- 二一组卷

题型：实验探究题题类：常考题难易度：普通

辽宁省大连瓦房店市2020-2021学年高二上学期物理期中考试试卷

某同学用如图所示的装置，研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量和机械能关系．图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先让入射球m₁多次从斜轨上的G位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量出平抛的射程OP．然后，把被碰小球m₂静置于轨道的水平部分，再将入射小球m₁从斜轨上的G位置由静止释放，与小球m₂相碰，并且多次重复．实验得到小球的落点的平均位置分别为M、P、N．

（1）、实验必须要求满足的条件是：____

A、斜槽轨道必须是光滑的 B、斜槽轨道末端的切线是水平的 C、测量抛出点距地面的高度H D、若入射小球质量为m₁ ，被碰小球质量为m₂ ，则m₁＞m₂

（2）、若实验结果满足，就可以验证碰撞过程中动量守恒．

（3）、若碰撞是弹性碰撞，那么还应该满足的表达式为．

举一反三

一物体在合外力F的作用下从静止开始做直线运动，合外力方向不变，大小随时间的变化如图所示，该物体在t₀和2t₀时刻，物体的动能分别为E_k1、E_k2 ，物块的动量分别为p₁、p₂ ，则（）

如图所示，固定的光滑平台上一轻弹簧一端固定在平台上，弹簧长度比平台短．木板B左端紧靠平台，木板C放在B右端，第一次B、C用销钉固定，然后用大小可忽略的木块A将弹簧压缩到某一位置，释放后A恰能运动到C右端．第二次将销钉撤去，仍使A将弹簧压缩到同一位置后释放，若A与B、C间动摩擦因数为μ₁=0.5，B、C与地面动摩擦因数为μ₂=0.1，A、B、C质量分别为m_A=m_C=1.0kg、m_B=3.0kg，B、C长度均为L=2.0m，g=10m/s² ，求：

如图所示的轨道由半径为R的 $\text{[math]}$ 光滑圆弧轨道AB、竖直台阶BC、足够长的光滑水平直轨道CD组成．小车的质量为M，紧靠台阶BC且上水平表面与B点等高．一质量为m的可视为质点的滑块自圆弧顶端A点由静止下滑，滑过圆弧的最低点B之后滑到小车上．已知M=4m，小车的上表面的右侧固定一根轻弹簧，弹簧的自由端在Q点，小车的上表面左端点P与Q点之间是粗糙的，滑块与PQ之间表面的动摩擦因数为μ，Q点右侧表面是光滑的．求：

细管 $\text{[math]}$ 内壁光滑、厚度不计，加工成如图所示形状，长 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 段固定在竖直平面内，其 $\text{[math]}$ 端与半径 $\text{[math]}$ 的光滑圆弧轨道 $\text{[math]}$ 平滑连接， $\text{[math]}$ 段是半径 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 圆弧， $\text{[math]}$ 段在水平面上，管中有两个可视为质点的小球 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ．开始 $\text{[math]}$ 球静止， $\text{[math]}$ 球以速度 $\text{[math]}$ 向右运动，与 $\text{[math]}$ 球发生弹性碰撞之后， $\text{[math]}$ 球能够通过轨道最高点 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 球则滑回 $\text{[math]}$ 段从细管的 $\text{[math]}$ 点滑出．（重力加速度取 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ）求：

①若 $\text{[math]}$ ，碰后 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 球的速度大小；

②若 $\text{[math]}$ 未知，碰后 $\text{[math]}$ 球的最大速度；

③若 $\text{[math]}$ 未知， $\text{[math]}$ 的取值范围．

静止在O点的 $\text{[math]}$ 原子核发生衰变的同时，空间中出现如图所示的匀强电场。之后衰变产物A、B两粒子的运动轨迹OA、OB如图虚线所示，不计重力和两粒子间的相互作用，下列说法正确的是（　　）

如图甲所示，一倾角为 $\text{[math]}$ 足够长的绝缘斜面固定在水平地面上，质量为 $\text{[math]}$ 、电荷量为 $\text{[math]}$ 的物块 $\text{[math]}$ 压缩轻质绝缘微型弹簧 $\text{[math]}$ 后锁定（ $\text{[math]}$ 与弹簧不拴接）．空间中存在沿斜面向上、大小 $\text{[math]}$ （ $\text{[math]}$ 为重力加速度）的匀强电场．质量为 $\text{[math]}$ 、电荷量为 $\text{[math]}$ 的物块B静止在斜面上端，B左侧固定有处于原长的轻质绝缘弹簧 $\text{[math]}$ 与斜面的滑动摩擦力大小分别为 $\text{[math]}$ ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．

$\text{[math]}$ 时解除锁定，弹簧的弹性势能 $\text{[math]}$ 瞬间全部转化为 $\text{[math]}$ 的动能， $\text{[math]}$ 运动距离 $\text{[math]}$ 后于 $\text{[math]}$ 时刻到达 $\text{[math]}$ 点，此时速度为 $\text{[math]}$ 、加速度为0，且未与弹簧 $\text{[math]}$ 接触； $\text{[math]}$ 时刻， $\text{[math]}$ 到达 $\text{[math]}$ 点，速度达到最大值 $\text{[math]}$ ，弹簧 $\text{[math]}$ 的弹力大小为 $\text{[math]}$ ，此过程中 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 图像如图乙所示．已知A、B的电荷量始终保持不变，两者间的库仑力等效为真空中点电荷间的静电力，静电力常量为 $\text{[math]}$ ，弹簧始终在弹性限度内．求：