《安徽省肥東縣高級中學(xué)2017-2018學(xué)年高一物理下學(xué)期期末模擬試題（含解析）.doc-匯文網(wǎng)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《安徽省肥東縣高級中學(xué)2017-2018學(xué)年高一物理下學(xué)期期末模擬試題（含解析）.doc-匯文網(wǎng)（17頁珍藏版）》請在匯文網(wǎng)上搜索。

1、安徽省肥東縣高級中學(xué)2017-2018學(xué)年度下學(xué)期高一物理期末模擬卷（一）一、選擇題1. 下列關(guān)于重力勢能的說法中,正確的是（ ）A. 在有阻力作用的情況下,物體重力勢能的減少量不等于重力對物體所做的功B. 物體的重力勢能是物體與地球所共有的,其大小與勢能零點的選取有關(guān)C. 重力勢能增加時,重力對物體做正功D. 重力勢能有負值,是矢量【答案】B【解析】在任何情況下,物體重力勢能的減少量都等于重力對物體所做的功，選項A錯誤； 物體的重力勢能是物體與地球所共有的,其大小與勢能零點的選取有關(guān)，選項B正確； 重力勢能增加時,重力對物體做負功，選項C錯誤；重力勢能有負值，但是勢能合成不滿足平行四邊形法則

2、，故不是矢量，是標量，選項D錯誤；故選B.2. 如圖所示，質(zhì)量為m的小球A沿高度為h傾角為的光滑斜面由靜止滑下，另一質(zhì)量與A相同的小球B自相同高度由靜止落下。下列說法正確的是（ ）A. 從釋放至落地瞬間，重力對兩球做的功相同B. 落地前的瞬間A球的速度大于B球的速度C. 落地前的瞬間A球重力的瞬時功率大于B球重力的瞬時功率D. 從釋放至落地瞬間，兩球重力的平均功率相同【答案】A【解析】根據(jù)W=mgh知，重力對兩球做功相同。故A正確；根據(jù)動能定理兩球下落時都只有重力做功，兩球落地時的速率相同，故B錯誤；由于A、B落地時速度大小相等，根據(jù)P=mgvcos知，A球著地時重力的功率小于B球著地時重力的

3、功率，故C錯誤；在斜面上下滑的小球沿斜面向下的加速度a=gsin，且沿斜面方向的位移大于豎方向下落的位移，故可知沿斜面上運動的時間長，而重力做功相同，根據(jù)P=W/t可知，重力做功平均功率不同，故D錯誤。故選A。點睛：解決本題的關(guān)鍵掌握重力做功的特點，以及知道平均功率和瞬時功率的區(qū)別，掌握這兩種功率的求法3. 2013年12月2日，“嫦娥三號”探測器順利發(fā)射升空，在探測器上升過程中，其重力做功和重力勢能變化的情況為（ ）A. 重力做正功，重力勢能減小B. 重力做正功，重力勢能增加C. 重力做負功，重力勢能減小D. 重力做負功，重力勢能增加【答案】D【解析】試題分析：上升過程中重力的方向和位移的方

4、向相反，故重力做負功，則重力勢能增加，故選項D正確。考點：重力勢能名師點睛；本題考查重力做功和重力勢能的關(guān)系，重力做正功，重力勢能減小，重力做負功，重力勢能增加。4. 如圖所示，A、B兩球質(zhì)量相等，A球用不能伸長的輕繩系于O點，B球用輕彈簧系于O點，O與O點在同一水平面上，分別將A、B球拉到與懸點等高處，使繩和輕彈簧均處于水平，彈簧處于自然狀態(tài)，將兩球分別由靜止開始釋放，當(dāng)兩球達到各自懸點的正下方時，兩球仍處在同一水平面上，則（ ）A. 兩球到達各自懸點的正下方時，兩球動能相等B. 兩球到達各自懸點的正下方時，A球動能較大C. 兩球到達各自懸點的正下方時，A球損失的重力勢能較多D. 兩球到達各

5、自懸點的正下方時，B球受到向上的拉力較大【答案】B【解析】試題分析：A球用繩連著，在下降的過程中，繩的拉力不做功，球A的機械能守恒B球用彈簧相連，在球B下降的過程中，彈簧要對球B做功，彈簧的彈性勢能增加，球B的機械能不守恒，但整個系統(tǒng)的機械能守恒由此分析即可解：AB、兩個球都是從同一個水平面下降的，到達最低點時還在同一個水平面上，根據(jù)重力做功的特點可知在整個過程中，A、B兩球重力做的功相同，但是，A球下擺過程中，只有重力做功，B球在下落的過程中彈簧要對球做負功，根據(jù)動能定理得，A球到達最低點時速度要比B球的速度大，動能也要比B球的大，故A錯誤，B正確；C、兩球質(zhì)量相等，下降的高度相同，所以重力

6、做功相同，損失的重力勢能相同，故C錯誤D、由于在最低點時B的速度小，根據(jù)向心力的公式可知，B球需要的向心力小，所以繩對B的拉力也要比A的小，故D錯誤故選：B5. 如右圖所示，在M點分別以不同的速度將質(zhì)量相同的兩小球水平拋出，兩小球分別落在水平地面上的P點、Q點已知O點是M點在地面上的豎直投影，OP：PQ=1：3，且不考慮空氣阻力的影響下列說法中正確的是（ ）A. 兩小球的剛著地時速度方向與水平方向夾角的正切值之比為1：3B. 兩小球下落過程的動能增量之比為1：3C. 兩小球的速度變化量之比為1：3D. 兩小球的初速度大小之比為1：4【答案】DB、根據(jù)動能定理知，合力做功相同，則動能的增量相同，

7、故B錯誤C、由于運動的時間相同，加速度不變，則速度變化量相等，故C錯誤故選：D6. 質(zhì)量為m的物體，由靜止開始下落，由于阻力作用，下落的加速度為4g/5，在物體下落h的過程中，下列說法中正確的是（ ）A. 物體的動能增加了4mgh/5B. 物體的機械能減少了4mgh/5C. 物體克服阻力所做的功為mgh/5D. 物體的重力勢能減少了mgh【答案】ACD【解析】試題分析：要知道并能運用功能關(guān)系合力做功量度動能的變化除了重力其他的力做功量度機械能的變化重力做功量度重力勢能的變化解：A、根據(jù)合力做功量度動能的變化，下落的加速度為g，那么物體的合力為mg，w合=mgh，所以物體的動能增加了mgh故A正

8、確B、重力做功wG=mgh，重力做功量度重力勢能的變化，所以重力勢能減少了mgh，物體的動能增加了mgh，即機械能就減少了mgh故B不正確C、物體受豎直向下的重力和豎直向上的阻力，下落的加速度為g，根據(jù)牛頓第二定律得阻力為mg，所以阻力做功wf=fh=mgh所以物體克服阻力所做的功為mgh，故C正確D、重力做功wG=mgh，重力做功量度重力勢能的變化，所以重力勢能減少了mgh，故D正確故選B7. 如圖所示，一個質(zhì)量為m的小球套在固定的與水平方向成600的傾斜光滑桿上，一根輕質(zhì)彈簧的一端懸掛于O點，另一端與小球相連，彈簧與桿在同一豎直平面內(nèi)，將小球沿桿拉到與O點等高的位置（此時彈簧剛好為原長）由

9、靜止釋放，小球沿桿下滑，當(dāng)彈簧處于豎直時，小球速度恰好為零，此時小球下落的高度為h。若彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，重力加速度為g，在小球下滑過程中，下列說法正確的是（ ）A. 釋放瞬間小球的加速度大小為gB. 小球的機械能先增大后減小C. 小球下滑到最低點過程中，彈簧的彈性勢能為mghD. 當(dāng)彈簧與桿垂直時，小球的動能最大【答案】AC【解析】試題分析：釋放瞬間小球的加速度大小為，選項A正確； 小球運動過程中，只有重力和彈簧彈力做功，小球的機械能的變化等于彈力做功，從開始可知彈簧與桿垂直時，彈力做負功，機械能減小；再往下運動到彈簧與豎直方向夾角為300時，彈力做正功，機械能增加；再運動到豎直位置時，

10、彈力做負功，機械能減小，故選項B錯誤；整個過程中由動能定理可知：，小球下滑到最低點過程中，彈簧的彈性勢能為mgh，選項C正確；彈簧與桿垂直時，彈力方向與桿垂直，合外力方向沿桿向下，小球繼續(xù)加速，速度沒有達到最大值故D錯誤；故選AC考點：牛頓第二定律；能量守恒定律【名師點睛】本題主要考查了機械能守恒定律的直接應(yīng)用；關(guān)鍵是能分析小球在幾個特殊位置的受力情況，結(jié)合機械能守恒定律和牛頓第二定律討論解答。8. 如圖所示，電梯質(zhì)量為M，電梯地板上放置一個質(zhì)量為m的物塊，輕質(zhì)鋼索拉動電梯由靜止開始豎直向上做勻加速直線運動，當(dāng)上升高度為H時，速度達到v。不計空氣阻力，重力加速度為g，在這個過程中（ ）A. 物

11、塊所受支持力與鋼索拉力之比為m：MB. 地板對物塊的支持力做的功等于C. 物塊克服重力做功的平均功率等于D. 電梯及物塊構(gòu)成的系統(tǒng)機械能增加量等于【答案】BC【解析】設(shè)電梯的加速度為a，則物塊所受的支持力為 ；鋼索的拉力：，則物塊所受支持力與鋼索拉力之比為m：(M+m)，選項A錯誤；由動能定理： ,則地板對物塊的支持力做的功等于，選項B正確；物塊克服重力做功的平均功率等于 ，選項C正確；電梯及物塊構(gòu)成的系統(tǒng)機械能增加量等于,選項D錯誤；故選BC.點睛：本題考查動能定理的應(yīng)用，運用動能定理解題關(guān)鍵選擇好合適的研究對象和研究過程，分析過程中有哪些力做功，然后根據(jù)動能定理列式求解。9. 如圖所示，輕

12、質(zhì)彈簧的一端固定于豎直墻壁，另一端緊靠質(zhì)量為m的物塊（彈簧與物塊沒有連接），在外力作用下，物塊將彈簧壓縮了一段距離后靜止于A點?，F(xiàn)撤去外力，物塊向右運動，離開彈簧后繼續(xù)滑行，最終停止于B點。已知A、B間距離為x，物塊與水平地面間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度為g，下列說法正確的是（ ）A. 壓縮彈簧過程中，外力對物塊做的功為mg xB. 物塊在A點時，彈簧的彈性勢能為mgxC. 向右運動過程中，物塊先加速，后減速D. 向右運動過程中，物塊加速度先減少，后不斷增大【答案】BC【解析】試題分析：根據(jù)功能關(guān)系可知，在壓縮彈簧的過程中，外力做的功一方向?qū)椈蓧嚎s了，貯存了一定的彈性勢能，另一方向還克服摩擦

13、做了功，故壓縮彈簧過程中，外力對物塊做的功將大于mg x，故選項A錯誤；松開手后，彈簧貯存的彈性勢能，轉(zhuǎn)化為摩擦力做的功，即Ep=W=mg x，故選項B正確；向右運動時，彈簧對物塊向右一個作用力，使物塊做加速運動，待離開彈簧后，物塊受摩擦力的作用而做減速運動，所以選項C正確；向右運動時，離開彈簧后，物塊的加速度是不變的，所以選項D錯誤。考點：功能關(guān)系，牛頓第二定律。10. 一物體在外力的作用下從靜止開始做直線運動，合外力方向不變，大小隨時間的變化如圖所示。設(shè)該物體在t0和2t0時刻相對于出發(fā)點的位移分別是x1和x2，速度分別是v1和v2，合外力從開始至t0時刻做的功是W1，從t0至2t0時刻做

14、的功是W2，則（ ）A. x2 = 5x1 v2 = 3v1 B. x1 = 9x2 v2 = 5v1C. x2 = 5x1 W2 = 8W1 D. v2 = 3v1 W2 = 9W1【答案】AC【解析】由于物體受的合力是2倍的關(guān)系，根據(jù)牛頓第二定律F=ma可知，加速度也是2倍的關(guān)系，即a2=2a1，所以物體的位移：，初速度為：，做的功為，物體的位移為，速度為：，做的功，故AC正確，BD錯誤。視頻11. 如圖所示，桌面距地面0.8m，一物體質(zhì)量為2kg，放在距桌面0.4m的支架上下列關(guān)于重力勢能的計算，正確的是（ ） A. 重物的重力勢能為24JB. 重物的重力勢能為8JC. 重物從支架下落到

15、地面重力勢能減為零D. 因為沒有選取零勢面，無法計算重物的重力勢能【答案】D【解析】重力勢能是相對的，是相對于零勢能面的，該題沒有選擇零勢能面，所以無法計算重物的重力勢能，故ABC錯誤，D正確；故選D。12. “打水漂”是人類最古老的游戲之一，游戲者運用手腕的力量把撇出去的石頭在水面上彈跳數(shù)次。下列說法正確的是（ ）A. 石頭的機械能一直是守恒的B. 石頭與水面接觸時石頭的機械能守恒，石頭在空中飛行時石頭的機械能減小C. 石頭與水面接觸時石頭的機械能減小，石頭在空中飛行時石頭的機械能守恒D. 石頭無論與水面接觸還是在空中飛行，石頭的機械能都減小【答案】C【解析】石頭與水面接觸時石頭受到水的阻力

16、做負功，則石頭的機械能減小；石頭在空中飛行時石頭只有重力做功，則機械能守恒，選項C正確，ABD錯誤；故選C.13. 下列運動過程中，機械能守恒的物體是（）A. 在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動物體B. 在水中下沉的物體C. 沿粗糙斜面勻速下滑的物體D. 自由下落的物體【答案】D.14. 如圖所示，半徑可變的四分之一光滑圓弧軌道置于豎直平面內(nèi)，軌道的末端B處的切線水平現(xiàn)將一小物體從軌道頂端A處由靜止釋放，小物體剛到達B點時的加速度為a，對B點的壓力為N，小物體離開B點后的水平位移為x，落地時的速率為v，若保持圓心O的位置不變，改變圓弧軌道的半徑R（不超過圓心離地的高度），不計空氣阻力，下列圖象正確的是

17、（）A. B. C. D. 【答案】AD【解析】A、到圓弧軌道最低點時加速度，故加速度大小與R無關(guān)，故A正確；B、根據(jù)動能定理：，在B點根據(jù)牛頓第二定律：，聯(lián)立可以得到：，根據(jù)半徑R無關(guān)，故選項B錯誤；C、根據(jù)平拋運動，整理可以得到： ，可知選項C錯誤；D、根據(jù)動能定理可知：，由于高度不變，末速度大小不變，故選項D正確。二、實驗題15. 如圖所示，在“利用自由落體運動驗證機械能守恒定律”的實驗中，讓重錘拖著穿過打點計時器的紙帶做自由落體運動，測量重錘的重力勢能減少量和動能增加量，從而驗證機械能守恒定律。（1）下列對實驗過程的描述哪些是正確的_A.實驗前必須要用天平稱出重錘的質(zhì)量；B.實驗需要重

18、復(fù)操作幾次，打出多條紙帶，從中挑選出頭兩個點之間間距大約為2mm的一條紙帶進行測量；C.更換紙帶后的每次操作都必須要先接通電源，后釋放紙帶；D.為獲得重錘的動能，可以先用公式獲得重錘的速度。（2）如果交流電頻率是50Hz，實驗得到的紙帶如右圖，O點為計時器打下的第一個點，A、B、C是紙帶上連續(xù)的三個計時點，測得OA=9.51cm、OB=12.42cm、OC=15.70cm，若用OB段來驗證機械能守恒定律，g取9.80m/s2。則單位質(zhì)量重錘重力勢能減少量為EP=_J/kg，單位質(zhì)量重錘動能的增加量為Ek=_ J/kg。（保留均三位有效數(shù)字）【答案】 (1). （1）BC； (2). （2）1.

19、22 (3). 1.20【解析】（1）實驗要驗證的關(guān)系是：，即，故不需要用天平稱出重錘的質(zhì)量，選項A錯誤；實驗需要重復(fù)操作幾次，打出多條紙帶，從中挑選出頭兩個點之間間距大約為2mm的一條紙帶進行測量，選項B正確；更換紙帶后的每次操作都必須要先接通電源，后釋放紙帶，選項C正確；為獲得重錘的動能，通過紙帶上的點跡，根據(jù)球解速度，選項D錯誤；故選BC.（2）單位質(zhì)量重錘重力勢能減少量為；打B點時的速度： ；單位質(zhì)量重錘動能的增加量為 。16. 某實驗小組采用如圖所示的裝置探究“探究做功和物體動能變化間的關(guān)系”，圖中桌面水平放置，小車可放置砝碼，實驗中小車碰到制動裝置時，鉤碼尚未到達地面（1）實驗的部

20、分步驟如下： A在小車上放入砝碼，把紙帶穿過打點計時器，連在小車后端，用細繩連接小車和鉤碼； B開始將小車停在_（填“靠近”或“遠離”）打點計時器位置，小車拖動紙帶，先接通電源待打點穩(wěn)定后，再釋放小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點，斷開開關(guān)； C改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量，更換紙帶，重復(fù)第二步的操作。（2）如下圖2所示為某次實驗中得到的一條紙帶，其中O 、A、B、C、是計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T，則B點對應(yīng)小車的速度vB_。要驗證小車合外力的功與動能變化的關(guān)系，除鉤碼和砝碼的質(zhì)量、位移、速度外，還要測出的物理量為：_?！敬鸢浮?(1). （1）靠近； (2). （2） (3). 小車

21、的質(zhì)量【解析】（1） B開始將小車停在靠近打點計時器位置；（2）根據(jù)在勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度大小等于該過程中的平均速度大小可知B點的速度大小為：；驗證合外力的功與動能變化間的關(guān)系的原理：mgx=Mv2，由此可知需要測量的物理量有：鉤碼質(zhì)量m，小車的質(zhì)量M，位移x，速度v則還需要測量的是小車的質(zhì)量；17. (1)用落體法驗證機械能守恒定律，下面哪些測量工具是必需的_？A.天平 B. 彈簧秤 C.刻度尺 D.秒表(2)如圖是實驗中得到的一條紙帶。已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?g9.80ms2，測得所用重物的質(zhì)量為1.00kg，紙帶上第0、1兩點間距離接近2m

22、m，A、B、C、D是連續(xù)打出的四個點，它們到O點的距離如圖所示，則由圖中數(shù)據(jù)可知，重物由O點運動到C點，重力勢能的減少量等于_J，動能的增加量等于_J（取三位有效數(shù)字）。動能增加量小于重力勢能的減少量的原因主要是：_。【答案】 (1). C (2). 7.62 (3). 7.56 (4). 重物下落時受到空氣阻力和打點針與紙帶間的阻力作用【解析】（1）在該實驗中，通過打點計時器來記錄物體運動時間，不需要秒表，由于驗證機械能公式中可以把物體質(zhì)量約掉，因此不需要天平，也不需要彈簧秤同時實驗中需要測量紙帶上兩點間的距離，所以需要刻度尺，所以選C。（2）根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度可

23、得C點的瞬時速度：，則動能的增加量： ，重力勢能的減小量：Ep=mgh=19.800.7776J=7.62J；動能增加量小于重力勢能的減少量的原因主要是：主要原因是重物下落受到空氣阻力和打點針與紙帶間的阻力作用。三、解答題18. 小紅一家自駕來東陽橫店旅游，在“諸永”高速公路上，轎車在平直的路面上勻速行駛，速度表如圖甲所示，她從車窗向外看，恰好看到交通標志牌上的標志（如圖乙所示）求：（1）從標志牌處到東陽還需多長時間？（2）若轎車發(fā)動機的功率為5104W，則轎車在該路段行駛中所做的功是多少？（3）汽車在勻速行駛時所受的阻力是多少？【答案】 (1)0.8h (2)1.44108J (3)1800

24、N【解析】（1）由標志牌知，到東陽的路程s=80km，由速度計知車速是100km/h，從標志牌到泉州的時間（2）轎車所做的功W=pt=5104W2880s=1.44108J（3）車勻速行駛時，車的牽引力 車勻速行駛處于平衡狀態(tài)，車在水平方向上受牽引力F、阻力f作用，它們是一對平衡力，由平衡條件得：f=F=1800N點睛：本題解題的前提是知道交通標志牌的含義，會有交通標志牌求出路程s、由速度計求出汽車的速度v；解題的關(guān)鍵是掌握并靈活運用速度公式的變形公式、功的公式及變形公式、受力分析、平衡條件的應(yīng)用19. 如圖所示，固定的光滑圓弧面與質(zhì)量為6kg的小車C的上表面平滑相接，在圓弧面上有一個質(zhì)量為2

25、kg的滑塊A ， 在小車C的左端有一個質(zhì)量為2kg的滑塊B ， 滑塊A與B均可看做質(zhì)點現(xiàn)使滑塊A從距小車的上表面高h=1.25m處由靜止下滑，與B彈性碰撞后瞬間粘合在一起共同運動，最終沒有從小車C上滑出已知滑塊A、B與小車C的動摩擦因數(shù)均為=0.5，小車C與水平地面的摩擦忽略不計，取g=10m/s2 求：（1）滑塊A與B彈性碰撞后瞬間的共同速度的大??；（2）小車C上表面的最短長度【答案】（1）2.5m/s（2）0.375m【解析】【試題分析】(1)根據(jù)機械能守恒求解塊A滑到圓弧末端時的速度大小，由動量守恒定律求解滑塊A與B碰撞后瞬間的共同速度的大小；(2)根據(jù)系統(tǒng)的能量守恒求解小車C上表面的最

26、短長度(1)設(shè)滑塊A滑到圓弧末端時的速度大小為，由機械能守恒定律有：代入數(shù)據(jù)解得設(shè)A、B 碰后瞬間的共同速度為，滑塊A 與B 碰撞瞬間與小車C 無關(guān)，滑塊A 與B 組成的系統(tǒng)動量守恒， 代入數(shù)據(jù)解得(2)設(shè)小車C 的最短長度為L，滑塊A 與B 最終沒有從小車C 上滑出，三者最終速度相同設(shè)為，根據(jù)動量守恒定律有：根據(jù)能量守恒定律有：聯(lián)立以上兩代入數(shù)據(jù)解得【點睛】本題要求我們要熟練掌握機械能守恒、能量守恒和動量守恒的條件和公式，正確把握每個過程的物理規(guī)律是關(guān)鍵20. 如圖所示，水平桌面上有一輕彈簧，左端固定在A點，在自然狀態(tài)時其右端位于B點。水平桌面右側(cè)有一豎直放置的光滑軌道MNP，其形狀為半徑R

27、08 m的圓環(huán)剪去了左上角135的圓弧，MN為其豎直直徑，P點到桌面的豎直距離也是R。用質(zhì)量m104 kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點，釋放后彈簧恢原長時物塊恰停止在B點。用同種材料、質(zhì)量為m202 kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點釋放，物塊過B點后做勻變速運動，其位移與時間的關(guān)系為x8t2t2，物塊飛離桌面后由P點沿切線落入圓軌道。g10 m/s2，求： （1）物塊m2過B點時的瞬時速度v0；（2）BP間的水平距離；（3）判斷m2能否沿圓軌道到達M點（要求寫清計算過程）；【答案】（1）8 m/s（2）7.6 m（3）物塊不能到達M點【解析】（1）由物塊過B點后其位移與時間的關(guān)系x8t2t2得v0

28、8 m/s，加速度a4 m/s2（2）設(shè)物塊由D點以初速度vD做平拋運動，落到P點時其豎直速度為又，得vD4 m/s設(shè)平拋運動用時為t，水平位移為x，由Rgt2，xvDt，得x16 mBD間位移為則BP水平間距為xx17.6 m（3）設(shè)物塊沿軌道到達M點的速度為vM，由機械能守恒得:m2vM2m2vD2m2gR則vM2168若物塊恰好能沿軌道過M點，則解得v2M8vM2故物塊不能到達M點21. 如圖所示，AB為固定在豎直面內(nèi)、半徑為R的四分之一圓弧形光滑軌道，其末端（B端）切線水平，且距水平地面的高度也為R 1、2兩小滑塊（均可視為質(zhì)點）用輕細繩拴接在一起，在它們中間夾住一個被壓縮的微小輕質(zhì)彈

29、簧兩滑塊從圓弧形軌道的最高點A由靜止滑下，當(dāng)兩滑塊滑至圓弧形軌道最低點時，拴接兩滑塊的細繩突然斷開，彈簧迅速將兩滑塊彈開，滑塊2恰好能沿圓弧形軌道運動到軌道的最高點A已知R=0.45m，滑塊1的質(zhì)量，滑塊2的質(zhì)量，重力加速度取，空氣阻力可忽略不計求：（1）兩滑塊一起運動到圓弧形軌道最低點細繩斷開前瞬間對軌道的壓力大小（2）在將兩滑塊彈開的整個過程中彈簧釋放的彈性勢能（3）滑塊2的落地點與滑塊1的落地點之間的距離【答案】(1)FN=6.0N；(2)E彈=0.9J；(3)d=0.45m?！窘馕觥浚?）設(shè)兩滑塊一起滑至軌道最低點時的速度為，所受軌道的支持力為，兩滑塊一起沿圓弧形軌道下滑到端的過程，根

30、據(jù)機械能守恒定律有：代入數(shù)據(jù)解得：，對于兩滑塊在軌道最低點，根據(jù)牛頓第二定律有：，解得：，根據(jù)牛頓第三定律可知,兩滑塊對軌道的壓力大小為：（2）設(shè)彈簧迅速將兩滑塊彈開時，兩滑塊的速度大小分別為和，因滑塊恰好能沿圓弧形軌道運動到軌道最高點，此過程中機械能守恒，所以對滑塊有：，代入數(shù)據(jù)解得：，方向向左，對于彈簧將兩滑塊彈開的過程，設(shè)水平向右為正方向，根據(jù)動量守恒定律有：，代入數(shù)據(jù)解得：，對于彈簧將兩滑塊彈開的過程，根據(jù)機械能守恒定律有：， 代入數(shù)據(jù)解得：（3）設(shè)兩滑塊平拋運動的時間為，根據(jù)，解得兩滑塊做平拋運動的時間為：，滑塊平拋的水平位移為：，滑塊從點上滑到點，再從點返回到點的過程，機械能守恒，因此其平拋的速度大小仍為，所以其平拋的水平位移為：，所以滑塊的落地點與滑塊的落地點之間的距離為：綜上所述本題答案是：(1)FN=6.0N；(2)E彈=0.9J；(3)d=0.45m