精品解析:江苏省无锡市宜兴市第二高级中学2025-2026学年高二上学期第二次阶段性考试物理试卷
2026-08-28
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内容正文:
2025~2026学年高二年级上学期第二次阶段性考试
物理试卷
一、单项选择题(本题共11小题,每小题4分,共44分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 炎热的夏天,柏油马路附近空气的折射率随高度降低而减小,太阳光斜射向马路的过程中会发生弯曲,下列光路图中能描述该现象的是( )
A. B.
C. D.
2. 如图所示,边长为l的n匝正方形线框内部有一边长为的正方形区域的匀强磁场,磁感应强度为B,则穿过线框的磁通量为( )
A. B. C. D.
3. 1831年法拉第把两个线圈绕在一个铁环上,A线圈与电源、滑动变阻器R组成一个回路,B线圈与开关S、电流表G组成另一个回路。通过多次实验,法拉第终于总结出产生感应电流的条件,错误的是( )
A. 闭合开关S的瞬间,电流表G中有感应电流
B. 闭合开关S的瞬间,电流表G中无感应电流
C. 闭合开关S后,在增大电阻R的过程中,电流表G中有感应电流
D. 闭合开关S后,滑动变阻器滑片向右移动的过程中,电流表G中有感应电流
4. 固定在振动片上的金属丝S周期性触动水面可以形成水波,当振动片在水面上沿MN直线上移动时拍得一幅如图照片,显示出此时波的图样。下列说法正确的是( )
A. 振动片正在向图中M一侧移动
B. 图中振动片左侧的水波传播速度更快
C. 图中振动片右侧接收到的水波频率更高
D. 相同时间内接收到完全波的个数,M一侧比N一侧多
5. 一个有固定转动轴的竖直圆盘如图甲所示,圆盘转动时,固定在圆盘上的小圆柱带动一个T形支架在竖直方向振动,T形支架的下面系着一个由弹簧和小球组成的振动系统,小球做受迫振动,圆盘静止时,让小球做简谐运动,其振动图像如图乙所示(以竖直向上为正方向),下列说法正确的是( )
A. t=1s到t=2s小球所受的回复力增加,且方向为x轴正向
B. t=2s到t=3s弹簧弹性势能一定减小
C. 若圆盘以30r/min匀速转动,小球振动达到稳定时其振动的周期为2s
D. 若圆盘正以30r/min匀速转动,欲使小球振幅增加则可使圆盘转速适当增大
6. 小明同学用欧姆表测电阻,选择开关置于“×100”挡时,操作规范时表针停在图中所示位置。对于下列操作步骤:①进行机械调零;②进行欧姆调零;③换“×10”挡;④换“×1k”挡;⑤测量、读数且乘上相应倍率。必须操作且操作顺序正确的是( )
A. ①④②⑤ B. ①③②⑤ C. ③②⑤ D. ④②⑤
7. 如图所示,光滑圆槽静止放在光滑水平地面上,小球以某一速度在水平面上向右运动,恰好运动到圆槽最高点,且圆槽的质量是小球的3倍。小球和圆槽相互作用过程中( )
A. 小球和圆槽组成的系统动量守恒
B. 小球和圆槽组成的系统机械能先减小后增大
C. 小球返回到水平地面时圆槽的速度最大
D. 小球在圆槽上运动时,圆槽对小球不做功
8. 有一宇宙飞船以v=3×103 m/s的相对速度飞入一宇宙微粒尘区。飞船在垂直速度方向的正面面积S=2 m2,此微粒尘区每1 m长度微粒的平均质量m=2×10-7 kg。设微粒与飞船外壳碰撞后附着于飞船上,要使飞船速度保持不变,则飞船的牵引力应增加( )
A. 3.6×103 N B. 3.6 N C. 1.2×10-3 N D. 1.8 N
9. 一列简谐横波沿轴传播,图(a)是时刻的波形图;P是介质中位于处的质点,其振动图像如图(b)所示,下列说法正确的是( )
A. 波向轴负方向传播
B. 波速为
C. 处的质点在时向y轴正方向运动
D. 若波在传播过程中遇到尺寸为的障碍物,则无法衍射
10. 为了打击酒驾醉驾行为,保障交通安全,交警常用酒精浓度检测仪对驾驶员进行酒精测试。图1是某型号酒精测试仪,其工作原理如图2所示,R为气敏电阻,其阻值随酒精气体浓度的增大而减小。电源的电动势为E、内阻为r,电路中的电表均为理想电表,为定值电阻且。酒驾驾驶员对着测试仪吹气过程中,下列说法正确的是( )
A. 饮酒量越多,电源的输出功率一定越大
B. 饮酒量越多,气敏电阻R消耗的功率一定越大
C. 电压表和电流表的示数都变小
D. 电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比不变
11. 如图所示,质量m=245g的物块(可视为质点)放在质量M=0.5kg的木板左端,木板静止在光滑水平面上,物块与木板间的动摩擦因数,质量的子弹以速度沿水平方向射入物块并留在其中(时间极短),物块最后恰好没有滑离木板,取,则在整个过程中( )
A. 物块的最大速度为4m/s
B. 木板的最大速度为3m/s
C. 物块相对于木板滑行的时间为0.75s
D. 木板的长度为3m
二、非选择题:本题共5小题,共56分。其中第13题~第16题解答时请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;有数值计算时,答案中必须写出数值和单位。
12. 某探究小组为测量一种新型材料制成的圆柱形电阻的电阻率,进行了如下实验探究。
图乙中的实验器材:
①电流表,量程为0~0.6A,内阻为1.0Ω;
②定值电阻R0,阻值为20.0Ω;
③电阻箱R,最大阻值为999.9Ω。
(1)该小组用螺旋测微器测量该圆柱形电阻的直径d,示数如图甲所示,其读数为_______mm。再用游标卡尺测得其长度l。
(2)该小组用如图乙所示的电路测量该圆柱形电阻Rx的阻值。将S2置于位置1,闭合S1,多次改变电阻箱R的阻值,记下电流表的对应读数I,实验数据见表格。根据表中数据,在图丙中绘制出图像。再将S2置于位置2,此时电流表读数为0.400A。计算可得Rx=_______Ω(结果保留2位有效数字)。最后可得到该材料的电阻率=______(用d、I、Rx表示)。由丙图还可得出电源电动势E=____V。
R/Ω
5.0
10.0
15.0
20.0
25.0
30.0
I/A
0.414
0.352
0.308
0.272
0.244
0.222
(3)持续使用后,电源电动势降低、内阻变大。小明认为,若再次将此圆柱形电阻连入此装置,测得电路的电流,仍根据原来描绘的图丙的图像得到该电阻的测量值会偏小。你是否同意小明的观点____ (选填“同意”或“不同意”),并给出理由____________。
13. 图甲为发光二极管,其发光帽是一个透明体。为简化问题,设它由一个半径为的半球体与一个半径为的圆拄体组成,过半球球心的纵截面如图乙所示,若二极管的发光部分视为点光源且位于圆柱体内轴线上与半球球心相距的点,光线恰好能从半球体的全部表面射出,光在真空中的传播速度为,不考虑光线在透明体内反射。求:
(1)透明体的折射率;
(2)从半球体射出的光的最长传播时间。
14. 某波源S发出一列简谐横波,波源S的振动图像如图所示。在波的传播方向上有A、B两点,它们到S的距离分别为45m和55m。A、B两点开始振动的时间间隔为0.5s。求:
(1)这列波的波长λ;
(2)当B点处于平衡位置时,A点离开平衡位置的位移是多少?
15. 如图所示的电路中,电压表为理想电表,电源电动势,内阻。定值电阻,,电容器的电容为,电动机线圈的电阻为,电压表的示数,电动机正常工作。求:
(1)电容器的带电量为多少;
(2)电动机的输出功率是多少;
(3)若电动机突然发生断路故障,则因电动机故障导致电源的输出功率减少了多少。
16. 如图甲所示,在足够大的光滑水平面上有 A、B、C 三个物体,质量分别为 mA =2kg、mB =4kg、mC =2kg,初始时三个物体均静止,物体A、B用一轻质弹簧连接,并用细线拴连使弹簧处于压缩状态。 t=0时刻,将细线烧断,A、B在弹簧弹力作用下做往复运动(运动过程中A不会碰到C),且A运动的v-t图像如图乙所示(以向右为正方向)。弹簧始终在弹性限度内。求:
(1)物体B的最大速率vB ;
(2)弹簧第一次恢复原长时物体xA=0.2m,则物体B的位移大小xB ;
(3)某时刻物体C以v0=1m/s的初速度向右运动,与正在做往复运动的物体A发生碰撞后立即粘在一起不再分开,求此后运动过程中,弹簧弹性势能可能达到的最大值Ep 。
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2025~2026学年高二年级上学期第二次阶段性考试
物理试卷
一、单项选择题(本题共11小题,每小题4分,共44分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 炎热的夏天,柏油马路附近空气的折射率随高度降低而减小,太阳光斜射向马路的过程中会发生弯曲,下列光路图中能描述该现象的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】光由光疏介质射入光密介质时,折射角小于入射角,又由题意可知,地球表面附近空气的折射率随高度降低而减小,则太阳光应向上驾曲,B选项符合题意。
故选B。
2. 如图所示,边长为l的n匝正方形线框内部有一边长为的正方形区域的匀强磁场,磁感应强度为B,则穿过线框的磁通量为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意可知,穿过线圈的磁通量为。
故选A。
3. 1831年法拉第把两个线圈绕在一个铁环上,A线圈与电源、滑动变阻器R组成一个回路,B线圈与开关S、电流表G组成另一个回路。通过多次实验,法拉第终于总结出产生感应电流的条件,错误的是( )
A. 闭合开关S的瞬间,电流表G中有感应电流
B. 闭合开关S的瞬间,电流表G中无感应电流
C. 闭合开关S后,在增大电阻R的过程中,电流表G中有感应电流
D. 闭合开关S后,滑动变阻器滑片向右移动的过程中,电流表G中有感应电流
【答案】A
【解析】
【详解】AB.根据题意可知,闭合开关S的瞬间,穿过线圈B的磁通量不发生变化,电流表G中无感应电流,故B正确,不符合题意,A错误,符合题意;
C.闭合开关S后,在增大电阻的过程中,流过A线圈的电流减小,则穿过线圈B的磁通量减小,电流表G中有感应电流,故C正确,不符合题意;
D.闭合开关S后,滑动变阻器滑片向右移动的过程中,电阻减小,流过A线圈的电流增大,则穿过线圈B的磁通量增大,电流表G中有感应电流,故D正确,不符合题意。
故选A。
4. 固定在振动片上的金属丝S周期性触动水面可以形成水波,当振动片在水面上沿MN直线上移动时拍得一幅如图照片,显示出此时波的图样。下列说法正确的是( )
A. 振动片正在向图中M一侧移动
B. 图中振动片左侧的水波传播速度更快
C. 图中振动片右侧接收到的水波频率更高
D. 相同时间内接收到完全波的个数,M一侧比N一侧多
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,波源右侧的波纹较密集,则说明振动片正在向图中N一侧移动。故A错误;
B.波的传播速度取决于介质,所以图中振动片两侧的水波传播速度一样快。故B错误;
C.图中振动片右侧单位时间内接收到的完全波的个数较多,则振动片右侧接收到的水波频率更高。故C正确;
D.波源向右移动,则波传播到右边的时间小于左边,所以在相同时间内接收到完全波的个数,M一侧比N一侧少。故D错误。
故选C。
5. 一个有固定转动轴的竖直圆盘如图甲所示,圆盘转动时,固定在圆盘上的小圆柱带动一个T形支架在竖直方向振动,T形支架的下面系着一个由弹簧和小球组成的振动系统,小球做受迫振动,圆盘静止时,让小球做简谐运动,其振动图像如图乙所示(以竖直向上为正方向),下列说法正确的是( )
A. t=1s到t=2s小球所受的回复力增加,且方向为x轴正向
B. t=2s到t=3s弹簧弹性势能一定减小
C. 若圆盘以30r/min匀速转动,小球振动达到稳定时其振动的周期为2s
D. 若圆盘正以30r/min匀速转动,欲使小球振幅增加则可使圆盘转速适当增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.以竖直向上为正方向,到小球从最低点向平衡位置振动,偏离平衡位置位移方向为负,大小正在减小,由
可知所受的回复力减小,方向为x轴正向,故A错误;
B.到小球从平衡位置向最高点振动,小球可能会经过弹簧的原长,则弹簧弹性势能可能先减小后增大,故B错误;
C.若圆盘以匀速转动,其周期为
小球振动达到稳定时其振动的周期等于驱动的周期为,故C正确;
D.由图乙可知,小球振动的固有周期为
若圆盘正以匀速转动时,有
欲使小球振幅增加则要增大驱动力的周期,可使圆盘转速适当减小,故D错误。
故选C。
6. 小明同学用欧姆表测电阻,选择开关置于“×100”挡时,操作规范时表针停在图中所示位置。对于下列操作步骤:①进行机械调零;②进行欧姆调零;③换“×10”挡;④换“×1k”挡;⑤测量、读数且乘上相应倍率。必须操作且操作顺序正确的是( )
A. ①④②⑤ B. ①③②⑤ C. ③②⑤ D. ④②⑤
【答案】C
【解析】
【详解】用欧姆表测电阻,当选择开关置于“×100”挡时,发现指针指在欧姆挡刻度值为“0”的刻度线附近,偏转角大,说明选取挡位太大,则应换用较小挡位,即选“×10”挡,换挡位后要进行欧姆调零,再测量、读数且乘上相应倍率。
故选C。
7. 如图所示,光滑圆槽静止放在光滑水平地面上,小球以某一速度在水平面上向右运动,恰好运动到圆槽最高点,且圆槽的质量是小球的3倍。小球和圆槽相互作用过程中( )
A. 小球和圆槽组成的系统动量守恒
B. 小球和圆槽组成的系统机械能先减小后增大
C. 小球返回到水平地面时圆槽的速度最大
D. 小球在圆槽上运动时,圆槽对小球不做功
【答案】C
【解析】
【详解】A.小球和圆槽系统水平方向动量守恒,竖直方向所受合外力不为零,系统竖直方向动量不守恒,故A错误;
B.小球和圆槽系统只有重力做功,机械能守恒,故B错误;
C.整个过程中,小球一直对圆槽做正功,因此作用结束时圆槽速度最大,即小球返回到水平地面时圆槽的速度最大,故C正确;
D.小球在圆槽上运动过程中,小球机械能一直减小,所以圆槽对小球做负功,故D错误。
故选C。
8. 有一宇宙飞船以v=3×103 m/s的相对速度飞入一宇宙微粒尘区。飞船在垂直速度方向的正面面积S=2 m2,此微粒尘区每1 m长度微粒的平均质量m=2×10-7 kg。设微粒与飞船外壳碰撞后附着于飞船上,要使飞船速度保持不变,则飞船的牵引力应增加( )
A. 3.6×103 N B. 3.6 N C. 1.2×10-3 N D. 1.8 N
【答案】D
【解析】
【详解】设在时间t内与飞船碰撞并附着于飞船上的微粒总质量为M,则M=vtm
设飞船对微粒的作用力大小为F,由动量定理知Ft=Mv
联立解得F=v2m
代入相关数据得F=1.8N
根据牛顿第三定律知,微粒对飞船的作用力大小为1.8N。要使飞船速度不变,根据平衡条件知,飞船的牵引力应增加1.8N。
故选D。
9. 一列简谐横波沿轴传播,图(a)是时刻的波形图;P是介质中位于处的质点,其振动图像如图(b)所示,下列说法正确的是( )
A. 波向轴负方向传播
B. 波速为
C. 处的质点在时向y轴正方向运动
D. 若波在传播过程中遇到尺寸为的障碍物,则无法衍射
【答案】B
【解析】
【详解】A.由振动图像可知P质点在时正在向y轴正向运动,根据波形平移法可知,波向轴正方向传播,故A错误;
B.由波形图可知波长为,由振动图像可知周期为,则波速为
故B正确;
C.从到,处质点振动的时间为
由于时,处的质点处于波谷位置,则处的质点在时质点经过平衡位置向y轴负方向运动,故C错误;
D.由于这列波的波长为,则若波在传播过程中遇到尺寸为的障碍物,不能发生明显衍射,但能发生衍射,故D错误。
故选B。
10. 为了打击酒驾醉驾行为,保障交通安全,交警常用酒精浓度检测仪对驾驶员进行酒精测试。图1是某型号酒精测试仪,其工作原理如图2所示,R为气敏电阻,其阻值随酒精气体浓度的增大而减小。电源的电动势为E、内阻为r,电路中的电表均为理想电表,为定值电阻且。酒驾驾驶员对着测试仪吹气过程中,下列说法正确的是( )
A. 饮酒量越多,电源的输出功率一定越大
B. 饮酒量越多,气敏电阻R消耗的功率一定越大
C. 电压表和电流表的示数都变小
D. 电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比不变
【答案】AD
【解析】
【详解】A.电源的输出功率
当电源的内阻和外电阻相等时,电源的输出功率最大,当外电阻大于内电阻时,电源的输出功率随外电阻的减小而增大。因为,所以
所以当饮酒量越多时越小,导致外电路总电阻会减小,但外电路的总电阻始终是大于内阻的,所以随着的减小,电源的输出功率变大,故A正确;
B.将和看成等效内阻,即
所以气敏电阻消耗的功率相当于等效电源的输出功率。则当时气敏电阻消耗的功率最大。但由于的初始阻值与的大小关系未知,所以当气敏电阻减小时,气敏电阻消耗的功率不确定,即消耗的功率不一定越大也可能减小,故B错误;
C.因为气敏电阻的阻值随酒精气体浓度的增大而减小,当酒驾驾驶员对着测试仪吹气时,气敏电阻的阻值减小,根据闭合电路的欧姆定律有
所以电路中的电流增大,即电流表示数变大;电压表示数为
所以电压表示数变小,故C错误;
D.根据电压表示数为
可得电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比为
所以保持不变,故D正确。
故选AD。
11. 如图所示,质量m=245g的物块(可视为质点)放在质量M=0.5kg的木板左端,木板静止在光滑水平面上,物块与木板间的动摩擦因数,质量的子弹以速度沿水平方向射入物块并留在其中(时间极短),物块最后恰好没有滑离木板,取,则在整个过程中( )
A. 物块的最大速度为4m/s
B. 木板的最大速度为3m/s
C. 物块相对于木板滑行的时间为0.75s
D. 木板的长度为3m
【答案】D
【解析】
【详解】A.子弹射入物块并留在其中,根据动量守恒
之后,在摩擦力的作用下,物块做减速运动,则两者共同的速度即物块的最大速度,大小为
故A错误;
B.物块和子弹在木板上滑行时,木板做加速运动,物块最后恰好没有滑离木板,根据动量守恒
共同速度即木板的最大速度,大小为
故B错误;
C.物块在木板上做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律
物块相对木板的滑行时间为
得
故C错误;
D.木板做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律
木板长度为物块和木板的相对位移
得
故D正确。
故选D。
二、非选择题:本题共5小题,共56分。其中第13题~第16题解答时请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;有数值计算时,答案中必须写出数值和单位。
12. 某探究小组为测量一种新型材料制成的圆柱形电阻的电阻率,进行了如下实验探究。
图乙中的实验器材:
①电流表,量程为0~0.6A,内阻为1.0Ω;
②定值电阻R0,阻值为20.0Ω;
③电阻箱R,最大阻值为999.9Ω。
(1)该小组用螺旋测微器测量该圆柱形电阻的直径d,示数如图甲所示,其读数为_______mm。再用游标卡尺测得其长度l。
(2)该小组用如图乙所示的电路测量该圆柱形电阻Rx的阻值。将S2置于位置1,闭合S1,多次改变电阻箱R的阻值,记下电流表的对应读数I,实验数据见表格。根据表中数据,在图丙中绘制出图像。再将S2置于位置2,此时电流表读数为0.400A。计算可得Rx=_______Ω(结果保留2位有效数字)。最后可得到该材料的电阻率=______(用d、I、Rx表示)。由丙图还可得出电源电动势E=____V。
R/Ω
5.0
10.0
15.0
20.0
25.0
30.0
I/A
0.414
0.352
0.308
0.272
0.244
0.222
(3)持续使用后,电源电动势降低、内阻变大。小明认为,若再次将此圆柱形电阻连入此装置,测得电路的电流,仍根据原来描绘的图丙的图像得到该电阻的测量值会偏小。你是否同意小明的观点____ (选填“同意”或“不同意”),并给出理由____________。
【答案】(1)3.699####3.701
(2) ①. ②. ③.
(3) ①. 不同意 ②. ]电源电动势降低、内阻变大,该电阻接入电路后,电流值变小,倒数变大,从题图丙可读出偏大的电阻。
【解析】
【小问1详解】
螺旋测微器的精度为0.01mm,故其读数为
【小问2详解】
[1]电流表读数为0.400A,即,由图可得此时电阻的值为
[2]根据电阻定律
其中横截面积
可得
[3]根据闭合电路欧姆定律
整理可得
即图像的斜率为
解得
【小问3详解】
[1]不同意
[2]略。
13. 图甲为发光二极管,其发光帽是一个透明体。为简化问题,设它由一个半径为的半球体与一个半径为的圆拄体组成,过半球球心的纵截面如图乙所示,若二极管的发光部分视为点光源且位于圆柱体内轴线上与半球球心相距的点,光线恰好能从半球体的全部表面射出,光在真空中的传播速度为,不考虑光线在透明体内反射。求:
(1)透明体的折射率;
(2)从半球体射出的光的最长传播时间。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
当光恰好从半球体的最左(右)边射出时,入射角最大,恰好发生全反射
有几何关系可知
解得
【小问2详解】
当光恰好从半球体O点正上方射出时路程最长,时间最长,
代入解得
14. 某波源S发出一列简谐横波,波源S的振动图像如图所示。在波的传播方向上有A、B两点,它们到S的距离分别为45m和55m。A、B两点开始振动的时间间隔为0.5s。求:
(1)这列波的波长λ;
(2)当B点处于平衡位置时,A点离开平衡位置的位移是多少?
【答案】(1)40m (2)6cm或-6cm
【解析】
【小问1详解】
波在介质中的传播速度为
周期
解得
【小问2详解】
根据题意可得
B在平衡位置向上振动时,A点处于波峰,即离开平衡位置的位移为
B在平衡位置向下振动时,A点处于波谷,即离开平衡位置的位移为
即A点离开平衡位置的位移大小为6cm,方向可能为正方向,也可能为负方向。
15. 如图所示的电路中,电压表为理想电表,电源电动势,内阻。定值电阻,,电容器的电容为,电动机线圈的电阻为,电压表的示数,电动机正常工作。求:
(1)电容器的带电量为多少;
(2)电动机的输出功率是多少;
(3)若电动机突然发生断路故障,则因电动机故障导致电源的输出功率减少了多少。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由电路图可知,电容器两端的电压为
电容器的带电量
【小问2详解】
由欧姆定律可知,干路中的电流为
电动机两端的电压
通过的电流
因此电动机的额定电流
电动机的额定功率
电动机的输出功率
【小问3详解】
电动机正常工作时电源的输出功率
电动机出现断路后,电路中的电流
这时电源的输出功率
因此电源的输出功率减少量
16. 如图甲所示,在足够大的光滑水平面上有 A、B、C 三个物体,质量分别为 mA =2kg、mB =4kg、mC =2kg,初始时三个物体均静止,物体A、B用一轻质弹簧连接,并用细线拴连使弹簧处于压缩状态。 t=0时刻,将细线烧断,A、B在弹簧弹力作用下做往复运动(运动过程中A不会碰到C),且A运动的v-t图像如图乙所示(以向右为正方向)。弹簧始终在弹性限度内。求:
(1)物体B的最大速率vB ;
(2)弹簧第一次恢复原长时物体xA=0.2m,则物体B的位移大小xB ;
(3)某时刻物体C以v0=1m/s的初速度向右运动,与正在做往复运动的物体A发生碰撞后立即粘在一起不再分开,求此后运动过程中,弹簧弹性势能可能达到的最大值Ep 。
【答案】(1)1m/s
(2)0.1m (3)6.75J
【解析】
【小问1详解】
由图乙所示图象可知,在时刻弹簧第一次恢复原长,设物体B运动的最大速度为vB,A、B组成的系统动量守恒,则有
代入数据解得
【小问2详解】
设A、B的位移大小分别为xA、xB,瞬时速度的大小分别为v'A、v'B,由于系统动量守恒,则在任何时刻有
则在极短的时间Δt内有
累加求和得
即
【小问3详解】
因水平方向系统不受外力,故系统动量守恒,三个物体速度相同时具有最大弹性势能。设三个物体速度相同时的速度为v共,依据动量守恒定律有
解得v共=0.25m/s
当A在运动过程中速度为1m/s且与C同向时,跟C相碰,碰撞时没有机械能损失,
此后此过程中具有的最大弹性势能为Ep,由能量守恒得
代入数据解得
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