九师联盟 2022-2023学年高三10月质量检测物理LG答案

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14.(13分)如图所示，半径为R的四分之一光滑圆弧轨道竖直固定在水平地面上，下端与水平地面在P点平滑连接，一个质量为2的物块B(可视为质点)静止在水平地面上，左端与一水平轻弹簧连接，Q点为弹簧处于原长时的左端点，现使质量为m的物块A(可视为质点)从圆弧轨道的最高点由静止开始下滑。已知P、Q间的距离为R,物块与PQ段地面间的动摩擦因数为4=0.5，Q点右侧水平地面光滑，重力加速度为g,弹簧始终处于弹性限度内。求：(1)物块A沿圆弧轨道滑至P点时对轨道的压力大小。(2)弹簧的最大弹性势能。(3)物块A最终停止的位置到Q点的距离。BQ【答案】(1)3mg(2)3mgRR(3)【解析】(1)设物块A在P点的速度大小为P,由机械能守恒定律得1mgR=-mv呢(1分)设物块A在最低，点时轨道对物块的支持力大小为F、,由牛顿第二定律得2Fx-mg=m R(1分)联立解得FN=3mg由牛顿第三定律可知物块A滑至P点时对轨道的压力大小为3mg(1分)(2)设物块A与弹簧接触前瞬间的速度大小为。，由动能定理得mgR-mgR=2mu号-0(1分)解得vo=√gR(1分)当物块A、物块B具有共同速度)时，弹簧的弹性势能最大，由动量守恒定律得mvo=(m 2m)v(1分)由机械能守恒定律得mi=m 2m2 En1(1分)1联立解得Em=3 mgR(1分)(3)设物块A与弹簧分离时，A、B的速度大小分别为1、2，规定向右为正方向，由动量守恒定律和机械能守恒定律得mvo=mv1 2mv2(1分)(1分)联立解得，=一(1分)设A最终停在Q点左侧距Q点x处，由动能定理得1一umgx=0-2m时(1分)R解得x=(1分)

7.如图所示，光滑水平面上有大小相同的A、B两球沿同一直线运动。两球的质量分别为mA=1kg、B=2kg,规定水平向右为正方向，碰撞前A、B两球的动量均为6kg·m/s,运动中两球发生碰撞，碰撞前后A球动量的变化量为一4kg·m/s,则A.A球在后、B球在前B.B球动量的变化量为4kg·m/s7777777777777777777777777C.碰撞后A、B两球的速度大小之比为5：2D.两球发生的碰撞为弹性碰撞【答案】ABD【解析】初状态两球的动量均为正，故两球均向右运动，4-=6m/s,v。=D=3m/5,若两球发生碰撞，则mAmBA球在后、B球在前，A正确；由动量守恒定律得△pB=一△pA=4kg·m/s,B正确；碰撞后A的动量为pA=△pA十pA=2kg·m/s,则A=4=2m/s,碰撞后B的动量为pi=△pa十pB=10kg·m/,则6=白mA15m/s,故以：%=2：5，C错误；碰撞前系统的总机械能为2mAi 2mv后=27J,碰撞后系统的总机械能为12 2mB=27J,故两球发生的碰撞为弹性碰撞，