精品解析：江苏省常州高级中学2025-2026学年高一上学期期中物理试卷（强基班）

江苏省常州高级中学 2025-2026学年第一学期高一强基班期中质量检查 物理试卷 满分：100分 考试时间：75min 一、单项选择题（本大题共11小题，每小题4分，共44分，每小题只有一个选项符合题意） 1. 汽车安全气囊被称为“生命的守护神”，汽车发生碰撞事故安全气囊弹出，可以减小人体（　　） A. 受到的作用力 B. 受到的冲量 C. 受力的面积 D. 动量的变化 2. 关于声波，下列说法正确的是（　　） A. 火车驶离远去时，音调变低，是声波的反射现象 B. 在空房子里讲话，声音特别响亮，是声波的干涉现象 C. 把耳朵贴在铁轨上可以听到远处的火车声，是声波的衍射现象 D. 绕正在发音的音叉走一圈，可以听到忽强忽弱的声音，是声波的干涉现象 3. 地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大，太阳光斜射向地面的过程中会发生弯曲。下列光路图中能描述该现象的是（ ） A. B. C. D. 4. 如图甲所示为“验证动量守恒定律”的实验装置示意图，已知a、b小球的质量分别为ma、mb。先单独将a球从斜槽上某点释放，小球a从轨道末端飞出后在水平地面上的平均落点为图甲中的P点；再将b球放于轨道末端，将a球从斜槽上相同的位置释放，多次实验，两球碰后在水平地面上的平均落点分别是图甲中M、N点。本实验必须满足的条件是（　　） A. 斜槽轨道必须是光滑的 B. 入射小球a的质量必须小于被碰小球b的质量 C. 要测量小球离开斜槽末端到水平面的飞行时间 D. 入射小球a每次都从斜槽上的同一位置无初速度释放 5. 为了减轻学生的学习压力，某中学举行了趣味运动会，在抛沙包比赛中，两个质量相同的沙包运动轨迹如图所示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为O，且轨迹交于P点，抛出时沙包1和沙包2的初速度分别为和，其中方向水平，方向斜向上。忽略空气阻力，关于两沙包在空中的运动，下列说法正确的是（　　） A. 沙包2在最高点的速度大于 B. 从O到P两沙包的平均速度相同 C. 从O到P两沙包的动量变化量相同 D. 在P点，沙包1重力的瞬时功率小于沙包2重力的瞬时功率 6. 如图所示，假设沿地球直径凿通一条隧道，把一小球从地面S点静止释放，小球在隧道内受到地球引力与它离开O点的位移成正比，方向始终指向O点。则小球（　　） A. 做匀变速直线运动 B. 可从隧道另一端飞出 C. 从S到O与从O到S的时间相等 D. 在O点时受到的万有引力最大 7. 质量相等的甲、乙两球放在光滑的水平面上，它们用细线相连，开始时细线处于松弛状态。现使两球反向运动，，，如图所示，当细绳拉紧时突然绷断，这以后两球的运动情况可能是（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 8. 位于坐标原点处的波源发出一列沿x轴正方向传播的简谐横波。t = 0时波源开始振动，其位移y随时间t变化的关系式为，则t = T时的波形图为（ ） A. B. C. D. 9. 如图所示，AB为固定的光滑圆弧轨道，O为圆心，AO水平，BO 竖直，轨道半径为R，当地重力加速度为g，将质量为m的小球（可视为质点）从A点由静止释放，经时间t到达 B，在小球从A点运动到B点的过程中（　　） A. 小球所受合力的冲量指向圆心 B. 小球所受支持力的冲量大小是 C. 小球受到的重力的冲量为0，重力做的功不为0 D. 小球受到的支持力的冲量为0，支持力做的功也是0 10. 如图所示，质量为的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上，其水平直径长度为。现将质量也为的小球从点正上方高处由静止释放，小球由点经过半圆轨道后从点冲出，在空中能上升的最大高度为（不计空气阻力），则下列说法错误的是（　　） A. 小球和小车组成的系统在水平方向上动量守恒 B. 小车向左运动的最大距离为 C. 小球离开小车后做斜上抛运动 D. 小球第二次能上升的最大高度满足 11. 如图所示，小球穿过粗糙的竖直杆，轻质弹性绳的左端与小球相连，右端固定在墙上点，弹性绳跨过处的光滑小滑轮，为竖直杆上的一点，、、在同一水平线上，弹性绳的自然长度和间距离相同。小球从点静止释放，到达最低点后又继续向上运动，为中点。绳中弹力始终遵从胡克定律，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则小球（　　） A. 从运动至的过程中，受到摩擦力变大 B. 第一次运动至点时，加速度最大 C. 从点返回的过程中，速度最大的位置在点下方 D. 最终可以停在点上方的某一位置 二、非选择题：（共5小题，共56分，其中第13~16题解答时请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能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。） 12. 学生实验小组利用单摆测量当地的重力加速度。实验器材有：铁架台、细线、摆球、秒表、卷尺等。完成下列问题： （1）实验时，将细线的一端连接摆球，另一端固定在铁架台上O点，如图1所示。然后将摆球拉离平衡位置，使细线与竖直方向成夹角，释放摆球，让单摆开始摆动。为了减小计时误差，应该在摆球摆至___________（填“最低点”或“最高点”）时开始计时。 （2）选取摆线长度为100.0cm时，测得摆球摆动30个完整周期的时间（t）为60.60s。若将摆线长度视为摆长，求得重力加速度大小为___________。（取，结果保留3位有效数字） （3）选取不同的摆线长度重复上述实验，相关数据汇总在下表中，在坐标纸上作出摆线长度（l）和单摆周期的二次方的关系曲线，如图2所示。 （） 0.800 54.17 3.26 0.900 57.54 3.68 1.000 60.60 4.08 1.100 63.55 4.49 1.200 66.34 4.89 设直线斜率为k，则重力加速度可表示为___________（用k表示）。由图2求得当地的重力加速度大小为___________（结果保留3位有效数字）。 （4）用图像法得到的重力加速度数值要比（2）中得到的结果更精确，原因是___________。 13. 如图所示，直线过半圆柱玻璃砖直径，一束入射光线与直线成进入半圆柱玻璃砖，出射光线与平行且到距离为半圆柱半径的倍。已知半圆柱半径为R，光在真空中的速度为c，求： （1）半圆柱玻璃砖的折射率； （2）光在半圆柱传播的时间。 14. 一列简谐横波在时的波形图如图a所示，P、Q是介质中的两个质点。图b是质点Q的振动图像。求： （1）波速及波的传播方向； （2）质点Q的平衡位置的x坐标。 15. 大型工厂的车间中有一种设备叫做天车如图甲所示，是运输材料的一种常用工具。此装置可以简化为如图乙所示的模型，足够长的光滑水平杆上套有一个质量为3m的滑块，滑块正下方用长为L不可伸长的轻绳悬挂一个质量为m的小球。开始两者均静止，现给小球一个水平初速度（未知），小球恰好能达到与滑块等高的位置，此时滑块水平向右移动s，重力加速度为g，求： （1）初速度大小； （2）小球第1次返回最低点时绳的拉力大小； （3）从给小球初速度开始到第1次摆到最高点的时间。 16. 如图所示，三个物块A、B、C的质量均为m=1kg，物块C放置在水平地面上，竖直放置的轻弹簧连接物块B和物块C，物块A放置在物块B上，整个装置保持静止。现对A施加竖直向下的恒定外力，将物块A、B压缩到最低点时立即撤去外力，物块A、B被竖直向上弹起。一段时间后A、B分离，当A向上运动到最高点时立即被取走，当B继续向上运动到最高点时，物块C恰好离开水平地面。轻弹簧的劲度系数为k=100N/m，轻弹簧的弹性势能表达式为（k为轻弹簧的劲度系数，x为轻弹簧的形变量），弹簧振子做简谐运动的周期表达式为（k为轻弹簧的劲度系数，M为振子的质量），重力加速度g=10m/s2，所有过程中弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力，求： （1）物块B向上运动到最高点时的加速度大小； （2）物块A、B分离瞬间，物块B的速度大小： （3）恒定外力的大小： （4）从A、B分离到各自第一次运动到最高点的过程中，二者运动的时间差（结果用π表示）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 江苏省常州高级中学 2025-2026学年第一学期高一强基班期中质量检查 物理试卷 满分：100分 考试时间：75min 一、单项选择题（本大题共11小题，每小题4分，共44分，每小题只有一个选项符合题意） 1. 汽车安全气囊被称为“生命的守护神”，汽车发生碰撞事故安全气囊弹出，可以减小人体（　　） A. 受到的作用力 B. 受到的冲量 C. 受力的面积 D. 动量的变化 【答案】A 【解析】 【详解】发生车祸时，速度减为0，安全气囊可以延长作用时间，不会改变动量变化量和冲量，根据 可知受到作用力减小，与人体接触面积增加，从而减小对人体的伤害。 故选A。 2. 关于声波，下列说法正确的是（　　） A. 火车驶离远去时，音调变低，是声波的反射现象 B. 在空房子里讲话，声音特别响亮，是声波的干涉现象 C. 把耳朵贴在铁轨上可以听到远处的火车声，是声波的衍射现象 D. 绕正在发音的音叉走一圈，可以听到忽强忽弱的声音，是声波的干涉现象 【答案】D 【解析】 【详解】A．火车驶离远去时，音调变低，是声波的多普勒现象，故A错误； B．在空房子中说话，声音特别响亮，这是声波的反射现象，故B错误； C．把耳朵贴在铁轨上可以听到远处的火车声，说明声波可以在固体中传播，故C错误； D．绕正在发音的音叉走一圈，可以听到忽强忽弱的声音，是由于路程差为半个波长的偶数倍为振动加强，若为奇数倍则为振动减弱，是声波的干涉现象，故D正确。 故选D。 3. 地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大，太阳光斜射向地面的过程中会发生弯曲。下列光路图中能描述该现象的是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据折射定律 n上sinθ上 = n下sinθ下 由于地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大，则n下 > n上，则θ下逐渐减小，画出光路图如下 则从高到低θ下逐渐减小，则光线应逐渐趋于竖直方向。 故选A。 4. 如图甲所示为“验证动量守恒定律”的实验装置示意图，已知a、b小球的质量分别为ma、mb。先单独将a球从斜槽上某点释放，小球a从轨道末端飞出后在水平地面上的平均落点为图甲中的P点；再将b球放于轨道末端，将a球从斜槽上相同的位置释放，多次实验，两球碰后在水平地面上的平均落点分别是图甲中M、N点。本实验必须满足的条件是（　　） A. 斜槽轨道必须是光滑的 B. 入射小球a的质量必须小于被碰小球b的质量 C. 要测量小球离开斜槽末端到水平面的飞行时间 D. 入射小球a每次都从斜槽上的同一位置无初速度释放 【答案】D 【解析】 【详解】AD．本实验要求a球每次运动至斜槽末端时的速度都相等，只需要每次将a球从斜槽轨道同一位置由静止释放即可，斜槽轨道是否光滑对上述要求无影响，所以斜槽轨道不必须光滑，故A错误，D正确； B．为使碰撞后a球不反弹，a球的质量必须大于b球的质量，故B错误； C．本实验通过位移信息来间接反应速度大小，因此不需要测量离开斜槽末端到水平面的飞行时间，故C错误； 故选D。 5. 为了减轻学生的学习压力，某中学举行了趣味运动会，在抛沙包比赛中，两个质量相同的沙包运动轨迹如图所示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为O，且轨迹交于P点，抛出时沙包1和沙包2的初速度分别为和，其中方向水平，方向斜向上。忽略空气阻力，关于两沙包在空中的运动，下列说法正确的是（　　） A. 沙包2在最高点的速度大于 B. 从O到P两沙包的平均速度相同 C. 从O到P两沙包的动量变化量相同 D. 在P点，沙包1重力的瞬时功率小于沙包2重力的瞬时功率 【答案】D 【解析】 【详解】根据题意可知，沙包1做平抛运动，沙包2做斜抛运动，沙包1和沙包2运动到点的时间由高度决定，沙包2先上升再下降到点，运动时间大于沙包1的运动时间 A．沙包2在最高点的速度即为水平分速度，由于两沙包从O到P的水平分位移相同，但沙包2的运动时间更长，因此沙包2在最高点的水平速度小于沙包1的水平速度，故A错误； B．从O到P两沙包的位移相同，但时间不同，则平均速度不同，故B错误； C．从O到P的过程中，由动量定理有 由于两沙包质量相等，沙包2的运动时间更长，可知，两沙包的动量变化量不相同，故C错误； D．根据题意，由公式可知，由于沙包2运动的最高点在沙包1的抛出点之上，则运动到点时，沙包2的竖直分速度大于沙包1的竖直分速度，由公式可知，由于两沙包质量相等，则在P点，沙包1重力的瞬时功率小于沙包2重力的瞬时功率，故D正确。 故选D。 6. 如图所示，假设沿地球直径凿通一条隧道，把一小球从地面S点静止释放，小球在隧道内受到地球引力与它离开O点的位移成正比，方向始终指向O点。则小球（　　） A. 做匀变速直线运动 B. 可从隧道另一端飞出 C. 从S到O与从O到S的时间相等 D. 在O点时受到的万有引力最大 【答案】C 【解析】 【详解】ABD．小球在隧道内受到地球引力与它离开O点的位移成正比，方向始终指向O点，所以小球以O点为平衡位置做简谐运动，O点为平衡位置，在O点速度最大，引力最小，故ABD错误； C．根据简谐运动规律可知小球从S到O与从O到S运动的时间相等，故C正确。 故选C。 7. 质量相等的甲、乙两球放在光滑的水平面上，它们用细线相连，开始时细线处于松弛状态。现使两球反向运动，，，如图所示，当细绳拉紧时突然绷断，这以后两球的运动情况可能是（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】C 【解析】 【详解】A．当细绳拉紧时突然绷断，满足动量守恒，规定向左为正方向 因为两球质量相等，所以，代入数据，不满足条件，故A错误； B．当细绳拉紧时突然绷断，满足动量守恒，规定向左为正方向 因为两球质量相等，所以，代入数据，不满足条件， 故B错误； C．当细绳拉紧时突然绷断，满足动量守恒，规定向左为正方向 因为两球质量相等，所以，代入数据，满足条件，且满足，动能不增加原则，会发生二次碰撞，故C正确； D．绳子断后动能增加，即 违背能量守恒定律，故D错误。 故选C。 8. 位于坐标原点处的波源发出一列沿x轴正方向传播的简谐横波。t = 0时波源开始振动，其位移y随时间t变化的关系式为，则t = T时的波形图为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】由于t = 0时波源从平衡位置开始振动，由振动方程可知，波源起振方向沿y轴正方向，则t = T时波向前传播一个波长，则波的图像为选项D图。 故选D。 9. 如图所示，AB为固定的光滑圆弧轨道，O为圆心，AO水平，BO 竖直，轨道半径为R，当地重力加速度为g，将质量为m的小球（可视为质点）从A点由静止释放，经时间t到达 B，在小球从A点运动到B点的过程中（　　） A. 小球所受合力的冲量指向圆心 B. 小球所受支持力的冲量大小是 C. 小球受到的重力的冲量为0，重力做的功不为0 D. 小球受到的支持力的冲量为0，支持力做的功也是0 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据动量定理，动量的变化水平向右，因此合力的冲量水平向右，A错误； BCD．根据机械能守恒 可得动量的变化 重力的冲量 方向竖直向下，根据动量定理 做出矢量方向三角形，可得支持力的冲量 在整个运动过程中只有重力做功，支持力不做功，因此B正确，CD错误。 故选B。 10. 如图所示，质量为的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上，其水平直径长度为。现将质量也为的小球从点正上方高处由静止释放，小球由点经过半圆轨道后从点冲出，在空中能上升的最大高度为（不计空气阻力），则下列说法错误的是（　　） A. 小球和小车组成的系统在水平方向上动量守恒 B. 小车向左运动的最大距离为 C. 小球离开小车后做斜上抛运动 D. 小球第二次能上升的最大高度满足 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．小球与小车组成的系统在水平方向所受合外力为零，系统在水平方向系统动量守恒，A正确； B．系统水平方向动量守恒，以向右为正方向，在水平方向，由动量守恒定律得 解得，小车的位移 B正确； C．小球与小车组成的系统在水平方向动量守恒，小球由B点离开小车时系统水平方向动量为零，小球与小车水平方向速度为零，小球离开小车后做竖直上抛运动，C错误； D．小球第一次车中运动过程中，由动能定理得 Wf为小球克服摩擦力做功大小，解得 即小球第一次在车中滚动损失的机械能为 ，由于小球第二次在车中滚动时，对应位置处速度变小，因此小车给小球的弹力变小，摩擦力变小，摩擦力做功小于，机械能损失小于，因此小球再次离开小车时，能上升的高度大于 而小于 ，D正确。 故选C。 11. 如图所示，小球穿过粗糙的竖直杆，轻质弹性绳的左端与小球相连，右端固定在墙上点，弹性绳跨过处的光滑小滑轮，为竖直杆上的一点，、、在同一水平线上，弹性绳的自然长度和间距离相同。小球从点静止释放，到达最低点后又继续向上运动，为中点。绳中弹力始终遵从胡克定律，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则小球（　　） A. 从运动至的过程中，受到摩擦力变大 B. 第一次运动至点时，加速度最大 C. 从点返回的过程中，速度最大的位置在点下方 D. 最终可以停在点上方的某一位置 【答案】C 【解析】 【详解】A．设滑轮左侧弹性绳与竖直方向的夹角为，弹性绳的弹力为kl（l为M点左侧弹性绳的长），当小球从O点沿着杆下降的过程中，对小球进行受力分析如图所示    弹性绳的弹力在水平方向的分力大小为 由几何关系可知，始终等于的长度，则有 可知弹性绳的弹力在水平方向的分力大小始终不变，由于， 解得 可知，小球在竖直杆上滑动过程中摩擦力始终不变，故A错误； B．对小球在O点向P点运动的过程中竖直方向上进行受力分析有 其中始终等于小球从O点下落的距离，设为x，则有 重力和摩擦力为恒力，以上等式关系可类比弹簧振子在最大位移处竖直向下做简谐运动时合力的变化，由于Q为OP的中点，根据对称性可知，小球第一次运动至Q点时速度达到最大，加速度为零，故B错误； C．小球从P点返回的过程中，摩擦力方向向下，竖直方向有 类比小球第一次下降的过程，若合力不变，则小球仍然在上升至Q点时速度达到最大，但实际上在小球第一次从最低点P上升的过程中，竖直向下的力增大了，则小球需要克服阻碍其运动的力而做的功增加了，因此从能量的角度考虑，小球从P点返回的过程中，速度最大的位置一定在Q点的下方，故C正确； D．由以上分析可知，小球下降过程的平衡位置在Q点，而上升过程的平衡位置在Q点的下方，可知，当小球最终停止时一定停在Q点或其下方的某一位置处，故D错误。 故选C。 二、非选择题：（共5小题，共56分，其中第13~16题解答时请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能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。） 12. 学生实验小组利用单摆测量当地的重力加速度。实验器材有：铁架台、细线、摆球、秒表、卷尺等。完成下列问题： （1）实验时，将细线的一端连接摆球，另一端固定在铁架台上O点，如图1所示。然后将摆球拉离平衡位置，使细线与竖直方向成夹角，释放摆球，让单摆开始摆动。为了减小计时误差，应该在摆球摆至___________（填“最低点”或“最高点”）时开始计时。 （2）选取摆线长度为100.0cm时，测得摆球摆动30个完整周期的时间（t）为60.60s。若将摆线长度视为摆长，求得重力加速度大小为___________。（取，结果保留3位有效数字） （3）选取不同的摆线长度重复上述实验，相关数据汇总在下表中，在坐标纸上作出摆线长度（l）和单摆周期的二次方的关系曲线，如图2所示。 （） 0.800 54.17 3.26 0.900 57.54 3.68 1.000 60.60 4.08 1.100 63.55 4.49 1.200 66.34 4.89 设直线斜率为k，则重力加速度可表示为___________（用k表示）。由图2求得当地的重力加速度大小为___________（结果保留3位有效数字）。 （4）用图像法得到的重力加速度数值要比（2）中得到的结果更精确，原因是___________。 【答案】（1）最低点 （2）9.68 （3） ①. ②. （4）用图像法处理数据时，无论是否考虑摆球的半径，图像斜率均为，对的测量没有影响。 【解析】 【小问1详解】 摆球经过最低点的位置时速度最大，在相等的距离误差上引起的时间误差最小，测的周期误差最小；所以为了减小测量周期的误差，摆球应选经过最低点的位置时开始计时； 【小问2详解】 根据题意可知小球摆动的周期 根据单摆周期公式 其中 代入数据可得 【小问3详解】 [1]根据单摆周期公式 整理可得 可知图线斜率 可得重力加速度可表示为 [2]由图2求得当地的重力加速度大小为 【小问4详解】 图像法得到的重力加速度数值要比（2）中得到的结果更精确，其原因是用图像法处理数据时，无论是否考虑摆球的半径，图像斜率均为，对的测量没有影响。 13. 如图所示，直线过半圆柱玻璃砖直径，一束入射光线与直线成进入半圆柱玻璃砖，出射光线与平行且到距离为半圆柱半径的倍。已知半圆柱半径为R，光在真空中的速度为c，求： （1）半圆柱玻璃砖的折射率； （2）光在半圆柱传播的时间。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）光路图如图所示 根据题意和几何关系可知 解得 因为 故 根据几何关系 解得 （2）根据几何关系 根据正弦定理 解得 光在半圆柱传播的速度 传播用时 14. 一列简谐横波在时的波形图如图a所示，P、Q是介质中的两个质点。图b是质点Q的振动图像。求： （1）波速及波的传播方向； （2）质点Q的平衡位置的x坐标。 【答案】（1）18cm/s，波沿x轴正方向传播 （2）9cm 【解析】 【小问1详解】 由图a可以看出，该波的波长为 由图b可以看出，周期为 波速为 由图b知，当时，Q点向下运动，结合图a可得，波沿轴正方向传播。 【小问2详解】 设质点P、Q平衡位置的x坐标分别为、。 由图a知，处 因此 由图b知，在时质点P处于平衡位置，经，其振动状态向轴正方向传播至Q点处，由此有 故质点Q的平衡位置的x坐标为 15. 大型工厂的车间中有一种设备叫做天车如图甲所示，是运输材料的一种常用工具。此装置可以简化为如图乙所示的模型，足够长的光滑水平杆上套有一个质量为3m的滑块，滑块正下方用长为L不可伸长的轻绳悬挂一个质量为m的小球。开始两者均静止，现给小球一个水平初速度（未知），小球恰好能达到与滑块等高的位置，此时滑块水平向右移动s，重力加速度为g，求： （1）初速度大小； （2）小球第1次返回最低点时绳的拉力大小； （3）从给小球初速度开始到第1次摆到最高点的时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球第一次到最高点时，小球和滑块达到相同速度，由水平方向的动量守恒 由系统机械能守恒 联立得 【小问2详解】 小球第1次返回最低点时，设小球速度，滑块的速度为，对系统由动量守恒定律和机械能守恒定律， 解得， 由牛顿第二定律 联立解得 【小问3详解】 从开始到第1次摆到最高点的过程中二者组成系统水平方向动量守恒，取极短时间内 累加可得 又， 则 解得 16. 如图所示，三个物块A、B、C的质量均为m=1kg，物块C放置在水平地面上，竖直放置的轻弹簧连接物块B和物块C，物块A放置在物块B上，整个装置保持静止。现对A施加竖直向下的恒定外力，将物块A、B压缩到最低点时立即撤去外力，物块A、B被竖直向上弹起。一段时间后A、B分离，当A向上运动到最高点时立即被取走，当B继续向上运动到最高点时，物块C恰好离开水平地面。轻弹簧的劲度系数为k=100N/m，轻弹簧的弹性势能表达式为（k为轻弹簧的劲度系数，x为轻弹簧的形变量），弹簧振子做简谐运动的周期表达式为（k为轻弹簧的劲度系数，M为振子的质量），重力加速度g=10m/s2，所有过程中弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力，求： （1）物块B向上运动到最高点时的加速度大小； （2）物块A、B分离瞬间，物块B的速度大小： （3）恒定外力的大小： （4）从A、B分离到各自第一次运动到最高点的过程中，二者运动的时间差（结果用π表示）。 【答案】（1）20m/s2 （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 当B继续向上运动到最高点时，物块C恰好离开水平地面，此时弹簧的拉力 对物块B进行受力分析，根据牛顿第二定律 可得； 【小问2详解】 A、B在弹簧恢复原长时分离，从此时到B运动到最高点的过程中，对B、C及弹簧组成的系统，由能量守恒可得， 解得 【小问3详解】 从A、B压缩到最低点到弹簧恢复原长，对A、B、C及弹簧组成的系统，由能量守恒可得 解得 最初状态，对A、B整体受力分析可得 从最初状态到A、B压缩到最低点，对A、B、C及弹簧组成的系统，由功能关系可得 解得 【小问4详解】 A、B分离后A竖直向上做匀减速直线运动，有 解得 B在竖直方向做简谐运动，其周期 平衡位置 振幅 B从恢复原长到第一次运动到最高点的路程为，则 从A、B分离到各自第一次运动到最高点的时间差有 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $