精品解析:广东佛山市南海区狮山石门高级中学2025-2026学年高二上学期第二次统测物理试题
2026-08-25
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内容正文:
石门高级中学2025-2026学年第一学期高二年级物理科
第二次统测试题
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求,选对的得4分,错选、不选得0分。
1. 弹簧测力计下挂一条形磁铁,其中条形磁铁的N极一端位于未通电的螺线管正上端,如右图所示,下列说法正确的是( )
A. 若将a接电源正极,b接电源负极,弹簧测力计示数将不变
B. 若将a接电源正极,b接电源负极,弹簧测力计示数将增大
C. 若将b接电源正极,a接电源负极,弹簧测力计示数将减小
D. 若将b接电源正极,a接电源负极,弹簧测力计示数将增大
2. 2018年珠海航展,我国首台量子雷达亮相(如图),量子雷达发射经典态的电磁波,可以捕捉到普通雷达无法探测到的目标。下列说法正确的是( )
A. 量子就是电子
B. 频率越高的电磁波能量越小
C. 电磁波在真空中的传播速度与其频率有关
D. 空间某处电场或磁场发生正弦规律变化就会在其周围产生电磁波
3. 跑酷运动被称为“现代轻功”,跑酷运动员在经过严格训练后,可以从很高的高度跳下而不受伤,他们从高处跳下来一般都是采取翻滚着地的技巧,请问翻滚着地目的是( )
A. 单单为了炫酷,花里胡哨
B. 减小着地过程运动员的动量变化量
C. 延长跟地面的作用时间,减小运动员的合冲量
D. 延长跟地面的作用时间,减小运动员所受合力
4. 下列有关振动的说法正确的是( )
A. 阻尼振动的振幅不会变化
B. 物体振动的频率就是物体的固有频率
C. 当驱动力的频率等于固有频率时,物体做受迫振动的振幅达到最大值
D. 共振是普遍的现象,都是有利的
5. A、B两球在光滑水平面上沿同一直线向同一方向运动,,,,,当A追上B并发生碰撞后,A、B两球速度的可能值是(取两球碰前的运动方向为正)( )
A. ,
B. ,
C. ,
D. ,
6. 如图所示,垂直纸面方向有两条通电长直导线 a、b,导线中通有大小相等,方向相反的电流,它们之间的距离为L。已知通电长直导线周围某点的磁感应强度为, 其中r为该点到导线的距离,Ⅰ为电流大小。O为a、b连线的中点,P、Q为a、b连线中垂线上两点, P、Q两点到a、b的距离均为L。 已知直导线 a在O 点产生的磁感应强度为B0。下列说法正确的是( )
A. 导线a 在 P 点产生的磁感应强度大小为B0
B. O点的磁感应强度大小为0
C. P点的磁感应强度大小为
D. P、Q两点的磁感应强度方向相反
7. 如图甲所示,在足够大的光滑水平面上放有两个物块,其中物块B连接一个轻弹簧并处于静止状态,质量为m的物块A以初速度v0向着物块B运动,在物块A与弹簧发生相互作用的全过程中,A的速度v1和B的速度v2之间的关系如图乙所示,物块始终保持直线运动,则下列说法正确的是( )
A. 物块A做匀减速运动
B. 物块B的质量为2m
C. 弹簧最短时A和B的速度为
D. 弹簧储存的最大弹性势能为
二、多项选择题:本题共3小题,每题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上的选项符合题目要求,全选对的得6分,漏选的得3分,错选或不选得0分。
8. 期末复习时小艾同学在课本中选取了几幅图片进行知识回顾,如图所示。她以下的复述中,正确的是( )
A. 闭合图甲中的开关S,将滑动变阻器的滑片P左右移动时,灵敏电流计G的读数始终为零
B. 图乙中原来静止的四个相同小球,当a摆起来以后,其余三个小球会逐渐摆动起来,c的振幅最大,b的振幅最小,a、d的振幅相等
C. 图丙是阻尼振动的位移-时间图,由图像可知随着时间的增加振子的振幅不断减小,周期几乎不变
D. 图丁中面积为S的线框与磁感应强度B不垂直时,穿过线框的磁通量
9. 将一物体从地面以某一初速度竖直向上抛出,取竖直向下为矢量的正方向,不计空气阻力。物体的动量p的大小、动量的变化量随时间变化的图像及物体的动量变化率随离地高度h变化的图像正确的是( )
A. B.
C. D.
10. 现在人们对手机的依赖越来越强,某同学躺着用手机刷短视频时打瞌睡,手机不小心掉落在脸上。若手机的质量为200g,从离人脸约20cm的高度无初速度掉落(假设手机掉落过程其界面保持水平),碰到人脸后手机未反弹,人脸受到手机的冲击时间为0.02s,选择竖直向下为正方向,取重力加速度大小g=10m/s2,碰撞过程中,下列说法正确的是( )
A. 手机所受作用力的冲量约为
B. 手机对人脸的平均冲击力的冲量方向为竖直向上
C. 手机对人脸的平均冲击力大小约为22N
D. 若该同学给手机装上一个比较软的保护壳,其他条件不变的情况下,可以减小手机对人脸的平均冲击力
三、实验与解答题:本大题共5小题,共54分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
11. 随着居民生活水平的提高,纯净水已经进入千家万户。某市对市场上出售的纯净水质量进行了抽测,结果发现有不少样品的电导率(电导率是电阻率的倒数,是检验纯净水是否合格的一项重要指标)不合格。某学习小组设计实验测量某种纯净水的电阻进而得出该纯净水的电导率。在粗细均匀的圆柱形玻璃管中注满纯净水,玻璃管长为L,玻璃管两端用插有铜钉的橡皮塞塞住。
(1)注水前,如图1所示,用螺旋测微器测得玻璃管直径为d=________mm;如图2所示,用20分度游标卡尺测得玻璃管长度为L=________cm。
(2)为了测量所取纯净水的电阻,该小组从实验室中找到如下实验器材:
A、电流表(量程0~3mA,电阻约为5Ω)
B、电压表(量程0~6V,电阻约为10kΩ)
C、滑动变阻器(0~20Ω,额定电流1A)
D、电源(能提供6V的恒定电压)
E、开关一只、导线若干
①根据图3中的电路图,请将图4电路连接完整_________;
②图5为根据电流表和电压表的实验数据所画的图像。根据图像,求出该纯净水的电阻R=____________Ω(保留2位有效数字)。
(3)计算纯净水的电导率表达式__________(用符号π、R、d、L表示),通过代入数据可以判定此纯净水是否合格。
12. 在利用单摆实验测量重力加速度时,某同学想改变传统秒表计时的方式,改为使用霍尔元件和单片机进行计时。按图乙方式将霍尔元件置于磁性摆球静止时的正下方,当小球做单摆运动经过最低点时,霍尔传感器产生脉冲信号并发送给单片机,单片机接收信号并计时,并将数据传输给电脑和手机,实时显示测量结果并分析处理和存储数据。
(1)实验前,再用刻度尺测出绳长为L,用游标尺测出摆球的直径d;
(2)电脑将单片机传输的计时数据处理后得到电压的脉冲信号随时间t的变化图线如图丙所示,则该单摆的周期为______;
(3)最后根据测量得到单摆的摆长和运动周期,计算出重力加速度,其表达式为g=______。(用本题中涉及的符号表示)
(4)若某次实验找不到磁性小球,只有一个不规则的小磁铁,将小磁铁用细线悬挂起来做成单摆,取不同摆长、……进行n次测量,得周期、……,以测量的绳长L为横坐标,为纵坐标,作出图线,如图丁所示,应为图线______(填“a”“b”或“c”)。使用图像法处理数据测重力加速度,不规则小磁铁的重心不确定,这对测量结果是否有影响?______(填“是”或“否”)
13. 如图所示是某质点做简谐运动的图像。
(1)该振动的振幅和周期是多少?t=6s时质点的位移是多少?
(2)0~20s内质点通过的路程是多少?
(3)该质点的振动方程可以写作,其中的和各是多少?
14. 如图所示,地面光滑,质量的平板车B上表面水平,在平板车左端相对于车静止着一块质量的物块A,A、B一起以大小为的速度向左运动,一颗质量的子弹以大小为的水平初速度向右瞬间射穿A后,速度变为。已知A与B之间的动摩擦因数不为零,且A与B最终达到相对静止时A刚好停在B的右端,车长L=1m,g取,求:
(1)子弹穿过物块A的一瞬间,物块A的速度的大小;
(2)A与B间的动摩擦因数。
15. 如图所示,木板C静置于光滑的水平面上,物块B静置于木板C的左端,竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道下端与木板C的上表面相切。物块A以初速度从圆弧轨道的最高点滑下,与物块B发生弹性碰撞后恰好返回到圆弧轨道的最高点,物块B恰好未滑离木板C。已知物块A的质量,木板C的质量,圆弧轨道的半径R=0.45m,物块B和木板C间的动摩擦因数为,物块A、B均可看作质点,重力加速度取。求:
(1)物块A第一次运动到圆弧轨道最低点时受到的支持力大小;
(2)物块B的质量;
(3)木板C的长度L。
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石门高级中学2025-2026学年第一学期高二年级物理科
第二次统测试题
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求,选对的得4分,错选、不选得0分。
1. 弹簧测力计下挂一条形磁铁,其中条形磁铁的N极一端位于未通电的螺线管正上端,如右图所示,下列说法正确的是( )
A. 若将a接电源正极,b接电源负极,弹簧测力计示数将不变
B. 若将a接电源正极,b接电源负极,弹簧测力计示数将增大
C. 若将b接电源正极,a接电源负极,弹簧测力计示数将减小
D. 若将b接电源正极,a接电源负极,弹簧测力计示数将增大
【答案】D
【解析】
【详解】AB.当螺线管将a接电源正极,b接负极时,线圈中产生磁场,由安培定则判断得知,螺线管内部磁场方向向上,上端相当于N极,对磁铁产生向上的斥力,所以弹簧秤示数减小,故AB错误;
CD.当螺线管将a接电源负极,b接正极时,线圈中产生磁场,由安培定则判断得知,螺线管内部磁场方向向下,上端相当于S,对磁铁产生向下的引力,所以弹簧秤示数增大,故C错误,D正确;
故选D。
2. 2018年珠海航展,我国首台量子雷达亮相(如图),量子雷达发射经典态的电磁波,可以捕捉到普通雷达无法探测到的目标。下列说法正确的是( )
A. 量子就是电子
B. 频率越高的电磁波能量越小
C. 电磁波在真空中的传播速度与其频率有关
D. 空间某处电场或磁场发生正弦规律变化就会在其周围产生电磁波
【答案】D
【解析】
【详解】A.量子不是电子,电子是实物粒子,故A错误;
B.根据,频率越高的电磁波能量越大,故B错误;
C.电磁波在真空中的传播速度与其频率无关,为光速,故C错误;
D.根据麦克斯韦理论可知,空间某处电场或磁场发生正弦规律变化就会在其周围产生电磁波,故D正确。
故选D。
3. 跑酷运动被称为“现代轻功”,跑酷运动员在经过严格训练后,可以从很高的高度跳下而不受伤,他们从高处跳下来一般都是采取翻滚着地的技巧,请问翻滚着地目的是( )
A. 单单为了炫酷,花里胡哨
B. 减小着地过程运动员的动量变化量
C. 延长跟地面的作用时间,减小运动员的合冲量
D. 延长跟地面的作用时间,减小运动员所受合力
【答案】D
【解析】
【详解】根据动能定理可得
着地过程运动员的动量变化一定,运动员受到的合力冲量一定,翻滚着地可以延长跟地面的作用时间,从而减小运动员所受合力。
故选D。
4. 下列有关振动的说法正确的是( )
A. 阻尼振动的振幅不会变化
B. 物体振动的频率就是物体的固有频率
C. 当驱动力的频率等于固有频率时,物体做受迫振动的振幅达到最大值
D. 共振是普遍的现象,都是有利的
【答案】C
【解析】
【详解】A.阻尼振动由于阻力的存在,一部分机械能转化为内能,因此阻尼振动的振幅将逐渐减小,A错误;
B.物体振动的频率不一定是物体的固有频率,例如受迫振动,其频率等于外界驱动力的频率,B错误;
C.当驱动力的频率等于固有频率时,物体发生共振,物体做受迫振动的振幅达到最大值,C正确;
D.共振是普遍的现象,不一定都是有利的,例如桥梁在风作用下的振动,如果发生共振,极有可能使桥梁受损,D错误。
故选C。
5. A、B两球在光滑水平面上沿同一直线向同一方向运动,,,,,当A追上B并发生碰撞后,A、B两球速度的可能值是(取两球碰前的运动方向为正)( )
A. ,
B. ,
C. ,
D. ,
【答案】A
【解析】
【详解】以的初速度方向为正方向,碰撞前系统的总动量为
系统总的机械能为
A.如果,,碰后系统动量为
碰后系统机械能为
碰撞过程系统满足动量守恒,满足机械能不增加原则,故A正确;
B.如果,,碰后系统动量为
碰撞过程系统不满足动量守恒,故B错误;
C.如果,,碰后系统动量为
碰后系统机械能为
碰撞过程系统满足动量守恒,不满足机械能不增加原则,故C错误;
D.如果,,则碰撞后A的速度大于B的速度,不符合实际情况,故D错误。
故选A。
6. 如图所示,垂直纸面方向有两条通电长直导线 a、b,导线中通有大小相等,方向相反的电流,它们之间的距离为L。已知通电长直导线周围某点的磁感应强度为, 其中r为该点到导线的距离,Ⅰ为电流大小。O为a、b连线的中点,P、Q为a、b连线中垂线上两点, P、Q两点到a、b的距离均为L。 已知直导线 a在O 点产生的磁感应强度为B0。下列说法正确的是( )
A. 导线a 在 P 点产生的磁感应强度大小为B0
B. O点的磁感应强度大小为0
C. P点的磁感应强度大小为
D. P、Q两点的磁感应强度方向相反
【答案】C
【解析】
【详解】A.由可知,导线a 在 O 点产生的磁感应强度大小为
导线a 在 P 点产生的磁感应强度大小为
A错误;
B.由安培定则可知,通电长直导线 a、b在O点产生的磁感应强度大小相等,方向相同,都竖直向下,则O点的磁感应强度大小为2B0,B错误;
CD.导线a 在 P 点产生的磁感应强度方向垂直aP的连线向右下,导线b 在 P 点产生的磁感应强度方向垂直bP的连线向左下,如图所示,两导线在P点产生的磁感应强度大小相等,都为,由几何关系可知,两分磁感应强度的夹角为120°,可知P点的磁感应强度大小是,方向向下,同理可得Q点的磁感应强度大小也是,方向也是向下,C正确,D错误。
故选C。
7. 如图甲所示,在足够大的光滑水平面上放有两个物块,其中物块B连接一个轻弹簧并处于静止状态,质量为m的物块A以初速度v0向着物块B运动,在物块A与弹簧发生相互作用的全过程中,A的速度v1和B的速度v2之间的关系如图乙所示,物块始终保持直线运动,则下列说法正确的是( )
A. 物块A做匀减速运动
B. 物块B的质量为2m
C. 弹簧最短时A和B的速度为
D. 弹簧储存的最大弹性势能为
【答案】D
【解析】
【详解】A.物体A接触弹簧靠近B时,弹簧压缩形变逐渐增大,A所受合力逐渐增大,可知,A接触弹簧后开始做加速度增大的变减速直线运动,故A错误;
B.令B的质量为M,对A、B构成的系统,根据动量守恒定律有
变形得
结合图乙有
解得,故B错误;
C.弹簧压缩至最短时,A和B的速度相等,根据动量守恒定律有
结合上述解得,故C错误;
D.弹簧压缩至最短时,A和B的速度相等,此时弹簧的弹性势能达到最大值,则有
结合上述解得,故D正确。
故选D。
二、多项选择题:本题共3小题,每题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上的选项符合题目要求,全选对的得6分,漏选的得3分,错选或不选得0分。
8. 期末复习时小艾同学在课本中选取了几幅图片进行知识回顾,如图所示。她以下的复述中,正确的是( )
A. 闭合图甲中的开关S,将滑动变阻器的滑片P左右移动时,灵敏电流计G的读数始终为零
B. 图乙中原来静止的四个相同小球,当a摆起来以后,其余三个小球会逐渐摆动起来,c的振幅最大,b的振幅最小,a、d的振幅相等
C. 图丙是阻尼振动的位移-时间图,由图像可知随着时间的增加振子的振幅不断减小,周期几乎不变
D. 图丁中面积为S的线框与磁感应强度B不垂直时,穿过线框的磁通量
【答案】CD
【解析】
【详解】A.闭合图甲中的开关S,将滑动变阻器的滑片P左右移动时,左边线圈的电流变化,导致其磁场变化,则穿过线圈的磁通量变化,灵敏电流计G的闭合回路会产生感应电流,则其读数不为零,故A错误;
B.受迫振动的周期与驱动力周期相同,当a摆起来以后,其余三个小球周期相同,当受迫振动的小球固有周期与驱动力周期相同时,振幅最大,则d的振幅最大,b的振幅最小,a、d的振幅相等,故B错误;
C.图丙是阻尼振动的位移-时间图,由图像可知随着时间的增加振子的振幅不断减小,周期几乎不变,故C正确;
D.穿过线框的磁通量为
故D正确。
故选CD。
9. 将一物体从地面以某一初速度竖直向上抛出,取竖直向下为矢量的正方向,不计空气阻力。物体的动量p的大小、动量的变化量随时间变化的图像及物体的动量变化率随离地高度h变化的图像正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】A.取竖直向下为矢量的正方向,则当物体竖直上抛时,动量为负值且逐渐减小,然后向下(正向)增加,选项A错误;
B.根据动量定理
则图像是过原点的直线,选项B正确;
CD.因为
可知图像是平行横轴的直线,选项C正确,D错误。
故选BC。
10. 现在人们对手机的依赖越来越强,某同学躺着用手机刷短视频时打瞌睡,手机不小心掉落在脸上。若手机的质量为200g,从离人脸约20cm的高度无初速度掉落(假设手机掉落过程其界面保持水平),碰到人脸后手机未反弹,人脸受到手机的冲击时间为0.02s,选择竖直向下为正方向,取重力加速度大小g=10m/s2,碰撞过程中,下列说法正确的是( )
A. 手机所受作用力的冲量约为
B. 手机对人脸的平均冲击力的冲量方向为竖直向上
C. 手机对人脸的平均冲击力大小约为22N
D. 若该同学给手机装上一个比较软的保护壳,其他条件不变的情况下,可以减小手机对人脸的平均冲击力
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.手机离人脸高度h=20cm=0.20m,手机的质量为m=200g=0.20kg;根据自由落体运动规律,解得手机落到脸上的速度大小为
选择竖直向下为正方向,由动量定理得手机所受作用力的冲量约为
故A正确;
B.手机对人脸的平均冲击力的方向竖直向下,冲量方向为竖直向下,故B错误;
C.对手机有
解得
由牛顿第三定律可知手机对人脸的平均冲击力大小与人脸对手机的作用力大小相等,为22N,故C正确;
D.若该同学给手机装上一个比较软的保护壳,其他条件不变的情况下,可以延长可以减小手机对人脸的平均冲击力人脸受到手机的冲击时间,由可知可以减小手机对人脸的平均冲击力,故D正确。
故选ACD。
三、实验与解答题:本大题共5小题,共54分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
11. 随着居民生活水平的提高,纯净水已经进入千家万户。某市对市场上出售的纯净水质量进行了抽测,结果发现有不少样品的电导率(电导率是电阻率的倒数,是检验纯净水是否合格的一项重要指标)不合格。某学习小组设计实验测量某种纯净水的电阻进而得出该纯净水的电导率。在粗细均匀的圆柱形玻璃管中注满纯净水,玻璃管长为L,玻璃管两端用插有铜钉的橡皮塞塞住。
(1)注水前,如图1所示,用螺旋测微器测得玻璃管直径为d=________mm;如图2所示,用20分度游标卡尺测得玻璃管长度为L=________cm。
(2)为了测量所取纯净水的电阻,该小组从实验室中找到如下实验器材:
A、电流表(量程0~3mA,电阻约为5Ω)
B、电压表(量程0~6V,电阻约为10kΩ)
C、滑动变阻器(0~20Ω,额定电流1A)
D、电源(能提供6V的恒定电压)
E、开关一只、导线若干
①根据图3中的电路图,请将图4电路连接完整_________;
②图5为根据电流表和电压表的实验数据所画的图像。根据图像,求出该纯净水的电阻R=____________Ω(保留2位有效数字)。
(3)计算纯净水的电导率表达式__________(用符号π、R、d、L表示),通过代入数据可以判定此纯净水是否合格。
【答案】(1) ①. 6.122(6.121~6.124) ②. 10.225
(2) ①. ②. 2.1×103
(3)
【解析】
【小问1详解】
[1]螺旋测微器的精确值为,由图1可知玻璃管内径为
[2]20分度游标卡尺的精确值为,由图2可知玻璃管长度为
【小问2详解】
①[1]根据图3中的电路图,完整的实物连线如图所示
②[2]根据欧姆定律可得
【小问3详解】
根据电阻定律可得
又
联立可得
12. 在利用单摆实验测量重力加速度时,某同学想改变传统秒表计时的方式,改为使用霍尔元件和单片机进行计时。按图乙方式将霍尔元件置于磁性摆球静止时的正下方,当小球做单摆运动经过最低点时,霍尔传感器产生脉冲信号并发送给单片机,单片机接收信号并计时,并将数据传输给电脑和手机,实时显示测量结果并分析处理和存储数据。
(1)实验前,再用刻度尺测出绳长为L,用游标尺测出摆球的直径d;
(2)电脑将单片机传输的计时数据处理后得到电压的脉冲信号随时间t的变化图线如图丙所示,则该单摆的周期为______;
(3)最后根据测量得到单摆的摆长和运动周期,计算出重力加速度,其表达式为g=______。(用本题中涉及的符号表示)
(4)若某次实验找不到磁性小球,只有一个不规则的小磁铁,将小磁铁用细线悬挂起来做成单摆,取不同摆长、……进行n次测量,得周期、……,以测量的绳长L为横坐标,为纵坐标,作出图线,如图丁所示,应为图线______(填“a”“b”或“c”)。使用图像法处理数据测重力加速度,不规则小磁铁的重心不确定,这对测量结果是否有影响?______(填“是”或“否”)
【答案】 ①. ②. ③. a ④. 否
【解析】
【详解】(2)[1]由题意可知,当小球做单摆运动经过最低点时,霍尔传感器产生脉冲信号,因此由图丙可知相邻两个电压脉冲之间的时间间隔为半个周期,则该单摆的周期为
(3)[2]可知绳长为L,摆球的直径为d,则有摆长为
由单摆的周期公式可得
(4)[3]以测量的绳长L为横坐标,为纵坐标,设小磁铁的重心到固定小磁铁悬线的距离为,可知单摆的摆长为,由单摆的周期公式可得
可知图线应为图线
[4]使用图像法处理数据测重力加速度,不规则小磁铁的重心不确定,由可知图线的斜率不变,则测量值不变,因此这对测量结果没有影响,即否。
13. 如图所示是某质点做简谐运动的图像。
(1)该振动的振幅和周期是多少?t=6s时质点的位移是多少?
(2)0~20s内质点通过的路程是多少?
(3)该质点的振动方程可以写作,其中的和各是多少?
【答案】(1)4cm,8s,-4cm
(2)
(3),
【解析】
【小问1详解】
由图知,该振动的振幅是,周期是,时质点的位移是-4cm;
【小问2详解】
0~20s相当于
质点在时间内通过的路程是
质点在时间内通过的路程是
质点在0~20s通过的路程
【小问3详解】
其中的
当时,
得
14. 如图所示,地面光滑,质量的平板车B上表面水平,在平板车左端相对于车静止着一块质量的物块A,A、B一起以大小为的速度向左运动,一颗质量的子弹以大小为的水平初速度向右瞬间射穿A后,速度变为。已知A与B之间的动摩擦因数不为零,且A与B最终达到相对静止时A刚好停在B的右端,车长L=1m,g取,求:
(1)子弹穿过物块A的一瞬间,物块A的速度的大小;
(2)A与B间的动摩擦因数。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
子弹射出物块A的过程,规定向右为正方向,以子弹与A组成的系统为研究对象,根据动量守恒定律得
代入数据解得
【小问2详解】
子弹穿过物块A后,物块A以1.5m/s的速度开始向右滑行,B以0.5m/s的速度开始向左做匀减速直线运动,当A、B有共同速度时,两者相对静止。对A、B组成的系统运用动量守恒,规定向右为正方向,有
代入数据解得
根据能量守恒定律知
代入数据解得
15. 如图所示,木板C静置于光滑的水平面上,物块B静置于木板C的左端,竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道下端与木板C的上表面相切。物块A以初速度从圆弧轨道的最高点滑下,与物块B发生弹性碰撞后恰好返回到圆弧轨道的最高点,物块B恰好未滑离木板C。已知物块A的质量,木板C的质量,圆弧轨道的半径R=0.45m,物块B和木板C间的动摩擦因数为,物块A、B均可看作质点,重力加速度取。求:
(1)物块A第一次运动到圆弧轨道最低点时受到的支持力大小;
(2)物块B的质量;
(3)木板C的长度L。
【答案】(1);(2)8kg;(3)0.5m
【解析】
【详解】(1)物块A从圆弧轨道的最高点滑下第一次运动到圆弧轨道最低点过程有
解得
在最低点,由牛顿第二定律得
解得
(2)物块A与物块B的碰撞过程为弹性碰撞,设碰后物块A的速度大小为,物块B的速度大小为,由系统动量守恒定律得
由系统机械能守恒定律得
碰后物块A恰好返回到圆弧轨道的最高点,则有
解得
,,
(3)物块B恰好未滑离木板C,说明物块B到达木板C的右端时,两者具有相同的速度,对物块B与木板C组成的系统,由动量守恒定律得
由能量守恒定律得
解得
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