精品解析：湖北武汉市东湖新技术开发区2025-2026学年下学期期末考试高一物理试卷

2025—2026学年度第二学期期末考试 高一年级物理试卷 考试时间：2026年6月30日　试卷满分：100分 ★祝考试顺利★ 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号等填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑，非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答。 4．考试结束后，请将答题卡上交。 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。每小题给出的四个选项中，其中1-7题只有一项符合题目要求。8-10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. “二十四节气”起源于黄河流域，是上古农耕文明的产物。地球围绕太阳公转的轨道是一个椭圆，将地球绕日一年转360度分为24份，每15度为一个节气。立春、立夏、立秋、立冬分别作为春、夏、秋、冬四季的起始，如图所示为地球公转位置与节气的对照图。下列说法中正确的是（ ） A. 从节气划分来看，一年四季的时间一样长 B. 太阳对地球的万有引力大于地球对太阳的万有引力 C. 太阳系中，开普勒第三定律中的值由太阳质量决定 D. 地球转到夏至点与冬至点时的线速度大小相同 2. 在下面列举的各个实例中（均不计空气阻力），说法正确的是（　　） A. 被运动员掷出的铅球在飞行过程中，铅球的机械能守恒 B. 撑竿跳运动员利用撑竿向上运动的过程中，运动员的机械能守恒 C. 火箭点火升空的过程中，火箭的机械能守恒 D. 游客在倾斜的滑槽轨道上下滑过程中，游客的机械能守恒 3. 上海中心大厦内部的“上海慧眼”阻尼器重达一千吨，有效抵御了大风对建筑的影响。该阻尼器沿水平方向做阻尼振动，振动图像如图所示。关于阻尼器的说法正确的是（　　） A. 振动周期越来越小 B. t=4s时的动能为零 C. t=8s时沿x轴负方向运动 D. 振动的能量越来越小 4. 图甲为游乐场中一种叫“魔盘”的娱乐设施，游客坐在转动的魔盘上，当魔盘转速增大到一定值时，游客就会滑向盘边缘，其装置可以简化为图乙。若魔盘转速缓慢增大，则游客在滑动之前（　　） A. 游客受到魔盘的摩擦力缓慢增大 B. 游客始终处于平衡状态 C. 游客受到魔盘的支持力缓慢增大 D. 游客受到的合外力大小不变 5. 水球实验是“天宫课堂”中的一项物理实验，用来研究碰撞的特性。在“天宫课堂”第四课中，航天员朱杨柱做了一个水球，桂海潮手持着用干毛巾包裹着的乒乓球拍，只轻轻一碰，水球就像乒乓球一样弹开了。关于球拍与水球相互作用的过程，下列描述正确的是（　　） A. 球拍对水球的作用力大于水球对球拍的作用力 B. 球拍和水球组成的系统动量不守恒 C. 球拍对水球的冲量大于水球对球拍的冲量 D. 球拍对水球的冲量和水球对球拍的冲量相同 6. 如图甲所示，一根不可伸长的轻质细绳穿过竖直光滑细管AB两端连接两个质量相等的小球a、b。张华同学扰动细管，让a、b在水平面内做匀速圆周运动如图乙所示，且a、b两端细绳与竖直方向的夹角分别为α、β，管底露出的绳长小于上端管口露出的绳长。两小球可视为质点，忽略一切阻力，则（　　） A. B. C. a球的角速度大于b球的角速度 D. b球的角速度大于a球的角速度 7. 棕熊乔伊因白化病被误认为是北极熊，曾两次被送到北极，还有一次被送到位于赤道的北极馆，差点被冻僵，被称为史上最惨棕熊。若乔伊质量始终为，它在北极和北极馆的重力差为。已知地球半径为，则地球自转周期为（　　） A. B. C. D. 8. “水上飞人运动”是一项新兴运动形式。操控者借助“喷射式悬浮飞行器”向下喷射高压水柱的方式实现在水面上方或悬停或急速升降等动作。假设某玩家（含设备）质量为，底部两个喷口的总面积为，忽略管道中的水流速度以及空气阻力和管道（含装置）对人的作用，已知重力加速度为，则下列说法正确的是（ ） A. 当装置向下喷水时，人将沿着喷水的反方向做直线运动 B. 若要悬停在空中，向下喷水的水速应为 C. 当人匀速上升时，人所受的合外力做的总功为 D. 若要实现向上以加速度加速运动，向下喷水的水速应为 9. 某弹簧振子在光滑的斜面上做简谐振动，其动能与弹性势能随时间变化的图像如图所示，已知弹簧振子的质量为，弹簧振子的周期公式为，由图像的特点分析下列说法正确的是（ ） A. 此弹簧振子从弹簧处于原长时开始计时 B. 弹性势能的变化周期与动能的变化周期相等 C. 时刻重力势能最小 D. 弹簧的劲度系数为 10. 某兴趣小组对一辆小型遥控车的性能进行研究，让这辆小车在水平地面上由静止开始沿直线轨道运动，并将小车运动的全过程通过传感器记录下来，通过数据处理得到如图所示的图像。已知小车在内做匀加速直线运动，内小车牵引力的功率保持不变，内小车做匀速直线运动，在末小车失去动力而开始减速滑行。已知小车质量，整个过程中小车受到的阻力大小不变，则下列说法正确的是（ ） A. 小车受到的阻力大小为 B. 小车匀速行驶阶段的功率 C. 小车在末的速度大小为 D. 小车在整个加速过程中通过的距离为 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 某物理小组用单摆测量当地的重力加速度。回答下列问题： （1）甲同学用正确的方法测量出几组不同摆长L和周期T的数值，画出的图像为下方图线中的实线OM；乙同学实验中用绳长替代了摆长，则虚线______（选填“①”或“②”）是乙同学作出的图线，小球的半径大小可表示为______（用“a、b、c、d”表示）； （2）丙同学测得的重力加速度大于当地实际值，原因可能是______。 A. 实验室离地面太高 B. 测量摆长时，细绳未绷紧 C. 测量周期时，误将摆球次全振动时间记为n次全振动时间 12. 如图所示，水平轨道的左端固定一个弹簧，在部分放置一把刻度尺，点与0刻度线重合。滑块A和滑块B由相同材料制成，用上述装置探究动量守恒定律的实验步骤如下。 第1步：不放滑块B，使滑块A将弹簧压缩至点后，由静止释放，滑块A与弹簧不拴接，滑块A与弹簧在点的左侧分离，记录滑块A的停止点。 第2步：将滑块B静置于点，仍使滑块A将弹簧压缩至点后，由静止释放，A与B发生碰撞（作用时间极短），分别记录滑块A和滑块B的停止点、。 第3步：测量三个停止点与点的距离分别为、、。 （1）为了探究动量守恒定律，除了测量三个停止点与点的距离外，还必须测量的物理量有________； A. 弹簧的劲度系数 B. 点与点的距离 C. 两滑块的质量、 （2）若水平轨道有较小倾斜，对实验结果________（选填“有”或“无”）影响； （3）若碰撞过程中动量守恒，则滑块A和滑块B的质量之比为________。（结果保留2位有效数字） 13. 如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的粗糙半圆形导轨在B点相接，导轨半径为。一个质量为1.5kg的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧，它经过B点的速度为6m/s，之后沿半圆形导轨运动，恰好可以通过C点。重力加速度。 （1）求弹簧压缩至A点时的弹性势能； （2）求物体沿半圆形导轨运动过程中所受摩擦力做的功。 14. 如图甲所示的弹簧振子沿竖直方向做简谐运动。从某一时刻开始计时，规定竖直向上为正方向，得到弹簧对小球的弹力F与运动时间t的关系图像如图乙所示，若重力加速度为g，弹簧振子的振幅为A，图像的坐标值为已知量，求： （1）弹簧振子的振动周期； （2）小球的质量； （3）从计时开始到时，小球运动的路程。 15. 如图甲所示，一可看作质点的物块A位于底面光滑的木板B的最左端，A和B以相同的速度沿水平地面向左运动，时，B与静止的长木板C发生弹性碰撞，且碰撞时间极短，B、C厚度相同，A平滑地滑上C的右端，此后A的图像如图乙所示，时，C与左侧的墙壁发生碰撞，碰撞时间极短。已知运动过程中，A始终未离开C，A与C的质量，重力加速度大小。求： （1）C与A间的动摩擦因数； （2）初始时C板左端到墙的距离； （3）B和C第一次碰撞后B的速度大小。 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考试 高一年级物理试卷 考试时间：2026年6月30日　试卷满分：100分 ★祝考试顺利★ 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号等填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑，非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答。 4．考试结束后，请将答题卡上交。 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。每小题给出的四个选项中，其中1-7题只有一项符合题目要求。8-10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. “二十四节气”起源于黄河流域，是上古农耕文明的产物。地球围绕太阳公转的轨道是一个椭圆，将地球绕日一年转360度分为24份，每15度为一个节气。立春、立夏、立秋、立冬分别作为春、夏、秋、冬四季的起始，如图所示为地球公转位置与节气的对照图。下列说法中正确的是（ ） A. 从节气划分来看，一年四季的时间一样长 B. 太阳对地球的万有引力大于地球对太阳的万有引力 C. 太阳系中，开普勒第三定律中的值由太阳质量决定 D. 地球转到夏至点与冬至点时的线速度大小相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．题图把每个节气按黄经相差划分，但地球沿椭圆轨道运行，太阳位于焦点，地球公转速度并不恒定。由开普勒第二定律，单位时间内扫过的面积相等，近日点附近角速度较大、远日点附近角速度较小；四季对应的角度虽均为，所需时间不相等，故A错误； B．太阳和地球间的万有引力是一对相互作用力。由牛顿第三定律，这两个力大小相等、方向相反，分别作用在太阳和地球上，故B错误； C．设行星质量为，绕太阳运动的轨道半长轴为、周期为。在圆轨道等效模型中，万有引力提供向心力，有 左、右两侧分别表示万有引力和向心力。又由周期定义得 其中为轨道线速度。联立得 这说明同一中心天体下周期与轨道半长轴满足固定比例。椭圆轨道的开普勒第三定律保持相同的中心天体依赖关系，因此只由太阳质量决定，故C正确； D．太阳位于地球椭圆公转轨道的一个焦点，冬至附近地球更接近近日点，夏至附近更接近远日点。由开普勒第二定律，近日点附近公转速度较大、远日点附近较小，所以两处线速度大小不同，故D错误。 故选C。 2. 在下面列举的各个实例中（均不计空气阻力），说法正确的是（　　） A. 被运动员掷出的铅球在飞行过程中，铅球的机械能守恒 B. 撑竿跳运动员利用撑竿向上运动的过程中，运动员的机械能守恒 C. 火箭点火升空的过程中，火箭的机械能守恒 D. 游客在倾斜的滑槽轨道上下滑过程中，游客的机械能守恒 【答案】A 【解析】 【详解】机械能守恒的条件为：只有重力或系统内弹力做功，其余力做功的代数和为0时，研究对象的机械能守恒。 A．铅球飞行过程不计空气阻力，仅受重力作用，只有重力做功，故A正确； B．撑竿的弹力对运动员属于外力，弹力对运动员做功，运动员的机械能不守恒，故B错误； C．火箭升空过程中，发动机推力对火箭做正功，火箭机械能持续增加，故C错误； D．题目未说明滑槽光滑，滑槽对游客的滑动摩擦力做负功，游客机械能减少，故D错误。 故选A。 3. 上海中心大厦内部的“上海慧眼”阻尼器重达一千吨，有效抵御了大风对建筑的影响。该阻尼器沿水平方向做阻尼振动，振动图像如图所示。关于阻尼器的说法正确的是（　　） A. 振动周期越来越小 B. t=4s时的动能为零 C. t=8s时沿x轴负方向运动 D. 振动的能量越来越小 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题图可知，振动周期不变，故A错误； B．t=4s时正好经过平衡位置，速度最大，动能最大，故B错误； C．t=8s时图线切线的斜率为正，则沿x轴正方向运动，故C错误； D．由题图可知，阻尼器振动的振幅越来越小，则能量越来越小，故D正确。 故选D。 4. 图甲为游乐场中一种叫“魔盘”的娱乐设施，游客坐在转动的魔盘上，当魔盘转速增大到一定值时，游客就会滑向盘边缘，其装置可以简化为图乙。若魔盘转速缓慢增大，则游客在滑动之前（　　） A. 游客受到魔盘的摩擦力缓慢增大 B. 游客始终处于平衡状态 C. 游客受到魔盘的支持力缓慢增大 D. 游客受到的合外力大小不变 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】AC．对游客受力分析如图 分别对水平和竖直方向列方程，水平方向 竖直方向 则随着魔盘转速缓慢增大，游客需要的向心力增大，但必须保证竖直方向受力平衡，因为重力不变，则f、N两个力只能一个增大一个减小，结合水平方向，只能f增大，N减小。故A正确，C错误； BD．滑动之前，游客在竖直方向受力平衡，水平方向的向心力即为合外力，随着转速缓慢增大，需要的向心力增大，即合外力增大，故BD错误。 故选A。 5. 水球实验是“天宫课堂”中的一项物理实验，用来研究碰撞的特性。在“天宫课堂”第四课中，航天员朱杨柱做了一个水球，桂海潮手持着用干毛巾包裹着的乒乓球拍，只轻轻一碰，水球就像乒乓球一样弹开了。关于球拍与水球相互作用的过程，下列描述正确的是（　　） A. 球拍对水球的作用力大于水球对球拍的作用力 B. 球拍和水球组成的系统动量不守恒 C. 球拍对水球的冲量大于水球对球拍的冲量 D. 球拍对水球的冲量和水球对球拍的冲量相同 【答案】B 【解析】 【详解】ACD．球拍对水球的作用力与水球对球拍的作用力是相互作用力，总是等大反向，根据I=Ft可知，球拍对水球的冲量与水球对球拍的冲量也是等大反向，ACD错误； B．球拍和水球组成的系统合外力不为零，则动量不守恒，B正确； 故选B。 6. 如图甲所示，一根不可伸长的轻质细绳穿过竖直光滑细管AB两端连接两个质量相等的小球a、b。张华同学扰动细管，让a、b在水平面内做匀速圆周运动如图乙所示，且a、b两端细绳与竖直方向的夹角分别为α、β，管底露出的绳长小于上端管口露出的绳长。两小球可视为质点，忽略一切阻力，则（　　） A. B. C. a球的角速度大于b球的角速度 D. b球的角速度大于a球的角速度 【答案】D 【解析】 【详解】AB．小球在水平面做匀速圆周运动，同一根轻质细绳的张力处处相等，竖直方向受力平衡，可得 可得，AB错误； CD．水平方向拉力的分力提供向心力，对球有 设球管底露出的绳长为，则圆周运动半径 解得​​ 根据题意，管底露出的绳长满足 因此，C错误，D正确。 故选D。 7. 棕熊乔伊因白化病被误认为是北极熊，曾两次被送到北极，还有一次被送到位于赤道的北极馆，差点被冻僵，被称为史上最惨棕熊。若乔伊质量始终为，它在北极和北极馆的重力差为。已知地球半径为，则地球自转周期为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】在北极时，物体随地球自转所需向心力为零，重力等于万有引力，即 在赤道时，物体随地球自转，万有引力的一部分提供向心力，则重力 已知在北极和赤道的重力差为，所以 解得 故选A。 8. “水上飞人运动”是一项新兴运动形式。操控者借助“喷射式悬浮飞行器”向下喷射高压水柱的方式实现在水面上方或悬停或急速升降等动作。假设某玩家（含设备）质量为，底部两个喷口的总面积为，忽略管道中的水流速度以及空气阻力和管道（含装置）对人的作用，已知重力加速度为，则下列说法正确的是（ ） A. 当装置向下喷水时，人将沿着喷水的反方向做直线运动 B. 若要悬停在空中，向下喷水的水速应为 C. 当人匀速上升时，人所受的合外力做的总功为 D. 若要实现向上以加速度加速运动，向下喷水的水速应为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．装置向下喷水时，水对装置的作用力向上，但人初始速度和喷射力大小均不确定，人的速度方向不一定向上，故A错误； B．设向下喷出的水速为，装置受到水的作用力大小为。悬停时，对人（含设备）由平衡条件得 取在内由喷口喷出的水柱为研究对象。由牛顿第三定律，水柱受装置作用力的大小也为，水柱质量为 水进入管道时速度可忽略，由动量定理得，所以 联立可得，故B正确； C．人匀速上升时，动能不变。由动能定理得，故C正确； D．向上加速时，对人（含设备）由牛顿第二定律得 由B项推导可知 联立可得，故D错误。 故选BC。 9. 某弹簧振子在光滑的斜面上做简谐振动，其动能与弹性势能随时间变化的图像如图所示，已知弹簧振子的质量为，弹簧振子的周期公式为，由图像的特点分析下列说法正确的是（ ） A. 此弹簧振子从弹簧处于原长时开始计时 B. 弹性势能的变化周期与动能的变化周期相等 C. 时刻重力势能最小 D. 弹簧的劲度系数为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由题图可知，0时刻，弹性势能为0，弹簧处于原长；则此弹簧振子从弹簧处于原长时开始计时，故A正确； B．由题图可知，弹性势能的变化周期是动能的变化周期的2倍，故B错误； C．由题图可知，时刻，弹簧振子的动能最小，弹性势能最大，处于最低点，则重力势能最小，故C正确； D．由题图可知，弹簧振子振动的周期为 结合，解得，故D错误。 故选AC。 10. 某兴趣小组对一辆小型遥控车的性能进行研究，让这辆小车在水平地面上由静止开始沿直线轨道运动，并将小车运动的全过程通过传感器记录下来，通过数据处理得到如图所示的图像。已知小车在内做匀加速直线运动，内小车牵引力的功率保持不变，内小车做匀速直线运动，在末小车失去动力而开始减速滑行。已知小车质量，整个过程中小车受到的阻力大小不变，则下列说法正确的是（ ） A. 小车受到的阻力大小为 B. 小车匀速行驶阶段的功率 C. 小车在末的速度大小为 D. 小车在整个加速过程中通过的距离为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．小车在11s~15s内在阻力作用下做匀减速运动，图斜率绝对值表示加速度大小，由图可知，该阶段加速度大小 根据牛顿第二定律可知，阻力大小为，故A正确； B．由图可知，小车匀速行驶阶段速度大小为，且该阶段牵引力等于阻力，故小车匀速行驶阶段的功率，故B错误； C．小车在0-2s内做匀加速运动，则2s末有 其中，t=2s 联立解得，故C正确； D．对小车在整个加速过程，根据动能定理有 其中 联立解得，故D正确。 故选ACD。 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 某物理小组用单摆测量当地的重力加速度。回答下列问题： （1）甲同学用正确的方法测量出几组不同摆长L和周期T的数值，画出的图像为下方图线中的实线OM；乙同学实验中用绳长替代了摆长，则虚线______（选填“①”或“②”）是乙同学作出的图线，小球的半径大小可表示为______（用“a、b、c、d”表示）； （2）丙同学测得的重力加速度大于当地实际值，原因可能是______。 A. 实验室离地面太高 B. 测量摆长时，细绳未绷紧 C. 测量周期时，误将摆球次全振动时间记为n次全振动时间 【答案】（1） ①. ① ②. b （2）C 【解析】 【小问1详解】 [1]乙同学实验中用绳长替代了摆长，则由 可得 可知虚线①是乙同学作出的图线； [2]由 可得r=b； 【小问2详解】 A．地理位置越高，则重力加速度越小，若重力加速度测量值大于当地实际值，则原因不是实验室离地面太高造成的，A错误； B．测量摆长时，细绳未绷紧，则摆长测量值偏小，根据，可知重力加速度的测量值偏小，B错误； C．测量周期时，误将摆球次全振动时间记为n次全振动时间，则周期测量值偏小，根据，可知重力加速度的测量值偏大，C正确。 故选C。 12. 如图所示，水平轨道的左端固定一个弹簧，在部分放置一把刻度尺，点与0刻度线重合。滑块A和滑块B由相同材料制成，用上述装置探究动量守恒定律的实验步骤如下。 第1步：不放滑块B，使滑块A将弹簧压缩至点后，由静止释放，滑块A与弹簧不拴接，滑块A与弹簧在点的左侧分离，记录滑块A的停止点。 第2步：将滑块B静置于点，仍使滑块A将弹簧压缩至点后，由静止释放，A与B发生碰撞（作用时间极短），分别记录滑块A和滑块B的停止点、。 第3步：测量三个停止点与点的距离分别为、、。 （1）为了探究动量守恒定律，除了测量三个停止点与点的距离外，还必须测量的物理量有________； A. 弹簧的劲度系数 B. 点与点的距离 C. 两滑块的质量、 （2）若水平轨道有较小倾斜，对实验结果________（选填“有”或“无”）影响； （3）若碰撞过程中动量守恒，则滑块A和滑块B的质量之比为________。（结果保留2位有效数字） 【答案】（1）C （2）无 （3）5.0 【解析】 【小问1详解】 滑块经过O点后，在摩擦力作用下做匀减速直线运动到停止，由运动学公式 ，其中滑块的加速度大小 （两滑块材料相同，动摩擦因数一致），因此可得 ​，即滑块在O点的速度大小与滑行距离的平方根成正比。 动量守恒的表达式为 ​，代入速度与滑行距离的关系后，​ 可以在等式两边约去，公式简化为  因此不需要测量弹簧劲度系数、SO的距离，只需要测量两滑块的质量即可 故选C。 【小问2详解】 若轨道有较小倾斜，滑块滑行时的合力为 ，对应的加速度 仍为定值，依然满足 ，速度和滑行距离的平方根的正比关系仍然成立，最终会在动量守恒的推导式中约去，因此对实验结果无影响。 【小问3详解】 由第一小问的解析可知，动量守恒的表达式简化为  代入题中数据 ，，  可得  【点睛】 13. 如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的粗糙半圆形导轨在B点相接，导轨半径为。一个质量为1.5kg的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧，它经过B点的速度为6m/s，之后沿半圆形导轨运动，恰好可以通过C点。重力加速度。 （1）求弹簧压缩至A点时的弹性势能； （2）求物体沿半圆形导轨运动过程中所受摩擦力做的功。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 弹簧压缩至A点时的弹性势能等于物体从A到B过程中弹簧释放的弹性势能，转化为物体在B点的动能。根据能量守恒定律可得 代入数据可得 【小问2详解】 物体恰好可以通过C点，重力刚好提供向心力，则有 解得 物体从B点沿半圆形导轨运动到C点的过程中，根据动能定理可得 代入数据解得摩擦力所做的功为 14. 如图甲所示的弹簧振子沿竖直方向做简谐运动。从某一时刻开始计时，规定竖直向上为正方向，得到弹簧对小球的弹力F与运动时间t的关系图像如图乙所示，若重力加速度为g，弹簧振子的振幅为A，图像的坐标值为已知量，求： （1）弹簧振子的振动周期； （2）小球的质量； （3）从计时开始到时，小球运动的路程。 【答案】（1） （2） （3）39A 【解析】 【小问1详解】 利用简谐运动的对称性，由题图乙可知，解得振动周期为 【小问2详解】 小球做简谐运动，利用对称性，根据牛顿第二定律，小球在最高点有 小球在最低点有 联立解得 【小问3详解】 结合分析可知 则从计时开始到时，小球运动的路程为 15. 如图甲所示，一可看作质点的物块A位于底面光滑的木板B的最左端，A和B以相同的速度沿水平地面向左运动，时，B与静止的长木板C发生弹性碰撞，且碰撞时间极短，B、C厚度相同，A平滑地滑上C的右端，此后A的图像如图乙所示，时，C与左侧的墙壁发生碰撞，碰撞时间极短。已知运动过程中，A始终未离开C，A与C的质量，重力加速度大小。求： （1）C与A间的动摩擦因数； （2）初始时C板左端到墙的距离； （3）B和C第一次碰撞后B的速度大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 取向左为正方向。在内，物块相对木板向左滑动，，的受力方向如图所示。 由-图像斜率的物理意义，物块在内的加速度为 物块竖直方向平衡，故 滑动摩擦力大小为 方向向右。沿正方向对应用牛顿第二定律得 解得 即木板与物块间的动摩擦因数为 【小问2详解】 记木板与地面间的动摩擦因数为。在内，物块与木板相对静止，由图乙斜率的物理意义得加速度 以，整体为研究对象，地面对整体的滑动摩擦力大小为 沿正方向用牛顿第二定律得 所以 可知地面与木板间动摩擦因数为，在内，对木板沿正方向用牛顿第二定律得 代入，，和 整理得 加速度方向向左。记碰撞后木板的速度为。在时，，同速为。由匀变速直线运动速度公式 在时有 解得，因此木板在内的位移为 木板在内的位移为 时木板撞墙，所以初始时墙到木板左端的距离为 【小问3详解】 碰撞时间极短，，碰撞过程中地面摩擦冲量可忽略，取，为系统。由动量守恒定律得 由弹性碰撞的机械能守恒得 由前述计算得，将上述两式分别整理后相除，得 所以 负号表示向右运动，故速度大小为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $