精品解析：湖北华中科技大学附属中学2025-2026学年高一下学期5月调考物理试卷

高一物理作业 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题（每小题4分，共28分） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 计算合力做的功时，各个力做的功的加法遵循平行四边形定则 B. 力对物体所做的功等于力的大小与位移大小的乘积 C. 重力势能的变化量与选定的参考平面无关 D. 重力对物体做的功与物体的运动路径有关 2. 在下列的各个运动过程中，机械能守恒的是（　　） A. 跳伞运动员带着张开的降落伞在空气中匀速下落 B. 忽略空气阻力，抛出的标枪在空中运动 C. 在粗糙的水平面上滑动的物体 D. 火箭加速升空 3. 如图所示，质量为3m、半径为R的四分之一光滑圆弧曲面体静止在光滑的水平面上。一质量为m的小物块从曲面体顶端由静止开始下滑到曲面最底端，此过程中（　　） A. 物块的机械能守恒 B. 物块、曲面体组成的系统动量守恒 C. 曲面体对物块的弹力不做功 D. 物块水平方向运动的位移为 4. 电动方程式（Formula E）是目前世界上新能源汽车运动中级别最高的赛事，赛车在专业赛道水平路面上由静止启动，在前2 s内做匀加速直线运动，2 s末达到额定功率，之后保持额定功率继续运动，其图像如图所示。已知汽车的质量为，汽车受到地面的阻力为车重的0.2倍，取，下列说法正确的是（　　） A. 赛车在2 s时的瞬时功率 B. 赛车在匀加速阶段平均功率 C. 该赛车的最大速度是 D. 当速度时，其加速度为 5. 如图所示，长为L的轻绳的一端固定于O点，另一端系一质量为m的小球（可视为质点），在O点正下方P处有一颗钉子。现将小球从与O点等高的A点由静止释放，释放前轻绳刚好拉直，轻绳碰到钉子后，小球继续运动。已知，重力加速度为g，不计空气阻力及轻绳与钉子碰撞时的能量损失。下列说法正确的是（　　） A. 轻绳碰到钉子后，小球恰好能做完整的圆周运动 B. 小球运动过程中受到重力、拉力和向心力的作用 C. 轻绳碰到钉子前的瞬间，小球受到的拉力大小为2mg D. 轻绳碰到钉子后的瞬间，小球受到的拉力大小为4mg 6. 一平台到地面的高度为，质量为的木块放在平台的右端，木块与平台间的动摩擦因数为。地面上有一质量为的玩具青蛙，距平台右侧的水平距离为，旋紧发条后释放，让玩具青蛙斜向上跳起，当玩具青蛙到达木块的位置时速度恰好沿水平方向，玩具青蛙立即抱住木块并和木块一起滑行．已知木块和玩具青蛙均可视为质点，玩具青蛙抱住木块过程时间极短，不计空气阻力，重力加速度，则下列说法正确的是（　　） A. 玩具青蛙在空中运动的时间为 B. 玩具青蛙在平台上运动的时间为 C. 玩具青蛙起跳时的速度大小为 D. 木块开始滑动时的速度大小为 7. 如图所示，在竖直方向上A、B两物体通过劲度系数为的轻质弹簧相连，A放在水平地面上，B、C两物体通过细线绕过轻质定滑轮相连，C放在固定的足够长的光滑斜面上。用手拿住C，使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证ab段的细线竖直、cd段的细线与斜面平行。已知A、B的质量均为10kg，C的质量为40kg，重力加速度为细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态，释放C后C沿斜面下滑，A刚离开地面时，B获得最大速度，则（　　） A. 从释放C到B速度达到最大过程，地面对斜面的支持力不断减小。 B. A、B、C组成的系统机械能守恒 C. B的最大速度为2m/s D. 当C的速度最大时弹簧处于原长状态 二、多选题（每小题4分，共12分） 8. 摩托车、电动自行车骑乘人员应该佩戴具有缓冲作用的安全头盔，安全文明出行。遭遇事故时，头盔的缓冲层与头部的撞击时间延长，起到缓冲作用，则下列说法正确的是（　　） A. 头盔减小了骑乘人员头部撞击过程中的动量变化率 B. 头盔减小了骑乘人员头部撞击过程中的动量变化量 C. 头盔减少了骑乘人员头部撞击过程中撞击力的冲量 D. 头盔对头部的冲量与头部对头盔的冲量等大反向 9. 如图所示，左端连接着轻质弹簧、质量为3m的小球B静止在光滑的水平面上，质量为m的小球A以大小为v0的初速度向右做匀速直线运动，接着逐渐压缩弹簧并使小球B运动，一段时间后，小球A与弹簧分离，若小球A、B与弹簧相互作用过程中无机械能损失，弹簧始终处于弹性限度内，则在上述过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小球B的最大速度为 B. 弹簧的最大弹性势能为 C. 两小球的速度大小可能同时都为 D. 从小球A接触弹簧到弹簧再次恢复原长，弹簧对小球A、B的冲量相同 10. 如图所示，一个斜面与水平地面平滑连接，斜面与水平地面均光滑。小物块P放在水平地面上，小物块Q自斜面上某位置处由静止释放，P、Q之间的碰撞为弹性正碰，斜面与水平面足够长，则下列说法正确的是（　　） A. 若，则P、Q只能发生一次碰撞 B. 若，则P、Q只能发生一次碰撞 C. 若，则P、Q只能发生两次碰撞 D. 若，则P、Q只能发生多次碰撞 三、实验题（2题，共17分） 11. 学校物理兴趣小组用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。打点计时器在重锤带动纸带下落的过程中得到一条点迹清晰的纸带，如图乙所示，O为下落的起始点，A、B、C为连续打出的计时点，O、A两点间还有一些点未标出。打点计时器打点的周期，当地的重力加速度大小。 （1）关于本实验，下列说法正确的是________。 A. 必须测量重锤的质量 B. 应先释放纸带，再接通打点计时器电源 C. 不能直接用计算打点计时器打下某点时重锤的速度大小 （2）若重锤的质量为，则从打点计时器打下O点到打点计时器打下B点，重锤重力势能的减少量________，动能的增加量________。（结果均保留两位有效数字） （3）同学们发现，总是略小于，其原因可能是________（写出一条即可）。 12. 用如图所示的装置“验证动量守恒定律”，按照以下几个步骤进行操作： ①将木板水平向右移动一定距离并固定，再使小球由静止释放，撞到木板上得到痕迹； ②测量、、三点到点的距离分别为、、； ③在木板表面钉上白纸和复写纸，并将该木板竖直立于紧靠槽口处，使小球从斜槽轨道上由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹； ④把小球静止放在斜槽轨道最右端，让小球仍由静止释放，和小球相碰后，两球撞在木板上得到痕迹和。 （1）上述合理的操作顺序为________。 （2）下列器材选取或实验操作符合实验要求的是________。 A. 入射小球的质量应大于被碰小球的质量 B. 小球两次必须从斜槽轨道同一位置由静止释放 C. 斜槽轨道必须光滑 D. 需用秒表测定小球在空中飞行的时间 （3）小球、质量分别为、，若该碰撞过程动量守恒，则需要验证的表达式为________（用、、、、表示），若该碰撞有机械能损失，则有________（选填“>”“<”或“=”）。 四、解答题（3题，共33分） 13. 如图，一长为2m的平台，距水平地面高度为1.8m。质量为0.01kg的小物块以3m/s的初速度从平台左端水平向右运动。物块与平台、地面间的动摩擦因数均为0.2。物块视为质点，不考虑空气阻力，重力加速度g取10m/s2。 （1）求物块第一次落到地面时距平台右端的水平距离。 （2）若物块第一次落到地面后弹起的最大高度为0.45m，物块从离开平台到弹起至最大高度所用时间共计1s。求物块第一次与地面接触过程中，地面对小物块平均支持力的大小。 14. 如图所示，质量的滑块B静止放置于光滑平台上，B的左端固定一轻质弹簧。平台右侧有一质量的小车C，其上表面与平台等高，小车与水平面间的摩擦不计。光滑圆弧轨道半径，连线与竖直方向夹角为，另一与B完全相同的滑块A从点由静止开始沿圆弧下滑。A滑至平台上挤压弹簧，弹簧恢复原长后滑块B离开平台滑上小车C且恰好未滑落，滑块B与小车C之间的动摩擦因数取，AB可视为质点，求： （1）滑块A刚到平台上的速度大小； （2）该过程中弹簧弹性势能的最大值； （3）小车C的长度。 15. 如图所示，水平传送带以5m/s的速度顺时针匀速转动，传送带左右两端的距离为。传送带右端的正上方有一悬点O，用长为、不可伸长的轻绳悬挂一质量为0.2kg的小球，小球与传送带上表面平齐但不接触。在O点右侧的P点固定一钉子，P点与O点等高。将质量为0.1kg的小物块无初速轻放在传送带左端，小物块运动到右端与小球正碰，碰撞时间极短，碰后瞬间小物块的速度大小为、方向水平向左。小球碰后绕O点做圆周运动，当轻绳被钉子挡住后，小球继续绕P点向上运动。已知小物块与传送带间的动摩擦因数为0.5，重力加速度大小。 （1）求小物块与小球碰撞前瞬间，小物块的速度大小； （2）求小物块与小球碰撞过程中，两者构成的系统损失的总动能； （3）若小球运动到P点正上方，绳子不松弛，求P点到O点的最小距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一物理作业 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题（每小题4分，共28分） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 计算合力做的功时，各个力做的功的加法遵循平行四边形定则 B. 力对物体所做的功等于力的大小与位移大小的乘积 C. 重力势能的变化量与选定的参考平面无关 D. 重力对物体做的功与物体的运动路径有关 【答案】C 【解析】 【详解】A．功是标量，合力做功等于各分力功的代数和，无需平行四边形定则，故A错误； B．功的计算需考虑力与位移的夹角，公式为，故B错误； C．重力势能的变化量由高度差决定，与参考平面无关，故C正确； D．重力做功仅与初末位置的高度差有关，与路径无关，故D错误。 故选C。 2. 在下列的各个运动过程中，机械能守恒的是（　　） A. 跳伞运动员带着张开的降落伞在空气中匀速下落 B. 忽略空气阻力，抛出的标枪在空中运动 C. 在粗糙的水平面上滑动的物体 D. 火箭加速升空 【答案】B 【解析】 【详解】A．跳伞运动员匀速下落时，动能不变，但重力势能减小；由于空气阻力做功，机械能转化为内能，故机械能不守恒，故A错误； B． 忽略空气阻力时，标枪在空中运动只受重力作用，机械能（动能与重力势能之和）守恒，故B正确； C．在粗糙水平面滑动的物体受摩擦力作用，摩擦力做功消耗机械能，故机械能不守恒，故C错误； D． 火箭加速升空时，推力做功增加机械能，故机械能不守恒，故D错误。 故选B。 3. 如图所示，质量为3m、半径为R的四分之一光滑圆弧曲面体静止在光滑的水平面上。一质量为m的小物块从曲面体顶端由静止开始下滑到曲面最底端，此过程中（　　） A. 物块的机械能守恒 B. 物块、曲面体组成的系统动量守恒 C. 曲面体对物块的弹力不做功 D. 物块水平方向运动的位移为 【答案】D 【解析】 【详解】A．对物块和斜槽系统只有重力做功，机械能守恒，但是物块的机械能不守恒，选项A错误； B．物块、曲面体组成的系统水平方向受合外力为零，则水平方向动量守恒，选项B错误； C．曲面体对物块的弹力对物块做负功，选项C错误； D．由水平方向动量守恒，结合人船模型可知 解得物块水平方向运动的位移为 选项D正确。 故选D。 4. 电动方程式（Formula E）是目前世界上新能源汽车运动中级别最高的赛事，赛车在专业赛道水平路面上由静止启动，在前2 s内做匀加速直线运动，2 s末达到额定功率，之后保持额定功率继续运动，其图像如图所示。已知汽车的质量为，汽车受到地面的阻力为车重的0.2倍，取，下列说法正确的是（　　） A. 赛车在2 s时的瞬时功率 B. 赛车在匀加速阶段平均功率 C. 该赛车的最大速度是 D. 当速度时，其加速度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．加速度2s时赛车的加速度为 由牛顿第二定律得 解得F=mg 2s末达到额定功率，即赛车瞬时功率 ，A错误； B．匀加速阶段平均速度  平均功率 ，B错误； C．当赛车的牵引力等于阻力时，赛车达到最大速度，，C错误； D．时，赛车已达额定功率，牵引力  加速度 ，D正确。 故选 D。 5. 如图所示，长为L的轻绳的一端固定于O点，另一端系一质量为m的小球（可视为质点），在O点正下方P处有一颗钉子。现将小球从与O点等高的A点由静止释放，释放前轻绳刚好拉直，轻绳碰到钉子后，小球继续运动。已知，重力加速度为g，不计空气阻力及轻绳与钉子碰撞时的能量损失。下列说法正确的是（　　） A. 轻绳碰到钉子后，小球恰好能做完整的圆周运动 B. 小球运动过程中受到重力、拉力和向心力的作用 C. 轻绳碰到钉子前的瞬间，小球受到的拉力大小为2mg D. 轻绳碰到钉子后的瞬间，小球受到的拉力大小为4mg 【答案】A 【解析】 【详解】A．设轻绳碰到钉子后，小球恰好做完整圆周运动时的半径为R，在圆周的最高点重力完全提供向心力，则有 从释放到圆周的最高点，根据动能定理有 联立解得 由题知绳长为，OP间距离为，两者之差刚好等于半径，故小球恰好做完整的圆周运动，故A正确； B．小球运动过程中仅受重力和拉力作用，合力提供向心力， 故B错误； C．小球运动到最低点的过程中，根据动能定理有 解得 小球在最低点，根据牛顿第二定律有 碰到钉子前细绳拉力F＝3mg，故C错误； D．碰到钉子后瞬间，小球的线速度不变，根据牛顿第二定律有 解得拉力，故D错误。 故选A。 6. 一平台到地面的高度为，质量为的木块放在平台的右端，木块与平台间的动摩擦因数为。地面上有一质量为的玩具青蛙，距平台右侧的水平距离为，旋紧发条后释放，让玩具青蛙斜向上跳起，当玩具青蛙到达木块的位置时速度恰好沿水平方向，玩具青蛙立即抱住木块并和木块一起滑行．已知木块和玩具青蛙均可视为质点，玩具青蛙抱住木块过程时间极短，不计空气阻力，重力加速度，则下列说法正确的是（　　） A. 玩具青蛙在空中运动的时间为 B. 玩具青蛙在平台上运动的时间为 C. 玩具青蛙起跳时的速度大小为 D. 木块开始滑动时的速度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据 解得玩具青蛙在空中运动的时间为 故A错误； C．由斜抛运动的逆过程：平抛运动规律可知玩具青蛙离开地面时的水平速度和竖直速度分别为 ， 玩具青蛙起跳时的速度大小为 故C错误； D．由动量守恒定律得 解得木块开始滑动时的速度大小为 故D正确； B．由动量定理得 解得玩具青蛙在平台上运动的时间为 故B错误。 故选D。 7. 如图所示，在竖直方向上A、B两物体通过劲度系数为的轻质弹簧相连，A放在水平地面上，B、C两物体通过细线绕过轻质定滑轮相连，C放在固定的足够长的光滑斜面上。用手拿住C，使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证ab段的细线竖直、cd段的细线与斜面平行。已知A、B的质量均为10kg，C的质量为40kg，重力加速度为细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态，释放C后C沿斜面下滑，A刚离开地面时，B获得最大速度，则（　　） A. 从释放C到B速度达到最大过程，地面对斜面的支持力不断减小。 B. A、B、C组成的系统机械能守恒 C. B的最大速度为2m/s D. 当C的速度最大时弹簧处于原长状态 【答案】C 【解析】 【详解】A．从释放C到B速度达到最大过程，由于C对斜面的压力不变，故地面对斜面的支持力不变，故A错误； B．运动过程中，由于A、B、C组成的系统有部分机械能转化为了弹簧的弹性势能，所以A、B、C组成的系统机械能不守恒，故B错误； C．当物体A刚离开地面时，物体B上升的距离以及物体C沿斜面下滑的距离为 由于 弹簧处于压缩状态和伸长状态时的弹性势能相等，弹簧弹力做功为零，且物体A刚刚离开地面时，B、C两物体的速度相等，设为，题意知AB质量均为，C的质量，由动能定理得 题意知A刚离开地面时，A的合力为0，且BC速度均达到最大值，故BC也合力为0，对ABC和弹簧组成的系统，由平衡条件得 解得 故联立以上解得 故C正确； D．当B的速度最大时，C的速度也是最大的，此时弹簧处于伸长状态，故D错误。 故选C。 二、多选题（每小题4分，共12分） 8. 摩托车、电动自行车骑乘人员应该佩戴具有缓冲作用的安全头盔，安全文明出行。遭遇事故时，头盔的缓冲层与头部的撞击时间延长，起到缓冲作用，则下列说法正确的是（　　） A. 头盔减小了骑乘人员头部撞击过程中的动量变化率 B. 头盔减小了骑乘人员头部撞击过程中的动量变化量 C. 头盔减少了骑乘人员头部撞击过程中撞击力的冲量 D. 头盔对头部的冲量与头部对头盔的冲量等大反向 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据 可得 依题意，头盔内部的缓冲层与头部的撞击时间延长了，头盔减小了驾驶员头部撞击过程中的动量变化率，故A正确； BC．遭遇事故时，动量变化量 不变，根据动量定理可知，头盔并没有减少驾驶员头部撞击过程中撞击力的冲量，故B错误，C错误； D．根据 知头盔对头部的作用力与头部对头盔的作用力等大反向，作用时间相同，所以事故中头盔对头部的冲量与头部对头盔的冲量等大反向，故D正确。 故选AD。 9. 如图所示，左端连接着轻质弹簧、质量为3m的小球B静止在光滑的水平面上，质量为m的小球A以大小为v0的初速度向右做匀速直线运动，接着逐渐压缩弹簧并使小球B运动，一段时间后，小球A与弹簧分离，若小球A、B与弹簧相互作用过程中无机械能损失，弹簧始终处于弹性限度内，则在上述过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小球B的最大速度为 B. 弹簧的最大弹性势能为 C. 两小球的速度大小可能同时都为 D. 从小球A接触弹簧到弹簧再次恢复原长，弹簧对小球A、B的冲量相同 【答案】BC 【解析】 【详解】AC．A与弹簧接触，压缩弹簧，弹簧向右推动B，B的速度增加，故B速度达到最大时，A恰好与弹簧分离，以向右为正，由动量守恒定律有 由能量守恒定律有 解得，， 可知，此时两小球的速度大小同时都为，故A错误C正确； B．当弹簧被压缩到最短时，弹性势能最大，此时A、B共速，由动量守恒定律有 由能量守恒定律 解得，，故B正确； D．从小球A接触弹簧到弹簧再次恢复原长，以向右为正，由动量定理对A有 对B有，故D错误。 故选BC。 10. 如图所示，一个斜面与水平地面平滑连接，斜面与水平地面均光滑。小物块P放在水平地面上，小物块Q自斜面上某位置处由静止释放，P、Q之间的碰撞为弹性正碰，斜面与水平面足够长，则下列说法正确的是（　　） A. 若，则P、Q只能发生一次碰撞 B. 若，则P、Q只能发生一次碰撞 C. 若，则P、Q只能发生两次碰撞 D. 若，则P、Q只能发生多次碰撞 【答案】AC 【解析】 【详解】A B．设Q滑到水平面上时速度大小为v，P、Q相碰．动量守恒及动能不变，有 联立解得第一次碰后 之后Q滑上斜面并返回，速度等大反向，若不能追上P，则有 解得 A正确、B错误； C．若，第一次碰后，可得 ， 之后Q滑上斜面并返回，与P发生第二次碰撞后有 得 因 故P、Q只能发生两次碰撞，C正确； D．若，第一次碰后，可得 之后Q滑上斜面并返回，与P发生第二次碰撞后有 得 因 故P、Q只能发生两次碰撞，D错误。 故选AC。 三、实验题（2题，共17分） 11. 学校物理兴趣小组用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。打点计时器在重锤带动纸带下落的过程中得到一条点迹清晰的纸带，如图乙所示，O为下落的起始点，A、B、C为连续打出的计时点，O、A两点间还有一些点未标出。打点计时器打点的周期，当地的重力加速度大小。 （1）关于本实验，下列说法正确的是________。 A. 必须测量重锤的质量 B. 应先释放纸带，再接通打点计时器电源 C. 不能直接用计算打点计时器打下某点时重锤的速度大小 （2）若重锤的质量为，则从打点计时器打下O点到打点计时器打下B点，重锤重力势能的减少量________，动能的增加量________。（结果均保留两位有效数字） （3）同学们发现，总是略小于，其原因可能是________（写出一条即可）。 【答案】（1）C （2） ①. 0.61 ②. 0.59 （3）存在空气阻力和摩擦阻力 【解析】 【小问1详解】 A．根据机械能守恒定律得 两边可消去，所以可以不测量重锤的质量，故A错误； B．为了充分利用纸带，实验中，应先接通电源，再释放纸带，故B错误； C．由于重锤受到一定的阻力作用，所以重锤的加速度不是重力加速度，不能直接用计算打点计时器打下某点时重锤的速度大小，打点计时器打下某点时重锤的速度大小应通过纸带的实际数据计算，故C正确。 故选C。 【小问2详解】 [1]从打点计时器打下O点到打点计时器打下B点，重锤重力势能的减少量 [2]打点计时器打下B点时，重锤的速度大小 重锤动能的增加量 【小问3详解】 同学们发现，总是略小于，其原因可能是存在空气阻力和摩擦阻力，使得重锤减少的重力势能有一部分转化为内能。 12. 用如图所示的装置“验证动量守恒定律”，按照以下几个步骤进行操作： ①将木板水平向右移动一定距离并固定，再使小球由静止释放，撞到木板上得到痕迹； ②测量、、三点到点的距离分别为、、； ③在木板表面钉上白纸和复写纸，并将该木板竖直立于紧靠槽口处，使小球从斜槽轨道上由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹； ④把小球静止放在斜槽轨道最右端，让小球仍由静止释放，和小球相碰后，两球撞在木板上得到痕迹和。 （1）上述合理的操作顺序为________。 （2）下列器材选取或实验操作符合实验要求的是________。 A. 入射小球的质量应大于被碰小球的质量 B. 小球两次必须从斜槽轨道同一位置由静止释放 C. 斜槽轨道必须光滑 D. 需用秒表测定小球在空中飞行的时间 （3）小球、质量分别为、，若该碰撞过程动量守恒，则需要验证的表达式为________（用、、、、表示），若该碰撞有机械能损失，则有________（选填“>”“<”或“=”）。 【答案】（1）③①④② （2）AB （3） ①. ②. > 【解析】 【小问1详解】 合理的顺序为③①④②。 【小问2详解】 A．应大于，以保证小球碰后撞不反弹，A正确； B．小球需从同一位置释放，使得每次小球以相同的速度与小球碰撞，B正确； CD．斜槽不必光滑，只要从同一点释放，碰前速度就相同，由，，得，不需测量时间，CD错误。 故选AB。 【小问3详解】 [1]若动量守恒，则有，又 化简可得 [2]若有机械能损失，则有，结合动量守恒关系式，化简可得。 四、解答题（3题，共33分） 13. 如图，一长为2m的平台，距水平地面高度为1.8m。质量为0.01kg的小物块以3m/s的初速度从平台左端水平向右运动。物块与平台、地面间的动摩擦因数均为0.2。物块视为质点，不考虑空气阻力，重力加速度g取10m/s2。 （1）求物块第一次落到地面时距平台右端的水平距离。 （2）若物块第一次落到地面后弹起的最大高度为0.45m，物块从离开平台到弹起至最大高度所用时间共计1s。求物块第一次与地面接触过程中，地面对小物块平均支持力的大小。 【答案】（1）0.6m （2）1N 【解析】 【小问1详解】 小物块在平台做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律有 可得加速度大小为 则小物块从开始运动到离开平台有 解得小物块离开平台时的速度大小为 小物块从平台飞出后做平抛运动，竖直方向有 解得 物块第一次落到地面时距平台右端的水平距离为 【小问2详解】 物块第一次落到地面后弹起的最大高度为0.45m，则物块弹起至最大高度所用时间和弹起的初速度满足， 解得， 则物块与地面接触的时间为 物块与地面接触的过程中根据动量定理，取竖直向上为正，在竖直方向有 其中 代入数据解得地面对小物块平均支持力的大小为 14. 如图所示，质量的滑块B静止放置于光滑平台上，B的左端固定一轻质弹簧。平台右侧有一质量的小车C，其上表面与平台等高，小车与水平面间的摩擦不计。光滑圆弧轨道半径，连线与竖直方向夹角为，另一与B完全相同的滑块A从点由静止开始沿圆弧下滑。A滑至平台上挤压弹簧，弹簧恢复原长后滑块B离开平台滑上小车C且恰好未滑落，滑块B与小车C之间的动摩擦因数取，AB可视为质点，求： （1）滑块A刚到平台上的速度大小； （2）该过程中弹簧弹性势能的最大值； （3）小车C的长度。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由动能定理有 解得，滑块A刚到平台上的速度大小为 【小问2详解】 当A、B速度大小相等时弹簧弹性势能最大，由动量守恒定律有 由能量守恒定律有 代入数据联立解得，该过程中弹簧弹性势能的最大值为 【小问3详解】 弹簧恢复原长时B与A分离，设分离时A的速度为，B的速度为，由动量守恒和机械能守恒有 ， 解得， B恰好未从小车C上滑落，即B到小车C右端时二者共速，有 解得，B到小车C右端时二者相同的速度为 由能量守恒有 又 可得小车C的长度为 15. 如图所示，水平传送带以5m/s的速度顺时针匀速转动，传送带左右两端的距离为。传送带右端的正上方有一悬点O，用长为、不可伸长的轻绳悬挂一质量为0.2kg的小球，小球与传送带上表面平齐但不接触。在O点右侧的P点固定一钉子，P点与O点等高。将质量为0.1kg的小物块无初速轻放在传送带左端，小物块运动到右端与小球正碰，碰撞时间极短，碰后瞬间小物块的速度大小为、方向水平向左。小球碰后绕O点做圆周运动，当轻绳被钉子挡住后，小球继续绕P点向上运动。已知小物块与传送带间的动摩擦因数为0.5，重力加速度大小。 （1）求小物块与小球碰撞前瞬间，小物块的速度大小； （2）求小物块与小球碰撞过程中，两者构成的系统损失的总动能； （3）若小球运动到P点正上方，绳子不松弛，求P点到O点的最小距离。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据题意，小物块在传送带上，由牛顿第二定律有 解得 由运动学公式可得，小物块与传送带共速时运动的距离为 可知，小物块运动到传送带右端前与传送带共速，即小物块与小球碰撞前瞬间，小物块的速度大小等于传送带的速度大小。 （2）小物块运动到右端与小球正碰，碰撞时间极短，小物块与小球组成的系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律有 其中 ， 解得 小物块与小球碰撞过程中，两者构成的系统损失的总动能为 解得 （3）若小球运动到P点正上方，绳子恰好不松弛，设此时P点到O点的距离为，小球在P点正上方的速度为，在P点正上方，由牛顿第二定律有 小球从点正下方到P点正上方过程中，由机械能守恒定律有 联立解得 即P点到O点的最小距离为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $