2020-2021學(xué)年重慶市鐵路中學(xué)高一（下）期末物理模擬試卷（附答案詳解）

2020-2021學(xué)年重慶市鐵路中學(xué)高一（下）期末物理模擬

試卷

一、單選題（本大題共8小題，共32.0分）

1.一質(zhì)點做曲線運動，下列說法正確的是（）

A.質(zhì)點速度方向保持不變

B.質(zhì)點加速度方向時刻在改變

C.質(zhì)點速度方向一定與加速度方向相同

D.質(zhì)點速度方向一定沿曲線的切線方向

2.如圖所示，滑板運動員以速度為從距離地面高度為人的平臺

末端水平飛出，落在水平地面上。運動員和滑板均可視為質(zhì)

點，忽略空氣阻力的影響。下列說法中正確的是（）

A.〃一定時，北越大，運動員在空中運動時間越長

B"一定時，火越大，運動員落地瞬間速度越大

C.運動員落地瞬間速度與高度力無關(guān)

D.運動員落地位置與孫大小無關(guān)

3.若“嫦娥五號”衛(wèi)星在距離月球表面高度為”的環(huán)月軌道I上

做勻速圓周運動，其運行的周期為T；隨后“嫦娥五號”在該軌

道上某點采取措施，使衛(wèi)星降至橢圓軌道n上，如圖所示。若

近月點接近月球表面，而〃等于月球半徑，忽略月球自轉(zhuǎn)及地

球?qū)πl(wèi)星的影響，則“嫦娥五號”在軌道n上的運行周期為（）

A.B.叵TC.這7D.更T

4884

4.木塊。和b用一根輕彈簧連接起來，放在光滑水平面上，。緊靠在墻壁上，在b上

施加向左的水平力使彈簧壓縮，如圖所示，當(dāng)撤去外力后，下列說法中正確的是

()

①a尚未離開墻壁前，a和6組成的系統(tǒng)動量守恒

②a尚未離開墻壁前，a和6組成的系統(tǒng)動量不守恒

③a離開墻壁后，。和b組成的系統(tǒng)動量守恒

④a離開墻壁后，〃和人組成的系統(tǒng)動量不守恒

A.①③B.②④C.②③D.①④

5.鳥撞飛機是導(dǎo)致空難的重要因素之一。假設(shè)在某次空難中，鳥的質(zhì)量為0.6kg,飛

行的速度為3m/s,迎面撞上速度為720km"的飛機，對飛機的撞擊力達到1.6x

10N,則鳥撞飛機的作用時間大約為（）

A.7.6x10-6sB.7.6x10-5sC.1.5x10_5sD.1.5x10-4s

6.籃球運動員斜向上投出質(zhì)量為，"的籃球，球出手時高度為心、動能為私,籃筐距

地面高度為九2,不計空氣阻力。則籃球進筐時的動能為（）

A.Ek+mgh2-mghxB.Ek—mgh2+mght

C.mgh2+mgh]—EkD.mgh2-mg九i—Ek

7.如圖，質(zhì)量為M的物體內(nèi)有光滑圓形軌道，現(xiàn)有一質(zhì)量為機的小I

滑塊沿該圓形軌道在豎直面內(nèi)作圓周運動.小c點為圓周的最高?|

點和最低點，B、。點是與圓心。同一水平線上的點.小滑塊運動,1.........」

時，物體M在地面上靜止不動，則物體M對地面的壓力N和地面對M的摩擦力有

關(guān)說法正確的是（）

A.小滑塊在A點時，N>Mg,摩擦力方向向左

B.小滑塊在B點時，N=Mg,摩擦力方向向右

C.小滑塊在C點時，N=（M+m）g,例與地面無摩擦

D.小滑塊在。點時，N=（M+m）g,摩擦力方向向左

8.如圖所示，。為放在地球赤道上隨地球一起轉(zhuǎn)動的物體，匕為處于地球表面附近的

衛(wèi)星，c是地球同步衛(wèi)星，〃是高空探測衛(wèi)星，若a、b、c、d的質(zhì)量相同，地球表

面附近的重力加速度為g,下列說法正確的是（）

A"衛(wèi)星轉(zhuǎn)動的線速度大于7.9k?n/s

B.a、b、c、"的周期大小關(guān)系為兀<Tb<Tc<Td

C.a和6的向心加速度都等于重力加速度g

D.在氏c、1中，人的動能最大，d的機械能最大

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二、多選題（本大題共3小題，共15.0分）

9.如圖所示，汽車吊起重為G的貨物，汽車以速度v

勻速前進。當(dāng)牽繩與豎直方向夾角為。時，繩的拉

力大小為T,重物的速度大小為火,下列說法正確

的是（）

A.v0<vB.v0>vC.T<GD.T>G

10.如圖所示為某汽車啟動時發(fā)動機功率尸隨時間f變化的圖

像，圖中P。為發(fā)動機的額定功率，汽車所受阻力恒定，

若已知汽車在t2時刻之前已達到最大速度加，據(jù)此可知

（）

A.匕?tz時間內(nèi)汽車做勻速運動

B.0?ti時間內(nèi)發(fā)動機做的功為

C.0?t2時間內(nèi)發(fā)動機做的功為Po（t2-7）

D.汽車勻速運動時所受的阻力為粵

11.如圖所示，質(zhì)量為〃，的物塊A靜置在光滑水平桌面上，它通過輕繩和輕質(zhì)滑輪懸

掛著質(zhì)量為3機的物塊從由靜止釋放物塊A、B后（重力加速度大小為g）（）

A.相同時間內(nèi)，A、8運動的路程之比為2：1

B.物塊A、8的加速度之比為1：1

C.細繩的拉力為

D.當(dāng)B下落高度〃時，速度為用

三、實驗題（本大題共2小題，共18.0分）

12.圖甲是“研究平拋物體的運動”的實驗裝置圖。

(1)實驗前反復(fù)調(diào)節(jié)實驗裝置，直到斜槽末端切線水平，實驗時每次讓小球從同一

位置由靜止釋放，以上兩步操作的目的是：o

(2)實驗取得的數(shù)據(jù)如圖乙所示，其中。為拋出點，則此小球做平拋運動的初速度

為m/So(g取9.8?n/s2,計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(3)在另一次實驗中將白紙換成方格紙，每個格的邊長L,通過實驗，記錄了小球

在運動途中的三個位置，如圖丙所示，則該小球做平拋運動的初速度表達式為

v0=(用g、乙表示)；8點的速度%=(用g、L表示)。

13.如圖所示為實驗室中逸證動量守恒定律》的實驗裝

置示意圖。

甲組同學(xué)：>m2

(1)實驗中必須要求的條件是。

A.斜槽軌道盡量光滑以減少誤差

B.斜槽軌道末端的切線必須水平

C.入射球和被碰球的大小可以不同

D入射球每次必須從軌道的同一位置由靜止釋放

(2)圖中。點是小球拋出點在地面上的垂直投影。實驗時，用天平測量兩個小球的

質(zhì)量巾1、m2,先讓入射球mi多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點的

位置P,測量平拋射程OP,然后把被碰小球巾2靜置于水平軌道的末端，再將入射

球mi從斜軌上S位置靜止釋放，與小球租2相碰，分別找到巾1、巾2相碰后平均落地

點的位置M、N,測量平拋射程OM、ON。

(3)為了驗證碰撞前后動量守恒，甲同學(xué)只需驗證表達式：成立，即表示碰

撞中動量守恒。

乙組同學(xué)：m2>4mi，兩球為彈性碰撞，軌道改為特殊材料做成的光滑軌道，其

它不變。按照(2)的步驟完成實驗，將落地點仍然按照上圖所示順序標記為M、P、

N。

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(4)由以上信息判斷：mi碰撞前的落點為,巾1碰撞后的落點為o

(5)為了驗證碰撞前后動量守恒，乙同學(xué)只需驗證表達式：成立，即表示碰

撞中動量守恒。

四、簡答題(本大題共1小題，共8.0分)

14.2019年12月16日15時22分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心以“一箭雙星”方式成功

發(fā)射第五十二、五十三顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，北斗導(dǎo)航衛(wèi)星分為高、中、低三種軌道。

某中軌道衛(wèi)星的運動視為勻速圓周運動，其軌道半徑為地球半徑的4倍，已知地球

半徑為R,地球表面的重力加速度為g,萬有引力常量為G,不考慮地球的自轉(zhuǎn)。

求：

(1)地球的質(zhì)量；

(2)該中軌道衛(wèi)星的線速度大小。

五、計算題(本大題共2小題，共27.0分)

4B

15.如圖所示，兩個小球A和8質(zhì)量分別是叫4=2.0/cg,mB=/力77、77m用力r

1.6kg,球A靜止在光滑水平面上的M點，球8在水平面上

從遠處沿兩球的中心連線向著球A運動，假設(shè)兩球相距L<18加時存在著恒定的斥

力凡L>18m時無相互作用力.當(dāng)兩球相距最近時，它們間的距離為d=2m,此

時球B的速度是4m/s.求：

(1)球B的初速度大小.

(2)兩球之間的斥力大小.

(3)兩球從開始相互作用到相距最近時所經(jīng)歷的時間.

￡

16.如圖所示，長為L=1巾的粗糙直軌道AB與光滑的

八分之五的圓軌道8CCE相切于B點且平滑連接。

圖中的。點為圓軌道的圓心，且以0、C位于同0

一條豎直線上(E為圓軌道的最高點)；。、。、A位

于同一條水平線上，且0B與04的夾角為45。(08

垂直于4B)?，F(xiàn)將一質(zhì)量m=1kg的小球(視為質(zhì)點

)從A點以沿直軌道AB方向的初速度%釋放，已知小球與直軌道AB間的動摩擦因

數(shù)〃=今

(1)若%=2m/s,求小球第一次經(jīng)過C點時的速度大?。?/p>

(2)若%=3m/s,求整個運動過程中小球?qū)點壓力的最小值；

(3)若要小球能在運動過程中，既不中途脫離圓軌道，又能再一次回到A點，求火的

取值。

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答案和解析

1.【答案】D

【解析】解：A、既然是曲線運動，它的速度的方向必定是改變的，所以A錯誤。

從物體做曲線運動的條件是合力與速度不在同一條直線上，合外力大小和方向不一定

變化，所以加速度的方向不一定變化，如平拋運動，所以B錯誤。

C、物體做曲線運動的條件是合力與速度不在同一條直線上，加速度的方向是和合力的

方向相同，所以質(zhì)點速度方向一定與加速度方向不在一條在線上，所以C錯誤。

。、做曲線運動的物體，速度的方向沿曲線的切線方向，所以。正確。

故選：D。

物體做曲線運動的條件是合力與速度不在同一條直線上，速度的方向與該點曲線的切線

方向相同；

由牛頓第二定律可以判斷加速度的方向。

本題是對曲線運動速度方向的考查，做曲線運動的物體的速度的方向是沿著曲線的切線

方向的。

2.【答案】B

【解析】

【分析】

運動員和滑板做平拋運動，根據(jù)分位移公式和分速度公式列式求解即可。

本題關(guān)鍵是明確運動員和滑板做平拋運動，然后根據(jù)平拋運動的分位移公式和動能定理

列式分析討論。

【解答】

A.運動員和滑板做平拋運動，有無=：9戶，故運動時間與初速度無關(guān)，故A錯誤；

BC.運動員在豎直方向做自由落體運動，落地時豎直方向的分速度為為=屬元得落

地速度大小為0=，詔+2g/i，故孫越大，力越大，運動員落地瞬間速度越大，故B正

確，C錯誤；

D射程x==%隹，初速度越大，射程越大，故力錯誤。

故選故

3.【答案】C

【解析】解：“嫦娥五號”衛(wèi)星在I軌道上運行時軌道半徑為r=R+H=2R,

“嫦娥五號”衛(wèi)星在D軌道上運行時，軌道的半長軸。=等=|乩

“嫦娥五號”在軌道□上的運行周期為為7',由開普勒第三定律可知：

3)3一料

T2-Tr2

解得『=述T，故C正確，A8Q錯誤。

8

故選：Co

根據(jù)題意求出“嫦娥五號”衛(wèi)星繞月球運動的半長軸，然后根據(jù)開普勒第三定律求出

“嫦娥五號”衛(wèi)星在軌道口上運行時的周期。

本題考查了衛(wèi)星的運行周期，根據(jù)題意求出衛(wèi)星運行軌道的半長軸是解題的前提，應(yīng)用

開普勒第三定律即可解題。

4.【答案】C

【解析】

【分析】

判斷系統(tǒng)動量是否守恒看系統(tǒng)所受的外力之和是否為零.當(dāng)撤去外力F后，a尚未離開

墻壁前，系統(tǒng)受到墻壁的作用力，系統(tǒng)所受的外力之和不為零。a離開墻壁后，系統(tǒng)所

受的外力之和為0。

本題的關(guān)鍵是掌握系統(tǒng)動量守恒的條件：合外力為零，通過分析系統(tǒng)的所受的外力，對

照動量守恒的條件進行分析。

【解答】

動量守恒定律的運用條件是不受外力或所受合外力為零，。尚未離開墻壁前，”和6組

成的系統(tǒng)受到墻壁對它們的作用力，系統(tǒng)的合外力不為零，不滿足動量守恒條件；“離

開墻壁后，系統(tǒng)所受合外力為零，動量守恒。故②③正確。選項C正確，ABQ錯誤。

故選：Co

5.【答案】B

【解析】解：調(diào)碰撞時間為f,由動量定理有：Ft=m△v,得：t=誓=叱察善=

7.6x10-5s,故8正確，ACQ錯誤

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故選：B。

對小鳥進行分析，碰撞過程由動量定理進行分析即可求得撞擊時間。

題考查動量定理的應(yīng)用，要注意明確研究對象的選擇，同時注意動量定理的矢量性，根

據(jù)動量定理即可正確求解；在解題時還要注意干擾項的排除。

6.【答案】B

【解析】解：以地面為零勢能面，籃球機械能守恒，根據(jù)機械能守恒定律有：

mgh]+Ek=mgh2+Ek2

解得：

Ek2=Ek+mgh-mgft2

故2正確AC。錯誤。

故選：Bo

籃球在空中飛行時受到的空氣阻力忽略不計，只受重力，故機械能守恒，根據(jù)機械能守

恒定律直接列式分析。

本題關(guān)鍵根據(jù)機械能守恒定律列式求解，守恒條件為只有重力做功，同時注意在確定重

力勢能時要先設(shè)定零勢能面。

7.【答案】B

【解析】解：4、小滑塊在A點時，滑塊對M的作用力在豎直方向上，系統(tǒng)在水平方向

不受力的作用，所以沒有摩擦力的作用，故A錯誤。

8、小滑塊在8點時，需要的向心力向右，所以M對滑塊有向右的支持力的作用，對“

受力分析可知，地面要對M有向右的摩擦力的作用，在豎直方向上，由于沒有加速度，

物體受力平衡，所以物體M對地面的壓力N=Mg,故B正確。

C、小滑塊在C點時，滑塊對M的作用力豎直向下，M在水平方向不受其他力的作用，

所以不受摩擦力?；瑝K對物體M的壓力要大于C的重力，那么M對地面的壓力N>(M+

m)g,故C錯誤。

。、小滑塊在。點和B的受力的類似，由B的分析可知N=Mg,摩擦力方向向左，D

錯誤。

故選：Bo

小滑塊在豎直面內(nèi)做圓周運動，小滑塊的重力和圓形軌道對滑塊的支持力的合力作為向

心力，根據(jù)在不同的地方做圓周運動的受力，可以分析得出物體M對地面的壓力N和

地面對物體M的摩擦力的大小.

小滑塊做圓周運動，分析清楚小滑塊做圓周運動的向心力的來源，即可知道小滑塊和M

之間的作用力的大小，再由牛頓第三定律可以分析得出地面對M的作用力.

8.【答案】D

【解析】解：A、7.9km/s是第一宇宙速度，是衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動最大的運行

速度，所以衛(wèi)星轉(zhuǎn)動的線速度小于7.9/nn/s,故4錯誤。

B、對于氏c、"三顆衛(wèi)星，由開普勒第三定律忘=匕知7b<乙<匕?地球同步衛(wèi)星的

周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，則有兀=心.因此有〃<Ta=Tc<兀.故8錯誤。

C、匕衛(wèi)星由重力提供向心力，其向心加速度等于重力加速度g。而。由重力和支持力的

合力提供向心力，則。的向心加速度小于重力加速度g。故C錯誤。

D、對于從c、d三顆衛(wèi)星，根據(jù)萬有引力提供圓周運動向心力，有：G^=m-

rzr

得"=g

衛(wèi)星的動能為&=|mv2=等，所以人的動能最大。

若要將衛(wèi)星的軌道半徑增大，衛(wèi)星必須加速，機械能增大，所以4的機械能最大，故。

正確。

故選：Do

7.9km/s是第一宇宙速度，是衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動最大的運行速度。地球同步衛(wèi)

星的周期、角速度與地球自轉(zhuǎn)周期、角速度相等，根據(jù)開普勒第三定律分析周期關(guān)系。

衛(wèi)星做圓周運動萬有引力提供向心力，應(yīng)用萬有引力公式與牛頓第二定律求出向心加速

度和線速度的表達式，然后分析答題。

對于衛(wèi)星問題，要建立物理模型，根據(jù)萬有引力提供向心力列式分析各量之間的關(guān)系，

并且要知道地球同步衛(wèi)星的條件和特點。

9.【答案】AD

【解析】解：A、繩子與豎直方向的夾角為。，將汽車的速度分解為沿繩子方向和垂直

于繩子方向，沿繩子方向的速度等于重物的速度，如圖所示：

第10頁，共17頁

根據(jù)平行四邊形定則得，v0=v^=vsin9,則有，p0<V,故A正確，3錯誤；

CD、由于%=vsin。，0變大，故重物是加速上升，處于超重狀態(tài)，故拉力大于重力，

即7>G,故C錯誤，。正確；

故選：AD.

將汽車的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子方向，沿繩子方向的速度等于重物的速度,

求解出重物速度表達式后進行分析即可。

解決本題的關(guān)鍵會對小車的速度進行分解，知道小車的速度是沿繩子方向和垂直于繩子

方向速度的合速度；同時要知道加速度向上是超重現(xiàn)象，加速度向下是失重現(xiàn)象。

10.【答案】CD

【解析】解：A、。?0時間內(nèi)汽車做勻加速直線運動，G達到額定功率，此時汽車的牽

引力仍然大于阻力，所以汽車將繼續(xù)做加速運動，根據(jù)P=Fv,速度增大，牽引力減小，

則加速度減小，Q?t2時間內(nèi)汽車將先做加速度減小的加速運動，速度達到最大，然后

做勻速運動，當(dāng)加速度為零時，即牽引力等于阻力，汽車速度達到最大，故A錯誤；

B、0?S時間內(nèi)發(fā)動機的功率逐漸增大，所以發(fā)動機做的功一定小于Po",故8錯誤；

C、根據(jù)功的公式，W=Pt,可知圖像與時間軸之間所圍成的面積可以表示發(fā)動機的功，

所以。?t2時間內(nèi)發(fā)動機做的功為-藍），故C正確；

D、汽車勻速運動時，牽引力等于阻力，則所受的阻力為/=尸=魯，故。正確。

vm

故選：CD.

“?t2時間內(nèi)汽車將先做加速度減小的加速運動，速度達到最大，然后做勻速運動；0?

Q時間內(nèi)發(fā)動機的功率逐漸增大，所以發(fā)動機做的功一定小于Pot1；根據(jù)功的公式，W=

Pt,可知圖像與時間軸之間所圍成的面積可以表示發(fā)動機的功；當(dāng)速度達到最大速度時，

牽引力等于阻力。

解決本題的關(guān)鍵會根據(jù)汽車的受力判斷汽車的運動，知道汽車功率不變，當(dāng)加速度為零

時，速度達到最大。

11.【答案】AD

【解析】解：A、同時間內(nèi)，圖中A向右運動〃時，8下降一半的距離，即為表故A、

8運動的路程之比為2：1,故A正確；

B、任意相等時間內(nèi)，物體A、8的位移之比為2：1,故速度和加速度之比均為2：1,

故8錯誤；

C、設(shè)4的加速度為小則B的加速度為0.5a,根據(jù)牛頓第二定律

對A,有：T=ma,

對3,有：3mg—2T=3m-0.5a,

聯(lián)立解得：7=等，a=^g,故C錯誤；

。、對B,加速度為a'=0.5a=三g,根據(jù)速度位移公式，有：/=2?a'?八,解得:“二呼

故。正確；

故選：AD?

物體A下降人時，物體8下降0.5h，故A的速度一直為8的速度的2倍，可以得到加速

度之比也為2：1,根據(jù)牛頓第二定律列式求解拉力和加速度；根據(jù)運動學(xué)公式列式求

解速度。

對于牛頓第二定律的綜合應(yīng)用問題，關(guān)鍵是弄清楚物體的運動過程和受力情況，利用牛

頓第二定律或運動學(xué)的計算公式求解加速度，再根據(jù)題目要求進行解答；知道加速度是

聯(lián)系靜力學(xué)和運動學(xué)的橋梁。

12.【答案】讓小球能夠水平拋出；初速度相同1.63LJi§噌

【解析】解：(1)實驗前應(yīng)對實驗裝置反復(fù)調(diào)節(jié)，直到斜槽末端切線水平，目的是讓小

球能夠水平拋出；

為了保證小球每次平拋的軌跡都是相同的，這就要求小球平拋的初速度相同，因此在操

作中要求每次小球能從同一位置靜止釋放；

(2)由于。為拋出點，所以根據(jù)平拋運動規(guī)律有：

水平方向：x=vot

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豎直方向：y-^gt2

=32.0cm=0.32m,y=19.6cm=0.196m,g=9.8m/s2,

代入解得：v0=l-6m/s；

(3)設(shè)相鄰兩點間的時間間隔為T,

豎直方向：5L-3L=gT2,

得到T=后

水平方向…o=羊=34]1；

小球在B點時，豎直方向上的瞬時速度：g〃=等=軌聆

B點的速度=JVQ+vly=5L

故答案為：(1)讓小球能夠水平拋出；初速度相同；(2)1.6；(3)34正；5L聆。

(1)平拋運動的初速度一定要水平，因此為了獲得水平的初速度安裝斜槽軌道時要注意

槽口末端要水平；同時為了保證小球每次平拋的軌跡都是相同的，要求小球平拋的初速

度相同；

(2)0點為平拋的起點，根據(jù)平拋運動的規(guī)律求解；

(3)根據(jù)豎直方向運動特點△h=g7'2,求出物體運動時間，然后利用水平方向物體做勻

速運動，可以求出其水平速度大小，利用勻變速直線運動的推論可以求出B點的豎直分

速度大小，再進行速度的合成即可。

本題不但考查了平拋運動的規(guī)律，還靈活運用了勻速運動和勻變速運動的規(guī)律，弄清楚

實驗操作和實驗數(shù)據(jù)處理方法是關(guān)鍵。

13.【答案】B。mx0P-m^OM+m20NNPm10N——mx0P+m20M

【解析】解：(1)4、只要小球離開軌道時的水平速度相等即可，不需要要求軌道光滑,

故A錯誤；

8、小球離開斜槽后做平拋運動，斜槽軌道末端的切線必須水平，故8正確；

C、兩球要發(fā)生對心正碰，入射球和被碰球大小必須相同，故C錯誤；

。、為使小球做平拋運動的初速度相等，入射球每次必須從軌道的同一位置由靜止釋放,

故。正確。

故選：BD。

(3)兩球碰撞過程系統(tǒng)動量守恒，以向右為正方向，由動量守恒定律得：

m^Q=m1v1+m2v2y

小球離開軌道后做平拋運動，它們拋出點的高度相等，在空中的運動時間，相等，

上式兩邊同時乘以f得：m1vot=myv^t+m2v2t,得：mrOP=mvOM+m2ON；

(4)(5)設(shè)碰撞前入射球的速度為為,碰撞后入射球的速度為巧，被碰球的速度為以，

兩球發(fā)生彈性碰撞，碰撞過程系統(tǒng)動量守恒、機械能守恒，以向右為正方向，由動量守

恒定律得：

=優(yōu)1%+m2v2

由機械能守恒定律得：

111

2miyo=2mivi+2m2v2

解得：詈％,W=六％,

7Tli十mi+TTI2

由于Hi?>4nh，則％<0,碰撞后入射球反彈，v0>\vr\>v2>

小球離開軌道后做平拋運動，它們拋出點的高度相等，在空中的運動時間，相等，

小球做平拋運動的時間「相等，小球做平拋運動的初速度越大，小球的水平位移越大,

則N是碰撞前入射球的落點位置，尸是碰撞后入射球的落點位置，M是碰撞后被碰球的

落點位置：

m^Vo=m1v1+兩邊同時乘以平拋運動的時間f得：m1Vgt=-m1v1t+m2v2t,

得：m^N=-m1OP+m2OM-,

故答案為：(3)?niOP=mrOM+m2ON；(4)N；P；(5)恤0%=-mrOP+m2OM.

(1)小球離開斜槽軌道后做平拋運動，斜槽軌道末端必須水平，為使兩球發(fā)生對心碰撞，

兩球大小應(yīng)相等，入射球應(yīng)從同一位置由靜止釋放，根據(jù)實驗原理與實驗注意事項分析

答題。

(3)兩球碰撞過程系統(tǒng)動量守恒，應(yīng)用動量守恒定律求出實驗需要驗證的表達式。

(4)(5)兩球發(fā)生彈性碰撞，碰撞過程系統(tǒng)動量守恒、機械能守恒，由于動量守恒定律與

機械能守恒定律求出碰撞后兩球的速度，判斷兩球速度大小間關(guān)系，小球離開軌道后做

平拋運動，應(yīng)用平拋運動規(guī)律判斷小球落點位置，求出實驗需要驗證的表達式。

本題考查了驗證動量守恒定律實驗，本實驗的一個重要的技巧是入射球和靶球從同一高

度做平拋運動并且落到同一水平面上，入射球與被碰球的下落高度相等，做平拋運動的

時間相同，所以在實驗的過程當(dāng)中把本來需要測量的速度改為測量平拋過程當(dāng)中水平方

向發(fā)生的位移，可見掌握了實驗原理才能順利解決此類題。

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14.【答案】解：(1)對地球表面上的物體：巾9=筌，解得：M="-；

RG

(2)對中軌衛(wèi)星：篝=加得解得：v=嗎;

答:(1)地球的質(zhì)量為喑；

(2)該中軌道衛(wèi)星的線速度大小為摩。

【解析】(1)根據(jù)萬有引力等于重力求出地球的質(zhì)量。

(2)根據(jù)萬有引力提供向心力以及萬有引力等于重力求出衛(wèi)星的線速度。

解決本題的關(guān)鍵掌握萬有引力提供向心力和萬有引力等于重力這兩個理論，并能熟練運

用。

15.【答案】解：(1)設(shè)8球初速度為孫，當(dāng)兩球相距最近時，兩球速度相等為v,根據(jù)

動量守恒定律得：

mBv0=(mA+mB)v

Tn.A+??1R2.0+1.6..c/

———-v=---------x4m/s=9m/s

所以，v0

(2)對于8球從無窮遠到相距最近過程，對于A、B組成的系統(tǒng)，恒力與相對位移的乘積

等于系統(tǒng)動能的損失，故有：

11

2

F(L-d)=-mBvl--(mA+mfi)v

故有.F-諾一6一+〃3)"2=L6XM-(2.O+I.6)X42N=225N

乂e:-2(L-d)-2(18-2)一,

(3)對于A球，設(shè)作用時為3由動量定理得:

Ft—mAv

.?入msV2.0x4cl,

故：t=T-=虧力=3.56s

F2.25

答：(1)8球初速度為9m/s

(2)兩球間相互作用力為2.25N

(3)作用時間3.56s

【解析】(1)當(dāng)兩球速度相等時，兩球相距最近，根據(jù)動量守恒定律求出B球的初速度；

(2)在兩球相距L>18m時無相互作用力，B球做勻速直線運動，兩球相距LMl8m時存

在著恒定斥力F,B球做勻減速運動，由動能定理可得相互作用力

(3)根據(jù)動量定理得到兩球從開始相互作用到相距最近時所經(jīng)歷的時間.

本題綜合考查了動量定理、動量守恒定律和能量守恒定律，綜合性較強.知道速度相等

時，兩球相距最近，以及知道恒力與與相對位移的乘積等于系統(tǒng)動能的損失是解決本題

的關(guān)鍵.

16.【答案】解：(1)小球從ATC,由動能定理得：

mgR—fimgLcos4S°=