2025高考物理 人教版選擇性必修第1冊(cè)專項(xiàng)復(fù)習(xí)第1章　3含答案

2025高考物理人教版選擇性必修第1冊(cè)專項(xiàng)復(fù)習(xí)第1章3含答案第一章3基礎(chǔ)強(qiáng)化練(時(shí)間25分鐘滿分60分)一、選擇題(本題共6小題，每題7分，共42分)1．(多選)如圖所示，A、B兩物體質(zhì)量之比mA∶mB＝3∶2，原來(lái)靜止在平板小車C上，A、B間有一根被壓縮的彈簧，地面光滑，當(dāng)兩物體被同時(shí)釋放后，則(BCD)A．若A、B與平板車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，則A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒B．若A、B與平板車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，則A、B、C組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒C．若A、B所受的摩擦力大小相等，則A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒D．不論A、B所受的摩擦力大小如何，A、B、C組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒解析：若A、B與平板車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，若A、B相對(duì)C滑動(dòng)，則A、B系統(tǒng)水平方向所受到的摩擦力大小不等，水平方向合力不為零，故A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；對(duì)A、B、C組成的系統(tǒng)，由于水平面光滑，所以無(wú)論A、B與平板車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同與否，整個(gè)系統(tǒng)動(dòng)量守恒，故選項(xiàng)B、D正確；若A、B所受的摩擦力大小相等，則A、B組成的系統(tǒng)所受到的合外力為零，故系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，故選項(xiàng)C正確。2.如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為0.5kg的小球在離車底面高度20m處以一定的初速度向左平拋，落在以v0＝7.5m/s的速度沿光滑水平面向右勻速行駛的敞篷小車中，小車的底面上涂有一層油泥，車與油泥的總質(zhì)量為4kg，若小球在落到車的底面前瞬間的速度是25m/s，則小球與小車相對(duì)靜止時(shí)，小車的速度是(g取10m/s2)(A)A．5m/s B．4m/sC．8.5m/s D．9.5m/s解析：由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知，小球下落的時(shí)間t＝eq\r(\f(2h,g))＝eq\r(\f(2×20,10))s＝2s，豎直方向的速度vy＝gt＝20m/s，則水平方向的速度vx＝15m/s，取小車初速度的方向?yàn)檎较颍捎谛∏蚝托≤囁椒较蛏蟿?dòng)量守恒，則m車v0－m球vx＝(m車＋m球)v，解得v＝5m/s。3.(多選)如圖所示，質(zhì)量相等的物體A、B放在平板小車C上，A和B間夾一被壓縮了的輕彈簧，物體A、B與平板小車C上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)之比為3∶2，地面光滑，系統(tǒng)靜止。當(dāng)突然釋放彈簧后，A、B、C三者滑動(dòng)的過(guò)程中(BC)A．A、B系統(tǒng)動(dòng)量守恒B．A、B、C系統(tǒng)動(dòng)量守恒C．小車向左運(yùn)動(dòng)D．小車向右運(yùn)動(dòng)解析：A、B、C三者組成的系統(tǒng)：合外力為0，則系統(tǒng)的動(dòng)量守恒；對(duì)A、B兩物體組成的系統(tǒng)：A受向右的摩擦力大于B受向左的摩擦力，合外力不為0，A、B兩者組成系統(tǒng)的動(dòng)量不守恒；因小車C受向左的合外力，故小車向左運(yùn)動(dòng)。4．一質(zhì)量為m的炮彈在空中飛行，忽略空氣阻力，運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)時(shí)炸裂成質(zhì)量相等的a，b兩塊，爆炸前瞬間炮彈速度為v，方向水平向右，爆炸后a的速度為2v，方向水平向左。爆炸過(guò)程中轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的化學(xué)能是(C)A.eq\f(1,2)mv2 B．mv2C.eq\f(9,2)mv2 D．5mv2解析：爆炸瞬間，內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力(重力)，則動(dòng)量守恒。有mv＝－eq\f(m,2)×2v＋eq\f(m,2)×v′，解得b的速度v′＝4v，根據(jù)能量守恒有ΔE＝eq\f(1,2)×eq\f(m,2)(4v)2＋eq\f(1,2)×eq\f(m,2)(2v)2－eq\f(1,2)mv2，解得ΔE＝eq\f(9,2)mv2，故選C。5.兩輛質(zhì)量相同的小車，置于光滑的水平面上，有一人靜止在小車A上，兩車A、B靜止，如圖所示。當(dāng)這個(gè)人從A車跳到B車上，接著又從B車跳回A車并與A車保持相對(duì)靜止時(shí)，則A車的速率(B)A．等于零 B．小于B車的速率C．大于B車的速率 D．等于B車的速率解析：A車、B車和人作為研究系統(tǒng)，該系統(tǒng)水平方向的動(dòng)量守恒，合動(dòng)量為0，則向右的動(dòng)量與向左的動(dòng)量大小相等。不管人來(lái)回跳了幾次，人所在小車的速率肯定比另一個(gè)小車的速率小，選項(xiàng)B正確。6．如圖甲所示，質(zhì)量為M的薄長(zhǎng)木板靜止在光滑的水平面上，t＝0時(shí)一質(zhì)量為m的滑塊以水平初速度v0從長(zhǎng)木板的左端沖上木板并最終從右端滑下。已知滑塊和長(zhǎng)木板在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的v－t圖像如圖乙所示，則長(zhǎng)木板與滑塊的質(zhì)量之比M∶m為(B)A．1∶2 B．2∶1C．1∶3 D．3∶1解析：取滑塊的初速度方向?yàn)檎较?，?duì)滑塊和長(zhǎng)木板組成的系統(tǒng)，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有mv0＝mv1＋Mv2，由圖乙知v0＝40m/s，v1＝20m/s，v2＝10m/s，代入數(shù)據(jù)解得M∶m＝2∶1，故B正確。二、非選擇題(共18分)7．(9分)如圖所示，甲、乙兩船的總質(zhì)量(包括船、人和貨物)分別為10m、12m，兩船沿同一直線同一方向運(yùn)動(dòng)，速度分別為2v0、v0。為避免兩船相撞，乙船上的人將一質(zhì)量為m的貨物沿水平方向拋向甲船，甲船上的人將貨物接住，求拋出貨物的最小速度。(不計(jì)水的阻力)答案：4v0解析：設(shè)乙船上的人拋出貨物的最小速度大小為vmin，拋出貨物后乙船的速度為v1，甲船上的人接到貨物后甲船的速度為v2，由動(dòng)量守恒定律得12m·v0＝11m·v1－m·vmin10m·2v0－m·vmin＝11m1v2為避免兩船相撞應(yīng)滿足v1＝v2聯(lián)立解得vmin＝4v0。8.(9分)如圖所示，A、B兩個(gè)木塊質(zhì)量分別為2kg與0.9kg，A、B與水平地面間接觸面光滑，上表面粗糙，質(zhì)量為0.1kg的鐵塊以10m/s的速度從A的左端向右滑動(dòng)，最后鐵塊與B的共同速度大小為0.5m/s，求：(1)木塊A的最終速度大小。(2)鐵塊剛滑上B時(shí)的速度大小。答案：(1)0.25m/s(2)2.75m/s解析：(1)以鐵塊和木塊A、B為一系統(tǒng)，由系統(tǒng)動(dòng)量守恒得mv＝(MB＋m)vB＋MAvA，解得vA＝0.25m/s(2)設(shè)鐵塊剛滑上B時(shí)的速度為u，此時(shí)A、B的速度均為vA＝0.25m/s。由系統(tǒng)動(dòng)量守恒得mv＝mu＋(MA＋MB)vA，解得u＝2.75m/s。能力提升練(時(shí)間15分鐘滿分40分)一、選擇題(本題共3小題，每小題5分，共15分)1.如圖所示，質(zhì)量為m0的小船在靜止水面上以速率v0向右勻速行駛，另有一質(zhì)量為m的救生員站在船尾，相對(duì)小船靜止。若救生員以相對(duì)水面速率v水平向左躍入水中，則救生員躍出后小船的速率為(C)A．v0＋eq\f(mv,m0) B．v0－eq\f(mv,m0)C．v0＋eq\f(mv0＋v,m0) D．v0＋eq\f(mv0－v,m0)解析：救生員和小船組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，(m＋m0)v0＝－mv＋m0v′，解得v′＝v0＋eq\f(mv0＋v,m0)，選項(xiàng)C正確。2.(多選)如圖所示，輕彈簧一端固定在質(zhì)量為2m的小球A上，小球A靜止在光滑水平面上。質(zhì)量為m的小球B以速度v0向右運(yùn)動(dòng)，壓縮彈簧然后分離，下列說(shuō)法正確的是(BCD)A．小球B壓縮彈簧過(guò)程中，小球A和小球B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B．彈簧最短時(shí)小球A的速度為eq\f(v0,3)C．彈簧最大彈性勢(shì)能為eq\f(1,3)mveq\o\al(2,0)D．小球A和B最終以不同速度做勻速運(yùn)動(dòng)，且整個(gè)過(guò)程中，系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，機(jī)械能也守恒解析：小球A、小球B與彈簧三者組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒；彈簧最短時(shí)兩球速度相等，由動(dòng)量守恒定律得mv0＝(2m＋m)v，解得v＝eq\f(1,3)v0；彈簧最短時(shí)彈簧彈性勢(shì)能最大，由能量守恒定律得eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＝eq\f(1,2)(m＋2m)v2＋Ep，解得Ep＝eq\f(1,3)mveq\o\al(2,0)；最終兩球分離、彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)，兩球各自做勻速直線運(yùn)動(dòng)，兩球組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒。3.A、B兩小球在光滑水平面上發(fā)生正碰，小球A的質(zhì)量為m1＝0.2kg。碰撞前后兩小球的位移與時(shí)間的關(guān)系如圖所示，由此可以判斷(A)A．小球B的質(zhì)量為m2＝0.6kgB．小球B的質(zhì)量為m2＝0.2kgC．碰后小球A和B運(yùn)動(dòng)方向相同D．碰前小球A加速運(yùn)動(dòng)，小球B勻速運(yùn)動(dòng)解析：由題圖知，碰前，B球靜止，v2＝0，A球速度v1＝eq\f(ΔxA,ΔtA)＝4m/s。碰后，B球速度v2′＝eq\f(ΔxB,ΔtB)＝2m/s，A球速度v1′＝eq\f(ΔxA′,ΔtA′)＝－2m/s，故C、D錯(cuò)誤。兩球碰撞，動(dòng)量守恒，有m1v1＝m2v2′＋m1v′1，代入數(shù)據(jù)解得m2＝0.6kg，故A正確，B錯(cuò)誤。二、非選擇題(共25分)4．(12分)(2024·江西省贛州市崇義中學(xué)高二檢測(cè))如圖所示，木塊A質(zhì)量mA＝1kg，足夠長(zhǎng)的木板B質(zhì)量mB＝4kg，質(zhì)量為mC＝1kg的木塊C置于木板B上，水平面光滑，B、C之間有摩擦，開始時(shí)B、C均靜止，現(xiàn)使A以v0＝12m/s的初速度向右運(yùn)動(dòng)，與B碰撞后以4m/s速度彈回。求：(1)B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度大??；(2)C運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度大小。答案：(1)4m/s(2)3.2m/s解析：(1)A與B碰后瞬間，C的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)未變，B速度最大。由A、B系統(tǒng)動(dòng)量守恒(取向右為正方向)有：mAv0＋0＝－mAvA＋mBvB，代入數(shù)據(jù)得：vB＝4m/s。(2)B與C相互作用使B減速、C加速，由于B板足夠長(zhǎng)，所以B和C能達(dá)到相同速度，二者共速后，C速度最大，由B、C系統(tǒng)動(dòng)量守恒，有mBvB＋0＝(mB＋mC)vC，代入數(shù)據(jù)得：vC＝3.2m/s。5．(13分)(2023·江蘇南通如皋抽考)如圖所示，人在光滑的冰面上玩推木箱游戲，人與小車的總質(zhì)量為M，木箱的質(zhì)量為m，開始均靜止于光滑冰面上?，F(xiàn)人將木箱以速率v(相對(duì)于地面)水平推向豎直墻壁，木箱與墻壁碰撞后又以速率v彈回，人接住木箱后再以速率v(相對(duì)地面)將木箱推向墻壁，如此反復(fù)，求：(1)人第一次推木箱后，人和小車的速度大小v1；(2)人第二次推木箱后，人和小車的速度大小v2；(3)若M＝60kg，m＝3kg，v＝6m/s，從第一次算起，人推多少次木箱后，人將會(huì)接不到木箱。答案：(1)eq\f(mv,M)(2)eq\f(3mv,M)(3)11次解析：(1)人、小車與木箱組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得Mv1－mv＝0，解得v1＝eq\f(mv,M)。(2)人第一次接住木箱過(guò)程，人、小車與木箱組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得mv＋Mv1＝(M＋m)v1′，解得v1′＝eq\f(2mv,M＋m)。人第二次推出木箱過(guò)程，人、小車與木箱組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得Mv2－mv＝(M＋m)v1′，解得v2＝eq\f(3mv,M)。(3)人第二次接住木箱過(guò)程，人、小車與木箱組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得mv＋Mv2＝(M＋m)v2′解得v2′＝eq\f(4mv,M＋m)，人第三次推出木箱過(guò)程，人、小車與木箱組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得Mv3－mv＝(M＋m)v2′，解得v3＝eq\f(5mv,M)＝eq\f(2×3－1mv,M)?！趎次推出木箱后人的速度：vn＝eq\f(2n－1mv,M)，當(dāng)vn≥v，即eq\f(2n－1mv,M)≥v，n≥eq\f(M,2m)＋eq\f(1,2)時(shí)人將接不到木箱，若M＝60kg，m＝3kg，v＝6m/s，n≥eq\f(M,2m)＋eq\f(1,2)＝eq\f(60,2×3)＋eq\f(1,2)＝10.5次，人推11次木箱后，人將會(huì)接不到木箱。第一章4基礎(chǔ)強(qiáng)化練(時(shí)間25分鐘滿分60分)1．(15分)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究碰撞中的不變量的實(shí)驗(yàn)：將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在光滑的長(zhǎng)木板的一端，把紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，連在小車A的后面。讓小車A運(yùn)動(dòng)，小車B靜止。在兩小車的碰撞端分別裝上撞針和橡皮泥，如圖1，碰撞時(shí)撞針插入橡皮泥把兩小車粘合成一體。他在安裝好實(shí)驗(yàn)裝置后，先接通電源然后輕推小車A，使A獲得一定的速度，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列的點(diǎn)，已知電源頻率為50Hz。(1)實(shí)驗(yàn)中打出的紙帶如圖2所示，并測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距標(biāo)在圖上，則應(yīng)選_BC__段計(jì)算A的碰前速度；應(yīng)選_DE__段計(jì)算A和B碰后的共同速度(選填“BC”“CD”或“DE”)。(2)已測(cè)得小車A的質(zhì)量m1＝0.20kg，小車B的質(zhì)量m2＝0.10kg，由以上測(cè)量結(jié)果可得：碰前m1v1＝_0.21__kg·m/s；碰后(m1＋m2)v2＝_0.20__kg·m/s。(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(3)由以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可知在誤差允許的范圍內(nèi)，AB碰撞過(guò)程中_質(zhì)量m與速度v的乘積之和__不變。解析：(1)A與B碰后粘在一起，速度減小，相等時(shí)間內(nèi)的間隔減小，可知通過(guò)BC段來(lái)計(jì)算A的碰前速度，通過(guò)DE段計(jì)算A和B碰后的共同速度。(2)A碰前的速度：v1＝eq\f(\x\to(BC),t)＝eq\f(0.105,0.1)m/s＝1.05m/s碰后共同速度：v2＝eq\f(\x\to(DE),t)＝eq\f(0.068,0.1)m/s＝0.68m/s碰前：m1v1＝0.2×1.05kg·m/s＝0.21kg·m/s碰后：(m1＋m2)v2＝0.3×0.68kg·m/s≈0.20kg·m/s，可知在誤差允許范圍內(nèi)，AB碰撞過(guò)程中，質(zhì)量m與速度v的乘積之和保持不變。2．(15分)如圖所示，斜槽軌道末端水平，小球m1從斜槽某一高度由靜止?jié)L下，落到水平面上的P點(diǎn)。今在槽口末端放一與m1半徑相同的球m2，仍讓球m1從斜槽同一高度滾下，并與球m2正碰后做平拋運(yùn)動(dòng)，球m1和m2的落地點(diǎn)分別是M、N。已知槽口末端在白紙上的投影位置為O點(diǎn)。則：(1)兩小球質(zhì)量的關(guān)系應(yīng)滿足_B__。A．m1＝m2 B．m1>m2C．m1<m2(2)實(shí)驗(yàn)必須滿足的條件_ACD__。A．軌道末端必須是水平的B．斜槽軌道必須光滑C．入射小球m1每次必須自同一高度靜止釋放D．入射小球m1和被碰小球m2的球心在碰撞瞬間必須在同一高度(3)實(shí)驗(yàn)中必須測(cè)量的是_AFG__。A．兩小球的質(zhì)量m1和m2B．兩小球的半徑r1和r2C．桌面離地的高度HD．小球起始高度E．從兩球相碰到兩球落地的時(shí)間F．小球m1單獨(dú)飛出的水平距離G．兩小球m1和m2相碰后飛出的水平距離(4)若兩小球質(zhì)量之比m1∶m2＝3∶2，兩球落點(diǎn)情況如圖所示，則碰撞前后動(dòng)量是否守恒？答案：(4)見解析解析：(1)為防止小球反彈，要求入射小球質(zhì)量大于被碰小球質(zhì)量，即m1>m2，故選B。(2)為保證兩球碰撞后從同一高度做平拋運(yùn)動(dòng)，斜槽軌道末端要調(diào)成水平。為保證實(shí)驗(yàn)有較好的可重復(fù)性以減小誤差，實(shí)驗(yàn)中要求入射小球每次從同一高度由靜止?jié)L下。不需要斜槽軌道必須光滑，故選ACD。(3)本實(shí)驗(yàn)必須測(cè)量的是兩小球的質(zhì)量m1和m2，入射小球m1單獨(dú)飛出的水平距離和兩小球m1和m2相碰后各自飛出的水平距離。因小球脫離槽口末端后做的是相同高度的平拋運(yùn)動(dòng)，因此兩球碰后落地時(shí)間相等，故可以利用水平距離代替水平速度，所以不需要測(cè)量桌面離地的高度及兩小球碰后落地的時(shí)間。故選AFG。(4)設(shè)m1＝3m，m2＝2m，則v1＝eq\f(OP,t)＝eq\f(43.50×10－2,t)m/s，m1v1＝eq\f(1.305m,t)v1′＝eq\f(OM,t)＝eq\f(13.50×10－2,t)m/s，m1v1′＝eq\f(0.405m,t)v2＝0，v2′＝eq\f(ON,t)＝eq\f(45.00×10－2,t)m/s，m2v2′＝eq\f(0.9m,t)m1v1′＋m1v2′＝eq\f(1.305m,t)則知m1v1＝m1v1′＋m2v2′，故碰撞前后動(dòng)量守恒。3．(15分)某同學(xué)在利用氣墊導(dǎo)軌、滑塊、數(shù)字計(jì)時(shí)器、光電門等器材驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，用到兩個(gè)相同的光電門1和光電門2及質(zhì)量分別為400g、200g的滑塊A和B，兩滑塊上分別固定有寬度相同的長(zhǎng)方形遮光片，部分實(shí)驗(yàn)操作如下：(1)已知遮光片的寬度為2.00cm，某次測(cè)量中，數(shù)字計(jì)時(shí)器記錄的遮光片通過(guò)光電門的時(shí)間為40.0ms，則滑塊經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的速度大小為_0.500__m/s(計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。(2)研究?jī)蓚€(gè)滑塊無(wú)能量損失的碰撞：實(shí)驗(yàn)中給某個(gè)靜止滑塊適當(dāng)?shù)某跛俣龋蛊鋸淖笙蛴疫\(yùn)動(dòng)，與另一靜止的滑塊發(fā)生彈性碰撞，碰后兩滑塊的速度方向相同。據(jù)此判斷，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，氣墊導(dǎo)軌上放置的器材1、器材2、器材3、器材4(如圖)從左到右應(yīng)依次為_C__。A．光電門1、滑塊A、滑塊B、光電門2B．光電門1、滑塊B、滑塊A、光電門2C．滑塊A、光電門1、滑塊B、光電門2D．滑塊B、光電門1、滑塊A、光電門2(3)若兩個(gè)滑塊碰撞粘為一體后，從左向右先后通過(guò)兩個(gè)光電門。若測(cè)得遮光片通過(guò)第一個(gè)光電門的速度大小為0.309m/s，通過(guò)第二個(gè)光電門的速度大小為0.311m/s。若上述速度大小的差別由單一因素引起，該因素可能是_C__。A．空氣阻力B．氣墊導(dǎo)軌不水平，左低右高C．氣墊導(dǎo)軌不水平，左高右低D．遮光片傾斜解析：(1)滑塊的速度v＝eq\f(d,Δt)＝eq\f(2.00×10－2,40.0×10－3)m/s＝0.500m/s。(2)碰撞后滑塊的速度方向相同，又已知滑塊A的質(zhì)量大于滑塊B的質(zhì)量，則說(shuō)明是用滑塊A碰撞靜止的滑塊B，光電門1測(cè)量滑塊A的碰前速度，光電門2測(cè)量?jī)苫瑝K碰后的速度，所以氣墊導(dǎo)軌上從左到右器材放置的次序應(yīng)為滑塊A、光電門1、滑塊B、光電門2，選項(xiàng)C正確。(3)可能是氣墊導(dǎo)軌不夠水平，左高右低，碰撞后兩滑塊做加速運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致測(cè)量速度變大，選項(xiàng)C正確。4．(15分)利用氣墊導(dǎo)軌通過(guò)閃光照相進(jìn)行“探究碰撞中的不變量”這一實(shí)驗(yàn)。(1)實(shí)驗(yàn)要求研究?jī)苫瑝K碰撞時(shí)動(dòng)能損失很小和最大等各種情況，若要求碰撞時(shí)機(jī)械能損失最大，應(yīng)選圖_乙__(選填“甲”或“乙”)，若要求碰撞時(shí)機(jī)械能損失最小，則應(yīng)選圖_甲__(選填“甲”或“乙”)。(甲圖兩滑塊分別裝有彈性碰撞架，乙圖兩滑塊分別裝有撞針和橡皮泥)(2)某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，碰撞前B滑塊靜止，A滑塊勻速向B滑塊運(yùn)動(dòng)并發(fā)生碰撞，利用閃光照相的方法連續(xù)4次拍攝得到的閃光照片如圖丙所示。已知相鄰兩次閃光的時(shí)間間隔為T，在這4次閃光的過(guò)程中，A、B兩滑塊均在0～80cm的范圍內(nèi)，且第1次閃光時(shí)，滑塊A恰好位于x＝10cm處。若A、B兩滑塊的碰撞時(shí)間及閃光持續(xù)的時(shí)間極短，均可忽略不計(jì)，則可知碰撞發(fā)生在第1次閃光后的_2.5_T__時(shí)刻，A、B兩滑塊的質(zhì)量比mA∶mB＝_2∶3__。解析：(1)乙圖中由于裝有撞針和橡皮泥，則兩滑塊相碰后成為一體，機(jī)械能的損失最大；而甲圖中滑塊裝有彈性碰撞架，二者碰后即分離，機(jī)械能的損失最小。(2)由圖丙可知，前兩段閃光時(shí)間間隔內(nèi)A的位移相同，A、B不可能相碰；而由題意可知，開始時(shí)B靜止，而碰后B一定向右運(yùn)動(dòng)，故開始時(shí)B靜止在60cm處，前3次閃光，B的位置不變。對(duì)滑塊A，第3次閃光時(shí)，A、B間距為10cm，此距離恰為前面兩次閃光間距的一半，故t＝2.5T時(shí)，A、B相碰，碰后，0.5T時(shí)間內(nèi)，A反向移動(dòng)的距離為5cm，B移動(dòng)的距離為10cm。設(shè)碰前A的速度大小為v，則碰后A的速度大小為eq\f(v,2)，碰后B的速度大小為v，取向右為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒定律得：mAv＝－mA·eq\f(v,2)＋mBv，解得mA∶mB＝2∶3。能力提升練(時(shí)間20分鐘滿分40分)1．(12分)某學(xué)習(xí)小組通過(guò)如圖甲實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。A是固定在水平桌面上的光滑斜槽，斜槽末端與水平桌面平行，B是氣墊導(dǎo)軌，C是光電門，D是帶有小孔的滑塊(孔內(nèi)粘有膠帶，小球進(jìn)入小孔即粘在膠帶上)，滑塊上方有一窄擋光片。實(shí)驗(yàn)前將斜槽固定在水平桌面上，調(diào)整氣墊導(dǎo)軌的高度，使滑塊的小孔與斜槽末端在同一高度處，同時(shí)調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平，多次改變小球釋放高度h，得到擋光片通過(guò)光電門的時(shí)間t，作出h－eq\f(1,t2)圖像，小球質(zhì)量為m，滑塊總質(zhì)量為M，擋光片寬度為d，重力加速度為g。(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量擋光片的寬度，如圖乙所示，寬度_2.130__mm。(2)請(qǐng)用題中所給的物理量來(lái)表示，只要滿足關(guān)系式h＝eq\f(m＋M2d2,2m2gt2)，就可以說(shuō)明在誤差允許范圍內(nèi)碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒。(3)如果h－eq\f(1,t2)圖像是一條過(guò)原點(diǎn)的_傾斜直線__(選填“傾斜直線”或“拋物線”)，同樣可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。解析：(1)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為2mm＋13.0×0.01mm＝2.130mm。(2)小球下滑到斜槽底端的速度為v0＝eq\r(2gh)，小球與滑塊通過(guò)光電門的速度為v＝eq\f(d,t)，由動(dòng)量守恒定律可得mv0＝(m＋M)v，即m·eq\r(2gh)＝(m＋M)·eq\f(d,t)，整理得h＝eq\f(m＋M2d2,2m2gt2)，故只要滿足關(guān)系式h＝eq\f(m＋M2d2,2m2gt2)就可以說(shuō)明在誤差允許范圍內(nèi)碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒。(3)由(2)分析可知，h與eq\f(1,t2)成正比，所以如果h－eq\f(1,t2)圖像是一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線時(shí)，可驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。2．(13分)某興趣小組采用如圖所示裝置來(lái)“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”。將一段不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩一端與力傳感器(可以實(shí)時(shí)記錄繩所受的拉力)相連固定在O點(diǎn)，另一端連接小鋼球A(繩長(zhǎng)遠(yuǎn)大于小鋼球半徑)，把小鋼球拉至M處可使繩水平拉直。在小鋼球最低點(diǎn)N右側(cè)放置有一水平氣墊導(dǎo)軌，氣墊導(dǎo)軌上放有小滑塊B(B上安裝寬度較小且質(zhì)量不計(jì)的遮光板)、光電門(已連接數(shù)字毫秒計(jì))。當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。某同學(xué)按圖所示安裝氣墊導(dǎo)軌、滑塊B(調(diào)整滑塊B的位置使小鋼球自由下垂靜止在N點(diǎn)時(shí)與滑塊B接觸而無(wú)壓力)和光電門，調(diào)整好氣墊導(dǎo)軌高度，確保小鋼球A通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)恰好與滑塊B發(fā)生正碰。讓小鋼球A從某位置靜止釋放，擺到最低點(diǎn)N與滑塊B碰撞，碰撞后小鋼球A并沒有立即反向，碰撞時(shí)間極短。(1)已知毫秒計(jì)的讀數(shù)為Δt，遮光板寬度為d，則滑塊B通過(guò)光電門時(shí)的瞬時(shí)速度vB＝eq\f(d,Δt)。(用給出的物理量符號(hào)表示)(2)實(shí)驗(yàn)中，可讀出碰撞前瞬間繩的拉力F1、碰撞結(jié)束瞬間繩的拉力F2，已測(cè)出滑塊B的質(zhì)量mB，還需要測(cè)量的物理量有_AB__。A．小鋼球A的質(zhì)量mAB．繩長(zhǎng)LC．小鋼球從M到N運(yùn)動(dòng)的時(shí)間(3)實(shí)驗(yàn)中需驗(yàn)證的表達(dá)式是：eq\r(F1mAL－m\o\al(2,A)gL)＝eq\r(F2mAL－m\o\al(2,A)gL)＋mBeq\f(d,Δt)。(用題中已給的物理量符號(hào)來(lái)表示)解析：(1)滑塊B通過(guò)光電門時(shí)的瞬時(shí)速度vB＝eq\f(d,Δt)。(2)(3)對(duì)小鋼球A，根據(jù)牛頓第二定律得：F1－mAg＝mAeq\f(v\o\al(2,1),L)，F(xiàn)2－MAg＝mAeq\f(v\o\al(2,2),L)。若動(dòng)量守恒，應(yīng)滿足：mAv1＝mAv2＋mBvB，整理得：eq\r(F1mAL－m\o\al(2,A)gL)＝eq\r(F2mAL－m\o\al(2,A)gL)＋mBeq\f(d,Δt)所以還需要測(cè)量小鋼球A的質(zhì)量mA以及繩長(zhǎng)L。3．(15分)如圖甲所示的裝置叫作阿特伍德機(jī)，是英國(guó)數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家阿特伍德制作的一種力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，用來(lái)研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。某同學(xué)對(duì)該裝置加以改進(jìn)后用來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律和動(dòng)量守恒定律，如圖乙所示。已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。(1)該同學(xué)用游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光片的寬度如圖丙所示，則d＝_4.45__mm；然后將質(zhì)量均為m(A含擋光片和掛鉤、B含掛鉤)的重物用繩連接