相关试卷

1、《三体》中描绘了三体舰队通过尘埃区被动减速的场景，引起了天文爱好者们的讨论，如果想要不减速通过尘埃区，就需要飞船提供足够的动力。假设尘埃区密度为 $ρ = 4.0 \times 1 0^{- 8} k g / m^{3}$ ，飞船进入尘埃区的速度为 $v = 3.0 \times 1 0^{5} m / s$ ，飞船垂直于运动方向上的最大横截面积为 $S = 10 m^{2}$ ，尘埃微粒与飞船相碰后都附着在飞船上，求：

(1)、单位时间 $Δ t = 1 s$ 内附着在飞船上的微粒质量；

(2)、飞船要保持速度 $v$ 不变，所需提供的动力以及动力的功率大小。

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2、利用图示的实验装置对碰撞过程进行研究。让质量为 $m_{1}$ 的滑块 $A$ 与质量为 $m_{2}$ 的静止滑块 $B$ 在水平气垫导轨上发生碰撞，碰撞时间极短，比较碰撞后 $A$ 和 $B$ 的速度大小 $v_{1}$ 和 $v_{2}$ ，进而分析碰撞过程是否为弹性碰撞。完成下列填空：

(1)、调节导轨水平；

(2)、测得两滑块的质量分别为 $0.510 k g$ 和 $0.304 k g$ 。要使碰撞后两滑块运动方向相反，应选取质量为 $k g$ 的滑块作为 $A$ ；

(3)、调节 $B$ 的位置，使得 $A$ 与 $B$ 接触时， $A$ 的左端到左边挡板的距离 $s_{1}$ 与 $B$ 的右端到右边挡板的距离 $s_{2}$ 相等；

(4)、使 $A$ 以一定的初速度沿气垫导轨运动，并与 $B$ 碰撞，分别用传感器记录 $A$ 和 $B$ 从碰撞时刻开始到各自撞到挡板所用的时间 $t_{1}$ 和 $t_{2}$ ；

(5)、将 $B$ 放回到碰撞前的位置，改变 $A$ 的初速度大小，重复步骤（4）。多次测量的结果如表所示；
1
2
3
4
5
$t_{1} / s$
0.49
0.67
1.01
1.22
1.39
$t_{2} / s$
0.15
0.21
0.33
0.40
0.46
$k = v_{1} / v_{2}$
0.31
$k_{2}$
0.33
0.33
0.33

(6)、表中的 $k_{2} =$ （保留2位有效数字）；

(7)、 $\frac{v_{1}}{v_{2}}$ 的平均值为（保留2位有效数字）；

(8)、理论研究表明，对本实验的碰撞过程，是否为弹性碰撞可由 $\frac{v_{1}}{v_{2}}$ 判断。若两滑块的碰撞为弹性碰撞，则 $\frac{v_{1}}{v_{2}}$ 的理论表达式为（用 $m_{1}$ 和 $m_{2}$ 表示），本实验中其值为（保留2位有效数字），若该值与（7）中结果间的差别在允许范围内，则可认为滑块 $A$ 与滑块 $B$ 在导轨上的碰撞为弹性碰撞。

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3、在验证机械能守恒定律的实验中，一个质量 $m = 1 k g$ 的重锤自由下落，在纸带上打出了一系列的点（ $O$ 为起始点），如图所示。相邻计数点时间间隔为 $0.02 s$ ，长度单位是 $c m, g$ 取 $9.8 m / s^{2}$ 。（结果保留3位有效数字）则：
①打点计时器打下计数点 $B$ 时，重锤的速度 $v_{B} =$ $m / s$ ；
②从点 $O$ 到打下计数点 $B$ 的过程中，重锤重力势能的减少量 $Δ E_{p} =$ $J$ ，动能的增加量 $Δ E_{k} =$ $J$ ；

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4、如图甲所示，光滑水平面上两物块 $A 、 B$ 用轻质橡皮绳水平连接，橡皮绳恰好处于原长。 $t = 0$ 时， $A$ 以水平向左的初速度 $v_{0}$ 开始运动， $B$ 初速度为0， $A, B$ 运动的 $v - t$ 图像如图乙所示。已知 $A$ 的质量为 $m, 0 - t_{0}$ 时间内 $B$ 的位移为 $x_{0}, t = 3 t_{0}$ 时二者发生碰撞并粘在一起，则（）

A、 $B$ 的质量为 $2 m$ B、橡皮绳的最大弹性势能为 $\frac{1}{6} m v_{0}^{2}$ C、橡皮绳的原长为 $\frac{1}{3} v_{0} t_{0}$ D、二者发生碰撞并粘在一起后的速度为 $\frac{1}{3} v_{0}$

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5、如图所示，小球 $A$ 和槽形物体 $B$ 的质量分别为 $m, 2 m, B$ 置于光滑水平面上， $B$ 的上部半圆形槽的半径为 $R$ ，槽的左右两侧等高。将 $A$ 从槽的右侧顶端由静止释放，一切摩擦均不计，则（）

A、 $A$ 和 $B$ 组成的系统动量守恒 B、 $A$ 恰好可以到达槽的左侧等高处 C、 $A$ 运动到槽的最低点时速度为 $\sqrt{2 g R}$ D、 $B$ 向右运动的最大位移为 $\frac{2}{3} R$

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6、五一期间很多骑行人员未按要求佩戴头盔，交管部门针对这一现象，进行专项整治，未按要求佩戴头盔人员将受到如下惩罚：举如图所示的广告牌，发朋友圈“集赞”。某同学在某轻质头盔的安全性测试中进行了模拟检测，某次他在头盔中装入质量为 $5 k g$ 的物体，物体与头盔紧密接触，使其从 $0.8 m$ 的高处自由落下，并与水平面发生碰撞，头盔被挤压了 $0.02 m$ 时，物体的速度减为0，如图所示，挤压过程中视为匀减速直线运动，不考虑物体和地面的形变，忽略空气阻力，重力加速度 $g$ 取 $10 m / s^{2}$ ，下列说法正确的是（）

A、物体落地瞬间的速度为 $8 m / s$ B、物体在自由下落过程中重力的冲量大小为 $20 N \cdot s$ C、匀减速直线运动过程中头盔对物体的平均作用力大小为 $2050 N$ D、物体做匀减速直线过程中动量变化量大小为 $20 k g \cdot m / s$ ，方向竖直向下

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7、一个士兵坐在皮划艇上，他连同装备和皮划艇的总质量是 $M =$ $120 k g$ ，这个士兵用步枪在 $t = 2 s$ 内沿水平方向连续射出20发子弹，每发子弹的质量是 $m = 10 g$ ，子弹离开枪口时相对步枪的速度是 $v_{0} = 800 m / s$ ，射击前皮划艇是静止的，不考虑水的阻力。则以下说法正确的是（）

A、每次射击后皮划艇的速度改变量都相同 B、每次射击后皮划艇的速度改变量都不同，若射出第 $n$ 发，则 $Δ v$ $= \frac{8}{120.01 - 0.01 n} m / s$ C、连续射击20发后皮划艇的速度是 $0.67 m / s$ D、连续射击时枪受到的平均反冲作用力是 $40 N$

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8、如图所示，光滑水平轨道上放置长木板 $A$ （上表面粗糙）和滑块 $C$ ，滑块 $B$ 置于 $A$ 的左端，三者质量分别为 $m_{A} = 2 k g 、 m_{B} = 1 k g$ 、 $m_{C} = 2 k g$ 。开始时 $C$ 静止， $A 、 B$ 一起以 $v_{0} = 5 m / s$ 的速度匀速向右运动， $A$ 与 $C$ 发生碰撞（时间极短）后 $C$ 向右运动，经过一段时间， $A 、 B$ 再次达到共同速度一起向右运动，且恰好不再与 $C$ 碰撞。则 $A$ 与 $C$ 发生碰撞后瞬间 $A$ 的速度大小为（）

A、 $1 m / s$ B、 $2 m / s$ C、 $3 m / s$ D、 $4 m / s$

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9、从地面上以一定初速度竖直向上抛出一质量为 $m$ 的小球，其动能随时间的变化如图。已知小球受到的空气阻力大小与速率成正比。小球落地时的动能为 $E_{0}$ ，且落地前小球已经做匀速运动。重力加速度为 $g$ ，则小球在整个运动过程中（）

A、最大的加速度为 $4 g$ B、从最高点下降落回到地面所用时间小于 $t_{1}$ C、球上升阶段阻力的冲量大小等于下落阶段阻力的冲量大小 D、球上升阶段动量变化的大小小于下落阶段动量变化的大小

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10、某质量为 $m$ 的电动玩具小车在平直的水泥路上由静止开始加速行驶。经过时间 $t$ 前进的距离为 $x$ ，且速度刚好达到最大值 $v_{m a x}$ ，设这一过程中电动机的功率恒为 $P$ ，小车受到的阻力恒为 $f$ ，则 $t$ 时间内（）

A、小车做匀加速运动 B、合外力对小车所做的功为 $P t$ C、小车受到的牵引力逐渐增大 D、小车动能的增量为 $P t - f x$

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11、如图所示，滑块 $B$ 放置在光滑的水平面上，其光滑圆弧曲面的圆心角小于 $90 °$ ，曲面最低点与水平面相切，小球 $A$ 以某一水平初速度 $v_{0}$ 冲向 $B$ ，则（）

A、 $A 、 B$ 相互作用过程中， $A 、 B$ 组成的系统动量守恒 B、 $A 、 B$ 相互作用过程中， $A$ 的机械能守恒 C、 $A$ 的初速度达到一定数值就可以越过 $B$ D、 $A$ 的初速度无论多大都不能越过 $B$

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12、有些核反应堆里要让质量为 $m$ 的中子与质量为 $M$ 的原子核碰撞 $(M > m)$ ，以便把中子的速度降下来。中子和原子核的碰撞可看做一维弹性碰撞，为此选用的原子核的质量应（）

A、较小 B、较大 C、都可以 D、无法判断

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13、下列说法正确的是（）

A、做匀变速直线运动的物体的机械能一定不守恒 B、做平抛运动的物体在任意相等时间内动量的增量是相同的 C、静止在光滑水平面上的物体，时间 $t$ 内其重力的冲量为0 D、质量相同的卫星在不同轨道上绕地球做匀速圆周运动，轨道半径越小，卫星的动能越小

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14、如图为某游乐场内水上滑梯轨道示意图，整个轨道在同一竖直平面内，AB 段是四分之一光滑圆弧轨道，半径为 2R，平面 BC 段粗糙，左端 B 点与圆弧平滑相连，右端 C 点与水面高度差为 R.一质量为 m 的游客（视为质点）从 A 点由静止开始滑下，试求：

(1)、游客运动到 B 点时，对 B 点的压力（假设此时还在圆弧轨道中）

(2)、游客运动到 C 点离开平面，落在水面 D 点，CD 水平距离为 2R，求游客滑到 C 点的速度的大小？

(3)、运动过程轨道摩擦力对游客所做的功?

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15、如图所示，空间中存在水平向右的匀强电场，一带正电的小球通过绝缘的轻质弹簧和轻绳悬挂在空中处于静止状态，弹簧处于水平状态，轻绳与竖直方向的夹角θ=45°，已知小球的质量m=0.1kg，电荷量 $q = 1.6 \times 1 0^{- 6} C$ ，场强大小 $E = 5.0 \times 1 0^{5} N / C$ ，重力加速度g取10m/s²求：

(1)、轻绳的拉力大小；

(2)、弹簧的弹力大小及方向；

(3)、撤去电场同时剪断轻绳，此瞬间小球的加速度大小。

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16、

(1)、某同学利用图甲所示的装置，探究平抛运动的特点，下列说法正确的是（）；

A、可以探究水平分运动的特点 B、可以探究竖直分运动的特点 C、实验时应改变小球距地面的高度，多次重复实验 D、实验时应改变小铁锤打击弹性金属片的力度，多次重复实验

(2)、为了在（1）实验结论的基础上进一步探究平抛运动的规律，该同学用图乙所示的器材进行实验，描绘出小球做平抛运动的轨迹。但是轨迹不确定是否完整，请根据图丙中所示的数据判断图中的O点（选填“是”或“不是”）抛出点，小球运动的初速度为m/s。

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17、如图所示，两根绝缘轻绳将两个大小和材料均相同的带正电小球（可视为质点）系于同一点，A球靠在绝缘墙壁上，B球保持静止状态。两球所带电荷量分别为Q_A=2q和Q_B=4q。现将B球与A球接触后再次释放，稳定后两球均静止，下列说法中正确的是（　　）

A、B球的电荷量不变 B、轻绳对B球的拉力不变 C、A、B两球间库仑力增大 D、A、B两球间距离增大

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18、2023年10月3日，杭州亚运会男子蹦床比赛在黄龙体育馆举行，中国运动员严浪宇以59.85分夺冠获得了杭州亚运会男子蹦床冠军。加之前一日朱雪莹在女子项目摘金，至此，本届亚运会蹦床项目全部两枚金牌被中国队包揽。某同学分析严浪宇的比赛视频发现，严浪宇在某次下落过程中从最高点到着网用时 $0.8 s$ ，从着网到最低点用时 $0.4 s$ 。已知严浪宇的质量约为 $60 k g$ ，重力加速度 $g$ 取 $10 m / s^{2}$ ，则该过程中网对严浪宇的平均作用力约为（　　）

A、 $600 N$ B、 $1200 N$ C、 $1800 N$ D、 $2400 N$

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19、如图所示，质量为 m=0.1kg 的木块，静置于离转轴 0.6m 水平转动的转盘上．木块用一轻绳拴着，轻绳穿过转盘中央的细管，与质量也为 m=0.1kg 的小球相连，木块与转盘间的最大静摩擦力为其重力的 μ 倍（μ=0.2），木块随转盘一起匀速转动．以下说法正确的是（）

A、木块受到的摩擦力总是指向圆心 B、在转速一定的条件下，木块受到的摩擦力跟木块到转轴的距离成正比 C、转盘以角速度 ω=4rad/s 匀速转动时木块受到摩擦力为 0.04N D、转盘转速越大，细线拉力越大

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20、一质点做直线运动的 v-t 图像如图所示，下列说法错误的是（）

A、在 2-4s 内，质点受力平衡 B、质点在 0-6s 内平均速度大小为 5m/s C、质点在 0-2s 内与 4-5s 内的运动方向相反 D、在第 5s 末，质点离出发点最远

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	1	2	3	4	5
$t_{1} / s$	0.49	0.67	1.01	1.22	1.39
$t_{2} / s$	0.15	0.21	0.33	0.40	0.46
$k = v_{1} / v_{2}$	0.31	$k_{2}$	0.33	0.33	0.33