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高 三物理B答案解析
✍ 变试题原题答案
【原卷 1 题】 【正确答案】D
【试题解析】
【原卷 2 题】 【正确答案】B
【试题解析】
【原卷 3 题】 【正确答案】A
【试题解析】
【原卷 4 题】 【正确答案】D
【试题解析】
【原卷 5 题】 【正确答案】B
【试题解析】
【原卷 6 题】 【正确答案】C
【试题解析】
24/43【原卷 7 题】 【正确答案】C
【试题解析】
【原卷 8 题】 【正确答案】BCD
【试题解析】
【原卷 9 题】 【正确答案】AD
【试题解析】
【原卷 10 题】 【正确答案】ABC
【试题解析】
25/43【原卷 11 题】 【正确答案】
【试题解析】
【原卷 12 题】 【正确答案】
【试题解析】
【原卷 13 题】 【正确答案】
【试题解析】
【原卷 14 题】 【正确答案】
26/43【试题解析】
【原卷 15 题】 【正确答案】
【试题解析】
27/4328/43精准训练答案
故选B。
✍ 变试题答案
2-1【基础】 【正确答案】D
1-1【基础】 【正确答案】A
【试题解析】【详解】A.图甲为静电喷漆的示意图,
【试题解析】【详解】根据库仑定律公式 静电喷漆利用的是带负电的油漆微粒在静电力吸引作
QQ 用下向带正电的金属表面运动,从而使油漆在金属表
F =k 1 2
R2
面喷涂更均匀,A正确,不符合题意;
当Q 增大到原来的3倍、Q 增大到原来的3倍、距 B.乙图中,燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放
1 2
电的原理,B正确,不符合题意;
离R增大到原来的3倍时,电荷间的库仑力不变。
C.丙图的自助加油机都会有除静电装置,通过与加
故选A。
油机接地的金属面板进行接触操作,会导走身上的静
1-2【巩固】 【正确答案】B
电,从而保证加油站的安全,C正确,不符合题意;
【试题解析】【详解】设接触前另一小球电荷量为Q。
D.丁图中因为超高压输电线周围存在很强的电场,
qQ
根据库仑定律,原斥力F =k
r2 带电作业的工人穿上包含金属丝的织物制成的工作
q+Q 服,这身工作服就像一个金属网罩,可以起到静电屏
接触后两球电荷均分,电荷量均为 ,此时斥力
2
蔽的作用,使超高压输电线周围的电场被工作服屏蔽
æq+Qö 2
为 4 F,则有 ç è 2 ÷ ø 4 起来,工人就可以安全作业了,D错误,符合题意。
3 k = F
r2 3 故选D。
q+Q2
4
2-2【巩固】 【正确答案】A
整理可得 =
4qQ 3 【试题解析】【详解】A.高压输电线最上面两根导线
是避雷线,它们与大地相连,和大地一起组成稀疏金
q
解得Q=3q或Q=
3 属 “网”,能把高压线屏蔽起来,避免雷击,故A正
故选B。 确;
1-3【提升】 【正确答案】B B.图乙中,由于金属网的屏蔽,验电器箔片不会张
【试题解析】【详解】设A、B初始电荷量分别为Q 和 开,此时A球上电荷在验电器金属球B处产生的电
A
场强度与金属网产生的感应电场相互平衡,不是A
Q
B
球上电荷在验电器金属球B处产生的电场强度为
C第一次接触A,A和C均分电荷,接触后A的电
零,故B错误;
Q Q
荷变为 A ,C带 A
C.范德格拉夫起电机的传送带需要不断将电荷传递
2 2
Q 到顶端金属球,若用导电性能良好的材料做传送带,
C第二次接触B,此时B的电荷为Q ,C带 A ,均
B 2
电荷会通过传送带导走,无法实现起电,所以传送带
Q Q
分后B的电荷变为 B + A 是用绝缘材料做的,故C错误;
2 4
D.在静电除尘中,A板带正电,B为负极,且B处
Q æQ Q ö
A ç B + A ÷
接触后A、B间的库仑力为 2 è 2 4 ø 附近电场强度很强,B处空气被电离,烟尘吸附从空
F'=k
r2
气电离释放出来的电子后带负电,在电场力作用下应
Q æQ Q ö
A ç B + A ÷ 向带正电的A板运动,故D错误。
根据题意F'=F 原 ,即 k Q A Q B =k 2 è 2 4 ø
r2 r2
故选A。
2-3【提升】 【正确答案】B
解得Q :Q =6:1
A B
【试题解析】【详解】A.接通电源后,在管壁和直导
29/43线中间形成强电场,处于强电场中的空气分子会被电 则在0到0.5s过程,演员先处于失重状态,后处于
离为电子和正离子,烟尘中含有碳粒,因吸附电子带 超重状态,故A错误;
上负电,而被吸附到玻璃管壁上,故A错误; B.在0到0.5s过程,演员先向下做加速度减小的加
BC.由于静电力做功,同一烟尘颗粒在被吸附过程 速直线运动,后向下做加速度增大的减速直线运动,
中离管壁越近,速度越大,故B正确,C错误; 当加速度为0时,速度达到最大值,即演员在0到
D.由于离管壁越近,电场强度越小,同一烟尘颗粒 0.5s过程的某一时刻,演员的速度最大,故当演员开
在被吸附过程中如果带电荷量不变,离管壁越近所受 始回弹时,可知在0.5s到1.0s过程的某一时刻,演
电场力越小,则加速度越小,故D错误。 员的速度最大,故B错误;
故选B。 C.根据图像可知,演员脱离蹦床在空中运动的时间
3-1【基础】 【正确答案】C 为2.6s-1.0s=1.6s,根据竖直上抛运动的对称性可
【试题解析】【详解】A.笔从最低点向上运动时,弹 知,演员脱离蹦床向上运动的时间为0.8s,利用逆向
簧弹力先大于重力,笔向上加速,动能增大;当弹力
思维,根据速度公式有v =gt =10´0.8m/s=8m/s
0
等于重力时速度最大,动能达到最大;之后弹力小于
从0.5s到1.0s过程,根据动能定理,合外力对演员
重力,笔向上减速,动能减小;离开桌面后只受重
1
力,继续减速至最高点动能为零。因此笔的动能先增 做的功为W = mv2 =1280J,重力对演员做负功,
合 2 0
大后减小,A错误;
可知蹦床对演员做的功大于1280J,故C错误;
B.对笔从最低点到最高点的全过程,根据动量定
D.从0.5s到1.0s过程中,根据动量定理有
理,合外力的冲量等于动量变化量。初末速度均为
I-mgt =mv ,解得I =mgt +mv
1 0 1 0
零,动量变化量为零,故合外力冲量为零。弹簧弹力
代入数据解得I =520N×s,故D正确。
属于内力,合外力冲量包括桌面对笔支持力冲量、重
故选D。
力冲量,即I -I =0
支 重
3-3【提升】 【正确答案】B
因此支持力冲量大小等于重力冲量大小,两者方向相
【试题解析】【详解】A.0~t 时间内特种兵向下做加
1
反,B错误;
速运动,加速度向下,则处于失重状态,选项A错
C.忽略摩擦和空气阻力,整个过程机械能守恒。弹
误;
簧的弹性势能转化为笔的重力势能和动能,在最高点
笔的速度为零,动能为零,故弹簧弹性势能的减少量 B.图像的斜率等于加速度,则0~t 时间内特种兵向
1
等于笔的重力势能的增加量,C正确;
下的加速度逐渐减小,根据
D.完全失重状态要求加速度等于重力加速度且方向
mg- f =ma
向下。笔在桌面上运动时,初始阶段弹力大于重力,
可知,手与绳的摩擦阻力越来越大,选项B正确;
合力向上,加速度向上,处于超重状态;弹力小于重
C.由于下落时有摩擦阻力做功,可知0~t 时间内
2
力时,加速度向下但大小小于g;离开桌面后只受重
特种兵的重力势能减少量大于动能增加量,选项C
力,加速度为g,方向向下,才处于完全失重状态。
错误;
因此并非一直完全失重,D错误;
D.若特种兵着地后立即松开绳子并站稳,根据动量
故选C。
定理
3-2【巩固】 【正确答案】D
I-I =0--mv
【试题解析】【详解】A.在0到0.5s过程,压力由0 G 2
增大为最大值,根据牛顿第三定律可知,演员所受支
I =I +mv
G 2
持力由0增大为最大值,根据牛顿第二定律可知,加
速度方向先向下后向上,加速度大小先减小后增大, 那么地面对特种兵作用力的冲量大小大于mv ,选项
2
30/43D错误。 4-3【提升】 【正确答案】B
故选B。 【试题解析】【详解】A.由于O点电势高于c点,电
4-1【基础】 【正确答案】A 场强度方向向下,根据运动轨迹可知X受到的电场
【试题解析】【详解】A.由于该粒子只受电场力作 力向上,Y受到的电场力向下,X带负电,Y带正
用,做曲线运动,电场力指向轨迹内侧,电场力方向 电,A错误;
向左,带电粒子从a到b过程中,电场力对带电粒子 B.因为X粒子由O点运动到a点的过程中静电力
做正功,粒子动能增加,故A错误,符合题意; 先做负功后做正功,所以电势能先增大后减小,B正
B.带正电的粒子所受电场力向左,电场线的方向由 确;
N指向M,负电荷在直线M点左侧,故B正确,不
C.因为U =2U ,而且电场力都做正功,根据
Oa Oc
符合题意。
1 1
C.电场力对带电粒子做正功,其动能增加,电势能 动能定理得Uq= mv2- mv2
2 2 0
减小,则带电粒子在a点的电势能大于在b点的电势
在a点的速度与c点的速度大小不等,C错误;
能,故C正确,不符合题意。
D.在同一等势面上移动电荷,电场力不做功,因而
D.负电荷在直线M点左侧,a点离点电荷较远,根
W j >j,故B错误;
c b a
A.由E =qj可知,负电荷在电势越高的地方具有
p
的电势能越小,所以电子在a、b、c三个点的电势
可知其加速度方向向右,根据牛顿第二定律有
能高低关系为E >E >E ,故A正确;
pa pb pc
m¢gtanq=m¢a
C.电场线的疏密程度表示电场强度的大小,电场线
解得
越密,则场强越大。由图可知,a、b、c三个点的
a=gtanq
电场强度大小关系为E >E >E ,故C错误; 可知动车加速度为gtanq,动车可能向右加速运动,
b a c
可能向左减速运动,故A正确,BD错误;
D.电子(不计重力)仅在电场力作用下的运动过
C.对水杯进行分析,可知
程,只有电势能和动能相互转化,则电势能和动能之
f =ma=mgtanq
和不变,故电子的电势能越大的位置,其动能越小,
速度越小,所以电子在a、b、c三个点的速度大小 故C错误。
故选A。
关系为v >v >v ,故D错误。
c b a
5-2【巩固】 【正确答案】B
故选A。
【试题解析】【详解】A.因小车沿水平方向运动,故
31/43小车的加速度一定沿水平方向,又因小球受竖直向下 D.由于两小球的质量和加速度均相同,它们的合力
的重力和斜向右上方的拉力,故小球所受合力一定水 相同均为ma,则细绳和轻杆对小球的作用力大小均
平向右,加速度也水平向右,则小车可能向右加速, 为
或者向左减速,故A错误;
F¢= (mg)2 +(ma)2
B.因两细线与竖直方向的夹角相同,由两球竖直方
方向与竖直方向夹角均为θ,故D错误。
向受力平衡可知,两细线的拉力F =F ,故B正
T1 T2
故选C。
确;
6-1【基础】 【正确答案】D
C.根据上面选项的分析,可知当汽车加速度增大
【试题解析】【详解】A.由受力分析可知,包裹在刚
时,F 不变,故C错误;
T1
开始时因传送带比包裹快(包裹初速为0),相对传
D.对悬挂小球2的细线与竖直方向的夹角为q,则
送带向上滑,故摩擦力与重力沿斜面分力同向,根据
有mgtanq=ma,F cosq=mg
T2 牛顿第二定律有mgsinq+mmgcosq=ma
mg 解得a=10 m/s²
得a=gtanq,F =
T2 cosq
但当包裹速度增大到与传送带共速后,摩擦力将改为
可知当汽车加速度减小时,q变小,F 变小,故D
T2 与重力分力反向,有mgsinq-mmgcosq=ma¢
错误。
解得a¢=2 m/s²,故A错误;
故选B。
B.包裹与传送带共速前根据运动学规律v =at,
5-3【提升】 【正确答案】C 0
【试题解析】【详解】A.对小球受力分析如图所示 1
x = v t
1 2 0
解得t =0.4s,x =0.8mDx
1 2
故B错误;
所以物块在传送带上留下的摩擦痕迹长度为5m,故
C.煤块上滑相对传送带的位移为Dx =x =5m C错误;
1 1
D.0~1s内物块与传送带间因摩擦产生的热量为
下滑相对传送带的位移大小为
Dx =
1
at 2+x =17.5m,由于皮带总长12m,则煤
Q
1
=mmgcosqDx
1
=20J1s~2s内物块与传送带间因摩
2 2 2 1
擦产生的热量为
块在传送带上留下的痕迹为12m,故C正确;
D.煤块与传送带间产生的热量为 Q =mmgcosqDx =4J
2 2
Q=mmgcosqΔx +Δx =90J,故D正确。 所以0~2s内,物块与传送带间因摩擦产生的热量为
1 2
本题选不正确的,故选B。 Q=Q +Q =20J+4J=24J
1 2
6-3【提升】 【正确答案】D
故D正确。
【试题解析】【详解】AB.由题图可知,0~1s内物块
故选D。
的加速度大小为
7-1【基础】 【正确答案】D
Dv
a = 1 =10m/s2
1 Dt 【试题解析】【详解】A.盘子做匀速圆周运动,甲、
1
乙角速度ω相同,甲的转动半径r更大,分析可知
由牛顿第二定律
二者的静摩擦力提供向心力,则有 f =mw2r
mgsinq+mmgcosq=ma 1~2s内物块的加速度大小
1
可知若二者质量相等,甲受到的摩擦力更大,故A
为
Dv 错误;
a = 2 =2m/s2
2 Dt
2
B.根据线速度v=wr
33/43由于甲的转动半径更大,所以甲的线速度更大,故 向心力,对物体B分析,根据牛顿第二定律可得
B错误;
F +mmg=mw2R
T B
C.当盘子即将滑动时,最大静摩擦力提供向心力,
整理可得F =mw2R -mmg
即mmg =mw2r T B
0
gm 结合图像解得m=0.1,R =2m
解得临界角速度w = B
0 r
AB错误;
可见临界角速度与质量m无关,因此盘子是否容易
滑动与质量无关,故C错误; C.当w2 >0.5rad/s2时,绳子中拉力随着角速度增
gm
D.因为临界角速度w = 大,拉力越大,则A所受的静摩擦力变小,当A所
0 r
受的静摩擦力为0时,对A分析,由牛顿第二定律
可知转动半径r越大,临界角速度越小。甲的转动半
径更大,所以当餐桌转速逐渐增加时,甲先达到临界 则有F =mw2R
T1 A
角速度,先相对餐桌滑动,故D正确。
对B则有F +mmg =mw2R
故选D。
T1 B
代入数据解得w=1rad/s
7-2【巩固】 【正确答案】B
当w>1rad/s,拉力增大,A要保持相对静止,则静
【试题解析】【详解】AB.由题知A、B两个物体同轴
转动,角速度相等,根据v=wr,a=w2r 摩擦力沿着半径向外,C错误;
D.当A恰好要相对圆盘发生滑动时,其摩擦力为最
可知A与B的线速度大小之比为v :v =2R:R=2:1
A B
大值,且方向沿半径向外,对A分析,根据牛顿第
A与B的向心加速度大小之比为a
A
:a
B
=2R:R=2:1
二定律可得F -mmg=mw2R
T A
故A错误,B正确;
此时对B分析F +mmg=mw2R
T B
C.根据F =ma,可得A与B的向心力大小之比为
代入数据解得w= 2rad/s
F :F =ma :2ma =1:1
A B A B
D正确。
故C错误;
故选D。
D.设物体与圆盘的动摩擦因数为m,物体与圆盘刚
8-1【基础】 【正确答案】AC
要发生相对滑动时的角速度为w,则有mm¢g =m¢w2r
【试题解析】【详解】A.由图可知l =l =4m
M N
mg
解得w=
两列波的周期T =T =2s,故A正确;
r M N
由于A离轴距离较大,所以A发生相对滑动的临界
l
B.两列波在介质中的传播速率v= =2m/s
角速度较小,则在转盘转速增加时,A先发生滑动, T
故B错误;
故D错误。
故选B。
CD.两波源M 、N 起振方向相同,x=-2cm处的质
l
7-3【提升】 【正确答案】D 点满足Dx=6cm=3×
2
【试题解析】【详解】AB.角速度较小时,物体各自
是振动减弱点;
受到的摩擦力提供向心力,绳中无拉力,根据牛顿第
l
x=4cm处的质点满足Dx=6cm=3×
二定律可得 f =mw2R,因为R v 1 ,故B正确;
两波源不能沿x轴运动,故C错误;
CD.卫星经过同一点时,因所受万有引力相等,所
D.结合上述分析,由图可知,两波源形成的机械波
以加速度相等,故C正确,D错误。
的波长相等,则周期相等,叠加后可发生稳定的干涉
故选BC。
现象,当波源P振动形式传播到原点时,波源Q在
9-2【巩固】 【正确答案】AD
x=6m处质点的振动形式传播到原点,且振动方向
【试题解析】【详解】A.从轨道2上的Q点进入圆轨
相同,则坐标原点的质点为振动加强点,质点振幅为
道3时,做近心运动,需要点火减速,故A项正
A=15cm+30cm=45cm
确;
故D正确。 T2 T2
B.根据开普勒第三定律可得 1 =
故选BD。 (3r)3 r3
8-3【提升】 【正确答案】AB 解得T =3 3T ,故B项错误;
1
【试题解析】【详解】A.由几何关系可知,
Mm
C.万有引力提供向心力,根据G =ma
PM =5m,根据波由P点传到M 点用时0.1s可得 R2
PM GM
v= =50m/s 可得a= ,则在轨道1经过P点时的加速度等于
t R2
根据乙图或丙图可知 在轨道2经过P点时的加速度,故C项错误;
T =2´10-2s GM
D.根据a=
R2
故
沿轨道2运行时,经过P点和Q点时的加速度大小
l=vT =1m
之比为1∶9,故D项正确。
故A正确;
故选AD。
B.波由Q点传播到M 点用时
9-3【提升】 【正确答案】AD
MQ
t= =0.06s=3T
v
【试题解析】【详解】A.在月球表面,根据重力等于
故此时P点的振动情况与0时刻相同,即沿y轴正方 Mm
万有引力有mg =G
0 R2
向运动。故B正确;
M
CD.M 点到两波源的波程差为 根据密度公式r=
V
Δx=5-3m=2m=2l
其中V =
4
πR3
3
因两波源起振方向相反,故M 点为振动减弱点。故 3g
联立解得月球平均密度为r= 0 ,故A正确;
CD错误。 4πGR
B.卫星从轨道Ⅲ至轨道Ⅱ做近心运动,速度减少,
故选AB。
9-1【基础】 【正确答案】BC 故v >v ,故B错误;
3 Q
35/43Mm 确。
C.根据牛顿第二定律有G =ma
r2
故选CD。
GM
可得a=
r2
10-2【巩固】 【正确答案】ABCD
则载人飞船在P、Q点加速度之比为
【试题解析】【详解】A.依题意,A刚好接触地面
时,B对挡板恰好无压力
a :a =R+h2:R2,故C错误;
1 2
对B,由牛顿第二定律
æ2R+hö 3 5
D.根据开普勒第三定律有R3 = ç è 2 ÷ ø 有F 拉 - 2 mgsin37o =0
T2 T2
2 轻质弹簧所受拉力与弹力相等
4p2
又mg =m R
0 T2 有F =F
弹1 拉
解得载人飞船在椭圆轨道Ⅱ上的运动周期为
对A,由牛顿第二定律
π
2R+h3
T = 有F -mg =ma
2 R 2g 弹1
0
1
则载人飞船从Q点到P点所用时间为 解得a= g,方向向上,A正确;
2
1 π
2R+h3 B.A刚好接触地面时,弹簧形变量最大,弹性势能
t = T = ,故D正确。
2 2 2R 2g 最大
0
对A和弹簧,由动能定理
故选AD。
1
10-1【基础】 【正确答案】CD 有mgh+W = mv2-0
弹1 2
【试题解析】【详解】A.当小物块速度最大时加速度
由功能关系
为零,此时mmg =kx
1 有W =-E -0
弹1 Pm
此时弹簧处于压缩状态,该位置在AO之间,即经过
1
解得E =mgh- mv2,B正确;
O点时的速度不最大,A错误; Pm 2
B.从A到B由能量关系 C.设弹簧的劲度系数为k
1 1
k×AO2- k×BO2 =mmg(AO+BO) 由前面分析有F =kh
2 2
弹1
2mmg 3mg
解得BO两点间距离为BO= ,B错误; 得k =
k 2h
mmg 物块A速度最大时,加速度为零
C.小物块动能最大时弹簧压缩量为x =
1 k
有mg =F
由能量关系可知小物块的最大动能为 弹2
1 1 (3mmg)2
E = k×AO2- kx2-mmg(AO-x )= ,C 设此时弹簧的形变量为x
km 2 2 1 1 2k 2
正确;
有F =kx
弹2 2
D.小物块在B点的弹性势能为
2
1 2(mmg)2 得x = h
E = k×OB2 = 2 3
PB 2 k
1
小物块由B点返回后,运动到O点时克服摩擦力做 解得此时物块A离地面的高度为Dh=h-x = h,
2 3
的功为W=μmg•OB
f C正确;
2(mmg)2
解得W
f
=
k
D.由前面分析有 x
h
2 = 2
3
所以小物块由B点返回后,最终停在O点,故D正
已知弹簧的弹性势能与其形变量的平方成正比
36/43E 4 运动的对称性可知,A、B返回到最大高度时的加速
有 P2 =
E 9
Pm 度与最低点的加速度等大反向,设加速度大小为a,
物块A从静止下落到速度最大时,对A和弹簧,由
运动的最低点时,根据牛顿第二定律有
机械能守恒定律
kx -2mgsinq=2ma
æ1 ö 2
有-mgx +E =-ç mv2 -0÷
2 P2 è2 m ø
解得a=7.5m/s2,故D正确。
2
解得v = gh+v2 ,D正确。 故选ACD。
m 3
故选ABCD。
11-1【基础】 【正确答案】(1)BC
(2) 1.96 -19.6 -4.9
10-3【提升】 【正确答案】ACD
【试题解析】【详解】A.物块A静止时弹簧弹力
【试题解析】【详解】(1)A.在同一次实验中,为了
保证小球平抛的初速度相同,小球必须从斜槽上的同
F =mgsinq=5N
一位置由静止释放,故A错误;
弹簧的压缩量为x =l -l =1.2-1m=0.2m
0 0 1
B.斜槽轨道不光滑,只要小球每次从同一位置由静
F 5
根据胡克定律有k = = N m=25N m,故A正 止释放,小球平抛的初速度就相同,对实验结果不会
x 0.2
0
产生影响,故B正确;
确;
C.保证小球飞出时速度必须沿水平方向,这样小球
B.设B与A碰前瞬间的速度为v,对物块B由动能
才做平抛运动,故C正确;
1
定理得mgL-l sinq= mv2
1 2 D.实验中空气阻力对小球的运动影响很小,可忽略
解得v=4m/s 不计,故D错误。
之后A、B发生完全非弹性碰撞,由动量守恒定律有 故选BC。
(2)[1]小球竖直方向有
mv=2mv ,
共
y -y =2L=2´4.9´10-2m=gt2
AB OA
得碰后A、B的速度v =2m/s
共
解得t =0.1s
当弹簧弹力等于A、B的总重力沿斜面向下的分力
则小球平抛运动初速度
时,A、B的速度最大,设此时弹簧的压缩量为x, x 4L 4´4.9´10-2
1 v = OA = = m/s=1.96m/s
0 t t 0.1
则kx =2mgsinq [2]小球在A点竖直方向速度
1
y 8L 8´4.9
由A、B、弹簧组成的系统机械能守恒有 v = OA = = ´10-2m/s=1.96m/s
Ay 2t 2t 2´0.1
æ1 1 ö æ1 1 ö
ç è2 ´2mv m 2 - 2 ´2mv 共 2 ÷ ø +ç è2 kx 1 2- 2 kx 0 2 ÷ ø =2mgx 1 -x 0 sinq 因为v =gT
Ay
3 2
解得x =0.4m,v = m/s,故B错误; 联立解得小球从抛出点到A点的时间T =0.2s
1 m 2
故小球平抛运动的起点位置y坐标
C.设物块A、B速度减为0时弹簧压缩量为x ,由
2
1
y=- gT -t2 =0.049m=-4.9cm
A、B、弹簧组成的系统机械能守恒有 2
1 1 1
小球平抛运动的起点位置x坐标
kx2- kx2 = ´2mv2 +2mgx -x sinq
2 2 2 0 2 共 2 0
x=-v T -t=0.196m=-19.6cm
0
解得x =1m
2
则小球平抛运动的起点位置坐标为(-19.6cm,-
1
到达最低点时弹性势能为 kx2 =12.5J,故C正确; 4.9cm)。
2 2
11-2【巩固】 【正确答案】(1)AC
D.A、B碰后一起在斜面上做简谐运动,根据简谐
(2)BC
37/43(3) 是 1.5 大于 (丙)(1)[3]建立坐标系时,坐标原点应该为小球
【试题解析】【详解】(1)A.斜槽轨道末端水平,能 球心,小球球心的投影在斜槽末端。
保证钢球做平抛运动,是必须满足的条件,故A正 故选C。
确; 1
(2)[4]根据题意,由平抛运动规律有h= gt2,
2
B.挡板高度不需要等间距变化,只要能记录不同位
x=vt
置的痕迹点即可,不是必须条件,故B错误;
0
C.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球,这
g
样才能保证钢球每次平抛的初速度相同,是必须满足 解得v =x
0 2y
的条件,故C正确;
以(1)题中A图建立坐标系,小赵同学竖直方向位
D.钢球与斜槽轨道之间的摩擦不影响每次从同一位
移测量值偏小,水平位移x测量准确,则初速度测量
置释放时到达末端的速度,不是必须减小的,不是必
值偏大。
须条件,故D错误。
(3)[5]由图可知,相邻两点间水平距离相等,则运
故选AC。
(2)由图可知,下降相同的高度,误差点的水平位
动时间相等,竖直方向上有2L-L=gDt2
移更大,可知偏差较大的点产生原因是平抛运动初速
水平方向上有2L=v Dt
0
度偏大,故可能原因是钢球没有被静止释放或钢球释
联立解得v =0.80m s
0
放的高度偏高。
故选BC。
12-1【基础】 【正确答案】(1) 匀速直线 A、
B两滑块的第一个间隔
(3)[1]图3a可知,钢球从A到B与B到C时间相
(2) 0.018 0.018
等(因为水平距离相等),且y :y =5:15=1:3
AB BC
【试题解析】【详解】(1)[1]A、B离开弹簧后,不受
满足初速度为0的匀变速直线运动特点,故A点是平
弹力,气垫导轨没有摩擦,则两滑块均做匀速直线运
抛运动的抛出点。
动。
[2]对钢球竖直方向有Dy= y -y =0.1m=gt2 [2]烧断细线后,在弹簧恢复原长的过程中,应先做
BC AB
加速运动,当弹簧恢复原长后,滑块做匀速直线运
因为x =0.15m=v t
AB 0 动,由图中闪光照片可知,滑块直接做匀速直线运
动,没有加速过程,实际上A、B两滑块的第一个间
联立解得钢球初速度v =1.5m/s
0
隔都应该比后面匀速时相邻间隔的长度小,故A、B
[3]由于实际的竖直方向在该小组同学所绘图像y轴
两滑块的第一个间隔与事实不符。
偏右侧的位置,导致横坐标的测量值偏大而纵坐标的
1 1
(2)[1]频闪照相的时间间隔为t = = =0.1s
测量值偏小,根据平抛运动规律,可知球的初速度偏 f 10Hz
大。 x 0.009
滑块A的速度为v = A = m/s=0.09m/s
A t 0.1
11-3【提升】 【正确答案】 自由落体 匀速直
A的动量为
线 C 偏大 0.80
【试题解析】【详解】(甲)[1]两球同时落地,说明A p
A
=m
A
v
A
=0.200´0.09kg×m/s=0.018kg×m/s
球竖直方向上的运动与B球相同,即A球竖直方向
x 0.006
[2]滑块B的速度为v = B = m/s=0.06m/s
做自由落体运动。 B t 0.1
B的动量为
(乙)[2]P球落地时正好与Q球相碰,说明两球水
平方向运动相同,即P球水平方向做匀速直线运 p =m v =0.300´0.06kg×m/s=0.018kg×m/s
B B B
动。
38/432 据
12-2【巩固】 【正确答案】 高 m +m v
3 1 2 0
2H
t= ①
g
可知两球做平抛运动的时间相同,由题意可知m 与
1
2:1
m 碰撞前瞬间的速度大小为
2
OP
v = ②
0 t
由于m 与m 碰撞后瞬间m 的速度不可能大于碰撞
【试题解析】【详解】(1)[1]发现手机A向右减速到 1 2 1
前瞬间的速度,所以碰后瞬间两球的速度大小分别为
零后又返回,可知气垫导轨左端低于右端,则应该将
OM
气垫导轨左支点调高。 v = ③
1 t
(2)[2]由图2比例关系可知碰后两滑块粘在一起运
ON
v = ④
2 2 t
动的速度为v= v
3 0
对碰撞过程根据动量守恒定律有
则碰撞后系统的动量为
mv =mv +m v ⑤
2 1 0 1 1 2 2
p =m +m v= m +m v
2 1 2 3 1 2 0
联立②③④⑤可得
[3]如果碰撞过程满足动量守恒,则有
m ×OP=m ×OM +m ×ON ⑥
2 1 1 2
mv = m +m v
1 0 3 1 2 0
⑥式就是实验最终要验证是否成立的表达式,所以
可得m :m =2:1 本实验需要测量两个小球的质量m 、m ,并测量平
1 2 1 2
抛射程OM、ON,故选AD。
(4)[4]现将滑块2左侧的橡皮泥换成弹性材料(发
[3]若两球发生弹性碰撞,则根据机械能守恒定律有
生弹性碰撞),根据动量守恒和机械能守恒可得
1 1 1
m 1 v 0 =m 1 v 1 +m 2 v 2 , 1 2 m 1 v 0 2 = 1 2 m 1 v 1 2+ 1 2 m 2 v 2 2 2 m 1 v 0 2 = 2 m 1 v 1 2+ 2 m 2 v 2 2 ⑦
m -m 1 2m 4 即
联立解得v = 1 2 v = v ,v = 1 v = v
1 m +m 0 3 0 2 m +m 0 3 0
1 2 1 2 m ×OP2 =m ×OM2+m ×ON2 ⑧
1 1 2
则碰撞后的v-t图像如图所示
联立⑥⑧式可得
OP+OM =ON ⑨
故选A。
(3)[4]由题图可知A和B碰撞前瞬间A的速度大小
为
20cm
v = ⑩
A T
12-3【提升】 【正确答案】 甲 AD##DA 由图分析可知在第1次闪光后经2.5T时间发生碰
A 1∶3 撞,且碰后A的速度反向,则碰撞后瞬间A、B的速
【试题解析】【详解】(1)[1]题图甲中两滑块发生的碰 度大小分别为
撞可以看作是弹性碰撞,动能损失较小,题图乙中两 5cm 10cm
v¢ = =
A T T ⑪
滑块发生完全非弹性碰撞,动能损失最大,故选择
2
甲。
5cm 10cm
v = =
(2)[2]m 1 和m 2 离开轨道末端后均做平抛运动,根 B T T ⑫
2
39/43对碰撞过程根据动量守恒定律有 13-3【提升】 【正确答案】(1)40m/s
32
m v =-m v¢ +m v ⑬ (2) m
A A A A B B 3
联立⑩⑪⑫⑬解得 (3)160cm
m
A =
1
⑭
【试题解析】【详解】(1)根据题意,由图甲有
m 3
B 3
l=12m
13-1【基础】 【正确答案】(1)沿x轴负方向 40m/s 4
(2)y=10sin(10pt)cm 解得l=16m
【试题解析】【详解】(1)由图乙可知,t =0.10s时, 由图乙可知,周期为0.4s,则该波的传播速度大小
质点Q在平衡位置,再经过t¢=0.05s质点Q到达波 l
v= =40m/s
T
谷,图甲中,再经过t¢=0.05s质点Q到达波谷,波
(2)由图乙可知,从t =0时刻开始,M点向上振
形图必须向左移动,所以该波沿x轴负方向传播;
动,波向右传播,N点振动方程为
有图乙可知,周期T =0.20s,由图甲可知波长
æ 2p pö
l 8 x=8sinç t- ÷cm
l=8m,所以波速为v= = m/s=40m/s。 è0.4 6ø
T 0.20
当其第一次回到平衡位置,即x=0,则有
(2)根据图乙,设质点Q位移随时间的表达式
2p p 1
y= Asinwt t- =0,解得t = s
0.4 6 30
由图乙可知A=10cm,T =0.20s,则有
4
则有MO=vt = m
2p 2p 3
w= = =10prad/s
T 0.20s 32
可得x =MQ-MO= m
所以质点Q位移随时间的表达式y=10sin(10pt)cm Q 3
13-2【巩固】 【正确答案】(1)v=0.3m/s;沿x轴负方
(3)2秒为5个周期,则2秒内Q点通过的路程
s=5´4A=160cm
向传播
(2)5 2cm;2m
14-1【基础】 【正确答案】(1)20s
(2)225m
(3)0.05s
(3)20s
【试题解析】【详解】(1)由甲图可知,该波的波长为
0.12m,由乙图可知,周期为0.4s,该波传播的速度
【试题解析】【详解】(1)由题意,可得赛车追上安全
1
l 车时有v t+s = at2
大小为v= =0.3m/s 0 0 2
T
解得t =20s
由图乙可知,t=0.2s时刻,质点N向上振动,根据
赛车经过20s追上安全车。
上下坡法可知波沿x轴负方向传播。
2p
(2)相遇前两车之间的距离
(2)简谐波的函数表达式为y=-10cos x
0.12 1
Δx=s +v t- at2 =-t-52 +225m
(cm) 0 0 2
当t=5s时,两车之间的距离最大Dx=225m
将x =7.5cm代入解得y =5 2cm
M M
(3)两车相遇时赛车的速度v =at=40m/s
1
t
由图像可知,质点振动的振幅为0.1m,由于 =5
赛车减速到静止所用的时间t'=
v
1 =10s
T
a'
则0~2s内质点M振动的路程为s=5´4A=2m v2
赛车减速到静止前进的距离x = 1 =200m
(3)当x=9cm处的质点振动状态传至M质点平衡 max 2a'
位置处时,M点回到平衡位置,此时时间最短,最 相同的时间内安全车前进的距离x=v t¢=100m<x
0 max
Dx 0.09-0.075
短时间为t¢= = s=0.05s 赛车停止后安全车与赛车再次相遇,所用时间
v 0.3
40/43x 等,设汽车匀速行驶的位移为x ,则有
t''= max =20s 2
v
0
x =x-2x =500m
2 1
14-2【巩固】 【正确答案】(1)x =46m
1
x
所以匀速行驶的时间t = 2 =50s
2 v
(2)不会相撞,Ds =37m 1
1
所以汽车在每站之间行驶的时间为t=2t +t =70s
1 2
(3)Ds =97.5m
2
(2)设电动车到达地第n站的总时间为T,则有
1
【试题解析】【详解】(1)t =2s时,由x =v t - at2
1 1 21 2 11 T =nt+Δt
代入数据解得B车的位移大小为x =46m
1 根据位移关系有v T +t =nx
2 0
(2)设在t时刻A、B两车速度相等,即v =v -at 解得n=12
1 2 1
(3)由第二问可得,在第12站公交车和电瓶车同时
解得t =6s
到达,逆着看整个运动,从第12站公交车和电瓶车
此时A的位移x =vt =108m
A1 1
同时出发,电瓶车速度大一些,两者距离变大,公交
1
B的位移x =v t- at2 =126m 车和电瓶车第一次相距18m时需要时间为t ,有
B1 2 2 1 11
1
18m=v t - at2
由于x -x