2024届河南省许昌市禹州高级中学高三上学期11月月考物理及答案

禹州高中菁华校区第二次阶段性考试物理•试题考试范围：必修一、必修二和动量；考试时间：90分钟一、单选题（共32分）1.在物理学发展的历史中，许多物理学家做出了卓越贡献。以下关于物理学家所作科学贡献的叙述中，不正确的是（）A.1798年，卡文迪什利用扭秤装置，第一次在实验室里比较准确地测出了引力常量G值B.德国的伽勒在勒维耶预言的位置处发现了海王星，人们称其为“笔尖下发现的行星”C.哥白尼提出了日心说，认为太阳是宇宙的中心，一切行星围绕太阳做椭圆运动D.开普勒通过整理研究第谷的行星观测记录，总结出行星运动定律2.如图所示，倾角为的斜面体c置于水平地面上，小物块b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏a连接，连接b的一段细绳与斜面平行。在a中的沙子缓慢流出的过程中，a、b、c都处于静止状态，则（ꢀꢀ）A.b对c的压力可能减小B.b对c的摩擦力可能增大C.地面对c的摩擦力可能增大D.地面对c的支持力可能减小3.海洋馆中一潜水员把一质量为m小球以初速度v从手中竖直抛出。从抛出开始计时，3t时刻小球返回00手中。小球始终在水中且在水中所受阻力大小不变，小球的速度随时间变化的图像如图所示。下列说法正确的是（）A.上升过程与下降过程中阻力的冲量大小之比1：2B.上升过程与下降过程中合外力的冲量大小之比1：210C.小球在0—3t0时间内动量变化量的大小为D.小球在0—3t0过程中克服阻力所做的功为210244.m的橡皮擦aba与竖直转轴OO（图中Ol，与竖直转轴的距离为b1.5l，橡皮擦与圆盘的最大静摩擦力为橡皮擦所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕轴缓慢地加速转动，用表示圆盘转动的角速度，下列说法中正确的是（）A.a、b所受摩擦力大小始终相等B.a一定比b先开始滑动2C.是b开始滑动的临界角速度lD.当时，a所受摩擦力的大小为kmgl5.如图所示，1、2两个小球以相同的速度v水平抛出。球1从左侧斜面抛出，经过时间t落回斜面上，01球2从某处抛出，经过t2时间恰能垂直撞在右侧的斜面上。已知左、右两侧斜面的倾角分别为=30°，=60°，则（ꢀꢀ）:::B.t∶t=1312A.tt=1212::::D.tt=3112C.tt=21126.如图甲所示，倾角为的传送带以恒定速率逆时针运行，现将一包裹轻轻放在最上端的A点，包裹从Agax点运动到最下端B随位移取10m/s下2列说法正确的是（ꢀꢀ）A.传送带与水平面的夹角为37C.传送带运行的速度大小为6m/sB.包裹与传送带间的动摩擦因数为0.4D.包裹到B点时的速度为/s7.如图所示，a为放在地球赤道上相对地面静止的物体，随地球自转做匀速圆周运动，b为沿地球表面附c为地球的同步卫星。下列关于a、b、c的说法中正确的是（ꢀꢀ）cA.a、b、c做匀速圆周运动的角速度大小关系为abaaacB.a、b、c做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为abTTTbC.a、b、c做匀速圆周运动的周期关系为acD.卫星b的线速度大小大于卫星c的线速度大小8.滑沙是人们喜爱的一项游乐活动。如图为滑沙场地的一段，人和滑车从斜面顶端A点由静止下滑，取沿avPGEtx、动能与时间或位移的关系图像，其中正确的是（ꢀꢀ）k率A.C.B.D.二、多选题（共16分）9.三颗人造卫星ABCACA、B相距最近，如图所示。已知地球自转周期为T，B的运行周期为T，则下列说法正确的是（ꢀꢀ）12A.A加速可直接追上同一轨道上的C2B.经过时间，A、B相距最远TT)12C.A、C向心加速度大小相等，且小于B的向心加速度D.在相同时间内，C与地心连线扫过的面积等于B与地心连线扫过的面积10.图所示。请你根据图像判定以下说法正确的是（ꢀꢀ）x1t2tA.机动车的加速度越来越小xtt2B.机动车的位移与时间的函数关系C.机动车的加速度大小为8m/sD.机动车在前3s内的位移是25m2t时刻由静止开始提升质量为m的物体，其所受合外力随时间变化的图像如图所示，011.起重机某次从1~tg内起重机的功率为额定功率，不计物体受到的空气阻力，重力加速度为，下列说法正确的是）2（0A.物体匀加速阶段的加速度为m1B.0~t和t~t时间内牵引力做的功之比为21122tt1tC.时刻物体正在减速上升21FD.0~1阶段牵引力所做的功为mgF210t02mM12.如图所示，质量为的物体A，其下端拴接一固定在水平地面上的轻质弹簧，弹簧的劲度系k100N/m数，物体的上端通过不可伸长的细线跨过两个光滑的小定滑轮连接中间有孔的小球B，小A球B套在倾角37的光滑直杆上，D为杆的底端，OD与固定杆的夹角也是θ，细线OOB水平，此212F45N时细线的拉力是。小球B的质量m=15kg，C是杆上一点且O2C与杆垂直，OC，重力2加速度g取10m/s2，sin370.6，cos370.8。现由静止释放小球B，下列说法正确的是（ꢀꢀ）A.物体A、B系统的机械能守恒B.小球B第一次运动到C点时的动能为17.2JC.小球B第一次运动到C点时细线对B做的功为10JD.小球B第一次运动到D点时A的动能为零三、实验题（共14分）13.用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。（1）本实验采用的科学方法是________。A．控制变量法B．累积法C．微元法D．放大法（2）通过本实验可以得到的结果是________。A．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成正比B．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与线速度的大小成正比C．在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比D．在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成反比（3）如图所示，在验证向心力公式的实验中，质量相同的钢球①、②分别放在A盘和B盘的边缘，A、B2:1，、分别是与盘、盘同轴的轮，a轮、轮半径之比为abABb1:2，当a、b两轮在两盘的半径之比为同一皮带带动下匀速转动时，钢球①、②受到的向心力之比为（）A．2:1B．4:1C．1:4D．8:114.某同学用如图所示“碰撞实验器”验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分发生碰撞前后m先用天平测出弹性小球1、2的质量分别为，然后完成以下实验步骤：2步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上，记录落点位置；步骤2：把小球2放在斜槽末端边缘位置B，让小球1从A点由静止滚下，小球1和小球2发生碰撞后落在地面上，记录两个落点位置；步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的位置M、P、N离O点的距离，得到线段OM、OP、ON的长度分x、x、x。3别为12（1）对于上述实验操作，小球1质量应___________小球2的质量（选填“大于”或“小于（2）当所测物理量满足表达式___________（用所测物理量的字母表示）时，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律。（3）完成上述实验后，某实验小组对上述装置进行了改造，如图所示在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面，斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接。使用同样的小球，小球1仍从斜槽上A点由静止滚下，重复实验步骤1和2的操作，得到斜面上三个落点M、P、N。用刻度尺测量斜面顶点到M、P、N三点的距离分别为L，L、L。则验证两球碰撞过程动量守恒的表123LcmL36cmL，则3__________。达式为：______________________，若，12四、解答题（共38分）15.如图所示，小物块A、B的质量均为m=0.10kg，B静止在轨道水平段的末端。A以水平速度v0与B碰撞，碰后两物块粘在一起水平抛出。抛出点距离水平地面的竖直高度为h=0.45m，两物块落地点距离轨道末端的水平距离为s=0.30m，取重力加速度g=10m/s2。求：（1）两物块在空中运动的时间t；（2）两物块碰前A的速度v0的大小；（3）两物块碰撞过程中损失的机械能E。16.如图，AB是倾角为θ的粗糙直轨道，BCD是光滑的圆弧轨道，AB恰好在B点与圆弧相切，圆弧的半径为R。一个质量为m的物体（可以看作质点）从直轨道上的P点由静止释放，结果它能在两轨道间做往返运动。已知P点与圆弧的圆心O等高，物体与轨道AB间的动摩擦因数为μ。求：（1）物体做往返运动的整个过程中在AB轨道上通过的总路程；（2）最终当物体通过圆弧轨道最低点E时，对圆弧轨道的压力；（3）为使物体能顺利到达圆弧轨道的最高点D，释放点距B点的距离L′应满足什么条件。m2kg、m4kg，17.如图所示，质量分别为均可视为质点的小物块A、B静止在足够长的水平面AB上，它们中间夹一个被压缩的微型轻弹簧（弹簧长度不计且与A、Bp54J。某时刻将压缩的微型弹簧释放，使A、B瞬间分离，同时迅速撤去弹簧（此过程不计因摩擦而损失的机械能，即弹性势能完全转化为A、BA的右侧有一倾角θ=37°、足够长的传送带，传送带逆时针匀速转动，速度大小为v0=4m/s。传送带与水平面平滑连接，A冲上传送带上升的最大高度为h=0.78m，A与水平面间的动摩擦因数以及A与传送带间的动摩擦因数均为μ1=0.5，B与水平面间的动摩擦因数为μ2=0.9。已知重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6。所有碰撞均为弹性碰撞，求：（1）弹簧释放瞬间A、B速度的大小v、v；AB（2）A与传送带底端的距离L；（3）A物体回到初始位置速度的大小；（4）A向左运动与B碰撞后瞬间B速度的大小v。B禹州高中菁华校区第二次阶段性考试物理•试题考试范围：必修一、必修二和动量；考试时间：90分钟一、单选题（共32分）1.在物理学发展的历史中，许多物理学家做出了卓越贡献。以下关于物理学家所作科学贡献的叙述中，不正确的是（）A.1798年，卡文迪什利用扭秤装置，第一次在实验室里比较准确地测出了引力常量G值B.德国的伽勒在勒维耶预言的位置处发现了海王星，人们称其为“笔尖下发现的行星”C.哥白尼提出了日心说，认为太阳是宇宙的中心，一切行星围绕太阳做椭圆运动D.开普勒通过整理研究第谷的行星观测记录，总结出行星运动定律【答案】C【解析】【详解】A．1798年，卡文迪什利用扭秤装置，第一次在实验室里比较准确地测出了引力常量G值，A正确，不符合题意；B．德国的伽勒在勒维耶预言的位置处发现了海王星，人们称其为“笔尖下发现的行星，B正确，不符合题意；C．哥白尼提出了日心说，认为太阳是宇宙的中心，一切行星围绕太阳做圆周运动，C错误，符合题意；D．开普勒通过整理研究第谷的行星观测记录，总结出行星运动定律，D正确，不符合题意。故选C。2.如图所示，倾角为的斜面体c置于水平地面上，小物块b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏a连接，连接b的一段细绳与斜面平行。在a中的沙子缓慢流出的过程中，a、b、c都处于静止状态，则（ꢀꢀ）A.b对c的压力可能减小C.地面对c的摩擦力可能增大【答案】BB.b对c的摩擦力可能增大D.地面对c的支持力可能减小【解析】【详解】A．对a与沙子受力分析，受重力、绳的拉力两个力的作用，两个的合力一直为零，沙子缓慢流出的过程中，a与沙子的总重力减小，可知绳的拉力T减小，对b进行受力分析，c对b的支持力为Nbgcos由牛顿第三定律可知b对c的压力保持不变，故A错误；B．若开始时绳子拉力小于物块b重力沿斜面向下的分力，则c对b的摩擦力方向平行斜面向上，根据受力平衡可得bgsinfT当拉力T减小时，c对b的摩擦力增大，根据牛顿第三定律可知b对c的摩擦力也增大，故B正确；CD．以b、c为整体作为研究对象，受力分析如下图所示根据受力平衡可得f地TcosN(mm)gTsin地bc在a中的沙子缓慢流出的过程中，绳子拉力T减小，所以地面对c的摩擦力减小，地面对c的支持力增大，故CD错误。故选B。3.海洋馆中一潜水员把一质量为m小球以初速度v从手中竖直抛出。从抛出开始计时，3t时刻小球返回00手中。小球始终在水中且在水中所受阻力大小不变，小球的速度随时间变化的图像如图所示。下列说法正确的是（）A.上升过程与下降过程中阻力的冲量大小之比1：2B.上升过程与下降过程中合外力的冲量大小之比1：210C.小球在0—3t0时间内动量变化量的大小为21402D.小球在0—3t0过程中克服阻力所做的功为【答案】A【解析】【详解】A．上升过程中阻力的冲量大小为If上=ft0下降过程中阻力的冲量大小为If下=f∙2t0则上升过程与下降过程中阻力的冲量大小之比1：2，A正确；B．由于小球上升下降过程中位移的大小相等，则有vtvt00022解得02v则，取竖直向下为正，根据动量定理有I=p=0－（－mv0I下=p′=mv′－0上则上升过程与下降过程中合外力的冲量大小之比为2：1，B错误；C．小球在0—3t0时间内动量变化量的大小为023p=(mv)mv，取竖直向下为正总020C错误；D．小球在0—3t0过程中根据动能定理有11fmv20222解得3W20f8D错误。故选A。4.m的橡皮擦aba与竖直转轴OO（图中Olb与竖直转轴的距离为1.5l，橡皮擦与圆盘的最大静摩擦力为橡皮擦所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕轴缓慢地加速转动，用表示圆盘转动的角速度，下列说法中正确的是（）A.a、b所受摩擦力大小始终相等B.a一定比b先开始滑动2C.是b开始滑动的临界角速度lD.当时，a所受摩擦力的大小为kmgl【答案】C【解析】【详解】A．橡皮擦产生相对滑动前，角速度相等，由静摩擦力提供向心力，则有fr2由于b的轨道半径大，所以产生相对滑动前b的静摩擦力大，A错误；B知橡皮擦所受的静摩擦力为fr2因质量m和角速度与轨道半径rb受的静摩擦力大于a受的静摩擦Ff力，当圆盘的角速度增大时，b的静摩擦力先达到最大值，所以b一定比a先开始滑动，B错误；C．对橡皮擦b，当静摩擦力达到最大静摩擦力时，橡皮擦将要开始滑动，则有Ffmb2解得b开始滑动的临界角速度2lbC正确；D．对橡皮擦a，当静摩擦力达到最大静摩擦力时，橡皮擦将要开始滑动，则有Ffal2解得la因为all即当角速度时，橡皮擦a没有达到开始滑动的临界角速度，所以橡皮擦a所受到的静摩擦力小于最大静摩擦力kmg，D错误。故选C。5.如图所示，1、2两个小球以相同的速度v水平抛出。球1从左侧斜面抛出，经过时间t落回斜面上，01球2从某处抛出，经过t2时间恰能垂直撞在右侧的斜面上。已知左、右两侧斜面的倾角分别为=30°，=60°，则（ꢀꢀ）:::B.t∶t=1312A.tt=1212::::D.tt=3112C.tt=2112【答案】C【解析】【详解】由题意可得，对球1有12vt12120tan01对球2，有0gt2又tantan联立解得t:t2:112ABD错误，C正确。故选C。6.如图甲所示，倾角为的传送带以恒定速率逆时针运行，现将一包裹轻轻放在最上端的A点，包裹从Agax点运动到最下端B随位移取10m/s下2列说法正确的是（ꢀꢀ）A.传送带与水平面的夹角为37C.传送带运行的速度大小为6m/s【答案】CB.包裹与传送带间的动摩擦因数为0.4D.包裹到B点时的速度为/s【解析】【详解】AB．小包裹放上传送带后瞬间，小包裹相对传送带向上滑动，则所受摩擦力沿传送带向下，根据牛顿第二定律得cossin1运动到与传送带共速时，根据牛顿第二定律得sincos2其中1/s2a2.5m/s22，联立解得3，sin0.56可得30故AB错误；C．由2v2111可得v2ax27.52.4m/s6m/s111则传送带的速度为6m/s，故C正确；D．第二段匀加速过程有v2212axx2212解得27m/s可知包裹到B点时的速度为故选C。7m/s，故D错误。7.如图所示，a为放在地球赤道上相对地面静止的物体，随地球自转做匀速圆周运动，b为沿地球表面附c为地球的同步卫星。下列关于a、b、c的说法中正确的是（ꢀꢀ）cA.a、b、c做匀速圆周运动的角速度大小关系为abaaacB.a、b、c做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为abTTTbC.a、b、c做匀速圆周运动的周期关系为acD.卫星b的线速度大小大于卫星c的线速度大小【答案】D【解析】【分析】【详解】A．地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度，所以ω=ω；ac根据万有引力定律有GMm2r2解得vr3因为r<r，所以bcω>ω=ωabc选项A错误；B．地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度，所以ω=ω，根据a=rω2知，c的向心加速度大于aacGM的向心加速度，根据a=得b的向心加速度大于c的向心加速度，即a>a>ar2bca选项B错误；C．卫星c为地球同步卫星，所以Ta=Tcr3根据T=2π得cb的周期，即GMT=T>Tacb选项C错误；D．在b、c中，根据万有引力定律有v2mr2r解得GMrv因为r<r，所以b的线速度比c的线速度大，选项D正确。bc故选D。8.滑沙是人们喜爱的一项游乐活动。如图为滑沙场地的一段，人和滑车从斜面顶端A点由静止下滑，取沿avPGEtx、动能与时间或位移的关系图像，其中正确的是（ꢀꢀ）k率A.C.B.D.【答案】D【解析】【详解】A．人和滑车从斜面顶端A点由静止下滑，在下滑运动中，受沿斜面向下的下滑力和沿斜面向上滑动摩擦力，两力恒定，即沿斜面向下的合力大小不变，由牛顿第二定律可知，加速度不变，即加速度不随时间的变化而变，加速度a与时间t的关系图像应是平行时间轴的直线，A错误；B．人和滑车从斜面顶端A点由静止下滑，做匀加速直线运动，由速度位移关系公式可得2v2ax可知速度v与位移x的关系图像是抛物线，B错误；C．人和滑车从斜面顶端A点由静止下滑，做匀加速直线运动，则有瞬时速度v设斜面的倾斜角为θ，则有重力的瞬时功率GGvsinGasintPtPt可知与时间成正比关系，则有G图像应是过原点的倾斜的直线，C错误；GD．人和滑车在斜面上下滑时，沿斜面向下方向的合力不变，则在沿斜面向下方向由动能定理可得kFxGsinfEx可知动能与位移成正比关系，因此Ekx图像应是过原点的倾斜的直线，D正确。k故选D。二、多选题（共16分）9.三颗人造卫星ABCACA、B相距最近，如图所示。已知地球自转周期为T，B的运行周期为T，则下列说法正确的是（ꢀꢀ）12A.A加速可直接追上同一轨道上的C2B.经过时间，A、B相距最远TT)12C.A、C向心加速度大小相等，且小于B的向心加速度D.在相同时间内，C与地心连线扫过的面积等于B与地心连线扫过的面积【答案】BC【解析】【详解】A．卫星A加速后做离心运动，轨道变高，不可能追上同一轨道上的C点，故A错误；B．卫星A、B由相距最近到相距最远，圆周运动转过的角度差为，所以可得ttBA其中A，BT12则经历的时间2t=TT)12故B正确；C．根据牛顿第二定律可知r2解得GMar2卫星A和C的轨道半径相同且小于B的轨道半径，则卫星A和C的向心加速度相等且小于B的向心加速度，故C正确；D．绕地球运动的卫星与地心的连线在相同时间t内扫过的面积为1S2由万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律得v2mr2r整理解得tSGMr2可知，在相同时间内，C与地心连线扫过的面积大于B与地心连线扫过的面积，故D错误。故选BC。x110.t2t图所示。请你根据图像判定以下说法正确的是（ꢀꢀ）A.机动车的加速度越来越小xtt2B.机动车的位移与时间的函数关系C.机动车的加速度大小为8m/s2D.机动车在前3s内的位移是25m【答案】CD【解析】【详解】B．根据题意，由图像可得x1204m/s2t2t整理可得xtt2B错误；AC．由B分析，结合匀变速直线运动位移公式1xvtat202解得020m/s，a/s2则汽车做初速度为20m/s、加速度大小为8m/s2的匀减速运动，A错误，C正确C．由速度公式v0可得，汽车减速停止的时间为0ta则动车在前3s内的位移即为t的位移，是0xt25m2D正确。故选CD。t时刻由静止开始提升质量为m的物体，其所受合外力随时间变化的图像如图所示，011.起重机某次从1~tg内起重机的功率为额定功率，不计物体受到的空气阻力，重力加速度为，下列说法正确的是）2（0A.物体匀加速阶段的加速度为m1B.0~t和t~t时间内牵引力做的功之比为21122tt1tC.时刻物体正在减速上升21FD.0~1阶段牵引力所做的功为mgF210t02m【答案】BD【解析】0~1时间内，物体加速度为【详解】A．题图纵轴表示合外力，因此Fa0m故A错误；BD．0~1时间内牵引力做功为102mW1110t211~t时间内牵引力做功为2F1tt212PtFt0额210m0~tt~t2联立可得和时间内牵引力做的功之比为11W11222tt1故BD正确；tC．由题图可知时刻合外力仍大于零，合外力仍向上，物体继续做加速运动，故C错误。2故选BD。M12.如图所示，质量为的物体A，其下端拴接一固定在水平地面上的轻质弹簧，弹簧的劲度系k100N/m数，物体的上端通过不可伸长的细线跨过两个光滑的小定滑轮连接中间有孔的小球B，小A球B套在倾角37的光滑直杆上，D为杆的底端，OD与固定杆的夹角也是θ，细线OOB水平，此212F45N时细线的拉力是。小球B的质量m=15kg，C是杆上一点且O2C与杆垂直，OC，重力2加速度g取10m/s2，sin370.6，cos370.8。现由静止释放小球B，下列说法正确的是（ꢀꢀ）A.物体A、B系统的机械能守恒B.小球B第一次运动到C点时的动能为17.2JC.小球B第一次运动到C点时细线对B做的功为10JD.小球B第一次运动到D点时A的动能为零【答案】BC【解析】【详解】A．物块A与小球B组成的系统除了受到重力以外，弹簧弹力对A做功，即其它力所做功不为零，则物块A与小球B组成的系统机械能不守恒，故A错误；B．小球B第一次运动到C点时，物块A下降的高度为2ChBOOC2C0.4m122sin小球B下降的高度为hOCcos0.48m2x未释放小球B时，设弹簧的形变量为，对物块A有1kxmgF1A解得10.2m此时弹簧被拉伸，当小球B第一次运动到C点时xhx0.2m21此时弹簧被压缩，故此时弹簧的弹性势能与未释放小球B时相等，A、B和弹簧组成的系统机械能守恒，有11mghmghmv2mv2AB22由于小球B在C点时，细线与小球B速度方向垂直，可知A10故解得Emghmgh17.2JAB故B正确；C．小球B从释放第一次运动到C点，对小球B，根据动能定理可得WmghE17.2J线B解得线10J故C正确；D．有几何知识可得22vB2故小球B第一次运动到D点细线物块A回到初始位置，设此时小球B的速度为，物块A的速度为A2，则A2B2cos小球B下降的高度为h2h0.96mB2整个过程根据动能定理可得11mghmv2A2mv2BB222联合解得1kA2A25.76J2故D错误。故选BC。三、实验题（共14分）13.用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。（1）本实验采用的科学方法是________。A．控制变量法B．累积法C．微元法D．放大法（2）通过本实验可以得到的结果是________。A．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成正比B．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与线速度的大小成正比C．在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比D．在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成反比（3）如图所示，在验证向心力公式的实验中，质量相同的钢球①、②分别放在A盘和B盘的边缘，A、B2:1，、分别是与盘、盘同轴的轮，a轮、轮半径之比为abABb1:2，当a、b两轮在两盘的半径之比为同一皮带带动下匀速转动时，钢球①、②受到的向心力之比为（）A．2:1【答案】【解析】B．4:1①.AC．1:4②.CD．8:1③.D1）[1]本实验采用的科学方法是控制变量法。故选A。（2）[2]A．根据向心力公式v2Fmr2r可知在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度平方成正比，故A错误；B．质量和半径一定的情况下，向心力的大小与线速度的平方成正比，故B错误；C．在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比，故C正确；D．在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成正比，故D错误。故选C。（3）[3]皮带传送，边缘上的点线速度大小相等，所以aba轮、b轮半径之比为1:2，根据vr所以ab21共轴的点，角速度相等，两个钢球的角速度分别与共轴轮子的角速度相等，则ω2112根据向心力Fr2F8112故选D。14.某同学用如图所示“碰撞实验器”验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分发生碰撞前后m先用天平测出弹性小球1、2的质量分别为，然后完成以下实验步骤：2步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上，记录落点位置；步骤2：把小球2放在斜槽末端边缘位置B，让小球1从A点由静止滚下，小球1和小球2发生碰撞后落在地面上，记录两个落点位置；步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的位置M、P、N离O点的距离，得到线段OM、OP、ON的长度分x、x、x。3别为12（1）对于上述实验操作，小球1质量应___________小球2的质量（选填“大于”或“小于（2）当所测物理量满足表达式___________（用所测物理量的字母表示）时，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律。（3）完成上述实验后，某实验小组对上述装置进行了改造，如图所示。在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面，斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接。使用同样的小球，小球1仍从斜槽上A点由静止滚下，重复实验步骤1和2的操作，得到斜面上三个落点M、P、N。用刻度尺测量斜面顶点到M、P、N三点的距离分别为L，L、L。则验证两球碰撞过程动量守恒的表123LcmL36cmL，则3__________。达式为：______________________，若，12mxmxmxmLmLmL121123【答案】【解析】①.大于②.③.④.1001211231）[1]为了保证小球1与小球2碰撞后不被反弹，小球1的质量应大于小球2的质量。（2）[2]因为平抛运动的时间相等，则水平位移可以代表速度，OP是小球1不与小球2碰撞平抛运动的位移，该位移可以代表小球1碰撞前的速度，OM是小球1碰撞后平抛运动的位移，该位移可以代表碰撞后小球1的速度，ON是碰撞后小球2的水平位移，该位移可以代表碰撞后小球2的速度，当所测物理量满足表达式mxmxmx312112说明两球碰撞遵守动量守恒定律。mvm1m发生碰撞后，的落点在2m（3）[3][4]碰撞前，落在图中的P点，设其水平初速度为，小球和111图中M点，设其水平初速度为v，的落，点是图中的点，设其水平初速度为，设斜面与水平面mNv221的倾角为，由平抛运动规律得1Lsin2L2vt1，22解得2cos2sin21同理可得gL12sin2321，22sin由动量守恒定律得由能量守恒定律得mLmLmL3121121211mLmLmL23121122联立解得3100cm四、解答题（共38分）15.如图所示，小物块A、B的质量均为m=0.10kg，B静止在轨道水平段的末端。A以水平速度v0与B碰撞，碰后两物块粘在一起水平抛出。抛出点距离水平地面的竖直高度为h=0.45m，两物块落地点距离轨道末端的水平距离为s=0.30m，取重力加速度g=10m/s2。求：（1）两物块在空中运动的时间t；（2）两物块碰前A的速度v0的大小；（3）两物块碰撞过程中损失的机械能E。2.03）0.10J【答案】（1）0.30s2）【解析】【分析】1）竖直方向为自由落体运动，由1h22得t=0.30sv（2）设A、B碰后速度为，水平方向为匀速运动，由s得v1.0根据动量守恒定律，由02得02.0（3）两物体碰撞过程中损失的机械能112Emv022mv22得E0.10J16.如图，AB是倾角为θ的粗糙直轨道，BCD是光滑的圆弧轨道，AB恰好在B点与圆弧相切，圆弧的半径为R。一个质量为m的物体（可以看作质点）从直轨道上的P点由静止释放，结果它能在两轨道间做往返运动。已知P点与圆弧的圆心O等高，物体与轨道AB间的动摩擦因数为μ。求：（1）物体做往返运动的整个过程中在AB轨道上通过的总路程；（2）最终当物体通过圆弧轨