精品解析：福建省厦门第六中学2023-2024学年高三上学期10月月考物理试题

2023-2024年六中高三10月月考 一、单选题（本题共4小题，每题4分，共16分） 1. 如图所示，质量相等的小球A和小车B组成动量小车，置于光滑的水平面上，紧靠小车右端有一固定挡板，现将小球A拉开到一定角度，然后同时放开小球和小车，则（ ）． A. 当小球向左摆动时，小车也一定向左运动 B. 当小球向左摆动时，小车可能向右运动 C. 当小球达到最高点时，小球和小车速度一定相同 D. 在任意时刻，小球和小车在水平方向的动量一定守恒 2. 如图所示，水平地面上静止放置着材料相同、紧靠在一起的物体A和B，两物体可视为质点且A的质量较大。两物体间夹有炸药，爆炸后两物体沿水平方向左右分离，不计空气阻力，则A物体（　　） A. 爆炸过程中，获得的初动量大 B. 爆炸过程中，获得的初动能小 C. 爆炸后，滑行时间长 D. 爆炸后，滑行距离长 3. 2023年6月4日6时33分，神舟十五号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。在此之前，航天员搭乘载人飞船离开空间站，然后开始轨道调整，此时，飞船需要绕地球飞行五圈。绕地球飞行至最后一圈时，飞船需要经过两次调整姿态，在调整姿态完成以后，开始进行返回制动，制动后高度降低，进入半弹道式返回轨道。下列描述正确的是（　　） A. 飞船调整姿态过程，飞船能看作质点 B. 在半弹道式返回轨道运动时速率减小 C. 返回制动后飞船机械能减小 D. 在半弹道式返回轨道运动时飞船加速度减小 4. 如图所示，长L的轻杆一端与一小球相连，另一端连在光滑固定轴上，在最高点给小球向右初速度，小球竖直平面内顺时针圆周运动，重力加速度g已知。下列判断正确的（ ） A. 在小球从最高点到最低点的过程中，重力做功的功率一直增大 B. 如果适当，轻杆对小球作用力可能始终为指向圆心的拉力 C. 如果增大，轻杆在最低点与水平位置处对小球拉力的差值也增大 D. 在小球的一次完整圆周运动过程中，轻杆对球的总冲量为0 二、多选题（本题共4小题，每小题6分，共24分） 5. 关于人造地球卫星，以下说法正确的是（　　） A. 卫星绕地球做圆周运动时，其向心加速度可能大于地球表面的重力加速度 B. 卫星绕地球做圆周运动时，其线速度不可能大于第一宇宙速度 C. 卫星绕地球做圆周运动的周期只要等于24h，这颗卫星一定是地球的同步卫星 D. 随着科技的发展，将来一定能发射定点于北京上空的地球静止卫星 6. 今年贵州“村超”（乡村足球超级联赛）在全网爆火。某运动员在离球门正前方水平距离处头球攻门，足球在高处被水平顶出，顶出时速度垂直球门，并恰好落在球门线上。足球视为质点，不计空气阻力，g取，则此过程（　　） A. 球的运动时间为 B. 球的水平初速度大小为 C. 球落地前瞬间竖直方向的分速度大小为 D. 球落地前瞬间速度方向与水平地面的夹角为45° 7. 如图甲所示，光滑水平面上有P、Q两物块，它们在时发生碰撞，图乙是两者的位移—时间图像，已知物块P的质量为，由此可知（　　） A. 碰撞前P的动量大小为 B. 两物块的碰撞为弹性碰撞 C. 物块Q的质量为 D. 两物块碰撞过程中P对Q作用力的冲量大小是 8. 如图所示，质量为的物块A静止在光滑水平地面上，物块A左侧面为圆弧面且与水平地面相切，质量为m的滑块B以初速度向右运动滑上A，沿A左侧面上滑一段距离后又返回，最后滑离A，不计一切摩擦，滑块B从滑上A到滑离A的过程中，下列说法正确的是（　　） A. A、B组成的系统动量守恒 B. 合外力对B的冲量大小为 C. A对B做的功为 D. B沿A上滑的最大高度为 三、填空、实验题（本题共5小题，共20分） 9. 端午赛龙舟是中华民族的传统。若某龙舟在比赛前划向比赛点的途中要渡过宽72m且两岸平直的河，龙舟在静水中划行的速率为4m/s，河水的流速为3m/s，该龙舟渡河的最短时间为___ s，该龙舟以最短时间渡河时通过的位移为___ m。 10. “双星系统”由相距较近的星球组成，每个星球的半径均远小于两者之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体，它们在彼此的万有引力作用下，绕某一点O做匀速圆周运动。如图所示，若两颗星的质量分别为和，它们之间的距离为L，万有引力常量为G，则A星圆周运动的向心力为__________；A、B两颗星的质量大小关系为mA______mB（填“>”、“=”或“<”）。 11. 复兴号动车在世界上首次实现速度自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为m的动车从静止开始以恒定功率P在平直轨道上运动，经时间t达到该功率下的最大速度，动车行驶过程所受到的阻力保持不变，则阻力大小_________．动车在时间t内前进的位移_________。 12. 某同学用如图所示的实验装置来研究弹簧的弹性势能与弹簧的形变量之间的关系。所用器材包括：气垫导轨、一个滑块（上方安装有宽度为d的遮光片）、两个与计算机相连接的光电门、轻弹簧和若干根细线等。 请根据下列实验步骤完成填空： （1）开动气泵，调节气垫导轨，把滑块放在气垫导轨光电门1的左方某一位置，向右轻推滑块，当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间________（选填“近似相等”或“不相等”）时，可认为气垫导轨水平； （2）用天平测出滑块（含遮光片）的质量为m； （3）将轻弹簧左端固定在水平气垫导轨的固定挡板上，轻弹簧水平静止不动时，弹簧右端在O点。把滑块放在轻弹簧右端O点，用细线将滑块和挡板连接，使轻弹簧处于压缩状态，此时滑块位于A点； （4）剪断细线，滑块离开轻弹簧后，沿气垫导轨运动，最后通过光电门1，和光电门1连接的计算机测量出遮光片经过光电门1的遮光时间为，则滑块通过光电门1时的速度大小为________； （5）在遮光片随滑块经过光电门的过程中，利用滑块的质量m、遮光片的宽度d、滑块经过光电门1的遮光时间，根据机械能守恒定律，求出轻弹簧的弹性势能为________； （6）不断改变滑块的位置（A、O之间的间距不断变化），重复上述步骤（3）、（4）和（5），记录多次实验数据。若A、O之间的距离变大，其它条件不变，则和光电门1连接的计算机测量出遮光片经过光电门1的遮光时间________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 13. 2023年《三体》电视剧异常火爆，这正展示了人类想了解未知世界的渴望，为延续人类文明防患于未然，人类也需要寻找适宜人类居住的新家园。假设多年后宇航员找到了一类地星球，为了探究星球的相关情况，宇航员降落在星球表面，并做了以下实验（假设该星球为匀质球体，星球半径为R）： 实验Ⅰ：让一石子和一片羽毛分别从相同高度由静止同时释放多次，发现两者总沿竖直方向向下运动并同时落在水平地面上。由此可以判断该星球表面___________（填“有”或“无”）大气。 实验Ⅱ：在赤道的水平地面上，以一定的水平速度抛出物体，并记录下抛出点的高度h及相应的从抛出到落地过程中的水平位移x，保持不变，改变高度，重复实验多次。并用描点法做出了图像，你认为宇航员做___________图像最为合理。（选填选项前的相应字母） A. B. C. 若求出图线的斜率为，则赤道处的重力加速度g=___________。 四、解答题（本题包括3小题，共40分，11+13+16） 14. 如图所示，质量均为m＝1kg的物块A、B（两物块均视为质点）静止在足够大的水平地面上，现用大小F＝10N的水平恒力推A，经时间t＝0.5s后撤去恒力F，撤去F时A恰好与B接触并发生正碰，碰撞过程中A、B间的弹力远大于它们受到的摩擦力，碰撞后两物块粘在一起继续向前运动。两物块与地面间的动摩擦因数均为μ＝0.2，取重力加速度大小g＝10m/s2。求： （1）A与B碰后的速度v； （2）两物块碰撞过程中损失的机械能E； （3）A在整个过程中通过的距离x。 15. 如图是某青少年拓展基地的一台弹珠枪的示意图，ABCD是一个倾角θ=30°的光滑长方形平台，宽AB为1.6m，长BC为4m，斜面上端固定一个半径R=0.8m的光滑四分之一圆弧轨道，分别与AB、BC相切与E、F点，弹珠枪位于A点，沿着AB边发射质量为0.2kg的弹珠，弹珠从E点进入圆弧轨道后恰好可以经过F点。已知重力加速度，g=10m/s2.求： （1）若弹珠恰好经过F点，在F点速度大小； （2）若弹珠恰好经过F点，在A点的发射速度大小； （3）若弹珠恰好经过D点，弹珠在F点受到圆轨道压力的大小。 16. 如图，半径为的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的端点B和圆心O的连线与竖直方向的夹角为θ=53°，另一端点C为圆弧轨道的最低点，紧挨C点右侧的光滑地面上放置一质量为M=4kg的木板，木板上表面与C点等高，C点的切线水平，木板与圆弧轨道不粘连，木板的最左端放置一质量为m=2kg的滑块。现有一发射装置（图中未画出）将一质量为m0=2kg的小球从A点以速度水平射出，恰好从圆弧轨道的B点沿切线方向进入轨道，运动到圆弧轨道的最低点C后，再与木板上的滑块发生弹性碰撞。滑块与小球均可视为质点，A、B两点的高度差为h=0.8m，滑块与木板间的动摩擦因数为μ=0.5，重力加速度大小取g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6。求： （1）小球的发射速度的大小； （2）小球运动到C点时（还未与滑块相碰）对圆弧轨道的压力大小（保留2位有效数字）； （3）小球与滑块碰撞后，要保证滑块不从木板上滑出，木板的长度至少为多长? 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023-2024年六中高三10月月考 一、单选题（本题共4小题，每题4分，共16分） 1. 如图所示，质量相等的小球A和小车B组成动量小车，置于光滑的水平面上，紧靠小车右端有一固定挡板，现将小球A拉开到一定角度，然后同时放开小球和小车，则（ ）． A. 当小球向左摆动时，小车也一定向左运动 B. 当小球向左摆动时，小车可能向右运动 C. 当小球达到最高点时，小球和小车速度一定相同 D. 在任意时刻，小球和小车在水平方向的动量一定守恒 【答案】C 【解析】 【详解】当小球向左摆动到最低点时，细线对小车的拉力沿右下方，由于有挡板，则小车不动，此过程中小球和小车系统在水平方向动量不守恒；当小球向左摆动经过最低点继续向左运动时，摆线对小车的拉力沿左下方，则小车向左运动，此过程中小球和小车系统在水平方向动量守恒，当小球达到最高点时，小球和小车速度一定相同，故选项C正确，ABD错误。 故选C。 2. 如图所示，水平地面上静止放置着材料相同、紧靠在一起的物体A和B，两物体可视为质点且A的质量较大。两物体间夹有炸药，爆炸后两物体沿水平方向左右分离，不计空气阻力，则A物体（　　） A. 爆炸过程中，获得的初动量大 B. 爆炸过程中，获得的初动能小 C. 爆炸后，滑行时间长 D. 爆炸后，滑行距离长 【答案】B 【解析】 【详解】A．爆炸过程中，系统内力远大于外力，A、B组成的系统动量守恒，爆炸前系统总动量为零，由动量守恒定律可知，爆炸后，两物体的动量大小相等，故A错误； B．设爆炸后任一物体的动量大小为p，物体的质量为m，则动能，可知质量大的物体获得的初动能小，故B正确； C．取爆炸后速度方向为正方向，根据动量定理得 解得滑行时间 由于μ、p、g相等，则质量大的物体滑行时间短，故C错误； D．爆炸后，根据动能定理得 解得爆炸后物体滑行的距离 由于μ、p、g相等，则质量大的物体滑行距离短，故D错误。 故选B。 3. 2023年6月4日6时33分，神舟十五号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。在此之前，航天员搭乘载人飞船离开空间站，然后开始轨道调整，此时，飞船需要绕地球飞行五圈。绕地球飞行至最后一圈时，飞船需要经过两次调整姿态，在调整姿态完成以后，开始进行返回制动，制动后高度降低，进入半弹道式返回轨道。下列描述正确的是（　　） A. 飞船调整姿态过程，飞船能看作质点 B. 在半弹道式返回轨道运动时速率减小 C. 返回制动后飞船机械能减小 D. 在半弹道式返回轨道运动时飞船加速度减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．飞船调整姿态过程，飞船大小不能忽略，不能看作质点，故A错误； B．制动后高度降低，进入半弹道式返回轨道，引力做正功，速率增大，故B错误； C．返回制动后，制动力做负功，飞船机械能减小，故C正确； D．根据 在半弹道式返回轨道运动时飞船加速度变大，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，长L的轻杆一端与一小球相连，另一端连在光滑固定轴上，在最高点给小球向右初速度，小球竖直平面内顺时针圆周运动，重力加速度g已知。下列判断正确的（ ） A. 在小球从最高点到最低点的过程中，重力做功的功率一直增大 B. 如果适当，轻杆对小球作用力可能始终为指向圆心的拉力 C. 如果增大，轻杆在最低点与水平位置处对小球拉力的差值也增大 D. 在小球的一次完整圆周运动过程中，轻杆对球的总冲量为0 【答案】B 【解析】 【详解】A．小球从最高点到最低点的过程中，速度方向逐渐由水平向左变成水平向右，根据功率的定义式，可知小球受到的重力的功率先变大后变小，A错误； B．根据向心力的公式可知 速度适当时，小球的重力或重力的分力不足以提供小球做圆周运动的向心力时，轻杆会对小球施加指向圆心的拉力，B正确； C．如果增大，小球从最高点运动到水平位置的过程，根据机械能守恒定律，有 在水平位置受到拉力提供向心力，根据牛顿第二定律，有 在最低点，再对小球受力分析，同理根据牛顿第二定律，有 从最高点到最低点的过程，根据机械能守恒定律，有 联立解得 根据表达式可知如果增大，轻杆在最低点与水平位置处对小球拉力的差值不会变化，C错误； D．在小球的一次完整圆周运动过程中，受到重力和轻杆的作用力，运动一周的过程中，根据动量定理，有 因为重力的冲量不为零，所以轻杆的冲量不为零，D错误。 故选B。 二、多选题（本题共4小题，每小题6分，共24分） 5. 关于人造地球卫星，以下说法正确的是（　　） A. 卫星绕地球做圆周运动时，其向心加速度可能大于地球表面的重力加速度 B. 卫星绕地球做圆周运动时，其线速度不可能大于第一宇宙速度 C. 卫星绕地球做圆周运动的周期只要等于24h，这颗卫星一定是地球的同步卫星 D. 随着科技的发展，将来一定能发射定点于北京上空的地球静止卫星 【答案】B 【解析】 【详解】A．卫星绕地球做圆周运动时，有 在地球表面有 由于 可知 故A错误； B．卫星绕地球做圆周运动时，有 地球第一宇宙速度等于近地卫星的环绕速度，则有 由于 可知 故B正确； C．地球同步卫星不仅要求周期等于地球自转周期（常近似为24小时），还必须是地球静止轨道卫星，这意味着它必须在赤道平面上做圆周运动，并且运行方向与地球自转方向相同（自西向东），故C错误； D．卫星与地球某点定点的卫星叫静止卫星，由于地球静止静止卫星只能够在赤道平面定点，因此一定不能发射定点于北京上空的地球静止卫星，故D错误。 故D错误。 故选B。 6. 今年贵州“村超”（乡村足球超级联赛）在全网爆火。某运动员在离球门正前方水平距离处头球攻门，足球在高处被水平顶出，顶出时速度垂直球门，并恰好落在球门线上。足球视为质点，不计空气阻力，g取，则此过程（　　） A. 球的运动时间为 B. 球的水平初速度大小为 C. 球落地前瞬间竖直方向的分速度大小为 D. 球落地前瞬间速度方向与水平地面的夹角为45° 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据平抛运动公式，有 代入数据解得 t=0.6s 故A错误； B．在水平方向上，有 代入数据解得球的水平初速度大小为 故B正确； C．根据 可得球落地前瞬间竖直方向的分速度大小为 故C正确； D．落地时速度与水平方向的夹角正切 所以θ不是45度，故D错误。 故选BC。 7. 如图甲所示，光滑水平面上有P、Q两物块，它们在时发生碰撞，图乙是两者的位移—时间图像，已知物块P的质量为，由此可知（　　） A. 碰撞前P的动量大小为 B. 两物块的碰撞为弹性碰撞 C. 物块Q的质量为 D. 两物块碰撞过程中P对Q作用力的冲量大小是 【答案】AD 【解析】 【详解】A．位移—时间图像的斜率表示速度，根据位移—时间图像可知，碰撞前P的速度 则碰撞前P的动量为 故A正确； B．根据位移—图像，碰撞后两者速度相同，说明碰撞为完全非弹性碰撞，故B错误； C．根据位移—时间图像的斜率可知，碰撞后，两者的共同速度为 则由动量守恒定律有 解得 故C错误； D．根据动量定理，两物块碰撞过程中P对Q作用力的冲量是 故D正确。 故选AD。 8. 如图所示，质量为的物块A静止在光滑水平地面上，物块A左侧面为圆弧面且与水平地面相切，质量为m的滑块B以初速度向右运动滑上A，沿A左侧面上滑一段距离后又返回，最后滑离A，不计一切摩擦，滑块B从滑上A到滑离A的过程中，下列说法正确的是（　　） A. A、B组成的系统动量守恒 B. 合外力对B的冲量大小为 C. A对B做的功为 D. B沿A上滑的最大高度为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．A、B组成的系统在竖直方向所受合外力不为零，因此系统动量不守恒，故A错误； B．系统在水平方向所受合外力为零，系统在水平方向动量守恒，对整个过程，以向右的方向为正方向，由动量守恒定律得 由机械能守恒定律可得 解得 对B由动量定理可得 合力对B的冲量大小为，故B正确； C．对B由动能定理得 故C错误； D．B沿A上升到最大高度时，两者速度相等，在水平方向上，由动量守恒定律可得 有机械能守恒定律可得 解得 故D正确。 故选BD。 三、填空、实验题（本题共5小题，共20分） 9. 端午赛龙舟是中华民族的传统。若某龙舟在比赛前划向比赛点的途中要渡过宽72m且两岸平直的河，龙舟在静水中划行的速率为4m/s，河水的流速为3m/s，该龙舟渡河的最短时间为___ s，该龙舟以最短时间渡河时通过的位移为___ m。 【答案】 ①. 18 ②. 90 【解析】 【详解】[1]当该龙舟垂直河岸航行时渡河时间最短，可得 [2]沿河岸方向的位移 x=v水tmin=54m 则该龙舟以最短时间渡河通过的位移 s= 10. “双星系统”由相距较近的星球组成，每个星球的半径均远小于两者之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体，它们在彼此的万有引力作用下，绕某一点O做匀速圆周运动。如图所示，若两颗星的质量分别为和，它们之间的距离为L，万有引力常量为G，则A星圆周运动的向心力为__________；A、B两颗星的质量大小关系为mA______mB（填“>”、“=”或“<”）。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]根据题意可知，A星圆周运动时，两颗星间的万有引力提供A星运行的向心力，故向心力为 [2]双星系统A、B两颗星做匀速圆周运动的角速度相等，设A星和B星的轨道半径分别为、，则有 根据题意，由图可知 所以 11. 复兴号动车在世界上首次实现速度自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为m的动车从静止开始以恒定功率P在平直轨道上运动，经时间t达到该功率下的最大速度，动车行驶过程所受到的阻力保持不变，则阻力大小_________．动车在时间t内前进的位移_________。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]当牵引力等于阻力时，动车速度达到最大，则有 解得阻力大小为 [2]根据动能定理可得 解得动车在时间t内前进的位移为 12. 某同学用如图所示的实验装置来研究弹簧的弹性势能与弹簧的形变量之间的关系。所用器材包括：气垫导轨、一个滑块（上方安装有宽度为d的遮光片）、两个与计算机相连接的光电门、轻弹簧和若干根细线等。 请根据下列实验步骤完成填空： （1）开动气泵，调节气垫导轨，把滑块放在气垫导轨光电门1的左方某一位置，向右轻推滑块，当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间________（选填“近似相等”或“不相等”）时，可认为气垫导轨水平； （2）用天平测出滑块（含遮光片）的质量为m； （3）将轻弹簧左端固定在水平气垫导轨的固定挡板上，轻弹簧水平静止不动时，弹簧右端在O点。把滑块放在轻弹簧右端O点，用细线将滑块和挡板连接，使轻弹簧处于压缩状态，此时滑块位于A点； （4）剪断细线，滑块离开轻弹簧后，沿气垫导轨运动，最后通过光电门1，和光电门1连接的计算机测量出遮光片经过光电门1的遮光时间为，则滑块通过光电门1时的速度大小为________； （5）在遮光片随滑块经过光电门的过程中，利用滑块的质量m、遮光片的宽度d、滑块经过光电门1的遮光时间，根据机械能守恒定律，求出轻弹簧的弹性势能为________； （6）不断改变滑块的位置（A、O之间的间距不断变化），重复上述步骤（3）、（4）和（5），记录多次实验数据。若A、O之间的距离变大，其它条件不变，则和光电门1连接的计算机测量出遮光片经过光电门1的遮光时间________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 【答案】 ①. 近似相等 ②. ③. ④. 变小 【解析】 【详解】（1）[1] 当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间近似相等时，通过两光电门的速度近似相等，则可认为气垫导轨水平； （4）[2]遮光条很短，可认为它通过光电门的平均速度等于滑块通过光电门的瞬时速度，即为 （5）[3]根据能量守恒，弹簧的弹性势能应等于滑块通过光电门时的动能，即 （6）[4] 若A、O之间的距离变大，则弹簧形变量变大，弹性势能变大，则滑块获得的动能变大，速度变大，则遮光片经过光电门1的遮光时间变小。 13. 2023年《三体》电视剧异常火爆，这正展示了人类想了解未知世界的渴望，为延续人类文明防患于未然，人类也需要寻找适宜人类居住的新家园。假设多年后宇航员找到了一类地星球，为了探究星球的相关情况，宇航员降落在星球表面，并做了以下实验（假设该星球为匀质球体，星球半径为R）： 实验Ⅰ：让一石子和一片羽毛分别从相同高度由静止同时释放多次，发现两者总沿竖直方向向下运动并同时落在水平地面上。由此可以判断该星球表面___________（填“有”或“无”）大气。 实验Ⅱ：在赤道的水平地面上，以一定的水平速度抛出物体，并记录下抛出点的高度h及相应的从抛出到落地过程中的水平位移x，保持不变，改变高度，重复实验多次。并用描点法做出了图像，你认为宇航员做___________图像最为合理。（选填选项前的相应字母） A. B. C. 若求出图线的斜率为，则赤道处的重力加速度g=___________。 【答案】 ①. 无 ②. C ③. 【解析】 【详解】[1] 实验Ⅰ，因没有空气阻力影响，石子和羽毛才能总是同时落地，可以判断该星球表面无大气。 [2] 实验Ⅱ，在实验Ⅰ的基础上可确定保证石子做的是平抛运动，由两个方向上的规律可得 可得 即h与成正比关系，做此图像可以有效减小实验数据处理偶然误差，则宇航员做C图像最为合理。 故选C。 [3] 由斜率 可得 四、解答题（本题包括3小题，共40分，11+13+16） 14. 如图所示，质量均为m＝1kg的物块A、B（两物块均视为质点）静止在足够大的水平地面上，现用大小F＝10N的水平恒力推A，经时间t＝0.5s后撤去恒力F，撤去F时A恰好与B接触并发生正碰，碰撞过程中A、B间的弹力远大于它们受到的摩擦力，碰撞后两物块粘在一起继续向前运动。两物块与地面间的动摩擦因数均为μ＝0.2，取重力加速度大小g＝10m/s2。求： （1）A与B碰后的速度v； （2）两物块碰撞过程中损失的机械能E； （3）A在整个过程中通过的距离x。 【答案】（1）2m/s （2）4J （3）2m 【解析】 【小问1详解】 设A与B碰撞前瞬间的速度大小为，由动量定理有 解得 【小问2详解】 设两物块碰撞后瞬间的速度大小为，由动量守恒定律有 解得 由能量守恒定律有 解得两物块碰撞过程中损失的机械能为 【小问3详解】 设在恒力作用的过程中，A通过的距离为，由动能定理有 解得 设两物块碰撞后，A通过的距离为，由功能关系有 解得 则A在整个过程中通过的距离为 15. 如图是某青少年拓展基地的一台弹珠枪的示意图，ABCD是一个倾角θ=30°的光滑长方形平台，宽AB为1.6m，长BC为4m，斜面上端固定一个半径R=0.8m的光滑四分之一圆弧轨道，分别与AB、BC相切与E、F点，弹珠枪位于A点，沿着AB边发射质量为0.2kg的弹珠，弹珠从E点进入圆弧轨道后恰好可以经过F点。已知重力加速度，g=10m/s2.求： （1）若弹珠恰好经过F点，在F点速度大小； （2）若弹珠恰好经过F点，在A点的发射速度大小； （3）若弹珠恰好经过D点，弹珠在F点受到圆轨道压力的大小。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由题意可知，弹珠在斜面上自由运动时所受的合力为 若弹珠恰好经过F点，根据牛顿第二定律 记得 （2）从A点到F点，根据动能定理得 从A点到F点的高度为 联立解得 （3）弹珠从F点到D点做类平抛运动，加速度为 根据类平抛运动可知 解得 在F点根据牛顿第二定律 解得 根据牛顿第三定律 16. 如图，半径为的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的端点B和圆心O的连线与竖直方向的夹角为θ=53°，另一端点C为圆弧轨道的最低点，紧挨C点右侧的光滑地面上放置一质量为M=4kg的木板，木板上表面与C点等高，C点的切线水平，木板与圆弧轨道不粘连，木板的最左端放置一质量为m=2kg的滑块。现有一发射装置（图中未画出）将一质量为m0=2kg的小球从A点以速度水平射出，恰好从圆弧轨道的B点沿切线方向进入轨道，运动到圆弧轨道的最低点C后，再与木板上的滑块发生弹性碰撞。滑块与小球均可视为质点，A、B两点的高度差为h=0.8m，滑块与木板间的动摩擦因数为μ=0.5，重力加速度大小取g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6。求： （1）小球的发射速度的大小； （2）小球运动到C点时（还未与滑块相碰）对圆弧轨道的压力大小（保留2位有效数字）； （3）小球与滑块碰撞后，要保证滑块不从木板上滑出，木板的长度至少为多长? 【答案】（1）3m/s；（2）72N；（3）2.4m 【解析】 【详解】（1）小球从A点到B点做平抛运动，设到达B点时竖直方向的速度为，有 求得 解得 （2）从A点到C点，由动能定理有 解得 在C点，由牛顿第二定律有 解得 由牛顿第三定律得小球运动到C点时（还未与滑块相碰）对圆弧轨道的压力大小 =72N （3）小球和滑块发生弹性碰撞，由动量守恒定律和机械能守恒定律有 解得 =0，=6m/s 滑块滑上木板最终达到共同速度v，由动量守恒定律和能量守恒定律有 解得 要保证滑块不从木板上滑出，木板的长度至少为2.4m。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $