【题目】一木板置于光滑水平地面上，木板左端放置一个可以看作质点的小物块，小物块的质量为木板质量的2倍，小物块与木板间的动摩擦因数为
。在木板右方有一墙壁。现小物块与木板一起以共同速度
向右运动，木板与墙壁的碰撞可以看作弹性碰撞。运动过程中小物块始终未离开木板。求：
（1）木板与墙壁发生第一次碰撞后，木板向左运动的最大距离；
（2）木板从第一次与墙壁碰撞到再次碰撞所经历的时间。
（3）木板从第一次与墙壁碰撞后最终所走的总路程。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
（1）木板第一次与墙碰撞后，向左匀减速直线运动，当速度减为零时，向左移动的距离最大，设最大距离为s1，由动能定理有：
解得：
（2）木板第一次与墙碰撞后，小木块与木板相互作用直到有共同速度v，动量守恒定律有：
木板从与墙壁碰后到与小木块速度相等的过程，所用时间
，由动量定理，有：
对木板，由动能定理，有：
以后木板匀速运动，直到与墙壁第二次碰撞。设这个过程所用时间t2，则：
木板从第一次与墙碰撞到再次碰撞所经历的时间为：
（3）设木板与墙壁第n次碰撞后的速度为vn，碰后的共同速度为vn+1，那么vn+1也就是第n+1次碰撞后的速度，对系统应用动量守恒定律有：
设车第n次与墙壁相碰后离墙的最大位移为sn，则：
而
由此可知，车每次碰后与墙的最大位移成等比数列，公比为
，所以小车与墙第一次相碰后所走的总路程为：
挑战100单元检测试卷系列答案
名题金卷系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图（甲）怕示，理想变压器原副线圈的匝数比为
，
是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表，除
以外其余电阻不计．从某时刻开始单刀双掷开关掷向
，在原线圈两端加上如图（乙）所示交变电压，则下列说法中正确的是（ ）
A. 该交变电压瞬时值表达式为
B. 滑动变阻器触片向上移，电压表示数不变，电流表的示数变大
C. 
时，电压表的读数为
D. 单刀双掷开关由扳到，电压表和电流表的示数都变大
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【题目】目前美国宇航局和欧洲空间局正在推进LISA激光干涉空间天线计划，欧洲航天局计划在2034年发射更先进的引力波天文台，进一步激发起世界各国探索宇宙的热情。如图所示为一恒星系统的示意图，A、B、C为该星系的3颗行星，在同一平面内环绕中央恒星O近似做圆周运动，其中A、B两行星的质量较大，离恒星较近，C质量较小，离恒星较远。天文学家观测得到A、B、C三行星运动的轨道半径分别为
：
：
=1：4：16，其中C行星的公转周期为T。并观测发现，中心恒星实际也有周期性振动，天文学家认为形成这种现象的原因可能是A、B的万有引力引起中心恒星的振动，则由此可推知恒星的振动周期可能为
A.
B.
C.
D.
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【题目】随着科幻电影《流浪地球》的热映，“引力弹弓效应”进入了公众的视野。“引力弹弓效应”是指在太空运动的探测器，借助行星的引力来改变自己的速度。为了分析这个过程，可以提出以下两种模式：探测器分别从行星运动的反方向或同方向接近行星，分别因相互作用改变了速度。如图所示，以太阳为参考系，设行星运动的速度为
，探测器的初速度大小为v0，在图示的两种情况下，探测器在远离行星后速度大小分别为v1和v2.探测器和行星虽然没有发生直接的碰撞，但是在行星的运动方向上，其运动规律可以与两个质量不同的钢球在同一条直线上发生的弹性碰撞规律作类比。那么下列判断中正确的是
A. v1> v0B. v1= v0C. v2> v0D. v2=v0
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【题目】如图为某实验小组验证动量守恒的实验装置示意图。
(1)若入射小球质量为m1，半径为r1；被碰小球质量为m2，半径为r2；则m1_____ m2、r1_____ r2 (填“大于”、“等于”或者“小于”)；
(2)为完成此实验，所提供的测量工具中必需的是_____（填下列对应的字母 ）。
A．刻度尺 B．游标卡尺 C．天平 D．弹簧秤 E．秒表
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【题目】某航天员在一个半径为 R 的星球表面做了如下实验：①竖直固定测力计；将一物块直 接挂在弹簧测力计挂钩上，平衡时示数为 F1；②取一根细线穿过光滑的细直管，将此物块 拴在细线端，另端连在固定的测力计上，手握直管抡动物块，使它在水平面内做圆周运动， 停止抡动细直管并保持细直管竖直，物块继续在一水平面绕圆心做周期为 T 的匀速圆周运 动，如图所示，此时测力计的示数为 F2。已知细直管下端和砝码之间的细线长度为 L，万有引力常量为 G，求：
(1)该星球表面重力加速度 g 的大小；
(2)该星球的质量；
(3)在距该星球表面 h 高处做匀速圆周运动卫星的线速度大小。
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【题目】下列说法正确的是（ ）
A.只要知道水的摩尔质量和水分子的质量，就可以计算出阿伏加德罗常数
B.悬浮微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多，布朗运动越明显
C.温度升高，分子热运动的平均动能一定增大，但并非所有分子的速率都增大
D.一定质量的理想气体先等压膨胀，再等容降温，其压强必低于起始压强
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【题目】在星球M上将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上，把物体P轻放在弹簧上端，由静止向下运动，物体的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图中P线所示。在另一星球N上用完全相同的弹簧，改用物体Q完成同样的过程，其a－x关系如图中Q线所示。不计星球表面的气体阻力，则（ ）
A.M、N星球表面的重力加速度大小之比是2：1B.P、Q的质量大小之比是1：4
C.P、Q下落的最大速度之比是1：1D.P、Q下落过程中的最大动能之比是1：2
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【题目】如图所示，一粗糙平行金属轨道平面与水平面成θ角，两导轨上端用一电阻R相连，该装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上．质量为m的金属杆ab，以初速度v0从轨道底端向上滑行，滑行到某一高度h后又返回到底端．若运动过程中金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好，轨道与金属杆的电阻均忽略不计，则下列说法正确的是（ ）
A.上滑过程的时间比下滑过程短
B.上滑过程通过电阻R的电量比下滑过程多
C.上滑过程通过电阻R产生的热量比下滑过程少
D.在整个过程中损失的机械能等于装置产生的热量
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