5．如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为M的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量为m（m＜M）的小球从槽高h处开始自由下滑，下列说法正确的是（ ）
A．在以后的运动过程中，小球和槽的水平方向动量始终守恒
B．在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功
C．全过程中小球和槽、弹簧所组成的系统机械能守恒，且水平方向动量守恒
D．被弹簧反弹后，小球和槽的机械能守恒，但小球不能回到槽高h处
6．如图所示，一质量M=3.0kg的长方形木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一个质量m=1.0kg的小木块A（可视为质点），同时给A和B以大小均为2.0m/s，方向相反的初速度，使A开始向左运动，B开始向右运动，要使小木块A不滑离长木板B板，已知小木块与长木板之间的动摩擦因数为0.6，则长木板B的最小长度为（ ）
A.1.2m B.0.8m C.1.0mD.1.5m
7．在光滑水平面上，质量为m的小球A正以速度v0匀速运动。
某时刻小球A与质量为3m的静止小球B发生正碰，两球相碰后，A球的动能恰好变为原来的
。
则碰后B球的速度大小是（ ）
A.
B．
C.
或
D．无法确定
8．滑沙是国内新兴的，也是黄金海岸独有的旅游项目，深受游客欢迎。
如图所示，某人坐在滑沙板上从沙坡斜面的顶端由静止沿直线下滑到斜面底端时，速度为v，设人下滑时所受阻力恒定不变，沙坡长度为L，斜面倾角为θ，人的质量为m，滑沙板质量不计，重力加速度为g，则（ ）
A.人沿沙坡斜面的顶端下滑到底端所受阻力做的功为mgLsinθ－
mv2
B.人沿沙坡下滑时所受阻力的大小为mgsinθ－
C.人沿沙坡斜面的顶端下滑到底端重力做的功为mgL
D.人在下滑过程中重力功率的最大值为mgv
9．如图所示为内壁光滑的半球形凹槽M，O为球心，∠AOB＝60°，OA水平，小物块在与水平方向成45°角的斜向上的推力F作用下静止于B处。
在将推力F沿逆时针缓慢转到水平方向的过程中装置始终静止，则（ ）
A.M槽对小物块的支持力逐渐减小
B.M槽对小物块的支持力逐渐增大
C.推力F先减小后增大
D.推力F逐渐增大
10．如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上，一质量为m=0.2kg的小球从弹簧上端某高度处自由下落，从它接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中（弹簧始终在弹性限度内），其速度v和弹簧压缩量∆x的函数图象如图乙所示，其中A为曲线的最高点，小球和弹簧接触瞬间的机械能损失不计，取重力加速度g=10m/s2，则下列说法中正确的是（）
A.该弹簧的劲度系数为20N/m
B.当∆x=0.3m时，小球处于超重状态
C.小球刚接触弹簧时速度最大
D.从接触弹簧到压缩至最短的过程中，小球的加速度先减小后增大
11．汽车从静止匀加速启动，最后做匀速运动，其速度随时间及加速度、牵引力和功率随速度变化的图象如图所示，其中正确的是（ ）
12．已知一足够长的传送带与水平面的倾角为θ，以一定的速度匀速运动，某时刻在传送带适当的位置放上具有一定初速度的物块（如图甲示），以此时为t=0记录了小物块之后在传送带上运动速度随时间的变化关系（如图乙所示），图中取沿斜面向上的运动方向为正方向，已知传送带的速度保持不变，则（ ）
A.物块在0~t1内运动的位移比在t1~t2内运动的位移小
B.0~t2内，重力对物块做正功
C.若物块与传送带间的动摩擦因数为μ，那么μ＞tanθ
D.0~t2内，传送带对物块做功为
13．如图所示，在距水平地面高为0.4m处，水平固定一根长直光滑杆，在杆上P点固定一光滑的轻质定滑轮，滑轮可绕水平轴无摩擦转动，在P点的右边，杆上套有一质量m=2kg的滑块A。
半径R＝0.3m的光滑半圆形细轨道竖直地固定在地面上，其圆心O在P点的正下方，在轨道上套有一质量m=2kg的小球B。
用一条不可伸长的柔软细绳，通过定滑轮将小球与滑块连接起来。
杆和半圆形轨道在同一竖直面内，滑块小球均可看作质点，且不计滑轮大小的影响，取g=10m/s2。
现给滑块A一个水平向右的恒力F＝60N，则（ ）
A.把小球B从地面拉到P的正下方时力F做功为24J
B.小球B运动到C处时滑块A的速度大小为0
C.小球B被拉到与滑块A速度大小相等时，
D.把小球B从地面拉到P的正下方时小球B的机械能增加了6J
14．在光滑的水平桌面上有等大的质量分别为M＝0.6kg，m＝0.2kg的两个小球，中间夹着一个被压缩的弹性势能为Ep＝10.8J的轻弹簧（弹簧与两球不相连），原来处于静止状态。
现突然释放弹簧，球m脱离弹簧后滑向与水平面相切、半径为R＝0.425m的竖直放置的光滑半圆形轨道，如图所示。
g取10m/s2。
则下列说法正确的是（ ）
A.球m从轨道底端A运动到顶端B的过程中所受合外力的冲量大小为3.4N·s
B.M离开轻弹簧时获得的速度为9m/s
C.若半圆轨道半径可调，则球m从B点飞出后落在水平桌面上的水
平距离随轨道半径的增大而减小
D.弹簧弹开过程，弹力对m的冲量大小为1.8N·s
二、实验题（本题共2小题，共16分．）
15.某同学用图甲所示的实验装置验证牛顿第二定律：
（1）通过实验得到如图乙所示的a－F图象，造成这一结果的原因是：
在平衡摩擦力时木板与水平桌面的夹角__________（选填“偏大”或“偏小”）．
（2）该同学在平衡摩擦力后进行实验，实际小车在运动过程中所受的拉力________砝码和盘的总重力（填“大于”“小于”或“等于”），为了便于探究、减小误差，应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足__________的条件．
（3）该同学得到如图丙所示的纸带。
已知打点计时器电源频率为50Hz.A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点。
Δx＝xDG－xAD＝________cm。
由此可算出小车的加速度a＝________m/s2。
（结果保留两位有效数字）
16．某同学利用如图甲所示的装置验证动能定理。
固定并调整斜槽，使它的末端O点的切线水平，在水平地面上依次铺放好木板、白纸、复写纸。
将小球从不同的标记点由静止释放，记录小球到达斜槽底端时下落的高度H，并根据落点位置测量出小球平抛的水平位移x。
改变小球在斜槽上的释放位置，进行多次测量，记录数据如下：
高度H（h为单位长度）
h
2h
3h
4h
5h
6h
7h
8h
9h
水平位移x/cm
5.5
9.1
11.7
14.2
15.9
17.6
19.0
20.6
21.7
（1）已知斜槽倾角为θ，小球与斜槽之间的动摩擦因数为μ，斜槽底端离地的高度为y，不计小球与水平槽之间的摩擦，小球从斜槽上滑下的过程中，动能定理若成立应满足的关系式是_________________________________；
（2）以H为横坐标，以__________为纵坐标，在坐标纸上描点作图，如图乙所示；
（3）由第
（1）、
（2）问，可以得出结论_________________________；
（4）受该实验方案的启发，某同学改用图丙的装置实验。
他将木板竖直放置在斜槽末端的前方某一位置固定，仍将小球从不同的标记点由静止释放，记录小球到达斜槽底端时下落的高度H，并测量小球击中木板时平抛下落的高度d，他以H为横坐标，以__________为纵坐标，描点作图，使之仍为一条倾斜的直线，也达到了同样的目的。
三、（本题共3小题，共38分。
解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。
有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
17.（8分）如图所示为某运动员用头颠球，若足球用头顶起，每次上升高度为80cm，足球的重量为400g，与头顶作用时间Δt为0.1s，空气阻力不计，g＝10m/s2，求：
（1）足球一次在空中的运动时间t；
（2）足球对头部的作用力F。
18．（12分）如图所示，在固定的光滑水平杆（杆足够长）上，套有一个质量为m＝0.5kg的光滑金属圆环，轻绳一端拴在环上，另一端系着一个质量为M＝1.98kg的木块。
现有一质量为m0＝20g的子弹以v0＝100m/s的水平速度射入木块并留在木块中（不计空气阻力和子弹与木块作用的时间，g＝10m/s2），求：
（1）圆环、木块和子弹这个系统损失的机械能；
（2）木块所能达到的最大高度。
19．（18分）如图，倾角θ=30°的光滑斜面底端固定一块垂直于斜面的挡板。
将长木板A静置于斜面上，A上放置一小物块B，初始时A下端与挡板相距L=4m，现同时无初速度释放A和B。
已知在A停止运动之前B始终没有脱离A且不会与挡板碰撞，A和B的质量均为m=1kg，它们之间的动摩擦因数
，A或B与挡板每次碰撞损失的动能均为ΔE=10J，忽略碰撞时间，重力加速度大小g=10m/s2。
求：
（1）A第一次与挡板碰前瞬间的速度大小v；
（2）A第一次与挡板碰撞到第二次与挡板碰撞的时间间隔Δt；
（3）B相对于A滑动的可能最短时间t。
高三物理试题答案
1.A2.C3.A4.D5.D6.C7.A8.B9.BC10.ABD11.ACD12.BC13.ABC14.AD
15.
（1）偏大
（2）小于M»m（3）1.805.0
16.
（1）
（2）x2（3）在实验误差允许的范围内，小球运动到斜槽底端的过程中，合外力对小球所做的功等于小球动能的增量（4）
17.
（1）足球自由下落时有h＝
gt
，解得t1＝
＝0.4s，竖直向上运动的时间等于自由下落运动的时间，所以t＝2t1＝0.8s；
（2）设竖直向上为正方向，由动量定理得（F－mg）Δt＝mv－（－mv），又v＝gt＝4m/s，联立解得F＝36N，由牛顿第三定律知足球对头部的作用力FN＝36N，方向竖直向下。
18.
（1）子弹射入木块过程，动量守恒，有m0v0＝（m0＋M）v
在该过程中机械能有损失，损失的机械能为ΔE＝
m0v
－
（m0＋M）v2
联立解得ΔE＝99J。
（2）木块（含子弹）在向上摆动过程中，木块（含子弹）和圆环在水平方向动量守恒，有
（m0＋M）v＝（m0＋M＋m）v′
又木块（含子弹）在向上摆动过程中，机械能守恒，有
（m0＋M）gh＝
（m0＋M）v2－
（m0＋M＋m）v′2
联立解得：
h＝0.01m
19.
（1）B和A一起沿斜面向下运动，由机械能守恒定律有：
解得：
（2）第一次碰后，对B有：
，故B匀速下滑
对A有：
解得：
方向始终沿斜面向下， A将做类竖直上抛运动
设A第1次反弹的速度大小为v1，由动能定理有：
解得：
（3）设A第2次反弹的速度大小为v2，由动能定理有：
解得：
即A与挡板第2次碰后停在底端，B继续匀速下滑，与挡板碰后B反弹的速度为vʹ，加速度大小为aʹ，由动能定理有：
得B沿A向上做匀减速运动的时间
当B速度为0时，因
，故B将静止在A上
所以当A停止运动时，B恰好匀速滑至挡板处，B相对A运动的时间t最短
故
。
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