河南省新野县2016 - 2017学年高二物理下学期第四次周考试题

C．将石块拉开一个大约α=30°的角度，然后由静止释放

D．从摆球摆到最高点时开始计时，测出30次全振动的总时间t，由T=

出周期．

①则该同学以上实验步骤中有错误的是 ．

②若该同学用OM的长作为摆长，这样做引起的系统误差将使重力加速度的测量值比真

实值 偏大或偏小）．

③如果该同学改正了错误，改变OM间细线的长度做了2次实验，记下每次相应的线长

度l1、l2和周期T1、T2，则由上述四个量得到重力加速度g的表达式是 ． 三、计算题（本题共3道小题,共37分）

18.（10分）如图所示，光滑水平面上有一平板车，车上固定一竖直直杆，杆的最高点O通过一长为L的轻绳拴接一个可视为质点的小球，小球的质量为小车（包括杆的质量）质量的一半，悬点O距离地面的高度为2L，轻绳水平时，小球与小车速度均为零．释放小球，当小球运动到最低点时，轻绳断开．重力加速度为g．求： （1）小球运动到最低点时速度大小；

（2）小球从释放到落地的过程中，小车向右移动的距离．

19.（12分）如图（俯视）所示，质量为m、半径为R的质量分布均匀的圆环静止在粗糙的

水平桌面上，一质量为2m的光滑小球以v0的水平速度通过环上的小孔正对环心射入环内，与环发生第一次碰撞后到第二次碰撞前小球恰好不会从小孔中穿出。假设小球与环内壁的碰撞为弹性碰撞，只考虑圆环与桌面之间的摩擦，求： （1）第一次刚碰撞完，小球和环各自的速度大小； （2）圆环最终通过的总路程；

20.（15分）如图所示，光滑固定轨道的左端是半径为R的四分之一圆弧，右端是半径为2R

的四分之一圆弧，在轨道水平面上有两个质量均为m的小球B、C，且B、C间用一长度不变并锁定的轻弹簧拴接，弹性势能Ep=mgR．一质量也为m的小球A从左侧的最高点自由滑下，A滑到水平面与B碰撞后立即粘在一起结合成D不再分离（碰撞时间极短）．当D、C一起刚要滑到右侧最低点时，弹簧锁定解除，且立即将C弹出并与弹簧分离，求：

得

（1）弹簧锁定解除前瞬间D、C一起运动的速度大小；

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（2）弹簧锁定解除后，C第一次滑上右侧轨道的最高点时，小球对轨道的压力大小； （3）弹簧锁定解除后，若C、D（含弹簧）每次碰撞均在水平面上，求第N次碰撞结束

时（C与弹簧分离）C、D的速度．

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2016-2017学年高二下期第四次周考物理答案

1.C 2.B 3.A 4.D 5.B 6.C 7.B 8.D 9.C 10.A 11.AB 12.BD 13.BC 14.BC 15.AB 16.BD 17.①BCD． ②偏小 ③g=

解：（1）则该同学以上实验步骤中有错误的是BCD；

B中，摆长应是从悬点到大理石块的质心的距离；

C中，摆球的摆角太大，将不能看作简谐运动，单摆周期公式失效，不能测定g； D中，测量时间应从单摆摆到最低点开始，因为最低位置摆球速度最大，相同的视 觉距离误差，引起的时间误差较小，则周期测量比较准确．

（2）根据单摆的周期公式T=2π

，得：g=

．

该同学用OM的长L作为摆长，摆长偏小，根据上述表达式得知，g的测量值偏小． （3）设摆线的结点到大理石质心的距离为r，则根据单摆的周期公式T=2π

得：

T1=2π

T2=2π

联立解得：g=；

故答案为：（1）BCD；（2）偏小；（3）g=．

18.解：（i）小球下落过程中，小球与车组成的系统，水平方向动量守恒，系统机械能守恒，设小球到最低点时，小球的速率为v1，小车的速率为v2，

设小球的速度方向为正方向，则由机械能守恒定律和动量守恒可得：m v1=2m v2 mgL=

mv12+

×2mv22解得：v1=

，v2=

；

故可得小球在最低点的速度v1=

（ii）小球下落的过程中，车向右移动的距离为x2，小球向左移动的距离为x1，则有： mx1=2mx2 且x1+x2=L 联立解得：x2=

；

gt2 L

设小球从最低点到落到地面经历的时间为t，则有L=从绳断到小球落地，车向右运动的距离为x2′=v2t=所以，小车向右总位移为x=x2+x2′=

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答：（ⅰ）小球运动到最低点时速度大小为=；

（ⅱ）小球从释放到落地的过程中，小车向右移动的距离

19.（1）1v430

3v0（2）4R 20.（1）

2gR3（2）12mg

（3）当N为奇数时，v2gRC?3，水平向右v22gRB?3，水平向左 当N为偶数时，vB?O，水平向右vC?2gR，水平向右

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