精品解析：山东泰安第一中学青年路校区2026-2027学年高二上学期10月诊断性测试物理试题

泰安一中青年路校区高二上学期10月份诊断性测试 物理试卷 一、单选题（共24分） 1. 下列关于物体的冲量、动量、速度、动能的说法正确的是（ ） A. 如果物体运动的速度大小不变，物体的动量也保持不变 B. 物体做变速运动，动量一定变化 C. 物体的合外力冲量为零，动量可能变化 D. 物体做变速运动，动能一定变化 2. 下列关于闭合电路的说法中，正确的是（　　） A. 电动势就是电源两极间的电压 B. 电源是通过静电力做功把其他形式能转化为电能的装置 C. 公式P=I2R适用于任何电路的电热功率计算 D. 对一纯电阻电路，外电阻越大，输出功率也越大 3. 如图所示，电源电动势和内阻一定，、是定值电阻，为光敏电阻（光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小），是小灯泡。闭合开关，当照射到的光照强度减小时，以下分析正确的是（ ） A. 电流表示数增大 B. 电压表示数不变 C. 灯泡变亮 D. 电源效率增大 4. 图甲为某电源的图线，图乙为某小灯泡的图线，则下列说法正确的是（ ） A. 电源的内阻为 B. 电源电动势为1V C. 此电源的短路电流为0.3A D. 把电源和小灯泡组成闭合回路，电路的总功率约为 5. 在如图所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r。开关S闭合后，将滑动变阻器R的滑片P向右滑动时，电压表示数的变化量的绝对值为，电流表示数的变化量的绝对值为。两电表均为理想电表，下列说法正确的是（　　） A. 电压表示数变大 B. 电压表示数U和电流表示数I的比值变大 C. 与的比值不变 D. 电源的输出功率一定变大 6. 2024年10月30日4时27分，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火发射。若一级火箭脱离后，火箭的总质量为M，速度为v0，此后火箭将质量为m的气体相对于火箭以速率u向后喷出，则火箭的速度大小为（ ） A. B. C. D. 7. 如图所示，子弹水平射入放在光滑水平地面上静止的木块后不再穿出，此时木块动能增加了10J，已知木块质量大于子弹质量，则此过程中产生的热量不可能为（　　） A. 20J B. 35J C. 50J D. 120J 8. 如图，质量为、半径为的光滑半圆槽静置于光滑的水平地面上，质量也为的小球从槽口上方高处由静止自由下落，恰能沿半圆槽边缘的切线方向滑入静止的半圆槽内，重力加速度大小为，小球看作质点，下列说法正确的是（　　） A. 小球从静止下落至第一次运动到半圆槽最低点的过程中，半圆槽向左移动了 B. 小球第一次运动到半圆槽最低点时，半圆槽的速度大小为 C. 小球从静止下落至第一次离开半圆槽的过程中，小球的位移大小为 D. 小球第一次离开半圆槽时，小球的速度大小为 二、多选题（共16分） 9. 如图所示，一辆带有半径足够大光滑圆弧轨道的小车静止在光滑水平地面上，圆弧下端水平，小车的质量M=3kg。现有一质量m=1kg的小球以水平初速度v0=4m/s从圆弧下端滑上小车，重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是（　　） A. 在小球滑到最高点的过程中，小球与小车组成的系统动量守恒 B. 在小球滑到最高点的过程中，小球与小车组成的系统机械能守恒 C. 小球沿圆弧轨道上升的最大高度为0.6m D. 小球从回到圆弧轨道最低点到落地的过程，水平方向相对地面的位移方向向右 10. 如图甲所示，一轻弹簧的两端分别与质量为和的两物块相连接，并且静止在光滑的水平面上。现使瞬间获得水平向右的速度3m/s，以此刻为计时零点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图像信息可得（ ） A. 在、时刻弹簧处于原长状态 B. 在、时刻弹簧的长度大于原长 C. 两物块的质量之比为 D. 两物块的质量之比为 11. 如图所示为某简易欧姆表电路，通过调节开关S，可使欧姆表具有“×1”和“×10”两种倍率。已知干电池（电动势，内阻不计），电流表G（满偏电流内阻），定值电阻（阻值为），定值电阻、。若欧姆表“×1”倍率时的中值电阻为15 Ω，下列说法正确的是（ ） A. 开关S下端为红表笔 B. 当开关S合向a时，欧姆表的倍率是“×1”倍率 C. 当开关S合向b时，欧姆表的倍率是“×1”倍率 D. 将开关S合向b，正确操作后接入待测电阻，发现电流表指针指向的位置，则待测电阻 12. 如图，电源电动势为E、内阻为r，为定值电阻，电容器的电容为C，现将滑动变阻器的滑片由最上端缓慢地向下滑动，电压表示数变化量的绝对值分别为、，下列说法正确的是（　　） A. 、、A的示数均减小 B. 、、A的示数均增大 C. 电容器增加的电荷量为 D. 两端电压减小 三、实验题（共16分） 13. 测定电源的电动势和内电阻的实验电路如图1所示，请回答下列问题： （1）现备有以下器材： A.干电池1个；     B．滑动变阻器（0~50Ω）；     C．滑动变阻器（0~1750Ω）；     D．电压表（0~3V）； E.电压表（0~15V）； F.电流表（0~0.6A）； G.电流表（0~3A） 其中电压表应选___________，电流表应选___________。（填字母代号） （2）图2是根据实验数据画出的图像。由此可知这个干电池的内阻___________，电动势___________。（结果均保留两位有效数字） 14. 某兴趣小组利用图示装置研究弹性碰撞。该装置由倾斜轨道AB、平直轨道CD与斜面EF连接而成，其中B、C之间通过光滑小圆弧（图中未画出）连接，小球通过B、C前后速率不变。实验时，先把CD段调成水平再把质量为m2的小球2放在平直轨道CD上，然后把质量为m1的小球1从倾斜轨道AB上的P点由静止释放，球1与球2发生正碰后，球2向前运动，经D点平抛后落到斜面上的Q点（图中未画出），球1反弹，最高上升到倾斜轨道AB上的P′点（图中未画出）该小组测出P点到CD的高度为h，P′点到CD的高度为，EQ=，θ=30°，球1与球2大小相等。 （1）本实验中，m1___________m2（选填“>”“<”或“=”）。 （2）若重力加速度为g，取向右为正方向，碰撞后瞬间小球1的速度为_____（用g、h、表示） （3）碰撞前后，若满足表达式______，则可验证碰撞中两球组成系统的动量守恒。（用m1、m2、h、表示） （4）碰撞前后，若满足=_________h，则可验证该碰撞为弹性碰撞。 四、解答题（共44分） 15. 在如图所示电路中，电源电动势为，电路中的定值电阻，闭合开关S后，电动机正常工作，此时，电流表的示数为，电压表示数为。电流表和电压表均为理想电表。问： （1）电源的内阻为多大？ （2）电动机正常工作时，电源输出的电功率为多大？ （3）电动机正常工作时的机械效率为50%，电动机的内阻为多大？ 16. 电影《夺冠》让人们想起了中国女排在奥运会夺冠的激动人心的时刻，女排队员的拼搏精神永远激励着人们奋发前进。如图所示，一排球运动员进行垫球训练，排球以6m/s的速度竖直向下打在运动员的手上，然后以8m/s的速度竖直向上飞出。已知排球的质量为250g，排球与手作用时间为0.2s。重力加速度g取。求： （1）排球的动能变化量大小； （2）排球的动量变化量大小； （3）排球对手的平均作用力。 17. 如图，光滑水平直轨道上有三个质量均为m的物块Ａ、B、C，B的左侧固定一轻弹簧（弹簧左侧的挡板质量不计）。设A以速度v0朝B运动，压缩弹簧；当A、B速度相等时，B与C恰好相碰并粘接在一起，然后继续运动。假设B和C碰撞过程时间极短。求从Ａ开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中 （1）整个系统损失的机械能； （2）弹簧被压缩到最短时的弹性势能； （3）A与BC分离时BC的速度。（第3问结果保留根号 ） 18. 如图所示，质量为的物块静止在水平面上点，半径为的四分之一光滑圆弧体静止在光滑水平面上，圆弧面与水平面刚好在圆弧面的最低点相切，质量为的小球用长为（未知）的轻绳连接于点，点正下方点固定一颗钉子，将轻绳水平拉直，由静止释放，运动到最低点时刚好与沿水平方向发生弹性正碰，碰撞后刚好绕钉子做半径为的完整的圆周运动，恰能运动到圆弧体的最高点，与点左侧水平面间的动摩擦因数为，点右侧水平面光滑，开始时点与点对齐，、间距离，、可视为质点，重力加速度为，求： （1）A、B碰撞后瞬间，的速度大小； （2）细线长度及圆弧体的质量； （3）若在圆弧面上向上运动的时间为，则在圆弧面向上运动过程中，圆弧体运动的距离为多少。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 泰安一中青年路校区高二上学期10月份诊断性测试 物理试卷 一、单选题（共24分） 1. 下列关于物体的冲量、动量、速度、动能的说法正确的是（ ） A. 如果物体运动的速度大小不变，物体的动量也保持不变 B. 物体做变速运动，动量一定变化 C. 物体的合外力冲量为零，动量可能变化 D. 物体做变速运动，动能一定变化 【答案】B 【解析】 【详解】A．动量是矢量，同时受速度大小和方向影响。速度大小不变时，若速度方向发生变化（如匀速圆周运动），动量也会改变，故A错误； B．变速运动的定义是速度（矢量）发生变化的运动，物体质量不变，由可知，速度变化时动量一定变化，故B正确； C．根据动量定理，合外力冲量等于动量变化量，即，合外力冲量为零时，动量变化量一定为零，动量不可能变化，故C错误； D．动能是标量，仅和速度大小有关。变速运动可能仅速度方向改变、大小不变（如匀速圆周运动），此时动能不变，故D错误。 故选B。 2. 下列关于闭合电路的说法中，正确的是（　　） A. 电动势就是电源两极间的电压 B. 电源是通过静电力做功把其他形式能转化为电能的装置 C. 公式P=I2R适用于任何电路的电热功率计算 D. 对一纯电阻电路，外电阻越大，输出功率也越大 【答案】C 【解析】 【详解】A．电源的电动势是电源本身的特性，等于非静电力将单位正电荷从负极移到正极所做的功。而闭合电路中电源两端的电压（路端电压）会因内阻分压而小于电动势，仅在断路时两者相等，故A错误； B．电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置，故B错误； C．公式为焦耳定律，表示电阻发热的功率，适用于任何有电阻的电路（无论纯电阻或非纯电阻），故C正确； D．在纯电阻电路中，输出功率（为电动势，为外电阻，为内阻），当时功率最大；若，则增大时减小，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，电源电动势和内阻一定，、是定值电阻，为光敏电阻（光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小），是小灯泡。闭合开关，当照射到的光照强度减小时，以下分析正确的是（ ） A. 电流表示数增大 B. 电压表示数不变 C. 灯泡变亮 D. 电源效率增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．当照射到的光照强度减小时，其阻值增大，可得回路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可得可得干路电流减小，即电流表示数减小，故A错误； B．由闭合电路欧姆定律可得 干路电流减小，导致路端电压增大，即电压表示数增大，故B错误； C．根据 可得的电压增大，是定值电阻，可得的电流增大，根据 干路电流减小，的电流增大，可得灯泡的电流一定减小，故灯泡变暗，故C错误； D．电源效率可表示为 当外电阻增大时，电源效率增大，故D正确。 故选D。 4. 图甲为某电源的图线，图乙为某小灯泡的图线，则下列说法正确的是（ ） A. 电源的内阻为 B. 电源电动势为1V C. 此电源的短路电流为0.3A D. 把电源和小灯泡组成闭合回路，电路的总功率约为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据闭合电路欧姆定律 ，电源的图线纵轴截距为电动势，图线斜率的绝对值为内阻， 从图甲可得，电源电动势为 取图线上两点（，）、（，） 电源的内阻为 ，故AB错误； C．短路时外电路电压，短路电流  远大于0.3A，图甲中时是路端电压为1.0V的工作点，不是短路状态，故C错误； D．电源和小灯泡组成闭合回路时，二者的完全相同，如图所示，将甲、乙两条图线画在同一坐标系中，交点就是回路的实际工作点。 电源的伏安关系可写为 ，代入数值可求得交点约为、附近，电路总功率，故D正确。 故选D。 5. 在如图所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r。开关S闭合后，将滑动变阻器R的滑片P向右滑动时，电压表示数的变化量的绝对值为，电流表示数的变化量的绝对值为。两电表均为理想电表，下列说法正确的是（　　） A. 电压表示数变大 B. 电压表示数U和电流表示数I的比值变大 C. 与的比值不变 D. 电源的输出功率一定变大 【答案】C 【解析】 【详解】A．将滑动变阻器R的滑片P向右滑动时，R阻值减小，总电阻减小，总电流变大，R1以及内阻r上的电压变大，可知电压表示数减小，A错误； B．电压表示数U和电流表示数I的比值为，变小，B错误； C．根据U=E-I(R1+r)，可得不变，C正确； D．因外电阻和内阻的关系不确定，可知不能判断电源的输出功率如何变化，D错误。 故选C。 6. 2024年10月30日4时27分，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火发射。若一级火箭脱离后，火箭的总质量为M，速度为v0，此后火箭将质量为m的气体相对于火箭以速率u向后喷出，则火箭的速度大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】喷气过程内力远大于外力，火箭与喷出气体组成的系统动量守恒。设喷出气体后火箭的速度大小为，取火箭的速度方向为正方向，则气体相对地面的速度为，由动量守恒定律得 解得 故选A。 7. 如图所示，子弹水平射入放在光滑水平地面上静止的木块后不再穿出，此时木块动能增加了10J，已知木块质量大于子弹质量，则此过程中产生的热量不可能为（　　） A. 20J B. 35J C. 50J D. 120J 【答案】A 【解析】 【详解】设子弹初速度，打入木块后速度v，根据动量守恒定律有 解得 打入深度 故 根据功能关系有 ， 故 故选A。 8. 如图，质量为、半径为的光滑半圆槽静置于光滑的水平地面上，质量也为的小球从槽口上方高处由静止自由下落，恰能沿半圆槽边缘的切线方向滑入静止的半圆槽内，重力加速度大小为，小球看作质点，下列说法正确的是（　　） A. 小球从静止下落至第一次运动到半圆槽最低点的过程中，半圆槽向左移动了 B. 小球第一次运动到半圆槽最低点时，半圆槽的速度大小为 C. 小球从静止下落至第一次离开半圆槽的过程中，小球的位移大小为 D. 小球第一次离开半圆槽时，小球的速度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．小球和半圆槽组成的系统水平方向不受外力作用，水平方向动量守恒，任意时刻有 即 小球运动到半圆槽的最低点有 可得 小球运动到最低点的过程中，小球向左运动，半圆槽向右运动，A项错误； B．设在最低点小球的速度为，半圆槽的速度为，所以 系统机械能守恒，可得 解得，B项错误； C．小球第一次离开槽时： 可得 小球向下的位移为，向左的位移为，小球的位移大小为，C项错误； D．小球第一次离开槽时，槽和小球的水平速度均为0，小球有竖直方向的速度，小球和半圆槽组成的系统机械能守恒得 解得，D项正确。 故选D。 二、多选题（共16分） 9. 如图所示，一辆带有半径足够大光滑圆弧轨道的小车静止在光滑水平地面上，圆弧下端水平，小车的质量M=3kg。现有一质量m=1kg的小球以水平初速度v0=4m/s从圆弧下端滑上小车，重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是（　　） A. 在小球滑到最高点的过程中，小球与小车组成的系统动量守恒 B. 在小球滑到最高点的过程中，小球与小车组成的系统机械能守恒 C. 小球沿圆弧轨道上升的最大高度为0.6m D. 小球从回到圆弧轨道最低点到落地的过程，水平方向相对地面的位移方向向右 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．在小球滑到最高点的过程中，小球与小车组成的系统所受合外力不为零，则系统动量不守恒，但在水平方向不受外力，水平方向动量守恒，故A错误； B．在小球滑到最高点的过程中，小球与小车组成的系统机械能守恒，故B正确； C．小球与小车组成的系统水平方向动量守恒，设小球沿圆弧轨道上升的最大高度为h，两者共同速度大小为v，则 小球与小车组成的系统机械能守恒，则 解得，故C正确； D．小球从滑上圆弧轨道到回到圆弧轨道最低点的过程，有， 联立解得 即小球从回到圆弧轨道最低点到落地的过程做平抛运动，水平速度向右，水平方向相对地面的位移方向向右，故D正确。 故选BCD。 10. 如图甲所示，一轻弹簧的两端分别与质量为和的两物块相连接，并且静止在光滑的水平面上。现使瞬间获得水平向右的速度3m/s，以此刻为计时零点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图像信息可得（ ） A. 在、时刻弹簧处于原长状态 B. 在、时刻弹簧的长度大于原长 C. 两物块的质量之比为 D. 两物块的质量之比为 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．由图乙可知时刻和时刻两物块加速度均为零，则弹簧处于原长状态，故A正确，B错误； CD．水平面光滑，系统动量守恒，从开始到时刻有 由图乙知， 解得，故C错误，D正确。 故选AD。 11. 如图所示为某简易欧姆表电路，通过调节开关S，可使欧姆表具有“×1”和“×10”两种倍率。已知干电池（电动势，内阻不计），电流表G（满偏电流内阻），定值电阻（阻值为），定值电阻、。若欧姆表“×1”倍率时的中值电阻为15 Ω，下列说法正确的是（ ） A. 开关S下端为红表笔 B. 当开关S合向a时，欧姆表的倍率是“×1”倍率 C. 当开关S合向b时，欧姆表的倍率是“×1”倍率 D. 将开关S合向b，正确操作后接入待测电阻，发现电流表指针指向的位置，则待测电阻 【答案】BD 【解析】 【详解】欧姆表的中值电阻等于它的内阻。由可知，中值电阻越小，满偏（红黑表笔短接调零）时回路中的总电流越大。 “×1”挡的中值电阻为，满偏总电流 “×10”挡的中值电阻为，满偏总电流 A．欧姆表使用时电流应从黑表笔流出，即黑表笔与内部电源的正极相连。由题图可知左侧的表笔为红表笔，开关S下端为黑表笔，故A错误； B．开关S合向a时，G与串联后再与并联，并联部分的分流作用强，满偏时回路总电流大（）、内阻小，故为“×1”倍率，故B正确； C．开关S合向b时，与串联后再与G并联，并联部分的分流作用弱，满偏时回路总电流小（）、中值电阻为，故为“×10”倍率，故C错误； D．开关S合向b时为“×10”挡，其中值电阻即内阻等于。接入后指针指在处，说明回路总电流为满偏总电流的 由，得 解得，故D正确。 故选BD。 12. 如图，电源电动势为E、内阻为r，为定值电阻，电容器的电容为C，现将滑动变阻器的滑片由最上端缓慢地向下滑动，电压表示数变化量的绝对值分别为、，下列说法正确的是（　　） A. 、、A的示数均减小 B. 、、A的示数均增大 C. 电容器增加的电荷量为 D. 两端电压减小 【答案】CD 【解析】 【详解】ABD．当滑动变阻器滑片向下滑动时，接入电路的阻值增大，总电阻增大，总电流（电流表示数）减小； ​两端电压​，随电流减小而减小； 路端电压，因此​的示数增大； 电阻两端电压，电流减小，因此两端电压（即的示数）增大。 故AB错误，D正确； C．电容器两端电压始终等于两端电压，也就是的示数，当的变化量绝对值为​时，电容器电压的增量就是​，因此电容器增加的电荷量，故C正确。 故选 CD。 三、实验题（共16分） 13. 测定电源的电动势和内电阻的实验电路如图1所示，请回答下列问题： （1）现备有以下器材： A.干电池1个；     B．滑动变阻器（0~50Ω）；     C．滑动变阻器（0~1750Ω）；     D．电压表（0~3V）； E.电压表（0~15V）； F.电流表（0~0.6A）； G.电流表（0~3A） 其中电压表应选___________，电流表应选___________。（填字母代号） （2）图2是根据实验数据画出的图像。由此可知这个干电池的内阻___________，电动势___________。（结果均保留两位有效数字） 【答案】（1） ①. D ②. F （2） ①. 1.0 ②. 1.5 【解析】 【小问1详解】 [1]因为电源是干电池1个，干电池的电动势约为1.5V，所以电压表应选D。 [2]通过干电池的电流不宜过大，所以电流表应选量程为0~ 0.6A的F。 【小问2详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律可得 可得 可知图像的纵轴截距等于电动势，则有 图像的斜率绝对值等于内阻，则有 14. 某兴趣小组利用图示装置研究弹性碰撞。该装置由倾斜轨道AB、平直轨道CD与斜面EF连接而成，其中B、C之间通过光滑小圆弧（图中未画出）连接，小球通过B、C前后速率不变。实验时，先把CD段调成水平再把质量为m2的小球2放在平直轨道CD上，然后把质量为m1的小球1从倾斜轨道AB上的P点由静止释放，球1与球2发生正碰后，球2向前运动，经D点平抛后落到斜面上的Q点（图中未画出），球1反弹，最高上升到倾斜轨道AB上的P′点（图中未画出）该小组测出P点到CD的高度为h，P′点到CD的高度为，EQ=，θ=30°，球1与球2大小相等。 （1）本实验中，m1___________m2（选填“>”“<”或“=”）。 （2）若重力加速度为g，取向右为正方向，碰撞后瞬间小球1的速度为_____（用g、h、表示） （3）碰撞前后，若满足表达式______，则可验证碰撞中两球组成系统的动量守恒。（用m1、m2、h、表示） （4）碰撞前后，若满足=_________h，则可验证该碰撞为弹性碰撞。 【答案】（1）< （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 碰撞后球1发生反弹，说明入射小球质量小于被碰小球，故填“<”。 【小问2详解】 碰撞后球1反弹上升到高度，根据机械能守恒得 解得反弹速度大小为 由于取向右为正方向，反弹速度方向向左，因此碰撞后瞬间球1的速度为 【小问3详解】 碰撞前球1从P点下滑到水平轨道，根据机械能守恒得 解得碰撞前球1速度 球2初始速度为0，系统总初动量为 碰撞后球2从D点平抛，落到斜面上，满足竖直位移 水平位移 由平抛规律可知， 解得碰撞后球2的速度 若动量守恒，要求初总动量等于末总动量，即 代入整理得 【小问4详解】 弹性碰撞除动量守恒外，还满足机械能守恒，即 联立 代入解得 四、解答题（共44分） 15. 在如图所示电路中，电源电动势为，电路中的定值电阻，闭合开关S后，电动机正常工作，此时，电流表的示数为，电压表示数为。电流表和电压表均为理想电表。问： （1）电源的内阻为多大？ （2）电动机正常工作时，电源输出的电功率为多大？ （3）电动机正常工作时的机械效率为50%，电动机的内阻为多大？ 【答案】（1）0.5Ω （2）14W （3）1Ω 【解析】 【小问1详解】 把定值电阻等效为内阻，电路中的电流为 电压表示数为 电动机两端的电压为 故 【小问2详解】 电动机正常工作时，外电压 电源输出的电功率 【小问3详解】 电动机的总功率 电动机的输出功率 电动机的热功率 联立解得 16. 电影《夺冠》让人们想起了中国女排在奥运会夺冠的激动人心的时刻，女排队员的拼搏精神永远激励着人们奋发前进。如图所示，一排球运动员进行垫球训练，排球以6m/s的速度竖直向下打在运动员的手上，然后以8m/s的速度竖直向上飞出。已知排球的质量为250g，排球与手作用时间为0.2s。重力加速度g取。求： （1）排球的动能变化量大小； （2）排球的动量变化量大小； （3）排球对手的平均作用力。 【答案】（1） （2） （3），方向竖直向下 【解析】 【小问1详解】 排球动能变化量的大小为 代入数据得 【小问2详解】 取竖直向上为正方向，初速度 末速度 则排球的动量变化量为 代入数据得 【小问3详解】 设手对排球的平均作用力大小为，方向竖直向上，由动量定理有 代入数据得 根据牛顿第三定律，排球对手的平均作用力大小为，方向竖直向下。 17. 如图，光滑水平直轨道上有三个质量均为m的物块Ａ、B、C，B的左侧固定一轻弹簧（弹簧左侧的挡板质量不计）。设A以速度v0朝B运动，压缩弹簧；当A、B速度相等时，B与C恰好相碰并粘接在一起，然后继续运动。假设B和C碰撞过程时间极短。求从Ａ开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中 （1）整个系统损失的机械能； （2）弹簧被压缩到最短时的弹性势能； （3）A与BC分离时BC的速度。（第3问结果保留根号 ） 【答案】（1）m （2）m （3） 【解析】 【小问1详解】 从A开始压缩弹簧到A、B具有相同的速度时，以A、B、弹簧为系统，在水平方向上，由动量守恒得 此时B与C发生完全非弹性碰撞，设损失的机械能为，碰后的速度为，对B、C组成的系统，由动量守恒得 由能量守恒得 联立解得 【小问2详解】 由（1）分析可得，，碰撞后弹簧继续被压缩，当A、B、C具有相同的速度时，弹簧压缩最大，以A、B、C、弹簧为系统，由动量守恒得 由能量守恒得 代入数据，联立解得 【小问3详解】 设分离时A的速度为，BC的速度为，从弹簧压缩最短到分离时，以A、B、C、弹簧为系统，由动量守恒得 由能量守恒得 代入数据，联立解得（ 另一解不合题意舍去 ） 18. 如图所示，质量为的物块静止在水平面上点，半径为的四分之一光滑圆弧体静止在光滑水平面上，圆弧面与水平面刚好在圆弧面的最低点相切，质量为的小球用长为（未知）的轻绳连接于点，点正下方点固定一颗钉子，将轻绳水平拉直，由静止释放，运动到最低点时刚好与沿水平方向发生弹性正碰，碰撞后刚好绕钉子做半径为的完整的圆周运动，恰能运动到圆弧体的最高点，与点左侧水平面间的动摩擦因数为，点右侧水平面光滑，开始时点与点对齐，、间距离，、可视为质点，重力加速度为，求： （1）A、B碰撞后瞬间，的速度大小； （2）细线长度及圆弧体的质量； （3）若在圆弧面上向上运动的时间为，则在圆弧面向上运动过程中，圆弧体运动的距离为多少。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 A碰撞后刚好绕钉子做半径为的完整圆周运动，在圆周最高点时，重力提供向心力 从碰撞后瞬间到圆周最高点，A的机械能守恒得 联立两式解得碰撞后A的速度​ 【小问2详解】 A从水平拉直释放到碰撞前最低点的过程，根据机械能守恒得 A、B发生弹性正碰，根据动量守恒得 根据机械能守恒得 解得， 将代入解得碰撞前A的速度​ 碰撞后B的速度 细绳长度  B从P点到Q点的过程，受滑动摩擦力做匀减速运动，由动能定理得 解得B到达C点的速度 B和光滑水平面上的圆弧体相互作用，恰能到达D点时两者水平方向共速，水平动量守恒得 系统机械能守恒得 联立解得圆弧体质量 【小问3详解】 B和圆弧体组成的系统水平方向动量守恒，任意时刻水平方向总动量恒为，即 在圆弧面上向上运动的时间为，B的水平位移为 圆弧体的水平位移为 B相对圆弧体的水平位移等于圆弧半径，可得 代入，得 解得圆弧体的位移  第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $