四川省成都市石室中学2019-2020学年高二物理9月入学考试试题(含解析)

A.易拉罐内盛上适量细沙,用轻绳通过滑轮连接在小车上,小车连接纸带。合理调整木板倾角,让小车沿木板匀速下滑.

B.取下轻绳和易拉罐,测出易拉罐和细沙的质量m1及小车质量m2.

C.取下细绳和易拉罐换一条纸带,让小车由静止释放,打出的纸带如图乙(中间部分未画出),O为打下的第一点。已知打点计时器的打点频率为f,重力加速度为g. （1）步骤C中小车所受的合外力大小为______;

（2）为验证从O→C过程中小车合外力做功与小车动能变化的关系,测出BD间的距离为x0,OC间距离为x1,则C点速度大小为_____，需要验证的关系式为_____(用所测物理量的符号表示).

x0fm2x02f2【答案】 (1). m1g； (2). ； (3). m1gx1?；

28【解析】

【详解】(1)小车匀速下滑时受到重力、支持力、摩擦力和拉力，合力为零；撤去拉力后，其余力不变，故合力等于撤去的拉力；

(2)匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻瞬时速度，故：vC=

2212m2x0f动能增量为：m1vc= 28x0x0f= 22T合力功为：w=m1gx1

22m2x0f需要验证的关系式为：m1gx1=；

8

16. 某同学利用如图所示的气垫导轨装置验证系统机械能守恒定律．在气垫导轨上安装了两光电门1、2，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过定滑轮与钩码相连．

①实验时要调整气垫导轨水平．不挂钩码和细线，接通气源，释放滑块，如果滑块 ，则表示气垫导轨已调整至水平状态．

②不挂钩码和细线，接通气源，滑块从轨道右端向左运动的过程中，发现滑块通过光电门1的时间小于通过光电门2的时间．实施下列措施能够达到实验调整目标的是 A．调节P使轨道左端升高一些 B．调节Q使轨道右端降低一些 C．遮光条的宽度应适当大一些 D．滑块的质量增大一些

E．气源的供气量增大一些

③实验时，测出光电门1、2间的距离L，遮光条的宽度d，滑块和遮光条的总质量M，钩码质量m．由数字计时器读出遮光条通过光电门1、2的时间t1、t2，则系统机械能守恒成立的表达式是 ．

【答案】① 能在气垫导轨上静止或做匀速运动或滑块经两个光电门的时间相等 ② AB ③ mgL =

d21d21(m + M)()–(m + M)()

t2t122【解析】

试题分析：（1）实验时要调整气垫导轨水平。不挂钩码和细线，接通气源，如果滑块能在导轨任意位置静止或通过两光电门的时间相等，则表示气垫导轨调整至水平状态；

（2）滑块通过光电门1的时间小于通过光电门2的时间，说明滑块向左做加速运动，右端过高，故可以调节P使轨道左端升高一些，或者调节Q使轨道右端降低一些，故选AB；

dd（3）滑块通过两个光电门的速度分别为和；则系统机械能守恒成立的表达式是

v1v2mgL?1d1d(m?M)()2?(m?M)()2 2t12t2考点：验证机械能守恒定律

四.计算题

17.如图所示，光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点，BC右端连接内壁光滑、半径为

r?0.4m四分之一细圆管CD，管口D端正下方直立一根劲度系数为k?25N/m 的轻弹簧，

轻弹簧下端固定，上端恰好与管口D端齐平.质量为m?1kg的小球在曲面上距BC的高度为

h?0.8m处从静止开始下滑，进入管口C端时与管壁间恰好无作用力，通过CD后压缩弹簧.

已知弹簧的弹性势能表达式为Ep?μ=0.5， 取g?10m/s2.求:

(1)水平面BC的长度s;

(2)在压缩弹簧过程中小球的最大速度vm 【答案】(1) s=1.2 m(2) vm=4 m/s 【解析】

的

12kx，x为弹簧的形变量，小球与BC间的动摩擦因数2【详解】(1) 从A到B由机械能守恒得:

12mgh=mvB

2解得:

vB?2gh?4m/s

在进入圆管时由

2vCmg?m

r得

vC?gr?2m/s

由动能定理得:

mgh??mgs?解得: s=1.2 m

12mvC 2(2)设在压缩弹簧过程中小球速度最大时离D端的距离为x，则有: kx?mg，得:

x?由功能关系得:

mg?0.4m k11212mg(r?x)?kx2?mvm?mvC

222解得: vm=4 m/s

答：(1) s=1.2 m(2) vm=4 m/s

18.在光滑水平面上有一质量M=4kg的滑块，滑块的一侧为一光滑的

1圆弧，水平面恰好与圆4弧相切，圆弧半径R=1m。一质量m=1kg的小球以速度v0向右运动冲上滑块，g取10m/s2。若小球刚好没有冲出

1圆弧的上端，求： 4(1)小球的初速度v0的大小； (2)滑块获得的最大速度。

【答案】（1）5m/s（2）2m/s 【解析】

【分析】当小球上升到滑块的上端时，水平方向动量守恒，根据机械能守恒定律求出小球的初速度的大小；小球到达最高点以后又滑回，根据动量守恒和机械能守恒求出滑块获得的最大速度。