内容正文:
吉林省实验中学2025-2026学年度下学期高
一年级学程性考试(二)
物 理
注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分,满分100分,考试时间75分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。并在规定位置粘贴考试用条形码。
3.请认真阅读答题卡上的注意事项,在答题卡上与题号相对应的答题区域内答题,写在试卷、草稿纸上或答题卡非题号对应答题区域的答案一律无效。不得在答题卡上做任何标记。
4.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
5.考试结束后,答题卡要交回,试卷由考生自行保存。
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题所给的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;在第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但选不全得3分,有选错的得0分。
1. 如图所示,一弹簧振子做简谐运动,下列说法正确的是( )
A. 小球每次通过同一位置时,其速度不一定相同,但位移一定相同
B. 小球通过平衡位置时,速度为零,位移最大
C. 小球每次经过平衡位置时,位移相同,速度也一定相同
D. 若位移为负值,则加速度一定为负值
【答案】A
【解析】
【详解】A.小球每次通过同一位置时,位移相同,速度大小相等,但速度方向可能相同,也可能不同,故A正确;
B.当小球通过平衡位置时,位移为零,速度最大,故B错误;
C.小球每次通过平衡位置时,速度大小相等,方向不一定相同,但位移相同均为零,故C错误;
D.小球所受的回复力始终指向平衡位置,小球的位移为负值时,受到的力为正值,小球的加速度为正值,故D错误。
故选A。
2. 如图所示,一辆小车静止在光滑的水平面上,小车上固定一根带有横杆的立柱,横杆的端点处固定一条长为L的细绳,细绳的另一端拴有一小球,现将细绳拉直,在水平方向上由静止释放小球,不计一切摩擦,下列说法正确的是( )
A. 小球的动量守恒
B. 小球的机械能守恒
C. 小球、小车组成的系统的机械能守恒,水平方向上动量守恒
D. 小球、小车组成的系统的机械能守恒,水平方向上动量不守恒
【答案】C
【解析】
【详解】A.小球由静止释放,小球的速度大小发生变化,小球的动量发生变化,动量不守恒,故A错误;
B.根据能量关系可知,小球由静止释放过程中,小球的机械能转化为小车的动能,小球的机械能减少,故B错误;
CD.小球和小车组成的系统,仅有重力做功,机械能守恒,该系统在水平方向上不受外力,因此水平方向上动量守恒,故C正确,D错误。
故选C。
3. 如图所示,三根轻质弹性细杆上端分别固定相同的小球,下端固定在一平板上。当平板固定时,杆越长,小球振动的周期越大。现对平板施加周期性驱动力,使平板左右振动并带动各小球振动,稳定后观察到B球的振动幅度最大。则关于稳定后各小球的振动情况,下列说法正确的是( )
A. 小球B振动周期最大
B. 只有小球B的振动周期与平板振动周期相同
C. 三个小球的振动周期均与平板振动周期相同
D. 若缓慢增大驱动力的频率,则可以观察到C球的振动幅度变大
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.根据题目描述,小球B的振动幅度最大,这表明小球B的固有周期与平板振动周期相同或相近,即小球B处于共振状态。三个小球的振动周期与振动振幅无关,等于平板振动的周期,故AB错误,C正确;
D.若缓慢增大驱动力频率,即减小了驱动力的周期,由于平板固定时,杆越长,小球振动的周期越大,则小球A的固有周期最小,所以小球A的振动幅度变大,故D错误。
故选C。
4. 《三国志》中记载:“置象大船之上,而刻其水痕所至,称物以载之,则校可知矣。”这是著名的曹冲称象的故事。某同学学过动量守恒定律之后,欲利用卷尺测定大船的质量。该同学利用卷尺测出船长为L,然后缓慢进入静止的平行于河岸的船的船尾,再从船尾行走至船头,之后缓慢下船,测出船后退的距离d,已知该同学自身的质量为m,若忽略一切阻力,则船的质量为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设船的质量为M,人走动时船的速度大小为v,人的速度大小为,人从船尾行走至船头所用时间为t,取船的速度为正方向,则,
根据动量守恒定律得
联立解得
故选D。
5. 一列简谐横波沿x轴正方向传播。时的波形如图所示,平衡位置在处的质点M在时位移第一次为5cm,下列说法正确的是( )
A. 简谐横波的周期为24s B. 波速大小为2.5m/s
C. 时,M点沿y轴负方向运动 D. 时,M点运动到处
【答案】A
【解析】
【详解】AC.波沿x轴正方向传播,根据图像可知此时质点M正处于平衡位置向上振动,可写出M点的振动方程为
代入数据时
解得,故A正确,C错误;
B.根据图像可知波长为
所以波速,故B错误;
D.波上的质点只在其平衡位置附近振动,不会沿着波的传播方向移动,故D错误。
故选A。
6. 高压清洗广泛应用于汽车清洁、地面清洁等。某次用高压水枪近距离清洗地面,出水口的直径为,水从枪口高速喷出后,喷出水流的流量为(单位时间流出的水的体积),设水流遇到地面后的速度在短时间变为零,忽略水从枪口喷出后的发散效应,水的密度为。则水在地面产生的平均冲击力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由题意,内水的质量
水刚出枪口的速度
由动量定理有
联立解得
故选D。
7. 如图所示,足够长水平传送带以的速度匀速运行。现将一质量为的物块轻放在传送带上,物块与传送带间的动摩擦因数为。若不计电动机自身能量损耗,则将物体传送的过程中( )
A. 摩擦力对物块做的功等于电动机输出电能
B. 传送带克服摩擦力做功等于系统产生的内能
C. 摩擦力对物块做的功等于物块增加的动能
D. 物块与传送带共速后,物块所受静摩擦力对物块做正功
【答案】C
【解析】
【详解】A.物块轻放在传送带上后,在滑动摩擦力作用下做匀加速直线运动,直到速度达到后与传送带相对静止做匀速直线运动。设物块加速时间为,加速度为
则
此过程中物块的位移
传送带的位移
相对位移
电动机输出的电能等于传送带克服摩擦力做的功,即
而摩擦力对物块做的功
两者不相等,故A错误;
B.传送带克服摩擦力做功
系统产生的内能
两者不相等,故B错误;
C.根据动能定理,摩擦力对物块做的功等于物块增加的动能,故C正确;
D.物块与传送带共速后,物块做匀速直线运动,水平方向不受力,所受静摩擦力为零,不做功,故D错误。
故选C。
8. 固定在水平地面上的斜面顶端有一轻质定滑轮,一不可伸长的轻绳绕过定滑轮并连接滑块a、b,如图所示。将滑块a置于斜面顶端时,滑块b与地面接触且轻绳伸直。现释放滑块a,在滑块b由地面上升到斜面顶端等高处的过程中,不计一切摩擦,则下列说法正确的是( )
A. 重力对滑块a做的功等于滑块a动能的增加量
B. 轻绳对滑块b做的功大于滑块b动能的增加量
C. 滑块a机械能的减少量等于滑块b机械能的增加量
D. 滑块a重力势能的减少量等于滑块a、b总动能的增加量
【答案】BC
【解析】
【详解】A.滑块a受到重力和轻绳拉力的作用,根据动能定理,滑块a动能的增加量等于重力与拉力做功的代数和,故A错误;
B.轻绳对滑块b做的功等于滑块b增加的动能与重力势能之和,故B正确;
C.因为不计一切摩擦,所以滑块a和b组成的系统机械能守恒,因此滑块a机械能的减少量等于滑块b机械能的增加量,故C正确;
D.根据系统机械能守恒,滑块a重力势能的减少量等于滑块a动能的增加量、滑块b动能的增加量以及滑块b重力势能的增加量之和,故D错误。
故选BC。
9. 如图甲所示,弹簧振子以点O为平衡位置,在A、B两点之间做简谐运动。取向右为正方向,振子的位移x随时间t的变化如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 时,振子的速度方向向左
B. 时,振子在O点右侧处
C. 和时,振子的加速度完全相同
D. 到的时间内,振子的速度逐渐增大
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.t=0.8s时,振子经过O点向负方向运动,即向左运动,故A正确;
B.由乙图可知振子振幅A=12cm,周期T=1.6s,则可知
则振子振动方程为
当t=0.2s时,振子在O点右侧,且
故B正确;
C.t=0.4s和t=1.2s时,振子的位移等大反向,回复力和加速度也是等大反向,故C错误;D.t=0.4s到t=0.8s的时间内,振子从B点向左运动到平衡位置,其速度逐渐增加,故D正确。
故选ABD。
10. 如图所示,图(a)中长木板Q静止于粗糙水平地面上,其形状为“L”形,小滑块P以的初速度滑上木板,时与长木板Q相撞并粘在一起。已知小滑块的质量为且两者运动的图像如图(b)所示。重力加速度大小g取,则( )
A. Q的质量为 B. 地面与木板之间的动摩擦因数为
C. 由于碰撞系统损失的机械能为 D. 时木板速度恰好为零
【答案】AC
【解析】
【详解】A.设P的质量为,Q的质量为M,碰撞中系统动量守恒定律
根据图像可知,,,
解得,A正确;
B.设P与Q之间的动摩擦因数为,Q与地面之间的动摩擦因数为,根据图像可知,0-2s内P与Q的加速度分别为,
对P、Q分别受力分析,根据牛顿第二定律,
解得,B错误;
C.由于碰撞系统损失的机械能为
代入数据解得,C正确;
D.对碰撞后整体受力分析,由动量定理得
解得
因此木板速度恰好为零的时刻为,D错误。
故选AC。
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 两位同学用光电门和气垫导轨做“验证动量守恒定律”的实验。
(1)按照图甲安装好器材,接通气源,将滑块向左弹出,调节P或Q,直至滑块通过光电门1的时间________(选填“大于”“等于”或“小于”)通过光电门2的时间,则说明轨道已水平。
(2)轨道调平后,将滑块A、B放置在如图乙所示的位置,A、B均静止,两遮光条宽度相等。给滑块A一瞬时冲量,滑块A经过光电门1后与滑块B发生碰撞且被弹回,再次经过光电门1。光电门1先、后记录滑块A上遮光条的挡光时间为、,光电门2记录滑块B向左运动时遮光条的挡光时间为。实验中为确保碰撞后滑块A被反弹,则、应满足的关系是________(选填“”“”或“”)。
(3)若满足关系式________(用字母、、、、表示),则两滑块碰撞过程动量守恒。
【答案】(1)等于 (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
轨道水平后,认为滑块做匀速直线运动,所以通过两个光电门的时间相等。
【小问2详解】
A碰后的速度要反向,所以。
【小问3详解】
假若动量守恒,则
即
化简得
12. 了解地球表面重力加速度的分布,对地球物理学、航空航天技术及大地测量等领域都有十分重要的意义。某实验小组的同学做“用单摆测重力加速度”的实验:
(1)以下是实验过程中的一些做法,其中正确的有( )
A. 摆线要选择细些、伸缩性尽量小些、适当长一些的
B. 为了使摆的周期大一些,以方便测量,开始拉开摆球时,应使摆角大一些
C. 为保证摆球摆动时摆长不变,应用夹子夹住摆线上端
D. 拉开摆球,在释放摆球的同时开始计时,当摆球回到开始位置时停止计时,此时间间隔∆t即为单摆周期T
(2)实验中,测量不同摆长及对应的周期,用多组实验数据做出摆长与周期平方的图像如图乙所示,则重力加速度的大小为__________m/s2(π2取9.86,结果保留三位有效数字。
(3)另一名同学不小心,每次都把小球直径当作半径来计算摆长,由此得到的L-T2图像是图丙中的__________(选填“①”“②”或“③”),该同学测得的重力加速度与真实值相比__________(选填“偏大“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)AC (2)9.86
(3) ①. ③ ②. 不变
【解析】
【小问1详解】
A.为了减小实验误差和摆线对实验的影响,摆线选择细些、伸缩性尽量小些、适当长一些的,故A正确;
B.可以通过适当增加摆长来增大单摆的周期,但摆角不能过大,不能超过5°,故B错误;
C.为保证摆球摆动时摆长不变,应用夹子夹住摆线上端,故C正确;
D.在摆球摆动至平衡位置时开始计时,且记录摆球摆动若干次全振动的总时间,再计算单摆的周期,以减小实验误差,故D错误。
故选AC。
【小问2详解】
根据单摆周期公式
可得
从图像中可知斜率
解得
【小问3详解】
[1]根据单摆的周期公式可得
所以
即L-T2图像纵轴截距为正,图像为③;
[2]图像斜率仍为,对重力加速度的测量无影响。
13. 在光滑的水平面上,物体a的质量为2kg,物体b的质量为1kg,如图物体a以初速度=3m/s水平向右运动,并与静止的物体b发生碰撞,a与b碰撞后粘在一起运动。求:
(1)ab共同运动的速度大小;
(2)由于碰撞系统损失的动能。
【答案】(1)2m/s;(2)3J
【解析】
【详解】(1)根据动量守恒定律
解得
(2)由于碰撞系统损失的动能
解得
14. 如图所示,一名正在高空作业的工人质量为系一条长为的安全带,若工人不慎跌落,先做自由落体运动,安全带伸直后,工人受到安全带的缓冲作用,缓冲时间为,下落到最低点。g取10m/s2。求:
(1)从工人开始跌落到最低的过程,重力的冲量大小:
(2)缓冲过程中安全带所受的平均作用力的大小。
【答案】(1)1200 N·s
(2)1200 N
【解析】
【小问1详解】
根据题意,工人由静止自由下落L的过程中,有
解得
则工人从开始跌落到最低点重力的冲量大小为
【小问2详解】
设安全带的平均作用力大小为F,取向下为正方向,在整个下落过程中,对工人,根据动量定理有
解得
15. 如图所示,在光滑水平面上有一辆质量M=8 kg的平板小车,车上有一个质量m=1.9 kg的木块(木块可视为质点),车与木块均处于静止状态.一颗质量m0=0.1 kg的子弹以v0=200 m/s的初速度水平向左飞,瞬间击中木块并留在其中.已知木块与小车平板之间的动摩擦因数μ=0.5,g=10 m/s2.
(1)求子弹射入木块后瞬间子弹和木块的共同速度大小;
(2)若木块不会从小车上落下,求三者的共同速度大小;
(3)若是木块刚好不会从车上掉下,则小车的平板至少多长?
【答案】(1)10 m/s (2)2 m/s (3)8 m
【解析】
【详解】子弹射入木块的过程中,子弹与木块组成的系统动量守恒,由动量守恒定律可以求出共同速度;子弹、木块、小车组成的系统动量守恒,由动量守恒定律求出它们的共同速度;对系统由能量守恒定律求出小车的平板的最小长度;
解:(1)子弹射入木块过程系统动量守恒,以水平向左为正,则由动量守恒有:
解得:
(2)子弹、木块、小车系统动量守恒,以向左为正方向,由动量守恒定律得:
解得:
(3)子弹击中木块到木块相对小车静止过程,由能量守恒定律得:
解得:
三、附加题:本题共1小题,共10分。
16. 如图所示,半径R=2.8m的光滑半圆轨道BC与倾角θ=37°的粗糙斜面轨道在同一竖直平面内,两轨道间由一条光滑水平轨道AB相连,A处用光滑小圆弧轨道平滑连接,B处与圆轨道相切.在水平轨道上,两静止小球P、Q压紧轻质弹簧后用细线连在一起.某时刻剪断细线后,小球P向左运动到A点时,小球Q沿圆轨道到达C点;之后小球Q落到斜面上时恰好与沿斜面向下运动的小球P发生碰撞.已知小球P的质量m1=3.2kg,小球Q的质量m2=1kg,小球P与斜面间的动摩擦因数μ=0.5,剪断细线前弹簧的弹性势能Ep=168J,小球到达A点或B点时已和弹簧分离.重力加速度g=10m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,不计空气阻力,求:
(1)小球Q运动到C点时的速度大小;
(2)小球P沿斜面上升的最大高度h;
(3)小球Q离开圆轨道后经过多长时间与小球P相碰。
【答案】(1)12m/s;(2)0.75m;(3)1s
【解析】
【分析】
【详解】(1)两小球弹开的过程,由动量守恒定律得
由机械能守恒定律得
联立可得
小球Q沿圆轨道运动过程中,由机械能守恒定律可得
解得
(2)小球P在斜面向上运动的加速度为a1,由牛顿第二定律得
解得
故上升的最大高度为
(3)设两小球相遇点距离A点为x,小球P从A点上升到两小球相遇所用的时间为t,小球P沿斜面下滑的加速度为a2,由牛顿第二定律得
解得
小球P上升到最高点所用的时间
则
解得
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吉林省实验中学2025-2026学年度下学期高
一年级学程性考试(二)
物 理
注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分,满分100分,考试时间75分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。并在规定位置粘贴考试用条形码。
3.请认真阅读答题卡上的注意事项,在答题卡上与题号相对应的答题区域内答题,写在试卷、草稿纸上或答题卡非题号对应答题区域的答案一律无效。不得在答题卡上做任何标记。
4.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
5.考试结束后,答题卡要交回,试卷由考生自行保存。
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题所给的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;在第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但选不全得3分,有选错的得0分。
1. 如图所示,一弹簧振子做简谐运动,下列说法正确的是( )
A. 小球每次通过同一位置时,其速度不一定相同,但位移一定相同
B. 小球通过平衡位置时,速度为零,位移最大
C. 小球每次经过平衡位置时,位移相同,速度也一定相同
D. 若位移为负值,则加速度一定为负值
2. 如图所示,一辆小车静止在光滑的水平面上,小车上固定一根带有横杆的立柱,横杆的端点处固定一条长为L的细绳,细绳的另一端拴有一小球,现将细绳拉直,在水平方向上由静止释放小球,不计一切摩擦,下列说法正确的是( )
A. 小球的动量守恒
B. 小球的机械能守恒
C. 小球、小车组成的系统的机械能守恒,水平方向上动量守恒
D. 小球、小车组成的系统的机械能守恒,水平方向上动量不守恒
3. 如图所示,三根轻质弹性细杆上端分别固定相同的小球,下端固定在一平板上。当平板固定时,杆越长,小球振动的周期越大。现对平板施加周期性驱动力,使平板左右振动并带动各小球振动,稳定后观察到B球的振动幅度最大。则关于稳定后各小球的振动情况,下列说法正确的是( )
A. 小球B振动周期最大
B. 只有小球B的振动周期与平板振动周期相同
C. 三个小球的振动周期均与平板振动周期相同
D. 若缓慢增大驱动力的频率,则可以观察到C球的振动幅度变大
4. 《三国志》中记载:“置象大船之上,而刻其水痕所至,称物以载之,则校可知矣。”这是著名的曹冲称象的故事。某同学学过动量守恒定律之后,欲利用卷尺测定大船的质量。该同学利用卷尺测出船长为L,然后缓慢进入静止的平行于河岸的船的船尾,再从船尾行走至船头,之后缓慢下船,测出船后退的距离d,已知该同学自身的质量为m,若忽略一切阻力,则船的质量为( )
A. B. C. D.
5. 一列简谐横波沿x轴正方向传播。时的波形如图所示,平衡位置在处的质点M在时位移第一次为5cm,下列说法正确的是( )
A. 简谐横波的周期为24s B. 波速大小为2.5m/s
C. 时,M点沿y轴负方向运动 D. 时,M点运动到处
6. 高压清洗广泛应用于汽车清洁、地面清洁等。某次用高压水枪近距离清洗地面,出水口的直径为,水从枪口高速喷出后,喷出水流的流量为(单位时间流出的水的体积),设水流遇到地面后的速度在短时间变为零,忽略水从枪口喷出后的发散效应,水的密度为。则水在地面产生的平均冲击力大小为( )
A. B. C. D.
7. 如图所示,足够长水平传送带以的速度匀速运行。现将一质量为的物块轻放在传送带上,物块与传送带间的动摩擦因数为。若不计电动机自身能量损耗,则将物体传送的过程中( )
A. 摩擦力对物块做的功等于电动机输出电能
B. 传送带克服摩擦力做功等于系统产生的内能
C. 摩擦力对物块做的功等于物块增加的动能
D. 物块与传送带共速后,物块所受静摩擦力对物块做正功
8. 固定在水平地面上的斜面顶端有一轻质定滑轮,一不可伸长的轻绳绕过定滑轮并连接滑块a、b,如图所示。将滑块a置于斜面顶端时,滑块b与地面接触且轻绳伸直。现释放滑块a,在滑块b由地面上升到斜面顶端等高处的过程中,不计一切摩擦,则下列说法正确的是( )
A. 重力对滑块a做的功等于滑块a动能的增加量
B. 轻绳对滑块b做的功大于滑块b动能的增加量
C. 滑块a机械能的减少量等于滑块b机械能的增加量
D. 滑块a重力势能的减少量等于滑块a、b总动能的增加量
9. 如图甲所示,弹簧振子以点O为平衡位置,在A、B两点之间做简谐运动。取向右为正方向,振子的位移x随时间t的变化如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 时,振子的速度方向向左
B. 时,振子在O点右侧处
C. 和时,振子的加速度完全相同
D. 到的时间内,振子的速度逐渐增大
10. 如图所示,图(a)中长木板Q静止于粗糙水平地面上,其形状为“L”形,小滑块P以的初速度滑上木板,时与长木板Q相撞并粘在一起。已知小滑块的质量为且两者运动的图像如图(b)所示。重力加速度大小g取,则( )
A. Q的质量为 B. 地面与木板之间的动摩擦因数为
C. 由于碰撞系统损失的机械能为 D. 时木板速度恰好为零
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 两位同学用光电门和气垫导轨做“验证动量守恒定律”的实验。
(1)按照图甲安装好器材,接通气源,将滑块向左弹出,调节P或Q,直至滑块通过光电门1的时间________(选填“大于”“等于”或“小于”)通过光电门2的时间,则说明轨道已水平。
(2)轨道调平后,将滑块A、B放置在如图乙所示的位置,A、B均静止,两遮光条宽度相等。给滑块A一瞬时冲量,滑块A经过光电门1后与滑块B发生碰撞且被弹回,再次经过光电门1。光电门1先、后记录滑块A上遮光条的挡光时间为、,光电门2记录滑块B向左运动时遮光条的挡光时间为。实验中为确保碰撞后滑块A被反弹,则、应满足的关系是________(选填“”“”或“”)。
(3)若满足关系式________(用字母、、、、表示),则两滑块碰撞过程动量守恒。
12. 了解地球表面重力加速度的分布,对地球物理学、航空航天技术及大地测量等领域都有十分重要的意义。某实验小组的同学做“用单摆测重力加速度”的实验:
(1)以下是实验过程中的一些做法,其中正确的有( )
A. 摆线要选择细些、伸缩性尽量小些、适当长一些的
B. 为了使摆的周期大一些,以方便测量,开始拉开摆球时,应使摆角大一些
C. 为保证摆球摆动时摆长不变,应用夹子夹住摆线上端
D. 拉开摆球,在释放摆球的同时开始计时,当摆球回到开始位置时停止计时,此时间间隔∆t即为单摆周期T
(2)实验中,测量不同摆长及对应的周期,用多组实验数据做出摆长与周期平方的图像如图乙所示,则重力加速度的大小为__________m/s2(π2取9.86,结果保留三位有效数字。
(3)另一名同学不小心,每次都把小球直径当作半径来计算摆长,由此得到的L-T2图像是图丙中的__________(选填“①”“②”或“③”),该同学测得的重力加速度与真实值相比__________(选填“偏大“偏小”或“不变”)。
13. 在光滑的水平面上,物体a的质量为2kg,物体b的质量为1kg,如图物体a以初速度=3m/s水平向右运动,并与静止的物体b发生碰撞,a与b碰撞后粘在一起运动。求:
(1)ab共同运动的速度大小;
(2)由于碰撞系统损失的动能。
14. 如图所示,一名正在高空作业的工人质量为系一条长为的安全带,若工人不慎跌落,先做自由落体运动,安全带伸直后,工人受到安全带的缓冲作用,缓冲时间为,下落到最低点。g取10m/s2。求:
(1)从工人开始跌落到最低的过程,重力的冲量大小:
(2)缓冲过程中安全带所受的平均作用力的大小。
15. 如图所示,在光滑水平面上有一辆质量M=8 kg的平板小车,车上有一个质量m=1.9 kg的木块(木块可视为质点),车与木块均处于静止状态.一颗质量m0=0.1 kg的子弹以v0=200 m/s的初速度水平向左飞,瞬间击中木块并留在其中.已知木块与小车平板之间的动摩擦因数μ=0.5,g=10 m/s2.
(1)求子弹射入木块后瞬间子弹和木块的共同速度大小;
(2)若木块不会从小车上落下,求三者的共同速度大小;
(3)若是木块刚好不会从车上掉下,则小车的平板至少多长?
三、附加题:本题共1小题,共10分。
16. 如图所示,半径R=2.8m的光滑半圆轨道BC与倾角θ=37°的粗糙斜面轨道在同一竖直平面内,两轨道间由一条光滑水平轨道AB相连,A处用光滑小圆弧轨道平滑连接,B处与圆轨道相切.在水平轨道上,两静止小球P、Q压紧轻质弹簧后用细线连在一起.某时刻剪断细线后,小球P向左运动到A点时,小球Q沿圆轨道到达C点;之后小球Q落到斜面上时恰好与沿斜面向下运动的小球P发生碰撞.已知小球P的质量m1=3.2kg,小球Q的质量m2=1kg,小球P与斜面间的动摩擦因数μ=0.5,剪断细线前弹簧的弹性势能Ep=168J,小球到达A点或B点时已和弹簧分离.重力加速度g=10m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,不计空气阻力,求:
(1)小球Q运动到C点时的速度大小;
(2)小球P沿斜面上升的最大高度h;
(3)小球Q离开圆轨道后经过多长时间与小球P相碰。
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