内容正文:
兴宁一中高二上期月考(一)物理试题(2026.10.9)
(本卷考试时长75分钟。)
一、单项选择题(每题4分,共28分)
1. 在如图所示的四种电场中,分别标记有、两点。则下列说法正确的是( )
A. 甲图:与点电荷等距的、两点电场强度相同
B. 乙图:两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的、两点电场强度相同
C. 丙图:两等量同种电荷连线中点两侧对称的、两点场强大小相等,方向均向右
D. 丁图:两块带等量异种电荷的平行金属板所形成电场的、两点场强相等
2. 在“苏超”比赛中,足球被踢出后在空中做斜抛运动,最后落到水平草地上。不计空气阻力,则足球在飞行过程中( )
A. 经过最高点时动量为零 B. 全过程重力的冲量为0
C. 动量的变化率不变 D. 竖直方向的动量不变
3. 如图所示,A为带正电的金属板,所带电荷量大小为Q,沿金属板的垂直平分线在距离板r处放一质量为m、电荷量为q的小球,小球可视为质点,用绝缘丝线悬挂于O点,小球受水平向右的电场力作用而偏转角后处于静止状态,静电力常量为k,则小球所在处的电场强度大小为(已知重力加速度为g)( )
A. B. C. D.
4. 如图所示,一个人通过长为的杆推半径为的转盘,推杆的力的大小始终为,方向与推杆始终垂直,转盘绕其中心轴匀速转动一周时间为,转动一周的过程中,推力所做功为、冲量为,则( )
A. B. C. D.
5. “空间电场防病促生”技术的基本原理是通过直流电源在悬挂电极和地面之间产生空间电场,其作用之一是加速植物体内带正电的钾、钙离子等向根部聚集,促进植物快速生长。图中实线为该空间电场线的示意图。下列说法正确的是( )
A. 图中所示的A、B两点场强相同
B. 图中所示A、B两点的电势
C. 钾、钙离子向根部聚集过程中电势能增大
D. 空气中带负电的尘埃微粒(重力不计)都向悬挂电极聚集
6. 如图所示,我国自行研制的第五代隐形战机“歼-20”以速度v0水平向右匀速飞行,到达目标地时,将战机上质量为M的导弹自由释放,导弹向后喷出质量为m、对地速率为v1的燃气,则对喷气后瞬间导弹的速率下列表述正确的是( )
A. 速率变大,为
B. 速率变小,为
C. 速率变小,为
D. 速率变大,为
7. 滑块A的质量为,以的初速度沿水平面追赶正前方初速度为的滑块B并与之发生正碰后粘在一起运动,碰撞前后两个滑块的速度—时间图像如图所示。重力加速度大小,不计碰撞时间,两个滑块均看成质点。下列说法正确的是( )
A. 两个滑块与水平面的动摩擦因数都等于0.25
B. 零时刻滑块A在滑块B的正后方处,末发生碰撞
C. 碰撞过程中系统动量守恒,滑块B的质量是
D. 碰撞过程滑块B受到的冲量大小为,方向与它的运动方向相同
二、多项选择题(每题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分,共18分)
8. 两个相同的小球所带电荷量的绝对值之比为,相距为时库仑力的大小为,今使两小球接触后再分开放到相距为处,则此时库仑力的大小可能为( )
A. B. C. D.
9. 2025年春节,我国产的烟花火遍全球,新的烟花研发设计层出不穷。现有某烟花筒的结构如图1所示,其工作原理为:点燃引线,引燃发射药燃烧发生爆炸,礼花弹获得一个竖直方向的初速度并同时点燃延期引线,当礼花弹到最高点时,延期引线点燃礼花弹并炸开形成漂亮的球状礼花。现假设礼花弹在最高点炸开成、两部分,速度均为水平方向。炸开后、的轨迹图如图2所示。忽略空气阻力的作用,则( )
A. 、两部分落地时的速度大小之比为
B. 、两部分的初动能之比为
C. 从炸开到两部分落地的过程中,、两部分所受重力冲量之比为
D. 、两部分落地时的重力功率之比为
10. “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,人可能沿着喷水的相同方向做直线运动
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0
D. 若要实现向上以加速度加速运动,向下喷水的水速应为
三、实验题(每空2分,共16分)
11. 某同学设计了如图装置来验证碰撞过程遵循动量守恒。在离地面高度为的光滑水平桌面上,放置两个小球和、其中与轻弹簧紧挨着但不拴接,弹簧左侧固定,自由长度时离桌面右边缘足够远,起初弹簧被压缩一定长度并锁定。放置于桌面边缘,球心在地面上的投影点为点。实验时,先将球移开,弹簧解除锁定,沿桌面运动后水平飞出。再将放置于桌面边缘,弹簧重新锁定。解除锁定后,球与球发生碰撞后,均向前水平飞出。重复实验10次。实验中,小球落点记为。
(1)若球质量为,半径为;球质量为,半径为球与球发生碰撞后,均向前水平飞出,则___________。
A.
B.
C.
D.
(2)为了验证碰撞过程遵循动量守恒,本实验中必须测量的物理量有___________。(填选项前的字母)
A. 小球的质量和小球的质量
B. 小球飞出的水平距离。
C. 桌面离地面的高度
D. 小球飞行的时间
(3)在实验误差允许的范围内,当所测物理量满足表达式___________,即说明碰撞过程遵循动量守恒。[用题(2)中已测量的物理量表示]
(4)该同学还想探究弹簧锁定时具有的弹性势能,他测量了桌面离地面的高度,该地的重力加速度为,则弹簧锁定时具有的弹性势能为___________。(用题中已测量的物理量表示)
12. 某同学利用如图甲所示的装置探究小球碰撞过程的守恒规律,实验操作如下:
①分别测出大小完全相同的小球A、B的质量、;
②用等长轻质细绳将小球A、B悬挂于等高的两点,在每个小球与悬点之间连接力传感器;
③将小球B拉至位置1由静止释放,小球B摆到最低点时与静止在最低点的小球A发生正碰,碰撞后小球B反向摆动至最高点3,小球A向左摆动至最高点5;
④力传感器分别记录连接小球A、B的细绳拉力F随时间t的变化图像,图乙、丙为两条拉力曲线。
、、、、、、均为已知量,当地重力加速度为g。
(1)小球A对应的F-t图像是___________(填“乙”或“丙”)。
(2)比较两球质量:___________(填“>”、“<”或“=”)。
(3)若满足___________,则小球A、B碰撞过程动量守恒(用题目给的符号表示)。
(4)若满足___________,则该碰撞为弹性碰撞(用图乙、丙中的测量量表示)。
13. 一个质量的蹦床运动员从距离水平网面为的高处下落着网,与网相互作用后沿竖直方向蹦回到离水平网面的高处。假设运动员与网接触的时间为,重力加速度取。
(1)求运动员触网过程中动量的变化量;
(2)求运动员对水平网面的平均作用力大小。
14. 如图所示,质量为、半径为的光滑四分之一圆弧体静止在光滑的水平面上,圆弧面的最低点与水平面相切,小球静止在光滑水平面上,将质量为的小球在圆弧面的最高点由静止释放,小球运动到水平面上后与小球发生弹性正碰。已知重力加速度为,不计小球大小。求:
(1)小球刚离开圆弧面时,小球和圆弧体各自的速度大小;
(2)要使小球还能再运动到圆弧面上,小球的质量应满足什么条件。
15. 如图所示,有一右侧带挡板的长木板静止在光滑水平地面上,可视为质点的物块A、B中间夹有微量炸药静置在木板上,物块B离挡板的距离。炸药具有的化学能,引爆炸药将两物块沿木板分开,炸药化学能的50%转化为两物块的动能,在以后的运动过程中两物块的碰撞以及物块与挡板间的碰撞均为弹性碰撞,碰撞时间和爆炸时间均不计,两物块均未从木板上滑下。已知两物块质量均为,长木板的质量,物块A与长木板间的动摩擦因数,物块B与长木板间无摩擦,重力加速度,求:
(1)爆炸后瞬间,物块A的速度大小;
(2)物块B从爆炸后瞬间到第一次与挡板相碰所经历的时间、碰后木板的速度大小。
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兴宁一中高二上期月考(一)物理试题(2026.10.9)
(本卷考试时长75分钟。)
一、单项选择题(每题4分,共28分)
1. 在如图所示的四种电场中,分别标记有、两点。则下列说法正确的是( )
A. 甲图:与点电荷等距的、两点电场强度相同
B. 乙图:两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的、两点电场强度相同
C. 丙图:两等量同种电荷连线中点两侧对称的、两点场强大小相等,方向均向右
D. 丁图:两块带等量异种电荷的平行金属板所形成电场的、两点场强相等
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲图:与点电荷等距的、两点场强大小相同,但是方向不同,故A错误;
B.乙图:两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的、两点,场强的大小相同且方向均水平向左,故B正确;
C.丙图:两等量同种电荷连线中点两侧对称的、两点场强的大小相同,但是方向不同,故C错误;
D.丁图:两块带等量异种电荷的平行金属板所形成电场的、两点场强的大小和方向都不同,故D错误。
故选B。
2. 在“苏超”比赛中,足球被踢出后在空中做斜抛运动,最后落到水平草地上。不计空气阻力,则足球在飞行过程中( )
A. 经过最高点时动量为零 B. 全过程重力的冲量为0
C. 动量的变化率不变 D. 竖直方向的动量不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.经过最高点时,竖直方向速度为零,但水平方向速度不为零,动量也不为零,故A错误;
B.重力的冲量可知,重力的冲量不为零,故B错误;
C.根据动量定理
则动量的变化率
重力恒定,故变化率不变,故C正确;
D.竖直方向动量,足球在竖直方向速度先减小后增大,则竖直方向的动量先减小后增大,故D错误。
故选 C。
3. 如图所示,A为带正电的金属板,所带电荷量大小为Q,沿金属板的垂直平分线在距离板r处放一质量为m、电荷量为q的小球,小球可视为质点,用绝缘丝线悬挂于O点,小球受水平向右的电场力作用而偏转角后处于静止状态,静电力常量为k,则小球所在处的电场强度大小为(已知重力加速度为g)( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】对小球受力分析,如图所示
根据平衡条件得
又
解得
因金属板不能看成点电荷,故其在小球所在位置的电场强度不能用进行计算。
故选C。
4. 如图所示,一个人通过长为的杆推半径为的转盘,推杆的力的大小始终为,方向与推杆始终垂直,转盘绕其中心轴匀速转动一周时间为,转动一周的过程中,推力所做功为、冲量为,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】AB.推杆末端到转盘中心的距离为,转过一周的路程为
且推力始终沿运动方向。由功的定义,,故AB错误。
CD.冲量具有方向性。转盘匀速转动一周时,相隔半周的对应时段内推力大小相等、方向相反,产生的冲量相互抵消,所以,故C错误,D正确。
故选D。
5. “空间电场防病促生”技术的基本原理是通过直流电源在悬挂电极和地面之间产生空间电场,其作用之一是加速植物体内带正电的钾、钙离子等向根部聚集,促进植物快速生长。图中实线为该空间电场线的示意图。下列说法正确的是( )
A. 图中所示的A、B两点场强相同
B. 图中所示A、B两点的电势
C. 钾、钙离子向根部聚集过程中电势能增大
D. 空气中带负电的尘埃微粒(重力不计)都向悬挂电极聚集
【答案】D
【解析】
【详解】A.电场强度是矢量,图中A、B两点处电场线的切线方向不同,即电场强度的方向不同。因此,A、B两点的电场强度不相同,故A错误;
B.根据题意,带正电的钾、钙离子受电场力的方向指向根部,而正电荷所受电场力的方向与电场方向相同,因此电场方向是由悬挂电极指向地面。电场线从正电荷或高电势处出发,终止于负电荷或低电势处,所以悬挂电极应接电源的正极,地面接电源的负极,顺着电场线电势逐渐降低,则,故B错误;
C.钾、钙离子带正电,它们向根部聚集的过程中,电场力方向向下,位移方向也向下,电场力做正功,电荷的电势能减小,故C错误;
D.空气中带负电的尘埃微粒受到的电场力方向与电场线方向相反,即指向悬挂电极,则空气中带负电的尘埃微粒(重力不计)都向悬挂电极聚集,故D正确。
故选D。
6. 如图所示,我国自行研制的第五代隐形战机“歼-20”以速度v0水平向右匀速飞行,到达目标地时,将战机上质量为M的导弹自由释放,导弹向后喷出质量为m、对地速率为v1的燃气,则对喷气后瞬间导弹的速率下列表述正确的是( )
A. 速率变大,为
B. 速率变小,为
C. 速率变小,为
D. 速率变大,为
【答案】A
【解析】
【详解】取导弹原运动方向为正方向,设喷气后瞬间导弹的速度为。喷气过程时间极短,导弹和燃气组成的系统水平方向动量守恒,则
解得
由于,导弹速率变大。
故选A。
7. 滑块A的质量为,以的初速度沿水平面追赶正前方初速度为的滑块B并与之发生正碰后粘在一起运动,碰撞前后两个滑块的速度—时间图像如图所示。重力加速度大小,不计碰撞时间,两个滑块均看成质点。下列说法正确的是( )
A. 两个滑块与水平面的动摩擦因数都等于0.25
B. 零时刻滑块A在滑块B的正后方处,末发生碰撞
C. 碰撞过程中系统动量守恒,滑块B的质量是
D. 碰撞过程滑块B受到的冲量大小为,方向与它的运动方向相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图像知三段图像的斜率大小相等均为
对滑块A,根据牛顿第二定律得
代入数据得,故A错误;
B.因为图像在2s末发生突变,则碰撞发生在2s末;由图像围成的面积表示位移,可以求出0~2s内滑块A比B多走4m,也就是零时刻滑块A在滑块B的正后方处,故B错误;
C.因为碰撞时间极短,所以碰撞过程中总动量守恒
其中,,,代入得,故C错误;
D.根据动量定理可知
方向与它的运动方向相同,故D正确。
故选D。
二、多项选择题(每题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分,共18分)
8. 两个相同的小球所带电荷量的绝对值之比为,相距为时库仑力的大小为,今使两小球接触后再分开放到相距为处,则此时库仑力的大小可能为( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【解析】
【详解】设两球电荷量的绝对值分别为和,相距时由库仑定律得
两球完全相同,接触后再分开,每球的电荷量为两球电荷量代数和的
若两球带同种电荷,接触后每球的电荷量为,分开放到相距处时
若两球带异种电荷,接触后每球的电荷量为,分开放到相距处时
故选AD。
9. 2025年春节,我国产的烟花火遍全球,新的烟花研发设计层出不穷。现有某烟花筒的结构如图1所示,其工作原理为:点燃引线,引燃发射药燃烧发生爆炸,礼花弹获得一个竖直方向的初速度并同时点燃延期引线,当礼花弹到最高点时,延期引线点燃礼花弹并炸开形成漂亮的球状礼花。现假设礼花弹在最高点炸开成、两部分,速度均为水平方向。炸开后、的轨迹图如图2所示。忽略空气阻力的作用,则( )
A. 、两部分落地时的速度大小之比为
B. 、两部分的初动能之比为
C. 从炸开到两部分落地的过程中,、两部分所受重力冲量之比为
D. 、两部分落地时的重力功率之比为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.设炸开处距地面的高度为,两部分的初速度大小分别为、。两部分均做平抛运动,竖直方向均做自由落体运动,由可知,两部分从炸开到落地的时间均为。
水平方向有,
可得
两部分落地时的竖直速度大小均为,由速度合成可得落地速度大小分别为、
因此,A错误;
B.设两部分的质量分别为、。礼花弹在最高点炸开前的速度为零,炸开过程中水平方向动量守恒,两部分的初速度方向相反,有
可得
由动能公式可得两部分的初动能之比为,B正确;
C.两部分所受重力冲量的方向均竖直向下,大小分别为、
因此,C正确;
D.两部分落地时的竖直速度相同,重力功率分别为、
因此,D错误。
故选BC。
10. “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,人可能沿着喷水的相同方向做直线运动
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0
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】ABC
【解析】
【详解】设向下喷水的水速为,在时间内喷出水的质量,这些水由静止被加速到速度
由动量定理得水受到向上的作用力
由牛顿第三定律可知,水对人和装置向上的推力大小也为。
A.当小于人所受的重力时,人所受合力方向向下,人沿与喷水相同的方向做直线运动,故A正确;
B.悬停时推力与重力大小相等,由
解得,故B正确;
C.人匀速上升时加速度为零,所受合外力为零,故合外力做的总功为0,故C正确;
D.向上以加速度加速运动时,由牛顿第二定律得
解得,故D错误。
故选ABC。
三、实验题(每空2分,共16分)
11. 某同学设计了如图装置来验证碰撞过程遵循动量守恒。在离地面高度为的光滑水平桌面上,放置两个小球和、其中与轻弹簧紧挨着但不拴接,弹簧左侧固定,自由长度时离桌面右边缘足够远,起初弹簧被压缩一定长度并锁定。放置于桌面边缘,球心在地面上的投影点为点。实验时,先将球移开,弹簧解除锁定,沿桌面运动后水平飞出。再将放置于桌面边缘,弹簧重新锁定。解除锁定后,球与球发生碰撞后,均向前水平飞出。重复实验10次。实验中,小球落点记为。
(1)若球质量为,半径为;球质量为,半径为球与球发生碰撞后,均向前水平飞出,则___________。
A.
B.
C.
D.
(2)为了验证碰撞过程遵循动量守恒,本实验中必须测量的物理量有___________。(填选项前的字母)
A. 小球的质量和小球的质量
B. 小球飞出的水平距离。
C. 桌面离地面的高度
D. 小球飞行的时间
(3)在实验误差允许的范围内,当所测物理量满足表达式___________,即说明碰撞过程遵循动量守恒。[用题(2)中已测量的物理量表示]
(4)该同学还想探究弹簧锁定时具有的弹性势能,他测量了桌面离地面的高度,该地的重力加速度为,则弹簧锁定时具有的弹性势能为___________。(用题中已测量的物理量表示)
【答案】(1)C (2)AB
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
两球碰撞后均向前水平飞出,说明碰后球仍向前运动,故;又两球要做对心正碰,两球球心必须在同一高度,故,故C正确;
【小问2详解】
两球离开桌面后做平抛运动,下落高度相同,飞行时间相同,验证动量守恒只需比较两球碰前、碰后的水平动量,因此必须测量两球的质量和两球飞出的水平距离,不需要测量桌面高度和飞行时间,故A、B正确;
【小问3详解】
取小球飞出方向为正方向,设球单独飞出时的速度为,由动量守恒定律得
两球平抛时间相同,由可得
【小问4详解】
球单独飞出时的水平距离为,飞行时间,故
弹簧锁定时具有的弹性势能。
12. 某同学利用如图甲所示的装置探究小球碰撞过程的守恒规律,实验操作如下:
①分别测出大小完全相同的小球A、B的质量、;
②用等长轻质细绳将小球A、B悬挂于等高的两点,在每个小球与悬点之间连接力传感器;
③将小球B拉至位置1由静止释放,小球B摆到最低点时与静止在最低点的小球A发生正碰,碰撞后小球B反向摆动至最高点3,小球A向左摆动至最高点5;
④力传感器分别记录连接小球A、B的细绳拉力F随时间t的变化图像,图乙、丙为两条拉力曲线。
、、、、、、均为已知量,当地重力加速度为g。
(1)小球A对应的F-t图像是___________(填“乙”或“丙”)。
(2)比较两球质量:___________(填“>”、“<”或“=”)。
(3)若满足___________,则小球A、B碰撞过程动量守恒(用题目给的符号表示)。
(4)若满足___________,则该碰撞为弹性碰撞(用图乙、丙中的测量量表示)。
【答案】(1)乙 (2)>
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
小球A碰撞前静止在最低点,细绳的拉力恒定等于自身重力,对应图乙中段平行横轴的直线;碰撞后小球A获得速度,拉力瞬间变大出现峰值,随后摆动减速,拉力逐渐减小,在最高点拉力小于重力。
【小问2详解】
碰撞后小球B反向弹回,则入射球的质量小于被碰球的质量,即
【小问3详解】
由动量守恒定律可得
在最低点由牛顿第二定律可得
则,,
解得
【小问4详解】
弹性碰撞满足动量守恒、动能不变,则
由图乙可知
解得
13. 一个质量的蹦床运动员从距离水平网面为的高处下落着网,与网相互作用后沿竖直方向蹦回到离水平网面的高处。假设运动员与网接触的时间为,重力加速度取。
(1)求运动员触网过程中动量的变化量;
(2)求运动员对水平网面的平均作用力大小。
【答案】(1),方向竖直向上。
(2)
【解析】
【小问1详解】
设运动员下落触网时的速度大小为,由自由落体运动规律有
解得
设运动员离网时的速度大小为,由竖直上抛运动规律有
解得
取竖直向上为正方向,运动员触网过程中动量的变化量为
代入数据得,方向竖直向上。
【小问2详解】
以运动员为研究对象,取竖直向上为正方向,设水平网面对运动员的平均作用力大小为,由动量定理有
解得
根据牛顿第三定律,运动员对水平网面的平均作用力大小为
14. 如图所示,质量为、半径为的光滑四分之一圆弧体静止在光滑的水平面上,圆弧面的最低点与水平面相切,小球静止在光滑水平面上,将质量为的小球在圆弧面的最高点由静止释放,小球运动到水平面上后与小球发生弹性正碰。已知重力加速度为,不计小球大小。求:
(1)小球刚离开圆弧面时,小球和圆弧体各自的速度大小;
(2)要使小球还能再运动到圆弧面上,小球的质量应满足什么条件。
【答案】(1)小球的速度大小,圆弧体的速度大小
(2)
【解析】
【小问1详解】
取向右为正方向,设小球刚离开圆弧面时的速度大小为,圆弧体的速度大小为,二者方向分别向右、向左。小球与圆弧体组成的系统所受水平外力为零,由水平方向动量守恒得
图中圆弧最高点与圆心水平,最低点在水平面上,故小球下降的高度为。所有接触面均光滑,以水平面为重力势能零面,由系统机械能守恒得
联立解得小球的速度大小
圆弧体的速度大小为
【小问2详解】
沿用向右为正方向。小球离开圆弧面后做匀速直线运动,碰撞前速度为;圆弧体则以速度向左匀速运动。设碰撞后小球和的速度分别为和,均按上述正方向取正负。两球发生弹性正碰,由动量守恒定律得
由碰撞前后两球总动能不变得
联立解得碰撞后小球的速度
碰撞时小球位于圆弧体右侧;要再次运动到圆弧面上,它必须向左运动且比圆弧体更快,即
代入第(1)问的速度关系和碰撞后的速度表达式,得
因两球质量和均为正,解得
等号成立时,小球与圆弧体速度相同,两者间距不再缩小,不能再次运动到圆弧面上,故应取严格不等式。
15. 如图所示,有一右侧带挡板的长木板静止在光滑水平地面上,可视为质点的物块A、B中间夹有微量炸药静置在木板上,物块B离挡板的距离。炸药具有的化学能,引爆炸药将两物块沿木板分开,炸药化学能的50%转化为两物块的动能,在以后的运动过程中两物块的碰撞以及物块与挡板间的碰撞均为弹性碰撞,碰撞时间和爆炸时间均不计,两物块均未从木板上滑下。已知两物块质量均为,长木板的质量,物块A与长木板间的动摩擦因数,物块B与长木板间无摩擦,重力加速度,求:
(1)爆炸后瞬间,物块A的速度大小;
(2)物块B从爆炸后瞬间到第一次与挡板相碰所经历的时间、碰后木板的速度大小。
【答案】(1)3m/s
(2);
【解析】
【小问1详解】
对A、B组成的系统,动量守恒
由能量关系可得
解得
【小问2详解】
爆炸后,物块A向左匀减速,物块B匀速,长木板向左匀加速;设A与木板共速后,B再与木板碰撞,规定方向向左为正方向;A、长木板动量守恒
对A受力分析根据牛顿第二定律
匀变速运动中速度时间关系
可得,
物块B的位移
长木板位移
,假设成立
A和木板共速后以匀速运动,
爆炸后瞬间到B第一次与挡板相碰所经历的时间
第一次B与木板发生弹性碰撞,以右为正向
根据动量守恒
机械能守恒
解得
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