济南市2022年4月高考模拟考试物理试题答案

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13.(1)90J(2)60°【解析】(1)子弹击中靶箱之前的运动,可认为是平抛运动的逆运动,设水平速度大小为va,由平抛运动规律有(2分)子弹击中靶箱过程二者在水平方向由动量守恒定律得m3(M士m)v(1分)联解得靶箱被击中后开始运动的速度v=10m/s由能量守恒定律知,子弹击中靶箱过程中子弹和靶箱组成的系统损失的机械能△E一①m-1(M+m2)(1分解得△E=90J(1分)(2)靶箱向右摆动,带动金属环滑动,系统机械能守恒,水平方向动量守恒,在靶箱与金属环有共同水平速度时,靶箱高度最高,设此时轻绳偏角为θ,有(M+m2)v=(M+m2+m1)v2+(M+m2)gl(1-cos0)(2分)(M+m2)v1=(M+m2+m1)v2(2分)联立解得0=60°(1分)

15,(1)2,5m/s60N(2)0.775m/s(3)1.5s【解析】(1)设物块B、C的质量为m,则A的质量为3m,由动能定理可知3mg(R-Rcos60°)=-×3mv3(1分)解得物块A滑上木板的速度为vA=2.5m/s(1分)物块A滑上木板时,由牛顿第二定律可知FN-3mgR(1分)解得FN=60N(1分)由牛顿第三定律可知物块A对轨道末端的压力大小为FN=60N(2)由1×3mg=3ma解得a1=2m/s2(1分)假设B不会发生滑动,有1×3mg(1分)解得5m/s2<2m/s2(1分)可知此时B不会与C发生相对滑动由题意知(u1-2a1)-(1分)解得t1=0.8s(舍去t1=1.2s)(1分)此时vA1=vA0-a1t1=0.9m/sva=a21=0.4m/s(1分)由动量守恒定律得3mval+mUn=(3m+m)vaZ(1分)解得vA2=0.775m/s(1分)(3)A、B碰撞之后,对C由牛顿第二定律有1×4mg=p2×5mg=ma(1分)解得a1=3m/s2设A、B经过t2时间速度与C相同,则Umr-a,=outa,te(1分)解得t2=0.075s此时vc=0.625m/s(1分)此后A、B、C一起匀减速至静止由P2×5mg=5ma解得a4=1m/s2(1分)3=解得t3=0.625s分t1+t2+t3=1,51分)