精品解析：上海市延安中学2025-2026学年高三上学期10月练习物理试题

测验（05） （考试时间：60分钟 满分100分） 一、单项选择题（1-8题，每小题3分，9-12题，每小题4分，共40分。） 1. 下列关于运动的描述，说法正确的是（　　） A. 加速度不变的运动就是匀变速直线运动 B. 运动过程中物体所受合外力减小，物体的速度一定减小 C. 物体在一段时间内平均速度为0，其平均速率一定也为0 D. 在匀变速直线运动中，经过相同的时间，速度变化量一定相同 2. 中圆地球轨道卫星和同步轨道卫星都绕地球球心做圆周运动，但中圆地球轨道卫星离地面高度要低些。则与同步轨道卫星相比，中圆地球轨道卫星（ ） A. 线速度小 B. 角速度小 C. 周期大 D. 向心加速度大 3. 如图所示，一块长木板两端分别固定在水平面上，两块相同的磁铁甲和乙各自被吸附在木板正对的两个面上而处于静止状态。若磁铁之间的作用力与木板垂直，则（　　） A. 磁铁乙可能受到三力的作用 B. 两块磁铁受到的摩擦力方向相反 C. 撤去磁铁乙，磁铁甲一定保持静止 D. 木板对磁铁甲的作用力大于木板对磁铁乙的作用力 4. 如图所示，一箱苹果沿着倾角为的光滑斜面加速下滑，在箱子正中央夹有一只质量为的苹果，它受到周围苹果对它作用力的方向是（ ） A. 沿斜面向上 B. 沿斜面向下 C. 垂直斜面向上 D. 竖直向上 5. 在光滑水平面上A、B两小车中间有一弹簧（不连接），如图所示，用左、右两手分别抓住小车A、B并将弹簧压缩后使小车处于静止状态。将两小车及弹簧看成一个系统，下面说法错误的是（ ） A. 两手同时放开后，系统总动量始终为零 B. 先放开左手，再放开右手后，系统动量不守恒 C. 先放开左手，后放开右手，总动量向左 D. 无论何时放手，两手放开后，在弹簧恢复原长的过程中，系统总动量保持不变，但系统总动量不一定为零 6. 如图所示，货车运载相同圆柱形空油桶。在车厢底，一层油桶平整排列，相互紧贴并被牢牢固定。油桶C自由地摆放在桶A、B之间，和汽车一起行驶，油桶C与A、B之间的摩擦可忽略不计。下列说法正确的是（　　） A. 汽车向左匀速时，A对C的支持力与油桶C的重力大小相等 B. 汽车向左加速时，A对C的支持力增大，B对C的支持力减小 C. 汽车向左的加速度为时，C刚好只受一只桶的支持力 D. 汽车向左的加速度为时，C将脱离A跑到B的右边 7. 中国象棋用具简单，趣味性强，流行极为广泛。如图所示，3颗完全相同的象棋棋子整齐叠放在水平面上，第3颗棋子最左端与水平面上的O点重合，所有接触面间的动摩擦因数均相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用一直尺快速水平向右把中间棋子击出，稳定后，1和3棋子的位置情况可能是（　　） A. B. C. D. 8. 2020年11月10日，全国皮划艇静水锦标赛在浙江省丽水市水上运动中心开幕。大赛前，甲、乙两个运动员分别划动两艘皮划艇沿同一方向进行赛前训练，他们分别划动了一段时间后让各自的皮划艇自由滑行，一段时间后停下。他们及各自的皮划艇总质量相等，测速器测得甲、乙的 v-t图像分别如图中的OAB、所示，图中AB∥CD，则（　　） A. 运动员乙较晚停下，乙做功更多 B. 乙划桨时间长，乙划桨时受到水反作用力的冲量大 C. 甲皮划艇早停下，甲划桨时受到水反作用力的冲量大 D. 甲在划桨时用力大 9. 2024年11月4日凌晨，神舟18号载人飞船成功返回了地球，返回舱在匀减速下降阶段（　　） A. 速度减小的越来越快 B. 速度减小的越来越慢 C. 速度方向与加速度方向相同 D. 速度方向与加速度方向相反 10. 如图所示是游乐园里一种叫旋转飞椅的游乐设施的简单示意图。已知飞椅用钢绳系着，钢绳上端的悬点固定在顶部水平转盘上的边沿处.转盘绕穿过其中心的竖直轴匀速转动。稳定后，每根钢绳（含飞椅及游客）与转轴在同一竖直平面内。图中P、Q两位乘客悬于同一水平高度处的圆周上，P所在钢绳的长度大于Q所在钢绳的长度，钢绳与竖直方向的夹角分别为，。不计钢绳的重力。下列判断正确的是（　　） A. P、Q两个飞椅的线速度大小相同 B. 无论两个游客的质量关系如何，一定大于 C. 如果两个游客的质量相同，则有等于 D. 两个游客做圆周运动的圆心不在游乐设施中心的竖直轴上 11. 彩虹滑道是一项新兴的游乐项目，从高低起伏的山坡上滑下，在彩虹般的滑道上体验拥抱大自然的乐趣。彩虹滑道可简化为两个倾角不同的斜面，如图所示，一次游客坐在橡皮圈上从斜面顶端由静止开始下滑，橡皮圈与两个斜面之间的动摩擦因数均为，两个斜面的倾角分别为和β，已知，且，用x、E、分别表示游客下滑时的路程、机械能和动能，则以下关系图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 12. 如图所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为2m的光滑弧形槽静置在光滑水平面上，弧形槽底端与水平面相切，质量为m的小物块从槽上高为处由静止释放，已知弹簧始终处于弹性限度内，则（ ） A. 小物块下滑过程中，其机械能守恒 B. 小物块下滑过程中，小物块和槽的动量大小始终相等 C. 小物块第一次滑到槽底端时，槽的动能为 D. 小物块第一次被弹簧反弹后能追上槽，且能回到槽上高h处 二、填空题（每题4分，共20分） 13. 在探究物理有关问题时，会采用一些研究方法。在研究质点时，采用了______研究方法；在研究加速度与力、质量之间的关系时，采用了_______研究方法。 14. 如图所示，在光滑的水平面上，有一静止的小车，甲、乙两人分别站在小车左、右两端．当他俩同时开始相向而行时，发现小车向右运动，乙的动量__________甲的动量，乙对小车的作用力的冲量__________甲对小车的作用力的冲量。（均选填“大于”“等于”或“小于”） 15. 中子星是恒星演化过程的一种可能结果，它的密度很大。现有一中子星，观测到它的自转周期为，半径为。则该中子星不致因自转而瓦解的最小密度是__________，若该中子星的自转恰好使它没有瓦解，则其表面重力加速度大小为__________。 16. 用如图a所示的圆弧——斜面装置研究平抛运动，每次将质量为的小球从半径为的四分之一圆弧形轨道不同位置静止释放，并在弧形轨道最低点水平部分处装有压力传感器测出小球对轨道压力的大小。已知斜面与水平地面之间的夹角，实验时获得小球在斜面上的不同水平射程，最后作出了如图b所示的图像，取，则由图可求得圆弧轨道的半径为__________，小球质量为__________。 17. 某实验兴趣小组对新能源车的加速性能进行探究。他们根据自制的电动模型车模拟汽车在水平面上的启动状态，并且通过传感器，绘制了模型车从开始运动到刚获得最大速度过程中速度的倒数和牵引力之间的关系图像，如图所示。已知模型车的质量，行驶过程中受到的阻力恒定，整个过程时间持续，获得最大速度为，则模型车匀加速运动的时间为__________，模型车运动的总位移为__________。 三、综合题（共40分） 18. 为了验证动量守恒定律，某实验小组的同学设计了如图甲所示的实验装置：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，在滑块A和B相碰的端面上装有弹性碰撞架，它们的上端装有宽度均为d的挡光片，测得滑块A、B（包含挡光片）的质量分别为和。 （1）用螺旋测微器测量滑块上挡光片的宽度d，示数如图乙所示，则________mm。 （2）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________（选填“<”、“=”或“>”）时，可认为气垫导轨水平。 （3）滑块A置于光电门1的左侧，滑块B静置于两光电门之间，给A一个向右的初速度，A与静止的滑块B发生碰撞。与光电门1相连的计时器先后显示的两次遮光时间分别为和，与光电门2相连的计时器显示的遮光时间为。若、、、、满足关系式：________，则可验证滑块A、B组成的系统碰撞前后动量守恒；若、、满足关系式：________，则可验证滑块A、B碰撞是弹性碰撞。 19. 如图所示，水平面点左侧光滑右侧粗糙，点左侧一蹲在滑板上的小孩和其前面的物块均静止于水平面上，物块左侧静置着一表面光滑的斜面体。某时刻小孩将物块以相对地面的速度向左推出，物块平滑地滑上斜面体（物块上滑的最大高度小于斜面体的高度），而小孩与滑板最终停在距离点处。已知小孩与滑板的总质量，物块的质量，斜面体的质量，小孩与滑板始终无相对运动，物块和滑板在点右侧运动时受到的阻力恒为各自重力的倍，重力加速度。求： （1）物块被推出的速度； （2）物块沿斜面体上滑的最大高度； （3）通过计算判断，物块与斜面体分离后能否追上小孩，若不能追上，物块最终与小孩相距多远；若能追上，碰后二者一起运动，最终距点多远？ 20. 宇宙尘埃有很大的科研价值，某人造地球卫星携带的收集装置如图a所示。如图b所示为质量为M的卫星在轨道上以速度v0飞向一颗静止的尘埃，如图c所示为尘埃被收集装置撞击后嵌入其中的情景，该尘埃的质量为m0（因m0<<M，故卫星速度v0视为不变），已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R，问： （1）该尘埃被卫星收集过程中的动量变化量大小=______； （2）该卫星运行轨道的离地高度h=______； （3）该尘埃在收集装置中嵌入深度为L，则其在被收集过程中受到的作用力F大小是（ ）（假设此过程中作用力大小不变） A. B. C. D. （4）卫星继续进入一个尘埃区，由于大量尘埃与卫星碰撞后均附着在卫星上，卫星速度会受到影响，为了保持卫星原有的飞行速度，卫星推进器需要提供的推力（ ） A.随卫星质量增大而增加 B.随卫星质量增大而减小 C.不变 D.可能增加也可能减小 （5）若尘埃区每单位体积空间有n颗尘埃，尘埃的平均质量为m0，卫星正面面积为S，前进速度保持为v0，则卫星推进器提供的推进功率为多少？______ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 测验（05） （考试时间：60分钟 满分100分） 一、单项选择题（1-8题，每小题3分，9-12题，每小题4分，共40分。） 1. 下列关于运动的描述，说法正确的是（　　） A. 加速度不变的运动就是匀变速直线运动 B. 运动过程中物体所受合外力减小，物体的速度一定减小 C. 物体在一段时间内平均速度为0，其平均速率一定也为0 D. 在匀变速直线运动中，经过相同的时间，速度变化量一定相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．加速度不变的运动可能是匀变速曲线运动（如平抛运动），而匀变速直线运动要求加速度方向与速度方向共线，故A错误； B．合外力减小导致加速度减小，但若加速度方向与速度同向，速度仍会增大（只是增大变慢），故B错误； C．平均速度为0说明位移为0，但路程可能不为0（如往返运动），因此平均速率不一定为0，故C错误； D．匀变速直线运动中加速度恒定，由Δv=aΔt可知，相同时间内的速度变化量相同，故D正确。 故选D。 2. 中圆地球轨道卫星和同步轨道卫星都绕地球球心做圆周运动，但中圆地球轨道卫星离地面高度要低些。则与同步轨道卫星相比，中圆地球轨道卫星（ ） A. 线速度小 B. 角速度小 C. 周期大 D. 向心加速度大 【答案】D 【解析】 【详解】卫星绕地球做圆周运动时，万有引力提供向心力 其中为轨道半径，由题意知中圆地球轨道卫星的轨道半径小于同步轨道卫星的轨道半径。 A．由可知，越小线速度越大，中圆轨道卫星线速度更大，故A错误； B．由可知，越小角速度越大，中圆轨道卫星角速度更大，故B错误； C．由可知，越小周期越小，中圆轨道卫星周期更小，故C错误； D．由可知，越小向心加速度越大，中圆轨道卫星向心加速度更大，故D正确。 故选D。 3. 如图所示，一块长木板两端分别固定在水平面上，两块相同的磁铁甲和乙各自被吸附在木板正对的两个面上而处于静止状态。若磁铁之间的作用力与木板垂直，则（　　） A. 磁铁乙可能受到三力的作用 B. 两块磁铁受到的摩擦力方向相反 C. 撤去磁铁乙，磁铁甲一定保持静止 D. 木板对磁铁甲的作用力大于木板对磁铁乙的作用力 【答案】D 【解析】 【详解】A．磁铁乙受到重力、磁铁甲的吸引力、木板的弹力和摩擦力，共受到四个力的作用，选项A错误； B．两块磁铁受到的摩擦力均沿斜木板向上，方向相同，选项B错误； C．撤去磁铁乙，磁铁甲对木板的压力减小，最大静摩擦力减小，则磁铁甲不一定保持静止，选项C错误； D．木板对磁铁甲的作用力等于甲向下的重力和磁铁乙对甲的垂直木板向下的引力的合力；木板对磁铁乙的作用力等于乙向下的重力和沿垂直木板向上方向的甲对乙的引力的合力；因为两磁铁的重力相等，乙对甲的引力大小等于甲对乙的引力大小，且甲的重力与磁铁乙对甲的引力之间的夹角小于90°，而乙的重力与磁铁甲对乙的引力之间的夹角大于90°，可知木板甲的重力与磁铁乙对甲的引力的合力大于木板乙的重力与磁铁甲对乙的引力的合力；即木板对磁铁甲的作用力大于木板对磁铁乙的作用力，选项D正确。 故选D。 4. 如图所示，一箱苹果沿着倾角为的光滑斜面加速下滑，在箱子正中央夹有一只质量为的苹果，它受到周围苹果对它作用力的方向是（ ） A. 沿斜面向上 B. 沿斜面向下 C. 垂直斜面向上 D. 竖直向上 【答案】C 【解析】 【详解】对箱子和所有苹果整体分析，斜面光滑，根据牛顿第二定律 可得整体加速度 ，方向沿斜面向下。 对中间苹果受力分析：该苹果受两个作用：自身重力，以及周围苹果对它的合力。 以沿斜面向下为轴正方向，垂直于斜面向上为轴正方向建立直角坐标系 沿斜面方向 垂直于斜面方向 可得， 因此方向为垂直斜面向上。 故选 C。 5. 在光滑水平面上A、B两小车中间有一弹簧（不连接），如图所示，用左、右两手分别抓住小车A、B并将弹簧压缩后使小车处于静止状态。将两小车及弹簧看成一个系统，下面说法错误的是（ ） A. 两手同时放开后，系统总动量始终为零 B. 先放开左手，再放开右手后，系统动量不守恒 C. 先放开左手，后放开右手，总动量向左 D. 无论何时放手，两手放开后，在弹簧恢复原长的过程中，系统总动量保持不变，但系统总动量不一定为零 【答案】B 【解析】 【详解】A．两手同时放开时，系统动量为零，之后系统所受合外力为零，总动量守恒始终为零。故A正确；与题意不符； B．两手都放开后，系统所受合外力为零，系统动量守恒。故B错误，与题意相符； C．先放开左手，系统具有向左的动量，后放开右手，系统所受合外力为零，动量守恒，总动量向左。故C正确，与题意不符； D．无论何时放开手，只要是两手都放开后就满足动量守恒的条件，故系统的总动量保持不变。若同时放开，那么放手后系统的总动量就等于放手前的总动量，即为零。若两手先后放开，那么两手都放开后的总动量就与放开最后一只手时系统所具有的总动量相等，故不为零。故D正确，与题意不符。 本题选错误的，故选B。 6. 如图所示，货车运载相同圆柱形空油桶。在车厢底，一层油桶平整排列，相互紧贴并被牢牢固定。油桶C自由地摆放在桶A、B之间，和汽车一起行驶，油桶C与A、B之间的摩擦可忽略不计。下列说法正确的是（　　） A. 汽车向左匀速时，A对C的支持力与油桶C的重力大小相等 B. 汽车向左加速时，A对C的支持力增大，B对C的支持力减小 C. 汽车向左的加速度为时，C刚好只受一只桶的支持力 D. 汽车向左的加速度为时，C将脱离A跑到B的右边 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据几何关系，A和B对C的支持力方向均与竖直方向夹角为30°，匀速行驶时，对C根据平衡条件 解得，支持力 故A错误； B．汽车向左加速时，竖直方向根据平衡条件 水平方向根据牛顿第二定律 由此可知，汽车向左加速时，A对C的支持力减小，B对C的支持力增大，故B错误； C．汽车向左的加速度为时 解得 故C正确； D．因为 故此时A对C的支持力大于0，C不会脱离A，故D错误。 故选C。 7. 中国象棋用具简单，趣味性强，流行极为广泛。如图所示，3颗完全相同的象棋棋子整齐叠放在水平面上，第3颗棋子最左端与水平面上的O点重合，所有接触面间的动摩擦因数均相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用一直尺快速水平向右把中间棋子击出，稳定后，1和3棋子的位置情况可能是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据题意三颗相同象棋棋子竖直叠放，所有接触面间的动摩擦因数均相同，设1、2两个棋子间最大静摩擦力为f，则2、3棋子间最大静摩擦力为2f，第三颗棋子与水平面间最大静摩擦力为3f，中间棋子被击出，中间棋子对第1颗棋子有向右滑动摩擦力，则第1颗棋子有向右的加速度，即向右有位移，后落在第3颗棋子上，在摩擦力作用下静止在第3颗棋子上，第3颗棋子仍受力平衡，第3颗棋子位移是零，可知稳定后，棋子的位置情况可能是C。 故选C。 8. 2020年11月10日，全国皮划艇静水锦标赛在浙江省丽水市水上运动中心开幕。大赛前，甲、乙两个运动员分别划动两艘皮划艇沿同一方向进行赛前训练，他们分别划动了一段时间后让各自的皮划艇自由滑行，一段时间后停下。他们及各自的皮划艇总质量相等，测速器测得甲、乙的 v-t图像分别如图中的OAB、所示，图中AB∥CD，则（　　） A. 运动员乙较晚停下，乙做功更多 B. 乙划桨时间长，乙划桨时受到水反作用力的冲量大 C. 甲皮划艇早停下，甲划桨时受到水反作用力的冲量大 D. 甲在划桨时用力大 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图像可知，二者减速阶段斜率相同，则加速度相同，水的阻力f相同；由图像可知二者最大速度相同。由动能定理得 v−t图象与时间轴围成的面积表示位移，由图像可知运动员乙加速阶段的位移x小且运动员乙较晚停下，则乙做功少，故A错误； B．乙加速度阶段时间短，划桨时间短， 根据 可知乙划桨时受到水反作用力的冲量I小，故B错误； C．由图像可知甲皮划艇早停下，且甲皮划艇加速阶段的时间长， 根据 可知甲划桨时受到水反作用力的冲量大，故C正确； D．由牛顿第二定律得 加速阶段甲的斜率小，加速度小，在划桨时用力F小，故D错误。 故选C。 9. 2024年11月4日凌晨，神舟18号载人飞船成功返回了地球，返回舱在匀减速下降阶段（　　） A. 速度减小的越来越快 B. 速度减小的越来越慢 C. 速度方向与加速度方向相同 D. 速度方向与加速度方向相反 【答案】D 【解析】 【详解】返回舱在匀减速下降阶段，速度方向与加速度方向相反，加速度不变，则速度均匀减小。 故选D。 10. 如图所示是游乐园里一种叫旋转飞椅的游乐设施的简单示意图。已知飞椅用钢绳系着，钢绳上端的悬点固定在顶部水平转盘上的边沿处.转盘绕穿过其中心的竖直轴匀速转动。稳定后，每根钢绳（含飞椅及游客）与转轴在同一竖直平面内。图中P、Q两位乘客悬于同一水平高度处的圆周上，P所在钢绳的长度大于Q所在钢绳的长度，钢绳与竖直方向的夹角分别为，。不计钢绳的重力。下列判断正确的是（　　） A. P、Q两个飞椅的线速度大小相同 B. 无论两个游客的质量关系如何，一定大于 C. 如果两个游客的质量相同，则有等于 D. 两个游客做圆周运动的圆心不在游乐设施中心的竖直轴上 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】ABC．设钢绳延长线与转轴的交点，到游客所在水平面的高度为h，由 所以 与游客的质量无关，即，由几何关系得 其中r为圆盘半径，定量分析可知，L越大，则越大，则一定大于，由圆周运动的半径 可得 根据 得 故B正确，A、C错误。 D．两个游客都在绕着游乐设施中心的竖直轴同轴转动，做圆周运动的圆心都在游乐设施中心的竖直轴上，故D错误。 故选B。 11. 彩虹滑道是一项新兴的游乐项目，从高低起伏的山坡上滑下，在彩虹般的滑道上体验拥抱大自然的乐趣。彩虹滑道可简化为两个倾角不同的斜面，如图所示，一次游客坐在橡皮圈上从斜面顶端由静止开始下滑，橡皮圈与两个斜面之间的动摩擦因数均为，两个斜面的倾角分别为和β，已知，且，用x、E、分别表示游客下滑时的路程、机械能和动能，则以下关系图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】AB．根据功能关系，除了重力以外其他力做功等于机械能的增加量，游客在运动过程中，摩擦力做负功，所以机械能一直减小，在第一个斜面的摩擦力为 在第二个斜面摩擦力为 由于，则 即第一个斜面图像斜率的绝对值小于第二个斜面图像斜率的绝对值，故B正确，A错误； CD．游客在第一个斜面上，对其进行受力分析，根据牛顿第二定律 可得 游客在第二个斜面上，对其进行受力分析可得 可得 即游客在第一个斜面上做匀加速直线运动，在第二个斜面上做匀速运动，即游客在第一个斜面上图像为正比例函数，游客在第一个斜面上图像平行于轴，故CD错误。 故选B。 12. 如图所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为2m的光滑弧形槽静置在光滑水平面上，弧形槽底端与水平面相切，质量为m的小物块从槽上高为处由静止释放，已知弹簧始终处于弹性限度内，则（ ） A. 小物块下滑过程中，其机械能守恒 B. 小物块下滑过程中，小物块和槽的动量大小始终相等 C. 小物块第一次滑到槽底端时，槽的动能为 D. 小物块第一次被弹簧反弹后能追上槽，且能回到槽上高h处 【答案】C 【解析】 【详解】A．弧形槽置于光滑水平地面上，小物块下滑过程中，对槽压力的水平分量使槽向左加速，槽对小物块的支持力做功，小物块的机械能不守恒，故A错误； B．小物块下滑过程中，物块和槽在水平方向上不受外力，水平方向动量守恒，但竖直方向合力不为零，竖直方向动量不守恒，故小物块和槽的水平方向的动量大小始终相等，但竖直方向的动量大小不相等，故B错误； C．小物块下滑过程中，根据水平方向动量守恒有 根据系统机械能守恒有 联立解得， 则小物块第一次滑到槽底端时，槽的动能为，故C正确； D．小物块第一次被弹簧反弹后速度大小仍为，且，故小物块能追上槽，小物块沿槽上滑，二者共速时到达最高处，根据水平方向动量守恒有 根据系统机械能守恒有 可得，故D错误。 故选C。 二、填空题（每题4分，共20分） 13. 在探究物理有关问题时，会采用一些研究方法。在研究质点时，采用了______研究方法；在研究加速度与力、质量之间的关系时，采用了_______研究方法。 【答案】 ①. 理想模型的 ②. 控制变量法的 【解析】 【详解】[1]质点是用来代替物体的有质量的点，是实际物体的简化，质点在现实生活中不存在，采用了理想模型的研究方法； [2]探究加速度a与力F、质量m之间的关系时，保持m恒定的情况下，探究a与F的关系，保持F恒定的情况下，探究a与m的关系，采用的是控制变量法。 14. 如图所示，在光滑的水平面上，有一静止的小车，甲、乙两人分别站在小车左、右两端．当他俩同时开始相向而行时，发现小车向右运动，乙的动量__________甲的动量，乙对小车的作用力的冲量__________甲对小车的作用力的冲量。（均选填“大于”“等于”或“小于”） 【答案】 ①. 大于 ②. 大于 【解析】 【详解】[1] [2]甲、乙两人和小车组成的系统不受外力，动量守恒，则 小车向右运动，小车的动量向右，说明甲、乙两人的总动量向左，可知乙的动量大干甲的动量。乙对小车的作用力的冲量方向向右，甲对小车的作用力的冲量方向向左，小车的动量变化量向右，可知乙对小车的作用力的冲量必定大于甲对小车的作用力的冲量。 15. 中子星是恒星演化过程的一种可能结果，它的密度很大。现有一中子星，观测到它的自转周期为，半径为。则该中子星不致因自转而瓦解的最小密度是__________，若该中子星的自转恰好使它没有瓦解，则其表面重力加速度大小为__________。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]设中子星的质量为，赤道处有一质量为的物体，引力常量为，若中子星恰好不瓦解，则赤道处的物体所受的万有引力恰好完全提供向心力 有 由密度公式，其中 得 [2]若中子星刚好不瓦解，则物体的重力等于它所受的万有引力 有 得 16. 用如图a所示的圆弧——斜面装置研究平抛运动，每次将质量为的小球从半径为的四分之一圆弧形轨道不同位置静止释放，并在弧形轨道最低点水平部分处装有压力传感器测出小球对轨道压力的大小。已知斜面与水平地面之间的夹角，实验时获得小球在斜面上的不同水平射程，最后作出了如图b所示的图像，取，则由图可求得圆弧轨道的半径为__________，小球质量为__________。 【答案】 ①. 0.5 ②. 1 【解析】 【详解】[1] [2]由图可知，当，即小球静止时，有 解得 设小球水平抛出时的速度为，由牛顿第二定律得 由平抛运动规律有，小球的水平位移为 竖直位移为 由几何关系有 联立可得 结合图像有 解得。 17. 某实验兴趣小组对新能源车的加速性能进行探究。他们根据自制的电动模型车模拟汽车在水平面上的启动状态，并且通过传感器，绘制了模型车从开始运动到刚获得最大速度过程中速度的倒数和牵引力之间的关系图像，如图所示。已知模型车的质量，行驶过程中受到的阻力恒定，整个过程时间持续，获得最大速度为，则模型车匀加速运动的时间为__________，模型车运动的总位移为__________。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]根据 可得 结合图像信息可得 即模型车的速度从2m/s增加至4m/s的过程中，模型车以恒定的功率行驶，速度最大时合外力为零，即牵引力等于阻力，根据图像可知，在时速度达到最大值，因此有 由图像可知小车初始牵引力为4N，且匀加速结束时模型车的速度大小，根据牛顿第二定律有 解得加速度 根据匀变速直线运动，速度与时间的关系可得匀加速运动的时间 [2]模型车以恒定功率运动所需时间 根据动能定理 代入题中数据解得 匀加速阶段位移 故总位移 三、综合题（共40分） 18. 为了验证动量守恒定律，某实验小组的同学设计了如图甲所示的实验装置：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，在滑块A和B相碰的端面上装有弹性碰撞架，它们的上端装有宽度均为d的挡光片，测得滑块A、B（包含挡光片）的质量分别为和。 （1）用螺旋测微器测量滑块上挡光片的宽度d，示数如图乙所示，则________mm。 （2）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________（选填“<”、“=”或“>”）时，可认为气垫导轨水平。 （3）滑块A置于光电门1的左侧，滑块B静置于两光电门之间，给A一个向右的初速度，A与静止的滑块B发生碰撞。与光电门1相连的计时器先后显示的两次遮光时间分别为和，与光电门2相连的计时器显示的遮光时间为。若、、、、满足关系式：________，则可验证滑块A、B组成的系统碰撞前后动量守恒；若、、满足关系式：________，则可验证滑块A、B碰撞是弹性碰撞。 【答案】（1）4.914##4.915##4.916 （2）= （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 用螺旋测微器测量滑块上挡光片的宽度d=4.5mm+0.01mm×41.5=4.915mm 【小问2详解】 当气垫导轨水平时，滑块经过两光电门的速度相等，则遮光时间相等，即=。 【小问3详解】 [1]向右为正，则由题意可知碰前A的速度 碰后A的速度 碰后B的速度 若动量守恒，则 即 即 [2]若为弹性碰撞，则满足 即 联立解得 19. 如图所示，水平面点左侧光滑右侧粗糙，点左侧一蹲在滑板上的小孩和其前面的物块均静止于水平面上，物块左侧静置着一表面光滑的斜面体。某时刻小孩将物块以相对地面的速度向左推出，物块平滑地滑上斜面体（物块上滑的最大高度小于斜面体的高度），而小孩与滑板最终停在距离点处。已知小孩与滑板的总质量，物块的质量，斜面体的质量，小孩与滑板始终无相对运动，物块和滑板在点右侧运动时受到的阻力恒为各自重力的倍，重力加速度。求： （1）物块被推出的速度； （2）物块沿斜面体上滑的最大高度； （3）通过计算判断，物块与斜面体分离后能否追上小孩，若不能追上，物块最终与小孩相距多远；若能追上，碰后二者一起运动，最终距点多远？ 【答案】（1），方向水平向左 （2） （3）不能追上， 【解析】 【小问1详解】 小孩（含滑板）从与物块分离到静止，根据动能定理有 解得 对小孩（含滑板）和物块组成的系统，规定水平向左为正方向，根据动量守恒定律有 解得，方向水平向左。 【小问2详解】 设物块在斜面体上上滑到最大高度时的速度为，对物块和斜面体组成的系统水平方向动量守恒， 解得 根据能量守恒定律有 解得 【小问3详解】 从物块开始滑上斜面体到与斜面体分离，对物块和斜面体组成的系统水平方向动量守恒 根据能量守恒定律有 解得 即物块与斜面体分离后物块的速度大小为，方向水平向右 物块在点左侧做匀速直线运动，过点后做减速运动，根据动能定理有 解得 故不能追上；物块最终与小孩相距 20. 宇宙尘埃有很大的科研价值，某人造地球卫星携带的收集装置如图a所示。如图b所示为质量为M的卫星在轨道上以速度v0飞向一颗静止的尘埃，如图c所示为尘埃被收集装置撞击后嵌入其中的情景，该尘埃的质量为m0（因m0<<M，故卫星速度v0视为不变），已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R，问： （1）该尘埃被卫星收集过程中的动量变化量大小=______； （2）该卫星运行轨道的离地高度h=______； （3）该尘埃在收集装置中嵌入深度为L，则其在被收集过程中受到的作用力F大小是（ ）（假设此过程中作用力大小不变） A. B. C. D. （4）卫星继续进入一个尘埃区，由于大量尘埃与卫星碰撞后均附着在卫星上，卫星速度会受到影响，为了保持卫星原有的飞行速度，卫星推进器需要提供的推力（ ） A.随卫星质量增大而增加 B.随卫星质量增大而减小 C.不变 D.可能增加也可能减小 （5）若尘埃区每单位体积空间有n颗尘埃，尘埃的平均质量为m0，卫星正面面积为S，前进速度保持为v0，则卫星推进器提供的推进功率为多少？______ 【答案】 ①. ②. ③. B ④. C ⑤. 【解析】 【详解】（1）[1]由于，可认为飞船收集尘埃时速度不受影响，宇宙尘埃的速度会从0加速到，则尘埃被卫星收集过程中的动量变化量大小为 （2）[2]由于 在地球表面有 解得 （3）[3]在尘埃加速到与卫星共速过程中，根据运动学可得 ， 则有 以尘埃作为研究对象，根据动能定理可得 解得 故选B。 （4）[4]设卫星在尘埃区飞行时间为t，飞船扫过的尘埃数量为 对卫星和尘埃整体分析，根据动量定理可得 解得卫星推进器需要提供推力 可知，为了保持卫星原有的飞行速度，卫星推进器需要提供的推力不变。 故选C。 （5）[5]推进功率为 结合上述解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $