精品解析：江苏省盐城市响水中学2026-2027学年高二上学期10月月考物理试题

江苏省响水中学2026—2027学年度第一学期高二年级学情分析 物理试题 考生注意： 1、本试题分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷，共6页。 2、满分100分，考试时间为75分钟。 第Ⅰ卷 一、单项选择题（本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选对的得4分，选错或不答的得0分。） 1. 关于物体的动量，下列说法中正确的是（ ） A. 同一物体，动量越大，速度越大 B. 物体的动量发生变化，其动能一定发生变化 C. （-8 kg·m/s）的动量小于（+6 kg·m/s）的动量 D. 做匀速圆周运动的物体，其动量不变 2. 如图所示，在光滑的水平地面上停放着一辆小车，一根轻弹簧的一端连接在车厢的挡板上，另一端则连接着一块滑块，滑块和车厢的水平底板之间存在摩擦力。现用外力向右推动车厢，让弹簧被压缩，撤去这个推力之后，滑块会相对于车厢底板发生滑动。若以地面作为惯性参考系，从撤去推力的这个时刻开始算起，关于由小车、弹簧和滑块组成的系统，下列说法正确的是（　　） A. 动量不守恒，机械能守恒 B. 动量不守恒，机械能不守恒 C. 动量守恒，机械能不守恒 D. 动量守恒，机械能守恒 3. 如图，大小相同的摆球a和b的质量分别为m和3m，摆长相同，并排悬挂，平衡时两球刚好接触，现将摆球a向左边拉开一小角度后释放，若两球的碰撞是弹性的，下列判断正确的是（ ） A. 第一次碰撞后的瞬间，两球的速度相等 B. 第一次碰撞后的瞬间，两球的动量相等 C. 第一次碰撞后，两球的最大摆角不相同 D. 发生第二次碰撞时，两球在各自的平衡位置 4. 用如图所示的实验装置验证动量守恒定律，一同学在实验中记录了某次碰撞前后小球落点的位置P和M、N，发现M、N点不在OP连线上，下列图中落点位置可能正确的是 （　　） A. B. C. D. 5. 高空坠物极易对过往行人造成伤害。若一个的苹果从一居民楼的16层坠下，与地面的撞击时间约为，则该苹果对地面产生的冲击力约为（　　） A. B. C. D. 6. 在如图所示的U-I图像中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系图线，曲线Ⅱ为某一小灯泡L的U-I曲线，曲线Ⅱ与直线Ⅰ的交点坐标为（1.5，0.75），曲线Ⅱ在该点的切线与横轴的交点坐标为（1.0，0），用该电源直接与小灯泡L连接成闭合电路，由图像可知（ ） A. 小灯泡L实际消耗的电功率为2.25 W B. 小灯泡L接入电源时的电阻为1 Ω C. 电源电动势为3.0 V D. 电源内阻为0.5 Ω 7. 如图所示，R=10 Ω，为定值电阻，R0为最大阻值是40 Ω的滑动变阻器，E为电源电动势，电源内阻r=10 Ω，下列说法正确的是（ ） A. R0=10 Ω时，R消耗的功率最大 B. R0=20 Ω时，电源的输出功率最大 C. R0=40 Ω时，电源的效率最高 D. R0=10 Ω时，R0消耗的功率最大 8. 高空作业须系安全带，如果质量为m的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h（可视为自由落体运动）。此后经历时间t安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力大小为（ ） A. B. C. D. 9. 如图所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略．平行板电容器C的极板水平放置．闭合电键S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动． 如果仅改变下列某一个条件，油滴仍能静止不动的是( ) A. 增大R1的阻值 B. 增大R２的阻值 C. 增大两板间的距离 D. 断开电键S 10. 质量为m的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上，其水平直径AB长度为2R，现将质量也为m的小球从距A点正上方2R高处由静止释放，小球由A点进入半圆轨道后从B点冲出，在空中能上升的最大高度为（假设小球与小车间的摩擦力大小恒定，不计空气阻力），则（ ） A. 小球和小车组成的系统动量守恒 B. 小球从B端离开小车后做斜上抛运动 C. 小球从B点落回后一定不能从A点冲出 D. 小车向左运动的最大距离为2R 11. 如图所示，质量均为M=2m的木块A、B并排放在光滑水平面上，A上固定一根轻质细杆，轻杆上端的小钉（质量不计）O上系一长度为L的细线，细线的另一端系一质量为m的小球C，现将C球的细线拉至水平，由静止释放，下列说法正确的是（ ） A. 小球摆动过程中，木块A和小球C组成的系统动量守恒 B. 小球第一次摆至与竖直方向夹角37°时，A、B两木块刚好开始分离 C. 两木块刚分离时C速度，方向向左 D. 两木块分离后，悬挂小球的细线与竖直方向的最大夹角 第Ⅱ卷（共56分） 二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题～第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 某同学要测量一节干电池的电动势和内阻，除开关S和导线外，实验室还提供以下器材可供选择： A.电压表V（量程为3 V，内阻RV=10 kΩ） B.电流表G（量程为3 mA，内阻RG=100 Ω） C.电流表A（量程为3 A，内阻约为0.5 Ω） D.滑动变阻器R1（阻值范围为0~10 Ω，额定电流为2 A） E.滑动变阻器R2（阻值范围为0~1000 Ω，额定电流为1 A） F.定值电阻R3=0.5 Ω （1）该同学根据所选择的器材画出了如图甲所示的原理图，他没有选用电流表A的原因是__________. （2）该同学将电流表G与定值电阻R3并联进行了电表的改装，则他改装后的电流表对应的量程是____A. （3）为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器为______(填写器材前对应的字母). （4）该同学利用上述实验原理测得数据，以电流表G的读数为横坐标，以电压表V的读数为纵坐标，绘出了如图乙所示的图线，根据图线可求出电源的电动势E=____V，电源的内阻r=___Ω.(均保留两位小数) 13. 如图所示，电路中电阻R=10 Ω，电源的内电阻r=3 Ω，灯泡L上标有“3 V，0.25 A”的字样。闭合开关S，灯泡正常发光。求： （1）灯泡的功率； （2）电源的电动势； （3）电源的总功率。 14. 如图，光滑轨道PQO的水平段，轨道在O点与水平地面平滑连接。一质量为m的小物块A（可视为质点）从高h处由静止开始沿轨道下滑，在O点与质量为3m的静止小物块B（可视为质点）发生碰撞。A、B与地面间的动摩擦因数均为μ=0.5，重力加速度大小为g。假设A、B间的碰撞为完全弹性碰撞，碰撞时间极短。求 （1）第一次碰撞后瞬间A和B速度的大小； （2）A、B均停止运动后，二者之间的距离。 15. 如图所示，质量均为的物块、用绕过光滑轻质定滑轮的不可伸长的刚性轻绳连接，与地面接触，离地面的高度为，质量为的圆环套在轻绳上，初始位置在上方处。由静止释放圆环，下落后与碰撞并粘在一起，碰撞时间极短，不计与绳之间的摩擦和空气阻力，、、均可视为质点，重力加速度取，求： （1）、碰撞后瞬间，共同的速度为多大； （2）碰撞后，经过多长时间到达地面。 16. 如图所示，一实验小车静止在光滑水平面上，其上表面有粗糙水平轨道与光滑四分之一圆弧轨道。圆弧轨道与水平轨道相切于圆弧轨道最低点，一物块静止于小车最左端，一小球用不可伸长的轻质细线悬挂于O点正下方，并轻靠在物块右侧。现将细线拉直到水平位置时，静止释放小球，小球运动到最低点时与物块发生弹性碰撞。碰撞后，物块沿着小车上的轨道运动，已知细线长L=2 m。小球、物块、小车质量均为1 kg。小车上的水平轨道长s=1.6 m，圆弧轨道半径R=0.2 m。小球、物块均可视为质点。不计空气阻力，取g=10 m/s2。 （1）求小球运动到最低点与物块碰撞前所受拉力的大小。 （2）求小球与物块碰撞后的瞬间，物块速度的大小。 （3）为使物块能进入圆弧轨道，且在上升阶段不脱离小车，求物块与水平轨道间的动摩擦因数μ的取值范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 江苏省响水中学2026—2027学年度第一学期高二年级学情分析 物理试题 考生注意： 1、本试题分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷，共6页。 2、满分100分，考试时间为75分钟。 第Ⅰ卷 一、单项选择题（本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选对的得4分，选错或不答的得0分。） 1. 关于物体的动量，下列说法中正确的是（ ） A. 同一物体，动量越大，速度越大 B. 物体的动量发生变化，其动能一定发生变化 C. （-8 kg·m/s）的动量小于（+6 kg·m/s）的动量 D. 做匀速圆周运动的物体，其动量不变 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据动量定义式，同一物体质量恒定，动量越大则速度大小越大，故A正确； B．动量是矢量，动量变化可能仅速度方向改变、大小不变，此时动能不变（如匀速圆周运动），故B错误； C．动量的正负仅表示方向，大小比较看绝对值，则 前者动量更大，故C错误； D．动量是矢量，做匀速圆周运动的物体速度方向时刻变化，因此动量时刻变化，故D错误。 故选A。 2. 如图所示，在光滑的水平地面上停放着一辆小车，一根轻弹簧的一端连接在车厢的挡板上，另一端则连接着一块滑块，滑块和车厢的水平底板之间存在摩擦力。现用外力向右推动车厢，让弹簧被压缩，撤去这个推力之后，滑块会相对于车厢底板发生滑动。若以地面作为惯性参考系，从撤去推力的这个时刻开始算起，关于由小车、弹簧和滑块组成的系统，下列说法正确的是（　　） A. 动量不守恒，机械能守恒 B. 动量不守恒，机械能不守恒 C. 动量守恒，机械能不守恒 D. 动量守恒，机械能守恒 【答案】C 【解析】 【详解】系统由小车、弹簧和滑块组成。水平地面光滑，系统在水平方向上不受外力作用，竖直方向重力与地面的支持力平衡。因此，系统在水平方向上所受合外力为零，满足动量守恒的条件。 在滑块相对于车厢底板滑动的过程中，滑块与底板之间存在滑动摩擦力，一对滑动摩擦力做功的代数和不为零。因此，系统的机械能会减少，机械能不守恒。 故选C。 3. 如图，大小相同的摆球a和b的质量分别为m和3m，摆长相同，并排悬挂，平衡时两球刚好接触，现将摆球a向左边拉开一小角度后释放，若两球的碰撞是弹性的，下列判断正确的是（ ） A. 第一次碰撞后的瞬间，两球的速度相等 B. 第一次碰撞后的瞬间，两球的动量相等 C. 第一次碰撞后，两球的最大摆角不相同 D. 发生第二次碰撞时，两球在各自的平衡位置 【答案】D 【解析】 【详解】设摆球a第一次碰撞摆球b的速度为，碰后速度分别为、 动量守恒可得 机械能守恒可得 解得， A．碰后两球速度方向不相同，速度不相等，故A错误； B．碰后摆球a动量为，摆球b动量为，故B错误； C．设摆角为，碰后继续摆动由机械能守恒定律得 解得 两球碰后速度大小相等，所以两球最大摆角相同，故C错误； D．两球第一次碰后至再次相碰，各自用时半个周期，由周期公式知 两球摆长相等，碰后同时回到平衡位置发生第二次相碰，故D正确。 故选D。 4. 用如图所示的实验装置验证动量守恒定律，一同学在实验中记录了某次碰撞前后小球落点的位置P和M、N，发现M、N点不在OP连线上，下列图中落点位置可能正确的是 （　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】碰撞前的动量等于碰撞后的动量，设碰撞的小球质量为m1，被碰撞小球质量为m2，所以P点是碰撞前入射小球单独下落的位置，M是碰撞后入射小球的位置，N是被碰小球的下落位置，M、N点不在OP连线上，说明两小球碰撞时不沿OP方向，可知碰撞前后两小球在垂直于OP方向上动量守恒，两小球在垂直于OP方向的速度方向相反，则两小球落地点在OP的两侧，则有 由于 所以 碰撞后两小球做平抛运动，下落的高度相等，所以下落的时间相等，在垂直于OP方向的位移 则 故选B。 5. 高空坠物极易对过往行人造成伤害。若一个的苹果从一居民楼的16层坠下，与地面的撞击时间约为，则该苹果对地面产生的冲击力约为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】苹果质量，撞击时间，取每层楼高约，苹果从16层下落的高度约为，重力加速度取 自由下落过程，由动能定理 解得落地速度 撞击地面过程，规定向上为正方向，设地面对苹果的支持力为，由动量定理得 整理得 代入数值计算得，而，重力远小于支持力可忽略，故，量级为 根据牛顿第三定律，苹果对地面的冲击力与大小相等，约为 故选B。 6. 在如图所示的U-I图像中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系图线，曲线Ⅱ为某一小灯泡L的U-I曲线，曲线Ⅱ与直线Ⅰ的交点坐标为（1.5，0.75），曲线Ⅱ在该点的切线与横轴的交点坐标为（1.0，0），用该电源直接与小灯泡L连接成闭合电路，由图像可知（ ） A. 小灯泡L实际消耗的电功率为2.25 W B. 小灯泡L接入电源时的电阻为1 Ω C. 电源电动势为3.0 V D. 电源内阻为0.5 Ω 【答案】C 【解析】 【详解】AB．该电源直接与小灯泡L连接成闭合电路时，恰好符合曲线Ⅱ与直线Ⅰ的交点坐标，小灯泡L实际消耗的电功率为 小灯泡L接入电源时的电阻为 故AB错误； CD．设电源电动势为E、内阻为r，根据代入图中（1.5，0.75）（2.0，0）两点坐标解得， 故C正确，D错误。 故选C。 7. 如图所示，R=10 Ω，为定值电阻，R0为最大阻值是40 Ω的滑动变阻器，E为电源电动势，电源内阻r=10 Ω，下列说法正确的是（ ） A. R0=10 Ω时，R消耗的功率最大 B. R0=20 Ω时，电源的输出功率最大 C. R0=40 Ω时，电源的效率最高 D. R0=10 Ω时，R0消耗的功率最大 【答案】C 【解析】 【详解】A．欲使R消耗的功率最大，应使电流最大，此时滑动变阻器接入电路阻值应为R0=0，故A错误； B．由闭合电路欧姆定律知电源的输出功率为 可知若使电源输出功率最大，外电路总电阻应等于内电路电阻，应使R0=0，故B错误； C．电源的效率为 可知若使电源效率最高，应使外电路电阻最大，即R0=40 Ω，故C正确； D．由B项知，将R和r一起视为电源内阻，R0视为外电阻，欲使R0消耗的功率最大，应使R0= R+r=20 Ω，故D错误。 故选C。 8. 高空作业须系安全带，如果质量为m的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h（可视为自由落体运动）。此后经历时间t安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】开始时，人做自由落体运动，由 可得人刚受到安全带作用力时的速度大小 取向下为正方向，设安全带对人的平均作用力大小为，由动量定理有 解得 故选D。 9. 如图所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略．平行板电容器C的极板水平放置．闭合电键S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动． 如果仅改变下列某一个条件，油滴仍能静止不动的是( ) A. 增大R1的阻值 B. 增大R２的阻值 C. 增大两板间的距离 D. 断开电键S 【答案】B 【解析】 【详解】试题分析：以油滴为研究对象进行受力分析可知，油滴静止不动，所受电场力与重力平衡，即，现欲使油滴仍能处于平衡状态，则保证电场强度不发生变化即可，R1的电压不变即可，题中R2没有电流通过，故改变R2时对电路工作状态无影响，所以选项B正确、A错误；而增大两板间距离时，电场强度减小，油滴下落，所以选项C错误；断开电键S时，电容器与可变电阻构成闭合回路，电容器放电，油滴下落，所以选项D错误； 考点：闭合电路欧姆定律、平行板电容器 10. 质量为m的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上，其水平直径AB长度为2R，现将质量也为m的小球从距A点正上方2R高处由静止释放，小球由A点进入半圆轨道后从B点冲出，在空中能上升的最大高度为（假设小球与小车间的摩擦力大小恒定，不计空气阻力），则（ ） A. 小球和小车组成的系统动量守恒 B. 小球从B端离开小车后做斜上抛运动 C. 小球从B点落回后一定不能从A点冲出 D. 小车向左运动的最大距离为2R 【答案】C 【解析】 【详解】A．小球与小车组成的系统在水平方向所受合外力为零，水平方向系统动量守恒，但系统整体所受合外力不为零，系统动量不守恒，故A错误； BC．由小球与小车组成的系统在水平方向动量守恒可知，小球由B点离开小车时系统水平方向的总动量为零，故小球由B点离开小车时，小球与小车水平方向的速度均为零，因此小球离开小车后做竖直上抛运动，然后再从B点落回小车。对小球第一次在小车中运动的过程，由动能定理得 其中为小球克服摩擦力做的功，解得 即小球第一次在小车中滚动过程克服摩擦力做功为。以水平面为零势能参考面，当小球再次回到点时，具有的总机械能为 由于小球与小车间的摩擦力大小恒定，故小球从B点落回后一定不能从A点冲出。故B错误，C正确； D．系统水平方向动量守恒，以水平向右为正方向，设小球从B点冲出时小车向左的位移为，由水平方向动量守恒有 解得，故D错误。 故选C。 11. 如图所示，质量均为M=2m的木块A、B并排放在光滑水平面上，A上固定一根轻质细杆，轻杆上端的小钉（质量不计）O上系一长度为L的细线，细线的另一端系一质量为m的小球C，现将C球的细线拉至水平，由静止释放，下列说法正确的是（ ） A. 小球摆动过程中，木块A和小球C组成的系统动量守恒 B. 小球第一次摆至与竖直方向夹角37°时，A、B两木块刚好开始分离 C. 两木块刚分离时C速度，方向向左 D. 两木块分离后，悬挂小球的细线与竖直方向的最大夹角 【答案】D 【解析】 【详解】A．小球摆动过程中，系统在竖直方向上合外力不为零，故系统动量不守恒；系统在水平方向上不受外力，水平方向动量守恒，故A错误； B．小球C从水平位置摆至最低点的过程中，细线对木块A的拉力斜向右下方，木块A对木块B有向右的推力，A、B一起向右加速运动；当小球C摆至最低点时，细线竖直，水平方向分力为零；小球C过最低点后，细线对木块A的拉力斜向左下方，木块A将减速，而木块B由于惯性继续向右匀速运动，此时A、B开始分离。所以两木块刚好开始分离的位置是小球第一次摆至最低点时（与竖直方向夹角为0），故B错误； C．两木块刚分离时（即小球C到达最低点），设C的速度大小为，A、B的速度大小为，取向左为正方向。根据水平方向动量守恒定律得 其中，可得 根据机械能守恒定律得 联立解得，故C错误； D．两木块分离后，木块B以速度向右匀速运动。木块A和小球C组成的系统水平方向动量守恒，机械能守恒。当小球C摆至左侧最高点时，A、C具有相同的水平速度，设为，细线与竖直方向夹角为。根据水平方向动量守恒定律得 解得 根据机械能守恒定律得 解得，故D正确。 故选D。 第Ⅱ卷（共56分） 二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题～第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 某同学要测量一节干电池的电动势和内阻，除开关S和导线外，实验室还提供以下器材可供选择： A.电压表V（量程为3 V，内阻RV=10 kΩ） B.电流表G（量程为3 mA，内阻RG=100 Ω） C.电流表A（量程为3 A，内阻约为0.5 Ω） D.滑动变阻器R1（阻值范围为0~10 Ω，额定电流为2 A） E.滑动变阻器R2（阻值范围为0~1000 Ω，额定电流为1 A） F.定值电阻R3=0.5 Ω （1）该同学根据所选择的器材画出了如图甲所示的原理图，他没有选用电流表A的原因是__________. （2）该同学将电流表G与定值电阻R3并联进行了电表的改装，则他改装后的电流表对应的量程是____A. （3）为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器为______(填写器材前对应的字母). （4）该同学利用上述实验原理测得数据，以电流表G的读数为横坐标，以电压表V的读数为纵坐标，绘出了如图乙所示的图线，根据图线可求出电源的电动势E=____V，电源的内阻r=___Ω.(均保留两位小数) 【答案】 ①. 电流表量程太大 ②. 0.603 ③. D ④. 1.48 ⑤. 0.84 【解析】 【详解】[1] 根据分析可知，电流最大时不到2.5mA，所以用3A量程时太大，没有选用电流表A的原因是量程太大； [2]根据并联分流且电压相等，可得改装后电流表量程为： ． [3]为使电路中电流较大，并且方便调节，故实验中应选用的滑动变阻器是阻值范围较小的R1． [4][5]由上可知，改装后电流表的量程是电流表G量程的200倍，图象的纵截距b等于电源的电动势，由图读出电源的电动势为： E＝1.48V； 图线的斜率大小 k＝r， 由数学知识知： 则电源的内阻为： r＝k＝0.840Ω． 13. 如图所示，电路中电阻R=10 Ω，电源的内电阻r=3 Ω，灯泡L上标有“3 V，0.25 A”的字样。闭合开关S，灯泡正常发光。求： （1）灯泡的功率； （2）电源的电动势； （3）电源的总功率。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由题知，小灯泡正常发光，则小灯泡两端的电压为，流过小灯泡的电流为，由得，灯泡的功率 【小问2详解】 由于灯泡和电阻是串联，可得电流相同，且路端电压等于灯泡和电阻的电压之和，则由得，整个电路的路端电压为 由闭合电路的欧姆定律得，电源的电动势为 【小问3详解】 由得，电源的总功率为 14. 如图，光滑轨道PQO的水平段，轨道在O点与水平地面平滑连接。一质量为m的小物块A（可视为质点）从高h处由静止开始沿轨道下滑，在O点与质量为3m的静止小物块B（可视为质点）发生碰撞。A、B与地面间的动摩擦因数均为μ=0.5，重力加速度大小为g。假设A、B间的碰撞为完全弹性碰撞，碰撞时间极短。求 （1）第一次碰撞后瞬间A和B速度的大小； （2）A、B均停止运动后，二者之间的距离。 【答案】（1）， （2）0 【解析】 【小问1详解】 由机械能守恒 解得A第一次到达O点的速度 A、B发生完全弹性碰撞，由动量守恒和机械能守恒， 解得碰撞后瞬间A、B的速度分别为， 故速度大小都为； 【小问2详解】 B碰撞后在水平地面滑行，由动能定理 解得B第一次滑行的位移 A沿轨道返回O点，速度大小仍为，向右滑行至B的位置，由运动学公式 解得A到达B点速度，此时二者都停下来，故A、B均停止运动后，二者之间的距离为0。 15. 如图所示，质量均为的物块、用绕过光滑轻质定滑轮的不可伸长的刚性轻绳连接，与地面接触，离地面的高度为，质量为的圆环套在轻绳上，初始位置在上方处。由静止释放圆环，下落后与碰撞并粘在一起，碰撞时间极短，不计与绳之间的摩擦和空气阻力，、、均可视为质点，重力加速度取，求： （1）、碰撞后瞬间，共同的速度为多大； （2）碰撞后，经过多长时间到达地面。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由静止释放圆环，碰撞前的过程，由动能定理有 代入 解得 、通过刚性轻绳连接，下落后与碰撞并粘在一起，故碰撞过程、、三者组成的系统动量守恒，满足 解得 【小问2详解】 与碰撞后粘在一起，一起向下做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律对、整体和物块分别有， 联立解得 由运动学公式有 代入数据解得 16. 如图所示，一实验小车静止在光滑水平面上，其上表面有粗糙水平轨道与光滑四分之一圆弧轨道。圆弧轨道与水平轨道相切于圆弧轨道最低点，一物块静止于小车最左端，一小球用不可伸长的轻质细线悬挂于O点正下方，并轻靠在物块右侧。现将细线拉直到水平位置时，静止释放小球，小球运动到最低点时与物块发生弹性碰撞。碰撞后，物块沿着小车上的轨道运动，已知细线长L=2 m。小球、物块、小车质量均为1 kg。小车上的水平轨道长s=1.6 m，圆弧轨道半径R=0.2 m。小球、物块均可视为质点。不计空气阻力，取g=10 m/s2。 （1）求小球运动到最低点与物块碰撞前所受拉力的大小。 （2）求小球与物块碰撞后的瞬间，物块速度的大小。 （3）为使物块能进入圆弧轨道，且在上升阶段不脱离小车，求物块与水平轨道间的动摩擦因数μ的取值范围。 【答案】（1）30N （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设小球质量为m，物块、小车质量为M，对小球摆动到最低点的过程中，由动能定理有 解得碰前小球速度为 在最低点，对小球，由牛顿第二定律有 联立解得小球运动到最低点与物块碰撞前所受拉力的大小为 【小问2详解】 小球与物块碰撞过程中，由动量守恒定律和机械能守恒定律，规定向右为正方向，则有， 解得小球与物块碰撞后的瞬间，物块速度的大小为 【小问3详解】 若物块恰好运动到圆弧轨道的最低点，此时两者共速，对物块与小车整体，由水平方向动量守恒有 由能量守恒定律有 联立解得 若物块恰好运动到与圆弧圆心等高的位置，此时两者共速，对物块与小车整体，由水平方向动量守恒有 由能量守恒定律有 联立解得 综上所述物块与水平轨道间的动摩擦因数的取值范围为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $