重慶市黔江中學(xué)2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期11月月考物理試卷（Word版附解析）

這是一份重慶市黔江中學(xué)2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期11月月考物理試卷（Word版附解析），共18頁。試卷主要包含了單項(xiàng)選擇題，多項(xiàng)選擇題，計(jì)算題等內(nèi)容，歡迎下載使用。
考試時(shí)間：90分鐘
一、單項(xiàng)選擇題（1-10題，每題3分，共30分）
1. 下列物理學(xué)史材料中，描述正確的是（ ）
A. 卡文迪什通過扭秤實(shí)驗(yàn)測量出靜電引力常量的數(shù)值
B. 庫侖通過與萬有引力類比，在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上驗(yàn)證得出庫侖定律
C. 法拉第確定了計(jì)算單擺周期的公式
D. 安培通過實(shí)驗(yàn)測定了元電荷的數(shù)值
【答案】B
【解析】
【詳解】A．卡文迪什通過扭秤實(shí)驗(yàn)測量出萬有引力常量的數(shù)值，故A錯(cuò)誤；
B．庫侖通過與萬有引力類比，設(shè)計(jì)了一個(gè)十分精妙的實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上驗(yàn)證得出庫侖定律，故B正確；
C．法拉第提出了“電場”的概念，惠更斯確定了計(jì)算單擺周期的公式，故C錯(cuò)誤；
D．密立根通過油滴實(shí)驗(yàn)比較精確地測定了元電荷的數(shù)值，故D錯(cuò)誤。
故選B。
2. 如圖所示，上端固定在天花板上的絕緣輕繩連接帶電小球，帶電小球b固定在絕緣水平面上，可能讓輕繩伸直且a球保持靜止?fàn)顟B(tài)的情景是
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【詳解】小球能處于靜止?fàn)顟B(tài)，必然受合力為零，由圖象知小球受重力、繩的拉力和庫侖力，這三個(gè)力組成封閉三角形時(shí)合力為零，或者三力在同一直線上時(shí)合力為零，由圖象知只有C正確。
故選C。
3. 實(shí)線為三條未知方向的電場線，從電場中的點(diǎn)以相同的速度飛出、兩個(gè)帶電粒子，、的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中的虛線所示（、只受靜電力作用），則（ ）
A. 一定帶正電，一定帶負(fù)電B. 靜電力對(duì)做正功，對(duì)做負(fù)功
C. 的速度將減小，的速度將增大D. 的加速度將減小，的加速度將增大
【答案】D
【解析】
【詳解】A．由圖，b粒子的軌跡向右彎曲，b粒子受到的電場力方向向右，a的軌跡向左彎曲，a粒子受到的電場力方向向左，由于電場線方向未知，因此無法確定兩個(gè)粒子的電性，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；
BC．由圖知，電場力方向與粒子速度方向的夾角都是銳角，所以電場力對(duì)兩個(gè)粒子都做正功，動(dòng)能都增大，速度都增大，選項(xiàng)BC錯(cuò)誤；
D．向左電場線越來越疏，場強(qiáng)越來越小，則a所受電場力減小，加速度減??；b所受電場力增大，加速度增大，選項(xiàng)D正確。
故選D。
4. 如圖甲為電場中的一條電場線，沿電場線建立坐標(biāo)軸。若坐標(biāo)軸上O~x2間各點(diǎn)的電勢φ分布如圖乙所示，則（ ）
A. 在O~x2間，電場強(qiáng)度先減小后增大
B. 在O~x2間，電場強(qiáng)度方向沒有發(fā)生變化
C. 若一負(fù)電荷從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到x2點(diǎn)，電勢能逐漸減小
D. 從O點(diǎn)靜止釋放一僅受電場力作用的正電荷，則該電荷在O~x2間一直做勻加速運(yùn)動(dòng)
【答案】B
【解析】
【詳解】A．φ-x圖線的斜率表示電場強(qiáng)度，從圖上可以看出斜率先變大后變小，所以電場強(qiáng)度先變大后變小，故A錯(cuò)誤；
B．在O-x2間可以看出，電勢逐漸降低，電場強(qiáng)度的方向從高電勢指向低電勢，所以場強(qiáng)方向一直沿x軸正方向，故B正確；
C．對(duì)負(fù)電荷來說，電勢越低，電勢能越大，所以從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到x2點(diǎn)，負(fù)電荷的電勢能逐漸增大，故C錯(cuò)誤；
D．由在O-x2之間圖線的斜率不是定值可知，電場是非勻強(qiáng)電場，所以電荷受電場力是變力，電荷要做變加速運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。
故選B。
5. 如圖所示，A、B為兩個(gè)相同燈泡（均發(fā)光），當(dāng)變阻器的滑片P向下端滑動(dòng)時(shí)（ ）
A. A燈變亮，B燈變暗B. A燈變暗，B燈變亮
C. A、B燈均變亮D. A、B燈均變暗
【答案】D
【解析】
【詳解】電路的結(jié)構(gòu)是：變阻器與燈B并聯(lián)與R串聯(lián)，再與燈A并聯(lián)。當(dāng)變阻器的滑片P向下端滑動(dòng)時(shí)，變阻器接入電路的電阻減小，外電路總電阻減小，則知總電流增大，內(nèi)電壓增大，路端電壓減小，即A燈兩端電壓變小，通過A的電流減小，則燈A變暗。因總電流增大、通過A的電流減小，則通過R的電流增大，R的電壓增大，路端電壓減小，即燈B并聯(lián)與R串聯(lián)兩端的電壓變小，則B兩端電壓的減小，B燈變暗。
故選D。
6. 如圖所示的電路中，若把小型直流電動(dòng)機(jī)接入電壓為的電路中時(shí)，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，測得流過電動(dòng)機(jī)的電流是；若把電動(dòng)機(jī)接入的電路中，電動(dòng)機(jī)正常工作，工作電流是，則（ ）
A. 電動(dòng)機(jī)線圈內(nèi)阻為0.5Ω
B. 電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的輸入功率為2W
C. 電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的熱功率為1W
D. 電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的輸出功率為1.5W
【答案】ABD
【解析】
【詳解】A．電動(dòng)機(jī)接入電壓為時(shí)，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，此時(shí)電動(dòng)機(jī)為純電阻，故電動(dòng)機(jī)線圈內(nèi)阻
A正確；
B．電動(dòng)機(jī)接入電壓為的電路時(shí)，電動(dòng)機(jī)正常工作，此時(shí)電動(dòng)機(jī)為非純電阻，則由電功率與熱功率各自的定義式，得電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的輸入功率為
B正確；
C．電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的熱功率
C錯(cuò)誤；
D．由能量守恒，電動(dòng)機(jī)的輸出功率
D正確。
故選ABD。
7. 如圖所示，甲、乙兩個(gè)電路都是由一個(gè)靈敏電流表G和一個(gè)變阻器R組成的，下列說法正確的是（ ）
①甲表是安培表，R增大時(shí)量程增大
②甲表是安培表，R增大時(shí)量程減小
③乙表是伏特表，R增大時(shí)量程增大
④乙表是伏特表，R增大時(shí)量程減小
A. ①③B. ①④C. ②③D. ②④
【答案】C
【解析】
【詳解】①②由一個(gè)靈敏電流表G和一個(gè)變阻器并聯(lián)，利用并聯(lián)電阻的分流，改裝成安培表。安培表的量程
可知當(dāng)減小時(shí)量程增大。故①錯(cuò)誤，②正確；
③④由一個(gè)靈敏電流表G和一個(gè)變阻器串聯(lián)，利用串聯(lián)電阻的分壓，改裝成伏特表。伏特表的量程
可知增大時(shí)量程增大。故③正確，④錯(cuò)誤。故ABD錯(cuò)誤，C正確。
故選C。
8. 如圖所示，裝有炮彈的火炮總質(zhì)量為，炮彈的質(zhì)量為，炮彈射出炮口時(shí)對(duì)地速率為，若炮管與水平地面的夾角為，水平面光滑，忽略火藥燃燒損耗的質(zhì)量，則火炮后退的速度大小為（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【詳解】炮彈離開炮口時(shí)，炮彈和炮車在水平方向受到的外力相對(duì)于內(nèi)力可忽略不計(jì)，則系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量守恒，取炮車后退的方向?yàn)檎?，?duì)炮彈和炮車組成系統(tǒng)為研究，根據(jù)水平方向動(dòng)量守恒有
可得炮車后退的速度大小為
故選A。
9. 如圖所示，是一個(gè)彈簧振子的振動(dòng)圖像，則下列說法正確的是（ ）

A. 該小球振動(dòng)的圓頻率大小數(shù)值是4
B. 小球在60.5s時(shí)的位移
C. 前10s內(nèi)小球通過的路程1m
D. 在2~3s時(shí)間內(nèi)，小球的加速度和速度都在增大
【答案】B
【解析】
【詳解】A．由題圖可知小球振動(dòng)的周期T = 4s，則該小球振動(dòng)的圓頻率大小數(shù)值是
故A錯(cuò)誤；
B．由圖可知，小球的振幅和周期分別為
A = 5cm，T = 4s
所以小球位移隨時(shí)間的變化關(guān)系式為
則小球在60.5s時(shí)的位移為
故B正確；
C由于
所以小球通過的路程為
故C錯(cuò)誤；
D．在2 ~ 3s內(nèi)小球由平衡位置向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，速度逐漸減小，但加速度不斷增大，故D錯(cuò)誤。
故選B。
10. 如圖所示，單擺在豎直平面內(nèi)的、之間做簡諧運(yùn)動(dòng)，點(diǎn)為單擺的固定懸點(diǎn)，點(diǎn)為運(yùn)動(dòng)中的最低位置，則下列說法正確的是（ ）
A. 擺球在點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能最大，回復(fù)力最大
B. 擺球由點(diǎn)向點(diǎn)擺動(dòng)過程中，細(xì)線拉力增大，回復(fù)力增大
C. 擺球在點(diǎn)和點(diǎn)時(shí)，速度為零，故細(xì)線拉力最小，但回復(fù)力最大
D. 擺球在點(diǎn)時(shí)，重力勢能最小，機(jī)械能最小
【答案】C
【解析】
【詳解】A．單擺近似可以看作簡諧運(yùn)動(dòng)，在最低點(diǎn)B處，即平衡位置處時(shí)，速度最大，回復(fù)力為零，故A錯(cuò)誤；
B．?dāng)[球做圓周運(yùn)動(dòng)，擺球由A點(diǎn)向B點(diǎn)擺動(dòng)過程中，細(xì)線拉力增大，回復(fù)力減小，故B錯(cuò)誤；
C．?dāng)[球在A點(diǎn)和C點(diǎn)時(shí)，即最大位移處時(shí)，速度為零，故細(xì)線拉力最小，回復(fù)力最大，故C正確；
D．?dāng)[球運(yùn)動(dòng)過程中，機(jī)械能守恒，在最低點(diǎn)B處，動(dòng)能最大，重力勢能最小，故D錯(cuò)誤。
故選C。
二、多項(xiàng)選擇題（11-15題，每題4分，共20分，多選題全部選對(duì)得4分，選對(duì)但不全得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分）
11. 如圖所示為獲取彈簧振子的位移—時(shí)間圖像的一種方法，改變紙帶運(yùn)動(dòng)的速度，下列說法正確的是（ ）
A. 圖示時(shí)刻，振子正經(jīng)過平衡位置向右運(yùn)動(dòng)
B. 如果紙帶不動(dòng)，作出的振動(dòng)圖像是一段線段
C. 如果紙帶不動(dòng)，作出的振動(dòng)圖像仍然是正弦函數(shù)曲線
D. 若紙帶運(yùn)動(dòng)的速度不恒定，則紙帶上描出的仍然是簡諧運(yùn)動(dòng)的正弦函數(shù)圖像
【答案】AB
【解析】
【詳解】A．由振動(dòng)圖像可以看出，圖示時(shí)刻振子正由平衡位置向右運(yùn)動(dòng)，故A正確；
B．當(dāng)紙帶不動(dòng)時(shí)，描出的只是振子在平衡位置兩側(cè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的軌跡，即一段線段，故B正確；
CD．只有當(dāng)紙帶勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間才與紙帶運(yùn)動(dòng)的位移成正比，振動(dòng)圖像才是正弦或余弦函數(shù)曲線，故CD錯(cuò)誤。
故選AB。
12. 小明不慎將手中的水杯掉落在桌面上，水杯質(zhì)量為200g，水杯從距離桌面20cm高度處無初速下落，水杯落到桌面后不反彈，桌面受到水杯的沖擊時(shí)間約為0.2s，不計(jì)空氣阻力，取，下列正確的是（ ）
A. 水杯對(duì)桌面的沖量方向豎直向上
B. 水杯對(duì)桌面的平均作用力大小約為4N
C. 水杯對(duì)桌面的沖量大小約為
D. 水杯與桌面作用過程中水杯動(dòng)量變化量的大小約為
【答案】BC
【解析】
【詳解】A．水杯對(duì)桌面的作用力方向向下，沖量方向豎直向下，故A錯(cuò)誤；
B．水杯恰好碰到桌面時(shí)的速度為
水杯與桌面作用過程中水杯動(dòng)量變化，桌面受到水杯的作用力與自身重力，選向上為正，由動(dòng)量定理得
解得
B正確；
C．水杯對(duì)桌面的沖量大小為
C正確；
D．水杯與桌面作用過程中水杯動(dòng)量變化量的大小為
D錯(cuò)誤
故選BC。
13. A、B兩球在光滑水平面上沿同一直線、同一方向運(yùn)動(dòng)，=1kg，=2kg,=6m/s，=2m/s．當(dāng)A追上B并發(fā)生碰撞后，A、B兩球速度的可能值是( )
A. = 5m/s,= 2.5m/sB. = 2m/s,= 4m/s
C. = 3m/s,= 3.5m/sD. = -4m/s,= 7m/s
【答案】BC
【解析】
【詳解】兩球碰撞過程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以兩球的初速度方向?yàn)檎较?，如果兩球發(fā)生完全非彈性碰撞，由動(dòng)量守恒定律得：mAvA+mBvB=（mA+mB）v，代入數(shù)據(jù)解得；如果兩球發(fā)生完全彈性碰撞，有：mAvA+mBvB=mAvA′+mBvB′，能量守恒：，代入數(shù)據(jù)解得：，，則碰撞后A、B的速度：，，所以BC正確，AD錯(cuò)誤．
14. 如圖所示，甲、乙兩車質(zhì)量均為，靜置在光滑的水平面上，兩車相距為，乙車上站立著一個(gè)質(zhì)量為的人，他通過一條輕繩拉甲車，甲、乙兩車最后相接觸，以下說法正確的是（ ）
A. 甲、乙兩車運(yùn)動(dòng)中速度之比為B. 甲、乙兩車運(yùn)動(dòng)中速度之比為
C. 甲車移動(dòng)的距離為D. 乙車移動(dòng)的距離為
【答案】AD
【解析】
【詳解】AB．甲、乙和兩車組成的系統(tǒng)合外力為零，系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，取向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得
可得甲、乙兩車運(yùn)動(dòng)中速度之比為
故A正確，B錯(cuò)誤；
CD．設(shè)甲車和乙車移動(dòng)的距離分別為s甲和s乙，則有
又
聯(lián)立解得
故C錯(cuò)誤，D正確。
故選AD。
15. 如圖所示，水平桌面上固定一光滑絕緣的斜面，勻強(qiáng)電場方向平行于斜面，一平行斜面放置的絕緣輕質(zhì)彈簧的下端固定在斜面底端，上端在P點(diǎn)，小球恰好能靜止在Q點(diǎn)，現(xiàn)給小球一個(gè)沿斜面向下的初速度。則下列說法正確的是（ ）
A. 小球及彈簧所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
B. 從Q點(diǎn)到P點(diǎn)的過程小球重力勢能的減少量等于小球電勢能的增加量
C. 小球從P點(diǎn)到最低點(diǎn)的過程中，彈簧彈性勢能的增加量等于小球動(dòng)能的減少量
D. 小球從P點(diǎn)到最低點(diǎn)的過程中，重力和電場力做功的代數(shù)和等于小球動(dòng)能的減少量
【答案】BC
【解析】
【詳解】A．由于有電場力做功，因此小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤；
B．由題意可知，小球從Q點(diǎn)到P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中，所受合力為零，故合力做功為零，動(dòng)能不變，則減少的重力勢能等于增加的電勢能，故B正確；
C．從P點(diǎn)到最低點(diǎn)過程中，合力做功等于彈簧彈力做功，故動(dòng)能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量，故C正確；
D．電場力做功與重力做功的代數(shù)和始終為零，故D錯(cuò)誤。
故選BC。
二、實(shí)驗(yàn)題（本題包括2個(gè)小題，共15分）
16. 氣墊導(dǎo)軌是常用的一種實(shí)驗(yàn)儀器。它是利用氣泵使帶孔的導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊，使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上，滑塊在導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)可視為沒有摩擦，我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊導(dǎo)軌以及滑塊A和B來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示（彈簧的長度忽略不計(jì)），采用的實(shí)驗(yàn)步驟如下：
a．用天平分別測出滑塊A、B的質(zhì)量mA、mB
b．調(diào)整氣墊導(dǎo)軌，使導(dǎo)軌處于水平
c．在A和B間放入一個(gè)被壓縮的輕彈簧，用電動(dòng)卡銷鎖定，靜止放置在氣墊導(dǎo)軌上
d．用刻度尺測出A的左端至C板的距離L1
e．按下電鈕放開卡銷，同時(shí)使分別記錄滑塊A、B運(yùn)動(dòng)時(shí)間的計(jì)時(shí)器開始工作，當(dāng)A、B滑塊分別碰撞C、D擋板時(shí)停止計(jì)時(shí)，記下A、B分別到達(dá)C、D的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1和t2
（1）實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)測量的物理量是__；
（2）利用上述測量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是__；
（3）利用上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)還可以求出被壓縮彈簧的彈性勢能的大小，請(qǐng)寫出彈性勢能表達(dá)式為__。
【答案】 ①. B的右端至D板的距離L2 ②. mAmB0 ③. EpmB
【解析】
【分析】
【詳解】(1)[1]因系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒即
mAvA﹣mBvB＝0
由于系統(tǒng)不受摩擦，故滑塊水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)故有
vA
vB
即
mAmB0
所以還要測量的物理量是B的右端至D板的距離L2；
(2)[2]由(1)分析可知驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是
mAmB0
(3)[3]根據(jù)能量守恒定律被壓縮彈簧的彈性勢能為
Ep
將vA，vB代入上式得
EpmB
17. 居家防疫期間，小明在家里做“用單擺測量重力加速度的大小”的實(shí)驗(yàn)。如圖1他找到了一塊外形不規(guī)則的小石塊代替擺球，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟是：
A.將小石塊用不可伸長的細(xì)線系好，結(jié)點(diǎn)為N，細(xì)線的上端固定于O點(diǎn)；
B.用刻度尺測量ON間細(xì)線的長度l作為擺長；
C.將石塊拉開一個(gè)大約的角度，然后由靜止釋放；
D.從石塊擺至某一位置處開始計(jì)時(shí)，測出30次全振動(dòng)的總時(shí)間t，由得出周期；
E.改變ON間細(xì)線的長度再做幾次實(shí)驗(yàn)，記下相應(yīng)的l和T；
F.根據(jù)公式，分別計(jì)算出每組l和T對(duì)應(yīng)的重力加速度g，然后取平均值即可作為重力加速度的測量結(jié)果。
（1）小石塊擺動(dòng)的過程中，充當(dāng)回復(fù)力的是____________。
A.重力 B.拉力
C.拉力沿水平方向的分力 D.重力沿圓弧切線方向的分力
（2）為使測量更加準(zhǔn)確，步驟D中，小明應(yīng)從__________（選填“最大位移”或“平衡位置”）處開始計(jì)時(shí)。
（3）小明用ON的長l為擺長，利用公式，求出的重力加速度的測量值比真實(shí)值________（選填“偏大”或“偏小”）。
（4）小紅利用小明測出的多組擺長l和周期T的值，作出T2-l圖線如圖2所示，通過測量計(jì)算出圖線的斜率為k，由斜率k求重力加速度的表達(dá)式是g=____________。
（5）在步驟F中，有同學(xué)認(rèn)為可以先將多次測量的擺長l取平均值得到，周期T取平均值得到，再代入公式，得到重力加速度g的測量結(jié)果，你認(rèn)為這種做法是否正確_________（填“正確”或“錯(cuò)誤”）
【答案】 ①. D ②. 平衡位置 ③. 偏小 ④. ⑤. 錯(cuò)誤
【解析】
【詳解】（1）[1]小石塊擺動(dòng)的過程中，受力分析可知，充當(dāng)回復(fù)力的是重力沿圓弧切線方向的分力。
故選D。
（2）[2] 為使測量更加準(zhǔn)確，減小誤差，小明應(yīng)從平衡位置處開始計(jì)時(shí)。
（3）[3] 根據(jù)公式
小明用ON的長l為擺長，則代入公式的擺長小于實(shí)際擺長，則求出的重力加速度的測量值比真實(shí)偏小。
（4）[4]設(shè)小石塊重心到N點(diǎn)的距離為R，則實(shí)際擺長為
由單擺的周期公式，可得
整理可得
結(jié)合T2-l圖像，則有
解得
（5）[5]由單擺的周期公式可知，擺長與周期不是一次函數(shù)關(guān)系，所以不能將多次測量的擺長l取平均值得到，周期T取平均值得到，再代入公式，得到重力加速度g的測量結(jié)果。這種做法是錯(cuò)誤的。
三、計(jì)算題（本題共35分，18題8分，19題12分，20題15分）
18. 如圖所示，在光滑水平面上，質(zhì)量為的小球和質(zhì)量為的小球通過輕彈簧相連并處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)彈簧處于自然伸長狀態(tài)；質(zhì)量為的小球以初速度沿連線向右勻速運(yùn)動(dòng)，并與小球發(fā)生碰撞（碰撞時(shí)間極短，三個(gè)小球大小相同），碰后小球以速度反彈。求：
（1）碰后瞬間，小球的速度大小；
（2）最大彈性勢能為多少。

【答案】（1）；（2）
【解析】
【詳解】（1）小球C與小球A碰撞過程中動(dòng)量守恒，有
解得
（2）當(dāng)小球A與小球B共速時(shí)，彈簧彈性勢能最大，根據(jù)動(dòng)量守恒定律，有
解得
根據(jù)能量守恒，有
19. 如圖所示，質(zhì)量為=的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在質(zhì)量為=的木板左端，足夠長的木板靜止在光滑水平面上，物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=，質(zhì)量為=的子彈以速度=沿水平方向射入物塊并留在其中（時(shí)間極短），取。子彈射入后，求
（1）子彈進(jìn)入物塊后與物塊達(dá)到共速時(shí)的速度的大??；
（2）木板向右滑行的最大速度的大小；
（3）物塊在木板上滑行的時(shí)間。
【答案】(1)；(2)；(3)
【解析】
【分析】
【詳解】（1）子彈射入物塊的過程，以子彈和物塊組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，取向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得
=
代入數(shù)據(jù)解得子彈進(jìn)入物塊后與物塊達(dá)到共速時(shí)的速度=。
(2)當(dāng)子彈、物塊、木板三者同速時(shí)，木板的速度最大，由動(dòng)量守恒定律可得
=
代入數(shù)據(jù)解得=。
(3)對(duì)木塊在木板上滑動(dòng)時(shí)，由動(dòng)量定理得
=
代入數(shù)據(jù)解得物塊在木板上滑行時(shí)間=。
20. 如圖甲所示，質(zhì)量為、長度的木板靜止在光滑水平面上（兩表面與地面平行），在其右側(cè)某一位置有一豎直固定擋板P。質(zhì)量為的小物塊B（可視為質(zhì)點(diǎn)）以的初速度從的最左端水平?jīng)_上A，一段時(shí)間后與P發(fā)生彈性碰撞。以碰撞瞬間為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，取水平向右為正方向，碰后0.3s內(nèi)B的速度v隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙所示。取重力加速度，求：
（1）與P碰撞前瞬間的速度和B與之間的摩擦因素；
（2）與P第1次碰撞到第2次碰撞的時(shí)間間隔內(nèi)產(chǎn)生的熱量；
（3）與P碰撞幾次，B與分離？
【答案】（1），方向向右，0.5；（2）13.5J；（3）2次
【解析】
【詳解】（1）由題圖乙得：碰后B的速度
即第1次與P碰前瞬間B的速度為
設(shè)此時(shí)的速度，對(duì)、B系統(tǒng)由動(dòng)量守恒定律有
代入數(shù)據(jù)解得
方向向右。由題圖乙得：0~0.3s，B的加速度大小
由牛頓第二定律有
解得
（2）在、B不分離時(shí)，每次與P碰后到下次與P再次碰撞前，最后兩者共速。設(shè)與P第2次碰撞前的速度為。以水平向右為正方向，對(duì)、B系統(tǒng)由動(dòng)量守恒定律可得
解得
與P第1次碰撞到第2次碰撞的時(shí)間間隔內(nèi)的熱量
故與P第1次碰撞到第2次碰撞的時(shí)間間隔內(nèi)產(chǎn)生的熱量為13.5J；
（3）第1次與P碰前，B在木板上的滑動(dòng)距離為，對(duì)、B組成的系統(tǒng)，由能量守恒有
代入數(shù)據(jù)得
第1次與擋板P碰后到共速的過程中，對(duì)、B系統(tǒng)，由能量守恒有
解得
假設(shè)第3次碰撞前，與B仍不分離，第2次與擋板P相碰后到共速的過程中，以水平向右為正方向，由動(dòng)量守恒有
解得
由能量守恒有
解得
由于