河北省廊坊市2021-2022学年高三上学期期末模拟物理试卷（1）(Word版含答案)

2021-2022学年河北省廊坊市高三（上）期末物理模拟试卷（1）
一．选择题（共10小题，满分40分，每小题4分）
1．（4分）根据监测，每年春季都有大量鸟群向北迁徙，某旅游者驾驶一汽车以72km/h的速度在草原上观光旅游，突然发现一鸟群正从侧面以5m/s的速度飞来，旅游者还没来得及刹车时，一只质量约为0.5kg的小鸟就撞在了前挡风玻璃上，撞击时间约为2.0×10﹣3s，估测汽车对小鸟的平均撞击力的大小约为（　　）
A．6.25×104N B．3.75×103N C．5×103N D．1×104N
2．（4分）汽车在水平面上刹车，其位移与时间的关系是x＝12t﹣6t2，则它在前2s内的平均速度为（　　）
A．3m/s B．4m/s C．6m/s D．12m/s
3．（4分）关于物体受力和运动的关系，下列说法正确的是（　　）
A．汽车行驶的速度越大越难停下，表明物体速度越大，惯性越大
B．向上抛出的铅球，在向上运动的过程中，一定受到一个向上的作用力
C．无人机在竖直方向上加速上升，空气对无人机的作用力一定大于无人机对空气的作用力
D．在水平桌面上向右匀加速滑动的物块，受到的合力一定水平向右
4．（4分）如图，某游客乘坐过山车从斜轨上的最高点A由静止滑下，经最低点B运动到半径为r的圆形轨道最高点C的过程中，若忽略摩擦，仅考虑动能和重力势能互相转化，取B处的重力势能为零，则游客（　　）
A．在B处的动能小于在C处的重力势能
B．在B处的机械能小于在C处的机械能
C．经过最高点C时速度大小可能为
D．经过最低点B时向心加速度大小可能为g
5．（4分）物体以某一速度冲上粗糙的固定斜面，上升到h高处后返回斜面底端。若物体在向上、向下运动过程中动能与重力势能相等时的高度分别为h1、h2，则（　　）
A．h1＞＞h2 B．＞h1＞h2 C．h1＞h2＞ D．h2＞＞h1
6．（4分）一物体沿直线运动，其运动位移为x，运动时间为t。如图所示，该物体的﹣t图线与两坐标轴交点的坐标分别为（0，c）、（b，0），下列说法正确的是（　　）
A．物体做加速度减小的减速直线运动
B．物体做匀减速直线运动，加速度大小为
C．物体做匀减速直线运动，加速度大小为
D．物体做匀加速直线运动，加速度大小为
7．（4分）如图甲所示一滑块静止在粗糙斜面底端，现用一平行于斜面向上的恒定拉力F作用在滑块上，当滑块上升时撤去拉力F，滑块在上升过程中机械能E与其上升高度h之间的关系图线如图乙所示（h0表示上升的最大高度，且E0、h0皆为已知量），则下列说法正确的是（　　）
A．滑块所受摩擦力的大小为
B．拉力F大小是摩擦力大小的5倍
C．整个过程中拉力F做的功为E0
D．整个过程中拉力F做的功为
8．（4分）如图所示，让物体同时从竖直圆上的P1、P2处由静止开始下滑，沿光滑的弦轨道P1A、P2A滑到A处，P1A、P2A与竖直直径的夹角分别为θ1、θ2则（　　）
A．物体沿P1A、P2A下滑加速度之比为sinθ1：sinθ2
B．物体沿P1A、P2A下滑到A处的速度之比为cosθ1：cosθ2
C．物体沿P1A、P2A下滑的时间之比为1：1
D．两物体质量相同，则两物体所受的合外力之比为cosθ1：cosθ2
9．（4分）如图，木板B静止在水平面，重10N的木块A用弹簧拉住并置于B上，弹簧右端固定在墙上。施加一向左水平力F把木板B拉出时，稳定后A保持静止，此时弹簧读数为2N.则（　　）
A．弹簧处于压缩状态
B．因为木块静止，故木块受到的摩擦力是静摩擦力
C．AB之间的动摩擦因数为0.2
D．若以2F的水平力抽出木板，则A受摩擦力不变
10．（4分）如图所示，一个由金属圆管制成的半径为R的光滑圆弧轨道固定在水平地面上，在轨道右侧的正上方金属小球由静止释放，小球距离地面的高度用h表示，则下列说法正确的是（　　）
A．若h＝2R则小球能沿轨道运动到最高点对轨道的无压力
B．若h从2R开始增大，小球到达轨道的最高点对轨道的压力也增大
C．适当调整h，可使小球从轨道最高点飞出后，恰好落在轨道右端口处
D．若h从2.5R开始增大，小球到达轨道的最高点和最低点对轨道的压力差保持不变
二．实验题（共2小题，满分20分，每小题10分）
11．（10分）用如图所示的装置可验证机械能守恒定律。轻绳两端系着质量相等的物块A、B，物块B上放置一金属片C。铁架台上固定一金属圆环，圆环处在物块B正下方。系统静止时，金属片C与圆环间的高度差为h。由此释放，系统开始运动，当物块B穿过圆环时，金属片C被搁置在圆环上。两光电门固定在铁架台P1、P2处，通过数字计时器可测出物块B通过P1、P2这段时间。
（1）若测得P1、P2之间的距离为d，物块B通过这段距离的时间为t，则物块B刚穿过圆环后的速度v＝　 　。
（2）若物块A、B的质量均为M表示，金属片C的质量用m表示，该实验中验证了下面哪个等式成立，即可验证机械能守恒定律。正确选项为　 　。
A．mgh＝Mv2
B．mgh＝Mv2
C．mgh＝（2M+m）v2
D．mgh＝（M+m）v2
（3）改变物块B的初始位置，使物块B由不同的高度落下穿过圆环，记录各次高度差h以及物块B通过P1、P2这段距离的时间为t，以h为纵轴，以　 　（填“t2”或“”）为横轴，通过描点作出的图线是一条过原点的直线。
12．（10分）如图是小车运动过程中打点计时器打下的一条纸带的一部分，打点计时器的打点周期为0.02s，相邻计数点之间还有4个点没有画出，时间间隔为T，请根据纸带回答下列问题，计算结果均保留三位有效数字：
（1）小车加速度的大小为　 　m/s2；
（2）b点的速度为　 　m/s。
三．解答题（共4小题，满分40分，每小题10分）
13．（10分）在电视直播节目里，可以发现中央电视台现场的主持人与驻国外记者进行电话对话时，总会发现当主持人问话后，记者的反应好象有点“迟钝”，这种信号是以微波的形式通过通讯卫星（同步卫星）进行转接的．
（1）试说明产生这种现象的原因；
（2）试根据生活常识及括号内所给的数据估算同步卫星离地高度．（已知月地间的距离约为3.8×108m，地球半径约为6.4×106m）
14．（10分）如图所示，一质量为M＝3kg、长为L＝2m的长木板B静止于水平地面上，一质量为m＝2kg、可视为质点的物块A放在长木板B的最右端，物块A与木板B之间的动摩擦因数为μ1＝0.5，B与地面之间的动摩擦因数为μ2＝0.4。现给木板B施加一水平向右的F＝54N的拉力作用，经过1s后撤去拉力F。取g＝10m/s2，求：
（1）在F作用时间内，物块A和木板B的加速度大小；
（2）在撤去F时，物块A相对木板B滑动的距离；
（3）物块A运动的总距离。
15．（10分）“水流星”是一个经典的杂技表演项目，杂技演员将装水的杯子（可视为质点）用细绳系着让杯子在竖直平面内做圆周运动。杯子到最高点时杯口向下，水也不会从杯中流出，如图所示。若杯子质量为m，所装水的质量为M，杯子运动到圆周的最高点时，水对杯底刚好无压力，重力加速度为g，则杯子运动到圆周最高点时，求杂技演员对细绳的拉力大小。
16．（10分）小球A和B用轻质弹簧相连，在光滑的水平直轨道上处于静止状态。右边有一小球C沿轨道以速度v0射向B球，如图所示。C与B发生碰撞并立即结成一个整体D。已知A、B、C三球的质量均为m。
（1）C、B碰撞过程损失的机械能；
（2）C、B碰撞后继续运动的过程中，弹簧的最大弹性势能。
2021-2022学年河北省廊坊市高三（上）期末物理模拟试卷（1）
参考答案与试题解析
一．选择题（共10小题，满分40分，每小题4分）
1．（4分）根据监测，每年春季都有大量鸟群向北迁徙，某旅游者驾驶一汽车以72km/h的速度在草原上观光旅游，突然发现一鸟群正从侧面以5m/s的速度飞来，旅游者还没来得及刹车时，一只质量约为0.5kg的小鸟就撞在了前挡风玻璃上，撞击时间约为2.0×10﹣3s，估测汽车对小鸟的平均撞击力的大小约为（　　）
A．6.25×104N B．3.75×103N C．5×103N D．1×104N
【解答】解：小鸟从侧面飞来，在撞击力方向上小鸟的速度为零，撞后小鸟的速度等于车速，已知车速v车＝72km/h＝20m/s；
对小鸟分析，设车的速度方向为正方向，由动量定理可得：
Ft＝mv车﹣0
解得撞击力F＝N＝5×103N，故C正确，ABD错误。
故选：C。
2．（4分）汽车在水平面上刹车，其位移与时间的关系是x＝12t﹣6t2，则它在前2s内的平均速度为（　　）
A．3m/s B．4m/s C．6m/s D．12m/s
【解答】解：根据x＝v0t+at2＝12t﹣6t2知，
汽车的初速度v0＝12m/s；a＝﹣12m/s2；
则由v＝v0+at可知，汽车在1s末即静止；
故2s内的位移即为1s内的位移，故t＝2s内汽车的位移x＝（12×1﹣6×1）m＝6m；
则汽车前2s内的平均速度为＝＝m/s＝3m/s，故A正确，BCD错误；
故选：A。
3．（4分）关于物体受力和运动的关系，下列说法正确的是（　　）
A．汽车行驶的速度越大越难停下，表明物体速度越大，惯性越大
B．向上抛出的铅球，在向上运动的过程中，一定受到一个向上的作用力
C．无人机在竖直方向上加速上升，空气对无人机的作用力一定大于无人机对空气的作用力
D．在水平桌面上向右匀加速滑动的物块，受到的合力一定水平向右
【解答】解：A、惯性的大小只与质量有关，与速度无关。故A错误。
B、离开手铅球能继续向上运动，是因为铅球具有惯性。故B错误。
C、空气对无人机的作用力与无人机对空气作用力是作用力与反作用力的关系，大小相等。故C错误。
D、根据牛顿第二定律，合力决定加速度方向，加速度方向向右，合力方向一定向右。故D正确。
故选：D。
4．（4分）如图，某游客乘坐过山车从斜轨上的最高点A由静止滑下，经最低点B运动到半径为r的圆形轨道最高点C的过程中，若忽略摩擦，仅考虑动能和重力势能互相转化，取B处的重力势能为零，则游客（　　）
A．在B处的动能小于在C处的重力势能
B．在B处的机械能小于在C处的机械能
C．经过最高点C时速度大小可能为
D．经过最低点B时向心加速度大小可能为g
【解答】解：A、根据机械能守恒定律可知，过山车在B、C两点的机械能相等，取B处的重力势能为零，过山车在B处的机械能，只有动能，转化为C点的机械能（包含动能和重力势能），故过山车在B处的动能大于在C处的重力势能，故A错误；
B、根据机械能守恒知：过山车在B点的机械能等于过山车在C处的机械能，故B错误；
C、若过山车恰好经过最高点C时，由重力提供向心力，根据牛顿第二定律得：mg＝m，解得临界速度大小为：v0＝，所以完成完整圆周运动时，经过最高点的速度满足v≥，故经过最高点C时速度大小可能为，故C正确；
D、由题意可知斜轨上的最高点A距最低点B的高度大于h＞2r，由机械能守恒定律得：mgh＝，对过山车在最低点，由公式，联立解得：a＞4g，故D错误。
故选：C。
5．（4分）物体以某一速度冲上粗糙的固定斜面，上升到h高处后返回斜面底端。若物体在向上、向下运动过程中动能与重力势能相等时的高度分别为h1、h2，则（　　）
A．h1＞＞h2 B．＞h1＞h2 C．h1＞h2＞ D．h2＞＞h1
【解答】解：设物体的质量为m，初动能为Ek0，设物体上升高度为h′时动能与重力势能相等，设此时动能为Ek，则Ek＝mgh′，如果斜面光滑，由能量守恒定律得：Ek0＝mgh，Ek0＝Ek+mgh′，解得：h′＝h
实际上斜面是粗糙的，物体向上运动过程要克服摩擦力做功，物体动能的减少量等于重力势能的增加量与克服摩擦力做的功，当物体的动能与重力势能相等时，物体重力势能的减少量大于动能增加量的2倍，则当物体动能与重力势能相等时物体上升的高度h1＞；
物体从最高点向下滑动过程，重力势能的减少量等于动能的增加量与克服摩擦力做功，当物体动能与重力势能相等时，动能的增加量小于重力势能减少量的一半，物体下滑的高度大于，则此时物体的高度h2＜，
因此h1＞＞h2，故A正确，BCD错误。
故选：A。
6．（4分）一物体沿直线运动，其运动位移为x，运动时间为t。如图所示，该物体的﹣t图线与两坐标轴交点的坐标分别为（0，c）、（b，0），下列说法正确的是（　　）
A．物体做加速度减小的减速直线运动
B．物体做匀减速直线运动，加速度大小为
C．物体做匀减速直线运动，加速度大小为
D．物体做匀加速直线运动，加速度大小为
【解答】解：根据匀变速直线运动的位移与时间公式x＝v0t+变形得到＝v0+at，则知﹣t图线的斜率k＝a，由图得k＝﹣，则a＝﹣，v0＝c
所以该物体做匀减速直线运动，加速度大小为，故ABD错误，C正确。
故选：C。
7．（4分）如图甲所示一滑块静止在粗糙斜面底端，现用一平行于斜面向上的恒定拉力F作用在滑块上，当滑块上升时撤去拉力F，滑块在上升过程中机械能E与其上升高度h之间的关系图线如图乙所示（h0表示上升的最大高度，且E0、h0皆为已知量），则下列说法正确的是（　　）
A．滑块所受摩擦力的大小为
B．拉力F大小是摩擦力大小的5倍
C．整个过程中拉力F做的功为E0
D．整个过程中拉力F做的功为
【解答】解：设滑块受到的摩擦力大小为f，设斜面的倾角为θ，
滑块在恒定拉力作用下，上升的过程中，由功能关系得：
撤去作用力后滑块继续上升过程，对滑块，由功能关系得：﹣f×＝E0﹣E0
整个过程中，设拉力做功为W，对滑块，由动能定理得：，
整个过程，对滑块，由功能关系得：W﹣f ＝E0，
解得：f＝，F＝5f，W＝，故AC错误，BD正确。
故选：BD。
8．（4分）如图所示，让物体同时从竖直圆上的P1、P2处由静止开始下滑，沿光滑的弦轨道P1A、P2A滑到A处，P1A、P2A与竖直直径的夹角分别为θ1、θ2则（　　）
A．物体沿P1A、P2A下滑加速度之比为sinθ1：sinθ2
B．物体沿P1A、P2A下滑到A处的速度之比为cosθ1：cosθ2
C．物体沿P1A、P2A下滑的时间之比为1：1
D．两物体质量相同，则两物体所受的合外力之比为cosθ1：cosθ2
【解答】解：A、物体受重力、支持力，根据牛顿第二定律得：a＝＝gcosθ，所以加速度大小之比为cosθ1：cosθ2，故A错误；
BC、物体的位移为2Rcosθ，则有：2Rcosθ＝at2，解得：t＝，与夹角无关，知下滑时间之比为1：1，由v＝at，知速度之比为cosθ1：cosθ2，故B、C正确；
D、加速度大小之比为cosθ1：cosθ2，根据牛顿第二定律知，合外力之比为cosθ1：cosθ2，故D正确。
故选：BCD。
9．（4分）如图，木板B静止在水平面，重10N的木块A用弹簧拉住并置于B上，弹簧右端固定在墙上。施加一向左水平力F把木板B拉出时，稳定后A保持静止，此时弹簧读数为2N.则（　　）
A．弹簧处于压缩状态
B．因为木块静止，故木块受到的摩擦力是静摩擦力
C．AB之间的动摩擦因数为0.2
D．若以2F的水平力抽出木板，则A受摩擦力不变
【解答】解：
A、对A受力分析，水平方向受到B对A的滑动摩擦力，及弹簧向右的拉力，则弹簧处于拉伸状态，故A错误；
B、A、B间产生相对滑动，木块A受到的是滑动摩擦力，大小等于2N，方向向左，故B错误；
C、根据滑动摩擦力公式Ff＝μFN，那么AB之间的动摩擦因数为：μ＝＝＝0.2，故C正确；
D、若以2F的水平力抽出木板，拉力2F大于滑动摩擦力，A仍是滑动摩擦力，其大小没有变化，即为2N，故D正确。
故选：CD。
10．（4分）如图所示，一个由金属圆管制成的半径为R的光滑圆弧轨道固定在水平地面上，在轨道右侧的正上方金属小球由静止释放，小球距离地面的高度用h表示，则下列说法正确的是（　　）
A．若h＝2R则小球能沿轨道运动到最高点对轨道的无压力
B．若h从2R开始增大，小球到达轨道的最高点对轨道的压力也增大
C．适当调整h，可使小球从轨道最高点飞出后，恰好落在轨道右端口处
D．若h从2.5R开始增大，小球到达轨道的最高点和最低点对轨道的压力差保持不变
【解答】解：对小球先自由落体再通过环形轨道到达最高点的过程，由动能定理得：
mg（h﹣2R）＝﹣0
可得小球到达环形轨道最高点的速度 v＝
A、若h＝2R，可知小球到达最高点的速度刚好为零，也是刚好能过环形轨道最高点的最小速度，此时的向心力为零，则内侧轨道对球有向上的支持力等于mg，故A错误；
B、若h从2R开始增大，小球过最高点有不等于零的速度，当0≤v≤时，满足
mg﹣N＝m
内侧轨道的支持力随速度的增大而减小到零；
当v＞时，外侧轨道提供向下的支持力，有
mg+N＝m
外侧轨道的支持力随速度的增大而增大，故B错误；
C、若小球从槽口平抛落到端口，有
R＝，R＝vt
联立速度公式可解得 h＝R
故适当调整h＝R，可使小球从轨道最高点飞出后恰好落在轨道右端口处，故C正确；
D、设在最低点速率为v1，最高点速率为v2，在最低点由牛顿第二定律得
F1﹣mg＝m
因h从2.5R开始增大，由动能定理可知在最高点的速度取值从始，则外侧轨道提供支持力，由牛顿第二定律得
mg+F2＝m
从最低点到最高点的过程，由动能定理得：
﹣2mgR＝﹣
联立可得△F＝F1﹣F2＝6mg
再由牛顿第三定律可知最低点和最高点的压力差恒为6mg，故D正确。
故选：CD。
二．实验题（共2小题，满分20分，每小题10分）
11．（10分）用如图所示的装置可验证机械能守恒定律。轻绳两端系着质量相等的物块A、B，物块B上放置一金属片C。铁架台上固定一金属圆环，圆环处在物块B正下方。系统静止时，金属片C与圆环间的高度差为h。由此释放，系统开始运动，当物块B穿过圆环时，金属片C被搁置在圆环上。两光电门固定在铁架台P1、P2处，通过数字计时器可测出物块B通过P1、P2这段时间。
（1）若测得P1、P2之间的距离为d，物块B通过这段距离的时间为t，则物块B刚穿过圆环后的速度v＝　　。
（2）若物块A、B的质量均为M表示，金属片C的质量用m表示，该实验中验证了下面哪个等式成立，即可验证机械能守恒定律。正确选项为　C　。
A．mgh＝Mv2
B．mgh＝Mv2
C．mgh＝（2M+m）v2
D．mgh＝（M+m）v2
（3）改变物块B的初始位置，使物块B由不同的高度落下穿过圆环，记录各次高度差h以及物块B通过P1、P2这段距离的时间为t，以h为纵轴，以　　（填“t2”或“”）为横轴，通过描点作出的图线是一条过原点的直线。
【解答】解：（1）金属片B通过圆环后，C被搁置在圆环上，之后，AB系统由于所受的合力为零做匀速直线运动，这段时间的速度为v＝，
（2）对ABC整个系统，增加的机械能有，而减少的机械能有（M+m）gh，若两者相等，化简后有：mgh＝，故C正确。
（3）通过改变B的高度h，获得多组时间t，由机械能守恒律有：mgh＝，变形有：h＝，所以h﹣是线性关系，那么要以为纵轴画图象。
故答案为：（1）；（2）C；（3）
12．（10分）如图是小车运动过程中打点计时器打下的一条纸带的一部分，打点计时器的打点周期为0.02s，相邻计数点之间还有4个点没有画出，时间间隔为T，请根据纸带回答下列问题，计算结果均保留三位有效数字：
（1）小车加速度的大小为　1.40　m/s2；
（2）b点的速度为　0.300　m/s。
【解答】解：（1）相邻计数点之间还有4个点没有画出，所以时间间隔为T＝0.1s，
根据匀变速直线运动的推论公式△x＝aT2得小车加速度的大小为：a＝＝m/s2＝1.40m/s2，
（2）根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，因此有：
b点的速度为vb＝＝m/s＝0.300m/s。
故答案为：（1）1.40 （2）0.300
三．解答题（共4小题，满分40分，每小题10分）
13．（10分）在电视直播节目里，可以发现中央电视台现场的主持人与驻国外记者进行电话对话时，总会发现当主持人问话后，记者的反应好象有点“迟钝”，这种信号是以微波的形式通过通讯卫星（同步卫星）进行转接的．
（1）试说明产生这种现象的原因；
（2）试根据生活常识及括号内所给的数据估算同步卫星离地高度．（已知月地间的距离约为3.8×108m，地球半径约为6.4×106m）
【解答】解：（1）因为电信号发射到通讯卫星再由通讯卫星转发到接收器，如此再返回来，通过的路程较大，
虽然微波以光速传播，但也要一定的时间，因此看上去有点反应“迟钝”．
（2）设同步卫星的离地高度为h，质量为m，周期为地球的自转周期T，
由万有引力定律和牛顿运动定律得：
＝m①
设月球的轨道半径为r月地，月球绕地球公转的周期为T′，由万有引力定律和牛顿运动定律得：
＝m′②
①、②两式整理后相比得：＝③
根据生活常识知地球自转周期T＝1天，月球公转周期T′＝27天，
代入数据③解得h＝3.58×107m
答：（1）产生这种现象的原因是电信号发射到通讯卫星再由通讯卫星转发到接收器通过的路程较大，微波以光速传播，但也要一定的时间；
（2）同步卫星离地高度大约是3.58×107m
14．（10分）如图所示，一质量为M＝3kg、长为L＝2m的长木板B静止于水平地面上，一质量为m＝2kg、可视为质点的物块A放在长木板B的最右端，物块A与木板B之间的动摩擦因数为μ1＝0.5，B与地面之间的动摩擦因数为μ2＝0.4。现给木板B施加一水平向右的F＝54N的拉力作用，经过1s后撤去拉力F。取g＝10m/s2，求：
（1）在F作用时间内，物块A和木板B的加速度大小；
（2）在撤去F时，物块A相对木板B滑动的距离；
（3）物块A运动的总距离。
【解答】解：（1）AB刚好不发生相对滑动时，对物块A分析，根据牛顿第二定律可得：
μ1mg＝ma1，解得，
对木板和物块A组成的整体，根据牛顿第二定律可得：
F′＝（M+m）（a+μ2g）＝（3+2）×（5+0.4×10）N＝45N＜54N，
故两者发生相对滑动，对木板，根据牛顿第二定律可得：
F﹣μ1mg﹣μ2（M+m）g＝Ma2，解得：
（2）物块A在1s内通过的位移为
木板B通过的位移为。
发生的相对位移为△x＝x2﹣x1＝4m﹣2.5m＝1.5m
（3）撤去外力时，物块A的速度v1＝a1t＝5×1m/s＝5m/s，
木板B的速度为v2＝a2t＝8×1m＝8m/s
撤去外力后，木板B的加速度＝＝﹣10m/s2
设经过t1时间两者达到共速，则v＝v1+a1t1＝v2+a′t1，解得t1＝0.2s，v＝6m/s
在t1时间内物块A前进的位移为
达到共同速度后，假设两者不发生相对运动，
此时加速度为a，
小于物块A发生相对滑动时的加速度，故假设成立，
此后物块A前进的位移为
故物块A前进的总位移为：x＝x1+x′1+x″1＝2.5m+1.1m+4.5m＝8.1m
答：（1）在F作用时间内，物块A和木板B的加速度大小分别为5m/s2和8m/s2；
（2）在撤去F时，物块A相对木板B滑动的距离为1.5m；
（3）物块A运动的总距离为8.1m。
15．（10分）“水流星”是一个经典的杂技表演项目，杂技演员将装水的杯子（可视为质点）用细绳系着让杯子在竖直平面内做圆周运动。杯子到最高点时杯口向下，水也不会从杯中流出，如图所示。若杯子质量为m，所装水的质量为M，杯子运动到圆周的最高点时，水对杯底刚好无压力，重力加速度为g，则杯子运动到圆周最高点时，求杂技演员对细绳的拉力大小。
【解答】解：设圆周运动半径为r，当杯子运动到圆周的最高点时，水对杯底刚好无压力，
对水分析有：Mg＝M，解得v＝，
对整体分析有：T+（M+m）g＝（M+m），
解得：T＝0N。
答：杂技演员对细绳的拉力为0N。
16．（10分）小球A和B用轻质弹簧相连，在光滑的水平直轨道上处于静止状态。右边有一小球C沿轨道以速度v0射向B球，如图所示。C与B发生碰撞并立即结成一个整体D。已知A、B、C三球的质量均为m。
（1）C、B碰撞过程损失的机械能；
（2）C、B碰撞后继续运动的过程中，弹簧的最大弹性势能。
【解答】解：（1）设C、B碰撞后速度为v1，C、B碰撞过程系统动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律有：mv0＝2mv1，由能量守恒定律得：
＝+△E
解得碰撞过程损失的机械能为：△E＝mv02
（2）当A、B、C三球速度相等时，弹簧的弹性势能最大，A、B、三球组成的系统动量守恒，以向左为正方向，C由动量守恒定律有：
2mv1＝3mv2
由机械能守恒定律得：
解得：
答：（1）C、B碰撞过程损失的机械能是mv02；
（2）C、B碰撞后继续运动的过程中，弹簧的最大弹性势能是mv02。