内容正文:
安徽阜阳市太和县新兴私立中学2026-2027学年
高二上学期阶段检测物理试卷
一、单选题(1题4分)
1. 下述关于机械波的说法正确的是( )
A. 若观察者逐渐靠近波源,则观察者接收到的波的频率小于波源的频率
B. 某一频率的声波,从空气进入水中时,波长和频率均增大
C. 对同一列波,缝、孔或障碍物的尺寸比波长小时有明显的衍射现象
D. 在一个周期内,介质的质点所走过的路程等于波长
2. 如图,光滑水平地面上有一小车,一轻弹簧的一端与车厢的挡板相连,另一端与滑块相连,滑块与车厢的水平底板间有摩擦。用力向右推动车厢使弹簧压缩,撤去推力时滑块在车厢底板上有相对滑动。在地面参考系(可视为惯性系)中,从撤去推力开始,小车、弹簧和滑块组成的系统( )
A. 动量守恒,机械能守恒
B. 动量守恒,机械能不守恒
C. 动量不守恒,机械能守恒
D. 动量不守恒,机械能不守恒
3. 电动自行车以其省时省力、节能环保等优点成为众多市民的首选交通工具。某研究机构为研究一电动自行车内的电动机的机械功率特性,将电动机拆下后与电流表、直流电源及电键S组成电路,如图所示。已知电源的电动势,内阻,电动机的内阻,闭合电键,电动机正常工作时电流表的读数为,电流表和导线的电阻可以忽略,则该电动机输出的机械功率为( )
A. B. C. D.
4. 在正点电荷Q产生的电场中有M、N两点,其电势分别为、,电场强度大小分别为、。下列说法正确的是( )
A. 若,则M点到电荷Q的距离比N点的远
B. 若,则M点到电荷Q的距离比N点的近
C. 若把带负电的试探电荷从M点移到N点,电场力做正功,则
D. 若把带正电的试探电荷从M点移到N点,电场力做负功,则
5. 如图甲所示,悬挂在竖直方向上的弹簧振子,在C、D两点之间做简谐运动,O点为平衡位置。振子到达D点开始计时。以竖直向上为正方向,在一个周期内的振动图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 振子在O点受到的弹簧弹力等于零
B. 振子做简谐运动的表达式为
C. 0.5s~1.0s的时间内,振子通过的路程为5cm
D. 和时,振子的速度不同,但加速度大小相等
6. 频率相同的简谐波源S1、S2,和接收点M位于同一平面内,S1、S2到M的距离之差为6m。t=0时S1,S2,同时垂直平面开始振动,M点的振动图像如图所示,则( )
A. 两列波的波长为2m B. 两列波的起振方向均沿x正方向
C. S1和S2,在平面内不能产生干涉现象 D. 两列波的振幅分别为3cm和1cm
7. 如图,倾角为的光滑斜面上有两个用轻弹簧相连的小物块A和B(质量均为),弹簧的劲度系数为,B靠着固定挡板,最初它们都是静止的。现沿斜面向下正对着A发射一颗质量为、速度为的子弹,子弹射入A的时间极短且未射出,子弹射入A后经时间,挡板对B的弹力刚好为零。重力加速度大小为,则( )
A. 子弹射入A之前,挡板对B的弹力大小为
B. 子弹射入A的过程中,A与子弹组成的系统机械能守恒
C. 在时间内,A发生的位移大小为
D. 在时间内,弹簧对A(含子弹)的冲量大小为
二、多选题(1题6分,选错不得分,少选得3分)
8. 如图甲为一简谐横波在时刻的波形图,原点处为波源位置,P是平衡位置在处的质点,Q是平衡位置在处的质点,图乙为质点Q的振动图像。下列说法正确的是( )
A. 这列波沿x轴的负方向传播
B. 在时,质点P沿y轴正方向运动
C. 再过,质点Q通过的路程为
D. 此波遇到大小为的障碍物可以看到明显衍射现象
9. 在如图所示的电路中,电源电动势为E、内电阻为r,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从图示位置向右滑动时,四个理想电表的示数都发生变化,电表的示数分别用I、、、表示,电表示数变化量的绝对值分别用、、、表示。则下列判断中正确的是( )
A. 、都变大 B. 变大,减小
C. 不变 D. 变大
10. 质量为m的钢板与直立轻弹簧的上端连接,弹簧下端固定在地上。平衡时,弹簧的压缩量为,如图所示,一物块从钢板正上方距离为的A处自由落下,打在钢板上并立刻与钢板一起向下运动,但不粘连。它们到达最低点后又向上运动。已知物块质量也为m,弹簧的弹性势能,弹簧振子做简谐运动的周期,M为振子的质量,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 物块与钢板碰撞后一起下落的初速度是
B. 碰后物块与钢板一起做简谐运动,振幅
C. 碰撞刚结束至两者第一次运动到最低点所经历的时间
D. 运动过程中弹簧的最大弹性势能
三、实验题。
11. 在“用单摆测量重力加速度”的实验中:
(1)下列说法正确的是______;
A. 摆线要选择细些的、伸缩性小些的,并且适当长一些
B. 摆球尽量选择体积大些、质量小些的
C. 为了使摆的周期大一些,以方便测量,开始时拉开摆球使摆角较大
D. 应使摆球在同一竖直面内摆动
(2)用游标卡尺测量摆球的直径如图甲所示,可读出摆球的直径为______cm,把摆球用细线悬挂在铁架台上,测量摆线长,通过计算得到摆长。
(3)实验时改变摆长,测出几组摆长l和对应的周期T的数据,作出图像如图丙所示。利用A、B两点的坐标可求得重力加速度g=______。
(4)如图为一单摆的共振曲线,下列说法正确的是( )
A. 该单摆的固有周期为0.5s
B. 该单摆的摆长约为
C. 将该单摆从地球搬到月球上,共振曲线振幅最大值所对应的横坐标将减小
D. 若摆长增大,共振曲线振幅最大值所对应的横坐标将增大
12. 某物理学习小组测一节干电池的电动势和内阻,除了电池、开关和若干导线之外,实验室还提供了以下器材:
A.电流表A(量程为100mA、内阻为4.0Ω)
B.电压表V(量程为3V、内阻约为1kΩ)
C.电阻箱R0(0∼99.9Ω)
D.滑动变阻器R(0~20Ω,最大电流为2A)
(1)利用实验室提供的电流表和电阻箱改装成一个量程为0.6A的电流表,则电阻箱的阻值应该调整到______Ω。
(2)该小组设计的电路图如图甲所示,为了准确测量电源内阻,改装后的电流表应该接在______(选填“a”或“b”)点。
(3)闭合开关S,改变滑动变阻器滑片的位置,记录多组电压表的示数U和电流表的示数I(表盘刻度未修改),根据实验数据所绘制出的U-I图像如图乙所示。根据图像可得,被测干电池的电动势E=______V,内阻r=______Ω(结果均保留两位小数)。
四、解答题。
13. 一列简谐横波沿轴正方向传播,时刻的波形如图所示,介质中质点、分别位于、处.从时刻开始计时,当时质点Q刚好第4次到达波峰.
①求波速.
②写出质点做简谐运动的表达式(不要求推导过程)
14. 如图所示,在平面内,轴左侧存在沿轴正方向的匀强电场,电场强度大小为,轴右侧存在沿轴负方向的匀强电场,电场强度大小未知。一质量为、带电量为的粒子从点由静止释放,从轴上的点穿过轴,不计粒子重力作用,电场范围均足够大,求:
(1)粒子到达点前在轴左、右两侧电场中运动时间之比;
(2)轴右侧电场的电场强度大小;
(3)粒子经过点的速度大小。
15. 如图所示,一小车上表面由粗糙的水平部分AB和光滑的圆弧轨道BC组成,小车紧靠台阶静止在光滑水平地面上,且小车的左端与固定的光滑圆弧轨道MN末端等高,圆弧轨道MN末端水平。一质量的物块从距圆弧轨道MN末端高度处由静止开始滑下,与静止在小车左端的质量的物块发生弹性碰撞,且碰撞时间极短。AB的长度,圆弧BC的半径,小车的质量,物块P、Q均可视为质点,取重力加速度大小。
(1)求碰撞后瞬间,物块的速度大小;
(2)若物块恰好能滑到小车右端的点,求物块与水平轨道AB间的动摩擦因数;
(3)若物块与水平轨道AB间的动摩擦因数,通过计算判断物块是否从小车上掉下。
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安徽阜阳市太和县新兴私立中学2026-2027学年
高二上学期阶段检测物理试卷
一、单选题(1题4分)
1. 下述关于机械波的说法正确的是( )
A. 若观察者逐渐靠近波源,则观察者接收到的波的频率小于波源的频率
B. 某一频率的声波,从空气进入水中时,波长和频率均增大
C. 对同一列波,缝、孔或障碍物的尺寸比波长小时有明显的衍射现象
D. 在一个周期内,介质的质点所走过的路程等于波长
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据多普勒效应可知,若观察者逐渐靠近波源,则观察者接收到的波的频率大于波源的频率,故A错误;
B.某一频率的声波,从空气进入水中时,频率不变,由于波速增大,根据
可知,波长增大,故B错误;
C.根据发生明显衍射现象的条件可知,对同一列波,缝、孔或障碍物的尺寸比波长小时有明显的衍射现象,故C正确;
D.根据简谐运动的对称性可知,在一个周期内,介质的质点所走过的路程等于振幅的4倍,与波长无关,故D错误。
故选C。
2. 如图,光滑水平地面上有一小车,一轻弹簧的一端与车厢的挡板相连,另一端与滑块相连,滑块与车厢的水平底板间有摩擦。用力向右推动车厢使弹簧压缩,撤去推力时滑块在车厢底板上有相对滑动。在地面参考系(可视为惯性系)中,从撤去推力开始,小车、弹簧和滑块组成的系统( )
A. 动量守恒,机械能守恒
B. 动量守恒,机械能不守恒
C. 动量不守恒,机械能守恒
D. 动量不守恒,机械能不守恒
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】因为滑块与车厢水平底板间有摩擦,且撤去推力后滑块在车厢底板上有相对滑动,即摩擦力做功,而水平地面是光滑的;以小车、弹簧和滑块组成的系统,根据动量守恒和机械能守恒的条件可知撤去推力后该系统动量守恒,机械能不守恒。
故选B。
3. 电动自行车以其省时省力、节能环保等优点成为众多市民的首选交通工具。某研究机构为研究一电动自行车内的电动机的机械功率特性,将电动机拆下后与电流表、直流电源及电键S组成电路,如图所示。已知电源的电动势,内阻,电动机的内阻,闭合电键,电动机正常工作时电流表的读数为,电流表和导线的电阻可以忽略,则该电动机输出的机械功率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由闭合电路欧姆定律可知电源的输出电压为
解得路端电压为
则电动机的输入功率为
电动机的热功率为
故电动机输出的机械功率为
A正确。
故选A。
4. 在正点电荷Q产生的电场中有M、N两点,其电势分别为、,电场强度大小分别为、。下列说法正确的是( )
A. 若,则M点到电荷Q的距离比N点的远
B. 若,则M点到电荷Q的距离比N点的近
C. 若把带负电的试探电荷从M点移到N点,电场力做正功,则
D. 若把带正电的试探电荷从M点移到N点,电场力做负功,则
【答案】C
【解析】
【详解】A.沿着电场线的方向电势降低,根据正点电荷产生的电场特点可知若
则M点到电荷Q的距离比N点的近,故A错误;
B.电场线的疏密程度表示电场强度的大小,根据正点电荷产生的电场特点可知若
则M点到电荷Q的距离比N点的远,故B错误;
C.若把带负电的试探电荷从M点移到N点,电场力做正功,则是逆着电场线运动,电势增加,故有
故C正确;
D.若把带正电的试探电荷从M点移到N点,电场力做负功,则是逆着电场线运动;根据正点电荷产生的电场特点可知
故D错误。
故选C。
5. 如图甲所示,悬挂在竖直方向上的弹簧振子,在C、D两点之间做简谐运动,O点为平衡位置。振子到达D点开始计时。以竖直向上为正方向,在一个周期内的振动图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 振子在O点受到的弹簧弹力等于零
B. 振子做简谐运动的表达式为
C. 0.5s~1.0s的时间内,振子通过的路程为5cm
D. 和时,振子的速度不同,但加速度大小相等
【答案】C
【解析】
【详解】A.振子在O点受到的回复力为零,此时弹簧弹力等于振子自身重力大小。故A错误;
B.由图乙可得,振子的振幅A=5cm,初相位,周期T=2.0s,则圆频率
所以振子做简谐运动的表达式为
故B错误;
C.由图乙可知t=0.5s时刻振子在平衡位置,t=1.0s时刻振子到达最大位移处,所以在0.5s~1.0s的时间内,振子通过的路程为5cm。故C正确;
D.根据简谐振动的对称性可知,在t=0.25s和t=0.75s时,振子的速度相等,加速度大小相等。故D错误。
故选C。
6. 频率相同的简谐波源S1、S2,和接收点M位于同一平面内,S1、S2到M的距离之差为6m。t=0时S1,S2,同时垂直平面开始振动,M点的振动图像如图所示,则( )
A. 两列波的波长为2m B. 两列波的起振方向均沿x正方向
C. S1和S2,在平面内不能产生干涉现象 D. 两列波的振幅分别为3cm和1cm
【答案】B
【解析】
【详解】根据图像可知时M点开始向上振动,故此时一列波传播到M点,起振方向向上,时波形开始改变,说明另一列波传播到M点,此时两列波平衡位置都传到M点,第一列波使M点向下振动,之后振幅减小,则此时M点振动减弱,可知第二列波使M点向上振动。
A.S1、S2到M的距离之差为6m,由图可知两列波传到M点的时间差为,根据可得波速为
故波长为
故A错误;
B.根据前面分析可知两列波刚传到M点时均使M点向上振动,故两列波的起振方向均沿x正方向,故B正确;
C.两列波频率相等,在平面内能产生干涉现象,故C错误;
D.由和时的位移知第一列的振幅为3cm,,第二列波的振幅为
故D错误。
故选B。
7. 如图,倾角为的光滑斜面上有两个用轻弹簧相连的小物块A和B(质量均为),弹簧的劲度系数为,B靠着固定挡板,最初它们都是静止的。现沿斜面向下正对着A发射一颗质量为、速度为的子弹,子弹射入A的时间极短且未射出,子弹射入A后经时间,挡板对B的弹力刚好为零。重力加速度大小为,则( )
A. 子弹射入A之前,挡板对B的弹力大小为
B. 子弹射入A的过程中,A与子弹组成的系统机械能守恒
C. 在时间内,A发生的位移大小为
D. 在时间内,弹簧对A(含子弹)的冲量大小为
【答案】C
【解析】
【详解】A.子弹射入前,将两物块看成一个整体,受力分析如图所示
由力的平衡条件可知挡板对的弹力大小为
A错误;
B.子弹射入物块的过程中,子弹和的机械能因摩擦而损失一部分,故B错误;
C.子弹射入前,对物块由力的平衡条件可知,弹簧对的弹力大小为
且弹簧处于压缩状态,其压缩量为
当挡板对物块的弹力刚好为零时,弹簧对物块的拉力大小应为
其伸长量为
所以在时间内,发生的位移大小为
故C正确;
D.子弹射入的过程,由动量守恒定律得
解得
设挡板对弹力刚好为零时的速度为,从子弹射入后到刚要离开挡板的过程,子弹、、弹簧组成的系统机械能守恒,则有
解得
对(含子弹)由动量定理得
解得弹簧对(含子弹)的冲量大小
故D错误。
故选C。
二、多选题(1题6分,选错不得分,少选得3分)
8. 如图甲为一简谐横波在时刻的波形图,原点处为波源位置,P是平衡位置在处的质点,Q是平衡位置在处的质点,图乙为质点Q的振动图像。下列说法正确的是( )
A. 这列波沿x轴的负方向传播
B. 在时,质点P沿y轴正方向运动
C. 再过,质点Q通过的路程为
D. 此波遇到大小为的障碍物可以看到明显衍射现象
【答案】CD
【解析】
【详解】A.根据质点Q的振动图像,在时刻之后质点Q向上振动,根据同侧法可知甲图中这列波的传播方向为沿x轴的正方向传播。故A错误;
B.根据波的传播方向,在时,质点P沿y轴负方向运动。故B错误;
C.通过振动图像可知周期,振幅为则需要经过的路程为
故C正确;
D.根据甲图可知波长为,发生明显衍射的条件是孔或者障碍物的尺寸小于等于波长,则此波遇到大小为的障碍物可以看到明显衍射现象。故D正确。
故选CD。
9. 在如图所示的电路中,电源电动势为E、内电阻为r,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从图示位置向右滑动时,四个理想电表的示数都发生变化,电表的示数分别用I、、、表示,电表示数变化量的绝对值分别用、、、表示。则下列判断中正确的是( )
A. 、都变大 B. 变大,减小
C. 不变 D. 变大
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.将滑动变阻器的滑片P从图示位置向右滑动时,R2变大,外电路总电阻变大,由欧姆定律
知I变小,则
变小。I变小,而
则U3变大,由
因U1变小,则U2变大,故A正确,B错误;
CD.由
知
不变。故C正确,D错误。
故选AC。
10. 质量为m的钢板与直立轻弹簧的上端连接,弹簧下端固定在地上。平衡时,弹簧的压缩量为,如图所示,一物块从钢板正上方距离为的A处自由落下,打在钢板上并立刻与钢板一起向下运动,但不粘连。它们到达最低点后又向上运动。已知物块质量也为m,弹簧的弹性势能,弹簧振子做简谐运动的周期,M为振子的质量,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 物块与钢板碰撞后一起下落的初速度是
B. 碰后物块与钢板一起做简谐运动,振幅
C. 碰撞刚结束至两者第一次运动到最低点所经历的时间
D. 运动过程中弹簧的最大弹性势能
【答案】AC
【解析】
【详解】A.对物块,根据动能定理
解得
设v1表示质量为m的物块与钢板碰撞后一起开始向下运动的速度,因碰撞时间极短,动量守恒取v0方向为正
解得
故A正确;
B.碰后根据能量守恒
根据平衡条件可得
解得
当物块与钢板受力平衡时,为平衡位置
解得
所以振幅为
故B错误;
C.碰撞刚结束至两者第一次运动到平衡位置时间为,则
解得
继续运动到最低点所经历的时间,则
所以,碰撞刚结束至两者第一次运动到最低点所经历的时间
故C正确;
D.当物块与钢板运动到最低点时,弹簧的弹性势能最大
故D错误。
故选AC。
三、实验题。
11. 在“用单摆测量重力加速度”的实验中:
(1)下列说法正确的是______;
A. 摆线要选择细些的、伸缩性小些的,并且适当长一些
B. 摆球尽量选择体积大些、质量小些的
C. 为了使摆的周期大一些,以方便测量,开始时拉开摆球使摆角较大
D. 应使摆球在同一竖直面内摆动
(2)用游标卡尺测量摆球的直径如图甲所示,可读出摆球的直径为______cm,把摆球用细线悬挂在铁架台上,测量摆线长,通过计算得到摆长。
(3)实验时改变摆长,测出几组摆长l和对应的周期T的数据,作出图像如图丙所示。利用A、B两点的坐标可求得重力加速度g=______。
(4)如图为一单摆的共振曲线,下列说法正确的是( )
A. 该单摆的固有周期为0.5s
B. 该单摆的摆长约为
C. 将该单摆从地球搬到月球上,共振曲线振幅最大值所对应的横坐标将减小
D. 若摆长增大,共振曲线振幅最大值所对应的横坐标将增大
【答案】(1)AD (2)0.97
(3)
(4)C
【解析】
【小问1详解】
A.该实验中,为了减小误差,摆线应细些、伸缩性小些、适当长些,故A正确;
B.为了减小空气阻力的影响,摆球尽量选择质量大些、体积小些的,故B错误;
C.拉开摆球时,应使摆线偏离平衡位置的摆角不大于5∘,故C错误;
D.实验时应使摆球在同一竖直面内摆动,这样摆球的摆动才能看作简谐运动,故D正确。
故选AD。
【小问2详解】
摆球的直径为
【小问3详解】
根据单摆的周期公式
整理得
则图线的斜率为
解得
【小问4详解】
A.由图像可知,当时,单摆振幅最大,达到共振,故单摆的固有频率为0.5Hz,所以单摆的固有周期为
故A错误;
B.根据单摆周期公式
可得
解得摆长约为1m,故B错误;
C.根据固有周期公式可知,从地球搬到月球上,重力加速度减小,固有周期增加,固有频率降低,共振曲线振幅最大值对应的横坐标将减小,故C正确;
D.根据固有周期公式可知,若摆长增加,固有周期增加,固有频率降低,共振曲线振幅最大值对应的横坐标将减小,故D错误。
故选C。
12. 某物理学习小组测一节干电池的电动势和内阻,除了电池、开关和若干导线之外,实验室还提供了以下器材:
A.电流表A(量程为100mA、内阻为4.0Ω)
B.电压表V(量程为3V、内阻约为1kΩ)
C.电阻箱R0(0∼99.9Ω)
D.滑动变阻器R(0~20Ω,最大电流为2A)
(1)利用实验室提供的电流表和电阻箱改装成一个量程为0.6A的电流表,则电阻箱的阻值应该调整到______Ω。
(2)该小组设计的电路图如图甲所示,为了准确测量电源内阻,改装后的电流表应该接在______(选填“a”或“b”)点。
(3)闭合开关S,改变滑动变阻器滑片的位置,记录多组电压表的示数U和电流表的示数I(表盘刻度未修改),根据实验数据所绘制出的U-I图像如图乙所示。根据图像可得,被测干电池的电动势E=______V,内阻r=______Ω(结果均保留两位小数)。
【答案】(1)0.8 (2)a
(3) ①. 1.48 ②. 1.26
【解析】
【小问1详解】
电流表改装成一个量程为0.6A的电流表需并联一个电阻,根据欧姆定律有
代入数据,解得
【小问2详解】
由于改装后电流表内阻已知,可以算出电流表的分压,能求出准确值,故改装后的电流表应该接在a点;
【小问3详解】
[1][2]因为盘刻度未修改,所以当电流表电流为I时,改装表电流为6I,根据闭合欧姆定律有
结合图像乙可知,纵截距表示电动势大小
E=1.48V
图像斜率绝对值为
故
r=1.93-0.67Ω=1.26Ω
四、解答题。
13. 一列简谐横波沿轴正方向传播,时刻的波形如图所示,介质中质点、分别位于、处.从时刻开始计时,当时质点Q刚好第4次到达波峰.
①求波速.
②写出质点做简谐运动的表达式(不要求推导过程)
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)根据波形图得到波长;时刻,质点Q正向下运动;从时刻开始计时,当时质点Q刚好第4次到达波峰,故有
,
解得
故波速为
.
(2)时刻,质点P正在向上运动,振幅为:,
圆频率为:
故质点P做简谐运动的表达式为:
.
14. 如图所示,在平面内,轴左侧存在沿轴正方向的匀强电场,电场强度大小为,轴右侧存在沿轴负方向的匀强电场,电场强度大小未知。一质量为、带电量为的粒子从点由静止释放,从轴上的点穿过轴,不计粒子重力作用,电场范围均足够大,求:
(1)粒子到达点前在轴左、右两侧电场中运动时间之比;
(2)轴右侧电场的电场强度大小;
(3)粒子经过点的速度大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
左侧电场中速度从0匀加速至,则有
右侧电场中做类平抛运动,水平方向有
解得
【小问2详解】
在左侧电场中匀加速过程,有
,
右侧电场中做类平抛运动,沿电场方向有
,
联立解得轴右侧电场的电场强度大小为
【小问3详解】
粒子从A点到B点过程,根据动能定理可得
解得粒子经过点的速度大小为
15. 如图所示,一小车上表面由粗糙的水平部分AB和光滑的圆弧轨道BC组成,小车紧靠台阶静止在光滑水平地面上,且小车的左端与固定的光滑圆弧轨道MN末端等高,圆弧轨道MN末端水平。一质量的物块从距圆弧轨道MN末端高度处由静止开始滑下,与静止在小车左端的质量的物块发生弹性碰撞,且碰撞时间极短。AB的长度,圆弧BC的半径,小车的质量,物块P、Q均可视为质点,取重力加速度大小。
(1)求碰撞后瞬间,物块的速度大小;
(2)若物块恰好能滑到小车右端的点,求物块与水平轨道AB间的动摩擦因数;
(3)若物块与水平轨道AB间的动摩擦因数,通过计算判断物块是否从小车上掉下。
【答案】(1)
(2)
(3)物块未从小车上掉下
【解析】
【小问1详解】
设物块滑到点时的速度大小为,由机械能守恒定律有
取向右为正方向,设碰后物块的速度为,则
解得
。
【小问2详解】
物块运动至点时水平速度与小车的速度相等,竖直速度为零,设共同速度为,
有
解得
又由能量关系有
解得
【小问3详解】
假设物块没有掉下,即物块最终与小车共速,由动量守恒定律有
由能量关系有
设物块在水平轨道AB上相对滑动的距离为,有
解得
因为
所以假设成立,物块未从小车上掉下。
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