高中物理单元测试——第一章动量守恒定律(适中版02)

2026-08-01
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资源信息

学段 高中
学科 物理
教材版本 高中物理人教版选择性必修 第一册
年级 高二
章节 第一章 动量守恒定律
类型 作业-单元卷
知识点 -
使用场景 同步教学-单元练习
学年 2026-2027
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 2.68 MB
发布时间 2026-08-01
更新时间 2026-08-01
作者 学科网轻测
品牌系列 -
审核时间 2026-08-01
下载链接 https://m.zxxk.com/soft/59025837.html
价格 10.00储值(1储值=1元)
来源 学科网

摘要:

**基本信息** 高中物理动量守恒定律单元测试(适中版02),覆盖动量概念、守恒条件、碰撞等核心知识,结合跑步冲击力、无人机悬停等真实情境,适配单元复习,强化物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|7/28|动量概念(1题)、动量与动能(2题)、动量定理(3题)、流体模型(6题)|生活情境(跑步缓冲)、科技应用(无人机悬停)| |多选题|3/18|动量定理与动能(8题)、系统动量能量(9题)、弹簧模型(10题)|综合守恒条件与能量转化| |实验题|2/15|气垫导轨验证(11题)、平抛碰撞验证(12题)|两种实验方案,强化科学探究| |解答题|3/39|碰撞综合(13题)、滑板圆弧(14题)、圆弧槽小车(15题)|多过程模型,突出科学推理与模型建构|

内容正文:

高中物理单元测试 —— 第一章 动量守恒定律(适中版02)(原卷版) 学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________ 一、单选题 1.(本题4分)关于动量的概念,以下说法中正确的是(  ) A.速度大的物体动量大 B.质量大的物体动量大 C.两个物体的速度相等,那么质量大的物体动量一定大 D.两个物体的质量相等,速度大小也相等,则它们的动量一定相同 2.(本题4分)下列说法中正确的是(  ) A.动量大的物体动能一定大 B.动能大的物体动量一定大 C.动能为零的物体动量一定为零 D.动量为零的物体动能不一定为零 3.(本题4分)跑步时膝关节和髋关节需要承担体重3~8倍的负荷,两块骨头之间的关节软骨,会被剧烈地挤压在一起,若冲击力过大,将对软骨及其以下的骨骼造成磨损伤害。以下方法中,不能降低冲击力的是(  ) A.降低跑步时的落地速度,轻柔落地 B.穿加重背心跑步 C.穿一双适合自己足弓和步态的缓冲跑鞋 D.在塑胶跑道跑步,减少在水泥地等硬地上的跑步 4.(本题4分)如图所示,竖直向上的匀强电场中,带正电的小球和不带电的小球通过绝缘细线连接在一起,两小球恰好静止于空中。现剪断细线,不计空气阻力,则在不带电小球落地前,两小球构成的系统(  ) A.动量守恒,机械能也守恒 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,机械能也不守恒 5.(本题4分)在光滑水平面上,原来静止的物体受到水平拉力F作用,拉力大小F随时间t按图示规律变化,下列说法正确的是(  ) A.0~4s内物体的动量先增大后减小 B.0~4s内物体的动量一直增大 C.2s末物体的动量大小为4kg•m/s D.4s末物体的动量为0 6.(本题4分)如图所示为一架质量为M的6轴运送快递无人机,悬停时每个轴上的螺旋桨均竖直向下吹出最大速度为v的气流,每个螺旋桨产生气流的有效横截面积均为S,空气密度为ρ,重力加速度为g,则该无人机悬停时其载货质量的最大值为(  ) A. B. C. D. 7.(本题4分)如图所示,在水平面固定放置的光滑圆环内嵌着质量分别为、()的1、2两个大小相同的小球,连线过环心。小球可看作质点,初始时小球2静止于点,小球1以初速度沿圆环切向方向运动,若小球1和2之间发生弹性碰撞,两球第二次在点相碰,则小球的质量比是(  ) A. B. C. D. 二、多选题 8.(本题6分)一个质量为0.2kg 的弹性小球,在光滑水平面上以6m/s的速度垂直撞到墙上,碰撞后小球沿相反方向运动,反弹后的速度大小与碰撞前相同,则碰撞过程中墙对小球的冲量 I大小、墙对小球做功的大小W为(    ) A.I=0 B.I=2.4kgm/s C.W=0 D.W=7.2J 9.(本题6分)如图1所示,三个完全相同的带电小球(视为质点)通过不可伸长的绝缘轻质细线连接,构成一个边长为的正三角形,静止在绝缘水平面上。已知小球质量均为,带电量均为。现将小球1、2间的细线剪断,某时刻三个小球运动到同一条直线上时,速度大小分别为、、,如图2所示。该过程中三个小球组成的系统电势能减少了,其中为静电力常量,不计一切阻力。则(  ) A.该过程中三个小球组成的系统动量守恒 B.该过程中小球2一定向右做直线运动 C.从图1到图2过程中,小球3向左运动 D.在图2位置, 10.(本题6分)质量均为的物块、与一轻弹簧拴接,置于足够大的光滑水平面上,紧靠竖直墙壁。一水平向左的外力作用于使弹簧压缩,物块、均处于静止。现撤去外力,已知物块与墙壁分离的瞬间,物块的速度为。下列说法正确的是(  ) A.物块与墙壁分离后,弹簧最短时的压缩量小于最长时的伸长量 B.物块与墙壁分离后,任意时刻、的速度均不可能水平向左 C.物块与墙壁分离后,物块、组成的系统动能最小值为 D.从撤去外力到物块与墙壁分离的过程,墙壁对的冲量大小为 三、实验题 11.(本题6分)为了验证动量守恒定律,某实验小组的同学设计了如图1所示的实验装置,将一足够长气垫导轨放置在水平桌面上,光电门1和光电门2相隔适当距离安装好。滑块1上装有撞针,滑块2上装有橡皮泥(如图2所示),它们的上端装有宽度均为的遮光片,测得滑块1、2(包含遮光片、撞针、橡皮泥)的质量分别为和。 (1)打开气泵,调节气垫导轨,将一个滑块放在气垫导轨左端,向右轻推滑块,滑块通过光电门1、2的时间分别为、,当t1________t2(选填“<;”“=”或“>;”)时,可认为气垫导轨水平; (2)将滑块1放在光电门1左侧,将滑块2放在光电门2的右侧,轻推两滑块,使它们相向运动并在两光电门之间的某位置发生碰撞,碰前光电门1、2记录的挡光时间分别为、且,碰后光电门1记录了两个挡光时间均为,光电门2无数据输出。可判断出________(选填“<;”“=”或“>;”),在误差允许的范围内,若满足关系式________(用本小题给出的符号表示),则表明两滑块碰撞过程中动量守恒。 12.(本题9分)某物理兴趣小组用如图甲所示装置验证A、B两小球碰撞过程中动量守恒。 (1)关于重垂线在本实验中的作用,下列说法正确的是_________。 A.确定斜槽末端是否水平 B.确定A、B两小球水平位移的起点 C.没有作用,可有可无 (2)关于该实验,下列说法正确的是_________。 A.实验需要用秒表测量小球做平抛运动的时间 B.被碰小球质量大于入射小球质量 C.斜槽必需光滑 D.铺放在白纸上的复写纸可以移动 (3)不放小球B,小球A从斜槽上挡板处由静止释放,并落在水平地面上。重复多次,记下落点的位置,用刻度尺测量OP,如图乙所示,刻度尺读数为_________;小球B静置在斜槽前端边缘处,同理测出OM、ON; (4)设A、B两球的质量分别为m1和m2,则“验证A、B两小球碰撞过程中动量守恒”需满足的表达式为_________(用题中的字母表示); (5)若A、B两球的质量未知,且没有测量质量的仪器,则利用此装置能不能判断A、B两小球的碰撞是否为弹性碰撞?_________(填“能”或“不能”);若你认为不能判断,请说明理由;若你认为能判断,请写出判断的表达式(1个)_________(用题中的字母表示)。 四、解答题 13.(本题10分)质量mA = 1 kg的物体A从空中自由落下,与此同时质量mB = 2 kg的物体B做竖直上抛运动,经过t = 0.2 s与A发生正碰并粘在一起。已知碰撞前瞬间B的速度大小vB = 4 m/s,方向竖直向上,取重力加速度g = 10 m/s2,不计空气阻力。求: (1)碰撞前瞬间A的速度大小vA; (2)碰撞后瞬时两物体的速度大小v。 14.(本题13分)如图,一滑板的上表面由长度为L的粗糙水平部分AB和半径为R的四分之一光滑圆弧BC组成,滑板静止于光滑的水平地面上,物体P(可视为质点)置于滑板上面的A点,物体P与滑板水平部分的动摩擦因数为μ(已知μ<1,但具体大小未知),一根长度为L、不可伸长的轻细线,一端固定于O′点,另一端系一小球Q,小球Q位于最低点时与物体P处于同一高度并恰好接触。现将小球Q拉至与O′同一高度(细线处于水平拉直状态),然后由静止释放,小球Q向下摆动并与物体P发生弹性碰撞(碰撞时间极短)。已知小球Q的质量为m,物体P的质量为2m,滑板的质量为6m,,重力加速度为g,不计空气阻力。 (1)小球Q与物体P碰撞后瞬间,求物体P速度的大小; (2)若物体P恰不从C点滑出,求μ的值; (3)若物体P恰不从A点滑出,求μ′的值 15.(本题16分)如图所示,一半径圆弧槽固定在水平面上,圆弧两端点、间对应的圆心角为,点与圆心的连线竖直。圆弧槽右侧是光滑的水平面,质量的小车紧靠圆弧槽右端放置,且小车上表面与圆弧槽点等高,质量的相同小球和放在小车右侧。一个质量的滑块以的速度从光滑台面上水平射出,刚好从点进入圆弧轨道。已知滑块与小车之间的动摩擦因数,小车足够长,所有碰撞均为弹性碰撞,重力加速度取求: (1)滑块P到达圆弧点时,轨道对它的作用力大小; (2)当滑块与小车第次共速时小车与球刚好发生碰撞,初始时球与小车右端的距离; (3)当滑块与小车第次共速时,小车与球再次发生碰撞,球、之间的距离 试卷第1页,共3页 试卷第1页,共3页 学科网(北京)股份有限公司 2 / 2 $ 高中物理单元测试 —— 第一章 动量守恒定律(适中版02)(解析版) 学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________ 一、单选题 1.(本题4分)关于动量的概念,以下说法中正确的是(  ) A.速度大的物体动量大 B.质量大的物体动量大 C.两个物体的速度相等,那么质量大的物体动量一定大 D.两个物体的质量相等,速度大小也相等,则它们的动量一定相同 【答案】C 【详解】AB.物理学中把质量和速度的乘积mv定义为物体的动量,只有速度与质量的乘积大时动量才大,AB错误; C.根据定义,速度相等时质量大动量大,C正确; D.动量是矢量,动量的方向与速度的方向相同,质量相等,速度大小也相等,只能说明动量的大小相等,方向不一定相同,不能说动量相同,D错误。 故选C。 2.(本题4分)下列说法中正确的是(  ) A.动量大的物体动能一定大 B.动能大的物体动量一定大 C.动能为零的物体动量一定为零 D.动量为零的物体动能不一定为零 【答案】C 【详解】根据动能和动量的关系: 故ABD错误,C正确。 故选C。 3.(本题4分)跑步时膝关节和髋关节需要承担体重3~8倍的负荷,两块骨头之间的关节软骨,会被剧烈地挤压在一起,若冲击力过大,将对软骨及其以下的骨骼造成磨损伤害。以下方法中,不能降低冲击力的是(  ) A.降低跑步时的落地速度,轻柔落地 B.穿加重背心跑步 C.穿一双适合自己足弓和步态的缓冲跑鞋 D.在塑胶跑道跑步,减少在水泥地等硬地上的跑步 【答案】B 【详解】A.由动量定理可得,人落地时受到的平均冲击力满足 即 为减小冲击力F,可通过减小、m或增大实现。减小落地速度会降低动量变化量,当不变时能减小F,故A正确,不符合题意; B.穿加重背心使m增大,可知F增大,故B错误,符合题意; C.缓冲跑鞋通过材料形变延长,根据动量定理可减小F,故C正确,不符合题意; D.塑胶跑道弹性更好,能增大缓冲时间,从而减小F,故D正确,不符合题意。 本题选择不能降低冲击力的选项,故选B。 4.(本题4分)如图所示,竖直向上的匀强电场中,带正电的小球和不带电的小球通过绝缘细线连接在一起,两小球恰好静止于空中。现剪断细线,不计空气阻力,则在不带电小球落地前,两小球构成的系统(  ) A.动量守恒,机械能也守恒 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,机械能也不守恒 【答案】B 【详解】剪断细线之前系统受向上的电场力等于系统的重力,即合外力为零;剪断细线之后,系统所受的力不变,则合外力仍为零,则系统动量守恒;剪断细线后,带正电的小球向上运动,电场力做正功,则系统机械能增加。 故选B。 5.(本题4分)在光滑水平面上,原来静止的物体受到水平拉力F作用,拉力大小F随时间t按图示规律变化,下列说法正确的是(  ) A.0~4s内物体的动量先增大后减小 B.0~4s内物体的动量一直增大 C.2s末物体的动量大小为4kg•m/s D.4s末物体的动量为0 【答案】B 【详解】AB.因F-t图像与坐标轴围成的面积等于力的冲量,可知0~4s内物体所受的冲量一直为正,可知物体的动量一直增大,A错误,B正确; C.根据动量定理可知,因初动量为零,则2s末物体的动量大小等于力F的冲量,即,C错误;     D.同理,4s末物体的动量为,D错误。 故选B。 6.(本题4分)如图所示为一架质量为M的6轴运送快递无人机,悬停时每个轴上的螺旋桨均竖直向下吹出最大速度为v的气流,每个螺旋桨产生气流的有效横截面积均为S,空气密度为ρ,重力加速度为g,则该无人机悬停时其载货质量的最大值为(  ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】无人机在空中悬停时,六个相同的螺旋桨向下推动空气获得升力,根据平衡条件有 设时间内每个螺旋桨向下吹出的空气的质量为 对向下推动的空气由动量定理 且有 联立解得 故选C。 7.(本题4分)如图所示,在水平面固定放置的光滑圆环内嵌着质量分别为、()的1、2两个大小相同的小球,连线过环心。小球可看作质点,初始时小球2静止于点,小球1以初速度沿圆环切向方向运动,若小球1和2之间发生弹性碰撞,两球第二次在点相碰,则小球的质量比是(  ) A. B. C. D. 【答案】B 【详解】若两球发生弹性碰撞则有, 联立解得, 根据题意,当时,小球1反弹,反弹后小球2运动圆周、小球1运动圆周后发生第二次碰撞,则有 解得 故选B。 二、多选题 8.(本题6分)一个质量为0.2kg 的弹性小球,在光滑水平面上以6m/s的速度垂直撞到墙上,碰撞后小球沿相反方向运动,反弹后的速度大小与碰撞前相同,则碰撞过程中墙对小球的冲量 I大小、墙对小球做功的大小W为(    ) A.I=0 B.I=2.4kgm/s C.W=0 D.W=7.2J 【答案】BC 【详解】AB.规定初速度方向为正方向,初速度,末速度为 根据动量定理有 解得 负号表示方向,故碰撞过程中墙对小球的冲量 I大小为,故A错误,B正确; CD.根据动能定理有 解得,故C正确,D错误。 故选BC。 9.(本题6分)如图1所示,三个完全相同的带电小球(视为质点)通过不可伸长的绝缘轻质细线连接,构成一个边长为的正三角形,静止在绝缘水平面上。已知小球质量均为,带电量均为。现将小球1、2间的细线剪断,某时刻三个小球运动到同一条直线上时,速度大小分别为、、,如图2所示。该过程中三个小球组成的系统电势能减少了,其中为静电力常量,不计一切阻力。则(  ) A.该过程中三个小球组成的系统动量守恒 B.该过程中小球2一定向右做直线运动 C.从图1到图2过程中,小球3向左运动 D.在图2位置, 【答案】ACD 【详解】AC.在该过程中,由于三个小球组成的系统所受外力之和为零,满足动量守恒的条件,因此系统动量守恒,取水平向左为正方向,根据动量守恒定律 由于小球1、2的受力情况相同,因此 化简得 即 而 解得,故AC正确; B.该过程中小球2所受合力方向不断变化,不会做直线运动,故B错误; D.三个小球组成系统能量守恒,根据能量守恒定律 代入数据解得,故D正确。 故选ACD。 10.(本题6分)质量均为的物块、与一轻弹簧拴接,置于足够大的光滑水平面上,紧靠竖直墙壁。一水平向左的外力作用于使弹簧压缩,物块、均处于静止。现撤去外力,已知物块与墙壁分离的瞬间,物块的速度为。下列说法正确的是(  ) A.物块与墙壁分离后,弹簧最短时的压缩量小于最长时的伸长量 B.物块与墙壁分离后,任意时刻、的速度均不可能水平向左 C.物块与墙壁分离后,物块、组成的系统动能最小值为 D.从撤去外力到物块与墙壁分离的过程,墙壁对的冲量大小为 【答案】BC 【详解】A.物块A与墙壁分离后,弹簧最短和最长分别为两物块共速时,物块AB与弹簧组成的系统动量守恒,则两物块共速的速度大小相同;根据系统只有弹力做功,系统的机械能守恒,所以弹簧最短和最长时物块的动能相同,即弹性势能相同,则弹簧最短时的压缩量等于最长时的伸长量,故A错误; B.物块A与墙壁分离后,物块AB与弹簧组成的系统动量守恒,弹簧最短时,物块B的速度最小向右;弹簧最长时,物块A的速度最小为零,所以任意时刻A、B的速度均不可能水平向左,故B正确; C.弹簧最短和最长时弹簧的弹性势能最大,动能最小,根据动量守恒 物块A、B组成的系统动能最小值为 故C正确; D.物块AB与弹簧组成的系统,根据动量定理可得墙壁对系统的冲量大小为 即墙壁对A的冲量大小为,故D错误。 故选BC。 三、实验题 11.(本题6分)为了验证动量守恒定律,某实验小组的同学设计了如图1所示的实验装置,将一足够长气垫导轨放置在水平桌面上,光电门1和光电门2相隔适当距离安装好。滑块1上装有撞针,滑块2上装有橡皮泥(如图2所示),它们的上端装有宽度均为的遮光片,测得滑块1、2(包含遮光片、撞针、橡皮泥)的质量分别为和。 (1)打开气泵,调节气垫导轨,将一个滑块放在气垫导轨左端,向右轻推滑块,滑块通过光电门1、2的时间分别为、,当t1________t2(选填“<;”“=”或“>;”)时,可认为气垫导轨水平; (2)将滑块1放在光电门1左侧,将滑块2放在光电门2的右侧,轻推两滑块,使它们相向运动并在两光电门之间的某位置发生碰撞,碰前光电门1、2记录的挡光时间分别为、且,碰后光电门1记录了两个挡光时间均为,光电门2无数据输出。可判断出________(选填“<;”“=”或“>;”),在误差允许的范围内,若满足关系式________(用本小题给出的符号表示),则表明两滑块碰撞过程中动量守恒。 【答案】(1)= (2) < 【详解】(1)滑块做匀速直线运动,因此其通过光电门1、2的时间相等。 (2)[1]碰后光电门1记录了两个挡光时间均为,因此两个滑块碰撞后一起向左运动,故滑块1的质量小于滑块2的质量; [2]碰撞前,滑块1和滑块2的速度大小分别为和 碰撞后,两滑块一起的速度大小为 若动量守恒,则有 代入速度的表达式推导得 12.(本题9分)某物理兴趣小组用如图甲所示装置验证A、B两小球碰撞过程中动量守恒。 (1)关于重垂线在本实验中的作用,下列说法正确的是_________。 A.确定斜槽末端是否水平 B.确定A、B两小球水平位移的起点 C.没有作用,可有可无 (2)关于该实验,下列说法正确的是_________。 A.实验需要用秒表测量小球做平抛运动的时间 B.被碰小球质量大于入射小球质量 C.斜槽必需光滑 D.铺放在白纸上的复写纸可以移动 (3)不放小球B,小球A从斜槽上挡板处由静止释放,并落在水平地面上。重复多次,记下落点的位置,用刻度尺测量OP,如图乙所示,刻度尺读数为_________;小球B静置在斜槽前端边缘处,同理测出OM、ON; (4)设A、B两球的质量分别为m1和m2,则“验证A、B两小球碰撞过程中动量守恒”需满足的表达式为_________(用题中的字母表示); (5)若A、B两球的质量未知,且没有测量质量的仪器,则利用此装置能不能判断A、B两小球的碰撞是否为弹性碰撞?_________(填“能”或“不能”);若你认为不能判断,请说明理由;若你认为能判断,请写出判断的表达式(1个)_________(用题中的字母表示)。 【答案】 B D 8.75 能 【详解】(1)[1]关于重垂线在本实验中的作用是确定A、B两小球水平位移的起点。 故选B。 (2)[2]A.碰后两球均做平抛运动,下落的高度相同则时间都一样,则可以用水平位移代替水平速度,则不需要秒表测量小球在空中飞行时间,选项A错误; B.为避免撞后弹回,需要被碰小球质量小于入射小球质量,选项B错误; C.轨道倾斜部分不一定必须光滑,同一组实验中,入射小球必须从同一位置由静止释放,以保证小球到达斜槽底端时速度相同,选项C错误; D.白纸铺到地面上后,实验时整个过程都不能移动,但复写纸不必固定在白纸上,选项D正确。 故选D。 (3)[3]刻度尺的分度值为0.1cm,估读到分度值下一位,读数为8.75cm; (4)[4] 根据题意,设碰前、碰后A的速度分别为、,B碰后的速度分别,根据动量守恒 抛出后各自做平抛运动,则 水平方向 竖直方向 整理可得 (5)[5][6]根据能量守恒定律定律 由于 解得 则有 整理可得 即 所以能判断是否为弹性碰撞。 四、解答题 13.(本题10分)质量mA = 1 kg的物体A从空中自由落下,与此同时质量mB = 2 kg的物体B做竖直上抛运动,经过t = 0.2 s与A发生正碰并粘在一起。已知碰撞前瞬间B的速度大小vB = 4 m/s,方向竖直向上,取重力加速度g = 10 m/s2,不计空气阻力。求: (1)碰撞前瞬间A的速度大小vA; (2)碰撞后瞬时两物体的速度大小v。 【答案】(1)2 m/s (2)2 m/s 【详解】(1)对A,有 代入数据,得 (2)两物体碰撞瞬间,两物体组成的系统动量守恒,取向下为正方向,根据动量守恒定律,有 解得 则碰撞后瞬时两物体的速度大小为2 m/s。 14.(本题13分)如图,一滑板的上表面由长度为L的粗糙水平部分AB和半径为R的四分之一光滑圆弧BC组成,滑板静止于光滑的水平地面上,物体P(可视为质点)置于滑板上面的A点,物体P与滑板水平部分的动摩擦因数为μ(已知μ<1,但具体大小未知),一根长度为L、不可伸长的轻细线,一端固定于O′点,另一端系一小球Q,小球Q位于最低点时与物体P处于同一高度并恰好接触。现将小球Q拉至与O′同一高度(细线处于水平拉直状态),然后由静止释放,小球Q向下摆动并与物体P发生弹性碰撞(碰撞时间极短)。已知小球Q的质量为m,物体P的质量为2m,滑板的质量为6m,,重力加速度为g,不计空气阻力。 (1)小球Q与物体P碰撞后瞬间,求物体P速度的大小; (2)若物体P恰不从C点滑出,求μ的值; (3)若物体P恰不从A点滑出,求μ′的值 【答案】(1) (2) (3) 【详解】(1)小球Q下摆过程,根据动能定理有 小球Q与物体P发生弹性碰撞过程有, 解得 (2)若物体P恰不从C点滑出,即P运动到C点时与滑板的水平方向速度相等,竖直方向速度为0,则有, 解得 (3)若物体P最终恰好运动至滑板上的A点与滑板保持相对静止,则有, 解得 15.(本题16分)如图所示,一半径圆弧槽固定在水平面上,圆弧两端点、间对应的圆心角为,点与圆心的连线竖直。圆弧槽右侧是光滑的水平面,质量的小车紧靠圆弧槽右端放置,且小车上表面与圆弧槽点等高,质量的相同小球和放在小车右侧。一个质量的滑块以的速度从光滑台面上水平射出,刚好从点进入圆弧轨道。已知滑块与小车之间的动摩擦因数,小车足够长,所有碰撞均为弹性碰撞,重力加速度取求: (1)滑块P到达圆弧点时,轨道对它的作用力大小; (2)当滑块与小车第次共速时小车与球刚好发生碰撞,初始时球与小车右端的距离; (3)当滑块与小车第次共速时,小车与球再次发生碰撞,球、之间的距离 【答案】(1) (2) (3) 【详解】(1)刚好从点进入圆弧轨道,点由几何关系得 得 过程中由动能定理得 得 点由牛顿第二定律得 得 (2)滑块P与小车第一次共速,由动量守恒定律 得 对小车,由动能定理 得 (3)小车与第一次碰撞过程中,由动量守恒和能量关系, 解得, 小车与滑块第2次达到共速 得 对小车由动能定理 得 小车与第一次碰撞后运动到滑块与小车再次共速过程到中,一直以的速度向右运动。故可以判断,滑块与小车共速时,与发生弹性碰撞,交换速度,处于静止,故球、之间的距离 试卷第1页,共3页 试卷第1页,共3页 学科网(北京)股份有限公司 2 / 2 $

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