单元过关(八) 动力学、动量和能量观点在力学中的应用-【衡水真题密卷】2027年高考物理单元过关检测(福建专版)

2027 单元过关 2026一2027学年度单元过关（八) 物理·动力学、动量和能量观点在力学中的应用 一、单项选择题 (,)B错误：从x1到的过程 El 可得k= 1.D【解析】PN碰撞时，根据碰撞前后动量守恒有 mpvp +mNUN=mpve +mNUN,Ep mp (vp-vp)= 中，加速度大小逐渐减小至零，然后再增加，故加速度 mN(o一ON),根据图像可知(p一p)>(K一oN), 最大在x1处或者x3处，在x1处有mg十3mg一 故mp<mN;同理，Q、N碰撞时，根据碰撞前后动量守 :=4切a,F华=Bg=3mg,解得a-S,在立 恒有maa十mNUN=mQ十mN,即ma(oa一)= 有F#-mg-3mg=4ma',F#=3mg+k△x= mN(一N),根据图像可知(vQ一Q)<(k-vN),故 mo>mN;故mo>mN>mp,D正确。 3mg十b(x,-x1),解得a'=,x? 4(x2-1)8> 48,故 2.D【解析】设绳绷直前瞬间B球的速度为1，由 x3一x2 动能龙理得-mg·停-时子r,主 加速度的最大值a一4，一)8，C错误：碰拉后 A的动能为6则B的动能为6 w,从 后，A、B水平方向动量守恒，B球的速度为V2,根 的3E如，总动能为4 据水平方向动量守恒有mv1=2mv2,B球与C球 x1到x3的过程中，由能量关系有十4g(x3 碰撞后与C球交换速度，设C球运动的距离为x, 则=2gx,联立解得x=88,D正确。 )=AE,解得△E,16,-15E,D正确. 4x1 3.C【解析】第一次抛接球的过程，对人和球系统 二、双项选择题 由动量守恒定律有mu=Mu',可得抛球人获得的 5.AD【解析】依题意，小球运动过程中，既有水平 分速度，又有竖直分速度，凹槽只有水平速度，所 选度。-A错送：第一次抛提球的过程，时 以半圆形凹槽与小球组成的系统动量不守恒，A 人和球系统由动量守恒定律有mu=(M十m)v", 正确；设凹槽半径为R,则椭圆半长轴为R,由于 接球人获得的造度。mM,B错误：从开始抛 椭圆半长轴与半短轴之比为3：1，则椭圆半短轴 球到最终，根据Mu1=(M十m)u2,若v甲<v乙，说 尽，短轴为中小蝶在水平方向的分位移 明甲是最终的持球人；若v甲>V元，说明乙是最终 c1-2R,依题意，半圆形凹槽与小球组成的系统在 的持球人，但是不能确定开始的持球人是谁，C正 水平方向动量守恒，则有mx1一Mx2=0,其中x1十 确，D错误。 x2=2R,联立解得m:M=2:1,B错误；根据图乙的 4.D【解析】根据题图像可知碰撞后A的动能变为 对称性可知，t2时刻小球位于凹槽最低，点，则t1时 原来的G根据E-m,可知难推后A的速 刻小球位于释放点与凹槽最低，点之间的某一位 置，小球相对地面运动的轨迹为半个椭圆，轨迹的 1 度大小变为原来的年，设A碰撞前瞬间速度为U, 最低，点即为凹槽的最低点，1时刻小球受到凹槽 取竖直向下为正方向，由动量守恒定律有mAv= 的支持力方向指向凹槽圆心，速度方向沿半椭圆 m十m)·至解得-弓A错误设A的质 轨迹切线方向，可知，1时刻，小球受到凹槽的支 持力方向与速度方向不垂直，C错误；结合上述可 量为m,则B的质量为3m,由题图乙可知，x2处 知，t2时刻小球位于凹槽最低，点，小球相对于凹槽 动能达到最大，根据平衡条件可得此时弹簧的弹 做圆周运动，小球在最低，点相对于凹槽的速度方 力为4mg,从x1到x2过程中，弹簧的弹力增加 向水平向右，由于小球相对于凹槽做圆周运动，则 mg,由胡克定律知△F=△x,故mg=(x2一 小球在最低，点时沿半径方向的合力提供向心力， x1),从O到x1,由动能定理有Ek1=mgx1,联立此时加速度方向竖直向上，则t2时刻，小球受到 6 ·28· ·物理· 参考答案及解析 凹槽的支持力大于小球自身的重力，D正确。 2=2.4m<,传送带位移x2=1=2m,物 6.BD【解析】设物块质量为M,木板质量为，当轨道 倾角为30°时，物块恰好匀速下滑，则有Mgsin30°= 体第一次向右通过传送带的过程中，摩擦生热Q= g·|x2一x1=0.2J,B正确；物体与小球1发生 4 Mgcos30,解得4=an30°=3， 3,从开始到最终状 弹性正碰，设物体反弹回来的速度大小为1，小球1 态，由能量守板得M=4Mge0os60sn0十Q, 被撞后的速度大小为u1,由动量守恒和能量守恒 1 解得Q=24J,A错误；对物块和木板这个系统由功 定律得mu=一mu:十mu1,2mu2=2mi十 能关系可知MgL=Q,解得L=4m,B正确；物块 1 15 210 2mui,解得u=30=3m/s,u1=3v=3m/s, 滑上木板时的速度为。，下滑过程由动能定理得 物体被反弹回来后，在传送带上向左运动过程中，由 Mgh-μ1Mg·cos60 n0-Mi,解得 h 运动学公式得0-u=二2ax,解得x=3m,D正 ℃o=4m/s,根据题意可知M=3m,木板与挡板第 确；由于小球质量相等，且发生的都是弹性正碰，它们 一次碰撞前，物块和木板的速度已经相等，设共同 之间将进行速度交换。由选项D可知，物体第一次 速度为1，取向右为正方向，根据动量守恒定律得 返回还没到传送带左端速度就减小为零，接下来将再 3mwo=4mw1,木板右端距挡板的距离至少为x, 次向右做匀加速运动，直到速度增加到1，再跟小球 1 由动能定理得Mgx=2mwi,解得x=0.75m,C 1发生弹性正碰，同理可得，第二次碰后，物体和小球 /1 错误；从木板第一次碰撞挡板后速度为一1，至第 的速度大小分别为：=31=(3》 二次碰撞挡板前速度变为2，此过程所用时间 21 为t1,由牛顿第二定律得物块的加速度大小aA= 3·3”,以此类推，物体与小球1经过n次碰撞后， 4:8=g,木板的加速度大小ag-…3g- 他们的速度大小分别为℃n= 1）” 3m m 3g,以向右为正方向，则共速时V2=V1一aAt1= 。 ,第1个小球最终的速度大小不可能为 一w1十aBt1,解得t1= 21=1 1 aA+aB=2g,w:=201, 5m/s,C错误。 此过程中木板的位移x1=-二十1= 8.BC【解析】小球1在圆孤槽上运动时，系统在竖直 方向上动量不守恒，A错误；小球1从圆孤槽的A 点到B,点的过程中，设小球1滑到B点时小球1的 ,方向水平向左，则物块和木板继续向右匀 8μg 速度为0，圆孤槽的速度为，取水平向右为正方向， 速运动的时间=工1=0 ，故木板前两次撞 小球1与圆孤槽在水平方向动量守恒有0=心0 v244g 9u0=1.125s,D 3m,由能量守板有meR=md+号·3nm,解得 击挡板的时间间隔t1总=t1十t 16g 正确。 V0=3= 3g驱，设小球1到B点时，小球1水平向 7.BD【解析】物体由P到A的过程，满足mgh十 右移动的距离为x1,圆孤槽向左运动的距离为x2,两 W:=2mu6,解得W1=-1.55J,则克服摩擦力做 者的相对位移为R,因此有mx1一3mx2=0,x1十 3 的功为1.55J,A错误；物体滑上传送带后，在滑 x,=R,联立解得x1=4R,x2=4R,此时圆孤槽的 动摩擦力作用下匀减速运动，加速度大小a= B点与弹簧之间的距离L=x2十R=4 R,小球1 m8=5m/s,减速至与传送带速度相等时所用的 从B点向右以匀速运动，圆孤槽向左以匀速 3 时间1=”二=0.4s,匀减速运动的位移工1 一a 运动，小球1刚与弹簧接触时，与圆孤槽底端B,点 ·29· 6 2027 单元过关 的起离=L十号=号-号 3R,B正确；小 撞过程A球对B球的冲量最大，设为Im,由动量 定理得Im=3mvm-0=1.5mv;当两球发生完 球1与小球2共速时，弹簧弹性势能有最大值，从 全非弹性碰撞时，碰撞过程两球损失的机械能最 小球1刚与弹簧接触到两球共速，由动量守恒有 多，设碰撞后两球的速度为01，以碰撞前A球的 m=伽+3m0s,由能量守恒有2md=号m十 运动方向为正方向，根据动量守恒定律得v= (m十3m)1,碰撞过程两球损失的机械能最多为 9 3m)w十E联立解得E,=16mgR,C正确：从小 1 E= 2m2、1 (m十3m)oi,联立解得E= 球1刚与弹簧接触到两球分开，由动量守恒有 1 mU0=mu1+3mw2,由能量守恒有2mo6三7mof 8nv2。 1 1 11. 2(1分) 2·3u,解得u1=一200w:=20小球1之后 mi m2(2分) m 【解析】由于两小球都带正电，则彼此受到斥力作 1 向左以2，匀速运动，因为圆孤槽此时正向左以3 用，所以两小球组成的系统动量守恒，则m1= 匀速运动，故会再次和圆孤槽碰撞，以向左为正，碰 1 m,2,所以m ;动能之比 Eu 2mvi m2 提前、后动量守恒有m·空+3m·号 =m3十 v2 m1 2n2u号h,。 E21 3m,由能守有2n十号·3加(g) 1mo2 12.(1)BC(1分)(2)B(1分) 名mi+方·3m,解得g= 1 1 (3)M+m/2gL1-cos仍(2分)（④偏小(2分） 40,04一120，最终 【解析】(I)设小球的初速度为0，小球击中沙盒 1 5 小球1以4，的速度向左运动，圆孤槽以2的速 后共速，根据动量守恒有mw0=(m十M)v,小球 与沙盒碰撞共速后，向右摆动到最大高度，根据机械 1 度向左运动，小球2以2的速度向右运动，小球1 能守恒有2(m+M2=(m十M0gL(1-cos0), 1 √6gR 最终的速度u,=40= ,D错误。 8 联立解得6=M+m√2gL-e0sD,可知还 m 三、非选择题 需要测出的物理量是小球的质量和沙盒的总 M+m 9.(M+m)(1分) 2mo(2分) 质量M,B、C正确。 【解析】设运动员抛球后速度变为1，抛球过程， (2)小球水平击中沙盒后，两者共速，此过程动量 由动量守恒定律有(M十m)。=Mv1十mm,接球 守恒，机械能不守恒；两者共速后，向右摆至最大 M+m 高度处，存在系统外力，即两者的重力，故动量不 过程有Mu1一mv=0,可得v= v0,由动量 2m 守恒，但机械能守恒，故整个过程动量、机械能均 定理可知篮球撞墙过程有I=mv一（一mv)= 不守恒，B正确。 2mv=(M+m)0o。 (3)根据(1)选择测量的物理量符号和题千条件，小球 10.05u1分)1.5mu(1分) 8mo2(1分) 弹射出的速度表达式 _M+m.√2gL1-cos6。 m 【解析】当两球发生弹性碰撞时，碰撞后B球的 (4)若考虑沙盒大小，则小球与沙盒向右摆动时的实 速度最大，设为0m,规定碰撞前A球的运动方 际摆长工大于L,根据= M+m m 向为正方向，根据动量守恒定律与机械能守恒定 1 1 √2gL(1一cos0),可知测量速度比实际速度偏小。 律得mu=mua十3m0a,2mu2=2mo员十2X 13.(1)②提高(1分)(2)4.915(1分)(3)大(1 3mv品m,联立解得B球的最大速度vm=0.5v,碰分)(4)B(1分)(5)不正确(1分)见解析 6 ·30· ·物理· 参考答案及解析 (1分) (2)A进入区域C之后，把A和B两个物体构成 【解析】(1)②因为光电门2记录的时间小于光 的整体作为研究对象，外力之和为零，动量守恒， 电门1记录的时间，说明滑块做加速运动，气垫 设A离开区域C时B的速度为OB,则 导轨左端高右端低，所以应将气垫导轨右端适当 3mvo=mvA+2mUB (1分) 提高。 B在这一过程中下降的高度为hB,有 (2)遮光条的宽度d=4.51mm十0.415mm= 1 (1分) 4.915mm。 (2mg-f)hs=2·2m(o层-o6) (3)比较1、2两次实验，第2次实验中两滑块通 ①当d,=乞时，A从区城C下方离开“相互作 h 过光电门的时间都变短，说明速度变大，根据能 量守恒，烧断绳子前弹簧的弹性势能转化为滑块 用”区，由(1)可知，A离开“相互作用”区时的速 的动能，动能变大则弹性势能变大，所以第2次 度va=√g(2h-3d) 实验中弹簧的弹性势能较大。 联立解得h。= (1分) (4)测质量m2时未包含遮光条，会使m2测量值 偏小，则2会偏小，由于其它因素的影响不一定 又l≥hB-d1 (1分) 总会出现p1总小于p2的情况，A错误；气垫导 则直拼B的长度1应满足的条件是1≥冬1分) 轨左端略高于右端，滑块A滑动时有动能转化为 ②当d2=h时，A从区域C上方离开“相互作 重力势能，滑块B滑动时有重力势能转化为动 用”区，A离开“相互作用”区时的速度 能，会使p1偏小，p2偏大，可能出现p1总小 UA=一U0 于p2,B正确；遮光条宽度d的测量值偏小， 联立解得hB=4h (1分) 对1和p2的影响是相同的，不会导致1总小 则直杆B的长度应满足的条件是L≥4h。(1分) 于p2,C错误。 15 (5)不正确。根据动量守恒定律m11=m2v2,因 15.(1)3mgh (2)2m√2gh (3)2√2gh≤0物≤ dd ,联立可得m1 =m,即 d t1 t2 7√gh 【解析】(1)由O到D由动能定理有 t= m,作出t2图线，若图线为过坐标原点 6mg(停h-A-w:=号×6moi 1 (1分) 的领斜直线，且斜率为m,才可验证系统动量 m2 解得W=3mgh (1分) 守恒。 (2)设弹射器射出物块后，其速度大小为1，向左 1.1g2-d4≤号&(21≥好 1≥4h 平抛落入缓冲区，则水平方向有 x=vt<h 【解析】(1)设A和B一起由静止下落到进入区 竖直方向有 域C时速度为v0,有 1 v=2gh (1分) h=28 A进入区域C后，受到方向向上的合力作用，做 减速运动，有 得u,≤√2gh (1分) 1 (mg+f-F)d-2m(vh-v) 射出物块时弹射器受到水平冲量 (1分) I=-5mv1-5mvD (1分) 联立解得A离开区域C时的速度 则最大值 vA=√g(2h-3d) (1分) 15 由于vA>0 I--5mvimas-5mvp--2m2gh (1分) 则高度d与h之间满足的关系 故弹射器对物块的冲量最大值 15 (1分) I。=-Ia=2m√2gh (1分) ·31· 6 2027 单元过关 (3)若物块恰能进入圆孤，由动量守恒有 碰撞后铁块C静止不动，木板B加速度 1 mu2=(m十6m)* (1分) ak:(m:tm)m/s (1分) m2 由能量守恒有 木板B与铁块C碰前B的速度大小为⑦1，则 mg·2h=2m-2m+6m3 1 10 1 v-v=-2ad (1分) 解得v1=6m/s 联立解得v2= 7√2gh 木板B与铁块C发生弹性碰撞 m2V1=m2v2十m3v3 (1分) 若物块恰能返回至组合平台E,点，由动量守恒有 1 名m:i=2m:oi+m:o时 1 (1分) mo-(m+im (1分) 解得o2=4m/s,o3=10m/s (1分) 由能量守恒有 (2)木板B与铁块C相碰后，C做匀速运动，B做 1 1/ 1 mg·4h=2mu-2(m+6m)吴 (1分) 减速运动，经过时间t1铁块C运动到P点有 1 联立解得v3=7√gh vst-(v:t-zat)=d (1分) 即物块的速度满足 得t1=0.5s 2√2gh≤06≤7√gh (1分) 此时木板B的速度v4=v2-at1=2m/s(1分) 此后铁块C的加速度ac=41g=5m/s2 由(2)可知，若弹射器落入缓冲区内，射出物块 木板B加速度 后，共最大速度01=V2g 2 ,设射出物块后，物块 aB-:m:+7m）8-41m8=3m/sq分) m2 最大速度为Vm,由动量守恒有 经过时间t2木板B停止，此过程木板B位移 6muD-mvm-5mv (1分) 子2 (1分) 屏得-只2g动 B-2an-3m 此后，41m3g<42(m2十m3)g,木板B静止不 故考虑弹射器的安全，物块的速度需要满足 动，铁块C继续做匀减速运动到停止，铁块C对 17 2√2gh≤0物≤2√2gh 木板B的摩擦力所做的功W=1m3gxB=0.4J (1分) 踪合知挑战成功需要满足)√2gh≤0%≤7√g五 (3)铁块C从P点向右一直减速到零，其位移为 (1分) 1 xc,有k1mgxc=2m明 (1分) 16.(1)8m/s10m/s(2)0.4J 3) 6 m 得xc=10m (1分) 【解析】(1)物块A与木板B发生弹性碰撞 铁块C静止在木板B上的位置与P点相对位移 1 1 1 28 1o=m1va十mm,216=2moi+2m:呢 di=xc-xB=3 m (1分) (1分) 77 木板B最小长度L=d十d1= 6m。 (1分) 得vB=8m/s (1分) 2026一2027学年度单元过关（九） 物理·电场力的性质电场能的性质 一、单项选择题 向，在C,点受到的静电力沿x轴负方向，A错误； 1.C【解析】粒子在a点受到的静电力沿x轴正方 粒子从b点运动到C点，静电力做负功，电势能增 6 ·32·2026一2027学年度单元过关（八） 物理·动力学、动量和能量观点 在力学中的应用 本试卷总分100分，考试时间75分钟。 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。 题号 2 4 答案 1.两小车P、Q的质量分别为p和mQ,将它们分别与小车N沿直线做碰撞实验，碰撞前 后的速度v随时间t的变化分别如图甲和图乙所示。小车N的质量为m、,碰撞时间极 短，则 () Q Q N 碰撞前 碰撞后 碰撞前 碰撞后 甲 乙 A.mp>mNma B.mN>mp-ma C.ma>mp>mN D.mo>mN>mp 2.如图所示，三个完全相同的小球A、B、C分别套在同一竖直面内相互平行的两根长杆 上，两杆均水平且相距？，小球质量均为m,A,B通过不可伸长的细线相连，细线长为 L,小球与长杆间的动摩擦因数均为4。初始时，A、C球静止，给B球一个垂直于A、B 连线且沿杆的初速度，绳子绷紧后B球立即与C球发生弹性正碰，C球运动的位移大 小为 () v2 A.2u B. o2√3L o2√3L μg 2 或 D. 8μg8 3.如图所示，两辆完全相同的小车都静止在光滑水平面上，车上各站着一人，人与车总质 量均为M,甲乙中的一人手持一质量为m的篮球。从某时刻起，持球人将篮球以水平 速度v抛给另一人，另一人接到球后，又把球抛给对方…，直到最终球被甲、乙两人中 的一人接住而不再抛出，这时甲乙的速率分别为甲、乙。下列判断正确的是() 单元过关（八）物理第1页（共8页） 奋斗之中，劳力铸就可能 里n9s0里9 班级 7777777777777777777777777777 姓名 u A.第一次抛接球的过程，抛球人获得的速度为 m 得分 Mu B.第一次抛接球的过程，接球人获得的速度为 m+M C.若v甲<v乙，说明甲是最终的持球人 D.若)甲>vz,说明乙是开始的持球人 4.如图甲所示，劲度系数为k的竖直轻弹簧下端固定在地面上，上端与物块B相连并处于 静止状态。一物块A在外力作用下静止在弹簧正上方某高度处，取物块A静止时的位 置为原点O、竖直向下为正方向建立x轴。某时刻撤去外力，物块A自由下落，与物块 B碰撞后以相同的速度向下运动，碰撞过程用时极短。测得物块A的动能Ek与其位置 坐标x的关系如图乙所示（弹簧始终处于弹性限度内），图乙中除O~x1之间的图线为 直线外，其余部分均为曲线。已知物块A、B均可视为质点，重力加速度为g,则() +E小 0 E B x 16 X3 x/em 甲 A.物块A、B的质量之比为2：3 B.弹簧的劲度系数k= Ea x2(x2-x1) C.从x1到x的过程中，物块A、B一起运动的加速度的最大值a=二2 x2-x1 D.从x1到x3的过程中，弹簧的弹性势能增加了△E。 16x9-15x1E 4x1 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， 全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 题号 5 6 8 答案 单元过关（八）物理第2页（共8页） 6 5.质量为M的光滑半圆形凹槽静止在光滑水平地面上，在凹槽左侧与圆心等高处由静止 释放一质量为、可视为质点的小球，小球相对地面运动的轨迹为半个椭圆，如图甲中 虚线所示。运动过程中小球的动能随时间变化图像如图乙所示，已知椭圆半长轴与半 短轴之比为3：1。下列说法正确的是 () 777777777777777 甲 A.半圆形凹槽与小球组成的系统动量不守恒 B.小球质量与凹槽质量之比m:M=3：1 C.t1时刻，小球受到凹槽的支持力方向与速度垂直 D.t2时刻，小球受到凹槽的支持力大于小球的重力 6.如图所示，木板静止在光滑的水平地面上，右侧有一个固定的竖直挡板，左侧等高的平 台上有一个角度可变的轨道。当轨道倾角为30°时，物块恰好匀速下滑，现将倾角调 为60°时，物块从高h=1.2m处静止下滑，经过一段时间物块从斜面滑上木板，且速度 大小不变，已知物块和木板的质量分别为3kg和1kg,它们间的动摩擦因数4=0.2，木 板首次与挡板发生碰撞之前，物块和木板已达到共同速度，木板与竖直挡板发生多次弹 性碰撞，最终物块和木板均静止（物块未碰挡板），重力加速度为10/s2。以下判断正 确的是 () 77777 A.物块与木板因摩擦产生的热量为20J B.木板长度至少是4m 、C,木板右端距挡板的距离至少为m 2木板与竖直挡板前两次碰撞的时间间隔为8 7.如图所示，以o=5/s的速度顺时针匀速转动的水平传送带，左端与粗糙的弧形轨道 平滑对接，右端与光滑水平面平滑对接。水平面上有位于同一直线上、处于静止状态的 5个相同小球，小球质量均为mo=0.2kg。质量m=0.1kg的物体从轨道上高 h=4.0m的P点由静止开始下滑，滑到传送带上的A点时速度大小vo=7m/s,物体 和传送带之间的动摩擦因数μ=0.5，传送带AB之间的距离L=3.4m。物体与小球、 小球与小球之间发生的都是弹性正碰，g取10m/s2。下列说法正确的是 () 6 单元过关（八）物理第3页（共8页） A.物体从P点下滑到A点的过程中，摩擦力做的功为1.55J B.物体第一次向右通过传送带的过程中，摩擦生热为0.2J C.第1个小球最终的速度大小为5m/s 次专小球碰撞后，在传送带上向左滑行的最大 8.如图所示，半径为R、质量为3的二圆弧槽AB静止放在光滑水平地面上，圆弧槽底端 B点切线水平，距离B点R处有一质量为3m的小球2（可视为质点），其左侧连接轻弹 簧。现将质量为m的小球1（可视为质点）从左侧圆弧槽上端的A点由静止释放，重力 加速度为g,不计一切摩擦。下列说法正确的是 () A.整个系统全程动量守恒 B.小球1刚与弹簧接触时，与圆弧槽底端B点相距 SR -(② B R C.弹簧弹性势能的最大值为16mgR 9 D,小球1最终的速度大小为√6gR 4 三、非选择题：本题共8小题，共60分。 9.(3分)如图所示，水平地面上，某运动员手拿篮球站在滑板车上向一堵竖直的墙（向右）滑行， 为了避免与墙相撞，在接近墙时，运动员将篮球水平向右抛出，篮球反弹后运动员又接住篮 球，速度恰好减为0。不计地面的摩擦和空气阻力，忽略篮球在竖直方向的运动，篮球与墙的 碰撞过程不损失能量。运动员和滑板车的总质量为M,篮球的质量为。抛球前，运动员、滑 板车和篮球的速度为o。则墙对篮球的冲量大小为 ；篮球被墙反弹后的速度大 小为 10.(3分)在水平面上，质量为m、速度大小为v的A球与质量为3m的静止的B球发生正碰。 碰撞可能是弹性的，也可能是非弹性的。则碰撞过程B球的最大速度为 ;A球对B 球的冲量最大值为 ;碰撞过程两球损失的机械能最多为 11.(3分)如图所示，在光滑绝缘水平面上同时由静止释放两个带正电的小球A和B,已知 A、B两球的质量分别为m1、m2。则某时刻A、B两球速度大小之比为 ;动能 大小之比为 单元过关（八）物理第4页（共8页） B 9mmmmm8mm2 12.(6分)如图所示装置，是用来模拟测量子弹速度的简易装置。我 们知道一般子弹速度可达800m/s左右，由于没有枪和子弹，我们 用弹射器弹出的小球模拟子弹，本实验目的是测小球弹射出的速 度。与弹射口等高处用细线悬挂一沙盒，小球弹出后会打入沙盒 中并迅速相对盒子静止，细线的上端系于一固定铁架台（图中未画 弹射器 出)上的O点，并固定一量角器，量角器圆心在O点，另有一可绕 O转动的轻质细长指针，初始与细线同处竖直方向。当沙盒向右侧摆起会带动指针同 步逆时针转动，指针对沙盒的阻力可以忽略不计，当沙盒摆到最高点后再摆下来时，指 针就停在最大角度处静止，需手动复位到初始竖直位置。当地重力加速度为g。 (1)实验中通过量角器读出指针从初始竖直到沙盒将指针推到最大偏角时旋转的角度 0,用刻度尺测出图中细线OA的长度L,还需要测出的物理量 (填写选项 字母序号)。 A.弹射器距地面的高度h B.小球的质量m C.沙盒的总质量M D.弹簧的压缩量x (2)认定小球是水平击中沙盒的，从小球击中沙盒前瞬间到沙盒摆至最高处，忽略空气 阻力，对小球、沙盒组成的系统 (填写选项字母序号)。 A.动量、机械能均守恒 B.动量、机械能均不守恒 C.动量守恒、机械能不守恒 (3)根据(1)选择测量的物理量符号和题干条件，写出小球弹射出的速度表达式 00= (4)由于没有考虑沙盒大小，使测得小球速度比真实值 (填“偏大”“偏小”或 “不变”)。 13.(6分)用如图甲所示的装置做“验证动量守恒定律”的实验。 光电门1 滑快遮光条 光电门2 45 B 40 压缩弹簧 连气源 气垫导轨 底脚螺丝 35 乙 (1)实验步骤如下： ①将两个完全相同的遮光条分别固定在滑块A和滑块B上，用天平测出滑块A(含 遮光条)的质量m1,滑块B(含遮光条)的质量m2; ②接通气泵，在气垫导轨左侧放置一个滑块，轻推滑块，滑块向右运动，光电门2记 录的时间小于光电门1记录的时间，于是调节底脚螺丝，将气垫导轨右端适当 (填“提高”或“降低”)； ③在两个滑块间放置轻质弹簧，挤压两个滑块使弹簧压缩，并用一根细线将两个滑 单元过关（八）物理第5页（共8页） 块固定，开始时两个滑块静止在气垫导轨上，如图甲所示； ④绳子烧断后，两个滑块向相反方向运动，记录光电门1、2的遮光时间t1、t2; ⑤改变压紧弹簧的程度，重复步骤②、③、④，多次测量的结果如下表所示。 2 4 5 6 t1/10-3s 10.1 9.2 9.6 7.8 12.8 6.2 t2/10-3s 15.3 13.6 14.1 11.2 18.9 9.1 (2)用螺旋测微器测量滑块A的遮光条的宽度d,示数如图乙所示，则d= mm。 (3)比较1、2两次实验，烧断绳子前，第2次实验中弹簧的弹性势能较 (填 “大”或“小”)。 (4)甲同学利用测得数据计算滑块A、B通过光电门时的动量1、p2,发现1总小 于p2,下列原因中可能的是 A.测质量m2时未包含遮光条 B.气垫导轨左端略高于右端 C.遮光条宽度d的测量值偏小 (5)根据表格中数据，作出t1t2图线，乙同学认为，若图线为过坐标原点的倾斜直线， 即可验证系统动量守恒。该同学的观点 (填“正确”或“不正确”)，理 由是 14.(11分)如图所示，一小圆环A套在一根均匀直杆B上，A的质量为m,B的质量为 2m,它们之间的滑动摩擦力f=0.5mg（g为所处区域的重力加速度)，开始时A处于 B的下端，B竖直放置，在A的下方与A相距为h处，存在一个“相互作用”区域C,区 域C的高度为d,固定在地面上方的空中（如图中虚线的部分），当A进入区域C时，A 就受到一个方向竖直向上、大小F=3g的恒力作用，区域C对直杆B不产生作用力， 让A和B一起由静止开始下落，已知A从首次进入区域C内运动到离开区域C整个 过程始终没有脱离直杆且直杆也没有碰到地面，不计空气阻力。 (1)若A从区域C下方离开“相互作用”区，求A离开区域C时的速度v的大小，并求 高度d与h之间满足的关系。 (2)者高度d分别取两个不同值d,-?和d:=h,试求这两种不同情况下，直杆B的长 度1分别应满足的条件。 相互 作用区 ----------- 单元过关（八）物理第6页（共8页） 6 15.(12分)如图为某挑战项目的示意图，其中弹射装置由弹射器和物块组成，物块质量为 m,弹射器质量为5m。弹射装置被挑战者从滑道平台起点O由静止释放，从滑道C点 冲出，当到达最高点D时，挑战者启动弹射器在极短时间将物块沿水平方向射出，物块 刚好水平进人右侧静置于光滑水平地面的质量为。的组合平台。如果弹射器落到下 方宽度为2h的缓冲保护区，且物块能到达右侧光滑圆弧轨道，也不从组合平台左侧 脱离，则视为挑战成功。已知平台0点离地高为)h,D点与A点的水平距离与高度 均为h,装置到最高点D点时速度vD=√2gh,平台上表面的水平长度EF=2h,其与 物块的动摩擦因数=8，重力加速度为g,弹射器和物块均可视为质点，不计空气阻 力。求： (1)弹射装置在滑道上运动过程中，克服滑道阻力所做的功； (2)若弹射器射出物块后能落到缓冲保护区内，则在D点弹射器对物块的冲量最大值； (3)若要挑战成功，弹射器射出物块的速度大小应满足的条件。 弹射装置 DE mm A 水平地面 7777n7 缓冲保护区 ←-h 6 单元过关（八）物理第7页（共8页） 16.(16分)如图所示，水平面放置“L”形长木板B,木板左侧有凸起的小挡板，木板B上表 面P点处放置小铁块C(可视为质点)，P点到挡板间的上表面光滑且距离d=3.5m, P点右侧的上表面粗糙，铁块C与木板B上P点右侧的上表面间动摩擦因数41 0.5,木板B与水平面间动摩擦因数：=号。质量m1=0,2kg的小物块A以速度 vo=16m/s与木板B发生弹性碰撞，一段时间后木板B与铁块C发生弹性碰撞，所有 碰撞时间极短，木板B质量m2=0.6kg,铁块C质量m3=0.12kg,铁块C始终没有脱 离木板B,g取10m/s2,不计空气阻力，求： (1)物块A与木板B碰后B的速度大小及木板B与铁块C碰后C的速度大小； (2)铁块C对木板B的摩擦力所做的功； (3)木板B的最小长度。 C B 7分777772n77777 单元过关（八）物理第8页（共8页）