2024-2025学年山东省实验中学金秋营高一（上）期末物理调研试卷（含答案）

这是一份2024-2025学年山东省实验中学金秋营高一（上）期末物理调研试卷（含答案），共6页。试卷主要包含了如图所示，质量为M=4，25×10−3m，求n，2J<8J等内容，欢迎下载使用。
2.如图，在倾角为θ=37°的斜面上放置一长为L=1m的木板，木板质量为M=1kg，其下端有一挡板，在木板最右端放置一质量为m=2kg的滑块，滑块可视为质点，已知木板和斜面之间的动摩擦因数μ1=0.75，滑块和木板间的动摩擦因数为μ2=0.5，sin37°=0.6，cs37°=0.8。现将滑块和木板同时由静止释放，假设斜面足够长，滑块和挡板之间碰撞无机械能损失，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2。求：
(1)滑块从释放到第一次和挡板碰撞所需时间；
(2)第一次碰后瞬间滑块的速度大小、木板的速度大小；
(3)从滑块和挡板发生第一次碰撞到第二次碰撞的过程中，滑块和木板之间因摩擦产生的热量Q。
3.如图所示，一弹射游戏装置由安装在水平台面上的固定弹射器、水平直轨道AB、圆心为O的竖直半圆轨道BCD、水平直轨道EF、GH组成。BCD的最高点D与EF的右端点E在同一竖直线上，且D点略高于E点。木板静止在GH上，其上表面与EF相平，右端紧靠竖直边FG，左端固定一竖直弹性挡板。游戏时滑块从A点弹出，经过轨道AB、BCD、EF后滑上木板。已知可视为质点的滑块质量m=0.3kg，木板质量M=0.1kg，长度l=1m，BCD的半径R=0.4m，弹簧弹性势能的最大值为8J，滑块与木板间的动摩擦因数为μ1，木板与轨道GH间的动摩擦因数为μ2，其余各处均光滑，不考虑弹射过程中及滑块经过轨道连接处时的能量损失，滑块与挡板发生弹性碰撞。
(1)若滑块恰好能够滑上轨道EF，求滑到圆心O等高处的C点时，滑块受到的弹力大小FN；
(2)若μ1=0.2，μ2=0，则在满足滑块始终不脱离木板的条件下，求滑块在木板上的动能最大值Ekm；
(3)若μ1=0，μ2=0.1，滑块恰好能够滑上轨道EF，求在滑块与挡板刚发生第2次碰撞前，摩擦力对木板做的功W。
4.如图所示，在倾角θ=37°的斜面上放置一个凹槽，槽与斜面间的动摩擦因数μ=38，槽与斜面间的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，把一小球放在凹槽上的A点处，A点到凹槽侧壁B处的距离d=0.12m。现同时由静止释放球和槽，不计球与槽之间的摩擦，斜面足够长，且球与槽的侧壁发生碰撞时碰撞时间极短，系统不损失机械能，球和槽的质量相等，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8，求：
(1)由静止释放球和槽后，经多长时间球与槽的侧壁发生第一次碰撞；
(2)第一次碰撞后的瞬间，球和槽的速度；
(3)小球第n次到达凹槽侧壁所用的时间tn。
5.如图所示，曲面和下底面都光滑的14圆弧轨道A静置在水平地面上，其质量为3m、圆弧半径为R。A的左侧距离为34R处为一足够长、以大小为 gR2的速度顺时针匀速转动的传送带，其上表面与水平地面齐平。现将质量为m的滑块B，从圆弧最高点静止释放，B沿轨道下滑后，与静置在传动带右端的滑块C发生碰撞，C的质量也为m，B、C均可视作质点，B、C与传送带、水平地面的动摩擦因数都为μ=0.25，重力加速度为g，且B与C的所有碰撞都是完全弹性的。求：
(1)从滑块B静止释放至滑块B滑到轨道的圆弧最低点的过程中，A、B运动的水平位移的大小；
(2)滑块C第一次在传送带上向左运动的时间；
(3)从滑块C在传送带最左端开始计时，到B恰好停止的过程中，地面给B的冲量大小。(答案可以用根号表示)
参考答案
1.物块与木板间的动摩擦因数为0.5；
物块第一次与挡板碰撞到再次与木板相对静止所需的时间为1.2s；
若物块与挡板第n次碰撞后，物块离开挡板的最大距离为xn=6.25×10−3m，则n为5
2.解：(1)将滑块和木板同时由静止释放后，滑块沿着木板匀加速下滑，设其加速度大小为a0，根据牛顿第二定律得：
mgsinθ−μ2mgcsθ=ma0
解得：a0=2m/s2
斜面对木板的最大静摩擦力为：
fm=μ1(m+M)gcsθ，解得：fm=18N
滑块对木板的滑动摩擦力与木板重力沿斜面的分力的合力为：
F1=Mgsinθ+μ2mgcsθ，解得：F1=14N
因F12m/s
所以滑块能够滑上木板，相应的机械能为7.2Jv1
之后，木板做匀减速运动，加速度a=μ2g=0.1×10m/s2=1m/s2。
滑块匀速运动，设经过t发生第二次碰撞，则有：v2t−12at2=v1t
代入数据：t=4s，
此时木板的速度v=v2−at=3m/s−1×4m/s=−1m/s