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2023-2024学年河北省秦皇岛市卢龙县高二（下）期末考试物理试卷（含答案）
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这是一份2023-2024学年河北省秦皇岛市卢龙县高二（下）期末考试物理试卷（含答案），共9页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.如图所示，奶奶站在地面上用杆秤给小孙子称体重，下列说法正确的是( )
A. 奶奶对地面的压力是由地面的形变引起的
B. 小孩所受的重力方向一定指向地球球心
C. 地面对奶奶的支持力与奶奶所受的重力是一对平衡力
D. 小孩的重心一定在秤钩上端细线的延长线上
2.一物体在水平面上做直线运动，物体运动的v−t图像如图所示，下列说法正确的是( )
A. 物体在1s∼2s内的加速度小于2s∼3s内的加速度
B. 物体在0∼1s内的位移大于1s∼3s内的位移
C. 物体最后回到t=0时刻的位置
D. 物体在2s∼3s内的平均速度大于1s∼2s内的平均速度
3.在物理学中，速度变化的快慢定义为加速度a，而加速度变化的快慢被定义为“jerk”，我国力学界已采用“加加速度”这一中译名，用j表示加加速度，即j=ΔaΔt。下列说法正确的是( )
A. j与Δa成正比，与Δt成反比
B. j的方向总是与Δa的方向一致
C. 若某运动物体的j是正值，则该物体的速度增大
D. 若某运动物体的j增大，则该物体的加速度a增大
4.物体做直线运动的图像可以灵活选取纵、横轴所表示的物理量，下列说法正确的是( )
A. 甲图中，物体在0∼t0这段时间内的位移等于v0t02
B. 乙图中，物体的加速度大小为1m/s2
C. 丙图中，阴影面积表示t1∼t2时间内物体的速度变化量
D. A、B、C三个物体做直线运动的图像如图丁所示，则0∼t1时间内，三个物体中B的路程最小
5.如图所示，P、Q两本完全相同的物理课本，叠放在足够长的水平桌面上，所有接触面间的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，每本物理课本的质量均为m，重力加速度大小为g，若用手在P的右侧挡住P(图中未画出)，则要将物理课本Q从物理课本P下方沿水平方向抽出，作用在物理课本Q上的水平拉力F不小于( )
A. 2μmgB. 3μmgC. 4μmgD. 5μmg
6.工地上甲、乙两人用如图所示的方法将带挂钩的重物抬起。不可伸长的轻绳两端分别固定于刚性直杆上的A、B两点，轻绳长度大于A、B两点间的距离。现将挂钩挂在轻绳上，乙站直后将杆的一端搭在肩上并保持不动，甲蹲下后将杆的另一端搭在肩上，此时物体刚要离开地面，然后甲缓慢站起至站直。已知甲的身高比乙高，不计挂钩与绳之间的摩擦。在甲缓慢站起至站直的过程中，下列说法正确的是( )
A. 轻绳的张力大小一直不变B. 轻绳的张力先变大后变小
C. 轻绳的张力先变小后变大D. 轻绳对挂钩的作用力先变大后变小
7.蹦极是一项刺激的户外休闲活动，可以使蹦极者在空中体验几秒钟的“自由落体”.如图所示，蹦极者站在高塔顶端，将一端固定的弹性长绳系在腰上，然后双臂伸开，双腿并拢，头朝下跳离高塔.设弹性绳的原长为L，蹦极者下落第一个L5时速度的增加量为Δv1，下落第五个L5时速度的增加量为Δv2，把蹦极者视为质点，蹦极者离开塔顶时的速度为零，不计空气阻力，则Δv1Δv2满足( )
A. 1<Δv1Δv2<2B. 2<Δv1Δv2<3C. 3<Δv1Δv2<4D. 4<Δv1Δv2<5
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理思想与研究方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、建立物理模型法、类比法和科学假说法等等。下列关于所用物理学研究方法的叙述正确的是( )
A. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点代替物体的方法，采用了等效替代思想
B. 根据速度定义式v=ΔxΔt，当Δt非常小时，ΔxΔt就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想法
C. 伽利略对自由落体运动的研究，应用了实验和逻辑推理相结合的方法
D. 在探究滑动摩擦力与接触面的正压力、粗糙程度等因素的关系实验中，应用了类比法
9.如图所示，倾角为37°的斜面体固定在地面上，质量为2kg的物块放在斜面上，一个轻弹簧的一端连接在物块上，用沿斜面向上的拉力拉轻弹簧的另一端，弹簧的长度随着拉力的大小而发生改变。当拉力大小为8.8N时，物块刚好不沿斜面下滑，此时弹簧的长度为14.4cm；当拉力大小为15.2N时，物块刚好不上滑，此时弹簧的长度为17.6cm。弹簧的形变始终在弹性限度内，物块与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s2，sin37∘=0.6，cs37∘=0.8，则下列说法正确的是( )
A. 弹簧的劲度系数为160N/mB. 弹簧的劲度系数为200N/m
C. 物块与斜面间的动摩擦因数为0.20D. 物块与斜面间的动摩擦因数为0.25
10.一司机驾驶汽车以某一速度匀速行驶，发现正前方人行道有行人过马路，司机为礼让行人立即刹车在斑马线前停下。行车记录仪记录了该过程的运动情况，若从开始刹车时计时，运动时间表示为t，汽车运动的位移表示为x，行车电脑根据汽车的运动情况绘制的xt2−1t的图像如图所示，下列说法正确的是( )
A. 汽车刹车的加速度大小为2m/s2
B. 汽车刹车前匀速行驶的速度大小为12m/s
C. 汽车在t=6.5s时停下来
D. 在0∼6s内，汽车行驶的位移大小为25m
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.钟同学用落体法测量重力加速度的实验装置如图甲所示，初始时用细线把钢制的圆柱挂在架子上，架子下部固定一个小电动机，电动机轴上装一支软笔。电动机转动时，软笔尖每转一周就在钢柱表面画上一条痕迹。实验后画笔在钢柱上的画痕如图乙所示，O为第一条画痕，从O开始选取4条连续的痕迹A、B、C、D，测得它们到痕迹O的距离分别为ℎ1、ℎ2、ℎ3、ℎ4。
(1)实验操作时，应__________。
A.先打开电源使电动机转动，后烧断细线使钢柱自由下落
B.先烧断细线使钢柱自由下落，后打开电源使电动机转动
(2)若电动机的转速为1200r/min，则软笔转动的周期T=_________s。
(3)画出痕迹B时，钢柱下落的速度大小vB=_________，当地的重力加速度大小g=_________。(均用题中所给物理量的字母表示)
12.唐同学和李同学一起用实验探究胡克定律，他们把弹簧上端固定在铁架台的横杆上，弹簧的右侧固定一刻度尺，如图甲所示。在弹簧下端悬挂不同质量的钩码，记录弹簧弹力F和相关数据。
(1)唐同学根据实验数据，绘制的弹力F与x的关系图像如图乙所示，图中x表示__________。
A.弹簧的形变量 B.弹簧形变量的变化量
C.弹簧处于水平状态下的自然长度 D.弹簧处于竖直状态下的自然长度
(2)李同学使用两条不同的轻质弹簧a和b，根据实验数据绘制F与x图像(未画出)，发现图像中弹簧a的斜率小于弹簧b的斜率，由此可知弹簧a的劲度系数_________(填“于”“等于”或“小于”)弹簧b的劲度系数。
(3)实验过程中发现某类弹簧自身受到的重力相对其弹力非常小；可视为轻质弹簧，若把类弹簧在铁架台上竖直悬挂时，弹簧呈现的形态如下图中的__________。
A. B． C．
(4)两位同学分别用同一弹簧来做实验，其中唐同学是测出弹簧处于竖直状态且不挂钩码时的弹簧长度作为原长，李同学是测出弹簧自然水平放置时的弹簧长度作为原长。两位同学完成实验后，得到如下F−x图像；其中实线是唐同学的，虚线是李同学的，则下列图像正确的是__________。
A. B．
C.
D．
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.一辆汽车在十字路口遇红灯，当绿灯亮时汽车从静止开始以a=4m/s2的加速度开始加速，恰在此时，一辆摩托车以v1=12m/s的速度从汽车旁匀速驶过(两者同方向运动)，已知汽车在该路段最大行驶速度v2=16m/s。求：
(1)汽车从路口开始加速到追上摩托车前，两车相距的最大距离xm；
(2)汽车从路口开始加速到追上摩托车所用的时间t。
14.如图所示，放在粗糙固定斜面上的物块A和悬挂的物块B均处于静止状态，A、B的质量分别为mA=4kg，mB=1.5kg，轻绳AO绕过光滑的定滑轮与轻绳OB、OD连接于O点，轻绳OD沿水平方向，轻绳OC与竖直方向的夹角θ=53∘，斜面倾角α=30∘，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s2，sin53∘=0.8，cs53∘=0.6。
(1)求轻绳AO上的拉力大小F1；
(2)求物块A与斜面间的动摩擦因数的最小值μ0；
(3)若物块A与斜面间的动摩擦因数为μ0，增大物块A的质量，A、B仍能静止，求物块A的最大质量。
15.如图所示，一竖直固定的长直圆管内有一静止的薄圆盘，圆盘与管的上端口距离为l。一小球从管的上端口由静止下落，并撞在圆盘中心，碰撞后小球做竖直上抛运动，圆盘做匀减速直线运动，在圆盘的速度减为零的瞬间，小球第二次与圆盘发生碰撞。小球与圆盘发生碰撞的时间极短(可忽略)，每次碰撞后瞬间圆盘和小球的速率均为碰撞前瞬间小球速率的一半，不计空气阻力，重力加速度大小为g，小球在管内运动时与管壁不接触，圆盘始终水平，且圆盘在圆管内做匀减速直线运动的加速度大小保持不变。
(1)求从第一次碰撞到第二次碰撞，小球的平均速度大小v；
(2)求圆盘在圆管内做匀减速直线运动的加速度大小a；
(3)若小球与圆盘的第五次碰撞发生在管底，求圆管的长度L。
参考答案
1.D
2.B
3.B
4.C
5.B
6.B
7.D
8.BC
9.BC
10.AD
11.(1)A
(2)0.05
(3) ℎ3−ℎ12T ℎ4−2ℎ24T2
12.(1)A
(2)小于
(3)C
(4)D
13.(1)二者共速时，相距最远，可得
v1=at1
解得
t1=3s
则
xm=v1t1−12at12=18m
(2)依题意，汽车匀加速阶段的时间满足
v2=at2
解得
t2=4s
由二者位移关系，可得
v1t=12at22+v2t−t2
解得
t=8s
14.(1)对结点O受力分析如图所示：
根据平衡条件有
Tcsθ−mBg=0
且轻绳AO上的拉力大小
F1=T
解得
F1=25N
(2)因F1=25N，mAgsin30°=20N，可知物体A受摩擦力方向沿斜面向下，则由
μ0mAgcs30∘=F1−mAgsin30∘
可得物块A与斜面间的动摩擦因数的最小值
μ0= 312
(3)由题意可知，当A质量最大时，物块受的最大静摩擦力方向沿斜面向上，则
μ0mAmaxgcs30∘+F1=mAmaxgsin30∘
解得
mAmax=203kg
15.(1)小球第一次碰撞圆盘前速度大小为
v= 2gl
选向下为正方向，碰撞后瞬间圆盘和小球的速度分别为
v盘=v2= 2gl2 ， v球=−v2=− 2gl2
依题意，圆盘做匀减速直线运动，小球做竖直上抛运动，设第二次碰撞前二者的位移为x，可得
x=v盘2t ， x=v球t+12gt2
联立，解得
x=34l ， t=32 2lg
从第一次碰撞到第二次碰撞，小球的平均速度大小
v=xt= 2gl4
(2)圆盘做匀减速直线运动，则有
0=v盘−at
解得
a=g3
(3)小球第二次碰撞圆盘前速度为
v′球=v球+gt= 2gl=v
即小球第二次碰撞圆盘前速度与第一次碰撞圆盘速度相同，碰撞后的运动过程与第一次碰撞后运动过程也相同，由(1)分析可知第一次碰撞后圆盘位移为
x=v盘2t=3l4
则第二次碰撞圆盘后，圆盘的位移也为 3l4 ，以此类推若小球与圆盘的第五次碰撞发生在管底，圆管的长度为
L=l+5x=4.75l
1.如图所示，奶奶站在地面上用杆秤给小孙子称体重，下列说法正确的是( )
A. 奶奶对地面的压力是由地面的形变引起的
B. 小孩所受的重力方向一定指向地球球心
C. 地面对奶奶的支持力与奶奶所受的重力是一对平衡力
D. 小孩的重心一定在秤钩上端细线的延长线上
2.一物体在水平面上做直线运动，物体运动的v−t图像如图所示，下列说法正确的是( )
A. 物体在1s∼2s内的加速度小于2s∼3s内的加速度
B. 物体在0∼1s内的位移大于1s∼3s内的位移
C. 物体最后回到t=0时刻的位置
D. 物体在2s∼3s内的平均速度大于1s∼2s内的平均速度
3.在物理学中，速度变化的快慢定义为加速度a，而加速度变化的快慢被定义为“jerk”，我国力学界已采用“加加速度”这一中译名，用j表示加加速度，即j=ΔaΔt。下列说法正确的是( )
A. j与Δa成正比，与Δt成反比
B. j的方向总是与Δa的方向一致
C. 若某运动物体的j是正值，则该物体的速度增大
D. 若某运动物体的j增大，则该物体的加速度a增大
4.物体做直线运动的图像可以灵活选取纵、横轴所表示的物理量，下列说法正确的是( )
A. 甲图中，物体在0∼t0这段时间内的位移等于v0t02
B. 乙图中，物体的加速度大小为1m/s2
C. 丙图中，阴影面积表示t1∼t2时间内物体的速度变化量
D. A、B、C三个物体做直线运动的图像如图丁所示，则0∼t1时间内，三个物体中B的路程最小
5.如图所示，P、Q两本完全相同的物理课本，叠放在足够长的水平桌面上，所有接触面间的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，每本物理课本的质量均为m，重力加速度大小为g，若用手在P的右侧挡住P(图中未画出)，则要将物理课本Q从物理课本P下方沿水平方向抽出，作用在物理课本Q上的水平拉力F不小于( )
A. 2μmgB. 3μmgC. 4μmgD. 5μmg
6.工地上甲、乙两人用如图所示的方法将带挂钩的重物抬起。不可伸长的轻绳两端分别固定于刚性直杆上的A、B两点，轻绳长度大于A、B两点间的距离。现将挂钩挂在轻绳上，乙站直后将杆的一端搭在肩上并保持不动，甲蹲下后将杆的另一端搭在肩上，此时物体刚要离开地面，然后甲缓慢站起至站直。已知甲的身高比乙高，不计挂钩与绳之间的摩擦。在甲缓慢站起至站直的过程中，下列说法正确的是( )
A. 轻绳的张力大小一直不变B. 轻绳的张力先变大后变小
C. 轻绳的张力先变小后变大D. 轻绳对挂钩的作用力先变大后变小
7.蹦极是一项刺激的户外休闲活动，可以使蹦极者在空中体验几秒钟的“自由落体”.如图所示，蹦极者站在高塔顶端，将一端固定的弹性长绳系在腰上，然后双臂伸开，双腿并拢，头朝下跳离高塔.设弹性绳的原长为L，蹦极者下落第一个L5时速度的增加量为Δv1，下落第五个L5时速度的增加量为Δv2，把蹦极者视为质点，蹦极者离开塔顶时的速度为零，不计空气阻力，则Δv1Δv2满足( )
A. 1<Δv1Δv2<2B. 2<Δv1Δv2<3C. 3<Δv1Δv2<4D. 4<Δv1Δv2<5
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理思想与研究方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、建立物理模型法、类比法和科学假说法等等。下列关于所用物理学研究方法的叙述正确的是( )
A. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点代替物体的方法，采用了等效替代思想
B. 根据速度定义式v=ΔxΔt，当Δt非常小时，ΔxΔt就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想法
C. 伽利略对自由落体运动的研究，应用了实验和逻辑推理相结合的方法
D. 在探究滑动摩擦力与接触面的正压力、粗糙程度等因素的关系实验中，应用了类比法
9.如图所示，倾角为37°的斜面体固定在地面上，质量为2kg的物块放在斜面上，一个轻弹簧的一端连接在物块上，用沿斜面向上的拉力拉轻弹簧的另一端，弹簧的长度随着拉力的大小而发生改变。当拉力大小为8.8N时，物块刚好不沿斜面下滑，此时弹簧的长度为14.4cm；当拉力大小为15.2N时，物块刚好不上滑，此时弹簧的长度为17.6cm。弹簧的形变始终在弹性限度内，物块与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s2，sin37∘=0.6，cs37∘=0.8，则下列说法正确的是( )
A. 弹簧的劲度系数为160N/mB. 弹簧的劲度系数为200N/m
C. 物块与斜面间的动摩擦因数为0.20D. 物块与斜面间的动摩擦因数为0.25
10.一司机驾驶汽车以某一速度匀速行驶，发现正前方人行道有行人过马路，司机为礼让行人立即刹车在斑马线前停下。行车记录仪记录了该过程的运动情况，若从开始刹车时计时，运动时间表示为t，汽车运动的位移表示为x，行车电脑根据汽车的运动情况绘制的xt2−1t的图像如图所示，下列说法正确的是( )
A. 汽车刹车的加速度大小为2m/s2
B. 汽车刹车前匀速行驶的速度大小为12m/s
C. 汽车在t=6.5s时停下来
D. 在0∼6s内，汽车行驶的位移大小为25m
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.钟同学用落体法测量重力加速度的实验装置如图甲所示，初始时用细线把钢制的圆柱挂在架子上，架子下部固定一个小电动机，电动机轴上装一支软笔。电动机转动时，软笔尖每转一周就在钢柱表面画上一条痕迹。实验后画笔在钢柱上的画痕如图乙所示，O为第一条画痕，从O开始选取4条连续的痕迹A、B、C、D，测得它们到痕迹O的距离分别为ℎ1、ℎ2、ℎ3、ℎ4。
(1)实验操作时，应__________。
A.先打开电源使电动机转动，后烧断细线使钢柱自由下落
B.先烧断细线使钢柱自由下落，后打开电源使电动机转动
(2)若电动机的转速为1200r/min，则软笔转动的周期T=_________s。
(3)画出痕迹B时，钢柱下落的速度大小vB=_________，当地的重力加速度大小g=_________。(均用题中所给物理量的字母表示)
12.唐同学和李同学一起用实验探究胡克定律，他们把弹簧上端固定在铁架台的横杆上，弹簧的右侧固定一刻度尺，如图甲所示。在弹簧下端悬挂不同质量的钩码，记录弹簧弹力F和相关数据。
(1)唐同学根据实验数据，绘制的弹力F与x的关系图像如图乙所示，图中x表示__________。
A.弹簧的形变量 B.弹簧形变量的变化量
C.弹簧处于水平状态下的自然长度 D.弹簧处于竖直状态下的自然长度
(2)李同学使用两条不同的轻质弹簧a和b，根据实验数据绘制F与x图像(未画出)，发现图像中弹簧a的斜率小于弹簧b的斜率，由此可知弹簧a的劲度系数_________(填“于”“等于”或“小于”)弹簧b的劲度系数。
(3)实验过程中发现某类弹簧自身受到的重力相对其弹力非常小；可视为轻质弹簧，若把类弹簧在铁架台上竖直悬挂时，弹簧呈现的形态如下图中的__________。
A. B． C．
(4)两位同学分别用同一弹簧来做实验，其中唐同学是测出弹簧处于竖直状态且不挂钩码时的弹簧长度作为原长，李同学是测出弹簧自然水平放置时的弹簧长度作为原长。两位同学完成实验后，得到如下F−x图像；其中实线是唐同学的，虚线是李同学的，则下列图像正确的是__________。
A. B．
C.
D．
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.一辆汽车在十字路口遇红灯，当绿灯亮时汽车从静止开始以a=4m/s2的加速度开始加速，恰在此时，一辆摩托车以v1=12m/s的速度从汽车旁匀速驶过(两者同方向运动)，已知汽车在该路段最大行驶速度v2=16m/s。求：
(1)汽车从路口开始加速到追上摩托车前，两车相距的最大距离xm；
(2)汽车从路口开始加速到追上摩托车所用的时间t。
14.如图所示，放在粗糙固定斜面上的物块A和悬挂的物块B均处于静止状态，A、B的质量分别为mA=4kg，mB=1.5kg，轻绳AO绕过光滑的定滑轮与轻绳OB、OD连接于O点，轻绳OD沿水平方向，轻绳OC与竖直方向的夹角θ=53∘，斜面倾角α=30∘，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s2，sin53∘=0.8，cs53∘=0.6。
(1)求轻绳AO上的拉力大小F1；
(2)求物块A与斜面间的动摩擦因数的最小值μ0；
(3)若物块A与斜面间的动摩擦因数为μ0，增大物块A的质量，A、B仍能静止，求物块A的最大质量。
15.如图所示，一竖直固定的长直圆管内有一静止的薄圆盘，圆盘与管的上端口距离为l。一小球从管的上端口由静止下落，并撞在圆盘中心，碰撞后小球做竖直上抛运动，圆盘做匀减速直线运动，在圆盘的速度减为零的瞬间，小球第二次与圆盘发生碰撞。小球与圆盘发生碰撞的时间极短(可忽略)，每次碰撞后瞬间圆盘和小球的速率均为碰撞前瞬间小球速率的一半，不计空气阻力，重力加速度大小为g，小球在管内运动时与管壁不接触，圆盘始终水平，且圆盘在圆管内做匀减速直线运动的加速度大小保持不变。
(1)求从第一次碰撞到第二次碰撞，小球的平均速度大小v；
(2)求圆盘在圆管内做匀减速直线运动的加速度大小a；
(3)若小球与圆盘的第五次碰撞发生在管底，求圆管的长度L。
参考答案
1.D
2.B
3.B
4.C
5.B
6.B
7.D
8.BC
9.BC
10.AD
11.(1)A
(2)0.05
(3) ℎ3−ℎ12T ℎ4−2ℎ24T2
12.(1)A
(2)小于
(3)C
(4)D
13.(1)二者共速时，相距最远，可得
v1=at1
解得
t1=3s
则
xm=v1t1−12at12=18m
(2)依题意，汽车匀加速阶段的时间满足
v2=at2
解得
t2=4s
由二者位移关系，可得
v1t=12at22+v2t−t2
解得
t=8s
14.(1)对结点O受力分析如图所示：
根据平衡条件有
Tcsθ−mBg=0
且轻绳AO上的拉力大小
F1=T
解得
F1=25N
(2)因F1=25N，mAgsin30°=20N，可知物体A受摩擦力方向沿斜面向下，则由
μ0mAgcs30∘=F1−mAgsin30∘
可得物块A与斜面间的动摩擦因数的最小值
μ0= 312
(3)由题意可知，当A质量最大时，物块受的最大静摩擦力方向沿斜面向上，则
μ0mAmaxgcs30∘+F1=mAmaxgsin30∘
解得
mAmax=203kg
15.(1)小球第一次碰撞圆盘前速度大小为
v= 2gl
选向下为正方向，碰撞后瞬间圆盘和小球的速度分别为
v盘=v2= 2gl2 ， v球=−v2=− 2gl2
依题意，圆盘做匀减速直线运动，小球做竖直上抛运动，设第二次碰撞前二者的位移为x，可得
x=v盘2t ， x=v球t+12gt2
联立，解得
x=34l ， t=32 2lg
从第一次碰撞到第二次碰撞，小球的平均速度大小
v=xt= 2gl4
(2)圆盘做匀减速直线运动，则有
0=v盘−at
解得
a=g3
(3)小球第二次碰撞圆盘前速度为
v′球=v球+gt= 2gl=v
即小球第二次碰撞圆盘前速度与第一次碰撞圆盘速度相同，碰撞后的运动过程与第一次碰撞后运动过程也相同，由(1)分析可知第一次碰撞后圆盘位移为
x=v盘2t=3l4
则第二次碰撞圆盘后，圆盘的位移也为 3l4 ，以此类推若小球与圆盘的第五次碰撞发生在管底，圆管的长度为
L=l+5x=4.75l
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