精品解析：安徽省合肥市第七中学2025-2026学年高二上学期12月月考物理试题

2024级高二第一学期第二次质检物理试卷 满分：100分考试时间：75分钟 第I卷 一、单项选择题（本大题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，选对得4分，请把正确答案涂在答题卡上。） 1. 如图所示是一个水平放置的玻璃圆环形小槽，槽内光滑，槽宽度和深度处处相同。现将一直径略小于槽宽的带正电小球放在槽中，让它获得一初速度v0，与此同时，有一变化的磁场垂直穿过玻璃圆环形小槽外径所在的区域，磁感应强度的大小跟时间成正比例增大，方向竖直向下。设小球在运动过程中电荷量不变，则（　　） A. 小球需要的向心力大小不断增大 B. 小球需要的向心力大小不变 C. 小球不断加速，洛伦兹力对小球做正功 D. 小球受到的洛伦兹力大小与时间成正比 2. 图甲是常见的动圈式扬声器实物图，图乙是剖面结构图，图丙是磁铁和线圈部分的俯视图。按音频变化的电流通过线圈时，线圈会带动纸盆一起振动，发出声音。线圈匝数为n，所处位置磁感应强度大小均为B，线圈半径为R。下列说法正确的是（　　） A. 电流为I时，线圈受到安培力为2nBIR B. 电流为I时，线圈受到安培力为 C. 电流为I时，线圈受到安培力为 D. 图丙中线圈电流逆时针时，所受安培力垂直纸面向外 3. 某理想变压器的实验电路如图所示，原、副线圈总匝数之比，A为理想交流电流表。初始时，输入端a、b间接入电压的正弦式交流电，变压器的滑动触头P位于副线圈的正中间，电阻箱R的阻值调为。要使电流表的示数变为，下列操作正确的是（　　） A. 电阻箱R的阻值调为 B. 副线圈接入电路的匝数调为其总匝数的 C. 输入端电压调为 D. 输入端电压调为 4. 图为振荡电路某时刻的情况，下列说法正确的是（ ） A. 电感线圈中磁场能正在减小 B. 电容器两极板间的电压正在增大 C. 电感线圈中的电流正在增大 D. 此时刻自感电动势正在阻碍电流减小 5. 如图所示，半径为R、粗细均匀的刚性细金属圆环用弹簧测力计吊着完全处在沿水平方向的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，水平线MN是磁场的上边界，此时弹簧测力计的示数为F，现使弹簧测力计吊着圆环一起以速度v竖直向上匀速运动，圆环运动过程中环面始终与磁场垂直，当圆环刚好有一半出磁场时，弹簧测力计的示数为2F，则下列判断正确的是（　　） A. 圆环出磁场过程中，圆环中感应电流沿顺时针方向 B. 圆环出磁场过程中，有收缩趋势 C. 圆环出磁场过程中，弹簧测力计的示数不断增大 D. 金属圆环单位长度的电阻为 6. 一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，则（　　） A. 2s~3s物块的冲量为1N·s B. 时物块的速率为2.5m/s C. 时物块的动能为5J D. 0~4s内合外力做功为1J 7. 如图是我国自主研发的机器狗，在水平地面上站定不动2s内水平发射了6颗子弹，每颗子弹的质量m=30g，子弹出膛时对地速度v0=800m/s，机器狗及其装备的总质量M=40kg，重力加速度g=10m/s2，机器狗发射子弹的过程，下列说法正确的是（　　） A. 机器狗、枪和子弹组成系统动量守恒 B. 地面对机器狗、枪和子弹组成系统做了正功 C. 机器狗对地面摩擦力的冲量大小为144N⋅s D. 地面对机器狗的冲量大小为800N⋅s 8. 质量为200kg的小船在静止水面上以3m/s的速率向右匀速行驶，一质量为50kg的救生员站在船尾，相对小船静止。若救生员相对船以6m/s的速率水平向左跃入水中，则救生员跃出后小船的速率为（　　） A. 4.2m/s B. 3m/s C. 5.25m/s D. 2.25m/s 二、多项选择题（本大题共2小题，每题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 9. 图甲为交流发电机示意图，图中两磁极之间的磁场可近似为匀强磁场，A为理想电流表，线圈绕垂直于磁场的水平轴 沿逆时针方向匀速转动。从图示位置开始计时，电刷E、F 之间的电压随时间变化的图像如图乙所示。已知，其它电阻不计，下列说法正确的是（　　） A. 时，线圈平面与磁感线垂直 B. t=0时，线圈中感应电流的方向为ADCBA C. 当线圈从图示位置转过时，电流表的示数为0.5 A D. E、F之间电压的瞬时值表达式为 10. 如图甲所示，空间中存在一方向与纸面垂直、磁感应强度随时间变化的匀强磁场，一边长为L的单匝正方形线框固定在纸面内，线框的电阻为R，线框一半面积在磁场中，M、N两点为线框与磁场边界的交点。时磁感应强度的方向如图甲所示，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A. 时间内，线框内的感应电流先顺时针再逆时针 B. 时间内，M点电势低于N点电势 C. 时间内，线框所受安培力的方向水平向右 D. 线框中的感应电流大小为 第II卷 二、实验题（每空2分，共16分） 11. 图甲为某同学研究自感现象的实验电路图,用电流传感器显示各时刻通过线圈L的电流。电路中电灯的电阻R1=6.0 Ω，定值电阻R=2.0 Ω，AB间电压U=6.0 V。开关S原来闭合，电路处于稳定状态，在t1=1.0×10-3 s时刻断开开关S，此时刻前后电流传感器显示的电流随时间变化的图线如图乙所示。则线圈L的直流电阻 RL=____；断开开关后通过电灯的电流方向为____(选填“向左”或“向右”)；在t2=1.6×10-3 s时刻线圈L中的感应电动势的大小为____．  12. 下图是“验证动量守恒”的实验装置图。 （1）入射小球的质量必须要___________（选填“大于”或“等于”或“小于”）被撞小球的质量 （2）某同学用上图的实验装置验证动量守恒，已知入射小球的质量为，被碰小球的质量为。 Ⅰ、在重复同一操作过程中，小球在纸上留下很多个痕迹，图（a）是入射小球碰后多次落在白纸上留下的痕迹点，为了确定该小球平均落点，所画的三个圆中最合理的是___________（填“a”“b”或“c”）。 Ⅱ、对上一问中的落点进行测量，将刻度尺0刻度对准点，测量图片如图b所示，由此可知，实验时点到点的距离可记为___________cm Ⅲ、如果小球碰撞过程中动量守恒，则需要验证的表达式为___________（用、、OM、OP、ON表示）。 Ⅳ、如果小球碰撞过程中没有能量损失，则需要验证的表达式为___________（用OM、OP、ON表示） 三、计算题（本题共三小题，共42分，请写出必要的文字说明和解题过程。13题12分，14题14分，15题16分） 13. 相距为的竖直平行金属轨道，上端接有一阻值为的电阻，导轨间存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B=2T。一根质量为、长度也为、电阻的金属杆，从轨道的上端由静止开始下落，下落过程中始终与导轨接触良好并保持水平，经过一段时间后金属杆匀速运动。（不计空气阻力，重力加速度取） （1）求金属杆最终匀速运动的速度大小； （2）在金属杆开始下落至刚好匀速的过程中流过电阻的电荷量为，求此过程经历的时间。 14. 如图所示，质量为1kg的小球，带有0.5C的负电荷，套在一根与水平方向成37°角的足够长的绝缘杆上，小球与杆之间的动摩擦因数为，杆所在空间有磁感应强度B=4T的匀强磁场，小球由静止开始下滑。（，）求： （1）小球下滑的最大加速度大小； （2）小球下滑的最大速度。 （3）下降高度为h之前小球的速度已达到最大值。求小球下降h=30cm的过程中，因摩擦产生的热量Q。 15. 如图所示，AB段是长为5R的粗糙水平轨道，BC段是半径为R的光滑竖直半圆形轨道，两段轨道在B点处平滑连接，质量均为m的滑块1和滑块2分别静止于A点和B点。现用力F对滑块1施加一水平向右的瞬时冲量，使其以的初速度沿轨道AB运动，与滑块2发生碰撞，碰后二者立即粘在一起沿轨道BC运动并通过C点。已知两滑块与水平轨道AB间的动摩擦因数μ=0.4，半圆形轨道的直径BC沿竖直方向，重力加速度为g，滑块1和2均可视为质点。求： （1）力F对滑块1所做的功W； （2）滑块1和滑块2组成的系统在碰撞过程中损失的机械能E损； （3）滑块1和滑块2经过C点时对轨道压力的大小F压。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024级高二第一学期第二次质检物理试卷 满分：100分考试时间：75分钟 第I卷 一、单项选择题（本大题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，选对得4分，请把正确答案涂在答题卡上。） 1. 如图所示是一个水平放置的玻璃圆环形小槽，槽内光滑，槽宽度和深度处处相同。现将一直径略小于槽宽的带正电小球放在槽中，让它获得一初速度v0，与此同时，有一变化的磁场垂直穿过玻璃圆环形小槽外径所在的区域，磁感应强度的大小跟时间成正比例增大，方向竖直向下。设小球在运动过程中电荷量不变，则（　　） A. 小球需要的向心力大小不断增大 B. 小球需要的向心力大小不变 C. 小球不断加速，洛伦兹力对小球做正功 D. 小球受到的洛伦兹力大小与时间成正比 【答案】A 【解析】 【详解】AB．根据麦克斯韦电磁场理论可知，磁感应强度随时间线性增大时将产生稳定的感应电场，根据楞次定律可知感应电场的方向与小球初速度方向相同，因小球带正电，故电场力对小球做正功，小球的速度逐渐增大，向心力的大小 随之增大，故A正确，B错误； C．洛伦兹力与速度垂直，对小球不做功，故C错误; D．带电小球所受的洛伦兹力为 因为速率随时间逐渐增大，且磁感应强度B的大小跟时间成正比，所以小球受到的洛伦兹力大小与时间不成正比，故D错误。 2. 图甲是常见的动圈式扬声器实物图，图乙是剖面结构图，图丙是磁铁和线圈部分的俯视图。按音频变化的电流通过线圈时，线圈会带动纸盆一起振动，发出声音。线圈匝数为n，所处位置磁感应强度大小均为B，线圈半径为R。下列说法正确的是（　　） A. 电流为I时，线圈受到安培力为2nBIR B. 电流为I时，线圈受到安培力为 C. 电流为I时，线圈受到安培力为 D. 图丙中线圈电流逆时针时，所受安培力垂直纸面向外 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．把线圈看成由一小段一小段的直导线连接而成，线圈中通有电流时，各段安培力方向相同，叠加在一起即为所受的总安培力，因此安培力大小为，故AC错误，B正确； D．图中线圈电流沿逆时针时，根据左手定则，线圈受垂直纸面向里的安培力，故D错误。 故选B。 3. 某理想变压器的实验电路如图所示，原、副线圈总匝数之比，A为理想交流电流表。初始时，输入端a、b间接入电压的正弦式交流电，变压器的滑动触头P位于副线圈的正中间，电阻箱R的阻值调为。要使电流表的示数变为，下列操作正确的是（　　） A. 电阻箱R的阻值调为 B. 副线圈接入电路的匝数调为其总匝数的 C. 输入端电压调为 D. 输入端电压调为 【答案】B 【解析】 【详解】A．输入电压峰值为，则输入电压有效值为，滑动触头在正中间，根据变压比可知，输出电压，若将电阻箱阻值调为18欧姆，则电流为1A，故A错误； B．若将副线圈匝数调为总匝数的，根据变压比可知，输出电压，则副线圈电流变为，故B正确； C．输入端电压调为时，其有效值不变，不会导致电流的变化，仍然为，故C错误； D．将输入电压峰值减小一半，则输入电压有效值变为，输出电压，副线圈电流变为，故D错误。 故选B。 4. 图为振荡电路某时刻的情况，下列说法正确的是（ ） A. 电感线圈中磁场能正在减小 B. 电容器两极板间的电压正在增大 C. 电感线圈中的电流正在增大 D. 此时刻自感电动势正在阻碍电流减小 【答案】C 【解析】 【详解】题中图示时刻，电容器上极板带正电，电流方向沿线圈向下，则可知电容器正在放电，电流在增大，电容器上的电荷量减小，电容器两极板间的电压正在减小，电场能转化为磁场能，线圈中的感应电动势总是阻碍电流的增大。 故选C。 5. 如图所示，半径为R、粗细均匀的刚性细金属圆环用弹簧测力计吊着完全处在沿水平方向的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，水平线MN是磁场的上边界，此时弹簧测力计的示数为F，现使弹簧测力计吊着圆环一起以速度v竖直向上匀速运动，圆环运动过程中环面始终与磁场垂直，当圆环刚好有一半出磁场时，弹簧测力计的示数为2F，则下列判断正确的是（　　） A. 圆环出磁场过程中，圆环中感应电流沿顺时针方向 B. 圆环出磁场过程中，有收缩趋势 C. 圆环出磁场过程中，弹簧测力计的示数不断增大 D. 金属圆环单位长度的电阻为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．圆环出磁场过程中，穿过线圈的磁通量减小，由楞次定律可知，圆环中感应电流沿逆时针方向，圆环有膨胀的趋势，故AB错误； C．根据题意可知，圆环出磁场的过程中，切割磁感线的有效长度先增大后减小，则感应电动势先增大后减小，安培力先增大后减小，弹簧测力计的示数先增大后减小，故C错误； D．设圆环的质量为，由平衡条件可得 当圆环刚好有一半出磁场时，切割磁感线的有效长度为，则感应电动势为 由平衡条件可得 联立解得 则圆环的电阻为 圆环的长度为 则金属圆环单位长度的电阻为，故D正确。 故选D。 6. 一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，则（　　） A. 2s~3s物块的冲量为1N·s B. 时物块的速率为2.5m/s C. 时物块的动能为5J D. 0~4s内合外力做功为1J 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图像围成的面积表示冲量可知，2s-3s内，物体冲量为-1N∙s，故A错误； B．内，由动量定理 由 解得，故B错误； C．，物块的动能，故C错误； D．内，由动量定理 由 解得 物块的动能 由动能定理可知 解得，故D正确。 故选D。 7. 如图是我国自主研发的机器狗，在水平地面上站定不动2s内水平发射了6颗子弹，每颗子弹的质量m=30g，子弹出膛时对地速度v0=800m/s，机器狗及其装备的总质量M=40kg，重力加速度g=10m/s2，机器狗发射子弹的过程，下列说法正确的是（　　） A. 机器狗、枪和子弹组成系统动量守恒 B. 地面对机器狗、枪和子弹组成系统做了正功 C. 机器狗对地面摩擦力的冲量大小为144N⋅s D. 地面对机器狗的冲量大小为800N⋅s 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于地面对系统施加的摩擦力产生外冲量，故系统总动量不守恒，故A错误； B．机器狗及其枪口均无水平方向位移，地面对系统的摩擦力也无水平方向的位移，故地面对机器狗、枪和子弹组成的系统不做功，故B错误； C．每颗子弹的质量为 m = 0.03 kg，出膛速度为v0=800 m/s，则每颗子弹的动量mv0=24kg·m/s，6颗子弹总动量为6×24kg·m/s=144kg·m/s，故。 机器狗在发射子弹前后整体保持静止，其自身动量不变，所以对机器狗而言 所以地面摩擦力提供的总冲量大小为If=144N·s，则机器狗对地面摩擦力的冲量大小也为144N·s，故C正确； D．地面对机器狗的作用力有支持力和摩擦力，地面摩擦力提供的总冲量大小为If=144N·s，支持力冲量大小为。 地面对机器狗的冲量大小为，故D错误。 故选C。 8. 质量为200kg的小船在静止水面上以3m/s的速率向右匀速行驶，一质量为50kg的救生员站在船尾，相对小船静止。若救生员相对船以6m/s的速率水平向左跃入水中，则救生员跃出后小船的速率为（　　） A. 4.2m/s B. 3m/s C. 5.25m/s D. 2.25m/s 【答案】A 【解析】 【详解】救生员在跃出的过程中，救生员、船组成的系统水平方向外力之和为零，动量守恒，规定向右为正方向，由动量守恒定律得，v = v′－6 代入数据解得v′＝4.2m/s 故选A。 二、多项选择题（本大题共2小题，每题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 9. 图甲为交流发电机示意图，图中两磁极之间的磁场可近似为匀强磁场，A为理想电流表，线圈绕垂直于磁场的水平轴 沿逆时针方向匀速转动。从图示位置开始计时，电刷E、F 之间的电压随时间变化的图像如图乙所示。已知，其它电阻不计，下列说法正确的是（　　） A. 时，线圈平面与磁感线垂直 B. t=0时，线圈中感应电流的方向为ADCBA C. 当线圈从图示位置转过时，电流表的示数为0.5 A D. E、F之间电压的瞬时值表达式为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．t=0.01s时，电动势有最大值，根据 可知此时磁通量的变化量最大，则穿过线圈平面的磁通量最小，线圈平面与磁感线平行。故A错误； B．t=0时，根据楞次定律可知，线圈中感应电流的方向为DCBAD，故B正确； D．由乙图可知E、F之间电压的瞬时值表达式为，故D正确； C．电流表示数为有效值，所以，故C错误。 故选BD。 10. 如图甲所示，空间中存在一方向与纸面垂直、磁感应强度随时间变化的匀强磁场，一边长为L的单匝正方形线框固定在纸面内，线框的电阻为R，线框一半面积在磁场中，M、N两点为线框与磁场边界的交点。时磁感应强度的方向如图甲所示，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A. 时间内，线框内的感应电流先顺时针再逆时针 B. 时间内，M点电势低于N点电势 C. 时间内，线框所受安培力的方向水平向右 D. 线框中的感应电流大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．时间内，磁场垂直于纸面向内，磁感应强度减小，穿过线框磁通量减小，由楞次定律可知，感应电流沿顺时针方向；时间内，磁场垂直于纸面向外，磁感应强度增大，穿过线框磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流沿顺时针方向，所以时间内，线框内的感应电流一直为顺时针，故A错误； B．根据选项A分析可知时间内感应电流沿顺时针方向，则M点电势高于N点电势，故B错误； C．根据选项A分析可知时间内，感应电流沿顺时针方向，根据左手定则，线框受安培力水平向左，故C错误； D．由法拉第电磁感应定律，线框中的感应电动势大小为 则线框中感应电流为，故D正确。 故选D。 第II卷 二、实验题（每空2分，共16分） 11. 图甲为某同学研究自感现象的实验电路图,用电流传感器显示各时刻通过线圈L的电流。电路中电灯的电阻R1=6.0 Ω，定值电阻R=2.0 Ω，AB间电压U=6.0 V。开关S原来闭合，电路处于稳定状态，在t1=1.0×10-3 s时刻断开开关S，此时刻前后电流传感器显示的电流随时间变化的图线如图乙所示。则线圈L的直流电阻 RL=____；断开开关后通过电灯的电流方向为____(选填“向左”或“向右”)；在t2=1.6×10-3 s时刻线圈L中的感应电动势的大小为____．  【答案】 ①. 2Ω ②. 向左 ③. 2.0V 【解析】 【详解】[1]由图读出，开始时流过电感线圈L的电流，由欧姆定律，计算得出； [2]断开开关后，L中的电流从原来的数值逐渐减小，电流的方向不变,所以通过电灯L1中电流方向与原来的方向相反，是向左的； [3]由图读出，时刻线圈L的电流 线圈L此时是一个电源,由全电路欧姆定律 【点睛】由图读出开始时流过电感线圈L的电流；根据自感现象的特点来判断出断开开关后通过电灯的电流方向；根据欧姆定律求电阻，再由闭合电路欧姆定律求电动势。 12. 下图是“验证动量守恒”的实验装置图。 （1）入射小球的质量必须要___________（选填“大于”或“等于”或“小于”）被撞小球的质量 （2）某同学用上图的实验装置验证动量守恒，已知入射小球的质量为，被碰小球的质量为。 Ⅰ、在重复同一操作过程中，小球在纸上留下很多个痕迹，图（a）是入射小球碰后多次落在白纸上留下的痕迹点，为了确定该小球平均落点，所画的三个圆中最合理的是___________（填“a”“b”或“c”）。 Ⅱ、对上一问中的落点进行测量，将刻度尺0刻度对准点，测量图片如图b所示，由此可知，实验时点到点的距离可记为___________cm Ⅲ、如果小球碰撞过程中动量守恒，则需要验证的表达式为___________（用、、OM、OP、ON表示）。 Ⅳ、如果小球碰撞过程中没有能量损失，则需要验证的表达式为___________（用OM、OP、ON表示） 【答案】（1）大于 （2） ①. c ②. 54.0 ③. ④. 【解析】 【小问1详解】 防止入射小球碰撞后反弹，故入射小球的质量必须要大于被撞小球的质量。 【小问2详解】 [1]为了确定该小球平均落点，需要用一个最小的圆尽量圈起所有落点位置，但要除去偏离较远的位置，故图中所画的三个圆中最合理的是c。 [2]测量图片如图b所示，由此可知，实验时点到点的距离可记为54.0cm。 [3]要验证的表达式为 根据平抛的规律 解得平抛的初速度 入射小球碰撞前后的速度和被撞小球碰撞后的速度分别为 动量守恒则需要验证的表达式为 [4]如果小球发生弹性碰撞，则需要满足 即 结合动量守恒的表达式可得 三、计算题（本题共三小题，共42分，请写出必要的文字说明和解题过程。13题12分，14题14分，15题16分） 13. 相距为的竖直平行金属轨道，上端接有一阻值为的电阻，导轨间存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B=2T。一根质量为、长度也为、电阻的金属杆，从轨道的上端由静止开始下落，下落过程中始终与导轨接触良好并保持水平，经过一段时间后金属杆匀速运动。（不计空气阻力，重力加速度取） （1）求金属杆最终匀速运动的速度大小； （2）在金属杆开始下落至刚好匀速的过程中流过电阻的电荷量为，求此过程经历的时间。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 经分析可知，当安培力等于导体棒重力时，导体棒匀速运动，则有 代入数据解得 根据动生电动势公式和闭合电路的欧姆定律可得 代入数据解得 【小问2详解】 取向下为正方向，对棒根据动量定理可得 其中 联立解得 14. 如图所示，质量为1kg的小球，带有0.5C的负电荷，套在一根与水平方向成37°角的足够长的绝缘杆上，小球与杆之间的动摩擦因数为，杆所在空间有磁感应强度B=4T的匀强磁场，小球由静止开始下滑。（，）求： （1）小球下滑的最大加速度大小； （2）小球下滑的最大速度。 （3）下降高度为h之前小球的速度已达到最大值。求小球下降h=30cm的过程中，因摩擦产生的热量Q。 【答案】（1）2m/s2 （2）2m/s （3）1J 【解析】 【小问1详解】 小球刚开始下滑，洛伦兹力为0，此时加速度最大，根据牛顿第二定律 解得小球刚开始下滑的加速度大小为 【小问2详解】 以小球为研究对象，通过分析受力可知，小球受重力，垂直杆的支持力和洛伦兹力，摩擦力，根据左手定则，小球受到的洛伦兹力垂直绝缘杆向下，当时，即小球的速度最大，即 垂直绝缘杆方向有 联立解得v=2m/s 【小问3详解】 洛伦兹力对小球不做功，下降过程中，根据能量守恒有 解得 15. 如图所示，AB段是长为5R的粗糙水平轨道，BC段是半径为R的光滑竖直半圆形轨道，两段轨道在B点处平滑连接，质量均为m的滑块1和滑块2分别静止于A点和B点。现用力F对滑块1施加一水平向右的瞬时冲量，使其以的初速度沿轨道AB运动，与滑块2发生碰撞，碰后二者立即粘在一起沿轨道BC运动并通过C点。已知两滑块与水平轨道AB间的动摩擦因数μ=0.4，半圆形轨道的直径BC沿竖直方向，重力加速度为g，滑块1和2均可视为质点。求： （1）力F对滑块1所做的功W； （2）滑块1和滑块2组成的系统在碰撞过程中损失的机械能E损； （3）滑块1和滑块2经过C点时对轨道压力的大小F压。 【答案】（1）18mgR；（2）8mgR；（3）6mg 【解析】 【详解】（1）根据动能定理，力F对滑块1所做的功W为 （2）设滑块1到B点的速度为vB，从A到B由动能定理 解得滑块1与滑块2碰前的速度为 滑块1和滑块2碰后共同的速度为v，由动量守恒 解得 碰撞过程损失的机械能为 （3）滑块1和滑块2组成的系统从B到C过程，机械能守恒，设到C点的速度为vC，则有 解得 根据牛顿第三定律，滑块1和滑块2经过C点时对轨道压力的大小与FN等大反向，则 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $