陕西省西安市高新区2022-2023学年高一下学期期中考试物理试题（解析版）

西安市高新区2022-2023学年高一下学期期中考试
物理试题
时间：90分钟 满分：100分
一、单项选择题：共8题，每题4分，共32分，每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列关于力的说法正确的是（　　）
A. 作用力和反作用力作用在同一物体上 B. 太阳系中的行星均受到太阳的引力作用
C. 运行的人造地球卫星所受引力的方向不变 D. 牛顿的理想实验说明了力不是维持物体运动的原因
2. 我国航天员在“天宫课堂”中演示了多种有趣的实验，提高了青少年科学探索的兴趣。某同学设计了如下实验：细绳一端固定，另一端系一小球，给小球一初速度使其在竖直平面内做圆周运动。无论在“天宫”还是在地面做此实验（　　）
A. 小球的速度大小均发生变化 B. 小球的向心加速度大小均发生变化
C. 细绳的拉力对小球均不做功 D. 细绳的拉力大小均发生变化
3. “蹦极”运动中，长弹性绳的一端固定，另一端绑在人身上，人从几十米高处跳下．将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动．从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，下列分析正确的是（）
A. 绳对人的冲量始终向上，人的动量先增大后减小
B. 绳对人的拉力始终做负功，人的动能一直减小
C. 绳恰好伸直时，绳的弹性势能为零，人的动能最大
D. 人在最低点时，绳对人的拉力等于人所受的重力
4. 如图，一硬币（可视为质点）置于水平圆盘上，硬币与竖直转轴的距离为r，已知硬币与圆盘之间的动摩擦因数为（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），重力加速度大小为g。若硬币与圆盘一起轴匀速转动，则圆盘转动的最大角速度为（ ）
A. B. C. D.
5. 汽车以恒定功率沿公路做直线运动，途中通过一块沙地。汽车在公路及沙地上所受阻力均为恒力，且在沙地上受到的阻力大于在公路上受到的阻力。汽车在驶入沙地前已做匀速直线运动，它匀速运动到驶出沙地后的一段时间内，位移s随时间t的变化关系可能是（　　）
A. B.
C. D.
6. 嫦娥五号探测器是我国首个实施月面采样返回的航天器，由轨道器、返回器、着陆器和上升器等多个部分组成。为等待月面采集的样品，轨道器与返回器的组合体环月做圆周运动。已知引力常量G=6.67×10-11N m2/kg2地球质量m=6.0×1024kg，月球质量m2=7.3×1022kg，月地距离r1=3.8×105km，月球半径r2=1.7×103km。当轨道器与返回器的组合体在月球表面上方约200km处做环月匀速圆周运动时，其环绕速度约为（　　）
A. 16m/s B. 1.1×102m/s C. 1.6×103m/s D. 1.4×104m/s
7. 如图所示的单摆，摆球a向右摆动到最低点时，恰好与一沿水平方向向左运动的粘性小球b发生碰撞，并粘在一起，且摆动平面不便．已知碰撞前a球摆动的最高点与最低点的高度差为h，摆动的周期为T，a球质量是b球质量的5倍，碰撞前a球在最低点的速度是b球速度的一半．则碰撞后
A. 摆动周期为
B. 摆动的周期为
C. 摆球最高点与最低点的高度差为0.3h
D. 摆球最高点与最低点的高度差为0.25h
8. 如图所示，光滑水平地面上并排放置着质量分别为、的木板A、B，一质量的滑块C（视为质点）以初速度从A左端滑上木板，C滑离木板A时的速度大小为，最终C与木板B相对静止，则（　　）
A. 木板B与滑块C最终均静止在水平地面上
B. 木板B的最大速度为2m/s
C. 木板A的最大速度为1m/s
D. 整个过程，A、B、C组成的系统机械能减少了57.5J
二、多项选择题：共4题，每题4分，错选不得分，少选得2分。
9. 一质量为2kg的物块在水平力F的作用下由静止开始在水平地面上做直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，已知物块与地面间的动摩擦因数为0.1，重力加速度g取。则（　　）
A. 时物块的动量大小为
B. 时物块的速度大小为1m/s，方向向右
C. 0~4s时间内F对物块的冲量大小为
D. 0~4s时间内物体的位移为3m
10. 如图甲所示的弹簧振子沿竖直方向做简谐振动，从某一时刻开始计时，规定竖直向上为正方向，得到弹簧对小球的弹力F与运动时间t的关系图像如图乙所示，若重力加速度为g，图像的坐标值为已知量，则下列说法正确的是（ ）
A. 对乙图的F-t关系图像，小球是从处在最高点开始计时的
B. 小球的质量为
C. 弹簧振子的频率为
D. 若弹簧振子的振幅为A，则从计时开始到13t0时，小球的路程为36A
11. 如图所示，光滑水平面上静止着一辆小车，在酒精灯燃烧一段时间后塞子喷出。下列说法正确的是（　　）
A. 塞子喷出时，塞子受到的冲击力将等于小车受到的冲击力
B. 塞子喷出时，塞子受到的冲击力将小于小车受到的冲击力
C. 塞子喷出瞬间，小车对水平面压力大于小车整体的重力
D. 若塞子喷出时速度越大，则惯性越大
12. 如图，一足够高的光滑曲面轨道固定在光滑水平面的左侧，水平面上有一蹲在滑板上的小孩和其前面的物块均静止于水平面上，小孩和滑板的总质量为，物块的质量。某时刻小孩把物块以大小为的速度（相对于水平面）向左推出，小孩获得退行速度；物块滑上曲面轨道后返回，追上小孩时，小孩又把物块以大小为的速度（相对于水平面）向左推出，经过多次这样推物块后，物块不能再追上小孩。重力加速度g取，则（　　）
A. 物块在曲面轨道上上升的最大高度为1.25m
B. 小孩第一次推物块的过程，小孩做的功为62.5J
C. 小孩第二次将物块推出的瞬间，小孩和滑板的速度大小为
D 小孩只能推物块四次
三、非选择题：共5题，共52分其中第15题~第17题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
13. 某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有220Hz、30Hz和40Hz，打出纸带的一部分如图（b）所示。
该同学在实验中没有记录交流电的频率f，需要用实验数据和其他条件进行推算。
（1）若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用f和图（b）中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为___________，重物下落的加速度的大小为___________。
（2）已测得s1=8.89cm，s2=9.50cm，s3=10.10cm；当重力加速度大小为9.80m/s2，实验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%。由此推算出f为___________Hz。
14. 如图所示，某实验小组用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球碰撞前后的动量关系。图中的O点为小球抛出点在记录纸上的垂直投影。实验时，先使1球多次从斜轨上某位置S由静止释放，找到其平均落地点的位置P。然后，把半径相同的2球静置于水平轨道的末端，再将1球从斜轨上位置S静止释放，与2球相碰后两球均落在水平地面上，多次重复上述1球与2球相碰的过程，分别找到碰后1球和2球落点的平均位置M和N。用刻度尺测量出水平射程OM、OP、ON。测得1球的质量为，B球的质量为。
（1）关于本实验，必须满足的条件是______。
A．斜槽轨道必须光滑以减少实验误差 B．斜槽轨道末端的切线必须水平
C．入射球和被碰球质量必须相等 D．入射球每次必须从轨道的同一位置由静止释放
（2）本实验通过测量小球做平抛运动的水平射程来代替小球碰撞前后的速度，可行的依据是________。
A．运动过程中，小球的机械能保持不变
B．平抛运动的下落高度一定，运动时间相同，水平射程与速度大小成正比
（3）当满足表达式________时，即说明两球碰撞中动量守恒。（用所测物理量表示）
（4）若仅改变小球1和小球2的材质，两球碰撞时不仅得到（3）的结论，即碰撞遵守动量守恒定律，而且满足机械能守恒定律，则根据上述信息可以推断____。
A．不可能超过2 B．可能超过3
C．MN与OP大小关系不确定 D．MN与OP大小关系确定，且
15. 如图所示，小物块A、B的质量均为，B静止在轨道水平段的末端。A以水平速度与B碰撞，碰后两物块粘在一起水平抛出。抛出点距离水平地面的竖直高度为，两物块落地点距离轨道末端的水平距离为，取重力加速度。求：
（1）两物块在空中运动的时间t；
（2）两物块碰前A的速度的大小；
（3）两物块碰撞过程中损失的机械能△E。
16. 一质量为2m的烟花弹获得动能E后，从地面竖直升空，当烟花弹上升的速度为零时，弹中火药爆炸将烟花弹炸为质量相等的两部分，两部分获得的动能之和为2E，且均沿竖直方向运动。爆炸时间极短，重力加速度大小为g，不计空气阻力和火药的质量，求：
（1）烟花弹从地面开始上升到弹中火药爆炸所经过的时间；
（2）爆炸后烟花弹向上运动部分距地面的最大高度。
17. 如图所示，一根细绳跨过光滑轻质的定滑轮分别与小物块A和一轻质弹簧上端相连，弹簧下端固定在地面上．小物块A和B也用一根轻质不可伸长的细绳连在一起，质量分别为mA=2 kg、mB=1 kg．初始时用手托住B物块使A、B间的轻绳刚好伸直但无弹力，物块A保持静止，此时物块B离地面的高度H=0.6m．现将B竖直向上再举高h=1.8 m（未触及A）然后由静止释放，一段时间后A、B间细绳绷直，A、B以大小相等的速度一起竖直向下运动，之后B恰好可以和地面接触．该过程弹簧伸长未超过其弹性限度，取g=10 m/s2．
（1）求A、B间细绳刚好绷直后瞬间A、B的速度vAB的大小；
（2）求从静止释放B到B刚好触地时弹簧的弹性势能变化量ΔEP的大小；
（3）若用质量为mC=2 kg的小物块C替代小物块B重复该过程，求C刚要触地时的速度vC的大小．
西安市高新区2022-2023学年高一下学期期中考试
物理试题 答案解析
时间：90分钟 满分：100分
一、单项选择题：共8题，每题4分，共32分，每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列关于力的说法正确的是（　　）
A. 作用力和反作用力作用在同一物体上 B. 太阳系中的行星均受到太阳的引力作用
C. 运行的人造地球卫星所受引力的方向不变 D. 牛顿的理想实验说明了力不是维持物体运动的原因
【答案】B
【解析】
【详解】A．两个物体之间的作用力和反作用力，作用在两个不同的物体上，故A错误；
B．根据万有引力定义可知，太阳系中的行星均受到太阳的引力作用，故B正确；
C．运行的人造地球卫星所受引力的方向始终指向地心，方向时刻改变，故C错误；
D．伽利略的理想实验说明了力不是维持物体运动的原因，故D错误。
故选B。
2. 我国航天员在“天宫课堂”中演示了多种有趣的实验，提高了青少年科学探索的兴趣。某同学设计了如下实验：细绳一端固定，另一端系一小球，给小球一初速度使其在竖直平面内做圆周运动。无论在“天宫”还是在地面做此实验（　　）
A. 小球的速度大小均发生变化 B. 小球的向心加速度大小均发生变化
C. 细绳的拉力对小球均不做功 D. 细绳的拉力大小均发生变化
【答案】C
【解析】
【详解】AC．在地面上做此实验，忽略空气阻力，小球受到重力和绳子拉力作用，拉力始终和小球的速度垂直，不做功，重力会改变小球速度的大小；在“天宫”上，小球处于完全失重的状态，小球仅在绳子拉力作用下做匀速圆周运动，绳子拉力仍然不做功，A错误，C正确；
BD．在地面上小球运动的速度大小改变，根据和（重力不变）可知小球的向心加速度和拉力的大小发生改变，在“天宫”上小球的向心加速度和拉力的大小不发生改变，BD错误。
故选C。
3. “蹦极”运动中，长弹性绳的一端固定，另一端绑在人身上，人从几十米高处跳下．将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动．从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，下列分析正确的是（）
A. 绳对人的冲量始终向上，人的动量先增大后减小
B. 绳对人的拉力始终做负功，人的动能一直减小
C. 绳恰好伸直时，绳的弹性势能为零，人的动能最大
D. 人在最低点时，绳对人的拉力等于人所受的重力
【答案】A
【解析】
【详解】A.由于绳对人的作用力一直向上，故绳对人的冲量始终向上；由于人在下降中速度先增大后减小，动量先增大后减小；故A正确；
B.在该过程中，拉力与运动方向始终相反，绳子的力一直做负功；但由分析可知，人的动能先增大后减小；故B错误；
C.绳子恰好伸直时，绳子的形变量为零，弹性势能为零；但此时人的动能不是最大，故C错误；
D.人在最低点时，绳子对人的拉力一定大于人受到的重力；故D错误．
4. 如图，一硬币（可视为质点）置于水平圆盘上，硬币与竖直转轴的距离为r，已知硬币与圆盘之间的动摩擦因数为（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），重力加速度大小为g。若硬币与圆盘一起轴匀速转动，则圆盘转动的最大角速度为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】硬币做圆周运动的向心力由静摩擦力提供，则：，解得，即圆盘转动的最大角速度为，故选B.
5. 汽车以恒定功率沿公路做直线运动，途中通过一块沙地。汽车在公路及沙地上所受阻力均为恒力，且在沙地上受到的阻力大于在公路上受到的阻力。汽车在驶入沙地前已做匀速直线运动，它匀速运动到驶出沙地后的一段时间内，位移s随时间t的变化关系可能是（　　）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】汽车驶入沙地前，做匀速直线运动，牵引力和阻力平衡；汽车刚驶入沙地时，阻力增加，牵引力小于阻力，加速度向后，减速；根据功率P=Fv可知，随着速度的减小，牵引力不断增加，故加速度不断减小；当加速度减为零后物体匀速运动：汽车刚离开沙地，阻力减小，牵引力大于阻力，故加速度向前，物体加速运动；根据功率P=Fv可知，随着速度的增加，牵引力不断减小，故加速度不断减小；即物体做加速度减小的加速运动；最后匀速；故汽车进入沙地减速，中途匀速，离开沙地加速；s-t图线上某点的斜率表示该点对应时刻的瞬时速度，B图两端是曲线，且最后的斜率大于开始的斜率，即最后的速度比开始的最大速度还要大，不符合实际；只有A选项曲线在O点处的切线斜率等于驶出沙地后直线的斜率，符合实际。
故选A。
【点睛】本题设计的出发点是考查机动车的两种启动方式，即匀加速启动和额定功率启动。对于额定功率启动，需要注意速度不会突然变化，需要一个过程，而这个速度的变化对应着牵引力的变化加速度的变化，最终影响着速度变化到多大。四个选项以位移时间图像出现，间接呈现速度的变化过程，是对问题的简化。
6. 嫦娥五号探测器是我国首个实施月面采样返回的航天器，由轨道器、返回器、着陆器和上升器等多个部分组成。为等待月面采集的样品，轨道器与返回器的组合体环月做圆周运动。已知引力常量G=6.67×10-11N m2/kg2地球质量m=6.0×1024kg，月球质量m2=7.3×1022kg，月地距离r1=3.8×105km，月球半径r2=1.7×103km。当轨道器与返回器的组合体在月球表面上方约200km处做环月匀速圆周运动时，其环绕速度约为（　　）
A. 16m/s B. 1.1×102m/s C. 1.6×103m/s D. 1.4×104m/s
【答案】C
【解析】
【详解】根据
可得
故选C。
7. 如图所示的单摆，摆球a向右摆动到最低点时，恰好与一沿水平方向向左运动的粘性小球b发生碰撞，并粘在一起，且摆动平面不便．已知碰撞前a球摆动的最高点与最低点的高度差为h，摆动的周期为T，a球质量是b球质量的5倍，碰撞前a球在最低点的速度是b球速度的一半．则碰撞后
A. 摆动的周期为
B. 摆动的周期为
C. 摆球最高点与最低点的高度差为0.3h
D. 摆球最高点与最低点的高度差为0.25h
【答案】D
【解析】
【详解】试题分析：单摆的周期与摆球的质量无关，只决定于摆长和当地的重力加速度．所以AB错误．在a球向下摆的过程中，只有重力做功，机械能守恒．有：Mgh=Mv12
a、b两球碰撞过程时间极短，两球组成的系统动量守恒．所以有 Mv1-m 2v1=（M+m）v2
碰撞后摆动过程中，机械能守恒，所以有：
整理得：v2＝0．5v1，所以h'=0．25h．故C错误，D正确．故选D．
考点：动量守恒定律；能量守恒定律
【名师点睛】分析清楚物体运动过程，分过程利用机械能守恒和动量守恒即可求得结果；单摆的周期是由单摆的摆长和当地的重力加速度的大小共同决定的，与摆球的质量和运动的速度无关．
8. 如图所示，光滑水平地面上并排放置着质量分别为、的木板A、B，一质量的滑块C（视为质点）以初速度从A左端滑上木板，C滑离木板A时的速度大小为，最终C与木板B相对静止，则（　　）
A. 木板B与滑块C最终均静止在水平地面上
B. 木板B的最大速度为2m/s
C. 木板A的最大速度为1m/s
D. 整个过程，A、B、C组成的系统机械能减少了57.5J
【答案】D
【解析】
【详解】ABC．整个系统水平方向动量守恒，C滑离木板A时
解得木板A的最大速度为
滑上B后，对B、C整体水平动量守恒
解得木板B的最大速度为
并且B、C一起匀速运动，故ABC错误；
D．整个过程，A、B、C组成的系统机械能减少了
故D正确。
故选D。
二、多项选择题：共4题，每题4分，错选不得分，少选得2分。
9. 一质量为2kg的物块在水平力F的作用下由静止开始在水平地面上做直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，已知物块与地面间的动摩擦因数为0.1，重力加速度g取。则（　　）
A. 时物块的动量大小为
B. 时物块的速度大小为1m/s，方向向右
C. 0~4s时间内F对物块的冲量大小为
D. 0~4s时间内物体的位移为3m
【答案】AD
【解析】
【详解】A．物块与地面间的滑动摩擦力为
则前，物块开始滑动，受到滑动摩擦力作用，时根据动量定理
故A正确；
B．时物块速度
2s-3s过程，加速度大小为
方向为负，则时物块的速度大小为零，故B错误；
C．0~4s时间内F对物块的冲量大小为
故C错误；
D．时物块的速度大小为零，之后拉力与摩擦力平衡，不再运动，则0~4s时间内物体的位移为
故D正确。
故选AD
10. 如图甲所示的弹簧振子沿竖直方向做简谐振动，从某一时刻开始计时，规定竖直向上为正方向，得到弹簧对小球的弹力F与运动时间t的关系图像如图乙所示，若重力加速度为g，图像的坐标值为已知量，则下列说法正确的是（ ）
A. 对乙图的F-t关系图像，小球是从处在最高点开始计时的
B. 小球的质量为
C. 弹簧振子的频率为
D. 若弹簧振子的振幅为A，则从计时开始到13t0时，小球的路程为36A
【答案】BC
【解析】
【详解】A．由图可知，t=0时刻小球所受弹力最大，方向竖直向上，所以小球处于最低点，故A错误；
B．根据对称性，小球在最高点和最低点的加速度大小相等，方向相反，根据牛顿第二定律，小球在最高点，有
小球在最低点，有
解得
故B正确；
C．由图可知
解得
故C正确；
D．由于
所以小球的路程为
故D错误。
故选BC。
11. 如图所示，光滑水平面上静止着一辆小车，在酒精灯燃烧一段时间后塞子喷出。下列说法正确的是（　　）
A. 塞子喷出时，塞子受到的冲击力将等于小车受到的冲击力
B. 塞子喷出时，塞子受到的冲击力将小于小车受到的冲击力
C. 塞子喷出瞬间，小车对水平面的压力大于小车整体的重力
D. 若塞子喷出时速度越大，则惯性越大
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．塞子喷出时，塞子受到的冲击力与小车受到的冲击力大小相等，方向相反，故B错误，A正确；
C．塞子喷出瞬间，试管内的气体对试管有斜向左下的作用力，根据共点力平衡条件得，小车对水平面的压力大于小车自身的重力，故C正确；
D．惯性只与质量有关，与塞子喷出时速度无关，故D错误。
故选AC。
12. 如图，一足够高的光滑曲面轨道固定在光滑水平面的左侧，水平面上有一蹲在滑板上的小孩和其前面的物块均静止于水平面上，小孩和滑板的总质量为，物块的质量。某时刻小孩把物块以大小为的速度（相对于水平面）向左推出，小孩获得退行速度；物块滑上曲面轨道后返回，追上小孩时，小孩又把物块以大小为的速度（相对于水平面）向左推出，经过多次这样推物块后，物块不能再追上小孩。重力加速度g取，则（　　）
A. 物块在曲面轨道上上升的最大高度为1.25m
B. 小孩第一次推物块的过程，小孩做的功为62.5J
C. 小孩第二次将物块推出的瞬间，小孩和滑板的速度大小为
D. 小孩只能推物块四次
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】A．小孩每次将物块推出后，物块在曲面轨道上上升，根据机械能守恒有
解得
故A正确；
B．小孩第一次推物块的过程，由动量守恒有
解得
根据功能关系得小孩做的功
故B错误；
C．小孩第二次将物块推出的过程，由动量守恒有
解得
故C正确；
D．小孩第三次将物块推出的过程，由动量守恒有
解得
即小孩第三次将物块推出后，物块返回时的速度与小孩共速，物块追不上小孩，不会第四次推物块，故D错误。
故选AC
三、非选择题：共5题，共52分其中第15题~第17题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
13. 某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有220Hz、30Hz和40Hz，打出纸带的一部分如图（b）所示。
该同学在实验中没有记录交流电的频率f，需要用实验数据和其他条件进行推算。
（1）若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用f和图（b）中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为___________，重物下落的加速度的大小为___________。
（2）已测得s1=8.89cm，s2=9.50cm，s3=10.10cm；当重力加速度大小为9.80m/s2，实验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%。由此推算出f为___________Hz。
【答案】 ①. ②. ③. 40
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1][2]根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得
由速度公式
vC=vB+aT
联立可得
(2)[3]由牛顿第二定律可得
mg-0.01mg=ma
解得
a=0.99g
代入(1)中加速度的表达式，可得
f=40Hz
14. 如图所示，某实验小组用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球碰撞前后的动量关系。图中的O点为小球抛出点在记录纸上的垂直投影。实验时，先使1球多次从斜轨上某位置S由静止释放，找到其平均落地点的位置P。然后，把半径相同的2球静置于水平轨道的末端，再将1球从斜轨上位置S静止释放，与2球相碰后两球均落在水平地面上，多次重复上述1球与2球相碰的过程，分别找到碰后1球和2球落点的平均位置M和N。用刻度尺测量出水平射程OM、OP、ON。测得1球的质量为，B球的质量为。
（1）关于本实验，必须满足的条件是______。
A．斜槽轨道必须光滑以减少实验误差 B．斜槽轨道末端的切线必须水平
C．入射球和被碰球的质量必须相等 D．入射球每次必须从轨道的同一位置由静止释放
（2）本实验通过测量小球做平抛运动的水平射程来代替小球碰撞前后的速度，可行的依据是________。
A．运动过程中，小球的机械能保持不变
B．平抛运动的下落高度一定，运动时间相同，水平射程与速度大小成正比
（3）当满足表达式________时，即说明两球碰撞中动量守恒。（用所测物理量表示）
（4）若仅改变小球1和小球2的材质，两球碰撞时不仅得到（3）的结论，即碰撞遵守动量守恒定律，而且满足机械能守恒定律，则根据上述信息可以推断____。
A．不可能超过2 B．可能超过3
C．MN与OP大小关系不确定 D．MN与OP大小关系确定，且
【答案】 ①. BD##DB ②. B ③. ④. ABD
【解析】
【详解】（1）[1]A．轨道不光滑，只有从同一高度释放，两次摩擦力做的负功相同，小球到达轨道末端速度依然相同，所以轨道不需要光滑，故A错误；
B．本实验要通过平抛运动验证动量守恒定律，所以轨道末端必须水平，以保证小球做平抛运动，故B正确；
C．为避免入射小球反弹，要保证入射小球质量大于被碰小球质量，故C错误。
D．为了保证两次入射小球到达轨道末端具有相同的速度，两次入射小球需从同一位置由静止释放，故D正确。
故选BD。
（2）[2]小球做平抛运动的过程，有
整理解得
发现平抛运动的下落高度一定，运动时间相同，水平射程与速度大小成正比。
故选B。
（3）[3]由题意，碰撞前后动量守恒，则
三个平抛运动的高度相同，则可用平抛的水平位移来表示，所以要验证的表达式为
（4）[4]若碰撞前后还遵守机械能守恒定律，即发生的是弹性碰撞，则由两个守恒定律可得
解得
即
可知
故A正确；
B．由于
故
故B正确；
CD．将两式的 移到左边后相除得
用水平位移速度可得
此式有两种可能
或
所以有
或
故C错误，D正确。故选ABD。
故选ABD。
15. 如图所示，小物块A、B的质量均为，B静止在轨道水平段的末端。A以水平速度与B碰撞，碰后两物块粘在一起水平抛出。抛出点距离水平地面的竖直高度为，两物块落地点距离轨道末端的水平距离为，取重力加速度。求：
（1）两物块在空中运动的时间t；
（2）两物块碰前A的速度的大小；
（3）两物块碰撞过程中损失的机械能△E。
【答案】（1）0.3s；（2）4m/s；（3）0.4J
【解析】
【详解】（1）两物体碰后做平抛运动，竖直方向为自由落体运动，由
代入数据解得
t=0.3s
（2）设A、B碰后速度为v，水平抛出后水平方向为匀速运动，由
s=vt
代入数据解得
v=2m/s
碰撞过程，取向右为正方向，根据动量守恒定律得
mv0=2mv
代入数据解得
v0=4m/s
（3）两物体碰撞过程中损失的机械能
代入数据解得
ΔE=0.4J
16. 一质量为2m的烟花弹获得动能E后，从地面竖直升空，当烟花弹上升的速度为零时，弹中火药爆炸将烟花弹炸为质量相等的两部分，两部分获得的动能之和为2E，且均沿竖直方向运动。爆炸时间极短，重力加速度大小为g，不计空气阻力和火药的质量，求：
（1）烟花弹从地面开始上升到弹中火药爆炸所经过的时间；
（2）爆炸后烟花弹向上运动的部分距地面的最大高度。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）设烟花弹的初速度为v0，烟花弹的动能
解得
烟花弹从地面开始上升的过程中做竖直上抛运动，运动时间
（2）烟花弹从地面开始上升到弹中火药爆炸上升的高度为
烟花弹爆炸过程系统内力远大于外力，系统动量守恒，取竖直向上为正方向，由动量守恒定律得
根据能量守恒定律得
联立解得
爆炸后烟花弹向上运动部分能继续上升的最大高度为
所以爆炸后烟花弹向上运动的部分距地面的最大高度为
17. 如图所示，一根细绳跨过光滑轻质的定滑轮分别与小物块A和一轻质弹簧上端相连，弹簧下端固定在地面上．小物块A和B也用一根轻质不可伸长的细绳连在一起，质量分别为mA=2 kg、mB=1 kg．初始时用手托住B物块使A、B间的轻绳刚好伸直但无弹力，物块A保持静止，此时物块B离地面的高度H=0.6m．现将B竖直向上再举高h=1.8 m（未触及A）然后由静止释放，一段时间后A、B间细绳绷直，A、B以大小相等的速度一起竖直向下运动，之后B恰好可以和地面接触．该过程弹簧伸长未超过其弹性限度，取g=10 m/s2．
（1）求A、B间细绳刚好绷直后瞬间A、B的速度vAB的大小；
（2）求从静止释放B到B刚好触地时弹簧的弹性势能变化量ΔEP的大小；
（3）若用质量为mC=2 kg的小物块C替代小物块B重复该过程，求C刚要触地时的速度vC的大小．
【答案】（1）2 m/s （2）24J （3）3m/s
【解析】
【详解】（1）B从释放到细绳刚绷直前做自由落体运动，设细绳绷直前瞬间B速度大小为vB， 对B由机械能守恒有
细绳绷直瞬间，A、B间细绳张力远大于A、B的重力，由动量守恒得
AB
代入数据解得
vAB=2 m/s
（2）细绳绷直后，A、B一起运动，B恰好可以和地面接触，说明此时A、B的速度为零，这一过程中A、B和弹簧组成的系统机械能守恒，对该过程有：
解得
（3）将B换为C后有
代入数据解得
点睛：本题主要考查了含有弹簧的连接体问题，按顺序进行分析受力情况和运动过程分析，分段运用动能定理和动量守恒即可解题．