《48.2018学年广东省深圳中学高三（上）段考物理试卷（10月份）（含解析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《48.2018学年广东省深圳中学高三（上）段考物理试卷（10月份）（含解析.docx（13页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、微信公众号：678高中初中资料库 资料正文内容开始2017-2018学年广东省深圳中学高三（上）段考物理试卷（10月份）一、选择题（共8小题，每小题6分，满分48分）1（6分）如图所示，手推车的篮子里装有一篮球，女孩把手推车沿斜面向上匀速推动，篮子的底面平行于斜面，靠近女孩的一侧面垂直于底面，下列说法正确的有（）A篮子底面受到的压力大于篮球的重力B篮子对篮球的作用力小于篮球的重力C人对篮球的作用力等于篮球的重力D篮子右侧面受到的压力小于篮球的重力2（6分）一小物块沿斜面向上滑动，然后滑回到原处。物块初动能为Ek0，与斜面间的动摩擦因数不变，则该过程中，物块的动能Ek与位移x关系的图线是（）AB
2、CD3（6分）如图，一质量为m，长度为l的均匀柔软细绳PQ竖直悬挂。用外力将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至M点，M点与绳的上端P相距13l重力加速度大小为g。在此过程中，外力做的功为（）A19mglB16mglC13mglD12mgl4（6分）一个物体以初速度v0沿光滑斜面向上运动，其速度v随时间t变化的规律如图所示，在连续两段时间m和n内对应面积均为S，设经过b时刻vb的大小为（）A(m-n)SmnBmn(m2+n2)S(m+n)C(m2+n2)S(m+n)mnD(m2+n2)Smn5（6分）如图，直线a和曲线b分别是在平直公路上形式的汽车a和b的位置一时间（xt）图线，由图可知（）A在时刻
3、t1，b车追上a车B在时刻t2，a、b两车运动方向相同C在t1到t2这段时间内，b车的速率先减少后增大D在t1到t2这段时间内，b车的速率一直不比a车大6（6分）有下列几种情景，请根据所学知识选择对情景的分析和判断正确的说法（）A点火后即将升空的火箭。因火箭还没运动，所以加速度一定为零B高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车。轿车紧急刹车，速度变化很快，所以加速度很大C运行的磁悬浮列车在轨道上高速行驶。高速行驶的磁悬浮列车，因速度很大，所以加速度也一定很大D汽车匀速率通过一座拱桥。因为汽车做的是曲线运动，加速度不为零7（6分）2017年4月，我国成功发射的天舟一号货运飞船与天宫二号空
4、间实验室完成了首次交会对接，对接形成的组合体仍沿天宫二号原来的轨道（可视为圆轨道）运行。与天宫二号单独运行时相比，组合体运行的（）A周期变大B速率变大C动能变大D向心加速度不变8（6分）有两个质量相同的小球A和B（均视为质点），A球用细绳吊起，细绳长度等于悬点距地面的高度，B球静止于悬点的正下方的地面上，如图所示，现将A球拉到距地面高为h处（绳子是伸直的）由静止释放，A球摆到最低点与B球碰撞后，A球上升的高度可能为（）Ah2BhCh4Dh6二、非选择题：包括必考题和选考题两部分第9第12为必考题，每个试题考生都必须作答9（6分）物理小组的同学用如图1所示的实验器材测定重力加速度，实验器材有：底
5、座、带有标尺的竖直杆、光电门1和2组成的光电计时器（其中光电门l更靠近小球释放点），小球释放器（可使小球无初速释放）、网兜。实验时可用两光电门测量小球从光电门l运动至光电门2的时间t，并从竖直杆上读出两光电门间的距离h。（l）使用游标卡尺测量小球的直径如图2所示，则小球直径为 cm。（2）改变光电门1的位置，保持光电门2的位置不变，小球经过光电门2的速度为v，不考虑空气阻力，小球的加速度为重力加速度g，则h、t、g、v四个物理量之间的关系为h 。（3）根据实验数据作出ht-t图线，若图线斜率的绝对值为k，根据图线可求出重力加速度大小为 。10（9分）.如图1所示，用质量为m的重物通过滑轮牵引小
6、车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验。（1）打点计时器使用的电源是 （选填选项前的字母）。A直流电源 B交流电源（2）实验中，需要平衡摩擦力和其他阻力，正确操作方法是 （选填选项前的字母）。A把长木板右端垫高 B改变小车的质量在不挂重物且 （选填选项前的字母）的情况下，轻推一下小车，若小车拖着纸带做匀速运动，表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响。A计时器不打点 B计时器打点（3）接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为O在纸带上依次取A、B、C若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为T测得A、B
7、、C各点到O点的距离为x1、x2、x3，如图2所示。实验中，重物质量远小于小车质量，可认为小车所受的拉力大小为mg。从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功W ，打B点时小车的速度v 。（4）假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响，若重物质量不满足远小于小车质量的条件，则从理论上分析，图3中正确反映v2W关系的是 。11（14分）如图所示，两个半圆柱A、B紧靠着静置于水平地面上，其上有一光滑圆柱C，三者半径均为RC的质量为m，A、B的质量都为m2，与地面的动摩擦因数均为现用水平向右的力拉A，使A缓慢移动，直至C恰好降到地面。整个过程中B保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g
8、。求：（1）未拉A时，C受到B作用力的大小F；（2）动摩擦因数的最小值min；（3）A移动的整个过程中，拉力做的功W。12（18分）如图所示，质量为M的平板车P高h，质量为m的小物块Q的大小不计，位于平板车的左端，系统原来静止在光滑水平面地面上一不可伸长的轻质细绳长为R，一端悬于Q正上方高为R处，另一端系一质量也为m的小球（大小不计）今将小球拉至悬线与竖直位置成60角，由静止释放，小球到达最低点时与Q的碰撞时间极短，且无能量损失，已知Q离开平板车时速度大小是平板车速度的两倍，Q与P之间的动摩擦因数为，M：m4：1，重力加速度为g求：（1）小物块Q离开平板车时速度为多大？（2）平板车P的长度为多
9、少？（3）小物块Q落地时距小球的水平距离为多少？2017-2018学年广东省深圳中学高三（上）段考物理试卷（10月份）参考答案与试题解析一、选择题（共8小题，每小题6分，满分48分）1（6分）如图所示，手推车的篮子里装有一篮球，女孩把手推车沿斜面向上匀速推动，篮子的底面平行于斜面，靠近女孩的一侧面垂直于底面，下列说法正确的有（）A篮子底面受到的压力大于篮球的重力B篮子对篮球的作用力小于篮球的重力C人对篮球的作用力等于篮球的重力D篮子右侧面受到的压力小于篮球的重力【考点】2G：力的合成与分解的运用；3C：共点力的平衡菁优网版权所有【专题】31：定性思想；43：推理法；527：共点力作用下物体平衡
10、专题【分析】对篮球受力分析，根据平衡条件表示出篮球的受各个力大小，人和篮球之间没有相互作用力。【解答】解：AD、对篮球受力分析，并运用合成法如图：根据几何知识，篮子底部对篮球的支持力为：N1mgcos，根据牛顿第三定律可知篮子底面受到的压力为mgcosmg；篮子右面对篮球的支持力为：N2mgsin，根据牛顿第三定律则篮子右面受到的压力为mgsinmg，故A错误、D正确；B、篮球受力平衡，篮子对篮球的作用力等于篮球的重力，故B错误；C、人和篮球之间没有相互接触，人和篮球之间没有相互作用力，故C错误；故选：D。【点评】本题首先要对篮球受力分析，根据共点力平衡条件列式求解出篮球受到的支持力表达式，再
11、根据牛顿第三定律进行讨论。2（6分）一小物块沿斜面向上滑动，然后滑回到原处。物块初动能为Ek0，与斜面间的动摩擦因数不变，则该过程中，物块的动能Ek与位移x关系的图线是（）ABCD【考点】65：动能定理菁优网版权所有【专题】12：应用题；32：定量思想；4C：方程法；52D：动能定理的应用专题【分析】分别对上滑过程、下滑过程利用动能定理列方程得到动能和位移的关系即可进行判断。【解答】解：设斜面的倾角为，物块的质量为m，去沿斜面向上为位移正方向；根据动能定理可得：上滑过程中：mgxsinmgxcosEkEk0，所以EkEk0（mgsin+mgcos）x；下滑过程中：mgxsinmgxcosEk0
12、，所以Ek（mgsinmgcos）x；根据能量守恒定律可得，最后的总动能减小。故C正确、ABD错误；故选：C。【点评】本题主要是考查了动能定理；运用动能定理解题时，首先要选取研究过程，然后分析在这个运动过程中哪些力做正功、哪些力做负功，初末动能为多少，根据动能定理列方程解答；动能定理的优点在于适用任何运动包括曲线运动；一个题目可能需要选择不同的过程多次运用动能定理研究，也可以全过程根据动能定理解答。3（6分）如图，一质量为m，长度为l的均匀柔软细绳PQ竖直悬挂。用外力将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至M点，M点与绳的上端P相距13l重力加速度大小为g。在此过程中，外力做的功为（）A19mglB1
13、6mglC13mglD12mgl【考点】62：功的计算；6B：功能关系菁优网版权所有【专题】31：定性思想；43：推理法；52Q：功能关系 能量守恒定律【分析】由题意可知，发生变化的只有MQ段，分析开始和最后过程，明确重力势能的改变量，根据功能关系即可求得外力所做的功。【解答】解：根据功能关系可知，拉力所做的功等于MQ段系统重力势能的增加量；对MQ分析，设Q点为零势能点，则可知，MQ段的重力势能为EP1=2mg3l3=2mgl9；将Q点拉至M点时，重心离Q点的高度h=l6+l3=l2，故重力势能EP22mg3l2=mgl3因此可知拉力所做的功WEP2EP1=19mgl，故A正确，BCD错误。故
14、选：A。【点评】本题考查明确功能关系，注意掌握重力之外的其他力做功等于机械能的改变量，本题中因缓慢拉动，故动能不变，因此只需要分析重力势能即可。4（6分）一个物体以初速度v0沿光滑斜面向上运动，其速度v随时间t变化的规律如图所示，在连续两段时间m和n内对应面积均为S，设经过b时刻vb的大小为（）A(m-n)SmnBmn(m2+n2)S(m+n)C(m2+n2)S(m+n)mnD(m2+n2)Smn【考点】1I：匀变速直线运动的图像菁优网版权所有【专题】31：定性思想；43：推理法；512：运动学中的图像专题【分析】图象中面积表示位移，再根据位移时间关系列式求解即可【解答】解：设b点的速度为vb
15、，第一段时间的起始速度为va，加速度为a，根据x=v0t+12at2得： s=vam-12am2 s=vbn-12an2 vbvaam联立得：vb=(m2+n2)S(m+n)mn故选：C。【点评】本题是图象与运动规律相结合的题目，关键是知道利用图象中的面积表示位移，然后在利用位移时间和速度时间关系列式求解即可5（6分）如图，直线a和曲线b分别是在平直公路上形式的汽车a和b的位置一时间（xt）图线，由图可知（）A在时刻t1，b车追上a车B在时刻t2，a、b两车运动方向相同C在t1到t2这段时间内，b车的速率先减少后增大D在t1到t2这段时间内，b车的速率一直不比a车大【考点】1C：匀速直线运动及
16、其公式、图像；1I：匀变速直线运动的图像菁优网版权所有【专题】512：运动学中的图像专题【分析】位移时间关系图线反映位移随时间的变化规律，图线的斜率表示速度的大小纵坐标的变化量表示位移，平均速度等于位移与时间的比值根据这些知识进行分析【解答】解：A、在时刻t1，a、b两车的位置坐标相同，说明ab相遇。故A正确。B、在时刻t2，a图线切线斜率为负值，说明a的速度沿负向，而b的斜率为正值，速度沿正向，所以两车运动方向相反。故B错误。C、位移图线切线的斜率表示速度，在t1到t2这段时间内，b车图线斜率先减小后增大，故b车的速率先减少后增加，故C正确。D、位移图线切线的斜率表示速度，在t1到t2这段时
17、间内，b车图线斜率先大于a后小于a，所以b车的速率不是一直比a车大。故D错误。故选：AC。【点评】解决本题的关键知道位移时间图线的物理意义，知道图线的斜率表示速度的大小，能够通过图线得出运动的方向6（6分）有下列几种情景，请根据所学知识选择对情景的分析和判断正确的说法（）A点火后即将升空的火箭。因火箭还没运动，所以加速度一定为零B高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车。轿车紧急刹车，速度变化很快，所以加速度很大C运行的磁悬浮列车在轨道上高速行驶。高速行驶的磁悬浮列车，因速度很大，所以加速度也一定很大D汽车匀速率通过一座拱桥。因为汽车做的是曲线运动，加速度不为零【考点】18：速度和速率
18、；1B：加速度菁优网版权所有【专题】31：定性思想；43：推理法；511：直线运动规律专题【分析】加速度是描述速度变化快慢的物理量，即速度变化快一定是加速度大，速度变化慢一定是加速度小。加速度的大小与速度大小无关系。速度为零，加速度可以不为零；加速度为零，速度可以不为零。【解答】解：A、点火后即将升空的火箭，虽然速度还为零，但因其合外力不为零，加速度不为零，故A错误；B、轿车紧急刹车时速度变化很快，由a=vt可知，其加速度很大，故B正确；C、高速行驶的磁悬浮列车，虽然速度很大，若其不变化，则加速度为零，故C错误；D、汽车匀速率过拱桥时，汽车做曲线运动，汽车速度方向时刻变化，其加速度不为零，故D
19、正确。故选：BD。【点评】本题考查加速度的性质，要注意明确判断加速度的大小依据：速度变化快慢 单位时间内速度的变化大小。7（6分）2017年4月，我国成功发射的天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室完成了首次交会对接，对接形成的组合体仍沿天宫二号原来的轨道（可视为圆轨道）运行。与天宫二号单独运行时相比，组合体运行的（）A周期变大B速率变大C动能变大D向心加速度不变【考点】48：线速度、角速度和周期、转速；4H：人造卫星菁优网版权所有【专题】31：定性思想；43：推理法；52K：动量与动能定理或能的转化与守恒定律综合【分析】根据万有引力提供向心力，结合圆周运动的规律，逐项分析相关物理量即可。【解答
20、】解：天宫二号在天空运动，万有引力提供向心力，天宫二号的轨道是固定的，即半径是固定的。根据FGMmr2=mv2r=m42T2rma可知，天宫二号的速度大小是不变的，则两者对接后，速度大小不变，周期不变，加速度不变；但是和对接前相比，质量变大，所以动能变大。故AB错误，CD正确。故选：CD。【点评】本题考查了万有引力和圆周运动的表达式，根据万有引力等于向心力可以得出速度，角速度和周期的变化规律。8（6分）有两个质量相同的小球A和B（均视为质点），A球用细绳吊起，细绳长度等于悬点距地面的高度，B球静止于悬点的正下方的地面上，如图所示，现将A球拉到距地面高为h处（绳子是伸直的）由静止释放，A球摆到最
21、低点与B球碰撞后，A球上升的高度可能为（）Ah2BhCh4Dh6【考点】53：动量守恒定律；6C：机械能守恒定律菁优网版权所有【专题】31：定性思想；4C：方程法；52K：动量与动能定理或能的转化与守恒定律综合【分析】小球A向下摆动的过程机械能守恒，应用机械能守恒求出碰撞前A球的速度；应用动量守恒定律求出碰撞后的速度，再应用机械能守恒定律可以求出它们上升的最大高度。【解答】解：设小球的质量都是m，A球下摆过程，由机械能守恒定律得：mgh=12mv2解得：v=2gh如果碰后粘在一起，此时A上升的高度最大；两球碰撞过程系统动量守恒，以A的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mv（m+m）v，解得
22、：v=2gh2两个小球一起向上摆动的过程中机械能守恒，得：2mgh=122mv2。解得：h=h4；另外，由于A与B质量相等，所以碰撞后如果二者的速度不相等，根据动量守恒以及运动的空间关系可知，B的速率一定大于A的速率，所以B的动能一定大于A的动能，所以A上升的高度你看你达到h2以上，只能在h2一下。故AB是不可能的，CD是可能的。故选：CD。【点评】本题考查了动量守恒定律与机械能守恒定律，分析清楚小球的运动过程，应用动量守恒定律、机械能守恒定律即可解题。二、非选择题：包括必考题和选考题两部分第9第12为必考题，每个试题考生都必须作答9（6分）物理小组的同学用如图1所示的实验器材测定重力加速度，
23、实验器材有：底座、带有标尺的竖直杆、光电门1和2组成的光电计时器（其中光电门l更靠近小球释放点），小球释放器（可使小球无初速释放）、网兜。实验时可用两光电门测量小球从光电门l运动至光电门2的时间t，并从竖直杆上读出两光电门间的距离h。（l）使用游标卡尺测量小球的直径如图2所示，则小球直径为1.170 cm。（2）改变光电门1的位置，保持光电门2的位置不变，小球经过光电门2的速度为v，不考虑空气阻力，小球的加速度为重力加速度g，则h、t、g、v四个物理量之间的关系为hvt-12gt2。（3）根据实验数据作出ht-t图线，若图线斜率的绝对值为k，根据图线可求出重力加速度大小为2k。【考点】L4：螺
24、旋测微器的使用；M5：测定匀变速直线运动的加速度菁优网版权所有【专题】13：实验题【分析】游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读。根据自由下落的公式和匀变速直线运动的推论求出h、t、g、v四个物理量之间的关系。整理得到ht-t图线的表达式，并找出图线的斜率和加速度关系。【解答】解：（1）主尺读数为1.1cm，游标读数为0.05140.70mm0.070cm，所以最终读数为1.1cm+0.070cm1.170cm。（2）小球经过光电门2的速度为v，根据运动学公式得从开始释放到经过光电门2的时间t=vg，所以从开始释放到经过光电门1的时间ttt=vg-t所以经过光电门1的速度vgtvg
25、t根据匀变速直线运动的推论得：两光电门间的距离h=v+v2t=vt-12gt2（3）h=vt-12gt2所以ht=v-12gt若ht-t图线斜率的绝对值为k，k=12g所以重力加速度大小g2k。故答案为：（1）1.170；（2）vt-12gt2；（3）2k。【点评】要掌握游标卡尺的读数方法，主尺读数加上游标读数，不需估读。要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用。整理图象所要求的表达式，根据斜率的物理意义求解。10（9分）.如图1所示，用质量为m的重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。利用该装置可以完
26、成“探究动能定理”的实验。（1）打点计时器使用的电源是B（选填选项前的字母）。A直流电源 B交流电源（2）实验中，需要平衡摩擦力和其他阻力，正确操作方法是A（选填选项前的字母）。A把长木板右端垫高 B改变小车的质量在不挂重物且B（选填选项前的字母）的情况下，轻推一下小车，若小车拖着纸带做匀速运动，表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响。A计时器不打点 B计时器打点（3）接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为O在纸带上依次取A、B、C若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为T测得A、B、C各点到O点的距离为x1、x2、x3，如图2所示。实验中，重物质量远小于小车
27、质量，可认为小车所受的拉力大小为mg。从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功Wmgx2，打B点时小车的速度vx3-x12T。（4）假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响，若重物质量不满足远小于小车质量的条件，则从理论上分析，图3中正确反映v2W关系的是A。【考点】MJ：探究功与速度变化的关系菁优网版权所有【专题】13：实验题；32：定量思想；43：推理法；52D：动能定理的应用专题【分析】（1）打点计时器使用的都是交流电；（2）回忆平衡摩擦力的方法；为了平衡摩擦力和阻力，应该让打点计时器打点；平衡摩擦力要考虑限位孔的摩擦；（3）根据WFx求得拉力做功，中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平
28、均速度；（4）根据牛顿第二定律分析图象。【解答】解：（1）打点计时器使用的是交流电，故选：B；（2）平衡摩擦力的方法是：把木板一段垫高，让小车滑下，当小车匀速运动时，就意味着摩擦力抵消了，故选：A；此时应当让打点计时器打点，因为打点计时器也会有摩擦力，而且可以从纸带的点是否均匀分析是否是匀速直线运动，故选：B；（3）重力做功Wmgx2B点的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，则v=xAC2T=x3-x12T（4）如果实验中完全消除了摩擦力和其它阻力，那么重物重力做的功就等于重锤和小车动能的增加量；即：W=12（M+m）v2，期中Wmgh，质量都是定值，所以v2与W成正比，A图正确。故选：A。故答
29、案为：（1）B；（2）A；B；（3）mgx2；x3-x12T；（4）A。【点评】本题考查动能定理的实验探究，这个实验的一个重点就是学会使用打点计时器计算速度，然后分析动能和重力势能的关系，多练习速度计算也是本题的一个基础。本实验中也要知道误差的来源，这样在分析图象问题时就容易得出原因。11（14分）如图所示，两个半圆柱A、B紧靠着静置于水平地面上，其上有一光滑圆柱C，三者半径均为RC的质量为m，A、B的质量都为m2，与地面的动摩擦因数均为现用水平向右的力拉A，使A缓慢移动，直至C恰好降到地面。整个过程中B保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。求：（1）未拉A时，C受到B作用力
30、的大小F；（2）动摩擦因数的最小值min；（3）A移动的整个过程中，拉力做的功W。【考点】29：物体的弹性和弹力；3C：共点力的平衡；62：功的计算；65：动能定理菁优网版权所有【专题】11：计算题；22：学科综合题；32：定量思想；4C：方程法；52D：动能定理的应用专题【分析】（1）根据共点力的平衡条件求解C受到B作用力的大小F；（2）先根据共点力平衡条件求解B受到C水平方向最大压力，再求出B对地面的压力，根据摩擦力的计算公式求解；（3）根据动能定理求解A移动的整个过程中，拉力做的功W。【解答】解：（1）C受力平衡，如图所示根据平衡条件可得：2Fcos30mg，解得C受到B作用力的大小为：
31、F=33mg；（2）C恰好降落到地面时，B对C支持力最大为Fm，如图所示，则根据力的平衡可得：2Fmcos60mg，解得：Fmmg；所以最大静摩擦力至少为：fmFmcos30=32mg，B对的地面的压力为：FNmBg+12mCg=mgB受地面的摩擦力为：fmg，根据题意有：fmf，解得：=32，所以动摩擦因数的最小值为：min=32；（3）C下降的高度为：h=(3-1)R，A的位移为：x=2(3-1)R，摩擦力做功的大小为：Wffx2(3-1)mgR，整体根据动能定理有：WWf+mgh0，解得：W=(2-1)(3-1)mgR。答：（1）未拉A时，C受到B作用力的大小为33mg；（2）动摩擦因数
32、的最小值为32；（3）A移动的整个过程中，拉力做的功W为(2-1)(3-1)mgR。【点评】本题主要是考查了共点力的平衡和动能定理，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答。运用动能定理解题时，首先要选取研究过程，然后分析在这个运动过程中哪些力做正功、哪些力做负功，初末动能为多少，根据动能定理列方程解答。12（18分）如图所示，质量为M的平板车P高h，质量为m的小物块Q的大小不计，位于平板车的左端，系统原来静止在光滑水平面地面上一不可伸长的轻质细绳长为R，一端悬于Q正上方高为R处，另一端
33、系一质量也为m的小球（大小不计）今将小球拉至悬线与竖直位置成60角，由静止释放，小球到达最低点时与Q的碰撞时间极短，且无能量损失，已知Q离开平板车时速度大小是平板车速度的两倍，Q与P之间的动摩擦因数为，M：m4：1，重力加速度为g求：（1）小物块Q离开平板车时速度为多大？（2）平板车P的长度为多少？（3）小物块Q落地时距小球的水平距离为多少？【考点】43：平抛运动；53：动量守恒定律；6C：机械能守恒定律；8G：能量守恒定律菁优网版权所有【专题】52K：动量与动能定理或能的转化与守恒定律综合【分析】（1）小球由静止摆到最低点的过程中，绳子的拉力不做功，只有重力做功，机械能守恒，即可由机械能守恒
34、定律求出小球与Q碰撞前瞬间的速度到达最低点时与Q的碰撞时间极短，且无能量损失，满足动量守恒的条件且能量守恒，由两大守恒定律结合可求出碰撞后小球与Q的速度小物块Q在平板车P上滑动的过程中，系统的合外力为零，总动量守恒，即可由动量守恒定律求出小物块Q离开平板车时速度；（2）小物块Q在平板车P上滑动的过程中，小球的部分动能转化为内能根据系统的能量守恒求出平板车P的长度（3）小物块Q离开平板车做平抛运动，求出小物块从开始运动到落地的水平距离，即为小物块Q落地时距小球的水平距离【解答】解：（1）小球由静止摆到最低点的过程中，有 mgR（1cos60）=12mv02 解得，小物块到达最低点与Q碰撞之前瞬间
35、的速度是：v0=gR小球与物块Q相撞时，没有能量损失，动量守恒，机械能守恒，则有 mv0mv1+mvQ 12mv02=12mv12+12mvQ2，解得，v10，vQv0=gR二者交换速度，即小球静止下来，Q在平板车上滑行的过程中，系统的动量守恒，则有 mvQMv+m2v解得，v=16vQ=gR6 小物块Q离开平板车时，速度为2v=gR3（2）由能的转化和守恒定律，知 fL=12mvQ2-12Mv2-12m(2v)2又fmg 解得，平板车P的长度为L=7R18（3）小物块Q在平板车上滑行过程中，对地位移为s，则mgs=12m(2v)2-12mvQ2解得，s=4R9小物块Q离开平板车做平抛运动，平抛时间为 t=2hg水平距离x2vt=2gR3故Q落地点距小球的水平距离为s+x=4R9+2gR3答：（1）小物块Q离开平板车时速度为gR3；（2）平板车P的长度为为7R18；（3）小物块Q落地时距小球的水平距离为4R9+2gR3【点评】本题采用程序法，逐一分析物体间的相互作用过程，分析得到物体间相互作用时满足的规律：动量守恒、能量守恒等，进而求出要求的物理量声明：试题解析著作权属菁优网所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2019/4/14 18:58:29；用户：tp；邮箱：lsgjgz137；学号：21474120第13页（共13页）