精品解析：河南信阳市浉河区信阳高级中学2026-2027学年高三上学期10月阶段检测物理试题

河南省信阳高级中学北湖校区 2026-2027学年高三上期10月轮考过关测试（一） 物理试题 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一个选项正确，每小题4分；第8~10题有多个选项正确，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1. 某同学在列车车厢的顶部用细线悬挂一个小球，在列车以某一加速度水平向右运动的过程中，细线与竖直方向的夹角保持为θ，则在一段时间内，关于细线拉力的冲量I和做功W，下列说法正确的是（　　） A. I = 0，W = 0 B. I = 0，W ≠ 0 C. I ≠ 0，W = 0 D. I ≠ 0，W ≠ 0 2. 如图所示，三个小球的质量均为m，B、C两球用轻弹簧连接后放在光滑的水平面上，A球以速度向B球运动并与B球发生正碰，碰后A、B两球粘在一起继续运动，则（　　） A. A、B两球碰撞过程中，A球机械能损失了 B. B球的速度最大为 C. C球的速度最大为 D. 弹簧的最大弹性势能为 3. 如图所示，粗糙斜面固定在水平地面上，木块以一定的初速度从斜面底端冲上斜面后又滑回斜面底端。则木块（　　） A. 上滑过程的时间大于下滑过程的时间 B. 上滑过程的加速度小于下滑过程的加速度 C. 上滑过程与下滑过程损失的机械能相等 D. 上滑过程的动量变化量小于下滑过程的动量变化量 4. 如图所示，从地面上的A点以速度v竖直向上抛出一小球，上升至最高点B后返回，O为A、B的中点，小球在运动过程中受到的空气阻力大小不变．下列说法正确的是（ ） A. 小球上升至O点时的速度等于0.5v B. 小球上升至O点时的速度小于0.5v C. 小球在上升过程中重力的冲量小于下降过程中重力的冲量 D. 小球在上升过程中动能的减少量等于下降过程中动能的增加量 5. 在实验操作后应该对实验进行适当的分析，研究平抛运动的实验装置如图所示，某同学设想在小球下落的空间中选取三个竖直平面1、2、3，平面与斜槽所在的平面垂直。小球从斜槽末端水平飞出，运动轨迹与平面1、2、3的交点依次为A、B、C。小球由A运动到B，竖直位移为y1，动能的变化量为ΔEk1，动量的变化量为Δp1;小球由B运动到C，竖直位移为y2，动能的变化量为ΔEk2，动量的变化量为Δp2。忽略空气阻力的影响，若y1=y2，下列关系式正确的是（　　） A. B. C. D. 6. 在东京奥运会赛场，我国运动员朱雪莹、刘灵玲包揽蹦床女子冠亚军，分析朱雪莹比赛录像得到某次动作过程的时间分配是：从最高点落下到触网用时0.750s，接着用时0.300s离网，又用时1.500s再触网。若运动员在离网和触网时均处于直体正立状态，运动员体重50kg，身高1.65m，忽略空气阻力，重力加速度g取10。下列说法正确的是（　　） A. 运动员在接触网的时间里受到的平均弹力大小为3000N B. 运动员在接触网的时间里网对运动员做功为225J C. 运动员一次上行过程中，网对运动员的冲量大小为750N·s D. 运动员一次下行过程中，网对运动员的冲量大小为525N·s 7. 如图，在光滑的水平面上静止放一个质量为m的木板B，木板表面光滑，左端固定一个轻质弹簧。质量为2m的木块A以速度v0从板的右端水平向左滑上木板B。当木块A与弹簧相互作用的过程中，下列判断正确的是（　　） A. B板的加速度一直增大 B. 弹簧压缩量最大时，B板的速率最大 C. 弹簧的最大弹性势能为m D. 弹簧对木块A的冲量大小为mv0 8. 如图甲所示，置于水平地面上质量为m的物体，在竖直拉力F作用下，由静止开始向上运动，其动能与距地面高度h的关系如图乙所示，已知重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ） A. 在0～过程中，拉力F的大小始终为mg B. 在0～和～2过程中，拉力F做功之比为4∶3 C. 在～2过程中，物体机械能的增加量为1.5 D. 在2～3.5过程中，物体的机械能保持不变 9. 2024年2月5日，在斯诺克德国大师赛决赛，特鲁姆普以10-5战胜斯佳辉获得冠军，如图甲所示。简易图如图乙所示，特鲁姆普某次用白球击打静止的蓝球，两球碰后沿同一直线运动。蓝球经的时间向前运动刚好（速度为0）落入袋中，而白球沿同一方向运动停止运动，已知两球的质量相等，碰后以相同的加速度做匀变速直线运动，假设两球碰撞的时间极短且发生正碰（内力远大于外力），则下列说法正确的是（　　） A. 由于摩擦不能忽略，则碰撞过程动量不守恒 B. 碰后蓝球与白球的速度之比为 C. 碰撞前白球的速度大小为 D. 该碰撞为弹性碰撞 10. 如图所示，用高压水枪喷出的强力水柱冲击右侧的煤层。设水柱直径为D，水流速度为v，方向水平，水柱垂直煤层表面，水柱冲击煤层后水的速度为零。高压水枪的质量为M，手持高压水枪操作，进入水枪的水流速度可忽略不计，已知水的密度为ρ。下列说法正确的是(　　) A. 高压水枪单位时间喷出的水的质量为ρvπD2 B. 高压水枪的功率为ρπD2v3 C. 水柱对煤层的平均冲力为ρπD2v2 D. 手对高压水枪的作用力水平向右 二、实验题（每空2分，共计16分） 11. “探究碰撞中的不变量”的实验装置如图所示，阻力很小的滑轨上有两辆小车A、B，给小车A一定速度去碰撞静止的小车B，小车A、B碰撞前后的速度大小可由速度传感器测得。 （1）实验应进行的操作有______。 A. 测量滑轨的长度 B. 测量小车的长度和高度 C. 碰撞前将滑轨调成水平 （2）下表是某次实验时测得的数据： A的质量 B的质量 碰撞前A的速度大小 碰撞后A的速度大小 碰撞后B的速度大小 0.200 0.300 1.010 0.200 0.800 由表中数据可知，（计算结果保留3位有效数字） ①碰撞前小车A、B所构成系统的总动量大小是______； ②碰撞后小车A、B所构成系统的总动量大小是______； ③某同学由此判断小车A与小车B碰撞过程系统的动量改变。你认为该同学的判断是否正确？______（填“正确”或“错误”） 12. 某同学用如图所示的实验装置验证碰撞过程中动量守恒，图中a、b是两个半径相等的小球。实验步骤： ①在平木板表面钉上白纸和复写纸，并将该木板竖直立于紧靠斜槽轨道水平段槽口处，将小球a从斜槽轨道上某固定点由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O； ②将木板向右平移一定距离并固定，再将小球a从固定点由静止释放，撞在木板上并在白纸上留下痕迹B； ③把小球b静止放在斜槽轨道水平段的最右端，让小球a仍从原固定点由静止释放，与小球b相碰，两球撞在木板上并在白纸上留下痕迹A和C。 回答下列问题： （1）若碰撞过程中没有机械能损失，为了保证碰撞后a球向右运动，a、b两球的质量与的大小关系是_______（选填“＞”“＝”或“＜”）； （2）痕迹C是小球________在白纸上留下的；（选填“a”或“b”） （3）必须测量的物理量有（ ） A．a球和b球的质量、 B．小球a开始释放时离斜槽轨道水平面的高度h C．O点到A、B、C三点的竖直距离、、 D．木板水平向右移动的距离L （4）在实验误差允许范围内，若关系式____________成立，则动量守恒；（用物理常量和（3）中所测物理量表示） （5）若碰撞过程中有机械能损失，第（4）中的关系式成立，________（选填“能”或“不能”）验证碰撞过程中动量守恒。 三、解答题（共计38分） 13. 如图所示，半径的竖直半圆形光滑轨道BC与水平面AB相切，AB距离，质量的小滑块1放在半圆形轨道末端的B点，另一质量也为的小滑块2，从A点以的初速度在水平面上滑行，两滑块相碰，碰撞时间极短，碰后两滑块粘在一起滑上半圆形轨道，已知滑块2与水平面之间的动摩擦因数，取重力加速度，两滑块均可视为质点，求： （1）碰后瞬间两滑块共同的速度大小v； （2）两滑块在碰撞过程中损失的机械能； （3）在C点轨道对两滑块的作用力大小F。 14. 如图所示，滑块和小球的质量均为，滑块可在水平光滑固定导轨上自由滑动，小球与滑块由一根不可伸长的轻绳相连，绳长为。开始时小球处于滑块右侧某一位置，小球和滑块均静止。现将小球释放，当小球到达最低点时，滑块刚好运动至固定挡板，且与挡板在极短的时间内粘在一起，小球继续向左摆动，当轻绳与竖直方向的夹角时小球达到左侧最高点。求：（重力加速度为g） (1)滑块将要接触挡板时，滑块与小球速度的大小； (2)滑块与挡板刚接触至速度变为零的过程中，挡板对滑块冲量的大小。 15. 如图所示，用一轻绳把质量为1kg的小球悬挂在O点，将小球拉至距离水平传送带高h处的A点静止释放，当小球运动到最低点B时，与静止在传送带左端质量为1kg的物块发生弹性碰撞，物块从传送带右端C点飞出，最后落在水平地面的D点。已知B、C的距离为，物块与传送带之间动摩擦因数为，传送带上端距离地面高度为H。物块、小球均可视为质点，重力加速度大小g取，不计空气阻力。 （1）传送带静止时，物块刚好能够运动到C点，求高度h。 （2）当传送带以速度v沿顺时针方向转动，其他条件不变，要使落点D、C两点水平距离最远，v至少为多大？ （3）若传送带以速度沿顺时针方向转动，其他条件不变，在物块通过传送带期间，电动机需要多做多少功结果可用根式表示 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 河南省信阳高级中学北湖校区 2026-2027学年高三上期10月轮考过关测试（一） 物理试题 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一个选项正确，每小题4分；第8~10题有多个选项正确，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1. 某同学在列车车厢的顶部用细线悬挂一个小球，在列车以某一加速度水平向右运动的过程中，细线与竖直方向的夹角保持为θ，则在一段时间内，关于细线拉力的冲量I和做功W，下列说法正确的是（　　） A. I = 0，W = 0 B. I = 0，W ≠ 0 C. I ≠ 0，W = 0 D. I ≠ 0，W ≠ 0 【答案】D 【解析】 【详解】小球受力示意图如图所示，细线拉力沿绳方向，与运动方向形成锐角，故拉力做正功，则 根据冲量的定义式 因此拉力有沿绳方向的冲量 故选D。 2. 如图所示，三个小球的质量均为m，B、C两球用轻弹簧连接后放在光滑的水平面上，A球以速度向B球运动并与B球发生正碰，碰后A、B两球粘在一起继续运动，则（　　） A. A、B两球碰撞过程中，A球机械能损失了 B. B球的速度最大为 C. C球的速度最大为 D. 弹簧的最大弹性势能为 【答案】B 【解析】 【详解】AB．在A、B两球碰撞的过程中弹簧的压缩量可忽略不计，产生的弹力可忽略不计，因此A、B两球组成的系统所受合外力为零，动量守恒，以A球的初速度方向为正方向，有 解得 即B球最大速度为。A、B两球碰撞过程中，A球机械能损失 故A错误，B正确； D．粘在一起的A、B两球向右运动，压缩弹簧，由于弹簧弹力的作用，C球做加速运动，速度由零开始增大，而A、B两球做减速运动，速度逐渐减小，当三个球速度相等时弹簧压缩至最短，在这一过程中，三个球和弹簧组成的系统动量守恒，有 解得 此时弹簧弹性势能最大，由能量守恒定律得 故D错误； C．弹簧恢复原长过程中，A、B、C三个球和弹簧组成的系统动量守恒，能量守恒，弹簧恢复原长时，由动量守恒定律和能量守恒定律，得 ， 解得 ，或， 故C错误。 故选B。 3. 如图所示，粗糙斜面固定在水平地面上，木块以一定的初速度从斜面底端冲上斜面后又滑回斜面底端。则木块（　　） A. 上滑过程的时间大于下滑过程的时间 B. 上滑过程的加速度小于下滑过程的加速度 C. 上滑过程与下滑过程损失的机械能相等 D. 上滑过程的动量变化量小于下滑过程的动量变化量 【答案】C 【解析】 【详解】AB．设斜面倾角为，木块受到摩擦力大小为f，木块质量为m，木块上滑过程，由牛顿第二定律有 木块下滑过程，由牛第二定律有 可知 将上升的过程采用逆向思维，根据位移时间公式得 位移x相等，易得 故AB错误； C．根据 可知上滑过程与下滑过程克服摩擦力做功相同，因为克服摩擦阻力做功等于物体机械能的变化量，所以上滑过程与下滑过程损失的机械能相等，故C正确； D．由公式 且，可知上滑时木块的初速度大于木块下滑到低端时的速度，可知上滑过程的速度变化量大于下滑过程的速度变化量，故上滑过程的动量变化量大于下滑过程的动量变化量，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，从地面上的A点以速度v竖直向上抛出一小球，上升至最高点B后返回，O为A、B的中点，小球在运动过程中受到的空气阻力大小不变．下列说法正确的是（ ） A. 小球上升至O点时的速度等于0.5v B. 小球上升至O点时的速度小于0.5v C. 小球在上升过程中重力的冲量小于下降过程中重力的冲量 D. 小球在上升过程中动能的减少量等于下降过程中动能的增加量 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】AB．小球上升时，受到向下的重力和向下的空气阻力，故小球匀减速上升，在上升到最高点的过程中，初速度为v，未速度为0，则其中间时刻的速度为 而中间位移的速度为 由于，故AB错误； C．小球下降时受向下的重力和向上的空气阻力，则小球向上运动时的合力大于向下运动时的合力，故上升过程的加速度大于下降过程的加速度，由于位移相等，都可以看成是初速度为0，根据 可知物体向上运动时的时间小于下降的时间，而重力是相等的，所以小球在上升过程中重力的冲量小于下降过程中重力的冲量，故C正确； D．由功能关系可知，小球在上升过程中，动能的减少量 而下降过程中动能的增加量 二者不相等，故D错误。 故选C。 5. 在实验操作后应该对实验进行适当的分析，研究平抛运动的实验装置如图所示，某同学设想在小球下落的空间中选取三个竖直平面1、2、3，平面与斜槽所在的平面垂直。小球从斜槽末端水平飞出，运动轨迹与平面1、2、3的交点依次为A、B、C。小球由A运动到B，竖直位移为y1，动能的变化量为ΔEk1，动量的变化量为Δp1;小球由B运动到C，竖直位移为y2，动能的变化量为ΔEk2，动量的变化量为Δp2。忽略空气阻力的影响，若y1=y2，下列关系式正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】AB．由平抛运动的特点可知，小球在竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动，由于水平板竖直方向上的间距相等，故小球经过板1-2的时间大于经过板2-3的时间，由于小球做平抛运动过程中忽略空气阻力的影响，只有重力做功，根据动能定理可知 B错误，A正确； CD．根据动量定理可知：合外力的冲量等于动量的变化，由于小球经过板1-2的时间大于经过板2-3的时间，所以 CD错误。 故选A。 6. 在东京奥运会赛场，我国运动员朱雪莹、刘灵玲包揽蹦床女子冠亚军，分析朱雪莹比赛录像得到某次动作过程的时间分配是：从最高点落下到触网用时0.750s，接着用时0.300s离网，又用时1.500s再触网。若运动员在离网和触网时均处于直体正立状态，运动员体重50kg，身高1.65m，忽略空气阻力，重力加速度g取10。下列说法正确的是（　　） A. 运动员在接触网的时间里受到的平均弹力大小为3000N B. 运动员在接触网的时间里网对运动员做功为225J C. 运动员一次上行过程中，网对运动员的冲量大小为750N·s D. 运动员一次下行过程中，网对运动员的冲量大小为525N·s 【答案】A 【解析】 【详解】A．从最高点落下到触网用时t1=0.750s，则第一次触网的速度大小 由于又用时t2=1.500s再触网，则第一次离网的速度大小 运动员在接触网的时间Δt=0.300s里有 解得 A正确； B．根据动能定理运动员，在接触网的时间里有 由于 则有 B错误； CD．运动员一次上行过程中，有 解得，网对运动员的冲量大小 CD错误。 故选A。 7. 如图，在光滑的水平面上静止放一个质量为m的木板B，木板表面光滑，左端固定一个轻质弹簧。质量为2m的木块A以速度v0从板的右端水平向左滑上木板B。当木块A与弹簧相互作用的过程中，下列判断正确的是（　　） A. B板的加速度一直增大 B. 弹簧压缩量最大时，B板的速率最大 C. 弹簧的最大弹性势能为m D. 弹簧对木块A的冲量大小为mv0 【答案】D 【解析】 【详解】A．弹簧压缩量先增加后减小，B板受到的弹簧弹力先增大后减小，B板的加速度先增大后减小，A错误； B．在木块A与弹簧相互作用的过程中，弹簧一直处于压缩状态，B板一直在加速。所以弹簧恢复原长时，B板运动速率最大，B错误； C．当A、B的速度相同时，弹簧的压缩量最大，弹簧的弹性势能最大，由动量守恒定律和能量守恒定律可得 解得 ， C错误； D．设A与弹簧分离时，A与B的速度分别为和，取向左为正方向，根据动量守恒定律有 根据机械能守恒定律，有 解得 ， 对滑块A，根据动量定理，有 D正确。 故选D。 8. 如图甲所示，置于水平地面上质量为m的物体，在竖直拉力F作用下，由静止开始向上运动，其动能与距地面高度h的关系如图乙所示，已知重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ） A. 在0～过程中，拉力F的大小始终为mg B. 在0～和～2过程中，拉力F做功之比为4∶3 C. 在～2过程中，物体机械能的增加量为1.5 D. 在2～3.5过程中，物体的机械能保持不变 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．在过程中，物体动能的增加量为，重力做功为，根据动能定理有 解得拉力做功为 该过程图像为直线，拉力大小不变，由解得，故A错误； B．在过程中，拉力做功为；在过程中，拉力做功为 代入图中数据解得， 因此两过程中拉力做功之比为，故B正确； C．在过程中，物体机械能的增加量为 代入图中数据解得，故C正确； D．在过程中，图像为斜率等于的直线，因此物体上升任意高度时分别有， 机械能的变化量为 因此该过程中物体的机械能保持不变，故D正确。 故选BCD。 9. 2024年2月5日，在斯诺克德国大师赛决赛，特鲁姆普以10-5战胜斯佳辉获得冠军，如图甲所示。简易图如图乙所示，特鲁姆普某次用白球击打静止的蓝球，两球碰后沿同一直线运动。蓝球经的时间向前运动刚好（速度为0）落入袋中，而白球沿同一方向运动停止运动，已知两球的质量相等，碰后以相同的加速度做匀变速直线运动，假设两球碰撞的时间极短且发生正碰（内力远大于外力），则下列说法正确的是（　　） A. 由于摩擦不能忽略，则碰撞过程动量不守恒 B. 碰后蓝球与白球的速度之比为 C. 碰撞前白球的速度大小为 D. 该碰撞为弹性碰撞 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由题意两球碰撞的时间极短，碰撞过程中产生极大的内力，两球与桌面间的摩擦力远远小于内力，所以该碰撞过程的动量守恒，A错误； B．碰后，蓝球做匀减速直线运动且刚好落入袋内，由匀变速直线运动的规律得蓝球碰后瞬间的速度为 又两球的加速度大小相等，则由公式得 解得碰后瞬间白球的速度大小为 则碰后蓝球与白球的速度之比为，B正确； C．碰撞过程中两球组成的系统动量守恒，则 代入数据解得 C正确； D．两球碰前的动能为 两球碰后的总动能为 由于 所以该碰撞过程有机械能损失，即该碰撞为非弹性碰撞，D错误。 故选BC。 10. 如图所示，用高压水枪喷出的强力水柱冲击右侧的煤层。设水柱直径为D，水流速度为v，方向水平，水柱垂直煤层表面，水柱冲击煤层后水的速度为零。高压水枪的质量为M，手持高压水枪操作，进入水枪的水流速度可忽略不计，已知水的密度为ρ。下列说法正确的是(　　) A. 高压水枪单位时间喷出的水的质量为ρvπD2 B. 高压水枪的功率为ρπD2v3 C. 水柱对煤层的平均冲力为ρπD2v2 D. 手对高压水枪的作用力水平向右 【答案】BC 【解析】 【详解】A．设Δt时间内，从水枪喷出的水的体积为ΔV，质量为Δm，则 Δm＝ρΔV ΔV＝SvΔt＝πD2vΔt 单位时间喷出水的质量为 ＝ρvπD2 选项A错误； B．Δt时间内水枪喷出的水的动能 Ek＝Δmv2＝ρπD2v3Δt 由动能定理知高压水枪在此期间对水做功为 W＝Ek＝ρπD2v3Δt 高压水枪的功率 P＝＝ρπD2v3 选项B正确； C．考虑一个极短时间Δt′，在此时间内喷到煤层上水的质量为m，设煤层对水柱的作用力为F，由动量定理得 FΔt′＝mv Δt′时间内冲到煤层水的质量 m＝ρπD2vΔt′ 解得 F＝ρπD2v2 由牛顿第三定律可知，水柱对煤层的平均冲力为 F′＝F＝ρπD2v2 选项C正确； D．当高压水枪向右喷出高压水流时，水流对高压水枪的作用力向左，由于高压水枪有重力，根据平衡条件，手对高压水枪的作用力方向斜向右上方，选项D错误。 故选BC。 二、实验题（每空2分，共计16分） 11. “探究碰撞中的不变量”的实验装置如图所示，阻力很小的滑轨上有两辆小车A、B，给小车A一定速度去碰撞静止的小车B，小车A、B碰撞前后的速度大小可由速度传感器测得。 （1）实验应进行的操作有______。 A. 测量滑轨的长度 B. 测量小车的长度和高度 C. 碰撞前将滑轨调成水平 （2）下表是某次实验时测得的数据： A的质量 B的质量 碰撞前A的速度大小 碰撞后A的速度大小 碰撞后B的速度大小 0.200 0.300 1.010 0.200 0.800 由表中数据可知，（计算结果保留3位有效数字） ①碰撞前小车A、B所构成系统的总动量大小是______； ②碰撞后小车A、B所构成系统的总动量大小是______； ③某同学由此判断小车A与小车B碰撞过程系统的动量改变。你认为该同学的判断是否正确？______（填“正确”或“错误”） 【答案】（1）C （2） ①. 0.202 ②. 0.200 ③. 错误 【解析】 【小问1详解】 AB.实验只需要测量小车的速度与质量，不需要测量滑轨的长度，不需要测量小车的长度和高度，故AB错误； C.为使系统所受合外力为零，系统动量守恒，碰撞前将滑轨调成水平，故C正确。 故选C。 【小问2详解】 [1][2]设碰撞前A的速度方向为正方向，则有 [3]根据以上计算结果可知，碰撞前后系统动量基本没有发生改变，其中微小误差是由滑轨上的阻力导致的，故该同学的判断错误。 12. 某同学用如图所示的实验装置验证碰撞过程中动量守恒，图中a、b是两个半径相等的小球。实验步骤： ①在平木板表面钉上白纸和复写纸，并将该木板竖直立于紧靠斜槽轨道水平段槽口处，将小球a从斜槽轨道上某固定点由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O； ②将木板向右平移一定距离并固定，再将小球a从固定点由静止释放，撞在木板上并在白纸上留下痕迹B； ③把小球b静止放在斜槽轨道水平段的最右端，让小球a仍从原固定点由静止释放，与小球b相碰，两球撞在木板上并在白纸上留下痕迹A和C。 回答下列问题： （1）若碰撞过程中没有机械能损失，为了保证碰撞后a球向右运动，a、b两球的质量与的大小关系是_______（选填“＞”“＝”或“＜”）； （2）痕迹C是小球________在白纸上留下的；（选填“a”或“b”） （3）必须测量的物理量有（ ） A．a球和b球的质量、 B．小球a开始释放时离斜槽轨道水平面的高度h C．O点到A、B、C三点的竖直距离、、 D．木板水平向右移动的距离L （4）在实验误差允许范围内，若关系式____________成立，则动量守恒；（用物理常量和（3）中所测物理量表示） （5）若碰撞过程中有机械能损失，第（4）中的关系式成立，________（选填“能”或“不能”）验证碰撞过程中动量守恒。 【答案】 ①. ＞ ②. a ③. AC##CA ④. ⑤. 能 【解析】 【详解】（1）[1]在小球碰撞过程中，根据动量守恒定律可得 碰撞前后系统动能不变，故有 解得 若要使球的速度方向不变，应满足。 （2）[2]小球平抛运动的时间 则初速度为 可知平抛运动的初速度与下降高度二次方根的倒数成正比，碰后a球的速度较小，则下落高度h较大，痕迹C是小球a在白纸上留下的。 （3）[3]据动量守恒定律可得 代入初速度与平抛下落高度的关系可得 由上述表达式可知，需测量的物理量有球和球的质量、和O点到A、B、C三点的竖直距离、、。 故选AC。 （4）[4]在实验误差允许范围内，若关系式 成立，则动量守恒。 （5）[5]由实验原理可知，若碰撞过程中有机械能损失，不影响碰撞过程动量守恒的验证，故第（4）中的关系式成立，能验证碰撞过程中动量守恒。 三、解答题（共计38分） 13. 如图所示，半径的竖直半圆形光滑轨道BC与水平面AB相切，AB距离，质量的小滑块1放在半圆形轨道末端的B点，另一质量也为的小滑块2，从A点以的初速度在水平面上滑行，两滑块相碰，碰撞时间极短，碰后两滑块粘在一起滑上半圆形轨道，已知滑块2与水平面之间的动摩擦因数，取重力加速度，两滑块均可视为质点，求： （1）碰后瞬间两滑块共同的速度大小v； （2）两滑块在碰撞过程中损失的机械能； （3）在C点轨道对两滑块的作用力大小F。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 滑块2从A到B滑行过程，由动能定理： 代入 解得碰撞前滑块2的速度 碰撞过程时间极短，动量守恒，滑块1初始静止： 解得碰后共同速度： 【小问2详解】 损失的机械能等于碰撞前后总动能之差： 代入数值计算得： 【小问3详解】 碰后从B到C，轨道光滑，机械能守恒，上升高度为： 代入 解得C点速度满足 C点向心力由重力和轨道压力共同提供（圆心向下，合力向下），由向心力公式： 代入数值解得： 14. 如图所示，滑块和小球的质量均为，滑块可在水平光滑固定导轨上自由滑动，小球与滑块由一根不可伸长的轻绳相连，绳长为。开始时小球处于滑块右侧某一位置，小球和滑块均静止。现将小球释放，当小球到达最低点时，滑块刚好运动至固定挡板，且与挡板在极短的时间内粘在一起，小球继续向左摆动，当轻绳与竖直方向的夹角时小球达到左侧最高点。求：（重力加速度为g） (1)滑块将要接触挡板时，滑块与小球速度的大小； (2)滑块与挡板刚接触至速度变为零的过程中，挡板对滑块冲量的大小。 【答案】(1) (2) 【解析】 【详解】(1)设滑块将要接触挡板时，小球与滑块的速度分别为。小球下摆过程与滑块水平方向动量守恒，有 碰撞后小球上摆过程机械能守恒，有 解两式得 (2)碰撞时挡板对滑块的冲量有 解得 15. 如图所示，用一轻绳把质量为1kg的小球悬挂在O点，将小球拉至距离水平传送带高h处的A点静止释放，当小球运动到最低点B时，与静止在传送带左端质量为1kg的物块发生弹性碰撞，物块从传送带右端C点飞出，最后落在水平地面的D点。已知B、C的距离为，物块与传送带之间动摩擦因数为，传送带上端距离地面高度为H。物块、小球均可视为质点，重力加速度大小g取，不计空气阻力。 （1）传送带静止时，物块刚好能够运动到C点，求高度h。 （2）当传送带以速度v沿顺时针方向转动，其他条件不变，要使落点D、C两点水平距离最远，v至少为多大？ （3）若传送带以速度沿顺时针方向转动，其他条件不变，在物块通过传送带期间，电动机需要多做多少功结果可用根式表示 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球由A点运动到B点，由动能定理 小球与物块发生弹性碰撞，由动量守恒定律和机械能守恒定律， 物块由B点恰运动到C点，由动能定理 解得 【小问2详解】 要使物块落点最远，即物块飞离传送带时与之共速，由运动学公式 由牛顿第二定律 解得 要使落点D、C两点水平距离最远，v至少为。 【小问3详解】 因为，根据能量守恒定律，电动机多做的功应等于物块与传送带摩擦产生热量与物块增加的动能之和，故，， 摩擦生热的时间 物块与传送带之间相对位移 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $