精品解析：福建省漳州市漳浦道周中学2024-2025学年高二下学期第一次月考物理试题

漳浦道周中学2024—2025学年下学期第一次调研考试 高二物理试题 （时间：75分钟满分：100分） 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 某弹簧振子沿x轴的简谐运动图像如图所示，下列描述正确的是（　　） A. t=1s时，振子的速度为零，加速度为正的最大值 B. t=2s时，振子的速度为负，加速度为正的最大值 C. t=3s时，振子的速度为负的最大值，加速度为零 D. t=4s时，振子的速度为正，加速度为负的最大值 2. 如图甲所示，质量的小物块（可视为质点）以初速度经过光滑水平面上的点开始计时，并同时给物块施加一沿水平方向的拉力，随时间变化的规律如图乙所示（沿轴正方向时取正值），则下列说法正确的是（　　） A. 物块在第2s内与第3s内通过的位移大小之比为3∶1 B. 物块在第4s内与内通过的位移大小之比为2∶1 C. 物块在内的位移大小为15m D. 物块在第5s末的速度大小为 3. 如图（a），装有砂粒的试管竖直静浮于水中，将其提起一小段距离后释放，一段时间内试管在竖直方向的振动可视为简谐运动。取竖直向上为正方向，以某时刻作为计时起点，试管振动图像如图（b）所示，则试管（　　） A. 振幅为 B. 振动频率为 C. 在时速度为零 D. 在时加速度方向竖直向下 4. 一简谐横波在时刻的波形图如图所示，该简谐波沿轴正方向传播，周期，质点的横坐标，则（  ） A. 简谐波的波长为 B. 简谐波的波速是 C. 简谐波的振幅为 D. 时，向轴负方向运动 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错得0分 5. 如图，飞力仕棒是一种轻巧的运动训练器材，是一根两端带有负重的弹性杆。某型号的飞力仕棒质量为，长度为，固有频率为。如图，某人用手振动该飞力仕棒进行锻炼，则下列说法正确的是（　　） A. 使用者用力越大，飞力仕棒振动越快 B. 手振动频率为，飞力仕棒振幅最小 C. 手振动频率为，飞力仕棒产生共振 D. 手振动的频率增大，飞力仕棒振动的频率也增大 6. 如图所示，在固定的水平杆上，套有质量为m的光滑圆环，轻绳一端拴在环上，另一端系着质量为M的木块，现有质量为m0的子弹以大小为v0的水平速度射入木块并立即留在木块中，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 子弹射入木块后的瞬间，木块速度大小为 B. 子弹射入木块后的瞬间，绳子拉力等于 C. 子弹射入木块过程，子弹和木块可视为非弹性碰撞 D. 子弹射入木块之后，圆环、木块和子弹构成的系统机械能不守恒 7. 冰壶运动是在冰上进行的一种投掷竞赛项目，极具观赏性，被称为冰上“国际象棋”。如图所示，某次训练中使用的冰壶A和冰壶B的质量分别为、，在光滑冰平面上沿同一直线同向运动，速度分别为，，当A追上B并发生碰撞后，A、B两冰壶速度的可能值是（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 8. 如图所示为清洗汽车用的高压水枪。设水枪喷出水柱直径为D，水流速度为v，水柱垂直汽车表面，水柱冲击汽车后水的速度为零，手持高压水枪操作，进入水枪的水流速度可忽略不计，已知水的密度为ρ。下列说法正确的是（　　） A. 高压水枪单位时间喷出的水的质量为 B. 高压水枪单位时间喷出的水的质量为 C. 水柱对汽车的平均冲力为 D. 当高压水枪喷口的出水速度变为原来的2倍时，喷出的水对汽车的压强变为原来的4倍 三、非选择题：共60分，其中第9—11小题为填空题，第12，13小题为实验题，第14—16小题为计算题。考生根据要求作答。 9. 图甲为2024年10月23日王子露勇夺全国艺术体操带操冠军的精彩场面。王子露在带操表演中持细棒抖动彩带的一端，彩带随之波浪翻卷。现将彩带上的波浪简化为沿x轴方向传播的简谐横波，在时刻的图像如图乙所示，质点P的横坐标为2m，其振动方程为，则该波的周期为______s，质点P的振动方向______（填“沿x轴”或“沿y轴”）。 10. 某质点做简谐振动的图像如图，则该质点在0~2s 内通过的路程为________ cm，该质点的振动方程为x=__________________cm。 11. 质量为0.45 kg的木块静止在光滑水平面上，一质量为0.05 kg的子弹以200 m/s的水平速度击中木块，并留在其中，整个木块沿子弹原方向运动，则木块最终速度的大小是________m/s。若子弹在木块中运动时受到的平均阻力为4.5×103 N，则子弹射入木块的深度为________m，子弹射入木块的过程中产生的内能为________J。 12. 用如图所示的装置验证动量守恒定律。将斜槽轨道固定在水平桌面上，右侧端点在水平木板上的垂直投影为O，木板上叠放着白纸和复写纸。实验时先将质量为的小球a从斜槽轨道上S处由静止释放，a从轨道右端水平飞出后洛在木板上；重复多次，测出落点的平均位置P与O点的距离，将质量为的小球b置于轨道右侧端点，再将小球a从S处由静止释放，两球碰撞后均落在木板上；重复多次，分别测出a、b两球落点的平均位置M、N与O点的距离。 回答下列问题： （1）在安装实验装置时，轨道末段要_____________，实验时小球a每次释放的位置必须_____________，两小球的半径必须满足_________（填“>”“=”或“<”），两小球质量必须满足条件_________（填“>”“=”或“<”）。 （2）如果测得的和在实验误差范围内满足关系式_____________，则验证了两小球在碰撞中满足动量守恒定律。 13. 某实验小组利用单摆测当地的重力加速度： （1）为了减小测量误差，下列做法正确的是_____（选填字母代号）。 A. 长度不同的和的同种细线，选用的细线做摆线 B. 当摆球经过最高点时开始计时 C. 把摆球从平衡位置拉开一个很小的角度后由静止释放 D. 测量摆球完成一次全振动的时间，根据公式计算重力加速度 （2）用游标卡尺测量摆球直径如图所示，摆球直径的测量值为_____ （3）使摆球在竖直平面内摆动稳定后，当摆球到达最低点时启动秒表开始计时并记作1，此后每次摆球再次经过计时起点的次数记作（、3、4……），当时停止计时，此时总时间为67.5s，可计算得单摆的周期为_____s。（保留三位有效数字） （4）实验时某同学测得的值偏小，其可能的原因是_____。 A. 摆球的质量太大 B. 将细线长作为摆长 C. 测周期时，把次全振动误记为次 D. 摆球上端未固定牢固，振动中出现松动 （5）改变摆长，得到多组数据后，某同学作出的图像如图所示，由图可得当地重力加速度为_____（保留三位有效数字） 14. 冬季，鸬鹚南飞入驻环境宜人的厦门，栖息于筼筜湖等水域。如图甲，一质量为的鸬鹚观察到猎物后在低空由静止开始竖直向下加速俯冲，入水后作减速直线运动。整个运动过程的图像如图乙所示，已知鸬鹚入水瞬间的速度大小为，在空中俯冲时受到的阻力，重力加速度大小取，求： （1）鸬鹚加速过程中加速度的大小； （2）鸬鹚加速过程的时间及位移的大小； （3）过程中水对鸬鹚作用力的冲量大小。 15. 如图所示，虚线OO1左侧的水平地面粗糙，右侧的水平地面光滑，在虚线左侧20m处静止着一质量为m=1kg的物块A，在虚线右侧静止放置质量为M=3kg、长度为L=2.4m的长木板B，B的右端静止放置着另一质量为m0的小物块C，现给A一水平向右、大小为v0=12m/s的初速度，一段时间后A与B发生弹性碰撞，已知A与OO1左侧地面间的动摩擦因数为μ1=0.2，C与B间的动摩擦因数为μ2=0.25，重力加速度g=10m/s2，A、C均可视为质点。 （1）求A与B发生碰撞前，A速度的大小； （2）求A与B发生碰撞后，B速度的大小； （3）若最终C恰好未滑离B，求C的质量。 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。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 漳浦道周中学2024—2025学年下学期第一次调研考试 高二物理试题 （时间：75分钟满分：100分） 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 某弹簧振子沿x轴的简谐运动图像如图所示，下列描述正确的是（　　） A. t=1s时，振子的速度为零，加速度为正的最大值 B. t=2s时，振子的速度为负，加速度为正的最大值 C. t=3s时，振子的速度为负的最大值，加速度为零 D. t=4s时，振子的速度为正，加速度为负的最大值 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A．t=1s时，在负向最大位移处，故速度为零， ，加速度最大，为正，故A正确； B．t=2s时，振子的速度为正，加速度为零，故B错误； C．t=3s时，振子的速度为零，加速度负向最大，故C错误； D．t=4s时，振子的速度为负，加速度为零，故D错误。 故选A。 2. 如图甲所示，质量的小物块（可视为质点）以初速度经过光滑水平面上的点开始计时，并同时给物块施加一沿水平方向的拉力，随时间变化的规律如图乙所示（沿轴正方向时取正值），则下列说法正确的是（　　） A. 物块在第2s内与第3s内通过的位移大小之比为3∶1 B. 物块在第4s内与内通过的位移大小之比为2∶1 C. 物块在内的位移大小为15m D. 物块在第5s末的速度大小为 【答案】C 【解析】 【详解】如图乙所示，由动量定理有， 代入数据解得；； A．由平均速度可得； 那么 故A错误； B．内物块通过的位移， 内物块通过的位移 则物块在第4s内与内通过的位移大小之比为，故B错误； C．物块通过的位移 故在内物块通过的位移 故C正确； D．以上解得，故D错误。 故选C。 3. 如图（a），装有砂粒的试管竖直静浮于水中，将其提起一小段距离后释放，一段时间内试管在竖直方向的振动可视为简谐运动。取竖直向上为正方向，以某时刻作为计时起点，试管振动图像如图（b）所示，则试管（　　） A. 振幅为 B. 振动频率为 C. 在时速度为零 D. 在时加速度方向竖直向下 【答案】B 【解析】 【详解】AB．根据图像(b)可知，振幅为；周期为 则频率为 故A错误，B正确； C．根据图像可知，时质点处于平衡位置，此时速度最大，故C错误； D．根据图像可知，时质点处于负向最大位置处，则此时加速度方向竖直向上，故D错误。 故选B。 4. 一简谐横波在时刻的波形图如图所示，该简谐波沿轴正方向传播，周期，质点的横坐标，则（  ） A. 简谐波的波长为 B. 简谐波的波速是 C. 简谐波的振幅为 D. 时，向轴负方向运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知波长为20m，故A错误； B．波速为 故B正确； C．由图知振幅为0.25m，故C错误； D．该简谐波沿轴正方向传播，根据上下坡法可知，时，向轴正方向运动，故D错误。 故选B。 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错得0分 5. 如图，飞力仕棒是一种轻巧的运动训练器材，是一根两端带有负重的弹性杆。某型号的飞力仕棒质量为，长度为，固有频率为。如图，某人用手振动该飞力仕棒进行锻炼，则下列说法正确的是（　　） A. 使用者用力越大，飞力仕棒振动越快 B. 手振动频率为，飞力仕棒振幅最小 C. 手振动频率为，飞力仕棒产生共振 D. 手振动的频率增大，飞力仕棒振动的频率也增大 【答案】CD 【解析】 【详解】A．人用手振动该飞力仕棒，让其做受迫振动，受迫振动的频率与驱动力的大小无关，A错误； BC．手振动频率等于飞力士棒的固有频率时，飞力仕棒产生共振，振幅最大，B错误，C正确； D．受迫振动时，物体的振动频率等于驱动力的频率，故手振动的频率增大，飞力仕棒振动的频率也增大，D正确。 故选CD。 6. 如图所示，在固定的水平杆上，套有质量为m的光滑圆环，轻绳一端拴在环上，另一端系着质量为M的木块，现有质量为m0的子弹以大小为v0的水平速度射入木块并立即留在木块中，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 子弹射入木块后的瞬间，木块速度大小为 B. 子弹射入木块后的瞬间，绳子拉力等于 C. 子弹射入木块过程，子弹和木块可视为非弹性碰撞 D. 子弹射入木块之后，圆环、木块和子弹构成的系统机械能不守恒 【答案】AC 【解析】 【详解】A．质量为m0的子弹以大小为v0的水平速度射入木块并立即留在木块中，则 所以 故A正确； B．子弹射入木块后的瞬间，根据牛顿第二定律有 所以 故B错误； C．子弹射入木块过程，由于有机械能损失，所以子弹和木块可视为非弹性碰撞，故C正确； D．子弹射入木块之后，圆环、木块和子弹构成的系统只有重力做功，则系统机械能守恒，故D错误。 故选AC。 7. 冰壶运动是在冰上进行的一种投掷竞赛项目，极具观赏性，被称为冰上“国际象棋”。如图所示，某次训练中使用的冰壶A和冰壶B的质量分别为、，在光滑冰平面上沿同一直线同向运动，速度分别为，，当A追上B并发生碰撞后，A、B两冰壶速度的可能值是（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】BD 【解析】 【详解】A．冰壶A和冰壶B发生碰撞后如果同向运动，冰壶A的速度不会大于冰壶B的速度。故A错误； B．碰撞前冰壶A和冰壶B的总动量 碰撞后冰壶A和冰壶B的总动量 碰撞前冰壶A和冰壶B的总动能 碰撞后冰壶A和冰壶B的总动能 满足碰撞过程动量守恒，碰撞后总动能不能大于碰撞前总动能。故B正确； C．碰撞后冰壶A和冰壶B的总动量 碰撞后冰壶A和冰壶B的总动能 满足碰撞过程动量守恒，但是碰撞后总动能大于碰撞前总动能可得。故C错误； D．碰撞后冰壶A和冰壶B的总动量 碰撞后冰壶A和冰壶B的总动能 满足碰撞过程动量守恒，碰撞后总动能等于碰撞前总动能。故D正确； 故选BD。 8. 如图所示为清洗汽车用的高压水枪。设水枪喷出水柱直径为D，水流速度为v，水柱垂直汽车表面，水柱冲击汽车后水的速度为零，手持高压水枪操作，进入水枪的水流速度可忽略不计，已知水的密度为ρ。下列说法正确的是（　　） A. 高压水枪单位时间喷出的水的质量为 B. 高压水枪单位时间喷出的水的质量为 C. 水柱对汽车的平均冲力为 D. 当高压水枪喷口的出水速度变为原来的2倍时，喷出的水对汽车的压强变为原来的4倍 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．高压水枪单位时间喷出水的质量等于单位时间内喷出的水柱的质量，即 B正确，A错误； C．水柱对汽车的平均冲力为F，反作用力为F'，对水柱，由动量定理得 即 解得 C错误； D．高压水枪喷出的水对汽车产生的压强 则当高压水枪喷口的出水速度变为原来的2倍时，压强变为原来的4倍，D正确。 故选BD。 三、非选择题：共60分，其中第9—11小题为填空题，第12，13小题为实验题，第14—16小题为计算题。考生根据要求作答。 9. 图甲为2024年10月23日王子露勇夺全国艺术体操带操冠军的精彩场面。王子露在带操表演中持细棒抖动彩带的一端，彩带随之波浪翻卷。现将彩带上的波浪简化为沿x轴方向传播的简谐横波，在时刻的图像如图乙所示，质点P的横坐标为2m，其振动方程为，则该波的周期为______s，质点P的振动方向______（填“沿x轴”或“沿y轴”）。 【答案】 ①. 0.8 ②. 沿轴 【解析】 【详解】由振动方程为知 根据“振动方向和横波传播方向的关系，如同侧法”知，质点的振动方向沿轴。 10. 某质点做简谐振动的图像如图，则该质点在0~2s 内通过的路程为________ cm，该质点的振动方程为x=__________________cm。 【答案】 ①. 100 ②. 【解析】 【详解】[1]由图可知周期为，由于 则该质点在0~2s 内通过的路程为 [2]由题图可知该质点的振动方程为 11. 质量为0.45 kg的木块静止在光滑水平面上，一质量为0.05 kg的子弹以200 m/s的水平速度击中木块，并留在其中，整个木块沿子弹原方向运动，则木块最终速度的大小是________m/s。若子弹在木块中运动时受到的平均阻力为4.5×103 N，则子弹射入木块的深度为________m，子弹射入木块的过程中产生的内能为________J。 【答案】 ①. 20 ②. 0.2 ③. 900 【解析】 【详解】[1]子弹射入木块的过程由动量守恒定律可知 解得木块最终速度的大小是 [2][3]由能量关系可知 解得 Q=900J d=0.2m 12. 用如图所示的装置验证动量守恒定律。将斜槽轨道固定在水平桌面上，右侧端点在水平木板上的垂直投影为O，木板上叠放着白纸和复写纸。实验时先将质量为的小球a从斜槽轨道上S处由静止释放，a从轨道右端水平飞出后洛在木板上；重复多次，测出落点的平均位置P与O点的距离，将质量为的小球b置于轨道右侧端点，再将小球a从S处由静止释放，两球碰撞后均落在木板上；重复多次，分别测出a、b两球落点的平均位置M、N与O点的距离。 回答下列问题： （1）在安装实验装置时，轨道末段要_____________，实验时小球a每次释放的位置必须_____________，两小球的半径必须满足_________（填“>”“=”或“<”），两小球质量必须满足条件_________（填“>”“=”或“<”）。 （2）如果测得的和在实验误差范围内满足关系式_____________，则验证了两小球在碰撞中满足动量守恒定律。 【答案】（1） ①. 水平 ②. 相同 ③. = ④. > （2） 【解析】 【小问1详解】 [1]根据实验原理，为保证小球的运动为平抛运动，轨道末段要水平； [2] 验时小球a每次释放的位置必须相同； [3] [4]了保证小球碰撞为对心正碰，且碰后不反弹，要求=，> 【小问2详解】 两球离开斜槽后做平抛运动，由于抛出点的高度相等，它们做平抛运动的时间t相等，碰撞前a球的速度大小为 碰撞后a的速度大小为 碰撞后b球的速度大小为 如果碰撞过程系统动量守恒，则碰撞前后系统动量相等，则 整理得 13. 某实验小组利用单摆测当地的重力加速度： （1）为了减小测量误差，下列做法正确的是_____（选填字母代号）。 A. 长度不同的和的同种细线，选用的细线做摆线 B. 当摆球经过最高点时开始计时 C. 把摆球从平衡位置拉开一个很小的角度后由静止释放 D. 测量摆球完成一次全振动的时间，根据公式计算重力加速度 （2）用游标卡尺测量摆球直径如图所示，摆球直径的测量值为_____ （3）使摆球在竖直平面内摆动稳定后，当摆球到达最低点时启动秒表开始计时并记作1，此后每次摆球再次经过计时起点的次数记作（、3、4……），当时停止计时，此时总时间为67.5s，可计算得单摆的周期为_____s。（保留三位有效数字） （4）实验时某同学测得的值偏小，其可能的原因是_____。 A. 摆球的质量太大 B. 将细线长作为摆长 C. 测周期时，把次全振动误记为次 D. 摆球上端未固定牢固，振动中出现松动 （5）改变摆长，得到多组数据后，某同学作出的图像如图所示，由图可得当地重力加速度为_____（保留三位有效数字） 【答案】（1）AC （2）1.060 （3） （4）BD （5）9.86 【解析】 【小问1详解】 A．在进行“用单摆测当地的重力加速度”实验时，应该保证摆长不能太小，否则容易因摆动过快增加实验失败的可能性，因此选用的细线做摆线，故A正确； B．为了减小实验误差，在进行实验时往往不是在最高点释放时同时开始计时，而是在摆球稳定摆动后，当摆球达到最低点时开始计时，这样可以避免因观测最高点的困难带来的测量误差，提高实验精度，故B错误； C．构成单摆的条件之一是摆角不超过，故C正确； D．为了减小偶然误差，通常采用多次测量求平均值的方法，故D错误。 故选AC。 【小问2详解】 游标卡尺为20分度，精度为0.05mm，直径 【小问3详解】 每经过一次最低点，单摆运行了的时间，则计数为60时单摆运行时间为，计算得。 【小问4详解】 A．由可知，摆球质量不影响单摆的周期，故也不影响测重力加速度，故A错误； B．将细线作为摆长会导致摆长的测量值偏小，由可知重力加速度测量值偏小，故B正确； C．计数值变大，振动周期测量值会偏小，由可知重力加速度测量值偏大，故C错误； D．上端未固定牢固，会导致摆长变长，摆长的实际值变大，测量值相对实际值变小，由可知重力加速度测量值偏小，故D正确。 故选BD。 【小问5详解】 由可知 可得到图像斜率为 计算后得到重力加速度 14. 冬季，鸬鹚南飞入驻环境宜人的厦门，栖息于筼筜湖等水域。如图甲，一质量为的鸬鹚观察到猎物后在低空由静止开始竖直向下加速俯冲，入水后作减速直线运动。整个运动过程的图像如图乙所示，已知鸬鹚入水瞬间的速度大小为，在空中俯冲时受到的阻力，重力加速度大小取，求： （1）鸬鹚加速过程中加速度的大小； （2）鸬鹚加速过程的时间及位移的大小； （3）过程中水对鸬鹚作用力的冲量大小。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 鸬鹚俯冲过程，由牛顿第二定律 得 【小问2详解】 鸬鹚加速过程 得 加速下落过程满足 得 故鸬鹚加速时间为，位移为。 【小问3详解】 解法一：，鸬鹚在水中减速，规定竖直向下为正方向，由动量定理得 得 负号表示水对鸬鹚的冲量竖直向上。 解法二：规定竖直向下为正方向，鸬鹚运动全程，由动量定理得 得 负号表示水对鸬鹚的冲量竖直向上。 15. 如图所示，虚线OO1左侧的水平地面粗糙，右侧的水平地面光滑，在虚线左侧20m处静止着一质量为m=1kg的物块A，在虚线右侧静止放置质量为M=3kg、长度为L=2.4m的长木板B，B的右端静止放置着另一质量为m0的小物块C，现给A一水平向右、大小为v0=12m/s的初速度，一段时间后A与B发生弹性碰撞，已知A与OO1左侧地面间的动摩擦因数为μ1=0.2，C与B间的动摩擦因数为μ2=0.25，重力加速度g=10m/s2，A、C均可视为质点。 （1）求A与B发生碰撞前，A速度的大小； （2）求A与B发生碰撞后，B速度的大小； （3）若最终C恰好未滑离B，求C的质量。 【答案】（1）8m/s （2）4m/s （3）1kg 【解析】 【小问1详解】 选A为研究对象，在左侧运动阶段，设A与B碰撞前A的速度为，则 由牛顿第二定律可知 联立解得 【小问2详解】 A与B发生弹性碰撞的瞬间，C的速度未发生变化，则碰撞过程中A和B组成的系统动量守恒、机械能守恒，有， 解得B的速度大小为 【小问3详解】 对B与C，根据动量守恒定律和能量守恒定律可知， 解得。 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 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $