高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1廈門高二上學(xué)期物理月考2（滿分：100分，考試時(shí)間：75分鐘）一、單選題：本題共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，只有一項(xiàng)符合題目要求。1.對下列情景說法正確的是（）A.子彈打進(jìn)木塊后一起向左運(yùn)動(dòng)的過程，子彈和木塊構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒B.兩同學(xué)傳接籃球的過程，兩同學(xué)和籃球構(gòu)成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒C.綁有磁鐵的兩小車在光滑水平地面上相向運(yùn)動(dòng)的過程，兩車構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒D.小球從靜止在光滑水平面上的斜槽頂端釋放，在離開斜槽前小球和斜槽構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒【答案】C【解析】A．子彈打進(jìn)木塊的瞬間子彈和木塊組成的系統(tǒng)內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，但在一起向左運(yùn)動(dòng)的過程，由于彈簧的彈力作用，子彈和木塊所受合外力不為零，系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，故A錯(cuò)誤；B．兩同學(xué)傳接籃球的過程，由于地面摩擦力的作用，兩同學(xué)和籃球構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，故B錯(cuò)誤；C．綁有磁鐵的兩小車在光滑水平地面上相向運(yùn)動(dòng)的過程，兩車構(gòu)成的系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，故C正確；D．小球從靜止在光滑水平面上的斜槽頂端釋放，在離開斜槽前小球和斜槽構(gòu)成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，豎直方向動(dòng)量不守恒，所以系統(tǒng)不動(dòng)量守恒，故D錯(cuò)誤。故選C。2.圖甲為共振篩基本結(jié)構(gòu)圖，由四根彈簧和一個(gè)電動(dòng)偏心輪組成，當(dāng)偏心輪每轉(zhuǎn)一周，就給篩子一個(gè)周期性交化的驅(qū)動(dòng)力。若增大電壓，可使偏心輪轉(zhuǎn)速提高；增加篩子質(zhì)量，可增大篩子固有周期。圖乙是該共振篩的共振曲線?，F(xiàn)在某電壓下偏心輪的轉(zhuǎn)速是54r/min，下列說法正確的是（）A.質(zhì)量不變時(shí)，增大電壓，圖中振幅的峰值會(huì)往右移B.電壓不變，適當(dāng)增加共振篩的質(zhì)量，可以增大其振幅C.質(zhì)量不變時(shí)，適當(dāng)減小電壓，可以增大共振篩的振幅D.突然斷電，共振篩不會(huì)立即停下來，而會(huì)以0.9Hz的頻率做阻尼振動(dòng)直到停止【答案】C【解析】D．現(xiàn)在某電壓下偏心輪的轉(zhuǎn)速是54r/min，偏心輪振動(dòng)的頻率為突然斷電，共振篩不會(huì)立即停下來，由于慣性共振篩繼續(xù)振動(dòng)，穩(wěn)定后共振篩做自由振動(dòng)，頻率變?yōu)?.8Hz，故D錯(cuò)誤；A．由共振曲線可知，共振篩的固有頻率為0.8Hz，質(zhì)量不變時(shí)，增大電壓，共振篩的固有頻率不變，則圖中振幅的峰值不會(huì)移動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．電壓不變，適當(dāng)增加共振篩的質(zhì)量，則共振篩的固有周期增大，固有頻率減小，使得固有頻率與驅(qū)動(dòng)力頻率的差值變大，共振篩的振幅減小，故B錯(cuò)誤；C．質(zhì)量不變時(shí)，適當(dāng)減小電壓，會(huì)減小偏心輪轉(zhuǎn)速，驅(qū)動(dòng)力頻率減小，使得固有頻率與驅(qū)動(dòng)力頻率的差值變小，共振篩的振幅增大，故C正確。故選C。3.如圖所示，顛球是足球運(yùn)動(dòng)中的一項(xiàng)基本功，若某次顛球中，顛出去的足球豎直向上運(yùn)動(dòng)之后又落回到原位置，設(shè)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中足球所受阻力大小不變。下列說法正確的是（）A.球從顛出到落回的時(shí)間內(nèi)，重力的沖量為零B.球從顛出到落回的時(shí)間內(nèi)，阻力的沖量為零C.球上升階段與下降階段合外力的沖量大小相等D.球上升階段動(dòng)量的減少量大于下降階段動(dòng)量的增加量【答案】D【解析】AB．由沖量定義球從擊出到落回的時(shí)間內(nèi)，重力和阻力的沖量為力乘以力作用的時(shí)間，大小不為零，AB錯(cuò)誤；CD．球上升時(shí)合力為重力加阻力，下降時(shí)合力為重力減阻力，故上升時(shí)合外力比下降時(shí)合外力大，由牛頓第二定律，上升時(shí)加速度大于下降時(shí)加速度設(shè)上升階段球初速度為，末速度為，由動(dòng)量定理下降階段初速度為，由于上升時(shí)加速度比下降時(shí)加速度大，根據(jù)速度位移關(guān)系其末速度動(dòng)量的變化量則球上升階段動(dòng)量的變化量大于下降階段動(dòng)量的變化量，球上升階段與下降階段合外力的沖量大小不相等，C錯(cuò)誤，D正確；故選D。4.如圖所示，勁度系數(shù)為k的輕彈簧上端固定，下端通過細(xì)線連接兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球a和b，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。時(shí)燒斷細(xì)線，時(shí)彈簧的彈力第一次為零。重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力。下列說法正確的是（）A.小球a做簡諧運(yùn)動(dòng)的振幅為 B.小球a做簡諧運(yùn)動(dòng)的周期為C.時(shí)，小球a的動(dòng)能最大 D.時(shí)，小球a的回復(fù)力為零【答案】C【解析】A．根據(jù)可知，在平衡位置時(shí)，彈簧伸長量為燒斷細(xì)線前所以，小球a做簡諧運(yùn)動(dòng)的振幅為故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)簡諧運(yùn)動(dòng)的對稱性可知，小球a運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，彈簧的形變量為即，小球a運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)彈簧處于原長，所以，小球a做簡諧運(yùn)動(dòng)的周期為故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)簡諧運(yùn)動(dòng)的時(shí)間對稱可知，時(shí)，小球a運(yùn)動(dòng)到平衡位置，即小球a的動(dòng)能最大，故C正確；D．時(shí)，小球a運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，位移最大，回復(fù)力最大，故D錯(cuò)誤。故選C。二、雙選題；本題共4小題，每小題6分，共24分。每小題有兩項(xiàng)符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。5.若振子運(yùn)動(dòng)到B處時(shí)將一質(zhì)量為m的物體放到M的上面，且m和M無相對運(yùn)動(dòng)而一起運(yùn)動(dòng)，下列敘述正確的是（）A.振幅不變 B.振幅減小C.最大動(dòng)能不變 D.最大動(dòng)能減少【答案】AC【解析】AB．振子運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度恰為0，此時(shí)放上m，系統(tǒng)的總能量即為此時(shí)彈簧儲(chǔ)存的彈性勢能，由于簡諧運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能守恒，所以振幅保持不變，故A正確；B錯(cuò)誤；CD．由于機(jī)械能守恒，最大動(dòng)能不變，故C正確；D錯(cuò)誤。故選AC。6.質(zhì)量都為m的小球a、b、c以相同的速度分別與另外三個(gè)質(zhì)量都為M的靜止小球相碰后，a球被反向彈回，b球與被碰球粘合在一起仍沿原方向運(yùn)動(dòng)，c球碰后靜止，則下列說法正確的是（）A.m一定小于MB.m可能等于MC.b球與質(zhì)量為M的球組成的系統(tǒng)損失的動(dòng)能最大D.c球與質(zhì)量為M的球組成的系統(tǒng)損失的動(dòng)能最大【答案】AC【解析】由a球被反向彈回，可以確定三小球的質(zhì)量m一定小于M；若m≥M，則無論如何m不會(huì)被彈回．當(dāng)m與M發(fā)生完全非彈性碰撞時(shí)損失的動(dòng)能最大，b與M粘合在一起，發(fā)生的是完全非彈性碰撞，則選項(xiàng)A、C正確。故選AC。7.中國按照國際民航規(guī)章自行研制、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的第一架大型噴氣式民用C919大飛機(jī)首次飛行試驗(yàn)圓滿成功，一部分得益于我國擁有強(qiáng)大的風(fēng)洞測試系統(tǒng)。在某次風(fēng)洞測試中，飛機(jī)始終保持水平靜止?fàn)顟B(tài)，風(fēng)以速度v垂直打到機(jī)身面積為S的平面上，且速度立即減為零。已知?dú)饬髅芏葹椋瑒t（）A.風(fēng)對機(jī)身平面的沖量與機(jī)身平面對風(fēng)的沖量相同B.此平面受到的風(fēng)力大小為C.若風(fēng)速減小為原來的，則此平面受到的風(fēng)力減小為原來的D.若風(fēng)速增大為原來的2倍，則飛機(jī)的功率要增大為原來的4倍【答案】BC【解析】A．風(fēng)對機(jī)身平面的沖量與機(jī)身平面對風(fēng)的沖量大小相等，方向相反，故A錯(cuò)誤；BC．在時(shí)間內(nèi)，風(fēng)的質(zhì)量為設(shè)平面對風(fēng)的力為，根據(jù)動(dòng)量定理有解得根據(jù)牛頓第三定律可得此平面受到的風(fēng)力大小為所以若風(fēng)速減小為原來的，根據(jù)上式可得此平面受到的風(fēng)力減小為原來的，故BC正確；D．根據(jù)可知若風(fēng)速增大為原來的2倍，則飛機(jī)的功率要增大為原來的8倍，故D錯(cuò)誤。故選BC。8.如圖，斜面體C質(zhì)量為M，斜面足夠長，始終靜止在水平面上，一質(zhì)量為m的足夠長的長方形木板A上表面光滑，下表面與C的動(dòng)摩擦因數(shù)，A沿C斜面下滑速度為時(shí)，將一質(zhì)量為2m的滑塊B輕輕放在A上表面，下列說法正確的是（）A.當(dāng)A與B共速時(shí)B.A、B共速后，C對水平面的壓力始終等于C.若A、B間動(dòng)摩擦因數(shù)也為，當(dāng)A與B共速時(shí)D.若A、B間動(dòng)摩擦因數(shù)也為，C與水平面的摩擦力始終為0【答案】AD【解析】A．由于A下表面與C的動(dòng)摩擦因數(shù)，以A、B為系統(tǒng)，所受外力在沿斜面方向有可知A、B組成的系統(tǒng)在A、B都運(yùn)動(dòng)的過程中滿足動(dòng)量守恒，則當(dāng)A與B共速時(shí)有解得故A正確；B．A、B共速后，由于A上表面光滑，則B向下加速運(yùn)動(dòng)，A向下做減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)A的速度減為0后，A將處于靜止?fàn)顟B(tài)，B繼續(xù)向下加速運(yùn)動(dòng)，以A、B、C為質(zhì)點(diǎn)組，由于B有豎直向下的分加速度，所以質(zhì)點(diǎn)組處于失重狀態(tài)，C對水平面的壓力小于，故B錯(cuò)誤；CD．若A、B間動(dòng)摩擦因數(shù)也為，以A、B為系統(tǒng)，所受外力在沿斜面方向有可知A、B組成系統(tǒng)在A、B都運(yùn)動(dòng)的過程中滿足動(dòng)量守恒，則當(dāng)A與B共速時(shí)有解得由于A、B間動(dòng)摩擦因數(shù)也為，則A與B共速后將保證相對靜止一起沿斜面向下做勻速運(yùn)動(dòng)；可知共速前后A、B系統(tǒng)都滿足動(dòng)量守恒，即C對B的作用力一直與A、B整體的重力平衡，即C對B的作用力方向一直豎直向上，則B對C作用力方向一直豎直向下，以C為對象，根據(jù)受力平衡可知，C與水平面的摩擦力始終為0，故C錯(cuò)誤，D正確。三、非選擇題：本題共8題，共60分。9.如圖所示，甲、乙兩人各站在靜止小車的左右兩端，車與地面之間無摩擦，當(dāng)他們同時(shí)相向運(yùn)動(dòng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)小車向右運(yùn)動(dòng)；則在此過程，甲人的動(dòng)量大小______________（選填“大于”、“等于”或“小于”）乙人的動(dòng)量大小；甲人對小車水平方向沖量大小______________（選填“大于”、“等于”或“小于”）乙人對小車水平方向沖量大小。當(dāng)兩人相遇停下后，小車運(yùn)動(dòng)情況______________（選填“勻速向右”、“靜止”或“勻速向左”）。【答案】小于小于靜止【解析】[1][2][3]甲乙兩人及小車組成的系統(tǒng)不受外力，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，小車向右運(yùn)動(dòng)，則說明甲與乙兩人的總動(dòng)量向左，甲人的動(dòng)量大小小于乙人的動(dòng)量大小；因小車的動(dòng)量向右，說明小車受到的總沖量向右，而乙對小車的沖量向右，甲對小車的沖量向左，故甲人對小車水平方向沖量大小小于乙人對小車水平方向沖量大小。當(dāng)兩人相遇停下后，根據(jù)動(dòng)量守恒，小車運(yùn)動(dòng)情況靜止。10.某質(zhì)點(diǎn)做簡諧振動(dòng)，其位移x與時(shí)間t關(guān)系如圖，則該質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期為___________s，在0~1s內(nèi)通過路程為___________cm，該質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程（即位移-時(shí)間函數(shù)表達(dá)式）為___________?！敬鸢浮?.825【解析】[1]該質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期為[2]在0~1s內(nèi)通過路程為[3]該質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程11.如圖所示，用輕彈簧相連的質(zhì)量均為2kg的A、B兩物塊都以v＝6m/s的速度在光滑水平地面上運(yùn)動(dòng)，彈簧處于原長，質(zhì)量為4kg的物塊C靜止在前方，B與C碰撞后二者粘在一起運(yùn)動(dòng)。則在以后的運(yùn)動(dòng)中，當(dāng)彈簧的彈性勢能最大時(shí)，物塊A的速度是為________m/s；彈性勢能的最大值為_______J；A物體的速度_____向左（填“有可能”或“不可能”）。【答案】312不可能【解析】[1]當(dāng)A、B、C三者的速度相等時(shí)彈簧的彈性勢能最大，對A、B、C三者組成的系統(tǒng)，由動(dòng)量守恒定律可得（mA+mB）v=（mA+mB+mC）vA解得vA=3m/s[2]B、C碰撞時(shí)，B、C組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，設(shè)碰后瞬間兩者的速度為v1，則mBv=（mB+mC）v1解得v1=2m/s設(shè)彈簧的彈性勢能最大值為Ep，根據(jù)機(jī)械能守恒得解得Ep=12J[3]從開始到B、C碰撞后的某時(shí)刻，三者構(gòu)成的系統(tǒng)，由動(dòng)量守恒定律可得（mA+mB）v=mA+（mB+mC）vB假設(shè)該時(shí)刻A向左運(yùn)動(dòng)，則，代入上述方程可解的vB>4m/s此時(shí)A、B、C動(dòng)能之和為實(shí)際上系統(tǒng)的機(jī)械能為E=（mB+mC）v12+mAv2=48J對比可知，E′>E，違反了能量守恒定律，是不可能的，即A物體的速度不可能向左。12.學(xué)習(xí)了單擺后，同學(xué)們做“利用單擺測重力加速度”的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行了如下的操作：（1）用游標(biāo)尺上有10個(gè)小格游標(biāo)卡尺測量擺球直徑如圖1所示，擺球直徑的測量值為_____。把擺球用細(xì)線懸掛在鐵架臺(tái)上，測量擺線長，通過計(jì)算得到擺長。（2）使擺球在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)穩(wěn)定后，當(dāng)擺球到達(dá)_____（選填“最低點(diǎn)”或“最高點(diǎn)”）時(shí)啟動(dòng)停表開始計(jì)時(shí)，并記錄此后擺球再次經(jīng)過計(jì)時(shí)起點(diǎn)的次數(shù)n（、、3……），當(dāng)時(shí)停止計(jì)時(shí)，此時(shí)停表的示數(shù)如圖2所示，其讀數(shù)為_____s。（3）經(jīng)過正確的操作與測量，得到多組周期與對應(yīng)的擺長數(shù)值后，畫出圖像是一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，測得此直線的斜率為，則實(shí)驗(yàn)所測得重力加速度的表達(dá)式為_____（用及相關(guān)的常數(shù)表示）（4）若某小組的同學(xué)用測量出多組周期和對應(yīng)擺長數(shù)值，畫出圖像如圖3所示，造成圖線不過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因可能是_____。A.擺球的振幅過小 B.將計(jì)為擺長C.將計(jì)為擺長 D.擺球質(zhì)量過大（5）某小組的同學(xué)小明沒有使用游標(biāo)卡尺測擺球直徑，也測出了重力加速度，他采用的方法是：先測出一擺線較長的單擺的振動(dòng)周期，然后把擺線縮短適當(dāng)?shù)拈L度，再測出其振動(dòng)周期。則該小組同學(xué)測出的重力加速度的表達(dá)式為_____。（用相關(guān)的測量量和常數(shù)表示）【答案】（1）18.4（2）最低點(diǎn)67.5（3）（4）B（5）【解析】（1）[1]直徑：主尺讀數(shù)1.8cm；游標(biāo)尺對齊格數(shù)：4個(gè)格，讀數(shù)為所以直徑為（2）[1]擺球在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)穩(wěn)定后，當(dāng)擺球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)啟動(dòng)停表開始計(jì)時(shí)。[2]由圖示秒表可知，其示數(shù)：t=60s+7.5s=67.5s；（3）[1]由單擺周期公式可知?jiǎng)tT2-L圖象的斜率（4）[1]題圖3圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)，將圖線向右平移1cm就會(huì)通過坐標(biāo)原點(diǎn)，故相同的周期下，擺長偏小1cm，可能是測擺長時(shí)漏掉了擺球的半徑，故選B。（5）[1]根據(jù)題意，由單擺周期公式可得聯(lián)立可得13.某同學(xué)利用氣墊導(dǎo)軌、力傳感器、無線加速度傳感器、光電門、輕質(zhì)彈簧和滑塊等器材設(shè)計(jì)了測量物體質(zhì)量和驗(yàn)證動(dòng)量守恒的實(shí)驗(yàn)，組裝擺放好的裝置如圖甲所示。主要步驟如下：a.測得A、B滑塊上固定的擋光片的寬度均為d，并根據(jù)擋光片調(diào)節(jié)光電門到合適的高度；b.將力傳感器固定在氣墊導(dǎo)軌左端支架上，加速度傳感器固定在滑塊A上；c.接通氣源，放上滑塊，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌，使滑塊能在導(dǎo)軌上保持靜止?fàn)顟B(tài)；d.彈簧處于原長時(shí)右端位于O點(diǎn)，將滑塊A向左水平推動(dòng)，使彈簧右端壓至P點(diǎn)，穩(wěn)定后由靜止釋放滑塊A，并開始計(jì)時(shí)；e.計(jì)算機(jī)采集獲取數(shù)據(jù)，得到滑塊A所受彈力大小F、加速度大小a隨時(shí)間t變化的圖像，如圖乙所示；f.滑塊A與彈簧分開后，經(jīng)過光電門1，記錄遮光時(shí)間，然后滑塊A、B發(fā)生碰撞，碰撞時(shí)間極短，B、A分開后依次通過光電門2的時(shí)間分別為和；g.用滑塊B重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟（d）（e），并得到滑塊B的F-t和a-t圖像（未給出），分別提取滑塊A、B某些時(shí)刻F與a對應(yīng)的數(shù)據(jù)，畫出a-F圖像如圖丙所示?；卮鹨韵聠栴}（1）結(jié)合圖乙、圖丙數(shù)據(jù)，滑塊A與加速度傳感器以及擋光片的總質(zhì)量mA=_________kg，滑塊B與加速度傳感器以及擋光片的總質(zhì)量mB=_________kg；（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)）（2）利用測量數(shù)據(jù)，驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是________________（用字母mA、mB、、、表示）；（3）圖乙數(shù)據(jù)包含大量隱含信息，假設(shè)F-t和a-t圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積分別為S1、S2，則滑塊A與加速度傳感器以及擋光片的總質(zhì)量mA可表示為_________；將彈簧右端壓縮至P點(diǎn)時(shí)，彈簧具有的彈性勢能可表示為_________（結(jié)果均用S1、S2表示）【答案】（1）0.24##0.25##0.260.19##0.20##0.21（2）（3）【解析】（1）[1]由圖乙可知，開始時(shí)當(dāng)F=0.751N時(shí)a=3.02m/s2，可得滑塊A與加速度傳感器以及擋光片的總質(zhì)量[2]滑塊A、B發(fā)生碰撞后均向右運(yùn)動(dòng)，可知作用力相同時(shí)B的加速度較大，由圖丙圖像上方直線可知（2）碰前A的速度碰后AB的速度若動(dòng)量守恒則滿足即（3）[1]F-t圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積等于彈力的沖量I，即I=S1a-t圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積等于速度變化量，即根據(jù)動(dòng)量定理I=mA?v即S1=mAS2則滑塊A與加速度傳感器以及擋光片的總質(zhì)量mA可表示為[2]彈簧具有的彈性勢能14.某高校設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生對手機(jī)進(jìn)行了防摔設(shè)計(jì)，防摔設(shè)計(jì)是這樣的：在屏幕的四個(gè)角落設(shè)置了由彈性塑料、聚合物及超薄金屬片組成的保護(hù)器，一旦手機(jī)內(nèi)的加速度計(jì)、陀螺儀及位移傳感器感知到手機(jī)掉落，保護(hù)器會(huì)自動(dòng)彈出，對手機(jī)起到很好的保護(hù)作用?？傎|(zhì)量為160g的該種型號(hào)手機(jī)從距離地面高的口袋中被無意間帶出，之后的運(yùn)動(dòng)可以看作自由落體運(yùn)動(dòng)，平摔在地面上，保護(hù)器撞擊地面的時(shí)間為，不計(jì)空氣阻力，，試求：（1）手機(jī)落地前瞬間的速度大小；（2）手機(jī)從開始掉落到落地前的過程中重力的沖量大?。唬?）地面對手機(jī)的平均作用力大小。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】（1）落地速度代入數(shù)值得（2）方法一：根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)代入數(shù)值得根據(jù)得重力沖量方法二：由動(dòng)量定理代入數(shù)值得（3）取豎直向下為正方向，由動(dòng)量定理得15.如圖所示，A、B分別為兩個(gè)完全相同的圓弧槽，并排放在光滑的水平面上，兩槽最低點(diǎn)相接觸且均與水平面相切。A的左側(cè)緊靠固定物塊P，A、B圓弧半徑均為R=0.2m，質(zhì)量均為M=3kg，質(zhì)量為m=2kg可視為質(zhì)點(diǎn)的小球C從距A槽上端點(diǎn)a高為h=0.6m處由靜止下落到A槽，經(jīng)A槽后滑到B槽，最終滑離B槽。g取10m/s2，不計(jì)一切摩擦，水平面足夠長。求：（1）小球C第一次滑到A槽最低點(diǎn)時(shí)速度的大??；（2）小球C第一次從B槽上端b點(diǎn)飛離槽后所能上升的最大高度（距水平面）；（3）若B槽與小球C質(zhì)量M和m未知，其他條件不變，要使小球C只有一次從最低點(diǎn)滑上B槽，則質(zhì)量M與m的關(guān)系應(yīng)滿足的條件?！敬鸢浮浚?）（2）（3）【解析】（1）設(shè)小球C第一次滑到A槽最低點(diǎn)時(shí)速度的大小為，由機(jī)械能守恒定律得解得（2）小球C第一次滑過B槽后上升到最高點(diǎn)時(shí)，設(shè)小球距水平面的最大高度為，此時(shí)B、C具有共同的水平速度，由系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒定律可得解得根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒可得解得（3）設(shè)小球C第一次滑離B槽時(shí)，B、C對地速度的分別為和，由系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒可得，解得，若，則有，滿足小球C只有一次從最低點(diǎn)滑上B槽；若，則，小球?qū)⑾蜃筮\(yùn)動(dòng)滑上A返回水平面的速度大小為為了使小球C第一次滑離B槽后不再滑上B槽，需要滿足即解得綜上分析可知，要使小球C只有一次從最低點(diǎn)滑上B槽，需要滿足16.如圖，質(zhì)量m1=1kg的木板靜止在光滑水平地面上，右側(cè)的豎直墻面固定一勁度系數(shù)k=20N/m的輕彈簧，彈簧處于自然狀態(tài)。質(zhì)量m2=4kg的小物塊以水平向右的速度滑上木板左端，兩者共速時(shí)木板恰好與彈簧接觸。木板足夠長，物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。彈簧始終處在彈性限度內(nèi)，彈簧的彈性勢能Ep與形變量x的關(guān)系為。取重力加速度g=10m/s2，結(jié)果可用根式表示。（1）求木板剛接觸彈簧時(shí)速度的大小及木板運(yùn)動(dòng)前右端距彈簧左端的距離x1；（2）求木板與彈簧接觸以后，物塊與木板之間即將相對滑動(dòng)時(shí)彈簧的壓縮量x2及此時(shí)木板速度v2的大?。唬?）已知木板向右運(yùn)動(dòng)的速度從v2減小到0所用時(shí)間為t0。求木板從速度為v2時(shí)到之后與物塊加速度首次相同時(shí)的過程中，系統(tǒng)因摩擦轉(zhuǎn)化的內(nèi)能U（用t0表示）。【答案】（1）1m/s；0.125m；（2）0.25m；；（3）【解析】（1）由于地面光滑，則m1、m2組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，則有m2v0=（m1＋m2）v1代入數(shù)據(jù)有v1=1m/s對m1受力分析有則木板運(yùn)動(dòng)前右端距彈簧左端的距離有v12=2a1x1代入數(shù)據(jù)解得x1=0.125m（2）木板與彈簧接觸以后，對m1、m2組成的系統(tǒng)有kx=（m1＋m2）a共對m2有a2=μg=1m/s2當(dāng)a共=a2時(shí)物塊與木板之間即將相對滑動(dòng)，解得此時(shí)的彈簧壓縮量x2=0.25m對m1、m2組成的系統(tǒng)列動(dòng)能定理有代入數(shù)據(jù)有（3）木板從速度為v2時(shí)到之后與物塊加速度首次相同時(shí)的過程中，由于木板即m1的加速度大于木塊m2的加速度，則當(dāng)木板與木塊的加速度相同時(shí)即彈簧形變量為x2時(shí)，則說明此時(shí)m1的速度大小為v2，共用時(shí)2t0，且m2一直受滑動(dòng)摩擦力作用，則對m2有－μm2g?2t0=m2v3－m2v2解得則對于m1、m2組成的系統(tǒng)有U=Wf聯(lián)立有廈門高二上學(xué)期物理月考2（滿分：100分，考試時(shí)間：75分鐘）一、單選題：本題共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，只有一項(xiàng)符合題目要求。1.對下列情景說法正確的是（）A.子彈打進(jìn)木塊后一起向左運(yùn)動(dòng)的過程，子彈和木塊構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒B.兩同學(xué)傳接籃球的過程，兩同學(xué)和籃球構(gòu)成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒C.綁有磁鐵的兩小車在光滑水平地面上相向運(yùn)動(dòng)的過程，兩車構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒D.小球從靜止在光滑水平面上的斜槽頂端釋放，在離開斜槽前小球和斜槽構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒【答案】C【解析】A．子彈打進(jìn)木塊的瞬間子彈和木塊組成的系統(tǒng)內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，但在一起向左運(yùn)動(dòng)的過程，由于彈簧的彈力作用，子彈和木塊所受合外力不為零，系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，故A錯(cuò)誤；B．兩同學(xué)傳接籃球的過程，由于地面摩擦力的作用，兩同學(xué)和籃球構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，故B錯(cuò)誤；C．綁有磁鐵的兩小車在光滑水平地面上相向運(yùn)動(dòng)的過程，兩車構(gòu)成的系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，故C正確；D．小球從靜止在光滑水平面上的斜槽頂端釋放，在離開斜槽前小球和斜槽構(gòu)成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，豎直方向動(dòng)量不守恒，所以系統(tǒng)不動(dòng)量守恒，故D錯(cuò)誤。故選C。2.圖甲為共振篩基本結(jié)構(gòu)圖，由四根彈簧和一個(gè)電動(dòng)偏心輪組成，當(dāng)偏心輪每轉(zhuǎn)一周，就給篩子一個(gè)周期性交化的驅(qū)動(dòng)力。若增大電壓，可使偏心輪轉(zhuǎn)速提高；增加篩子質(zhì)量，可增大篩子固有周期。圖乙是該共振篩的共振曲線?，F(xiàn)在某電壓下偏心輪的轉(zhuǎn)速是54r/min，下列說法正確的是（）A.質(zhì)量不變時(shí)，增大電壓，圖中振幅的峰值會(huì)往右移B.電壓不變，適當(dāng)增加共振篩的質(zhì)量，可以增大其振幅C.質(zhì)量不變時(shí)，適當(dāng)減小電壓，可以增大共振篩的振幅D.突然斷電，共振篩不會(huì)立即停下來，而會(huì)以0.9Hz的頻率做阻尼振動(dòng)直到停止【答案】C【解析】D．現(xiàn)在某電壓下偏心輪的轉(zhuǎn)速是54r/min，偏心輪振動(dòng)的頻率為突然斷電，共振篩不會(huì)立即停下來，由于慣性共振篩繼續(xù)振動(dòng)，穩(wěn)定后共振篩做自由振動(dòng)，頻率變?yōu)?.8Hz，故D錯(cuò)誤；A．由共振曲線可知，共振篩的固有頻率為0.8Hz，質(zhì)量不變時(shí)，增大電壓，共振篩的固有頻率不變，則圖中振幅的峰值不會(huì)移動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．電壓不變，適當(dāng)增加共振篩的質(zhì)量，則共振篩的固有周期增大，固有頻率減小，使得固有頻率與驅(qū)動(dòng)力頻率的差值變大，共振篩的振幅減小，故B錯(cuò)誤；C．質(zhì)量不變時(shí)，適當(dāng)減小電壓，會(huì)減小偏心輪轉(zhuǎn)速，驅(qū)動(dòng)力頻率減小，使得固有頻率與驅(qū)動(dòng)力頻率的差值變小，共振篩的振幅增大，故C正確。故選C。3.如圖所示，顛球是足球運(yùn)動(dòng)中的一項(xiàng)基本功，若某次顛球中，顛出去的足球豎直向上運(yùn)動(dòng)之后又落回到原位置，設(shè)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中足球所受阻力大小不變。下列說法正確的是（）A.球從顛出到落回的時(shí)間內(nèi)，重力的沖量為零B.球從顛出到落回的時(shí)間內(nèi)，阻力的沖量為零C.球上升階段與下降階段合外力的沖量大小相等D.球上升階段動(dòng)量的減少量大于下降階段動(dòng)量的增加量【答案】D【解析】AB．由沖量定義球從擊出到落回的時(shí)間內(nèi)，重力和阻力的沖量為力乘以力作用的時(shí)間，大小不為零，AB錯(cuò)誤；CD．球上升時(shí)合力為重力加阻力，下降時(shí)合力為重力減阻力，故上升時(shí)合外力比下降時(shí)合外力大，由牛頓第二定律，上升時(shí)加速度大于下降時(shí)加速度設(shè)上升階段球初速度為，末速度為，由動(dòng)量定理下降階段初速度為，由于上升時(shí)加速度比下降時(shí)加速度大，根據(jù)速度位移關(guān)系其末速度動(dòng)量的變化量則球上升階段動(dòng)量的變化量大于下降階段動(dòng)量的變化量，球上升階段與下降階段合外力的沖量大小不相等，C錯(cuò)誤，D正確；故選D。4.如圖所示，勁度系數(shù)為k的輕彈簧上端固定，下端通過細(xì)線連接兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球a和b，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。時(shí)燒斷細(xì)線，時(shí)彈簧的彈力第一次為零。重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力。下列說法正確的是（）A.小球a做簡諧運(yùn)動(dòng)的振幅為 B.小球a做簡諧運(yùn)動(dòng)的周期為C.時(shí)，小球a的動(dòng)能最大 D.時(shí)，小球a的回復(fù)力為零【答案】C【解析】A．根據(jù)可知，在平衡位置時(shí)，彈簧伸長量為燒斷細(xì)線前所以，小球a做簡諧運(yùn)動(dòng)的振幅為故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)簡諧運(yùn)動(dòng)的對稱性可知，小球a運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，彈簧的形變量為即，小球a運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)彈簧處于原長，所以，小球a做簡諧運(yùn)動(dòng)的周期為故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)簡諧運(yùn)動(dòng)的時(shí)間對稱可知，時(shí)，小球a運(yùn)動(dòng)到平衡位置，即小球a的動(dòng)能最大，故C正確；D．時(shí)，小球a運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，位移最大，回復(fù)力最大，故D錯(cuò)誤。故選C。二、雙選題；本題共4小題，每小題6分，共24分。每小題有兩項(xiàng)符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。5.若振子運(yùn)動(dòng)到B處時(shí)將一質(zhì)量為m的物體放到M的上面，且m和M無相對運(yùn)動(dòng)而一起運(yùn)動(dòng)，下列敘述正確的是（）A.振幅不變 B.振幅減小C.最大動(dòng)能不變 D.最大動(dòng)能減少【答案】AC【解析】AB．振子運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度恰為0，此時(shí)放上m，系統(tǒng)的總能量即為此時(shí)彈簧儲(chǔ)存的彈性勢能，由于簡諧運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能守恒，所以振幅保持不變，故A正確；B錯(cuò)誤；CD．由于機(jī)械能守恒，最大動(dòng)能不變，故C正確；D錯(cuò)誤。故選AC。6.質(zhì)量都為m的小球a、b、c以相同的速度分別與另外三個(gè)質(zhì)量都為M的靜止小球相碰后，a球被反向彈回，b球與被碰球粘合在一起仍沿原方向運(yùn)動(dòng)，c球碰后靜止，則下列說法正確的是（）A.m一定小于MB.m可能等于MC.b球與質(zhì)量為M的球組成的系統(tǒng)損失的動(dòng)能最大D.c球與質(zhì)量為M的球組成的系統(tǒng)損失的動(dòng)能最大【答案】AC【解析】由a球被反向彈回，可以確定三小球的質(zhì)量m一定小于M；若m≥M，則無論如何m不會(huì)被彈回．當(dāng)m與M發(fā)生完全非彈性碰撞時(shí)損失的動(dòng)能最大，b與M粘合在一起，發(fā)生的是完全非彈性碰撞，則選項(xiàng)A、C正確。故選AC。7.中國按照國際民航規(guī)章自行研制、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的第一架大型噴氣式民用C919大飛機(jī)首次飛行試驗(yàn)圓滿成功，一部分得益于我國擁有強(qiáng)大的風(fēng)洞測試系統(tǒng)。在某次風(fēng)洞測試中，飛機(jī)始終保持水平靜止?fàn)顟B(tài)，風(fēng)以速度v垂直打到機(jī)身面積為S的平面上，且速度立即減為零。已知?dú)饬髅芏葹?，則（）A.風(fēng)對機(jī)身平面的沖量與機(jī)身平面對風(fēng)的沖量相同B.此平面受到的風(fēng)力大小為C.若風(fēng)速減小為原來的，則此平面受到的風(fēng)力減小為原來的D.若風(fēng)速增大為原來的2倍，則飛機(jī)的功率要增大為原來的4倍【答案】BC【解析】A．風(fēng)對機(jī)身平面的沖量與機(jī)身平面對風(fēng)的沖量大小相等，方向相反，故A錯(cuò)誤；BC．在時(shí)間內(nèi)，風(fēng)的質(zhì)量為設(shè)平面對風(fēng)的力為，根據(jù)動(dòng)量定理有解得根據(jù)牛頓第三定律可得此平面受到的風(fēng)力大小為所以若風(fēng)速減小為原來的，根據(jù)上式可得此平面受到的風(fēng)力減小為原來的，故BC正確；D．根據(jù)可知若風(fēng)速增大為原來的2倍，則飛機(jī)的功率要增大為原來的8倍，故D錯(cuò)誤。故選BC。8.如圖，斜面體C質(zhì)量為M，斜面足夠長，始終靜止在水平面上，一質(zhì)量為m的足夠長的長方形木板A上表面光滑，下表面與C的動(dòng)摩擦因數(shù)，A沿C斜面下滑速度為時(shí)，將一質(zhì)量為2m的滑塊B輕輕放在A上表面，下列說法正確的是（）A.當(dāng)A與B共速時(shí)B.A、B共速后，C對水平面的壓力始終等于C.若A、B間動(dòng)摩擦因數(shù)也為，當(dāng)A與B共速時(shí)D.若A、B間動(dòng)摩擦因數(shù)也為，C與水平面的摩擦力始終為0【答案】AD【解析】A．由于A下表面與C的動(dòng)摩擦因數(shù)，以A、B為系統(tǒng)，所受外力在沿斜面方向有可知A、B組成的系統(tǒng)在A、B都運(yùn)動(dòng)的過程中滿足動(dòng)量守恒，則當(dāng)A與B共速時(shí)有解得故A正確；B．A、B共速后，由于A上表面光滑，則B向下加速運(yùn)動(dòng)，A向下做減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)A的速度減為0后，A將處于靜止?fàn)顟B(tài)，B繼續(xù)向下加速運(yùn)動(dòng)，以A、B、C為質(zhì)點(diǎn)組，由于B有豎直向下的分加速度，所以質(zhì)點(diǎn)組處于失重狀態(tài)，C對水平面的壓力小于，故B錯(cuò)誤；CD．若A、B間動(dòng)摩擦因數(shù)也為，以A、B為系統(tǒng)，所受外力在沿斜面方向有可知A、B組成系統(tǒng)在A、B都運(yùn)動(dòng)的過程中滿足動(dòng)量守恒，則當(dāng)A與B共速時(shí)有解得由于A、B間動(dòng)摩擦因數(shù)也為，則A與B共速后將保證相對靜止一起沿斜面向下做勻速運(yùn)動(dòng)；可知共速前后A、B系統(tǒng)都滿足動(dòng)量守恒，即C對B的作用力一直與A、B整體的重力平衡，即C對B的作用力方向一直豎直向上，則B對C作用力方向一直豎直向下，以C為對象，根據(jù)受力平衡可知，C與水平面的摩擦力始終為0，故C錯(cuò)誤，D正確。三、非選擇題：本題共8題，共60分。9.如圖所示，甲、乙兩人各站在靜止小車的左右兩端，車與地面之間無摩擦，當(dāng)他們同時(shí)相向運(yùn)動(dòng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)小車向右運(yùn)動(dòng)；則在此過程，甲人的動(dòng)量大小______________（選填“大于”、“等于”或“小于”）乙人的動(dòng)量大??；甲人對小車水平方向沖量大小______________（選填“大于”、“等于”或“小于”）乙人對小車水平方向沖量大小。當(dāng)兩人相遇停下后，小車運(yùn)動(dòng)情況______________（選填“勻速向右”、“靜止”或“勻速向左”）?！敬鸢浮啃∮谛∮陟o止【解析】[1][2][3]甲乙兩人及小車組成的系統(tǒng)不受外力，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，小車向右運(yùn)動(dòng)，則說明甲與乙兩人的總動(dòng)量向左，甲人的動(dòng)量大小小于乙人的動(dòng)量大?。灰蛐≤嚨膭?dòng)量向右，說明小車受到的總沖量向右，而乙對小車的沖量向右，甲對小車的沖量向左，故甲人對小車水平方向沖量大小小于乙人對小車水平方向沖量大小。當(dāng)兩人相遇停下后，根據(jù)動(dòng)量守恒，小車運(yùn)動(dòng)情況靜止。10.某質(zhì)點(diǎn)做簡諧振動(dòng)，其位移x與時(shí)間t關(guān)系如圖，則該質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期為___________s，在0~1s內(nèi)通過路程為___________cm，該質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程（即位移-時(shí)間函數(shù)表達(dá)式）為___________。【答案】0.825【解析】[1]該質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期為[2]在0~1s內(nèi)通過路程為[3]該質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程11.如圖所示，用輕彈簧相連的質(zhì)量均為2kg的A、B兩物塊都以v＝6m/s的速度在光滑水平地面上運(yùn)動(dòng)，彈簧處于原長，質(zhì)量為4kg的物塊C靜止在前方，B與C碰撞后二者粘在一起運(yùn)動(dòng)。則在以后的運(yùn)動(dòng)中，當(dāng)彈簧的彈性勢能最大時(shí)，物塊A的速度是為________m/s；彈性勢能的最大值為_______J；A物體的速度_____向左（填“有可能”或“不可能”）?！敬鸢浮?12不可能【解析】[1]當(dāng)A、B、C三者的速度相等時(shí)彈簧的彈性勢能最大，對A、B、C三者組成的系統(tǒng)，由動(dòng)量守恒定律可得（mA+mB）v=（mA+mB+mC）vA解得vA=3m/s[2]B、C碰撞時(shí)，B、C組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，設(shè)碰后瞬間兩者的速度為v1，則mBv=（mB+mC）v1解得v1=2m/s設(shè)彈簧的彈性勢能最大值為Ep，根據(jù)機(jī)械能守恒得解得Ep=12J[3]從開始到B、C碰撞后的某時(shí)刻，三者構(gòu)成的系統(tǒng)，由動(dòng)量守恒定律可得（mA+mB）v=mA+（mB+mC）vB假設(shè)該時(shí)刻A向左運(yùn)動(dòng)，則，代入上述方程可解的vB>4m/s此時(shí)A、B、C動(dòng)能之和為實(shí)際上系統(tǒng)的機(jī)械能為E=（mB+mC）v12+mAv2=48J對比可知，E′>E，違反了能量守恒定律，是不可能的，即A物體的速度不可能向左。12.學(xué)習(xí)了單擺后，同學(xué)們做“利用單擺測重力加速度”的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行了如下的操作：（1）用游標(biāo)尺上有10個(gè)小格游標(biāo)卡尺測量擺球直徑如圖1所示，擺球直徑的測量值為_____。把擺球用細(xì)線懸掛在鐵架臺(tái)上，測量擺線長，通過計(jì)算得到擺長。（2）使擺球在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)穩(wěn)定后，當(dāng)擺球到達(dá)_____（選填“最低點(diǎn)”或“最高點(diǎn)”）時(shí)啟動(dòng)停表開始計(jì)時(shí)，并記錄此后擺球再次經(jīng)過計(jì)時(shí)起點(diǎn)的次數(shù)n（、、3……），當(dāng)時(shí)停止計(jì)時(shí)，此時(shí)停表的示數(shù)如圖2所示，其讀數(shù)為_____s。（3）經(jīng)過正確的操作與測量，得到多組周期與對應(yīng)的擺長數(shù)值后，畫出圖像是一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，測得此直線的斜率為，則實(shí)驗(yàn)所測得重力加速度的表達(dá)式為_____（用及相關(guān)的常數(shù)表示）（4）若某小組的同學(xué)用測量出多組周期和對應(yīng)擺長數(shù)值，畫出圖像如圖3所示，造成圖線不過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因可能是_____。A.擺球的振幅過小 B.將計(jì)為擺長C.將計(jì)為擺長 D.擺球質(zhì)量過大（5）某小組的同學(xué)小明沒有使用游標(biāo)卡尺測擺球直徑，也測出了重力加速度，他采用的方法是：先測出一擺線較長的單擺的振動(dòng)周期，然后把擺線縮短適當(dāng)?shù)拈L度，再測出其振動(dòng)周期。則該小組同學(xué)測出的重力加速度的表達(dá)式為_____。（用相關(guān)的測量量和常數(shù)表示）【答案】（1）18.4（2）最低點(diǎn)67.5（3）（4）B（5）【解析】（1）[1]直徑：主尺讀數(shù)1.8cm；游標(biāo)尺對齊格數(shù)：4個(gè)格，讀數(shù)為所以直徑為（2）[1]擺球在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)穩(wěn)定后，當(dāng)擺球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)啟動(dòng)停表開始計(jì)時(shí)。[2]由圖示秒表可知，其示數(shù)：t=60s+7.5s=67.5s；（3）[1]由單擺周期公式可知?jiǎng)tT2-L圖象的斜率（4）[1]題圖3圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)，將圖線向右平移1cm就會(huì)通過坐標(biāo)原點(diǎn)，故相同的周期下，擺長偏小1cm，可能是測擺長時(shí)漏掉了擺球的半徑，故選B。（5）[1]根據(jù)題意，由單擺周期公式可得聯(lián)立可得13.某同學(xué)利用氣墊導(dǎo)軌、力傳感器、無線加速度傳感器、光電門、輕質(zhì)彈簧和滑塊等器材設(shè)計(jì)了測量物體質(zhì)量和驗(yàn)證動(dòng)量守恒的實(shí)驗(yàn)，組裝擺放好的裝置如圖甲所示。主要步驟如下：a.測得A、B滑塊上固定的擋光片的寬度均為d，并根據(jù)擋光片調(diào)節(jié)光電門到合適的高度；b.將力傳感器固定在氣墊導(dǎo)軌左端支架上，加速度傳感器固定在滑塊A上；c.接通氣源，放上滑塊，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌，使滑塊能在導(dǎo)軌上保持靜止?fàn)顟B(tài)；d.彈簧處于原長時(shí)右端位于O點(diǎn)，將滑塊A向左水平推動(dòng)，使彈簧右端壓至P點(diǎn)，穩(wěn)定后由靜止釋放滑塊A，并開始計(jì)時(shí)；e.計(jì)算機(jī)采集獲取數(shù)據(jù)，得到滑塊A所受彈力大小F、加速度大小a隨時(shí)間t變化的圖像，如圖乙所示；f.滑塊A與彈簧分開后，經(jīng)過光電門1，記錄遮光時(shí)間，然后滑塊A、B發(fā)生碰撞，碰撞時(shí)間極短，B、A分開后依次通過光電門2的時(shí)間分別為和；g.用滑塊B重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟（d）（e），并得到滑塊B的F-t和a-t圖像（未給出），分別提取滑塊A、B某些時(shí)刻F與a對應(yīng)的數(shù)據(jù)，畫出a-F圖像如圖丙所示。回答以下問題（1）結(jié)合圖乙、圖丙數(shù)據(jù)，滑塊A與加速度傳感器以及擋光片的總質(zhì)量mA=_________kg，滑塊B與加速度傳感器以及擋光片的總質(zhì)量mB=_________kg；（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)）（2）利用測量數(shù)據(jù)，驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是________________（用字母mA、mB、、、表示）；（3）圖乙數(shù)據(jù)包含大量隱含信息，假設(shè)F-t和a-t圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積分別為S1、S2，則滑塊A與加速度傳感器以及擋光片的總質(zhì)量mA可表示為_________；將彈簧右端壓縮至P點(diǎn)時(shí)，彈簧具有的彈性勢能可表示為_________（結(jié)果均用S1、S2表示）【答案】（1）0.24##0.25##0.260.19##0.20##0.21（2）（3）【解析】（1）[1]由圖乙可知，開始時(shí)當(dāng)F=0.751N時(shí)a=3.02m/s2，可得滑塊A與加速度傳感器以及擋光片的總質(zhì)量[2]滑塊A、B發(fā)生碰撞后均向右運(yùn)動(dòng)，可知作用力相同時(shí)B的加速度較大，由圖丙圖像上方直線可知（2）碰前A的速度碰后AB的速度若動(dòng)量守恒則滿足即（3）[1]F-t圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積等于彈力的沖量I，即I=S1a-t圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積等于速度變化量，即根據(jù)動(dòng)量定理I=mA?v即S1=mAS2則滑塊A與加速度傳感器以及擋光片的總質(zhì)量mA可表示為[2]彈簧具有的彈性勢能14.某高校設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生對手機(jī)進(jìn)行了防摔設(shè)計(jì)，防摔設(shè)計(jì)是這樣的：在屏幕的四個(gè)角落設(shè)置了由彈性塑料、聚合物及超薄金屬片組成的保護(hù)器，一旦手機(jī)內(nèi)的加速度計(jì)、陀螺儀及位移傳感器感知到手機(jī)掉落，保護(hù)器會(huì)自動(dòng)彈出，對手機(jī)