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- 2021-06-01 发布
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吉林省辽源市 2021 届新高考第一次模拟物理试题
一、单项选择题:本题共 6 小题,每小题 5 分,共 30 分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合
题目要求的
1.友谊的小船说翻就翻,假如你不会游泳,就会随着小船一起沉入水底。从理论上来说,你和小船沉入
水底后的水面相比于原来( )
A.一定上升 B.一定下降
C.一定相等 D.条件不足,无法判断
【答案】 B
【解析】
【详解】
小船所受的浮力
浮 排F gV
翻船前浮力与重力相等;翻船后沉入水底,所受浮力小于重力,船的排水量减少,所以水面一定下降,故
B 正确, ACD 错误。
故选 B。
2.一物块在固定的粗糙斜面底端以初速度 0v 沿斜面向上运动, 又返回底端。 能够描述物块速度 v 随时间 t
变化关系的图像是( )
A. B.
C. D.
【答案】 C
【解析】
【详解】
根据牛顿第二定律:上滑过程: mgsinθ+μmgcosθ=ma1,下滑过程: mgsin θ-μ mgcosθ =ma2,比较可知:
a1>a2,
则物块上滑过程 v-t 图象的斜率比下滑过程的大。由速度 -时间公式得:上滑过程有 v0=a1t 0,下滑过程有
v0=a2t 1,可得 :
t 1> t0,
故 C 正确, ABD 错误。
故选 C。
3.靠近地面运行的近地卫星的加速度大小为 a1,地球同步轨道上的卫星的加速度大小为 a2,赤道上随地
球一同运转(相对地面静止)的物体的加速度大小为 a3,则( )
A. a1=a3>a2 B.a1>a2>a3 C.a1>a3> a2 D. a3>a2>a1
【答案】 B
【解析】
【分析】
题中涉及三个物体:地球赤道上有一随地球的自转而做圆周运动物体 3、绕地球表面附近做圆周运动的近
地卫星 1、地球同步卫星 2;物体 3 与卫星 1 转动半径相同,物体 3 与同步卫星 2 转动周期相同,从而即
可求解.
【详解】
地球上的物体 3 自转和同步卫星 2 的周期相等为 24h,则角速度相等,即 ω2=ω3,而加速度由 a=r ω2,得
a2>a3;同步卫星 2 和近地卫星 1 都靠万有引力提供向心力而公转,根据 2
GMm ma
r ,得 2
GMa
r ,知
轨道半径越大,角速度越小,向心加速度越小,则 a1>a2,综上 B 正确;故选 B.
【点睛】
本题关键要将赤道上自转物体 3、地球同步卫星 2、近地卫星 1 分为三组进行分析比较,最后再综合;一
定不能将三个物体当同一种模型分析,否则会使问题复杂化.
4.关于速度、速度变化量和加速度的关系,正确说法是
A.物体运动的速度越大,则其加速度一定越大
B.物体的速度变化量越大,则其加速度一定越大
C.物体的速度变化率越大,则其加速度一定越大
D.物体的加速度大于零,则物体一定在做加速运动
【答案】 C
【解析】
【详解】
A.物体运动的速度大时,可能做匀速直线运动,加速度为零,故 A 项错误;
B.据
va
t
可知,物体的速度变化量大时,加速度不一定大,故 B 项错误;
C.物体的速度变化率就是
v
t
,物体的速度变化率越大,则其加速度一定越大,故 C 项正确;
D.当物体的加速度大于零,速度小于零时,物体的速度方向与加速度方向相反,物体做减速运动,故 D
项错误。
5.如图为甲、乙两个物体同时从同一地点出发,沿同一直线运动的速度 —时间图象。则( )
A.在 2~4 s 内,甲处于静止状态
B.在 2 s 时刻,甲在乙的正前方
C.在 0~6 s 内,甲和乙相遇一次
D.在 0--6 s 内,甲和乙的位移相同
【答案】 C
【解析】
【分析】
【详解】
A.在 v-t 图象中,斜率代表加速度,纵坐标表示速度大小,故在 2~4 s 内,甲处于匀速运动状态,故 A
错误;
B.因 v-t 图像的面积等于位移,可知在 0-2s 内乙的位移大于甲,则在 2 s 时刻,乙在甲的正前方,选项 B
错误;
CD .开始阶段乙比甲运动的快,乙在前,甲在后,此后乙做减速运动,甲做加速,再做匀速;而在 0~6s
内,甲的位移为 24m,乙的位移为 18m,说明甲的位移大于乙的位移, 且在两个物体同时停止前甲追上乙,
此后甲一直在前,故只相遇一次,故 C 正确, D 错误。
故选 C。
6.人们发现,不同的原子核,其核子的平均质量(原子核的质量除以核子数)与原子序数有如图所示的
关系。下列关于原子结构和核反应的说法错误的是( )
A.由图可知,原子核 D 和 E 聚变成原子核 F 时会有质量亏损要放出能量
B.由图可知,原子核 A 裂变成原子核 B 和 C 时会有质量亏损,要放出核能
C.已知原子核 A 裂变成原子核 B 和 C 时放出的 γ射线能使某金属板逸出光电子,若增加 γ射线强度,
则逸出光电子的最大初动能增大
D.在核反应堆的铀棒之间插入镉棒是为了控制核反应速度
【答案】 C
【解析】
【详解】
A. 由图可知, D 和 E 核子的平均质量大于 F 核子的平均质量,原子核 D 和 E 聚变成原子核 F 时,核子总
质量减小,有质量亏损,要释放能量,选项 A 正确;
B.由图可知, A 的核子平均质量大于 B 与 C 核子的平均质量,原子核 A 裂变成原子核 B 和 C 时会有质量
亏损,要放出核能,选项 B 正确;
C.根据光电效应方程 0kmE h W 知,光电子的最大初动能与入射光的频率有关,与入射光的强度无关,
选项 C 错误;
D.在核反应堆的铀棒之间插入镉棒是为了控制核反应速度,选项 D 正确;
本题选错误的,故选 C。
二、多项选择题:本题共 6 小题,每小题 5 分,共 30 分.在每小题给出的四个选项中,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
7.在天文观察中发现,一颗行星绕一颗恒星按固定轨道运行,轨道近似为圆周。若测得行星的绕行周期
T,轨道半径 r ,结合引力常量 G,可以计算出的物理量有( )
A.恒星的质量 B.行星的质量 C.行星运动的线速度 D.行星运动的加速度
【答案】 ACD
【解析】
【详解】
A.设恒星质量为 M ,根据
2
2 2
4πMmG m r
r T
得行星绕行有
3
2 rT
GM
解得
2 3
2
4 rM
GT
所以可以求出恒星的质量, A 正确;
B.行星绕恒星的圆周运动计算中,不能求出行星质量,只能求出中心天体的质量。所以 B 错误;
C.综合圆周运动规律,行星绕行速度有
2 rv
T
所以可以求出行星运动的线速度, C 正确;
D.由
2
T
得行星运动的加速度
2
2
2
4 ra r
T
所以可以求出行星运动的加速度, D 正确。
故选 ACD 。
8.如图所示,质量为 m 的滑块以一定初速度滑上倾角为 的固定斜面,同时施加一沿斜面向上的恒力
sinF mg ;已知滑块与斜面间的动摩擦因数 tan ,取出发点为参考点,能正确描述滑块运动到
最高点过程中产生的热量 Q,滑块动能 kE 、势能 pE 、机械能 E 随时间 t 、位移 s 关系的是( )
A. B.
C. D.
【答案】 CD
【解析】
【详解】
A、滑块向上滑动过程中做匀减速直线运动,
2
0
1
2
s v t at= - ,由此可知位移 s 与时间成二次关系, 由 Q=fs
可知, A 错;
B、根据动能定理,克服摩擦力做功等于动能的减小量,图像 B 应为曲线, B 错;
C、物体的位移与高度是线性关系,重力势能 Ep=mgh ,故 E p-s 图象是直线,故 C 正确;
D、物体运动过程中,拉力和滑动摩擦力平衡,故相当于只有重力做功,故机械能总量不变,故 D 正确;
9.一半圆形玻璃砖, C 点为其球心,直线 OO 与玻璃砖上表面垂直, C 为垂足,如图所示。与直线 OO
平行且到直线 OO 距离相等的 ab 两条不同频率的细光束从空气射入玻璃砖,折射后相交于图中的 P 点,
以下判断正确的是( )
A.两光从空气射在玻璃砖后频率均增加
B.真空中 a 光的波长大于 b 光
C. a 光的频率比 b 光高
D.若 a 光、 b 光从同一介质射入真空, a 光发生全反射的临界角大于 b 光
【答案】 BD
【解析】
【详解】
A.光在两种介质的界面处不改变光的频率, A 错误;
BC.由题分析可知,玻璃砖对 b 束光的折射率大于对 a 束光的折射率, b 光的频率高,由 c f 得知,
在真空中, a 光的波长大于 b 光的波长, B 正确 C 错误;
D.由
1sin C
n 分析得知, a 光的折射率 n 小, a 光发生全反射的临界角大于 b 光发生全反射的临界角,
故 D 正确。
故选 BD 。
10.下列说法正确的是( )
A.石墨和金刚石都是晶体,木炭是非晶体
B.一定质量的理想气体经过等容过程,吸收热量,其内能不一定增加
C.足球充足气后很难压缩,是因为足球内气体分子间斥力作用的结果
D.当液体与大气相接触时,液体表面层内的分子所受其他分子作用力的合力总是指向液体内部
E.气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数,与单位体积内气体的分子数和气体温度有关
【答案】 ADE
【解析】
【详解】
A.石墨和金刚石都是晶体,木炭是非晶体, A 正确;
B.根据 U Q W 可知,一定质量的理想气体经过等容过程, 0W ,吸收热量 0Q ,则 0U ,
即其内能一定增加, B 错误;
C.足球充气后很难压缩,是因为足球内大气压作用的结果, C 错误;
D.由于表面张力的作用,当液体与大气相接触时,液体表面层内的分子所受其它分子作用力的合力总是
沿液体的表面,即表面形成张力,合力指向内部, D 正确;
E.气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数,与单位体积内气体的分子数和气体温度有关, E 正
确。
故选 ADE 。
11.如图所示,质量相同的小球 A、B 通过质量不计的细杆相连接,紧靠竖直墙壁放置。由于轻微扰动,
小球 A、B 分别沿水平地面和竖直墙面滑动,滑动过程中小球和杆始终在同一竖直平面内,重力加速度为
g,忽略一切摩擦和阻力,下列说法正确的是( )
A. B 球沿墙下滑的过程中,两球及杆组成的系统机械能守恒但动量不守恒
B. B 球从下滑至恰好到达水平面的瞬间,杆对 A 一直做正功
C. B 球从下滑至恰好到达水平面的瞬间 ,地面对 A 的支持力先减小后增大
D.当细杆与水平方向成 30°角时,小球 A 的速度大小为 v,可求得杆长为
24v
g
【答案】 AD
【解析】
【详解】
A. B 球沿墙下滑的过程中,系统受到的力只有重力做功,所以机械能守恒,但是由于合外力不等于零,
所以动量不守恒,故 A 正确;
BC.初始时刻 A 球的速度为零,当 B 球到达水平面时, B 的速度向下,此时 B 球沿着细杆方向的分速度
为零,所以此时 A 球的速度为零,那么在向右端过程中 A 球必定先加速运动再做减速运动,杆对球 A 先
施加斜向下的推力做正功,此时 A 对地面压力大于自身重力,后施加斜向上的拉力做负功,此时 A 对地
面压力小于自身重力,故 B、 C 错误;
D.小球 A 的速度为 v 时,设小球 B 的速度大小为 v ,则有
cos30 cos60v v
解得
3v v
两球下滑过程中系统的机械能守恒,则有
2 21 1
2 2 2
Lmg mv mvg
联立解得
24vL
g
故 D 正确;
故选 AD 。
12.如图所示, a、b、c、d 为匀强电场中的等势面,一个质量为 m,电荷量为 q 的质子在匀强电场中运
动, A、B 为其运动轨迹上的两个点。已知该粒子在 A 点的速度大小为 v1,且方向与等势面平行,在 B 点
的速度大小为 v2,A 、B 连线长为 L ,连线与等势面间的夹角为 θ,不计粒子受到的重力,则( )
A.粒子的速度 v2 一定大于 v1
B.等势面 b 的电势比等势面 c 的电势低
C.粒子从 A 点运动到 B 点所用的时间为
1
cosL
v
D.匀强电场的电场强度大小为
2 2
2 1
2 cos
m v v
qL
【答案】 AC
【解析】
【详解】
A.电场为匀强电场,等势面沿水平方向,则电场线的方向沿竖直方向,带正电的质子弯曲的方向向下,
所以质子受力的方向向下,从 A 到 B 的过程中电场力做正功,所以质子的速度增大,故 A 正确;
B.质子受力的方向向下,质子带正电,则电场的方向向下,而沿着电场线电势逐渐降低,故 b 的电势高
于 c 的电势;故 B 错误;
C.质子在 A 点的速度大小为 v1,在 B 点的速度大小为 v2,质子在沿等势面方向的分速度不变为 v1,所
以质子运动的时间
1 1
cosx Lt
v v
故 C 正确;
D.在沿电场线的方向的位移为 y=Lsin θ,由动能定理有
2 2
2 1
1 1
2 2
qEy mv mv
联立解得
2 2
2 1
2 sin
m v v
E
qL
故 D 错误。
故选 AC 。
三、实验题 :共 2 小题,每题 8 分,共 16 分
13.某同学用如图甲所示的电路测量一段总阻值约为 10Ω的均匀电阻丝的电阻率 ρ。在刻度尺两端的接线
柱 a 和 b 之间接入该电阻丝, 金属夹 P 夹在电阻丝上, 沿电阻丝移动金属夹, 从而可改变接入电路的电阻
丝长度。实验提供的器材有:
电池组 E(电动势为 3.0V ,内阻约 1Ω);
电流表 A 1(量程 0~0.6A );
电流表 A 2(量程 0~100mA );
电阻箱 R(0~99.99Ω);
开关、导线若干。
实验操作步骤如下:
①用螺旋测微器测出电阻丝的直径 D;
②根据所提供的实验器材,设计如图甲所示的实验电路;
③调节电阻箱使其接入电路中的电阻值最大,将金属夹夹在电阻丝某位置上;
④闭合开关, 调整电阻箱接入电路中的电阻值, 使电流表满偏, 记录电阻箱的电阻值 R 和接入电路的电阻
丝长度 L ;
⑤改变 P 的位置,调整 ________,使电流表再次满偏;
⑥重复多次,记录每一次的 R 和 L 数据;
(1)电流表应选择 ________(选填 “A1”或 “A2”);
(2)步骤⑤中应完善的内容是 _______;
(3)用记录的多组 R 和 L 的数据,绘出了如图乙所示图线,截距分别为 r 和 l ,则电阻丝的电阻率表达式
ρ =_____(用给定的字母表示) ;
(4)电流表的内阻对本实验结果 __________(填 “有 ”或 “无”)影响。
【答案】 A 2 电阻箱 R 的阻值
2
=
4
rD
l
无
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1] .当电流表 A 1 接入电路,电流表满偏时电路中的总电阻为
1
3 5
0.6g
E
I ;而当电流表 A 2接入
电路,电流表满偏时电路中的总电阻为
2
3 30
0.1g
E
I ,可知电流表应选择 A 2;
(2)[2] .步骤⑤中应完善的内容是:改变 P 的位置,调整电阻箱 R 的阻值,使电流表再次满偏;
(3)[3] .当每次都是电流表满偏时,外电路的总电阻是恒定值,设为 R 0,则
0
LR R
S
即
0 -R R L
S
由图像可知
r
S l
即
2
=
4
r rDS
l l
(4)[4] .若考虑电流表的内阻,则表达式变为
0 - A
LR R R
S
因 R-L 的斜率不变,则测量值不变,即电流表的内阻对实验结果无影响。
14.某实验小组测量一节干电池的电动势和内阻,可选用的实 验器材如下:
A.待测干电池
B.电流表 A 1(0~ 200 μA,内阻为 500 Ω )
C.电流表 A 2(0~0.6 A,内阻约为 0.3 Ω )
D.电压表 V(0 ~15 V,内阻约为 5 k Ω )
E.电阻箱 R(0~ 9999.9 Ω)
F.定值电阻 R 0(阻值为 1 Ω )
G .滑动变阻器 R′ (0~10 Ω )
H .开关、导线若干
(1)该小组在选择器材时,放弃使用电压表,原因是 ____________________ 。
(2) 该小组利用电流表和电阻箱改装成一量程为 2 V 的电压表,并设计了如 图甲所示的电路,图中电流
表 a 为___________ (选填 “A1”或 “A2”),电阻箱 R 的阻值为 ___________ Ω。
(3)闭合开关,调节滑动变阻器,读出两电流表的示数 I 1、I 2 的多组数据, 在坐标纸上描绘出 I 1- I 2 图
线如图乙所示。根据描绘出的图线,可得所测 干电池的电动势 E=_____V,内阻 r=_____Ω。(保留两
位有效数字 )
【答案】量程太大,测量误差大 A 1 9500 1.48 0.7~0.8 均可
【解析】
【详解】
(1)[1]. 由于一节干电池电动势只有 1.5V,而电压表量程为 15.0V,则量程太大,测量误差大,所以不能使
用电压表;
(2)[2][3]. 改装电压表时应选用内阻已知的电流表,故电流表 a 选用 A 1;根据改装原理可知:
1 6
2 500 9500
200 10A
g
UR r
I ;
(3)[4]. 根据改装原理可知,电压表测量的路端电压为: U=10000I 1;
根据闭合电路欧姆定律可知:
10000I 1=E-I 2(r+R 0);
根据图象可知:
E=1.48V ;
[5]. 图象的斜率表示内阻,故有:
0
1.48 0.60 1.8
0.50
r R
故有:
r=0.8 Ω
四、解答题:本题共 3 题,每题 8 分,共 24 分
15.如图所示,两相同小木块 M 、N(均视为质点)的质量均为 m=1kg ,放在水平桌面上,木块 M 、 N
间夹有一压缩的轻质弹簧 P,弹簧两端与小木块 M 、N 不拴接,但两木块通过长 L=0.1m 的细线相连接。
桌子中央 O 左侧粗糙,中央 O 右侧光滑,小木块 M 、N 与桌子左侧间的动摩擦因数 μ=0.5,且开始时木
块 N 离桌子中央 O 的距离 s=1.15m。现让小木块 M 、N 一起以 v0=4m/s 的初速度向桌子右侧运动,当木
块 M 、N 越过桌子中央 O 进入右侧光滑区后,剪断从 N 间的细线,发现小木块 M 最终停在桌面光滑区,
而小木块 N 水平抛出离开桌面,木块 N 运动到 A 点时速度方向恰好沿 AB 方向,小木块 N 沿斜面 AB 滑
下。己知斜面 AB 与水平方向的夹角为 37 ,斜面长为 2.0m,木块 N 与斜面间的动摩擦因数也是 μ=0.5.
木块 N 到达 B 点后通过光滑水平轨道 BC 到达光滑竖直圆轨道,底端(稍稍错开)分别与两侧的直轨道
相切,其中 AB 与 BC 轨道以微小圆弧相接。重力加速度 g 取 10m/s2,sin= 37 0.6,cos37 =0.8.
(1)求压缩弹簧的弹性势能 Ep;
(2)求水平桌面与 A 点的高度差;
(3)若木块 N 恰好不离开轨道,并能从光滑水平轨道 DE 滑出,则求竖直圆轨道的半径 R。
【答案】 (1)4J;(2)0.45m ;(3)0.66m
【解析】
【分析】
【详解】
(1)设两木块运动到 O 右侧时的速度大小为 v ,在两木块一起运动到桌子中央 O 右侧的过程,由动能定理
知
'2 2
0
1 12 2
2 2
mgs mg s L mv mv
解得
2m/sv
剪断细线,两木块组成的系统水平方向动量守恒,设剪断细线后小木块 N 的速度大小为 v,则有
2mv mv
根据能量守恒知
2 2
p
1 12
2 2
E mv mv
解得
p 4JE
(2)设木块 N 的抛出点到 A 点的高度差为 h,到 A 点时,根据平抛运动规律知
2 2yv gh且
tan37 yv
v
解得
0.45mh
(3)木块 N 到达 A 点时的速度大小为
2 2 5m/sA yv v v
设小木块 N 到达 B 点时的速度大小为 Bv ,从 A 点到 B 点,由动能定理知,
2 21 1sin co37 37s
2 2AB AB B AmgL mgL mv mv
设木块 N 在轨道最高点时最小速度为 minv ,木块 N 从 B 点到轨道最高点的过程,由机械能守恒定律得
2 2
min
1 1 m 2
2 2Bmv v mgR
在最高点根据牛顿第二定律知
2
minvmg m
R
解得
0.66mR
16.如图所示,真空中以 'O 为圆心,半径 r=0.1m 的圆形区域内只存在垂直纸面向外的匀强磁场,圆形区
域的最下端与 xoy 坐标系的 x 轴相切于坐标原点 O,圆形区域的右端与平行 y 轴的虚线 MN 相切, 在虚线
MN 右侧 x 轴的上方足够大的范围内有方向水平向左的匀强电场,电场强度 E=1.0 ×105N/C .现从坐标原
点 O 沿 xoy 平面在 y 轴两侧各 30°角的范围内发射速率均为 v0=1.0 ×106m/s 的带正电粒子,粒子在磁场中
的偏转半径也为 r=0.1m ,已知粒子的比荷 81.0 10 C/kgq
m ,不计粒子的重力、粒子对电磁场的影响及
粒子间的相互作用力,求:
( 1)磁场的磁感应强度 B 的大小;
( 2)沿 y 轴正方向射入磁场的粒子,在磁场和电场中运动的总时间;
( 3)若将匀强电场的方向改为竖直向下,其它条件不变,则粒子达到 x 轴的最远位置与最近位置的横坐
标之差.
【答案】 (1) B 0.1T (2) 7t 5.14 10 s (3) 0.0732mx
【解析】
【详解】
(1)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,由
2
0
0
vqv B m
r
①
可得:
0.1TB ②
(2)分析可知,带电粒子运动过程如图所示,
由粒子在磁场中运动的周期
0
2 rT
v ③
可知粒子第一次在磁场中运动的时间:
1
1
4
t T ④
1
02
rt
v ⑤
粒子在电场中的加速度
qEa
m ⑥
粒子在电场中减速到 0 的时间:
0 0
2
v mvt
a qE ⑦
由对称性,可知运动的总时间:
0
1 2
0
22 2 mvrt t t
v qE ⑧
即 75.14 10t s ⑨
(3)由题意分析可知,当粒子沿着 y 轴两侧 30°角射入时,将会沿着水平方向射出磁场区域,之后垂直虚线
MN 分别从 P' 、Q' 射入电场区, 做类平抛运动, 最终到达 x 轴的位置分别为最远位置 P 和最近位置 Q. ⑩
由几何关系 P'到 x 轴的距离
1 1.5y r , (11)
1
1
2 3y mrt
a qE
最远位置 P 坐标为
1
1
2 3y mrt
a qE
(12)
Q' 到 x 轴的距离
1 1.5y r (13)
2
2
2y mrt
a qE
最近位置 Q 坐标为
2
2
2y mrt
a qE
(14)
所以,坐标之差为
1 2 0( 3 1) mrx x x v
qE
(15)
解得:
0.0732mx (16)
17.如图所示,固定在竖直面内半径 R=0.4m 的光滑半圆形轨道 cde 与长 s=2.2m 的水平轨道 bc 相切
于 c 点, 倾角 θ=37°的斜轨道 ab 通过一小段光滑圆弧与水平轨道 bc 平滑连接。 质量 m=1 kg 的物块 B
静止于斜轨道的底端 b 处,质量 M=3kg 的物块 A 从斜面上的 P 处由静止沿斜轨道滑下, 与物块 B 碰
撞后黏合在一起向右滑动。已知 P 处与 c 处的高度差 H=4.8m ,两物块与轨道 abc 间的动摩擦因数
μ =0.25,取 g=10m/s 2,sin37 °=0.6 ,cos37°=0.8, A、 B 均视为质点,不计空气阻力。求:
(1)A 与 B 碰撞后瞬间一起滑行的速度大小;
(2)物块 A 、B 到达 e 处时对轨道的压力大小。
【答案】 (1)6m/s; (2)50N
【解析】
【分析】
【详解】
(1)A 沿斜轨道下滑时,由牛顿第二定律
1sin cosMg Mg Ma
结合运动学公式
2
1 2
sin
Hv a
两物块碰撞满足动量守恒,选取水平向右为正方向
1 2( )Mv M m v
解得
2 6m/sv
(2)物块从 b 运动到 e 的过程,根据动能定理
2 2
3 2
1 1( ) ( ) 2 ( ) ( )
2 2
M m gs M m g R M m v M m v
在 e 点,根据牛顿第二定律
2
3
R
F m M g m M v
解得
50NF
根据牛顿第三定律可知物块对轨道 e 点的压力大小为 50N 。