當前位置： 2023-2024學年天津一中高三（上）開學物理試卷> 試題詳情

探究某種筆的彈跳問題時，把筆分為輕質(zhì)彈簧、內(nèi)芯和外殼三部分，其中內(nèi)芯和外殼質(zhì)量分別為m和4m.筆的彈跳過程分為三個階段：
①把筆豎直倒立于水平硬桌面，下壓外殼使其下端接觸桌面（圖a）；
②由靜止釋放，外殼豎直上升至下端距桌面高度為h₁時，與靜止的內(nèi)芯碰撞（圖b）；
③碰后，內(nèi)芯與外殼以共同的速度一起上升到外殼下端距桌面最大高度為h₂處（圖c）．
設內(nèi)芯與外殼的撞擊力遠大于筆所受重力、不計摩擦與空氣阻力，重力加速度為g.求：
（1）外殼與內(nèi)芯碰撞后瞬間的共同速度大小；
（2）從外殼離開桌面到碰撞前瞬間，彈簧做的功；
（3）從外殼下端離開桌面到上升至h₂處，筆損失的機械能．

【考點】動量守恒與能量守恒共同解決實際問題；常見力做功與相應的能量轉(zhuǎn)化．

【答案】見試題解答內(nèi)容

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/8/11 5:0:1組卷：705引用：8難度：0.1

相似題

1．物理規(guī)律往往有一定的適用條件，我們在運用物理規(guī)律解決實際問題時，需要判斷使用的物理規(guī)律是否成立。如圖所示，站在車上的人用錘子連續(xù)敲打小車。初始時，人、車、錘都靜止，假設水平地面光滑，關于這一物理過程，下列說法正確的是（　?。?/h2>

A．連續(xù)敲打可使小車持續(xù)向右運動

B．人、車和錘組成的系統(tǒng)機械能守恒

C．人、車和錘組成的系統(tǒng)動量和機械能都不守恒

D．人、車和錘組成的系統(tǒng)動量守恒但機械能不守恒

發(fā)布：2024/11/9 16:30:5組卷：337引用：2難度：0.6

解析

2．如圖所示，水平地面上有一點P，P點左側(cè)地面光滑，在P點右側(cè)，物塊所受摩擦阻力大小與物塊的速率成正比（f=kv,k為已知常數(shù)）、與物塊質(zhì)量無關。一質(zhì)量為nm（n＞1）的物塊B在P點處于靜止，一質(zhì)量為m的物塊A以初速度v₀向右撞向物塊B，與B發(fā)生碰撞，碰撞時間極短。
（1）若A、B碰撞過程中沒有能量損失，求B的位移x₁和從A開始運動到B靜止過程中，系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的熱量Q₁；
（2）若A、B碰后粘在一起，其共同運動的位移為x₂，系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的熱量為Q₂，求
x
1
x
2
和
Q
1
Q
2
。
發(fā)布：2024/11/9 13:0:2組卷：141引用：1難度：0.3
解析
3．[選做題]本題包括A、B、C三小題，請選定其中兩題，并在相應的答題區(qū)域內(nèi)作答．若三題都做，則按A、B兩題評分．
A．（選修模塊3-3）
（1）由以下數(shù)據(jù)能估算出水分子直徑的是

A．水的質(zhì)量、水的體積和阿伏加德羅常數(shù)
B．水的質(zhì)量、水的密度和阿伏加德羅常數(shù)
C．水的摩爾質(zhì)量和阿伏加德羅常數(shù)

D．水的摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù)
（2）如圖乙所示，用一根與絕熱活塞相連的細線將絕熱氣缸懸掛在某一高度靜止不動，氣缸開口向上，內(nèi)封閉一定質(zhì)量的氣體（分子間的相互作用力忽略不計），缸內(nèi)活塞可以無摩擦移動且不漏氣，現(xiàn)將細線剪斷，讓氣缸自由下落，下列說法正確的是

A．氣體壓強減小，氣體對外界做功
B．氣體壓強增大，外界對氣體做功
C．氣體體積增大，氣體內(nèi)能減小
D．氣體體積減小，氣體內(nèi)能增大
（3）如圖甲所示，一圓柱形絕熱氣缸豎直放置，通過絕熱活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體．活塞的質(zhì)量為m,橫截面積為S，此時活塞處于平衡狀態(tài)，氣體的溫度為T₁．現(xiàn)通過電熱絲緩慢加熱氣體，在氣體吸收熱量為Q的過程中，氣體對活塞做功的大小為W．已知大氣壓強為p₀，重力加速度為g,不計活塞與氣缸的摩擦．求：
①氣體的壓強；
②加熱過程中氣體的內(nèi)能增加量；
B．（選修模塊3-4）
（1）下列說法中正確的是
．
A．激光比普通光源的相干性好
B．紫外線在水中的傳播速度大于紅外線在水中的傳播速度
C．在光的衍射實驗中，出現(xiàn)明條紋的地方光子到達的概率較大
D．接收電磁波時首先要進行調(diào)頻
（2）一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，t=0時刻的波形如圖中實線所示，t=0.2s時刻的波形如圖丙中虛線所示，則：
A．質(zhì)點P的運動方向向右
B．波的周期可能為0.27s
C．波的傳播速度可能為630m/s
D．波的頻率可能為1.25Hz
（3）如圖丁所示，ABC為玻璃三棱鏡的橫截面，∠A=30°，∠B=60°，BC=3cm,一條平行于AC邊的光線從O點垂直射向棱鏡，OC=2cm,已知棱鏡對光的折射率為n=1.5，試求光線在棱鏡內(nèi)傳播的最短時間是多少？
C．（選修模塊3-5）
（1）正電子（PET）發(fā)射計算機斷層顯像的基本原理是：將放射性同位素

15
8
O
注入人體，參與人體的代謝過程．

15
8
O
在人體內(nèi)衰變放出正電子，與人體內(nèi)負電子相遇而湮滅轉(zhuǎn)化為一對光子，被探測器探測到，經(jīng)計算機處理后產(chǎn)生清晰的圖象．根據(jù)PET原理，回答下列問題：
①寫出

15
8
O
的衰變的方程式
．
②將放射性同位素

15
8
O
注入人體，

15
8
O
的主要用途

A．利用它的射線 B．作為示蹤原子
C．參與人體的代謝過程 D．有氧呼吸
③PET中所選的放射性同位素的半衰期應
．（填“長”或“短”或“長短均可”）
（2）一輛小車在光滑水平面上以v₁=1m/s的速度向右運動，小車的質(zhì)量為M=100kg,一質(zhì)量為m=50kg的人從小車的右端迎面跳上小車，接觸小車前的瞬間人的水平速度大小為v₂=5.6m/s.求人跳上小車后，人和小車的共同速度和人跳上小車的過程中人對小車做的功．
發(fā)布：2024/11/8 8:0:1組卷：17引用：1難度：0.5
解析

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