湖北省宜昌市高一物理下学期5月月考试卷(含解析)(2021年整理)

湖北省宜昌市2016-2017学年高一物理下学期5月月考试卷（含解析）

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2016-2017学年湖北省宜昌市高一（下）月考物理试卷（5月份）

一、选择题(本题共10小题，每小题5分,共50分，1-6题单选,7-10题多选）

1．许多科学家在物理学发展中作出了重要贡献,下列叙述中符合物理学史实的是( ） A．哥白尼提出了日心说并发现了行星沿椭圆轨道运行的规律 B．开普勒在前人研究的基础上，提出万有引力定律

C．牛顿提出了万有引力定律，并通过实验测出了万有引力常量

D．伽利略通过理想实验推翻了亚里士多德“力是维持运动的原因”的观点

2．如图所示，用细线挂一质量为M的木块，有一质量为m的子弹自左向右水平射穿此木块,穿透前后子弹的速度分别为V0和v(设子弹穿过木块的时间和空气阻力不计），木块的速度大小为（ )

A． B． C． D．

3．如图所示，质量相同的物体分别自斜面AC和BC的顶端由静止开始下滑，物体与斜面间的动摩擦因数都相同，物体滑到斜面底部C点时的动能分别为Ek1和Ek2,下滑过程中克服摩擦力所做的功分别为W1和W2，则（ ）

A．Ek1＞Ek2 W1＜W2 B．Ek1＞Ek2 W1=W2 C．Ek1=Ek2 W1＞W2 D．Ek1＜Ek2 W1＞W2

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4．水平传送带以速度v匀速传动，一质量为m的小木块A由静止轻放在传送带上，若木块与传送带间的动摩擦因数为μ，如图所示，则小木块从放到传送带上开始到与传送带相对静止的过程中，转化为内能的能量为（ )

A．mv B．2mv C．

22

D．

5．如图所示，物体A和B质量分别为m1和m2，其图示直角边长分别为a和b．设B与水平地面无摩擦，当A由顶端O从静止开始滑到B的底端时,B的水平位移是（ ）

A． b B． b

C．（b﹣a） D．（b﹣a）

6．质量为m的炮弹沿水平方向飞行，其动能为Ek,突然在空中爆炸成质量相同的两块,其中一块向后飞去,动能为A．

B．

，另一块向前飞去，则向前的这块的动能为（ ）

D．

C．

7．汽车在平直的公路上以恒定的功率启动，设阻力恒定,则在图中关于汽车运动过程中加速度、速度随时间变化的关系，以下判断正确的是（ ）

A．汽车的加速度﹣时间图象可用图乙描述

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B．汽车的速度﹣时间图象可用图甲描述 C．汽车的加速度﹣时间图象可用图丁描述 D．汽车的速度﹣时间图象可用图丙描述

8．我国在轨运行的气象卫星有两类，一类是极地轨道卫星﹣风云1号，绕地球做匀速圆周运动的周期为12h，另一类是地球同步轨道卫星﹣风云2号，运行周期为24h．下列说法正确的是（ ）

A．风云1号的线速度大于风云2号的线速度

B．风云1号的向心加速度大于风云2号的向心加速度 C．风云1号的发射速度大于风云2号的发射速度 D．风云1号、风云2号相对地面均静止

9．在离水平地面h高处将一质量为m的小球水平抛出，在空中运动的过程中所受空气阻力大

小恒为f，落地时小球距抛出点的水平距离为x，速率为v，那么,在小球运动的过程中（ ）

A．重力做功为mgh

B．克服空气阻力做的功为f•C．落地时，重力的瞬时功率为mgv D．重力势能和机械能都逐渐减少

10．如图所示，在光滑水平面上停放着质量为m、装有光滑圆弧形槽的小车,一质量也为m的小球以水平初速度v0沿槽口向小车滑去，到达某一高度后,小球又返回右端，则（ )

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A．小球以后将向右做平抛运动 B．小球以后将做自由落体运动 C．此过程小球对小车做的功为

D．小球在弧形槽内上升的最大高度为

二、实验题（本题共2小题，每小题8分，共16分)

11．某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械守恒定律,实验装置如图甲所示,在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B，滑块P上固定一遮光条，若光线被遮光条遮挡，光电传感器会输出高电压，两光电传感器采集数据后与计算机相连．滑块在细线的牵引下向左加速运动,遮光条经过光电传感器A、B时，通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图象．

(1）实验前，接通气源,将滑块（不挂钩码）置于气垫导轨上，轻推滑块，当图乙中的△t1 △t2．（填“＞”“=”或“＜\"）时,说明气垫导轨已经水平．

（2）遮光条宽度为d，滑块P用细线跨过定滑轮与质量为m的钩码Q相连，将滑块P由图甲所示位置释放，通过计算机得到的图象如图乙所示，若△t1、△t2、d和鈎码质量m已知，要验证滑块和砝码组成的系统机械能是否守恒，还应测出的物理量是 和 （写出物理量的名称及符号）．

（3)若上述物理量间满足关系式 ，则表明在上述过程中滑块和砝码组成的系统机械能守恒．

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12．某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验．气垫导轨装置如图a所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成．在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气，空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上,这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差． （1）下面是实验的主要步骤：

①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮,使导轨水平； ②向气垫导轨通入压缩空气;

③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向; ④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳; ⑤把滑块2放在气垫导轨的中间;

⑥先 ，然后 ，让滑块带动纸带一起运动； ⑦取下纸带,重复步骤④⑤⑥，选出理想的纸带如图b所示；

⑧测得滑块1的质量310g,滑块2(包括橡皮泥）的质量为205g．完善实验步骤⑥的内容．

（2）已知打点计时器每隔0。02s打一个点，计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为 kg•m/s；两滑块相互作用以后系统的总动量为 kg•m/s（保留三位有效数字）． （3）试说明（2）中两结果不完全相等的主要原因是 ．

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三、计算题（本题共4小题,10+12+10+12分，共44分)

13．质量m=500g的篮球，以10m/s的初速度竖直上抛，当它上升h=1。8m时与天花板相碰，经过时间t=0。4s的相互作用，篮球以碰前速度的反弹，设空气阻力忽略不计，g取10m/s，求：

(1）篮球与天花板碰撞前瞬间的速度v1的大小； （2）篮球对天花板的平均作用力的大小？

14．如图所示，两个质量m1=20g、m2=80g的小球,用等长的细线悬挂在O点．悬挂m2的细线处于竖直状态，悬挂m1的细线处于伸直状态且与竖直方向成37°角．现将m1由静止释放,m1与m2

碰撞后粘在一起．若线长L=1m，重力加速度g=10m/s,取sin 37°=0。6，cos 37°=0。8，求：

2

2

(1）碰撞前瞬间m1的速度v0；

（2)碰撞后两球一起摆动上升的最大高度h; （3）碰撞中损失的机械能△E．

15．如图所示，质量为m=0.4kg的小物块从高h=0.4m的坡面顶端由静止释放，滑到粗糙的水平台上，滑行距离l=1m后，从边缘O点水平飞出,击中平台右下侧挡板上的p 点，以O为原点在竖直面内建立如图所示的平面直角坐标系，挡板形状满足方程y=x﹣6（单位:m），小物块从

坡面上滑下时克服摩擦力做功1J,小物块与平台表面间的动摩擦因数μ=0。1，g=10m/s，求：

2

2

（1)小物块从边缘O点抛出时的速度大小． （2）P点的坐标．

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16．如图甲所示，长为4m的水平轨道AB与半径为R=0.6m的竖直半圆弧轨道BC在B处相连接，有一质量为1kg的滑块(大小不计)，从A处由静止开始受水平向右的力F作用，F的大小随位移变化的关系如图乙所示，滑块与AB间的动摩擦因数为μ=0.25，与BC间的动摩擦因数未知，取g=10m/s．求：

2

（1）滑块到达B处时的速度大小；

（2)滑块在水平轨道AB上运动前2m过程所用的时间；

（3）若到达B点时撤去力F,滑块沿半圆弧轨道内侧上滑,并恰好能到达最高点C,则滑块在半圆弧轨道上克服摩擦力所做的功是多少?

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2016-2017学年湖北省宜昌市金东方高中高一（下)月考物理试卷(5月份）

参考答案与试题解析

一、选择题（本题共10小题，每小题5分，共50分，1—6题单选，7-10题多选） 1．许多科学家在物理学发展中作出了重要贡献,下列叙述中符合物理学史实的是（ ） A．哥白尼提出了日心说并发现了行星沿椭圆轨道运行的规律 B．开普勒在前人研究的基础上，提出万有引力定律

C．牛顿提出了万有引力定律，并通过实验测出了万有引力常量

D．伽利略通过理想实验推翻了亚里士多德“力是维持运动的原因”的观点 【考点】1U：物理学史．

【分析】明确有关天体运动的物理知识，根据各物理学家的贡献即可得出正确答案,注意不能张冠李戴．

【解答】解:A、哥白尼提出了日心说，开普勒发现了行星沿椭圆轨道运行的规律．故A错误． B、牛顿在前人研究的基础上，提出万有引力定律．故B错误．

C、牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许通过实验测出了万有引力常量．故C错误． D、伽利略通过理想实验推翻了亚里士多德“力是维持运动的原因”的观点，提出了力是改变物体运动状态的原因．故D正确． 故选：D

2．如图所示,用细线挂一质量为M的木块，有一质量为m的子弹自左向右水平射穿此木块，穿透前后子弹的速度分别为V0和v（设子弹穿过木块的时间和空气阻力不计），木块的速度大小为（ ）

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A． B． C． D．

【考点】53：动量守恒定律．

【分析】由于子弹穿过木块的时间不计，外力的冲量近似为零，子弹和木块组成的系统动量近似守恒，由动量守恒定律求解木块的速度大小． 【解答】解：根据动量守恒定律得 mv0=mv+MV， 得 V=故选B

3．如图所示,质量相同的物体分别自斜面AC和BC的顶端由静止开始下滑，物体与斜面间的动摩擦因数都相同,物体滑到斜面底部C点时的动能分别为Ek1和Ek2,下滑过程中克服摩擦力所做的功分别为W1和W2，则（ ）

A．Ek1＞Ek2 W1＜W2 B．Ek1＞Ek2 W1=W2 C．Ek1=Ek2 W1＞W2 D．Ek1＜Ek2 W1＞W2 【考点】66:动能定理的应用．

【分析】根据摩擦力做功的公式比较在两个斜面上物体克服摩擦力所做的功，再通过动能定理比较到达底部的动能．

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【解答】解:设斜面的倾角为θ，滑动摩擦力大小为μmgcosθ，则物体克服摩擦力所做的功为μmgscosθ．而scosθ相同，所以克服摩擦力做功相等．根据动能定理得，mgh﹣μmgscosθ=EK﹣0,在AC斜面上滑动时重力做功多，克服摩擦力做功相等,则在AC面上滑到底端的动能大于在BC面上滑到底端的动能,即Ek1＞Ek2．故B正确，A、C、D错误． 故选B．

4．水平传送带以速度v匀速传动,一质量为m的小木块A由静止轻放在传送带上,若木块与传送带间的动摩擦因数为μ,如图所示，则小木块从放到传送带上开始到与传送带相对静止的过程中，转化为内能的能量为（ ）

A．mv B．2mv C．

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D．

【考点】37:牛顿第二定律；6B：功能关系．

【分析】小木块放在传送带上在滑动摩擦力的作用下做匀加速运动,最终小木块与传送带相对静止说明小木块与传送带的速度相等，也为v，可以根据恒力做功公式去求解． 【解答】解:小木块受的滑动摩擦力f=μmg， 其加速度为a=

设小木块速度达到v时相对于传送带的△x=x传﹣x木=vt﹣=v﹣=,

摩擦产生的内能:Q=f△x=故选：D．

=．故D正确,A、B、C错误．

5．如图所示，物体A和B质量分别为m1和m2,其图示直角边长分别为a和b．设B与水平地面

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无摩擦，当A由顶端O从静止开始滑到B的底端时,B的水平位移是（ ）

A． b B． b

C．（b﹣a） D．（b﹣a)

【考点】53：动量守恒定律．

【分析】A、B组成的系统在水平方向上动量守恒,结合动量守恒定律，求出B的水平位移． 【解答】解：由A、B组成的系统,在相互作用过程中水平方向动量守恒，则 m2x﹣m1（b﹣a﹣x）=0, 解得x=故选：C．

．故C正确，A、B、D错误．

6．质量为m的炮弹沿水平方向飞行，其动能为Ek,突然在空中爆炸成质量相同的两块,其中一块向后飞去，动能为A．

B．

C．

，另一块向前飞去，则向前的这块的动能为( ）

D．

【考点】53：动量守恒定律；6C：机械能守恒定律．

【分析】由于爆炸产生的作用力远大于重力，在爆炸的瞬间水平方向上动量守恒，根据动量守恒求出另一块炸弹的速度，从而求出动能的大小． 【解答】解：炸弹开始动能

，解得v=．

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其中一块动能为=，解得

根据动量守恒定律得,mv=﹣解得故选B．

．则动能

．故B正确，A、C、D错误．

7．汽车在平直的公路上以恒定的功率启动,设阻力恒定，则在图中关于汽车运动过程中加速度、速度随时间变化的关系，以下判断正确的是（ )

A．汽车的加速度﹣时间图象可用图乙描述 B．汽车的速度﹣时间图象可用图甲描述 C．汽车的加速度﹣时间图象可用图丁描述 D．汽车的速度﹣时间图象可用图丙描述 【考点】63:功率、平均功率和瞬时功率．

【分析】由P=Fv可明确力、功率及速度间的关系；则可明确加速度、速度随时间的变化关系．

【解答】解:汽车恒定功率启动，则开始时加速度较大，速度增大;则由P=FV可知，牵引力减小，则加速度减小;

当牵引力等于阻力时，物体的加速度为零；此后做匀速直线运动； 注意图象的斜率表示纵坐标物理量的变化；

故速度﹣时间图象为甲图；加速度﹣时间图象为乙图; 故选：AB．

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8．我国在轨运行的气象卫星有两类，一类是极地轨道卫星﹣风云1号，绕地球做匀速圆周运动的周期为12h,另一类是地球同步轨道卫星﹣风云2号,运行周期为24h．下列说法正确的是（ )

A．风云1号的线速度大于风云2号的线速度

B．风云1号的向心加速度大于风云2号的向心加速度 C．风云1号的发射速度大于风云2号的发射速度 D．风云1号、风云2号相对地面均静止

【考点】4H：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．

【分析】卫星绕地球做匀速圆周运动时，万有引力提供向心力，据此讨论描述圆周运动的物理量与半径的关系，再根据半径关系求解即可．

【解答】解：A、卫星做圆周运动，根据万有引力提供圆周运动向心力

=m

=ma=m

T=2π，

风云2号周期大于风云1号周期，所以风云2号轨道半径大于风云1号轨道半径， v=B、a=

，所以风云1号的线速度大于风云2号的线速度，故A正确；

，所以风云1号的向心加速度大于风云2号的向心加速度，故B正确；

C、风云2号轨道半径大于风云1号轨道半径，所以风云1号的发射速度小于风云2号的发射速度,故C错误；

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D、风云2号的周期等于地球的公转周期，相对地面静止，风云1号周期小于地球的公转周期，相对地面运动，故D错误; 故选：AB．

9．在离水平地面h高处将一质量为m的小球水平抛出，在空中运动的过程中所受空气阻力大小恒为f,落地时小球距抛出点的水平距离为x,速率为v，那么，在小球运动的过程中（ ) A．重力做功为mgh

B．克服空气阻力做的功为f•C．落地时,重力的瞬时功率为mgv D．重力势能和机械能都逐渐减少

【考点】66：动能定理的应用;43：平抛运动．

【分析】根据下降的高度求出重力做功的大小；根据瞬时功率公式求出重力的瞬时功率．根据重力做功判断重力势能的变化，根据除重力以外其它力做功判断机械能的变化． 【解答】解：A、小球运动过程中下降的高度为h，则重力做功为mgh，故A正确． B、根据动能定理得：mgh﹣Wf=

，克服空气阻力做功为：

,

该题中空气阻力虽然大小不变，但是无法求出小球运动的路程，则无法通过功的公式求出克服空气阻力做功，故B错误．

C、落地时,速度方向不是竖直向下，则重力的瞬时功率不等于mgv，故C错误． D、下降的过程中，重力势能减小，阻力做负功，则机械能减小，故D正确． 故选:AD．

10．如图所示，在光滑水平面上停放着质量为m、装有光滑圆弧形槽的小车，一质量也为m的小球以水平初速度v0沿槽口向小车滑去，到达某一高度后,小球又返回右端,则（ ）

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A．小球以后将向右做平抛运动 B．小球以后将做自由落体运动 C．此过程小球对小车做的功为

D．小球在弧形槽内上升的最大高度为

【考点】53：动量守恒定律；6B：功能关系．

【分析】选取小球与小车组成的系统为研究对象,系统整个过程水平方向动量守恒，竖直方向动量不守恒,系统的机械能守恒，小球回到小车右端时，小球的速度为0，小车具有向左的速度．当小球与小车的水平速度相等时，小球弧形槽上升到最大高度．

【解答】解：A、系统整个过程水平方向动量守恒，竖直方向动量不守恒，设小球离开小车时，小球的速度为v1,小车的速度为v2，根据动量守恒得,mv0=mv1+mv2① 由动能守恒得:

，②

联立①②，解得：v1=0，v2=v0，即小球与小车分离后二者交换速度；所以小球与小车分离后做自由落体运动,故A错误，B正确．

C、此过程中小球对小车的功等于小车动能的增加，W=

,故C正确．

D、当小球与小车的水平速度相等时,小球弧形槽上升到最大高度，设该高度为h，则：mv0=2m•v ③

④

联立③④解得:h=

,故D正确．

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故选：BCD．

二、实验题（本题共2小题，每小题8分，共16分）

11．某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械守恒定律，实验装置如图甲所示，在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B，滑块P上固定一遮光条，若光线被遮光条遮挡，光电传感器会输出高电压,两光电传感器采集数据后与计算机相连．滑块在细线的牵引下向左加速运动，遮光条经过光电传感器A、B时，通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图象．

（1）实验前，接通气源，将滑块（不挂钩码）置于气垫导轨上，轻推滑块，当图乙中的△t1 = △t2．（填“＞\"“=”或“＜”）时，说明气垫导轨已经水平．

（2）遮光条宽度为d，滑块P用细线跨过定滑轮与质量为m的钩码Q相连，将滑块P由图甲所示位置释放，通过计算机得到的图象如图乙所示，若△t1、△t2、d和鈎码质量m已知，要验证滑块和砝码组成的系统机械能是否守恒，还应测出的物理量是 滑块质量M 和 两光电门间距离L （写出物理量的名称及符号）． （3)若上述物理量间满足关系式 mgL=程中滑块和砝码组成的系统机械能守恒．

，则表明在上述过

【考点】MD：验证机械能守恒定律．

【分析】（1）如果遮光条通过光电门的时间相等,说明遮光条做匀速运动，即说明气垫导轨已经水平．

（2)要验证滑块和砝码组成的系统机械能是否守恒，就应该去求出动能的增加量和重力势能的减小量，结合原理确定需要测量的物理量．

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（4）根据滑块和砝码组成的系统机械能守恒列出关系式．

【解答】解：（1）如果遮光条通过光电门的时间相等,即△t1=△t2，说明遮光条做匀速运动，即说明气垫导轨已经水平．

（2）要验证滑块和砝码组成的系统机械能是否守恒，就应该去求出动能的增加量和重力势能的减小量，光电门测量瞬时速度是实验中常用的方法．由于光电门的宽度很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度． vB=

，

，

,

滑块和砝码组成的系统动能的增加量△Ek=

滑块和砝码组成的系统动能的重力势能的减小量△Ep=mgL 所以还应测出滑块质量M，两光电门间距离L．

（3）如果系统动能的增加量等于系统重力势能的减小量，那么滑块和砝码组成的系统机械能守恒． 即：mgL=

,

M，两光电门间距离

故答案为：（1）=，(2)滑块质量L．（3)mgL=

，

12．某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验．气垫导轨装置如图a所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成．在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气,空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上，这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差． （1）下面是实验的主要步骤：

①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平； ②向气垫导轨通入压缩空气；

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③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器与弹射架并固

定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；

④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳； ⑤把滑块2放在气垫导轨的中间；

⑥先 接通打点计时器的电源 ,然后 放开滑块1 ，让滑块带动纸带一起运动； ⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选出理想的纸带如图b所示；

⑧测得滑块1的质量310g，滑块2(包括橡皮泥）的质量为205g．完善实验步骤⑥的内容． （2）已知打点计时器每隔0。02s打一个点,计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为 0.620 kg•m/s；两滑块相互作用以后系统的总动量为 0。618 kg•m/s（保留三位有效数字)．

（3）试说明（2）中两结果不完全相等的主要原因是 纸带与打点计时器限位孔有摩擦力的作用 ．

【考点】ME：验证动量守恒定律．

【分析】使用打点计时器时,先接通电源后释放纸带;本实验为了验证动量守恒定律设置滑块在气垫导轨上碰撞,用打点计时器纸带的数据测量碰前和碰后的速度,计算前后的动量，多次重复，在实验误差允许的范围内相等,则动量守恒定律得到验证．

【解答】解:（1）使用打点计时器时，先接通电源后释放纸带，所以先接通打点计时器的电源，后放开滑块1;

（2）放开滑块1后，滑块1做匀速运动，跟滑块2发生碰撞后跟2一起做匀速运动,根据纸带

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的数据得:

碰撞前滑块1的动量为：撞前的总动量为0.620kg•m/s

碰撞后滑块1、2速度相等，所以碰撞后总动量为：618kg•m/s

（3）结果不完全相等是因为纸带与打点计时器限位孔有摩擦力的作用．

故答案为:先接通打点计时器的电源；放开滑块1；0。620；0.618；纸带与打点计时器限位孔有摩擦力的作用

三、计算题(本题共4小题，10+12+10+12分，共44分）

13．质量m=500g的篮球，以10m/s的初速度竖直上抛，当它上升h=1。8m时与天花板相碰，经过时间t=0。4s的相互作用，篮球以碰前速度的反弹,设空气阻力忽略不计，g取10m/s，求：

(1）篮球与天花板碰撞前瞬间的速度v1的大小; （2）篮球对天花板的平均作用力的大小？ 【考点】52:动量定理．

【分析】（1）根据位移速度公式求出上升到高度h=1.8m处时的速度大小； （2）然后根据动量定理列方程求解．

【解答】解：（1）篮球与天花板碰前速度大小为v1,由v1﹣v0=﹣2gh得: V1=

=

m/s=8 m/s，方向向上．

2

2

2

=0。620kg•m/s,滑块2的动量为零，所以碰

=0。

（2）碰后速度大小v2=v1=6 m/s，方向向下．

选向下为正方向．碰撞过程中球受向下的重力mg和天花板对球向下的平均作用力F，对球由动量定理得：

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（F+mg）t=mv2﹣m（﹣v1）， 联立得：F=12。5 N，

由牛顿第三定律知篮球对天花板的平均作用力大小为12.5 N． 答：(1）篮球与天花板碰撞前瞬间的速度v1的大小是8m/s； (2）篮球对天花板的平均作用力的大小是12。5N．

14．如图所示，两个质量m1=20g、m2=80g的小球，用等长的细线悬挂在O点．悬挂m2的细线处于竖直状态,悬挂m1的细线处于伸直状态且与竖直方向成37°角．现将m1由静止释放，m1与m2

碰撞后粘在一起．若线长L=1m，重力加速度g=10m/s，取sin 37°=0。6，cos 37°=0.8，求：

2

（1）碰撞前瞬间m1的速度v0；

（2)碰撞后两球一起摆动上升的最大高度h； （3）碰撞中损失的机械能△E．

【考点】53：动量守恒定律；6B：功能关系．

【分析】(1)根据机械能守恒求出碰撞前瞬间m1的速度．

(2）碰撞前后瞬间，两球组成的系统动量守恒,结合动量守恒定律求出共同的速度，结合机械能守恒求出一起摆动上升的最大高度．

（3）对碰撞前后瞬间运用能量守恒求出碰撞过程中损失的机械能． 【解答】解：(1）对m1，根据机械能守恒得，解得

=

m/s=2m/s．

，

（2)规定向右为正方向，根据动量守恒定律得,m1v0=(m1+m2）v，

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根据机械能守恒得，

代入数据,联立解得h=0。008m． (3)根据能量守恒得,损失的机械能代入数据解得△E=0.032J．

答：(1）碰撞前瞬间m1的速度为2m/s;

，

，

（2）碰撞后两球一起摆动上升的最大高度h为0。008m； （3）碰撞中损失的机械能△E为0.032J．

15．如图所示，质量为m=0.4kg的小物块从高h=0.4m的坡面顶端由静止释放，滑到粗糙的水平台上,滑行距离l=1m后,从边缘O点水平飞出，击中平台右下侧挡板上的p 点，以O为原点在竖直面内建立如图所示的平面直角坐标系,挡板形状满足方程y=x﹣6(单位：m），小物块从坡面上滑下时克服摩擦力做功1J，小物块与平台表面间的动摩擦因数μ=0.1,g=10m/s，求: （1）小物块从边缘O点抛出时的速度大小． (2)P点的坐标．

2

2

【考点】66:动能定理的应用；1E：匀变速直线运动的位移与时间的关系． 【分析】（1）对小物块由动能定理可以求出物块的速度． （2）物块做平抛运动,应用平抛运动规律可以求出P点的坐标．

【解答】解:（1)对小物块,从释放至到达O点的过程中，由动能定理得:

﹣0,

代入数据解得：v=1m/s．

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（2）小物块从O点水平抛出做平抛运动， 竖直方向：水平方向：x=vt， 又有：y=x﹣6，

联立解得：x=1m，y=﹣5m， 所以P点坐标为（1m,﹣5m）．

答：（1)小物块从边缘O点抛出时的速度大小为1m/s． (2）P点的坐标为（1m，﹣5m）．

16．如图甲所示，长为4m的水平轨道AB与半径为R=0.6m的竖直半圆弧轨道BC在B处相连接，有一质量为1kg的滑块（大小不计)，从A处由静止开始受水平向右的力F作用,F的大小随位移变化的关系如图乙所示，滑块与AB间的动摩擦因数为μ=0.25，与BC间的动摩擦因数未知，取g=10m/s．求：

22

，

（1）滑块到达B处时的速度大小；

(2)滑块在水平轨道AB上运动前2m过程所用的时间;

(3）若到达B点时撤去力F，滑块沿半圆弧轨道内侧上滑，并恰好能到达最高点C,则滑块在半圆弧轨道上克服摩擦力所做的功是多少？

【考点】66：动能定理的应用；37:牛顿第二定律．

【分析】（1）对滑块从A到B的过程作为研究的过程，运用动能定理求出滑块到达B处时的速度大小．

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（2）根据牛顿第二定律求出滑块在水平轨道AB上运动前2m过程中加速度，根据运动学公式求出运动的时间．

（3）滑块沿半圆弧轨道内侧上滑，并恰好能达到最高点C，知最高点弹力为零，根据牛顿第二定律求出临界的速度,根据动能定理求出滑块在半圆轨道上克服摩擦力所做的功． 【解答】解：（1)对滑块从A到B的过程，由动能定理得： F2

1x1﹣F3x3﹣μmgx=mvB

即：20×2 J﹣10×1 J﹣0.25×1×10×4 J=×1×v2

B， 得：vB=2

m/s．

(2）在前2 m内，有：F1﹣μmg=ma， 且x2

1=at1， 解得:t1=

s．

（3）当滑块恰好能到达最高点C时，应用：mg=m

对滑块从B到C的过程,由动能定理得: W﹣mg×2R=mv2

2

C﹣mvB

代入数值得W=﹣5 J，即克服摩擦力做的功为5 J． 答：（1）滑块到达B处时的速度大小2

m/s

（2)滑块在水平轨道AB上运动前2m过程所用的时间为s

（3）滑块在半圆弧轨道上克服摩擦力所做的功是5 J

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