安徽省淮南市第一中學(xué)2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期開學(xué)考試物理試卷（Word版附解析）

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1.本試卷分選擇題和非選擇題兩部分。滿分100分，考試時(shí)間75分鐘。
2.答題前，考生務(wù)必用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆將密封線內(nèi)項(xiàng)目填寫清楚。
3.考生作答時(shí)，請(qǐng)將答案答在答題卡上。選擇題每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑；非選擇題請(qǐng)用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無(wú)效，在試題卷、草稿紙上作答無(wú)效。
4.本卷命題范圍：必修第三冊(cè)，選擇性必修第一冊(cè)第一章，選擇性必修第二冊(cè)第一、二章。
一、選擇題（本題共10小題，共42分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~8題中只有一項(xiàng)符合題目要求，每小題4分，第9~10題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分）
1. 關(guān)于電路的有關(guān)知識(shí)，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 電流既有大小，又有方向，是一個(gè)矢量
B. 由，導(dǎo)體的電阻與它兩端的電壓成正比，與通過(guò)它的電流成反比
C. 將一根導(dǎo)線等分為二，則半根導(dǎo)線的電阻和電阻率都是原來(lái)的一半
D. 用多用電表測(cè)電阻時(shí)，如果指針偏轉(zhuǎn)角度太大，應(yīng)換用較小倍率后重新調(diào)節(jié)測(cè)量
【答案】D
【解析】
【詳解】A．電流既有大小，又有方向，但運(yùn)算法則符合代數(shù)運(yùn)算法則，是一個(gè)標(biāo)量，故A錯(cuò)誤；
B．導(dǎo)體的電阻是其本身的屬性，與它兩端的電壓、通過(guò)它的電流無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；
C．根據(jù)電阻定律，將一根導(dǎo)線等分為二，電阻減半，而電阻率是導(dǎo)體材料的特性，與長(zhǎng)度無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤；
D．用多用電表測(cè)電阻時(shí)，如果指針偏轉(zhuǎn)角度太大，應(yīng)換用較小倍率后重新調(diào)節(jié)測(cè)量，故D正確。
故選D。
2. 三個(gè)點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)如圖所示，A，B，C是電場(chǎng)中的三個(gè)點(diǎn)，設(shè)三點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小分別為、、，三點(diǎn)的電勢(shì)分別為、、。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ）
A 三個(gè)點(diǎn)電荷中有兩個(gè)帶負(fù)電荷
B. A、B、C三點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小
C. A、B兩點(diǎn)電勢(shì)
D. 若將一帶正電的試探電荷從B移動(dòng)到A，電場(chǎng)力做正功
【答案】B
【解析】
【詳解】A．正電荷電場(chǎng)線方向?yàn)檎姾傻綗o(wú)窮遠(yuǎn)處，負(fù)電荷電場(chǎng)線方向?yàn)闊o(wú)窮遠(yuǎn)處到負(fù)電荷，可知三個(gè)點(diǎn)電荷的中有兩個(gè)帶負(fù)電荷，故A正確；
B．電場(chǎng)線越密，電場(chǎng)強(qiáng)度越大，A、B、C三點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小
故B錯(cuò)誤；
C．沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低，則A、B兩點(diǎn)電勢(shì)
故C正確；
D．由于
則有
則電場(chǎng)力做功為
則帶正電的試探電荷從B移動(dòng)到A，電場(chǎng)力做正功，故D正確。
本題選擇錯(cuò)誤的，故選B。
3. 某同學(xué)用如圖所示裝置，探究平行板電容器的電容影響因素，圖中M、N是平行板電容器的兩個(gè)極板，探究過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)電流表中有a到b的電流，不可能原因是（ ）
A. M板向下平移B. M板向上平移C. 電介質(zhì)向左移D. M板向左移
【答案】A
【解析】
【詳解】A．在圖示的連接方式中，兩極板間的電壓保持不變；M板向下平移，則極板間距減小，根據(jù)
可知電容器的電容增大；根據(jù)
可知電容器帶電量增大，則電容器充電，電流方向是從b到a的，故A不可能；
B．M板向上平移，則極板間距增大，根據(jù)
可知電容器的電容減小；根據(jù)
可知電容器帶電量減小，則電容器放電，電流方向是從a到b的，故B可能；
C．電介質(zhì)向左移，則介電常數(shù)減小，根據(jù)
可知電容器的電容減??；根據(jù)
可知電容器帶電量減小，則電容器放電，電流方向是從a到b的，故C可能；
D．M板向左移，則極板正對(duì)面積減小，根據(jù)
可知電容器的電容減?。桓鶕?jù)
可知電容器帶電量減小，則電容器放電，電流方向是從a到b的，故D可能。
故選A。
4. 如圖所示，紙面內(nèi)豎直向上的長(zhǎng)直絕緣導(dǎo)線通有向上的電流，導(dǎo)線左右有a、b兩點(diǎn)，它們相對(duì)于導(dǎo)線對(duì)稱，整個(gè)系統(tǒng)處于勻強(qiáng)外磁場(chǎng)中，外磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向外（未畫出）。若通電導(dǎo)線在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，則（ ）
A. a點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B
B. b點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B
C. a、b兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、方向都不同
D. a點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里
【答案】B
【解析】
【詳解】由右手螺旋定則可知，直導(dǎo)線在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)垂直紙面向外，由疊加原理可知，a點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為
方向垂直紙面向外，由于a、b兩點(diǎn)相對(duì)于導(dǎo)線對(duì)稱，則b點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為
方向垂直紙面向外
故選B。
5. 如圖所示，甲、乙相同的帶正電小球從離水平地面同一高度處以初速度水平向左拋出，乙球處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 甲比乙先著地，甲、乙兩球落地時(shí)的速度大小相等
B. 乙比甲先著地，甲、乙兩球落地時(shí)的速度大小相等
C. 甲、乙同時(shí)著地，甲球落地時(shí)的速度比乙球落地時(shí)的速度大
D. 甲、乙同時(shí)著地，乙球落地時(shí)的速度比甲球落地時(shí)的速度大
【答案】D
【解析】
【分析】
【詳解】根據(jù)題意可知：甲球只受重力，豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)；乙球除重力做功外，還受到垂直紙面向里的電場(chǎng)力作用，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，而且電場(chǎng)力對(duì)其做正功。所以兩個(gè)球在豎直方向上都做自由落體運(yùn)動(dòng)，下落的高度又相同，故下落時(shí)間相同，兩球同時(shí)落地；根據(jù)動(dòng)能定理可知，而乙球合外力做的功比甲球合外力做的功大，而初速度相等，故乙球的末速度比甲球的末速度大。
故選D。
6. 甲，乙，丙為三個(gè)完全相同的金屬小球，甲帶電量＋10Q，乙?guī)щ娏浚璔，丙不帶電，將甲、乙固定，相距r，甲，乙間的相互作用力為10N；然后讓丙球反復(fù)與甲、乙球多次接觸，最后移去丙球，甲乙兩球最后總帶電量和甲，乙兩球間的相互作用力分別變?yōu)椋? ）
A. 3Q 9N
B. 3Q 6N
C. 6Q 9N
D. 6Q 6N
【答案】C
【解析】
【詳解】帶電體相互接觸后移開，同種電荷電量平分，異種電荷電量先中和再平分。將甲、乙固定起來(lái)，然后讓丙球反復(fù)與甲、乙球接觸，最后移走丙，所以甲、乙、丙最終帶電量q＝3Q，甲、乙兩球所帶電荷總量為6Q，原來(lái)甲、乙間的相互吸引力的大小是
后來(lái)甲、乙間的相互吸引力的大小是
故選C。
7. 在豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，水平放置一圓形導(dǎo)體環(huán)，導(dǎo)體環(huán)面積為，導(dǎo)體環(huán)的總電阻為。磁場(chǎng)向上為正，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化如乙圖所示，。下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 時(shí)，導(dǎo)體環(huán)中電流為零
B. 第2s內(nèi)，導(dǎo)體環(huán)中電流為俯視順時(shí)針方向
C. 第3s內(nèi)，導(dǎo)體環(huán)中電流的大小為0.1A
D. 第4s內(nèi)，通過(guò)導(dǎo)體環(huán)中某一截面的電荷量為零
【答案】B
【解析】
【詳解】A．時(shí)，穿過(guò)導(dǎo)體環(huán)的磁通量變化率不為零，則導(dǎo)體環(huán)中感應(yīng)電流不為零，A錯(cuò)誤；
B．第2s內(nèi)，向上穿過(guò)導(dǎo)體環(huán)的磁通量增大，根據(jù)楞次定律感應(yīng)磁場(chǎng)方向向下，由安培定則可知，導(dǎo)體環(huán)中電流為俯視順時(shí)針方向，B正確；
C．第3s內(nèi)，導(dǎo)體環(huán)中電流大小為
C錯(cuò)誤；
D．第3s內(nèi)與第4s內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流相同，則第4s內(nèi)，通過(guò)導(dǎo)體環(huán)中某一截面的電荷量為
D錯(cuò)誤；
故選B。
8. 如圖所示的電路中，電壓表和電流表均為理想電表，電源的電動(dòng)勢(shì)為10V，內(nèi)阻為1，定值電阻R的阻值為5，滑動(dòng)變阻器的最大阻值是10。閉合開關(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P由最左a端向最右b端滑動(dòng)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 電流表的示數(shù)變大B. 滑動(dòng)變阻器消耗的功率一直變大
C. 電源內(nèi)部消耗的功率變小D. 電源的最大效率約為91.7%
【答案】C
【解析】
【詳解】A．當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P由最左a端向最右b端滑動(dòng)過(guò)程中，滑動(dòng)變阻器接入電路中電阻增大，電路中總電阻增大，總電流減小，電流表的示數(shù)變小，故A錯(cuò)誤；
B．把定值電阻R視為電源內(nèi)電阻，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值
滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大，所以滑動(dòng)變阻器消耗的功率先變大后變小，故B錯(cuò)誤；
C．總電流減小，內(nèi)阻r不變，根據(jù)
電源內(nèi)部消耗的功率變小，故C正確；
D．電源的效率
當(dāng)時(shí)，有最大功率
故D錯(cuò)誤。
故選C。
9. 如圖所示的電路中，電壓表和電流表均為理想電表，電源電動(dòng)勢(shì)，電源內(nèi)阻忽略不計(jì)，電路中的電阻，小型直流電動(dòng)機(jī)M的內(nèi)阻，閉合開關(guān)S后，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，電壓表示數(shù)，電動(dòng)機(jī)以勻速豎直向上提升質(zhì)量為m重物，重力加速度g取，則（ ）
A. 電流表的示數(shù)為5AB. 電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率為20W
C. 電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為550WD. 重物的質(zhì)量
【答案】ABD
【解析】
【詳解】A．由電路中的電壓關(guān)系可得電阻R的分壓
流過(guò)電阻R的電流
即電流表的示數(shù)為5A，A正確；
BC．通過(guò)電動(dòng)機(jī)電流
電動(dòng)機(jī)的分壓
輸入電動(dòng)機(jī)的電功率
電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率
電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率
B正確，C錯(cuò)誤；
D．電動(dòng)機(jī)將重物勻速提升，則有
所以
D正確。
故選ABD。
10. 通常用質(zhì)譜儀來(lái)分析同位素，如圖所示為一質(zhì)譜儀，該質(zhì)譜儀由加速電場(chǎng)和一半圓形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)構(gòu)成，磁場(chǎng)的圓心為O。兩個(gè)電荷量相同、質(zhì)量不同的帶電粒子經(jīng)同一電場(chǎng)加速后，由O點(diǎn)垂直ab方向進(jìn)入磁場(chǎng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間粒子1、2分別到達(dá)豎直接收屏的c、d兩點(diǎn)。已知粒子到達(dá)接收屏?xí)r粒子1的速度與接收屏垂直，粒子2的速度與接收屏的夾角為60°。忽略粒子間的相互作用，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 磁場(chǎng)方向垂直紙面向里B. 粒子1、2做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑比為
C. 粒子1、2的質(zhì)量比為1：2D. 粒子1、2在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間比為3：4
【答案】CD
【解析】
【詳解】A．由于帶電粒子可由加速電場(chǎng)加速后進(jìn)入磁場(chǎng)，則可得粒子帶正電，粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后向左偏轉(zhuǎn)，則由左手定則可得，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，故A錯(cuò)誤；
B．分別做粒子進(jìn)出磁場(chǎng)速度方向的垂線，交點(diǎn)可確定圓心位置分別為O1、O2，作圖如下
設(shè)兩軌跡圓半徑分別為R1、R2，磁場(chǎng)圓半徑為R，則由幾何關(guān)系可得
解得
由幾何關(guān)系可得O2與a重合，則可得
R2=R
則粒子1、2做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑比為
故B錯(cuò)誤；
C．粒子由電場(chǎng)加速可得
進(jìn)入磁場(chǎng)做圓周運(yùn)動(dòng)可得
化簡(jiǎn)可得
可知質(zhì)量與軌跡圓半徑的平方成正比，則
設(shè)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)圓心角為，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間可表示為
由幾何關(guān)系可得，兩次圓心角分別為、，則可得時(shí)間之比為
故CD正確。
故選CD。
二、實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，共16分）
11. 如圖甲所示，將兩個(gè)不同金屬電極插入水果中就可以做成一個(gè)水果電池，某同學(xué)準(zhǔn)備測(cè)定一水果電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下：
A．待測(cè)水果電池（電動(dòng)勢(shì)約1V、內(nèi)阻小于）
B．滑動(dòng)變阻器（阻值）
C．滑動(dòng)變阻器（阻值）
D．電壓表V（量程3V，內(nèi)阻約）
E．毫安表A（量程1.0mA，內(nèi)阻為）
F．開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干
（1）為了盡可能準(zhǔn)確測(cè)定這個(gè)水果電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，已提供的如圖甲、乙所示的兩個(gè)測(cè)量電路圖應(yīng)選______（填“甲”或“乙”）；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選______（填“B”或“C”）。
（2）該同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)并作出圖線如圖丙所示，根據(jù)圖線求出這個(gè)水果電池的電動(dòng)勢(shì)為____V，內(nèi)阻為___（內(nèi)阻結(jié)果保留整數(shù)）。
【答案】 ①. 甲 ②. C ③. 0.97##0.98##0.99 ④. 700##690##691##692##693##694##695##696##697##698##699##701##702##703##704##705##706##707##708##709##710##711#3712##713##714##715##716##717##718##719##720
【解析】
【詳解】（1）[1]電流表的內(nèi)阻已知，故電流表用內(nèi)接采用甲電路圖。
[2]毫安表滿偏時(shí)，電路的總電阻
所以滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最小應(yīng)為幾百歐，故滑動(dòng)變阻器選擇C。
（2）[3][4]U-I圖線如題圖丙所示，圖線與縱軸截距即為電動(dòng)勢(shì)，即
圖像的斜率絕對(duì)值為
解得
12. 某實(shí)驗(yàn)小組做“測(cè)量一粗細(xì)均勻的新材料制成的金屬絲的電阻率”實(shí)驗(yàn)。備選器材如下：
A.電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻很小的直流電源
B.量程為5mA、內(nèi)阻的電流表
C.量程為0.6A、內(nèi)阻的電流表
D.量程為6V、內(nèi)阻約為15kΩ的電壓表
E.最大阻值為15Ω、最大允許電流為2A的滑動(dòng)變阻器
F.定值電阻
G.定值電阻
H.開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干
I.多用電表，螺旋測(cè)微器，刻度尺
（1）如圖甲所示，用螺旋測(cè)微器測(cè)待測(cè)金屬絲的直徑，則螺旋測(cè)微器的示數(shù)________mm，如圖乙所示，用多用表“”Ω擋粗測(cè)其電阻為________Ω。
（2）采用圖丙所示電路盡可能精確地測(cè)量該金屬絲的電阻率，電流表應(yīng)選用________（選填“B”或“C”），定值電阻應(yīng)選用________（選填“F”或“G”）。
（3）電壓表的示數(shù)記為U，所選用電流表的示數(shù)記為I，則該金屬絲的電阻的表達(dá)式________；若用刻度尺測(cè)得待測(cè)金屬絲的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，則其電阻率的表達(dá)式為________（表達(dá)式中所用到的物理量必須用對(duì)應(yīng)的物理量符號(hào)表示，不得直接用數(shù)值表示）。
【答案】（1） ①. 1.200 ②. 150
（2） ①. B ②. F
（3） ①. ②.
【解析】
【小問1詳解】
[1]根據(jù)螺旋測(cè)微器讀數(shù)規(guī)則可知
故填1.200mm；
[2]多用電表用×10倍率測(cè)量，讀數(shù)為
故填150；
【小問2詳解】
[1][2]電壓表量程為6V，電阻絲電阻約150Ω，電流表量程應(yīng)該為40mA左右，可以將量程5mA的電流表并聯(lián)5Ω的電阻改裝成量程為55mA的電流表，故電流表選擇B，定值電阻選擇F；
【小問3詳解】
[1]金屬絲中電流為
電壓為
由歐姆定律可得金屬絲電阻
故填；
[2]由電阻定律
而
聯(lián)立解得電阻率為
故填。
三、計(jì)算題（本題共3小題，共計(jì)42分。解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）
13. 如圖所示，ABCD為豎直放在場(chǎng)強(qiáng)為E=104N/C的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中的絕緣光滑軌道，其中軌道的ABC部分是半徑為R=0.5m的半圓環(huán)（B為半圓弧的中點(diǎn)），軌道的水平部分與半圓環(huán)相切于C點(diǎn)，D為水平軌道的一點(diǎn)，而且CD=2R，把一質(zhì)量m=100g、帶電荷量q=10-4C的負(fù)電小球，放在水平軌道的D點(diǎn)，由靜止釋放后，在軌道的內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)。g取10m/s2，求：
（1）它到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度是多大？
（2）它到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力是多大？
（3）要是小球能安全通過(guò)最高點(diǎn)A，則開始釋放點(diǎn)應(yīng)C點(diǎn)至少多遠(yuǎn)？
【答案】(1)；(2)5N；(3)1.25m
【解析】
【詳解】(1)小球在B點(diǎn)的速度大小是vB，則對(duì)于小球由D到B的過(guò)程中，應(yīng)用動(dòng)能定理
解得
(2)在B點(diǎn)的圓軌道徑向方向上，小球受到軌道對(duì)它的彈力和電場(chǎng)力，應(yīng)用牛頓第二定律，有
解得
由牛頓第三定律可知，它對(duì)軌道的壓力為5N。
(3)在A點(diǎn)，小球要恰好通過(guò)，則
設(shè)釋放點(diǎn)距C點(diǎn)的距離為x，由動(dòng)能定理得
解得
為了使帶電小球在半圓弧軌道上運(yùn)動(dòng)不脫軌，小球在水平軌道上釋放的位置到C點(diǎn)的距離至少為1.25m。
14. 如圖所示的xOy坐標(biāo)系中，y軸的右側(cè)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，y軸的左側(cè)存在沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)。P點(diǎn)為x軸上的點(diǎn)，，一電荷量為、質(zhì)量為的正粒子由P點(diǎn)沿x軸的正方向射入磁場(chǎng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間粒子通過(guò)y軸進(jìn)入電場(chǎng)，速度方向與y軸的負(fù)方向成，粒子在電場(chǎng)中垂直x軸經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)。忽略粒子的重力，求：
（1）粒子射入磁場(chǎng)的初速度大?。?br>（2）電場(chǎng)強(qiáng)度E；
（3）粒子從開始到第二次經(jīng)過(guò)y軸的時(shí)間。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【詳解】（1）帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)作出運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖如圖所示
由幾何關(guān)系得
粒子在磁場(chǎng)中由洛倫茲力提供向心力
解得
（2）設(shè)帶電粒子從進(jìn)入電場(chǎng)到點(diǎn)時(shí)間為t1，沿y軸方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，有
粒子在電場(chǎng)中垂直x軸經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)，沿x軸方向做勻變速直線運(yùn)動(dòng)且Q點(diǎn)沿x軸方向的分速度為零，有
由牛頓第二定律得
解得
（3）電粒子進(jìn)入電場(chǎng)前在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間
粒子從開始到第二次經(jīng)過(guò)y軸時(shí)間為
解得
15. 如圖所示，質(zhì)量為3kg的長(zhǎng)木板B靜止在光滑的水平面上，質(zhì)量為1kg的物塊A放在平臺(tái)上，平臺(tái)的上表面與長(zhǎng)木板的上表面在同一水平面上，物塊A與平臺(tái)右端相距0.5m，木板B的左端緊靠平臺(tái)的右端，質(zhì)量為的小球用長(zhǎng)為1.8m的輕繩懸掛在固定點(diǎn)O上，將輕繩向左拉直至水平位置后，由靜止釋放小球，小球在最低點(diǎn)與物塊A沿水平方向發(fā)生彈性碰撞，物塊A與小球均可視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，物塊A與平臺(tái)、木板B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5，重力加速度g取10m/s2。求：
（1）小球與物塊A碰撞前瞬間，細(xì)線拉力大小；
（2）小球與物塊A碰撞過(guò)程中，物塊對(duì)小球沖量大?。?br>（3）要使物塊A不滑離木板B，木板B至少多長(zhǎng)？
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【詳解】（1）設(shè)小球與物塊A碰撞前瞬間的速度大小為，根據(jù)機(jī)械能守恒有
解得
小球在最低點(diǎn)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律有
解得
（2）設(shè)小球與A碰撞后瞬間，小球速度大小為、物塊A的速度大小為，根據(jù)動(dòng)量守恒有
根據(jù)能量守恒有
解得
此過(guò)程，物塊A對(duì)小球的沖量大小
（3）開始時(shí)A離平臺(tái)右端的距離，物塊剛滑上長(zhǎng)木板時(shí)的速度大小為，根據(jù)動(dòng)能定理有
解得
物塊A在木板B上滑行時(shí)二者動(dòng)量守恒，最終速度相同為
解得
滑行過(guò)程中物塊A與木板B系統(tǒng)動(dòng)能減少轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
解得板長(zhǎng)