高2025届高二(上)第一次月考
物 理 试 题
考试时间:75分钟 满分:100分。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合要求
1. 某弹簧振子沿x轴的简谐运动图像如图所示,下列描述正确的是( )
A. t=1s时,振子的速度为零
B. t=2s时,振子的速度为零
C. t=3s时,加速度为零
D. t=4s时,加速度为最大值
【答案】A
【解析】
【详解】A.t=1s时,振子在正的最大位移处,振子的速度为零,故A正确;
B.t=2s时,振子位于平衡位置,振子的速度最大,不为零,故B错误;
C.t=3s时,振子在负的最大位移处,由
可知加速度为正的最大值,不为零,故C错误;
D.t=4s时,振子位于平衡位置,加速度为为零,故D错误。
故选A。
2. 第一代长安汽车逸动在2012年刚上市,就以52.9分的成绩实现“中国新五星安全第一撞”,不仅为中国品牌在汽车安全上树立起行业标杆,也成为轿车行业的一道风景线。在碰撞过程中,关于安全气囊的保护作用,下列认识正确的是( )
A. 安全气囊减小了驾驶员的动量变化
B. 安全气囊延长了撞击力的作用时间,安全气囊减小了驾驶员受到的撞击力
C. 安全气囊减小了驾驶员受到撞击力的冲量
D. 安全气囊延长了撞击力的作用时间,安全气囊增大了驾驶员受到撞击力的冲量
【答案】B
【解析】
【详解】A.动量的变化量
撞击过程中速度的变化量不变,则动量的变化量不变,与安全气囊无关,故A错误;
BD.设驾驶员的质量为,初速度为,撞击时间为,撞击过程受到的平均撞击作用力为,则在撞击过程中,根据动量定理有
可得
而安全气囊延长了撞击力的作用时间,因此可知安全气囊减小了驾驶员受到的撞击力,故B正确,D错误;
C.根据动量定理可得撞击力的冲量
可知,安全气囊并不会减小驾驶员受到撞击力冲量,故C错误。
故选B
3. 某一列沿轴传播的简谱横波,在时刻的波形图如图所示,、为介质中的两质点,质点正在向动能增大的方向运动.下列说法正确的是( )
A. 波沿轴正方向传播 B. 时刻,比的速度大
C. 时刻,到达平衡位置 D. 时刻,向轴正方向运动
【答案】D
【解析】
【详解】A.越衡位置运动速度越大,质点正在向动能增大的方向运动,则P向下运动,波沿轴负方向传播.故A错误;
B.时刻,到达最远位置,速度为零.在平衡位置和最远位置之间,速度不为零,所以比的速度小.故B错误;
C.时刻,到达y轴正向最远位置,故C选项错误;
D.时刻,从y轴负向最远位置向平衡位置运动,所以向轴正方向运动,故D选项正确.
4. 如图所示,摆球质量相同的四个摆的摆长分别为L1=2m,L2=1.5m,L3=1m,L4=0.5m,悬于同一根绷紧的横线上,用一频率为0.5Hz的驱动力作用在横线上,使它们做受迫振动,稳定时( )
A. 摆1的振动周期最长
B. 摆2的振幅最大
C. 摆3的振幅最大
D. 摆4的振动周期最短
【答案】C
【解析】
【详解】根据单摆的周期公式将四个单摆的摆长代入公式,取,分别求得它们的周期是、、2s、;四个摆振动起来后,策动力使得摆做受迫振动,振动的周期都等于2s,所以各摆振动的周期都相等;四个摆振动起来后,策动力使得摆做受迫振动,由于摆3的固有周期与策动力的周期相等,故摆3发生共振,振幅最大,而摆1的振幅较小;
故选C。
5. 燃放爆竹是我国传统民俗,春节期间,某人斜向上抛出一个爆竹,到最高点时速度大小为v0,方向水平向东,并炸开成质量相等的三块碎片a、b、c,其中碎片a的速度方向水平向东,忽略空气阻力,以下说法正确的是( )
A. 炸开时,若碎片b速度方向水平向西,则碎片c的速度方向可能水平向南
B. 炸开时,若碎片b的速度为零,则碎片c的速度方向一定水平向西
C. 炸开时,若碎片b的速度方向水平向北,则三块碎片一定同时落地
D. 炸开时,若碎片a、b的速度等大反向,则碎片c落地时的速度可能等于3v0
【答案】C
【解析】
【详解】A.到最高点时速度大小为v0,方向水平向东,则总动量向东;炸开时,若碎片b的速度方向水平向西,碎片c的速度方向水平向南,则违反动量守恒定律,故A错误;
B.炸开时,若碎片b的速度为零,根据动量守恒定律,碎片c的速度方向可能水平向东,故B错误;
C.三块碎片在竖直方向上均做自由落体运动,一定同时落地,故C正确;
D.炸开时,若碎片a、b的速度等大反向,根据动量守恒定律
3mv0=mvc
解得
vc=3v0
碎片c落地时速度的水平分量等于3v0,其落地速度一定大于3v0,故D错误。
故选C。
6. 小河中有一个实心桥墩P,A为靠近桥墩浮在水面上的一片树叶,俯视如图所示,小河水面平静。现在S处以某一频率拍打水面,使形成的水波能带动树叶A振动起来,可以采用的方法是( )
A. 提高拍打水面的频率
B. 降低拍打水面的频率
C. 无需拍打,A也会振动起来
D. 无论怎样拍打,A都不会振动起来
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】要使树叶振动起来,需要波衍射到树叶处,因为障碍物的尺寸较大,所以要增加水面波的波长才能较好发生衍射。拍打水面时,水波中的质点上下振动,形成的波向前传播,提高拍打水面的频率,则质点振动的频率增加,波的频率与振动的频率相等,根据
波速不变,频率增大,波长减小,衍射现象不明显,反之降低频率,波长增大,衍射现象更明显。故降低拍打水面的频率,可以使衍射现象明显,故选B。
【点睛】发生明显的衍射现象的条件:孔缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相近或更小。
7. 冰壶比赛是2022年北京冬奥会的比赛项目。蓝壶(实心圆)以动能碰撞静止的红壶(与蓝壶材料相同,质量相等)(空心圆),某兴趣小组将碰撞前后两壶的位置标记如图所示,A、B分别为碰前瞬间蓝壶、红壶所在位置,C、D分别为碰撞后蓝壶、红壶停止的位置。则由图可得碰撞过程中损失的动能约为( )
A. 0 B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】ABCD.假设方格边长为x,则碰撞后,由动能定理可得
,
可知碰撞后红壶的动能时蓝壶的4倍,则
得
假设碰撞后,,则碰撞过程中由动量守恒可得
得
由题意知
可知碰撞后
,
所以碰撞过程中损失的动能约为
故C正确,ABD错误。
故选C。
二、多选题(本大题有3个小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
8. 如图所示是水平面上两列频率相同的简谐波在某时刻的叠加情况,图中实线为波峰,虚线为波谷。已知两列波的振幅均为2 cm,波速均为2 m/s,波长均为8 cm,E点是B、D和A、C连线的交点。下列说法正确的是( )
A. A、C两处两质点是振动加强的点
B. B、D两处两质点在该时刻的竖直高度差是8 cm
C. E处质点是振动减弱的点
D. 经0.02 s,B处质点通过的路程是8 cm
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由题图可知,A、C为两列波波峰与波谷的交点,都是振动减弱的点,A错误;
B.由题图可知,B、D两点都是振动加强的点,振幅都是4cm,此时D点处于波峰,B点处于波谷,则B、D处两质点在该时刻的竖直高度差是8cm,B正确;
C. 由题图可知,E点到两列波的波峰的距离相等,两列波的波峰会同时传到E点,所以E处质点是振动加强的点,C错误;
D.由
知时间t = 0.02s为半个周期,则B处质点通过的路程为
D正确。
故选BD。
9. 如图甲所示,一轻弹簧的两端分别与质量为和的两物块相连接,并且静止在光滑的水平面上。现使瞬时获得水平向右的速度,以此刻为计时零点,两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示,从图像信息可得( )
A. 在时刻两物块达到共同速度且弹簧处于压缩状态
B. 从到时刻弹簧由压缩状态逐渐恢复原长
C. 两物块的质量之比为
D. 在时刻与的动能之比为
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.结合图象分析两物块的运动过程:0-t1 时间内,m1逐渐减速,m2逐渐加速,弹簧被压缩, t1 时刻二者速度相等,系统动能最小,弹性势能最大,弹簧的压缩量最大;t1~t3时间内,弹簧逐渐恢复原长,m2依然加速,m1先减速到零,然后反向加速,t2时刻两物块加为零,弹簧恢复到原长状态,由于此时两物块速度方向相反,因此弹簧的长度将继续逐渐增大,两减速运动, t2 时刻二木块速度相等,系统动能最小,弹性势能最大,弹簧最长,t3~ t4时间内,弹簧由伸长状态逐渐恢复原长,以后重复这个过程。所以在 t1时刻弹簧是处于压缩状态,而在 t3 时刻弹簧是处于伸长状态,从t3到 t4 时刻弹簧由伸长状态逐渐恢复原长,故 A正确,B 错误;
C.以 m 的初速度方向为正方向,对0~t1时间内的过程,由动量守恒得
代入解得
故 C 正确;
D 、在t2时刻m1的速度大小为
m2的速度大小为
根据
解得
故 D 错误。
故选AC 。
10. B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波,遇到人体组织会产生不同程度的反射,探头接收到的超声波信号形成B超图像。如图为血管探头沿x轴正方向发送的简谐超声波图象,t=0时刻波恰好传到质点M。已知此超声波的频率为1×107Hz,下列说法正确的是( )
A. 0~1.25×10-7s内质点M运动的路程为2mm
B. 质点M第一次位移为0.2mm的时刻是×10-7s
C. 超声波在血管中的传播速度为1.4×103m/s
D. t=1.5×10-7s时质点N恰好处于波谷
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.由题可知,质点M运动的路程为
A正确;
BC.超声波在血管中的传播速度为
根据传播方向可知,质点M开始振动的方向沿y轴负方向,当坐标为
的质点的振动形式传到M点时,质点M第一次位移为0.2mm,此时波向前传播
所用时间
B错误,C正确;
D.质点N第一次到达波谷的时间为
D正确;
故选ACD。
三、实验题(本题共2小题,13题6分,14题10分,共16分。)
11. 某同学验证两个直径相同小球在斜槽末端碰撞时的动量守恒,实验装置如图所示。A、B为两个直径相同的小球。实验时,不放B,让A从固定的斜槽上E点自由滚下,在水平面上得到一个落点位置;将B放置在斜槽末端,让A再次从斜槽上E点自由滚下,与B发生正碰,在水平面上又得到两个落点位置。三个落点位置标记为M、N、P。
(1)下列关于实验的要求哪个是正确的___________。
A.斜槽的末端必须是水平的
B.斜槽的轨道必须是光滑的
C.必须测出斜槽末端的高度
D.A、B的质量必须相同
(2)如果该同学实验操作正确且碰撞可视为弹性碰撞,A、B碰后在水平面上的落点位置分别为___________、___________。(填落点位置的标记字母)
【答案】 ①. A ②. M ③. P
【解析】
【详解】(1)ABC.首先考查在实验的过程中,需要小球A两次沿斜槽滚到末端时的速度都水平且大小相同。实验时应使小球A每次都从同一位置由静止开始释放,并不需要斜槽的轨道光滑的条件,也不需要测出斜槽末端的高度,但是必须保证斜槽末端水平,故A正确,BC错误;
D.小球A与B发生正碰时,为使小球A在碰后不反弹,要求小球A的质量大于小球B的质量,故D错误。
故选A。
(3)[2][3]设A、B两球的质量分别为mA和mB,由(2)中分析知mA>mB;碰前A的速度v0;因为两个金属小球的碰撞视为弹性碰撞,则由动量守恒定律得
由机械能守恒定律得
解得
,
可见碰后小球A的速度小于小球B的速度,也小于碰前A的速度v0;所以小球A单独滚下落到水平面上的位置为N,A、B碰后在水平面上的落点位置分别为M、P。
12. 在“用单摆测量重力加速度”的实验中,某实验小组在测量单摆的周期时,测得摆球经过n次全振动的总时间为,在测量单摆的摆长时,先用毫米刻度尺测得摆线长度为,再用游标卡尺测量摆球的直径为D。
回答下列问题:
(1)为了减小测量周期的误差,实验时需要在适当的位置做一标记,当摆球通过该标记时开始计时,该标记应该放置在摆球摆动的________。
A.最高点 B.最低点 C.任意位置
(2)该单摆的周期为________。
(3)若用表示摆长,T表示周期,那么重力加速度的表达式为g=________。
(4)如果测得的g值偏小,可能的原因是________。
A.测摆长时摆线拉得过紧
B.摆线上端悬点未固定,振动中出现松动,使摆线长度增加了
C.开始计时时,停表过迟按下
D.实验时误将49次全振动记为50次
(5)为了提高实验的准确度,在实验中可改变几次摆长L并测出相应的周期T,从而得出几组对应的L和T的数值,以L为横坐标、为纵坐标作出图线,但同学们不小心每次都把小球直径当作半径来计算摆长,由此得到的图像是图乙中的________(选填“①”“②”或“③”)。
【答案】 ①. B ②. ③. ④. B ⑤. ①
【解析】
【详解】(1)[1]为了减小测量周期的误差,应该将小球经过最低点时作为计时开始和终止的位置更好些,实际摆动中最高点的位置会发生变化,且靠近最高点时速度较小,计时误差较大。
故选B。
(2)[2]因为摆球经过n次全振动的总时间为,则该单摆的周期为
(3)[3]由单摆周期公式
可得,重力加速度的表达式为
(4)[5]因为重力加速度表达式为
A.测摆长时摆线拉得过紧,所测摆长偏大,则所测重力加速度偏大,A错误;
B.摆线上端悬点未固定,振动中出现松动,使摆线长度增加了,故所测重力加速度偏小,B正确;
C.开始计时时,秒表过迟按下,所测周期偏小,则所测重力加速度偏大,C错误;
D.实验中误将49次全振动次数记为50次,所测周期偏小,则所测重力加速度偏大,D错误。
故选B。
(5)[5]由题意可得,单摆的实际摆长为
由单摆周期表达式得
化简可得
由此得到的图像是图乙中的①。
四、计算题(本题共3小题,共41分。13题12分,14题12分,15题17分。)
13. 我国规定摩托车、电动自行车骑乘人员必须依法佩戴具有缓冲作用的安全头盔。小明对某轻质头盔的安全性能进行了模拟实验检测。某次,他在头盔中装入质量为的物体(物体与头盔密切接触),使其从的高处自由落下(如图),并与水平地面发生碰撞,头盔厚度被挤压了时,物体的速度减小到零。挤压过程不计物体重力,且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。求:
(1)头盔接触地面前瞬间的速度大小;
(2)物体做匀减速直线运动的时间;
(3)物体在匀减速直线运动过程中所受平均作用力的大小。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)由自由落体运动规律,带入数据解得
(2)由匀变速直线运动规律
解得
(3)由动量定理得
解得
14. 一列简谐横波在时的波形图如图(a)所示,P、Q是介质中的两个质点。图(b)是质点Q的振动图象。求:
(1)波速及波的传播方向;
(2)质点Q的平衡位置的x坐标。
【答案】(1)18cm/s,沿x轴负方向传播;(2)9cm
【解析】
【分析】
【详解】(1)由图(a)可以看出,该波的波长为
λ=36cm
由图(b)可以看出,周期为
T=2s
波速为
v==18cm/s
由图(b)知,当时,Q点向上运动,结合图(a)可得,波沿x轴负方向传播。
(2)设质点P、Q平衡位置的x坐标分别为、由图(a)知,x=0处
y=-=Asin(-)
因此
由图(b)知,在t=0时Q点处于平衡位置,经Δt=s,其振动状态向x轴负方向传播至P点处,可得P、Q间平衡位置距离为
=vΔt=6cm
则质点Q的平衡位置的x坐标为
=9cm
15. 如图(a),长木板C放置于光滑水平地面,两滑块A、B质量分别为,,放在C上,三者都保持静止。两滑块与木板间的动摩擦因数均为,t=0时刻释放AB间的微小弹性装置,装置储存的弹性势能为24J,此后滑块A、B运动的图像如图(b)所示,当t=4s时A与C恰好相对静止,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度,求:
(1)释放弹性装置瞬间滑块A、B的速度大小;
(2)滑块与木板间的动摩擦因数和木板C的质量;
(3)要使B不滑落则木板C至少有多长。
【答案】(1)2m/s,4m/s;(2)0.04,8kg;(3)30m
【解析】
【详解】(1)释放弹性装置瞬间,滑块AB的速度分别为v1、v2,则由动量守恒和能量关系
解得
v1=2m/s
v2=4m/s
(2)当t=4s时A与C恰好相对静止,可知此时AC的速度相等,设为v方向向左,此时B的速度为v3=2.4m/s,方向向右,则由动量守恒
对物体A
对木板C
解得
μ=0.04
mC=8kg
v=0.4m/s
(3)4s内A向左的位移
C向左的位移
B向右的位移
从该时刻起到ABC相对静止时,则由动量守恒定律可知,此时三者的速度均为零,则此过程中B向右的位移
AC向左的加速度
位移
则木板的最小长度高2025届高二(上)第一次月考
物 理 试 题
考试时间:75分钟 满分:100分。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合要求
1. 某弹簧振子沿x轴的简谐运动图像如图所示,下列描述正确的是( )
A. t=1s时,振子的速度为零
B. t=2s时,振子的速度为零
C. t=3s时,加速度为零
D. t=4s时,加速度为最大值
2. 第一代长安汽车逸动在2012年刚上市,就以52.9分的成绩实现“中国新五星安全第一撞”,不仅为中国品牌在汽车安全上树立起行业标杆,也成为轿车行业的一道风景线。在碰撞过程中,关于安全气囊的保护作用,下列认识正确的是( )
A. 安全气囊减小了驾驶员的动量变化
B. 安全气囊延长了撞击力的作用时间,安全气囊减小了驾驶员受到的撞击力
C. 安全气囊减小了驾驶员受到撞击力的冲量
D. 安全气囊延长了撞击力的作用时间,安全气囊增大了驾驶员受到撞击力的冲量
3. 某一列沿轴传播的简谱横波,在时刻的波形图如图所示,、为介质中的两质点,质点正在向动能增大的方向运动.下列说法正确的是( )
A. 波沿轴正方向传播 B. 时刻,比的速度大
C 时刻,到达平衡位置 D. 时刻,向轴正方向运动
4. 如图所示,摆球质量相同的四个摆的摆长分别为L1=2m,L2=1.5m,L3=1m,L4=0.5m,悬于同一根绷紧的横线上,用一频率为0.5Hz的驱动力作用在横线上,使它们做受迫振动,稳定时( )
A. 摆1的振动周期最长
B. 摆2的振幅最大
C. 摆3的振幅最大
D. 摆4的振动周期最短
5. 燃放爆竹是我国传统民俗,春节期间,某人斜向上抛出一个爆竹,到最高点时速度大小为v0,方向水平向东,并炸开成质量相等的三块碎片a、b、c,其中碎片a的速度方向水平向东,忽略空气阻力,以下说法正确的是( )
A. 炸开时,若碎片b的速度方向水平向西,则碎片c的速度方向可能水平向南
B. 炸开时,若碎片b的速度为零,则碎片c的速度方向一定水平向西
C. 炸开时,若碎片b的速度方向水平向北,则三块碎片一定同时落地
D. 炸开时,若碎片a、b的速度等大反向,则碎片c落地时的速度可能等于3v0
6. 小河中有一个实心桥墩P,A为靠近桥墩浮在水面上的一片树叶,俯视如图所示,小河水面平静。现在S处以某一频率拍打水面,使形成的水波能带动树叶A振动起来,可以采用的方法是( )
A. 提高拍打水面频率
B. 降低拍打水面频率
C. 无需拍打,A也会振动起来
D. 无论怎样拍打,A都不会振动起来
7. 冰壶比赛是2022年北京冬奥会的比赛项目。蓝壶(实心圆)以动能碰撞静止的红壶(与蓝壶材料相同,质量相等)(空心圆),某兴趣小组将碰撞前后两壶的位置标记如图所示,A、B分别为碰前瞬间蓝壶、红壶所在位置,C、D分别为碰撞后蓝壶、红壶停止的位置。则由图可得碰撞过程中损失的动能约为( )
A. 0 B. C. D.
二、多选题(本大题有3个小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
8. 如图所示是水平面上两列频率相同的简谐波在某时刻的叠加情况,图中实线为波峰,虚线为波谷。已知两列波的振幅均为2 cm,波速均为2 m/s,波长均为8 cm,E点是B、D和A、C连线的交点。下列说法正确的是( )
A. A、C两处两质点是振动加强的点
B. B、D两处两质点在该时刻的竖直高度差是8 cm
C. E处质点是振动减弱的点
D. 经0.02 s,B处质点通过的路程是8 cm
9. 如图甲所示,一轻弹簧的两端分别与质量为和的两物块相连接,并且静止在光滑的水平面上。现使瞬时获得水平向右的速度,以此刻为计时零点,两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示,从图像信息可得( )
A. 在时刻两物块达到共同速度且弹簧处于压缩状态
B. 从到时刻弹簧由压缩状态逐渐恢复原长
C. 两物块的质量之比为
D. 在时刻与的动能之比为
10. B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波,遇到人体组织会产生不同程度的反射,探头接收到的超声波信号形成B超图像。如图为血管探头沿x轴正方向发送的简谐超声波图象,t=0时刻波恰好传到质点M。已知此超声波的频率为1×107Hz,下列说法正确的是( )
A. 0~1.25×10-7s内质点M运动的路程为2mm
B. 质点M第一次位移为0.2mm的时刻是×10-7s
C. 超声波在血管中的传播速度为1.4×103m/s
D. t=1.5×10-7s时质点N恰好处于波谷
三、实验题(本题共2小题,13题6分,14题10分,共16分。)
11. 某同学验证两个直径相同小球在斜槽末端碰撞时的动量守恒,实验装置如图所示。A、B为两个直径相同的小球。实验时,不放B,让A从固定的斜槽上E点自由滚下,在水平面上得到一个落点位置;将B放置在斜槽末端,让A再次从斜槽上E点自由滚下,与B发生正碰,在水平面上又得到两个落点位置。三个落点位置标记为M、N、P。
(1)下列关于实验的要求哪个是正确的___________。
A.斜槽的末端必须是水平的
B.斜槽的轨道必须是光滑的
C.必须测出斜槽末端的高度
D.A、B的质量必须相同
(2)如果该同学实验操作正确且碰撞可视为弹性碰撞,A、B碰后在水平面上的落点位置分别为___________、___________。(填落点位置的标记字母)
12. 在“用单摆测量重力加速度”的实验中,某实验小组在测量单摆的周期时,测得摆球经过n次全振动的总时间为,在测量单摆的摆长时,先用毫米刻度尺测得摆线长度为,再用游标卡尺测量摆球的直径为D。
回答下列问题:
(1)为了减小测量周期的误差,实验时需要在适当的位置做一标记,当摆球通过该标记时开始计时,该标记应该放置在摆球摆动的________。
A.最高点 B.最低点 C.任意位置
(2)该单摆的周期为________。
(3)若用表示摆长,T表示周期,那么重力加速度的表达式为g=________。
(4)如果测得的g值偏小,可能的原因是________。
A.测摆长时摆线拉得过紧
B.摆线上端悬点未固定,振动中出现松动,使摆线长度增加了
C.开始计时时,停表过迟按下
D.实验时误将49次全振动记为50次
(5)为了提高实验的准确度,在实验中可改变几次摆长L并测出相应的周期T,从而得出几组对应的L和T的数值,以L为横坐标、为纵坐标作出图线,但同学们不小心每次都把小球直径当作半径来计算摆长,由此得到的图像是图乙中的________(选填“①”“②”或“③”)。
四、计算题(本题共3小题,共41分。13题12分,14题12分,15题17分。)
13. 我国规定摩托车、电动自行车骑乘人员必须依法佩戴具有缓冲作用的安全头盔。小明对某轻质头盔的安全性能进行了模拟实验检测。某次,他在头盔中装入质量为的物体(物体与头盔密切接触),使其从的高处自由落下(如图),并与水平地面发生碰撞,头盔厚度被挤压了时,物体的速度减小到零。挤压过程不计物体重力,且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。求:
(1)头盔接触地面前瞬间速度大小;
(2)物体做匀减速直线运动的时间;
(3)物体在匀减速直线运动过程中所受平均作用力的大小。
14. 一列简谐横波在时的波形图如图(a)所示,P、Q是介质中的两个质点。图(b)是质点Q的振动图象。求:
(1)波速及波的传播方向;
(2)质点Q的平衡位置的x坐标。
15. 如图(a),长木板C放置于光滑水平地面,两滑块A、B质量分别为,,放在C上,三者都保持静止。两滑块与木板间的动摩擦因数均为,t=0时刻释放AB间的微小弹性装置,装置储存的弹性势能为24J,此后滑块A、B运动的图像如图(b)所示,当t=4s时A与C恰好相对静止,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度,求:
(1)释放弹性装置瞬间滑块A、B速度大小;
(2)滑块与木板间的动摩擦因数和木板C的质量;
(3)要使B不滑落则木板C至少有多长。