2023人教版新教材高中物理選擇性必修第一冊(cè)同步練習(xí)-期中學(xué)業(yè)水平檢測(cè)

2023人教版新教材高中物理選擇性必修第一冊(cè)

期中學(xué)業(yè)水平檢測(cè)

注意事項(xiàng)

1.本試卷滿分100分,考試用時(shí)75分鐘。

2.無(wú)特殊說(shuō)明，本試卷中g(shù)取10m/s%

一、單項(xiàng)選擇題（本大題共8小題,每小題3分，共24分。在每小題給出的四個(gè)

選項(xiàng)中只有一個(gè)符合題目要求）

1.下列關(guān)于動(dòng)量和沖量的說(shuō)法正確的是（）

A.物體動(dòng)量變化時(shí)動(dòng)能一定變化

B.物體所受合外力的沖量越大,它的動(dòng)量也越大

C.當(dāng)力與物體的位移垂直時(shí),一段時(shí)間內(nèi)該力的沖量為零

D.體操運(yùn)動(dòng)員落地總要屈腿,是為了延長(zhǎng)作用時(shí)間以減小地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的作用力

2.我國(guó)自行研制的第五代隱形戰(zhàn)機(jī)“殲-20”以速度v。水平向右勻速飛行，到達(dá)

目標(biāo)地時(shí),將質(zhì)量為M的導(dǎo)彈自由釋放,導(dǎo)彈向后噴出質(zhì)量為m、對(duì)地速率為V1

的燃?xì)?則噴氣后導(dǎo)彈的速率為（）

卜Mv+mv口Mv-mvMv-mv口Mv+mv

A.01D.---0---1r0101

MM

3.粗糙斜面放在光滑的水平面上,一小物塊以某一初速度從斜面底端沖上斜面,

速度減為零后又加速滑下。關(guān)于小物塊在斜面上滑動(dòng)的過(guò)程,下列說(shuō)法正確的是

A.斜面的動(dòng)能一直在增加

B.小物塊的機(jī)械能守恒

C.小物塊與斜面組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒

D.小物塊與斜面組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

4.如圖甲所示,光滑水平面上有a、b兩個(gè)小球,a球向b球運(yùn)動(dòng)并與b球發(fā)生正

碰,碰前和碰后的s-t圖像如圖乙所示，已知ma=5kgo則b球的質(zhì)量為（）

A.mb=lkgB.mb=2kgC.mb=3kgD.mb=4kg

5.下列說(shuō)法不正確的是（）

A.彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí),振動(dòng)系統(tǒng)的勢(shì)能與動(dòng)能之和保持不變

B.在同一地點(diǎn)，當(dāng)擺長(zhǎng)不變時(shí),單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期不變

C.系統(tǒng)做穩(wěn)定的受迫振動(dòng)時(shí),系統(tǒng)振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率

D.已知彈簧振子初始時(shí)刻的位置及其振動(dòng)周期,就可知振子在任意時(shí)刻速度的方

向

6.如圖所示,五個(gè)擺懸掛于同一根繃緊的水平繩上,A是擺球質(zhì)量較大的擺,讓它

擺動(dòng)后帶動(dòng)其他擺運(yùn)動(dòng),下列結(jié)論正確的是（）

A.只有E擺的振動(dòng)周期與A擺的相同

B.其他各擺的振幅都相等

C.其他各擺的振幅不同,E擺的振幅最大

D.其他各擺的固有周期都相同

7.如圖所示,光滑斜面的傾角為。，勁度系數(shù)為k的輕彈簧上端固定在斜面上的

擋板上,下端固定有質(zhì)量為m的小球,重力加速度為g。將小球沿斜面上移并保持

彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài),然后松開(kāi)小球,則（）

A.小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒

B.小球在最低點(diǎn)的加速度大小為0

C.彈簧彈力充當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力

D.小球做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅為安㈣

8.細(xì)長(zhǎng)輕繩下端懸掛一小球構(gòu)成單擺,在懸掛點(diǎn)0正下方）罷長(zhǎng)處有一能擋住擺

線的釘子P,如圖所示，現(xiàn)將單擺向右拉開(kāi)一個(gè)小角度。（?！?°）,t=0時(shí)刻無(wú)初

速度釋放，不計(jì)一切阻力。下列描述釋放后小球的機(jī)械能E、繩中拉力的沖量大

小I、小球速度的大小V、離開(kāi)平衡位置的位移大小x隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖線

中，可能正確的是（）

二、多項(xiàng)選擇題（本大題共4小題,每小題4分，共16分。在每小題給出的四個(gè)

選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求,全部選對(duì)的得4分,選對(duì)但不全的得2分,有

選錯(cuò)或不答的得0分）

9.安全氣囊是汽車安全保障的重要設(shè)施,它與座椅安全帶配合使用，可以為乘員

提供有效的防撞保護(hù)。在汽車相撞時(shí),安全氣囊可使頭部受傷率減小25%,面部受

傷率減小80%左右。若安全測(cè)試中，汽車發(fā)生劇烈碰撞,安全氣囊未打開(kāi)與順利打

開(kāi)相比,下列說(shuō)法正確的是（設(shè)每次測(cè)試汽車速度相同）（）

A.安全氣囊未打開(kāi)時(shí),模擬乘員的動(dòng)量變化量大

B.安全氣囊打開(kāi)時(shí),模擬乘員的動(dòng)量變化慢

C.安全氣囊未打開(kāi)時(shí),模擬乘員受到撞擊力的沖量大

D.安全氣囊打開(kāi)時(shí),模擬乘員受到的撞擊力小

10.如圖所示，甲、乙兩車的質(zhì)量均為5m,靜置在光滑的水平面上，兩車相距為L(zhǎng)o

乙車上站立著一個(gè)質(zhì)量為m的人，他通過(guò)一條輕繩拉甲車，甲、乙兩車最后相接

觸，以下說(shuō)法正確的是（）

A.甲、乙兩車運(yùn)動(dòng)中動(dòng)量大小之比為6：5

B.甲、乙兩車運(yùn)動(dòng)中速度大小之比為5：6

C.甲車移動(dòng)的距離為詈

D.乙車移動(dòng)的距離為中

6

11.如圖（a）所示,輕質(zhì)彈簧上端固定，下端連接質(zhì)量為m的小球,構(gòu)成豎直方向的

彈簧振子。取小球平衡位置為原點(diǎn)、豎直向下為正方向建立x軸,設(shè)法讓小球在

豎直方向振動(dòng)起來(lái)后，小球在一個(gè)周期內(nèi)的振動(dòng)曲線如圖（b）所示,若（時(shí)刻彈簧

彈力為0,重力加速度為g,則有（）

A.t=0時(shí)刻彈簧彈力大小為2mg

B.彈簧的勁度系數(shù)為等

A

C.廣？時(shí)間段，回復(fù)力的沖量為。

D.7T時(shí)間段，小球動(dòng)能與重力勢(shì)能之和減小

12.圖甲是用力傳感器對(duì)單擺做小角度擺動(dòng)過(guò)程進(jìn)行測(cè)量的裝置圖，圖乙是與力

傳感器連接的計(jì)算機(jī)屏幕所顯示的F-t圖像,其中F的最大值Fma=l.02N,已知

擺球質(zhì)量m=100g,重力加速度g取9.8m/s；n,取9.8,不計(jì)擺線質(zhì)量及空氣阻

力。下列說(shuō)法正確的是（）

甲乙

A.單擺周期為0.8s

B.單擺擺長(zhǎng)為0.64m

C.F的最小值Fmin=0.96N

D.若僅將擺球質(zhì)量變?yōu)?00g,單擺周期不變

三、非選擇題（本大題共6小題,共60分）

13.（8分）同學(xué)們做“用單擺測(cè)量重力加速度的大小”實(shí)驗(yàn)。

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)除用到停表、刻度尺外,還應(yīng)用到下列器材中的（填選項(xiàng)前

的字母）。

A.長(zhǎng)約1m的細(xì)線

B.長(zhǎng)約1m的橡皮繩

C.直徑約1cm的均勻鐵球

D.直徑約10cm的均勻木球

⑵用刻度尺測(cè)出擺線的長(zhǎng)度為L(zhǎng),用游標(biāo)卡尺測(cè)出小球的直徑為d,讓單擺在豎

直平面內(nèi)做擺角很小的振動(dòng),測(cè)量其多次全振動(dòng)的時(shí)間進(jìn)而得到周期T,那么計(jì)算

重力加速度的表達(dá)式為8=,由圖讀出小球直徑d=cm。

1234cm

Io1020

⑶某小組同學(xué)認(rèn)為不需要測(cè)量小球的直徑也能測(cè)量出重力加速度。他們?nèi)杂迷?/p>

小球按前面的步驟重新進(jìn)行了一次實(shí)驗(yàn)，但將擺線長(zhǎng)度變?yōu)長(zhǎng)',測(cè)出周期為T',

則計(jì)算重力加速度的表達(dá)式應(yīng)為g=。

14.（8分）小華用如圖所示的裝置“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”，AB為斜槽,BC為斜面，

已知入射小球的質(zhì)量為mi,被碰小球的質(zhì)量為m2,兩小球半徑相等。

（1）下列實(shí)驗(yàn)操作步驟,正確順序是o

①測(cè)量出落點(diǎn)M、P、N到B點(diǎn)的距離S.、SP、SN

②將BC連接在斜槽末端

③將AB固定在桌邊,使槽的末端切線水平

④將入射小球從斜槽頂端A處由靜止釋放,多次實(shí)驗(yàn)后,標(biāo)記小球在斜面上的平

均落點(diǎn)位置P

⑤將被碰小球放在斜槽末端B處,仍將入射小球從斜槽頂端A處由靜止釋放,兩

球發(fā)生碰撞,多次實(shí)驗(yàn)后,分別標(biāo)記兩球在斜面上的平均落點(diǎn)位置M、N

(2)入射小球與被碰小球的質(zhì)量關(guān)系為?ni2(選填”或

(3)檢測(cè)斜槽末端切線水平的做法

是

⑷若實(shí)驗(yàn)滿足關(guān)系式(用題中物理量表示)，則說(shuō)明兩

球碰撞前后動(dòng)量守恒。

15.(8分)如圖所示,在光滑水平面上,兩個(gè)物體的質(zhì)量都是m,碰撞前一個(gè)物體靜

止,另一個(gè)速度為Vo碰撞后兩個(gè)物體粘在一起,成為一個(gè)質(zhì)量為2m的物體，以一

定速度繼續(xù)前進(jìn)。求：

(1)碰撞后物體的速度大小v';

⑵碰撞過(guò)程中該系統(tǒng)的總動(dòng)能損失AEk;

(3)碰撞過(guò)程中物體A受到的沖量I。

mm

16.(10分)如圖所示，一質(zhì)量為m的小鋼球,用長(zhǎng)為1的細(xì)繩系在水平天花板上(1

遠(yuǎn)大于小鋼球的半徑)，初始時(shí)，細(xì)繩和豎直方向的夾角為。(。＜5°)。由靜止釋

放小球后，求：(不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g)

(1)釋放時(shí)小球回復(fù)力的大小;

(2)小球在最低點(diǎn)時(shí)和在最高點(diǎn)時(shí)繩中拉力大小的差值;

(3)從小球釋放到第一次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)過(guò)程中重力沖量的大小。

17.(11分)如圖所示,一木板A靜止在光滑水平面上,A的右端停放一小物塊B,某

時(shí)刻起對(duì)A施加一水平向右的恒力F=2N,當(dāng)A滑過(guò)距離x=lm時(shí),撤去恒力F,

已知B的質(zhì)量m=lkg,A的質(zhì)量M=0.5kg,A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)口=0.1。求:

(1)撤去F的瞬間，木板A的速度大小;

⑵若木板足夠長(zhǎng),B和A一起滑動(dòng)的速度大小;

(3)在⑵問(wèn)的情況下,木板A長(zhǎng)度至少為多長(zhǎng)。

B

F

4^7

18.（15分）物理學(xué)中，力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系密切,而力的空間累積效果一一做功,又是能

量轉(zhuǎn)化的量度。因此我們研究某些運(yùn)動(dòng)時(shí),可以先分析研究對(duì)象的受力特點(diǎn),進(jìn)

而分析其能量問(wèn)題。已知重力加速度為g,且在下列情境中，均不計(jì)空氣阻力。

甲乙

（1）勁度系數(shù)為總的輕質(zhì)彈簧上端固定，下端連一可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊，若以小物

塊的平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn)0,以豎直向下為正方向建立坐標(biāo)軸Ox,如圖甲所示,用

x表示小物塊由平衡位置向下發(fā)生的位移。

a.求小物塊的合力F與x的關(guān)系式,并據(jù)此說(shuō)明小物塊的運(yùn)動(dòng)是否為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。

b.系統(tǒng)的總勢(shì)能為重力勢(shì)能與彈性勢(shì)能之和。請(qǐng)你結(jié)合小物塊的受力特點(diǎn)和求

解變力做功的基本方法，以平衡位置為系統(tǒng)總勢(shì)能的零勢(shì)能參考點(diǎn)，推導(dǎo)小物塊

振動(dòng)位移為x時(shí)系統(tǒng)總勢(shì)能Ep的表達(dá)式。

⑵如圖乙所示為理想單擺，擺角。足夠小，可認(rèn)為單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。其平衡位

置記為0'點(diǎn)O

a.若已知擺球的質(zhì)量為m,擺長(zhǎng)為L(zhǎng),在擺角很小時(shí)，擺球?qū)τ?'點(diǎn)的位移x'的大

小與。角對(duì)應(yīng)的弧長(zhǎng)近似相等，即滿足：sin0pop請(qǐng)推導(dǎo)得出小球在任

意位置處的回復(fù)力與位移的比例常數(shù)k2的表達(dá)式。

b.若僅知道單擺的振幅A及小球所受回復(fù)力與位移的比例常數(shù)k2,求小球在振動(dòng)

位移為3寸的動(dòng)能Ek（用A和k2表示）。

答案與解析

1.D物體動(dòng)量變化時(shí),動(dòng)能可能不變，比如勻速圓周運(yùn)動(dòng),A錯(cuò)誤;物體所受合外力的沖量越大,它的動(dòng)量變

化就越大,而不是動(dòng)量越大,B錯(cuò)誤;力的沖量I=Ft,與力是否與物體的位移垂直無(wú)關(guān),C錯(cuò)誤;體操運(yùn)動(dòng)員落

地的過(guò)程,屈腿延長(zhǎng)了受力時(shí)間,而動(dòng)量變化量不變，由動(dòng)量定理可知,減小了地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的作用力,D正確。

m

2.A設(shè)導(dǎo)彈飛行的方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律有Mv0=(M-m)v-mV1,解得v=°；\故選A。

3.A物塊沿斜面上滑時(shí),斜面受到物塊沿斜面向上的摩擦力和垂直斜面向下的壓力,兩個(gè)力均對(duì)斜面做正

功,則斜面的動(dòng)能增加;物塊沿斜面下滑時(shí),斜面受到物塊沿斜面向下的摩擦力和垂直斜面向下的壓力,設(shè)斜

面傾角為。，兩個(gè)力在水平方向的合力F-=mgcos9?sin9-umgcos9?cos9=mgcos8(sin

0-Ucos0),物塊能沿斜面下滑，則mgsin9>umgcos。，可知Fx合>0,仍對(duì)斜面做正功，斜面的動(dòng)能

增加,A正確;小物塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中要克服阻力做功,機(jī)械能不守恒,B錯(cuò)誤;對(duì)于小物塊與斜面組成的系統(tǒng)，

水平方向所受合外力為零,動(dòng)量守恒，但豎直方向所受合外力不為零,動(dòng)量不守恒,C錯(cuò)誤;小物塊與斜面之間

有摩擦,兩者組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒,D錯(cuò)誤。

4.A根據(jù)s-t圖像,碰前b球靜止,a球做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度為v產(chǎn)累=6m/s,碰后兩小球共速，做勻速直線

1S

運(yùn)動(dòng),速度為v=5m/s,由動(dòng)量守恒定律有niaVa=(nia+nib)v,得mb=lkg,故選Ao

5.D彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí),系統(tǒng)機(jī)械能守恒,勢(shì)能和動(dòng)能之和保持不變,A說(shuō)法正確；由單擺周期公式

T=2卜知,B說(shuō)法正確;系統(tǒng)做穩(wěn)定的受迫振動(dòng)時(shí),振動(dòng)頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率,C說(shuō)法正確;彈簧振子的振

動(dòng)方程為x=Asin(3t+@),只要知道A、s和@這三個(gè)物理量我們便可以確定振子在任意時(shí)刻的位置以

及速度的方向，振子初始時(shí)刻的位置對(duì)應(yīng)于Asin巾，周期對(duì)應(yīng)于3,而只根據(jù)Asin巾無(wú)法確定A和<t>,

所以已知彈簧振子初始時(shí)刻的位置及其振動(dòng)周期,無(wú)法確定振子在任意時(shí)刻速度的方向,D錯(cuò)誤。

6.CA擺擺動(dòng),其余各擺也擺動(dòng)起來(lái)，做受迫振動(dòng),受迫振動(dòng)的周期等于驅(qū)動(dòng)力的周期，即其他各擺振動(dòng)周期

均與A擺的相同,A錯(cuò)誤；由于A、E擺長(zhǎng)相同,這兩個(gè)擺的固有周期相同,E擺會(huì)出現(xiàn)共振現(xiàn)象振幅最大,B

錯(cuò)誤,C正確;其他各擺的擺長(zhǎng)不同，固有周期不同,D錯(cuò)誤。

7.D小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，彈簧的彈力對(duì)其做功，小球的機(jī)械能不守恒，但小球與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,A

錯(cuò)誤;根據(jù)對(duì)稱性可知，小球在最低點(diǎn)時(shí)的加速度大小等于最初彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)的加速度大小,為a=gsin

6,B錯(cuò)誤;彈簧彈力與重力沿斜面方向的分力的合力充當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力,C錯(cuò)誤;小球在平衡位置時(shí)滿

足mgsin。=kA,所以小球做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅A=——"D正確。

8.C小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只有重力做功,機(jī)械能守恒,A錯(cuò)誤;繩中拉力的大小和方向時(shí)刻發(fā)生變化,拉力的沖量

與時(shí)間不是正比關(guān)系,B錯(cuò)誤;設(shè)擺線長(zhǎng)為L(zhǎng),小球從右側(cè)最高點(diǎn)向最低點(diǎn)擺動(dòng)時(shí)速度逐漸增大,經(jīng)過(guò)的時(shí)間

匕="2mF=55,從最低點(diǎn)向左側(cè)最高點(diǎn)擺動(dòng)過(guò)程中速度逐漸減小到零,經(jīng)過(guò)的時(shí)間t20X2nF三J

從左側(cè)最高點(diǎn)向最低點(diǎn)擺動(dòng)時(shí)速度逐漸增大,經(jīng)過(guò)的時(shí)間13=^X231J工三J，從最低點(diǎn)向右側(cè)最高點(diǎn)擺動(dòng)

過(guò)程中速度逐漸減小到零,經(jīng)過(guò)的時(shí)間口=：義2nR5，故C正確;根據(jù)機(jī)械能守恒定律，小球到達(dá)最高

點(diǎn)的高度左右相同，由于擺長(zhǎng)發(fā)生變化,最大位移不相等,如圖所示,D錯(cuò)誤。

9.BD兩種情況下,模擬乘員的動(dòng)量變化量相同,根據(jù)動(dòng)量定理1=Ap,模擬乘員受到撞擊力的沖量相同,A、

C錯(cuò)誤;安全氣囊打開(kāi)時(shí),模擬乘員速度變化的時(shí)間增加,而動(dòng)量變化量不變,則模擬乘員的動(dòng)量變化慢,根據(jù)

Ft=Ap可知,模擬乘員受到的撞擊力小,B、D正確。

10.AC兩車和人組成的系統(tǒng)所受合外力為零,動(dòng)量守恒,取向右為正方向，有0=5mv甲-6mv乙,則甲、乙兩車

運(yùn)動(dòng)中速度大小之比為」=1，動(dòng)量大小之比為」=1，A正確,B錯(cuò)誤;設(shè)甲車和乙車移動(dòng)的距離分別為x甲和x

乙5乙5

乙，則有X甲二一mt,X乙二一乙t,又X甲+x乙=L,聯(lián)立解得X甲X乙=9,C正確，D錯(cuò)誤。

中乙1111

11.AD萬(wàn)時(shí)刻彈簧彈力為0,小球位移為-A,則小球在平衡位置時(shí)有kA=mg,得彈簧的勁度系數(shù)k=—,t=0時(shí)

刻小球在正的最大位移處,彈簧的伸長(zhǎng)量為2A,則彈力F=k-2A=2mg,A正確,B錯(cuò)誤；了~,時(shí)間段，回復(fù)力一

直沿正方向，由I=Ft可知，回復(fù)力的沖量不為0,C錯(cuò)誤;時(shí)間段，小球從最高點(diǎn)振動(dòng)到最低點(diǎn),彈簧的形

變量增大,彈簧的彈性勢(shì)能增大,根據(jù)能量守恒定律，小球動(dòng)能與重力勢(shì)能之和減小,D正確。

12.BCD在一個(gè)周期內(nèi)擺球會(huì)兩次經(jīng)過(guò)最低點(diǎn),此時(shí)擺線拉力最大，由圖乙可知單擺周期為1.6s,A錯(cuò)誤；

由T=2JI「得單擺擺長(zhǎng)為1=J=0.64m,B正確；設(shè)擺角為9,當(dāng)擺球擺到最高點(diǎn)時(shí)擺線拉力最小,Fmin=mg

COS0①

設(shè)擺球運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為V,根據(jù)機(jī)械能守恒定律有;mv2=mgl（1-COS。）②

2

在最低點(diǎn)時(shí),根據(jù)牛頓第二定律有F皿-mg=m—③

聯(lián)立①②③式解得Fmi?=0.96N,C正確;單擺的周期與擺球質(zhì)量無(wú)關(guān),若僅將擺球質(zhì)量變?yōu)?00g,單擺周期

不變,D正確。

13.答案⑴AC（2分）（2）”（+J（2分）1.565（2分）

（3）W（I,-I.-）（2分）

'一T

解析（1）彈性繩在擺動(dòng)過(guò)程中長(zhǎng)度會(huì)發(fā)生變化,影響測(cè)量結(jié)果，應(yīng)選長(zhǎng)約1m的細(xì)線,A正確,B錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)

中應(yīng)減小空氣阻力的影響,所以選擇直徑約1cm的均勻鐵球,C正確,D錯(cuò)誤。

⑵單擺的周期T=2五得g="（+-）

小球直徑d=15mm+13X0.05mm=15.65mm=l.565cm

⑶根據(jù)單擺周期公式得

T=2n個(gè)=2mJ—

聯(lián)立解得

14.答案⑴③②④⑤①（2分）（2）＞（1分）⑶見(jiàn)解析（2分）

（4）rmJ=mlyJ+1112J（3分）

解析（1）本實(shí)驗(yàn)應(yīng)按③②④⑤①順序操作。

（2）為了保證碰撞前后入射小球的速度方向不變,必須使入射小球的質(zhì)量大于被碰小球的質(zhì)量,即mDmz。

（3）檢測(cè)斜槽末端切線水平的做法是:將小球無(wú)初速輕放在斜槽末端，若小球不滾動(dòng),則說(shuō)明斜槽末端水平。

（4）若碰撞前后動(dòng)量守恒,則有

miv^mivi'+nkV2'

設(shè)斜面傾角為9,則

解得Z=i111Az+m2

15.答案（1）］I（2）—2（3）［imv,負(fù)號(hào)表示方向與初速度方向相反

解析（1）根據(jù)動(dòng)量守恒定律有2mv，=mv

解得v'=gv（2分）

2

（2）碰撞前系統(tǒng)總動(dòng)能Ek=1mv（l分）

碰撞后系統(tǒng)總動(dòng)能EJ=3-2mv*2=V（1分）

2

碰撞過(guò)程中系統(tǒng)總動(dòng)能損失AEk=E「Ek'=—（2分）

4

⑶碰撞過(guò)程中物體A受到的沖量1=Ap^mv-mv=-|mv,負(fù)號(hào)表示方向與初速度方向相反（2分）

16.答案(l)mgsin。(2)3mg(l—cos)(3)

解析（1）小球重力沿切線方向的分力提供回復(fù)力，剛釋放時(shí)小球回復(fù)力的大小F^nigsin0（2分）

⑵在最高點(diǎn)，小球速度為0,沿繩方向，由牛頓第二定律有

Ti-mgcos0=0

得繩的拉力Ti二mgcos0（2分）

從釋放至小球到最低點(diǎn)，由動(dòng)能定理有

mgl（1-cos。）=1mv2

在最低點(diǎn)由牛頓第二定律有

2

T2_mg=m—

得繩的拉力T2=3mg-2mgcos。（2分）

所以AT=T2-Ti=3mg（l-cos。）（1分）

⑶小球做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),周期為

k2吁

小球從釋放至運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)所用的時(shí)間為

廿￡「（1分）

可得重力的沖量為Ic=mgt=~J二（2分）

17.答案（1）2m/s（2）jm/s（3）|m

解析（1）對(duì)A受力分析可得F-umg=Mai（l分）

由勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式得2=2a1x（l分）

代入數(shù)據(jù)得VA=2m/s（1分）

（2）F的作用時(shí)間為t=——=ls

1

2

F撤去前,B的加速度為a2=ug=lm/s

F撤去瞬間B的速度為VB=a2t=lm/s（1分）

F撤去后,A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,MvA+mvB=（M+m）v（l分）

代入數(shù)據(jù)得V=gm/s（1分）

2

（3）F撤去前,B的位移為XB=ia2t=0.5m

A的位移為XA=—t=l