精品解析:安徽蚌埠铁路中学2026-2027学年高三上学期10月学情自测物理试卷
2026-10-06
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内容正文:
高三年级物理月考试卷
考试时间:75分钟 试卷分值:100分
一、单项选择题:本题共8小题,每小题4分,共32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. 如图所示,小球由静止从同一出发点到达相同的终点,发现小球从B轨道滑下用时最短,C轨道次之,A轨道最长,B轨道轨迹被称为最速降线,设计师在设计过山车时大多采用B轨道。若忽略各种阻力,下列说法正确的是( )
A. 由机械能守恒,小球在三条轨道的终点处速度相同
B. 三条轨道中小球沿B轨道滑下过程重力做功的平均功率最大
C. 沿C轨道滑下轨道对小球的支持力做功最多
D. 沿A轨道滑下轨道对小球的支持力冲量为零
【答案】B
【解析】
【详解】A.由机械能守恒,小球在三条轨道的终点处速度大小相同,但是方向不同,A错误;
B.三条轨道中小球下降的高度相同,所以重力做功相同,又因为从B轨道滑下用时最短,所以沿B轨道滑下过程重力做功的平均功率最大,B正确;
C.无论沿哪条轨道下滑,支持力始终与速度方向垂直,不做功,C错误;
D.沿A轨道滑下时轨道对小球的支持力不为零,所以该过程中轨道对小球的支持力冲量不为零,D错误。
故选B。
2. 汽车安全性能是当今衡量汽车品质的重要指标。汽车碰撞试验是综合评价汽车安全性能最有效的方法。汽车发生碰撞时,关于安全气囊对驾驶员的保护作用,下列说法正确的是 ( )
A. 改变了驾驶员的惯性
B. 减小了驾驶员的动量变化率
C. 减小了驾驶员受到的冲力
D. 减小了驾驶员的动量变化
【答案】BC
【解析】
【详解】A.惯性大小由物体的质量决定,安全气囊对驾驶员的保护作用并没有改变驾驶员的惯性,故A错误;
D.汽车发生碰撞过程中,驾驶员始末状态的速度一定,即驾驶员的动量变化一定,故D错误;
BC.根据动量定理有
可得
由于安全气囊对驾驶员的保护作用,作用时间变大,减小了驾驶员受到的冲力,结合上述可知,减小了驾驶员的动量变化率,故BC正确。
故选BC。
3. 高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”,是一种极不文明的行为,而且会带来人身伤亡和重大财物损失等很大的社会危害。假设有一质量为0.5kg的玻璃瓶从45m高的楼上掉出窗外(不计空气阻力),落地时破碎,其与地面作用时间为0.1s,重力加速g取10m/s2,则玻璃瓶落地时对地面的压力是( )
A. 155N B. 150N C. 145N D. 140N
【答案】A
【解析】
【详解】规定竖直向上为正方向,玻璃瓶落地前瞬间速度为
玻璃瓶与地面作用过程,由动量定理得:
代入数据得
根据牛顿第三定律可知玻璃瓶落地时对地面的压力是155N。
故选A。
4. “雨打芭蕉”是文学中常见的抒情意向。当雨滴竖直下落的速度为时,将一圆柱形量杯置于雨中,测得时间t内杯中水面上升的高度为h。为估算雨打芭蕉产生的压强p,建立以下模型,芭蕉叶呈水平状;所有落到芭蕉叶上的雨滴,都有一半向四周溅散开,溅起时竖直向上的速度大小为,另一半则留在叶面上;忽略芭蕉叶上的积水以及雨滴落在叶面上时重力的影响;忽略风力以及溅起的水珠对下落雨滴的影响。已知水的密度为,则p为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】依题意,单位时间单位面积上的降水量为
设芭蕉叶的面积为S,时间内落到芭蕉叶上面雨滴的质量
根据题意有一半的雨滴向四周散开,设竖直向上为正方向,根据动量定理可知
另一半则留在叶面上,根据动量定理
则雨滴受到的撞击力为
由牛顿第三定律可知,芭蕉叶上受到的冲击力大小为
根据压强定义式
联立解得
故选A。
5. 关于下面四种情境说法正确的是( )
A. 甲图中小球从静止在光滑水平面上的斜槽顶端释放,在离开斜槽前小球和斜槽构成的系统动量守恒
B. 乙图中子弹打进木块后一起向左运动的过程,子弹和木块构成的系统动量守恒
C. 丙图中两同学传接篮球的过程,两同学和篮球构成的系统动量不守恒
D. 丁图中一枚在空中飞行的火箭在某时刻突然炸裂成两块,在炸裂前后系统动量不守恒
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲图中小球从静止在光滑水平面上的斜槽顶端释放,在离开斜槽前小球和斜槽构成的系统水平方向动量守恒,竖直方向动量不守恒,所以系统动量不守恒,故A错误;
B.乙图中子弹打进木块的瞬间子弹和木块组成的系统内力远大于外力,系统动量守恒,但在一起向左运动的过程,由于弹簧的弹力作用,子弹和木块所受合外力不为零,系统动量不守恒,故B错误;
C.丙图中两同学传接篮球的过程,由于地面摩擦力的作用,两同学和篮球构成的系统动量不守恒,故C正确;
D.丁图中一枚在空中飞行的火箭在某时刻突然炸裂成两块,由于炸裂时内力远大于外力,则在炸裂前后系统动量守恒,故D错误;
故选C。
6. 如图所示,一砂袋用无弹性轻细绳悬于O点,开始时砂袋处于静止状态,一弹丸以水平速度击中砂袋后未穿出,二者共同摆动。若弹丸质量为m,砂袋质量为5m,弹丸和砂袋形状大小忽略不计,弹丸击中沙袋后漏出的沙子质量忽略不计,不计空气阻力,重力加速度为g。下列说法中正确的是( )
A. 弹丸打入砂袋过程中,细绳所受拉力大小保持不变
B. 弹丸打入砂袋过程中,系统动量不守恒
C. 弹丸打入砂袋过程中所产生的热量为
D. 砂袋和弹丸一起摆动所达到的最大高度为
【答案】D
【解析】
【详解】A.弹丸打入砂袋过程中,砂袋的速度不断增大,所需要的向心力增大,则细绳对砂袋的拉力增大,由牛顿第三定律知,砂袋对细绳的拉力增大,故A错误;
B.弹丸打入砂袋过程时间极短,系统内力远大于外力,系统动量守恒,故B错误;
C.弹丸打入砂袋过程中,取水平向右为正方向,由动量守恒定律得
得
产生的热量为
故C错误;
D.弹丸打入砂袋后一起摆动过程中整体的机械能守恒,则得
解得
故D正确。
故选D。
7. 乌贼在水中运动方式是十分奇特的,它不用鳍也不用手足,而是靠自身的漏斗喷射海水推动身体运动,在无脊椎动物中游泳最快,速度可达15m/s。逃命时更可以达到40m/s,被称为“水中火箭”。如图所示,一只悬浮在水中的乌贼,当外套膜吸满水后,它的总质量为4kg,遇到危险时,通过短漏斗状的体管在极短时间内将水向后高速喷出,从而迅速逃窜,喷射出的水的质量为0.8kg,则喷射出水的速度为( )
A. 200m/s B. 160m/s C. 75m/s D. 60m/s
【答案】B
【解析】
【详解】乌贼逃命时的速度为,设乌贼向前逃窜的方向为正方向,由系统动量守恒得
可得
故选B。
8. 如图所示,一轻质弹簧两端分别连着木块A和B,静止于光滑的水平面上。木块A被水平飞行的初速度为v0的子弹射中并镶嵌在其中,已知木块B的质量为m,A的质量是B的,子弹的质量是B的,则( )
A. 子弹击中木块A后,与A的共同速度为
B. 子弹击中木块A后,与A的共同速度为
C. 弹簧压缩到最短时的弹性势能为
D. 弹簧压缩到最短时的弹性势能为
【答案】A
【解析】
【详解】AB.子弹射入A的过程时间极短,根据动量守恒定律可得
解得
A正确,B错误;
CD.对子弹、滑块A、B和弹簧组成的系统,A、B速度相等时弹簧被压缩到最短。压编弹簧最短时,A与B具有共同的速度,根据动量守恒定律有
此时弹簧的弹性势能为E,由能量守恒定律得
解得
CD错误。
故选A。
二、多项选择题:本题共2小题,每小题5分,共10分。每题有多项符合题目要求,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
9. 如图所示,光滑的水平面上放置质量为的长木板乙,质量为的小物块甲放在长木板的最左端,时刻同时给小物块和长木板方向相反,大小均为的初速度。已知小物块与长木板间的动摩擦因数为,重力加速度取,小物块甲可视为质点,整个过程小物块始终没有离开长木板。则下列说法正确的是( )
A. 长木板的长度至少为
B. 长木板的速度为时,小物块的速度大小为,方向向左
C. 长木板的速度为时,小物块正处在加速阶段
D. 小物块在长木板上发生相对滑动的时间为
【答案】CD
【解析】
【详解】A.规定向左为正方向,甲、乙所组成的系统,在水平方向上不受外力, 满足动量守恒
解得甲、乙共速时的速度大小为
根据能量守恒,有
解得长木板的长度至少为L=24,故A错误;
B.设向左为正方向;两物体在运动中不受外力,总动量守恒;则由动量守恒定律可知
代入数据解得小物块的速度为,负号表示方向向右,故B错误;
C.设向左为正方向;两物体在运动中不受外力,总动量守恒;则由动量守恒定律可知
代入数据解得小物块的速度为,方向向左,小物块正处在加速阶段,故C正确;
D.选向右为正方向,对小物块根据动量定理,有
解得小物块在长木板上发生相对滑动的时间为,故D正确。
故选CD。
10. 如图所示,质量为M、长度为L的船停在平静的湖面上,船头站着质量为m的人,。现在人由静止开始由船头走到船尾,不计水对船的阻力。则( )
A. 人行走时,人和船运动方向相反
B. 人行走时,船运行速度大于人的行进速度
C. 由于船的惯性大,当人停止运动时,船还要继续运动一段距离
D. 人相对水面的位移大小为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.人和船动量守恒,系统总动量为零,故人和船运动方向始终相反,故A正确;
B.根据动量守恒定律有
因,故
故B错误;
C.由人和船组成的系统动量守恒且系统总动量为零知:人走船走,人停船停,故C错误;
D.据动量守恒定律有
又,
可得
又
联立解得人相对水面的位移大小为
故D正确。
故选AD。
三、实验题:本题共两题16分,
11. 某同学用图甲所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律,图中是斜槽,为水平槽,二者平滑相接,调节实验装置,使小球放在上时恰能保持静止,实验时先使A球从斜槽上某一固定位置由静止开始滚下,落到位于水平地面上的记录纸上,留下痕迹。重复上述操作10次,得到10个落点痕迹。然后把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从位置由静止开始滚下,和B球碰撞后,A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。重复这种操作10次。
图甲中是水平槽末端在记录纸上的垂直投影点,为未放被碰球B时A球的平均落点,为与B球碰后A球的平均落点,为被碰球B的平均落点。若B球落点痕迹如图乙所示,其中米尺水平放置,且平行于,米尺的零点与点对齐。
(1)入射球A的质量和被碰球B的质量的关系是______(选填“>”“<”或“=”)。
(2)碰撞后B球的水平射程约为______。
(3)下列选项中,属于本次实验必须测量的是______。
A.水平槽上未放B球时,测量A球平均落点位置到点的距离
B.A球与B球碰撞后,测量A球平均落点位置到点的距离
C.测量A球或B球的直径
D.测量A球和B球的质量
E.测量点相对于水平槽面的高度
(4)若系统动量守恒,则应有关系式:______。
【答案】 ①. > ②. 64.7 ③. ABD ④.
【解析】
【详解】(1)[1]要使两球碰后都向右运动,球质量应大于球质量,即
(2)[2]将10个点圈在圆内的最小圆的圆心为平均落点,可由米尺测得碰撞后球的水平射程约为64.7cm。
(3)[3]小球从同一高度做平抛运动,飞行的时间相同,水平方向为匀速直线运动,故水平位移
只要测出小球飞行的水平位移,就可以用水平位移的测量值代替平抛初速度。故需测出未放球时球飞行的水平距离和碰后、球飞行的水平距离和,及、两球的质量。
故选ABD。
(4)[4]若动量守恒,需验证的关系式为
将
,,
代入上式得
12. 某小组同学用气垫导轨验证滑块碰撞过程中的动量守恒,实验装置如图所示。
(1)实验前,应调节气垫导轨底部的调节旋钮,使导轨_____;充气后,当滑块在导轨上能______运动时,说明气垫导轨已经调节好;
(2)实验时,先使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳,然后释放滑块1,滑块1通过光电门1后与左侧固定有弹簧的滑块2碰撞,碰后滑块1和滑块2依次通过光电门2,两滑块通过光电门2后依次被制动;实验中需要测量滑块1(包括挡光片)的质量m1、滑块2(包括弹簧和挡光片)的质量m2、滑块1通过光电门1的挡光时间、通过光电门2的挡光时间,还需要测量_________(写出物理量及其表示符号);
(3)如果表达式__________成立,则说明滑块碰撞过程中动量守恒。(用物理量的符号表示)
【答案】 ①. 水平 ②. 匀速 ③. 滑块2通过光电门2的挡光时间 ④.
【解析】
【详解】(1)[1]实验前,应调节气垫导轨底部的调节旋钮,使导轨水平,保证滑块在导轨上做匀速直线运动;
[2]所以结合[1]分析可知,充气后,当滑块在导轨上能匀速运动时,说明气垫导轨已经调节好。
(2)[3]由题意可知,还需测量的物理量是滑块2通过光电门2的挡光时间。
(3)[4]设挡光片的宽度为d,则两滑块的碰撞满足动量守恒定律,即
其中
,,
化简可得
如果上式成立,则说明滑块碰撞过程中动量守恒。
四、计算题:本题共3小题,共42分。(16+10+16)
13. 如图所示,竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切,小滑块A和B分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点。现将A无初速释放,A与B碰撞后结合为一个整体,并沿桌面滑动。已知圆弧轨道光滑,半径;A和B的质量均为,A和B整体与桌面之间的动摩擦因数。重力加速度取。求:
(1)与B碰撞前瞬间A对轨道的压力的大小;
(2)A与B碰撞过程中系统损失的机械能;
(3)A和B整体在桌面上滑动的距离。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)小滑块A在圆弧轨道下滑过程,根据机械能守恒定律
解得碰撞前A的速度大小为
在最低点,根据牛顿第二定律
解得轨道对滑块A的支持力大小为
根据牛顿第三定律,滑块A对轨道的压力大小为
(2)A和B碰撞过程满足动量守恒,则有
解得碰撞后A和B整体的速度为
A与B碰撞过程中系统损失的机械能为
(3)根据动能定理
解得A和B整体在桌面上滑动的距离为
14. 如图所示,一条轨道固定在竖直平面内,粗糙的ab段水平,bcde段光滑,cde段是以O为圆心、R为半径的一小段圆弧.可视为质点的物块A和B紧靠在一起,静止于b处,A的质量是B的3倍.两物块在足够大的内力作用下突然分离,分别向左、右始终沿轨道运动.B到d点时速度沿水平方向,此时轨道对B的支持力大小等于B所受重力的3/4,A与ab段的动摩擦因数为μ,重力加速度g,求:
(1)物块B在d点的速度大小.
(2)物块A滑行的距离s和滑行的时间t.
【答案】(1)(2),
【解析】
【分析】
【详解】(1)在d点对B,由牛顿第二定律得
解得
(2)设A、B在分离瞬间速度大小分别为,取水平向右方向为正,A、B分离过程动量守恒,则
A、B分离后,B从b点到d点过程由动能定理得
A向左减速至零过程由动能定理得
得
A向左减速至零过程由动量定理得
解得
15. 如图所示,一实验小车静止在光滑水平面上,其上表面有粗糙水平轨道与光滑四分之一圆弧轨道。圆弧轨道与水平轨道相切于圆弧轨道最低点,一物块静止于小车最左端,一小球用不可伸长的轻质细线悬挂于O点正下方,并轻靠在物块左侧。现将细线拉直到水平位置时,静止释放小球,小球运动到最低点时与物块发生弹性碰撞。碰撞后,物块沿着小车上的轨道运动,已知细线长。小球质量。物块、小车质量均为。小车上的水平轨道长。圆弧轨道半径。小球、物块均可视为质点。不计空气阻力,重力加速度g取。
(1)求小球运动到最低点与物块碰撞前所受拉力的大小;
(2)求小球与物块碰撞后的瞬间,物块速度的大小;
(3)为使物块能进入圆弧轨道,且在上升阶段不脱离小车,求物块与水平轨道间的动摩擦因数的取值范围。
【答案】(1)6N;(2)4m/s;(3)
【解析】
【详解】(1)对小球摆动到最低点的过程中,由动能定理
解得
在最低点,对小球由牛顿第二定律
解得,小球运动到最低点与物块碰撞前所受拉力的大小为
(2)小球与物块碰撞过程中,由动量守恒定律和机械能守恒定律
解得小球与物块碰撞后的瞬间,物块速度的大小为
(3)若物块恰好运动到圆弧轨道的最低点,此时两者共速,则对物块与小车整体由水平方向动量守恒
由能量守恒定律
解得
若物块恰好运动到与圆弧圆心等高的位置,此时两者共速,则对物块与小车整体由水平方向动量守恒
由能量守恒定律
解得
综上所述物块与水平轨道间的动摩擦因数的取值范围为
【点睛】
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高三年级物理月考试卷
考试时间:75分钟 试卷分值:100分
一、单项选择题:本题共8小题,每小题4分,共32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. 如图所示,小球由静止从同一出发点到达相同的终点,发现小球从B轨道滑下用时最短,C轨道次之,A轨道最长,B轨道轨迹被称为最速降线,设计师在设计过山车时大多采用B轨道。若忽略各种阻力,下列说法正确的是( )
A. 由机械能守恒,小球在三条轨道的终点处速度相同
B. 三条轨道中小球沿B轨道滑下过程重力做功的平均功率最大
C. 沿C轨道滑下轨道对小球的支持力做功最多
D. 沿A轨道滑下轨道对小球的支持力冲量为零
2. 汽车安全性能是当今衡量汽车品质的重要指标。汽车碰撞试验是综合评价汽车安全性能最有效的方法。汽车发生碰撞时,关于安全气囊对驾驶员的保护作用,下列说法正确的是 ( )
A. 改变了驾驶员的惯性
B. 减小了驾驶员的动量变化率
C. 减小了驾驶员受到的冲力
D. 减小了驾驶员的动量变化
3. 高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”,是一种极不文明的行为,而且会带来人身伤亡和重大财物损失等很大的社会危害。假设有一质量为0.5kg的玻璃瓶从45m高的楼上掉出窗外(不计空气阻力),落地时破碎,其与地面作用时间为0.1s,重力加速g取10m/s2,则玻璃瓶落地时对地面的压力是( )
A. 155N B. 150N C. 145N D. 140N
4. “雨打芭蕉”是文学中常见的抒情意向。当雨滴竖直下落的速度为时,将一圆柱形量杯置于雨中,测得时间t内杯中水面上升的高度为h。为估算雨打芭蕉产生的压强p,建立以下模型,芭蕉叶呈水平状;所有落到芭蕉叶上的雨滴,都有一半向四周溅散开,溅起时竖直向上的速度大小为,另一半则留在叶面上;忽略芭蕉叶上的积水以及雨滴落在叶面上时重力的影响;忽略风力以及溅起的水珠对下落雨滴的影响。已知水的密度为,则p为( )
A. B. C. D.
5. 关于下面四种情境说法正确的是( )
A. 甲图中小球从静止在光滑水平面上的斜槽顶端释放,在离开斜槽前小球和斜槽构成的系统动量守恒
B. 乙图中子弹打进木块后一起向左运动的过程,子弹和木块构成的系统动量守恒
C. 丙图中两同学传接篮球的过程,两同学和篮球构成的系统动量不守恒
D. 丁图中一枚在空中飞行的火箭在某时刻突然炸裂成两块,在炸裂前后系统动量不守恒
6. 如图所示,一砂袋用无弹性轻细绳悬于O点,开始时砂袋处于静止状态,一弹丸以水平速度击中砂袋后未穿出,二者共同摆动。若弹丸质量为m,砂袋质量为5m,弹丸和砂袋形状大小忽略不计,弹丸击中沙袋后漏出的沙子质量忽略不计,不计空气阻力,重力加速度为g。下列说法中正确的是( )
A. 弹丸打入砂袋过程中,细绳所受拉力大小保持不变
B. 弹丸打入砂袋过程中,系统动量不守恒
C. 弹丸打入砂袋过程中所产生的热量为
D. 砂袋和弹丸一起摆动所达到的最大高度为
7. 乌贼在水中运动方式是十分奇特的,它不用鳍也不用手足,而是靠自身的漏斗喷射海水推动身体运动,在无脊椎动物中游泳最快,速度可达15m/s。逃命时更可以达到40m/s,被称为“水中火箭”。如图所示,一只悬浮在水中的乌贼,当外套膜吸满水后,它的总质量为4kg,遇到危险时,通过短漏斗状的体管在极短时间内将水向后高速喷出,从而迅速逃窜,喷射出的水的质量为0.8kg,则喷射出水的速度为( )
A. 200m/s B. 160m/s C. 75m/s D. 60m/s
8. 如图所示,一轻质弹簧两端分别连着木块A和B,静止于光滑的水平面上。木块A被水平飞行的初速度为v0的子弹射中并镶嵌在其中,已知木块B的质量为m,A的质量是B的,子弹的质量是B的,则( )
A. 子弹击中木块A后,与A的共同速度为
B. 子弹击中木块A后,与A的共同速度为
C. 弹簧压缩到最短时的弹性势能为
D. 弹簧压缩到最短时的弹性势能为
二、多项选择题:本题共2小题,每小题5分,共10分。每题有多项符合题目要求,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
9. 如图所示,光滑的水平面上放置质量为的长木板乙,质量为的小物块甲放在长木板的最左端,时刻同时给小物块和长木板方向相反,大小均为的初速度。已知小物块与长木板间的动摩擦因数为,重力加速度取,小物块甲可视为质点,整个过程小物块始终没有离开长木板。则下列说法正确的是( )
A. 长木板的长度至少为
B. 长木板的速度为时,小物块的速度大小为,方向向左
C. 长木板的速度为时,小物块正处在加速阶段
D. 小物块在长木板上发生相对滑动的时间为
10. 如图所示,质量为M、长度为L的船停在平静的湖面上,船头站着质量为m的人,。现在人由静止开始由船头走到船尾,不计水对船的阻力。则( )
A. 人行走时,人和船运动方向相反
B. 人行走时,船运行速度大于人的行进速度
C. 由于船的惯性大,当人停止运动时,船还要继续运动一段距离
D. 人相对水面的位移大小为
三、实验题:本题共两题16分,
11. 某同学用图甲所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律,图中是斜槽,为水平槽,二者平滑相接,调节实验装置,使小球放在上时恰能保持静止,实验时先使A球从斜槽上某一固定位置由静止开始滚下,落到位于水平地面上的记录纸上,留下痕迹。重复上述操作10次,得到10个落点痕迹。然后把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从位置由静止开始滚下,和B球碰撞后,A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。重复这种操作10次。
图甲中是水平槽末端在记录纸上的垂直投影点,为未放被碰球B时A球的平均落点,为与B球碰后A球的平均落点,为被碰球B的平均落点。若B球落点痕迹如图乙所示,其中米尺水平放置,且平行于,米尺的零点与点对齐。
(1)入射球A的质量和被碰球B的质量的关系是______(选填“>”“<”或“=”)。
(2)碰撞后B球的水平射程约为______。
(3)下列选项中,属于本次实验必须测量的是______。
A.水平槽上未放B球时,测量A球平均落点位置到点的距离
B.A球与B球碰撞后,测量A球平均落点位置到点的距离
C.测量A球或B球的直径
D.测量A球和B球的质量
E.测量点相对于水平槽面的高度
(4)若系统动量守恒,则应有关系式:______。
12. 某小组同学用气垫导轨验证滑块碰撞过程中的动量守恒,实验装置如图所示。
(1)实验前,应调节气垫导轨底部的调节旋钮,使导轨_____;充气后,当滑块在导轨上能______运动时,说明气垫导轨已经调节好;
(2)实验时,先使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳,然后释放滑块1,滑块1通过光电门1后与左侧固定有弹簧的滑块2碰撞,碰后滑块1和滑块2依次通过光电门2,两滑块通过光电门2后依次被制动;实验中需要测量滑块1(包括挡光片)的质量m1、滑块2(包括弹簧和挡光片)的质量m2、滑块1通过光电门1的挡光时间、通过光电门2的挡光时间,还需要测量_________(写出物理量及其表示符号);
(3)如果表达式__________成立,则说明滑块碰撞过程中动量守恒。(用物理量的符号表示)
四、计算题:本题共3小题,共42分。(16+10+16)
13. 如图所示,竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切,小滑块A和B分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点。现将A无初速释放,A与B碰撞后结合为一个整体,并沿桌面滑动。已知圆弧轨道光滑,半径;A和B的质量均为,A和B整体与桌面之间的动摩擦因数。重力加速度取。求:
(1)与B碰撞前瞬间A对轨道的压力的大小;
(2)A与B碰撞过程中系统损失的机械能;
(3)A和B整体在桌面上滑动的距离。
14. 如图所示,一条轨道固定在竖直平面内,粗糙的ab段水平,bcde段光滑,cde段是以O为圆心、R为半径的一小段圆弧.可视为质点的物块A和B紧靠在一起,静止于b处,A的质量是B的3倍.两物块在足够大的内力作用下突然分离,分别向左、右始终沿轨道运动.B到d点时速度沿水平方向,此时轨道对B的支持力大小等于B所受重力的3/4,A与ab段的动摩擦因数为μ,重力加速度g,求:
(1)物块B在d点的速度大小.
(2)物块A滑行的距离s和滑行的时间t.
15. 如图所示,一实验小车静止在光滑水平面上,其上表面有粗糙水平轨道与光滑四分之一圆弧轨道。圆弧轨道与水平轨道相切于圆弧轨道最低点,一物块静止于小车最左端,一小球用不可伸长的轻质细线悬挂于O点正下方,并轻靠在物块左侧。现将细线拉直到水平位置时,静止释放小球,小球运动到最低点时与物块发生弹性碰撞。碰撞后,物块沿着小车上的轨道运动,已知细线长。小球质量。物块、小车质量均为。小车上的水平轨道长。圆弧轨道半径。小球、物块均可视为质点。不计空气阻力,重力加速度g取。
(1)求小球运动到最低点与物块碰撞前所受拉力的大小;
(2)求小球与物块碰撞后的瞬间,物块速度的大小;
(3)为使物块能进入圆弧轨道,且在上升阶段不脱离小车,求物块与水平轨道间的动摩擦因数的取值范围。
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