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2018年青海高考物理模拟题及答案（7）
1. （2015-重庆理综，3）高空作业须系安全带，如果质量为加的高空作业人员不慎跌落, 从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为加可视为自由落体运动）。

此后经 历时间/安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对 人的平均作用力大小为（
C.嘤+吨
2. [2015-福建理综，30（2）]
如图，两滑块A 、B 在光滑水平面上沿同一直线相向运动，滑块A 的质量为加，速度大 小为2如，方向向右，滑块B 的质量为2m,速度大小为％,方向向左，两滑块发生弹性碰 撞后的运动状态是（）
A. A 和B 都向左运动
B. A 和B 都向右运动
C. A 静止，B 向右运动
D. A 向左运动，B 向右运动
3. （2014-大纲全国卷，21）—中子与一质量数为A （A>1）的原子核发生弹性正碰。

若碰前 原子核静止，则碰撞前与碰撞后中子的速率之比为（）
A+l A — 1 4A （A+1） 2 A -A ZZ T B A +T C - （A+l ） 2 D - （A-l ） 2
4. （2014-重庆理综，4）一弹丸在飞行到距离地面5 m 高时仅有水平速度v=2m/s,爆炸 成为甲、乙两块水平飞出，甲、乙的质量比为3 : 1。

不计质量损失，取重力加速度g=10m/s 2, 则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是（
乙导 / |5m
、、
.1 ___________ \ ~~0
5. [2015-天津理综，9(1)]
如图所示，在光滑水平面的左侧固定一竖直挡板，A 球在水平面上静止放置，B 球向左 运动与
A 球发生正碰，
B 球碰撞前、后的速率之比为3 : 1, A 球垂直撞向挡板，碰后原速
B
V////////////////////////////.
左皱
«0 右 V A
L ------- .5 m 0.5 m B
A B
率返回。

两球刚好不发生第二次碰撞，A、B两球的质量之比为_________ , A、B碰撞前、后
两球总动能之比为_______ 。

6.[2015-海南单科,17(2)]运动的原子核夕X放出a粒子后变成静止的原子核丫。

已知X、Y和a粒子的质量分别是M、mi和mi,真空中的光速为c, a粒子的速度远小于光速。

求反应后与反应前的总动能之差以及a粒子的动能。

7.(2015-安徽理综,22)
一质量为0.5 kg的小物块放在水平地面上的A点，距禺A点5 m的位置B处是一面墙, 如图所示。

物块以y0=9 m/s的初速度从A点沿AB方向运动，在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7 m/s,碰后以6 m/s的速度反向运动直至静止。

g取10 m/s2o
(1)求物块与地面间的动摩擦因数”；
(2)若碰撞时间为0.05 s,求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F；
(3)求物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功Wo
& [2015•新课标全国卷I , 35⑵]如图，在足够长的光滑水平面上，物体A、B、C位于同一直线上，A位于B、C之间。

A的质量为加，B、C的质量都为M,三者均处于静止状态。

现使A 以某一速度向右运动，求加和M之间应满足什么条件，才能使A只与B、C 各发生一次碰撞。

设物体间的碰撞都是弹性的。

9.[2015•山东理综，39(2)]
区空国国
如图，三个质量相同的滑块A、B, C,间隔相等地静置于同一水平直轨道上。

现给滑
1 3
块A向右的初速度巾，一段时间后A与B发生碰撞，碰后A、B分别以卩°、尹的速度向右运动，B再与C发生碰撞，碰后B、C粘在一起向右运动。

滑块A、B与轨道间的动摩擦因数为同一恒定值。

两次碰撞时间均极短。

求B、C碰后瞬间共同速度的大小。

10.(2015•广东理综，36)如图所示，一条带有圆轨道的长轨道水平固定，圆轨道竖直, 底端分别与两侧的直轨道相切，半径R=Q.5 m,物块A以Oo = 6m/s的速度滑入圆轨道，滑过最高点Q,再沿圆轨道滑出后，与直轨上P处静止的物块B碰撞，碰后粘在一起运动, P点左侧轨道光滑，右侧轨道呈粗糙段、光滑段交替排列，每段长度都为L=O.lm,物块与各粗糙段间的动摩擦因数都为“ =0.1, A、B的质量均为m=lkg(M力加速度g取10m/s2； A、B视为质点，碰撞时间极短)。

(1)求A滑过Q点时的速度大小1>和受到的弹力大小F；
B A C
(2)若碰后AB最终停止在第斤个粗糙段上，求k的数值；
(3)求碰后AB滑至第n个(n<k)光滑段上的速度°”与n的关系式。

11.[2014-新课标全国卷I, 35(2)]如图，质量分别为的两个弹性小球A、B静
止在地面上方，B球距地面的高度/z=0.8 m, A球在B球的正上方。

先将B球释放，经过一
段时间后再将A球释放。

当A球下落Z=0.3 s时，刚好与B球在地面上方的P点处相碰，碰撞时间极短，碰后瞬间A球的速度恰为零。

已知irtB=3iriA，重力加速度大小g= 10 m/s2, 忽略空气阻力及碰撞中的动能损失。

求
(1)B球第一次到达地面时的速度;
(2)P点距离地面的高度。

12.[2014-新课标全国卷II, 35⑵]现利用图(a)所示的装置验证动量守恒定律。

在图(a) 中，气垫导轨上有A、B两个滑块，滑块A右侧带有一弹簧片，左侧与打点计时器(图中未画岀)的纸带相连；滑块B左侧也带有一弹簧片，上面固定一遮光片，光电计时器(未完全画岀)可以记录遮光片通过光电门的时间。

实验测得滑块A的质量mi =0.310 kg,滑块B的质量7«2=0.108 kg,遮光片的宽度
1.00 cm；打点计时器所用交流电的频率/=50.0 Hz。

将光电门固定在滑块B的右侧，启动打点计时器，给滑块A—向右的初速度，使它与B
相碰.碰后光电计时器显示的时间为AfB=3.500ms,碰撞刖、后打出的纸带如图⑹所示。

.................................................. (cm) . • •
11.9111.921，1.931'1.941，3.25 4.00 ''' 4.02 ^1' 4.03''' 4.05
图（b ）
范围内验证了动量守恒定律？写岀运算过程。

参考答案
1. A ［由自由落体运动公式得人下降/z 距离时的速度为v=y ［2gh,在/时间内对人由 动量定理得（F-mg ）t=mv,解得安全带对人的平均作用力为尺=畔还+吨，A 项正确。

］
2. D ［对4、B 系统，由于发生弹性碰撞，故碰撞前后系统的动量守恒、机械能守恒, 由于mX2vo-2mvo=O,故碰后4、B 不可能同向运动或一个静止，另一个运动或两个都静 止，而只能是
4、B 都反向运动，故D 正确。

］
3. A ［设中子质量为加，则原子核的质量为Am o 设碰撞前后中子的速度分别为“）、 Vi,碰后原子核的速度为V2,由弹性碰撞可得mvo=mvi+Amv2,
=^rnvl+^Amvl ,解
4. B ［平抛运动时间r=\=ls,爆炸过程遵守动量守恒定律，设弹丸质量为加， 贝'J mv^^mv 甲+如w 乙, 又卩甲=乎，P 乙=午,t=l s,则有糸甲+乂乙=2 m, 将各选项中数 据代入计算得B 正确。

］
5. 解析 设4、B 球的质量分别为％4和加B ,
4球碰撞后的速度大小为％2, B 球碰撞 前、后的速度大小分别为如1和如2,由题意知如1 :如2 = 3 : 1, V A 2 = V B 2O A 、B 碰撞过程由 动量守恒定律得mBVBl = mAVA2 — mBVB2,所以有沪=Vai ~^Vb2~o 碰撞前、后的总动能之比
ms V A 2 1
为错误！=错误！。

答案4 ： 1 9 : 5
6. 解析反应后由于存在质量亏损，所以反应前、后总动能之差等于质量亏损而释放 出的能量，根据爱因斯坦质能方程可得
尹2 疋—^Mvi =(M_ mi —m2)c 2®
反应过程中三个粒子组成的系统动量守恒，故有
Mv x =m2V a ②
联立①②可得如2泥=mi — m2）c 2 o
若实验允许的相对误差绝对值（| 碰撞前后总动量之差 碰前总动量
•1X100%)最大为 5%, 本实验是否在误差 得Vi = 1-A 1+4°°' A + l A-r A 正确。

］ 答案 (Af —mi -m2)c 2
7. 解析(1)对小物块从A 运动到B 处的过程中
应用动能定理一“fflgS =昴沪—如就① 代入数值解得“=0.32②
(2) 取向右为正方向，碰后滑块速度v'=~6mls 由动量定理得：FA t=mv'—mv ③ 解得 F=-130 N@
其中“一"表示墙面对物块的平均力方向向左。

(3) 对物块反向运动过程中应用动能定理得
— W=0—^mv' 2⑤
解得W=9J 答案(1)0.32 (2)130 N (3)9 J
8. 解析 设A 运动的初速度为0o, A 向右运动与C 发生碰撞, 由动量守恒定律得 恥0 =恥1+血2
由机械能守恒定律得如祈=如硏+^MV2
rm m~M 2m
可侍可二万而如'V2=~^+M P°
要使得A 与B 能发生碰撞，需要满足“<0,即m<M A 反向向左运动与B 发生碰撞过程，有 mVi=mV3+Mv4
2^1 = 2mr 3 + 2^4
由于m<M ，所以A 还会向右运动，根据要求不发生第二次碰撞，需要满足0304 ”” 2m
_ ni_M ° m+M^0 —"汁 ""汁 M )V °
整理可得nr~\- 4Mm 2 M 2
解方程可得m 三(远一2)M
所以使A 只与B 、C 各发生一次碰撞，须满足
(逅一2)MWm<M
答案(诉一2)ME"VM
9. 解析 设滑块质量为m, A 与B 碰撞前A 的速度为v A ,由题意知，碰后A 的速度
3
B 的速度v B =^vo,由动量守恒定律得
mo A —mv A +mVB®
设碰撞前A 克服轨道阻力所做的功为
W A ,由功能关系得 WA=^mVQ —^mvA®
设B 与C 碰撞前B 的速度为v B ' , B 克服轨道阻力所做的功为W B ,由功能关系得 据题意可知
W A = W B ®
设B 、C 碰后瞬间共同速度的大小为0,由动量守恒定律得
HWB' = 2"70 ⑤
整理可得03 = m —M
"汁/' 2m V4=~^+M V '
联立①②③④⑤式，代入数据得
10.解析⑴从A^Q由动能定理得
—mg-一尹祈①
解得v=4- m/s>y[gR=y[5 m/s② 在Q点，由牛顿第二定律得
FN+mg=rrr^®
解得F N=22 N©
(2)4撞B,由动量守恒得mvo=2mv f@
解得"=¥=3 m/s⑥
设摩擦距离为兀，则
—//mgx=0—2 • 2mv‘ 2@
解得兀=4.5 m⑧
所以咗=45⑨
(3)AB滑至第"个光滑段上，由动能定理得
—jLi-2mgnL=2• 2加说• 2mv f 2®
所以v n=yl9—0.2n m/s (n=0, 1, 2,…)⑪
答案(1)22 N (2)45
(3)v n=y/9—0.2n m/s (n=0, 1, 2,…)
11•解析(1)设B球第一次到达地面时的速度大小为如，由运动学公式有v B=y[2gh①将7z=0.8 m代入上式，得如=4 m/s②
(2)设两球相碰前后，A球的速度大小分别为6和er =o), B球的速度分别为血和血‘ o 由运动学规律可得
Vi=gt®
由于碰撞时间极短，重力的作用可以忽略，两球相碰前后的动量守恒，总动能保持不变。

规定向下的方向为正，有
m^u 1+mBV2—meV2'④
设B球与地面相碰后的速度大小为v B',由运动学及碰撞的规律可得O B'=V B®设P点距地面的髙度为丹，由运动学规律可得
h'=错误!⑦
联立②③④⑤⑥⑦式，并代入已知条件可得
h' =0.75 m⑧
答案(1)4 m/s (2)0.75 m
12.解析按定义，滑块运动的瞬时速度大小0为
式中为滑块在很短时间AZ内走过的路程。

设纸带上打出相邻两点的时间间隔为△ t A,则A 心=；=0.02 s②
△尬可视为很短。

设A在碰撞前、后瞬时速度大小分别为如、“。

将②式和图给实验数据代入①式得
Oo=2.00 m/s③
fi =0.970 m/s④
设B在碰撞后的速度大小为02,由①式有
代入题给实验数据得
02=2.86 m/s⑥
设两滑块在碰撞前、后的总动量分别为p和盯，则p=m\V0®
p' =miV\+m2V2®
两滑块在碰撞前后总动量相对误差的绝对值为
亏= &2|X100% ⑨
联立③④⑥⑦⑧⑨式并代入有关数据，得
^=1.7%<5% ⑩
因此，本实验在允许的误差范围内验证了动量守恒定律。

答案见解析。