精品解析：内蒙古鄂尔多斯市第一中学东胜校区（东联现代高级中学）2026-2027学年高二上学期期初考试物理试卷

市一中东胜校区2026-2027学年第一学期收心启航考试 高二物理试卷 第Ⅰ卷 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1—9题只有一项符合题目要求，第10—12题有多项符合题目要求。全部选对的4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 1. 关于动量的概念，下列说法中正确的是（ ） A. 动量大的物体惯性一定大 B. 动量大的物体运动一定快 C. 动量相同的物体运动方向一定相同 D. 动量相同的物体速度小的惯性小 2. 如图所示，内壁光滑的锥形圆筒固定在水平地面上，小球沿内壁在某一水平面内做匀速圆周运动，该小球的向心力（ ） A. 由重力和支持力的合力提供 B. 由重力、支持力和摩擦力的合力提供 C. 只由重力提供 D. 由支持力竖直分力提供 3. 我国计划于2028年前后发射“天问三号”火星探测系统，实现火星取样返回。若轨道器环绕火星做匀速圆周运动，轨道半径为r，轨道周期为T，引力常量为G，则火星的质量为（　　） A. B. C. D. 4. 如图，实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点，若带电粒子在运动过程中只受到电场力作用，根据此图所作判断正确的是（ ） A. 带电粒子一定带正电 B. 点电荷可能带负电 C. 带电粒子的加速度一定越来越大 D. 带电粒子的动量一定越来越大 5. 物体在运动过程中克服重力做功50J，则以下说法正确的是（　　） A. 重力做正功，重力势能减小 B. 物体一定沿竖直方向运动 C. 物体的重力势能一定是50J D. 物体的重力势能一定增加50J 6. 如图所示是描述甲、乙两个点电荷电场的部分电场线，下列说法正确的是（　　） A. 甲带负电，乙带正电 B. 甲的电荷量小于乙的电荷量 C. P点的电场强度大于Q点的电场强度 D. 在P点由静止释放一个带正电的粒子，仅在静电力的作用下，粒子会沿电场线运动到Q点 7. 某人在一静止的小船上练习射击，人在船头，靶在船尾，船、人连同枪（不包括子弹）及靶的总质量为M，枪内有n颗子弹，每颗子弹的质量为m，枪口到靶的距离为L，子弹水平射出枪口时相对于地的速度为v0，在发射后一发子弹时，前一发子弹已射入靶中，水的阻力不计，在射完n颗子弹时，小船后退的距离为（ ） A. B. C. D. 8. 如图所示，真空中质量为m的带电小球N用绝缘细线悬挂，另一电荷量为+Q的小球M固定在绝缘支架上，两球均可视为质点。小球N平衡时，细线与竖直方向夹角为θ，且两球在同一水平线上，距离为L。已知重力加速度为g，静电力常数为k。下列说法正确的是（　　） A. 球N带负电 B. 球M在N处产生的电场方向水平向右 C. 球M在N处产生的电场强度大小为 D. 球N受到的电场力大小为 9. 新能源汽车的先进动力系统，能够在起步时提供强劲的动力支持。某新能源汽车在平直公路上由静止启动，汽车受到的阻力保持不变。牵引力的功率随时间变化图像如右图，t1时刻之前牵引力保持不变。则该过程中汽车的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 10. 北斗系统总共54颗卫星，分3种轨道：GEO（高轨道卫星，距离地球表面35786km），MEO（中轨道地球卫星，距离地球表面2000～20000km），ISEO（倾斜地球同步轨道，高度与GEO相同）。高轨道卫星和中轨道卫星相比（　　） A. 周期更大 B. 线速度更大 C. 角速度更大 D. 向心加速度更小 11. 如图所示，在光滑水平面上放一个质量为M的斜面体，质量为m的物体沿斜面（斜面光滑）由静止开始自由下滑，下列说法中正确的是（ ） A. M和m组成的系统动量守恒 B. M和m组成的系统动量不守恒 C. M和m组成的系统水平方向动量守恒 D. M和m组成的系统水平方向动量不守恒 12. 质量为m的物体在升降机中，随升降机在竖直方向上以大小为（g为重力加速度）的加速度匀减速上升高度，在此过程中，物体的（　　） A. 重力势能减少 B. 动能减少 C. 机械能增加 D. 机械能减少 第Ⅱ卷 二、实验探究题（本题共2个小题，共14分。将符合题意的内容填写在答题卡的横线上，或按题目要求作答） 13. 某实验小组同时测量A、B两个箱子质量的装置图如图甲所示，其中D为铁架台，E为固定在铁架台上的轻质滑轮（质量和摩擦可忽略不计），F为光电门，C为固定在A上、宽度为d的细遮光条（质量不计），另外，该实验小组还准备了刻度尺和一套总质量m0=0.5kg的砝码。 （1）在铁架台上标记一位置O，并测得该位置与光电门F之间的距离为h。取出质量为的砝码放在A箱子中，剩余砝码全部放在B箱子中，让A从位置О由静止开始下降，则A下落到F处的过程中，B箱与B箱中砝码的整体机械能是______（选填“增加”、“减少”或“守恒”）的。 （2）测得遮光条通过光电门的时间为∆t，根据所测数据计算得到下落过程中的加速度大小a=______（用d、∆t、h表示） （3）改变m，测得相应遮光条通过光电门的时间，算出加速度a，得到多组m与a的数据，作出a-m图像如图乙所示，可得A的质量mA=______kg。（取重力加速度大小g=10m/s2，计算结果甲保留两位有效数字） 14. 某实验小组用如图甲所示的装置验证动量守恒定律，分别在滑块A和 相碰的端面上装上水平弹性碰撞架，它们的上端装有等宽的遮光条。 （1）实验前需要调节气垫导轨水平：接通气源后，在导轨左端只放滑块A，轻推一下滑块A，使它从气垫导轨左端向右运动，发现该滑块通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间。为了使气垫导轨水平，可以调节导轨旋钮使其右端________（填“升高”或“降低”）一些。 （2）气垫导轨调平后，滑块A静置于光电门1的左侧，滑块 静置于两光电门间的某一适当位置。给滑块A一个向右的初速度，为使滑块A和 相碰后分别经过光电门1和光电门2，则________（填“大于”或“小于”）。 （3）已知滑块A先后通过光电门1的时间分别为、，滑块 通过光电门2的时间为。若此过程满足动量守恒定律，则滑块A、 的质量之比满足________（用已知量表示）；若滑块A、 间的碰撞是弹性碰撞，则应满足________（用、、表示）。 三、计算题（本题共3个小题，共38分。解答时应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；有数值计算的题，答案中必修明确写出数值和单位） 15. 如图所示，电荷量为、质量为的带正电小球，用轻质不可伸长的绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，细线长为。假设电场区域足够大，静止时细线与竖直方向夹角，小球在运动过程中电荷量始终保持不变，，，重力加速度为。 （1）求匀强电场电场强度的大小； （2）若把小球拉到最低点由静止释放，当小球运动到细线与竖直方向夹角时忽然撤去电场，则 ①小球回到最低点时的速度多大？ ②小球回到最低点时对细线的拉力多大？ 16. 如图所示，光滑水平面与竖直面内固定的粗糙半圆形轨道在点相切，半圆形轨道的半径，水平轻质弹簧左端固定在竖直挡板上，弹簧处于原长时右端在点处。水平向左、大小的恒力作用在可视为质点、质量的物块上，使物块从点由静止开始压缩弹簧，弹簧压缩量时，物块速度恰好为0，此时撤去恒力。物块经过点沿半圆形轨道运动恰好能到达点。取重力加速度大小，不计空气阻力。求： （1）弹簧压缩量时弹簧的弹性势能； （2）物块经过半圆形轨道点时对轨道的压力大小； （3）物块从点运动至点的过程中克服摩擦力做的功。 17. 安全气囊是汽车重要的被动安全装备，能够在车辆发生碰撞时迅速充气弹出，为车内乘客提供保护、如图甲所示，在某安全气囊的性能测试中，可视为质点的头锤从距气囊上表面高H=1.8 m处由静止释放，与正下方的气囊发生碰撞。以头锤到气囊上表面为计时起点，气囊对头锤竖直方向作用力F随时间t 的变化规律可近似用图乙所示的图像描述。已知头锤质量m=3 kg，重力加速度，不计空气阻力，求： （1）头锤从下落开始一直到与安全气囊碰撞结束的过程中重力的冲量。 （2）碰撞过程中作用力F的冲量IF，以及碰撞结束后头锤上升的最大高度h。 （3）碰撞过程中系统损失的机械能。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 市一中东胜校区2026-2027学年第一学期收心启航考试 高二物理试卷 第Ⅰ卷 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1—9题只有一项符合题目要求，第10—12题有多项符合题目要求。全部选对的4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 1. 关于动量的概念，下列说法中正确的是（ ） A. 动量大的物体惯性一定大 B. 动量大的物体运动一定快 C. 动量相同的物体运动方向一定相同 D. 动量相同的物体速度小的惯性小 【答案】C 【解析】 【详解】A．由可知，动量大可能是速度很大、质量很小，因此惯性不一定大，故A错误； B．由可知，动量大可能是质量很大、速度很小，故B错误； C．动量是矢量，动量相同意味着大小、方向均相同，动量方向与运动方向一致，因此运动方向一定相同，故C正确； D．由可知，动量相同时，速度越小则质量越大，对应的惯性越大，故D错误。 故选C。 2. 如图所示，内壁光滑的锥形圆筒固定在水平地面上，小球沿内壁在某一水平面内做匀速圆周运动，该小球的向心力（ ） A. 由重力和支持力的合力提供 B. 由重力、支持力和摩擦力的合力提供 C. 只由重力提供 D. 由支持力竖直分力提供 【答案】A 【解析】 【详解】小球在光滑内壁上运动，只受竖直向下的重力和垂直于内壁的支持力。小球在水平面内做匀速圆周运动，竖直方向没有加速度，因此支持力的竖直分量与重力平衡，重力和支持力的合力水平指向圆心，为小球提供向心力。 故选A。 3. 我国计划于2028年前后发射“天问三号”火星探测系统，实现火星取样返回。若轨道器环绕火星做匀速圆周运动，轨道半径为r，轨道周期为T，引力常量为G，则火星的质量为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】轨道器环绕火星做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力得 解得火星的质量为 故选A。 4. 如图，实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点，若带电粒子在运动过程中只受到电场力作用，根据此图所作判断正确的是（ ） A. 带电粒子一定带正电 B. 点电荷可能带负电 C. 带电粒子的加速度一定越来越大 D. 带电粒子的动量一定越来越大 【答案】B 【解析】 【详解】AB．带电粒子在运动过程中只受到电场力作用，根据曲线运动的合力方向位于轨迹的凹侧，可知带电粒子在a、b两点的受力方向均沿实线指向左边，由于不清楚电场方向，所以无法判断带电粒子的电性，故A错误、B正确； C．根据电场线的疏密程度可知，b点处的电场强度小于a点处的电场强度，则带电粒子在b点受到的电场力小于在a点受到的电场力，带电粒子在b点的加速度比a点小，由图中虚线箭头方向可知，带电粒子从a运动b，带电粒子的加速度一定越来越小，故C错误； D．根据图中虚线箭头方向可知，带电粒子从a运动b，电场力与速度方向夹角为钝角，电场力做负功，粒子动能减少，带电粒子在b点的速度比a点小，则带电粒子的动量一定越来越小，故D错误。 故选B。 5. 物体在运动过程中克服重力做功50J，则以下说法正确的是（　　） A. 重力做正功，重力势能减小 B. 物体一定沿竖直方向运动 C. 物体的重力势能一定是50J D. 物体的重力势能一定增加50J 【答案】D 【解析】 【详解】A．运动过程中克服重力做功50J，则重力做负功，重力势能增加，故A错误； B．根据题意只能确定位移方向有竖直向上的分量，无法确定一定沿竖直方向运动，故B错误； C．未确定零势能面，无法判断物体的重力势能大小，故C错误； D．克服重力做功50J，则重力做功-50J，则重力势能增加50J，故D正确。 故选D。 6. 如图所示是描述甲、乙两个点电荷电场的部分电场线，下列说法正确的是（　　） A. 甲带负电，乙带正电 B. 甲的电荷量小于乙的电荷量 C. P点的电场强度大于Q点的电场强度 D. 在P点由静止释放一个带正电的粒子，仅在静电力的作用下，粒子会沿电场线运动到Q点 【答案】C 【解析】 【详解】AB．电场线从甲出发，部分终止于乙，所以甲带正电，乙带负电，且甲的电荷量大于乙的电荷量，故AB错误； C．由于P点处的电场线比Q点处密集，所以P点的电场强度大于Q点的电场强度，故C正确； D．由于P点和Q点在同一条电场线上且电场线为曲线，所以该粒子仅在静电力作用下不可能沿电场线运动，故D错误。 故选C。 7. 某人在一静止的小船上练习射击，人在船头，靶在船尾，船、人连同枪（不包括子弹）及靶的总质量为M，枪内有n颗子弹，每颗子弹的质量为m，枪口到靶的距离为L，子弹水平射出枪口时相对于地的速度为v0，在发射后一发子弹时，前一发子弹已射入靶中，水的阻力不计，在射完n颗子弹时，小船后退的距离为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】系统（船、人、枪、靶、所有子弹）水平方向不受外力，动量守恒，初始总动量为0。 设发射每颗子弹时，船（含剩余颗子弹）后退速度大小为，子弹对地速度大小为，由动量守恒得： 子弹打到靶的时间为，此过程子弹对地位移为，船后退位移为 ，两者相对位移为枪口到靶的距离，故 联立两式解得单次发射子弹船后退距离 共发射颗子弹，且每次发射前，前一颗子弹已射入靶中，每次后退距离相同，总后退距离。 故选C。 8. 如图所示，真空中质量为m的带电小球N用绝缘细线悬挂，另一电荷量为+Q的小球M固定在绝缘支架上，两球均可视为质点。小球N平衡时，细线与竖直方向夹角为θ，且两球在同一水平线上，距离为L。已知重力加速度为g，静电力常数为k。下列说法正确的是（　　） A. 球N带负电 B. 球M在N处产生的电场方向水平向右 C. 球M在N处产生的电场强度大小为 D. 球N受到的电场力大小为 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题意可知，球N受到带正电的球M斥力的作用，故球N带正电，A错误； B．两球在同一水平线上，球N受到的电场力水平向右，可知球M在N处产生的电场方向水平向右，B正确； C．由点电荷场强公式可得，球M在N处产生的电场强度大小为 C错误； D．对球N，由平衡条件可得 解得球N受到的电场力大小为 D错误。 故选B。 9. 新能源汽车的先进动力系统，能够在起步时提供强劲的动力支持。某新能源汽车在平直公路上由静止启动，汽车受到的阻力保持不变。牵引力的功率随时间变化图像如右图，t1时刻之前牵引力保持不变。则该过程中汽车的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】t1时刻之前牵引力保持不变，根据牛顿第二定律可得 可知t1时刻之前汽车做匀加速直线运动，图像为过原点的倾斜直线； 由题图可知t1时刻之后功率保持不变，则牵引力逐渐减小，汽车做加速度逐渐减小的加速运动，对应的图像切线斜率逐渐减小；当牵引力等于阻力时，汽车速度达到最大，开始做匀速直线运动。 故选D。 10. 北斗系统总共54颗卫星，分3种轨道：GEO（高轨道卫星，距离地球表面35786km），MEO（中轨道地球卫星，距离地球表面2000～20000km），ISEO（倾斜地球同步轨道，高度与GEO相同）。高轨道卫星和中轨道卫星相比（　　） A. 周期更大 B. 线速度更大 C. 角速度更大 D. 向心加速度更小 【答案】AD 【解析】 【详解】根据万有引力提供圆周运动向心力得 解得 ， ，， 高轨道卫星和中轨道卫星相比，可知高轨道卫星周期更大，线速度更小，角速度更小，向心加速度更小。综上分析AD正确，BC错误。 故选AD。 11. 如图所示，在光滑水平面上放一个质量为M的斜面体，质量为m的物体沿斜面（斜面光滑）由静止开始自由下滑，下列说法中正确的是（ ） A. M和m组成的系统动量守恒 B. M和m组成的系统动量不守恒 C. M和m组成的系统水平方向动量守恒 D. M和m组成的系统水平方向动量不守恒 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．m下滑过程系统所受合外力竖直向下，系统所受合外力不为零，系统动量不守恒，故A错误，B正确； CD．M和m组成的系统在水平方向所受合外力为零，水平方向系统动量守恒，故C正确，D错误。 故选BC。 12. 质量为m的物体在升降机中，随升降机在竖直方向上以大小为（g为重力加速度）的加速度匀减速上升高度，在此过程中，物体的（　　） A. 重力势能减少 B. 动能减少 C. 机械能增加 D. 机械能减少 【答案】BC 【解析】 【详解】A．物体上升高度，重力势能增加，故A错误； B．由牛顿第二定律可得物体所受合力为 由动能定理可得 则动能减少，故B正确； CD．由牛顿第二定律得 解得 所以机械能增加为，故D错误，C正确。 故选BC。 第Ⅱ卷 二、实验探究题（本题共2个小题，共14分。将符合题意的内容填写在答题卡的横线上，或按题目要求作答） 13. 某实验小组同时测量A、B两个箱子质量的装置图如图甲所示，其中D为铁架台，E为固定在铁架台上的轻质滑轮（质量和摩擦可忽略不计），F为光电门，C为固定在A上、宽度为d的细遮光条（质量不计），另外，该实验小组还准备了刻度尺和一套总质量m0=0.5kg的砝码。 （1）在铁架台上标记一位置O，并测得该位置与光电门F之间的距离为h。取出质量为的砝码放在A箱子中，剩余砝码全部放在B箱子中，让A从位置О由静止开始下降，则A下落到F处的过程中，B箱与B箱中砝码的整体机械能是______（选填“增加”、“减少”或“守恒”）的。 （2）测得遮光条通过光电门的时间为∆t，根据所测数据计算得到下落过程中的加速度大小a=______（用d、∆t、h表示） （3）改变m，测得相应遮光条通过光电门的时间，算出加速度a，得到多组m与a的数据，作出a-m图像如图乙所示，可得A的质量mA=______kg。（取重力加速度大小g=10m/s2，计算结果甲保留两位有效数字） 【答案】（1）增加 （2） （3）2.0 【解析】 【小问1详解】 该实验中A及砝码的总质量必须大于B及其中砝码的总质量才能完成实验，A从静止下落过程中做加速运动，B同样做加速运动，且二者加速度大小及速度大小始终相同，对B箱与B箱中砝码而言，在该过程中除了重力做功，绳子上的拉力对该整体做正功，因此可知B箱与B箱中砝码整体机械能增加。 【小问2详解】 由平均速度代替A到达F处的瞬时速度，可得 则对A，根据速度与位移的关系有 联立解得 【小问3详解】 对A、B及砝码组成的系统整体由牛顿第二定律有 整理得 结合图像可得 ， 联立解得 14. 某实验小组用如图甲所示的装置验证动量守恒定律，分别在滑块A和 相碰的端面上装上水平弹性碰撞架，它们的上端装有等宽的遮光条。 （1）实验前需要调节气垫导轨水平：接通气源后，在导轨左端只放滑块A，轻推一下滑块A，使它从气垫导轨左端向右运动，发现该滑块通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间。为了使气垫导轨水平，可以调节导轨旋钮使其右端________（填“升高”或“降低”）一些。 （2）气垫导轨调平后，滑块A静置于光电门1的左侧，滑块 静置于两光电门间的某一适当位置。给滑块A一个向右的初速度，为使滑块A和 相碰后分别经过光电门1和光电门2，则________（填“大于”或“小于”）。 （3）已知滑块A先后通过光电门1的时间分别为、，滑块 通过光电门2的时间为。若此过程满足动量守恒定律，则滑块A、 的质量之比满足________（用已知量表示）；若滑块A、 间的碰撞是弹性碰撞，则应满足________（用、、表示）。 【答案】（1）升高 （2）小于 （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 滑块A通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间，则滑块A通过光电门1时速度小于通过光电门2时的速度，滑块A从左向右做加速运动，气垫导轨右端偏低，要使其水平，应调节使导轨右端升高一点。 【小问2详解】 根据题意可知滑块A与滑块B碰撞后反向，则需滑块A的质量小于滑块B的质量。 【小问3详解】 [1]滑块A先后通过光电门1时的速度大小分别为， 滑块B通过光电门2时的速度大小为 若此过程满足动量守恒定律，则有 即 可得 [2]若两滑块间的碰撞为弹性碰撞，则 即 联立可得 三、计算题（本题共3个小题，共38分。解答时应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；有数值计算的题，答案中必修明确写出数值和单位） 15. 如图所示，电荷量为、质量为的带正电小球，用轻质不可伸长的绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，细线长为。假设电场区域足够大，静止时细线与竖直方向夹角，小球在运动过程中电荷量始终保持不变，，，重力加速度为。 （1）求匀强电场电场强度的大小； （2）若把小球拉到最低点由静止释放，当小球运动到细线与竖直方向夹角时忽然撤去电场，则 ①小球回到最低点时的速度多大？ ②小球回到最低点时对细线的拉力多大？ 【答案】（1） （2）①；② 【解析】 【小问1详解】 对小球受力分析，根据平衡条件则有 解得 【小问2详解】 ①设小球回到最低点的速度为，整个过程中只有电场力做功，根据动能定理可知 解得 ②小球在最低点时，由牛顿第二定律可得 结合上式可得 根据牛顿第三定律可知，小球回到最低点时对细线的拉力为 16. 如图所示，光滑水平面与竖直面内固定的粗糙半圆形轨道在点相切，半圆形轨道的半径，水平轻质弹簧左端固定在竖直挡板上，弹簧处于原长时右端在点处。水平向左、大小的恒力作用在可视为质点、质量的物块上，使物块从点由静止开始压缩弹簧，弹簧压缩量时，物块速度恰好为0，此时撤去恒力。物块经过点沿半圆形轨道运动恰好能到达点。取重力加速度大小，不计空气阻力。求： （1）弹簧压缩量时弹簧的弹性势能； （2）物块经过半圆形轨道点时对轨道的压力大小； （3）物块从点运动至点的过程中克服摩擦力做的功。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对物块有 由功能关系可知 解得 【小问2详解】 物块从释放至运动到点有 物块经过半圆形轨道点时有 由牛顿第三定律有 解得 【小问3详解】 物块从点运动至点有 物块恰好到达点，则有 解得 17. 安全气囊是汽车重要的被动安全装备，能够在车辆发生碰撞时迅速充气弹出，为车内乘客提供保护、如图甲所示，在某安全气囊的性能测试中，可视为质点的头锤从距气囊上表面高H=1.8 m处由静止释放，与正下方的气囊发生碰撞。以头锤到气囊上表面为计时起点，气囊对头锤竖直方向作用力F随时间t 的变化规律可近似用图乙所示的图像描述。已知头锤质量m=3 kg，重力加速度，不计空气阻力，求： （1）头锤从下落开始一直到与安全气囊碰撞结束的过程中重力的冲量。 （2）碰撞过程中作用力F的冲量IF，以及碰撞结束后头锤上升的最大高度h。 （3）碰撞过程中系统损失的机械能。 【答案】（1），方向竖直向下 （2），方向竖直向上， （3） 【解析】 【小问1详解】 头锤自由下落阶段，设下落时间为，由匀变速直线运动位移公式得 代入， 整理得 代入数值，得 图乙给出碰撞持续时间为 由冲量定义，重力冲量的大小为 代入数值得 方向竖直向下。 【小问2详解】 碰撞过程中气囊作用力方向竖直向上，图乙为力随时间变化的三角形图像。由冲量的图像面积意义，作用力冲量大小为 图乙中，。由上式代入数值，得 方向竖直向上。由自由落体速度公式，碰撞前速度大小记为，有 代入，整理得 方向竖直向下。取竖直向上为正方向，碰撞结束后速度记为。由动量定理得 代入已知量，得 所以碰撞后速度方向竖直向上。碰撞后头锤只受重力作用，上升到最高点时速度为零。由匀变速直线运动速度位移关系得 解得 【小问3详解】 碰撞前后头锤的位置相同，机械能损失等于头锤碰撞前后动能之差。由前述计算知碰撞前、后的速率分别为， 由动能定义得机械能损失 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $