精品解析:陕西商洛市山阳县2025-2026学年度第二学期期中考试高二物理试题
2026-09-14
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内容正文:
商洛市山阳县2025—2026学年度第二学期期中考试
高二物理
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
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,只有一项符合题目要求。)
1. “中国天眼”通过接收来自宇宙深处的电磁波探索宇宙。关于电磁波,下列说法正确的是( )
A. 变化的电场周围一定产生变化的磁场
B. 不同的电磁波在真空中传播的速度不同
C. 额温枪测体温是利用红外线的辐射强度与温度有关
D. 在LC振荡电路中,电容器极板上的电荷量最大时电路中的电流最大
【答案】C
【解析】
【详解】A.变化的电场周围会产生磁场,但若电场均匀变化(如线性变化),产生的磁场是恒定的,而非变化的。因此“一定产生变化的磁场”错误,故A错误;
B.所有电磁波在真空中的传播速度均为光速c(约3×108 m/s),与电磁波种类无关,故B错误;
C.额温枪通过检测人体辐射的红外线强度来测温,而红外线辐射强度与温度正相关,故C正确;
D.LC振荡电路中,电容器电荷量最大时,电场能最大,磁场能(对应电流)为零,此时电流最小,故D错误。
故选C。
2. 如图所示,弹簧振子在光滑的水平杆上做简谐运动,、是最大位移处,是平衡位置。下列说法中正确的是( )
A. 振子在、两点处加速度相同
B. 振子由向运动时,加速度方向与速度方向相同
C. 振子由向运动时,速度和加速度越来越大
D. 振子由向运动时,回复力与加速度方向相反
【答案】B
【解析】
【详解】A.振子在、两点处回复力大小相同,加速度大小相同,方向相反,故A错误;
B.振子由向运动时,加速度方向与速度方向相同,方向均向右,故B正确;
C.振子由向运动时,速度越来越小,加速度越来越大,故C错误;
D.振子由向运动时,回复力与加速度方向相同,方向均向右,故D错误。
故选B。
3. 电影《火星救援》中,宇航员在太空中与飞船之间相距7.5m,飞船无法实施救援活动,为了靠近飞船,男主角剪破自己的宇航服,反向喷出气体使自己飞向飞船。开始时宇航员连同装备共100kg,宇航员和飞船保持相对静止,宇航员必须在100s内到达飞船,且喷出气体的质量最多为150g,则喷出气体的速度至少为(不计气体喷出的时间)( )
A. 30 m/s B. 50 m/s C. 70 m/s D. 100 m/s
【答案】B
【解析】
【详解】设喷出气体质量为,宇航员剩余质量,根据动量守恒,以气体喷出方向为正方向,则有
其中
代入数据解得
因此,喷出气体的速度至少为50m/s。
故选B。
4. 两个小铁块A和B,分别从高度相同的都是光滑的斜面和圆弧斜面的顶点滑到底部,如图所示。如果它们的初速度都为零,则下列说法正确的是( )
A. 它们到达底部时速度相同 B. 它们到达底部时动量相等
C. 它们到达底部时动能相等 D. 整个过程中合外力的冲量不同
【答案】D
【解析】
【详解】AC.小铁块从顶点到底部过程,根据动能定理可得
可得小铁块到达底部的速度大小为
小铁块到达底部的动能为
可知小铁块A和B到达底部时速度大小相等,方向不同;由于不知道小铁块A和B的质量关系,所以无法判断小铁块A和B到达底部时的动能大小关系,故AC错误;
BD.根据动量定理可得
由于不知道小铁块A和B的质量关系,所以无法判断小铁块A和B到达底部时的动量大小关系;由于小铁块A和B到达的速度方向不同,可知整个过程中铁块的动量变化不相同,则合外力的冲量不同,故B错误,D正确。
故选D。
5. 如图所示,绷紧的水平绳子上悬挂着A、B、C、D四个摆长不同的摆球,若让摆球A在垂直于水平绳的竖直平面内先摆动起来,摆球B、C、D也摆动起来,待稳定时,下列说法正确的是( )
A. 摆球D的周期最小
B. 四个摆球的周期相同
C. 摆球B、C、D的振幅相同
D. 摆球B、C、D中,摆球B经过最低点时速度最小
【答案】B
【解析】
【详解】AB.若让A摆先摆动起来,其余摆则是做受迫振动,受迫振动中的周期相同,四个摆球的周期和频率都相同,故A错误,B正确;
CD.单摆的周期为,因此B的固有周期和驱动力的周期更接近,振幅更大,摆角更大,经过最低点的速度更大,故CD错误。
故选B。
6. 如图所示,两木块A、B用轻质弹簧连在一起,置于光滑水平面上。一颗子弹水平射入木块A,并留在其中,在子弹射入木块A及弹簧被压缩的整个过程中,下列说法中正确的是( )
A. 在子弹射入木块A的过程中,子弹和木块A组成的系统动量守恒、机械能守恒
B. 在子弹射入木块A的过程中,子弹和木块A组成的系统动量守恒,机械能不守恒
C. 在弹簧被压缩的过程中,系统动量守恒、机械能不守恒
D. 在弹簧被压缩的过程中,系统动量、机械能都不守恒
【答案】B
【解析】
【详解】AB.在子弹射入木块A的过程中,在子弹、木块A系统中,内力远大于外力,则动量近似守恒,因该过程有内能产生,则机械能不守恒,故A错误,B正确;
CD.在弹簧被压缩的过程中,对于子弹、木块A和B、弹簧组成的系统,系统所受合外力为零,所以系统动量、机械能守恒,故CD错误。
故选B。
7. 如图所示,一轻弹簧与质量为m的物体组成弹簧振子,物体在同一条竖直线上的A、B间做简谐运动,O为平衡位置,C为AO的中点。已知OC=h,弹簧的劲度系数为k,某时刻物体恰好以大小为v的速度经过C点并向上运动,则从此时刻开始的半个周期时间内,对质量为m的物体,下列说法不正确的是( )
A. 重力势能减少了2mgh
B. 回复力做功为2mgh
C. 回复力的冲量大小为2mv
D. 通过A点时回复力的大小为2kh
【答案】B
【解析】
【详解】A.由简谐运动的对称性可知,从C点开始经过半个周期时间内,物体运动到C点关于平衡位置对称的位置,即到达O点下方h处,则重力做功为2mgh,重力势能减少了2mgh,故A正确,不符合题意;
B.物体的回复力是重力与弹簧弹力的合力,由于初、末速度大小相等,由动能定理可知,半个周期内回复力做功为零,故B错误,符合题意;
C.经过半个周期后,振子的速度反向,取向上方向为正方向,则由动量定理得,回复力冲量为
故C正确,不符合题意;
D.回复力是重力与弹簧弹力的合力,故通过A点时的回复力为
故D正确,不符合题意。
故选B。
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
8. 质量为和的两个物体在光滑的水平面上正碰,碰撞时间不计,其位移—时间图像如图所示,由图像可判断以下说法正确的是( )
A. 碰后两物体的运动方向相同
B. 碰后的速度大小为
C. 两物体的质量之比
D. 两物体的碰撞是弹性碰撞
【答案】BC
【解析】
【详解】A.根据图像斜率表示速度可知碰后两物体的运动方向相反,故A错误;
B.碰后的速度大小为
故B正确;
C.碰撞后的速度为
碰撞前的速度为
碰撞前的速度为0,根据动量守恒定律得
可得两物体的质量之比为
故C正确;
D.碰撞前系统的总动能为
碰撞后系统的总动能为
则有
可知两物体的碰撞不是弹性碰撞,故D错误。
故选BC。
9. 如图所示,质量、半径,内部粗糙程度一致的半圆槽静置于光滑的水平地面上。现将质量的小球(可视为质点)自左A点的正上方处由静止释放,小球下落后自A点进入槽内,然后从C点离开。已知小球第一次滑至半圆的最低点B时,小球的速度大小为4m/s,重力加速度。不计空气阻力,则小球第一次在半圆槽内向右滑动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 小球从A点到B点的过程中,小球与半圆槽组成的系统动量守恒
B. 小球从A点到C点的过程中,半圆槽的位移为
C. 小球从A点到B点的过程中,摩擦生热为3J
D. 小球从C点飞出后做竖直上抛运动
【答案】BCD
【解析】
【分析】
【详解】A.小球从A点到B点的过程中,小球与半圆槽组成的系统,合力不等于零,动量不守恒,但水平方向受合外力为零,水平方向动量守恒,故A错误;
B小球与槽组成的系统水平方向动量守恒,所以
则有
且
可得小球从A点到B点的过程中,槽的位移为
故B正确;
C.系统水平方向动量守恒,则有
可得
由功能关系可得
可得
故C正确;
D.根据水平方向动量守恒可得小球到达C的水平速度为零,则小球从C点飞出后做竖直上抛运动,故D正确。
故选BCD。
10. 如图甲,轻质弹簧下端挂一质量为m的小球,小球处于静止状态。现将小球向下拉动距离l后由静止释放并开始计时,小球在竖直方向做简谐运动,弹簧弹力与小球运动时间的关系图像如图乙(余弦图像),重力加速度为g。由此可知( )
A. 小球做简谐运动的周期t=4s B. 小球做简谐运动的振幅为
C. 轻质弹簧的劲度系数 D. 5s末小球的速度为0
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由图可知,小球从最低点运动(0时刻)至下次到达最低点,所用时间为4s,所以小球做简谐运动的周期为4s,故A正确;
B.根据题意可知,小球最低点与平衡位置间的距离为l,即小球做简谐运动的振幅为,故B错误;
C.设初始时弹簧的伸长量为x,则有
下拉距离l,弹簧的伸长量为x+l,弹力为F1,则有
联立解得,故C正确;
D.在5s末,小球经过平衡位置所受合力为0,加速度为0,但是速度最大,故D错误。
故选AC。
三、非选择题
11. 如图甲所示为“研究碰撞中动量守恒”的实验装置。实验时,先让质量为的小钢球A从斜槽上某一位置由静止开始运动,从轨道末端水平抛出,落到水平地面上P点,然后再把质量为的小钢球B放到轨道末端处于静止,再让小钢球A 从斜槽开始运动,在轨道末端与小钢球B发生对心碰撞,结果小球B落到水平地面上N点,小球A落到水平地面上的M 点。
(1)实验中,下列说法正确的是 。
A. 斜槽一定要光滑
B. 两球半径一定要相同。
C. 两球质量关系一定要满足
(2)小球释放后落在复写纸上会在白纸上留下印迹,如图丙所示。多次实验后, 白纸上留下了7个印迹,如果用画圆法确定小球的落点P,图中画的三个圆最合理的是___________(填字母代号);
(3)若某次实验时, A、B两钢球落地点分布如图乙所示,M、P、N与O点(O点是水平轨道末端正下方的投影)距离分别为x₁、x₂、x₃,若满足关系式____________(用 、表示),则该碰撞前后动量守恒。若还满足关系式____________(用 表示),则说明该碰撞为弹性碰撞。
【答案】(1)BC (2)C
(3) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
A.小球A每次均从斜槽同一位置静止释放,小球克服摩擦力阻力做功相等,小球A从斜槽末端飞出的速度大小一定,可知,斜槽的摩擦力对实验没有影响,即斜槽不需要保持光滑,故A错误;
B.为了确保发生对心正碰,两球半径一定要相同,故B正确;
C.为了避免小球A碰撞过程发生反弹,两球质量关系一定要满足。
故选BC。
【小问2详解】
用画圆法确定小球的平均落点时,应舍弃偏差较大的点迹,将其他点迹用尽量小的圆包围起来,该圆的圆心即为平均落地点。根据图乙可知,图中画的三个圆最合理的是C。
【小问3详解】
[1]小球飞出斜槽做平抛运动,竖直高度相等,则有
水平方向做匀速直线运动,则有,,
根据动量守恒定律,有
解得
[2]若该碰撞为弹性碰撞,则还有机械能守恒,即
可解得
即
12. 某同学做“用单摆测定重力加速度”的实验。
(1)如图甲,用游标卡尺测量出摆球的直径,其直径为___________mm。
(2)下列做法正确的是( )
A. 摆球应选择质量大并且体积小的球
B. 摆线应选择弹性大并且尽可能短的线
C. 要使摆球自始至终在同一竖直平面内摆动
D. 将摆球从平衡位置拉开一个较大的角度后释放
(3)用刻度尺测量出摆线的长度,计算出单摆的摆长为l,从摆球通过平衡位置开始按下停表计时,测得摆球完成n次全振动所用的总时间为t,可得重力加速度大小g的计算式为g=___________(用所给物理量的字母表示)。若摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现松动,则计算出的重力加速度g值__________(填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1)20.50 (2)AC
(3) ①. ②. 偏小
【解析】
【小问1详解】
游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和,所以摆球的直径为
【小问2详解】
A.摆球应选择质量大并且体积小的球,以减小阻力的影响,故A正确;
B.摆线应选择弹性小并且长度适当的细线,故B错误;
C.要使摆球自始至终在同一竖直平面内摆动,不能成圆锥摆,故C正确;
D.摆角不超过5°,不宜过大,否则就不是简谐振动,故D错误。
故选AC。
【小问3详解】
[1]由于摆球完成n次全振动所用的总时间为t,则单摆振动的周期为
根据单摆的周期公式
可得
[2]若摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现松动,则摆长变长,而计算时仍用原来的摆长,则计算出的重力加速度g值偏小。
四、解答题
13. 如图所示为一弹簧振子的振动图像,试完成以下问题:
(1)写出该振子的振幅和周期,写出简谐运动的位移时间关系的表达式;
(2)求出在t=19s时振子相对平衡位置的位移是多少;振子在前19s的路程是多少?
【答案】(1)5cm,4s,(cm)
(2);
【解析】
【小问1详解】
由图可知,该振子的振幅和周期分别为
该振子的圆频率和初相分别为
所以,该振子的简谐运动的位移时间关系的表达式为
(cm)
【小问2详解】
将t=19s代入振子的简谐运动的位移时间关系的表达式得
因
所以,振子在前19s的路程是
14. 物理课堂上,老师带同学们做了一个有趣的实验:如图甲所示,老师让某同学将一个弹性球叠放在一个网球上,举到头顶附近,然后一起由静止释放,发现弹性球和网球碰撞后,被反弹的弹性球能打到教室的天花板。若将该实验简化为如图乙所示模型,弹性球和网球均可视为质点,网球和地面碰撞完成后恰与弹性球碰撞,所有碰撞均为弹性碰撞。已知弹性球的质量为m,网球的质量为M=3m,初始释放高度为h,网球和弹性球的球心始终在同一竖直线上,不计空气阻力,求:
(1)网球落地前瞬间,弹性球和网球共同的速度大小;
(2)网球与地面的作用时间为∆t,求网球受地面的平均作用力;
(3)弹性球反弹后能达到的最大高度H。
【答案】(1)
(2)
(3)4h
【解析】
【小问1详解】
网球落地前瞬间,弹性球与网球均做自由落体运动,根据速度位移关系可得
所以落地瞬间速度大小为
【小问2详解】
由于网球碰撞地面为弹性碰撞,则网球反弹的速度与落地瞬间的速度大小相等,根据动量定理可得
所以网球受地面的平均作用力大小为
【小问3详解】
网球与弹性球碰撞过程,有,
弹性球反弹后能达到的最大高度为
联立解得
15. 如图所示,光滑水平地面上静置有一半径为R=20m的竖直光滑圆弧轨道CD,O为圆心,C为轨道最低点,OC竖直、圆心角为60°。在其左侧地面上静置一长为L=1m、质量为M=4kg的长木板A,木板上表面粗糙且与C点高度相同。现将一质量为m=2kg的小滑块B以初速度v0=3m/s沿A的上表面从左端滑上木板,当B刚滑到A右端时,A、B恰好达到共同速度,此时木板与圆弧轨道相撞(碰撞时间极短)。已知小滑块可视为质点,空气阻力不计,取重力加速度g=10m/s2,cos5°=0.996。
(1)求小滑块B与长木板A上表面间的动摩擦因数μ;
(2)若圆弧轨道不固定,且已知圆弧轨道质量为,A与圆弧轨道的碰撞为弹性碰撞,求小滑块B沿圆弧轨道上升的最大高度H;
(3)若圆弧轨道被固定在水平地面上,并在C端左侧竖直面上装一防撞装置(图中未画出),当A与圆弧轨道相撞后在防撞装置作用下立即紧贴C端左侧静止,但不粘连,此后B冲上圆弧轨道,求B从开始滑上A到再次返回滑上A所经历的时间t。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)设A、B共同速度为v1,由动量守恒定律有
解得
由动能定理有
解得
(2)以A与圆弧轨道为系统,取向右为正方向,设碰后A的速度为v2,圆弧轨道的速度为v3,由机械能守恒定律及动量守恒定律有
联立解得
,
以B与圆弧轨道为系统,设共速时速度为v4,由动量守恒及机械能守恒定律有
联立解得
(3)设B从滑上A到右端的过程经历时间为t1,对B由动量定理有
解得
B冲上圆弧轨道,设上升最大高度为h,由机械能守恒定律有
解得
h=0.05m
设此时B所在位置与圆心O的连线与OC间夹角为θ,由数学知识有
故,则B在圆弧轨道的运动可等效视为一个单摆运动,设B在圆弧轨道上运动的时间为t2,有
则B从开始滑上A到再次返回滑上A所经历的时间为
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商洛市山阳县2025—2026学年度第二学期期中考试
高二物理
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
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,只有一项符合题目要求。)
1. “中国天眼”通过接收来自宇宙深处的电磁波探索宇宙。关于电磁波,下列说法正确的是( )
A. 变化的电场周围一定产生变化的磁场
B. 不同的电磁波在真空中传播的速度不同
C. 额温枪测体温是利用红外线的辐射强度与温度有关
D. 在LC振荡电路中,电容器极板上的电荷量最大时电路中的电流最大
2. 如图所示,弹簧振子在光滑的水平杆上做简谐运动,、是最大位移处,是平衡位置。下列说法中正确的是( )
A. 振子在、两点处加速度相同
B. 振子由向运动时,加速度方向与速度方向相同
C. 振子由向运动时,速度和加速度越来越大
D. 振子由向运动时,回复力与加速度方向相反
3. 电影《火星救援》中,宇航员在太空中与飞船之间相距7.5m,飞船无法实施救援活动,为了靠近飞船,男主角剪破自己的宇航服,反向喷出气体使自己飞向飞船。开始时宇航员连同装备共100kg,宇航员和飞船保持相对静止,宇航员必须在100s内到达飞船,且喷出气体的质量最多为150g,则喷出气体的速度至少为(不计气体喷出的时间)( )
A. 30 m/s B. 50 m/s C. 70 m/s D. 100 m/s
4. 两个小铁块A和B,分别从高度相同的都是光滑的斜面和圆弧斜面的顶点滑到底部,如图所示。如果它们的初速度都为零,则下列说法正确的是( )
A. 它们到达底部时速度相同 B. 它们到达底部时动量相等
C. 它们到达底部时动能相等 D. 整个过程中合外力的冲量不同
5. 如图所示,绷紧的水平绳子上悬挂着A、B、C、D四个摆长不同的摆球,若让摆球A在垂直于水平绳的竖直平面内先摆动起来,摆球B、C、D也摆动起来,待稳定时,下列说法正确的是( )
A. 摆球D的周期最小
B. 四个摆球的周期相同
C. 摆球B、C、D的振幅相同
D. 摆球B、C、D中,摆球B经过最低点时速度最小
6. 如图所示,两木块A、B用轻质弹簧连在一起,置于光滑水平面上。一颗子弹水平射入木块A,并留在其中,在子弹射入木块A及弹簧被压缩的整个过程中,下列说法中正确的是( )
A. 在子弹射入木块A的过程中,子弹和木块A组成的系统动量守恒、机械能守恒
B. 在子弹射入木块A的过程中,子弹和木块A组成的系统动量守恒,机械能不守恒
C. 在弹簧被压缩的过程中,系统动量守恒、机械能不守恒
D. 在弹簧被压缩的过程中,系统动量、机械能都不守恒
7. 如图所示,一轻弹簧与质量为m的物体组成弹簧振子,物体在同一条竖直线上的A、B间做简谐运动,O为平衡位置,C为AO的中点。已知OC=h,弹簧的劲度系数为k,某时刻物体恰好以大小为v的速度经过C点并向上运动,则从此时刻开始的半个周期时间内,对质量为m的物体,下列说法不正确的是( )
A. 重力势能减少了2mgh
B. 回复力做功为2mgh
C. 回复力的冲量大小为2mv
D. 通过A点时回复力的大小为2kh
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
8. 质量为和的两个物体在光滑的水平面上正碰,碰撞时间不计,其位移—时间图像如图所示,由图像可判断以下说法正确的是( )
A. 碰后两物体的运动方向相同
B. 碰后的速度大小为
C. 两物体的质量之比
D. 两物体的碰撞是弹性碰撞
9. 如图所示,质量、半径,内部粗糙程度一致的半圆槽静置于光滑的水平地面上。现将质量的小球(可视为质点)自左A点的正上方处由静止释放,小球下落后自A点进入槽内,然后从C点离开。已知小球第一次滑至半圆的最低点B时,小球的速度大小为4m/s,重力加速度。不计空气阻力,则小球第一次在半圆槽内向右滑动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 小球从A点到B点的过程中,小球与半圆槽组成的系统动量守恒
B. 小球从A点到C点的过程中,半圆槽的位移为
C. 小球从A点到B点的过程中,摩擦生热为3J
D. 小球从C点飞出后做竖直上抛运动
10. 如图甲,轻质弹簧下端挂一质量为m的小球,小球处于静止状态。现将小球向下拉动距离l后由静止释放并开始计时,小球在竖直方向做简谐运动,弹簧弹力与小球运动时间的关系图像如图乙(余弦图像),重力加速度为g。由此可知( )
A. 小球做简谐运动的周期t=4s B. 小球做简谐运动的振幅为
C. 轻质弹簧的劲度系数 D. 5s末小球的速度为0
三、非选择题
11. 如图甲所示为“研究碰撞中动量守恒”的实验装置。实验时,先让质量为的小钢球A从斜槽上某一位置由静止开始运动,从轨道末端水平抛出,落到水平地面上P点,然后再把质量为的小钢球B放到轨道末端处于静止,再让小钢球A 从斜槽开始运动,在轨道末端与小钢球B发生对心碰撞,结果小球B落到水平地面上N点,小球A落到水平地面上的M 点。
(1)实验中,下列说法正确的是 。
A. 斜槽一定要光滑
B. 两球半径一定要相同。
C. 两球质量关系一定要满足
(2)小球释放后落在复写纸上会在白纸上留下印迹,如图丙所示。多次实验后, 白纸上留下了7个印迹,如果用画圆法确定小球的落点P,图中画的三个圆最合理的是___________(填字母代号);
(3)若某次实验时, A、B两钢球落地点分布如图乙所示,M、P、N与O点(O点是水平轨道末端正下方的投影)距离分别为x₁、x₂、x₃,若满足关系式____________(用 、表示),则该碰撞前后动量守恒。若还满足关系式____________(用 表示),则说明该碰撞为弹性碰撞。
12. 某同学做“用单摆测定重力加速度”的实验。
(1)如图甲,用游标卡尺测量出摆球的直径,其直径为___________mm。
(2)下列做法正确的是( )
A. 摆球应选择质量大并且体积小的球
B. 摆线应选择弹性大并且尽可能短的线
C. 要使摆球自始至终在同一竖直平面内摆动
D. 将摆球从平衡位置拉开一个较大的角度后释放
(3)用刻度尺测量出摆线的长度,计算出单摆的摆长为l,从摆球通过平衡位置开始按下停表计时,测得摆球完成n次全振动所用的总时间为t,可得重力加速度大小g的计算式为g=___________(用所给物理量的字母表示)。若摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现松动,则计算出的重力加速度g值__________(填“偏大”或“偏小”)。
四、解答题
13. 如图所示为一弹簧振子的振动图像,试完成以下问题:
(1)写出该振子的振幅和周期,写出简谐运动的位移时间关系的表达式;
(2)求出在t=19s时振子相对平衡位置的位移是多少;振子在前19s的路程是多少?
14. 物理课堂上,老师带同学们做了一个有趣的实验:如图甲所示,老师让某同学将一个弹性球叠放在一个网球上,举到头顶附近,然后一起由静止释放,发现弹性球和网球碰撞后,被反弹的弹性球能打到教室的天花板。若将该实验简化为如图乙所示模型,弹性球和网球均可视为质点,网球和地面碰撞完成后恰与弹性球碰撞,所有碰撞均为弹性碰撞。已知弹性球的质量为m,网球的质量为M=3m,初始释放高度为h,网球和弹性球的球心始终在同一竖直线上,不计空气阻力,求:
(1)网球落地前瞬间,弹性球和网球共同的速度大小;
(2)网球与地面的作用时间为∆t,求网球受地面的平均作用力;
(3)弹性球反弹后能达到的最大高度H。
15. 如图所示,光滑水平地面上静置有一半径为R=20m的竖直光滑圆弧轨道CD,O为圆心,C为轨道最低点,OC竖直、圆心角为60°。在其左侧地面上静置一长为L=1m、质量为M=4kg的长木板A,木板上表面粗糙且与C点高度相同。现将一质量为m=2kg的小滑块B以初速度v0=3m/s沿A的上表面从左端滑上木板,当B刚滑到A右端时,A、B恰好达到共同速度,此时木板与圆弧轨道相撞(碰撞时间极短)。已知小滑块可视为质点,空气阻力不计,取重力加速度g=10m/s2,cos5°=0.996。
(1)求小滑块B与长木板A上表面间的动摩擦因数μ;
(2)若圆弧轨道不固定,且已知圆弧轨道质量为,A与圆弧轨道的碰撞为弹性碰撞,求小滑块B沿圆弧轨道上升的最大高度H;
(3)若圆弧轨道被固定在水平地面上,并在C端左侧竖直面上装一防撞装置(图中未画出),当A与圆弧轨道相撞后在防撞装置作用下立即紧贴C端左侧静止,但不粘连,此后B冲上圆弧轨道,求B从开始滑上A到再次返回滑上A所经历的时间t。
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