
考試時間:90分鐘
注意事項:
1、答題前,考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號、班級在答題卡上填寫清楚。
2、每小題選出答案后,用2B鉛筆在答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑,如需改
動,用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標(biāo)號。在試卷上作答無效。
3、考試結(jié)束后,請將答題卡交回,試卷自行保存。滿分100分。
一、單項選擇題。(本題共10小題,每小題3分,共30分。在每小題給出的四個選項中,只有一項符合題目要求。)
1. 如圖所示,沿x軸正方向傳播的一列橫波在某時刻的波形圖為一正弦曲線,其波速為20 m/s,則下列說法正確的是( )
A. 從圖示時刻開始,經(jīng)0.05 s質(zhì)點(diǎn)a沿著傳播方向移動20cm
B. 圖中質(zhì)點(diǎn)b此時正在沿y軸負(fù)方向運(yùn)動
C. 該正弦波的周期是0.4s
D. 從圖示時刻開始,經(jīng)0.05 s質(zhì)點(diǎn)b通過的路程為20 cm
【答案】B
【解析】
【詳解】A.質(zhì)點(diǎn)a在平衡位置附近做周期性振動,并不隨隨波遷移,A錯誤;
B.波向x軸正方向,根據(jù)同側(cè)性可知b此時沿y負(fù)方向振動,B正確;
C.由圖可知波長為4m
C錯誤;
D.
質(zhì)點(diǎn)b正在遠(yuǎn)離平衡位置,速度越來越慢,故路程小于20cm,D錯誤;
故選B。
2. 光導(dǎo)纖維技術(shù)在現(xiàn)代生產(chǎn)、生活與科技方面得以廣泛應(yīng)用。如圖所示是一個質(zhì)量均勻分布的有機(jī)玻璃圓柱的橫截面,B、C為圓上兩點(diǎn),一束單色光沿AB方向射入,然后從C點(diǎn)射出,已知∠ABO=127°,∠BOC=120°,真空中光速c=3×108m/s,sin53°=0.8,cs53°=0.6。則( )
A. 光在該有機(jī)玻璃中的折射率為1.6
B. 光在該有機(jī)玻璃中發(fā)生全反射的臨界角為53°
C. 光在該有機(jī)玻璃中傳播速度為3×108m/s
D. 將該材料做成長300km的光導(dǎo)纖維,此單色光在光導(dǎo)纖維中傳播的最短時間為1×10-3s
【答案】A
【解析】
【詳解】A.由圖中幾何關(guān)系可知,入射角為53°,折射角為30°,即可求出
A正確
B.
可知,C不等于53°,B錯誤;
C.
由光在空氣中傳播速度
可知,光在該介質(zhì)中傳播速度不為,C錯誤;
D.當(dāng)速度為時,傳播300km用時1×10-3s,但光在該介質(zhì)中傳播速度不為,D錯誤;
故選A。
3. 如圖所示,帶箭頭的線段表示某一電場中的電場線的分布情況。一帶電粒子在電場中運(yùn)動的軌跡如圖中虛線所示。若只受電場力,則下列判斷中正確的是( )
A. 該粒子帶正電
B. 粒子在A點(diǎn)的加速度小于B點(diǎn)的加速度
C. 帶電粒子在A點(diǎn)的電勢能大于在B點(diǎn)的電勢能
D. 若粒子是從B運(yùn)動到A,則其速度減小
【答案】B
【解析】
【詳解】A.物體做曲線運(yùn)動時,合力指向軌跡凹側(cè),結(jié)合本題可知,該力與電場線相反,故該粒子一定帶負(fù)點(diǎn),A錯誤;
B.
可知E越大a越大,電場線疏密程度代表場強(qiáng)大小,B處電場線比A處密,則A點(diǎn)的電場強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場強(qiáng)度,粒子在A點(diǎn)的加速度小于B點(diǎn)的加速度,B正確;
C.若帶電粒子從A運(yùn)動到B,電場力F與v夾角是鈍角,F(xiàn)做負(fù)功,電勢能增大,帶電粒子在A點(diǎn)的電勢能小于在B點(diǎn)的電勢能,C錯誤;
D.帶電粒子從B運(yùn)動到A,電場力F與v夾角是銳角,F(xiàn)做正功,速度增大,D錯誤;
故選B。
4. 如圖是“測量電源的電動勢和內(nèi)電阻”實(shí)驗(yàn)的電路圖。某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中,閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)無論怎么移動滑動變阻器的滑片,電壓表有示數(shù)且不變,電流表始終沒有示數(shù)。為查找故障,在其它連接不變的情況下,他將電壓表連接a位置的導(dǎo)線端分別試觸b、c、d三個位置,發(fā)現(xiàn)試觸b、c時,電壓表有示數(shù);試觸d時,電壓表沒有示數(shù)。若電路中僅有一處故障,則下面選項中正確的是( )
A. 導(dǎo)線斷路B. 滑動變阻器斷路C. 導(dǎo)線斷路D. 滑動變阻器短路
【答案】C
【解析】
【詳解】在實(shí)驗(yàn)中,閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)無論怎么移動滑動變阻器的滑片,電壓表有示數(shù)且不變,電流表始終沒有示數(shù),說明在電路中有斷路的地方。在其它連接不變的情況下,他將電壓表連接a位置的導(dǎo)線端分別試觸b、c、d三個位置,發(fā)現(xiàn)試觸b、c時,電壓表有示數(shù);試觸d時,電壓表沒有示數(shù),則說明導(dǎo)線cd斷路,故C正確,ABD錯誤。
故選C。
5. 現(xiàn)在的很多孩子沉迷于手機(jī),不喜歡運(yùn)動,由于運(yùn)動量減少,體重逐漸增加,體內(nèi)的脂肪也逐步增多,我們可以用某型號脂肪測量儀(如圖甲所示)來測量脂肪率。其原理是人體體液中含有鈉離子、鉀離子等金屬離子而呈現(xiàn)低電阻,而體內(nèi)脂肪幾乎不導(dǎo)電。脂肪測量儀根據(jù)人體電阻的大小來判斷脂肪所占比例,模擬電路如圖乙所示。測量時,測試者兩手分別握兩手柄A、B,閉合開關(guān)S,體型相近的兩人相比,脂肪含量高者則( )
A. 電流表示數(shù)大
B. 電源內(nèi)阻的電壓大
C. 路端電壓小
D. 電壓表示數(shù)大
【答案】D
【解析】
【詳解】AC.由全電路歐姆定律可知
脂肪含量高,電阻增大,電流減小,路端電壓增大,AC錯誤;
B.
可知Ur減小,B錯誤;
D.路端電壓
可知電流I減小、減小,而路端電壓U增大,故UV增大,D正確;
故選D。
6. 以往,已知材料的折射率都為正值(n>0).現(xiàn)已有針對某些電磁波設(shè)計制作的人工材料,其折射率可以為負(fù)值(nM)的小球以速度v0從A點(diǎn)沖上滑塊,重力加速度大小為g,不計摩擦。下列說法正確的是( )
A. 當(dāng)時,小球能到達(dá)B點(diǎn)
B. 小球到達(dá)斜槽最高點(diǎn)處時,斜槽的速度取得最大值
C. 小球回到斜槽底部后將向左做平拋運(yùn)動
D. 如果小球的速度足夠大,球?qū)幕瑝K的左側(cè)B點(diǎn)離開滑塊后直接落到水平面上
【答案】C
【解析】
【詳解】A.假設(shè)能到達(dá)B點(diǎn),水平方向動量
機(jī)械能守恒
可解得
A錯誤;
B.小球最終是從滑塊右側(cè)離開,沖上滑塊的過程,小球?qū)瑝K做正功,從最高點(diǎn)滑下的過程,小球?qū)瑝K也做正功,滑塊速度一直增大,B錯誤;
C.(規(guī)定向左為正方向)小球沖上去又滑下來過程,水平方向動量守恒
機(jī)械能守恒
且速度方向水平,故向左做平拋運(yùn)動,C正確;
D.如果小球初速度足夠大,小球?qū)腂點(diǎn)沖出,由于B點(diǎn)切線方向豎直,小球離開滑塊時,二者水平方向速度相同,小球相對滑塊做豎直上拋運(yùn)動,最后將從B再次進(jìn)入凹槽,最后從滑塊右側(cè)離開,D錯誤;
故選C。
8. 如圖所示為單擺在兩次受迫振動中的共振曲線,其中,取地球表面重力加速度g=10m/s2,則下列說法正確的是 ( )
A. 若兩次受迫振動分別在月球上和地球上進(jìn)行,且擺長相等,則圖線Ⅱ是月球上的單擺共振曲線
B. 圖線Ⅱ若是在地球表面上完成的,則該擺擺長約為1m
C. 若兩次受迫振動均在地球上同一地點(diǎn)進(jìn)行的,則兩次擺長之比為L1:L2=4:25
D. 若擺長約為1m,則圖線I是在地球表面上完成的
【答案】B
【解析】
【詳解】A.圖線中振幅最大處對應(yīng)頻率應(yīng)與做受迫振動的單擺的固有頻率相等,從圖線上可以看出,兩擺的固有頻率
f1=0.2 Hz,f2=0.5 Hz
根據(jù)單擺周期公式可得
當(dāng)兩擺分別在月球上和地球上做受迫振動且擺長相等時,g越大,f越大,所以
g2>g1
由于月球上的重力加速度比地球上的小,所以圖線Ⅰ表示月球上單擺的共振曲線。故A錯誤;
BD.圖線Ⅱ若是在地球上完成的,將g=10m/s2和f2=0.5Hz代入頻率的計算公式可解得
L地球=1m
故B正確;D錯誤;
C.若兩次受迫振動是在地球上同一地點(diǎn)進(jìn)行,則g相同,兩次擺長之比
L1∶L2==25∶4
故C錯誤。
故選B。
9. 在x軸上有兩個點(diǎn)電荷q1、q2,其靜電場的電勢φ在x軸上分布如圖所示。下列說法正確的有( )
A. q1和q2一定帶有等量同種電荷
B. x1處的電場強(qiáng)度為零
C. 負(fù)電荷從x1移到x2,受到的電場力減小
D. 負(fù)電荷從x1移到x2,電勢能增大
【答案】C
【解析】
【詳解】A.由圖可知無窮遠(yuǎn)處電勢為零,又有電勢為正的地方,故存在正電荷;又有電勢為負(fù)的地方,故也存在負(fù)電荷,所以,q1和q2帶有異種電荷,A錯誤;
B.電場強(qiáng)度等于圖中曲線斜率,x1處的斜率不為零,故電場強(qiáng)度不為零,B錯誤;
C.負(fù)電荷從x1移到x2,曲線斜率減小,及電場強(qiáng)度減小,所以受到的電場力減小,C正確;
D.從x1移到x2,電勢增大,負(fù)電荷從x1移到x2電勢能減小,D錯誤;
故選C。
10. 用高壓水槍清洗汽車的照片如圖所示。設(shè)水槍噴出的水柱截面為圓形,直徑為D,水流速度為v,水柱垂直汽車表面,水柱沖擊汽車后反方向的速度為,高壓水槍的質(zhì)量為M,手持高壓水槍操作,已知水的密度為。下列說法正確的是( )
A. 水柱對汽車的平均沖力為
B. 高壓水槍單位時間噴出的水的質(zhì)量為
C. 當(dāng)高壓水槍噴口出水速度變?yōu)樵瓉?倍時,平均沖力加倍
D. 高壓水槍噴出水柱直徑D減半時,水柱對汽車的壓強(qiáng)不變
【答案】D
【解析】
【詳解】AB.高壓水槍單位時間噴出的水的質(zhì)量為
規(guī)定水流的速度方向?yàn)檎较颍蓜恿慷ɡ淼?br>解得
AB錯誤;
C.根據(jù)
可知當(dāng)高壓水槍噴口的出水速度變?yōu)樵瓉?倍時,平均沖力不是加倍,C錯誤;
D.水柱對汽車的壓強(qiáng)為
壓強(qiáng)p與高壓水槍噴出水柱直徑D無關(guān),故D減半時,水柱對汽車的壓強(qiáng)不變,D正確;
故選D。
二、多項選擇題(本題共5小題,每小題4分,共20分。每小題有多個選項符合題目要求,全部選對得4分,選對但選不全的得2分,有選錯的得0分。)
11. 如圖所示,一個輕質(zhì)彈簧下端掛一小球,小球靜止。現(xiàn)將小球向下拉動距離A后由靜止釋放(不計空氣阻力),并開始計時,小球在豎直方向做簡諧運(yùn)動,周期為T。則( )
A. 整個過程中,小球與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
B. 經(jīng)時間,小球從最低點(diǎn)向上運(yùn)動的距離小于
C. 在時刻,小球動能最小
D. 在時刻,彈簧彈性勢能最小
【答案】AB
【解析】
【詳解】A.彈簧、小球組成的系統(tǒng),只有重力、彈力做功,故系統(tǒng)機(jī)械能守恒。故A正確;
B.小球越靠近平衡位置,速度越大,故最低點(diǎn)開始,前運(yùn)動的路程小于。故B正確;
C.由圖像可知時刻質(zhì)點(diǎn)位于平衡位置,動能最大。故C錯誤;
D.由圖像可知時刻質(zhì)點(diǎn)位于負(fù)向位移最大處(最低點(diǎn)),此時彈性勢能最大。故D錯誤。
故選AB。
12. “球鼻艏”是位于遠(yuǎn)洋輪船船頭水面下方的裝置,當(dāng)輪船以設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)速度航行時,球鼻艏推起的波與船首推起的波如圖所示,兩列波的疊加可以大幅度減小水對輪船的阻力。下列現(xiàn)象的物理原理與之相同的是( )
A. 插入水中的筷子、看起來折斷了
B. 陽光下的肥皂膜,呈現(xiàn)彩色條紋
C. 駛近站臺的火車,汽笛音調(diào)變高
D. 振動音叉的周圍,聲音忽高忽低
【答案】BD
【解析】
【詳解】該現(xiàn)象屬于波的疊加原理;插入水中的筷子看起來折斷了是光的折射造成的,與該問題的物理原理不相符;陽光下的肥皂膜呈現(xiàn)彩色條紋,是由于光從薄膜上下表面的反射光疊加造成的干涉現(xiàn)象,與該問題的物理原理相符;駛近站臺的火車汽笛音調(diào)變高是多普勒現(xiàn)象造成的,與該問題的物理原理不相符;振動音叉的周圍聲音忽高忽低,是聲音的疊加造成的干涉現(xiàn)象,與該問題的物理原理相符。
故選BD。
13. 如圖A、B、C為勻強(qiáng)電場中的三點(diǎn),它們的連線組成一個直角三角形,D點(diǎn)是AC的中點(diǎn),且BC=4cm,AC=5cm。一電荷為q=2×10-9C的負(fù)點(diǎn)電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn)的過程中,電場力做功8×10-9J,而把該點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)需克服電場力做功8×10-9J, sin53°=0.8,cs53°=0.6,則下列說法正確的是( )
A. 該電場電場強(qiáng)度方向由B點(diǎn)指向D點(diǎn)
B. 該電場的電場強(qiáng)度大小為
C. BC兩點(diǎn)電勢差
D. D點(diǎn)電勢比A點(diǎn)電勢高
【答案】BC
【解析】
【詳解】C.因
可得
C正確;
A.
可得
于是得
過B點(diǎn)做AC的垂線(即)可得電場的方向沿垂線由M指向B,A錯誤;
B.
B正確;
D.由于AC為等勢線,D點(diǎn)在AC上,可得
D錯誤;
故選BC。
14. 一列簡諧橫波沿x軸傳播,平衡位置位于坐標(biāo)原點(diǎn)O的質(zhì)點(diǎn)振動圖像如圖所示。當(dāng)時,簡諧波的波動圖像可能正確的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】
【詳解】由O點(diǎn)的振動圖像可知,周期為T=12s,設(shè)原點(diǎn)處的質(zhì)點(diǎn)的振動方程為
則
解得
在t=7s時刻
因
則在t=7s時刻質(zhì)點(diǎn)在y軸負(fù)向向下振動,根據(jù)“同側(cè)法”可判斷若波向右傳播,則波形為C所示;若波向左傳播,則波形如A所示。
故選AC。
15. 摩托車、電瓶車給生活帶來了很大的便利,但很多騎行人員未按要求佩戴頭盔,近期黔江區(qū)交管部門針對這一現(xiàn)象,進(jìn)行專項整改,若你沒按要求佩戴頭盔,將受到如下處罰:舉如圖所示的廣告牌,發(fā)朋友圈“集贊”。生命誠可貴,頭盔來護(hù)衛(wèi)。現(xiàn)某同學(xué)在某輕質(zhì)頭盔的安全性測試中進(jìn)行了模擬檢測,某次他在頭盔中裝入質(zhì)量為4.0kg的物體,物體與頭盔緊密接觸,使其從1.80m的高處自由落下,并與水平面發(fā)生碰撞,頭盔被擠壓了0.03m時,物體的速度減為0,如圖所示,擠壓過程中視為勻減速直線運(yùn)動,不考慮物體和地面的形變,忽略空氣阻力,重力加速度g取。下列說法正確的是( )
A. 物體做自由下落運(yùn)動的時間為0.6s
B. 物體在自由下落過程中重力的沖量大小為30N·s
C. 物體做勻減速直線過程中動量變化量大小為24kg·m/s,方向豎直向上
D. 勻減速直線運(yùn)動過程中頭盔對物體的平均作用力大小為2440N
【答案】ACD
【解析】
【詳解】A.根據(jù)自由落體運(yùn)動可得
解得
A正確;
B.物體在自由下落過程中重力的沖量大小為
B錯誤;
C.物體落地的速度為
物體做勻減速直線過程中動量變化量為
故物體做勻減速直線過程中動量變化量大小為24kg·m/s,方向豎直向上,C正確;
D.物體做勻減速運(yùn)動的平均速度為
可得物體做勻減速運(yùn)動所經(jīng)歷的時間為
根據(jù)動量定理可得
可得
解得
故勻減速直線運(yùn)動過程中頭盔對物體的平均作用力大小為2440N,方向?yàn)樨Q直向上,D正確。
故選ACD。
三、實(shí)驗(yàn)題(每空2分,共12分。)
16. 某同學(xué)為了驗(yàn)證對心碰撞過程中的動量守恒定律,設(shè)計了如下實(shí)驗(yàn):用紙板搭建如圖所示的滑道,使硬幣可以平滑地從斜面滑到水平面上,其中OA為水平段。選擇相同材質(zhì)的一元硬幣和一角硬幣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
測量硬幣的質(zhì)量,得到一元和一角硬幣的質(zhì)量分別為m1和m2(m1>m2)。將硬幣甲放置在斜面上某一位置,標(biāo)記此位置為B。由靜止釋放甲,當(dāng)甲停在水平面上某處時,測量甲從O點(diǎn)到停止處的滑行距離OP。將硬幣乙放置在O處,左側(cè)與O點(diǎn)重合,將甲放置于B點(diǎn)由靜止釋放。當(dāng)兩枚硬幣發(fā)生碰撞后,分別測量甲乙從O點(diǎn)到停止處的滑行距離OM和ON。保持釋放位置不變,重復(fù)實(shí)驗(yàn)若干次,得到OP、OM、ON的平均值分別為s0、s1、s2。
(1)在本實(shí)驗(yàn)中,甲選用的是______(填“一元”或“一角”)硬幣;
(2)碰撞前,甲到O點(diǎn)時速度的大小可表示為______(設(shè)硬幣與紙板間的動摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g);
(3)若甲、乙碰撞過程中動量守恒,則______(用m1和m2表示),然后通過測得的具體數(shù)據(jù)驗(yàn)證硬幣對心碰撞過程中動量是否守恒。
【答案】 ①. 一元 ②. ③.
【解析】
【詳解】(1)[1]根據(jù)圖(b)可知,甲碰撞乙后,甲的速度方向仍然向右,沒有發(fā)生反彈,可知甲的質(zhì)量大一些,即在本實(shí)驗(yàn)中,甲選用的是一元硬幣。
(2)[2]碰撞前,甲從O點(diǎn)運(yùn)動到P點(diǎn)減速至0,根據(jù)動能定理有
解得
(3)[3]甲乙碰撞后,甲、乙最終均減速至0,根據(jù)動能定理有
解得
碰撞過程,根據(jù)動量守恒定律有
解得
17. 在“用雙縫干涉測光的波長”實(shí)驗(yàn)中,將雙縫干涉實(shí)驗(yàn)儀按要求安裝在光具座上,如圖甲所示,并選用縫間距d=0.2 mm的雙縫屏,從儀器注明的規(guī)格可知,像屏與雙縫屏間的距離L=700 mm然后,接通電源使光源正常工作。
(1)已知測量頭主尺的最小刻度是毫米,副尺上有50個分度,某同學(xué)調(diào)整手輪后,從測量頭的目鏡看去,第1次映入眼簾的干涉條紋如圖乙(a)所示,圖乙(a)中的數(shù)字是該同學(xué)給各暗紋的編號,此時圖乙(b)中游標(biāo)尺上的讀數(shù)x1=1.16 mm;接著再轉(zhuǎn)動手輪,映入眼簾的干涉條紋如圖丙(a)所示,此時圖丙(b)中游標(biāo)尺上的讀數(shù)x2=________ mm;
(2)利用上述測量結(jié)果,經(jīng)計算可得該種色光的波長λ=________nm;(保留三位有效數(shù)字)
(3)若改用頻率較高的單色光照射,得到的干涉條紋間距將________(選填“變大”“不變”或“變小”)。
【答案】 ①. 15.02 ②. 660 ③. 變小
【解析】
【詳解】(1)[1]由游標(biāo)尺的讀數(shù)規(guī)則可知
(2)[2]圖乙(a)中暗紋與題圖丙(a)中暗紋間的間隔為6個,故
由
可知
(3)[3]頻率變大,波長減小,由
可知干涉條紋間距變小。
四、解答題(本題共3小題共38分。要有必要的文字說明和解題步驟。)
18. 如圖所示,真空中平行金屬板M、N之間距離為d,兩板所加的電壓為U。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從M板由靜止釋放。不計帶電粒子的重力。
(1)求帶電粒子的加速度a;
(2)求帶電粒子到達(dá)N板時的速度大小v和時間t。
【答案】(1);(2);
【解析】
【詳解】(1)對帶電粒子受力分析,由牛頓第二定律可得
又
聯(lián)立,解得
(2)由動能定理,可得
解得
又
解得
19. 有一列簡諧橫波的波源在O處,某時刻沿x軸正方向傳播的振動形式恰好傳播到P點(diǎn),其波形如圖所示,取該時刻為t=0時刻。再經(jīng)過1.2s,坐標(biāo)為x=8m的Q點(diǎn)開始起振,求:
(1)質(zhì)點(diǎn)Q開始振動時的速度方向;
(2)該列波的周期T;
(3)從t=0時刻到Q點(diǎn)第一次達(dá)到波峰時,質(zhì)點(diǎn)P相對平衡位置的位移y及其所經(jīng)過的路程s。
【答案】(1)沿y軸負(fù)向;(2)0.4s;(3)3cm;45cm
【解析】
【詳解】(1)質(zhì)點(diǎn)Q開始振動時的速度方向與t=0時刻P點(diǎn)的振動方向相同,即沿y軸負(fù)向;
(2)該列波的波速
周期
(3)從t=0時刻到Q點(diǎn)第一次達(dá)到波峰時經(jīng)過的時間
因,質(zhì)點(diǎn)P相對平衡位置的位移y=3cm;
所經(jīng)過的路程
20. 如圖所示,半徑為R的光滑四分之一圓弧軌道處于豎直平面內(nèi),圓弧與水平面相切于圓弧端點(diǎn)B,水平面BC段粗糙,其余部分光滑且足夠長,C點(diǎn)右端水平面上有5個完全相同的靜止小球,5個小球位于同一直線上,質(zhì)量均為3m。質(zhì)量為m的物塊從圓弧最高點(diǎn)A由靜止開始下滑。物塊與BC段粗糙水平面間的滑動摩擦因數(shù)為。物塊與小球、小球與小球之間的碰撞都是彈性正碰,已知BC段長度為 ,重力加速度為g。求:
(1)物塊第一次到達(dá)B點(diǎn)時速度大??;
(2)物塊與1號小球第一次碰撞后瞬時,物塊與1號小球的速度大小;
(3)最終5個小球的速度大小及物塊的位置。
【答案】(1);(2)見解析;(3)見解析
【解析】
【詳解】(1)設(shè)物塊第一次到達(dá)B點(diǎn)時速度大小為,由動能定理得
解得
(2)設(shè)方向向右為正方向,物塊第一次從段粗糙水平面滑上光滑水平面瞬時,速度為,則
解得
設(shè)物塊與1號小球第一次碰撞后瞬時,物塊速度為,1號小球速度為,由物塊與1號小球系統(tǒng)動量守恒有
又系統(tǒng)機(jī)械能守恒有
解得
,
第一次碰后,物塊的速度大小為,方向水平向左;小球1的速度大小為,方向水平向右。
(3)由動量守恒和機(jī)械能守恒易知,小球之間碰撞后速度交換,則5號小球最終速度
設(shè)物塊第二次從段粗糙水平面滑上光滑水平面瞬時,速度為,則
解得
設(shè)物塊與1號小球第二次碰撞后瞬時,物塊速度為,1號小球速度為,同理可知
,
4號小球最終速度
設(shè)物塊第三次從段粗糙水平面滑上光滑水平面瞬時,速度,則
解得
設(shè)物塊與1號小球第三次碰撞后瞬時,物塊速度為,1號小球速度為,同理可知
,
設(shè)物塊再在段粗糙水平面滑行s停止運(yùn)動,則
解得
物塊最終停在C點(diǎn)左側(cè),距C點(diǎn)。與1號小球碰撞3次后,小物塊停在BC段。最終1號球、2號球速度為0。即
這是一份重慶市黔江中學(xué)2021-2022學(xué)年高二上學(xué)期11月考試物理試題(Word版附解析),共16頁。試卷主要包含了選擇題,實(shí)驗(yàn)題,計算題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份重慶市黔江中學(xué)2021-2022學(xué)年高二上學(xué)期10月考試物理試題(Word版附解析),共16頁。試卷主要包含了選擇題,實(shí)驗(yàn)探究題,計算題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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