过早按下
D. 单摆悬点未固定紧,摆动中出现松动,使摆线增长了
【答案】(1)AD (2)
(3) (4)A
【解析】
【小问1详解】
AB.单摆实验中,摆长一般选1m左右(便于测量且周期适中),20cm摆长太短,周期过小,测量误差大,所以选长度为1m左右的细线,A正确,B错误;
CD.为减小空气阻力影响,应选质量大、体积小的球,小钢球符合,木质球空气阻力影响大,C错误,D正确;
故选AD。
【小问2详解】
从最低点开始计时,计数到50时,实际完成的全振动次数是25次(因为从0开始计数,每2次经过最低点为一个周期 )。根据周期定义。
【小问3详解】
由单摆周期公式
变形得
图像的斜率
则
【小问4详解】
A.测摆线长时摆线拉得过紧,会使测量的摆长偏大。由,偏大则测量值偏大,A正确;
B.把50次摆动时间误记为49次,根据,偏大(误记后变小),则测量值偏大。由,偏大则测量值偏小,B错误;
C.开始计时,停表过早按下,意味着在摆球未到达最低点(或未完成完整振动计时起点)时就开始计时,导致记录的总时间偏大(包含了摆球从初始位置到计时起点的无效时间),根据,偏大,则测量值偏大。由,偏大则测量值偏小,C错误;
D.单摆悬点松动使摆线增长,测量的摆长偏小(因为实际摆长变长,但测量的是原来的短摆长),由,偏小则测量值偏小,D错误。
故选A。
三、计算题(38分)
13. 如图所示,玻璃半球半径为R,球心为O,AB为水平直径,M点是半球的最高点。一束单色光从A点射入玻璃半球,射入的光线与AB成θ角。当时,光线从BM间某点C平行于AB射出。光在真空中的传播速度为c。求:
(1)玻璃半球的折射率;
(2)若,则光线在玻璃半球中传播的时间。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
当时,光线从BM间某点C平行于AB射出,如图所示
由几何关系可得,
则玻璃半球的折射率为
【小问2详解】
若,因为
所以光线在玻璃半球中发生两次全反射,最终从B点射出,光路图如图所示
光线在玻璃半球中传播的时间
光线在玻璃半球中传播的速度
联立解得
14. 一列简谐波沿x轴方向传播,已知x轴上x1=0和x2=2m两处质点的振动图像分别如图(甲)、(乙)所示,求:
(1)若此波沿x轴正向传播,则波的传播速度的可能值;
(2)若此波沿x轴负向传播,则波的传播速度的可能值.
【答案】(1)(2)
【解析】
【分析】
【详解】(1)由所给出的振动图像可知周期T=4s.由图像可知t=0时刻,x1=0的质点P在正最大位移处,x2=2 m的质点Q在平衡位置向y轴负方向运动,所以当简谐波沿x轴正向传播时PQ间距离为,因为
所以
因此可得,波沿x轴正向传播时的波速
(2)当波沿x轴负向传播时PQ 间距离为
所以
波沿x轴负向传播时的波速
15. 如图所示在光滑水平面上有一半径为、质量为的四分之一光滑圆弧轨道,圆弧轨道底端与水平面相切。现将一个质量为的小球由圆弧轨道的最高点静止释放,小球离开轨道后在水平面上与一个质量为的静止物块发生弹性碰撞,碰撞后物块滑上右侧一个与水平面平滑连接的固定粗糙斜面,斜面的倾角,高度。滑块在斜面上减速后沿斜面滑下进入水平面,并且能与小球再次发生碰撞。已知重力加速度为,,,求:
(1)小球滑到圆弧轨道底端时圆弧轨道的位移大小;
(2)第一次与物块碰撞后小球的速度大小;
(3)物块与斜面间的动摩擦因数的取值范围(答案可用分数表示)。
【答案】(1)0.4m
(2)0.4m/s (3)
【解析】
【小问1详解】
设小球质量为,轨道的质量为m,小球滑离圆弧轨道时,小球速度大小为,圆弧轨道的速度大小为,小球相对地面向右运动的距离为,圆弧轨道相对地面向左运动的距离为,根据动量守恒有
又
可得
又
联立解得
【小问2详解】
根据机械能守恒有
代入数据解得
小球与质量为的物块发生弹性碰撞,以向右方向为正,设碰后小球速度为,物块速度为
根据动量守恒定律有
根据能量守恒有
代入数据解得,
即小球第一次与物块碰撞后的速度大小为,方向向左
【小问3详解】
若物块刚好能运动到斜面顶端,根据动能定理有
代入数据解得
所以物块不从斜面顶端飞出需要满足
物块能与小球再次碰撞,返回至水平面时速度必须比小球大,取临界值设返回水平面时的速度为
根据动能定理,沿斜面上滑过程有
沿斜面滑下过程有
解得
所以要满足
最后,物块能够从斜面上滑下还必须满足
联立解得
综上可得物块与斜面间的动摩擦因数应满足
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丰城九中2025-2026学年高一年级日新班下学期期中检测物理试卷
总分:100分 考试时间:75分钟
一、选择题(1-7为单选题,每题4分;8-10为多选题,每题6分,共46分。)
1. 如图,倾角为θ的光滑斜面固定在水平面上,另有A、B两物体叠放在一起放置在斜面顶端,且B的上表面水平,A、B一起从斜面顶端由静止开始下滑,直到斜面底端,在此过程中,下列说法正确的是( )
A. 运动中物块B对A的摩擦力方向水平向右
B. 运动中物块B对A的弹力等于A的重力
C. 运动中物块B对A的作用力不做功
D. 运动中斜面对A、B系统的冲量为零
2. 如图甲所示,一列简谐横波沿轴传播,实线和虚线分别为和时刻的波形图,、分别是平衡位置为和的两个质点,图乙为质点的振动图像。下列说法正确的是( )
A. 该波沿轴负方向传播
B. 该波的波速大小为
C. 可能为
D. 内,质点经过的路程为
3. 光导纤维简称“光纤”,是一种能够传导各种光信号的纤维,也是传输信息的理想载体。如图所示,折射率为的玻璃圆柱长为,一束激光射向圆柱一端的中心,从另一底面射出,真空中光速。下列说法正确的是( )
A. 若入射光线与中轴线的夹角为45°,则光线在圆柱内的路径长度是
B. 若入射光线与中轴线的夹角为45°,则光线在圆柱内的路径长度是20 m
C. 光在圆柱中传播的最长时间是
D. 光在圆柱中传播的最长时间是
4. m和m处持续振动的两振源,在同一介质中形成沿x轴正负两个方向相向传播的、波速均为m/s的甲、乙两列波,时刻波形如图所示。下列说法正确的是( )
A. 两列波的起振方向相反
B. 两列波在相遇区域内会发生干涉现象
C. s时,位于m处的M点的振动位移为cm
D. s时,位于m处的N点的振动方向沿y轴负向
5. 如图甲所示,在光滑水平面上的两个小球P、Q发生一维碰撞,两小球质量分别为和,如图乙所示为两小球碰撞前后的图像。已知,由此可以判断( )
A. 碰前P做匀加速直线运动,Q做匀速直线运动
B. 可以计算出
C. 碰撞过程为非弹性碰撞
D. 若两球碰撞后粘合在一起运动,则碰撞过程中损失的动能为1.2J
6. 某同学利用木筷研究简谐运动,粗细均匀的一根木筷,下端绕几圈铁丝,竖直浮在较大的装有水的杯中,把木筷向下压进水中一小段后松手(如图所示),木筷就在水中上下振动,不计水的阻力,取竖直向上为正方向,关于松手后木筷位移、速度、加速度、动量随时间的变化图像正确的是( )
A. B.
C. D.
7. 如图所示为高速磁悬浮列车在水平长直轨道上的模拟运行图,8节质量均为m的车厢编组运行,其中1号和8号车厢为动力车厢,且额定功率均为P。列车由静止开始以额定功率2P运行,经过一段时间达到最大速度。列车向左运动过程中,1号车厢会受到前方空气的阻力,假设车厢碰到空气前空气的速度为0,碰到空气后空气的速度立刻与列车速度相同,已知空气密度为,1号车厢的迎风面积(垂直运动方向上的投影面积)为S。不计其它阻力,忽略其它车厢受到的空气阻力。当列车以额定功率2P向左运行到速度为最大速度的一半时,2号车厢对3号车厢的作用力大小为( )
A. B. C. D.
8. 利用如图所示的实验装置研究双缝干涉现象并测量光的波长,下列说法中正确的是( )
A. 实验装置中的A、B分别为双缝和单缝
B. 仅将红色滤光片更换为绿色滤光片,条纹间距将变小
C. 仅将屏适当向右移动,条纹间距将变小
D. 仅将双缝更换为间距更大的双缝,条纹间距将变小
9. 图1为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图,P是平衡位置为x=1m处的质点,Q是平衡位置为x=4m处的质点,图2为质点Q的振动图像,则( )
A. 波沿x轴负方向传播
B. t=0.15s时,质点Q的加速度达到负向最大
C. t=0.15s时,质点P的运动方向沿y轴负方向
D. 从t=0.10s到t=0.25s,质点P通过的路程为30cm
10. 如图所示,P、Q两个半径相同的小球穿在两根平行且光滑的足够长的水平杆上,P、Q两球的质量分别为、,初始时两小球均静止,P、Q两球间连着一根轻质弹簧,弹簧处于原长状态。现给P球一个向左的初速度。下列说法正确的是( )
A. P、Q两球动量守恒,机械能守恒
B. 弹簧的最大弹性势能为
C. Q球的最大速度大小为
D. P球可能向右运动
二、实验题(每空2分,共16分)
11. 某实验小组用如图所示的装置验证动量守恒定律。先让入射小球从斜面上某位置静止释放,经斜槽末端抛出后到达水平面上的P点,再将大小相同的被碰小球放置在斜槽末端,让入射小球从斜槽上再次释放,与被碰小球碰撞后分别落到水平面上的M点和N点,O点是斜槽末端在水平面上的投影点,不计空气阻力,回答下列问题。
(1)关于该实验说法正确的是____________;
A. 入射小球质量需大于被碰小球质量
B. 入射小球先后在斜槽上释放的位置可以不同
C. 斜槽必须光滑,且末端水平
(2)若两球没有发生对心碰撞,则两球的落点可能是下图中的____________;
A. B. C. D.
(3)已知入射小球质量为,被碰小球质量为,且发生对心碰撞,测得P、M、N三点到O点距离分别为,则有____________(用表示)成立,即可验证该碰撞过程中动量守恒;若该碰撞为弹性碰撞,则有____________成立(用表示)。
12. 某实验小组用图所示装置做“用单摆测重力加速度”实验。
(1)组装单摆时,应该选用________(选填器材前的字母代号)。
A. 长度为左右的细线 B. 长度为左右的细线
C. 直径约为的木质球 D. 直径约为的小钢球
(2)某同学将摆球沿垂直纸面的方向向外拉开大约,然后由静止释放,摆动稳定后,自摆球经过最低点时记为0次并用停表开始计时,此后摆球每经过最低点一次计数一次,计数到50时,停表的读数为,则摆的振动周期________(用表示)。
(3)甲同学多次改变摆长,测量对应的周期,绘制出图像,如图所示,直线的斜率为。由此可得重力加速度________(用含的式子表示)。
(4)若甲同学测得的值偏大,其原因可能是________。
A. 测摆线长时摆线拉得过紧
B. 把50次摆动的时间误记为49次摆动的时间
C. 开始计时,停表过早按下
D. 单摆悬点未固定紧,摆动中出现松动,使摆线增长了
三、计算题(38分)
13. 如图所示,玻璃半球半径为R,球心为O,AB为水平直径,M点是半球的最高点。一束单色光从A点射入玻璃半球,射入的光线与AB成θ角。当时,光线从BM间某点C平行于AB射出。光在真空中的传播速度为c。求:
(1)玻璃半球的折射率;
(2)若,则光线在玻璃半球中传播的时间。
14. 一列简谐波沿x轴方向传播,已知x轴上x1=0和x2=2m两处质点的振动图像分别如图(甲)、(乙)所示,求:
(1)若此波沿x轴正向传播,则波的传播速度的可能值;
(2)若此波沿x轴负向传播,则波的传播速度的可能值.
15. 如图所示在光滑水平面上有一半径为、质量为的四分之一光滑圆弧轨道,圆弧轨道底端与水平面相切。现将一个质量为的小球由圆弧轨道的最高点静止释放,小球离开轨道后在水平面上与一个质量为的静止物块发生弹性碰撞,碰撞后物块滑上右侧一个与水平面平滑连接的固定粗糙斜面,斜面的倾角,高度。滑块在斜面上减速后沿斜面滑下进入水平面,并且能与小球再次发生碰撞。已知重力加速度为,,,求:
(1)小球滑到圆弧轨道底端时圆弧轨道的位移大小;
(2)第一次与物块碰撞后小球的速度大小;
(3)物块与斜面间的动摩擦因数的取值范围(答案可用分数表示)。
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