精品解析：陕西西安市陕西师范大学附属中学2025-2026学年高一下学期第二次阶段检测物理试题

陕西师大附中2025—2026第二学期6月考试 高一年级物理试题 一、选择题（本题共12小题，满分48分。其中1-8小题为单选题，9-12小题为多选题，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 1. 如图，光滑水平地面上有一小车，一轻弹簧的一端与车厢的挡板相连，另一端与滑块相连，滑块与车厢的水平底板间有摩擦。用力向右推动车厢使弹簧压缩，撤去推力时滑块在车厢底板上有相对滑动。在地面参考系（可视为惯性系）中，从撤去推力开始，小车、弹簧和滑块组成的系统（　　） A. 动量守恒，机械能守恒 B. 动量守恒，机械能不守恒 C. 动量不守恒，机械能守恒 D. 动量不守恒，机械能不守恒 2. 2026年春晚，质量为m的H2型号人形机器人身着武侠袍服，作为“剑宗大师”压轴登场进行舞剑表演。如图所示，在表演过程中舞台缓慢上升h，机器人始终与舞台保持相对静止。关于上述过程说法正确的是（　　） A. 重力对机器人做正功 B. 舞台对机器人不做功 C. 机器人的动能增加mgh D. 机器人的机械能增加mgh 3. 两小车P、Q的质量分别为和，将它们分别与小车N沿直线做碰撞实验，碰撞前后的速度v随时间t的变化分别如图1和图2所示。小车N的质量为，碰撞时间极短，则（　　） A. B. C. D. 4. 一辆电动小车上的光伏电池，将太阳能转换成的电能全部给电动机供电，刚好维持小车以速度v匀速运动，此时电动机的效率为。已知小车的质量为m，运动过程中受到的阻力（k为常量），该光伏电池的光电转换效率为，则光伏电池单位时间内获得的太阳能为（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，半径为的带电荷量为的绝缘圆环，圆心为，电荷量均匀分布。为圆环的三等分点，。现将两处长为的电荷取走，点放置一电荷量为的点电荷，处电场强度恰好为0，则（　　） A. 处的点电荷一定带正电 B. 点电场强度为零 C. 的绝对值为 D. 两点电场强度相同 6. 2026年央视春晚《武BOT》展示了人形机器人的武术才能。节目中，机器人借助弹射踏板斜向上弹出，不计空气阻力，在空中其重心的运动轨迹可视为抛物线如图所示。以所在平面为零势能面，机器人重心从A到运动过程中，下列关于机器人的重力势能、动能、重力瞬时功率P、水平方向位移x与竖直方向位移y之间变化关系，可能正确的是（ ） A. B. C. D. 7. 如图甲所示，质量为的物体受水平推力作用在水平面上由静止开始运动，推力随位移变化的关系如图乙所示，运动后撤去推力。已知物体与地面间的动摩擦因数为，重力加速度取，在物体运动的整个过程中（　　） A. 推力对物体做的功为 B. 物体的位移为 C. 物体的动能最大值为 D. 物体在时速度最大 8. 如图，一光滑直线轨道上静止有相同大小的A、B两球，B球左侧6m处有一竖直挡板，B球与之碰撞后能等速率弹回。A以2m/s的速度与B发生弹性正碰，且碰后A仍向左运动。两球可视为质点，则两球前后两次碰撞期间，B球运动的路程可能为（ ） A. 5.5m B. 6.5m C. 7.5m D. 8.5m 9. 质量为、速度为的球跟质量为静止球发生正碰。碰撞可能是弹性的，也可能是非弹性的，因此，碰撞后球的速度可能是不同的值。则碰撞后球的速度可能为（　　） A. B. C. D. 10. 某兴趣小组设计的“双滑块缓冲碰撞实验装置”可用于研究碰撞规律，其简化模型如图甲所示，水平导轨上有两个滑块，滑块A质量，滑块B质量，一劲度系数的轻质弹簧右端固定在墙上，左端与滑块B连接，初始时B静止，弹簧处于原长。现滑块A在水平轨道上向右运动一段时间后以初速度和B发生弹性碰撞（碰撞时间极短），碰后滑块B运动过程中，始终受到的摩擦力。实验测得B从弹簧原长位置到弹簧压缩至最短过程的（为弹簧的形变量）图像如图乙所示。已知弹簧弹性势能，重力加速度取。下列说法正确的是（　　） A. 图像与纵轴的交点 B. 碰前瞬间A的初速度大小 C. 弹簧压缩到最短的过程中，弹簧弹力做功为12J D. 若A、B碰撞后粘连在一起，则碰撞过程系统损失的机械能为16J 11. 如图为某技术小组设计的电梯轿厢保护装置。某次测试中模拟轿厢坠落，当轿厢速度为v时，触发其底部两个安全钳工作，轿厢开始减速，每个安全钳受到轨道的滑动摩擦力大小恒为f。一段时间后，轿厢接触缓冲弹簧，到达最低点时缓冲弹簧的压缩量为x，轿厢停止运动。已知轿厢（含安全钳）的质量为m，重力加速度大小为g，缓冲弹簧始终在弹性限度以内且重力不计，空气阻力可忽略，从触发安全钳工作开始（　　） A. 轿厢接触弹簧后，速度先增大后减小 B. 到最低点过程轿厢的平均速度大于 C. 轿厢接触弹簧前，加速度大小为 D. 轿厢到达最低点时，弹簧弹性势能为 12. 如图甲，某轻弹簧两端系着质量均为的小球、。小球用细线悬挂于天花板上，系统处于静止状态。现将细线烧断，以此为计时起点，、两小球运动的图线如图乙所示，表示到时间内的图线与横轴所围面积大小，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A. 从到时刻，弹簧对球的冲量为 B. 时刻，球的速度大小为 C. 时刻，弹簧弹性势能最大 D. 时刻，、两小球的速度差最大 二、实验题（共2小题，第13题6分，第14题10分，共16分） 13. 在第四次“天宫课堂”中，航天员演示了动量守恒实验。受此启发，某同学使用如图甲所示的装置进行了碰撞实验，气垫导轨两端分别安装a、b两个位移传感器，a测量滑块A与它的距离xA，b测量滑块B与它的距离xB。部分实验步骤如下： ①测量两个滑块的质量，分别为200.0g和400.0g； ②接通气源，调整气垫导轨水平； ③拨动两滑块，使A、B均向右运动； ④导出传感器记录的数据，绘制xA、xB随时间变化的图像，分别如图乙、图丙所示。 回答以下问题： （1）从图像可知两滑块在t=_________s时发生碰撞； （2）滑块B碰撞前的速度大小v=_____________ m/s （保留2位有效数字）； （3）通过分析，得出质量为200.0g的滑块是________（填“A”或“B”）。 14. 某小组利用气垫导轨、两个光电门、滑块、遮光片等，组成具有一定倾角的导轨装置，研究机械能守恒定律。重力加速度g取。 （1）实验前，应合理安装实验器材。图（a）中光电门____的位置安装不合理，应如何调整_____： （2）实验时，导轨倾斜角的正弦值，光电门1、2相距L。将宽度的遮光片固定于滑块上，从导轨最左端静止释放滑块，分别记录遮光片通过光电门1、2的时间和。移动光电门2的位置改变L，重复实验，所测数据见下表。 … 滑块经过光电门1、2的速度分别为和。当时，_____，滑块通过两光电门下降的高度_____。（结果保留2位小数） （3）处理上表数据，并绘制关系曲线（其中），如图（b）所示。根据图（b）中的信息，分析滑块在下滑过程中机械能是否守恒：_____，并给出理由：________。 三、计算题（第15题6分，第16题8分，第17题10分，第18题12分，共36分） 15. 如图所示，光滑圆形管道固定在竖直平面内，质量的小球在管道内做半径的圆周运动。小球可视为质点，g取，不计空气阻力影响。 （1）若小球运动到最高点时仅受重力，求小球通过最高点的速度大小； （2）若小球运动到最高点时速度大小，求小球在最高点和最低点时受到的弹力大小、。 16. 在光滑的水平面上，质量为m1的小球A以速度v0向右运动。在小球A的前方O点有一质量为m2的小球B处于静止状态，如图所示．小球A与小球B发生正碰后小球A、B均向右运动．小球B被在Q点处的墙壁弹回后与小球A在P点相遇，PQ=1.5PO．假设小球间的碰撞及小球与墙壁之间的碰撞都是弹性的，求两小球质量之比 17. 如图，L形滑板A静置在粗糙水平面上，滑板右端固定一劲度系数为的轻质弹簧，弹簧左端与一小物块B相连，弹簧处于原长状态。一小物块C以初速度从滑板最左端滑入，滑行后与B发生完全非弹性碰撞（碰撞时间极短），然后一起向右运动；一段时间后，滑板A也开始运动．已知A、B、C的质量均为，滑板与小物块、滑板与地面之间的动摩擦因数均为，重力加速度大小为；最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，弹簧始终处于弹性限度内。求： （1）C在碰撞前瞬间的速度大小； （2）C与B碰撞过程中损失的机械能； （3）从C与B相碰后到A开始运动的过程中，C和B克服摩擦力所做的功。 18. 图甲为某智能分装系统工作原理示意图，每个散货经倾斜传送带由底端A运动到顶端B后水平抛出，撞击冲量式传感器使其输出一个脉冲信号，随后竖直掉入以与水平传送带共速度的货箱中，此系统利用传感器探测散货的质量，自动调节水平传送带的速度，实现按规格分装。倾斜传送带与水平地面夹角为，以速度匀速运行。若以相同的时间间隔将散货以几乎为0的速度放置在倾斜传送带底端A，从放置某个散货时开始计数，当放置第10个散货时，第1个散货恰好被水平抛出。散货与倾斜传送带间的动摩擦因数，到达顶端前已与传送带共速。设散货与传感器撞击时间极短，撞击后竖直方向速度不变，水平速度变为0。每个长度为d的货箱装总质量为M的一批散货。若货箱之间无间隔，重力加速度为g。分装系统稳定运行后，连续装货，某段时间传感器输出的每个脉冲信号与横轴所围面积为I如图乙，求这段时间内： （1）单个散货的质量。 （2）水平传送带的平均传送速度大小。 （3）倾斜传送带的平均输出功率。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 陕西师大附中2025—2026第二学期6月考试 高一年级物理试题 一、选择题（本题共12小题，满分48分。其中1-8小题为单选题，9-12小题为多选题，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 1. 如图，光滑水平地面上有一小车，一轻弹簧的一端与车厢的挡板相连，另一端与滑块相连，滑块与车厢的水平底板间有摩擦。用力向右推动车厢使弹簧压缩，撤去推力时滑块在车厢底板上有相对滑动。在地面参考系（可视为惯性系）中，从撤去推力开始，小车、弹簧和滑块组成的系统（　　） A. 动量守恒，机械能守恒 B. 动量守恒，机械能不守恒 C. 动量不守恒，机械能守恒 D. 动量不守恒，机械能不守恒 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】因为滑块与车厢水平底板间有摩擦，且撤去推力后滑块在车厢底板上有相对滑动，即摩擦力做功，而水平地面是光滑的；以小车、弹簧和滑块组成的系统，根据动量守恒和机械能守恒的条件可知撤去推力后该系统动量守恒，机械能不守恒。 故选B。 2. 2026年春晚，质量为m的H2型号人形机器人身着武侠袍服，作为“剑宗大师”压轴登场进行舞剑表演。如图所示，在表演过程中舞台缓慢上升h，机器人始终与舞台保持相对静止。关于上述过程说法正确的是（　　） A. 重力对机器人做正功 B. 舞台对机器人不做功 C. 机器人的动能增加mgh D. 机器人的机械能增加mgh 【答案】D 【解析】 【详解】A．重力方向竖直向下，机器人运动方向向上，根据可知重力对机器人做负功，故A错误； B．根据平衡条件可知舞台对机器人的作用力竖直向上，机器人运动方向向上，根据可知舞台对机器人做正功，故B错误； C．机器人在表演过程中舞台缓慢上升，速度不变，动能不变，故C错误； D．机器人在表演过程中舞台缓慢上升h，重力势能增加，动能不变，则机械能增加，故D正确。 故选D。 3. 两小车P、Q的质量分别为和，将它们分别与小车N沿直线做碰撞实验，碰撞前后的速度v随时间t的变化分别如图1和图2所示。小车N的质量为，碰撞时间极短，则（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】PN碰撞时，根据碰撞前后动量守恒有 即 根据图像可知，故； 同理，QN碰撞时，根据碰撞前后动量守恒有 即 根据图像可知，故； 故 故选D。 4. 一辆电动小车上的光伏电池，将太阳能转换成的电能全部给电动机供电，刚好维持小车以速度v匀速运动，此时电动机的效率为。已知小车的质量为m，运动过程中受到的阻力（k为常量），该光伏电池的光电转换效率为，则光伏电池单位时间内获得的太阳能为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据题意小车匀速运动，则有 小车的机械功率 由于电动机的效率为，则有 光伏电池的光电转换效率为，即 可得 故选A。 5. 如图所示，半径为的带电荷量为的绝缘圆环，圆心为，电荷量均匀分布。为圆环的三等分点，。现将两处长为的电荷取走，点放置一电荷量为的点电荷，处电场强度恰好为0，则（　　） A. 处的点电荷一定带正电 B. 点电场强度为零 C. 的绝对值为 D. 两点电场强度相同 【答案】C 【解析】 【详解】AC．圆环上的电荷在点产生的电场强度为0，取走两处电荷后，两点关于点对称的两点分别为，产生的电场强度矢量和水平向右，与点处的在空间叠加后，点电场强度为0，所以一定为负电荷 解得 A错误，C正确； B．处的点电荷一定带负电，故点电场强度一定向左，B错误； D．两点电场强度方向不同，D错误。 故选C。 6. 2026年央视春晚《武BOT》展示了人形机器人的武术才能。节目中，机器人借助弹射踏板斜向上弹出，不计空气阻力，在空中其重心的运动轨迹可视为抛物线如图所示。以所在平面为零势能面，机器人重心从A到运动过程中，下列关于机器人的重力势能、动能、重力瞬时功率P、水平方向位移x与竖直方向位移y之间变化关系，可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．机器人做斜抛运动，不计空气阻力，水平方向匀速直线运动，竖直方向竖直上抛运动。以为零势能面，从到运动过程中。重力势能公式为： 在上升阶段，从增加到最高点的，线性增大；在下落阶段，从减小到，线性减小。但与始终是一次函数关系，图像应为过原点的“V形折线”，而选项A的图像起点在原点，顶点在中间，终点在横轴，看似符合，但需要注意：是竖直位移，在下落阶段是从大到小，而图中横坐标是从到最大值再回到，实际运动中先增后减，而图像的横坐标是单调增加的，因此A的图像无法对应下落阶段，A错误。 B．根据机械能守恒 上升阶段，增大，减小；到最高点时，竖直速度为0，动能不为0（还有水平速度）；下落阶段，减小，增大。因此不会减小到0，选项B的图像在中间点，与事实矛盾，B错误。 C．重力的瞬时功率公式为： 其中是竖直方向的速度。竖直方向上， 因此： 上升阶段，增大，减小，减小；到最高点时，；下落阶段，减小，反向增大，且同一高度功率相同，故C正确。 D．水平方向： 竖直方向： 消去得： 这是开口向左的抛物线，D错误。 故选C。 7. 如图甲所示，质量为的物体受水平推力作用在水平面上由静止开始运动，推力随位移变化的关系如图乙所示，运动后撤去推力。已知物体与地面间的动摩擦因数为，重力加速度取，在物体运动的整个过程中（　　） A. 推力对物体做的功为 B. 物体的位移为 C. 物体的动能最大值为 D. 物体在时速度最大 【答案】C 【解析】 【详解】A．功等于图像与横轴围成的面积，故，故A错误； B．时，由动能定理 解得 后， 由解得 故总位移，故B错误； CD．物体的动能最大时速度最大，速度最大时加速度为零，故 由图像，时有 解得时 由动能定理 解得，故C正确，D错误； 故选C。 8. 如图，一光滑直线轨道上静止有相同大小的A、B两球，B球左侧6m处有一竖直挡板，B球与之碰撞后能等速率弹回。A以2m/s的速度与B发生弹性正碰，且碰后A仍向左运动。两球可视为质点，则两球前后两次碰撞期间，B球运动的路程可能为（ ） A. 5.5m B. 6.5m C. 7.5m D. 8.5m 【答案】D 【解析】 【详解】设A球的质量为M，B球的质量为m，由于碰后A仍向左运动，则，设两球第一次碰撞后速度分别为、， 两球碰撞为弹性碰撞，则根据动量守恒可得 根据能量守恒可得 联立解得， B球运动到挡板处的时间 此过程A球运动的距离为 A球到挡板的距离为 设经过时间两球再次相碰，则有 解得 此过程B球运动的距离 故两次碰撞前后B球运动的路程为 由于，近似处理可知，则 故选D。 9. 质量为、速度为的球跟质量为静止球发生正碰。碰撞可能是弹性的，也可能是非弹性的，因此，碰撞后球的速度可能是不同的值。则碰撞后球的速度可能为（　　） A. B. C. D. 【答案】BC 【解析】 【详解】完全非弹性碰撞（动能损失最大，B球速度最小） 碰后两球共速，由动量守恒定律 解得，即最小值为 弹性碰撞（无动能损失，B球速度最大）， 联立动量守恒和机械能守恒 解得 即最大值为 故选BC。 10. 某兴趣小组设计的“双滑块缓冲碰撞实验装置”可用于研究碰撞规律，其简化模型如图甲所示，水平导轨上有两个滑块，滑块A质量，滑块B质量，一劲度系数的轻质弹簧右端固定在墙上，左端与滑块B连接，初始时B静止，弹簧处于原长。现滑块A在水平轨道上向右运动一段时间后以初速度和B发生弹性碰撞（碰撞时间极短），碰后滑块B运动过程中，始终受到的摩擦力。实验测得B从弹簧原长位置到弹簧压缩至最短过程的（为弹簧的形变量）图像如图乙所示。已知弹簧弹性势能，重力加速度取。下列说法正确的是（　　） A. 图像与纵轴的交点 B. 碰前瞬间A的初速度大小 C. 弹簧压缩到最短的过程中，弹簧弹力做功为12J D. 若A、B碰撞后粘连在一起，则碰撞过程系统损失的机械能为16J 【答案】AB 【解析】 【详解】AB．碰后由能量守恒可知 可知时，解得B的速度为 图像与纵轴的交点 A、B碰撞为弹性碰撞，由动量守恒定律和机械能守恒定律有， 联立以上方程可解得，碰后瞬间A的速度，A的初速度，故AB正确； C．由图乙可知，当B的速度为0时，弹簧的最大压缩量，压缩过程根据功能关系，故C错误； D．若A、B碰撞后粘连在一起则为完全非弹性碰撞，由动量守恒和能量关系可得，，故D错误。 故选AB。 11. 如图为某技术小组设计的电梯轿厢保护装置。某次测试中模拟轿厢坠落，当轿厢速度为v时，触发其底部两个安全钳工作，轿厢开始减速，每个安全钳受到轨道的滑动摩擦力大小恒为f。一段时间后，轿厢接触缓冲弹簧，到达最低点时缓冲弹簧的压缩量为x，轿厢停止运动。已知轿厢（含安全钳）的质量为m，重力加速度大小为g，缓冲弹簧始终在弹性限度以内且重力不计，空气阻力可忽略，从触发安全钳工作开始（　　） A. 轿厢接触弹簧后，速度先增大后减小 B. 到最低点过程轿厢的平均速度大于 C. 轿厢接触弹簧前，加速度大小为 D. 轿厢到达最低点时，弹簧弹性势能为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由题中描述可知，触发安全钳之后，在两侧摩擦力的作用下轿厢已经开始减速，也即（该阶段合力恒定，加速度恒定），接触弹簧后，向上的力合力更大，减速的加速度变大，全程都是减速运动，故A错误； B．由A选项分析可知，轿厢图如下实线 若全程匀减速（图中虚线），则平均速度是，显然实际上运动的位移更大，故平均速度大于，故B正确； C．接触弹簧前，轿厢竖直方向上受重力和两侧的滑动摩擦，由牛顿第二定律可得，故C正确； D．设接触弹簧前还需下落h，下落过程中能量守恒，减少的重力势能和动能，转化成了弹簧的弹性势能和摩擦热，则有 解得弹性势能，故D错误。 故选BC。 12. 如图甲，某轻弹簧两端系着质量均为的小球、。小球用细线悬挂于天花板上，系统处于静止状态。现将细线烧断，以此为计时起点，、两小球运动的图线如图乙所示，表示到时间内的图线与横轴所围面积大小，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A. 从到时刻，弹簧对球的冲量为 B. 时刻，球的速度大小为 C. 时刻，弹簧弹性势能最大 D. 时刻，、两小球的速度差最大 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．加速度与时间的关系（）中图像与时间轴围成的面积是速度变化量，从图像可知从0到时刻两图线与时间轴所围成的面积相等，而小球A、B的初速度为0，即时刻两小球速度大小相等，对A与B的整体列动量定理，有 所以两球速度大小 设弹簧对球A的冲量为，对A球由动量定理有 解得，故A正确； B．从0到时刻，以A、B两球整体为研究对象，可列动量定理 其中时刻小球A的速度大小为 化简得时刻小球B的速度大小为，故B正确； C．时刻，两小球加速度大小相等，设弹簧的弹力为T，则对A分析，有 对球B分析，有 联立可知 即弹簧处于原长，弹性势能为0，故C错误； D．从图乙可知，从0到时刻，两个图像与时间轴围成的面积差一直在增大，时刻达到最大，即时刻A与B的速度差最大，故D正确。 故选ABD。 二、实验题（共2小题，第13题6分，第14题10分，共16分） 13. 在第四次“天宫课堂”中，航天员演示了动量守恒实验。受此启发，某同学使用如图甲所示的装置进行了碰撞实验，气垫导轨两端分别安装a、b两个位移传感器，a测量滑块A与它的距离xA，b测量滑块B与它的距离xB。部分实验步骤如下： ①测量两个滑块的质量，分别为200.0g和400.0g； ②接通气源，调整气垫导轨水平； ③拨动两滑块，使A、B均向右运动； ④导出传感器记录的数据，绘制xA、xB随时间变化的图像，分别如图乙、图丙所示。 回答以下问题： （1）从图像可知两滑块在t=_________s时发生碰撞； （2）滑块B碰撞前的速度大小v=_____________ m/s （保留2位有效数字）； （3）通过分析，得出质量为200.0g的滑块是________（填“A”或“B”）。 【答案】（1）1.0 （2）0.20 （3）B 【解析】 【小问1详解】 由图像的斜率表示速度可知两滑块的速度在时发生突变，即这个时候发生了碰撞； 【小问2详解】 根据图像斜率的绝对值表示速度大小可知碰撞前瞬间B的速度大小为 【小问3详解】 由题图乙知，碰撞前A的速度大小，碰撞后A的速度大小约为，由题图丙可知，碰撞后B的速度大小为，A和B碰撞过程动量守恒，则有 代入数据解得 所以质量为200.0g的滑块是B。 14. 某小组利用气垫导轨、两个光电门、滑块、遮光片等，组成具有一定倾角的导轨装置，研究机械能守恒定律。重力加速度g取。 （1）实验前，应合理安装实验器材。图（a）中光电门____的位置安装不合理，应如何调整_____： （2）实验时，导轨倾斜角的正弦值，光电门1、2相距L。将宽度的遮光片固定于滑块上，从导轨最左端静止释放滑块，分别记录遮光片通过光电门1、2的时间和。移动光电门2的位置改变L，重复实验，所测数据见下表。 … 滑块经过光电门1、2的速度分别为和。当时，_____，滑块通过两光电门下降的高度_____。（结果保留2位小数） （3）处理上表数据，并绘制关系曲线（其中），如图（b）所示。根据图（b）中的信息，分析滑块在下滑过程中机械能是否守恒：_____，并给出理由：________。 【答案】（1） ①. 1 ②. 适当向右移动光电门1 （2） ①. 1.01 ②. 3.98 （3） ①. 守恒 ②. 图像的斜率为，即可证明滑块在下滑过程中机械能守恒。 【解析】 【小问1详解】 [1]光电门1安装不合理； [2]由图可知，光电门1靠近释放点，滑块到光电门1的距离较短，速度较小，导致滑块通过光电门1的速度测量误差较大。 【小问2详解】 [1]当时，由表格可知通过光电门2的时间为 故通过光电门2的速度 [2]根据几何关系可得滑块通过两光电门下降的高度 【小问3详解】 [1]守恒； [2]根据图（b）可知其斜率约为 故在误差范围内成立，说明下滑过程中滑块的动能增加量等于重力势能的减少量，即机械能守恒。 三、计算题（第15题6分，第16题8分，第17题10分，第18题12分，共36分） 15. 如图所示，光滑圆形管道固定在竖直平面内，质量的小球在管道内做半径的圆周运动。小球可视为质点，g取，不计空气阻力影响。 （1）若小球运动到最高点时仅受重力，求小球通过最高点的速度大小； （2）若小球运动到最高点时速度大小，求小球在最高点和最低点时受到的弹力大小、。 【答案】（1） （2）， 【解析】 【小问1详解】 小球在最高点仅受重力，重力完全提供向心力，由牛顿第二定律得 代入数据解得 【小问2详解】 因为，则小球受到向上的支持力，由牛顿第二定律得 解得 设最低点速度为，由机械能守恒 最低点处弹力与重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得 联立解得 16. 在光滑的水平面上，质量为m1的小球A以速度v0向右运动。在小球A的前方O点有一质量为m2的小球B处于静止状态，如图所示．小球A与小球B发生正碰后小球A、B均向右运动．小球B被在Q点处的墙壁弹回后与小球A在P点相遇，PQ=1.5PO．假设小球间的碰撞及小球与墙壁之间的碰撞都是弹性的，求两小球质量之比 【答案】 【解析】 【详解】从两小球碰撞后到它们再次相遇，小球A和小球B的速度大小保持不变，设两小球通过的路程分别为，由 可得 根据系统动量守恒得 已知小球间的碰撞及小球与墙壁之间的碰撞均无机械能损失，由机械能守恒定律得 解得 17. 如图，L形滑板A静置在粗糙水平面上，滑板右端固定一劲度系数为的轻质弹簧，弹簧左端与一小物块B相连，弹簧处于原长状态。一小物块C以初速度从滑板最左端滑入，滑行后与B发生完全非弹性碰撞（碰撞时间极短），然后一起向右运动；一段时间后，滑板A也开始运动．已知A、B、C的质量均为，滑板与小物块、滑板与地面之间的动摩擦因数均为，重力加速度大小为；最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，弹簧始终处于弹性限度内。求： （1）C在碰撞前瞬间的速度大小； （2）C与B碰撞过程中损失的机械能； （3）从C与B相碰后到A开始运动的过程中，C和B克服摩擦力所做的功。 【答案】（1） ；（2） ；（3） 【解析】 【详解】（1）小物块C运动至刚要与物块B相碰过程，根据动能定理可得 解得C在碰撞前瞬间的速度大小为 （2）物块B、C碰撞过程，根据动量守恒可得 解得物块B与物块C碰后一起运动的速度大小为 故C与B碰撞过程中损失的机械能为 （3）滑板A刚要滑动时，对滑板A，由受力平衡可得 解得弹簧的压缩量，即滑板A开始运动前物块B和物块C一起运动的位移大小为 从C与B相碰后到A开始运动的过程中，C和B克服摩擦力所做的功为 18. 图甲为某智能分装系统工作原理示意图，每个散货经倾斜传送带由底端A运动到顶端B后水平抛出，撞击冲量式传感器使其输出一个脉冲信号，随后竖直掉入以与水平传送带共速度的货箱中，此系统利用传感器探测散货的质量，自动调节水平传送带的速度，实现按规格分装。倾斜传送带与水平地面夹角为，以速度匀速运行。若以相同的时间间隔将散货以几乎为0的速度放置在倾斜传送带底端A，从放置某个散货时开始计数，当放置第10个散货时，第1个散货恰好被水平抛出。散货与倾斜传送带间的动摩擦因数，到达顶端前已与传送带共速。设散货与传感器撞击时间极短，撞击后竖直方向速度不变，水平速度变为0。每个长度为d的货箱装总质量为M的一批散货。若货箱之间无间隔，重力加速度为g。分装系统稳定运行后，连续装货，某段时间传感器输出的每个脉冲信号与横轴所围面积为I如图乙，求这段时间内： （1）单个散货的质量。 （2）水平传送带的平均传送速度大小。 （3）倾斜传送带的平均输出功率。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 某段时间传感器输出的每个脉冲信号与横轴所围面积为I，可知受到的冲量为I，则对单个散货水平方向由动量定理 解得单个散货的质量为 【小问2详解】 落入货箱中散货的个数为 则水平传送带的平均传送速度大小为 【小问3详解】 倾斜传动带上一共有10个物块，每次经过，后一个物块总会到达前一个物块的位置，因此在时间可视为第10个物块一次性传输到第1个物块的位置；设倾斜传送带的长度为L，其中散货在加速阶段，由牛顿第二定律 解得 加速时间 加速位移 设匀速时间为，其中 则匀速位移为 故传送带的长度为 加速阶段散货与传送带发生的相对位移为 在时间内传送带对外输出的功率分别用于提升物块的高度和增加物块的动能，即 其中， 联立可得倾斜传送带的平均输出功率为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $