2014届北京市海淀区高三上新人教A版期中反馈物理试卷与答案（带解析）.doc

1、2014届北京市海淀区高三上新人教 A版期中反馈物理试卷与答案（带解析） 选择题 如图所示，物体 A 用轻质细绳与圆环 B连接，圆环套在固定竖直杆 MN 上。现用一水平力 F作用在绳上的 O 点，将 O 点缓慢向左移动，使细绳与竖直方向的夹角增大，在此过程中圆环 B始终处于静止状态。则下列说法正确的是 A水平力 F逐渐增大 B绳对圆环 B的弹力不变 C杆对圆环 B的摩擦力不变 D杆对圆环 B的弹力不变 答案： AC 试题分析：细绳与竖直方向的夹角增大时，因为 F=mgtan,所以水平力 F逐渐增大；绳对圆环 B的弹力为 mg/cos,所以绳对圆环 B的弹力增大；对物体也圆环的整体而言，杆对圆环

2、 B的摩擦力等于物体和圆环的重力大小，所以杆对圆环B的摩擦力不变；杆对圆环 B的弹力等于 F的大小，所以杆对圆环 B的弹力增大。选项 AC 正确。 考点：整体法及隔离法；共点力的平衡。 如图甲所示，平行于光滑斜面的轻弹簧劲度系数为 k，一端固定在倾角为 的斜面底端，另一端与物块 A连接；两物块 A、 B质量均为 m，初始时物块均静止。现用平行于斜面向上的拉力 F拉动物块 B，使 B做加速度为 a的匀加速运动，两物块在开始一段时间内的 v-t图象如图乙所示（ t1时刻 A、 B的图线相切， t2时刻对应 A图线的最高点），重力加速度为 g，则 A A达到最大速度时的位移 mgsin/k B拉力

3、F的最小值为 mgsin+ma C A、 B分离时 t1= D A、 B分离前， A、 B和弹簧系统机械能增加， A和弹簧系统机械能增加 答案： AC 试题分析：开始时弹簧的压缩量满足 2mgsin=kx1，当 A达到最大速度时加速度为零，此时满足 mgsin=k,x2,，所以 A的位移为 x=x1-x2= mgsin/k .开始时力 F最小，此时对 AB整体满足 F+kx1-2mgsin =2ma，解得 F=2ma；当 AB分离时， AB之间的弹力为零，此时对 A： kx3-mgsin=ma ,此时物体 A的位移为，解得 t1= ； A、 B分离前， A、 B和弹簧系统除重力和弹力做功外还有

4、力 F做正功，所以机械能增加； A和弹簧系统除重力和弹力做功以外，还有 B对 A的弹力对 A做负功，所以 A和弹簧系统的机械能减少。选项 AC 正确。 考点：牛顿定律及机械能守恒定律的应用。 类比是一种典型的物理思想，下列说法中正确的是 A电磁波可以与机械波类比，它们的传播都需要介质 B单摆可以与质点类比，两者都是理想化模型 C摩擦力做功可以与重力做功类比，两种力做功都与路径无关 D “合力与分力 ”可以与 “平均速度 ”类比，两者建立概念时均用到 “等效替代 ”方法 答案： BD 试题分析：电磁波可以在真空中传播，可以不需要介质；单摆可以与质点类比，两者都是理想化模型；摩擦力做功和路径有关，

5、不能和重力功类比； “合力与分力 ”可以与 “平均速度 ”类比，两者建立概念时均用到 “等效替代 ”方法。选项 BD正确。 考点：物理学的研究方法 类比法。 如图所示，质量为 m的小球从距离地面高 H的 A点由静止开始释放，落到地面上后又陷入泥潭中，由于受到阻力作用 到达距地面深度为 h的 B点速度减为零。不计空气阻力，重力加速度为 g。关于小球下落的整个过程，下列说法中正确的有 A以地面为重力势能零点，小球的机械能减少了 mgH B小球克服阻力做的功等于小球机械能的减少量 C小球所受阻力的冲量等于小球重力的冲量 D若小球所受阻力恒定，阻力大小与重力大小之比为 H:h 答案： B C 试题分析

6、：以地面为重力势能零点，小球的机械能减少了 mg(H+h);根据动能定理，小球克服阻力做的功等于小球机械能的减少量 mg(H+h)；根据动量定理，整个过程中小球所受阻力的冲量等于小球重力的冲量；根据动能定理 mg(H+h)-fh=0,解得 f： mg=(H+h):h。 选项 BC 正确。 考点：动量定理及动能定理的应用。 如图所示，在水平光滑地面上有 A、 B两个木块， A、 B之间用一轻弹簧连接。 A靠在墙壁上，用力 F向左推 B使两木块之间弹簧压缩并处于静止状态。若突然撤去力 F，则下列说法中正确的是 A木块 A离开墙壁前，墙对木块 A的冲量大小等于木块 B动量变化量的大小 B木块 A离开

7、墙壁前，弹性势能的减少量等于木块 B动能的增量 C木块 A离开墙壁 时， B的动能等于 A、 B共速时的弹性势能 D木块 A离开墙壁后，当弹簧再次恢复原长时，木块 A的速度为零 答案： A B 试题分析：木块 A离开墙壁前，对 AB的整体而言，墙对木块 A的冲量大小等于整体的动量变化即等于木块 B动量变化量的大小；根据能量守恒定律，木块A 离开墙壁前，弹性势能的减少量等于木块 B动能的增量；木块 A 离开墙壁时，B的动能等于 A、 B共速时的弹性势能及 A的动能之和；木块 A离开墙壁后，当弹簧再次恢复原长时， AB交换速度，木块 B的速度为零。选项 AB正确。 考点：动量定理及能量守恒定律的应

8、用。 如图所示的装 置中，木块 B与水平面间接触是光滑的，子弹 A沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短，现将子弹、木块和弹簧所组成的系统做为研究对象，则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中 A动量守恒，机械能守恒 B动量不守恒，机械能不守恒 C动量守恒，机械能不守恒 D动量不守恒，机械能守恒 答案： B 试题分析：系统在从子弹开始射入到弹簧被压缩至最短的整个过程中，由于墙壁对弹簧有力的作用，所以系统所受的外力之和不为零，所以系统动量不守恒在整个过程中，由于子弹射入木块的过程中有内 能产生，所以系统机械能不守恒故 B正确 考点：动量守恒定律及机械能守恒定律。 假设地

9、球的卫星 1和月球的卫星 2，分别绕地球和月球做匀速圆周运动，如图所示，两颗卫星 2的轨道半径相同。已知地球的质量大于月球的质量，两颗卫星相比较，下列说法中正确的是 A卫星 1的向心加速度较小 B卫星 1的动能较大 C卫星 1的周期较小 D若卫星 1是地球的同步卫星，则它的质量一定 答案： C 试题分析：根据 可知 ，可知卫星 1的向心加速度较大； ，由于卫星的质量不确定，所以不能比较两颗卫星的动能大小； ，所以卫星 1的周期较小；若卫星 1是地球的同步卫星，则它的质量是不一定的。选项 C正确。 考点：万有引力定律及人造卫星。 一列简谐机械横波沿 x 轴正方向传播，波速为 2m/s。某时刻波形

10、如图所示，a、 b两质点的平衡位置的横坐标分别为 xa=2.5m， xb=4.5m，则下列说法中正确的是 A质点 a振动的周期为 6s B平衡位置 x=10.5m处的质点（图中未画出）与 a质点的振动情况总相同 C此时质点 a的速度比质点 b的速度大 D经过 1/4个周期，质点 a通过的路程为 2cm 答案： B 试题分析：质点的振动周期为 ， A错误；平衡位置 x=10.5m处的质点与 a质点相差一个波长，所以它们的振动情况总相同， B正确；因为此时刻 a质点离平衡位置比 b质点离平衡位置较远，所以此时质点 a的速度比质点 b的速度小， C错误；根据 a点的位置，则经过 1/4个周期，质点

11、a通过的路程小于 2cm，选项 D错误。 考点：机械波的传播。 如图所示，一玻璃筒中注满清水，水中放一软木做成的小圆柱体 R(圆柱体的直径略小于玻璃管的直径，轻重大小适宜，使它在水中能匀速上浮 )。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧 (图甲 )。现将玻璃筒倒置 (图乙 )，在软木塞上升的同时，将玻璃管水平向 右加速移动，观察木塞的运动。将会看到它斜向右上方运动。经过一段时间，玻璃管移至图丙中虚线所示位置，软木塞恰好运动到玻璃管的顶端。在下面四个图中，能正确反映软木塞运动轨迹的是 答案： C 试题分析：蜡块参加了两个分运动，竖直方向在管中以 v1匀速上浮，水平方向水平向右匀加速直线移动，速度 v2不断变

12、大，将 v1与 v2合成，如图 由于曲线运动的速度沿着曲线上该点的切线方向，又由于 v1 不变， v2 不断变大，故 不断变小，即切线方向与水平方向的夹角不断变小，故 ABD均错误， C正确； 考点：运动的合成。 如图所示 ，某同学在研究运动的合成时做了下述活动：用左手沿黑板推动直尺竖直向上运动，运动中保持直尺水平，同时，用右手沿直尺向右移动笔尖。若该同学左手的运动为匀速运动，右手相对于直尺的运动为初速度为零的匀加速运动，则关于笔尖的实际运动，下列说法中正确的是 A笔尖做速度方向与加速度方向夹角逐渐变大的曲线运动 B笔尖做加速度方向与水平方向夹角逐渐变大的曲线运动 C笔尖在单位时间内的位移逐渐

13、变大 D笔尖在单位时间内的速度变化量不变 答案： CD 试题分析：根据速度的合成原理，笔尖做速度方向与加速度方向夹角逐渐减小的曲线运动，此过程中笔尖的加速度方向总是水平向左，由于笔尖做匀变速曲线运动，所以笔尖在单位时间内的速度变化量不变，在单位时间内的位移逐渐变大。选项 CD正确。 考点：运动的合成 一个矿泉水瓶底部有一小孔。静止时用手指堵住小孔不让它漏水，假设水瓶在下述几种运动过程中没有转动且忽略空气阻力，则 A水瓶自由下落时，小孔向下漏水 B将水瓶竖直向上抛出，水瓶向上运动时，小孔向下漏水；水瓶向下运动时，小孔不向下漏水 C将水瓶水平抛出，水瓶在运动中小孔不向下漏水 D将水瓶斜向上抛出，水

14、瓶在运动中小孔向下漏水 答案： C 试题分析：无论向哪个方向抛出，抛出之后的物体都只受到重力的作用，加速度为 g，处于完全失重状态，此时水和容器的运动状态相同，它们之间没有相互作用，水不会流出，所以 C正确 考点：失重与超重问题。 如图所示 ,轻绳的两端分别系在圆环 A和小球 B上 ,圆环 A套在粗糙的水平直杆 MN 上。现用水平力 F拉着绳子上的一点 O，使小球 B从图中实线位置缓慢上升到虚线位置 ,但圆环 A始终保持在原位置不动 .则在这一过程中，环对杆的 摩擦力 f和环对杆的压力 N 的变化情况是 A f不变， N 不变 B f增大， N 不变 C f增大， N 减小 D f不变， N

15、减小 答案： B 试题分析：由平衡条件得： F=mgtan， 增大，则 F增大；再以整体为研究对象，根据平衡条件得： f=F，则 f逐渐增大 FN=（ M+m） g， FN保持不变故选 B 考点：整体法及隔离法；共点力的平衡。 实验题 用半径相同的小球 1和小球 2的碰撞验证动量守恒定律，实验装置如图甲所示，斜槽与水平槽圆滑连接。安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重锤线所指的位置 O。实验步骤如下： 步骤 1：不放小球 2，让小球 1从斜槽上 A点由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置； 步骤 2：把小球

16、 2放在斜槽前端边缘位置 B，让小球 1从 A点由静止滚下，使它们碰撞。重复多次，并使用与步骤 1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置； 步骤 3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置 M、 P、 N 离 O 点的距离，即线段 OM、 OP、 ON的长度。 （ 1）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通过测量 （填选项前的符号），间接地解决这个问题。 A小球开始释放高度 B小球抛出点距地面的高度 C小球做平抛运动的射程 （ 2）本实验除需测量线段 OM、 OP、 ON的长度外，还需要测量的物理量有 。 A A、 B两点间的高度差 h1 B B点离地面的高度 h2 C

17、小球 1和小球 2的质量 m1、 m2 D小球 1和小球 2的半径 r （ 3）经测定， g， g，小球落地点的平均位置距 点的距离如图乙所示。有同学认为，在上述实验中仅更换两个小球的材质，其它条件不变，可以使被碰小球做平抛运动的射程增大。请你用已知的数据，分析和 计算出被碰小球 平抛运动射程 的最大值为 。 （ 4）完成上述实验后，某实验小组对上述装置进行了改造，如图所示。在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面，斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接。使小球 1仍从斜槽上 A点由静止滚下，重复实验步骤 1和 2的操作，得到两球落在斜面上的平均落点 M、 P、 N。用刻度尺测量斜面顶点到 M、 P、

18、 N三点的距离分别为 l1、 l2、 l3。则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为 （用所测物理量的字母表示）。 答案：（ 1） C （ 2） C （ 3） 76.8 （ 4） 试题分析：（ 1） 因为平抛运动的速度等于射程与落地时间的比值，而当高度一定时，落地时间一定，所以可以测量射程 “代替 ”速度，故选 C。 （ 2）本实验需要验证的表达式是： m1OP=m1OM+m2ON,所以除需测量线段 OM、OP、 ON的长度外，还需要测量的物理量有小球 1和小球 2的质量 m1、 m2； （ 3）发生弹性碰撞时，被碰球获得的速度最大， 根据动量守恒及能量守恒可得： ， ， 解得 ， 因此最大射程

19、： （ 4）根据平抛运动的规律 ， 联立解得： , 所以要验证的表达式为： 。 考点：验证动量守恒定律。 如图所示，一端带有定滑轮的长木板上固定有甲、乙两个光电门，与之相连的计时器可以显示带有遮光片的小车在其间的运动时间，与跨过定滑轮的轻质细绳相连的轻质测力计能显示挂钩处所受的拉力。不计空气阻力及一切摩擦。 (1)在探究 “合外力一定时，加速度与质量的关系 ”时，要使测力计的示数等于小车所受合外力，操作中必须满足 _；要使小车所受合外力一定，操作中必须满足 _。 实验时，先测出小车质量 m，再让小车从靠近光电门甲处由静止开始运动，读出小车在两光电门之间的运动时间 t。改变小车质量 m，测得多

20、组 m、 t的值，建立坐标系描点作出图线。下列能直观得出 “合外力一定时，加速度与质量成反比 ”的图线是 _。 (2)如图甲，抬高长木板的左端，使小车从靠近光电门乙处由静止开始运动，读出测力计的示数 F和小车在两光电门之间的运动时间 t0，改变木板倾角，测得多组数据，得到的 F- 的图线如图乙所示。 实验中测得两光电门的距离 L 0.80 m，砂和砂桶的总质量 m1 0.34 kg，重力加速度 g取 9.8 m/s2，则图线的斜率为 _(结果保留两位有效数字 )；若小车与长木板间的摩擦不能忽略，测得的图线斜率将 _(填 “变大 ”、 “变小 ”或“不变 ”)。 答案： (1)小车与滑轮间的细绳

21、与长木板平行；砂和砂桶的总质量远小于小车的质量；C (2)0.54 kg m或 0.54 N s2；不变 试题分析： (1) 在探究 “合外力一定时，加速度与质量的关系 ”时，要使测力计的示数等于小车所受合外力，操作中必须满足小车与滑轮间的细绳与长木板平行；要使小车所受合外力一定，操作中必须满足砂和砂桶的总质量远小于小车的质量。由 ， ，则 ，所以图像为 C。 (2)因为 ，所以图线的斜率为 K=2Lm=0.54kg m. 若小车与长木板间的摩擦不能忽略，则表达式变为 ，所以测得的图线斜率将不变。 考点：此题考查探究 “合外力一定时，加速度与质量的关系 ”的实验注意事项及数据处理。 用如图甲所

22、示的实验装置来验证牛顿第二定律，为消除摩擦力的影响，实验前必须平衡摩擦力。 （ 1）某同学平衡摩擦力时是这样操作的：将小车静止地放在水平长木板上，把木板不带滑轮的一端慢慢垫高，如图乙，直到小车由静止开始沿木板向下滑动为止。请问这位同学的操作是否正确？如果不正确，应当如何进行？答： 。 （ 2）如果这位同学先如（ 1）中的操作，然后不断改变对小车的拉力 F，他得到 M（小车质量）保持不变情况下的 a-F图线是下图中的 （将选项代号的字母填在横线上）。 （ 3）打点计时器使用的交流电频率 f=50Hz。下图是某同学在正确操作下获得的一条纸带， A、 B、 C、 D、 E每两点之间还有 4个点没有标

23、出。若用 s1、 s2、s3、 s4以及 f来表示小车加速度，则其计算式： a= 。根据纸带所提供的数据，算得小车的加速度大小为 m/s2（结果保留两位有效数字）。 答案：（ 1）该同学的操作不正确，正确的操作应该为给小车一个初 速度，小车能够匀速下滑。 (2) C （ 3） ； 0.60m/s2 试题分析：（ 1）该同学的操作不正确，正确的操作应该为给小车一个初速度，小车能够匀速下滑。 (2)根据牛顿定律 a-F 关系为： ,但因为此同学在对小车不加力的情况下，小车就能加速下滑，则图线应该是 C； （ 3）因为 根据 ， 所以 代入解得： ； 将已知数据代入上式可求得 a=0.60m/s2

24、. 考点：此题考查验证牛顿第二定律的实验及逐差法处理数据。 如图甲所示，贴有白纸的木板竖直放置，弹簧测力计 A挂于固定在木板上的 P点，下端用细线挂一重物 M。某同学用此实验装置来验证 “力的平行四边形定则 ”，并依据实验记录作出图乙。关于此实验下列说法正确的是 A应测量重物 M所受的重力 B拉线方向应与木板平面平行 C图乙中 F表示理论合力， F表示实验测出的合力 D改变拉力，进行多次实验，每次都要使 O 点静止在同一位置 答案： ABC 试题分析： A实验通过作出三个力的图示，来验证 “力的平行四边形定则 ”，因此重物的重力必须要知道故 A项需要；弹簧测力计是测出力的大小，所以要准确必须在

25、测之前校零故 B项也需要；拉线方向必须与木板平面平行，这样才确保力的大小准确性故 C项也需要； 当结点 O 位置确定时，弹簧测力计 A的示数也确定，由于重物的重力已确定，两力大小与方向均一定，因此弹簧测力计 B的大小与方向也一定，所以不需要改变拉力多次实验故 D项不需要 考点：验证 “力的平行四边形定则 ”实验。 计算题 如图所示，质量为 0.78kg的金属块放在水平桌面上，在与水平方向成 37角斜向上、大小为 3.0N 的拉力 F作用下，以 4.0m/s的速度向右做匀速直线运动。已知 sin37 0.60， cos37 0.80， g取 10m/s2。 求：（ 1）金属块与桌面间的动摩擦因数

26、； （ 2）如果从某时刻起撤去拉力，则撤去拉力后金属块在桌面上还能滑行多远？ 答案：（ 1） 0.40 （ 2） 2.0m 试题分析：（ 1）取物体运动方向为正，由平衡条件有： Fcos-f=0 N=mg-Fsin 又 f=N 所以有 （ 2）由牛顿第二定律有 -mg=ma a=-g=-0.410m/s2=-4m/s2 据 有 s 考点：物体的平衡及牛顿第二定律。 如图所示，用一个平行于斜面向上的恒力将质量 m=10.0kg的箱子从斜坡底端由静止推上斜坡，斜坡与水平面的夹角 =37，推力的大小 F=100N，斜坡长度 s=4.8m，木箱底面与斜坡的动摩擦因数 =0.20。重力加速度 g取 10

27、m/s2，且已知 sin37=0.60， cos37=0.80。 求：（ 1）物体到斜面顶端所用时间； （ 2）到顶端时推力的瞬时功率多大。 答案：（ 1） 2s （ 2） 480W 试题分析：（ 1）对物体进行受力分析， 沿斜面方向有： F-mg sin37-f=ma 滑动摩擦力 f=FN 垂直于斜面方向有： FN=mg cos37 由 解得： a=2.4m/s2 由 解得： t=2s （ 2）根据速度时间公式得： v=at 而到顶端时推力的瞬时功率 P=Fv 代入数据解得： P=480w 考点：牛顿定律及瞬时功率的概念。 如图所示，一倾角为 =37的光滑斜面固定在地面上，斜面长度 s0=3

28、.0m，斜面底端有一垂直于斜面的固定挡板。在斜面顶端由静止释放一质量 m=0.10kg的小物块。当小物块与挡板第一次碰撞后，能沿斜面上滑的最大距离 s=0.75m。已知小物块第一次与挡板碰撞过程中从接触到离开所用时间为 0.10s，重力加速度 g取 10m/s2， sin37=0.6， cos37=0.8。求： （ 1）小物块第一次与挡板碰撞前的速度大小； （ 2）小物块第一次与挡板撞击过程中损失的机械能； （ 3）小物块第一次与挡板撞击过程中受到挡板的平均作用力。 答案：（ 1） 6.0m/s （ 2） 1.35J （ 3） F=9.60N，方向沿斜面向上 试题分析：（ 1）根据动能定理 ，

29、解得： v=6.0m/s； （ 2）碰后物体的速度为 v/,则根据 ，解得 :v=3m/s；与挡板撞击过程中损失的机械能 。 （ 3）有动量定理，木块与板碰撞过程满足 ，解得：F=9.60N，方向沿斜面向上。 考点：动能定理及动量守恒定律。 我国 “嫦娥一号 ”月球探测器在绕月球成功运行之后，为进一步探测月球的详细情况，又发射了一颗绕月球表面飞行的科学试验卫星，假设该卫星绕月球的运动视为圆周运动，并已知月球半径为 R，月球表面重力加速度为 g，万有引力常量为 G，不考虑月球自转的影响 (1)求该卫星环绕月球运行的第一宇宙速度 v1； (2)若该卫星在没有到达月球表面之前先要在距月球某一高度绕月

30、球做圆周运动进行调姿，且该卫星此时运行周期为 T，求该卫星此时的运行半径 r； (3)由题目所给条件，请提出一种估算 月球平均密度的方法，并推导出密度表达式 答案： (1) (2) (3) 试题分析： (1)根据万有引力提供向心力 及 GM=gR2 解得： v= (2)根据 及 GM=gR2，解得： r= (3)根据万有引力等于重力得 GM=gR2， 月球的质量为 ,月球的密度 考点：万有引力定律的应用及牛顿定律。 如图所示，水平光滑轨道 AB与竖直半圆形光滑轨道在 B点平滑连接， AB段长 x=10m，半圆形轨道半径 R=2.5m。质量 m=0.10kg 的小滑块（可视为质点）在水平恒力 F

31、作用下，从 A点由静止开始运动，经 B点时撤去力 F，小滑块进入半圆形轨道，沿轨道运动到最高点 C，从 C点水平飞出。重力加速度 g取10m/s2。 （ 1）若小滑块从 C点水平飞出后又恰好落在 A点。滑块落回 A点时的速度； （ 2）如果要使小滑块在圆弧轨道运动过程中不脱离轨道，求水平恒力 F应满足的条件。 答案：（ 1） ，与水平方向成 450角斜向左下 （ 2） F0.25N或 F0.625N 试题分析：（ 1）根据平抛运动的规律： x=vct ,解得： vc=10m/s； 根据机械能守恒定律： ,解得： ，与水平方向的夹角为 ,所以 =450（ 2）要使得小球不脱了轨道，则有两种情况：

32、 小球最高只能到达与圆心 O 等高的位置，此时根据动能定理 ,所以 F1=0.25N； 小球到达最高点 C，设恰能经过最高点 C的速度为 vc/,则 ,由 A到 C根据动能定理 ，解得 F=0.625N。所以要使小滑块在圆弧轨道运动过程中不脱离轨道，求水平恒力 F应满足F0.25N或 F0.625N。 考点：平抛运动及圆周运动；动能定律及牛顿定律。 为满足不同列车间车厢进行重新组合的需要，通常需要将相关的列车通过“驼峰 ”送入编组场后进行重组（如图所示），重组后的车厢同一组的分布在同一 轨道上，但需要挂接在一起。现有一列火车共有 n节车厢，需要在编好组的“驼峰 ”左侧逐一撞接在一起。已知各车厢

33、之间间隙均为 s0，每节车厢的质量都相等，现有质量与车厢质量相等、且没有动力驱动的机车经过 “驼峰 ”以速度 v0向第一节车厢运动，碰撞后通过 “詹天佑挂钩 ”连接在一起，再共同去撞击第二节车厢，直到 n 节全部挂好。不计车厢在挂接中所受到的阻力及碰撞过程所需的时间，求： （ 1）这列火车的挂接结束时速度的大小； （ 2）机车带动第一节车厢完成整个撞接过程所经历的时间。 （ 3）这列火车完成所有车厢挂接后，机车立即开 启动力驱动，功率恒为 P，在行驶中的阻力 f恒定，经历时间 t达到最大速度，求机车此过程的位移。 答案：（ 1） vn= v0/（ n+1） （ 2） t 总 = t1+t2+t

34、3+ t n-1=s02+3+4+n/v 0= （） 试题分析：（ 1）用 v表示整列车厢最后的速度，用 m表示每节车厢的质量，由于轨道对车厢的阻力不计，所以由 n节车厢组成的系统，动量守恒，即：mv=（ n+1） mv，得 （ 2）设机车带动第一节车厢与第 2、 、 n-1次碰撞后连在一起的车厢速度分别为 v2、 v3、 、 vn，则有： mv0=2mv1 mv0=3mv2 . mv0=nmvn-1 所以整个挂接过程所用时间为： = =(2)列车所能达到的最大速度为 ， 根据动能定理 ， 解得： 考点：动量守恒定律及动能定理的综合应用。 如图甲所示，三个物体 A、 B、 C静止放在光滑水平面

35、上，物体 A、 B用一轻质弹簧连接，并用细线拴连使弹簧处于压缩状态，三个物体的质量分别为mA=0.1kg、 mB=0.2kg和 mC=0.1kg。现将细线烧断，物体 A、 B在弹簧弹力作用下做往复运动（运动过程中物体 A不会碰到物体 C）。若此过程中弹簧始终在弹性限度内，并设以向右为正方向，从细线烧断后开始计时，物体 A的速度 时间图象如图 18乙所示。求： （ 1）从细线烧断到弹簧恢复原长运动的时间； （ 2）弹簧长度最大时弹簧存储的弹性势能； （ 3）若弹簧与物体 A、 B不连接，在某一时刻使物体 C以 v0的初速度向右运动，它将在弹簧与物体分离后和物体 A发生碰撞，所有碰撞都为完全弹性碰

36、撞，试求在以后的运动过程中，物体 C与物体 A能够发生二次碰撞，物体 C初速度 v0的取值范围。（弹簧与物体分离后，迅速取走，不影响物体后面的运动） 答案： 18. (1) k =0， 1， 2 (2)1.2J (3) v 020m/s 试题分析：（ 1）当弹簧恢复到原长时， A的速度最大， 则对应的时刻为 （ k =0， 1， 2 ） （ 2）当 A的最大速度为 4m/s, 此时根据动量守恒定律可得 B的速度为： ， AB总的动能即为弹簧长度最大时弹簧存储的弹性势能， 即 ; (3)当 A与弹簧分离时的速度为 vA=4m/s, 第一次和 C碰撞时满足： , , 物体 C与物体 A能够发生二次碰撞 ,则需满足 ， 联立以上方程解得： v020m/s。 考点：动量守恒定律及能量守恒定律；碰撞问 题。