1、2016-2017学年湖北省宜昌市宜都一中高一(上)第二次月考物理试卷一、选择题(本大题12小题,每小题4分,共48分)1在下图中,表示物体做匀变速直线运动的是()ABCD2如图所示,质量形状均相同的木块紧靠在一起,放在光滑的水平面上,现用水平恒力F推1号木块,使10个木块一起向右匀加速运动,则第6号对第7号木块的推力为()AFB0.8FC0.4FD0.2F3下列有关匀变速直线运动的认识,其中观点正确的是()A物体在一条直线上运动,若在相等的时间内通过的位移相等,则物体的运动就是匀变速直线运动B加速度大小不变的运动就是匀变速直线运动C匀变速直线运动是速度变化量为零的运动D匀变速直线运动的加速度
2、是一个恒量4关于时间与时刻,下列说法正确的是()A作息时间表上标出上午8:00开始上课,这里的8:00指的是时间B上午第一节课从8:00到8:45,这里指的是时间C电台报时时说:“现在是北京时间8点整”,这里实际上指的是时刻D在有些情况下,时间就是时刻,时刻就是时间5下列物理量中属于矢量的是()A功B向心加速度C动能D功率6一辆汽车从静止开始由甲地出发,沿平直公路开往乙地汽车先做匀加速运动,接着做匀减速运动,开到乙地刚好停止其vt图象如图所示,那么在0t0和t03t0两段时间内()A加速度大小比为1:2B位移大小比为1:3C平均速度大小比为2:1D平均速度大小比为1:17下列关于运动说法正确的
3、是()A若物体的加速度和速度方向相同,则速度大小一定增大B若物体的速度为零,则所受合外力一定为零C若物体的加速度恒定,则一定做直线运动D若物体的加速度增加,则相同时间内速度变化量一定增大8行驶中的汽车遇到红灯刹车后做匀减速直线运动直到停止,等到绿灯亮时又重新启动开始做匀加速直线运动直到恢复原来的速度继续匀速行驶,则从刹车到继续匀速行驶这段过程,位移随速度变化的关系图象描述正确的是()ABCD9一物体做匀变速直线运动,经P点时开始计时,取向右为正方向,其vt图象如图所示,则物体在4s内()A始终向右运动B前2s向左运动,后2s向右运动C2s前位于P点左侧,2s后位于P点右侧D2s末离P点最远,4
4、s末又回到了P点10一质点以某初速度开始做匀减速直线运动,经4.5s速度为零停止运动若质点在开始运动的第1s内的位移为x1,第2s内的位移为x2,第3s内的位移为x3,则x1:x2:x3为()A3:2:1B4:3:2C5:3:1D6:5:311某质点从静止开始做匀加速直线运动,已知第3秒内通过的位移是x,则物体运动的加速度为()ABCD12在欢庆节日的时候,人们会在夜晚燃放美丽的焰火按照设计,某种型号的装有焰火的礼花弹从专用炮筒中射出后,在4s末到达离地面100m的最高点时炸开,构成各种美丽的图案假设礼花弹从炮筒中竖直射出时的初速度是v0,上升过程中所受的平均阻力大小始终是自身重力的k倍,那么
5、v0和k分别等于(重力加速度g取10m/s2)()A25m/s,1.25B40m/s,0.25C50m/s,0.25D80m/s,1.25二、实验题(10分)13如图1所示是用打点计时器测小车瞬时速度的实验时得到的一条纸带的一部分,从0点开始依照打点的先后依次标为0、1、2、3、4、5、6现在量得0、1间的距离x1=5.18cm,1、2间的距离x2=4.40cm,2、3间的距离x3=3.62cm,3、4间的距离x4=2.78cm,4、5间的距离x5=2.00cm,5、6间的距离x6=1.22cm(f=50Hz)(1)根据上面的记录,计算打点计时器在打1、2、3、4、5点时的速度并填在表中(保留
6、小数点后一位)位置12345v/(ms1)(2)根据(1)中表格的数据,在图2中画出小车的速度时间图象,并说明小车速度变化的特点三、计算题(42分)14一物体以vo=2m/s的初速度做匀加速直线运动,经过时间t=2s后,物体的加速度反向,加速度反向后物体又运动了2s已知后2s的加速度大小是前2s的3倍求4s內物体运动的位移大小15如图所示,电动机带动下,皮带的传输速度不变,AB为皮带上方的水平段小物块由静止轻放在皮带左端A处,经过一段时间,物块的速度等于皮带的速度,已知传动轮的半径为R,物块与皮带之间的动摩擦因数为(1)为使物块运动到皮带右端B处时能脱离皮带,皮带的传输速度v和AB段的长度l应
7、分别满足什么条件?(2)若AB段的长度足够长,已知皮带的传输速度为v,现每隔一段相等的时间就在A处释放一个质量为m的物块,经过一段时间后,皮带右侧相邻物块之间的距离增大到最大值d之后保持不变,直到脱离皮带求皮带每传输一个物块电动机对皮带做的功,并求电动机对皮带做功的平均功率16一辆汽车由静止开始,前10s内以3m/s2的加速度做匀加速直线运动求:(1)汽车在10s末的速度大小v;(2)汽车在前10s内的位移大小x17如图的水平轨道中,AC段的中点B的正上方有一探测器,C处有一竖直挡板,物体P1沿轨道向右以速度v1与静止在A点的物体P2碰撞,并接合成复合体P,以此碰撞时刻为计时零点,探测器只在t
8、1=2s至t2=4s内工作,已知P1、P2的质量都为m=1kg,P与AC间的动摩擦因数为=0.1,AB段长L=4m,g取10m/s2,P1、P2和P均视为质点,P与挡板的碰撞为弹性碰撞(1)若v1=6m/s,求P1、P2碰后瞬间的速度大小v和碰撞损失的动能E;(2)若P与挡板碰后,能在探测器的工作时间内通过B点,求v1的取值范围和P向左经过A点时的最大动能E2016-2017学年湖北省宜昌市宜都一中高一(上)第二次月考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题(本大题12小题,每小题4分,共48分)1在下图中,表示物体做匀变速直线运动的是()ABCD【考点】匀变速直线运动的图像;匀变速直线运动的速度
9、与时间的关系【分析】匀变速直线运动是指速度随时间均匀变化的直线运动,其加速度不变,分析各图中各图象的性质可知是否符合题意【解答】解:A、由vt图可知,速度随时间均匀变化,加速度不变,表示物体做匀变速直线运动,符合题意,故A正确;B、由vt图可知,速度随时间均匀增大,物体做匀加速直线运动,符合题意,故B正确;C、由vt图可知,速度随时间均匀变化,加速度不变,表示物体做匀变速直线运动,符合题意,故C正确;D、图象切线的斜率表示加速度,则知加速度逐渐减小,物体做非匀变速直线运动,故D错误;故选:ABC【点评】在分析图象时首先要通过图象的纵坐标明确是什么图象,再根据图象的形状分析物体的运动状态2如图所
10、示,质量形状均相同的木块紧靠在一起,放在光滑的水平面上,现用水平恒力F推1号木块,使10个木块一起向右匀加速运动,则第6号对第7号木块的推力为()AFB0.8FC0.4FD0.2F【考点】牛顿第二定律;物体的弹性和弹力【分析】先对整体研究,求出加速度,然后对后面4个木块整体运用牛顿第二定律列式求解【解答】解:设每个木块的质量为m,对整体运用牛顿第二定律,有:a=,对710个木块整体受力分析,受重力、支持力和6对710个木块整体的推力,根据牛顿第二定律,有:=0.4F,故C正确故选:C【点评】本题关键是先用整体法求解出加速度,然后灵活地选择研究对象进行分析研究3下列有关匀变速直线运动的认识,其中
11、观点正确的是()A物体在一条直线上运动,若在相等的时间内通过的位移相等,则物体的运动就是匀变速直线运动B加速度大小不变的运动就是匀变速直线运动C匀变速直线运动是速度变化量为零的运动D匀变速直线运动的加速度是一个恒量【考点】匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系【分析】加速度不变的运动是匀变速运动,如匀变速直线运动、平抛运动;匀变速直线运动是加速度恒定且在一条直线上运动【解答】解:A、物体在一条直线上运动,若在相等的时间内通过的位移相等,则物体的运动可能是匀速直线运动,故A错误;B、加速度大小不变的运动就是匀变速运动,不一定是直线运动,如平抛运动,故B错误;C、匀变速
12、直线运动是任意相等时间内速度变化量相等的运动,故C错误;D、匀变速直线运动的加速度是一个恒量,故D正确;故选:D【点评】本题关键是区分匀变速直线运动、匀变速运动、匀速直线运动,明确加速度与速度的关系,基础题目4关于时间与时刻,下列说法正确的是()A作息时间表上标出上午8:00开始上课,这里的8:00指的是时间B上午第一节课从8:00到8:45,这里指的是时间C电台报时时说:“现在是北京时间8点整”,这里实际上指的是时刻D在有些情况下,时间就是时刻,时刻就是时间【考点】时间与时刻【分析】时间是指时间的长度,在时间轴上对应一段距离,时刻是指时间点,在时间轴上对应的是一个点,在难以区分是时间还是时刻
13、时,可以通过时间轴来进行区分【解答】解:A、作息时间表上标出上午8:00开始上课,这里的8:00指的是时刻,故A错误;B、上午第一节课从8:00到8:45,这里指的是时刻,故B错误;C、电台报时时说:“现在是北京时间8点整”,这里实际上指的是时刻,故C正确;D、我们日常生活中所讲的时间有时指时刻,有时指时间,故D正确;故选:CD【点评】对于物理中的基本概念要理解其本质不同,如时刻具有瞬时性的特点,是变化中的某一瞬间通常与物体的状态相对应;时间间隔具有连续性的特点,与某一过程相对应5下列物理量中属于矢量的是()A功B向心加速度C动能D功率【考点】矢量和标量【分析】既有大小又有方向,相加时遵循平行
14、四边形定则的物理量是矢量,如力、速度、加速度、位移、动量等都是矢量;只有大小,没有方向的物理量是标量,如路程、时间、质量等都是标量【解答】解:ACD、功、动能、功率都是只有大小没有方向的标量,故ACD错误B、向心加速度既有大小又有方向,相加时遵循平行四边形定则,所以向心加速度是矢量,故B正确故选:B【点评】对于矢量与标量,要掌握它们的两大区别:一是矢量有方向,标量没有方向;二是运算法则不同,矢量运算遵守平行四边形定则,标量运算遵守代数加减法则6一辆汽车从静止开始由甲地出发,沿平直公路开往乙地汽车先做匀加速运动,接着做匀减速运动,开到乙地刚好停止其vt图象如图所示,那么在0t0和t03t0两段时
15、间内()A加速度大小比为1:2B位移大小比为1:3C平均速度大小比为2:1D平均速度大小比为1:1【考点】匀变速直线运动的图像【分析】根据速度图象的斜率等于加速度求解加速度之比速度图象与坐标轴所围“面积”等于位移大小,由几何知识求解位移大小之比根据匀变速直线运动的平均速度公式=求解平均速度之比【解答】解:A、根据速度图象的斜率等于加速度大小,则有在0t0和t03t0两段时间内加速度大小之比为:a1:a2=: =2:1故A错误B、根据“面积”等于位移大小,则有位移之比为x1:x2=v0t0: v02t0=1:2故B错误C、D、匀变速运动的平均速度大小之比为: =: =1:1故C错误,D正确故选:
16、D【点评】本题只要抓住速度图象的两个数学意义就能正解作答:斜率等于加速度,“面积”等于位移大小7下列关于运动说法正确的是()A若物体的加速度和速度方向相同,则速度大小一定增大B若物体的速度为零,则所受合外力一定为零C若物体的加速度恒定,则一定做直线运动D若物体的加速度增加,则相同时间内速度变化量一定增大【考点】牛顿第二定律;物体做曲线运动的条件【分析】物体加速度的大小跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,且与物体质量的倒数成正比加速度的方向跟作用力的方向相同牛顿第二定律的六个性质:(1)因果性:力是产生加速度的原因若不存在力,则没有加速度(2)矢量性:力和加速度都是矢量,物体加速度方向由物体所受
17、合外力的方向决定牛顿第二定律数学表达式F=ma中,等号不仅表示左右两边数值相等,也表示方向一致,即物体加速度方向与所受合外力方向相同根据他的矢量性可以用正交分解法将力合成或分解(3)瞬时性:当物体(质量一定)所受外力发生突然变化时,作为由力决定的加速度的大小或方向也要同时发生突变;当合外力为零时,加速度同时为零,加速度与合外力保持一一对应关系牛顿第二定律是一个瞬时对应的规律,表明了力的瞬间效应(4)相对性:自然界中存在着一种坐标系,在这种坐标系中,当物体不受力时将保持匀速直线运动或静止状态,这样的坐标系叫惯性参照系地面和相对于地面静止或作匀速直线运动的物体可以看作是惯性参照系,牛顿定律只在惯性
18、参照系中才成立(5)独立性:物体所受各力产生的加速度,互不干扰,而物体的实际加速度则是每一个力产生加速度的矢量和,分力和分加速度在各个方向上的分量关系,也遵循牛顿第二定律同一性:a与F与同一物体某一状态相对应【解答】解:A、加速度和速度方向相同,物体加速;加速度与速度反向,物体减速;故A正确;B、物体的速度为零,加速度不一定为零,故合力不一定为零,如自由落体运动的最高点,物体速度为零,但加速度不为零,故B错误;C、若物体的加速度恒定,则合力恒定,当合力与速度平行时,做直线运动;当合力与速度不平行时,做曲线运动,如平抛运动,故C错误;D、加速度等于速度变化量与时间的比值,故速度变化量等于加速度与
19、时间的乘积,故D正确;故选AD【点评】本题要能区分加速度的定义式与决定式,同时要明确曲线运动的条件,明确加速直线运动与减速直线运动的条件8行驶中的汽车遇到红灯刹车后做匀减速直线运动直到停止,等到绿灯亮时又重新启动开始做匀加速直线运动直到恢复原来的速度继续匀速行驶,则从刹车到继续匀速行驶这段过程,位移随速度变化的关系图象描述正确的是()ABCD【考点】匀变速直线运动的图像【分析】由运动学公式可求出位移与速度的关系,再根据图象的性质即可得出正确的图象【解答】解:在减速过程由速度和位移关系可知:v2v02=2ax得x=;a为负值,故图象应为开口向下的二次函数图象;由速度为零开始增大时,v2=2a(x
20、x0);x0是停止时的位置坐标;x=x0a为正值,故图象为开口向上的二次函数图象;故正确的图象为C;故选:C【点评】本题考查对图象的掌握,要注意掌握由相应的规律确定函数关系的能力,并能正确由公式确定函数图象9一物体做匀变速直线运动,经P点时开始计时,取向右为正方向,其vt图象如图所示,则物体在4s内()A始终向右运动B前2s向左运动,后2s向右运动C2s前位于P点左侧,2s后位于P点右侧D2s末离P点最远,4s末又回到了P点【考点】匀变速直线运动的图像【分析】在速度时间图象中,某一点代表此时刻的瞬时速度,时间轴上方速度是正数,时间轴下方速度是负数;切线的斜率表示加速度向右上方倾斜,加速度为正,
21、向右下方倾斜加速度为负;图象与坐标轴围成面积代表位移,时间轴上方位移为正,时间轴下方位移为负【解答】解:AB、由于在速度时间图象中,某一点代表此时刻的瞬时速度,时间轴上方速度是正数,时间轴下方速度是负数;所以物体前两秒向左运动,后两秒向右运动,故A错误,B正确C、因为图象与坐标轴围成面积代表位移,时间轴上方位移为正,时间轴下方位移为负前2s位移为负,物体位于P点的左方,后2s负方向的位移逐渐减小,最后4秒末位移为零,又回到出发点,故C错误,D正确故选:BD【点评】本题是为速度时间图象的应用,要明确斜率的含义,知道在速度时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义10一质点以某初速度开始做匀减速直线运
22、动,经4.5s速度为零停止运动若质点在开始运动的第1s内的位移为x1,第2s内的位移为x2,第3s内的位移为x3,则x1:x2:x3为()A3:2:1B4:3:2C5:3:1D6:5:3【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系【分析】根据速度公式,可得初速度关于加速度的表达式,根据位移公式x=,可分别表示出第1s、2s、3s的物体位移,可求解【解答】解:由题意,设物体初速度为v0,加速度为a,则v0=at=4.5a;根据位移公式:x=得:第1s内位移:x1=4.5a0.5a=4a第2s内的位移:x2=3a第3s内的位移:x1=2a故x1:x2:x3=4:3:2故选:B【点评】本题考查匀变速直线
23、运动速度及位移基本公式的应用,基础题11某质点从静止开始做匀加速直线运动,已知第3秒内通过的位移是x,则物体运动的加速度为()ABCD【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系【分析】第3秒内的位移等于3秒内的位移减去2秒内的位移,列出表达式,求出加速度【解答】解:3秒内的位移x=,2秒内的位移=2a则,解得:a=故A、B、D错误,C正确故选:C【点评】解决本题关键掌握初速度为0的匀变速直线运动的位移公式12在欢庆节日的时候,人们会在夜晚燃放美丽的焰火按照设计,某种型号的装有焰火的礼花弹从专用炮筒中射出后,在4s末到达离地面100m的最高点时炸开,构成各种美丽的图案假设礼花弹从炮筒中竖直射出时的
24、初速度是v0,上升过程中所受的平均阻力大小始终是自身重力的k倍,那么v0和k分别等于(重力加速度g取10m/s2)()A25m/s,1.25B40m/s,0.25C50m/s,0.25D80m/s,1.25【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与时间的关系【分析】礼花弹从炮筒中竖直射出时向上做匀减速直线运动,对其进行受力分析,根据牛顿第二定律及匀减速直线运动的基本公式即可求解【解答】解:上升过程中所受的平均阻力f=kmg,根据牛顿第二定律得:a=(k+1)g,根据h=at2得:a=12.5m/s2,所以v0=at=50m/s,而(k+1)g=12.5m/s2,所以 k=0.25 故选C【点
25、评】本题主要考查了牛顿第二定律及运动学基本公式的应用,要求同学们能正确对物体进行受力分析,根据受力情况判断运动情况,并熟练运用运动学基本公式解题二、实验题(10分)13如图1所示是用打点计时器测小车瞬时速度的实验时得到的一条纸带的一部分,从0点开始依照打点的先后依次标为0、1、2、3、4、5、6现在量得0、1间的距离x1=5.18cm,1、2间的距离x2=4.40cm,2、3间的距离x3=3.62cm,3、4间的距离x4=2.78cm,4、5间的距离x5=2.00cm,5、6间的距离x6=1.22cm(f=50Hz)(1)根据上面的记录,计算打点计时器在打1、2、3、4、5点时的速度并填在表中
26、(保留小数点后一位)位置12345v/(ms1)(2)根据(1)中表格的数据,在图2中画出小车的速度时间图象,并说明小车速度变化的特点【考点】探究小车速度随时间变化的规律【分析】根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上记数点时的瞬时速度大小;用描点法画出vt图象根据vt图象说明小车速度变化特点【解答】解:(1)每相邻两个计数点间还有1个打点计时器打下的点,即相邻两个计数点的时间间隔是0.04s根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度,有:v1=1.2m/sv2=1.0m/sv3=0.8m/sv4=0.6m/sv5=0.4m/s如下表位置12
27、345v/(ms1)1.21.00.80.60.4(2)如图由于vt图象是一条倾斜的直线,所以速度是均匀减小故答案为:(1)位置12345v/(ms1)1.21.00.80.60.4(2)如图,vt图象是一条倾斜的直线,所以速度是均匀减小【点评】本题考查了利用匀变速直线运动的规律和推论解决问题的能力,同时注意图象法在物理实验中的应用在平时练习中要加强基础知识的理解与应用三、计算题(42分)14一物体以vo=2m/s的初速度做匀加速直线运动,经过时间t=2s后,物体的加速度反向,加速度反向后物体又运动了2s已知后2s的加速度大小是前2s的3倍求4s內物体运动的位移大小【考点】牛顿第二定律;物理模
28、型的特点及作用【分析】利用运动学公式先把前2s内的位移表示出来,再求出2s末的速度,最后求出最后2s内的位移,即可求的总位移;【解答】解:设前2s加速度大小为a1,位移为x1;后2s加速度大小为a2,位移为x2前2s内的位移为:x1=v0t+2s末的速度为:v1=v0+a1t后2s内的位移为:x2=v1t=(v0+a1t)t=v0t4s内的位移为:x=x1+x2=2v0t=222=8m答:4s內物体运动的位移为8m【点评】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式,并能灵活运用15如图所示,电动机带动下,皮带的传输速度不变,AB为皮带上方的水平段小物块由静止轻放在皮带左端A处,经过一段时间,
29、物块的速度等于皮带的速度,已知传动轮的半径为R,物块与皮带之间的动摩擦因数为(1)为使物块运动到皮带右端B处时能脱离皮带,皮带的传输速度v和AB段的长度l应分别满足什么条件?(2)若AB段的长度足够长,已知皮带的传输速度为v,现每隔一段相等的时间就在A处释放一个质量为m的物块,经过一段时间后,皮带右侧相邻物块之间的距离增大到最大值d之后保持不变,直到脱离皮带求皮带每传输一个物块电动机对皮带做的功,并求电动机对皮带做功的平均功率【考点】动能定理的应用;牛顿第二定律;向心力【分析】(1)由牛顿第二定律求出速度,然后由匀变速直线运动的速度位移公式求出l需要满足的条件(2)电动机对每一个物块做的功等于
30、系统产生的热量与物块获得的动能,求电动机对物块做的功,然后由功率公式求出功率【解答】解:(1)物体在B点,重力提供向心力,由牛顿第二定律得:mg=m,解得:v=,物体从静止加速到v过程,由速度位移公式得:l=,物体需要满足的条件:v,则:l;(2)物体获得的动能:EK=mv2,物体在加速阶段:x1=,t1=,传送带位移:x2=,产生的内能:Q=mg(x2x1),解得:Q=mv2,则皮带每传输一个物块电动机对皮带做的功:W=Q+EK=mv2+mv2=mv2,释放物体的时间间隔:t2=,电动机对皮带做功的平均功率:P=;答:(1)皮带的传输速度v和AB段的长度l应分别满足的条件是:l;(2)皮带每
31、传输一个物块电动机对皮带做的功为:mv2,电动机对皮带做功的平均功率为:【点评】本题是一道力学综合题,难度较大,分析清楚物体运动过程、应用牛顿第二定律、运动学公式、功率公式可以解题16一辆汽车由静止开始,前10s内以3m/s2的加速度做匀加速直线运动求:(1)汽车在10s末的速度大小v;(2)汽车在前10s内的位移大小x【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动的速度与时间的关系【分析】根据匀变速直线运动的速度时间公式求出汽车在10s末的速度大小;根据匀变速直线运动的位移时间公式求出前10s内的位移【解答】解:(1)汽车在l0s末的速度为:v=at=310m/s=30m/s(2)
32、汽车在前l0s内的位移为:x=at2=150m答:(1)汽车在10s末的速度大小为30m/s;(2)汽车在前10s内的位移大小为150m【点评】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度时间公式和位移时间公式,并能灵活运用,基础题17如图的水平轨道中,AC段的中点B的正上方有一探测器,C处有一竖直挡板,物体P1沿轨道向右以速度v1与静止在A点的物体P2碰撞,并接合成复合体P,以此碰撞时刻为计时零点,探测器只在t1=2s至t2=4s内工作,已知P1、P2的质量都为m=1kg,P与AC间的动摩擦因数为=0.1,AB段长L=4m,g取10m/s2,P1、P2和P均视为质点,P与挡板的碰撞为弹性碰撞(1)
33、若v1=6m/s,求P1、P2碰后瞬间的速度大小v和碰撞损失的动能E;(2)若P与挡板碰后,能在探测器的工作时间内通过B点,求v1的取值范围和P向左经过A点时的最大动能E【考点】动量守恒定律【分析】1、P1、P2碰撞过程,系统动量守恒,列出等式求解P1、P2碰后瞬间的速度大小,根据能量守恒求得碰撞损失的动能2、由于P与挡板的碰撞为弹性碰撞,所以P在AC间等效为匀减速运动,根据牛顿第二定律和运动学公式求解【解答】解:(1)P1、P2碰撞过程,动量守恒:mv1=2mv解得v=3m/s碰撞损失的动能E=m(2m)v2解得E=9J(2)由于P与挡板的碰撞为弹性碰撞故P在AC间等效为匀减速运动,设P在A
34、C段加速度大小为a,由运动学规律,得:(2m)g=2maa=g=0.110m/s2=1m/s2P返回经过B时:3L=vtat2由解得:v=由于2st4s,所以解得v的取值范围5m/sv7m/s 所以v1的取值范围10m/sv114m/sP向左经过A时的速度v2,则: 将代入可知,当v=5m/s时,P不能到达A;当v=7m/s时,v2=m/s所以v2的取值范围:v2m/s所以当v2=m/s时,P向左经过A 点时有最大动能:E=(2m)=17J答:(1)若v1=6m/s,P1、P2碰后瞬间的速度大小v和碰撞损失的动能是9J;(2)若P与挡板碰后,能在探测器的工作时间内通过B点,v1的取值范围10m/sv114m/s,P向左经过A 点时的最大动能是17J【点评】本题关键是明确P1、P2碰后的受力情况和运动情况,运用动量守恒定律结合能量守恒列出等式求解,掌握牛顿第二定律分析问题