精品解析：天津市英华实验学校2025-2026学年高一下学期期末考试物理试卷

2025-2026学年度第二学期期末统练高一年级物理学科试卷 总分：100分；考试时间：60分钟 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。请把Ⅰ、Ⅱ卷的答案填涂或填写在相应的答题卡上。答题时请按题号位置，在规定区域作答。考试结束后，请将试卷及答题卡依次交回。祝各位同学考试顺利！ 第Ⅰ卷：选择题 一、选择题（1-5单选，每题5分；6-8多选每题5分，漏选3分） 1. 关于力、运动、能量和动量的相关描述，下列说法中正确的是（ ） A. 做匀速圆周运动的物体，其向心力是恒定不变的 B. 质量大的物体的重力势能一定比质量小的物体重力势能大 C. 曲线运动一定是变速运动 D. 物体的动量变化时，动能一定变化 【答案】C 【解析】 【详解】A．向心力是矢量，做匀速圆周运动的物体，向心力大小不变，但方向始终指向圆心、时刻发生变化，因此向心力不是恒定不变的，故A错误； B．重力势能的表达式为，其中为物体相对零势能面的高度，重力势能大小由质量、相对高度共同决定，且的正负与零势能面选取有关，因此质量大的物体重力势能不一定更大，故B错误； C．曲线运动的速度方向为轨迹的切线方向，时刻发生变化，速度是矢量，方向变化则速度一定变化，因此曲线运动一定是变速运动，故C正确； D．动量是矢量，动量变化可能仅由速度方向变化引起（如匀速圆周运动），此时速度大小不变，动能是标量，大小不变，因此动量变化时动能不一定变化，故D错误。 故选C。 2. 消防员在一次用高压水枪灭火的过程中，消防员同时启动了多个喷水口进行灭火。有甲、乙靠在一起的高压水枪，它们喷出的水在空中运动的轨迹曲线如图所示，已知两曲线在同一竖直面内，忽略空气阻力，则（　　） A. 甲、乙水枪喷出的水初速度相等 B. 乙水枪喷出的水初速度较大 C. 乙水枪喷出的水在空中运动的时间较长 D. 甲水枪喷出的水在最高点的速度较大 【答案】B 【解析】 【详解】AB．令喷出水的初速度与水平方向夹角为，到达最高点过程，斜抛运动竖直方向做竖直上抛运动，利用逆向思维有 解得 根据图示可知，竖直方向高度相等，甲喷出的初速度与水平方向夹角大一些，则乙水枪喷出的水初速度较大，故A错误，B正确； C．斜抛运动竖直方向做竖直上抛运动，根据图示可知，高度相等，利用逆向思维有 根据对称性可知，上升与下降时间相等，水枪喷出的水在空中运动的时间 解得 即甲、乙水枪喷出的水在空中运动的时间相等，故C错误； D．斜抛运动水平方向做匀速直线运动，则水在最高点的速度 结合上述可知，甲喷水速度小于乙喷水速度，甲喷出的初速度与水平方向夹角大一些，则甲水枪喷出的水在最高点的速度较小，故D错误。 故选B。 3. 如图所示为小朋友在公园荡秋千的场景，最大摆角为，小朋友与秋千座椅的总质量为m，重力加速度为g，忽略空气阻力与绳的质量，下列说法正确的是（ ） A. 小朋友从最高点摆到最低点的过程中，受到重力、拉力和向心力 B. 小朋友在最高点时速度为零因此受力平衡 C. 小朋友从最高点摆到最低点的过程中，绳子的拉力做正功 D. 小朋友经过最低点时，绳子的拉力大小大于mg 【答案】D 【解析】 【详解】A．向心力是效果力，不是实际受到的力。实际受力只有重力、绳子拉力，故A错误； B．小朋友在最高点时速度为0，但重力和拉力不在一条直线，合力不为零，故B错误； C．小朋友从最高点摆到最低点的过程中，绳子的拉力始终垂直速度，不做功，故C错误； D．小朋友经过最低点时，受到重力和绳子的拉力作用，二者的合力提供其向心力且指向圆心方向（即合力方向竖直向上），因此绳子的拉力大小大于mg，故D正确。 故选D。 4. 每年10月下旬至次年三月，成千上万的红嘴鸥会从遥远的西伯利亚飞来昆明过冬，吸引大批游客前来打卡。如图，红嘴鸥捕食过程中沿实线轨迹在竖直面内顺时针匀速率飞行，a、b、c为飞行轨迹上的三点，a、c两点距地面的高度相等。关于此红嘴鸥，下列说法中正确的是（ ） A. 在a点所受空气的作用力与其运动方向相反 B. 在a点的加速度比在c点小 C. 从a点运动到c点动量变化量为0 D. a、b、c三点的机械能相等 【答案】B 【解析】 【详解】A．红嘴鸥在每小段的运动都可以看作圆周运动的一部分，由于其在竖直面内匀速率飞行，故合力方向应指向各自的圆心，加速度方向也应指向各自的圆心。所以在a点对红嘴鸥进行受力分析可知，红嘴鸥在该位置所受空气的作用力不可能与其运动方向相反。故A错误； B．根据公式可知，红嘴鸥在竖直面内匀速率飞行的过程中，由于a点对应的圆周半径大于c点对应的圆周半径，所以红嘴鸥在a点的加速度比在c点小，故B正确； C．动量是矢量，虽然a、c两点的速度大小相等，但由于速度方向不同，所以红嘴鸥在a、c两点的动量不相同，因此从a点运动到c点动量变化量不为0，故C错误； D．红嘴鸥在a、b、c三点的动能相等，a、c为飞行过程中距离地面高度相等的两点，故红嘴鸥在a、c两点的重力势能也相等。但b点与a、c两点的高度不一样，故红嘴鸥在b点的重力势能与a、c两点的重力势能不相等，所以红嘴鸥在a、c两点的机械能相等，但与b点的机械能不相等，故D错误。 故选B。 5. 如图是长为L的水平传送带以速度v做匀速运动，一质量为m的黑色煤块轻轻放在传送带左端。已知煤块到达传送带右端前已经开始匀速运动，煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，煤块从传送带左端运动到右端的过程中（　　） A. 传送带对煤块一直做正功 B. 煤块运动的总时间一定为 C. 摩擦力对传送带做功为 D. 煤块受到摩擦力的平均功率为 【答案】C 【解析】 【详解】A．开始加速阶段，传送带对煤块的摩擦力方向与运动方向相同，则传送带对煤块做正功；匀速时煤块受摩擦力为零，传送带对煤块不做功，选项A错误； B．煤块加速阶段的时间为 可知运动的总时间一定大于，选项B错误； C．摩擦力对传送带做功为 选项C正确； D．煤块受到摩擦力的平均功率为 选项D错误。 故选C。 6. 2024年9月，我国成功试射了一枚洲际弹道导弹，射程高达12000公里，测试弹头最终落入南太平洋公海的预定海域，创下了全球洲际导弹射程的最远纪录。如图所示，若导弹从P点飞出大气层后，靠惯性绕地心O做椭圆轨道飞行（O为椭圆轨道的一个焦点），最后从Q点进入大气层。N点为远地点，，已知地球质量为M，引力常数为G，则下列说法正确的是（　　） A. 导弹在N点的加速度大小为 B. 导弹在P点和Q点受到的地球引力相同 C. 导弹在N点的速度大小为 D. 导弹从P到N过程中机械能不守恒 【答案】A 【解析】 【详解】A．导弹的加速度由万有引力提供，在N点有 解得，故A正确； B．由图像，导弹在P点和Q点距地心O点距离相等，因此所受引力大小相同，但位置不同，引力方向不同，故B错误； C．若导弹在N点轨道为圆轨道，有解得 但N点实际轨道为椭圆轨道，N点为远地点。卫星在圆轨道上某点变轨时，若该点成为椭圆轨道的远地点，则需减速，因此才能使导弹在椭圆轨道运动，故C错误； D．导弹从P到N过程中仅受地球引力，无其他力做功，机械能守恒，故D错误； 故选A。 7. 如图所示，天花板上吊着一根秋千，杂技表演中的演员甲用腿勾住秋千，倒吊着由静止开始向下摆动，摆到最低点时正好抓住站在下面台子上的演员乙，随后两个演员一起继续摆动。已知两个演员的质量相等，甲抓住乙后瞬间的速度大小为抓住乙前瞬间速度的一半，不计一切阻力，下列说法正确的是（ ） A. 甲抓住乙后，甲向左能摆到原本可到达的高度 B. 甲摆到最低点时，其重力的瞬时功率等于零 C. 甲第一次从最高点摆到最低点的过程中，其动量变化的方向为水平向左 D. 在最低点甲抓住乙的前后，甲的动量变化量的方向为水平向左 【答案】BC 【解析】 【详解】A．甲摆动到最低点时，由机械能守恒，可知 甲抓到乙的过程中，二者水平方向上动量守恒，即 之后甲乙向上继续摆动，由机械能守恒，有 解得，故A错误； B．摆动到最低点时，甲的速度方向是水平的，与重力方向垂直，重力的瞬时功率为0，故B正确； C．甲在最高点速度为0，在最低点速度水平向左，所以动量的变化量 方向向左，故C正确； D．在最低点甲抓住乙的前后，甲的动量变化量为 方向向右，故D错误。 故选BC。 8. 小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，P球的质量等于Q球的质量，悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短。将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图所示。将两球由静止释放，在各自轨迹的最低点（ ） A. P球的速度大于Q球的速度 B. P球的动能小于Q球的动能 C. P球的向心加速度小于Q球的向心加速度 D. P球所受绳的拉力等于Q球所受绳的拉力 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．从静止释放到最低点过程中，由机械能守恒有 可见动能与质量和绳长有关，由于P球的质量等于Q球的质量，悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短，所以P球的动能小于Q球的动能，即 球在最低点的速度大小为 可见在最低点的速度只与绳长有关，故，A错误；B正确； C．在最低点，由向心加速度公式有 可见在最低点向心加速度与质量和绳长均无关，P球的向心加速度等于Q球的向心加速度，C错误； D．在最低点由牛顿第二定律有 联立解得球在最低点时绳的拉力为 可见在最低点时绳的拉力与球的质量有关，因为P球的质量等于Q球的质量，故在最低点时P球所受绳的拉力等于Q球所受绳的拉力，D正确。 故选BD。 第Ⅱ卷：非选择题 二、实验题（每空2分，共14分） 9. 用如图甲所示的装置做“验证动量守恒定律”实验，研究小球在斜槽末端碰撞时动量是否守恒。 图甲 图乙 （1）下列关于本实验条件的叙述，错误的是________。 A. 同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放 B. 入射小球的质量必须大于被碰小球的质量 C. 斜槽部分必须光滑 D. 轨道末端必须水平 （2）图甲中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时先让入射小球多次从斜槽上同一位置S由静止释放，通过白纸和复写纸找到其平均落地点的位置P，测出平抛射程OP，然后，把半径相同的被碰小球静置于轨道的水平末端，仍将入射小球从斜槽上位置S由静止释放，与被碰小球发生正碰，并多次重复该操作，测得两小球平均落地点位置分别为M、N，实验中还需要测量的物理量有________。 A. 小球抛出点距地面的高度H B. 入射小球开始的释放高度h C. 入射小球和被碰小球的质量、 D. 两球相碰后的平抛射程OM、ON （3）在实验误差允许范围内，若满足关系式________（用所测物理量的字母表示），则可以认为两球碰撞前后的动量守恒。 （4）若采用图乙装置来验证碰撞中的动量守恒，实验中小球平均落点位置分别为、、，与小球在斜槽末端时球心的位置等高。下列说法中正确的是________． A. 若，则表明此碰撞过程机械能守恒 B. 若，则表明此碰撞过程机械能守恒 C. 若，则表明此碰撞过程动量守恒 D. 若，则表明此碰撞过程动量守恒 【答案】（1）C （2）CD （3）m1OP=m1OM+m2ON （4）A 【解析】 【小问1详解】 A．同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放，以保证小球到达底端时的速度相同，选项A正确； B．入射小球的质量必须大于被碰小球的质量，以防止入射球碰后反弹，选项B正确； CD．斜槽部分不一定要必须光滑，但轨道末端必须水平，以保证做平抛运动，选项C错误，D正确。 此题选择不正确的，故选C。 【小问2详解】 碰撞前入射球的速度大小为v0，碰撞后瞬间入射球的速度大小为v1，被碰球的速度大小为v2，两球碰撞过程系统动量守恒，以碰撞前入射球的速度方向为正方向，由动量守恒定律得 m1v0=m1v1+m2v2 小球离开斜槽后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，运动时间t相等，则 m1v0t=m1v1t+m2v2t 则 m1OP=m1OM+m2ON 实验需要验证的表达式是 m1OP=m1OM+m2ON 则实验中还需要测量的物理量有：入射小球和被碰小球的质量、以及两球相碰后的平抛射程OM、ON，故选CD。 【小问3详解】 在实验误差允许范围内，若满足关系式 m1OP=m1OM+m2ON 则可以认为两球碰撞前后的动量守恒； 【小问4详解】 CD．设O′与斜槽末端距离L，小球碰后做平抛运动，速度越快，下落高度越小，单独一个球下落时，落点为P′，两球碰撞后，被碰球速度快，落点为N′，入射球落点为M′，根据动量守恒定律 m1v0=m1v1+m2v2 而速度 根据 可得 则可解得 代入动量守恒表达式，有 故CD错误； AB．根据机械能守恒 代入速度表达式 故A正确，B错误。 故选A。 10. 验证机械能守恒定律的实验装置如图甲所示，将气垫导轨（简化图）固定在水平桌面上，调节旋钮使其水平，在气垫导轨的右端固定一光滑的定滑轮。将质量为M的滑块a放在气垫导轨上，质量为m的物块b（含遮光片）通过轻质细线与滑块a相连，遮光片正下方固定一光电门。打开气源，将物块b由静止释放，记录遮光片的挡光时间为。已知遮光片的宽度为d，物块b释放时遮光片距离光电门的高度为，重力加速度为g。回答下列问题： （1）将a、b（含遮光片）作为一个系统，从物块b由静止释放到遮光片通过光电门的过程中，系统减少的重力势能∆Ep=______，系统增加的动能∆Ek=______。比较∆Ek与∆Ep的大小，判断系统机械能是否守恒。（均用题中所给相关物理量的字母表示） （2）改变高度h，重复上述实验步骤，某同学根据记录的数据描绘出图像，若考虑到b所受阻力作用不可忽略且大小不变，则画出的图像应为图乙中的图线______（填“①”“②”或“③”）。 【答案】（1） ①. ②. （2）② 【解析】 【小问1详解】 [1]由题意知，只有物块下降了高度h，滑块的重力势能不变，故系统减少的重力势能 [2]滑块与物块均沿着细线方向运动，两者速度大小相等，物块经过光电门时的速度大小为 故系统增加的动能 【小问2详解】 设阻力大小为，则物块下落的过程中，根据动能定理有 变形得 即图像为一条过原点的直线，与图线②对应。 三、解答题（共46分） 11. 如图所示，光滑竖直圆弧轨道最低点与光滑水平平台平滑连接，圆弧半径，圆心角，平台与足够长、逆时针匀速转动的水平传送带上表面平滑连接，传送带的速度大小为，物块A从圆弧顶点无初速度下滑，在平台与静止的物块B发生碰撞，物块B随后滑上传送带。已知，，物块A、B均可视为质点，物块A、B碰撞均发生在平台上，碰撞均为弹性碰撞，物块B与传送带间的动摩擦因数，，重力加速度g取。求： （1）物块A、B第一次碰撞前瞬间，物块A的速度大小； （2）物块A、B第一次碰撞后，物块A沿圆弧上升的最大高度； （3）物块B第一次碰后在传送带上向右滑行的最远距离。 【答案】（1）4m/s （2）0.2m （3）2m 【解析】 【小问1详解】 A下滑过程，机械能守恒 代入题中已知数据，求得 【小问2详解】 弹性碰撞，动量守恒、动能守恒， 代入数据求得，负号代表向左 ，B向右运动 A向左冲上圆弧，机械能守恒 求得 【小问3详解】 B向右滑上传送带，受向左滑动摩擦力，加速度，方向向左 B向右减速到0时位移最大，有 求得 12. 如图所示，将一质量为的小球自水平平台右端O点以初速度水平抛出，小球飞离平台后由A点沿切线落入竖直光滑圆轨道ABC，半径，截去了左上角的圆弧，CB为其竖直直径，（整个过程忽略空气阻力，，）求： （1）小球在A点时的速度及平台末端O点到A点的竖直高度H； （2）小球运动到轨道最低点B时，小球对轨道的压力大小； （3）小球能否通过C点，若能过请计算到达C点时的速度。 【答案】（1），方向沿着A点切线方向； （2） （3）能通过点C，且到达C点时的速度大小，方向水平向左。 【解析】 【小问1详解】 在A点将速度分解成水平方向和竖直方向，则有 解得 根据动能定理有 联立解得 所以小球在A点速度大小为，方向沿着A点切线方向，竖直高度H为。 【小问2详解】 从，由动能定理有 对小球在B点受力分析，有 解得支持力大小 由牛顿第三定律可得。 【小问3详解】 假设小球能通过C点，从，由动能定理有 解得 小球通过最高点的最小速度满足 解得 可知，所以小球能通过最高点C，且方向水平向左。 13. 某同学练习排球垫球时，排球每次都在同一位置与手臂接触、分离，排球每次竖直上升后又落回原位置。已知排球质量，每次垫球时排球与手臂接触时间为，重力加速度g取，不计空气阻力，求： （1）排球离开手臂后在空中的飞行时间； （2）排球每次与手臂作用过程的动量变化量大小； （3）排球与手臂平均作用力的大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 排球离开手臂后，从最高点自由下落，得 由竖直上抛运动的对称性可知 得 【小问2详解】 排球与手臂接触、分离的速度大小都相同 以竖直向上为正方向 得 【小问3详解】 以竖直向上为正方向，在排球与手臂作用过程中 得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年度第二学期期末统练高一年级物理学科试卷 总分：100分；考试时间：60分钟 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。请把Ⅰ、Ⅱ卷的答案填涂或填写在相应的答题卡上。答题时请按题号位置，在规定区域作答。考试结束后，请将试卷及答题卡依次交回。祝各位同学考试顺利！ 第Ⅰ卷：选择题 一、选择题（1-5单选，每题5分；6-8多选每题5分，漏选3分） 1. 关于力、运动、能量和动量的相关描述，下列说法中正确的是（ ） A. 做匀速圆周运动的物体，其向心力是恒定不变的 B. 质量大的物体的重力势能一定比质量小的物体重力势能大 C. 曲线运动一定是变速运动 D. 物体的动量变化时，动能一定变化 2. 消防员在一次用高压水枪灭火的过程中，消防员同时启动了多个喷水口进行灭火。有甲、乙靠在一起的高压水枪，它们喷出的水在空中运动的轨迹曲线如图所示，已知两曲线在同一竖直面内，忽略空气阻力，则（　　） A. 甲、乙水枪喷出的水初速度相等 B. 乙水枪喷出的水初速度较大 C. 乙水枪喷出的水在空中运动的时间较长 D. 甲水枪喷出的水在最高点的速度较大 3. 如图所示为小朋友在公园荡秋千的场景，最大摆角为，小朋友与秋千座椅的总质量为m，重力加速度为g，忽略空气阻力与绳的质量，下列说法正确的是（ ） A. 小朋友从最高点摆到最低点的过程中，受到重力、拉力和向心力 B. 小朋友在最高点时速度为零因此受力平衡 C. 小朋友从最高点摆到最低点的过程中，绳子的拉力做正功 D. 小朋友经过最低点时，绳子的拉力大小大于mg 4. 每年10月下旬至次年三月，成千上万的红嘴鸥会从遥远的西伯利亚飞来昆明过冬，吸引大批游客前来打卡。如图，红嘴鸥捕食过程中沿实线轨迹在竖直面内顺时针匀速率飞行，a、b、c为飞行轨迹上的三点，a、c两点距地面的高度相等。关于此红嘴鸥，下列说法中正确的是（ ） A. 在a点所受空气的作用力与其运动方向相反 B. 在a点的加速度比在c点小 C. 从a点运动到c点动量变化量为0 D. a、b、c三点的机械能相等 5. 如图是长为L的水平传送带以速度v做匀速运动，一质量为m的黑色煤块轻轻放在传送带左端。已知煤块到达传送带右端前已经开始匀速运动，煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，煤块从传送带左端运动到右端的过程中（　　） A. 传送带对煤块一直做正功 B. 煤块运动的总时间一定为 C. 摩擦力对传送带做功为 D. 煤块受到摩擦力的平均功率为 6. 2024年9月，我国成功试射了一枚洲际弹道导弹，射程高达12000公里，测试弹头最终落入南太平洋公海的预定海域，创下了全球洲际导弹射程的最远纪录。如图所示，若导弹从P点飞出大气层后，靠惯性绕地心O做椭圆轨道飞行（O为椭圆轨道的一个焦点），最后从Q点进入大气层。N点为远地点，，已知地球质量为M，引力常数为G，则下列说法正确的是（　　） A. 导弹在N点的加速度大小为 B. 导弹在P点和Q点受到的地球引力相同 C. 导弹在N点的速度大小为 D. 导弹从P到N过程中机械能不守恒 7. 如图所示，天花板上吊着一根秋千，杂技表演中的演员甲用腿勾住秋千，倒吊着由静止开始向下摆动，摆到最低点时正好抓住站在下面台子上的演员乙，随后两个演员一起继续摆动。已知两个演员的质量相等，甲抓住乙后瞬间的速度大小为抓住乙前瞬间速度的一半，不计一切阻力，下列说法正确的是（ ） A. 甲抓住乙后，甲向左能摆到原本可到达的高度 B. 甲摆到最低点时，其重力的瞬时功率等于零 C. 甲第一次从最高点摆到最低点的过程中，其动量变化的方向为水平向左 D. 在最低点甲抓住乙的前后，甲的动量变化量的方向为水平向左 8. 小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，P球的质量等于Q球的质量，悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短。将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图所示。将两球由静止释放，在各自轨迹的最低点（ ） A. P球的速度大于Q球的速度 B. P球的动能小于Q球的动能 C. P球的向心加速度小于Q球的向心加速度 D. P球所受绳的拉力等于Q球所受绳的拉力 第Ⅱ卷：非选择题 二、实验题（每空2分，共14分） 9. 用如图甲所示的装置做“验证动量守恒定律”实验，研究小球在斜槽末端碰撞时动量是否守恒。 图甲 图乙 （1）下列关于本实验条件的叙述，错误的是________。 A. 同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放 B. 入射小球的质量必须大于被碰小球的质量 C. 斜槽部分必须光滑 D. 轨道末端必须水平 （2）图甲中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时先让入射小球多次从斜槽上同一位置S由静止释放，通过白纸和复写纸找到其平均落地点的位置P，测出平抛射程OP，然后，把半径相同的被碰小球静置于轨道的水平末端，仍将入射小球从斜槽上位置S由静止释放，与被碰小球发生正碰，并多次重复该操作，测得两小球平均落地点位置分别为M、N，实验中还需要测量的物理量有________。 A. 小球抛出点距地面的高度H B. 入射小球开始的释放高度h C. 入射小球和被碰小球的质量、 D. 两球相碰后的平抛射程OM、ON （3）在实验误差允许范围内，若满足关系式________（用所测物理量的字母表示），则可以认为两球碰撞前后的动量守恒。 （4）若采用图乙装置来验证碰撞中的动量守恒，实验中小球平均落点位置分别为、、，与小球在斜槽末端时球心的位置等高。下列说法中正确的是________． A. 若，则表明此碰撞过程机械能守恒 B. 若，则表明此碰撞过程机械能守恒 C. 若，则表明此碰撞过程动量守恒 D. 若，则表明此碰撞过程动量守恒 10. 验证机械能守恒定律的实验装置如图甲所示，将气垫导轨（简化图）固定在水平桌面上，调节旋钮使其水平，在气垫导轨的右端固定一光滑的定滑轮。将质量为M的滑块a放在气垫导轨上，质量为m的物块b（含遮光片）通过轻质细线与滑块a相连，遮光片正下方固定一光电门。打开气源，将物块b由静止释放，记录遮光片的挡光时间为。已知遮光片的宽度为d，物块b释放时遮光片距离光电门的高度为，重力加速度为g。回答下列问题： （1）将a、b（含遮光片）作为一个系统，从物块b由静止释放到遮光片通过光电门的过程中，系统减少的重力势能∆Ep=______，系统增加的动能∆Ek=______。比较∆Ek与∆Ep的大小，判断系统机械能是否守恒。（均用题中所给相关物理量的字母表示） （2）改变高度h，重复上述实验步骤，某同学根据记录的数据描绘出图像，若考虑到b所受阻力作用不可忽略且大小不变，则画出的图像应为图乙中的图线______（填“①”“②”或“③”）。 三、解答题（共46分） 11. 如图所示，光滑竖直圆弧轨道最低点与光滑水平平台平滑连接，圆弧半径，圆心角，平台与足够长、逆时针匀速转动的水平传送带上表面平滑连接，传送带的速度大小为，物块A从圆弧顶点无初速度下滑，在平台与静止的物块B发生碰撞，物块B随后滑上传送带。已知，，物块A、B均可视为质点，物块A、B碰撞均发生在平台上，碰撞均为弹性碰撞，物块B与传送带间的动摩擦因数，，重力加速度g取。求： （1）物块A、B第一次碰撞前瞬间，物块A的速度大小； （2）物块A、B第一次碰撞后，物块A沿圆弧上升的最大高度； （3）物块B第一次碰后在传送带上向右滑行的最远距离。 12. 如图所示，将一质量为的小球自水平平台右端O点以初速度水平抛出，小球飞离平台后由A点沿切线落入竖直光滑圆轨道ABC，半径，截去了左上角的圆弧，CB为其竖直直径，（整个过程忽略空气阻力，，）求： （1）小球在A点时的速度及平台末端O点到A点的竖直高度H； （2）小球运动到轨道最低点B时，小球对轨道的压力大小； （3）小球能否通过C点，若能过请计算到达C点时的速度。 13. 某同学练习排球垫球时，排球每次都在同一位置与手臂接触、分离，排球每次竖直上升后又落回原位置。已知排球质量，每次垫球时排球与手臂接触时间为，重力加速度g取，不计空气阻力，求： （1）排球离开手臂后在空中的飞行时间； （2）排球每次与手臂作用过程的动量变化量大小； （3）排球与手臂平均作用力的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $