精品解析：河北承德市2025-2026学年高一下学期7月期末巩固训练物理试题（三）

7月高一期末巩固训练 物理（三） 注意事项：1．本试卷考试时间为75分钟，满分100分。 2．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置。 一、单选题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 北京时间2026年5月11日天舟十号货运飞船在文昌航天发射场顺利发射，当日13:11成功对接中国空间站天和核心舱，目前在轨正常停靠，计划在轨驻留12个月；次年天舟十号对接天舟一号。已知两飞船稳定绕地球做匀速圆周运动时，天舟一号轨道高度，天舟十号轨道高度，则天舟一号比天舟十号（ ） A. 线速度小、角速度小 B. 线速度小、运行周期小 C. 加速度大、角速度大 D. 加速度大、运行周期大 2. 某质点做简谐运动的位移—时间图像如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 简谐运动的周期为2 s B. 时质点的位移最大 C. 简谐运动的振幅为 D. 时质点的回复力最大 3. 如图所示，一位同学拉着行李箱沿着平直道路前行。现简化为如下模型：质量为m的行李箱，受到与水平方向夹角为的拉力F作用，沿水平方向做匀速直线运动的时间为t。下列说法正确的是（ ） A. 行李箱所受拉力F的冲量大小是 B. 行李箱所受摩擦力的冲量大小为零 C. 行李箱所受拉力F的冲量方向水平向右 D. 行李箱所受合外力的冲量大小为零 4. 一轻质细绳一端固定在点，另一端连接一小球，小球在水平面内做匀速圆周运动。初始时细绳与竖直方向之间的夹角为。现增大小球转动的角速度，再次稳定后，下列说法正确的是（ ） A. 小球做匀变速曲线运动 B. 与初始时相比，夹角变大 C. 与初始时相比，小球线速度变小 D. 与初始时相比，小球所受合力大小不变 5. 光滑水平冰面上静置实心冰球B，总质量；空心冰球外壳材质均匀，质量为，两球外观直径完全相同。A以初速度水平向右匀速直线冲向B，二者发生对心正碰（碰撞后两冰球均未破裂）。碰撞过程可能是弹性碰撞也可能是非弹性碰撞，则碰撞结束后冰球A的速度大小不可能是（ ） A. 0 B. C. D. 6. 近年来，我国的火星探测工程和探月工程都取得了较大的进展。火星的半径是月球半径的2倍，它们各自的航天探测器都在绕其做匀速圆周运动。如图为探测器角速度与轨道半径的图像，图中两图线纵截距的差值，忽略其他星球的引力干扰。结合图像判断选项正确的是（　　） A. 火星和月球的质量之比为9:1 B. 火星和月球表面的重力加速度之比为2:1 C. 火星的第一宇宙速度是月球的1.5倍 D. 火星和月球的平均密度之比为1:1 7. 如图所示，球、由绕过轻质定滑轮的轻绳相连，球、通过劲度系数为的竖直轻质弹簧连接，球放在水平地面上。初始时用手托住球，整个系统处于静止状态，轻绳恰好拉直且无弹力。已知球的质量为、球的质量为，重力加速度为，开始时整个系统处于静止状态。释放球后，球下降至速度最大时球恰好离开地面，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 球质量为 B. 释放球的瞬间，球的加速度大小为0.4g C. 球对地面压力为时，球的速度是 D. 从释放球到球刚离开地面的过程中，轻绳上拉力先减小后增大 二、多选题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上正确答案，全部选对得6分，漏选得3分，错选得0分。 8. 神舟二十三号于2026年5月24日发射，5月25日2时45分，神舟二十三号飞船成功对接于空间站天和核心舱径向端口。神舟二十三号载人飞船与天和核心舱对接过程的示意图如图所示，天和核心舱位于圆轨道Ⅲ；神舟二十三号飞船位于圆轨道Ⅰ，二者均做匀速圆周运动。通过变轨操作后，沿椭圆轨道Ⅱ运动到B处与天和核心舱对接。则神舟二十三号飞船（ ） A. 由轨道Ⅱ变换到轨道Ⅲ需要在B点减速 B. 在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ上分别经过A点时加速度相同 C. 在轨道Ⅱ上经过A点向B点运动时速度将增大 D. 在B处与天和核心舱对接后，其线速度小于第一宇宙速度 9. 宇航员在太空实验室中研究圆周运动的规律。如图所示，不可伸长的轻绳一端固定于O点，另一端系一小球，绳长为L。给小球一垂直于轻绳的初速度，使其在竖直平面内做圆周运动，力的传感器可以测得绳上拉力的大小F。小球大小忽略不计。下列说法正确的是（ ） A. 在小球圆周运动过程中，F的大小不变 B. 小球圆周运动的周期为 C. 小球质量为 D. 在小球圆周运动过程中，小球的加速度大小一直变化 10. 如图甲，轻弹簧一端固定在地面上，另一端拴接物块A，弹簧劲度系数为。初始时A静止，B从A的正上方h高度处由静止释放，A、B质量相同，A、B碰撞时间极短，碰撞后粘在一起下落后速度减为零。以A、B碰撞位置为坐标原点O，竖直向下为正方向建立x轴，A、B整体的重力势能随下落距离x变化图像如图乙中Ⅰ所示，弹簧的弹性势能随下落距离x变化图像如图乙中Ⅱ所示，重力加速度g取，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ） A. A的质量为 B. A、B碰撞前B下落的高度h为 C. 碰撞后两物块的最大速度为 D. 两物块运动到最低点时弹簧对地面压力为 三、非选择题：本题共5道小题，共54分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分；有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 学校物理兴趣小组用如图甲所示的实验装置验证、组成的系统机械能守恒。从高处由静止开始下落，拖着的纸带通过打点计时器，打出一系列的点，然后对纸带上的点迹进行测量。如图乙所示是实验中获取的一条纸带，是打下的第一个点，每相邻两个计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离已标注，打点计时器所接电源频率为50Hz。已知、的质量分别为，，当地的重力加速度为。 （1）在打下第“0”点到打下第“5”点的过程中系统动能的增加量______J，系统重力势能的减少量______J。在误差允许的范围内，，则验证了、系统机械能守恒定律；（计算结果均保留3位有效数字） （2）另一组同学利用他们实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离，算出了各计数点对应的速度，以为横轴，以为纵轴画出了如图丙的图线。若、系统机械能守恒，则图线的斜率数值上近似等于______（填正确选项前字母即可）。 A. 4.90 B. 9.80 C. 7.20 D. 3.60 12. 在“验证动量守恒定律”的实验中，先让质量为的A球从斜槽轨道上某一固定位置由静止开始滚下，从轨道末端水平抛出，落到位于竖直挡板上的复写纸上，在复写纸后面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把半径与A球相等，质量为的B球放在斜槽轨道末端，让A球仍从位置由静止滚下，与B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次。为三个落点的平均位置，点是轨道末端在白纸上的水平投影点。 （1）两小球质量的关系应满足________（填正确选项前字母即可，下同）； A. B. C. （2）实验必须满足的条件________； A. 轨道末端的切线必须是水平的 B. 斜槽轨道必须光滑 C. 入射球A每次必须从同一高度由静止滚下 （3）已知当地的重力加速度为，通过测量图中的s和_________即可计算A球碰撞后的速度（填正确选项前面的序号）； A. B. H C. D. （4）测得、、，若满足关系式__________________则可以认为两小球碰撞前后总动量守恒；（用、、、、表示） （5）在上述实验中仅更换两个小球的材质，其他条件不变，可以使被碰小球做平抛运动的竖直位移减小。则被碰小球B平抛运动竖直位移的最小值为_________（用、和表示）。 13. 质量的一块豆腐从静止开始竖直下落到达地面，落地时瞬时速度，落地后与地面撞击时间，已知豆腐受平均作用力超过5倍重力便会碎裂，重力加速度取。 （1）求下落过程空气阻力做的功； （2）求落地时豆腐受到的平均作用力大小，并判断豆腐是否会碎裂。 14. 如图所示，竖直面内有一光滑圆弧轨道，半径，圆弧所对的圆心角，轨道最低点B与水平传送带左端相切，传送带足够长，以速率逆时针匀速转动。质量的物块从圆弧轨道的最高点A由静止释放，与传送带间的动摩擦因数为。物块可视为质点，已知，重力加速度g取，不计空气阻力。求： （1）P第一次经过B点时对轨道的压力大小； （2）P从第一次经过B点到第二次经过B点的过程中电动机多消耗的电能。 15. 如图所示，水平地面左侧有光滑台阶，斜面体B静止放置在光滑台阶上，斜面B足够长且光滑，质量；台阶右侧地面粗糙，地面上静置木板C，木板C质量，板长。物块A质量，在台阶上以水平向左的初速度冲向斜面体B。一段时间后，A滑上C且恰好能运动到C的最右端，C在地面上滑行的最大距离为。已知A与木板C接触面粗糙，动摩擦因数为；木板C与地面接触面粗糙，动摩擦因数为，物块A可视为质点，重力加速度取。求： （1）物块A在斜面体B上滑动时上升的最大高度； （2）物块A刚滑上木板C时的速度大小； （3）和的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 7月高一期末巩固训练 物理（三） 注意事项：1．本试卷考试时间为75分钟，满分100分。 2．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置。 一、单选题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 北京时间2026年5月11日天舟十号货运飞船在文昌航天发射场顺利发射，当日13:11成功对接中国空间站天和核心舱，目前在轨正常停靠，计划在轨驻留12个月；次年天舟十号对接天舟一号。已知两飞船稳定绕地球做匀速圆周运动时，天舟一号轨道高度，天舟十号轨道高度，则天舟一号比天舟十号（ ） A. 线速度小、角速度小 B. 线速度小、运行周期小 C. 加速度大、角速度大 D. 加速度大、运行周期大 【答案】A 【解析】 【详解】飞船绕地球做匀速圆周运动，设地球质量为，飞船质量为，轨道半径为，根据万有引力提供向心力有 解得，，， 已知天舟一号轨道高度，天舟十号轨道高度，因轨道半径，则天舟一号的轨道半径较大。 A．根据线速度和角速度表达式可知，轨道半径越大，线速度越小，角速度越小，所以天舟一号的线速度较小，角速度较小，故A正确； B．根据周期表达式可知，轨道半径越大，运行周期越大，所以天舟一号的运行周期较大，故B错误； C．根据加速度和角速度表达式可知，轨道半径越大，加速度越小，角速度越小，所以天舟一号的加速度较小，角速度较小，故C错误； D．根据加速度和周期表达式可知，轨道半径越大，加速度越小，周期越大，所以天舟一号的加速度较小，运行周期较大，故D错误。 故选A。 2. 某质点做简谐运动的位移—时间图像如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 简谐运动的周期为2 s B. 时质点的位移最大 C. 简谐运动的振幅为 D. 时质点的回复力最大 【答案】B 【解析】 【详解】A．相邻两次到达正向最大位移处的时刻分别为和，故简谐运动的周期为，故A错误； B．时质点位于负向最大位移处，此时，位移大小达到最大，故B正确； C．质点离开平衡位置的最大距离为，故振幅为，故C错误； D．时质点位于平衡位置，此时，根据简谐运动的回复力公式有 回复力最小，故D错误。 故选B。 3. 如图所示，一位同学拉着行李箱沿着平直道路前行。现简化为如下模型：质量为m的行李箱，受到与水平方向夹角为的拉力F作用，沿水平方向做匀速直线运动的时间为t。下列说法正确的是（ ） A. 行李箱所受拉力F的冲量大小是 B. 行李箱所受摩擦力的冲量大小为零 C. 行李箱所受拉力F的冲量方向水平向右 D. 行李箱所受合外力的冲量大小为零 【答案】D 【解析】 【详解】AC．行李箱所受拉力F的冲量大小，方向与F的方向相同，与水平方向夹角为斜向上，AC错误； B．根据平衡条件可知，行李箱所受摩擦力大小为 故摩擦力的冲量大小是，故B错误； D．行李箱做匀速直线运动，行李箱所受合力为零，故行李箱所受合外力的冲量大小为零，故D正确。 故选D。 4. 一轻质细绳一端固定在点，另一端连接一小球，小球在水平面内做匀速圆周运动。初始时细绳与竖直方向之间的夹角为。现增大小球转动的角速度，再次稳定后，下列说法正确的是（ ） A. 小球做匀变速曲线运动 B. 与初始时相比，夹角变大 C. 与初始时相比，小球线速度变小 D. 与初始时相比，小球所受合力大小不变 【答案】B 【解析】 【详解】A．小球做匀速圆周运动，加速度大小不变但方向时刻指向圆心，即加速度时刻改变，属于变加速曲线运动，而非匀变速曲线运动，故A错误； B．设轻绳的长度为，小球做匀速圆周运动的角速度为，对小球受力分析，根据牛顿第二定律有 解得 现增大小球转动的角速度，则减小，可知夹角变大，故B正确； C．根据牛顿第二定律有 解得 由于夹角变大，与均变大，可知小球线速度变大，故C错误； D．小球在水平面内做匀速圆周运动，合力提供向心力，合力大小为 由于夹角变大，变大，可知小球所受合力大小变大，故D错误。 故选B。 5. 光滑水平冰面上静置实心冰球B，总质量；空心冰球外壳材质均匀，质量为，两球外观直径完全相同。A以初速度水平向右匀速直线冲向B，二者发生对心正碰（碰撞后两冰球均未破裂）。碰撞过程可能是弹性碰撞也可能是非弹性碰撞，则碰撞结束后冰球A的速度大小不可能是（ ） A. 0 B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据动量守恒定律可得 解得 若发生弹性碰撞，则 解得， 故反弹速度最大为； 若发生完全非弹性碰撞，则碰后共速，即 故 则若A向右运动，速度必须满足；若A向左反弹，速度大小满足，故D不可能。 故选D。 6. 近年来，我国的火星探测工程和探月工程都取得了较大的进展。火星的半径是月球半径的2倍，它们各自的航天探测器都在绕其做匀速圆周运动。如图为探测器角速度与轨道半径的图像，图中两图线纵截距的差值，忽略其他星球的引力干扰。结合图像判断选项正确的是（　　） A. 火星和月球的质量之比为9:1 B. 火星和月球表面的重力加速度之比为2:1 C. 火星的第一宇宙速度是月球的1.5倍 D. 火星和月球的平均密度之比为1:1 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据万有引力提供向心力可得 所以 两边取对数可得 则图中两直线的纵截距的差值为 所以二者质量比为9:1，故A正确； B．火星的半径是月球的2倍，根据可知，行星表面的加速度为 所以两者表面的加速度之比为9:4，故B错误； C．根据万有引力提供向心力可得 所以 则二者第一宇宙速度之比为，故C错误； D．行星平均密度 则二者密度之比为9:8，故D错误。 故选A。 7. 如图所示，球、由绕过轻质定滑轮的轻绳相连，球、通过劲度系数为的竖直轻质弹簧连接，球放在水平地面上。初始时用手托住球，整个系统处于静止状态，轻绳恰好拉直且无弹力。已知球的质量为、球的质量为，重力加速度为，开始时整个系统处于静止状态。释放球后，球下降至速度最大时球恰好离开地面，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 球质量为 B. 释放球的瞬间，球的加速度大小为0.4g C. 球对地面压力为时，球的速度是 D. 从释放球到球刚离开地面的过程中，轻绳上拉力先减小后增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．设球质量为。球速度最大且球恰好离地时，球、的加速度均为0，弹簧拉力为 对球有 对球有，解得，故A错误； B．由球速度最大且球恰好离地时球、均平衡，可得球质量为，设弹簧初始压缩量为，初始时弹簧弹力与球重力平衡，有 释放瞬间弹簧弹力不变，取球向下、球向上为正方向，对球有 对球有 联立解得，故B错误； C．由题设条件可得球质量为。当球对地面压力为时，弹簧拉力为，弹簧的伸长量与初始压缩量相等，设球上升的位移为，则，此过程中弹簧的弹性势能不变，球、重力势能净减少，系统动能增加，由机械能守恒定律有 代入位移得，故C正确； D．设球上升的位移为，对球、组成的系统应用牛顿第二定律，有 整理得 随增大，加速度单调减小；由球的运动方程 可知轻绳拉力单调增大，故D错误。 故选C。 二、多选题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上正确答案，全部选对得6分，漏选得3分，错选得0分。 8. 神舟二十三号于2026年5月24日发射，5月25日2时45分，神舟二十三号飞船成功对接于空间站天和核心舱径向端口。神舟二十三号载人飞船与天和核心舱对接过程的示意图如图所示，天和核心舱位于圆轨道Ⅲ；神舟二十三号飞船位于圆轨道Ⅰ，二者均做匀速圆周运动。通过变轨操作后，沿椭圆轨道Ⅱ运动到B处与天和核心舱对接。则神舟二十三号飞船（ ） A. 由轨道Ⅱ变换到轨道Ⅲ需要在B点减速 B. 在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ上分别经过A点时加速度相同 C. 在轨道Ⅱ上经过A点向B点运动时速度将增大 D. 在B处与天和核心舱对接后，其线速度小于第一宇宙速度 【答案】BD 【解析】 【详解】A．神舟二十三号飞船由轨道Ⅱ变换到轨道III做离心运动需要在B点加速，故A错误； B．根据 可知神舟二十三号飞船在轨道I和轨道Ⅱ上分别经过A点时万有引力相同，根据牛顿第二定律可知飞船在该处的加速度相同，故B正确； C．根据开普勒第二定律可知在轨道Ⅱ上经过A点向B点运动，速度将减小，故C错误； D．第一宇宙速度是最大的环绕速度，故神舟二十三号飞船在B点与天和核心舱对接后，做匀速圆周运动的线速度小于第一宇宙速度，故D正确。 故选BD。 9. 宇航员在太空实验室中研究圆周运动的规律。如图所示，不可伸长的轻绳一端固定于O点，另一端系一小球，绳长为L。给小球一垂直于轻绳的初速度，使其在竖直平面内做圆周运动，力的传感器可以测得绳上拉力的大小F。小球大小忽略不计。下列说法正确的是（ ） A. 在小球圆周运动过程中，F的大小不变 B. 小球圆周运动的周期为 C. 小球质量为 D. 在小球圆周运动过程中，小球的加速度大小一直变化 【答案】AB 【解析】 【详解】A．宇航员在太空实验室中，小球处于完全失重状态，小球做匀速圆周运动，由轻绳的拉力提供向心力，根据牛顿第二定律有 由于小球的质量、初速度和绳长均不变，可知在小球圆周运动过程中轻绳拉力的大小不变，故A正确； B．小球做匀速圆周运动的线速度大小为，根据圆周运动的运动学规律可推导周期为，故B正确； C．由选项A中的表达式解得小球质量为，故C错误； D．小球做匀速圆周运动的加速度即为向心加速度，根据向心加速度公式有 由于和均不变，可知小球的加速度大小不变，方向时刻指向圆心而在一直变化，故D错误。 故选AB。 10. 如图甲，轻弹簧一端固定在地面上，另一端拴接物块A，弹簧劲度系数为。初始时A静止，B从A的正上方h高度处由静止释放，A、B质量相同，A、B碰撞时间极短，碰撞后粘在一起下落后速度减为零。以A、B碰撞位置为坐标原点O，竖直向下为正方向建立x轴，A、B整体的重力势能随下落距离x变化图像如图乙中Ⅰ所示，弹簧的弹性势能随下落距离x变化图像如图乙中Ⅱ所示，重力加速度g取，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ） A. A的质量为 B. A、B碰撞前B下落的高度h为 C. 碰撞后两物块的最大速度为 D. 两物块运动到最低点时弹簧对地面压力为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由图像可知，图Ⅱ表示弹簧的弹性势能。时弹簧的弹性势能为，设此时弹簧压缩量为，则 解得 图Ⅰ表示、整体的重力势能，其随下落距离的斜率绝对值为总重力，有 解得，故A正确； B．碰撞后至最低点的过程中机械能守恒，设碰撞后两物块共同速度为，则有 解得 碰撞时间极短，、组成的系统动量守恒，设碰撞前的速度为，则有 解得 由静止下落至碰撞位置，有 解得，故B错误； C．根据牛顿第二定律有 两物块速度最大时加速度为零，因此有 代入数据得 解得 此时重力势能为，弹簧弹性势能为。由机械能守恒有 解得，故C正确； D．两物块到达最低点时，弹簧的压缩量为，弹簧弹力大小为 弹簧对地面的压力大小为，故D错误。 故选AC。 三、非选择题：本题共5道小题，共54分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分；有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 学校物理兴趣小组用如图甲所示的实验装置验证、组成的系统机械能守恒。从高处由静止开始下落，拖着的纸带通过打点计时器，打出一系列的点，然后对纸带上的点迹进行测量。如图乙所示是实验中获取的一条纸带，是打下的第一个点，每相邻两个计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离已标注，打点计时器所接电源频率为50Hz。已知、的质量分别为，，当地的重力加速度为。 （1）在打下第“0”点到打下第“5”点的过程中系统动能的增加量______J，系统重力势能的减少量______J。在误差允许的范围内，，则验证了、系统机械能守恒定律；（计算结果均保留3位有效数字） （2）另一组同学利用他们实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离，算出了各计数点对应的速度，以为横轴，以为纵轴画出了如图丙的图线。若、系统机械能守恒，则图线的斜率数值上近似等于______（填正确选项前字母即可）。 A. 4.90 B. 9.80 C. 7.20 D. 3.60 【答案】（1） ①. 0.576 ②. 0.588 （2）A 【解析】 【小问1详解】 电源频率，打点周期为0.02s，每相邻计数点间有4个点未标出，因此相邻计数点的时间间隔，根据匀变速直线运动中，中间时刻瞬时速度等于平均速度， [1]动能增加量； [2]0点到5点，B下落h，A上升h，，故总重力势能减少量为。 【小问2详解】 根据机械能守恒，整理得，因此图像的斜率，故选A。 12. 在“验证动量守恒定律”的实验中，先让质量为的A球从斜槽轨道上某一固定位置由静止开始滚下，从轨道末端水平抛出，落到位于竖直挡板上的复写纸上，在复写纸后面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把半径与A球相等，质量为的B球放在斜槽轨道末端，让A球仍从位置由静止滚下，与B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次。为三个落点的平均位置，点是轨道末端在白纸上的水平投影点。 （1）两小球质量的关系应满足________（填正确选项前字母即可，下同）； A. B. C. （2）实验必须满足的条件________； A. 轨道末端的切线必须是水平的 B. 斜槽轨道必须光滑 C. 入射球A每次必须从同一高度由静止滚下 （3）已知当地的重力加速度为，通过测量图中的s和_________即可计算A球碰撞后的速度（填正确选项前面的序号）； A. B. H C. D. （4）测得、、，若满足关系式__________________则可以认为两小球碰撞前后总动量守恒；（用、、、、表示） （5）在上述实验中仅更换两个小球的材质，其他条件不变，可以使被碰小球做平抛运动的竖直位移减小。则被碰小球B平抛运动竖直位移的最小值为_________（用、和表示）。 【答案】（1）B （2）AC （3）A （4） （5） 【解析】 【小问1详解】 小球做平抛运动，设水平速度为、到达复写纸时的竖直位移为，根据平抛运动规律分别有， 联立解得 因此水平速度越大，竖直位移越小。点为小球单独运动时的落点，点为碰撞后小球的落点，点为碰撞后小球的落点。由图可知，所以，即被碰小球碰后的速度大于入射小球碰前的速度。两球发生完全弹性碰撞时，被碰小球能够获得的最大速度为 由可知 解得 A．当时，被碰小球获得的最大速度等于入射小球碰前的速度，不符合，故A错误； B．当时，被碰小球的速度可以大于入射小球碰前的速度，与图中点位于点上方相符，故B正确； C．当时，被碰小球获得的最大速度小于入射小球碰前的速度，不符合实验现象，故C错误。 故选B。 【小问2详解】 A．轨道末端的切线必须水平，才能保证两球离开轨道后做平抛运动，并利用水平位移和竖直位移计算碰撞前后的速度，故A正确； B．本实验通过小球的平抛运动测量碰撞前后的实际速度，不需要利用机械能守恒定律计算小球到达轨道末端的速度，因此斜槽轨道不必光滑，故B错误； C．小球每次必须从斜槽上的同一位置由静止释放，才能保证其每次到达轨道末端时的速度相同，故C正确。 故选AC。 【小问3详解】 小球与小球碰撞后，小球在复写纸上的平均落点为，因此小球碰撞后做平抛运动的竖直位移为O'M。设，根据平抛运动规律分别有， 联立解得 A．测量和O'M，可以计算小球碰撞后的速度，故A正确； B．为轨道末端到地面的高度，并非小球运动到复写纸时的竖直位移，不能与结合计算小球碰撞后的速度，故B错误； C．O'P对应小球碰撞前做平抛运动的竖直位移，只能用于计算小球碰撞前的速度，故C错误； D．O'N对应小球碰撞后做平抛运动的竖直位移，只能用于计算小球碰撞后的速度，故D错误。 故选A。 【小问4详解】 小球碰撞前的落点为，碰撞后的落点为，小球碰撞后的落点为。根据平抛运动规律，三个速度分别为，， 若两球碰撞前后总动量守恒，则有 代入三个速度并约去相同因子，解得 【小问5详解】 设碰撞前小球的速度为，碰撞后两球的速度分别为和。碰撞过程中系统动量守恒，且碰撞后的总动能不可能大于碰撞前的总动能，分别有， 联立解得 当两球发生完全弹性碰撞时，小球的速度达到最大值 小球碰撞前和小球碰撞后的水平位移均为，根据平抛运动规律分别有， 联立解得 13. 质量的一块豆腐从静止开始竖直下落到达地面，落地时瞬时速度，落地后与地面撞击时间，已知豆腐受平均作用力超过5倍重力便会碎裂，重力加速度取。 （1）求下落过程空气阻力做的功； （2）求落地时豆腐受到的平均作用力大小，并判断豆腐是否会碎裂。 【答案】（1） （2）平均作用力大小为42N，豆腐会碎裂。 【解析】 【小问1详解】 根据动能定理可得 解得 【小问2详解】 以豆腐为研究对象，假设竖直向下为正方向，根据动量定理可得 解得 由于 故豆腐会碎裂。 14. 如图所示，竖直面内有一光滑圆弧轨道，半径，圆弧所对的圆心角，轨道最低点B与水平传送带左端相切，传送带足够长，以速率逆时针匀速转动。质量的物块从圆弧轨道的最高点A由静止释放，与传送带间的动摩擦因数为。物块可视为质点，已知，重力加速度g取，不计空气阻力。求： （1）P第一次经过B点时对轨道的压力大小； （2）P从第一次经过B点到第二次经过B点的过程中电动机多消耗的电能。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 物块由点静止下滑到点，下降的高度为 解得 圆弧轨道光滑，根据机械能守恒定律有 解得 物块第一次经过点时，根据牛顿第二定律有 解得 根据牛顿第三定律，物块对轨道的压力大小为40N，方向竖直向下。 【小问2详解】 传送带逆时针转动时，其上表面向左运动。取向右为正方向，物块第一次经过点时速度为，传送带速度为，物块相对传送带向右滑动，受到的滑动摩擦力方向向左。根据牛顿第二定律有 解得 物块与传送带达到共速前一直发生相对滑动，初始相对速度为，有 解得 滑动过程中，物块对传送带的摩擦力方向向右，阻碍传送带向左运动，电动机需额外提供大小为的牵引力。电动机多消耗的电能为 解得 15. 如图所示，水平地面左侧有光滑台阶，斜面体B静止放置在光滑台阶上，斜面B足够长且光滑，质量；台阶右侧地面粗糙，地面上静置木板C，木板C质量，板长。物块A质量，在台阶上以水平向左的初速度冲向斜面体B。一段时间后，A滑上C且恰好能运动到C的最右端，C在地面上滑行的最大距离为。已知A与木板C接触面粗糙，动摩擦因数为；木板C与地面接触面粗糙，动摩擦因数为，物块A可视为质点，重力加速度取。求： （1）物块A在斜面体B上滑动时上升的最大高度； （2）物块A刚滑上木板C时的速度大小； （3）和的大小。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 取向左为正方向，当物块上升到最高点时，物块相对斜面体静止，二者具有共同速度。根据水平方向动量守恒定律有 解得 设物块上升的最大高度为，根据机械能守恒定律有 代入数据得 解得 【小问2详解】 物块从最高点沿斜面下滑并回到台阶水平面时，物块与斜面体的高度恢复到初始状态。取向右为正方向，设物块离开斜面体时速度为，斜面体速度为，根据水平方向动量守恒定律和机械能守恒定律分别有， 代入数据解得， 因此物块刚滑上木板时的速度大小为 【小问3详解】 取向右为正方向，物块刚滑上木板时，，木板静止。物块恰好运动到木板右端时，相对木板速度恰好减小到零。设此过程经历时间为，物块相对木板的加速度为，根据匀变速直线运动规律有， 代入解得， 物块相对木板向右滑动时，木板对物块的摩擦力向左，根据牛顿第二定律有 解得 木板受到物块的摩擦力向右、地面的摩擦力向左，根据牛顿第二定律有 代入数据得 又有 解得 在内，木板的位移为 此时物块与木板的共同速度为 之后物块与木板一起在地面上滑动，受地面摩擦力作用直到停止，加速度大小为，木板继续滑行的距离为 由木板滑行的最大距离可得 联立解得， 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $