精品解析：广西钦州市大寺中学2025-2026学年高二下学期3月考试物理试卷

广西钦州市大寺中学2026春季学期高二年级3月份考试物理试卷 注意事项： 1．答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上， 2．回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回 一、单选题（共16小题，每小题3分，共48分） 1. 一次军事演习中，为了突破敌方关隘，战士爬上陡峭的山头，居高临下向敌方工事内投掷手榴弹，战士在同一位置先后水平投出甲、乙两颗质量均为m的手榴弹，手榴弹从投出的位置到落地点的高度差为h，不计空气阻力，轨迹如图所示，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 甲在空中运动过程中动量变化比乙小 B. 手榴弹落地瞬间，甲、乙手榴弹重力的瞬时功率不相同，甲的大 C. 从投出到落地，甲、乙手榴弹的动能增加量相同 D. 从投出到落地，甲、乙手榴弹重力的冲量，乙的小 2. 如图所示，无人机在空中作业时，受到一个方向不变、大小随时间变化的拉力。无人机经飞控系统实时调控，在拉力、空气作用力和重力的共同作用下沿水平方向做匀速直线运动。已知拉力与水平面成角，其大小F随时间t的变化关系为（、k均为大于0的常量）。无人机的质量为m，重力加速度为g。在0到T时间段内，F的大小大于0。关于该无人机下列说法正确的是（　　） A. 受到空气作用力逐渐变大 B. 受到空气作用力与竖直方向的夹角变小 C. 受到拉力的冲量大小为 D. 受到重力和拉力的合力的冲量大小为 3. 如图所示，用轻弹簧连接的A、B两球静止在光滑水平面上，A、B两球的质量分别为m和M（M>m）。情景一：弹簧原长时，A球以速度v1向右运动，当弹簧被压缩到最短时长度为L，此时A球的速度大小为vA，B球的速度大小为vB；情景二：弹簧原长时，B球以速度v2向左运动，当弹簧压缩到最短时长度为L′，此时A球的速度大小为vA′，B球的速度大小为vB′。若v1与v2大小相等，则下列关系正确的是（　　） A. vA>vB B. vA=vA′ C. L<L′ D. L=L′ 4. 如图所示，竖直平面内有一固定的半圆形光滑圆弧轨道ABC，圆心为O，直径AC水平，半径OB竖直。将一个小球P从圆弧轨道A处由静止释放，小球P从A沿轨道下滑到B点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小球处于失重状态 B. 小球处于超重状态 C. 轨道对小球弹力做的功为0 D. 轨道对小球弹力的冲量为0 5. 如图，木板m1足够长，静止在光滑水平地面上，物块m3静止在木板右侧，m3左端固定一劲度系数为k的轻弹簧，弹簧处于自然状态。滑块m2以水平向右的速度v0滑上木板m1，m2与m1速度相等时m1刚好与弹簧接触，此后再经过时间t0弹簧压缩量最大，并且m2与m1恰好能始终保持相对静止。已知m1、m2和m3的质量均为m，弹簧始终处在弹性限度内，弹性势能Ep与形变量x的关系为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，下列说法不正确的是（ ） A. 木板刚接触弹簧时速度 B. 弹簧的最大压缩量 C. 弹簧压缩量最大时，m3的位移大小为 D. m2与m1间的动摩擦因数 二、多选题（ 本题共3小题，每小题6分，共18分。有多项符合题目要求） 6. 在2026年春晚舞台上，武术节目《武BOT》融入前沿智能科技，将刚劲有力的功夫招式与灵活精准的机器人表演相结合，成为本届春晚极具视觉冲击力的创新节目之一。如图所示，节目中间环节时，质量为m的机器人从下蹲静止状态竖直向上起跳，经过t时间身体伸直以大小为v的速度离开地面，已知重力加速度g，在该过程中（ ） A. 地面对机器人的弹力是地面发生弹性形变产生的 B. 地面对机器人的平均作用力大小为 C. 地面对机器人的冲量大小为 D. 地面对机器人做功为 7. 如图所示，质量的光滑小球静置于光滑水平面上，质量为、半径的四分之一光滑圆弧轨道以初速度向右运动。不计小球滑上轨道过程中的能量损失，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A. 小球沿轨道上滑过程中系统动量守恒 B. 小球滑离圆弧轨道时速度大小为4m/s C. 小球上升到最高点时距水平面的高度为0.3m D. 整个运动过程中小球对轨道的冲量大小为6N⋅s 8. 如图甲所示，一质量的木板A静置在足够大的光滑水平面上，时刻在木板上作用一水平向右的力F，F随时间变化的图像如图乙所示。在时将质量的滑块B轻放在木板A右端（滑块B相对地面初速度为0），最终滑块B没有从木板A左端掉落。已知滑块B与木板A间的动摩擦因数，重力加速度大小，下列说法正确的是（ ） A. 0~4s内力F对木板A的冲量大小为 B. 时木板A的速度大小为8m/s C. 滑块B在与木板相对滑动的过程中，滑块B的动量变化量大小为 D. 滑块B在与木板相对滑动的过程中，摩擦力对木板A的冲量大小为 第II卷（非选择题） 三、解答题（ 本题共5小题，共52分。请按要求作答） 9. 如图所示，半径的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，质量的小球乙静止于B点．将质量为m的小球甲从距离A点正上方h处由静止释放，小球甲从A点进入轨道后在B点与小球乙发生弹性碰撞，碰撞后二者沿轨道运动，之后恰能在B点发生第二次碰撞，重力加速度g取，两小球均可看作质点，空气阻力不计． （1）求小球甲的质量m； （2）求h的最大值； （3）改变小球甲释放的高度，两球在B点发生碰撞后，小球乙可恰好经过D点，求此时小球甲碰撞后能够上升的最大高度H． 10. 如图所示，水平面上静置一凹槽，凹槽由两个半径均为R的四分之一光滑圆轨道和一个长度为的平直轨道平滑连接而成。现将一小物块从左侧圆轨道顶端的A点由静止释放，已知物块与平直轨道间的动摩擦因数为，物块与凹槽的质量相等，重力加速度为g。 （1）若凹槽固定，求物块第一次运动到左侧圆轨道底端B点时对轨道的压力大小； （2）若水平面光滑，求从物块释放至其最终停止运动，物块的水平位移大小； （3）若水平面粗糙，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，为使物块运动过程中凹槽始终保持静止，凹槽与水平面间的动摩擦因数至少多大？ 11. 如图所示，套在固定水平杆上的光滑小环A与小球B通过不可伸长的轻绳相连，A环右侧处有一竖直挡板，固定在水平杆上P点，A环与竖直挡板碰撞后立即被锁定在P点。初始时刻，小球B与环A在处于同一水平面，轻绳恰好伸直且与水平杆平行。已知轻绳长为L，小环A质量为，小球B的质量为，重力加速度为，不计空气阻力。A、B同时由静止释放，求： （1）若固定环A，当小球B运动到最低点时对轻绳的拉力大小； （2）在环A与挡板相撞前瞬间的速度大小； （3）若，则小球B的最大速度是多少。 12. 如图所示，在足够长的光滑水平面上静止着两个物块P和Q，物块P与轻弹簧右端连接。一个小球被一根不可伸长的轻质细线悬挂于O点正下方，轻靠在物块Q的左侧。现将细线拉直到与竖直方向夹角位置时，由静止释放小球，小球运动到最低点时与物块Q发生碰撞（碰后将小球撤去），碰撞的恢复系数为e=0.5（定义式为，其中v10和v20是碰前两物体的速度，v1和v2是碰撞后两物体的速度），已知细线长L=0.9m，小球和物块P的质量均为m，物块Q的质量为，球、物块均可视为质点，弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。求： （1）碰撞后物块Q的速度大小； （2）物块P最大速度的大小； （3）小球与物块Q碰撞后，物块Q最小速度的大小。 13. 如图所示，在水平面上放置L形木板B、木板C和滑块D，其中B、C间锁定，上表面高度相同且平滑连接，轻弹簧一端固定在木板B上，滑块D上表面为半径为1m的四分之一圆弧，圆弧左端切线水平且与B、C的上表面在同一高度。滑块A与轻弹簧接触但不拴接，将弹簧压缩0.4m后锁定，此时A到B、C连接处的距离为0.5m。弹簧解除锁定，当A滑过B、C连接处时B、C间锁定解除，当A滑到C的右端时A、C刚好共速，此时C刚好与D碰撞，碰后瞬间粘在一起。已知A、B、C、D的质量分别为0.2kg、0.6kg、0.2kg、0.2kg，A与C上表面之间的动摩擦因数为0.5，不计其他摩擦，弹簧的劲度系数为100N/m，取。求： （1）弹簧弹开过程中滑块A的最大加速度大小； （2）从弹簧解除锁定到B、C分离，木板B发生的位移大小； （3）初始时木板C的右端到D的左端的距离和木板C的长度； （4）滑块A沿D的圆弧轨道上升的最大高度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 广西钦州市大寺中学2026春季学期高二年级3月份考试物理试卷 注意事项： 1．答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上， 2．回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回 一、单选题（共16小题，每小题3分，共48分） 1. 一次军事演习中，为了突破敌方关隘，战士爬上陡峭的山头，居高临下向敌方工事内投掷手榴弹，战士在同一位置先后水平投出甲、乙两颗质量均为m的手榴弹，手榴弹从投出的位置到落地点的高度差为h，不计空气阻力，轨迹如图所示，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 甲在空中运动过程中动量变化比乙小 B. 手榴弹落地瞬间，甲、乙手榴弹重力的瞬时功率不相同，甲的大 C. 从投出到落地，甲、乙手榴弹的动能增加量相同 D. 从投出到落地，甲、乙手榴弹重力的冲量，乙的小 【答案】C 【解析】 【详解】B．根据 由于甲、乙手榴弹下落高度相同，所用时间相等，所以手榴弹落地瞬间，甲、乙手榴弹重力的瞬时功率相同，故B错误； C．从投出到落地，根据动能定理可得 可知甲、乙手榴弹的动能增加量相同，故C正确； D．根据冲量表达式 由于甲、乙手榴弹在空中所用时间相等，所以甲、乙手榴弹重力的冲量相等，故D错误； A．根据动量定理可得 由于甲、乙手榴弹在空中所用时间相等，所以甲、乙手榴弹在空中运动过程中动量变化量相等，故A错误。 故选C。 2. 如图所示，无人机在空中作业时，受到一个方向不变、大小随时间变化的拉力。无人机经飞控系统实时调控，在拉力、空气作用力和重力的共同作用下沿水平方向做匀速直线运动。已知拉力与水平面成角，其大小F随时间t的变化关系为（、k均为大于0的常量）。无人机的质量为m，重力加速度为g。在0到T时间段内，F的大小大于0。关于该无人机下列说法正确的是（　　） A. 受到空气作用力逐渐变大 B. 受到空气作用力与竖直方向的夹角变小 C. 受到拉力的冲量大小为 D. 受到重力和拉力的合力的冲量大小为 【答案】B 【解析】 【详解】AB．无人机在拉力、空气作用力和重力作用下沿水平方向做匀速直线运动，则无人机受到空气作用力与重力和拉力的合力等大反向，随着F的减小，重力和拉力的合力如图 可知无人机受到空气作用力减小且它与竖直方向夹角也变小，故A错误，B正确； C．由于拉力方向不变，大小随时间均匀减小，在0到T时间段内，拉力的平均大小为 则受到拉力的冲量大小为，故C错误； D．将拉力分解为水平和竖直方向，则无人机受重力和拉力的合力在水平和竖直方向分别有 0到T时间段内无人机受重力和拉力的合力在水平方向的冲量为 0到T时间段内无人机受重力和拉力的合力在竖直方向的冲量为 则0到T时间段内无人机受到重力和拉力的合力的冲量大小为，故D错误。 故选B。 3. 如图所示，用轻弹簧连接的A、B两球静止在光滑水平面上，A、B两球的质量分别为m和M（M>m）。情景一：弹簧原长时，A球以速度v1向右运动，当弹簧被压缩到最短时长度为L，此时A球的速度大小为vA，B球的速度大小为vB；情景二：弹簧原长时，B球以速度v2向左运动，当弹簧压缩到最短时长度为L′，此时A球的速度大小为vA′，B球的速度大小为vB′。若v1与v2大小相等，则下列关系正确的是（　　） A. vA>vB B. vA=vA′ C. L<L′ D. L=L′ 【答案】D 【解析】 【详解】A球以速度v1向右运动，当弹簧被压缩到最短时，有 所以 根据系统机械能守恒定律可得 所以 B球以速度v2向左运动，当弹簧被压缩到最短时，有 所以 根据系统机械能守恒定律可得 所以 由于，所以， 故选D。 4. 如图所示，竖直平面内有一固定的半圆形光滑圆弧轨道ABC，圆心为O，直径AC水平，半径OB竖直。将一个小球P从圆弧轨道A处由静止释放，小球P从A沿轨道下滑到B点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小球处于失重状态 B. 小球处于超重状态 C. 轨道对小球弹力做的功为0 D. 轨道对小球弹力的冲量为0 【答案】C 【解析】 【详解】AB．小球从A到B的过程中，小球竖直向下的速度先变大后变小，故小球竖直方向的加速度先向下后向上，故小球从A到B的过程中，先失重后超重，故AB错误； C．小球从A到B的过程中，轨道对小球的支持力始终与速度垂直，故轨道对小球弹力做的功为0，故C正确； D．小球在A处的动量为0，在B处的动量水平向右，整个运动过程中重力的冲量竖直向下，故轨道对小球的弹力有一个方向为右上方的冲量，故D错误。 故选C。 5. 如图，木板m1足够长，静止在光滑水平地面上，物块m3静止在木板右侧，m3左端固定一劲度系数为k的轻弹簧，弹簧处于自然状态。滑块m2以水平向右的速度v0滑上木板m1，m2与m1速度相等时m1刚好与弹簧接触，此后再经过时间t0弹簧压缩量最大，并且m2与m1恰好能始终保持相对静止。已知m1、m2和m3的质量均为m，弹簧始终处在弹性限度内，弹性势能Ep与形变量x的关系为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，下列说法不正确的是（ ） A. 木板刚接触弹簧时速度 B. 弹簧的最大压缩量 C. 弹簧压缩量最大时，m3的位移大小为 D. m2与m1间的动摩擦因数 【答案】B 【解析】 【详解】A．设木板刚接触弹簧时速度为，则以m1和整体作为研究对象，对其列动量守恒定律方程有，解得，故A正确； B．当和m3共速时，弹簧的压缩量最大，以、以及m3整体作为研究对象，对其列动量守恒定律方程有，解得共同的速度为 设此时弹簧的最大压缩量为，则由能量守恒定律有 解得，故B错误； C．m1、m2和m3组成的系统动量守恒有 对应三者的位移关系有 由选项B可知弹簧的最大压缩量为 联立解得 故C正确； D．弹簧压缩过程中，和的合力等于弹簧的弹力，由于和相对静止，说明二者间的静摩擦力提供的加速度，且弹簧压缩到最大时静摩擦力达到最大值（等于滑动摩擦力）。设弹簧压缩到最大时和的加速度为，则对和整体列牛顿第二定律方程有 此时对列牛顿第二定律方程有 联立解得与间的动摩擦因数为，故D正确。 由于本题选择错误的，故选B。 二、多选题（ 本题共3小题，每小题6分，共18分。有多项符合题目要求） 6. 在2026年春晚舞台上，武术节目《武BOT》融入前沿智能科技，将刚劲有力的功夫招式与灵活精准的机器人表演相结合，成为本届春晚极具视觉冲击力的创新节目之一。如图所示，节目中间环节时，质量为m的机器人从下蹲静止状态竖直向上起跳，经过t时间身体伸直以大小为v的速度离开地面，已知重力加速度g，在该过程中（ ） A. 地面对机器人的弹力是地面发生弹性形变产生的 B. 地面对机器人的平均作用力大小为 C. 地面对机器人的冲量大小为 D. 地面对机器人做功为 【答案】AB 【解析】 【详解】A．根据弹力产生的条件，地面对机器人的弹力是地面发生弹性形变产生的，故A正确； BC．设地面对机器人的平均作用力大小为，根据动量定理可知 因此地面对机器人的冲量大小为 地面对机器人的平均作用力大小，故B正确，C错误； D．机器人起跳过程，脚和地始终接触且相对静止，地面对脚底作用力的作用点无位移，故地面对机器人不做功，故D错误。 故选AB。 7. 如图所示，质量的光滑小球静置于光滑水平面上，质量为、半径的四分之一光滑圆弧轨道以初速度向右运动。不计小球滑上轨道过程中的能量损失，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A. 小球沿轨道上滑过程中系统动量守恒 B. 小球滑离圆弧轨道时速度大小为4m/s C. 小球上升到最高点时距水平面的高度为0.3m D. 整个运动过程中小球对轨道的冲量大小为6N⋅s 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由于小球沿轨道上滑过程中，系统竖直方向合外力不为零，系统动量不守恒，则A错误； B．小球滑离圆弧轨道时可看成弹性碰撞，根据水平方向动量守恒有，机械能守恒有 代入数据解得，，故B正确； C．小球上升到最高点时，圆弧轨道和小球共速，由水平方向动量守恒 根据能量守恒有 代入数据解得，故C正确； D．取圆弧轨道为研究对象，根据动量定理可得小球对轨道的冲量大小，故D错误。 故选BC。 8. 如图甲所示，一质量的木板A静置在足够大的光滑水平面上，时刻在木板上作用一水平向右的力F，F随时间变化的图像如图乙所示。在时将质量的滑块B轻放在木板A右端（滑块B相对地面初速度为0），最终滑块B没有从木板A左端掉落。已知滑块B与木板A间的动摩擦因数，重力加速度大小，下列说法正确的是（ ） A. 0~4s内力F对木板A的冲量大小为 B. 时木板A的速度大小为8m/s C. 滑块B在与木板相对滑动的过程中，滑块B的动量变化量大小为 D. 滑块B在与木板相对滑动的过程中，摩擦力对木板A的冲量大小为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据F-t图像可知，0~4s内力F对木板A的冲量大小为，A正确； B．时，根据，解得木板A的速度大小为v0=6m/s，B错误； C．放上滑块B后木板A的加速度 滑块B的加速度 当两者共速时 解得t=2s，v=8m/s 则滑块B在与木板相对滑动的过程中，滑块B的动量变化量大小为，C正确； D．滑块B在与木板相对滑动的过程中，摩擦力对木板A的冲量大小为，D错误。 故选AC。 第II卷（非选择题） 三、解答题（ 本题共5小题，共52分。请按要求作答） 9. 如图所示，半径的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，质量的小球乙静止于B点．将质量为m的小球甲从距离A点正上方h处由静止释放，小球甲从A点进入轨道后在B点与小球乙发生弹性碰撞，碰撞后二者沿轨道运动，之后恰能在B点发生第二次碰撞，重力加速度g取，两小球均可看作质点，空气阻力不计． （1）求小球甲的质量m； （2）求h的最大值； （3）改变小球甲释放的高度，两球在B点发生碰撞后，小球乙可恰好经过D点，求此时小球甲碰撞后能够上升的最大高度H． 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 若满足条件，小球甲、乙碰撞后恰能在B点发生第二次碰撞，则碰后甲、乙速度等大反向，碰后速度大小均设为v，设碰前甲的速度为，根据动量守恒有 弹性碰撞，满足机械能守恒 解得， 【小问2详解】 若满足条件，小球甲、乙碰撞后恰能在B点发生第二次碰撞，则碰后小球乙沿轨道上升的最大高度不超过圆心等高点C点，在该极限条件下，设小球乙碰后速度大小为，小球乙上升过程机械能守恒 由（1）问分析可知 小球甲自由下落过程满足 解得 【小问3详解】 若小球乙恰好经过D点，对小球乙有 小球乙由B点上升到D点的过程中，根据机械能守恒有 由题意可知碰后甲、乙速度等大反向，对小球甲，根据机械能守恒有 联立解得 10. 如图所示，水平面上静置一凹槽，凹槽由两个半径均为R的四分之一光滑圆轨道和一个长度为的平直轨道平滑连接而成。现将一小物块从左侧圆轨道顶端的A点由静止释放，已知物块与平直轨道间的动摩擦因数为，物块与凹槽的质量相等，重力加速度为g。 （1）若凹槽固定，求物块第一次运动到左侧圆轨道底端B点时对轨道的压力大小； （2）若水平面光滑，求从物块释放至其最终停止运动，物块的水平位移大小； （3）若水平面粗糙，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，为使物块运动过程中凹槽始终保持静止，凹槽与水平面间的动摩擦因数至少多大？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设物块和凹槽质量均为m，物块第一次通过B点时，物块的速度大小为，由动能定理得 对物块在B点进行受力分析 由牛顿第三定律得 【小问2详解】 系统水平方向动量守恒，故物块与凹槽最终都静止。设物块在平直轨道上滑行的路程为s，物块的水平位移大小为，凹槽的位移大小。由能量守恒定律得 解得 设某时刻物块的水平速度大小为，凹槽的速度大小为。系统水平方向动量守恒，可得 即 而，即物块静止在B点右侧R处。由几何关系，有 解得 【小问3详解】 物块第1次在圆弧轨道运动，若凹槽没有移动，则凹槽将始终保持静止。设此过程中，物块运动至某位置，其所受轨道的支持力F与水平方向的夹角为。由机械能守恒定律得 由牛顿第二定律得 设凹槽受到的静摩擦力大小为，地面对其支持力大小为，在水平方向上有 在竖直方向上有 凹槽始终静止需满足 解得 根据数学知识 当，即时，有最大值，可知。 动摩擦因数至少为0.75。 11. 如图所示，套在固定水平杆上的光滑小环A与小球B通过不可伸长的轻绳相连，A环右侧处有一竖直挡板，固定在水平杆上P点，A环与竖直挡板碰撞后立即被锁定在P点。初始时刻，小球B与环A在处于同一水平面，轻绳恰好伸直且与水平杆平行。已知轻绳长为L，小环A质量为，小球B的质量为，重力加速度为，不计空气阻力。A、B同时由静止释放，求： （1）若固定环A，当小球B运动到最低点时对轻绳的拉力大小； （2）在环A与挡板相撞前瞬间的速度大小； （3）若，则小球B的最大速度是多少。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 A环固定时，对小球B由动能定理有 设小球B运动到最低点时受到轻绳的拉力为，根据牛顿第二定律可知 联立解得 由牛顿第三定律可知，小球B运动到最低点时对轻绳的拉力大小为 【小问2详解】 环A与小球B组成的系统在水平方向动量守恒，满足 等式两边对时间微元求和得 当A与挡板碰撞时 联立解得环A与小球B水平方向的相对位移 由几何关系可知此时轻绳与水平方向夹角 在A环与竖直挡板碰撞前，系统在水平方向动量守恒 对、系统机械能守恒有 碰前、沿绳方向速度大小相等 三式联立解得 【小问3详解】 将代入第（2）问，解得 结合系统在水平方向动量守恒 解得 、沿绳方向速度大小相等 解得 A环与竖直挡板发生碰撞、立即被锁定，此时轻绳绷紧，B球沿绳方向动量瞬时变为0，此后以垂直于绳方向速度为初速度继续运动，即 从锁定位置到竖直最低点，B下落高度 根据机械能守恒可知B球摆至最低点时速度最大，满足 解得 12. 如图所示，在足够长的光滑水平面上静止着两个物块P和Q，物块P与轻弹簧右端连接。一个小球被一根不可伸长的轻质细线悬挂于O点正下方，轻靠在物块Q的左侧。现将细线拉直到与竖直方向夹角位置时，由静止释放小球，小球运动到最低点时与物块Q发生碰撞（碰后将小球撤去），碰撞的恢复系数为e=0.5（定义式为，其中v10和v20是碰前两物体的速度，v1和v2是碰撞后两物体的速度），已知细线长L=0.9m，小球和物块P的质量均为m，物块Q的质量为，球、物块均可视为质点，弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。求： （1）碰撞后物块Q的速度大小； （2）物块P最大速度的大小； （3）小球与物块Q碰撞后，物块Q最小速度的大小。 【答案】（1）3m/s （2）2m/s （3）0 【解析】 【小问1详解】 小球从释放到与物块Q碰撞前，根据动能定理有 对小球和物块Q构成的系统进行分析，根据动量守恒有 根据题意有 解得v2=3m/s 【小问2详解】 从物块Q与弹簧开始接触到弹簧再次恢复到原长时，物块P的速度最大，在此过程中物块Q与物块P及弹簧构成的系统动量守恒，根据动量守恒定律有 根据机械能守恒有 解得 即物块P的最大速度为2m/s。 【小问3详解】 由（2）解得 可知，当弹簧恢复原长时，物块Q的运动方向发生变化，说明从物块Q刚与弹簧接触到弹簧恢复原长的过程中的某一位置，物块Q的速度将减为零，所以物块Q的最小速度为0 13. 如图所示，在水平面上放置L形木板B、木板C和滑块D，其中B、C间锁定，上表面高度相同且平滑连接，轻弹簧一端固定在木板B上，滑块D上表面为半径为1m的四分之一圆弧，圆弧左端切线水平且与B、C的上表面在同一高度。滑块A与轻弹簧接触但不拴接，将弹簧压缩0.4m后锁定，此时A到B、C连接处的距离为0.5m。弹簧解除锁定，当A滑过B、C连接处时B、C间锁定解除，当A滑到C的右端时A、C刚好共速，此时C刚好与D碰撞，碰后瞬间粘在一起。已知A、B、C、D的质量分别为0.2kg、0.6kg、0.2kg、0.2kg，A与C上表面之间的动摩擦因数为0.5，不计其他摩擦，弹簧的劲度系数为100N/m，取。求： （1）弹簧弹开过程中滑块A的最大加速度大小； （2）从弹簧解除锁定到B、C分离，木板B发生的位移大小； （3）初始时木板C的右端到D的左端的距离和木板C的长度； （4）滑块A沿D的圆弧轨道上升的最大高度。 【答案】（1） （2）0.1m （3）0.4m，5m （4）0.075m 【解析】 【小问1详解】 弹簧刚解除锁定时滑块A的加速度最大，此时对滑块A受力分析并结合牛顿第二定律，有 解得 【小问2详解】 取水平向右为正方向，从弹簧解除锁定到B、C分离的过程中，由动量守恒，有 由几何关系有 解得 【小问3详解】 弹簧压缩时储存的弹性势能 当B、C分离时由动量守恒，有 根据能量守恒，有 解得 滑块A在木板C上运动过程中由动量守恒有 由能量守恒，有 解得LC=5m 滑块A在木板C上运动过程中对木板C分析，由动量定理,有 所以木板C发生的位移 所以初始时木板C的右端到D的左端的距离 【小问4详解】 C、D碰撞过程有 当A沿圆弧轨道上升到最高点时有 由能量守恒,有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $